KR20190111662A - 냉각 구조가 개선된 유도 가열 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각 구조가 개선된 유도 가열 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는, 케이스, 케이스의 내부에 설치된 제1 유도 가열 모듈, 제1 유도 가열 모듈의 열을 방출하기 위해 제1 유도 가열 모듈의 하측에 설치된 제1 히트 싱크, 제1 히트 싱크에서 방출된 열을 제1 유도 가열 모듈 외부로 배출하기 위해 제1 히트 싱크를 관통하여 제1 유도 가열 모듈 외부로 연장되도록 형성된 제1 히트 파이프, 케이스의 내부 가장자리 일측에 설치되어 케이스의 내부 공기를 케이스의 외부로 배출하는 배기팬 및 배기팬과 마주보는 케이스의 내부 가장자리 타측에 설치되어 배기팬으로 송풍하는 냉각팬을 포함하되, 제1 유도 가열 모듈 외부로 돌출된 제1 히트 파이프의 일단은 냉각팬과 배기팬 사이의 송풍 유로 상에 배치된다.

Description

냉각 구조가 개선된 유도 가열 장치{INDUCTION HEATING DEVICE HAVING IMPROVED COOLING STRUCTURE}

본 발명은 냉각 구조가 개선된 유도 가열 장치에 관한 것이다.

가정이나 식당에서 음식을 가열하기 위한 다양한 방식의 조리 기구들이 사용되고 있다. 종래에는 가스를 연료로 하는 가스 레인지가 널리 보급되어 사용되어 왔으나, 최근에는 가스를 이용하지 않고 전기를 이용하여 피가열 물체, 예컨대 냄비와 같은 조리 용기를 가열하는 장치들의 보급이 이루어지고 있다.

전기를 이용하여 피가열 물체를 가열하는 방식은 크게 저항 가열 방식과 유도 가열 방식으로 나누어진다. 전기 저항 방식은 금속 저항선 또는 탄화규소와 같은 비금속 발열체에 전류를 흘릴 때 생기는 열을 방사 또는 전도를 통해 피가열 물체에 전달함으로써 피가열 물체를 가열하는 방식이다. 그리고 유도 가열 방식은 소정 크기의 고주파 전력을 코일에 인가할 때 코일 주변에 발생하는 자계를 이용하여 금속 성분으로 이루어진 피가열 물체(예를 들어, 조리 용기)에 와전류(eddy current)를 발생시켜 피가열 물체 자체가 가열되도록 하는 방식이다.

이 중 유도 가열 방식이 적용된 유도 가열 장치는 복수개의 피가열 물체 각각(예를 들어, 조리 용기)을 가열하기 위해 대응하는 영역에 각각 워킹 코일을 구비하고 있는 것이 일반적이다.

다만, 최근에는 하나의 대상체를 복수개의 워킹 코일로 동시에 가열하는 유도 가열 장치(즉, 존프리(ZONE FREE) 방식의 유도 가열 장치)가 널리 보급되고 있다.

이러한 존프리 방식의 유도 가열 장치의 경우, 복수개의 워킹 코일이 존재하는 영역 내에서는 피가열 물체의 크기 및 위치에 상관 없이 피가열 물체를 유도 가열할 수 있다.

여기에서, 도 1을 참조하면, 종래의 존프리 방식의 유도 가열 장치가 도시되어 있는바, 이를 참조하여, 종래의 존프리 방식의 유도 가열 장치를 살펴보도록 한다.

도 1은 종래의 존프리 방식의 유도 가열 장치를 설명하는 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 존프리 방식의 유도 가열 장치(10)에는, 복수개의 워킹 코일(예를 들어, AWC1~AWC6, BWC1~BWC4, CWC1~CWC6)이 고르게 분산 배치되어 있는바, 피가열 물체의 크기 및 위치에 상관 없이 복수개의 워킹 코일을 통해 피가열 물체를 유도 가열할 수 있다.

다만, 종래의 존프리 방식의 유도 가열 장치(10)의 경우, 영역별로 복수개의 워킹 코일이 그룹핑(예를 들어, A 영역(AR), B 영역(BR), C 영역(CR)에 각각 6개(AWC1~AWC6), 4개(BWC1~BWC4), 6개(CWC1~CWC6)의 워킹 코일이 그룹핑되어 있음)되어 있고, 각 영역마다 해당 영역의 워킹 코일들을 제어하는 인버터부가 존재하는바, 각각의 워킹 코일을 독립적으로 제어하기 어렵다는 문제가 있다.

