KR20210028161A - 조리 호브 - Google Patents

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KR20210028161A
KR20210028161A KR1020207037194A KR20207037194A KR20210028161A KR 20210028161 A KR20210028161 A KR 20210028161A KR 1020207037194 A KR1020207037194 A KR 1020207037194A KR 20207037194 A KR20207037194 A KR 20207037194A KR 20210028161 A KR20210028161 A KR 20210028161A
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heating
winding
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마시모 노스트로
알렉스 비롤리
필리포 마티니
필리포 밀라네시
파비오 안젤리
로랑 쟈네또
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일렉트로룩스 어플라이언스 아크티에볼레그
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Abstract

본 발명은 조리 호브에 관한 것으로서, 그러한 조리 호브는 다수의 동심적으로 배열된 권선(2.1 내지 2.n)을 포함하는 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소(2), 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 상기 권선(2.1 내지 2.n)에 파워를 공급하기 위한 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n), 및 상기 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)을 제어하도록 구성된 제어 유닛(4)을 포함하는 조리 호브로서, 상기 조리 호브(1)는 조리 기구 물품(5)에 의한 상기 가열 파워 전달 요소(1)의 권선(2.1 내지 2.n)의 커버리지를 결정하도록 구성된 검출 수단을 포함하고, 상기 제어 유닛(4)은, 파워 요청 및 상기 권선(2.1 내지 2.n)의 커버리지와 관련된 정보를 기초로 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.n)을 위한 리스케일링된 전력을 결정하는 것에 의해서 상기 조리 기구 물품(5)에 제공되는 열의 균형을 이루도록, 그리고 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 하나 이상의 권선(2.1 내지 2.n)에 대한 듀티 사이클을 결정하는 것에 의해서 동작 사이클을 확정하도록 구성되며, 상기 듀티 사이클은 상기 각각의 권선(2.1 내지 2.n)의 활성화 시간을 규정하고, 상기 듀티 사이클은, 상기 동작 사이클에서 각각의 권선(2.1 내지 2.n)에 제공되는 평균 전력이 상기 권선(2.1 내지 2.n)과 연관된 리스케일링된 전력과 동일하도록 또는 본질적으로 동일하도록 선택된다.

Description

조리 호브
본 발명은 일반적으로 조리 호브의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 조리 호브, 바람직하게 소프트웨어-제어되는 열 분배 균형화 수단 및 음향 소음 억제 수단을 포함하는 유도 호브에 관한 것이다.
유도 가열 가전제품 자체가 당업계에 알려져 있다.
상이한 코일들 또는 권선들 사이의 간섭으로 인한 음향 소음을 방지하기 위해서, 유럽 특허출원 EP 0 716 560 A1은 주파수 및 위상 동기화를 제안한다.
본 발명의 실시형태의 목적은, 음향 소음 억제와 페어링된, 조리 기구 물품 횡단면에 걸친 개선된 열 분배를 제공하는 다수의 동심적으로 배열된 권선들을 포함하는 하나 이상의 가열 파워 전달 요소(heating power transfer element)를 갖춘 조리 호브를 제공하는 것이다. 그러한 목적은 독립항의 청구대상의 특징에 의해서 해결된다. 바람직한 실시형태가 종속항에서 주어진다. 달리 명백하게 표시되지 않은 경우에, 본 발명의 실시형태들은 서로 자유롭게 조합될 수 있다.
당업계에서, 그러한 가정용 조리 호브가 일반적으로 가열 및/또는 조리 단계를 각각 포함하는 적어도 하나의 조리 프로세스의 실시를 위해서 제공된다는 것이 알려져 있다. 그러한 조리 프로세스는 바람직하게 적어도 식료품 또는 조리 액체의 가열 단계, 예를 들어 튀기기, 끓이기, 서서히 끓이기 또는 밀봉 포장(pouching)하는 단계를 각각 포함한다. 식료품 또는 조리 기구 물품을 지지하기 위해서, 예를 들어 조리 표면 형태의 조리 지지부를 제공하는 것이 특히 알려져 있다. 그러한 조리 표면은 일반적으로, 예를 들어 판 요소, 특히 유리 또는 유리 세라믹 판의 형태로 제공되는, 조리 기구 물품을 위한 지지부를 제공한다.
바람직하게, 조리 호브는 조리 지지부 및 하부 케이싱을 포함하고, 바람직하게 조리 지지부 및 하부 케이싱으로 구성된다. 그에 의해서, 하부 케이싱의 개방된 상단측이 적어도 조리 지지부의 일부에 의해서 덮이는 것이 바람직하다. 조리 지지부는 특히 적어도 하나의 패널로서 제공될 수 있고, 바람직하게 패널은 유리 세라믹 패널이다. 바람직하게, 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소가 패널의 아래에 배열된다.
하부 케이싱은, 플라스틱 또는 금속, 예를 들어 알루미늄을 포함하는 상이한 재료로 제조될 수 있다.
특히, 그러한 케이싱은 하단 벽 및 적어도 하나의 측벽을 포함할 수 있다. 상기 케이싱이 금속, 예를 들어 알루미늄 또는 강, 및/또는 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하고, 금속으로 제조된 케이싱은 바람직하게 접지된다.
유리하게, 상기 하부 케이싱은, 특히 각각의 가열 파워 에너지 유닛 하우징 내에 배열된 적어도 하나의 가열 파워 에너지 유닛, 가열 파워 전달 요소, 가열 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 하부 케이싱 및 조리 지지부는 조리 호브의 모든 필수 부분을 포함하는 폐쇄형 유닛을 형성할 수 있다. 그에 의해서, 하부 케이싱은, 조리 호브를 작업 판의 상단부 상에 또는 절취부(cutout) 내에 고정(fasten) 및/또는 배열시키기 위한 고정 수단을 포함할 수 있다.
그에 의해서, 바람직하게, 파워-전달 요소가 조리 지지부 아래에 배열될 수 있다. 바람직하게, 하나 이상의 가열 파워 전달 요소가 조리 호브의 하부 케이싱의 상부 부분 내에 배열된다. 파워 전달 요소가 하나 이상의 가열 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부, 바람직하게 상기 캐리어 또는 지지부 상에 부착된 및/또는 배열된 파워 전달 요소에 의해서 배열되고 지지될 수 있다. 에너지 파워 유닛을 포함하는 하우징이 하나 이상의 가열 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부 아래에 배열될 수 있다. 그에 의해서, 바람직하게, 지지된 가열 파워-전달 요소를 갖춘 가열 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부가 유리하게 에너지 파워 유닛의 그러한 하우징의 상단부에 배열될 수 있고 및/또는 그러한 하우징에 부착될 수 있다.
조리 프로세스, 특히 가열 단계를 실시하기 위해서, 조리 가전제품, 특히 하부 케이싱은 적어도 하나의 가열 파워-전달 요소를 포함한다. 상기 가열 파워-전달 요소는, 가열 파워를, 바람직하게 조리 기구 물품 내에 포함된 식료품 또는 조리 액체에 전달하기 위해서 제공된다.
바람직하게, 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소는 전기 가열 요소, 특히 유도 가열 요소, 특히 유도 코일, 및/또는 복사 가열 요소이다. 가열 파워-전달 요소에 의해서 제공되는 가열 파워는 바람직하게 전기적으로 제공될 수 있다. 바람직하게, 가열 파워는 열-발생 자기장, 보다 특히 유도장에 의해서 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 조리 호브는 바람직하게 유도 호브이다.
바람직하게, 유도 코일 형태의 가열 파워-전달 요소는 평면형 전도성 권선 와이어, 특히 구리 와이어를 포함한다. 바람직하게, 유도 코일은 적어도 하나의 자기장 지원 요소, 예를 들어 페라이트 요소를 포함한다. 바람직하게, 상기 적어도 하나의 자기장 지원 요소, 특히 적어도 하나의 페라이트 요소는 전도성 권선 와이어의 평면 아래에 배열된다. 상기 적어도 하나의 자기장 지원 요소, 특히 페라이트 요소는 유도 코일의 고주파수 교번 자기장(high frequent alternating magnetic field)을 확정하는데 및/또는 지원하는데 있어서 유리하다. 상기 자기장 지원 요소는, 특히 전도성 권선 와이어 아래에 배열되는 경우에, 페라이트 지지 요소에 접착될 수 있거나, 예를 들어 스냅 피팅 연결체 또는 기타로, 페라이트 지지 요소에 의해서 지지될 수 있다.
