KR910006177B1 - 복합조리기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

복합조리기

제1도는 본 발명의 한 실시예에서의 제어회로의 구성을 나타내는 도면.

제2도는 동일한 실시예의 외관 사시도.

제3도는 제1도에서의 각 부의 전압 파형을 나타내는 도면.

제4도 내지 제7도는 각각 동일한 실시예의 작용을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 도어

3 : 톱 플레이트 4 : 조작부

30 : 인버터회로 40 : 고압 트랜스

44 : 마그네트론 50 : 가열 코일

60 : 제어부 80 : 전류 트랜스

본 발명은 전자렌지로서의 고주파 유전가열 및 전자조리기로서의 전자유도가열을 가능하게 하는 복합조리기에 관한 것이다.

최근 인버터회로를 구비하여 전자렌지로서의 고주파 유전가열 및 전자조리기로서의 전자유도가열을 가능하게 하는 복합조리기가 개발되어 실용화되고 있다.

이와 같은 복합조리기에서는 전자유도가열시 부하인 곳의 용기가 적정한지의 여부를 판별하여 부적정하다면 즉시 인버터회로의 동작을 정지하여 안전을 확보할 필요가 있다.

그래서, 일반적인 전자조리기와 같이 부하검출회로를 설치하는 것을 생각할 수 있는데, 부하검출회로는 부품수가 많아서 단가가 높을 뿐만 아니라, 조정이 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서 본 발명의 목적은 단가상승을 초래하는 일이 없으며, 또한 어려운 조정을 필요로하지 않고 전자유도가열시의 충분한 안전을 확보할 수 있는 신뢰성이 뛰어난 복합조리기를 제공하는데 있다.

본 발명의 복합조리기는 인버터회로로의 입력 전류를 검지하는 장치와, 전자유도가열시 전술한 검지전류와 설정값의 비교에 의해 부하가 적정한지의 여부를 판별하는 장치와, 이 판별결과가 부적정할 때 인버터회로의 동작을 정지하는 장치를 갖추고 있다.

전자유도가열시 인버터회로로의 입력전류가 설정값 이하에서는 부하가 부적정하다고 판단하여 인버터회로의 동작을 정지한다.

이하, 본 발명의 한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

제2도에 있어서, ＂1＂은 복합조리기 본체로서 앞면에 도어(2)의 개폐를 자유롭게 받쳐중과 동시에, 윗면에 톱 플레이트(3)를 갖추고 있다.

도어(2)에 대응하는 본체(1)내에는 가열실(도시하지 않음)이 설치되어 가열실내에는 후술하는 마그네트론(44)에서 고주파 전파가 공급되도록 되어 있다.

특히 가열실내에는 식품을 얹어놓는 턴 테이블(도시하지 않음)이 설치되어 있다.

톱 플레이트(3)에 대응하는 본체(1)내에는 톱 플레이트(3)의 밑면과 사이를 두고 마주보게 하여 후술되는 가열 코일(50)이 장치되어 있다.

본체(1)의 앞면과 윗면이 접하는 모서리부는 조작부(4)로 되어 있다.

이 조작부(4)는 보기 편하고 또한 조작하기 쉽도록 경사가 주어지고 그곳에는 전자유도가열 설정용의 조리 플레이트 키이(5), 고주파 유전가열 설정용의 렌지 키이(6) 출력 설정용의 상승 키이(7) 출력 설정용의 하강 키이(8) 스타트 키이(9), 취소 키이(10) 시간설정 손잡이(11) 표시기(12)가 장치되어 있다.

제어회로를 도시한 제1도에서 ＂20＂은 상응 교류 전원으로, 전원(20)에 퓨즈(21), 도어 스위치(22a)(22b), 마그네트론 서멀(23)을 통해서 도어 모니터 스위치(쇼트 스위치)(22c)가 접속된다.

전원(20)에 퓨즈(21) 도어 스위치(22a) 릴레이 접점(72a) 메인 릴레이 접점(71a), 도어 스위치(22b) 마그네트론 서멀(23)을 통해서 가열실내 조명 램프(렌지내등)(24)가 접속된다.

