KR101886115B1 - 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법에 관한 것으로, 특히 가스레인지의 버너에 점화가 이루어진 후 사용자에 의해 버너의 화력이 설정되면, 제어부에서 가스레인지 바닥에서 버너의 구멍을 향해 설치되어 있는 적외선 온도센서를 통해 온도를 검출하는 단계와; 적외선 온도센서를 통해 검출되는 현재온도를 조리용기 없음 온도로 저장부에 저장하는 단계와; 적외선 온도센서를 통해 사용자에 의해 버너 위로 조리용기가 놓여지는지 검출하는 단계와; 버너 위로 조리용기가 놓여짐이 검지되면 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 설정하고, 조리용기 없음 검지 횟수는 "0"으로 클리어함은 물론 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 기억하는 단계와; 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계와; 제어부 내 과열 판정부에서 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높은지를 판단하는 단계와; 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높지 않으면 현재 조리용기의 온도를 정해진 기준온도로 갱신하는 단계와; 정해진 조리용기 없음 검지시간에 대한 감산 카운팅을 시작하는 단계와; 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 서브루틴을 수행하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 온도센서가 조리용기에 부딪히는 것이 없고, 미관상 아름다우며 청소가 용이하고, 조리용기 있음 또는 조리용기 없는 구이요리 구분하여 화력을 조정할 수 있으며, 오징어 등 조리용기 없이 불을 이용하여 구이요리를 함으로 인해 접촉식 조리용기 검지센서가 눌러 지지 않을 때 약화력으로 전환되는 종래 불편함을 줄일 수 있고, 조리용기는 없지만 구이요리임을 판정하여 화력을 강으로 유지시켜 줄 수 있어 가스레인지의 상품성과 화력 및 온도제어에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법{Temperature Control Method by Detection of Cooking Container of Gas Range Using Infrared Temperature Sensor}

본 발명은 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 적외선 온도센서를 활용하여 비접촉식으로 조리용기(예를 들어 냄비 등)의 바닥 온도를 검지함은 물론 조리용기의 유/무를 검지하여 과열시 안전 정지하고 조리용기가 없을 때는 화력을 자동으로 줄여 주어 안전성과 편리성을 확보할 수 있도록 발명한 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 가열조리기는 음식물을 가스를 이용, 가열하여 사람이 음식물을 섭취할 수 있는 상태로 요리하기 위한 주방기기로써, 이러한 가열조리기기는 전기를 이용하여 음식물을 가열하기 위한 열을 발생시키는 방법과, 가스를 연소시킴으로써 음식물을 가열하기 위한 열을 발생시키는 방법으로 크게 나누어진다.

가스를 연소시킴으로써 음식물을 요리하기 위한 열을 발생시키는 방법이 적용되는 가스레인지는 가스와 공기가 혼합되는 혼합가스의 연소에 의해 발생하게 되는 열로써 요리하고자 하는 음식물이 담긴 용기를 가열하여 음식물을 요리하게 된다.

가스를 연소시키는 방법으로 동작되는 가열조리기기(예를 들어 가스레인지 등)에는 연소유닛이 구비되고, 상기 연소유닛은 가스를 공기와 혼합하여 연소시키게 되며, 내부 공간으로 가스를 분사하고, 분사된 가스의 부근에서 가스가 공기와 함께 연소유닛의 내부로 흡입된다.

그리고 상기 연소유닛의 내부로 유입되는 혼합가스는 연소유닛의 내부에서 균일하게 혼합되고, 균일하게 혼합된 다음에는 점화되어 가스가 연소하게 되며, 가스의 연소에 의해 발생하게 되는 열이 복사 및 전도에 의하여 조리용기(예를 들어 냄비 등)에 전달됨으로써 조리용기에 담겨져 있는 음식물이 가열되면서 요리된다.

이와 같은 가스레인지의 버너에는 각각 온도센서가 부착되어 있으며, 이와 같이 부착된 온도센서로부터 온도를 입력받아서 화력조절장치를 제어하여 온도를 제어하는 것으로 사용되어 왔다.

