KR940004049B1 - 가스오븐 전자레인지의 열순환 팬 제어장치와 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가스오븐 전자레인지의 열순환 팬 제어장치와 방법

제1도는 종래 가스오븐 전자레인지의 구성도.

제2도는 종래 가스오븐 전자레인지의 동작 플로우챠트.

제3도는 종래 가스오븐 전자레인지의 동작 특성도.

제4도는 본 발명 가스오븐 전자레인지의 구성도.

제5도는 본 발명 가스오븐 전자레인지의 동작 플로우챠트.

제6도는 본 발명 가스오븐 전자레인지의 동작 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가열실 2 : 마그네트론

3 : 음식물 4 : 턴테이블

5 : 턴테이블 모터 7 : 연소버너

8 : 순환팬 9 : 팬모터

10 : 온도센서 17' : 마이컴

22 : 요리감지수단 25 : 회전수 감지수단

29 : 팬구동 제어수단

본 발명은 가스오븐 레인지 겸용 전자레인지에서 고내의 음식물 요리정도에 따라 가스버너로부터 연소되어 가열실내로 공급되는 연소열의 열량을 열순환팬의 회전수 제어를 통하여 고내온도의 유지에 최적의 열량 제어를 수행할 수 있도록 한 가스오븐 전자레인지의 열순환 팬 제어장치와 방법에 관한 것이다.

종래의 가스오븐 전자레인지는 제1도에 도시된 바와 같이 가열실(1) 상부에는 전자레인지 요리를 위한 마그네트론(2)이 설치되고, 가열실 하부에는 음식물(3)이 놓여져서 회전되는 턴테이블(4) 및 턴테이블 구동을 위한 턴테이블 모터(5)가 설치되고, 또한 가스오븐 요리를 위한 솔레노이드 밸브(6)와 연소버너(7)가 설치되며 상기 연소버너(7)의 연소열을 가열실(1) 내부로 순환시키기 위한 순환팬(8) 및 팬구동을 위한 팬모터(9)와 가열실(1)내의 온도를 감지하는 온도센서(10)가 배기덕트(11)에 구비된다.

또한 상기 마그네트론(2), 턴테이블(4), 솔레노이드 밸브(6), 연소버너(7), 팬모터(9)를 구동 제어 시키기 위한 릴레이(12,13,14,15,16)와, 온도센서(10)의 감지온도를 해독하여 상기 릴레이(12,13,14,15,16)를 온/오프시키며 가스오븐 요리 또는 전자레인지 요리제어를 수행하는 마이컴(17)과, 상기 마이컴(17)에 요리의 종류/시간/시작/정지 조작 신호를 사용자가 제공하기 위한 키이조작부(18)와, 상기 마이컴(17)에 의한 요리진행 상황이 표시되는 표시부(19)와, 온도센서(10)의 감지신호 증폭을 위한 증폭기(20) 및 증폭신호를 디지탈 신호로 변환하여 마이컴(17)에 공급하는 A/D변환기(21)로 구성된 것으로 그 동작을 제1도 및 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

전원이 투입(ON)되면 마이컴(17)이 표시부(19)를 제어하여 리세트("0"표시)시키고 키이조작부(18)의 조작여부를 검색한다.

사용자가 키이조작부(18)의 "고속오븐"을 선택하면 염(불꽃)전류의 정상여부를 확인하고 정상이면 요리시간과 가열온도를 설정한다.

이어서 사용자가 키이조작부(18)의 "시작"키이를 동작시키면 냉각팬과 고내 조명등을 점등시키고 릴레이(13,16)를 온시켜 턴테이블모터(5) 및 턴테이블(4)과 팬모터(9) 및 순환팬(8)을 동작시킨다.

이와 같은 순환팬(8) 구동에 따라 연소버너(7)측의 열이 가열실(1)내로 공급 가능하다.

이어서 릴레이(14)를 온시켜 솔레노이드 밸브(6)를 열어서 연소버너(7)로 가스를 공급시키고 릴레이(15)를 온시킴에 따라 점화트랜스가 동작하여 연소를 진행시키게 된다.

