KR930004202B1 - 전기 조리기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기 조리기

제 1 도 내지 제 8 도는 본 발명에 따른 한 실시예를 나타낸 것으로서,

제 1 도는 열흡수율이 좋은 남비인 경우, 각부분의 온도변화를 병기한 타임챠트.

제 2 도는 열흡수율이 나쁜 남비인 경우, 각부분의 온도변화를 병기한 타임챠트.

제 3 도는 변환 조작하지 않고 남비를 바꾼 경우의 실험결과를 나타낸 제 2 도에 해당된 도면.

제 4 도는 전기 조리기 전체의 사시도.

제 5 도는 가열유닛의 확대 종단면도.

제 6 도는 톱플레이트를 제거한 상태를 나타낸 가열유닛의 확대 사시도.

제 7 도는 조작패널의 부분 확대 정면도.

제 8 도는 전기 회로 구성도이고,

제 9 도는 종래의 전기 조리기에 있어서 제 2 도에 해당된 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 가열유닛 3 : 할로겐 램프(램프히터)

4,5 : 상부, 하부 단열체 7 : 톱 플레이트

8 : 서머스탯(온도검출장치) 18 : 마이크로 컴퓨터(출력제어장치)

본 발명은 램프히터를 열원으로 하는 전기 조리기에 관한 것이다.

종래부터 제안되어 온 이러한 종류의 전기 조리기에 있어서는 통상적으로 램프히터로서 할로겐 램프가 사용되고, 이러한 할로겐 램프가 발생하는 열에 의해 피가열물을 가열하게 되도록 되어 있다.

구체적으로는 복수개의 할로겐 램프들의 주위 및 바닥부를 단열체로 덮어서 가열유닛을 구성하고, 그리고 단열체 윗면을 내열 유리등 빛을 통과할 수 있는 성질을 가진 톱 플레이트로 덮고 있다. 그리고 톱 플레이트위에 남비등의 조리 용기를 놓고 이 남비에 피가열물을 할로겐 램프에서 발생된 열에 의해 가열조리한다는 것이다. 이러한 전기 조리기에 있어서는 할로겐 램프로 부터 발생된 열은 남비(피가열물)에 대하여 복사열로서 혹은 톱 플레이트를 통한 전도열로서 전달되어 진다. 이러한 톱 플레이트의 열용량은 비교적 커서 가열개시시에는 톱 플레이트 온도가 쉽사리 오르지 않으므로 톱 플레이트를 통한 열전도를 기대할 수 없고 조리용기 온도의 상승 속도가 떨어진다. 그러므로 종전부터 할로겐 램프로서는 고출력(2KW)의 램프가 사용되어지고 있다.

한편, 이러한 전기 조리기에 있어서는 열효율을 높이기 위해 단열체와 톱 플레이트를 밀착시킴으로써 가열유닛 내부를 밀폐공간으로 구성하고 있다. 따라서 할로겐 램프를 연속적으로 통전하면 할로겐 램프의 분위기 온도(주위온도) 즉, 가열유닛 내부의 공기 온도가 차차 상승되고 할로겐 램프의 벌브(bulb)를 구성하는 석영 유리관의 내열한계 온도(약 850℃)를 초과하게 된다. 그래서 종래의 전기 조리기에 있어서는 가열 유닛 내부의 온도를 검출하는 온도검출장치로서 서머스탯을 설치함으로써 가열유닛 내부가 소정온도에 도달되었을때 할로겐 램프로의 통전을 중단하도록 되어 있다.

그러나 이와같은 조리기에 있어서는, 제 7 도에 나타낸 것처럼, 할로겐 램프가 재통전되면 즉기 가열유닛 내부 온도가 상승되고 또다시 할로겐 램프로의 통전이 중단되는 상태가 짧은 주기로 빈번하게 일어나게 되므로 할로겐 램프의 수명이 짧아진다는 문제가 있다.

예를들면, 상기한 바와같이 할로겐 램프가 발생하는 열은 남비에 대해 복사열로써, 혹은 톱 플레이트를 통한 전도열로써 전달되는데 열흡수성이 나쁜 남비, 예를들면 광 반사성이 좋은 남비인 경우에는 복사열을 반사하므로, 반사열에 의해 가열유닛 내부에 열이 축적되기 쉬워서 할로겐 램프가 통전되면 즉시 서머스탯 오프 동작 온도까지 온도가 상승되며, 그결과 할로겐 램프가 빈번하게 통단전되게 된다(제 10 도 참조).

