WO2021215593A1 - 조리기기 - Google Patents

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WO2021215593A1
WO2021215593A1 PCT/KR2020/011733 KR2020011733W WO2021215593A1 WO 2021215593 A1 WO2021215593 A1 WO 2021215593A1 KR 2020011733 W KR2020011733 W KR 2020011733W WO 2021215593 A1 WO2021215593 A1 WO 2021215593A1
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WO
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heating module
cavity
shielding member
plate
cooking equipment
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/011733
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English (en)
French (fr)
Inventor
신재영
심성훈
하정형
김태호
김태희
이용수
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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Priority to US17/920,179 priority patent/US20230180358A1/en
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • the present disclosure relates to a cooking appliance.
  • Various types of cooking devices for heating food at home or in a restaurant are being used.
  • various cooking appliances such as a microwave oven, an electric range of an induction heating method, and a grill heater are used.
  • a microwave oven is a high-frequency heating type cooking device that uses high-frequency electric field molecules to vibrate violently to generate heat, and can evenly heat food in a short time.
  • An induction heating type electric range is a cooking appliance that uses electromagnetic induction to heat an object to be heated.
  • the electric range of the induction heating method generates an eddy current in an object to be heated made of a metal component using a magnetic field generated around the coil when high-frequency power of a predetermined size is applied to the coil to generate an eddy current in the object itself to be heated. can be heated.
  • a grill heater is a cooking device that heats food by radiating or convection of infrared heat, and since infrared heat penetrates food, it can cook evenly throughout.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0037796 discloses a cooking appliance capable of using a microwave and an induction heating coil heat source at the same time.
  • a separate conductor tray must be installed to solve the problem that microwaves heat the induction heating coil.
  • the conventional cooking appliance has a complicated structure because a separate sensor unit for determining whether the conductive tray is mounted, increases the manufacturing cost, and the microwave heat source cannot be used when the conductive tray is not mounted.
  • An object of the present disclosure is to provide a composite cooking appliance having a plurality of heat sources.
  • An object of the present disclosure is to provide a cooking appliance including both a MW (Microwave) heating module and an IH (Induction heating) heating module. More specifically, the present disclosure aims to provide a cooking appliance in which a MW heating module and an IH heating module simultaneously heat an object to be heated.
  • MW Microwave
  • IH Induction heating
  • An object of the present disclosure is to provide a cooking appliance capable of maximizing the efficiency of the IH heating module when the MW heating module and the IH heating module simultaneously heat an object to be heated.
  • a cooking appliance includes a MW heating module emitting microwaves to a cavity and an IH heating module emitting a magnetic field toward the cavity, wherein the IH heating module includes a working coil and a shielding member, and the shielding member includes It may be composed of any one of carbon fiber, graphite, and graphene.
  • the thickness of the shielding member of the cooking appliance according to the embodiment of the present disclosure is thicker than the skin depth by the electromagnetic wave emitted from the MW heating module, and thinner than the skin depth by the electromagnetic wave emitted from the IH heating module to block the microwave and induce It can pass magnetic fields.
  • the shielding member of the cooking appliance passes the induced magnetic field generated by the working coil and blocks the microwave at the same time, there is an advantage that the MW heating module and the IH heating module can be simultaneously driven.
  • the shielding member is composed of any one of carbon fiber, graphite, and graphene, heating by the IH module is minimized, thereby minimizing the decrease in the heating efficiency of the IH heating module.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a control block diagram of a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 3 is a view for explaining a shielding member provided in the cooking appliance of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a shielding member and a working coil provided in the cooking appliance of the present disclosure
  • FIG 5 is a cross-sectional view of a cooking appliance according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a cooking appliance according to a second exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of an IH heating module according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG 8 is a cross-sectional view of a cooking appliance according to a third exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure
  • the cooking appliance 1 may include a housing 2 and a door 3 connected to the housing 2 .
  • a cavity 4 may be formed in the housing 2 , and the cavity 4 may be a cooking chamber.
  • the cavity 4 may be a cooking space in which an object to be heated is placed.
  • An input interface 50 may be formed on the outer surface of the housing 2 .
  • the input interface 50 may receive an input for operating the cooking appliance from the user.
  • the cavity 4 can be opened or closed by the door 3 .
  • the door 3 may be openably attached to the front part of the housing 2 .
  • the door 3 can open and close the cavity 4 .
  • a window 31 may be formed in the door 3 . The user can check the inside of the cavity 4 through the window 31 when the cavity 4 is in a closed state. The window 31 will be described in detail with reference to FIG. 3 .
  • the cavity 4 may be formed of a first side to a fifth side, and may be opened or closed depending on the position of the door 3 .
  • the first surface of the cavity (4) is the bottom surface 41
  • the second surface is the ceiling surface (43, see FIG. 5)
  • the third surface is the rear surface (45, see FIG. 5)
  • the fourth surface and the fifth surface are It can be on both sides. Both sides may be in contact with the bottom surface 41 , the ceiling surface 43 , and the rear surface 45 , respectively.
  • One of the sides 42 may be formed close to the door 3 , and the other (not shown) may be formed close to the input interface 50 .
  • FIG. 2 is a control block diagram of a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is an exemplary view of a shielding member provided in the cooking appliance of the present disclosure as viewed from the side.
  • 4 is a perspective view illustrating a shielding member and a working coil provided in the cooking appliance of the present disclosure
  • the cooking appliance 1 may include an input interface 50 , a power supply unit 60 , an IH heating module 70 , a MW heating module 80 , and a processor 100 .
  • FIG. 2 is only given as an example for convenience of description, and the cooking appliance 1 according to the embodiment of the present disclosure may further include other components in addition to the components shown in FIG. 2 , or may omit some of them. may be
  • the processor 100 may control the overall operation of the cooking appliance 1 .
  • the processor 100 may control each of the input interface 50 , the power supply unit 60 , the IH heating module 70 , and the MW heating module 80 .
  • the processor 100 may control the IH heating module 70 and the MW heating module 70 so that the cooking appliance 1 operates according to an input received through the input interface 50 .
  • the input interface 50 may receive various inputs capable of operating the cooking appliance 1 .
  • the input interface 50 may receive an operation start input or an operation stop input of the cooking appliance 1 .
  • the input interface 50 may receive an input for driving the IH heating module 70 or an input for driving the MW heating module 80 .
  • the power supply unit 60 may receive power required for the operation of the cooking appliance 1 from the outside.
  • the power supply unit 60 may supply power to the input interface 50 , the IH heating module 70 , the MW heating module 80 , and the processor 100 .
  • the IH heating module 70 may be an induction heating type heat source.
  • the IH heating module 70 may emit a magnetic field towards the cavity 4 .
  • the IH heating module 70 may generate a magnetic field through a working coil, and when the object to be heated in the cavity 4 is a magnetic material, the object to be heated may be directly heated.
  • the IH heating module 70 may include at least some or all of a working coil, a plate, a heat insulator, and ferrite.
  • the IH heating module 70 may further include an inverter capable of driving the IH heating module 70 .
  • the working coil 140 (refer to FIG. 4 ) may generate a magnetic field.
  • the working coil 140 may directly heat a magnetic object to be heated (ie, a magnetic material).
  • the working coil 140 may heat an object to be heated by induction heating, and may be provided to overlap the shielding member 130 (refer to FIGS. 3 and 4) in the vertical direction (ie, vertical or vertical direction). have.
  • the cooking appliance 1 may further include a shielding member 130 as shown in FIG. 3 .
  • the shielding member 130 may pass the magnetic field generated by the IH heating module 70 , in particular, the working coil 140 , and may not pass the microwave generated by the MW heating module 80 .
  • the thickness of the shielding member 130 may be thicker than the skin depth by microwaves. Accordingly, the shielding member 130 may block microwaves. In addition, the thickness of the shielding member 130 may be thinner than the skin depth caused by electromagnetic waves generated from the working coil 140 . Accordingly, the shielding member 130 may allow the induced magnetic field generated by the working coil 140 to pass therethrough.
