KR100191506B1 - 고주파 가열장치의 무부하 검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐비티내의 중량(中量)이상의 부하와 무부하 또는 소량부하를 구분지어 정확하게 검출하여 고주파 발생수단의 동작을 제어함으로써, 고주파 가열장치가 무부하 상태에서 동작하는 것을 방지하여 제품의 수명을 연장시키고 안정성을 도모하기 위한 고주파 가열장치의 무부하 검출방법에 관한 것이다. 본 발명은 캐비티 일면에 누설되는 고주파를 고주파 검출수단으로 검출하여 상기 검출된 신호에 의해 부하량을 판단하여 고주파 발생수단을 제어하는 고주파 가열장치의 무부하 판단방법에 있어서, 중량(中量)부하 이상과 무부하 또는 소량의 부하를 구분할 수 있는 소정의 고주파 초기기준치와, 무부하와 소량 부하를 구분할 수 있는 소정의 고주파 평군기준치를 취하고, 초기 고주파 발생수단의 초기 동작시 고주파 발생수단에서 출력되는 초기 검출신호를 읽어 그 검출신호로 고주파 초기치를 취하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 설정된 고주파 초기치와 고주파 초기기준치를 비교하여 중량(中量)부하 이상과 무부하 또는 소량의 부하를 구분하는 제2단계와, 상기 제2단계의 비교결과 무부하 또는 소량 부하로 판단되는 경우 다시 일정 시간후의 고주파 검출신호를 읽어 그 검출신호의 변화량으로 고주파 평균치를 취하여 상기 제1단계에서 설정된 소정의 고주파 평균기준치와 비교하여 무부하와 소량 부하를 구분하는 제3단계와, 상기 제3단계의 비교 결과 그 변화량이 소정의 평균기준치보다 작은 경우 무부하로 판단하여 조리를 종료하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

고주파 가열장치의 무부하 검출방법

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 고주파 가열장치의 개략적인 구성도.

제2도는 제1도에 적용된 고주파 검출수단의 상세 회로도.

제3도는 본 발명의 일 실시예에 의한 고주파 가열장치의 무부하 검출방법을 설명하는 플로우차트.

제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 무부하 검출방법을 설명하기 위한 캐비티 내의 부하량에 따른 제2도의 고주파 검출수단의 초기 출력 파형도.

제5도는 본 발명의 일실시예에 의한 무부하 검출방법을 설명하기 위한 고주파 발생수단의 동작 시간에 따른 제2도의 고주파 검출수단의 부하별 출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캐비티 2 : 고주파 발생수단

3 : 제어수단 5 : 고주파 검출수단

5A : 안테나

본 발명은 고주파 가열장치의 부하 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 고주파 가열장치는 턴테이블상에 재치되어 있는 조리하여야 할 음식물의 중량을 검출하고, 이 검출된 중량에 따라 고주파 발생수단에서 발생된 고주파를 특정시간동안 인가하여 조리하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 고주파 가열장치에서는 조리하여야 할 음식물의 중량만을 검출하여 고주파 발생수단에서 발생된 고주파를 특정시간동안 일정한 량의 고주파를 조리하여야 할 음식물에 인가하여 조리하도록 되어 있으므로, 조리하여야 할 음식물의 종류나 형상 또는 상태(냉장 또는 냉동상태)에 따라 고주파의 양이나 고주파를 인가하는 시간등이 달라져 음식물의 완전한 조리를 행할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 소량 부하와 무부하의 판별이 정확하게 이루어지게 하여 고주파 가열장치가 무부하 상태에서 동작하는 것을 방지함으로써, 제품의 수명을 연장하고 사용상의 안전성을 도모하기 위한 고주파 가열장치의 무부하 검출방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고주파 가열장치의 무부하 검출방법은 캐비티 일면에 누설되는 고주파를 고주파 검출수단으로 검출하여 상기 검출된 신호에 의해 부하량을 판단해서 고주파 발생수단을 제어하는 고주파 가열장치의 무부하 검출방법에 있어서, 중량(中量)부하 이상과 무부하 또는 소량의 부하를 구분할 수 있는 소정의 고주파 초기기준치와 무부하와 소량 부하를 구분할 수 있는 소정의 고주파 평균기준치를 취하고, 고주파 발생수단의 초기 동작시 고주파 발생수단에서 출력되는 초기 검출신호를 읽어 그 검출신호로 고주파 초기치를 취하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 설정된 고주파 초기치와 고주파 초기기준치를 비교하여 중량(中量)부하 이상과 무부하 또는 소량의 부하를 구분하는 제2단계와, 상기 제2단계의 비교결과 무부하 또는 소량 부하로 판단되는 경우 다시 일정 시간후의 고주파 검출신호를 읽어 그 검출신호의 변화량으로 고주파 평균치를 취하여 상기 제1단계에서 설정된 소정의 고주파 평균기준치와 비교하여 무부하와 소량 부하를 구분하는 제3단계와, 상기 제3단계의 비교 결과 그 변화량이 소정의 평균기준치보다 작은 경우 무부하로 판단하여 조리를 종료하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 고주파 가열장치의 무부하 검출방법의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 고주파 가열장치의 개략적인 구성도이고, 제2도는 제1도에 적용된 고주파 검출수단의 상세 회로도이고, 제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 고주파가열장치의 무부하 검출방법을 설명하는 플로우차트이고, 제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 무부하 검출방법을 설명하기 위한 캐비티내의 부하량에 따른 제2도의 고주파 검출수단의 초기 출력 파형도이고, 제5도는 본 발명의 일실시예에 의한 무부하 검출방법을 설명하기 위한 고주파발생수단의 동작시간에 따른 제2도의 고주파 검출수단의 부하별 출력파형도이다.

