KR100672610B1

KR100672610B1 - 조리기기의 고열 상태 모니터장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100672610B1
Application number: KR1020060007703A
Authority: KR
Inventors: 정신재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-01-22
Also published as: CN101008502A; EP1813872A3; AU2007200328A1; EP1813872A2; AU2007200328B2; US20070170169A1; CN100549535C; EP1813872B1; US7928344B2

Abstract

본 발명은 쿡 탑(cook top)의 고열 상태(hot surface)를 사용자에게 알리기 위한 조리기기의 고열 상태 모니터장치 및 그 방법에 관한 것으로, 히터와, 설정온도 이상의 히터 발열온도를 감지하는 온도 감지 센서를 구비한 조리기기에서, 상기 히터가 구동을 시작하면 구동시간(T1)을 카운트하는 단계; 그리고, 상기 구동시간(T1)이 기 설정시간(T0) 보다 크면서 온도 감지 센서를 통해 설정온도 이상의 발열온도가 감지되지 않으면 고열감지 에러를 표시하는 단계로 이루어지는 고열상태 모니터방법을 제공한다.

따라서, 본 발명은 버너상판의 고열상태를 알림과 동시에 고열상태 감지에 대한 모니터를 통해 동작 오류를 판단할 수 있다.

고열표시(hot surface alarm), 히터, 고열감지 오류

Description

조리기기의 고열 상태 모니터장치 및 그 방법{apparatus and method for monitoring hot surface of the cook top}

도 1은 일반적인 전기식 버너의 구성을 나타낸 사시도

도 2는 본 발명에 따른 조리기기의 고열 상태 감지회로를 도시한 도면

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 조리기기의 고열 상태 모니터방법을 나타낸 플로우 차트

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 히터 2: 온도감지 센서

3: 스위치 수단 4: 신호 출력부

5: 마이컴

본 발명은 전기식 버너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쿡 탑(cook top)의 고열 상태(hot surface)를 사용자에게 알리기 위한 조리기기의 고열 상태 모니터장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근, 가정에서 요리를 수행하기 위한 조리기기로서, 전기 오븐, 전자레인 지, 전기레인지, 가스레인지, 가스오븐레인지 등이 많이 이용되고 있다.

그 중 전기히터를 열원으로 하는 전기식 버너(Electric burner)의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 전기식 버너는 본체(10)와, 복수 개의 버너 어셈블리(100)와, 상판부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 버너 어셈블리(100)는 전원이 인가됨에 따라 발열하는 전기히터(110)(120)로 구성되며, 상기 전기히터(110)(120)는 발열 방식에 따라 유도 가열 방식을 이용하는 인덕션 히터(Induction Heater), 전기 저항 방식을 이용하는 레디언트 히터(Radiant Heater) 등을 이용할 수 있다.

그리고, 상기 상판부(Cover Plate)(50)는 버너 어셈블리(100)의 장착 위치에 대응하여 각종 조리 용기가 얹혀지도록 버너의 상면을 형성하고, 각 버너의 장착위치를 사용자가 인식하여 조리 용기를 정확한 위치에 놓을 수 있도록 상판부(50) 표면에 버너 위치 및 종류를 인쇄한다.

요리가 진행 중이거나 완료된 이후 사용자가 상판부(50)의 고열이나 여열을 인식하지 못할 경우 버너의 상판을 접촉하게 되어 화상 등의 안전사고가 발생할 우려가 있었다.

이를 방지하기 위하여, 전기히터(110)(120)에 인접하게 온도 감지 센서(미도시)를 장착하고 상기 온도 감지 센서에 의해 감지된 히터의 발열온도에 따라 상판부(50)의 고열상태를 표시한다.

상기 상판부(50)의 고열상태를 표시하기 위해서는, 각 버너에 대하여 일대일 로 표시수단(30)을 구비하고 상기 표시수단(30)의 표시상태를 외부에서 확인할 수 있도록 상판부(50) 상에 형성한다.

예를 들어, 요리 진행 중에 히터의 발열온도가 65℃ 이상 상승하면 해당 버너의 표시수단(30)을 통해 상판부(50)가 고열 상태임을 표시한다. 그리고, 요리가 완료된 이후에도 히터의 여열이 65℃ 이하로 냉각될 때까지 고열상태를 표시해 준다.

그러나, 종래의 경우 히터온도를 감지하여 쿡 탑(cook top) 상판의 고열상태를 사용자에게 알리게 되는데 이는 실제 동작 중 에러 상태와 상관없이 히터 온도에 따른 알람만을 제공한다.