이때 불꽃을 감지하여 점화여부를 확인하고 불꽃이 감지되면 온도센서(10)로 감지되는 고내온도와 설정온도를 비교한다.

비교결과 현재의 감지온도가 설정온도가 될때까지 연소를 지속하여 가열실(1)내의 음식물(3)을 가열하고 현재온도가 설정온도에 도달하면 요리시간이 완료될때까지 상기한 과정을 지속하여 요리시간이 완료되면 요리를 종료한다.

한편 전자레인지 요리를 하는 경우에는 마이컴(17)이 릴레이(12)를 온시켜 마그네트론(2)을 발진구동시키므로서 가열실(1)내의 음식물(3)을 고주파 가열시키는 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 가스오븐 전자레인지에 의하면 제3도에 도시된 바와 같이 음식물의 요리정도 여부에 관계없이 기 설정된 요리시간이 종료될때까지 설정된 온도시의 열량으로 계속 연소열을 가열실(1)내로 공급시키도록 순환팬(8)이 일정한 회전수로 작동되고 있다.

따라서 음식물(3)이 익혀져도 설정시간이 완료되지 않으면 계속해서 가열실(1)내로 열량의 유입이 수행되기 때문에 요리시간과 온도를 정확히 선정하지 않는 경우 음식물이 타거나 또는 익혀지지 않는 경우가 있고 따라서 조리불량이 발생되며 이와 같은 요리정도에 관계없이 일정한 열량이 공급을 위하여 연소버너(7)측의 연료가 불필요하게 소모되는 단점이 있다.

본 발명은 가열실내에 음식물의 익는 정도를 감지하는 센서와 열순환팬의 회전수를 감지하는 센서를 구비하여 음식물의 요리정도를 감시하면서 그 결과에 따라 순환팬의 회전수를 가변제어하여 가열실내로 유입되는 열량을 조절하므로서 요리동작에 정밀과 신뢰성을 확보하고 불필요한 연료소비를 방지할 수 있도록 한 가스오븐 전자레인지의 열순환팬 제어장치와 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것으로 제4도를 참조하여 본 발명 제어장치의 구성부터 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명의 가스오븐 전자레인지의 열순환팬 제어장치는, 가열실(1)상부에는 전자레인지 요리를 위한 마그네트론(2)이 설치되고, 가열실 하부에는 음식물(3)이 놓여져서 회전되는 턴테이블(4) 및 턴테이블 구동을 위한 턴테이블 모터(5)가 설치되고, 또한 가스오븐 요리를 위한 솔레노이드 밸브(6)와 연소버너(7)가 설치되며 상기 연소버너(7)의 연소열을 가열실(1) 내부로 순환시키기 위한 순환팬(8) 및 팬구동을 위한 팬모터(9)와 가열실(1)내의 온도를 감지하는 온도센서(10)가 배기덕트(11)에 구비된다.

또한 상기 마그네트론(2), 턴테이블 모터(4), 솔레노이드 밸브(6), 연소버너(7), 팬모터(9)를 구동 제어 시키기 위한 릴레이(12,13,14,15,16)와, 온도센서(10)의 감지온도를 해독하여 상기 릴레이(12,13,14,15,16)을 온/오프시키며 가스오븐 요리시의 순환팬(8) 회전수 제어 또는 전자레인지 요리제어를 수행하는 마이컴(17')과, 상기 마이컴(17')에 요리의 종류/시간/시작/정지 조작신호를 사용자가 제공하기 위한 키이조작부(18)와, 상기 마이컴(17')에 의한 요리진행 상황이 표시되는 표시부(19)와, 온도센서(10)의 감지신호 증폭을 증폭기(20) 및 증폭신호를 디지탈 신호로 변환하여 마이컴(17')에 공급하는 A/D변환기(21)와, 가열실(1)내의 음식물(3)의 요리정도를 감지하기 위한 요리감지수단(22)과, 상기 요리감지수단(22)으로 감지된 신호의 증폭을 위한 증폭기(23) 및 증폭된 신호를 디지탈 신호로 변환하게 요리정보로 마이컴(17')에 공급하는 A/D변환기(24)와, 순환팬(8)의 회전수를 감지하는 회전수 감지수단(25)과, 상기 회전수 감지수단(25)으로 감지된 신호의 증폭을 위한 증폭기(26) 및 증폭된 신호를 디지탈 신호로 변환하여 회전수 검출정보로 마이컴(17')에 공급하는 A/D변환기(27)와, 상기 마이컴(17')에서 출력된 팬제어정보를 아날로그 신호로 변환하는 A/D변환기(28)와, 아날로그 변환된 팬제어신호에 따라 팬모터(9)를 구동제어하여 순환팬(8)의 회전수를 가변시키는 팬구동 제어수단(29)으로 구성된 것이다.

