KR20100057588A - 급전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 이미 일반 가정에서 소유하고 있는, 통상적으로 가열 조리용으로서 사용되고 있는 IH 조리기를 개조하지 않고, 전원을 넣은 상태의 IH 조리기의 플레이트 상에, 콘센트를 필요로 하지 않고 탑재하는 것만으로, 전화 제품 등의 부하에 대하여 급전할 수 있는 급전 장치를 제공한다. 급전 장치(100)는, 적정 솥 검지 기능을 가지는 IH 조리기(300)에서 발생하는 교류 자계를 쇄교하여 유도 전류를 발생시켜서 부하 측으로 공급하는 발전 코일(10)과, 발전 코일(10) 및 부하(200) 사이에 접속되는 차단부(40)와, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하여 대응하는 신호로 변환하는 검지부(50)와, 검지부(50)로부터 출력되는 신호에 기초하여 차단부(40)를 차단 제어하는 제어부(20)를 구비하고, 차단부(40)에 의해 발전 코일(10)과 부하(200) 측을 차단하여, 부하(200) 측에 있어서의 소비 전력이, IH 조리기(300)에 탑재되는 자성체 조리기에서 소비되는 전력을 기준으로 하여 설정된 설정 범위 외로 함으로써, 자성체 조리기를 탑재하고 있지 않다고 IH 조리기(300)에 판단하게 하여 IH 조리기(300)로부터의 교류 자계의 발생을 정지시킨다.

Description

급전 장치{COOLING APPARATUS FOR ELECTROMAGNETIC INDUCTION HEATING COOKER}

본 발명은, 유도 가열(induction heating) 방식을 이용한 쿠킹 히터(유도 가열 조리기: 이하, IH 조리기로 칭함)의 발열 원리인 고주파 유도 자계에 의한 유도 전류를 이용하여, 가전 제품 등의 부하에 대하여 전력을 공급할 수 있는 급전(給電) 장치에 관한 것이다.

최근, 일반 가정에 있어서, 가스 조리기에 비하여, 불을 사용하지 않고, 일산화 가스 중독이 되지 않는 등으로 인해, 안정성이 높은 조리기로서 IH 조리기의 보급이 진행되고 있다.

이 IH 조리기는, 절연체의 탑 플레이트의 하부에 자력 발생 코일을 배치하고, 고주파(kHz 오더)를 자력 발생 코일에 흐르게 하면, 교류 자장이 발생하고, 탑 플레이트 상에 배치된 금속제(예를 들면, 철제) 솥에 와전류(Eddy current)가 유도되어, 솥의 금속 저항에 의해 줄열(Joule's heat)이 발생하여, 솥이 가열된다. 이 IH 조리기는, 오로지 유도되는 와전류에 의해 솥 자체가 발열하는 성질을 이용한 것이다.

또한, 일반 가정에 있어서, 올 전화(All 電化) 주택의 보급이 진행되고 있으며, 라이프 스타일도 변화하고 있는 중이며, 가정 요리에 대한 의식도 현저하게 변화하고 있으며, IH 조리기의 보급에 수반하여, 요리 방법도 다종 다양하게 되고 있다. 특히, 조리 방법에 따라서는, 믹서나 후드 프로세서를 사용한 조리나, 가열 후 냉각시키는 등의 조리 방법도 있으므로, 부엌에서 사용하는 가전 제품(조리 가전)도 다종 다양하게 되고 있으며, IH 조리기를 포함하여, 조리 기구에 대한 편리성을 높이는 요망도 많아지고 있다.

이에 대하여, IH 조리기는, 시스템 키친 등의 거치(据置)식 또는 탁상식이 있지만, 오로지 가열 조리의 용도로만 사용할 수 있다. 즉, 현재, 일반적으로 보급되고 있는 조리기인, 가스 조리기 및 IH 조리기는 모두 가열은 가능하지만, 냉각이 필요한 조리에는 적합하지 않고, 냉각을 필요로 하는 조리의 경우에는, 얼음이나 보냉제 등 냉동 냉장고로 냉각한 것을 이용하는 등, 준비 및 치우는 것이 번거롭다.

이와 같이, 일반 가정에 있어서, IH 조리기의 보급이 진행되는 한편, IH 조리기의 용도는, 가열 조리로 한정되어 있고, 이미 가스 조리기를 소유하는 수요자에게 있어서는, 가스 조리기를 IH 조리기로 새로 바꾸는 것에 대한 저항감은 사라지지 않고 있다. 특히, IH 조리기는, 가스 조리기와의 비교에 있어서, 안전성이 높고, 청결하며 효율이 높은 점을 들 수 있지만, 비교적 고가의 상품이므로, 좀처럼 보급되지 않고 있는 것이 현재 상태이다. 그래서, IH 조리기의 부가가치를 높이는 연구가 진행되고 있다.

예를 들면, 종래의 코드레스 기기는, 자기 발생부와 부하부로 이루어지고, 자기 발생부는, 부하부를 탑재하기 위한 탑 플레이트와; 그 아래에 설치한 고주파 자계를 발생하는 1차 코일과; 1차 코일을 구동시키는 인버터와; 수신 수단과; 솥의 유무를 검지하는 솥 검지 수단을 구비하고, 상기 부하부는, 상기 1차 코일과 자기 결합하는 2차 코일과; 송신 수단과; 2차 코일로부터 전력을 공급받는 부하 회로를 가지고, 상기 인버터는 상기 수신 수단이 상기 송신 수단으로부터 소정의 신호를 수신한 경우 및 상기 솥 검지 수단이 상기 탑 플레이트 상에 솥이 있는 것을 검지한 경우에, 상기 1차 코일에 고주파 전류를 공급하는 것이다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

또한, 종래의 코드레스 전원 장치는, 적어도 송전 측의 전자 유도식 1차 코일과 상기 1차 코일에 통전(通電)하여 이것을 여자(勵磁)하는 인버터 회로를 구비하는 1차 코일 유닛과, 적어도 수전(受電) 측의 2차 코일과 콘센트부를 구비하는 코스터(coaster)형 어댑터를, 시스템 키친 등의 카운터의 워크탑(주방상판)을 사이에 협지하여 대향 배치하여 구성된다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

또한, 종래의 냉각 장치는, 피냉각물의 냉각에는 펠티에(Peltier) 소자 등의 전자 온냉 소자를 이용하며, 이 전원으로서 부엌이나 식당 등의 전자 유도 가열 장치를 이용하는 냉각 장치이며, 고주파 유도 자계 발생 코일의 자계 중에 설치되었을 때 유기(誘起) 전력을 발생하는 수동(受動)측 코일을 구비하고, 이 수동측 코일에 의해 발생하는 전류로부터 만들어진 직류에 의해 작동하는 전자 냉각 소자를 구비하고, 이 전자 냉각 소자의 흡열부에 의해 피냉각물을 냉각시킨다(예를 들면, 특허 문헌 3 참조).

[특허문헌1]일본특허출원공개번호평5-184471호공보 [특허문헌2]일본특허출원공개번호2006-102055호공보 [특허문헌3]일본특허출원공개번호2007-64557호공보

종래의 코드레스 기기는, 부하부의 송신 수단으로부터 송신되는 송신 신호를 수신하기 위한 수신 수단을, 자기 발생부에 설치할 필요가 있으므로, 수요자가 이미 소유하는 IH 조리기를 개조하거나, 특허 문헌 1에 기재된 자기 발생부를 새로 구입할 필요가 있는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 코드레스 기기는, 부하부를 탑 플레이트 상에 배치하고 있는 상태에 있어서, 솥을 배치하고 있는 경우와 비교하여, 1차 코일의 전압이 큰데 비해 소비 전력이 작다는 특성을 이용하여, 솥 검지 수단은, "솥 없음"의 판단을 내리고, 송신 수단이 전파를 출력하고, 수신 회로에 수신되고, 자기 발생부의 인버터가 동작을 계속한다. 일단 이와 같은 상태에 들어가면, 인버터·정류 평활 회로·송신 수단·수신 수단은 동작을 계속하게 되며, 부하부가 고장난 경우에도, 자기 발생부는 고주파 자계를 계속 발생하게 되어, 부하부의 회로 소자에 과대 전압이 계속 걸리며, 회로 소자의 손상이나 발열에 의한 연소의 우려가 생기는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 코드레스 전원 장치는, 코스터형 어댑터에 설치된 송신 수단으로부터 발신되는 신호를 수신하는 수신 수단을, 1차 코일 유닛에 설치할 필요가 있으므로, 수요자가 이미 소유하는 IH 조리기를 개조하거나, 특허 문헌 1에 기재된 1차 코일 유닛을 새로 구입할 필요가 있는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 코드레스 전원 장치는, 조리용 가전제품의 사용이 종료하여 전력 소비가 행해지지 않고, 그 상태가 소정 시간을 경과한 경우에, 1차 코일에 대한 통전이 정지되는 것이며, 코스터형 어댑터 또는 조리용 가전제품이 고장난 경우에도, 전력이 소비되고 있는 경우에는, 1차 코일 유닛은 고주파의 자속을 계속하여 발생하게 되어, 코스터형 어댑터 또는 조리용 가전제품의 회로 소자에 과대 전압이 계속 걸리고, 회로 소자의 손상이나 발열에 의한 연소의 우려가 있는 문제점이 있었다.

특히, 현재, 보급되고 있는 IH 조리기는 매우 고가이며, 특허 문헌 1에 기재된 자기 발생부 또는 특허 문헌 2에 기재된 1차 코일 유닛처럼, 새로운 제어 기능을 구비한 IH 조리기는, 더욱 고가의 장치가 될 것으로 예상되어, 신규 구입을 계획하고 있는 경우 외에는, 어느 쪽도 염가로 대응할 수 없으며, 이용 빈도가 적은 조리법을 위해 이미 소유하고 있는 조리기를 교체하는 것은, 현실적이지 않은 문제점이 있었다.

또한, 종래의 냉각 장치는, 전자 유도 가열 장치로부터 냉각 장치를 배제함으로써, 전자 냉각 소자와 직류 전동기가 운전 정지 상태로 되며, 냉각 장치가 고장난 경우에도, 전자 유도 가열 장치는 고주파 유도 자계 발생 코일의 자계를 계속 발생하게 되어, 냉각 장치의 회로 소자에 과대 전압이 계속 걸리고, 회로 소자의 손상이나 발열에 의한 연소의 우려가 있는 문제점이 있었다.

본 발명은, 전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 제1 목적은, 이미 일반 가정에서 소유하고 있는, 통상적으로는 가열 조리용으로 사용되고 있는 IH 조리기를, 개조하지 않고, 전원을 넣은 상태의 IH 조리기의 탑 플레이트 상에, 콘센트를 필요로 하지 않고, 탑재하는 것만으로, 전화 제품 등의 부하에 대하여 급전할 수 있는 급전 장치를 제공한다.

또한, 제2 목적은, 급전 장치에 접속된 전화 제품 등의 부하가 고장난 경우에도, 부하의 회로 소자의 손상이나 발열에 의한 연소를 방지할 수 있는 급전 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 상기 유도 가열 조리기에서 발생하는 교류 자계를 쇄교(鎖交)하여 유도 전류를 발생시켜 부하 측에 공급하는 발전 코일과; 상기 발전 코일 및 부하 사이에 접속되는 차단부와; 상기 발전 코일, 차단부 및/또는 부하에서 발생하는 물리량을 검지하는 검지부와; 상기 검지부로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 차단부를 차단 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 차단부에 의해 상기 발전 코일과 부하 측을 차단한 경우에, 상기 부하 측에 있어서의 소비 전력이, 상기 유도 가열 조리기에 탑재되는 자성체 조리기에서 소비되는 전력을 기준으로 하여 설정된 설정 범위 외가 되고, 자성체 조리기를 탑재하고 있지 않다고 유도 가열 조리기에 검지시켜서 유도 가열 조리기로부터의 교류 자계의 발생을 정지시킨다.

또한, 본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 상기 유도 가열 조리기에서 발생하는 교류 자계를 쇄교하여 유도 전류를 발생시켜 부하 측에 공급하는 발전 코일과; 상기 유도 전류를 의사적(擬似的)으로 소비하는 의사 전력 소비부와; 상기 유도 가열 조리기에 탑재되는 자성체 조리기에서 소비되는 전력을 기준으로 하여 설정된 설정 범위에 대하여, 상기 유도 전류에 기초하여 상기 의사 전력 소비부에 있어서의 소비 전력을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 의사 전력 소비부를 포함하는 부하 측에 있어서의 총 소비 전력이, 상기 설정 범위 외인 경우에, 자성체 조리기를 탑재하고 있지 않다고 유도 가열 조리기에 검지시켜서 유도 가열 조리기로부터의 교류 자계의 발생을 정지시킨다.