다시 말해, 쿡 탑의 고열 상태 감지결과에 대한 에러 상태를 모니터 및 판단할 수 없어 단지 고열 상태에 대한 알람만을 제공할 뿐 시스템 에러 상태나 고장원인 등을 제공하지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 조리기기의 고열 상태(hot surface) 감지를 모니터하고 그에 대한 에러 상태를 구분할 수 있는 조리기기의 고열 상태 모니터장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비정상적인 조리기기 동작에 대하여 해당 고장 유형을 용이하게 파악할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전기히터를 열원으로 하는 조리기 기에 있어서, 히터 발열에 따른 버너상판의 고열상태 및 동작 오류를 표시하는 표시수단; 히터에 인접하게 설치되어 설정온도 이상의 히터 발열온도를 감지하는 온도감지 센서; 히터의 구동시간(T)에 근거하여 상기 온도감지 센서에 의해 설정온도 이상의 히터 발열온도가 감지되는지 여부에 따라 버너상판의 고열상태 또는 동작 오류를 판단하고 그 판단결과를 상기 표시수단을 통해 표시하도록 제어하는 마이컴으로 구성되는 조리기기의 고열 상태 모니터장치를 제공한다.

본 발명은, 상기 온도감지 센서를 통해 설정온도 이상의 히터 발열온도가 감지되면 AC 전원을 스위칭 하는 스위치 수단과, 상기 스위치 수단에 의해 AC 전원을 인가받아 DC 레벨의 신호로 변환 후 상기 마이컴으로 출력하는 신호 출력부를 더 포함하여 구성된다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 히터와, 설정온도 이상의 히터 발열온도를 감지하는 온도 감지 센서를 구비한 조리기기에서, 상기 히터가 구동을 시작하면 구동시간(T1)을 카운트하는 단계; 그리고, 상기 구동시간(T1)이 기 설정시간(T0) 보다 크면서 온도 감지 센서를 통해 설정온도 이상의 발열온도가 감지되지 않으면 고열감지 에러를 표시하는 단계로 이루어지는 조리기기의 고열 상태 모니터방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은 구동 중이던 히터가 구동을 정지하면 냉각시간(T2)을 카운트하는 단계와, 상기 냉각시간(T2)이 설정시간(T0) 보다 크면서 온도 감지 센서를 통해 설정온도 이상의 발열온도가 감지되지 않으면 고열감지 에러를 표시하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명은 구동 중이던 히터가 구동을 정지하면 냉각시간(T2)을 카운트하는 단계와, 상기 냉각시간(T2)이 설정시간(T0) 보다 작으면서 온도 감지 센서를 통해 설정온도 이상의 발열온도가 감지되면 고열감지 에러를 표시하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

따라서, 본 발명에 의하면 버너상판(surface)의 고열상태(hot surface)를 알림(alarm)과 동시에 고열상태 감지에 대한 모니터를 통해 동작 오류를 판단할 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 조리기기의 고열 상태 모니터장치 및 그 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 조리기기의 고열 상태 모니터장치를 설명한다.

본 발명은 전기히터를 열원으로 하는 조리기기에 관한 것으로, 요리대상물을 가열하기 위하여 적어도 하나 이상의 버너를 포함하고 있다.

그리고, 히터(1)가 설정온도(t0) 이상 발열상태이거나 잔열이 남아있을 경우 사용자가 버너상판의 고열상태를 인식할 수 있도록 각 버너에 대하여 일대일로 표시수단(미도시)을 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 표시수단은 마이컴(5)의 제어하에 동작하게 되며 버너의 고열상태 뿐 아니라 동작 오류정도를 표시하기 위하여 세븐 세그먼트(Seven Segment) LED 또는 LCD(Liquid Crystal Display) 등을 이용할 수 있다.

그리고, 설정온도(t0) 이상의 히터(1) 발열온도를 감지하기 위하여, 각 버너의 열원인 히터(1)에 인접하게 온도 감지 센서(2)인 바이메탈 센서(bi-metal sensor)를 장착한다.

이때, 상기 바이메탈 센서는 온도변화에 따라 현저하게 구부러지는 성질을 가진 것으로, 원하는 온도레벨에서 변형이 발생할 수 있도록 설계 가능하다.

이러한 바이메탈 센서의 변형 성질을 이용하여 기 설정온도(t0) 이내에서는 스위치 수단(3)의 접점을 오프 상태로 유지하고 히터(1)가 설정온도(t0) 이상으로 상승하면 센서가 변형되어 스위치 수단(3)의 접점을 온 시키도록 구성한다.

