KR100531308B1 - 커피 메이커 겸용 전자레인지 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커피 메이커를 구비한 전자 레인지에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 커피 추출 시간을 단축시키고 보다 효과적인 커피메이커의 제어모드를 제공할 수 있도록 한 커피메이커를 구비한 전자레인지를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은 물탱크에 저장된 식수를 식수 공급관으로 공급하기 위한 급수밸브와, 식수 공급관의 내부를 유동하는 식수를 가열하기 위한 가열용 히터와, 저그 내에 저장된 커피의 보온(保溫)을 위한 보온용 히터로 이루어진 커피메이커를 구비한 전자레인지의 제어방법에서, 사용자로부터 커피 추출 명령이 입력되면 상기 급수 밸브를 온 시켜 급수를 수행함과 동시에 상기 가열용 히터를 구동시키는 단계; 상기 가열용 히터의 발열온도(T)를 감지하는 단계; 상기 감지된 히터의 발열 온도(T)를 주기적으로 입력받아 온도 변화량(△T)을 검출하는 단계; 상기 검출된 온도 변화량(△T)이 기 설정 값 이하이면 상기 가열용 히터와 상기 보온용 히터를 동시에 구동시키는 단계; 그리고, 커피 추출 과정이 완료되면 상기 가열용 히터의 구동을 중단하고 보온용 히터만을 구동시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 커피메이커 겸용 전자레인지의 제어방법을 제공한다.

Description

커피 메이커 겸용 전자레인지 및 그 제어방법{Microwave Oven Having Coffee Maker and Control Method of The Same}

본 발명은 전자 레인지에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 커피 메이커의 기능을 가지는 커피 메이커를 구비한 전자 레인지에 관한 것이다.

일반적으로 전자 레인지(MWO : microwave oven)는 고주파(초당 약 2,450MHz)를 가열원으로 하여 음식물의 분자 배열을 교란시킴에 따라 발생되는 분자간 마찰열에 의해 음식물을 조리하는 기구이다.

상기와 같은 전자 레인지는 조리 대상물에 마이크로웨이브를 가하여 가열하도록 이루어지기 때문에 단순히 일반적인 음식물의 조리에만 사용되었다.

하지만, 최근에는 공간 활용도를 높이기 위하여 가전 제품의 경우 해당 가전 제품이 가지는 단지 하나의 역할만을 수행하는 제품이 아닌 다양한 기능을 함께 수행할 수 있는 복합적인 기능을 가지는 제품이 연구되고 있다.

예컨대, 국내특허 출원번호 제10-2002-0011704호에 개시된 바와 같이 상기 전자 레인지에 커피의 추출을 위한 커피 메이커가 동시에 구비되는 형태도 제품화되고 있는 실정에 있다.

상기한 종래 커피 메이커를 가지는 전자 레인지의 구조에 대하여 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 개략적으로 소개하면 다음과 같다.

먼저, 종래 커피 메이커를 가지는 전자 레인지는 도시한 바와 같이 본체(10) 내의 마그네트론(21) 및 고전압 트랜스(22)가 구비된 전장실(20)의 전방측 공간상에 커피 메이커부(30)를 구비함으로써 상기 전장실(20)의 공간 활용도를 향상시킴과 더불어 다양한 기능의 전자 레인지가 제공될 수 있도록 하였다.

이 때, 상기 커피 메이커부(30)는 케이싱(31)과, 물탱크(32)와, 필터캡(33)과, 저그(34)와, 히터(35)와, 급수호스(36)와, 가열튜브(37)와, 공급호스(38), 급수밸브(39)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 물탱크(32)는 식수가 저장되며, 상기 케이싱(31)의 상부 공간에 구비된다.

그리고, 상기 필터캡(33)은 상기 물탱크(32)의 저부에 구비되며, 커피 및 종이필터가 내장되도록 형성되어 실질적인 커피 추출이 이루어진다.

그리고, 상기 저그(34)는 상기 필터캡(33)의 저부에 구비되며, 상기 필터캡(33)을 통해 추출된 커피가 저장된다.

그리고, 상기 히터(35)는 상기 저그(34)의 저부인 상기 케이싱(31)의 저면에 구비된다.

여기서, 커피메이커의 가열원인 히터(35)는 도 3에 도시한 바와 같이 하나의 히터 와이어(35a)로 이루어진다.

