KR950010371B1 - 전자레인지 데우기/해동 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지 데우기/해동 제어방법

제 1 도는 일반적인 데우기/해동 원-키를 갖는 전자레인지의 구성을 보인 블럭도.

제 2 도는 제 1 도에 있어서, 음식물의 중량 및 높이에 따른 데우기와 해동판별에 대한 실험적인 그래프.

제 3 도는 본 발명 데우기/해동원-키를 가진 전자레인지의 구성을 보인 블럭도.

제 4 도는 본 발명 중량감지소자 및 온도감지소자의 감지특성예를 보인 그래프.

제 5 도는 본 발명에 따른 데우기/해동 판별특성 그래프.

제 6 도는 본 발명 전자레인지의 데우기/해동 제어방법에 대한 신호 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

54 : 조작부 55 : 마이크로컴퓨터

57 : 가열실 58 : 회전테이블

59 : 음식물 60 : 중량감지소자

61 : 회전테이블모터 63 : 중량감지회로부

64 : 마그네트론 65 : 구동부

66 : 흡입가이드 67 : 배기가이드

68 : 온도감지소자 69 : 온도감지회로부

70 : 냉각팬

본 발명은 전자레인지의 데우기/해동 제어방법에 관한 것으로, 특히 음식물의 중량과 음식물의 온도를 간접감지한 배기온도 변화특성과의 상관관계를 이동하여 데우기와 해동을 스스로 판별하여 자동요리를 수행하도록 하는 전자레인지의 데우기/해동 제어방법에 관한 것이다.

종래 데우기/해동 원-키(one-key)를 가진 전자레인지의 구성을 보인 블럭도는, 제 1 도에 도시된 바와 같이, 음식물(9)을 가열하는 가열실(7)내에 하부에 장착되어 회전테이블모터(11)의 구동에 의해 상기 음식물(9)이 골고루 가열되도록 회전하는 회전테이블(8)과, 상기 회전테이블모터(11)의 하부에 장착되어 상기 음식물(9)의 중량을 감지하고 그에 대응하는 전기적 신호로 변환하여 중량감지회로부(13)로 전달하는 중량 감지소자(10)와, 상기 가열실(7) 상단에 회전테이블(8)의 중심으로부터 소정거리에 위치하여 음식물(9)로 초음파를 송신하고 그 음식물로부터 반사되어 되돌아오는 초음파를 전기적신호로 변화한 후 초음파감지회로부(12)로 전달하는 초음파감지기(6)와, 상기 각 부로부터 입력되는 신호에 의해 전자레인지의 전체동작을 제어하는 마이크로컴퓨터(5)와, 상기 마이크로컴퓨터(5)의 제어신호에 따라 구동부(15)를 통해 인가받은 구동신호에 따라 상기 가열실(7)내로 마이크로파를 발진하는 마그네트론(14)과, 상기 마그네트론(14)의 고열을 냉각하는 냉각팬(20)과, 상기 냉각팬(20)에 의해 유입된 공기를 상기 가열실(7)로 흡입되게 하는 흡입가이드(16)와, 상기 가열실(7)에서 발생한 가스와 수증기는 상기 흡입가이드(16)를 통한 흡입공기와 함께 밖으로 배출하도록 하는 배기가이드(17)와, 상기 음식물(9)로부터 발생하는 수증기량 또는 가스량을 감지하여 가스감지회로부(19)를 통해 마이크로컴퓨터(5)에 전기적 신호를 입력하도록 상기 배기가이드(17)내에 장착된 가스감지기(18)로 구성된다. 도면중 미설명부호 4는 마이크로컴퓨터(5)를 구동시키기 위한 조작부이다.

여기서 초음파감지기(6)는 상단 중심부터 거리 L만큼 위치가 곳에 장착되어 있고, 회전테이블(8)은 가열실(7)의 상단까지의 거리는 H이고, 음식물(9)의 높이는 h이다.

이와 같이 구성된 종래의 데두기/해동 원-키를 갖는 전자레인지 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

전자레인지에 전원을 인가한 상태에서 가열실(7)내의 회전테이블(8) 위에 음식물(9)을 올려놓은 후 사용자가 조작부(4)를 조작하여 데우기/해동원-키를 누르게 되면, 후전테이블모터(11)가 구동을 하여 회전테이블(8)을 회전시켜 음식물(9)이 회전되도록 한다.

