KR101061620B1 - 압력식 취반기 - Google Patents

Abstract

비등 중에 쌀을 충분히 교반하여, 밥을 설익는 부분이 없게 지을 수 있음과 함께, 밥이 지어진 후의 밥의 상면이 평탄하게 되도록 하여 시각적인 미적 효과를 가져오는 압력식 취반기를 제공하는 것이다.

물과 쌀을 수용하는 냄비와, 가열 수단과, 냄비 안과 바깥 공기를 연통 혹은 차단하는 압력밸브와, 가열 수단과 압력밸브의 제어 수단을 구비하여, 피취반물을 급속히 가열하는 시작 공정을 거쳐 비등 유지 공정으로 이행하는 것이며, 비등 유지 공정 중에 압력밸브를 개방할 때 가열 수단에 의해 피취반물을 가열하는 것이다.

Description

압력식 취반기{PRESSURE RICE COOKER}

도 1은 본 발명의 일실시예와 관계되는 압력식 취반기의 단면도;

도 2는 도 1의 압력밸브 개방기구를 나타내는 확대 단면도;

도 3은 제어 수단의 일부 타이머를 나타내는 블록도;

도 4는 압력식 취반기의 제어 플로차트;

도 5는 압력식 취반기의 제어 플로차트;

도 6은 압력식 취반기의 제어 플로차트;

도 7은 압력식 취반기의 제어 플로차트;

도 8은 압력식 취반기의 취반 개시부터 보온까지의 각 공정에서의 냄비 안 압력, 냄비 바닥 온도, 증기 온도, 압력밸브의 개폐 타이밍, 가열 수단의 가열 타이밍을 나타낸 설명도; 그리고,

도 9는 도 8의 일부를 확대한 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 압력식 취반기 본체 2: 냄비

4: 가열 수단 9: 압력구멍

11: 볼 14: 압력밸브

15: 압력밸브 개폐기구 16: 선택 수단

19a: 증기센서(비등 검출 수단)

19b: 온도센서(취반 양 검출 수단) 20: 제어 수단

[특허 문헌 1] 일본국 특개평 6-22710호 공보(도 1, 단락 [0005]~[0009])

[특허 문헌 2] 일본국 특개 2004-81824호 공보(도 2, 요약)

본 발명은 냄비(솥) 안을 가압 상태로 하여 취반(炊飯;밥 짓기)을 행함으로써 단시간에 맛있는 밥을 지어주는 압력식 취반기(밥솥)에 관한 것이다.

압력식 취반기는, 일반적으로, 냄비 안에서 쌀에 물을 흡수(吸水)시키는 물 흡수 공정, 물 흡수 후에 가열 수단을 풀 파워로 하여 급속히 가열· 온도상승시켜 비등 상태에 이르게 하는 시작 공정, 상기 공정으로 가압된 냄비 안에서 이 비등 상태를 유지하여 밥짓기를 계속하는 비등 유지 공정, 및, 상기 비등 유지 공정의 종료 후에 밥을 뜸들이는 뜸들이기 공정의 각 공정을 거쳐 밥을 지어주고 있다.

이 압력식 취반기의 특징은, 취반 시, 특히, 비등 개시 전이나 비등 중에 냄비 안의 압력을 높게 하여, 가열과 압력과의 상승 작용에 의해 물을 쌀 알갱이 안으로 단시간에 침투시켜 취반 시간을 단축하여, 결과적으로 부드러운 밥을 지어주는 곳에 있다.

그리고, 최근의 압력식 취반기는, 냄비의 외주에 유도 가열 코일을 장착해, 이 코일로 발생시킨 소용돌이 전류를 이용한 압력식 취반기, 소위 IH 압력식 취반기라는 것이 주류가 되고 있다. 그러나, 이 압력식 취반기는 냄비 자체를 발열시키는 구조로 되어 있으므로, 냄비의 안쪽 벽에 가까운 곳에 있는 쌀은 충분히 가열되지만, 안쪽벽으로부터 먼 냄비의 중앙부로부터 중앙 상부에 있는 쌀은 가열이 부족하여, 설익는 부분이 생기는 일이 있다.

또, IH 압력식 취반기와는 다른 방식을 채용하여, 옛부터 상품화되고 있는 히터를 내장한 열판을 냄비의 바닥에 밀착하는 열판식의 압력식 취반기는, 히터에 의해서 냄비 바닥 전체를 가열하기 때문에 냄비 바닥부가 집중적으로 가열되므로 냄비 안에 설익은 부분이 생기게 하고, 다 지어졌을 때의 밥 상면이 산 형태가 되어 전체가 균일하게 지어지지 않는 일이 있다.

그래서, 본건의 출원인은, 이러한 압력식 취반기가 가지는 과제를 극복하기 위해서, 이런 종류의 압력식 취반기에 여러 가지의 개량을 가하여, 그 성과를 지금까지 많이 특허 출원하고 있다(예를 들면, 상기 특허 문헌 1, 2 참조).

상기 특허 문헌 1에 개시한 압력식 취반기는, 취반 시간을 단축하고, 밥이 지어진 상태를 양호하게 하는 것으로, 피취반물을 넣은 냄비와 이 냄비를 가열하는 가열원과 냄비 안의 압력을 조정하는 압력 장치를 구비하고, 이 압력 장치에 의해서, 예열 공정, 밥 짓기 공정, 비등 공정의 일련의 취반 공정에 있어서 냄비 안의 압력 상태를 소정의 압력으로 유지하여, 예열 공정에서의 쌀의 물 흡수, 밥 짓기, 비등의 각 공정에 있어서의 물 흡수 및 열전도를 양호하게 한 것이다.

