KR20240013567A - 유도가열 조리장치 - Google Patents

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KR20240013567A
KR20240013567A KR1020220091287A KR20220091287A KR20240013567A KR 20240013567 A KR20240013567 A KR 20240013567A KR 1020220091287 A KR1020220091287 A KR 1020220091287A KR 20220091287 A KR20220091287 A KR 20220091287A KR 20240013567 A KR20240013567 A KR 20240013567A
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윤창선
이현관
강경수
함샘
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에스케이매직 주식회사
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Abstract

본 발명은, 외부로부터 입력된 교류전원 내 잡음을 차단하는 필터부, 상기 필터부에 병렬로 연결된 복수의 정류부, 상판에 안착되는 용기를 전자기 유도를 이용하여 가열하는 복수의 워킹코일, 및 상기 워킹코일 각각에 연결되어, 상기 워킹코일을 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 제공하는 복수의 구동회로를 포함하되, 상기 정류부 각각에는 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지를 포함한 적어도 하나의 상기 구동회로가 연결되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치를 제공한다.

Description

유도가열 조리장치 {COOKING APPARATUS USING INDUCTION HEATING}
본 발명은, 유도가열 조리장치에 관한 것으로, 구체적으로는 복수의 토폴로지를 갖는 유도가열 조리장치에 관한 것이다.
음식을 가열하기 위한 조리장치로서, 종래에는 가스를 연료로 하는 가스레인지가 널리 사용되었으나, 최근에는 전기를 이용하여 피가열 물체를 가열하는 장치가 등장하고 있다.
전기를 이용하여 피가열 물체를 가열하는 방식은, 저항가열방식, 아크가열방식, 유도가열방식, 유전가열방식, 적외선가열방식 등이 있다.
그 중 유도가열방식(induction heating)은 전자기 유도를 이용하여 금속 성분의 피가열 물체를 가열시키는 방식으로서, 워킹코일에 소정 크기의 고주파의 교류전력이 인가되면, 워킹코일 주변에 발생하는 자계(磁界)를 이용하여 금속 성분으로 이루어진 피가열 물체에 와전류(eddy current)를 발생시키고, 금속의 저항에 의해 발생된 줄열(joule heating)이 피가열 물체 자체를 가열하는 방식이다.
유도가열방식의 조리장치는 피가열 물체 자체만 가열되고, 피가열 물체가 안착되는 상판은 가열되지 않으며, 피가열 물체가 유도가열 조리장치의 상판에서 이탈하면 워킹코일 주변의 유도 자계가 소멸되면서 피가열 물체의 발열도 중단되기 때문에, 유도가열 조리장치의 상판의 온도가 다른 방식의 조리장치에 비하여 상대적으로 낮은 온도로 유지되기 때문에, 안전하고 에너지효율이 높으며, 피가열물체를 짧은 시간 내에 빠르게 가열할 수 있는 장점이 있다.
다만, 여러 개의 워킹코일을 가진 유도가열 조리장치에서, 여러 개의 워킹코일을 구동하기 위한 회로기판을 공용화하기 위한 요구되고 있다. 왜냐하면, 여러 개의 워킹코일의 구동을 하거나 이의 동작을 제어하기 위해 여러 개의 회로기판을 마련하는 경우, 재료비가 증대되고, 생산성과 조립성이 저하되기 때문이다.
따라서, 이러한 문제를 해소하기 위한 필요 기술의 제시가 요구되고 있는 실정이다.
KR 10-1735754 B1 KR 10-0179529 B1
본 발명은, 하나의 회로기판에 여러 개의 워킹코일을 구동하거나 제어하기 위한 회로기판을 공용화함으로써, 재료비를 절감하고, 생산성 및 조립성을 향상시킬 수 있는 유도가열 조리장치를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 외부로부터 입력된 교류전원 내 잡음을 차단하는 필터부, 상기 필터부에 병렬로 연결된 복수의 정류부, 상판에 안착되는 용기를 전자기 유도를 이용하여 가열하는 복수의 워킹코일, 및 상기 워킹코일 각각에 연결되어, 상기 워킹코일을 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 제공하는 복수의 구동회로를 포함하되, 상기 정류부 각각에는 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지를 포함한 적어도 하나의 상기 구동회로가 연결되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치를 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 구동회로는, 상기 정류부에서 정류된 신호를 평활화하여 직류신호로 변환하는 평활부, 및 상기 평활부에 의해 변환된 직류신호를 이용하여, 상기 워킹코일에 소정 주파수의 교류신호를 인가하는 인버터부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 적어도 하나의 상기 구동회로는 상기 스위칭 토폴로지의 종류에 따라 그룹화되고, 그룹화된 상기 구동회로 별로 상기 정류부 각각에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따라, 일 그룹화된 상기 구동회로에 연결된 상기 워킹코일은, 상기 상판의 일측에 배치되고, 또 다르게 일 그룹화된 상기 구동회로에 연결된 상기 워킹코일은, 상기 상판의 또 다른 일측에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 필터부, 상기 복수의 정류부, 그리고 상기 복수의 구동회로는 하나의 회로기판에 마련될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 정류부는, 공통 접지를 가질 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 구동회로의 스위칭소자의 개폐 동작을 제어하여, 상기 워킹코일에 대한 출력을 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 복수의 정류부 및 상기 제어부는 공통 접지를 가질 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 구동회로의 개수와 상기 워킹코일의 개수는 서로 동일하되, 상기 구동회로의 개수는, 상기 정류부의 개수와 동일하거나 그 이상일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 워킹코일의 주변에 위치하여, 금속성분의 상기 용기를 감지하기 위한 금속감지센서부, 및 상기 금속감지센서부를 이용하여 상기 용기를 감지한 경우, 상기 워킹코일을 이용하여 상기 용기가 유도가열 가능한 가열용기인지 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 금속감지센서부를 이용하여 상기 용기가 금속성분을 함유하고 있는지 판단하는 금속감지센서제어부와, 상기 워킹코일을 이용하여 상기 용기가 상기 가열용기인지 판단하는 워킹코일제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 워킹코일에 전원을 인가하지 않고, 상기 금속감지센서부를 이용하여 상기 용기가 금속성분을 함유하고 있는지 판단하고, 상기 금속감지센서부를 이용하여 상기 용기가 금속성분을 함유한 것으로 판단한 경우에만, 상기 워킹코일에 공진전류를 인가하고, 상기 워킹코일로부터 계측된 출력전류 또는 출력전압을 근거로 상기 용기가 유도가열 가능한 가열용기인지 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치는 하나의 회로기판에 여러 개의 워킹코일을 구동하거나 제어하기 위한 회로기판을 공용화함으로써, 재료비를 절감할 수 있음은 물론, 생산성 및 조립성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치의 상면을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 유도가열 조리장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치의 구성도이다.
