WO2018199399A1 - 유도 가열을 이용한 스마트 케틀 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a smart kettle using induction heating, which can be used in a smart table generating a magnetic field, and relates to a smart kettle heating the contents by a magnetic field applied from the smart table.
- a table is used to place an object or food at home, a restaurant, or an office, and to support an object or food.
- Smart kettles that can be used in these smart tables allow high-frequency current to flow to the working coil or heating coil, which causes Eddy Current to flow when a strong magnetic force line passes through the cooking vessel. It is an electric cooking device which operates by the method which flows and the container itself is heated.
- the cooking vessel which is a magnetic material, generates heat by induction heating, and at this time, the early vessel itself is heated and cooked by the generated heat.
- the smart kettle can heat the contents in the container using an induction heating method.
- a metal material of a material that can be heated by a magnetic field was present in the container, and for the detachable structure between the container and the metal material, the metal material may be formed smaller than the size of the bottom of the container. It had structural limitations, and it was difficult to realize a large output.
- An object of the present invention to include a magnetic material capable of heating induction heating (IH) at the bottom of the body portion to which the contents are applied, to provide a smart kettle that can adjust the size of the magnetic field applied to the body portion in accordance with the temperature of the body portion will be.
- IH induction heating
- Another object of the present invention by attaching a temperature sensor for measuring the temperature of the body portion on the bottom surface opposite the contents space of the body portion, to reduce the possibility of breakage of the temperature sensor during cleaning, and the possibility of leakage through the joint by eliminating the joint to which the temperature sensor is coupled It is to provide a smart kettle that can solve the problem (e.g., short circuit or electric shock) that can occur when the container is cleaned.
- the body portion is heated by an applied magnetic field, disposed below the body portion, a temperature sensor for measuring the temperature of the lower surface of the body portion, and the temperature measured by the temperature sensor And a control unit for outputting a control signal for adjusting the strength of the magnetic field based on.
- the body portion is heated by the magnetic field applied in the smart table for generating a magnetic field, and based on the temperature of the body portion, outputs a control signal for adjusting the strength of the magnetic field And a control unit.
- Smart kettle according to the present invention includes a magnetic material capable of heating the IH at the bottom of the body portion, it is possible to adjust the size of the magnetic field applied to the body portion in accordance with the temperature measured by the temperature sensor.
- the smart kettle receives the target temperature from the user and controls the target temperature to be maintained, thereby generating a high output magnetic field up to the target temperature to quickly heat the contents, thereby shortening the time for heating the contents, and above the target temperature. By controlling so that temperature does not increase, safety at the time of use can be improved.
- a temperature sensor for measuring the temperature of the body portion is attached to the opposite bottom surface of the contents space of the body portion, so that the joint is not formed on the inner surface of the body portion.
- the smart kettle according to the present invention by including a magnetic material capable of heating the IH on the bottom of the body portion, by forming a vacuum area to prevent heat loss on the side, it is possible to improve the thermal insulation function inside the body portion. This can increase the efficiency of the energy of the smart kettle, and can maintain the temperature of the heated contents for a long time.
- FIG. 1 and 2 are perspective views showing a smart kettle according to some embodiments of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a smart table applying a magnetic field to the smart kettle of FIG. 1.
- FIG. 4 is a view for explaining the principle of heating the smart kettle of FIG.
- FIG. 5 is a view for explaining the supporting portion of the smart kettle of FIG.
- FIG. 6 is a view for explaining a smart kettle according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a block diagram illustrating a method of operating a smart kettle according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to a fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to the sixth embodiment of the present invention.
- FIG. 1 and 2 are perspective views showing a smart kettle according to some embodiments of the present invention.
- the smart kettle 1 may include a body portion 10, a support portion 20, a base portion 30, a cover portion 40, and a handle portion ( 50).
- Body portion 10 may contain the contents therein, the outlet is in communication with the inside is formed on one side so as to discharge the contents inside.
- the body portion 10 has an upper side open form, the cover portion 40 may be fastened to the open upper side.
- the body portion 10 includes a vacuum region therein, and the vacuum region prevents the heat of the contents inside the body portion 10 from easily escaping to the outside, thereby maintaining the temperature of the contents for a long time.
- the outer surface of the body portion 10 may be formed in a cylindrical, curved or streamline, the present invention is not limited thereto.
- Support portion 20 is coupled to the lower side of the body portion 10, it may support the body portion (10). Support portion 20 may be formed to be connected to the outer surface of the body portion (10).
- Base portion 30 is formed on the lower side of the support portion 20, can be fixed so that the support portion 20 does not easily slide on the mounting surface, or lower the center of gravity.
- the base portion 30 may be formed of an elastic material, but the present invention is not limited thereto. In some embodiments of the present invention, the base portion 30 may be omitted.
- the cover portion 40 may be coupled to one side of the body portion 10 by a hinge, and may cover an open upper surface of the body portion 10.
- the cover part 40 may be coupled to the body part 10 so that the contents in the body part 10 may be discharged to the outside only through the outlet.
- the handle part 50 may be formed on the other side of the body part 10 in a form that is easily gripped by a user.
- the handle part 50 may include an interface part 51 for receiving a control input of a user and a display part 52 for displaying a temperature of the body part 10.
- the interface unit 51 may receive an input for setting the target temperature or operating the smart kettle 1 by adjusting the temperature of the body 10 from the user.
- the display unit 52 may display information on the target temperature or operation received from the interface unit 51 on the screen using color or numbers.
- the display unit 52 may include an LED for expressing a temperature in color and an LCD panel for expressing temperature information in numbers, but the present invention is not limited thereto.
- the interface unit 51 and the display unit 52 shown in the drawings are merely examples, and the present invention is not limited thereto.
- the interface unit 51 and the display unit 52 may include different positions of the smart kettle 1 and It may be arranged in other shapes.
- the water level display unit 60 may be formed at one side of the body portion 10 and inform the user of the water level of the contents inside the body portion 10.
- the water level display unit 60 may display the water level of the contents in the body portion 10 through the transparent glass 62.
- the present invention is not limited thereto, and the water level display unit 60 measures the water level of the contents in the body unit 10 using a water level sensor installed in the body unit 10, and then displays the water level in the display unit 52. I can display it.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a smart table applying a magnetic field to the smart kettle of FIG. 1.
- the smart table 1000 for heating the smart kettle 1 of the present invention may have a wireless power transmission function and an induction heating function.
- the smart table 1000 may inductively heat the smart kettle 1 placed on the plate.
- the smart table 1000 may supply wireless power to a wireless home appliance (for example, the smart kettle 1) capable of receiving wireless power. That is, the smart table 1000 and the wireless home appliances may transmit / receive the wireless power according to a known wireless power transmission system, for example, an electromagnetic induction method and a magnetic resonance method.
- a wireless home appliance for example, the smart kettle 1
- a known wireless power transmission system for example, an electromagnetic induction method and a magnetic resonance method.
- Electromagnetic induction is a method of using an electromagnetic induction phenomenon in which a voltage is induced and a current flows when a magnetic field is changed around a conductor in which electricity flows.