또한, 종래 대부분의 가스레인지에서는 과열 방지를 위해 접촉식으로 가스레인지의 바닥에 온도센서가 내장된 돌출물을 버너 중앙으로 돌출되게 설치하여 조리용기를 올려놓으면 접촉면의 온도를 검지하여 동작함은 물론 조리용기 내에서의 음식물 눌림을 검지하여 조리용기의 유/무를 검지하고 있다.

그런데 이러한 온도검출 방식은 버너 가운데에 돌출물이 있어서 냄비 등과 같은 조리용기에 부딪히기 쉽고 미관상 좋지 않을 뿐만 아니라, 접촉식 온도센서와 버너 사이로 국물 등과 같은 이물질이 들어가게 되면 오작동의 원인이 되고, 청소가 불편하다.

또한, 종래 가스레인지에 적용된 조리용기 검지 기술은 구이나 석쇠 등을 이용하여 조리를 할 때 조리용기 없음으로 검지되어 화력이 작아져서 조리에 불편하다.

또, 종래 가스레인지에 적용된 적외선을 이용한 조리용기 온도감지 기술들은, 조리용기의 온도만 감지하여 제어하므로 조리용기가 없는 구이요리, 조리용기의 순간적인 착탈 등의 변화에 대응하지 못하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2010-0010248호(2010년 02월 01일) 대한민국 등록특허공보 10-1169632호(2012년 07월 24일) 대한민국 등록실용신안공보 10-0369442호(2004년 11월 25일) 대한민국 공개특허공보 10-2013-0136902호(2013년 12월 13일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 적외선 온도센서를 이용한 비접촉식으로 조리용기의 온도를 검출하여 과열방지 동작을 실시하고, 조리용기의 유무를 검지하여 불꽃을 제어할 수 있으며, 또한 비접촉식으로 조리용기에 부딪힘이 없고 미관상 아름다우며 청소가 용이하고, 조리용기 있음 또는 조리용기 없는 구이요리 구분하여 화력을 조정할 수 있으며, 오징어 등 조리용기 없이 불을 이용하여 구이요리를 함으로 인해 접촉식 조리용기 검지센서가 눌러 지지 않을 때 약화력으로 전환되는 종래 불편함을 줄이고, 조리용기는 없지만 구이요리임을 판정하여 화력을 강으로 유지시켜 줄 수 있는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 가스레인지의 버너에 점화가 이루어진 후 사용자에 의해 버너의 화력이 설정되면, 제어부에서 가스레인지 바닥에서 버너의 구멍을 향해 설치되어 있는 적외선 온도센서를 통해 온도를 검출하는 단계와; 적외선 온도센서를 통해 검출되는 현재온도를 조리용기 없음 온도로 저장부에 저장하는 단계와; 적외선 온도센서를 통해 사용자에 의해 버너 위로 조리용기가 놓여지는지 검출하는 단계와; 버너 위로 조리용기가 놓여짐이 검지되면 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 설정하고, 조리용기 없음 검지 횟수는 "0"으로 클리어함은 물론 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 기억하는 단계와; 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계와; 제어부 내 과열 판정부에서 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높은지를 판단하는 단계와; 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높지 않으면 현재 조리용기의 온도를 정해진 기준온도로 갱신하는 단계와; 정해진 조리용기 없음 검지시간에 대한 감산 카운팅을 시작하는 단계와; 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 서브루틴을 수행하는 단계;로 이루어지며, 상기 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 따른 서브루틴은, 제어부에서 적외선 온도센서를 통해 검출되는 조리용기의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높은지를 판단하는 단계와; 조리용기의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높으면 조리용기의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 낮은지를 판단하는 단계와; 조리용기의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 낮으면 현재 조리용기 없음 검지 횟수에서 "1"을 증가시키고, 조리용기 유무 상태 정보는 "없음"으로 변경함은 물론 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 재설정하고 정해진 조리용기 없음 검지시간에 대한 감산 카운팅을 시작하는 단계와; 이어서 조리용기의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높지 않거나 또는 조리용기의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 높을 때와 마찬가지로 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 판단하는 단계와; 버너 위에 조리용기가 있으면, 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 변경하고, 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어함은 물론 버너의 화력은 사용자가 설정한 화력을 유지시켜 주고 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부 내 과열 판정부에서 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높은지 판단한 결과, 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높으면 과열로 확정하고, 전자변을 잠가 안전 정지시키는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 제어부에서 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 판단한 결과, 버너 위에 조리용기가 없으면, 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많은지를 판단하는 단계와; 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 적으면 버너의 화력을 약화력으로 변화하는 단계와; 이어서 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단하여 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 작으면 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계와; 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 크면 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 변경하고, 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어함은 물론 버너의 화력은 사용자가 설정한 화력을 유지시켜 주는 단계로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것은 특징으로 한다.

