KR0146126B1 - 전자레인지의 가열시간 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 가열시간 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 음식물 종류와 음식물 양에 따라 달리하여 각 음식물에 대한 편차를 고려하여도 데우기 및 냉동식품의 요리의 경우는 완전하지 못할 뿐만아니라 2차 가열시간을 결정하는 상수인 K값이 변수가 되어 제품개발시 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 음식물 조리기 초기에 예열시간을 두고 1차가열을 하여 예열이 종료된 후 초기 가열시간에 따라 결정되는 물리적 변화값을 감지하여 2차 가열을 하고 1,2차 가열에 따라 3차가열을 함으로써 냉동식품을 포함한 광범위한 메뉴를 별도의 키 조작없이 최적의 요리를 할 수 있도록 한다.

Description

전자레인지의 가열시간 제어장치 및 방법

제1도는 본 발명 전자레인지의 구성을 보인 블록도.

제2도는 제1도에서 가열시간이 산출되는 과정을 설명한 그래프.

제3도는 제1도에서 냄새의 변화비가 줄어드는 구간이 없을 경우 1차 가열 시간을 산출하는 과정을 설명한 그래프.

제4도는 제1도에서 음식물의 양 및 초기상태에 따라 가열시간을 산출하는 과정을 보여주는그래프.

제5도는 본 발명에서 가열이 진행됨에 따라 음식물에서 발생되는 각종의 물리적인 변화가 초기값에 대한 변화비로 변환되었을때의 특성을 나타낸 그래프.

제6도는 본 발명 전자레인지의 가열시간 제어방법에 대한 동작흐름도.

제7도는 종래와 본 발명의 요리테스트 데이터 결과표.

제8도는 물리적 변화량이 온도나 습도인 경우에 냄새변화율 특성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:가스센서 2:변환부

3:가열시간 검출부 4:가열시간 조절부

5:최소시간 설정부 6:카운터

7:계수저장부 8:연산부

9:출력구동부 10:저장부

11:마크네트론 12:냉각팬

13:흡기구 14:배기구

15:회전모터 16:가열실

본 발명은 최적의 요리시간을 제공하여 최적의 요리를 실현할 수 있도록 하는 전자레인지의 가열시간 제어에 관한 것으로, 특히 음식물이 가열됨에 따른 냄새의 변화비를 검출하고 그 검출된 냄새의 변화비에 따라 가열시간을 산출함으로써 음식물의 양이나 초기온도등에 따른 별도의 조정이 없이도 최적의 가열시간을 산출할 수 있도록 한 전자레인지의 가열시간 제어장치의 가열시간 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자레인지를 이용하여 음식물을 가열함에 있어, 음식물의 최적가열시간은 음식물의 초기온도, 양, 그리고 가열목표온도 및 마이크로웨이브의 출력 파워등과 같은 여러 요인에 의해 결정된다.

이와같이 다양한 요리들에 의해 결정되는 음식물의 최적 가열시간을 결정하기 위한 방법의 하나로서, 미국 특허 USP RE 31,094에서는 1차 가열시간이 진행되는 도중에 음식물에서 발생되는 습도의 급격한 변화를 이용하여 음식물의 상태가 감시되고, 이 감지된 음식물의 상태에 따라 2차 가열시간이 결정되는 알고리즘이 제시되고 있다.

그러나, 냉동된 음식물과 같이 가열제대 초기에 습도의 변화가 급격히 발생되는 경우나, 가열을 해도 습도의 변화가 미미한 음식물의 경우, 상기 특허 방법에 의해 산출된 가열시간과 실제의 최적 가열시간 사이에는 상당한 오차가 발생할 수 밖에 없었다.

또한, 음식물을 데우는 경우 습도의 변화가 급격히 일어나는 시점은 일반적으로 데우기의 일반적인 온도인 60~85℃를 초과하여 음식물의 끓는 점을 지난 상태이다.

이와같은 결과는 제7도에 도시한 도표에서와 같이 총가열시간에서 이상적인 시간과의 오차시간(dT)가 크게 나타나는 등의 문제점이 있다.