바람직하게, 유도 코일은 차폐 요소, 예를 들어 운모 시트(mica sheet)를 포함한다. 차폐 요소는 바람직하게 평면형 전도성 권선 와이어의 형태, 또는 적어도 2개의 인접 배열된 코일들의 적어도 2개의 평면형 전도성 권선 와이어의 형태로 구성된다. 차폐 요소는 바람직하게 적어도 하나의 자기장 지원 요소, 특히 적어도 하나의 페라이트 요소 위에 제공되다. 차폐 요소는 바람직하게, 그 주 기능으로서, 코일의 평면형 전도성 와이어 권선을 위한 지지부이다. 그러나, 부가적으로, 차폐 요소, 특히 운모 시트는 또한, 예를 들어 가열된 포트 하단부로부터 초래되는, 위로부터 복사되는 온도를 차폐할 수 있다.
본 발명의 조리 호브에서, 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소는 바람직하게, 특히 하부 케이싱 내에 포함되는, 가열 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부 상에 배열 및/또는 장착된다. 알루미늄 시트 금속으로 제조된 캐리어가 가열 파워-전달 요소를 지지하는 것이 특히 바람직하다. 특히, 본 발명의 조리 호브는, 하나의 가열 파워 전달 요소를 지지하기 위해서, 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부를 포함할 수 있으나, 본원에서, 하나 초과의 가열 파워 전달 요소를 지지하기 위해서 하나의 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부가 제공되는 것이 또한 고려된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 2개의 가열 파워-전달 요소가 하나의 공통 가열 파워 전달 요소 캐리어 상에 배열되고 그에 의해서 지지된다. 특히, 적어도 2개의 유도 코일이 하나의 공통 유도 코일 캐리어 판 상에 배열되고 그에 의해서 지지된다.
가열 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부는 유리하게 가열 에너지 파워 유닛의 하우징에 의해서 지지되거나 그 위에서 지지될 수 있다.
특히, 가열 단계 중에 열을 조리 지지부의 가열 구역에 그리고, 상기 가열 구역 상에 배치될 때, 조리 기구 물품의 하단부측 및 식료품에 각각 제공하기 위해서, 본 발명의 조리 호브의 가열 파워 전달 요소 중 적어도 하나, 바람직하게 전부, 보다 특히 유도 호브의 유도 코일이 조리 지지부, 특히 판 요소 형태의 조리 표면 아래에, 그리고 특히 하부 케이싱 내에 배열될 수 있다.
본 발명의 조리 호브, 특히 본 발명의 유도 호브의 조리 지지부가 바람직하게 적어도 하나의 가열 구역을 포함한다. 본원에서 언급된 바와 같은 그러한 가열 구역은 바람직하게, 조리 지지부, 예를 들어 유리 세라믹 판에, 바람직하게 그 아래에 배열된, 하나의 가열 파워 전달 요소, 예를 들어 복사 가열 요소 또는 유도 코일과 연관된, 조리 지지부, 특히 조리 표면의 부분을 지칭한다. 특히, 본 발명의 조리 호브가 유도 호브인 실시형태에서, 그러한 가열 구역이, 적어도 하나의 유도 코일과 연관된 조리 지지부의 부분을 지칭하는 것이 바람직하다. 그에 의해서, 연관된 가열 파워 전달 요소의 동일한 가열 파워가 가열 구역에 전달되도록, 가열 구역과 연관된 가열 파워 전달 요소가 바람직하게 구성된다. 바람직하게, 가열 구역은, 그에 따라, 연관된 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소의 동일한 가열 파워가 전달되는 조리 지지부의 부분을 지칭한다.
또한, 하나의 동작 모드에서 하나 또는 하나 초과의 가열 구역이, 각각, 하나의 조리 구역을 형성하도록 및/또는 조합되어 하나의 조리 구역을 형성하도록, 본 발명의 조리 호브가 특히 구성될 수 있다. 조리 구역은 특히 조리 표면의 적어도 일부로서 제공될 수 있다. 특히, 그러한 조리 구역은 적어도 하나의 가열 구역과 연관된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 조리 구역은 하나 초과의 가열 구역과 연관될 수 있다. 특히, 조리 구역은 짝수의, 특히 2개, 4개, 6개, 8개, 또는 10개, 보다 특히 2개의 가열 구역과 연관될 수 있다. 대안적으로, 조리 구역은 홀수의, 특히 3개, 5개, 7개 또는 9개, 보다 특히 3개의 가열 구역과 연관될 수 있다.
바람직하게, 조리 구역이, 동일하거나 상이한 파워, 주파수 또는 가열 레벨로 구동될 수 있는 하나 또는 하나 초과의 가열 구역을 포함하도록, 본 발명의 조리 호브가 구성된다.
본 발명에서, 조리 구역이, 동일한 파워, 주파수 또는 가열 레벨에 의해서 구동되는 적어도 2개, 바람직하게 2개의 가열 구역을 포함하도록, 본 발명에 따른 조리 호브의 적어도 하나의 동작 모드가 구성되는 것이 바람직하다. 특히, 그러한 조리 구역은 적어도 2개, 바람직하게 2개의 가열 파워-전달 요소를 포함하거나, 그와 연관된다.
부가적으로 또는 대안적으로, 하나의 조리 구역과 연관된 가열 구역의 수가, 조리의 필요성 및/또는 조리 표면 상에 배치된 조리 기구의 크기, 형태 또는 종류에 따라, 변경될 수 있도록 및/또는 조정될 수 있도록, 본 발명의 조리 호브가 구성될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 조리 호브, 바람직하게 전기 호브, 예를 들어 유도 호브는 적어도 하나의 가열 파워 에너지 유닛을 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은 가열 파워 에너지 유닛은 바람직하게 가열 파워 전달 요소 중 적어도 하나, 바람직하게 많은 수의 가열 파워 전달 요소에 에너지를 제공하고, 그에 따라 가열 파워 전달 요소는 식료품 또는 조리 액체를 가열하기 위한 가열 파워를 전달할 수 있다. 유도 호브의 가열 파워 에너지 유닛은, 예를 들어, 고주파수 교류 형태의 에너지를, 자기장 형태의 가열 파워를 적절한 조리 기구 물품에 전달하는 유도 코일 형태의 가열 파워-전달 요소에 제공할 수 있다. 그러한 목적을 위해서, 가열 파워 에너지 유닛은, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판 상에 장착된 및/또는 배열된 적어도 하나의 연관된 파워 회로를 포함할 수 있다. 바람직하게, 가열 파워 에너지 유닛은, 바람직하게 하부 케이싱 내에 배열될 수 있고 그에 맞춰 구성되는, 하우징, 바람직하게 플라스틱 하우징 내에서 지지되고 배열된다. 이는, 용이한 제조 및 모듈화를 가능하게 한다.
특히, 하우징은 가열 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부를 지지하기 위한 지지 요소를 포함할 수 있다. 특히, 그러한 지지 요소는, 가열 파워 전달 요소 캐리어 또는 가열 파워 전달 요소 지지부를 탄성적으로 지지하기 위한, 그리고 가열 파워-전달 요소를, 특히 유리 세라믹 판인 조리 지지 판의 하단 표면 상으로 프레싱(pressing)하는데 있어서 특히 유리한, 탄성 수단, 예를 들어 스프링 또는 규소 요소를 포함할 수 있다.
특히, 가열 파워 에너지 유닛, 그리고 특히 연관된 파워 회로는 주 공급부의 적어도 하나, 바람직하게 2개의 위상에 연결되도록 구성될 수 있다. 그에 의해서, 본 발명에 따른 조리 호브는, 주 공급부 각각의 1개 또는 2개, 바람직하게 1개의 위상에 연결된, 적어도 하나의, 바람직하게 2개 또는 3개의 가열 파워 에너지 유닛을 포함한다.