상기 히터 와이어(35a)는 가열튜브(37)내의 식수를 가열하기 위한 가열용 히터(대략, 750W)로서, 히터 튜브(35b)에 내장된다.

그리고, 상기 가열튜브(37)는 상기 히터(35)를 따라 형성되어, 상기 히터(35)의 발열에 의해 그 내부를 유동하는 식수가 가열되도록 구성된다.

그리고, 상기 급수호스(36)는 일단이 상기 물탱크(32)에 연결됨과 더불어 타단은 상기 가열튜브(37)에 연결되어, 상기 물탱크(32)에 저장된 식수를 급수밸브(39)의 온(On)/오프(Off)에 따라 상기 가열튜브(37)로 전달하는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 공급호스(38)는 일단이 상기 가열튜브(37)에 연결됨과 더불어 타단은 상기 필터캡(33)의 상부에 위치되어, 상기 가열튜브(37)를 통과하면서 가열된 식수를 상기 필터캡(33)의 상부로 안내하는 역할을 수행한다.

따라서, 필터캡(33) 내부에 커피가 투입된 종이필터(도시는 생략됨)의 내장이 이루어진 상태에서 커피 메이커의 동작 명령이 입력되면, 급수 밸브(39)가 온 됨과 동시에 히터(35)의 발열이 이루어지면서 가열튜브(37)가 가열된다.

이어서, 상기 급수 밸브(39)가 온 됨에 따라 물탱크(32) 내에 저장된 식수가 가열 튜브(37)로 공급되고, 상기 가열튜브(37) 내부에 존재하는 식수는 상기 가열튜브(37)의 가열에 의해 끓으면서 공급호스(38)를 거쳐 필터캡(33)으로 공급된다.

이때, 상기 가열튜브(37)의 가열에 의해 가열된 식수가 가열로 인한 압력에 의해 공급 호스(38)를 거쳐 필터캡(33)으로 공급됨으로서 커피가 추출되고, 상기 추출되는 커피는 상기 필터캡(33)을 통과하여 저그(34) 내에 저장된다.

상술한 커피 추출 과정에서 상기 히터(35)는 도 4에 도시한 바와 같이 식수의 급수가 시작되는 시점에 발열온도가 급격히 상승하다가 급수가 지속적으로 이루어지고 소정 시간이 경과한 시점(A)에는 일정 온도를 유지하게 된다.

그리고, 급수되는 식수가 소멸되는 시점(B)에는 또 다시 히터(35)의 발열온도가 크게 상승하다가 히터(35)가 오프 되면 그 발열온도가 상온으로 떨어지게 된다(① 커피추출을 위한 가열모드).

한편, 상술한 커피 추출 과정이 완료되고 상기 저그(34) 내에 저장된 커피의 온도를 유지하기 위해서는 상기 히터(35)를 반복적으로 온/오프 제어하는 구동방식을 이용할 수 있다.

이때, 상기 히터(35)의 발열온도는 온/오프 제어방식에 따라 도 4와 같이 일정한 온도를 유지하지 못하고 상승/하강을 반복한다(② 커피 보온을 위한 보온모드).

상술한 종래 기술에 따른 커피메이커 겸용 전자레인지는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 커피메이커의 가열원이 하나의 히터만으로 구성되므로 커피 추출 시간(Ta)을 단축시키는데 한계가 있었다.

둘째, 커피메이커의 가열원이 가열용 히터만으로 구성되므로 커피메이커의 제어모드가 극히 제한되었다.

