KR20230143040A - 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법 및 조리 보조 기능을 구비한 인덕션 전기레인지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상판 하부에 배치된 코일온도센서를 이용해 국물 요리의 물이 졸아든 시점을 파악해 전기레인지를 제어하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.
또한, 본 발명은 조리기구를 받치는 상판과, 상기 상판하부에 배치되는 워킹코일 조립체와, 상기 워킹코일 조립체에 장착되는 코일온도센서와, 상기 코일온도센서의 측정 데이터를 토대로 상기 워킹코일 조립체의 출력을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 조리기구 및 조리기구 내부의 조리물에 대한 별도의 센싱 장치없이 상기 코일온도센서의 측정을 토대로 상기 조리물이 졸아든 시점을 판단하여 상기 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지를 개시한다.

Description

코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법 및 조리 보조 기능을 구비한 인덕션 전기레인지 {METHOD FOR ASSISTING WITH COOKING BY COIL-TYPE TEMPERATURE SENSOR AND INDUCTION ELECTRIC RANGE USING THE METHOD }

본 발명은 코일온도센서를 이용한 끓이기 조리 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 조리기구에서 물이 졸아드는 시점을 판단하여 끓이기 조리를 제어하는 방법과 이러한 제어 방법이 적용된 인덕션 전기레인지에 관한 것이다.

가스레인지의 온도센서는 용기바닥면에 닿아 조리물 온도 변화를 측정하게 되어 있어 조리물이 끓는 것을 쉽게 감지할 수 있고 조리물이 완전히 졸아서 타기 시작하면 가열을 중단하는 것이 용이하다.

인덕션 전기레인지에도 제품이 과열되어 부품이 손상되거나 화재가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 온도센서나 바이메탈 등이 구비된다. 전기레인지의 온도센서는 장치가 특정 온도 이상으로 과열될 때 출력을 줄이거나 가열을 중단할 수 있게 한다.

하지만, 전기레인지의 온도센서는 가스레인지의 온도센서와 달리 글라스세라믹 상판 하부에 위치하기 때문에 가스레인지에 비해 조리물의 온도 변화를 민감하게 측정하지 못하는 단점이 있다.

구체적으로, 전기레인지의 온도센서는 보통 코일의 중심에 위치하고 상판의 바닥면에 밀착되는 구조로 이루어진다. 그러다 보니 조리물과 용기의 온도뿐 아니라 워킹코일 발열 및 잔열의 영향으로도 온도측정 값이 달라진다는 문제가 발생한다. 또한 용기의 바닥면에서 발생한 열이 상판을 거쳐 전달되어야 하기 때문에 조리물에 급격한 온도 변화가 발생하더라도 수초 이후에야 온도 변화를 감지하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래의 전기레인지에서는 상판에 구멍을 뚫은 뒤 온도센서를 용기의 바닥면에 닿도록 하는 구조 또는 후드나 용기에서 조리물의 상태를 모니터링하는 별도의 센서를 적용하는 구조를 이용하고 있다.

하지만 이와 같이 별도의 부품이나 구조를 적용하는 경우 제품의 원가가 상승하고 사용자가 별도의 사용방법을 익혀야 하는 등의 또 다른 문제가 야기되기 때문에 전기레인지에 보편적으로 적용하기에는 한계가 있다.

