KR0152834B1 - 전자레인지의 가열시간 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 자동조리시 조리시간을 보다 정확하게 설정하는 기술에 관한 것으로, 종래의 전자레인지에 있어서는 전자레인지의 연속동작에 의해 가열실에 잔류열기가 남아 있는 경우 미리 정해진 온도에 도달되는 센싱시간이 길어지게 되고, 이로 인하여 음식물이 너무 익거나 타버리게 되는 결함이 있었는바, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 1차 가열 종료 후 추가 가열시간(t2')을 설정함에 있어서, 분위기온도에 반비례하도록 가열시간 t2'=t1×k'=t1×kα로 설정하여 추가 가열을 수행하도록 한 것이다.

Description

전자레인지의 가열시간 제어방법

제1도는 일반적인 전자레인지의 블록도.

제2도는 본 발명 전자레인지의 가열시간 제어장치에 대한 블록도.

제3도는 제2도에서 센서신호 처리부의 상세 블록도.

제4도는 (a) 및 (b)는 초기동작시 센서신호 처리부의 출력파형도.

제5도의 (a) 및 (b)는 연속동작시 센서신호 처리부의 출력파형도.

제6도는 본 발명 전자레인지의 가열시간 제어방법에 대한 신호 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 제어부 12 : 구동부

13 : 마그네트론 14 : 팬모터

15 : 가열실 15A : 음식물

15B : 턴테이블 15C : 증기열 검출센서

16A : 필터 및 증폭부

본 발명은 전자레인지의 자동조리시 조리시간을 보다 정확하게 설정하는 기술에 관한 것으로, 특히 증기열 센서를 이용하여 가열실의 온도를 검출하고 2차로 증기열을 검출하여 추가 가열을 설정함에 있어서 가열실의 검출온도에 따라 추가 가열시간을 달리 설정하여 주위 온도나 연속동작과 같은 편차에 대해 별도로 조정하지 않더라도 음식이 너무 익거나 타는 것을 방지할 수 있도록한 전자레인지의 가열시간 제어방법에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 전자레인지의 블록도에서 이에 도시한 바와 같이, 가열실(5)의 온도검출값에 따라 가열시간을 설정하고, 부하의 구동을 제어하는 제어부(1)와, 상기 제어부(1)의 제어에 따라 마그네트론(3) 및 팬모터(4)를 구동시키는 구동부(2)와, 상기 구동부(2)의 제어하에 가열실(5) 내에 있는 음식물(5A)을 조리하기 위하여 전자파를 발사하는 마그네트론(3)과, 상기 구동부(2)의 제어하에 가열실(5)의 공기를 순환시키기 위해 팬을 구동시키는 팬모터(4)와, 상기 전자파를 이용하여 턴테이블(5B)에 놓인 음식물(5A)을 조리하는 가열공간인 가열실(5)과, 상기 가열실(5)의 공기배출구에서 배출되는 공기의 열을 감지하는 온도검출센서(5C)와, 상기 온도검출센서(5C)의 출력신호를 처리하여 상기 제어부(1)에 공급하는 센서신호 처리부(6)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 전자레인지의 조리작용을 설명하면 다음과 같다.

사용자에 의해 요리시작키이가 눌려지면 제어부(1)는 그 키이신호를 인지한 후, 구동부(2)를 통해 마그네트론(3) 및 팬모터(4)를 구동시키게 된다. 이 때, 팬모터(4)의 기 설정된 시간동안 구동되는데, 이는 연속가열 또는 전원의 최초 인가시 센서의 안정시간을 고려하여 설정되어 있다.

따라서, 일정시간동안 팬모터(5)를 구동시킨 상태에서 마그네트론(3)을 구동시키게 되고, 이 마그네트론(3)의 구동에 의해 가열실(5)에 전자파가 유입된다. 이와 같이 전자파가 유입되면 턴테이블(5B) 상에 놓여있는 음식물(5A)이 가열되면서 열이 발생되고, 이렇게 발생되는 열이 배출구를 통해 외부로 배출되는데, 이 때, 온도검출센서(5C)에 의해 그 배출되는 공기의 온도가 검출되며, 이는 센서신호 처리부(6)를 통해 디지탈신호로 변환되어 상기 제어부(1)에 공급된다.

