KR100239242B1 - 가열조리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열조리기에 관한 것으로서, 지정된 조리 메뉴에 따라서 가열실에 수용된 식품을 마그네트론으로부터의 마이크로파로 가열 조리하며, 상기 마그네트론으로부터 상기 가열실에 방사되는 마이크로파의 상기 식품에 의한 흡수도 및 반사도를 검출하여, 가열 조리 개시부터 소정시간 경과후에 해당 반사도와 흡수도의 차가 소정값 이상일때는 상기 식품은 냉동 상태에 있다고 판단하는 냉동 판별 수단; 상기 냉동 판별 수단에 의한 판별 결과 및 상기 식품의 종류, 중량, 식품에 랩이 씌워져 있는가에 따라서 조리기간을 결정하고, 상기 마그네트론을 해당 기간 구동 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

가열조리기

제1도 및 제2도는 본 발명의 제1실시예 구성을 나타내는 도면.

제3도는 상기 제1실시예 회로 구성을 나타내는 도면.

제4도는 상기 제1실시예에 있어서 온도 센서의 구성을 나타내는 도면.

제5도는 상기 습도 센서 출력 회로의 구성을 나타내는 도면.

제6도는 상기 출력 회로에 있어서 출력 특성을 나타내는 도면.

제7도는 상기 제1실시예에 있어서 냉동 판별부의 구성을 나타내는 도면.

제8도는 상기 냉동 판별부에 의한 출력 특성을 나타내는 도면.

제9도는 상기 제1실시예에 있어서 제어 회로에 기억되어 있는 데이터 테이블을 나타내는 도면.

제10도는 상기 제1실시예의 처리 플로우챠트를 나타내는 도면.

제11도는 상기 제1실시예에 대한 변형예에 있어서 제어 회로에 기억되어 있는 데이터 테이블을 나타내는 도면.

제12도는 상기 변형예의 처리 플로우챠트를 나타내는 도면.

제13도는 본 발명의 제2실시예의 처리 플로우챠트를 나타내는 도면.

제14도는 본 발명의 제3실시예의 구성을 나타내는 도면.

제15도는 본 발명의 제3실시예의 구성을 나타내는 도면.

제16도는 상기 제3실시예의 회로 구성을 나타내는 도면.

제17도는 상기 제3실시예의 처리 플로우챠트를 나타내는 도면.

제18도는 습도센서의 바람직한 제1 장치 구성을 나타내는 도면.

제19도는 상기 제1장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.

제20도는 상기 제1장치에 있어서 습도 센서의 구성을 나타내는 도면.

제21도는 상기 제1장치에 있어서 센서 제어 회로를 나타내는 회로도.

제22도는 상기 제1장치에 있어서 환경 온도에 의한 습도 센서 출력 특성을 나타내는 도면.

제23도는 상기 제1장치에 있어서 환경 온도 25℃일때의 센서 출력 특성을 나타내는 도면.

제24도는 상기 제1장치에 있어서 환경 온도 5℃일 때의 센서 출력 특성을 나타내는 도면.

제25도는 상기 제1장치에 있어서, 환경 온도 5℃일 때 제1서미스터와 제2서미스터의 설치 방향 각도를 변하게 했을 때의 센서 출력 특성을 나타내는 도면.

제26도는 본 발명의 제2장치에 적용되는 습도 센서의 구성을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 61 : 식품 2, 62 : 가열실

3, 63 : 텐터이블 4, 64 : 마그네트론

5, 17, 65, 77 : 팬 6, 7, 8, 13, 66, 67, 68, 73 : 개구

9,69 : 배기실 10, 70 : 배기로

11 : 습도센서 12, 72 : 랩

14, 74 : 문 1001 : 제1서미스터

15, 75 : 기계실 1002 : 제2서미스터

16, 76 : 제어 회로 1003 : 제3서미스터

18 : 중량 센서 1005 : 개방 용기

19, 79 : 조작부 1006 : 밀폐 용기

20, 80 : 상용 전원 1013 : 식품

21, 27 : 서미스터 1014 : 배기도관

23 : 기준 센서부 25 : 관통 구멍

29 : 피검 센서부 31 : 센서 케이스

33, 81 : 조리 메뉴 스위치 35, 82 : 스타트 스위치

39 : 직류 전원 40, 41 : 저항

42 : 증폭기 51 : 냉동 판별부

53 : 도파관(導派管) 55 : 방향성 결합기

57 : 진행파 전력 검출부 59 : 반사파 전력 검출부

83 : 랩 스위치 84 : 중량 입력키

85 : 냉동 스위치

본 발명은 가열조리기에 관한 것으로, 구체적으로 젠자렌지등의 가열 조리기에 관한 것이다.

종래의 전자렌지에 의한 조리에 있어서는 랩이 씌워진 상태의 피조리식품을 조리하는 경우가 자주 있다. 예를 들면 랩을 씌워서 냉장고에 보관해 둔 식은밥을 데우는 것등은 그 전형적인 예이다.

그러나, 피조리식품에 랩을 씌우져 있는가에 따라, 당연한 결과로 조리 결과에 있어서 차이가 생긴다. 종래 이 점에 대해서 다루고 있는 명세서는 랩이 씌워져있는 경우의 조리에 관한 시간 등의 설정에 대한 보정 방법에 대해서 지시를 하고있는 것에 지나지 않는다. 이 때문에, 랩이 씌워져 있음에도 불구하고 아무런 보정을 하지 않고, 랩이 씌워져 있지않은 경우와 같은 조리를 실시했을 때는 완성된 것이 희망하고 있던 상태와 다르게 될 우려가 있다. 또한 랩의 유무를 주의해서 보정 조작을 하면서 조리를 실시하는 것은 번거롭다.

