KR102153497B1 - 광 센서를 구비하는 조리 기기 - Google Patents

광 센서를 구비하는 조리 기기 Download PDF

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Abstract

광 센서를 구비한 조리기기가 개시된다. 본 개시의 실시 예에 따른 조리기기는, 상면에 피가열체가 안착되는 화구를 포함하는 상판; 상기 상판의 하부에 배치되고, 상기 피가열체로부터 온도관련 정보를 센싱하고 상기 온도관련 정보를 출력하는 온도센서; 상기 상판의 하부에 배치되고, 상기 피가열체로 방사광을 출력하는 방사부 및 상기 피가열체로부터 반사된 반사광을 수신하는 수광부를 구비하고, 상기 반사광 관련 정보를 출력하는 광 센서; 및 상기 온도관련 정보 및 상기 반사광 관련 정보에 기반하여 상기 피가열체의 온도를 측정하는 온도 측정 회로를 포함할 수 있다.

Description

광 센서를 구비하는 조리 기기{COOKING DEVICE INCLUDING OPTICAL SENSOR}
본 개시의 기술적 사상은 조리 기기에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 광센서를 구비하는 조리 기기에 관한 것이다.
냄비 등의 피가열체를 가열하는 가열 조리기기로서, 인덕션(induction), 핫-플레이트(hot plate) 등 다양한 기기들이 제안되고 있다. 인덕션, 핫-플레이트 등의 조리기기는 기존 가열 조리기기에 비해 높은 에너지효율을 가지며 가스 누출과 폭발 위험이 없고, 세척이 편리하고, 조리시에 공기 중 산소를 소모하지 않아 친환경적이다. 뿐만 아니라, 상기의 조리기기들은 전기를 이용하기 때문에 전기신호를 이용하여 다양한 제어가 가능하고, 다양한 사용자 환경을 제공할 수도 있다.
한편, 상기의 조리기기들은, 조리되는 음식물의 종류 및/또는 상태에 따른 온도 제어 등을 수행하기 위하여, 피가열체의 온도에 대한 정밀한 측정이 요구되고 있다.
본 개시의 기술적 사상은 광 센서를 구비하고, 광 센서의 센싱에 기반하여 피가열체의 온도를 측정하는 조리기기를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일 측면에에 따른 조리 기기는, 상면에 피가열체가 안착되는 화구를 포함하는 상판; 상기 상판의 하부에 배치되고, 상기 피가열체로부터 온도관련 정보를 센싱하고 상기 온도관련 정보를 출력하는 온도센서; 상기 상판의 하부에 배치되고, 상기 피가열체로 방사광을 출력하는 방사부 및 상기 피가열체로부터 반사된 반사광을 수신하는 수광부를 구비하고, 상기 반사광 관련 정보를 출력하는 광 센서; 및 상기 온도관련 정보 및 상기 반사광 관련 정보에 기반하여 상기 피가열체의 온도를 측정하는 온도 측정 회로를 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 조리기기는 광 센서를 구비함으로써, 피가열체의 색깔과 무관하게 정확한 피가열체의 온도를 측정할 수 있다. 특히, 피가열체의 하부에 가열로 인한 얼룩 등이 생긴 경우에도, 부정확하게 방사된 전자기파에 기반한 온도 센서의 센싱값을 광 센서의 출력에 기반하여 보상함에 따라, 정확한 온도 측정을 가능케 할 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리기기와, 조리기기로부터 가열되는 피가열체의 간략한 사시도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 조리기기의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따라 피가열체의 온도 측정을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 광 센서의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 온도 측정 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 조리기기의 동작 방법을 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리기기와, 조리기기로부터 가열되는 피가열체의 간략한 사시도를 도시한다. 도 1은, 조리기기(100)의 적어도 일부가 도시되고, 본 실시 예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다.
도 1을 참조하면, 조리기기(100)는 상판(top plate)(TP), 온도센서(T_SR) 및 광 센서(O_SR)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조리기기(100)는 인덕션 레인지 또는 핫-플레이트일 수 있다. 또는, 조리기기(100)는 인덕션 레인지 및 핫-플레이트가 각각 구비되는 하이브리드 형태의 가열장치일 수 있다. 인덕션 레인지는 코일 등에서 발생한 자력선에 기반하여 피가열체(10)에 와류전류를 발생시킴으로써 피가열체(10) 자체를 발열시켜 조리를 수행하는 조리기기일 수 있다. 핫-플레이트는 열판 등을 가열하고, 상판(TP)을 통해 피가열체(10)로 열을 전달하여 조리를 수행하는 조리기기일 수 있다. 다른 예로서, 조리기기(100)는 내솥이 피가열체(10)로서 안착되는 밥솥의 일부일 수도 있다.
