KR20200066529A - 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자유도가열 조리기의 이상 과열시 1차 온도 감지기가 오작동 하더라도 2차 온도 감지기에 의해 이를 안전하게 방지할 수 있도록 한 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기에 관한 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기는 전자유도가열 조리기의 탑플레이트의 하부에 설치되고; 상용교류전원을 전력 반도체를 이용해 고주파 단속 제어한 후 정류 및 평활 회로를 거쳐 안정된 각종 직류 전압을 공급하는 전원 장치인 SPMS(Switching Mode Power Supply); 조리 용기를 가열하는 가열 코일; 가열 코일에 전원을 공급 또는 차단하는 릴레이 스위치와 이를 구동하는 릴레이 코일; 탑플레이트의 하면의 조리 영역에 설치되고, 써미스터나 열전쌍으로 이루어져서 조리 용기의 온도를 감지하는 제1 온도 감지기; 온도 퓨즈로 이루어져서 제2 과열 기준 온도 이상에서 단선되는 제2 온도 감지기 및 마이컴 및 인버터 구동부를 포함하여 이루어져서 전자유도가열 조리기를 전반적으로 제어 및 구동하되, 제1 온도 감지기에서 감지된 온도가 제1 과열 기준 온도 이상으로 상승하면 인버터 구동부를 제어하여 가열 코일로 공급되는 전원을 차단하는 제어/구동부를 포함하여 이루어진다.

Description

이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기{induction cooker with double safety structure}

본 발명은 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기에 관한 것으로, 특히 전자유도가열 조리기의 이상 과열시 1차 온도 감지기가 오작동 하더라도 2차 온도 감지기에 의해 이를 안전하게 방지할 수 있도록 한 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기에 관한 것이다.

일반적으로 유도가열 조리기는 가열 코일에 고주파 전류를 공급하여 강력한 고주파 자계를 발생시키고 이 자계를 통해 가열 코일과 자기 결합하고 있는 조리 용기에 와전류를 발생시킴으로써 조리 용기가 와전류에 의해 발생된 주울 열로 인해 발열하여 음식물을 조리할 수 있도록 하는 장치이다.

이러한 유도가열 조리기는 외관을 형성하는 본체 내부에 열원을 제공하기 위한 복수의 가열 코일이 고정 설치된다. 또한, 본체의 상부에는 용기를 올려 놓기 위한 조리판이 마련된다. 이 조리판에는 가열 코일에 대응하는 위치에 조리 영역(cooking zone)이 정의되어 있고, 이 조리 영역은 사용자가 음식물을 조리하고자 할 때 조리 용기를 올려 놓아야 할 위치를 안내하는 역할을 한다.

도 1은 종래의 전자유도가열 조리기를 나타낸 주요부 단면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 전자유도가열 조리기는 냄비 등의 조리 용기(3)가 놓여지는, 세라믹 재질로 형성된 탑플레이트(2), 탑플레이트(2)의 하측에서 고주파 자장을 발생시켜 조리 용기(2)에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 가열 코일(미도시)을 구비하여 형성된다.

한편, 탑플레이트(2)의 상면에는 조리 영역이 표시되며, 조리 영역 내에 조리 용기가 위치될 때 가열 효율이 가장 뛰어나다. 탑플레이트(2)의 하측에는 조리 용기의 온도를 감지하는 온도 센서(S)가 가열 코일의 중앙, 즉 조리 영역의 중앙에 대응되도록 배치되고, 제어 회로는 온도 센서(S)에 의해 측정된 온도에 따라 조리 용기 내부에 수용된 조리 대상물의 조리 상태를 제어한다.

전술한 바와 같은 종래의 전자유도가열 조리기에 있어서는 조리 용기의 온도가 미리 설정된 과열 기준 온도, 예를 들어 260도 이상 상승하면, 제어 회로가 온도 센서를 통해 이를 감지하여 자동으로 전원을 차단한다.

그러나 온도 센서가 오작동하여 조리 용기의 온도를 정확하게 감지하지 못하는 경우에는 조리 용기의 온도가 과열 기준 온도 이상으로 상승하더라도 가열 코일에 공급되는 전원이 차단되지 않음으로써 화재가 유발되는 등 안전 상의 문제점이 있었다.

