KR100538172B1 - 과열증기 조리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 가정용 과열증기 조리장치에 관한 것으로, 과열증기를 이용한 조리가 이루어질 때 마다 하루중의 사용시간대와 사용빈도 및 사용시간을 체크하고, 그 체크결과를 갱신하여 사용자에 의한 사용환경을 학습하는 학습기능을 구비한다. 본 발명은 학습된 사용 시간대에 도달하기 전에 히터를 구동하여 예열함으로써 조리시간을 단축할 수 있고, 물의 온도가 설정온도로 낮아지면 배수하여 세균의 증식을 방지한다. 또한 본 발명은 수온 검출용 온도검출부를 이용하여 수위를 감지함으로서 경제적인 이득을 얻을 수 있다.

Description

과열증기 조리장치{SUPERHEATED STEAM COOKING APPARATUS}

본 발명은 과열증기 조리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하루 사용시간대와 사용빈도와 사용시간을 기억하고 동시에 학습하는 학습기능을 구비하는 과열증기 조리장치에 관한 것이다.

음식물을 조리하는 방법은 가스오븐 등의 열기를 이용하여 굽거나, 찜통의 수증기를 이용하여 찌거나, 물과 함께 조리용기 내에 넣고 삶는 방법이 있다. 또 전자렌지나 원적외선을 이용하는 방법과 과열증기를 이용하여 가열하는 방법 등이 있다.

과열증기를 이용하는 조리는 조리용기 내부로 과열증기를 공급하는 방식이다. 따라서 과열증기를 이용한 조리는 음식을 균일하게 가열할 수 있어 국부적으로 음식물이 타지 않고, 과열증기의 온도 및 공급량 조절을 통해 조리온도를 손쉽게 조절할 수 있으며, 산화현상도 생기지 않기 때문에 풍미가 좋은 조리를 수행할 수 있다.

그러나 과열증기를 이용하는 종래의 조리장치는 음식물을 수용하는 조리실, 과열증기를 발생시키는 스팀보일러, 스팀보일러로 물을 공급하는 물탱크, 스팀보일러에서 생긴 과열증기를 조리실로 공급하기 위한 다수의 스팀배관을 포함하는 구성이기 때문에 장치가 복잡하고 설비의 크기가 크며 가격이 높은 문제가 있었다. 따라서 이러한 과열증기 조리장치는 대형식당과 같은 곳에서 영업용으로 사용하기는 편리하지만 그 규모나 장치의 복잡성을 감안할 때 일반 가정용으로 사용하기엔 곤란한 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 사용자에 의한 사용환경을 학습하는 학습 기능을 구비하고 학습에 의해 얻어진 데이터를 이용할 수 있는 과열증기 조리장치를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 과열증기 조리장치는, 조리실, 상기 조리실 내부로 과열증기를 공급하는 과열증기발생장치, 상기 과열증기발생장치에 물을 공급하기 위한 급수장치, 상기 과열증기발생장치에 저수된 물을 배수하기 위한 배수장치, 상기 과열증기발생장치에 저수된 물의 온도를 검출하기 위한 온도검출부, 및 과열증기를 이용한 조리의 사용시간대와 사용빈도와 사용시간을 학습하고 학습에 의해 얻어진 데이터를 이용하여 급수와 배수를 제어하는 컨트롤 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤 유닛은 현재 시간을 제공하는 타이머와 학습된 데이터를 저장하기 위한 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤 유닛은 학습된 사용 시간대에 도달하기 전에 상기 과열증기발생장치의 히터를 구동하여 예열하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤 유닛은 상기 과열증기발생장치에 저수된 물의 온도가 설정온도로 낮아지면 배수하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤 유닛은 과열증기를 이용한 조리를 수행하는 동안 상기 온도검출부에 의해 검출된 온도에 따라 물의 수위를 조정하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤 유닛은 상기 온도검출부에 의한 검출 온도가 설정온도이상이면 물의 수위가 일정 수위이하로 감소한 경우로 판단하여 급수를 시작하고, 급수 후 상기 온도검출부에 의한 검출 온도가 설정온도이하이면 급수를 중단하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤 유닛은 과열증기를 이용한 조리를 수행하는 동안 온도검출부의 검출 온도에 따라 급수 시작과 급수 중단을 반복하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤 유닛은 상기 온도검출부가 복수인 경우 복수 온도검출부에 의해 검출되는 온도의 차에 따라 물의 수위를 조정하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 과열증기 조리장치는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 내부에 조리실(11)이 형성된 본체(10)와, 본체(10)의 내측 후면부에 설치되어 조리실(11) 내부로 과열증기를 공급하는 과열증기발생장치(20)를 구비한다.

