KR20090003124U - 조리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 조리장치에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 목표온도와 기준온도의 비교결과에 따라 히터의 듀티비를 가변시켜 효율적으로 음식물을 조리할 수 있는 조리장치를 제공함에 있다.

이를 위해 본 고안은 조리실 내부에 설치되는 히터와, 조리실 온도를 목표온도까지 상승시키기 위해 히터를 구동시키는 전력공급모드를 수행하고, 조리실 온도가 목표온도가 되면 전력공급모드 또는 전력차단모드를 수행하며, 전력공급모드의 수행 시, 히터를 주기적으로 온 또는 오프시키는 제어부를 포함하되, 제어부는 목표온도와 기준온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 히터의 듀티비를 가변시킨다.

Description

조리장치{Cooking apparatus}

본 고안은 조리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물을 조리할 수 있는 그릴히터를 구비한 조리장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자레인지는 전류의 공급에 의해 마이크로웨이브를 발생시키고, 이러한 마이크로웨이브를 조리물에 조사하여 조리물을 가열하는 장치로서, 종래에는 마이크로웨이브만을 이용하는 단일 열원 방식의 전자레인지가 대부분이었다.

그러나, 이러한 단일 열원 방식의 전자레인지는 소비자가 원하는 다양한 조리물에 대한 다양한 조리특성을 충족시키기에 부족하며, 이 때문에 최근에는 전자레인지의 내부에 다른 열원을 내장한 전자레인지가 주로 이용되고 있다. 이러한 열원으로는 히터에 의해 가열된 뜨거운 공기를 강제 대류시켜 조리실 내부의 조리물을 가열하는 컨벡션히터와, 가열된 히터에서 방사되는 열선에서 방출되는 복사열을 조리물에 조사하여 가열하는 그릴히터가 있다.

그릴히터를 내장한 전자레인지는 조리물을 수납하는 조리실과 조리실 내부에 장착되어 조리실 내의 온도를 감지하는 온도센서와 조리실의 상부 및 하부에 각각 위치하여 조리물에 복사열을 조사하는 상부 및 하부 그릴히터와 상부 및 하부 그릴 히터를 온 또는 오프시키는 마이컴을 구비한다. 온도센서는 조리실 내의 온도를 주기적으로 감지하고 마이컴에서는 온도센서에서 감지한 온도를 이용하여 현재 조리실 내의 온도가 설정온도보다 높은지 판단하여 현재 조리실 내의 온도가 설정온도보다 높으면 히터를 오프시키며, 조리실 내의 온도가 설정온도보다 높지 않으면 일정한 주기로 히터를 온 또는 오프시켜 현재 온도를 설정 온도에 도달시켰다.

그러나, 종래의 전자레인지는 주기가 일정하게 정해진 상태에서 히터를 온 또는 오프시켜 조리실의 내부 온도를 제어하였으며 온도의 영향이 아닌 단지 주기만으로 제어하였다.

따라서, 온도가 높으면 히터를 오프시키고 온도가 낮으면 정해진 주기로 히터를 온 또는 오프시켜 전자레인지를 제어하기 때문에 조리물의 조리결과가 좋지 않게 되며, 이를 개선하기 위한 대책도 만들기 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 조리실 내부에 설치되는 히터와, 조리실 온도를 목표온도까지 상승시키기 위해 상기 히터를 구동시키는 전력공급모드를 수행하고, 상기 조리실 온도가 상기 목표온도가 되면 상기 전력공급모드 또는 전력차단모드를 수행하며, 상기 전력공급모드의 수행 시, 상기 히터를 주기적으로 온 또는 오프시키는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 목표온도와 기준온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 히터의 듀티비를 가변시킨다.

여기서, 상기 제어부는 상기 목표온도가 상기 기준온도보다 낮을 경우, 상기 히터의 듀티비를 기준듀티비보다 증가시킨다.

또한, 상기 제어부는 상기 목표온도가 상기 기준온도보다 낮지 않을 경우, 상기 히터의 듀티비를 상기 기준듀티비보다 감소시킨다.

게다가, 상기 히터는 조리실 상부에 설치되는 상부 히터와, 조리실 하부에 설치되는 하부 히터를 포함하며, 상기 목표온도가 상기 기준온도보다 낮지 않을 경우, 상기 하부 히터의 듀티비를 상기 기준듀티비보다 감소시킨다.

여기서, 상기 기준온도는 목표온도 대역에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 고안의 조리장치에 따르면, 목표온도와 기준온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 히터의 듀티비를 가변시켜 제어하기 때문에 조리장치의 내부 온도를 최적 상태로 제어하여 조리물을 효율적으로 조리할 수 있는 효과를 창출한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 전자레인지의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 전자레인지는 본체(10)의 내부에 음식물(F)의 조리를 위한 조리실(11)과, 각종 전기부품의 내장을 위한 기계실(12)로 구획된다. 조리실(11)은 음식물(F)의 수납이 가능하도록 전면이 개방되고, 개방된 전면에는 조리실(11)의 개폐를 위한 도어(미도시)가 설치되며, 조리실(11)의 내부에는 음식물(F)의 탑재를 위한 트레이(13)가 회전 가능하게 설치된다. 기계실(12) 내에는 조리실(11)의 내부로 고주파를 공급하기 위한 마그네트론(14)과 마그네트론(14)에 고전압을 인가하기 위한 고압트랜스(15)가 설치되며, 기계실(12)의 내측 후방에는 기계실(12) 내부의 전기부품들을 냉각시키는 냉각 팬(16)이 설치된다.

