KR102227118B1 - 무인 자동화 조리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무인 자동화 조리장치에 관한 것으로, 구체적으로는 냉동, 냉장상태의 즉석 식재료를 사용자가 선택 및 결제하면 이를 자동으로 조리하여 사용자에게 즉석으로 제공할 수 있도록 한 무인 자동화 조리장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무인 자동화 조리장치는 내부에 식재료가 수용된 복수의 용기(A)를 냉동,냉장상태로 저장하는 냉동모듈(200);
사용자의 상품 선택 및 결제에 기초하여 상기 냉동모듈로부터 해당되는 용기를 전달받는 이송모듈(300); 및
상기 이송모듈에 의해 전달받은 용기를 가열하여 상기 용기 내의 식재료를 조리할 수 있도록, 상기 이송모듈(300)에 의해 전달받은 용기(A)와 연통되는 원형챔버(410)와, 상기 원형챔버의 중앙에 설치되어 상기 용기의 중앙으로 나선 형태의 열기를 제공하는 제1히터유닛(420)을 구비한 조리모듈(400)을 포함한다.

Description

무인 자동화 조리장치{AUTOMATIC COOKING APPARATUS}

본 발명은 무인 자동화 조리장치에 관한 것으로, 구체적으로는 냉동상태의 즉석 식품을 사용자가 선택 및 결제하면 이를 자동으로 조리하여 사용자에게 즉성으로 제공할 수 있도록 한 무인 자동화 조리장치에 관한 것이다.

키오스크(KIOSK)란 물품 및 서비스를 제공하는 소규모의 점포, 또는 공공장소에 설치되는 무인정보단말기(무인 자동화 조리장치)를 의미한다.

이러한 키오스크의 자동화 수준은 높아지고, 키오스크가 대체할 수 있는 서비스의 범위도 넓어지고 있으며, 점점 다양한 분야에 키오스크가 광범위하게 도입됨에 따라 키오스크의 시장 규모 역시 급격히 증가하는 추세이다.

특히, 최근 1인가족(가구)이나 맞벌이 부부의 증가에 의하여 냉동제품 등의 즉석식품 시장 또한 점차적으로 활성화되고 있는 상황으로, 이러한 즉석식재료 분야에서의 키오스크 적용 또한 늘어나고 있다.

그러나 종래에는 물품의 특성상 냉동보관을 필요로 하는 즉석식품들은 별도로 구매해야 하며, 구매한 다음 전자렌지 등을 이용하여 조리 후 섭취해야 함에 따라 즉석식품을 이용함에 있어서, 소지자의 불편함이 있었으며, 공급자의 입장에서도 무인화가 어려워지는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 개선하기 위하여 국내등록특허 제1134979호를 통해 "식재료 자동화 조리기"가 제안된 바 있으나, 상기 식재료 자동화 조리기는 찌개, 라면 및 우동 등 개별조리 식재료를 단체급식에서 빠르고 정확하게 조리하기 위해 다수개의 버너들 사이로 냄비를 연속 이동시키며 조리하도록 구성되어 있고 냉동, 냉장 튀김류의 경우에는 오일을 이용해야 하므로 조리 후 처리가 번거롭고 관리하기 어려우며 화재의 위험이 높고 냄비를 반납해야 하는 등 무인 즉석식재료를 제공하려는 목적에 부합되지 않아 실용성이 크게 떨어진다.

국내등록특허공보 제10-1134979호

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용자가 냉동 튀김류 요리를 기름없이 바삭한 식감과 건강한 레시피를 제공하여 즉석에서 섭취하는 방식으로 식품을 선택하고 선택하고, 이에 대한 비용을 결제하고, 나아가 선택된 식품을 조리할 수 있는 무인 자동화 조리장치를 제공함에 목적이 있다.

나아가 빠른 시간 내에 개선된 식감 및 맛을 구현할 수 있도록 냉동, 냉장식품을 조리할 수 있는 무인 자동화 조리장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 무인 자동화 조리장치는 내부에 식재료가 수용된 복수의 용기를 냉동, 냉장상태로 저장하는 냉동모듈과, 사용자의 상품 선택 및 결제에 기초하여 상기 냉동모듈로부터 해당되는 용기를 전달받는 이송모듈과, 상기 이송모듈에 의해 전달받은 용기를 가열하여 상기 용기 내의 식재료를 조리할 수 있도록 상기 이송모듈에 의해 전달받은 용기와 연통되는 원형챔버와 상기 원형챔버의 중앙에 설치되어 상기 용기의 중앙으로 나선 형태의 열기를 제공하는 제1히터유닛을 구비한 조리모듈을 포함한다.