또한 종래의 존프리 방식의 유도 가열 장치(10)에는, 워킹 코일이 다수개 존재하는바, 워킹 코일에 공진 전류를 인가하기 위한 인버터부 역시 복수개가 필요하고, 인버터부에 포함되는 스위칭 소자(예를 들어, IGBT(Insulated gate bipolar transistor)) 역시 복수개가 필요하다.

즉, 존프리 방식의 유도 가열 장치(10)에는 다수의 IGBT가 필요한바, 다수의 IGBT에서 발생하는 열로 인해 제품 발열 문제가 이슈가 되고 있다.

또한, 종래의 존프리 방식의 유도 가열 장치(10)에서는, IGBT의 개수가 증가할수록 IGBT의 열을 식히기 위해 필요한 냉각팬의 개수도 비례하여 증가하는바, 냉각팬을 설치하기 위한 공간을 확보하기 어렵다는 문제가 있다.

나아가, 유도 가열 장치가 빌트인(Built-in) 제품인 경우, 제품의 높이가 낮아 냉각팬의 설치 위치에 제약이 있다는 문제도 있다.

본 발명의 목적은 모듈형 구조를 통해 복수개의 워킹 코일 각각에 대한 독립적 제어가 가능한 유도 가열 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 다수의 IGBT를 효율적으로 냉각할 수 있는 유도 가열 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 냉각팬 개수 저감이 가능한 유도 가열 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 유도 가열 장치는, 워킹 코일, 워킹 코일에 공진 전류를 인가하는 인버터부, 워킹 코일의 구동 여부 및 출력 세기를 표시하는 발광 모듈 및, 인버터부와 발광 모듈의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 유도 가열 모듈을 복수개 포함함으로써 복수개의 워킹 코일 각각에 대한 독립적 제어가 가능하다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 장치는, 유도 가열 모듈의 하측에 설치된 히트 싱크 및 히트 싱크를 관통하여 유도 가열 모듈 외부로 연장되도록 형성되고, 유도 가열 모듈의 외부로 돌출된 일단이 냉각팬과 배기팬 사이의 송풍 유로 상에 배치되는 히트 파이프를 포함함으로써 다수의 IGBT를 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 장치는, 케이스의 내부 가장자리 일측에 설치되어 케이스의 내부 공기를 케이스의 외부로 배출하는 배기팬 및 배기팬과 마주보는 케이스의 내부 가장자리 타측에 설치되어 배기팬으로 송풍하는 냉각팬을 포함함으로써 냉각팬 개수 저감이 가능하다.

본 발명에 따른 유도 가열 장치는 복수개의 워킹 코일 각각에 대한 독립적 제어를 통해 워킹 코일의 동작을 세밀하게 제어할 수 있다. 또한 워킹 코일의 동작을 세밀하게 제어함으로써 가열 영역 역시 세밀하게 제어할 수 있는바, 사용자 만족도가 개선될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 장치는 다수의 IGBT를 효율적으로 냉각할 수 있는바, 제품 발열 문제를 해결할 수 있다. 또한 제품 발열 문제를 해결함으로써 발열로 인한 제품 손상 문제도 미연에 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 장치는 냉각팬 개수 저감이 가능한바, 제품 내 공간 확보가 용이하다. 나아가 유도 가열 장치가 빌트인 제품인 경우에도, 필요한 냉각팬의 개수가 적기 때문에 제조자(또는 제조 회사)는 냉각팬의 설치 위치에 대한 고민을 덜 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 존프리 방식의 유도 가열 장치를 설명하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치를 설명하는 평면도이다.
도 3은 도 2의 유도 가열 장치의 일부를 설명하는 사시도이다.
도 4는 도 2의 일부 구성품을 생략한 평면도이다.
도 5는 도 4를 다른 각도에서 설명한 사시도이다.
도 6은 도 2의 유도 가열 장치의 정면도이다.
도 7은 도 6의 A부분의 확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치를 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치를 설명하는 평면도이다. 도 3은 도 2의 유도 가열 장치의 일부를 설명하는 사시도이다. 도 4는 도 2의 일부 구성품을 생략한 평면도이다. 도 5는 도 4를 다른 각도에서 설명한 사시도이다. 도 6은 도 2의 유도 가열 장치의 정면도이다. 도 7은 도 6의 A부분의 확대도이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(1)는 케이스(100), 커버 플레이트(미도시), 복수개의 유도 가열 모듈(예를 들어, IHM), 복수개의 히트 파이프(예를 들어, HP), 복수개의 히트 싱크(미도시; 예를 들어, 도 4의 HS1~HS3), 배기팬(150), 냉각팬(200), 송풍 가이드(250)를 포함할 수 있다.

