KR101419960B1 - 조리 대상물의 내부 온도를 판정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

조리 대상물의 내부 온도를 판정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 조리 대상물의 적어도 하나의 표면 온도 및/또는 조리 대상물 주위의 주변 온도를, 특히 조리 대상물을 에워싸는 조리 챔버 내부의 측정 위치에서, 바람직하게는 상기 측정 위치에 배치된 주변 온도 센서를 이용하여 탐지하는 적어도 하나의 온도 센서(20)를 포함한다. 또한, 본 장치는 조리 대상물(12)의 표면상에서 거리 센서(22)와 하나 또는 다수의 거리 측정점들(36) 사이의 하나 또는 다수의 거리들을 탐지하는 적어도 하나의 거리 센서(22)를 포함한다. 또한, 본 장치는 조리 대상물(12)의 요리 동안의 경과된 시간을 측정하는 적어도 하나의 시간 측정 장치와, 조리 대상물(12)의 표면 온도 및/또는 주변 온도, 하나 또는 다수의 거리들, 경과 시간, 및 조리 대상물(12)의 개시 온도를 이용하여, 조리 대상물(12)의 내부 온도를 계산하는 적어도 하나의 계산 장치를 포함한다. 본 발명은 또한 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하는 방법에 관한 것이다.
조리, 온도, 판정, 측정, 센서.

Description

조리 대상물의 내부 온도를 판정하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING THE TEMPERATURE INSIDE AN ITEM TO BE COOKED}
본 발명은 조리 대상물의 내부 온도를 판정하는 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 조리 대상물의 내부 온도를 판정하는 장치를 포함하는 조리 장치에 관한 것이다. 추가적으로, 조리 대상물의 내부 온도를 판정하기 위한 본 발명에 따른 방법이 제공된다.
조리 대상물의 내부 온도는 조리 대상물의 요리(preparation) 상태의 표시이다. 구체적으로, 조리 대상물내에서의 최저온 지점(대체로 조리 대상물의 중앙부에 위치한다)의 온도는 조리 대상물의 요리 상태와 관련이 있다. 또한, 조리 대상물의 저온살균 값(pasteurizing value)은 조리 대상물내에서의 최저온 지점의 온도와 연관이 있다.
조리 장치 내부에 위치된 조리 대상물의 온도는 온도 프로브를 이용하여 측정될 수 있다. 온도 센서가 꼬치구이대(meat skewer)와 같이 설계되고, 케이블에 의해 조리 장치에 전기적으로 결합된다. 하지만, 사용자가 조리 대상물내의 최저온 지점을 찾는 것은 어렵다. 게다가, 사용자는 케이블을 다루는 것이 번거로운 일임을 알게된다.
본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는 조리 대상물의 내부 온도를 판정하는 개선된 장치와 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 장치를 참조하면, 이러한 과제는 청구항 1항에 따른 발명내용에 의해 해결된다.
본 발명에 따르면,
- 조리 대상물의 적어도 하나의 표면 온도 및/또는 조리 대상물 주위의 주변 온도를, 특히 조리 대상물을 에워싸는 조리 챔버 내부의 측정 점에서, 바람직하게는 측정점에 배치된 주변 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 이용하여 탐지하는 적어도 하나의 온도 센서,
- 거리 센서와 조리 대상물의 표면 위의 하나 또는 다수의 거리 측정점들 사이의 하나 또는 다수의 거리들을 탐지하는 적어도 하나의 거리 센서,
- 조리 대상물의 요리 동안의 경과 시간을 측정하는 적어도 하나의 시간 측정 장치, 및
- 조리 대상물의 표면 온도 및/또는 주변 온도, 하나 또는 다수의 거리들, 경과 시간, 및 조리 대상물의 개시 온도를 이용하여, 조리 대상물의 내부 온도를 계산하는 적어도 하나의 계산 장치
를 구비하는 조리 대상물의 내부 온도를 판정하는 장치가 제공된다.
