KR100189262B1 - 전자렌지 및 조리제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자렌지 및 조리제어방법에 관한 것으로, 음식물의 부하량에 따라 슬릿을 통해 누설되는 마이크로파를 감지하는 감지수단으로부터 음식물의 회전상태를 감지하여 음식물이 걸림상태에 있을 경우 상기 음식물의 회전을 전환시켜서 음식물의 걸림상태를 제거하여 균일하게 조리할 수 있도록 시도하고, 상기 음식물의 부분회전이 가능하면 조리중단없이 부분회전을 반복하여 불균일조리를 최소화하고, 상기 음식물의 걸림상태가 해결되지 않으면 부저를 울리고 자동으로 조리를 정지하여 불균일조리를 방지하고, 경보이후 조리코스를 취소시키지 않은 상태에서 걸림상태를 사용자가 도어를 열어 해결하여 재시작하면 조리도중 걸림상태가 생긴 이후부터 조리를 계속할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

전자렌지 및 조리제어방법

본 발명은 전자렌지 및 조리제어방법에 관한 것으로, 감지수단으로부터 출력된 신호상태를 분석하여 조리실내에 있는 음식물의 걸림상태를 판별함으로써 음식물을 균일하게 조리하기 위한 전자렌지 및 조리제어방법에 관한 것이다.

도 1 에 도시한 바와같이, 종래 전자렌지는 외부의 교류전원으로부터 공급되는 전원에 의해 구동되는 동기모터와, 상기 동기모터가 구동함에 따라 음식물을 골고루 조리하도록 회전하는 회전테이블과, 상기 외부의 교류전원으로부터 공급받은 전원을 인가받아 마그네트론을 구동시키는 마그네트론 구동수단과, 상기 마그네트론 구동수단으로부터 공급되는 전압에 의해 구동되어 마이크로파를 발생시키는 마그네트론이 있었다.

외부의 교류전원으로부터 공급되는 전원이 인가되면 회전테이블을 회전시키기 위한 동기모터가 구동된다. 상기 동기모터의 구동에 의해 음식물을 골고루 요리하기 위한 회전테이블이 회전한다. 동시에 상기 외부의 교류전원으로부터 공급되는 전원을 마그네트론 구동하는 마그네트론 구동수단에 인가한다. 상기 마그네트론 구동수단은 마이크로파를 발생시키는 마그네트론에 전압을 공급한다. 상기 마그네트론으로부터 발생된 마이크로파는 회전테이블위에서 회전하는 음식물을 조리한다.

종래의 전자렌지는 이상상태가 발생한 경우 도어의 창을 통해 이상상태를 확인하였고, 음식물이 조리실내에서 걸려 있는 상태를 조치하지 않으면 조리종료시까지 불균일한 가열조건에서 동작하는 문제점이 있었다. 상기 걸림상태를 감지하기 위한 방법으로 별도의 광센서를 이용하거나 용기의 크기, 형상을 감지하는 센서를 이용하거나 놓는 위치에 따라 감지하는 센서를 이용하는 감지방법을 사용하여 감지방법이 복잡한 문제점이 있었다. 또한 감지방법이 복잡하여 가격이 상승하는 문제점이 있었다. 또한 감지방법이 복잡하여 균일한 조리를 실패할 확률이 크다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서 본 발명에 목적은 음식물의 회전상태를 감지하여 음식물을 균일하게 조리할 수 있는 전자렌지 및 조리제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자렌지는 회전테이블 위의 음식물이 정상적으로 회전할 경우 마그네트론으로부터 발생된 마이크로파에 의해 정상적인 크기의 파형을 감지하고, 회전테이블 위의 음식물이 비정상적으로 회전할 경우 마그네트론으로부터 발생된 마이크로파에 의해 비정상적인 크기의 파형을 감지하는 감지수단과, 상기 감지수단으로부터 출력된 신호를 입력받아 상기 회전테이블 위의 음식물이 정상적로 회전하지 않을 경우 회전방향을 전환하도록 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자렌지의 조리제어방법은 마이크로파를 발생시키는 마그네트론을 구동함과 동시에 음식물이 올려져 있는 회전테이블을 회전시켜 음식물을 조리하는 조리단계와, 상기 조리단계에서 음식물로부터 반사되어 슬릿을 통과한 마이크로파의 파형을 분석함으로써 음식물이 조리실의 벽에 걸렸는가를 판별하는 제 1 음식물걸림 판별단계와, 상기 제 1 음식물 걸림판별단계에서 음식물이 조리실의 벽에 걸렸다고 판별하였을 경우에 음식물의 걸림을 해제하도록 회전테이블의 방향을 전환하는 회전테이블 방향전환단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 전자렌지의 개략적인 구성을 나타낸 단면도,

