KR102229350B1 - 조리기기 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

조리기기 및 그 제어 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게 파이로 클리닝(pyro-cleaning) 시 발생되는 가스 및 매연을 효율적으로 포집할 수 있는 필터를 포함하는 조리기기 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.
일 실시 예에 따른 조리기기는 내부에 조리실이 형성된 본체와, 조리실 내부의 가스를 본체 외부로 배출하는 벤트부와, 조리실 및 벤트부 중 적어도 하나에 설치되며 조리실에서 발생된 가스 또는 매연을 포집 하는 필터를 포함하고, 필터는 금속 시트를 포함한다.
　
　

Description

조리기기 및 그 제어 방법 { COOKING APPARATUS AND CONTROL METHOD OF THE SAME }

본 발명은 조리기기 및 그 제어 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 메탈폼 또는 필터를 구비한 조리기기 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.

조리기기란, 가스나 전기를 사용하여 조리실의 내부의 조리물을 가열하는 가전기기이다. 이러한 조리기기에는 오븐, 전자레인지 등 다양한 제품들이 있고, 이 중 오븐은 열원의 종류에 따라 가스 오븐과 전기 오븐으로 나누어진다.

이러한 조리기기는 사용자가 설정한 시간과 발열량으로 발열 작동하면서 음식물을 조리하는데, 가열 조리의 특성상 식품이 가열되면서 표면에서 수증기와 함께 연소산화물, 오일 미스트 등이 발생되어 조리 시 불쾌한 냄새의 원인이 된다. 또한, 100 내지 150℃ 범위 내에서 발생되는 오일 미스트 등은 일부분이 조리기기의 내벽에 남게 되어 장기 사용시 내벽 오염 및 냄새 발생의 주요 원인이 되기도 한다.

이러한 내벽 오염의 주기적인 제거를 위해 400 내지 500℃ 범위 내의 온도로 오염 연소를 진행하는 파이로 클리닝(pyro-cleaning) 주로 사용되고 있으나, 고온 가열을 통한 오염 연소의 특성상 다량의 유해 가스와 매연이 발생되는 문제점이 있었다.

개시된 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조리 가스를 포집 및 분해하도록 마련된 메탈폼을 포함하는 조리기기를 제공하고자 한다.

또한, 연소 가스 또는 매연을 포집 하는 필터를 포함하는 조리기기 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 조리 가스로부터 발생되는 냄새를 탈취시키는 탈취 모드를 가지는 조리기기를 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 조리기기는 내부에 조리실이 형성된 본체, 조리실 내부의 가스를 본체 외부로 배출하는 벤트부 및 조리실 및 벤트부 중 적어도 하나에 설치되며 조리실에서 발생된 가스 또는 매연을 포집하는 필터를 포함하고, 필터는 금속 시트를 포함한다.

또한, 필터는 상하부 개방형 원통 부재 및 원통 부재의 중심축을 기준으로 감겨진 금속 시트를 포함할 수 있다.

또한, 금속 시트는, 복수 개의 마루 및 골이 형성된 패턴을 가지는 골 시트를 포함하고, 골 시트는, 원통 부재의 중심축을 기준으로 나선 형태로 감겨진 구조를 가질 수 있다.

또한, 골 시트의 마루와 골은, 1mm 이상 5mm 이하의 높이 차를 가질 수 있다.

또한, 골 시트는 마루의 제 1 마루에서 제 2 마루까지의 간격 또는 골의 제 1 골에서 제 2 골까지의 간격이 마루와 골의 높이 차보다 더 큰 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 골 시트는, 원통 부재의 중심 축을 기준으로 50˚ 이상 90˚ 미만의 나선 각도를 가지도록 감겨진 구조를 가질 수 있다.

또한, 금속 시트는, 골 시트와 접합되는 평탄 시트를 더 포함하고, 골 시트 및 평탄 시트는, 서로 접합되어 원통 부재의 중심 축을 기준으로 나선 형태로 감겨진 구조를 가질 수 있다.

또한, 금속 시트는, 백금(Pt), 루비듐(Rd) 및 로듐(Rh)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 백금족 금속 원소를 포함하는 촉매 시트를 포함할 수 있다.

또한, 금속 시트는, 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO) 및 산화구리(CuO)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 산화물을 포함하는 금속 산화물 시트를 포함할 수 있다.

또한, 원통 부재는, 원통 부재의 높이가 원통 부재의 지름보다 더 클 수 있다.

또한, 원통 부재는, 금속 및 세라믹을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 가스는, 연소 가스 및 조리 가스를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 조리실은, 필터가 착탈 가능하도록 마련된 고정부 포함할 수 있다.

또한, 고정부는, 조리실 내에 장착되는 적어도 하나의 트레이 장착 레일보다 더 높은 위치에 마련될 수 있다.

또한, 조리실 내부의 가스가 벤트부로 유입되도록 조리실의 일측에 형성된 흡입공을 더 포함하고, 필터는, 흡입공 주위에 고정될 수 있다.

또한, 필터는, 필터의 막힘을 감지하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함할 수 있다.

또한, 조리실 내부의 가스를 포집 및 분해하는 메탈폼을 더 포함할 수 있다.

또한, 조리실을 가열하는 가열원 및 조리실의 온도가 단계적으로 승온 되도록 가열원을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 제어부는, 조리실의 온도가 미리 설정된 제 1 온도로 미리 설정된 제 1 시간동안 유지되고, 조리실의 온도가 제 1 온도보다 높은 미리 설정된 제 2 온도로 미리 설정된 제 2 시간 동안 유지되도록 가열원을 제어할 수 있다.

다음으로, 일 측면에 따른 조리기기의 제어 방법은, 조리실의 온도가 미리 설정된 제 1 온도로 미리 설정된 제 1 시간 동안 유지되도록 제어하는 단계 및 조리실의 온도가 제 1 온도보다 높은 미리 설정된 제 2 온도로 미리 설정된 제 2 시간 동안 유지되도록 제어하는 단계를 포함하는 청소 과정을 포함한다.

또한, 제 1 시간 및 제 2 시간은, 5 분 이상일 수 있다.

또한, 제 1 온도는, 250 내지 300℃ 내의 범위를 가질 수 있다.

또한, 제 2 온도는, 420 내지 450℃ 내의 범위를 가질 수 있다.

또한, 가열원이, 조리실의 온도가 제 2 온도보다 높은 미리 설정된 제 3 온도로 미리 설정된 제 3 시간 동안 유지되도록 동작하는 최종 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 제 3 시간은, 30 분 이상일 수 있다.

다음으로, 일 측면에 따른 조리 기기는 내부에 조리실이 형성된 본체, 조리실 내부의 공기를 가열하는 컨벡션 히터 및 조리실 내부의 공기를 순환시키는 컨벡션 팬을 포함하는 컨벡션 유동부 및 컨벡션 유동부 주위에 설치되며, 조리실 내부의 공기에 포함되는 조리 가스를 포집 및 분해하는 메탈폼을 포함한다.

또한, 메탈폼은, 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 철(Fe)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 원소를 포함하는 금속 부재와, 금속 부재 상에 형성되고, 백금(Pt), 루비듐(Rh) 및 로듐(Rh)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 백금족 금속 원소를 포함하는 금속촉매층을 포함할 수 있다.

또한, 금속 부재 및 금속촉매층 사이에 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO) 및 산화구리(CuO)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 산화물을 포함하는 금속산화물층을 더 포함할 수 있다.

또한, 메탈폼은, 내부에 다수개의 기포를 가진 다공성 형태로 성형될 수 있다.

또한, 기포는 10 내지 3000 마이크로미터 범위의 크기를 가질 수 있다.

또한, 메탈폼은 100-1000 ℃ 범위 내의 고온에서 촉매의 활성을 가질 수 있다.

또한, 본체, 컨벡션 히터 또는 컨벡션 팬 중 적어도 하나는 지지부재를 포함하고, 메탈폼은 지지부재에 고정되도록 장착구조를 가질 수 있다.

또한, 컨벡션 유동부 주위는 컨벡션 히터의 가장자리부인 것을 포함할 수 있다.

또한, 본체의 후면판에 컨벡션 히터 및 컨벡션 팬이 설치될 수 있으며, 컨벡션 유동부 주위는 본체의 후면판과 컨벡션 히터 및 컨벡션 팬 사이인 것을 포함할 수 있다.

또한, 컨벡션 유동부 주위는 본체의 후면판을 포함할 수 있다.

또한, 컨벡션 유동부 주위는 컨벡션 팬 표면을 포함할 수 있다.

또한, 조리실 내부의 오염 정도를 판단하고, 판단에 따라 탈취 모드가 진행되도록 컨벡션 히터 및 컨벡션 팬을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 조리 가스에 포함되는 오염 물질을 감지하는 제 1 감지센서를 더 포함하고, 제어부는 제1 감지센서의 감지 결과 조리실 내부의 오염 정도가 미리 설정된 수준 이상으로 판단되면, 탈취 모드가 진행되도록 컨벡션 히터 및 컨벡션 팬을 할 수 있다.

또한, 조리실 내부의 조리대상 수용 여부를 감지하는 제 2 감지센서를 더 포함하고, 제어부는 제2 감지센서의 감지 결과 조리실 내부에 조리대상이 수용된 것으로 판단되면, 탈취 모드가 진행되지 않도록 컨벡션 히터 및 컨벡션 팬을 제어할 수 있다.

또한, 도어 잠금 장치를 더 포함하고, 제어부에 의해 탈취 모드가 진행되는 중에는 도어 잠금 장치에 의해 조리기기의 도어가 폐쇄되는 것을 포함할 수 있다.

다음으로, 일 측면에 따른 조리기기는 내부에 조리실이 형성된 본체 및 조리실 내부의 공기를 가열하는 컨벡션 히터 및 조리실 내부의 공기를 순환시키는 컨벡션 팬을 포함하는 컨벡션 유동부를 포함하고, 본체가 조리실 내부의 공기에 포함되는 조리 가스를 포집 및 분해하는 메탈폼으로 성형된다.

다음으로, 일 측면에 따른 조리기기는 내부에 조리실이 형성된 본체 및 조리실 내부의 공기를 가열하는 컨벡션 히터 및 조리실 내부의 공기를 순환시키는 컨벡션 팬을 포함하는 컨벡션 유동부를 포함하고, 컨벡션 팬이 조리실 내부의 공기에 포함되는 조리 가스를 포집 및 분해하는 메탈폼으로 성형된다.

이상에서 설명한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 조리기기에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있게 된다.

먼저, 본 발명의 조리기기는 고내 유동성이 많은 컨벡션 유동부에 가스처리시스템으로서 메탈폼을 장착함으로써 기체 뿐 아니라 액체상의 오일미스트도 분해할 수 있도록 한다.

또한, 메탈폼 표면에 고온 촉매를 코팅 처리하여 고온 환경에서도 기체 및 액체상의 오일 미스트를 실시간으로 분해할 수 있도록 한다. 　