즉, 상기 히터(1)가 설정온도(t0) 이상의 발열온도를 가지게 되면 바이메탈 센서에 의해 스위치 수단(3)의 접점이 온 되어 AC 전원의 공급이 이루어진다.

이때, 상기 신호 출력부(4)는 스위치 수단(3)의 스위칭 동작에 의해 AC 전원을 인가받아 이를 마이컴(5)이 인식 가능한 DC 레벨로 변환하여 마이컴(5)으로 출력하게 된다.

상기 신호 출력부(4)는 AC 레벨의 전원을 인가받아 도통되는 양방향 포토 다이오드(two way photo diode)와, 상기 포토 다이오드의 발광에 의해 구동하여 DC 레벨의 신호를 출력하는 포토 다이오드(photo diode)로 구성된다.

이러한 구성에 의해, 상기 히터(1)가 설정온도(t0) 이상으로 발열되면 AC 전원의 라이브 라인(live 라인)과 스위치 수단(2)의 접점이 도통하게 됨에 따라 AC 전원이 상기 신호 출력부(4)를 거쳐 DC 레벨의 신호로 출력된다.

상기 신호 출력부(4)의 DC 출력은 마이컴(5)으로 전달되어 버너의 동작 중 버너상판의 고열상태를 모니터하고 더 나아가 버너의 고열감지에 대한 동작오류를 감지하는데 이용할 수 있다.

도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 조리기기의 고열상태 모니터방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 마이컴(5)은 히터(1)의 발열온도에 따라 신호 출력부(4)에서 출력되는 DC 신호(이하, 고열상태 알람신호라 칭함)를 인식하여 표시수단을 통해 버너상판의 고열상태 여부를 표시한다.

즉, 버너상판의 고열상태를 표시해주어야 하는 시점은 히터(1)의 발열온도가 설정온도(t0)에 도달하는 시점이 되고, 고열상태의 표시를 중단하는 시점은 설정온도(t0) 이하로 냉각되는 시점이 된다.

한편, 상기 마이컴(5)은 히터(1)에 전원이 인가되어 구동을 시작하면 구동시간(T1)을 카운트하고 구동하던 히터(1)가 구동을 중단하면 냉각시간(T2)을 카운트한다.

이하 표 1은 히터(1)를 구동하였을 경우 각 레벨별 최대온도(tmax)에 도달하는 시간(sec)과 상기 최대온도(tmax)에서 고열상태 표시를 중단하는 설정온도(t0) 이하로 냉각되는데 소요되는 시간(t0 냉각시간)(sec)을 나타낸다.

P/L	t0도달시간	tmax도달시간	전체시간	t0냉각시간	계수
9	240	660	900	2400	0.28
8	330	640	970	2060	0.31
7	420	620	1040	1720	0.36
6	510	600	1110	1380	0.43
5	600	580	1180	1040	0.56

여기서, 히터(1)가 구동상태일 때는 구동시간(T1)을 1초 단위로 가산하는 방식으로 카운트한다.

그리고, 구동 중이던 히터(1)가 정지된 이후 즉, 냉각될 때는 상기 구동시간(T1)에서 감산하는 방법으로 냉각시간(T2)을 카운트하게 되는데, 설정온도(t0)에 도달하는 시점에 냉각시간(T2)이 0(zero)이 될 수 있도록 냉각시 감산해주어야 하는 계수를 산정하여 이를 히터 냉각시 냉각시간(T2)을 카운트하는 빼기 상수로 결정한다.

이하, 표 2와 같이 버너의 파워레벨(power level, P/L)은 기본 주기(cycle)와 온 시간(on time)을 가지고 동작하게 되며, 주기 내 온 시간이 짧은 경우에는 고열상태 알림온도(hot surface alarming temperature)(즉, 설정온도(t0))까지 도달하지 않을 가능성이 높다.

P/L	on time(sec)	cycle(sec)
LOW	1.0	50.0
1.0	2.0	50.0
2.0	4.2	30.0
3.0	7.2	30.0
4.0	9.0	30.0
5.0	10.8	30.0
6.0	13.2	30.0
7.0	15.6	30.0
8.0	19.8	30.0
9.0	26.4	30.0
HIGH	30.0	30.0

그러므로, 고열상태 알림온도(t0)에 도달 가능한 기본 온 시간 조건을 실험을 통해 도출하고 고열상태 알림온도(t0)에 도달 가능한 파워 레벨에서는 도 3에 도시한 알고리즘을 적용하고 고열상태 알림온도(t0)에 도달하지 않는 파워 레벨에서는 도 4에 도시한 알고리즘을 적용한다.