또한, 상기 제1히터유닛은 상기 원형챔버의 중앙을 구획하는 원형관과, 상기 원형관 내부에 설치된 적어도 하나 이상의 세라믹히터와, 상기 세라믹히터를 상하로 관통하는 제1열풍유로와, 상기 세라믹히터의 외측을 감싸는 세라믹보빈과, 상기 세라믹보빈을 상하로 관통하는 제2열풍유로와, 상기 세라믹보빈의 외주면을 따라 형성된 적어도 하나 이상의 제1나선열풍유로와, 상기 원형관의 상부로 에어를 공급하는 제1에어공급부를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 제1히터유닛은 상기 원형관으로 열기를 제공하는 예열히터를 더 구비할 수도 있다.

아울러, 상기 조리모듈은 상기 제1히터유닛의 외측에 설치된 제2히터유닛과, 상기 원형챔버의 상부에 설치된 제2에어공급부와, 상기 원형챔버의 내벽면을 따라 형성되어 상기 원형챔버 내부의 열기를 상기 용기의 가장자리로 전달하는 제2나선열풍유로를 구비할 수도 있다.

한편, 상기 냉동모듈과 이송모듈 사이에는 상기 냉동모듈의 용기를 하부로 배출시키는 배출공과 상기 배출공을 개폐하는 도어와, 상기 배출공을 통해 하부로 배출된 용기가 거치되는 거치대가 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 거치대는 상기 배출공의 하부에 설치되어 상기 배출공을 통해 하부로 낙하하는 용기가 안착되는 승강판과, 상기 승강판 상승시 상방으로 연동 회전하면서 단일의 용기만 배출되도록 배출되는 용기의 상부에 적층된 용기의 가장자리를 지지하는 걸림레버와, 상기 승강판의 측부에 수직으로 연결되어 승강판을 따라 상승하면서 걸림레버를 밀어서 상향회동시키는 연동링커를 구비할 수 있다.

또한, 상기 이송모듈은 상기 거치대와 조리모듈을 왕복이동하는 이송부와, 상기 이송부에 설치되어 상기 거치대에 거치된 용기와 뚜껑을 탈거하는 탈거부와, 상기 이송부에 설치되어 용기의 뚜껑 및 조리가 완료된 용기를 외부로 이송시키는 슬라이딩 배출부를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 탈거부는 용기의 뚜껑을 탈거하는 뚜껑탈거부재와, 상기 뚜껑이 탈거된 용기를 거치대로부터 탈거하는 용기탈거부재를 구비할 수 있다.

아울러, 상기 뚜껑탈거부재는 상기 거치대에 거치된 용기의 뚜껑 상부로 접근하는 랙기어와, 상기 뚜껑과 접촉하도록 상기 랙기어의 단부에 회동가능하게 매달린 탈거레버와, 상기 랙기어의 단부에 설치되어 상기 탈거레버가 랙기어측을 향해서만 회동하도록 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다.

또한, 상기 용기탈거부재는 상기 거치대에 거치된 용기의 하부를 지지하는 승강테이블과, 상기 승강테이블에 지지된 용기로 접근하도록 상기 이송부에 설치된 회동바와, 상기 회동바의 단부에 고정되어 상기 회동바가 용기로 접근하는 과정에서 상기 용기에 관통 결합되는 고정핀을 구비할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 무인 자동화 조리장치는 용기의 중앙으로 나선 형태의 열기를 제공하는 제1히터유닛을 구비하고 있기 때문에 용기의 중앙으로 전달되는 열기가 나선 형태의 열풍을 타고 일정방향으로 회전하면서 용기의 외측으로 쉽게 빠져나가지 못하게 되며, 그 결과 열기가 장시간 용기 내에 머무르면서 용기에 담긴 식재료가 신속하고 균일하게 조리되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제1히터유닛의 외측에 제2히터유닛이 설치되는 경우, 상기 제2히터를 통해 용기의 가장자리로 제공되는 나선 형태의 열기가 제1히터유닛을 통해 용기의 중앙으로 전달되는 열기를 용기의 내부로 가두는 에어커튼 역할을 수행하게 되므로 전체적인 열효율이 크게 상승하면서 용기에 담긴 식재료가 보다 신속하고 균일하게 조리되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 무인 자동화 조리장치의 외관사시도.
도 2는 본 발명의 무인 자동화 조리장치의 내부구성을 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 무인 자동화 조리장치의 내부구성을 나타내는 사시도.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명을 구성하는 이송모듈의 사용상태사시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 조리모듈의 측면도.
도 7은 본 발명을 구성하는 제1히터유닛의 정면도.
도 8은 본 발명을 구성하는 제1히터유닛의 평면도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