도 1은 일 실시 예에 따른 조리 기기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조리 기기의 구성을 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 조리 기기의 제어 블럭도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 필터를 확대 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 금속 부재의 단면을 확대 도시한 도면이다.
도 6은 원통 부재의 중심 축을 기준으로 골 시트가 60℃의 나선 각도를 가지도록 감겨진 필터의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 골 시트 만을 포함하는 필터의 예를 도시한 도면이다.
도 8는 골 시트와 평탄 시트 외에 촉매 시트를 더 포함하는 필터의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 골 시트와 평탄 시트 외에 금속산화물 시트를 더 포함하는 필터의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 골 시트와 평탄 시트와 촉매 시트와 금속산화물 시트를 모두 포함하는 필터의 예를 도시한 도면이다.
도 11은 막힘 감지 구조를 가지는 필터를 포함하는 조리 기기의 구성을 도시한 구성도다.
도 12는 도 11의 필터를 확대 도시한 도면이다.
도 13은 도 11에 따른 조리 기기의 제어 블록도 이다.
도 14는 온도 센서 외에 알람부를 더 포함하는 조리 기기의 제어 블록도 이다.
도 15는 필터가 조리실 내부에 설치된 예를 도시한 도면이다.
도 16은 필터가 벤트부 내부 및 조리실 내부에 각각 설치된 예를 도시한 도면이다.
도 17는 일 실시 예에 따른 조리 기기의 제어 방법을 도시한 제어 흐름도이다.
도 18은 종래 기술에 따른 조리 기기의 청소 과정에서 발생되는 연소 가스의 농도를 도시한 그래프이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 청소 과정에서 발생되는 연소 가스의 농도를 도시한 그래프이다.
도 20은 세 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절 되는 조리 기기의 제어 방법을 도시한 제어 흐름도 이다.
도 21은 네 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절되는 조리 기기의 제어 방법을 도시한 제어 흐름도 이다.
도 22는 온도 센서가 설치된 필터를 포함하는 조리 기기의 필터의 운전 상태 검출 과정을 도시한 제어 흐름도 이다.
도 23은 메탈폼을 포함하는 조리 기기의 구성을 도시한 구성도이다.
도 24는 메탈폼의 표면을 확대하여 도시한 도면다.
도 25 및 도 26은 메탈폼의 구조를 확대하여 도시한 도면이다.
도 27는 도 23에 따른 조리 기기의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 28은 도 23에 따른 조리 기기의 제어 과정을 도시한 도면이다.
도 29은 도 23에 따른 조리 기기의 오염저감 효과를 도시한 도면이다.
도 30은 히터와 본체의 후면판 사이에 메탈폼이 장착된 조리 기기의 구성을 도시한 도면이다.
도 31은 본체의 후면판에 메탈폼이 장착된 조리 기기의 구성을 도시한 도면이다.
도 32는 본체의 후면판을 메탈폼으로 성형한 조리 기기의 구성을 도시한 도면이다.
도 33은 컨벡션팬 표면에 메탈폼을 부착한 조리 기기의 구성을 도시한 도면이다.
도 34는 컨벡션팬을 메탈폼으로 성형한 조리 기기의 구성을 도시한 도면이다.
도 35는 필터와 메탈폼을 모두 포함하는 조리 기기의 구성을 도시한 구성도이다.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형　예들이 있을 수 있다. 이와 관련해, 본 명세서의 조리기기는 오븐 및 전자레인지를 포함하는 개념으로 넓게 이해되어야 할 것이다.

"제 1", "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들이 이러한 용어들에 의해 한정되지는 않으며 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

조리기기에서 음식물의 조리 시 수증기, 연소 산화물 등의 조리 가스와 오일 미스트 등의 입자가 발생될 수 있다. 본 명세서에서 가스 형태로 배출되는 수증기, 연소 산화물 등을 "조리 가스"로 정의한다.

또한, 조리기기의 조리실 내벽에는 오일 미스트 등의 입자가 고착되어 조리실 내벽을 오염 시킬 수 있으며 이하 조리실 내벽에 고착된 오일 미스트 등의 입자를 "오염 물질"로 정의한다.

또한, 오염 물질의 청소 과정(예를 들면, 파이로 클리닝 과정)에서 다양한 형태의 연소 생성물이 발생될 수 있다. 본 명세서에서, 가스 형태로 배출되는 일산화탄소와 같은 연소 생성물을 "연소 가스"로 정의하고, 입자 형태로 배출되는 탄소 입자와 같은 연소 생성물을 "매연"으로 정의한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 먼저 필터를 포함하는 조리기기에 대해 설명하고, 다음으로 메탈폼을 포함하는 조리기기에 대해 설명하고, 마지막으로 필터 및 메탈폼을 모두 포함하는 조리기기에 대해 설명한다.

먼저, 필터를 포함하는 조리기기 및 그 제어 방법에 대해 설명한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조리 기기(1)의 구성을 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 조리 기기(1)는 음식물을 밀폐시킨 상태에서 가열하여 조리할 수 있도록 마련되는 오븐(10)과, 조리용기를 올려 놓고 조리할 수 있도록 오븐(10)의 상부에 마련되는 쿡탑(60)과, 저장 기능이나 간단한 조리 기능을 수행할 수 있도록 오븐(10)의 하측에 마련되는 드로워(70)를 포함하여 구성될 수 있다.

오븐(10)은 쿡탑(60)의 하부에 설치되어 열 대류에 의해 음식물을 조리한다. 오븐(10)은 내부에 조리실(18)이 형성된 본체(11)와, 본체(11) 조리실(18) 내부의 공기를 가열하는 가열원과, 조리실(18) 내부의 가스를 본체(11) 외부로 배출하는 벤트부(40)와, 조리실(18) 및 벤트부(40) 중 적어도 하나에 설치되며 조리실(18)에서 발생된 가스를 포집하는 필터(50)를 포함한다.

　오븐(10)의 본체(11) 상부에는 그 동작 제어를 위한 컨트롤패널(15)이 마련될 수 있다. 컨트롤패널(15)은 사용자로부터 오븐(10)의 동작 명령을 입력받고 사용자에게 오븐(10)의 동작 정보를 표시할 수 있으며, 사용자의 동작 명령을 입력받는 입력부(16) 및 오븐(10)의 동작 정보를 표시하는 표시부(17)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 입력부(16)는 오븐(10)의 운전 명령을 입력받는 운전 모드 입력부와, 오븐(10)의 청소 수행 명령을 입력받는 청소 모드 입력부와, 오븐(10)의 필터(50) 상태를 검사하는 필터 검사 모드 입력부를 포함할 수 있으며, 표시부(17)는 오븐(10)의 운전과 관련되는 동작 정보를 표시하는 운전 정보 표시부와, 오븐(10)의 청소와 관련되는 동작 정보를 표시하는 청소 정보 표시부와, 오븐(10)의 필터(50) 상태를 검사 결과를 표시하는 필터 상태 정보 표시부를 포함할 수 있다.

입력부(16)는 가압식 스위치 또는 터치 패드를 채용할 수 있으며, 표시부(17)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 패널을 채용할 수 있다.

도 1 및 2에 도시된 컨트롤패널(15)은, 입력부(16)와 표시부(17)를 별도로 마련하였으나, 컨트롤패널(15)의 구현 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 입력부(16)와 표시부(17)가 일체로 마련된 터치 스크린 패널(Touch Screen Panea; TSP)을 채용할 수도 있다.

본체(11)는 상면판(12), 바닥판(13), 양 측면판(미도시) 및 후면판(14)에 의해 외관이 형성되고 내부에 조리실(18)이 형성될 수 있다. 또한, 본체(11)의 전면에는 조리실(18)의 개방된 전면을 개폐하기 위한 도어(20)가 마련될 수 있다.

조리실(18)은 개방 시 그 내부로 음식물이 출납될 수 있으며, 폐쇄 시 미리 설정된 값들에 따라 음식물이 조리될 수 있다. 이에, 도어(20)의 전면에는 음식물의 출납 상태 및 음식물의 조리 상태 등을 확인할 수 있도록 하기 위한 투시창(21)이 마련될 수 있다.

조리실(18)에는 조리될 음식물을 얹을 수 있도록 트레이(19)가 착탈 가능하게 마련될 수 있으며, 조리실(18)의 양 측면에는 트레이(19)를 지지할 수 있도록 트레이 장착 레일(미도시)이 설치될 수 있다. 트레이(19)는 도 2에 도시된 바와 같이 복수 개로 구성될 수 있으며, 트레이 장착 레일(미도시)은 적어도 한 쌍으로 구성될 수 있다. 특히, 트레이 장착 레일(미도시)은 트레이(19)의 설치 높이를 다양하게 조절할 수 있도록 다양한 높이에 복수의 쌍으로 구성될 수도 있다.

가열원은 음식물의 조리가 이루어지도록 조리실(18) 내부에 열을 공급하는 장치이다. 가열원은 직접 복사열을 가하여 음식물의 조리가 이루어지도록 하는 히터 모듈(32) 및 가열된 공기를 순환시켜 음식물의 조리가 이루어지도록 하는 컨벡션 모듈(35)을 포함할 수 있다.

히터 모듈(32)은 적어도 하나의 히터(34)를 포함할 수 있으며, 컨벡션 모듈(35)은 적어도 하나의 컨벡션팬(36)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조리실(18)의 후면판(14) 외측에는 팬커버(33)가 결합되고 팬커버(33) 후면에 히터(34)와 컨벡션팬(36)이 내장될 수 있다. 보다 상세하게, 히터(34)는 컨벡션팬(36)의 외주연에 설치될 수 있으며, 컨벡션팬(36)은 팬커버(33)의 후방에 마련된 제 1 팬모터(37)에 의해 구동될 수 있다.

벤트부(40)는 조리실(18) 내부에서 발생된 가스 또는 입자를 외부로 배출시키는 공간으로, 조리실(18) 상면판(12)의 외측에 팬커버(41)가 결합되어 형성될 수 있다. 벤트부(40)에는 에어플로를 발생시켜 조리실(18) 내의 공기를 배출시키기 위한 배기팬(42)이 내장될 수 있으며, 배기팬(42)의 후방에는 배기팬(42)의 구동을 위한 제 2 팬모터(43)가 설치될 수 있다.

배기팬(42)과 마주하는 상면판(12)에는 조리실(18) 내의 공기를 흡입할 수 있도록 적어도 하나의 흡입공(44)이 형성될 수 있으며, 흡입공(44)을 통해 의해 벤트부(40)에 유입된 공기는 배기팬(42)의 회전으로 형성된 에어플로에 의해 외부의 찬 공기와 섞여 외부로 배출될 수 있다.

필터(50)는 조리실(18) 내부에서 발생된 연소 가스 및 매연 등을 포집하는 장치로, 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)는 벤트부(40) 내부에 필터(50)가 설치될 수 있다. 보다 상세하게, 필터(50)는 본체(11)의 상면판(12)에 형성된 흡입공(44) 주위에 설치될 수 있다. 도 14는 필터(50)의 입구가 조리실(18) 방향을 향하도록 고정된 경우를 예로 들어 도시하였으나 필터(50)의 설치 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 필터(50)의 구조 및 설치 위치 등에 대해서는 관련 부분에서 후술한다.

쿡탑(60)은 오븐(10)의 상측에 마련되고 케이스(미도시), 조리대(61) 및 쿡탑(60) 가열원을 포함하여 구성된다.

케이스(미도시)는 쿡탑(60) 가열원을 비롯하여 쿡탑(60)을 구성하는 각종 부품 및 전장물을 수용한다.

조리대(61)는 케이스(미도시)의 상부에 배치되며 조리 용기가 놓일 수 있도록 평판 형상으로 마련될 수 있다. 조리대(61)는 쉽게 깨지거나 긁히지 않도록 강화유리 재질로 마련될 수 있다.

조리대(61)의 하부에는 조리대(61)에 놓인 조리 용기를 가열할 수 있도록 쿡탑 가열원(62)이 설치되며, 쿡탑 가열원(62)은 적어도 하나의 워킹 코일을 포함할 수 있다.

