KR20220146231A - 전기 조리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열 동작의 초기에 조리되는 재료와 물의 비율에 대응하는 판단값을 산정하여, 산정된 판단값에 따른 메뉴의 조리를 수행하는 전기 조리기에 관한 것이다.
본 발명인 전기 조리기는 조리물이 수용되는 내솥과, 상기 내솥이 안착되는 수용 공간을 구비하며 상기 수용 공간의 개방된 상부를 개폐하는 뚜껑을 구비하는 본체와, 상기 내솥을 가열하는 가열부와, 상기 내솥에 근접하거나 접촉하여 상기 내솥의 온도를 감지하여 감지 온도를 제어부에 인가하는 온도 감지부와, 상기 가열부를 제어하여 제 1 가열 동작을 수행하면서 상기 온도 감지부로부터의 감지 온도들 중의 적어도 2개 이상의 감지 온도들에 의한 추세선 함수를 생성하고, 추세선 함수의 함수값과 감지 온도들 간의 차이에 대응하는 판단값을 이용하여 상기 조리물의 온도 변화 특성에 대응하는 메뉴를 판단하고, 상기 판단된 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 따라서 상기 가열부를 제어하여 조리를 수행하는 제어부를 포함한다.

Description

전기 조리기{ELECTRIC COOKER}

본 발명은 전기 조리기에 관한 것으로서, 특히 가열 동작의 초기에 조리되는 재료와 물의 비율에 대응하는 판단값을 산정하여, 산정된 판단값에 따른 메뉴의 조리를 수행하는 전기 조리기에 관한 것이다.

전기 조리기, 예를 들어, 전기 압력 밥솥은 전기를 가열원으로 사용하여 다양한 조리를 수행하는 전기기구로써, 조리물이 수용되는 내솥, 내솥이 안착되는 본체, 본체의 상부를 개폐하는 뚜껑, 내솥을 가열하기 위한 가열부 등을 구비하여 조리물을 취식 가능한 형태로 생성하는 기능을 수행하게 된다.

또한, 전기 압력 밥솥은 조리 기능뿐만 아니라 생성된 요리를 일정 시간 보관하는 보온 기능을 겸비하며, 사용자의 조작에 의해 다양한 메뉴의 조리가 가능할 수 있도록 제어 방법이 적용되고 있다.

최근의 전기 조리기는 단순히 미곡 또는 잡곡에 의한 취사 기능뿐 아니라, 탕류의 음식, 찜류의 음식 등과 같은 다양한 메뉴의 조리를 수행할 수 있도록 기능이 추가 및 향상되고 있다. 종래에는 다양한 메뉴의 선택 및 조리 수행을 위해, 사용자 인터페이스(표시부)에는 다수의 메뉴들이 포함되어 복잡성이 매우 높아, 사용자가 원하는 메뉴를 선택하는데 어려움이 있었다. 더욱이, 사용자가 조리하고자 하는 재료에 맞지 않는 메뉴를 선택할 경우, 조리 품질이 악화될 우려가 높았다.

또한, 대한민국 등록 특허 제10-1917798호에서는, 불림 구간 이후의 불림 유지 구간에서의 제 1 인분수의 판정 과정과 불림 유지 구간 이후의 제 1 가열 구간에서의 제 2 인분수의 판정 과정에 의해서 조합 인분수를 판단하는 과정이 기재되고 있다. 이러한 조합 인분수의 판단 과정은 그 판단 과정을 수행하는 시간이 상대적으로 길게 되는 문제가 있다. 특히 사용자가 내솥에 물을 과도하게 투입한 경우, 가열에 의해서 내용물이 끓어 넘칠 수 있는 문제점도 있다.

본 발명은 사용자가 선택해야 하는 메뉴들의 개수를 현저하게 감소시키면서도 가열 동작의 초기에 조리되는 재료와 물의 비율에 대응하는 판단값을 산정하여, 산정된 판단값에 따른 메뉴의 조리를 수행하는 전기 조리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명인 전기 조리기는 조리물이 수용되는 내솥과, 상기 내솥이 안착되는 수용 공간을 구비하며 상기 수용 공간의 개방된 상부를 개폐하는 뚜껑을 구비하는 본체와, 상기 내솥을 가열하는 가열부와, 상기 내솥에 근접하거나 접촉하여 상기 내솥의 온도를 감지하여 감지 온도를 제어부에 인가하는 온도 감지부와, 상기 가열부를 제어하여 제 1 가열 동작을 수행하면서 상기 온도 감지부로부터의 감지 온도들 중의 적어도 2개 이상의 감지 온도들에 의한 추세선 함수를 생성하고, 추세선 함수의 함수값과 감지 온도들 간의 차이에 대응하는 판단값을 이용하여 상기 조리물의 온도 변화 특성에 대응하는 메뉴를 판단하고, 상기 판단된 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 따라서 상기 가열부를 제어하여 조리를 수행하는 제어부를 포함한다.

