KR100735172B1 - 히팅 유닛 - Google Patents

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KR100735172B1
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heating
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손상범
백승조
박병욱
송성배
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엘지전자 주식회사
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    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
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Abstract

본 발명은 쿡탑의 히팅 유닛에 관한 것으로서, 상세하게는 발열체에서 발생되는 복사열을 반사시키는 반사 부재가 구비되는 히팅 유닛에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 반사 부재에 의해서 반사되는 복사열이 발열체로 입사되는 것이 방지되며, 발열체에서 발생되는 복사열이 피가열체로 균일하게 입사되도록 하는 히팅 유닛에 관한 것이다.
본 발명에 따른 히팅 유닛은 피가열체를 복사 가열하는 발열체; 및 상기 발열체에서 방사된 복사열을 반사시키는 반사 부재가 포함되며, 상기 반사 부재의 측면부는 인볼류트 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 반사 부재의 측면부가 인벌류트 형상으로 형성됨으로써, 상기 측면부에서 반사된 복사열이 상기 발열체로 입사되는 것이 방지되어, 입사되는 복사열에 의한 발열체의 손상이 방지되며, 상기 발열체의 발열 효율이 향상되는 효과가 있다.
반사 부재, 발열체, 복사열, 인벌류트

Description

히팅 유닛{Heating unit}
도 1은 본 발명의 사상에 따른 히팅 유닛이 구비된 쿡탑의 사시도.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 히팅 유닛의 사시도.
도 3은 도 2의 I-I'의 단면도.
도 4는 인벌류트 곡선의 작도 방법을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 반사 부재의 작도 방법을 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 케이싱 30 : 상부 플레이트
40 : 발열체 50 : 반사 부재
52 : 융기부 54 : 수평부
56 : 측면부
본 발명은 쿡탑의 히팅 유닛에 관한 것으로서, 상세하게는 발열체에서 발생되는 복사열을 반사시키는 반사 부재가 구비되는 쿡탑에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 반사 부재에 의해서 반사되는 복사열이 발열체로 입사되는 것이 방지되며, 발 열체에서 발생되는 복사열이 피가열체로 균일하게 입사되도록 하는 히팅 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 쿡탑은 유해가스나 그을음이 없고 산소결핍이나 일산화탄소의 배출이 없어 항상 깨끗하고 쾌적한 환경에서 요리할 수 있으므로 선진국형 환경친화적 제품일 뿐만 아니라, 열원의 신소재 사용으로 최고 화력에 도달하는 시간이 짧고 온도 센서를 이용하여 일정온도를 유지하므로 에너지 절약형 제품으로 인식되고 있다.
또한, 열에 강한 특수세라믹 강화 유리에 실크인쇄 처리를 하여 청소가 간편하고 씽크대 밀착형으로 설계되어 미관상으로도 수려하여 최근 빌트인 주방 제품으로 각광받고 있다.
한편, 상기 쿡탑은 외관을 형성하는 쿡탑 베이스와, 상기 쿡탑 베이스에 고정 설치되어 고온의 복사열을 방사하는 발열체와, 상기 쿡탑 베이스의 상측에 구비되어 피조리용기가 놓여지는 세라믹 플레이트와, 상기 발열체에서 방사되는 복사열을 반사하여 상기 세라믹 플레이트로 방사되도록 하는 반사 부재가 포함된다.
상기되는 구성에 의해서 쿡탑의 동작에 대해서 설명하면, 발열체에 전원이 인가되어 복사열이 방사되면, 복사열의 일부는 직접 상기 세라믹 플레이트로 입사되고, 다른 일부는 상기 반사 부재에 의해서 반사되어 상기 세라믹 플레이트로 입사된다. 그러면, 상기 세라믹 플레이트로 입사된 복사열에 의해서 상기 세라믹 플레이트에 놓여지는 용기가 가열되고, 음식물이 조리된다.
그런데, 종래의 쿡탑에 의하면, 상기 발열체에서 방사된 복사열이 상기 반사 부재에 의해서 상기 발열체로 입사하게 되어 상기 발열체 내부의 온도가 상승하게 되고, 발열체가 손상되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 상기 복사열이 상기 발열체로 입사됨에 따라 상기 발열체의 유효 복사량이 감소하고, 상기 발열체의 효율이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 상기 반사 부재에 의해서 반사되는 복사열이 상기 세라믹 플레이트로 균일하게 입사되지 못하게 되어 조리물의 균일 가열이 이루어지지 않게 되고, 효율적인 조리가 이루어지지 않는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 반사 부재의 형상을 개선하여, 반사된 복사열이 발열체로 입사되는 것을 방지함으로써, 상기 발열체의 손상이 방지되는 히팃 유닛을 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한, 발열체에서 방사되는 복사열이 피가열체로 균일하게 전달될 수 있도록 하는 히팅 유닛을 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히팅 유닛은 피가열체를 복사 가열하는 발열체; 및 상기 발열체에서 방사된 복사열을 반사시키는 반사 부재가 포함되며, 상기 반사 부재의 측면부는 인볼류트 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
제안되는 바와 같은 본 발명에 의하면, 반사 부재의 측면부가 인벌류트 형상으로 형성됨으로써, 상기 측면부에서 반사된 복사열이 상기 발열체로 입사되는 것 이 방지되는 효과가 있다.
