KR0152410B1 - 전기보온밥솥의 보온제어방법 - Google Patents

전기보온밥솥의 보온제어방법

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KR0152410B1 KR1019950006229A KR19950006229A KR0152410B1 KR 0152410 B1 KR0152410 B1 KR 0152410B1 KR 1019950006229 A KR1019950006229 A KR 1019950006229A KR 19950006229 A KR19950006229 A KR 19950006229A KR 0152410 B1 KR0152410 B1 KR 0152410B1
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Abstract

본 발명은 전기보온밥솥의 보온제어방법에 관한 것으로, 취반할 쌀을 수용하는 내통과, 상기 내통을 감싸는 외통과, 상기 내통을 가열하는 주히터와, 상기 내통 주변에 설치되어 취반 및 보온시에 발열하는 보조히터와, 상기 보조히터에 전원을 공급 및 차단하는 트라이악구동부와, 상기 주히터에 전원을 공급 및 차단하는 릴레이구동부 및 상기 외통 주변에 설치되어 밥의 온도를 감지하는 온도센서를 구비하고 제어부의 제어에 의하여 취반 및 보온동작을 수행하는 전기보온밥솥에 있어서 , 상기 주히터 및 상기 보조히터의 발열에 의해 취반이 완료된 경우 상기 온도센서를 통해 취반완료시의 취반온도에서 사전 설정된 보온온도까지 밥의 온도가 저하되는데 걸리는 경과시간을 검출하는 단계; 상기 검출단계에 의해 검출된 경과시간에 따라 보온할 밥의 량에 대응하는 보온량을 산출하는 단계; 상기 산출된 보온량에 따라 보온온도를 유지하기 위해 소모되는 전력량과 상기 보조히터의 구동시간에 대응하는 전력인가시간을 설정하는 단계; 상기 온도센서를 통해 현재의 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 상기 주히터와 상기 보조히터의 온/오프 및 전력인가 시간을 설정하여 보온하는 단계; 및 상기 보온단계에 따라 보온하는 도중에 사용자에 의해 보온량이 변화되면, 변화된 보온량에 따라 전력량과 전력인가시간을 설정하는 단계에 의하여 달성된다.

Description

전기보온밥솥의 보온제어방법
본 발명은 전기보온밥솥의 보온제어방법에 관한 것으로, 특히 취반완료시의 취반온도에서 미리 설정한 보온온도까지 경과되는 시간에 따라 보온하고자 하는 밥의 량에 대응하는 보온량을 결정하고, 결정된 보온량에 맞추어 히터의 구동을 제어하므로써 소모전력량을 절감함과 아울러 밥의 품질을 향상할 수 있도록 한 전기보온밥솥의 보온제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기보온밥솥에서는 히터등의 발열수단을 이용하여 취반을 행하고, 취반완료된 밥을 일정한 온도로 유지하는 보온기능을 구비하고 있으며, 전기보온밥솥의 보온온도를 일정온도로 유지하기 위해 내부에 마련된 히터를 온/오프시키는 동작을 주기적으로 실시하게 된다.
이와 같은 종래의 전기보온밥솥은 취반된 밥을 보온모드에서 보온하는 경우 온도센서인 써미스터의 감지온도에 따라 히터의 온/오프 동작을 제어하여 일정한 보온온도를 유지할 수 있게 된다. 즉, 사용자에 의해 설정된 보온온도 또는 사전 설정된 보온온도를 기준으로 내부온도를 증감하게 되는데, 일예로 온도센서를 통해 감지한 온도가 보온온도 보다 높은 경우에는 히터의 발열동작을 중지시키는 한편, 온도센서를 통해 감지한 온도가 보온온도 보다 낮은 경우에는 히터를 작동시켜 온도를 증가시키는 동작을 주기적으로 실시하게 된다.
이와 같은 종래의 전기보온밥솥에서는 온도센서를 통해 감지한 온도에 따라 히터를 작동시키므로서 밥의 온도를 일정하게 유지할 수 있었다. 그러나, 전기보온밥솥내의 밥의 량과는 무관하게 보온동작이 이루어졌기 때문에 필요이상으로 히터를 구동하게 되어 불필요한 전력소모가 초래됨은 물론, 과도한 히터의 발열에 의해 밥 마름현상, 변색, 불쾌한 냄새가 발생하게 되는등 밥의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 취반완료시의 취반온도가 보온온도에 도달하는데 걸리는 시간에 따라 보온량을 결정하여 주히터와 보조히터의 발열동작을 제어하므로써 소모전력량을 줄임과 동시에 밥의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 전기보온밥솥의 보온제어방법을 제공함에 있다.
