KR101843143B1 - 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지 및 물넘침 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지는, 조리용기가 놓여지는 상판; 상기 상판의 하부에 배치되어 상기 조리용기를 가열하는 가열부; 상기 상판의 특정 부분에 대한 사용자의 터치를 감지하기 위한 복수의 정전용량 센서를 구비하고, 사용자에 의해 어느 정전용량 센서가 터치되었는지를 나타내는 터치 신호를 출력하는 터치버튼부; 상기 터치 신호에 근거하여 상기 가열부의 출력량을 제어하되, 적어도 어느 하나의 정전용량 센서에서 소정 기준시간 이상 터치가 유지되고 있다고 감지되는 경우에, 음식물이 상기 조리용기로부터 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단하는 마이컴을 포함한다.

Description

물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지 및 물넘침 감지 방법{ELECTRIC RANGE HAVING FUNCTION FOR DETECTING OVERFLOW AND METHOD FOR DETECTING OVERFLOW OF ELECTRIC RANGE}

본 발명은 조리용기로부터 음식물이 넘쳐 흐르는 상황을 정확하게 감지할 수 있는 전기 레인지 및 그 감지 방법에 관한 것이다.

상판에 배치된 터치 키를 터치하여 동작을 제어할 수 있도록 설계된 일반적인 전기 레인지는, 임의 형태의 히터가 배치되고 그 위치가 표시된 위치에 음식물이 담겨있는 조리용기를 올려놓고 사용자가 터치 키를 조작하여 가열 동작을 시작하게 되는데, 전기 레인지의 가열 동작 중에 조리용기에서 음식물이 넘쳐 흘러 상판 위의 터치 키에 닿으면 터치 키가 조작되었다고 감지될 수 있고, 사용자의 의도와 무관하게 전기 레인지가 오작동할 수 있다.

예를 들면, 전기 레인지의 조리용기에서 음식물이 넘쳐 흘러 가열 출력을 증가시키는 (+)키에 닿으면, 사용자의 의도와 무관한 출력 증가 터치 키 입력이 발생하여 가열 출력량이 증가할 수 있으며, 이로써 음식물과 조리용기의 과열 및 화재 발생까지 일으킬 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 상판에 음식물이 흘러넘친 상황을 정확하게 감지하고 대응하는 안전 기능을 수행할 필요성이 있다.

그리하여, 종래의 전기 레인지에서는, 가열 동작을 수행하는 도중에 복수의 터치 키에 대한 동시 입력이 발생하는 경우에, 음식물이 흘러 넘친 것으록 판단하고, 가열을 중지시키거나 경보를 출력하여 사용자에게 안내하였다.

하지만, 단지 복수의 터치 키가 동시에 입력되었다고 하더라도 음식물이 흘러 넘친 경우가 아닐 수도 있다. 예를 들면, 터치 키의 감지에 오류가 발생한 경우에도 복수의 터치 키가 동시에 감지될 수 있는 것이며, 이러한 오류 상황에서 가열 동작을 중지시켜버린다면, 가열중인 음식물의 조리가 갑자기 중단되어 사용자에게 불편함을 끼칠 수 있다.

따라서, 음식물이 상판에 흘러 넘친 경우를 좀 더 정확하게 판단할 수 있는 방법이 필요하다.

본 발명은, 가열 도중에 조리용기로부터 음식물이 넘쳐흐르는 경우를 정확하게 판단할 수 있는 전기 레인지를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지는, 조리용기가 놓여지는 상판; 상기 상판의 하부에 배치되어 상기 조리용기를 가열하는 가열부; 상기 상판의 특정 부분에 대한 사용자의 터치를 감지하기 위한 복수의 정전용량 센서를 구비하고, 사용자에 의해 어느 정전용량 센서가 터치되었는지를 나타내는 터치 신호를 출력하는 터치버튼부; 상기 터치 신호에 근거하여 상기 가열부의 출력량을 제어하되, 적어도 어느 하나의 정전용량 센서에서 소정 기준시간 이상 터치가 유지되고 있다고 감지되는 경우에, 음식물이 상기 조리용기로부터 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단하는 마이컴을 포함한다.

