KR100218961B1 - 소량 조리물의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 제어방법 - Google Patents

소량 조리물의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소량 조리물의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 제어방법에 관한 것으로, 상기 전자렌지는 조리물 무게를 감지하는 무게감지부를 구비한다. 만약, 감지된 조리물 무게가 기준 무게 이상일 경우, 선택된 조리종류 및/또는 감지된 조리물 무게를 기준으로 하여 조리시간이 수동 또는 자동으로 설정된다. 상기 감지된 조리물 무게가 상기 기준 무게 이하이면 최대 조리 시간이 자동으로 설정된다. 여기서, 상기 조리물 무게가 상기 기준 무게 이하이면 그 양에 상관없이 상기 최대 조리 시간이 동일하게 설정된다. 조리시간은 최대 시간 주기를 초과하지 않기 때문에, 조리물이 과다 조리되지 않도록 한다.

Description

소량 조리물의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 제어방법
본 발명은 전자렌지의 조리 운전 제어 방법에 관한 것이다.
이하, 종래의 기술에 대하여 설명하기로 한다..
먼저, 일본 공개 특허 소62-087066 (1987년 4월 10일 출원) 은 제어부가 조리실내의 트레이 위에 음식물이 없을 때 에러를 표시하는 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 .제어부에서 트레이 무게를 미리 저장하여 이 트레이가 무게감지부 위에서 작동 할 때, 저장된 트레이의 무게 이상으로 감지된 무게는 조리물 무게를 나타내도록 한다. 또한, 상기 회전 트레이가 무게 감지부 위에서 적절히 동작하지 않을 때 마이컴은 에러를 표시한다.
미합중국 특허 4,615,405 및 일본국 공개 특허 96-320123 은 전자렌지의 트레이 위에 놓인 조리물 무게를 감지하는 무게 센서를 구비한 전자 렌지를 기술한다. 상기 미합중국 특허에서는 조리 시간 주기가 감지된 음식 무게의 함수로 계산된다.
일본 공개 특허 90-83891 (1990년 5월 30일 출원) 은 회전판, 상기 회전판 위에 위치하는 회전 트레이, 그리고 상기 회전 트레이를 설정 높이까지 승강시키는 트레이 승강장치를 구비하는 전자 렌지를 개시하고 있다. 여기에서 상기 트레이 승강장치를 구동하면 상기 트레이가 회전판과 분리되어 승강하게 된다. 이후에 상기 회전판이 회전하면서 마그네트론으로부터 방사되는 마이크로파가 상기 회전접시 아래부분에서도 균일하게 전달될 수 있다.
도 5는 종래의 전자렌지의 정단면도를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 전자렌지의 구성은, 금속제 캐비넷(10), 조리실(11), 상기 조리실(11)로 고주파를 방사하는 마그네트론(미도시)과; 상기 마그네트론에 고전압을 공급하는 고압 트랜스(13)와; 상기 조리실(11)의 상부에 설치되어 방사열 및 대류열을 이용하여 상기 조리실내의 조리물을 조리하는 전기저항히터(17)와; 상기 조리실(11)내의 하측에 제공되어 수직축에 대하여 승강되고 회전되도록 상하로 승강운동하는 조리물 트레이(12)를 구비한다.
또한, 도어(미도시)는 상기 조리실(11)의 정면에 설치되어 조리실을 개폐한다.
상기 요소들을 냉각시키는 냉각팬은 상기 전기저항히터(14)의 후면에 설치된다.
단자부는 상기 히터(17) 끝단에 형성되어 전원이 히터(17)에 공급되도록 한다. 상기 히터는 수직상태 및 수평상태 사이에서 회전한다. 이러한 경우에, 상기 히터의 위치는 사용자에 의해 변화될 수 있고, 상기 히터 상태에 따라 다양한 조리 운전이 가능하게 된다.
