KR20110001582U - 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치 - Google Patents

유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 유도 가열 조리기에 관한 것으로서, 특히 본체에 내솥이 삽입 및 인출되었는지에 대한 정확한 감지 및 판단이 수행되도록 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 관한 것이다.
본 고안인 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치는 본체와, 본체 내측에 안착되는 내솥과, 본체 내측의 저면에 형성된 유도 가열 코일과, 상용교류전원을 인가받아 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 유도가열 코일에 전원을 인가하는 인버터 회로, 인버터 회로를 제어하여 조리를 수행하는 마이컴을 구비하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 있어서, 내솥 감지 장치는 본체 내측으로의 내솥의 삽입 및 인출에 의해 개방 또는 폐쇄 상태로 변경되는 스위치와, 인버터 회로에 인가되는 상용교류전원의 전류를 감지하여 전압으로 변환시켜 인버터 회로로 인가하는 전류 감지부를 구비하고, 인버터 회로는 전류 감지부로부터의 전압의 크기에 따라, 그에 대응하는 하이 신호 또는 로우 신호를 포함하는 내솥 감지 신호를 내솥 감지 단자를 통하여 마이컴의 입력단으로 인가하되, 인버터 회로의 내솥 감지 단자와 마이컴의 입력단 사이에, 스위치가 연결된다.

Description

유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치{INNER PAN SENSING APPARATUS FOR INDUCTION HEATING COOKER}
본 고안은 유도 가열 조리기에 관한 것으로서, 특히 본체에 내솥이 삽입 및 인출되었는지에 대한 정확한 감지 및 판단이 수행되도록 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 관한 것이다.
유도가열 조리기는 본체와, 조리물이 담기고 본체 내측에 안착되는 내솥과, 내솥에 담긴 조리물이 조리되도록 내솥의 하부 또는 본체의 내측에 장착되는 취사히터와 유도가열 코일로 구성되어 있다.
상기와 같은 조리기는 조리물을 내솥에 담아 일정온도 이상으로 가열하여 조리하는 가전제품으로서, 사용자는 예를 들면, 쌀 또는 그 외의 첨가 조리물 및 이에 적당한 물의 양을 조절하여 내솥에 넣고, 내솥을 본체에 안착시킨 후 조리방법을 조작할 수 있다.
조리기는 내솥에 조리열을 제공하는 방식에 따라 구분될 수 있으며, 내솥이 안착되는 본체 부분에 일정 간격으로 코일이 형성되어 코일에 전류가 흐름에 따라 발생되는 자기장에 의해 자성체로 형성된 내솥에 와전류가 발생되도록 하여 내솥을 가열하는 방식의 조리기를 유도가열 조리기라 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 내솥 감지 장치는 유도 가열 조리기로 인가되는 상용교류전원의 전류를 감지하는 전류 감지부(1)와, 유도 가열 코일(L)(예를 들면, 취사 히터)에 연결되며, 스위치 소자를 스위칭 구동시킴으로써 인가되는 상용교류전원으로부터 고출력 전압을 생성하여 코일(L)에 인가하여, 내솥 및 내솥에 담긴 조리물을 유도 가열하고, 전류 감지부(1)로부터의 감지 전류에 대응하는 내솥 감지 신호를 마이컴(3)의 입력단으로 인가하는 인버터 회로(2)와, 인버터 회로(2)로 제어신호를 인가하여 조리물에 대한 조리를 제어하는 마이컴(3)으로 이루어진다. 일반적으로 유도 가열 조리기는 조리물에 대한 메뉴 선택과, 조리 시작 등의 입력을 위한 입력부(미도시)와, 선택된 메뉴와, 내솥 안착 여부를 나타내는 정보 또는 전원 불량 등과 같은 에러를 나타내는 정보 등을 표시하는 표시부(미도시)를 구비하며, 이러한 입력부와 표시부는 마이컴(3)에 의해 제어된다.
인버터 회로(2)와, 마이컴(3)의 입력단 사이에는 마이컴 보호용 저항(R1)이 직렬로 연결되고, 마이컴(3)의 입력단과 접지 사이에는 노이즈 제거용 캐패시터(C1)와, 풀다운 저항(R2)이 병렬로 연결되어, 인버터 회로(2)로부터의 내솥 감지 신호가 마이컴(3)으로 인가된다.
유도 가열 조리기에 상용교류전원이 인가된 이후에 조리를 시작하면, 내솥이 안착될 경우, 유도 가열 조리기 전체의 전류가 증가하게 되며, 반대로 내솥이 안착되어 있지 않을 경우, 상대적으로 낮은 전류가 흐른다. 이러한 전류를 전류 감지 부(1)가 전압을 변환하여, 인버터 회로(2)로 인가하며, 인버터 회로(2)(정확하게는 인버터 회로(2) 내의 마이컴)가 전류 감지부(1)로부터 변환된 전압이 일정 이상의 전압값인 경우, 하이(HIGH) 신호인 내솥 감지 신호를 마이컴(3)으로 인가하고, 그 반대의 경우에는 로우(LOW) 신호인 내솥 감지 신호를 마이컴(3)으로 인가한다. 이러한 과정을 통하여, 마이컴(3)은 내솥이 안착되어있는지에 대하여 판단한다. 이들 내솥 감지 신호는 인버터 회로(2)의 내솥 감지 포트(P)를 통하여 마이컴(3)에 인가된다.
