KR880001086B1 - Induction heating device - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 일실시예를 표시한 개략 구성도.1 is a schematic block diagram showing an embodiment of the present invention.
제2도는 동 실시예의 전기회로를 표시하는 구성도.2 is a block diagram showing an electric circuit of the embodiment.
제3도 및 제4도는 각기 본 발명의 다른 실시예를 표시하는 전기회로의 구성도이다.3 and 4 are schematic diagrams of electric circuits showing another embodiment of the present invention, respectively.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 가열대 2 : 조리남비(피가열물)1: heating table 2: cooking pot (heated material)
31, 32: 가열코일 4 : 식품3 1 , 3 2 : heating coil 4: food
8 : 검지기 11 : 전원8: detector 11: power
13 : 릴레이 151, 152: 인버어터회로13: relay 15 1 , 15 2 : inverter circuit
본 발명은 고주파 자계에 의한 전자유도 작용으로 피가열물을 가열하는 전자유도 조리기에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic induction cooker for heating a heated object by an electromagnetic induction action by a high frequency magnetic field.
이런 종류의 조리기는 주지하는 바와 같이 가열코일에 20KHz 정도의 고주파전력을 공급하는 것에 의해 가열코일에 고주파자계를 발생시키고, 이 고주파자계중에 피가열물로서의 조리남비를 놓아서 그 조리남비에 발생하는 와전류손에 의해서 조리남비를 가열(자기발열)시키고, 조리남비내의 식품을 가열 조리하는 것이다.As is well known, this type of cooker generates a high frequency magnetic field in the heating coil by supplying a high frequency power of about 20 KHz to the heating coil, and puts a cooking pot as a heated object in the high frequency magnetic field and generates an eddy current generated in the cooking pot. The cooking pot is heated (self-heated) by hand, and the food in the cooking pot is heated and cooked.
이와 같은 조리기에 있어서는, 종래 철등의 자성체로 형성된 조리 남비만이 가열이 가능하였고 알미늄등의 비자성체로 형성된 조리남비의 가열은 불가능하였다. 그 이유는 알미늄의 임피던스(저항)는 철의 그것에 비해서 약 1/10로 매우 작으므로 회로에 대전류가 흐르기 때문에 보호회로로 그것을 검지하는 것에 의해 동작을 금지시키고 있었다.In such a cooker, only a cooking pot formed of a magnetic material such as iron can be heated, and a cooking pot formed of a nonmagnetic material such as aluminum cannot be heated. The reason is that since the impedance (resistance) of aluminum is very small, about 1/10 of that of iron, a large current flows in the circuit, so that the operation is prevented by detecting it with a protection circuit.
본 발명은 상기 사정에 비추 저서된 것으로서 그 목적하는 바는 피가열물이 자성체 혹은 비자성체일지라도 그 양쪽을 가열할 수가 있는 전자유도 조리기를 제공하는데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electromagnetic induction cooker capable of heating both of a heated object and a magnetic or nonmagnetic material.
본 발명은 자성체용의 가열코일괄 인버어터회로 및 비자성체용의 가열코일과 인버어터회로를 설치함과 동시에, 피가열물이 자성체 또는 비자성체인가를 판별하는 검지기를 설치하고, 이 검지기의 판별결과에 따라서 대응하는 인버어터회로와 가열코일을 선택하도록 구성한 것이다.The present invention provides a heating coil batch inverter circuit for a magnetic material, a heating coil and an inverter circuit for a nonmagnetic material, and installs a detector for discriminating whether the object to be heated is a magnetic material or a nonmagnetic material. According to the result, a corresponding inverter circuit and a heating coil are selected.
이하 본 발명의 1실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
제1도에 있어, (1)은 예컨대 내열유리로 형성된 가열대로서, 그 위에는 피가열물로서의 조리남비(2)가 놓인다.In Fig. 1, reference numeral 1 denotes a heating table made of, for example, heat-resistant glass, on which a cooking pot 2 as a heated object is placed.