- the magnetic resonance method when a transmitter and a receiver resonate at the same frequency, power may be transmitted according to a wireless power transfer in which electromagnetic waves move from a transmitter to a receiver through an electromagnetic field.
- the transmitter coil of the transmitter may have a predetermined resonant frequency and receive energy from a power supply. Electromagnetic waves may be generated and thus a magnetic field may be formed. In this case, induced power may be generated in the receiver coil of the receiver by the magnetic field.
- the smart table 1000 may include a wireless power transmission module including a wireless power transmission coil (Tx coil) 1110 and an inverter 1120 for supplying power to the wireless power transmission coil 1110, inside or below the plate. 1100).
- a wireless power transmission module including a wireless power transmission coil (Tx coil) 1110 and an inverter 1120 for supplying power to the wireless power transmission coil 1110, inside or below the plate. 1100).
- the wireless home appliance includes a wireless power receiver, and the wireless power transmitter coil 1110 through a wireless power receiver coil (for example, the power receiver coil 210 of FIG. 5) of the wireless power receiver.
- Wireless power can be supplied from
- the wireless power transmission module 1100 may perform an induction heating function of an induction heating cooking device during a cooking operation.
- the wireless power transmission coil 1110 may operate as a working coil for generating a magnetic field for induction heating of an adjacent object.
- wireless communication with a home appliance can operate in conjunction with other devices.
- FIG. 4 is a view for explaining the principle of heating the smart kettle of FIG. 5 is a view for explaining the supporting portion of the smart kettle of FIG.
- the heating coil L when a current is supplied to the heating coil L included in the smart table 1000 in the smart table 1000 that heats the smart kettle 1 of the present invention, the heating coil L The magnetic field B passing through the inside is induced.
- a current that changes in time that is, an alternating current
- a magnetic field B that changes in time is induced inside the heating coil L. In this way, the magnetic field B generated by the heating coil L passes through the bottom surface of the body portion 10.
- the smart table 1000 may supply a current to the heating coil L, and heat the body portion 10 of the smart kettle 1 by using the magnetic field B generated by the heating coil L. have.
- the body portion 10 includes a magnetic material that is heated by the eddy current (EI), and a nonmagnetic material that is not heated by the eddy current (EI).
- EI eddy current
- EI nonmagnetic material that is not heated by the eddy current
- the outer surface 109 of the lower surface of the body portion 10 is made of a non-magnetic material is not affected by the magnetic field (B)
- the inner surface 102 of the lower surface of the body portion 10 is made of a magnetic material ( It can be heated by B).
- the inner surface 102 of the body portion 10 is composed of a magnetic body formed integrally
- the side wall of the outer surface of the body portion 10 is composed of a magnetic body formed integrally with the inner surface 102, of the body portion 10
- the lower surface of the outer surface may be composed of nonmagnetic material.
- the smart kettle 1 attaches a temperature sensor for measuring the temperature of the body portion 10 to the opposite bottom surface of the contents space of the body portion, so that the joint is not formed on the inner surface of the body portion.
- a temperature sensor for measuring the temperature of the body portion 10 to the opposite bottom surface of the contents space of the body portion, so that the joint is not formed on the inner surface of the body portion.
- the side wall of the body portion 10 may include a vacuum region 105 to generate a warming effect such that the temperature of the heated contents is not easily changed.
- the smart kettle 1 of the present invention can increase the efficiency of energy, and can maintain the temperature of the heated contents for a long time.
- the support 20 of the smart kettle 1 may include a power receiving coil 210 and a temperature sensor 215 therein.
- the power receiving coil 210 may receive wireless power through the magnetic field B generated by the smart table 1000.
- the power receiving coil 210 may receive or produce wireless power from the smart table 1000 according to the electromagnetic induction method and the magnetic resonance method.
- the power receiving coil 210 may be disposed inside the base 20, and may be formed along the outer circumferential surface of the bottom of the base 20.
- the power receiving coil 210 may be arranged in a donut shape.
- the temperature sensor 215 may be disposed at the center of the base 20, and may be in contact with the outside of the bottom surface of the body 10. That is, as the support 20 is coupled to the lower portion of the body portion 10, the temperature sensor 215 is disposed to contact the lower surface of the body portion 10, to measure the temperature of the lower surface of the body portion 10 can do.
- the temperature sensor 215 may be disposed to be in contact with the non-magnetic side of the lower surface of the body portion 10 to measure the temperature of the body portion 10. At this time, since a vacuum region is formed between the magnetic body and the nonmagnetic material of the body portion 10 containing the contents, the temperature sensor 215 cannot directly measure the temperature of the contents. However, in the present invention, by correcting the temperature measured by the temperature sensor 215 using the pre-stored data, it is possible to measure the exact temperature of the contents in the body portion 10.
- the temperature sensor 215 of the present invention is not limited to being disposed at the center of the base 20, and may be changed to another position.
- FIG. 6 is a view for explaining a smart kettle according to a first embodiment of the present invention.
- 7 is a block diagram illustrating a method of operating a smart kettle according to a first embodiment of the present invention.
- the power produced by the power receiving coil 210 may be used for the operation of each component of the smart kettle 1.
- the power receiving coil 210 may transmit power generated to the control circuit 300 for controlling the operation of the smart kettle 1 by wire or wirelessly.
- the control circuit 300 for controlling the operation of the smart kettle 1 includes a rectifier 310, a power supply unit 320, a control unit 330, an interface unit 341, a display unit 343, a communication unit 345, and a memory unit. 347.
- the power receiving coil 210 generates AC power by using an applied magnetic field.
- the generated AC power is transferred to the rectifier 310.
- the rectifier 310 may rectify the AC power generated by the power receiving coil 210 to generate a DC power.
- the rectifier 310 may maintain the uniformity by reducing the change in the generated DC power. That is, the rectifier 310 may include a rectifier circuit RC for converting AC power into DC power and a smoothing circuit SC for uniformly maintaining the converted DC power.
- the rectifier circuit RC may have a form in which four diodes of a full bridge form are disposed, and the smoothing circuit SC may have a form in which capacitors are connected in parallel at two stages.
- the present invention is not limited thereto.
- the power supply unit 320 may transfer the DC power received from the rectifier 310 to the control unit 330.
- the power supply unit 320 may include an energy storage system (ESS) that manages the generated power, thereby providing stable power to the control unit 330.
- ESS energy storage system
- the present invention is not limited thereto.
- the controller 330 may collectively control the operation of the smart kettle 1.
- the controller 330 may transmit a control signal to a component that performs each operation so that the smart kettle 1 operates according to a user's command received through the interface unit 341. That is, the controller 330 controls the overall operation and signal flow of the internal components of the smart kettle 1 and performs a function of processing data.
- the user's command received through the interface 341, the operation state of the smart kettle 1, and the temperature inside the body 10 may be displayed on the display 343.
- the display 343 may display the information by using color or numbers.
- the controller 330 controls the power supplied by the power supply unit 320 to be transmitted to internal components of the induction heating cooker.