본체(10)는 외부케이스(12)와, 이 외부케이스(12)의 내부에 이격상태로 설치되며 조리실(11)을 형성하는 내부케이스(13)를 구비한다. 내부케이스(13)는 조리실(11)이 외부와 단열될 수 있도록 상호 이격된 상태로 설치된 제1케이스(13a)와 제2케이스(13b)를 구비한다.

본체(10)의 전면부에는 상하방향으로 개폐되는 도어(14)가 설치되고, 도어(14)의 상부 쪽으로 과열증기 조리장치의 동작상태를 표시하는 표시부(15a)와 각종 버튼과 스위치들로 이루어진 입력부(15b)를 갖춘 조작부(15)가 마련된다.

조리실(11)의 내부에는 안내레일(17)에 지지되는 선반(16)이 마련되고, 후면에는 과열증기가 조리실 내에 고르게 분산 공급되도록 통공이 형성된 커버(19)를 구비한다.

또한 조리실(11)의 상부에는 조리실(11) 내부로 공급된 증기가 내부의 음식물을 가열한 후 외부로 배출될 수 있도록 하는 배기덕트(40)가 설치된다.

과열증기발생장치(20)는 출구가 조리실(11) 후면부에 연결되며 내부에 소정량의 물이 담수되는 증기발생용기(21)를 구비하고, 이 증기발생용기(21)의 내측 하부에 설치되는 증기발생용 히터(22)와 내측 상부에 설치되는 과열증기용 히터(23)를 구비한다.

증기발생용기(21)는 그 내부의 공간이 외부와 단열되어 열손실이 최소화될 수 있도록 있도록 진공 단열용기로 이루어진다.

증기발생용기(21)의 내측 하부에 설치되는 증기발생용 히터(22)와 내측 상부에 설치되는 과열증기용 히터(23)는 전열면적을 최대로 할 수 있도록 각각 나선형상으로 마련된다. 이러한 구성은 증기발생용기(21) 내부로 소정량의 물이 공급될 때 하부의 증기발생용 히터(22)가 침수된 상태가 되고 상부의 과열증기용 히터(23)가 최대수위의 상부에 위치하도록 함으로써 하부의 증기발생용 히터(22)의 동작에 의해 생성된 증기가 출구 쪽으로 상승하면서 과열증기용 히터(23)에 의해 재 가열되어 과열증기가 되도록 한 것이다.

증기발생용기(21)의 하부에는 내부로 물을 공급하기 위한 급수용 배관(32)과 내부의 물을 배수시키기 위한 배수용 배관(33), 그리고 물의 온도를 검출하기 위한 온도검출부(34)가 설치된다. 온도검출부(34)는 서미스터로 구현한다.

급수용 배관(32)은 외부의 물 공급원과 연결되며 그 배관의 중도에 개폐가능한 급수밸브(32a)가 마련된다. 배수용 배관(33)의 중도에 개폐가능한 배수밸브(33a)가 마련된다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 과열증기 조리장치는 과열증기를 이용한 조리 동작을 전반적으로 제어하기 위한 컨트롤러(50)을 구비한다.

컨트롤러(50)에 조작부(15)와 온도검출부(34)가 전기적으로 연결되고, 제1 및 제2히터구동부(51)(52), 급수밸브구동부(53), 배수밸브구동부(54)가 전기적으로 연결된다.

컨트롤러(50)는 입력부(15)를 통해 사용자에 의한 각종의 조리명령을 입력받으며 해당 조리명령에 따라 각 구동부를 제어하여 과열증기를 발생하여 조리실 내부에 공급한다.

컨트롤러(50)에 현재 시간을 측정하기 위한 타이머(55)와 저장부(56)가 연결되며, 이 구성은 후술할 사용환경을 학습하는 기능을 수행하기 위한 것이다.

컨트롤러(55)는 과열증기를 이용한 조리가 이루어질 때 마다 하루중의 사용시간대와 사용빈도 및 사용시간을 체크하고, 그 체크결과를 갱신하여 사용자에 의한 사용환경을 학습하는 학습기능을 구비한다. 이때 학습된 데이터는 저장부(56)에 저장되며, 타이머(55)는 하루중의 현재 시간을 컨트롤러(50)로 제공한다.

컨트롤러(50)는 학습 기능에 의하여 하루 중 사용시간 및 사용빈도가 설정 값 이상인 사용시간대에 대한 학습 데이터를 저장부(56)에 저장하며, 이 학습 데이터에 기초하여 보다 효율적으로 과열증기를 이용한 조리를 수행할 수 있도록 한다.

예를 들어, 도 4와 같이, 컨트롤러(50)는 학습 기능에 의하여 사용시간이 m1인 사용시간대는 하루 중 오전(AM) 6-6:30, 11-12, 오후(PM) 9-10이고, 사용시간이 m2(m2>m1)인 사용시간대는 하루 중 오후(PM) 6-7 임을 인식할 수 있다. 이러한 사용시간대에서 과열증기를 이용한 조리가 이루어지면 증기발생용기(21) 내의 물의 온도는 t2(약 100℃)로 상승하고, 조리하지 않는 경우 물의 온도는 감소한다.