상기 가열대(1)의 뒤쪽에는 환상의 가열코일(31), (32)가 2단 겹쳐서 배설되고, 이 가열코일(31), (32)에 의해 조리남비(2)를 가열대(1)를 통하여 전자유도 가열하고, 그중의 식품(4)를 가열 조리하도록 되어 있다. 상기 한쪽의 가열코일(31)은 예컨데 철 혹은 스테인레스 등의 자성체용이며 가열코일(32)보다도 권수가 적다. 또, 상기 다른쪽의 가열코일(32)는 예컨대 알미늄등의 비자성체용이며, 가열코일(31)보다도 권수를 많게하고 있다. 이하, 그 이유에 대하여서 기술하면 실험에 의해서 비자성체의 가열에는 주파수를 높게하고 표피 효과에 의해 피가열물의 저항치를 크게하여 가열할 필요가 있다. 그러므로, 1차코일로 되는 가열코일의 권수를 많게 하는 것에 의해 2차코일로 되는 피가열물의 저항치를 등가적으로 증대시키게 하는 것이다. 그러나, 가열대(1)의 뒤쪽에서 가열코일(31), (32)의 중심부에는 통모양의 자석가이드(5)가 설치되어 이 가이드(5)내에는 영구자석(6)이 상하 이동자재로 설치되어 있다. 상기 영구자석(6)은 조리남비(2)가 자성체인 경우는 위쪽으로 이동하여서, 가열대(1)을 통하여 그 저면에 흡착되고, 비자성체인 경우에는 흡인되지 않으므로 아래쪽의 소정부위에 위치하고, 이때 상폐형의 마이크로 스윗치(7)의 시동기(7a)를 압압하여서 스윗치(7)을 오프(개방)하도록 되어 있다. 여기에 상기 가이드(5), 영구자석(6) 및 스윗치(7)은 조리남비(2)가 자성체냐, 비자성체냐를 판별하는 검지기(8)을 구성하고 있다.At the rear of the heating table 1, annular heating coils 3 1 and 3 2 are arranged in two-stage stacks, and the cooking pot 2 is heated by the heating coils 3 1 and 3 2 . The electromagnetic induction is also heated through 1), and the food 4 therein is heated and cooked. One of the heating coils 3 1 is, for example, for magnetic materials such as iron or stainless steel, and has a smaller number of turns than the heating coils 3 2 . The other heating coil 3 2 is for nonmagnetic materials such as aluminum, for example, and has a larger number of turns than the heating coil 3 1 . In the following description, the reason is that it is necessary to increase the frequency of heating the nonmagnetic material by experiment and to increase the resistance value of the object to be heated by the skin effect. Therefore, by increasing the number of turns of the heating coil serving as the primary coil, the resistance value of the heated object serving as the secondary coil is increased. However, in the center of the heating coils 3 1 and 3 2 at the rear of the heating table 1 , a cylindrical magnet guide 5 is installed, and the permanent magnet 6 is moved up and down in the guide 5. It is installed. The permanent magnet 6 moves upward when the cooking pot 2 is a magnetic material, and is adsorbed to the bottom through the heating table 1, and is positioned at a predetermined portion below the nonmagnetic material because it is not sucked. The switch 7 is turned off (opened) by pressing the starter 7a of the top-closed micro switch 7. The guide 5, the permanent magnet 6, and the switch 7 constitute a detector 8 for discriminating whether the cooking pot 2 is magnetic or nonmagnetic.