  • the shielding member 130 may be disposed between the cavity 4 and the working coil 140 . Between the cavity 4 and the working coil 140 , not only the shielding member 130 but also an insulating material may be further disposed.
  • the shielding member 130 may be provided to overlap the working coil 140 in a vertical direction (ie, a vertical direction or a vertical direction), and accordingly, MW heating and IH heating of the object to be heated are possible at the same time.
  • the shielding member 130 may be made of a carbon material, etc., but the shape and configuration of the shielding member 130 will be described later.
  • the shielding member 130 may be disposed under the plate 110 (refer to FIG. 5 ).
  • the plate 110 may cover the shielding member 130 .
  • the plate 110 may protect the shielding member 130 from the outside.
  • the plate 110 may cover the shielding member 130 to protect the shielding member 130 from these problems.
  • the plate 110 may be formed of a non-magnetic component to allow a magnetic field to pass therethrough.
  • the plate 110 may be made of a glass material (eg, ceramics glass).
  • the plate 110 may be formed of a component having heat resistance against heat of the object to be heated, heat of the shielding member 130 , and the like.
  • the plate 110 may dissipate heat of the shielding member. When heat is generated in the shielding member 130 by microwaves, the generated heat is transferred to a heat insulator or plate 110 to be described later, while the plate 110 may diffuse the heat.
  • the heat insulating material may be disposed between the plate 110 and the shielding member 130 , or may be disposed between the shielding member 130 and the working coil 140 .
  • the insulator may block heat generated while the shielding member 130 or the object to be heated is heated by the driving of the MW heating module 80 from being transferred to the working coil.
  • the shielding member 130 when the shielding member 130 is heated by the MW heating module 80 or the object to be heated is heated by electromagnetic induction of the working coil 140, the heat of the shielding member 130 or the object to be heated is transferred to the plate ( 110 , the heat of the plate 110 is transferred back to the working coil 140 , and the working coil 140 may be damaged.
  • the insulating material blocks the heat transferred to the working coil 140 in this way, thereby preventing the working coil 140 from being damaged by heat, and furthermore, it is also possible to prevent deterioration of the heating performance of the working coil 140 . .
  • the ferrite may be mounted under the working coil 140 to block a magnetic field generated downward when the working coil 140 is driven.
  • the MW heating module 80 may provide microwaves to the cavity 4 .
  • the MW heating module 80 can emit microwaves into the cavity 4 .
  • the MW heating module 80 may include a magnetron positioned outside the cavity 4 in the housing 2 to generate microwaves, and a waveguide for guiding the microwaves generated from the magnetron to the cavity 4 .
  • the cooking appliance 1 is illustrated as having only the IH heating module 70 and the MW heating module 80, but according to an embodiment, the cooking appliance 1 includes a grill heater module (not shown). It may include more.
  • the grill heater module may supply radiant heat so that the food accommodated in the cavity 4 is heated.
  • the grill heater module may include a heating unit (not shown) having an infrared heating wire, and may radiate or convect infrared heat generated from the heating unit (not shown) to the cavity 4 .
  • the cooking appliance 1 may include an IH heating module 70 , a MW heating module 80 , and a grill heater module (not shown), and the IH heating module 70 .
  • the IH heating module 70 emits a magnetic field towards the first side of the cavity 4, the MW heating module 80 supplies the microwave to the cavity 4 through the second side of the cavity 4, and a grill heater module (not shown) It is possible to supply radiant heat to the cavity (4) through the third surface of the cavity (4).
  • the cooking appliance 1 includes the IH heating module 70 and the MW heating module 80 will be described.
  • the working coil 140 of the IH heating module 70 by microwaves generated from the MW heating module 80 is may be damaged.
  • the working coil 140 is heated by microwaves, there is a problem in that it is impossible to accurately control the IH heating module 70 .
  • the cooking appliance 1 of the present disclosure may include the shielding member 130 to protect the IH heating module 70 .
  • d means the thickness of the shielding member 130, means the skin depth by the electromagnetic wave emitted from the MW heating module 80, may mean a skin depth by electromagnetic waves emitted from the IH heating module 70 .
  • the shielding member 130 may be formed of a conductor.
  • Skin depth ( ) can be defined as
  • the skin depth becomes thinner as the frequency of the current flowing through the conductor increases, and becomes thicker as the frequency of the current decreases.
  • the corresponding electromagnetic wave does not pass through the conductor.
  • the skin depth caused by a specific electromagnetic wave is thicker than the thickness of the conductor, the corresponding electromagnetic wave may pass through the conductor.
  • the frequency of electromagnetic waves (microwaves) emitted by the MW heating module 80 is GHz (gigahertz, Hz), and the frequency of the electromagnetic wave emitted by the IH heating module 70 is KHz (kilohertz, Hz) unit.
  • the frequency of the microwave may be 2.4 ⁇ 2.5GHz
  • the frequency of the electromagnetic wave emitted from the IH heating module 70 may be 35 ⁇ 60KHz, but this is only an example.
  • the thickness (D) of the shielding member according to the embodiment of the present disclosure is the skin depth ( ) thicker than the skin depth by electromagnetic waves emitted from the IH heating module 70 ( ) may be thinner.
  • the thickness (D) of the shielding member 130 of the present disclosure is the skin depth (D) by microwaves in order to more effectively block microwaves. ) is thicker than a value obtained by multiplying a predetermined constant (eg, 4), and the skin depth ( ) may be thinner.
  • the shielding member 130 of the present disclosure may shield the microwaves generated from the MW heating module 80 , and pass the induced magnetic field emitted from the IH heating module 70 .
  • the shielding member 130 of the present disclosure may be made of any one of carbon fiber, graphite, and graphene.
  • the shielding member 130 When the shielding member 130 is made of any one of carbon fiber, graphite, and graphene, the shielding member 130 may exhibit excellent microwave shielding efficacy due to high electrical conductivity. In addition, since the shielding member 130 is heated by the IH heating module 70 is minimized, it is possible to maximize the heating performance of the IH heating module (70).
  • the shielding member 130 is made of any one of carbon fiber, graphite, and graphene, it may be easy to radiate heat heated by microwaves due to high thermal conductivity.
  • the shielding member 130 when the shielding member 130 is made of carbon fiber, the shielding member 130 may be made of any one of a single carbon fiber material and a carbon fiber composite material.
  • the single carbon fiber material may have any one of a fabric form, a felt form, a mat form, and a paper form depending on a manufacturing method.
  • the carbon fiber composite material may refer to a material further including metal, ceramic, and carbon particles in the carbon fiber.
  • the shielding member 130 is made of a single carbon fiber material, and when it is in the form of a fabric, it is light compared to other types of single material, and thus has the advantage of being easy to transport and process during the manufacturing process.
  • the shielding member 130 is made of a single carbon fiber material, and in the form of a felt, it has an advantage in that it is easy to be fixed inside the cooking appliance because of its high shape fixability compared to other types of single material.
  • the shielding member 130 is made of a single carbon fiber material, and is in the form of a paper, there is an advantage in that it is easy to process compared to other types of single material.
  • the shielding member 130 of the present disclosure may not form a pattern. Accordingly, there is an advantage in that the manufacturing process can be simplified because it is not necessary to separately go through a processing process for generating a pattern.
  • the shielding member 130 may be disposed to vertically overlap the working coil 140 .
  • the size of the shielding member 130 may be greater than or equal to the size of the working coil 140 .
  • each of the shielding member 130 and the working coil 140 may have various shapes, and the scope of the present disclosure is not limited. does not
  • the horizontal cross-sectional area S1 of the shielding member 130 may be equal to the horizontal cross-sectional area S2 of the working coil 140 or greater than the horizontal cross-sectional area S2 of the working coil 140 .