본 발명의 본질은 조리 대상물의 표면 온도 및/또는 그 주변 온도 및 조리 대상물의 기하형상의 일부분이 동시에 판정될 수 있도록 하는 온도 센서와 거리 센서의 조합에 있다. 경과 시간, 개시 온도, 및 추가적인 파라미터들을 이용하여, 조리 대상물의 내부 온도를 계산하는 것이 가능하다. 추가적인 파라미터들은 명시적으로 주어질 수 있거나, 또는 계산 장치내에 묵시적으로 내장될 수 있다. 서로 다른 조리 대상물들을 이용하는 교정 공정에 의해, 예를 들어 파라미터 필드가 계산 장치에서 집계되어 저장될 수 있다.
계산 장치는 바람직하게 열 전도 방정식에 기초하여 조리 대상물의 내부 온도를 계산하도록 설계되거나 또는 프로그램될 수 있다. 열 전도 방정식과 측정 값들을 이용하여, 조리 대상물의 내부 온도를 계산하는 것이 가능하다. 계산은 열 전도 방정식의 근사값을 이용하여 특별히 단순한 방법으로 수행될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 조리 대상물은 예컨대 실린더 형상 또는 직평행 육면체 형상의 특별히 단순한 형상을 갖는 것으로 가정한다.
예를 들어, 계산 장치는 하나 또는 다수의 거리들로부터 조리 대상물의 기하학적 형상을 계산하도록 설계되거나 또는 프로그램될 수 있다. 보다 많은 거리 측정점들이 사용될수록, 보다 정확하게 조리 대상물의 형상이 판정될 수 있다. 오직 하나의 거리 측정점이 사용되는 경우, 조리 대상물의 삽입 높이가 알려져야 한다.
또한, 계산 장치는 조리 대상물의 기하학적 형상을 이용함으로써 조리 대상물의 내부 온도를 계산하도록 설계되거나 또는 프로그램될 수 있다. 열 전도 방정식의 수치 해를 이용하여, 평탄하지 않는 형상을 갖는 조리 대상물이 계산될 수도 있다.
바람직하게, 계산 장치가 조리 대상물의 중앙부 온도를 계산하도록 설계되거나 프로그램될 수 있다. 조리 대상물의 중앙부는 대부분의 조리 공정에서 최저온 지점이다. 결과적으로, 조리 대상물의 중앙부 온도의 시간적 진행과정으로부터, 조리 공정이 완료되었는지 및 언제 조리 공정이 완료되는지를 판정하는 것이 가능하다.
바람직한 실시예에서, 온도 센서는 광학 센서 및/또는 적외선 센서로서 설계된다. 추가적으로, 거리 센서는 바람직하게 광학 센서 및/또는 적외선 센서로서 설계되지만, 초음파 센서 또는 레이다 센서일 수도 있다. 온도 센서 및 거리 센서는, 사용자가 이러한 센서들을 다루는 것이 번거로운 것으로 느끼지 않도록 하는 방식으로 조리 챔버 내부 또는 조리 챔버 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 장치는 프리즘 또는 거울 또는 다른 광학 편향 장치를 포함할 수 있으며, 이들은 일측의 온도 센서 및/또는 거리 센서와, 타측의 조리 대상물 또는 조리 대상물이 배치될 영역 사이의 광학 경로에 배치되거나 탑재될 수 있다.
하나의 이로운 실시예는 적어도 조리 대상물의 표면의 구획적, 바람직하게는 광학적 스캔을 제공한다.
또한, 적어도 하나의 광빔 또는 적외선빔에 의해, 조리 대상물의 표면이 적어도 구획별로 스캐닝될 수 있도록 온도 센서 및/또는 거리 센서가 조리 챔버내 또는 조리 챔버 상에서 선회가능하게, 이동가능하게, 및/또는 회전가능하게 배치되거나 탑재되는 제1 변형예가 제공된다.