제1도는 본 발명에 따른 전기보온밥솥의 개략적인 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 전기보온밥솥의 제어블럭도.
제3도는 도 2 의 상세회로도.
제4도는 본 발명에 따른 전기보온밥솥의 보온제어방법을 나타내는 동작흐름도.
제5도는 본 발명에 따른 전기보온밥솥의 보온시 밥의 량에 따른 경과시간을 나타내는 도면.
도6은 본 발명에 따른 전기보온밥솥에서 보온시 밥의 량에 따른 전력인가시간을 도시한 도면.
도7은 본 발명에 따른 전기보온밥솥에서 보온시 온도제어를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 내통 2 : 외통
3 : 몸체히터 4 : 써미스터
5 : 증기배출구 6 : 뚜껑히터
7 : 주히터 10 : 전원부
11 : 브리지다이오드 12 : 제 1 레귤레이터
13 : 제 2 레귤레이터 20 : 입력전압감지부
30 : 온도감지부 40 : 리셋부
50 : 구동펄스발생부 60 : 릴레이구동부
70 : 트라이악구동부 100 : 제어부
상기와 같은 본 발명의 목적은 취반할 쌀을 수용하는 내통과, 상기 내통을 감싸는 외통과, 상기 내통을 가열하는 주히터와, 상기 내통 주변에 설치되어 취반 및 보온시에 발열하는 보조히터와, 상기 보조히터에 전원을 공급 및 차단하는 트라이악구동부와, 상기 주히터에 전원을 공급 및 차단하는 릴레이구동부 및 상기 외통 주변에 설치되어 밥의 온도를 감지하는 온도센서를 구비하고 제어부의 제어에 의하여 취반 및 보온동작을 수행하는 전기보온밥솥에 있어서, 상기 주히터 및 상기 보조히터의 발열에 의해 취반이 완료된 경우 상기 온도센서를 통해 취반완료시의 취반온도에서 사전 설정된 보온온도까지 밥의 온도가 저하되는데 걸리는 경과시간을 검출하는 단계; 상기 검출단계에 의해 검출된 경과시간에 따라 보온할 밥의 량에 대응하는 보온량을 산출하는 단계; 상기 산출된 보온량에 따라 보온온도를 유지하기 위해 소모되는 전력량과 상기 보조히터의 구동시간에 대응하는 전력인가시간을 설정하는 단계; 상기 온도센서를 통해 현재의 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 상기 주히터와 상기 보조히터의 온/오프 및 전력인가시간을 설정하여 보온하는 단계; 및 상기 보온단계에 따라 보온하는 도중에 사용자에 의해 보온량이 변화되면, 변화된 보온량에 따라 전력량과 전력인가시간을 설정하는 단계에 의하여 달성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기보온밥솥의 구성도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기보온밥솥은 취반할 쌀을 수용하는 내통(1)과, 상기 내통(1)을 감싸는 외통(2)과, 상기 내통(1)의 하부에 설치되어 상기 내통(1)을 가열하는 주히터(7)와, 상기 내통(1)의 측방 및 상방에 설치되어 취반 및 보온시에 발열하는 보조 히터(3)(6)와, 상기 보조히터(3)(6)에 전원을 공급 및 차단하는 트라이악구동부(70)와, 상기 주히터(7)에 전원을 공급 및 차단하는 릴레이구동부(60) 및 상기 외통(2) 주변에 설치되어 밥의 온도를 감지하는 온도센서(4)와 취사 및 보온시에 밥솥내부의 증기를 배출하는 증기배출구(5)를 구비한다.
상기 보조히터(3)(6)는 상기 외통(2)의 바깥측에 설치되는 몸체히터(3)와 상기 내통(1) 및 상기 외통(6)을 폐쇄하는 덮개에 설치되는 뚜껑히터(6)로 구분된다. 상기 몸체히터(3)는 취반 및 보온시 상기 외통(2)을 가열하고, 상기 뚜껑히터(6)는 취반된 밥에 의해 뚜껑에 이슬이 맺히는 것을 방지하기 위해 발열한다.
