KR100210088B1 - 전자레인지의 개선된 해동장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 개선된 해동장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 마이크로컴퓨터의 제어신호에 의해 회전동작하는 모터와 상기 모터의 회전동작을 직선운동으로 변환하여, 해동대상물에서 발산되는 적외선의 광량에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호를 발생시키도록 된 적외선 센서를 소정거리로 이동시키는 랙앤 피니언으로 구성된 적외선감지부에 의해 감지되는 적외선량의 변화에 따라 해동 대상물의 무게를 산출한 후 마이크로파발생부의 마이크로파에 대한 출력을 제어하는 마이크로컴퓨터로 구성되는 전자레인지의 개선된 해동장치 및, 상기 전자레인지의 개선된 해동장치에 있어서, 상기 적외선센서에서 변환되는 적외선감지신호의 전압레벨에 따라 해동대상물에 대한 무게를 산출하고, 상기모터를 회동시켜 상기 적외선센서를 소정거리로 이동시키며, 이동된 거리에서의 상기 적외선센서에서 변환되는 적외선감지신호의 전압레벨에 따라 해동대상물에 대한 무게보상율을 산출하는 한편, 상기 무게보상율에 의거하여 기산출된 상기 해동대상물의 무게를 보상하여, 보상된 해동대상물의 무게에 따라 상기 마이크로파발생부의 마이크로파에 대한 출력을 제어함으로써, 해동대상물을 해동하는 전자레인지의 개선된 해동방법을 제공하여, 해동대상물을 무게에 따라 보다 최적의 상태로 해동할 수 있다.

Description

전자레인지의 개선된 해동장치 및 방법

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해동대상물을 무게에 따라 최적의 상태로 해동하는 데에 적합한 전자레인지의 개선된 해동장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전자레인지는, 마이크로컴퓨터로부터의 제어신호에 따라 마이크로파발생부가 외부로부터 인가되는 상용교류전압을 소정레벨의 고전압(예를 들면, 4킬로볼트(KV))으로 변압하고, 변압된 고전압을 이용하여 마이크로파를 발생시키게 되는데, 이러한 마이크로파는 도파관을 통해 조리실내부에 도달하여 턴테이블모터에 의해 회전하는 턴테이블상의 음식물을 가열하게 된다.

한편, 상기 마이크로파는, 유전가열작용에 의하여 음식물을 그 내부로부터 가열하는 특성을 가지며, 이러한 특성에 의하여 냉동된 음식물을 손상없이 해동할 수 있다.

상기한 바와 같이 냉동된 음식물을 해동하도록 된 종래의 전자레인지의 해동장치는, 제1도에 개략적으로 도시된 바와 같이, 마이크로파발생부(10)와, 턴테이블(20), 턴테이블모터(30) 및, 적외선센서(40)로 구성된다.

여기서, 적외선센서(40)는 해동대상물의 표면에서 발산되는 적외선의 광량을 감지하여, 그에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호로 변환하고, 변환된 적외선감지신호를 도시생략된 마이크로컴퓨터에 인가한다.

상기 마이크로컴퓨터는 적외선센서(40)에서 변환된 적외선감지신호의 전압레벨에 따라 해동대상물의 무게를 감지하게 된다.

여기서, 상기 마이크로컴퓨터가 상기 적외선감지신호의 전압레벨에 의해 해동대상물의 무게를 감지할 수 있는 것은, 물체에서 발산되는 적외선의 광량이 물체의 온도뿐만 아니라 물체의 크기에 따라 서로 다르게 감지되는 현상을 이용한 것이다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 해동대상물에 대하여 소정의 기준온도(예를들면, -10。C)를 설정한 상태에서, 상기 마이크로컴퓨터가 적외선센서(40)에서 변환된 적외선감지신호의 전압레벨을 상기 기준온도에 해당되는 해동대상물의 무게별 적외선감지신호의 전압레벨에 대한 데이터와 비교하여, 해동대상물의 무게를 추정하는 것이었다.

한편, 종래의 적외선센서(40)는, 제1도에 도시된 바와 같이, 조리실(50)의 상부에 고정된 상태로 해동대상물에서 발산되는 적외선의 광량을 감지하였기 때문에, 일정 크기이상의 해동대상물(A)에 대하여는 그 표면에서 발산되는 적외선만을 수광하게 되나, 일정 크기이하의 해동대상을(B)에 대하여는 그 표면에서 발산되는 적외선뿐만 아니라 턴테이블(20)의 표면 또는 조리실(50)내의 공기에서 발산되는 적외선까지 수광하게 되었다.

