KR0152835B1 - 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 센싱시간(t)이 길어지게 되고, 이로 인하여 음식물이 너무 익거나 타버리게 되는 문제점이 있고, 또한, 가열실이 충분히 식은 상태에서 조리를 할 경우 곧바로 가열을 시작해도 별다른 문제점이 없음에도 불구하고 미리 설정된 불필요한 송풍시간 때문에 조리시간이 길어지게 되는 결함이 있었는 바, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 가열실의 분위기온도신호(S2)를 기 설정된 기준레벨(Va)과 비교하여 같거나 작을 경우 초기 송풍시간(ft)을 별도로 설정하지 않고, 그렇지 않을 경우 그 송풍시간(ft)을 연장시켜 연속요리모드에서 1차 가열시간이 단일 요리모드와 동일하게 설정되도록 하고, 증기열신호(S3)를 기 설정된 검출레벨(Vth)과 비교하여 그 검출레벨(Vth) 보다 작으면 계속해서 마그네트론(13)을 구동시키고, 크거나 같으면 추가 가열시간을 계산하여 그 추가 가열시간동안 마그네트론 및 팬모터를 구동시키도록 하였다.

Description

전자레인지의 가열시간 제어방법

제1도는 일반적인 전자레인지의 블록도.

제2도는 본 발명 가열시간 제어방법이 적용되는 전자레인지의 블록도.

제3도는 제2도에서 센서신호 처리부의 상세 블록도.

제4도의 (a) 및 (b)는 초기동작시 센서신호 처리부의 출력파형도.

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

제6도의 (a) 및 (b)는 초기송풍시간을 연장시켰을 때 센서신호 처리부의 출력파형도.

제7도는 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 연속동작시 추가 가열동작에 의하여 음식물이 너무 익거나 타는 것을 방지하고, 클리닝 타임에 의해 불필요하게 요리시간이 길어지는 것을 방지하는데 적당하도록한 전자레인지의 가열시간 제어방법에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 전자레인지의 블록도로서 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)는 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 놓여 있는 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 후 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 있고, 또한, 가열실이 충분히 식은 상태에서 조리를 할 경우 곧바로 가열을 시작해도 별다른 문제점이 없음에도 불구하고 미리 설정된 불필요한 송풍시간 때문에 조리시간이 길어지게 되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 증기열 검출센서를 이용하여 가열실내의 온도를 측정하고 그 측정된 온도를 근거로 초기 클리닝 타임을 적절히 설정하여 연속동작과 같은 편차에 대해 별도로 조정하지 않더라도 최적의 요리를 수행하고, 불필요한 송풍시간을 없애 조리시간을 단축할 수 있는 전자레인지의 가열시간 제어방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전자레인지의 가열시간 제어방법은 전자레인지 가열실의 공기를 순환시키기 위한 팬모터를 구동시키고 이때, 증기열 검출센서를 통해 검출한 분위기온도신호(S2)를 읽어들이는 제1단계(ST1-ST3)와, 상기 분위기온도신호(S2)를 기 설정된 기준레벨(Va)과 비교하여 같거나 작을 경우 초기 송풍시간(ft)을 별도로 설정하지 않고, 그렇지 않을 경우 그 송풍시간(ft)을 연장시켜 연속요리모드에서 1차 가열시간이 단일 요리모드와 동일하게 설정되도록 하는 제2단계(ST4-ST6)와, 상기 초기 송풍시간(ft)의 종료시간에 도달되었는지를 비교하여 경과되었으면 가열실에 놓인 음식물을 가열시키기 위해 마그네트론을 구동시키고 이 때, 필터링 및 증폭된 증기열신호(S3)를 읽어들이는 제3단계(ST7-ST9)와, 상기 분위기온도신호(S3)를 기 설정된 검출레벨(Vth)과 비교하여 그 검출레벨(Vth)보다 작으면 계속해서 마그네트론(13)을 구동시키고, 크거나 같으면 추가 가열시간을 계산하여 그 추가 가열시간동안 마그네트론 및 팬모터를 구동시키는 제4단계(ST10-ST13)로 이루어 진다.

제2도는 본 발명의 가열시간 제어방법이 적용되는 전자레인지의 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 연속요리모드에서, 가열실(15)의 온도검출값을 기준 레벨(Va)과 비교하여 같거나 작을 경우 송풍필요시간을 별도로 설정하지 않고, 그렇지 않을 경우 송풍시간을 연장시켜 연속요리모드에서 1차 가열시간이 단일 요리모드와 동일하게 설정되도록 하는 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 온도검출센서(15C)이 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 제7도를 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 동작시켜 시간을 카운트하게 된다.(ST1,ST2)

이때, 상기 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/DI)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.

이에 따라 상기 제어부(11)는 상기 아날로그/디지탈포트(A/DI)로 입력되는 가열실(15)의 분위기온도신호(S2)를 읽어들여(ST3) 이를 기 설정된 레벨(Va)과 비교하고(ST4), 그 결과 분위기온도신호(S2)가 기 설정된 레벨(Va)과 같거나 작을 경우 초기 송풍시간(ft)을 0으로 설정(ST5)하게 되나, 그렇지 않을 경우에는 초기 송풍시간(ft)을 계산하여 (ST6) 송풍시간을 설정하게 된다.