드로워(70)는 별도의 조리 공간을 형성한다. 드로워(70)의 내부에는 조리된 음식물을 데우거나 간단한 조리를 할 수 있도록 별도의 가열원이 설치되기도 한다.

도 3은 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)의 제어 블럭도를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)는 컨트롤패널(15), 온도 센서(80), 저장부(82), 구동부(84) 및 제어부(86)를 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 컨트롤패널(15)의 입력부(16)는 사용자로부터 조리를 위한 각종 명령을 입력받으며, 표시부(17)는 사용자에게 각종 조리 정보를 표시한다. 예를 들어, 입력부(16)는 운전모드 입력부와, 청소모드 입력부를 포함할 수 있으며, 표시부(17)는 운전모드 표시부와, 청소정보 표시부를 포함할 수 있다.

사용자는 청소모드 입력부를 통해 조리실(18) 내벽의 오염 물질의 청소 온도 또는 청소 시간 등을 설정할 수 있으며, 표시부(17)를 통해 설정된 청소 온도 또는 청소 시간 등을 확인할 수 있다. 본 실시 예에 따른 컨트롤패널(15)은 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 실질적으로 동일하며 이하 중복되는 설명은 생략한다.

온도 센서(80)는 조리실(18) 내부에 설치되어 히터(34)의 온/오프에 따라 변화하는 조리실(18) 내부의 온도를 감지한다. 온도 센서(80)는 본체(11)의 상면판(12), 바닥판(13), 양 측면판(미도시) 및 후면판(14) 중 적어도 하나에 설치될 수 있으며, 운전 모드의 완료 또는 청소 모드의 완료 시까지 주기적으로 조리실(18) 내부의 온도를 감지할 수 있다.

온도 센서(80)에 의해 감지된 온도는 제어부(86)에 전달되고, 제어부(86)는 온도 센서(80)로부터 수집된 온도 자료에 기초해 히터(34)의 온/오프 시점을 제어하게 된다. 온도 센서(80)의 온도 감지와 이에 기초한 제어부(86)의 역할에 대해서는 후술하기로 한다.

온도 센서(80)는 접촉식 온도 센서로 구현될 수 있고, 비접촉식 온도 센서로 구현될 수도 있다. 구체적으로, 온도 센서(80)는 온도 변화에 따른 금속의 저항 변화를 이용하는 측온 저항체(RTD) 온도 센서, 온도 변화에 따른 반도체 저항변화를 이용하는 서미스터 온도 센서, 재질이 다른 두 가지 종류의 금속선의 접합점 양단에서 발생하는 기전력을 이용하는 열전대 온도 센서, 온도에 따라 변화하는 트렌지스터의 양단전압 또는 P-N 접합부의 전류전압특성을 이용하는 IC 온도 센서 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 조리실(18) 내부의 온도를 감지할 수만 있다면 상술하는 것 외에 다른 형태의 센서로 구현되는 것도 가능하다.

저장부(82)는 조리 기기(1)를 구동하고 제어하기 위한 다양한 데이터, 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(82)는 온도 센서(80)의 감지 주기, 조리 모드에서 히터(34)의 구동 온도 및 구동 시간, 청소 모드에서 히터(34) 구동 온도 및 구동 시간 등에 대한 데이터를 저장할 수 있으며, 조리 기기(1)의 제어를 위한 제어 프로그램, 제조사에서 최초 제공되는 전용 어플리케이션 또는 외부에서부터 다운받은 범용 어플리케이션 등의 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수 있다.

저장부(82)는 롬(Read Only Memory; ROM), 피롬(Programmable Read Only Memory; PROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 플레시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자, 또는 램(Random Access Memory; RAM)과 같은 휘발성 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 광 디스크와 같은 저장 장치로 구현될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 쉽게 생각할 수 있는 범위 내의 변경을 포함할 수 있다.

구동부(84)는 조리 기기(1)의 각 구성 요소에 구동 신호를 출력한다. 구동부(84)는 컨벡션팬(36)을 구동시키는 제 1 팬모터(37)와, 배기팬(42)을 구동시키는 제 2 팬모터(43)를 포함할 수 있다.

제어부(86)는 조리 기기(1)의 전반적인 동작 및 조리 기기(1)의 내부 구성요소들 사이의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리한다. 제어부(86)는 사용자의 입력 또는 미리 설정된 조건을 만족하는 경우 저장부(82)에 저장된 OS(Operation System) 및 다양한 어플리케이션을 실행할 수 있다.

제어부(86)는 사용자로부터 조리 기기(1)의 운전 모드가 입력되면 조리실(18) 내부에 수용된 음식물이 조리되도록 히터(34), 컨벡션팬(36) 등을 제어할 수 있다. 또한, 사용자로부터 조리 기기(1)의 청소 모드가 입력되면 조리실(18)의 청소가 수행되도록 히터(34), 컨벡션팬(36) 등을 제어할 수 있다. 특히, 청소 모드는 사용자의 수동 조작에 따라 수행될 수 있으며, 저장부(82)에 미리 저장된 어플리케이션 등의 실행을 통해 수행될 수도 있다.

이와 같이 구성되는 조리 기기(1)의 조리실(18) 에서는 가열 조리의 특성상 조리 과정에서 수증기와 함께 연소산화물, 오일미스트 등이 발생될 수 있으며, 일반 조리온도에서 발생되는 오일미스트 등은 일부가 조리실(18) 내벽에 남아 장기 사용시 조리실(18) 내벽 오염 및 냄새 발생의 주요 원인이 될 수 있다. 이에, 조리실(18)이 청결하게 유지될 수 있도록 오염 물질을 주기적으로 청소해 주는 과정이 수행되는 것이 바람직하다.

일 실시 예에 따른 조리 기기(1)는 청소 방법의 일 예로 고온의 열을 가해 오염 물질을 제거하는 파이로 클리닝 방법이 적용된다. 파이로 클리닝 방법을 통한 오염 물질의 연소 과정에서는, 고온 가열을 통한 오염 물질 연소의 특성상 일산화탄소(CO)를 포함하는 연소 가스와 탄소 입자와 같은 매연이 다량 발생되고, 연소 가스 및 매연 등이 실내에 일시에 유입되어 사용자에게 불편을 초래한다.

이에, 조리 기기(1) 내부에 필터(50)를 설치해 실내로 배출되는 연소 가스 및 매연 등의 양을 감소시킬 수 있으며, 파이로 클리닝 과정에서 히터(34)의 온도 및 운전 시간을 조절해 청소 시 발생되는 연소 가스 및 매연의 양을 단계적으로 조절할 수 있다. 이하, 조리 기기(1) 내부에 설치되는 필터(50)의 구조 및 다양한 변형 적용 예에 대해 설명한 후, 파이로 클리닝 방법으로 청소를 수행하는 조리기기의 제어 방법에 대해 설명한다.

먼저, 필터(50)의 구조에 대해 설명한다.

도 4는 도 2의 필터(50)를 확대 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 금속 부재의 단면을 확대 도시한 도면이고, 도 6은 원통 부재(51)의 중심 축(55)을 기준으로 골 시트(53)가 60℃의 나선 각도를 가지도록 감겨진 필터(50)의 예를 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 필터(50)는 상하부 개방형 원통 부재(51) 및 원통 부재(51)의 중심축(55)을 기준으로 감겨진 금속 시트(52)를 포함한다.

원통 부재(51)는 금속 시트(52)의 감긴 구조를 지지하며 필터(50)의 외관을 형성한다. 원통 부재(51)는 원통 부재(51)의 높이(H)가 원통 부재(51)의 지름(L)보다 더 크게 형성될 수 있다. 또한, 원통 부재(51)는 금속 및 세라믹을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.

금속 시트(52)는, 금속 재질로 각각 마련된 평탄 시트(54) 및 골 시트(53)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 평탄 시트(54) 및 평탄 시트(54)와 접합하고 복수개의 마루 및 골이 형성된 패턴을 가지는 골 시트(53)를 포함할 수 있다.

골 시트(53)에 형성된 마루 및 골은 동일한 진폭을 가지는 마루와 골이 주기적으로 형성된 반복 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면 일 실시 예에 따른 골 시트(53)는 제 1 마루(P1), 제 1 골(V1), 제 2 마루(P2), 제 2 골(V2) 순서로 마루와 골이 반복적으로 형성된 패턴을 가질 수 있다.

골 시트(53)의 마루와 골의 높이차(A)는, 1 mm 이상 5 mm 이하 범위 내로 형성될 수 있으며, 제 1 마루(P1)에서 제 2 마루(P2)까지의 간격(λ1) 또는 제 1 골(V1)에서 제 2 골(V2)까지의 간격(λ2)은 마루와 골의 높이 차(A)보다 더 크게 형성될 수 있다.

이와 같이 마련된 금속 시트(52)는 원통 부재(51)의 중심 축(55)을 기준으로 감겨진 구조를 가진다. 이 때, 골 시트(53)는 원통 부재(51)의 중심 축(55)을 기준으로 나선 형태로 감겨진 구조를 가질 수 있다. 보다 상세하게, 골 시트(53)는 원통 부재(51)의 중심 축(55)을 기준으로 50˚ 이상 90˚ 미만의 나선 각도를 가지도록 감겨진 구조를 가질 수 있다.

이하, 나선 각도는 원통 부재(51)의 중심 축(55)과 원통 부재(51)의 중심 축(55)을 기준으로 감겨진 구조를 가지는 골 시트(53)의 마루 패턴 또는 골 패턴이 이루는 각도로 정의한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 원통 부재(51)의 중심 축(55)과 골 패턴이 이루는 각도를 나선 각도 S 로 정의할 수 있다.

도 6을 참조하면, 골 시트(53)는 원통 부재(51)의 중심 축(55) 방향을 기준으로 시계 방향으로 60˚의 나선 각도(S)를 형성하며 감겨진 구조를 가질 수 있다. 도 6은 골 시트(53)가 원통 부재(51)의 중심 축(55)을 기준으로 나선 각도(S)를 가지도록 감겨진 구조의 일 예를 도시한 도면일 뿐이며 골 시트(53)의 감긴 구조가 도 6의 예에 한정되는 것은 아니다.

금속 시트(52)는 도 4 내지 도 6에 도시된 구성 외에 다양한 형태로 변형 적용될 수 있는 바, 이하 필터(50)의 다양한 변형 예에 대해 설명한다.

도 7은 골 시트(53a) 만을 포함하는 필터(50a)의 예를 도시한 도면이고, 도 8는 골 시트(53b)와 평탄 시트(54b) 외에 촉매 시트(56b)를 더 포함하는 필터(50b)의 예를 도시한 도면이고, 도 9는 골 시트(53c)와 평탄 시트(54c) 외에 금속산화물 시트(57c)를 더 포함하는 필터(50c)의 예를 도시한 도면이고, 도 10은 골 시트(53d)와 평탄 시트(54d)와 촉매 시트(56d)와 금속산화물 시트(57d)를 모두 포함하는 필터(50d)의 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 금속 시트(52a)는 복수 개의 마루 및 골이 형성된 패턴을 가지는 골 시트(53a) 만을 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 골 시트(53a)의 사이즈 및 형태는 도 4 내지 6에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

금속 시트(52a)가 골 시트(53a) 만을 포함하는 경우, 필터(50a)의 감긴 구조는 골과 마루가 서로 접하도록 형성되는 것이 바람직하다. 골과 골이 서로 접하도록 형성되면 가스가 금속 시트(52a) 사이로 포집되는 공간이 좁게 형성되기 때문이다.

