KR101808180B1 - 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치 - Google Patents

Abstract

음식재료를 내열성 비닐 팩에 진공 포장하여 저온에서 장시간 동안 균등하게 조리하되, 조리용 온수를 단열처리된 항온 수조의 내부에서 순환하고 열손실에 따라 설정된 온도를 조절함으로써 항온 수조에 저장된 온수의 온도를 최소한의 편차 범위 내에서 유지하며, 자가발전을 통해 생산된 전기를 이용하여 기기를 작동할 수 있도록 한 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 내부에 항온 수조가 마련된 본체; 상기 본체의 상부에 형성된 밀폐식 뚜껑; 상기 본체의 내부에 위치하며, 조리 대상 음식물을 고정하는 음식물 고정대; 상기 본체에 마련된 항온 수조에 온수를 공급하는 복수의 온수 공급부; 및 상기 본체의 임의 위치에 마련되어 구동 및 히터 가열 전원을 공급해주는 며, 온도 센서를 이용하여 검출한 온도 값을 기초로 히터 구동, 온수 공급, 순환 및 배수를 제어하는 제어장치를 포함한다.

Description

온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치{Sous Vide apparatus for minimizing the temperature difference}

본 발명은 온도 편차를 최소화하는 수비드(Sous Vide) 조리기에 관한 것으로, 특히 음식재료를 내열성 비닐 팩에 진공 포장하여 저온에서 장시간 동안 균등하게 조리하되, 조리용 온수를 단열처리된 항온 수조의 내부에서 순환하고 열손실에 따라 설정된 온도를 조절함으로써 항온 수조에 저장된 온수의 온도를 최소한의 편차 범위 내에서 유지하며, 자가발전을 통해 생산된 전기를 이용하여 기기를 작동할 수 있도록 한 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치에 관한 것이다.

수비드(Sous Vide)는 저온 진공 조리법을 통해 영양소, 질감, 맛 등을 최상으로 유지하기 위한 조리법이다. 1799년 영국의 럼포드 백작(Benjamin Thomson, Count Rumford)에 의해 공기를 사용하는 형태로 처음 고안되어 1960년대 미국 및 프랑스의 엔지니어에 의해 조명된 식품보존 방법으로 1974년 조르주 프랄뤼(George Pralus)에 의해 푸아그라(foie gras) 요리에 사용된 이후, 브루노 구솔(Bruno Goussault)에 의해 발전된 조리법이다. 프랑스어 sous-vide = 진공 저온 조리법을 뜻하며, 영어로는 under vaccum이라고도 한다. 1970년 이후 유럽의 일부 고급 레스토랑에서 사용되어 오다가 최근 국내에 소개되어 레스토랑이나 호텔 등의 고급메뉴에 활용되고 있다.

수비드 조리는 재료 본연의 맛을 그대로 살려 최상의 질감, 향 및 영양분들을 모두 지켜내는 것이 장점이고, 특히 식감이 우수한데, 고기는 고온에서 조리시 단백질의 변형으로 인한 질겨짐이 발생하는 것을 막아 부드러움과 촉촉함을 유지할 수 있으며, 음식물의 겉과 속이 골고루 가열된다는 특징이 있다.

하지만, 수비드 조리법은 조리를 위한 시간이 오래 걸리고(통상 4시간에서 최대 48시간까지 소요됨, 이를 줄이기 위해서는 온도를 높여 조리 후 그릴 등에서 구워서 처리함), 조리온도 및 시간조절이 까다롭다. 이에 따라, 수비드 조리를 위해 온수의 온도를 맞추게 되는데 이러한 준비를 위한 시간이 많이 소요되는 큰 문제점이 있었다.

한편, 수비드 조리기에 대한 종래기술이 하기의 <특허문헌 1> 및 <특허문헌 2>에 개시되었다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 수비드 조리기로서, 열수 분배기가 장착된 항온 수조, 투입 히터와 온수 순환기를 장착하고 있으며 이를 컨트롤하는 온도센서와 디지털 온도조절기를 구성으로 하는 가열부로 구성된다.

가열부에서 사용자가 설정한 온도로 가열된 온수가 항온 수조로 배출되어 항온 수조의 온수가 항상 일정한 온도를 유지하게 하여 식품을 조리하게 된다.

<특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 물과 함께 다수개의 밀봉 음식을 저장하는 용기; 상기 용기 내부에 저장된 물을 순환시키는 순환장치; 상기 용기 내부의 물을 가열하기 위한 가열장치; 상기 가열장치로부터 상기 밀봉 음식을 이격시키기 위한 받침판; 및 상기 용기 내부의 온도를 감지하는 센서를 포함하여 구성됨에 따라, 많은 양의 밀봉 음식을 일정 온도 이하의 저온 상태에서 안정적이고 원활하게 데울 수 있는 수비드머신을 제공한다.

대한민국 등록특허 10-1452104호(2014.10.10. 등록) 대한민국 등록특허 10-1441649호(2014.09.11. 등록)

그러나 상기와 같은 종래기술들은 물의 순환을 위한 순환펌프, 그리고 수비드 조리기를 유지하기 위한 전력소모가 크다는 단점이 있다.

