KR20150125819A - 다수의 히터를 구비하는 전기 렌지 및 그의 전력 제어 방법 - Google Patents

다수의 히터를 구비하는 전기 렌지 및 그의 전력 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 히터를 구비하는 전기 렌지 및 그의 전력 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 전기 렌지는 다수의 히터들을 동작시킬 때, 소비 전력의 허용치를 초과하지 않도록 전원을 공급하여, 히터들 각각의 전력을 제어한다. 이를 위해 전기 렌지는 2 개 이상의 히터 구동 시, 각 히터들의 동작 개시 타이밍을 조정하여 동작 구간이 중복되지 않게 제어한다. 본 발명에 의하면, 소비 전력의 허용치를 만족하도록 각 히터들의 동작 개시 타이밍을 조정하여 동작 구간이 중복되지 않게 제어함으로써, 과전압으로 인한 화재를 예방할 수 있으며, 전력 제어를 위해 다수의 히터들의 소비 전력을 측정하기 위한 측정 장치가 불필요하다.

Description

다수의 히터를 구비하는 전기 렌지 및 그의 전력 제어 방법{ELECTRIC RANGE INCLUDING A PLURARITY OF HEATER AND METHOD FOR CONTROLLING POWER THEREOF}
본 발명은 전기 렌지에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 소비 전력의 허용치를 만족할 수 있도록 다수의 히터의 전력을 제어하기 위하여, 히터들 각각에 대한 일정한 주기의 출력 시간을 설정하고, 2 개 이상의 히터 구동시, 각 히터의 동작 개시 타이밍을 조정하는 전기 렌지 및 그의 전력 제어 방법에 관한 것이다.
전기 렌지는 적어도 하나의 히터나 발열체 등을 열원으로 하여 음식물을 조리하는 기구로서, 가스 레인지의 사용에 의하여 발생하는 여러 가지 유해 물질로부터 사용자를 보호하고, 가스 누출로 인한 가스폭발의 위험성이 없을 뿐만 아니라, 상부가 평탄하고 외관이 단순하므로 설치가 용이한 등의 장점으로 인하여 최근에 많이 사용되고 있다.
그러나 전기 렌지는 다른 가전 제품에 비하여 소비 전력이 높은 편이다. 그러므로 일반 가정의 전기 환경을 고려하지 않은 상태에서, 전기 렌지의 발열체에 전력을 계속 공급할 경우, 소비 전력이 최대 소비 전력의 허용치를 초과하게 되어 차단기가 차단될 수 있으며, 전기 콘센트의 발열 등으로 인하여 화재가 발생될 수도 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 일반적인 전기 렌지는 발열체들이 소비하는 전력을 센싱하거나, 발열량을 센싱하는 별도의 측정 장치를 필수적으로 구비하고, 이를 통해 발열체들의 전체 소비 전력량을 측정하여 소비 전력의 허용치를 만족할 수 있도록 전력 사용을 제어하고 있다. 그 결과, 전기 렌지의 전력 제어용 회로에 소비 전력을 측정하기 위한 여러가지 전기 및 전자 소자들을 구비함으로써, 그 구성이 복잡하다.
또한 상술한 문제점을 해결하고자 일부 전기 렌지는 각 발열체들의 동작 구간을 제어하여, 전기 렌지의 소모 전력의 합을 허용치 이내로 제한한다. 그러나 이러한 전기 렌지는 동시에 작동하는 각 발열체들에게 일정 시간 동안 순차적으로 돌아가면서 하강된 전압을 공급하도록 구성함으로써, 동시에 각 발열체가 최대의 출력으로 작동하지 못하게 되며, 이로 인해 조리 시간이 길어지는 등 효율이 저하하는 문제점을 내포하고 있다.