따라서, 상기의 문제점을 보안하기 위하여 후속 특허인 USP 4,336,433에서는 2차 가열시간을 결정함에 있어 가열시간을 결정하는 요소인 상수 K를 음식물의 종류와 양에 따라 상수 K를 달리하는 방법을 제시하였다. 그렇더라고 습도의 급격한 변화에 따라 음식물의 가열시간을 결정하는 상기 특허의 방법하에서는 음식물의 초기 상태가 고려되지 못하기 때문에 음식물의 데우기 동작 및 냉동된 식품의 요리등에 있어, 산출된 가열시간과 실제의 최적 가열시간 사이에는 오차가 여전히 존재하게 된다.

게다가 상기 상수 K값을 실험적으로 설정하는데 상당한 시간이 소요되므로 제품 개발이 장기화되는 문제점이 있었다.

또 다른 후속 특허인 USP 4,335,293에서는 습도의 변화가 최저값에서 미리 주어진 일정한 값만큼 증가하는데 걸리는 시간이 1차 가열시간으로 설정되고, 상기 설정된 1차 가열시간에 따라 2차 가열시간이 설정되는 방법이 제시되어 있다.

그러나, 이 특허에 의한 방법에서도 위에서 설명한 바와 같은 문제점이 여전이 발생되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 음식물이 가열됨에 따라 발생되는 냄새의 변화비를 검출하고, 그 검출된 냄새의 변화비에 따라 가열시간을 설정함으로써. 음식물의 양이나 초기의 온도등에 대해 별도의 조정 없이도 최적의 가열시간을 산출할 수 있도록 한 전자레인지의 가열시간 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 가열실에서 배출되는 냄새를 감지하고 그 감지된 냄시를 전기적 신호로 변환한 신호를 최초의 값과 비교하여 가열이 진행됨에 따라 발생되는 냄새의 양을 초기값에 대한 냄새의 변화비로 변환하여 출력하는 감지수단과, 상기 감지수단에서 출력된 신호를 초기값과 가열이 진행됨에 따는 변화값을 이용하여 초기값에 대한 냄새의 변화비로 변환하는 변환수단과, 상기 변환수단에서 출력된 냄새의 변화비가 최소값이 되는 값을 검출하고 그때까지의 시간을 체크하여 1차 가열시간으로 설정하고, 상기냄새의 변화비가 최소값으로부터 소정의 값만큼 변화할 때까지의 시간을 체크하여 2차 가열시간으로 결정하는 가열시간 검출수단과, 상기 가열시간 검출수단에서 출력된 냄새 변화비의 최소값, 1차 가열시간, 2차 가열시간을 저장하는 저장수단과, 상기 저장수단에서 출력된 냄새 변화비의 최소값 및 1차 가열시간과 계수저장수단에서 출력된 제1상수를 이용하여 2차 가열시간의 결정을 위해 냄새의 변화비가 최소값에서 소정의 값만큼 변환된 값을 구하고, 상기 저장수단에서 출력된 1차 가열시간 및 2차 가열시간과 계수저장수단에서 출력된 제2상수를 이용하여 3차 가열시간을 연산하는 연산수단과, 상기 가열시간 검출수단에서 입력되는 1차, 2차 가열시간 및 연산수단에서 입력되는 3차 가열시간을 카운트하여 출력하는 카운트수단과, 상기 카운트수단으로 부터의 출력신호에 따라 마이크로웨이브의 공급을 제어하는 출력구동수단으로 구성된다.

그리고, 본 발명의 방법은 가열시 음식물에서 발생되는 냄새로부터 초기값에 대한 냄새의 변화비를 검출하고 그 검출된 냄새의 변화비가 최소값이 될 때 까지의 시간을 1차 가열시간으로 산출하는 단계와, 상기 1차 가열시간을 음식물의 종류에 따른 제1상수로 나누어 제산된 값을 구하고, 음식물에서 발생된 냄새의 변화비가 최소값으로부터 상기 계산된 값 만큼 변화하는데 걸리는 시간을 2차 가열시간으로 설정하는 단계와, 상기 1차 가열시간과 2차 가열시간의 합에 음식물 종류에 따른 제2상수를 곱하여 3차 가열시간을 연산하는 단계와, 상기 연산된 3차 가열시간이 경과하면 전체가열시간을 종료하는 단계로 이루어진다.