이와 같이, 종래의 적외선센서(40)는 일정 크기이하의 해동대상물(B)에 대해서는 그 표면의 적외선량을 정확하게 감지하지 못하였기 때문에, 해동대상물의 무게를 감지할 때 오차가 발생되었다.

예를 들면, 제2도에 도시된 바와 같이, -10。C로 냉각된 약 700그램(g)의 해동대상물 및, -20。C로 냉각된 약 500그램(g)의 해동대상물에 대한 적외선감지신호의 전압이 1.3볼트(V)로 동일하며, 이를 통하여 종래의 적외선센서(40)가 감지하는 무게가 서로 다른 상기 두 해동대상물로부터의 적외선의 양이 상호 동일함을 알 수있다.

즉, 상기 마이크로컴퓨터는 상기 적외선감지신호의 전압이 1.3볼트(V)로 상호 동일하기 때문에, -10。C로 냉각된 약 700그램(g)의 해동대상물과 -20。C로 냉각된 약 500그램(g)의 해동대상물을 동일한 무게로 감지하는 착오를 일으키게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 종래예에 의한 전자레인지의 해동장치는 해동대상물의 무게를 정확하게 감지하지 못하였고, 이로 인하여 상기 마이크로컴퓨터가 마이크로파발생부(10)에서 발생되는 마이크로파의 출력을 해동대상물의 무게에 적합하게 제어하지 못하였기 때문에, 해동대상물이 최적의 상태로 해동되지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 단계적으로 변화되는 거리에서 적외선센서를 통해 감지되는 해동대상물의 적외선량의 변화에 따라 해동대상물의 무게를 산출하고, 산출된 해동대상물의 무게에 따라 마이크로파의 출력을 제어하여 해동을 수행하는 전자레인지의 개선된 해동장치 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자레인지의 개선된 해동장치는, 마이크로파에 의한 유전가열작용을 이용하여 조리실내의 해동대상물을 해동시키는 전자레인지의 해동장치에 있어서, 사용자의 조작에 따른 해동키신호를 발생하는 입력부와, 설정된 소정거리를 이동하면서 상기 해동대상물에서 발산되는 적외선을 감지하여, 감지된 적외선의 광량에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호를 발생하는 적외선감지부, 상기 적외선감지부에서 발생된 적외선감지신호에 따라 해동대상물의 무게를 판별하고, 판별된 해동대상물의 무게에 따라 상기 마이크로파의 출력을 조절하기 위한 출력조절제어신호를 발생하는 마이크로컴퓨터 및, 상기 마이크로컴퓨터로부터 인가되는 출력조절제어신호에 따라 외부에서 입력되는 상용교류전원을 소정레벨의 고전압으로 변압하는 한편, 변압된 상기 고전압을 이용하여 마이크로파를 발생시키고 그 출력을 조절하는 마이크로파발생부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자레인지의 개선된 해동방법은, 해동대상물에서 발산되는 적외선의 광량을 그에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호로 변환하는 적외선센서와, 상기 적외선센서를 이동시키는 이동수단 및, 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생수단이 구비되는 전자레인지에 있어서, 소정의 키입력수단으로부터 해동을 지시하는 키신호가 입력되는지를 반복적으로 판단하는 스텐바이단계와, 상기 키 입력수단으로부터 해동을 지시하는 키신호가 입력되면, 상기 적외선센서가 설정된 소정거리에 따라 이동하면서 해동대상물로부터 발산되는 적외선의 광량에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호를 발생하도록 하고, 상기 적외선감지신호의 전압레벨에 따라 해동대상물의 무게를 판별하는 무게감지단계 및, 상기 무게감지단계에서 판별된 해동대상물의 무게에 따라 상기 마이크로파발생수단에서 발생되는 마이크로파의 출력을 제어하는 해동단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래예에 의한 전자레인지의 해동장치에 대한 개략도.

제2도는 적외선감지신호의 전압과 해동물의 온도 및 무게와의 상관관계를 도시한 그래프.

제3도은 본 발명에 의한 전자레인지의 해동장치에 대한 블록구성도.

제4도는 제3도에 도시된 적외선감지부의 분해 사시도.

제5도는 본 발명에 의한 전자레인지의 해동장치에 대한 개략도.