국내 등록특허공보 제10-1315665호(공고일 2013년 10월 08일) 국내 등록특허공보 제10-1263415호(공고일 2013년 05월 10일) 국내 등록특허공보 제10-1321065호(공고일 2013년 10월 23일) 국내 공개특허공보 제10-2009-0128072호(공개일 2009년 12월 15일)
본 발명의 목적은 소비 전력의 허용치를 만족할 수 있도록 다수의 히터의 전력을 제어하는 전기 렌지 및 그의 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다수의 히터 구동시, 소비 전력의 허용치를 만족할 수 있도록 각 히터의 동작 개시 타이밍을 조정하는 전기 렌지 및 그의 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 히터 구동 시, 히터들의 동작 개시 타이밍을 조정하여 동작 구간이 중첩되지 않도록 전력을 제어하는 전기 렌지 및 그의 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 전기 렌지는 다수의 히터들의 동작 개시 타이밍을 조정하여 동작 구간이 중복되지 않게 제어하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 전기 렌지는 다수의 히터들을 동작시킬 때, 소비 전력의 허용치를 만족시킬 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 전기 렌지는, 서로 다른 소비 전력을 갖는 제1 내지 제3 히터들과; 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각으로 전원을 공급하는 전원부와; 상기 전원부로부터 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각으로 전원이 공급되도록 선택적으로 스위칭되는 스위칭부 및; 상기 제1 내지 제3 히터들 중 적어도 2 개의 소비 전력의 합이 설정된 주기 동안에 전체 소비 전력의 허용치를 넘지 않도록 상기 제1 내지 제3 히터들 각각의 동작 개시 타이밍을 조절하고, 상기 주기 동안에 적어도 2 개의 상기 히터들을 동작시킬 경우, 상기 제1 내지 제3 히터들 중 적어도 하나와 나머지 하나의 동작 구간이 중복되지 않게 상기 스위칭부를 제어하여, 상기 제1 내지 제3 히터들 각각으로 전원을 공급하는 제어부를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 중 2 개의 히터를 동작시킬 경우, 소비 전력이 큰 히터를 먼저 출력하도록 하고, 상기 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 소비 전력이 작은 히터를 출력하도록 한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 모두를 동작시킬 경우, 상기 제1 및 상기 제3 히터를 먼저 출력하도록 하고, 상기 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 상기 제1 및 상기 제3 히터의 소비 전력의 합보다 작은 소비 전력을 갖는 상기 제2 히터를 출력하도록 한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 크면, 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하여 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각을 동작시킨다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 다수의 히터를 구비하는 전기 렌지의 전력 제어 방법이 제공된다.
이 특징에 따른 전기 렌지의 전력 제어 방법은, 상기 히터들 각각의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 큰지를 판별하는 단계와; 상기 히터들 각각의 설정 화력이 상기 전력 제어 화력보다 크면, 상기 히터들 각각의 설정 화력을 상기 전력 제어 화력으로 적용하는 단계와; 상기 히터들 각각을 동작시키고, 설정된 주기를 카운트하는 단계와; 상기 주기 동안에 상기 히터들 각각의 동작 시간이 경과되는지를 판별하는 단계와; 상기 히터들 각각의 동작 시간이 경과되면, 상기 히터들 각각을 오프시키는 단계를 포함하되; 상기 전력 제어 방법은 상기 히터들 중 적어도 2 개의 소비 전력의 합이 설정된 주기 동안에 전체 소비 전력의 허용치를 넘지 않도록 상기 히터들 각각의 동작 개시 타이밍을 조절하고, 상기 주기 동안에 적어도 2 개의 상기 히터들을 동작시킬 경우, 상기 히터들 중 적어도 하나와 나머지 하나의 동작 구간이 중복되지 않게 제어한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 전력 제어 방법은; 상기 히터들 중 2 개의 히터를 동작시킬 경우, 소비 전력이 큰 제1의 히터를 먼저 출력하도록 하고, 상기 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 소비 전력이 작은 제2 히터를 출력하도록 제어한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 전력 제어 방법은; 상기 히터들 중 3 개를 동작시킬 경우, 상기 히터들 중 소비 전력이 가장 큰 제1의 히터와 소비 전력이 가장 작은 제2의 히터를 먼저 출력하도록 하고, 상기 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 상기 제1 및 상기 제2의 히터들의 소비 전력의 합보다 작은 소비 전력을 갖는 제3의 히터를 출력하도록 제어한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 전력 제어 방법은; 상기 히터들 각각의 설정 화력이 상기 전력 제어 화력보다 작으면, 상기 히터들 각각의 설정 화력으로 동작시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전기 렌지는 2 개 이상의 히터 구동 시, 각 히터들의 동작 개시 타이밍을 조정하여 동작 구간이 중복되지 않게 제어함으로써, 소비 전력의 허용치를 만족시킬 수 있다.
