KR20240030941A - 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법 - Google Patents

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이현관
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Abstract

본 발명은 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 개시에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법은, 기 설정된 화구 검출 우선순위에 기초하여, 용기가 놓여진 화구를 검출하는 자동 화구 선택 모드가 설정되는 설정 단계; 및 상기 설정 단계에서 용기가 검출되지 않은 경우에 설정된 상기 자동 화구 선택 모드를 해제하는 해제 단계를 포함하되, 상기 설정 단계는, 복수의 화구에서 용기가 검출된 경우, 기 설정된 화구 선택 우선순위에 기초하여 제1 우선순위의 화구를 선택하고, 상기 제1 우선순위의 화구에 대응되는 워킹 코일이 유도 가열되도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.

Description

유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법{INDUCTION HEATING DEVICE AND CONTROL METHOD OF THE INDUCTION HEATING DEVICE}
본 발명은 자동으로 화구를 선택할 수 있도록 하는 유도 가열 장치 및 유도가열 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
전기 레인지와 같은 유도 가열 장치는 고주파 전력을 코일에 인가할 때 코일 주변에 발생하는 자기장의 변화를 이용하여 피가열체에 유도 전류를 발생시켜 피가열체가 가열되도록 하는 방식으로 동작한다.
이러한 유도 가열 장치 중 전기 레인지는 수용 공간이 형성된 본체와, 수용 공간에 장착되어 용기의 하측에서 유도 전류를 형성하되 서로 독립적으로 동작되는 적어도 하나 이상의 화구와, 적어도 하나 이상의 화구들 각각은 적어도 하나 이상의 워킹 코일, 워킹 코일에 전류를 공급하는 인버터 회로를 포함한다.
교류로 입력되는 외부 전원을 정류하여 직류로 변환시키는 정류 회로와, 정류 회로에서 출력되는 직류 전원을 스위칭 소자의 스위칭 동작을 통해 고주파 교류전원으로 변환시키는 인버터 회로를 포함한다.
종래 기술의 일 실시예에 따른 3화구를 포함한 전기 레인지는, 2화구를 하나의 세트로 하는 세트별로 설계되는 PCBA(Printed Circuit Board Assembly) 및 세트별로 설계되는 MCU(Micro Control Unit)를 포함한다. 이러한 3화구를 포함한 전기 레인지가 2개 이상의 MCU로 구성되는 경우, 세트 출력 제어와 화구간 간섭 소음 개선에 어려움이 있으며, 2개 이상의 MCU 사용으로 재료비 상승되는 문제점이 있다.
종래 기술의 일 실시예에 따른 3화구를 포함한 전기 레인지는 세트로 구분되는 화구를 각각 제어하기 위한 2개의 MCU가 하나의 화구당 2개의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자가 적용된 하프 브리지 방식의 인버터 회로를 구비하고 있다. 이러한 하프 브리지 방식의 인버터 회로는 회로 구조가 복잡해지며, 그 생산 가격도 상승되는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2021-0123708호(2021.10.14)
본 발명의 일 개시에 따른 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법은, 다중 화구가 구비된 유도 가열 장치에서 자동으로 용기가 놓여진 화구를 선택하여, 선택된 화구가 유도 가열될 수 있도록 하는 자동 화구 선택 선택 모드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
다만, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재를 근거로 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 개시는, 유도 가열 장치의 제어 방법으로서, 기 설정된 화구 검출 우선순위에 기초하여, 용기가 놓여진 화구를 검출하는 자동 화구 선택 모드가 설정되는 설정 단계; 및 상기 설정 단계에서 용기가 검출되지 않은 경우에 설정된 상기 자동 화구 선택 모드를 해제하는 해제 단계를 포함하되, 상기 설정 단계는, 복수의 화구에서 용기가 검출된 경우, 기 설정된 화구 선택 우선순위에 기초하여 제1 우선순위의 화구를 선택하고, 상기 제1 우선순위의 화구에 대응되는 워킹 코일이 유도 가열되도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 해제 단계는, 상기 자동 화구 선택 모드의 해제 이후, 사용자에 의해 화구가 선택되는 수동 화구 선택 모드가 설정되는 것을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 유도 가열 장치는, 하나의 스위칭 소자가 스위칭 동작하도록 구성된 제1 인버터부와, 두 개의 스위칭 소자가 스위칭 동작하도록 구성된 제2 인버터부를 포함하고, 상기 제1 인버터부는, 복수의 화구 중에서 사용 빈도수가 가장 큰 제1 화구에 대응되는 워킹 코일에 연결되고, 상기 제2 인버터부는, 상기 제1 화구를 제외한 나머지 화구에 대응되는 워킹 코일에 연결될 수 있다.
