KR19980050565A - 전자레인지의 조리 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지를 이용한 음식물의 가열, 조리 메뉴의 수행을 제어하는 방법에 관한 것으로, 적외선 센서를 통해 감지된 온도 감지값을 중심으로 가열장치의 제어가 이루어지도록한 전자레인지의 조리 제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 방법은 전자레인지의 조리 메뉴키 입력에 의해 가열장치가 조작되어 음식물에 대한 가열이 개시되는 단계와, 마이콤에 가열온도, 유지온도, 유지온도의 상,하한치 및 가열장치 반복구동 횟수를 설정하는 단계와, 적외선 센서를 이용하여 음식물 표면의 적외선량을 감지하여 그 감지값이 상기 마이콤에 설정된 가열온도에 도달하였는가를 판단하는 단계와, 가열장치의 정지 후 센서출력의 감지값이 유지온도에 도달한 시점에서 가열장치의 단속적인 반복구동을 수행하는 단계와, 상기 가열장치의 반복구동이 완료된 때에 가열장치를 정지시켜 조리가 종료되도록 하는 단계로 이루어 진다.

Description

전자레인지의 조리 제어방법

본 발명은 전자레인지를 이용한 음식물의 가열, 조리 메뉴의 수행을 제어하는 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 적외선 센서를 이용하여 가열, 조리중에 있는 음식물의 온도를 감지하여 그 온도 감지값을 중심으로 원하는 온도 또는조리상태로 가열, 조리가 수행되도록 한 온도제어 방식의 조리 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전자레인지를 이용한 가열, 조리 메뉴의 자동조리 수행시에는 조리실의 외부에 설치된 적외선 센서를 이용하여 조리실 내부에서 가열중에 있는 음식물의 가열상태(온도)를 감지하여 그 감지값을 마이콤으로 보내고, 마이콤에서는 그 감지값을 미리 저장되어 있는 메뉴별 설정온도와 비교하여 얻어진 결과에 의거 하여 마그네트론 및 히터의 구동을 제어함으로써 조리대상물이 소정의 온도로 가열또는 조리가 이루어지도록 하고 있는바, 이러한 종래 전자레인지의 구조와 제어시스템을 도 1의 종래 전자레인지에 대한 개략구조도에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와같이, 종래의 전자레인지는 캐비티(1) 내부의 저면에 조리대상 음식물(F)이 얹혀지는 턴테이블(2)이 장착되고, 캐비티(1)의 외부 일측에는 캐비티(1) 내부로 전자파를 공급하는 마그네트론(3)파 송풍팬(4) 및 송풍팬(4)에서 발생된 바람이 캐비티(1)의 상면 외측을 따라 흐르도록 하는 에어덕트(5)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 캐비티(1)의 상면에 형성된 캐비티 센서홀(1a)의 직상부에는 가열중에 있는 음식물(F)에서 나오는 적외선을 감지하여 음식물(F)의 온도를 감지하는 적외선 센서(6)가 설치되어 이에 의해 감지된 감지값은 신호증폭장치(7)를 거쳐 신호기억장치, 비교판단장치 및 기준값 설정장치등이 내장된 마이콤(8)으로 입력된다.

상기 마이콤(8)에서는 적외선 센서(6)의 감지값을 입력받아 가열중에 있는 음식물(F)의 온도변화를 비교판단하여 마그네트론(3)의 구동을 제어하는 출력제어장치(9)로 제어신호를 보냄으로써 기 설정된 조건으로 자동조리의 수행이 완료되도록 하고 있다.

한편, 상기한 바와같은 구조 및 제어시스템을 취하고 있는 종래의 전자레인지에서 가열, 조리 메뉴의 제어 방식은 시간외 조절 또는 시간의 적절한 산출에 근거한 이른바 시간제어 방식이 사용되고 있다. 시간제어 방식이란 이를 간단하게 설명하면 일예로 100g의 음식물을 가열하기 위해서는 1분을 가열하고, 200g의 음식물을 가열하기 위해서는 2분을 가열하여야 한다는 식의 제어방식으로서 시간제어 방식의 구체적인 예로서 적외선 센서에 의한 음식물 온도의 감지값에 의거하여 가열시간을 산출해서 그 산출된 시간에 도달할 때까지 가열이 이루어지도록 하는 경우를 도2 및 도 3 에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도2는 가열시간에 따른 센서출력의 변화를 나타낸 그래프로서, 이를 통해서 알 수 있듯이 센서출력은 마그네트론이나 히터등의 가열장치의 구동이 개시되어 시간이 경과함에 따라 점차적으로 증가하게 되는데, 이때 센서출력이 기 설정된 값으로서의 Ho 및 Hs에 도달한 시점에 이르기 까지의 경과시간, 즉 To및 Ts 를 체크하여 이를 바탕으로 총요리시간(T)를 정하게 되며, 그 총요리시간(T)은 아래 의 (1),(2)식에 따른다.