바람직하게, 가열 파워 에너지 유닛은, 가열 파워를 생성하고 가열 파워를 가열 파워-전달 요소에 공급하기 위해서, 특히 가열 파워를 적어도 하나의 가열 구역에 제공하기 위해서, 특히 적어도 하나의 가열 파워 생성기 형태의, 적어도 하나의 연관된 파워 회로를 포함할 수 있다. 그에 의해서, 파워 회로는 특히, 하프-브리지(half-bridge) 구성 또는 준-공진(quasi-resonant) 구성 형태로 제공될 수 있다.
그에 따라, 가열 파워 에너지 유닛이, 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소와 각각 연관된, 하나 초과의 가열 구역에 가열 파워를 제공하기 위한 하나의 가열 파워 생성기를 포함할 수 있다는 것이 즉각적으로 이해될 것이다.
또한, 가열 파워 에너지 유닛은, 단일 고주파수 스위칭 요소 또는 고주파수 스위칭 요소의 쌍을 포함하는 하나의 가열 파워 생성기를 포함할 수 있다.
특히, 고주파수 스위칭 요소는 반도체-스위칭 요소, 특히 IGBT 요소의 형태로로 제공된다.
가열 파워 에너지 유닛이, 단일 고주파수 스위칭 요소를 포함하는 하나의 가열 파워 생성기를 포함할 수 있는 경우에, 단일 스위칭 요소는 바람직하게, 준공진 회로의 형태로 또는 준공진 회로의 일부의 형태로 제공되는 연관된 파워 회로의 일부를 형성한다.
가열 파워 에너지 유닛이, 고주파수 스위칭 요소의 쌍을 포함하는 하나의 가열 파워 생성기를 포함할 수 있는 경우에, 상기 고주파수 스위칭 요소의 쌍은 바람직하게, 하프-브리지 회로의 형태로 또는 하프-브리지 회로의 일부의 형태로 제공되는 연관된 파워 회로의 일부를 형성한다.
당업자는, 특히 가열 파워 전달 요소, 가열 파워 에너지 유닛 및/또는 조리 기구 물품, 특히 그 하단부에 의해서 생성된 및/또는 그로부터 복사된 열이, 특히 안전 및 적절한 기능과 관련하여, 바람직하지 못한 효과를 또한 가질 수 있다는 것을 즉각적으로 이해할 것이다. 특히, 가열 파워 에너지 유닛, 보다 특히 스위칭 요소를 포함하는 파워 회로는 조리 호브의 안전성 및 적절한 기능에 바람직하지 못한 상당한 양의 열을 생성할 수 있다. 이러한 이유로, 조리 호브는 적어도 하나의 냉각 수단을 포함한다. 특히, 상기 냉각 수단은 전기 및/또는 전자 요소를 냉각하도록 구성된다. 특히, 가열 파워 에너지 유닛은 그러한 냉각 수단을 포함할 수 있다. 그러한 냉각 수단은 팬, 냉각 채널, 바람직하게 금속, 특히 알루미늄으로 제조된 냉각 본체, 냉각 공기-안내 수단, 냉각 공기 편향 수단 및 기타 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 조리 호브는, 적어도 하나의 가열 파워 생성기 또는 그 일부, 특히 적어도 하나의 단일 고주파수 스위칭 요소 또는 고주파수 스위칭 요소의 쌍을 냉각하기 위해서 그러한 냉각 수단을 포함할 수 있다. 보다 특히, 그러한 냉각 수단은, 바람직하게 냉각 팬의 공기 경로 내에 배열되고 적어도 하나의 가열 파워 생성기 또는 그 일부에, 특히 단일 고주파수 스위칭 요소 또는 고주파수 스위칭 요소의 쌍 중 적어도 하나에 열적으로 연결된 냉각 본체를 포함할 수 있다. 그에 의해서, 냉각 수단이 냉각 채널을 통해서 공기 스트림을 생성하기 위한 적어도 하나의 팬을 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 냉각 채널 및/또는 냉각 본체는 조리 호브를 통해서 수평으로 연장된다. 예를 들어, 냉각 채널 및/또는 냉각 본체는 조리 호브의 수평 폭의 상당한 부분에 걸쳐 연장된다.
본 발명의 조리 호브는 바람직하게 제어 유닛을 더 포함한다. 그러한 제어 유닛은 바람직하게 가열 파워 에너지 유닛과 동작 가능하게 연결되어, 조리 호브의 적어도 하나의 동작 매개변수, 특히 가열 파워 에너지 유닛의 동작 매개변수를 제어한다. 또한, 제어 유닛은, 적어도 사용자의 명령 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 포함한다. 이는 유리하게, 사용자가 조리 호브의 적어도 하나의 동작 매개변수, 특히 가열 파워 에너지 유닛의 동작 매개변수를 제어할 수 있게 한다. 또한, 제어 유닛, 그리고 특히 사용자 인터페이스(존재하는 경우)는 다른 가전제품 또는 인터페이스, 예를 들어 흡입 후드, 음성 제어 장치, 서버, 원격 인터페이스, 클라우드-컴퓨팅 소스 또는 기타에 동작 가능하게 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 가정용 조리 호브는 적어도 하나의 전기 및/또는 전자 요소를 포함한다. 특히, 상기 적어도 하나의 전기 및/또는 전자 요소는 가열 파워 에너지 유닛 및/또는 제어 유닛 또는 그 일부를 포함한다.
특히, 본 발명의 가정용 조리 호브의 적어도 하나의 전기 및/또는 전자 요소는, 바람직하게 파워 보드 상에 장착된 및/또는 배열된 적어도 하나의 가열 에너지 파워 유닛 및/또는 인쇄 회로 기판(PCB)에 장착된 파워 생성 회로의 일부일 수 있다.
그러한 적어도 하나의 전기 및/또는 전자 요소는, 예를 들어, 가열 파워 생성기, 필터 코일, EMC 필터, 정류기, IGBT와 같은 스위칭 요소, 중계기, 또는 기타를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
일 양태에 따라, 본 발명은 조리 호브에 관한 것이다. 조리 호브는, 다수의 동심적으로 배열된 권선을 포함하는 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소, 가열 파워 전달 요소의 상기 권선에 파워를 공급하기 위한 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛, 및 상기 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다. 조리 호브는, 조리 기구 물품에 의한 가열 파워 전달 요소의 권선의 커버리지(coverage)를 결정하도록 구성된 검출 수단을 더 포함한다. 상기 검출 수단은, 예를 들어, 상기 하나 이상의 권선의 커버리지를 결정하기 위해서 하나 이상의 권선에 의해서 소비되는 전력을 평가할 수 있다. 커버리지 평가를 위한 또 다른 방법이 가능할 수 있다. 제어 유닛은, 파워 요청 및 권선의 커버리지와 관련된 정보를 기초로 가열 파워 전달 요소의 권선을 위한 리스케일링된(rescaled) 전력을 결정하는 것에 의해서 조리 기구 물품에 제공되는 열의 균형을 이루도록, 그리고 가열 파워 전달 요소의 하나 이상의 권선에 대한 듀티 사이클을 결정하는 것에 의해서 동작 사이클을 확정하도록 구성되며, 상기 듀티 사이클은 각각의 권선의 활성화 시간을 규정한다. 동작 사이클에서 각각의 권선에 제공되는 평균 전력이 상기 권선과 연관된 리스케일링된 전력과 동일하도록 또는 본질적으로 동일하도록, 듀티 사이클이 선택된다.
상기 조리 호브가 유리한데, 이는, 권선에 제공되는 전력을 리스케일링하는 것에 의해서 조리 기구 물품에서의 열 균형이 얻어지고, 듀티 사이클을 규정하는 것 그리고 상기 듀티 사이클에 따라 가열 파워 전달 요소의 권선에 파워를 공급하는 것에 의해서 소음 감소가 얻어지기 때문이다.
실시형태에 따라, 조리 호브는 파워 스케일 정보를 가지는 저장부를 포함한다. 상기 파워 스케일 정보는 특정 동작 시나리오에 따라 각각의 권선에 제공되는 파워의 부분(fraction)을 나타낸다. 바람직하게, 상이한 파워 스케일 정보가 가열 파워 전달 요소의 각각의 권선에 제공될 수 있다. 예를 들어, 외측 권선과 연관된 파워 스케일 정보는 상기 외측 권선에 의해서 둘러싸인 내측 권선의 파워 스케일 정보보다 클 수 있다. 상기 파워 스케일 정보를 기초로, 예를 들어 권선과 연관된 파워 요청과 각각의 파워 스케일 정보를 곱하는 것에 의해서, 파워 요청을 리스케일링된 전력 값으로 변경할 수 있다.