참고로, 도 2에 도시된 유도 가열 모듈(IHM), 히트 파이프(HP), 히트 싱크, 배기팬(150), 냉각팬(200), 송풍 가이드(250) 등의 수는 케이스(100)의 크기 또는 장치 성능 등에 따라 변경될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해, 도 2에 도시된 각 부품의 개수를 예로 들어 설명하기로 한다.

케이스(100)에는 복수개의 유도 가열 모듈(예를 들어, IHM), 복수개의 히트 파이프(HP), 복수개의 히트 싱크(예를 들어, 도 4의 HS1~HS3), 배기팬(150), 냉각팬(200), 송풍 가이드(250) 등과 같은 유도 가열 장치(1)를 구성하는 각종 부품이 설치될 수 있다.

또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 케이스(100)에는 유도 가열 모듈(IHM), 배기팬(150), 냉각팬(200) 등의 각종 부품에 전력을 공급하는 전원부(미도시)가 더 설치될 수 있고, 케이스(100)의 상단에는 커버 플레이트(미도시)가 결합될 수 있다.

물론, 복수개의 유도 가열 모듈(예를 들어, IHM) 각각에 전원부가 개별적으로 존재할 수도 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는, 각종 부품에 전력을 공통적으로 공급하는 전원부가 케이스(100)에 별개로 설치되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

또한 커버 플레이트는 케이스(100)의 상단에 결합되어 케이스(100)의 내부를 차폐하고, 피가열 물체(미도시)가 상면에 배치될 수 있으며, 조리 용기와 같은 피가열 물체를 올려놓기 위한 상판부(미도시)를 포함할 수 있다.

여기에서, 상판부는 예를 들어, 유리 소재로 구성될 수 있고, 상판부에는 사용자로부터 입력을 제공받아 후술하는 제어부에 전달하는 입력 인터페이스(미도시)가 구비될 수 있다.

참고로, 입력 인터페이스는 후술하는 제어부(즉, 유도 가열 모듈(IHM)용 제어부)가 아닌 입력 인터페이스용 제어부(미도시)에 사용자로부터 제공받은 입력을 전달하고, 입력 인터페이스용 제어부가 후술하는 제어부로 상기 입력을 전달할 수 있으나, 이에 대한 구체적인 내용은 생략하도록 한다.

또한 유도 가열 모듈(IHM)에서 발생된 열은 상판부를 통해 피가열 물체로 전달될 수 있다. 그리고, 케이스(100)는 유도 가열 모듈(IHM)에 의해 발생된 열이 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해 단열 처리될 수 있다.

유도 가열 모듈(IHM)은 독립적으로 구동되는 단독형(즉, 독립형) 모듈로 케이스(100)의 내부에 설치될 수 있다.

이에 따라, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 유도 가열 모듈(IHM)에는 워킹 코일, 워킹 코일의 구동과 관련된 장치(예를 들어, 전원부의 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 정류부, 정류부에 의해 정류된 직류 전력을 스위칭 동작을 통해 공진 전류로 변환하여 워킹 코일에 제공하는 인버터부, 유도 가열 모듈 내 각종 부품의 동작을 제어하는 제어부, 워킹 코일을 턴온 또는 턴오프하는 릴레이 또는 반도체 스위치 등), 발광 모듈(즉, 인디케이터(indicator)라고도 부르며, 워킹 코일의 주변에 설치되어 워킹 코일의 구동 여부 및 출력 세기를 표시함) 등이 구비될 수 있으나, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

또한 유도 가열 모듈(IHM)은 복수개일 수 있고, 복수개의 유도 가열 모듈(예를 들어, IHM)은 존프리 방식의 유도 가열 장치를 구현하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 제1 방향(즉, X축 방향(X)) 및 제2 방향(즉, X축 방향(X)과 직교하는 Y축 방향(Y))으로 배열될 수 있다.

