KR100262124B1 - 전자렌지의 자동조리 보정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자렌지의 자동조리 보정장치 및 방법에 관한 것으로, 조리모드가 선택되면 해당 모드에 따라 기설정된 조리시간에 의거 마그네트론을 구동시키는 종래의 전자렌지는, 입력전원에 따라 그 출력에 차이를 갖는 마그네트론을 유기적으로 제어하지 못하고, 마그네트론의 출력차이에 관계 없이 시간적으로만 제어하기 때문에, 전자렌지의 사용환경 즉, 입력전력의 변화에 따라 조리상태가 크게 변하여 사용자의 불만이 가중었을 뿐만 아니라, 시스템의 신뢰도를 저하시키게 되는 문제를 야기시켰기에,

전자렌지로 입력되는 전력을 계속적으로 검출하고 이를 적분시킴으로서, 현재까지 소비되는 전력량과 기설정되어 있는 표준 전력량을 상호 비교하여 상호 전력량이 동일할 때 마그네트론의 구동을 정지토록 하여 결국, 입력전원의 변화에 관계 없이 조리물로 가해지는 에너지가 표준치에 동일하도록 함에 따라, 상기의 문제점을 해결하였다.

Description

전자렌지의 자동조리 보정장치 및 방법

본 발명은 전자렌지의 조리장치 및 방법에 관한 것으로, 정격전압에 의거한 조리시간을 토대로 입력전압의 변화에 따라 조리시간을 가변시켜, 정격전압에서의 조리시와 동일한 조리가 되도록 함으로써, 지역에 따라 입력전압의 차이로 인한 조리의 불균등상태를 제거하고, 조리모드에 따른 조리가 보다 정확하게 이루어지도록 하여 조리의 신뢰도를 향상시키는 전자렌지의 자동조리 보정장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지의 가열장치는 히터와 마그네트론으로 구성되는데, 이러한 가열장치는 전원을 온/오프하여 그 발열량을 제어하게 된다. 일예로 마그네트론은 전원인가시 일정량의 고주파를 발산토록 하기 때문에, 전원 온/오프에 의한 제어방식은 필수적이며, 이러한 제어방식은 전자렌지의 조리모드에 따라 마그네트론의 구동 시간간격만을 조절하게 되는 것이다. 그러면 이를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 1은 일반적인 전자렌지의 조리방법을 설명하기 위한 블록도로써, 사용자에 의해 조리모드를 선택하기 위한 키입력부(72)와, 이 키입력부(72)로부터 인가되는 제어신호로부터 시스템을 구동제어하는 제어부(70)와, 이 제어부(70)로부터 이루어지는 다수의 제어방법을 소정의 프로그램내지 기설정데이터에 의해 선택되도록 하는 데이터 저장부(71)와, 이 데이터 저장부(71)의 출력데이터를 근거로 상기 제어부(70)가 제어신호를 출력할 때, 이를 대전압으로 변환토록 하는 스위칭구동부(Q,RL)로 이루어져, 이 스위칭구동부(Q,RL)의 접점에 의해 마그네트론(74)이 구동되도록 고압트랜스포머(73)로 전원을 인가시키도록 한다.

그러면 이와 같은 구성에 의한 전자렌지의 조리방법을 살펴보면, 먼저 사용자가 조리물에 따른 조리모드를 선택하면, 제어부(70)는 이에 해당하는 어드레스를 데이터 저장부(71)로 출력하게 된다.

따라서 상기 제어부(70)는 해당 조리모드에 따른 소정의 데이터를 데이터 저장부(71)로부터 인가받는데, 이는 선택된 조리모드에 상응하는 마그네트론의 구동시간 또는 오프제어 시간등으로써, 제어부(70)는 이로부터 제어신호를 출력시키는 것이다. 그리하여 이 제어부(70)의 출력포트에 접속되어 있는 트랜지스터(Q)로 소정레벨의 신호를 온/오프시키게 되고, 이는 곧 릴레이(RL)를 구동토록 하는 것이다.