이 때, 상기 제어부(1)는 상기 입력된 감지온도를 확인한 후, 상기의 경로를 통해 계속 부하를 구동시키면서 기 설정된 온도에 도달되는 시간을 확인하여 그 설정된 온도에 도달될 때, 그 설정된 온도에 도달될 때까지의 소요된 시간(t)에 실험과정에서 얻어진 상수(K)를 곱하여 추가 가열시간을 산출한 후 그 산출된 추가 가열시간동안 부하를 더 구동시킨 다음 요리를 종료하게 된다.

그런데, 상기 추가 가열시간을 설정하는데 사용되는 상수(K)는 가열실이 뜨겁지 않은 상태 즉, 충분히 식은 상태에서 얻어진 값이다. 따라서, 전자레인지의 연속동작에 의해 가열실에 잔류열기가 남아 있는 경우 미리 정해진 온도에 도달되는 센싱시간(t)이 길어지게 되고, 이로 인하여 t×k에 의해 얻어지는 추가 가열시간이 당연히 길어지게 되어 음식물이 더 익거나 타버리게 된다.

이와 같이 종래의 전자레인지에 있어서는 전자레인지의 연속동작에 의해 가열실에 잔류열기가 남아 있는 경우 미리 정해진 온도에 도달되는 센싱시간이 길어지게 되고, 이로 인하여 음식물이 너무 익거나 타버리게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 증기열 센서를 이용하여 가열실의 온도를 검출하고 2차로 증기열을 검출하여 추가 가열을 설정함에 있어서, 가열실의 검출온도에 따라 추가 가열시간을 달리 설정하여 주위 온도나 연속동작과 같은 편차에 대해 별도로 조정하지 않더라도 음식이 너무 익거나 타는 것을 방지할 수 있는 전자레인지의 가열시간 제어방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전자레인지의 가열시간 제어방법은 초기 구동상태에서 기 설정된 송풍시간동안 팬모터를 구동시키는 제1단계(ST1-ST3)와, 상기 1단계 종료후 가열실의 분위기온도신호(S2)를 읽어들여 저장하고, 1차 가열을 위해 마그네트론을 구동시킨 상태에서 가열실의 증기열신호(S3)를 읽어들이는 제2단계(ST4-ST7)와, 상기 읽어들인 증기열신호(S3)를 기 설정된 레벨(Vth)과 비교하여 그 레벨(Vth) 보다 크거나 같을 때 1차 가열동작을 종료하고 그 1차 가열시간(t1)을 기록하는 제3단계(ST8,ST9)와, 상기 1차 가열 종료 후 추가 가열시간(t2')을 설정함에 있어서, 증기열온도에 반비례하는 가열시간(t2')을 설정하여 추가 가열을 수행하는 제4단계(ST10-ST12)로 이루어 진다.

제2도는 본 발명의 가열시간 제어방법이 적용되는 전자레인지의 일실시 예시블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 요리를 위해 부하의 구동을 제어하고, 추가 가열시간을 설정함에 있어서, 마그네트론(13)의 구동 직전에 검출된 분위기온도신호(S2)를 근거로 분위기 온도가 높을수록 추가 가열시간을 단축시키는 제어부(11)와, 상기 제어부(11)의 제어에 따라 마그네트론(13) 및 팬모터(14)를 구동시키는 구동부(12)와, 상기 구동부(12)의 제어하에 가열실(15)내에 있는 음식물(15A)을 조리하기 위하여 전자파를 발사하는 마그네트론(13)과, 상기 구동부(12)의 제어하에 가열실(15)의 공기를 순환시키기 위해 팬을 구동시키는 팬모터(14)와, 상기 전자파를 이용하여 턴테이블(15B)에 놓인 음식물(15A)을 조리하는 가열공간인 가열실(15)과, 상기 가열실(15)의 공기배출구에서 배출되는 증기 열을 감지하여 그 증기열에 상응되는 신호를 출력하는 증기열 검출센서(15C)와, 상기 증기열 검출센서(15C)의 출력신호를 소정 대역으로 필터링함과 아울러 처리하는데 적당한 레벨로 증폭하여 상기 제어부(11)에 공급하는 센서신호 처리부(16)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제3도 내지 제6도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자에 의해 요리시작키이가 눌려지면 제어부(11)는 그 키이신호를 인지한 후 구동부(12)를 통해 팬모터(14)를 구동시켜 가열실(15)내의 공기가 송풍되게 함과 아울러, 내부 타이머를 기동시켜 시간을 카운트하고, 그 카운트시간이 기 설정된 송풍시간(tf)에 도달되기를 기다린다.(ST1-ST3)