셋째, 저그 내에 저장된 커피를 보온하기 위한 보온 모드는 히터를 반복적으로 온/오프 제어함으로써 이루어지기 때문에 일정한 보온온도를 유지하지 못하는 등 보온모드 실현이 비효율적이었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 커피 메이커가 일체로 형성된 전자레인지를 제공하되, 커피메이커의 가열원을 가열용 히터와 보온용 히터로 구성하여 커피 추출 시간을 단축시키고 보다 효과적인 보온모드를 제공할 수 있도록 한 커피메이커를 구비한 전자레인지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자레인지에서, 커피 메이커는 커피 추출 명령을 입력하기 위한 키 입력부와, 물탱크에 저장된 식수를 식수 공급관으로 공급하기 위한 급수밸브와, 상기 식수 공급관의 내부를 유동하는 식수를 가열하기 위한 가열용 히터와, 저그 내에 저장된 커피의 보온(保溫)을 위한 보온용 히터와, 상기 가열용 히터와 보온용 히터를 구동하기 위한 히터 구동부와, 상기 가열용 히터의 발열온도(T)를 감지하기 위한 온도 감지부와, 상기 키 입력부를 통해 커피 추출명령이 입력되면 상기 가열용 히터를 구동하고, 상기 온도 감지부에서 감지된 가열용 히터의 발열온도(T)에 따라 상기 가열용 히터와 보온용 히터를 동시에 구동하며, 커피 추출 과정이 완료되면 상기 보온용 히터만 구동하도록 제어하는 시스템 제어부를 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 커피 메이커 겸용 전자레인지의 제어방법은 물탱크에 저장된 식수를 식수 공급관으로 공급하기 위한 급수밸브와, 식수 공급관의 내부를 유동하는 식수를 가열하기 위한 가열용 히터와, 저그 내에 저장된 커피의 보온(保溫)을 위한 보온용 히터로 이루어진 커피메이커를 구비한 전자레인지의 제어방법에서, 사용자로부터 커피 추출 명령이 입력되면 상기 급수 밸브를 온 시켜 급수를 수행함과 동시에 상기 가열용 히터를 구동시키는 단계; 상기 가열용 히터의 발열온도(T)를 감지하는 단계; 상기 감지된 히터의 발열 온도(T)를 주기적으로 입력받아 온도 변화량(△T)을 검출하는 단계; 그리고, 상기 검출된 온도 변화량(△T)이 기 설정 값 이하이면 상기 가열용 히터와 상기 보온용 히터를 동시에 구동시키는 단계를 포함하여 이루어지는데 그 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 커피 메이커 겸용 전자 레인지에 대한 실시예를 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

도 5는 본 발명에 따른 전자레인지에서 커피 메이커의 제어구성만을 나타낸 블록도이다.

먼저, 커피메이커를 구성하는 기본 구조물은 상술한 종래와 마찬가지로 케이싱(31)과, 물탱크(32)와, 필터캡(33)과, 저그(34)와, 급수호스(36)와, 가열튜브(37)와, 공급호스(38)를 포함하여 구성되며, 이하, 각 구성에 대한 도시부호는 종래와 동일하게 표기한다(도 1 참조).

본 발명에 따른 전자레인지의 커피메이커는 도 5에 도시한 바와 같이, 커피 추출 명령을 입력하기 위한 키 입력부(100)와, 물탱크(32)에 저장된 식수를 가열튜브(37)로 공급하기 위한 급수밸브(700)와, 상기 가열 튜브(37)의 내부를 유동하는 식수를 가열하기 위한 가열용 히터(510)와, 저그(34) 내에 저장된 커피의 보온(保溫)을 위한 보온용 히터(520)와, 상기 가열용 히터(510)와 보온용 히터(520)를 구동하기 위한 히터 구동부(400)와, 상기 가열용 히터(510)의 발열온도(T)를 감지하기 위한 온도 감지부(200)와, 상기 키 입력부(100)를 통해 커피 추출명령이 입력되면 상기 가열용 히터(510)를 구동하고, 상기 온도 감지부(200)에서 감지된 가열용 히터(510)의 발열온도(T)에 따라 상기 가열용 히터(510)와 보온용 히터(520)를 동시에 구동하며, 커피 추출 과정이 완료되면 상기 보온용 히터(520)만 구동하도록 제어하는 시스템 제어부(300)로 구성된다.

여기서, 상기 온도 감지부(200)는 온도에 따라 내부 전기 저항이 변하는 써미스터(Thermistor)를 사용하며, 도 6에 도시한 바와 같이, 히터(500)의 소정 위치에 형성된 안착 부재(도시부호 생략)에 안착되어 가열용 히터(510)의 발열온도를 감지한다.

그리고, 커피 메이커의 가열원인 히터(500)는 도 7에 도시한 바와 같이 가열튜브(37)의 내부를 유동하는 식수를 가열하기 위한 가열용 히터(510)와, 저그(34)내에 저장된 커피를 보온(保溫)하기 위해 저그(34)의 저부에 형성된 열판(600)(도 6 참조)을 가열하기 위한 보온용 히터(520)로 구성된다.

이때, 상기 가열용 히터(510)와 보온용 히터(520)는 히터 튜브(도시부호 생략)에 내장되어 구성되며, 상기 가열용 히터(510)는 750W의 히터 와이어(510a)로 구성되며, 보온용 히터(520)는 90W의 히터 와이어(520a)로 구성된다.