또한, 조리실(11)의 내측 상부에는 마그네트론(14)으로부터 조리실(11)에 공급되는 고주파를 이용한 조리뿐 아니라, 음식물(F)을 상부에서 가열하여 조리하기 위한 상부히터(17)가 설치되고, 조리실(11)의 내측 하부에는 음식물(F)을 하부에서 가열하여 조리하기 위한 하부히터(18)가 설치된다. 그리고, 전자레인지의 조리실(11) 내부에는 음식물(F)이 상부히터(17)와 하부히터(18) 사이의 공간에 지지되도록 하여 음식물(F)의 상부와 하부가 고르게 가열될 수 있도록 하는 조리선반(19)이 탑재된다.

또한, 조리실(11)의 내부에는 조리실(11) 내의 온도를 측정하는 온도센서(20)가 설치되며, 기계실(12)의 전면에는 사용자가 원하는 조리기능을 선택하고 선택된 조리기능 및 동작상태를 표시하기 위한 조작패널(미도시)이 설치된다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 조리장치의 제어 블록도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 조리장치는 키입력부(110), 온도센서(20), 저장부(120), 제어부(130), 상부히터구동부(140), 하부히터구동부(150) 및 표시부(160)를 포함하여 구성된다.

키입력부(110)는 사용자가 원하는 조리정보(조리시간, 목표온도, 조리메뉴, 센서를 이용한 자동조리, 조리시작/정지 등)를 제어부(130)에 입력하도록 다수의 키를 조작패널 상에 구비하고 있다. 여기서, 목표온도란 음식물(F)의 조리를 위하여 사용자가 설정하는 온도를 말하며 보통 40℃에서 230℃까지 5℃ 단위로 입력할 수 있다.

온도센서(20)는 조리실(11) 벽면의 일부분에 설치되어 조리실(11) 내의 온도를 감지한다.

저장부(120)는 목표온도의 대역에 따라 기준온도가 다르게 설정되어 저장된다. 예를 들면, 목표온도가 100℃~140℃인 구간에서는 기준온도가 120℃로 설정되어 저장되며, 목표온도가 150℃ ~200℃인 구간에서는 기준온도가 180℃로 설정되어 저장된다.

제어부(130)는 전자레인지의 각 장치들을 제어하는 마이컴으로서, 전자레인지의 조리 시 키입력부(110)로부터 사용자가 원하는 입력값(조리시간, 목표온도)이 입력되면, 상부히터(17) 및 하부히터(18)를 지속적으로 구동시키는 전력공급모드를 수행하여 조리실(11) 온도를 목표온도까지 상승시키고, 조리실(11) 온도가 목표온도까지 상승하면 조리실(11) 온도가 목표온도를 유지하도록 전력공급모드 또는 전력차단모드를 주기적으로 수행한다.

전술한 바와 같이, 제어부(130)는 조리실(11) 온도가 목표온도를 유지하도록 전력공급모드 또는 전력차단모드를 수행하는데, 이때 전력공급모드에서는 상부히터(17) 및 하부히터(18)를 주기적으로 온 또는 오프시키도록 구성된다.

또한, 제어부(130)는 목표온도와 기준온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상부히터(17) 및 하부히터(18)의 듀티비를 가변시킨다. 여기서, 듀티비(Duty ratio)란 한 주기 내에서 상부히터(17) 또는 하부히터(18)가 얼마만큼 온(On) 하는지를 나타내는 비율이며, 기준온도란 사용자가 입력한 목표온도의 크기를 측정하기 위하여 미리 설정되는 온도로서 목표온도의 대역에 따라 다르게 설정되는 것이 바 람직하다. 일례로 목표온도가 150℃~200℃의 구간에서 기준온도는 180℃로 설정될 수 있다.

제어부(130)는 목표온도가 기준온도보다 낮을 경우, 상부히터(17) 또는 하부히터(18)의 듀티비를 기준듀티비보다 증가시키며, 제어부(130)는 목표온도가 기준온도보다 낮지 않을 경우, 상부히터(17) 또는 하부히터(18)의 듀티비를 기준듀티비보다 감소시킨다.

상부히터구동부(140)는 제어부(130)의 제어신호에 따라 상부히터(17)가 가열되도록 상부히터(17)의 온 또는 오프 동작을 제어하고, 하부히터구동부(150)는 제어부(130)의 제어신호에 따라 하부히터(18)가 가열되도록 하부히터(18)의 온 또는 오프 동작을 제어한다.

표시부(160)는 제어부(130)의 제어신호에 따라 사용자가 입력한 조리시간, 목표온도나 조리메뉴 또는 전자레인지의 동작상태 등을 조작패널(미도시) 상에 표시한다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 조리장치의 동작과정 및 작용효과를 설명하도록 한다.

