KR19990005364A - 전기보온밥솥에서 취사 공정 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기보온밥솥의 취사 방법에 관한 것으로서, 취사량을 판정하지 않고도 취사 공정을 진행할 수 있으며 특히, 내솥 내용물의 온도에 따른 비등 유지 공정 및 취사 완료 온도의 설정에 따른 공정 제어를 하지 않고도 취사 완료가 가능하도록, 취사 중의 온도를 검출하기 위해 내솥 밑부분 일측에 위치한 센터 온도 센서(100)와, 취사 가열을 위한 히터(300)와, 밥솥의 각종 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(200)를 구비한 전기보온밥솥에서의 취사 공정 제어 방법에 있어서, 상기 센터 온도 센서(100)를 이용하여 내솥의 내용물의 온도를 검출하는 제 1 과정과, 소정의 온도 감지 수단(110)으로 내솥의 뚜껑 일측에서 내솥 내용물의 온도를 검출하는 제 2 과정과, 상기 제 1 과정과 제 2 과정에서 각각 검출한 온도의 차이가 소정의 기준 수치(20℃) 이상에서 그 이하로 작아질 때에 상기 마이크로 프로세서(200)가 취사 공정 완료를 위해 상기 히터(300)의 구동을 제어하는 제 3 과정으로 이루어지는 취사 방법을 제공하며, 내솥이 두꺼운 전기압력밥솥에서도 적절한 취사를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

전기보온밥솥에서 취사 공정 제어 방법 및 그 장치

본 발명은 전기보온밥솥의 취사 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 취사량을 판정하지 않고도 취사 공정을 진행할 수 있으며 특히, 취사 완료 온도의 설정 을 하지 않고도 취사가 가능한 취사 공정 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기밥솥은 크게 키입력부와, 히터와, 히터 구동부와, 마이크로 프로세서로 구성되어진다. 또한, 전기밥솥은 히터로써 재료를 가열하여 취사를 하므로, 가열에 따른 온도 변화를 감지하는 온도 센서는 적절한 취사 공정을 위해 필요하다. 일반적으로 온도 센서는 내솥의 밑부분 일측에 즉, 히터가 있는 열판 근처에 위치한다.

상기와 같은 구성을 가진 전기밥솥은 다음과 같이, 내솥의 내용물(쌀과 물)의 온도를 검출하며 취사 과정을 수행한다.

취사 키가 온 되면, 상기 히터가 구동되면서 불림 공정이 시작된다. 밥솥이 상용 전원에 연결되어 있고, 사용자가 키입력부를 통해 취사 키를 온 하면, 밥솥의 제어부인 마이크로 프로세서가 상기 히터 구동부에 제어 신호를 출력하여, 히터가 구동된다. 불림 공정은 약한 불로 쌀에 충분한 흡수가 일어나도록 하는 것이다.

상기 온도 센서는 쌀과 물의 온도가 일 예로 45℃가 되었음을 감지하면, 상기 마이크로 프로세서에 감지 신호를 출력한다. 마이크로 프로세서는 이제 제 1 가열 공정을 수행하도록 상기 히터 구동부에 제어신호를 출력한다. 제 1 가열 공정은 70℃까지 가열하면서, 취사량을 판정하는 과정이다.

감지된 온도가 70℃가 되면, 상기 판정된 인분량에 근거하여 강한 불(매우 큰 가열량)로 102℃까지 가열하는 제 2 가열 공정이 수행된다. 그리하여, 비등이 일어나면, 비등 유지 공정을 수행한다. 비등 유지 공정은 중간 불로 비등을 유지하며 쌀의 알파화를 촉진하는 공정이다.

물이 대부분 없어진 후에도 계속 비등 공정을 수행하면, 밥의 표면에 붙은 여분의 수분이 없어지고 밥의 온도는 계속 상승한다. 즉, 감지된 온도가 취사 완료 온도에까지 도달하면, 이제 뜸 공정을 수행한다. 뜸 공정은 약한 불로 가열하는 공정으로 역시 밥의 알파화를 촉진하는 공정이다.

알파(α)화된 밥(전분)은 당화 효소에 의해 포도당화한다. 날쌀은 베타(β) 전분이라고 부르는 전분으로 되어 있으며, 이것을 그대로 먹으면 거의 소화흡수되지 않는다. 밥을 짓는다는 것은 베타 전분을 알파 전분으로 바꾸는 것을 의미한다. 따라서, 밥맛을 좋게 하기 위해서는 알파화를 촉진하는 비등 유지 공정과 뜸 공정 및 취사 완료 공정 제어를 적절히 수행해야 한다.