대안적으로, 상기 설정 단계는, 상기 사용 빈도수에 기초하여 상기 화구 선택 우선순위가 결정되는 것을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 설정 단계는, 사용자 측면에서 접근 거리가 가까운 순으로 상기 화구 선택 우선순위가 결정되는 것을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 설정 단계는, 상기 화구에 대응되는 워킹 코일의 지름 크기에 따라 상기 화구 선택 우선순위가 결정되는 것을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 개시에 따른 유도 가열 장치는, 각각의 화구에 대응되도록 인접 배치되어 고주파 전류에 의해 용기를 가열하는 워킹 코일; 하나의 스위칭 소자가 스위칭 동작하도록 구성된 제1 인버터부와, 두 개의 스위칭 소자가 스위칭 동작하도록 구성된 제2 인버터부를 포함하는 인버터부; 및 기 설정된 화구 검출 우선순위에 기초하여 용기가 놓여진 화구를 검출하는 자동 화구 선택 모드를 수행하고, 상기 자동 화구 선택 모드에 의해 선택된 화구에 대응되는 워킹 코일이 유도 가열되도록 제어 신호를 제공하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 자동 화구 선택 모드의 해제시, 사용자에 의해 화구가 선택되는 수동 화구 선택 모드를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치 및 그의 제어 방법은, 다중 화구가 구비된 유도 가열 장치에서 자동으로 용기가 놓여진 화구를 검출할 수 있는 용기 검출 동작을 수행하고, 복수의 화구에서 용기가 검출될 경우 화구 선택 우선순위에 기초하여 하나의 화구만을 선택하여 선택된 화구가 유도 가열될 수 있도록 함으로써 사용자 편의성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 인버터부를 이용한 용기 검출 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 인버터부를 이용한 용기 검출 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 화구 선택 과정을 설명하는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화구 선택 우선순위에 기초한 화구 선택 과정을 설명하는 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소가 존재하는 경우와, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
본 발명의 일 개시에 따른 유도 가열 장치(100)는, 병렬 연결된 워킹코일(working coil)과 콘덴서의 공진작용에 의해 워킹코일에 대략 20∼40kHz의 고주파 교류 전류가 공급되고 공진전압이 발생하는 동안 워킹코일 주변에 형성되는 자기장에 의해 워킹코일 위에 올려진 조리용기에 와전류(Eddy Current)를 유도하고, 이 와전류가 유도되는 동안 해당 조리용기가 전기저항 역할을 하는 부하로 작용하여 발열 작동함으로써 조리용기 내부의 조리물을 가열하도록 구성되는 장치를 의미한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(100)는, 전원부(110), 인버터부(120) 및 제어부(130)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
유도 가열 장치(100)는 적어도 하나 이상의 화구를 포함하고, 적어도 하나 이상의 화구에 대응되도록 인접 배치되어, 고주파 전류에 의해 용기를 가열하는 적어도 하나 이상의 워킹 코일(미도시)을 포함한다.
여기서, 화구는 워킹코일이 배치되어 가열할 용기가 놓여지는 위치 및/또는 워킹코일을 동작시키기 위한 구성부를 포함하는 것으로 사용된다. 특히, "화구를 동작시킨다"라는 것은, 화구에 배치된 워킹코일을 동작 시키기 위하여 워킹코일에 고주파 전류를 인가시키는 것을 포함할 수 있다.
전원부(110)는 상용 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하여 제공한다. 이러한 전원부(110)는 교류전원을 정류하여 직류로 변환하는 컨버터로서, 브릿지 다이오드를 사용할 수 있고, 브릿지 다이오드를 이용하여 한쪽 극성(polarity)으로 변환한 다음에 DC 링크(Link) 캐패시터를 이용하여 평활하게 하여 직류전원을 출력할 수 있다. 전원부(110)는 제1 전원부(111)와 제2 전원부(112)의 두개 블록으로 구성되어, 각 블록마다 브릿지 다이오드와 DC 링크 캐패시터를 배치할 수 있다.