따라서, 종래부터 랩의 유무에 관계없이 항상 일정한 완성품이 되도록 조리 제어의 출현이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 본원의 목적은 피조리식품에 랩이 씌워져 있는지의 여부에 관계없이 항상 일정한 조리 결과를 확실하게 얻을 수 있도록 한 가열조리기를 제공하는 것이다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거해서 설명한다.

제1도 내지 제10도는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도면이다. 우선 제1도, 제2도를 이용하여 가열조리기의 구성을 설명한다. 이들 도면에 있어서, 도면부호 "2"는 식품(1)을 가열 조리하기 위한 조리실을 구성하는 가열실이며, 가열실(2) 바닥면 내부에는 식품(1)을 얹어 회전하는 턴테이블(3)이 구비되며, 가열실(2)의 바닥면의 외부 하측에는 턴테이블(3)을 회전시키기 위한 샤프트를 통하여, 식품(1) 및 용기의 중량을 검출하기 위한 중량 검출 수단으로서의 중량 센서(18)가 배치되어 있다. 식품(1)은 가열실(2)에 인접한 마그네트론(4)으로부터의 마이크로파에 의해 데워지며 수증기 등의 가스를 발생한다. 가열실(2)에 개구(7)를 통하여 인접하는 공간에는 이 가스를 배기하기 위한 팬(5)이 설치되어 있으며, 팬(5)이 동작하면 가열조리기의 측면의 개구(6)로 공기가 빨아들여져 개구(7)를 통과하여 가열실(2)내로 유입된다. 따라서 식품(1)에서 발생한 가스와 혼합되어 가열실(2)의 개구(8)를 통과하며, 가열실(2)에 인접한 개구(8)를 통하여 통기가 가능한 배기실(9)내의 배기로(10)에 유입된다. 배기로(10)내에는 수증기를 검출하기위한 습도 센서(11)가 설치되어 있으며, 가열실(2)로부터 배기로(10)에 유입된 공기의 일부분은 이 습도 센서(11)가 설치되어 있으며, 가열실(2)로부터 배기로(10)에 유입된 공기의 일부분은 이 습도 센서(11)에 접촉하는 구조로 되어있다. 배기로(10)에 유입된 공기는 가열조리기 뒷면에 설치된 개구(13)로부터 가열조리기 바깥으로 배기된다. 가열실(2)의 앞면에는 식품(1)을 출납하기 위해서 회전 가능한 문(14)이 설치되어 있다. 가열실(2)에 인접한 기계실(15)에는 마그네트론(4)등을 제어하는 제어 수단으로서의 제어 회로(16)가 설치되어 있다. 도면부호“17”은 마그네트론(4)을 냉각하기 위한 팬이다. 또한, 가열조리기 앞면에는 사용자가 조리 장치를 조작하기위한 조작부(19)가 설치되어 있다.

제3도는 본 실시예의 회로 구성 블록을 나타내는 도면이다. 제어 회로(16)는 상용 전원(20)에 의해서 구동되는 것으로, 습도 센서(11), 중량 센서(18), 조작부(19) 및 냉동 판별부(51)로부터의 신호 입력을 받아 마그네트론(4) 및 팬(5, 17)을 구동 제어하는 기능을 가지는 것이다. 또한, 조작부(19)는 조리 메뉴 스위치(33) 및 스타트 스위치(35)를 가지는 구성이다.

습도 센서(11)는 제4도에 나타낸 바와 같이, 건조한 공기 중에 밀봉된 서미스터(21)를 가지는 기준 센서부(23)와, 관통 구멍(25)이 설치된 그릇내에 배치된 서미스터(27)를 가지는 피검 센서부(29)가 센서 케이스(31)에 일체적으로 구성된 것이다. 그리고, 양 서미스터(21, 27)는 통전시킴에 의해 약 200℃ 정도의 고온이 되고, 기준 센서부(23)는 내장하는 서미스터(21)가 건조한 공기중에 밀봉되어 있기 때문에 외부 공기에 관련없이 일정한 방열을 실시하여 피검 센서부(29)는 외부 공기와의 공기의 유통이 유지되기 때문에 외부 공기에 포함되는 수분량(습도)에 따라서 내장하는 서미스터(27)에 의한 방열량이 변동하게 된다. 이들 서미스터(21, 27)는 제5도에 도시한 바와 같이 제어 회로(16)에 설치된 검출 회로에 접속되어 있다. 이 검출 회로는 서미스터(21, 27)를 발열시키는데 충분한 용량을 가지는 직류 전원(39), 저항(40, 41), 증폭기(42)를 가지는 구성이며, 서미스터(21, 27) 및 저항(40, 41)으로 브리지 회로를 구성하고, 서미스터(21, 27), 저항(40, 41)의 접속점이 증폭기(42)의 입력 단자에 접속되어 있다. 따라서, 증폭기(42)의 출력(단자 A)을 감시하는 것으로 가열실(2) 내의 절대 습도를 검지할 수 있다.

