KR0176775B1 - 전자레인지의 요리시간 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 요리시간 제어방법에 관한 것으로, 종래에는 냉동된 음식물의가열이나 가열을 해도 습기의 변화가 미미한 음식물의 경우 최적의 가열시간 제어가 불가능하고, 모든 음식물에 대해서 갑작스런 습도의 변화를 감지하는 방식으로 요리진행 초기상태의 감지가 되지 않은 데우기와 같은 재가열에 취약한 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 음식물이 가열됨에 따른 냄새의 변화율값을 검출하고, 그 검출된 냄새의 변화율에 따른 가열시간을 산출함으로써 음식물의 양이나 초기온도 등에 따른 별도의 조정이 없이도 최적의 가열시간을 산출할 수 있도록 한다.

Description

전자레인지의 요리시간 제어방법

제1도는 본 발명의 전자레인지의 구성을 보인 블럭도.

제2도는 본 발명 전자레인지의 요리시간 제어방법에 대한 흐름도.

제3도는 제2도에서, 감자요리 테스트시 총가열시간을 구하기 위한 계수들을 도표.

제4도는 제3도에서, 냄새의 변화율(dG)값에 따른 가열계수(n)을 결정하기 위한 설명도.

제5도는 제3도에서, 냄새의 변화율 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 음식물 20 : 가열실

30 : 흡기구 40 : 배기구

50 : 가스센서 60 : 변화율 감지부

70 : 저장부 80 : 최초시간 설정부

90 : 승산계수 저장부 100 : 연산부

110 : 다운카운터 120 : 출력제어부

MGT : 마그네트론

본 발명은 전자레인지에서 요리시간을 결정하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 최초 가열시간을 음식물 종류에 따라 결정하고 추가가열시간을 최초가열시간에서의 변화값에 따라 결정되는 상수와 음식물 종류에 따른 추가가열시간과의 곱으로 결정하여 최적의 요리를 할 수 있도록 함과 아울러 초기 음식물 상태 및 주위환경에 따른 영향을 최소화할 수 있도록 한 전자레인지의 요리시간 제어방법에 관한 것이다.

종래에는 미국(USA) 특허번호 Re31094가 가장 발전된 자동요리 제어방법을 제시하고 있는데, 이는 조리진행 과정의 중간단계에서 음식물의 상태를 감지하여 최종의 가열시간을 결정하는 알고리즘을 적용하고 있다.

즉, 모든 음식물 조리시 습도의 갑작스런 변화가 일어날 때 까지의 가열시간과 이 가열시간에 일정한 상수를 곱한 시간과의 합을 전체조리시간으로 결정하여 음식물을 조리하도록 한다.

그러나, 상기에서와 같은 종래의 기술에 있어서, 냉동된 음식물의 가열이나 습기의 변화가 미미한 음식물의 경우 최적의 가열시간 제어가 불가능하고, 모든 음식물에 대해서 갑작스런 습도의 변화를 감지하는 방식으로 요리진행 초기상태의 감지가 되지 않은 데우기와 같은 재가열에 취약한 문제점이 있다.

따라서, 종래의 취약점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 초기 가열시간은 음식물 종류에 따라 결정하고, 추가 가열시간을 초기가열 시간에서의 냄새의 변화율값을 검출하고, 그 검출된 냄새의 변화율에 따른 상수와 음식물 종류에 따른 추가가열 시간 상수와의 곱으로 산출함으로써, 음식물의 양이나 초기온도등에 따른 별도의 조정이 없이도 최적의 가열시간을 산출할 수 있도록 한 전자레인지의 요리시간 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동조리 메뉴선택시 음식물의 종류에 따라 기설정된 1차가열시간 동안 음식물을 가열하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 설정된 1차가열시간 동안 음식물을 가열하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 설정된 1차가열시간을 카운트하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 1차가열시간동안 가열되는 음식물의 초기냄새값과 시간이 경과함에 따른 변화는 냄새의 변화율을 구하는 제3단계와, 상기 제2단계에서 1차가열시간이 경과하면 상기 제3단계에서 구한 냄새의 변화율을 저장하는 제4단계와, 제4단계에서 저장된 냄새의 변화율값에 따른 가열 계수를 결정하고, 이 결정된 가열계수에 음식물의 종류에 따른 승산계수를 곱하여 2차가열시간을 구하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 구한 2차가열시간이 경과하면 자동조리를 종료하는 제6단계로 이루어진다.