미국 등록특허 US 9,491,808 미국 등록특허 US 9,132,302 대한민국 실용신안출원 제20-2017-0001772호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 별도의 센서나 구조를 추가할 필요없이 기존의 온도센서 만으로 조리물이 타지 않도록 알림을 제공할 수 있는 조리 보조 방법 및 인덕션 전기레인지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상판 하부에 배치된 코일온도센서를 이용해 국물 요리의 물이 졸아든 시점을 파악해 전기레인지를 제어하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 졸아든 시점의 파악은 제어부가 조리시간 대비 온도 변화 단위시간의 변화율을계산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전기레인지 제어는 a) 온도 변화 단위시간온도 변화 단위시간을 계산하는 단계와, b) 상기 계산된 시간과 코일온도센서의 측정 온도 상승 시간을 토대로 알람을 발생시키는 단계와, c) 코일의 온도와 상기 알람 발생 여부에 근거하여 전기레인지의 출력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 현재 측정된 온도 변화 단위시간이 직전에 측정한 온도 변화 단위시간 보다 감소하였는지를 파악하여 전기레인지의 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 소요시간의 감소가 일정시간 유지되었는지 여부에 의하여 상기 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 일정시간은 코일온도센서 측정 온도가 2℃ 상승하는데 소요된 시간인 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, b) 단계에서 알람의 발생 여부는 전기레인지의 출력단수를 변수로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 알람은 온도 변화 단위시간이 T1 이상인 경우에 발생하며, 이때, T1 = '상기 a) 단계에서 계산한 시간(초)' + (20 - 출력단수) 인 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일온도센서 온도가 100℃ 이상인 경우, 출력단수를 변수로 하여 2차 알람 발생여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 2차 알람은 온도 변화 단위시간이 T2 이상인 경우에 발생하며, 이 때, T2 = '상기 b) 단계에서 계산한 시간(초)' + ((20 - 출력단수)*3)인 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법을 개시한다.

또한, 본 발명은 조리기구를 받치는 상판과, 상기 상판하부에 배치되는 워킹코일 조립체와, 상기 워킹코일 조립체에 장착되는 코일온도센서와, 상기 코일온도센서의 측정 데이터를 토대로 상기 워킹코일 조립체의 출력을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 조리기구 및 조리기구 내부의 조리물에 대한 별도의 센싱 장치없이 상기 코일온도센서의 측정을 토대로 상기 조리물이 졸아든 시점을 판단하여 상기 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 졸아든 시점은 제어부가 조리시간 대비온도 변화 단위시간의 변화율을 계산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 졸아든 시점은 현재 측정된 온도 변화 단위시간이 직전에 측정한 온도 변화 단위시간 보다 감소하였는지를 파악하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감소가 일정시간 유지되었는지 여부에 의하여 상기 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도 변화 단위시간과 출력작동 단수를 변수로 하여 알람 발생여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지를 개시한다.

본 발명에 따르면 전기레인지를 이용하여 국, 찌개와 같은 국물 요리를 할 때 국물이 졸아든 것을 감지하여 전기레인지 동작을 자동으로 제어할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 조리시간 대비 온도 변화 단위시간의 변화율을 분석함으로써 국물 요리의 물이 모두 증발한 시점을 정확히 판단하여 요리기구나 요리가 타는 것을 방지할 수 있게 한다.

아울러, 본 발명에 따르면 요리의 물이 사라져 화재가 발생할 수 있는 시점에 전원을 차단하여 사용자의 실수로 화재가 발생하는 것을 차단할 수 있다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일온도센서를 포함하는 전기레인지를 나타낸 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 코일온도센서를 위쪽에서 바라본 도면이다.
도 1c는 전기레인지의 상판과 코일온도센서의 배치를 나타내는 도면이다.
도 2는 조리 시간에 따른 코일온도센서 측정 온도 그래프를 나타낸 도면이다.
도 3은 조리 시간에 따른 온도 변화 단위시간그래프를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일온도센서를 이용한 조리 보조 기능의 작동 알고리즘을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일온도센서를 포함하는 전기레인지를 나타낸 도면이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 코일온도센서를 위쪽에서 바라본 도면이고, 도 1c는 전기레인지의 상판과 코일온도센서의 배치를 나타내는 도면이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 워킹코일 조립체(100)는 냄비나 후라이팬 등의 피가열체(조리용기)를 안정되게 지지하도록 평탄면으로 형성되며 피가열체의 가열상태를 견딜 수 있도록 세라믹이나 내열성이 우수한 유리재질로 형성되는 탑플레이트(10)의 하측에 구비된다.

상기 워킹코일(101)은 유도기전력을 발생하도록 상기 워킹코일 베이스(102)의 상면에 일정면적으로 권취된 구조를 가지며, 유도기전력을 발생시켜 인덕션 타입의 전기레인지의 상판에 놓인 피가열체(조리용기)를 가열하는 역할을 한다.

