KR102037371B1 - 조리기기 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐비티 내부에 수용되는 물품을 가열하면서 물품의 크기를 감지하고 감지된 물품의 크기에 따라 능동적으로 그릴 히터의 제어가 이루어지는 조리기기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조리기기에는 음식물의 수용공간을 형성하는 캐비티와, 상기 캐비티 일측에서 음식물을 가열하기 위한 다수의 그릴히터와, 상기 다수의 그릴히터에 의해 가열되는 음식물의 온도 및 음식물 주변 온도를 감지하는 음식물크기 감지장치 및 상기 음식물크기 감지장치에 의해 감지되는 음식물의 온도 및 음식물 주변 온도의 차이를 이용하여 음식물의 크기를 추정하고, 추정된 음식물의 크기에 따라 상기 다수의 그릴 히터 중에서 일부만 동작시켜 그릴요리가 수행될 수 있도록 하는 메인제어부가 포함된다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 그릴 요리의 수행시 캐비티 내부에 수용된 물품의 크기를 자동으로 감지하고, 감지된 크기에 따라 이너 히터와 아우터 히터의 동작 여부를 결정하여 가열조리가 수행된다. 따라서, 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

조리기기 및 이의 제어방법{Cooking device and control method of the same }

본 발명은 다수의 그릴 히터를 이용하여 음식물을 조리하는 조리기기 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 조리기기는 캐비티에 의해 형성되는 일정 공간 내부에 음식물 등의 물품을 수용하고 다양한 가열원을 이용하여 수용된 물품을 가열함으로써 조리가 수행되도록 구성된다.

그리고, 상기 가열원은 적어도 하나 이상의 히터 또는 마그네트론 등으로 구성될 수 있으며, 상기 히터 또는 마그네트론 등에서 발생하는 열 또는 전자파는 음식물 등의 물품으로 대류, 복사 등의 에너지를 전달하여 가열 조리가 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 상기 가열원 중에서 그릴 요리를 수행하기 위한 그릴 히터의 경우 보다 높은 열에너지를 발생시키면서 넓은 범위를 가열하기 위하여 이중 구조로 구성될 수 있다.

즉, 종래 기술에서는 조리기기의 상부 그릴 히터가 이너 히터(Inner heater)와 아우터 히터(Outer heater)의 이중 구조로 구성되어 캐비티의 상부를 전체적으로 고르게 가열할 수 있도록 구성된다. 그리고, 상기와 같은 종래 기술에서는 조리방법에 따라 정해진 알고리즘으로 이너 히터 및 아우터 히터가 일정하게 동작하게 된다.

한편, 동일한 조리방법일 경우에도 수용되는 물품은 그 크기가 다양하게 형성될 수 있다.

하지만, 종래 기술에 따른 조리기기에서는 물품의 크기와 관계없이 동일한 조리방법에 의해 조리가 이루어질 경우 상기 이너 히터와 아우터 히터의 제어가 동일한 알고리즘에 따라 이루어지도록 구성된다.

따라서, 이너 히터의 가열동작만으로도 수용된 물품을 충분히 가열할 수 있는 경우에도 아우터 히터가 함께 동작하여 불필요한 에너지 소비가 발생하게 되는 문제점을 가진다.

본 발명의 목적은 캐비티 내부에 수용되는 물품을 가열하면서 물품의 크기를 감지하고 감지된 물품의 크기에 따라 능동적으로 그릴 히터의 제어가 이루어지는 조리기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 캐비티 내부에 수용되는 물품을 가열하면서 그 크기를 추정하고, 추정된 물품의 크기에 따라 이너 히터(Innet heater)와 아우터 히터(Outer heater)의 동작 여부를 결정하여 조리가 수행될 수 있도록 하는 조리기기의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 조리기기에는 음식물의 수용공간을 형성하는 캐비티; 상기 캐비티 일측에서 음식물을 가열하기 위한 다수의 그릴히터; 상기 다수의 그릴 히터의 하측에 위치하여 음식물이 올려지는 그릴 팬; 상기 다수의 그릴히터에 의해 가열되는 음식물의 온도 및 상기 그릴 팬의 온도를 감지하는 음식물크기 감지장치; 및 상기 음식물크기 감지장치에 의해 감지되는 음식물의 온도 및 그릴 팬의 온도의 차이와 설정 온도를 비교하여 음식물의 크기를 추정하고, 추정된 음식물의 크기에 따라 상기 다수의 그릴 히터 중에서 일부만 동작시켜 그릴요리가 수행될 수 있도록 하는 메인제어부;가 포함된다.