도 2 는 본 발명의 일실시예에 의한 전자렌지의 개략적인 구성을 나타낸 단면도,

도 3 은 본 발명의 일실시예에 의한 전자렌지의 제어회로블럭도,

도 4A 및 도 4B 는 본 발명의 일실시예에 의한 전자렌지의 조리제어방법을 나타낸 플로우챠트,

도 5 는 본 발명의 일실시예에 의한 전자렌지의 조리제어방법에 있어서, 신호처리회로로부터 제어수단으로 출력된 신호전압파형도,

* 도면의주요부분에대한설명 *

101 : 전원공급수단 103 : 제어수단

105 : 모터 107 : 회전테이블

109 : 키입력수단 111 : 마그네트론 구동수단

113 : 마그네트론 115 : 감지수단

116 : 슬릿 117 : 신호처리수단

119 : 주파수-전압 변환회로 121 : 증폭기

123 : 메모리 125 : 음향발생수단

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 와 도 3 에 도시한 바와같이, 외부의 교류전원으로부터 공급되는 전원을 각 회로에 필요한 전압으로 변화하여 각 회로에 공급하도록 전원공급수단(101)은 제어수단(103)과 각 회로에 접속되어 있다. 상기 전체동작을 제어하는 제어수단(103)은 마이크로컴퓨터이다.

상기 전원공급수단(101)으로부터 출력된 전압을 공급받아 구동하고 제어신호에 의해 교번으로 회전을 전환하여 구동할 수 있도록 동기모터(105)는 상기 제어수단(103)에 접속되어 있다. 상기 동기모터(105)가 회전함에 따라 음식물을 골고루 요리하도록 회전하는 회전테이블(107)이 조리실내의 하단에 설치되어 있다.

사용자가 키를 눌러 원하는 조리코스를 입력하도록 키입력수단(109)은 상기 제어수단(103)에 접속되어 있다.

상기 외부의 교류전원으로부터 전원을 공급받아 마이크로파를 발생하는 마그네트론(113)이 조리실내에 연결되어 있다. 상기 마그네트론(113)으로부터 발생된 마이크로파의 누설량을 감지하도록 감지수단(115)은 조리실내의 슬릿(116)에 연결되어 있다.

상기 감지수단(115)으로부터 감지된 마이크로파의 누설량을 전압으로 변환시키는 신호처리수단(117)은 주파수를 전압으로 변화시키는 주파수-전압 변환회로(119)와 상기 변환된 전압을 증폭시키는 증폭기(121)로 이루어져 있다.

상기 신호처리수단(117)으로부터 출력되는 신호전압에 따라 마그네트론(113)을 제어하도록 마그네트론 구동수단(111)은 상기 제어수단(103)에 접속되어 있다.

이하 상기와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 전자렌지 및 조리제어방법과 연관하여 본 발명의 일실시예에 의한 전자렌지 및 조리제어방법을 상세히 설명한다.

도 4 에 있어서, S는 단계(STEP)이다.