한편, 상기한 본 발명 장치에 의하여 수행되는 열순환팬 제어방법은 온도센서(10) 및 요리감지수단(22)으로 가열실(1)의 온도 및 음식물(3)의 요리정도를 각각 감지하여 초기 감지값을 저장하고 순환팬(8)을 최대 회전수로 동작시켜 연소버너(7)의 연소열을 가열실(1)내에 공급시키는 제1과정과, 이어서 요리감지수단(22)으로 감지되는 음식물(3)의 요리정도를 음식물이 익는 정도에 따라 설명된 다수의 요리 기준값들과 차례로 비교하는 제2과정과, 비교결과 요리감지수단(22)으로 감지되는 음식물(3)의 요리정도가 각각의 요리 기준값과 일치될때마다 순환팬(8)의 회전수를 점진적으로 감속시켜 연소버너(7)로부터 가열실(1)내로 유입되는 열량을 요리 완료시간까지 감소시키는 제3과정으로 이루어진 것으로 본 발명의 실시예로서 요리감지수단(22)은 적외선 센서로 채용하여 음식물(3)의 요리정도에 따른 음식물(3)의 온도를 그 온도에 대응되는 적외선으로부터 감지토록 하고 팬구동 제어수단(29)은 증폭기로 채용하여 D/A변환기(28)에서 공급되는 신호레벨(마이컴(17')의 팬제어정보)에 따라 가변되는 신호 전압으로 팬모터(9)를 구동시키도록 하고, 순환팬(8)의 회전수 제어를 4단계로 하여 요리기준값을 실험적으로 구한 음식물(3)의 익는 정도에 대응되는 상수, K1=0.7, K2=0.8, K3=1로 설정한 경우에 대하여 제4도 내지 제6도를 참조하여 상기한 바와 같은 본 발명에서의 열순환팬 제어동작을 설명하면 다음과 같다.

전원이 온되고 사용자가 키이조작부(18)를 조작함에 따라 마이컴(17')이 표시부(19)에 요리시간을 표시하고 온도센서(10)로부터 가열실(1)내의 온도(Ts) 및 요리감지수단(22)으로부터 음식물(3)의 요리정도를 초기값으로 감지한다.

즉, 온도센서(10)로 감지된 가열실(1)내의 온도(Ts)는 전기신호로 변환되어 증폭기(20)를 통해 증폭된 후 A/D변환기(21)에서 디지탈 신호로 변환되어 온도정보로서 마이컴(17')에 공급된다.

또한 요리감지수단(22)에서 음식물(3)의 요리정도에 따른 온도변화를 적외선 신호로서 감지하여 음식물(3)의 온도(Tf)를 전기신호로 변환하고 이 신호는 증폭기(23)로 증폭된 후 A/D변환기(24)에서 디지탈 신호로 변환되어 음식물(3)의 요리정도(=온도)로서 마이컴(17')에 공급된다.

이와 같이 온도(Ts,Tf) 감지후에 마이컴(17')은 릴레이(13)를 온시켜 턴테이블 모터(5)를 구동시키고 이에 따라 턴테이블(4)이 회전 구동되며 또한 릴레이(14)를 온시켜 솔레노이드 밸브(6)를 열고 릴레이(15)를 온시켜 연소버너(7)에 점화시킨다.