본 발명에 따른 조리기기의 제어방법에는 그릴요리명령 입력 시 캐비티 내부에 수용된 음식물을 다수의 그릴히터가 모두 온(On)되어 가열하는 초기가열단계; 상기 초기가열단계이후 설정시간이 경과되면 다수의 그릴히터에 의해 가열되는 음식물의 온도 및 음식물이 올려지는 그릴 팬의 온도를 감지하는 음식물크기 감지장치를 이용하여 수용된 음식물의 온도와 그릴 팬의 온도차를 확인하고 메인제어부에 의해 확인된 온도차를 설정온도와 비교하여 음식물크기를 추정하는 음식물크기 추정단계; 및 상기 음식물크기 추정단계를 통해 추정된 음식물의 크기가 작은 크기로 추정될 경우 상기 다수의 그릴 히터 중에서 일부의 동작을 오프(Off) 시키고 나머지 히터를 이용하여 그릴요리가 수행되도록 하는 선택가열단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 그릴 요리의 수행시 캐비티 내부에 수용된 물품의 크기를 자동으로 감지하고, 감지된 크기에 따라 이너 히터와 아우터 히터의 동작 여부를 결정하여 가열조리가 수행된다. 따라서, 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있는 이점을 가진다.

도 1 은 본 발명에 따른 조리기기의 그릴 히터 설치 구조를 보이기 위한 도면.
도 2 및 도 3 은 본 발명에 따른 조리기기의 캐비티 내부에 수용되는 물품의 크기를 추정하는 과정을 보이기 위한 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 조리기기의 제어 구성을 보인 블럭도.
도 5 는 본 발명에 따른 조리기기의 제어과정을 보이기 위한 순서도.

이하에서는 본 발명의 일례에 따른 조리기기의 요부 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 에는 본 발명에 따른 조리기기의 그릴 히터 설치 구조를 보이기 위한 도면이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 조리기기(1)는 캐비티(100)에 의해 음식물이 수용되는 공간이 형성되고, 상기 캐비티(100)의 상측에 수용된 음식물을 가열하기 위한 그릴히터(200)가 구비된다.

그리고, 상기 그릴히터(200)의 하측에는 음식물이 올려지는 그릴팬(600)이 구비되며, 상기 그릴팬(600)은 상기 캐비티(100)의 내면에 형성되는 그루브에 안착되어 슬라이딩 인출/입 될 수 있다.

한편, 상기 그릴히터(200)는 상대적으로 외측에 위치하는 아우터 히터(Outer heater, 220)와 상기 아우터 히터(220)의 내측에 위치하는 이너 히터(Inner heater, 240)로 구성되며, 상기 캐비티(100) 상면에 고정부재에 의해 일정 간격이 유지될 수 있도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 캐비티(100)의 상측에는 본 발명의 요부구성인 음식물크기 감지장치(400)가 더 구비된다.

상기 음식물크기 감지장치(400)는 비접촉식 온도센서로 상기 그릴히터(200)에 의해 가열되는 물품과 상기 음식물 주변의 온도를 감지하고, 감지 결과를 이용하여 수용된 물품의 크기를 감지하게 된다.

그리고, 상기 음식물크기 감지장치(400)는 감지된 정보를 아래에서 설명할 메인제어부(300, 도 4 참조)로 전달하여 상기 그릴히터(200)의 제어 정보로 활용될 수 있도록 하며, 이에 관한 설명은 아래에서 다시 상세히 설명한다.