상기 워킹코일 베이스(102)는 상기 워킹코일(101)이 상면에 설치되고, 중심부에 센서장착부가 형성된다.

상기 워킹코일 베이스(102)는 전기 레인지의 형태에 따라 원판형태나 또는 가운데가 우묵하게 들어간 용기형태나 원판상 가운데 공간부를 갖는 원판형태 등 다양한 형상을 가질 수 있다.

센서장착부에는 피가열체의 존재여부, 상판의 온도, 피가열체의 현재 온도 및 온도 변화를 감지하는 센서(110)가 장착될 수 있다. 상기 센서(110)는 온 센서, 압력 센서 등 다양한 감지센서를 포함할 수 있다.

상기 워킹코일(101)은 여러 가닥의 구리세선을 꼬아서 형성한 연선을 상기 워킹코일 베이스(102) 상면에 원판상으로 감긴 구조를 가질 수 있다. 이와 같이 구리연선을 원판상으로 감은 워킹코일(101)은 상기 상기 워킹코일 베이스(110)의 상면에 부착되는 형태로 구비되고 부착된 후에는 상기 워킹코일(120)이 흩어지거나 풀어짐이 없이 일정형태를 유지하기 위해 일체로 고정된 형태를 갖게 된다.

이와 같이 워킹코일(101)이 상판(10)의 하부에 배치되기 때문에 센서(110)를 통해 현재 온도만을 측정하는 경우 끓이기 조리시 물이 졸아드는 시점을 판단하는 것이 어렵다.

이하에서는 제어부가 코일온도센서 측정 온도 1℃ 상승하는데 소요되는 시간(이하 '온도 변화 단위시간' 이라 함) 의 그래프를 생성하고 이를 분석하여 조리물에서 물이 모두 졸아든 시점을 확인하는 방법을 구체적으로 설명한다.

도 2는 조리 시간에 따른 코일온도센서 측정 온도 그래프를 나타낸 도면이고, 도 3은 조리 시간에 따른 온도 변화 단위시간그래프를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 고출력으로 조리를 할 때 조리 시간에 따른 변화(A), 저출력으로 조리를 할 때 조리 시간에 따른 변화(B)를 확인할 수 있다.

그래프에서 t1은 고출력에서 물이 끓은 시점을 표시한 것이고, t2는 저출력에서 물이 끓은 시점을 표시한 것이고, t3는 고출력에서 물이 졸아든 시점을 표시한 것이고, t4는 저출력에서 물이 졸아든 시점을 표시한 것이다.

본 발명에서는 별도의 센서나 구조 없이 기존의 온도센서만으로 조리물이 타지 않도록 알림을 주는 기능의 구현 방법을 제시한다. 이러한 기능은 조리 중 잠시 자리를 비운 경우 조리 중이던 것을 깜박하여 조리물을 태운다거나 화재가 발생하지 않도록 방지하는 역할을 할 수 있다.

볶음, 구이 등 수분이 적은 요리의 경우에는 코일온도센서의 측정값을 이용하여 조리물의 상태를 파악하는데 어려움이 있다. 하지만 이러한 요리 방법의 경우 높은 온도에서 빠르게 조리를 하는 만큼 요리를 진행하는 중에 자리를 떠나면 쉽게 탄다는 것이 요리를 해본 사람이라면 보편적으로 알고 있다.

기존의 전기레인지의 안전기능에서는 특정 온도 이상으로 과열되면 출력을 낮추거나 가열을 종료하도록 되어있어 조리물이 타더라도 화재는 발생하지 않도록 방지하는 기능이 존재한다.

반면에 국, 찌개와 같이 끓이는 요리의 경우에는 조리시간이 오래 걸리고, 잠시 자리를 비우더라도 요리가 탈 염려가 적어 바쁜 아침에는 이렇게 끓이는 조리 중에 주방을 떠나거나 다른 요리 재료를 손질하는 경우가 자주 발생한다. 이때 깜박하여 계속 가열하면 국물이 모두 증발한 뒤, 냄비가 타서 버려야 하는 상황이 발생한다. 또한 국물이 완전히 증발된 시점은 고온조리보다 비교적 낮은 온도이기 때문에 안전기능이 작동할 때까지 조리물이 가열되는 시간이 길어져 화재의 발생 위험도 존재한다.

