KR0135129B1 - 전자레인지의 이상동작검출장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조리용 센서만으로 조리는 물론 이상동작상태를 검출할 수 있도록 한 전자레인지의 이상동작검출장치 및 방법에 관한 것으로, 종래의 기술은 화재와 같은 급격한 온도상승에 대해서는 대응가능하지만 무부하동작등 비교적 온도상승이 둔한 이상동작에 대해서는 신속한 대응을 할 수 없어 성능의 열화를 초래하며, 조리용 센서외에 별도의 써미스터와 이 써미스터의 신호를 처리하는 회로와 같은 부품을 필요로하므로 추가 비용이 드는 문제점이 있었던 점을 감안하여 본 발명은 음식물 조리시 가열실에서 발생하는 증기의 열에 의해 저항성분이 변하는 열감지센서, 증기열신호와 상기 열감지센서가 위치하는 배기구의 온도변화인식 값인 환경온도인식신호를 상기 열감지센서 센싱값에 따라 출력하는 센싱신호처리부, 상기 센싱신호처리부의 출력에 따라 가열동작을 제어하는 제어부등을 구비하여 열감지센서를 이용하여 화재와 무부하동작등에 신속하게 대응할 수 있도록 함으로써 가열장치의 손실 및 성능열화를 예방할 수 있도록 한 것이다.

Description

전자레인지의 이상동작검출장치 및 방법

제1도는 종래의 전자레인지의 이상동작검출장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 전자레인지의 이상동작검출장치의 구성도.

제3도는 제2도의 열감지센서 및 센서신호처리부의 상세 구성도.

제4a, 4b도는 본 발명에 다른 수부하 동작시 센서신호처리부의 출력파형도.

제5a, 5b도는 본 발명에 다른 무부하 동작시 센서신호처리부의 출력파형도.

제6도는 본 발명에 따른 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 가열실 13 : 마그네트론

14 : 팬 15 : 열감지센서

16 : 센서신호처리부 17 : 제어부

18 : 구동부

본 발명은 전자레인지의 이상동작검출장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조리용 센서만으로 조리는 물론 이상동작상태를 검출할 수 있도록 한 전자레인지의 이상동작검출장치 및 방법에 관한 것이다.

제1도는 종래의 전자레인지의 이상동작검출장치를 나타낸 것으로, 이는 가열물은 수납할 수 있는 가열실(1), 상기 가열실(1)내의 음식물(2)을 가열하는 마그네트론(3), 가열중 상기 마그네트론(3)을 식히며 조리중 정보를 배기구로 보내는 팬(4), 배기구 근처에서 조리시 발생하는 물질에 반응하는 조리용센서(5), 상기 가열실(1)의 온도를 검출하는 써미스터(6), 상기 조리용센서(5)의 신호를 처리하는 센서신호 처리1부(7), 상기 써미스터(6)의 신호를 처리하는 센서신호처리 2부(8), 상기 센서신호처리 1부(7)와 센서신호처리 2부(8)의 출력에 따라 가열동작을 제어하는 제어부(9), 상기 제어부(9)의 제어에 따라 상기 마그네트론(3) 및 팬(4)을 구동하는 구동부(10)로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 전자레인지의 이상동작검출방법은 상기 써미스터(6)가 항상 상기 가열실(1)의 온도를 측정하여 이 온도값이 소정의 값 이상이 되는 경우 제어부(9)가 가열동작을 중지시키는 것이며, 상기 써미스터(6)와 센서신호처리 2부(8)는 써모스태트라는 일정온도 이상이 되는 경우 자동 오프되는 스위치 구조로 대치될 수 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술은 화재나 같은 급격한 온도상승에 대해서는 대응가능하지만 무부하 동작등 비교적 온도상승이 둔한 이상동작에 대해서는 신속한 대응을 할 수 없어 성능의 열화를 초래하며, 조리용 센서외에 별도의 써미스터와 이 써미스터의 신호를 처리하는 회로나 써모스태트와 같은 부품을 필요로 하므로 추가 비용이 드는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 조리용 센서만으로 조리 및 이상동작상태를 검출할 수 있도록 함으로써 전자레인지의 성능열화 및 무부화동작등을 예방할 수 있도록 한 전자레인지의 이상동작상태 검출장치 및 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 음식물 조리시 가열실에서 발생하는 증기의 열에 의해 저항성분이 변하는 센싱수단과, 증기열신호와 상기 센싱수단이 위치하는 배기구의 온도변화인식값인 환경온도 인식신호를 상기 센싱수단의 센싱값에 따라 출력하는 센싱신호처리수단과, 상기 센싱신호처리수단의 출력에 따라 음식물 조리를 제어하는 조리수단으로 구성되는 전자레인지의 이상동작검출장치에 있다.