참고로, 복수개의 유도 가열 모듈 각각이 독립적으로 구동 가능한바, 그 내부에 구비된 워킹 코일 각각에 대해서도 독립적 제어가 가능하다.

한편, 히트 싱크(미도시)는 유도 가열 모듈(IHM)의 하측에 설치되어 유도 가열 모듈(IHM)의 열을 방출하고, 히트 파이프(HP)는 히트 싱크에서 방출된 열을 유도 가열 모듈(IHM) 외부로 배출하기 위해 히트 싱크를 관통하여 유도 가열 모듈(IHM) 외부로 연장되도록 형성될 수 있는바, 이에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.

배기팬(150)은 케이스(100)의 내부 가장자리 일측에 설치되어 케이스(100)의 내부 공기를 케이스(100)의 외부로 배출할 수 있고, 냉각팬(200)은 배기팬(150)과 마주보는 케이스(100)의 내부 가장자리 타측에 설치되어 배기팬(150)으로 송풍할 수 있다.

구체적으로, 배기팬(150)은 냉각팬(200)으로부터 토출된 공기(또는 바람)을 흡입하여 케이스(100)의 외부로 배출할 수 있다.

여기에서, 냉각팬(200)으로부터 토출된 공기는 송풍 가이드(250)에 의해 안내되어 배기팬(150)으로 전달될 수 있고, 송풍 가이드(250)에 의해 안내되는 공기는 히트 파이프(HP)의 열을 냉각시키면서 이동할 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 유도 가열 모듈(IHM) 외부로 돌출된 히트 파이프(HP)의 일단이 냉각팬(200)과 배기팬(150) 사이의 송풍 유로 상에 배치되는바, 송풍 가이드(250)에 의해 안내되는 공기가 히트 파이프(HP)의 열을 냉각시키면서 이동할 수 있는 것이다.

또한 냉각팬(200)과 배기팬(150)이 케이스(100)의 내부 가장자리에 각각 설치될 뿐 복수개의 유도 가열 모듈마다 별개의 냉각팬 또는 배기팬이 설치되지는 않는바, 냉각팬 및 배기팬의 개수 저감이 가능하다.

나아가, 케이스(100)의 내부 가장자리에만 냉각팬(200)과 배기팬(150)이 설치되는바, 케이스(100) 내부의 공간 확보가 용이하다.

참고로, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 유도 가열 장치(1)가 추가 냉각팬 및 추가 배기팬을 더 포함하는 경우, 추가 냉각팬 및 추가 배기팬은 각각 케이스(100)의 내부 가장자리 중 도 2에 도시된 냉각팬(200) 및 배기팬(150)의 반대편 가장자리에 설치될 수 있다.

한편, 송풍 가이드(250)는 배기팬(150)과 냉각팬(200) 사이에 제1 방향(X)과 직교하는 제2 방향(Y)으로 연장되도록 설치되어 송풍 유로를 형성할 수 있다. 또한 송풍 가이드(250)는 제2 방향(Y)으로 연장되도록 형성되는 복수개의 플레이트를 포함할 수 있고, 복수개의 플레이트의 개수는 변경 가능하다. 이에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(1)는 전술한 구성 및 특징을 토대로 무선 전력 전송 기능도 가질 수 있다.

즉, 최근에는 무선으로 전력을 공급하는 기술이 개발되어 많은 전자 장치에 적용되고 있다. 무선 전력 전송 기술이 적용된 전자 장치는 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고 충전 패드에 올려 놓는 것 만으로도 배터리가 충전된다. 이러한 무선 전력 전송이 적용된 전자 장치는 유선 코드나 충전기가 필요하지 않으므로 휴대성이 향상되며 크기와 무게가 종래에 비해 감소한다는 장점이 있다.

이러한 무선 전력 전송 기술은 크게 코일을 이용한 전자기 유도 방식과, 공진을 이용하는 공진 방식, 그리고 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사 방식 등이 있다. 이 중 전자기 유도 방식은 무선 전력을 송신하는 장치에 구비되는 1차 코일(예를 들어, 워킹 코일)과 무선 전력을 수신하는 장치에 구비되는 2차 코일 간의 전자기 유도를 이용하여 전력을 전송하는 기술이다.