실시형태에 따라, 동작 시나리오는, 가열 파워 전달 요소의 권선의 커버리지를 나타내는 커버리지 정보와 연관된다. 그에 따라, 다시 말해서, 특정 권선(예를 들어, 가장 내측의 권선)에 상응하는 그리고 모든 권선이 덮이는 제1 커버리지 시나리오와 연관된 파워 스케일 정보가, 동일한 권선과 연관되고 일부 권선만이 덮이고 다른 권선은 덮이지 않는 커버리지 시나리오와 연관되는 파워 스케일 정보와 상이할 수 있다. 그에 의해서, 전력의 리스케일링이 각각의 조리 시나리오에 맞춰 구성될 수 있다.
실시형태에 따라, 제어 유닛은, 총 요청 파워를 획득하기 위해서 특정 가열 파워 전달 요소의 모든 권선과 연관된 파워 요청을 더하도록/합계하도록, 그리고 상기 총 요청 파워를 상기 파워 스케일 정보에 따라 권선들 사이에서 분배하도록 구성된다. 그에 의해서, 요청 파워는 모든 활성적 권선에 의한 전체적인 파워로서 제공되나, 각각의 권선에 제공되는 단일 파워는 열 균형 달성을 위해서 감소/증가될 수 있다.
실시형태에 따라, 가열 파워 전달 요소의 권선은, (동주파수성(isofrequenciality)으로도 지칭되는) 동일한 또는 본질적으로 동일한 주파수를 갖는 AC 전류에 의해서 파워를 공급 받는다. 그에 의해서, 가청 범위 내의 주파수 차이에 의해서 유발되는 간섭이 감소되거나 방지될 수 있다.
실시형태에 따라, 조리 호브는 조리 기구 물품과 가열 파워 전달 요소의 하나 이상의 권선 사이의 유도적 커플링을 평가하기 위한 수단을 포함한다. 상기 유도적 커플링을 평가하기 위한 수단은, 특정 권선에 제공되는 활성 파워(파워의 실제 부분)를 결정하도록 구성된 파워 측정 수단일 수 있다. 그에 의해서, 권선과 조리 기구 물품 사이의 양호하지 못한 커플링이 검출될 수 있다.
실시형태에 따라, 조리 호브는, 불량-커플링 권선에 의해서 유발되는 파워 감소와 관련된 정보를 확정하도록 구성되고 상기 불량-커플링 권선을 배제하기 위해서 파워 감소와 관련된 상기 정보를 문턱값과 비교하도록 구성된 판단 수단(assessment means)을 포함한다. 그에 의해서, (동주파수성으로 인해서) 전체 가열 파워 전달 요소의 파워 전달을 저해하는 불량-커플링 권선을 배제하여, 다른 권선을 보다 효율적인 동작점에서 동작시킬 수 있다.
추가적인 양태에 따라, 본 발명은 조리 호브를 제어하는 방법에 관한 것이다. 조리 호브는, 다수의 동심적으로 배열된 권선을 포함하는 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소, 가열 파워 전달 요소의 상기 권선에 파워를 공급하는 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛, 및 상기 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함한다. 그러한 방법은:
- 조리 기구 물품에 의한 가열 파워 전달 요소의 권선의 커버리지를 결정하는 단계;
- 파워 요청 및 권선의 커버리지와 관련된 정보를 기초로, 가열 파워 전달 요소의 권선을 위한 리스케일링된 전력을 결정하고, 그에 따라 권선에 의해서 조리 기구 물품에 제공되는 열의 균형을 이루는 단계;
- 가열 파워 전달 요소의 하나 이상의 권선을 위한 듀티 사이클을 결정하는 것에 의해서 동작 사이클을 확정하는 단계로서, 상기 듀티 사이클은 각각의 권선의 활성화 시간을 규정하고, 동작 사이클에서 각각의 권선에 제공되는 평균 전력이 상기 권선과 연관된 리스케일링된 전력과 동일하도록 또는 본질적으로 동일하도록, 듀티 사이클이 선택되는, 단계를 포함한다.
상기 방법이 유리한데, 이는 권선에 제공되는 전력을 리스케일링하는 것에 의해서, 조리 기구 물품에 제공되는 열의 균형이 얻어지기 때문이다. 또한, 듀티 사이클을 규정하고 상기 듀티 사이클에 따라 가열 파워 전달 요소의 권선에 파워를 공급하는 것에 의해서 소음 감소가 얻어진다.
실시형태에 따라, 가열 파워 전달 요소의 권선은 동일한 또는 본질적으로 동일한 주파수를 갖는 AC 전류에 의해서 파워를 공급 받는다. 그에 의해서, 가청 범위 내의 주파수 차이에 의해서 유발되는 간섭이 감소되거나 방지될 수 있다.
실시형태에 따라, 동작 사이클은 다수의 시간 슬롯으로 단편화되고, 동작 사이클의 제1 시간 슬롯의 길이는, 적어도 하나의 권선과 연관된 리스케일링된 전력이 제1 시간 슬롯의 지속시간의 몫(quotient)을 곱한 제1 시간 슬롯 내에 상기 권선에 제공된 전력 및 동작 사이클을 기초로 얻어지도록, 결정된다. 그에 따라, 다시 말해서, 적어도 하나의 권선이 제1 시간 슬롯 후에 비활성화될 수 있고 상기 적어도 하나의 권선에 제공되는 전력이 증가되며, 그에 따라 - 동작 사이클의 모든 시간 슬롯에 걸친 평균 값으로서 - 리스케일링된 전력이 상기 제1 시간 슬롯에서 상기 권선에 의해서 제공된다.
실시형태에 따라, 동작 사이클의 시작에서, 활성화된 권선의 수가 가장 많고 후속 시간 슬롯에서 감소된다. 바람직하게, 적어도 하나의 권선이 시간 슬롯 전환마다 비활성화된다. 그에 의해서, 상이한 수의 권선들이 활성화되는 다수의 시간 슬롯들을 이용하여, 권선들을 위한 상이한 파워 요청들이 구현될 수 있다.
실시형태에 따라, 특정 시간 슬롯에서 활성적인 모든 권선은 동일한 전력 값에 의해서 파워를 공급 받는다. 그에 의해서, 권선들을 통해서 제공되는 AC-전류의 주파수가 동일하게 또는 본질적으로 동일하게 선택될 수 있고, 이는 음향 소음의 감소를 초래한다.
실시형태에 따라, 총 전력 값이 확정되고, 상기 총 전력 값에 따른 전력이 활성 권선들 사이에서 분배된다. 상기 총 전력 값은 특정 시간 슬롯과 관련될 수 있고, 상기 시간 슬롯 내에서 모든 활성 권선에 의해서 제공되는 전력의 양을 나타낼 수 있다. 그에 의해서, 상기 시간 슬롯들에 걸친 총 요청 파워의 분배가 제공될 수 있다.
실시형태에 따라, 동일한 리스케일링된 전력을 갖는 권선이 동작 사이클에서 동시에 그리고 동일한 지속 시간으로 파워를 공급 받는다. 특정 시간 슬롯에서 모든 활성 권선에 동일한 전력이 제공됨에 따라, 동일한 리스케일링된 전력과 연관된 권선들은 동일한 수의 타임 슬롯 중에 동시에 구동된다.
실시형태에 따라, 동작 사이클은 다수의 시간 슬롯으로 단편화되고, 하나의 동작 사이클에 포함되는 시간 슬롯의 수는 상기 권선과 연관된 상이한 리스케일링된 전력 값들의 수에 상응한다. 그에 의해서, 하나 이상의 권선과 연관된 각각의 리스케일링된 전력 값은, 상기 리스케일링된 전력이 상기 하나 이상의 권선에 제공되는 시간 슬롯의 세트에 의해서 도달될 수 있다.