또한 바닥뒷면이 검정색인, 열흡수성이 좋은 남비라도 제 9 도에 나타낸 것처럼 열흡수성이 나쁜 남비만큼 빈번하지는 않지만 상당히 짧은 주기로 통단전이 반복되어진다.

한편, 제 9 도 및 제 10 도에는 실온 23-25℃, 물 2ℓ를 가열하는 경우에 있어서, 서머스탯의 온, 오프 동작상태와, 서머스탯의 감열부의 외관(外管)(뒤설명문참조)의 표면 온도 및 할로겐 램프의 벌브 표면온도의 변화와의 관계를 나타내었다.

본 발명은 상기한 사실을 감안하여 된 것으로 그 목적은 램프히터의 통전, 단전의 회수를 감소시키거나, 또는 램프히터로 흐르게 되는 전류의 값이 크게 변화되는 회수를 감소시킴으로써 램프히터의 수명을 길게할 수 있는 전기 조리기를 제공하는데에 있다.

상기 목적을 성취하기 위해 본 발명에 따른 전기 조리기는 램프히터의 분위기 온도를 검출하는 온도검출장치를 설치하고 이 온도검출장치가 소정의 시간이후 소정의 온도이상인 것을 검출했을때, 그때마다 전술한 램프히터 출력을 점차 저하시키는 출력제어장치를 설치할 것이다.

가열개시의 조작에 따라 램프히터가 통전되면, 램프히터의 분위기 온도가 차차 상승된다.

그리고 소정의 시간이후 온도검출장치가 소정의 온도이상인 것을 검출하면 검출할 때마다 램프히터의 출력이 점차 저하되어진다. 이것은 램프히터 출력(발열량)이, 피가열물(피조리물을 넣은 남비등)에 흡수된 열량과 일치되도록 자동적으로 조절된다는 것을 의미한다. 그러므로 램프히터의 통단전 회수, 혹은 램프히터에 흐르는 전류가 크게 증가되거나 감소되는 회수가 적어져서 수명이 길어진다.

또한 램프히터는 일정한 출력값 이하가 되지 않으므로 예를들면 음식을 조리고 있는 중에 물을 추가하는 경우에도 가열성이 좋다.

이하 본 발명에 따른 한 실시예를 제 1 도 내지 제 8 도를 통해 설명한다.

먼저 제 4 도에 나타낸 것처럼, 전기 조리기의 외주면(1)은 평평한 사각형 모양으로 형성되며, 그 내부의 예컨대 3군데에 가열유닛(2)에 배치되어 있다. 이들 가열유닛(2)은 제 5 도 및 제 6 도에 나타낸 것처럼, 램프히터인 할로겐 램프(3)를 복수개 예컨대 4개씩 타원형의 상부, 하부 단열체(4)(5)로 지지하여, 바닥을 지닌 하부 단열체(5)를 받이접시(6)로 외주면(1)의 안쪽 바닥면에 고정시켜 구성하고 있다.

그리고 각 가열유닛(2)의 상부 단열체(4)의 윗면은 한개의 내열 유리등의 빛을 통과할 수 있는 톱 플레이트(7)로 덮혀져 있고, 이 톱 플레이트(7)는 상부 단열체(4)에 밀착됨으로써 가열유닛(2) 내부를 밀폐하고 있다. 이러한 밀폐된 가열유닛(2) 내부의 온도, 즉 할로겐 램프(3)의 분위기 온도는 온도검출장치인 서머스탯(8)은 금속제의 외관(9a) 내부에 온도변화에 의해 신축가능한 금속 봉(도시되지 않음)이 배치된 열감지부(9)와, 이 열감지부(9)의 금속봉이 신축에 따라 온, 오프되는 스위치부(10)로 구성되어 있으며, 열감지부(9)는 가열유닛(2) 내부에 배치되고 스위치부(10)는 가열유닛(2) 외부에 배치되어 있다. 또한 이 서머스탯(8)은 설계상 750℃ 이상이 되면 오프 동작되도록 구성되어 있다.

또한 외주면(1)위에는 톱 플레이트(7)와 나란히 조작패널(11)이 설치되어 있다. 이 조작패널(11)에는 제 7 도에 나타낸 것처럼, 가열 개시 및 정지를 위한 「온」및 「오프」의 각 스위치(12) 및 (13)와, 할로겐 램프(3)의 발열량(입력량)을 조절하기 위한 「입력업」및 「입력다운」의 각 스위치(14) 및 (15)가 설치되어 있음과 동시에 할로겐 램프(3)에 대한 입력양을 표시하기 위한 발광 다이오드(16)가 복수개 설치되어 있다.