도 4는 도 3의 회로도에 관한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 워킹코일어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치의 제어 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속감지센서부를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속감지센서부의 블록도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치의 금속감지센서부에서 계측된 주파수 변화에 따른 전압 이득을 나타낸 도면이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치의 워킹코일에서 계측된 출력전류를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치의 상면을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치(100)는, 함체 형상의 본체와, 본체와 결합되어 본체를 덮는 커버를 포함할 수 있다.
커버는 피가열 물체인 용기가 안착되는 상판(100a)를 포함할 수 있으며, 여기서, 상판(100a)은 특별히 한정하지 않으나 세라믹 글래스 등과 같은 강화 유리 재질로 이루어질 수 있다.
유도가열 조리장치(100)의 본체 내부 수용공간 중 상판(100a)의 하부에는, 상판(100a)에 안착된 피가열 물체인 용기를 가열하기 위한 워킹코일(151)을 포함한 워킹코일어셈블리(150)가 하나 또는 둘 이상 마련될 수 있다.
또한, 상판(100a)의 하부에는, 사용자로부터 각종 입력을 받기 위한 사용자입력부(121)와, 유도가열 조리장치(100)에 대한 각종 정보를 출력하기 위한 출력부(122)를 포함한 입출력패널(120) 등이 마련될 수 있다.
입출력패널(120)은 통상 터치패널로 구현되되, 도 1에 도시한 바와 같이, 입출력패널(120)에는 각종의 문자나 이미지 따위가 미리 인쇄되어 있을 수 있다. 이에 따라, 사용자는 이를 참고하여 터치입력 등으로 각종 조작명령을 입력할 수 있고, 또 유도가열 조리장치(100)는 발광수단의 점멸 동작만으로도 다양한 정보를 출력할 수 있다.
물론, 본 발명은 입출력패널(120)의 구현형태를 터치패널로 특별히 한정하지 않는다.
유도가열 조리장치(100)는 사용자입력부(121)를 통해 사용자로부터 화구(101~104) 중 적어도 하나에 대한 선택입력과, 선택된 적어도 하나의 화구(101~104)에 대한 화력의 강도를 입력받아, 사용자입력에 따른 강도로 선택된 화구(101~104)에 해당하는 전력을 적어도 하나의 워킹코일어셈블리(150)(또는 이에 포함된 워킹코일(151))로 공급할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 전원부(1)가 외부로부터 공급받은 상용의 전원(일 예로 110V ~ 220V)을 이용하여, 사용자입력에 따라 선택된 적어도 하나의 화구 중 적어도 하나의 워킹코일어셈블리(150)(또는 이에 포함된 워킹코일(151))에 전력 공급을 제어함으로써, 사용자입력에 따른 화력으로 상판(100a)에 안착된 피가열 물체인 용기를 가열할 수 있다.
여기서, 하나의 화구(101~104)에는 하나 또는 둘 이상의 워킹코일어셈블리(150)가 마련될 수 있으며, 본 발명은 특별히 한정하지 않으나, 일 실시예에 따라, 제어부(140)는 사용자입력에 따라 선택된 화구(101~104)를 가열할 때, 하나의 화구(101~104)에 포함된 모든 워킹코일(151)을 가열하거나, 또는 하나의 화구(101~104)에 포함된 모든 워킹코일(151) 중 일부, 특히 용기가 안착된 부분만 가열할 수도 있다. 이때, 제어부(140)는 사전적으로 가열용기를 감지 또는 식별할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는, 유도가열 조리장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 수단으로서, 유도가열 조리장치(100)의 각 구성요소와 연동하여 각종 응용 프로그램을 실행하고, 그와 관련된 동작을 수행토록 할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 유도가열 조리장치(100)의 구성요소들을 통해 입출력되는 신호 또는 데이터 따위를 처리하거나, 저장부(미도시)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 유도가열 조리장치(100)의 각종 동작을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 상기 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 유도가열 조리장치(100)의 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있음은 물론이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어부(140)는 자동으로 또는 사용자입력에 따라 선택된 화구(101~104)에 전원을 인가하여, 사용자입력에 따른 화력으로 상판(100a) 위에 안착된 피가열 물체인 용기를 유도가열방식으로 가열할 수 있다.