또한, 본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 필요에 따라, 상기 발전 코일 및 부하 사이에 접속되는 차단부와, 상기 발전 코일, 차단부, 의사 전력 소비부 및/또는 부하에서 발생하는 물리량을 검지하는 검지부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 검지부로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 차단부를 차단 제어한다.

또한, 본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 필요에 따라, 상기 제어부에 대한 정전압 전원을 생성하는 제어 전원 생성부를 구비하고, 상기 제어 전원 생성부는, 상기 발전 코일과 제어부 사이에 접속하여 상기 발전 코일에 있어서의 1차 측 전압에 대하여 2차 측 전압을 하강시키는 트랜스; 상기 트랜스와 제어부 사이에 접속하여 상기 발전 코일로부터의 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 다이오드 브리지; 및 상기 다이오드 브리지와 제어부 사이에 접속하여 상기 제어부에 대하여 일정 전압을 공급하는 정전압 회로부로 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 필요에 따라, 상기 유도 가열 조리기의 초동(初動) 시에 있어서의 상기 유도 가열 조리기로부터 단속적으로 발생하는 자력선에 의해 상기 발전 코일에서 유도 전류를 발생시켜, 상기 유도 전류에 기초하여 상기 제어 전원 생성부에 의해 생성된 정전압 전원에 의해 상기 제어부를 기동시킨다.

본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 상기 유도 가열 조리기에서 발생하는 교류 자계를 쇄교하여 유도 전류를 발생시켜 부하 측에 공급하는 발전 코일과; 상기 발전 코일 및 부하 사이에 접속되는 차단부와; 상기 발전 코일, 차단부 및/또는 부하에서 발생하는 물리량을 검지하는 검지부와; 상기 검지부로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 차단부를 차단 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 차단부에 의해 상기 발전 코일과 부하 측을 차단한 경우에, 상기 부하 측에 있어서의 소비 전력이, 상기 유도 가열 조리기에 탑재되는 자성체 조리기에서 소비되는 전력을 기준으로 하여 설정된 설정 범위 외가 되고, 자성체 조리기를 탑재하고 있지 않다고 유도 가열 조리기에 검지시켜서 유도 가열 조리기로부터의 교류 자계의 발생을 정지시킴으로써, 유도 가열 조리기의 탑 플레이트 상에, 콘센트를 필요로 하지 않고, 탑재하는 것만으로, 전화 제품 등의 부하에 대하여 급전할 수 있고, 또한 급전 장치에 접속된 전화 제품 등의 부하가 고장난 경우에도, 부하의 회로 소자의 손상이나 발열에 의한 연소를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 상기 유도 가열 조리기로 발생하는 교류 자계를 쇄교하여 유도 전류를 발생시켜 부하 측에 공급하는 발전 코일과; 상기 유도 전류를 의사적으로 소비하는 의사 전력 소비부와; 상기 유도 가열 조리기에 탑재되는 자성체 조리기에서 소비되는 전력을 기준으로 하여 설정된 설정 범위에 대하여, 상기 유도 전류에 기초하여 상기 의사 전력 소비부에 있어서의 소비 전력을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 의사 전력 소비부를 포함하는 부하 측에 있어서의 총소비 전력이, 상기 설정 범위 외인 경우에, 자성체 조리기를 탑재하고 있지 않다고 유도 가열 조리기에 검지시켜 유도 가열 조리기로부터의 교류 자계의 발생을 정지시킴으로써, 급전 장치에 접속된 부하를 포함한 부하 측의 소비 전력이, 소정 범위 외인 경우에도, 유도 가열 조리기의 적정 솥 검지 기능에 대하여, 적정한 자성체 조리기가 탑 플레이트 상에 탑재되었다고 검지시켜, 유도 가열 조리기를 정상 운전시킴으로써, 부하에 대한 전원을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 필요에 따라, 상기 발전 코일 및 부하 사이에 접속되는 차단부와, 상기 발전 코일, 차단부, 의사 전력 소비부 및/또는 부하에서 발생하는 물리량을 검지하는 검지부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 검지부로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 차단부를 차단 제어함으로써, 부하인 전화 제품이나 급전 장치를 구성하는 회로 소자에 문제가 생긴 경우에도, 유도 가열 조리기를 자동적으로 정지시킬 수 있어서, 과전류가 부하 또는 급전 장치를 구성하는 회로 소자에 흐르는 것을 방지하고, 회로 소자의 손상이나 발열에 의한 연소를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 필요에 따라, 상기 제어부에 대한 정전압 전원을 생성하는 제어 전원 생성부를 구비하고, 상기 제어 전원 생성부는, 상기 발전 코일과 제어부 사이에 접속되어 상기 발전 코일에 있어서의 1차 측 전압에 대하여 2차 측 전압을 하강시키는 트랜스, 상기 트랜스와 제어부 사이에 접속되어 상기 발전 코일로부터의 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 다이오드 브리지, 및 상기 다이오드 브리지와 제어부 사이에 접속되어 상기 제어부에 대하여 일정 전압을 공급하는 정전압 회로부로 이루어짐으로써, 발전 코일로부터 공급되는 유도 전류로부터 정전압 전원을 인출할 수 있다. 또한, 트랜스에 의해, 발전 코일과 제어부를 절연 상태로 하고, 스파이크 노이즈에 의한 제어부의 파괴를 억제할 수 있고, 또한 정전압 회로부의 발열을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 급전 장치에 있어서는, 필요에 따라 상기 유도 가열 조리기의 초동 시에 있어서의 상기 유도 가열 조리기로부터 단속적으로 발생하는 자력선에 의해 상기 발전 코일로 유도 전류를 발생시키고, 상기 유도 전류에 기초하여 상기 제어 전원 생성부에 의해 생성된 정전압 전원에 의해 상기 제어부를 기동시킴으로써, 유도 가열 조리기의 정상 운전으로 이행한 경우의 유도 가열 조리기로부터 연속적으로 발생하는 자력선에 의해, 문제가 생긴 회로 소자에 있어서의 열을 발생시키기 전에, 유도 가열 조리기의 초동 시에, 회로 소자의 문제를 판단할 수 있으므로, 문제가 생긴 회로 소자에 있어서의 발열을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명을 실시하기 위한 제1 실시예에서의 급전 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 급전 장치의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 3은 DC-AC 인버터의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 4의 (a)는 각국의 주파수 및 전압 및 플러그 형상의 상황을 나타내는 표이며, (b)는 도 4의 (a)에 나타내는 타입에 대응하는 플러그 형상 및 콘센트 형상을 나타낸 설명도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 급전 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명을 실시하기 위한 제1 실시예에서의 다른 급전 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 급전 장치의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 9는 본 발명을 실시하기 위한 제2 실시예에서의 급전 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 도 9에 나타낸 급전 장치의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 11의 (a)는 의사 전력 소비부가 일정한 전력을 소비하는 경우의 부하 측의 소비 전력과 의사 전력 소비부의 소비 전력과의 관계를 나타낸 그래프이며, (b)는 의사 전력 소비부가 가변 전력을 소비하는 경우의 부하 측의 소비 전력과 의사 전력 소비부의 소비 전력과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 12는 도 9에 나타낸 급전 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 도 12에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 도 13에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 발명을 실시하기 위한 제3 실시예에서의 급전 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 16은 도 15에 나타낸 급전 장치의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 17은 도 15에 나타낸 급전 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18은 도 17에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도이다.
도 19는 도 18에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도이다.
도 20은 펠티에 효과를 이용한 펠티에 모듈의 원리 설명도이다.
도 21의 (a)는 펠티에 모듈의 구성을 나타낸 단면도이며, (b)는 펠티에 모듈의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 22는 펠티에 모듈의 동작 원리를 나타내는 설명도이다.
도 23의 (a)는 펠티에 모듈로의 전력의 공급 예를 나타내는 회로도이며, (b)는 펠티에 모듈로의 전력 공급의 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 24는 펠티에 모듈의 발열측을 냉각시키기 위한 라디에이터에 의한 구성을 나타내는 단면도이다.
도 25의 (a)는 펠티에 모듈의 표면과 배면에 의해 냉각 장치 및 발열 장치로 양용할 수 있는 급전 장치의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이며, (b)는 도 25의 (a)에 나타낸 급전 장치 화살표 A-A선을 따라 절단하여 나타내는 단면도이다.
도 26의 (a)는 펠티에 모듈의 표면과 배면에 의해 냉각 장치 및 발열 장치로 양용할 수 있는 다른 급전 장치의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이며, (b)는 도 26의 (a)에 나타낸 급전 장치의 화살표 B-B선을 따라 절단하여 나타내는 단면도이다.
도 27은 IH 조리기의 원리를 나타내는 설명도이다.

(본 발명의 제1 실시예)

도 1은 본 발명을 실시하기 위한 제1 실시예에서의 급전 장치를 설명하기 위한 개념도, 도 2는 도 1에 나타낸 급전 장치의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타내는 회로도, 도 3은 DC-AC 인버터의 일례를 나타낸 회로도, 도 4의 (a)는 각국의 플러그 형상의 상황을 나타내는 표, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 나타낸 타입에 대응하는 콘센트 형상을 나타내는 설명도, 도 5는 도 1에 나타낸 급전 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도, 도 6은 도 5에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도, 도 7은 본 발명을 실시하기 위한 제1 실시예에서의 다른 급전 장치를 설명하기 위한 개념도, 도 8은 도 7에 나타낸 급전 장치의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타내는 회로도, 도 27은 IH 조리기의 원리를 나타내는 설명도이다.

먼저, IH 조리기(300)의 원리를 도 27을 사용하여 설명한다.

IH 조리기(300)는, 내열유리 등의 탑 플레이트(301)의 하부에 자력 발생 코일(302)을 배치하고, 여기에 고주파 전류를 흐르게 함으로써, 자력 발생 코일(302)에 교류 자계가 발생한다. 이 탑 플레이트(301)의 상에 자성체의 성질을 가지는 솥, 주전자, 프라이팬 또는 플레이트 등의 조리용 용기[이하, 자성체 조리기(303)로 칭함]를 배치함으로써, 자성체 조리기(303)의 바닥부에 와전류 ie가 유도된다. 이 와전류 ie는, 자성체 조리기(303)인 자성체의 저항 내를 흐름으로써, 줄 열이 발생하고, 자성체 조리기(303)의 바닥부가 발열하여, 자성체 조리기(303) 내의 조리물을 가열한다.

그리고, IH 조리기(300)로서는, 시스템 키친에 빌트인되는 내장형이나, 토탈 키친으로 불리우는 타입의 키친에 대응한 거치형(테이블 타입)이나, 탁상에서의 냄비 요리나 불고기 등의 둘러앉아서 먹는 조리와 키친에서의 조리를 용도로 한 100V의 탁상형 등이 있지만, 본 발명에 따른 급전 장치(100)에 사용하는 IH 조리기(300)의 타입은 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 현재, 보급되고 있는 IH 조리기(300)는, 표준 화력이 2kW이지만, 탁상형과 같이 최대 출력이 1.2kW의 기종도 있으며, 철 뿐만아니라 동 또는 알루미늄 등의 올 메탈(all metal)에 대응한 2.5kW∼3kW의 고출력 버너를 탑재한 기종도 있다.

또한, 보급되고 있는 IH 조리기(300)에는, 적정 솥 검지 기능을 구비하고 있는 것이 일반적이다. 이 적정 솥 검지 기능은, 탑 플레이트(301) 상에 탑재된 피가열물에 대하여, 스캔 파라는 어떤 일정한 에너지인 단속적인 자력선을 조사하여, 이 피가열물에 소비되는 전력이, 소정 범위 내[IH 조리기(300)의 기종에 따라 설정 범위가 상이하며, 현재, 철제의 적정한 자성체 조리기(303)를 검지하기 위한 설정 범위로서는, 피가열물에 있어서의 소비 전력의 하한값을 250W∼400W로 하는 다종 다양한 IH 조리기(300)가 존재한다. 이하, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여, IH 조리기(300)가, 적정한 자성체 조리기(303)가 탑재된 것을 검지하기 위한, 소정 범위를 300W 이상으로서 설명함]인 경우에, IH 조리기(300)에서 사용할 수 없는 조리용 용기, 및 나이프, 포크 및 스푼 등의 작은 것이 아니라, 적정한 자성체 조리기(303)가 탑 플레이트(301) 상에 탑재되었다고 검지하는 기능이다. 그리고, IH 조리기(300)는, 적정한 자성체 조리기(303)가 탑 플레이트(301) 상에 탑재되었다고 검지한 경우에는, IH 조리기(300)의 정상(定常) 운전으로, 연속적인 자력선을 피가열물에 조사하게 된다.

