KR100275871B1 - 전자레인지의 무부하판단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지에서 무부하 여부를 판단하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 설정된 목표온도까지 가열하는 동안 일정 시점에서의 온도 상승 기울기를 기설정된 값과 비교하여 기 설정된 값 보다 크면 무부하로 판단하는 과정과; 목표온도까지 도달시간을 기설정된 시간과 비교하여 설정된 시간보다 작으면 무부하로 판단하는 과정과; 목표온도 도달후 단속 가열을 행하고, 단속가열시 무부하 상태를 판단하는 과정을 포함하고; 상기 과정들 중에서 적어도 2 이상이 무부하 조건을 만족할 때 무부하 상태라고 판단한다. 다른 실시예에서는 목표온도 도달후, 단속적 출력을 수행하는 단계와; 상기 단속 출력과정에서, 일정시간 동안의 온도변화의 크기가 소정값 이상인지를 비교하여 소정값 이상이면 무부하라고 판단하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

전자레인지의 무부하판단방법

본 발명은 전자레인지의 무부하 판단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무부하를 판단하기 위한 기준을 설정하고, 이에 기초하여 보다 신뢰성 높게 무부하 여부를 판단할 수 있는 판단방법에 관한 것이다.

전자레인지는, 전기를 이용하여 마이크로웨이브를 생성시키고, 이러한 마이크로웨이브가 조리 대상물에 침투하면서, 대상물 내부에서 분자운동을 일으키고, 이에 의하여 가열되는 방식의 조리장치이다. 이러한 전자레인지는 간단하게 가열을 수행할 수 있다는 장점, 일례를 들면 언 상태의 식품을 녹이는 해동과정이나, 우유와 같은 식품을 소정 온도까지 가열하는 장치로써는 간단한 구성 및 사용상의 편리함으로 인하여 널리 보급되어 사용되고 있다.

그러나 전자레인지는 가열방식에 기인하는 사용상의 단점과 자체의 출력의 제한성 등에 의하여, 여러가지 대상물의 가열에 전부 적합하다고 할 수는 없다. 즉, 마이크로웨이브만을 가열원으로 사용하는 종래의 전자레인지는, 마이크로웨이브에 의한 가열방식의 단일성과, 그 출력에 일정한 한계가 있기 때문에, 신속하면서도 양질의 조리를 제공할 수 없는 문제점이 지적되는 것이다. 예를 들면 마이크로웨이브에 의한 가열시, 대상물은 내외부가 같이 가열되는 잇점이 있지만, 이러한 잇점은 조리 대상물에 따라서 상당한 단점으로 작용하게 되는 것이다.

이러한 현재의 전자레인지에 대하여, 다른 열원을 같이 사용하는 다양한 형태의 전자레인지가 개발되어 상용화되기에 이르렀다. 예를 들면 전자레인지의 내부에, 마이크로웨이브와는 별도로, 또 하나의 열원이라고 할 수 있는 히터 또는 발광램프를 장착하는 것에 의하여, 다양한 조리 대상물에 대하여 적합한 가열을 수행할 수 있는 전자레인지를 들 수 있다.

이와 같이 점점 기능이 다양화되고 있는 추세는, 실질적으로 전자레인지의 사용성이 보다 넓어지고 있다는 것을 의미한다. 이렇게 널리 보급되어 사용되는 전자레인지에 있어서, 문제시될 수 있는 것은 가열대상물이 없는 상태 즉 무부하 상태에서의 가열시 여러가지 우려가 생긴다는 점이다. 예를 들어 사용자의 실수로 무부하 상태에서 출력을 시작한 경우, 이를 제어할 수 있는 방법 또는 장치가 없다면 전자레인지의 신뢰성 및 안전성이 크게 문제시된다.

이와 같은 무후하를 판단하기 위한 종래의 방법에는, 가열 시작후 일정시간이 경과한 시점에서, 온도 상승 기울기를 파악하여 부하의 유무 여부를 감지하는 것이 일반적이었다.