그리고, 식품(1)을 가열조리하면 소정 시간 경과후부터 식품(1)에서 수증기가 발생되지만 이 수증기의 발생 개시 시간은 식품(1)에 랩(12)이 씌워져 있는지의 여부에 따라서 다르다. 그로 미루어 본다면, 상술한 습도 센서(11)를 이용하여 가열실(2) 내의 습도 변화를 감시하여, 식품(1)에 랩이 씌워져 있는지의 여부를 판별할 수 있다. 제6도는, 식품(1)에 랩이 씌우져 있는 경우와 씌워져 있지 않은 경우에 있어서, 가열 조리 시간의 경과에 따른 증폭기(42)의 출력 전압 변화, 즉 가열실(2) 내 습도의 상승 변화를 나타낸 것이다. 상기 제6도를 통해 명백히 알 수 있는 바와 같이, 식품(1)이 냉동되어 있는지 아닌지에 관계없이 랩이 씌워져 있는 경우는 랩이 씌워져 있지 않은 경우에 비해서 습도 상승 변화의 개시가 느리다. 따라서, 본 실시예에서는 후술하는 제어 회로(16) 처리에 있어서, 식품(1)이 냉동되어 있는 경우와 냉동되어 있지 않은 경우를 개별적으로 각각 기준 판정 시간(T_0,T₁)을 설정하고, 습도의 상승 변화 개시 시간을 이 기준 판정 시간(T₀, T₁)과 비교하여 식품(1)에 랩(12)이 씌워져 있는지의 여부를 판별하도록 하고 있다. 또한 이 기준 판정 시간(T_0,T₁)은 식품(1)의 중량에 따라서 변화하는 값이며, 식품(1)의 중량이 무거워지면 이에 비례해서 길어지는 값이다. 구체적으로 예를 들면 식품(1)의 중량을 X, 표준 기준 판정 시간을 T_0A, T_1A로 하면

T₀= T_0Aㆍ x ㆍ y (1)

T₁= T_1Aㆍ x ㆍ y (2)

으로 산출되는 것이다. 또한 상기식에 있어서 y는 조리되는 식품 재료의 용기 중량을 보정하기 위한 중량계수이다. 여기서, 습도 센서(11) 및 제어 회로(16)는 랩핑 판별 수단을 구성하는 것이다.

식품(1)이 냉동 상태에 있는지의 여부에 대해서, 본 실시예에서는 다음과 같이 판별하고 있다. 제7도는 냉동 판별부(51)의 구성을 나타내는 것이다. 냉동 판별부(51)는 마그네트론(4)과, 가열실(2)을 연결하는 도파관(導波管)(53)의 도중에 설치된 방향성 결합기(55)에 접속된 마그네트론(4)으로부터 식품(1)으로의 마이크로파의 진행파 전력을 검출하는 진행파 전력 검출부(57), 상기 식품(1)으로부터의 마이크로파의 반사파 전력을 검출하는 반사파 전력 검출부(59)를 가지는 구성이다. 일반적으로, 직픔 재료는 물성분이 많고, 냉동되어 있는 식품재료의 유전율은 거의 얼음과 동등하다고 생각된다. 하지만 해동된 식품재료의 유전율은 거의 물과 동등하다고 생각된다. 물과 얼음의 유전율은 약 80배 다르며, 물이 훨씬 전파를 흡수하기 쉽다. 따라서, 냉동된 식품 재료를 해동하기 위해서 식품 재료에 고주파를 조사하여 가열하기 시작해도 식품 재료에 흡수되는 전파는 적고, 반사해 오는 전파가 많다. 냉동되어 있지 않은 식품을 고주파 가열 조리하는 경우에는, 진행파 전력과 반사파 전력의 전력차는 어느 가열 조리 기간이나 거의 일정한 값인 것에 대해 냉동 식품을 가열 조리한 경우에는, 상기 전력차는 가열 당초에는 작으면서도 해동이 진행됨에 따라서 얼음이 물로 변화하기 때문에 커진다고 할 수 있다. 제8도는 냉동되어있는 식품과 그렇지않은 식품을 가열 조리한 경우의 조리 시간 경과에 따른 전력차의 변화를 나타내는 것으로 제8도에서 명확한 바와 같이, 냉동식품 쪽은 가열되어 해동이 진행되고, 부분적으로 해동이 시작되면 전력차가 커진다. 따라서 본 실시예에서는 후술하는 제어 회로(16)의 처리에 있어서. 가열 조리 개시부터 소정 시간 경과할때까지 가열 조리의 개시시에 대한 전력하의 변화가 소정값(wh)이상으로 확대되어 있을 때는 가열조리중인 식품은 냉동 상태에 있다고 판별한다. 여기서 냉동 판별부(51) 및 제어 회로(16)는 냉동 판별 수단을 구성하는 것이다.

중량 센서(18)는 샤프트의 중심에 탄성재의 비뚤어짐을 이용하는 비뚤어짐 센서로 구성되어 있는 것이다. 또한. 중량 센서(18)로서는, 다른 구성이라도 좋고, 예를 들면 턴테이블 바깥둘레에 상기 턴테이블을 받는 로울러를 설치하고, 이 롤러의 회전 궤도상에 턴테이블을 포함하는 식품의 중량을 탄성체의 비뚤어짐으로서 검출하는 구성이라도 좋다.

제어회로(16)는 마이크로컴퓨터 및 마그네트론용 전원 트랜스를 구비하는 것이다. 그리고, 습도 센서(11)로부터의 검출 결과에 기초하여 식품(1)에 랩(12)이 씌워져 있는지의 여부를 판별하여 진행파 전력 검출부(57) 및 반사파 전력 검출부(59)로부터의 검출 겨로가에 기초하여 식품(1)이 냉동 상태에 있는지의 여부를 판별한다. 또한, 이 제어 회로(16)는 상기 판별 결과와 중량 센서(18)로부터의 검출 결과 및 조작부(19)에 있어서 조리 메뉴 스위치(33)의 조작에 의해 선정되는 조리메뉴에 의해 조리 시간을 결정하는 기능을 가진다. 구체적으로는 제어 회로(16)는 제9도에 나타내는 바와같이 턴테이블이 미리 준비되어 있고, 이것을 이용하여 가열 조리 시간을 결정하는 것이다. 이 데이타 테이블은 제어 회로(16)에 미리 기억되어 있는 것이다. 같은 테이블에 있어서, 단위 조리 시간이라고 하는 것은 조리 메뉴별의 단위 중량당(예를 들면 100g)조리 시간이다. 또한 중량계수라고 하는 것은 조리 시간이 식품 재료의 중량에 의해서 다른 것은 당연하지만 식품 재료간에 모두 비례하는 것은 아니기 때문에 식품 재료간의 단위 중량에 관한 단위 조리 시간을 보정하기 위한 계수이다. 따라서, 예를 들면 랩이 씌워져 있지 않고, 비냥동 상태인 밥 Xg을 따끈하게 데우는 경우, 단위 조리 시간은 T₁₁이며, 조리되는 식품 재료의 용기 등 중량을 보정하기 위한 중량 계수 a_1,중량 X이기 때문에 조리시간은 t_{1 =}a₁* t₁₁* X로 산출된다.

