KR101466861B1 - 스팀오븐의 대류팬 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀오븐의 대류팬 제어방법에 관한 것으로, 전력이 최대로 소모되는 최대 동작조건에서 대류팬의 모터 구동을 일정 시간 동작되지 않도록 제어하므로, 최대 전력 소모를 낮추고 그에 따라 스팀오븐의 각 부품을 발열등으로부터 보호하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 오븐에 전원이 공급되고 조리 시작키가 입력되면, 사용자의 선택을 감지하여 오븐작동을 제어하는 제어기에 의하여 조리실 온도 및 모터 구동시간을 측정함에 따라 대류팬의 구동을 제어하는 오븐의 대류팬 제어방법에 있어서, 제어기는 온도센서를 통해 검지된 조리실의 내부온도가 설정된 기준 온도인지를 판단하는 단계; 조리실의 내부온도가 설정된 기준온도에 이를 때까지 히터를 구동하여 내부온도를 상승시키는 단계; 조리실의 내부온도가 설정된 온도에 이르면 대류팬 구동을 위한 모터를 구동시키는 단계; 제어기에 흐르는 전류를 감지하여 설정된 기준값 이하인지를 판단하는 단계; 제어기의 전류가 기준 값 이하에서 모터의 동작시간을 카운트하는 단계; 및 모터의 동작시간이 설정된 기준 값을 초과할 경우 모터를 정지시키는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

스팀오븐의 대류팬 제어방법 {Method for Control of Convection Fan of Steam Oven}

본 발명은 스팀오븐의 대류팬 제어방법에 관한 것으로, 전력이 최대로 소모되는 최대동작 조건에서 대류팬의 모터 구동을 일정시간 동작되지 않도록 제어하므로, 최대 전력 소모를 낮추고 그에 따라 스팀오븐의 각 부품을 발열등으로부터 보호하도록 하는 스팀오븐의 대류팬 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 가스 또는 전기오븐 레인지는 밀폐된 조리실 내에 조리물을 넣고 고온에서 굽거나, 찌는 등 조리물에 따라 또는 사용자의 기호에 따라 선택 제어하여 조리하거나, 냉동식품을 해동하는데도 사용되는 등 요식업소 또는 가정에서 요리하는데 매우 유용하게 사용되고 있다.

스팀오븐은 일반적으로 물을 가열하여 스팀을 생성, 공급하기 위한 스팀발생기와, 스팀발생기에 물을 공급하기 위한 급수장치를 포함한다. 스팀발생기는 스팀이 생성되는 스팀용기와, 스팀용기로 공급된 물을 가열하는 스팀히터와, 조리실 내의 가열된 스팀을 대류시키는 대류팬 및 모터를 포함하고 있다.

도 1은 일반적인 대류식 스팀오븐의 개략 구성도로서, 대류식 스팀 오븐의 개략적인 구성을 나타낸 실시예로서, 도 1에 나타낸 바와 같은 대류식 스팀오븐은 몸체의 어느 일부에 설치되는 오븐 작동 제어기(10)에 의해 조리 작동이 제어되며, 이 오븐 작동제어기(10)는 사용자의 조리 설정 온도를 입력받아 오븐 조리 작동 제어를 위한 프로그램이 탑재된 마이컴을 포함한다.

상기 오븐 작동 제어기(10)는 조리실(20) 내부의 온도를 사용자의 조리 설정 온도로 유지하면서 조리실(20) 내부에 수용되는 음식물을 굽거나, 익히거나, 데우는 등의 조리 작동을 제어한다.

이때, 상기 오븐 작동 제어기(10)는 조리실(20) 내부의 온도를 사용자의 조리 설정 온도로 유지하기 위해 스팀발생기(30)의 스팀을 조리실(20) 내부로 투입하거나, 혹은 히터(40)의 대류 열기를 모터(42)를 구동시켜 대류팬(41)을 통해 조리실(20) 내부로 투입하며, 실제 음식물 조리 시 상기 조리실(20) 내부로 대류 열기를 투입하면서 일정 시간 간격으로 스팀을 투입하는 방식으로 조리실(20) 내부 온도를 사용자의 조리 설정 온도로 올린다.

또한, 상기 오븐 작동 제어기(10)는 조리 중에 조리실(20) 내부의 적소에 설치된 온도센서(21)의 내부 온도감지 결과에 따라 조리실(20)의 스팀과 대류 열기를 배출하기 위한 배기밸브(50)의 작동을 개폐 제어하고, 또한 상기 스팀발생기(30)의 작동을 온/오프 제어하거나, 상기 히터(40)의 작동을 온/오프 제어한다.

예컨대, 조리 중에는 상기 배기밸브(50)를 닫은 상태에서 상기 온도센서(10)에 의해 조리실(20)의 내부 온도가 사용자의 조리 설정 온도로 유지되고 있다고 판별되면 상기 스팀발생기(30) 혹은 상기 히터(30)의 작동을 정지시키고, 조리 완료 후에는 상기 배기밸브(50)를 열어 조리실(20) 내부의 스팀과 대류 열기를 외부로 배출한다.