예를 들어, 5 이상의 파워레벨에서는 도 3의 알고리즘을 적용하고 4 이하의 파워레벨에서는 도 4의 알고리즘을 적용한다.

또한, 5 이상의 파워레벨에서도 초기 동작하였을 때 가장 낮은 5단계를 기준으로 10분 이하에서는 모니터링하지 않도록 로직을 구성할 수 있으며 히터(1)가 온(on)하여 5초 이상 에이징(aging)되고 난 후의 온도를 모니터링 하도록 하는 것이 바람직하다.

먼저, 도 3을 참조하여 5 이상의 파워레벨에 대하여 적용하는 고열 상태 모니터방법을 상세히 설명한다.

상기 히터(1)가 구동 상태일 경우 1sec 단위로 가산하는 방식으로 구동시간(T1)을 카운트하고, 냉각 상태일 경우 현재 파워레벨에 해당하는 계수를 감산하는 방식으로 냉각시간(T2)을 카운트한다(S11)(S13)(S15).

이어, 상기 카운트한 구동시간(T1) 또는 냉각시간(T2)이 기 설정시간(T0) 이상인지 여부를 판단한다(S17).

이때, 상기 설정시간(T0)은 도 3의 알고리즘이 적용 가능한 파워레벨 중 가장 큰 t0 도달시간을 갖는 최소레벨을 기준으로 하여 최소레벨의 t0 도달시간(600sec)으로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 구동시간(T1) 또는 냉각시간(T2)이 설정시간(T0) 이상인지 여부를 판단함과 아울러 상기 신호 출력부(4)에서 현재 고열상태 알람신호가 출력되는지 여부를 판단한다(S19).

상기 판단결과(S17, S19), 상기 구동시간(T1) 또는 냉각시간(T2)이 설정시간(T0) 이상이고 현재 고열상태 알람신호가 출력되면 히터(1)의 구동과 고열상태 감지를 모두 정상상태로 인식하고 에러 발생시 카운트하는 에러시간(T3)을 초기화한다(S21).

한편, 상기 판단결과(S17, S19) 상기 구동시간(T1) 또는 냉각시간(T2)이 설정시간(T0) 이상임에도 불구하고 현재 고열상태 알람신호가 출력되지 않으면 히터(1)의 구동이나 온도감지과정에서 에러가 발생한 것으로 판단하고 에러시간(T3)의 카운트를 시작한다(S23).

이때, 상기 에러상태가 유지되어 에러시간(T3)이 1분 이상 지속되면 해당 에러 메시지를 표시하고 히터가 구동 중이라면 히터 구동을 중단한다(S25)(S27).

따라서, 최소레벨의 t0 도달시간(즉, 설정시간(T0))을 기준으로 히터(1)의 구동시간(1) 또는 냉각시간(T2)이 설정시간(T0) 이상인 상태에서 고열상태 알람신호가 감지되지 않으면 버너상판의 고열감지에 대한 동작오류로 판단한다.

도 4를 참조하여, 4 이하의 파워레벨에 대하여 적용하는 고열 상태 모니터방법을 상세히 설명한다.

4 이하의 파워레벨의 경우, 히터(1)가 구동 중일 때 알고리즘을 적용하지 않고 구동정지 후 냉각상태일 때 알고리즘을 적용하는 것이 바람직하다.

상세하게, 구동 중이던 히터(1)가 구동을 정지하고 냉각상태로 접어들면 구동상태에서 카운트한 구동시간(T1)에서 해당 파워레벨의 계수를 감산하는 방식으로 냉각시간(T2)을 카운트한다(S31)(S33).

이때, 4 이하의 파워레벨에서는 고열상태 알림온도(t0)에 도달하지 않기 때문에 냉각시간(T2)이 0(zero) 값을 갖는다.

즉, 상기 냉각시간(T2)이 0인지 여부와 고열상태 알람신호가 출력되는지 여부를 판단하여(S35, S37), 상기 냉각시간(T2)이 0이고 현재 고열상태 알람신호가 출력되지 않으면 히터(1)의 구동과 고열상태 감지를 모두 정상상태로 인식하고 에러 발생시 카운트하는 에러시간(T3)을 초기화한다(S39).

한편, 상기 판단결과(S35, S37) 상기 냉각시간(T2)이 0임에도 불구하고 현재 고열상태 알람신호가 출력되면 히터(1)의 구동이나 온도감지과정에서 에러가 발생한 것으로 판단하고 에러시간(T3)의 카운트를 시작한다(S41).

