KR20040026813A - 전기 오븐 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 히터를 이용하여 조리물을 가열하기 위한 히터 가열부와, 고주파 전류를 이용하여 조리물을 유도 가열하기 위한 유도 가열부, 및 예열 조리 모드에서 히터 가열부 및 유도 가열부를 동시 구동하는 제어부를 포함한다. 본 발명은 전기 히터에 의한 가열과 고주파 전류를 이용한 유도 가열을 병행함으로써 조리공간의 온도가 예열 온도에 도달하는데 걸리는 예열 시간이 짧아지게 되므로 전체 조리시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Description

전기 오븐 및 그 제어방법{ELECTRIC OVEN AND METHOD THEREOF}
본 발명은 전기 히터에 의한 가열과 고주파 전류를 이용한 유도 가열을 병행하여 조리하는 전기 오븐 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기 오븐은 상자 형상의 조리공간에 조리물을 넣고 전기 히터를이용하여 발생한 열을 이용하여 조리하는 조리기기이다.
전기 히터를 열원으로 사용하는 전기 오븐에서의 가열 방식은 크게 자연 대류 방식과 강제 대류 방식으로 구분할 수 있다.
자연 대류 방식은 전기 히터에 의한 열이 대류하여 조리물을 익히는 것이고, 강제 대류 방식은 도 1과 같이 케이스(10) 후방에 설치된 송풍팬(40)을 추가 구비하여 케이스(10) 상부에 설치된 히터코일(30)에 의해 발생된 열을 조리공간(20) 내부로 불어 주어 조리물을 익히는 것으로 자연 대류 방식에 비하여 조리시간을 줄일 수 있다.
그러나, 종래기술에 따른 전기 오븐은 강제 대류 방식을 채용하더라도 부피가 크고 무거운 조리물을 대상으로 하는 제빵, 찜, 구이 등의 조리를 행하는 경우, 조리공간 내부 온도가 해당 조리를 위한 예열 온도에 도달하는데 걸리는 예열 시간이 오래 걸리며, 이 때문에 전체 조리시간이 길어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안한 것으로, 본 발명의 목적은 전기 히터에 의한 가열과 함께 고주파 전류를 이용한 유도 가열을 병행함으로써 예열 시간을 줄일 수 있는 전기 오븐 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래기술에 따라 전기 히터를 이용하여 가열하는 전기 오븐을 모델링한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 고주파 전류를 이용하여 유도 가열하는 전기 오븐을 모델링한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 오븐의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 오븐의 제어방법을 설명하기 위한 흐름 도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10 : 케이스 20 : 조리공간
30 : 히터 코일 40 : 송풍팬
50 : 워킹 코일
상기와 같은 본 발명의 목적은 전기 오븐에 있어서, 조리물을 수납하는 조리공간을 형성하기 위한 케이스; 전기 히터를 이용하여 상기 조리물을 가열하기 위한 히터 가열부; 고주파 전류를 이용하여 상기 조리물을 유도 가열하기 위한 유도 가열부; 및 조리 모드에 따라 상기 히터 가열부와 유도 가열부를 제어하기 위한 제어부에 의하여 달성된다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 전기 오븐의 제어방법에 있어서, 조리 명령을 입력받는 단계; 조리공간의 내부온도를 상승시키기 위한 예열 조리 모드인지를 판단하는 단계; 상기 판단 결과 예열 조리 모드이면 히터코일 및 워킹코일을 동시 구동하여 예열하는 단계; 상기 예열 단계에서 조리 공간의 내부온도를 감지하는 단계; 및 감지된 내부온도가 설정된 예열 온도에 도달하면 예열을 중단하는 단계에 의하여 달성된다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 유도 가열 방식과 기존의 전기 히터를 이용한 강제 대류 방식을 병행한다. 본 발명의 유도 가열 방식은 조리공간의 온도가 예열 온도에 도달하는 예열 시간을 단축시키기 위하여 적용하는 것으로 도 2를 참조 하여 설명한다.