본 발명의 일실시예에 있어서, '주기성이 있다' 의 의미는 회전테이블(107)의 회전시 조리실내의 슬릿(116)을 통해 외부로 누설되는 마이크로파의 진폭의 변화가 제어수단(103)에 설정된 주기마다 일정한 파형으로 반복해서 나타나는 것을 의미한다. 본 발명의 일실시예에 있어서, '주기성이 없다' 의 의미는 회전테이블(107)의 회전시 조리실내의 슬릿(116)을 통해 외부로 누설되는 마이크로파의 진폭의 변화가 제어수단(103)에 설정된 주기마다 일정한 파형으로 반복해서 나타나지 않는 것을 의미한다. 초기상태에서 동기모터(105)는 우회전한다. 회전테이블(107)의 1 회전주기는 6 초라고 가정한다.

단계 S1 에서 사용자가 외부의 교류전원으로부터 공급되는 전원을 제어수단(103)에 인가한다. 상기 제어수단(103)에 전원을 인가한 상태에서 사용자가 키입력수단(109)을 이용하여 상기 제어수단(103)에 조리코스를 입력한다. 상기 선택된 조리코스를 실행하기 위해 동작버튼을 누른다. 그러면 조리코스가 시작된다.

단계 S2 에서 상기 동작버튼의 작동에 의해 동기모터(105)를 구동시키는 제어신호를 상기 제어수단(103)으로부터 출력한다. 상기 제어신호에 의해 회전테이블(107)을 회전시키는 동기모터(105)를 구동한다. 상기 동기모터(105)의 구동에 의해 음식물을 골고루 조리하도록 회전테이블(107)이 회전한다. 상기 초기조건으로부터 회전테이블(107)은 우회전한다.

단계 S3 에서 상기 외부의 교류전원으로부터 공급되는 전원을 인가한 상태에서 사용자가 입력한 조리코스를 실행하기 위해 동작버튼을 누르면 상기 제어수단(103)으로부터 마그네트론(113)을 구동시키는 마그네트론 구동수단(111)에 제어신호를 출력한다. 상기 제어신호에 의해 마그네트론 구동수단(111)은 마이크로파를 발생시키는 마그네트론(113)을 구동시킨다. 상기 마그네트론(113)으로부터 발생한 마이크로파는 회전하는 음식물을 조리한다.

단계 S4 에서 상기 회전하는 음식물은 부하량이 다르므로 조리실내에 있는 슬릿(116)을 통해 누설되는 마이크로파의 누설량이 변화한다. 상기 조리실내의 슬릿(116)을 통해 누설되는 마이크로파를 감지수단(115)에서 감지한다. 상기 감지수단(115)에서 감지한 마이크로파의 누설량을 주파수를 전압으로 변화시키는 신호처리수단(117)에 입력한다.

상기 신호처리수단(117)에 입력한 마이크로파의 누설량은 주파수-전압 변환회로(119)를 거쳐 신호전압으로 변환된다. 상기 주파수-전압 변환회로(119)로부터 출력된 신호전압은 미세한 신호전압이므로 증폭시키기 위해 증폭기(121)에 입력한다. 상기 증폭기(121)로부터 증폭된 신호전압을 제어수단(103)에 입력한다.

상기 제어수단(103)은 증폭된 신호전압을 동기모터(105)가 우회전하는 10초동안 초단위로 샘플링한다. 상기 우회전 시간은 도 5 에서와 같이 시간 T0 부터 시간 T 10 까지이다.

이 경우 도 5 의 시간(T4~T5)에서와 같이 상기 제어수단(103)에 미리 설정된 전위레벨(Vth)보다 상기 증폭기(121)로부터 상기 제어수단(103)에 입력된 신호전압의 레벨(V1)이 클 경우에는 상기 제어수단(103)은 상기 신호전압에 대해 펄스가 발생한 것으로 처리한다.