그런데, 어떤 특수한 구조를 가진 밥솥은 예를 들어, 전기압력밥솥의 경우는 내솥이 두꺼워서 상기 온도 센서가 내솥의 내용물의 온도를 잘 검출할 수가 없다. 일반적인 전기밥솥의 내솥 두께는 0.5 ㎜ 임에 비해, 전기압력밥솥은 압력에 의한 취사를 하기 위해 내솥 두께가 약 3.5 ㎜ 로 상대적으로 두껍다.

내솥이 두꺼울수록 내솥의 내부로 전달되는 열은 보다 적어지며, 온도 센서는 내부의 열에 대한 감지보다 히터가 있는 열판으로부터 직접 전달되는 열을 더 많이 검출하게 되는 것이다. 따라서, 상기 제 1 가열 공정에서의 취사량 판정도 정확성이 떨어지게 되며, 특히 비등 유지 공정에서 취사 완료 온도 검출 및 제어를 정확히 하지 못하는 단점이 있다.

그리고, 실제 물이 끓는 온도는 100℃이지만, 내솥을 매개로 하여 온도를 검출하는 온도 센서는 이때 보통 110℃로 검출하게 된다. 비등 유지 공정을 계속해서 수행하면, 수분이 모두 증발하고 내용물의 온도는 상승하게 된다. 적절한 시간 또는 온도까지 히터로 가열을 하고 취사 완료를 하면, 내용물의 온도는 잠열에 의해 취사 완료 또는 일시적으로 그 이상까지 올라가게 된다. 내솥이 두꺼운 만큼 내솥 자체의 잠열도 있어, 비등 유지 공정과 취사 완료 공정 제어가 적절히 수행되기가 어려운 단점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은, 취사량을 판정하지 않고도 취사 공정을 진행할 수 있으며 특히, 내솥 내용물의 온도에 따른 비등 유지 공정 및 취사 완료 온도의 설정에 따른 공정 제어를 하지 않고도 취사 완료가 가능한 취사 공정 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 전기밥솥에서 취사 공정 제어 장치를 위한 블록 구성도.

도 2는 본 발명의 전기밥솥에서 센터 온도센서와 뚜껑 온도센서로 측정한 취사 공정을 나타낸 시간-온도 그래프.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 취사 공정 제어 방법을 보인 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 센터 온도 센서 110 : 뚜껑 온도 센서

200 : 마이크로 프로세서 300 : 히터 구동부

T1 : 센터 온도센서의 감지 곡선 T2 : 뚜껑 온도센서의 감지 곡선

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 취사 중의 온도를 검출하기 위해 내솥 밑부분 일측에 위치한 센터 온도 센서(100)와, 취사 가열을 위한 히터(300)와, 밥솥의 각종 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(200)를 구비한 전기보온밥솥에서의 취사 공정 제어 방법에 있어서, 상기 센터 온도 센서(100)를 이용하여 내솥의 내용물의 온도를 검출하는 제 1 과정과, 소정의 온도 감지 수단(110)으로 내솥의 뚜껑 일측에서 내솥 내용물의 온도를 검출하는 제 2 과정과, 상기 제 1 과정과 제 2 과정에서 각각 검출한 온도의 차이가 소정의 기준 수치 이상에서 그 이하로 작아질 때에 상기 마이크로 프로세서(200)가 취사 공정 완료를 위해 상기 히터(300)의 구동을 제어하는 제 3 과정으로 이루어지는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예의 부가적인 특징은, 상기 제 2 과정은 상기 제 1 과정에서 검출된 온도 수치가 소정 수치 이상일 경우에 수행하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 상기 제 3 과정은 취사 완료를 위한 상기 검출 온도의 차이량에 대한 소정의 기준 수치는 소정의 입력 수단을 이용하여 변경 설정하는 데에 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 취사 공정 제어 장치의 필수 요소만을 도시한 블록 구성도로서, 전기밥솥의 내솥 밑부분 일측에 설치되어 있는 센터 온도 센서(100)와, 내솥 뚜껑의 일측에 설치되는 뚜껑 온도 센서(110)와, 취사를 위해 전기밥솥의 내부를 가열하는 히터 및 상기 히터를 구동하는 히터 구동부(300)와, 전기보온밥솥의 각종 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(200)가 있다.

도 2는 본 발명의 전기밥솥에서 센터 온도센서(100)와 뚜껑 온도센서(110)로 측정한 취사 공정의 일 실시예를 나타낸 시간-온도 그래프이다. 윗쪽에 있는 온도 곡선(T1)은 상기 센터 온도센서에서 검출한 자료를 나타내며, 아래 쪽에 있는 온도 곡선(T2)은 상기 뚜껑 온도센서에서 검출하는 자료를 나타낸다.