그러나 이와 같은 종래의 방법에 의하면, 정확하게 무부하상태인가를 판단할 수 없는 단점이 있다. 경부하인 경우에 상기 방법을 적용하면 전자레인지 자체가 오동작할 우려가 있을 뿐만 아니라, 무부하 자체를 오판한 경우에는 전자레인지의 신뢰도 및 안전도가 문제시 된다.

이러한 종래의 무부하 판단에 대한 문제점은, 단일의 판단방법에 의존하고 있다는 점에 기인하고 있다. 또한 이와 동시에 가열초기의 조건에 의존해서만 무부하인지의 여부를 판단하고 있는데 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 전자레인지의 무부하 상태를 보다 정확하게 판단하는 것에 의하여, 제품의 신뢰성 및 안전성을 높인 전자레인지의 무부하판단 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 부하시와 무부하시의 온도변화를 보인 그래프.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 의하면, 설정된 목표온도까지 가열하는 동안 일정 시점에서의 온도 상승 기울기를 기설정된 값과 비교하여 기 설정된 값 보다 크면 무부하로 판단하는 과정과; 목표온도까지 도달시간을 기설정된 시간과 비교하여 설정된 시간보다 작으면 무부하로 판단하는 과정과; 목표온도 도달후 단속 가열을 행하고, 단속가열시 무부하 상태를 판단하는 과정을 포함하고; 상기 과정들 중에서 적어도 2 이상이 무부하 조건을 만족할 때 무부하 상태라고 판단하는 것을 기술적 요지로 하고 있다.

본 발명의 제2실시예에 의하면, 목표온도 도달후, 단속적 출력을 수행하는 단계와; 상기 단속 출력과정에서, 일정시간 동안의 온도변화의 크기가 소정값 이상인지를 비교하여 소정값 이상이면 무부하라고 판단하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명의 제3실시예에 의하면, 목표온도 도달후 단속적 출력을 수행하는 단계와; 상기 단속 출력 과정에서, 일정온도범위까지의 온도변화에 걸리는 시간이 소정 시간 이하인가를 비교하여 일정시간 이하이면 무부하라고 판단하는 단계를 포함하여 구성된다.

이러한 실시예에 의하면, 특히 단속가열에 있어서 더욱 정확하게 무부하 상태여부를 판단할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

다음에는 도면에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 도 1에는 무부하시의 온도변화와 부하가 있는 경우의 온도변화를 상세하게 보이고 있다.

굵은 실선으로 도시하고 있는 것은 무부하시의 온도변화를 보이는 것이고, 가는 실선으로 도시하고 있는 것은 부하가 있는 경우의 온도변화를 보이는 것이다. 그리고 초기시간(T1) 동안은 무부하의 가열초기를 의미하는 것으로, 시간(T2)는 무하가 있을 때 가열초기를 의미하는 것으로, 가열이 시작되어 요구되는 목표온도까지 상승하기가지의 온도변화를 보이고 있다.

본 발명에 의한 무부하 판단의 조건에 대해서 설명한다. 먼저, 제1조건으로 초기시간(T1)(T2) 동안 온도변화율을 계산한다. 이러한 온도변화의 계산은, 캐비티 내부의 온도를 감지하는 온도감지장치, 또는 습도, 가스발생량 등을 파악하는 것에 의하여 쉽게 감지할 수 있다. 이렇게 온도변화율을 계산하는 것에 의하여 무부하판단의 제1조건이 결정될 수 있다. 따라서 온도변화율이 일정값 이상이면, 즉 온도변화기울기가 기준값 이상이면 무부하라고 판단한다. 이러한 기준값은 가열대상물에 대한 정상적인 온도변화율을 고려하여 결정되어야 하는 것으로, 최소 경부하인 경우보다 온도변화율이 크면, 무부하라고 판단하는 것이 바람직하다. 이는 캐비티 내부로 공급되는 가열에너지를 흡수할 음식물이 없기 때문에, 실질적으로 캐비티 내부의 온도변화가 정상적인 경우보다 급격하게 올라가게 되고, 이러한 조건에 기초하여 무부하로 판단하는 것이다.

