KR950010373B1 - 전자레인지의 자동조리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지의 자동조리 방법 및 장치

제 1 도는 종래 전자레인지의 개략 시스템 구성도.

제 2 도는 제 1 도의 조리시간 경과에 따른 초전소자의 출력 파형도.

제 3 도는 본 발명의 전자레인지의 시스템 구성도.

제 4 도는 제 3 도 초전소자로 부터 검출된 출력 파형도로서, 제4(a)도는 외부의 음성 또는 외란에 의한 출력파형도이고, 제4(b)도는 외부의 풍압에 의한 출력 파형도이며, 제4(c)도는 음식물의 비등증기신호의 파형도이다.

제 5 도는 제 3 도 비등증기신호에 대한 계측수단의 출력 파형도.

제 6 도는 제 3 도 초전소자에 검출된 실질적인 비등증기신호의 파형도.

제 7 도는 비등증기신호 폭을 검출하기 위한 방법을 보인 일예도.

제 8 도는 제 3 도의 동작설명에 대한 신호흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 마이콤 100a : 기록수단

100b : 계측수단 100c : 신호폭검출수단

100d : 비교계측수단 100e : 판단수단

101 : 부하구동부 102 : 마그네트론

103 : 냉각팬 104 : 가열실

105 : 초전소자 106 : 신호처리부

본 발면은 전지레인지에 있어서의 음식물 자동조리에 관한 것으로, 특히 음식물의 증기발생에 따른 전압파형의 일정레벨 이상만을 선정하여 실질적인 비등증기의 면적을 계산하고 그 계산된 비등증기의 면적값이 설정된 면적값에 도달시까지 자동조리를 수행하도록 하여 외부의 노이즈, 풍압 또는 외란에 의한 잘못된 증기 검출을 방지하도록 하는 전자레인지의 자동조리방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자레인지는 마그네트론에서 발생되는 전자파로 음식을 조리하고, 음식의 조리시간은 그 음식물의 중량 또는 음식물에서 발생되는 증기 및 가열실내의 온도를 참조로 하여 조리시간을 설정하고 그 조리시간동안 음식물을 자동으로 조라하게 되는 장치이다.

이와같은 종래의 전자레인지는 첨부된 도면 제 1 도에 도시된 바와 같이, 키이입력수단(도면에 미 도시)의 조리시작키이 입력에 따라 전자레인지의 전체 시스템 동작을 제어하는 마이콤(12)과, 상기 마이콤(12)의 제어신호에 따라 구동하여 전자파를 발생하는 마그네트론(3)과, 상기 마그네트론(3)에서 발생된 전자파로 턴테이블(5)위에 놓인 음식물(8)을 가열하는 가열실(2)과, 상기 마이콤(12)의 제어신호에 의해 턴테이블(5)을 회전시키는 턴테이블모터(6)와, 상기 마이콤(12)의 제어신호에 의해 외부의 공기를 흡입하여 마그네트론(3)을 냉각시키는 냉각팬(4)과, 상기 가열실(2)의 일측벽에 형성되어 마그네트론(3)을 통한 냉각판(4)의 공기를 가열실(2)로 안내하는 풍로(7)와, 상기 가열실(2)의 일측벽에 형성되어 음식물(8)에서 발생되는 증기를 안내하는 안내로(11)와, 상기 안내로(11)를 통해 안내되는 비등증기의 신호를 감지하여 마이콤(12)에 입력하는 초전소자(1)와, 상기 가열실(2) 내의 공기를 외부로 배기시키는 배기구(10)로 구성되어 있는 것으로, 도면중 미 설명부호 9는 음식물(8)에서 발생되는 증기이다. 이와같이 구성된 종래 전자레인지의 동작을 제 2 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 사용자가 가열시(2)내의 턴테이블(5)위에 조리할 음식물 올려 놓고 키이입력수단을 통해 자동조리 시작키이를 누르면 초기에 마이콤(12)은 초기가열을 수행 즉, 일정시간 동안 냉각팬(4)을 구동시켜 가열실(2)로 외부의 공기를 유입시키면서 가열실(2)의 공기온도를 평형으로 유지시키게 된다. 이와같이, 가열실(2)의 공기온도가 평행으로 유지되면 상기한 마이콤(12)은 턴테이블모터(6)와 마그네트론(3)을 구동시키게 된다.