실제 상용화된 일부 제품은 9리터 조리기 기준 소비전력이 시간당 500와트(Watt)에 이르기 때문에 조리기 작동으로 인한 전력소모가 큰 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 재료 본연의 맛을 그대로 살려 최상의 질감, 향 및 영양분을 모두 지켜내는 수비드 조리 장치에서, 장치를 작동하고 사용하기 위해 설정온도까지 맞추기 위한 대기시간을 최소화하고 온도제어가 용이한 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 수비드 장치를 운용함에 있어 물을 가열하기 위한 히터의 사용, 물의 순환을 위한 순환펌프의 사용을 최소화하여 수비드 조리기를 유지하기 위한 전력소모를 최소화할 수 있는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 자가발전(특히, 태양광)을 이용하여 수비드 조리기의 사용시에 전력사용을 충당하고, 수비드 조리기를 사용하지 않을 시에는 잉여 전력을 생산하거나, 온수를 생산할 수 있는 온수기로 사용토록 함으로써 가정뿐 아니라 음식점의 조리 시설에서도 손쉽게 온수를 얻을 수 있고 전기절감 및 전력생산까지도 가능한 시스템을 부수적으로 운용하여 에너지 활용을 극대화하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 시온 잉크나 액정 크리스털과 같은 물리, 화학적인 형태로 온수 온도를 표시해주어, 사용자가 용이하게 온수 온도를 인지할 수 있도록 한 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 입력에 따라 새로운 메뉴(음식물에 따른 조리방법, 기타)를 자유롭게 설정할 수 있도록 한 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 스마트폰의 애플리케이션을 통해 조리 경과 시간, 조리 완료 상태 등의 조리 정보를 알람 형식으로 표시해줄 수 있도록 한 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치는 내부에 항온 수조가 마련된 본체; 상기 본체의 상부에 형성된 밀폐식 뚜껑; 상기 본체의 내부에 위치하며, 조리 대상 음식물을 고정하는 음식물 고정대; 상기 본체에 마련된 항온 수조에 온수를 공급하는 복수의 온수 공급부; 및 상기 본체의 임의 위치에 마련되어 구동 및 히터 가열 전원을 공급해주는 며, 온도 센서를 이용하여 검출한 온도 값을 기초로 히터 구동, 온수 공급, 순환 및 배수를 제어하는 제어장치를 포함한다.

상기에서 본체는 시온 잉크 또는 액정 크리스털을 이용하여 물리, 화학적인 형태로 온수 온도를 표시해주는 온도 표시기가 내장된 것을 특징으로 한다.