이때, 상기 에러상태가 유지되어 에러시간(T3)이 1분 이상 지속되면 해당 에러 메시지를 표시하고 히터가 구동 중이라면 히터 구동을 중단한다(S43)(S45).

따라서, 고열상태 알림온도(t0)에 도달하지 않는 4 레벨 이하의 파워레벨일 경우 고열상태 표시를 하지 않아도 됨에도 불구하고 고열상태 알람신호가 감지되면 버너상판의 고열감지에 대한 동작오류로 판단한다.

도 3과 도 4에 의하면, 버너상판의 고열감지에 대한 동작오류로 판단되면 에러 메시지를 표시하게 되는데, 해당 오류정보를 의미하는 에러코드(예를 들어, 'F5')를 표시수단에 표시함으로써 사용자가 보다 용이하게 제품의 고장유형을 파악할 수 있다.

본 발명은, 상기 히터(1)의 구동시간(T1) 또는 냉각시간(T2)과 함께 바이메탈 센서를 통해 설정온도(t0) 이상의 히터 발열온도가 감지되는지 여부를 모니터함으로써 버너상판의 고열상태 뿐 고열감지에 대한 동작오류를 판단할 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 조리기기의 고열 상태 모니터장치 및 그 방법은 히터의 발열온도에 따라 버너상판(surface)의 고열상태(hot surface)를 알림(alarm)과 아울러 히터의 구동시간 또는 냉각시간을 이용하여 고열상태 감지오류에 대하여 모니터할 수 있다.

그리고, 버너상판의 고열상태 표시에 대하여 정상적인 표시가 이루어지지 않을 경우 사용자에게 정확한 고장유형을 알려줌으로써 신속하고 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여 제품 고장에 따른 사용 위험성을 배제할 수 있다.

Claims

전기히터를 열원으로 하는 조리기기에 있어서,

히터 발열에 따른 버너상판의 고열상태 및 동작 오류를 표시하는 표시수단;

히터에 인접하게 설치되어 설정온도 이상의 히터 발열온도를 감지하는 온도감지 센서;

히터의 구동시간(T)에 근거하여 상기 온도감지 센서에 의해 설정온도 이상의 히터 발열온도가 감지되는지 여부에 따라 버너상판의 고열상태 또는 동작 오류를 판단하고 그 판단결과를 상기 표시수단을 통해 표시하도록 제어하는 마이컴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조리기기의 고열 상태 모니터장치.
제 1 항에 있어서,

상기 히터의 구동시간(T)은 히터가 구동한 구동시간(T1)과 구동 후 정지된 히터의 냉각시간(T2)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조리기기의 고열 상태 모니터장치.
제 1 항에 있어서,

상기 온도감지 센서를 통해 설정온도 이상의 히터 발열온도가 감지되면 AC 전원을 스위칭 하는 스위치 수단과,

상기 스위치 수단에 의해 AC 전원을 인가받아 DC 레벨의 신호로 변환 후 상 기 마이컴으로 출력하는 신호 출력부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조리기기의 고열 상태 모니터장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온도 감지 센서는

설정온도 이상의 히터 발열온도에서 변형이 발생하는 바이메탈 센서(bi-metal sensor)인 것을 특징으로 하는 조리기기 고열 상태 모니터장치.
히터와, 설정온도 이상의 히터 발열온도를 감지하는 온도 감지 센서를 구비한 조리기기에서,

상기 히터가 구동을 시작하면 구동시간(T1)을 카운트하는 단계; 그리고,

상기 구동시간(T1)이 기 설정시간(T0) 보다 크면서 온도 감지 센서를 통해 설정온도 이상의 발열온도가 감지되지 않으면 고열감지 에러를 표시하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조리기기의 고열 상태 모니터방법.
제 5 항에 있어서,

구동 중이던 히터가 구동을 정지하면 냉각시간(T2)을 카운트하는 단계와,

상기 냉각시간(T2)이 설정시간(T0) 보다 크면서 온도 감지 센서를 통해 설정온도 이상의 발열온도가 감지되지 않으면 고열감지 에러를 표시하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조리기기의 고열 상태 모니터방법.
제 5 항에 있어서,

구동 중이던 히터가 구동을 정지하면 냉각시간(T2)을 카운트하는 단계와,

상기 냉각시간(T2)이 설정시간(T0) 보다 작으면서 온도 감지 센서를 통해 설정온도 이상의 발열온도가 감지되면 고열감지 에러를 표시하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조리기기의 고열 상태 모니터방법.