또, 상기 특허 문헌 2에 개시한 압력식 취반기는 제어 수단을 구비하고, 이 제어 수단에 의해, 냄비 안의 피취반물이 비등 온도에 이른 비등 유지 공정 중에 압력밸브를 압력 기구에 의해 열림 작동시켜 비등 중의 냄비 안의 압력을 변경하도록 제어함으로써, 쌀 알갱이를 격렬한 비등 현상, 이른바 돌비(突沸) 현상에 의해 격렬하게 교반, 춤추도록 하면서 뒤섞이게 하여 밥이 지어지도록 한 것이다.

이러한 압력식 취반기에 의하면, 맛있는 밥을 지을 수 있다. 그러나, 그 후, 한층 더 연구·개발을 진행시켜 온 결과 새로운 개량점이 발견되었다. 그래서 본 발명은, 이 압력식 취반기의 개량에 관한 것으로, 발명의 목적은, 비등 중에 쌀을 충분히 교반하여, 밥을 설익는 부분이 없이 짓는 것이 가능함과 동시에, 다 지어진 후의 밥의 상면이 평탄하게 되도록 하여 시각적으로 맛있는 효과를 가져오는 것이 가능한 압력식 취반기를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 특히 취반 양이 많은 경우에 설익는 부분이 발생하기 쉽고 다 지어진 밥 상면이 평탄하게 되기 어려웠지만, 취반 양이 많아도 적어도 다 지어진 후의 밥의 상면이 평탄하게 되도록 한 압력식 취반기를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본원의 청구항 1에 기재된 압력식 취반기는, 물과 쌀을 포함한 피취반물을 수용하는 냄비와, 이 냄비 안의 피취반물을 가열하는 가열 수단과, 이 냄비의 개구부를 막는 덮개와, 이 냄비 안의 압력을 대략 일정하게 하도록 냄비 안과 바깥 공기를 연통 혹은 차단하는 개폐기구를 가지는 압력밸브와, 이 압력밸브에 관련되며 이 압력밸브를 강제적으로 개방 상태로 하는 압력밸브 개방기구와, 상기 가열 수단의 가열량을 제어함과 함께 상기 압력밸브의 개폐 제어를 행하는 제어 수단을 구비하며,

상기 제어 수단은, 상기 피취반물을 급격하게 가열하는 시작 공정의 종료 후에 상기 냄비 안을 일정 압력으로 유지하는 비등 유지 공정을 거쳐 보온 공정으로 이행할 때에, 상기 비등 유지 공정 중에 있어서, 상기 압력밸브가 개방되어 있을 때 상기 가열 수단을 작동시켜 상기 피취반물을 가열하는 프로세스를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 제어 수단은, 상기 비등 유지 공정 중에 있어서의 압력밸브의 개방 시간을 소정 시간으로 설정하고, 이 개방 시간의 종료 후에 상기 압력밸브를 폐색시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 압력밸브의 폐색 후에는, 상기 가열 수단에 의해 상기 피취반물을 가열하여 상기 냄비 안을 일정 압력까지 가압하고, 일정 압력 도달 후에는 이 압력을 소정 시간 유지시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 압력밸브는, 상기 냄비 안이 비등 유지 공정 중이고 또한 상기 압력밸브 개방기구에 의해 강제적으로 열림 동작을 하고 있지 않을 때에, 상기 냄비 안 압력을 1.1~1.4기압으로 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 비등 유지 공정 중에 있어서의 상기 압력밸브의 개방 시간은, 상기 냄비 안 압력이 대기압 근처까지 저하되는 정도로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 비등 유지 공정 중에 있어서의 상기 압력밸브의 개폐 회수는, 1~10 회로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 l에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 냄비에는, 상기 피취반물의 비등 상태를 검출하는 비등 검출 수단 및 이 비등 검출 수단에 의한 비등 검출 후의 소정 시간을 카운트 하는 타이머를 설치하여, 상기 타이머의 카운트 종료 후에 상기 압력밸브 개방기구를 작동시켜 압력밸브를 개방시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 냄비에는, 냄비 안의 취반 양을 검출하는 취반 양 검출 수단 및 이 취반 양 검출 수단에 의해 검출한 취반 양을 기억하는 취반 양 기억 수단을 설치하고, 상기 비등 유지 공정 중에는 상기 취반 양 기억 수단에 의한 양 데이터에 기하여 상기 가열 수단의 가열량을 제어하는 것으로, 상기 취반 양이 「대」일 때에는 상기 타이머의 소정 시간의 카운트 중에 상기 가열 수단에 의한 가열을 개시하고, 상기 취반 양이 「소」일 때에는 적어도 타이머가 소정 시간의 카운트를 종료하는 시점이나 혹은 그때까지 상기 가열 수단에 의한 가열을 개시하도록 설정한 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 압력밸브는, 상기 냄비 안과 바깥 공기를 연통하는 압력구멍과, 상기 비등 유지 공정 중의 피취반물의 가열시에는 상기 압력구멍을 폐색하는 볼로 구성하여, 상기 압력밸브 개폐기구에 의해 상기 볼을 강제적으로 이동시켜 상기 압력구멍을 개방하는 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 9에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 압력구멍의 개구면적은, 6mm²~18mm² 인 것을 특징으로 한다.

또, 본원의 청구항 11에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 압력식 취반기에 관계하며, 상기 압력밸브의 하부에 필터를 착탈 가능하게 장착한 것을 특징으로 한다.

청구항 1~3의 발명에 의하면, 피취반물을 급격하게 가열하는 시작 공정의 종료 후에 냄비 안을 일정 압력으로 유지하는 비등 유지 공정을 거쳐 보온 공정을 실행하는 것으로, 비등 유지 공정 중에 압력밸브를 개방함으로써 냄비 안의 압력을 급격하게 저하시켜 쌀 알갱이를 교반하며, 냄비 안의 중앙부에 있던 쌀 알갱이와 안쪽벽에 있던 쌀 알갱이가 뒤섞여 냄비 안에 있는 쌀 알갱이 전체를 균일하게 가열하는 것이 가능하여, 부분적인 설익음이 없는 밥 짓기가 가능하다.

