WO2017213376A1

WO2017213376A1 - 유도 가열 장치

Info

Publication number: WO2017213376A1
Application number: PCT/KR2017/005709
Authority: WO
Inventors: 오두용; 박병욱
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2018-12-07
Also published as: KR101949562B1; EP3468301A4; US11166347B2; US20190182908A1; KR20170138304A; EP3468301A1

Abstract

본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도 가열 방식을 이용하여 피가열 물체를 가열하는 유도 가열 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피가열 물체를 가열하기 위한 유도 가열 장치에 있어서, 반지름 방향으로 제1 회전 수만큼 감겨진 제1 코일, 상기 제1 코일과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 상기 제1 코일의 바깥 쪽에 배치되고 반지름 방향으로 제2 회전 수만큼 감겨진 제2 코일 및 외부 교류 전력을 변환하여 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 고주파 교류 전류를 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 유도 가열 장치가 6500W 내지 7500W의 최대 출력을 갖도록 상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율이 결정된다.

Description

유도 가열 장치

본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도 가열 방식을 이용하여 피가열 물체를 가열하는 유도 가열 장치에 관한 것이다.

가정이나 식당에서 음식을 가열하기 위한 다양한 방식의 조리 기구들이 사용되고 있다. 종래에는 가스를 연료로 하는 가스 레인지가 널리 보급되어 사용되어 왔으나, 최근에는 가스를 이용하지 않고 전기를 이용하여 피가열 물체, 예컨대 냄비와 같은 조리 용기를 가열하는 장치들의 보급이 이루어지고 있다.

전기를 이용하여 피가열 물체를 가열하는 방식은 크게 저항 가열 방식과 유도 가열 방식으로 나누어진다. 전기 저항 방식은 금속 저항선 또는 탄화규소와 같은 비금속 발열체에 전류를 흘릴 때 생기는 열을 방사 또는 전도를 통해 피가열 물체에 전달함으로써 피가열 물체를 가열하는 방식이다. 그리고 유도 가열 방식은 소정 크기의 고주파 전력을 코일에 인가할 때 코일 주변에 발생하는 자계를 이용하여 금속 성분으로 이루어진 피가열 물체에 와전류(eddy current)를 발생시켜 피가열 물체 자체가 가열되도록 하는 방식이다.

유도 가열 방식의 원리를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저 유도 가열 장치, 예컨대 인덕션 레인지에 전원이 인가됨에 따라 소정 크기의 고주파 전압이 코일에 인가된다. 이에 따라 코일 주변에는 유도 자계가 발생하게 된다. 이와 같이 발생한 유도 자계의 자력선이 유도 가열 장치 상부에 놓인 금속 성분을 포함한 피가열 물체의 바닥을 통과하면, 피가열 물체 바닥의 내부에 와전류가 발생한다. 이렇게 발생한 와전류가 피가열 물체 바닥에 흐르면 피가열 물체 자체가 가열된다.

유도 가열 장치를 사용할 경우, 유도 가열 장치의 상판부는 가열되지 않고 피가열 물체 자체만 가열된다. 따라서 피가열 물체를 유도 가열 장치의 상판부에서 들어올리면 코일 주변의 유도 자계가 소멸되면서 피가열 물체의 발열도 즉시 중단된다. 또한 유도 가열 장치는 코일이 발열되지 않기 때문에 조리가 이루어지는 동안에도 상판부의 온도가 비교적 낮은 온도로 유지되어 안전하다는 장점을 갖는다. 또한 유도 가열 장치는 유도 가열에 의해 피가열 물체 자체를 가열시키므로 가스 레인지나 저항 가열 방식 장치에 비해 에너지 효율이 높다는 장점이 있다.

이와 같은 유도 가열 장치의 또 하나의 장점은 다른 방식의 가열 장치에 비해 보다 짧은 시간 내에 피가열 물체를 가열할 수 있다는 점이다. 또한 유도 가열 장치의 출력이 높을수록 보다 빠르게 피가열 물체를 가열할 수 있다. 그런데 종래 기술에 따른 유도 가열 장치의 최대 출력은 3000W 내지 5500W의 범위 내에 머물고 있다. 따라서, 보다 짧은 시간 내에 보다 빠르게 피가열 물체를 가열하기 원하는 사용자의 요구를 충족시키기 위해서는 종래의 유도 가열 장치의 최대 출력 범위를 상회하는 최대 출력을 갖는 유도 가열 장치의 개발이 필요하다.