그러나, 내솥이 안착 또는 삽입되어 있는 경우에도, 상용교류전원의 전원 상태가 불량할 때, 인버터 회로(2)는 통상 전류 감지부(1)로부터 입력되는 전압값이 낮아지므로, 강제적으로 로우(LOW) 신호를 마이컴(3)으로 인가하게 된다. 이에 따라, 마이컴(3)은 이 로우(LOW) 신호를 내솥 감지 신호로 인식하게 되어, 본체에 내솥이 삽입되지 않은 상태, 즉 내솥이 인출된 상태로 판단하여, 이러한 인출 상태를 표시부를 통하여 표시하도록 한다. 이러한 경우는, 인버터 회로(2)의 보호(protect) 동작에 의해 이루어지거나, 다른 부품 등의 오작동으로도 야기될 수 있다.
또한, 내솥이 본체에 삽입되지 않은 경우에도, 본체 내부에 내솥이 아닌 금속 성분을 지닌 이물질이 삽입된 경우, 인버터 회로(2)가 코일(L)에 고전압을 인하게 되어, 유도 가열 조리기 전체의 전류가 증가하게 되어, 인버터 회로(2)가 전류 감지부(1)로부터 인가받은 전압값이 일정 크기 이상이어서, 인버터 회로(2)가 하이(HIGH) 신호를 마이컴(3)으로 인가할 수 있다. 상술된 바와 같이, 마이컴(3)은 인버터 회로(2)로부터 인가되는 내솥 감지 신호에 의해, 내솥 감지를 수행할 수 있으나, 인버터 회로(2)의 보호(protect) 동작에 의해, 내솥의 삽입 및 인출 상태를 정확하게 판단할 수 없게 된다. 이에 따라, 사용자는 유도 가열 조리기의 상태를 오인하게 된다.
또한, 마이컴(3)은 내솥의 인출 상태 판단으로 인하여, 조리물에 대한 조리를 중단하거나 취소하여, 조리물의 조리에 상당한 지연을 야기하는 문제가 있다.
본 고안은 내솥이 본체 내부에 삽입되었는지 혹은 인출되었는지의 상태를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 보호(protect) 동작과 내솥 감지 동작을 식별할 수 있는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 다양한 유도 가열 조리기의 상태들을 독립적으로 판단할 수 있는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 고안인 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치는 본체와, 본체 내측에 안착되는 내솥과, 본체 내측의 저면에 형성된 유도가열 코일과, 상용교류전원을 인가받아 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 유도가열 코일에 전원을 인가하는 인버터 회로, 인버터 회로를 제어하여 조리를 수행하는 마이컴을 구비하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 있어서, 내솥 감지 장치는: 본체 내측으로의 내솥의 삽입 및 인출에 의해 개방 또는 폐쇄 상태로 변경되는 스위치와, 인버터 회로에 인가되는 상용교류전원의 전류를 감지하여 전압으로 변환시켜 인버터 회로로 인가하는 전류 감지부를 구비하고, 인버터 회로는 전류 감지부로부터의 전압의 크기에 따라, 그에 대응하는 하이 신호 또는 로우 신호를 포함하는 내솥 감지 신호를 내솥 감지 단자를 통하여 마이컴의 입력단으로 인가하되, 인버터 회로의 내솥 감지 단자와 마이컴 의 입력단 사이에, 스위치가 연결된다.
또한, 스위치는 인버터 회로와 마이컴의 입력단 사이에 병렬로 연결되어, 내솥이 삽입된 때 개방 상태로 변경되고, 내솥이 인출된 때 폐쇄 상태로 변경되는 것이 바람직하다.
또한, 내솥 감지 장치는 기준 전압(Vref)을 인가받고, 스위치의 상태 및 인버터 회로의 내솥 감지 단자의 신호에 연동하여, 서로 상이한 크기의 전압이 마이컴의 입력단에 인가되도록 하는 전압 가변부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 전압 가변부는 일단을 통하여 기준 전압(Vref)이 연결되고, 타단이 마이컴의 입력단에 연결된 제1저항과, 제1저항의 타단에 일단이 연결되며, 마이컴의 입력단과 인버터 회로의 내솥 감지 단자 사이에 직렬로 연결된 제2저항을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 전압 가변부는 일단을 통하여 기준 전압(Vref)이 연결되고, 타단이 마이컴의 입력단에 연결된 제1저항과, 제1저항의 타단에 일단이 연결되며, 마이컴의 입력단과 인버터 회로의 내솥 감지 단자 사이에 직렬로 연결된 제2저항과, 마이컴의 입력단과 스위치 사이에 직렬로 연결된 제3저항을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 고안인 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치는 본체와, 본체 내측에 안착되는 내솥과, 본체 내측의 저면에 형성된 유도가열 코일과, 상용교류전원을 인가받아 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 유도가열 코일에 전원을 인가하는 인버터 회로, 인버터 회로를 제어하여 조리를 수행하는 마이컴을 구비하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 있어서, 내솥 감지 장치는 마이컴의 제1입력단과 접지 사이 에 연결되는, 본체 내측으로의 내솥의 삽입 및 인출에 의해 개방 또는 폐쇄 상태로 변경되는 스위치와, 마이컴의 제1입력단과 스위치 사이에 일단이 연결되고, 타단을 통하여 기준 전압(Vref)이 인가되는 저항으로 구성된 스위치 회로를 구비하고, 마이컴은 제1입력단을 통하여 인가되는 전압의 크기에 의해 내솥의 삽입 및 인출을 판단한다.
