KR19980022977A - 전자레인지의 히터가열시간 보상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 히터가열시간 보상방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터 자동 조리시 필드 전압의 변화에 따른 가열시간을 보상하는 히터가열시간 보상방법에 관한 것이다.

이 전자레인지에 히터 가열시간 보상방법은 정격전압에서의 조리 온도와, 조리온도에 도달하는 기준시간 및 총 조리시간을 설정하고, 히터 자동요리 선택시 상기 설정된 조리온도에 도달하기 까지 소요된 시간을 검출하는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정에서 조리온도에 도달하기 까지 소요된 시간을 상기 기준시간과 비교하여 그 차에 대한 보상시간을 산출하는 제 2 과정과, 상기 제 1 과정에 의한 히터 자동요리 수행시 입력되는 전압이 정격전압보다 고전압인지 또는 저전압인지를 비교하는 제 3 과정과, 상기 제 3 과정에서 판단된 전압에 따라서 상기 정격전압에서의 총 조리시간에 보상시간을 가감하여 총 조리시간을 산출하는 제 4 과정을 포함하여 이루어진다.

Description

전자레인지의 히터가열시간 보상방법

제 1 도는 종래의 전자레인지의 입력 전압 감지회로도.

제 2 도는 220볼트에서의 전극 전압 분포도.

제 3 도는 전자레인지의 입력 전압에 따른 온도 출력 파형도.

제 4 도는 본 발명의 실시예에 따른 전자레인지의 히터가열시간 보상방법을 도시하는 흐름도.

표 1은 교류 입력 전압 별 자동 조리 시간표

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 트랜스, 3 : 변환부, 5 : 전압감지부, 7 : 정전압회로

본 발명은 전자레인지의 히터가열시간 보상방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터 자동 조리시 필드 전압의 변화에 따른 가열시간을 보상하는 히터가열시간 보상방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자레인지는 전기를 전파로 변화시켜서 음식을 직접 가열하는 조리기기로, 다시 말하면 열원인 전기를 입력하여 마이크로웨이브(Microwave)를 발진시키고 이 발진되는 마이크로웨이브에 의하여 음식이 직접 가열되도록 이루어져 있다. 그러나 최근에는 전자레인지에 히터를 추가로 구비하여, 전기를 직접 열로 변화시켜서 그릴, 오븐, 스팀과 같은 부가적 기능을 수반할 수 있도록 하였다.

이러한 전자레인지의 히터(오븐, 그릴, 스팀 등) 자동 조리에서는 최적가열시간을 사용전압, 음식물의 초기온도, 음식물 량, 가열목표온도 등 여러가지 요인에 기초하여 결정한다.

종래의 전자레인지의 히터 자동 조리에서 최적가열시간 결정은 교류 입력전압을 감지해서 이 감지된 입력전압에 기초하여 최적가열시간을 산출하였다. 그러나 종래의 방법에 의해서는 정전압회로, 파워 트랜스, 저항 등 회로부품의 편차로 인하여 교류입력전압을 정확하게 감지하지 못하므로서 음식물이 적정시간 가열되지 않는 문제점이 있었다.

상기 점에 따른 종래 전자레인지의 입력전압 감지회로를 제 1 도에 도시하고 있다.

이 전자레인지의 입력전압 감지회로는 입력되는 교류전압을 변압시키는 파워 트랜스(1)와 상기 파워 트랜스(1)에서 변압된 전압을 직류전압으로 변환시키는 변환부(3)와, 상기 변환부에서 출력하는 전압 크기를 감지하는 전압감지부(5)와, 그리고 전자레인지의 동작회로부(도시하지 않음)의 입력단자(AD)로 일정 전압이 입력되도록 상기 전압감지부(5)의 출력전압을 감시하는 정전압회로(7)를 포함하여 구성한다.

그러나 외부에서 상기 전자레인지의 입력전압 감지회로로 인가되는 교류전원은 항상 일정한 전압값을 가지고 있지는 않다. 다시 말해서 우리가 통상 220볼트 또는 110볼트라고 이야기 하는 것은 220볼트 전후 또는 110볼트 전후의 전원이라는 것을 의미하는 것으로, 정확히 220볼트 또는 110볼트가 항상 입력되고 있다는 것은 아니다.