그리고, 상기 보온용 히터 와이어(520a)는 상기 가열용 히터(510)의 외형(外形)을 따라 형성하되, 상기 보온용 히터 와이어(520a)와 가열용 히터 와이어(510a)가 서로 격리(隔離)된 상태를 유지하도록 형성된다.

또한, 접촉으로 인한 쇼트 현상을 방지하기 위해 상기 가열용 히터 와이어(510a)와 보온용 히터 와이어(520a)의 양 끝단에 쇼트 방지 부재(510b, 520b)를 각각 형성한다.

본 발명은, 가열용 히터(510)만을 구동시켜 식수를 가열하다가 가열용 히터(510)와 보온용 히터(520)를 동시에 구동시켜 커피 추출 시간을 단축시키고, 커피 추출 과정이 완료되면 추출된 커피를 보온하도록 보온용 히터(520)만을 구동시키는데 특징이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자레인지의 커피메이커 제어방법을 도 8을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 커피메이커 겸용 전자레인지의 시스템 제어부(300)는 사용자로부터 커피메이커의 커피 추출 명령이 입력되는지 여부를 판단한다(S100).

상기 판단결과(S100), 사용자로부터 커피 추출 명령이 입력되면 급수 밸브(700)를 온 시킴과 동시에 가열용 히터(510)만을 먼저 구동시킨다(S110).

이때, 상기 급수 밸브(700)가 온 되면서 물탱크(32)에 저장된 식수가 가열튜브(37)로 공급되기 시작하고, 가열튜브(37)에 공급된 식수는 가열용 히터(510)의 발열에 따라 가열된다.

이어서, 상기 온도 감지부(200)를 통해 상기 가열용 히터(510)의 발열온도(T)를 감지하게 되는데(S120), 상기 시스템 제어부(300)는 온도 감지부(200)를 통해 감지된 가열용 히터(510)의 발열온도(T)를 주기적으로 입력받아 가열용 히터(510)의 발열온도(T)에 대한 온도 변화량(△T)을 산출한다(S130).

그리고, 상기 산출된 온도 변화량(△T) 즉, 가열용 히터(510)의 발열온도 변화량이 기 설정 값 이하인지 여부를 판단한다(S140).

상기 판단결과(S140), 상기 온도 변화량(△T)이 기 설정 값 이하이면 가열용 히터(510)와 보온용 히터(520)를 동시에 구동시킨다(S150).

상기 가열용 히터(510)와 보온용 히터(520)를 동시에 구동시킴으로써 가열 튜브(37) 내부를 유동하는 식수를 보다 높은 온도로 가열하여 커피를 추출한다(S160).

여기서, 상기 가열용 히터(510)의 발열온도는 도 9(① 가열 모드)에 도시한 바와 같이 급수 시작과 동시에 급속하게 상승하다가 소정 시간이 경과하면 일정 발열 온도를 유지하게 되는데, 본 발명은 가열용 히터(510)를 먼저 구동시키다가 온도 변화량(△T)이 설정 값 이하가 되면(즉, A 지점을 감지하게 되면) 보온용 히터(520)를 함께 구동시킴으로써 가열 튜브(37)의 가열 온도를 보다 상승시켜 식수의 공급이 보다 신속하게 이루어질 수 있도록 한다.

상술한 커피 추출 과정(S100~S160)이 완료되면, 저그(34)내에 저장된 커피를 보온할 수 있도록 상기 가열용 히터(510)의 발열을 중단하고 보온용 히터(520)를 발열시킨다(S170, S180).

이때, 상기 보온용 히터(520)의 발열에 의해 열판(600)이 가열되고 열판(600)의 온도에 의해 저그(34) 내에 저장된 커피를 보온한다(S190).

즉, 추출된 커피의 보온을 위해 보온용 히터(520)만을 구동시킴으로서 도 9(② 보온모드)에 도시한 바와 같이 열판(600)에 일정한 발열온도를 전달하고 이로 인해 저그(34)에 저장된 커피를 보온한다.

