KR101261647B1 - 가열조리기기의 제어방법 - Google Patents

가열조리기기의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가열조리기기의 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 세라믹 플레이트의 부하 유무에 따라 가열부의 작동이 적절히 조절될 수 있도록 하는 가열조리기기의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가열조리기기의 제어방법은, 플레이트의 부하 유무 또는 종류가 감지되고, 감지된 결과에 대응하여 상기 플레이트의 하방에 제공되는 가열원의 단위 온 시간의 비율(Ton/(Ton+Toff):듀티(duty))이 가변되도록 하고, 상기 부하의 감지 과정에서 상기 가열원은 설정 시간 동안 적어도 1회 온/오프 되도록 구성된다. 이러한 본 발명에 의하면, 감지 센서가 가열원으로부터 전달되는 열의 온도를 직접 감지함에 따라, 보다 민감하고 정확하게 온도를 감지할 수 있는 효과가 있다.
가열부, 듀티(duty)

Description

가열조리기기의 제어방법{Control method of heating apparatus}
도 1은 본 발명에 따른 가열조리기기에서 세라믹 플레이트가 분리된 상태의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 가열부와 온도 감지 장치가 결합된 상태의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 가열조리기기의 부분 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 온도 감지 장치의 사시도.
도 5는 상기 온도 감지 장치의 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 감지부의 저면도.
도 7은 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여지지 않은 상태에서의 열의 이동을 개략적으로 보여주는 도면.
도 8는 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여지지 않은 상태에서 감지부에서 감지되는 온도의 변화를 보여주는 그래프.
도 9은 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여지지 않은 상태에서 가열원이 온오프되는 모습을 보여주는 그래프.
도 10은 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여진 상태에서의 열의 이동을 개략적으로 보여주는 도면.
도 11은 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여진 상태에서 감지부에서 감지 되는 온도의 변화를 보여주는 그래프.
도 12는 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여진 상태에서 가열원이 온오프되는 모습을 보여주는 그래프.
도 13은 상기 세라믹 플레이트에 놓여지는 부하(또는 용기)의 종류에 따른 듀티의 변화 곡선을 보여주는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
130 : 가열원 210 : 감지부
220 : 지지부 230 : 전달 부재
본 발명은 가열조리기기의 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 세라믹 플레이트의 부하 유무에 따라 가열부의 작동이 적절히 조절될 수 있도록 하는 가열조리기기의 제어방법에 관한 것이다.
가열조리기기는 음식물을 가열하여 조리하는 기기이다. 특히 본 발명은 세라믹 플레이트의 상측에 놓이는 조리용기에 열이 가해지고, 그 열에 의해서 음식물이 조리되는 쿡탑에 관한 것이다. 상기 쿡탑은 핫 플레이트(hot plate), 홉(hob)이라고도 이름하는 기기로서, 근래들어 그 사용이 증가하고 있다.
한편, 종래의 쿡탑은 세라믹 플레이트의 하측에 다수 개의 가열부가 제공된다. 그리고, 상기 가열부의 내부에는 써미스텟(thermostat)이 제공되어, 상기 세라 믹 플레이트의 과열이 방지되도록 한다.
즉, 상기 써미스텟은 상기 가열부에서 발생된 열을 감지하고, 일정 온도에서 스위칭되어 상기 가열부가 on/off되도록 하며, 이에 따라 상기 세라믹 플레이트의 온도가 조절되도록 한다.
그런데, 종래의 쿡탑에 의하면, 상기 써미스텟은 일정 온도에서 기계적으로 작동되도록 구성되므로, 상기 세라믹 플레이트에 가해지는 부하, 즉 용기의 유무 및 종류에 따라 적절하게 상기 세라믹 플레이트의 온도를 조절하지 못하는 문제가 있다. 즉, 부하의 유무에 관계없이 가열원이 일정한 듀티(duty : 가열원의 단위 온 시간 비율, Ton/(Ton+Toff))로 작동되도록 구성된다.
또한, 상기 써미스탯이 기계적으로 작동함에 따라 열의 감지 민감도가 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 세라믹 플레이트의 부하 유무에 따라 가열부의 작동이 적절히 조절될 수 있도록 하는 가열조리기기의 제어방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가열부의 불필요한 전력 소모가 방지되고, 신속한 조리가 가능한 가열조리기기의 제어방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가열조리기기의 제어방법은, 플레이트의 부하 유무 또는 종류가 감지되고, 감지된 결과에 대응하여 상기 플레이트의 하방에 제공되는 가열원의 단위 온 시간의 비율(Ton/(Ton+Toff):듀티(duty))이 가변되도록 하고, 상기 부하의 감지 과정에서 상기 가열원은 설정 시간 동안 적어도 1회 온/오프 되도록 구성된다.