따라서 상기 마그네트론(3)은 마이콤(12)의 제어신호에 의해 전자파를 발생하여 가열실(2)의 음식물(8)을 서서히 가열하게 되고, 냉각팬(4)은 가열실(2)의 공기와 외부의 공기를 흡입하여 마그네트론(3)을 냉각시킴과 아울러 풍로(7)를 통해 가열실(2)내로 공기를 유입시키게 된다.

시간이 경과함에 따라 상기 마그네트론(4)의 전자파에 의해 음식물(8)이 서서히 가열되면 그 음식물(8)에서는 증기(9)가 발생하게 됨과 아울러 가열실(2)의 내부의 온도도 점점 상승하여 냉각팬(4)에 의해 흡입된 공기와 함께 배기구(10)를 통해 외부로 배기되고, 가열실(2)내의 증기가 안내로(11) 및 풍로(7)를 통해 다시 가열실(2)로 유입된다.

이때 상기 안내로(11)에 설치된 초전소자(1)로 가열실(2)내의 비등증기의 신호가 가해지면 그 초전소자(1)는 제 2 도와 같이, 비등증기의 신호에 상응한 전압값으로 마이콤(12)에 입력하게 된다.

상기 마이콤(12)은 초전소자(1)에서 감지한 전압레벨과 설정된 기준값과를 비교하여 음식물(8)의 조리상태를 판단하게 된다.

즉, 제 2 도에서와 같이, 초기 가열구간(T1)(T2)에서는 음식물(8)에서 발생되는 증기(9)가 미약하여 비등증기의 신호가 발생하지 않으므로 초전소자(1)의 출력전압 레벨이 기준값보다 낮고, 시간의 경과에 따른 조리완료의 시점 구간(T8) 이상에서는 비등(沸騰)증기의 신호가 계속 발생하게 되므로 초전고자(1)의 출력전압도 상승하여 마이콤(12)에 입력된다.

따라서 상기한 마이콤(12)은 조리완료의 시점구간(T8)에서의 전압레벨이 기준값 이상이면 즉, 0.5V 이상이되면 마그네트론(3), 냉각팬(4) 및 턴테이블모터(6)의 구동을 정지시켜 음식물(8)의 가열을 완료하게된다.

그러나 이와같은 종래 전자레인지는 음식물에서 발생되는 비등증기신호의 검출에 따른 초전소자의 출력전압 레벨에 따라 자동조리를 수행하게 되는데, 이때 외부의 노이즈 즉, 사람의 음성, 외부의 진동 및 그밖의 외부의 풍압에 의해서 초전소자의 출력전압 레벨이 변화하게 됨으로 인해 실제 음식물에서 발생되는 비등증기신호가 아님에도 불구하고 자동조리를 완료하게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 음식물에서의 비등증기신호의 발생에 따른 전압파형중 소정의 폭을 갖는 파형만을 선정하고 이를 적당한 샘플링 타이밍으로 신호폭을 삼각파로 변화시켜서 실질적인 비등증기신호의 면적을 계산하여 설정된 면적값에 도달하면 조리를 종료하도록 자동조리를 수행하도록 전자레인지의 자동조리방법 및 장치를 제공함에 있다.