상기에서 본체는 사용자가 수온, 조리 시간에 상응하는 정보를 설정하기 위한 조작장치가 설치되며, 상기 제어장치는 상기 조작장치를 통해 조리 시간의 변경 또는 조리대상의 조리 방법을 포함하는 메뉴 설정의 변경 정보를 입력받아 새로운 메뉴를 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 본체는 상기 항온 수조 내의 온도, 수온, 조리 시간, 조리 종료 상태, 전원 상태 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 표시해주기 위한 표시장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기에서 온수 공급부는 상기 제어장치의 제어에 따라 개폐가 제어되는 사방 밸브를 포함하며, 상기 사방밸브는 단독 또는 2개가 쌍으로 동작하며, 상기 2개가 쌍으로 동작할 경우 하나의 사방밸브는 시계방향으로, 다른 사방밸브는 반시계방향으로 동작하도록 하여 2개의 사방밸브를 동시 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제어장치는 자가발전을 통해 전기에너지 및 열원을 공급해주는 자가 발전부; 상기 자가 발전부에서 변환한 전기 에너지를 저장하고, 구동용 전원 및 히터 전원을 공급해주는 전기 생성부; 상기 자가 발전부에서 공급되는 열원으로 급수를 가열하여 온수를 생성하고, 생성한 온수를 음식물 조리를 위한 온수로 공급해주는 온수 공급부; 상기 온수 공급부에서 공급하는 온수와 상기 전기 생성부에서 생성된 전기를 이용하여 상기 항온 수조에 삽입된 음식물을 조리하는 수비드 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 자가 발전부는 솔라셀을 이용하여 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 상기 솔라셀의 주변에서 생성된 열원을 제공해주는 태양광 발전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 전기 생성부는 상기 자가 발전부에서 변환된 직류 전원을 전기 저장기에 저장하고, 저장된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 공급해주는 전력 변환기; 상기 전력 변환기에 의해 변환된 전원을 공급해주는 전원 공급기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 전력 변환기는 상기 자가 발전부로부터 공급되는 직류 전원의 전력을 조절하기 위한 전력조절 모듈; 직류 전원을 교류 전원으로 전력 변환하는 인버터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 전기 저장기는 직류 전원을 저장하기 위한 축전지 모듈; 상기 전력 변환기에서 공급되는 충전 전원을 상기 축전지 모듈에 저장하기 위한 충전 컨트롤러 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제어장치는 상기 수비드 제어기의 제어에 따라 조리대상의 조리 경과 시간, 조리 완료 상태를 포함하는 조리 정보를 미리 설정된 통신 프로토콜에 따라 무선 신호 포맷으로 변환하여 원격에 위치한 사용자의 스마트폰으로 전송하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리방법은, 온도 편차를 최소화하면서 수비드 조리를 하는 방법으로서, (a) 항온 수조에 조리 대상인 음식물이 존재하는지를 확인하여, 조리 대상인 음식물이 투입된 경우, 음식 종류에 따른 수온 및 조리 시간을 설정하는 단계; (b) 온수를 설정 레벨로 공급하는 단계; (c) 공급된 온수의 수온을 검출하여 설정치와 비교하는 단계; (d) 상기 검출한 온수 온도가 상기 설정치보다 낮을 경우 히터를 동작시켜 온수 온도를 높이는 단계; (e) 상기 검출한 온수 온도가 상기 설정치 이상일 경우, 히터의 구동을 오프하고, 현재 온수의 온도를 유지하는 단계; (f) 상기 (e)단계 후 지속적으로 온수 온도를 확인하여 온도차가 발생하면 항온 수조 내의 온수를 순환시켜 온도 편차를 보상하는 단계; (g) 상기 (f)단계에 의해 온도 편차가 보상된 상태에서, 설정된 조리 시간이 되었는지를 확인하는 단계; 및 (h) 상기 (g)단계의 확인 결과 설정 시간이 되었으면 조리를 종료하고 조리 완료 상태를 표시해준 후, 자동으로 배수를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 자가발전을 통해 가열된 온수를 공급함으로써 조리를 위한 대기시간을 최소화하여 조리에 필요한 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 대용량의 공급장치에서 설정된 일정한 온도의 온수를 순환 공급함으로써, 작은 용기에서의 온도를 조절하는 것보다 그 편차가 적고, 변화된 온도 편차를 미세조정하기 위한 전력의 소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 자가발전을 이용하여 전력을 생산함으로써, 수비드 조리기의 사용시에는 전력사용을 충당하고, 수비드 조리기를 사용하지 않을 시에는 잉여 전력을 생산할 수 있어, 전기절감 및 전력생산이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 수비드 조리기를 사용하지 않을 경우, 자가발전을 통해 생산된 전력으로 온수를 생산하도록 함으로써, 상용 전원을 사용하지 않으면서 수비드 조리기를 온수공급이 가능한 온수기로 활용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 시온 잉크나 액정 크리스털과 같은 물리, 화학적인 형태로 온수 온도를 표시해줌으로써, 사용자가 용이하게 온수 온도를 인지하도록 도해주는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 사용자의 입력에 따라 새로운 메뉴(음식물에 따른 조리방법, 기타)를 자유롭게 설정할 수 있는 장점이 있으며, 원격에서 스마트폰의 애플리케이션을 통해 조리 경과 시간, 조리 완료 상태 등의 조리 정보를 알람 형식으로 확인할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치의 개략 구성도,
도 2는 도 1에 적용되는 제어장치의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 도 2의 전력 변환기의 실시 예 블록 구성도,
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 적용되는 사방밸브의 동작 예시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리방법을 보인 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리 장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치의 개략 구성도이다.

본 발명에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치(100)는 항온 수조(101)가 내부에 마련된 본체(110)가 구비된다. 상기 본체(110)의 상부에는 밀폐식 뚜껑(120)이 결합 된다. 밀폐식 뚜껑(120)에는 수비드 장치(100)의 내부를 육안으로 확인할 수 있는 가시 창(121)을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 가시 창(121)을 통해 조리자는 수비드 장치의 내부를 육안으로 확인할 수 있다.

아울러 상기 본체(110)의 내부에는 조리 대상 음식물을 고정하는 음식물 고정대(107)가 복수로 마련된다. 음식물 고정대(107)는 조리할 음식물을 쉽게 삽입하고, 인출하기 용이한 구조의 클립 형태를 갖는 구조로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 복수의 음식물 고정대(107)는 지그재그 형태로 배열하여, 온수의 흐름을 원활하게 하고, 각각의 음식물 고정대에 동일한 온도의 온수가 공급되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본체(110)는 내부에 마련된 항온 수조(101)에 자가 발전부를 통해 공급된 열원으로 가열된 온수를 공급하는 복수의 온수 공급부(102 ~ 105)가 설치된다. 여기서 본 발명에서는 4개의 온수 공급부를 도시 하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 수비드 조리장치의 크기 등에 따라 온수 공급부의 개수는 자유롭게 조정할 수 있다.

아울러 복수의 온수 공급부(102 ~ 105)는 본체(110)를 기준으로 좌측, 우측에 마련되는 것이 바람직하며, 좌측에서도 상부/하부로 설치하거나 좌우로 동일한 위치에 설치할 수 있으며, 우측에서도 상부/하부로 설치하거나 좌우로 동일한 위치에 설치할 수 있다.