도 8을 참조하면, 금속 시트(52b)는 평탄 시트(54b)와 골 시트(53b) 외에 촉매 시트(56b)를 더 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 평탄 시트(54b) 및 골 시트(53b)는 각각 도 4 내지 도 6에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

촉매 시트(56b)는 평탄 시트(54b)의 일면 또는 골 시트(53b)의 일면에 결합될 수 있다. 즉, 금속 시트(52b)는 촉매 시트(56b)/평탄 시트(54b)/골 시트(53b) 순서로 형성된 구조를 가지거나, 평탄 시트(54b)/촉매 시트(56b)/골 시트(53b) 순서로 형성된 구조를 가지거나(도 8), 평탄 시트(54b)/골 시트(53b)/촉매 시트(56b) 순서로 형성된 구조를 가질 수 있다.

촉매 시트(56b)는, 연소 가스가 금속 시트(52b)에 보다 잘 포집될 수 있도록 마련되는 바 골 시트(53b)에 결합되어 넓은 표면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 백금(Pt), 루비듐(Rd) 및 로듐(Rh)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 백금족 금속 원소를 포함할 수 있다.

도 9를 참조하면, 금속 시트(52c)는 평탄 시트(54c)와 골 시트(53c) 외에 금속산화물 시트(57c)를 더 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 평탄 시트(54c) 및 골 시트(53c)는 각각 도 4 내지 도 6에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

금속산화물 시트(57c)는 평탄 시트(54c)의 일면 또는 골 시트(53c)의 일면에 결합될 수 있다. 즉, 금속 시트(52c)는, 금속산화물 시트(57c)/평탄 시트(54c)/골 시트(53c) 순서로 형성된 구조를 가지거나, 평탄 시트(54c)/금속산화물 시트(57c)/골 시트(53c) 순서로 형성된 구조를 가지거나(도 9), 평탄 시트(54c)/골 시트(53c)/금속산화물 시트(57c) 순서로 형성된 구조를 가질 수 있다.

금속산화물 시트(57c)는 연소 가스가 금속 시트(52c)에 보다 잘 포집될 수 있도록 마련되는 바 골 시트(53c)에 결합되어 넓은 표면적을 가지도록 형성되는 것이 보다 바람직하다. 아울러 금속산화물 시트(57c)는 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO) 및 산화구리(CuO)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 산화물을 포함할 수 있다.

도 10을 참조하면, 금속 시트(52d)는 평탄 시트(54d)와 골 시트(53d) 외에 촉매 시트(56d)와 금속산화물 시트(57d)를 모두 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 평탄 시트(54d), 골 시트(53d), 촉매 시트(56d) 및 금속산화물 시트(57d)는 각각 도 16 내지 도 21에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

이상으로, 일 실시 예에 따른 조리 기기(1) 및 조리 기기(1)에 포함되는 필터(50)의 다양한 변형 예(50a, 50b, 50c, 50d)에 대해 설명하였다. 다음으로, 막힘 감지 구조를 가지는 필터를 포함하는 다른 실시 예에 따른 조리 기기(1)에 대해 설명한다.

도 11은 막힘 감지 구조를 가지는 필터(50e)를 포함하는 조리 기기(1)의 구성을 도시한 구성도이고, 도 12는 도 11의 필터(50e)를 확대 도시한 도면이다. 도 11을 참조하면, 필터(50e)를 제외한 조리 기기(1)의 구성은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 동일하며 이하 도 1 및 도 2와 중복되는 설명은 생략한다.

도 12를 참조하면, 조리 기기(1)는 막힘 감지 구조를 가지는 필터(50e)를 포함한다. 필터(50)가 반복해서 사용될 경우 매연 등의 입자가 필터(50) 내부에 흡착되어 필터(50)의 성능이 감소할 수 있는 바, 일정 시기가 경과한 후 필터(50)가 막힌 것으로 판단되면 필터(50)를 청소하거나 교체해 줄 필요가 있다. 이에, 본 실시 예에 따른 조리 기기(1)는 막힘 감지 구조를 가지는 필터(50e)를 채용해 사용자가 필터의 교체 시기 등을 확인할 수 있도록 한다. 　

막힘 감지 구조의 일 예로 온도 센서(81)가 채용될 수 있다. 온도 센서(81)는 필터(50)의 배출부(58) 주위에 설치되어 필터(50)를 통과한 가스의 온도를 수집할 수 있으며, 수집된 배출부(58)의 온도 자료는 제어부(86)에 제공되어 필터(50)의 막힘 여부의 검출 판단에 제공될 수 있다.

예를 들어, 필터(50)가 막힘이 없이 정상적으로 동작하는 경우 필터(50)의 유입부(59)와 배출부(58)의 온도차가 없거나 유입부(59)의 온도가 배출부(58)의 온도보다 약간 높은 정도이다. 그러나, 필터(50)가 일정량의 입자로 막히게 될 경우에는 배출부(58)를 통해 나오는 공기의 온도와 조리실(18)에서 연소 과정을 거쳐 가열된 연소 가스의 온도차가 커지게 된다.

즉, 필터(50) 양 단의 온도차가 미리 설정된 기준 이하이면 필터(50)가 정상적으로 동작하는 것으로 판단되고, 필터(50) 양 단의 온도차가 미리 설정된 기준 이상이면 필터(50)가 막힌 것으로 판단되는 원리가 적용된다.

조리 기기(1)는 알람부(90)를 더 포함할 수 있으며, 필터(50)가 막힌 것으로 판단되면 알람부(90)를 통해 사용자에게 필터(50)의 교체 시기 또는 세척 시기를 알리는 알람을 줄 수 있다.

도 13은 배출부(58)에 온도 센서(81)가 설치된 필터(50)를 포함하는 조리 기기(1)의 제어 블록도 이고, 도 14는 온도 센서(81) 외에 알람부(90)를 더 포함하는 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)의 제어 블록도 이다. 　

도 13을 참조하면, 일 예에 따른 조리 기기(1)는 도 3의 구성 외에 필터(50)의 배출부(58)에 설치된 온도 센서(81)를 더 포함할 수 있다. 이하, 도 3의 온도 센서(80)와의 구분을 위해 조리실(18) 내부에 설치된 온도 센서는 제 1 온도 센서(80)로 정의하고, 필터(50)의 배출부(58)에 설치된 온도 센서는 제 2 온도 센서(81)로 정의한다.

입력부(16), 표시부(17), 히터(34), 컨벡션팬(36), 배기팬(42), 제 1 온도 센서(80), 저장부(82), 구동부(84) 및 제어부(86)와 관련한 내용은 도 3에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

제 2 온도 센서(81)는 필터(50)를 통과한 공기의 온도를 수집하고, 이를 제어부(86)로 출력한다. 제 2 온도 센서(81)는 제 1 온도 센서(80)와 동일하게 접촉식 온도 센서 또는 비접촉식 온도 센서 등으로 구현될 수 있다.

제 1 온도 센서(80)와 제 2 온도 센서(81)에서 검출된 온도 차가 미리 설정된 온도 차 이하로 판단되면 필터 상태정보 표시부에는 필터(50)가 정상적으로 동작하고 있음을 알리는 메시지가 출력될 수 있으며, 제 1 온도 센서(80)와 제 2 온도 센서(81)에서 검출된 온도 차가 미리 설정된 온도 차 이상으로 판단되면 필터 상태 정보 표시부에는 필터(50)의 막힘 또는 고장을 알리는 메시지가 출력될 수 있다.

도 14를 참조하면, 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)는 알람부(90)를 더 포함할 수 있다. 입력부(16), 표시부(17), 히터(34), 컨벡션팬(36), 배기팬(42), 제 1 온도 센서(80), 제 2 온도 센서(81), 저장부(82), 구동부(84) 및 제어부(86)와 관련한 내용은 도 13에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

제어부(86)는, 제 1 온도 센서(80)와 제 2 온도 센서(81)의 온도 차가 미리 설정된 온도 차 이상으로 판단되어 필터(50)가 막힌 것으로 판단되면 알람부(90)를 통해 이를 사용자에게 알리는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 필터(50)의 교체 또는 청소 시기를 알리는 알람 메시지를 표시부(17)에 출력 하거나, 음성 형태로 출력할 수 있다.

이상으로, 막힘 감지 구조로서 온도 센서가 설치된 필터(50)를 포함하는 조리 기기(1)에 대해 설명하였다.

다음으로, 조리 기기(1) 내에서 필터(50)의 설치 위치와 관련한 다양한 실시 예에 대해 설명한다.

필터(50)는 조리실(18) 내부의 연소 가스가 외부로 배출되는 경로 상에 설치될 수 있다. 보다 상세하게, 조리실(18) 내부 또는 벤트부(40) 내부에 설치될 수 있다. 도 2 및 도 11에서는 필터(50)가 벤트부(40) 내부에 설치된 경우를 예로 들어 도시하였는 바 이하 필터(50)가 조리실(18) 내부에 설치된 경우, 조리실(18) 내부 및 벤트부(40) 내부에 각각 설치된 경우에 대해 설명한다.

도 15는 필터(50)가 조리실(18) 내부에 설치된 예를 도시한 도면이고, 도 16은 필터(50)가 벤트부(40) 내부 및 조리실(18) 내부에 각각 설치된 예를 도시한 도면이다.

도 15를 참조하면, 필터(50)는 조리실(18) 내부에 설치될 수 있다. 조리실(18) 내에는 필터(50)를 고정하기 위한 고정부(미도시)가 설치될 수 있으며, 필터(50)는 조리실(18)에 설치된 고정부(미도시)에 의해 조리실(18) 내부에 고정될 수 있다. 고정부(미도시)는 필터(50)의 착탈이 가능하도록 "C" 형태를 가질 수 있으며, 필터(50)가 안정적으로 고정될 수 있도록 복수 개의 고정부(미도시)가 설치될 수 있다.

필터(50)는 조리실(18)에 설치된 트레이 장착 레일(미도시)보다 더 높은 위치에 설치될 수 있다. 이는 연소 가스가 보다 용이하게 배출되도록 하기 위함이다. 다만, 필터(50)의 설치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.

필터(50)는 유입부(59)와 배출부(58)가 각각 바닥판(13) 또는 상면판(12)과 평행하게 배치되도록 설치될 수 있으며, 정화된 공기는 조리실(18)과 연결되는 별도의 유로와 연결된 필터(50)의 배출부(58)를 통해 배출될 수 있다. 필터(50)는 유입부(59)와 배출부(58)가 각각 양 측면판(미도시)과 평행하게 배치되도록 설치될 수도 있으며, 후면판(14) 및 닫힌 상태의 도어(20)와 각각 평행하게 배치되도록 설치될 수 있음은 물론이다.

도 16을 참조하면, 필터(50)는 조리실(18) 내부 및 벤트부(40) 내부에 각각 설치될 수 있다. 필터(50)가 조리실(18) 내부에 설치되는 경우는 도 15의 경우와 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

벤트부(40)는 상면판(12)에 형성된 흡입공(44)을 통해 조리실(18)과 연결된 구조를 가지며 이는 전술한 바와 같다. 조리 기기(1)는 흡입공(44) 상단에 설치된 고정부(미도시)에 의해 필터(50)의 유입부(59)가 조리실(18) 내부를 향하도록 필터(50)를 고정할 수 있다.

