KR20200050257A - 조리장치 - Google Patents

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KR20200050257A
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Abstract

개시된 실시예는 히터에서 발생되는 열에 대한 반사율을 달리하는 복수의 영역이 포함된 열전달 조절장치를 이용하여 서로 다른 복수의 조리대상을 조리할 수 있는 조리장치 및 그 제어방법을 제공한다. 개시된 실시예에 따른 조리장치는 히터; 및 상기 히터와 마주보도록 마련되고, 상기 히터에서 발생된 열에 대한 서로 다른 반사율을 갖는 복수의 영역을 포함하는 열전달 조절장치;를 포함한다.

Description

조리장치{COOKING APPARATUS}
개시된 발명은 조리장치에 관한 것이다.
오븐 등의 조리기기는 조리실에 열을 가하는 가열장치와 가열장치에서 발생된 열을 조리실 내부에서 순환시키는 순환 팬을 구비하여 음식을 조리하는 기기이다.
이러한 내부에 조리될 음식물이 투입되는 조리실이 형성된 본체와 본체의 전면에 설치되어 조리실을 선택적으로 개폐하는 도어를 포함한다.
도어는 사용자가 조리실 내부를 볼 수 있도록 마련되어야 하고 조리실 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있어야 한다.
개시된 실시예는 도어를 구성하는 글라스에 가변층을 적용하여 투과율을 확보하면서 열반사 기능을 만족시킬 수 있는 조리장치를 제공한다.
개시된 실시예에 따른 조리장치는 조리실; 상기 조리실을 개폐하고 복수의 글라스를 포함하는 도어;를 포함하고, 상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나에 마련되고, 온도에 따라 가시광 투과율이 변하는 가변층을 포함하는 조리장치.
또한, 상기 가변층은 써모크로믹 재료(thermochromic material)를 포함한다.
또한, 상기 가변층은 VO2, Ti2O3, NbO2, NiS 및 FeSi2 를 포함한다..
또한, 상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나에 마련된 열반사 코팅층과 가변층을 포함한다.
또한. 상기 가변층은 상기 복수의 글라스 중 상기 조리실로부터 가장 멀리 마련된 글라스에 마련될 수 있다.
또한, 상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나에 마련된 열반사 코팅층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나의 글라스의 일면에 마련된 가변층과 다른 면에 마련된 열반사 코팅층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나의 글라스의 일면에 마련된 가변층 및 열반사 코팅층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 가변층은 일렉트로크로믹 재료(electrochromic material)를 포함할수 있다.
또한, 상기 일렉트로크로믹 재료는 WO3, Nb2O5, MoO3, TiO3, V2O5, IrO2, NiO, viologen, polypyrrole, PEDOT 및 polyaniline을 포함할 수 있다.
또한, 상기 가변층은 포토크로믹 재료(photochromic material)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 포토크로믹 재료는 스피로피란(spiropyran), 스피록사진(spiroxazine), 풀기드(
fulguide), 크로멘(chromene), 디아조화합물 및 디아릴에텐(diarylethene)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 도어는 상기 가변층이 포함된 글라스의 온도를 측정할 수 있도록 마련된 온도센서; 및 상기 온도센서의 측정온도가 미리 정해진 온도가 되면 상기 가변층을 가변시키는 신호를 상기 가변층으로 출력하는 신호출력부;를 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따르면, 도어 글라스에 가변층을 적용함으로써, 조리 수행 시에는 사용자가 조리 대상을 확인할 수 있도록 도어 글라스의 투과율이 확보될 수 있다.
또한, 파이로 클리닝(pyro cleaning) 시에는 글라스의 투과율을 낮추고 열반사 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1내지 도 3은 일 실시예에 따른 조리장치의 일 예를 도시한다.
도 4 내지 도 7은 일 실시예에 따른 가변층이 적용된 도어 글라스의 적층 구조를 도시한다.
도 8 내지 도 12는 일 실시예에 따른 가변층이 온도에 따라 상전이가 되는 경우를 도시한다.