다음에, 본 실시예의 작용을 제10도에 나타내는 밥을 데우는 경우의 제어 회로로(16)의 처리 플로우챠트를 이용하여 설명한다.

스타트 스위치(35)가 조작되면, 제어 회로(16)는 턴테이블(3)을 회전시키고, 또한 중량 센서(18)로부터의 검출 출력에 기초하여 밥이 중량을 판독한다(스텝100).

그리고, 제어 회로(16)는 팬(5, 17) 및 마그네트론(4)을 구동시켜 데우기를 개시시킨다(스텝 110, 120). 이 때, 가열실(2)내의 잔류가스 등에 의해 습도 센서(11)가 잘못 검출되는 것을 방지하기 위해서 가열실(2)내를 일정시간(T_s)만큼 배기한다(스텝 130~150).

이 후, 제어 회로(16)는 조리 시간을 계수하기 위한 타이머(2)를 재설정한 후, 계수 동작을 개시하고, 또한 증폭기(42)의 출력 및 냉동 판별부(51)에 있어서 전력차의 감시를 개시하고, 증폭기(42)의 출력 전압이 가열실(2)내의 습도의 상승 변화를 판단하기 위한 기준 전압(V_ref)에 도달할 때까지 냉동 판별부(51)에 있어서 전력차가 확대 변화했는지의 여부, 즉 식품(1)이 냉동 상태에 있는지의 여부를 감시한다(스텝 160~220). 가열 조리 개시후, 식품(1)에서 수증기둥이 발생하기 시작하는 시점에는 냉동 상태에 있던 식품(1)의 일부는 해동된 상태가 되기 때문에 냉동 판별부(51)에 있어서 전력차를 감시하면 식품(1)이 냉동 상태에 있는지의 여부를 판별할 수 있기 때문에 상기 전력차의 감시에 의해 그 변화가 확대되었을 때 식품(1)이 냉동 상태에 있다고 판별하여 플래그(F)를 설정한다(스텝 220).

제어 회로(16)은 증폭기(42)의 출력 전압이 기준 전압(V_ref)에도달한 것을 검지하면 스텝 230으로 진행되고, 플래그(F)의 상태를 판별한다. 플래그(F)가 설정 상태에 있으면 스텝 240으로 진행되고, 냉동 상태에 있는 식품(1)에 대해서 랩이 씌워져 있는지의 여부를 판별하기위한 기준 판정 시간(T₁)을 중량 센서(18)로 계량된 식품(1)의 중량으로 식(2)에 의해 구해 타이머(2)의 계수값과 비교한다(스텝250). 이것을 비교한 결과, 타이머(2)의 계수값이 기준 판정 시간(T₁)보다 짧을 때는 제어 회로(16)는 현재 가열 조리 중인 식품(1)이 랩이 씌워져 있지 않은 냉동 상태인 밥이라고 판단하여, 제9도에 표시된 데이터 테이블에 기초하여 조리시간(T_ss)를 t₂(t₂= b₁* t₁₁* x)로 결정한다(스텝 260). 반대로 타이머(2)의 계수값이 기준 판정 시간(T₁)보다 길 때에는 현재 가열 조리 중인 식품(1)이 랩에 씌워진 냉동 상태인 밥이라고 판단하여 역시 테이터 테이블에 의거하여 조리 시간(T_SS)을 t₄(t₄= d₁* t₄₁*x)로 결정한다(스텝 270). 한편, 스텝 230에 있어서, 플래그(F)가 설정 상태가 아니면 스텝 280으로 진행하여 냉동 상태가 아닌 식품(1)에 대해서 랩이 씌워져 있는지의 여부를 판별하기 위한 기준 판정 시간(T₀)을 식품(1)의 중량으로 구해 타이머(2)의 계수값과 비교한다(스텝 290). 이 비교의 결과, 타이머(2)의 계수값이 기준 판정 시간(T₀)보다 짧을 때에는 제어 회로(16)는 현재 가열 조리 중인 식품(1)이 랩이 씌워져 있지 않은 냉동 상태가 아닌 밥이라고 판단하여 제9도에 도시하는 데이터 테이블에 의거하여 조리시간(T_SS)을 t₁(t₁= a₁* t₁₁* x)으로 결정한다(스텝 300). 반대로 타이머(2)의 계수값이 기준 판정 시간(T₀)보다 길때에는 현재 가열 조리 중인 식품(1)이 랩이 씌워진 냉동 상태가 아닌 밥이라고 판단하여 역시 데이터 테이블에 의겨하여 조리시간(T_ss)을 t₃(t₃= c₁* t₃₁* x)으로 결정한다(스텝 310).