한편, 도 5 의 시간(T0~T1)에서와 같이 상기 제어수단(103)에 미리 설정된 전위레벨(Vth)보다 상기 증폭기(121)로부터 상기 제어수단(103)에 입력된 신호전압의 레벨(V3)이 작을 경우에는 상기 제어수단(103)은 상기 증폭기(121)로부터 입력된 상기 신호전압에 대해 펄스가 발생하지 않은 것으로 처리한다.

다음에 상기 제어수단(103)은 상기 초단위로 샘플링한 신호전압을 기초로 상기 마이크로파의 진폭의 변화에 주기성이 있는가를 판별한다.

예를들어 마이크로파의 파형이 도 5 의 '가' 와 같이 큰 폭으로 움직일 경우에는 상기 샘플링한 신호전압에 의해 단위초시간동안 발생한 펄스의 개수가 상기 제어수단(103)에 미리 설정한 제 1 설정개수보다 많게 된다. 따라서 상기 제어수단(103)이 상기 마이크로파의 진폭의 변화에 주기성이 있다고 판별하였을 경우에는(YES일 경우에는) 단계 S5 로 진행한다. 상기 제 1 설정개수는 예를들면 100개이다. 상기 단위초시간은 1초이다.

다음에 단계 S5 에서 상기 제어수단(103)은 동기모터(105)를 계속 우회전시켜 조리를 진행한다.

단계 S6 에서 제어수단(103)으로부터 동기모터(105)로 정지신호가 인가됨과 동시에 상기 제어수단(103)으로부터 마그네트론 구동수단(111)으로 정지신호가 출력된다.동시에 상기 제어수단(103)으로부터 음향발생수단(125)으로 음향신호가 출력된다.

그러면 상기 동기모터(105)가 정지함으로써 상기 회전테이블(107)이 정지한다.

동시에 상기 마그네트론 구동수단(111)으로부터 상기 마그네트론(113)에 전압이 인가되지 않아 상기 마그네트론(113)의 동작이 정지한다. 그러면 상기 마그네트론(113)으로부터 마이크로파가 발생하지 않는다.

동시에 상기 음향발생수단(125)에서는 사용자에게 조리가 끝났다는 것을 알리는 음향이 발생된다. 그러면 회전테이블(107)위의 음식물이 조리된다.

한편, 단계 S4 에서 상기 마이크로파의 진폭의 변화에 주기성이 없다고 판별하였을 경우에는(NO일 경우에는) 단계 S7 로 진행한다.

단계 S7 에서 상기 제어수단(103)은 동기모터(105)가 우회전하고 있는 상태에서 음식물이 걸려 있는 상태를 제거하기 위해 최초 우회전 이후 시간 T10 에 이르러 상기 제어수단(103)으로부터 동기모터(105)를 회전 방향을 전환시키는 제어신호를 출력한다. 상기 제어신호로부터 동기모터(105)는 좌회전한다.

단계 S8 에서는 상기 제어수단(103)은 동기모터(105)가 좌회전하는 10초동안 초단위로 신호전압을 샘플링한다. 상기 좌회전 시간은 시간 T10 부터 시간 T 20 까지이다.

다음에 단계 S9 에서 상기 제어수단(103)은 상기 회전테이블(107)의 회전에 있어서, 주기성이 있는가를 판별한다. 예를들어, 파형이 도 5 의 '가' 와 같이 큰 폭으로 움직일 경우에는 상기 샘플링한 신호전압에 의해 단위초시간동안 발생한 펄스의 개수가 상기 제어수단(103)에 미리 설정한 제 1 설정개수보다 많게 된다. 따라서 상기 제어수단(103)이 상기 마이크로파의 진폭의 변화에 주기성이 있다고 판별하였을 경우에는(YES일 경우에는) 상기 단계 S5 로 진행하여 정상적으로 조리한다.

한편, 단계 S9 에서 상기 제어수단(103)으로부터 마이크로파의 진폭의 변화에 주기성이 없다고 판별하였을 경우에는(NO일 경우에는) 단계 S10 으로 진행한다.