그러면 상기 회전테이블모터(11)의 하부에 장착된 중량감지소자(10)가 음식물(9)의 중량(W)을 감지하고 그 감지된 중량에 해당하는 전기적 신호를 중량감지회로부(13)를 통해 마이크로컴퓨터(5)에 인가시킨다.

이와 동시에 가열실(7)내 회전테이블(8)의 중심으로부터 거리만큼 떨어진 곳의 가열실(7) 상단에 장착된 초음파감지기(6)는 마이크로컴퓨터(5) 및 초음파감지회로부(12)의 구동신호에 의해 구동하여 초음파를 음식물(9)로 송신함과 아울러 그 음식물(9)로부터 반사되어 되돌아오는 초음파를 다시 수신하여 상기 음식물(9)의 표면까지의 거리(d)를 연산하고 그 연산된 거리(d)에 비례하는 전기적신호로 변환한 후 초음파감지회로부(12)를 통하여 상기 마이크로컴퓨터(5)에 인가시킨다. 그러면 상기 마이크로컴퓨터(5)는 중량감지소자(10) 및 초음파감지기(6)에서 감지된 신호를 전달받아 연산을 행한다.

즉, 마이크로컴퓨터(5)는 상기 중량감지소자(10)에서 보내온 전기적 신호에서 음식물(9)의 중량(W)을 계산하고, 상기 초음파감지기(6)로부터 측정된 거리(d)를 가지고 음식물(9)의 높이(h)를 계산한다. 여기서 음식물(9)의 높이(h)는 h=H-d이다. 여기서 H는 회전테이블(8)면에서 가열실(7)의 상단까지의 거리이다.

상기에서와 같이 구한 중량(W) 및 음식물 높이(h)에 대한 테이타를 가지고 제 2 도에 도시한 그래프로부터 데우기와 해동을 판별한다. 즉, 동일한 중량을 가지더라도 해동의 경우에는 해동망과 같은 용기를 사용함으로써 음식물(9)의 높이(h)는 상대적으로 높다. 그러므로 a점선 이상의 영역은 해동으로 판별하고, b점선 이하의 영역은 데우기로 판별한다.

이렇게 데우기인가 해동인가의 판별이 나면 통상적인 자동요리 방법으로 요리를 수행하여 요리를 완료하게 되는데 그에 대한 설명은 아래에서와 같다.

첫째 데우기 자동요리인 경우는 마이크로컴퓨터(5)의 제어신호 출력에 따라 구동부(15)가 상기 마그네트론(14)으로 구동신호를 인가시키면 상기 마그네트론(14)이 구동되어 마이크로파를 가열실(7)내로 발생한다. 그러면 그 마이크로파에 의해 음식물(9)이 가열하면서 가스와 수증기를 발생시킨다.

상기 음식물(9)에서 발생된 가스와 수증기는 냉각팬(20)에 의해 흡입가이드(16)를 통해 가열실(7)내로 흡입된 공기와 함께 배기가이드(17)를 통해 밖으로 배출된다. 이때 배기가이드(17)내에 장착된 가스감지기(18)가 상기 음식물(9)로부터 나오는 수증기 또는 가스량을 계속감지하면서 감지된 수증기와 가스량에 해당하는 전기적 신호를 가스감지회로부(19)를 통해 마이크로컴퓨터(5)에 인가시킨다.

따라서 마이크로컴퓨터(5)는 가스감지회로부(19)를 통해 인가된 전기적 신호를 계산하면서 요리완료시점을 포착한후 요리를 종료시켜 자동요리를 수행한다.

둘째 해동자동요리인 경우는 데우기 자동요리의 경우에서 설명한 초기에 중량감지소자(10)로부터 감지된 음식물(9)와 중량(W)에 해당하는 전기적 신호를 중량감지회로부(13)를 통해 마이크로컴퓨터(5)가 입력받으면, 상기 마이크로컴퓨터(5)는 중량(W)에 해당하는 가열시간을 계산하고 그 계산된 시간만큼 마그네트론(14)을 제어함으로써 자동해동을 수행케한다.

그러나 종래 데우기/해동 원-키를 갖는 전자레인지 시스템에 있어서는 회전테이블위에 놓인 음식물을 회전시켜 높이를 측정할때 음식물로 초음파를 송신 및 그 음식물로부터 반사되어 되돌아오는 초음파가 상기 음식물의 표면상태에 따라 다르므로 정확한 측정이 어렵고, 높이를 측정하더라도 용기의 형상에 따라서는 판별에 오동작을 일으키기 쉽다.