본 발명은, IH 조리기(300)의 자력 발생 코일(302)에서 발생하는 교류 자계가, 탑 플레이트(301) 상에 배치된 발전 코일(10)에 쇄교함으로써, 발전 코일(10)에 생기는 전류를 전원으로 하여, 부하 측에 전력을 공급하는 것이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 발전 코일(10)은, 수십 개의 연 동선에 절연용 에나멜을 도장하여 눌어붙게한(燒付) 에나멜선을 서로 꼰 꼬은선[리츠선(Litz wire)]을 동일 평면상으로 소용돌이형으로 감은 코일이며, IH 조리기(300)의 자력 발생 코일(302)에서 발생하는 교류 자계를 쇄교하여 유도 전류를 발생시켜서 부하(200) 측 및/또는 제어부(20) 측에 공급한다. 그리고, 이 제1 실시예에 있어서는, IH 조리기(300)의 자력 발생 코일(302)에서 발생하는 교류 자계의 강도가, 철을 가열하는 정도의 강도이므로, 동으로 만든 발전 코일(10)에 있어서의 발열을 억제할 수 있다.

부하(200)는, 급전 장치(100)를 냉각 장치로서 사용하는 경우에는, 펠티에 소자로 이루어지는 후술하는 펠티에 모듈(210), 펠티에 모듈(210)의 발열 측을 냉각시키기 위한 팬(220), 및 팬(220)에 대한 정전압 전원을 생성하기 위한 정전압 회로부(230)이다. 또한, 부하(200)는, 급전 장치(100)를 발열 장치로서 사용하는 경우에는 도시하지 않은 니크롬선 등이다. 그리고, 급전 장치(100)를 발열 장치로서 사용하는 경우에는, 니크롬선을 냉각시키기 위한 팬(220) 및 정전압 회로부(230)는 불필요하다.

또한, 급전 장치(100)를 전원 장치로서 사용하는 경우에는, 발전 코일(10)에서 유기되는 유도 전류가 수 kHz의 고주파의 교류 전류이므로, 일본 국내에서 급전 장치(100)를 사용하기 위해서는, 통상적인 전화 제품이 동작 가능하도록, 주파수 50Hz 또는 60Hz, 전압이 100V인 교류 전류로 변환할 필요가 있다.

따라서, 부하(200)는, 급전 장치(100)를 전원 장치로서 사용하는 경우에는, 급전 장치(100)에 콘센트, 커넥터 또는 소켓 등의 어태치먼트를 설치하여 접속한 도시하지 않은 전화 제품, 급전 장치(100)에 접속하여 발전 코일(10)에서 유기한 고주파의 유도 전류에 대하여 전화 제품을 동작시킬 수 있는 주파수 및 교류 전압으로 변환하는 DC-AC 인버터(240), DC-AC 인버터(240)를 냉각시키기 위한 팬(220), 또는 팬(220)에 대한 정전압 전원을 생성하기 위한 정전압 회로부(230)이다. 그리고, 100V의 교류 전압을 출력하는 DC-AC 인버터(240)로서는, 예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같은 회로 구성을 고려할 수 있지만, 이 회로 구성으로 한정되는 것은 아니다.

그리고, 일본 국내에서 보급되고 있는 가정용 전화 제품은, 배선용 삽입 접속기의 플러그 꽂이로서 일반적인 가정용 100V 콘센트(JIS C 8303 2극 콘센트 15A125V)에 삽입하여 사용한다. 그러나, 도 4에 나타낸 바와 같이, 일본 국외에서는, 다양한 형상의 콘센트가 존재하고, 각 콘센트 형상에 맞는 플러그 및 주파수 및 전압이 존재하므로, 급전 장치(100)를 사용하는 경우에는, 급전 장치(100)에 접속하는 전화 제품의 사양에 맞추어서, 급전 장치(100)의 어태치먼트인 콘센트의 형상을 선택하여, DC-AC 인버터(240)의 회로를 설계하는 것이 바람직하다.

정전압 회로부(230)는, 3단자 레귤레이터(231)를 사용한 정전압 회로에, 3단자 레귤레이터(231)의 입출력 측에 0.01μF∼0.1μF정도의 발진 방지용 세라믹 컨덴서(232) 및 100μF∼1000μF정도의 평활용 전해 컨덴서(233)를 각각 설치하여 구성한다.

정류·평활 회로부(30)는, 발전 코일(10)과 부하(200) 사이에 병렬로 접속되고, 4개의 정류 소자로 이루어지는 다이오드 브리지(31)에 의해, 발전 코일(10)에서 유기된 유도 전류인 교류 전류를 직류 전류로 정류한 후, 평활 컨덴서(32)에 의해, 다이오드 브리지(31)의 출력 전압 중에 포함되는 맥류(Pulsating Current)분을 감소시킨다. 즉, 다이오드 브리지(31)는 발전 코일(10)과 병렬로 접속되고, 평활 컨덴서(32)는 다이오드 브리지(31)와 부하(200) 사이에 병렬로 접속되어 있다. 또한, 발전 코일(10)과 정류·평활 회로부(30) 사이에는 후술하는 차단부(40)가 접속되어 있다.

그리고, 발전 코일(10)에서 유기된 고주파의 유도 전류로 동작할 수 있는 전화 제품을 부하(200)로 하여 급전 장치(100)에 접속하면, 정류·평활 회로부(30), DC-AC 인버터(240) 및 팬(220)은 불필요하다.

검지부(50)는, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하고, 대응하는 신호로 변환하여, 제어부(20)에 입력한다. 그리고, 검지부(50)로서는, 예를 들면, 전압 센서, 전류 센서, 온도 센서, 누전 센서, 압력 센서, 광 센서, 습도 센서, 경사 센서 또는 가스·취기(臭氣) 센서 등 중에서 1종 또는 복수 종류의 센서를 적절하게 조합하여 사용한다.

그리고, IH 조리기(300)로부터 조사되는 자력선은, 실제로는 노이즈와 같은 것이며, 검지부(50)인 센서가 정상적으로 동작하지 않을 가능성이 있다. 또한, IH 조리기(300)와 IH 조리기(300) 상에 탑재한 피가열물 사이에는, 미량이지만, 유도 전류가 흘러 누전이 생기고 있다. 그러므로, 센서에서 검출한 물리량이, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)는 정상적이지만 누전에 의해 생긴 물리량인지, 혹은 비정상에 의해 생긴 물리량인지를 구별할 필요가 있다.

따라서, 검지부(50)로서 사용되는 센서는, 복수 종류의 센서를 조합함으로써, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 복수 종류의 물리량을 각각 검지하여, 복수의 조건에 기초하여, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에 있어서의 정확한 상태를 제어부(20)에서 판단할 수 있으므로 바람직하다.

특히, 검지부(50)로서 적어도 누전 센서 및 온도 센서를 사용하는 것이 바람직하고, 또한 부하(200)인 전화 제품이 패키징되어 있어서, 온도 센서를 설치할 수 없는 경우에는, 부하(200)인 전화 제품에 대해서는, 적어도 누전 센서를 설치하는 것이 바람직하다.

그리고, 일반적으로 보급되어 있는 IH 조리기(300)가 구비하는 온도 센서는, 조리에 있어서의 튀김용 등 300℃ 이상의 고온을 검지하며, IH 조리기(300)에 탑재된 급전 장치(100)의 발전 코일(10)에 있어서의 300℃ 미만의 발열 상태에 대해서는 검지할 수 없다. 그러므로, 검지부(50)로서의 온도 센서는, IH 조리기(300)의 온도 센서로 검지할 수 없는 범위의 온도[IH 조리기(300)의 온도 센서의 설정 온도보다 낮은 온도]를 검지하기 위한 센서로 만든다.

제어부(20)는, 검지부(50)로부터 입력된 신호에 기초하여, 검지부(50)에서 검지한 물리량과 기준값을 비교함으로써, 부하(200)인 전화 제품에 대한 휴전(休電) 상태[전화 제품에 설치된 스위치 또는 타이머 기능에 의한 전화 제품의 전원을 절단한 상태]나, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에 생긴 비정상 상태를 판단하여, 차단부(40)를 제어함으로써, 발전 코일(10)과 부하 측을 차단한다. 그리고, 기준값은, IH 조리기(300)의 기종에 따라, 출력이 상이하고, 조사하는 자력선의 수, 간격 또는 파형 등도 상이하므로, 일의적으로 설정할 수 없다. 그러므로, 제어부(20)는, 급전 장치(100)를 탑재하는 IH 조리기(300)로부터 조사되는 자력선에 기초하여, 기준값을 적절하게 설정하여 제어하게 된다.

그리고, 제어부(20)로서는, 마이크로 컴퓨터(이하, 마이컴으로 칭함)를 사용할 수 있고, 이 제1 실시예에 있어서는, 마이크로칩 테크놀로지사에 의해 개발 공급되고 있는 원칩 마이컴인 PIC(Peripheral Interface Controller) 중, 미들 레인지 시리즈로서 대표적이고, 소비 전력이 적고, 배터리로 동작 가능하고, 저가격인 PIC16F84를 사용하였다.

PIC는 안정된 클록 신호를 안정적으로 발진하기 위한 회로를 내장하고 있고, 그 주파수를 결정하기 위한 최소 부품을 접속하는 것만으로 간단하게 이용할 수 있다. 이 클록 신호의 대표적인 발진 방법은, RC 발진, 세라믹 진동자 또는 수정 진동자가 있으므로, 도 2에 있어서는, 수정 진동자(21a)를 PIC의 오실레이터 단자인 OSC1/CLKOUT(핀 번호 15) 및 OSC2/CLKIN(핀 번호 16)에 접속되어 있다. 또한, 수정 진동자(21a)에는, 15pF∼33pF 정도의 2개의 컨덴서(21b)를 접속하고, 그 중점을 접지하고 있다.

또한, PIC를 동작시키는 위해서는, 직류 전압을 공급할 필요가 있으며, PIC16F84의 동작 전압은 2V∼6V이다. 그러므로, 발전 코일(10)에서 발생하는 유도 전류로부터, 후술하는 제어 전원 생성부(60)에 의해, PIC의 동작에 적합한 전압을 생성하고, PIC의 전원 단자인 VDD(핀 번호 14)에 입력한다. 또한, PIC의 GND인 VSS(핀 번호 5)를 접지한다.

그리고, PIC에 직류 전원을 공급한 때에는, 순간적으로 정격의 전압이 공급되지는 않으며, 이 과도기에는 PIC가 불안정한 상태로 동작을 개시한다. 이 문제를 해소하기 위하여, 저항(22a)과 컨덴서(22b)로 구성되는 적분 회로의 출력 전압을 작은 저항(100∼1000Ω)을 개재하여 PIC의 리셋인 MCLR에 공급하여 PIC를 동작시키는 방법이 있다.

또한, 이 제1 실시예에 있어서는, 검지부(50)로서, 전압 센서(51), 전류 센서(52), 온도 센서(53), 누전 센서(54) 및 압력 센서(55)를 구비하고 있고, 전압 센서(51)를 PIC의 I/O 포트 A(bit2)인 RA2(핀 번호 1)에 접속하고, 전류 센서(52)를 PIC의 I/O 포트 A(bit3)인 RA3(핀 번호 2)에 접속하고, 온도 센서(53)를 PIC의 I/O 포트 A(bit4)인 RA4/TOCKI(핀 번호 3)에 접속하고, 누전 센서(54)를 PIC의 I/O 포트 A(bit0)인 RA0(핀 번호 17)에 접속하고, 압력 센서(55)를 PIC의 I/O 포트 A(bit1)인 RA1(핀 번호 18)에 접속하고 있다. 또한, 전압 센서(51), 전류 센서(52), 온도 센서(53), 누전 센서(54) 및 압력 센서(55)에 대한 전원은, 발전 코일(10)에서 발생하는 유도 전류로부터, 후술하는 제어 전원 생성부(60)에 의해, 일정 전압을 생성하여 공급한다.

또한, 이 제1 실시예에서의 급전 장치(100)에는, 반드시 구비할 필요는 없지만, 제어부(20)에 액정 표시 장치 등의 표시 장치를 접속하여, 급전 장치(100)의 운전 상태를 나타낸 정보 등을 표시 장치에 표시해도 된다. 이 경우에는, PIC의 I/O 포트 B(bit1∼bit7)인 RB1∼RB7(핀 번호 7∼13)에 액정 표시 장치의 접속 단자(400)를 각각 접속한다.

