KR20100012708U - 전기밥솥용 증기배출장치 - Google Patents

Abstract

개선된 구조의 보빈을 가지는 솔레노이드 밸브를 이용한 전기밥솥용 증기배출장치가 개시된다. 본 고안의 일 측면에 따르면, 내솥이 내측에 구비된 본체와, 상기 본체를 개폐하는 뚜껑을 포함하는 전기밥솥용 증기배출장치에 있어서, 상기 내솥의 상부를 개폐하는 내솥뚜껑의 상측에 결합되어 상기 내솥뚜껑에 형성된 증기배출구와 연통하는 증기배출유로가 형성되어 있는 몸체와; 상기 몸체의 상부에 구비되며, 이중절연 구조의 보빈 내에서 수직이동 가능한 플런저에 의해 선택적으로 상기 증기배출유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브와; 상기 몸체에 결합되어 상기 증기배출유로와 연통되는 수직유로가 형성되어 있어 증기를 전기밥솥의 외부로 배출시키는 증기배출관을 포함하는 전기밥솥용 증기배출장치가 제공된다. 이에 의하면, 보빈 구조를 개선하여 내전압 검사 시 절연 파괴를 방지할 수 있다.

전기밥솥, 증기배출장치, 솔레노이드, 보빈

Description

전기밥솥용 증기배출장치{Steam exhausting apparatus for electric rice cooker}

본 고안은 개선된 구조의 보빈을 가지는 솔레노이드 밸브를 이용한 전기밥솥용 증기배출장치에 관한 것이다.

대표적인 취사기구로 전기밥솥이 많이 이용되고 있다. 전기밥솥은 전기를 가열원으로 사용하며 내솥 내부를 가열하여 고온 고압의 상태로 만든 후 신속히 음식물이 조리되도록 한다. 이 과정에서 내솥 내부의 압력이 과도하게 상승됨으로 인해 폭발 등의 안전사고가 발생할 여지가 있다. 이를 방지하기 위해 내솥 내부에서 음식물의 조리 시 발생된 고온 및 고압의 증기를 외부로 배출하여 내솥 내부의 압력을 일정하게 유지할 필요가 있다.

종래 전기밥솥은 취사 중에 내솥 내부의 압력이 일정수준 이상 되면 덮개부에 장착된 개폐추가 증기배출관으로부터 들어 올려지도록 함으로써 내솥 내부의 증기가 배출되도록 하여 내솥 내부의 압력을 일정수준으로 유지할 수 있었다.

최근에는 전기밥솥의 내솥에 수용된 음식물의 조리가 완료되면 내솥 내부의 증기를 외부로 배출시킴으로써 사용자가 덮개를 개방시키더라도 과도한 압력으로 인한 안전사고를 방지하기 위하여 증기배출장치가 더 구비되고 있다.

증기배출장치는 내부에 상하로 직선 운동이 가능한 플런저를 구비한 솔레노이드 밸브를 이용하여 내솥 내부의 증기가 선택적으로 배출될 수 있도록 한다. 이러한 솔레노이드 밸브는 외주면에 코일이 권선되고 중심에 플런저가 상하 방향으로 직선 운동이 가능하도록 장착되는 보빈을 포함한다.

종래 절연물질로 구성된 보빈은 플런저의 상하 이동을 제어하기 위해서 몸체의 두께를 얇게 제조해야 했지만, 약 3700~3800V 정도의 내전압을 코일과 플런저 사이에 인가하는 내전압 검사 시 절연 파괴가 이루어져 검사를 통과하지 못함으로 인해 제품 수율을 악화시키는 문제점이 있었다.

전술한 배경기술은 고안자가 본 고안의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 고안의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 고안의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 고안은 보빈 구조를 개선하여 이중절연 구조를 가지도록 함으로써 내전압 검사 시 절연 파괴를 방지함으로써 제품 수율을 향상시키고, 자기장 손실을 줄일 수 있어 선택적인 증기배출능력을 향상시킨 전기밥솥용 증기배출장치를 제공하 기 위한 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 내솥이 내측에 구비된 본체와, 상기 본체를 개폐하는 뚜껑을 포함하는 전기밥솥용 증기배출장치에 있어서, 상기 내솥의 상부를 개폐하는 내솥뚜껑의 상측에 결합되어 상기 내솥뚜껑에 형성된 증기배출구와 연통하는 증기배출유로가 형성되어 있는 몸체와; 상기 몸체의 상부에 구비되며, 이중절연 구조의 보빈 내에서 수직이동 가능한 플런저에 의해 선택적으로 상기 증기배출유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브와; 상기 몸체에 결합되어 상기 증기배출유로와 연통되는 수직유로가 형성되어 있어 증기를 전기밥솥의 외부로 배출시키는 증기배출관을 포함하는 전기밥솥용 증기배출장치가 제공된다.