즉 데우기중에는 해동에 해당하는 높이를 가진 음식물이 있다면 소비자는 데우기를 원하는데 전자레인지는 해동기능을 수행해버리고, 해동망을 사용하지 않고 해동기능을 수행할때는 음식물의 높이가 데우기에 해당하므로 소비자는 해동을 원하는데 데우기를 수행해버려 요리가 엉망이 되어 버리는 문제점이 있다.

따라서 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 음식물의 중량과 배기감지온도를 이용하여 데우기와 해동을 판별하도록 함으로써 해동망과 같은 용기나 음식물의 높이를 판단하는 간접방식 보다 신뢰성이 뛰어나고, 요리가 진행중에 음식물의 상태를 판단하므로 초기에 판단하는 방식보다 정확도가 뛰어나서 요리의 결과에 대한 신뢰성을 높이도록 한 전자레인지의 데우기/해동 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 방법은, 제 6 도에 도시한 바와 같이, 사용자에 의한 데우기/해동 원-키 입력시 음식물의 중량을 감지하고 그 감지한 중량에 따라 데우기/해동을 판별하는 시점계산 및 해동시가을 계산하는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 계산된 판별시점동안 음식물을 가열하면서 음식물의 온도를 감지하는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계에서 음식물 온도가 일청치 이상 중가하면 데우기로 판별하고 일정치 이하이면 해동으로 판단하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 판단된 데우기 및 해동기능에 따라서 요리를 수행하고 종료하는 제 4 단계로 이루어진다.

상기에서 각 단계로 이루어진 방법을 수행하기 위한 전자레인지의 블럭 구성은, 제 3 도에 도시한 바와 같이 음식물(59)을 가열하는 가열실(57)내의 하부에 장착되어 회전테이블모터(61)의 구동에 의해 상기 음식물(59)을 회전하는 회전테이블(58)과, 상기 회전테이블모터(61)의 하부에 장착되어 상기 음식물(59)의 중량을 감지하고 그에 대응하는 전기적 신호를 중량감지회로부(63)로 전달하는 중량감지소자(60)와, 상기 가열실(57)의 음식물에서 발생한 가스와 수증기는 상기 흡입가이드(66)을 통한 흡입공기와 함께 밖으로 배출하도록 하는 배기가이드(67)와, 상기 배기가이드(67)내에 장착되어 음식물(59)에서 발생하는 열기(熱氣)를 감지하여 온도감지회로부(69)를 통해 마이크로컴퓨터(55)에 전기적신호를 입력하도록 하는 온도감지소자(68)와, 상기 중량감지소자(60) 및 온도감지소자(68)로부터 입력되는 신호로서 데우기 및 해동에 대한 판별작업을 행하여 각 시스템을 제어하는 마이크로컴퓨터(55)와, 상기 마이크로컴퓨터(55)의 제어신호에 따라 구동부(65)를 통해 인가받은 구동신호에 따라 상기 가열실(57)내로 마이크로파를 발진하는 마그네트론(64)과, 상기 마그네트론(64)의 고열을 냉각하는 냉각팬(70)과, 상기 냉각팬(70)에 의재 유입된 공기를 상기 가열실(57)로 흡입되게 하는 흡입가이드(66)로 구성한다. 도면중 미설명부호 54는 데우기/해동원-키를 포함한 조작부이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

전자레인지에 전원이 인가된 상태에서 가열실(57)의 회전테이블(58) 위에 음식물(59)을 올려놓은 후 사용자가 조작부(54)를 조작하여 데우기/해동 원-키를 누르면, 상기 회전테이블(58)를 구동하는 회전테이블모터(61)가 구동을 하여 상기 회전테이블(58) 및 음식물(59)를 회전시킨다.

이와 동시에 상기 회전테이블모터(61) 하부에 장착된 중량감지소자(60)가 음식물(59)의 중량(W)을 감지하고 그에 해당하는 전기적 신호를 중량감지회로부(63)을 통해 마이크로컴퓨터(55)로 입력한다.

이때, 상기 마이크로컴퓨터(55)는 구동부(65)를 통해 마그네트론(64)을 구동시켜 상기 마그네트론(14)에서 마이크로파가 발진되어 음식물(59)을 가열하도록 한다.

상기 마그네트론(64)에서 발진된 마이크로파에 의해 상기 음식물(59)이 가열하면서 발생하는 열기는 냉각팬(70)에 의해 흡입가이드(66)를 통해 흡입된 공기와 함께 배기가이드(67)로 배출되는데, 이때 상기 배기가이드(67)내에 장착된 온도감지소자(68)가 음식물(59)에서 나오는 열기를 계속 감지하면서 이에 해당하는 전기적 신호를 온도감지회로부(69)를 통해 마이크로컴퓨터(55)에 인가하게 된다.