또한, 상기 각각의 온수 공급부(102 ~ 105)에는 온수 온도를 검출하는 복수의 온도 센서(106a ~ 106f)가 마련된다. 각각의 온도 센서에서 검출한 온수 온도 값은 후술하는 제어장치(130)에 전달된다. 아울러 각각의 온수 공급부(102 ~ 105)는 도 4a 내지 도 4f에 도시한 바와 같이, 상기 제어장치(130)의 제어에 따라 개폐가 제어되는 사방 밸브(102a, 102b)를 포함하며, 상기 사방밸브(102a, 102b)는 단독 또는 2개가 쌍으로 동작하며, 상기 2개가 쌍으로 동작할 경우 하나의 사방밸브는 시계 방향으로, 다른 사방밸브는 반시계방향으로 동작하도록 하여 2개의 사방밸브를 동시 제어되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체(110)의 소정 위치에는 시온 잉크 또는 액정 크리스털을 이용하여 물리, 화학적인 형태로 온수 온도를 표시해주는 온도 표시기(140)가 내장된다. 이러한 온도 표시기(140)를 통해 온수 온도를 표시해줌으로써, 사용자가 용이하게 온수 온도를 인지할 수 있게 된다.

아울러 상기 본체(110)는 사용자가 수온, 조리 시간에 상응하는 정보를 설정하기 위한 조작장치(160)가 설치되며, 상기 제어장치(130)는 상기 조작장치(160)를 통해 조리 시간의 변경 또는 조리대상의 조리 방법을 포함하는 메뉴 설정의 변경 정보를 입력받아 새로운 메뉴를 설정한다. 즉, 사용자에 의해 자유롭게 메뉴가 설정되도록 한다.

또한, 상기 본체(110)에는 상기 항온 수조(101) 내의 온도, 수온, 조리 시간, 조리 종료 상태, 전원 상태 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 표시해주기 위한 표시장치(150)가 설치된다. 표시장치(150)는 통상의 액정표시장치나 터치 패널과 같은 표시장치를 이용하는 것이 바람직하다.

여기서 조작장치(160)와 표시장치(150)의 위치는 본체(110)의 어느 위치에 장착하여도 무방하나, 가능하면 사용자가 조작하기 쉽고 확인하기 용이하도록 본체(110)의 전면에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제어장치(130)는 본체(110) 또는 밀폐식 뚜껑(130)의 임의 위치에 마련되며, 자가발전을 통해 환경 에너지(태양광, 바람, 물, 기타)를 전기 에너지로 변환하여 구동 및 히터 가열 전원으로 공급해주고, 자가발전을 통해 획득된 열원을 이용하여 급수된 물을 가열하여 온수를 공급해주며, 복수의 온도 센서를 이용하여 검출한 온도 값을 기초로 히터 구동, 온수 공급, 순환 및 배수를 제어하는 역할을 한다.

이러한 제어장치(130)는 도 2에 도시한 바와 같이, 자연 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 상기 솔라셀의 주변에서 생성된 열원을 제공해주는 자가 발전부(210)를 구비한다. 이러한 자가 발전부(210)는 태양광, 바람, 물과 같은 자연 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 실시 예로 태양광을 이용하는 것으로 설명한다.

또한, 상기 제어장치(130)는 상기 자가 발전부(210)에서 변환한 전기 에너지를 저장하고, 구동용 전원 및 히터 전원을 공급해주는 전기 생성부(220)를 더 포함한다. 이러한 전기 생성부(220)는 상기 자가 발전부(210)에서 변환된 직류 전원을 전기 저장기(222)에 저장하고, 저장된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 공급해주는 전력 변환기(221); 상기 전력 변환기(221)에 의해 변환된 전원을 공급해주는 전원 공급기(223)를 포함한다.

여기서 전력 변환기(221)는 도 3에 도시한 바와 같이, 자가 발전부(210)로부터 공급되는 직류 전원의 전력을 조절하기 위한 전력조절 모듈(221a); 직류 전원을 교류 전원으로 전력 변환하는 인버터 모듈(221b)을 포함한다.

상기 전기 저장기(222)는 직류 전원을 저장하기 위한 축전지 모듈; 상기 전력 변환기(221)에서 공급되는 충전 전원을 상기 축전지 모듈에 저장하기 위한 충전 컨트롤러 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어장치(130)는 상기 자가 발전부(210)에서 공급되는 열원으로 급수를 가열하여 온수를 생성하고, 생성한 온수를 음식물 조리를 위한 온수로 공급해주는 온수 공급부(230)를 더 포함한다.

이러한 온수 공급부(230)는 온수를 만들기 위한 급수를 공급하는 외부 급수기(231), 상기 자가 발전부(210)로부터 전기 에너지 생산시 발생한 열원을 이용하여 열교환을 통해 상기 외부 급수기(231)에서 공급되는 급수를 가열하여 온수를 생성하는 온수 생성기(232), 상기 온수 생성기(232)에서 생성된 온수를 저장하는 온수 저장기(233), 상기 외부 급수의 제어와 온수 저장기(233)에 저장된 온수의 공급을 제어하는 온수 제어기(234)를 포함한다.

