KR880001115B1

KR880001115B1 - 유도 가열 조리기

Info

Publication number: KR880001115B1
Application number: KR1019830005200A
Authority: KR
Inventors: 히데로시 히라다
Original assignee: 가부시기가이샤 도시바; 사바 쇼오이찌
Priority date: 1983-01-28
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1988-06-29
Also published as: NL190139C; GB2135538A; KR840007277A; GB2135538B; NL8400254A; JPS59149683A; CA1212152A; US4542273A; GB8401377D0; NL190139B; JPH0320878B2

Abstract

내용 없음.

Description

유도 가열 조리기

제1도는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 제어회로의 구성도.

제2도는 각부의 신호파형을 나타내는 타임차아트.

제3도는 콘트롤러의 구체적인 실시예.

제4도는 제어회로의 각 점에 대한 전압 전류의 신호 파형도.

제5도 및 제6도는 각 가열부에 대한 고주파 전류파형의 그예를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 비교기(차동증폭기) 20 : 미분회로

25 : 트랜지스터 30 : 톱니파 발생회로

34 : 연산증폭기 36 : 다이오드

40 : 기동회로 42 : 가변저항

50 : 제1가열부 100 : 제2가열부

200 : 주파수 동조회로

본 발명은 부하의 상태에 따른 주파수의 고주파 자계를 발생하는 가열부를 복수 구비한 유도 가열조리기에 관한 것이다.

일반적으로 유도 가열조리기는 가열코일과 콘덴서로 구성되는 직렬공진회로를 주체로 하여 가열부를 구성하고, 이 가열부는 예컨대 싱글엔드 타이프의 인버어터 회로에 접속하여 발진동작 시킴으로써 가열코일에서 고주파 자계를 발생시키고, 그 고주파 자계를 부하인 조리남비(자성체)에 부여함으로서 와전류손이 발생하여 그 와전류손에 따른 남비의 자기발열에 의하여 가열조리를 하도록 되어 있다. 그런데, 싱글엔드 타이프의 인버어터 회로는 부하의 상태, 즉 남비의 크기 등에 따라 고주파 자계의 주파수를 변화시키는 기능을 가지고 있고, 이로 인해 가열부가 복수인 경우에 있어서 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 각 가열부를 같이 동작시켰을때 그 가열부로부터 발생되는 고주파 자계의 주파수에 일정 이상의 차(실험에서는 최초로 동작하고 있는 가열부의 주파수를 기준으로 하여 ±3KHz 이상의 차)가 생기면 그 주파수차와 대략 같은 주파수(가청주파수)의 음이 발생하여 주위의 사람을 불쾌하게 한다.

본 발명에서는 상기와 같은 사정을 고려하여 연구된 것으로서, 그 목적은 음의 발생을 미연에 방지할 수 있는 유도 가열조리기를 제공하는 것이다. 본 발명은 각 가열부가 발생하는 고주파 자계의 주파수를 그 각 가열부가 발생하는 고주파 자계의 주파수를 그 각 가열부의 동작순서에 따라 어느 한쪽의 가열부의 주파수에 동조시키는 것이다. 이하 본 발명의 한 실시예에 따라 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도에서 (10)은 비교기(차동증폭기)이고 후기하는 고주파 발진회로(50)에서 피이드백되는 고주파 신호의 변화에 대응하는 레벨신호(펄스신호)를 출력한다. (20)은 미분회로이고 저항(21), (22), (23), (26), (27), 콘덴서(24)및 트랜지스터(25)등으로 구성되고, 비교기(10)의 출력신호를 타이밍 보정해서 출력한다. 저항(30), (31), (32), (33), 연산증폭기(34), 콘덴서(35), 다이오드(36), 저항(37), (38)및 인버어터(39)등으로 구성되고, 이른바 적분회로를 구성하고 있고, 입력되는 신호에 동기해서 톱니파 신호를 발생한다. (40)은 기동회로이고 저항(41), 가변저항(42), 비교기(43), PNP형 트랜지스터(44)및 NPN형 트랜지스터(45)등으로 구성되고, 톱니파 발생회로(30)의 출력에 따라 기동펄스신호를 출력하는 것이다. (50)은 제1가열부인 고주파 발진회로이고 가열코일(51), 이 가열코일(51), 이 가열코일(51)과 같이 직렬공진회로를 구성하는 콘덴서(52), 다링톤 접속된 NPN형 트랜지스터(53), (54), 저항(55), (58)및 다이오드(56), (57)등으로 구성도고 기동회로(40)에서 공급되는 기동펄스에 따른 트랜지스터(53), (54)의 스위칭 동작에 의하여 콘덴서(52)의 충·방전을 반복하고, 이것에 의하여 가열코일(51)에 고주파 전류를 흘러서 그 가열코일(51)로 부터 고주파 자계를 발생하는 것이다. 또 가열코일(51)의 양단 a, b에 얻어지는 전압은 각각 고주파 신호로서 상기 비교기(10)의 양 입력단에 피이드백 된다. 이와같이 비교기(10), 미분회로(20), 톱니파 발생회로(30)및 기동회로(40)에 의하여 이른바, 싱글엔드 타이프의 인버어터 회로가 구성된다 그러나 미분회로(20)의 출력은 톱니파 발생회로(30)에 공급되지 않고 후기하는 주파수 동조회로(200)의 단자(201)에 공급된다. 그리고, 이 주파수 동조회로(200)의 단자(203)에 얻어지는 신호가 톱니파 발생회로(30)에 공급되도록 구성된다.