도 2는 종래기술에 따른 대류팬 동작 제어과정의 흐름도로서, 조리가 시작되면 조리실 내부를 설정된 온도까지 상승시키기 위해 스팀 발생기, 히터 및 대류팬의 모터를 구동시킨다.

이때, 제어기의 전류를 검지하고, 검지된 전류가 기준값 이하일 경우에는 정상적인 시퀀스 동작을 수행하지만, 기준값 이상의 과전류가 검지될 경우에는 이를 경보하고, 대류팬 모터 구동을 정지시켜 각 부품을 과전류로부터 보호하게 된다.

그러나 종래기술에 따른 대류팬 동작 제어방법은 조리 시작시에 스팀발생기, 히터, 대류팬 등을 한꺼번에 구동해야 하므로, 순간 과부하로 최대전류를 소모하게 되는데, 이때 최대전류가 기준값 이하라 할지라도, 짧은 시간에 집중되므로 전자부품이 손상되기 쉬우며, 발열로 인해 진행성 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

한국특허등록 제10-1033918호 (등록일 2011년05월02일)

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 전력이 최대로 소모되는 최대동작조건에서 대류팬의 모터 구동을 일정시간 동작되지 않도록 제어하므로, 최대 전력 소모를 낮추고 그에 따라 스팀오븐의 각 부품을 발열등으로부터 보호하도록 하는 스팀오븐의 대류팬 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 스팀오븐의 대류팬 제어과정은 스팀오븐에 전원이 공급되고 조리 시작키가 입력되면, 사용자의 선택을 감지하여 오븐작동을 제어하는 제어기에 의하여 조리실 온도 및 모터 구동시간을 측정함에 따라 대류팬의 구동을 제어하는 스팀오븐의 대류팬 제어방법에 있어서, 상기 제어기는 온도센서를 통해 검지된 조리실의 내부온도가 설정된 기준온도인지를 판단하는 1단계; 상기 조리실의 내부온도가 설정된 기준온도에 이를 때까지 히터를 구동하여 내부온도를 상승시키는 2단계; 상기 조리실의 내부온도가 설정된 온도에 이르면 대류팬 구동을 위한 모터를 구동시키는 3단계; 상기 제어기에 흐르는 전류를 감지하여 설정된 기준값 이하일 경우 정상시퀀스 동작을 수행하는 4단계; 상기 정상시퀀스 동작 수행 중 최대 동작조건에서 설정된 기준시간을 초과하면 모터를 정지 및 대기하는 5단계; 상기 정상시퀀스 동작 수행 중 제어기 주변온도가 설정된 과열판단 온도 이내이면 모터를 정상동작시키는 6단계; 및 상기 정상시퀀스 동작 수행중 제어기 주변온도가 설정된 과열판단 온도 이상이면 과열경보를 발생하는 7단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스팀오븐의 대류팬 제어방법은 조리시작시 최대 동작조건에서 대류팬의 모터 구동을 일정시간 동작 되지 않도록 제어하고, 조리중에도 대류팬이 최대 동작조건에서 설정된 시간 이상 동작하지 않도록 제어하므로, 제어기를 과전류로부터 보호하고, 모터 및 제어기 등 전자부품의 발열을 최소화하므로 정상적인 특성을 발휘할 수 있도록 하고, 부품의 안정적인 특성 유지 및 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 대류식 스팀오븐의 구성도이고,
도 2는 종래기술에 따른 대류팬 동작제어과정의 흐름도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스팀오븐의 대류팬 제어과정의 흐름도이다.

본 발명의 실시예에 따른 스팀오븐의 대류팬 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 스팀오븐의 대류팬 제어과정을 구현하기 위한 장치로, 각 구성의 상세한 설명은 도 1의 설명을 참조한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스팀오븐의 대류팬 제어과정의 흐름도로서, 스팀오븐에 전원이 공급되고, 사용자에 의해 조리가 선택되면, 상기 제어기(10)는 이를 감지하여 사용자의 조리 설정 온도에 따라 조리 작동을 제어한다.

즉, 상기 제어기(10)는 사용자가 설정한 조리온도를 비교하여 유지하기 위하여 먼저, 조리실(20)의 현재 온도를 검지한다.

상기 제어기(10)는 상기 조리실(20)의 현재 온도가 설정된 기준값(30℃) 이하일 경우, 먼저, 상기 히터(40)을 구동시켜 조리실(20)의 온도를 상승시킨다.

상기 히터(40)가 구동되어 상기 조리실(20)의 온도가 30℃로 상승되면, 상기 모터(42)를 구동시켜 대류팬(41)을 회전시킨다.

이와 같이 조리실(20)의 온도를 상승시키기 위해 상기 히터(40) 및 대류팬(41)을 한꺼번에 구동시키는 최대 동작조건 상태를 피하도록, 상기 대류팬(41)을 구동시키기 전에 먼저 상기 히터(40)를 짧게 가열하여 온도를 상승시켜 주므로, 상기 대류팬(41) 구동시 최대 전류치를 낮춰 주게 된다.