다음으로 제어 회로(16)는 이들 결정된 조리시간(T_ss)을 타이머(2)의 계수값과 비교하여 타이머(2)의 계수값이 조리시간(T_ss)에 도달한 시점에서 마그네트론(4)의 구동을 정지시키고, 조리를 종료한다(스텝 320, 330). 이 후, 제어 회로(16)는 계속 소정 시간(T₃)만큼 팬(5, 17)을 구동시켜 가열실(2)내 및 마그네트론(4)을 냉각한다(스텝 340~360).

따라서, 본 실시예에 의하여 부가적인 공정이 필요없이, 피조리 식품에 랩이 씌워져 있는지의 여부 및 냉동 상태에 있는지의 여부에 관계없이 항상 일정한 완성품의 조리를 실시할 수 있다.

또한, 상기 제1실시예에 있어서는, 가열 조리를 시간으로 제어하도록 했지만 습도 센서(11)의 검출 결과를 출력하는 증폭기(42)의 출력 전압에 기초하여 가열조리를 제어하도록 해도 좋다. 즉, 제어 회로(16)에 기억되는 가열 조리 시간을 결정하기위한 데이터 테이블을 제11도에 나타내는 바와 같이, 조리 메뉴, 식품에 랩이 씌워져 있는지의 여부 및 냉동 상태인지의 여부에 의한 단위 조리 시간이 전압값으로 설정되고, 식품을 넣는 식기등의 중량을 고려한 중량계수에 대해서도 전압값으로 설정된 구성으로 하여, 조리 시간에 대해서도 전압값으로 산출하는 것이다. 이 단위 조리 시간을 나타내는 전압값은 수증기 등이 다량으로 발생하는 랩이 씌워져 있지 않은 경우에는 높게 설정되며, 반대로 랩이 씌워져 있는 경우에는 낮게 설정된다. 처리로서는 제12도에 표시한 바와 같이, 스텝 250 및 290의 랩이 씌워져 있는지 여부의 판별 처리까지는 제10도의 처리와 마찬가지이지만 그 후의 가열 조리 시간을 전압값(V_ss)으로 결정하고(스텝 1260, 1270, 1300, 1310), 가열 조리의 종료를 증폭기(42)의 출력 전압이 상기 결정된 전압값(V_ss)에도달한 것으로 판단하는 점이 제10도의 처리와 다르다(스텝 1320).

따라서, 본 실시예에 있어서도 아무런 부가적인 공정없이, 피조리 식품에 랩이 씌워져 있는지의 여부 및 냉동 상태에 있는지의 여부에 관련없이 항상 일정한 완성품의 조리를 실시할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 마이크로파의 상태에 의해서 냉동 상태를 판별하도록 했지만 이에 한정되는 것이 아니라 예를 들면 습도 센서(11)를 이용해도 판별 기준 시간(T)으로 냉동 식품인지의 여부를 판별할 수 있는 것이다. 이 기준 시간(T)은 조리되는 식품의 중량, 조리 메뉴에 관계하는 값이며, 상기 조리 시간의 산출과 마찬가지로 T = T₁₁* a₁₁* x로 산출된다. 여기서, T₁₁는 식품마다 결정되어있는 단위 기준 시간, a₁₁는 중량계수, x는 중량 센서에 의해 측정된 중량이다.

제13도는 본 발명의 제2실시예의 처리 플로우챠트를 나타내는 도면이다. 그 특징으로는 조리 메뉴에 따라서는, 마그네트론의 출력을 조정하여 랩이 씌워져 있지 않은 식품을 가열 조리하는 경우라도 가열실내에 식품이 흩어지지 않도록 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 예를 들면 카레와 같이 점성이 높은 식품에 있어서는 특히 랩이 씌워져 있지 않은 경우, 부분적으로 극도로 가열되어 비등하여 흩어질 우려가 있기 때문에 마그네트론의 출력을 흩어지지 않을 정도로 낮추어 흩어지는 것을 방지하는 것이다. 또한 본 실시예에 있어서는, 가열 조리기의 구성에 대해서 제1실시예와 같으며, 처리에 대해서도 제10도와 동일 부호를 붙인 스텝 번호의 처리는 동일하다.

마그네트론의 출력을 저하시키는 방법으로는 ON-OFF 제어, 인버터 제어등을 생각할 수 있다. 특히, 인버터 제어에 의한 경우에는 출력을 연속적으로 저하 상태로 할 수 있기 때문에 식품의 비등이 적고 흩어지는 것을 확실하게 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.

따라서, 본 실시예에 있어서는 가열 조리 시간이 결정된 후(스텝 100~310), 조리 메뉴 스위치에 있어서 설정된 메뉴가 미리 정해진 흩어질 우려가 있는 것인 경우에는 마그네트론의 출력을 저하시키도록 하고 있다(스텝 400~420). 여기서, 본 실시예에 있어서는 식품에 랩이 씌워져 있는지의 여부에 관계없이, 메뉴가 미리 정해진 흩어질 우려가 있는 것일 때에는 마그네트론의 출력을 저하시키도록 했기 때문에 랩을 파괴해서 식품이 흩어지는 일이 없고, 확실하게 식품의 흩어짐을 방지하는 시간(T_ss)에 도달했는지 아닌지로 조리를 종료하는 방식으로 적용했지만 제12도에 나타내는 바와 같이, 증폭기의 출력 전압이 소정의 전압값(V_ss)에 도달했는지 아닌지로 조리를 종료하는 방식으로 적용할 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에 있어서는 랩의 유무에 대해서 습도 센서를 이용하는 경우에 대해서 설명했지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 종래 사용되고 있는 가스 센서 등의 식품의 상태를 검출할 수 있는 센서이면 좋다.