다른 측면에 따른 본 발명의 가열조리기기의 제어방법은, 적어도 플레이트 또는 플레이트의 주변 온도를 측정하는 감지부에 의해서 감지된 온도가 제 1 기준 온도에 해당하도록 가열원의 작동을 제어하는 a)단계; 상기 감지부에서 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도보다 작은 제 2 기준 온도에 해당하도록 상기 가열원의 작동을 제어하는 b)단계; 및 상기 감지부에서 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도 및 제 2 기준 온도의 범위 내에 있도록 상기 가열원의 온/오프를 제어하는 c)단계; 가 포함되고, 상기 a)단계에서 상기 가열원은 적어도 1회 온/오프 되도록 제어된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 가열조리기기에서 세라믹 플레이트가 분리된 상태의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가열부와 온도 감지 장치가 결합된 상태의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가열조리기기의 부분 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가열조리기기(1)는, 내부에 적어도 하나의 가열부(10)가 수용되는 베이스 플레이트(2)와, 상기 베이스 플레이트(2)의 상측에 놓이는 세라믹 플레이트(3)가 포함된다.
상세히, 상기 베이스 플레이트(2)는 상기 가열조리기기(1)의 외관을 형성하 며, 내부에 적어도 하나의 가열부(10)와, 전원 공급부(4), 제어부(8)가 제공된다.
상기 가열부(10)는 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110)의 내측에 제공되는 절연재(120)와, 상기 케이싱(110)의 내부에 위치되는 가열원(130)이 포함된다.
상기 가열원(130)은 코일 형상의 히터가 사용될 수 있다. 이러한 히터는 전기 저항 가열 요소(electrical resistance heating element)라 할 수 있다. 그러나 본 발명에 있어서, 상기 가열원의 종류는 그 제한이 없으며, 전기 저항 가열 요소 대신에 하나 이상의 전기 유도 가열 요소(electrical induction heating element) 등 다양한 종류가 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
그리고, 상기 가열부(10)에는 적어도 상기 가열원(130)의 온도를 감지하기 위한 온도 감지 장치(20)가 결합된다.
상기 온도 감지 장치(20)는, 적어도 상기 가열원(130)의 온도를 감지하여 상기 제어부(8)로 감지된 정보를 전송하고, 상기 제어부(8)는 감지된 온도 정보에 따라 상기 가열부(10)의 작동을 제어한다.
한편, 상기 세라믹 플레이트(3)의 상면에는 냄비 등과 같은 별도의 조리용기(9)가 놓여진다.
그리고, 상기 세라믹 플레이트(3)의 앞쪽 상면에는 상기 가열조리기기(1)의 조리동작이 수행되도록 하기 위한 조작부(5)와, 상기 가열조리기기(1)의 동작상태를 디스플레이 하는 디스플레이부(6)가 제공된다.
상기되는 본 발명의 가열조리기기(1)의 작용을 간단하게 설명한다.
본 발명의 가열조리기기를 사용해서 음식물을 조리하고 하는 사람은, 먼저, 냄비 등과 같은 조리 용기(9)에 음식물을 넣은 상태에서 상기 조리 용기(9)를 상기 세라믹 플레이트(3)의 상면에 놓고서, 상기 가열조리기기(1)의 동작을 시작한다.
상기 가열조리기기(1)의 동작이 시작되면, 상기 가열부(10)가 작동한다. 그리고, 상기 가열부(10)에서 발생된 열은 상기 세라믹 플레이트(3)로 전달되고, 전달된 열에 의해서 음식물이 조리된다.
그리고, 조리가 진행 중에는 상기 온도 감지 장치(20)에서 적어도 상기 가열원(130)의 온도가 감지되고, 감지된 온도 정보에 의해서 상기 가열원(130)이 상기 제어부(8)에 의해서 적절하게 동작된다.
상기 제어부(8)에는, 상기 온도 감지 장치(20)의 측정 온도를 근거로 하여 적절한 판단을 하기 위하여, 제어 동작을 수행하는 마이크로프로세서와, 상기 마이크로프로세서의 판단자료를 제공하는 메모리가 포함되는 것은 당연히 예상가능한 일이다.
이하에서는 상기 온도 감지 장치(20)의 구성에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 온도 감지 장치의 사시도이고, 도 5는 상기 온도 감지 장치의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 감지부의 저면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 온도 감지 장치(20)는 다수 개의 가열부(10)에 각각 제공되며, 상기 가열부(10)의 일측에 결합된다.