같은 대상(내솥의 내용물)에 대한 온도 검출이 상이한 곡선을 나타내는 이유는 상기 2 개의 온도 센서가 놓이는 위치 때문이다. 상기 센터 온도센서(100)는, 내솥의 내용물의 열 이외에도 상기 히터가 있는 열판에서도 직접 열을 전달받기 때문에, 실제의 상기 내용물의 온도보다도 더 높은 온도를 검출하게 된다. 그리고 상기 뚜껑 온도 센서(110)는, 내솥의 내용물과 일정 거리를 주로 공기를 매개로 하여 그 온도를 감지하므로, 공기가 뜨거워지기까지는 내솥 내용물의 온도보다도 더 낮은 온도를 검출하게 된다.

내솥의 내용물이 끓게 되면, 발생되는 수증기의 온도에 의해 상기 뚜껑 온도센서(110)가 감지하는 온도의 수치는 급격히 올라가서, 그 검출 온도의 수치는 실제의 내용물의 온도에 근접하게 된다. 비등 유지 공정에 의해 수분이 모두 증발하게 되면, 실제 내용물의 온도도 100℃를 넘게 되고 따라서, 상기 뚜껑 온도센서(110)가 감지하는 온도도 뒤따라서 100℃를 넘게 된다. 이때, 상기 센터 온도센서(100)가 감지하는 온도는 취사 완료 온도와 비슷한 약 125℃에 이르게 된다.

이와 같은 온도 검출 현상은, 내솥 내용물의 양이 많고 적음에 거의 차이가 없이, 비등이 일어난 후에는 상기 2 개의 온도 센서가 검출하는 온도의 차이는 대략 20℃ 이내가 된다. 이는 비등이 유지되는 동안에 검출 온도의 차이가 급격히 감소하며, 취사 완료는 바로 비등 유지 공정이 완료되는 시점이기 때문이다.

실제로 취사량이 적을 경우와 많을 경우에 상기 2 개의 온도 센서가 검출하는 온도 자료의 일 실시 예를 보면 다음 표와 같다.

저인분의 경우 온도 센서에 의한 검출 자료

시 간 (분)	1	5	10	15	20	25	30	35
센터 온도 (℃)	25	60	70	90	100	110	120	125
뚜껑 온도 (℃)	25	30	30	40	60	80	99	105
검출 온도의 차이	0	30	40	50	40	30	21	20

고인분의 경우 온도 센서에 의한 검출 자료

시 간 (분)	1	10	15	20	25	30	40
센터 온도센서 (℃)	25	50	70	110	125	130	135
뚜껑 온도센서 (℃)	25	30	40	60	85	100	115
검출 온도의 차이	0	20	30	50	40	30	20

이하, 첨부한 도면, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 작동 과정의 바람직한 일 실시 예를 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 취사 공정 제어 방법을 보인 플로우챠트이다.

전기밥솥이 상용 전원에 연결되어 있으면, 상기 마이크로 프로세서(200)는 사용자의 키입력을 대기한다(S10). 사용자가 소정의 키입력 수단을 통해 취사 키를 온 하였는 지를 판단하여(S11), 온 했으면(예) 상기 마이크로 프로세서(200)가 상기 히터 구동부(300)에 제어 신호를 출력하고, 이에 따라 히터가 구동되어 내솥이 가열되며(S20), 취사가 완료될 때까지 가열을 수행한다.

그리고 상기 센터 온도 센서(100)는 내솥의 내용물의 온도를 검출하여, 상기 마이크로 프로세서(200)에 출력한다(S30). 그러면, 검출 온도가 일 예로 100℃인 지를 판별한다(S31). 이는 본 발명에 따라 상기 뚜껑 온도센서(110)를 이용하여 내솥 내용물의 온도를 검출하는 시점으로 하기 위함이다. 처음부터 뚜껑 온도센서로 온도를 감지할 필요가 없기 때문이다.

계속되는 가열에 의해 검출되는 온도도 상승하게 되며 결국, 상기 센터 온도센서(100)로 검출된 온도가 100℃가 되면(예), 상기 뚜껑 온도센서(110)로부터 검출 온도를 입력받는다(S40). 이 시점에서는 내용물이 끓기 전이거나 끓는 시점이므로 상기 2 개의 온도 센서로부터 상기 마이크로 프로세서(200)로 입력되는 검출 온도의 차이는 소정의 기준치를 넘고 있다. 검출 온도의 차이(T)와 소정의 기준치 20℃의 대소를 비교하여(S43), 온도차가 기준치를 넘지 않으면(아니오) 계속해서 온도 검출을 한다.