물론 유도 가열 장치(1)의 유도 가열 방식은 전자기 유도에 의하여 피가열 물체를 가열한다는 점에서 전자기 유도에 의한 무선 전력 전송 기술과 원리가 실질적으로 동일하다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(1)의 경우에도, 유도 가열 기능 뿐만 아니라 무선 전력 전송 기능이 탑재될 수 있다. 나아가, 제어부(또는 입력 인터페이스용 제어부)의 의해 유도 가열 모드 또는 무선 전력 전송 모드가 제어될 수도 있는바, 필요에 따라 선택적으로 유도 가열 기능 또는 무선 전력 전송 기능의 사용이 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(1)는 전술한 특징 및 구성을 가질 수 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 7을 참조하여, 전술한 유도 가열 장치(1)의 특징 및 구성을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

참고로, 설명의 편의를 위해, 제1 내지 제3 유도 가열 모듈(IHM1~IHM3), 제1 및 제2 히트 파이프(HP1, HP2), 제1 내지 제3 히트 싱크(HS1~HS3)를 예로 들어 설명하기로 한다.

구체적으로, 제1 유도 가열 모듈(IHM1)을 중심으로, 제2 유도 가열 모듈(IHM2)은 제1 유도 가열 모듈(IHM1)과 제1 방향(X)으로 나란히 케이스(100)에 설치될 수 있고, 제3 유도 가열 모듈(IHM3)은 제1 유도 가열 모듈(IHM1)과 제2 방향(Y)으로 나란히 케이스(100)에 설치될 수 있다.

또한 제1 유도 가열 모듈(IHM1)의 하측에는 제1 유도 가열 모듈(IHM1)의 열을 방출하는 제1 히트 싱크(HS1)가 설치되고, 제2 유도 가열 모듈(IHM2)의 하측에는 제2 유도 가열 모듈(IHM2)의 열을 방출하는 제2 히트 싱크(HS2)가 설치되며, 제3 유도 가열 모듈(IHM3)의 하측에는 제3 유도 가열 모듈(IHM3)의 열을 방출하는 제3 히트 싱크(HS3)가 설치될 수 있다.

여기에서, 제1 내지 제3 히트 싱크(HS3)에는 각각 열전달을 원활하게 해주는 서멀 그리스(Thermal Grease)가 도포될 수 있다.

보다 구체적으로, 제1 유도 가열 모듈(IHM1)은 내부에 구비된 제1 워킹 코일(미도시)에 공진 전류를 인가하는 제1 인버터부(IV1)를 포함할 수 있고, 제1 인버터부(IV1)는 스위칭 동작을 수행하는 제1 및 제2 스위칭 소자(미도시)를 통해 제1 워킹 코일에 공진 전류를 인가할 수 있다.

참고로, 제1 및 제2 스위칭 소자는 IGBT(Insulated gate bipolar transistor)를 포함할 수 있고, 제1 히트 싱크(HS1)는 제1 인버터부(IV1)의 하측, 즉, 제1 및 제2 스위칭 소자의 하측에 설치될 수 있다.

또한 제2 유도 가열 모듈(IHM2)은 내부에 구비된 제2 워킹 코일(미도시)에 공진 전류를 인가하는 제2 인버터부(IV2)를 포함할 수 있고, 제2 인버터부(IV2)는 스위칭 동작을 수행하는 제3 및 제4 스위칭 소자(미도시)를 통해 제2 워킹 코일에 공진 전류를 인가할 수 있다.

참고로, 제3 및 제4 스위칭 소자는 IGBT(Insulated gate bipolar transistor)를 포함할 수 있고, 제2 히트 싱크(HS2)는 제2 인버터부(IV2)의 하측, 즉, 제3 및 제4 스위칭 소자의 하측에 설치될 수 있다.

그리고 제3 유도 가열 모듈(IHM3)은 내부에 구비된 제3 워킹 코일(미도시)에 공진 전류를 인가하는 제3 인버터부(IV3)를 포함할 수 있고, 제3 인버터부(IV3)는 스위칭 동작을 수행하는 제5 및 제6 스위칭 소자(미도시)를 통해 제3 워킹 코일에 공진 전류를 인가할 수 있다.