또한, 상기 전기 레인지는, 상기 조리용기의 온도 또는 상기 상판 중 상기 조리용기가 놓여진 위치의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 마이컴은, 상기 기준시간 이상 터치가 유지되고 또한 상기 측정된 온도가 소정 기준온도 이상인 경우에, 음식물이 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 마이컴은, 상기 기준시간 이상 터치가 유지되고 또한 상기 측정된 온도가 소정 기준온도 이상이고, 그리고 상기 가열부의 출력량이 소정 기준출력 이상인 경우에, 음식물이 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 상기 가열부의 출력량은, 사용자가 상기 터치버튼부를 조작하여 입력한 가열 단수일 수 있다.

그리고, 음식물이 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단된 경우, 상기 가열부의 출력량을 소정 범위 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 레인지의 물넘침 감지 방법은, 정전용량 센서에서 상판의 일측에 대한 사용자의 터치를 감지하고, 감지된 터치에 근거하여 상판에 올려놓여진 조리용기를 가열하는 단계; 가열 도중에 어느 하나의 정전용량 센서에 대한 사용자의 터치가 소정 기준시간 이상 계속되는 것으로 감지되면, 가열되고 있는 상기 조리용기 또는 상기 조리용기가 놓여진 부분의 상기 상판의 온도를 측정하는 단계; 측정된 상기 온도가 소정의 기준온도 이상이면, 가열을 수행하고 있는 출력량을 확인하는 단계; 상기 출력량이 소정의 기준출력 이상이면, 음식물이 상기 조리용기로부터 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 구성의 본 발명에 따른 향상된 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지 및 물넘침 감지 방법에 의하면, 어느 하나의 터치 키가 소정 시간 이상 계속 터치되고 있는 것으로 감지되고, 가열되고 있는 온도가 소정 온도 이상이고, 가열 동작의 출력량이 소정 출력량 이상인 경우에 비로소 물넘침으로 감지하게 되므로, 정확한 물넘침 감지 기능을 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 향상된 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지의 구조를 설명하는 블록도이다.
도 2는 전기 레인지의 상판의 예시적 형태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 레인지의 향상된 물넘침 감지 기능을 구현하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지 및 전기 레인지의 물넘침 감지 방법의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안 될 것이다.

먼저, 도 1의 블록도를 참조하여, 본 발명에 따른 향상된 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지의 구성을 설명한다. 또한, 도 2는 본 발명에 따른 향상된 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지의 예시적인 형태, 특히 상판의 예시적인 형태를 보여주는 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 향상된 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지(100)는, 조리용기(120)가 놓여지는 상판(110)과, 상판(110)의 하부에 배치되어 조리용기(120)를 가열하는 가열부(10)와, 상판(110)의 특정 부분에 대한 사용자의 터치를 감지하기 위하여 상기 특정 부분의 하부에 배치된 복수의 정전용량 센서를 구비하고 사용자에 의해 어느 정전용량 센서가 터치되었는지를 나타내는 터치 신호를 출력하는 터치버튼부(20)와, 정전용량 센서에 의해 감지되어 출력되는 터치 신호에 근거하여 가열부(10)의 출력량을 제어하되 어느 하나의 정전용량 센서에서 사용자가 소정 기준시간 이상 터치유지하고 있다고 감지되고 있는 경우에 음식물이 조리용기(120)로부터 상판(110)으로 넘쳐 흐르고 있는 것으로 판단하는 마이컴(30)을 포함하여 구성된다.

상판(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 레인지(100)의 상부면을 구성하는 부재이다. 상판(110)에는 하부에 가열부(10)가 배치된 위치를 나타내는 화구(14)가 표시되어 있다. 조리용기(120)는 화구(14)의 중심을 기준으로 놓여질 수 있다.

상판(110)의 일측에는 전기 레인지(100)의 온/오프 및 특정 가열부(10)의 동작을 제어하기 위한 터치버튼(21)이 배치되어 있다. 각각의 터치버튼(21)은 특정한 기호 또는 문자가 표시된 상판 부분과 그 하부에 배치된 정전용량 센서를 포함할 수 있다. 사용자가 터치버튼(21)에 해당하는 상판(110)을 터치하면, 정전용량 센서는 상판(110)을 투과한 정전용량을 감지하여 터치 입력을 식별하고, 자신의 고유한 신호를 출력한다. 마이컴(30)은 정전용량 센서에서 출력하는 신호를 감지하여 어느 터치버튼(21)이 조작되었는지 식별할 수 있게 된다.