또한, 상기 제어장치(130)는 상기 온수 공급부(230)에서 공급하는 온수와 상기 전기 생성부(220)에서 생성된 전기를 이용하여 상기 항온 수조(101)에 삽입된 음식물을 조리하는 수비드 제어기(240)를 포함한다.

또한, 상기 제어장치(130)는 상기 수비드 제어기(240)의 제어에 따라 조리대상의 조리 경과 시간, 조리 완료 상태를 포함하는 조리 정보를 미리 설정된 통신 프로토콜에 따라 무선 신호 포맷으로 변환하여 원격에 위치한 사용자의 스마트폰으로 전송하는 통신 모듈(250)을 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제어장치(130)의 자가 발전부(210)에서는 솔라셀을 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 만들어 전기 생성부(220)에 전달하고, 동시에 솔라셀을 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 때 발생하는 고온의 열원을 온수 공급부(230)에 공급한다.

전기 생성부(220)의 전력 변환기(221)는 상기 자가 발전부(210)로부터 전달되는 직류 전원을 적절한 레벨의 직류 전압으로 만들어 전기 저장기(222)에 저장하게 되고, 이후, 전원 공급이 필요한 경우 직류 전원을 공급해주거나 직류 전원을 교류 전원으로 전력 변환하여 공급해준다. 아울러 전원 공급기(223)는 상기 전력 변환기(2210에서 공급되는 직류 전원 및/또는 교류 전원을 수비드 제어기(240) 및 온수 공급부(230)에 적절하게 공급해준다.

이렇게 환경 에너지를 전기 에너지로 변환하여 조리를 위한 전원 및 열원을 공급해줌으로써, 상용 전원을 사용하거나 상용전원을 보조할 수 있어 전기 절감이 가능하다. 아울러 수비드 조리장치를 사용하지 않을 경우에는, 자가 발전부(210)를 통해 전력을 생산하고, 이를 충전하거나 전기가 필요한 다른 장치로 공급해줌으로써, 수비드 조리장치를 전기 생산 장치로도 활용할 수 있다.

다음으로, 온수 공급부(230)의 온수 제어기(234)는 조리 대상물인 음식물을 가열하기 위한 온수를 공급해주기 위해, 외부 급수기(231)를 통해 급수를 한다. 온수 생성기(232)는 상기 자가 발전부(210)에서 공급되는 열원을 이용하여 열교환을 통해 상기 외부 급수기(231)에서 공급되는 급수를 가열하여 온수를 생성한다. 생성된 온수는 온수 저장기(233)에 저장된다.

실제 음식물을 수비드 방식으로 조리하기 위해, 사용자는 밀폐식 뚜껑(120)을 열고, 본체(110)의 내부에 마련된 항온 수조(101)에 마련된 음식물 고정대(107)에 조리 대상인 음식물을 장착한다. 여기서 음식물 고정대(107)는 클립 형태이므로 조리할 음식물을 그대로 가볍게 끼워넣는 것만으로 용이하게 음식물을 음식물 고정대(107)에 장착할 수 있다.

사용자는 음식물을 음식물 고정대(107)에 장착한 상태에서, 밀폐식 뚜껑(120)을 닫고, 조작장치를 통해 음식 종류에 따라 수온을 설정하고, 음식 종류에 따른 조리 시간을 설정한다. 여기서 수온 설정 및 조리 시간의 설정 방식은 사용자가 음식 종류에 대한 수온 및 조리 시간을 알고 설정하는 방식이 가능하며, 다른 방식으로는 음식 종류만을 선택하는 것으로서 미리 설정된 수온 및 조리 시간을 추출하여 세팅하는 방식도 있다.

아울러 본 발명의 수비드 조리장치는 사용자가 수비드 조리를 위한 다양한 메뉴 설정을 할 수 있다. 예컨대, 조작 장치(160)를 통해 현재 설정된 음식 종류에 따라 수온 및 조리 시간을 변경할 수 있다. 이것은 사용자에 의해 수비드 조리 방법을 변경하는 것으로서, 실제 조리시에 수온 및 조리 시간의 변경하는 것도 가능하고, 이를 저장하여 이후 동일한 음식을 조리할 경우에는 사용자가 변경해 놓은 조리 방법대로 조리가 이루어지도록 하는 것도 가능하다.

또한, 현재 설정되지 않은 메뉴에 대해서, 특정 음식의 종류를 입력하고, 해당 음식을 조리하기 위한 수온 및 조리 시간을 입력한다. 그러면 수비 제어기(240)는 이를 내부 메모리에 새로운 메뉴 정보로 저장해 놓는다. 이후 해당 메뉴가 선택되면 상기 메모리에 저장해 놓은 조리 방법을 인출하여 해당 음식을 조리하게 된다.

다음으로, 수온 및 조리 시간이 설정되고, 운전이 시작되면 수비드 제어기(240)는 온수 공급부(230)를 제어하여 온수를 항온 수조(101)에 급수하도록 한다. 여기서 급수되는 온수의 온도를 각각의 위치에 설치된 온도 센서에 의해 검출되어, 상기 수비드 제어기(240)에 입력된다. 필요에 따라 수위 센서를 이용하여 항온 수조(101)에 급수되는 온수의 수위를 감지하고, 감지한 수위가 설정된 레벨에 도달하면 온수 공급을 차단한다.