- the controller 330 may generate a magnetic field B generated by the smart table 1000 by using a difference between the measured temperature detected by the temperature sensor 215 and a target temperature input from the user through the interface 341. Control signal to adjust the size of the
- the communication unit 345 may wirelessly transmit the generated control signal to the smart table 1000.
- the short-range wireless communication network used by the communication unit 345 may include Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, and Z-Wave (Z). -Wave) may be included.
- RFID Radio Frequency Identification
- IrDA Infrared Data Association
- UWB Ultra Wideband
- ZigBee ZigBee
- Z-Wave Z-Wave
- the present invention is not limited thereto.
- the memory unit 347 may store an operation input by the user, a target temperature set by the user, and provide the stored data to the controller 330.
- the memory unit 347 may include one or more volatile memory devices such as Double Data Rate Static DRAM (DDR SDRAM), Single Data Rate SDRAM (SDR SDRAM) and / or Electrical Erasable Programmable ROM (EEPROM), and flash memory. It may include one or more nonvolatile memory devices. However, the present invention is not limited thereto.
- Smart kettle 1 includes a magnetic material capable of heating IH at the bottom of the body portion 10, the magnitude of the magnetic field applied to the body portion 10 according to the temperature measured by the temperature sensor 215 Can be adjusted.
- the smart kettle 1 receives the target temperature from the user and controls the target temperature to be maintained, thereby generating a high output magnetic field up to the target temperature, thereby rapidly heating the contents, thereby shortening the time for heating the contents. By controlling so that temperature does not increase above temperature, safety at the time of use can be improved.
- FIG. 8 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to a second embodiment of the present invention.
- 9 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to a third embodiment of the present invention.
- 10 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to a fourth embodiment of the present invention.
- 11 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to a fifth embodiment of the present invention.
- 12 is a view for explaining the body portion of the smart kettle according to the sixth embodiment of the present invention.
- the body portion 11 of the smart kettle according to the second embodiment of the present invention is connected to the first portion 111 and the bottom portion forming the bottom portion of the body portion 11 and the body portion. And a second portion 113 forming the sidewall of (11).
- the second portion 113 may include a vacuum region 115 therein.
- the first portion 111 may include a magnetic body 117 formed at the center and a nonmagnetic body 110 formed at the outside.
- the magnetic body 117 may be disposed in a circle at the center of the bottom portion, and the nonmagnetic body 110 may be formed to contact the outer circumference of the magnetic body 117.
- the nonmagnetic material 110 may be integrally formed with the second portion 113 forming the sidewall of the body portion 11.
- the vacuum region 115 may be formed inside the nonmagnetic material 110. Therefore, the magnetic field B formed in the smart table 1000 may be mainly concentrated in a portion where the magnetic body 117 is formed.
- the magnetic body 117 may include a material of the SUS 4XX series
- the nonmagnetic material 110 may include a material of the SUS 3XX series.
- this is only one example and the present invention is not limited thereto.
- the body portion 12 of the smart kettle according to the third embodiment of the present invention is connected to the first portion 121 and the bottom portion to form a bottom portion of the side wall of the body portion 12 And forming a second portion 123.
- the first portion 121 may include only the magnetic material 127
- the second portion 123 may include only the nonmagnetic material 120
- the nonmagnetic material 120 may include the vacuum region 125 therein. have.
- the magnetic body 127 may form an inner surface and an outer surface of the bottom portion, and the nonmagnetic body 120 may be formed to contact the outer circumference of the magnetic body 127 to form sidewalls.
- the body portion 12 of the smart kettle according to the third embodiment of the present invention includes a magnetic body wider than the body portion 11 of the smart kettle according to the second embodiment, and thus the sensitivity to the magnetic field B may be increased. Can be.
- the magnetic body 127 may include a material of SUS 4XX series
- the nonmagnetic body 120 may include a material of SUS 3XX series.
- this is only one example and the present invention is not limited thereto.
- the body portion 13 of the smart kettle according to the fourth embodiment of the present invention is connected to the first portion 131 forming the bottom portion and the bottom portion to form a sidewall of the body portion 13. And forming a second portion 133.
- the first portion 131 forms the inner surface of the bottom portion and is not heated by the magnetic field B, and the magnetic body 137 forms the outer surface of the bottom portion and is heated by the magnetic field B.
- the second portion 133 may include only the nonmagnetic material 130, and the nonmagnetic material 130 may include a vacuum region 135 therein.
- the nonmagnetic body 130 forms an inner surface of the body portion 13 and is processed to have no joint portion formed therein, and the magnetic body 137 contacts the one surface of the nonmagnetic body 130 to form a first surface of the body portion 13. May be disposed in the portion 131.
- the vacuum region 135 may be formed only at the outer side of the first portion 131, and may not be formed at the central portion of the first portion 131.
- the present invention is not limited thereto.
- the magnetic body 137 may include a material of SUS 4XX series
- the nonmagnetic body 130 may include a material of SUS 3XX series.
- this is only one example and the present invention is not limited thereto.
- the body portion 14 of the smart kettle according to the fifth embodiment of the present invention is connected to the first portion 141 forming the bottom portion and the bottom portion to form a sidewall of the body portion 14. And forming a second portion 143.
- the first portion 141 forms the inner and outer surfaces of the bottom portion and is non-heated by the magnetic field B, and is disposed inside the non-magnetic body 140 by the magnetic field B. And a magnetic material 147 to be heated.
- the second portion 143 may include only the nonmagnetic material 140, and the nonmagnetic material 140 may include a vacuum region 145 therein.
- the nonmagnetic material 140 forms an inner surface of the body portion 14 and is processed such that a joint is not formed therein, and the magnetic material 147 is a nonmagnetic material corresponding to the first portion 141 of the body portion 14. 140 may be disposed inside. Accordingly, the nonmagnetic material 140 is formed such that the inner surface and the outer surface of the body portion 14 are integral with each other, and the magnetic material 147 is disposed inside the nonmagnetic material 140 to pass the magnetic field 140 passing through the nonmagnetic material 140. It can be formed to be heated by B).
- the magnetic body 147 may include a material of SUS 4XX series, and the nonmagnetic material 140 may include a material of SUS 3XX series.
- the body portion 15 of the smart kettle according to the sixth embodiment of the present invention is connected to the first portion 151 forming the bottom portion and the bottom portion to form a sidewall of the body portion 15. And forming a second portion 153.
- the first portion 141 and the second portion 153 both include a magnetic body 150 that is heated by the magnetic field (B).
- the magnetic body 150 is formed so that the inner surface and the outer surface of the body portion 14 is integral, it may be formed of one material.
- the vacuum region 155 may be formed only in the second portion 153.
- the magnetic body 150 may include a material of the SUS 4XX series.
- this is only one example and the present invention is not limited thereto.
- the body portions 11 to 15 of the smart kettle described with reference to FIGS. 8 to 12 may be applied and implemented in place of the body portion 10 described with reference to FIGS. 1 to 7. have. Therefore, description of other components that overlap with the above description will be omitted.