도 13은 일 실시예에 따른 도어의 블록도를 도시한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다.
예를 들어, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 표현하고자 하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 추가적인 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는다.
또한, "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위하여 사용되며, 상기 하나의 구성요소들을 한정하지 않는다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 실시예가 상세하게 설명된다. 첨부된 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낼 수 있다.
도 1내지 도 3은 개시된 실시예에 따른 조리장치의 일 예를 도시한다.
개시된 실시예에 따른 조리장치(1)는 조리대상을 가열하여 음식의 조리를 수행할 수 있는 장치를 포함하는 개념으로, 예를 들면, 오븐, 전자레인지, 원적외선 조리장치 등을 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 오븐을 개시된 실시예에 따른 조리장치의 일 예로 하여 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 개시된 실시예에 따른 조리장치(1)는 케이스(10)와 케이스(10) 내부에 마련되는 조리실(20)을 포함할 수 있다. 케이스(10)는 케이스(10)의 전면을 형성하는 전면패널(11), 케이스(10)의 측면을 형성하는 측면패널(13) 및 케이스(10)의 후면을 형성하는 후면패널(14)을 포함할 수 있다.
조리실(20)은 박스형태로 케이스(10) 내부에 마련되고 도어에 의해 전면이 개폐될 수 있다. 전면패널(11)은 전면이 개방된 조리실(20)과 대응되게 마련되는 개구부(12)를 포함할 수 있다. 조리실(20)은 조리실의 좌우측 벽에 돌출되도록 마련된 복수의 지지대(21)를 포함할 수 있다. 복수의 지지대(21)에는 조리대상이 놓여질 수 있는 랙(23)이 장착될 수 있다.
조리실(20)에는 조리대상을 가열시키는 히터(22)가 마련될 수 있다. 개시된 실시예에 따른 히터(22)는 원적외선과 같은 전자기파를 생성하여 조리대상을 가열하는 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 개시된 실시예에 따른 히터(22)는 전기 저항체를 포함하는 전기 히터를 포함할 수 있다.
조리실(20)의 후방에는 조리실(20)의 공기를 순환시켜 조리물이 골고루 가열되도록 하는 순환 팬(25)과, 순환 팬(25)을 구동시키는 순환 모터(24)가 마련될 수 있다. 순환 팬(25)의 전방에는 순환 팬(25)을 커버하는 팬 커버(26)가 마련될 수 있으며, 팬 커버(26)에는 공기가 유동될 수 있도록 통공(27)이 형성된다.
도어는 케이스(10)에 대해 회전 가능하도록 케이스(10) 하측에 힌지 결합될 수 있다. 다른 예로, 도어는 케이스(10)의 좌측 또는 우측에 힌지 결합될 수도 있다.
도어는 조리실(20) 내부의 조리대상의 조리 과정을 외부에서 확인할 수 있도록 마련된 글라스(42)와 같은 투명한 재료를 포함할 수 있고, 글라스(42)는 복수 개가 도어 내부에 마련될 수 있다. 도어는 글라스의 가장자리를 따라 마련되는 전방 도어 프레임(41a)과 후방 도어 프레임(41b)을 포함할 수 있다. 도어는 하단에 도어의 내부로 공기가 유입될 수 있도록 마련된 공기 유입구(44)를 포함할 수 있다. 도어의 하단에서 유입된 외기는 도어 내부에서 상측으로 이동하면서 조리실(20)에서 전달되는 열기와 열교환 된 후 후방 도어 프레임(41b)에 마련되는 공기 토출구(45)를 통해 토출될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 본 발명은 공기의 순환을 통해 도어 내부의 열을 냉각시킬 수 있다. 한편, 개시된 실시예에 따른 도어의 글라스에는 글라스의 투과율과 열차단 성능을 가변시킬 수 있는 가변층(100)이 적용된다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술된다.
