재질 혼합사용 및 턴 수를 고려한 유도가열 밥솥 설계의 필요성

국문 초록 (Abstract)

전기를 이용한 가열 방식 중에 유도가열 방식은 다른 가열 방식에 비해 빠른 시간에 높은 효율로 원하는 온도를 얻을 수 있는 방식으로 수 십년 동안 산업 분야, 의료 분야 등에 사용되고 있다. 따라서 성능을 예측할 수 있도록 멀티 코일을 가진 유도가열 열해석이 필요하다. 단순한 형태의 코일이나 피가열체가 아닌 복잡한 형태의 유도 가열 밥솥에 대해 유한요소 해석법을 이용하여 열해석을 수행 하였다. 또한 열해석의 정확성을 입증하기 위해 기존모델에 대한 해석을 진행하여, 해석값과 실험값을 비교 하였고, 열해석 방법이 정확성을 확인하였다. 이 후, 피가열체의 재질 두께 변화와 멀티코일의 턴수 변화에 따른 온도변화를 통해 유도가열 밥솥 설계시 재질 혼용 사용 과 턴 수 최적화의 필요성을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

An induction heating technology in the group of electric heating methods have advantages of quick and accurate heating with high efficiency. It is widely used in a variety of home appliances, industrial, medical applications, etc. Therefore, thermal analysis of induction heating with multiple coils is needed to method for predict performance. Finite element analysis was used to induction heating cooker with complicated coil or jar shape that is not a simple shape to be studied. In addition, to verify the accuracy of the thermal analysis, the thermal analysis method confirmed the accuracy by comparing the analysis and the experiment Afterwards, the necessity of using mixed materials and optimizing the number of turns in the design of the induction cooker was confirmed by changing the thickness of the material to be heated and the temperature according to the change in the number of turns of the multi coil.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 유도가열의 원리
• 2.1 와전류 손실
• 2.2 표피효과와 침투깊이
• Ⅲ. 유한요소법을 이용한 유도가열해석
• 3.1 유도가열 밥솥 모델링 및 자계해석
• 3.2 유도가열 밥솥의 열해석
• Ⅳ. 유도가열 밥솥의 온도및 효율향상 방법
• 4.1 재질두께 변경에 따른 효율 향상
• 4.2 바닥 코일의 턴 수
• Ⅳ. 결론
• REFERENCES

참고문헌 (Reference)

1 신대철, "풀브리지 공진형 인버터를 이용한 알루미늄 박판가열에관한 연구" 한국조명.전기설비학회 19 (19): 56-61, 2005

2 정용채, "유도가열 제품의 기술동향" 5 (5): 27-31, 2000

3 Lichan Meng, "Systematic Approach to High-Power and Energy-Efficient Industrial Induction Cooker System: Circuit Design, Control Strategy, and Prototype Evaluation" 26 (26): 3754-3765, 2011

4 Dong-Seong Kim, "Study on Heating Performance Improvement of Practical Induction Heating Rice Cooker With Magnetic Flux Concentrator" 26 (26): 2016

5 J. Acero, "Modeling of Planar Spiral Inductors Between Two Multilayer Media for Induction Heating Applications" 42 (42): 3719-3729, 2006

6 Wei Han, "Flexible Induction Heating Using Magnetic Resonant Coupling" 64 (64): 2016

7 P. Viriya, "Analysis of high-frequency induction cooker with variable frequency power control" 3 : 2002

8 L. R. Egan, "A computer simulation of an induction heating system" 27 (27): 4343-4354, 1991