도 2를 통해 설명한 바와 같이 뚜껑 온도센서(110)가 검출하는 온도(T2)와 상기 센터 온도센서(100)가 검출하는 온도(T1)의 차이는 점차로 좁혀져서, 비등 유지 공정이 계속 수행됨에 따라, 그 검출 온도의 차이는 상기한 기준치보다 작아지게 된다.

마이크로 프로세서(200)는 상기 2 개의 온도 센서에서 입력되는 검출 온도를 소정의 연산 수단을 이용하여 그 차이를 산출한다(S42). 이 산출값(T)이 상기 기준치보다 작게 되면(예), 비등 공정이 끝나고 밥의 온도가 상승한다는 의미이므로, 취사를 완료하고 뜸 공정을 수행한다(S50).

본 발명의 취사 방법의 특징적인 점은 상기 검출 온도의 차이에 대한 소정의 기준치가 있다는 점이다. 이 기준치는 상기 예에서는 20℃로 가정하였으마, 더 정확하게는 실험에 의해, 밥솥의 제작 시에, 설정됨이 바람직하다.

또한, 보통 정도로 물기를 포함한 밥 이외에도 상기 기준치를 변화시키면, 보통과 다르게 가열 공정 시간이 다르게 되므로, 보통과 다른 정도의 물기를 포함하는 밥이 될 수 있다. 따라서, 사용자의 기호(밥에 물기가 있거나 또는 되게 하거나)에 따라, 소정의 키입력 수단을 이용하여(당업자라면 쉽게 응용할 수 있을 것이다.) 이 기준치를 변화시켜 설정할 수 있게 함이 바람직하다.

이상에서와 같이 동작되는 본 발명은, 내솥이 두꺼운 전기압력밥솥의 경우에도 적절한 취사 공정이 수행되도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 정확한 취사 완료 온도의 검출에 실패하여 밥이 누르게 되는 경우를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한 취사량 판정 과정을 거치지 않아도 되므로 보다 빠른 취사를 할 수 있는 효과가 있다. 그리고 사용자의 기호에 따라 기준치를 소정의 값으로 변경하여 취사를 할 수 있게 하므로, 사용자의 만족도가 높아지는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 취사 중의 온도를 검출하기 위해 내솥 밑부분 일측에 위치한 센터 온도 센서(100)와, 취사 가열을 위한 히터(300)를 구비한 전기보온밥솥에서의 취사 공정 제어 장치에 있어서, 취사 중의 온도를 검출하기 위해 내솥의 뚜껑 일측에 위치하게 하는 뚜껑 온도 센서(110)와, 상기 센터 온도 센서(100)와 상기 뚜껑 온도 센서(110)로부터 감지된 온도를 입력받아서 상기 2 개의 입력 온도의 차이가 소정의 기준 수치 이상에서 그 이하로 작아지는 때에 취사 공정을 완료되도록 상기 히터(300)를 제어하는 마이크로 프로세서(200)를 포함함을 특징으로 하는 전기보온밥솥에서 취사 공정 제어 장치.
2. 취사 중의 온도를 검출하기 위해 내솥 밑부분 일측에 위치한 센터 온도 센서(100)와, 취사 가열을 위한 히터(300)와, 밥솥의 각종 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(200)를 구비한 전기보온밥솥에서의 취사 공정 제어 방법에 있어서, 상기 센터 온도 센서(100)를 이용하여 내솥의 내용물의 온도를 검출하는 제 1 과정과, 소정의 온도 감지 수단(110)으로 내솥의 뚜껑 일측에서 내솥 내용물의 온도를 검출하는 제 2 과정과, 상기 제 1 과정과 제 2 과정에서 각각 검출한 온도의 차이가 소정의 기준 수치 이상에서 그 이하로 작아질 때에 상기 마이크로 프로세서(200)가 취사 공정 완료를 위해 상기 히터(300)의 구동을 제어하는 제 3 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전기보온밥솥에서 취사 공정 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 과정은 상기 제 1 과정에서 검출된 온도 수치가 소정 수치 이상일 경우에 수행함을 특징으로 하는 전기보온밥솥에서 취사 공정 제어 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 과정은 취사 완료를 위한 상기 검출 온도의 차이량에 대한 소정의 기준 수치는 소정의 입력 수단을 이용하여 변경 설정할 수 있음을 특징으로 하는 전기보온밥솥에서 취사 공정 제어 방법.