KR950010372B1

KR950010372B1 - 전자레인지 균일가열장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR950010372B1
Application number: KR1019930009315A
Authority: KR
Inventors: 김창범
Original assignee: 엘지전자주식회사; 구자홍
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 1995-09-16

Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지 균일가열장치 및 그 방법

제 1 도는 종래전자레인지 가열 시스템의 개략도.

제 2 도는 본발명 전자레인지 균일 가열장치의 구성을 나타내는 개략도.

제 3 도는 제 2 도에 나타낸 모터 제어부의 상세회로도.

제 4 도는 본 발명에서 임의로 분할된 회전 테이블의 각 섹터에 대한 비접촉 온도센서의 감지영역 및 순차감지방법을 도식적으로 나타낸 도면.

제 5 도는 제 4 도의 각 섹터의 온도를 감지하여 메모리에 저장하는 방법과, 요리진행 상태량 결정방법을 나타낸 도표.

제 6 도는 본 발명 전자레인지 균일 가열장치의 동작 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 마이콤 31 : A/D변환기

32 : 마그네트론 제어회로 33 : 마그네트론

40 : 회전 테이블 41 : 가열실

42 : 회전 테이블 구동모터 50 : 비접촉형 온도센서

60 : 모터 제어부 61 : 정주파수 회로

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로, 특히 비접촉형 온도센서를 사용하여 음식물 온도를 부위별로 순차적으로 감지하여 그 온도를 편차에 따라 회전 테이블모터의 회전속도을 제어하는 부분벅인 온도편차를 제거해주는 전자레인지의 균일 가열장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래 전자레인지 가열 시스템은 제 1 도에 도시되는 바와 같이, 음식물을 담는 회전 테이블(11)을 구동시키는 모터(12)가 장착된 가열실(10)과, 상기 가열실(10)의 상부에 장착되어 회전 테이블(11)에 있는 음식물의 온도를 검출할 수 있는 초전형 적외선 센서(20)와, 상기 초전형 적외선 센서(20)의 출력신호를 아날로그/디지탈(A/D) 병환기(31)를 통해 받아들이고 그 변환된 온도 검출신호에 따라 마그네트론 제어회로(32)를 통하여 가열실(10) 내의 마그네트론(33)의 출력을 제어하는 마이콤(30)으로 이루어졌다.

이와 같은 종래 전자레인지 가열 시스템에서 마이콤(30)의 키입력 단자로부터 메뉴 선택키가 입력되연 미이콤(30)은 마그네트론 제어회로(32)를 통하여 마그네트론(33)을 구동시켜 음식물을 가열하게 되는데, 이때 음식물에서는 온도에 따라 다른 일정한 적외선을 방사한다.

이와 같이 방사된 적외선을 초전형 적외선 센서(20)에 의해 검출하여 A/D 변환기(31)를 거친 전기적신호를 마이콤(30)에 입력시키고 마이콤(30)은 그 신호를 연산처리하여 음식물의 온도를 파악하고 마그네트론 제어회로(32)를 통하여 마그네트론(33)의 출력을 조절함으로써 음식물의 자동요리를 수행하였다.

그러나, 상기 마그네트론(33)에서 방사된 전자파에 의해 가열된 음식물의 온도를 제 1 도에 나타낸 감지영역 E에 걸쳐 초전형 적외선 센서(20)가 감지함에 있어 조리되는 음식물의 전체적인 평균온도를 구할 수는 있었으나, 불균일 가열로 인하여 발생되는 음식물의 부위별 온도편차를 알 수 없었으며, 불균일 가열로 인한 요리상태의 유무에 상관업시 전체적인 평균온도에 의하여 자동요리를 행함으로써 부분적으로 가열이 더되거나 덜된 상태로 혹은 음식물 형태에 따라서는 불균일 가열 상태에서 요리가 종결되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비접촉형 온도 센서를 사용하여 음식물 온도를 부위별로 순차적으로 감지하고, 그 온도 편차에 따라 회전 테이블 모터의 회전속도를 가감하여 부분적인 온도편차를 제거함으로써 음식물의 전 부위를 균일하게 가열해줄 수 있는 전자레인지 균일 가열장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

이하 본 발명의 기술적 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 전자레인지 균일 가열장치는 제 2 도와 제 3 도에 도시되는 바와 같이, 가열실(41)내에서 음식물을 담으며 임의의 다수개로 분할된 섹터가 설정된 회전 테이블(40)과, 상기 가열실(41)의 상부 일측에 편중되게 장착되어 상기 회전 테이블(40)의 분할된 각 섹터에 대응하여 음식물의 부위별 온도를 검출하는 비접촉형 온도센서(50)와, 상기 비접촉형 온도센서(50)의 검출 신호를 아날로그/디지탈 변환기(31)를 통해 받아들여 각 섹터마다의 음식물의 초기온도와 일정시간 가열후 온도편차를 산출하여 온도차가 가장 큰 섹터를 검출하고 요리진행 상태에 비례하는 소정 주파수 신호를 출력하는 마이콤(30)과, 상기 마이콤(30)의 출력 주파수에 동기되어 회전 테이블 구동모터(42)의 회전속도를 가감시키는 모터 제어부(60)로 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도면중 미설명 부호 32는 마그네트론 제어회로, 33은 마그네트론을 나타낸다.