본 발명은 종래의 유도 가열 장치의 최대 출력 범위를 상회하는 최대 출력을 갖는 유도 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 종래에 비해 보다 높은 최대 출력을 가짐으로써 피가열 물체를 보다 빠르게 가열할 수 있는 유도 가열 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 종래의 유도 가열 장치가 갖는 한계인 낮은 출력, 즉 3000W 내지 5500W를 상회하는 6000W 이상의 최대 출력을 갖는 유도 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 유도 가열 장치는 반지름 방향으로 제1 회전 수만큼 감겨진 제1 코일 및 제1 코일과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 상기 제1 코일의 바깥 쪽에 배치되고 반지름 방향으로 제2 회전 수만큼 감겨진 제2 코일을 포함하는데, 전술한 6000W 이상의 최대 출력을 갖기 위해서는 제1 회전 수와 제2 회전 수의 비율이 적절하게 결정되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 피가열 물체를 가열하기 위한 유도 가열 장치에 있어서, 반지름 방향으로 제1 회전 수만큼 감겨진 제1 코일, 상기 제1 코일과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 상기 제1 코일의 바깥 쪽에 배치되고 반지름 방향으로 제2 회전 수만큼 감겨진 제2 코일 및 외부 교류 전력을 변환하여 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 고주파 교류 전류를 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 유도 가열 장치가 6500W 내지 7500W의 최대 출력을 갖도록 상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율이 결정되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피가열 물체를 가열하기 위한 유도 가열 장치에 있어서, 반지름 방향으로 제1 회전 수만큼 감겨진 제1 코일 및 상기 제1 코일과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 상기 제1 코일의 바깥 쪽에 배치되고 반지름 방향으로 제2 회전 수만큼 감겨진 제2 코일을 포함하는 인덕션 어셈블리, 상기 인덕션 어셈블리의 출력을 조절하기 위한 인터페이스부 및 상기 인덕션 어셈블리 및 상기 인터페이스부에 전력을 공급하기 위한 전원부를 포함하고, 상기 유도 가열 장치가 6500W 내지 7500W의 최대 출력을 갖도록 상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율이 결정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유도 가열 장치의 제1 코일 및 제2 코일의 회전 수의 비율, 즉 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율이 18:11, 17:11, 17:10, 16:10 중 어느 하나일 때, 유도 가열 장치는 6500W 내지 7500W의 최대 출력을 갖는다. 특히 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율이 18:11, 17:11, 16:10 중 어느 하나일 때, 유도 가열 장치는 7000W 내지 7500W의 최대 출력을 갖는다. 이와 같은 본 발명의 유도 가열 장치의 최대 출력은 종래 유도 가열 장치의 최대 출력 범위인 3000W 내지 5500W를 크게 상회하는 것이다. 결국 본 발명에 따른 유도 가열 장치를 사용할 경우, 보다 큰 출력으로 인해 종래 유도 가열 장치에 비해 피가열 물체를 보다 빠르게 가열할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 한 유도 가열 장치는 종래의 유도 가열 장치의 최대 출력 범위를 상회하는 최대 출력을 갖는 장점이 있다.

또한 본 발명에 한 유도 가열 장치는 종래에 비해 보다 높은 최대 출력을 가짐으로써 피가열 물체를 보다 빠르게 가열할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치에 포함되는 인덕션 어셈블리의 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 어셈블리에 포함되는 코일 베이스의 배면도.

도 4는 본 발명에 따른 코일의 회전 수를 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 조건을 만족하는 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율을 나타내는 그래프.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한 조건을 만족하는 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율을 나타내는 그래프.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는 본체를 구성하는 케이스(102) 및 케이스(102)와 결합되어 케이스(102)를 밀폐하는 커버 플레이트(104)를 포함한다.