전원이 인가되고 조리시작신호가 입력되면 온도센서(20)는 조리실(11) 내의 온도를 감지한다.

감지된 조리실(11)의 온도는 제어부(130)로 입력되고, 제어부(130)는 조리실(11)의 온도가 사용자가 입력한 목표온도에 도달할 때까지 상부히터(17) 및 하부히터(18)를 지속적으로 구동시키는 전력공급모드를 수행한다.

조리실(11) 온도가 목표온도에 도달하면, 제어부(130)는 전력공급모드 및 전력차단모드를 주기적으로 수행하는데, 전력공급모드의 수행 시, 상부히터(17) 및 하부히터(18)를 주기적으로 온 또는 오프시킨다.

이때, 제어부(130)는 목표온도와 기준온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상부히터(17) 또는 하부히터(18)의 듀티비를 가변시킨다. 보다 구체적으로는 목표온도가 기준온도보다 낮을 경우, 제어부(130)는 상부히터(17)또는 하부히터(18)의 듀티비를 기준듀티비보다 증가시킨다.

도 3을 참조하여 설명하면, 도 3에서 키입력부(110)를 통해 입력된 목표온도가 150℃, 기준온도가 160℃, 기준듀티비가 60%일 경우, 제어부(130)는 상부히터(17) 및 하부히터(18)를 소정의 시간(t1) 동안에 주기적으로 온 또는 오프시키는데 이때, 목표온도가 기준온도보다 낮기 때문에 한 주기(60초) 내에서 상부히터(17) 및 하부히터(18)의 듀티비가 기준듀티비인 60%보다 증가하도록 대략 83%로 설정하여 상부히터(17) 및 하부히터(18)를 구동시킨다.

즉, 제어부(130)는 시작점에서부터 50초 동안에 상부히터(17) 및 하부히터(18)를 온 시키며, 50초 이후부터 10초 동안에 상부히터(17) 및 하부히터(18)를 오프 시키며 이러한 동작을 소정의 시간(t1) 동안에 반복한다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 온도센서의 감지결과에 따른 상부 및 하부히터의 동작을 보여주는 타이밍도로서, 도 4를 참조하면, 제어부(130)는 목표온도가 기준온도보다 낮지 않을 경우, 상부히터(17) 및 하부히터(18) 중 적어도 하나의 듀티비를 기준듀티비보다 감소시킨다.

예를 들면, 키입력부(110)를 통해 입력된 목표온도가 170℃, 기준온도가 160℃일 경우, 제어부(130)는 목표온도가 기준온도보다 낮지 않기 때문에 하부히터(18)의 듀티비를 기준듀티비보다 감소시킨다. 따라서, 제어부(130)는 시작점부터 30초 동안에는 하부히터(18)를 온 시키며, 30초 이후부터 30초 동안에는 하부히터(17)를 오프 시키는 동작을 소정의 시간(t1) 동안 반복한다.

이와 같이, 목표온도가 기준온도보다 낮을 경우에는 히터의 듀티비를 기준듀티비보다 증가시키고, 목표온도가 기준온도보다 낮지 않을 경우에는 히터의 듀티비를 기준듀티비보다 감소시킴으로써 조리장치의 내부 온도를 최적 상태로 제어하여 조리물을 효율적으로 조리하도록 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 조리장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 조리장치의 제어 블록도이다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 온도센서의 감지결과에 따른 상부 및 하부히터의 동작을 보여주는 타이밍도이다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 온도센서의 감지결과에 따른 상부 및 하부히터의 동작을 보여주는 타이밍도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

17...상부히터 18...하부히터

20...온도센서 110...키입력부

120...저장부 130...제어부

140...상부히터구동부 150...하부히터구동부

160...표시부

Claims (5)

1. 조리실 내부에 설치되는 히터;

   조리실 온도를 목표온도까지 상승시키기 위해 상기 히터를 구동시키는 전력공급모드를 수행하고, 상기 조리실 온도가 상기 목표온도가 되면 상기 전력공급모드 또는 전력차단모드를 수행하며, 상기 전력공급모드의 수행 시, 상기 히터를 주기적으로 온 또는 오프시키는 제어부를 포함하되,

   상기 제어부는 상기 목표온도와 기준온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 히터의 듀티비를 가변시키는 조리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 목표온도가 상기 기준온도보다 낮을 경우, 상기 히터의 듀티비를 기준듀티비보다 증가시키는 조리장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 목표온도가 상기 기준온도보다 낮지 않을 경우, 상기 히터의 듀티비를 상기 기준듀티비보다 감소시키는 조리장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 히터는 조리실 상부에 설치되는 상부 히터와, 조리실 하부에 설치되는 하부 히터를 포함하며,

   상기 제어부는,

   상기 목표온도가 상기 기준온도보다 낮지 않을 경우, 상기 하부 히터의 듀티비를 상기 기준듀티비보다 감소시키는 조리장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 기준온도는 목표온도 대역에 따라 다르게 설정되는 조리장치.

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