또 본 발명의 전기 렌지는 소비 전력의 허용치를 만족시켜서 다수의 히터들의 전력을 제어함으로써, 과전압으로 인한 화재를 예방할 수 있다.
또한 본 발명의 전기 렌지는 각 히터들의 동작 개시 타이밍을 조정하여 동작 구간이 중복되지 않게 제어하여, 소비 전력의 허용치를 만족시킴으로써, 다수의 히터들의 소비 전력을 측정하기 위한 측정 장치가 불필요하므로, 그 구성이 단순하고, 이로 인한 제작 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다수의 히터를 구비하는 전기 렌지의 개략적인 구성을 도시한 도면;
도 2는 도 1에 도시된 전기 렌지의 구성을 도시한 블럭도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 렌지에서의 2 개의 히터 동작 시, 전력 제어 수순을 도시한 흐름도;
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 전력 제어 효과를 설명하기 위한 타이밍도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 렌지에서의 3 개의 히터 동작 시, 전력 제어 수순을 도시한 흐름도; 그리고
도 6은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 전력 제어 효과를 설명하기 위한 타이밍도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다수의 히터를 구비하는 전기 렌지의 개략적인 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전기 렌지의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 전기 렌지(100)는 다수의 히터(110 ~ 114)들을 구비하고, 다수의 히터(110 ~ 114)들을 동작시킬 때, 소비 전력의 허용치를 초과하지 않도록 전원을 공급하여, 히터(110 ~ 114)들 각각의 전력을 제어한다. 이를 위해 본 발명의 전기 렌지(100)는 2 개 이상의 히터 구동 시, 각 히터(110 ~ 114)들의 동작 개시 타이밍을 조정하여 동작 구간이 중복되지 않게 제어한다.
그러므로 본 발명의 전기 렌지(100)는 각 히터(110 ~ 114)들의 소비 전력을 측정하기 위한 측정 장치가 불필요하고, 소비 전력의 허용치를 만족하도록 히터(110 ~ 114)들의 전력을 제어할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 전기 렌지(100)는 플레이트 형상의 몸체(102)와, 몸체(102)의 상부에 설치되는 다수의 히터(110 ~ 114)들과, 히터(110 ~ 114)들 일측에 구비되어 각각의 히터(110 ~ 114)들을 작동시키는 조작부(104) 및, 히터(110 ~ 114)들의 동작 상태를 나타내는 표시부(106)를 포함한다.
또 본 발명의 전기 렌지(100)는 히터(110 ~ 114)들의 전원을 공급하는 전원부(108)와, 전원부(108)로부터 히터(110 ~ 114)들 각각으로 전원을 공급하거나 차단하도록 스위칭하는 스위칭부(120 ~ 124)와, 히터(110 ~ 114)들의 출력 시간을 카운트하는 타이머(105) 및, 전기 렌지(100)의 제반 동작을 제어하는 제어부(101)를 포함한다.