- the smart kettle includes a magnetic material capable of heating the IH at the bottom of the body parts 10 to 15, and the smart kettle in the smart table 1000 based on the temperature measured by the temperature sensor. The magnitude of the magnetic field applied to the can be adjusted.
- the smart kettle receives the target temperature from the user and controls the target temperature to be maintained, thereby generating a high output magnetic field up to the target temperature to quickly heat the contents, thereby shortening the time for heating the contents, and above the target temperature.
- the target temperature By controlling the temperature not to increase, safety in use can be improved.
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Abstract
본 발명은 유도 가열을 이용한 스마트 케틀에 관한 것으로, 자기장을 발생시키는 스마트 테이블에서 이용 가능하며, 스마트 테이블에서 인가되는 자기장에 의해 내용물을 가열시키는 스마트 케틀에 관한 것이다. 상기 스마트 케틀은, 인가되는 자기장에 의해 가열되는 몸체부, 상기 몸체부의 하측에 배치되고, 상기 몸체부의 하면의 온도를 측정하는 온도 센서, 및 상기 온도 센서에서 측정된 온도를 기초로 상기 자기장의 세기를 조절하는 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 유도 가열을 이용한 스마트 케틀에 관한 것으로, 자기장을 발생시키는 스마트 테이블에서 이용 가능하며, 스마트 테이블에서 인가되는 자기장에 의해 내용물을 가열시키는 스마트 케틀에 관한 것이다.
통상적으로 가정, 식당, 사무실에서 물건이나 음식물을 놓을 수 있고 물건이나 음식물을 지지하는 용도로 테이블(table)이 사용되고 있다.
최근에는 테이블이 단지 물건만 지지하는 것이 아니라, 각종 기기 또는 모듈을 구비함으로써, 테이블을 다용도로 활용하려는 시도가 증가하고 있다.
특히, 전기를 이용하여 금속의 조리 용기를 유도가열 방식으로 가열하는 유도가열 모듈을 내장한 스마트 테이블(Smart Table)에 대한 연구가 진행되고 있다.
이러한 스마트 테이블에서 사용 가능한 스마트 케틀(smart kettle)은 워킹 코일(Working Coil) 또는 가열 코일에 고주파의 전류를 흐르게 하고, 이로 인하여 발생하는 강력한 자력선이 조리용기를 통과할 때 와류전류(Eddy Current)가 흘러 용기 자체가 가열되는 방식에 의해서 동작하는 전기조리 장치이다.
스마트 케틀의 기본적인 가열 원리를 살펴보면 가열 코일에 전류가 인가됨에 따라 자성체인 조리 용기가 유도(Induction) 가열에 의해 열을 생성하고, 이때 생성된 열에 의하여 조기 용기 자체가 가열되어 조리가 이루어지게 된다.
즉, 스마트 케틀은 유도 가열 방식을 이용하여 용기 내의 내용물을 가열할 수 있다. 다만, 종래의 스마트 케틀의 경우, 자기장에 의해 가열이 가능한 재질의 금속 물질이 용기 내부에 존재하였고, 용기와 금속 물질 사이의 탈착 가능한 구조를 위해, 상기 금속 물질이 용기 밑면의 크기보다 작게 형성될 수 밖에 없는 구조적 한계점을 가지고 있었으며, 이에 큰 출력을 구현하기 힘든 문제점이 있었다.
또한, 다른 종래의 스마트 케틀의 경우, 용기 내의 온도를 측정하는 온도 센서가 용기 내측으로 돌출되도록 형성되어 있어, 용기 세척시 깨끗한 세척이 어려웠으며, 세척과정에서 온도 센서가 파손될 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 온도 센서와 용기가 결합되는 이음부에 의한 누수 가능성도 존재하였다.
본 발명의 목적은, 내용물이 인가되는 몸체부의 바닥에 IH(Induction Heating) 가열이 가능한 자성체를 포함시키고, 몸체부의 온도에 따라 상기 몸체부에 인가되는 자기장의 크기를 조절할 수 있는 스마트 케틀을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 몸체부의 온도를 측정하는 온도 센서를 몸체부의 내용물 공간 반대 밑면에 부착하여, 청소시 온도 센서의 파손 가능성을 낮추고, 온도 센서가 결합되는 이음부를 없앰으로써 이음부를 통한 누수 가능성을 없애며, 용기를 세척함에 따라 발생할 수 있는 문제(예를 들어, 누전 또는 감전)를 해결할 수 있는 스마트 케틀을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 몸체부 바닥에 IH 가열이 가능한 자성체를 포함시키고, 측면에는 열손실을 막기 위한 진공 영역을 형성함으로써 보온 기능을 향상시킨 스마트 케틀을 제공하는 것이다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 케틀은, 인가되는 자기장에 의해 가열되는 몸체부, 상기 몸체부의 하측에 배치되고, 상기 몸체부의 하면의 온도를 측정하는 온도 센서, 및 상기 온도 센서에서 측정된 온도를 기초로 상기 자기장의 세기를 조절하는 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 케틀은, 자기장을 발생시키는 스마트 테이블에서 인가되는 상기 자기장에 의해 가열되는 몸체부, 및 상기 몸체부의 온도를 기초로, 상기 자기장의 세기를 조절하는 제어 신호를 출력시키는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 스마트 케틀은, 몸체부의 바닥에 IH 가열이 가능한 자성체를 포함하고, 온도 센서에서 측정한 온도에 따라 상기 몸체부에 인가되는 자기장의 크기를 조절할 수 있다. 이때, 스마트 케틀은 사용자로부터 목표 온도를 입력 받고 목표 온도가 유지되도록 제어함으로써, 목표 온도까지 고출력의 자기장을 발생시켜 빠르게 내용물을 가열할 수 있어 내용물 가열의 시간을 단축시킬 수 있고, 목표 온도 이상으로 온도가 증가되지 않도록 제어됨으로써, 이용시의 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 케틀은, 몸체부의 온도를 측정하는 온도 센서를 몸체부의 내용물 공간의 반대 밑면에 부착하고, 몸체부의 내면에 이음부가 형성되지 않도록 한다. 이를 통해, 몸체부 세척의 어려움을 해소하고, 이음부에 이물질이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 몸체부의 청소시 온도 센서의 파손 가능성을 없앨 수 있으며, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있고, 몸체부의 유지 및 관리가 용이하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 케틀은, 몸체부 바닥에 IH 가열이 가능한 자성체를 포함시키고, 측면에는 열손실을 막기 위한 진공 영역을 형성함으로써, 몸체부 내부의 보온 기능을 향상시킬 수 있다. 이를 통해, 스마트 케틀의 에너지의 효율을 증가시킬 수 있으며, 가열된 내용물의 온도를 오래 유지시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 스마트 케틀을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 스마트 케틀에 자기장을 인가하는 스마트 테이블을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 스마트 케틀을 가열하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 스마트 케틀의 받침부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 케틀을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 케틀의 동작 방법을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 스마트 케틀에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 스마트 케틀을 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 스마트 케틀(1)은 몸체부(10), 받침부(20), 베이스부(30), 커버부(40), 핸들부(50)를 포함한다.