상기 각 단계로 이루어진 방법을 수행하기 위한 본 발명 전자레인지의 블록 구성은, 내부에 놓여진 음식물(10)이 가열되도록 하는 가열실(20)과, 상기 가열실(20)의 소정의 장소에 위치하여 상기 가열실(20)로 외부의 공기를 유입하는 흡기구(30)와, 상기 가열실(20)의 소정의 장소에 위치하여 상기 음식물(10)이 가열됨에 따라 발생되는 냄새를 배출하는 배기구(40)와, 상기 배기구(40)에 인접한 장소에 위치되어 상기 배기구(40)에서 배출되는 냄새를 감지하고 그 감지된 냄새를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 가스센서(50)와, 상기 가스센서(50)에서 출력되는 초기값(Ro)과 시간의 경과에 따른 변화값(Rs)을 이용하여 냄새의 변화율(Rs/Ro)을 산출하는 변화율 감지부(60)와, 상기 변화율 감지부(60)를 통해 검출된 냄새의 변화율을 저장하는 저장부(70)와, 음식물의 종류에 따른 초기 1차가열시간을 설정하는 최초시간 설정부(80)와, 음식물(10)의 종류에 따라 실험적으로 결정된 승산계수를 저장하고 있는 승산계수 저장부(90)와, 상기 저장부(70)에 저장되어 있는 냄새의 변화율에 따라 가열계수를 결정하고, 음식물의 종류에 따라 승산계수 저장부(90)에 저장되어 있는 승산계수를 결정하고, 이렇게 결정한 가열계수와 승산계수를 곱하여2차 가열시간을 정하는 연산동작을 수행하는 연산부(100)와, 상기 최초시간 설정부(80)에 설정된 1차가열시간(T1)과 연산부(100)로부터 출력된 2차가열시간(T2)을 각각 카운트 다운하는 다운카운터(110)와, 상기 다운카운터(110)의 출력에 따라 마그네트론을 제어하는 출력제어부(120)와, 상기 출력제어부(120)의 제어에 따라 상기 가열실(20)로 마이크로웨이브를 공급하는 마그네트론(MGT)으로 구성한다.

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

사용자에 의해 음식물(10)의 메뉴와 가열의 정도가 선택되어 음식물(10)의 조리가 개시되면, 마그네트론(MGT)의 발진에 의해 가열실(20)에 넣어진 음식물(10)이 가열되고, 상기 음식물에서 발생되는 가스 및 습도에 기인한 냄새가 배기구(40)를 통해 배출된다.

이어서, 배기구(40)를 통해 배출되는 냄새를 가스센서(50)가 감지하고 그 감지한 냄새를 전기적인 신호로 변환하여 변화율 감지부(60)로 출력한다.

그러면, 상기 변화율 감지부(60)는 상기 가스센서(50)에서 출력되는 초기값(Ro)과 시간이 경과함에 따른 가변값(Rs)을 이용하여 냄새의 변화율(dG=Ro/Rs)을 구하고, 그 구한 냄새의 변화율(dG)을 저장부(70)에 저장한다.

여기서, 가열에 의해 변화율 감지부(60)에 감지되는 냄새의 변화율을 살펴보면, 음식물(10)의 가열 초기에는 흡기구(30)를 통해 흡입되는 바람등의 영향으로 음식물(10)에서 발생되는 냄새의 변화가 감소하다가 어느정도 가열이 진행되고 난 다음 부터는 상기 냄새의 변화율이 증가하기 시작한다.

가열이 계속되어 음식물(10)이 끓고나면, 냄새의 발생이 포화 상태에 이르게 되어 냄새의 변화율은 더 이상 증가하지 않는다.