또한, 마이컴(30)은, 내부에 타이머(도시하지 않음)를 구비하여, 원하는 시간을 측정하는 기능을 수행할 수 있다. 이 타이머를 이용하여, 마이컴(30)은, 임의의 터치 입력이 감지될 때, 터치 입력이 유지되는 시간을 측정할 수 있다.

특히, 마이컴(30)은, 터치로 판단되는 조작이 유지되는 시간을 측정할 수 있으며, 측정되는 시간이 소정의 기준시간, 예를 들면, 1분을 넘어서는지 비교판단할 수 있다. 그리고 터치 입력이 1분 이상 유지되고 있다고 판단되면, 터치 버튼(21)에 오류가 발생하였거나, 조리용기(120)로부터 넘쳐흐른 음식물이 터치버튼(21)을 덮고 있다고 예상할 수 있다. 이 경우, 후술하는 온도 비교 절차를 수행할 수 있다.

전기 레인지(100)는 온도 센서(45)를 구비할 수 있다. 온도 센서(45)는, 예를 들면, 가열부(10)에 의해 가열되고 있는 조리용기(120)의 바닥면 또는 옆면의 온도를 직접 측정하거나, 조리용기(120)가 놓여진 상판(110)의 온도를 측정하여 조리용기(120)의 온도를 예측하도록 구성될 수 있다.

그리고, 마이컴(30)은, 측정되는 온도가 미리 설정된 안전 온도 이상으로 높아지는 경우에, 조리용기(120)가 과열상태인 것으로 간주하여 안전 기능을 실행할 수 있다.

특히, 본 발명에서, 마이컴(30)은, 조리용기(120)를 가열하는 도중에 어느 하나 또는 복수의 터치 버튼에서 터치된 상태가 기준시간 이상 유지되는 것으로 감지되는 경우에, 온도 센서(45)에서 감지되는 온도가 소정의 기준온도, 예를 들면, 60℃ 이상으로 높은지를 검사할 수 있다. 만일, 감지된 온도가 기준온도 이상이면(즉, 임의의 터치 버튼이 기준시간 이상 조작되고 있으면서 온도가 기준온도 이상으로 높게 감지되는 경우), 조리용기(120)로부터 음식물이 흘러 넘친 것으로 예상할 수 있으며, 후술하는 출력량 비교 절차를 수행할 수 있다.

마이컴(30)은, 가열부(10)의 동작을 제어하여, 사용자가 조작한 가열 단수(level)에 대응하는 출력량으로 가열 동작이 이루어지도록 가열부(10)를 제어하는 기능을 수행한다.

가열 단수는, 예를 들면, 강-중-약, 또는 1 내지 9 사이에서 설정될 수 있으며, 각 가열 단수에 맞추어 가열부(10)의 출력량이 제어될 수 있다.

이러한 구성에서, 상술한 바와 같이, 임의의 터치버튼(21)이 기준시간 이상 조작되고 있고, 조리용기(또는 상판)의 온도가 기준온도 이상인 것으로 감지되게 되면, 마이컴(30)은, 현재 조리용기(120)를 가열하고 있는 가열 동작의 출력량을 검사한다. 출력량의 검사는, 현재 가열부를 동작시키는 전력 출력을 검사하는 방식과, 사용자가 터치버튼을 조작하여 입력한 가열 단수를 검사하는 방식이 가능하다.

한편, 검사된 출력량이 기준 출력 이상이면, 마이컴(30)은, 조리용기(120)로부터 음식물이 넘쳐 흐르고 있는 것으로 확정하고, 대응하는 처리를 수행하게 된다.

여기서, 기준 출력은, 예를 들면, 해당 가열부(10)의 최대 허용 전력 출력의 50%로 설정되거나, 최고 가열 단수의 중간값에 해당하는 단수로 설정될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 전기 레인지(100)는, 임의의 터치버튼(21)이 조작되는 것이 기준시간 이상으로 유지되고 있으며, 현재 감지되는 조리용기(120)의 온도가 기준온도 이상으로 높으며, 현재 가열 동작을 수행하는 출력량이 기준출력 이상인 경우에 비로소 음식물이 넘친 것('물넘침'이라고도 기재함)으로 판정하는 것이다.