제1도는 본 발명 전자레인지의 가열시간 제어장치 구성도로서 이에 도시한 바와 같이 가열실(16)의 어느 한쪽 측면에 위치하여 상기 가열실(16)로 외부의 공기를 유입하는 흡기구(16)와, 상기 가열실의 다른 한쪽 측면에 위치하여 음식물이 가열됨에 따라 발생하는 냄새나 수증기등을 배출하는 배기구(14)와, 상기 배기구(14)의 인접한 장소에 위치하여 배기구를 통해 배출되는 냄새를 감지하고 그 감지된 냄새를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 사스센서(1)와, 상기 가스센서(1)에서 출력되는 초기값(Ro)과 시간의 경과에 따른 변화값(Rs)을 이용하여 초기값에 대한 냄새의 변화비(Ro/Rs)를 산출하는 변환부(2)와, 상기 변환부(2)에서 산출한 냄새의 변화비가 최소가 되는 값(dG1)를 검출하고, 그때까지 소요된 시간을 예비 가열시간(Tp)으로 결정하며, 상기 예비 가열시간과 최소시간 설정부(5)에서 설정되어 있는 소정의 시간(Tmin)을 비교하여 큰 값을 1차 가열시간(T1)으로 선택하며, 또한 냄새의 변화비가 연산부(8)에서 출력되는 값(dG)만큼 증가하는데 결리는 시간을 체크하여 이를 2차 가열시간으로 결정하는 가열시간 검출부(3)와, 상기 가열시간 검출부(3)에서 출력된 냄새 변화비의 최소값(dG1)과 1,2차 가열시간(T1)(T2)을 저장하는 저장부(10)와 음식물의 종류에 따라 실험적으로 결정된 상수(a)(k)를 저장하는 승산계수 저장부(7)와, 상기 각 부에거 구한 1차, 2차 가열시간과 상수를 이용하여 3차 가열시간(T3)을 연산하는 연산부(8)와, 상기 각 부에서 구한 1,2,3차 가열시간을 각각 카운트하는 카운터(6)와, 상기 카운터(6)의 출력신호에 따라 마그네트론(11)을 제어하는 출력구동부(12)로 구성한다.

그리고, 상기 가열시간 검출부(3)에서 냄새 변화비(Rs/Ro)의 최소값(dG1)이 검출되지 않을 경우, 소정의 시간(Tmin)를 출력하여 그 시간으로 하여금 1차 가열시간(T1)이 되게 하는 최소시간 설정부(5)와, 사용자에 의해 음식물이 가열정도등에 대한 선택이 있을 경우 3차 가열시간(T3)이 적절히 조절되게 하는 가열시간 조절부(4)를 추가하여 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자에 의해 음식물의 메뉴와 가열의 정도가 선택되어 음식물의 조리가 개시되면, 마그네트론(11)의 발진에 의해 가열실(16)에 놓여진 음식물이 가열되고 상기 음식물에서 발생되는 습도에 기인한 냄새가 배기구(14)를 통해 배출된다.

그러면, 가스센서(1)가 상기 배기구(14)를 통해 배출되는 냄새를 감지하고 그 감지한 냄새를 전기적인 신호로 변환하여 변환부(2)로 출력한다.

이때 변환부(2)는, 제2도에 도시된 바와 같이, 상기 가스센서(1)에서 촐력되는 초기값(Ro)과 시간이 경과함에 따른 변화값(Rs)을 이용하여 초기값에 대한 냄새의 변화비(Rs/Ro)를 구하고, 그 구한 냄새의 변화비(Rs/Ro)를 가열시간 검출부(3)로 출력한다.

이에 상기 가열시간 검출부(3)는 그 냄새의 변화비에서 그 값이 최소가 되는 값(dG1)을 검출하고, 그때까지 소요된 시간을 예비 가열시간(Tp)으로 설정한다.

상기에서 Ro는 요리시작 시점의 가스센서의 저항값이고, Rs는 요리시작 후부터 변화하는 저항값을 나타낸다.

여기서, 가열에 의해 변환부(2)에서 변화되는 냄새의 변화비를 살펴 보면 음식물의 가열 초기에는 그리하여 흡기구(13)를 통해 흡입되는 바람등의 영향으로 음식물에서 발생되는 냄새의 변화비가 감소하다가 어느 정도 가열이 진행되고 난 다음부터는 상기 냄새의 변화비가 증가하기 시작한다.