학습된 사용시간대에서 조리할 가능성이 높기 때문에 컨트롤러(50)는 학습된 사용 시간대에 도달하기 소정 시간 전에 복수 히터(22)(23)를 일정 시간 구동하여 예열하고, 이러한 예열 중 또는 예열을 마친 후 사용자에 의한 조리명령이 입력부(15b)를 통해 입력되면 해당 조리명령에 따라 과열증기를 이용한 조리를 수행한다. 이와 같이 예열을 거친 후 사용자에 의한 조리를 수행하면 조리시간이 짧아진다.

학습된 사용시간대 예를 들어 하루 중 오전(AM) 6-6:30, 11-12에서 조리하지 않은 경우 물의 온도는 감소하게 된다. 컨트롤러(50)는 온도검출부(34)를 통해 물의 온도를 검출하고, 검출된 온도가 설정온도(t1) 예를 들어 30- 50℃ 범위로 낮아지면 배수밸브구동부(54)를 제어하여 배수밸브(33a)를 개방하여 물을 외부로 배수한다. 이에 따라 낮은 온도의 물에서 세균이 증식하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

과열증기를 이용한 조리 도중에 복수 히터(22)(23)에 의한 가열동작에 의해 증기발생용기(21) 내의 물의 수위는 변화한다. 조리 시 증기발생용기(21) 내의 물이 부족하지 않도록 물을 급수하여야 한다. 이를 위해 컨트롤러(50)는 온도검출부(34)를 통해 검출된 수온에 따라 수위를 검출하여 적절하게 물을 공급한다.

조리 시 온도검출부(34)를 이용하여 수위를 검출하는 동작을 설명한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 과열증기를 이용한 조리 시 온도검출부(34)에 의해 검출된 온도는 물의 수위에 따라 변화한다(온도곡선 S1 참조). 즉, 도 6의 (A)와 같이 소정량의 물이 설정수위(W1)까지 공급된 상태에서 증기발생용 히터(22)에 의해 가열 동작하는 경우 온도검출부(34)가 침수된 상태(P1)에서 검출된 온도(t2)는 과열증기의 온도에 해당한다. 이후, 도 6의 (B)와 같이 증기발생용 히터(22)에 의한 가열동작이 지속됨에 따라 물의 수위는 소정 수위(W2)로 낮아지고 온도검출부(34)의 상단 일부가 공기 중에 노출되므로 저항 값의 변화로 검출되는 온도는 상승한다.

온도 상승 시(P2) 검출된 온도가 설정온도(t3) 예를 들어 약 300℃에 이르면 물 부족을 방지하기 위해, 컨트롤러(50)는 급수밸브구동부(53)를 제어하여 외부 물 공급원으로부터 물을 증기발생용기(21) 내부에 급수한다. 급수함에 따라 온도검출부(34)는 침수되고, 침수된 상태(P3)에서 검출된 온도는 과열증기의 온도(t2)이하로 낮아지면 컨트롤러(50)는 급수 동작을 중단하며, 이러한 일련의 급수 동작을 조리하는 도중 반복한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 수위 감지를 위한 온도검출부로서 복수의 서미스터(34)(35)를 구현한 경우이다. 제1서미스터(34)는 길이가 짧고 제2서미스터(35)는 길이가 길며, 제2서미스터(35)의 상단이 제1서미스터(34)의 상단 보다 높은 위치에 배치되어 있다.

컨트롤러(50)는 제1 및 제2서미스터(34)(35)에 의해 검출되는 온도의 차에 따라 수위 조정하며, 이를 설명한다.

과열증기를 이용한 조리 시 제1 및 제2서미스터(34)(35)에 의해 검출된 온도는 물의 수위에 따라 변화한다. 파선으로 도시한 S1은 제2서미스터(35)에 의한 온도 곡선이고 실선으로 도시한 S2는 제1서미스터(34)에 의한 온도 곡선이다.

도 8의 (A)와 같이 소정량의 물이 설정수위(W3)까지 공급된 상태에서 증기발생용 히터(22)에 의해 가열 동작하는 경우 제1 및 제2서미스터(34)(35)가 모두 침수된 상태(P11)에서 검출된 온도(t2)는 과열증기의 온도에 해당한다. 이후, 도 8의 (B)와 같이 증기발생용 히터(22)에 의한 가열동작이 지속됨에 따라 물의 수위는 소정 수위(W4)로 낮아지고 제1 및 제2서미스터(34)(35)의 상단 일부가 공기 중에 노출된다. 제2서미스터(35)의 노출 길이는 제1서미스터(34)의 노출 길이보다 크기 때문에 그 만큼 온도 상승이 크다.