몸체부(10)는 내부에 내용물을 담을 수 있고, 내부의 내용물을 외부로 토출시킬 수 있도록 내부와 연통된 유출구가 일측에 형성된다. 몸체부(10)는 상측이 개방된 형태를 가지며, 개방된 상측에는 커버부(40)가 체결될 수 있다. 몸체부(10)는 내부에 진공 영역을 포함하며, 진공 영역은 몸체부(10) 내부의 내용물의 열이 쉽게 외부로 빠져나가지 못하도록 하여, 내용물의 온도를 오래 유지시킬 수 있다.
몸체부(10)의 외면은 원통형, 곡선형 또는 유선형으로 형성될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
받침부(20)는 몸체부(10)의 하측에 결합되어, 몸체부(10)를 지지할 수 있다. 받침부(20)는 몸체부(10)의 외면과 연결되도록 형성될 수 있다.
베이스부(30)는 받침부(20)의 하측에 형성되어, 받침부(20)가 거치면에서 쉽게 미끄러지지 않도록 고정시키거나, 무게중심을 낮출 수 있다. 예를 들어, 베이스부(30)는 탄성 재질로 형성될 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 베이스부(30)는 생략될 수 있다.
커버부(40)는 몸체부(10)의 일측에 힌지를 통해 결합될 수 있으며, 몸체부(10)의 개방된 상면을 덮을 수 있다. 커버부(40)는 몸체부(10)와 결합됨으로써, 몸체부(10) 내의 내용물을 유출구를 통해서만 외부로 토출되도록 할 수 있다.
핸들부(50)는 몸체부(10)의 타측에 사용자가 손으로 움켜쥐기 쉬운 형태로 형성될 수 있다. 핸들부(50)는 사용자의 제어 입력을 수신하기 위한 인터페이스부(51)와 몸체부(10)의 온도를 표시하기 위한 디스플레이부(52)를 포함할 수 있다.
인터페이스부(51)는 사용자로부터 몸체부(10)의 온도 조절을 통한 목표 온도의 설정 또는 스마트 케틀(1)의 동작 여부에 대한 입력을 수신할 수 있다.
디스플레이부(52)는 인터페이스부(51)로부터 수신한 목표 온도 또는 동작 여부에 대한 정보를 색 또는 숫자를 이용하여 화면에 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(52)는 온도를 색으로 표현하는 LED, 온도 정보를 숫자로 표현하는 LCD 패널을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도면에 나타난 인터페이스부(51)와 디스플레이부(52)는 하나의 예시로써, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 인터페이스부(51)와 디스플레이부(52)는 스마트 케틀(1)의 다른 위치 및 다른 형상으로 배치될 수 있다.
수위표시부(60)는 몸체부(10)의 일측에 형성될 수 있으며, 몸체부(10) 내부의 내용물의 수위를 사용자에게 알려줄 수 있다. 수위표시부(60)는 투명한 글래스(62)를 통해 몸체부(10) 내의 내용물의 수위를 표시할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 수위표시부(60)는 몸체부(10) 내부에 설치된 수위 센서를 이용하여 몸체부(10) 내의 내용물의 수위를 측정하고, 이를 디스플레이부(52)에 표시할 수 있다.
도 3은 도 1의 스마트 케틀에 자기장을 인가하는 스마트 테이블을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 스마트 케틀(1)을 가열시키는 스마트 테이블(1000)은, 무선전력 송신 기능과 유도 가열(induction heating) 기능을 가질 수 있다.
도 3과 같이, 스마트 테이블(1000)은 플레이트 위에 놓여진 스마트 케틀(1)을 유도 가열시킬 수 있다.
스마트 케틀(1)이 스마트 테이블(1000)의 워킹 코일(working coil) 상에 놓여진 상태에서, 워킹 코일에 교류 전류, 특히 고주파의 교류 전류가 흐르는 경우, 워킹 코일에 자기장이 발생한다. 자기장에 의한 전자기 유도 효과로 인하여, 조리 용기에 와전류(Eddy current)가 유도되게 된다. 이 와전류에 의해 조리 용기의 저항 성분에서 주울(Joul) 열이 발생하여 조리 용기가 가열되게 된다.
또한, 스마트 테이블(1000)은, 무선전력 수신이 가능한 무선 가전기기(예를 들어, 스마트 케틀(1))로 무선전력을 공급할 수 있다. 즉, 스마트 테이블(1000)과 무선 가전기기들은, 공지된 무선전력 전송 시스템, 예를 들어, 전자기유도 방식과 자기공명 방식에 따라 무선전력을 송/수신할 수 있다.
전자기유도 방식은, 전기가 흐르는 도체의 주변에서 자기장을 변화시킬 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 전자기 유도 현상을 이용하는 방식이다.
자기공명 방식은, 송신기와 수신기가 같은 주파수로 공진할 경우에, 전자파가 전자장을 통하여 송신기에서 수신기로 이동하는 무선 전력 전송(Wireless Power Transfer)에 따라 전력을 전송할 수 있다. 송신기의 송신 코일은 소정 공진 주파수를 가질 수 있고, 전원부에서 에너지를 공급받아. 전자파를 발생시키고 이에 따라 자기장이 형성될 수 있다. 이 때, 수신기의 수신 코일에는 상기 자기장에 의해 유도 전력이 발생할 수 있다
스마트 테이블(1000)은, 플레이트의 내부 또는 하부에, 무선전력 송신 코일(Tx coil, 1110)과 상기 무선전력 송신 코일(1110)에 전력을 공급하는 인버터(1120)를 포함하는 무선전력 송신 모듈(1100)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 무선 가전기기는, 무선전력 수신부를 구비하여, 무선전력 수신부의 무선전력 수신 코일(예를 들어, 도 5의 전력 수신 코일(210))을 통하여 상기 무선전력 송신 코일(1110)로부터 무선전력을 공급받을 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, 상기 무선전력 송신 모듈(1100)은, 조리 동작시, 유도 가열 조리 기기의 유도 가열 기능을 수행할 수 있다. 이 경우에, 상기 무선전력 송신 코일(1110)은, 근접한 물체를 유도 가열하는 자기장을 발생시키는 워킹 코일(working coil)로 동작할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(1000)은, 조리기기 등 가전기기와 무선 통신 가능하고, 다른 기기와 연동하여 동작할 수 있다.
도 4는 도 3의 스마트 케틀을 가열하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 1의 스마트 케틀의 받침부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 스마트 케틀(1)을 가열시키는 스마트 테이블(1000)에 있어서, 스마트 테이블(1000)에 포함된 가열 코일(L)에 전류가 공급되면, 가열 코일(L)의 내측을 통과하는 자기장(B)이 유도된다. 특히, 가열 코일(L)에 시간적으로 변화하는 전류, 즉 교류 전류가 공급되면, 가열 코일(L)의 내측에는 시간적으로 변화하는 자기장(B)이 유도된다. 이와 같이 가열 코일(L)에 의하여 생성된 자기장(B)은 몸체부(10)의 저면을 통과한다.