커버 플레이트(51)는 케이스(102)의 상면과 결합하여 케이스(102) 내부에 형성되는 공간을 외부로부터 밀폐한다. 커버 플레이트(51)는 조리 용기와 같은 피가열 물체가 놓일 수 있는 상판부(104)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상판부(104)는 세라믹 글래스와 같은 강화 유리 재질로 이루어질 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 케이스(102) 내부에 형성되는 공간에는 피가열 물체를 가열하기 위한 인덕션 어셈블리(108, 110)가 배치된다. 또한 케이스(102) 내부에는 인덕션 어셈블리(108, 110)의 출력을 조절하기 위한 인터페이스부(114) 및 인덕션 어셈블리(108, 110)와 인터페이스부(114)에 전력을 공급하기 위한 전원부(112)가 배치된다. 참고로 도 1의 실시예에서는 케이스(102) 내부에 두 개의 인덕션 어셈블리(108, 110)가 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서 케이스(102) 내부에는 두 개 이상의 인덕션 어셈블리가 배치될 수도 있다.

인덕션 어셈블리(108, 110)는 전원부(112)에 의해 공급되는 고주파 교류 전류를 이용하여 유도 자계를 형성하는 코일, 그리고 피가열 물체에 의해 발생하는 열로부터 코일을 보호하기 위한 단열 시트(116)를 포함한다. 또한 도 1에는 도시되지 않았으나, 인덕션 어셈블리(108, 110)는 피가열 물체의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 인덕션 어셈블리(108, 110)에 포함되는 코일은 전원부(112)와 도선을 통해 전기적으로 연결되어 전원부(112)로부터 전력을 직접 공급받는다. 또한 인덕션 어셈블리(108, 110)는 도선을 통해 통해 인터페이스부(114)와도 전기적으로 연결된다. 이에 따라 사용자는 인터페이스부(114)의 조작을 통해 인덕션 어셈블리(108, 110)의 출력을 원하는 대로 조절할 수 있다.

이하에서는 도 1에 도시된 인덕션 어셈블리(108, 110)의 구성을 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치에 포함되는 인덕션 어셈블리의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 어셈블리는 제1 코일(202) 및 제2 코일(204), 그리고 제1 코일(202) 및 제2 코일(204)을 고정하기 위한 코일 베이스(206)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 인덕션 어셈블리는 도 2에 도시된 바와 같이 미리 정해진 간격(D)만큼 서로 이격되어 배치되는 두 개의 코일(202, 204)을 포함한다. 이와 같이 인덕션 어셈블리가 두 개의 서로 다른 코일로 구성되는 것은 용도에 따라서 유도 가열 장치의 출력을 조절하기가 용이하기 때문이다. 예를 들어 사용자가 상대적으로 낮은 출력을 원하는 경우, 인덕션 어셈블리에 포함된 제1 코일(202) 또는 제2 코일(204) 중 어느 하나에만 전력이 공급될 수 있다. 그러나 사용자가 상대적으로 높은 출력 또는 최대 출력을 원하는 경우, 인덕션 어셈블리에 포함된 제1 코일(202) 및 제2 코일(204) 모두에 전력이 공급될 수 있다. 예를 들어 사용자가 인터페이스부(114)를 통해서 피가열 물체를 최대 출력으로 가열하도록 조작할 경우, 제1 코일(202) 및 제2 코일(204) 모두에 전력이 공급되어 유도 가열 장치가 최대 출력으로 동작하게 된다.

다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 어셈블리는 반지름 방향으로 제1 회전 수만큼 감겨진 제1 코일(202), 그리고 반지름 방향으로 제2 회전 수만큼 감겨진 제2 코일(204)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 코일(204)은 제1 코일과 미리 정해진 간격(D) 만큼 이격되며, 제1 코일(202)의 바깥 쪽에 배치된다. 또한 제1 코일(202)의 양단(21, 22), 제2 코일(204)의 양단(23, 24)은 각각 전원부(112)와 전기적으로 연결된다. 제1 코일(202)의 양단(21, 22), 제2 코일(204)의 양단(23, 24)은 전원부(112)와 직접 연결될 수도 있고, 별도의 도선을 통해 연결될 수도 있다.

참고로 본 발명에서 코일의 '회전 수'는 코일이 원주 방향으로 감긴 횟수를 의미한다. 도 4는 본 발명에 따른 코일의 회전 수를 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 코일의 회전 수는 반지름 방향으로 동일 직선 상에 놓인 점(41, 42, 43, 44)을 기준으로 계산된다. 예컨대 도 4에 도시된 코일의 지점(41)에서 지점(42)까지 코일이 감겨 있다면, 이는 코일의 회전 수가 1임을 의미한다. 마찬가지로, 코일이 지점(41)에서 지점(42)까지 감겨 있다면 코일의 회전 수는 2이고, 코일이 지점(41)에서 지점(43)까지 감겨 있다면 코일의 회전 수는 3이다.