한편 상기한 각종 스위치(12)-(15) 및 발광 다이오드(16)은 각 가열유닛(2)에 각각 하나씩 설치되어 있지만, 도면에는 편의상 한개의 가열유닛에 대응되는 것만 나타내었다. 이 전기 조리기의 전기 회로 구성은 제 8 도에 나타낸 것처럼(한개의 가열유닛에 대해서만 나타냄), 가열유닛(2)의 4개의 할로겐 램프(3)는 전원(17)에 병렬로 접속되어 있으며, 이들 할로겐 램프(3)들은 마이크로 컴퓨터(18)에 의해 통단전 제어된다.

상기 마이크로 콤퓨터(18)는 전기 조리기에 구비되어 있는 각종 전기부품을 제어하는 것으로, 전술한 서머스탯(8) 및 각종 스위치(12)-(15)로 부터의 신호를 받고, 이러한 입력 신호에 따라 전술한 발광 다이오드(16)를 통단전함과 동시에 할로겐 램프(3)들과 직렬로 접속된 트라이악(19)를 구동회로(20)를 통해 제어함으로써 할로겐 램프(3)들을 통단전 제어하도록 되어 있다.

이러한 경우, 마이크로 콤퓨터(18)는, 「온」스위치(12)가 조작되면, 「오프」스위치(13) 조작될때까지 할로겐 램프(3)를 통전상태로 유지하며, 이 통전상태에 있어서 할로겐 램프(3) 출력(발열량)은 서머스탯(8)이 온상태라면 고출력으로, 서머스탯(8)이 오프상태라면 저출력(예를들면, 최대출력(2KW)의 1/3-2/3의 범위, 본 실시예에서는 1KW)으로 제어된다. 이러한 할로겐 램프(3)의 출력 제어는 트라이악(19)의 듀티비율제어, 소위 위상제어에 의해 행해지도록 되어 있다.

그리고 서머스탯(8)이 온되어 있을때의 할로겐 램프(3) 출력은 「입력업」및 「입력다운」의 양 스위치(14) 및 (15)로 설정될 수 있음과 동시에, 그 설정된 출력은 서머스탯(8)으로 부터의 신호에 의해 변환될 수 있도록 되어 있다.

즉, 본 실시예에 따르면 마이크로 콤퓨터(18)는 소정의 시간이후에 있어서 가열조리 개시후 서머스탯(8)이 소정의 온도이상으로 됨을 검출하여 오프될 때까지 다음 온기간 동안에는 할로겐 램프(3) 출력을, 그 최대출력(2KW)의 5%(0.1KW)씩 점차 저하시키도록 프로그램되어 있다. 이 경우 할로겐 램프(3) 출력은 어느 출력값, 예컨대 1.6KW이상인 범위내에서 점차 저하되며, 1.6KW까지 내려가면, 그후 서머스탯(8)이 오프되더라도 다음 온기간에는 다시 1.6KW로 온되도록 프로그램되어 있다. 이와같이 마이크로 콤퓨터(18)는 할로겐 램프(3) 출력을 제어하는 출력제어장치로서 가능하도록 되어 있다.

이어서 상기 구성의 작용을 제 1 도 및 제 2 도의 타임챠트를 참조하면서 설명한다. 이들 제 1 도 및 제 2 도의 타임챠트는 열흡수율이 높은 남비와 열흡수율이 낮은 남비에 물을 각각 2ℓ씩 넣고 가열한 경우를 나타낸 것이다.

먼저 열흡수율이 높은 남비를 예시한 제 1 도에 따라 설명하면, 가열조리를 개시하려고 「온」스위치(12)를 조작하고 「입력업」스위치(14) 혹은 「입력다운」스위치(15)를 조작하여 할로겐 램프(3)의 출력(고출력시)을 설정한다.

가령 여기서 할로겐 램프(3)를 그 최대출력(2KW)으로 설정했다고 하면, 할로겐 램프(3)로 부터 발생되는 열은 톱 플레이트(7)위에 놓여있는 남비에 복사열로써 직접적으로 혹은 톱 플레이트(7)를 통한 전도열로써 전달되어 남비가 가열되는 한편, 가열유닛(2) 내부 온도도 급속히 상승된다.