상기 비접촉형 온도센서(50)는 열감지 적외신 센서를 사용하도록 한다.

상기 회전 테이블(40)은 제 4 도의 실시예에서와 같이, 4개의 균등한 섹터 a,b,c,d로 분할되며, 상기 비접촉 온도센서(50)의 감지영역 F는 상기 분할된 각 섹터의 면적에 대응한다.

위와 같은 본 발명 전자레인지 균일 가열장치의 동작물 설명하면, 먼저 키입력 단자를 통해 메뉴 선택키가 입력되면 마이콤(30)은 모터 제어부(60)를 통해 일정속도로 회전테이블 구동 모터(42)를 구동하여 회전테이블(40)를 구동하여 회전 테이블(40)을 시계방향으로 1회전시키면서 상기 분할된 각각의 섹터마다의 음식물의 초기온도(T)를 가열실(41) 상부 중앙에서 일측에 편중되게 장착된 비접촉형 온도센서(50)에 의해 감지한다.

그 다음 회전 테이블(40)을 정지시키고 일정시간(30초 정도) 마그네트론 제어회로(32)를 통해 마그네트론(33)을 온(on)시켜 음식물을 가열하고난뒤, 마그네트론(33)을 오프(off)시킴과 동시에 회전 테이블(40)을 다시 시계방향으로 1회전시키면서 분할된 각각의 섹터마다의 음식물의 온도를 감지하여, 상기한 초기온도와의 온도차(△T)를 산출, 비교하여 △T가 가장 큰 섹터(△T_max섹터)를 판단한다.

한편, 회전 테이블 구동모터(42)는 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 모터 제어부(60) 내의 정주파수 회로(61)와 정전압 회로(62)를 통해 마이콤(30)의 출력 포트 A, A', B, B'의 신호를 받아 시계방향으로 회전하고, 주파수의 변화에 따라 회전속도의 가감이 가능하다.

상기 △T_max섹터는 가열실(41)내에서 마이크로 웨이브의 집중이 가장 많은 섹터로써, △T_max섹터를 상기 방법으로 결정한후, 마그네트론(33)과 회전 테이블(40)을 (ON)시켜 요리를 행하는데, 각 섹터의 온도를 감지하여 내부 메모리에 저장하는 방법은 제 5 도에 도시되는 바와 같이 초기 1회는 일정 회전수로 회전하는 회전 테이블(40)의 처음부터 1/4주기 마다 한번씩 감지한여 그 값과 평균값을 각각 저장한다. 이때 각 섹터의 온도는 시간 간격을 두고 순차적으로 읽어들인 값이므로, 각 섹터의 온도 편차를 정확히 알 수 없으므로 기준되는 섹터 a를 제외하고 각 섹터의 온도에 일정한 가중치(K)를 빼줌으로써 동일시간대에 동시 감지한 효과를 얻을 수 있으며 온도편차를 명확히 알 수 있는 잇점이 있다. 한편 2회 감지 때 부터는 요리진행 상태를 수치적으로 알수 있도록 초기 1회때의 평균값 T_avg1을 이용하여 요리진행 상태량(δ)=(T_avg-t)T_avg르 각 섹터마다 산출하고, 매회전, 매섹터 마다 상기 동일한 방법으로 요리진행 상태량(δ)을 바탕으로 마이콤(30)은 회전 테이블 구동모터(42)에 A, A', B, B'포트를 통하여 소정 주파수 신호를 인가하여 주파수에 정확하게 동기되어 회전하는 회전 테이블 구동모터(42)의 분당 회전수를 가감시킴으로써 회전 테이블(40)의 특정 섹터가 △T_max를 통과할 때 δ 값의 대소에 따라 천천히 또는 빠르게 통과시켜서 △T_max섹터에 멈는 시간을 조정함으로써 음식물을 각각 섹터별로 균일하게 가열할 수 있다.

실제적으로 요리진행 생태량(δ)을 결정할때 그 해당 섹터가 △T_max섹터를 통과하는 회전속도의 결정이 동시에 이루어지도록 마이콤(30)을 프로그래밍함으로써 충분히 제어가 가능하다. 왜냐하면 각 섹터가 회전하는 거리는 매 섹터 마다 1/4주기로 일정하게 정해져 있고 요리진행 상태량(δ)에 비례하는 주파수를 모터제어부(60)의 정주파수 회로(61)에 인가함으로써 정확한 회전수를 가지고 △T_max섹터를 퉁과할 수 있기 때문이다. 한편 각각의 섹터가 어떤 δ 값에 의하여 통과 속도가 결정되었을때 이것은 △T_max섹터 내에서의 회전속도이므로 먼저 △T_max섹터를 찾아가도록 프로그램되어야 한다.