다음에 제2도에 의해서 전기회로를 설명한다. (111)은 상용교류 전원으로서 이 전원(11)에는 전원스윗치(12)와 상기 스윗치(7)을 직열로 지나서 릴레이(13)이 접속된다. 상기 전원 스윗치(12)와 릴레이(13)과의 접속점A는 릴레이(13)의 상개점점(131)고 상폐접점(141)을 직열로 지나서 인버어터회로(151)의 일단에 접속됨과 동시에, 릴레이(13)의 상폐접점(132)와 상폐접점(142)을 직열로 지나서 인버어터회로(152)의 일단에 접속된다.Next, the electric circuit will be described with reference to FIG. Reference numeral 111 denotes a commercial AC power supply, and the
상기 한쪽의 인버어터회로(151)의 타단에는 상기 가열코일(31)의 일단이 접속됨과 동시에 상기 다른쪽의 인버어터회로(152)의 타단에는 상기 가열코일(32)의 일단이 접속된다. 그리고 상기 가열코일(31), (32)의 각 타단은 상기스윗치(7)과 전원(11)과의 접속점 B에 각기 접속된다. 상기 인버어터회로(151), (152)는 전원(11)으로 부터의 상용교류전력을 고주파 전력으로 변환하고, 그것을 가열코일(31), (32)에 공급하는 것으로서, 예컨대 정류회로, 평활회로, 스윗칭회로, 스윗칭회로를 구동하는 구동회로 및 이상부하 검지회로등에 의해서 성된다. 그리고, 상기 한쪽의 인버어터회로(151)는 자성체용으로 발진주파수는 거의 20KHz정도로 하고 있으며, 또 상기 다른쪽의 인버어터회로(152)는 비자성체용으로서 발진주파수는 거의 100KHz정도로 하고 있다. 여기서 그 이유에 대하여 기술하면 전술한 바와 같이 실험에 의해면 비자성체의 가열에는 주파수를 높이 하고 표피효과에 의해 피가열물의 저항치를 크게 하여서 가열할 필요가 있다. 그러므로, 각종의 실험을 행한 결과 비자성체의 경우는 주파수를 거의 100KHz정도로 하는 것에 의해 최량의 결과가 얻어져서 자성체의 경우와 거의 동일한 가열 기능이 얻어진다. 또한 상기 상폐접점(141), (142)는 인버어터회로(151), (152)내에 있어서의 이상부하 검지회로의 출력릴레이 접점이다.The other end of the inverter circuit (15 1) of said one side and one end of the one end is connected as soon at the same time, the heating coil (32) the other end of the inverter circuit (15 2) in the other side of the heating coil (31) Connected. The other ends of the heating coils 3 1 and 3 2 are respectively connected to the connection point B between the switch 7 and the
다음에 상기와 같은 구성에 있어서 동작을 설명한다. 우선 전원 스윗치(12)를 온시킨다. 이 상태에서 지금 가열대(1)위에 철제의 조리남비(2)가 놓인 경우, 영구자석(6)이 조리남비(2)의 저면에 흡착하므로, 스윗치(7)의 시동기(7a)는 압압이 해제되고, 따라서 스윗치(7)은 온된다. 스윗치(7)이 온되면 릴레이(13)가 가동되고 그 상폐접점(132)이 개방되어서 상개접점(131)은 폐쇄한다. 그러면 자성체용의 인버어터회로(151)가 발진동작하여서, 가열코일(31)에 20KHz정도의 고주파전력이 공급되므로 가열코일(31)에서 고주파 자계가 생기고, 그 자계에 의해서 철재의 조리남비(2)와 와전류손이 생긴다. 따라서, 그 와전류손에 의해서 조리남비(2)가 가열(자기발열) 되고, 조리남비(2)내의 식품(4)이 가열조리된다. 이 경우, 상폐접점(132)가 개방하고 있으므로 비자성체용의 인버어터회로(152)는 동작하지 않는다.Next, the operation in the above configuration will be described. First, the
한편 가열대(1) 상에 알미늄제의 조리남비(2)가 놓인 경우, 영구자석(6)은 흡인되지 않으므로 영구자석(6)은 스윗치(7)의 시동기(7a)를 압압하고, 따라서 스윗치(7)은 오프(개방)된다. 스윗치(7)이 오프되면 릴레이(13)는 가동되지 않으므로, 그 상폐접점(132)은 폐성되어서 상개접점(131)이 개방된다. 그러면 비자성체용의 인버어터회로(152)가 발진동작하여서 가열코일(32)에 100KHz 정도의 고주파전력이 공급되므로 가열코일(32)에서 고주파 자계가 생기고 알미늄제의 조리남비(2)가 전자유도 가열된다. 이 경우 상개접점(131)이 개방하고 있으므로 자성체용의 인버어터회로(151)은 동작하지 않는다.On the other hand, when the aluminum cooking pot 2 is placed on the heating table 1, since the permanent magnet 6 is not attracted, the permanent magnet 6 presses the starter 7a of the switch 7, and thus the switch ( 7) is off (opened). When the switch 7 is turned off, the
이러한 구성이라면 조리남비가 철제인가 알미늄제인가를 자동적으로 판별하고, 그 판별 결과에 의해 각각 최적의 인버어터회로와 가열 코일을 선택할 수 있다. 따라서, 철제의 조리남비와 알미늄제의 조리남비를 하나의 조리기로 가열할 수 있게 되어 대단히 편리하고 실용적이다. 또, 전술한 바와 같은 구성이라면 검지기에 의해 조리 남비의 재질을 판별한후에 남비의 유무등을 검지하는 이상부하 검지회로가 동작하므로서 효율좋고 이상부하 상태의 검지가 가능케 된다.With such a configuration, it is possible to automatically determine whether the cooking pot is made of iron or aluminum, and the optimum inverter circuit and heating coil can be selected based on the determination result. Therefore, the cooking pot made of iron and the cooking pot made of aluminum can be heated by one cooker, which is very convenient and practical. In addition, in the above-described configuration, the abnormal load detection circuit for detecting the presence or absence of the pot after the determination of the material of the cooking pot by the detector is operated, and thus, the abnormal load state can be detected efficiently.