도 1의 미설명도면부호 105a, 105b, 106a, 106b는 화구선택출력부로서, 화구(101~104)나 워킹코일(151)이 용기에 의해 가려져, 화구(101~104)나 워킹코일(151)의 상태를 외부에서 육안으로 확인할 수 없기 때문에, 사용자에 의해 선택되거나, 또는 유도가열 조리장치(100)에 의해 자동으로 선택된 화구(101~104) 또는 워킹코일(151)에 대한 사용자의 시인성을 확보하기 위한 수단으로서, 해당하는 화구(101~104)나 워킹코일(151)의 현재 상태, 일 예로, 현재 가열 중인지 또는 현재 잔열이 있는지 여부를 표시할 수도 있으며, 나아가 해당하는 화구(101~104)나 워킹코일(151)의 온도센서(153)에 의해 측정된 온도에 따라 색상을 달리하여 표시할 수도 있다.
물론, 화구(101~104)나 워킹코일(151)의 위치를 중심으로 좌우 양측에 마련된 한 쌍의 화구선택출력부(105a, 105b, 106a, 106b)는 서로 표시 동작이 연동되어, 사용자는 다양한 위치에서 용기에 의해 가려지지 않고 화구선택출력부(105a, 105b, 106a, 106b)를 육안으로 확인할 수 있게 할 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치의 구성도이고, 도 4는 도 3의 회로도에 관한 예시도이다.
도 3 및 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치(100)는, 외부의 상용 전원을 입력받는 전원부(1)와, 전원부(1)를 통해 외부로부터 입력된 교류전원 내 잡음을 차단하는 필터부(3)와, 필터부(3)에 병렬로 연결된 복수의 정류부(4)와, 상판(100a)에 안착되는 용기를 전자기 유도를 이용하여 가열하는 복수의 워킹코일(101a, 101b, 103a)과, 상기 워킹코일(101a, 101b, 103a) 각각에 연결되어, 상기 워킹코일(101a, 101b, 103a)을 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 제공하는 복수의 구동회로(11a, 11b, 13a)를 포함하되, 상기 정류부(4) 각각에 적어도 하나의 상기 구동회로(11a, 11b, 13a)가 연결될 수 있다.
이때, 구동회로(11a, 11b, 13a)는, 정류부(4)와 워킹코일(101a, 101b, 103a) 사이에 연결되어, 후술하는 바와 같이, 직렬로 연결된 평활부(111a, 111b, 131a)와 인버터(112a, 112b, 132a)를 포함할 수 있다.
이하, 각 구성요소에 대해 살펴보기로 한다.
필터부(3)는 전원부(1)를 통해 외부로부터 공급받은 상용의 전원, 일 예로 교류전원에 포함된 잡음을 차단하여, 후단에 연결된 구동회로(11a, 11b, 13a)에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 필터부(3)는 교류전원에 포함된 잡음을 차단하기 위한 필터로서, 일 예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 인덕터와 적어도 하나의 캐패시터의 조합으로 이루어져, 고조파를 차단하고 기 설정된 주파수(일 예로, 50 ~ 60Hz)의 전원만 통과하도록 할 수 있다.
필터부(3)는 EMI(ElectroMagnetic Interferernce)필터일 수 있으나, 본 발명은 이를 반드시한정하는 것은 아니다.
또한, 전원부(1)에 인가되는 외부의 전원으로부터, 그 후단에 연결된 필터부(3), 정류부(4), 및/또는 구동회로(11a, 11b, 13a) 등을 보호하기 위해, 전원부(1)의 후단 또는 필터부(3)의 전단에는 보호회로(2)가 연결될 수 있다.
즉, 보호회로(2)는 전원부(1)에 인가된 과전류 따위에 의해, 그 후단에 연결된 회로의 파손 등을 방지하기 위한 것으로서, 적어도 하나의 퓨즈(F), 릴레이(R), 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 정류부(4)는 필터부(3)의 후단에 연결되어, 교류전원을 직류전원으로 변환하기 위해 사전적으로 양과 음의 값을 모두 갖는 양방향의 전류를 단방향의 전류로 변환할 수 있고, 이를 위해 반파정류 또는 전파정류를 할 수 있다.
본 발명은 특별히 한정하지 않으나, 정류부(4)는 바람직한 일 예로서 브릿지다이오드를 포함하여 교류전원을 전파정류할 수 있다.
정류부(4)를 통과하여 정류된 교류전원은 큰 맥동분을 포함하기 때문에, 맥동분을 감소시켜 매끄러운 직류전원으로 변환하기 위해, 정류부(4)의 후단에는 평활부(111a, 111b, 131a)가 연결될 수 있다.
정류부(4)의 후단에 연결된 평활부(111a, 111b, 131a)는 정류부(4)의 출력단자에 병렬로 연결된 적어도 하나의 캐패시터(C1, C2, C3)를 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한하는 것은 아니며, 정류부(4)의 출력단자에 직렬로 인덕터(L1, L2)나 저항(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
인버터(112a, 112b, 132a)는 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함할 수 있고, 스위칭 소자를 포함한 인버터(112a, 112b, 132a)는, 후단에 연결된 워킹코일(101a, 101b, 103a)을 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 제공할 수 있다.
여기서, 스위칭소자는 특별히 한정하지 않으나, 일 예로 극성 접합 트랜지스터(BJT; Bipolar Junction Transistor), 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET; Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT; Insulated Gate Bipolar Transistor), 사이리스터(thyristor) 등일 수 있다.
