KR20010055695A - 유도가열조리기의 보온제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유도가열조리기의 보온제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보온 공정시 포자균 생성을 억제할 수 있도록 보온목표온도를 가변 제어하는 보온제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 보온제어방법은, 보온 공정 중, 조리기의 뚜껑이 열렸는지를 감시하는 뚜껑열림감시단계와; 조리기의 뚜껑이 열렸을때, 가열부를 보온 최대 출력으로 제어하는 보온최대출력제어단계와; 조리기의 뚜껑이 다시 닫히면, 보온목표온도를 기준값에서 소정만큼 상향 조정하여, 보온공정을 수행하는 보온공정제어단계를 포함하여, 보온 중인 밥의 질을 높이는 효과를 가져온다.

Description

유도가열조리기의 보온제어방법{Method for control heat in induction heating cooker}

본 발명은 유도가열조리기의 보온제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는보온 공정시 포자균 생성을 억제할 수 있도록 보온목표온도를 가변 제어하는 보온제어방법에 관한 것이다.

유도가열조리기는 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 워킹코일(10)에서 발생하는 자력선(25)이 솥(20)을 통과할 때 와전류(15)가 흘러 솥 자체가 가열되는 방식에 의해서 취반 기능을 수행하고 있다. 상기 유도가열조리기의 기본적인 가열원리를 살펴보면, 상기 워킹코일(10)에 전류가 인가되면 자성체인 솥(20)은 유도(induction) 가열에 의하여 열이 가해지면서, 솥(20) 내부에서는 취반이 이루어지게 된다.

따라서 상기 유도가열조리기의 경우에는 자력선(25)을 발생시키기 위하여 일정크기의 고주파전압을 워킹코일(10)에 인가해야 하고, 이때 인가되는 고주파전압에 의해서 상기 워킹코일(10)은 약 1300W의 강한 화력을 갖게 된다.

또한, 유도가열조리기는 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 워킹코일(10) 외에 '보온'동작시에 보조가열원으로 이용되는 히터(30,40)를 구비하고 있다. 상기 히터는 솥(20)의 측면에 장착되는 사이드 히터(30)와, 솥(20)의 상부에 장착되는 탑 히터(40)로 구성된다.

즉, 취반이 행해지는 과정에서는 매우 높은 출력을 요구하므로, 상기 히터(30,40)와 높은 출력의 워킹코일(10)이 함께 구동되어지고, '보온'공정이 행해지는 과정에서는 낮은 출력의 워킹코일(10)과 함께 상기 히터(30,40)에 의한 출력으로 솥(20)의 온도를 유지시키는 것이다.

상기 보온 공정시 상기 보온목표온도 도달여부를 감지하기 위한 솥(20)의 온도 검출은, 솥 하단에 장착된 바닥센서(35)의 값에 의해서 검출되며, 결과적으로 상기 바닥센서(35)의 검출값에 의해서 상기 히터(30,40)의 출력이 제어된다.

따라서 솥(20) 내부의 밥온도는, 상기 바닥센서(35)의 검출값에 의해서 추정된다. 즉, 바닥센서(35)의 온도가 70도에 도달했을때, 솥(20) 내부의 밥온도는 73도에 도달한다고 추정했을때, 상기 보온공정시의 목표온도를 73도로 설정하게 되면, 상기 바닥센서(35)의 검출온도가 70도에 도달했을때, 솥(20) 내부의 밥온도는 73도에 도달했다고 판단하는 방법이다.

이러한 구성으로 이루어진 종래의 유조가열조리기에서 보온공정은 항상 동일한 보온목표온도를 유지하도록 제어하는 것에 의해서 이루어졌다.

즉, 취반을 막 끝낸 직 후 보온공정, 사용자가 조리기의 뚜껑을 열었을때의 보온공정, 사용자가 조리기의 뚜껑을 열었다가 닫은 직후의 보온 공정에서, 보온공정이 수행되는 보온목표온도는 항상 동일한 값을 갖고 제어되었다.