제6도는 제4도에 도시된 적외선센서의 초기 동작상태를 설명하기 위한 도면.

제7도는 제4도에 도시된 적외선센서의 초기 이후 동작상태를 설명하기 위한 도면.

제8도는 제4도에 도시된 적외선센서의 이동거리와 해동물의 무게변화에 따른 적외선감지신호의 전압레벨에 대한 변화를 설명하기 위한 도면.

제9도는 제3도에 도시된 마이크로컴퓨터의 개략적인 동작흐름도.

제10도는 제9도에 도시된 마이크로컴퓨터의 동작단계 중 해동물무게감지단계에 대한 상세한 동작흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 400 : 마이크로파발생부 20, 700 : 턴테이블

30, 500 : 턴테이블모터 40, 210 : 적외선센서

5, 60 : 조리실 100 : 입력부

200 : 적외선감지부 300 : 마이크로컴퓨터

220 : 택 230 : 피니언

240 : 모터 800 : 반사경

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 의한 전자레인지의 개선된 해동장치 및 방법에 관한 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

제3도는 본 발명에 의한 전자레인지의 해동장치에 대한 블록구성도로서, 동도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 전자레인지는 입력부(100)와, 적외선감지부(200), 마이크로컴퓨터(300)와, 마이크로파발생부(400) 및, 턴테이블모터(500)로 구성된다.

제3도에 있어서, 입력부(100)는 해동을 지시하는 전기적인 조작신호를 발생시키고, 적외선감지부(200)는 단계적으로 변화되는 거리에 따라 해동대상물로부터 발산되는 적외선을 감지하여, 감지된 적외선의 광량에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호로 변환한다.

그리고, 마이크로컴퓨터(300)는 입력부(100)로부터의 전기적인 조작신호 및 적외선감지부(200)에서 변환되는 적외선감지신호에 따라, 마이크로파의 출력을 조절하기 위한 출력조절제어신호를 마이크로파발생부(400)에 인가하고, 턴테이블모터(500)를 구동시키기 위한 구동제어신호를 턴테이블모터(500)에 인가한다.

또한, 마이크로파발생부(400)는 마이크로컴퓨터(300)로부터 인가되는 출력조절제어신호에 따라 외부에서 제공되는 상용교류전압을 소정레벨의 고전압으로 변압하고, 변압된 고전압에 의하여 마이크로파를 발생시킨다.

그리고, 턴테이블모터(500)는 마이크로컴퓨터(300)로부터 인가되는 구동제어신호에 따라 구동되어 도시생략된 턴테이블을 회전시키도록 되어 있다.

한편, 적외선감지부(200)는, 제4도에 도시된 바와 같이, 수광되는 적외선의 광량에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호를 발생시키는 적외선센서(210)와, 적외선센서 외측케이스의 상부에 고착되어 있는 랙(Rack)(220), 랙(227)에는 맞물려 있는 구조의 피니언(Pinion)(230) 및, 마이크로컴퓨터(300)로부터 인가되는 제어신호에 따라 동작하여 피니언(230)을 소정의 회전각으로 회동시키는 모터(240)로 구성된다.

이와 같이 구성된 적외선감지부(200)는 제5도에 도시된 바와 같이, 조리실(600)의 상부에 설치되는데, 해동대상물(A, B)에서 발산되는 적외선은 제6도에 도시된 바와 같이, 반사경(800)에 의해 소정각도로 회절되어 적외선센서(210)에 수광되도록 되어있다.

한편, 적외선센서(210)는 마이크로컴퓨터(300)로부터 인가되는 제어신호에 따라 동작되는 모터(240)의 회동에 의해 동작하는 피니언(230) 및 랙(220)에 의해 소정거리로 이동되며, 제7도를 참조하면 알 수 있듯이, 적외선센서(210)가 이동하는 소정거리(d)에 따라 적외선센서(210)에 수광되는 적외선의 입사각이 변화되는 것을 것을 알 수 있다.

적외선센서(210)가 이동되는 거리(d)에 따라 적외선센서(210)에 수광되는 적외선의 입사각이 변화됨으로써, 제8도를 참조하면 알 수 있듯이, 동일한 온도의 해동대상물을 기준으로 할 때, 적외선센서(210)가 변이되는 거리(d)에 따라 무게별로 적외선센서(210)에서 변환되는 적외선감지신호의 전압레벨이 변화되는 것을 알 수 있을 것이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작예를 제3도 내지 제10도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

초기상태에서, 마이크로컴퓨터(300)는 입력부(100)로부터 인가되는 전기적인 조작신호에 따라 해동에 대한 사용자의 지시가 있는 지를 반복적으로 판단한다(S10).