단계 S10 에서는 음식물이 걸려 있는 상태를 제거하기 위해 상기 동기모터(105)의 회전방향을 3회정도 전환시킨다.

단계 S11 에서 동기모터(105)의 회전방향전환이 3회정도 이루어져 음식물의 걸림상태가 제거되어 마이크로파의 변화에 주기성이 있는가를 판별한다. 이 판별 결과, 주기성이 있다고 판별하였을 경우(YES일 경우에는) 단계 S5 로 진행한다.

한편, 단계 S11 에서 신호전압에 주기성이 없다고 판별하였을 경우에는(NO일 경우에는) 단계 S12 로 진행한다.

단계 S12 에서는, 상기 단계 S8 에서 상기 샘플링한 신호전압에 의해 단위초시간동안 발생한 펄스의 개수가 상기 제어수단(103)에 미리 설정된 제 2 설정개수보다 많은가를 판별한다. 제 2 설정개수는 예를들면 30개이다.상기 샘플링한 신호전압에 의해 단위초시간동안 발생한 펄스의 개수가 상기 제어수단(103)에 미리 설정된 제 2 설정개수보다 많아서 상기 회전테이블(107)이 부분적으로 회전이 가능하다고 판별하였을 경우에는(YES일 경우에는) 단계 S13 으로 진행한다.

단계 S13 에서 상기 제어수단(103)은 시간의 경과에 따라 상기 신호처리수단(117)으로부터 입력된 펄스를 분석하여 상기 회전테이블(107)의 회전 가능 영역을 산출한다.

다음에 단계 S14 에서는 상기 제어수단(103)으로부터 상기 동기모터(105)로 제어신호가 출력된다. 그러면 상기 동기모터(105)가 좌우 교번적으로 회전된다. 따라서 상기 회전테이블(107)은 상기 단계 S13 에서 산출된 회전 가능 영역내에서 교번회전된다. 그러면 상기 회전테이블(107)위의 음식물이 조리된다.

이와같이 상기 회전테이블(107)이 부분적으로 회전되면 불균일 조리를 최대한 방지할 수 있고 조리의 중단을 방지할 수 있다.

한편, 단계 S12 에서 회전테이블(107)이 전혀 움직이지 않은 경우에는 도 5 의 '나' 의 점선으로 도시된 바와같이 마이크로파의 신호전압의 파형의 변화가 거의 없게 된다. 그러면 상기 샘플링한 신호전압에 의해 단위초시간동안 발생한 펄스의 개수가 상기 제어수단(103)에 미리 설정된 제 2 설정개수보다 적게 된다.

따라서, 상기 단계 S12 에서 상기 샘플링한 신호전압에 의해 단위초시간동안 발생한 펄스의 개수가 상기 제어수단(103)에 미리 설정된 제 2 설정개수보다 적어서 상기 회전테이블(107)이 부분적으로 회전이 가능하지 않다고 상기 제어수단(103)이 판별하였을 경우에는(NO일 경우에는) 단계 S15 로 진행한다.

단계 S15 에서 상기 제어수단(103)으로부터 음향발생수단(125)으로부터 경보음을 알리는 제어신호를 출력한다. 다음에 상기 음향발생수단(125)에서 상기 회전테이블(107)이 회전할 수 없는 교착상태에 있다는 것을 알리는 경고음을 발생한다. 동시에 상기 제어수단(103)으로부터 출력된 제어신호에 의해 동기모터(105)와 마그네트론(113)의 구동을 정지시킨다.

다음에 단계 S16 에서 상기 제어수단(103)은 현재의 조리진행상태를 기억한다. 다음에 상기 제어수단(103)은 사용자가 걸림상태를 제거하는 것을 기다린다.