이때, 인버터(112a, 112b, 132a)가 이에 연결된 워킹코일(101a, 101b, 103a)을 통해 비교적 높은 전력을 출력하고자 할 때, 둘 이상의 스위칭 소자를 포함할 수 있으며, 스위칭 구동방식에 따라 하프 브리지(half bridge) 또는 풀 브리지(full bridge) 등으로 구현될 수 있으나, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
물론, 둘 이상의 스위칭 소자(Q31, Q32)를 포함한 인버터(130a)에 연결된 워킹코일(103a)은, 상대적으로 다른 워킹코일(101a, 101b)에 비하여 높은 전력을 출력할 수 있다. 다시말해, 하나의 스위칭 소자(Q1, Q2)를 포함한 인버터(112a, 112b)에 연결된 워킹코일(101a, 101b) 각각은, 상대적으로 다른 워킹코일(103a)에 비하여 낮은 전력을 출력할 수 있다.
이에 본 명세서에서는, 상대적으로 낮은 전력을 출력하는 워킹코일(101a, 101b)을 제1 워킹코일이라 칭하고, 이에 연결된 인버터(112a, 112b)를 제1 인버터, 그리고 이를 포함한 구동회로(11a, 11b)를 제1 구동회로라 칭한다. 또한, 이와 반대로 상대적으로 높은 전력을 출력하는 워킹코일(103a)을 제2 워킹코일이라 칭하고, 이에 연결된 인버터(132a)를 제2 인버터, 그리고 이를 포함한 구동회로(13a)를 제2 구동회로라 칭한다.
또한, 본 명세서에서 사용하는 용어 중 구동회로(11a, 11b, 15)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 평활부(111a, 111b, 131a)와 인버터(112a, 112b, 132a)를 포함하는 것을 가리킬 수 있다.
제어부(140)는 워킹코일(101a, 101b, 103a)의 출력 레벨에 따른 소정의 주기를 가진 스위칭신호를 생성하여, 상기 스위칭신호를 인버터(112a, 112b, 132a)에 포함된 스위칭소자(Q1, Q2, Q31, Q32)에 인가할 수 있다.
스위칭소자(Q1, Q2, Q31, Q32)는 제어부(140)에 의해 인가된 스위칭신호에 따라 개폐(on/off)동작을 할 수 있고, 이에 따라 인버터(112a, 112b, 132a)는 전단에 입력된 평활화된 신호를 소정의 주파수를 가진 구동신호를 생성하여 워킹코일(101a, 101b, 103a)에 인가할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 사용자입력부(121)를 통해 선택 입력된 적어도 하나의 화구(101~104)에 대응하는 워킹코일(101a, 101b, 103a)에 연결된 인버터(112a, 112b, 132a)의 구동신호에 따라 피가열 물체를 가열할 수 있으며, 이때 사용자입력에 따른 화력의 강도(또는 출력 레벨)에 따라, 제어부(140)는 소정의 주기를 가진 스위칭신호를 생성하여 해당하는 인버터(112a, 112b, 132a)의 스위칭소자(Q1, Q2, Q31, Q32)에 인가함으로써 워킹코일(101a, 101b, 103a)의 출력을 조절할 수 있다.
일반적으로, 유도가열 조리장치에서는 화구의 배치에 따라, 어느 일측에 배치된 화구들(101, 102)의 출력을 위한 회로기판과 또 다른 일측에 배치된 화구들(103, 104)의 출력을 위한 회로기판은 서로 분리 구성되되, 각 회로기판에는 필터부(3), 정류부(4), 그리고 복수의 구동회로(11a, 11b, 13a)가 구현되고, 분리 구현된 회로기판들은 각각에 마련된 커넥터를 통해 서로 케이블 따위로 연결되어, 제어부(140)의 스위칭신호가 인버터(112a, 112b, 132a)에 인가될 수 있다. 그러나 이러한 경우 생산성과 조립성이 떨어지고, 재료비가 상승하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치(100)의 본체 내부에는 회로기판(일 예로 부품이 실장된 인쇄회로기판(PCB; rited Circuit Board)이나 인쇄회로기판어셈블리(PCBA; Printed Circuit Board Assembly))이 마련될 수 있고, 하나의 회로기판에는 필터부(3), 정류부(4), 그리고 복수의 구동회로(11a, 11b, 13a)가 구현되어, 재료비를 절감할 수 있음은 물론, 생산성과 조립성을 향상시킬 수 있다.
그러나 이렇게 하나의 회로기판으로 복수의 모듈을 통합하기 위해, 도 2에 도시한 바와 같이, 하나의 회로기판에 필터부(3)와 그 후단에 연결된 정류부(4), 그리고 정류부(4)에 병렬로 연결된 구동회로(11a, 11b, 13a)를 배치 구현할 수 있으나, 이렇게 하나의 정류부(4)에 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지가 병렬로 연결되는 경우, 제어부(140)에 의해 생성된 스위칭신호가 인가되는 스위칭 영역의 회로 설계가 복잡한 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치(100)는, 하나의 회로기판에 필터부(3)와 정류부(4), 그리고 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지를 포함한 구동회로(11a, 11b, 13a)가 구현될 수 있으며, 이때, 도 3에 도시한 바와 같이, 스위칭 토폴로지의 종류에 따라 구동회로(11a, 11b, 13a)는 그룹화되고, 그룹화된 구동회로(11a, 11b, 13a) 각각에 상응하는 복수의 정류부(4)가 필터부(3)의 후단에 병렬로 연결될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치(100)는 복수의 정류부(4)를 포함하되, 정류부(4) 각각에는 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지를 포함한 구동회로(11a, 11b, 13a)가 연결될 수 있다.
서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지는 인버터(112a, 112b, 132a)에 연결된 워킹코일(101a, 101b, 103a)의 형상, 출력 전력 또는 자기장세기 등이 상이하여, 인버터(112a, 112b, 132a)에 포함된 소자들의 종류, 배치, 또는 용량 등이 상이한 것으로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 워킹코일(101a, 101b)과 제2 워킹코일(103a)은 용량이 서로 상이(제2 워킹코일(103a)의 용량이 제1 워킹코일(101a, 101b)에 비하여 상대적으로 크다)하고, 이에 따라 이를 구동하기 위한 제1 인버터(112a, 112b)와 제2 인버터(132a)는 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지를 가질 수 있다.