이 △T_max섹터를 찾아가는 구현방법을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

△T_max섹터가 제 4 도에 나타낸 회전 테이블(40)의 섹터 b 위치라 하고, 요리진행 상태량(δ)이 정해진 최초의 섹터가 △T_max섹터를 통과하기 전까지 회전 테이블 구동모터(42)의 기본 회전수 6rpm이라 가정하고 제 5 도의 초기 2회 부터 설명하면, 6rpm으로 1/8주기 회전→섹터a온도감지→δ산출→7rpm으로 결정→7rpm으로 1/8주기 회전→섹터 a가 △T_max섹터 중심부에 도달.

6rpm으로 1/8주기 회전→섹터b 온도감지→δ산출→8rpm으로 결정→8rpm으로 1/8주기 회전→섹터 b가 △T_max섹터 중심부에 도달.

6rpm으로 1/8주기 회전→섹터c 온도감지→δ산출→5rpm으로결정→5rpm으로 1/8주기 회전→섹터 c가 △T_max섹터 중심부에 도달.

이상과 같은 방법은 △T_max섹터가 가열실내 회전 테이블(40)의 섹터 a,b,c,d의 어느 위치더라도 구현이 가능하다.

위와 같은 본 발명 전자레인지 균일 가열방법을 제 6 도의 플로우차트를 참고하여 전체적으로 설명하면, 메뉴 선택키가 입력되어 회전 테이블(40)이 회전할때 비접폭형 온도센서(50)에 의해 음식물이 놓인 회전 테이블(40)의 분할된 섹터 a,b,c,d의 온도를 감지하는 단계(S1)와, 회전 테이블(40)을 정지시키고 마그네트론(33)을 "온"시키는 단계(S2)와, 마그네트론(33)을 "오프"시키고 회전 테이블(40)을 1회전시키며 섹터 a,b,c,d의 온도를 감지하여 온도차를 산출하며 온도차가 가장 큰 △T_max섹터를 결정하는 단계(S3)와, 마그네트론(33)과 모터(42)을 "온"시키며 회전 테이브(40)이 1/8 회전하였는지는 판단하는 단계(S4)와, 평균치를 산출하여 요리진행 상태량(δ)을 산출하는 단계(S5)와, 평균치가 요리완료 온도에 도달하였는지 판단하는 단계(56)와, 평균치가 요리완료 온도에 도달하지 않음에 따라 요리진행 상태량(δ)에 의해 모터(42)의 회전수를 결정하는 단계(S7)로 구성된다.

위의 과정을 수행하는 도중 각 주기에 있어서 각 섹터의 온도 평균치(T_avg)가 설정된 요리종료 온도에 도달하면 위외 루틴을 빠져나와 요리를 종료한다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명 전자레인지 균일 가열장치는 음식물 각 부위별로 온도를 체크하여 가열실내 마이크로 웨이브가 많이 집중되는 부위를 판단해서 회전 테이블 구동모터를 마이콤으로 동기 제어함으로써, 온도간 높은 부위는 빨리 지나가게 하고 온도가 낮은 부위는 천천히 지나가게 함으로써 전체적으로 고르게 가열하고 조리중 계속적으로 보상을 해줌으로써 완벽하게 음식물을 균일 가열하여줄 수 있는 유용한 것이다.

Claims

가열실 내에서 음식물을 담으며 임의의 다수기로 분할된 섹터가 설정된 회전 테이블과, 상기 가열실의 상부 일측에 편중되게 장착되어 상기 회전 테이블의 분할된 각 섹터에 대응하여 음식물의 부위별 온도를 검출하는 비접촉형 온도센서와, 상기 비접촉형 온도센서의 검출 신호를 아날로그/디지탈 변환기를 통해 받아들여 각 섹터마다의 음식물의 초기온도와 일정시간 가열후 온도편차를 산출하여 은도차가 가장 큰 섹터를 검출하고 요리진행 상태에 비례하는 소정 주파수 신호를 출력하는 마이콤과상기 마이콤의 출력 주파수에 동시되어 회전테이블 구동모터의 회전속도를 가감시키는 모터 제어부로 구성함을 특징으로 하는 전자레인지 균일 가열장치.
제 1 항에 있어서, 상기 비접촉형 온도센서는 열감지 적외선 센서를 사용함을 특징으로 하는 전자레인지 균일 가열장치.
키입력 단자를 통해 메뉴 선택기가 입력되어 회전 테이블이 회전하며 비접촉형 온도센서을 의해 회전테이블의 분할된 다수의 섹터의 온도를 순차적으로 감지하는 단계와, 회전 테이블을 정지시키고 마그네트론을 "온"시켜 음식물을 가열하는 단계와, 마그네트론을 "오프"시키고 회전 테이블을 다시 1회전시켜 각각의 섹터 온도를 감지하고 초기와의 온도차를 구해 온도차가 가장 큰 △T_max섹터를 결정하는 단계와, 마그네트론과 모터를 "온"시키며 회전 테이블 1/8 회전하였는지 판단하는 단계와, 각 섹터마다의 온도 평균치를 산출하여 요리진행 상태량을 산출하는 단계와, 상기 평균치가 설정된 요리완료 온도에 도달하였는지 판단하여 요리완료 온도에 도달하지 않았을 때 요리진행 상태량에 따라 회전 테이블 구동모터 회전수를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전자레인지 균일 가열방법.