KR20110006528A - 유도 가열 조리 장치 - Google Patents

Abstract

유도 가열 조리 장치가 개시된다. 본 발명에 따라 복수의 전원 유닛을 듀얼 코일에 연결함으로써 제한된 출력 이상의 고출력을 제공할 수 있고, 제한 출력 이상의 고출력 동작 시에도 다른 코일에 전력을 공급할 수 있으며, 다른 버너를 사용할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 제한 출력 이상의 고출력 동작을 위해 별도의 릴레이를 사용하지 않도록 하고, 둘 이상의 싱글 코일에는 릴레이를 연결한 다음 시분할 방식으로 전력을 공급함으로써 부품의 수 및 비용을 절감할 수 있다.

유도 가열, 듀얼 코일, 조리

Description

유도 가열 조리 장치{INDUCTION HEATING COOKER}

본 발명은 조리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 전원 유닛을 통해 제한된 출력 이상의 고출력을 제공할 수 있는 유도 가열 조리 장치에 관한 것이다.

유도 가열 조리 장치는 금속재의 조리 용기에 교류 자계를 가하여 용기에서 생기는 와류 손과 히스테리시스 손에 의배 발생하는 열을 이용하여 음식물을 조리하는 조리 장치이다. 이러한 유도 가열 조리 장치는 고효율을 내는 장점이 있다.

이러한 유도 가열 조리 장치에 있어서의 전원 규격은 각 국의 사정에 따라 제한된다. 특히 유럽의 전원 규격은 15A이하로 정의되어 있어, 이 전원으로 가능한 전력은 3.6kW가 최대치이다. 그리고, 홉(Hob)과 같이 여러 버너(Burner)를 가진 제품에서는 일반적으로 전원선 2개를 이용하여 최대 7.2kW의 용량으로 구성하지만, 전류 정격에 의해 한 버너의 최대 출력은 3.6kW 이하로 제한되어 왔다.

이러한 점에 기인하여 제한된 출력 이상으로 증가시키는 방법에 관한 기술이 대두되고 있다. 예를 들어, 먼저 듀얼 코일의 각 코일에 각각 인버터를 연결하고, 하나의 전원에 연결한다. 이 경우 한 전원에 연결하면 3.6kW 이상 불가능하게 된 다. 그런 다음, 다른 코일에 연결된 다른 전원선을 릴레이를 통하여 연결한다. 이때, 사용자가 3.6kW 이상의 고출력을 요청하면, 릴레이를 통하여 다른 코일에 연결된 전원선을 끊고, 상기 듀얼 코일에 연결하여 고출력을 제공한다.