다음에는 부무하판단의 제2조건에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2조건에 의하면, 일정한 음식물에 대하여, 목표온도까지 걸리는 시간을 가지고 판단한다. 즉, 소정의 가열대상물에 대하여 목표온도(t₀)까지 걸리는 시간이 얼마인가에 따라서 무부하인가의 여부를 판단하는 또 하나의 조건으로 설정하는 것이다. 이는 상술한 제1조건, 즉 온도변화율의 크기에 다른 조건과는 약간 상이하다. 제1조건(온도변화율에 대한 조건)은 목표온도(t₀)와는 무관하게 목표온도에 이르기까지의 일정구간의 온도변화율에 기초하여 결정되는 것임에 반하여, 제2조건은 목표온도(또는 일정한 온도)까지 상승하는데 걸리는 시간에 기초하여 무부하여부를 판단하는 것이다. 이러한 시간판단은, 정상적인 부하일 경우에 걸리는 시간보다 작으면 부무하로 판단하게 되며, 이러한 판단조건 역시 최소 경부하를 투입한 경우, 걸리는 시간보다 많으냐의 여부에 의하여 결정되어야 한다. 즉, 도시한 그래프에서 무부하일 때는 T1, 부하가 있을 때는 T2로 나타난다.

다음에 본 발명의 제3조건에 대하여 설명한다. 제3조건은 목표온도에 도달한 가열 이후, 즉 T1, T2 이후 온도변화에 의하여 무부하인가의 여부를 판단하는 것이다.

즉, 초기 가열 시간(T1,T2) 이후에는 실질적으로 가열대상물은 소정온도(t₀) 까지 상승한 이후이고, 이렇게 소정온도에 도달한 다음에는 전자레인지의 출력은 단속적으로 된다. 즉 소정온도에 도달하게 되면 전자레인지의 출력은 정지되고, 이 때 부터 소정온도까지 떨어지면 다시 출력이 재개되는 방식으로 가열된다.

여기서 본 발명에 의한 제3조건은, 최고온도값에서 최저온도값까지의 온도 변화량(δt=t₀-t₁또는 t₀-t₂)이 소정값 이상인가의 여부에 의하여 무부하인가를 판단하게 된다. 즉, 무부하인 경우에는 전자레인지의 출력이 정지되고난 다음, 캐비티 내부의 온도가 상대적으로 급하게 하강하는데 기초하여, 일정시간 동안 온도하강이 일정값 이상이면 무부하라고 판단한다. 즉 본 조건은, 소정온도에 도달한 다음, 전자레인지의 출력이 단속적으로 진행될 때, 소정 시간에 대한 온도하강값이 일정값 이상인가의 여부에 의하여 무부하판단을 위한 또 하나의 조건을 정하는 것이다.

그리고 실질적으로 본 조건은, 단속적인 출력인 경우 온도가 일정한 값까지 떨어지는데 걸리는 시간이 어느정도인가를 판단하는 것과 동일한 조건이된다. 즉, 소정온도(t₀) 에서 온도(t₁또는 t₂)까지 하강하는데 걸리는 시간(ΔT1,ΔT2)이 설정된 시간보다 많이 걸리는 경우에는, 정상부하라고 판단하고 설정된 시간보다 짧은 경우에는 무부하라고 판단하는 것이다.

그러나 실질적으로 온도(t₀)에서 일정시간 동안 떨어지는 온도값이 일정값 이상인가에 대한 조건은, 온도(t₀)에서 일정온도까지 떨어지는 시간이 일정값 이상인가에 대한 조건은 동등한 의미를 가진다. 즉 부하의 유무에 따라, 출력이 정지된 경우 온도하강이 정상부하인 경우에 비하여 어떠 차이를 가지는가에 의하여, 무부하인가의 판단에 대한 기초 정보로 제공되는 것이다.

다음에는 상술한 바와 같은 조건들에 기초하여, 실질적으로 무부하인가의 여부를 판단하기 위한 판단조건에 대하여 설명한다.