이 실시예의 히터(110 ~ 114)들은 예컨대, 코일 히터 또는 핫 플레이트 등으로 3 개가 구비되며, 서로 다른 소비 전력량을 갖는다. 즉, 본 발명의 전기 렌지(100)는 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들을 구비한다. 제1 히터(110)는 제2 및 제3 히터(112, 114)들보다 소비 전력이 크고, 제3 히터(114)는 제2 히터(112)보다 소비 전력이 작다.
또 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들은 전원부(108)로부터 전원을 공급받아서 열을 발생하며, 일정한 주기에서 출력 시간에 따라 다단계로 화력이 조절된다. 예컨대, 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 각각은 제1 내지 제9 단으로 화력이 조절된다. 또 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들은 종류 및 화력에 무관하게 동일한 주기를 갖는다. 이 실시예에서 제1 및 제3 히터(110, 114)들의 소비 전력의 합은 전기 렌지(100)의 소비 전력의 허용치 이내로 구비된다.
조작부(104)는 사용자의 조작 예를 들어, 동작시킬 히터(110 ~ 114)들을 선택하거나, 선택된 히터들의 온/오프 동작, 동작 시간 조절 및 화력 조절 등에 대응되는 명령을 발생시켜서 제어부(101)로 출력한다.
표시부(106)는 제어부(101)의 제어를 받아서, 조작부(104)의 명령에 따른 히터들의 온/오프, 화력 단계, 동작 시간 및, 동작 온도 등 전기 렌지(100)의 동작 상태를 표시한다.
전원부(108)는 외부 전원으로부터 전원을 공급받아서 히터(110 ~ 114)들 각각으로 전원을 공급한다. 따라서 전원부(108)는 제어부(101)의 제어를 받은 스위칭부(120 ~ 124)의 스위칭 동작에 의해 각각의 히터(110 ~ 114)들로 전원을 공급한다.
스위칭부(120 ~ 124)는 전원부(108)와 제1 내지 제3 히터들(110 ~ 114) 사이에 구비되고, 제어부(101)의 제어를 받아서 전원부(108)로부터 공급되는 전원을 히터(110 ~ 114)들 각각으로 공급하도록 스위칭한다. 이 실시예에서 스위칭부(120 ~ 124)는 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 각각에 연결되는 제1 내지 제3 릴레이(120 ~ 124)로 구비된다. 이러한 제1 내지 제3 릴레이(120 ~ 124)들 각각은 제어부(101)의 제어를 받아서 해당 히터(110 ~ 114)들로 전원이 공급되도록 선택적으로 스위칭된다.
타이머(105)는 히터(110 ~ 114)들의 동작에 따른 일정 주기와 출력 시간을 카운트하여 제어부(101)로 출력한다. 이 실시예에서 타이머(105)는 제어부(101)와는 별도로 구비되고 있으나, 제어부(101)의 내부에 구비될 수도 있다.
그리고 제어부(101)는 전기 렌지(100)의 제반 동작을 제어한다. 즉, 제어부(101)는 설정된 일정 주기 내에서 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 각각의 동작 개시 타이밍을 조정하여 동작 구간이 중복되지 않도록 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들의 전력을 제어한다.
이를 위해, 제어부(101)는 설정된 주기 내에서 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 각각의 동작 개시 타이밍을 조정하여 조작부(104)로부터 받은 명령에 따라 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들의 동작 및 화력을 제어한다.
제어부는 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 중 적어도 2 개 이상을 동작시킬 때, 소비 전력의 허용치를 만족시킬 수 있도록 전력을 제어하는 전력 제어 화력의 경우, 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 각각의 출력 시간을 주기의 1/2로 설정한다.
그러므로 제어부(101)는 이러한 전력 제어를 위한 조건으로 이용하여, 다음과 같이 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들을 제어한다.