상기 전자 렌지는 또한 상단부는 상기 트레이(12)의 하부에 결합되고 하단부는 상기 조리실(11)의 하측외부까지 연장되어 있는 축(31)과; 상기 축(31)의 하부에 설치되어 상기 축을 승강시키는 승강 유도 부재(34); 상기 승강 유도 부재(34)를 좌우 왕복시키는 승강모터(33)와; 기어(32a)를 이용하여 상기 축(31)을 회전시키는 모터(32)와; 상기 승강유도부재(34)의 하부에 설치되어, 상기 트레이(12)에 수납된 조리물의 중량을 감지하는 무게 감지부(35)로 이루어져 있다.
상기 구성에 의한 종래의 전자렌지의 작용은 다음과 같다.
일반적으로, 약 2,450 MHz 의 마이크로파가 식품에 가해질 경우에, 금속제 케비냇내의 식품은 자체의 분자운동에 의해 발열한다. 전자 렌지는 고기류나 다른 음식물의 신속한 조리를 위해 전자파를 이용한 가열방식을 이용한다.
상기 전자 렌지에서 약 2,450 MHz의 마이크로파가 마그네트론에서 발진되어 상기 캐비넷 내로 유도되면, 상기 식품을 구성하고 있는 분자는 양전자와 음전자로 대전된다. 이 때, 상기 마이크로파에 의한 전계의 양전자 측에서는 분자의 한쪽이 음전자로 대전되고, 전계의 음전자 측에서는 분자의 다른 한쪽이 양전자로 대전된다. 그런데, 상기 전계의 극성은 고주파의 마이크로파에 의해 1초에 24억 5천만회 변화하기 때문에, 상기 식품 분자가 서로 심하게 충돌함으로써 마찰열이 생기게 되어 상기 식품이 가열된다.
상기 무게 감지부(45)가 음식이 트레이 위에 위치하였는지 결정한다고 가정하면, 상기 전자 렌지는 상기 트레이가 회전하거나 상하로 움직이는 동안 마이크로파 에너지나 열을 이용하여 음식물을 조리할 수 있다.
상기 트레이는 시작 운전과 동시에 설정 높이까지 승강된다. 상기 트레이(12)의 승강이 완료되면, 트레이(12)는 회전하고, 트레이(12) 위의 음식은 마그네트론으로부터 발생된 마이크로파 에너지에 의해 조리된다.
한편, 사용자가 원하는 조리종류를 선택하고 키입력부(미도시)를 동작시키면, 마그네트론과 히터는 선택된 조리 종류와 조리시간에 따라 제어된다. 사용자가 데우기 및 해동 등과 같은 조리종류를 선택하면 마그네트론이 구동되고, 사용자가 그릴모드, 바베큐모드 혹은 피자 굽기 모드를 선택하면 히터가 구동된다. 또한 상기 마그네트론 과 히터를 동시에 사용하는 조리도 이루어질 수 있다.
종래의 전자 렌지에서는, 특히 사용자가 소량의 조리물을 조리하는 경우에 설정된 조리시간보다 짧은 시간 내에 조리가 완료되어, 조리물을 너무 익히게 되거나 태우게 되어 조리불량이 발생하는 문제점이 있었다. 또한 이러한 경우에, 불필요하게 긴시간동안 마그네트론 및 히터가 구동되어 에너지를 낭비하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 조리 수행시 조리물 무게를 감지하여 기준 무게값 이하인 경우에는 마그네트론 및 히터의 구동을 최대 허용 시간동안 구동시킬 수 있는 전자렌지의 구동 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
도1은 본 발명에 따른 전자렌지의 구동 제어방법의 플로우챠트이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 전자렌지의 수직단면도이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자렌지의 제어회로 구성도이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 전자렌지의 구동 제어 방법의 플로우챠트이다.