그래서, 가열실내 조명램프(24)에 대하여, 턴 테이블 구동모터(25)가 병렬로 접속된다.

전원(20)에 퓨즈(21), 도어 스위치(22a), 메인 릴레이 접점(71a) 도어 스위치(22b), 마그네트론 서멀(23)을 통해서 마그네트론 냉각용 및 가열 코일 냉각용의 송풍 모터(26)가 접속된다.

또한 전원(20)에 퓨즈(21), 도어 스위치(22a), 메인 릴레이 접점(71a) 도어 스위치(22b) 마그네트론 서멀(23)을 통해서 인버터회로(30)가 접속된다.

인버터회로(30)는 다이오우드 브릿지(31) 쵸크 코일(3) 평활 콘덴서(33)로 되는 정류회로가 있으며, 그 정류회로의 출력단에 고압 트랜스(40)의 일차 코일(40a) 및 가열 코일(50)의 각각의 한쪽 끝을 접속하고 있다.

그래서 일차 코일(40a)의 다른쪽단 릴레이 접점(쌍방향성 접점)(73a)의 항상 개방되어 있는 접점을 통해서 공진 콘덴서(34)의 일단에 접속하고 공진 콘덴서(34)의 다른쪽단을 상기 정류회로의 다른쪽단에 접속하고 있다.

또한, 가열 코일(50)의 다른쪽단을 릴레이 접점(73a)의 항상 폐쇄되어 있는 접점을 통해서 공진 콘덴서(34)의 일단에 접속하고 있다.

결국 릴레이 접점(73a)의 비동작시에는 일차 코일(40a)과 공진 콘덴서(34)에서 직렬 공진회로가 형성된다.

릴레이 접점(73a)이 작동하면, 가열 코일(50)과 공진 콘덴서(34)로 직렬 공진회로가 형성된다.

공진 콘덴서(34)에는 스위칭 소자 예를들면 NPN형 파워 트랜지스터(35)의 콜렉터 에미터간이 병렬로 접속됨과 동시에 댐퍼 다이오우드(플라이휘일)(36)가 병렬로 접속된다.

즉 파워 트랜지스터(35)와 댐퍼 다이오우드(36)는 하나로 패키지화 되어 있다.

파워 트랜지스터(35)는 ON·OFF에 따라 상기 공진회로를 여기하는 것으로, 이에 따라 일차 코일(40a) 또는 가열 코일(50)에 고주파 전류가 흐르도록 되어 있다.

고압 트랜스(40)의 이차 코일(40c)에는 고압 콘덴서(41) 및 다이오우드(42), (43)에서 되는 배전압 정류회로를 통해서 마그네트론(44)의 애노드, 캐소드 사이가 접속된다.

그래서 마그네트론(44)의 애노드는 접지되고, 히타(캐소드)는 고압 트랜스(40)의 이차 코일(40c)에 접속된다.

한편, 전원(20)에 대하여, 퓨즈(21) 및 마그네트론 서멀(23)을 통해서 강압 트랜스(27)의 일차 코일이 접속되고, 강압 트랜스의 이차 코일에는 제어부(60)가 접속된다.

제어부(60)는 조리기 전반에 걸쳐서 제어를 행하는 것인데 전원회로(61), 마이크로 컴퓨터(62), 릴레이 구동회로(63), D/A(디지탈/아나로그)콘버터(64), 타이밍회로(65), 발진회로(66), 펄스폭 조정회로(PWM회로)에 있는 비교기(67), 베이스드라이브회로(68)를 가지고 있다.

릴레이 구동회로(63)는 메인 릴레이(71) 및 릴레이 (72) (73)을 구동하는 것이다.

D/A콘버터(64)는, 마이크로 컴퓨터(62)에서의 출력설정 지시에 대응하는 전압레벨의 출력설정 신호를 발생한다.

타이밍회로(65)는 인버터회로(30)의 변환에 의해 손실을 최소화하여야 할 인버터회로(30)에 있어서 평활콘덴서(33)의 전압 및 파워 트랜지스터(35)의 콜렉터 전압을 받아서 그것에 따른발진회로(66)의 발진 타이밍을 결정하는 것이다.

발진회로(66)는 톱니 모양의 파형신호를 발생한다.