한편 (60)은 비교기, (70)은 미분회로, (80)은 톱니파 발생회로, (90)은 기동회로, (100)은 제2가열부인 고주파 발진회로이고, 각각 비교기(10), 미분회로(20), 톱니파 발생회로(30), 기동회로(40), 고주파 발진회로(50)와 같은 구성을 이루고 있다. 이경우, 비교기(60), 미분회로(70), 톱니파 발생회로(80)및 기동회로(90)에 의하여 이른바 싱글엔드 타이프의 인버어터 회로를 구성하고 있으나 미분회로(70)의출력은 주파수 동조회로(200)의 단자(202)에 공급되고 그 주파수 동조회로(200)의 단자(204)에 얻어지는 신호가 톱니파 발생회로(80)에 공급된다.

주파수 동조회로(200)는 제1가열부의 동작시에 온되는 스위치(1), 제2가열부의 동작시에 온되는 스위치(2), 이 스위치(1), (2)의 온으로써 얻어지는 동작지령신호 i, j를 받아서 그 신호i, j의 발생순서에 따르는 신호 k, l를 발신하는 콘트롤러(3), 단자(201)의 입력신호 e와 신호 k가 공급되는 앤드회로(4), 이 앤드회로(4)의 출력과 신호 k가 공급되는 앤드회로(5), 단자(202)의 입력신호 f와 신호 l가 공급되는 앤드회로 회로(7), 이 앤드회로(7)의 출력과 신호 l가 공급되는 앤드회로(8), 앤드회로(4), (8)의 출력이 공급되는 오이회로(6), 앤드회로(5), (7)의 출력이 공급되는 오어회로(9)등으로 구성되고 미분회로(20)으로부터 입력되는 펄스신호의 주파수 및 미분회로(70)으로부터 입력되는 펄스신호의주파수를 각 가열부의 동작순서에 따라 어느 한쪽의 주파수에 강제적으로 동조시킨다. 즉 동작순서가 빠른쪽의 가열부에 대응하는 주파수에 동작순서가 늦은 쪽의 가열부에 대응하는 주파수를 동조시키도록 구성된다. 이와같이 펄스신호 e를 적절히 주파수 변환한 펄스신호 g가 오어회로(6)으로 부터 단자(203)를 개재하여 톱니파 발생회로(30)에 공급된다. 또 펄스신호 f를 적절히 주파수 변환한 펄스신호 h가 오어회로(9)에서 단자(204)를 개재하여 톱니파 발생회로(8)에 공급된다.

다음에 상기와 같은 구성에서 제2도의 타임차아트를 참조하면서 작동을 설면한다. 우선, 제1가열부 및 제2가열부에 대하여 조리남부(도시생략)를 각각 리세트 한다. 그리고 제1가열부에 대한 동작 개시조작을 실시하면 비교기(10), 미분회로(20), 톱니파 발생회로(30), 기동회로(40), 제1가열부(50)가 각각 동작하고, 그 제1가열부(50)에 있어서의 가열코일(51)에 고주파 전류가 흘러 그 가열코일(51)에서 고주파 자계가 발생하여 그것이 조리남비에 부여되므로써 조리가 개시된다. 이 경우에 발생하는 고주파 자계의 주파수는 조리남부에 따라 정해지고, 그 주파수에 대응해서 변화하는 펄스신호 e가 미분회로(20)에서 발생된다. 이때 스위치(1)가 온해서 동작지령신호 i는 논리"1"이 되고 스위치(2)는 오프하고 있으므로 동작지령신호 j는 논리"0"가 되고 이것에 의하여 콘트롤러(3)의 출력신호 k는 논리"1", 출력신호 1은 논리"0"가 된다. 그러면 펄스신호 e에 동기한 펄스신호 g, h가 출력되어 그 펄스신호 g에 의하여 제1가열부(50)에서 발생하는 고주파 자계는 그곳에 세트되는 조리남비의 상태의 대응하는 주파수를 유지된다. 콘트롤러의 동작은 마이크로 콤퓨터로 프로그램하여 실시해도 되고, 또 제3도와 같이 시프트레지스터와 앤드회로 및 오어회로에 의하여 하아드적으로 구성해도 된다.

