KR100314447B1 - 전자레인지의온도제어장치및제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 전자레인지는, 음식물을 수납하여 가열하기 위한 캐비티와;캐비티에 가열을 위한 가열에너지를 공급하는 할로겐램프와; 캐비티 내부에서, 각각 상이한 온도분포를 가지는 부분에 설치되는 복수개의 써미스터를 포함하여 구성되어, 써미스터에 의하여 감지되는 온도에 기초하여 할로겐램프의 온오프가 제어되는 것을 특징으로 한다. 상기 써미스터는, 캐비티 내부에서 형성되는 에어플로의 입구측과 출구측에서, 가열장치에 대한 상대위치가 각각 상이한 부분에 설치되는 한쌍으로 구성된다. 본 발명에 의한 제어방법은, 가열수단을 구동하여 음식물을 가열하는 과정에서 캐비티 여러부분의 온도를 감지하고, 어느 하나의 온도가 설정온도에 도달하면 가열수단의 출력을 오프하고, 출력오프후, 어느 하나의 온도가 설정온도 미만으로 떨어지면 출력을 재개하는 과정을 반복한다.

Description

전자레인지의 온도 제어장치 및 제어방법

본 발명은 전자레인지의 온도제어장치 및 온도제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐비티 내부에서 온도분포가 상이한 부분에 복수개의 온도감지장치를 설치하고, 이에 기초하여 온도를 제어할 수 있도록 구성되는 온도제어장치 및 방법에 관한 것이다.

전자레인지는 전기를 이용하여 마이크로웨이브를 발생시키고, 이러한 마이크로웨이브가 가열 공간 내부로 안내되어 음식물에 침투하면서 가열하는 장치이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 전자레인지는 가열되는 음식물(F)이 위치하는 가열공간인 캐비티(2)와, 상기 캐비티(2) 내부에 마이크로웨이브를 공급하기 위한 마그네트론(도시 생략), 그리고 상기 캐비티(2) 내부의 온도를 감지하기 써미스터(6)를 포함하여 구성된다.

상기 써미스터(6)는 가열이 진행되는 동안의 캐비티(2) 내부의 온도를 감지하고, 이렇게 감지된 온도에 기초하여 이후의 가열조건을 결정하게 된다. 그리고 최근에는 마이크로웨이브에 의한 단열 가열 방식의 단점을 보완하기 위하여, 별도의 가열원이라고 할 수 있는 할로겐램프(4)를 장착한 전자레인지가 제안되었다.

상기 할로겐램프(4)는 그것에서 발생하는 빛을 이용하여 음식물(F)을 가열하기 위한 것이고, 이러한 할로겐램프(4)를 이용한 가열은 마이크로웨이브에 의한 가열과는 다소 상이한 방식이라고 할 수 있다. 즉, 할로겐램프(4)에 의한 가열은 빛을 에너지 전달의 주매체로 하고 있고, 이와 같은 가열에 있어서는 상기 할로겐램프(4)가 오프되면 캐비티 내부의 온도는 급격하게 하강하게 된다. 즉 할로겐램프(4)를 가열원으로 사용하는 경우, 가열원의 온/오프에 따라 캐비티 내부의 온도변화가 심하다. 예를 들어, 할로겐램프를 구동중에 오프한 경우, 캐비티 내부의 온도는 종래에 비하여 급격한 강하를 나타낸다.

그리고 종래의 구조에 의하면 캐비티(2) 내부의 온도를 감지하기 위한 온도감지장치인 써미스터(6)는 통상 캐비티의 상면측에 하나가 설치된다. 그러나 상술한 바와 같이 할로겐램프(4)를 구비하고 있는 전자레인지에 있어서는, 할로겐램프(4)의 온오프에 의한 온도차가 크기 때문에 문제가 발생할 소지가 있다. 즉, 소정의 온도를 설정해 놓고, 이러한 온도를 기준으로 가열하는 경우 할로겐램프(4)의 온오프에 따라서 온도변화폭이 크기 때문에 요리 성능에 다소 문제가 생기는 것이다.

또한 써미스터(6)가 설치된 위치에 따라서 감지되는 온도편차가 크다. 예를 들어 상기 할로겐램프(4)와 인접한 부분에 설치되거나, 할로겐램프(4)에서의 열이 직접 전달되는 측(예를 들면 캐비티 내부에 형성되는 에어플로에 직접 노출되는 부분)에 설치되면 보다 정확한 동작이 어렵게 되는 단점이 지적되는 것이다.