가열이 계속되어 음식물이 끓고 나면, 냄새의 발생이 포화상태에 이르게 되어 냄새의 변화비가 더 이상 증가하지 않는다.

또한, 동일한 종류의 음식물 이더라도 가열되는 음식물의 양이 많고, 초기온도가 낮으면 마이크로웨이브의 파워가 낮으면, 상기 냄새의 변화비가 최소값(dG1)을 나타내기 까지의 소요 시간인 예비 가열시간(Tp)이 길어지게 된다.

이어서, 가열시간 검출부(3)는 상기 최소값(dG1)을 저항부(10)로 출력하는 한편, 예비 가열시간(Tp)을 최소시간 설정부(5)에 설정 되어 있는 최소시간(Tmin)과 비교한다.

비교결과함께 예비 가열시간(Tp)이 최소시간 설정부(5)의 최소시간(Tmin)보다 크거나 같으면 즉, Tp≥Tmin이면 최소시간(Tmin)을 1차 가열시간(T1)으로 선택하여 저장부(10)와 카운터(6)로 각각 출력한다.

그러면 카운터부(6)는 상기 가열시간 검출부(3)에서 출력된 1차 가열시간(T1)을 카운트하여 출력구동부(9)로 출력하고, 이에 상기 출력구동부(9)는 마그네트론(11)을 구동함에 따라 발진되어 마이크로웨이브가 가열실로(16)로 공급하게 된다.

상기와 같이 예비 가열시간(Tp)과 최소시간(Tmin)이 선택적으로 1차 가열시간(T1)으로 취하여 지는 이유는 음식물의 특성이나 기타 가열조건등으로 인하여, 음식물의 가열시 냄새의 변화비가 감소하지 않고 곧바로 증가하거나, 감소하더라도 그 구간이 극히 짧은 경우가 있을 수 있다.

이런 경우에는 예비 가열시간(Tp)이 0에 가깝기 때문에, 1차 가열시간(T1)에 따라 결정되는 2차, 3차 가열시간(T2)(T3)도 무시되어 요리가 전혀 되지 않게 된다.

따라서, 냄새의 변화비가 감소하지 않거나 감소하더라도 그 구간이 극히 짧은 경우에는 최소시간 설정부(5)에 적절히 설정되어 있는 시간(Tmin)으로 1차 가열을 수행하여 2,3차 가열시간(T2)(T3)이 정확히 산출되게 하는 것이다.

제2도는 중량이 각각 4온스와 8온스이고, 예비 가열시간(Tp)과 최소시간(Tmin)의 관계가 Tp≥Tmin인 경우, 음식물a, 음식물b에서 발생되는 냄새의 변화비를 도시한 것으로, 1차 가열시간(T1)이 각각 (T1a)(T1b)로 설정된 경우를 나타낸다.

제3도는 음식물에서 발생되는 냄새의 변화비가 감소하지 않아 Tp＜Tmin인 경우, Tmin이 1차 가열시간(T1)으로 선택되는 경우를 나타낸 것이다.

한편, 저장부(10)에서는 상기가열시간 검출부(3)의 출력신호(dG1),(T1)가 저장되고, 연산부(8)는 상기 저장부(10)의 1차 가열시간(T1)과 음식물의 종류에 따라 실험적으로 설정되어 계수 저장부(7)에 저장되어 있는 상수(a)를 이용하여 2차 가열시간(T2) 산출을 위한 연산을 수행함에 있어 먼저, 1차 가열시간(T1)을 상기 상수(a)로 나눈 값(dG)을 구한다음, 이 값(dG)과 상기 저장부(10)에서 출력된 값(dG1)을 더하여 (dG2)를 구하는데, 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

dG=T1/a

dG2=dG1+dG=dG1+T1/a

여기서 2차가열시간은(T2) 1차 가열이 끝난 시점에서의 냄새 변화비의 값(dG1)이 (dG)만큼 증가하여 (dG2)가 될 때까지의 소요되는 시간으로 결정된다.