비교기(67)는 발진회로(66)에서 발생되는 톱니 모양의 파형신호를 D/A콘버터(64)에서의 출력설정 신호에 의해 펄스폭 변조를 하는 것이다.

베이스드라이브회로(68)는 비교기(67)의 출력에 의해 인버터회로(30)의 트랜지스터(35)를 ON·OFF 구동하는 것이다.

그렇게 해서, 마이크로콤퓨터(62)에 상기 조작부(4)가 접속된다.

또한, 인버터회로(30)에의 입력 라인에 전류 트랜스(80)가 장치되어 있다.

이 전류 트랜스(80)는 그 출력을 정류하는 브릿지 정류기(81)와 같이 입력전류 검지장치를 구성하고 있어서, 브릿지 정류기(81)의 출력은 마이크로콤퓨터(62)에 공급된다.

다음은 전술한 바와 같은 구성에 있어서 제3도를 참조하여 작용을 설명한다.

톱 플레이트(3)에 용기(51)를 얹어 놓으면서 조작부(4)의 조리 플레이트 키이(5)를 누른다.

그리고, 원하는 조리시간을 시간설정 손잡이(11)로 설정하면 서원하는 출력을 상승 키이(7) 또는 하강 키이(8)로 설정한다.

이때, 표시기(12)에서 ＂조리 플레이트＂의 문자가 표시됨과 함께 설정조리시간이 수치료 표시된다.

특히 표시기(12)에 있어서 설정 출력에 대응하는 수의 발광 소자가 점등한다.

스타트 키이(9)를 누르면 마이크로콤퓨터(62)가 릴레이(71)(73)를 동작시킨다.

릴레이(71)가 동작하면, 접점(71a)이 ON되고, 인버터회로(30) 및 송풍 모터(26)에의 전기흐름통로가 형성된다.

릴레이(73)가 작동하면, 접점(73a)의 항상 개방되는 쪽이 OFF되고, 가열 코일(50)이 선택된다.

이 출력 설정지시는 D/A콘버터(64)에서 아나로그치의 출력설정 신호로 변환되어 비교기(67)에 공급된다.

또한 발진회로(66)에서 톱니 모양의 파형신호가 발생되고, 그것이 비교기(67)에서 펄스폭 변조된다.

즉, 출력설정 신호의 전압이 톱니 모양의 파형신호의 전압보다 높을 때, 비교기(67)의 출력전압은 하이레벨로 된다.

출력설정 신호의 전압이 톱니 모양 파형신호의 전압보다 낮을 때 비교기(67)의 출력전압은 로우레벨로 된다.

비교기(67)의 출력은 베이스드라이브회로(68)에서 증폭되어 파워 트랜지스터 (35)이러한 베이스에미터 사이에 전압이 가해진다.

파워트랜지스터(35)가 ON하면, 그 파워 트랜지스터(35)의 콜렉터·에미터 사이를 통해서 가열 코일(50)에 전류가 흐른다.

파워 트랜지스터(35)가 OFF하면, 가열 코일(50)에 흐른 전류가 공진 콘덴서(34)을 충전하도록 된다. 그래서 이번에는 공진 콘덴서(34)에서 가열 코일(50)에 전류가 흐른다.

이리하여, 파워 트랜지스터(35)의 ON·OFF에 의해 가열 코일(50)에 고주파 전류가 흘러서 가열 코일(50)에서 고주파 자계가 발생된다.

고주파 자계는 톱 플레이트(3)를 통해서 용기(51)에 주어져서 용기(51)에 와전류를 생성시킨다.

와전류가 생기면 와전류손에 의해 용기(51)가 자기발열하고 내부의 식품이 가열된다.

따라서 조리가 개시된다.

타이밍회로(65)는 평활 콘덴서(33)의 전압(정류전압)과 파워 트랜지스터(35)의 콜렉터 전압과의 교점에 타이밍을 맞춰서 트리거 펄스를 발생하고, 발진회로(66)에 트리거를 건다.

이에 따라, 파워 트랜지스터(35)는 자신의 콜렉터 전압이 낮은 상태에서 ON되는 것으로 되어 파워 트랜지스터(35)의 변환에 따른 손실을 적게하는 것이 가능하다.