도 2는 본 발명에 따른 전기보온밥솥의 제어블럭도이고, 도 3은 도 2의 상세회로도로서, 취반과 보온에 대한 전반적인 동작을 제어하는 제어부(100)와, 교류전원을 정류하여 구동전원으로 상기 제어부(100)에 인가하는 전원부(10)와, 교류전원의 주파수를 감지하여 상기 제어부(100)로 출력하는 입력전압감지부(20)와, 온도센서를 통해 밥의 온도를 감지하여 상기 제어부(100)로 출력하는 온도감지부(30)와, 상기 제어부(100)의 제어동작을 초기화시키기 위해 리셋신호를 상기 제어부(100)로 출력하는 리셋부(40)와, 취반과 보온동작을 제어하는데 필요한 구동펄스를 발생하여 상기 제어부(100)로 출력하는 구동펄스공급부(50)와, 상기 제어부(100)로부터 제어신호를 입력받아 상기 주히터(7)에 구동전원을 공급 또는 차단하는 릴레이구동부(60)와, 상기 제어부(100)로부터 상기 몸체히터(3)와 뚜껑히터(6)에 구동전원을 공급 또는 차단하는 트라이악구동부(70)로 이루어진다.
도 3 에서, 상기 전원부(10)는 교류전원(AC)을 전압강하시키는 트랜스포머(TR1)와, 전압강하된 교류전원을 전파정류하는 브리지다이오드(11)와, 전파정류된 직류전원을 입력받아 +12V와 +5V의 구동전원을 각각 출력하는 1 레귤레이터(12) 및 제 2 레귤레이터(13)로 이루어지며, 콘덴서(Cl)(C2)는 입력전압을 평활하는 평활용 콘덴서이다. 상기 입력전압감지부(20)는 상기 브리지다이오드(11)의 출력측에 저항(R1)을 매개로 연결되는 트랜지스터(Q1)와 동작저항(R2)(R3)로 이루어져, 상기 제어부(100)의 입력단자(Io)에 연결된다.
상기 온도감지부(30)는 전기보온밥솥의 적소에 설치되고 일측이 전원(Vcc)에 연결되는 써미스터(Th1)(Th2)와 동작저항(R4)(R5)으로 이루어져 상기 제어부(100)의 입력단자(I1)(I2)에 각각 연결된다.
상기 리셋부(40)은 상기 제 1 레귤레이터(12)와 제 2 레귤레이터(13)의 출력측에 각각 연결되는 제너다이오드(ZD1)와, 저항(R6)(R7)(R8)(R9)와, 콘덴서(C3)(C4)와 트랜지스터(Q2)(Q3) 및 리셋스위치(SW)로 이루어지고, 리셋스위치(SW)가 온되면 리셋신호를 상기 제어부(100)의 리셋단자에 인가한다.
상기 구동펄스발생부(50)는 수정진동자(X)와 콘덴서(C6)(C7)로 이루어지고, 소정의 구동펄스를 상기 제어부(100)의 입력단자(I3)(I4)에 인가한다.
상기 릴레이구동부(60)는 상기 제어부(100)의 출력단자(Po)에 연결되어 릴레이제어신호를 입력받는 저항(R10)(R11)(R12)과 트랜지스터(Q7)(Q8)의 작동에 의해 릴레이(relay)를 개폐한다.
상기 트라이악구동부(70)는 상기 제어부(100)의 출력단자(P1)(P2)에 연결되어 저항(R14) (R15)을 매개로 트라이악제어신호를 입력받는 트랜지스터(Q4)(Q5)의 작동에 의해 트라이악(TA1)(TA2)을 도통시키게 된다.
상기 제어부(100)는 상기 리셋부(40)의 리셋신호에 의해 초기화되고, 입력측의 입력신호에 의해 제어동작을 수행할 수 있는 대기상태에 놓이게 된다. 즉, 상기 제어부(100)는 내부의 프로그램된 제어절차에 따라 취반을 완료한 후 상기 써미스터(Th1)에 의해 검출되는 온도의 변화율에 따라 보온량을 결정한다. 이어, 상기 제어부(100)는 결정된 보온량에 따라 보온에 필요한 전력량을 산출하고, 그에 따라 주히터(7)와 보조히터(3)(6)의 온오프주기에 대응하는 전력인가시간을 결정하며, 결정된 전력인가시간에 따라 릴레이제어신호와 트라이악제어신호를 상기 릴레이구동부(60)와 트라이악구동부(70)로 각각 출력하게 된다.