상기 단계(S10)의 판단결과에 의거하여, 해동에 대한 사용자의 지시가 있게되면, 마이크로컴퓨터(300)는 적외선센서(210)에서 감지되는 해동대상물의 적외선량에 따라 해동대상물의 무게를 감지한다(S520).

여기서, 상기 해동대상물의 무게를 감지하는 단계(S10)에 대한 상세한 동작과정은 하기와 같다.

마이크로컴퓨터(300)는 적외선센서(210)에서 변환되는 적외선감지신호의 초기 전압레벨(Vl)을 하기의 수학식 1에 대입하여 해동대상물의 무게를 산출한다(S1).

상기 수학식 1에서, Wl는 해동대상물에 대한 산출무게이고, α는 임의의 상수이다.

마이크로컴퓨터(300)는 적외선센서(210)를 소정거리(d)로 이동시키기 위한 제어신호를 발생시키고, 이를 적외선감지부(200)의 모터(240)에 인가한다(S22).

이에 따라, 적외선감지부(207)의 모터(240)는 소정의 회전각으로 피니언(230)을 회동시키게 되고, 피니언(230)의 회동에 의하여 이와 맞물려있는 랙(220)이 직선운동을 함으로써, 적외선센서(210)가 소정거리(d)로 이동된다.

이로서, 제7도에 도시된 바와 칼이, 적외선센서(210)가 변이되는 이동거리(d)에 따라 해동대상물로부터 발산된 후, 반사경(800)에 의해 회절되어 적외선센서(210)로 수광되는 적외선의 입사각이 변화된다.

상기한 바와 같이, 적외선센서(210)로 수광되는 적외선의 입사각이 변화되면, 이로 인하여 적외선센서(210)의 시야각이 변화되기 때문에, 적외선센서(210)가 감지하는 대상물에 대한 적외선감지범위가 변동된다.

즉, 적외선센서(210)가 이동하기 전에는 해동대상물의 표면에서 발산되는 적외선의 광량만을 수광하게 되나, 적외선센서(210)가 소정거리(d)로 이동한 후에는 넓어진 시야각에 의하여 해동대상물의 표면에서 방사되는 적외선 뿐만 아니라, 턴테이블(700)의 표면 또는 조리실(600)내의 공기로부터 발산되는 적외선까지 수광하게 되는 것이다.

상기한 바와 같이, 적외선센서가(210)가 소정거리(d)로 이동하여 감지하는, 턴테이블(700)의 표면 또는 조리실(600)내의 공기는 대체로 냉동상태의 해동대상물에 비하여 온도가 높게 되고, 이에 따라, 적외선센서(210)에 수광되는 적외선의 광량은 적외선센서가 이동되기 전의 광량에 비하여 많게 된다.

따라서, 적외선센서가(210)가 소정거리(d)로 이동한 후 수광되는 적외선의 광량에 상응하는 적외선감지신호의 전압레벨(V2)은, 적외선센서가(210)가 이동하기전의 적외선감지신호가 갖는 전압레벨(71)에 비하여 높게 된다.

다음 단계로, 마이크로컴퓨터(300)는 적외선센서가(210)가 이동하기 전의 적외선감지신호가 갖는 전압레벨(Vl) 및, 적외선센서가(210)가 소정거리(d)로 이동한 후 수광되는 적외선의 광량에 상응하는 적외선감지신호의 전압레벨(V2)을 하기의 수학식 2에 대입하여, 해동대상물에 대한 무게보상율을 산출한다(S23).

마이크로컴퓨터(300)는 상기 단계(523)에서 산출된 무게보상율을 하기의 수학식 3에 대입하여, 상기 단계(S21)에서 산출된 해동대상물의 무게(Wl)를 보상한다(S24).

상기 수학식 3에서 W2는 해동대상물의 보상된 무게이고, β는 임의의 상수이다.

이후, 마이크로컴퓨터(300)는 턴테이블모터(500)를 구동시키기 위한 구동제어신호를 턴테이블모터(500)에 인가하는 한편, 상기 단계(S24)에서 보상된 해동대상물의 무게(W2)에 따라 마이크로파를 조절하기 위한 출력조절제어신호를 마이크로파발생부(400)에 인가하여, 마이크로파의 출력을 제어한다(S30).

