KR900002206B1 - 전자레인지의 자동 요리방법 - Google Patents

전자레인지의 자동 요리방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지의 자동 요리방법
제 1 도는 종래의 전자레인지의 구성을 보인 개략도.
제 2 도는 종래의 전자레인지에 사용되는 마이콤의 신호흐름도.
제 3 도는 종래의 전자레인지의 동작에 따른 온도변화를 보인 그래프.
제 4 도의 (a)(b)는 연속요리를 할 경우에 종래의 전자레인지의 동작을 보인 그래프로서, (a)는 처음 음식물을 요리할 경우의 온도변화를 보인 그래프, (b)는 (a)의 각 온도에서 전자레인지를 동작시킬 겨우의 온도증가율을 보인 그래프.
제 5 도는 연속요리를 할 경우에 가열실로 유입 및 유출되는 공기의 온도변화를 보인 그래프.
제 6 도는 본 발명의 원리를 보인 블록도.
제 7 도는 본 발명의 전자레인지의 구성을 보인 개략도.
제 8 도는 본 발명에 의한 마이콤의 신호흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 마이콤 13 : 마그네트론
14 : 가열실
본 발명은 가열실에 내장한 음식물을 온도감지센서를 이용하여 자동으로 요리하는 전자레인지의 자동요리 방법에 관한 것으로, 특히 음식물을 연속요리 즉, 하나의 음식물을 요리하여 전자레인지가 가열되어 있는 상태에서 바로 다른 하나의 음식물을 요리하여도 음식물의 가열시간을 정확히 설정하여 요리하게 한 전자레인지의 자동 요리방법에 관한 것이다.
종래의 전자레인지는 제 1 도에 도시된 바와같이 전자레인지의 전체동작을 제어하는 마이콤(1)과, 상기 마이콤(1)의 제어로 동작전원을 공급하는 전원공급부(2)와, 상기 전원공급부(2)의 출력전원에 따라 구동되어 전자파를 발생하는 마그네트론(3)과, 상기 마그네트론(3)에서 발생된 전자파로 음식물을 가열하는 가열실(4)과, 상기 가열실(4)의 유입구(4A)로 공기를 유입시키는 팬(5)과, 상기 가열실(4)의 유출구(4B)로 유출되는 공기의 온도를 감지하는 온도감지센서(6)와, 상기 온도감지센서(6)가 감지한 유출공기의 온도의 신호를 디지탈신호로 변환하여 상기 마이콤(1)에 입력시키는 아날로그/디지탈 변환기(7)로 구성하였다.
이와같이 구성된 종래의 전자레인지는 사용자가 가열실(4)에 요리할 음식물을 넣고 요리시작 버튼을 눌러 요리를 시작하면, 제 2 도 및 제 3 도에 도시한 바와같이 마이콤(1)은 일정시간(t1)동안 초기동작을 수행 즉, 대략 16초 정도 동안 팬(5)만 구동시켜 유입구(4A)를 통해 가열실 (4)로 공기를 유입시키면서 가열실(4)의 공기 온도가 평형을 이루게 한다.
이와같은 상태에서 일정시간(t1)이 경과하면, 마이콤(1)은 1단계 가열동작을 수행 즉, 온도감지센서(6)가 가열실(4)의 유출구(4B)로 유출되는 공기의 현재 온도(T1)를 감지하고, 그 감지하여 아날로그/디지탈변환기(7)에서 디지탈신호로 변환된 현재온도(T1)의 신호를 마이콤(1)이 입력받아 저장한 후 전원공급부(2)를 제어하여 마그네트론(3)을 구동시키며, 이와같이 마그네트론(3)이 구동되면, 마그네트론(3)은 전자파를 발생하여 가열실(4)에 내장된 음식물을 가열하게 되고, 음식물의 가열에 따라 가열실(4)의 유출구(4B)로 유출되는 공기의 온도가 점차 상승하게 되므로 온도감지센서(6)가 감지하여 아날로그/디지탈변환기(1)를 통해 마이콤(7)으로 입력되는 온도 감지신호가 점차 상승하게 된다.
이와같은 상태에서 상승되는 온도의 증가분이 일정값(△T) 즉, 온도감지센서(6)가 감지한 온도가 일정온도(T2)로 상승되어 온도증가분이 일정값(△T)으로 되면 마이콤(1)은 1단계 가열을 완료하고 2단계 가열을 수행 즉, 1단계 가열을 수행한 시간(t2)을 기억하고, 요리할 음식물의 종류에 따라 설정된 일정값(α)을 그 1단계 가열을 수행한 시간(t2)에 곱하여 2단계 가열시간(t3)을 계산하며, 그 2단계 가열시간(t3)동안 마그네트론(3)을 계속 구동시켜 음식물을 가열하며, 2단계 가열시간(t3)이 경과되면 마그네트론(3) 및 팬(5)의 구동을 정지하고, 음식물의 요리를 완료한다.