본 발명은 사용자가 선택해야 하는 메뉴들의 개수를 현저하게 감소시키면서도 가열 동작의 초기에 조리되는 재료와 물의 비율에 대응하는 메뉴를 독립적으로 판단하여, 판단된 메뉴를 위한 알고리즘을 수행함으로써, 사용 편의성 및 입력부의 간소화를 통한 원가절감 효과가 있으며, 조리 초반에 조리물에 적합한 메뉴를 판단하여 조리물 판단에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 끓어 넘침 등의 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 조리기에서 이용하는 온도 변화 특성이 나타난 온도 그래프들이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 조리기의 제어 구성도이다.
도 3a 내지 3c는 제 1 내지 제 3 메뉴의 조리 과정에서의 온도 변화 특성과 판단값의 산정 방식이 나타난 온도 그래프들이다.
도 4는 도 3의 전기 조리기에서 수행되는 제어 순서도이다.

이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다.

본 명세서에서, 재료는 물 이외에 식재료를 지칭하는 것으로 예를 들면, 쌀, 계란, 갈비 등을 포함한다. 또한, 조리물은 재료와 물을 포함하는 것으로 지칭된다.

본 발명에 따른 전기 조리기는 조리물이 수용되는 내솥과, 내솥이 안착되는 수용 공간을 구비하며 수용 공간의 개방된 상부를 개폐하는 뚜껑을 구비하는 본체를 구비하며, 이러한 전기 조리기의 기구적인 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 해당되어 그 설명이 생략된다. 본 발명에 따른 전기 조리기의 제어 구성은 하기의 도 2에서 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 조리기에서 이용하는 온도 변화 특성이 나타난 온도 그래프들이다. 전기 조리기는 내솥을 최대 출력으로 가열 시키며, 도 1의 곡선들은 가열 동작에 따른 내솥의 온도들로서, 메뉴가 계란국, 백미(2인분), 백미(6인분)인 경우의 온도 그래프들이다.

본 발명에서는 가열 동작 시작 후 기준 시간(예를 들면, 1분)까지의 내솥의 온도는 외부 요인(예를 들면, 조리물들 각각의 온도, 내솥 안의 물 온도, 환경 온도 등)에 영향을 많기 받기 때문에, 이러한 외부 요인으로 인한 온도 편차를 줄이기 위해, 기준 시간(Ft) 경과 후의 내솥의 온도를 이용한다.

또한, 본 발명에서는, 도 1에서 도시된 점선 영역(G)과 같이, 조리물이 가열에 의해 비산되는 시간 이전의 내솥의 온도를 이용한다. 특히, 점선 영역(G)에서의 온도를 이용하는 것은 비산되는 시간 이전의 온도를 이용하는 것보다 전력 소비량이 상대적으로 크며, 물의 많은 메뉴의 경우, 비산의 우려가 있기에, 본 발명에서는 비산되는 시간 이전의 온도를 이용한다.

즉, 본 발명에서는 가열 동작 시작 후 기준 시간(Ft)을 경과한 시점부터 조리물의 비산 시간 이전(도 1에서 판단 종료 시간(Ff))까지의 내솥의 온도를 이용하여 조리되는 재료(재료의 양)와 물(물의 양)의 비율(예를 들면, 중량 비율 등) 또는 비율 특성에 대응하는 판단값을 산정한다.

계란국의 경우, 재료(예를 들면, 계란, 파 등)의 양보다 물의 양이 더 많은 경우이고, 백미(2인분)와 백미(6인분) 경우, 물의 양보다 재료(쌀)의 양이 더 많은 경우이다. 이러한 재료의 양과 물의 양 간의 비율은 가열 동작 중에 온도 변화 특성으로 나타난다.

자세하게, 계란국의 곡선은 가열 동작이 진행됨에 따라 기준 시간부터 판단 종료 시간까지 내솥의 온도가 서서히 상승하는 온도 변화 특성을 보인다.

백미(2인분)의 곡선은 계란국의 곡선과 비교하여 기준 시간부터 보다 급하게 상승하며 일정 시간 동안 온도 변화가 크지 않다가 다시 판단 종료 시간까지 급하게 상승하는 온도 변화 특성을 보인다.

백미(6인분)의 곡선은 백미(2인분)의 곡선과 유사한 온도 변화 특성을 지님으로써, 계란국의 곡선과는 구별이 가능하며, 조리물의 양이 백미(2인분)의 곡선에서의 조리물의 양보다 많기 때문에 가열 시간이 경과함에 따라 백미(2인분)의 곡선의 온도보다는 낮은 온도로 상승하는 온도 변화 특성을 보인다.

본 발명에서는 조리되는 재료(재료의 양)와 물(물의 양)의 비율을 반영하는, 계란국의 곡선에서의 온도 변화 특성과 백미(2인분, 6인분)의 곡선에서의 온도 변화 특성 간의 차이를 이용하여, 메뉴의 종류를 구별할 뿐만 아니라, 백미(2인분)의 곡선에서의 온도 변화 특성과 백미(6인분)의 곡선에서의 온도 변화 특성 간의 차이를 이용하여, 동일 메뉴(즉, 백미)에서의 인분수 판단도 수행한다. 하기에서, 본 발명에서, 이러한 온도 변화 특성들 간의 차이를 나타낼 수 있는 판단값을 산정하는 과정이 설명된다.