또, 상기 제어부에서 판단한 결과 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많으면, 지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료했는지 판단하는 단계와; 지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료하였으면 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어하고 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계와; 지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료하지 않았으면, 조리용기 없는 구이요리 모드로 판정하는 단계와; 이어서 버너의 화력을 사용자가 설정한 화력으로 유지시켜 주고 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것은 특징으로 한다.

이때, 조리용기 없음 검지시간으로 정해진 시간(t1)은 2~5초로 설정하고, 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수와 비교되는 정해진 횟수(A회)는 2~4회로 설정하며, 상기 과열판정 온도(V℃)는 200~300℃로 설정하고, 정해진 제1온도(X℃) 및 제2온도(Y℃)는 기준온도 대비 ±10~15%의 온도로 설정하며, 제3온도(Z℃)는 3~5℃로 설정한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법에 의하면, 적외선 온도센서를 이용한 비접촉식으로 조리용기의 온도를 검출하여 과열방지 동작을 실시하고, 조리용기의 유무를 검지하여 불꽃을 제어함으로써 온도를 검출기능에 사용되는 온도센서가 비접촉식이어서 조리용기에 부딪힘이 없고, 미관상 아름다우며 청소가 용이하고, 조리용기 있음 또는 조리용기 없는 구이요리 구분하여 화력을 조정할 수 있으며, 오징어 등 조리용기 없이 불을 이용하여 구이요리를 함으로 인해 접촉식 조리용기 검지센서가 눌러 지지 않을 때 약화력으로 전환되는 종래 불편함을 줄일 수 있고, 조리용기는 없지만 구이요리임을 판정하여 화력을 강으로 유지시켜 줄 수 있어 가스레인지의 상품성과 화력 및 온도제어에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 가스레인지의 블록 구성도.
도 2는 본 발명이 적용된 가스레인지 중 버너 주변의 일부 개략적인 사시도.
도 3의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 가스레인지의 버너 상부에 조리용기를 올려놓았을 때와 내렸을 때의 개략적인 불꽃 상태도.
도 4는 본 발명 방법을 설명하기 위한 메인 플로우챠트.
도 5는 도 4 중 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 따른 서브루틴 플로우챠트.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 작동상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이며, 또한 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용된 가스레인지의 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 가스레인지 중 버너 주변의 일부 개략적인 사시도를 나타낸 것이며, 도 3의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 가스레인지의 버너 상부에 조리용기를 올려놓았을 때와 내렸을 때의 개략적인 불꽃 상태도를 나타낸 것이다.