또한, 상기 실시예에서는 각기 전용의 가열코일(31), (32)를 사용한 경우에 대하여 설명하였는데, 예를 들면 각기 권수가 비등한 가열코일(31), (32)를 사용하고, 제3도에 표시하는 바와 같이 릴레이(13)의 상개접점(133), (134) 및 상폐접점(135)를 상요하여서 병렬 혹은 직렬 접속하여도 좋다. 이 경우, 인버어터회로(151)가 선택될때는 병렬 접속되고 인버어터회로(152)가 선택될때는 직렬 접속되도록 회로 구성을 하면 좋다. 이같이 하여도 상기 실시예와 동일한 작용 효과가 얻어진다.In addition, in the above embodiment, a case in which the dedicated heating coils 3 1 and 3 2 are used is described. For example, the heating coils 3 1 and 3 2 each having a number of turns are used. As shown in FIG. 3 , the
또, 예컨대 제4도에 표시하는 바와 같이 인버어터회로(151), (152)의 각 구동회로를 분리하여서 한개의 공통된 구동회로(16)으로 하고, 이 구동회로(16)로 인버어터(171), (172)를 선택적으로 구동하도록 한다. 이 경우 구동회로(16)에 스윗치(7)를 통해 주파수 절환신호를 공급하는것에 의해 발진주파수를 절환한다. 즉 스윗치(7)이 온하고 있을 경우, 구동회로(16)는 인버어터(171)를 선택하여 20KHz로 발진하도록 수동하고 스윗치(7)이 오프하고 있는 경우 구동히로(16)은 인버어터(172)를 선택하여 100KHz로 발진하도록 구동한다. 이와 같이 하여도 상기 실시예와 동일한 작용 효과가 얻어진다. 또, 인버어터회로는 한개의 전기회로로 구성하고 주파수를 절환하는 것에 의해 2종류의 인버어터회로로 하여도 좋다.For example, as shown in FIG. 4, the drive circuits of the inverter circuits 15 1 and 15 2 are separated to form one
또한, 상기 실시예에서는 비자성체용의 인버어터회로의 발진주파수를 100KHz로 하였으나 반드시 그와 같이할 필요는 없고 실험에 의하면 적어도 50KHz 이상이면 목적을 달성할 수 있는 것을 확인하고 있다. 또, 피가열물의 재질을 판별하는 검지기로서는 영구자석과 마이크로 스윗치로서 이루어지는 검지기를 사용하였으나, 예컨대 서어치코일 혹은 호올수자를 사용한 검지기이어도 좋다.In addition, in the above embodiment, the oscillation frequency of the inverter circuit for nonmagnetic material is set to 100 KHz, but it is not necessary to do so, and experiments confirm that the object can be achieved at least 50 KHz. In addition, although the detector which consists of a permanent magnet and a micro switch was used as a detector which discriminates the material of a to-be-heated material, a detector using a search coil or a lake water may be used, for example.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 피가열물이 자성체 혹은 비자성체일지라도 그 둘다 가열할 수 있어서 대단히 편리하고 실용적인 전자유도 조리기를 제공할수 있다.As described above, according to the present invention, even if the object to be heated is a magnetic material or a nonmagnetic material, both of them can be heated to provide a very convenient and practical electromagnetic induction cooker.
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