그리고, 상기 온도 감지 장치(20)는, 적어도 상기 가열원(130)에서 발생되는 열의 온도를 전기적으로 감지하는 감지부(210)와, 상기 감지부(210)를 지지하고, 상기 온도 감지 장치(20)가 상기 가열부(10)에 결합되도록 하는 지지부(220)와, 상기 감지부(210)의 상측에 놓여, 상기 세라믹 플레이트(230)의 열이 상기 감지부(210)로 전달되도록 하는 전달 부재(230)가 포함된다.
상세히, 상기 감지부(210)는 세라믹 또는 다른 절연재로 만들어지는 기판(211)이 포함된다. 이러한 기판(211)은 상측면(211a)과 하측면(211b)을 가진다. 그리고, 상기 기판(211)의 하측면(211b)의 일측 단부에는 온도를 감지하는 감지 센서(212)가 형성된다.
상기 감지 센서(212)는 상기 기판(211)의 하측면(211b)에 프린팅될 수 있다. 그리고, 상기 감지 센서(212)로는 온도가 높아지면 저항값이 감소하는 NTC(negative temperature coefficient) 타입과, 온도가 높아지면 저항값이 증가하는 PTC(positive temperature coefficient) 타입 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
이러한 상기 감지 센서(212)는 온도 변화를 저항값의 변화로 표시하게 되고, 상기 제어부(8)는 상기 저항값의 변화를 소정의 회로를 이용하여 증폭하여 온도값을 판단하게 된다.
그리고, 상기 온도 감지 장치(20)가 상기 가열부(10)에 결합되면, 상기 감지 센서(212)가 형성된 상기 감지부(210)의 일부가 상기 가열부(10)의 내측 공간으로 노출되며, 상기 감지 센서(212)는 상기 가열원(130)과 마주보게 된다. 즉, 상기 감지 센서(212)는 상기 가열원(130)을 향하도록 배치된다.
그리고, 상기 감지 센서(212)가 상기 가열원(130)과 마주보는 상태에서 상기 가열원(130)이 작동되면, 상기 가열원(130)에서 발생된 복사열이 상기 감지 센 서(212)로 직접 방사된다. 즉, 상기 감지 센서(212)는 상기 가열원(130)에서 방사되는 복사열의 온도를 직접 감지한다.
이와 같이 상기 감지 센서(212)로 복사열이 직접 방사되면, 상기 감지 센서는 보다 민감하게 상기 가열원(130)의 온도를 감지할 수 있게 된다. 그리고, 상기 가열원(130)의 온도를 민감하게 감지할 수 있게 됨에 따라 상기 제어부(8)는 상기 가열원(130)의 작동을 보다 정확하게 제어할 수 있게 된다.
한편, 상기 기판(211)의 하측면(211b)에는 한 쌍의 단자(216)가 제공된다. 이러한 단자(216)는 적어도 상기 제어부(8)와 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 한 쌍의 단자(216)와 상기 감지 센서(212)는 한 쌍의 전도체(214)에 의해서 전기적으로 연결된다. 즉, 본 발명에서는 상기 감지부(210)의 하측면(211b)에 단자(216), 전도체(214) 및 감지 센서(212)가 제공된다.
여기서, 상기 한 쌍의 전도체(214)는 상기 감지 센서(212)와 같은 또는 유사한 재료로 만들어질 수 있다.
한편, 상기 지지부(220)는 상기 온도 감지 장치(20)가 상기 가열부(10)에 결합되도록 하고, 상기 감지부(210)가 소정 높이에서 지지되도록 한다. 이러한 상기 지지부(220)는 탄성력을 가지는 금속 재질로 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 지지부(220)는 하측부(222)와, 상기 하측부(222)의 일 단부에서 상측으로 소정 높이로 연장되는 중간부(224)와, 상기 중간부(224)에서 상기 하측부와 동일한 방향으로 연장되는 상측부(226)가 포함된다.
상세히, 상기 하측부(222)는 상기 가열부(10)의 하측에서 결합된다. 그리고, 상기 하측부(222)에는 체결 부재(미도시)가 관통되기 위한 체결홀(223)이 적어도 하나 형성된다.
상기 중간부(224)는 다수 회 절곡 성형되며, 높이가 대략 상기 가열부(130)의 높이와 동일하게 형성된다.
상기 상측부(226)는 상기 감지부(210)와 대응되는 폭으로 형성되어 상기 감지부(210)의 적어도 일부가 안착되도록 한다. 그리고, 상기 상측부(226)의 양측에는 상기 전달 부재(230)가 안착된 상태에서 결합되기 위한 결합단(227)이 연장 성형된다.