따라서, 상기 연산부(8)에서 구해진 값(dG2)이 가열시간 검출부(3)로 출력되면, 상기 가열시간 검출부(3)는 냄새의 번화비가 (dG1)에서 (dG)만큼 증가하여 (dG2)가 되는데 걸리는 시간을 체크하고 그 체크한 시간을 2차 가열시간(T2)로 설정하여 저장부(10)와 카운터(6)로 출력한다.

그리하여 상기 카운터(6)가 2차 가열시간(T2)을 카운트 업(UP)하여 출력동부(9)로 출럭하면, 상기 출력 구동부(9)는 상기 카운터(6)의 출력신호에 따라 마그네트론(11)의 발진을 제어한다.

제2도에는 음식물a, 음식물b에서 발생되는 냄새의 변화비가 dG2a, dG2b가 되는데 걸리는 시간 (T2a),(T2b)이 도시되어 있고, 제3도는 냄새의 변화비가 감소함이 없는 경우, 2차 가열시간이 결정되는 방법을 나타낸 것이다.

계속해서, 연산부(8)는 저장부(10)에 저장되어 있는 1차, 2차 가열시간 (T1),(T2)과 음식물의 종류에 따라 실험적으로 결정되어 계수 저장부(7)에 저장되어 있는 상수(K)를 이용하여 3차 가열시간(T3)을 산출한다.

상기 3차 가열시간(T3)은 상기 1차, 2차 가열시간(T1),(T2)을 더한 값에 상수(K)가 곱해져서 얻어지는데, 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

T3=(T1+T2)×K

상기와 같은 3차 가열시간 (T3)을 연산한 연산부(8)는 이를 직접 카운터(6)로 출력하면, 상기 카운터(6)는 2차 가열시간(T2)의 카운트 업(UP)을 완료한 후, 연산부(8)에서 출력되는 3차 가열시간(T3)을 추가로 카운트 다운(DOWN)하여 출력 구동부(9)로 출력한다.

따라서, 출력 구동부(9)는 상기 카운터(6)의 출력 신호에 따라 마그네트론(11)의 발진을 제어하여 가열실(16)로 마이크로웨이브를 공급함으로써 조리동작이 완료된다.

상기에서와 같이 구해진 1차, 2차, 3차 가열시간 (T1), (T2), (T3)이 모두 가산되어 전체 가열시간(Tt)이 되는데 이를 식으로 표시하면 다음과 같다.

Tt= T1+T2+T3=T1+T2+K×(T1+T2)

한편, 사용자가 취향에 따라 음식물을 조금 더 가열하거나 조금 덜 가열하고자 하는 경우에는, 사용자가 가열시간 조절부(4)를 이용하여 가열시간을 적절히 조절하게 되면 상기 3차 가열시간(T3)이 계산된 직 후, 사용자가 선택한 가열의 정도에 따른 소정의 계수(β)를 연산부(8)로 출력한다.

이에 상기 연산부(8)는 상기 계수(β)를 산출된 전체 가열시간(Tt)과 곱하고 그 곱해진 값(△T)을 전체 가열시간(Tt)에 가,감한다.

따라서, 연산부(8)는 선택된 가열의 전도에 따라 조절된 3차 가열시간(T3')을 카운터(6)로 출력하는데, 조절된 전체 가열시간(Tt')과 3차 가열시간(T3')을 식으로 표현하면 다음과 같다.

Tt’=Tt ±△T

=Tt±β(T1+T2+T3)

T3’=T3±β×(Tt)

또한, 음식물의 양이 많음에도 불구하고 전술한 바와같은 이유로 가열 초기에 음식물에서 발생되는 냄새의 변화비가 적은 경우가 있다.

제4도에는 음식물(c), (d), (e)의 중량이 각각 4온스, 8온스, 12온스이고, 각각의 예비 가열시간(Tp)이 최소시간(Tmin)보다 큰 경우의 냄새 변화비가 각각 도시되어 있는데, 음식물(e)가 음식물(d)보다 양이 많은데도 냄새의 변화비가 최소가 되는 시간(T1e)이 음식물(d)에서의 그 것(T1d)보다 짧다. 이 경우 2차 가열시간(T2)이

dG2=dG1+dG=dG1+T1/a

에 의해 결정되므로 음식물(d)에 대한 2차 가열시간(T2d)은 1차 가열시간(T1d) 종료 후,냄새의 변화비가(dGd=T1d/a)만큼 증가할 때까지 걸리는 시간(T2d)이 된다.