도 2에서 기존과 동일 기능을 수행하는 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 인용한다. 본 발명에 따른 전기 오븐은 조리공간(20)에 놓여 지는 조리물을 유도 가열하기 위한 워킹코일(50)과, 상기 워킹코일(50)에 고주파 전류를 인가하는 고주파 전류 발생부(63)을 구비한다. 그리고 케이스(10)는 도전체로 만들어지며, 워킹코일(50)에 고주파 전류가 인가되는 경우 그 코일 주변에 형성되는 자장에 의해 와전류(edge current)가 흐름에 따라 열이 발생하게 된다. 상기 고주파 전류 발생부(63)는 고속 스위칭을 이용하여 고주파 전류를 공급할 수 있는인버터(inverter)로 구현할 수 있다.
상기 워킹코일(50)은 케이스(10) 내부의 측벽(11)(12)과 바닥(13) 및 후벽(14)에 설치되며, 조리공간(20)을 개폐하기 위한 도어(미도시)가 설치되는 전면과 전기 히터(30)가 설치되는 상부를 제외하고 조리공간 내부의 곳곳에 설치된다.
상기 워킹코일(50)을 이용하여 케이스(10) 자체가 가열하기 때문에 열효율이 히터코일(30)보다 월등히 좋기 때문에 조리공간 내부 온도를 빠르게 상승시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 전기오븐의 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 전기 오븐은 조리물의 조리와 관련된 전체 동작을 제어하며 마이크로컴퓨터로 구현되는 제어부(51)를 구비한다. 상기 제어부(51)의 입력단에는 사용자의 조리 명령을 입력하기 위한 입력부(53)와, 조리공간 내부 온도를 감지하는 온도감지부(55), 및 조리시간을 적산하는 조리시간적산부(57)가 연결된다. 상기 제어부(51)의 출력단에는 송풍팬(40)을 구동시키기 위한 팬모터구동부(59)와, 히터코일(30)에 구동전류를 인가하여 열을 발생하기 위한 전기히터구동부(61), 및 워킹코일(50)에 고주파 전류를 인가하기 위한 고주파 전류발생부(63)가 연결된다.
상기 제어부(30)는 입력부(53)로부터 사용자의 조리명령을 입력받고, 히터코일(30)과 워킹코일(50)에 대한 구동여부를 결정한다. 즉 상기 제어부(51)는 예열하는데 걸리는 시간이 짧은 조리 명령에 대응하는 경우 히터코일(30) 혹은 워킹코일(50) 중 어느 하나를 단독으로 구동하여 조리한다. 또 상기 제어부(51)는 예열하는데 걸리는 시간이 긴 조리명령으로서 유도 가열이 요구되는 경우에는 전기히터구동부(61)와 고주파 전류발생부(63)를 제어하여 히터코일(30) 및 워킹코일(50)을 동시에 구동한다.
상기 워킹코일(50)은 상기 고주파 전류 발생부(63)에서 인가되는 고주파(일예로 20-30kHz) 전류를 공급받아 그 코일 주변에 자장을 형성하며, 이때 워킹 코일(50)이 설치된 부위 즉 케이스(10) 내부의 측벽(11)(12)과 바닥(13) 및 후벽(14)에서 유도 가열에 의한 열을 발생하게 된다. 이에 따라, 조리공간(20) 내부의 온도는 상승하게 된다.
본 발명에서는 조리 시작 시 히터코일(30)에 의한 가열과 동시에 워킹코일(50)에 의한 유도 가열을 병행하여 조리공간 내부 온도를 빠르게 상승시킬 수 있다. 따라서 조리 시작 시 내부온도가 해당 조리 종류에 따라 미리 설정된 예열 온도에 도달하는데 걸리는 예열 시간이 상당히 단축될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기 오븐의 제어방법을 첨부된 도 4에 따라 설명한다.
먼저, 사용자는 조리공간(20) 내부에 조리물을 넣고 도어를 닫은 후 입력부(53)를 통하여 원하는 조리 조건을 설정하며(80), 설정된 조리 조건에 해당하는 조리 명령이 제어부(51)에 입력된다.
상기 제어부(51)는 입력된 조리 명령을 해석한 결과 예열 시간의 단축을 위해 히터 코일 및 워킹 코일을 모두 이용하여 조리물을 가열하는 병행 조리인지를 판단하고(82), 그 판단결과 병행 조리가 아닌 경우 히터 코일과 워킹 코일 중 어느하나를 이용하여 조리를 수행한다(83).