제어 전원 생성부(60)는, 발전 코일(10)과 제어부(20) 사이에 접속되어, 발전 코일(10)에 있어서의 1차 측 전압(예를 들면, 600V∼800V 정도)에 대하여, 2차 측 전압(예를 들면, 10V 정도)을 하강시키는 트랜스(61), 트랜스(61)와 제어부(20) 사이에 접속되어, 발전 코일(10)로부터의 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 다이오드 브리지(62), 및 다이오드 브리지(62)와 제어부(20) 사이에 접속되어, 제어부(20)에 대하여 일정 전압을 공급하는 정전압 회로부(63)로 이루어진다. 그리고, 제어 전원 생성부(60)를 통하여 발전 코일(10)에 접속된 제어부(20) 측의 회로는, 발전 코일(10)에 접속된 부하 측의 회로에 있어서, 후술하는 차단부(40)와 발전 코일(10) 사이에서 분기하여 설치된다.

정전압 회로부(63)는, 3단자 레귤레이터(63a)를 사용한 정전압 회로에, 3단자 레귤레이터(63a)의 입출력 측에 0.01μF∼0.1μF 정도의 발진 방지용 세라믹 컨덴서(63b) 및 100μF∼1000μF 정도의 평활용 전해 컨덴서(63c)를 각각 설치하여 구성한다.

트랜스(61)는, 발전 코일(10)과 제어부(20)인 마이컴을 절연 상태로 하여, 스파이크 노이즈에 의한 마이컴의 파괴를 억제할 수 있다.

또한, 3단자 레귤레이터(63a)는, 입출력 전압의 차이 및 전류의 곱이, 그대로 소자로부터의 발열이 되므로, 기본적으로 발열하지 않고 강압할 수 있는 트랜스(61)를, 3단자 레귤레이터(63a)와 발전 코일(10) 사이에 개재하고 있다. 즉, 강압하면, 트랜스(61) 대신 저항을 접속하는 것도 고려할 수 있지만, 저항은 발열하기 때문에, 트랜스(61)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 정전압 회로부(63)와 발전 코일(10) 사이에 트랜스(61)를 개재함으로써, 노이즈에 약한 염가의 회로 소자를 정전압 회로부(63)에 사용할 수 있어서, 정전압 회로부(63)의 비용을 억제할 수 있다.

그리고, 정전압 회로부(63)의 성능(발열량이 적음)이 상승하고, 스파크 노이즈가 입력되어도, 일정 전압을 출력할 수 있다면, 트랜스(61)를 생략하는 것도 고려할 수 있지만, 현재, 이와 같은 고성능의 정전압 회로부(63)는 존재하지 않으며, 땜납이 용해되지 않는 온도인 300℃ 이하가 되도록, 정전압 회로부(63)를 팬으로 냉각시키는 것이 일반적이다.

차단부(40)는, 제어 전원 생성부(60)를 통하여 발전 코일(10)에 접속한 제어부(20) 측의 회로를 협지하여, 발전 코일(10)에 접속되어 있는 제어부(20)에 의해, 검지부(50)로부터 출력되는 신호에 기초하여, 차단 제어된다. 그러므로, 차단부(40)에 의해, 발전 코일(10)과 부하(200) 측이 차단된 경우라도, IH 조리기(300)가 운전되고 있으면, 제어부(20) 측에는, 항상 발전 코일(10)로부터의 유도 전류가 공급되게 된다.

그리고, 이 제1 실시예에 있어서는, 차단부(40)로서 계전기(릴레이)(41)를 사용하고 있고, 계전기 코일(41a)에 의해 스위치부(41b)의 접점을 개폐한다. 또한, 스위치부(41b)를 흡인하는 전자석으로 만들기 위한 계전기 코일(41a)에 대한 전류의 투입은, 릴레이 구동용 소자(42)로서 NPN 바이폴러 트랜지스터를 사용하고 있다. 또한, 릴레이 구동용 소자(42)인 NPN 바이폴러 트랜지스터의 베이스는 제어부(20)인 PIC의 I/O 포트 B(bit1)의 PB1(핀 번호 7)에 접속되고, NPN 바이폴러 트랜지스터의 콜렉터는 제어 전원 생성부(60)의 출력 측에 접속되며, NPN 바이폴러 트랜지스터의 이미터는 계전기 코일(41a)에 접속되어 있다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 계전기(41)의 스위치부(41b)는, 발전 코일(10)의 일단 및 다이오드 브리지(31)의 일단 사이에 직렬로 접속되어 있다. 그러므로, 계전기(41)의 스위치부(41b)에 의해, 발전 코일(10)과 부하(200) 측이 차단된 경우에는, 부하(200) 측의 임피던스가 무한대로 되고, 부하(200) 측에는 유도 전류가 흐르지 않으며, 제어부(20) 측으로만 유도 전류가 공급된다. 그러나, 트랜스(61)는 임피던스가 매우 높으며, 0.1A 정도의 미량의 전류만 트랜스(61)에 흐른다. 즉, 제어부(20) 측에 있어서의 소비 전력이 매우 작으므로, IH 조리기(300)는, 적정 솥 검지 기능에 의해, 적정한 자성체 조리기(303)가 탑 플레이트(301) 상에 탑재되어 있지 않다고 인식하여, 운전을 정지하게 된다.

그리고, 이 제1 실시예에 있어서는, 계전기(41)의 스위치부(41b)를, 발전 코일(10)의 일단 및 다이오드 브리지(31)의 일단 사이에 직렬로 접속하고 있지만, 발전 코일(10)의 일단 및 다이오드 브리지(31)의 일단 사이, 혹은 발전 코일(10)의 타단 및 다이오드 브리지(31)의 타단 사이에 각각 직렬로 접속해도 된다.

또한, 계전기(41)의 스위치부(41b)를 발전 코일(10) 및 다이오드 브리지(31) 사이에 병렬로 접속해도 된다. 이 경우에는, 발전 코일(10)의 일단 및 다이오드 브리지(31)의 일단 사이에 계전기(41)의 스위치부(41b)를 직렬로 접속하는 경우의 스위치부(41b)의 접점의 개폐 타이밍을 반대로 할 필요가 있다.

즉, 제어부(20)는, 검지부(50)로부터 입력된 신호에 기초하여, 검지부(50)에서 검지한 물리량과 기준값을 비교함으로써, 부하(200)인 전화 제품에 대한 휴전 상태나, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에 생긴 비정상 상태를 판단하여, 차단부(40)인 계전기(41)의 스위치부(41b)의 접점을 닫아서, 발전 코일(10)을 단락한다. 이로써, 부하(200) 측의 저항이 0Ω으로 되어, 부하(200) 측에서는 전력이 소비되지 않으며, IH 조리기(300)는, 적정 솥 검지 기능에 의해, 적정한 자성체 조리기(303)가 탑 플레이트(301) 상에 탑재되어 있지 않다고 인식하여, 운전을 정지하게 된다.

다음으로, 급전 장치(100)의 동작을 도 5 및 도 6을 사용하여 설명한다.

먼저, IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301) 상에 급전 장치(100)를 탑재한다(단계 S1). 이 때, 차단부(40)에 의해, 발전 코일(10)과 부하(200) 측은 차단되어 있다.

그리고, IH 조리기(300)의 전원을 넣어 기동한다(단계 S2).

IH 조리기(300)는, 초동 시의 동작으로서, 적정 솥 검지 기능이 작동한다. 이로써, 스캔 파로서 단속적인 자력선을 조사한다(단계 S3). 그리고, 이 제1 실시예에 있어서는, IH 조리기(300)는, 자력선을 조사하는 단속적인 간격으로서 2초에 1회, 적정한 자성체 조리기(303)를 검지할 때까지 스캔 파를 3분간 계속 조사하는 것으로 하고, 3분간 적정한 자성체 조리기(303)를 검지하지 않는 경우에는, IH 조리기(300)의 전원은 자동적으로 절단된다.

단속적인 자력선은, 발전 코일(10)에 유도 전류를 생기게 하여, 제어 전원 생성부(60)를 통하여 제어부(20)에 정전압 전원을 공급하게 된다. 그리고, 차단부(40)에 의해, 발전 코일(10)과 부하(200) 측은 차단되어 있으므로, 부하(200) 측에는 유도 전류가 공급되지 않는다. 즉, 현 시점에서는, IH 조리기(300)는, 부하 측에서 전력이 소비되지 않으므로, 적정한 자성체 조리기(303)가 탑재되어 있지 않다고 인식하고 있다.

제어부(20)는, 정전압 전원이 공급되면 기동하여(단계 S4), 검지부(50)에 대하여, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하도록 지령을 내린다.

검지부(50)는, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하고(단계 S5), 대응하는 신호로 변환하여, 제어부(20)에 입력한다.

제어부(20)는, 검지부(50)에서 검지한 물리량과 기준값을 비교 연산하여, 검지한 물리량이 소정 범위 내인지의 여부를 판단한다(단계 S6).

단계 S6에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 없다고 판단한 경우에는, 차단부(40)를 동작시키지는 않는다. 즉, 소정 시간(스캔 파를 계속 조사하는 시간인 3분간)이 경과한 후(단계 S7), IH 조리기(300)의 전원이 자동적으로 절단됨으로써(단계 S8), 제어부(20)에 대한 정전압 전원의 공급이 정지하여, 급전 장치(100)의 동작을 종료한다.

또한, 단계 S6에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 있다고 판단한 경우에는, 제어부(20)는, 차단부(40)를 동작시킴으로써, 발전 코일(10)과 부하(200) 측을 통전한다(단계 S9).

그리고, 단속적인 자력선에 의해, 발전 코일(10)에 생긴 유도 전류는, 정류·평활 회로부(30)를 통하여 부하(200)에 정전압 전원을 공급함으로써, 부하(200)는 전력을 소비하게 된다.

이 때, IH 조리기(300)는, 적정 솥 검지 기능에 의해, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 있는지를 판단한다(단계 S10).

단계 S10에서, IH 조리기(300)는, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 없다고 판단한 경우에는, 소정 시간(스캔 파를 계속 조사하는 시간인 3분간)이 경과했는지를 판단한다(단계 S11).

단계 S11에서, IH 조리기(300)는, 소정 시간(스캔 파를 계속 조사하는 시간인 3분간)이 경과했다고 판단한 경우에는, IH 조리기(300)의 전원을 자동적으로 절단하고(단계 S8), 제어부(20) 및 부하(200)에 대한 정전압 전원의 공급이 정지되어, 급전 장치(100)의 동작을 종료한다.

또한, 단계 S10에서, IH 조리기(300)는, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 있다고 판단한 경우에는, IH 조리기(300)는 정상 운전을 개시하여(단계 S12), 연속적인 자력선을 조사한다.

그리고, IH 조리기(300)의 정상 운전중(단계 S13)에는, 정기적으로 또는 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량의 변화가 생기면, 검지부(50)에 의해, 발전 코일(10), 차단부(40) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하고(단계 S14), 대응하는 신호로 변환하여, 제어부(20)에 입력한다. 특히, 부하(200)인 전화 제품의 전원을 의도적으로 절단한 경우에는, 부하(200)에 있어서 전력이 소비되지 않으므로, 부하(200)에서 발생하는 물리량이 소정 범위 외가 된다.

제어부(20)는, 검지부(50)에서 검지한 물리량과 기준값을 비교 연산하여, 검지한 물리량이 소정 범위 내인지를 판단한다(단계 S15).

단계 S15에서, 검지된 물리량이 소정 범위 내에 있다고 판단한 경우에는, 제어부(20)는, 차단부(40)를 동작시키지 않고, 단계 S13으로 리턴한다.

또한, 단계 S15에서, 검지된 물리량이 소정 범위 내에 없다고 판단한 경우에는, 제어부(20)는, 차단부(40)를 동작시켜서, 발전 코일(10)과 부하(200) 측을 차단한다(단계 S16).

그리고, IH 조리기(300)는, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 외(여기서는, (300W 미만)에 있다고 판단하고, 연속적인 자력선을 조사하는 정상 운전인 통상 모드로부터, 적정 솥 검지 기능인 단속적인 자력선을 조사하는 스캔 모드로 전환되고, 소정 시간(스캔 파를 계속 조사하는 시간인 3분간)이 경과한 후에, IH 조리기(300)의 전원이 자동적으로 절단됨으로써(단계 S8), 제어부(20)에 대한 정전압 전원의 공급이 정지하여, 급전 장치(100)의 동작을 종료한다.