즉, 제어부(101)는 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 중 어느 하나를 동작시킬 경우, 소비 전력을 고려할 필요가 없기 때문에 정해진 히터의 출력 시간을 이용하여 전원을 공급하도록 제어한다. 그러나 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 중 2 개의 히터들을 동작시킬 경우에는, 제어부(101)는 소비 전력이 큰 히터를 먼저 출력하도록 하고, 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 소비 전력이 작은 히터를 출력시킨다. 이 때, 동작된 히터들이 제1 및 제2 히터(110, 112)인 경우에 설정 화력이 전력 제어 화력 이상이면, 각각의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하여 히터의 전력을 제어한다. 또 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 모두를 동작시킬 경우에, 제어부(101)는 제1 히터와 제3 히터(110, 114)를 먼저 출력하도록 하고, 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 제2 히터(112)를 출력하도록 제어한다. 이 때, 각 히터의 설정 화력이 전력 제어 화력 이상이면, 각각의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하여 히터의 전력을 제어한다. 제어부(101)의 전력 제어를 위한 처리 과정은 다음의 도 3 내지 도 6에서 상세히 설명하겠다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전기 렌지(100)는 서로 다른 소비 전력을 갖는 3 개의 히터(110 ~ 114)들의 전력 제어를 위하여, 히터(110 ~ 114)들 각각의 설정 화력에 따라 일정한 주기의 출력 시간을 설정하고, 2 개 이상의 히터 구동 시, 각 히터의 동작 개시 타이밍을 조정하여, 동작 구간이 중복되지 않게 제어한다.
따라서 본 발명의 전기 렌지(100)는 2 개 이상의 히터 구동 시, 각 히터들의 설정 화력이 전력 제어 화력 이상인지를 판별하고, 각 히터들의 동작 구간을 중복되지 않게 제어함으로써, 소비전력의 최대 허용치를 넘지 않게 한다.
계속해서 도 3 내지 도 6을 이용하여 본 발명에 따른 전기 렌지의 전력 제어 방법을 상세히 설명한다.
즉, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 렌지에서의 2 개의 히터 동작 시, 전력 제어 수순을 도시한 흐름도이고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 전력 제어 효과를 설명하기 위한 타이밍도이다. 여기서는 구동되는 2 개의 히터를 소비 전력이 가장 큰 제1 히터(110)와, 소비 전력이 제1 히터(110)보다 작고, 제3 히터(114)보다 큰 제2 히터(112)를 이용하여 전력 제어 수순을 상세히 설명한다. 그리고 이 수순들은 제어부(101)가 처리하는 프로그램으로, 이 프로그램은 제어부(101)의 메모리(미도시됨)에 저장된다.
도 3을 참조하면, 단계 S130에서 제1 히터(110)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 큰지를 판별한다. 판별 결과, 제1 히터(110)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 크면, 이 수순은 단계 S132로 진행하여, 제1 히터(110)의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하고, 단계 S134으로 진행하여, 적용된 전력 제어 화력으로 제1 히터(110)를 온(ON) 시킨다.
그러나 제1 히터(110)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 작으면, 이 수순은 단계 S134로 진행하여, 제1 히터(110)의 설정 화력으로 제1 히터(110)를 온(ON) 시키고, 설정된 주기를 판별하기 위해, 타이머(105)를 이용하여 제1 및 제2 히터(110, 112)들의 동작 시간 즉, 출력 시간을 카운트 시작한다.
단계 S136에서 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 경과되는지를 판별한다. 판별 결과, 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 경과되면, 단계 S138에서 제1 히터(110)를 오프(OFF) 시킨다.
단계 S140에서 제2 히터(112)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 큰지를 판별한다. 판별 결과, 제2 히터(112)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 크면, 이 수순은 단계 S142로 진행하여 제2 히터(112)의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하고, 단계 S144에서 제2 히터(112)를 온(ON) 시킨다. 그러나 제2 히터(112)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 작으면, 이 수순은 단계 S144로 진행하여, 제2 히터(112)의 설정 화력으로 제2 히터(112)를 온(ON) 시킨다.