그래서 전자레인지의 사용시마다 상기 파워트랜스(1) 및 변환부(3)를 통해 전압감지부(5)에서 감지되는 전압은 거의 불규칙적이 된다. 제 2 도는 220볼트에서의 전극전압분포도를 나타내고 있다. 즉, 220볼트 ± 40볼트 수준인 180볼트에서 264볼트까지 전극전압의 편차가 심하게 나타나며, 이렇게 불규칙적인 입력전압을 가지고 전자레인지의 히터 자동 조리시 특정온도에 도달하기까지 소요되는 시간은 입력되는 전압에 따라서 각각 다르게 되는 것은 물론이다.

제 3 도는 전자레인지의 입력전압에 따른 온도 출력 파형도를 나타내고 있다. 즉, 제 3 도에 도시된 것으로 알 수 있듯이, 입력전압에 따라 적정온도(160℃)에 도달하는 조리시간이 다르게 나타나고 있다. 이는 상기 제 2 도에서 설명하고 있는 바와 같이 입력전압에 따른 편차로 인하여 발생되는 것이다.

그래서 종래의 전자레인지의 히터가열을 필요로 하는 특정 요리에 대하여 입력전압에 따른 조리시간을 [표 1]과 같이 각각 설정해 놓고, 상기 전압감지부(5)에서 감지되는 전압 크기에 따라서 조리시간을 설정해서 그 조리시간 만큼 가열을 시키는 것이다.

그러나 전자레인지의 히터가열시간을 특정온도에 대한 저항값이 일정하다. 그래서 종래와 같이 동작 초기에 입력전압을 감지하고, 이 입력되는 전압에 따라서 적정한 조리시간을 설정해 놓고 그 시간동안 히터를 가열시키는 경우 온도 변화에 따른 변화량에 대한 보정을 할 수 없는 문제점이 있었다.

또한 종래 전자레인지의 히터가열시간을 교류입력전압을 감지해서 최적가열시간을 설정해야 하는데, 상기 교류입력전압을 감지하는 정전압회로, 파워 트랜스, 저항등의 회로부품의 편차로 인해서 220볼트를 기준으로 해서 약 ± 20볼트의 편차가 발생하므로서 음식물이 타거나 설익는 문제점이 발생되었다.

즉, 종래에는 전압에 따라서 조리시간을 달리하기 위해 교류 입력전압을 감지해서 [표 1]과 같이 조리시간을 달리하여 가열하였는데, 교류 입력전압을 감지하는 회로 부품의 편차에 의해서 최적의 조리시간에서 ± 3분 정도 오차가 발생하여 조리의 결과가 나쁘게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 히터 자동 조리시 필드 전압에 따라 정확한 가열시간을 산출할 수 있는 전자레인지의 히터가열시간 보상방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 히터 자동 조리시 필드 전압에 다른 가열시간을 보상할 수 있는 전자레인지의 히터가열시간 보상방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전자레인지에 히터가열시간 보상방법은 정격전압에서의 조리 온도와, 조리온도에 도달하는 기준시간 및 총 조리시간을 설정하고, 히터 자동요리 선택시 상기 설정된 조리온도에 도달하기 까지 소요된 시간을 검출하는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정에서 조리온도에 도달하기 까지 소요된 시간을 상기 기준시간과 비교하여 그 차에 대한 보상시간을 산출하는 제 2 과정과, 상기 제 1 과정에 의한 히터 자동요리 수행시 입력되는 전압이 정격전압보다 고전압인지 또는 저전압인지를 비교하는 제 3 과정과, 상기 제 3 과정에서 판단된 전압에 따라서 상기 정격전압에서의 총 조리시간에 보상시간을 가감하여 총 조리시간을 산출하는 제 4 과정을 포함하여 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른 전자레인지의 히터가열시간 보상방법은, 정격전압에서의 특정온도에 이르는 시간을 감지하고, 이 시간을 기준으로 해서 입력전압에 따라 설정온도에 도달한 시간과의 차 시간을 구한다. 이렇게 해서 구해진 차신호를 상기 기준이되는 시간과 비교해서 보상이 필요하다고 여길때, 총 조리시간에 대한 보상시간을 산출한다. 그리고 상기 산출된 보상시간을 정격전압에서의 총 조리시간에 가산시키거나 감산시켜서 원하는 총 조리시간을 산출한다. 즉, 상기 차 시간이 양수일때는 정격전압보다 높은 전압의 입력되고 있음을 인지하고, 차 시간이 음수일때는 정격전압보다 낮은 전압이 입력되고 있음을 감지하여, 높은 전압 입력일 때는 보상시간을 감산시키고, 낮은 전압 입력일 때는 보상시간을 총 조리시간에 가산시킨다.