조리물이 끓고 나서 완전히 졸아들기 전에 알림을 주어 전기레인지 사용자가 조리물의 상태를 한번 확인하는 것만으로도 요리를 태우지 않고 물을 추가한다거나 하는 방법으로 정상적인 요리를 할 수 있도록 도와주는 기능이 될 수 있다.

도 2를 참조하면, X축은 가열시간(조리시간)이고, Y축은 코일온도센서 측정 온도이다. 이 그래프에서 기울기는 단위시간당 온도가 몇도 상승하였는지를 의미한다. 이 기울기 값의 역수를 계산하면 해당 시점에서 1℃ 상승에 소요되는 시간을 의미하는 값으로 변환이 가능하다. 본 발명에서는 상기 1℃ 상승에 소요되는 시간을 '온도 변화 단위시간'으로 정의한다.

도 2에 도시된 것과 같이 인덕션의 코일온도센서가 측정하는 온도를 이용하여 조리물의 상태를 판단하려고 하는 경우, 전기레인지 코일온도센서 구조 때문에 발생하는 기술적인 문제점들이 있기 때문에 물이 끓는 시점이나 용기가 타는 시점을 정확하게 판단하기에는 어려움이 있다. 또한, 코일온도센서가 측정한 온도 데이터만으로 조리물의 상태를 판단하려고 하는 경우, 요리 조건에 따라 코일온도센서의 측정값은 수십 ℃의 변동이 발생하기 때문에 요리 조건별로 조리물의 상태를 판단할 기준이 필요하다. 하지만 코일온도센서의 온도에 영향을 미치는 요리 조건인 용기의 재질, 용기의 크기, 조리실의 주변온도, 조리물의 종류 등은 별도의 센서를 구비하지 않고서는 인덕션 전기레인지가 판단하는 것이 불가능하다.

도 3에서 X축은 가열시간이고, Y축은 온도 변화 단위시간(1℃ 상승에 소요되는 시간)이다.

도 3을 참조하면 조리물의 물이 졸아든 시점 전까지는 그래프의 기울기가 일정하다가 졸아든 시점을 기준으로 기울기가 급격히 변하는 것을 확인할 수 있다.

즉, 코일온도센서의 온도에 영향을 미치는 요리 조건인 용기의 재질, 용기의 크기, 조리실의 주변온도, 조리물의 종류 등을 모르더라도 물이 졸아든 시점을 판단하는 것이 가능해진다는 것을 알 수 있다.

본 발명에서는 제어부(마이크로프로세서)의 연산을 통해 온도 변화 단위시간을 기준으로 조리물의 상태를 판단하고 전기레인지의 동작을 제어할 수 있다.

먼저 조리물의 가열을 시작할 때의 상태(①상태)를 살펴보면, 조리물을 끓이기 시작할 때는 냄비와 코일이 발열하여 온도가 급격하게 상승하는 반면, 유리상판과 조리물은 발열하지 않아 열평형이 이루어지는 방향으로 열전달이 발생한다.

이때 고출력일수록 코일과 용기의 발열량이 크기 때문에 코일온도센서 측정 온도가 빠르게 상승한다.

또한 조리물과 용기의 무게에 비례하여 열용량이 달라지기 때문에 조리물의 용량이 적을수록 코일온도센서 측정 온도가 빠르게 상승한다.

또한 용기 재질에 따라서 비열이 다르기 때문에 용기재질은 단위시간당 온도상승에 영향을 준다.

하지만 이러한 조리 조건의 영향에 의해 ①상태에서 코일온도센서 측정값은 조리 시간에 따라 누적되어 차이가 점차 커지는 반면, 온도상승에 걸리는 시간으로 변환하면 조리 조건에 의한 차이가 비교적 작아진다.