그러나, 이와같은 종래의 자동요리방법은 하나의 음식물을 요리하여 전자레인지가 가열되어 있는 상태에서 바로 다른 음식물을 요리하면, 온도증가율이 처음의 음식물을 요리할 경우보다 둔화되어 음식물의 자동요리를 정확히 수행할 수 없었다.
즉, 제 4 도의 (a)에 도시한 바와같이 하나의 음식물을 요리하여 온도감지센서(6)가 감지하는 유출구(4B)의 공기온도가 일정온도(T3)로 상승된 후 서서히 냉각되는 상태에서 상온 즉, 온도(T1)보다 높은 일정온도(T4) 또는 (T5), (T6), (T7), (T8)에서 다른 음식물의 요리를 시작하면, 제 4 도의 (a)에 도시한 바와같이 온도가 높은 상태에서 요리를 시작함에 따라 온도증가율이 낮아져 1단계 및 2단계 가열시간이 길어지게 되고, 음식물이 과가열되므로 하나의 음식물을 요리한 후 최소한 10-30분이 경과되어야 음식물을 자동요리할 수 있는 결함이 있었다.
본 발명은 이와같은 종래의 결함을 감안하여, 전자레인지를 동작시키는 초기시간에 가열실로 유입 및 유출되는 공기의 온도변화를 검출하고, 그 검출한 온도변화에 따라 온도 증가분을 재설정함으로써 음식물을 연속요리할 경우에도 정확히 자동요리를 할 수 있도록 창안한 것이다.
먼저, 음식물을 연속요리할 경우에 가열실로 유입 및 유출되는 공기의 온도변화를 제 5 도를 참조하여 설명하면, 첫째, 연속요리를 하는 초기시간에 유입되는 공기의 온도(U)는 빠른 속도로 낮아져 외부온도와 비슷하게 되고, 둘째, 1단계 및 2단계 가열을 하는 동안에 유입 및 유출되는 공기의 온도(U)(V)는 차이가 있다.
상기에서, 첫째의 이유는 전자레인지가 음식물의 가열동작을 멈추면, 팬이 구동되지 않아 마그네트론을 비롯한 내부의 여러부품들이 냉각되지 않으므로 그 여러부품들의 열기가 전자레인지의 내부에 남아 가열실의 유입구 부근의 온도가 높아지게 되고, 전자레인지가 동작하여 팬이 구동되면, 외부의 공기가 유입되어 유입구의 공기온도(U)가 외부온도와 비슷하게 될때까지 급속히 낮아지게 된다.
그리고, 둘째의 이유는 유입공기의 온도(U)는 외부의 공기가 유입되면서 급속히 낮아지나, 가열실은 빨리 냉각되지 못하고 서서히 냉각되므로 유출공기의 온도(V)와 유입공기의 온도(U)는 차이가 생기게 된다.
여기서, 유입공기의 온도변화분(△U)과, 유입 및 유출되는 공기의 온도(U)(V)의 차(△V)는 연속요리를 하는 정도에 따라 서로 밀접하게 비례되므로 다음의 식과 같이 온도변화분(△U) 및 온도차(△V)에 적당한 가중치 (a)(b)를 각기 곱한 후 더하면, 연속요리동작의 연속동작을 반영하게 된다.
aㆍ△U + bㆍ△V
여기서, 가중치 (a)(b)는 실험적으로 구한 값으로, 가열실의 크기등에 따라 다르게 된다.
그리고, 상기의 식을 적절한 실험적 계수(A)로 나누면 1보다 작아지게 되고, 요리할 음식물 고유의 온도 증가분(△T)을 곱하면, 다음의 식과같이 0에서 온도증가분(△T)의 사이에서 보정해야 될 온도증가보정분(δ)을 얻을 수 있게 된다.
Figure kpo00001
따라서, 원래의 온도증가분(△T)에서 온도증가보정분(δ)을 빼면 보상된 온도증가분(△T')을 구하게 되고, 그 보상된 온도증가분(△T')의 크기는 처음에 음식물을 요리할 경우에는 온도변화분(△U) 및 온도차(△V)가 거의 0에 가까우므로 온도증가분(△T)와 거의 같게되나, 연속요리를 할 경우에는 온도변화분(△U) 및 온도차(△V)가 일정값을 갖게되므로 보상된 온도증가분(△T')은 온도증가분(△T)보다 반드시 작게되고, 그 차이는 연속요리의 연속정도를 반영하게 된다.
이와같은 원리를 블록도로 나타내면 제 6 도에 도시한 바와같다.