제14도 내지 제17도는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 도면이다. 우선, 제14도, 제15도를 이용하여 가열조리기의 구성을 설명한다. 이들 도면에 있어서 도면부호 "62"는 식품(61)을 가열 조리하기 위한 조리실을 구성하는 가열실이며, 가열실(62)의 바닥면 내부에는 식품(61)을 얹어 회전하는 턴테이블(63)이 구비되어 있다. 식품(61)은 가열실(62)에 인접한 마그네트론(64)로부터의 마이크로파에 의해 데워지며, 수증기 등의 가스를 발생한다. 가열실(62)에 개구(67)를 통해여 인접하는 공간에는 이 가스를 배기하기 위한 팬(65)이 설치되어 있으며, 팬(65)이 작동하면 가열조리기 측면의 개구(66)로부터 공기가 빨아들여져 개구(67)를 통과하여 가열실(62)내로 유입된다. 따라서 식품(61)에서 발생한 가스와 혼합되어 가열실(62)에 인접한 개구(68)를 통하여 통기가 가능한 배기실(69)내의 배기로(70)로 유입된다. 배기로(70)로 유입된 공기는 가열조리기 뒷면에 설치된 개구(73)로부터 가열조리기 외부로 배기된다. 가열실(62)의 앞면에는 식품(61)을 출납하기 위하여 회동 가능한 문(74)이 설치되어 있다. 가열실(62)에 인접한 기계실(75)에는 마그네트론(64)등을 제어하기위한 회로를 포함하는 제어수단으로서의 제어 회로(76)가 설치되어 있다.도면부호 "77"은 마그네트론(64)을 냉각하기위한 팬이다. 또한 가열조리기 앞면에는 사용자가 조리 장치를 조작하기 위한 조작부(79)가 설치되어 있다.

제16도는 본 실시예의 회로 구성 블록을 나타내는 도면이다. 제어 회로(76)는 상용 전원(80)에 의해서 구동되는 것으로 조작부(79)에 설치되어 있는 각종 구동 제어하는 기능을 가지는 것이다. 또한 조작부(79)는 조리 메뉴 스위치(81), 스타트 스위치(82), 식품(61)에 랩이 씌워져 있는 것을 지시하는 랩 스위치(83), 식품(61)의 중량을 입력하기 위한 중량 입력 키(84) 및 식품(61)이 냉동 상태에 있는 것을 지시하는 냉동 스위치(85)를 가지는 구성이다.

다음에, 본 실시예의 작용을 제17도에 나타내는 밥을 따끈하게 데우는 경우의 제어회로(76)의 처리 플로우챠트를 이용하여 설명한다.

조리 메뉴 스위치(81)를 통하여 밥을 데우는 것이 지시되면 제어 회로(76)는 가열 조리 대상인 밥의 중량, 랩(72)이 씌워져 있는지의 여부, 냉동 상태에 있는지의 여부를 판별하고, 각각 중량 입력 키(84), 랩 스위치(83) 및 냉동 스위치(85)의 상태를 판독한다(스텝 500~530).

그리고, 스타트 스위치(82)가 조작되면 제어 회로(76)는 턴테이블(63)을 회전시키고 또한, 마그네트론(64) 및 팬(65, 77)을 구동시켜 데우기를 개시시킨다(스텝 540~560). 이 때, 제어 회로(76)는 가열 조리 시간을 계시하기 위한 타이머(2)를 재설정하는 한편, 랩 스위치(83) 및 냉동 스위치(85)의 상태에 의거하여 가열 조리시간(t), 즉 데우기 시간을 설정하여 타이머(2)에 의한 시간을 재는 동작을 개시시킨다(스텝 570~650). 가열 조리 시간(t)은 구체적으로는 상기 제9도와 마찬가지로 식품(1)에 랩(72)이 씌워져 있지 않은 경우, 냉동 상태가 아니면 t₁으로 설정되고, 냉동상태이면 t₂로 설정된다. 또한 식품(61)에 랩(72)이 씌워져 있는 경우, 냉동 상태가 아니면 t₃으로 설정되고, 냉동 상태이면 t₄로 설정된다.

이 후, 제어 회로(76)는 상기 설정된 가열 조리 시간(t)만큼 데우기 제어를 실시하게 된다(스텝 660).

따라서, 본 실시예에 의하면 식품에 대해서 랩이 씌워져 있는지의 여부 또는 냉동 상태에 있는지의 여부에 대해서는 단순히 스위치의 ON, OFF조작을 하는 것만으로 좋고, 이용자가 랩이 씌워져 있는지 아닌지 또는 냉동 상태에 있는지 아닌지에 대해서 특별한 보정 조작을 실시할 필요가 없어 간단한 조작만으로 항상 일정한 조리 결과를 얻을 수 있다.

환경 온도가 낮은 경우에 있어서도 식품의 종류, 랩의 유무의 판별을 확실하게 실시하기 위해서는 습도 센서의 설치 구성은 중요하며, 이하 바람직한 습도 센서의 설치에 관해서 설명한다. 이하, 제18도 내지 제25도를 이용하여 제1장치를 설명한다. 제19도는 전자렌지로 대표되는 가열조리기의 전체 구성을 개략적으로 나타내고 있다.