또한, 본 고안인 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치는 본체와, 본체 내측에 안착되는 내솥과, 본체 내측의 저면에 형성된 유도가열 코일과, 상용교류전원을 인가받아 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 유도가열 코일에 전원을 인가하는 인버터 회로, 인버터 회로를 제어하여 조리를 수행하는 마이컴을 구비하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 있어서, 내솥 감지 장치는 일단은 마이컴의 입력단에 연결되고, 타단은 접지되어, 본체 내측에 설치된 온도 감지부와, 온도 감지부에 병렬로 연결되어, 본체 내측으로의 내솥의 삽입 및 인출에 의해 개방 또는 폐쇄 상태로 변경되는 스위치 및; 온도 감지부와 스위치에 일단이 연결되고, 타단이 마이컴의 입력단에 연결된 신호 전송 경로를 구비하고, 마이컴은 신호 전송 경로를 통하여 수신된 신호의 크기에 따라, 내솥의 삽입 및 인출을 판단한다.
본 고안은 내솥이 본체 내부에 삽입되었는지 혹은 인출되었는지의 상태를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 고안은 보호(protect) 동작 또는 금속의 이물질에 의한 신호가 있을지라도, 내솥의 삽입 및 인출 상태를 정확하게 식별할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안은 다양한 유도 가열 조리기의 상태들(예를 들면, 내솥의 삽입 및 인출 상태, 보호(protect) 동작의 수행, 금속 이물질의 삽입 상태 등)을 독립적으로 판단할 수 있는 효과가 있다.
이하에서, 본 고안은 실시예들과 도면을 통하여 상세하게 기술된다.
도 2, 3a 및 3b는 본 고안의 내솥 감지 장치가 구비되는 유도 가열 조리기의 개략 단면도와, 스위치의 동작 개념도이다.
도 2의 유도 가열 조리기는 상면이 개방되고 내부에 수용공간에 외솥(111)이 내장되어 설치된 본체(110)와, 본체(110)의 개방된 상면에 설치되어 상면을 개폐하는 커버(120)로 이루어진다.
자세하게는, 본체(110)는 소정의 조리물(예를 들면, 쌀 등)을 수용하도록 외솥(111)(또는 본체 내측 또는 수용공간)에 탈착가능한 내솥(112)이 설치된다.
또한, 뚜껑(120)은 본체(110)의 개방 상면에 형성되며, 외부로 노출되어 손잡이부가 형성된 외뚜껑(121)과, 이 외뚜껑(121)의 내측에 형성되어 내솥(112)을 덮어주도록 된 속뚜껑(122)으로 이루어진다.
다음으로, 히터부로 외솥(111) 저면 내측에 유도가열 코일(L)이 구비되고, 외솥(111)의 외부 측면 둘레에 형성된 측면히터(132)와, 속뚜껑(122)의 상면에 상부히터(133)가 구비될 수 있다.
또한, 내솥(112) 내부의 온도를 감지하기 위해, 유도가열 코일(L)의 중앙에 온도센서(141)가 설치된다.
도 3a 및 3b는 본 고안에서 채용되는 스위치(SW)의 동작 개념도이다. 이 스위치(SW)는 온도 센서(141)의 주변에 형성되어, 내솥(112)의 삽입 및 인출에 의해, 전기가 차단되거나 도통한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 스위치(SW)는 서로 분리된 와이어(또는 금속접점)(W1) 및 (W2) 사이에 형성되며, 고정 접점(Sp)이 와이어(W1), (W2)의 각 단부에 형성되며, 이동부(Mp)는 내솥(112)의 인출 시에, 두 개의 고정 접점(Sp)이 서로 연결되도록 한다. 즉, 내솥(112)의 인출시(내솥의 미안착시)에, 스위치(SW)는 폐쇄(close) 상태이다.
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이동부(Mp)는 내솥(112)의 삽입 시에, 내솥의 무게 등에 의해 두 개의 고정 접점(Sp) 중의 적어도 하나 이상과 분리된다. 즉, 내솥(112)의 삽입시(내솥의 안착시), 스위치(SW)는 개방(open) 상태로 변경된다. 이러한 이동부(Mp)의 상하 이동이 가능하도록, 예를 들면, 이동부(Mp)의 상측면 또는 하측면에 탄성부재(미도시)(예를 들면, 스프링, 판스프링 등)가 구비되며, 이동부(Mp)에 연결된 내솥 접촉부(112a)가 구비된다. 내솥(112)의 이동에 의한 무게 또는 힘이 내솥 접촉부(112a)를 통하여 이동부(Mp)에 전달될 때, 탄성부재가 압축 또는 이완하여, 이동부(Mp)가 그 무게 또는 힘의 방향에 일치하여 또는 그 방향과 반대 방향으로 이동될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 스위치(SW)는 내솥이 삽입된 때, 개방(open) 상태로 변경되고, 내솥이 인출된 때, 폐쇄(close) 상태로 변경되도록 이루어질 수도 있다.