그리고, 이 제1 실시예에 있어서는, 제어부(20)의 정전압 전원으로서, 트랜스(61), 다이오드 브리지(62) 및 정전압 회로부(63)로 이루어지는 제어 전원 생성부(60)에 의해, 발전 코일(10)로부터 공급되는 유도 전류에서 인출하고 있지만, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 발전 코일(10)로부터 독립된 제어 전원부(70)를, 제어부(20)의 정전압 전원으로 해도 된다.

이 제어 전원부(70)로서는, 배터리를 사용할 수 있고, PIC16F84의 동작 전압이 2V∼6V이므로, 1.2V∼1.5V의 배터리를 2∼4개 직렬로 접속하면 된다. 또한, 1.5V의 배터리 4개 대신 9V의 배터리 006P를 사용하는 경우에는, 3단자 레귤레이터 7805를 사용하여 5V의 전압으로 변환하여, 그 전압을 PIC에 공급해도 된다.

이와 같이, 제어부(20)의 정전압 전원으로서 배터리를 사용함으로써, 발전 코일(10)과 제어부(20)를 완전하게 절연할 수 있고, 제어부(20)에 대한 스파크 노이즈의 침입을 방지할 수 있지만, 배터리 교환이 번거로우므로, 발전 코일(10)로부터 공급되는 유도 전류로부터 제어 전원 생성부(60)에 의해 정전압 전원으로 하는 것이 바람직하다.

(본 발명의 제2 실시예)

도 9는 본 발명을 실시하기 위한 제2 실시예에서의 급전 장치를 설명하기 위한 개념도, 도 10은 도 9에 나타낸 급전 장치의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타내는 회로도, 도 11의 (a)는 의사 전력 소비부가 일정한 전력을 소비하는 경우의 부하 측의 소비 전력과 의사 전력 소비부의 소비 전력과의 관계를 나타낸 그래프, 도 11의 (b)는 의사 전력 소비부가 가변 전력을 소비하는 경우의 부하 측의 소비 전력과 의사 전력 소비부의 소비 전력과의 관계를 나타낸 그래프, 도 12는 도 9에 나타낸 급전 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도, 도 13은 도 12에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도, 도 14는 도 13에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도이다. 도 9 내지 도 14에 있어서, 도 1 내지 도 8과 동일한 부호는, 동일하거나 또는 그에 상당하는 부분을 나타내고, 그 설명을 생략한다.

이 제2 실시예에 있어서는, 급전 장치(100)가, 차단부(40) 대신 의사 전력 소비부(80)를 구비하고 있는 점만이 제1 실시예와 상이하며, 후술하는 의사 전력 소비부(80)에 의한 작용 효과 이외는, 제1 실시예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

IH 조리기(300)는, 전술한 바와 같이, 탑 플레이트(301) 상에 탑재된 피가열물의 소비 전력이, 소정 범위 내(예를 들면, 300W 이상)였던 경우에, 적정한 자성체 조리기(303)가 탑 플레이트(301) 상에 탑재되었다고 검지하는 기능을 구비하고 있다.

그러므로, 급전 장치(100)에 접속된 부하(200)를 포함한 부하 측의 소비 전력이, 소정 범위 외(여기서는, 300W 미만)였던 경우에는, IH 조리기(300)의 적정 솥 검지 기능에 의해, IH 조리기(300)가 정지하여, 부하(200)에 대한 전원을 얻을 수 없다.

그래서, 이 제2 실시예에서의 급전 장치(100)는, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 의사적으로 전력을 소비하여, 부하(200) 측에 있어서의 소정 범위(여기서는, 300W 이상)에 미치지 않는 분의 소비 전력을 보충하기 위한 의사 전력 소비부(80)를 구비하고 있다.

의사 전력 소비부(80)는, 제어 전원 생성부(60)를 통하여 발전 코일(10)에 접속한 제어부(20) 측의 회로를 협지하여, 발전 코일(10)에 접속되어 있고, 의사적으로 전력을 소비하는 수단이다. 또한, 의사 전력 소비부(80)는, 제어부(20)에 의해, 검지부(50)로부터 출력되는 신호에 기초하여, 의사적으로 소비하는 전력을 제어한다.

그리고, 이 제2 실시예에 있어서는, 의사 전력 소비부(80)로서 계전기(릴레이)(81)에 의해 발전 코일(10)에 대하여 도통 또는 비도통이 되는 저항(83)을 사용하고 있고, 계전기 코일(81a)에 의해, 스위치부(81b)의 접점을 개폐한다. 또한, 스위치부(81b)를 흡인하는 전자석으로 하기 위한 계전기 코일(81a)에 대한 전류의 투입은, 릴레이 구동용 소자(82)로서 NPN 바이폴러 트랜지스터를 사용하고 있다. 또한, 릴레이 구동용 소자(82)인 NPN 바이폴러 트랜지스터의 베이스는 제어부(20)인 PIC의 I/O 포트 A(bit1)의 RA1(핀 번호 18)에 접속하고, NPN 바이폴러 트랜지스터의 콜렉터는 제어 전원 생성부(60)의 출력 측에 접속하고, NPN 바이폴러 트랜지스터의 이미터는 계전기 코일(81a)에 접속되어 있다. 또한, 스위치부(81b)를 직렬로 접속시킨 저항(83)은, 발전 코일(10) 및 다이오드 브리지(31)에 병렬로 접속되어 있다.

그리고, 의사 전력 소비부(80)가 되는 저항(83)은, 부하(200) 측에 있어서의 소정 범위에 미치지 않는 소비 전력을 보충 가능한 것이면, 특별히 한정되지는 않지만, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 적어도 300W의 전력을 소비하는 저항(83)을 설치함으로써, 소비 전력이 한없이 0W에 가까운 부하(200)에 대해서도 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하 측의 총소비 전력을 300W 이상으로 할 수 있으므로 바람직하다.

또한, 의사 전력 소비부(80)에서 소비되는 전력은, 부하(200) 이외에서 소비되는 불필요한 소비 전력이며, 급전 장치(100)에 의한 부하(200)에 대한 급전 중에, 항상 의사 전력 소비부(80)에서 전력을 소비시키는 것은, 불필요한 전력의 소비가 되며, 경우에 따라서는 저항(83)이 발열하게 된다.

그래서, IH 조리기(300)의 적정 솥 검지 기능이 동작하지 않을 정도의 시간(예를 들면, 0.5초) 간격으로, 계전기(81)의 스위치부(81b)의 접점을 개폐함으로써, 단위 시간당 소비 전력을 감소시킬 수 있다(여기서는, 실질적으로 150W로 함). 이 경우에는, 제어부(20)가, 연산에 의해 발전 코일(10)과 부하(200) 측과의 통전 상태를 유지하도록, 스위치부(81b)의 접점의 개폐를 자동적으로 조절한다.

또한, 도 10에 있어서는, 발전 코일(10)에 대하여 저항(83)을 도통 또는 비도통으로 하는 전자 부품으로서, 계전기(81)를 사용하였으나, 트라이액(triac)을 사용해도 된다. 이와 같이, 트라이액을 사용함으로써, 저항(83)에서 소비하는 전력을 가변으로 제어할 수 있고, 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측의 총 소비 전력을, 소정 범위의 하한값(여기서는, 300W)이 되도록 조정할 수 있다. 이로써, 부하(200) 이외에서 소비되는 불필요한 소비 전력[의사 전력 소비부(80)에 있어서의 소비 전력]을, 필요한 만큼 최소한으로 억제할 수 있다.

다음으로, 급전 장치(100)의 동작을 도 12 내지 도 14를 사용하여 설명한다.

먼저, IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301) 상에 급전 장치(100)를 탑재한다(단계 S101). 이 때, 계전기(81)에 의해, 발전 코일(10)과 저항(83)은 차단되어 있다.

그리고, IH 조리기(300)의 전원을 넣어 기동시킨다(단계 S102).

IH 조리기(300)는, 초동 시의 동작으로서, 적정 솥 검지 기능이 작동한다. 이로써, 스캔 파로서 단속적인 자력선을 조사한다(단계 S103). 그리고, 이 제2 실시예에 있어서는, IH 조리기(300)는, 자력선을 조사하는 단속적인 간격으로서 2초에 1회, 적정한 자성체 조리기(303)를 검지할 때까지 스캔 파를 3분간 계속 조사하는 것으로 하고, 3분 동안 적정한 자성체 조리기(303)를 검지하지 않을 경우에는, IH 조리기(300)의 전원은 자동적으로 절단된다.

단속적인 자력선은, 발전 코일(10)에 유도 전류를 생기게 하여, 제어 전원 생성부(60)를 통하여 제어부(20)에 정전압 전원을 공급하게 된다. 또한, 부하(200) 측에도 유도 전류가 공급되고, 부하(200) 측의 소비 전력이 소정 범위 내(여기서는, 300W 이상)인 경우에는, IH 조리기(300)는, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 있다고 판단하고, IH 조리기(300)는 정상 운전을 개시하여, 연속적인 자력선을 조사한다. 또한, 부하(200) 측의 소비 전력이 소정 범위 외(여기서는, 300W 미만)인 경우에는, IH 조리기(300)는, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 외(여기서는, 300W 미만)에 있다고 판단하고, IH 조리기(300)는 정상 운전을 개시하지 않고, 스캔 파를 계속 조사한다. 그리고, 이 제2 실시예에 있어서는, 의사 전력 소비부(80)에 있어서의 소비 전력을 제외하고, 부하(200) 측의 소비 전력이 소정 범위 외(여기서는, 300W 미만)인 경우를 상정하고 있으므로, 현 시점에서는, IH 조리기(300)는 정상 운전을 개시하지는 않는다.

제어부(20)는, 정전압 전원이 공급되면 기동하고(단계 S104), 검지부(50)에 대하여, 발전 코일(10), 의사 전력 소비부(80) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하도록 지령을 내린다.

검지부(50)는, 발전 코일(10), 의사 전력 소비부(80) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하고(단계 S105), 대응하는 신호로 변환하여, 제어부(20)에 입력한다.

제어부(20)는, 검지부(50)에서 검지한 물리량과 기준값을 비교 연산하여, 검지한 물리량이 소정 범위 내인지를 판단한다(단계 S106).

단계 S106에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 없다고 판단한 경우에는, 제어부(20)에 의해, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측의 총소비 전력이 설정 범위 외[여기서는, 300W 미만이며, 바람직하게는, IH 조리기(300)가 적정한 자성체 조리기(303)가 탑재되어 있다고 오인식하지 않을 정도로 충분히 낮은 소비 전력으로 함]가 되도록, 의사 전력 소비부(80)의 소비 전력을 제어한다. 그리고, 이 제2 실시예에 있어서는, 의사 전력 소비부(80)에 있어서의 소비 전력을 제외하고, 부하(200) 측의 소비 전력이 소정 범위 외(여기서는, 300W 미만)인 경우를 상정하고 있으므로, 계전기(81)에 의해, 발전 코일(10)과 저항(83)을 차단하고 있는 현 시점에서는, IH 조리기(300)는 정상 운전을 개시하고 있지 않다.

그리고, 소정 시간(스캔 파를 계속 조사하는 시간인 3분간)이 경과한 후에, IH 조리기(300)의 전원이 자동적으로 절단됨으로써(단계 S108), 제어부(20)에 대한 정전압 전원의 공급이 정지하여, 급전 장치(100)의 동작을 종료한다.

또한, 단계 S106에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 있다고 판단한 경우에는, 검지부(50)에 의해 부하(200) 측에 있어서의 전류값 및 전압값을 검출하여, 제어부(20)에 의해 부하(200) 측의 소비 전력을 산출한다(단계 S109).

그리고, 제어부(20)는, 부하(200) 측의 소비 전력이 설정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 있는지를 판단한다(단계 S110).

단계 S110에서, 제어부(20)는, 부하(200) 측의 소비 전력이 설정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 없다고 판단한 경우에는, 제어부(20)에 의해, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측의 총 소비 전력이 설정 범위 내로 되도록, 의사 전력 소비부(80)의 소비 전력을 제어한다(단계 S111).