또한, 상기 발열체로 복사열이 입사되는 것이 방지됨으로써, 상기 발열체의 유효 복사량이 저하되는 것이 방지되고, 입사되는 복사열에 의한 발열체의 손상이 방지되며, 상기 발열체의 발열 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 상기 반사 부재의 측면부가 인벌류트 형상으로 형성됨으로써, 상기 반사 부재가 컴팩트해지는 효과가 있다.
또한, 상기 반사 부재의 중앙부에 융기부가 상기 발열체보다 높게 형성됨으로써, 복사열 간에 간섭이 방지되는 효과가 있다.
또한, 상기 복사열이 피가열체로 균일하게 입사함으로써, 상기 피가열체의 균일한 가열이 가능하게 되고, 결과적으로 조리 성능이 향상되는 효과가 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 히팅 유닛이 구비된 쿡탑의 사시도이다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 히팅 유닛이 구비된 쿡탑(1)은 쿡탑 베이스(2)와, 상기 쿡탑 베이스(2)의 상측에 놓이는 상부 플레이트(30)와, 상기 쿡탑(1)의 작동을 조작할 수 있도록 하는 조작부(4)가 포함된다. 그리고, 상기 쿡탑 베이스(2)의 내부에는 복수 개의 히팅 유닛(후술함)이 구비된다.
따라서, 상기 상부 플레이트(30)에 피조리물이 수용된 조리용기가 올려지고, 상기 히팅 유닛이 작동하면, 상기 피조리물이 조리되게 된다.
이하에서는 상기 히팅 유닛의 구조에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 히팅 유닛의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 사상에 따른 히팅 유닛(10)은 케이싱(20)과, 상기 케이싱(20) 내부에 구비되며, 복사열을 방사하여 상기 상부 플레이트(30)에 놓이는 조리용기를 가열시키는 발열체(40)와, 상기 발열체(40)에서 방사된 복사열을 상기 상부 플레이트(30)로 반사시키는 반사 부재(50)가 구비된다.
상세히, 상기 케이싱(20)은 내부가 소정 깊이로 함몰된 형상을 가지며, 복사열이 외부로 전달되는 것을 방지하기 위하여 단열재로 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 발열체(40)는 원형 또는 "Ω" 형상으로 형성되며, 주로 할로겐 히터 등이 사용된다.
그리고, 상기 반사 부재(50)는 상기 발열체(40)의 하측에 구비되어 상기 발열체(40)에서 방사되는 복사열을 반사시키며, 상기 발열체(40)가 관통되는 관통홀(51)이 적어도 하나 이상 형성된다.
상기되는 구성에 의해서 상기 히팅 유닛(10)의 작용을 간단하게 설명하면, 사용자의 조작에 의해서 조리 모드가 선택되면, 상기 발열체(40)로 전원이 인가된다. 그러면, 상기 발열체(40)는 복사열을 방사하게 되고, 상기 방사된 복사열은 직접 상기 상부 플레이트(30)로 입사되거나 상기 반사 부재(50)에 의해서 반사된 후 상기 상부 플레이트(30)로 입사된다.
그리고, 상기 상부 플레이트(30)로 입사된 복사열에 의해서 상기 상부 플레 이트(30)의 상측에 놓이는 조리용기가 가열되고, 최종적으로 음식물이 조리된다.
도 3은 도 2의 I-I'의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 사상에 따른 히팅 유닛(10)은 내부에 복사열을 방사하는 발열체(40)가 구비되며, 상기 발열체(40)는 지지부(60)에 의해 상기 반사 부재(50)로부터 소정 거리 이격된 위치에서 고정된다.
그리고, 상기 반사 부재(50)는 중심부에 소정 높이로 융기되는 융기부(52)와, 상기 융기부(52)에서 수평으로 연장 성형되는 수평부(54)와, 상기 반사 부재(50)의 측면을 형성하며, 인볼류트(Involute) 형상으로 형성되는 측면부(56)가 포함된다.
상세히, 상기 융기부(52)는 입사되는 복사열을 상기 상부 플레이트(30)의 중심부 측으로 반사되도록 하는 역할을 한다.
