KR20210008651A

KR20210008651A - 하이브리드 렌지후드 제어 시스템

Info

Publication number: KR20210008651A
Application number: KR1020190085047A
Authority: KR
Inventors: 이상욱; 이진희; 이원희
Original assignee: 주식회사 가나테크
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2021-01-25
Also published as: KR102248633B1

Abstract

본 발명은 하이브리드 렌지후드(7)의 제어 시스템(1)에 관한 것이다. 그러한 렌지후드 제어 시스템(1)은, 가스를 열원으로 조리를 실시하는 가스쿡탑(3)과; 가스쿡탑(3)과 일체로 구비되며, 적어도 하나 이상의 인덕션 코일 혹은 전기 가열코일이 배치됨으로써 열원이 되는 전기쿡탑(2)과; 가스쿡탑(3)에 장착되어 가스의 사용여부를 감지하는 센서부(5)와; 전기쿡탑(2)에 장착되어 전류를 감지함으로써 전기쿡탑(2)의 사용여부를 판단하는 전력감지센서(6)와; 가스쿡탑(3) 및 전기쿡탑(2)으로 부터 발생된 냄새 혹은 연기를 외부로 배출하는 렌지 후드(Range Hood;7)와; 그리고 가스쿡탑(3), 센서부(5), 전기쿡탑(2), 전력감지센서(6) 및 렌지후드(7)에 연결되어 양 쿡탑의 사용여부를 판단하여 렌지후드(7)를 구동시켜서 배기를 실시하는 제어부(10)를 포함한다.

Description

하이브리드 렌지후드 제어 시스템{System for controlling hybrid range hood system}

본 발명은 렌지후드 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스쿡탑 및 전기쿡탑이 일체로 구비된 조리기구에 연결되어 양 쿡탑의 사용을 동시에 실시간으로 감지할 수 있으며, 쿡탑을 작동하는 것으로 판단되면 렌지후드를 자동으로 구동시킴으로써 환기를 실시할 수 있는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 가스쿡탑은 가스를 이용하여 음식을 조리하는 기구이다. 또한, 전기쿡탑은 인덕션 방식의 렌지로서 자기장을 이용해 피가열체(냄비) 자체에 열을 유도시키는 간접적인 방식을 적용한다.

특히 전기쿡탑은 냄비를 상면에 올려놓은 상태에서 전원을 공급하면, 인덕션 코일에 교류 전류가 흐름으로써 코일 주위에 자기장이 발생하고, 냄비의 바닥에 맴돌이 전류가 발생하며, 냄비의 전기저항 때문에 열이 발생함으로써 음식물이 가열될 수 있다.

그리고, 이러한 가스쿡탑 및 전기쿡탑의 상부에는 연기 혹은 냄새를 외부로 배출하는 렌지 후드 및 조명이 장착된다.

그러나, 종래의 가스쿡탑 및 전기쿡탑은 음식물 조리시 렌지후드의 풍량을 수동으로 조절하고, 조리가 완료되면 수동으로 쿡탑의 구동을 정지시키는 방식이므로 사용이 불편한 문제점이 있다.

특허출원번호 제10-2009-2503호 (명칭: 가정용 절전 자동화 후드 제어시스템)

따라서, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 과제는 가스쿡탑 및 전기쿡탑을 일체로 구비한 조리기구에 연결되어 양 쿡탑의 사용을 동시에 실시간으로 감지할 수 있으며, 쿡탑을 작동하는 것으로 판단되면 렌지후드를 자동으로 구동시킴으로써 환기를 실시할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 브리드 렌지후드 제어 시스템(1)은,

가스를 열원으로 조리를 실시하는 가스쿡탑(3)과;

가스쿡탑(3)과 일체로 구비되며, 적어도 하나 이상의 인덕션 코일 혹은 전기 가열코일이 배치됨으로써 열원이 되는 전기쿡탑(2)과;

가스쿡탑(3)에 장착되어 가스의 사용여부를 감지하는 센서부(5)와;

전기쿡탑(2)에 장착되어 전류를 감지함으로써 전기쿡탑(2)의 사용여부를 판단하는 전력감지센서(6)와;