아울러, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

예컨대, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 아울러, "포함한다" 또는 "구비한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

아울러, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 1은 본 발명의 무인 자동화 조리장치의 외관사시도이고, 도 2는 본 발명의 무인 자동화 조리장치의 내부구성을 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 무인 자동화 조리장치의 내부구성을 나타내는 사시도이고, 도 4 및 도 5는 각각 본 발명을 구성하는 이송모듈의 사용상태사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무인 자동화 조리장치는 케이스(100)와 냉동모듈(200)과 이송모듈(300)과 조리모듈(400)로 크게 구성된다.

상기 케이스(100)는 본 발명에 따른 무인 자동화 조리장치의 전체적인 외관을 이루는 구성으로서, 상기 냉동모듈(200)과 이송모듈(300)과 조리모듈(400)를 수용한다.

아울러, 상기 케이스(100)는 디스플레이부(110), 카드인식부(120), 코드인식부(130) 및 상품토출구(140)를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 디스플레이부(110)는 사용자의 터치 입력 가능한 터치 디스플레이부(110)인 것이 바람직하며, 디스플레이부(110)에는 복수 개의 상품 리스트가 출력되는데, 사용자는 출력된 리스트 중 구입을 희망하는 상품을 터치입력을 통하여 선택할 수 있으며, 이후 결제를 위한 화면이 출력되면, 사용자는 해당 화면의 터치를 통하여 결제를 진행할 수 있게 된다.

상기 카드인식부(120)는 상품의 결제를 위한 신용카드 및 체크카드 등을 인식하기 위한 구성이며, 코드인식부(130)는 QR 코드 및 바코드 등을 인식하기 위한 구성이며, 상품토출구(140)는 후술할 조리모듈(400)에 의하여 조리가 완료된 상품을 케이스(100) 외부로 토출하는 구성이다.

또한, 상기 케이스(100)의 전면 중 디스플레이부(110)의 상부에는 특정 상품이나 상점 등을 홍보하기 위한 광고미디어를 출력하기 위한 광고창을 구비할 수도 있을 것이다.

한편, 상기 케이스(100)의 내부에는 상부 및 하부로 구획하는 상부바닥면(160)이 고정되어 있으며, 구획된 상부에는 냉동모듈(200)이 배치된다.

상기 냉동모듈(200)은 내부에 식재료를 수용하는 복수 개의 용기(A)를 냉동, 냉장상태로 저장하도록 구성되며, 냉동모듈(200) 내부 온도를 모니터링하기 위한 온도센서가 배치되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 냉동모듈(200)은 수평으로 회전하는 용기거치부(210)와 상기 용기거치부(210)에 회전력을 부여하는 구동유닛(220)으로 구성될 수 있다.

상기 용기거치부(210)는 용기거치부(210) 회전축을 중심으로 방사형으로 형성되는데, 복수의 용기(A)를 적층하여 수용할 수 있도록 형성된다.

이러한 용기거치부(210)는 일렬로 형성된 복수의 단위열을 포함하도록 구성되는데, 각각의 단위열에는 상호 다른 종류의 식재료들을 수용하는 용기(A)가 적층된다.

도시되지는 않았으나, 상기 냉동모듈(200)이 배치된 케이스(100) 내부의 상부바닥면(160)에는 용기(A)가 케이스(100) 내부의 하부로 배출되도록 배출공과 상기 배출공을 개폐하는 도어가 구비된다.

따라서, 사용자가 디스플레이부(110) 입력을 통하여 특정 상품을 선택할 경우 구동유닛(220)에 의하여 해당 상품의 용기(A)를 적층하고 있는 단위열이 상기 배출공과 대응되는 위치로 이동하게 되며, 이를 감지한 도어가 개방되면 상기 배출공으로 용기(A)가 배출된다.

상기 구동유닛(220)은 케이스(100)의 상부바닥면(160)에 설치된 모터(221)와, 상기 모터(221)의 회전축에 결합된 구동기어(222)와 상기 용기거치부(210)의 회전축에 결합되어 상기 구동기어(222)와 맞물려 회전하는 종동기어(223)로 구성된다. 상기 구동기어(222)는 종동기어(223) 보다 작게 형성되며, 구동기어(222)와 종동기어(223)의 기어비는 클수록 좋다.