도5는 종래의 기술에 따른 전자 렌지 내부의 수직단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 조리실 12 : 트레이
16 : 마그네트론 20 : 히터
41 : 승강모터 42 : 회전모터
43 : 축 44 : 승강유도부재
45 : 무게 감지부 14 : 전장품실
130 : 표시부 13 : 고전압 발생기
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자렌지의 구동 제어 방법은,조리물의 무게를 감지하는 단계; 상기 감지된 조리물 무게를 기준 무게와 비교하는 단계; 및 상기 조리물의 무게가 상기 기준 무게보다 이하일 경우에 최대 조리 시간을 설정하는 단계로 이루어진다. 여기서, 상기 최대 조리 시간은 상기 조리물 무게가 상기 기준 무게이하일 경우에 한해서는 그 양에 상관없이 동일하게 설정된다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자렌지의 구성은, 조리실(11)과; 전장품실(14)내에 형성되어 조리실로 고주파를 방사하는 마그네트론(16)과; 상기 마그네트론(16)에 고전압을 공급하는 고전압 발생기(13)를 구비하여 이루어진다. 전지 저항 히터(20)는 상기 조리실(11)의 상부에 설치되어 방사열과 대류열을 이용하여 조리실(11)내의 음식물을 조리한다. 음식 트레이(12)는 상기 조리실(11)의 하측바닥에 가까이 설치되고, 수직 축에 대하여 회전 및 승강되도록 설계된다.
상기 전자 렌지는 또한 상단부가 상기 트레이(12)의 하부에 결합되고 하단부가 상기 조리실(11)의 하측외부까지 연장되어 있는 축(31을 구비한다. 모터(42)는 회전력을 회전기어(42a)에 전달하는데, 이 회전기어(42a)는 상기 축(43)과 트레이(12)를 회전시키기 위하여 기어(42b)와 맞물리게 결합된다. 상기 축(43)은 스프라인(Spline)에 의해 상기 기어(42b)에 결합되어 축이 기어(42b)에 대해 수직 운동하도록 한다. 모터(41)에 의해 작동되는 승강 부재(44)는 상기 축(43)의 하부에 위치하여 상기 축(43) 및 상기 트레이(12)가 수직 운동하도록 한다.
상기 승강 부재(44)는 바람직하게는 미합중국 특허 출원 번호 08/664,665 (1996년 6월 17일 출원)에 해당하며, 참고로 이하에 설명한다.
종래의 무게 감지부(45)는 트레이가 최저 위치에 있을 때 즉, 상기 축(43)이 무게측정장치 위에 존재할 때, 트레이(12)와 그 위에 놓인 음식의 무게를 측정한다. 상기 무게 측정 장치(45)에 의해 감지된 무게에서 트레이와 축의 무게를 감산하여 음식물 무게를 알 수 있도록 한다. 어떠한 무게감지장치(45)라도 이에 사용될 수 있으며, 이는 상기한 미합중국 특허 출원 번호 4,615,405와 일본 공개 공보 96-320123 과 같은 장치에서도 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 전자렌지의 제어회로에 대해서 상세하게 설명한다.
도 3 에 도시한 바와 같이, 전자렌지의 주제어회로는, 조리시작에서 조리완료까지의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(100); 상기 제어부(100)에 적정한 전압 및 전류를 공급하는 입력전원부(110); 원하는 조리종류와 조리시간을 입력하는데 사용되는 수동조작 키작동부(120)로 이루어진다. 