추가적으로, 광학 편향 장치의 프리즘 또는 거울은 조리 챔버내 또는 조리 챔버 상에서 선회가능하게, 이동가능하게, 및/또는 회전가능하게 배치되거나 탑재될 수 있다. 만약 거울, 프리즘 또는 광학 편향 장치가 선회가능한 경우, 온도 센서와 거리 센서는 고정되어 이동가능하지 않게 탑재될 수 있다. 이와 같은 경우, 거울, 프리즘 또는 광학 편향 장치만이 이동가능하기 때문에 설계의 복잡성은 특별히 최소화된다.
온도 센서는 조리 대상물의 표면 위의 다수의 온도 측정점들에서의 표면 온도를 탐지하도록 설계될 수 있다. 이러한 방식으로, 온도 분포를 특별히 잘 탐지하는 것이 가능해진다.
거리 측정점들 및/또는 온도 측정점들은 미리결정된 방식으로부터 적절하게 선택되거나 또는 선택가능하다.
바람직한 실시예에서, 온도 센서, 거리 센서, 및/또는 프리즘 또는 거울은 냉각 영역 또는 냉각된 영역내의 조리 챔버 외부에 배치되거나 탑재될 수 있다. 이것은 비용 효율적인 센서의 사용을 가능케해주고, 고정밀 측정에 기여한다. 이러한 구성을 위해, 냉각된 영역은 예컨대, 적어도 하나의 냉각 유닛, 구체적으로는 송풍기를 갖는 냉각 채널로서 설계된다.
본 장치는 바람직하게 하나 또는 다수의 파라미터들을 수동적으로 또는 자동적으로 입력시키기 위한 입력 장치를 갖는다. 이러한 입력 장치를 이용하여, 사용자는 예컨대 조리 대상물에 관련된 파라미터들을 입력할 수도 있다.
입력 장치는 계산 장치와 결합되는 것이 이로운데, 그 결과 조리 대상물의 내부 온도를 계산하기 위한 파라미터 또는 파라미터들이 이용가능해진다. 결과적으로, 알려진 파라미터들이 계산을 위해 사용될 수 있고 참조될 수 있다.
또한, 본 발명은 조리 대상물의 내부 온도를 판정하기 위한 상술한 장치를 포함하는 조리 장치에 관한 것이다.
조리 장치는 바람직하게 온도 센서, 거리 센서, 및/또는 프리즘 또는 거울 또는 편향 장치가 배치되거나 탑재될 수 있는 냉각 영역 또는 냉각된 영역을 포함한다. 예로서, 냉각 영역 또는 냉각된 영역은 송풍 채널로서 설계된다.
본 방법을 참조하여, 특허 청구항 제20항에 따른 발명내용에 의해 본 문제점은 해결된다.
조리 대상물의 내부 온도를 판정하기 위한 본 발명에 따른 방법은:
- 조리 대상물의 표면 위의 적어도 하나의 온도를 탐지하는 단계,
- 미리결정된 위치와 조리 대상물의 표면 위의 하나 또는 다수의 측정점들 사이의 하나 또는 다수의 거리들을 탐지하는 단계,
- 조리 공정 동안의 경과 시간을 측정하는 단계, 및
- 조리 대상물의 표면 온도 및/또는 주변 온도, 하나 또는 다수의 거리들, 경과 시간, 및 조리 대상물의 개시 온도를 이용하여 조리 대상물의 내부 온도를 계산하는 단계
를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 본질은 조리 대상물의 표면 온도와 기하학적 형상이 동시에 판정될 수 있도록 하는 온도 탐지와 거리 탐지의 조합에 있다. 경과 시간, 개시 온도, 및 추가적인 파라미터들을 이용하여, 조리 대상물의 내부 온도를 계산하는 것이 가능하다.
특히, 본 발명은 조리 대상물의 내부 온도가 열 전도 방정식을 기초로 계산되는 것을 제공한다. 열 전도 방정식 및 측정 값들은 조리 대상물의 내부 온도의 계산이 가능하도록 해준다. 계산은 열 전도 방정식의 근사값을 이용하여 특별히 단순한 방법으로 행해질 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 조리 대상물은 예컨대 실린더 형상 또는 직평행 육면체 형상의 특별히 단순한 형상을 갖는 것으로 가정한다.