음식물(e)에 대한 2차 가열시간(T2e)도 마찬가지로 1차 가열시간(T1e) 종료 후 냄새의 변화비가 (dGe=T1e/a)만큼 증가할 때까지 결리는 시간(T2E) 된다.

그런데, 음식물(e)의 양이 음식물(d)의 양보다 많으므로, 전체적으로는 음식물(e)에서 발생되는 냄새의 변화비가 음식물(d)에서 발생되는 냄새의 변화비 보다는 완만한 형태를 띠게 된다.

따라서, 음식물(e)에 대한 냄새 변화의 변화량(dGe)이 음식물(d)의 냄새 변화량(dGd)보다 작음에도 불구하고, 음식물(e)에서 냄새의 변화비가 dGe만큼 증가될 때까지 결리는 시간(T2e)이 음식물(d)에서 냄새의 변화비가 dGd만큼 증가될 때까지 걸리는 시간(T2e)보다 길어지게 된다. 즉, 1차 가열시간(T1)은 음식물의 초기의 특성에 따라 결정되지만, 2차 가열시간(T2) 이후부터는 음식물의 양에 따라 각 음식물에서 발생되는 냄새의 변화비를 나타내는 그래프로부터 결정된다.

따라서, 전체가열시간(Tt)은 1차 가열시간(T1)의 길고 짧음에 관계없이 음식물의 양에 따라 적절한 시간이 설정되게 된다. 제4도에서 음식물(c)는 1차 가열시간(T1c)이 음식물(e)의 그 것(T1e)과 동일하나, 음식물(c)의 양이 음식물(e) 양보다 적으므로 전체 가열시간(Trc)이 음식물(e)의 그 것(Tte)보다는 짧게되는 경우를 나타낸다.

한편, 음식물의 가열정도를 감지하는 방법에는 음식물에서 발생되는 가스를 감지하는 것이 일반적이나. 음식물에서 발생되는 가스이외에 가열실(16)의 온도, 그리고 음식물의 표면에서 발생되는 적외선을 감지하는 방법의 기타 여러 가지가 있다.

감지되는 대상이 가열실(16)의 온도(℃)이면, 가열의 진행에 따른 가열실(16)내의 온도(℃)의 변화비를, 절대습도(gm/㎤)인 경우 단위 부피당 수분의 변화비를, 상대습도(%)인 경우 상온시의 습도에 대한 습도의 변화비를 , 적외선인 경우 온도의 변화에 따른 적외선 파장의 변화비등을 감지한다.

상기 어느 경우이든 감지되는 대상의 변화비가 제5도에 도시된 그래프와 유사한 특성을 나타내므로 본 발명에 적용되어 음식물의 가열시간을 산출하는데 사용될 수 있다.

제6도의 흐름도를 참조하여 음식물의 가열시간이 설정되는 과정을 다시한번 살펴보면 다음과 같다.

음식물을 가열실(16)내에 넣은 후, 사용자가 음식물의 메뉴 및 취향에 따른 가열의 정도를 선택하게 되면 카운터(6)가 사용자에 의해 설정된 메뉴에 따른 시간을 카운트하여 출력구동부(9)로 출력하고, 상기 출력구동부(9)가 카운터(6)의 출력신호에 따라 마그네트론(11)의 발진을 제어한다.

이어서, 마그네트론(11)이 상기 출력 구동부(9)의 제어에 따라 발진되어 마이크로웨이브를 상기 가열실(16)로 공급하게 됨에 따라 음식물이 가열되기 시작한다.

이와같이 음식물의 가열이 시작되면, 음식물에서 냄새가 발생되고, 그 발생된 냄새가 배기구(14)를 통해 배출되면 그 배기구(14) 근처에 위치한 가스센서(1)가 냄새를 감지한 후 이를 전기적인 신호로 변환하여 변환부(2)로 출력하고, 그 신호를 전달받은 변환부(2)는 가스센서(1)에서 출력되는 초기값(Ro)과 시간이 경과함에 따른 가변값(Rs)을 이용하여 냄새의 변화비(Rs/Ro)를 구하고, 그 구한 냄새의 변화비를 가열시간 검출부(3)로 출력한다.