설정 조리시간이 경과하면 마이크로 컴퓨터(62)가 릴레이 (71)(73)의 동작을 정지한다.

릴레이(71)의 동작이 정지하면, 접점(71a)이 OFF하고 인버터회로(30)에의 전기흐름통로가 차단된다.

따라서 조리가 종료된다.

한편, 가열실내의 턴 테이블에 식품을 넣는 도어(2)를 닫으면서 조작부(4)의 렌지 키이(6)를 누른다.

특히, 원하는 조리시간을 시간설정 손잡이(11)에서 설정하면서 원하는 출력을 상승 키이(7) 또는 하강 키이(8)로 설정한다.

이때 표시기(12)에서 렌지의 문자가 표시됨과 동시에 설정 조리시간이 수치로 표시된다.

더욱이 표시기(12)에 있어서, 설정 출력에 대응하는 수의 발광 소자가 점등한다.

스타트 키이(9)를 누르면 마이크로콤퓨터(62)가 릴레이(71)(72)를 작동시킨다.

릴레이(71)(72)가 작동하면 접점(71a)(72a)이 ON하고 인버터회로(30), 가열실내 조명램프(24), 턴 테이블 구동모터(25), 송풍 모터(26)에의 전기흐름통로가 형성된다.

또한, 릴레이(73)는 동작하지 않으므로, 접점(73a)의 항상 폐쇄되어 있는 쪽이 폐쇄되어 있으며, 고압트랜스(40)의 일차 코일(40a)이 선택된다.

그리하여 전자유도가열과 같이 인버터회로(30)가 작동하고 일차 코일(40a)에 고주파 전류가 흐른다.

그래서 이차 코일(40b)에 생긴 전압이 배전압으로 정류되어 마그네트론(44)에 전압이 가해짐에 따라, 마그네트론(44)이 발진 작동한다.

마그네트론(44)이 발진동작하면 가열실내에 고주파 전류가 공급되어 고주파 유전가열이 개시된다.

설정 조리시간이 경과하면 마이크로 컴퓨터(62)가 릴레이(71)(72)(73)의 동작을 정지한다.

릴레이(71)의 동작이 정지하면 접점(71a)이 OFF되고 인버터회로(30)에의 전기흐름통로가 차단된다.

따라서 조리가 종료된다.

그런데 인버터회로(30)의 작동시 인버터회로(30)에의 입력전류가 전류 트랜스(80)에서 검지되어 그 검지전류에 대응하는 레벨이 직류전류가 브릿지 정류기(81)에서 마이크로 컴퓨터(62)에 공급된다.

마이크로 컴퓨터(62)는 브릿지 정류기(81)의 출력에서 인버터회로(30)에의 입력전류의 평균치 또는 실행치를 산출해서 그 산출치가 설정치(설정 출력에 대응)보다 적게되면 출력설정 신호의 레벨을 높혀서, 파워트랜지스터(35)의 ON기간을 길게한다.

반대로 산출치가 설정치보다 크게 되면 출력설정 신호의 레벨을 낮춰서, 파워 트랜지스터(35)의 ON기간을 짧게 한다.

파워 트랜지스터(35)의 ON기간이 길어지면, 가열 코일(50) 또는 일차 코일(40a)에 흐르는 고주파 전류가 커져서, 출력이 상승한다.

ON기간이 짧아지면 가열 코일(50) 또는 일차 코일(40a)에 흐르는 고주파 전류가 작아져서, 출력이 하강한다.

따라서, 전자유도가열시, 용기(51)가 표준 용기와 틀려도 출력을 설정 출력으로 유지할 수 있다.

즉 인버터회로(30)에 과부하가 걸리는 일 없이, 소자의 수명 향상도 된다.

또한 적정한 가열이 가능하기 때문에 신뢰성이 대폭 향상될 수 있다.

또한 고주파 유전가열시는, 마그네트론(44)의 온도 변화에도 불구하고 출력을 설정 출력으로 유지할 수 있고, 적정한 가열을 행할 수 있다.