이와 같이 용기거치부(210)의 회전축과 모터(221)를 직결시키지 아니하고 기어비가 다른 구동기어(222)와 종동기어(223)를 통해 용기거치부(210)를 회전시키게 되면, 용기거치부(210)의 회전오차를 최소화시킬 수 있어 용기(A)를 적층하고 있는 단위열이 배출공에 항상 정확하게 위치하게 되므로 용기(A)의 배출이 원활하게 이루어진다.

한편, 냉동모듈(200)이 배치된 케이스(100) 내부의 상부바닥면(160)의 하부에는 상기 배출공을 통해 하부로 배출된 용기(A)가 거치되는 거치대(500)가 구비된다.

이 경우, 상기 거치대(500)는 배출공의 하부에 설치되어 상기 배출공을 통해 하부로 낙하하는 용기(A)가 안착되는 홈부를 가진 승강판(510)과, 상기 승강판(510) 상승시 상방으로 연동 회전하면서 단일의 용기(A)만 배출되도록 배출되는 용기(A)의 상부에 적층된 용기(A)의 가장자리를 지지하는 걸림레버(520)와, 상기 승강판(510)의 측부에 수직으로 연결되어 승강판(510)을 따라 상승하면서 걸림레버(520)를 밀어서 상향회동시키는 연동링커(530)가 설치된다.

이 경우, 상기 연동링커(530)에 수직으로 슬릿공이 형성되고 상기 승강판(510)이 상기 슬릿공을 따라 승강이 가능하도록 연결되면, 상기 슬릿공의 형성 위치와 길이를 통해 연동시점을 조절할 수 있어 편리하다.

따라서, 상기 승강판(510)이 상승하면 연동링커(530)가 상승하면서 걸림레버(520)를 상향 회동시키게 되며, 이 과정에서 걸림레버(520)와 배출되는 용기(A)의 상부에 적층된 용기(A)의 가장자리와의 걸림이 이루어지게 되고, 이 상태에서 도어가 개방되면 해당 용기(A)만 배출공을 통해 승강판(510)으로 배출되게 된다. 상기 승강판(510)의 홈부로 용기(A)가 안착되면 상기 승강판(510)은 하강하여 원위치로 복귀한다. 이때, 상기 용기(A)는 뚜껑의 가장자리가 승강판(510)의 홈부 상단에 거치된 상태로 거치가 이루어진다.

한편, 상기 이송모듈(300)은 케이스(100)의 하부에 설치되어 상기 디스플레이부(110), 카드인식부(120), 코드인식부(130)를 통한 사용자의 상품 선택 및 결제에 기초하여 상기 냉동모듈(200)로부터 해당되는 상품의 용기(A)를 전달받는다.

상기 이송모듈(300)은 케이스(100)의 바닥에 설치되어 상기 거치대(500)와 조리모듈(400)을 왕복이동하는 이송부(310)와, 상기 이송부(310)에 설치되어 상기 거치대(500)의 승강판(510)에 거치된 용기(A)와 뚜껑을 탈거하는 탈거부(320)와, 상기 이송부(310)에 설치되어 용기(A)의 뚜껑 및 조리가 완료된 용기(A)를 상품토출구(140)측으로 이송시키는 슬라이딩 배출부(330)를 구비할 수 있다.

이중, 상기 탈거부(320)는 용기(A)의 뚜껑을 탈거하는 뚜껑탈거부재(321)와, 상기 뚜껑이 탈거된 용기(A)를 거치대(500)의 홈부(511)로부터 탈거하는 용기탈거부재(322)로 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 뚜껑탈거부재(321)는 랙기어(321a)와 탈거레버(321b)와 스토퍼(321c)로 구성된다.

상기 랙기어(321a)는 상기 거치대(500)의 승강판(510)에 거치된 용기(A)의 뚜껑 상부로 접근하도록 이송부(310)의 상단에 수평으로 설치된다.

상기 탈거레버(321b)는 랙기어(321a)의 단부에 회동가능하게 결합된다. 상기 탈거레버(321b)는 랙기어(321a)의 단부에 상단이 힌지결합되어 수직상태로 매달리게 되며, 상기 랙기어(321a)가 용기(A)의 뚜껑 상부로 접근할 때 하부에 위치하는 용기(A)의 뚜껑과 접촉할 수 있는 충분한 길이로 형성된다.