가열시간 검출부(3)에서는 냄새의 변화비가 감소하면, 그 값을 갱신하여 최소값(dG1)을 검출하고 그 검출한 값을 저장부(8)로 출력하고 ,상기 최소값(dG1)이 검출될 때까지의 예비 가열시간(Tp)을 구한 후 최소시간 설정부(5)에 설정되어 있는 최소시간(Twin)과 비교한다.

비교결과 Tp≥Tmin 이면, Tp를 1차 가열시간(T1)으로 선택하고, Tp＜Tmin이면, Tmin을 1차 가열시간(T1)으로 선책하여 저장부(10)와 카운터(6)로 출력한다.

한편, 냄새의 변화비가 감소하는 구간이 없거나, 있더라도 최소값을 나타낼 때까지의 시간이 T_PTmin이면, Tmin 시점에서의 냄새 변화비의 값이 dG1으로 설정되어 저장부(10)로 출력된다.

이어서, 저장부(10)가 상기 최소값(dG1)과 1차 가열시간 (T1)을 연산부(8)로 출력하고 계수저장부(7)가 음식물의 종류에 따른 계수(a)를 연산부(8)로 출력하면, 상기 연산부(10)가 2차 가열시간(T2)의 결정을 위한 냄새 변화비의 변화량(dG=T1/a)을 연산하고 그 연산된 값(dG)에 냄새 변화비의 최소값(dG1)을 가산하여 얻은 값(dG2=dG1+dG)을 가열시간 검출부(7)로 출력한다.

가열시간 검출부(3)는 냄새의 변화비가 dG1인 시점으로부터 상기 연산부(8)에서 입력된 값(dG2)에 도달 할 때 까지 소요되는 시간(T2)을 검출하고, 그 검출된 시간(T2)을 저장부(10)와 카운터(6)로 출력한다.

상기에서 연산된 2차 가열시간(T2)동안 음식물이 가열되는 동안 연산부(8)가 저장부(10)이러 기억된 1차, 2차 가열시간(T1), (T2) 및 계수저장부(7)에 저장되어 있는 상수(K)를 이용하여 3차 가열시간 (T3)을 산출하는데 그 3차 가열시간(T3)은 T3=K(T1+T2)로서 산출되어 카운터(6)로 출력된다.

이때 연산부(8)는 연산된 3차 가열시간(T3)을 출력하기 전에 가열시간 조절부(4)를 체크하여 소비자의 선택에 의한 가열정도의 조절이 있는지를 판단한다.

만약 소비자에 의한 가열정도가 설정되어 있지 않으면 연산부(8)는 상기 연산된 3차 가열시간(T3)을 카운터(6)로 출력하고, 사용자에 의한 가열정도가 설정되어 있으면 연산부(8)는 사용자에 의해 설정된 가열 정도에 따른 조절된 가열시간을 연산하여 카운터(6)로 출력하게 된다.

따라서, 카운터(6)는 조절된 전체 가열시간(Tt')에 따라 조절된 3차 가열시간(T3')을 카운트하여 출력 구동부(9)로 출력하여 시간(T3')만큼 마그네트론(11)을 구동함으로써 동작이 종료된다.

본 발명에서 사용하는 센서는 가스센서 뿐만아니라 온도센서나 절대습도센서 및 적외선센서는 제8도의 곡선과 유사한 그래프가 되므로 상기 가스농도 외에 온도, 절대습도, 적외선을 감지할 수 있는 센서로 바꾸어 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 1차 가열에 의한 냄새의 변화비를 구하여 그 값을 근거로 2차, 3차 가열시간을 산출함으로써, 음식물의 양이나 초기온도(냉동상태, 냉장상태, 상온상태 등)에 따른 별도의 조정없이도 광범위한 종류의 음식물을 최적으로 조리할 수 있도록 한 효과와, 냄새의 변화비를 나타내는 그래프가 최소가 되는 점, 또는 최소값이 없으면 소정의 시간까지를 1차 가열시간으로 둠으로써 데우기와 같은 재가열시 음식물이 끓는 것을 방지하여 사용목적에 따라 최적의 조리를 가능하게 한 효과가 있다.