T=(Ts)=To+Ts+kTs ---------------------(1)

T=(H)=To+Ts+k △ H ---------------------(2)

To : 일차적으로 가열하는 시간

Ts : 이차적으로 가열하는 시간

k : 음식물의 종큭에 파라 지정되는 상수

△H : 출력값의 (Hs - (Ho)

상기 (1),(2)식에서 To,Ts는 요리의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 미리 요리실험에 의해서 결정되어질 수 있다. 한편, 종래의 전자레인지에서 조리 메뉴의 수행시 조리실 옆쪽의 전면에 설치된 큰트롤 판넬의 표시부상에는 시간이 표시되는데, 통상적으로 표시부에 표시되는 숫자는 가열시간을 나타내며 주로 잔여 가열시간을 표시하게 된다.

도 3은 적외선 센서의 감지값에 의한 시간제어 방식으로 자동조리 메뉴를 실행하는 경우의 제어시스템에 대한 플로우 챠트로서, 자동조리 메뉴 키의 입력에 의해서 마그네트론 및 히터등의 구동이 개시되어 음식물에 대한 가열이 이루어지게 되는 데, 이때 마이콤에서는 현재 가열중에 있는 음식물에 대한 센서출력 설정값(Hs) 및 상수(k)가 설정된 상태에 있으며, 적외선 센서는 음식물의 표면온도를 감지하여 그 감지값을 마이콤으로 보내게 된다.

상기 적외선 센서의 감지값을 입력받은 마이콤에서는 그 값을 기 설정된 Hs 와 비교하여 센서의 출력값이 Hs에 도달할 때까지 계속적인 가열을 수행하고, 센서출력이 Hs에 도달한 때에는 상기 추가가열시간을 환산하여 그 추가시간 동안에 걸쳐 가열이 이루어지도록 함으로써 자동조리가 종료된다.

그러나, 상기 종래의 시간중심 제어방식에 의해서 전자레인지의 조리, 가열을 수행하는 경우로서 음식물의 온도변화 요소를 함수로 가열, 조리 시간을 산출하여 그 시간에 걸쳐 가열이 이루어지도록 함에 있어서는 실제 음식물의 온도는 전자레인지의 도어를 열어젖히고 가열된 음식물을 직접 꺼내어 확인하기 전까지는 알수가 없기 때문에 전자레인지 사용자로서는 음식물의 온도확인을 위해 음식물을 꺼내어 보아야 하는 불편이 있다.

그런데, 자동조리 메뉴의 실행중에 전자레인지의 도어를 열게 되는 경우에는 적외선 센서가 음식물의 정확한 온도를 감지하지 못하게 되어 마이콤에서는 에러(Err)로 처리하기 때문에 조리중에 있던 음식물은 더 이상 자동조리를 계속할 수 없는 상태로 되어 수동조리로 변경하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 시간중심 제어방식에서는 적외선 센서의 감지값을 바탕으로 산출된 조리시간동안 가열이 이루어지고 그 시간의 경과사에 조리가 종료됨으로 인해서 종종 원하는 온도로 가열이 이루어지지 못하게 되는 조리외 정확도가 떨어지는 단점도 아울러 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 전자레인지의 가열, 조리 메뉴의 수행시 시간의 조절 또는 센서에 의한 음식물 온도 감지값을 바탕으로한 요리시간 산출에 의하여 전자레인지의 구동제어가 이루어지도록 하는 시간중심 제어방식을 취함에 따라서 제기되는 상기의 제반 문제점 및 단점을 해결하기 위한 것으로, 센서를 통하여 측정된 음식물의 온도변화를 기준으로 가열원의 구동이 제어되도록 한 온도중심 제어방식의 전자레인지의 조리 제어방식을 제공함에 목적이 있다.

즉 본 발명은 기존의 가열시간을 증심으로 한 제어방식을 탈파하여 음식물의 조리온도를 중심으로 가열장치의 구동이 제어되도록 하여 음식물의 온도변화를 정확하게 제어함으로써 조리 정확도(또는 정밀도)를 증대 시킨점에 기술적 특징이 있다.