선행기술 1: 10-0693306호 등록특허공보(발명의 명칭 : 전자유도 가열장치와 그 온도제어 방법) 선행기술 2: 10-2014-0124106호 공개특허공보(발명의 명칭: 인덕션 레인지) 선행기술 3: 10-2014-0014934호 공개특허공보(발명의 명칭 : 유도가열조리기 및 그 제어방법)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전자유도가열 조리기의 이상 과열시 1차 온도 감지기가 오작동 하더라도 2차 온도 감지기에 의해 이를 안전하게 방지할 수 있도록 한 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기를 제공함을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따른 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기는 전자유도가열 조리기의 탑플레이트의 하부에 설치되고; 상용교류전원을 전력 반도체를 이용해 고주파 단속 제어한 후 정류 및 평활 회로를 거쳐 안정된 각종 직류 전압을 공급하는 전원 장치인 SPMS(Switching Mode Power Supply); 조리 용기를 가열하는 가열 코일; 가열 코일에 전원을 공급 또는 차단하는 릴레이 스위치와 이를 구동하는 릴레이 코일; 탑플레이트의 하면의 조리 영역에 설치되고, 써미스터나 열전쌍으로 이루어져서 조리 용기의 온도를 감지하는 제1 온도 감지기; 온도 퓨즈로 이루어져서 제2 과열 기준 온도 이상에서 단선되는 제2 온도 감지기 및 마이컴 및 인버터 구동부를 포함하여 이루어져서 전자유도가열 조리기를 전반적으로 제어 및 구동하되, 제1 온도 감지기에서 감지된 온도가 제1 과열 기준 온도 이상으로 상승하면 인버터 구동부를 제어하여 가열 코일로 공급되는 전원을 차단하는 제어/구동부를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 다른 특징에 따른 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기는 전자유도가열 조리기의 탑플레이트의 하부에 설치되고; 상용교류전원을 전력 반도체를 이용해 고주파 단속 제어한 후 정류 및 평활 회로를 거쳐 안정된 각종 직류 전압을 공급하는 전원 장치인 SPMS(Switching Mode Power Supply); 조리 용기를 가열하는 가열 코일; 탑플레이트의 하면의 조리 영역에 설치되고, 써미스터나 열전쌍으로 이루어져서 조리 용기의 온도를 감지하는 제1 온도 감지기; 제1 온도 감지기에 인접하여 설치되고, 써미스터나 열전쌍으로 이루어져서 조리 용기의 온도를 감지하는 제2 온도 감지기 및 마이컴 및 인버터 구동부를 포함하여 이루어져서 전자유도가열 조리기를 전반적으로 제어 및 구동하되, 제1 온도 감지기 및 제2 온도 감지기에서 감지된 온도가 각각 제1 과열 기준 온도 및 이보다 큰 값으로 설정된 제2 과열 기준 온도 이상으로 상승하면 인버터 구동부를 제어하여 가열 코일로 공급되는 전원을 차단하는 제어/구동부를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기에 따르면, 전자유도가열 조리기의 이상 과열시 1차 온도 감지기가 오작동 하더라도 2차 온도 감지기에 의해 이를 안전하게 방지할 수 있음으로써 과열에 의한 화재를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 전자유도가열 조리기를 나타낸 주요부 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기의 주요부 회로 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기의 주요부 회로 구성도.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기의 관련 부분만을 도시한 제어 블록도인바, 편의상 1개의 가열 코일(300)에 대해서만 설명을 진행한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기의 전기적인 구성은 탑플레이트의 하부에 설치될 수 있는데, 크게 상용교류전원을 전력 반도체를 이용해 고주파 단속 제어한 후 정류 및 평활 회로를 거쳐 안정된 각종 직류 전압을 공급하는 전원 장치인 SPMS(Switching Mode Power Supply)(100), 마이컴 및 인버터 구동부를 포함하여 이루어져서 전자유도가열 조리기를 전반적으로 제어 및 구동하는 제어/구동부(200), 조리 용기를 가열하는 가열 코일(300), 가열 코일(300)에 전원을 공급 또는 차단하는 릴레이 스위치(R/S)와 이를 구동하는 릴레이 코일(R/C), 탑플레이트의 하면의 조리 영역에 설치되어 조리 용기의 온도를 감지하는 제1 온도 감지기(400), 제1 온도 감지기(400)에 인접하여 설치되어 조리 용기의 이상 가열시 동작하는 제2 온도 감지기(500)를 포함하여 이루어질 수 있다.

전술한 구성에서, 제1 온도 감지기(400)는 써미스터나 열전쌍 등의 온도 센서로 구현될 수 있을 것이다. 한편, 제2 온도 감지기(500)는 특정 기준 온도, 예를 들어 270~280도에서 단선되는 온도 퓨즈(Thermal Fuse)로 구현될 수 있는데, 이러한 온도 퓨즈(500)는 제어/구동부(200)와는 별개의 릴레이 코일(R/C)과 직렬 연결된 채로 직류 전원, 예를 들어 12V 전원을 공급받는다.

제어/구동부(200)는 제1 온도 감지기(400)에서 측정된 온도를 통해 가열 코일(300)에 전원을 공급 또는 차단하며, 인버터 구동에 의해 가열 코일(70)에 공급되는 전력량을 제어하여 가열 코일(70)에 의한 조리 용기의 발열량을 사용자가 설정한 대로 조절하는 일련의 동작을 수행한다. 이 과정에서, 조리 용기의 온도가 260도 이상이 되면, 과열이라고 판단하여 인버터 구동부를 통해 가열 코일(300)로 공급되는 전원을 차단한다.

이와 같이 본 발명에서는 제1 온도 감지가(400)가 정상적으로 동작하는 경우에는 과열이 발생하더라도 인버터 구동부(200)를 통해 가열 코일(300)에 공급되는 전원을 자동으로 차단함으로써 안전에 대비한다.