이와 같이 종래의 구조에 의하면, 써미스터가 설치되어 있는 위치에 따른 온도감지값의 편차와, 할로겐램프의 오프시 발생하는 급격한 온도변화에 기인하는 온도편차값으로 인하여, 보다 정확한 설정온도를 유지하지 못하고 가열됨으로써 신뢰성있는 가열특성을 얻기 어렵다는 문제점이 대두되는 것이다.

본 발명은 보다 정확하게 캐비티 내부의 온도를 감지하여 신뢰성 있는 가열특성을 제공할 수 있는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 전자레인지의 구성을 도시한 예시 단면도.

도 2는 종래의 온도 제어 과정을 보인 플로챠트.

도 3은 본 발명에 의한 전자레인지의 구성을 도시한 예시 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 제어방법을 도시한 플로챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 ..... 캐비티 12 ..... 할로겐램프

14 ..... 팬 16 ..... 배기부

22 ..... 제1써미스터 24 ..... 제2써미스터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 온도제어장치는, 음식물을 수납하여 가열하기 위한 캐비티와; 상기 캐비티에 가열을 위한 가열에너지를 공급하는 가열수단과; 상기 캐비티 내부에서, 각각 상이한 온도분포를 가지는 부분에 설치되는 복수개의 온도감지수단을 포함하여 구성되고; 상기 온도감지수단에 의하여 감지되는 온도에 기초하여 가열수단이 제어되는 것을 기술적 요지로 하고 있다.

상기 가열수단에 대한 실시예에 의하면, 빛 및 열을 발생하는 가열장치를 포함하여 구성되고, 상기 온도감지수단에 대한 실시예에 의하면, 가열장치에 대한 상대위치가, 상이한 부분에 설치되는 적어도 한쌍을 포함한다.

온도감지수단은에 대한 다른 실시예에 의하면, 캐비티 내부에서 형성되는 에어플로의 입구측과 출구측에서, 가열장치에 대한 상대위치가 각각 상이한 부분에 설치되는 적어도 한쌍을 포함한다.

그리고 본 발명에 의한 제어방법에 의하면, 가열수단을 구동하여 음식물을 가열하는 제1과정; 가열중 캐비티 내부의 여러부분의 온도를 감지하는 제2과정; 여러부분의 온도중에서 어느 하나의 온도가 설정온도에 도달하면 가열수단의 출력을 오프하는 제3과정; 그리고 출력오프후, 어느 하나의 온도가 설정온도 미만으로 떨어지면 출력을 재개하는 제4과정을 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명에 의하면 캐비티 내부에서 가열시 발생하는 온도편차를 최소화하는 것에 의하여, 설정온도를 가장 확실하게 유지하면서 가열을 수행할 수 있게 되어, 보다 신뢰성있는 가열특성을 제공할 수 있게 될 것이다.

다음에는 도면에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 도 3은 본 발명에 의한 장치를 개략적으로 도시하고 있는 단면 예시도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 전자레인지는, 음식물(F)을 가열하기 위한 가열공간인 캐비티(10)와, 상기 캐비티의 일측에 장착되는 가열장치의 일례인 할로겐램프(12), 그리고 상기 캐비티(10) 내부에서 각각 상이한 위치에 설치되는 제1써미스터(22)와 제2써미스터(24)를 포함하고 있다.

그리고 팬(14)이 캐비티(10)의 외측에 설치되어 있고, 상기 팬(14)에서 발생하는 에어플로는, 캐비티 외측에 설치되어 있는 전기부품을 냉각시킴과 동시에, 그 일부가 캐비티(10) 내부로 유입된 다음, 캐비티(10)의 반대측에 설치되어 있는 배기부(16)를 통하여 외부로 배기된다.

제1써미스터(22)와 제2써미스터(24)는 각각 상이한 위치에 설치된다. 본 실시예에서는 제1써미스터(22)는 배기부(16)에 인접한 부분에 설치되고, 제2써미스터(24)는 할로겐램프(12)와 인접한 부분이면서 팬(14)에 인접한 부분에 설치되어 있다. 따라서 상기 제1써미스터(22)와 제2써미스터(24)에 의하여 감지되는 온도는 일정한 차이를 가지게 된다. 구체적으로 살펴보면, 팬(14)이 동작하지 않는 동안에는, 제2써미스터(24)가 할로겐램프(12)에 인접한 부분에 설치되어 있기 때문에, 제2써미스터(24)가 감지하는 온도가 다소 높을 것이다. 그러나 팬(14)이 동작하게 되면, 팬(14)에서 발생한 에어플로가 제1써미스터(22) 측으로 이동하기 때문에 제1써미스터(22)가 감지하는 온도가 다소 높을 것이다.