도 2는 본 발명에 따른 전기 조리기의 제어 구성도이고, 도 3a 내지 3c는 제 1 내지 제 3 메뉴의 조리 과정 에서의 온도 변화 특성과 판단값의 산정 방식이 나타난 온도 그래프들이다.

전기 조리기는 본체에 장착되며 전원을 공급하는 전원부(1)와, 본체의 일측면에 장착되어 사용자로부터의 입력(예를 들면, 메뉴 구별 조리, 조리 시작/중단 등)을 획득하여 제어부(20)에 인가하는 입력부(3)와, 본체의 일측면에 장착되어 제어부(20)로부터의 조리되는 메뉴와, 인분수, 조리 시간 등을 표시하는 표시부(5)와, 내솥에 접하거나 근접하도록 본체에 장착되며 제어부(20)의 제어에 의해 내솥을 가열하는 가열부(7)와, 내솥에 근접하거나 접촉하도록 본체에 장착되며 내솥의 온도를 감지하여 감지 온도를 제어부(20)에 주기적으로 인가하는 온도 감지부(9)와, 본체에 장착되어 전원부(1)로부터의 전원 공급에 의해 동작하며 입력부(3), 표시부(5), 가열부(7) 및 온도 감지부(9)를 제어하여 조리물에 적합한 메뉴 및/또는 인분수를 위한 조리 알고리즘에 따라 조리를 수행하는 제어부(20) 등을 포함하여 구성된다. 다만, 전원부(1), 표시부(5) 및 가열부(7) 등은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술 정도에 불과하여, 그 상세한 설명이 생략된다.

입력부(3)는 사용자로부터 개별적인 메뉴 입력(예를 들면, 백미, 죽 등)을 획득하지 않고, 제어부(20)가 독립적으로 조리물에 적합한 메뉴를 결정하여 조리를 수행하도록 하는 메뉴 구별 조리 입력이나 조리 시작/ 종료 입력만을 사용자로부터 획득하여 제어부(20)에 인가하도록 구성될 수 있다. 이러한 입력부(3)의 구성은 종래의 입력부의 구성에 비하여 단순하여 사용되는 부품 등의 개수도 감소된다.

온도 감지부(9)는 내솥의 상측, 측면 또는 저면의 온도를 접촉식으로 또는 비접촉식으로 감지하여 전송 주기(예를 들면, 1초)마다 감지 온도를 제어부(20)에 인가한다.

제어부(20)는 제 1 가열 동작을 시작하여 조리물에 적합한 메뉴 및/또는 인분수 등을 판단하는 과정과, 판단된 메뉴 및/또는 각 메뉴의 인분수에 대응하는 조리 알고리즘(제 2 가열 동작을 포함함)을 수행하여 조리를 수행하는 프로세서(예를 들면, CPU, MICROPROCESSOR, MCU 등)과, 온도 감지부(9)로부터의 감지 온도들과, 감지 온도들로부터의 판단값과, 메뉴 및/또는 인분수를 판단하기 위한 기준 판단 범위, 메뉴 및/또는 각 메뉴의 인분수에 대응하는 조리 알고리즘 등을 저장하는 저장 공간(예를 들면, 메모리 등) 등을 포함하는 전기적 또는 전자적 회로로 이루어진다.

먼저, 제어부(20)가 제 1 가열 동작을 시작하여 조리물에 적합한 메뉴 및/또는 각 메뉴의 인분수 등을 판단하는 과정이 설명된다. 제어부(20)는 가열부(7)를 최대 출력 듀티(예를 들면, 16/16)인 최대 출력으로 동작하도록 제어하여 내솥에 대한 가열 동작인 제 1 가열 동작을 시작한다.

제 1 가열 동작의 수행 중에, 제어부(20)는 온도 감지부(9)로부터 감지 온도를 전송 주기마다 수신하여 저장하되, 기준 시간(Ft) 경과 후부터 조리물의 비산 시간 이전인 판단 종료 시간(Ff))까지 수신된 감지 온도를 이용한다. 제어부(20)는 기준 시간(Ft) 경과 후부터 판단 종료 시간(Ff)까지 산정 주기(예를 들면, 10초)마다의 감지 온도들의 평균값(An)을 산정한다. 본 실시예에서, 기준 시간(Ft) 경과 후부터 판단 종료 시간(Ff)까지(즉, 판단 시간)는 5분이며, 산정 횟수는 30으로, 30개의 평균값들(An(n은 1부터 N(본 실시예에서는 N=30)), 즉 A1 내지 A30)이 산정된다. 즉, A1은 제 1 가열 동작 수행 후 61초부터 70초까지의 감지 온도들의 평균값이고, A30은 가열 동작 수행 후 361초부터 370초까지의 감지 온도들의 평균값에 해당된다. 본 실시예에서, 감지 온도들에 노이즈에 의한 차이가 있을 수 있기 때문에 이러한 노이즈 영향을 감소시키거나 억제하기 위해 감지 온도들의 평균값(An)이 사용된다.