따라서, 마이크로컴퓨터(300)로부터의 구동제어신호에 따라 턴테이블모터(500)가 구동되고, 이와 연동되는 턴테이블(700)이 회동되어 상부에 놓인 해동대상물이 회전되는 한편, 마이크로컴퓨터(300)로부터의 출력조절제어신호에 따라 마이크로파발생부(400)로부터의 마이크로파의 출력레벨이 조절됨으로써, 해동대상물이 최적의 상태로 해동된다.

따라서 본 발명을 이용하면, 적외선센서를 이용하여 해동대상물에서 발산되는 적외선의 광량을 다양한 거리에서 감지하고, 감지되는 적외선량의 변화를 통해 그 정확한 무게를 산출한 후, 산출된 무게에 따라 해동대상물을 해동시키므로, 해동대상물을 무게에 따라 보다 최적의 상태로 해동할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 마이크로파에 의한 유전가열작용을 이용하여 조리실내의 해동대상물을 해동시키는 전자레인지의 해동장치에 있어서, 사용자의 조작에 따른 해동키신호를 발생하는 입력부와, 설정된 소정거리를 이동하면서 상기 해동대상물에서 발산되는 적외선을 감지하여, 감지된 적외선의 광량에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호를 발생하는 적외선감지부, 상기 적외선감지부에서 발생된 적외선감지신호에 따라 해동대상물의 무게를 판별하고, 판별된 해동대상물의 무게에 따라 상기 마이크로파의 출력을 조절하기 위한 출력조절제어신호를 발생하는 마이크로컴퓨터 및, 상기 마이크로컴퓨터로부터 인가되는 출력조절제어신호에 따라 외부에서 입력되는 상용교류전원을 소정레벨의 고전압으로 변압하는 한편, 변압된 상기 고전압을 이용하여 마이크로파를 발생시키고 그 출력을 조절하는 마이크로파발생부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 개선된 해동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 적외선지부는, 상기 마이크로컴퓨터로부터 인가되는 제어신호에 따라, 그에 상응하는 회전각으로 회동되는 모터와, 상기 모터에 연동되어 회동되는 피니언, 상기 피니언에 맞물려 상기 피니언의 회전동작을 직선운동으로 전환하는 랙 및, 일측케이스에 상기 랙이 고착되어, 상기 모터의 구동에 따라 소정거리로 이동되는 한편, 해동대상물에서 발산되는 적외선을 감지하고, 감지된 적외선의 광량에 상응하는 전압레벨의 전기적인 감지신호를 발생시키는 적외선센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 개선된 해동장치.
3. 해동대상물에서 발산되는 적외선의 광량을 그에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호로 변환하는 적외선센서와, 상기 적외선센서를 이동시키는 이동수단 및, 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생수단이 구비되는 전자레인지에 있어서, 소정의 키입력수단으로부터 해동을 지시하는 키신호가 입력되는지를 반복적으로 판단하는 스텐바이단계; 상기 키 입력수단으로부터 해동을 지시하는 키신호가 입력되면, 상기 적외선센서가 설정된 소정거리에 따라 이동하면서 해동대상물로부터 발산되는 적외선의 광량에 상응하는 전압레벨의 적외선감지신호를 발생하도록 하고, 상기 적외선감지신호의 전압레벨에 따라 해동대상물의 무게를 판별하는 무게감지단계;

   상기 무게감지단계에서 판별된 해동대상물의 무게에 따라 상기 마이크로파발생수단에서 발생되는 마이크로파의 출력을 제어하는 해동단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자레인지의 개선된 해동방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 무게감지 단계는, 상기 적외선센서에서 변환되는 적외선감지신호의 전압레벨에 따라 해동대상물의 무게를 산출하는 제1 무게감지 단계; 상기 이동수단을 제어하여, 상기 적외선센서를 소정거리로 이동시킨 다음, 이동된 위치의 상기 적외선센서로부터 발생되는 적외선감지신호의 전압레벨 밋, 상기 무게감지1 단계에서 상기 적외선센서로부터 발생되는 적외선감지신호의 전압레벨에 의하여 해동대상물에 대한 무게보상율을 산출하는 제2 무게감지 단계; 상기 무게감지 2단계에서 산출된 해동대상물에 대한 무게보상율에 의거하여, 상기 무게감지1 단계에서 산출된 해동물의 무게를 보상하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자레인지의 개선된 해동방법.