이하 첨부한 도면을 참조해서 본 발명의 실시예에 따른 전자레인지의 히터가 열시간 보상방법에 대하여 상세하게 설명한다.

제 4 도는 본 발명의 실시예에 따른 전자레인지의 히터가열시간 보상방법을 도시하고 있는 흐름도이다.

먼저 히터 가열을 필요로 하는 요리의 조리온도(P)를 설정한다. 상기 조리온도(P)는 하고자 하는 요리가 조리되는데 필요한 적정온도로서 책정한다. 그리고 정격전압에서 상기 설정된 조리온도에 도달하는 시간을 기준시간(TI)으로 설정한다(제 101단계). 통상 220볼트 전후의 전압을 입력해서 사용하는 전자레인지에서는 상기 정격전압으로서 220볼트를 설정한다. 그러므로 상기 기준시간(TI)은, 전자레인지로 220볼트에 가장 가까운 전압이 입력될 때(표 1에서 218볼트에서 222볼트 사이의 전압) 상기 조리온도(P)에 도달하는 시간을 말한다.

상기와 같이 조리온도(P)와 기준시간(T1)을 설정한 후 전자레인지의 동작을 시작하면, 전자레인지의 회로부(도시하지 않음)로 입력되는 교류전원을 열원으로 하여 히터의 가열 동작이 시작된다. 상기 히터의 가열동작이 시작되면, 음식물의 온도가 점차 상승하면서 조리온도(P)에 도달한다. 물론 여기서 상기 조리온도(P) 도달시간은 입력되는 전원의 편차에 따라서 차이가 나타난다. 이것은 제 3 도에 도시된 것으로 간단히 알 수 있다. 제 3 도에서는 입력전원을 240볼트, 220볼트, 200볼트로 나누어서 특정온도(160℃)에 도달하는 과정을 단계적으로 나타낸 것으로, 도시되고 있는 바와 같이 가장 높은 240볼트가 입력될 때 특정온도에 도달하는 시간이 가장 빠르고, 가장 낮은 전원인 200볼트가 입력될 때 특정온도에 도달하는 시간이 가장 늦다.

그래서 제 103 단계에서는 상기 제 101 단계에서 설정한 조리온도(P)에 도달했는지를 판단한다. 아직 상기 제 103 단계에서 설정한 조리온도에 도달하지 않았을 때는, 상기 설정한 조리온도에 도달할 때까지 히터의 가열동작을 지속시킨다.

그리고 상기 제 103 단계에서 설정한 조리온도(P)에 도달하면, 상기 조리온도(P)에 도달할 때까지 소요된 시간(Tn)을 산출하고, 상기 소요된 시간(Tn)이 상기 220볼트에 가장 가까운 전압이 입력될 때(표 1에서 218볼트에서 222볼트 사이의 전압)소요되는 기준시간(T1) 범위 내에 포함되는 지를 제 105 단계에서 판단한다.

상기 제 105 단계에서 소요되는(Tn)이 기준시간(T1) 내에 포함될 때는 총 가열시간의 보상을 필요로 하지 않는 정격전압임을 인지하여, 총 조리시간(TC')을 정격전압에서의 총 조리시간(TC)으로 히터 가열시간을 책정하고(제 115 단계), 본 발명의 실시예에 의한 히터가열시간 보상방법에 따른 루프를 종료한다.

그러나 상기 제 105 단계에서 소요시간(Tn)이 기준시간(T1) 내에 포함되지 않을때, 히터가열시간의 보상시간을 산출한다. 먼저 기준시간(T1)에서 소요시간(Tn)을 뺀 절대값(T3)를 구한다(T3 = T1 - Tn). 그리고 상기 산출한 절대값(T3)을 전압 등간격별 따른 전압상수(C)로 제산해서 보상전압에 의한 변수(Y)를 구한다(X / C = Y). 마지막으로 상기 보상전압에 의한 변수(Y)를 전압등간격별 보상시간에 대한 상수(C')와 승산을 해서 보상시간(X)를산출한다. 상기 설명에 의한 것을 식 1에 도시하였다.