이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은 음식물 조리에 따른 비등증기신호를 초전소자로 부터 입력받아 전기적신호로 변조시키는 신호처리수단과, 상기 신호처리수단으로 부터 얻어진 비등증기신호에 대한 전압파형을 설정된 시간동안 매초간격으로 샘플링하는 기록수단과, 상기 기록수단에서 얻어진 샘플링값을 계측하여 삼각파형으로 변화 출력하는 계측수단과, 상기 계측수단으로 부터 얻어진 전압파형의 폭을 검출하는 신호폭검출수단과, 상기 신호폭검출수단에서 검출된 전압과형중 소정의 폭만을 갖는 파형만을 선정하고 그 선정된 삼각과형의 밑변 및 높이를 계측하여 면적을 구하는 비교계측수단과, 상기 비교계측수단으로 부터 계측된 면적값과 설정된 면적값과를 비교 판단하여 조리의 종료여부를 결정하는 판단수단으로 이루어짐으로써, 달성된다.

본 발명의 다른 목적은 음식물 조리시 초전소자로 부터의 비등증기신호를 감지하여 전기적신호로 변조시키는 증기감지단계와, 상기 증기감지단계에서 얻어진 비등증기신호에 대한 전압파형의 에지상태를 검색하는 전압파형 상태감지단계와, 상기 검색된 전압파형이 하강에지이면 그 입력된 전압파형을 설정된 시간동안 매초간격으로 샘플링하는 샘플링단계와, 상기 샘플링단계에서 얻어진 샘플링값을 계측하여 삼각파형으로 변화 출력하는 계측단계와, 상기 계측단계로 부터 얻어진 전압파형의 폭을 검출하는 신호폭검출단계와, 상기 신호폭검출단계에서 얻어진 전압파형중 소정의 폭을 갖는 파형만을 선정하고 그 선정된 삼각파형의 밑변 및 높이를 계측하여 면적을 구하는 비교계측단계와, 상기 비교계측단계에서 얻어진 면적값과 설정된 면적값과를 비교 판단하여 조리의 종료여부를 결정하는 판단단계로 이루어짐으로써 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 3 도는 본 발명 전자레인지의 시스템 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 키이입력수단의 조리시작키이입력에 따라 전자레인지의 전체 시스템 동작을 제어하고 음식물 조리상태에 따라 검출된 비등증기신호를 계측하여 조리종료 여부를 결정하는 마이콤(100)과, 상기 마이콤(100)의 제어신호에 의해 스위칭되어 시스템에 동작전원을 공급하는 부하구동부(101)와, 상기 부하구동부(101)에서 공급된 동작전원에 의해 전자파를 발생하는 마그네트론(102)과, 상기 마그네트론(102)에서 발생된 전자파로 턴테이블(108)위에 놓인 음식물(107)을 가열하는 가열실(104)과, 상기 부하구동부(101)에서 공급된 동작전원에 의해 외부의 공기를 흡입하여 마그네트론(102)을 냉가시킴과 아울러 가열실(104)의 흡입구(104a)로 유입시키는 냉각판(103)과, 상기 가열실(104)의 양측벽에 형성되어 음식물(107)에서 발생되는 증기를 배기시키는 제1, 제 2 배기구(104b)(104c)와, 상기 제 2배기구(104c)에서 배기되는 비등증기신호를 감지하는 초전소자(105)와, 상기 초전소자(105)에서 감지된 비등증기신호를 전기적신호로 변조시켜 마이콤(100)에 입력하는 신호처리부(106)로 구성한다.

상기에서 마이콤(100)은 신호처리부(106)를 통해 얻어진 비등중기신호에 대한 전압파형을 설정된 시간동안 매초간격으로 샘플링하는 기록수단(100a)과, 상기 기록수단(100a)에서 얻어진 샘플링값을 계측하여 삼각과형으로 변화 출력하는 계측수단(100b)과, 상기 계측수단(100b)으로 부터 얻어진 전압파형의 폭을 검출하는 신호폭검출수단(100c)과, 상기 신호폭검출수단(100c)에서 검출된 삼각파형중 소정의 폭만을 갖는 파형만을 설정하고 그 선정된 삼각파형의 밑변 및 높이를 계측하여 면적을 구하는 비교계측수단(100d)과, 상기 비교계측수단(100d)으로부터 계측된 면적값과 설정된 면적값과를 비교 판단하여 조리의 종료여부를 결정하는 판단수단(100e)으로 구성한다.