한편, 상기 음식물크기 감지장치(400)는 상기 그릴히터(200)의 설치 위치를 중심으로 일측 선단 중앙 부분에 대응되도록 구비되며, 감지방향이 상기 그릴팬(600)에 올려지는 물품을 향하도록 고정 설치된다.

즉, 상기 음식물크기 감지장치(400)는 측정대상물의 복사율에 따른 온도변화를 감지하고, 감지 결과로 해당 물품의 크기를 추정할 수 있도록 구비된다.

상세한 설명을 위해 도 2 및 도 3 은 본 발명에 따른 조리기기의 캐비티 내부에 수용되는 물품의 크기를 추정하는 과정을 보이기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 4 에는 본 발명에 따른 조리기기의 제어 구성을 보인 블럭도가 도시되어 있다.

도 2 의 (a)는 본 발명에 따른 조리기기(1)의 캐비티(100) 내부에 상대적으로 작은 크기의 음식물 A 가 수용된 모습을 개략적으로 도시한 것으로, 음식물 A 는 상기 그릴히터(200)의 중앙 부분에 위치하도록 수용된다.

그리고, 도 2 의 (b)는 상기 음식물크기 감지장치(400)에 의해 상기 음식물 A 의 크기가 감지되는 모습을 보인 것으로, 상기 그릴히터(200)가 동작함에 따라 가열되면서 감지되는 음식물 A의 온도변화(T1)과 음식물 A의 주변 즉, 음식물 A가 수용된 그릴팬(600)의 온도변화(T2)가 서로 다른 색상으로 도시되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 조리기기(1)에서는 음식물 A가 캐비티(100) 내부에 수용된 이후 그릴히터(200)를 작동시켜 온도변화를 감지하게 된다.

상세히, 상기와 같이 그릴히터(200)가 동작하게 되면, 음식물 A는 상대적으로 낮은 온도분포를 보이게 되며, 음식물 A가 수용되지 않은 음식물 주변 즉, 그릴팬(600)의 상면은 그릴히터(200)의 복사열을 직접 전달받아서 상대적으로 높은 온도분포를 보이게 된다.

따라서, 도 3의 (a)와 같이 상대적으로 큰 음식물 B가 캐비티(100)의 내부에 수용되면, 도 3 의 (b)와 같이 음식물 B의 온도변화(T1)에 의해 수용된 위치의 온도분포가 넓은 범위에서 낮게 형성되며, 음식물 B가 수용되지 않은 그릴팬(600)의 온도변화(T2)가 좁은 범위에서 높게 형성된다.

한편, 동일한 그릴히터(200)의 가열 조건 하에서 음식물의 크기에 차이가 발생하게 되면, 상대적으로 크기가 큰 음식물의 경우 크기가 작은 음식물에 비해 서서히 가열된다.

따라서, 상기 음식물 A와 같이 크기가 작은 물품의 경우 상기 음식물 B보다 빨리 가열되어 측정되는 온도분포가 높게 나타나게 되며, 본 발명에 따른 조리기기(1)에서는 이와 같은 온도의 차이를 이용하여 음식물의 크기를 추정하게 된다.

도 5 는 본 발명에 따른 조리기기의 제어과정을 보이기 위한 순서도로 도면을 참조하면, 상기 조리기기(1)를 이용하여 그릴 요리를 수행하게 되면, 우선, 캐비티(100)의 내부에 그릴 요리 대상인 음식물이 수용된 이후 상기 그릴히터(200)가 모두 작동하여 수용된 물품을 가열하는 초기가열단계(S100)가 수행된다.

즉, 상기 초기가열단계(S100)에서는 캐비티(100) 내부를 보다 빨리 가열하기 위하여 상기 아우터 히터(220)와 이너 히터(240)가 모두 작동하게 된다.