아울러, 상면판(12)에는 조리실(18) 안쪽에서 필터(50)의 착탈이 가능하도록 도어 개폐구조가 형성될 수 있는 바, 사용자는 조리실(18) 안쪽에서 편리하게 필터(50)의 교체 작업 등을 수행할 수 있다.

이상으로, 일 실시 예에 따른 필터(50) 설치 위치에 대해 설명하였다.

다음으로, 일 실시 예에 따른 필터(50)의 매연 입자 제거 효과에 대해 설명한다.

필터(50)의 매연 입자 제거 효과를 실험하기 위해 세라믹 필터와, 도 4의 필터(50)에 각각 다양한 사이즈를 가지는 에어로졸 입자를 통과시켰다. 이하, 설명의 편의상 세라믹 필터를 제 1 필터(F1)로, 도 4의 필터(50)를 제 2 필터(F2)로 정의한다.

입자 크기 (μm)	4	5	6	7	8	9	10
제 1 필터(F1)	2.6x10^7	1.9x10^7	1.4x10^7	1.8x10^6	1.8x10^5	4.4x10^4	5.5x10^3
제 2 필터(F2)	2.4x10^7	1.0x10^7	6.0x10^5	2.7x10^5	3.2x10^3	0	0
제거율 (%)	8.1	46	96	99	98	100	100

[표 1]에서는 에어로졸 입자의 사이즈 별 필터(50)의 입자의 저감 효과를 나타낸 결과를 도시하였다.

[표 1]에 도시된 바와 같이, 제 2 필터(F2)는 4 μm 크기를 가지는 입자에 대해 제 1 필터(F1) 대비 8.1 % 향상된 입자 제거율을 보임을 확인하였고, 5 μm 크기를 가지는 입자에 대해 제 1 필터(F1) 대비 46 % 향상된 입자 제거율을 보임을 확인하였고, 6 내지 10 μm 크기를 가지는 입자에 대해 제 1 필터(F1) 대비 96 내지 100 % 향상된 입자 제거율을 보임을 확인하였다.

실험 결과, 제 2 필터(F2)는 비교적 큰 사이즈를 가지는 에어로졸 입자에 대해 높은 입자 제거율을 보임을 확인하였으며, 이를 탄소를 주 성분으로 가지는 매연 제거율에 유추해 볼 때 파이로 클리닝 시 발생하는 연소 가스에 포함된 매연 입자 중 약 6 μm 이상의 크기를 가지는 매연 입자의 경우 본 실시 예에 따른 필터(50)에 의해 효과적으로 제거될 수 있음을 확인할 수 있었다.

이상으로, 필터(50)를 포함하는 조리 기기(1)에 대해 설명하였다. 전술한 바와 같이, 파이로 클리닝 시 발생되는 비교적 큰 사이즈를 가지는 매연 입자는 필터(50)에 의해 효과적으로 제거될 수 있다.

그러나, 연소 과정에서는 큰 사이즈의 매연 입자 뿐만 아니라 일산화탄소 등의 연소 가스 역시 배출되어 사용자에게 불편함을 초래할 수 있는 바, 이하 연소 가스의 배출량을 효율적으로 제어하기 위한 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)의 제어 방법에 대해 설명한다.

도 17은 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)의 제어 방법을 도시한 제어 흐름도이고, 도 18은 종래 기술에 따른 조리 기기(1)의 청소 과정에서 발생되는 연소 가스의 농도를 도시한 그래프이고, 도 19는 일 실시 예에 따른 청소 과정에서 발생되는 연소 가스의 농도를 도시한 그래프이다. 도 18 및 도 19에서는 설명의 편의상 파이로 클리닝 과정에서 주로 발생되는 연소 가스인 일산화탄소를 예로 들어 청소 과정에서 발생되는 연소 가스의 농도를 도시하였으나, 일산화탄소를 포함하는 연소 가스의 농도 변화는 탄소 입자를 포함하는 매연 입자의 배출량과 비례할 수 있다.

도 17을 참조하면, 먼저 청소 모드 입력부 에서 청소 모드를 선택하는 조작 신호를 입력 받는다(110).

청소 모드를 선택하는 조작 신호가 입력되면, 조리실(18)의 온도가 미리 설정된 제 1 온도로 승온 되도록 가열원이 동작된다(112). 가열원이 동작되어 조리실(18) 온도가 제 1 온도로 유지되는 상태에서, 조리실(18) 내벽에 흡착된 오염 물질이 연소될 수 있다.

제 1 온도는 오염 물질의 연소가 1차적으로 진행되는 온도로, 약 300 ℃ 이하의 온도가 제 1 온도로 설정될 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 250 내지 300 ℃ 범위 내의 온도가 제 1 온도로 설정될 수 있다.

가열원이 동작되어 조리실(18) 내벽에 흡착된 오염 물질이 분해되기 시작하면, 온도 센서(80)가 조리실(18) 내부의 온도를 검출한다(114).

온도 센서(80)의 감지 결과, 조리실(18) 내부의 온도가 제 1 온도에 도달되지 않은 것으로 판단되면 조리실(18)의 온도가 제 1 온도에 도달하도록 계속해서 가열원이 동작된다(112, 116).

온도 센서(80)의 감지 결과, 조리실(18) 내부의 온도가 제 1 온도에 도달된 것으로 판단되면, 제 1 시간 동안 제 1 온도를 유지한 상태로 조리실(18) 내의 오염 물질을 분해하는 과정을 지속한다.

제 1 시간이 길 수록 오염 물질의 분해율은 높아질 수 있는 바 제 1 시간은 5분 이상으로 설정되는 것이 바람직하며, 다만 청소 과정의 효율성을 고려해 제 1 시간이 적절하게 조절될 수 있다(116, 118).

제 1 시간이 경과되지 않은 것으로 판단되면 계속해서 제 1 온도로 조리실(18) 내의 오염 물질을 연소하고, 제 1 시간이 경과된 것으로 판단되면 조리실(18)의 온도가 미리 설정된 제 2 온도로 승온 되도록 가열원이 동작된다(118, 120).

제 2 온도는 오염 물질의 연소가 2차적으로 진행되는 온도로 제 1 온도보다　높은 온도일 수 있다. 약 300 내지 450℃ 범위 내로 설정될 수 있으며, 430 내지 450 ℃ 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다.

조리실(18) 온도가 제2 온도로 승온되면, 제 1 온도에서 미처 연소되지 못했던 조리실(18) 내벽의 오염 물질들이 단계적으로 연소될 수 있다.

조리실(18) 내벽에 흡착된 오염 물질이 2차적으로 분해되기 시작하면, 온도 센서(80)가 조리실(18) 내부의 온도를 검출한다(122).

온도 센서(80)의 감지 결과, 조리실(18) 내부의 온도가 제 2 온도에 도달된 것으로 판단되면, 제 2 시간동안 제 2 온도를 유지한 상태로 조리실(18) 내부 오염 물질을 분해하는 과정을 수행한다. 제 2 시간은 5분 이상으로 설정될 수 있으며, 다만 제 2 시간이 길 수록 오염 물질의 분해율이 높아지므로 제 2 시간은 30분 이상으로 설정될 수도 있다. (124, 126).

조리실(18)의 온도가 제 2 온도로 유지된 상태에서 제 2 시간이 경과된 것으로 판단되면 가열원이 정지되고, 조리 기기(1)의 청소 과정이 종료된다.

도 18의 x 축은 시간(min)을 나타내고, 좌측 y축은 온도(℃)를 나타내고, 우측 y축은 일산화탄소의 농도(ppm)를 나타내고, 그래프 1(G1)은 조리실(18) 내부의 온도를 나타내고, 그래프 2(G2)는 일산화탄소의 농도를 나타낸다. 도 19의 x 축은 시간(min)을 나타내고, 좌측 y축은 온도(℃)를 나타내고, 우측 y축은 일산화탄소의 농도(ppm)를 나타내고, 그래프 3(G3)은 조리실(18) 내부의 온도를 나타내고, 그래프 4(G4)는 일산화탄소의 농도를 나타낸다.

도 18을 참조하면, 종래 기술에 따른 조리 기기의 청소 과정은 조리실(18) 내부 오염 물질의 연소를 위한 온도 제어가 하나의 단계로 수행되는 바, 연소 과정에서 발생되는 일산화탄소 등의 연소 가스 역시 한꺼번에 발생되어 사용자의 불편함을 초래하였다. 그러나, 본 실시 예에 따른 청소 과정은 도 19에 도시된 바와 같이 온도를 단계적으로 조절하여, 청소 과정에서 배출되는 일산화탄소의 양을 단계적으로 조절함으로써 실내의 쾌적함을 확보할 수 있도록 하였다.

이상으로, 두 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절되는 조리 기기(1)의 청소 과정에 대해 설명하였다. 도 17 및 도 19에서는 두 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절되는 조리 기기(1)의 청소 과정을 예로 들어 설명하였으나 조리 기기(1)의 청소 과정이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 조리 기기(1)의 청소 과정은 세 단계 또는 네 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절될 수도 있다.

도 20은 세 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절 되는 조리 기기(1)의 제어 방법을 도시한 제어 흐름도 이고, 도 21은 네 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절되는 조리 기기(1)의 제어 방법을 도시한 제어 흐름도 이다.

도 20을 참조하면, 세 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절 되는 경우, 조리 기기(1)의 제어 과정은 도 17 및 도 19에 도시된 제어 과정 외에 조리실(18)의 온도가 제 2 온도보다 높은 미리 설정된 제 3 온도로 미리 설정된 제 3 시간 동안 유지되도록 동작하는 최종 단계를 더 포함할 수 있다.

보다 상세하게, 110 내지 126 단계는 도 17과 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 제 1 온도는 250 내지 300 ℃ 범위 내에서 설정되고, 1 시간은 5분 이상으로 설정될 수 있다. 또한, 제 2 온도는 300 내지 430 ℃ 범위 내에서 설정되고, 제 2 시간은 5분 이상으로 설정될 수 있다.

제 2 시간이 경과된 것으로 판단되면 조리실(18)의 온도가 미리 설정된 제 3 온도로 승온 되도록 가열원이 동작된다. 제 3 온도는 오염 물질의 연소가 3차적으로 진행되는 온도로 제 2 온도보다 높은 온도일 수 있으며, 약 430 내지 450℃ 범위 내에서 설정될 수 있다(128).

조리실(18) 온도가 제 3 온도로 승온되면, 제 1 온도 및 제 2 온도에서 미처 연소되지 못했던 조리실(18) 내벽의 오염 물질들이 단계적으로 연소될 수 있다.

조리실(18) 내벽에 흡착된 오염 물질이 3차적으로 분해되기 시작하면 온도 센서(80)가 조리실(18) 내부의 온도를 검출한다(130).

온도 센서(80)의 감지 결과, 조리실(18) 내부의 온도가 제 3 온도에 도달된 것으로 판단되면, 제 3 시간동안 제 3 온도를 유지한 상태로 조리실(18) 내부 오염 물질을 분해하는 과증을 수행한다. 제 3 시간은 5분 이상으로 설정될 수 있으며, 다만 제 3 시간이 길 수록 오염 물질의 분해율이 높아지므로 제 3 시간은 30분 이상으로 설정될 수도 있다(132, 134).

조리실(18)의 온도가 제 3 온도로 유지된 상태에서 제 3 시간이 경과된 것으로 판단되면 가열원이 정지되고, 조리 기기(1)의 청소 과정이 종료된다.