이로인해 릴레이(RL)의 접점이 절환됨에 따라, 상기한 고압트랜스포머(73)로 교류전압(AC)이 공급되어 이 고압트랜스포머(73)의 2차측에 연결된 마그네트론(74)이 구동된다. 이러한 구동은 데이터 저장부(71)에 저장된 시간데이터에 의거 동작되기 때문에, 온/오프제어가 해당 시간에 상응하도록 이루어지게 된다.

한편 이와 같은 시간데이터는 조리물에 따른 다수의 실험치로써, 이는 정격전압과 정격전류를 사용하여 해당 조리모드에 따른 마그네트론의 구동시간을 셋팅해 놓았기 때문에, 이 실험치에 의해 부동적인 제어가 수행된다. 이로인해 전자렌지가 사용되는 환경 예컨대, 전원의 가변적 공급이라든지 입력 전류가 기준치를 벗어날 경우에는 마그네트론의 출력전력에 지대한 영향을 끼치게 되는데도 불구하고, 환경에 관계 없이 정격전압을 전제로 하여 셋팅된 상기 시간데이터는, 마그네트론의 출력전력에 의존하지 않아 결국, 조리의 완성도를 저하시키게 되는 문제를 야기시키는 것이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마그네트론으로 인가되는 전력을 검출하여, 이 전력과 정격전압에 의거한 표준전력과 상호 비교토록 함으로서, 전자렌지로 인가되는 전력의 변화에 관계 없이 초기 셋팅된 표준전력과 동일하도록 마그네트론의 구동시간을 제어함에 따라, 마그네트론의 구동이 입력전원과의 유기적 관계로 인한 조리의 완성도를 높일 수 있는 전자렌지의 자동조리 보정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고압트랜스포머로 인가되는 전류를 검출하는 전류검출부와, 이 전류검출부와 병렬접속되어 상기 고압트랜스포머로 유입되는 전압을 검출하는 전압검출부와, 이 전압검출부 및 상기 전류검출부로부터 현재 유입되는 전력량을 연산하는 연산부와, 이 연산부에 의한 전력량과 데이터 저장부에 저장된 조리모드에 따른 마그네트론의 구동시간 및 이 마그네트론의 정격전력으로부터 전력량이 같도록 마그네트론의 구동시간을 재조정하기 위한 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하며,

또한 본 발명의 방법적인 특징으로는, 조리모드에 따른 마그네트론의 표준 소비전력을 검출하는 표준전력 인식과정과, 현재 마그네트론으로 인가되는 전력량을 검출하는 입력전력 검출과정과, 이 입력전력 검출과정의 결과치와 상기 표준전력 인식과정의 결과치로부터 상호 결과치의 동일여부를 판단하는 입력전력 판단과정과, 이 입력전력 판단과정에서 판단된 결과 상호 결과치가 동일하지 않음으로 판단되면 조리를 계속적으로 진행하고 상기 판단결과 상호 결과치가 동일함으로 판단될 경우 마그네트론의 구동을 정지시키는 일련의 과정을 포함한 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 전자렌지의 구동상태를 나타낸 블록도이고,

도 2는 본 발명에 의거한 전자렌지의 구동상태를 설명하는 블록도이며,

도 3은 본 발명의 플로우챠트이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 제어부 2 : 연산부

3 : 데이터 저장부 4 : 타이머

5 : 키입력부 6 : 고압트랜스포머

7 : 마그네트론 8 : 전류검출부

9 : 전압검출부 Q1 : 트랜지스터

RL1 : 릴레이

이와 같은 특징으로 갖는 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 2는 본 발명의 장치를 나타낸 것으로, 사용자가 조리모드를 선택하는 키입력부(5)와, 이 키입력부(5)를 통해 소정의 데이터를 인가받아 해당 모드에 따라 시스템을 제어하는 제어부(1)와, 이 제어부(1)의 입출력포트에 연결되어 상기 선택 모드에 상응하는 조리데이터를 출력시키는 데이터 저장부(3)와, 상기 제어부(1)의 입력포트에 연결되어 마그네트론의 구동전압을 검출하는 전압검출부(9)와, 이 마그네트론의 구동전류를 검출하는 전류검출부(8)와, 이 전류검출부(8) 및 상기 전압검출부(9)의 출력치로부터 현재의 구동전력 임의 시간까지 적분시키기 위한 타이머(4) 및 연산부(2)로 구성된다.