그리고, 상기 초기가열단계(S100) 이후에는 설정된 조리시간(t0)의 경과 여부를 판단하고, 수용된 음식물의 온도(T1)과 그릴팬(600)의 온도(T2)의 온도차를 확인하고 확인된 온도차를 설정온도(Tc)와 비교하기 위한 음식물크기 추정단계(S200)가 수행된다.

상세히, 상기 음식물크기 추정단계(S200)에서는 상기 음식물크기 감지장치(400)을 이용하여 상기 설정된 조리시간(t0) 이후 가열된 음식물 주변 즉, 그릴팬(600)의 온도(T2)와 가열된 음식물의 온도(T1)를 감지하고, 상기 메인제어부(300)로 감지 결과를 전달한다.

그리고, 상기 메인제어부(300)에서는 수신된 그릴팬(600)의 온도(T2)에서 음식물의 온도(T1)를 감산하여 설정온도(Tc)와 비교하는 과정이 수행된다.

여기서 상기 설정온도(Tc)는 다수의 반복 시험에 의하여 결정되는 값으로, 도 3 과 같이 상대적으로 크기가 큰 음식물을 가열하였을 경우 검출되는 음식물의 온도(T1)과 음식물을 수용하는 그릴팬(600)의 온도(T2)의 감산 값과 도 2 와 같이 상대적으로 크기가 작은 음식물을 가열하였을 경우 검출되는 음식물의 온도(T1)과 음식물을 수용하는 그릴팬(600)의 온도(T2)의 감산 값의 통계를 이용하여 결정될 수 있다.

즉, 상대적으로 크기가 큰 음식물의 경우 그릴팬(600)의 온도(T2)에서 음식물의 온도(T1)을 감산한 값은 상대적으로 높게 나타날 수 있다.

반면, 상대적으로 크기가 작은 음식물의 경우 상기 그릴히터(200)에 의해 보다 빠른 시간에 가열되기 때문에 그릴팬(600)의 온도(T2)에서 음식물의 온도(T1)을 감산한 값이 더 낮게 나타나게 된다.

따라서, 상기 설정온도(Tc)는 상대적으로 작은 음식물이 수용될 경우 산출되는 온도값과 상대적으로 큰 음식물이 수용될 경우 산출되는 온도값 사이에서 결정되어 상기 메인제어부(300)에 저장될 수 있다.

한편, 캐비티(100) 내부에 수용되는 음식물의 크기 구분은 수용되는 음식물이 이너 히터(240)의 수직 하방 가열범위에 모두 포함될 경우 상대적으로 작은 크기의 음식물로 간주하며, 이너 히터(240)의 수직 하방 가열범위를 넘어설 경우 상대적으로 큰 음식물로 통계 기준을 형성하고, 상기 설정온도(Tc)를 결정하게 된다.

따라서, 상기 음식물크기 추정단계(S200)에서는 상기와 같이 결정되는 설정온도(Tc)와 그릴팬(600)의 온도(T2)에서 음식물의 온도(T1)을 감산한 값을 비교하여 비교 결과값이 설정온도(Tc) 이상일 경우 수용된 음식물의 크기가 상대적으로 큰 것으로 판단하고, 설정온도(Tc) 미만일 경우 음식물의 크기가 상대적으로 작은것으로 판단하게 된다.

상기와 같이 음식물크기 추정단계(S200)를 통해 음식물의 크기가 확인되면, 상기 메인제어부(300)에서는 상기 그릴히터(200)를 구성하는 이너 히터(240)와 아우터 히터(220) 중에서 음식물을 가열할 히터를 결정하여 그릴요리를 수행하도록 하는 선택가열단계(S300)가 수행된다.

상세히, 상기 선택가열단계(S300)에서는 상기 음식물크기 추정단계(S200)에서 음식물의 크기가 상대적으로 큰 것으로 확인되면, 상기 이너 히터(240)와 아우터 히터(220)를 모두 온(On) 시켜 그릴 요리가 수행되도록 한다.