도 21을 참조하면, 네 단계에 걸쳐 연소 온도가 조절되는 경우, 조리 기기(1)의 제어 과정은 도 20에 도시된 제어 과정 외에 조리실(18)의 온도가 제 3 온도보다 높은 제 4 온도로 미리 설정된 제 4 시간동안 유지되도록 동작하는 최종 단계를 더 포함할 수 있다.

보다 상세하게, 110 내지 134 단계는 도 20과 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 제 1 온도는 250 내지 300 ℃ 범위 내에서 설정되고, 1 시간은 5분 이상으로 설정될 수 있다. 또한, 제 2 온도는 300 내지 350 ℃ 범위 내에서 설정되고, 제 2 시간은 5분 이상으로 설정될 수 있다. 또한, 제 3 온도는 350 내지 420 ℃ 범위 내에서 설정되고 제 3 시간은 5분 이상으로 설정될 수 있다.

제 3 시간이 경과된 것으로 판단되면 조리실(18)의 온도가 미리 설정된 제 4 온도로 승온되도록 가열원이 동작된다. 제 4 온도는 오염 물질의 연소가 4차적으로 진행되는 온도로 제 3 온도보다 높은 온도일 수 있으며, 약 430 내지 450℃ 범위 내에서 설정될 수 있다(136).

조리실(18) 온도가 제 4 온도로 승온되면, 제 1 온도 내지 제 3 온도에서 미처 연소되지 못했던 조리실(18) 내벽의 오염 물질들이 단계적으로 연소될 수 있다.

조리실(18) 내벽에 흡착된 오염 물질이 4차적으로 분해되기 시작하면 온도 센서(80)가 조리실(18) 내부의 온도를 검출한다(138).

온도 센서(80)의 감지 결과, 조리실(18) 내부의 온도가 제 4 온도에 도달된 것으로 판단되면, 제 4 시간동안 제 4 온도를 유지한 상태로 조리실(18) 내부 오염 물질을 분해하는 과증을 수행한다. 제 4 시간은 5분 이상으로 설정될 수 있으며, 다만 제 4 시간이 길 수록 오염 물질의 분해율이 높아지므로 제 4 시간은 30분 이상으로 설정될 수도 있다(140, 142).

조리실(18)의 온도가 제 4 온도로 유지된 상태에서 제 4 시간이 경과된 것으로 판단되면 가열원이 정지되고, 조리 기기(1)의 청소 과정이 종료된다.

다음으로, 온도 센서(81)가 설치된 필터(50e)를 포함하는 조리 기기(1)의 제어 과정에 대해 설명한다. 도 22는 온도 센서(81)가 설치된 필터(50e)를 포함하는 조리 기기(1)의 필터(50e) 운전 상태의 검출 과정을 도시한 제어 흐름도 이다.

도 22를 참조하면, 먼저 필터 검사 모드 입력부에서 필터 검사 모드를 선택하는 조작 신호를 입력 받는다(144). 도 22에서는, 사용자로부터 필터 검사 모드의 수행 명령이 입력되는 경우 필터 검사 모드가 수행되는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 필터(50e)의 막힘 여부의 판단 개시가 이에 한정되는 것은 아니며 미리 저장된 프로그램에 따라 자동으로 수행될 수 있음은 물론이다.

필터 상태 검출 모드가 수행되면, 제 1 온도 센서(80)와 제 2 온도 센서(81)는 각각 조리실(18) 내부의 온도와 필터 배출부(58)의 온도를 검출한다(146).

제 1 온도 센서(80)와 제 2 온도 센서(81)의 온도 차가 미리 설정된 제 5 온도 이하인 것으로 판단되면 필터(50)가 정상적으로 동작하고 있는 것으로 판단하고 검출 모드가 종료된다(148).

제 1 온도 센서(80)와 제2 온도 센서(81)의 온도 차가 미리 설정된 제 5 온도 보다 큰 것으로 판단되면 필터(50)가 정상적으로 동작하고 있지 않은 것으로 판단하고 사용자에게 알람을 출력하고, 검출 모드가 종료된다(150).

이상으로, 필터(50)를 포함하는 조리 기기(1) 및 그 제어 방법에 대해 설명하였다. 다음으로, 메탈폼(MF)을 포함하는 조리 기기(1) 및 그 제어 방법에 대해 설명한다. 　

도 23은 메탈폼(MF)을 포함하는 조리 기기(1)의 구성을 도시한 구성도이다.

도 23에 도시된 바와 같이, 조리 기기(1)는 음식물을 밀폐시킨 상태에서 가열하여 조리할 수 있도록 마련되는 오븐(10)과, 조리용기를 올려 놓고 조리할 수 있도록 오븐(10)의 상부에 마련되는 쿡탑(60)과, 저장 기능이나 간단한 조리 기능을 수행할 수 있도록 오븐(10)의 하측에 마련되는 드로워(70)를 포함하여 구성될 수 있다. 쿡탑(60)과 드로워(70)는 도 1의 구성과 실질적으로 동일하며 이하 중복되는 설명은 생략한다.

오븐(10)은 쿡탑(60)의 하부에 설치되어 열 대류에 의해 음식물을 조리한다.

오븐(10)은 내부에 조리실(18)이 형성된 본체(11)와, 본체(11) 조리실(18) 내부의 공기를 가열하는 가열원과, 가열원 주위에 설치되며 조리 과정에서 발생되는 조리 가스를 포집 및 분해하는 메탈폼(MF)을 포함할 수 있다.

오븐(10)의 본체(11) 상부에는 그 동작 제어를 위한 컨트롤패널(15)이 마련될 수 있다. 컨트롤패널(15)은 사용자로부터 오븐(10)의 동장 명령을 입력받고 사용자에게 오븐(10)의 동작 정보를 표시할 수 있으며, 사용자의 동작 명령을 입력받는 입력부(16) 및 오븐(10)의 동작 정보를 표시하는 표시부(17)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 입력부(16)는 오븐(10)의 운전 명령을 입력받는 운전 모드 입력부와, 오븐(10) 내부의 탈취 운전과 관련되는 사용자의 명령을 입력받는 탈취 모드 입력부를 포함할 수 있으며, 표시부(17)는 오븐(10)의 운전과 관련되는 동작 정보를 표시하는 운전 정보 표시부와, 오븐(10) 내부의 탈취 운전과 관련되는 동작 정보를 표시하는 탈취 정보 표시부를 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의상 컨트롤패널(15)의 입력부(16) 및 표시부(17)와 관련 도 1 및 도 2와 중복되는 설명은 생략한다.

오븐(10)의 본체(11)는 상면판(12), 바닥판(13), 양 측면판(미도시) 및 후면판(14)에 의해 외관이 형성되고 내부에 조리실(18)이 형성된다. 본체(11)의 전면에는 조리실(18)의 개방된 전방을 개폐하기 위한 도어(20)가 마련될 수 있다.

상면판(12)의 외측에는 팬커버(41)가 결합되고 팬커버(41)에는 에어플로를 발생시켜 조리실(18) 내의 공기를 배출시키기 위한 배기팬(42)이 마련될 수 있다. 배기팬(42)의 후방에는 배기팬(42)의 구동을 위한 제 2 팬모터(43)가 설치될 수 있다.

배기팬(42)과 마주하는 상면판(12)에는 조리실(18) 내의 공기를 흡입할 수 있도록 다수의 흡입공(44)이 형성되고, 흡입공(44)에 의해 흡입된 공기는 외부의 찬 공기와 섞여 외부로 배출될 수 있다.

후면판(14)의 중심 부근에는 조리실(18) 내의 공기를 흡입할 수 있도록 다수의 흡입공(22)이 형성되고, 후면판(14)의 가장자리에는 조리실(18) 내로 열기를 공급할 수 있도록 다수의 배출공(23)이 형성된다.

후면판(14)의 외측에는 팬커버(33)가 결합될 수 있으며, 팬커버(33)와 후면판(14) 사이에 마련된 공간에는 히터(34)와 컨벡션팬(36)을 포함하는 컨벡션 유동부가 형성될 수 있다. 아울러, 팬커버(33)의 후방에는 컨벡션팬(36)의 구동을 위한 제 1 팬모터(37) 가 설치될 수 있다.

컨벡션 유동부의 주위에는 적어도 하나의 메탈폼(MF)이 설치될 수 있다. 보다 상세하게 팬커버(33) 후면에 마련된 컨벡션팬(36)의 외주연에는 히터(34)가 설치될 수 있으며, 히터(34)의 표면에는 원주형태의 메탈폼(MF)이 설치될 수 있다. 메탈폼(MF)에 대한 상세한 설명은 관련 부분에서 후술한다.

히터(34)는 흡입공(22)을 통하여 흡입되어 배출공(23)을 통하여 조리실(18)의 내부로 배출되는 공기를 가열시킨다. 보다 상세하게, 히터(34)는 흡입공(22)을 통하여 흡입되어 배출공(23)을 통하여 배출되는 공기의 유로 상에 설치되어 컨벡션 유동부를 순환하는 공기를 가열시킬 수 있다.

도 23에 도시되지는 않았으나 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)는 도 23의 히터(34) 외에 조리 대상의 조리를 위한 가열원을 더 포함할 수 있다. 예를 들면 조리실(18)의 상면판(12) 또는 바닥판(13)에 조리실(18) 내부로 수용되는 조리 대상을 가열하기 위한 보조 히터 등이 추가적으로 마련될 수도 있다.

이하, 메탈폼(MF)에 대해 보다 상세하게 설명한다.

메탈폼(MF)은 조리실(18) 내부의 공기에 포함되는 조리 가스를 포집 및 분해한다. 도 24는 메탈폼(MF)의 표면을 확대하여 도시한 도면이고, 도 25 및 도 26은 메탈폼(MF) 구조의 예를 확대 도시한 도면이다.

도 24를 참조하면, 메탈폼(MF)은 내부에 다수개의 기포를 가진 다공성 형태로 성형된다. 메탈폼(MF)은 다공성 형태를 가지므로 넓은 표면적을 가질 수 있고, 따라서 조리시 발생되는 가스 및 오일미스트 등의 오염 물질과 접촉 면적을 넓힐 수 있다. 또한, 기포는 10-3000 마이크로미터 범위 내에서 다양한 크기를 가질 수 있다.

또한, 메탈폼(MF)은 히터(34)에서 출력된 발열에 의해 부식되지 않도록 내열성을 가지며, 보다 상세하게 100-1000 ℃ 범위 내의 고온에서 촉매의 활성을 가질 수 있다. 　　

도 25를 참조하면, 메탈폼(MF)은 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 철(Fe)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 원소를 포함하는 금속 부재(S) 및 백금(Pt), 루비듐(Rh) 및 로듐(Rh)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 백금족 금속 원소를 포함하고, 금속 부재(S) 표면에 형성된 금속촉매층(M1)을 포함할 수 있다.

금속 부재(S)는 메탈폼(MF)의 구조를 형성한다. 즉, 금속 부재(S)에 의해 메탈폼(MF)의 다공성 구조가 형성될 수 있다. 메탈폼(MF)은 조리 기기(1)의 본체(11), 히터(34), 또는 컨벡션팬(36) 주위에 장착될 수 있도록 장착 구조를 더 포함할 수 있으며, 이 때 조리 기기(1)의 본체(11), 히터(34), 또는 컨벡션팬(36)에는 장착 구조를 장착시키는 지지부재가 마련될 수 있다.

백금족 금속 원소는 금속 부재(S)의 표면에 도포되어 고온의 조건에서 촉매로써 기능할 수 있다. 보다 상세하게,　100-1000 ℃의 고온 환경에서도 메탈폼(MF)의 기포에 포집된 가스 및 오일미스트 등의 오염 물질이 보다 잘 분해되도록 할 수 있다.