그리고 상기 제어부(1)의 출력단자에는 마그네트론(7) 구동을 위한 소정의 드라이브(Q1,RL1)가 접속되고, 이 드라이브(Q1,RL1)의 구동상태로부터 마그네트론(7)으로 고전압을 인가시키는 고압트랜스포머(6)가 릴레이(RL1)의 접점에 의해 구동되도록 하고 있다.

그러면 이와 같은 구성에 의한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 사용자로부터 조리모드가 선택되면, 상기 제어부(1)는 이 조리모드에 의거하여 트랜지스터(Q1)의 베이스측으로 구동전압을 출력시키고, 이로부터 릴레이(RL1)는 접점을 절환시키게 된다. 따라서 고압트랜스포머(6)는 교류전원(AC)을 공급받게 됨에 따라, 마그네트론(7)은 조리를 위한 구동이 시행되는 것이다.

이와 동시에 상기 트랜스포머(6)로 인가되는 전력은, 전류검출부(8) 및 전압검출부(9)를 통해 검출되는데, 상기 타이머(4)와 더불어 단위 시간동안의 전류량과 입력 전압을 검출토록 하는 것이다. 그리고 이러한 검출치는 상기한 연산부(2)로 전송되어 전력량을 산출하게 된다.

일예로 현재 전자렌지로 입력되는 전압이 200V이고 초당 흐르는 전류량은 0.9A라고 가정하면, 이에 대한 전력량은 180W로서 연산부(2)의 결과치가 되는 것이다. 그러나 이러한 결과치는 순간전력이므로, 소정시간이 경과되면 상기의 전력량은 시간변화량에 따른 전력변화량을 감안해야 하며, 이는 곧 적분개념이 되야 할 것이다.

그리하여 상기의 제어부(1)는 데이터 저장부(3)로부터 조리모드에 따른 표준 전력량을 입력받으며, 이러한 전력량은 조리모드에 따른 마그네트론(7)의 구동시간과 이때의 정격전압으로부터 산출토록 하는데, 일예로 상기 선택된 조리를 위해서, 정격전압 220V-마그네트론의 소비전력 0.2kW로써, 이 마그네트론을 20초간 구동시켜야 한다면, 이때의 소비에너지는 4kW-Sec[Joule]가 된다.

따라서 제어부(1)는 정격전압에 따른 소비에너지 즉, 일예로 제시된 4kW- Sec[Joule]과 현재 인가되고 있는 전력량을 비교토록 하는데, 앞서 설명된 바와 같이 초당 180W의 전력량이 현재 유입되고 있다면 이러한 전력량으로는, 22.2초동안 마그네트론을 구동시키도록 제어하는 것이다.

또 다른 일예로, 현재 전자렌지로 유입되는 전압이 240V이고, 전류량이 단위시간당 0.8A일 경우에는, 단위 시간당 소비전력은 190W인데 상기 40kW- Sec[Joule]로 조리물을 조리해야 한다면, 240V X 0.8A X t = 40,000이 되야 하므로 이때의 t값은 20.8초가 되는 것이다. 따라서 상기한 제어부(1)는 트랜지스터(Q1)를 20.8초동안 턴온시켜 마그네트론(7)을 구동시키는 것이다.

물론 상기한 200V, 0.9A의 전력내지 240V, 0.8A등과 같은 수치는 시간변화량에 따라 동일하게 인가되지 않기 때문에, 순간변화량에 따른 적분량으로 전력량을 산출해야 옳을 것이다. 따라서, 표준전력을 P_ref로 정의하고 현재의 입력전압을 V, 입력전류를 i로 했을 때, 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.

따라서 표준 전력에 의거하여 현재 입력되는 전력량이 산출될 때, 상기 수학식 1을 만족하기 위한 시간(t)을 산출하는 것이다. 이는 연산부(2)에서 이루어지며, 제어부(1)는 이를 토대로 하여 상기 시간(t)동안 마그네트론(7)을 구동시키는 것이다.