조리물이 끓을 때의 상태( ②상태)를 살펴보면, 조리물이 끓고 나서는 인덕션 전기레인지의 출력을 일정하게 작동해도 코일온도센서 온도가 1℃ 상승하는데 걸리는 시간이 점차 길어지는 현상을 확인할 수 있다.

물을 1kg을 가열할 때는 물의 비열(1kcal/kg℃) 만큼의 열이 공급되면 물의 온도가 1℃ 상승하는 반면, 수증기로 상태변화 때는 기화잠열(539kcal/kg) 만큼 공급되어도 물의 온도가 끓는점으로 유지되기 때문에 발생하는 현상이다.

하지만 실제 전기레인지가 용기에 담긴 조리물을 가열시에는 건더기 등이 포함된 혼합물의 가열이고 냄비와 코일도 함께 가열되기 때문에 수분이 증발하는 중에도 온도가 점차 상승한다. ②상태에서 코일온도센서 측정값은 조리시간이 길어짐에 따라 점차 일정한 온도로 수렴하는 반면, 온도상승에 걸리는 시간으로 변환하면 조리시간에 따라 지속적으로 상승하는 특징이 있다.

조리물이 졸아들었을 상태(③상태)를 살펴보면, 조리물을 지속적으로 가열하여 조리물에 수분이 완전히 증발하면 건더기와 용기만 가열이 된다.

이때는 물의 비열보다 비열이 낮은 재료들이 가열되므로 코일온도센서 온도가 급격하게 상승하기 시작한다. ①과 ②상태에서는 온도와 1℃ 상승에 소요되는 시간 변화량이 점차적으로 변화하는 것과 달리 ③상태에서는 조리시간에 따른 1℃ 상승에 소요되는 시간의 기울기가 양의 값에서 음의 값으로 급격하게 변화하는 특징이 있다.

다만, 조리물의 온도 변화는 전기레인지 상판 등을 통해 열전달이 되어야 코일온도센서의 측정 온도가 상승하기 때문에 실제 조리물의 상태 변화가 발생한 시점과 코일온도센서에 측정값 변화가 발생하는 시점은 몇초정도 차이가 발생하고 끓은 시점의 경우는 온도 측정 데이터로 구분이 불가능할 정도로 점차적으로 감지된다.

따라서 본 발명에서는 끓는 시점을 정확하게 판단하는 것보다는 조리물이 끓은 이후 졸아드는 중에 알림을 주어 사용자가 조리물의 상태를 확인하고 조리지속 여부를 판단하도록 도움을 주는 기능을 구현한다.

코일온도센서의 측정 온도에 출력 다음으로 큰 영향을 미치는 요인은 조리물의 용량이다.

수분의 양이 적은 경우에 고출력으로 가열하면 조리물이 빠르게 졸아들어 ②상황이 코일온도센서와 상판, 용기가 열평형이 일어나기 전에 종료되고 ③상황이 발생한다. 따라서 코일온도센서 측정 온도가 빠르게 상승하는 ①과 ③ 상황이 연결되어 나타나 코일온도센서 측정 온도로 조리물이 졸아들었는지 여부를 판단할 수 없게 된다.

이러한 상황에서 본 발명의 조리 보조 기능을 작동시키려 하는 경우 알림을 발생하고 기능을 제한하는 알고리즘이 필요하다. 반대로 조리물의 용량이 많고 출력이 낮은 경우 출력별로 자동 OFF 타이머가 설정되는 안전기능으로 조리물이 졸아들기 전에 출력을 차단 할 수 있다.

또한, 기능 작동 전에 구이나 볶음, 튀김 등의 조리를 하여 상판이 조리물이 끓을 때 온도보다 더 뜨거운 경우에는 조리물이 끓기 전인지 끓고 나서 졸아들고 있는지의 여부는 판단이 불가능하고 수분이 완전히 증발하여 온도 상승이 급격이 발생하는 시점만 코일온도센서 데이터로 구분이 가능하다.

이하에서는 이러한 특징을 반영하여 조리를 보조하는 기능을 자세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일온도센서를 이용한 조리 보조 기능의 작동 알고리즘을 나타낸 순서도이다.