다음으로, 제어부(20)는 최초 평균값(A1)과 최후 평균값(AN)을 일직선으로 연결하는 추세선 함수(B(n))(선형 함수)를 생성한다. 추세선 함수(B(n))는 하기의 수학식 1과 같이 생성된다.

여기서, n은 산정 횟수로, 1 내지 N(본 실시예에서는 30)까지의 정수들이고, B(n)는 Bn을 의미하며, 예를 들면, B(1)은 B1과 동일하다. 또한, B1은 최초 평균값(A1)과 동일하며 B30은 최후 평균값(A30)과 동일하다. 추세선 함수(B(n))는 평균값들(An)의 추세를 나타내는 것으로, 본 실시예에서는 최초 평균값(A1)과 최후 평균값(AN)을 이용하였으나, 판단 주기 내의 다른 2개 또는 그 이상의 평균값들(An)을 이용하여 생성될 수도 있다.

도 3a는 죽과 같이 재료의 양에 비하여 물의 양이 상당히 많은 조리물에 대한 제 1 가열 동작이 수행될 경우로서, 산정 횟수(n)에 따른 평균값(An)과, 추세선 함수(Bn) 및 평균값(An)과 추세선 함수(Bn) 간의 차이(Dn)를 도시한다. 본 실시예에서, 재료의 양에 비하여 물의 양이 상당히 많은 조리물을 제 1 메뉴라 지칭한다.

도 3b는 백미와 같이 재료의 양에 비하여 물의 양이 조금 많거나 조금 적은 조리물에 대한 제 1 가열 동작이 수행될 경우로서, 산정 횟수(n)에 따른 평균값(An)과, 추세선 함수(Bn) 및 평균값(An)과 추세선 함수(Bn) 간의 차이(Dn)를 도시한다. 본 실시예에서, 재료의 양에 비하여 물의 양이 조금 많거나 조금 적은 조리물을 제 2 메뉴라 지칭한다.

도 3c는 갈비찜과 같이 재료의 양에 비하여 물의 양이 적은 조리물에 대한 제 1 가열 동작이 수행될 경우로서, 산정 횟수(n)에 따른 평균값(An)과, 추세선 함수(Bn) 및 평균값(An)과 추세선 함수(Bn) 간의 차이(Dn)를 도시한다. 본 실시예에서, 재료의 양에 비하여 물의 양이 적은 조리물을 제 3 메뉴라 지칭한다.

다음으로, 제어부(20)는 산정 횟수별로 추세선 함수(Bn)의 함수값과 평균값(An) 간의 차이(Dn)의 절대값의 합인 판단값(F)을 산정한다. 판단값(F)은 하기의 수학식 2와 같이 산정된다.

도 3a 내지 3c에서 확인되는 바와 같이, 제 1 메뉴의 평균값들(An)의 대부분이나 전부는 추세선 함수(Bn)의 함수값보다 크나, 제 2 및 제 3 메뉴에서의 평균값들(An) 중의 일부분은 추세선 함수(Bn)의 함수값보다 작은 경우가 있기에, 제어부(20)는 평균값들(An)과 추세선 함수(Bn)의 함수값 간의 차이들의 합 대신에, 수학식2와 같이 평균값들(An)과 추세선 함수(Bn)의 함수값 간의 차이들 각각의 절대값들의 합을 이용하여 제 1 내지 제 3 메뉴를 구별한다.

제어부(20)는 하기의 표 1과 같은 기준 판단 범위를 이용하여 제 1 내지 제 3 메뉴를 구별한다.

메뉴 종류	기준 판단 범위		인분수
제 1 메뉴	0<F≤100	0<F≤50	3인분 이하
		50<F≤100	3인분 초과
제 2 메뉴	100<F≤220	100<F≤160	3인분 이하
		160<F≤220	3인분 초과
제 3 메뉴	F>220	220<F≤260	3인분 이하
		260<F	3인분 초과

표 1에서와 같이, 기준 판단 범위는 메뉴 종류를 구별하기 위한 메뉴 식별 범위들과, 각 메뉴 식별 범위 내에 포함되면서 각 메뉴의 인분수를 판단하기 위한 인분수 식별 범위들을 포함한다.

제어부(20)는 온도 변화 특성을 반영하는 판단값을 이용하되, 기저장된 기준 판단 범위와 수학식2에서 산정된 판단값(F)을 비교하여 메뉴의 종류만을 판단하거나, 메뉴의 종류 및 각 메뉴의 인분수를 모두 판단할 수 있다.