시간적으로 변화하는 자기장(B)이 도체를 통과하면, 도체에는 자기장(B)을 중심으로 회전하는 전류가 발생한다. 이와 같이 시간적으로 변환하는 자기장(B)에 의하여 전류가 유도되는 현상을 전자기 유도 현상이라 하며, 회전하는 전류를 와전류(eddy current)라 한다. 유도 가열을 이용한 조리 장치의 경우, 전자기 유동 현상과 와전류는 몸체부(10)의 저면에서 발생한다.
가열 코일(L)에 의하여 생성된 자기장(B)이 몸체부(10)의 저면을 통과하면, 몸체부(10)의 저면 내부에는 자기장(B)을 중심으로 회전하는 와전류(EI)가 발생한다. 몸체부(10)는 와전류(EI)에 의하여 가열되게 된다. 구체적으로, 전기적 저항을 갖는 몸체부(10)에 와전류(EI)가 흐르면, 몸체부(10)를 구성하는 원자핵과 와전류(EI)에 의한 전자가 출동한다. 이와 같은 원자핵과 전자 사이의 출동에 의하여 열이 발생한다. 즉, 스마트 테이블(1000)은 가열 코일(L)에 전류를 공급하고, 가열 코일(L)에 의하여 생성되는 자기장(B)을 이용하여 스마트 케틀(1)의 몸체부(10)를 가열할 수 있다.
이때, 몸체부(10)는 와전류(EI)에 의해 가열되는 자성체와, 와전류(EI)에 의해 비가열되는 비자성체를 포함한다. 구체적으로, 몸체부(10)의 하면 중 외면(109)은 비자성체로 구성되어 자기장(B)에 영향을 받지 않으며, 몸체부(10)의 하면 중 내면(102)은 자성체로 구성되어 자기장(B)에 의해 가열될 수 있다.
또한, 몸체부(10)의 내면(102)은 일체로 형성된 자성체로 구성되며, 몸체부(10)의 외면 중 측벽은 내면(102)과 일체로 형성된 자성체로 구성되고, 몸체부(10)의 외면 중 하면은 비자성체로 구성될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 스마트 케틀(1)은, 몸체부(10)의 온도를 측정하는 온도 센서를 몸체부의 내용물 공간의 반대 밑면에 부착하고, 몸체부의 내면에 이음부가 형성되지 않도록 한다. 이를 통해, 몸체부(10) 세척의 어려움을 해소하고, 이음부에 이물질이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 몸체부(10)의 청소시 온도 센서의 파손 가능성을 없앨 수 있으며, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있고, 몸체부의 유지 및 관리가 용이하도록 할 수 있다.
또한, 몸체부(10)의 측벽은 진공 영역(105)을 포함하여, 가열된 내용물의 온도가 쉽게 변화되지 않도록 하는 보온 효과를 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 스마트 케틀(1)은 에너지의 효율이 증가될 수 있으며, 가열된 내용물의 온도를 오래 유지시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 스마트 케틀(1)의 받침부(20)는 전력 수신 코일(210)과 온도 센서(215)를 내측에 포함할 수 있다.
전력 수신 코일(210)은 스마트 테이블(1000)에서 발생되는 자기장(B)을 통하여 무선 전력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 코일(210)은 전자기유도 방식과 자기공명 방식에 따라 스마트 테이블(1000)로부터 무선전력을 수신 또는 생산할 수 있다.
전력 수신 코일(210)은 받침부(20)의 내측에 배치되며, 받침부(20) 하면의 외주면을 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 코일(210)은 도넛 형태로 배치될 수 있다.
온도 센서(215)는 받침부(20)의 중앙에 배치되고, 몸체부(10)의 하면의 외측에 접할 수 있다. 즉, 받침부(20)가 몸체부(10)의 하부에 결합됨에 따라, 온도 센서(215)는 몸체부(10)의 하면에 접하도록 배치되어, 몸체부(10)의 하면의 온도를 측정할 수 있다.
예를 들어, 온도 센서(215)는 몸체부(10)의 하면의 비자성체 측에 접하도록 배치되어 몸체부(10)의 온도를 측정할 수 있다. 이때, 내용물을 담는 몸체부(10)의 자성체와 비자성체 사이에는 진공 영역이 형성되므로, 온도 센서(215)는 내용물의 온도를 직접적으로 측정할 수 없다. 다만, 본 발명에서는 온도 센서(215)에서 측정된 온도를 미리 저장된 데이터를 이용하여 보상함으로써, 몸체부(10) 내의 내용물의 정확한 온도를 측정할 수 있다.
다만, 본 발명의 온도 센서(215)는 받침부(20)의 중앙에 배치되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 다른 위치로 변경되어 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 케틀을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 케틀의 동작 방법을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 전력 수신 코일(210)에서 생산된 전력은 스마트 케틀(1)의 각 구성요소의 동작에 이용될 수 있다.
전력 수신 코일(210)은 유선 또는 무선으로 스마트 케틀(1)의 동작을 제어하는 제어 회로(300)에 생산된 전력을 전달할 수 있다.
스마트 케틀(1)의 동작을 제어하는 제어 회로(300)는 정류부(310), 전원부(320), 제어부(330), 인터페이스부(341), 디스플레이부(343), 통신부(345), 메모리부(347)를 포함한다.
구체적으로, 전력 수신 코일(210)은 인가된 자기장을 이용하여 교류 전원을 생성한다. 생성된 교류 전원은 정류부(310)로 전달된다.
정류부(310)는 전력 수신 코일(210)에서 생성된 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 생성할 수 있다. 또한, 정류부(310)는 생성된 직류 전원의 변화를 줄여 균일하게 유지시킬 수 있다. 즉, 정류부(310)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류 회로(RC) 및 변환된 직류 전원을 균일하게 유지시키는 평활 회로(SC)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 정류 회로(RC)는 풀 브릿지 형태의 4개의 다이오드가 배치된 형태일 수 있고, 평활 회로(SC)는 2개의 단에 커패시터가 병렬로 연결된 형태일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
전원부(320)는 정류부(310)로부터 수신한 직류 전원을 제어부(330)에 전달할 수 있다. 이때, 전원부(320)는 생산된 전력을 관리하는 에너지 저장 시스템(ESS)을 포함함으로써, 제어부(330)에 안정적인 전원을 제공할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(330)는 스마트 케틀(1)의 동작을 총괄 제어할 수 있다.
제어부(330)는 인터페이스부(341)를 통해 입력받은 사용자의 명령에 따라 스마트 케틀(1)가 동작되도록, 제어 신호를 각 동작을 수행하는 구성 요소에 전달할 수 있다. 즉, 제어부(330)는 전반적인 동작 및 스마트 케틀(1)의 내부 구성요소들의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행한다.
인터페이스부(341)를 통해 입력받은 사용자의 명령, 스마트 케틀(1)의 동작 상태, 몸체부(10) 내부의 온도는 디스플레이부(343)에 표시될 수 있다. 디스플레이부(343)는 색 또는 숫자를 이용하여 상기 정보들을 표시할 수 있다.