특히, 압력밸브 개방 시 냄비 안 압력이 저하될 때 피취반물을 가열함으로써, 냄비 안 압력의 저하를 보다 급속, 급격하게 행하여 냄비 안의 쌀 알갱이를 한층 더 크게 교반하여 냄비 안 전체의 쌀 알갱이를 균일 가열하여, 지어진 피취반물 의 상면에 소정 크기의 구멍, 소위 게 구멍으로 불리는 증기가 빠진 뒤의 구멍(steam-hole)이 형성되어 시각적으로도 맛있게 보인다.

또, 비등 유지 공정 중에 압력밸브를 개방하고, 이 개방시에는 피취반물을 가열하는 것이지만, 예정되었던 개방 시간이 경과하면 압력밸브를 폐색하므로, 비등 유지 공정 중에 있어서의 냄비 안 압력을 일정 압력으로 유지하면서 가열이 속행되어, 심(芯)이 없는 밥을 짓는 것이 가능하다.

마찬가지로, 압력밸브의 폐색 후에는 피취반물을 가열해 일정 압력까지 가압하여, 그 압력을 소정 시간 유지하므로, 압력과 열에 의해 쌀 알갱이를 충분히 가열해 심의 중심부까지 부드럽게 하는 것이 가능하다.

청구항 4, 5의 발명에 의하면, 압력밸브는, 비등 유지 공정 중에서 개방하고 있지 않을 때에 냄비 안 압력이 1.1~1.4기압으로 유지되므로, 냄비 안 압력을 이 범위로 함으로써, 쌀 알갱이를 비등 현상(돌비)에 의해 격렬하게 교반, 이른바 춤추게 하면서 뒤섞이게 하여 밥 짓는 것이 가능하다.

즉, 이 범위 내에서의 냄비 안 압력은 실험적으로 교반이 충분히 이루어질 수 있으며, 압력 취반이 가능한 최저의 압력치와 급격한 압력 변화(압력 저하)에 수반하여 피취반물이 냄비 안으로부터 튀어나오지 않는 최대의 압력치가 된다.

그리고, 비등 유지 공정 중에서의 압력밸브의 개방 시간은, 냄비 안 압력이 대기압이나 거기에 가까운 기압까지 저하되는 정도의 시간으로 설정한 것이기 때문에, 안전밸브의 폐색시와 개방시의 냄비 안 압력차이가 커져, 그 차이가 큰 정도만큼 쌀 알갱이가 냄비 안을 유동해 쌀 알갱이의 뒤섞임이 커져 보다 균일하게 가열 된다.

청구항 6의 발명에 의하면, 비등 유지 공정 중에 있어서의 압력밸브의 개폐회수를 1~10회로 설정한 것이기 때문에 냄비 안의 남아있는 물이 충분하면 횟수를 늘릴수록 교반 효과도 늘어나지만 남아있는 물의 양이 감소하므로, 충분한 교반을 이루려면 이 횟수의 범위 내가 좋다. 덧붙여서, 압력밸브의 개폐회수를 1회 혹은 2회로 했을 경우에는, 충분한 교반 효과를 얻을 수 없다.

청구항 7의 발명에 의하면, 비등 유지 공정 중의 압력밸브의 최초의 개방 동작은 비등 검출 수단에 의한 비등 검출 후 소정 시간을 카운트한 후로 설정하였기 때문에, 비등 검출 직후에 압력밸브를 개방하는 것이 아니라 비등 상태가 안정되는 소정 시간 후에 개방하므로, 확실하게 비등 상태가 일정 압력일 때에 압력 저하를 실시할 수 있어서, 언제라도 첫 번째 압력밸브의 개방 시부터 안정된 뒤섞임 효과를 얻을 수 있다.

청구항 8의 발명에 의하면, 취반 양이 많은 「대(大)」일 때에는 전술한 소정 시간의 카운트 중에 가열을 개시하고, 취반 양이 적은 「소(小)」일 때에는 소정 시간의 카운트를 종료하는 시점이나 혹은 거기까지 사이에 가열을 개시하기 때문에, 취반 양에 따라 비등시의 가열량을 제어해 맛있는 밥을 얻도록 한 프로그램에도 대응하고, 압력밸브의 개방시에는 반드시 취반물을 가열할 수 있어 단번에 압력 저하를 실시해 뒤섞임 효과를 달성 할 수 있다.

청구항 9의 발명에 의하면, 냄비 안 압력을 저하할 때에는 볼이 압력구멍으로부터 떨어져 냄비 안 압력이 이 압력구멍으로부터 단번에 바깥 공기로 빠지고 있는 것이지만, 압력구멍의 개구면적을 크게, 압력밸브의 개방 시간을 짧게, 또한 냄비 안 압력을 대기압보다 높게 설정함으로써, 압력밸브의 개방시에는 냄비 안의 고압력이 개구면적이 큰 압력구멍으로부터 단번에 빠지게 되어, 압력구멍의 큰 개구면적과 압력밸브의 개방시의 피취반물의 가열과의 상승 작용에 의해서 효율이 좋은 뒤섞임이 이루어진다.

청구항 10의 발명에 의하면, 압력구멍의 개구면적을 6~18mm²의 범위로 설정함으로써, 냄비 안의 압력 조정을 원활히 실시할 수 있다. 덧붙여 이 면적을 크게 하면 압력을 단번에 빨리 뺄 수 있지만, 면적을 크게 하면 위험할 뿐더러 수분도 빠르게 외부로 빠져 버리므로, 이 범위가 바람직하다.