상술한 판단조건은 가열이 시작되는 초기의 조건(온도변화율에 대한 제1조건), 일정온도까지 도달한 시점의 조건(소정온도까지 걸리는 시간에 대한 제2조건), 소정온도(t₀)에서의 단속적 출력시 온도변화에 대한 제3조건의 3가지 조건을 무부하판단의 기초자료로 설정하고 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 3가지 조건에 대하여 적어도 2개 이상의 조건을 만족시켜야 실질적인 무부하라고 판단한다. 즉 가열시작시간(T1,T2)에 대한 조건에서부터 단속가열시간에 대한 조건중에서 적어도 2가지를 만족해야지 실질적인 무부하라고 판단하고, 무부하에 대응하는 제어 알고리듬을 적용함으로써, 전자레인지의 과열 등에 의한 무부하에 의한 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다.

또한 이렇게 3가지 조건을 전부 무부하 판단의 기초정보로서 활용하는 것에 의하여, 가열초기 및 일정 온도에서의 가열, 그리고 단속가열에 대한 충분한 정보를 수집할 수 있고, 이에 기초하여 무부하에 대한 판단을 수행하는 것에 의하여 보다 정확한 무부하상태를 판단할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상술한 제3조건은, 제1조건 또는 제2조건과 같이 무부하 판단의 기초 정보로 활용될 수도 있지만, 제3조건만을 독립적인 조건으로 무부하판단의 정보로 활용될 수 있다. 즉, 단속가열시에 있어서, 캐비티 내부의 온도제어를 일정시간 오프상태로 하고, 일정온도까지는 온상태로 하는 제어방법을 수행하는 가열과정에 있어서, 출력의 단속여부에 따른 온도변화의 폭을 감지하거나, 일정온도변화를 보이기까지의 시간을 감지하는 것에 의하여 무부하인가의 여부를 판단할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 전자레인지에 있어서, 무부하인가의 여부를 판정함에 있어서, 가열초기 부터 정상적인 온도에서의 가열까지 시간에 걸쳐, 온도변화에 대한 여러가지 감지 정보에 기초하여 무부하인가의 여부를 판단하고 있다. 따라서 종래에 가열초기의 온도변화만에 기초하여 무부하 여부를 판단하는 방법에 비하여 훨씬 신뢰성 있는 무부하여부를 판단할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있게 될 것이다.

Claims (5)

1. 설정된 목표온도까지 가열하는 동안 일정 시점에서의 온도 상승 기울기를 기설정된 값과 비교하여 기 설정된 값 보다 크면 무부하로 판단하는 과정과;

   목표온도까지 도달시간을 기설정된 시간과 비교하여 설정된 시간보다 작으면 무부하로 판단하는 과정과;

   목표온도 도달후 단속 가열을 행하고, 단속가열시 무부하 상태를 판단하는 과정을 포함하고;

   상기 과정들 중에서 적어도 2 이상이 무부하 조건을 만족할 때 무부하 상태라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 무부하 판단방법
2. 목표온도 도달후, 단속적 출력을 수행하는 단계와;

   상기 단속 출력과정에서, 일정시간 동안의 온도변화의 크기가 소정값 이상인지를 비교하여 소정값 이상이면 무부하라고 판단하는 단계를 포함하여 구성되는 전자레인지의 무부하 판단방법.
3. 목표온도 도달후 단속적 출력을 수행하는 단계와;

   상기 단속 출력 과정에서, 일정온도범위까지의 온도변화에 걸리는 시간이 소정 시간 이하인가를 비교하여 일정시간 이하이면 무부하라고 판단하는 단계를 포함하여 구성되는 전자레인지의 무부하 판단방법.
4. 제1항에 있어서, 단속 가열시 무부하 상태는 일정 시간 동안의 온도변화의 크기가 소정값 이상이면 무부하 상태로 판단하는 전자레인지의 무부하 판단방법.
5. 제1항에 있어서, 단속가열시 무부하 상태는 일정 온도변화에 걸리는 시간이 소정 시간 이상이면 무부하 상태라고 판단하는 전자레인지의 무부하 판단방법.