인버터부(120)는 제1 스위칭 소자(SW1)가 스위칭 동작하도록 구성된 제1 인버터부(121)와, 제2 및 제3 스위칭 소자(SW2, SW3)가 스위칭 동작하도록 구성된 제2 인버터부(122)를 포함한다. 이러한 인버터부(120)는 제어신호에 기초하여 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 직류 전원을 워킹 코일에 공급할 수 있다.
제1 인버터부(121)는 복수의 화구 중에서 사용 빈도수가 가장 큰 제1 화구에 대응되는 워킹 코일에 연결되고, 제2 인버터부(122)는 제1 화구를 제외한 나머지 화구에 대응되는 워킹 코일에 연결된다.
이때, 제1 스위칭 소자(SW1)는 하프 브리지 인버터로 구성될 수 있고, 제2 및 제3 스위칭 소자(SW2, SW3)는 싱글 스위치 인버터로 각각 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 기 설정된 화구 검출 우선순위에 기초하여 용기가 놓여진 화구를 검출하는 자동 화구 선택 모드를 수행하고, 자동 화구 선택 모드에 의해 선택된 화구에 대응되는 워킹 코일이 유도 가열되도록 제어 신호를 제공한다. 한편, 제어부(130)는 자동 화구 선택 모드의 해제시, 사용자에 의해 화구가 선택되는 수동 화구 선택 모드를 수행할 수 있다.
한편, 제어부(130)는 무선 통신 모듈(미도시)을 포함할 수 있고, 이 경우, 제어부(130)는 무선 통신 모듈을 통해 제어 장치(150)와 통신할 수 있다. 제어 장치(150)는 유도 가열 장치(100)의 작동을 제어하기 위한 제어 신호를 제공할 수 있는 어플리케이션이 탑재되어 있는 단말일 수 있다.
이러한 제어 장치(150)는 통신 모듈(미도시), 메모리(미도시) 및 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다.
통신 모듈은 통신망과 연동하여 제어 장치(150)에 통신 인터페이스를 제공할 수 있다. 여기서, 통신 모듈은 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.
예를 들어, 통신 모듈은 랜(LAN), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), WiBro(Wireless Broadband Internet), 5세대 이동통신(5G), 초광역대 무선 통신(Ultra-Wide-Band), 지그비(ZigBee), RF(Radio Frequency)통신, 무선랜(Wireless LAN), 와이파이(Wireless Fidelity), NFC(Near Field Communication), 블루투스, 적외선 통신 등을 통해 통신할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 당해 기술분야에서 적용 가능한 다양한 유무선 통신 기술이 이용될 수 있다.
메모리는 제어 장치(150)에서 수행되는 프로그램이 기록된 저장 매체일 수 있다. 또한, 메모리는 프로세서가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 메모리는 휘발성 저장 매체(volatile storage media) 또는 비휘발성 저장 매체(non-volatile storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서는 제어 장치(150)에서 수행되는 프로그램의 전체 과정을 제어할 수 있다. 여기서, 프로세서는 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로서, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(CPU: central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit)등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 인버터부를 이용한 용기 검출 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 인버터부를 이용한 용기 검출 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 유도 가열 장치의 제어 방법은, 유도 가열 장치(100)의 전원이 켜지면, 기 설정된 화구 검출 우선순위에 기초하여 용기가 놓여진 화구를 검출하는 자동 화구 선택 모드를 설정한다(S1). 이때, 유도 가열 장치(100)는 3화구 이상의 다중 화구를 구비한다.
자동화구 선택모드가 설정되면, 제어부(130)는 화구 검출 우선순위에 기초하여 용기를 검출한다(S2). 이때, 적어도 하나 이상의 화구에서 용기가 검출되면(S3), 복수의 화구에서 용기가 검출되는지를 확인한다(S4). 만일, 제어부(130)는 용기가 검출되지 않은 경우에 자동화구 선택 모드를 해제한다(S5). 자동 화구 선택 모드의 해제 이후, 제어부(130)는 사용자에 의해 화구가 선택되는 수동 화구 선택 모드가 설정될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 제1 인버터부(121)는 복수의 화구 중에서 사용 빈도수가 가장 큰 제1 화구에 대응되는 워킹 코일에 연결되고, 상보적으로 온(ON) 스위칭 동작을 수행하는 하프 브리지 인버터로 구성될 수 있다.
제어부(130)는 제1 인버터부(121)를 이용하여 제1 화구에 용기가 있는지를 검출하게 되는데, 주파수 가변이 가능한 PWM 기능 및 IGBT의 전류 크기와 위상을 검출할 수 있는 기능을 이용할 수 있다.