청구항 11의 발명에 의하면, 압력밸브의 하부에 필터를 설치하는 것에 의해, 압력밸브의 개방 시 냄비 안을 단번에 유동하는 쌀 알갱이가 필터로 저지됨으로써, 외부로 비산하는 일이 없다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 최선의 실시 형태를 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 압력식 취반기를 예시하는 것으로, 본 발명을 이 압력식 취반기에 특정하는 것을 의도하는 것은 아니며, 특허 청구 범위에 포함되는 그 외의 실시 형태의 것도 동일하게 적응 할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관계되는 압력식 취반기의 단면도, 도 2는 도 1의 압력밸브 개방기구를 나타내는 확대 단면도, 도 3은 도 1의 제어 수단의 일부 타이머를 나타내는 블록도, 도 4 내지 도 7은 압력식 취반기의 제어 플로차트, 도 8은 압력식 취반기의 취반 개시부터 보온까지의 각 공정으로의 냄비 안 압력, 냄비 바닥 온도, 증기 온도, 압력밸브의 개폐 타이밍, 가열 수단의 가열 타이밍을 나타내는 설명도 , 도 9는 도 8의 일부를 확대한 설명도이다.

본 발명의 압력식 취반기는 쌀의 종류 및 밥 짓기 상태에 따라 복수의 취반 코스, 예를 들면, 「백미·보통」, 「백미·초밥」, 및 「현미·보통」의 적어도 세 개의 기본적인 취반 코스를 구비하고, 또한 이 기본 취반 코스 외에 「백미·고속」, 「백미·응용」, 「죽」등의 코스도 가지고 있다. 본 실시예에서는, 이러한 취반 코스로부터 가장 사용빈도가 높은, 「백미·보통」의 취반 코스에 대해 설명한다.

먼저, 압력식 취반기의 구조에 대해 설명한다.

도 1 , 도 2에 있어서, (1)은 압력식 취반기 본체, (2)는 물과 쌀을 수용하는 알루미늄과 스테인리스의 피복(clad)재로 이루어지는 냄비, (3)은 냄비(2)를 수납하는 케이스, (4)는 케이스(3)의 바깥 측벽 및 바깥 바닥벽에 설치된 가열 수단이다. 이 가열 수단(4)으로서는 예를 들면 유도 코일을 사용하고 있다.

(5)는 냄비(2)의 개구부(6)를 막는 개폐 가능한 덮개로, 아래 쪽에 설치된 착탈 가능한 안뚜껑(7)과 그 상방에 설치된 바깥뚜껑(8)으로 구성된다.

안뚜껑(7)에는, 도 2에 나타나 있듯이 압력밸브(14)가 설치되고, 압력구멍(9)을 가지는 밸브자리(10)와, 이 밸브자리(10) 위에 자중에 의해 압력구멍(9)을 막는 금속성의 볼(11)과, 이 볼(11)을 덮는 커버(12)로 이루어지는 개폐기구(18)를 구비하고 있다. 이 압력밸브(14)는, 냄비(2) 내의 압력과 볼(11)의 자중과의 밸런스에 의해서, 볼(11)이 압력구멍(9) 상으로 이동되거나 떨어지거나 하여, 이 볼 (11)의 이동에 의해 압력구멍(9)의 개폐가 이루어진다.

또, 안뚜껑(8)에는 냄비(2) 안이 비정상으로 가압되었을 때, 예를 들면 취반 중에 압력밸브(14)가 고장나 열리지 않을 때 등에 개방하여 냄비 안의 압력을 풀어주는 안전밸브(9a)를 구비하고 있다(도 1 참조).

바깥뚜껑(8) 내의 압력밸브(14)에는, 도 1 , 도 2에 나타나 있듯이, 플런저(17)가 설치되어 있고, 이 플런저(17)는 제어 수단(20)에 의해 제어된다. 즉, 플런저(17)는, 제어 수단(20)으로부터의 출력을 받지 않을 때는, 로드(17a)가 실린더(17b)로부터 돌출되어 압력구멍(9) 상의 볼(11)을 압력구멍(9)의 횡방향으로 눌러, 압력구멍(9)을 강제적으로 개방한다. 또, 플런저(17)는, 제어 수단(20)의 출력을 받았을 때에는, 로드(17a)가 실린더(17b) 안으로 인입된다. 이 때 볼(11)은, 자중에 의해 압력구멍(9) 상으로 돌아와, 압력구멍(9)을 폐색한다.

이와 같이 하여 플런저(17)는 압력밸브의 개방 기구로서 동작하고, 이 개방 동작에 의해, 취반 공정 중에 가압된 냄비 안의 압력을 강제적으로 저하시킨다.

바깥뚜껑(8)에는, 압력구멍(9)을 통하여 냄비(2) 안과 대기를 연통하며, 냄비(2) 내의 압력이나 증기를 대기 중에 풀어주는 증기구(15)를 가지고 있다.

압력식 취반기 본체(1)는, 도 1에 나타나 있듯이, 상술한 취반 코스를 선택하기 위한 선택 수단(16)을 구비하고 있다.

제어 수단(20)은, 주지하는 바와 같이 CPU, ROM, RAM 등으로 구성된 하드웨어와 후술하는 플로차트의 내용을 실행하기 위한 소프트웨어에 의해 구성된다.

냄비(2)의 바닥부에는 도 1에 나타나 있듯이 취반 양 검출 수단으로서도 기 능하며 냄비 바닥 온도를 검출하기 위한 온도센서(19b)가 설치되고, 또, 덮개(8)에는 적절한 위치에 증기 온도를 검출하며 비등 검출 수단이 되는 증기 센서(19a)가 설치되고 있어서, 각 센서(19a), (19b)의 출력은, 제어 수단(20)으로 보내어진다. 덧붙여, 온도센서의 출력에 의해 냄비 안의 취반 양을 검출하는 것은, 이미 공지되었으므로 상세한 설명을 생략한다.

상기 압력밸브(14)의 하부에는, 도 1 , 도 2에 나타나 있듯이, 밸브자리(10)에 착탈 가능하게 장착되며 복수개의 작은 구멍을 천설(穿設)한 필터(21)가 장착된다. 이 필터(21)를 장착함으로써, 압력밸브(14) 개방 시 냄비 안을 단번에 유동하는 쌀 알갱이가 이 필터(21)에 의해서 저지되어 바깥 공기로 방출되는 것을 방지할 수 있다.