상기 제어부(100)는 상기 써미스터(Th1)의 감지온도에 따라 밥의 량에 대응하는 보온량을 적절하게 결정한 후, 트라이악제어신호를 상기 트라이악구동부(70)로 출력함에 따라 트랜지스터(Q4)(Q5)가 동작하고 트라이악(TA1)(TA2)가 통전되어 몸체히터(3)와 뚜껑히터(6)가 발열하여 보온동작을 수행하게 된다. 또한, 상기 제어부(100)는 릴레이제어신호를 출력하여 트랜지스터(Q7)(Q8)가 동작하고 릴레이(relay)가 구동함에 따라 몸체히터(3)는 멈추고 주히터(7)만 발열하게 된다.
도 5 에 도시한 바와 같이, 상기 제어부(100)는 취반이 완료된 시점에서의 취반온도(A)에서 취반된 밥을 보온하기 위해 사전 설정된 보온온도(B)까지 온도가 낮아지는데 소요되는 경과시간에 따라 보온할 밥의 량에 대응하는 보온량을 결정하게 되는데, 일예로 경과시간이 상대적으로 짧은 T1이면 3인분에 상당하는 보온량을 결정하고 경과시간이 상대적으로 긴 T3이면 10인분에 상당하는 보온량을 결정하며, 경과시간이 T1과 T3의 사이에 있는 T2이면 5인분에 상당하는 보온량을 결정하게 된다.
상기 제어부(100)는 경과시간에 보온량을 결정한 후에는 해당 보온량에 따른 전력량을 산출하고, 산출된 전력량에 따라 상기 주히터(7)와 보조히터(3)(6)의 온오프주기에 대응하는 전력인가시간을 결정하는데, 도 6에 도시한 바와 같이 보온량이 적은 경우에는 히터의 온시간이 상대적으로 짧은(t3t5t10) 반면에, 보온량이 큰 경우에는 히터의 온시간이 상대적으로 길게 된다.
이와 같이 상기 제어부(100)는 히터의 온시간을 적절히 제어하게 되는데, 도 7에 도시한 바와 같이 사전 설정된 보온온도(B)를 기준으로 상한값(B+α)과 하한값(B-α) 사이에서 온도를 유지할 수 있도록 히터를 제어하여 보온중인 밥의 수분증발을 억제하게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 전기보온밥솥의 보온제어방법을 도 4의 동작흐름도에 따라 설명한다.
먼저, 상기 제어부(100)는 취반이 완료되면 상기 온도센서(4)를 통해 취반완료시점에서의 취반온도에서 사전 설정된 보온온도까지 소요되는 경과시간에 보온량을 결정하는데, 밥의 량에 대응하는 보온량이 1인분인 지를 판단하고(제 101단계). 판단결과 보온량이 1인분이 아닌 경우 보온량이 2인분인 지를 판단하고(제 102단계), 판단결과 보온량이 2인분이 아닌 경우 순차적으로 보온량이 N인분 인지를 판단하는(제 103단계) 과정을 통해 보온량을 판단하게 된다(제 100단계). 상기 제어부(100)는 상기 제 101단계 내지 제 103단계의 판단결과 보온량이 해당 인분에 속하는 경우 결정된 보온량에 따라 전력량과 전력인가시간을 결정하는 제 201단계 내지 제 203단계를 통해 경과시간에 따른 보온량을 결정한다(제 200단계).
상기 제 100단계에서의 판단결과 경과시간에 따른 보온량이 결정되지 않은 경우에는 보온량과 전력인가시간을 초기값으로 설정한다(제 300단계).