도 3a 및 3b에 도시된 스위치(SW) 이외에도, 내솥의 삽입 및 인출에 직접적 으로 반응하여, 온/오프 또는 개방/폐쇄가 가능한 스위치도 적용될 수 있다.
도 4는 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제1실시예이다. 도 4의 내솥 감지 장치는 유도 가열 조리기로 인가되는 상용교류전원의 전류를 감지하는 전류 감지부(11)와, 유도 가열 코일(L)에 연결되며, 스위치 소자를 스위칭 구동시킴으로써 인가되는 상용교류전원으로부터 고출력 전압을 생성하여 코일(L)에 인가하여, 내솥(112) 및 내솥(112)에 담긴 조리물을 유도 가열하고, 전류 감지부(11)로부터의 감지 전류에 대응하는 내솥 감지 신호를 마이컴(13)의 입력단으로 인가하는 인버터 회로(12)와, 인버터 회로(12)로 제어신호를 인가하여 조리물에 대한 조리를 제어하는 마이컴(13)으로 이루어진다. 또한, 유도 가열 조리기는 조리물에 대한 메뉴 선택과, 조리 시작 등의 입력을 위한 입력부(14)와, 선택된 메뉴와, 내솥 안착 여부를 나타내는 정보 또는 전원 불량 등과 같은 에러를 나타내는 정보 등을 표시하는 표시부(16)를 구비하며, 이러한 입력부(14)와 표시부(16)는 마이컴(13)에 의해 제어된다. 본 실시예에서, 마이컴(13), 표시부(16) 등에 전원을 인가하는 전원부가 도시되고 있지 않으나, 이러한 전원부가 구비되는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에 익숙한 사람에게는 당연히 인식되는 정도에 불과하여, 그 기재가 생략된다.
인버터 회로(12)와, 마이컴(13)의 입력단 사이에는 마이컴 보호용 저항(R1)이 직렬로 연결되고, 마이컴(13)의 입력단과 접지 사이에는 노이즈 제거용 캐패시터(C1)와, 풀다운 저항(R2)이 병렬로 연결되어, 인버터 회로(12)로부터의 내솥 감지 신호가 마이컴(13)으로 인가된다.
또한, 인버터 회로(12)와 마이컴(13)의 입력단 사이에는 도 3a 및 도 3b에서 설명된 스위치(SW)가 연결된다. 특히, 스위치(SW)는 인버터회로(12)와 마이컴(13)에 대하여 병렬로 연결되며, 마이컴(13)의 입력단과 저항(R1) 사이에 스위치(SW)의 일단이 연결되고, 스위치(SW)의 타단은 접지된다.
인버터 회로(12)는 상용 교류 전원을 정류하는 정류부와, 정류부에서 정류된 전원을 필터링하는 필터부와, 필터부에서 필터링된 전원을 인가받아 스위칭 구동됨에 따라 유도 가열 코일(L)에 고출력의 전원을 인가하는 스위칭부를 포함하여 구성되며, 마이크로프로세서가 내장되어, 전류 감지부(11)로부터 인가되는 전압값에 따른 감지 신호를 생성하여, 내솥 감지 단자(S)를 통하여 저항(R1)으로 인가한다.
또한, 인버터 회로(12)(정확하게는 마이크로 프로세서)는 내솥 감지 단자(S) 이외에도, 전원 불량이나 오작동으로 인하여, 보호(protect) 동작을 수행할 경우, 프로텍트(protect) 단자(P)를 통하여, 그에 대응하는 신호를 다른 경로(미도시)를 통하여 마이컴(13)에 전송한다. 또한, 인버터 회로(12)는 마이컴(13)으로부터의 제어가 가능하도록, 인버터 회로(12)의 동작 상태 또는 동작 여부 및 동작에 대한 데이터를 전송하기 위한 경로(미도시)를 구비한다.
먼저, 내솥이 삽입되지 않은 경우(즉, 내솥이 인출된 경우), 스위치(SW)는 폐쇄 상태이므로, 마이컴(13)의 입력단은 접지에 연결되어, 인버터 회로(12)의 입력(예를 들면, 하이 신호)에 대하여 독립적으로, 로우 신호인 내솥 감지 신호를 인가받는 것이 된다. 이에 따라, 마이컴(13)은 내솥이 삽입되지 않은 것으로 판단하여, 인버터 회로(12)에 의한 가열 동작이 수행되지 않도록 할 수 있다. 이러한 판 단을 위해, 마이컴(13)은 내장된 저장부(미도시)를 통하여, 인버터 회로(11)로부터 로우 신호가 입력된 경우, 내솥이 삽입되지 않음을 식별하는 데이터를 저장한다. 이렇게 본체 내측(즉, 외솥)에 내솥 이외의 금속 성분의 이물질이 들어가더라도, 인버터 회로(12)에 의한 하이 신호가 차단될 수 있도록 하여, 위험하게 가열 동작이 수행되는 것을 방지한다. 이때, 마이컴(13)은 내솥이 삽입되지 않았음을 표시부(16)를 통하여 표시할 수도 있다.