단계 S146에서 제2 히터(112)의 출력(ON) 시간이 경과되는지를 판별한다. 판별 결과, 제2 히터(112)의 출력(ON) 시간이 경과되면, 단계 S148에서 제2 히터(112)를 오프(OFF) 시킨다.
단계 S150에서 타이머(105)로부터 카운트된 동작 시간이 설정된 주기에 경과되는지를 판별한다. 판별 결과, 설정된 주기가 경과되면, 이 수순은 단계 S130으로 진행하여 타이머(105)로부터 카운트된 동작 시간을 클리어(clear)시키고, 상술한 단계 S130 내지 단계 S150들을 반복 처리한다.
이 실시예의 경우, 2 개의 히터(110, 112)들을 동작시킬 때, 제1 및 제2 히터(110, 112)들 각각의 설정 화력을 전력 제어 화력과 비교하여, 두 화력 중 작은 화력을 제1 및 제2 히터(110, 112)들 각각의 전력을 제어하기 위한 전력 제어 화력으로 적용하고, 히터(110, 112)들 각각의 전력 제어 화력에 필요한 구간을 주기(T)의 1/2로 설정하여, 설정된 주기(T) 동안에 제1 및 제2 히터(110, 112)들 각각의 동작 개시 타이밍을 조정함으로써, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 히터(110, 112)들의 동작 구간이 서로 중첩되지 않도록 제어된다.
그 결과, 2 개의 히터(110, 112)들을 동작시킬 때, 히터(110, 112)들의 동작 구간이 서로 중첩되지 않도록 제어함으로써, 동작 구간이 중첩되는 도 4의 (a)에 도시된 종래기술과는 달리 소비 전력의 최대 허용치를 만족시킬 수 있다.
그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 렌지에서의 3 개의 히터 동작 시, 전력 제어 수순을 도시한 흐름도이고, 도 6은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 전력 제어 효과를 설명하기 위한 타이밍도이다. 여기서는 서로 다른 소비 전력을 갖는 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들을 이용하여 전력 제어 수순을 상세히 설명한다. 이 때, 제1 히터(110)의 소비 전력이 가장 크고, 제3 히터(114)의 소비 전력이 가장 작다. 또 제1 및 제3 히터(110, 114)들을 먼저 출력시키고, 주기(T)의 1/2 시간이 경과된 후, 제2 히터(112)를 출력시킨다. 이 수순들 또한 제어부(101)가 처리하는 프로그램으로, 이 프로그램은 제어부(101)의 메모리(미도시됨)에 저장된다.
도 5를 참조하면, 단계 S152에서 제1 히터(110)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 큰지를 판별한다. 판별 결과, 제1 히터(110)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 크면, 이 수순은 단계 S154로 진행하여, 제1 히터(110)의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하고, 단계 S156에서 제1 히터(110)를 온(ON) 시킨다. 그러나 제1 히터(110)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 작으면, 이 수순은 단계 S156으로 진행하여, 제1 히터(110)의 설정 화력으로 제1 히터(110)를 온(ON) 시킨다.
단계 S158에서 제3 히터(114)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 큰지를 판별한다. 판별 결과, 제3 히터(114)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 크면, 이 수순은 단계 S160으로 진행하여, 제3 히터(114)의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하고, 단계 S162에서 제3 히터(114)를 온(ON) 시킨다. 그러나 제3 히터(114)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 작으면, 이 수순은 단계 S162으로 진행하여, 제3 히터(114)의 설정 화력으로 제3 히터(114)를 온(ON) 시킨다.
단계 S164에서 타이머(105)를 이용하여 제1 및 제3 히터(110, 114)들의 동작 시간을 카운트 시작한다.