가스쿡탑(3) 및 전기쿡탑(2)으로 부터 발생된 냄새 혹은 연기를 외부로 배출하는 렌지 후드(7)(Range Hood)와; 그리고

가스쿡탑(3), 센서부(5), 전기쿡탑(2), 전력감지센서(6) 및 렌지후드(7)에 연결되어 양 쿡탑의 사용여부를 판단하여 렌지후드(7)를 구동시켜서 배기를 실시하는 제어부(10)를 포함한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 렌지후드 제어 시스템은 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 가스쿡탑에 가스센서, 압력센서, 혹은 온도센서를 장착하여 가스쿡탑의 사용여부를 실시간으로 파악하고, 동시에 전기쿡탑에 공급되는 전류를 감지하여 기준 전류값의 초과여부에 따라 전기쿡탑의 사용여부를 실시간으로 파악하여 렌지후드의 풍량을 자동으로 조정할 수 있다.

둘째, 가스쿡탑과 전기쿡탑을 동시에 사용하는 경우에도 제어부가 온도센서 및 전력 감지센서의 신호를 연동하여 비교함으로써 렌지후드를 구동시켜서 환기를 효율적으로 실시할 수 있다.

셋째, 전기쿡탑의 경우, 자기장 감지센서와 전력감지센를 서로 연동시킴으로써 제어부는 1차적으로는 자기장 감지센서의 신호를 수신하고, 2차적으로는 전력감지센서의 신호를 수신하여 2신호가 모두 수신되는 경우 인덕션의 작동여부를 판단함으로써 센서가 작동하지 않는 경우에도 원활하게 작동여부를 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 렌지후드 제어 시스템의 전체 구조를 보여주는 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가스쿡탑 및 전기쿡탑의 일체형 조리기구를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 하이브리드 렌지후드 제어 시스템의 제어판넬을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 렌지후드 제어 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 하이브리드 렌지후드 제어 시스템(1)에 관한 것으로서, 가스쿡탑(3) 및 전기쿡탑(2)의 사용여부를 동시에 감지하여 판단함으로써 렌지후드(7)를 자동으로 구동시켜서 환기를 실시할 수 있는 발명에 관한 것이다.

이러한 하이브리드 렌지후드(7)시스템(1)은,

가스를 열원으로 조리를 실시하는 가스쿡탑(3)과;

가스쿡탑(3)과 일체로 구비되며, 적어도 하나 이상의 인덕션 코일(11) 혹은 전기 가열코일(15)이 배치됨으로써 열원이 되는 전기쿡탑(2)과;

전기쿡탑(2)에 장착되어 전류를 감지함으로써 전기쿡탑(2)의 사용여부를 판단하는 전력감지센서(6)와; 그리고,

가스쿡탑(3) 및 전기쿡탑(2)으로 부터 발생된 냄새 혹은 연기를 외부로 배출하는 렌지 후드(7)(Range Hood)와;

이러한 구조를 갖는 하이브리드 렌지후드 제어 시스템(1)에 있어서,

센서부(5)는 가스배관(P)의 내부를 흐르는 가스를 감지하는 가스센서(5)와, 가스의 압력을 감지하는 압력센서(8), 혹은 온도센서(13)를 포함한다. 이때, 온도센서(13)는 렌지후드(7)에 장착된다.

이러한 가스배관 상에는 가스밸브(9)가 배치되며, 제어부(10)의 신호 혹은 수동에 의하여 가스배관을 개방하거나 차단함으로써 가스의 공급을 제어할 수 있다.

사용자가 가스쿡탑(3)을 사용하기 위하여 손잡이를 돌려서 개방시키면, 가스배관(P)의 가스가 화구 방향으로 흐르게 되고, 이때, 가스배관(P) 내부의 가스 압력이 변동되는 바, 가스센서 혹은 압력센서는 이러한 가스의 흐름을 감지한다.

그리고, 가스의 변동이 감지되는 경우, 센서부(5)는 렌인지 후드(7)의 제어부(10)에 신호를 전송하고, 제어부(10)는 이 신호에 의하여 가스쿡탑(3)을 사용하는 것으로 판단되면 배기팬(f)을 구동시킴으로써 환기를 실시할 수 있다.