다음으로, 내솥이 안착될 경우, 스위치(SW)가 개방 상태로 변경된다. 이에 따라, 인버터 회로(12)는 전류 감지부(11)가 감지한 전류를 전압으로 변경하여 인가하면, 인가된 전압이 일정 이상 크기의 전압값인 경우, 하이 신호를 마이컴(13)로 인가한다. 이에 마이컴(13)은 내솥이 안착되어 있다고 판단한다. 이러한 판단을 위해, 마이컴(13)은 내장된 저장부(미도시)를 통하여, 인버터 회로(11)로부터 하이 신호가 입력된 경우, 내솥이 삽입되지 않음을 식별하는 데이터를 저장한다.
이에 따라, 마이컴(13)은 선택된 메뉴에 따른 알고리즘에 따라 인버터 회로(12)를 제어하여, 조리를 수행한다.
이러한, 내솥 감지 동작은 조리를 시작하는 사용자의 입력 또는 예약 설정 시 수행된다. 또한, 이 내솥 감지 동작은 조리 알고리즘에 따른 조리 과정 중에도, 인버터 회로(12)를 통한 고전압이 유도 가열 코일(L)에 인가되는 시점에서 수행될 필요가 있다. 특히, 조리 알고리즘 상에 인버터 회로(12)를 통한 고전압이 인가되는 시점에, 내솥이 삽입되지 않으면, 정상 동작이 수행되지 않으므로, 이러한 내솥 감지 동작의 수행이 요청된다.
도 5는 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제2실시예이다. 도 5의 내솥 감지 장치는 전류 감지부(11)에 대응하는 전류 감지부(21)와, 인버터 회로(12)에 대응하는 인버터 회로(22) 및, 캐패시터(C1)과, 마이컴 보호용 저항(R1)과, 풀다운 저항(R2)을 구비한다.
스위치(SW)는 저항(R1)과 인버터 회로(12) 사이에 병렬로 연결되며, 저항(R1)과 인버터 회로(21)(즉, 인버터 회로(21)의 내솥 감지 단자(S)) 사이에는 저항(R4)가 연결된다. 또한, 저항(R1)과 저항(R4) 사이에는 저항(R3)의 일단이 연결되고, 저항(R3)의 타단은 기준전압(Vref)에 연결된다. 저항(R3)과 (R4) 및 기준 전압(Vref)의 구성은 인버터 회로(21)로부터의 감지 신호가 유도 가열 조리기의 상태에 따라, 서로 상이한 크기의 전압이 마이컴의 입력단에 인가되도록 하는 전압 가변부를 구성한다.
또한, 스위치(SW)의 양단에 스위치(SW)의 노이즈를 제거하기 위한 캐패시터(C2)가 연결된다.
도 5의 내솥 감지 장치의 동작을 살펴본다.
먼저, 내솥이 삽입되지 않은 경우, 스위치(SW)는 폐쇄 상태를 유지하게 되며, 마이컴(23)의 입력단은 접지에 연결된 상태이므로, 로우 신호를 감지 신호로 입력받게 된다. 이에 따라, 마이컴(23)은 내솥이 삽입되지 않음으로 판단하고, 이를 표시부(16)에 표시할 수 있다.
다음으로 내솥이 삽입된 경우, 스위치(SW)가 개방 상태로 변경되며, 마이컴(23)의 입력단에는 내솥의 삽입 및 인출 상태 또는 다른 유도 가열 조리기의 상 태에 따라 상이한 크기의 전압 신호가 인가된다. 유도 가열 조리기가 정상 동작을 수행할 경우, 인버터 회로(22)가 전류 감지부(21)로부터의 감지 신호에 따라, 하이 신호를 내솥 감지 단자(S)에 연결된 저항(R4)을 통하여 인가한다. 이에 따라, 마이컴(23)의 입력단은 전압 가변부를 통하여 기준 전압(Vref)(약 5V)을 인가받으며, 마이컴(23)은 기준 전압(Vref)의 입력에 따라, 유도 가열 조리기가 정상 동작이며, 내솥이 삽입되어 있다고 판단하며, 표시부(16)에 표시할 수 있다.
만약 전원 불량이나 오동작에 의해 인버터 회로(22)가 보호(protect) 동작을 수행하게 되면, 인버터 회로(22)의 내솥 감지 단자(S)는 내부적으로 접지에 연결된다. 이에 따라, 마이컴(23)의 입력단은 전압(Vref
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{R3/(R3+R4)})이 인가된다. 예를 들면, R3과 R4가 동일한 저항값을 지닌 경우, 마이컴(23)의 입력단은 Vref/2을 전압 가변부로부터 인가받게 된다. 이에 따라, 마이컴(23)은 내솥은 삽입되어 있으나, 인버터 회로(22)에 의한 보호(protect) 동작이 수행 중인 것으로 판단하여, 표시부(16)에 표시할 수 있다.