본 발명 전자레인지의 조리 제어방법은 조리 메뉴키의 입력에 의해서 마그네트론이나 히터등의 가열장치가 구동되어 음식물의 가열이 이루어 짐과 아울러 적외선 센서를 통한 음식물의 표면온도를 감지하여 그 감지값을 마이콤으로 보내게되고, 마이콤에서는 그 입력된 감지값을 비교하여 기 설정된 센서출력에 도달 하였는지를 판정하게 된다.

그 판정의 결과 기 설정된 센서출력에 도달한 것으로 판명된 때에는 가열창치 구동제어장치로 오프신호를 보내 가열장치가 정지되도록 한 후 적외선 센서를 통한 계속적인 온도감지의 결과 음식물의 온도가 기 지정된 또 다른 온도로 내려간 것으로 판명된 경우 다시 가열장치가 구동되도록 하되 그 가열장치의 재구동은 온도센서의 출력이 지정된 값의 범위를 유지하게끔 하는 짧은 시간동안에 걸쳐서 이루어지도록 한 후 다시 가열장치가 오프되도록 하며, 이러한 짧은 시간에 걸친 가열장치의 단속적인 구동은 마이콤 내부에 기 저장된 횟수만큼 수행되어 그 조리대상 음식물이 적절한 조리상태로 된 때에 조리가 완료되는 방식으로 이루어져 있다.

본 발명의 조리 제어방법은 적외선 센서를 이용한 자동조리 메뉴 및 적외선 센서를 이용한 수동조리 메뉴에 공히 적용되어 사용되어 질 수 있다.

도 4의 (가)는 본 발명의 방법에 의한 가열장치의 구동제어시 시간의 경과에 따른 센서출력의 변화를 보인 그래프이고, (나)는 가열창치의 구동형태를 보인 설명도이며, 도 5는 본 발명의 방법에 의한 자동조리 메뉴의 수행과정을 단계적으로 보인 플로우 챠트이다.

도시된 바와같이, 본 발명의 조리제어 방법에 의한 조리수행시 조리 메뉴키의 입력에 의해서 마그네트론 및 히터등의 가열장치가 구동되어 음식물에 대한 가열이 개시되고 그 가열시간이 경과됨에 파라 적외선 센서의 출력은 점차로 증가하게 된다.

이와같은 가열중에 있는 음식물에 대한 온도감지의 결과 센서출력이 마이콤에 설정되어 있는 가열온도(Ha)에 도달된 때에는 마이콤으로부터 가열장치로 구동정지 신호를 보내 구동이 정지되도록 한다. 바로 이러한 가열장치의 정지시점은 T1이며, 이때까지의 열량은 Q1에 해당한다.

다음, 가열장치의 정지시점 이후로는 음식물의 온도가 내려감에 따라 이에 수반하여 센서출력 역시도 떨어지게 되는 데, 그 떨어진 센서출력이 유지온도(Hb)에 도달하였을 때, 보다 정확하게는 이 보다 약간 낮은 유지온도 하한치(Hb₂)로 높아진 시점(T3)일 때 다시 가열장치의 동작이 정지되도록 하며 이러한 가열장치의 단속적인 구동은 마이콤에 기 저장된 횟수(n)만큼 반복적으로 수행된 후에 최종적으로 조리가 완료된다. 이때, Q2는 상기 센서출력이 가열온도(Ha)에 도달한 시점(Tl)에서부터 조리종료시까지의 열량이다.

상기 센서출력의 가열온도(Ha), 유지온도(Hb) 및 유지온도 상,하한치(Hb₁, Hb₂)의 값은 조리 개시전에 마이콤 내부에 설정되는 값이며, 가열장치의 반복적인 구동횟수(n) 역시도 마이콤 내부에 미리 설정된 값이다.

따라서. 총가열온도 (H)는 H=Ha+nHb로 되고, 이들 가열시간으로 환산하면 가열온도(Ha)에 도달하기 까지의 시간과 유지온도(Hb) 지속시간을 합한 시간으로 된다.

한편, 유지온도(Hb)를 유지할 필요가 없을 경우에는 Q₂=0 이므로 Q=Q₁으로 되어 센서출력이 가열온도(Ha)에 도달된 시점에서 가열장치의 구동이 정지되어 조리가 완료된다.

그러나, 음식물의 종류에 따라서는 Q₃,Q₄,- - - 가 여러가지 형태로 계속 이어질 수 있으며, 이러한 때에 총가열온도(H)는 다음의 (3)식을 따르게 된다.