그러나, 종래 기술에 따른 유도 가열 조리 장치는, 고출력을 위해 다른 전원선을 끊고 연결하는 구조이므로, 고출력 동작 시에 다른 코일에 전력을 공급할 수 없어서 다른 버너를 동작을 할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 유도 가열 조리 장치는, 다른 버너에 연결된 전원선을 절환하기 위하여 별도의 릴레이를 사용하여야 하고, 이에 따라 비용이 더 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 전원 유닛을 통해 제한된 출력 이상의 고출력을 제공할 수 있도록 한 유도 가열 조리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 제한 출력 이상의 고출력 동작 시에도 다른 코일에 전력을 공급할 수 있고, 다른 버너를 사용할 수 있도록 한 유도 가열 조리 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제한 출력 이상의 고출력 동작을 위해 별도의 릴레이를 사용하지 않음으로써 경제적인 유도 가열 조리 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 듀얼 코일과 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일을 하나의 전원 유닛에 연결하여 부품의 수를 절감할 수 있는 유도 가열 조리 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치는, 내측 코일과 외측 코일을 구비하여 용기를 가열하는 듀얼 코일과, 상기 내측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제1 전원 유닛과, 상기 외측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제2 전원 유닛을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 듀얼 코일과 분리 되고, 상기 제1 전원 유닛 또는 상기 제2 전원 유닛에 연결되어 용기를 가열하는 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일을 더 포함한다. 이때, 상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 상기 복수의 싱글 코일 중 하나의 싱글 코일을 선택하는 렐레이를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 시분할 방식에 따라 상기 복수의 싱글 코일 중 하나의 싱글 코일을 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 전원 유닛은, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제1 전원 입력 유닛과, 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 내측 코일에 전력을 공급하는 제1 인버터 유닛으로 구성되고, 상기 제2 전원 유닛은, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원 입력 유닛과, 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 외측 코일에 전력을 공급하는 제2 인버터 유닛을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치는, 상기 내측 코일과 상기 외측 코일 사이에 연결되어 상기 듀얼 코일 내에 교류 자계가 형성되도록 하는 자성체를 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치는, 각각 제한 전력을 가지는 내측 코일과 외측 코일을 구비하여 용기를 가열하는 듀얼 코일과, 상기 내측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제1 전원 유닛과, 상기 외측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제2 전원 유닛과, 상기 듀얼 코일과 분리되고, 상기 제2 전원 유닛에 연결되어 용기를 가열하는 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일을 포함하고, 상기 내측 코일 또는 상기 외측 코일의 제한 전력 이상이 필요한 경우에 상기 제1 전원 유닛 및 상기 제2 전원 유닛은 동시에 구동되어 상기 듀얼 코일에 전력을 공급하도록 구성된다. 이때, 상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 상기 복수의 싱글 코일 중 하나를 선택하는 렐레이를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 시분할 방식에 따라 상기 복수의 싱글 코일 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2 전원 유닛은, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원 입력 유닛과 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 외측 코일에 전력을 공급하는 제2 인버터 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 전원 유닛은, 상기 제2 전원 입력 유닛과 연결되고, 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일에 전력을 공급하는 제3 인버터 유닛을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제2 전원 유닛은, 상기 외측 코일에 전력을 공급하는 중에 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일로부터 전력 공급 요청이 있으면, 상기 외측 코일에 전력을 공급함과 동시에 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일에 잉여 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유도 가열 조리 장치는 복수의 전원 유닛을 통해 제한된 출력 이상의 고출력을 제공할 수 있고, 제한 출력 이상의 고출력 동작 시에도 다른 코일에 전력을 공급할 수 있어서 다른 버너를 사용할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 제한 출력 이상의 고출력 동작을 위해 별도의 릴레이를 사 용하지 않음으로써 경제성을 제고할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 유도 가열 조리 장치는 듀얼 코일과 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일을 하나의 전원 유닛에 연결하고, 상기 둘 이상의 싱글 코일에는 릴레이를 연결한 다음 시분할 방식으로 전력을 공급함으로써 부품의 수 및 비용을 절감할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유도 가열 조리 장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이, 일 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치는, 내측 코일(310)과 외측 코일(320)을 구비하여 용기를 가열하는 듀얼 코일(300)과, 상기 내측 코일(310)에 연결되어 전력을 공급하는 제1 전원 유닛(100)과, 상기 외측 코일(320)에 연결되어 전력을 공급하는 제2 전원 유닛(200)을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 듀얼 코일(300)과 분리되고, 상기 제1 전원 유닛(100) 또는 상기 제2 전원 유닛(200)에 연결되어 용기를 가열하는 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일(400)을 더 포함한다. 이때, 상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 상기 복수의 싱글 코일들 중 하나의 싱글 코일을 선택하는 렐레이(500)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 시분할 방식에 따라 상기 복수의 싱글 코일 중 하나의 싱글 코일을 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 전원 유닛(100)은, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제1 전원 입력 유닛(110)과, 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 내측 코일에 전력을 공급하는 제1 인버터 유닛(120)으로 구성되고, 상기 제2 전원 유닛(200)은, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원 입력 유닛(210)과, 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 외측 코일에 전력을 공급하는 제2 인버터 유닛(220)을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치는, 상기 내측 코일과 상기 외측 코일 사이에 연결되어 상기 듀얼 코일 내에 교류 자계가 형성되도록 하는 자성체(330)를 더 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 유도 가열 조리 장치에 있어서의 듀얼 코일을 세부적으로 보인 도이다.