  • the working coil 140 from the microwave It has the advantage of being able to effectively shield the
  • the shielding effect can be obtained, so that the shielding member 130 is the plate 110.
  • the shielding effect can be obtained even if it is not disposed on the entire upper surface or the entire lower surface of the
  • FIG 5 is a cross-sectional view of a cooking appliance according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the door 3 can open and close the cavity 4 .
  • a window 31 may be formed in the door 3 , and the window 31 may include a window unit 32 and a shielding unit 33 .
  • the window unit 32 may be formed of a transparent material or a translucent material. A user can see inside the cavity 4 through the window unit 32 .
  • the outer surface of the window unit 32 may face the outside of the cooking appliance 1
  • the inner surface of the window unit 32 may face the inside of the cooking appliance 1 .
  • the shielding unit 33 may be mounted on the inner surface of the window unit 32 .
  • the shielding unit 33 may block the microwave of the cavity 4 from moving to the outside of the cooking appliance 1 through the door 3 .
  • the shielding unit 33 may be an iron net.
  • a plurality of shielding holes 33a may be formed in the shielding unit 33 , and the shielding holes 33a may have a size larger than a wavelength of visible light and smaller than a wavelength of microwaves. Accordingly, the user can see the inside of the cavity 4 through the shielding hole 33a, and the microwave does not pass through the shielding hole 33a.
  • the housing 2 may be provided with a plate 110 that forms a first surface (eg, a bottom surface 41 ) of the cavity 4 .
  • the IH heating module 70 may include a plate 110 forming the first surface of the cavity 4, an insulating material 120 disposed under the plate 110, and a working coil 140 generating a magnetic field. have.
  • the IH heating module 70 may emit a magnetic field towards the first side of the cavity 4 .
  • the shielding member 130 may be disposed on the entire upper surface of the plate 110 or the entire lower surface of the plate 110 .
  • the shielding member 130 may be disposed between the insulator 120 and the working coil 140 .
  • FIG. 5 it is assumed that the shielding member 130 is disposed entirely between the insulator 120 and the working coil 140 , but this is only given as an example for convenience of description, and thus is not limited thereto.
  • the plate 110 may be formed of a non-magnetic component to allow a magnetic field to pass therethrough.
  • the plate 110 may be made of a glass material (eg, ceramics glass). That is, according to the first embodiment, the plate 110 may cover the shielding member 130 while forming the first surface 41 of the cavity 4 .
  • the size of the horizontal cross-sectional area of the shielding member 130 may be the same as the size of the horizontal cross-sectional area of the plate 110 . Accordingly, the first surface of the cavity 4 may be blocked from movement of the microwave by the shielding member 130 .
  • the ferrite 150 may be disposed under the working coil 140 .
  • the ferrite 150 may be mounted under the working coil 140 to block a magnetic field generated downward when the working coil 140 is driven.
  • the working coil 140 generates a magnetic field when driven, and when an object to be heated made of a magnetic material is placed in the cavity 4, the magnetic field passes through the shielding member 130 to induce an eddy current in the object to be heated, thereby heating the object to be heated. can do.
  • the IH heating module 70 of the cooking appliance 1 may heat a magnetic body and heat the object to be heated regardless of the arrangement position of the object to be heated. Accordingly, the user may place the object to be heated on any heating area on the cavity 4 , so that the usability can be improved.
  • the MW heating module 80 as well as the IH heating module 70 may heat the object to be heated placed on the cavity 4 .
  • the MW heating module 80 may be installed close to any one of the second to fifth surfaces of the cavity 4 .
  • the MW heating module 80 may supply microwaves to the cavity 4 through the second side of the cavity 4 , wherein the second side may be the ceiling side 43 , but this is an exemplary it is only That is, the second surface may be at least one of the remaining surfaces except for the surface from which the magnetic field is emitted by the IH heating module 70 .
  • the second surface is the ceiling surface 43 .
  • the MW heating module 80 includes a magnetron 81 , a waveguide 83 and a cooling fan 90 , and the waveguide 83 has one side connected to the magnetron 81 and the other side connected to the cavity 4 . have. At least one slot (83a, slot) through which the microwave passes may be formed on the ceiling surface 43 of the cavity 4 .
  • the cooling fan 90 may be installed around the magnetron 81 so that the magnetron 81 is cooled.
  • the object to be heated and food placed in the cavity 4 may be heated by the IH heating module 70 and the MW heating module 80 .
  • the heating time can be shortened because food can be simultaneously heated by the IH heating module 70 and the MW heating module 80 regardless of the position of the object to be heated.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a cooking appliance according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the features of the door 3, the shielding member 130, the MW heating module 80, etc., except for the structure, shape, etc. of the first surface 41 of the cavity 4 and the IH heating module 70 are in the first embodiment Since it is the same as described through , a duplicate description will be omitted. That is, the method of heating the object to be heated by the magnetic field generated by the working coil 140 is the same as that described in the first embodiment, and thus the redundant description will be omitted.
  • the housing 2 forms the first surface (eg, the bottom surface 41 ) of the cavity 4 , and at least a portion of the plate 110 vertically overlaps the shielding member 130 . may be provided.
  • the plate 110 may be formed of a first plate 113 made of glass and a second plate 115 made of iron that vertically overlap the shielding member 130 .
  • the IH heating module 70 may emit a magnetic field towards the first side 41 of the cavity 4 .
  • the first plate 113 may be disposed inside the second plate 115 .
  • the area A1 in which the first plate 113 is formed may be a heating area, and the area A2 in which the second plate 115 is formed may be a non-heating area.
  • the size of the horizontal cross-sectional area of the shielding member 130 may be smaller than or equal to the size of the horizontal cross-sectional area of the first plate 113 .
  • the size of the horizontal cross-sectional area of the shielding member 130 may be greater than or equal to the size of the horizontal cross-sectional area of the working coil 140 .
  • the first plate 113 may be formed of a non-magnetic component to allow a magnetic field to pass therethrough.
  • the first plate 113 may be made of a glass material (eg, ceramics glass).
  • the first plate 113 may be formed of a component having heat resistance against heat of the object to be heated, heat of the shielding member 130 , and the like.
  • the first plate 113 may dissipate heat of the shielding member 130 .
  • the second plate 115 may be formed of a magnetic component.
  • the second plate 115 may be made of an iron material.
  • the second plate 115 made of a magnetic component may block microwaves from reaching the working coil 140 .
  • the shielding member 130 is not entirely disposed on the first surface (eg, the bottom surface 41) of the cavity 4, and is a non-magnetic body.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating the configuration of an IH heating module according to a third embodiment of the present disclosure.
  • 8 is a cross-sectional view of a cooking appliance according to a third exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the IH heating module 70 of the present disclosure may further include connecting members 160a and 160b for fixing the shielding member 130 and the like.
  • the IH heating module 70 may include a working coil 140 , a heat insulator 120 , and a first plate 113 made of glass and a second plate 115 made of iron. According to the third embodiment, as shown in FIG. 7 , the IH heating module 70 of the present disclosure may further include connecting members 160a and 160b for fixing the shielding member 130 in the IH heating module 70 . .
  • the connecting members 160a and 160b may be a holder or a bracket, but this is only an example.
  • the heat insulating material 120 may be disposed under the first plate 113 , and the shielding member 130 may be disposed under the heat insulating material 120 . Unlike the drawing, the shielding member 130 may be disposed under the first plate 113 , and the insulating material 120 may be disposed under the shielding member 130 .
  • the first connecting member 160a is disposed on the first plate 113 and the second plate 115
  • the second connecting member 160b is disposed below the first plate 113 and the second plate 115
  • the first plate 113 , the second plate 115 , the heat insulating material 120 , and the shielding member 130 may be disposed between the first connecting member 160a and the second connecting member 160b . .