도 3을 참조하여 제어 수단(20)을 설명한다.

(22)는, 상기 증기 센서(19a)가 냄비 안으로부터 발생하는 증기 온도가 75 도에 이른 것을 검출하였을 때, 비등 개시 온도 신호를 받아 고정된 소정 시간(t1=12초)을 카운트하는 제 1 타이머이다.

(23)은 상기 증기 센서(19a)에 의한 비등 개시 온도 신호를 받아 (t1)+(개방 시간 T)=16초의 카운트를 행하는 제 2 타이머이다.

(24)는 상기 제 1 타이머(22)의 소정 시간(12초)의 카운트 후에 일정시간(t3=32초)을 카운트하는 제 3 타이머, (25)는 상기 증기 센서(19a)에 의한 비등 개시 온도 신호를 받아 비등 유지 공정으로 이행한 후에 가열 수단(4)에 의한 가열 개시까지의 시간(t4)을 계시(計時)하는 제 4 타이머이다.

(26)은 상기 제 1 타이머(22)의 소정 시간(t1=12초)의 카운트 후에 압력 밸브(14)의 개방 시간(T=4초)을 카운트하는 감압(減壓) 타이머이다.

(27)은 상기 온도센서(19b)에 의해서 검출한 온도에 기하여 취반 양을 판정함과 함께 판정한 취반 양 데이터를 기억하는 취반 양 기억 수단, (28)은 상기 증기 센서(19b)에 의한 비등 검출시의 신호를 받아 상기 취반 양 기억 수단(27)에 기억된 취반 양 데이터로부터 연산을 행하는 연산 수단으로, 구체적으로는 전술한 제 4 타이머(25)의 가열개시까지의 시간(t4)을 설정하는 기초가 된다.

(29)는 상기 연산 수단(28)의 출력에 의해 가열 시간을 설정하는 가열 시간 설정 수단으로, 취반 양에 따라 연산 수단의 출력은 제 4 타이머(25)에 의한 가열 개시까지의 시간(t4)을 가변한다. 예를 들면, 취반 양이 「대」인 경우에는, 개방 시간(T=4초)의 카운트와 동기하는 시점까지의 가열량을 크게 설정하여, (t4a)를 3초로 한다. 「중」인 경우에는, 같은 가열량을 중간 정도로 설정하여, (t4b)를 6초로 한다. 「소」인 경우에는, 같은 가열량을 작게 설정하여, (t4c)를 9초로 한다.

즉, 비등 검출 후에 카운트하는 제 4 타이머(25)의 가열 개시까지를 카운트하는 (t4)의 시간은 3초(취반 양「대」) ~ 9초(취반 양「소」)가 되어, (t4)의 카운트 후의 압력밸브(14)의 개방 시간(T=4초)의 카운트까지 사이의 가열 시간은 7초(취반 양「대」) ~ 13초(취반 양「소」)가 된다.

물론, 취반 양 기억 수단(27)은, 취반 양이 「대」와 「중」의 사이, 「중」과 「소」의 사이 등 복수의 고정 데이터를 가지고 있는 것은 당연하다.

다음으로 취반 공정에 대해서, 주로 도 4 ~ 도 7을 참조해 설명한다. 본 실 시예에서는 취반 코스 중에서 「백미·보통」코스를 선택했을 경우에 대해 설명한다.

도 1의 선택 수단(16)에 의해, 「백미·보통」의 취반 코스가 선택되면, 가열 수단(4)에 의해 냄비(2)가 발열하여 냄비 안의 쌀과 물로 이루어지는 피취반물이 가열된다. 이 때, 플런저(17)의 로드(17a)가 도 2의 우측의 위치에 있어서 볼(11)을 눌러 압력밸브(14)가 개방 상태에 있고, 이 상태에서 쌀의 물 흡수 공정이 실행된다(S2~S4).

이 물 흡수 공정에서는, 냄비 바닥 온도가 약 55도로 유지되도록 제어 수단(20)에 의해 가열 수단(4)의 가열량을 컨트롤하여, 도 8에 나타나 있듯이, 15분간 이 공정을 유지한다(S5).

15분간의 흡수 공정(S5)이 종료되면, 가열 수단(4)을 풀 파워로 하여, 도 8에 나타나 있듯이, 피취반물을 급격하게 가열하는 시작 공정으로 이행한다(S6). 이 시작 공정에서는 로드(17a)가 볼(11)로부터 멀어져 압력밸브(14)를 막아버림과 함께, 급격한 가열의 단계에서 취반 양을 판정하고, 그 취반 양 데이터를 취반 양 기억 수단(27)에 기억시킨다(S7~S8). 그리고 압력밸브(14)를 막아버린다(S9).

이 시작 공정에서는, 압력밸브(14)를 막아버림(S9)과 함께 풀 파워 가열에 의해 냄비 바닥(냄비 안) 온도와 증기 온도가 상승함과 함께 냄비 안 압력이 급격하게 상승하여 1.2기압이 된다. 그리고 증기 센서(19a)가 피취반물의 비등 온도(대)가 되는 75도(온도센서(19b)에 의한 냄비 바닥 온도가 105 도)에 이른 것을 검출하면(S10~S11), 도 8에 나타나 있듯이, 비등 유지 공정으로 이행하여 냄비 안 압 력을 1.2기압으로 유지한다(S12~S13). 단, 여기서 말하는 1.2기압이란, 실험적으로 가장 양호한 결과를 얻을 수 있던 압력으로, 냄비 안 압력은 1.2기압에 한정되지 않고, 예를 들면 1.1기압~1.4기압의 범위 내에서 바꾸어도 실질적으로 1.2기압의 경우와 동등한 양호한 효과를 얻을 수 있다.

여기서 비등 유지 공정으로의 동작을 도 8 , 도 9를 참조해 더욱 상세하게 설명한다.