일 예로, 종래의 유도가열조리기에서 보온목표온도를 73도로 설정하고 있는 경우, 보온공정 중인 도3에 도시되고 있는 t3 구간에서, 사용자가 조리기 뚜껑을 열었을때, 밥의 온도는 외부 공기에 의해서 떨어지게 되지만, t3 구간에서의 보온목표온도도 73도에서 제어되기 때문에, 보온공정시의 히터 및 워킹코일의 출력상태는 이전의 상태와 동일하게 제어된다.

또한, 사용자가 조리기 뚜껑을 열었다가 닫은 직후에도 보온목표온도는 73도로 설정되고 있다. 이 경우에도 보온목표온도를 유지하기 위하여 가열이 제어되는 히터 및 워킹코일의 출력상태는 이전의 상태와 동일하게 제어된다.

이와 같은 방법에 의한 종래의 유도가열조리기의 보온공정제어는 다음의 문제점을 발생시켰다.

보온공정이 수행되는 상태에서, 사용자가 뚜껑을 열었을때 밥의 온도가 ΔT만큼 떨어지게 된다. 그러나 사용자가 뚜껑을 닫은 후에도, 동일한 보온목표온도에 의한 가열공정이 제어되므로 인해서 밥의 온도가 다시 보온목표온도에 도달하기까지 유지되는 시간(t4)은 길어지게 되었다.

따라서 사용자가 뚜껑을 열고 밥을 퍼낼때, 외부 공기 및 주걱 등에 의해서 냄새 발생을 유도하는 포자균이 밥으로 유입된다. 이러한 상태에서 동일한 보온목표온도에 의한 보온공정이 이루어지므로 인해서 포자균의 번식이 빨라졌다. 따라서 종래의 유도가열조리기의 보온공정은, 보온 중의 밥의 상태를 나쁘게 하는 문제를 발생하였다.

따라서 본 발명의 목적은 유도가열조리기의 보온 공젓이, 뚜껑의 열림을 감지해서 보온목표온도를 가변적으로 제어하여, 포자균의 번식을 억제시킬 수 있는 유도가열조리기의 보온제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 유도가열조리기의 가열 원리도,

도 2는 유도가열조리기의 단면도,

도 3은 종래 유도가열조리기의 보온공정시의 온도 변화 특성도,

도 4는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 보온공정의 제어를 위한 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 보온제어를 위한 동작 흐름도,

도 6은 본 발명에 따른 유도가열조리기의 보온공정시의 온도 변화 특성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 워킹코일 15 : 와전류

20 : 솥 25 : 자력선

30,40: 히터 35 : 바닥센서

50 : 마이크로컴퓨터 60 : 뚜껑열림감지부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유도가열조리기의 보온제어방법은, 보온 공정 중, 조리기의 뚜껑이 열렸는지를 감시하는 뚜껑열림감시단계와; 조리기의 뚜껑이 열렸을때, 가열부를 보온 최대 출력으로 제어하는 보온최대출력제어단계와; 조리기의 뚜껑이 다시 닫히면, 보온목표온도를 기준값에서 소정만큼 상향조정하여, 보온공정을 수행하는 보온공정제어단계를 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 보온최대출력제어단계는, 설정된 소정시간동안만 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 보온공정제어단계는, 조정된 보온목표온도에 도달시, 기준 보온목표온도로 변경하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유도가열조리기의 보온제어방법에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 유도가열조리기는 도 1과 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 워킹코일(10) 및 히터(30,40)의 가열에 의해서 취반 및 보온이 수행되고 있다.

상기 워킹코일(10)에서 발생하는 자력선(25)이 솥(20)을 통과할 때 와전류(15)가 흘러 솥 자체가 가열되는 방식에 의해서 취반 기능을 수행하고 있다. 상기 유도가열조리기는, 상기 워킹코일(10)에 전류가 인가되면 자성체인 솥(20)은 유도(induction) 가열에 의하여 열이 가해지면서, 솥(20) 내부에서는 취반이 이루어지게 된다.

따라서 상기 유도가열조리기의 경우에는 자력선(25)을 발생시키기 위하여 일정크기의 고주파전압을 워킹코일(10)에 인가해야 하고, 이때 인가되는 고주파전압에 의해서 상기 워킹코일(10)은 약 1300W의 강한 화력을 갖게 된다.