단계 82의 판단 결과, 병행 조리인 경우 상기 제어부(51)는 전기히터구동부(61)와 고주파 전류발생부(63)를 제어하여 히터코일(30) 및 워킹코일(50)을 동시에 구동한다(84).
상기 히터코일(30) 및 워킹코일(50)에 의해 발생된 열에 따라 조리공간 내부 온도는 급격하게 상승하며, 이때 제어부(51)는 온도감지부(55)를 통해 조리공간 내부온도를 감지한다(86). 그리고 조리시간 적산부(57)는 조리시간을 누적적으로 적산한다(87).
이와 같이 예열하는 도중에 제어부(51)는 온도감지부(55)를 통해 감지된 조리공간 내부온도가 사용자에 의해 설정된 조리명령에 대응하는 예열온도에 도달하였는지를 판단하고(90), 그 판단결과 예열 온도에 도달하지 않은 경우 예열 동작을 지속하기 위해 단계 84로 돌아간다.
단계 90의 판단결과 예열 온도에 도달한 경우 예열 동작에서 정상 조리로 전환하기 위하여 히터코일(30)만을 이용하여 조리물을 가열하는데, 히터코일(30)을 온시키는 반면 워킹코일(50)은 오프시킨다(92). 이는 정상 조리에서는 히터코일 단독으로 구동하더라도 예열 과정을 통해 조리공간 내부 온도가 예열 온도로 높아진 상태이므로 조리하기 위한 적정 열량을 제공할 수 있기 때문이다.
이어 상기 제어부(51)는 조리시간 적산부(57)를 통해 적산한 조리시간이 조리 조건에 따라 설정되는 조리종료시간에 도달하였는지를 판단하고(94), 그 판단결과 조리종료시간에 도달하지 않은 경우 정상 조리를 지속하기 위해 단계 92로 돌아간다.
단계 94의 판단결과 조리종료시간에 도달하지 않은 경우 제어부(51)는 전기히터구동부(61)를 제어하여 히터코일(30)를 오프시켜서 조리를 종료한다(96).
전술한 실시 예에서는 자연 대류 방식에 따라 히터(30)을 구동시 송풍팬(40)을 구동하지 않는 경우에 대하여 설명하고 있으나, 예열 시간을 단축할 목적으로 강제 대류 방식에 따라 히터(30)를 구동 시 송풍팬(40)을 동시 구동하여 열풍을 조리공간 내부로 순환시켜 조리공간 내부 온도를 더욱 빠르게 상승시킬 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 전기 히터에 의한 가열과 고주파 전류를 이용한 유도 가열을 병행하므로 조리공간 온도가 예열 온도에 도달하는데 걸리는 예열 시간이 짧아지게 되므로 전체 조리 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 전기 오븐에 있어서,
    조리물을 수납하는 조리공간을 형성하기 위한 케이스;
    전기 히터를 이용하여 상기 조리물을 가열하기 위한 히터 가열부;
    고주파 전류를 이용하여 상기 조리물을 유도 가열하기 위한 유도 가열부; 및
    조리 모드에 따라 상기 히터 가열부와 유도 가열부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기오븐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 예열 조리 모드에서 상기 히터 가열부 및 유도 가열부를 동시 구동하는 것을 특징으로 하는 전기 오븐.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유도 가열부는 상기 케이스의 설치된 워킹코일과, 상기 워킹코일에 고주파 전류를 인가하기 위한 고주파 전류 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 오븐.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이스는 도전체로 만들어지는 것을 특징으로 하는 전기 오븐.
  5. 전기 오븐의 제어방법에 있어서,
    조리 명령을 입력받는 단계;
    조리공간의 내부온도를 상승시키기 위한 예열 조리 모드인지를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과 예열 조리 모드이면 히터코일 및 워킹코일을 동시 구동하여 예열하는 단계;
    상기 예열 단계에서 조리 공간의 내부온도를 감지하는 단계; 및
    감지된 내부온도가 설정된 예열 온도에 도달하면 예열을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 오븐의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 예열 단계는 워킹코일에 고주파 전류를 인가하여 유도 가열하는 것을 특징으로 하는 전기 오븐의 제어방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 예열 중단 단계는 워킹코일에 인가되는 고주파 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 전기 오븐의 제어방법.
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