단계 S166에서 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 제3 히터(114)의 출력(ON) 시간보다 큰지를 판별한다. 판별 결과, 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 제3 히터(114)의 출력(ON) 시간보다 크면, 이 수순은 단계 S168로 진행하여, 제3 히터(114)의 출력(ON) 시간이 경과되는지를 판별한다. 그리고 판별 결과, 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 제3 히터(114)의 출력(ON) 시간보다 작으면, 이 수순은 단계 S176로 진행하여, 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 경과되는지를 판별한다.
즉, 단계 S168에서 제3 히터(114)의 출력(ON) 시간이 경과되면, 단계 S170에서 제3 히터(114)를 오프(OFF) 시키고, 단계 S172에서 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 경과되는지를 판별한다. 판별 결과, 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 경과되면, 단계 S174에서 제1 히터(110)를 오프(OFF) 시키고, 단계 S184로 진행한다.
또 단계 S176에서 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 경과되는지를 판별한다. 판별 결과, 제1 히터(110)의 출력(ON) 시간이 경과되면, 단계 S178에서 제1 히터(110)를 오프(OFF) 시키고, 단계 S180에서 제3 히터(114)의 출력(ON) 시간이 경과되는지를 판별한다. 판별 결과, 제3 히터의 출력(ON) 시간이 경과되면, 단계 S182에서 제3 히터(114)를 오프(OFF) 시키고, 단계 S184로 진행한다.
단계 S184에서 제2 히터(112)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 큰지를 판별한다. 판별 결과, 제2 히터(112)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 크면, 이 수순은 단계 S186에서 제2 히터(112)의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하고, 단계 S188에서 제2 히터(112)를 온(ON) 시킨다. 그러나 제2 히터(112)의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 작으면, 이 수순은 단계 S188로 진행하여, 제2 히터(112)의 설정 화력으로 제2 히터(112)를 온(ON) 시킨다.
단계 S190에서 제2 히터(112)의 출력(ON) 시간이 경과되는지를 판별한다. 판별 결과, 제2 히터(112)의 출력(ON) 시간이 경과되면, 단계 S192로 진행하여 제2 히터(112)를 오프(OFF) 시키고, 이어서 단계 S194에서 타이머(105)로부터 카운트된 동작 시간이 설정된 주기(T)에 경과되는지를 판별한다. 판별 결과, 설정된 주기(T)가 경과되면, 이 수순은 단계 S152로 진행하여 타이머(105)로부터 카운트된 동작 시간을 클리어(clear)시키고, 상술한 단계 S152 내지 단계 S194들을 반복 처리한다.
이 실시예의 경우, 3 개의 히터들을 동작시킬 때, 제1 히터와 제3 히터(110, 114)를 먼저 출력하도록 하고, 주기(T)의 1/2 시간이 경과된 후, 제1 및 제3 히터(110, 114)의 소비 전력의 합보다 작은 소비 전력을 갖는 제2 히터(112)를 출력하도록 한다. 이 때, 각 히터(110 ~ 114)들의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 크면, 해당 히터의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용한다.
그러므로, 설정된 주기(T) 동안에 제1 내지 제3 히터(110 ~ 114)들 각각의 동작 개시 타이밍을 조정함으로써, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제3 히터(110, 114)들의 동작 구간과 제2 히터(112)의 동작 구간이 서로 중첩되지 않도록 제어되며, 또한 동작 구간이 중첩되는 도 6의 (a)에 도시된 종래기술과는 달리 소비 전력의 최대 허용치를 넘지 않도록 전력 제어가 가능하다.