상기 알고리즘은 조리물이 끓기 전 코일온도센서 측정 온도를 설정하고 그 온도에 도달할 때까지 코일온도센서 측정 온도 1℃ 상승에 소요되는 시간을 이용한다. 이를 통해 용기 종류의 영향과 코일온도센서의 초기 온도에 의한 영향을 보상한다. 또한, 물이 졸아들고 있는 시점을 판단하는 기준으로 코일온도센서 측정 온도 1℃ 상승에 소요되는 시간과 출력 설정 값을 활용한다. 아울러, 물이 완전히 졸아들었음을 판단하는 기준으로 조리시간에 따른 코일온도센서 측정 온도 1℃ 상승에 소요되는 시간의 변화량이 양의 값에서 음의 값으로 변화하는 것을 이용한다.

도 4에서는 본 발명이 적용되는 하나의 예를 나타낸 것으로 필요에 따라 어느 한 조건을 제외하거나 변경하는 것이 가능하다.

본 실시예에서는 크게 코일온도센서 측정 온도　1℃상승에 걸리는 시간을 계산하는 단계(1단계)와, 상기 계산된 시간과 코일온도센서의 측정 온도 상승 시간을 토대로 1차 알람을 발생시키는 단계(2단계)와, 코일의 온도와 상기 1차 알람 발생 여부에 근거하여 출력을 감소시키는 단계(3단계)와, 코일의 온도와 2단계에서 계산된 시간을 토대로 2차 알람을 발생시키는 단계(4단계)와, 코일온도센서 측정 온도와 1℃상승에 걸리는 시간에 근거하여 출력을 제한하는 단계(5단계) 등을 포함할 수 있다.

이러한 방법을 이용하여 1,2차 알람시에 출력을 자동으로 낮춰 조리물이 타지 않도록 방지하는 기능으로 사용할 수 있다. 또한, 5 단계조건만 별도로 동작하게 하여 소비자가 재료를 추가하면서 낮은 출력으로 장시간 요리해야하는 곰탕, 감자탕 같은 요리에서 소비자가 조리 상태 확인을 잊은 경우에도 음식물을 태워 용기를 버리거나 화재가 발생하는 불상사를 예방하는 안전기능으로 활용할 수 있다.

각 단계들에 대한 구체적인 알고리즘은 도 4에 도시되어 있다.

1단계에서는 코일온도 약 80℃　도달 때까지　데이터를 이용하여　코일온도센서 측정 온도　1℃상승에 평균 몇초가 걸렸는지 계산한다.

2 단계에는 1℃ 상승에 소요되는 시간이 T1(sec) 값 이상인 경우 1차 알람을 발생시킨다.

T1 = 1 단계에서 계산한 시간 + (20 - 출력단수) (초)

3 단계에서는 코일온도 110℃이상에 도달했음에도 1차 알람 발생 조건이 나타나지 않는 경우 조리물의 상태 판단 불가로 출력 감소　및 알림을 발생시킨다.

즉, 1℃ 상승에 소요되는 시간이 T1 값 보다 작은 경우 제어부는 코일온도센서측정 온도를 확인한 후 온도가 110℃ 이상이면 기능 작동을 거부하고, 110℃ 미만이면 다시 T1값과 비교한다. 이 때 조리물 용량은 0.5L 이하인 것이 바람직하다.

4 단계에서는 코일온도가 100℃이상이고, 1℃ 상승에 소요되는 시간이 T2(sec) 값 이상인 경우 2차 알람을 발생시킨다.

T2 = 2 단계에서 계산한 시간 + ((20-출력단수)*3) (초)

제어부는 현재 코일온도센서측정 온도 1℃ 상승에 소요되는 시간과 직전에 측정된 1℃ 상승에 소요되는 시간을 비교하여, 시간이 감소하지 않은 경우 다시 T2 값과 비교하고 시간이 감소한 경우 시간 감소가 유지되는지 여부를 확인한다.