또한, 도 4는 본 발명 방법을 설명하기 위한 메인 플로우챠트를 나타낸 것이고, 도 5는 도 4 중 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 따른 서브루틴 플로우챠트를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 방법은,

가스레인지의 버너(2)에 점화가 이루어진 후 사용자에 의해 버너의 화력이 설정되면(S1), 제어부(4)에서 가스레인지 바닥에서 버너의 구멍을 향해 설치되어 있는 적외선 온도센서(3)를 통해 온도를 검출하는 단계(S2)와;

적외선 온도센서(3)를 통해 검출되는 현재온도를 조리용기 없음 온도로 저장부(5)에 저장하는 단계(S3)와;

적외선 온도센서(3)를 통해 사용자에 의해 버너(2) 위로 조리용기(1)가 놓여지는지 검출하는 단계(S4)와;

버너(2) 위로 조리용기(1)가 놓여짐이 검지되면 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 설정하고, 조리용기 없음 검지 횟수는 "0"으로 클리어함은 물론 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 기억하는 단계(S5)와;

적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기(1)의 온도를 검출하는 단계(S6)와;

제어부(4) 내 과열 판정부(41)에서 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높은지를 판단하는 단계(S7)와;

현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높지 않으면(S7에서 No) 현재 조리용기의 온도를 정해진 기준온도로 갱신하는 단계(S8)와;

정해진 조리용기 없음 검지시간에 대한 감산 카운팅을 시작하는 단계(S9)와;

조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 서브루틴을 수행하는 단계(S10);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부(4) 내 과열 판정부(41)에서 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높은지 판단(S7)한 결과, 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높으면(S7에서 Yes), 조리용기가 과열된 것으로 확정(S12)하고, 전자변(6)을 잠가 안전 정지시키는 단계(S13);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

한편, 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 따른 서브루틴(S10)은,

제어부(4)에서 적외선 온도센서(3)를 통해 검출되는 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높은지를 판단하는 단계(S101)와;

조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높으면(S101에서 Yes), 조리용기의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 낮은지를 판단하는 단계(S102)와;

조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 낮으면(S102에서 Yes), 현재 조리용기 없음 검지 횟수에서 "1"을 증가시키고, 조리용기 유무 상태 정보는 "없음"으로 변경함은 물론 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 재설정하고 정해진 조리용기 없음 검지시간에 대한 감산 카운팅을 시작하는 단계(S103)와;

이어서 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높지 않거나(S101에서 No) 또는 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 높을 때(S102에서 No)와 마찬가지로 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 판단하는 단계(S104)와;

버너 위에 조리용기가 있으면(S104에서 Yes), 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 변경하고, 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어함은 물론 버너의 화력은 사용자가 설정한 화력을 유지시켜 주고(S105) 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계(S6)로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부(4)에서 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 판단(S104)한 결과, 버너 위에 조리용기가 없으면(S104에서 No),

현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많은지를 판단하는 단계(S106)와;

현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 적으면(S106에서 No), 버너의 화력을 약화력으로 변화하는 단계(S107)와;

이어서 조리용기(1)의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단(S108)하여, 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 작으면(S108에서 No), 적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계(S6)로 되돌아가는 단계와;

조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 크면(S108에서 Yes), 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 변경하고, 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어함은 물론 버너의 화력은 사용자가 설정한 화력을 유지시켜 주는 단계(S105)로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것은 특징으로 한다.

또, 상기 제어부(4)에서 판단한 결과 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많으면(S106에서 Yes),

지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료했는지 판단하는 단계(S109)와;

지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료하였으면(S109에서 Yes), 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어하고(S110), 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단하는 단계(S108)로 되돌아가는 단계와;

지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료하지 않았으면(S109에서 No), 조리용기 없는 구이요리 모드로 판정하는 단계(S112)와;

이어서 버너의 화력을 사용자가 설정한 화력으로 유지(S113)시켜 주고, 적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계(S6)로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것은 특징으로 한다.

이때, 조리용기 없음 검지시간으로 정해진 시간(t1)은 2~5초로 설정하고, 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수와 비교되는 정해진 횟수(A회)는 2~4회로 설정하며, 상기 과열판정 온도(V℃)는 200~300℃로 설정하고, 정해진 제1온도(X℃) 및 제2온도(Y℃)는 기준온도 대비 ±10~15%의 온도로 설정하며, 제3온도(Z℃)는 3~5℃로 설정한 것을 특징으로 한다.