실시형태에 따라, 조리 기구 물품과 권선 사이의 유도적 커플링이 평가되고, 불량 커플링에 의해서 유발된 파워 감소가 특정 문턱값을 초과하는 경우에, 권선이 비활성화된다. 그에 의해서, (동주파수성으로 인해서) 전체 가열 파워 전달 요소의 파워 전달을 저해하는 불량-커플링 권선을 배제하여, 다른 권선의 효율적인 동작점에서의 동작을 가능하게 할 수 있다.
본 발명에서 사용된 바와 같은 "본질적으로" 또는 "약"이라는 용어는 정확한 값으로부터 +/-10% 만큼, 바람직하게 +/-5% 만큼의 편차 및/또는 기능에 있어서 중요하지 않은 변화 형태의 편차를 의미한다.
본원의 특별한 특징 및 장점을 포함하는 본 발명의 여러 가지 양태는 이하의 구체적인 설명 및 첨부 도면으로부터 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 다수의 동심적으로 배열된 권선을 포함하는 가열 파워 전달 요소 위에 배치된 조리 기구 물품의 예시적인 상면도를 도시한다.
도 2는 조리 호브의 예시적인 개략도를 도시한다.
도 3은 제1의 예시적인 파워 요청에 따라 동작 사이클에서 각각의 권선에 제공되는 총 요청 파워의 백분율을 도시한다.
도 4는 제1의 예시적인 파워 요청에 따라 동작 사이클에서 각각의 권선에 제공되는 전력을 도시한다.
도 5는 제2의 예시적인 파워 요청에 따라 동작 사이클에서 각각의 권선에 제공되는 전력을 도시한다.
도 6은 상이한 조리 기구 물품들에 대한 특정 권선의 소비 전력의 주파수 의존성을 도시한다.
이제, 예시적인 실시형태가 도시된 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 전체적으로 설명할 것이다. 도면의 실시형태는 바람직한 실시형태와 관련될 수 있는 한편, 실시형태와 관련하여 설명되는 모든 요소 및 특징은, 적절한 경우에, 특히 위에서 더 설명된 임의의 다른 실시형태와 관련된, 본원에서 설명된 임의의 다른 실시형태 및 특징과 조합되어 이용될 수 있다. 그러나, 본 발명이, 본원에서 기술된 실시형태로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 이하의 설명 전체를 통해서 유사한 참조 번호는, 적용 가능한 경우에, 유사한 요소, 부품, 항목 또는 특징부를 나타내기 위해서 이용된 것이다.
명세서, 청구범위, 예 및/또는 도면에서 개시된 본 발명의 특징은, 별개로 그리고 그 임의의 조합으로, 본 발명을 다양한 형태로 실현하기 위한 재료일 수 있다.
도 1은 가열 파워 전달 요소(2) 위에 배치된 조리 기구 물품(5)에 의해서 부분적으로 덮인 가열 파워 전달 요소(2)를 도시한다. 가열 파워 전달 요소(2)는, 예를 들어, 조리 호브, 특히 유도 호브의 유도 코일일 수 있다.
가열 파워 전달 요소(2)는 다수의 권선(2.1 내지 2.n)을 포함한다. 상기 권선들(2.1 내지 2.n)은 동심적으로 배열되고, 즉 제1 권선(2.1)은, 하나 이상의 추가적인 권선(2.2 내지 2.n)에 의해서 원주방향으로 둘러싸인 내측 권선을 형성한다. 권선(2.1 내지 2.n)의 그러한 배열이 유리한데, 이는, 내측 권선의 일부 만을 활성화시키는 것에 의해서, 작은-크기의 기부 면적을 갖는 조리 기구 물품이 가열될 수 있는 반면, 모든 권선(2.1 내지 2.n)에 파워를 공급하는 것이 큰-크기의 기부 면적을 갖는 조리 기구 물품을 가열할 수 있게 하기 때문이다.
도 2는 도 1에 도시된 것과 유사한 가열 파워 전달 요소(2)를 포함하는 조리 호브(1)의 개략도를 도시한다.
조리 호브(1)는 다수의 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)을 포함한다. 각각의 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)이 권선(2.1 내지 2.n) 중 하나와 커플링되어, 상기 권선(2.1 내지 2.n)에 전력을 제공할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)은 라인(6)에 연결되며, 그러한 라인을 통해서 정류된 주 전압이 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)에 제공될 수 있다.
조리 호브(1)는 제어 유닛(4)을 더 포함한다. 상기 제어 유닛(4)은 상기 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)과 커플링되고, 그에 따라 제어 정보를 제어 유닛(4)으로부터 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)에 제공한다. 상기 제어 정보를 기초로, 권선(2.1 내지 2.n)의 동작 조건(권선 활성/비활성, 권선을 통해서 제공되는 전력, AC-주파수 등)이 제어된다.
제어 유닛(4)은 사용자 인터페이스(7)와 커플링될 수 있고, 그러한 사용자 인터페이스(7)를 통해서 사용자 요청이 수신된다.
다수의 동심적으로 배열된 권선(2.1 내지 2.n)을 포함하는 가열 파워 전달 요소(2)는 반경방향을 따른 불균일한 열 분배의 문제점을 가질 수 있고, 다시 말해서 내측 권선(2.1)이 더 높은 파워 밀도를 가질 수 있고 그에 따라 외측 권선(2.2 내지 2.n)보다 더 큰 가열 파워를 조리 기구 물품(5)에 제공할 수 있다. 또한, 동작 조건들의 불일치로 인해서 발생되는 소음을 방지하거나 감소시키기 위해서, 조리 호브(1)는 파워 재분배 알고리즘을 실시하고, 그러한 알고리즘은 조리 기구 물품(5)에 대한 열 제공의 균형을 잡고 소음 감소 알고리즘으로 인한 소음 감소를 초래한다.
개관으로서, 조리 호브(1)는 (전용 제어 유닛일 수 있거나, 사용자 인터페이스(7)에 포함되거나 마스터 가열 파워 에너지 유닛의 제어기에 의해서 형성된 제어 유닛일 수 있는) 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은, 총 요청 파워를 획득하기 위해서 단일 가열 파워 전달 요소(2)의 동심적인 권선들(2.1 내지 2.n)과 연관된 파워 요청을 수집하도록, 그리고 조리 호브(1) 내에 저장된 파워 스케일 정보에 따라 상기 총 요청 파워를 권선(2.1 내지 2.n)에 재분배하도록 구성된다. 조리 호브의, 특히 권선(2.1 내지 2.n)의 동작은 다수의 시간 슬롯을 포함하는 동작 사이클에 따라 실시된다. 동작 사이클 내에서 각각의 권선에 제공되는 평균 전력이 요청 파워와 동일하거나 본질적으로 동일하도록, 각각의 권선(2.1 내지 2.n)에 제공되는 전력 및 상기 권선(2.1)과 연관된 듀티 사이클이 선택된다.
이하에서, 파워 재분배 알고리즘을 더 구체적으로 설명한다. 제어 유닛(4)은, 파워 스케일 정보가 저장된 저장부에 접속할 수 있다. 파워 스케일 정보는, 총 요청 파워의 어느 정도의 부분이 가열 파워 전달 요소(2)의 특정 권선(2.1 내지 2.n)에 제공되어야 하는지를 결정할 수 있다. 특정 권선(2.1 내지 2.n)과 연관된 파워 스케일 정보는 가열 파워 전달 요소(2)의 다양한 커버리지 시나리오들에서 상이할 수 있다. 가열 파워 전달 요소(2)의 모든 권선(2.1 내지 2.n)이 덮인 경우에, 특정의 덮인 권선에 의해서 제공되는 총 요청 파워의 부분은, 일부 내측 권선만이 덮인 경우보다 작을 수 있다.
이하의 표는, 상이한 커버리지 조건들에 대한, 3개의 권선(2.1 내지 2.3)을 포함하는 가열 파워 전달 요소(2)와 연관된 예시적인 파워 스케일 정보를 보여준다.
Figure pct00001
파워 스케일 정보를 포함하는 위에서 언급된 표를 기초로, 파워 재스케일링의 예가 제공된다. 예에 따라, 모두 3개의 권선(2.1 내지 2.3)이 덮일 수 있다. 사용자는 각각의 권선(2.1 내지 2.3)마다 500W의 파워 요청을 제공할 수 있다. 그에 따라, 가열 파워 전달 요소(2)의 총 요청 파워는 1500W이다.