또한 본 발명의 일 실시예에서, 제1 코일(202)의 제1 회전 수 및 제2 코일(204)의 제2 회전 수의 비율은 인덕션 어셈블리 또는 유도 가열 장치의 최대 출력에 따라 다르게 설정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 유도 가열 장치의 최대 출력은 최소 6000W 인 것이 바람직한다. 본 발명의 일 실시예에서, 유도 가열 장치는 6500W 내지 7500W의 최대 출력을 가질 수 있는데, 이 때 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율은 18:11, 17:11, 17:10, 16:10 중 어느 하나로 결정될 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에서, 유도 가열 장치는 7000W 내지 7500W의 최대 출력을 가질 수 있다. 이 때, 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율은 18:11, 17:11, 16:10 중 어느 하나로 결정될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에서, 제1 코일(202) 및 제2 코일(204)에 공급되는 고주파 교류 전류의 출력 주파수는 25kHz 내지 35kHZ 인 것이 바람직하다.

다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 어셈블리는 제1 코일(202) 및 제2 코일(204)을 고정하기 위한 코일 베이스(206)를 포함한다. 코일 베이스(206)는 제1 코일(202)이 배치되는 제1 베이스(208) 및 제2 코일(204)이 배치되는 제2 베이스(210)를 포함한다. 제1 베이스(208) 및 제2 베이스(210)는 미리 정해진 간격(D) 이상으로 서로 이격되도록 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 어셈블리에 포함되는 코일 베이스의 배면도이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 어셈블리에 포함되는 코일 베이스(206)의 하부에는 하나 이상의 제1 차폐 시트를 수용하기 위한 제1 차폐 시트 수용부(2a 내지 2h), 그리고 하나 이상의 제2 차폐 시트를 수용하기 위한 제2 차폐 시트 수용부(3a 내지 3p)가 형성된다.

보다 상세히 설명하면, 코일 베이스(206)에 포함되는 제1 베이스(208)의 하부에는 하나 이상의 제1 차폐 시트를 수용하기 위한 제1 차폐 시트 수용부(2a 내지 2h)가 형성된다. 그리고 제1 차폐 시트 수용부(2a 내지 2h)에는 각각 제1 차폐 시트가 삽입될 수 있다. 이에 따라서 제1 베이스(208)의 상부에는 제1 코일(202)이, 제1 베이스(208)의 하부에는 하나 이상의 제1 차폐 시트가 각각 배치된다. 도 3에는 총 8개의 제1 차폐 시트 수용부(2a 내지 2h)가 도시되어 있으나, 제1 베이스(208)의 하부에 배치되는 제1 차폐 시트의 개수는 실시예에 따라 달라질 수 있다.

마찬가지로, 코일 베이스(206)에 포함되는 제2 베이스(210)의 하부에는 하나 이상의 제2 차폐 시트를 수용하기 위한 제2 차폐 시트 수용부(3a 내지 3p)가 형성된다. 그리고 제2 차폐 시트 수용부(3a 내지 3p)에는 각각 제2 차폐 시트가 삽입될 수 있다. 이에 따라서 제2 베이스(210)의 상부에는 제1 코일(202)이, 제2 베이스(210)의 하부에는 하나 이상의 제2 차폐 시트가 각각 배치된다. 도 3에는 총 16개의 제2 차폐 시트 수용부(3a 내지 3p)가 도시되어 있으나, 제2 베이스(210)의 하부에 배치되는 제2 차폐 시트의 개수는 실시예에 따라 달라질 수 있다.

본 발명에서 코일 하부에 배치되는 제1 차폐 시트 및 제2 차폐 시트는 각각 제1 코일(202) 및 제2 코일(204)에 의해 형성되는 유도 자계가 제1 코일(202) 및 제2 코일(204)의 하부에 형성되는 것을 방지함으로써 인덕션 어셈블리의 출력 효율을 높일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 차폐 시트 및 제2 차폐 시트는 페라이트 시트(Ferrite sheet)와 같이 전자파를 차폐할 수 있는 소재로 구성될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치가 갖는 최대 출력 및 그에 따른 제1 코일 및 제2 코일의 회전 수 비율에 대하여 보다 상세히 설명한다.