  • first connecting member 160a and the second connecting member 160b may serve to fix the first plate 113 , the second plate 115 , the heat insulating material 120 , and the shielding member 130 . have. Also, the first connecting member 160a and the second connecting member 160b may serve to partition the heating region and the non-heating region.
  • the first connection member 160a may be disposed on the plate 110
  • the second connection member 160b is a plate ( 110) may be disposed below. Due to this, when disposing the shielding member 130 on the upper or lower surface of the plate 110, a fixing effect can be obtained by fixing only the end of the shielding member 130 without requiring a separate bonding process or coating process. has the advantage of being simplified.
  • the heating region by the IH heating module 70 can be clearly displayed to the user by dividing the heating region and the non-heating region due to the protrusion of the first connecting member 160a into the cavity 4 .

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Abstract

본 개시는 복수의 열원을 갖는 복합 조리기기에 관한 발명으로, 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기는 캐비티가 형성된 하우징, 하우징에 연결되며, 캐비티를 개폐하는 도어, 캐비티로 마이크로파를 방출하는 MW 가열 모듈, 캐비티를 향해 자기장을 방출하는 IH 가열 모듈; 및 IH 가열 모듈에 의해 생성된 자기장이 통과되고, MW 가열 모듈에서 방출된 마이크로파를 차단하는 차폐 부재를 포함할 수 있다. 차폐 부재는 탄소 섬유로 구성될 수 있다.

Description

조리기기
본 개시는 조리기기에 관한 것이다.
가정이나 식당에서 음식을 가열하기 위한 다양한 방식의 조리기기들이 사용되고 있다. 예를 들어, 마이크로파 오븐, 유도 가열 방식의 전기 레인지, 그릴 히터 등의 다양한 조리기기가 사용되고 있다.
마이크로파 오븐은 고주파 가열 방식의 조리기기로, 고주파 전장 중의 분자가 심하게 진동하여 발열하는 것을 이용한 것으로, 빠른 시간에 음식을 고르게 가열할 수 있다.
유도 가열 방식의 전기 레인지는 전자기 유도를 이용하여 피가열 물체를 가열시키는 조리기기다. 구체적으로, 유도 가열 방식의 전기 레인지는 소정 크기의 고주파 전력을 코일에 인가할 때 코일 주변에 발생하는 자계를 이용하여 금속 성분으로 이루어진 피가열 물체에 와전류(eddy current)를 발생시켜 피가열 물체 자체를 가열시킬 수 있다.
그릴 히터는 적외선 열을 복사 또는 대류시킴으로써 음식을 가열하는 조리기기로, 적외선 열이 음식을 투과하기 때문에 전체적으로 골고루 익혀줄 수 있다.
이와 같이, 다양한 방식의 열원을 이용하는 조리기기들이 출시됨에 따라 사용자들이 구비하는 조리기기의 수 및 그 종류가 증가하였고, 이러한 조리기기들이 생활 공간 내에서 많은 부피를 차지하는 문제가 있다. 이에 따라, 복수의 가열 모듈을 함께 구비하는 복합 조리기기에 대한 사용자들의 요구가 증가하고 있다. 또한, 피가열 물체 내 음식이 보다 균일하고, 신속하게 조리되도록 복수의 가열 방식을 동시에 이용하는 조리기기의 개발이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0037796호(2008년05월02일 공개)는 마이크로파와 유도 가열 코일 열원을 동시에 사용할 수 있는 조리기기를 기재하고 있다. 그러나, 종래 조리기기에 따르면, 마이크로파가 유도 가열 코일을 가열시키는 문제를 해결하기 위한 별도의 전도체 트레이가 설치되어야 하는 불편이 있다.
또한, 종래 조리기기는 전도체 트레이의 장착 여부를 판단하기 위한 별도의 센서부를 구비해야 하기 때문에 그 구조가 복잡하며, 제조 비용이 증가하고, 전도체 트레이가 장착되지 않은 경우에는 마이크로파 열원이 사용되지 못하는 한계가 있다.
본 개시는 복수의 열원을 갖는 복합 조리기기를 제공하고자 한다.
본 개시는 MW(Microwave) 가열 모듈과 IH(Induction heating) 가열 모듈을 함께 구비하는 조리기기를 제공하고자 한다. 보다 구체적으로, 본 개시는 MW 가열 모듈과 IH 가열 모듈이 동시에 피가열 물체를 가열하는 조리기기를 제공하고자 한다.
본 개시는 MW 가열 모듈과 IH 가열 모듈이 동시에 피가열 물체를 가열할 때, IH 가열 모듈의 효율을 최대화할 수 있는 조리기기를 제공하고자 한다.
본 개시의 실시 예에 따른 조리기기는 캐비티로 마이크로파를 방출하는 MW 가열 모듈과 캐비티를 향해 자기장을 방출하는 IH 가열 모듈을 포함하며, IH 가열 모듈은 워킹 코일 및 차폐 부재를 포함하고, 차폐 부재는 탄소 섬유, 그라파이트, 그래핀 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기의 차폐 부재의 두께는 MW 가열 모듈에서 방출하는 전자기파에 의한 스킨 뎁스 보다 두껍고, IH 가열 모듈에서 방출하는 전자기파에 의한 스킨 뎁스 보다 얇아 마이크로파를 차단하고, 유도 자기장을 통과시킬 수 있다.
본 개시에 따르면, 조리기기의 차폐 부재는 워킹 코일에서 발생한 유도 자기장을 통과시키는 동시에 마이크로파를 차단하기 때문에 MW 가열 모듈과 IH 가열 모듈의 동시 구동이 가능한 이점이 있다.
또한, 차폐 부재는 탄소 섬유 또는 그라파이트, 그래핀 중 어느 하나로 구성되어 IH 모듈에 의한 가열이 최소화됨으로써 IH 가열 모듈의 가열 효율 저하를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 개시의 구체적인 효과는 이하 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기의 제어 블록도이다.
도 3은 본 개시의 조리 기기 내에 구비되는 차폐 부재를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 개시의 조리 기기 내에 구비되는 차폐 부재와 워킹 코일이 도시된 사시도이다.
도 5는 본 개시의 제1 실시 예에 따른 조리기기의 단면도이다.
도 6은 본 개시의 제2 실시 예에 따른 조리기기의 단면도이다.
도 7은 본 개시의 제3 실시 예에 따른 IH 가열 모듈의 분해 사시도이다.
도 8은 본 개시의 제3 실시 예에 따른 조리기기의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서는, 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기를 설명하도록 한다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기의 사시도이다.
본 개시의 실시 예에 따른 조리기기(1)는 하우징(2)과 하우징(2)에 연결되는 도어(3)를 포함할 수 있다.
하우징(2)에는 캐비티(4)가 형성될 수 있고, 캐비티(4)는 조리실일 수 있다. 캐비티(4)는 피가열 물체가 놓이는 조리 공간일 수 있다.
하우징(2)의 외면에는 입력 인터페이스(50)가 형성될 수 있다. 입력 인터페이스(50)는 조리기기를 조작하는 입력을 사용자로부터 수신할 수 있다.
캐비티(4)는 도어(3)에 의해 열리거나 닫힐 수 있다. 도어(3)는 하우징(2)의 전면부에 개폐 가능하게 부착될 수 있다. 도어(3)는 캐비티(4)를 개폐할 수 있다. 도어(3)에는 윈도우(31)가 형성될 수 있다. 사용자는 캐비티(4)가 닫힌 상태일 때 윈도우(31)를 통해 캐비티(4) 내부를 확인할 수 있다. 윈도우(31)에 대해서는 도 3에서 상세하게 설명하기로 한다.