이에 따라, 도 4에 도시한 바와 같이, 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지를 가진 제1 인버터(112a, 112b)와, 제2 인버터(132a) 각각에는 제1 정류부(14a)와 제2 정류부(14b)가 병렬로 연결될 수 있다.
여기서, 동종의 스위칭 토폴로지를 가진 제1 인버터(112a, 112b) 복수 개는 하나의 제1 정류부(14a)에 병렬로 연결될 수 있다.
즉, 구동회로(11a, 11b, 13a)의 개수와 워킹코일(101a, 101b, 103a)의 개수는 서로 동일하지만, 하나의 회로기판에 구현된 구동회로(11a, 11b, 13a)의 개수는 정류부(4)의 개수와 동일하거나 그 이상일 수 있다.
이렇게 하나의 회로기판에 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지를 갖는 인버터(112a, 112b, 132a)와, 그 종류별로 마련된 복수의 정류부(4)를 모두 포함하되, 이때, 본 발명은 특별히 한정하지 않지만, 복수의 워킹코일(101a, 101b, 103a)은 종류별로 상판(100a)에 정렬되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따라, 일 그룹화된 제1 구동회로(11a, 11b)에 연결된 제1 워킹코일(101a, 101b)는 상판(100a)의 일측에 배치되고, 또 다른 일 그룹화된 제2 구동회로(15)에 연결된 제2 워킹코일(105)는 상판(100a)의 또 다른 일측에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치(100)는, 종래 유도가열 조리장치와 다르게, 하나의 회로기판에 스위칭 토폴로지의 종류에 따라 복수의 정류부(4)가 마련되고 각각의 정류부(4)에 적어도 하나의 인버터(112a, 112b, 132a)에 연결되어 있기 때문에, 제어부(140)가 인버터(112a, 112b, 132a)의 스위칭소자(Q1, Q2, Q31, Q32)에 스위칭신호를 인가할 때, 복수의 정류부(4) 각각은 공통접지를 갖는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는 상기 인버터(112a, 112b, 132a)에 스위칭신호를 인가하는 제어부(140) 역시, 상기 정류부(4)의 공통접지와 접지를 공유할 수 있다. 즉, 도 4의 도면부호 G1과 G2는 공통의 접지를 가질 수 있고, 이에 제어부(140)의 접지(미도시) 역시 공통일 수 있다. 이에 따라 제어부(140)가 스위칭 토폴로지의 종류에 따른 스위칭신호를 생성하고 스위치소자에 인가할 때, 스위칭 영역의 회로 설계가 용이한 장점이 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 워킹코일어셈블리를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치의 제어 블록도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 워킹코일어셈블리(150)는, 상판(100a) 위에 안착되는 용기에 대하여 전자기 유도를 이용하여 가열하는 워킹코일(151)과, 상판(100a) 위에 안착된 용기를 감지하기 위해, 구체적으로 둘 이상의 워킹코일(151) 중 적어도 하나 위에 용기가 안착되어 있는지 감지하기 위해, 워킹코일(151)의 주변에 위치 금속성분의 용기를 감지하기 위한 금속감지센서부(152)를 포함할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는, 금속감지센서부(152)를 이용하여 용기를 감지할 수 있고, 용기를 감지한 경우 워킹코일(151)을 이용하여 용기가 유도가열 가능한 가열용기인지 판단할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는, 기능에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 사용자로부터 각종 입력을 받아 사용자입력을 처리하거나, 유도가열 조리장치(100)의 구성요소들을 통해 입출력되는 신호나 데이터 따위를 처리하여 유도가열 조리장치(100)의 각종 동작을 제어하는 메인제어부(141)와, 메인제어부(141)와 워킹코일(151) 사이에서 금속감지센서부(152)를 이용하여 상판(100a) 위에 안착된 용기가 금속성분을 함유하고 있는지 판단하는 금속감지센서제어부(143)와, 메인제어부(141)와 금속감지센서부(152) 사이에서 피가열 물체인 용기를 가열하기 위해 사용자입력에 따른 화력에 따라 워킹코일(151)에 교류전압 또는 교류전류를 인가하거나, 또는 워킹코일(151)을 이용하여 상판(100a) 위에 안착된 용기가 가열용기인지 판단하는 워킹코일제어부(142)로 나누어 구현될 수 있다.
금속감지센서제어부(143)는 금속감지센서부(152)와 관련된 일체의 동작을 관제할 수 있고, 워킹코일제어부(142)는 워킹코일(151)과 관련된 일체의 동작을 관제할 수 있어서, 금속감지센서제어부(143)와 워킹코일제어부(142)는 수행하는 역할이나 기능에 따라 구분될 수 있지만, 본 발명은 이에 한하는 것은 아니어서, 본 명세서에서는 제어부(140)로 통칭하여 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이, 워킹코일어셈블리(150)는 전원부(1)에 의해 공급된 전력에 의해 전자기 유도를 발생할 수 있도록 전도체인 전선이 소정 방향으로 소정 횟수만큼 권취되어 형성되는 워킹코일(151)과, 워킹코일(151)의 내측에 마련된 금속감지센서부(152)를 포함할 수 있다.
전선이 권취된 워킹코일(151)의 형태는 두께가 얇은 원형, 타원형 또는 다각형 등일 수 있으며, 본 발명은 특별히 한정하지 않으나, 타원형 또는 디스크(disc)형일 수 있다.