전술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 유도 가열 장치의 최대 출력은 3000W 내지 5500W의 범위 내에 머물고 있다. 그러나 이와 같은 유도 가열 장치의 최대 출력은 짧은 시간 내에 피가열 물체를 가열하기에는 부족하다. 따라서 본 발명에 따른 유도 가열 장치는 종래에 비해 보다 빠르게 피가열 물체를 가열할 수 있도록 6000W 이상의 최대 출력을 갖는 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 조건을 만족하는 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율을 나타내는 그래프이다.

도 5에서 가로 축은 제1 회전 수, 즉 제1 코일이 감긴 횟수를 나타내고, 세로 축은 제2 회전 수, 즉 제2 코일이 감긴 횟수를 나타낸다. 또한 도 5에서 라인(502)은 제1 코일 및 제2 코일에 인가되는 고주파 교류 전류의 주파수가 25kHz를 유지하는 영역을 나타내고, 라인(504)은 제1 코일 및 제2 코일에 인가되는 고주파 교류 전류의 주파수가 35kHz를 유지하는 영역을 나타낸다. 또한 도 5에서 라인 (506)은 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 최대 출력이 6500W인 영역을 나타내고, 라인(508)은 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 최대 출력이 7500W인 영역을 나타낸다.

제1 회전 수 및 제2 회전 수를 서로 다르게 설정하여 실험한 결과 측정되는 유도 가열 장치의 최대 출력을 정리하면 하기 [표 1]과 같다.

제1 회전 수	제2 회전 수	최대 출력[W]
16	9	5588
16	11	7590
17	8	4195
17	8.5	4481
17	9	4866
17	10	6559
17	11	7488
18	9	4530
18	10	4885
18	11	7283

또한 도 5에 도시된 실험 결과에 따르면, 제1 코일 및 제2 코일에 인가되는 고주파 교류 전류의 주파수가 25kHz 내지 35kHz 인 동작 범위 내에서 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 최대 출력이 6500W 내지 7500W를 나타내는 영역(510)에 포함되는 지점(51, 52, 53, 54)이 나타난다.

결국 도 5에 도시된 바와 같은 실험 결과 및 [표 1]을 참조하면, 제1 회전 수:제2 회전 수가 18:11, 17:11, 17:10, 16:10 중 어느 하나의 비율을 가질 때 본 발명의 유도 가열 장치의 최대 출력이 6500W 내지 7500W을 나타낸다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한 조건을 만족하는 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율을 나타내는 그래프이다.

도 6에서 가로 축은 제1 회전 수, 즉 제1 코일이 감긴 횟수를 나타내고, 세로 축은 제2 회전 수, 즉 제2 코일이 감긴 횟수를 나타낸다. 또한 도 6에서 라인(602)은 제1 코일 및 제2 코일에 인가되는 고주파 교류 전류의 주파수가 25kHz를 유지하는 영역을 나타내고, 라인(604)은 제1 코일 및 제2 코일에 인가되는 고주파 교류 전류의 주파수가 35kHz를 유지하는 영역을 나타낸다. 또한 도 6에서 라인 (606)은 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 최대 출력이 7000W인 영역을 나타내고, 라인(508)은 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 최대 출력이 7500W인 영역을 나타낸다.

도 6에 도시된 바와 같은 실험 결과에 따르면, 제1 코일 및 제2 코일에 인가되는 고주파 교류 전류의 주파수가 25kHz 내지 35kHz 인 동작 범위 내에서 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 최대 출력이 7000W 내지 7500W를 나타내는 영역(610)에 포함되는 지점(61, 62, 63)이 나타난다. 이와 같은 결과에 따르면, 제1 회전 수:제2 회전 수가 18:11, 17:11, 16:10 중 어느 하나의 비율을 가질 때 본 발명의 유도 가열 장치의 최대 출력이 6500W 내지 7500W을 나타낸다.