H = Ha+nHb+nHc+ --------------- (3)

상기 (3)식에서도 알 수 있듯이 본 발명의 전자레인지의 조리 메뉴 제어방법에서는 총가열온도(H)는 가열장치의 출력이나 음식물의 초기온도등과는 관계없이 Ha와 Hb의 함수인 H=(Ha,Hb)로 되어 순수한 온도만에 의존하여 가열장치의 제어가 이루어지도록 하고 있다.

도 6은 전자레인지 가열장치의 출력이 서로 다른 경우의 센서출력 변화를 나타낸 그래프로서, 곡선중 A는 통상적인 출력의 경우이고, B는 출력이 높은경우이며, C는 출력이 낮은 경우이고, D는 조리도중의 T1시점에서 도어를 개방한 경우를 나타내고 있다.

상기 도 5를 통해서 알 수 있듯이, 본 발명의 조리 제어방식에서는 마이콤에서 Ha와 Hb만 선택하면 센서출력의 고,저 여부에 관계없이, 그리고 조리진행중 도어의 개방여부에 관계없이(중간과정의 변화에 관계없이) 센서출력이 Ha에 도달하였는지와 Hb구간을 n회 수행 하였는지만 체크하여 조리수행의 종료여부를 결정하게 됨에 따라 어떠한 조건하에서도 원하는 온도 또는 조리상태로 가열,조리를 수행할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 전자레인지에서는 콘트롤 판넬의 온도표시부상에 가열, 조리중에 있는 음식물의 그때 그때 온도가 표시되어 나타남에 따라 사용자로서는 음식물의 온도확인을 위하여 도어를 열고 그 음식물을 꺼내 볼 필요가 없이 손쉽게 음식물의 현재 온도를 파악할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명의 전자레인지 조리 제어방법은 종래의 가열시간을 중심으로 한 제어방식을 조리온도를 중심으로 알고리즘을 개선함에 의해서 음식물의 온도변화를 정확하게 제어할 수 있음은 믈론 음식물의 조리 정도(정확도 또는 정밀도)를 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 전자레인지의 개략 구조도.

도 2는 종래 전자레인지의 가열시간 경과에 따른 센서출력의 변화를 보인 그래프.

도 3은 종래 전자레인지의 시간제어 방식에 의한 자동조리 수행과정을 보인 플로우 챠트.

도 4의 (가)는 본 발명의 방법에 의한 가열장치의 구동제어시 시간의 경과에 따른 센서출력의 변화를 보인 그래프이고, (나)는 가열장치의 구동형태를 보인 설명도.

도 5는 본 발명의 방법에 의한 자동조리 메뉴의 수행과정을 보인 플로우챠트.

도 6은 본 발명의 방법에서 가열장치의 출력이 다른 경우의 센서출력 변화를 보인 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캐비티 3 : 마그네트론

6 : 적외선 센서 8 : 마이콤

9 : 출력제어장치 Ha : 가열온도

Hb : 유지온도

Claims (4)

1. 전자레인지의 조리 메뉴키 입력에 의해 가열장치가 동작되어 음식물에 대한 가열이 개시되는 단계와, 마이콤에 가열온도(Ha), 유지온도(Hb), 유지온도의 상,하한치(Hb_l, Hb₂) 및 가열장치 반복구동 횟수(n)을 설정하는 단계와, 적외선 센서를 이용하여 음식물 표면의 적외선량을 감지하여 그 감지값이 상기 마이콤에 설정된 가열온도(Ha)에 도달하였는가를 판단하는 단계안, 센서출력이 가열온도(Ha)에 도달한 하였을 때 가열장치의 구동을 정지시키는 단계와, 가열장치의 정지후 센서출력의 감지값이 유지온도(Hb)를 유지하도록 가열장치의 단속적인 n회 반복구동을 수행하는 단계와, 상기 가열장치의 n회 반복구동이 완료된 때에 가열장치를 정지시켜 조리가 종료되도록 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 전자레인지의 조리 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 가열장치의 반복구동은 센서출력이 유지온도의 하한치 (Hb_l)인 시점에서 가열장치를 구동시키고 가열장치의 구동에 의해 증가된 센서출력이 유지온도의 상한치(Hb₂)에 도달하였을 때 가열창치를 정지시키는 동작을 반복하는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 조리 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 조리 메뉴는 자동조리인 것을 특징으로 하는 전자레인지의 조리 제어방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 조리 메뉴는 수동조리인 것을 특징으로 하는 전자레인지의 조리 제어방법.