그리고, 상기 융기부(52)의 높이는 상기 발열체(40)에서 발생된 복사열의 상호 간섭을 피하기 위하여 상기 발열체(40)보다 높게 형성된다.
즉, 상기 융기부(52)의 높이와 상기 발열체(40)의 중심 간의 수직 간격을 H라 할 때, H 〉0 을 만족하게 되며, 바람직하게는 H는 상기 발열체(40)의 반경보다 크게 형성되는 것이 좋다.
상기 반사 부재에 융기부가 제공되지 않는 경우 상기 발열체의 일측에서 수평으로 방사된 복사열이 상기 발열체의 타측으로 입사되게 되어 상기 발열체가 손상을 입게되는 문제가 발생하게 되고, 상기 상부 플레이트의 중심부에 복사열이 도달하지 못하는 문제가 발생하게 된다.
그리고, 상기 상부 플레이트의 중심부로 복사열이 도달하지 못하게 되면, 상기 상부 플레이트에 놓여지 피조리물의 조리 시간이 증가되고, 조리 성능이 저하는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 반사 부재(50)의 중앙부에 융기부(52)가 형성되도록 하되, 상기 융기부(52)의 높이를 상기 발열체(40)보다 높게 형성함으로써, 상기 발열체(40)에서 방사된 복사열 간의 상호 간섭이 방지되고, 상기 상부 플레이트(30)의 중심부로 복사열이 균일하게 도달할 수 있게 된다.
그리고, 상기 상부 플레이트(30)의 중심부로 복사열이 균일하게 도달할 수 있게 됨에 따라 조리 시간이 단축되고, 조리 성능이 향상되게 된다.
또한, 상기 융기부(52)는 상면이 직선 또는 소정의 곡률로 라운드지게 형성된다. 그리고, 상기 융기부(52)의 상면은 상측에서 볼 때 원형 형상으로 형성되고, 상기 융기부(52)의 수평 단면 또한 원형 형상으로 형성된다.
그리고, 상기 융기부(52)의 측면은 복사열의 반사가 효과적으로 이루어지고 상기 상부 플레이트(30)로 복사열이 균일하게 입사될 수 있도록, 상기 수평부(54)의 단부에서 직선으로 연장되어 형성된다.
한편, 상기 측면부(56)는 반사되는 복사열이 상기 발열체(40)로 입사되는 것을 방지하기 위하여 인볼류트(Involutes) 형상으로 형성된다.
따라서, 상기 반사 부재(50)의 측면부(56)가 인벌류트 형상으로 형성됨에 따라 상기 케이싱(20)의 내부에서 상기 반사 부재(50)가 컴팩트해지게 된다.
이하에서는 인벌류트 곡선의 작도 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 4는 인벌류트 곡선의 작도 방법을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 인벌류트는 소정 크기의 원에 감긴 실의 끝점의 궤적을 따라 만들어지는 형상으로서, 원주를 동일한 크기로 나누어 각각 P1, P2, P3,…,Pn으로 표시한다. 그리고, 각 점에서 접선을 길이가 각각 P0P1. P0P2, P0P3,…,P0Pn가 되도록 그린다.
그 다음, 각 접선의 끝점을 R1, R2, R3,…,Rn으로 표시한 후 상기 끝점을 실의 끝점 궤적을 따라 서로 연결하면, 인벌류트 곡선이 완성된다.
여기서, 상기 원의 직경은 상기 반사 부재(50)에 의해서 반사된 복사열이 상기 발열체(40)로 입사되는 것을 방지하기 위하여 상기 발열체(40) 직경의 대략 두 배의 크기를 가지도록 형성된다. 이에 따라 상기 상부 플레이트(30)와 발열체(40) 중심간의 거리는 상기 원의 반경 또는 발열체(40)의 직경과 같게 된다. 따라서, 상기 측면부(56)를 이루는 인벌류트 곡선의 반경은 상기 발열체(40)의 직경에 따라 다르게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 측면부(56)는 곡선이 아닌, 직선의 조합으로 형성될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 점선과 같이 상기 인벌류트 곡선을 형성하는 과정에서 상기 R1, R2, R3 등을 직선으로 연결하면, 상기 상기 인벌류트부(56)는 인벌류트 곡선에 근사한 직선의 조합으로 형성될 수 있다.
이하에서는 상기 인벌류트 곡선의 작도 방법을 참조하여 본 발명의 사상에 따른 반사 부재(50)의 작도 방법에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 반사 부재의 작도 방법을 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 발열체(40) 직경의 두 배 크기의 원(점선A)을 그린다. 그리고, 상기 원의 기준점에서 상기 발열체(40)의 외측 방향으로 인벌류트 곡선(측면부)을 완성하고, 내측 방향으로 가상 인벌류트 곡선(점선B)을 완성한다.