본 발명에 의하면, 이와 같이 캐비티(10)의 내부에 있어서도 온도가 상이하게 나타나기 쉬운 부분에 한쌍의 써미스터(22,24)를 설치하고 있음을 알 수 있다. 이와 같이 각각 다른 부분에 써미스터(22,24)를 설치하는 것에 의하여, 실질적으로 캐비티(10)의 내부가 설정온도에 도달하였는가를 보다 정확하게 감지할 수 있게 된다.

예를 들어, 팬(14)이 가열되는 동안 제1써미스터(22)에서 감지되는 온도는 설정온도에 도달하였고, 제2써미스터(24)에서 감지되는 온도는 이보다 낮은 온도를 보일 수 있다. 이는 제2써미스터(24)가 팬(14)에 의한 에어플로에 노출되어 있는 상태이고, 할로겐램프(12)에서의 열이 에어플로에 의하여 제1써미스터(22) 측으로 상대적으로 많이 전달되기 때문이다. 이렇게 제1써미스터(22)에서 감지되는 온도가 설정온도에 도달하였다는 것은, 캐비티(10) 내부의 온도가 실질적으로 설정온도에 도달하였다는 것을 의미하게 된다. 따라서 이와 같이 어느 일측의 온도가 설정온도에 도달하게 되면, 할로겐램프(12)는 오프된다.

할로겐램프(12)가 오프되면 캐비티 내부의 온도는 시간의 경과에 따라 떨어지기 시작할 것이다. 이렇게 온도강하가 시작되는 시점에서도 상기 제1써미스터(22)와 제2써미스터(24)에 의하여 감지되는 온도는 상이하다. 팬(14)의 동작여부와, 할로겐램프(12)와의 상대위치에 따라, 어느 일측의 온도가 다른 것에 비하여 빨리 하강하게 된다. 그리고 어느 일측의 써미스터(22 또는 24)에서 감지되는 온도가 설정온도 이하로 떨어지는 것이 감지되면, 다시 상기 할로겐램프(12)가 온되어 설정온도를 유지할 수 있도록 재가열된다. 이러한 제어방법을 반복하면서, 음식물(F)은 소정의 설정온도를 유지하면서 일정한 시간 동안 가열된다.

이상의 설명에 있어서, 캐비티 내부의 여러부분의 온도를 감지하기 위하여 한쌍의 써미스터를 설치하는 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 두개 이상의 써미스터를, 각각 상이한 온도분포를 가지는 부분에 설치하는 것에 의하여 더욱 정확한 온도감지가 가능함은 당연하다.

본 발명에 의하면 캐비티 내부의 온도를 여러부분에서 감지하는 것에 의하여 설정온도에 대한 온도편차를 최소화할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 어느 일측에서 감지되는 온도를, 설정온도와의 상대적인 차이를 비교하는 것에 의하여 실질적으로 캐비티 내부에서는 설정온도에서 벗어나는 온도편차를 최소화시키고 있는 것이다.

다음에는 도 4에 기초하면서 본 발명에 의한 제어방법을 정리한다. 먼저 제20단계에서 사용자는 가열하고자 하는 온도를 설정한다. 온도설정단계는, 사용자가 수동으로 목표온도를 설정하는 것을 의미할 수도 있고, 사용자가 자동조리모드 중에서 특정 요리를 선택하는 경우 내부의 마이크로프로세서에 기입력되어 있는 목표온도가 설정되는 것을 의미할 수도 있다.

이렇게 설정온도가 설정된 다음에는, 할로겐램프를 온시킴으로써 가열이 시작된다(제22단계). 그리고 이렇게 가열되는 도중, 제1써미스터(22)와 제2써미스터(24)는 각각 설치되어 있는 부분의 온도를 감지하여, 어느 일측의 온도라도 설정온도에 도달하였는가를 판단하게 된다(제24단계). 그리고 양측 모두 설정온도에 도달하지 않았으며 제22단계를 유지하여 설정온도에 도달할때까지 가열을 계속하게 된다. 또한 어느 일측의 온도가 설정온도에 도달하지 않았으면 제22단계를 유지하여 설정온도에 도달할 때 까지 가열을 계속하게 된다.