또한, 가열 코일(50)을 릴레이 접점(73a)의 항상 개방되는 쪽에 접속되어 있으므로 예를들어 릴레이(73)의 코일에 단선고장이 발생한 경우 가열 코일(50)로의 통전을 즉시 차단하므로 안전하다.

그런데, 전자유도가열시, 마이크로 컴퓨터(62)는 브릿지 정류기(81)의 출력에 의거하여 산출치(입력전류의 평균치 또는 실행치)와 부하검출용 설정치 V_s를 비교하여 부하가 적당한지의 여부를 판별한다.

즉, 제4도에 나타낸 것처럼 스타트 키이(9)의 누른시간 t₁에서 t₂에 걸쳐서 t det시간만큼 부하검출을 위한 약출력 동작을 한다. 이때, 톱 플레이트(3)위에 용기(51)가 없으면 인버터회로(30)로의 입력전류는 작으며, 브릿지 정류기(81)의 출력전압은 제6도와 같이 로우레벨이 된다.

또한, 톱 플레이트위에 알루미늄제의 부적정한 용기가 놓여져 있거나, 또는 포오크나 나이프 등의 금속성인 물건들이 놓여져 있는 경우 인버터회로(30)로의 입력전류는 역시 작으며, 브릿지 정류기(81)의 출력전압은 제7도와 같이 로우레벨이 된다.

마이크로 컴퓨터(62)는 부하검출용 설정치 V_s를 가지고 있으며, 그 설정치 V_s를 처음에는 로우레벨로 유지한다.

그리고, 입력전류의 산출치와 설정치 V_s를 시간 t₂에서 비교하여 선출치가 설정치 V_s보다 낮으면 부하가 가 부적정하다고 판단된다.

그후, t off시간 후의 t₄에서 t₅에 걸쳐서 마찬가지로 t det 시간만큼 부하검출을 위해 약출력을 반복한다.

또한 이 약출력에 대해서는, 포오크나 나이프 등의 작은 물건이 발열하지 않는 값으로 정해져 있다.

그런데, t₂시간에서 t₄시간에 이르는 도중의 t₃시간에 이미 적정한 용기가 놓여져 있다고 하자.

이때, t₂시간에서의 약출력 동작에 맞추어 인버터회로(30)로의 입력전류가 증대되고, 브릿지 정류기(81)의 출력전압은 제5도와 같이 하이레벨이 된다.

이렇게 하여, t_s시간에서 산출치가 설정치 V_s를 초과하면, 마이크로 컴퓨터(62)는 출력설정 신호의 레벨을 설정출력에 대응하는 목표값으로 순차적으로 높여가서 실질적인 전자유도가열을 개시한다.

또한 비동작의 t off시간을, 사용자가 부자연스러움을 느끼지 않을 정도의 약 1.5초-2초로 정해져 있다.

또한, 비동작의 t off시간과 약출력 동작의 t det 시간의 비는 포오크나 나이프 등의 작은 물건이 가열되지 않을 정도로 정해져 있다.

가열 개시시 출력의 증대에 따라 인버터회로(30)로의 입력전류가 증대된다.

이때, 마이크로 컴퓨터(62)는 산출치의 증대로 설정치 V_s를 추종시킨다. 그리고, 출력이 설정출력에 도달하여 안전하면(t₆시간) 그 때의 설정값 V_s를 그대로 유지한다.

조리중인 t₇시간에 있어서 사용자가 톱 플레이트(3)위의 용기를 어긋나게 해두면 용기가 없는 상태에 가까워지므로, 인버터회로(30)로의 입력출력이 작아져 간다.

입력전류가 작아지면(산출치가 적어지면), 마이크로 컴퓨터(62)는 본래의 출력제어를 동작시켜서 출력설정 신호의 레벨을 높이려고 한다.

단, 그것은 무부하에 가까운 상태이면서 무리하게 출력을 높이려고 하는 것으로 인버터회로(30)의 파워트랜지스터(35)에 스트레스(과전압)를 가하는 것이 된다.

그리고, 이때 설정치 V_s가 높게 유지되어 있으므로, 입력전류가 작아짐에 따라 산출치는 곧 설정치 V_s이하가 된다.