증기 센서(19a)가 비등 온도((K)=75도)를 검출한 시점에서 가열 수단(4)의 IH 파워를 「0」(도 8 , 도 9 참조)으로 함과 함께(S14) 제 1 타이머(22)가 소정 시간(t1=12초)의 카운트를 개시하고(S16), 동시에 제 2 타이머(23)는 제 1 타이머(22)의 소정 시간에 압력밸브(14)의 개방 시간(T)(=4초)을 가산한 시간(t2=16초)을 설정한다. 즉, 제 2 타이머(23)가 16초 카운트를 개시함과 동시에, 제 1 타이머(22)는 제 2 타이머(23)가 카운트를 개시한 직후의 12초간을 카운트한다(S17~S18). 또, 제 2 타이머(23)와 함께 압력밸브(14)의 개폐 주기를 설정하는 제 3 타이머(24)를 32초로 설정한다(S19).

이 결과, 증기 센서(19a)가 비등 온도 검출 후 제 1 타이머(22)가 12초간을 카운트 하는 사이에는 압력밸브(14)를 닫힘 상태로 하고, 12초의 카운트 후는 로드(17a)를 작동하여, 개방 시간인 4초간은 압력밸브(14)를 개방한다(도 8 , 도 9 참조).

전술한 바와 같이, 비등 검출 시점에서는 냄비 안 압력이 1.2 기압이 되어 있고, 비등 검출 후의 12초간은 이 압력을 유지하며, 12초를 경과하면 압력밸브 (14)를 4초간 개방하여 단번에 냄비 안 압력을 뺀다. 전술한 12초를 경과한 시점의 압력밸브(14)의 개방시에는, 가열 수단(4)에 의한 가열을 하므로, 냄비(2) 안의 피취반물을 보다 격렬하게 교반할 수 있다.

여기서, 압력밸브(14)의 개방시에 있어서의 가열 수단(4)의 가열 타이밍에 대해서, 도 5 ~ 도 7을 참조하여 상술한다.

증기 센서(19a)에 의한 비등 검출시에는, 취반 양에 따라 비등 유지 공정 중의 가열량(가열 시간(tQ))을 설정한다(S20). 이 가열 시간(tQ)의 설정은 시작 공정시에 판정한 취반 양 데이터를 기본으로 하여 결정되며, 취반 양이 「대」인 경우의 가열 시간(tQa)은 길게, 취반 양이 「중」인 경우의 가열 시간(tQb)은 중간 정도로, 취반 양이 「소」인 경우의 가열 시간(tQc)은 짧게 각각 설정한다.

제 4 타이머(25)는, 상기 증기 센서(19a)에 의한 비등 검출 후에 카운트가 개시되는 제 2 타이머(23)의 설정 시간(16초)으로부터 상기 가열 시간(tQ)을 감산한 시간(t4=3~9초)을 카운트 하여(S21), 취반 양이 「대」인 경우에는 비등 검출 후 소정 시간(t4a=3초)의 카운트 후에 가열을 실시하고, 취반 양이 「중」인 경우에는 비등 검출 후 소정 시간(t4b=6초)의 카운트 후에 가열을 실시하고, 취반 양이 「소」인 경우에는 비등 검출 후의 소정 시간(t4c=9초)의 카운트 후에 가열을 실시한다.

다음으로, 취반 양 데이터를 참조하여(S22), 취반 양이 「중」인 경우에는, 비등 검출 후에 카운트를 개시한 제 4 타이머(25)가 6초의 카운트를 실시한다(S23~S25). 이 때에는 압력밸브(14)가 닫혀 있고 가열 수단(4)의 가열도 정지되어 있다.

제 4 타이머(25)가 6초의 카운트를 종료하면(S26), 가열 수단(4)을 풀 파워로 작동하여, 가열 시간(tQb=10초)동안 가열을 실시한다(S27~S28).

여기서 가열 시간(tQb)을 카운트한 시점은 제 1 타이머(22)의 12초간을 카운트한 시점과 일치한다(S29).

제 1 타이머(22)의 카운트 업 출력은 감압 타이머(26)의 4초간의 카운트를 개시함과 함께, 로드(17a)를 작동하여 볼(11)을 이동시켜 압력구멍(9)으로부터 멀어지게 하여 압력밸브(14)를 개방한다(S31). 압력밸브(14)의 개방 시간은(tQb)의 10초간보다 짧기 때문에, 압력밸브의 개방 중에는 가열 수단(4)이 풀 파워로 가열하고 있다. 그리고 압력밸브(14)를 4초간 개방함으로써 냄비 안 압력이 급격하게 약 1기압까지 저하된다(S32). 이 때 압력밸브(14)의 개방시에 풀 파워로 피취반물을 가열함으로써, 냄비(2) 안의 피취반물을 보다 격렬하게 교반할 수 있다.

즉, 압력밸브(14)의 4초간의 개방 시간과 압력밸브의 개방시의 가열 수단(4)의 풀 파워 가열은, 1.2기압에서 1.0기압까지의 급격한 압력 저하를 가져와, 냄비 안의 쌀과 물이 크게 유동, 즉 격렬하게 교반된다.

물론, 이 때의 압력구멍(9)의 개구면적도 그 급격한 압력 저하를 촉진하도록 설정되어, 그 개구면적(A)과 압력밸브의 개방 시간(T=4초)과 냄비 안 압력(P)은, (P)가 크면 (A)를 크게 하고, 개방 시간(T)은 필요이상으로 냄비 안의 증기(수분)가 바깥 공기 중으로 방출되지 않는 정도로 설정된다.

개방 시간(T)은, 꽤 짧은 예를 들면 1초 정도이면 1.2기압에서 1.0기압 정도 까지 단번에 저하시킬 수 없고, 반대로 꽤 긴 예를 들면 5초 이상이면 급격한 압력 저하를 행할 수 있지만 냄비 안의 증기(수분)를 많이 방출하여, 수회의 압력 저하를 행하는 데에 필요한 냄비 안의 물의 양을 확보할 수 없다.