도어는 도어의 개폐를 위해 사용자가 파지할 수 있도록 도어 전면의 상단에 마련된 핸들(50)을 포함할 수 있다. 도어가 케이스(10)의 좌측 또는 우측에 힌지 결합될 경우, 핸들(50)은 이에 대응하여 도어의 전면의 우측 또는 좌측에 마련될 수도 있다. 핸들(50)은 도어(40)의 전면으로부터 미리 설정된 길이만큼 전방으로 돌출될 수 있다. 즉, 핸들(50)은 도어(40)의 전면으로부터 전방을 향해 연장되는 한 쌍의 핸들 지지부(51)와, 한 쌍의 핸들 지지부(51)를 연결하는 핸들 연장부(52)를 포함할 수 있다.
조리장치(1)는 전면패널(11)의 전면 상부에 조리장치(1)의 각종 동작 정보를 표시하고, 사용자가 동작 명령을 입력할 수 있도록 마련되는 디스플레이(60)를 포함할 수 있다. 디스플레이(60)는 전장실 커버(15)에 마련될 수 있다. 디스플레이(60)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)와 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 또는 액정 디스플레이(Liquid Cystal Display) 등을 채용할 수 있다. 또한, 디스플레이는 사용자로부터 제어 명령을 입력받고, 입력받은 제어 명령에 대응하는 동작 정보를 표시하는 터치 스크린 패널(Touch SCeen Panel: TSP)을 채용할 수도 있다. 터치 스크린 패널은 동작 정보 및 사용자가 입력할 수 있는 제어 명령을 표시하는 디스플레이, 사용자의 신체 일부가 접촉한 좌표를 검출하는 터치 패널(touch panel), 터치 패널이 검출한 접촉 좌표를 기초로 사용자가 입력한 제여 명령을 판단하는 터치 스크린 컨트롤러를 포함할 수 있다.
터치 스크린 컨트롤러는 터치 패널을 통하여 검출하는 사용자의 터치 좌표와 디스플레이를 통하여 표시하는 제어 명령의 좌표를 비교하여 사용자가 입력한 제어 명령을 인식할 수 있다.
또한, 조리장치(1)는 전장실 커버(15)에 조리장치(1)의 동작을 위한 추가적인 명령이 입력될 수 있도록 마련되는 조작부(61)를 포함할 수 있다.
조리장치(1)는 디스플레이 모듈(60)을 포함한 각종 부속품의 동작을 제어하는 전장품이 수용되는 전장실(70)을 포함할 수 있다. 전장실(70)은 조리실(20)의 상부에 마련될 수 있다. 전장실(70)과 조리실(20)의 사이에는 조리실(20)의 열기가 전장실(70)로 전달되는 것을 방지하도록 전장실(70)과 조리실(20)을 단열하는 단열재(71)가 마련될 수 있다.
또한 단열재(71)는 전장실(70)과 조리실(20) 뿐만 아니라 조리실(20)의 열기가 조리장치(1)의 외측으로 전달되지 않도록 조리실(20) 외측을 전체적으로 커버할 수 있도록 마련될 수 있다.
조리장치(1)는 조리실(20) 주위에 공기를 순환시킴으로써 전장실(70)을 냉각시키는 냉각 구조를 포함할 수 있다. 조리장치(1)의 냉각 구조는 공기를 유동시키는 냉각팬 유닛(72)과, 냉각팬 유닛(72)에 의해 흡입된 공기를 조리장치(1)의 전방으로 토출시키는 냉각 유로(73)를 포함할 수 있다.
외부의 공기는 후면패널(14)에 형성된 통공(14a)을 통해 전장실(70)로 흡입되고, 전장실(70)로 흡입된 공기는 전장실(70) 내부를 유동하며 전장품을 냉각시킨 후에 냉각 유로(73)를 따라 토출구(74)를 통해 조리장치(1)의 전방으로 토출될 수 있다.