이때 최초시간 설정부(80)에 설정되어 있는 예열시간인 1차 가열시간(T1)을 다운카운터(110)에서 입력받아 다운카운트하고 그 카운트한 값을 출력제어부(120)로 출력하게 되면, 상기 출력제어부(120)는 상기 다운카운터(110)의 출력에 따라 마그네트론(MGT)을 구동하고, 마그네트론(MGT)은 상기 출력제어부(120)의 제어에 의해 발진되어 마이크로웨이브를 가열실(20)로 공급하게 된다.

여기서 1차 가열시간(T1)은 음식물의 종류에 따라 미리 설정되어 있다.

상기 저장부(70)에 저장되어 있는 냄새의 변화율(dG)값을 연산부(100)에서 읽어들여냄새의 변화율에 따른 가열계수(n)를 결정한다.

상기 가열계수(n)는 음식물의 양에 따라 결정한다. 즉 1차 가열시간 동안 가열하였을 때 냄새의 변화율(dG)의 범위에 따라 결정된다. N값의 결정을 위한 냄새의 변화율(dG) 범위 결정도 실제 요리 실험에 의해서 결정된다.

그리고, 연산부(100)는 음식물(10)의 종류에 따라 실험적으로 승산계수가 설정되어 있는 승산계수 저장부(90)로 부터 승산계수(K_t)를 읽어들인다.

그런다음 상기 저장부(70)에 저장되어 있는 냄새의 변화율 값(dG)에 따른 가열계수(n)와 승산계수 저장부(90)의 승산계수(K_t)를 곱하여 2차 가열시간(T2)를 구하는데, 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

T2=n×K_t

이렇게 하여 2차 가열시간(T2)이 결정되면, 1차가열시간(T1)이 끝난 시점에서 다시 2차 가열을 시작하게 되고, 이때 다운카운터(110)는 2차 가열시간(T2)을 카운트다운하여 출력제어부(120)로 출력하게 되고 카운트다운한 값이 제로가 되기전까지 출력제어부(120)는 마그네트론(MGT)을 구동하여 자동조리를 수행하도록 한다.

다운카운터(110)에서 카운트다운한 값이 제로상태가 되면 출력제어부(120)에서는 마그네트론(MGT)의 구동을 정지토록 하여 음식물 조리를 수행하게 된다.

실제 조리실험을 예를들어 설명하면 다음과 같다.

감자 8온스짜리를 1개에서 4개를 가열실(20)에 넣고 자동조리 메뉴를 선택하게 되면, 감자가 조리되기 시작하면서 시간이 경과함에 따라 가스와 습도에 의한 냄새가 발생하게 되면 가스센서(50)에서 그 냄새를 감지하여 변화율 감지부(60)로 출력하게 되면, 상기 변화율 감지부(60)는 입력되는 초기값(Ro)과 시간이 경과함에 따른 가변값(Rs)을 이용하여 냄새의 변화율(dG=Ro/Rs)을 구하게 되는데, 여기서,1차 가열시간(T1)을 제3도에서와 같이 감자 8온스짜리 1개에서 4개일 때 동일하게 112초로 하고, 그 1차가열시간(T1)이 112초 지점에서 제4도에서 보면 냄새의 변화율(dG)이 1.00≤dG≤1.02 사이에 존재하게 되면 가열계수(n)를 4로 하고, 1.02〈dG≤1.09 이면 3으로, 1.09〈dG≤1.2 이면 2로, 1.2〈dG〈1.5 이면 1로 된다.

그러면, 연산부(100)는 저장부(70)에 저장된 냄새의 변화율(dG)의 값에 따라서 가열계수(n)를 결정하고, 승산계수 저장부(90)로 부터 음식물의 종류에 따른 승산계수(K_t)를 곱하여 2차 가열시간(T2)을 구한다.

따라서 총 가열시간(T)은 1차가열시간(T1)에다 2차 가열시간(T2)을 더하게 되면 되는데, 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

T = T1 + T2

= T1 + (n ×K_t)

따라서, 감자 8온스짜리 하나일 경우 총 가열시간(T(1개))은

T(1개) = T1(112초) + n(1) ×K_t(240) = 352

그리고, 2개에서 4개까지의 총가열시간은 각각 다음과 같다.