이렇게 3가지 조건을 모두 충족하는 경우에 물넘침으로 확정하게 되므로, 터치버튼(21)의 고장 또는 오류 상태와 구별하여 정확하게 물넘침 상황을 판정할 수 있게 된다.

예를 들면, 터치 버튼(21)이 기준시간 이상으로 길게 조작되고 있는 경우에, 상판(110)의 온도가 기준온도 미만으로 낮은 상태라면, 가열 동작이 이루어지고 있지 않거나 미약하게 이루어지고 있는 상황이므로, 음식물이 끓어 넘쳤다고 보기 어렵다. 따라서, 이 경우에는 터치버튼(21)이 고장났거나 오류상태라고 판정하는 것이 더 정확하다.

또한, 터치버튼(21)이 기준시간 이상으로 길게 조작되고 있고, 상판(110)의 온도가 기준온도 이상으로 높게 측정되고 있더라도, 사용자가 조작한 가열 단수가 낮게 입력되어 동작중인 상태라면, 터치버튼(21)의 오류상태에 더불어 온도센서(45)까지도 오류상태라고도 볼 수 있기 때문이다.

여기서 제어시 고려해야 할 것은, 흘러넘친 음식물이 출력량을 높이기 위한 터치버튼에 영향을 미쳐서, 터치버튼이 지속적으로 터치되고 있는 것으로 감지되어 출력량이 높아지고 있는 상태일 수 있다. 따라서, 물넘침을 감지하기 위하여 출력량을 비교하는 경우에는, 최종으로 터치버튼이 지속적으로 터치되기 이전의 출력량을 기준 출력량으로 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 다른 실시예에서, 상술한 3가지 조건 중 어느 하나 또는 둘이 만족되더라도, 물넘침으로 판정할 수도 있을 것이다.

다음으로, 도 3의 흐름도를 참조하여, 본 발명에 따른 전기 레인지의 향상된 물넘침 감지 기능을 구현하는 방법을 설명한다.

전기 레인지(100)의 가열 동작이 개시되어 동작하고 있는 도중에(S11), 터치버튼(21)에 대한 사용자 조작이 감지되면(S12), 조작이 지속되는 시간을 측정하게 된다. 그리고, 측정되는 시간이 기준시간을 넘어서는지의 여부가 검사된다(S13).

만일, 터치 조작이 기준시간 이내로 짧게 종료되었다면, 터치버튼(21)은 정상 동작하고 있는 것으로 간주될 수 있으며, 사용자 조작에 따른 동작이 수행될 수 있다(S21).

한편, 만일, 터치 조작이 기준시간 이상으로 길게 지속되고 있다면, 이어서, 현재의 상판 온도가 검사된다(S14). 검사된 상판 온도는 기준온도와 비교될 수 있다(S15).

만일, 검사되는 상판 온도가 기준온도 미만으로 낮다면, 상기의 지속적인 터치 입력의 지속은 터치 버튼의 단순한 고장 또는 오류에 의한 것으로 간주될 수 있을 것이다(S22).

한편, 검사되는 상판 온도가 기준온도 이상으로 높다면, 물넘침으로 1차 판정될 수 있으며, 추가로 출력량을 검사하고(S16), 검사된 출력량을 기준출력과 비교함으로써 물넘침 여부를 확정하게 된다(S17).

만일, 출력량(단계(S12)의 이전에 인가되던 출력량 즉, 지속적인 터치가 감지되기 이전의 출력량일 수 있다)이 기준출력 미만으로 낮으면, 상기 터치 입력의 지속은 터치버튼의 단순한 고장 또는 오류에 의한 것으로 간주될 수 있을 것이다.

반면에, 출력량이 기준출력 이상으로 높은 상태였다면, 조리용기(120)로부터 음식물이 끓어 넘치고 있는 것으로 확정할 수 있으며, 물넘침에 의한 안전사고를 방지하기 위하여, 미리설정된 안전 기능을 실행하게 된다(S18).

안전 기능은, 상기 가열부의 출력량을 소정 범위 감소시키는 절차를 포함할 수 있다.