전자렌지의 오븐(1011)내에는 도시를 생략한 마그네트론으로부터 발생한 마이크로파가 도파관을 통하여 조사되며, 턴테이블(1012) 위의 식품(1013)이 가열 조리 되도록 되어 있다. 또한, 오븐(1011)내에는 팬 등에 의해 바람이 보내져 식품 수증기를 배기도관(수증기 유통로)(1014)을 통하여 외부 공기로 배출하도록 되어있다. 이것은 식품 수증기에 의해 오븐(1011)의 앞면 유리를 흐리게 하지않기 위해서이다. 이 식품(1013)으로부터의 수증기를 검출할 수 있는 장소, 도면의 예로는 배기도관(1014)에 습도 센서(1009)가 설치되어 있다. 습도 센서(1009)는 제20도에 나타내는 바와 같이 관통 구멍(1004)이 열려있는 개방 용기(1005)에 수납되어 식품 수증기를 감지하는 제1서미스터(이하, 센서 소자라고도 한다)(1001)와, 건조 공기를 넣은 밀폐 용기(1006)에 수납되어 제1서미스터(1001)와 전기적 특성을 갖춘 제2 서미스터(이하, 콘페 소자라고도 한다)(1002)의 한쌍으로 구성되어 있다. 제18도는 배기도관(1014)으로의 센서 소자(1001)와 콘페 소자(1002)의 설치 상태를 나타내고 있다. 센서 소자(1001)와 콘패 소자(1002)는 연직 방향으로 θ=45° 기운 각도 방향으로 센서 소자(1001)가 아래측에서 동시에 배기도관(1014)의 상류측에 위치하도록 적절하게 사이가 떨어져 설치되어 있다. 센서 소자(1001)와 콘페 소자(1002)에 각각 생기는 전압의 비(차)를 기초로 식품 수증기를 검출하는 것이지만 가동시에 센서 소자(1001)와 콘페 소자(1002)는 200℃ 정도의 온도가 되도록 통전된다. 습도 센서(1009)에 식품 수증기가 접근하면 센서 소자(1)는 축축한 공기를 받아 그 둘레면 열전도율의 증가에 의해 냉각되어 콘페 소자(2)에 비해서 저항값이 올라간다. 또한, 일반적으로 수증기는 상승하기 때문에 아래쪽에 배치되어 있는 센서 소자(1001)는 콘페 소자(1002)보다도 주변 온도가 낮아지며, 또한 저항값이 올라간다. 제18도의 설치 태양은 식품 수증기에 의해 센서 소자(1001)는 콘페 소자(1002)에 비해 주변 온도가 2°정도 낮아진다. 설치 각도(θ)를 작게 하여 센서 소자(1001)는 더욱 아래쪽으로 회전시키면 양 센서 소자(1001), (1002)간의 온도차는 더욱 커지지만 밥-반찬, 랩 유무의 판별 성능이 떨어진다. 이것은 센서 소자(1001)가 배기도관(1014)의 하류로 오기 때문에 수증기 검출량이 작아지기 때문이다. 따라서 수증기의 검출 감도를 올리는 조건은 양 센서 소자(1001,1002)사이의 주변 온도차를 1°이상, 3° 이하로 하는 것이 필요하다.

제21도는 상기 센서 소자(1001) 및 콘페 소자(1002)를 조립해서 구성한 센서제어 회로를 나타내고 있다. 센서 소자(1001) 및 콘메 소자(1002), 저항(R2,R3)으로 브리지 회로가 구성되어 있다. 브리지 출력은 OP앰프(operation amplifier)(OP2)로 차동 증폭되고, 제어 수단으로서의 마이콘이 이것이 이것을 판독하여 식품 가열 시간, 식품 가열 출력을 제어하도록 되어 있다. OP1은 버퍼(buffer), 저항(R4~R11)은 브리지 회로에 있어서 저항(R3)에 병렬로 접속되는 것으로 초기 단계에서 OP앰프(OP2)를 출력을 포트(port) D7~DO를 ON,OFF함으로써 조정한다.

상기 센서 제어 회로를 이용하여 환경 온도(Ta)가 25℃일 때와 5℃일 때의 식품 종류 및 랩 유무에 대한 판별 결과를 제23도와 제24도에 각각 나타낸다. 한계값은 환경 온도(Ta)=5℃일 때의 최대 출력 1mV로 한다(제22도). 제23도에 나타낸 환경 온도 25℃일 때, 랩이 씌워져 있지 않은 팔보채, 고로케, 밥의 각 센서 출력 1mV도달 시간은 81초, 100초, 116초로 시간차는 16초 정도이며, 종래 실시예에 비해서 크다. 그리고, 식품수증기가 방출되기 시작하는 것을 확실히 알 수 있으며, 알 수 있는 측정폭(다이나믹레인지)도 크다. 따라서, 밥과 반찬류의 판별은 물론, 랩 유무의 판별을 확실하게 실시할 수 있다. 제24도에 나타내는 환경 온도(Ta)=5℃에 있어서도 팔보채, 고로케, 밥의 각 센서 출력 1mV도달 시간은 84초, 100초, 124초로 시간차는 크고, 밥과 반찬류의 판별은 물론 랩 유무의 판별도 확실하게 실시하는 것이 가능하다. 이와같이 환경 온도가 낮아도 확실하게 밥과 반찬류, 랩 유무의 판별이 충분히 가능해지며, 식품의 완성품 성능을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 상술한 판별 작용에 있어서 환경 온도(Ta)=25℃일 때는 소음이 강하기 때문에 한계값을 적절하게 올려도 좋다. 또한 전체적으로 센서 출력 레벨이 저하하는 환경 온도(Ta)=5℃일때는 수증기압이 포화증기압 이하에서는 더욱 센서 출력이 저하하기 때문에 판별을 확실하게 하기 위해서 한계값은 포화소기압 이하의 센서 출력 전압을 기준으로 하여 설정하는 것이 좋다.

다음으로, 환경 온도(Ta)=5℃일 때, 센서 소자(1001)와 콘페 소자(1002)의 연직 방향으로의 설치 방향 각도(θ)를 변화시킨 때의 센서 출력 1mV도달 시간(초)을 구한 결과를 표 1 및 제25(a),(b)도에 나타낸다.