용기와 중첩된 워킹 코일에 흐르는 교류 전류는 용기에 의하여 점유되지 않는한 워킹 코일에 흐르는 교류 전류보다 작다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 워킹 코일에 흐르는 교류 전류(IGBT Current)의 크기를 측정하고, 측정된 전류의 크기와 기준 전류 크기를 비교함으로써 용기와 중첩된 워킹 코일을 판단할 수 있다. 구체적으로, 측정된 전류의 크기가 기준 전류 크기보다 크면 제어부는 워킹 코일이 용기와 중첩된 것, 즉 화구에 용기가 놓여진 상태로 판단할 수 있다.
제2 인버터부(122)는 제1 화구를 제외한 나머지 화구에 대응되는 워킹 코일에 연결되고, 싱글 스위치 인버터로 각각 구성될 수 있다.
제어부(130)는 제2 인버터부(122)를 이용하여 제2 화구 또는 제3 화구에 용기가 있는지를 검출하게 되는데, 주파수 가변이 가능한 PWM 기능과 워킹 코일의 공진 임피던스에 따른 펄스 수를 카운트하는 기능을 이용하게 된다. 즉, 유도 가열 장치(100)의 전원이 켜진 상태에서, 제2 인버터부(122)는 각 워킹 코일에 고주파 전류를 공급하고 있어 워킹 코일은 고주파 자계가 발생하며, 워킹 코일에 고주파 전류가 흐를 때 발생하는 고주파 자계 중에 도전성을 가지는 금속, 즉 용기를 위치시키면 금속에 유기기전력이 발생된다. 이때, 워킹 코일에 용기가 없는 경우에 공진 임피던스가 가장 큰 값을 갖고, 워킹 코일에 용기가 있는 경우 공진 임피던스는 가장 낮은 값을 갖으며, 용기의 개수가 증가함에 따라 부하단의 임피던스의 크기는 감소된다. 이때, 용기 크기 및 재질과 스위칭 소자의 주파수에 따라 부하의 인덕턴스값과 저항값이 변화할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 인버터부(122)의 복수의 스위칭 소자(IGBT)에 기 설정된 주파수 대역의 구형파 전압이 입력되고, 제어부(130)는 제2 인버터부(122)의 입력 전압에 따른 공진 임피던스와 공진 전류를 검출하여 화구에 용기가 놓여진 상태, 즉 외부 인터럽트에 의한 펄스를 카운트하여 용기 검출 동작을 수행하게 된다.
다시 도 3을 설명하면, 제어부(130)는 복수의 화구에서 용기가 검출되면, 기 설정된 화구 선택 우선순위에 기초하여 제1 우선순위의 화구를 선택하고(S6), 제1 우선순위의 화구에 대응되는 워킹 코일이 유도 가열되도록 제어한다(S7). 만일, 제어부(130)는 용기가 검출된 화구들의 우선순위가 제2 우선순위의 화구 및 제3 우선순위의 화구인 경우, 제2 우선순위의 화구를 우선적으로 선택한다.
이와 같이, 제어부(130)는 화구에 놓여진 용기를 검출한 후에 2개 이상의 화구에 용기가 검출되면 하나의 화구만 선택하여 유도 가열 동작을 제어해야 하므로, 사용자가 많이 사용할 수 있는 화구에 높은 우선순위를 부여하는 화구 선택 우선순위를 설정하고, 우선순위별로 용기 검출 동작을 최소 2회 이상 수행하여 용기 검출 오류 상황을 최소화하여 정확한 용기 검출 동작을 수행할 수 있다.
일례로, 제어부(130)는 자동 화구 선택 모드시, 사용 빈도수에 기초하여 화구 선택 우선순위가 결정하는 제1 방식, 사용자 측면에서 접근 거리가 가까운 순으로 화구 선택 우선순위가 결정되는 제2 방식, 또는 화구에 대응되는 워킹 코일의 지름 크기에 따라 화구 선택 우선순위가 결정되는 제3방식 중 어느 하나의 방식을 선택하여 화구 선택 우선 순위를 결정한다. 화구 선택 우선순위는 화구 검출 우선순위와 같을 수 있고 다를 수 있다.
한편, 제어부(130)는 하나의 화구에서 용기가 검출되면, 용기가 검출된 화구에 대응되는 워킹 코일이 유도 가열되도록 제어한다(S8).