조리실(20)의 일부 공기는 배기유로(75)를 통해 냉각 유로(73)측으로 흡입되어 조리장치(1)의 전방으로 토출될 수 있다. 또한 냉각 유로(73)에서 토출구(74)로 유동하는 공기의 일부를 배기 유로(75)로 유입시키는 바이패스 홀(76)이 추가로 마련될 수 있다. 바이패스 홀(76)은 개폐 장치(77)에 의해 개폐될 수 있고, 바이패스 홀(76)의 개폐에 따라 냉각 유로(75)로 배기되는 조리실(20)의 공기의 배기량이 조절될 수 있다.
한편, 전술한 것처럼, 도어는 조리실 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 복수의 글라스로 구성된다. 도어의 외부 표면은 사용자와 접촉이 일어날 수 있는 부분으로, 특정 온도 이하로의 관리가 필요하다.
오븐은 일반적으로 오븐 청소 기능으로서 고온 열분해 청소인 파이로 클리닝 기능을 포함하며, 이 기능이 수행될 때, 도어 외부 표면으로의 열전달이 가장 많이 일어나기 때문에, 도어의 온도 상승 방지를 위한 방안이 필요하다.
그러나, 조리 시에는 조리실 내부의 가열장치에서 발생된 열이 외부로 방출되지 않도록 하고 음식물에 전달 되도록 하기 위한 단열 성능이 요구된다.
도어의 온도를 낮추는 냉각 효과와 조리실의 열이 외부로 방출되지 않도록 하는 단열 효과는 상충관계에 있으며, 이 상충된 두 효과의 균형 잡힌 설계 및 이를 포함한 도어의 개발이 필요하다.
한편, 조리실 내부에서 형성되는 열에너지는 복사, 전도, 대류를 통해서 외부로 전달된다.여기에서 전도와 대류는 전술한 공기 유로를 통해 최소화될 수 있고, 복사는 복수의 글라스 중 적어도 하나의 글라스에 복사열 차단을 위한 열반사 코팅을 통해 최소화시킬 수 있다.
일반적으로 열반사 코팅의 성능이 올라갈수록 복사열에 의한 열전달을 줄일 수 있어, 도어 냉각 효과와 조리실 단열 효과를 동시에 만족시킬 수 있다.
이러한 열반사 코팅은 하드코팅과 소프트코팅으로 구별될 수 있다. 하드코팅은 주로 산화주석 (Tin Oxide, SnO2)을 사용하며 소프트코팅은 ITO (Indium doped Tin Oxide) 혹은 은 (Silver, Ag)를 사용한다. 열반사 코팅은 각 물질이 전기 전도도를 가지며, 전기전도도가 높을수록 복사열 차단효과가 높게 나타나므로, 소프트코팅이 하드코팅보다 높은 성능을 나타낸다.
다만, 열반사 코팅에서 열반사 성능과 가시광 투과율은 반비례 관계에 있어, 높은 성능의 열반사 코팅을 적용하면 글라스의 투과율이 감소하여, 조리 시 조리실 내부의 음식물을 확인하기 어려워진다. 즉, 조리 시에는 조리실 내부가 확인 가능하도록 투과율이 확보되면서, 파이로 클리닝시에는 열반사 성능을 향상시킴으로써, 파이로 클리닝 시의 냉각을 위한 별도의 구조를 생략할 수 있는 방법이 요구된다.
개시된 실시예는 글라스에 전술한 열반사 코팅뿐만 아니라 가변층(100)을 적용하여, 가장 많은 도어 냉각 효과가 필요한 파이로 클리닝시에는 열반사 성능을 향상시키고, 조리 시에는 가시광 투과율을 확보할 수 있는 조리장치를 제공한다. 이하 가변층(100)이 적용된 도어가 구체적으로 설명된다.
도 4 내지 도 7은 일 실시예에 따른 가변층이 적용된 도어 글라스의 적층 구조를 도시한다.
도 4는 에 도시된 것처럼, 글라스의 표면에 열반사 코팅층(200a)이 마련되고, 열반사 코팅층(200a) 상에 개시된 실시예에 따른 가변층(100)이 마련될 수 있다. 도 4에 도시된 열반사 코팅층(200a)은 전술한 하드코팅층으로 금속산화물인 산화주석을 포함할 수 있다.