이때, 제어부(10)는 렌지 후드(7)의 메인 PCB에 배치된 회로를 의미하며, 입력된 데이터를 연산처리하는 마이크로 프로세스를 포함한다.

또한, 가스쿡탑(3)의 사용 여부를 판단하는 것은, 센서부(5)에 의하여 가스관(P)의 내부를 흐르는 가스의 유속 및 유량상태를 실시간으로 감지하고, 감지된 결과 값과 기준값을 비교하고, 기준값을 초과한 경우 가스쿡탑(3)을 사용하는 것으로 판단하는 방식이다.

혹은, 렌지후드(7) 혹은 가스쿡탑(3)에 온도센서(13)를 장착함으로써 점화 시 가스쿡탑(3)으로부터 상승하는 열기에 의하여 온도를 감지하여 사용여부를 확인할 수도 있다.

즉, 온도센서(13)에서 감지된 온도값은 제어부(10)에 전송되고, 제어부(10)는 이 온도값이 기준값을 초과하였는지 여부를 판단하고, 초과한 경우에는 가스쿡탑(3)을 사용하는 것으로 판단한다.

혹은, 가스쿡탑(3)의 사용전 온도와 사용 후 소정 시간 동안의 온도값을 비교하여 사용여부를 판단할 수도 있다.

예를 들면, 가스쿡탑(3)을 사용하기 전의 온도와, 사용 후 1분간의 온도 상승값을 비교하여 소정 온도 이상으로 상승하는 경우에는 제어부(10)는 이를 사용으로 판단하여 렌지후드(7)를 구동시켜서 환기를 실시하게 된다.

이와 같이, 제어부(10)는 가스쿡탑(3)의 센서부(5)로부터 전송된 측정값들을 기준값과 비교함으로써 가스쿡탑(3)의 사용여부를 판단할 수 있고, 사용하는 것으로 판단되는 경우에는 렌지후드(7)의 배기팬을 구동시킴으로써 배기를 실시하게 된다.

이때, 감지된 온도가 고온일수록 배기팬(f)을 고속으로 회전시킴으로써 보다 효과적으로 환기를 실시할 수 있다.

한편, 전기쿡탑(2)을 사용하는 경우에도 제어부(10)는 이를 감지하여 렌지후드(7)를 구동시킬 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 전기쿡탑(2)는 통상적인 구조의 인덕션 방식으로서, 내부에 적어도 하나 이상의 인덕션 코일(11)이 배치되고, 인덕션 코일(11)에는 전원 케이블(C)에 의하여 전원이 공급되는 방식이다.

따라서, 인덕션 코일(11)에 전원이 공급되면 교류 전류가 흐름으로써 코일 주위에 자기장이 발생하고, 냄비의 바닥에 맴돌이 전류가 발생함으로써 냄비의 전기저항 때문에 열이 발생하게 된다.

그리고, 전력감지 센서(6)는 전원 케이블(C)에 장착됨으로써 인덕션(3)에 인가되는 전력을 감지할 수 있다.

이러한 전력감지 센서(6)는 전력반도체(Power Semiconductor), 전력감지 IC 등을 포함하며, 전기 에너지(Electric Energy)를 활용하기 위해 직류 및 교류 변환, 전압, 주파수 변화 등의 제어처리를 수행하는 반도체이다.

예를 들면, PMIC(Power Module IC)이며, 주요 전자부품들에 필요한 전력을 공급 및 제어하는 역할을 한다.

이러한 전력감지 센서(6)는 전압이 입력됨으로써 소정의 디지털신호로 변환되고 이 변환된 디지털신호는 제어부(10)로 전송된다.

제어부(10)는 전원 공급시, 최초의 전류값을 대기전류로 설정하고, 이후 인가되는 전류값이 대기전류 이상인 경우에는 온(On)으로 하여 전기쿡탑(2)을 사용하는 것으로 판단하고, 대기전류 이하인 경우에는 오프(OFF)로 하여 사용하지 않는 것으로 판단한다.

이때, 대기 전류값을 임의로 설정하고, 이 값을 기준으로 초과여부에 따라 사용유무를 판단한다.

혹은, 전기쿡탑(2)의 점화시 초기 대기전류값의 변동폭이 커지면서 상승할 때도 전기쿡탑(2)을 사용하는 것으로 판단할 수 있다.