상판(TP)은 상면에 피가열체(10)가 안착되는 화구(110)를 포함할 수 있다. 화구(110)는, 예를 들어 피가열체(10)를 안정적으로 지지하도록 평탄한 상면을 구비할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 화구(110)는 피가열체(10)로부터 방사되는 전자기파를 투과할 수 있다. 예를 들어, 피가열체(10)로부터 방사되는 전자기파는 적외선, 빛을 포함할 수 있다. 화구(110)는 내열성이 우수한 유리 재질로 구비될 수 있다.
온도센서(T_SR)는 상판(TP)의 하부에 배치되고, 피가열체(10)로부터 온도관련 정보를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 온도관련 정보는 피가열체(10)로부터 방사되는 전자기파일 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 온도센서(T_SR)는 적외선 센서일 수 있다. 온도센서(T_SR)는 피가열체(10)로부터 방사되는 적외선을 수신하고, 수신한 적외선의 방사량을 전압 또는 전류로 환산할 수 있다. 온도센서(T_SR)는 전압 또는 전류로 환산된 적외선의 방사량을 피가열체(10)의 온도 관련 정보로서 온도 측정 회로(미도시)로 출력할 수 있다. 온도센서(T_SR)는, 상판(TP)의 상면에 수직한 방향으로 화구(110)와 오버랩되도록 배치될 수 있다.
광 센서(O_SR)는 상판(TP)의 하부에 배치되고, 피가열체(10)로부터 방사되는 방사광을 센싱할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 광 센서(O_SR)는 피가열체(10)로 방사광을 출력하고, 상기 방사광이 피가열체(10)에서 반사된 반사광을 수신할 수 있다. 즉, 광 센서(O_SR)는, 피가열체(10)의 명암 정도를 센싱할 수 있다. 일 예로, 피가열체(10)가 어두울수록 광 센서(O_SR)로 수신되는 반사광의 광량은 적을 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 광 센서(O_SR)는 수신된 반사광을 전압 또는 전류 등 전기신호로 환산할 수 있다. 광 센서(O_SR)는 상기 전기신호를 피가열체(10)의 반사광 관련 정보로서 온도 측정 회로(미도시)로 출력할 수 있다. 반사광 관련 정보는, 예를 들어 온도센서(T_SR)로부터 출력된 온도관련 정보 보상에 기반이 될 수 있다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 조리기기의 단면도를 도시한다. 예를 들어, 도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도일 수 있다.
도 2를 참조하면, 조리기기(100)는 상판(TP) 하부에 배치된 가열부(120), 제1 내지 제3 홀(IH_1~IH_3) 및 회로부(140)를 포함할 수 있다. 가열부(120)는 상판(TP)의 하측에 구비되고, 전원을 공급받을 수 있다. 일 예로, 가열부(120)는 유도가열 코일을 구비할 수 있다. 유도가열 코일은 전도성 재질을 포함하고, 선택적인 전원공급에 기반하여 상판(TP)의 상면에 안착된 피가열체(10)를 유도가열 시킬 수 있다. 다른 예로, 가열부(120)는 열판을 구비할 수 있다. 열판은 전도성 재질을 포함하고, 선택적인 전원공급에 기반하여 열을 방출하여 피가열체(10)를 가열시킬 수 있다.
제1 홀(IH_1)은 상판(TP)의 하부에 배치되고, 일 측이 온도센서(T_SR)와 연결될 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 제1 홀(IH_1)은 피가열체(10)와 온도센서(T_SR) 사이에 송수신되는 전자기파가 이동하는 통로일 수 있다. 제1 홀(IH_1)은 피가열체(10)로 방사되는 전자기파의 방사각도 및/또는 온도센서(T_SR)로 수신되는 전자기파의 수신각도를 보정할 수 있다. 또한, 제1 홀(IH_1)은, 피가열체(10) 외에 조리기기(100)의 주변부품 및/또는 타 물체에서 방사되는 전자기파를 차단할 수 있다. 다시 말해서, 제1 홀(IH_1)은 온도센서(T_SR)가 피가열체(10)에서 방사된 전자기파를 집중적으로 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
제1 홀(IH_1) 내부에 필터(FT)가 더 구비될 수 있다. 필터(FT)는 제1 홀(IH_1)을 통해 온도센서(T_SR)로 수신되는 전자기파에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 필터(FT)는 상판(TP)으로부터 방사되는 전자기파를 컷-오프(cut-off)할 수 있다.