상술한 바와같이 본 발명에 따른 전자렌지의 조리장치 및 그 제어방법에 의하면, 음식물의 부하량에 따라 슬릿을 통해 누설되는 마이크로파를 감지하는 감지수단으로부터 음식물의 회전상태를 감지하여 음식물이 걸림상태에 있을 경우 상기 음식물의 회전을 전환 시켜서 음식물 걸림상태를 제거하여 균일하게 조리할 수 있도록 시도하고, 상기 음식물의 부분적회전이 가능하면 조리중단없이 부분회전을 반복하려 불균일조리를 최소화하고, 상기 음식물의 걸림상태가 해결되지 않으면 부저를 울리고 자동으로 조리를 정지하여 불균일조리를 방지하고, 경보이후 조리기능을 취소시키지 않은 상태에서 걸림상태를 사용자가 도어를 열어 해결하여 재시작하면 조리도중 걸림상태가 생긴 이후부터 조리를 계속할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (4)

1. 회전테이블 위의 음식물이 정상적으로 회전할 경우 마그네트론으로부터 발생된 마이크로파에 의해 정상적인 크기의 파형을 감지하고, 회전테이블 위의 음식물이 비정상적으로 회전할 경우 마그네트론으로부터 발생된 마이크로파에 의해 비정상적인 크기의 파형을 감지하는 감지수단과,

   상기 감지수단으로부터 출력된 신호를 입력받아 상기 회전테이블 위의 음식물이 정상적로 회전하지 않을 경우 회전방향을 전환하도록 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자렌지.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 음식물이 정상적으로 회전하는가를 감지하는 감지수단은 음식물로부터 반사된 마이크로파를 통과시키는 슬릿과, 상기 슬릿을 통과한 마이크로파를 받아서 상기 마이크로파의 크기에 대응하는 전압을 상기 제어수단에 출력하는 마이크로파 감지센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자렌지.
3. 마이크로파를 발생시키는 마그네트론을 구동함과 동시에 음식물이 올려져 있는 회전테이블을 회전시켜 음식물을 조리하는 조리단계와,

   상기 조리단계에서 음식물로부터 반사되어 슬릿을 통과한 마이크로파의 파형을 분석함으로써 음식물이 조리실의 벽에 걸렸는가를 판별하는 제 1 음식물걸림 판별단계와,

   상기 제 1 음식물 걸림판별단계에서 음식물이 조리실의 벽에 걸렸다고 판별하였을 경우에 음식물의 걸림을 해제하도록 회전테이블의 방향을 전환하는 회전테이블 방향전환단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자렌지의 조리제어방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 회전테이블 방향전환단계 다음에는 제어수단에 설정된 제 1 설정시간동안 상기 제어수단에 설정된 제 2 설정시간 간격으로 상기 조리실로부터 누설되는 마이크로파의 최소치와 최대치를 검출저장하는 파특성값 검출저장단계와,

   상기 파특성값 검출저장단계에서 검출한 마이크로파의 최소치와 최대치를 분석함으로써 회전테이블의 걸림이 해제되였는가를 판별하는 회전테이블 걸림해제단계와,

   상기 회전테이블 걸림해제단계에서 상기 회전테이블의 걸림이 해제되지 않았다고 판별하였을 경우 상기 파특성값 검출저장단계에서 저장한 마이크로파의 최소치와 최대치를 분석하여 마이크로파의 최소치와 최대치 사이의 변위가 상기 제어수단에 설정된 설정변위 이상이가를 판별함으로써 회전테이블이 부분적으로 회전이 가능한가를 판별하는 부분회전가능 판별단계와,

   상기 부분회전가능 판별단계에서 회전테이블이 부분적으로 회전이 가능하다고 판별하였을 경우 상기 파특성값 검출저장단계에서 저장한 마이크로파의 최소치와 최대치를 기초로 회전테이블의 회전가능영역을 산출하여 상기 회전가능영역에서 상기 회전테이블을 반복해서 교번하여 회전을 전환시킴으로써 음식물을 조리하는 제 2 조리단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자렌지의 조리제어방법.

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