상기 스토퍼(321c)는 탈거레버(321b)의 단부에 설치되어 랙기어(321a)에 수직으로 매달린 상기 탈거레버(321b)가 랙기어(321a)의 반대측으로 회동하지 않도록 상기 탈거레버(321b)의 회동을 제한한다.

아울러, 상기 용기탈거부재(322)는 상기 거치대(500)의 승강판(510)의 홈부(511)에 거치된 용기(A)의 하부를 지지하는 승강테이블(322a)과, 상기 승강테이블(322a)에 지지된 용기(A)로 접근하도록 상기 승강부(310)에 설치된 회동바(322b)와, 상기 회동바(322b)의 단부에 고정되어 상기 회동바(322b)가 용기(A)로 접근하는 과정에서 상기 용기(A)에 관통 결합되는 고정핀(322c)을 구비할 수 있다.

한편, 상기 승강테이블(322a)은 회전가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 승강테이블(322a)은 조리시 승강테이블(322a)에 거치된 용기(A)내 식재료가 골고루 조리될 수 있도록 회전한다.

상기 슬라이딩 배출부(330)는 탈거된 용기(A)의 뚜껑 및 조리가 완료된 용기(A)가 이동하는 통로로서, 상기 이송부(310)가 조리모듈(400)로 이동한 상태에서 상기 케이스(100)의 상품토출구(140)와 연통되도록 형성된다.

상기 슬라이딩 배출부(330)에는 탈거된 용기(A)의 뚜껑 및 조리가 완료된 용기(A)를 상품토출구(140)측으로 안내하는 슬라이더(331)가 구비된다. 상기 슬라이더(331)는 용기(A)의 상단 양측을 지지하는 형태로 하향 경사지게 구성된다.

이와 같이 구성된 탈거부(320)는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 상기 거치대(500)의 승강판(510)의 홈부(511)에 용기(A)가 거치되고 원위치로 하강하면 승강테이블(332a)에 놓여지게 되며, 탈거레버(321b)가 용기(A)의 가장자리의 외측에 수직으로 위치할 때까지 랙기어(321a)가 용기(A)를 향해 이동한다. 이때, 승강테이블((322a)은 상승하여 거치대(500)에 거치된 용기(A)의 바닥을 지지한다.

랙기어(321a)가 원위치로 복귀하게 되며, 이 과정에서 상기 탈거레버(321b)가 용기(A)의 뚜껑을 끌어 당겨서 용기로부터 강제 탈거시킨다. 탈거된 용기(A)의 뚜껑은 탈거레버(321b)에 의해 견인 이동되다가 슬라이딩 배출부(330)로 자동 투입된다.

그리고, 승강테이블(322a)이 하강한다. 승강테이블(322a)이 하강하면 승강판(510)의 하부로 용기(A)가 빠져나오게 되는데, 이때 회동바(322b)가 용기(A)측으로 회동하면서 회동바(322b) 단부에 설치된 고정핀(322c)이 용기(A)의 하단에 관통 결합되며, 상기 용기(A)는 승강테이블(322a) 상에서 안정적으로 고정시킨다.

용기(A)가 승강테이블(322a)에 안정적으로 고정되면, 상기 이송부(310)는 승강판(510)으로터 빠져나온 용기(A)를 조리모듈(400)로 이동시킨다.

한편, 상기 조리모듈(400)은 이송모듈(300)로부터 용기(A)를 전달받아 가열하여 상기 용기(A) 내의 식재료를 조리한다.

도 6은 본 발명을 구성하는 조리모듈의 측면도이고, 도 7은 본 발명을 구성하는 제1히터유닛의 정면도이며, 도 8은 본 발명을 구성하는 제1히터유닛의 횡단면도로서, 도시된 바와 같이, 상기 조리모듈(400)은 이송모듈(300)에 의해 전달받은 용기(A)와 연통되는 원형챔버(410)와, 상기 원형챔버(410)의 중앙에 설치되어 상기 용기(A)의 중앙으로 나선 형태의 열기를 제공하는 제1히터유닛(420)을 구비한다.

이 경우, 상기 제1히터유닛(420)은 상기 원형챔버(410)의 중앙을 구획하는 원형관(421)과, 상기 원형관(421) 내부에 설치된 적어도 하나 이상의 세라믹히터(422)와, 상기 세라믹히터(422)를 상하로 관통하는 제1열풍유로(423)와, 상기 세라믹히터(422)의 외측을 감싸는 세라믹보빈(424)과, 상기 세라믹보빈(424)을 상하로 관통하는 제2열풍유로(425)와, 상기 세라믹보빈(424)의 외주면을 따라 형성된 적어도 하나 이상의 제1나선열풍유로(426)와, 상기 원형관(421)의 상부로 에어를 공급하는 제1에어공급부(427)를 구비할 수 있다.