그리고 가열유닛(2) 내부 온도가 소정의 온도이상이 되면 서머스탯(8)이 오프되도(제 1 도 T₁시점), 이 오프신호에 따라 마이크로 콤퓨터(18)가 할로겐 램프(3)의 출력을 저하시키도록 동작된다. 이러한 할로겐 램프(3)의 출력저하에 따라 가열유닛(2) 내부 온도가 어느 온도까지 내려가게 되면 서머스탯(8)이 온동작되고(제 1 도 T₂시점), 이 온신호에 따라 마이크로 콤퓨터(18)가 할로겐 램프(3)의 출력을 증가시키도록 동작된다. 그때 마이크로 콤퓨터(18)는 할로겐 램프(3)의 출력을 전번의 고출력시 보다 0.1KW 감소시켜 1.9KW가 되도록 트라이악(19)를 통해 위상 제어하므로 할로겐 램프(3)는 2KW에서 1.9KW로 저하된 상태로 발열된다. 이 할로겐 램프(3)가 다시 고출력으로 발열됨에 따라 가열유닛(2) 내부 온도도 다시 상승되나, 할로겐 램프(3)의 출력이 한단계 저하되므로, 제 1 도의 예에서는 할로겐 램프(3)의 발열량이 남비등에 흡수되어진 열량과 거의 일치되도록 된다.

따라서 그때부터는 가열유닛(2) 내부 온도가 서머스탯(8)의 오프동작 온도까지는 상승되는 경우가 없어지고 할로겐 램프(3)는 출력 1.9KW로 연속적으로 통전되게 된다. 그리고 원하는 시간동안 조리용기를 가열시킨후 「오프」스위치(13)를 조작하여 조리를 종료한다.

다음에 열흡수율이 나쁜 남비인 경우를 제 2 도를 통해 설명하면, 여기서 전술한 바와같이하여 할로겐 램프(3)의 출력을 설정하여 가열조리를 시작했다고 한다. 그러면 톱 플레이트(7)위에 있는 남비가 가열됨과 동시에 가열유닛(2) 내부 온도도 급속히 상승되며, 가열유닛(2) 내부 온도가 소정의 온도가 되면 서머스탯(8)이 오프되고 할로겐 램프(3)의 출력이 1KW로 크게 저하된다(제 2 도 T₁시점).

이에 따라 가열유닛(2) 내부가 어느 온도까지 저하되면 서머스탯(8)이 온되므로 할로겐 램프(3)가 전번의 고출력시 보다 0.1KW 저하된 출력 1.9KW로 발열되도록 통전된다(제 2 도 T₂시점).

그런데 제 2 도인 경우에는 남비의 열흡수율이 낮기 때문에 할로겐 램프(3)가 출력 1.9KW로 저하되더라도 여전히 할로겐 램프(3)의 발열량이 남비등에 흡수되어진 열량보다 큰 상태이며, 그러므로 가열유닛(2) 내부 온도가 또다시 소정의 온도까지 상승되고 서머스탯(8)이 또다시 오프되고(제 2 도 T₃시점), 할로겐 램프(3)의 출력이 1KW로 저하된다.

이에 따라 가열유닛(2) 내부 온도가 저하되고 또다시 서머스탯(8)이 온되면 할로겐 램프(3)가 전번의 고출력시 보다 0.1KW 저하된 출력 1.8KW로 발열되도록 통전된다(제 2 도 T₄시점).

이렇게 해서 서머스탯(8)이 오프될 때마다 할로겐 램프(3)의 출력이 0.1KW씩 저하된다. 그리고 1.6KW까지 떨어져도 아직 할로겐 램프(3) 출력이 남비등에 흡수되는 열량을 초과하고 있는 경우에는 그ㅎ에도 서머스탯(8)은 오, 오프를 반복하지만, 할로겐 램프(3) 출력이 남비등에 흡수되는 열량과 가까와져 있으므로 그 온, 오프 주기가 길어진다. 이렇게 해서 가열유닛(2) 내부 온도가, 서머스탯(8)에 의해 할로겐 램프(3)의 내열한계 온도이상이 되지 않도록 제어되면서 할로겐 램프(3) 출력이 조정되고 가열조리된다. 그리고 원하는 시간동안 조리용기를 가열한후 「오프」스위치(13)를 조작하여 조리를 종료한다.

이와같이 본 발명에 따르면, 서머스탯(8)이 소정의 온도를 검출(오프동작)할 때마다 할로겐 램프(3) 출력, 즉 발열량이 한단계씩 저하되어, 남비등에 흡수되는 열량과 일치되도록 조정되므로, 서머스탯(8)이 온, 오프됨에 따라 할로겐 램프(3)가 고출력 및 저출력으로 반복하여 변환되지만, 그 주기는 할로겐 램프(3) 출력이, 남비등에 흡수되어지는 열량에 차차 가까와지기 때문에 종래의 제품에 비해 그 주기가 극히 길어지며, 전자와 후자가 일치되게 되는 경우에는 고출력 상태가 유지된다.