상기 송풍필요시간은 분위기온도신호(S2)에 대응되는 테이블을 이용하여 설정하거나, 또는 분위기온도신호(S2)가 기 설정된 레벨(Va) 보다 높을 수록 송풍시간이 길어지는 수식을 이용하여 용이하게 설정할 수 있다.

한편, 상기 제어부(11)의 아날로그/디지탈포트(A/DI), (A/D2)에 각기 입력되는 분위기온도신호(S2) 및 증기열신호(S3)에 대해 제4도 내지 제6도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

마그네트론(13)의 구동에 의해 가열실(15)이 가열되면서 초기상태에서는 상기 증기열 검출센서(15C)에 의해 검출되는 분위기온도신호(S2)가 일정 레벨로 출력되다가 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 분위기온도신호(S2)는 제4도의 (a)와 같이 출력되어 제어부(11)의 아날로그/디지탈포트(A/DI)에 공급되고, 이 분위기온도신호(S2)가 다른 한편으로는 필터링 및 증폭부(16A)를 통해 소정 대역으로 필터링되고 증폭되어 제4도의 (b)와 같은 신호로 출력되어 상기 제어부(11)의 아날로그/디지탈포트(A/D2)에 공급된다.

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

따라서, 이와 같은 경우 제5도에서와 같이 분위기온도신호(S2)의 레벨이 초기 구동시보다 높은 V₂에서 조리가 시작되어 1차 가열시간이 연속요리모드가 아닐 때에 비하여 길어지게 된다. 즉, 조리를 연속적으로 실시하는 경우, 제5도의 (b)에서와 같이 분위기온도신호(S2)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.

이를 감안하여 본 발명에서는 제6도에서와 같이, 연속가열시 송풍시간을 상기의 길어진 시간만큼 더 길게 tf'로 설정함으로써 연속가열시의 1차가열시간(t1)이 초기 구동시의 1차 가열시간(t1)과 같도록 하거나(ST6), 또는, 증기열 검출센서(15C)를 통해 검출한 분위기온도신호(S2)가 기 설정된 레벨(Va)과 같거나 작을 경우 팬모터(14)의 구동시간을 설정하지 않음으로써(ST5) 연속가열시의 1차가열시간(t1)이 초기 구동시의 1차 가열시간(t1)과 같도록 하였다.

이후, 현재시간(t)이 상기에서 설정된 초기 송풍시간(ft)의 종료시간에 도달되었는지를 비교하여(ST7) 경과하였으면 가열실(15)에 놓인 음식물(15A)을 가열시키기 위해 마그네트론(13)을 구동시키고(ST8), 이 때 상기의 경로를 통해 증기열신호(S3)를 읽어들이고(ST9), 그 증기열신호(S3)와 기 설정된 검출레벨(Vth)을 비교하여(ST10) 그 검출레벨(Vth) 보다 작으면 계속해서 마그네트론(13)을 구동시키고, 크거나 같으면 추가 가열시간(t2=t1×k)을 계산한다.(ST11)

상기 t1값은 음식물(15A)을 가열하는데 소요되는 시간으로서 이는 상기 증기열신호(S3)가 검출레벨(Vth)에 도달될 때까지의 시간(ts)에서 송풍에 소요되는 시간(tf)을 뺀 시간이며, 상후 k는 제품 개발시 실험치를 근거로 하여 설정한 고유 상수이다.

이후, 상기 추가 가열시간(t2)이 경과되었는지를 확인하여(ST12) 경과되었으면 상기 마그네트론(13) 및 팬모터(14)의 구동을 정지시켜 연속 요리동작을 종료한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 증기열 검출센서를 이용하여 가열실의 온도를 측정하고, 그 측정온도가 기 설정된 온도보다 낮거나 같은 경우 별도의 송풍시간을 설정하지 않고 곧바로 가열동작을 개시함으로써 불필요한 송풍동작에 의해 조리시간이 연장되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있고, 그 측정온도가 기 설정된 온도보다 높을 경우 거기에 대응된 송풍시간을 설정함으로써 추가 가열시간이 길어져 음식이 너무 익거나 타는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전자레인지 가열실의 공기를 순환시키기 위한 팬모터를 구동시키고 이 때, 증기열 검출센서를 통해 검출한 가열실의 분위기온도신호(S2)를 읽어들이는 제1단계와, 상기 분위기온도신호(S2)를 기 설정된 기준레벨(Va)과 비교하여 같거나 작을 경우 초기 송풍시간을 별도로 설정하지 않고, 그렇지 않을 경우 초기 송풍시간을 연장시켜 연속요리모드에서 1차 가열시간이 단일 요리모드와 동일하게 설정되도록 하는 제2단계와, 초기 송풍시간의 종료시간에 도달되었는지를 비교하여 경과되었으면 가열실에 놓인 음식물을 가열시키기 위해 마그네트론을 구동시키고 그 때 필터링 및 증폭된 증기열신호(S3)를 읽어들이는 제3단계와, 상기 증기열신호(S3)를 기 설정된 검출레벨(Vth)과 비교하여 그 검출레벨(Vth)보다 작으면 계속해서 마그네트론(13)을 구동시키고, 크거나 같으면 추가 가열시간을 계산하여 그 추가 가열시간동안 마그네트론 및 팬모터를 구동시키는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어방법.