이어 상기 제어부(100)는 현재 상기 온도센서(4)를 통해 감지한 온도가 보온 온도의 상한값(B+α) 보다 작은 지를 판단한다(제 310단계). 상기 제 310단계의 판단결과 현재온도가 상한값(B+α) 보다 작지 않은 경우 보조히터들을 정지시킨다(제 320단계). 상기 제 301단계의 판단결과 상기 현재온도가 상한값(B+α) 보다 작은 경우에는 현재온도가 보온온도의 하한값(B-α) 보다 작은 지를 판단한다(제 330단계). 상기 제 330단계의 판단결과 현재온도가 보온온도의 하한값(B-α) 보다 작지 않은 경우 보조히터들이 동작중인 가를 판단한다(제 340단계). 상기 제 340단계의 판단결과 보조히터들이 정지상태인 경우 상기 제 300단계로 회귀하는 반면에, 상기 제 340단계의 판단결과 보조히터들이 동작중인 경우 보조히터를 정지시킨다(제 350단계). 이어 상기 제어부(100)는 보조히터의 온시간을 계수한 시간이 최초 설정된 전력인가시간 보다 큰지를 판단한다(제 360단계). 상기 제 350단계의 판단 결과 전력인가시간 보다 큰 경우에는 최초 설정시 보다 보온량을 1인분 증가시켜 보온량을 재설정한다(제 380단계). 상기 제 350단계의 판단결과 전력인가시간 보다 크지 않은 경우 보조히터의 온시간을 계수한 시간이 최초 설정된 전력인가시간 보다 작은 지를 판단한다(제 370단계). 상기 제 370단계의 판단결과 전력인가시간 보다 작은 경우에는 최초 설정시 보다 보온량을 1인분 감소시켜 보온량을 재설정한다(제 390단계). 제 370단계의 판단결과 전력인가시간 보다 작지 않은 경우에는 상기 제 310단계로 회귀한다.
한편, 상기 제 330단계의 판단결과 현재온도가 보온온도의 하한값(B-α) 보다 작은 경우 즉, 보온온도의 상한값(B+α)과 하한값(B-α) 사이에 있는 경우 보조 히터들이 동작중 인가를 판단한다(제 400단계). 상기 제 400단계의 판단결과 상기 보조히터가 정지상태인 경우에는 보조히터를 작동시킨다(제 410단계), 상기 제 400단계의 판단결과 상기 보조히터가 동작중이면 보조히터의 온시간을 계수하는 계수값을 1증가시킨다(제 420단계). 이어, 상기 제어부(100)는 보조히터의 온시간을 계수한 계수시간이 최초 설정된 전력인가시간 보다 큰지를 판단한다(제 430단계). 상기 제 430단계의 판단결과 전력인가시간 보다 큰 경우에는7 최초 설정시 보다 보온량을 1인분 증가시켜 보온량을 재설정한다(제 440단계). 상기 제 430단계의 판단결과 전력인가시간 보다 크지 않은 경우 상기 제 310단계로 회귀한다.
이상과 같이 본 발명은 취반완료후 사전 설정된 보온온도까지 도달되는데 걸리는 경과시간에 따라 취반된 밥의 양에 대응하는 보온량을 결정하고, 결정된 보온량에 따라 주히터와 보조히터의 구동시간을 적절히 제어하므로서 부적절한 히터의 구동에 따른 불필요한 전력소모를 줄일 수 있으며, 사용자등에 의해 취반완료시점에서의 보온량이 변화하더라도 변화된 보온량에 따라 주히터와 보조히터를 구동시킬 수 있어서, 취반된 밥을 보온시 밥의 품질저하를 경감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 취반할 쌀을 수용하는 내통과, 상기 내통을 감싸는 외통과, 상기 내통을 가열하는 주히터와, 상기 내통 주변에 설치되어 취반 및 보온시에 발열하는 보조히터와, 상기 보조히터에 전원을 공급 및 차단하는 트라이악구동부와, 상기 주히터에 전원을 공급 및 차단하는 릴레이구동부 및 상기 외통 주변에 설치되어 밥의 온도를 감지하는 온도센서를 구비하고 제어부의 제어에 의하여 취반 및 보온동작을 수행하는 전기보온밥솥에 있어서, 상기 주히터 및 상기 보조히터의 발열에 의해 취반이 완료된 경우 상기 온도 센서를 통해 취반완료시의 취반온도에서 사전 설정된 보온온도까지 밥의 온도가 저하되는데 걸리는 경과시간을 검출하는 단계; 상기 검출단계에 의해 검출된 경과시간에 따라 보온할 밥의 량에 대응하는 보온량을 산출하는 단계; 상기 산출된 보온량에 따라 보온온도를 유지하기 위해 소모되는 전력량과 상기 보조히터의 구동시간에 대응하는 전력인가시간을 설정하는 단계; 상기 온도센서를 통해 현재의 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 상기 주히터와 상기 보조히터의 온/오프 및 전력인가시간을 설정하여 보온하는 단계; 및 상기 보온단계에 따라 보온하는 도중에 사용자에 의해 보온량이 변화되면, 변화된 보온량에 따라 전력량과 전력인가시간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기보온밥솥의 보온제어방법.
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