조리 기구 물품(5)의 횡단면 면적에 걸친 가열 파워의 균형을 잡기 위해서, 총 요청 파워(예를 들어, 본 예에 따라 1500W)를 각각의 권선(2.1 내지 2.3)과 연관된 파워 스케일 정보와 곱하고, 그에 의해서 각각의 권선(2.1 내지 2.3)과 연관된 리스케일링된 전력을 획득한다.
1500W의 총 요청 파워 및 모든 권선(2.1 내지 2.3)의 커버리지에 관한 본 예에서, 내측 권선(2.1)에는 375W의 파워가 공급될 수 있고, 중간 권선(2.2)에는 525W의 파워가 공급될 수 있고, 외측 권선(2.3)에는 600W의 파워가 공급될 수 있다.
제2 예에 따라, 권선(2.1 및 2.2)만이 덮일 수 있고, 각각의 권선 마다의 파워 요청이 500W일 수 있다. 따라서, 총 요청 파워는 1000W이다.
제2 예에 따라, 내측 권선(2.1)에는 400W의 파워가 공급될 수 있고, 중간 권선(2.2)에는 600W의 파워가 공급될 수 있고, 외측 권선(2.3)은 비활성화되고, 즉 외측 권선(2.3)에는 전력이 제공되지 않는다.
그에 의해서, 조리 기구 물품의 횡단면에 걸친 보다 높은 열 분배의 균일성이 얻어진다.
이하에서, 전술한 파워 재분배 알고리즘에 의해서 얻어지는 리스케일링된 전력과 일치되는 각각의 권선에 제공되는 전력의 평균 값을 초래하는, 동작 사이클에 걸친 파워 분배가 설명되다. 동작 사이클은, 1초 내지 20초의 범위, 바람직하게, 3초 내지 10초, 구체적으로 4초, 5초, 6초, 7초, 8초 또는 9초의 지속시간을 가질 수 있는 반복적인 시간 프레임일 수 있다. 또한, 다른 지속시간도 가능할 수 있다. 동작 사이클은 다수의 시간 슬롯으로 단편화될 수 있다.
일 양태에 따라, 모든 활성 권선(2.1 내지 2.n)에 대해서 동일한 또는 본질적으로 동일한 AC-주파수를 이용하는 것에 의해서, 음향 소음 간섭이 방지된다. 그에 따라, 다시 말해서, 활성 권선(2.1 내지 2.n)에 제공되는 전류는 동일한 주파수를 포함한다.
주파수 변화가 없는 리스케일링된 전력을 권선(2.1 내지 2.n)에 파워 공급하기 위해서, 적어도 일부의 권선(2.1 내지 2.n)이 전체 동작 사이클 중에 파워 공급되지 않을 수 있다. 그에 따라, 다시 말해서, 적어도 일부의 권선(2.1 내지 2.n)에서, 듀티 사이클이 규정될 수 있고, 상기 듀티 사이클은, 예를 들어, 각각의 권선(2.1 내지 2.n)에 파워가 공급되는 동작 사이클의 부분을 나타낸다.
이하에서, 적어도 일부의 권선(2.1 내지 2.n)에 대한 듀티 사이클을 결정하기 위한 방법이 더 구체적으로 설명된다.
제1 단계에서, 동작 사이클의 단편화를 기초로, 시간 슬롯의 수가 결정된다.
시간 슬롯의 수(NSlots)는 상이한 파워 요청, 구체적으로 전술한 파워 분배 알고리즘을 기초로 획득된 리스케일링된 전력 요청의 수(NPowerRequest)와 동일하도록 선택될 수 있다.
Figure pct00002
(식 1)
총 요청 파워(TotPwr)는 모든 활성 권선(2.1 내지 2.n)과 연관된 파워 요청들의 합에 의해서 주어진다:
Figure pct00003
(식 2)
여기에서,
NZa는,활성 권선의 수(파워 요청이 사용자 인터페이스로부터 수신된 권선의 수)이고; 그리고
PwrZi는 (예를 들어, 사용자 인터페이스를 통해서 수신된) 특정 권선(Zi)과 연관된 파워 요청이다.
각각의 권선에 대해서 요청된 파워, 구체적으로 리스케일링된 전력 요청은 파워 어레이(SortPwr)로 분류될 수 있고, 요청된 파워 값은 어레이의 길이에 함께 증가될 수 있다. 동일한 파워 요청을 갖는 권선들은 어레이 내에서 한번만 고려될 수 있으나, 가중 어레이(weight array)(W)는 파워 어레이(SortPwr)와 연관될 수 있고, 가중 어레이(W)의 도입은 파워 어레이(SortPwr) 내의 상응 위치에 따른 파워 요청을 갖는 권선의 수를 나타낸다.
Figure pct00004
(식 3)
여기에서,
Pwrsi는 하나 이상의 권선과 연관된 리스케일링된 파워 요청을 나타내고, Pwrsi+1 > Pwrsi이다.
전술한 바와 같이, 가중 어레이(W)는, 파워 어레이(SortPwr) 내의 상응 위치에 따른 파워 요청을 갖는 권선의 수를 나타내는 가중 값(w1, …, wn)을 포함할 수 있다:
Figure pct00005
(식 4)
시간 슬롯 및 각각의 시간 슬롯의 듀티 사이클(즉, 전체 동작 사이클에 대한 시간 슬롯의 지분(share)) 마다 각각의 권선(2.1 내지 2.n)에 제공되는 파워는 다음과 같이 계산될 수 있다:
시간 슬롯(tsi) 마다의 활성 권선(2.1 내지 2.n)의 수는 다음과 같고:
Figure pct00006
(식 5)
Figure pct00007
이고, 여기에서 i>1이며; (식 6)
여기에서,
Nts0은 동작 사이클의 제1 시간 슬롯 내의 활성 권선의 수이고;
NZa은,활성 권선의 수(파워 요청이 사용자 인터페이스로부터 수신된 권선의 수)이고;
Ntsi는 동작 사이클의 i번재 시간 슬롯 내의 활성 권선의 수이고;
W[i]는 가중 어레이의 위치(i)에서의 가중 값이다.
각각의 시간 슬롯( tsi)의 평균값 파워는 이하의 식에 의해서 주어지고:
Figure pct00008
(식 7)
Figure pct00009
이고; 여기에서 i>1이며; (식 8)
여기에서,
Pwrs0은 파워 어레이(SortPwr)의 제1 위치에 포함되는 파워 값이고; 그리고
Pwrsi는 파워 어레이(SortPwr)의 i번째 위치에 포함되는 파워 값이다.
시간 슬롯( tsi)의 듀티 사이클(tsi%)은 이하의 식에 의해서 주어진다:
Figure pct00010
(식 9)
각각의 시간 슬롯(tsi) 내의 각각의 권선에 대한 총 파워의 백분율이 이하의 식에 의해서 주어진다:
Figure pct00011
(식 10)
이하에서, 동작 사이클 내의 활성 권선들에 걸친 파워의 분배가 예를 기초로 설명된다.
도 3 및 도 4는, 듀티 사이클로서 제공된 본 예에서, 동작 사이클에 걸쳐 각각의 권선(2.1 내지 2.4)에 제공된 총 요청 파워(TotPwr)의 백분율을 보여주는 도면을 도시한다.
제1 예에서, 파워 요청이 4개의 권선(2.1 내지 2.4)을 포함하는 가열 파워 전달 요소(2)를 위해서 수신되고, 제1 권선(2.1)에 대한 파워 요청은 Z1=500W이고, 제2 권선(2.2)에 대한 파워 요청은 Z2=500W이고, 제3 권선(2.3)에 대한 파워 요청은 Z3=1000W이고, 제4 권선(2.4)에 대한 파워 요청은 Z4=1000W이다. 파워 요청은, 사용자 인터페이스를 통해서 사용자에 의해서 제공된 파워 요청 또는 바람직하게 전술한 파워 재분배 알고리즘에 의해서 획득된 리스케일링된 파워 요청일 수 있다.