본 실시예에서, 제어부(20)는 표 1의 기준 판단 범위 내의 기준 판단값들(예를 들면, 100, 220 등)을 이용하여 조리물이 제 1 내지 제 3 메뉴 중의 어느 하나에 적합한지를 판단하고 있으나, 다른 실시예로 다른 기준 판단값들을 적용하여 제 1 또는 제 2 메뉴 중의 어느 하나에 또는 4개 이상의 메뉴 중의 어느 하나에 적합한지를 판단하고, 판단된 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 따른 조리를 수행할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서, 제어부(20)는 각 메뉴에서 3인분 이하와 3인분 초과의 인분수의 판단을 수행하나, 다른 실시예로, 표 1의 기준 판단 범위 내의 기준 판단값들과 다른 기준 판단값들을 적용하여 각 메뉴에서 5인분 이하와 5인분 초과의 인분수의 판단 또는 3인분 이하와 3인분 초과 6인분 이하 및 6인분 초과의 인분수의 판단 등도 수행할 수 있다.

또한, 제어부(20)는 판단된 메뉴의 종류 및/또는 각 판단된 메뉴의 인분수를 반영하여 각 메뉴를 위한 기저장된 조리 알고리즘을 판독하여 판독된 조리 알고리즘에 따른 조리를 수행한다. 하기의 표 2 내지 표 4는 각 메뉴와 각 메뉴의 인분수를 위한 조리 알고리즘에 포함되는 제 2 가열 공정과 뜸 공정에서의 상세 제어 과정을 포함한다.

메뉴 종류	인분수	제2가열 공정	뜸 공정
제 1 메뉴	3인분 이하	목표 출력 듀티(4/16), 목표 출력(최대 출력에서 20% 감소), 목표 온도값(105℃)으로 가열 공정을 수행한 이후에 가열 유지 공정을 20분간 수행함.	목표 온도값(80℃)으로 뜸 공정을 20분간 수행함
	3인분 초과	출력 듀티(6/16), 출력(최대 출력에서 10% 감소), 목표 온도값(107℃)으로 가열 공정을 수행한 이후에 가열 유지 공정을 20분간 수행함.	목표 온도값(80℃)으로 뜸 공정을 30분간 수행함

표 2는 제 1 메뉴를 위한 조리 알고리즘의 상세 제어 과정으로서, 조리 알고리즘은 인분수에 따라서 상이한 제2가열 공정과 뜸 공정을 포함한다. 표 2에서와 같이, 제 1 메뉴를 위한 조리 알고리즘의 제2가열 공정에서의 목표 출력 듀티와, 목표 출력, 목표 온도값은 인분수에 따라서 상이하며, 뜸 공정의 수행 시간도 인분수에 따라서 상이하며, 즉 인분수가 클수록 목표 출력 듀티와, 목표 출력이 더 크고 목표 온도값이 더 높으며, 뜸 공정의 수행 시간도 더 길다. 또한, 제어부(20)는 뜸 공정을 완료하여 제 1 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 종료하되, 뜸 공정의 수행 이후에 온도 감지부(9)로부터의 감지 온도가 조리 종료 조건 온도(예를 들면, 80℃) 이하인 경우에 제 1 메뉴에 대한 조리 종료 조건이 충족된 것으로 판단하여 조리를 종료한다. 특히, 제 1 메뉴는 재료에 비하여 물이 많은 조리물이기에, 예를 들면, 내솥 내의 증기 배출을 수행할 때 조리물이 외부로 비산되는 경우가 발생될 수 있다. 이러한 비산을 방지하기 위해, 제어부(20)는 뜸 공정의 수행 시간의 충족 이외에 감지 온도가 조리 종료 조건 온도 이하인 경우에 제 1 메뉴에 대한 조리 종료 조건이 충족된 것으로 판단한다.

메뉴 종류	인분수	제2가열 공정	뜸 공정
제 2 메뉴	3인분 이하	목표 출력 듀티(14/16), 목표 출력(최대 출력에서 10% 감소), 목표 온도값(122℃)으로 가열 동작 수행함	목표 온도값(122℃)에 도달된 후, 8분간 뜸 공정을 수행함.
	3인분 초과	목표 출력 듀티(16/16), 목표 출력(최대 출력), 목표 온도값(125℃)으로 가열 동작 수행함	목표 온도값(125℃)에 도달된 후, 10분간 뜸 공정을 수행함.

표 3은 제 2 메뉴를 위한 조리 알고리즘의 상세 제어 과정으로서, 조리 알고리즘은 인분수에 따라서 상이한 제2가열 공정과 뜸 공정을 포함한다. 표 3에서와 같이, 제 2 메뉴를 위한 조리 알고리즘의 제2가열 공정에서의 목표 출력 듀티와, 목표 출력, 목표 온도값은 인분수에 따라서 상이하며, 뜸 공정의 수행 시간도 인분수에 따라서 상이하며, 즉 인분수가 클수록 목표 출력 듀티와, 목표 출력이 더 크고 목표 온도값이 더 높으며, 뜸 공정의 수행 시간도 더 길다. 또한, 제어부(20)는 뜸 공정을 완료하여 제 2 메뉴를 위한 조리를 종료하되, 온도 감지부(9)로부터의 감지 온도가 목표 온도값(122℃ 또는 125℃)에 도달된 후 뜸 공정을 시작하며, 뜸 공정의 수행 시간(8분 또는 10분)이 경과되면 조리 종료 조건이 충족된 것으로 판단하여 조리를 종료한다.