즉, 상기 듀얼 코일(300)은 내측 코일(310)과, 외측 코일(320)과, 상기 내측 코일(310)과 상기 외측 코일(320) 사이에 연결되어 상기 듀얼 코일 내에 교류 자계가 형성되도록 하는 자성체(330)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 자성체(330)로는 자계를 형성하는 재료나 소자가 모두 사용될 수 있는데, 특히 페라이트(Ferrite)를 사용할 수 있다. 상기 페라이트는 단단하고 부서지기 쉬우며 철을 포함하고 있고 보통 회색이나 검은색의 다결정, 즉 수많은 작은 결정으로 이루어져 있으며, 화학적 조성을 보면 산화철과 하나 이상의 다른 금속으로 되어 있다. 이는 아철산염이라고도 하며, 여러 종류의 전자장치에 이용되는 자성이 있는 세라믹과 같은 물질이다. 상기 페라이트의 모양이나 배치에 따라 용기를 더욱 쉽게, 또는 다 른 방식들로 가열할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이, 다른 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치는, 각각 제한 전력을 가지는 내측 코일(310)과 외측 코일(320)을 구비하여 용기를 가열하는 듀얼 코일(300)과, 상기 내측 코일(310)에 연결되어 전력을 공급하는 제1 전원 유닛(100)과, 상기 외측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제2 전원 유닛(200)과, 상기 듀얼 코일(300)과 분리되고, 상기 제2 전원 유닛(200)에 연결되어 용기를 가열하는 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일(400)을 포함하고, 상기 내측 코일(310) 또는 상기 외측 코일(320)의 제한 전력 이상이 필요한 경우에 상기 제1 전원 유닛(100) 및 상기 제2 전원 유닛(200)은 동시에 구동되어 상기 듀얼 코일(300)에 전력을 공급하도록 구성된다. 이때, 상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 예를 들어 도 2에서 두 개의 싱글 코일인 경우, 상기 복수의 싱글 코일 중 하나를 선택하는 렐레이(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 싱글 코일(400)이 둘 이상인 경우, 시분할 방식에 따라 상기 복수의 싱글 코일 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2 전원 유닛(200)은, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원 입력 유닛(210)과 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 외측 코일에 전력을 공급하는 제2 인버터 유닛(220)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 전원 유닛(200)은, 상기 제2 전원 입력 유닛(210)과 연결되고, 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일에 전력을 공급하는 제3 인버터 유닛(230)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제2 전원 유닛(200)은, 상기 외측 코일(320)에 전력을 공급하는 중에 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일(400)로부터 전력 공급 요청이 있으면, 상기 외측 코일(320)에 전력을 공급함과 동시에 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일(400)에 잉여 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 본 발명에 따른 유도 가열 조리 장치를 도 2와 같이 고출력 듀얼 코일 버너와 싱글 코일 버너 2개가 연결된 유도 가열 홉(Hob)을 바탕으로 설명한다. 여기서, 전원선은 15A 미만의 2개를 기준으로 제품을 구성하는 것으로 가정한다. 상기 듀얼 코일(300) 버너의 내측 코일(310)은 제1 전원 유닛(100)의 제1 인버터 유닛(120)에 연결하고, 외측 코일(320)은 제2 전원 유닛(200)의 제2 인버터 유닛(220)에 연결한다. 이렇게 연결함으로써 고출력 동작시에 전원선을 절환하는 장치를 삭제할 수 있다. 상기 듀얼 코일에 고출력을 공급하는 경우에 상기 내측 코일(310)과 상기 외측 코일(320)에 전력이 분배되므로, 예를 들어 전체를 4.4 kW로 동작하고 할 경우에 내측 코일에 2.2 kW, 외측 코일에 2.2 kW의 전력을 각각 배분하여 공급할 수 있다. 이때, 제2 전원 유닛(200)에는 1.4 kW의 잉여 전력이 여유가 있게 된다. 이 동작과 함께 다른 싱글 코일(400) 버너에서 동작이 요청되면, 상기 잉여 전력 1.4 kW의 전력으로 동작시킬 수 있다. 만약 상기 듀얼 코일(300)에 고출력으로 동작시키고, 두 개의 싱글 코일(410, 420)을 동작시키고자 하는 경우에는 상기 두 개의 싱글 코일(410, 420)에 연결된 제3 인버터 유닛(230)에 릴레이(500)를 연결하여 상기 릴레이(500)의 절환에 따라 싱글 코일을 동작시킨다. 이렇게 함 으로써 전체 시스템을 동작시킬 수 있고, 릴레이 및 인버터 유닛의 개수를 줄일 수 있다.

도 3은 본 발명의 유도 가열 조리 장치에 있어서의 듀얼 코일을 세부적으로 보인 도이다.

즉, 상기 듀얼 코일(300)은 내측 코일(310)과, 외측 코일(320)과, 상기 내측 코일(310)과 상기 외측 코일(320) 사이에 연결되어 상기 듀얼 코일 내에 교류 자계가 형성되도록 하는 자성체(330)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 자성체(330)로는 자계를 형성하는 재료나 소자가 모두 사용될 수 있는데, 특히 페라이트(Ferrite)를 사용할 수 있다. 상기 페라이트는 단단하고 부서지기 쉬우며 철을 포함하고 있고 보통 회색이나 검은색의 다결정, 즉 수많은 작은 결정으로 이루어져 있으며, 화학적 조성을 보면 산화철과 하나 이상의 다른 금속으로 되어 있다. 이는 아철산염이라고도 하며, 여러 종류의 전자장치에 이용되는 자성이 있는 세라믹과 같은 물질이다. 상기 페라이트의 모양이나 배치에 따라 용기를 더욱 쉽게, 또는 다른 방식들로 가열할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 별도의 전원선을 절환하는 구조를 사용하지 아니하여 제한 출력 이상의 고출력이 가능하게 하고, 고출력 동작 시에도 다른 코일에 전력을 공급하여 다른 버너가 동작하도록 한 유도 가열 조리 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라 내측 코일과 외측 코일에 서로 다른 전원선을 연결하는 듀얼 유도 가열 조리 장치를 제공함으로써, 고출력 동작 시에 다른 버너에 연결된 전원선의 절환이 필요 없게 되어 기존 릴레이를 사용하지 않을 수 있고, 고출력 동작 시에도 전원선에 전류 여유가 있으므로 다른 버너로 전력을 제공할 수 있다. 또한, 듀얼 코일 버너 이외의 다른 싱글 코일 버너를 릴레이를 통해 연결하고, 시분할 방식에 따라 전력을 공급함으로써 인버터 수를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도;