결국 도 5 및 도 6에 도시된 실험 결과에 따르면, 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 제1 코일 및 제2 코일의 회전 수의 비율, 즉 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율이 18:11, 17:11, 17:10, 16:10 중 어느 하나일 때, 유도 가열 장치는 6500W 내지 7500W의 최대 출력을 갖는다. 특히 제1 회전 수 및 제2 회전 수의 비율이 18:11, 17:11, 16:10 중 어느 하나일 때, 유도 가열 장치는 7000W 내지 7500W의 최대 출력을 갖는다. 이와 같은 본 발명의 유도 가열 장치의 최대 출력은 종래 유도 가열 장치의 최대 출력 범위인 3000W 내지 5500W를 크게 상회하는 것이다. 결국 본 발명에 따른 유도 가열 장치를 사용할 경우, 보다 큰 출력으로 인해 종래 유도 가열 장치에 비해 피가열 물체를 보다 빠르게 가열할 수 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims

피가열 물체를 가열하기 위한 유도 가열 장치에 있어서,

반지름 방향으로 제1 회전 수만큼 감겨진 제1 코일;

상기 제1 코일과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 상기 제1 코일의 바깥 쪽에 배치되고 반지름 방향으로 제2 회전 수만큼 감겨진 제2 코일; 및

외부 교류 전력을 변환하여 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 고주파 교류 전류를 공급하는 전원부를 포함하고,

상기 유도 가열 장치가 6500W 내지 7500W의 최대 출력을 갖도록 상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율이 결정되는

유도 가열 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율은

18:11, 17:11, 17:10, 16:10 중 어느 하나인

유도 가열 장치.
제1항에 있어서,

상기 유도 가열 장치는

7000W 내지 7500W의 최대 출력을 갖는

유도 가열 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율은

18:11, 17:11, 16:10 중 어느 하나인

유도 가열 장치.
제1항에 있어서,

상기 고주파 교류 전류의 출력 주파수는 25kHz 내지 35kHz인

유도 가열 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 코일의 하부에 배치되는 하나 이상의 제1 차폐 시트; 및

상기 제2 코일의 하부에 배치되는 하나 이상의 제2 차폐 시트를 더 포함하는

유도 가열 장치.
제1항에 있어서,

상기 유도 가열 장치의 최대 출력은

상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율이 17:11일 때 가장 높게 나타나는

유도 가열 장치.
피가열 물체를 가열하기 위한 유도 가열 장치에 있어서,

반지름 방향으로 제1 회전 수만큼 감겨진 제1 코일 및 상기 제1 코일과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 상기 제1 코일의 바깥 쪽에 배치되고 반지름 방향으로 제2 회전 수만큼 감겨진 제2 코일을 포함하는 인덕션 어셈블리;

상기 인덕션 어셈블리의 출력을 조절하기 위한 인터페이스부; 및

상기 인덕션 어셈블리 및 상기 인터페이스부에 전력을 공급하기 위한 전원부를 포함하고,

상기 유도 가열 장치가 6500W 내지 7500W의 최대 출력을 갖도록 상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율이 결정되는

유도 가열 장치.
제8항에 있어서,

상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율은

18:11, 17:11, 17:10, 16:10 중 어느 하나인

유도 가열 장치.
제8항에 있어서,

상기 유도 가열 장치는

7000W 내지 7500W의 최대 출력을 갖는

유도 가열 장치.
제10항에 있어서,

상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율은

18:11, 17:11, 16:10 중 어느 하나인

유도 가열 장치.
제8항에 있어서,

상기 전원부는

상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 고주파 교류 전류를 공급하고,

상기 고주파 교류 전류의 출력 주파수는 25kHz 내지 35kHz인

유도 가열 장치.
제8항에 있어서,

상기 제1 코일의 하부에 배치되는 하나 이상의 제1 차폐 시트; 및

상기 제2 코일의 하부에 배치되는 하나 이상의 제2 차폐 시트를 더 포함하는

유도 가열 장치.
제8항에 있어서,

상기 유도 가열 장치의 최대 출력은

상기 제1 회전 수 및 상기 제2 회전 수의 비율이 17:11일 때 가장 높게 나타나는

유도 가열 장치.
제8항에 있어서,

사용자가 상기 인터페이스부를 통해서 상기 유도 가열 장치의 출력을 상기 최대 출력으로 조절하면 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일 모두에 전력이 공급되는

유도 가열 장치.