예로서, 조리 대상물의 기하학적 형상은 다수의 거리들로부터 계산될 수 있다. 그 결과, 조리 대상물의 내부 온도는 조리 대상물의 기하학적 형상으로부터 계산될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 조리 대상물의 중앙부 온도가 판정된다. 많은 조리 공정들에서, 조리 대상물의 중앙부는 최저온 지점이다. 그러므로, 조리 대상물의 중앙부 온도의 시간적 진행과정을 이용하여, 조리 공정이 완료되었는지 및 조리 공정이 언제 완료되는지를 판정하는 것이 가능하다.
거리 또는 다수의 거리들이, 적외선 빔을 이용하여, 조리 대상물의 적어도 하나의 표면 구획의 스캐닝에 의해 계측되어 탐지된다. 추가적으로, 온도는 적외선 빔을 이용하여, 조리 대상물의 적어도 하나의 표면 구획의 스캐닝에 의해 탐지될 수 있다.
또한, 조리 대상물의 표면 온도의 시간적 진행과정, 조리 대상물의 밀도, 열 전달 계수, 조리 대상물의 열 전도도, 및/또는 조리 대상물의 열용량이 파라미터들로서 사용될 수 있다.
표면 온도 및/또는 주변 온도의 온도 프로파일이 어떻게 나타나는지를 경험적으로 미리 가정하거나 판정할 수 있다면, 다른 실시예에서, 미리결정된 중심 온도에 도달하는데 얼마나 많은 시간이 걸릴 것인지를 열 전도 방정식을 이용하여 추정할 수 있다.
이러한 방식으로, 조리 공정이 완료되는 공정 시간을 사용자에게 초기에 통지하는 것이 가능하다.
마지막으로, 본 발명은 조리 대상물의 중앙부 온도의 시간적 진행과정으로부터 계산되는 조리 대상물에 대한 저온살균 값을 제공한다. 사용자가 메뉴 선택에 의해 조리 대상물의 종류를 입력할 때에 필요한 파라미터들이 할당될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징들, 장점들, 및 특정 실시예들은 이하의 청구범위의 내용이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 바람직한 실시예의 예시를 통해 본 발명에 따른 열적 크기를 판정하기 위한 장치가 보다 상세하게 설명된다. 하나뿐인 도면은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예를 갖는 조리 챔버의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 1은 조리 장치의 조리 챔버(10)의 개략적인 단면도를 도시한다.
* 주요 도면 부호 설명 *
10: 조리 챔버 12: 조리 대상물
14: 걸이대 15: 주변 온도 센서
16: 등온선 18: 조리 대상물의 중앙부
20: 온도 센서 22: 거리 센서
24: 가이드 레일 26: 온도 센서의 적외선 빔
28: 거리 센서의 적외선 빔 30: 거울
32: 축 34: 온도 측정점
36: 거리 측정점 TZ: 조리 대상물의 중앙부 온도
P: 저온살균 값
조리 장치는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치를 포함한다. 조리 챔버(10)의 양쪽 측벽들의 안쪽에는 가이드 레일들(24)이 설치되어 있으며, 이 가이드 레일들(24)은 각각 동일한 높이로 짝지어 배치된다. 가이드 레일(24)은 수평하게 배치되며 본 도면의 지면에 대해 수직하게 확장된다. 동일한 높이의 두 개의 가이드 레일들(24) 위에는 걸이대(14)가 설치되며, 걸이대(14)는 예를 들어, 철선 걸이대 또는 철판 걸이대로서 구성될 수 있다. 걸이대(14) 위에는 조리 대상물(12)이 위치한다. 조리 대상물(12)은 단면도에서 도시된 바와 같다. 공간적 온도 분포가 명시되도록 등온선(16)이 조리 대상물(12)의 내부에 도시된다. 중앙부(18)는 조리 대상물(12)의 기하학적 중앙부를 나타낸다. 조리 대상물(12)은 외부에서 내부로 가열되기 때문에, 중앙부(18)는 조리 대상물(12) 내에서 최저온 지점을 나타낸다.