촉매로써 기능하는 백금족 금속 원소는 침지법, 도금법, 스퍼터링공법 및 분무법 중 적어도 하나의 방법으로 금속 부재(S)의 표면에 형성될 수 있다.

　도 26을 참조하면 메탈폼(MF)은 금속 부재(S) 및 금속촉매층(M1) 사이에 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO) 및 산화구리(CuO)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 산화물을 포함하는 금속산화물층(M2)을 더 포함할 수 있다.

금속산화물층(M2)은 금속 부재(S)의 표면에 금속촉매층(M1)을 도포하기 위해 선택적으로 마련될 수 있다. 보다 상세하게, 금속촉매층(M1)이 침지법 또는 분무법에 의해 금속 부재(S) 위에 도포될 경우 담지체의 역할을 하는 금속산화물층(M2)을 메탈 부재 상에 도포한 후, 금속촉매층(M1)을 형성하는 것이 바람직하다. 금속촉매층(M1)이 도금법 또는 스퍼터링공법에 의해 금속 부재(S) 위에 도포될 경우 금속산화물층(M2)이 선택적으로 포함될 수 있다.

도 25 및 도 26에서는 도시하지 않았으나, 금속 부재 표면에 금속산화물층이 단독으로 형성될 수 있음은 물론이다.

도 27은 일 실시예에 따른 조리 기기(1)의 제어 블록도를 도시한 도면이다.

도 27을 참조하면, 일 실시예에 따른 조리 기기(1)는 컨트롤패널(15), 히터(34), 컨벡션팬(36), 배기팬(42), 제 1 센서(91), 제 2 센서(92), 구동부(84) 및 제어부(86)를 포함할 수 있다. 제 1 센서(91) 및 제 2 센서(92)는 필요에 따라 선택적으로 포함될 수 있다.

전술한 바와 같이, 컨트롤패널(15)의 입력부(16)는 사용자로부터 조리 기기(1)의 동작을 위한 각종 명령을 입력받으며, 표시부(17)는 사용자에게 각종 동작 정보를 표시한다. 예를 들어, 입력부(16)는 운전모드 입력부와, 탈취 모드 입력부를 포함할 수 있으며, 표시부(17)는 운전 정보 표시부와, 탈취 정보 표시부를 포함할 수 있다.

제 1 센서(91)는 조리 가스에 포함되는 오염 물질을 감지한다. 조리 가스에는 수증기, 연소 산화물, 오일 미스트 등이 포함될 수 있으며 제 1 센서(91)는 이들의 농도를 감지해 조리 가스에 포함되는 오염 물질을 감지할 수 있다.

제 2 센서(92)는 조리실(18) 내부에 조리 대상의 수용여부를 감지한다. 제 2 센서(92)로는 온도 센서 또는 광 센서 등이 채용될 수 있다.

한편, 도 27에는 도시되지 않았으나 본 실시 예에 따른 조리 기기(1)에 도 17의 청소 모드가 적용되는 경우, 조리실(18) 내부의 온도를 감지하는 온도 센서(80)가 채용될 수 있음은 물론이다.

제 1 센서(91) 및 제 2 센서(92)에 의해 감지된 정보는 제어부(86)에 전달되고, 제어부(86)는 제 1 센서(91) 및 제 2 센서(92)로부터 수집된 자료에 기초해 탈취 모드 수행 시점을 제어할 수 있다.

구동부(84)는 조리 기기(1)의 각 구성 요소에 구동 신호를 출력한다. 구동부(84)는 컨벡션팬(36)을 구동시키는 제 1 팬모터(37)와, 배기팬(42)을 구동시키는 제 2 팬모터(43)를 포함할 수 있다.

제어부(86)는 조리 기기(1)의 전반적인 동작 및 조리 기기(1)의 내부 구성요소들 사이의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리한다. 제어부(86)는 사용자의 입력 또는 미리 설정된 조건을 만족하는 경우 저장부(82)에 저장된 OS(Operation System) 및 다양한 어플리케이션을 실행할 수 있다.

제어부(86)는 사용자로부터 조리 기기(1)의 운전 모드가 입력되면 조리실(18) 내부에 수용된 음식물이 조리되도록 히터(34), 컨벡션팬(36) 등을 제어할 수 있다. 또한 사용자로부터 조리 기기(1)의 탈취 모드가 입력되면 탈취 모드가 수행되도록 히터(34) 및 컨벡션팬(36) 등을 제어할 수 있다.

이와 같이 구성되는 조리 기기(1)의 조리실(18)에는 가열 조리의 특성상 조리 과정에서 수증기, 연소 산화물 등의 조리 가스가 발생될 수 있으며, 이러한 조리 가스가 실내로 유입되어 실내의 악취 등의 원인이 될 수 있다. 이에, 조리 기기(1)가 수 차례 조리를 수행하여 오븐(10)의 조리실(18) 내부 공기가 오염되면 조리실(18) 내부의 오염된 공기를 분해하고 악취를 제하는 과정이 수행되어야 한다.

본 실시 예에 따른 조리 기기(1)는 조리실(18) 내부의 공기가 오염되면 탈취 모드를 작동시켜 조리 시 발생되는 조리 가스의 악취가 효과적으로 제거되도록 제어될 수 있으며, 청소 시에는 단계적으로 연소 가스가 배출되도록 함으로써 메탈폼(MF)을 통해 연소 가스가 효과적으로 분해되도록 조절할 수 있다. 본 실시 예에 따른 조리 기기(1)의 청소 과정은 전술한 도 17의 과정이 동일하게 적용될 수 있는 바 도 17과 중복된 설명은 생략한다.

이하, 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)의 탈취 모드 제어 과정을 설명한다.

도 28은 일 실시예에 따른 조리 기기(1)의 제어 과정을 도시한 도면이다.

사용자가 조리 기기(1) 컨트롤패널(15)의 입력부(16)를 통해 탈취 모드를 작동시키면, 조리실(18) 내부의 오염 정도가 판단되고, 탈취 모드가 진행되도록 히터(34) 및 컨벡션팬(36)이 제어된다. 보다 상세하게, 제 1 센서(91)를 통해 조리실(18) 내부의 오염물질을 감지하고, 제 1 센서(91)의 감지 결과 조리실(18) 내부의 오염 정도가 미리 설정된 수준 이상이라고 판단되면, 탈취 모드가 진행되도록 히터(34) 및 컨벡션팬(36)이 제어된다. 이 때, 제 1 센서(91)로는 가스 센서가 사용될 수 있다.

도 28을 참조하면, 탈취 모드의 동작이 개시되면 컨벡션팬(36)이 제 1 팬모터(37)에 의해 회전되면서 흡입공(22)을 통해 조리실(18) 내의 조리 가스가 컨벡션 유동부에 흡입되고, 흡입된 조리 가스는 컨벡션팬(36) 외주연에 형성된 히터(34)에 의해 가열된다. 히터(34)에 의해 가열된 공기는 히터(34) 표면에 원주형태로 장착된 메탈폼(MF)과 접촉하면서 메탈폼(MF)에 포집되고, 메탈폼(MF) 표면에 도포된 고온 촉매에 의해 실시간으로 분해된다.

촉매는 그 종류에 따라 촉매의 최적 활성을 보이는 온도에 차이가 있는바, 메탈폼(MF)에 포함되는 고온 촉매의 종류에 따라 히터(34)의 발열 온도가 조절될 수 있다. 또한, 촉매는 반응이 진행되는 동안 자신은 변하지 않으며 반응을 촉진시키는 성질이 있는바, 일 실시예에 따른 메탈폼(MF)은 표면에 백금계 촉매를 포함하여 반영구적으로 오염 물질을 분해시킨다.

한편, 조리 기기(1)가 제 2 센서(92)를 포함하는 경우, 오염 정도 판단과정 후 탈취 모드 수행 전에 조리실(18) 내부에 조리 대상이 수용 되었는지 여부를 감지 할 수 있다.

제 2 센서(92)의 감지 결과 조리실(18) 내부에 조리 대상이 수용된 것으로 판단되면, 탈취 모드가 진행되지 않도록 히터(34) 및 컨벡션팬(36)의 운전이 제어될 수 있다.

또한, 조리 기기(1)는 도어 잠금 장치를 더 포함할 수 있으며, 제어부(86)에 의해 탈취 모드가 진행되는 중에는 도어 잠금 장치를 이용해 조리 기기(1)의 도어(20)를 폐쇄할 수 있다.

도 29는 일 실시예에 따른 조리 기기(1)의 오염저감효과를 도시한 도면이다. 도 29의 (a)는 파이로 클리닝 시 시간에 따른 일산화탄소의 농도변화를 도시한 도면이고, 도 29의 (b)는 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)로 고등어를 조리할 경우 냄새의 원인이 되는 조리가스의 분해 효과를 도시한 도면이다. 　

도 29의 (a)의 가로축은 시간을 의미하고, 세로축은 일산화탄소의 농도를 의미한다. 일산화탄소는 조리 과정 중 조리 대상의 불완전연소에 의해 발생되는 유독성 가스로, 도 29를 참조하면 메탈폼(MF)이 장착되지 않은 종래 기술에 따른 조리 기기(1)에 비해, 일 실시 예에 따른 조리 기기(1)의 경우 표면적으로 측정되는 일산화탄소의 양이 절반 이상으로 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

도 29의 (b)의 가로축은 조리 기기(1)로 고등어구이 조리 시 시간에 따라 발생되는 조리가스의 종류를 의미하고, 세로축은 조리간에 따라 발생되는 조리가스의 양을 전기적 신호로 변환한 것을 의미한다. 또한, 네 개의 피크는 각각 벤즈알데하이드(Benzaldehyde, P1), 노나날(Nonanal, P2), 2-데카날,(E)-,(2-Decanal,(E)-, P3) 및 2-운데카날(2-Undecanal, P4)을 의미한다.

도 29의 (b)를 참조하면, 일 실시예에 따른 조리 기기(1)는 메탈폼(MF)이 장착되지 않은 종래 기술에 따른 조리 기기(1)에 비해 벤즈알데하이드(Benzaldehyde)는 99% 만큼, 노나날(Nonanal)은75.4% 만큼, 2-데카날,(E)-,(2-Decanal,(E)-)은 99% 만큼, 2-운데카날(2-Undecanal)은 99% 만큼 피크의 크기가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 고등어 구이시 발생되는 냄새의 원인 물질이 메탈폼(MF)에 흡착되거나 분해되어 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

다음으로, 일 실시 예에 따른 조리 기기(1) 내에서 메탈폼(MF)의 다양한 적용 예에 대해 설명한다.

도 30은 히터(34)와 본체(11)의 후면판(14) 사이에 메탈폼(MF)이 장착된 조리 기기(1)의 구성을 도시한 도면이다.

도 30을 참조하면, 조리 기기(1)는 도 24와는 달리 메탈폼(MF)이 히터(34)와 본체(11)의 후면판(14) 사이에 위치한다. 도 30과 같은 배열로 메탈폼(MF)을 장착할 경우, 조리 대상과 메탈폼(MF)의 직접적인 접촉을 피할 수 있다. 또한, 메탈폼(MF)이 직접 히터(34)와 접촉하여 손상되는 것을 막으며, 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.

도 31는 본체(11)의 후면판(14)에 메탈폼(MF)이 장착된 조리 기기(1)의 구성을 도시한 도면이다.