항온 수조(101)에 공급된 온수의 온도를 검출하고, 검출한 온수 온도를 표시장치(150)를 통해 표시해준다. 아울러 항온 수조(101)의 내부 소정 위치에는 온도 표시기(140)가 마련되어 있다. 이러한 온도 표시기(140)는 시온 잉크나 액정 크리스털과 같은 물리, 화학적 형태를 이용하여, 온수에 직접적으로 접촉되어 수온을 색상 등으로 표시해준다. 이를 통해 사용자는 용이하게 온수의 온도 또는 항온 수조의 온도를 인지하게 된다.

온수 공급은 온수 공급부(102)에 마련된 사방밸브(102a, 102b)를 이용한다.

사방밸브(102a, 102b)는 단독 또는 2개가 쌍으로 동작할 수 있으며, 단독일 경우에는 각각의 사방밸브를 개별적으로 개폐 제어하면 되고, 상기 2개가 쌍으로 동작할 경우 하나의 사방밸브는 시계 방향으로, 다른 사방밸브는 반시계방향으로 동작하도록 사방밸브를 구현하고, 2개의 사방밸브를 하나의 제어신호를 이용하여 동시 제어한다. 도 4a는 급수시의 사방밸브 개폐 상태 예시 도이다.

다음으로, 수비드 제어기(240)는 온수 공급이 완료되고, 온수 온도가 설정된 온도이면 현재 상태를 유지하고, 온수 공급이 완료되고 온수 온도가 설정 온도 이하이면 상기 전기 생성부(220)에서 공급해주는 전기를 이용하여 항온 수조(101) 내에 구비된 히터를 가열하여 온수를 가열하도록 한다. 온수를 가열하는 도중에 온수 온도가 적절한 온도에 도달하면 다시 히터 구동을 오프한다.

도 4b는 온도유지시 사방밸브(102a, 102b)의 개폐 예시 도이며, 도 4c는 히터가열시 사방밸브(102a, 102b)의 개폐 예시 도이다.

온수가 적절한 온도에 도달한 상태에서는 지속적으로 온수 온도를 검출하면서, 설정된 조리 시간이 되었는지를 확인한다. 이 확인 결과 설정된 조리 시간이 되었으면 표시장치(150)를 통해 조리가 완료되었다는 표시를 한다. 여기서 표시장치(150)를 통해 조리가 완료되었다는 표시는 발광다이오드와 같은 시각적인 표시장치를 이용하거나 버저와 같은 청각적인 표시장치를 이용할 수 있으며, 액정표시장치나 터치 패널과 같은 표시장치를 이용할 수도 있다.

아울러 수비드 제어기(240)는 음식물 조리 시작 이전부터 조리 종료시까지 각각의 상태, 즉 조리 시간, 수온, 수위, 전원 투입 상태, 조리 완료 상태 등의 정보를 표시장치(150)에 표시해주어, 사용자가 용이하게 음식물 조리 상태를 인지할 수 있도록 해준다.

한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 조리 도중에 지속적으로 온도를 검출하여, 온도 편차가 발생하면 이를 실시간으로 보상해줄 수 있다는 것이다.

예컨대, 온수 온도의 편차(이전 온도와 현재 온도의 차이 정해진 차이 이상)가 발생하면, 항온 수조(101)에 마련된 펌프(도면에는 도시하지 않음)를 이용하여 항온 수조(101)의 온수를 순환시키고, 히터(도면에는 도시하지 않음)를 이용하여 온수 온도를 다시 설정된 온도로 맞추는 과정을 반복하여, 온도 편차를 보상하여, 항상 일정한 온도의 수온으로 음식물을 최적으로 조리할 수 있도록 한다. 아울러 온도 편차 보상시 현재 공급된 온수를 배수구를 통해 배수하고, 가열된 온수를 다시 공급하여 온도 편차를 보상하는 것도 가능하다.

도 4d는 온도 편차 발생시 사방밸브(102a, 102b)의 개폐 상태 예시 도이다.

조리가 완료되어 항온 수조(101)의 온수를 배수할 경우, 상기 배수구를 개폐하여 항온 수조(101)에 존재한 온수를 배수한다. 여기서 배수구도 배수 밸브를 구비하고, 수비드 제어기(240)의 제어에 의해 자동으로 배수가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 도 4e는 배수 시의 사방밸브(102a, 102b)의 개폐 상태 예시 도이다. 도 4f는 수비드 조리기를 사용하지 않을 경우, 사방밸브(102a, 102b)의 개폐 상태 예시 도이다.

한편, 본 발명의 또 다른 특징으로서 통신 모듈(250)을 이용하여 현재 수비드 조리장치의 조리 정보를 원격에 위치한 사용자의 스마트폰으로 전송하여, 사용자가 원격에서 스마트폰을 이용하여 수비드 조리 상태를 확인할 수 있도록 한 것이다.