온도 센서(20)와 거리 센서(22)는 조리 챔버(10) 위에 배치된다. 이 구체적 인 실시예에서, 온도 센서(20)와 거리 센서(22)는 적외선 센서로서 설계된다. 또한, 거울(30)은 조리 챔버(10) 위에 배치된다. 거울(30)은 축(32)을 중심으로 선회가능하게 설치된다. 축(32)은 본 도면의 지면에 대해 수직하게 확장된다. 대안적인 실시예에서, 거울은 두 개 이상의 축들을 중심으로 선회가능할 수도 있다. 또한, 거울(30)이 조리 챔버(10) 위에서 수평하게 이동할 수 있는 가능성이 존재한다. 위 마지막의 경우에서, 거울(30)은 선회가능할 것을 반드시 필요로 하지는 않는다.
또한, 본 장치는 입력 장치와 계산 장치를 포함하는데, 이들은 도면에서 도시되지는 않는다. 입력 장치를 이용하여, 사용자는 조리 대상물 및/또는 요리 종류에 관한 파라미터들을 입력할 수 있다. 파라미터들은 예컨대 직접 입력될 수 있다. 이와 마찬가지로, 사용자는 조리 대상물의 종류를 입력할 수 있고, 적절한 경우, 조리 대상물의 무게를 입력할 수 있다. 이러한 정보로부터, 대응하는 파라미터들이 계산 장치내에 할당될 수 있다.
일측의 온도 센서(20) 및/또는 거리 센서(22)와 타측의 거울(30) 사이의 적외광선이 조리 챔버 위를 수평하게 진행하도록 하는 방식으로 온도 센서(20), 거리 센서(22), 및 거울(30)이 배치된다. 또한, 반사로 인하여 적외광선들(26, 28)이 거울(30)과 조리 대상물(12)의 표면 및 걸이대(14) 사이를 진행하도록 하는 방식으로 거울(30)이 배치된다. 조리 챔버(10)의 폭 전체가 적외광선들(26, 28)로 스캐닝될 수 있도록 거울(30)이 이동될 수 있다.
거울(30)의 이동에 의해, 조리 대상물(12)의 표면은 온도 센서(20)의 적외선 빔(26)과 거리 센서(22)의 적외선 빔(28) 모두에 의해 스캐닝된다. 이러한 방식으 로, 조리 대상물(12)에 의해 뒤덮히지 않는 걸이대(14)의 일부분이 스캐닝된다. 미리결정된 방식에 따라 선택된 다수의 온도 측정점들(34)에서, 조리 대상물(12)의 표면 위의 온도가 온도 센서(20)에 의해 탐지된다. 마찬가지로, 거리 측정점(36)과 거리 센서(22)사이의 거리가 이와 같이 미리결정된 방식에 따라 선택된 다수의 거리 측정점들(36)에서 탐지된다. 다수의 거리 측정값들을 이용하여, 조리 대상물(12)의 기하학적 형상을 판정하는 것이 가능하다.
조리 대상물(12)의 탐지된 표면 온도와 기하학적 형상 및 추가적으로 알려지는 파라미터들을 이용하여, 조리 대상물(12)의 중앙부(18)에서의 온도를 계산하는 것이 가능하다. 이러한 목적으로 열 전도 방정식의 근사값, 바람직하게는 실린더형 또는 평면형 물체에 대한 근사 방정식이 사용된다. 구체적으로 열 전도 방정식은 온도 뿐만이 아니라 온도의 공간적 및 시간적 도함수가 나타나는 미분 방정식이다.
조리 대상물(12)의 중앙부(18)의 온도의 계산은 조리 대상물(12)의 개시 온도, 조리 챔버(10)에서의 열 전도 계수, 조리 공정의 개시로부터 경과된 시간, 및 온도의 시간적 진행과정을 이용한다. 또한, 조리 대상물(12)의 중앙부(18)의 온도의 계산을 위해 식품에 특유한 파라미터들이 사용된다. 이러한 파라미터들은 조리 대상물(12)의 밀도, 열 전도도, 열 용량, 및 길이 또는 형상이다.