도 31을 참조하면, 적어도 하나의 메탈폼(MF)이 본체(11)의 후면판(14)의 흡입공(22)과 배출공(23) 주위에 마련될 수 있다. 도 31과 같은 구성으로 메탈폼(MF)을 장착할 경우, 컨벡션팬(36) 방향으로 유입되는 조리 가스에 포함되는 오염 물질의 대부분을 흡착 및 분해할 수 있어 오염처리량이 증가되는 장점이 있다.

도 32는 본체(11)의 후면판(14)을 메탈폼(MF)으로 성형한 조리 기기(1)의 구성을 도시한 도면이다.

도 32를 참조하면, 조리 기기(1)는 도 31과는 달리 후면판(14) 전체가 메탈폼(MF)으로 성형될 수 있다. 도 32와 같이 메탈폼(MF)으로 후면판(14)을 성형할 경우, 조리 가스에 포함되는 오염 물질이 흡착 및 분해되는 반응 표면적을 최대로 할 수 있어 오염처리량을 극대화할 수 있다. 또한, 흡입공(22) 및 배출공(23)에서 모두 분해반응을 유도할 수 있어 분해 효율을 가장 높일 수 있다.

도 33은 컨벡션팬(36) 표면에 메탈폼(MF)을 부착한 조리 기기(1)의 구성을 도시한 도면이고, 도 34는 컨벡션팬(36)을 메탈폼(MF)으로 성형한 조리 기기(1)의 구성을 도시한 도면이다. 　

도 33 및 도 34를 참조하면, 컨벡션 시스템은 컨벡션팬(36) 주변을 원형 형태의 히터(34)가 감싸는 구조로 되어 있는바, 컨벡션팬(36) 표면에 메탈폼(MF)을 부착하거나 컨벡션팬(36) 자체를 메탈폼(MF)으로 성형할 경우도 히터(34) 표면에 원주형태의 메탈폼(MF)을 직접 장착한 도 24의 조리 기기(1)와 유사한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 도 33 및 도 34의 경우, 히터(34)와 메탈폼(MF)의 직접적인 접촉을 피할 수 있다는 장점이 있다.

이상으로, 메탈폼(MF)을 포함하는 조리 기기(1) 및 그 제어 방법에 대해 설명하였다. 다음으로, 필터(50)와 메탈폼(MF)을 모두 포함하는 조리 기기(1) 및 그 제어 방법에 대해 설명한다.

도 35은 필터(50)와 메탈폼(MF)을 모두 포함하는 조리 기기(1)의 구성을 도시한 구성도이다.

도 35에 도시된 바와 같이, 조리 기기(1)는 오븐(10)과, 쿡탑(60)과, 드로워(70)를 포함하여 구성될 수 있다. 쿡탑(60)과 드로워(70)는 도 2 및 도 24의 구성과 실질적으로 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

오븐(10)은 쿡탑(60)의 하부에 설치되어 열 대류에 의해 음식물을 조리한다.

오븐(10)은 내부에 조리실(18)이 형성된 본체(11)와, 본체(11) 조리실(18) 내부의 공기를 가열하는 가열원과, 조리실(18) 내부의 가스를 본체(11) 외부로 배출하는 벤트부(40)와, 조리실(18) 및 벤트부(40) 중 적어도 하나에 설치되며 조리실(18)에서 발생된 가스를 포집하는 필터(50)와, 가열원 주위에 설치되며 조리 과정에서 발생되는 조리 가스를 포집 및 분해하는 메탈폼(MF)을 포함할 수 있다. 본체(11)와, 가열원과, 벤트부(40)와, 필터(50)와, 메탈폼(MF)은 전술한 실시 예에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있으며 이하 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시 예에 따른 조리 기기(1)는 필터(50)와 메탈폼(MF)을 동시에 포함하는 바, 조리 과정 및 청소 과정에서 발생되는 가스 또는 입자를 동시에 포집 또는 분해할 수 있다.

또한, 도 17, 도 20 및 도 21에서 예시한 단계별 온도 제어 청소 과정과, 도 22에서 예시한 필터(50)의 막힘 여부 감지 과정과, 도 28에서 예시한 조리실(18) 내부 오염 물질의 탈취 과정 등이 각각 또는 동시에 수행되도록 설계함으로써 조리 과정 및 청소 과정에서 발생되는 가스 및/또는 입자를 효과적으로 포집 및/또는 분해할 수 있다. 이와 관련하여 전술한 바와 중복되는 설명은 생략한다.

이상으로, 조리 기기(1) 및 그 제어 방법에 대해 설명하였다. 발명의 기술적 사상이 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 당해 업계에서 통상의 지식을 지닌 자가 쉽게 생각할 수 있는 범위 내의 변경을 포함하는 개념으로 넓게 이해되어야 할 것이다.

1: 조리기기 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10 : 오븐
11 : 본체 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12 : 상면판
13 : 바닥판 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　14 : 후면판
15 : 컨트롤패널 　　　　　　　　　　　　　　　　　16 : 입력부
17 : 표시부 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　18 : 조리실
19 : 트레이 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20 : 도어 　
21 : 투시창 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　30 : 가열원
32 : 히터 모듈 　　　　　　　　　　　　　　　　　　33 : 팬커버
34 : 히터 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　35 : 컨벡션 모듈
36 : 컨벡션 팬 　　　　　　　　　　　　　　　　　　37 : 제 1 팬모터
40 : 벤트부 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　41 : 팬커버
42 : 배기팬 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　43 : 제 2 팬모터
44 : 흡입공 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　50 : 필터
51 : 원통부재 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　52 : 금속 시트
53 : 골 시트 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　54 : 평판 시트
56b, 56d : 촉매 시트 　　　　　　　　　　　　57c, 57d : 금속산화물시 트
60 : 쿡탑 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　70 : 드로워
80 : 제 1 온도 센서 　　　　　　　　　　　　　81 : 제 2 온도 센서
82 : 저장부 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　90 : 알람부
MF : 메탈폼 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　M1 : 금속촉매층
M2 : 금속산화물층

Claims (25)

1. 내부에 조리실이 형성된 본체;
   상기 조리실 내부의 가스를 상기 본체 외부로 배출하는 벤트부;
   컨벡션팬;
   상기 컨벡션팬 표면에 부착되거나, 상기 컨벡션팬에 성형되어 상기 조리실 내부의 가스를 포집 및 분해하는 메탈폼; 및
   상기 조리실 내부에 설치되며 상기 조리실에서 발생된 가스 또는 매연을 포집하는 필터;를 포함하고,
   상기 필터는 금속 시트를 포함하는 조리기기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 필터는,
   상하부 개방형 원통 부재; 및
   상기 원통 부재의 중심축을 기준으로 감겨진 금속 시트;를 포함하는 조리기기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 금속 시트는,
   복수 개의 마루 및 골이 형성된 패턴을 가지는 골 시트를 포함하고,
   상기 골 시트는,
   상기 원통 부재의 중심축을 기준으로 나선 형태로 감겨진 구조를 가지는 조리기기.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 골 시트의 상기 마루와 상기 골은,
   1mm 이상 5mm 이하의 높이 차를 가지는 조리기기.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 골 시트는,
   상기 마루의 제 1 마루에서 제 2 마루까지의 간격 또는 상기 골의 제 1 골에서 제 2 골까지의 간격이 상기 마루와 골의 높이 차보다 더 큰 것을 특징으로 하는 조리기기.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 골 시트는,
   상기 원통 부재의 중심 축을 기준으로 50˚ 이상 90˚ 미만의 나선 각도를 가지도록 감겨진 구조를 가지는 조리기기.
7. 제 3항에 있어서,
   상기 금속 시트는,
   상기 골 시트와 접합되는 평탄 시트를 더 포함하고,
   상기 골 시트 및 상기 평탄 시트는,
   서로 접합되어 상기 원통 부재의 중심 축을 기준으로 나선 형태로 감겨진 구조를 가지는 조리기기.
8. 제 2항에 있어서,
   상기 금속 시트는,
   백금(Pt), 루비듐(Rd) 및 로듐(Rh)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 백금족 금속 원소를 포함하는 촉매 시트를 포함하는 조리기기.
9. 제 2항에 있어서,
   상기 금속 시트는,
   산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO) 및 산화구리(CuO)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 산화물을 포함하는 금속 산화물 시트를 포함하는 조리기기.
10. 제 2항에 있어서,
    상기 원통 부재는,
    상기 원통 부재의 높이가 상기 원통 부재의 지름보다 더 큰 것을 특징으로 하는 조리기기.
11. 제 2항에 있어서,
    상기 원통 부재는,
    금속 및 세라믹을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 조리기기.
12. 제 1항에 있어서,
    상기 가스는,
    연소 가스 및 조리 가스를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 조리기기.
13. 제 1항에 있어서,
    상기 조리실은,
    상기 필터가 착탈 가능하도록 마련된 고정부 포함하는 조리기기.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 조리실 내에 장착되는 적어도 하나의 트레이 장착 레일보다 더 높은 위치에 마련되는 조리기기.
15. 제 1항에 있어서,
    상기 조리실 내부의 가스가 상기 벤트부로 유입되도록 상기 조리실의 일측에 형성된 흡입공;을 더 포함하고,
    상기 필터는,
    상기 흡입공 주위에 고정되는 조리기기.
16. 제 1항에 있어서,
    상기 필터는,
    상기 필터의 막힘을 감지하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 조리기기.
17. 삭제
18. 제 1항에 있어서,
    상기 조리실을 가열하는 가열원; 및
    상기 조리실의 온도가 단계적으로 승온 되도록 상기 가열원을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 조리기기.
19. 제 18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조리실의 온도가 미리 설정된 제 1 온도로 미리 설정된 제 1 시간동안 유지되고, 상기 조리실의 온도가 상기 제 1 온도보다 높은 미리 설정된 제 2 온도로 미리 설정된 제 2 시간 동안 유지되도록 상기 가열원을 제어하는 조리기기.
20. 조리실의 온도가 미리 설정된 제 1 온도로 미리 설정된 제 1 시간 동안 유지되도록 제어하는 단계;
    상기 조리실 내부에 설치된 필터를 통해 상기 조리실에서 발생된 가스 또는 매연을 포집하는 단계;
    컨벡션팬의 표면에 부착되거나 상기 컨벡션팬에 성형된 메탈폼을 통해 상기 조리실 내부의 가스를 포집 및 분해하는 단계; 및
    상기 조리실의 온도가 상기 제 1 온도보다 높은 미리 설정된 제 2 온도로 미리 설정된 제 2 시간 동안 유지되도록 제어하는 단계;를 포함하는 청소 과정을 포함하는 조리기기의 제어 방법.
21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 시간 및 상기 제 2 시간은,
    5 분 이상인 것을 특징으로 하는 조리기기의 제어 방법.
22. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 온도는,
    250 내지 300℃ 내의 범위를 가지는 조리기기의 제어 방법.
23. 제 20항에 있어서,
    상기 제 2 온도는,
    420 내지 450℃ 내의 범위를 가지는 조리기기의 제어 방법.
24. 제 20항에 있어서,
    가열원을 통해 상기 조리실의 온도가 상기 제 2 온도보다 높은 미리 설정된 제 3 온도로 미리 설정된 제 3 시간 동안 유지되도록 동작하는 최종 단계;를 더 포함하는 조리기기의 제어 방법.
25. 제 24항에 있어서,
    상기 제 3 시간은,
    30 분 이상인 것을 특징으로 하는 조리기기의 제어 방법.

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