이와 같이 제1가열부(50)가 동작하고 있을때, 제2가열부(100)에 대한동작개시 조작을 하면 비교기(60), 미분회로(70), 톱니파 발생회로(80), 기동회로(90), 제2가열부(100)가 각각 동작하고, 제2가열부(100)에 있어서의 가열코일(51)에 고주파 전류가 흘러 그 가열코일(51)에서 고주파 자계가 발생하여 그것이 조리남비에 부여되므로써 조리가 개시된다. 이때 스위치(2)가 온하여 동작지령신호 j가 논리"1"이 되나 이미 동작지령신호 i가 노리 "1"이 되고 있으므로 콘트롤러(3)은 출력신호 k, l를 변화하지 않고 각각 노리 "1", "0"상태를 유지한다. 따라서 펄스신호 g, h는 펄스신호 e에 동기하고 있고, 제2가열부(100)가 발생하는 고주파 자계의 주파수는 제1가열부(50)가 발생하는 고주파 자계의주파수에 강제적으로 동작한다.

이와 같이 제1가열부(50)및 제2가열부(100)가 같이 작동하고 있을때 제1가열부(50)에 대한 동작정지조작을 실시하면 그 제1가열부(50)의 동작이 정지하는 동시 스위치(1)이 오프하여 동작 지령신호가 논리"1"가 된다. 그러면 콘트롤러(3)는 동작지령신호 j만이 논리"1"이 되어 있으므로 출력신호 k를 논리"0", 출력신호 1을 논리"1"로 한다. 따라서 펄스신호 g, h는 펄스신호 f에 동기하게 되고, 제2가열부(100)가 발생하는 고주파 자계는 거기에 세트되는 조리남비의 상태의 대응하는 주파수가 된다. 이와 같이 제2가열부(100)가 발생하는 고주파 자계는 거기에 세트되는 조리남비의 상태의 대응하는 주파수가 된다. 이와 같이 제2가열부(100)만이 동작하고 있을때 제1가열부(50)에 대한 동작개시 조작을 실시하면 제1가열부(50)가 동작하는 동시에 스위치(1)이 온하여 동작지령신호 i가 논리"1"이 된다. 이 경우에 이미 동작지령신호 j가 논리"1"이 되고 있으므로 콘트롤로(3)은 출력신호 k, l를 변화하지 않고, 각각 논리"0", "1"상태로 유지된다. 따라서 펄스신호g, h는 펄스신호 f에 동기하고 있고, 제1가열부(5)가 발생하는 고주파 자계의 주파수는 제2가열부(100)가 발생하는 고주파 자계의 주파수에 강제적으로 동조한다. 그런데, 제1도의 각점의 전압, 전류에 대한 신호 파형을 타이밍 차아트로 나타내면 제4도와 같다.

또, 제5도는 제1가열부(50)가 동작하고 있는 상태에 있어서 제2가열부(100)를 동작시킨 경우의 각 가열부에 흐르는 고주파전류의 한예를 도시한 것이다. 즉 조리남비의 상태에 대응하는 제2가열부(100)의 본래의 고주파 전류가 제1가열부(50)의 고주파 전류보다 장주기(낮은 주파수)라도 그 주기는 t시간만큼 단축되어서 제1가열부(50)의 고주파 전류의 주기에 동조한다. 제6도는 제2가열부(100)가 동작하고 있는 상태에 있어서 제1가열부(50)를 동작시켰을 경우의 각 가열부에 흐르는 고주파 전류의 한예를 도시한 것이다. 즉 조리남비의 상태에 대응하는 제1가열부(50)의 본래의 고주파 전류가 제2가열부(100)의 고주파 전류보다 단주기(높은 주파수)라도 글 주기는 t시간만큼 연장되어 제2가열부(100)의 고주파 전류의 주기에 동조한다.

이와같이 먼저 동작하고 있는 가열부의 고주파 자계의 주파수에 나중에 동작하는 가열부의 고주파 자계의 주파수를 강제적으로 동조시키도록 했으므로 불한 음이 발생하는 일이 없고, 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 특히 주파수를 동조시키기 위한 수단으로는 톱니파 발생회로(30), (80)의 시정수를 조절하는 방법도 있으나, 그 경우와 비교해서 대단히 간단한 회로이면서 주파수 동조가 가능하며 코스트상의 문제가 생기지 않는다. 또, 동조시키는 주파수에 이론적인 한계가 없으므로 광범위한 사용이 가능하다. 또, 본 발명은 상기의 싱시예에 한정되는 것이 아니고, 요지를 변경하지 아니한 범위에서 여러가지 변형실시가 가능한 것은 물론이다.

이상의 설명과 같이 본 발명에 의하여 음의 발생을 미연에 방지할 수 있는 유도 가여로리기를 제공할 수 있다.

Claims

가열코일에서 부하의 상태에 따를 주파수의 고주파 자계를 발생시키고, 그것을 부하에 부여함으로써 유도가열하기 위한 가열부(50), (100)를 복수로 구비한 유도가열조리기에 있어서, 각 가열부용 트리거회로와 구동회로 사이에 주파수동조회로(200)를 설치하고, 이 동조회로에 접속된 콘트롤러로 부터의 신호에 의해, 트리거회로로부터의 복수의 펄스를 동조시켜, 동일펄스를 복수의 구동회로에 출력하고, 각 가열부의 동작순서에 따라 먼저 동작하고 있는 가열부의 고주파 자계의 발생주파수에 나중에 동작하는 가열부의 고주파 자계의 발생주파수를 강제적으로 동조시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 유도가열조리기.