식 1을 기초로, 하나의 동작 사이클에 포함된 시간 슬롯의 수는 NSlots = 2이다. 식 2에 따라, 총 요청 파워는 TotPwr = 3000W이다.
그에 따라, 다시 말해서 도 3 및 도 4에 도시된 동작 사이클은 2개의 시간 슬롯(ts0 및 ts1)을 포함하고, 3000W의 총 파워는 동작 사이클 내에서 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.4)에 걸쳐 분배되어야 한다.
식 3에 따라, 파워 어레이(SortPwr)는 이하의 값을 포함한다:
Figure pct00012
.
가중 어레이(W)는, 식 4에 따라, 이하의 값을 포함한다:
Figure pct00013
.
식 5에 따라,
Figure pct00014
이다. 그에 따라, 다시 말해서, 파워 요청이 수신된 모든 권선(2.1 내지 2.4)에 파워가 공급된다.
식 6에 따라, 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 활성화되는 권선의 수는 다음과 같이 감소된다:
Figure pct00015
가중 어레이(W)는, 식 4에 따라, 이하의 값을 포함한다:
Figure pct00016
식 5에 따라,
Figure pct00017
이다. 그에 따라, 다시 말해서, 시작 시에, 파워 요청이 수신된 모든 권선(2.1 내지 2.4)에 파워가 공급된다.
식 6에 따라, 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 활성화되는 권선의 수는 다음과 같이 감소된다:
Figure pct00018
그에 따라, 다시 말해서, 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 활성화되는 권선의 수는 4개로부터 2개로 감소된다(권선(2.1 및 2.2)은 비활성화된다). 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 더 큰 파워 요청이 수신된 권선들이 활성화되어 유지된다는 것을 언급할 가치가 있다.
식 7 및 식 8을 기초로, 각각의 시간 슬롯에서 조리 기구 물품에 제공되는 평균값 파워가 계산된다:
Figure pct00019
시간 슬롯(ts0 및 ts1)의 길이는 식 9를 기초로 계산된다:
Figure pct00020
Figure pct00021
식 10에 따라, 각각의 시간 슬롯(ts0 및 ts1) 내에서 활성 권선에 의해서 제공되는 파워의 부분은 다음과 같다:
Figure pct00022
그에 따라, 합계된, 총 요청 파워가, 다수의 시간 슬롯으로 단편화된 동작 사이클에 걸쳐 분배되고, 시간 슬롯의 수는 상이한 파워 요청 또는 리스케일링된 파워 요청의 수를 기초로 결정된다. 제1 시간 슬롯에서, 파워 요청이 수신된 모든 권선에 동일한 전력 값에 의해서 파워가 공급되고, 다음 시간 슬롯으로의 전환 시에, 적어도 하나의 권선이 비활성화된다. 그에 따라, 다시 말해서, 활성 권선의 수가 동작 사이클 내에서 감소된다. 게다가, 또한 후속 시간 슬롯에서, 활성 권선들에 제공되는 전력은 동일하거나 본질적으로 동일하다. 그에 의해서, 권선들은 동일한 AC-주파수로 동작될 수 있고, 가청 소음을 초래하는 권선들 사이의 간섭이 감소될 수 있다.
도 3 및 도 4를 다시 참조하면, 제1 시간 슬롯에서 권선(2.1 내지 2.4)에 제공되는 파워는 각각의 권선마다 750W이다. 제1 및 제2 권선(2.1, 2.2)의 66%의 듀티 사이클로 인해서, 제1 및 제2 권선(2.1, 2.2)에 제공되는 평균 파워는, 요청되는 바에 따라, 500W이다. 유사하게, 제1 시간 슬롯에서 제3 및 제4 권선(2.3, 2.4)에 제공되는 파워는 각각의 권선마다 750W이고, 제2 시간 슬롯에서는 1500W이다. 그에 따라, 다시 제1 및 제2 시간 슬롯의 듀티 사이클(66%, 33%)을 고려하면, 제3 및 제4 권선(2.3, 2.4)에 제공되는 평균 파워는, 요청되는 바에 따라,
(750W * 66%) + (1500W * 33%) = 1000W이다.
도 5는 동작 사이클에 걸쳐 권선(2.1 내지 2.4)을 포함하는 가열 파워 전달 요소(2)에 제공되는 예시적인 파워 분배를 도시한다. 도시된 예에서, 4개의 상이한 파워 요청 또는 리스케일링된 파워 요청이 수신되었고, 즉 권선(2.1)에 대한 200W의 파워 요청, 권선(2.2)에 대한 400W의 파워 요청, 권선(2.3)에 대한 600W의 파워 요청, 및 권선(2.4)에 대한 800W의 파워 요청이 수신되었다.
식 1을 기초로, 하나의 동작 사이클에 포함된 시간 슬롯의 수는 NSlots = 4이다. 식 2에 따라, 총 요청 파워는 TotPwr = 2000W이다.
그에 따라, 다시 말해서 도 5에 도시된 동작 사이클은 4개의 시간 슬롯(ts0 내지 ts4)을 포함하고, 2000W의 총 파워는 동작 사이클 내에서 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.4)에 걸쳐 분배되어야 한다.
식 3에 따라, 파워 어레이(SortPwr)는 이하의 값을 포함한다:
Figure pct00023
가중 어레이(W)는, 식 4에 따라, 이하의 값을 포함한다:
Figure pct00024
.
식 5에 따라,
Figure pct00025
이다. 그에 따라, 다시 말해서, 시작 시에, 파워 요청이 수신된 모든 권선(2.1 내지 2.4)에 파워가 공급된다.
식 6에 따라, 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 활성화되는 권선의 수는 다음과 같이 감소된다:
그에 따라, 다시 말해서, 시작 시에, 파워 요청이 수신된 모든 권선(2.1 내지 2.4)에 파워가 공급된다.
식 6에 따라, 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 활성화되는 권선의 수는 다음과 같이 감소된다:
Figure pct00026
그에 따라, 다시 말해서, 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 활성화되는 권선의 수는 4개로부터 3개로 감소된다(권선(2.1)은 비활성화된다). 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 더 큰 파워 요청이 수신된 권선들이 활성화되어 유지된다는 것을 언급할 가치가 있다.
유사하게, 이하의 시간 슬롯(ts2, ts3)에서 또한 하나의 권선이 각각의 시간 슬롯마다 비활성화된다.
Figure pct00027
식 7 및 식 8을 기초로, 각각의 시간 슬롯에서 조리 기구 물품에 제공되는 평균값 파워가 계산된다:
Figure pct00028
시간 슬롯(ts0 내지 ts3)의 길이는 식 9를 기초로 계산된다:
Figure pct00029
따라서, 제1 시간 슬롯(ts0)에서, 모든 권선(2.1 내지 2.4)에 500W의 파워가 공급되고, 제2 시간 슬롯(ts1)에서, 권선(2.2 내지 2.4)에는 660W의 파워가 공급되는 반면, 권선(2.1)은 비활성화되었다.
제3 시간 슬롯(ts2)에서, 권선(2.3 및 2.4)에는 1000W의 파워가 공급되고(권선(2.1 및 2.2)이 비활성화되고), 제4 시간 슬롯(ts3)에서, 권선(2.4)에만 2000W의 파워가 공급된다.
도 6은, 권선 위에 배치된 상이한 조리 기구 물품들에 따라 달라지는 가열 파워 전달 요소(2)의 권선에 의해서 소비되는 전력의 감소를 개략적으로 도시한다. 주파수가 클수록, 권선이 소비하는 파워가 작아진다.
예를 들어 상기 권선의 불량 커버리지로 인한, 조리 기구 물품과 특정 권선의 불량 커플링의 경우에, 상기 권선에 제공되는 전력이 감소되어야 하고, 이는 AC-주파수의 증가에 의해서 얻어질 수 있다.
그러나, 동주파수성으로 인해서, 즉 음향 소음을 줄이기 위해서 모든 권선에 동일하거나 본질적으로 동일한 주파수로 파워 공급하기 위한 목표로 인해서, 부분적으로 커버된 권선뿐만 아니라 모든 권선에 더 큰 주파수로 파워 공급되어야 하고, 이는 모든 권선의 파워의 감소를 초래한다.