도 9를 참조하여 종래의 가열/보온 모드와 비교해 볼 때, B 시점은 가열튜브(37)로의 식수 공급이 중단되는 시기로, 가열튜브(37) 내부에 식수가 없을 경우 히터(500)의 발열온도가 급격히 증가하게 되는데, A 시점에서 가열용 히터(510)와 보온용 히터(520)를 동시에 구동시킴으로써 상기한 B 시점을 앞당길 뿐 아니라 최종 커피 추출 시간(Tb)을 단축시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 커피메이커 겸용 전자레인지는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 가열용 히터와 보온용 히터로 이루어진 가열원을 구비한 커피메이커를 제공함으로써 다양한 제어모드를 구현할 수 있다.

둘째, 커피 추출을 위한 가열 모드시 가열용 히터와 보온용 히터를 모두 이용함으로써 커피 추출 시간을 최대한 단축할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 추출된 커피의 보온을 위한 보온 모드시 항시 일정 온도를 유지함으로써 보온 효과를 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 커피메이커 겸용 전자레인지를 나타낸 측면도

도 2는 도 1의 커피 메이커부를 개략적으로 나타낸 저면 사시도

도 3은 도 2의 히터 구성을 나타낸 사시도

도 4는 종래 커피 메이커의 히터 발열온도를 나타낸 그래프

도 5는 본 발명에 따른 전자레인지에서 커피 메이커의 제어구성을 나타낸 블록도

도 6은 본 발명에 따른 커피메이커를 개략적으로 나타낸 저면 사시도

도 7은 도 6의 히터 구성을 나타낸 사시도

도 8은 본 발명에 따른 전자레인지에서 커피 메이커의 제어방법을 나타낸 플로우 차트

도 9는 종래와 비교하여 본 발명의 히터 발열온도를 나타낸 그래프

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

36: 급수 호스 37: 가열 튜브

38: 공급 호스

100: 키 입력부 200: 온도 감지부

300: 시스템 제어부 400: 히터 구동부

510: 가열용 히터 520: 보온용 히터

510a, 520a: 히터 와이어 510b, 520b: 쇼트 방지 부재

600: 열판 700: 급수 밸브

Claims (4)

1. 커피메이커를 구비한 전자레인지에서,

   상기 커피메이커는

   커피 추출 명령을 입력하기 위한 키 입력부와,

   물탱크에 저장된 식수를 식수 공급관으로 공급하기 위한 급수밸브와,

   상기 식수 공급관의 내부를 유동하는 식수를 가열하기 위한 가열용 히터와,

   저그 내에 저장된 커피의 보온(保溫)을 위한 보온용 히터와,

   상기 가열용 히터와 보온용 히터를 구동하기 위한 히터 구동부와,

   상기 가열용 히터의 발열온도(T)를 감지하기 위한 온도 감지부와,

   상기 키 입력부를 통해 커피 추출명령이 입력되면 상기 가열용 히터를 구동하고, 상기 온도 감지부에서 감지된 가열용 히터의 발열온도(T)에 따라 상기 가열용 히터와 보온용 히터를 동시에 구동하며, 커피 추출 과정이 완료되면 상기 보온용 히터만 구동하도록 제어하는 시스템 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 커피메이커 겸용 전자레인지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 온도 감지부는

   온도에 따라 내부 전기 저항이 변하는 써미스터(Thermistor)인 것을 특징으로 하는 커피메이커 겸용 전자레인지.
3. 물탱크에 저장된 식수를 식수 공급관으로 공급하기 위한 급수밸브와, 식수 공급관의 내부를 유동하는 식수를 가열하기 위한 가열용 히터와, 저그 내에 저장된 커피의 보온(保溫)을 위한 보온용 히터로 이루어진 커피메이커를 구비한 전자레인지의 제어방법에서,

   사용자로부터 커피 추출 명령이 입력되면 상기 급수 밸브를 온 시켜 급수를 수행함과 동시에 상기 가열용 히터를 구동시키는 단계;

   상기 가열용 히터의 발열온도(T)를 감지하는 단계;

   상기 감지된 히터의 발열 온도(T)를 주기적으로 입력받아 온도 변화량(△T)을 검출하는 단계; 그리고,

   상기 검출된 온도 변화량(△T)이 기 설정 값 이하이면 상기 가열용 히터와 상기 보온용 히터를 동시에 구동시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 커피메이커 겸용 전자레인지의 제어방법
4. 제 3 항에 있어서,

   커피 추출 과정이 완료되면 상기 가열용 히터의 구동을 중단하고 보온용 히터만을 구동시키는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 커피메이커 겸용 전자레인지의 제어방법.