조리 대상물의 열적 파라미터들은 예를 들어 직접 입력될 수 있다. 이와 달리, 사용자는 선택 메뉴를 이용하여 식품의 종류를 선택하고 입력할 수 있고, 그 결과 열적 파라미터들이 계산 장치에 의해 할당되고 제공될 수 있다. 조리 챔버(10)에서의 열 전도 계수는 열 공급기의 종류에 따라 달라지며, 이것은 예컨대 조리 장치의 제어 또는 조정 장치에 의해 제공된다. 조리 공정의 개시 이후로 경과된 시간은 시간 측정 장치(본 도면에서 도시되지 않음)에 의해 측정된다. 온도의 시간적 진행과정은 측정된 시간과 온도의 조합에 의해 제공된다. 조리 대상물(12)의 개시 온도는 온도 센서(20)에 의해 측정된다.
조리 대상물(12)의 중앙부(18)의 온도의 시간적 진행과정을 이용하여, 조리 대상물(12)의 요리가 완료되었는지를 판정하는 것이 가능하다.
또한, 조리 대상물(12)의 중앙부(18)의 온도의 시간적 진행과정으로부터 조리 대상물(12)의 저온살균 값을 판정하는 것이 가능하다. 저온살균 값 P는 조리 공정의 기간에 걸친 적분에 의해 주어진다:
P = ∫{10^[(TZ- TD)/Z]/D}dt
여기서, TZ은 조리 대상물(12)의 중앙부(18)의 온도이다. D와 Z은 어떠한 박테리아 그룹의 열 저항에 관한 값들이다. TD는 관련 박테리아가 파멸될 때의 온도이다. 사용자가 입력 장치를 이용하여 조리 대상물의 종류를 입력하면, 대응하는 파라미터들(D, TD 및 Z)이 계산 장치내에 할당되어 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 배선없이 관련 파라미터들의 측정이 실시되는 장점을 갖는다. 조리 챔버(10)내에는 어떠한 기타 장치들도 존재하지 않기 때문에, 조리 대상물(12)의 중앙부의 온도의 판정은 사용자에게 특별히 편리한 방식으로 진행된다.
오로지 걸이대(14)와 조리 대상물(12)만이 조리 챔버(10)내에 존재한다.
대안적인 실시예에서는, 선회가능한 거울(30)이 반드시 필요하지만은 않도록 온도 센서(20)와 거리 센서(22)가 선회가능하게 배치된다. 대안적인 실시예는 고정된 거울을 가질 수 있으며, 여기서 빔의 방향은 온도 센서(20)와 거리 센서(22)의 선회적 이동에 의해 변경된다. 마찬가지로, 대안적인 실시예는 거울을 가지지 않을 수 있으며, 여기서 온도 센서(20)와 거리 센서(22)는 조리 챔버(10) 내에서 또는 조리 챔버(10) 위에서 선회가능하게 배치된다.
바람직한 실시예에서, 거리 센서(22)는 적외선 센서로서 설계된다. 이와 달리, 거리 센서(22)는 이러한 목적을 위해 예컨대 광 센서 또는 초음파 센서로서 설계될 수 있다.
온도 센서(20) 및/또는 거리 센서(22)는 다른 측정에서도 사용될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 식품이 건조되었는지를 판정하는데에 사용될 수도 있다. 거리 센서(22)는 조리 챔버내의 걸이대(14)의 높이를 판정하는데에 사용될 수도 있다.
본 발명의 변형예는 조리 대상물(12)의 외형 또는 기하학적 형상을 판정하기 위한 장치이며, 이 장치는 또한 거리 센서(22) 및 가능하게는 거울(30)을 포함한다. 이 경우, 조리 대상물(12)의 상부측이 스캐닝될 수 있도록 거리 센서(22) 및/또는 거울(30)은 선회가능하게, 이동가능하게, 및/또는 회전가능하게 배치되거나 또는 이렇게 탑재될 수 있다. 이러한 방식으로 조리 대상물(12)의 형상이 계산되는 것이 가능하다.