예컨대, 사용자는 스마트폰에 수비드 조리 상태를 확인하기 위한 수비드 조리 애플리케이션을 다운로드 하여 저장된 것으로 가정한다. 이와 같은 상태에서 수비드 제어기(240)는 사용자가 조작 장치(160)를 통해 수비드 조리 상태의 원격 전송을 요청하면, 사용자가 미리 설정한 주기적 또는 수비드 조리장치의 조리 상태에 따라 조리 정보를 생성하여 통신 모듈(250)에 전송한다. 통신 모듈(250)은 전달받은 조리 정보를 미리 설정된 통신 프로토콜에 맞는 통신 포맷으로 변환하고, 이를 무선으로 전송한다. 필요에 따라 통신 모듈(250)은 인터넷에 연결되어 인터넷으로 전송하는 것도 가능하다. 바람직하게 통신 모듈(250)은 조리 정보를 문자 메시지 정보 형태로 만들고, 사용자가 미리 등록해 놓은 사용자 전화번호를 기반으로 문자 메시지를 전송하는 방식을 이용할 수 있다. 사용자는 원격에서 스마트폰을 이용하여 통신 모듈(250)에서 전송된 조리 정보를 수신하고, 사용자의 선택에 따라 이를 화면에 디스플레이해준다. 따라서 사용자는 수비드 조리장치를 직접 관찰하지 않고서도 원격에서 수비드 조리장치에서 조리되는 음식물의 조리 상태를 확인할 수 있게 된다. 조리 정보는 조리 시간 완료 1시간 전, 또는 30분 전, 또는 조리 완료 등의 정보를 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 수비드 조리장치는 환경 에너지를 이용하여 전기 에너지 및 열원을 생성하는 방식으로서, 사용 전력 소모를 방지할 수 있으며, 환경 에너지의 사용으로 친환경성을 높일 수 있다. 또한, 온수와 히터를 이용하여 온수 온도를 조절함으로써 신속하게 온수 온도를 목표로 하는 온도를 높일 수 있어 전체적인 조리 시간을 단축할 수 있으며, 온도 편차를 보상함으로써 항상 일정한 온도를 유지할 수 있어, 음식물을 최적으로 조리할 수 있는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리 방법을 보인 흐름도로서, S는 단계(step)를 나타낸다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리 방법은 항온 수조에 조리 대상인 음식물이 존재하는지를 확인하여(S101), 조리 대상인 음식물이 존재하지 않으면 음식물을 투입하도록 한다(S102).

만약, 조리할 음식물이 투입된 경우, 단계 S103으로 이동하여 음식 종류에 따른 수온을 설정하고, 단계 S104에서 음식 종류에 따른 조리 시간을 설정한다.

여기서 음식 종류에 따라 수온 및 조리 시간 설정은 사용자가 음식 종류를 알고 해당 음식 종류에 대한 수온 및 조리 시간을 임의로 설정하는 것이 가능하며, 다른 방식으로는 음식 종류만 선택하면 미리 저장된 해당 음식 종류에 대한 수온 및 조리 시간을 추출하여 설정하는 방식도 가능하다.

수온 및 조리 시간이 설정된 상태에서, 단계 S105 ~ S108로 이동하여, 온수를 설정 레벨로 공급한다. 온수 공급은 온수를 공급한 후 수위를 감지하고, 감지한 수위가 설정 레벨에 도달했는지를 확인하여, 공급 온수가 설정 레벨에 도달한 경우 온수 공급을 차단하는 방식으로 구현한다.

온수 공급이 완료되면 단계 S109로 이동하여 수온을 검출하고, 단계 S110으로 이동하여 공급된 온수의 수온과 미리 설정된 설정치를 비교한다. 이 비교 결과 상기 검출한 온수 온도가 상기 설정치보다 낮을 경우에는 단계 S111로 이동하여 히터를 동작시켜 온수 온도를 높인다.

이와는 달리 상기 검출한 온수 온도가 상기 설정치 이상일 경우, 단계 S112로 이동하여 히터의 구동을 오프하고, 현재 온수의 온도를 유지한다.

상기 온수 온도를 유지하는 과정에서는 단계 S113에서처럼 지속적으로 온수 온도를 확인하여 온도차가 발생하면, 단계 S114로 이동하여 항온 수조 내의 온수를 순환시켜 온도 편차를 보상한다.

그리고 온도 편차가 보상된 상태에서는 단계 S115로 이동하여 설정된 조리 시간이 되었는지를 확인하여, 설정 시간이 되었으면 단계 S116으로 이동하여 조리를 종료하고, 단계 S117로 이동하여 조리 완료 상태를 표시해준 후, 단계 S118로 이동하여 자동으로 배수를 한다.

사용자가 조리가 완료된 상태에서 발생하는 조리 완료 알람에 의해 용이하게 음식물 조리가 완료된 것을 인지할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 저온으로 음식물을 조리하는 장치에 효과적으로 적용할 수 있다.