그리고, 이와같은 원리를 이용한 본 발명은 첨부된 제 7 도 및 제 8 도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 7 도는 본 발명의 방법에 의한 전자레인지의 구성을 보인 개략도로서, 이에 도시한 바와같이 전자레인지의 구성을 보인 개략도로서, 이에 도시한 바와같이 전자레인지의 전체 동작을 제어하는 마이콤(11)과, 상기 마이콤(11)의 제어로 동작전원을 공급하는 전원공급부(12)와, 상기 전원공급부(12)의 출력전압에 따라 구동되어 전자파를 발생하는 마그네트론(13)과, 상기 마그네트론(13)에서 발생된 전자파로 음식물을 가열하는 가열실(14)과, 상기 가열실(14)의 유입구(14A)로 공기를 유입시키는 팬(15)과, 상기 가열실(14)의 유입구(14A) 및 유출구(14B)에 각기 설치되어 유입 및 유출되는 공기의 온도를 감지하는 온도감지센서(16)(16')와, 상기 온도감지센서(16)(16')가 감지한 공지의 온도의 신호를 디지탈신호로 변환하여 상기 마이콤(11)에 입력시키는 아나로그/디지탈변환기(17)(17')로 구성하였다.
이와같이 된 본 발명은 가열실(14)에 요리할 음식물을 넣고, 요리시작버튼을 눌러 자동요리를 시작하면, 제 8 도에 도시한 바와같이 마이콤(11)은 팬(15)을 구동시켜 가열시(14)로 공기를 유입시키고, 변수(i)를 0으로한 후 유입구(14A)로 유입되는 공기의 온도(Uo)를 측정하여 저장 즉, 전자 레인지가 구동된 초기시간에 유입된(14)에 설치된 온도감지센서(16)가 감지하여 아날로그/디지탈변환기(17)에서 디지탈신호로 변환된 초기 유입공기의 온도(Uo)를 측정 저장하고, 변수(i)에 1을 더하여 10초가 경과된 후 현재의 유입 공기의 온도(U1)를 측정 저장하며, 이때 10초는 유입공기의 온도(U1)가 외부의 온도에 수렴 즉, 유입공기의 온도(U1)와 외부 온도가 동일한지의 여부를 판별하는 샘플링주기이다.
이와같이 유입공기의 현재온도(U1)가 측정 저장되면, 마이콤(11)은 현재온도(U1)가 초기온도(Uo)에 수렴하는 지를 판별 즉, 현재 유입공기의 온도(U1)가 10초전에 측정한 유입공기의 온도(U1-1)를 비교하여 그 온도(U1)(U1-1)가 동일하게 되면 유출공기의 온도(V1)를 측정 즉, 유출구(14B)에 설치된 온도감지센서(16')가 감지하여 아날로그/디지탈변환기(17')에서 디지탈신호로 변환된 유출공기의 온도((V1)를 측정하고, 레지스터(B)에 그 온도(V1)를 저장한 후 온도 변화분(
Figure kpo00002
U) 및 온도차(
Figure kpo00003
V)를 계산 즉, 외부공기의 온도에 수렴된 유입 공기의 현지온도(U1)를 초기의 유입공기의 온도(Uo)에서 감산하여 온도변화분(
Figure kpo00004
U)을 계산함과 아울러 현재 유출되는 공기의 온도(V1)에서 유입공기의 온도(V1)를 감산하여 온도차(
Figure kpo00005
V)를 계산한다.
이와같이 하여 온도변화분(
Figure kpo00006
U) 및 온도차(
Figure kpo00007
V)를 계산하면 마이콤(11)은 그 온도변화분(
Figure kpo00008
U) 및 온도차(
Figure kpo00009
V)에 실험적으로 구한 가중치 (a)(b)를 각기 곱하고, 더한 후 요리할 음식물의 종류에 따른 온도증가분(
Figure kpo00010
T)을 곱하며, 실험적 계수(A)로 나누어 온도증가보정분(
Figure kpo00011
)을 구하며, 그 온도증가보정분(
Figure kpo00012
)을 온도증가분(
Figure kpo00013
T)에서 감산하여 보정된 온도증가분(
Figure kpo00014
T')을 구하고, 초기동작을 완료한다.
이와같이 하여 초기동작을 완료하면, 마이콤(11)은 마그네트론(13)을 구동시켜 음식물을 가열하고, 변수(j)을 0으로 한 후 1초가 경과함에 따라 그 변수(j)에 1을 더하고, 유출구(4B)로 유출되는 공기의 온도(Vj)를 측정하는 것을 반복하면서 유출공기의 온도(Vj)가 보정된 온도증가분(
Figure kpo00015
T') 이상으로 증가되었는지를 측정 즉, 현재 유출공기의 온도(Vj)에서 레지스터(B)에 저장된 유출공기의 온도(V1)를 감산하여 그 감산한 값이 보정된 온도증가분(
Figure kpo00016
T') 이상으로 증가될때까지 상기의 동작을 반복하고, 유출공기의 온도(Vj)가 보정된 온도증가분(
Figure kpo00017
T')만큼 증가되면, 1단계 가열동작을 완료한다.