그러나 어느 일측의 온도라도 설정온도에 도달하였으면, 제26단계에서 할로겐램프의 출력을 오프하게 된다.

현재까지의 과정은, 목표온도에 도달하기까지의 과정에 대한 설명이었다. 이렇게 어느 일측의 온도가 목표온도에 도달한 다음 가열을 종료하는 경우도 있을 수 있고, 본 발명은 이러한 경우에도 적용될 수 있다.

그러나 소정의 설정온도를 유지하면서 일정시간 동안 가열하는 조리모드에 있어서는 다음과 같은 과정이 추가될 것이다.

제26단계에서 할로겐램프가 오프된 다음, 상기 제1써미스터(22)와 제2써미스터(24)는 지속적으로 온도의 변화를 감지한다. 그리고 어느 일측에서 감지되는 온도가 설정온도 미만으로 되면, 제22단계로 귀환하여 다시 할로겐램프(12)를 온시킨다(제28단계).

이와 같은 과정을 반복하는 것은, 실질적으로 캐비티 내부의 온도변화에 있어서 어느 일부분의 온도라도 설정온도에 대한 편차를 가지게 되면, 설정온도를 유지할 수 있도록 가열장치인 할로겐램프를 제어하게 되는 것을 의미한다. 따라서 본 발명에 의한 제어방법을 적용하면, 캐비티 내부의 온도는 가장 바람직하게 설정온도를 유지하는 상태로 가열을 수행할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 캐비티 내부의 온도를 감지하는 써미스터를 복수개 설치하여, 각각에서 감지되는 온도변화에 기초하여 캐비티 내부의 실제온도를 제어할 수 있도록 구성하고 있다. 그리고 써미스터는, 캐비티 내부에서 온도분포가 가장 상이하게 나타날 우려가 있는 부분에 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들면 실시예에서 설명한 바와 같이, 팬(14)의 동작 여부와 할로겐램프(12)와의 상대위치를 고려하여 그 설치위치를 결정하고 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 음식물을 가열함에 있어서, 설정된 기준온도를 가장 적절하게 유지하면서 음식물을 가열할 수 있게 되는 것임을 알 수 있다. 따라서 최적의 가열을 위한 온도제어장치 및 온도제어방법을 제공할 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 음식물을 수납하여 가열하기 위한 캐비티와;

   상기 캐비티 내부에서, 각각 상이한 온도분포를 가지는 부분에 설치되는 복수개의 온도감지수단과;

   상기 다수개의 온도감지수단과 의하여 감지되는 여러부분의 온도 중에서 어느 하나의 온도가 설정온도에 도달하면 출력을 오프하고, 출력오프 후 어느 하나의 온도가 설정온도 미만으로 떨어지면 출력을 재개하여, 음식물을 가열하는 가열수단을 포함하여 구성되는 전자레인지.
2. 제1항에 있어서;

   상기 온도 감지수단은, 상기 가역장치를 중심으로 대향되는 위치에 설치되는 한쌍 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자레인지.
3. 제2항에 있어서;

   상기 온도감지수단은, 상기 가열장치를 중심으로 대향되는 위치에 설치되는 한쌍 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자레인지.
4. 제2항에 있어서;

   상기 온도감지수단은, 캐비티 내부에서 형성되는 에어플로의 입구측과 출구측에 설치되는 한쌍 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자레인지.
5. 캐비티 내부에서, 각각 상이한 온도분포를 가지는 부분에 설치되는 복수개의 온도감지수단과, 음식물의 가열을 위한 가열에너지를 공급하는 가열수단을 포함한 전자레인지에 있어서;

   가열수단을 구동하여 음식물을 가열하는 제 1 과정;

   가열 중 상기 다수개의 온도감지수단에 의해서 캐비티 내부의 여러부분의 온도를 감지하는 제 2 과정;

   상기 감지된 여러부분의 온도 중에서 어느 하나의 온도가 설정온도에 도달하면 가열수단의 출력을 오프하는 제 3 과정; 그리고

   출력 오프 후, 어느 하나의 온도가 설정온도 미만으로 떨어지면 출력을 재개하는 제 4 과정을 포함하여 구성되는 전자레인지의 온도제어방법.
6. 제 6 항에 있어서;

   상기 제 1 과정에서부터 제 4 과정까지의 전과정은 설정된 요리시간 동안 반복적으로 수행되는 전자레인지의 온도제어방법.
7. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서;

   상기 제 1 과정은, 히터에 의한 복사가열에 의하여 수행되는 전자레인지의 온도제어방법.