측정 온도 2℃ 상승하는 동안 시간 감소가 유지되었다면 출력을 차단하고 알람을 발생시킨다. 본 발명의 실시예에 따르면 상기 유지된 시점 이후 1℃ 상승에 소요되는 시간이 25초 미만이고, 코일온도센서 측정 온도 100℃이상일 경우 출력을 차단하게 할 수 있다.

상기에서 살펴본 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 전기레인지를 이용하여 국, 찌개와 같은 국물 요리를 할 때 국물이 졸아든 것을 감지하여 전기레인지 동작을 자동으로 제어할 수 있게 되며, 코일온도센서 측정 온도가 1℃ 상승하는데 소요되는 그래프의 개형을 분석함으로써 국물 요리의 물이 모두 증발한 시점을 정확히 판단하여 요리기구나 요리가 타는 것을 방지할 수 있으며, 요리의 물이 사라져 화재가 발생할 수 있는 시점에 전원을 차단하여 사용자의 실수로 화재가 발생하는 것을 차단할 수 있는 등 종래 기술에 비해 향상된 효과를 기대할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 상판
100 : 워킹코일 조립체
101 : 워킹코일
102 : 워킹코일 베이스
110 : 센서

Claims (15)

1. 상판 하부에 배치된 코일온도센서를 이용해 국물 요리의 물이 졸아든 시점을 파악해 전기레인지를 제어하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 졸아든 시점의 파악은,
   제어부가 조리시간 대비 온도 변화 단위 시간의 변화율을 계산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 전기레인지 제어는,
   a) 코일온도센서를 이용해 온도 변화 단위 시간을 계산하는 단계;
   b) 상기 계산된 단위시간과 코일온도센서의 측정 온도 상승 시간을 토대로 알람을 발생시키는 단계; 및
   c) 코일의 온도와 상기 알람 발생 여부에 근거하여 전기레인지의 출력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
4. 제2항에 있어서,
   현재 측정된 코일온도센서 온도 변화 단위시간이 직전에 측정한 온도 변화 단위시간 보다 감소하였는지를 파악하여 전기레인지의 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 소요시간의 감소가 일정시간 유지되었는지 여부에 의하여 상기 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 일정시간은,
   코일온도센서 측정 온도가 상기 단위시간의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
7. 제3항에 있어서,
   b) 단계에서 알람의 발생 여부는 전기레인지의 출력단수를 변수로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 알람은,
   코일온도센서 온도 변화 단위시간이 T1 이상인 경우에 발생하며,
   이때, T1 = '상기 a) 단계에서 계산한 시간(초)' + (20 - 출력단수)
   인 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
9. 제8항에 있어서,
   코일온도센서 온도가 100℃ 이상인 경우, 출력단수를 변수로 하여 2차 알람 발생여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 2차 알람은,
    코일온도센서 온도 변화 단위시간이 T2 이상인 경우에 발생하며,
    이 때, T2 = '상기 b) 단계에서 계산한 시간(초)' + ((20 - 출력단수)*3)
    인 것을 특징으로 하는 코일온도센서를 이용한 조리 보조 방법.
11. 조리기구를 받치는 상판;
    상기 상판하부에 배치되는 워킹코일 조립체;
    상기 워킹코일 조립체에 장착되는 코일온도센서; 및
    상기 코일온도센서의 측정 데이터를 토대로 상기 워킹코일 조립체의 출력을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 조리기구 및 조리기구 내부의 조리물에 대한 별도의 센싱 장치없이 상기 코일온도센서의 측정을 토대로 상기 조리물이 졸아든 시점을 판단하여 상기 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지.
12. 제11항에 있어서,
    상기 졸아든 시점은,
    조리시간 대비 온도 변화 단위 시간의 변화율을 계산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지.
13. 제12항에 있어서,
    상기 졸아든 시점은,
    현재 측정된 코일온도센서 온도 변화 단위시간이 직전에 측정한 온도 변화 단위시간 보다 감소하였는지를 파악하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지.
14. 제13항에 있어서,
    상기 감소가 일정시간 유지되었는지 여부에 의하여 상기 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지.
15. 제14항에 있어서,
    온도 변화 단위시간과 출력작동 단수를 변수로 하여 알람 발생여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전기레인지.

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