KR0133414B1 - 전자레인지의 자동조리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 자동조리방법 및 장치에 관한 것으로, 종래에는 가열실이 충분히 초기화된 상태, 즉, 표준동작에서는 그 조리에 대한 재현성이 나오는데 연속하여 음식물을 조리할 경우 주변의 잡열이 많이 잔류해 있어서 센서의 감도가 떨어지고 센싱포인트가 늦어짐은 물론 자연히 조리에 대한 재현성이 떨어지는 문제가 생기게 된다.

따라서 본 발명은 증기열센서를 통해 감지되는 온도에 따라 연속동작여부를 판별하고 연속동작정도를 판별하여 설정되는 추가가열시간만큼 추가가열하여 조리를 행하도록 함으로써 음식물에 적당한 조리가 가능하도록 한다.

Description

전자레인지의 자동조리방법 및 장치

제1도는 종래 전자레인지의 구성도.

제2도는 본 발명 전자레인지의 구성도.

제3도는 제2도에 있어서, 센서신호 처리수단의 상세도.

제4도는 제2도에서 증기열센서의 연속동작 3회시의 센서신호 파형도.

제4도는 본 발명 전자레인지의 자동조리방법에 대한 동작흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호와 설명

11 : 가열실 12 : 음식물

13 : 마그네트론 14 : 팬

15 : 증기열센서 16 : 제1센서신호 처리수단

17 : 제어수단 18 : 구동수단

19 : 흡기구 20 : 배기구

21 : 제2센서신호 처리수단 161 : 초기값 기록부

162 : 최대/최소치 판별수단 163 : 전압차 검출수단

16 : 비교수단

본 발명은 전자레인지에서 센서를 이용하여 자동조리를 행하기 위한 것으로, 특히 증기열센서를 통해 감지되는 온도에 따라 연속동작여부를 판별하고 연속동작정도를 판별하여 설정되는 추가가열시간만큼 추가가 열하여 조리를 행하도록 함으로써 음식물 자동조리에 큰 안정성을 부여하도록 하는 전자레인지의 자동조리 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래 전자레인지의 구성은 제1도에 도시된 바와 같이 가열물을 수납할 수 있는 가열실(1)과, 상기 가열실(1)내의 음식물(2)을 가열하기 위해 고주파를 흡기구(9)을 통해 발생시키기 위한 마그네트론(3)과, 가열중에 상기 마그네트론(3)을 식히도록 함과 아울러 외부의 공기를 가열실(1)내로 공급하기 위한 팬(4)과, 상기 가열실(1)내에서 음식물 조리시 발생하는 가스 및 수증기등을 배출하는 배기구(10)와, 상기 배기구(10)측에 부착되어 가열실에서 배출되는 수증기에 반응하고 그 주변온도를 검출하는 조리용센서(5)와, 상기 조리용센서(5)를 통해 입력되는 신호를 처리하는 센서신호 처리수단(6)과, 상기 센서신호 처리수단(6)을 통해 출력되는 신호에 따라 가열동작을 제어하는 제어부(7)와, 상기 제어부(7)의 제어출력에 따라 마그네트론(3)과 팬(4)을 온 또는 오프하도록 하는 구동수단(8)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 기술동작에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

사용자가 음식물을 가열실(1)의 턴테이블 위에 올려놓은 후 그 음식물의 메뉴나 요리정도를 설정하면, 마그네트론(3)으로부터 발생되는 고주파에 의해 가열실(1)내의음식물(2)이 유전 가열되고, 그 음식물(2)의 온도가 비등점에 가까운 온도에 도달될 때부터 고온증기가 발생되기 시작한다.

한편, 상기 구동수단(8)에 의한 팬(4)의 구동에 의하여 외부의 공기가 흡기구(9)를 통해 가열실(1)에 유입된 후 상기 가열실(1) 내부의 공간을 통해 배기구(10)측으로 배출되는 과정에서 상기 음식물(2)의 열 및 환경온도 변화성분을 포함되어 배출된다.

그러면, 상기 배기구(10)측에 부착된 조리용센서(5)에 검출되고, 이 검출된 음식물의 온도검출성분은 센서신호처리수단(6)을 통해 환경온도 변화성분이 제거되어 제어부(7)로 전달되면, 상기 제어부(7)는 구동수단(8)에 인식한 음식물의 조리상태에 따른 제어신호를 출력하여 적절한 요리를 행하도록 한다.