제어부(330)는 전원부(320)가 공급하는 전원을 유도 가열 조리기의 내부 구성요소들에 전달되도록 제어한다. 또한, 제어부(330)는 온도 센서(215)에서 감지한 측정 온도와, 인터페이스부(341)를 통해 사용자로부터 입력받은 목표 온도와의 차이를 이용하여, 스마트 테이블(1000)에서 발생시키는 자기장(B)의 크기를 조절하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
통신부(345)는 생성된 제어 신호를 무선으로 스마트 테이블(1000)에 전달할 수 있다. 이때, 통신부(345)에서 이용하는 근거리 무선 통신망으로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 및 지웨이브(Z-Wave) 등이 포함될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
메모리부(347)는 사용자가 입력한 동작, 사용자가 설정한 목표 온도 등을 저장하고, 저장된 데이터를 제어부(330)에 제공할 수 있다. 메모리부(347)는 DDR SDRAM(Double Data Rate Static DRAM), SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM)과 같은 하나 이상의 휘발성 메모리 장치 및/또는 EEPROM(Electrical Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(flash memory)과 같은 하나 이상의 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 스마트 케틀(1)은, 몸체부(10)의 바닥에 IH 가열이 가능한 자성체를 포함하고, 온도 센서(215)에서 측정한 온도에 따라 몸체부(10)에 인가되는 자기장의 크기를 조절할 수 있다. 이때, 스마트 케틀(1)은 사용자로부터 목표 온도를 입력 받고 목표 온도가 유지되도록 제어함으로써, 목표 온도까지 고출력의 자기장을 발생시켜 빠르게 내용물을 가열할 수 있어 내용물 가열의 시간을 단축시킬 수 있고, 목표 온도 이상으로 온도가 증가되지 않도록 제어됨으로써, 이용시의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부를 설명하기 위한 도면이다.
설명의 편의를 위하여, 이하에서는 앞서 설명한 실시예와 동일한 사항에 대해서는 중복된 설명을 생략하고 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부(11)는 몸체부(11)의 바닥부분을 형성하는 제1 부분(111)과 상기 바닥부분과 연결되어 몸체부(11)의 측벽을 형성하는 제2 부분(113)을 포함한다. 이때, 제2 부분(113)은 내부에 진공 영역(115)을 포함할 수 있다.
제1 부분(111)은 중앙에 형성된 자성체(117)와, 외측에 형성된 비자성체(110)를 포함할 수 있다.
자성체(117)는 바닥부분의 중앙에 원형으로 배치되고, 비자성체(110)는 자성체(117)의 외측 둘레에 접하도록 형성될 수 있다. 비자성체(110)는 몸체부(11)의 측벽을 형성하는 제2 부분(113)과 일체로 형성될 수 있다. 비자성체(110)의 내측에는 진공 영역(115)이 형성될 수 있다. 따라서, 스마트 테이블(1000)에서 형성되는 자기장(B)은 주로 자성체(117)가 형성된 부분에 밀집될 수 있다.
이때, 자성체(117)는 SUS 4XX 계열의 물질을 포함할 수 있으며, 비자성체(110)는 SUS 3XX 계열의 물질을 포함할 수 있다. 단 이는 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부(12)는 바닥부분을 형성하는 제1 부분(121)과 상기 바닥부분과 연결되어 몸체부(12)의 측벽을 형성하는 제2 부분(123)을 포함한다.
이때, 제1 부분(121)은 자성체(127)만을 포함하고, 제2 부분(123)은 비자성체(120)만을 포함하며, 비자성체(120)는 내부에 진공 영역(125)을 포함할 수 있다.
따라서, 자성체(127)는 바닥부분의 내면과 외면을 형성하고, 비자성체(120)는 자성체(127)의 외측 둘레와 접하도록 형성되어 측벽을 형성할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부(12)는 제2 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부(11)보다 넓은 자성체를 포함하는 바, 자기장(B)에 대한 민감도가 증가될 수 있다.
이때, 자성체(127)는 SUS 4XX 계열의 물질을 포함할 수 있으며, 비자성체(120)는 SUS 3XX 계열의 물질을 포함할 수 있다. 단 이는 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부(13)는 바닥부분을 형성하는 제1 부분(131)과 상기 바닥부분과 연결되어 몸체부(13)의 측벽을 형성하는 제2 부분(133)을 포함한다.
이때, 제1 부분(131)은 바닥부분의 내면을 형성하고 자기장(B)에 의해 비가열되는 비자성체(130)와, 바닥부분의 외면을 형성하고 자기장(B)에 의해 가열되는 자성체(137)를 포함한다. 제2 부분(133)은 비자성체(130)만을 포함하며, 비자성체(130)는 내부에 진공 영역(135)을 포함할 수 있다.
비자성체(130)는 몸체부(13)의 내면을 형성하여, 내부에 이음부가 미형성되도록 가공되고, 자성체(137)는 비자성체(130)의 일면에 접하도록 몸체부(13)의 제1 부분(131)에 배치될 수 있다.
이때, 진공 영역(135)은 제1 부분(131)의 외측에만 형성되고, 제1 부분(131)의 중앙부분에는 형성되지 않을 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 자성체(137)는 SUS 4XX 계열의 물질을 포함할 수 있으며, 비자성체(130)는 SUS 3XX 계열의 물질을 포함할 수 있다. 단 이는 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부(14)는 바닥부분을 형성하는 제1 부분(141)과 상기 바닥부분과 연결되어 몸체부(14)의 측벽을 형성하는 제2 부분(143)을 포함한다.
이때, 제1 부분(141)은 바닥부분의 내면 및 외면을 형성하고 자기장(B)에 의해 비가열되는 비자성체(140)와, 비자성체(140)의 내측에 배치되고 자기장(B)에 의해 가열되는 자성체(147)를 포함한다. 제2 부분(143)은 비자성체(140)만을 포함하며, 비자성체(140)는 내부에 진공 영역(145)을 포함할 수 있다.
비자성체(140)는 몸체부(14)의 내면을 형성하여, 내부에 이음부가 미형성되도록 가공되고, 자성체(147)는 몸체부(14)의 제1 부분(141)에 해당하는 비자성체(140)의 내측에 배치될 수 있다. 따라서, 비자성체(140)는 몸체부(14)의 내면과 외면이 일체를 이루도록 형성되며, 자성체(147)는 비자성체(140)의 내측에 배치되어, 비자성체(140)를 통과한 자기장(B)에 의해 가열되도록 형성될 수 있다.
이때, 자성체(147)는 SUS 4XX 계열의 물질을 포함할 수 있으며, 비자성체(140)는 SUS 3XX 계열의 물질을 포함할 수 있다. 단 이는 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 스마트 케틀의 몸체부(15)는 바닥부분을 형성하는 제1 부분(151)과 상기 바닥부분과 연결되어 몸체부(15)의 측벽을 형성하는 제2 부분(153)을 포함한다.