상기 솔레노이드 밸브는, 케이스와; 상기 케이스 내에 장착되며, 외주면 상에 형성된 절연층 상에 코일이 권선되는 보빈과; 상기 보빈의 중심에서 수직이동 가능하게 장착된 상기 플런저와; 상기 보빈의 상단에 장착되어 상기 플런저의 이동을 제한하는 스토퍼와; 상기 플런저와 상기 스토퍼 사이에 장착된 스프링과; 상기 플런저의 하단부에 결합되어 상기 플런저의 이동에 따라 연동하여 상기 증기배출유로의 개폐를 수행하는 다이어프램을 포함할 수 있다.

상기 보빈은 외주면에 상기 절연층이 형성되고 상기 절연층 상에 코일이 복수회 권선된 코어가 형성되어 있으며 중심에 관통공이 형성된 보빈 몸체 및 상기 보빈 몸체의 양측에 형성된 보빈 측판을 포함할 수 있다.

상기 보빈 몸체의 외주면에 형성된 절연층은 상기 보빈 몸체의 외주면에 부착된 절연테이프일 수 있다.

상기 보빈 측판은 상기 보빈 몸체에 권선된 코일의 이탈 방지가 가능한 두께를 가질 수 있다.

또는 상기 보빈 측판은 상기 코어에 대하여 길이 방향으로 공간 확보를 최대화하는 두께를 가질 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 고안의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 보빈 구조를 개선하여 이중 절연 구조를 가지도록 함으로써 내전압 검사 시 절연 파괴를 방지함으로써 제품 수율을 향상시키고, 자기장 손실을 줄일 수 있어 선택적인 증기배출능력을 향상시킨 효과가 있다.

본 고안은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것 으로 이해되어야 한다. 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 전기밥솥용 증기배출장치가 밀폐된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 2는 전기밥솥용 증기배출장치가 개방된 상태를 나타낸 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 내솥뚜껑(1), 증기배출구(2), 솔레노이드 밸브(10), 보빈(11), 코어(12), 플런저(13), 다이어프램(14), 스프링(15), 스토퍼(16), 몸체(20), 증기배 출유로(21), 증기배출공(22), 증기배출관(30), 수직유로(31)가 도시되어 있다.

전기밥솥용 증기배출장치는 내솥(미도시)의 상부를 개폐하는 내솥뚜껑(1)과 본체(미도시)를 개폐하는 뚜껑(미도시) 사이에 구비되어 내솥 내부의 증기를 뚜껑의 외부로 배출한다.

음식물이 수용되는 내솥은 본체의 내측에 구비되며, 뚜껑의 하부에는 내솥의 상부를 개폐하는 내솥뚜껑(1)이 구비된다.

내솥뚜껑(1)의 상측에 증기배출장치의 몸체(20)가 결합되며, 몸체(20)의 내부에는 내솥뚜껑(1)에 형성되어 내솥뚜껑(1)의 내부와 외부를 연통하는 증기배출구(2)와 연통하는 증기배출유로(21)가 형성되어 있다.

일단부가 뚜껑의 외부로 돌출 위치되는 증기배출관(30)은 그 타단부가 몸체(20)의 측면에 결합되어 있다. 증기배출관(30)의 내부에는 증기배출유로(21)와 연결되어 하나의 유로를 구성하는 수직유로(31)가 형성되어 있다.

즉, 증기배출유로(21)의 일단부는 증기배출구(2)의 상단부와 연결되고, 증기배출유로(21)의 타단부는 증기배출관(30)의 타단부와 연결되어 내솥 내부로부터 뚜껑 외부까지 하나의 유로를 구성하여 내솥 내부의 증기를 뚜껑의 외부로 배출할 수 있다.

증기배출유로(21) 중 일부분은 축관되어 증기배출공(22)을 형성하게 되는데, 증기배출공(22)은 몸체(20)의 상부에 구비된 솔레노이드 밸브(10)에 의해 선택적으로 개폐되어진다.