이와같이, 구성된 본 발명의 작용, 효과를 제 2 도 내지 제 8 도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 가열실(104)내의 턴테이블(108)위에 조리할 음식물(107)을 올려놓고 키이입력수단을 통해 자동조리시작키이를 누르면 초기에 마이콤(100)의 판단수단(100e)은 부하구동부(101)를 통해 일정시간동안 냉각팬(103)을 구동시켜 외부의 공기를 흡입구(104a)를 통해 가열실(104)내로 유입시키면서 가열실(104)의 공기온도를 평형으로 유지시키게 된다.

이와같이, 가열실(104)의 공기온도가 평형으로 유지되면 상기한 마이콤(100)의 판단수단(100e)은 부하구동부(101)를 제어하여 턴테이블모터(도면에 미 도시)와 마그네트론(102)을 구동시키게 된다.

상기 마그네트론(102)은 부하구동부(101)에서 공급되는 동작전압에 의해 전자파를 발생하여 가열실(104)의 음식물(107)을 서서히 가열하게 되고, 냉각팬(103)은 외부의 공기를 흡입하여 마그네트론(102)을 냉각시킴과 흡입부(104a)를 통해 가열실(104)내로 계속 공기를 유입시키게 된다.

시간이 경과함에 따라 상기 마그네트론(102)의 전자파에 의해 음식물(107)이 서서히 가열되면 그 음식물(107)에서는 증기가 발생하게 됨과 아울러 가열실(104)의 내부의 온도도 점점 상승하여 냉각팬(103)에 의해 흡입된 공기와 함께 제1, 제 2 배기구(104b)(104c)를 통해 외부로 배기된다.

이때 상기 제 2 배기구(104c)에 설치된 초전소자(105)로 가열실(104)내의 제 4 도의 (c)도와 같은 500msec의 신호폭을 갖는 비등증기신호 즉, 제 6 도와 같은 실질적인 비등증기신호와 제 4도의 (a)도와 같은 외부의 잡음인 음성신호 또는 외부의 충격신호 및 제 4 도의 (b)도와 같은 외부의 풍압신호가 가해지면 그 초전소자(105)는 이를 검출하여 신호처리부(106)에 입력하게 된다.

여기서 상기 잡음의 신호폭을 살펴보면 사람의 음성신호 또는 외부의 충격신호의 폭은 20msec 이하이고, 외부 풍압신호는 100msec 이하이다.

따라서 상기한 신호처리부(106)는 음식물(107)에서 발생되는 실질적인 비등증기신호와 이에 혼합되어 입력되는 외부의 각종 잡음신호를 전기적신호로 변환시켜 마이큼(100)내의 기록수단(100a)에 입력하게 된다.

상기 마이콤(100)의 기록수단(100a)은 신호처리부(106)를 통해 얻어진 비등증기신호 및 각종 잡음신호에 대한 전압파형을 입력파형의 폭에 대해 기 설정된 시간동안 매초간격으로 샘플링하여 계측수단(100b)에 입력하게 된다.

상기 계측수단(100b)은 기록수단(100a)으로 부터 입력된 샘플링값을 제 5 도와 같은 삼각파형으로 계측하여 신호폭검출수단(100c)에 입력하게 된다.

상기 신호폭검출수단(100c)은 계측수단(100b)으로 부터 계측된 삼각파형의 폭을 검출하여 비교계측수단(100d)에 임격하게 되고, 비교계측수단(100d)은 신호폭검출수단(100c)에서 검출된 일정폭들 갖는 삼각파형들 중에서 500msec의 신호폭 만을 갖는 파형만을 선별하게 된다.

이후 500msec의 신호폭을 갖는 파형이 선별되면 제 5 도와 같이, 그 선별된 삼각파형의 밑면(a) 및 높이(b)를 계측하여 면적을 구하게 된다.

즉, 상기에서 삼각파형의 면적(B1), B1=1/2*500msec*Vo(신호처리부의 출력전압)로 구하여 판단수단(100e)에 입력하게 된다.