이때, 제1 부분(141)과 제2 부분(153)은 모두 자기장(B)에 의해 가열되는 자성체(150)를 포함한다. 이때, 자성체(150)는 몸체부(14)의 내면과 외면이 일체를 이루도록 형성되며, 하나의 물질로 형성될 수 있다. 진공 영역(155)은 제2 부분(153)에만 형성될 수 있다.
이때, 자성체(150)는 SUS 4XX 계열의 물질을 포함할 수 있다. 단 이는 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도면에 명확하게 도시하지는 않았으나, 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한 스마트 케틀의 몸체부(11 ~ 15)는 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 몸체부(10)를 대신하여 적용 및 실시될 수 있다. 따라서, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 다른 구성요소에 대한 설명은 생략하도록 한다.
따라서, 본 발명에 몇몇 실시예에 따른 스마트 케틀은, 몸체부(10 ~ 15)의 바닥에 IH 가열이 가능한 자성체를 포함하고, 온도 센서에서 측정한 온도를 기초로 스마트 테이블(1000)에서 스마트 케틀에 인가하는 자기장의 크기를 조절할 수 있다.
이때, 스마트 케틀은 사용자로부터 목표 온도를 입력 받고 목표 온도가 유지되도록 제어함으로써, 목표 온도까지 고출력의 자기장을 발생시켜 빠르게 내용물을 가열할 수 있어 내용물 가열의 시간을 단축시킬 수 있고, 목표 온도 이상으로 온도가 증가되지 않도록 제어함으로써, 이용시 안전성을 향상시킬 수 있다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (19)
- 인가되는 자기장에 의해 가열되는 몸체부;상기 몸체부의 하측에 배치되고, 상기 몸체부의 하면의 온도를 측정하는 온도 센서; 및상기 온도 센서에서 측정된 온도를 기초로 상기 자기장의 세기를 조절하는 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는스마트 케틀.
- 제1 항에 있어서,상기 몸체부의 하측에 배치되고, 상기 자기장을 이용하여 교류 전원을 생성하는 전력 수신 코일과,상기 전력 수신 코일로부터 수신한 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류부와,상기 정류부로부터 수신한 상기 직류 전원을 상기 제어부에 제공하는 전원부를 더 포함하는 스마트 케틀.
- 제2 항에 있어서,상기 전력 수신 코일 및 상기 온도 센서가 내측에 배치되고, 상기 몸체부의 하부에 결합되는 받침부를 더 포함하고,상기 전력 수신 코일은 상기 받침부의 하면 상에 배치되는 스마트 케틀.
- 제3 항에 있어서,상기 온도 센서는, 상기 받침부의 중앙에 배치되고, 상기 몸체부의 하면의 외측에 접하여 상기 몸체부의 하면의 온도를 측정하는 스마트 케틀.
- 제2 항에 있어서,상기 제어 신호를 상기 자기장을 발생시키는 스마트 테이블에 무선으로 전달하는 통신부를 더 포함하는 스마트 케틀.
- 제5 항에 있어서,사용자로부터 입력을 수신하여 목표 온도를 결정하는 인터페이스부와,상기 목표 온도를 색 또는 숫자를 이용하여 화면에 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고,상기 제어부는, 상기 온도 센서에서 측정된 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스마트 테이블에서 발생시키는 상기 자기장을 조절하는 스마트 케틀.
- 제1 항에 있어서,상기 몸체부의 내면은, 일체로 형성되어 상기 자기장에 의해 가열되는 자성체를 포함하고,상기 몸체부의 외면 중 바닥부분의 일부는 상기 자기장에 의해 비가열되는 비자성체를 포함하는 스마트 케틀.
- 제7 항에 있어서,상기 몸체부는, 상기 내면과 상기 외면 사이에에 형성된 진공 영역을 포함하는 스마트 케틀.
- 자기장을 발생시키는 스마트 테이블 상에서 이용되는 스마트 케틀에 있어서,상기 스마트 테이블에서 인가되는 상기 자기장에 의해 가열되는 몸체부; 및상기 몸체부의 온도를 기초로, 상기 자기장의 세기를 조절하는 제어 신호를 출력시키는 제어부를 포함하는스마트 케틀.
- 제9 항에 있어서,상기 몸체부는,상기 몸체부의 바닥부분을 형성하는 제1 부분과,상기 바닥부분와 연결된 상기 몸체부의 측벽을 형성하고, 내부에 진공 영역을 포함하는 제2 부분을 포함하는 스마트 케틀.
- 제10 항에 있어서,상기 제1 부분은,상기 제1 부분의 중앙에 형성되어 상기 자기장에 의해 가열되는 자성체와,상기 제1 부분의 외측에 상기 자성체와 접하도록 형성되고, 상기 자기장에 의해 비가열되는 비자성체를 포함하는 스마트 케틀.
- 제10 항에 있어서,상기 제1 부분은, 상기 바닥부분의 내면 및 외면을 형성하고, 상기 자기장에 의해 가열되는 자성체를 포함하는 스마트 케틀.
- 제 10 항에 있어서,상기 제1 부분은,상기 바닥부분의 내면을 형성하고 상기 자기장에 의해 비가열되는 비자성체와,상기 바닥부분의 외면을 형성하고 상기 자기장에 의해 가열되는 자성체를 포함하는 스마트 케틀.
- 제 10 항에 있어서,상기 제1 부분은,상기 바닥부분의 내면 및 외면을 형성하고 상기 자기장에 의해 비가열되는 비자성체와,상기 비자성체의 내측에 배치되고 상기 자기장에 의해 가열되는 자성체를 포함하는 스마트 케틀.
- 제 10 항에 있어서,상기 제1 및 제2 부분은, 상기 자기장에 의해 가열되는 자성체를 포함하며, 일체로 형성되는 스마트 케틀.
- 제 10 항에 있어서,상기 제1 부분은, 진공 영역을 미포함하는 스마트 케틀.
- 제 9 항에 있어서,상기 몸체부의 하측에 배치되고, 상기 몸체부의 하면의 온도를 측정하는 온도 센서와,상기 몸체부의 하측에 배치되고, 상기 자기장을 이용하여 전기를 생성하는 전력 수신 코일과,상기 전력 수신 코일부터 수신한 상기 전기를 상기 제어부에 제공하는 전원부와,상기 제어 신호를 상기 스마트 테이블에 무선으로 전달하는 통신부를 더 포함하는 스마트 케틀.
- 제 17 항에 있어서,상기 온도 센서는, 상기 몸체부의 바닥부분의 외측 중앙에 배치되어, 상기 몸체부의 온도를 측정하고,상기 제어부는, 상기 온도 센서에서 측정한 온도를 기초로 상기 스마트 테이블이 발생시키는 상기 자기장의 세기를 조절하는 상기 제어 신호를 생성하는 스마트 케틀.
- 제 17 항에 있어서,사용자로부터 입력을 수신하여 목표 온도를 결정하는 인터페이스부와,상기 목표 온도를 색 또는 숫자를 이용하여 화면에 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고,상기 제어부는, 상기 온도 센서에서 측정된 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스마트 테이블에서 발생시키는 상기 자기장을 조절하는 스마트 케틀.
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