참고로, 제5 및 제6 스위칭 소자는 IGBT(Insulated gate bipolar transistor)를 포함할 수 있고, 제3 히트 싱크(HS3)는 제3 인버터부(IV3)의 하측, 즉, 제5 및 제6 스위칭 소자의 하측에 설치될 수 있다.

또한, 제1 히트 파이프(HP1)는 제1 히트 싱크(HS1)에서 방출된 열을 제1 유도 가열 모듈(IHM1) 외부로 배출하기 위해 제1 히트 싱크(HS1)를 관통하여 제1 유도 가열 모듈(IHM1) 외부로 연장되도록 형성될 수 있다. 또한 제1 히트 파이프(HP1)는 제2 히트 싱크(HS2)에서 방출된 열을 제2 유도 가열 모듈(IHM2) 외부로 배출하기 위해 제2 히트 싱크(HS2)를 관통하여 제2 유도 가열 모듈(IHM2) 외부로 연장되도록 형성될 수 있다.

즉, 제1 히트 파이프(HP1)는 제1 및 제2 히트 싱크(HS1, HS2)를 관통하여 제1 방향(X)으로 연장되도록 형성될 수 있다.

또한 제2 히트 파이프(HP2)는 제3 히트 싱크(HS3)에서 방출된 열을 제3 유도 가열 모듈(IHM3) 외부로 배출하기 위해 제3 히트 싱크(HS3)를 관통하여 제3 유도 가열 모듈(IHM3) 외부로 연장되도록 형성될 수 있다.

즉, 제2 히트 파이프(HP2)는 제3 히트 싱크(HS3)를 관통하여 제1 방향(X)으로 연장되도록 형성될 수 있다.

참고로, 제1 및 제2 히트 파이프(HP1, HP2)는 제1 방향(X)으로 연장되도록 형성되고, 제2 방향(Y)으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 또한 제1 및 제2 히트 파이프(HP1, HP2)는 도면에 도시된 바와 같이, 히트 싱크의 면적을 커버하기 위해 각각 2개의 파이프로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

나아가 제1 및 제2 히트 파이프(HP2)는 각각 송풍 가이드(250)를 제1 방향(X)으로 관통하도록 형성될 수 있다.

즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 방향(X)으로 연장 형성되는 히트 파이프(HP)가 송풍 가이드(250)를 제1 방향(X)으로 관통한다는 것을 알 수 있다.

구체적으로, 제1 방향(X)으로 연장되는 히트 파이프(HP)가 송풍 가이드(250)의 측면(즉, 복수개의 플레이트의 측면)을 관통하도록 형성된바, 송풍 가이드(250)와 히트 파이프(HP) 간 상호 열 전달이 가능하다. 나아가, 히트 파이프(HP)만 있을 때보다 송풍 가이드(250)가 함께 있을 때 냉각팬(200)에서 토출된 공기가 접촉할 수 있는 단면적이 증가(즉, 복수개의 플레이트로 인해 접촉 가능 단면적 증가)하는바, 냉각팬(200)에 의한 냉각 효율이 개선될 수 있다.

참고로, 복수개의 플레이트 각각은 전술한 바와 같이, 제2 방향(도 4의 Y)으로 연장되도록 형성되되, 제3 방향(즉, X축 및 Y축 방향(X, Y)과 직교하는 Z축 방향(Z))으로 직립하도록 설치될 수 있다. 다만, 복수개의 플레이트 각각의 제3 방향(Z) 길이는 케이스(100)의 제3 방향(Z) 길이보다 낮게 설정될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(1)는 복수개의 워킹 코일 각각에 대한 독립적 제어를 통해 워킹 코일의 동작을 세밀하게 제어할 수 있다. 또한 워킹 코일의 동작을 세밀하게 제어함으로써 가열 영역 역시 세밀하게 제어할 수 있는바, 사용자 만족도가 개선될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(1)는 다수의 IGBT를 효율적으로 냉각할 수 있는바, 제품 발열 문제를 해결할 수 있다. 또한 제품 발열 문제를 해결함으로써 발열로 인한 제품 손상 문제도 미연에 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(1)는 냉각팬 개수 저감이 가능한바, 제품 내 공간 확보가 용이하다. 나아가 유도 가열 장치(1)가 빌트인 제품인 경우에도, 필요한 냉각팬의 개수가 적기 때문에 제조자(또는 제조 회사)는 냉각팬의 설치 위치에 대한 고민을 덜 수 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100: 케이스 150: 배기팬
200: 냉각팬 250: 송풍 가이드
IHM: 유도 가열 모듈 HP: 히트 파이프