그리고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 의사 전력 소비부(80)는, 저항(83)을 계전기(81)에 의해 발전 코일(10)에 대하여 도통 또는 비도통으로 하는 경우에는, 계전기(81)의 스위치부(81b)의 접점을 닫음으로써, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 저항(83)에서 일정한 전력(예를 들면, 300W)이 소비된다. 또한, 의사 전력 소비부(80)는, 도시하지 않은 트라이액에 의해 저항(83)에 있어서의 소비 전력을 가변으로 제어하는 경우에는, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측의 총 소비 전력이 설정 범위 내 중 하한값(여기서는, 300W)으로 되도록, 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 저항(83)에 있어서의 소비 전력을 트라이액에 의해 조절한다.

그리고, 단속적인 자력선에 의해, 발전 코일(10)에 생긴 유도 전류는, 정류·평활 회로부(30)를 통하여 부하(200)에 정전압 전원을 공급함으로써, 부하(200)에서 전력을 소비하게 된다. 또한, 의사 전력 소비부(80)에서 전력을 소비하게 된다.

이 때, IH 조리기(300)는, 적정 솥 검지 기능에 의해, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 있다고 판단하여(단계 S112), 정상 운전을 개시하고(단계 S113), 연속적인 자력선을 조사한다.

그리고, IH 조리기(300)의 정상 운전중(단계 S114)에는, 정기적으로 또는 발전 코일(10), 의사 전력 소비부(80) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량의 변화가 생기면, 검지부(50)에 의해, 발전 코일(10), 의사 전력 소비부(80) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하고(단계 S115), 대응하는 신호로 변환하여, 제어부(20)에 입력한다. 특히, 부하(200)인 전화 제품의 전원을 의도적으로 절단한 경우에는, 부하(200)에 있어서 전력이 소비되지 않으므로, 부하(200)에서 발생하는 물리량이 소정 범위 외가 된다.

제어부(20)는, 검지부(50)에서 검지한 물리량과 기준값을 비교 연산하여, 검지한 물리량이 소정 범위 내인지를 판단한다(단계 S116).

단계 S116에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 있다고 판단한 경우에는, 제어부(20)는, 계전기(81)의 스위치부(81b)의 접점을 닫은 채로, 단계 S114로 리턴한다. 그리고, 계전기(81) 대신 트라이액을 사용하고 있으면, 저항(83)의 소비 전력은 변경하지 않고, 단계 S114로 리턴한다.

또한, 단계 S116에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 없다고 판단한 경우에는, 제어부(20)에 의해, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측의 총 소비 전력이 설정 범위 외[여기서는, 300W 미만이며, 바람직하게는, IH 조리기(300)가 적정한 자성체 조리기(303)가 탑재되어 있다고 오인식하지 않을 정도로 충분히 낮은 소비 전력으로 함]가 되도록, 의사 전력 소비부(80)의 소비 전력을 제어한다(단계 S117). 즉, 제어부(20)는, 계전기(81)를 동작시켜서, 발전 코일(10)과 저항(83)을 차단한다. 그리고, 계전기(81) 대신 트라이액을 사용하고 있다면, 저항(83)의 소비 전력을 감소시켜, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측의 총 소비 전력이 설정 범위 외가 되도록 조절한다.

그리고, IH 조리기(300)는, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 외(여기서는, 300W 미만)에 있다고 판단하고, 연속적인 자력선을 조사하는 정상 운전인 통상 모드로부터, 적정 솥 검지 기능인 단속적인 자력선을 조사하는 스캔 모드로 전환되고, 소정 시간(스캔 파를 계속 조사하는 시간인 3분간) 경과한 후에, IH 조리기(300)의 전원이 자동적으로 절단됨으로써(단계 S108), 제어부(20)에 대한 정전압 전원의 공급이 정지하여, 급전 장치(100)의 동작을 종료한다.

그리고, 이 제1 실시예에 있어서는, 제어부(20)의 정전압 전원으로서, 트랜스(61), 다이오드 브리지(62) 및 정전압 회로부(63)로 이루어지는 제어 전원 생성부(60)에 의해, 발전 코일(10)로부터 공급되는 유도 전류에서 인출하고 있지만, 제1 실시예와 마찬가지로, 발전 코일(10)로부터 독립된 제어 전원부(70)를, 제어부(20)의 정전압 전원으로 해도 된다.

(본 발명의 제3 실시예)

도 15는 본 발명을 실시하기 위한 제3 실시예에서의 급전 장치를 설명하기 위한 개념도, 도 16은 도 15에 나타낸 급전 장치의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도, 도 17은 도 15에 나타낸 급전 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도, 도 18은 도 17에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도, 도 19는 도 18에 나타낸 흐름도의 계속을 나타내는 흐름도이다. 도 15 내지 도 19에 있어서, 도 1 내지 도 14와 동일한 부호는, 동일하거나 또는 그에 상당하는 부분을 나타내고, 그 설명을 생략한다.

이 제3 실시예에 있어서는, 급전 장치(100)가, 차단부(40) 및 의사 전력 소비부(80)를 더 구비한 점만이 제1 실시예 및 제2 실시예와 상이하며, 후술하는 차단부(40) 및 의사 전력 소비부(80)에 의한 작용 효과 이외는, 제1 실시예 및 제2 실시예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

전술한 제1 실시예에서의 급전 장치(100)에 있어서는, 급전 장치(100)에 접속된 부하(200)를 포함한 부하 측의 소비 전력이, 소정 범위 외(예를 들면, 300W 미만)인 경우에는, IH 조리기(300)의 적정 솥 검지 기능에 의해, IH 조리기(300)가 정지하여, 부하(200)에 대한 전원을 얻을 수 없다.

또한, 전술한 제2 실시예에서의 급전 장치(100)에 있어서는, 급전 장치(100)에 접속된 부하(200)를 포함한 부하 측의 총 소비 전력이, 소정 범위 내(예를 들면, 300W 이상)인 경우에는, 급전 장치(100)의 사용자가, 부하(200)인 전화 제품 또는 IH 조리기(300)의 전원을 의도적으로 절단하는 것 이외에는, 부하(200)에 대한 급전을 정지할 수 없다.

즉, 부하(200)인 전화 제품이나 급전 장치(100)를 구성하는 회로 소자에 문제가 생긴 경우에는, 가령 검지부(50)가 문제를 검지하고, 의사 전력 소비부(80)를 조정(소비 전력을 0W)한다고 해서, 의사 전력 소비부(80)를 제외한 부하 측의 소비 전력이 소정 범위 내(여기서는, 300W 이상)이므로, 부하(200)에 대한 급전을 정지하지 못하고, 과전류가 부하(200) 또는 급전 장치(100)를 구성하는 회로 소자에 흘러서 회로 소자가 손상될 가능성이 있다.

그래서, 이 제3 실시예에서의 급전 장치(100)는, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 차단부(40) 및 의사 전력 소비부(80)를 겸비하는 구성으로 한다.

다음으로, 급전 장치(100)의 동작을 도 17 내지 도 19를 사용하여 설명한다.

먼저, IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301) 상에 급전 장치(100)를 탑재한다(단계 S201). 이 때, 차단부(40)에 의해, 발전 코일(10)과 부하(200) 측은 차단되고, 계전기(81)에 의해, 발전 코일(10)과 저항(83)은 차단되어 있다.

그리고, IH 조리기(300)의 전원을 넣어 기동한다(단계 S202).

IH 조리기(300)는, 초동 시의 동작으로서, 적정 솥 검지 기능이 작동한다. 이로써, 스캔 파로서 단속적인 자력선을 조사한다(단계 S203). 그리고, 이 제3 실시예에 있어서는, IH 조리기(300)는, 자력선을 조사하는 단속적인 간격으로서 2초에 1회, 적정한 자성체 조리기(303)를 검지할 때까지 스캔 파를 3분간 계속 조사하는 것으로 하고, 3분 동안 적정한 자성체 조리기(303)를 검지하지 않을 경우에는, IH 조리기(300)의 전원은 자동적으로 절단된다.

단속적인 자력선은, 발전 코일(10)에 유도 전류를 생기게 하여, 제어 전원 생성부(60)를 통하여 제어부(20)에 정전압 전원을 공급하게 된다. 그리고, 차단부(40)에 의해, 발전 코일(10)과 부하(200) 측은 차단되어 있으므로, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측에는 유도 전류가 공급되지 않는다. 즉, 현 시점에서는, IH 조리기(300)는, 부하(200) 측에서 전력이 소비되지 않으므로, 적정한 자성체 조리기(303)가 탑재되어 있지 않다고 인식하고 있다.

제어부(20)는, 정전압 전원이 공급되면 기동하여(단계 S204), 검지부(50)에 대하여, 발전 코일(10), 차단부(40), 의사 전력 소비부(80) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하도록 지령을 내린다.

검지부(50)는, 발전 코일(10), 차단부(40), 의사 전력 소비부(80) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하고(단계 S205), 대응하는 신호로 변환하여, 제어부(20)에 입력한다.

제어부(20)는, 검지부(50)에서 검지한 물리량과 기준값을 비교 연산하여, 검지한 물리량이 소정 범위 내인지를 판단한다(단계 S206).

단계 S206에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 없다고 판단한 경우에는, 차단부(40)를 동작시키지 않는다. 즉, 소정 시간(스캔 파를 계속 조사하는 시간인 3분간)이 경과한 후(단계 S207), IH 조리기(300)의 전원이 자동적으로 절단됨으로써(단계 S208), 제어부(20)에 대한 정전압 전원의 공급이 정지하여, 급전 장치(100)의 동작을 종료한다.

또한, 단계 S206에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 있다고 판단한 경우에는, 제어부(20)는, 차단부(40)를 동작시킴으로써, 발전 코일(10)과 부하(200) 측을 통전한다(단계 S209).

그리고, 단속적인 자력선에 의해, 발전 코일(10)에 생긴 유도 전류는, 정류·평활 회로부(30)를 통하여 부하(200)에 정전압 전원을 공급함으로써, 부하(200)는 전력을 소비하게 된다.

그리고, 검지부(50)에 의해, 부하(200) 측에 있어서의 전류값 및 전압값을 검출하여, 제어부(20)에 의해, 부하(200) 측의 소비 전력을 산출한다(단계 S210).

제어부(20)는, 부하(200) 측의 소비 전력이 설정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 있는지를 판단한다(단계 S211).

단계 S211에서, 제어부(20)가 부하(200) 측의 소비 전력이 설정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 없다고 판단한 경우에는, 제어부(20)에 의해, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측의 총 소비 전력이 설정 범위 내로 되도록, 의사 전력 소비부(80)의 소비 전력을 제어한다(단계 S212).

그리고, 도 16에 나타낸 바와 같이, 의사 전력 소비부(80)는, 저항(83)을 계전기(81)에 의해 발전 코일(10)에 대하여 도통 또는 비도통으로 하는 경우에는, 계전기(81)의 스위치부(81b)의 접점을 닫음으로써, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 저항(83)에서 일정한 전력(예를 들면, 300W)이 소비된다. 또한, 의사 전력 소비부(80)는, 도시하지 않은 트라이액에 의해 저항(83)에 있어서의 소비 전력을 가변으로 제어하는 경우에는, 의사 전력 소비부(80)를 포함하는 부하(200) 측의 총 소비 전력이 설정 범위 내 중 하한값(여기서는, 300W)이 되도록, 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 저항(83)에 있어서의 소비 전력을 트라이액에 의해 조절한다.

그리고, 단속적인 자력선에 의해, 발전 코일(10)에 생긴 유도 전류는, 의사 전력 소비부(80)에서 전력을 소비하게 된다.

이 때, IH 조리기(300)는, 적정 솥 검지 기능에 의해, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 내(여기서는, 300W 이상)에 있다고 판단하고(단계 S212), 정상 운전을 개시하여(단계 S213), 연속적인 자력선을 조사한다.

그리고, IH 조리기(300)의 정상 운전중(단계 S214)에는, 정기적으로 또는 발전 코일(10), 차단부(40), 의사 전력 소비부(80) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량의 변화가 생기면, 검지부(50)에 의해, 발전 코일(10), 차단부(40), 의사 전력 소비부(80) 및/또는 부하(200)에서 발생하는 물리량을 검지하고(단계 S215), 대응하는 신호로 변환하여, 제어부(20)에 입력한다. 특히, 부하(200)인 전화 제품의 전원을 의도적으로 절단한 경우에는, 부하(200)에 있어서 전력이 소비되지 않으므로, 부하(200)에서 발생하는 물리량이 소정 범위 외가 된다.

제어부(20)는, 검지부(50)에서 검지한 물리량과 기준값을 비교 연산하여, 검지한 물리량이 소정 범위 내인지를 판단한다(단계 S216).