그래서 본 실시예의 개방시간(T)=4초는, 실험의 결과, 압력구멍(9)의 개구면적(A)을 크게 하는 것에 더하여, 냄비 안 압력을 1.2기압으로 유지하고 있을 때에 압력밸브(14)를 개방해 급격한 압력 저하를 실시하면서도 이 압력 저하와 1.2기압의 압력 유지의 반복을 최고 10회까지 실시하는 행하는 데에 적절하다는 것을 알 수 있었다.

이 압력구멍(9)의 개구면적은, 6~18mm² , 특히 12mm²(압력구멍(9)의 직경 3.6mm 정도) 및 이 값의 전후가 바람직하다. 이 면적을 크게 하면 압력을 단번에 급속히 뺄 수 있지만, 면적을 크게 하면 위험할뿐더러 수분도 빠르게 외부로 빠져 버리므로, 이 값이 바람직하다.

또, 압력밸브의 개폐 횟수는, 1~10회가 바람직하다. 이것은 냄비 안의 남아있는 물이 충분하면 횟수를 늘릴수록 교반 효과도 늘어나지만, 적어도 1 회의 경우에서도 충분한 남아있는 물이 있어 교반이 발생한다. 그리고 교반에 필요한 남아있는 물의 양을 얻을 수 있는 최대의 개폐 회수는 10회이다.

그리고 개방시간 (T)=4초가 경과하면(S33), 압력밸브(14)를 닫아버림과 함께 가열 수단(4)의 파워를 「0」으로 하여(S34~S35), 냄비 안의 남아있는 열로 다시 냄비 안 압력을 상승시킨다.

이 냄비 안 압력의 상승 시에는, 제 4 타이머(25)가 카운트를 개시하고, 전술한 취반 양 「중」의 경우 시간(t4b=6초)을 카운트하면, 가열시간(tQb =10초) 동안 가열 수단(4)에 의해 가열한다.

이후, 압력밸브(14)의 개폐를 6회 반복(S36), 그 후에는 압력밸브(14)를 닫아버린 상태에서 가열 수단을 전술한 (t4b=6초) 동안은 「0」으로, (tQb=10초) 동안은 「풀 파워 」로 가열하면서 비등 상태를 유지하여, 냄비 바닥 온도가 130도에 달하는 뜸 공정 1로 이행한다.

뜸 공정 1은, 냄비 바닥(냄비 안) 온도가 비교적 높은 상태를 유지하면서 뜸 들이는 공정이다(S37).

뜸 공정 1의 종료 후에는 약간 긴 시간 가열 수단에 의해 피취반물을 가열해 여분의 수분을 날리는 다시 짓기 공정으로 이행한다(S38).

다시 짓기 공정의 종료 후에는, 전술한 뜸 공정 1의 냄비 안 온도보다 약간 낮은 온도에 의해 뜸 들이는 뜸 공정 2로 이행한다(S39).

그 후에는 보온 공정으로 이행해 일련의 취반 공정을 종료한다(S40).

전술한 (S22)에 있어서, 취반 양 데이터가 「대」인 경우에는 (S41)로 이행하여, 비등 검출 후에 카운트를 개시한 제 4 타이머(25)가 3초의 카운트를 행한다(S42), (S43). 이 동안에는 압력밸브(14)가 닫혀 있고 가열도 행하여지지 않는다.

제 4 타이머(25)가 3초를 카운트하면(S44), 가열 수단에 의한 풀 파워 가열을 행하여, 가열 시간(tQa=13초) 동안 가열을 행한다(S45~S46).

(tQa=13초)의 카운트를 행하고 있는 동안, 가열 수단에 의한 가열을 행하고 있는 것이지만, 이 가열 개시시점은 제 1 타이머(22)에 의한 12초간의 카운트 업 전의 단계여서, 양이 많은 피취반물을 충분히 가열하여 압력밸브(14)의 개방시에 대비한다. 이후에는 전술한 취반 양 「중」과 같은 동작을 행한다.

전술한 취반 양 데이터가 「소」인 경우에는(S47), 비등 검출 후에 카운트를 개시한 제 4 타이머(25)가 (t4c=9초)의 카운트를 실시한다(S48~S49). 이동안에는 압력밸브(14)가 닫혀 있고 가열을 행하지 않는다.

제 4 타이머(25)가 (t4c=9초)를 카운트하면(S50), 가열 수단에 의한 풀 파워 가열을 행하여, 가열 시간(tQc=7초) 동안 가열을 행한다(S51~S52). 이후에는 전술한 바와 같은 동작을 실시한다.

이상과 같이 본 발명은, 피취반물을 급격하게 가열하는 시작 공정의 종료 후에 냄비 안을 일정압력으로 유지하는 비등 유지 공정을 거쳐 보온 공정을 실행하는 것이지만, 이 비등 유지 공정 중에 압력밸브를 개방함으로써 냄비 안의 압력을 급격하게 저하시켜 쌀 알갱이를 교반하여 냄비 안의 중앙부에 있던 쌀 알갱이와 안쪽 벽에 있던 쌀 알갱이가 혼합되어 냄비 안에 있는 쌀 알갱이 전체를 균일하게 가열할 수 있어 설익는 부분이 없게 밥 짓기를 할 수 있다.

특히, 압력밸브의 개방할 때의 냄비 안 압력의 저하 시에 피취반물을 가열함으로써 냄비 안의 쌀 알갱이를 한층 더 크게 교반할 수 있기 때문에 냄비 안 전체의 쌀 알갱이를 균일 가열할 수 있어, 밥 지어진 피취반물의 상면에 소정 크기의 구멍, 소위 게 구멍이라 불리는 증기가 빠진 뒤의 구멍(steam-hole)이 형성되어 시 각적으로도 맛있어진다.

또, 비등 유지 공정 중에 압력밸브를 개방하고, 이 개방시에는 피취반물을 가열하는 원인도 있지만, 예정되었던 개방 시간이 경과하면 압력밸브를 폐색하게 되어 있기 때문에, 비등 유지 공정 중에 있어서의 냄비 안 압력을 일정 압력에 유지하면서 가열을 속행하게 되어, 심이 없는 밥을 지을 수 있다.