워킹코일(151)은 전원부(1)에 의해 외부로부터 공급받은 상용의 전원을 이용하여 전자기 유도를 발생할 수 있는 것이면 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다. 도면에 도시하지 않았으나, 워킹코일(151)의 하부에는 자성시트, 일 예로 페라이트 시트가 마련될 수 있고, 자성시트는 워킹코일(151)에 의해 생성된 자속을 하부로 향하는 것을 차단하여, 워킹코일(151)에서 생성되는 자속밀도를 증가시킬 수 있다.
또한, 워킹코일(151)의 내측에 마련된 금속감지센서부(152)는 주변에 금속성분을 함유하고 있는 용기를 감지할 수 있다. 금속감지센서부(152)는 워킹코일(151)의 주변에 위치할 수 있으나, 워킹코일어셈블리(150)의 크기를 소형화하기 위해 워킹코일(151)의 내측에 위치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는, 후술하는 바와 같이, 상판(100a) 위에 안착된 용기가 워킹코일(151)을 이용하여 유도가열 가능한 가열용기인지 판단하기 이전에, 사전적으로 상판(100a)에 안착된 용기가 금속성분을 함유하고 있는 용기인지 판단할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속감지센서부(152)는, 유도가열 조리장치(100)의 상판(100a) 하부에 마련된 워킹코일(151)의 내측에 위치할 수 있고, 워킹코일(151)의 내측에 위치한 금속감지센서부(152)는 주변, 구체적으로 상판(100a) 위에 안착된 용기가 금속성분을 함유한 것인지 감지할 수 있다.
이때, 워킹코일(151)의 내측에 위치한 금속감지센서부(152)는, 워킹코일(151)의 높이와 동일하거나 그 이하의 높이로 마련되어, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치(100)가 워킹코일(151) 및 금속감지센서부(152)를 이용하여 용기를 감지할 때, 동일한 조건에서 감지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상판(100a) 위에 안착된 용기가 금속성분을 함유한 것인지를 판단하기 위한 금속감지센서부(152)는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 자성코어(1522)와, 자성코어(1522) 상에 위치한 전도체인 전선이 소정 방향으로 소정 횟수만큼 권취되어 형성된 센서코일(1523)을 포함할 수 있고, 자성코어(1522)와 센서코일(1523) 간에 전기적인 연결을 차단하기 위해, 자성코어(1522)와 센서코일(1523) 사이에는 절연체(1521)가 개재될 수 있다(도 7 참조).
이때, 센서코일(1523)의 형태는 두께가 얇은 원형, 타원형 또는 다각형 등일 수 있으며, 본 발명은 특별히 한정하지 않으나, 타원형 또는 디스크(disc)형일 수 있다.
또한, 센서코일(1523)의 하부에 마련된 자성코어(1522)는 일 예로 페라이트 시트일 수 있으며, 센서코일(1523)로부터 생성된 자속을 이용하여 금속물질을 감지할 때, 자속이 하부로 향하는 것을 차단함으로써, 센서코일(1123)의 하부에 위치한 금속물질에 영향을 받지 않도록 하고, 아울러, 센서코일(1523)에서 생성되는 자속밀도를 증가시켜 인덕턴스를 보강함으로써, 오감지를 방지함과 동시에 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 금속감지센서부(152)는 자성코어(1522)의 하부에서 이를 지지하기 위한 회로기판(1521)을 더 포함할 수 있다. 즉, 금속감지센서부(152)는 회로기판(1521), 자성코어(1522) 및 센서코일(1523)이 순차로 적층될 수 있으며, 회로기판(1521)은 도 8에 도시한 회로를 구성하기 위한 단자와, 캐패시터(1524)와 같은 소자가 마련될 수 있다.
즉, 제어부(140)는 금속감지센서부(152)를 이용하여, 상판(100a) 위에 안착된 용기가 금속성분을 함유한 것인지 판단하기 위해, 도 8에 도시한 바와 같은 구성을 가질 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속감지센서부(152)는 센서코일(1523)과 캐패시터(1524)를 포함할 수 있고, 이때 센서코일(1523)과 캐패시터(1524)는 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으나, 일 예로 센서코일(1523)과 캐패시터(1524)는 병렬로 연결되어 병렬공진회로(LC)를 구성할 수 있다. 여기서, 병렬공진회로(LC)는 센서코일(1523)과 캐패시터(1524)가 병렬로 연결될 수 있으며, 여기서 센서코일(1523)은 인덕터(L)와, 인덕터(L)의 내부 저항(Rs)가 직렬로 연결된 것으로 등가될 수 있다.
이에 따라 제어부(140)는 병렬공진회로(LC)에 공진전압을 인가하고, 병렬공진회로(LC)로부터 계측된 출력전압을 이용하여 금속감지센서부(152)의 주변의 용기가 금속성분을 함유하고 있는지 판단할 수 있다. 즉, 병렬공진회로(LC)에 입력단자를 이용하여 전압을 인가함으로써 발생된 공진전압을 출력단자를 이용하여 계측함으로써, 용기에 금속성분의 함유 여부를 판단할 수 있다.
만약, 금속감지센서부(152)의 주변에 금속물질이 위치한 경우, 병렬공진회로(LC)의 임피던스 변화로 이득이 낮아져 공진 전압이 높아질 수 있다. 따라서, 제어부(140)는 병렬공진회로(LC)의 출력전압의 크기가 기 설정된 기준값 이상이면 금속감지센서부(152)가 위치한 상판(100a) 위에 안착된 용기가 금속성분을 함유하고 있다고 판단할 수 있고, 이와 반대로 제어부(140)는 병렬공진회로(LC)의 출력전압의 크기가 기 설정된 기준값 미만이면 금속감지센서부(152)가 위치한 상판(100a) 위에 용기가 안착되어 있지 않음을 판단할 수 있다.