캐비티(4)는 제1 면 내지 제5 면으로 형성될 수 있고, 도어(3)의 위치에 따라 열리거나, 닫힐 수 있다. 캐비티(4)의 제1 면은 바닥면(41), 제2 면은 천장면(43, 도 5 참고), 제3 면은 후면(45, 도 5 참고), 제4 면과 제5 면은 양 측면일 수 있다. 양 측면은 각각 바닥면(41), 천장면(43), 후면(45)과 접할 수 있다. 양 측면 중 하나(42)는 도어(3)에 가깝게 형성되고, 다른 하나(미도시)는 입력 인터페이스(50)에 가깝게 형성될 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기의 제어 블록도이고, 도 3은 본 개시의 조리기기 내에 구비되는 차폐 부재를 측면에서 바라본 예시 도면이다. 도 4는 본 개시의 조리기기 내에 구비되는 차폐 부재와 워킹 코일이 도시된 사시도이다.
조리기기(1)는 입력 인터페이스(50), 전원 공급부(60), IH 가열 모듈(70), MW 가열 모듈(80) 및 프로세서(100)를 포함할 수 있다. 한편, 도 2는 설명의 편의를 위해 예시로 든 것에 불과하며, 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기(1)는 도 2에 도시된 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 일부를 생략할 수도 있다.
프로세서(100)는 조리기기(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(100)는 입력 인터페이스(50), 전원 공급부(60), IH 가열 모듈(70) 및 MW 가열 모듈(80) 각각을 제어할 수 있다. 프로세서(100)는 입력 인터페이스(50)를 통해 수신한 입력에 따라 조리기기(1)가 동작하도록 IH 가열 모듈(70) 및 MW 가열 모듈(70)을 제어할 수 있다.
입력 인터페이스(50)는 조리기기(1)를 조작 가능한 다양한 입력을 수신할 수 있다. 일 예로, 입력 인터페이스(50)는 조리기기(1)의 동작 개시 입력 또는 동작 정지 입력을 수신할 수 있다. 다른 예로, 입력 인터페이스(50)는 IH 가열 모듈(70)을 구동시키는 입력 또는 MW 가열 모듈(80)을 구동시키는 입력을 수신할 수 있다.
전원 공급부(60)는 조리기기(1)의 동작에 필요한 전원을 외부로부터 공급받을 수 있다. 전원 공급부(60)는 입력 인터페이스(50), IH 가열 모듈(70), MW 가열 모듈(80) 및 프로세서(100) 등으로 전원을 공급할 수 있다.
IH 가열 모듈(70)은 유도 가열 방식의 열원일 수 있다. IH 가열 모듈(70)은 캐비티(4)를 향해 자기장을 방출할 수 있다.
IH 가열 모듈(70)은 워킹 코일을 통해 자기장을 발생시킬 수 있고, 캐비티(4) 내 피가열 물체가 자성체일 경우, 피가열 물체를 직접적으로 가열할 수 있다.
구체적으로, IH 가열 모듈(70)은 워킹 코일, 플레이트, 단열재 및 페라이트 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 이 밖에도, IH 가열 모듈(70)은 IH 가열 모듈(70)을 구동할 수 있는 인버터 등을 더 포함할 수 있다.
워킹 코일(140, 도 4 참고)은 자기장을 발생시킬 수 있다. 워킹 코일(140)은 자성을 띄는 피가열 물체(즉, 자성체)를 직접 가열할 수 있다.
워킹 코일(140)은 유도 가열 방식에 의해 피가열 물체를 가열할 수 있고, 차폐 부재(130, 도 3, 도 4 참고)와 세로 방향(즉, 수직 방향 또는 상하 방향)으로 오버랩되도록 구비될 수 있다.
조리기기(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 차폐 부재(130)를 더 포함할 수 있다.
차폐 부재(130)는 IH 가열 모듈(70) 특히, 워킹 코일(140)에서 발생한 자기장을 통과시키며, MW 가열 모듈(80)에서 발생한 마이크로파를 통과시키지 않을 수 있다.
차폐 부재(130)의 두께는 마이크로파에 의한 스킨 뎁스 보다 두꺼울 수 있다. 따라서, 차폐 부재(130)는 마이크로파를 차단할 수 있다. 또한, 차폐 부재(130)의 두께는 워킹 코일(140)에서 발생하는 전자기파에 의한 스킨 뎁스 보다 얇을 수 있다. 따라서, 차폐 부재(130)는 워킹 코일(140)에서 발생하는 유도 자기장을 통과시킬 수 있다.
차폐 부재(130)는 캐비티(4)와 워킹 코일(140) 사이에 배치될 수 있다. 캐비티(4)와 워킹 코일(140) 사이에는 차폐 부재(130)뿐만 아니라 단열재 등이 더 배치될 수도 있다.
차폐 부재(130)는 워킹 코일(140)과 세로 방향(즉, 수직 방향 또는 상하 방향)으로 오버랩되도록 구비될 수 있고, 이에 따라 피가열 물체에 대한 MW 가열과 IH 가열이 동시에 가능하다.
일 실시 예에 따라 차폐 부재(130)는 탄소 소재 등으로 이루어질 수 있으나, 차폐 부재(130)의 형상 및 구성에 대해서는 후술하도록 한다.
차폐 부재(130)는 플레이트(110, 도 5 참조)의 아래에 배치될 수 있다.
플레이트(110)는 차폐 부재(130)를 덮을 수 있다. 플레이트(110)는 차폐 부재(130)를 외부로부터 보호할 수 있다.
구체적으로, 피가열 물체가 차폐 부재(130)에 직접 올려지거나, 피가열 물체 내 음식물이 넘쳐 차폐 부재(130)로 흐르는 등의 경우가 발생하면 차폐 부재(130)가 마모되거나 오염되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 문제들로부터 차폐 부재(130)가 보호되도록 플레이트(110)가 차폐 부재(130)를 덮을 수 있다.
플레이트(110)는 자기장이 통과하도록 비자성체 성분으로 형성될 수 있다. 플레이트(110)는 유리 소재(예를 들어, 세라믹 글래스(ceramics glass))로 구성될 수 있다.
플레이트(110)는 피가열 물체의 열, 차폐 부재(130)의 열 등에 대한 내열성을 갖는 성분으로 형성될 수 있다.
플레이트(110)는 차폐 부재의 열을 분산시킬 수 있다. 마이크로파에 의해 차폐 부재(130)에서 열이 발생하는 경우 발생한 열은 후술하는 단열재 또는 플레이트(110)로 전달되면서 플레이트(110)는 열을 확산시킬 수 있다.
단열재는 플레이트(110)와 차폐 부재(130) 사이에 배치될 수도 있고, 차폐 부재(130)와 워킹 코일(140) 사이에 배치될 수 있다. 단열재는 MW 가열 모듈(80)의 구동에 의해 차폐 부재(130) 또는 피가열 물체가 가열되면서 발생된 열이 워킹 코일로 전달되는 것을 차단할 수 있다.
즉, MW 가열 모듈(80)에 의해 차폐 부재(130)가 가열되거나, 워킹 코일(140)의 전자기 유도에 의해 피가열 물체가 가열되면, 차폐 부재(130) 또는 피가열 물체의 열이 플레이트(110)로 전달되고, 플레이트(110)의 열이 다시 워킹 코일(140)로 전달되어 워킹 코일(140)이 손상될 수 있다. 단열재는 이와 같이 워킹 코일(140)로 전달되는 열을 차단함으로써, 워킹 코일(140)이 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 나아가 워킹 코일(140)의 가열 성능이 저하되는 것도 방지할 수 있다.
페라이트는 워킹 코일(140)의 아래에 장착되어, 워킹 코일(140)의 구동시 하방으로 발생되는 자기장을 차단할 수 있다.
MW 가열 모듈(80)은 마이크로파를 캐비티(4)로 제공할 수 있다. MW 가열 모듈(80)은 캐비티(4)로 마이크로파를 방출할 수 있다.
MW 가열 모듈(80)은 하우징(2) 내 캐비티(4) 외측에 위치되어 마이크로파를 발생시키는 마그네트론과, 마그네트론에서 발생된 마이크로파를 캐비티(4)로 안내하는 도파관을 포함할 수 있다.
