KR100428511B1 - 전자레인지 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 마그네트론 정격의 20% 미만의 저출력이 요구되는 조리모드가 선택되면 마그네트론에서 정격의 20% 이상의 출력을 발생시켜 미리 정해진 시간 동안 초기 구동하고, 초기 구동이 완료되면 마그네트론이 정격의 20% 미만의 출력을 발생시켜 조리 모드를 수행한다. 여기서 저출력이 요구되는 조리 모드는 해동이나 데우기 등의 조리 모드를 들 수 있다. 또 본 발명에 따른 전자레인지는 인버터 전자레인지로서, 인버터에서 20% 미만의 듀티비를 갖는 펄스폭 변조 신호를 발생시켜 마그네트론의 출력을 정격의 20% 미만으로 제한하여 해동이나 데우기 등의 특정 조리 모드를 수행한다.

Description

전자레인지 및 그 제어 방법{MICROWAVE OVEN AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로, 특히 인버터 방식에 의해 마그네트론이 구동되는 인버터 전자레인지에 관한 것이다.

일반적으로 전자레인지의 용도는 단지 음식물을 익히는 것뿐만 아니라, 때로는 냉동육 등을 해동시키기 위해 전자레인지를 사용하기도 한다. 뿐만 아니라 냉동 상태로 유통되는 간편 요리(frozen dinner)의 경우에는 음식물의 해동과 조리가 순차적으로 모두 실시되어야 하는데, 이때에도 전자레인지가 주로 사용된다. 전자레인지의 또 다른 용도는 이미 조리한 음식물이나 우유 등을 적당한 온도까지 데우는 것을 들 수 있다.

이처럼, 전자레인지를 이용할 때, 마그네트론의 높은 출력뿐만 아니라 비교적 낮은 출력에서 음식물을 조리하는(해동이나 데우기 등) 경우도 많다. 해동의 경우, 필요 이상으로 높은 출력에서는 음식물이 익어버릴 수 있다. 또한 불면증 해소에 도움을 준다고 하여 적당한 온도로 데운 우유가 음용되는 경우가 많은데, 이 때 우유가 끓지 않도록 해야 우유의 영양소가 파괴되지 않는다. 그러나 너무 높은 출력에서 우유를 데우면 우유의 온도가 끓는점까지 상승할 수 있을 뿐만 아니라, 우유가 끓는 것을 막기 위해 조리 시간을 줄이면 용기 아래쪽의 우유는 충분히 데워지지 않을 수 있다.

이와 같은 이유로 전자레인지를 사용할 때 목적에 따라 마그네트론 출력을 충분히 낮출 필요가 있는데, 종래의 인버터 전자레인지에서는 마그네트론의 총 출력범위에서 20% 미만의 출력은 사용할 수 없다. 마그네트론의 발진 전압 및 필라멘트 전류의 한계(각각 3600V와 8.5~12A) 때문에 인버터의 펄스폭 변조 신호의 듀티비가 20% 이하이면 마그네트론에 고전압을 공급하는 고전압 변환기의 2차측 출력 전압이 충분하지 않아 필라멘트에서 열전자의 방출이 일어나지 못한다. 열전자의 방출이 일어나지 않으면 마그네트론의 발진이 일어나지 않아 고주파 신호가 발생하지 않으므로, 마그네트론의 출력 범위에서 20% 미만의 출력은 사용할 수 없는 것이다.

도 1은 종래의 인버터 전자레인지에서 마그네트론의 동작 전압과 필라멘트 전류의 관계를 나타낸 도면으로서, 인버터 전자레인지의 필라멘트 전류가 8.5~12A에 도달하기 위해서는 동작 전압이 3600V 이상이어야 함을 보여준다. 즉 동작 전압이 3600V 이상일 때 필라멘트 전류가 8.5~12A에 도달하고, 이때 비로소 열전자 방출이 일어나 마그네트론에서 발진이 이루어진다.

도 2는 종래의 인버터 전자레인지에서 사용되는 인버터의 펄스폭 변조 신호의 듀티비를 나타낸 도면이다. 도 1의 설명에서 언급한 것처럼 마그네트론이 발진할 수 있도록 충분한 구동 전압 및 필라멘트 전류를 공급하기 위해서는 인버터의 펄스폭 변조 신호의 듀티비가 최소 20% 이상이어야 한다.