여기서 미설명 부호 7은 조리용기 없음 검지시간(t1)을 계수하는 카운터이며, 8은 조작부이고, 42는 제어부(4) 내에 구비된 온도 처리부이고, 43은 제어부(4) 내에 구비된 조리용기 유무 판정부이다.

이와 같은 단계로 이루어진 본 발명의 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법에 대한 작용효과를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 방법이 적용된 가스레인지에는 기본적으로 가스레인지의 바닥에 조리용기의 온도를 검출하기 위한 수단으로 도 2와 같이 적외선 온도센서(3)가 버너(2)의 구멍을 향해 설치되어 있음은 물론 상기 버너(2)의 구멍 상에는 적외선 온도센서(3)로의 이물질 유입을 방지하기 위한 수단으로 보호 렌즈(21)가 설치된 형태를 갖는다.

이와 같은 구성을 갖는 가스레인지 내의 제어부(4)에서는 도 4와 같이 사용자에 의해 버너(2)에 점화가 이루어짐과 동시에 사용자의 노브 회전량에 대응하여 버너의 화력이 설정되면(S1) 조작부(8)를 통해 입력되는 사용자의 설정 화력을 저장부(5)에 저장한다.

이후, 상기 제어부(4)에서는 상기와 같이 가스레인지 바닥에서 버너의 구멍을 향해 설치되어 있는 적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기(1)가 올려지지 않은 상태의 버너 주변온도를 검출(S2)하게 된다.

이어서 상기 제어부(4)에서는 상기 적외선 온도센서(3)를 통해 검출되는 현재의 버너 주변온도를 조리용기가 없을 때의 점화 초기온도 즉, 조리용기 없음 온도로 하여 저장부(5)에 저장(S3)한다.

이후, 사용자에 의해 버너(2) 위에 조리용기가 올려지는지를 판단하기 위해 상기 제어부(4)에서는 적외선 온도센서(3) 및 자체 내의 조리용기 유무 판정부(43)를 통해 사용자가 버너(2) 위로 조리용기(1)를 올려놓는지를 검출(S4)하여, 만약 버너(2) 위로 조리용기(1)가 올려지면, 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 설정하고, 조리용기 없음 검지 횟수는 "0"으로 클리어함은 물론 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 기억(S5)하게 된다.

이때, 정해진 조리용기 없음 검지시간(t1)은 냄비 등과 같은 조리용기를 사용하는 요리인지 아니면 오징어나 김 등과 같이 조리용기가 필요없는 구이요리 등을 실시하는지를 명확히 판단하기 위해 2~5초로 설정 즉, 2~5초 이상 조리용기가 버너 위에 올려져 있지 않을시 조리용기 없음으로 판단할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 버너 위로 조리용기가 올려진 것으로 판단되어 상기와 같이 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 설정하고, 조리용기 없음 검지 횟수는 "0"으로 클리어함은 물론 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 기억(S5)한 상기 제어부(4)에서는 적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기(1)의 온도를 실시간으로 검출(S6)한 다음, 제어부(4) 내 과열 판정부(41)를 통해 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃; 예를 들어 200~300℃)보다 높은지를 판단(S7)하게 된다.

이와 같이 상기 제어부(4) 내 과열 판정부(41)에서 판단한 결과, 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)인 예를 들어 200~300℃보다 높지 않으면(S7에서 No) 현재 조리용기의 온도를 정해진 기준온도로 갱신(S8)하여 저장한다.

이어서 상기 제어부(4)에서는 카운터(7)를 이용하여 정해진 조리용기 없음 검지시간(t1)에 대한 감산 카운팅을 시작(S9)함은 물론 정해진 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 서브루틴(S10)을 수행하게 된다.