여기서, 최대 동작조건은 상기 대류팬(41)구동을 위한 모터(42) 및 히터(40)가 최대 부하로 동작하여 전장부품에 손상을 줄 수 있는 과부하 상태이며, 이는 상기 제어기(10)에서 검지된 소비전력을 기준으로 판단한다.

상기 히터(40), 대류팬(41)등이 구동됨에 따라 상기 제어기(10)의 전류를 측정하고, 과전류 기준값 이상이 측정되면, 상기 최대 동작조건 상태로 판단하고, 제어기(10)는 과전류 상태를 경보하고, 상기 모터(42)를 정지시킨다.

그러나, 상기 히터(40) 및 대류팬(41) 등이 구동함에도 상기 제어기(10)의 전류가 과전류 기준값 이하이면, 조리를 위한 정상적인 시퀀스 동작을 진행한다.

만약, 정상적인 시퀀스 동작 중, 최대 동작조건이 발생하고, 지속 시간이 설정된 기준시간 이상이면 모터를 정지시켜 대기상태로 유지하고, 사용자가 이를 확인 및 요리상태를 확인할 수 있도록 한다.

즉, 상기 모터(42)가 정지된 상태에서 사용자가 조리상태를 확인 한 후 조리가 완성되지 않았을 경우, 조리시간이 더 필요하므로 사용자의 선택에 의해 상기 정상적인 시퀀스 동작하는 단계로 리턴하게 되고, 만약 사용자가 조리상태를 확인한 후 조리 종료를 선택한 경우에는 조리를 완료한 것으로 판단하게 된다.

한편, 상기 최대 동작조건의 지속시간이 설정된 기준시간 이내에는 모터가 정상적으로 동작하지만, 최대 동작조건의 지속시간이 설정된 기준시간 이내라 할지라도, 상기 제어기(10)의 주변온도가 설정된 과열온도로 판단되면, 과열경보를 발생하여 사용자로 하여금 이를 확인하도록 한다.

여기서, 제어기 주변온도는 제어기 부품 및 PCB, 모터 등을 포함한 전장부품의 주변온도를 검지하는 온도센서로부터 검지된 온도로, 일반적으로 제어기 주변온도가 70℃이상으로 상승하면, 전장부품의 성능이 저하하게 된다.

이와 같이 본 발명은 오븐의 정상 시퀀스 동작시 최대 동작조건이 유지되는 시간과 제어기 주변온도의 가열 여부에 따라 모터(42) 제어 및 과열 경보를 발생하여 사용자로 하여금 조치를 취하도로 하므로, 부품의 발열을 최소화하고, 부품의 특성유지 및 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 제어기 20 : 조리실
21 : 온도센서 30 : 스팀발생기
40 : 히터 41 : 대류팬
42 : 모터 50: 배기밸브

Claims (5)

1. 스팀오븐에 전원이 공급되고 조리 시작키가 입력되면, 사용자의 선택을 감지하여 오븐작동을 제어하는 제어기에 의하여 조리실 온도 및 모터 구동시간을 측정함에 따라 대류팬의 구동을 제어하는 스팀오븐의 대류팬 제어방법에 있어서,
   상기 제어기는 온도센서를 통해 검지된 조리실의 내부온도가 설정된 기준온도인지를 판단하는 1단계;
   상기 조리실의 내부온도가 설정된 기준온도에 이를 때까지 히터를 구동하여 내부온도를 상승시키는 2단계;
   상기 조리실의 내부온도가 설정된 온도에 이르면 대류팬 구동을 위한 모터를 구동시키는 3단계;
   상기 제어기에 흐르는 전류를 감지하여 설정된 기준값 이하일 경우 정상시퀀스 동작을 수행하는 4단계;
   상기 정상시퀀스 동작 수행 중 최대 동작조건에서 설정된 기준시간을 초과하면 모터를 정지 및 대기하는 5단계;
   상기 정상시퀀스 동작 수행 중 제어기 주변온도가 설정된 과열판단 온도 이내이면 모터를 정상 동작시키는 6단계; 및
   상기 정상시퀀스 동작 수행중 제어기 주변온도가 설정된 과열판단 온도 이상이면 과열경보를 발생하는 7단계;를 포함하여 이루어고,
   상기 1단계에서 기준온도는 조리실의 온도를 상승시키기 위해 짧은 시간에 최대전류를 소모해야 하는 최대 동작조건 상태의 온도인 것을 특징으로 하는 스팀오븐의 대류팬 제어방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 5단계에서 모터 제어를 위한 기준시간은 최대 동작조건에서 부품의 발열 및 모터의 손상을 방지하기 위한 동작시간인 것을 특징으로 하는 스팀오븐의 대류팬 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 최대 동작조건은 모터 및 히터가 최대 부하로 동작할 때 검지된 제어기의 소비전력으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스팀오븐의 대류팬 제어방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 6단계에서 제어기 주변온도는 제어기 부품 및 PCB를 포함한 전장부품의 온도를 검지하는 온도센서로부터 검지된 온도인 것을 특징으로 하는 스팀오븐의 대류팬 제어방법.

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