한편, 도 2에서는 조리기기(1)가 IH 가열 모듈(70) 및 MW 가열 모듈(80)만을 구비하는 것으로 도시되어 있으나, 실시 예에 따라 조리기기(1)는 그릴히터 모듈(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
그릴히터 모듈(미도시)은 캐비티(4)에 수용된 음식물이 가열되도록 복사열을 공급할 수 있다. 그릴히터 모듈(미도시)은 적외선 열선을 갖는 발열부(미도시)를 포함하고, 발열부(미도시)에서 발생한 적외선 열을 캐비티(4)로 복사 또는 대류시킬 수 있다.
즉, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 조리기기(1)는 IH 가열 모듈(70), MW 가열 모듈(80) 및 그릴히터 모듈(미도시)을 구비할 수 있고, IH 가열 모듈(70)은 캐비티(4)의 제1 면을 향해 자기장을 방출하고, MW 가열 모듈(80)은 캐비티(4)의 제2 면을 통해 마이크로파를 캐비티(4)에 공급하고, 그릴히터 모듈(미도시)은 캐비티(4)의 제3 면을 통해 캐비티(4)에 복사열을 공급할 수 있다.
이하에서는, 조리기기(1)가 IH 가열 모듈(70) 및 MW 가열 모듈(80)을 포함하는 경우에 대해 설명한다.
조리기기(1)의 IH 가열 모듈(70)과 MW 가열 모듈(80)이 동시에 동작하는 경우, MW 가열 모듈(80)에서 발생하는 마이크로파에 의해 IH 가열 모듈(70)의 워킹 코일(140)이 손상될 수 있다. 또한, 마이크로파에 의해 워킹 코일(140)이 가열되는 경우, IH 가열 모듈(70)의 정확한 제어가 불가능한 문제가 발생하게 된다.
따라서, 본 개시의 조리기기(1)는 IH 가열 모듈(70)을 보호하기 위해 차폐 부재(130)를 구비할 수 있다.
다음으로, 본 개시의 조리기기(1) 내에 구비되는 차폐 부재(130)의 형상 및 구성을 보다 자세히 설명하기로 한다.
도 3에서 d는 차폐 부재(130)의 두께를 의미하며,
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000001
는 MW 가열 모듈(80)에서 방출되는 전자기파에 의한 스킨 뎁스를 의미하고,
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000002
는 IH 가열 모듈(70)에서 방출되는 전자기파에 의한 스킨 뎁스를 의미할 수 있다.
차폐 부재(130)는 도체로 이루어질 수 있다.
도체에 교류 전류가 흐르게 되면 도체에는 Skin effect가 발생하게 된다. Skin effect란 도체에 흐르는 전류의 주파수가 증가할수록 전류가 도체의 표면에 집중되어 흐르는 현상을 의미한다. 이때, 도체 표면으로부터 전류가 흐르는 영역까지의 깊이를 Skin depth(
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000003
)로 정의할 수 있다.
Skin depth는 도체에 흐르는 전류의 주파수가 증가할수록 얇아지고, 전류의 주파수가 감소할수록 두꺼워진다. 또한, 특정 전자기파에 의한 Skin depth가 도체의 두께보다 얇은 경우, 해당 전자기파는 도체를 통과하지 못한다. 반대로, 특정 전자기파에 의한 Skin depth가 도체의 두께보다 두꺼운 경우, 해당 전자기파는 도체를 통과할 수 있다.
일반적으로, MW 가열 모듈(80)에서 방출하는 전자기파(마이크로파)의 주파수는 GHz(기가 헤르츠,
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000004
Hz) 단위이고, IH 가열 모듈(70)에서 방출하는 전자기파의 주파수는 KHz(킬로 헤르츠,
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000005
Hz) 단위이다. 예를 들어, 마이크로파의 주파수는 2.4~2.5GHz일 수 있고, IH 가열 모듈(70)에서 방출되는 전자기파의 주파수는 35~60KHz 일 수 있으나 이는 예시에 불과하다.
본 개시의 실시 예에 따른 차폐 부재의 두께(D)는 마이크로파에 의한 스킨 뎁스(
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000006
) 보다 두껍고, IH 가열 모듈(70)에서 방출되는 전자기파에 의한 스킨 뎁스(
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000007
)보다 얇을 수 있다. 본 개시의 차폐 부재(130)의 두께(D)는 마이크로파를 더 효과적으로 차단시키기 위해서 마이크로파에 의한 스킨 뎁스(
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000008
)에 소정 상수(예를 들어, 4)를 곱한 값 보다 두껍고, IH 가열 모듈(70)에서 방출되는 전자기파에 의한 스킨 뎁스(
Figure PCTKR2020011733-appb-img-000009
)보다 얇을 수 있다.
따라서, 본 개시의 차폐 부재(130)는 MW 가열 모듈(80)에서 발생하는 마이크로파는 차폐시키고, IH 가열 모듈(70)에서 방출되는 유도 자기장은 통과시킬 수 있다.
본 개시의 차폐 부재(130)는 탄소 섬유, 그라파이트(Graphite), 그래핀(Graphene) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
차폐 부재(130)가 탄소 섬유, 그라파이트, 그래핀 중 어느 하나로 구성되는 경우, 차폐 부재(130)는 높은 전기 전도도로 인해 뛰어난 마이크로파 차폐 효능을 보일 수 있다. 또한, 차폐 부재(130)는 IH 가열 모듈(70)에 의한 가열은 최소화되므로, IH 가열 모듈(70)의 가열 성능을 최대화할 수 있다.
또한, 차폐 부재(130)가 탄소 섬유, 그라파이트, 그래핀 중 어느 하나로 구성되는 경우, 높은 열 전도도로 인해 마이크로파에 의해 가열된 열을 방출하기에 용이할 수 있다.
또한, 차폐 부재(130)가 탄소 섬유로 구성되는 경우, 차폐 부재(130)는 탄소 섬유 단일 소재, 탄소 섬유 복합 소재 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
탄소 섬유 단일 소재는 제조 방식에 따라 직물 형태, 펠트 형태, 매트 형태, 페이퍼 형태 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.
탄소 섬유 복합 소재는 탄소 섬유에 금속, 세라믹, 탄소 입자를 더 포함하는 소재를 의미할 수 있다.
차폐 부재(130)가 탄소 섬유 단일 소재로 이루어지고, 직물 형태일 경우 다른 형태의 단일 소재에 비해 가벼워 제조 과정에서의 운반 및 가공이 용이하다는 이점이 있다.
차폐 부재(130)가 탄소 섬유 단일 소재로 이루어지고, 펠트 형태일 경우 다른 형태의 단일 소재에 비해 형태 고정성이 높아 조리 기기 내부에 고정되기 용이하다는 이점이 있다.
차폐 부재(130)가 탄소 섬유 단일 소재로 이루어지고, 페이퍼 형태일 경우 다른 형태의 단일 소재에 비해 가공 작업이 용이하다는 이점이 있다.
또한, 본 개시의 차폐 부재(130)는 패턴을 형성하지 않을 수 있다. 따라서, 패턴을 생성하는 가공 과정을 별도로 거치지 않아도 되므로 제조 공정을 단순화할 수 있는 이점이 있다.
다음으로 도 4를 참조하면, 차폐 부재(130)는 워킹 코일(140)과 수직 오버랩되도록 배치될 수 있다. 차폐 부재(130)의 크기는 워킹 코일(140)의 크기 보다 크거나 같을 수 있다.
본 명세서에서는 차폐 부재(130)와 워킹 코일(140)의 형상을 원형으로 도시하였으나, 차폐 부재(130)와 워킹 코일(140) 각각은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 본 개시의 권리 범위를 제한하지 않는다.
차폐 부재(130)의 수평 방향 단면적(S1)은 워킹 코일(140)의 수평 방향 단면적(S2)과 같거나 워킹 코일(140)의 수평 방향 단면적(S2)보다 클 수 있다.