상기 판단수단(100e)은 비교계측수단(100d)에서 계산된 삼각파형의 면적과 설정된 면적값과를 비교하여 설정된 면적값보다 작으면 즉, 신호폭이 20msec 이하거나 또는 100msec 이하인 삼각파형이 입력되어 설정된 면적값과 같지 않으면 외부의 잡음으로 판단하여 계속 조리를 수행하게 되고, 설정된 면적값과 같으면 음식물(107)의 조리가 완료되었음을 판단하여 부하구동부(101)를 통해 마그네트론(102), 냉각팬(103)의 구동을 정지시켜 조리를 완료하게 된다.

상기에서 비등증기의 신호폭 검출방법을 제 7 도를 참조하여 일예로써, 설명하면 제7(a)도와 같은 상용전원에 의한 상용등기 펄스를 제4(b)도와 같이 하강시켜 제4(c)도와 같이, 적정한 샘플링 타임으로 만들수 있게 된다.

이렇게 되면 제4(d)도와 같이, 외부의 잡음인 20msec는 한번 샘플링되고, 100msec는 두번 샘플링되며, 500msec의 비등증기는 4번 샘플링이되어 500msec의 신호폭을 검출할 수가 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명은 음식물에서의 비등증기신호의 발생에 따른 전압파형중 소정의 폭을 갖는 삼각파형만을 선정하고 그 선정된 삼각파형의 밑면과 높이로 면적을 구하여 설정된 면적값에 도달시에 조리를 종료함으로써, 외부의 잡음에 의한 조리종료를 방지되고, 조리의 수행이 향상되는 효과가있다.

Claims (3)

1. 음식물 조리시 초전소자로 부터의 비등증기신호를 감지하여 전기적신호로 변조시키는 증기감지단계와, 상기 증기감지단계에서 얻어진 비등증기신호에 대한 전압파형의 에지상태를 검색하는 전압파형 상태감지단계와, 상기 검색된 전압파형이 하강에지이면 그 입력된 전압파형을 설정된 시간동안 매초간격으로 샘플링하는 샘플링단계와, 상기 샘플링단계에서 얻어진 샘플링값을 삼각파형으로 계측하는 계측단계와, 상기 계측단계로 부터 얻어진 전압파형의 폭을 검출하는 신호폭 검출단계와, 상기 신호폭검출단계에서 얻어진 전압파형 중 소정의 폭을 갖는 파형만을 선정하고 그 선정된 삼각파형의 밑변 및 높이를 계측하여 면적을 구하는 비교계측단계와, 상기 비교계측단계에서 얻어진 면적값과 설정된 면적값과를 비교판단하여 조리의 종료여부를 결정하는 판단단계로 이루이점을 특징으로 한 전자레인지의 자동조리 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 비교계측단계어서의 삼각파형의 면적은 1/2*500msec*Vo(신호처리수단의 출력전압)로 구함을 특징으로 한 전자레인지의 자동조리 방법.
3. 음식물 조리에 따른 비등증기신호를 초전소자로 부터 입력받아 전기적신호로변조시키는 신호처리수단과, 상기 신호처리수단으로 부터 얻어진 비등증기신호에 대한 전압파형을 설정된 시간동안 매초간격으로 샘플링하는 기록수단과, 상기 기록수간에서 얻어진 샘플링값을 계측하여 삼각파형으로 변화 출력하는 계측수단과; 상기 계측수단으로 부터 얻어진 전압파형의 폭을 검출하는 신호폭검출수단과; 상기 신호폭검출수단에서 검출된 전압파형중 소정의 폭만을 갖는 파형만을 선정하고 그 선정된 삼각파형의 밑변 및 높이를 계측하여 면적을 구하는 비교계측수단과, 상기 비교계측수단으로 부터 계측된 면적값과 설정된 면적값과를 비교 판단하여 조리의 종료여부를 결정하는 판단수단을 포함하여 된 전자레인지의 자동조리 장치.