그리고, 이 상태에서 제2 온도 감지기(500)인 온도 퓨즈는 단락(연결)되어 있는데, 이에 따라 릴레이 코일(R/C)에 12V 전원이 공급됨으로써 가열 코일(300)의 전원 라인을 상시 연결시키는 릴레이 스위치(R/S)가 폐쇄되고, 결과적으로 가열 코일(300)의 전원 라인이 상시 연결 상태로 된다.

그러나, 제1 온도 감지가(400)가 오동작하여 조리 용기가 260도 이상으로 과열되었음에도 불구하고 이를 감지하지 못하는 경우 조리 용기의 온도가 지속적으로 상승하게 된다. 이와 같이 하여 조리 용기의 온도가 270~280도에 도달하면, 제2 온도 감지기(500)인 온도 퓨즈가 단선되고, 결과적으로 릴레이 코일(R/C)에 공급되는 전원이 차단되어 릴레이 스위치(R/S)가 개방됨으로써 가열 코일(300)에 공급되던 전원이 제어/구동부(200)의 제어에 관계 없이 자동으로 차단되어 추가 과열을 방지하게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기의 관련 부분만을 도시한 제어 블록도인바, 도 2와 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3에서는 도 2에 도시한 바와는 달리 제2 온도 감지기(450)를 제1 온도 감지기와 동 종류인 써미스터나 열전쌍으로 구현하는데, 이 경우에 제1 온도 감지기(400)에 대해서는 260도를 제1 과열 기준 온도로 설정하는 반면에, 제2 온도 감지기(450)에 대해서는 270~280도를 제2 과열 기준 온도로 설정한 상태에서 제어/구동부(200)에 의해 프로그램 제어를 수행한다.

이 경우에 제1 온도 감지가(400)가 오동작하여 조리 용기가 제1 과열 기준 온도 이상이 되었음에도 불구하고 제어/구동부(200)가 가열 코일(300)에 공급되는 전원을 차단하지 못함으로써 조리 용기의 온도가 제2 과열 기준 온도 이상으로 상승하더라도 제2 온도 감지기(450)가 이를 감지하여 제어/구동부(200)에 전달하고, 제어/구동부(200)는 이를 바탕으로 인버터 구동부를 제어하여 가열 코일(300)에 공급되는 전원을 자동으로 차단함으로써 추가 과열을 방지하게 된다.

이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: SMPS 200: 제어/구동부
300: 가열 코일 400: 제1 온도 감지기
450, 500: 제2 온도 감지기
R/C: 릴레이 코일 R/S: 릴레이 스위치

Claims (2)

1. 전자유도가열 조리기의 탑플레이트의 하부에 설치되고;
   상용교류전원을 전력 반도체를 이용해 고주파 단속 제어한 후 정류 및 평활 회로를 거쳐 안정된 각종 직류 전압을 공급하는 전원 장치인 SPMS(Switching Mode Power Supply);
   조리 용기를 가열하는 가열 코일;
   가열 코일에 전원을 공급 또는 차단하는 릴레이 스위치와 이를 구동하는 릴레이 코일;
   탑플레이트의 하면의 조리 영역에 설치되고, 써미스터나 열전쌍으로 이루어져서 조리 용기의 온도를 감지하는 제1 온도 감지기;
   온도 퓨즈로 이루어져서 제2 과열 기준 온도 이상에서 단선되는 제2 온도 감지기 및
   마이컴 및 인버터 구동부를 포함하여 이루어져서 전자유도가열 조리기를 전반적으로 제어 및 구동하되, 제1 온도 감지기에서 감지된 온도가 제1 과열 기준 온도 이상으로 상승하면 인버터 구동부를 제어하여 가열 코일로 공급되는 전원을 차단하는 제어/구동부를 포함하여 이루어진 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기.
2. 전자유도가열 조리기의 탑플레이트의 하부에 설치되고;
   상용교류전원을 전력 반도체를 이용해 고주파 단속 제어한 후 정류 및 평활 회로를 거쳐 안정된 각종 직류 전압을 공급하는 전원 장치인 SPMS(Switching Mode Power Supply);
   조리 용기를 가열하는 가열 코일;
   탑플레이트의 하면의 조리 영역에 설치되고, 써미스터나 열전쌍으로 이루어져서 조리 용기의 온도를 감지하는 제1 온도 감지기;
   제1 온도 감지기에 인접하여 설치되고, 써미스터나 열전쌍으로 이루어져서 조리 용기의 온도를 감지하는 제2 온도 감지기 및
   마이컴 및 인버터 구동부를 포함하여 이루어져서 전자유도가열 조리기를 전반적으로 제어 및 구동하되, 제1 온도 감지기 및 제2 온도 감지기에서 감지된 온도가 각각 제1 과열 기준 온도 및 이보다 큰 값으로 설정된 제2 과열 기준 온도 이상으로 상승하면 인버터 구동부를 제어하여 가열 코일로 공급되는 전원을 차단하는 제어/구동부를 포함하여 이루어진 이중 안전 기능을 갖춘 전자유도가열 조리기.

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