차폐 부재(130)의 수평 방향 단면적(S1)이 워킹 코일(140)의 수평 방향 단면적(S2)과 같거나 워킹 코일(140)의 수평 방향 단면적(S2)보다 크면, 마이크로파로부터 워킹 코일(140)을 효과적으로 차폐할 수 있는 이점이 있다.
즉, 차폐 부재(130)의 수평 방향 단면적(S1)이 워킹 코일(140)의 수평 방향 단면적(S2)보다 같거나 크기만 하면 차폐 효과를 얻을 수 있으므로, 차폐 부재(130)가 플레이트(110)의 상면 전체 또는 하면 전체에 배치되지 않아도 차폐 효과를 얻을 수 있다.
도 5는 본 개시의 제1 실시 예에 따른 조리기기의 단면도이다.
도어(3)는 캐비티(4)를 개폐할 수 있다. 도어(3)에는 윈도우(31)가 형성될 수 있고, 윈도우(31)는 윈도우 유닛(32) 및 차폐 유닛(33)을 포함할 수 있다.
윈도우 유닛(32)은 투명 소재 또는 반투명 소재로 형성될 수 있다. 사용자는 윈도우 유닛(32)을 통해 캐비티(4) 내부를 볼 수 있다. 윈도우 유닛(32)의 외면은 조리기기(1)의 외부를 향하고, 윈도우 유닛(32)의 내면은 조리기기(1)의 내부를 향할 수 있다.
차폐 유닛(33)은 윈도우 유닛(32)의 내면에 장착될 수 있다. 차폐 유닛(33)은 캐비티(4)의 마이크로파가 도어(3)를 통해 조리기기(1) 외부로 이동하는 것을 차단할 수 있다.
차폐 유닛(33)은 철그물일 수 있다. 차폐 유닛(33)에는 복수의 차폐홀(33a)이 형성될 수 있고, 차폐홀(33a)은 크기가 가시광선의 파장 보다 크고, 마이크로파의 파장 보다 작을 수 있다. 따라서, 사용자는 차폐홀(33a)을 통해 캐비티(4) 내부를 볼 수 있으며, 마이크로파는 차폐홀(33a)을 통과하지 못한다.
하우징(2)에는 캐비티(4)의 제1 면(예를 들어, 바닥면(41))을 형성하는 플레이트(110)가 구비될 수 있다.
IH 가열 모듈(70)은 캐비티(4)의 제1 면을 형성하는 플레이트(110), 플레이트(110)의 아래에 배치되는 단열재(120), 자기장을 발생시키는 워킹 코일(140)을 포함할 수 있다. IH 가열 모듈(70)은 캐비티(4)의 제1 면을 향해 자기장을 방출할 수 있다.
제1 실시 예에 따르면, 차폐 부재(130)는 플레이트(110)의 상면 전체 또는 플레이트(110)의 하면 전체에 배치될 수 있다. 차폐 부재(130)는 단열재(120)와 워킹 코일(140) 사이에 배치될 수 있다. 도 5에서는, 차폐 부재(130)가 단열재(120)와 워킹 코일(140) 사이에 전체적으로 배치된 것으로 가정하나, 이는 설명의 편의를 위해 예시로 든 것에 불과하므로, 이에 제한되지 않는다.
이 경우, 플레이트(110)는 자기장이 통과하도록 비자성체 성분으로 형성될 수 있다. 플레이트(110)는 유리 소재(예를 들어, 세라믹 글래스(ceramics glass))로 구성될 수 있다. 즉, 제1 실시 예에 따르면, 플레이트(110)는 캐비티(4)의 제1 면(41)을 형성하는 동시에 차폐 부재(130)를 덮을 수 있다.
그리고, 차폐 부재(130)의 수평방향 단면적 크기는 플레이트(110)의 수평방향 단면적 크기와 동일할 수 있다. 따라서, 캐비티(4)의 제1 면은 차폐 부재(130)에 의해 마이크로파의 이동이 차단될 수 있다.
워킹 코일(140)의 아래에 페라이트(150)가 배치될 수 있다. 페라이트(150)는 워킹 코일(140)의 아래에 장착되어, 워킹 코일(140)의 구동시 하방으로 발생되는 자기장을 차단할 수 있다.
워킹 코일(140)은 구동시 자기장을 발생시키며, 캐비티(4)에 자성체로 이루어진 피가열 물체가 놓인 경우 자기장은 차폐 부재(130)를 통과하여 피가열 물체에 와전류를 유도하여 피가열 물체를 가열할 수 있다.
정리하면, 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기(1)의 IH 가열 모듈(70)은 자성체를 가열할 수 있고, 피가열 물체의 배치 위치에 상관없이 해당 피가열 물체를 가열할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 캐비티(4) 상의 임의의 가열 영역에 피가열 물체를 올려놓아도 되는 바, 사용 편의성이 개선될 수 있다.
한편, 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기(1)는 캐비티(4) 상에 놓인 피가열 물체를 IH 가열 모듈(70)뿐만 아니라 MW 가열 모듈(80)이 함께 가열할 수 있다.
MW 가열 모듈(80)은 캐비티(4)의 제2 면 내지 제5 면 중 어느 하나에 가깝게 설치될 수 있다. 예를 들어, MW 가열 모듈(80)은 캐비티(4)의 제2 면을 통해 마이크로파를 캐비티(4)에 공급할 수 있고, 이 때 제2 면은 천장면(43)일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 제2 면은 IH 가열 모듈(70)에 의해 자기장이 방출되는 면을 제외한 나머지 면들 중 적어도 하나일 수 있다. 이하, 제2 면은 천장면(43)인 것으로 가정한다.
MW 가열 모듈(80)은 마그네트론(81), 도파관(83) 및 냉각팬(90)을 포함하고, 도파관(83)은 일측이 마그네트론(81)과 연결되고, 타측이 캐비티(4)와 연결될 수 있다. 캐비티(4)의 천장면(43)에는 마이크로파가 통과하는 적어도 하나의 슬랏(83a, slot)이 형성될 수 있다. 냉각팬(90)은 마그네트론(81)이 냉각되도록 마그네트론(81) 주변에 설치될 수 있다.
캐비티(4)에 놓인 피가열 물체 및 음식물은 IH 가열 모듈(70)과 MW 가열 모듈(80)에 의해 가열될 수 있다.
특히, 본 개시에 따르면, 피가열 물체의 위치와 관계없이 음식물이 IH 가열 모듈(70)과 MW 가열 모듈(80)에 의해 동시에 가열될 수 있기 때문에 가열 시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 도 6은 본 개시의 제2 실시 예에 따른 조리기기의 단면도이다.
캐비티(4)의 제1 면(41)과 IH 가열 모듈(70)의 구조, 형상 등을 제외한 도어(3), 차폐 부재(130), MW 가열 모듈(80) 등의 특징은 제1 실시 예를 통해 설명한 바와 동일하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다. 즉, 워킹 코일(140)에서 발생한 자기장이 피가열 물체를 가열하는 방법 등은 제1 실시 예에서 설명한 바와 동일하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 하우징(2)에는 캐비티(4)의 제1 면(예를 들어, 바닥면(41))을 형성하며, 적어도 일부가 차폐 부재(130)와 수직 오버랩되는 플레이트(110)가 구비될 수 있다.
플레이트(110)는 차폐 부재(130)와 수직 오버랩되는 유리 소재의 제1 플레이트(113)와 철 소재의 제2 플레이트(115)로 형성될 수 있다. IH 가열 모듈(70)은 캐비티(4)의 제1 면(41)을 향해 자기장을 방출할 수 있다.
제1 플레이트(113)는 제2 플레이트(115)의 내측에 배치될 수 있다. 제1 플레이트(113)가 형성된 영역(A1)은 가열 영역이고, 제2 플레이트(115)가 형성된 영역(A2)은 비가열 영역일 수 있다.