이 때, 상기의 송풍작용에 가열실(15) 내부의 공기가 배출구를 통해 외부로 배출되고, 그 배출공기에 의해 증기열 검출센서(15C)의 저항값이 변화되며, 이에 의해 그 검출센서(15C)와 저항(R1)의 접속점 전압(분압된 전압)이 변화되는데, 이 접속점 전압이 바로 가열실(15)의 검출온도 즉, 분위기 온도를 나타내는 전압이다.

상기 접속점 전압이 한편으로는 직접 제어부(11)의 아날로그/디지탈포트(A/D1)에 공급되고, 다른 한편으로는 필터링 및 증폭부(16A)를 통해 소정 대역으로 필터링되고 처리하기에 적당한 레벨로 증폭된 후 제어부(11)의 아날로그/디지탈포트(A/D2)에 공급된다. 이 때, 상기 제어부(11)는 상기 아날로그/디지탈포트(A/D1)로 입력되는 가열실(15)의 분위기온도신호(S2)를 읽어들여 그 값을 소정의 메모리 영역에 기록하게 된다.(ST4,ST5)

이 후, 상기 제어부(11)는 음식물을 가열하기 위해 마그네트론(13)을 구동시키고, 이 때부터 상기 아날로그/디지탈포트(A/D2)를 통해 입력되는 증기열신호(S3)를 읽어들인다.(ST6,ST7)

한편, 상기 제어부(11)의 아날로그/디지탈포트(A/D1),(A/D2)에 각기 입력되는 분위기온도신호(S2)와 증기열신호(S3)의 특징을 제4도 및 제5도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

마그네트론(13)의 구동에 의해 가열실(15)이 가열이 진행되면서 초기구동상태에서는 주위의 온도변화에 상응되는 레벨로 출력된다. 이 후, 계속해서 가열이 진행됨에 따라 음식물(15A)로부터 수증기가 발생되면 그 뜨거운 열이 증기열 검출센서(15C)에 열적변화를 주게 되고, 다시 바람에 의해 기화열이 날아가버리게 되므로 반대의 열적변화를 주게 되어 상기 증기열 검출센서(15C)에 의한 분위기 온도신호(S2)는 제4도의 (a)와 같이 출력되어 제어부(11)의 아날로그/디지탈포트(A/D1)에 직접 공급되고, 이 분위기온도신호(S2)가 다른 한편으로는 필터링 및 증폭부(16A)를 통해 소정 대역으로 필터링되고, 처리하기에 적당한 레벨로 증폭되어 제4도의 (b)와 같은 신호로 출력되며, 이렇게 출력되는 증기열신호(S3)가 상기 제어부(11)의 아날로그/디지탈포트(A/D2)에 공급된다.

그런데, 하나의 요리를 완료한 후 연속해서 다른 요리를 수행하고자 하는 경우에는 이전 요리시의 가열동작으로 인하여 가열실(15)이 어느 정도 가열된 상태에서 다음 요리를 수행하게 된다.

따라서, 이와 같은 경우 제5도에서와 같이 분위기온도신호(S2)의 레벨이 초기 구동시의 V1 보다 높은 V₂에서 조리가 시작되어 1차 가열시간이 연속요리모드가 아닐 때에 비하여 길어지게 된다. 즉, 조리를 연속적으로 실시하는 경우, 제5도의 (b)에서와 같이 증기열신호(S3)의 레벨이 일정 레벨(Vth)에 도달될 때까지의 시간(ts)에서 송풍시간(tf)을 뺀 1차 가열시간(t1)은 제4도에 도시한 초기 구동시의 1차 가열시간(t1) 보다 길어짐을 알 수 있다.