산출치가 설정치 V_s이하가 되면, 마이크로 컴퓨터(62)는 부하가 부적당하다고 판단하여 즉시 인버터회로(30)의 동작을 정지한다.

따라서, 트랜지스터(35)에 스트레스가 걸리는 등의 불합리함을 방지할 수 있다.

이와 같이 톱 플레이트(3)위에 용기(51)가 없는 경우, 포오크나 나이프 등의 금속성의 작은 물건이 놓여져 있는 경우 또는 알루미늄제의 부적정 용기가 놓여져 있는 경우, 그것을 자동적으로 검지하여 전자유도가 열을 실행하지 않도록 하였으므로, 인버터회로(30)의 소자에 과부하를 주는 일이 없어서 안전하다.

더욱이, 포오크, 나이프, 빈뚜껑 등의 불필요한 가열을 방지할 수 있어서 사용자가 화상을 입을 우려가 없다.

특히, 조리기 전체의 제어를 하는 마이크로 컴퓨터(62)에 의해 부하가 적정한지의 여부를 판단하도록 하였으므로, 부하검출을 위한 구성요소로서는 전류 트랜스(80) 및 브릿지 정류기(81)를 설치하는 것만으로도 좋으며, 부품수가 적어서 단가가 낮아진다.

또한, 어려운 조정은 필요없다.

실질적으로는, 출력제어용의 입력 검지장치인 전류 트랜스(80) 및 브릿지 정류기(81)를 겸용으로 하고 있으므로, 매우 단가가 낫다.

또한, 부하검출을 위한 설정치 V_s를 가열 개시 후의 입력전류의 증대에 추종시켜 용기(51)의 이동시에 즉시 인버터회로(30)의 동작을 정지하도록 하였으므로, 인버터회로(30)의 파워 트랜지스터(35)에 스트레스를 받는 일 없이 파워 트랜지스터(35)의 파괴를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 고주파 유도가열 및 전자유도가열을 할 수 있는 복합조리기에 한정되지 않으며, 전자유도가열 전용의 일반적인 전자조리기에도 적용할수 있다.

기타, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 요지를 변경하지 않는 범위에서 각종 변형 실시를 할수 있다.

이상, 기술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 인버터회로로의 입력전류를 검지하는 장치와, 전자유도가열시 전술한 검지전류와 설정치의 비교에 의해 부하가 적정한지의 여부를 판별하는 장치와, 이 판별 결과가 부적정할 때 인버터회로의 동작을 정지하는 장치를 설치하였으므로, 단가상승을 초래하는 일이 없으며, 또한 어려운 조성을 필요로하지 않고 전자유도가열시의 충분한 안전을 확보할 수 있는 신뢰성이 뛰어난 복합조리기를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 고주파 유전가열장치와, 전자유도가열장치와 이들 가열장치를 선택적으로 구동하는 인버터회로(30)와, 이 인버터회로의 출력을 입력된 필요로하는 출력에 대응하는 출력설정 신호에 따라 제어하는 장치를 구비한 복합조리기에 있어서, 상기 인버터회로로의 입력전류의 레벨에 대응한 검지신호를 출력하는 검출장치와, 전자유도가열장치의 사용시 이 검지신호와 사전에 설정된 설정값의 비교에 의해 검지신호와 설정치가 특정한 관계 이외일 때 전자유도가열장치의 부하를 부적정하다고 판단하는 장치와, 이 부적정 판별에 따라 인버터회로의 동작을 정지하는 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 복합조리기.
2. 제1항에 있어서, 설정값은 전자유도가열장치의 동작개시 후 서서히 증대하는 인버터회로로의 입력전류의 레벨에 추종하여 증가되는 것을 특징으로 하는 복합조리기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고주파 유전가열장치는, 고압 트랜스(40)가 있으며, 전자유도가열장치는 가열 코일(50)이 있어서, 고주파 유전가열장치와 전자유도가열장치는 릴레이(73)에 의해 선택적으로 전환되며, 이 릴레이는 고주파 유전가열장치의 고압 트랜스가 접속된 항상 폐쇄되어 있는 접점과, 전자유도가열장치의 가열 코일이 접속된 항상 개방되어 있는 쪽 접점을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 복합조리기.

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