그러나 상기 제어부(4) 내 과열 판정부(41)에서 적외선 온도센서(3)를 통해 검출되는 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높은지 판단(S7)한 결과, 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높으면(S7에서 Yes), 조리용기가 과열된 것으로 확정(S12)하고, 전자변 구동부(61)를 통해 버너(2)로 공급되는 가스공급량 조절용 전자변(6)을 강제로 잠가 안전 정지(S13)시켜 과열로 인한 안전사고의 발생을 미연에 방지시켜 준다.

한편, 정해진 조리용기 없음 검지시간(t1)에 대한 감산 카운팅을 시작(S9)한 후 실시되는 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 따른 서브루틴(S10)은 도 5와 같이, 상기 제어부(4)에서 적외선 온도센서(3)를 통해 검출되는 조리용기(1)의 현재온도가 이전에 갱신한 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높은지를 판단(S101)한다.

이와 같이 상기 제어부(4)에서 판단한 결과, 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높으면(S101에서 Yes), 조리용기의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 낮은지를 판단(S102)한다.

이때, 기준온도에 더해지는 정해진 제1온도(X℃) 및 기준온도에서 빼지는 제2온도(Y℃)는 각각 이전에 정해진 기준온도 대비 ±10~15%의 온도로 설정하였는데, 이는 가스레인지의 버너(2) 상부에 조리용기(1)를 올려놓았을 때 도 3의 (a)와 같은 형태의 불꽃 형상이 형성되는데 반해, 버너의 상부로부터 조리용기가 내려지는 순간 도 3 (b)의 가상선과 같이 불꽃이 일순간 가운데로 모였다가 다시 실선 불꽃과 같이 외측으로 분산되는 것을 감안하여 설정한 것이다.

즉, 버너의 상부로부터 조리용기가 내려지는 순간 외부 공기가 버너측으로 유입되므로 불꽃이 일순간에 도 3 (b)의 가상선과 같이 가운데로 모이면서 기준온도 대비 정해진 제1온도(X℃)인 +10~15%의 온도만큼 상승하고, 시간이 경과되면 다시 도 3 (b)의 실선 불꽃과 같이 외측으로 분산되면서 기준온도 대비 정해진 제2온도(Y℃)인 -10~15%의 온도만큼 하강한다는 점을 감안하여 기준온도에 더해지는 정해진 제1온도(X℃) 및 기준온도에서 빼지는 제2온도(Y℃)를 각각 이전에 정해진 기준온도 대비 ±10~15%의 온도로 설정한 것이다.

이에 따라 적외선 온도센서(3)를 통해 검출되는 조리용기(1)의 현재온도가 이전에 갱신한 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높은지를 판단(S101)한 다음, 일정시간 경과 후에, 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 낮은지를 판단(S102)할 수도 있다.

또한, 상기 제어부(4)에서 판단한 결과, 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다도 낮으면(S102에서 Yes), 현재 조리용기 없음 검지 횟수에서 "1"을 증가시키고, 조리용기 유무 상태 정보는 "없음"으로 변경함은 물론 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 재설정(S103)하고 감산 커운팅을 시작한다.

한편, 상기 제어부(4)에서 판단한 결과, 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높지 않거나(S101에서 No) 또는 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 높을 때(S102에서 No) 또는 조리용기(1)의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다도 낮아(S102에서 Yes) 현재 조리용기 없음 검지 횟수에서 "1"을 증가시키고, 조리용기 유무 상태 정보는 "없음"으로 변경함은 물론 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 재설정(S103)한 상기 제어부(4)에서는, 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 다시 한번 판단(S104)하게 된다.

이와 같이 상기 제어부(4)에서 상기 적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 방식을 통해 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 다시 한번 판단(S104)한 결과, 버너 위에 조리용기가 있으면(S104에서 No), 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 변경하고, 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어함은 물론 버너의 화력은 사용자가 설정한 화력을 유지(S105)시켜 준 다음, 적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계(S6)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.

그러나 상기 제어부(4)에서 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 판단(S104)한 결과, 버너 위에 조리용기가 없으면(S104에서 Yes), 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많은지를 판단(S106)하게 된다.