또는 도 5에 도시된 것처럼, 글라스에 위에 열반사 성능을 발현하는 금속 층즉, 은(Ag) 층을 비롯하여, 은 층의 산화방지, 밀착성 확보 및 간섭효과 등을 고려한 유전체 층이 추가된 다층 구조의 소프트 코팅층인 열반사 코팅층(200b)과, 은 층 상에 형성된 가변층(100)이 마련될 수 있다. 유전체 층은 SiN 또는 TiN을 포함할 수 있다.
또는 도 6에 도시된 것처럼, 금속 층과 유전체 층을 포함하는 소프트 코팅층인 열반사 코팅층(200b)이 형성된 일면의 반대 면에 가변층(100)이 마련될 수 있다. 가변층(100)은 산화방지와 밀착성 확보 및 간섭효과 등을 고려하여 유전체 층과 함께 마련될 수 있다. 유전체 층은 SiN 또는 TiN을 포함할 수 있다.
또는 도 7에 도시된 것처럼, 별도의 열반사 코팅층 없이, 가변층(100)이 유전체 층과 함께 마련될 수도 있다.
즉 도 4 내지 도 7에 도시된 것처럼, 가변층(100)은 열반사 코팅층과 함께 글라스의 같은 면에 마련될 수도 있고, 열반사 코팅층이 형성된 면의 반대면에 마련될 수도 있으며, 열반사 코팅층 없이 가변층(100)만 마련될 수도 있다. 전술한 것처럼, 도어는 복수의 글라스를 포함한다. 가변층(100)은 도어를 구성하는 복수의 글라스 중 적어도 하나에 열반사 코팅층과 함께 동일면에 마련되거나 열반사 코팅층이 형성된 면과 다른면에 마련될 수 있고, 열반사 코팅층없이 가변층(100)만 마련될 수도 있다.
즉, 가변층(100)이 형성되는 글라스의 개수나 가변층(100)과 열반사 코팅층의 조합에 특별한 제한은 없다.
한편, 가변층(100)으로는 써모크로믹 재료(thermochromic material)가 사용될 수 있다. 써모크로믹 재료는 열에 의해 투과율이 변하는 가변소재로, 개시된 실시예에 따른 써모크로믹 재료는 0~500℃ 범위의 상전이 온도(Tc)를 갖는 써모크로믹 재료를 포함하는데, 예를 들면 VO2, Ti2O3, NbO2, NiS 및 FeSi2를 포함할 수 있다.
전술한 써모크로믹 재료들은 상전이 온도를 기점으로 상전이가 발생하여, 그에 따라 가시광 투과율 및 전기전도도가 변화한다. 전기전도도에 따라 복사열 차단효과가 달라지는데 일반적으로 전기전도도가 높을수록 복사열 차단효과가 높게 나타난다. 여기서 상전이 온도는 각 물질의 고유 값이며, 물질별로 금속 도핑(Doping) 등을 통하여 일정 수준의 조정이 가능하다.
즉, 써모크로믹 재료는 상전이 온도를 기준으로 변화하는 전기전도도와 가시광 투과율에 의해서, 조리모드에서 투과율을 확보하고 파이로 클리닝 모드에서 열반사 성능의 향상을 도모할 수 있다.
도어를 구성하는 복수의 글라스 중 어떤 글라스에 가변층(100)이 형성되는지에 따라 가변층(100)을 구성하는 써모크로믹 재료가 달라질 수 있다. 고내의 복사열은 도어를 구성하는 복수의 글라스를 통과하면서 저감되므로, 고내 가까운 글라스일수록 복사열의 온도가 높고 외부에 가까운 글라스일수록 복사열의 온도가 낮다.