그리고, 상기 결합단(227)은 상기 감지부(210)의 양측에서 하측으로 소정 길이 만큼 연장된 후에 수평 방향으로 소정 길이로 연장된다. 따라서, 상기 상측부(226)와 결합단(227)은 단차지게 형성된다.
한편, 상기 전달 부재(230)는 상술한 바와 같이 상기 감지부(210)의 상측에 놓여 상기 세라믹 플레이트(3)의 열이 상기 감지부(210)로 전달되도록 한다.
즉, 상기 감지부(210)는 상기 가열원(130)으로부터 발생된 열의 온도를 직접적으로 감지하고, 상기 세라믹 플레이트(3)의 열의 온도를 상기 전달 부재(230)를 통하여 간접적으로 감지한다.
이러한 전달 부재(230)는 열전도도가 높은 재질이 사용될 수 있으며, 일례로 알루미늄 재질이 사용될 수 있다.
여기서, 상기 전달 부재(230)에 의해서 상기 감지부(210)로 전달되는 상기 세라믹 플레이트(3)의 열은 상기 세라믹 플레이트(3)에 가해지는 부하에 따라 달라 지며, 이에 따라 상기 감지 센서(212)에서 감지할 수 있는 온도가 달라지게 된다.
그리고, 상기 세라믹 플레이트(3)로부터 전달되는 열에 의해서 상기 감지 센서(212)에서 감지할 수 있는 온도가 달라짐에 따라 상기 세라믹 플레이트(3)의 부하 유무에 따라 상기 가열부(10)의 작동을 적절히 조절할 수 있게 된다. 이와 관련한 상세 설명은 후술하기로 한다.
여기서, 상기 부하에 대해서 설명한다.
본 명세서에 있어서, 상기 세라믹 플레이트(3)에 조리용기(9)가 놓여지지 않은 상태는 상기 세라믹 플레이트(3)에 부하가 없는 것을 의미하고, 상기 세라믹 플레이트(3)에 조리용기(9)가 놓여진 상태는 상기 세라믹 플레이트(3)의 부하가 있는 것을 의미하며, 상기 부하가 달라진다는 것은 상기 조리용기(9) 또는 음식물의 종류에 따라 달라지는 것을 의미한다.
한편, 상기 전달 부재(230)는, 상기 감지부(210)와 대응되는 폭으로 형성되어, 상기 감지부(210)의 상측면을 덮는 커버부(232)와, 상기 커버부(232)의 양측에 형성되어 상기 전달 부재(230)가 상기 지지부(220)에 결합되도록 하는 결합부(234)가 포함된다.
그리고, 상기 결합부(234)의 두께는 상기 커버부(232)의 두께보다 크게 형성되어 상기 전달 부재(230)가 상기 지지부(220)에 결합되면, 상기 결합부(234)는 상기 감지부(210) 및 상기 지지부(220)의 상측부(226)의 측면에 밀착된다.
이와 같은 경우 상기 감지부(210)가 상기 지지부(220)에 지지된 상태에서 전후 및 좌우 이동이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 결합단(227) 및 결합부(234)에는 각각 체결 부재(240)가 체결되는 체결홀(228, 235)이 형성된다.
이하에서는 온도 감지 장치(20)와 가열원(130)의 작동 관계에 대해서 설명한다.
상기 가열원(130)이 작동하면 상기 온도 감지 장치(20)의 감지 센서(212)로부터 온도에 따른 저항값이 출력되고, 상기 제어부(8)는 상기 저항값의 변화를 소정의 회로를 이용하여 증폭하여 온도값을 판단하게 된다.
그리고, 상기 제어부(8)는, 감지된 온도가 제 1 기준 온도에 도달하는 경우 상기 가열원(130)이 오프(off)되도록 한다. 그러면, 상기 온도 감지 장치(20)를 통하여 감지되는 온도는 하강하게 되고, 온도가 하강하는 과정에서 상기 온도 감지 장치(20)에서 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도 보다 작은 값을 가지는 제 2 기준 온도에 도달하는 경우 상기 가열원(130)은 다시 온(on)된다.
이와 같이 상기 온도 감지 장치(20)에서 감지된 온도에 따라 상기 가열원(130)은 지속적으로 온/오프된다. 즉, 본 발명에서는 상기 온도 감지 장치(20)를 통하여 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도와 상기 제 2 기준 온도 범위 내에서 유지되도록 한다.