이중, 상기 세라믹히터(422)는 알루미나 세라믹스로 형성되어 전원 인가에 의하여 고열을 발생시키는 기능을 수행한다.

세라믹히터(422)를 구성하는 알루미나 세라믹스는 기능성 알루미나로, 1600℃의 고온에서도 안정적인 내열성을 가지며, 전기절연저항이 높고 열, 산/알칼리에 강하며, 다이아몬드, C-BN, B4C, SiC 다음으로 단단한 특성을 가지고 있어 음식조리용으로 적합하다.

상기 제1에어공급부(427)는 원형관(421)의 상부에 연결된 에어공급관(427a)과 상기 에어공급관(427a)에 설치된 팬(427b)으로 구성될 수 있다. 상기 팬(427b)은 별도로 구비된 팬 구동모터의 구동에 의하여 회전하게 된다.

따라서, 팬(427b)이 회전하면 에어공급관(427a)을 통해 원형관(421)의 상부로 외기가 유입되며, 제1열풍유로(423)와 제2열풍유로(425)와 제1나선열풍유로(426)를 통해 원형관(421)의 하부로 열기가 배출된다. 원형관(421)의 하부로 배출되는 열기는 원형챔버(420)의 하부에 위치한 용기(A)의 중앙으로 신속하게 전달된다.

이때, 용기(A)의 중앙으로 전달되는 열기가 제1나선열풍유로(426)를 타고 일정방향으로 회전하기 때문에 제1열풍유로(423)와 제2열풍유로(425)를 타고 용기(A)의 중앙으로 전달되는 열기는 용기(A)의 외측으로 쉽게 빠져나가지 못하고 장시간 용기(A) 내에 머무르게 된다.

그 결과, 용기(A)에 담긴 식재료는 신속하고 균일하게 조리되며, 용기(A) 내부에 담겨진 냉동 식재료가 해동하는 과정에서 발생하는 습기가 신속하게 제거되면서 냉동식재료의 겉 표면이 바삭하게 조리된다.

한편, 상기 제1히터유닛(420)은 상기 원형관(421)으로 열기를 제공하는 예열히터(428)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이 경우, 원형관(421) 내부가 예열되면서 목표로 하는 조리온도에 신속하게 도달할 수 있게 되므로 조리시간을 크게 단축시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 조리모듈(400)은 제1히터유닛(420)의 외측에 설치된 제2히터유닛(430)과, 상기 원형챔버(410)의 상부에 설치된 제2에어공급부(440)와, 상기 원형챔버(410)의 내벽면을 따라 형성되어 상기 원형챔버(410) 내부의 열기를 상기 용기(A)의 가장자리로 전달하는 제2나선열풍유로(450)를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 제2히터유닛(430)은 근(원)적외선 램프(440)가 바람직하다.

햇빛이나 발열체로부터 방출되는 적외선은 일반적으로 가시광선이나 자외선에 비하여 강한 열작용을 지니고 있어서 공업용이나 의료용으로 많이 이용되고 있으며 할로겐 램프가 대표적이다.

할로겐램프는 필라멘트의 수명과 효율을 높이기 위해 전구 안에 할로겐 기체를 채운 램프로서, 전원을 인가한 후 발열되는데 걸리는 시간이 짧고 전력 소모가 적다는 장점이 있는 바, 음식 조리용으로 적합하다.

상기 제2에어공급부(440)는 원형챔버(410)의 상부에 연결된 에어공급관(441)과 상기 에어공급관(441)에 설치된 팬(442)으로 구성될 수 있다. 상기 팬(442)은 별도로 구비된 팬 구동모터의 구동에 의하여 회전하게 된다.

따라서, 팬(442)이 회전하면 에어공급관(441)을 통해 원형챔버(410)의 상부로 외기가 유입되며, 제2나선열풍유로(450)를 통해 원형챔버(410)의 하부로 열기가 배출된다. 원형챔버(410)의 하부로 배출되는 열기는 원형챔버(420)의 하부에 위치한 용기(A)의 가장자리로 신속하게 전달된다.