T(2개) = T1(112초) + n(2) ×K_t(240) = 592

T(3개) = T1(112초) + n(3) ×K_t(240) = 832

T(4개) = T1(112초) + n(4) ×K_t(240) = 1072

따라서, 실제 계산에 의한 총가열시간(T)과 실제 실험에 의한 최적은 가열시간(T_d)과 비교하여 보면 그 차이는 극히 미미함을 알 수 있다.

제2도의 흐름도를 참조하여 음식물의 가열시간이 설정되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

음식물(10)을 가열실(20)에 넣은 후, 자동조리 메뉴를 선택하게 되면 최초시간 설정부(80)에 기설정된 예열시간인 1차가열시간(T1)동안 다운카운터(110)가 그 시간을 입력받아 카운트 다운을 행하고 이때 출력제어부(120)에서는 마그네트론(MGT)을 구동하여 발진된 마이크로웨이브를 상기 가열실(20)로 공급하게 됨에 따라 음식물(20)이 가열하기 시작한다.

이와 같이 음식물(10)의 가열이 시작되면, 음식물(10)에서 냄새가 발생하고, 그 발생된 냄새는 배기구(40)를 통해 배출된다.

상기 배기구(40) 근처에 위치된 가스센서(50)가 상기 배기구(40)를 통해 배출되는 냄새를 감지한 후 이를 전기적인 신호로 변환하여 변화율 감지부(60)로 출력하게 되면, 상기 변화율 감지부(60)는 상기 가스센서(50)에서 출력되는 초기값(Ro)과 시간이 경과함에 따른 가변값(Rs)을 이용하여 냄새의 변화율(dG=Ro/Rs)을 구하고, 카운트 다운한 1차가열시간(T1)이 제로가 되면 지금까지 구한 냄새의 변화율을 저장부(70)에 저장한다.

이때, 냄새의 변화율(dG) 그래프는 제5도에서와 같으며, 이는 가열초기에는 가스센서가 가스의 영향보다 공기흐름의 영향이 커지기 때문에 센서자체의 온도보다 찬 주위공기의 영향을 온도가 낮아져 감소하기 시작하다가 어느정도 요리가 진행되면 변화율값이 증가하기 시작하여 최종에는 포화상태에 이르게되어 요리가 된다.

상기 저장부(70)에 저장된 냄새의 변화율을 연산부(100)에서 읽어들여 그 변화율(dG)의 범위에 따른 가열계수(n)를 결정한 후 승산계수 저장부(90)로 부터 승산계수(K_t)를 읽어와 2차가열시간(T2)을 구한다. 즉 T2 = n × K_t와 같은 과정을 통해 구한다.

이렇게하여 2차가열시간(T2)이 환산되면 그 환산된 2차가열시간(T2)을 카운트다운하여 제로가 될때까지 마그네트론(MGT)을 구동하여 마이크로웨이브를 가열실(20)의 음식물(10)을 조리하다가 제로가 되면 조리를 종료하게 된다.

이상에서 상세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의한 전자레인지의 요리시간 제어방법은 1차가열시간에 의한 냄새의 변화율을 구하여 그 값을 근거로 2차가열시간을 산출함으로써, 음식물의 양이나 초기온도에 따른 별도의 조정없이도 광범위한 종류의 음식물을 최적을 조리할 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 자동조리 메뉴선택시 음식물의 종류에 따라 기설정된 1차가열시간 동안 음식물을 가열하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 설정된 1차가열시간을 카운트하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 1차가열시간동안 가열되는 음식물의 초기냄새값과 시간이 경과함에 따른 변하는 냄새의 변화율을 구하는 제3단계와, 상기 제2단계에서 1차가열시간이 경과하면 상기 제3단계에서 구한 냄새의 변화율을 저장하는 제4단계와, 제4단계에서 저장된 냄새의 변화율값에 따른 가열계수를 결정하고, 이 결정된 가열계수에 음식물의 종류에 따른 승산계수를 곱하여 2차가열시간을 구하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 구한 2차가열시간이 경과하면 자동조리를 종료하는 제6단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자레인지의 요리시간 제어방법.