이 때, 상기 가열원(130)이 온되는 시간이 큰 경우 듀티(duty)는 큰 값을 가지게 되고, 상기 가열원이 온되는 시간이 작은 경우 듀티(duty)는 작은 값을 가지게 됨은 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에서는 상기 세라믹 플레이트(3)의 부하 유무에 따른 상기 가열원(130) 의 작동에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여지지 않은 상태에서의 열의 이동을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 8는 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여지지 않은 상태에서 감지부에서 감지되는 온도의 변화를 보여주는 그래프이며, 도 9은 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여지지 않은 상태에서 가열원이 온오프되는 모습을 보여주는 그래프이다.
여기서, 도 7에서 상기 가열원(130) 및 세라믹 플레이트(3)에서 다른 부분으로 전달되는 열은 화살표로 표시되고, 그 양은 화살표의 크기에 의해서 개략적으로 구별될 수 있다.
그리고, 도 8에서 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 온도를 나타낸다. 그리고, 도 9에서 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 파워를 나타낸다.
그리고, 이하에서 언급되는 "감지된 온도"는 상기 감지 센서(212)에 의해서 감지된 온도를 의미한다.
도 7 내지 도 9를 참조하여, 상기 세라믹 플레이트(3)에 부하가 가해지지 않는 경우에 대해서 먼저 설명한다.
상기 세라믹 플레이트(3)의 상측에 조리용기(9)가 놓이지 않은 상태에서 상기 가열원(130)이 작동되는 경우, 상기 가열원(130)으로부터 열이 발생되고, 일부 열(31)은 상기 세라믹 플레이트(3)로 직접 전달되고, 다른 일부 열(32)는 상기 감지 센서(212)로 직접 전달된다.
그리고, 상기 세라믹 플레이트(3)로 전달되는 열(31) 중 일부 열(41)은 상기 가열부(또는 가열원) 측으로 전달되고, 다른 일부의 열(42)은 상기 감지 센서(212)로 전달된다. 여기서, 상기 세라믹 플레이트(3)의 열(42)은 상기 전달 부재(230)를 통하여 상기 감지 센서(212)로 전달됨은 상술한 바와 같다.
즉, 상기 세라믹 플레이트(3)에 조리용기(9)가 놓이지 않는 경우 상기 세라믹 플레이트(3)는 상기 가열원(130)으로부터 전달받은 열(31)을 머금으며, 인접한 상기 전달 부재(230)와 상기 가열부(10)로 열(41)(42)이 전달된다.
다시 말하면, 상기 세라믹 플레이트(3)의 열(41, 42)의 대부분이 상기 감지 센서(212) 및 가열부(210)로 전달된다.
그러면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가열원(130)이 온(on)되는 경우 상기 온도 감지 장치(20)에서 감지되는 온도는 급격하게 상승하여 제 1 기준 온도(YI)에 도달하게 된다.
여기서, 상기 감지 센서(212)에 의해서 감지된 상기 제 1 기준 온도(Y1)는 상기 세라믹 플레이트(3)의 온도가 한계 온도(Y)에 도달하기 전의 온도이며, 이는 상기 제 1 기준 온도(Y1)가 한계 온(Y)도 보다 작음은 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
그리고, 상기 가열원(130)이 온된 상태에서 감지되는 온도가 최초로 제 1 기준 온도(Y1)에 도달하게 될 때까지의 열효율이 증가되도록 하기 위하여, 상기 가열원(130)을 일정 시간(T0) 동안 적어도 1회 온/오프되도록 할 수 있다.
즉, 상기 가열원(130)이 일정 시간 오프된 상태에서 상기 세라믹 플레이트(3)의 잠열을 이용함으로써, 열효율이 증가되도록 하는 것이다. 이 때, 상기 가 열원(130)이 작동되고 소정 시간(X1, X2) 경과한 후에 상기 가열원(130)이 오프되도록 하거나, 감지된 온도가 제 2 기준 온도(Y2) 보다 낮은 일정 온도에 도달하였을 때 상기 가열원(130)이 오프되도록 할 수 있다.
한편, 감지된 온도가 제 1 기준 온도(Y1)에 도달하면, 상기 가열원(130)은 오프된다. 그리고, 상기 가열원(130)이 오프(off)되는 경우 감지되는 온도는 도 8에 도시된 바와 같이 서서히 하강하게 된다.
그리고, 감지된 온도가 제 2 기준 온도(Y2)에 해당하는 경우 상기 가열원(130)은 온된다. 그러면, 감지된 온도는 상기 제 1 기준 온도(Y1)까지 신속하게 증가된다.
즉, 상기 감지 센서(212)를 통하여 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도(Y1)와 상기 제 2 기준 온도(Y2) 범위 내에서 유지되도록 상기 가열원(130)은 지속적으로 온/오프된다.