이때, 용기(A)의 가장자리로 전달되는 열기는 제2나선열풍유로(450)를 타고 일정방향으로 회전하기 때문에 용기(A)의 외측으로 쉽게 빠져나가지 못하고 장시간 용기(A) 내에 머무르면서 용기(A)의 가장자리에 담긴 식재료를 신속하고 균일하게 익히게 된다.

뿐만 아니라, 제2나선열풍유로(450)를 타고 용기(A)의 가장자리로 전달되는 열기는 제1히터유닛(420)을 통해 용기(A)의 중앙으로 전달되는 열기를 용기(A)의 내부로 가두는 에어커튼 역할을 수행하게 된다.

따라서, 용기(A) 내 전체적인 열효율이 크게 상승하면서 용기(A)에 담긴 식재료는 보다 신속하고 균일하게 조리된다.

특히, 근(원)적외선 램프는 넓은 면적까지 열이 도달하게 되므로 효율이 좋고, 침추력이 높고 열전도율이 뛰어나다.

따라서, 상기 용기(A) 내부의 냉동 식재료는 내부에서부터 빠른 시간 내에 해동 및 조리가 이루어지게 되므로 풍미와 식감이 우수한 상태로 조리된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 무인 자동화 조리장치는 사용자가 케이스(100)에 마련된 디스플레이부(110), 카드인식부(120), 코드인식부(130)를 이용하여 구입을 희망하는 상품을 결제하면 해당 용기(A)가 냉동모듈(200)을 통해 거치대(500)로 배출되며, 상기 용기(A)는 대기하고 있던 상기 이송모듈(300)을 통해 조리모듈(400)로 이동하게 된다.

이 과정에서 탈거부(320)에 의하여 거치대(500)의 승강판(510)에 거치된 용기(A)로부터 뚜껑이 탈거된다. 탈거된 뚜껑은 이송모듈(300)의 슬라이더(331) 통해 슬라이딩 배출부(330)로 자동 투입된다.

이송모듈(300)은 용기(A)를 조리모듈(400)로 이동시킨 뒤 승강테이블(322a)을 상승시켜 용기(A)를 조리모듈(400)의 원형챔버(410) 하부에 근접시킨 다음 승강테이블(322a)을 회전시키게 되며, 이와 동시에 조리모듈(400)의 제1히터유닛(420)과 제2히터유닛(430)이 동작하면서 일정시간 동안 조리가 이루어진다.

조리가 완료되면, 승강테이블(322a)의 회전이 정지됨과 동시에 용기탈거부재(322)의 회동바(322b)가 원위치로 복귀하게 된다. 상기 회동바(322b)가 원위치로 복귀하게 되면, 회동바(322b)에 설치된 고정핀(322c)이 용기(A)로부터 분리되며, 상기 용기(A)는 승강테이블(322a)로부터 이동가능한 상태가 된다.

이 상태에서 상승했던 승강테이블(322a)이 하강하게 된다. 이때, 상기 승강테이블(322a)은 최초 높이보다 더 낮게 하강하게 된다.

승강테이블(322a)이 하강하게 되면, 상기 용기(A)는 더 이상 승강테이블(322a)을 통해 지지되지 못하고 양측단이 슬라이딩 배출부(330)의 슬라이더(331)에 지지가 이루어지면서 상기 슬라이더(331)를 따라 상품토출구(140)측으로 이동하게 된다.

사용자는 상품토출구(140)를 통해 조리가 완료된 용기(A)와 뚜껑을 인출하면 된다.

한편, 근(원)적외선을 이용하는 제2히터유닛(430)는 세라믹히터(422)를 이용하는 제1히터유닛(420) 보다 낮은 온도로 발열되므로 용기(A)의 가장자리로 제공되는 열기는 용기(A) 중심 보다 온도가 낮아 상대적으로 빠른 속도로 냉각된다.

이에 따라서, 조리가 완료된 용기(A)를 사용자가 손으로 잡고 상품토출구(140)로부터 인출시킬 때 화상을 입는 안전사고가 발생되지 않게 된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

100...케이스 200...냉동모듈
300...이송모듈 310...이송부
320...탈거부 330...슬라이딩 배출부
321...뚜껑탈거부재 321a...랙기어
321b...탈거레버 321c...스토퍼
322...용기탈거부재 322a...승강테이블
322b...회동바 322c...고정핀
400...조리모듈 410...원형챔버
420...제1히터유닛 421...원형관
422...세라믹히터 423...제1열풍유로
424...세라믹보빈 425...제2열풍유로
426...제1나선열풍유로 427...제1에어공급부
428...예열히터 430...제2히터유닛
440...제2에어공급부 450...제2나선열풍유로
500...거치대 510...승강판
520...걸림레버 530...연동링커
A...용기