따라서 할로겐 램프(3)가 고출력 및 저출력으로 변환되는 회수는 아주 감소되고, 이 할로겐 램프(3)에 흐르는 전류의 값이 크게 변환되는 회수도 극히 감소되어 할로겐 램프(3)의 수명이 길어진다. 게다가 할로겐 램프(3)의 고출력 기간 한번당 시간이 길어지기 때문에 더욱 빨리 가열조리할 수 있다.

또한 본 실시예에 따르면, 할로겐 램프(3)의 고출력시의 값이 1.6KW까지 저하된 후에는 더이상 저하되지 않으므로, 예를들면 음식을 조리고 있는 중에 물을 추가하는 경우나, 가열조리 종료후에 「오프」스위치(13)를 조작하지 않고 그대로 다른 남비를 톱 플레이트(7)에 놓은 경우에도 가열성이 좋다. 이것을 제 3 도를 통해 보다 구체적으로 설명한다.

제 3 도는, 2개의 남비에 물을 2ℓ넣고 전기 조리기로 어느 한쪽 남비를 물이 비등될때까지 가열한 다음, 「오프」스위치(13)를 조작하지 않고 뒤이어서 다른 한쪽 남비를 물이 비등될때까지 가열한 경우를 나타낸 것이다. 이 제 3 도에서 알 수 있듯이, 처음 남비는 물이 비등되는데 656초이지만 다음 남비는 582초로 물이 비등되고, 가열성이 좋다. 만약 할로겐 램프(3) 고출력시의 최저 출력을 규제하지 않으면, 열흡수성이 낮은 남비인 경우에는 고출력시의 값이 1KW 정도로까지 저하되는 수가 있으며, 그후 「오프」스위치(13)를 조작하지 않고 열흡수성이 높은 남비를 가열할 경우에도 그대로 1KW로 가열되기 때문에 본 실시예와 같이 양호한 가열성을 얻을 수 없다.

한편, 상기 실시예에 있어서는, 가열 조리기 개시이후 서머스탯(8)이 오프될 때마다 그후의 통전시에 할로겐 램프(3) 출력을 한단계씩 저하시키도록 구성했지만, 이것을 예를들면 가열조리 개시후 5분동안 서머스탯(8)의 오프동작과 관계없이 할로겐 램프 출력을 일정하게 하고, 5분후에 서머스탯(8)이 오프될 때마다 할로겐 램프(3) 출력을 한단계씩 저하시키도록 해도 좋다.

또한 상기 실시예에 있어서는 서머스탯(8)이 오프되어 있는 사이에는 할로겐 램프(3)를 출력 1KW로 통전하도록 했지만, 이것을 단전하도록 해도 좋다.

이상 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 전기 조리기에 따르면, 소정 시간이후 온도검출장치가 램프히터 분위기 온도가 소정의 온도이상으로 된 것을 검출할 때마다 램프히터 출력을 일정된 출력값 이상의 범위에 있어서 점차 저하시키도록 구성함으로써, 램프히터 분위기 온도가 램프히터 내열 한계 온도를 초과하지 않도록 하면서 램프히터 출력을 피가열물등에 흡수되는 열량에 가깝게 할 수 있으며, 그러므로 램프히터의 통단전 회수 혹은 램프히터에 흐르는 전류가 크게 증가 감소되는 회수를 감소시켜 램프히터 수명을 길게 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

그뿐만 아니라 가열 조리중에 물을 추가하거나, 「오프」조작하지 않고 다른 가열조리를 실시하는 경우에도 양호한 가열성을 발휘할 수 있고 가열 조리에 필요한 시간이 괜히 길어지는 것을 미연에 방지할 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 케이스(1)와 이 케이스안에 배치된 램프히터(3)와, 이 램프히터 위쪽에 배치된 투광성을 지닌 톱 플레이트(7)와, 램프히터에 대한 통전을 제어하는 제어장치를 구비하고 톱 플레이트 위에 놓여있는 피가열물을 가열 조리하는 전기 조리기에 있어서, 상기 램프히터 부분의 분위기 온도를 검출하는 온도검출장치(8)를 구비하고, 상기 제어장치에는, 상기 램프히터의 소정의 초기 출력에 의해 가열 개시되었을 때부터 소정의 시간이 지난후, 온도검출장치가 상기 램프히터의 내열 한계 온도보다 낮은 미리 설정된 온도이상으로 된 것을 검출할 때마다, 상기 램프히터 출력을 초기 출력값과 초기 출력값 보다 낮은 소정의 출력값 사이에서 점차 저하시키는 출력제어장치(18)가 구비된 것을 특징으로 하는 전기 조리기.

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