일 예로, 도 9a에 도시한 바와 같이, 상판(100a) 위에 용기가 안착되어 있을 때 주파수에 따른 전압이득변화(g1)와, 상판(100a) 위에 용기가 없을 때 주파수에 따른 전압이득변화(g2)를 나타내었을 때, 상판(100a) 위에 금속성분을 함유한 용기가 있을 때 전압이득이 감소함을 알 수 있다. 이를 이용하여 제어부는 출력전압의 크기에 따라 상판(100a) 위의 용기가 금속성분을 함유하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속감지센서부(152)가 용기의 유무에 따라 전술한 전압이득차이(용기가 있을 때 전압이득(또는 전압)이 감소하는 차이)를 갖기 위한 공진주파수로서, g1과 g2가 교차하는 주파수 f1 이하를 사용하는 것이 바람직하며, 그 중에서 상기 전압 이득 변화량이 가장 크게 발생하는, 즉 용기 유무에 따라 분별력이 가장 큰 f2 내지 f3를 사용하는 것이 가장 좋다.
이렇게 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 조리장치(100)는, 워킹코일(151)에 전원을 인가하지 않고, 먼저 워킹코일(151) 내측에 위치한 금속감지센서부(152)를 이용하여 상판(100a) 위에 용기가 안착되어 있는지 여부를 상시적으로 감지함으로써, 용기감지를 위한 전력을 추가로 소모하지 않고, 아울러 이때 워킹코일(151)에 연결된 릴레이를 동작시킴으로써 발생하는 소음을 억제할 수 있다.
만약, 제어부(140)가 금속감지센서부(152)를 이용하여 상판(100a) 위에 금속성분을 함유한 용기를 감지한 경우에는, 워킹코일(151)을 이용하여 해당 용기가 유도가열 가능한 용기(본 명세서에서는 유도가열 가능한 용기를 "가열용기"라고 약칭한다)인지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(140)가 금속감지센서부(152)를 이용하여 상판(100a) 위에 금속성분을 함유한 용기를 감지한 경우, 워킹코일(151)에 릴레이 따위와 같은 스위치를 이용하여 전원, 일 예로 공진전류를 인가하고, 워킹코일(151)로부터 출력되는 값, 일 예로 출력전류 및/또는 이의 위상을 근거로, 기 설정된 기준값과 비교하여, 금속성분을 함유한 용기가 유도가열 가능한 가열용기인지 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 워킹코일(151)로부터 출력되는 출력전류의 크기(또는 진폭)가 기 설정된 기준값 이상이면 상판(100a) 위에 안착된 금속성분을 함유한 용기가 유도가열을 할 수 있는 가열용기라고 판단할 수 있고, 이와 반대로 제어부(140)는 워킹코일(151)로부터 출력되는 출력전류가 기 설정된 기준값 미만이면 상판(100a) 위에 안착된 금속성분을 함유한 용기가 유도가열을 할 수 없는 비가열용기라고 판단할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 워킹코일(151)로부터 출력되는 출력전류의 위상이 기 설정된 기준값 이하이면 상판(100a) 위에 안착된 금속성분을 함유한 용기가 유도가열을 할 수 있는 가열용기라고 판단할 수 있고, 이와 반대로 제어부(140)는 워킹코일(151)로부터 출력되는 출력전류가 기 설정된 기준값 초과이면 상판(100a) 위에 안착된 금속성분을 함유한 용기가 유도가열을 할 수 없는 비가열용기라고 판단할 수 있다.
일 예로, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상판(100a) 위의 용기가 가열용기인 경우 출력전류의 크기(또는 피크(peak)값)가 비가열용기인 경우보다 커 기 설정된 크기기준값 이상일 수 있다. 제어부는 g1'의 피크값과 g2'의 피크값 사이의 기 설정된 크기기준값을 기준으로, 출력전류의 크기가 기 설정된 크기기준값 이상이면 용기를 가열용기로 판단할 수 있고, 출력전류의 크기가 기 설정된 크기기준값 미만이면 용기를 비가열용기로 판단할 수 있다.
또한, 출력전류의 위상은, 상판(100a) 위의 용기가 가열용기인 경우, 출력전류의 위상이 비가열용기인 경우보다 빨라서(또는 앞서), 기 설정된 위상기준값 이하일 수 있다. 이를 이용하여 제어부는 출력전류의 위상에 따라 상판(100a) 위의 용기가 비가열용기인지 또는 가열용기인지 판단할 수 있다.
일 예로, 도 9b에 도시한 바와 같이, 상판(100a) 위의 용기가 가열용기인 경우 임의의 시점 t0로부터 영점까지의 t1'이 t2'보다 작기 때문에, 제어부는 t1'과 t2' 사이의 기 설정된 위상기준값을 기준으로, 위상이 기 설정된 위성기준값 이하이면 용기를 가열용기로 판단할 수 있고, 위상이 기 설정된 위성기준값 초과이면 용기를 비가열용기로 판단할 수 있다.
도 9b에서 도면부호 g1'은 용기가 가열용기인 경우 워킹코일(151)의 출력전류를 시간영역에서 나타낸 그래프이고, 도면부호 g2'은 용기가 비가열용기인 경우 워킹코일(151)의 출력전류를 시간영역에서 나타낸 그래프이다.