그리하여 전자렌지로 인가되는 입력전원에 관계 없이, 정격전압을 기준으로 설정되었던 실험치와 동일한 에너지가 가해지는 것이다. 그러면 이와 같은 동작을 예시도면 3에 의한 플로우챠트를 통해 보다 일괄적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 사용자가 조리모드에 따른 키입력을 수행한 후, 전자렌지로 소정치의 전원이 인가되는 초기상태(S1)를 거치면, 상기 조리모드에 의거한 표준전력 즉, 마그네트론 구동을 위한 정격전압과 소비전력 및 조리모드에 해당하는 구동시간을 입력받아 상기 조리에 필요한 소비에너지를 산출하는 표준전력인식단계(S2)로 진행하는 것이다.

그리고 이 표준전력인식단계(S2)에서 표준전력량을 산출하게 되면, 입력전력검출단계(S3)으로 진행하여, 현재 전자렌지로 유입되는 단위시간당 전력량 변화를 검출하는 것이다. 이와 동시에 입력전력 판단단계(S4)로 진행하여, 상기 입력전력 검출단계(S3)의 검출치와 표준전력인식단계(S2)의 검출치를 상호 비교하는 것이다.

이때 상기 입력전력 판단단계(S4)에서 판단된 결과, 입력전력의 검출치가 표준전력보다 작을 경우에는 계속적으로 조리를 진행 즉, 마그네트론을 구동시키는 조리진행단계(S5)로 진행하여 정상적인 조리를 수행한다. 그리고 이러한 조리진행은 상기 입력전력 판단단계(S4)와 병행하여 표준전력과 검출전력이 동일할 때까지만 수행토록 하는 것이다.

또한 상기 입력전력 판단단계(S4)에서 판단된 결과가 상기 표준전력인식단계(S2)의 데이터와 입력전력검출단계(S3)의 결과치가 상호 같음으로 판단 즉, 상기 조리진행단계(S5)를 수행하던 중, 표준전력과 검출전력이 동일함으로 판단될 때 조리를 종료하는 것이다.

이와 같이 본 발명은, 조리모드에 따른 표준전력을 인식하고 동시에, 현재 전자렌지로 유입되는 시간변화량에 상응하는 입력전력을 검출한 후, 상기 표준전력과 현재 유입되는 입력전력이 같은 시점에서의 시간(t)를 산출토록 함으로써, 이 시간(t)동안 마그네트론이 구동되도록 제어하여, 전자렌지의 입력전원의 가변적 환경에서도 조리의 질을 저하시키지 않도록 함에 따라, 전자렌지의 사용환경에 관계 없이 조리의 완성도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 시스템의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 선택된 조리모드로부터 데이터 저장부(3)에 저장된 표준전력에 따라 소정 시간동안 마그네트론(7)을 구동시키는 전자렌지에 있어서,

   상기 전자렌지로 유입되는 전류와 전압을 검출하는 전류검출부(8) 및 전압검출부(9)와, 이 전류검출부(8) 및 전압검출부(9)의 검출치와 타이머(4)를 통해 단위 시간당 소비전력을 산출하고 이를 시간변화량에 따라 계속적으로 적분시키는 연산부(2)와, 이 연산부(2)의 가변적인 결과치와 상기 데이터 저장부(3)의 표준전력량과 상호 대소를 비교하여 그 결과로부터 마그네트론(7)을 제어하는 제어부(1)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자렌지의 자동조리 보정장치.
2. 조리모드에 상응하는 조리물의 표준소비전력을 인가받는 표준전력 인식단계(S2)와, 현재 전자렌지로 유입되는 전력량을 시간변화량에 따라 계속적으로 검출하여 적분시키는 입력전력 검출단계(S3)와, 이 입력전력 검출단계(S3)과 상기 표준전력 인식단계(S2)의 결과치를 상호 비교하여 대소관계를 판단하는 입력전력 판단단계(S4)로 이루어져, 상기 표준전력 인식단계(S2)의 결과치에 따라 조리의 진행여부를 판단토록 함을 특징으로 하는 전자렌지의 자동조리 보정방법.