Claims (13)

1. 케이스;
   상기 케이스의 내부에 설치된 제1 유도 가열 모듈;
   상기 제1 유도 가열 모듈의 하측에 설치되어 상기 제1 유도 가열 모듈의 열을 방출하는 제1 히트 싱크;
   상기 제1 히트 싱크에서 방출된 열을 상기 제1 유도 가열 모듈 외부로 배출하기 위해 상기 제1 히트 싱크를 관통하여 상기 제1 유도 가열 모듈 외부로 연장되도록 형성된 제1 히트 파이프;
   상기 케이스의 내부 가장자리 일측에 설치되어 상기 케이스의 내부 공기를 상기 케이스의 외부로 배출하는 배기팬; 및
   상기 배기팬과 마주보는 상기 케이스의 내부 가장자리 타측에 설치되어 상기 배기팬으로 송풍하는 냉각팬을 포함하되,
   상기 제1 유도 가열 모듈 외부로 돌출된 상기 제1 히트 파이프의 일단은 상기 냉각팬과 상기 배기팬 사이의 송풍 유로 상에 배치되는
   유도 가열 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 히트 싱크에는 서멀 그리스(Thermal Grease)가 도포된
   유도 가열 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 유도 가열 모듈은 워킹 코일과, 스위칭 동작을 수행하는 제1 및 제2 스위칭 소자를 통해 상기 워킹 코일에 공진 전류를 인가하는 인버터부를 포함하되,
   상기 제1 히트 싱크는 상기 제1 및 제2 스위칭 소자의 하측에 설치되는
   유도 가열 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 스위칭 소자는 IGBT(Insulated gate bipolar transistor)를 포함하는
   유도 가열 장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 유도 가열 모듈은 상기 워킹 코일의 주변에 설치되어 상기 워킹 코일의 구동 여부 및 출력 세기를 표시하는 발광 모듈과, 상기 인버터부 및 상기 발광 모듈의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는
   유도 가열 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 유도 가열 모듈에서 발생된 열은 상기 제1 히트 싱크를 통해 상기 제1 히트 파이프로 전달되고,
   상기 제1 히트 파이프로 전달된 열은 상기 냉각팬에 의해 냉각되는
   유도 가열 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 배기팬과 상기 냉각팬 사이에 설치되어 상기 송풍 유로를 형성하는 송풍 가이드를 더 포함하는
   유도 가열 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 유도 가열 모듈과 제1 방향으로 나란히 상기 케이스의 내부에 설치된 제2 유도 가열 모듈; 및
   상기 제2 유도 가열 모듈의 열을 방출하기 위해 상기 제2 유도 가열 모듈의 하측에 설치된 제2 히트 싱크를 더 포함하는
   유도 가열 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 히트 파이프는 상기 제2 히트 싱크에서 방출된 열을 상기 제2 유도 가열 모듈 외부로 배출하기 위해 상기 제2 히트 싱크를 관통하여 상기 제1 방향으로 연장되도록 형성된
   유도 가열 장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 유도 가열 모듈과 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 나란히 상기 케이스의 내부에 설치된 제3 유도 가열 모듈;
    상기 제3 유도 가열 모듈의 열을 방출하기 위해 상기 제3 유도 가열 모듈의 하측에 설치된 제3 히트 싱크; 및
    상기 제3 히트 싱크에서 방출된 열을 상기 제3 유도 가열 모듈 외부로 배출하기 위해 상기 제3 히트 싱크를 관통하여 상기 제3 유도 가열 모듈 외부로 연장되도록 형성된 제2 히트 파이프를 더 포함하는
    유도 가열 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 히트 파이프는 상기 제1 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격되도록 배치되는
    유도 가열 장치.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 제3 유도 가열 모듈 외부로 돌출된 상기 제2 히트 파이프의 일단은 상기 냉각팬과 상기 배기팬 사이의 송풍 유로 상에 배치되는
    유도 가열 장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 상단에 결합되어 상기 케이스의 내부를 차폐하고, 피가열 물체가 상부에 배치되는 커버 플레이트를 더 포함하는
    유도 가열 장치.
    

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