추가적인 안전 기능은, 별도 구비된 표시부에서 물넘침을 시청각적으로 표시하거나, 화구(14)를 통해 시각적으로 표시하거나(일반적으로 화구는 LED의 발광이나 히터 자체의 발광 효과에 의해 시각적인 표시가 가능할 수 있다), 유무선 통신 수단을 통해서 사용자의 통신 단말에 물넘침 상황을 보고하는 동작을 포함할 수 있다.

한편, 상기 단계(S21) 또는 단계(S22)에서, 즉시 물넘침으로 확정하고 단계(S18)로 진행하는 구성도 가능하다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지로서,
   조리용기가 놓여지는 상판;
   상기 상판의 하부에 배치되어 상기 조리용기를 가열하는 가열부;
   상기 가열부로부터 이격되도록 상기 상판의 일측에 배치되고, 상기 전기 레인지의 온 동작, 상기 전기 레인지의 오프 동작 및 상기 가열부의 가열 동작을 제어하기 위한 복수의 터치버튼들을 포함하며, 상기 복수의 터치버튼들 각각은 기호 또는 문자가 표시된 상판 부분 및 상기 상판 부분의 하부에 배치되어 사용자의 터치를 감지하기 위한 정전용량 센서를 구비하고, 상기 사용자에 의해 어느 정전용량 센서가 터치되었는지를 나타내는 터치 신호를 출력하는 터치버튼부;
   상기 터치 신호에 근거하여 상기 전기 레인지의 온 동작, 상기 전기 레인지의 오프 동작 및 상기 가열부의 가열 동작을 제어하되, 상기 복수의 터치버튼들 중 적어도 하나의 터치버튼에 구비된 정전용량 센서에서 소정 기준시간 이상 터치가 유지되고 있다고 감지되는 경우에, 음식물이 상기 조리용기로부터 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단하는 마이컴을 포함하는, 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지.
2. 제1항에 있어서,
   상기 조리용기의 온도 또는 상기 상판 중 상기 조리용기가 놓여진 위치의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고,
   상기 마이컴은,
   상기 기준시간 이상 터치가 유지되고 또한 상기 측정된 온도가 소정 기준온도 이상인 경우에, 음식물이 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지.
3. 제2항에 있어서,
   상기 마이컴은,
   상기 기준시간 이상 터치가 유지되고 또한 상기 측정된 온도가 소정 기준온도 이상이고, 그리고 상기 가열부의 출력량이 소정 기준출력 이상인 경우에, 음식물이 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가열부의 출력량은, 사용자가 상기 터치버튼부를 조작하여 입력한 가열 단수인 것을 특징으로 하는, 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지.
5. 제1항에 있어서,
   음식물이 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단된 경우, 상기 가열부의 출력량을 소정 범위 감소시키는 것을 특징으로 하는, 물넘침 감지 기능을 구비한 전기 레인지.
6. 전기 레인지의 물넘침 감지 방법으로서,
   상기 전기 레인지의 가열부로부터 이격되도록 상판의 일측에 배치되어 상기 전기 레인지의 온 동작, 상기 전기 레인지의 오프 동작 및 상기 가열부의 가열 동작을 제어하기 위한 복수의 터치버튼들 각각에 포함된 정전용량 센서에서 사용자의 터치를 감지하고, 감지된 터치에 근거하여 상기 상판에 올려놓여진 조리용기를 가열하는 단계;
   가열 도중에, 상기 복수의 터치버튼들 중 적어도 하나의 터치버튼에 구비된 정전용량 센서에서 소정 기준시간 이상 터치가 계속되는 것으로 감지되면, 가열되고 있는 상기 조리용기 또는 상기 조리용기가 놓여진 부분의 상기 상판의 온도를 측정하는 단계;
   측정된 상기 온도가 소정의 기준온도 이상이면, 가열을 수행하고 있는 출력량을 확인하는 단계;
   상기 출력량이 소정의 기준출력 이상이면, 음식물이 상기 조리용기로부터 상기 상판으로 흘러 넘친 것으로 판단하는 단계,를 포함하고,
   상기 복수의 터치버튼들 각각은 기호 또는 문자가 표시된 상판 부분을 더 포함하고, 상기 정전용량 센서는 상기 상판 부분의 하부에 배치된 것을 특징으로 하는, 전기 레인지의 물넘침 감지 방법.

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