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 화구 선택 과정을 설명하는 순서도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화구 선택 우선순위에 기초한 화구 선택 과정을 설명하는 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 복수의 화구에 용기가 놓여진 경우에 화구 선택 우선순위에 기초하여 하나의 화구만을 선택하게 된다(S11).
일 실시예로서, 제어부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 3화구 중 사용자의 사용 빈도가 높을 화구 순으로 우측 화구를 제1 우선순위의 화구, 좌측의 전방에 위치한 화구를 제2 우선순위의 화구, 좌측의 후방에 위치한 화구를 제3 우선순위의 화구로 화구 선택 우선 순위를 설정할 수 있다.
따라서, 제어부(130)는 제1 우선순위의 화구에서 용기가 검출된 경우(S12), 제1 우선순위의 화구를 선택하고(S13), 제1 우선순위의 화구에서 용기가 검출되지 않은 경우(S12), 제2 우선수위의 화구에 용기가 있는지를 확인한다(S14).
제어부(130)는 제2 우선순위의 화구에서 용기가 검출된 경우(S14), 제2 우선순위의 화구를 선택하고(S15), 제2 우선순위의 화구에서 용기가 검출되지 않은 경우(S14), 제3 우선순위의 화구에 용기가 있다고 판단한다(S16).
제어부(130)는 자동으로 용기가 놓여있는 화구를 선택한 후에, 선택된 화구에 대응되는 워킹 코일의 유도 가열 동작이 이루어지도록 제어한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 유도 가열 장치
110 : 전원부
111 : 제1 전원부
112 : 제2 전원부
120 : 인버터부
121 : 제1 인버터부
122 : 제2 인버터부
130 : 제어부

Claims (7)

  1. 유도 가열 장치의 제어 방법에 있어서,
    기 설정된 화구 검출 우선순위에 기초하여, 용기가 놓여진 화구를 검출하는 자동 화구 선택 모드가 설정되는 설정 단계; 및
    상기 설정 단계에서 용기가 검출되지 않은 경우에 설정된 상기 자동 화구 선택 모드를 해제하는 해제 단계를 포함하되,
    상기 설정 단계는,
    복수의 화구에서 용기가 검출된 경우, 기 설정된 화구 선택 우선순위에 기초하여 제1 우선순위의 화구를 선택하고, 상기 제1 우선순위의 화구에 대응되는 워킹 코일이 유도 가열되도록 제어하는 것을 포함하는, 유도 가열 장치의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 해제 단계는,
    상기 자동 화구 선택 모드의 해제 이후, 사용자에 의해 화구가 선택되는 수동 화구 선택 모드가 설정되는 것을 포함하는,
    제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유도 가열 장치는,
    하나의 스위칭 소자가 스위칭 동작하도록 구성된 제1 인버터부와, 두 개의 스위칭 소자가 스위칭 동작하도록 구성된 제2 인버터부를 포함하고,
    상기 제1 인버터부는,
    복수의 화구 중에서 사용 빈도수가 가장 큰 제1 화구에 대응되는 워킹 코일에 연결되고,
    상기 제2 인버터부는,
    상기 제1 화구를 제외한 나머지 화구에 대응되는 워킹 코일에 연결되는 것을 포함하는,
    제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    상기 사용 빈도수에 기초하여 상기 화구 선택 우선순위가 결정되는 것을 포함하는,
    제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    사용자 측면에서 접근 거리가 가까운 순으로 상기 화구 선택 우선순위가 결정되는 것을 포함하는,
    제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    상기 화구에 대응되는 워킹 코일의 지름 크기에 따라 상기 화구 선택 우선순위가 결정되는 것을 포함하는,
    제어 방법.
  7. 유도 가열 장치에 있어서,
    각각의 화구에 대응되도록 인접 배치되어 고주파 전류에 의해 용기를 가열하는 워킹 코일;
    하나의 스위칭 소자가 스위칭 동작하도록 구성된 제1 인버터부와, 두 개의 스위칭 소자가 스위칭 동작하도록 구성된 제2 인버터부를 포함하는 인버터부; 및
    기 설정된 화구 검출 우선순위에 기초하여 용기가 놓여진 화구를 검출하는 자동 화구 선택 모드를 수행하고, 상기 자동 화구 선택 모드에 의해 선택된 화구에 대응되는 워킹 코일이 유도 가열되도록 제어 신호를 제공하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 자동 화구 선택 모드의 해제시, 사용자에 의해 화구가 선택되는 수동 화구 선택 모드를 수행하는,
    유도 가열 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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