이와같이 1단계 가열동작을 완료하면, 마이콤(11)은 변수(j)에 일정값(α)을 곱하고, 1초가 경과할 때마다 변수(j)에서 1을 감산하며, 변수(j)가 0으로 되면, 마그네트론(15)의 구동을 정지시키고, 2단계 가열동작을 완료 즉, 음식물의 자동요리를 완료한다.
이와같은 본 발명을 감자 4개를 자동요리하는 다음의 비교예 및 실시예로 상세히 설명하면 다음과 같다.
[비교예 1]
감자 4개를 표준상태에서 자동요리를 할 경우에 다음과 같이 온도증가분(
Figure kpo00018
T)및 일정값(α)을 실험적으로 구했다.
Figure kpo00019
T=9℃
α=1.0
이와같은 온도증가분(
Figure kpo00020
T) 및 일정값(α)으로 전자레인지가 가열되지 않은 상태에서 요리를 하니 1단계 및 2단계 가열을 한 시간이 600초가 소요되었다.
[비교예 2]
상기의 비교예 1에서와 같은 온도증가분(
Figure kpo00021
T=9℃) 및 일정값(α=1.0)으로 감자 4개를 연속요리 즉, 전자레인지가 가열된 상태에서 요리를 하니 1단계 및 2단계 가열을 한 시간이 1000초가 소요되고, 감자 4개는 모두 과가열되어 식용할 수가 없었다.
[실시예]
상기의 비교예 2와 동일한 조건에서 본 발명에 의해 가중치(a)(b)를 각기 1,2로 설정하고, 계수(A)를 50으로 설정한 후 감자 4개를 자동요리하였다.
이때, 온도변화분(
Figure kpo00022
U) 및 온도차(
Figure kpo00023
V)는 다음과 같이 측정되었다.
Figure kpo00024
U=UO-U1=9℃
Figure kpo00025
V=V1-U1=8℃
그리고, 온도보상분(
Figure kpo00026
) 및 보상된 온도증가분(
Figure kpo00027
T')을 구하니 다음과 같았다.
Figure kpo00028
Figure kpo00029
T'=
Figure kpo00030
T-
Figure kpo00031
=9-4.5=4.5
이와같이 보정된 온도증가분(
Figure kpo00032
T')만큼 유출공기의 온도(Vj)가 상승될때까지 1단계 가열을 하니 가열시간이 310초가 소요되었고, 2단계 가열시간도 310초가 소요되어 감자 4개를 가열하는 전체시간은 620초가 소요되었으며, 감자 4개의 요리상태도 매우 좋았다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 가열실로 유입 및 유출되는 공기의 온도변화에 따라 온도증가분을 재설정하여 자동요리를 수행하므로 음식물을 연속요리할 경우에도 정확히 자동요리를 수행하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 가열실(14)에서 유출되는 공기의 온도(Vj)가 음식물을 따라 설정된 온도증가분(
    Figure kpo00033
    T)만큼 상승할 때까지 1단계 가열을 하고, 그 1단계 가열을 한 시간에 일정값(α)을 곱한 시간동안 2단계 가열을 하는 전자레인지의 자동요리방법에 있어서, 음식물을 가열하는 초기시간의 가열실(14)로 유입되는 공기의 온도(Uo)를 측정하고, 일정 샘플링주기가 경과할 때마다 유입 공기의 온도(U1)를 측정하는 것을 유입공기의 온도(U1)가 바로 전에 측정한 유입공기의 온도(U1-1)와 동일할때까지 반복하며, 그 온도(U1)(U1-1)가 동일하게 되면, 가열실(14)에서 유출되는 공기의 온도(V1)를 측정한 후 온도변화분(
    Figure kpo00034
    U) 및 온도차(
    Figure kpo00035
    V)를 계산하고, 그 온도변화분(
    Figure kpo00036
    U) 및 온도차(
    Figure kpo00037
    V)로 온도보상분(
    Figure kpo00038
    )을 계산하며, 보상된 온도증가분(
    Figure kpo00039
    T')을 계산하여 그 보상된 온도증가분(
    Figure kpo00040
    T')에 따라 1단계 및 2단계 가열동작을 수행하게 함을 특징으로 하는 전자레인지의 자동요리방법. 상기에서,
    Figure kpo00041
    U=Uo-U1,
    Figure kpo00042
    V=V1-U1
    Figure kpo00001
    Figure kpo00044
    T'=
    Figure kpo00045
    T-
    Figure kpo00046
    이며, a,b 및 A는 실험적으로 구한 값이다.
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