단계 S216에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 있다고 판단한 경우에는, 제어부(20)는, 차단부(40)를 동작시키지 않고, 계전기(81)의 스위치부(81b)의 접점을 닫은 채로, 단계 S214로 리턴한다. 그리고, 계전기(81) 대신 트라이액을 사용하고 있다면, 저항(83)의 소비 전력은 변경하지 않고, 단계 S214로 리턴한다.

또한, 단계 S216에서, 검지한 물리량이 소정 범위 내에 없다고 판단한 경우에는, 제어부(20)는, 차단부(40)를 동작시켜서, 발전 코일(10)과 부하(200) 측을 차단한다(단계 S217). 그리고, 다음 회의 급전 장치(100)의 사용에 구비하여, 이 차단부(40)의 동작에 더하여, 계전기(81)에 의해, 발전 코일(10)과 저항(83)을 차단하는 것이 바람직하다.

그리고, IH 조리기(300)는, 피가열물의 소비 전력이 소정 범위 외(여기서는, 300W 미만)에 있다고 판단하여, 연속적인 자력선을 조사하는 정상 운전인 통상 모드로부터, 적정 솥 검지 기능인 단속적인 자력선을 조사하는 스캔 모드로 전환되고, 소정 시간(스캔 파를 계속 조사하는 시간인 3분간)이 경과한 후에, IH 조리기(300)의 전원이 자동적으로 절단됨으로써(단계 S208), 제어부(20)에 대한 정전압 전원의 공급이 정지하여, 급전 장치(100)의 동작을 종료한다.

그리고, 이 제3 실시예에 있어서는, 제어부(20)의 정전압 전원으로서, 트랜스(61), 다이오드 브리지(62) 및 정전압 회로부(63)로 이루어지는 제어 전원 생성부(60)에 의해, 발전 코일(10)로부터 공급되는 유도 전류로부터 인출하고 있지만, 제1 실시예와 마찬가지로, 발전 코일(10)로부터 독립된 제어 전원부(70)를 제어부(20)의 정전압 전원으로 해도 된다.

(본 발명의 제4 실시예)

도 20은 펠티에 효과를 이용한 펠티에 모듈의 원리 설명도, 도 21의 (a)는 펠티에 모듈의 구성을 나타낸 단면도, 도 21의 (b)는 펠티에 모듈의 구성을 나타낸 평면도, 도 22는 펠티에 모듈의 동작 원리를 나타내는 설명도, 도 23의 (a)는 펠티에 모듈로의 전력 공급의 예를 나타내는 회로도, 도 23의 (b)은 펠티에 모듈로의 전력 공급의 다른 예를 나타내는 회로도, 도 24는 펠티에 모듈의 발열측을 냉각시키기 위한 라디에이터에 의한 구성을 나타낸 단면도, 도 25의 (a)는 펠티에 모듈의 표면과 배면에 의해 냉각 장치 및 발열 장치로 양용할 수 있는 급전 장치의 개략적인 구성을 나타낸 평면도, 도 25의 (b)는 도 25의 (a)에 나타낸 급전 장치의 화살표 A-A선을 따라 절단한 단면도, 도 26의 (a)는 펠티에 모듈의 표면과 배면에 의해 냉각 장치 및 발열 장치로 양용할 수 있는 다른 급전 장치의 개략적인 구성을 나타낸 평면도, 도 26의 (b)는 도 26의 (a)에 나타낸 급전 장치의 화살표 B-B선을 따라 절단한 단면도이다. 도 20 내지 도 26에 있어서, 도 1 내지 도 19과 동일한 부호는, 동일하거나 또는 그에 상당하는 부분을 나타내고, 그 설명을 생략한다.

이 제4 실시예에 있어서는, 급전 장치(100)의 부하(200)에 펠티에 모듈(210)을 사용하는 점만이 제1 실시예 내지 제3 실시예와 상이하며, 후술하는 펠티에 모듈(210)에 의한 작용 효과 이외에는, 제1 실시예 내지 제3 실시예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 펠티에 효과를 도 20에 기초하여 설명한다.

펠티에 효과는, 2종류의 금속 또는 반도체의 접합부에 전류를 흐르게 하면 한쪽의 금속 또는 반도체로부터 다른 쪽의 금속 또는 반도체로 열이 이동하는 것이다. 이를 이용하여, 도 20에 나타낸 바와 같이, P형 반도체(211)와 N형 반도체(212)를 평면 상에 교대로 배치하고, 금속제의 전극판(213, 214)에서 직렬로 접속한 펠티에 모듈을 구성한다. 여기에 직류를 흐르게 함으로써, 한쪽의 전극판(214)이 흡열측로 되어 냉각된다. 다른 쪽의 전극판(213)은 발열측이 되어 온도가 상승한다.

즉, 부하(200)로서의 펠티에 모듈(210)은, 도 21에 나타낸 바와 같이, P형 반도체(211)와 N형 반도체(212)를 평면 상에 교대로 배치하고, 금속제의 전극판(213, 214)에서 직렬로 접속하여, 전체적으로 일렬로 배열되도록 한다. 그 배열은 소용돌이 모양일 수도 있다. 전극판(213) 측과 전극판(214) 측에 각각 세라믹판(215, 216)을 부착하여 펠티에 모듈(210)로 한다. 시단(始端)과 종단(終端)의 전극판(213) 사이를, 다이오드(3)를 통하여 도전체(2)로 폐루프 회로를 형성한다.

이와 같이 구성하면, 펠티에 모듈(210)과 도전체(2)로 형성되는 폐루프 회로에 IH 조리기(300)의 자력 발생 코일(302)에서 발생하는 교류 자계가 유도되어 다이오드(3)에 의해 정류되므로, 펠티에 모듈(210)에는 일방향의 전류, 즉 직류가 흘러 세라믹판(216) 측이 흡열된다. 이로써, 세라믹판(216)에 솥(유리 등의 절연물이 바람직함)을 탑재하면 솥 안의 조리물이 냉각된다. 그리고, 아래쪽의 세라믹판(215)은 발열 측이 되므로, 팬(220)으로 냉각시키면, 냉각 효과가 높아진다. 또한, 세라믹판(215) 측을 후술하는 라디에이터(250)에서 순환되는 냉각용 매체에 접촉시켜서 냉각시켜도, 냉각 효과를 높일 수 있다.

다음으로, 펠티에 모듈(210)의 동작 원리에 대하여 도 22를 사용하여 설명한다. 펠티에 모듈(210)은, 하부에 코일(1)을 설치하고, 이 코일(1)과 도전체(2) 및 다이오드(3)를 통하여 펠티에 모듈(210)을 접속한 것이다. IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301) 상에 펠티에 모듈(210)을 탑재하면, 탑 플레이트(301)의 하부에 설치되어 있는 자력 발생 코일(302)에 흐르는 고주파 전류에 의해, 자력 발생 코일(302)에 수직인 교류 자계가 발생한다. 이 교류 자계에 의해, 코일(1)에 전류가 유도되어 다이오드(3)에 의해 정류되어, 펠티에 모듈(210)의 각 펠티에 소자인 P형 반도체(211)와 N형 반도체(212)에 일방향의 직류가 흘러 표면 측이 냉각된다. 펠티에 모듈(210) 상에 솥이나 용기를 탑재하면 솥이나 용기 내의 조리물이 급냉된다.

여기서, 코일(1)과 펠티에 모듈(210)과 도전체(2) 사이에 개재하는 정류용 다이오드(3)가 1개라면, 도 23의 (a)에 나타낸 바와 같이, 펠티에 모듈(210)에 흐르는 전류는 반파 정류 파형이므로, 평균 전류는 전파(全波)의 절반이 되어 효율이 낮다. 그래서, 도 23의 (b)에 나타낸 바와 같이, 1개의 다이오드(3) 대신 다이오드 브리지(31)를 사용하면, 펠티에 모듈(210)에는 전파 정류 파형의 직류가 흐르므로, 1개의 경우에 비해 2배의 전류를 흐르게 할 수 있다. 이로써, 냉각 효과가 더 높아진다.

이상과 같이, 펠티에 모듈(210)의 전극판(214) 측이 냉각되는 것에 대하여 설명하였으나, 펠티에 소자는, 열의 이동에 의해 냉각되는 측과 가열되는 측이 생긴다. 그러므로, 냉각측과는 반대측의 전극판(213)은 가열되고, 전극판(213) 측의 열이 냉각 측의 전극판(214)으로 전열(傳熱)되어, 냉각측이 일정 온도 이상으로는 냉각되지 않는 현상이 생긴다. 그래서, 도 24에 나타낸 바와 같이, 라디에이터(250)를 구비한 구성으로 해도 된다.

도 24에 있어서, 펠티에 모듈(210)의 하면에 알루미늄 등의 비자성체의 방열판(251)을 부착하여 플라스틱 등의 비금속 재료로 형성한 케이스(252)의 상면에 고정한다. 케이스(252) 안의 바닥부에는, IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301)에 근접하도록 수 턴(turn)의 코일(1)을 배치하고, 물, 혹은 그 외의 냉매(253)를 넣은 용기(254)를 수납한다. 케이스(252)의 외부에는, 라디에이터(250)를 배치하고, 순환 파이프(255)를 통하여, 냉매(253)를 방열한다. 그리고, 라디에이터(250)의 도시하지 않은 팬 등의 전원은, 코일(1)에 유도되는 고주파 전류를 전선(256)으로 인도하여 정류함으로써 전원으로서 사용할 수 있다.

그리고, 라디에이터(250) 및 순환 파이프(255)를 케이스(252) 내부에 수납함으로써, 설치 면적을 작게 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 사용자는 이용할 때마다 라디에이터(250) 및 순환 파이프(255)를 케이스(252) 주변에 배치하는 수고를 덜 수 있다.

펠티에 모듈(210)로서는, 시판중인 것을 하나, 또는 복수개로 구성할 수 있다. 예를 들면, 12V용, 6Amax, 최대 흡열량 57W의 것을 12개 사용하면, 전체 소비 전력은 864W가 되지만, 이 전력은 600W∼800W의 IH 조리기(300)로부터의 발생 고주파 자계에 의해 조달할 수 있다[일반적인 IH 조리기(300)의 출력은 1000W 이상].

펠티에 모듈(210)은, 최대 사용 온도가 땜남이 용해하기 시작하는 온도 이하인 150℃로 되어 있으므로, 수냉으로 하면, 100℃까지는 되지 않으므로, 안전하다. 냉각 측의 온도는, 발열측이 50℃일 때, 계산상으로는 -22℃가 되어, 충분한 냉각 효과가 있다.

이와 같이 하여, 펠티에 소자의 가열측을 냉각함으로써, 냉각측의 온도를 낮게 할 수 있다.

이상과 같이, 급전 장치(100)를 냉각 장치로서 사용하는 경우에는, IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301) 상에 펠티에 모듈(210)을 탑재하여, 펠티에 모듈(210) 상에 솥 등의 조리용 용기를 탑재함으로써, 조리용 용기 내의 조리물을 냉각시키는 예에 대하여 설명하였으나, 다음과 같은 각종 응용예도 고려할 수 있다.

첫째, 다이오드(3)의 극성을 변경함으로써, 펠티에 모듈(210)의 상부를 발열면으로서 이용한다. IH 조리기(300)에서는, 그 위에 탑재되는 물건이 적당한 전기 저항을 가지는 금속 재료, 예를 들면, 철제이면, 와전류에 의한 줄 열의 발생에 기초하여 발열한다. 이는, 유리 등의 절연 재료제의 조리용 용기에서는 IH 조리기(300)를 사용해도 발열하지 않는 것을 의미한다. 본 발명의 펠티에 모듈(210)의 상면을 발열면으로서 이용함으로써, 그 위에 탑재된 유리제 솥 등을 가열할 수 있고, 지금까지 IH 조리기(300)에서는 유리제 솥은 가열할 수 없었던 것을, 사용 가능하게 된다. 또한, 유도 가열 방식은, 가열을 목적으로 하고 있고, 조리물의 보온에는 적합하지 않다. 그러므로, 온도 설정을 낮게 조절해도 "약한 불" 정도의 온도로 되고, 장시간 솥을 탑재해 두면, 경우에 따라서는, 조리물이 타게 된다. 이에 비해, 본 발명의 펠티에 모듈(210)의 상면을 발열면으로서 이용함으로써, 낮은 온도에서도 보온이 가능해져, 조리물이 식지 않을 정도로 장시간 가온할 수 있다.