그러나, 상기에서와 같은 종래의 기술에 있어서 가열실이 충분히 초기화된 상태, 즉, 표준동작에서는 그 조리에 대한 재현성이 나오는데 연속하여 음식물을 조리할 경우 주변의 잡열이 많이 잔류해 있어서 센서의 감도가 떨어지고 센싱포인트가 늦어짐은 물론 자연히 조리에 대한 재현성이 떨어지는 문제가 생기게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 증기열센서를 통해 감지되는 온도에 따라 연속동작여부를 판별하고 연속동작정도를 판별하여 설정되는 추가가열시간만큼 추가가열하여 조리를 행하도록 함으로써 좀더 정확한 조리를 행할 수 있도록 한 전자레인지의 자동조리방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 방법은 전자레인지의 동작개시후 소정시간동안 증기열센서에 감지되는 온도를 검출하여 그에 대한 전압의 최대치 및 최소치를 구하고 그의 전압차를 구하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 구한 전압차를 표준동작 여부판별의 문턱치와 비교하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 전압차가 문턱치보다 작으면 표준동작으로 크면 연속동작으로 판별하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 연속동작으로 판별시 전압차와 정도판별을 위해 설정된 전압과 비교하는 제4단계와, 상기 제4단계에서 전압차가 설정된 전압보다 작으면 덜 심한 연속동작으로 크면 아주 심한 연속동작으로 판별하는 제5단계와, 상기 제3단계와 제5단계에서 표준동작과 연속동작에 맞게 설정한 센싱전압에 증기열센서 출력전압이 도달하면 그에 따른 추가가열시간을 설정하여 추가가열하도록 하는 제6단계로 이루어진다.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 장치는 가열물을 수납할 수 있는 가열실과, 상기 가열실내의 음식물을 가열하기 위해 고주파를 흡기구를 통해 발생시키기 위한 마그네트론과, 가열중에 상기 마그네트론을 식히도록 함과 아울러 외부의 공기를 가열실내로 공급하기 위한 팬과, 상기 가열실내에서 음식물 조리시 발생하는 가스 및 수증기등을 배출하는 배기구와, 상기 배기구측에 부착되어 가열실에서 배출되는 수증기에 반응하고 그 주변온도를 검출하는 증기열센서와, 상기 증기열센서를 통해 감지되는 전압값으로 연속동작여부를 판별하는 제1센서신호 처리수단과, 상기 증기열센서를 통해 감지되는 전압값을 기준전압과 비교하여 연속동작의 정도를 판별하는 제2센서신호 처리수단과, 상기 제1, 2센서신호 처리수단을 통해 출력되는 신호에 따라 가열동작을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어출력에 따라 마그네트론과 팬을 온 또는 오프하도록 하는 구동수단으로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자가 음식물을 가열실(1)에 넣고 미도시된 키부를 통해 행하고자 하는 조리를 선택하게 되면 구동수단(18)에서 먼저 팬(1)을 구동시켜 외부의 공기를 흡기구(19)를 통해 가열실(11)로 공급하여 송풍하도록 한다.

이와 동시에, 상기 구동수단(18)은 시간카운트를 하기 시작하여 송풍시간(t_w)에 도달하면 마그네트론(13)을 제어하여 고주파를 가열실(11)내의 음식물(12)을 가열하기 시작한다.

따라서, 소정시간이 경과하면 음식물(12)이 가열하기 시작하여 음식물(12)의 온도가 비등점에 가까운 온도에 도달하게 되면 그때부터 음식물(12)에서 고온증기가 발생하기 시작한다. 그러면, 배기구(20)측에 부착되어 있는 증기열센서(15)가 음식물(12)로부터 발생되는 고온증기와 그 내부에 있던 환경온도 변화성분을 감지하여 제1센서신호 처리수단(16)과 제2센서신호 처리수단(21)로 각각 출력한다. 상기에서 사용되는 증기열센서(15)는 써미스터로 증기뿐만이 아니라 그 주변의 다른 성분들도 감지할 수 있는 장점이 있다.

여기서, 증기열센서(15)의 센싱파형도를 살펴보면 제4도의 (a)는 초기상태에서 가열하는 동작으로 송풍시간(t_w)과 가열초기 일정시간(t_r)까지의 시간내의 전압파형은 매우 안정되어 있어서 상기 제1센서신호 처리수단(16)에서 최대치와 최소치의 차이가 매우 작을 것이 분명하다.