상기 읽어들인 증기열신호(S3)를 기 설정된 레벨(Vth)과 비교하여 그 비교결과 증기열신호(S3)가 그 레벨(Vth) 보다 작으면 그 비교동작을 계속 수행하고, 증기열신호(S3)가 그 레벨(Vth) 보다 크거나 같을 경우에는 1차 가열시간(t1)을 기록한다.(ST8,ST9)

상기 가열시간(t1)은 음식물(15A)을 1차가열하는데 소요되는 시간으로서 이는 상기 증기열신호(S3)가 기설정된 레벨(Vth)에 도달될 때까지의 시간(t1)에서 송풍에 소요된 시간(tf)을 뺀 시간 즉, t1=ts-tf이다.

이 때의 요리상태는 음식의 종류에 따라 다 익은 상태일 수도 있으나 일반적으로 덜 익은 상태이므로 추가 가열을 하여야 하는데, 이하, 본 발명에 의한 추가 가열시간 설정과정을 설명한다.

제4도와 같은 초기 구동상태에서의 추가 가열시간(t2)은 1차 가열시간(t1)에 상수(k)를 곱하여 계산할 수 있다. 그러나, 제5도와 같은 연속동작 또는 주위온도가 비교적 높을 때에는 1차 가열시간(t1)이 길어지게 되어 단순히 그 1차 가열시간(t1)에 상수(k)를 곱하여 추가 가열시간을 구하면 상기의 설명에서와 같이 음식이 너무 익거나 타버리게 된다.

따라서, 최적의 추가 가열시간을 t2'라 할 때, 연속동작이나 주위온도가 높은 상태에서 분위기온도신호(S2)를 근거로 하여 그 추가 가열시간(t2')을 구하는 방법의 일예를 다음의 식으로 표현할 수 있다.

t2'=t1×k'=t1×kα

여기서, t1:1차 가열시간

k':보상된 상수

α:k 값을 분위기 온도에 따라 보상하는 상수로서 이 값은

분위기온도에 반비례함

상기의 식을 이용하여 추가 가열시간(t2')을 구하여 그 시간동안 마그네트론(13) 및 팬모터(14)를 구동시킨 후 요리를 종료하게 되는데, 상기의 식에서와 같이 연속동작이나 주위온도가 높을 때 그 α에 의하여 추가 가열시간이 줄어들게 되므로 추가 가열동작에 의하여 음식(15A)이 너무 익거나 타는 일이 발생되지 않는다.(ST10-ST12)

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 증기열 센서를 이용하여 가열실의 온도를 검출하고 2차로 증기열을 검출하여 추가 가열을 설정함에 있어서, 가열실의 분위기온도에 따라 추가 가열시간을 달리 설정하여 주위 온도나 연속동작과 같은 편차에 대해 별도로 조정하지 않더라도 음식이 너무 익거나 타는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 초기 구동상태에서 기 설정된 송풍시간동안 팬모터를 구동시키는 제1단계와, 상기 1단계 종료후 가열실의 분위기온도신호(S2)를 일어들여 저장하고, 1차 가열을 위해 마그네트론을 구동시킨 상태에서 가열실의 증기열신호(S3)를 읽어들이는 제2단계와, 상기 읽어들인 증기열신호(S3)를 기 설정된 레벨(Vth)과 비교하여 그 레벨(Vth) 보다 크거나 같을 때 1차 가열동작을 종료하고 그 1차 가열시간(t1)을 기록하는 제3단계와, 상기 1차 가열 종료 후 추가 가열시간(t2')을 설정함에 있어서, 분위기온도에 반비례하도록 가열시간(t2')을 설정하여 추가 가열을 수행하는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 추가 가열시간(t2')은 다음의 식을 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어방법.

   t2'=t1×k'=t1×kα

   여기서, t1:1차 가열시간

   k':보상된 상수

   α:k 값을 분위기 온도에 따라 보상하는 상수