또한 마이컴(17')은 D/A변환기(28)에 순환팬(8)을 최대 회전수로 구동시키는 팬제어정보를 공급하고 이 디지탈 정보는 D/A변환기(28)에서 아날로그 신호로 변환된 후 팬구동 제어수단(29)에서 증폭되어 팬모터(9)를 최대속도로 구동시키며 이에 따라 순환팬(8)은 최대 회전수로 회전 구동된다.

이에 따라 연소버너(7)측의 연소열은 가열실(1)내로 최대 열량으로 유입, 순환되어 음식물(3)을 가열시키고 배기덕트(11)를 통해 배기되며 상기한 바와 같이 배기덕트(11)내의 온도센서(10)가 이 온도를 감지하여 마이컴(17')에 공급하게 된다.

이와 같이 음식물(3)이 가열됨에 따라 음식물(3)의 온도가 증가하여 점차 요리가 진행되고 이와 같이 요리가 진행되어 음식물(3)이 익어감에 따라 요리정도에 대응하여 음식물(3)의 온도(Tf)도 변화된다.

즉, 요리감지수단(22)에서의 적외선 감지결과에 따른 음식물(3)의 온도(Tf)가 변화되며 이와 같이 변화되는 온도(Tf)가 기 설정된 요리기준값(K1)에 도달하기까지는 상기한 바와 같이 순환팬(8)을 최대 회전수로 구동시킨다.

여기서 요리기준값(K1)은 제1감속단계로의 이행을 위한 값으로 감지온도(Ts)에 대하여 K1Ts의 값이고 음식물의 익는 정도에 따라 실험적으로 구한 값으로 K1=0.7로 설정한다.

이후에 음식물 온도(Tf)가 요리기준값(K1)에 도달하면 마이컴(17')은 D/A변환기(28)에 순환팬(8)의 회전수를 한단계 낮은 회전수로 감속시키기 위한 팬제어 정보를 출력한다.

따라서 D/A변환기(28)에서 아날로그 변환된 팬제어정보가 팬구동 제어수단(29)에서 증폭된 후 팬모터(9)에 공급되어 순환팬(8)의 회전수는 제6도에서와 같이 최대 회전수로부터 한단계 낮은 제1감속단계의 회전수(N=3/4r.p.m.)로 감속된다.

이후에 음식물 온도(Tf)갈 다음 단계의 요리기준값(K2) (예 : K2=0.8)에 도달하면 마이컴(17')은 D/A변환기(28)에 순환팬(8)의 회전수를 한단계 더 낮은 제2감속단계의 회전수로 감속시키기 위한 팬제어정보를 출력하여 제6도에서와 같이 순환팬(8)의 회전수를 다음 단계로 낮은 제2감속단계의 회전수(N=3/5r.p.m.)로 감속시키게 된다.

이후에 음식물 온도(Tf)가 다음 단계의 요리기준값(K3) (예 : K3=1.0)에 도달하면 상기한 바와 같은 일련의 제어동작을 통하여 순환팬(8)의 회전수를 제3감속단계일 최소 회전수(N=1/4r.p.m.)로 감속시키고 음식물(3)의 온도감지를 통해 요리가 완료되었는가를 판별하여 요리가 완료되었으면 턴테이블(4), 솔레노이드 밸브(6), 연소버너(7), 순환팬(8)의 구동을 정지시키고 요리를 종료한다.