그리고, 도 25에 나타낸 바와 같이, 동일 평면 상에서 소용돌이 모양으로 감은 발전 코일(10)의 중심 영역인 발전 코일(10)을 설치하고 있지 않은 중앙 부분에 펠티에 모듈(210)을 설치시켜, 동일 평면 상에서 소용돌이 모양으로 감은 발전 코일(10)의 외측 영역인 발전 코일(10)을 설치하고 있지 않은 주변 부분에 펠티에 모듈(210)의 발열면을 냉각시키는 팬(220)을 설치해도 된다.

이 구성에 의해, 펠티에 모듈(210)을 구비한 급전 장치(100)는, IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301)에 대하여, 펠티에 모듈(210)의 흡열면(210a)을 상면으로 한 경우에는, 냉각 장치가 되어, 급전 장치(100)의 앞뒤(표면과 배면)를 반대로 하여, 펠티에 모듈(210)의 발열면(210b)을 상면으로 한 경우에는, 발열 장치가 된다.

그리고, 발열면(210b)에 대한 팬(220)에 의한 냉각 효율을 높이기 위하여, 팬(220)에 의해 급전 장치(100)의 외부로부터 들어온 공기가 방열면(210b)에 효율적으로 부딪히도록 급전 장치(100)의 내부를 유통시키는 최적의 공기 유로를 확보하거나, 방열면(210b)과 급전 장치(100)의 하우징(110)의 내면 사이에 간극을 형성함으로써 방열면(210b)의 공기에 접하는 표면적을 넓히는 것이 바람직하다.

예를 들면, 도 26에 나타낸 바와 같이, 팬(220)에 의해 급전 장치(100)의 하우징(110) 외부의 공기가 흡인되어 하우징(110)에 배치한 흡입구(110a)로부터 하우징(110) 내부에 흡입된 공기가, 펠티에 모듈(210)의 일단면으로부터 유입되어 대향하는 타단면으로부터 유출되고, 팬(220)을 통과하여, 하우징(110)에 배치한 배출구(110b)로부터 하우징(110) 외부로 배출하도록, 공기 유로를 구성하는 구획 부재(110c)를 설치하는 것을 고려할 수 있다. 특히, 팬(220)을 하우징(110) 내부의 4개의 모서리 중 상이한 2개소에 설치하고, 펠티에 모듈(210)의 모든 측면(210c)으로부터 공기를 유입 또는 유출함으로써, 2방향으로부터의 기류에 의한 상승 효과를 기대할 수 있다. 또한, 방열면(210b)과 급전 장치(100)의 하우징(110)의 내면 사이에 간극을 형성하므로, 방열면(210b) 측에 있어서의 하우징(110)의 내면 또는 펠티에 모듈(210)에 도시하지 않은 돌기부를 설치하는 것을 고려할 수 있다.

그리고, 급전 장치(100)를 냉각 장치로서 사용하는 경우에는, 팬(220)을 운전시키고, 급전 장치(100)를 발열 장치로서 사용하는 경우에는, 팬(220)을 정지시켜도 된다. 이 경우에는, 팬(220)의 운전 또는 정지는, 검지부(50)로서 배치한 광 센서나 경사 센서 등에 의해, IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301)에 탑재된 급전 장치(100)의 표면 및 배면 상태를 검지하여, 제어부(20)에 의해 제어하는 것을 고려할 수 있다.

또한, 구획 부재(110c) 중 발전 코일(10)의 외측에 배치한 흡열면(210a) 측과 발열면(210b) 측을 나누는 부분을 회동 가능한 구성으로 하여, 급전 장치(100)를 냉각 장치로서 사용하는 경우에는, 구획 부재(110c)의 선단을 하우징(110)의 발열면(210b) 측의 내면에 맞닿게 한 후 팬(220)을 사용하고, 급전 장치(100)를 발열 장치로서 사용하는 경우에는, 구획 부재(110c)의 선단을 하우징(110)의 흡열면(210a) 측의 내면에 맞닿게 한 후 팬(220)을 사용해도 된다. 특히, 흡열면(210a)에 도시하지 않은 핀을 설치함으로써, 급전 장치(100)를 발열 장치로서 사용하는 경우에는, 팬(220)에 의해 급전 장치(100)의 외부로부터 들어온 공기가 핀에 부딪혀서 냉기가 보다 확산된다. 즉, 흡열면(210a)의 주위의 고온이 펠티에 소자의 저온 측으로 이동하여, 발열면(210b)의 발열이 촉진된다.

또한, 도 25의 (b) 및 도 26의 (b)에 나타낸 급전 장치(100)에 있어서는, 급전 장치(100)의 두께 방향에 대하여, 실질적으로 중앙에 한 겹으로 감은 한 층의 발전 코일(10)을 나타내고 있지만, 급전 장치(100)의 두께 방향에 대하여, 하우징(110)의 표면과 배면의 내면에 근접하는 여러 겹으로 감은 복수 층의 발전 코일(10)일 수도 있다. 이로써, 급전 장치(100)는, 하우징(110)의 표면 또는 배면을 IH 조리기(300)의 탑 플레이트(301)에 맞닿아 탑재한 경우에, 급전 장치(100)를 냉각 장치 또는 발열 장치로서 사용하는 어느 경우에도, 급전 장치(100)의 발전 코일(10)과 IH 조리기(300)의 자력 발생 코일(302)과의 거리가 너무 벌어지지는 않는다.

둘째, 본 실시예의 펠티에 모듈(210)을 솥의 바닥부에 일체화시킨다. 이로써, IH 조리기(300) 전용의 냉각 솥을 제공할 수 있다.

셋째, 요릿집(예를 들면, 오코노미야끼(일본식 부침개) 가게, 여관, 레스토랑 등)에서, 손님의 테이블 상에서 요리나 가열을 행하는 열원으로서 IH 조리기(300)를 설치하고 있는 장소에서, 냉각 장치로서 사용한다.

예를 들면, 디저트로서 아이스크림이나 셔벗, 푸딩 등의 빙과를 제공하는 경우에, 이들이 용해되거나 온도가 상승하지 않도록 냉각시킨다.

또한, 음식점이나 연회장에서 요리의 최초에 생선회의 후나모리(배모양의 그릇에 생선회를 담은 것) 등을 제공하는 경우에, 본 발명의 급전 장치(100)를 냉각 장치로서 사용함으로써, 신선도를 유지할 수 있고, 생선회를 먹은 후에는, IH 조리기(300)의 가열 기능을 사용하여 냄비 요리나 구이를 조리할 수 있다.

또한, 회전초밥 가게 등에서는, 컨베이어의 하부에 자력 발생 코일(302)을 배치하고, 컨베이어의 상부에 펠티에 모듈(210)을 바닥부에 매립한 접시, 또는 트레이를 탑재하여 이동시킴으로써, 이동 중에도 초밥이나 조리물을 냉각하면서 신선도를 유지할 수 있다. 냉각하지 않을 조리물은, 통상적인 접시를 사용함으로써, 대응할 수 있다.

1: 코일 2: 도전체
3: 다이오드 10: 발전 코일
20: 제어부 21a: 수정 진동자
21b: 컨덴서 22a: 저항
22b: 컨덴서 30: 정류·평활 회로부
31: 다이오드 브리지 32: 평활 컨덴서
40: 차단부 41: 계전기
41a: 계전기 코일 41b: 스위치부
42: 릴레이 구동용 소자 50: 검지부
51: 전압 센서 52: 전류 센서
53: 온도 센서 54: 누전 센서
55: 압력 센서 60: 제어 전원 생성부
61: 트랜스 62: 다이오드 브리지
63: 정전압 회로부 63a: 3단자 레귤레이터
63b: 세라믹 컨덴서 63c: 전해 컨덴서
70: 제어 전원부 80: 의사 전력 소비부
81: 계전기 81a: 계전기 코일
81b: 스위치부 82: 릴레이 구동용 소자
83: 저항 100: 급전 장치
110: 하우징 110a: 흡입구
110b: 배출구 110c: 구획 부재
200: 부하 210: 펠티에 모듈
210a: 흡열면 210b: 방열면
210c: 측면 211: P형 반도체
212: N형 반도체 213: 전극판
214: 전극판 215: 세라믹판
216: 세라믹판 220: 팬
230: 정전압 회로부 231: 3단자 레귤레이터
232: 세라믹 컨덴서 233: 전해 컨덴서
240: DC-AC 인버터 250: 라디에이터
251: 방열판 252: 케이스
253: 냉매 254: 용기
255: 순환 파이프 256: 전선
300: IH 조리기 301: 탑 플레이트
302: 자력 발생 코일 303: 자성체 조리기
400: 접속 단자

Claims (5)

1. 유도 가열 조리기에 탑재된 피가열물에 대하여, 단속적인 자력선을 조사하여, 상기 피가열물에서 소비되는 전력이, 소정 범위 내인 경우에, 적정한 자성체 조리기가 탑재되었다고 검지하는 적정 솥 검지 기능을 가지는 유도 가열 조리기로서, 상기 유도 가열 조리기에서 발생하는 교류 자계에 기초하여 부하 측으로 전력을 공급하는 급전 장치에 있어서,
   상기 유도 가열 조리기에서 발생하는 교류 자계를 쇄교(鎖交)하여 유도 전류를 발생시켜 부하 측으로 공급하는 발전 코일;
   상기 발전 코일 및 상기 부하 사이에 접속되는 차단부;
   상기 발전 코일, 상기 차단부 및/또는 상기 부하에서 발생하는 물리량을 검지하는 검지부; 및
   상기 검지부로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 차단부를 차단 제어하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 차단부에 의해 상기 발전 코일과 상기 부하 측을 차단한 경우에, 상기 부하 측에 있어서의 소비 전력이, 상기 유도 가열 조리기에 탑재되는 자성체 조리기에서 소비되는 전력을 기준으로 하여 설정된 설정 범위 외가 되고, 상기 자성체 조리기를 탑재하고 있지 않다고 상기 유도 가열 조리기에 검지시켜서 상기 유도 가열 조리기로부터의 교류 자계의 발생을 정지시키는,
   급전(給電) 장치.
2. 유도 가열 조리기에 탑재된 피가열물에 대하여, 단속적인 자력선을 조사하여, 상기 피가열물에서 소비되는 전력이, 소정 범위 내인 경우에, 적정한 자성체 조리기가 탑재되었다고 검지하는 적정 솥 검지 기능을 가지는 상기 유도 가열 조리기에서 발생하는 교류 자계에 기초하여, 부하 측으로 전력을 공급하는 급전 장치에 있어서,
   상기 유도 가열 조리기에서 발생하는 교류 자계를 쇄교하여 유도 전류를 발생시켜서 상기 부하 측으로 공급하는 발전 코일;
   상기 유도 전류를 의사적(疑似的)으로 소비하는 의사 전력 소비부; 및
   상기 유도 가열 조리기에 탑재되는 상기 자성체 조리기에서 소비되는 전력을 기준으로 하여 설정된 설정 범위에 대하여, 상기 유도 전류에 기초하여 상기 의사 전력 소비부에 있어서의 소비 전력을 제어하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 의사 전력 소비부를 포함하는 상기 부하 측에 있어서의 총 소비 전력이, 상기 설정 범위 외인 경우에, 상기 자성체 조리기를 탑재하고 있지 않다고 상기 유도 가열 조리기에 검지시켜서 상기 유도 가열 조리기로부터의 교류 자계의 발생을 정지시키는,
   급전 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 발전 코일 및 상기 부하 사이에 접속되는 차단부; 및
   상기 발전 코일, 상기 차단부, 상기 의사 전력 소비부 및/또는 상기 부하에서 발생하는 물리량을 검지하는 검지부;
   를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 검지부로부터 출력되는 신호에 기초하여 상기 차단부를 차단 제어하는, 급전 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부에 대한 정전압 전원을 생성하는 제어 전원 생성부를 포함하고,
   상기 제어 전원 생성부는,
   상기 발전 코일과 상기 제어부 사이에 접속되어 상기 발전 코일에 있어서의 1차 측 전압에 대하여 2차 측 전압을 하강시키는 트랜스;
   상기 트랜스와 상기 제어부 사이에 접속되어 상기 발전 코일로부터의 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 다이오드 브리지; 및
   상기 다이오드 브리지와 상기 제어부 사이에 접속되어 상기 제어부에 대하여 일정 전압을 공급하는 정전압 회로부
   를 포함하는, 급전 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 유도 가열 조리기의 초동(初動) 시에 있어서의 상기 유도 가열 조리기로부터 단속적으로 발생하는 자력선에 의해 상기 발전 코일에서 유도 전류를 발생시키고, 상기 유도 전류에 기초하여 상기 제어 전원 생성부에 의해 생성된 정전압 전원에 의해 상기 제어부를 기동시키는, 급전 장치.

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