메뉴 종류	인분수	제2가열 공정	뜸 공정
제 3 메뉴	3인분 이하	최대 듀티인 최대 출력으로 가열하여 목표 온도값(110℃)에 도달된 후, 목표 출력 듀티(5/16), 목표 출력(최대 출력에서 20% 감소)으로 15분간 가열 유지 공정을 수행함.	5분간 뜸 공정을 수행함.
	3인분 초과	최대 듀티인 최대 출력으로 가열하여 목표 온도값(110℃)에 도달된 후, 목표 출력 듀티(6/16), 목표 출력(최대 출력에서 10% 감소)으로 15분간 가열 유지 공정을 수행함.	5분간 뜸 공정을 수행함.

표 4는 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘의 상세 제어 과정으로서, 조리 알고리즘은 인분수에 따라서 상이한 제2가열 공정과 동일한 뜸 공정을 포함한다. 표 4에서와 같이, 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘의 제2가열 공정에서의 목표 출력 듀티와, 목표 출력은 인분수에 따라서 상이하며, 즉 인분수가 클수록 목표 출력 듀티와 목표 출력이 더 크고, 목표 온도값은 동일하다. 또한, 뜸 공정의 수행 시간은 인분수에 상관없이 동일하다. 또한, 제어부(20)는 뜸 공정을 완료하여 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 종료하되, 제2가열 공정의 수행 완료 이후에 뜸 공정을 수행하되, 뜸 공정의 수행 시간이 기설정된 시간(5분)을 경과하면 제 3 메뉴에 대한 조리 종료 조건이 충족된 것으로 판단하여 조리를 종료한다.

또한, 제어부(20)는 제 1 내지 제 3 메뉴에 대한 판단만 수행하고, 제 1 내지 제 3 메뉴 각각의 인분수를 판단하지 않고, 기설정된 인분수(예를 들면, 3인분 이하)에 대응하는 조리 알고리즘에 따라서 제 1 내지 제 3 메뉴 각각을 조리할 수도 있다.

상술된 표 2 내지 4의 뜸 공정 및 조리 종료 조건에 있어서, 제어부(20)는 제 1 메뉴와 달리 제 2 및 제 3 메뉴의 경우, 뜸 공정의 완료가 조리 종료 조건의 충족으로 판단하여 제어한다. 제 2 및 제 3 메뉴의 경우, 뜸 공정의 종료 이후에 예를 들면, 내솥 내의 증기 배출을 수행할 경우 조리물이 외부로 거의 비산되지 않기 때문에, 제어부(20)는 제 2 및 제 3 메뉴의 조리 종료 조건으로 온도 조건을 적용하지 않는다.

상술된 표 2 내지 4에서와 같이, 제어부(20)는 조리물에 적합한 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행하며, 제 1 메뉴와 같이 물이 재료에 비하여 많은 경우, 제 2 및 제 3 메뉴의 제 2 가열 동작과 다르게 제 2 가열 동작에서 보다 더 감소된 출력 듀티의 감소된 출력으로 가열 동작을 수행하여, 조리물이 끓어 넘치는 등의 안전 사고를 방지할 수도 있다.

상술된 표 2 내지 4에서와 같이, 제어부(20)는 판단값(F)이 큰 메뉴일 수록 뜸 공정의 수행 시간이 더 짧아지도록 가열부(7)를 제어한다. 예를 들면, 제어부(20)는 제 1 메뉴에서의 뜸 공정을 20분 또는 30분의 수행 시간 동안 수행하고, 제 2 메뉴에서의 뜸 공정을 8분 또는 10분의 수행 시간 동안 수행하고, 제 3 메뉴에서의 뜸 공정을 5분의 수행 시간 동안 수행한다.

제어부(20)는 입력부(3)로부터 메뉴 구별 조리 입력이나 조리 시작 입력 등을 획득한 후 제 1 가열 동작을 수행하면서 상술된 제1 내지 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘 중에서 하나의 조리 알고리즘을 판독하여 수행함으로써, 사용자의 메뉴 선택 입력 없이도 조리물에 적합한 메뉴의 조리를 수행할 수 있다.

도 4는 도 3의 전기 조리기에서 수행되는 제어 순서도이다. 본 제어 순서도의 시작에서, 사용자가 조리물을 내솥에 넣어서 본체에 안착한 이후에, 제어부(20)는 상술된 바와 같이, 입력부(3)로부터 메뉴 구별 조리 입력이나 조리 시작 입력 등을 획득하고, 그에 대응하여 단계(S1)를 수행한다.