한편 상기 마이크로컴퓨터(55)는 중량감지회로부(63) 및 온도가스감지 회로부(69)로부터 인가된 전기적신호를 가지고 다음과 같은 데우기/해동 판별작업을 수행하게 된다.

상기 과정에서 데우기 및 해동요리를 수행할때 중량감지소자(60) 및 온도감지소자(68)에서 감지되는 특성은 제 4 도에 도시한 바와 같이 나타나는데, 여기서 제4(a)도는 데우기를 수행할때 가열시간의 경과와 함께 음식물(59)의 중량(W)에 다른 온도감지소자(68)에서 감지되는 온도값인데 상기 음식물(59)이 중량(W)이 커질수록 온도상승률이 낮아지는 경향을 알 수 있고, 제4(b)도는 해동기능을 수행할때 시간의 경과와 함께 음식물(59)의 중량(W)에 따른 온도감지소자(68)에서 감지되는 온도값인데 일정시간이 경과할때까지는 온도변화가 없으나, 일정시간 경화후에는 통상 해동이 완료되는 시점이후에 온도상승을 보이는데, 음식물(59)의 중량(W)이 커질수륵 온도변화가 없는 시간이 길어지는 경향을 알 수 있다.

또한 물과 얼음의 유전율 차이 때문에 해동이 데우기보다 시간이 오래걸리므로 다음의 식(1)이 성립한다.

t1＜14, t2＜15, 13＜t6 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ‥‥‥‥‥‥‥(1)

그러므로 본 발명에서는 제 5 도와 같은 제어특성 그래프를 창안하여 데우기/해동 판별작업을 스스도 수행하여 자동요리를 수행하게 하도록 하였다. 즉, 상기의 데우기 완료온도(Te)에 도달하는 시간(t1,t2,t3)이 해동이 진행되는 감지온도가 일정한 온도(Tc)를 벗어나서 해동완료시점인 시간(t4,t5,t6) 보다 짧으므로 데우기/해동 판별시점(t0)을 데우기완료시점(t1,t2,t3) 이전에서 데우기/해동 판별온도(TO)를 가지고 판단하여 데우기/해동을 구분하여 이하의 요리를 수행한다.

이상에서와 같은 동작과정을 제 6 도의 신호흐름도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

데우기/해동 원-키가 입력되면 회전테이블모터(61)가 온되고 그에따라 중량감지소자(60)에서 중량(W)을 측정함과 아울러 그 중량에 따라 데우기/해동판별시점(t0)을 계산하여 t0까지 가열한후 온도증가분(△TO)이 일정이 이상이면 데우기로 판별하고, 일정치 이하이면 해동으로 판단하여 데우기일 경우는 데우기 완료온도(Te)에 도달하는 온도증가분(△Te)이 일정치가 되면 데우기를 완료시키며, 해동일 경우에는 음식물(59)의 중량(W)에 따른 전체 해동시간(tc)이 가열초기에 정해지므로 데우기/해동 판별시점(to)에 도달한 시간만큼 제외한 추가해동시간(tadd)만큼 마그네트론(64)을 제어함으로써 자동해동하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 음식물의 중량(W)과 배기감지온도(T)를 이용하여 데우기/해동을 판별하므로 종래의 해동망과 같은 용기나 음식물의 높이로 판단하는 간접방식보다 신뢰성이 뛰어나고, 또한 요리가 진행중에 상태를 판단하므로 초기에 판단하는 방식보다 정확도가 뛰어나서 요리의 결과에 대한 신뢰성이 높은 효과가 있다.

Claims (1)

1. 사용자에 의해 데우기/해동 원-키 입력시 음식물의 중량을 감지하고 그 감지한 중량에 따라 데우기/해동을 판별하는 시점 및 해동시간을 계산하는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 계산된 판별시점동안 음식물을 가열하면서 그때 발생하는 음식물의 열기를 이용하여 온도를 감지하는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계에서 음식물 온도가 일정치 이상 증가하면 데우기로 판별하고 일정치 이하이면 해동으로 판단하는 제 3단계와,상기 제 3 단계에서 판단된 데우기 및 해동기능에 따라서 요리를 수행하고 종료하는 제 4 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 전자레인지의 데우기/해동 제어방법.