따라서, 고내에 가까운 글라스에 가변층(100)이 형성될 경우, 상전이 온도가 높은 써모크로믹 재료, 예를 들면, Ti2O3 또는 NbO2가 사용될 수 있고, 외부에 가까운 글라스에 가변층(100)이 형성될 경우, VO2가 사용될 수 있다.
아래 표 1는 조리모드와 파이로 클리닝 모드에서 각 글라스의 온도를 나타낸 테이블이다.
온도 (℃) 제4글라스(42d) 제3글라스(42c) 제2글라스(42b) 제1글라스(42a) 고내
조리 40 80 150 270 300
파이로
클리닝		 75 150 280 400 450
표 1에 나타내었듯이, 파이로 클리닝과 조리 시 도어의 각 글라스 온도에는 큰 차이가 있으며, 이 온도 차를 고려하여 가변층(100)을 구성하는 써모크로믹재료가 결정될 수 있다.
즉, 조리 시에는 열반사 성능보다 사용자의 조리실 내부 확인이 중요하므로 상대적으로 높은 투과율과 낮은 열반사 성능이 요구되고, 고온의 파이로 클리닝 시에는 열 차단이 중요하고 조리실 내부 확인이 요구되지 않으므로 상대적으로 낮은 투과율과 높은 열반사 성능이 요구된다.
따라서, 조리 시의 온도와 파이로 클리닝 시의 온도를 고려하여, 조리 시에는 상전이가 일어나지 않아서 가시광선 투과율을 확보할 수 있고, 파이로 클리닝 시에는 상전이가 일어나 열 차단 성능을 증가시킬 수 있는 써모크로믹 재료가 선택될 수 있다.
예를 들면, 가변층(100)을 제1글라스(42a)에 형성할 때, 조리 시의 제1글라스(42a)의 온도인270도에서는 상전이가 일어나지 않고, 파이로 클리닝 시의 제1글라스(42a)의 온도인 400도에서는 상전이가 일어나는 써모크로믹 재료가 선택될 수 있다. 다른 글라스에 가변층(100)을 적용할 때에도 이와 같은 기준이 적용될 수 있다. 도 8 내지 도 12를 참조하여 다양한 실시예가 설명된다.
도 8 내지 도 12는 일 실시예에 따른 가변층(100)이 온도에 따라 상전이가 되는 경우를 도시한다.
도 8을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 개념을 설명하고, 도 9 내지 도 12를 참조하여 실시예들을 설명한다.
도 8을 참조하면, 제1글라스(42a)에 열반사 코팅층(200)과 가변층(100)을 모두 포함하는 가변형 열반사 코팅층(250)이 형성되어 있고, 제2글라스(42b)에 열반사 코팅층(200)만 형성되어 있다.
도 8의 (a)는 일반적인 조리모드일 때, 도 8의 (b)는 파이로 클리닝 모드일 때 복사열이 감소되는 정도를 화살표의 두께로 나타내고 있다. 도 8에서 가변층은 파이로 클리닝 모드의 온도 범위에서 상전이 온도를 갖는 써모크로믹 재료를 포함한다.
따라서, 파이로 클리닝 모드보다 낮은 온도에서 구동되는 조리모드에서 가변층의 상전이는 일어나지 않으므로, 가시광선의 투과율을 확보하여 외부에서 사용자가 조리실 내부를 확인할 수 있다. 반면에, 파이로 클리닝 모드에서는 가변층의 상전이가 일어나, 가변층의 전기전도도가 증가되고 그에 따라 열반사 성능이 증가하여 가시광선의 투과율은 감소되고 열 반사 성능은 증가된다.
실시예 1을 도시하고 있는, 도 9 및 도 10의 도어는 가변형 열반사 코팅층(250) 즉, 은을 사용한 소프트 코팅층인 열반사 코팅층과 Mg을 도핑한 VO2 (Tc ?? 50℃)를 포함하는 가변층이 형성된 제4글라스(42d)와, 은을 사용한 소프트 코팅층인 열반사 코팅층(200)만이 형성된 제2글라스(42b)를 포함한다.