단계(S1)에서, 제어부(20)는 가열부(7)를 제어하여 제 1 가열 공정을 시작한다. 제어부(20)는 가열부(7)가 최대 듀티의 최대 출력으로 동작하도록 제어한다. 제어부(20)는 제 1 가열 공정의 수행 중에 제 1 가열 공정의 수행 시간을 산정하면서 단계(S3)로 진행한다.

단계(S3)에서, 제어부(20)는 제 1 가열 공정의 수행 시간이 기준 시간(Ft)을 경과하였는지를 판단한다. 만약 제 1 가열 공정의 수행 시간이 기준 시간을 경과하였으면, 제어부(20)는 단계(S5)로 진행하고, 그렇지 않으면 제 1 가열 공정을 수행하면서 단계(S3)를 수행한다.

단계(S5)에서, 제어부(20)는 제 1 가열 공정을 수행하면서 온도 감지부(9)로부터 감지 온도를 주기적으로 수신하며, 기준 시간(Ft) 경과 후부터 판단 종료 시간(Ff)까지 산정 주기마다 감지 온도들의 평균값(An)을 산정하여 저장한다. 제어부(20)는 단계(S5)를 수행하고 단계(S7)로 진행한다.

단계(S7)에서, 제어부(20)는 산정된 평균값들(An)로부터 판단값(F)을 산정한다. 보다 자세하게는, 제어부(20)는 산정된 평균값들(An) 중에서 최소 평균값과 최후 평균값을 이용하여 수학식 1과 같은 추세선 함수(Bn)를 생성하고, 추세선 함수(Bn)와 평균값(An)을 이용하여 수학식 2와 같이 판단값(F)을 산정한다. 제어부(20)는 단계(S7)를 수행한 이후에 단계(S9)로 진행한다.

단계(S9)에서, 제어부(20)는 산정된 판단값(F)과 제 1 기준 판단값(F1)을 비교하여, 조리물이 제 1 메뉴에 적합한지를 판단한다. 표 1에서와 같이, 제 1 기준 판단값(F1)은 100이다. 만약 산정된 판단값(F)이 제 1 기준 판단값(F1) 이하이면, 제어부(20)는 조리물이 제 1 메뉴에 적합한 것으로 판단하여 단계(S13)로 진행하고, 그렇지 않고 산정된 판단값(F)이 제 1 기준 판단값(F1)보다 크면 제어부(20)는 단계(S11)로 진행한다.

단계(S11)에서, 제어부(20)는 산정된 판단값(F)과 제 2 기준 판단값(F2)을 비교하여, 조리물이 제 2 메뉴 또는 제 3 메뉴에 적합한지를 판단한다. 표 1에서와 같이, 제 2 기준 판단값(F2)은 220이다. 만약 산정된 판단값(F)이 제 2 기준 판단값(F2) 이하이면, 제어부(20)는 조리물이 제 2 메뉴에 적합한 것으로 판단하여 단계(S17)로 진행하고, 그렇지 않고 산정된 판단값(F)이 제 2 기준 판단값(F2)보다 크면 제어부(20)는 조리물이 제 3 메뉴에 적합한 것으로 판단하여 단계(S21)로 진행한다.

단계(S13)에서, 제어부(20)는 가열부(7)를 제어하여 제 1 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 따른 조리를 수행한다. 보다 자세하게는, 제어부(20)는 표 1을 이용하여 산정된 판단값(F)이 3인분 이하의 인분수에 해당되는지 또는 3인분 초과의 인분수에 해당되는지를 판단하여, 판단된 인분수에 대응하는 표 2의 제 1 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행한다. 제어부(20)는 제 1 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행하면서 단계(S15)로 진행한다.

단계(S15)에서, 제어부(20)는 상술된 바와 같이, 뜸 공정의 수행 이후에 온도 감지부(9)로부터의 감지 온도를 이용하여 조리 종료 조건의 충족을 판단한다. 제어부(20)는 감지 온도가 조리 종료 조건 온도(예를 들면, 80℃) 이하인 경우에 제 1 메뉴에 대한 조리 종료 조건이 충족된 것으로 판단하여 조리를 종료하고, 그렇지 않으면 제 1 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 따른 조리를 수행하면서 단계(S15)를 수행한다.

단계(S17)에서, 제어부(20)는 가열부(7)를 제어하여 제 2 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 따른 조리를 수행한다. 보다 자세하게는, 제어부(20)는 표 1을 이용하여 산정된 판단값(F)이 3인분 이하의 인분수에 해당되는지 또는 3인분 초과의 인분수에 해당되는지를 판단하여, 판단된 인분수에 대응하는 표 3의 제 2 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행한다. 제어부(20)는 제 2 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행하면서 단계(S19)로 진행한다.

단계(S19)에서, 제어부(20)는 상술된 바와 같이 뜸 공정의 완료여부를 기준으로 하여 조리 종료 조건이 충족되었는지를 판단한다. 만약 제어부(20)가 뜸 공정의 수행을 완료하였으면, 제어부(20)는 조리 종료 조건이 충족된 것으로 판단하여 제 2 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 종료하고, 그렇지 않으면 제 2 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행하면서 단계(S19)를 수행한다.