솔레노이드 밸브(10)는 케이스, 보빈(11), 플런저(13), 다이어프램(14), 스 프링(15), 스토퍼(16)를 포함한다.

보빈(11)은 케이스 내에 장착되며, 보빈 몸체와 보빈 측면으로 구성된다. 보빈 몸체의 외주면에 코일이 여러번 권선된 코어(12)가 형성되어 있으며, 중심에 관통공이 형성되어 있어 플런저(13)가 관통공 내면에 소정 간극을 두고 위치하여 수직이동할 수 있도록 한다.

플런저(13)의 일단부에는 탄성재질의 다이어프램(14)이 결합되어 있다. 플런저(13)의 상하 운동에 연동하여 다이어프램(14)이 증기배출공(22)을 선택적으로 개폐하게 되고, 이에 따라 상기 내솥 내부의 증기가 선택적으로 증기배출유로(21)를 따라 배출될 수 있다.

관통공의 상단에 스토퍼(16)가 장착되어 있으며, 플런저(13)의 이동을 제한하는 역할을 수행한다. 플런저(13)와 스토퍼(16) 사이에는 스프링(15)이 개재되어 있어 플런저(13)에 대해서 하방으로 탄성적인 압력을 가한다.

취사공정 도중에는 플런저(13)가 스프링(15)의 탄성적인 압력에 의해 하방으로 압박됨으로써 다이어프램(14)에 의해 증기배출공(22)이 폐쇄된 상태가 유지되는데, 이때 내솥 내부가 밀폐된 상태로서 1기압 이상의 높은 압력을 유지함으로써 고온으로 가열된다. 그리고 취사공정이 종료되면 제어회로의 작동에 의해 코어(12)에 전원이 인가되고, 코어(12)에 의해 형성되는 자기장에 의해 자성물질로 구성된 플런저(13)가 스프링(15)의 탄성력을 이기고 상방으로 이동하게 되어 증기배출공(22)이 개방된다. 이 상태에서는 내솥 내부의 증기가 증기배출구(2), 증기배출유로(21) 및 증기배출관(30)의 수직유로(31)를 통해 외부로 배출됨으로써 내솥 내부 의 압력이 낮아지고, 계속해서 뜸공정이 진행될 수 있다.

이상에서는 스프링(15)의 탄성적인 압력에 의해 플런저(13)가 하방으로 압박됨을 기준으로 설명하였지만, 실시예에 따라 스프링(15)의 탄성복원력에 의해 플런저(13)가 상방으로 힘을 받을 수도 있다. 이때에는 취사공정 도중에 코어(12)에 전원이 인가되고 코어(12)에 의해 형성되는 자기장에 의해 플런저(13)가 스프링(15)의 탄성복원력을 이기고 하방으로 이동하게 되어 증기배출공(22)이 폐쇄된다. 그리고 취사공정이 종료되면 제어회로의 작동에 의해 코어(12)에 전원 인가를 중지함에 따라 코어(12)에 의한 형성되는 자기력이 없어지고, 플런저(13)의 스프링(15)의 탄성복원력에 의해 상방으로 이동하게 되어 증기배출공(22)이 개방된다.

이와 같이 솔레노이드 밸브(10) 내의 플런저(13)를 상하 이동시킴으로써 증기배출공(22)을 개폐하여 선택적으로 증기를 배출할 수 있다. 이러한 플런저(13)의 상하 이동을 위해서는 코어(12)에 높은 전원을 인가해 주어야 할 필요가 있다.

이렇게 높은 전원의 인가에 대하여 제품에 이상이 없는지 검사하기 위해 약 3700~3800V 정도의 내전압을 코어(12)와 플런저(13) 사이에 인가하는 내전압 검사 공정이 수행될 수 있다. 이러한 내전압 검사 공정 중에 높은 내전압이 가해짐으로 인해 보빈(11)의 절연성이 파괴되어 제품으로 활용할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

도 3은 종래 솔레노이드 밸드의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 케이스(17), 코어(12), 보빈(11), 보빈 몸체(11a), 보빈 측판(11b), 플런저(13), 다이어프램(14), 스프링(15), 스토퍼(16)가 도시되어 있다.