이때, 상기 제어부(4)에서 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수와 비교되는 정해진 횟수(A회)는, 냄비 등과 같은 조리용기를 사용하여 실시되는 요리중인지 아니면 오징어나 김 등과 같이 조리용기가 필요없는 상태에서 정해진 조리용기 없음 검지시간(t1; 예를 들어 2~5초) 이내에 구이 대상물을 자주 뒤집음으로 인해 조리용기 없음 검지가 자주 발생하는 경우를 대응하여 2~4회로 설정하였다.

또한, 상기 제어부(4)에서 판단한 결과, 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 적으면(S106에서 No), 버너 위에 조리용기가 없는 것으로 인식하고, 전자변 구동부(61)를 통해 전자변(6)의 개폐량을 자동으로 줄여주어 버너의 화력을 약화력으로 변화(S107)시켜 준다.

이어서, 상기 제어부(4)에서는 조리용기(1)의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값 즉, ┃현재온도 - 버너 없음 온도┃이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단(S108)하게 되는데, 이때 정해진 제3온도(Z℃)는 조리용기의 유무에 따른 온도변화 상태를 감안하여 3~5℃로 설정하였다.

이와 같이 상기 제어부(4)에서 조리용기(1)의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단(S108)한 결과 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 작으면(S108에서 No), 조리용기 없음으로 확정하고 적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계(S6)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.

그러나 상기 제어부(4)에서 조리용기(1)의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단(S108)한 결과 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 크면(S108에서 Yes), 조리용기를 이용한 요리로 인식하고, 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 변경하고 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어함은 물론 버너의 화력은 사용자가 설정한 화력을 유지시켜 주는 단계(S105)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.

한편, 상기 제어부(4)에서 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많은지를 판단(S106)한 결과 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많으면(S106에서 Yes), 지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료했는지 판단(S109)하여, 지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료하였으면(S109에서 Yes), 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어하고(S110), 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단하는 단계(S108)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.

그러나 상기 제어부(4)에서 지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료했는지 판단(S109)한 결과, 지금까지 감산 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료하지 않았으면(S109에서 No), 조리용기 없는 구이요리 모드로 판정(S112)한 다음, 버너의 화력을 사용자가 설정한 화력으로 유지(S113)시켜 주고, 적외선 온도센서(3)를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계(S6)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.

이와 같이 본 발명에서는 가스레인지에서 조리용기의 온도를 검출하는 온도센서로 비접촉식인 적외선 온도센서(3)를 사용함으로써 온도센서가 조리용기에 부딪히는 것이 없고, 미관상 아름다우며 청소가 용이하다.

특히, 조리용기 있음 또는 조리용기 없는 구이요리 구분하여 화력을 조정할 수 있으며, 오징어 등 조리용기 없이 불을 이용하여 구이요리를 함으로 인해 접촉식 조리용기 검지센서가 눌러 지지 않을 때 약화력으로 전환되는 종래 불편함을 줄일 수 있고, 조리용기는 없지만 구이요리임을 판정하여 화력을 강으로 유지시켜 줄 수 있어 가스레인지의 상품성과 화력 및 온도제어에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 조리용기
2 : 버너 21 : 보호 렌즈
3 : 적외선 온도센서
4 : 제어부 41 : 과열 판정부
42 : 온도 처리부 43 : 조리용기 유무 판정부
5 : 저장부
6 : 전자변 61 : 전자변 구동부
7 : 카운터
8 : 조작부

Claims (9)