단계(S21)에서, 제어부(20)는 가열부(7)를 제어하여 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 따른 조리를 수행한다. 보다 자세하게는, 제어부(20)는 표 1을 이용하여 산정된 판단값(F)이 3인분 이하의 인분수에 해당되는지 또는 3인분 초과의 인분수에 해당되는지를 판단하여, 판단된 인분수에 대응하는 표 4의 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행한다. 제어부(20)는 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행하면서 단계(S23)로 진행한다.

단계(S23)에서, 제어부(20)는 상술된 바와 같이 뜸 공정의 완료여부를 기준으로 하여 조리 종료 조건이 충족되었는지를 판단한다. 만약 제어부(20)가 뜸 공정의 수행을 완료하였으면, 제어부(20)는 조리 종료 조건이 충족된 것으로 판단하여 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 종료하고, 그렇지 않으면 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘을 수행하면서 단계(S23)를 수행한다.

상술된 단계(S3) 내지 (S9)에서, 제어부(20)는 표시부(5)를 통하여 조리물에 대한 메뉴 구별 조리를 수행 중임을 표시하고, 단계(S13) 및 (S15)에서는 제 1 메뉴를 위한 조리 알고리즘이 수행 중임을 표시하고, 단계(S17) 및 (S19)에서는 제 2 메뉴를 위한 조리 알고리즘이 수행 중임을 표시하고, 단계(S21) 및 (S23)에서는 제 3 메뉴를 위한 조리 알고리즘이 수행 중임을 표시할 수 있다.

또한, 제어부(20)는 단계(S1)에서부터 단계(S11)까지 제 1 가열 공정을 수행하며, 메뉴의 종류가 결정된 이후에는 각 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 포함된 제 2 가열 공정과 뜸 공정을 수행한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1: 전원부 3: 입력부
5: 표시부 7: 가열부
9: 온도 감지부 20: 제어부

Claims (13)

1. 조리물이 수용되는 내솥과;
   상기 내솥이 안착되는 수용 공간을 구비하며 상기 수용 공간의 개방된 상부를 개폐하는 뚜껑을 구비하는 본체와;
   상기 내솥을 가열하는 가열부와;
   상기 내솥에 근접하거나 접촉하여 상기 내솥의 온도를 감지하여 감지 온도를 제어부에 인가하는 온도 감지부와;
   상기 가열부를 제어하여 제 1 가열 동작을 수행하면서 상기 온도 감지부로부터의 감지 온도들 중의 적어도 2개 이상의 감지 온도들에 의한 추세선 함수를 생성하고, 추세선 함수의 함수값과 감지 온도들 간의 차이에 대응하는 판단값을 이용하여 상기 조리물의 온도 변화 특성에 대응하는 메뉴를 판단하고, 상기 판단된 메뉴를 위한 조리 알고리즘에 따라서 상기 가열부를 제어하여 조리를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 조리물의 온도 변화 특성은 상기 조리물의 재료와 물 간의 비율 특성을 반영하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 메뉴의 판단을 상기 제 1 가열 동작 시작 후 기준 시간이 경과된 시점부터 판단 종료 시간까지의 판단 시간 동안의 감지 온도들을 이용하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 판단 시간 동안 산정 주기마다 수신된 감지 온도들의 평균값들을 각각 산정하고, 상기 산정된 감지 온도들의 평균값들 중의 적어도 2개 이상의 평균값들에 의한 추세선 함수를 생성하고, 산정 횟수에 따른 상기 추세선 함수의 함수값과 평균값 간의 차이에 대응하는 판단값을 산정하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 판단 시간 동안의 최초 평균값과 최후 평균값을 일직선으로 연결하는 추세선 함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 추세선 함수의 함수값과 평균값 간의 차이의 절대값들을 합산하여 상기 판단값을 산정하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 판단값과 기준 판단 범위를 비교하여, 적어도 2개 이상의 메뉴의 종류를 구별하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 판단값과 기준 판단 범위를 비교하여 구별된 메뉴에서의 인분수를 판단하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 기준 판단 범위는 적어도 2개 이상의 메뉴 종류를 구별하기 위한 메뉴 식별 범위들과, 각 메뉴 식별 범위 내에 포함되면서 각 메뉴의 인분수를 판단하기 위한 인분수 식별 범위들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 판단된 메뉴를 위한 조리 알고리즘은 제 2 가열 공정 및 뜸 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 판단값이 클수록 상기 제 2 가열 공정에서의 목표 출력 듀티와 목표 출력이 더 크도록 상기 가열부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 판단값이 클수록 상기 뜸 공정의 수행 시간이 더 짧아지도록 상기 가열부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.
13. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 가열 동작의 수행 시에 최대 듀티의 최대 출력으로 상기 가열부가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 조리기.

Images