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 가열 조리 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도;

도 3은 도 1 또는 도 2에 있어서의 듀얼 코일을 세부적으로 보인 도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 제1 전원 유닛 200: 제2 전원 유닛

300: 듀얼 코일 400: 싱글 코일

500: 릴레이 110, 210: 전원 공급 유닛

120, 220: 인버터 유닛 310: 내측 코일

320: 외측 코일 330: 자성체

Claims (13)

1. 내측 코일과 외측 코일을 구비하여 용기를 가열하는 듀얼 코일;

   상기 내측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제1 전원 유닛; 및

   상기 외측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제2 전원 유닛;을 포함하는 유도 가열 조리 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 듀얼 코일과 분리되고, 상기 제1 전원 유닛 또는 상기 제2 전원 유닛에 연결되어 용기를 가열하는 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일;을 더 포함하는 유도 가열 조리 장치.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 상기 복수의 싱글 코일 중 하나의 싱글 코일을 선택하는 렐레이;를 더 포함하는 유도 가열 조리 장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 시분할 방식에 따라 상기 복수의 싱글 코일 중 하나의 싱글 코일을 선택하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리 장치.
5. 제1 항에 있어서, 상기 제1 전원 유닛은,

   상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제1 전원 입력 유닛; 및

   상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 내측 코일에 전력을 공급하는 제1 인버터 유닛;을 포함하는 유도 가열 조리 장치.
6. 제1 항에 있어서, 상기 제2 전원 유닛은,

   상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원 입력 유닛; 및

   상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 외측 코일에 전력을 공급하는 제2 인버터 유닛;을 포함하는 유도 가열 조리 장치.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 내측 코일과 상기 외측 코일 사이에 연결되어 상기 듀얼 코일 내에 교류 자계가 형성되도록 하는 자성체;를 더 포함하는 유도 가열 조리 장치.
8. 각각 제한 전력을 가지는 내측 코일과 외측 코일을 구비하여 용기를 가열하는 듀얼 코일;

   상기 내측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제1 전원 유닛;

   상기 외측 코일에 연결되어 전력을 공급하는 제2 전원 유닛; 및

   상기 듀얼 코일과 분리되고, 상기 제2 전원 유닛에 연결되어 용기를 가열하는 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일;을 포함하고,

   상기 내측 코일 또는 상기 외측 코일의 제한 전력 이상이 필요한 경우에 상기 제1 전원 유닛 및 상기 제2 전원 유닛은 동시에 구동되어 상기 듀얼 코일에 전력을 공급하는 유도 가열 조리 장치.
9. 제8 항에 있어서,

   상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 상기 복수의 싱글 코일 중 하나를 선택하는 렐레이;를 더 포함하는 유도 가열 조리 장치.
10. 제9 항에 있어서,

    상기 싱글 코일이 둘 이상인 경우, 시분할 방식에 따라 상기 복수의 싱글 코일 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리 장치.
11. 제8 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 전원 유닛은,

    상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원 입력 유닛; 및

    상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 외측 코일에 전력을 공급하는 제2 인버터 유닛;을 포함하는 유도 가열 조리 장치.
12. 제11 항에 있어서, 상기 제2 전원 유닛은,

    상기 제2 전원 입력 유닛과 연결되고, 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일에 전력을 공급하는 제3 인버터 유닛;을 더 포함하는 유도 가열 조리 장치.
13. 제12 항에 있어서, 상기 제2 전원 유닛은,

    상기 외측 코일에 전력을 공급하는 중에 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일로부터 전력 공급 요청이 있으면, 상기 외측 코일에 전력을 공급함과 동시에 상기 하나 또는 둘 이상의 싱글 코일에 잉여 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리 장치.

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