거울(30) 대신에, 프리즘 또는 다른 광학 편향 장치가 모든 실시예들에서 제 공될 수 있다.
상술한 조리 대상물의 표면 온도에 대한 측정에 추가적으로 또는 대안적으로, 조리 대상물 주위의 주변 온도가 측정되어 조리 대상물(12)의 내부 온도의 계산내로 산입될 수도 있다. 주변 온도는 특히 조리 대상물을 에워싸는 조리 챔버(10) 내부의 측정 위치에서, 바람직하게는 상기 측정 위치에 배치된 주변 온도 센서(15)를 이용하여 측정되며, 상기 주변 온도 센서는 조리 대상물 주위의 주변물 또는 주변 공기의 최대한으로 어렵지 않은 온도 측정이 가능하도록 조리 대상물(12)의 외부 위치에 배치되고 조리 오븐용으로 제공되는 표준 온도 센서일 수 있다.

Claims (33)

  1. 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 조리 대상물을 에워싸는 조리 챔버(10)의 내부 위치에서, 측정 위치에 배치된 주변 온도 센서(15)를 이용하여, 상기 조리 대상물(12)의 표면 온도와 상기 조리 대상물 주위의 주변 온도 중 적어도 하나의 온도를 탐지하는 적어도 하나의 온도 센서(20),
    거리 센서(22)와 상기 조리 대상물(12)의 표면 상의 하나의 거리 측정점 또는 다수의 거리 측정점들(36) 사이의 다수의 거리들을 탐지하는 적어도 하나의 거리 센서(22),
    상기 조리 대상물(12)의 요리 동안의 경과 시간을 측정하는 적어도 하나의 시간 측정 장치, 및
    상기 조리 대상물(12)의 표면 온도와 상기 주변 온도 중 적어도 하나의 온도, 상기 다수의 거리들, 상기 경과 시간, 및 상기 조리 대상물(12)의 개시 온도를 이용하여, 상기 조리 대상물(12)의 내부 온도를 계산하는 적어도 하나의 계산 장치
    를 포함하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산 장치는 열 전도 방정식을 기초로 상기 조리 대상물(12)의 내부 온도를 계산하도록 설계되거나 프로그램될 수 있는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 계산 장치는 상기 다수의 거리들로부터 상기 조리 대상물(12)의 기하학적 형상을 계산하도록 설계되거나 프로그램될 수 있는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 계산 장치는 상기 조리 대상물(12)의 기하학적 형상을 이용함으로써 상기 조리 대상물(12)의 내부 온도를 계산하도록 설계되거나 프로그램될 수 있는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 계산 장치는 상기 조리 대상물(12)의 중앙부(18)의 온도를 계산하도록 설계되거나 프로그램될 수 있는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 센서(20)는 광학 센서와 적외선 센서 중 적어도 하나로서 설계된 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 거리 센서(22)는 광학 센서와 적외선 센서 중 적어도 하나로서 설계된 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    적어도 하나의 광빔 또는 적외선빔(26, 28)에 의해, 상기 조리 대상물(12)의 표면이 적어도 구획별로 스캐닝될 수 있도록 상기 온도 센서(20)와 상기 거리 센서(22) 중 적어도 하나는 상기 조리 챔버(10)내 또는 상기 조리 챔버(10) 상에서 선회가능하게, 이동가능하게, 또는 회전가능하게 배치되거나 탑재되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는, 일측상의 상기 온도 센서(20)와 상기 거리 센서(22) 중 적어도 하나와, 타측상의 상기 조리 대상물(12) 또는 상기 조리 대상물(12)이 배치될 영역 사이의 광 경로내에 배치되거나 또는 탑재될 수 있는 거울(30), 프리즘, 또는 다른 광학 편향 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 거울(30) 또는 상기 프리즘 또는 상기 편향 장치는 상기 조리 챔버(10)내 또는 상기 조리 챔버(10)상에서 선회가능하게, 이동가능하게, 또는 회전가능하게 배치되거나 탑재되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 센서(20)는 상기 조리 대상물(12)의 표면 상의 다수의 온도 측정점들(34)에서 상기 표면 온도를 탐지하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 거리 측정점들(36)과 상기 온도 측정점들(34) 중 적어도 하나는 미리결정된 방식으로부터 선택되거나 선택가능한 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 온도 센서(20), 상기 거리 센서(22) 및 상기 거울(30) 중 적어도 하나는 냉각 영역 또는 냉각된 영역내의 상기 조리 챔버(10) 외부에 배치되거나 탑재될 수 있는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 냉각된 영역은 송풍기를 포함한 적어도 하나의 냉각 유닛을 갖는 냉각 채널로서 설계되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는 하나의 파라미터 또는 다수의 파라미터들을 수동적으로 또는 자동적으로 입력하기 위한 입력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 입력 장치는 상기 계산 장치와 결합되며, 이로써 상기 조리 대상물(12)의 내부 온도를 계산하기 위한 상기 파라미터 또는 파라미터들이 이용가능해지는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 장치.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 상기 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 적어도 하나의 장치를 포함하는 조리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 조리 장치는, 상기 온도 센서(20), 상기 거리 센서(22) 및 거울(30) 중 적어도 하나가 배치되거나 또는 탑재가능한 냉각 영역 또는 냉각된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 냉각 영역 또는 냉각된 영역은 송풍 채널로서 설계되는 것을 특징으로 하는 조리 장치.