이와 같이 마그네트론의 출력을 제어하는 인버터의 펄스폭 변조 신호의 듀티비가 20% 이상으로 제한되기 때문에, 해동이나 데우기 등의 조리모드 시 필요 이상으로 고출력이 발생하여 최적의 조리 상태를 구현하지 못하는 문제가 있다.

따라서 본 발명에 따른 전자레인지 및 그 제어 방법은 전자레인지의 마그네트론에서 20% 미만의 저출력을 발생시킬 수 있도록 함으로써, 해동이나 데우기 등의 조리 모드에서 최적의 조리 상태를 제공할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 인버터 전자레인지에서 마그네트론의 동작 전압과 필라멘트 전류의 관계를 나타낸 도면.

도 2는 종래의 인버터 전자레인지에서 사용되는 인버터의 펄스폭 변조 신호의 듀티비를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 전자레인지의 제어 장치를 나타낸 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 인버터 전자레인지에서 사용되는 인버터의 펄스폭 변조 신호의 듀티비를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 제어 방법을 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

302 : 제어부

304 : 입력부

306 : 데이터 저장부

308 : 마그네트론

310 : 마그네트론 구동부

326 : 인버터

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 전자레인지는 마그네트론 정격의 20% 미만의 저출력이 요구되는 조리모드가 선택되면 마그네트론에서 정격의 20% 이상의 출력을 발생시켜 미리 정해진 시간 동안 초기 구동하고, 초기 구동이 완료되면 마그네트론이 정격의 20% 미만의 출력을 발생시켜 조리 모드를 수행한다. 여기서 저출력이 요구되는 조리 모드는 해동이나 데우기 등의 조리 모드를 들 수 있다. 또 본 발명에 따른 전자레인지는 인버터 전자레인지로서, 인버터에서 20% 미만의 듀티비를 갖는 펄스폭 변조 신호를 발생시켜 마그네트론의 출력을 정격의 20% 미만으로 제한하여 해동이나 데우기 등의 특정 조리 모드를 수행한다.

본 발명에 따른 전자레인지 및 그 제어 방법의 바람직한 실시예를 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 3은 본 발명에 따른 전자레인지의 제어 장치를 나타낸 블록도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어부(302)는 전자레인지의 전체 동작을 제어한다. 입력부(304)는 제어부(302)에 전기적으로 연결되어 사용자로부터 동작 명령이 입력될 수 있도록 한다. 제어부(302)에는 또 데이터 저장부(306)가 전기적으로 연결된다.

이와 함께, 마그네트론(308)을 구동하는 마그네트론 구동부(310)와 냉각 팬(312)을 구동하는 팬 구동부(314), 조리용 트레이(316)를 회전시키기 위한 모터(318)를 구동하는 모터 구동부(320), 디스플레이 장치(322)를 구동하는 디스플레이 구동부(324)가 제어부(302)에 전기적으로 연결된다.

조리용 트레이(316) 내에 음식물이 적재되어 있는 상태에서 전자레인지가 동작을 시작하면 제어부(302)는 펄스폭 변조 신호의 듀티비를 결정하는 제어 신호를 인버터(326)로 출력한다. 인버터(326)는 이 제어 신호에 대응하는 듀티비의 펄스폭 변조 신호(PWM)를 마그네트론 구동부(310)로 출력하고, 마그네트론(308)은 이 펄스폭 변조 신호(PWM)의 듀티비에 대응하는 크기의 출력을 발생시킨다. 이와 같은 마그네트론(308)의 구동에 의해 매우 높은 주파수의 마이크로파가 발생하고, 이 마이크로파가 조리실(도시하지 않았음) 내부의 음식물을 조사(irradiate)하여 음식물을 조리한다.

도 4는 본 발명에 따른 인버터 전자레인지에서 사용되는 인버터의 펄스폭 변조 신호의 듀티비를 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 마그네트론의 초기 구동 시에는 20~100%의 듀티비를 갖는 펄스폭 변조 신호를 사용하고, 해동/데우기 등의 저출력이 요구되는 조리 모드에서는 5~20%의 듀티비를 갖는 펄스폭 변조 신호를 사용한다. 특히 해동 모드에서는 약 5%의 듀티비를 사용하여 음식물이 익어버리는 일이 없이 해동만이 이루어질 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 필요에 따라서는 5% 미만의 듀티비를 갖는 펄스폭 변조 신호를 사용하여 매우 낮은 출력이 요구되는 조리 모드를 구현하는 것도 가능하다.