이와 같이 제어부(10)가 전기쿡탑(2)을 사용하는 것으로 판단하면, 렌지후드(7)의 배기팬을 구동시킴으로써 배기를 실시하여 조리로 인한 냄새 등을 배출하게 된다.

이때, 감지된 전류값이 높을수록 배기팬(f)을 고속으로 회전시킴으로써 보다 효과적으로 환기를 실시할 수 있다.

그리고, 전력감지센서(6)가 과전류를 감지하면 전기를 차단함으로써 전기쿡탑(2)의 구동을 정지시킨다.

한편, 제어부(10)는 가스쿡탑(3)과 전기쿡탑(2)을 동시에 사용하는 경우에도 온도센서(13) 및 전력 감지센서(6)의 신호를 연동하여 비교함으로써 렌지후드(7)를 구동시켜서 환기를 실시할 수 있다.

즉, 가스쿡탑(3)의 경우 조리시 상층부의 공기가 신속하게 데워지는 반면, 전기쿡탑(2)의 경우 냄비 등의 바닥부분이 집중적으로 데워지는 방식이므로 상층부의 공기는 상대적으로 덜 데워진다.

따라서, 온도센서(13)에서 측정된 온도값만으로 렌지후드(7)를 구동하는 경우, 가스쿡탑(3)측의 온도만 반영되고, 전기쿡탑(2)측의 온도는 상대적으로 덜 반영됨으로써 렌지후드(7)가 효율적으로 구동되지 못할 수도 있다.

이러한 점을 방지하기 위하여, 제어부(10)는 온도센서(13)로부터 얻어진 최초 1분간의 온도값과, 전력 감지센서(6)로부터 얻어진 전류값을 공히 적용하여 렌지후드(7)를 구동시킴으로써 환기를 실시할 수 있다.

예를 들면, 1분간의 온도값이 변동하는 폭이 기준범위 이상이면 가스쿡탑(3)이 보다 많은 조리가 이루어지는 것으로 판단하여 가스쿡탑(3)측의 렌지후드를 보다 고속으로 회전시키고, 반대로, 1분간의 전류값이 변동하는 폭이 기준범위 이상이면 전기쿡탑(2)측의 렌지후드를 보다 고속으로 회전시키는 방식이다.

또는, 가스쿡탑(3)에는 작은 용기에 조리를 하는 경우 온도가 작게 증가하는 반면, 전기쿡탑(2)에는 보다 큰 용기에 조리를 하여 냄새가 다량 발생함에도 불구하고 주위 공기의 온도가 증가하지 않음으로 렌지후드(7)가 충분히 구동하지 못한다.

이러한 경우에도, 제어부(10)는 전력 감지센서(6)의 전류값을 보다 많이 반영함으로써 실제 전기쿡탑(2)측의 냄새가 충분히 배출될 수 있도록 한다.

이때, 1분은 렌지후드 시스템의 사용 환경에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 가스쿡탑(3) 혹은 전기쿡탑(2)에 타이머(Timer)를 장착함으로써 조리가 완료된며 쿡탑을 자동으로 정지시킬 수 있다. 따라서, 조리물을 태울 염려가 없고 화재를 예방할 수 있다.

이러한 본 발명의 하이브리드 렌지후드 제어시스템은 인덕션 방식 뿐만 아니라 전기 가열코일에 의하여 조리하는 방식도 적용 가능하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 전기쿡탑에 자기장 감지센서(S)를 장착하는 방식도 적용가능하다.

즉, 인덕션(3)에 자기장 감지센서(S)를 장착함으로써 인덕션 코일(11)에 전원이 공급되어 자기장이 발생하는 것을 실시간으로 감지할 수 있다. 이때, 자기장 감지센서(S)는 1개가 장착될 수도 있고, 각 코일마다 장착될 수도 있다.

그리고, 자기장이 감지되면 이 신호가 제어부(10)로 전송됨으로써 제어부(10)는 후드팬(f)을 작동시킨다.

이때, 제어부(10)는 자기장의 세기에 따라 후드팬(f)의 회전수 및 회전시간을 설정할 수 있다.