하나의, 불량-커버 권선에 의해서 유발되는 전체 가열 파워 전달 요소(2)의 과다한 파워 감소를 방지하기 위해서, 각각의 권선에 제공되는 전력을 평가할 수 있다. 상기 평가에 의해서 얻어지는 전력 값을 파워 문턱값과 비교할 수 있다. 평가된 파워 값이 상기 파워 문턱값 미만인 경우에, 모든 권선의 파워 감소를 방지하기 위해서, 불량-커버 권선이 배제될 수 있고, 즉 상기 권선에 대한 파워 요청이 수신됨에도 불구하고 파워가 공급되지 않을 수 있다.
더 정교한 실시형태에 따라, 불량-커버 권선에 의해서 소비되는 파워를, 불량-커버 권선으로 인해서 부정적으로 영향을 받을 수 있는 모든 다른 권선의 파워 감소와 비교할 수 있다. 더 구체적으로, 양호하게 커버된 권선들의 파워 감소를 합계할 수 있고, 상기 합계 값을 불량-커버 권선에 의해서 소비된 파워와 비교할 수 있다. 합계 값이 불량-커버 권선에 의해서 소비된 파워보다 큰 경우에, 불량-커버 권선을 배제/비활성화하는 것이 유리하다. 따라서, 이는 권선을 배제하기 위한 보다 유연한 가능성일 수 있다.
설명 및 도면은 단지 제시된 본 발명의 원리를 설명하는 것임을 주목하여야 할 것이다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자는, 비록 본원에서 명백하게 설명하거나 도시하지는 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하는 여러 가지 배열을 실시할 수 있을 것이다.
1 조리 호브
2 가열 파워 전달 요소
2.1 내지 2.n 권선
3.1 내지 3.n 가열 파워 에너지 유닛
4 제어 유닛
5 조리 기구 물품
6 라인
7 사용자 인터페이스

Claims (15)

  1. 다수의 동심적으로 배열된 권선(2.1 내지 2.n)을 포함하는 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소(2), 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 상기 권선(2.1 내지 2.n)에 파워를 공급하기 위한 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n), 및 상기 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)을 제어하도록 구성된 제어 유닛(4)을 포함하는 조리 호브로서, 상기 조리 호브(1)는 조리 기구 물품(5)에 의한 상기 가열 파워 전달 요소(1)의 권선(2.1 내지 2.n)의 커버리지를 결정하도록 구성된 검출 수단을 포함하고, 상기 제어 유닛(4)은, 파워 요청 및 상기 권선(2.1 내지 2.n)의 커버리지와 관련된 정보를 기초로 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.n)을 위한 리스케일링된 전력을 결정하는 것에 의해서 상기 조리 기구 물품(5)에 제공되는 열의 균형을 이루도록, 그리고 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 하나 이상의 권선(2.1 내지 2.n)에 대한 듀티 사이클을 결정하는 것에 의해서 동작 사이클을 확정하도록 구성되며, 상기 듀티 사이클은 상기 각각의 권선(2.1 내지 2.n)의 활성화 시간을 규정하고, 상기 듀티 사이클은, 상기 동작 사이클에서 각각의 권선(2.1 내지 2.n)에 제공되는 평균 전력이 상기 권선(2.1 내지 2.n)과 연관된 리스케일링된 전력과 동일하도록 또는 본질적으로 동일하도록 선택되는, 조리 호브.
  2. 제1항에 있어서,
    파워 스케일 정보를 포함하는 저장부를 포함하고, 상기 파워 스케일 정보는 특정 동작 시나리오에 따라 상기 각각의 권선(2.1 내지 2.n)에 제공되는 파워의 부분을 나타내는, 조리 호브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동작 시나리오는, 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.n)의 커버리지를 나타내는 커버리지 정보와 연관되는, 조리 호브.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어 유닛(4)은, 총 요청 파워를 획득하기 위해서 특정 가열 파워 전달 요소(2)의 모든 권선(2.1 내지 2.n)과 연관된 상기 파워 요청을 더하도록, 그리고 상기 총 요청 파워를 상기 파워 스케일 정보에 따라 상기 권선들(2.1 내지 2.n) 사이에서 분배하도록 구성되는, 조리 호브.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.n)은 동일한 또는 본질적으로 동일한 주파수를 갖는 AC 전류에 의해서 파워를 공급 받는, 조리 호브.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    조리 기구 물품(5)과 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 하나 이상의 권선(2.1 내지 2.n) 사이의 유도적 커플링을 평가하기 위한 수단을 포함하는, 조리 호브.
  7. 제6항에 있어서,
    불량-커플링 권선에 의해서 유발되는 상기 파워 감소와 관련된 정보를 확정하도록 구성되고 상기 불량-커플링 권선을 배제하기 위해서 상기 파워 감소와 관련된 상기 정보를 문턱값과 비교하도록 구성된 판단 수단을 포함하는, 조리 호브.
  8. 다수의 동심적으로 배열된 권선(2.1 내지 2.n)을 포함하는 적어도 하나의 가열 파워 전달 요소(2), 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 상기 권선(2.1 내지 2.n)에 파워를 공급하기 위한 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n), 및 상기 하나 이상의 가열 파워 에너지 유닛(3.1 내지 3.n)을 제어하기 위한 제어 유닛(4)을 포함하는 조리 호브(1)를 제어하는 방법으로서,
    - 조리 기구 물품(5)에 의한 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.n)의 커버리지를 결정하는 단계;
    - 파워 요청 및 상기 권선(2.1 내지 2.n)의 커버리지와 관련된 정보를 기초로, 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.n)을 위한 리스케일링된 전력을 결정하고, 그에 따라 상기 권선(2.1 내지 2.n)에 의해서 상기 조리 기구 물품(5)에 제공되는 열의 균형을 이루는 단계;
    - 상기 가열 파워 전달 요소(2)의 하나 이상의 권선(2.1 내지 2.n)을 위한 듀티 사이클을 결정하는 것에 의해서 동작 사이클을 확정하는 단계로서, 상기 듀티 사이클은 상기 각각의 권선(2.1 내지 2.n)의 활성화 시간을 규정하고, 상기 듀티 사이클은, 상기 동작 사이클 내에서 상기 각각의 권선(2.1 내지 2.n)에 제공되는 평균 전력이 상기 권선(2.1 내지 2.n)과 연관된 리스케일링된 전력과 동일하도록 또는 본질적으로 동일하도록, 선택되는, 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가열 파워 전달 요소(2)의 권선(2.1 내지 2.n)은 동일한 또는 본질적으로 동일한 주파수를 갖는 AC 전류에 의해서 파워를 공급 받는, 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 동작 사이클은 다수의 시간 슬롯으로 단편화되고, 상기 동작 사이클의 제1 시간 슬롯의 길이는, 적어도 하나의 권선(2.1 내지 2.n)과 연관된 상기 리스케일링된 전력이, 상기 제1 시간 슬롯의 지속시간의 몫을 곱한 상기 제1 시간 슬롯 내에 상기 권선(2.1 내지 2.n)에 제공된 전력 및 동작 사이클을 기초로 얻어지도록, 결정되는, 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 사이클의 시작에서, 활성화된 권선(2.1 내지 2.n)의 수가 가장 많고 후속 시간 슬롯에서 감소되는, 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    총 전력이 확정되고, 상기 총 전력이 상기 활성 권선들(2.1 내지 2.n) 사이에서 분배되는, 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동일한 리스케일링된 전력을 갖는 권선(2.1 내지 2.n)이 상기 동작 사이클에서 동시에 그리고 동일한 지속 시간으로 파워를 공급 받는, 방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 사이클은 다수의 시간 슬롯으로 단편화되고, 하나의 동작 사이클에 포함되는 시간 슬롯의 수는 상기 권선(2.1 내지 2.n)과 연관된 상이한 리스케일링된 전력 값들의 수에 상응하는, 방법.
  15. 제8항 또는 제14항에 있어서,
    상기 조리 기구 물품(5)과 상기 권선(2.1 내지 2.n) 사이의 유도적 커플링이 평가되고, 불량 커플링에 의해서 유발된 파워 감소가 특정 문턱값을 초과하는 경우에, 권선(2.1 내지 2.n)이 비활성화되는, 방법.
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