Claims (8)

1. 가열이 진행됨에 따라 음식물에서 발생되는 물리적인 변화를 감지하고 그 감지된 물리적변화를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 감지수단과, 상기 감지수단에서 출력되는 물리적인 변화를 초기값과 가열이 진행됨에 따른 물리적인 변화를 변화값을 이용하여 초기값에 대한 변화율로 변환하는 변환수단과, 상기 변환수단에서 출력된 변화율이 최소가 되는 값을 검출하고 그때까지의 시간을 체크하여 1차 가열시간으로 설정하고, 상기 변화율이 최소값으로부터 소정의 값만큼 변화할 때까지의 시간을 체크하여 2차 가열시간으로 결정하는 가열시간 검출수단과, 상기 가열시간 검출수단에서 출력된 변화율의 최소값, 1차 가열시간, 2차 가열시간을 저장하는 저장수단과, 상기 저장수단에서 출력된 변화율의 최소값 및 1차 가열시간과 계수 저장수단에서 출력된 제1상수를 이용하여 2차 가열시간의 결정을 위해 변화율이 최소값에서 소정의 값만큼 변환된 값을 구하고, 상기 저장수단에서 출력된 1차 가열시간 및 2차 가열시간과 계수저장 수단에서 출력된 제2상수를 이용하여 3차 가열시간을 연산하는 연산수단과, 상기 가열시간 검출수단에서 입력되는 1차, 2차 가열시간 및 연산수단에서 입력되는 3차 가열시간을 카운트하여 출력하는 카운트 수단과, 상기 카운트수단으로 부터의 출력신호에 따라 마이크로웨이브의 공급을 제어하는 출력구동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 감지수단은 검출하는 음식물에서 발생하는 물리적 변화량들은 가스, 냄새, 온도, 절대습도, 적외선 파장등의 변화가 개별적으로 감지되거나 또는 2개 이상 조합되어 감지되는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어장치.
3. 가열시 음식물에서 발생되는 물리적인 변화로로부터 초기값에 대한 물리적 변화율을 검출하고 그 검출된 물리적 변화율이 최소값이 될 때 까지의 시간을 1차 가열시간으로 산출하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 1차 가열시간을 음식물의 종류에 따른 제1상수로 나누어 제산된 값을 구하고, 음식물에서 발생된 물리적 변화율이 최소값으로부터 상기 제산된 값 만큼 변화하는데 걸리는 시간을 2차 가열시간으로 설정하는 제2단계와, 상기 제1,2단계에서 얻은 1차 가열시간과 2차 가열시간의 합에 음식물 종류에 따른 제2상수를 곱하여 3차 가열시간을 연산하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 연산된 3차 가열시간이 경과하면 전체가열시간을 종료하는 제4단계 이루어진 것을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어방법.
4. 제3항에 있어서, 1차 가열시간(T1)은 음식물에서 발생하는 물리적 변화율이 감소되지 않고 바로 증가하면 소정의 설정된 시간을 1차 가열시간으로 선택하고, 그 선택한 시간에서의 변화율의 값을 최소값으로 출력함을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어방법.
5. 제3항에 있어서, 3차 가열시간은 가열의 정도에 대한 소비자의 선택이 있을 경우, 상기 3차 가열시간이 연산된 직후 산출된 전체 가열시간에 소정의 상수를 곱한 값을 상기 3차 가열시간에 가, 감함으로써 가열의 정도에 따라 조절되어 연산됨을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어방법.
6. 제1항에 있어서, 가열시간 검출수단은 음식물에서 발생하는 물리적 변화율에서 최소값이 나타나지 않는 경우 소정의 설정된 시간을 1차 가열시간으로 선택하고, 그 선택한 시간에서의 변화율이 값을 최소값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어장치.
7. 제1항에 있어서, 2차 가열시간은 1차 가열이 끝난 시점에서 음식물에서 발생되는 물리적 변화율이 연산수단에서 연산된 소정의 값만큼 변화되는데 소요되는 시간임을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어장치.
8. 제1항에 있어서, 연산수단은 사용자에 의한 가열의 정도가 설정되어 있으면 산출된 전체 가열시간과 가열의 정도에 따른 상수를 곱셈하고 곱셈된 값을 3차 가열시간에 가, 감 함으로써 가열정도에 따른 조절된 3차 가열시간을 연산함을 특징으로 하는 전자레인지의 가열시간 제어장치.