그 결과, 다수의 히터(110 ~ 114)들을 동작시킬 때, 발생될 수 있는 과전력으로 인한 화재를 예방할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 다수의 히터들을 구비하는 전기 렌지의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
100 : 전기 렌지
101 : 제어부
102 : 몸체
104 : 조작부
105 : 타이머
106 : 표시부
108 : 전원부
110 ~ 114 : 히터
120 ~ 124 : 릴레이

Claims (8)

  1. 전기 렌지에 있어서:
    서로 다른 소비 전력을 갖는 제1 내지 제3 히터들과;
    상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각으로 전원을 공급하는 전원부와;
    상기 전원부로부터 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각으로 전원이 공급되도록 선택적으로 스위칭되는 스위칭부 및;
    상기 제1 내지 제3 히터들 중 적어도 2 개의 소비 전력의 합이 설정된 주기 동안에 전체 소비 전력의 허용치를 넘지 않도록 상기 제1 내지 제3 히터들 각각의 동작 개시 타이밍을 조절하고, 상기 주기 동안에 적어도 2 개의 상기 히터들을 동작시킬 경우, 상기 제1 내지 제3 히터들 중 적어도 하나와 나머지 하나의 동작 구간이 중복되지 않게 상기 스위칭부를 제어하여, 상기 제1 내지 제3 히터들 각각으로 전원을 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 렌지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는;
    상기 제1 내지 상기 제3 히터들 중 2 개의 히터를 동작시킬 경우, 소비 전력이 큰 히터를 먼저 출력하도록 하고, 상기 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 소비 전력이 작은 히터를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기 렌지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는;
    상기 제1 내지 상기 제3 히터들 모두를 동작시킬 경우, 상기 제1 및 상기 제3 히터를 먼저 출력하도록 하고, 상기 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 상기 제1 및 상기 제3 히터의 소비 전력의 합보다 작은 소비 전력을 갖는 상기 제2 히터를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기 렌지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는;
    상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 크면, 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각의 설정 화력을 전력 제어 화력으로 적용하여 상기 제1 내지 상기 제3 히터들 각각을 동작시키는 것을 특징으로 하는 전기 렌지.
  5. 다수의 히터를 구비하는 전기 렌지의 전력 제어 방법에 있어서:
    상기 히터들 각각의 설정 화력이 전력 제어 화력보다 큰지를 판별하는 단계와;
    상기 히터들 각각의 설정 화력이 상기 전력 제어 화력보다 크면, 상기 히터들 각각의 설정 화력을 상기 전력 제어 화력으로 적용하는 단계와;
    상기 히터들 각각을 동작시키고, 설정된 주기를 카운트하는 단계와;
    상기 주기 동안에 상기 히터들 각각의 동작 시간이 경과되는지를 판별하는 단계와;
    상기 히터들 각각의 동작 시간이 경과되면, 상기 히터들 각각을 오프시키는 단계를 포함하되;
    상기 전력 제어 방법은 상기 히터들 중 적어도 2 개의 소비 전력의 합이 설정된 주기 동안에 전체 소비 전력의 허용치를 넘지 않도록 상기 히터들 각각의 동작 개시 타이밍을 조절하고, 상기 주기 동안에 적어도 2 개의 상기 히터들을 동작시킬 경우, 상기 히터들 중 적어도 하나와 나머지 하나의 동작 구간이 중복되지 않게 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 렌지의 전력 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전력 제어 방법은;
    상기 히터들 중 2 개의 히터를 동작시킬 경우, 소비 전력이 큰 제1의 히터를 먼저 출력하도록 하고, 상기 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 소비 전력이 작은 제2 히터를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 렌지의 전력 제어 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전력 제어 방법은;
    상기 히터들 중 3 개를 동작시킬 경우, 상기 히터들 중 소비 전력이 가장 큰 제1의 히터와 소비 전력이 가장 작은 제2의 히터를 먼저 출력하도록 하고, 상기 주기의 1/2 시간이 경과된 후, 상기 제1 및 상기 제2의 히터들의 소비 전력의 합보다 작은 소비 전력을 갖는 제3의 히터를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 렌지의 전력 제어 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 제어 방법은;
    상기 히터들 각각의 설정 화력이 상기 전력 제어 화력보다 작으면, 상기 히터들 각각의 설정 화력으로 동작시키는 것을 특징으로 하는 전기 렌지의 전력 제어 방법.
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