KR100398500B1 - 벽걸이형 전자레인지와 그 제어방법 - Google Patents

벽걸이형 전자레인지와 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 후드모터 동작에 따라 조리 초기 후드장치와 전자레인지가 동시에 최고 출력으로 작동되지 않도록 하는 벽걸이형 전자레인지와 그 제어방법에 관한 것으로, 후드장치의 작동을 제어하는 후드장치 구동부와, 트랜스포머로 공급되는 전원을 조절하는 출력변환수단과, 작동 초기에 후드장치와 전자레인지가 동시에 미리 설정된 최대출력으로 작동하지 않도록 후드장치구동부와 출력변환수단을 제어하는 제어부를 구비하고, 작동 초기 소정시간 동안 후드모터 및 전자레인지가 동시에 최대출력으로 작동되지 않도록 하고, 초기단계에서 소정시간이 경과하면 정상 작동하도록 함으로써, 소모되는 전체 소비 전력량을 조절하고 과부하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

벽걸이형 전자레인지와 그 제어방법{A wall mount type micro wave oven and its control method}
본 발명은 전자레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작동 초기 후드장치와 전자레인지가 동시에 최고 출력으로 작동되지 않도록 하는 벽걸이형 전자레인지와 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자레인지(Micro wave oven)는 열전도 및 열복사 등을 이용한 외부 가열 방식의 조리가구와는 달리 초고주파에 의하여 조리를 하는 장치이다. 이러한 전자레인지는 마그네트론 이라는 초고주파 발진관에 고압전기를 가하여 2,450㎒의 초고주파를 발생시킨다. 마그네트론 에서 발생된 2,450㎒의 초고주파는 1초에 24억 5천만번이나 전계의 방향이 바뀌는데, 이 초고주파를 식품에 가하게 되면 식품을 구성하고 있는 분자들은 1초에 24억 5천만번이나 회전하게 되고 많은 마찰열이 발생하게 되며 이 열에 의하여 식품이 조리된다.
상기한 원리를 이용한 종래의 벽걸이형 전자레인지는 조리시 후드모터와 전자레인지가 동시에 작동한다.
도 1은 종래의 벽걸이형 전자레인지의 작동을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 벽걸이형 전자레인지는 조리시 후드모터가 턴-온되고, 전자레인지 역시 작동한다. 이에 따라 많은 전력이 소비되는 작동 초기에 후드모터와 전자레인지가 동시에 작동하게 되어 소비전력이 상승하였다.
따라서, 작동 초기 후드모터의 작동에 따라 전자레인지의 작동을 제어하는 것이 요구되었으나, 종래의 벽걸이형 전자레인지는 후드장치의 작동여부에 따라 전자레인지의 출력레벨을 조절하지 못하기 때문에 소비전력 혹은 과부하 문제를 효과적으로 해결하지 못하였다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작동 초기 소정시간동안은 후드장치와 전자레인지가 동시에 최고 출력으로 작동되지 않도록 하는 벽걸이형 전자레인지와 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 전자레인지의 작동을 설명하기 위한 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지를 설명하기 위한 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지의 제어방법을 설명하기 위한 그래프.
도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10:전원코드 20:후드장치
21:후드모터릴레이 22:후드램프릴레이
30:필터부 40:저압트랜스포머
51:제1안전스위치 52:모니터스위치
53:제2안전스위치 54:파워릴레이
60:출력변환수단 61:정류부
62:펄스폭변조부 70:고압트랜스포머
80:마그네트론 90:키입력부
100:제어부 110:릴레이구동부
120:후드장치구동부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지와 그 제어방법은, 후드장치의 작동을 제어하는 후드장치 구동부, 트랜스포머로 공급되는 전원을 조절하는 출력변환수단, 작동 초기에 후드장치와 전자레인지가 동시에 미리 설정된 최대출력으로 작동하지 않도록 후드장치구동부와 출력변환수단을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 그리고 작동 초기 소정시간 동안 후드모터 및 전자레인지가 동시에 최대출력으로 작동되지 않도록 하는 초기단계, 초기단계에서 소정시간이 경과하면 정상 작동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지는 후드모터(HM)와 후드모터(HM)의 작동을 스위칭하는 후드모터릴레이(21)와, 후드램프(HL)와 후드램프(HL)의 작동을 스위칭하는 후드램프릴레이(22)를 포함하는 후드장치를 구비한다.
본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지는 전자레인지의 모든 전체동작을 제어하는 제어부(100)를 구비하며, 사용자로부터 동작명령을 입력받을 수 있도록 제어부(100)와 전기적으로 접속된 키입력부(90)를 구비한다. 상기 키입력부(90)는 사용자로부터 각종 조리명령과 후드장치의 작동명령을 입력받아 제어부(100)로 전송한다.
상기 제어부(80)의 출력단에는 상기 후드장치(20)를 구동시키는 후두장치구동부(120)와, 후술하는 각종 릴레이를 구동하기 위한 릴레이구동부(110)와 후술하는 출력변환수단(60)의 펄스폭변조부(62)가 접속된다.