여기서, 감지된 온도가 급격하게 상승하는 경우 감지된 온도가 제 1 기준 온도(Y1)에 도달하는 시간(T2, T4)이 짧아지게 되고, 이는 상기 가열원(130)의 온(on) 시간이 짧아진다는 것을 의미한다.
반면, 감지된 온도가 서서히 하강하는 경우 감지되는 온도가 제 2 기준 온도(Y2)에 도달하는 시간(T1, T3)이 길어지게 되고, 이는 상기 가열원(130)의 오프(off) 시간이 길어진다는 것을 의미한다.
상기와 같이 가열원(130)의 온(on) 시간이 줄어들고, 오프(off) 시간이 길어지게 되면, 상기 가열원(130)의 단위 온 시간 비율인 듀티(duty)가 작아진다.
이렇게 듀티(duty)가 작아진다는 것은 상기 세라믹 플레이트(3)에 조리 용기(9)가 놓이지 않은 상태에서 상기 가열원(130)이 동작되는 시간이 최소화되어 불필요한 전력 소모가 감소되는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 상기 세라믹 플레이트(3)에 조리용기(9)가 놓이지 않은 상태에서, 상기 가열원(130)의 듀티(duty)가 작아지도록 상기 가열원(130)을 제어하는 것으로 설명될 수 있다.
도 10은 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여진 상태에서의 열의 이동을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 11은 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여진 상태에서 감지부에서 감지되는 온도의 변화를 보여주는 그래프이며, 도 12는 상기 가열조리기기에 조리용기가 놓여진 상태에서 가열원이 온오프되는 모습을 보여주는 그래프이다.
도 10 내지 도 12를 참조하여, 상기 세라믹 플레이트(3)에 부하가 가해지는 경우에 대해서 설명한다.
상기 세라믹 플레이트(3)의 상측에 조리용기(9)가 놓인 상태에서, 상기 가열원(130)이 작동되는 경우, 상기 가열원(130)에서 열이 발생되고, 일부 열(31)은 상기 세라믹 플레이트(3)로 직접 전달되고, 다른 일부 열(32)는 상기 감지 센서(212)로 직접 전달된다.
반면, 상기 세라믹 플레이트(3)로 전달되는 열(31) 중 소량의 열(44)은 상기 감지 센서(212)로 전달되고, 대부분의 열(43)은 상기 조리 용기(9)로 전달된다.
그러면, 상기 가열원(130)이 온(on)되는 경우 상기 세라믹 플레이트(3)로 전 달된 열의 대부분이 상기 조리용기(9)로 전달되므로, 감지된 온도는 도 11에 도시된 바와 같이 서서히 제 1 기준 온도(YI)에 도달하게 된다.
이 때, 상술한 바와 같이 감지된 온도가 최초로 상기 제 1 기준 온도(Y1)에 도달할 때 까지 상기 가열원(130)을 적어도 1회이상 온/오프시킬 수 있을 것이다.
그리고, 감지된 온도가 제 1 기준 온도(Y1)에 도달하면, 상기 가열원(130)은 오프된다. 그리고, 상기 가열원(130)이 오프(off)되는 경우 감지되는 온도는 도 11에 도시된 바와 같이 급격히 하강하게 된다.
그리고, 감지된 온도가 제 2 기준 온도(Y2)에 해당하는 경우 상기 가열원(130)은 온된다. 그러면, 감지된 온도는 서서히 상기 제 1 기준 온도(Y1)까지 상승하게 된다.
즉, 상기 감지 센서(212)를 통하여 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도(Y1)와 상기 제 2 기준 온도(Y2) 범위 내에서 유지되도록 상기 가열원(130)은 지속적으로 온/오프된다.
이렇게 감지된 온도가 서서히 상승하는 경우 감지된 온도가 제 1 기준 온도(Y1)에 도달하는 시간(T2)은 조리용기가 놓이지 않은 경우 보다 길어지게 되고, 이는 상기 가열원(130)의 온(on) 시간이 조리용기가 놓이지 않은 경우 보다 길어진다는 의미한다.
그리고, 감지된 온도가 급격히 하강하는 경우 감지되는 온도가 제 2 기준 온도(Y2)에 도달하는 시간(T1, T3)이 조리용기가 놓이지 않은 경우 보다 짧아지게 되고, 이는 상기 가열원(130)의 오프(off) 시간이 조리용기가 놓이진 않은 경우 보다 짧아진다는 것을 의미한다.