마찬가지로, 압력밸브의 폐색 후에는 피취반물을 가열해 일정 압력까지 가압하여, 그 압력을 소정 시간 유지하므로, 압력과 열에 의해 쌀 알갱이를 충분히 가열해 심의 중심부까지 부드럽게 할 수 있다. 또, 압력밸브는, 비등 유지 공정 중에서 개방되어 있지 않을 때에 냄비 안 압력을 1.2기압으로 유지하므로, 냄비 안 압력을 이 범위로 함으로써, 돌비에 의한 교반을 충분히 행할 수 있다.

덧붙여 이 실시예에서는, 가열 수단(4)에는, 유도 코일을 사용했지만, 이러한 가열 수단에 한정하지 않고, 히터를 내장한 열판을 냄비 바닥에 장착한 것이나 다른 가열 방식이어도 좋다. 또, 압력밸브개폐 기구는, 압력밸브가 닫혀 있는 상태로부터 강제적으로 밸브를 열 수 있는 것이면 기계적으로 작용하는 기구이어도 전자적으로 작용하는 기구이어도 좋다.

Claims (11)

1. 물과 쌀을 포함하는 피취반물(被炊飯物)을 수용하는 냄비(2)와, 이 냄비(2) 안의 피취반물을 가열하는 가열 수단(4)과, 이 냄비(2)의 개구부를 막는 덮개(8)와, 이 냄비(2) 안의 압력을 일정하게 하도록 냄비(2) 안과 바깥 공기를 연통 혹은 차단하는 압력밸브(14)와, 이 압력밸브(14)에 관련되며 이 압력밸브(14)를 강제적으로 개방 상태로 하는 압력밸브 개방기구와, 상기 가열 수단(4)의 가열량을 제어함과 함께 상기 압력밸브(14)의 개폐 제어를 행하는 제어 수단(20)을 구비한 압력식 취반기로서,

   상기 제어 수단(20)은 상기 피취반물을 급격하게 가열하는 시작 공정의 종료 후에 상기 냄비(2) 안을 일정 압력으로 유지하는 비등(沸騰) 유지 공정을 거쳐 보온 공정으로 이행(移行)하도록 제어하는 프로세스를 가지고,

   상기 비등 유지 공정 중에서는 상기 가열 수단(4)을 단속적으로 풀 파워로 작동시켜 가열량을 제어함과 아울러, 상기 압력밸브(14)가 개방 상태로 되어 있는 동안에는 상기 가열 수단(4)을 풀 파워로 작동시켜 상기 피취반물을 가열하는 프로세스를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어 수단(20)은 상기 비등 유지 공정 중에 있어서의 상기 압력밸브(14)를 개방 상태로 하는 시간을 소정 시간으로 설정하고, 상기 개방 상태로 하는 시간의 종료 후에 상기 압력밸브(14)를 폐색시키는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제어 수단(20)은, 상기 압력밸브(14)의 폐색 후에는 상기 가열 수단(4)에 의해 상기 피취반물을 단속적으로 풀 파워로 가열하여 상기 냄비(2) 안을 일정 압력까지 가압하고, 일정 압력 도달 후에는 이 압력을 소정 시간 유지시키는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제어 수단(20)은 상기 냄비(2) 안이 비등 유지 공정 중이고 또한 상기 압력밸브 개방기구가 강제적으로 개방 상태로 되어 있지 않을 때에, 상기 냄비(2) 안 압력을 1.1~1.4기압으로 유지하도록 상기 압력밸브(14)를 제어하는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 비등 유지 공정 중에서의 상기 압력밸브(14)를 개방 상태로 하는 시간은 상기 냄비(2) 안 압력이 대기압 근처까지 저하하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 비등 유지 공정 중에서의 상기 압력밸브(14)를 개방 상태로 하는 횟수는 1~10 회로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 덮개(8)는 상기 피취반물의 비등 상태를 검출하는 비등 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단(20)은 상기 비등 검출 수단에 의한 비등 검출 후의 소정 시간을 카운트하는 타이머를 구비하며, 상기 타이머의 카운트 종료후에 상기 압력밸브 개방 기구를 작동시켜 상기 압력밸브(14)를 개방시키는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 냄비(2)는 상기 냄비(2) 안의 취반 양(量)을 검출하는 취반 양 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단(20)은 상기 취반 양 검출 수단에 의해 검출한 취반 양을 기억하는 취반 양 기억 수단을 구비하며, 상기 비등 유지 공정중에는, 상기 취반 양 기억 수단에 의한 취반 양의 데이터에 근거해 상기 가열 수단(4)을 단속적으로 풀 파워로 작동시켜 가열량을 제어함과 아울러, 상기 취반 양이「대(大)」일 때에는 상기 타이머의 소정 시간의 카운트 중에 상기 가열 수단(4)에 의한 가열을 풀 파워로 개시하고, 상기 취반 양이 「소(小)」일 때에는 적어도 타이머가 소정 시간의 카운트를 종료하는 시점이나 혹은 그때까지 상기 가열 수단(4)에 의한 가열을 풀 파워로 개시하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 압력밸브(14)는 상기 냄비(2) 안과 바깥 공기를 연통하는 압력구멍(9)과, 상기 비등 유지 공정 중의 피취반물의 가열시에는 상기 압력구멍(9)을 폐색하는 볼(11)로 구성되고, 상기 압력밸브(14)의 개방시에는 상기 압력밸브 개방기구에 의해 상기 볼(11)을 강제적으로 이동시켜 상기 압력구멍(9)을 개방하도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 압력구멍(9)의 개구면적은 6mm²~18mm² 인 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 압력밸브(14)의 하부에 필터(21)를 착탈 가능하게 장착한 것을 특징으로 하는 압력식 취반기.

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