제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 고주파 가열장치는 고주파를 발생시키는 고주파 발생수단(2)과, 상기 고주파 발생수단(2)에서 발생된 고주파를 도시하지 않은 스터러에 의해 캐비티(1)내로 불어 넣으면, 음식물에 흡수되고난 후의 잔류 고주파를 검출하는 고주파 검출수단(5)을 캐비티(1)의 일측면에 구비하고 있으며, 키입력수단(도면에는 도시되지 않음)의 제어신호 및 상기 고주파 검출수단(5)에서 검출된 신호를 받아 고주파 발생수단(2)의 동작을 제어하는 제어수단(3)으로 구성하고 있다.

설명되지 않은 부호 4는 턴테이블을 구동하는 모터이다.

상기와 같은 구성에서 고주파 발생수단(2)을 동작시켜서 발생된 고주파를 도시하지 않은 스터러에 의해 캐비티(1) 내부로 불어 넣으면, 이때 캐비티(1)에 인입된 고주파는 대부분 음식물(F)에 흡수되어 가열 및 조리하고, 일부는 캐비티(1) 벽면에 반사되어 정재파를 형성한다. 즉, 음식물의 양이 많으면 흡수되는 고주파 에너지가 많은 반면에 캐비티(1)벽면으로 반사되는 고주파 에너지는 작아진다. 따라서 상기 고주파 검출수단(5)은 상기 고주파 발생수단(2)이 위치하는 반대쪽의 캐비티 일면에 사각홀을 형성하고 상기 홀을 통하여 캐비티(1) 외부로 누설되는 고주파를 제2도와 같이 PCB 패턴으로 설계된 안테나(5A)와 검파 다이오드(D1) 및 다수의 저항(R1~ R3)과 캐패시터(C1~C3)로 구성되는 고주파 센서에 의하여 고주파를 소정 레벨의 전압으로 검출하여 제어수단(3)으로 출력할 수 있게 되며, 제어수단(3)에서는 상기 고주파 검출수단(5)의 출력전압을 이용하여 캐비티 내의 음식물의 유,무 및 그 부하량을 판단하고 그 판단 결과에 따라 자동 해동이나 자동 조리동작을 실시할 수 있다.

이와 같이 구성된 고주파 가열장치에 있어서 제3도를 참조하여 무부하 검출방법을 다음에 설명한다.

먼저, 고주파 가열장치에 의해 음식물이 조리를 시작하면, 스텝S10에서 고주파 발생수단(2)에 의해 고주파가 발생되어 도시하지 않은 스터러의 구동에 따라 고주파가 도파관을 통해 캐비티(1)내로 안내되어 대부분의 고주파는 조리할 음식물(F)에 흡수되어 가열 및 조리를 행하고, 나머지 일부의 고주파는 캐비티(1)벽면에 반사되어 정재파를 형성한다.

다음에, 스텝S11로 나아가서 중량부하 이상과 무부하 또는 소량의 부하를 구분할 수 있도록 고주파 초기 기준치(Vr)를 설정함과 동시에 무부하와 소량부하를 구분할 수 있는 소정의 고주파 평균기준치(△Vr)를 제어수단(3)에 의해 설정하고, 스텝S12로 나아가서 캐비티(1)내의 고주파를 고주파 검출수단(5)에 의해 검출된 고주파 검출신호를 읽어서(제4도 참조) 고주파 초기치(Vo)를 설정한다.

다음에, 스텝S13으로 나아가서, 스텝S12에서 설정된 고주파 초기치(Vo)가 상기 스텝S11에서 설정된 고주파초기 기준치(Vr)보다 큰지 여부를 판별한다. 상기 스텝S13의 판별결과, 고주파 초기치(Vo)가 고주파 초기 기존치(Vr)보다 클 경우(Yes일 경우), 스텝S14로 나아가서 일정시간(t1) 경과하였는지 여부를 판별한다.