상기와 같이 상기 가열원의 온(on) 시간이 길어지고, 오프(off) 시간이 짧아지게 되면, 상기 가열원(130)의 단위 온 시간 비율인 듀티(duty)가 커지게 된다.
이렇게 상기 조리 용기(9)가 놓인 상태에서 상기 가열원(130)의 듀티(duty)가 커진다는 것은 상기 가열원(130)에서 발생된 열이 상기 조리용기(9)로 지속적이고 효과적으로 전달될 수 있다는 것을 의미하며, 이에 따라 신속한 조리(speed cooking)이 가능하게 된다.
즉, 본 발명은 상기 세라믹 플레이트(3)에 조리용기(9)가 놓인 경우 상기 가열원(130)의 듀티(duty)가 커지도록 상기 가열원(130)을 제어하는 것으로 설명될 수 있다.
여기서, 조리용기(9) 유무의 판단은 제 1 기준 온도(Y1)에서 제 2 기준 온도로(Y2) 또는 제 2 기준 온도(Y2)에서 제 1 기준 온도(Y1)로 변화되는 시간에 의해서 판단될 수도 있고, 감지된 온도가 최초로 제 1 기준 온도(Y1)까지 도달하는 시간의 차이에 의해서 판단될 수 있다.
즉, 본 발명에서는 적어도 감지된 온도가 최초로 제 1 기준 온도(Y1)에 도달하는 시간에 따라 조리용기(9)의 유무(또는 세라믹 플레이트의 부하)를 감지하는 것으로 설명될 수 있다.
여기서, 상기 조리 용기(9)의 유무에 따른 감지 온도 변화는 도 8 및 도 11에 의해서 명확하게 비교될 수 있고, 상기 가열원의 온/오프 시간 변화는 도 9 및 도 12에 의해서 명확하게 비교될 수 있다.
도 13은 상기 세라믹 플레이트에 놓여지는 부하(또는 용기)의 종류에 따른 듀티의 변화 곡선을 보여주는 그래프이다.
도 13을 참조하면, 상기 세라믹 플레이트(3)에 놓여지는 조리용기(9)가 열전도도가 큰 경우 상기 세라믹 플레이트(3)의 열이 상기 조리용기(9)로 신속하게 전달될 수 있고, 열전도도가 작은 경우는 그 반대가 될 것이다.
즉, 열전도도가 높은 알루미늄(aluminum)의 경우 상기 세라믹 플레이트(3)의 열이 상기 알루미늄으로 신속하게 전달될 것이므로, 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도(Y1)에 도달하는 시간은 보다 길어질 것이고, 감지된 온도가 상기 제 2 기준 온도(Y2)에 도달하는 시간은 보다 짧아질 것이다. 이러한 경우 상기 가열원(130)의 듀티는 한층 더 커지게 될 것이고, 듀비 비율(%)은 대략 90% 정도가 될 것이다.
반면, 열전도도가 낮은 유리(Glass)의 경우 상기 세라믹 플레이트(3)의 열이 상기 유리로 서서히 전달될 것이므로, 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도(Y1)에 도달하는 시간은 보다 짧아질 것이고, 감지된 온도가 상기 제 2 기준 온도(Y2)에 도달하는 시간은 보다 길어질 것이다. 이러한 경우 상기 가열원(130)의 듀티는 줄어들 것이고, 듀티 비율(%)은 대략 45%가 될 것이다.
즉, 본 발명의 경우 상기 세라믹 플레이트(3)의 부하의 종류에 따라 듀티가 변화되도록 구성되며, 대략 0.45~0.9의 범위 내에서 변화되도록 구성된다.
여기서, 열전도도가 알루미늄보다 더 우수한 경우라도 실제 듀티는 0.9와 근접하게 되며, 상기 유리 보다 열전도도가 좋지 않은 경우라도 실제 듀티는 0.45와 근접하게 되므로, 상기 듀티의 변화는 상기 0.45~0.9의 범위 내에서 의의가 있음을 밝혀둔다.
한편, 본 발명에 의하면, 상기 온도 감지 장치(20)에 의해서 전기적으로 온도를 감지할 수 있음에 따라 고출력의 가열원을 사용할 수 있게 되고, 이에 따라 한층 더 신속하게 조리를 할 수 있게 된다.
상세히, 가열원이 일정 출력을 가지는 상태에서, 기계적으로 상기 가열원의 온도를 감지하고(써모스탯을 이용하여 온도를 감지하는 경우), 상기 세라믹 플레이트의 부하를 감지하지 못하는 경우, 상기 가열원의 듀티(duty)가 일정하게 유지된다.