여기서 상기한 순환팬(8)의 감속제어시에 목표로 하는 회전수로 감속되었는가의 여부는 회전수 감지수단(25)으로 감지되는 순환팬(8)의 회전수 감지신호를 증폭기(26)에서 증폭하여 A/D변환기(27)에서 디지탈 신호로 변환한 후 마이컴(17')에 공급하므로서 마이컴(17')이 순환팬(8)의 회전수를 해독하게 되고 이와 같은 해독결과에 따라 순환팬(8)을 각 단계에서 목표로 하는 회전수로 감속 제어하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 가열실 온도를 요리 종료시까지 일정하게 유지하므로서 종래에 설정온도와 요리시간이 잘못 선정된 경우 음식물이 타거나 또는 설익게 되는 문제점을 음식물의 익는 정도에 따라 가열실내의 공급열량을 단계적으로 감소시키므로서 해소할 수 있고 따라서 음식물을 정확히 조리할 수 있으며 음식물 요리정도에 따라 소비되는 연료를 감소시킬 수 있으므로 연료절약과 이를 통한 제품 운용비용의 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 마이컴에 의하여 마그네트론, 턴테이블, 순화팬 및 연소버너를 제어하여 가스오븐 요리 또는 전자레인지 요리를 수행하는 조리기구에 있어서, 가열실(1)내의 음식물(3)의 요리정도를 감지하여 순환팬(8)의 구동제어 정보로 마이컴(17')에 공급하는 요리감지수단(22)과, 음식물(3)의 요리정도에 따라 순환팬(8)의 점진적인 회전수 감소제어를 수행하는 마이컴(17') 및 마이컴(17')의 팬제어정보에 따라 순환팬(8)의 회전수를 감속시키기 위하여 팬모터(9)를 구동 제어하는 팬구동 제어수단(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스오븐 전자레인지의 열순환팬 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 요리감지수단(22)은 음식물(3)의 가열온도에 따라 변화되는 적외선을 감지하여 음식물(3)의 온도를 검출하는 적외선 센서로 구성하고 팬구동 제어수단(29)은 증폭기로 구성함을 특징으로 하는 가스오븐 전자레인지의 열순환팬 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 순환팬(8)이 목표로 하는 소정의 회전수로 감속되었는가의 여부를 감지하여 회전수 검출정보로 마이컴(17')에 공급하기 위한 회전수 감지수단(25)과 감지신호의 증폭을 위한 증폭기(26)와 증폭된 신호를 디지탈 신호로 변환하여 마이컴(17')에 공급하기 A/D변환기(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스오븐 전자레인지의 열순환팬 제어장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 요리감지수단(22)의 감지신호를 증폭하는 증폭기(23) 및 증폭된 신호를 디지탈 신호로 변환하여 마이컴(17')에 공급하는 A/D변환기(24)와, 마이컴(17')에서 출력되는 팬제어정보를 아날로그 신호로 변환하여 팬구동 제어수단(29)에 공급하는 D/A변환기(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스오븐 전자레인지의 열순환팬 제어장치.
5. 온도센서(10) 및 요리감지수단(22)으로 가열실(1)의 온도 및 음식물(3)의 요리정도를 각각 감지하여 초기 감지값을 저장하고 순환팬(8)을 최대 회전수로 동작시켜 연소버너(7)의 연소열을 가열실(1)내에 공급시키는 제1과정과, 이어서 요리감지수단(22)으로 감지되는 음식물(3)의 요리정도를 음식물이 익은 정도에 따라 설정된 다수의 요리 기준값들과 차례로 비교하는 제2과정과, 비교결과 요리감지수단(22)으로 감지되는 음식물(3)의 요리정도가 각각의 요리 기준값과 일치할때마다 순환팬(8)의 회전수를 점진적으로 감속시켜 연소버너(7)로부터 가열실(1)내로 유입되는 열량을 요리 완료시간까지 감소시키는 제3과정으로 이루어진 가스오븐 전자레인지의 열순환팬 제어방법.
6. 제5항에 있어서, 순환팬(8)의 회전수를 가열초기의 최대 회전수로부터 제1감속단계, 제2감속단계, 제3감속단계의 단계로 하고 각 감속단계로의 이행을 위한 요리기준값은 가열실 감지온도(Ts) 및 요리정도에 대한 실험상수(K1,K2,K3)로부터 각각 설정함을 특징으로 하는 가스오븐 전자레인지의 열순환팬 제어방법.
7. 제6항에 있어서, K1=0.7, K2=0.8, K3=1.0으로 하고 각 감속단계에서의 순환팬(8) 회전수는 3/4r.p.m. 3/5r.p.m. 1/4r.p.m.으로 설정함을 특징으로 하는 가스오븐 전자레인지의 순환팬 제어방법.