이러한 판단들을 위해, 마이컴(23)은 내장된 저장부(미도시)를 통하여, 인버터 회로(21)로부터 로우 신호가 입력된 경우, 내솥이 삽입되지 않음을 식별하는 데이터, 하이 신호가 입력된 경우, 정상 동작이 수행 중이고, 내솥이 삽입되어 있음을 식별하도록 하는 데이터, 로우 신호와 하이 신호 사이의 크기를 지닌 전압 신호가 입력된 경우, 인버터 회로의 보호(protect) 동작이 수행 중임을 식별하도록 하는 데이터를 저장한다. 이러한 데이터들은 예를 들면 룩업 데이터와 같이 이루어질 수 있다.
도 6은 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제3실시예이다. 도 6의 내솥 감지 장치는 도 5의 내솥 감지 장치와 비교하여, 도 5의 캐패시터(C2)와 스위치(SW)의 사이에 저항(R5)이 추가로 연결된 구성만이 상이하며, 다른 구성요소는 도 5의 구성요소에 대응된다. 즉, 저항(R3)과, (R4) 및 (R5) 및 기준 전압(Vref)의 구성은 인버터 회로(31)로부터의 감지 신호가 유도 가열 조리기의 상태에 따라, 서로 상이한 크기의 전압이 마이컴의 입력단에 인가되도록 하는 전압 가변부를 구성한다.
도 6의 내솥 감지 장치는 하기와 같이 동작한다.
먼저, 내솥이 삽입되지 않은 경우, 스위치(SW)는 폐쇄 상태로 유지되는 경우, 마이컴(33)의 입력단은 저항(R5)를 통하여 접지된다. 또한, 만약 전원 불량 또는 오동작에 의하여 인버터 회로(32)의 보호(protect) 동작이 수행되면, 인버터 회로(32)의 내솥 감지 단자(S)는 내부적으로 접지되므로, 저항(R4)와 (R5)는 병렬로 접지되며, 마이컴(33)의 입력단에는 저항(R3)과 병렬 저항(R4과 R5의 병렬 저항)에 의해 전압 분배된 크기의 전압이 인가된다. 예를 들면, 저항(R3), (R4) 및 (R5)가 동일한 크기이면, 마이컴(33)의 입력단에는 Vref/3 크기를 지닌 전압이 전압 가변부를 통하여 인가된다. 이에 따라, 마이컴(33)은 내솥이 삽입되지 않았으며, 인버터 회로(32)에 의한 보호(protect) 동작이 수행 중인 것으로 판단하여, 표시부(36)에 표시한다.
또한, 내솥이 삽입되지 않은 상태에서, 내솥 이외의 금속 성분의 이물질이 삽입된 경우(유도 가열 조리기의 비정상적인 동작의 수행), 인버터 회로(32)는 하 이 신호(예를 들면, 5V)를 출력하여, 기준전압(Vref)이 병렬 저항(R3와 R4의 병렬 저항)과 저항(R5)에 의해 전압 분배된다. 예를 들면, 저항(R3), (R4) 및 (R5)가 동일한 크기이면, 마이컴(33)의 입력단에는 (2/3)Vref 크기를 지닌 전압이 전압 가변부를 통하여 인가된다. 이에 따라, 마이컴(33)은 내솥이 삽입되지 않고, 금속 성분의 이물질이 본체의 내측(즉, 외솥)에 삽입되었다고 판단하여, 이를 표시부(36)에 표시한다.
다음으로, 내솥이 삽입된 경우, 스위치(SW)는 개방 상태로 변경된다. 유도 가열 조리기가 정상 동작인 경우, 인버터 회로(32)는 하이 신호를 저항(R4)로 인가하고, 이에 따라, 마이컴(33)의 입력단은 기준전압(Vref)을 전압 가변부를 통하여 인가받는다.
만약 내솥이 삽입되어 있으면, 전원 불량이나 오동작에 의해 인버터 회로(32)의 보호(protect) 동작이 수행되면, 내솥 감지 단자(S)가 접지되므로, 마이컴(33)의 입력단은 기준전압(Vref)이 저항(R3)과 (R4)에 의한 전압 분배된 전압을 전압 가변부를 통하여 인가받게 된다. 예를 들면, 저항(R3)와 (R4)가 동일한 크기이면, 마이컴(33)의 입력단은 Vref/2의 전압을 인가받아, 내솥이 삽입되어 있으나, 보호(protect) 동작이 수행 중인 것으로 판단하여 표시부(36)에 표시할 수 있다.
이러한 판단을 위해, 마이컴(33)은 인가되는 전압 신호의 크기에 따른 상태를 식별하기 위한 데이터를, 예를 들면 룩업데이터를 저장한다.
도 7은 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제4실시예이다. 도 7의 내솥 감지 장치에서, 마이컴(43)은 2개의 입력단을 구비하고, 입력 단(I1)에는 스위치(SW)에 연결되고, 입력단(I2)은 인버터 회로(42)의 프로텍트 단자(P)에 연결되어, 신호를 인가받는다. 즉, 내솥 감지를 위한 스위치(SW)와, 인버터 회로(42)가 서로 독립적으로 구성된 것이다.