제4도의 (b)는 (a)의 초기가열이 완료된 직후, 연속적으로 가열한 경우로 송풍시간(t_w)과 초기가열시간(t_r)내의 파형이 약간 불안정함을 알 수 있으며 그 구간내 최대치와 최소치의 차는 꽤 생기게 된다.

제4도의 (c)는 (b)의 동작 직후, 또 다시 연속가열한 경우로 송풍시간(t_w)과 초기가열내의 파형이 꽤 불안하여 최대치와 최소치의 차가 매우크게 되어서 연속동작여부와 정도까지 판별된다.

먼저, 상기 제1센서신호 처리수단(16)은 제3도의 초기값 기록부(161)에 제4도에서와 같이 센싱신호가 증기열센서(15)에서 감지되어 입력되면, 상기 초기값기록부(161)는 초기값을 기록하고 최대/최소치 판별수단(162)으로 전달하면 입력되는 전압값중에서 최대치와 최소치를 판별하고 대치하면서 소정가열시간(t_r)까지 계속 진행하다가 그 소정가열시간(t_r)이 경과하면, 이 경과시간내의 전압이 최대치와 최소치를 결정하여 전압차검출수단(163)로 출력하면, 상기 전압차검출수단(163)은 최대치와 최소치의 차(V_d)를 구하여 비교수단(164)로 출력한다.

이에 상기 비교수단(164)은 표준동작 여부판별의 일정한 문턱값(V_std)과 비교하여 그 문턱값(V_std)보다 크면 연속동작으로 판별하고, 상기 문턱값(V_std)보다 작으면 연속동작이 아니라고 판별하며 그에 따른 신호를 제어수단(17)으로 출력한다.

그리하여 표준동작시에는 센싱을 위한 전압 문턱치(V_s)에 센싱전압이 도달하면 소정시간동안 추가가열(A)을 행한 후 연료한다.

상기에서 연속동작으로 판별되면 제2센서신호 처리수단(21)은 상기 제1센서신호 처리수단(16)과 같은 초기값기록수단, 최대/최소치 판별수단, 전압차 검출수단을 통해 전달되는 차전압(V_d)을 먼저 표준동작 여부판별의 일정값 문턱값(V_std)와 먼저 비교하여 상기 문턱값(V_std)가 차전압(V_d)보다 크면 다시 정도판별을 위해 설정된 전압치(V_con)와 비교함에 있어서, 설정된 전압치(V_con)가 차의 전압치(V_d)보다 크지 않으면 덜 심한 연속동작으로 판별하고, 설정된 전압치(V_con)가 차의 전압치(V_d)보다 크면 아주 심한 연속동작으로 간주한다.

따라서, 덜심한 연속동작에서는 그 연속동작에 맞게 설정된 센싱문턱치(V_s1)에 센싱전압이 도달하면 추가가열(B)을 한 후 완료하고, 아주 심한 연속동작에서는 그 연속동작에 맞게 설정된 센시문턱치(V_s2)에 센싱 전압이 도달하면 추가가열(C)을 한 후 완료한다.

이상에서와 같은 과정에 대하여 동작흐름도인 제5도에 의거하여 다시한번 살펴보면 다음과 같다.

구동수단(17)에 의해 조리동작 개시후 경과시간(t)을 카운트하여 소정시간동안(t_w) 송풍이 완료되면 그때 증기열센서(15)를 통해 감지되는 전압(V₁)을 기록하고 그 전압(V₁)이 임의로 설정되어 있는 최대값(V_max)보다 크고 최소값(V_min)보다 작으면 상기 감지된 전압(V₁)을 임의의 최대(V_man)/최소값(V_min)에 상기의 전압(V₁)을 기록한 다음 초기가열시간(t_r)이 경과하면 기록수단에 최대값(V_max)과 최소값(V_min)을 기록한다.

상기에서 기록수단에 기록한 최대값(V_max)에서 최소값(V_min)을 뺀 차(V_d)를 구하여 표준동작 여부판별의 일정한 문턱값(V_std)과 비교한다.

이때, 상기 차 전압(V_d)이 문턱값(V_std)보다 작으면 연속동작이 아니라고 판단하고 이때의 전압치(V₂)을 구한 후 센싱을 위한 전압문턱치(V_s)까지 전압치(V₂)가 도달하면 현재까지 소요되는 시간(t_s)을 설정하고 추가가열시간 즉, t_s×A(임의의 설정시간)만큼 추가로 가열한 후 종료한다.