표시부(130)는 운전중에 다양한 메시지와 조리상태를 표시하고, 히터 구동부(15)는 전자렌지의 히터(20)를 제어한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전자렌지의 구동 제어 방법의 구성은, 마그네트론으로부터의 고주파 그리고/또는 전기 히터로부터의 열을 이용하여 조리실내의 음식물을 조리하는 전자 렌지에 있어서, 조리실내 트레이 위에 조리물을 넣고, 원하는 조리종류를 결정하는 단계(S10); 조리 시작 신호가 상기 전자렌지의 구동 개시를 위해 입력되었는지 판단하는 단계(S12);상기 조리물 무게(WFOOD)를 감지하는 단계(S14); 상기 조리물 무게 (WFOOD)를 설정된 최소 무게(WWIN)와 비교하는 단계(S16); 상기 조리물 무게(WFOOD)가 상기 최소 무게(WWIN) 보다 작으면 상기 마그네트론을 구동하기 위한 최대 허용 시간(TMAX)을 설정하며(S18), 상기 최대 허용 시간(TMAX)은 상기 조리물의 실제 무게와 상관없이 동일하게 설정되도록 하는 단계(S18); 상기 마그네트론을 구동시키는 단계(S20); 상기 마그네트론이 상기 단계(S20)동안 구동되면서 구동되는 시간을 카운트하는 단계; 카운트된 시간이 상기 최대허용시간(TMAX)을 초과하는지 판단하고, 카운트된 시간이 상기 최대허용시간(TMAX)을 초과하지 않으면 상기 마그네트론 구동 단계(S20)로 되돌아가는 단계(S22); 상기 조리물 무게 비교 단계(S14)에서 상기 조리물 무게(WFOOD)가 상기 최소 무게(WMIN) 이상이면 상기 마그네트론을 구동하는 조리시간을 설정하고, 상기 설정된 조리시간은 선택된 조리종류 및/또는 조리시간의 함수인 단계(S26); 상기 마그네트론을 구동하는 단계(S28); 상기 카운트된 시간이 단계(S26)에서 설정된 조리시간을 초과하는지 판단하고, 상기 카운트된 시간이 상기 설정된 조리시간을 초과하지 않으면 상기 마그네트론 구동 단계(S28)로 되돌아가는 단계(S30); 및 상기 마그네트론 구동시간이 단계(S18)에서의 최대 허용 시간(TMAX) 또는 단계(S26)의 조리시간에 도달하면 상기 마그네트론의 구동을 중지하는 단계로 이루어진다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 전자렌지의 구동제어방법은 도 4를 참조로 하여 자세하게 설명한다.
마그네트론의 마이크로파 및/또는 전기 히터의 열을 이용하여 조리실의 조리물을 조리하는 전자 렌지에 있어서, 사용자는 조리물을 트레이(12)위에 올려놓고 원하는 조리종류를 선택한다 (단계 S10).
제어부는 조리 시작 신호 명령이 입력되었는지 판단한 후(단계 S12), 조리물의 무게(WFOOD)를 감지한다(단계 S14).
예를 들어, 조리 시작 명령이 마이크로파를 이용하는 조리종류를 선택한 후 입력되면 상기 회전모터(42)가 구동하여, 상기 트레이(12)와 연결된 상기 축(43)을 회전시키기 때문에, 상기 트레이(12)도 회전한다.
이 때, 상기 승강모터(41)는 구동하지 않으므로, 상기 축(43)은 최저 높이에서 회전한다.
따라서, 회전 축(43)은 트레이(12), 축(43) 및 조리물의 무게에 의한 힘으로 무게 감지부(45)를 누르게 된다. 상기 트레이(12)에 조리물이 놓여 있지 않을 때 출력되는 이미 알고 있는 출력 파형을 조리물이 놓여 있을 때의 출력 파형과 비교하여, 상기 조리물 무게(WFOOD)를 구한다.
상기 전자 렌지가 상기 조리물 무게(WFOOD)를 설정된 최소 무게(WMIN)와 비교하여(S16), 상기 무게(WFOOD)가 상기 최소 무게(WMIN)보다 작을 경우에 상기 마그네트론을 구동시키는 최대 허용 시간 (TMAX)을 설정한다. 상기 최대허용시간(TMAX)은 음식물 무게가 상기 최소 무게(WMIN) 이하일 때는 그 양에 상관없이 동일하게 설정된다.
예를 들어, 상기 최소 무게(WMIN)가 음식이 놓여진 용기의 무게를 포함하여 300 그램으로 설정되었다고 가정하자.
조리물의 과열조리와 전력낭비를 방지하기 위하여, 조리물 무게가 300 그램 이하일 경우에, 예를 들어 250 그램일 때, 상기 조리물 무게 감지 단계(S16)에서 최대 허용 시간(TMAX)이 설정되는데, 이 때 상기 최대 허용 시간(TMAX)은 동일하게 설정될 것이다.
마그네트론이 구동되고 제어부가 마그네트론의 구동시간을 카운트한다. 상기 제어부는 카운트된 시간이 상기 최대 허용시간(TMAX)을 초과하는지 판단하고, 초과되지 않았으면 상기 마그네트론 구동 단계(S20)로 되돌아간다(단계 S22).