내솥 감지를 위한 스위치(SW) 회로는 마이컴(43)의 입력단을 보호하기 위한 캐패시터(C3)와, 저항((R6) 및 (R7)의 구성과, 기준전압(Vref)를 인가하기 위한 저항(R8), 저항(R8)의 일단에 연결되어 타단이 접지된 스위치(SW)와, 스위치(SW)에 병렬로 연결된 노이즈 제거용 캐패시터(C4)에 연결되고, 스위치(SW)는 저항(R8)의 타단과 접지 사이에 연결된다.
내솥 감지를 위한 스위치(SW) 회로와 인버터 회로(42)가 서로 독립적이므로, 마이컴(43)은 각 입력단(I1), (I2)으로부터의 신호에 따라, 내솥의 삽입 및 인출 상태, 보호(protect) 동작, 금속 성분의 이물질 삽입 상태 등을 수행하게 된다.
내솥이 인출된 경우, 스위치(SW)는 폐쇄 상태이므로, 마이컴(43)의 입력단(I1)에는 로우 신호가 인가된다. 이에 따라, 마이컴(43)은 내솥이 삽입되지 않았다고 판단한다. 만약 이때, 인버터 회로(42)가 정상적으로 동작하여, 코일에 고전압을 인가하여 동작하면, 마이컴(43)은 내솥이 없는 상태에서, 내솥 이외의 금속 성분을 포함하는 이물질이 내솥이 삽입되는 부분에 삽입된 것으로 판단하여, 이를 표시부(46)에 표시하고, 인버터 회로(42)의 동작을 중지시킬 수도 있다.
내솥이 삽입된 경우, 스위치(SW)는 개방 상태이므로, 마이컴(43)의 입력단(I1)에는 하이 신호가 인가된다. 이에 따라, 마이컴(43)은 내솥이 삽입되었다고 판단한다. 만약 이때, 인버터 회로(42)로부터 하이 신호가 입력단(I2)로 입력되면, 마이컴(43)은 유도 가열 조리기가 정상적으로 동작하고 있는 것으로 판단하여, 표시부(46)에 표시할 수 있다.
내솥의 삽입 및 인출과 상관없이, 인버터 회로(42)로부터 로우 신호가 입력되면, 보호(protect) 동작이 수행중인 것으로 마이컴(43)이 판단하게 된다.
이러한 판단을 위해, 마이컴(33)은 인가되는 전압 신호의 크기의 조합에 따른 상태를 식별하기 위한 데이터를, 예를 들면 룩업데이터를 저장한다.
도 7의 실시예에서, 인버터 회로(42)의 내솥 감지 단자(S)와, 마이컴(43) 간의 신호 전송 경로가 추가적으로 구비될 수도 있다.
도 8은 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제5실시예이다. 도 8의 내솥 감지 장치의 스위치(SW)는 온도 감지부(54)에 병렬로 연결된다. 여기서, 온도 감지부(54)는 도 2의 온도 센서(141)에 대응한다. 또한, 내솥 감지 장치는 마이컴(53)과 스위치(SW) 또는 온도 감지부(54) 사이에 마이컴 보호용 보호 호로가 구비된다. 이 보호 회로는 일단이 마이컴(53)의 입력단에 연결되고, 타단이 접지된 캐패시터(C4)와, 캐패시터(C4)의 일단에 캐소드가 연결되고, 애노드가 접지된 다이오드(D2)와, 기준전압(Vref)에 캐소드가 연결되고, 애노드가 캐패시터(C4)의 일단에 연결된 다이오드(D1)와, 캐패시터(C4)의 일단과 스위치(SW) 사이에 연결된 저항(R10)로 구성된다.
또한, 내솥 감지 장치는 온도 감지부(54)의 감지 값을 마이컴(53)의 입력단으로 인가하기 위한 저항(R9)을 구비한다. 저항(R9)의 일단은 기준전압(Vref)에 연결되고, 타단은 스위치(SW) 및 온도 감지부(54)에 연결되고, 온도 감지부(54)와 스 위치(SW)의 일단은 접지된다.
상술된 마이컴 보호용 보호 회로와, 저항(R9)는 온도 감지부(54)(및 스위치(SW))와 마이컴(53) 간의 신호를 전송하기 위한 신호 전송 경로를 구성한다.
내솥이 삽입되지 않은, 인출 상태에서, 스위치(SW)는 폐쇄 상태이며, 온도 감지부(54)가 short되어, 마이컴(53)의 입력단에는 로우 신호(0V)가 인가된다. 이에 따라, 마이컴(53)은 내솥이 삽입되지 않았다고 판단하고, 이를 표시부(56)에 표시한다.
내솥이 삽입된 상태에서, 스위치(SW)는 개방 상태이므로, 마이컴(53)의 입력단에는 온도 감지부(54)에 의해 감지된 값에 대응하는 신호가 인가된다. 이에 따라, 마이컴(53)은 내솥이 삽입되어 있다고 판단하고, 이를 표시부(56)에 표시한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 실용신안등록청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 구성도이다.