또한, 유도가열조리기는 상기 워킹코일(10) 외에 '보온'동작시에 보조가열원으로 이용되는 히터(30,40)를 구비하고 있다. 상기 히터는 솥(20)의 측면에 장착되는 사이드 히터(30)와, 솥(20)의 상부에 장착되는 탑 히터(40)로 구성된다.

즉, 취반이 행해지는 과정에서는 매우 높은 출력을 요구하므로, 상기 히터(30,40)와 높은 출력의 워킹코일(10)이 함께 구동되어지고, '보온'공정이 행해지는 과정에서는 낮은 출력의 워킹코일(10)과 함께 상기 히터(30,40)에 의한 출력으로 솥(20)의 온도를 유지시키는 것이다.

상기 보온 공정시 상기 보온목표온도 도달여부를 감지하기 위한 솥(20)의 온도 검출은, 솥 하단에 장착된 바닥센서(35)의 값에 의해서 검출되며, 결과적으로 상기 바닥센서(35)의 검출값에 의해서 상기 히터(30,40)의 출력이 제어된다.

다음, 도 4는 본 발명에 따른 보온 공정시, 워킹코일 및 히터의 출력을 제어하기 위한 구성도이다.

도 4에 도시되고 있는 바와 같이, 보온 공정시 조리기의 뚜껑열림을 감지하고, 감지된 신호를 마이크로컴퓨터(50)로 인가하는 뚜껑열림감지부(60)가 포함된다. 상기 마이크로컴퓨터(50)는 보온 공정 중에, 조리기의 뚜껑이 열렸는지 또는 닫혔는지를 감지하는 뚜껑열림감지부(60)를 통해서, 조리기의 뚜껑의 열림과 닫힘을 감지하여, 보온목표온도의 가변제어를 수행하는 것이다.

상기 마이크로컴퓨터(50)는 솥(20)의 온도 검출을 위해서 상기 바닥센서(35)의 검출값을 입력하고 있다. 즉, 바닥센서(35)의 검출값에 기초해서 솥(20) 내부의 밥 온도 검출이 이루어지는 것이다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 유도가열조리기의 보온공정시의 제어방법에 대해서 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 보온공정시의 제어방법을 도시하는흐름도이다. 그리고 도 6는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 보온공정 시의 온도 특성도를 도시하고 있다.

도 6에 도시되고 있는 t1 구간은 밥이 완료된 직후, 보온목표온도(73도)에 도달하기 위해서 제어되는 구간이다. 즉, 밥이 완료된 직후에는 밥의 온도가 매우 높기 때문에, 오랜 시간동안 맛있는 밥을 소비자에게 제공하기 위해서 상기 마이크로컴퓨터(50)는 빠른 시간 내에 보온목표온도(73도)에 도달할 수 있도록 제어한다. 따라서 이 구간에서는 솥 내부의 뜨거운 공기가 외부로 배출되는 등의 제어가 이루어진다.

도 6에 도시되고 있는 t2 구간은 보온목표온도(73도)에 도달한 후, 그 온도를 유지할 수 있도록 제어되는 구간이다. 상기 마이크로컴퓨터(50)는 상기 워킹코일(10) 및 히터(30,40)의 출력을 이용해서 밥의 온도가 73도를 유지할 수 있도록 제어한다. 이때의 제어는 상기 바닥센서(35)의 검출값에 기초해서 이루어진다.

이와 같은 보온 공정이 수행되는 중(제 100 단계), 마이크로컴퓨터(50)는 뚜껑열림감지부(60)를 통해서 조리기의 뚜껑이 열렸는지를 감시한다(제 103 단계). 상기 제 103 단계의 조건이 만족되지 않으면, 계속해서 보온목표온도를 73도로 설정하고, 그 온도가 유지될 수 있도록 워킹코일 및 히터의 출력을 제어한다.

그러나 도 6의 t3 구간에서, 상기 제 103 단계에서 뚜껑열림이 감지되었을때, 마이크로컴퓨터(50)는, 워킹코일(10) 및 히터(30)의 출력을 보온 최대 출력으로 제어한다(이 경우, 뚜껑이 열린 상태이므로 탑히터의 출력은 억제하는 것이 바람직하다)(제 106 단계).