상기 마그네트론 구동시간이 최대 허용 시간(TMAX)에 도달하면, 전자 렌지는 마그네트론을 구동시키지 않는다(S24). 만약 사용자가 수동으로 최대 허용 시간(TMAX)보다 짧은 조리시간을 선택하면, 조리는 수동으로 설정된 시간까지만 될 것이다. 만약 상기 수동으로 설정된 시간이 상기 최대 허용 시간(TMAX)보다 길다면 조리는 상기 최대 허용 시간(TMAX)까지만 될 것이다.
전자 렌지는 상기 조리물 무게 비교 단계(S14)에서 상기 조리물 무게(WFOOD)가 상기 최소 무게(WMIN)보다 작을 경우에, 마그네트론 구동을 위한 조리시간을 결정한다(S26). 즉, 상기 조리물 무게(WFOOD)는 상기 최소 무게(WMIN)를 초과할 경우에만, 조리 시간이 조리종류에 따라 미리 제어부에 저장된 프로그램에 의해 계산되고, 또는 자동 조리 경우에는 감지된 조리물 무게에 따라 계산된다.
다른 방법으로는, 사용자가 수동선택으로 조리시간을 결정할 수 있다.
그 후, 전자 렌지는 마그네트론이 구동되는 시간을 카운트하고(S28), 감지된 시간이 상기 설정된 조리 시간을 초과하는지 판단하여, 초과하지 않았으면 마그네트론 구동 단계(S28)로 되돌아간다(S30).
마지막으로, 마그네트론 구동시간이 상기 조리시간에 도달하면, 전자 렌지는 마그네트론을 더 이상 구동시키지 않는다(S24).
조리 운전을 하는 동안에 상기 트레이(12)는 승강부재(44)에 의해 승강운동한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 조리물의 양이 최소 무게값 이하인 경우 미리 사용자가 설정한 조리 시간에 관계없이 마그네트론과 히터를 최대 허용 시간이 초과되지 않도록 구동한다. 따라서, 본 발명은 소량의 음식의 과다조리를 방지하고, 또한 불필요하게 긴 시간동안 마그네트론이나 히터가 구동되는 것을 방지하여 소비전력을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 조리실내에서 조리물을 조리하는 전자 렌지에 있어서,
    가) 조리물의 무게를 감지하는 단계;
    나) 상기 감지된 조리물 무게를 기준 무게와 비교하는 단계; 및
    다) 상기 조리물의 무게가 상기 기준 무게보다 작을 경우에 최대 조리 시간을 설정하며 상기 최대 조리 시간은 상기 조리물 무게가 상기 기준 무게이하일 경우에는 그 양에 상관없이 동일하게 설정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소량 음식의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 조리시간 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조리물 무게가 상기 기준 무게 이하일 때 조리시간을 수동으로 입력하는 단계: 및
    상기 (다)단계에서 설정된 상기 최대 조리 시간에 도달하면 조리 운전을 종료하며, 상기 최대 조리 시간은 상기 조리물 무게가 상기 기준무게 이하일 때 그 양에 상관없이 동일하게 설정되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소량 음식의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 조리시간 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    조리 종류를 선택하는 단계;
    상기 조리물 무게가 상기 기준무게 이하일 경우 자동으로 조리시간을 설정하며 상기 조리시간은 상기 선택된 조리 종류와 조리물 무게 중 어느 하나를 함수로 하여 결정되는 단계; 및
    상기 조리시간동안 상기 조리물을 조리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소량 음식의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 조리시간 제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    조리시간을 수동으로 입력하고, 상기 조리물 무게가 상기 기준 무게 이상일 경우에는 상기 수동으로 입력된 조리시간동안 상기 조리물을 조리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소량 음식의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 조리시간 제어방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (가)단계는 상기 조리물과 조리물 지지장치의 전체 합산 무게를 대표하는 제 1 무게치를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소량 음식의 과다조리를 방지하는 전자렌지의 조리시간 제어방법.
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