온도 상승 시(P12) 제2서미스터(35)에 의해 검출된 온도와 제1서미스터(34)에 의해 검출된 온도의 차가 제1설정온도(Q1)이면 물 부족을 방지하기 위해, 컨트롤러(50)는 급수밸브구동부(53)를 제어하여 외부 물 공급원으로부터 물을 증기발생용기(21) 내부에 급수한다. 급수함에 따라 제1 및 제2서미스터(34)(35)는 침수되고, 침수된 상태(P13)에서 제2서미스터(35)에 의해 검출된 온도와 제1서미스터(34)에 의해 검출된 온도의 차가 제2설정값(Q2)이면 컨트롤러(50)는 급수 동작을 중단하며, 이러한 일련의 급수 동작을 조리하는 도중 반복한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가정용 과열증기 조리장치는 하루 중 사용시간 및 사용빈도가 설정 값 이상인 사용시간대에 대한 학습 데이터를 저장부에 저장하며, 이 학습 데이터에 기초하여 보다 효율적으로 과열증기를 이용한 조리를 수행한다.

본 발명은 학습된 사용 시간대에 도달하기 전에 히터를 구동하여 예열하고, 이러한 예열 중 또는 예열을 마친 후 사용자에 의한 조리명령 따라 과열증기를 이용한 조리를 수행할 수 있어서 조리시간이 짧아진다.

본 발명은 학습된 사용시간대에서 조리하지 않아 물의 온도가 설정온도로 낮아지면 외부로 배수함에 따라 세균이 증식하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명은 수위를 검출하기 위해 수온 검출용 온도검출부를 이용하므로 별도의 수위센서를 설치해야 하는 작업을 피할 수 있고 경제적인 이득을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 과열증기 조리장치의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 과열증기 조리장치의 내부구성을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 과열증기 조리장치에 적용되는 제어블록도이다.

도 4는 본 발명에 따라 하루의 사용시간대와 물 온도의 변화를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명에 따라 하나의 서미스터에 의해 검출되는 물의 온도 변화를 나타낸 도면이다.

도 6은 도 5에서 증기발생용기 내의 수위 변화를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명에 따라 두개의 서미스터에 의해 검출되는 물의 온도변화를 나타낸 도면이다.

도 8은 도 7에서 증기발생용기 내의 수위 변화를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체 11: 조리실 14: 도어

15: 조작부 20: 과열증기발생장치 21: 증기발생용기,

22: 증기발생용 히터 23: 과열증기용 히터

Claims (8)

1. 조리실, 상기 조리실 내부로 과열증기를 공급하는 과열증기발생장치, 상기 과열증기발생장치에 물을 공급하기 위한 급수장치, 상기 과열증기발생장치에 저수된 물을 배수하기 위한 배수장치, 상기 과열증기발생장치에 저수된 물의 온도를 검출하기 위한 온도검출부, 및 과열증기를 이용한 조리의 사용시간대와 사용빈도와 사용시간을 학습하고 학습에 의해 얻어진 데이터를 이용하여 급수와 배수를 제어하는 컨트롤 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 과열증기 조리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 컨트롤 유닛은 현재 시간을 제공하는 타이머와 학습된 데이터를 저장하기 위한 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과열증기 조리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 컨트롤 유닛은 학습된 사용 시간대에 도달하기 전에 상기 과열증기발생장치의 히터를 구동하여 예열하는 것을 특징으로 하는 과열증기 조리장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 컨트롤 유닛은 상기 과열증기발생장치에 저수된 물의 온도가 설정온도로 낮아지면 배수하는 것을 특징으로 하는 과열증기 조리장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 컨트롤 유닛은 과열증기를 이용한 조리를 수행하는 동안 상기 온도검출부에 의해 검출된 온도에 따라 물의 수위를 조정하는 것을 특징으로 하는 과열증기 조리장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 컨트롤 유닛은 상기 온도검출부에 의한 검출 온도가 설정온도이상이면 물의 수위가 일정 수위이하로 감소한 경우로 판단하여 급수를 시작하고, 급수 후 상기 온도검출부에 의한 검출 온도가 설정온도이하이면 급수를 중단하는 것을 특징으로 하는 과열증기 조리장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 컨트롤 유닛은 과열증기를 이용한 조리를 수행하는 동안 온도검출부의 검출 온도에 따라 급수 시작과 급수 중단을 반복하는 것을 특징으로 하는 과열증기 조리장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 컨트롤 유닛은 상기 온도검출부가 복수인 경우 복수 온도검출부에 의해 검출되는 온도의 차에 따라 물의 수위를 조정하는 것을 특징으로 하는 과열증기 조리장치.