이러한 상태에서 신속한 조리를 위하여 고출력의 가열원이 사용되면, 가열부 내부의 온도 조건만이 증가되어, 써모스탯이 일찍 오프되므로 듀티가 감소된다. 이러한 경우 실질적으로 고출력의 가열원에서 발생되는 열이 조리용기로 효과적으로 전달되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명과 같이, 전기적으로 온도를 감지하고 세라믹 플레이트의 부하의 감지가 가능한 경우, 고출력의 가열원이 사용되어도 상기 가열원에서 발생된 열이 상기 조리용기로 대부분 전달되므로, 저출력의 가열원이 사용될 때와 마찬가지로 상기 가열원이 듀티가 일정하게 유지될 수 있게 되어 신속한 조리가 가능하게 된다.
제안되는 바와 같은 본 발명에 의하면, 감지 센서가 가열원으로부터 전달되는 열의 온도를 직접 감지함에 따라, 보다 민감하고 정확하게 온도를 감지할 수 있 는 효과가 있다.
또한, 세라믹 플레이트의 열이 전달 부재에 의해서 감지부로 전달되도록 구성됨에 따라 감지 센서에서 세라믹 플레이트의 열을 감지할 수 있으므로, 상기 세라믹 플레이트의 부하에 따라 적응적으로 상기 가열원의 듀티가 조절될 수 있는 효과가 있다.
이러한 경우 세라믹 플레이트의 부하가 없는 경우에는 가열원의 듀티가 감소하게 되어, 상기 가열원의 불필요한 작동이 방지되고, 이에 따라 전력 소모가 줄어드는 효과가 있다.
그리고, 세라믹 플레이트의 부하가 있는 경우에는 가열원의 듀티가 증가하게 되어 신속한 조리가 가능해지게 된다.
뿐만 아니라, 세라믹 플레이트의 부하에 따라 듀티가 변화될 수 있으므로, 고출력의 가열원을 사용할 수 있게 되어 한층 더 신속한 조리가 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 플레이트의 부하 유무 또는 종류가 감지되고, 감지된 결과에 대응하여 상기 플레이트의 하방에 제공되는 가열원의 단위 온 시간의 비율(Ton/(Ton+Toff):듀티(duty))이 가변되도록 하고, 상기 부하의 감지 과정에서 상기 가열원은 설정 시간 동안 적어도 1회 온/오프 되는 가열조리기기의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하의 감지는, 온도 감지부에서 감지되는 온도의 변화율의 판단에 의해서 이루어지며, 상기 온도 감지부에서 감지되는 온도는 적어도 상기 플레이트 또는 플레이트 주변의 온도인 가열조리기기의 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 감지부는, 감지 센서가 상기 가열원을 향하여 배치되어 상기 가열원의 온도를 직접적으로 감지하는 가열조리기기의 제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    부하가 없는 경우보다 부하가 있는 경우가 단위 온 시간 비율이 크도록, 상기 가열원의 작동이 제어되는 가열조리기기의 제어방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    적어도 부하가 있는 상태에서 단위 온 시간 비율은 0.45~0.9 범위 내에 있는 가열조리기기의 제어방법.
  6. 삭제
  7. 적어도 플레이트 또는 플레이트의 주변 온도를 측정하는 감지부에 의해서 감지된 온도가 제 1 기준 온도에 해당하도록 가열원의 작동을 제어하는 a)단계;
    상기 감지부에서 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도보다 작은 제 2 기준 온도에 해당하도록 상기 가열원의 작동을 제어하는 b)단계; 및
    상기 감지부에서 감지된 온도가 상기 제 1 기준 온도 및 제 2 기준 온도의 범위 내에 있도록 상기 가열원의 온/오프를 제어하는 c)단계; 가 포함되고,
    상기 a)단계에서 상기 가열원은 적어도 1회 온/오프되는 가열조리기기의 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 상기 가열원의 온 또는 오프 시간은 상기 a) 단계 또는 b) 단계의 시간에 따라 가변되는 가열조리기기의 제어방법.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 a) 단계에서, 상기 가열원의 온/오프는 상기 가열원이 소정 시간 작동된 경우 또는 상기 감지부에서 감지된 온도가 소정 온도가 되는 경우 이루어지며, 소정 온도는 제 2 기준 온도 보다 작은 가열조리기기의 제어방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 가열원의 단위 온 시간의 비율(Ton/(Ton+Toff): 듀티(duty))은 상기 a) 단계의 시간이 증가함에 따라 증가되는 가열조리기기의 제어방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 상기 가열원의 온 시간 및 오프 시간은 플레이트의 부하의 유무 또는 종류에 따라 가변되는 가열조리기기의 제어방법.
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