그리고, 상기 두 개의 인벌류트 곡선의 공통 접선을 그려, 수평부(54)를 완성한다.
그 다음, 수평부(54)의 일측 단부 즉, 가상 인벌류트 곡선의 저점에서 상기 반사 부재(50)의 중심 방향으로 경사를 주어 융기부(52)를 완성한다.
그리고, 상기 융기부(52)의 상면을 직선 또는 라운드 형상으로 형성하면, 상기 반사 부재(50)가 완성되게 된다.
여기서, 상기 수평부(54)와 상기 융기부(52)가 이루는 각(θ)은 상기 융기부(52)에 의해서 반사된 복사열이 상기 상부 플레이트(30)로 입사되는 것이 가능하도록 대략 10도 내외인 것이 바람직하다.
이하에서는 상기 히팅 유닛(10)의 작용에 대해서 설명한다.
먼저, 상기 발열체(40)로 전원이 인가된다. 그러면, 상기 발열체(40)는 복사열을 방사하게 된다. 그리고, 방사된 복사열의 일부는 상기 상부 플레이트(30)로 직접 입사되고, 다른 일부는 상기 반사 부재(50)에 의해서 반사되어 상기 상부 플레이트(30)로 입사된다.
상세히, 상기 수평부(54)의 중심에서 외측 부분으로 입사되는 복사열은 상기 발열체(40)를 기준으로 외측에 위치되는 상부 플레이트(30)로 반사된다. 그리고, 상기 수평부(54)의 중심에서 내측 부분으로 입사되는 복사열은 상기 발열체(40)를 기준으로 내측에 위치되는 상부 플레이트(30)로 반사된다.
따라서, 상기 반사 부재(50)의 측면부(56)가 인벌류트 형상으로 형성됨으로써, 상기 측면부(56)에서 반사되는 복사열이 상기 발열체(30)로 입사되는 것이 방지된다. 그리고, 상기 발열체(40)로 복사열이 입사되는 것이 방지됨으로써, 상기 발열체(40)의 손상이 방지되고, 상기 발열체(40)의 발열 효율이 향상되게 된다.
또한, 상기 측면부(56)가 인벌류트 형상으로 형성되고, 상기 반사 부재(50)의 중앙부에 융기부(52)가 상기 발열체(40) 보다 높게 형성됨으로써, 상기 상부 플레이트(30)로 복사열이 균일하게 입사될 수 있는 장점이 있게 된다.
또한, 상기 복사열이 상기 상부 플레이트(30)로 균일하게 입사함으로써, 조리 성능이 향상되는 장점이 있게 된다.
본 발명에 의하면, 반사 부재의 측면이 인벌류트 형상으로 형성됨으로써, 상기 측면부에서 반사된 복사열이 상기 발열체로 입사되는 것이 방지되는 효과가 있다.
또한, 상기 발열체로 복사열이 입사되는 것이 방지됨으로써, 상기 발열체의 유효 복사량이 저하되는 것이 방지되고, 입사되는 복사열에 의한 발열체의 손상이 방지되며, 상기 발열체의 발열 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 상기 반사 부재의 측면부가 인벌류트 형상으로 형성됨으로써, 상기 반사 부재가 컴팩트해지는 효과가 있다.
또한, 상기 반사 부재의 중앙부에 융기부가 상기 발열체보다 높게 형성됨으로써, 복사열 간에 간섭이 방지되는 효과가 있다.
또한, 상기 복사열이 상기 상부 플레이트로 균일하게 입사함으로써, 상기 상부 플레이트의 균일한 가열이 가능하게 되고, 결과적으로 조리 성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 피가열체를 복사 가열하는 발열체; 및
    상기 발열체에서 방사된 복사열을 반사시키는 반사 부재가 포함되며,
    상기 반사 부재의 측면부는 인볼류트(Involute) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 부재의 중앙부에는 융기부가 형성되며, 상기 융기부의 높이는 상기 발열체보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 융기부는 원형 형상의 상면을 가지는 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 중앙부에 소정 높이로 형성되는 융기부와,
    상기 반사 부재의 측면을 형성하며 인벌류트 형상으로 형성되는 측면부와,
    상기 측면부와 상기 융기부를 연결하는 수평부가 포함되는 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수평부는, 상기 발열체의 중심을 기준으로 외측 방향으로 형성되는 인벌류트 곡선과 내측 방향으로 상기 인벌류트 곡선과 대응되는 크기로 형성되는 가상의 인벌류트 곡선의 공통 접선인 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 융기부의 측면은 선형인 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 융기부의 측면은 상기 수평부로부터 대략 10도 경사진 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인볼류트 형상은 직선의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 부재의 상단부와 상기 발열체 중심 간의 수직 거리는 상기 발열체의 직경과 같은 것을 특징으로 하는 히팅 유닛.
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