본 발명의 다른 특징은 가열시작시 시간을 계수하며 환경온도인식신호와 증기열신호를 읽는 제1단계와, 시간계수결과 제1비교시간 경과후 환경온도인식신호의 변화량을 제1비교값 비교하여 제1비교값보다 클경우 화재의 위험을 판정하여 가열을 중지하고 경고음을 발생하는 제2단계와, 상기 환경온도인식신호의 변화량을 제2비교값과 비교하여 환경온도인식신호의 변화량이 작으면 정상동작을 수행하는 제3단계와, 상기 환경온도인식신호의 변화량이 상기 제2비교값보다 크면 제2비교시간 경과후 증기열신호를 검출하는 제4단계와, 제3비교시간까지 계속하여 증기열신호를 검출하여 제3비교값과 비교하는 제5단계와, 상기 제3비교시간내에 증기열신호가 검출되어 검출된 증기열신호가 상기 제3비교값보다 크거나 같으면 극소부하동작을 행하는 제6단계와, 상기 제3비교시간내에 증기열신호가 검출되지 않으면 무부하동작으로 판정하여 가열을 중지하고 경고음 발생 및 에러를 표시하는 제7단계로 이루어지는 전자레인지의 이상동작검출방법에 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 전자레인지의 이상동작상태 검출장치를 도시한 것으로, 가열물을 수납하는 가열실(11), 음식물(12)을 가열하는 장치인 마그네트론(13), 상기 마그네트론(13)을 식히며 조리중 정보를 배기구로 보내는 장치인 팬(14), 배기구에서 조리시 음식물(12)에서 발생하는 증기의 열에 의해 저항성분이 변하는 열감지센서(15), 상기 열감지센서(15)가 증기의 영향에 의해 변화하는 성분만을 추출 및 증폭하여 얻은 증기열신호(SS2)와 상기 열감지센서(15)가 위치하고 있는 배기구의 온도변화신호인 환경온도인식신호(SS1)를 상기 열감지센서(15)의 출력에 따라 출력하는 센서신호처리부(16)와, 상기 센서신호처리부(17)의 출력신호(SS1), (SS2)에 따라 가열동작을 제어하는 제어부(17)와, 상기 제어부(17)의 제어에 따라 사이 마그네트론(13) 및 팬(14)의 구동을 제어하는 구동부(18)로 구성된다.

그리고 상기 센서신호처리부(16)는 제3도에 도시한 바와 같이 인가전압을 상기 열감지센서(15)와의 분압으로 환경온도인식신호(SS1)를 출력하는 저항(Ro)과, 증기의 발생에 의해 증기열성분이 상기 열감지센서(15)에 영향을 끼쳐 변환하는 신호만을 추출하여 그 성분만을 증폭하여 증기열 영향만을 이끌어내는 증기열 신호(SS2)를 출력하는 필터 및 증폭부(16a)로 구성되며, 상기 열감지센서(15)는 기존의 온도센서와 증기의 영향정도를 판정할 수 있는 증기센서의 역할을 겸한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에서 수부하를 이용한 상기 센서신호처리부(16)의 출력파형은 제4도와 같으며, (a)는 열감지센서(15)가 존재하고 있는 배기구의 온도변화인 환경온도인식신호(SS1)의 파형도를 나타내고 있고, (b)는 증기발생이후의 증기열 성분 정보를 표시하는 증기열신호(SS2)의 파형도를 나타내고 있으며, (a)는 부하량이 적을수록 온도상승이 빠른 특성을 나타내며 이것은 부하량이 적으면 빨리 가열되고 배기구에 이 온도성분이 반영되기 때문이다. 그리고 이에 따라 (b)도 증기열 반응신호가 빨리 나타나게 된다.

그러나 가열실(11)에 부하를 넣지 않고 가열할 경우 가열실(11)의 온도상승은 아주 빠르게 되고, 또한 부하로부터 발생되는 증기가 없기 때문에 증기열 신호(SS2)는 나타나지 않게 되며, 이러한 동작의 환경온도 인식신호(SS1)와 증기열신호(SS2)의 출력파형은 제5a, 5b도와 같다.

상기와 같은 원리를 이용하여 이상동작을 검출하는 방법을 제6도의 플로우챠트와 함께 설명하면 다음과 같다.

우선, 조리가 시작되면 가열장치인 마그네트론(13)과 팬(14)이 동작되며, 이에 따라 타이머를 동작시켜 시간(t)를 계수한다(S1), (S2).

그리고 상기 환경온도인식신호(SS1)와 증기열신호(SS2)를 읽어나가면서 소정의 시간(t1)이 경과되었는가를 판단한다(S3), (S4).

만일, 소정의 시간(t1)이 경과되지 않았다고 판단되면 상기 단계(S3)로 리턴하고 소정의 시간(t1)이 경과되었다고 판단되면 환경온도인식신호(SS1)를 읽어 이전의 값과 비교하여 변화량(diff)을 계산하고 이 값이 소정의 값(α)보다 큰지를 비교한다(S5-S7).