[표 1]

이 결과, 표 1내의 No2.의 θ=45~50도에서는 도달 시간차가 16초 이상, No3.의 θ=17.5~22.5도에서는 도달 시간차가 10초 이상이며, 또한도달 순서는 랩이 씌워져 있지 않은 팔보채 <고로케 <밥이며, 또한 랩의 유무로는 랩이 씌워져 있지 않은 밥 <랩이 씌워져 있는 팔보채로 되어 있고, 밥과 반찬류 및 랩의 유무의 판별이 충분히 가능하다. 이에 대해 No.1의 θ=57.5~67.5도에서는 도달시간이 고로케 <밥 <팔보채로 No2. No3과 다르게 판별할 수 없다. 또한 No4의 θ=5~10도에서는 랩이 씌워져 있지 않은 밥과 랩의 씌워져 있는 팔보채와 사이의 도달 순서가 밥> 랩이 씌워져 있는 팔보채로 되어 있으며, 랩 유무의 판별이 어렵다. 제25(b)도에 나타낸 θ=0°에서는 식품의 판별은 거의 할 수 없다.

이 판별이 불가능하게 된 이유는 식품 수증기가 나오지 않는데 오븐 내를 통과하는 바람에 의해서 센서 소자 온도 <콘페 소자 온도가 되어 센서 출력이 발생하기 때문이다. 이상의 결과로 설치 방향 각도(θ)는 17.5도≤θ≤50의 범위로 환경 온도가 5℃ 정도인 저온에 있어서도 밥과 반찬류 및 랩의 유무의 판별을 확실하게 실시할 수 있다.

제26도에는, 다른 습도 센서의 장치 구성을 나타낸다. 이 습도 센서는 콘페 소자가 내부측에 관통 구멍(2007)이 열려 있는 개방 용기(2008)에 수납된 제3서미스터로 구성되어 있다. 관통 구멍(2007)은 배기도관 이외의 외부로 개방되어 있다. 따라서, 이 습도 센서에서는 센서 소자(1001)와 콘페소자(1003)가 배기도관(1014)의 내.외 온도차를 측정하게 되지만, 상기 구조의 습도 센서를 이용해도 상기 제1장치와 같은 작용을 얻을 수 있다. 본 장치의 습도 센서는 콘페 소자가 건조 공기를 봉입하여 헤르메틱 밀봉을 한 밀폐 용기 구조로 할 필요가 없기 때문에 비용을 작게 하는 것이 가능하게 된다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가열 조리에 있어서, 피조리식품에 대해서 랩이 씌워져 있는지 아닌지 및 냉동 상태에 있는지 아닌지에 관계없이 피조리물 식품의 중량에 따른 항상 일정한 조리 완성품을 얻을 수 있다.

Claims (7)

1. 지정된 조리메뉴에 따라서 가열실에 수용된 식품을 마그네트론으로부터의 마이크로파에 의해 가열조리하는 가열조리기에 있어서, 식품의 조리시간을 제어하는 제어회로, 상기 가열실의 습도를 검출하는 습도검출센서, 및 상기 마그네트론으로부터 상기 가열실로 방사되는 마이크로파의 식품에 의한 흡수도 및 반사도를 검출하고, 가열조리개시로부터 소정 시간경과후에서의 해당반사도와 흡수도와의 차를 검출하는 검출수단을 구비하고, 상기 제어회로는 상기 검출수단에 의해 검출된 반사도와 흡수도와의 차가 소정값이상일 때에 상기 식품이 냉동상태에 있다고 판단하는 냉동판별수단과, 가열조리개시로부터 상기 습도검지센서의 출력이 기준전압에 도달할 때까지의 시간과 기준판정시간과의 비교에 의해 상기 식품에 랩이 씌워져 있는지의 여부를 판정하여 조리시간을 설정하는 랩핑판정수단을 구비하고, 상기 기준판정시간은 가열되는 식품의 중량에 비례하고, 또한 상기 냉동판별수단의 판단결과가 냉동상태에 있는지의 여부에 따라 다른 시간으로 설정되는 것에 의해 냉동상태의 유무 및 랩의 유무를 분별하여 조리시간이 설정되는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
2. 제1항에 있어서. 상기 제어회로는 가열조리개시로부터의 경과시간을 계수함과 동시에 조리시간을 설정하는 타이머를 구비하고, 상기 타이머가 설정시간에 도달했을 때에 상기 마그네트론을 정지시키는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
3. 제1항에 있어서, 상기 검출수단은 가열실로 방사되는 마이크로파의 진행파성분의 전력을 검출하는 진행파 전력검출기와, 식품으로부터 반사되는 마이크로파의 반사파성분의 전력을 검출하는 반사파 전력검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
4. 제1항에 있어서, 습도검출센서는 구멍이 있는 제1용기에 수납되고, 이 구멍을 통하여 조리되는 식품에서 발생하는 수증기에 노출되는 제1세미스터와, 제2용기에 수납된 제2서미스터를 구비하고, 제1서미스터를 상기 제2서미스터 보다도 저온이 되는 위치에 배치한 것을 특징으로 하는 가열조리기.
5. 제4항에 있어서, 습도검출센서는 제1서미스터와 제2서미스터와의 온도차가 설정온도차 이상이 되었을 때 수증기를 검지한 것을 나타내는 기준전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 가열조리기.
6. 제4항에 있어서, 습도검출센서는 배기덕트의 벽면에 설치되며, 제1서미스터와 제2서미스터는 연직 방향으로부터의 설치방향 각도를 θ로 했을 때 17.5도≤θ≤50도의 각도 방향으로 이간되어 설치되는 것을 특징으로 하는 가열조리기.
7. 제4항에 있어서, 제2서미스터를 수납하는 제2용기에는 수증기의 유통로 이외의 분위기에 개방된 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가열조리기.