｜기준시간(T1)-소요시간(Tn)｜=시간(T3)

시간(T3)/전압상수(C)=보상전압변수(Y)

보상전압변수(Y)* 전압등간격별 보상시간에 대한 상수(C')=보상시간(X) ---(식 1)

여기서 T1은 정격전압에서의 설정온도에 도달시간,

Tn은 설정온도에 도달시간,

C는 전압등간격별 전압 상수,

C'는 전압등간격별 보상시간에 대한 상수,

Y는 보상전압변수,

x는 T1-Tn의 절대값,

X는 보상시간,

Tc는 정격전압에서의 총 조리시간,

Tc'는 보상된 총 조리시간이다.

상기 제 107 단계에서 히터 가열시간의 보상시간을 산출한 후, 상기 제 101 단계에서 설정한 조리온도(P)에 도달할 때까지 소요된 시간(Tn)과 기준시간(T1)을 비교하는데, 상기 소요시간(Tn)이 기준시간보다 큰 지를 비교한다(제 109 단계).

상기 제 109 단계에서 비교된 소요시간(Tn)이 기준시간(T1)보다 클 때, 입력전압은 정격전압보다 작은 경우를 의미하고, 상기 제 109 단계에서 비교된 소요시간이 기준시간 보다 작을때는 입력전압이 정격전압보다 클 때를 의미한다. 즉, 상기 전자의 경우에서는 상기 제 107 단계에서 산출한 보상시간(X)을 기준이 되는 정격전압에서의 총 조리시간(TC)에 가산시켜서 총 조리시간(TC')을 산출하고(제 113 단계), 상기 후자의 경우는 상기 제 107 단계에서 산출한 보상시간(X)을 기준이 되는 정격전압에서의 총 조리시간(TC)에 감산시켜서 총 조리시간(TC')을 산출한다(제 111 단계).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자레인지의 히터가열시간 보상방법은, 일예로 220볼트 전압 분포시 제 3 도에 도시한 것과 같이 입력전압이 220볼트를 기준 정격전압으로 보았을때, 220볼트에서 적정온도의 최고점에 도달하는 시간(T1)을 기준시간으로 보고, 설정온도(P)에 도달하는 소요시간(Tn)이 상기 기준시간보다 짧을경우는 220볼트보다 고전압이라고 판단하여, 상기 소요시간의 변화폭(상수)에 따라 적정시간만큼 짧게 가열하여 준다.

그러나 상기 설정온도(P)에 도달하는 소요시간(Tn)이 상기 기준시간(T1)보다 길 경우는 220볼트보다 저전압이라고 판단하여, 상기 소요시간의 변화폭(상수)에 따라 적정시간만큼 더 가열시키므로서 최적으로 조리가 되도록 한다.

그래서 본 발명의 실시예에 따른 전자레인지의 히터가열시간 보상방법은, 종래 전자레인지의 히터 자동 조리시 입력전압 감지만을 이용한 가열방법으로서는 교류입력전압의 감지하는 회로부품의 편차때문에 조리가 잘 이루어지지 않았으나, 교류입력전압에 따라 가열되는 온도에 도달하는 가열시간을 감지하는 알고리즘을 적용하여 교류입력전압에 관계없이 정확한 가열조리를 행할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 정격전압에서의 조리온도와, 조리온도에 도달하는 기준시간 및 총 조리시간을 설정하고, 히터 자동요리 선택시 상기 설정된 조리온도에 도달하기 까지 소요된 시간을 검출하는 제 1 과정과: 상기 제 1 과정에서 조리온도에 도달하기 까지 소요된 시간을 상기 기준시간과 비교하여 그 차에 대한 보상시간을 산출하는 제 2 과정과: 상기 제 1 과정에 의한 히터 자동요리 수행시 입력되는 전압이 정격전압보다 고전압인지 또는 저전압인지를 비교하는 제 3 과정과: 상기 제 3 과정에서 판단된 전압에 따라서 상기 정격전압에서의 총 조리시간에 보상시간을 가감하여 총 조리시간을 산출하는 제 4 과정을 포함하여 이루어진 전자레인지의 히터 가열시간 보상방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 과정에 의한 보상시간은, 기준시간에서 시간을 감산하고, 그 값을 전압 등간격별 전압상수로 제산하여 보상전압 변수를 연산한 다음, 상기 보상전압 변수를 전압 등간격별 보상시간에 대한 상수로 승산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 히터 가열시간 보상방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 4 과정에 의한 총 조리시간은, 고전압일때 전격 전압에서의 총 조리시간에 상기 보상시간을 감산하고, 저 전압일때 정격전압에서의 총 조리시간에 상기 보상시간을 가산해서 연산하는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 히터 가열시간 보상방법.