광 센서(O_SR)는 방사부(132) 및 수광부(134)를 포함할 수 있다. 방사부(132)는 피가열체(10)로 방사광을 출력하고, 수광부(134)는 피가열체(10)로부터 반사된 반사광을 수신할 수 있다. 방사부(132)는 제2 홀(IH_2)의 일 측과 연결될 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 제2 홀(IH_2)은 피가열체(10)와 방사부(132) 사이에 송수신되는 빛이 이동하는 통로일 수 있다. 제2 홀(IH_2)은 피가열체(10)로 방사되는 방사광의 방사각도를 보정할 수 있다. 또한, 제2 홀(IH_2)은, 피가열체(10) 외에 조리기기(100)의 주변부품 및/또는 타 물체로의 빛의 방사를 차단할 수 있다. 다시 말해서, 제2 홀(IH_2)은 방사부(132)로부터 출력된 방사광이 피가열체(10)로 집중적으로 방사될 수 있도록 구성될 수 있다.
수광부(134)는 제3 홀(IH_3)의 일 측과 연결될 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 제3 홀(IH_3)은 피가열체(10)와 수광부(134) 사이에 송수신되는 빛이 이동하는 통로일 수 있다. 제3 홀(IH_3)은 수광부(134)로 수신되는 반사광의 수신각도를 보정할 수 있다. 또한, 제3 홀(IH_3)은, 피가열체(10) 외에 조리기기(100)의 주변부품 및/또는 타 물체에서 방사되는 빛을 차단할 수 있다. 다시 말해서, 제3 홀(IH_3)은 수광부(134)가 피가열체(10)로부터 반사된 반사광을 집중적으로 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
회로부(140)는 조리기기(100)의 각종 동작과 관련된 다양한 회로들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로부(140)는 PCB(Printed Circuit Board)를 구비할 수 있다.
회로부(140)에는 온도 측정 회로(미도시)가 실장될 수 있다. 온도 측정 회로(미도시)는 광 센서(O_SR) 및 온도 센서(T_SR)로부터 전기신호를 수신하고, 이에 기반하여 피가열체(10)의 온도를 측정할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 온도 측정 회로(미도시)는 광 센서(O_SR)로부터 수신한 반사광 관련 정보에 기반하여, 온도 센서(T_SR)로부터 수신한 온도관련 정보를 보상하여 피가열체(10)의 온도를 측정할 수 있다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따라 피가열체의 온도 측정을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 온도 센서(T_SR)는 적외선(IR)을 피가열체(10)로 출력하고, 피가열체(10)로부터 반사된 반사 적외선(R_IR)을 수신할 수 있다. 온도 센서(T_SR)는 반사 적외선(R_IR)의 방사량을 전기신호로 환산하고, 이를 온도관련 정보(V_IR)로서 온도 측정 회로(150)로 출력할 수 있다.
광 센서(O_SR)는 방사광(L)을 피가열체(10)로 출력하고, 피가열체(10)로부터 반사된 반사광(R_L)을 수신할 수 있다. 광 센서(O_SR)는 반사광(R_L)의 광량을 전기신호로 환산하고, 이를 반사광 관련 정보(V_L)로서 온도 측정 회로(150)로 출력할 수 있다.
온도 측정 회로(150)는 수신한 온도관련 정보(V_IR) 및 반사광 관련 정보(V_L)에 기반하여 피가열체(10)의 온도를 측정할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 온도 측정 회로(150)는 테이블(TB)을 더 포함하고, 테이블(TB)에 더 기반하여 피가열체(10)의 온도를 측정할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 조리기기(100)는 광 센서(O_SR)를 구비함으로써, 피가열체(10)의 색깔과 무관하게 정확한 피가열체(10)의 온도를 측정할 수 있다. 특히, 피가열체(10)의 하부에 가열로 인한 얼룩(ST) 등이 생긴 경우에도, 부정확하게 방사된 전자기파에 기반한 온도 센서(T_SR)의 센싱값을 광 센서(O_SR)의 출력에 기반하여 보상함에 따라, 정확한 온도 측정을 가능케 할 수 있다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 광 센서의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4는, 예를 들어 도 1 내지 도 3의 광 센서(O_SR)에 대한 블록도일 수 있다.
도 4를 참조하면, 광 센서(O_SR)는 환산부(136)를 더 포함할 수 있다. 환산부(136)는 수광부(134)로 수신된 반사광(R_L)의 광량에 대한 정보를 수신하여 전기신호로 환산할 수 있다. 환산된 전기신호는, 반사광 관련 정보(V_L)로서 온도 측정 회로(150)로 인가될 수 있다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 온도 측정 회로의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5는, 예를 들어 도 3의 온도 측정 회로(150)에 대한 블록도일 수 있다.