도 2, 3a 및 3b는 본 고안의 내솥 감지 장치가 구비되는 유도 가열 조리기의 개략 단면도와, 스위치의 동작 개념도이다.
도 4는 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제1실시예이다.
도 5는 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제2실시예이다.
도 6은 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제3실시예이다.
도 7은 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제4실시예이다.
도 8은 본 고안에 따른 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치의 제5실시예이다.

Claims (9)

  1. 본체와, 본체 내측에 안착되는 내솥과, 본체 내측의 저면에 형성된 유도 가열 코일과, 상용교류전원을 인가받아 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 유도 가열 코일에 전원을 인가하는 인버터 회로 및, 인버터 회로를 제어하여 조리를 수행하는 마이컴을 구비하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 있어서,
    본체 내측으로의 내솥의 삽입 및 인출에 의해 개방 또는 폐쇄 상태로 변경되는 스위치와;
    인버터 회로에 인가되는 상용교류전원의 전류를 감지하여 전압으로 변환시켜 인버터 회로로 인가하는 전류 감지부를 구비하고,
    인버터 회로는 전류 감지부로부터의 전압의 크기에 따라, 그에 대응하는 하이 신호 또는 로우 신호를 포함하는 내솥 감지 신호를 내솥 감지 단자를 통하여 마이컴의 입력단으로 인가하되,
    인버터 회로의 내솥 감지 단자와 마이컴의 입력단 사이에, 스위치가 연결된 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    스위치는 인버터 회로와 마이컴의 입력단 사이에 병렬로 연결되어, 내솥이 삽입된 때 개방 상태로 변경되고, 내솥이 인출된 때 폐쇄 상태로 변경되는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    내솥 감지 장치는 기준 전압(Vref)을 인가받고, 스위치의 상태 및 인버터 회로의 내솥 감지 단자의 신호에 연동하여 서로 상이한 크기의 전압이 마이컴의 입력단에 인가되도록 하는 전압 가변부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    전압 가변부는 일단을 통하여 기준 전압(Vref)이 연결되고, 타단이 마이컴의 입력단에 연결된 제1저항과, 제1저항의 타단에 일단이 연결되며, 마이컴의 입력단과 인버터 회로의 내솥 감지 단자 사이에 직렬로 연결된 제2저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    전압 가변부는 일단을 통하여 기준 전압(Vref)이 연결되고, 타단이 마이컴의 입력단에 연결된 제1저항과, 제1저항의 타단에 일단이 연결되며, 마이컴의 입력단과 인버터 회로의 내솥 감지 단자 사이에 직렬로 연결된 제2저항과, 마이컴의 입력단과 스위치 사이에 직렬로 연결된 제3저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
  6. 본체와, 본체 내측에 안착되는 내솥과, 본체 내측의 저면에 형성된 유도 가열 코일과, 상용교류전원을 인가받아 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 유도 가열 코일에 전원을 인가하는 인버터 회로 및, 인버터 회로를 제어하여 조리를 수행하는 마이컴을 구비하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 있어서,
    마이컴의 제1입력단과 접지 사이에 연결되는, 본체 내측으로의 내솥의 삽입 및 인출에 의해 개방 또는 폐쇄 상태로 변경되는 스위치와, 마이컴의 제1입력단과 스위치 사이에 일단이 연결되고, 타단을 통하여 기준 전압(Vref)이 인가되는 저항으로 구성된 스위치 회로를 구비하여, 마이컴은 제1입력단을 통하여 인가되는 전압의 크기에 의해 내솥의 삽입 및 인출을 판단하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    인버터 회로는 보호(protect) 동작을 수행하여, 그에 대응하는 하이 신호 또는 로우 신호를 프로텍트 단자를 통하여 마이컴의 제2입력단으로 인가하고, 마이컴은 제1 및 제2입력단을 통하여 각각 인가되는 전압의 크기에 따라, 유도 가열 조리기의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
  8. 본체와, 본체 내측에 안착되는 내솥과, 본체 내측의 저면에 형성된 유도 가열 코일과, 상용교류전원을 인가받아 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 유도 가열 코일에 전원을 인가하는 인버터 회로 및, 인버터 회로를 제어하여 조리를 수행하는 마이컴 을 구비하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치에 있어서,
    일단은 마이컴의 입력단에 연결되고, 타단은 접지되어, 본체 내측에 설치된 온도 감지부와;
    온도 감지부에 병렬로 연결되어, 본체 내측으로의 내솥의 삽입 및 인출에 의해 개방 또는 폐쇄 상태로 변경되는 스위치 및;
    온도 감지부와 스위치에 일단이 연결되고, 타단이 마이컴의 입력단에 연결된 신호 전송 경로를 구비하고, 마이컴은 신호 전송 경로를 통하여 수신된 신호의 크기에 따라, 내솥의 삽입 및 인출을 판단하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    신호 전송 경로는 마이컴의 입력단과 온도 감지부 사이에, 입력단 보호 회로를 구비된 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기의 내솥 감지 장치.
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