Claims (10)

1. 내부에 식재료가 수용된 복수의 용기를 냉동, 냉장상태로 저장하는 냉동모듈;
   사용자의 상품 선택 및 결제에 기초하여 상기 냉동모듈로부터 해당되는 용기를 전달받는 이송모듈; 및
   상기 이송모듈에 의해 전달받은 용기를 가열하여 상기 용기 내의 식재료를 조리할 수 있도록, 상기 이송모듈에 의해 전달받은 용기와 연통되는 원형챔버와, 상기 원형챔버의 중앙에 설치되어 상기 용기의 중앙으로 나선 형태의 열기를 제공하는 제1히터유닛을 구비한 조리모듈을 포함하되,
   상기 제1히터유닛은
   상기 원형챔버의 중앙을 구획하는 원형관;
   상기 원형관 내부에 설치된 적어도 하나 이상의 세라믹히터;
   상기 세라믹히터의 외측을 감싸는 세라믹보빈;
   상기 세라믹보빈의 외주면을 따라 형성된 적어도 하나 이상의 제1나선열풍유로; 및
   상기 원형관의 상부로 에어를 공급하는 제1에어공급부를 구비하고,
   상기 조리모듈은
   상기 제1히터유닛의 외측에 설치된 제2히터유닛;
   상기 원형챔버의 상부에 설치된 제2에어공급부; 및
   상기 원형챔버의 내벽면을 따라 형성되어 상기 원형챔버 내부의 열기를 상기 용기의 가장자리로 전달하는 제2나선열풍유로를 구비한 무인 자동화 조리장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 세라믹히터를 상하로 관통하는 제1열풍유로; 및
   상기 세라믹보빈을 상하로 관통하는 제2열풍유로를 구비한 무인 자동화 조리장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제1히터유닛은 상기 원형관으로 열기를 제공하는 예열히터를 더 구비한 무인 자동화 조리장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 냉동모듈과 이송모듈 사이에는 상기 냉동모듈의 용기를 하부로 배출시키는 배출공과 상기 배출공을 개폐하는 도어와, 상기 배출공을 통해 하부로 배출된 용기가 거치되는 거치대가 구비된 무인 자동화 조리장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 거치대는
   상기 배출공의 하부에 설치되어 상기 배출공을 통해 하부로 낙하하는 용기가 안착되는 승강판;
   상기 승강판 상승시 상방으로 연동 회전하면서 단일의 용기만 배출되도록 배출되는 용기의 상부에 적층된 용기의 가장자리를 지지하는 걸림레버; 및
   상기 승강판의 측부에 수직으로 연결되어 승강판을 따라 상승하면서 걸림레버를 밀어서 상향회동시키는 연동링커를 구비한 무인 자동화 조리장치.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 이송모듈은
   상기 거치대와 조리모듈을 왕복이동하는 이송부;
   상기 이송부에 설치되어 상기 거치대에 거치된 용기와 뚜껑을 탈거하는 탈거부; 및
   상기 이송부에 설치되어 용기의 뚜껑 및 조리가 완료된 용기를 외부로 이송시키는 슬라이딩 배출부를 구비한 무인 자동화 조리장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 탈거부는
   용기의 뚜껑을 탈거하는 뚜껑탈거부재; 및
   상기 뚜껑이 탈거된 용기를 거치대로부터 탈거하는 용기탈거부재를 구비한 무인 자동화 조리장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 뚜껑탈거부재는
   상기 거치대에 거치된 용기의 뚜껑 상부로 접근하는 랙기어;
   상기 뚜껑과 접촉하도록 상기 랙기어의 단부에 회동가능하게 매달린 탈거레버;
   상기 랙기어의 단부에 설치되어 상기 탈거레버가 랙기어측을 향해서만 회동하도록 제한하는 스토퍼를 구비한 무인 자동화 조리장치.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 용기탈거부재는
    상기 거치대에 거치된 용기의 하부를 지지하는 승강테이블;
    상기 승강테이블에 지지된 용기로 접근하도록 상기 이송부에 설치된 회동바; 및
    상기 회동바의 단부에 고정되어 상기 회동바가 용기로 접근하는 과정에서 상기 용기에 관통 결합되는 고정핀을 구비한 무인 자동화 조리장치.

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