도 5를 참조하면, 온도 측정 회로(150)는 보상 회로(152)를 더 포함할 수 있다. 보상 회로(152)는 반사광 관련 정보(V_L), 온도관련 정보(V_IR) 및 테이블(TB)에 포함된 정보에 기반하여 피가열체(10)의 온도를 측정할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 테이블(TB)은 반사광의 광량 및 반사광의 광량에 대응하는 보상량 정보를 하나 이상 포함할 수 있다. 일 예로, 피가열체(10)로부터 반사된 광량이 제1 값을 갖는 경우, 보상량 정보는 제1 보상값을 가질 수 있다. 또한, 반사된 광량이 제1 값과 상이한 제2 값을 갖는 경우, 보상량 정보는 제1 보상값과 상이한 제2 보상값을 가질 수 있다.
즉, 보상 회로(152)는 수신한 온도관련 정보(V_IR)를 반사광 관련 정보(V_L)에 대응하는 보상량 정보에 기반하여 보상할 수 있다. 예를 들어, 반사광 관련 정보(V_L)를 통해 피가열체(10)로부터 반사된 광량이 제1 값을 갖는 다는 정보를 수신한 경우, 보상 회로(152)는 수신한 온도관련 정보(V_IR)를 제1 보상값으로 보상하여 온도를 측정할 수 있다. 또한, 보상 회로(152)는 측정된 피가열체의 온도 정보를, 조리기기(100)에 포함된 각 구성에 대한 제어신호(R_T)로서 출력할 수도 있다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 조리기기의 동작 방법을 설명하는 순서도이다. 도 6은, 예를 들어 도 1의 조리기기(100)의 동작에 대한 순서도일 수 있다. 이하, 도 6은 도 1을 참조하여 설명된다.
도 6을 참조하면, 광 센서(O_SR)에서 피가열체(10)로 빛이 방사될 수 있다(S100). 예를 들어, 빛은 방사부(132)에서 출력되고, 제2 홀(IH_2)을 통해 피가열체(10)로 방사될 수 있다.
다음, 광 센서(O_SR)는 피가열체(10)로부터 반사광을 수신했는지 여부를 판단할 수 있다(S200). 피가열체(10)로부터 반사광이 수신되지 않은 경우, 광 센서(O_SR)는 다시 반사광 수신 여부를 판단할 수 있다.
피가열체(10)로부터 반사광이 수신된 경우, 온도 센서(O_SR)는 반사광 정보에 기반하여 온도 센서(T_SR)로부터 센싱된 온도를 보상할 수 있다(S300). 예시적 실시 예에 있어서, 상기 보상을 위한 보상량에 대한 정보는, 온도 측정 회로(150)에 구비된 테이블(TB)에서 제공될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 상면에 피가열체가 안착되는 화구를 포함하는 상판;
    상기 상판의 하부에 배치되고, 상기 피가열체로부터 온도관련 정보를 센싱하고 상기 온도관련 정보를 출력하는 온도센서;
    상기 상판의 하부에 배치되고, 상기 피가열체로 방사광을 출력하는 방사부 및 상기 피가열체로부터 반사된 반사광을 수신하는 수광부를 구비하고, 상기 반사광 관련 정보를 출력하는 광 센서;
    상기 온도관련 정보 및 상기 반사광 관련 정보에 기반하여 상기 피가열체의 온도를 측정하는 온도 측정 회로;
    일 측이 상기 방사부와 연결되고, 다른 일 측이 상기 화구 측을 향해 배치된 방사 홀; 및
    일 측이 상기 수광부와 연결되고, 다른 일 측이 상기 화구 측을 향해 배치된 수광 홀;을 포함하고,
    상기 방사 홀의 폭은 상기 화구 측으로 향할수록 좁아지고, 상기 수광 홀의 폭은 상기 화구 측으로 향할수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 조리기기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광 센서는, 상기 반사광의 광량을 전기신호로 변환하여 상기 반사광 관련 정보로서 출력하는 환산부를 더 포함하는 조리기기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 온도 측정 회로는, 반사광의 광량 및 상기 반사광의 광량에 대응하는보상량 정보를 하나 이상 포함하는 테이블을 더 구비하고, 상기 테이블에 더 기반하여 상기 피가열체의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 조리기기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 온도 측정 회로는, 상기 반사광 관련 정보에 대응하는 보상량 정보에 기반하여 상기 온도관련 정보를 보상하는 보상 회로를 더 포함하는 조리기기.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 온도센서는 상기 피가열체로부터 방사되는 적외선을 센싱하는 적외선 센서를 포함하는 것 특징으로 하는 조리기기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 광 센서는 상기 상판의 상면에 수직 방향으로 상기 화구와 오버랩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조리기기.
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JP2006221950A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加熱調理器
JP2006294286A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加熱調理器

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