1. 가스레인지의 버너에 점화가 이루어진 후 사용자에 의해 버너의 화력이 설정되면, 제어부에서 가스레인지 바닥에서 버너의 구멍을 향해 설치되어 있는 적외선 온도센서를 통해 온도를 검출하는 단계와;
   적외선 온도센서를 통해 검출되는 현재온도를 조리용기 없음 온도로 저장부에 저장하는 단계와;
   적외선 온도센서를 통해 사용자에 의해 버너 위로 조리용기가 놓여지는지 검출하는 단계와;
   버너 위로 조리용기가 놓여짐이 검지되면 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 설정하고, 조리용기 없음 검지 횟수는 "0"으로 클리어함은 물론 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 기억하는 단계와;
   적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계와;
   제어부 내 과열 판정부에서 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높은지를 판단하는 단계와;
   현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높지 않으면 현재 조리용기의 온도를 정해진 기준온도로 갱신하는 단계와;
   정해진 조리용기 없음 검지시간에 대한 카운팅을 시작하는 단계와;
   조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 서브루틴을 수행하는 단계;로 이루어지며,
   상기 조리용기 검지와 조리용기 없는 요리판정에 따른 서브루틴은,
   제어부에서 적외선 온도센서를 통해 검출되는 조리용기의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높은지를 판단하는 단계와;
   조리용기의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높으면 조리용기의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 낮은지를 판단하는 단계와;
   조리용기의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 낮으면 현재 조리용기 없음 검지 횟수에서 "1"을 증가시키고, 조리용기 유무 상태 정보는 "없음"으로 변경함은 물론 조리용기 없음 검지시간을 정해진 시간(t1)으로 재설정하고 정해진 조리용기 없음 검지시간에 대한 카운팅을 시작하는 단계와;
   이어서 조리용기의 현재온도가 기준온도에 정해진 제1온도(X℃)를 더한 값보다 높지 않거나 또는 조리용기의 현재온도가 기준온도에서 정해진 제2온도(Y℃)를 뺀 값보다 높을 때와 마찬가지로 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 판단하는 단계와;
   버너 위에 조리용기가 있으면, 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 변경하고, 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어함은 물론 버너의 화력은 사용자가 설정한 화력을 유지시켜 주고 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부 내 과열 판정부에서 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높은지 판단한 결과, 현재 조리용기의 온도가 정해진 과열판정 온도(V℃)보다 높으면,
   과열로 확정하고, 전자변을 잠가 안전 정지시키는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부에서 버너 위에 조리용기가 없는 상태인지를 판단한 결과, 버너 위에 조리용기가 없으면,
   현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많은지를 판단하는 단계와;
   현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 적으면 버너의 화력을 약화력으로 변화하는 단계와;
   이어서 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단하여 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 작으면 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계와;
   조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 크면 조리용기 유무 상태 정보는 "있음"으로 변경하고, 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어함은 물론 버너의 화력은 사용자가 설정한 화력을 유지시켜 주는 단계로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것은 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어부에서 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많은지를 판단한 결과, 현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수가 정해진 횟수(A회)보다 많으면,
   지금까지 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료했는지 판단하는 단계와;
   지금까지 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료하였으면 조리용기 없음 검지 횟수를 "0"으로 클리어하고 조리용기의 현재온도에서 점화 초기 기억해 놓은 조리용기 없음 시 온도를 뺀 절대값이 정해진 제3온도(Z℃)보다 큰지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계와;
   지금까지 카운팅한 조리용기 없음 검지시간이 정해진 시간(t1)을 종료하지 않았으면, 조리용기 없는 구이요리 모드로 판정하는 단계와;
   이어서 버너의 화력을 사용자가 설정한 화력으로 유지시켜 주고, 적외선 온도센서를 통해 조리용기의 온도를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것은 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법.
   
6. 청구항 1, 4, 5 중 어느 한 항에 있어서,
   조리용기 없음 검지시간으로 정해진 시간(t1)은,
   2~5초로 설정한 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 과열판정 온도(V℃)는,
   200~300℃로 설정한 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   정해진 제1온도(X℃) 및 제2온도(Y℃)는,
   기준온도 대비 ±10~15%의 온도로 설정한 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법.
   
9. 청구항 4에 있어서,
   현재까지 누적된 조리용기 없음 검지 횟수와 비교되는 정해진 횟수(A회)는 2~4회로 설정하고, 정해진 제3온도(Z℃)는 3~5℃로 설정한 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 가스레인지의 조리용기 검지에 따른 온도제어방법.

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