솔레노이드 밸브는 케이스(17)와, 케이스(17) 내에 장착된 보빈(11)과, 보빈(11) 내에 수직이동 가능하게 장착된 플런저(13)를 포함한다.

보빈(11)은 내부에 관통공이 형성된 원통형의 보빈 몸체(11a)와, 보빈 몸체(11a)의 양측에 형성된 보빈 측판(11b)으로 구성된다. 보빈 몸체(11a)와 보빈 측판(11b)은 일체로 형성된 사출물일 수 있다. 보빈 몸체(11a)는 절연물질로 구성되어 있을 수 있다.

보빈 몸체(11a)는 외주면에 코일이 여러번 권선된 코어(12)가 형성되어 있으며, 보빈 측판(11b)은 코어(12)에 전원을 인가하기 위한 리드선을 가이드하는 가이드홈을 구비하고 있다.

솔레노이드 밸브 중 확대된 부분을 참조하면, 코어(12)와 플런저(13) 사이의 간격에 상응하는 보빈 몸체(11a)의 두께는 T1이고, 보빈 측판(11b)의 두께는 리드선을 가이드하기에 충분할 정도인 T2이다.

자성체인 플런저(13)를 상하방향으로 이동시키기 위해서는 충분한 자기력이 필요로 하며, 이를 위해서는 동일 전원이 인가되는 것을 가정할 때 보빈 몸체(11a)의 두께인 T1이 얇을수록 플런저(13)를 제어하기에 용이하다.

하지만, 보빈 몸체(11a)의 두께가 얇아짐에 따라 절연 파괴 가능성이 높아지는 문제점이 있다. 전기밥솥용 증기배출장치에서는 플런저(13)의 움직임을 제어하기 위해 높은 내전압이 가해지는 바 사출성을 향상시키기 위해 수지를 포함하는 플라스틱과 같은 절연물질로 구성된 보빈 몸체(11a)는 절연 파괴의 위험성이 높다.

따라서, 본 고안에서는 외주면에 별도의 절연층을 형성시킨 이중절연 구조를 취함으로써 보빈 몸체(11a)가 충분한 두께를 확보할 수 있도록 하여 내전압 검사 시 절연 파괴를 방지할 수 있도록 한다. 또한, 보빈 몸체(11a)가 두꺼워짐으로 인해 코어(12)와 플런저(13) 사이의 간격이 멀어지게 되는 바 보빈 측판(11b)의 두께를 최소화시키고 그 공간에 해당하는 만큼 코어(12) 공간을 확보함으로써 플런저(13)에 영향을 미치는 자기장의 손실을 최소화시키거나 없도록 하며, 실시예에 따라서는 더 큰 자기장이 영향을 미치도록 할 수도 있다.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸드의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 케이스(57), 코어(52), 보빈(51), 보빈 몸체(51a), 절연층(58), 보빈 측판(51b), 플런저(53), 다이어프램(54), 스프링(55), 스토퍼(56)가 도시되어 있다.

보빈 몸체(51a)의 외주면에 소정 두께를 가지는 절연층(58)이 형성되어 있다. 절연층(58)은 예를 들어 보빈 몸체(51a)의 외주면에 부착된 절연테이프일 수 있으며, 이러한 절연층(58)으로 인해 보빈 몸체(51a)의 두께가 T1'로 도 3에 도시된 T1에 비해 절연층(58)의 두께만큼 더 두꺼워지게 되고, 내전압 검사 시 절연 파괴를 방지할 수 있다.

하지만, 이로 인해 코어(52)와 플런저(53) 사이의 간격이 멀어지게 되어 플런저(53)에 영향을 미치는 자기력의 크기가 상대적으로 작아질 수 있다.

따라서, 이를 보완하기 위해 보빈 측판(51b)의 두께를 T2'로 얇게 함으로써 T2와 T2'의 차이에 해당하는 만큼 보빈 몸체(51a)에 대하여 길이 방향(도면에서는 상하 방향에 해당함)으로의 코어 공간을 더 확보할 수 있게 된다. 여기서, 보빈 측 판(51b)은 보빈 몸체(51a)에 권선된 코일이 양측으로 이탈하는 것을 방지할 수 있을 정도의 두께를 가질 수 있다.

길이 방향으로의 코어 공간이 더 확보됨에 따라 종래에 비해 권선 수를 증가시킬 수 있으며, 코어 단면적을 길이 방향으로 증가시켜 플런저(53)에 영향을 미치는 자기장의 손실을 오히려 더 줄일 수 있다.