본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지는 전원에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 필터부(30)와, 상기 제어부(100)에 저전압의 직류전원을 공급하는 저압트랜스포머(40)를 포함한다. 상기 저압트랜스포머(40)는 필터부(30)를 거쳐 전원코드(10)와 연결되고, 상기 전원코드(10)를 통하여 1차측 코일에 인가된 전압을 강압시켜 저전압을 상기 제어부(100)에 인가한다.
상기 필터부(30)의 후단의 전원라인에는 1차 안전스위치(51)가 연결되어 전자레인지 도어의 개폐에 따라 상기 전원코드(10)를 통하여 공급되는 전원을 차단시킨다.
또한 상기 1차 안전스위치(51)가 고장일 경우 상기 1차 안전스위치(51)와는 반대로 동작되어 쇼트회로를 형성하는 모니터스위치(52)가 상기 1차 안전스위치(51)와 접속된다. 상기 1차 안전스위치(51)의 일측에는 조리실의 램프(L)가 2차 안전스위치(53)와 접속되어 상기 2차 안전스위치(53)의 온/오프에 따라 점등 또는 소등된다.
한편, 상기 2차 안전스위치(53)의 후단에는 파워릴레이(54)가 접속되며, 상기 파워릴레이(54)와 모니터스위치(52) 사이에는 구동모터(DM) 및 냉각팬모터(FM)가 접속된다. 상기 파워릴레이(54)와 고압트랜스포머(70)의 1차코일 사이에는 출력변환수단(60)과 접속되는데, 상기 파워릴레이(54)는 상기 제 2 안전스위치(53)를 통하여 인가된 전원을 단속함으로써, 출력변환수단(60)에 공급되는 전원을 제어한다.
상기 출력변환수단(60)은 상용교류 전원을 정류하는 정류부(61)와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하여 정류부(110)에서 정류되어 고압트랜스포머(70)의 1차 코일로 공급되는 직류를 스위칭하는 스위치부를 포함한다. 상기 스위치부는 상기 정류부(61)의 출력단에 직렬로 접속되는 제 1 스위칭소자(Q1) 및 제 2 스위칭소자(Q2)로 구성된다. 상기 스위치부와 제 1 커패시터(C1)가 병렬로 접속된다. 또한 직렬 접속된 제 2 커패시터(C2) 및 제 3 커패시터(C3)가 상기 스위치부에 대하여 병렬로 접속된다.
이하에서는 상기한 구성을 가지는 본 발명에 따른 벽걸이형 전자레인지의 제어방법을 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 제어방법은 작동 초기 소정시간동안 후드장치와 전자레인지가 동시에 최대 출력으로 작동되지 않도록 하며, 소정시간이 경과하면 정상 작동함으로써 전체 소비전력을 조절하고 과부하를 방지하는 것이다.
상기 작동초기 소정시간동안 후두장치와 전자레인지가 동시에 최대출력으로 작동되지 않도록 하는 본 발명에 따른 첫 번째 방법은, 도 3의 (a) 및 도 4a에 도시한 바와 같이 작동초기 전자레인지를 먼저 작동시키고 소정시간 경과 후 후드장치의 후드 모터를 작동시키는 것이다. 이를 위한 제어방법은 다음과 같다.
제어부(100)는 키입력부(90)를 통하여 입력되는 정보를 통하여 작동개시, 즉 조리개시인지를 판단한다(S10). 단계(S10)에서 작동개시라고 판단되면 제어부(100)는 출력변환수단(60)의 펄스폭변조부(62)를 제어하여 제 1 스위칭소자(Q1) 및 제 2 스위칭소자(Q2)를 턴-온시켜 전자레인지를 작동시킨다(S20).
전자레인지가 작동되면 제어부(100)는 미리 설정된 기준시간이 경과했는지를 판단한다(S30). 단계(S30)에서 미리 설정된 기준시간이 경과했다고 판단되면 제어부는 후드장치구동부(120)를 제어하여 후드모터(HM)를 작동시킨다(S40).
두 번째 방법은, 도 3의 (b) 및 도 4b에 도시한 바와 같이 작동초기 후드모터(HM)는 작동시키고, 소정시간동안 전자레인지는 최대출력 이하로 작동시키고 소정시간이 경과하면 전자레인지를 최대출력으로 작동시키는 것이다.
이를 위한 제어방법을 아래에서 설명하기로 한다.
제어부(100)는 키입력부(90)를 통하여 입력되는 정보를 통하여 작동개시, 즉 조리개시인지를 판단한다(S110). 단계(S110)에서 작동개시라고 판단되면
제어부(100)는 후드장치구동부(120)를 제어하여 후드모터(HM)를 작동시킨다(S120).
단계(S120) 이후 제어부(100)는 펄스폭변조부(62)를 통하여 제 1 스위칭소자(Q1) 및 제 2 스위칭소자(Q2)의 구동 듀티비가 최대 듀티비보다 낮도록 제어한다. 즉, 전자레인지가 최대 출력 이하로 작동하도록 한다(S130).