한편, 전술한 바와 같이, 워킹코일(151)의 내측에는 금속감지센서부(152)가 워킹코일(151)과 같거나 그 이하의 높이로 마련될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따라 워킹코일(151)의 내측에는, 금속감지센서부(152) 이외에, 주변의 온도 특히 상판(100a) 위에 안착된 용기온도를 측정하는 온도센서(153)를 더 포함하거나, 또는 상기 용기의 온도에 따라 접점이 전환되는 온도스위치(154)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 제어부(140)는 온도센서(153) 또는 온도스위치(154)를 이용하여, 그 주변에 위치한 용기나 워킹코일(151) 등과 같은 구성요소가 기 설정된 온도 이상으로 과열된 것으로 판단한 경우, 워킹코일(151)에 전원 공급을 차단함으로써, 과열을 방지할 수 있다.
물론, 워킹코일(151)의 내측에 금속감지센서부(152), 온도센서(153) 및 온도스위치(154) 모두가 마련될 수도 있으며, 이 경우 제어부(140)는 용기 따위의 과열시 이중으로, 먼저 온도센서(153)에 의해 측정되는 값을 근거로 워킹코일(151)에 전원 공급을 차단할 수 있고, 차선으로 바이메탈을 이용한 온도스위치(154)에 의해 접점이 자동으로 전환됨으로써 워킹코일(151)에 전원 공급을 차단할 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 워킹코일(151)의 내측에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 금속감지센서부(152) 이외에, 온도센서(153)와, 온도스위치(154)가 더 마련될 수 있고, 이들의 배치는 특별히 한정하지 않으나, 디스크 형태의 워킹코일(151)의 내측 중 가운데 부분에는 온도센서(153)가 위치할 수 있고, 온도센서(153)의 위치를 중심으로 좌우 양측에는 온도스위치(154)와, 디스크 형태의 금속감지센서부(152)가 위치할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 전원부 2: 보호회로
3: 필터부 4: 정류부
11a, 11b, 13a: 구동회로 100: 유도가열 조리장치
101a, 101b, 103a: 워킹코일 111a, 111b, 131a: 평활부
112a, 112b, 132a: 인버터 100a: 상판
101~104: 제1 ~ 제4 화구
101a, 101b, 102a, 102b, 103a, 103b, 104a, 104b: 워킹코일어셈블리
105a, 105b, 106a, 106b: 화구선택출력부
120: 입출력패널 121: 사용자입력부
122: 출력부 140: 제어부
141: 금속감지센서제어부 142: 워킹코일제어부
150: 워킹코일어셈블리 151: 워킹코일
152: 금속감지센서부 1521: 회로기판
1522: 자성코어 1523: 센서코일
1524: 캐패시터 153: 온도센서
154: 온도스위치

Claims (10)

  1. 외부로부터 입력된 교류전원 내 잡음을 차단하는 필터부;
    상기 필터부에 병렬로 연결된 복수의 정류부;
    상판에 안착되는 용기를 전자기 유도를 이용하여 가열하는 복수의 워킹코일; 및
    상기 워킹코일 각각에 연결되어, 상기 워킹코일을 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 제공하는 복수의 구동회로;
    를 포함하되,
    상기 정류부 각각에는 서로 다른 종류의 스위칭 토폴로지를 포함한 적어도 하나의 상기 구동회로가 연결되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동회로는,
    상기 정류부에서 정류된 신호를 평활화하여 직류신호로 변환하는 평활부; 및
    상기 평활부에 의해 변환된 직류신호를 이용하여, 상기 워킹코일에 소정 주파수의 교류신호를 인가하는 인버터부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 구동회로는 상기 스위칭 토폴로지의 종류에 따라 그룹화되고, 그룹화된 상기 구동회로 별로 상기 정류부 각각에 연결되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    일 그룹화된 상기 구동회로에 연결된 상기 워킹코일은, 상기 상판의 일측에 배치되고,
    또 다르게 일 그룹화된 상기 구동회로에 연결된 상기 워킹코일은, 상기 상판의 또 다른 일측에 배치되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터부, 상기 복수의 정류부, 그리고 상기 복수의 구동회로는 하나의 회로기판에 마련되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 정류부는, 공통 접지를 갖는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동회로의 스위칭소자의 개폐 동작을 제어하여, 상기 워킹코일에 대한 출력을 제어하는 제어부;
    를 더 포함하되,
    상기 복수의 정류부 및 상기 제어부는 공통 접지를 갖는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동회로의 개수와 상기 워킹코일의 개수는 서로 동일하되,
    상기 구동회로의 개수는, 상기 정류부의 개수와 동일하거나 그 이상인 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 워킹코일의 주변에 위치하여, 금속성분의 상기 용기를 감지하기 위한 금속감지센서부; 및
    상기 금속감지센서부를 이용하여 상기 용기를 감지한 경우, 상기 워킹코일을 이용하여 상기 용기가 유도가열 가능한 가열용기인지 판단하는 제어부;
    를 포함하는 유도가열 조리장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 금속감지센서부를 이용하여 상기 용기가 금속성분을 함유하고 있는지 판단하는 금속감지센서제어부와, 상기 워킹코일을 이용하여 상기 용기가 상기 가열용기인지 판단하는 워킹코일제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 워킹코일에 전원을 인가하지 않고, 상기 금속감지센서부를 이용하여 상기 용기가 금속성분을 함유하고 있는지 판단하고,
    상기 금속감지센서부를 이용하여 상기 용기가 금속성분을 함유한 것으로 판단한 경우에만, 상기 워킹코일에 공진전류를 인가하고, 상기 워킹코일로부터 계측된 출력전류 또는 출력전압을 근거로 상기 용기가 유도가열 가능한 가열용기인지 판단하는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리장치.
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