  20. 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 조리 대상물을 에워싸는 조리 챔버 내부의 측정 위치에서, 상기 측정 위치에 배치된 주변 온도 센서를 이용하여, 상기 조리 대상물 주위의 적어도 하나의 주변 온도와 상기 조리 대상물(12)의 표면 상의 온도 중 적어도 하나를 탐지하는 단계,
    미리결정된 위치(22)와 상기 조리 대상물(12)의 표면 상의 하나 또는 다수의 거리 측정점들(28) 사이의 하나 또는 다수의 거리들을 탐지하는 단계,
    조리 공정 동안의 경과된 시간을 측정하는 단계, 및
    상기 조리 대상물(12)의 표면 온도와 상기 조리 대상물 주위의 주변 온도 중 적어도 하나의 온도, 상기 하나 또는 다수의 거리들, 상기 경과 시간, 및 상기 조리 대상물(12)의 개시 온도를 이용하여 상기 조리 대상물(12)의 내부 온도를 계산하는 단계
    를 포함하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 조리 대상물(12)의 내부 온도는 열 전도 방정식을 기초로 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 기하학적 형상은 상기 다수의 거리들로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  23. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 내부 온도는 상기 조리 대상물(12)의 기하학적 형상을 이용함으로써 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  24. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 중앙부(18)의 온도가 판정되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  25. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 다수의 거리들은 적외선 빔(28) 또는 광선 빔을 이용하여 상기 조리 대상물(12)의 적어도 하나의 표면 구획의 스캔에 의해서 탐지되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  26. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 온도는 적외선 빔(28) 또는 광선 빔, 또는 초음파 빔 또는 레이다 빔을 이용하여 상기 조리 대상물(12)의 적어도 하나의 표면 구획의 스캔에 의해서 탐지되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  27. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 내부 온도는 상기 조리 대상물(12)의 표면 온도의 시간적 진행과정을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  28. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 내부 온도는 상기 조리 대상물(12)의 밀도를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  29. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 내부 온도는 열 전달 계수를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  30. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 내부 온도는 상기 조리 대상물(12)의 열 전도도를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  31. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 내부 온도는 상기 조리 대상물(12)의 열 용량을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  32. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 조리 대상물(12)의 중앙부의 온도의 시간적 진행과정으로부터 저온살균 값이 계산되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
  33. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    미리결정된 중심 온도에 도달하는데 걸리는 시간은 열 전도 방정식에 의해 상기 탐지된 표면 온도와 주변 온도 중 적어도 하나의 온도로부터 추정되는 것을 특징으로 하는 조리 대상물(12)의 내부 온도를 판정하기 위한 방법.
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