비교예1은 제4글라스(42d)와 제2글라스(42b)에 모두 은을 사용한 소프트 코팅층인 열반사 코팅층(200)만이 형성된다.
도 9는 조리모드를 나타내고 도 10은 파이로 클리닝 모드를 나타내며, 아래 표 2는 각 모드에서 비교예1과 실시예1의 가시광 투과율과 도어 외부 표면의 최고온도를 나타낸다.
작동모드 도어 가시광 투과율 외부 표면 최고 온도
비교예1 조리모드 46% 40℃
파이로 클리닝 모드 46% 72℃
실시예1 조리모드 39% 38℃
파이로 클리닝 모드 12% 57℃
우선 조리모드를 보면, 실시예 1의 경우, 도어의 가시광 투과율이 비교예 1보다 감소하였으나, 이는 사용자의 조리실 내부 확인에 문제가 없는 수준에 불과하고, 도어 외부 온도에서는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 즉, 조리모드에서 조리실 내부의 시인성이 확보된 것을 알 수 있다.
파이로 클리닝 모드를 보면, 도어의 가시광 투과율이 감소한 반면, 도어 외부 표면의 온도가 72도에서 57도로 대폭 감소된 것을 확인할 수 있다. 조리실 내부의 시인성이 요구되지 않는 파이로 클리닝 모드에서 열 반사 성능의 향상이 확보된 것을 알 수 있다.
실시예 2를 도시하고 있는, 도 11 및 도 12의 도어는 실시예 1과 달리 열반사 코팅층없이 Mg을 도핑한 VO2 (Tc ?? 50℃)를 포함하는 가변층(100) 만이 형성된 제4글라스(42d)와, 은을 사용한 소프트 코팅층인 열반사 코팅층(200)만이 형성된 제1글라스(42a) 및 제2글라스(42b)를 포함한다.
비교예2는 제1글라스(42a)와 제2글라스(42b)에 모두 은을 사용한 소프트 코팅층인 열반사 코팅층(200)만이 형성되고, 제4글라스(42d)에는 열반사 코팅층과 가변층 모두 형성되지 않았다.
도 11은 조리모드를 나타내고 도 12는 파이로 클리닝 모드를 나타내며, 아래 표 3은 각 모드에서 비교예2과 실시예2의 가시광 투과율과 도어 외부 표면의 최고온도를 나타낸다.
작동모드 도어 가시광 투과율 외부 표면 최고 온도
비교예2 조리모드 46% 42℃
파이로 클리닝 모드 46% 76℃
실시예2 조리모드 42% 41℃
파이로 클리닝 모드 10% 62℃
우선 조리모드를 보면, 실시예 2의 경우, 도어의 가시광 투과율이 비교예 1보다 감소하였으나, 이 또한 실시예1과 마찬가지로 사용자의 조리실 내부 확인에 문제가 없는 수준에 불과하고, 도어 외부 온도에서는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 즉, 조리모드에서 조리실 내부의 시인성이 확보된 것을 알 수 있다.
파이로 클리닝 모드를 보면, 도어의 가시광 투과율이 감소한 반면, 도어 외부 표면의 온도가 76도에서 62도로 대폭 감소된 것을 확인할 수 있다. 조리실 내부의 시인성이 요구되지 않는 파이로 클리닝 모드에서 열 반사 성능의 향상이 확보된 것을 알 수 있다.
즉, 개시된 실시예에 따르면, 가변층(100)을 도어 글라스에 적용함으로써, 조리모드에서는 조리실 내부의 시인성을 확보하고, 파이로 클리닝 모드에서는 열반사 성능의 향상을 이룬 것을 알 수 있다.
개시된 실시예에 따른 가변층(100)은 전술한 써모크로믹 재료 외에, 일렉트로크로믹 재료(electrochromic material) 또는 포토크로믹 재료(photochromic material)를 포함할 수도 있다. 도 13은 일 실시예에 따른 가변층(100)이 일렉트로크로믹 재료(electrochromic material) 또는 포토크로믹 재료(photochromic material)를 포함하는 경우, 도어의 블록도를 도시한다.