상기에서 차 전압(V_d)이 문턱값(V_std)보다 크면 연속동작으로 판단하고 정도판별을 위해 설정된 전압(V_con)과 차전압(V_d)을 비교하여 상기 차전압(V_d)이 설정된 전압(V_con)을 넘지 못하면 덜 심한 연속동작으로 그리고 그 전압(V_con)을 넘으면 아주 심한 연속동작으로 간주한다.

이렇게 판별된 상태에서 덜 심한 연속동작에서는 2번 연속동작에 맞게 설정된 센싱문턱치(V_s1)에 전압(V₂)가 도달하면 연속동작 판단시까지 소요되는 시간을 설정한 뒤 그 시간에 임의의 시간(B)을 곱하여 그 시간을 추가가열시간으로 판단하고, 아주 심한 연속동작에서는 그에 맞게 설정된 센싱문턱치(V_s2)에 전압(V₂)이 도달하면 그때까지 소요되는 시간을 설정하고 그 시간에 임의의 시간(C)을 곱하여 얻어진 값을 추가가열시간으로 하고 그 시간동안 추가가열을 행한 뒤 종료한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 써미스터로 된 증기열센서를 통해 감지하는 온도에 대하여 신호처리하여 연속동작 여부를 판별하고 다시 연속동작의 정도를 판별하여 얻은 표준이냐 연속동작이냐에 따라 추가가열을 각기 달리하여 자동조리를 행함으로써 적절한 조리가 가능하도록 한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 전자레인지의 동작개시후 소정시간동안 증기열센서에 감지되는 온도를 검출하여 그에 대한 전압의 최대치 및 최소치를 구하고 그의 전압차를 구하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 구한 전압차를 표준동작 여부판별의 문턱치와 비교하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 전압차가 문턱치보다 작으면 표준동작으로 크면 연속동작으로 판별하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 연속동작으로 판별시 전압차와 정도판별을 위해 설정된 전압과 비교하는 제4단계와, 상기 제4단계에서 전압차가 설정된 전압보다 작으면 덜 심한 연속동작으로 크면 아주 심한 연속동작으로 판별하는 제5단계와, 상기 제3단계와 제5단계에서 표준동작과 연속동작에 맞게 설정한 센싱전압에 증기열센서 출력전압이 도달하면 그에 따른 추가가열시간을 설정하여 추가가열하도록 하는 제6단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자레인지의 자동조리방법.
2. 가열물을 수납할 수 있는 가열실과, 상기 가열실내의 음식물을 가열하기 위해 고주파를 흡기구를 통해 발생시키기 위한 마그네트론과, 가열중에 상기 마그네트론을 식히도록 함과 아울러 외부의 공기를 가열실내로 공급하기 위한 팬과, 상기 가열실내에서 음식물조리시 발생하는 가스 및 수증기등을 배출하는 배기구와, 상기 배기구측에 부착되어 가열실에서 배출되는 수증기에 반응하고 그 주변온도를 검출하는 증기열센서와, 상기 증기열센서를 통해 감지되는 전압값으로 연속동작여부를 판별하는 제1센서신호 처리수단과, 상기 증기열센서를 통해 감지되는 전압값을 기준전압과 비교하여 연속동작의 정도를 판별하는 제2센서신호 처리수단과, 상기 제1, 2센서신호 처리수단을 통해 출력되는 신호에 따라 가열동작을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어출력에 따라 마그네트론과 팬을 온 또는 오프하도록 하는 구동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자레인지의 자동조리장치.
3. 제2항에 있어서, 증기열센서는 써미스터인 것을 특징으로 하는 전자레인지의 자동조리장치.
4. 제2항에 있어서, 제1센서신호 처리수단은 센싱신호 입력시 초기값을 기록하고 출력하는 초기값기록수단과, 상기 초기값기록수단을 통해 입력되는 센싱신호를 일정시간동안 받아들인 후 그 시간동안의 최대치와 최소치를 판별하는 최대/최소치 판별수단과, 상기 최대/최소치 판별수단으로부터 전달받은 최대치와 최소치의 차를 검출하는 최대/최소치 검출수단과, 상기 검출수단에서 검출된 차전압을 표준동작 여부판별의 문턱값과 비교하여 연속동작여부를 판별하는 비교수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자레인지의 자동조리장치.
5. 제2항에 있어서, 제2센서신호 처리수단은 연속동작의 정도판별시 기준치를 2개 이상 이용하는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 자동조리장치.