차폐 부재(130)의 수평방향 단면적 크기는 제1 플레이트(113)의 수평방향 단면적 크기 보다 작거나 같을 수 있다.
차폐 부재(130)의 수평방향 단면적 크기는 워킹 코일(140)의 수평방향 단면적 크기 보다 크거나 같을 수 있다.
제1 플레이트(113)는 자기장이 통과하도록 비자성체 성분으로 형성될 수 있다. 제1 플레이트(113)는 유리 소재(예를 들어, 세라믹 글래스(ceramics glass))로 구성될 수 있다. 제1 플레이트(113)는 피가열 물체의 열, 차폐 부재(130)의 열 등에 대한 내열성을 갖는 성분으로 형성될 수 있다. 제1 플레이트(113)는 차폐 부재(130)의 열을 분산시킬 수 있다.
제2 플레이트(115)는 자성체 성분으로 구성될 수 있다. 제2 플레이트(115)는 철 소재로 구성될 수 있다. 자성체 성분으로 구성된 제2 플레이트(115)는 마이크로파가 워킹 코일(140)에 도달하는 것을 차단할 수 있다.
제2 실시 예에 따르면, 본 개시의 조리기기(1)는 차폐 부재(130)를 캐비티(4)의 제1 면(예를 들어, 바닥면(41))에 전체적으로 배치시키지 않고, 비자성체인 제1 플레이트(113) 아래에만 배치시킴으로써, 최소한의 재료를 이용하여 마이크로파로 인한 IH 가열 모듈(70)의 파손 문제를 최소화할 수 있다.
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 개시의 제3 실시 예에 따른 조리기기의 구성을 설명한다.
도 7은 본 개시의 제3 실시 예에 따른 IH 가열 모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도이다. 도 8은 본 개시의 제3 실시 예에 따른 조리기기의 단면도이다.
제3 실시 예에 따르면, 본 개시의 IH 가열 모듈(70)은 차폐 부재(130) 등의 고정을 위한 연결 부재(160a, 160b)를 더 포함할 수 있다.
IH 가열 모듈(70)은 워킹 코일(140), 단열재(120) 및 유리 소재의 제1 플레이트(113)와 철 소재의 제2 플레이트(115)를 포함할 수 있다. 제3 실시 예에 따르면, 도 7과 같이 본 개시의 IH 가열 모듈(70)은 IH 가열 모듈(70) 내에 차폐 부재(130)를 고정하기 위한 연결 부재(160a, 160b)를 더 포함할 수 있다. 연결 부재(160a, 160b)는 홀더 또는 브라켓일 수 있으나 이는 예시에 불과하다.
제1 플레이트(113)의 아래에는 단열재(120)가 배치될 수 있고, 단열재(120)의 아래에는 차폐 부재(130)가 배치될 수 있다. 도면에 도시된 바와 달리 제1 플레이트(113)의 아래에 차폐 부재(130)가 배치되고, 차폐 부재(130)의 아래에 단열재(120)가 배치될 수도 있다.
제1 연결 부재(160a)는 제1 플레이트(113)와 제2 플레이트(115)의 위에 배치되고, 제2 연결 부재(160b)는 제1 플레이트(113)와 제2 플레이트(115)의 아래에 배치되며, 제1 연결 부재(160a)와 제2 연결 부재(160b)의 사이에 제1 플레이트(113), 제2 플레이트(115), 단열재(120), 차폐 부재(130)가 배치될 수 있다.
따라서, 제1 연결 부재(160a)와 제2 연결 부재(160b)는 제1 플레이트(113), 제2 플레이트(115), 단열재(120), 차폐 부재(130)를 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 제1 연결 부재(160a)와 제2 연결 부재(160b)는 가열 영역과 비가열 영역을 구획하는 역할을 수행할 수도 있다.
도 8의 단면도를 참조하면, 제1 연결 부재(160a)는 플레이트(110)위에 배치될 수 있고, 제2 연결 부재(160b)는 단열재(120), 차폐 부재(130)를 감싸는 형태로 플레이트(110) 아래에 배치될 수 있다. 이로 인해 차폐 부재(130)를 플레이트(110) 상면 또는 하면에 배치할 때, 별도의 접착 과정이나 코팅 과정을 필요로 하지 않고 차폐 부재(130)의 끝단 만을 고정하여 고정 효과를 얻을 수 있으므로 제조 과정을 단순화할 수 있는 이점이 있다. 또한, 제1 연결 부재(160a)의 캐비티(4)로의 돌출로 인한 가열 영역과 비가열 영역의 구획으로 사용자에게 IH 가열 모듈(70)에 의한 가열 영역을 명확하게 표시할 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 개시에 개시된 실시 예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 캐비티가 형성된 하우징;
    상기 하우징에 연결되며, 상기 캐비티를 개폐하는 도어;
    상기 캐비티로 마이크로파를 방출하는 MW 가열 모듈;
    상기 캐비티를 향해 자기장을 방출하는 IH 가열 모듈; 및
    상기 IH 가열 모듈에 의해 생성된 자기장이 통과되고, 상기 MW 가열 모듈에서 방출된 마이크로파를 차단하는 차폐 부재를 포함하고,
    상기 차폐 부재는 탄소 섬유로 구성된
    조리기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 부재의 두께는 상기 MW 가열 모듈에서 방출하는 전자기파에 의한 스킨 뎁스 보다 두껍고, 상기 IH 가열 모듈에서 방출하는 전자기파에 의한 스킨 뎁스 보다 얇은
    조리기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차폐 부재의 두께는 상기 MW 가열 모듈에서 방출하는 전자기파에 의한 스킨 뎁스에 소정 상수를 곱한 값 보다 두껍고, 상기 IH 가열 모듈에서 방출하는 전자기파에 의한 스킨 뎁스 보다 얇은
    조리기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 IH 가열 모듈은
    상기 캐비티의 제1 면을 형성하는 플레이트,
    상기 플레이트의 아래에 배치되는 단열재, 및
    상기 자기장을 발생시키는 워킹 코일을 포함하고,
    상기 차폐 부재는 상기 단열재와 상기 워킹 코일 사이에 배치되는
    조리기기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차폐 부재의 수평 방향 단면적 크기는 상기 워킹 코일의 수평 방향 단면적 크기 보다 크거나 같은
    조리기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 부재는 탄소 섬유 단일 소재, 탄소 섬유 복합 소재 중 어느 하나로 구성된
    조리기기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄소 섬유 단일 소재는 직물 형태, 펠트 형태, 매트 형태, 페이퍼 형태 중 어느 하나의 형태인
    조리기기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 부재는 그라파이트(Graphite) 또는 그래핀(Graphene) 중 어느 하나인
    조리기기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 부재는
    상기 IH 가열 모듈과 적어도 일부가 수직방향으로 오버랩되는
    조리기기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 캐비티의 제1 면을 형성하며, 적어도 일부가 상기 IH 가열 모듈과 수직 오버랩되는 플레이트가 구비되는
    조리기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 플레이트는
    유리 소재의 제1 플레이트와, 철 소재의 제2 플레이트로 형성된
    조리기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트의 내측에 배치되는
    조리기기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 IH 가열 모듈은 상기 제1 플레이트의 적어도 일부와 수직 오버랩되는
    조리기기
  14. 제1항에 있어서,
    상기 IH 가열 모듈은 상기 캐비티의 제1 면을 향해 상기 자기장을 방출하고,
    상기 MW 가열 모듈은 상기 캐비티의 제2 면을 통해 상기 마이크로파를 상기 캐비티에 공급하는
    조리기기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 캐비티의 제1 면은 상기 캐비티의 바닥면이고,
    상기 캐비티의 제2 면은 상기 캐비티의 바닥면을 제외한 나머지 면들 중 적어도 하나인
    조리기기.
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