여기서, 상기 소정의 값(α)은 화재와 같은 온도상승이 급격할 경우에 해당하는 온도 값이며, 변화량(diff)이 상기 소정의 값(α)보다 크면 화재의 위험이 있으므로 즉시 가열동작을 중지시키고 경고음을 출력한다(S8-S10).

만일, 변화량(diff)이 상기 소정의 값(α)보다 작으면 상기 소정의 값(α)보다 작은 소정의 값(β)과 비교한다(S11). 여기서, 상기 소정의 값(β)은 부하량이 극히 작을 경우(예 : 수부하 50cc)의 온도상승률에 해당하는 값이다.

만약 변화량(diff)이 상기 소정의 값(β)보다 작으면 부하가 존재하는 것으로 판단하고 조리를 진행한다(S12), (S13). 그러나 변화량(diff)이 소정의 값(β)보다 크거나 같으면 소정의 시간(t2)까지 화재의 위험을 감시한다(S14).

상기 소정의 시간(t2) 경과후는 현재 검출한 상태가 무부하 가능성이 있으므로 확인을 위해 증기열신호(SS2)를 검출하여(S15) 이 값이 소정의 값(γ)보다 큰지를 비교한다(S16). 여기서, 상기 소정의 값(γ)은 증기열신호 판단 임계치이다. 이 동작은 소정의 시간(t3)까지 계속하며(S17), 소정의 시간(t3)은 전술한 극소부하동작시 증기열신호가 발생할 수 있는 시간이다.

만약, 상기 소정의 시간(t3)내에 증기열신호가 검출되면 극소부하가 검출된 것이므로 나머지 조리를 진행하며(S17), (S18). 그렇지 않다면 부하가 없는 것이므로 가열동작을 중지하고 경고음을 발생하고 에러를 표시한다(S20-S22).

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 화재와 무부하동작등에 신속하게 대응할 수 있으므로 가열장치의 손실 및 성능열화를 예방할 수 있을 뿐만아니라 별도의 써미스터와 이 써미스터의 출력신호를 처리하는 회로나 써모스태트등을 사용하지 않고 조리용 센서만으로 실현할 수 있으므로 비용절감의 효과를 얻게 된다.

Claims (7)

1. 음식물 조리시 가열실에서 발생하는 증기의 열에 의해 저항성분이 변하는 센싱수단과, 증기열신호와 상기 센싱수단이 위치하는 배기구의 온도변화인식값인 환경온도 인식신호를 상기 센싱수단의 센싱값에 따라 출력하는 센싱신호처리수단과, 상기 센싱신호처리수단의 출력에 따라 가열동작을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 출력에 따라 음식물 조리를 제어하는 조리수단으로 구성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 이상동작검출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 센싱수단은 열감지센서임을 특징으로 하는 전자레인지의 이상동작검출장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 센싱신호처리수단은 인가전압을 상기 열감지센서와 분압하여 상기 환경온도인식신호를 출력하는 전압분배용 저항과, 증기열 성분이 상기 열감지센서의 영향을 끼쳐 변화하는 신호만을 추출 및 증폭하여 증기열 영향만을 이끌어내는 증기열신호를 출력하는 필터 및 증폭부로 구성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 이상동작검출장치.
4. 가열시작시 시간을 계수하여 환경온도인식신호와 증기열신호를 읽는 제1단계와, 시간계수결과 제1비교시간 경과후 환경온도인식신호의 변화량을 제1비교값 비교하여 제1비교값보다 클 경우 화재의 위험을 판정하여 가열을 중지하고 경고음을 발생하는 제2단계와, 상기 환경온도인식신호의 변화량을 제2비교값과 비교하여 환경온도인식신호의 변화량이 작으면 정상동작을 수행하는 제3단계와, 상기 환경온도인식신호의 변화량이 상기 제2비교값보다 크면 제2비교시간 경과후 증기열신호를 검출하는 제4단계와, 제3비교시간까지 계속하여 증기열신호를 검출하여 제3비교값과 비교하는 제5단계와, 상기 제3비교시간내에 증기열신호가 검출되어 검출된 증기열신호가 상기 제3비교값보다 크거나 같으면 극소부하동작을 행하는 제6단계와, 상기 제3비교시간내에 증기열신호가 검출되지 않으면 무부하동작으로 판정하여 가열을 중지하고 경고음 발생 및 에러를 표시하는 제7단계로 이루어짐을 특징으로 하는 전자레인지의 이상동작검출장치.
5. 제4항에 있어서, 제1비교값은 화재와 같이 온도상승이 급격한 경우 온도값이며, 제2비교값은 부하량이 극히 적을 경우의 온도상승률에 해당하는 값이며, 제3비교값은 증기열신호판단의 임계치임을 특징으로 하는 전자레인지의 이상동작검출장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제3비교시간은 극소부하동작시 증기열신호가 발생할 수 있는 시간임을 특징으로 하는 전자레인지의 이상동작검출장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 제2비교값은 상기 제1비교값보다 작은 값임을 특징으로 하는 전자레인지의 이상동작검출방법.