예를 들면, 자기장이 증가하는 경우에는 보다 많은 수의 인덕션 코일(11)이 가열되고 있는 상태이므로 후드팬(f)을 보다 고속으로 회전시키게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 자기장 감지센서(S)에 의하여 자기장을 감지하되, 전력감지 센서(6)에 의한 전력감지도 병행할 수 있다.

즉, 1차적으로는 자기장 감지센서(S)의 신호를 확인하고, 2차적으로는 전력감지센서(6)의 신호를 확인하여 전기쿡탑(2)의 작동여부를 판단한다.

인덕션의 경우 음식물을 조리하는 경우, 자기장 감지센서(S) 주위가 음식물 등에 의하여 오염될 수 있어서 자기장의 감도를 정확하게 감지하기 어렵게 된다.

따라서, 자기장 감지센서(S)와 전력감지 센서(6)를 연동시킴으로써 보다 정확하게 인덕션의 사용여부를 판단할 수 있다.

상기한 바와 같이, 가스쿡탑(3) 및 전기쿡탑(2)에 동시에 연결되어 양 쿡탑의 사용을 실시간으로 감지할 수 있으며, 쿡탑을 작동하는 것으로 판단되면 렌지후드(7)를 자동으로 구동시킴으로써 환기를 실시할 수 있다.

한편, 본 발명의 가스쿡탑 혹은 전기쿡탑의 경우 소화기와 연동됨으로써 화재 발생시 소화기로부터 소화액이 자동으로 분사됨으로써 화재를 사전에 진압할 수 있다.

Claims

가스를 열원으로 조리를 실시하는 가스쿡탑(3)과;
가스쿡탑(3)과 일체로 구비되며, 적어도 하나 이상의 인덕션 코일 혹은 전기 가열코일이 배치됨으로써 열원이 되는 전기쿡탑(2)과;
가스쿡탑(3)에 장착되어 가스의 사용여부를 감지하는 센서부(5)와;
전기쿡탑(2)에 장착되어 전류를 감지함으로써 전기쿡탑(2)의 사용여부를 판단하는 전력감지센서(6)와;
가스쿡탑(3) 및 전기쿡탑(2)으로 부터 발생된 냄새 혹은 연기를 외부로 배출하는 렌지 후드(7)(Range Hood)와; 그리고
가스쿡탑(3), 센서부(5), 전기쿡탑(2), 전력감지센서(6) 및 렌지후드(7)에 연결되어 양 쿡탑의 사용여부를 판단하여 렌지후드(7)를 구동시켜서 배기를 실시하는 제어부(10)를 포함하는 하이브리드 렌지후드 제어 시스템(1).
제 1항에 있어서,
센서부(5)는 가스배관에 장착되어 가스의 유동을 감지하는 가스센서(8) 혹은 압력센서, 렌지후드(7)에 장착되는 온도센서(13)를 포함하며, 감지된 결과값을 제어부(10)에 전송하는 하이브리드 렌지후드 제어 시스템(1).
제 1항에 있어서,
전력 감지센서(6)에 의하여 감지된 초기 전류값을 대기전류로 설정하고, 이 전류값을 초과하는 경우 전기쿡탑(2)의 사용으로 판단하여 제어부(10)에 신호를 전송하며, 과전류가 감지되면 전기를 차단하는 하이브리드 렌지후드 제어 시스템(1).
제 1항에 있어서,
제어부(10)는 가스쿡탑(3)과 전기쿡탑(2)을 동시에 사용하는 경우에도 온도센서(13)의 온도값 및 전력 감지센서(6)의 전류값을 비교함으로써 렌지후드(7)를 구동시켜서 환기를 실시할 수 있는 하이브리드 렌지후드 제어 시스템(1).
제 1항에 있어서,
전기쿡탑(2)에 자기장 감지센서(S)를 추가로 장착하여 전력 감지센서(6)와 연동하여, 제어부(10)에 자기장 감지센서(S) 및 전력감지 센서(6)의 신호가 입력되면, 1차적으로는 자기장 감지센서(S)의 신호를 확인하고, 2차적으로는 전력감지 센서(6)의 신호를 확인하여 전기쿡탑(2)의 작동여부를 판단하는 하이브리드 렌지후드 제어 시스템(1).