도 5는 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 사용자가 해동/데우기 모드를 선택하고(S502) 조리 시작 버튼을 조작하면 조리가 시작된다(S504). 이때 음식물의 양과 종류에 대응하도록미리 설정되어 있는 조리 시간이 자동으로 설정된다. 그러나 실제의 해동 모드가 시작되기 전에 약 5초 정도 마그네트론의 초기 구동 단계(S506)가 진행된다. 마그네트론의 초기 구동 단계(S506)에서는 20% 이상의 듀티비를 갖는 펄스폭 변조 신호를 사용하여 마그네트론을 구동하여(S506) 마그네트론이 충분히 발진할 수 있도록 한다. 이때 마그네트론 구동하는데 사용되는 펄스폭 변조 신호의 듀티비를 100%에 가깝도록 하면 초기 구동 시간을 단축시킬 수 있다. 마그네트론 구동 단계(S506)가 미리 설정된 시간 동안 진행된 다음에는(S508) 5% 듀티비의 펄스폭 변조 신호를 사용하여 마그네트론을 구동함으로써 음식물의 해동/데우기 등이 이루어질 수 있도록 한다. 설정된 조리 시간이 경과하면(S512) 조리 모드를 종료한다.

본 발명에 따른 전자레인지 및 그 제어 방법은 전자레인지의 마그네트론에서 20% 미만의 저출력을 발생시킬 수 있도록 함으로써, 해동이나 데우기 등의 조리 모드에서 최적의 조리 상태를 제공할 수 있도록 한다.

Claims (6)

1. 마그네트론을 구비한 전자레인지에 있어서,

   마그네트론 정격의 20% 미만의 저출력이 요구되는 조리모드가 선택되면 상기 마그네트론에서 정격의 20% 이상의 출력을 발생시켜 미리 정해진 시간 동안 초기 구동하고;

   상기 초기 구동이 완료되면 상기 마그네트론이 정격의 20% 미만의 출력을 발생시켜 상기 조리 모드를 수행하는 인버터 전자레인지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 저출력이 요구되는 조리 모드는 해동 모드와 데우기 모드인 전자레인지.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전자레인지가 인버터에 의해 마그네트론의 출력이 제어되는 인버터 전자레인지이고;

   상기 인버터에서 출력되는 펄스폭 변조 신호의 듀티비에 따라 상기 마그네트론의 출력이 결정되며;

   상기 마그네트론의 초기 구동 단계에서 20% 이상의 듀티비를 갖도록 상기 펄스폭 변조 신호를 발생시켜서 상기 마그네트론을 구동하고;

   상기 조리 모드 수행 단계에서 20% 미만의 듀티비를 갖도록 상기 펄스폭 변조신호를 발생시켜서 상기 마그네트론을 구동하는 전자레인지.
4. 마그네트론을 구비한 전자레인지의 제어 방법에 있어서,

   마그네트론 정격의 20% 미만의 저출력이 요구되는 조리모드가 선택되면 상기 마그네트론에서 정격의 20% 이상의 출력을 발생시켜 미리 정해진 시간 동안 초기 구동하는 단계와;

   상기 초기 구동 단계가 완료되면 상기 마그네트론이 정격의 20% 미만의 출력을 발생시켜 상기 조리 모드를 수행하는 단계를 포함하는 인버터 전자레인지의 제어 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 저출력이 요구되는 조리 모드는 해동 모드와 데우기 모드인 전자레인지의 제어 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 전자레인지가 인버터에 의해 마그네트론의 출력이 제어되는 인버터 전자레인지이고;

   상기 인버터에서 출력되는 펄스폭 변조 신호의 듀티비에 따라 상기 마그네트론의 출력이 결정되며;

   상기 마그네트론의 초기 구동 단계에서 20% 이상의 듀티비를 갖도록 상기 펄스폭 변조 신호를 발생시켜서 상기 마그네트론을 구동하고;

   상기 조리 모드 수행 단계에서 20% 미만의 듀티비를 갖도록 상기 펄스폭 변조 신호를 발생시켜서 상기 마그네트론을 구동하는 전자레인지의 제어 방법.