반면, 상기 음식물크기 추정단계(S200)에서 음식물의 크기가 상대적으로 작은 것으로 확인되면, 상기 아우터 히터(220)를 오프(Off) 시키고 이너 히터(240)만 온(On) 시켜 그릴 요리가 완료될 때까지 가열 동작을 수행하도록 제어함으로써 그릴 요리 시 낭비되는 에너지를 줄일 수 있도록 한다.

100..... 캐비티 200..... 그릴히터
220..... 아우터 히터 240..... 이너 히터
300..... 메인제어부 400..... 음식물크기 감지장치
600..... 그릴팬

Claims (6)

1. 음식물의 수용공간을 형성하는 캐비티;
   상기 캐비티 일측에서 음식물을 가열하기 위한 다수의 그릴히터;
   상기 다수의 그릴 히터의 하측에 위치하여 음식물이 올려지는 그릴 팬;
   상기 다수의 그릴히터에 의해 가열되는 음식물의 온도 및 상기 그릴 팬의 온도를 감지하는 음식물크기 감지장치; 및
   상기 음식물크기 감지장치에 의해 감지되는 음식물의 온도 및 그릴 팬의 온도의 차이와 설정 온도를 비교하여 음식물의 크기를 추정하고, 추정된 음식물의 크기에 따라 상기 다수의 그릴 히터 중에서 일부만 동작시켜 그릴요리가 수행될 수 있도록 하는 메인제어부;가 포함되는 조리기기.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 그릴히터는,
   상대적으로 외측에 위치되는 아우터 히터와 상기 아우터 히터의 내측에 위치되는 이너 히터로 구성되고,
   상기 음식물크기 감지장치는 상기 캐비티의 상측에 구비되고,
   상기 음식물의 온도 및 그릴 팬의 온도의 차이가 상기 설정 온도보다 낮아 상기 메인제어부에서 음식물의 크기가 작다고 추정될 경우 상기 아우터 히터는 오프(Off) 시키고, 상기 이너 히터만 온(On) 시켜서 그릴요리가 수행되도록 하는 조리기기.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 음식물크기 감지장치는,
   비접촉 IR 센서를 포함하는 조리기기.
   
4. 그릴요리명령 입력 시 캐비티 내부에 수용된 음식물을 다수의 그릴히터가 모두 온(On)되어 가열하는 초기가열단계;
   상기 초기가열단계이후 설정시간이 경과되면 다수의 그릴히터에 의해 가열되는 음식물의 온도 및 음식물이 올려지는 그릴 팬의 온도를 감지하는 음식물크기 감지장치를 이용하여 수용된 음식물의 온도와 그릴 팬의 온도차를 확인하고 메인제어부에 의해 확인된 온도차를 설정온도와 비교하여 음식물크기를 추정하는 음식물크기 추정단계; 및
   상기 음식물크기 추정단계를 통해 추정된 음식물의 크기가 작은 크기로 추정될 경우 상기 다수의 그릴 히터 중에서 일부의 동작을 오프(Off) 시키고 나머지 히터를 이용하여 그릴요리가 수행되도록 하는 선택가열단계;를 포함하는 조리기기의 제어방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 다수의 그릴 히터는 상대적으로 외측에 위치되는 아우터 히터와 상기 아우터 히터의 내측에 위치되는 이너 히터를 포함하며,
   상기 음식물크기 추정단계에서는 상기 음식물이 상기 이너 히터의 수직 하방 가열 범위에 모두 포함될 경우 상대적으로 작은 크기의 음식물로 간주하여 설정 온도를 결정하고, 결정된 상기 설정 온도를 기준으로 음식물 크기를 추정하는 조리기기의 제어방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 선택가열단계에서는 음식물의 크기가 작은 것으로 확인될 경우 상기 아우터 히터를 오프(Off) 시키고, 상기 이너 히터를 온(On) 시켜 그릴 요리가 수행되도록 하는 조리기기의 제어방법.
   

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