상기 제 106 단계에 의한 최대 출력으로 제어되는 상태는 사용자가 뚜껑을 닫기까지 계속해서 이루어진다. 즉, 뚜껑이 열렸을때, 솥(20) 내부의 밥이 외기 온도에 의해 식는 것을 최대한 억제하여 보온목표온도로부터 ΔT의 온도차를 줄이고자 함이다.

이후, 사용자가 조리기의 뚜껑을 닫았을때(제 109 단계), 마이크로컴퓨터(50)는 보온목표온도를 소정만큼 높게 변경한다(제 121 단계). 약 73도 약 +α를 가산한 정도로 조절한다. 상기 제 121 단계는, 뚜껑이 열림으로 인해서 외기온도에 의해서 빼앗긴 밥의 온도를 빠르게 보상해주기 위함이다.

상기 제 121 단계에서 조절된 보온목표온도에 의해서 워킹코일(10) 및 사이드히터(30), 그리고 탑히터(40)의 출력이 높게 조절되고, 이렇게 조절된 상태로 보온기능이 수행된다(제 124 단계).

상기 제 124 단계에 의한 보온기능이 수행되어, 밥의 온도가 도 6의 t4구간에서와 같이, 설정된 보온목표온도(73 + α)에 도달했을때(제 127 단계), 마이크로컴퓨터(50)는 다시 보온목표온도를 기준값(73 도)으로 변경 조정한다(제 130 단계).

따라서 상기 제 121 단계 내지 제 127 단계의 수행에 의해서 조리기의 뚜껑이 열렸다가 닫혔을때, 종래보다 보온목표온도에 도달하는 시간이 빠르게 제어되는 것이다.

만약, 상기 제 109 단계에서 뚜껑이 계속해서 닫히지 않을때, 마이크로컴퓨터(50)는, 상기 제 106 단계에서 보온 최대 출력으로 동작하고 있는 시간을 카운트한다(제 112 단계).

상기 카운트 된 시간이 10분을 경과했을때(제 115 단계), 마이크로컴퓨터(50)는, 뚜껑을 열어놓고 계속 보온 동작을 수행되는 것을 방지하기 위해서 보온동작을 정지시킨다(제 118 단계).

즉, 본 발명은 뚜껑열림감지부(60)를 통해서 조리기의 뚜껑 열림이 감지되면, 보온온도를 기준이 되는 보온목표온도(73도)보다 약간 높여서 보온기능이 수행되도록 제어한다. 이러한 동작으로 뚜껑이 열린 상태에서 외부온도에 의해 밥의 온도가 떨어지는 것을 최소한으로 억제한다. 이후, 사용자가 뚜껑을 닫으면, 보온목표온도를 기준값(73도)보다 조금 높게 설정하여, 보온기능을 제어한다. 즉, 보온목표온도에 도달하는 시간(t4)을 가능한 단축하기 위함이다.

이러한 동작 제어에 의해서 본 발명은 보온공정시에 냄새 발생을 유도하는 포자균의 번식을 억제한다. 또한 본 발명은 조리기의 뚜껑을 열었을때 외부온도에 의해 떨어진 밥의 온도가 빨리 보온목표온도에 도달할 수 있도록 제어하여, 보온 중인 밥의 질을 높이는 효과를 가져온다.

Claims (3)

1. 보온 공정 중, 조리기의 뚜껑이 열렸는지를 감시하는 뚜껑열림감시단계와;

   조리기의 뚜껑이 열렸을때, 가열부를 보온 최대 출력으로 제어하는 보온최대출력제어단계와;

   조리기의 뚜껑이 다시 닫히면, 보온목표온도를 기준값에서 소정만큼 상향 조정하여, 보온공정을 수행하는 보온공정제어단계를 포함하여 구성되는 유도가열조리기의 보온제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보온최대출력제어단계는, 설정된 소정시간동안만 수행하는 것을 특징으로 하는 유도가열조리기의 보온제어방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 보온공정제어단계는, 조정된 보온목표온도에 도달시, 기준 보온목표온도로 변경하는 것을 특징으로 하는 유도가열조리기의 보온제어방법.