전술한 일렉트로크로믹 재료는 WO3, Nb2O5, MoO3, TiO3, V2O5, IrO2, NiO, viologen, polypyrrole, PEDOT 및 polyaniline 등을 포함할 수 있고, 포토크로믹 재료는 스피로피란(spiropyran), 스피록사진(spiroxazine), 풀기드(
fulguide), 크로멘(chromene), 디아조화합물 및 디아릴에텐(diarylethene) 등을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 도어는 가변층(100)으로 일렉트로크로믹 재료나 포토크로믹 재료를 포함하는 경우, 도어를 구성하는 복수의 글라스 중 가변층(100)이 형성된 글라스의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(300)와, 온도센서(300)에 연동하여 전기신호 또는 광 신호를 출력할 수 있는 신호출력부(310)와, 신호출력부(310)에서 출력되는 신호에 따라 상전이를 수행하여 전술한 써모크로믹 재료처럼 가시광 투과율 또는 열 반사 성능이 변하는 가변층(100)을 포함한다.
이 경우, 온도센서(300)에서 감지한 온도가 미리 정해진 온도, 예를 들면 파이로 클리닝 시의 해당 글라스의 온도에 해당하면, 신호 출력부(310)에서 일렉트로크로믹 재료의 상전이를 여기시킬 수 있는 전기신호 또는 포토크로믹 재료의 상전이를 여기시킬 수 있는 광신호를 출력하여 가변층(100)의 가시광 투과율과 열반사 성능을 변화시킨다.
즉, 써모크로믹 재료 뿐만 아니라 일렉트로크로믹 재료나 포토크로믹 재료를 사용해도 전술한 실시예들처럼 조리모드에서의 조리실 시인성과 파이로 클리닝 모드에서의 열반사 성능을 달성할 수 있다.
이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
40: 도어
42: 글라스
100: 가변층
200a, 200b: 열반사 코팅층
250: 가변형 열반사 코팅층

Claims (13)

  1. 조리실;
    상기 조리실을 개폐하고 복수의 글라스를 포함하는 도어;를 포함하고
    상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나에 마련되고, 온도에 따라 가시광 투과율이 변하는 가변층을 포함하는 조리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가변층은 써모크로믹 재료(thermochromic material)를 포함하는 조리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가변층은 VO2, Ti2O3, NbO2, NiS 및 FeSi2 를 포함하는 조리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나에 마련된 열반사 코팅층과 가변층을 포함하는 조리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가변층은 상기 복수의 글라스 중 상기 조리실로부터 가장 멀리 마련된 글라스에 마련되는 조리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나에 마련된 열반사 코팅층을포함하는 조리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나의 글라스의 일면에 마련된 가변층과 다른 면에 마련된 열반사 코팅층을 포함하는 조리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도어는 상기 복수의 글라스 중 적어도 하나의 글라스의 일면에 마련된 가변층 및 열반사 코팅층을 포함하는 조리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가변층은 일렉트로크로믹 재료(electrochromic material)를 포함하는 조리장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 일렉트로크로믹 재료는 WO3, Nb2O5, MoO3, TiO3, V2O5, IrO2, NiO, viologen, polypyrrole, PEDOT 및 polyaniline을 포함하는 조리장치
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가변층은 포토크로믹 재료(photochromic material)를 포함하는 조리장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 포토크로믹 재료는 스피로피란(spiropyran), 스피록사진(spiroxazine), 풀기드(
    fulguide), 크로멘(chromene), 디아조화합물 및 디아릴에텐(diarylethene)을 포함하는 조리장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 도어는 상기 가변층이 포함된 글라스의 온도를 측정할 수 있도록 마련된 온도센서; 및
    상기 온도센서의 측정온도가 미리 정해진 온도가 되면 상기 가변층을 가변시키는 신호를 상기 가변층으로 출력하는 신호출력부;를 포함하는 조리장치.
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