그리고 제어부는 미리 설정된 기준시간이 경과했는지를 판단한다(S140). 단계(S140)에서 미리 설정된 기준시간이 경과했다고 판단되면 제어부는 펄스폭변조부(62)를 통하여 제 1 스위칭소자(Q1) 및 제 2 스위칭소자(Q2)의 구동 듀티비가 최대 듀티비(100%)가 되도록 제어한다. 즉, 전자레인지가 최대 출력으로 작동하도록 제어한다(S150).
세 번째 방법은, 도 3의 (c) 및 도 4c에 도시한 바와 같이 작동초기 전자레인지를 먼저 작동시키고 후드모터(HM)는 일정시간이 경과한 후 작동을 개시하여 서서히 속도를 증가시키는 것이다. 이를 위한 제어방법은 다음과 같다.
제어부(100)는 키입력부(90)를 통하여 입력되는 정보를 통하여 작동개시, 즉 조리개시인지를 판단한다(S210). 단계(S210)에서 작동개시라고 판단되면 제어부(100)는 출력변환수단(60)의 펄스폭변조부(62)를 제어하여 제 1스위칭소자(Q1) 및 제 2 스위칭소자(Q2)를 턴-온시켜 전자레인지를 작동시킨다(S220).
전자레인지 작동 후 제어부(100)는 미리 설정된 제 1 기준시간(??T1)이 경과했는지를 판단한다(S230). 단계(S230)에서 제 1 기준시간이 경과했다고 판단되면 제어부(100)는 후드장치구동부(120)를 제어하여 후드모터(HM)를 서서히 작동시켜 회전수를 상승시킨다(S240).
제어부(100)는 미리 설정된 제 2 기준시간(??T2)이 경과했는지를 판단한다(S250). 단계(S250)에서 제 2 기준시간(??T2)이 경과했다고 판단되면 제어부는 후드모터(HM)가 완전 턴-온, 즉 미리 설정된 최고 회전수로 작동하도록 후드장치 구동부(120)를 제어한다(S260).
상기한 바와 같이 후드모터의 작동상태에 따라 전자레인지의 출력을 조절할 수 있다. 이로 인하여 전체 소비전력량 내에서 과부하를 방지하면서 전자레인지의 출력을 최대로 유지할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 고출력 절환수단을 구비한 전자레인지에 의하면, 작동초기 소정시간동안 후드모터와 전자레인지가 동시에 최대출력으로 작동하지 않도록 조절하므로 소모되는 전체 소비 전력량을 조절하고 과부하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 후드모터를 포함하는 후드장치와, 고압을 발생시켜 마그네트론으로 공급하는 트랜스포머를 구비한 벽걸이형 전자레인지에 있어서,
    상기 후드장치의 작동을 제어하는 후드장치 구동부,
    상기 트랜스포머로 공급되는 전원을 조절하는 출력변환수단,
    작동 초기에 상기 후드장치와 상기 전자레인지가 동시에 미리 설정된 최대출력으로 작동하지 않도록 상기 후드장치구동부와 상기 출력변환수단을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 벽걸이형 전자레인지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력변환수단은, 상기 전자레인지로 공급되는 상용교류를 직류로 변환하는 정류부와,
    상기 정류부에 의해 변환된 직류를 스위칭하여 상기 트랜스포머의 1차 측으로 전원을 공급하는 스위칭부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 스위칭부를 스위칭하는 펄스의 듀티비를 조절하는 펄스폭변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽걸이형 전자레인지.
  3. 후드모터를 포함하는 후드장치를 구비한 벽걸이형 전자레인지의 제어방법에 있어서,
    작동 초기 소정시간 동안 후드모터 및 전자레인지가 동시에 최대출력으로 작동되지 않도록 하는 초기단계,
    상기 초기단계에서 소정시간이 경과하면 정상 작동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽걸이형 전자레인지의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 초기단계는,
    상기 전자레인지만을 작동하는 단계와, 상기 전자레인지가 작동된 후 미리 설정된 기준시간이 경과 한 후 상기 후드모터를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽걸이형 전자레인지의 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 초기단계는,
    상기 후드모터를 턴-온 시키는 단계, 상기 후드모터가 턴-온 될 때 미리 설정된 시간동안 전자레인지를 미리 설정된 최대출력 이하로 작동시키는 단계, 상기 기준시간이 경과하면 전자레인지를 상기 최대출력으로 작동시키는 단계를 포함하는것을 특징으로 하는 벽걸이형 전자레인지의 제어방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 초기단계는,
    상기 전자레인지만을 작동시키는 단계, 상기 전자레인지 작동 후 미리 설정된 제 1 기준시간이 경과한 후 후드모터의 회전수를 상승시키는 단계, 상기 후드모터 작동 후 미리 설정된 제 2 기준시간이 경과하면 상기 후드모터를 최고 회전수로 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽걸이형 전자레인지의 제어방법.
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