100: 수비드 조리장치
101: 항온 수조
102 ~ 105: 온수 공급부
106a ~ 106f: 온도 센서
107: 음식물 고정대
110: 본체
120: 밀폐식 뚜껑
121: 가시 창
130: 제어장치
140: 온도 표시기
150: 표시장치
160: 조작장치
210: 자가 발전부
220: 전기 생성부
221: 전력 변환기
222: 전기 저장기
223: 전원 공급기
230: 온수 공급부
231: 외부 급수기
232: 온수 생성기
233: 온수 저장기
234: 온수 제어기
240: 수비드 제어기
250: 통신 모듈

Claims (12)

1. 온도 편차를 최소화하면서 조리를 하는 수비드 조리장치로서,
   내부에 항온 수조가 마련된 본체;
   상기 본체의 상부에 형성된 밀폐식 뚜껑;
   상기 본체의 내부에 위치하며, 조리 대상 음식물을 고정하는 음식물 고정대;
   상기 본체에 마련된 항온 수조에 온수를 공급하는 복수의 온수 공급부; 및
   상기 본체의 임의 위치에 마련되어 구동 및 히터 가열 전원을 공급해주는 며, 온도 센서를 이용하여 검출한 온도 값을 기초로 히터 구동, 온수 공급, 순환 및 배수를 제어하는 제어장치를 포함하고,
   상기 음식물 고정대는 조리할 음식물을 쉽게 삽입하고, 인출하기 용이한 구조의 클립 형태의 구조로 형성되며, 복수로 구성되어 온수의 흐름을 원활하게 하고 각각의 음식물 고정대에 동일한 온도의 온수가 공급되도록 지그재그 형태로 배열되며,
   상기 온수 공급부는 상기 제어장치의 제어에 따라 개폐가 제어되는 사방 밸브를 포함하며, 상기 사방밸브는 단독 또는 2개가 쌍으로 동작하며, 상기 2개가 쌍으로 동작할 경우 하나의 사방밸브는 시계방향으로, 다른 사방밸브는 반시계방향으로 동작하도록 하여 2개의 사방밸브가 동시 제어되어 온수를 단열처리된 항온 수조의 내부에서 순환시키며,
   상기 본체는 시온 잉크를 이용하여 물리, 화학적인 형태로 온수 온도를 표시해주는 온도 표시기가 내장되며,
   상기 제어장치는 상기 수비드 제어기의 제어에 따라 조리대상의 조리 경과 시간, 조리 완료 상태를 포함하는 조리 정보를 미리 설정된 통신 프로토콜에 따라 무선 신호 포맷으로 변환하여 원격에 위치한 사용자의 스마트폰으로 전송하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에서, 상기 본체는 사용자가 수온, 조리 시간에 상응하는 정보를 설정하기 위한 조작장치가 설치되며, 상기 제어장치는 상기 조작장치를 통해 조리 시간의 변경 또는 조리대상의 조리 방법을 포함하는 메뉴 설정의 변경 정보를 입력받아 새로운 메뉴를 설정하는 것을 특징으로 하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치.
   
4. 청구항 1에서, 상기 본체는 상기 항온 수조 내의 온도, 수온, 조리 시간, 조리 종료 상태, 전원 상태 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 표시해주기 위한 표시장치가 설치된 것을 특징으로 하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에서, 상기 제어장치는 자가발전을 통해 전기에너지 및 열원을 공급해주는 자가 발전부; 상기 자가 발전부에서 변환한 전기 에너지를 저장하고, 구동용 전원 및 히터 전원을 공급해주는 전기 생성부; 상기 자가 발전부에서 공급되는 열원으로 급수를 가열하여 온수를 생성하고, 생성한 온수를 음식물 조리를 위한 온수로 공급해주는 온수 공급부; 상기 온수 공급부에서 공급하는 온수와 상기 전기 생성부에서 생성된 전기를 이용하여 상기 항온 수조에 삽입된 음식물을 조리하는 수비드 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치.
   
7. 청구항 6에서, 상기 자가 발전부는 솔라셀을 이용하여 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 상기 솔라셀의 주변에서 생성된 열원을 제공해주는 태양광 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치.
   
8. 청구항 6에서, 상기 전기 생성부는 상기 자가 발전부에서 변환된 직류 전원을 전기 저장기에 저장하고, 저장된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 공급해주는 전력 변환기; 상기 전력 변환기에 의해 변환된 전원을 공급해주는 전원 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치.
   
9. 청구항 8에서, 상기 전력 변환기는 상기 자가 발전부로부터 공급되는 직류 전원의 전력을 조절하기 위한 전력조절 모듈; 직류 전원을 교류 전원으로 전력 변환하는 인버터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치.
   
10. 청구항 8에서, 상기 전기 저장기는 직류 전원을 저장하기 위한 축전지 모듈; 상기 전력 변환기에서 공급되는 충전 전원을 상기 축전지 모듈에 저장하기 위한 충전 컨트롤러 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 편차를 최소화하는 수비드 조리장치.
    
    
    
    
    
    
11. 삭제
12. 삭제

Images