도 5는 종래 솔레노이드 밸브에서의 자기력선을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 본 고안에 따라 개선된 구조의 보빈을 가지는 솔레노이드 밸브에서의 자기력선을 개략적으로 나타낸 도면이다.

종래 솔레노이드 밸브에서는 코어 단면이 길이방향으로 짧기 때문에 자기력선이 플런저에 수직으로 지나지 않아 자기장 리키지(leakage)가 발생한다.

하지만, 본 고안에 따라 개선된 구조의 보빈을 가지는 솔레노이드 밸브에서는 코어 단면이 길이 방향으로 길기 때문에 자기력선의 길이가 길어져 자기장이 커지며, 종래 솔레노이드 밸브에 비해 상대적으로 자기력선이 플런저에 수직으로 지날 가능성이 높아진다. 또한, 길이 방향으로 코어 면적이 증가하여 보다 큰 자기장이 플런저에 영향을 줄 수 있어 동일한 전원을 인가한 경우에도 보아 용이하게 플런저의 움직임을 제어할 수 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 전기밥솥용 증기배출장치가 밀폐된 상태를 나타낸 단면도.

도 2는 전기밥솥용 증기배출장치가 개방된 상태를 나타낸 단면도.

도 3은 종래 솔레노이드 밸드의 단면도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸드의 단면도.

도 5는 종래 솔레노이드 밸브에서의 자기력선을 개략적으로 나타낸 도면.

도 6은 본 고안에 따라 개선된 구조의 보빈을 가지는 솔레노이드 밸브에서의 자기력선을 개략적으로 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 내솥뚜껑 2: 증기배출공

10: 솔레노이드 밸브 11, 51: 보빈

12, 52: 코어 13, 53: 플런저

14, 54: 다이어프램 15, 55: 스프링

16, 56: 스토퍼 17, 57: 케이스

58: 절연층 20: 몸체

21: 증기배출유로 30: 증기배출관

31: 수직유로

Claims (6)

1. 내솥이 내측에 구비된 본체와, 상기 본체를 개폐하는 뚜껑을 포함하는 전기밥솥용 증기배출장치에 있어서,

   상기 내솥의 상부를 개폐하는 내솥뚜껑의 상측에 결합되어 상기 내솥뚜껑에 형성된 증기배출구와 연통하는 증기배출유로가 형성되어 있는 몸체와;

   상기 몸체의 상부에 구비되며, 이중절연 구조의 보빈 내에서 수직이동 가능한 플런저에 의해 선택적으로 상기 증기배출유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브와;

   상기 몸체에 결합되어 상기 증기배출유로와 연통되는 수직유로가 형성되어 있어 증기를 전기밥솥의 외부로 배출시키는 증기배출관을 포함하는 전기밥솥용 증기배출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는,

   케이스와;

   상기 케이스 내에 장착되며, 외주면 상에 형성된 절연층 상에 코일이 권선되는 보빈과;

   상기 보빈의 중심에서 수직이동 가능하게 장착된 상기 플런저와;

   상기 보빈의 상단에 장착되어 상기 플런저의 이동을 제한하는 스토퍼와;

   상기 플런저와 상기 스토퍼 사이에 장착된 스프링과;

   상기 플런저의 하단부에 결합되어 상기 플런저의 이동에 따라 연동하여 상기 증기배출유로의 개폐를 수행하는 다이어프램을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기밥솥용 증기배출장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 보빈은 외주면에 상기 절연층이 형성되고 상기 절연층 상에 코일이 복수회 권선된 코어가 형성되어 있으며 중심에 관통공이 형성된 보빈 몸체 및 상기 보빈 몸체의 양측에 형성된 보빈 측판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기밥솥용 증기배출장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 보빈 몸체의 외주면에 형성된 절연층은 상기 보빈 몸체의 외주면에 부착된 절연테이프인 것을 특징으로 하는 전기밥솥용 증기배출장치.
5. 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보빈 측판은 상기 보빈 몸체에 권선된 코일의 이탈 방지가 가능한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 전기밥솥용 증기배출장치.
6. 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보빈 측판은 상기 코어에 대하여 길이 방향으로 공간 확보를 최대화하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 전기밥솥용 증기배출장치.

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