상기 스텝S14의 판별결과, 일정시간(t1) 경과하였을 경우(Yes일 경우)에는 스텝S15로 나아가서 고주파 검출수단(5)에 의해 검출된 캐비티(1)내의 현재 검출된 고주파(Vl)을 읽어서 △V(여기에서, △V = Vo - V1)를 설정한다.

다음에, 스텝S16으로 나아가서 캐비티(1)내의 고주파 초기치(Vo)와 캐비티(1)내의 현재 검출된 고주파(V1)와의 차신호(△V)가 제어수단(3)에 미리 설정되어 있는 고주파 평균기준치(△Vr)보다 큰지 여부를 판별한다.

상기 스텝S16에서의 판별결과, △V가 △Vr보다 작은 경우(NO일 경우)에는 스텝S17로 나아가서 캐비티(1) 내가 무부하 상태라고 판단하고 음식물의 조리를 종료한다.

한편, 상기 스텝S13에서 스텝S12에서 설정된 고주파 초기치(Vo)가 스텝S11에서 설정된 고주파 초기 기준치(Vr)보다 크지 않을 경우(NO일 경우)에는 스텝S19로 나아가서 남은 조리시간이 없는지 여부, 즉 조리완료상태인지 여부를 판별하여, 남은 조리시간이 0(Zero)일 경우에는 음식물이 조리완료된 상태인 무부하상태이므로, 조리를 종료하고, 남은 조리시간이 있을 경우에는 남은 조리시간이 0이 될때까지 조리를 계속해서 행한다.

제4도는 본 발명의 무부하 검출방법을 설명하기 위한 캐비티(1) 내의 음식물 중량(重量)(단위는 g)에 따른 제2도의 고주파 검출수단의 초기 출력 파형도와 고주파 초기기준치(Vr)를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 제어수단(3)에서 설정되는 소정의 고주파 초기기준치(Vr)는 고주파 검출수단에서 출력되는 전압을 이용하여 무부하 또는 소량 부하인 경우와 중량(中量)이상인 경우를 구분할 수 있도록 소량 부하시의 출력값과 중량(中量) 부하시의 출력값의 경계값으로 설정함이 바람직하다.

제5도는 본 발명의 무부하 검출방법을 설명하기 위한 고주파 발생수단의 동작 시간에 따른 제2도의 고주파 검출수단의 부하별 출력 파형도로서, 일반적으로 음식물은 고주파에 의하여 가열되면서 온도에 의한 유전율이 변화되어 흡수되는 에너지량이 달라지므로 고주파 검출수단에 의하여 검출되는 고주파 량도 달라지게 되는 상태를 도시하고 있으며, 도면에서 무부하시의 출력 파형(a)은 시간에 관계없이 거의 일정함을 보이고 있으며, 100g 또는 200g의 부하시의 출력 파형(b)(c)은 시간의 변화에 따라 그 변화량(△V)이 있음을 나타내고 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 고주파 가열장치의 무부하 검출방법에 의하면 캐비티 내의 음식물의 량이 중량이상인 경우 혹은 소량인 경우 혹은 무부하인 경우를 단계적으로 구분하여 무부하 상태를 정확히 판별함으로써, 고주파 가열장치의 무부하 동작에 의한 제품의 수명 단축과 안전성 문제를 해결할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (1)

1. 캐비티 일면에 누설되는 고주파를 고주파 검출수단으로 검출하여 상기 검출된 신호에 의해 부하량을 판단하여 고주파 발생수단을 제어하는 고주파 가열장치의 무부하 판단방법에 있어서, 중량(中量)부하 이상과 무부하 또는 소량의 부하를 구분할 수 있는 소정의 고주파 초기기준치와 무부하와 소량 부하를 구분할 수 있는 소정의 고주파 평균기준치를 취하고, 초기 고주파 발생수단의 초기 동작시 고주파 발생수단에서 출력되는 초기 검출신호를 읽어 그 검출신호로 고주파 초기치를 취하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 설정된 고주파 초기치와 고주파 초기기준치를 비교하여 중량(中量)부하 이상과 무부하 또는 소량의 부하를 구분하는 제2단계와, 상기 제2단계의 비교결과 무부하 또는 소량 부하로 판단되는 경우 다시 일정 시간후의 고주파 검출신호를 읽어 그 검출신호의 변화량으로 고주파 평균치를 취하여 상기 제1단계에서 설정된 소정의 고주파 평균기준치와 비교하여 무부하와 소량 부하를 구분하는 제3단계와, 상기 제3단계의 비교 결과 그 변화량이 소정의 평균기준치보다 작은 경우 무부하로 판단하여 조리를 종료하는 제4단계로 이루어짐을 특징으로 하는 고주파 가열장치의 무부하 검출방법.