KR102421198B1 - 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기 - Google Patents

Abstract

교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기에 관하여 개시한다. 본 발명은, 밥솥의 하부에서 밥솥을 가열하는 워킹 코일을 포함하여 이루어지며, 상기 워킹 코일이 원주 형태로 내측과 외측으로 구분되어 내측 워킹 코일과 외측 워킹 코일로 구성되고, 상기 내측과 외측에 위치하는 워킹 코일의 전력을 취반 상황에 따라 가변하는 교반 활성화부;를 구비하여 구성될 수 있다.

Description

교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기{Multi-stage cooker including agitation activation unit}

본 발명은 다단식 취반기의 워킹 코일의 가열 영역을 분할하고 이들을 각각 제어하여 밥솥 내 쌀알의 교반을 활발히 함으로써 취반 성능을 향상시키는 교반 활성화부를 포함하는 다단식 취반기에 관한 것이다.

일반적으로 유도가열 다단식 취반기(특히 업소용 또는 업무용인 경우이다)는 밥솥(솥(kettle) 등의 밥솥)을 안치하여 취반할 수 있게 도어를 열고 밥솥을 안착하는 공간인 밥솥 안치부를 구비하고 있다. 다단식 취반기의 밥솥 안치부는 글라스(glass) 상판으로 구성되고, 이에 대응하는 다단식 취반기 본체의 전면부에 개폐 가능한 도어가 있으며, 취반 작업을 센싱 신호로 제어하는 제어부를 포함하여 구성되어 있다. 각각의 밥솥 안치부에는 워킹 코일이 위치하고, 밥솥 안치부는 컨트롤 패널의 제어부와 전기적으로 연결되어 있다. 그러나, 가스식의 다단식 취반기는 예를 들면, 밥솥 내 쌀알의 교반 방향이 바깥에서 안쪽으로 향해야 호화 성능의 향상을 기대할 수 있지만, 기존의 유도가열 다단식 취반기는 바닥면에 한해 단일 워킹 코일이 구비되어 있으므로 밥솥의 바닥면만 가열하게 된다. 이에 따라, 밥솥 내 쌀알의 교반이 활발히 이루어지지 못하고, 결과적으로 교반 활동이 저조하여 하부층, 중간층, 상부층의 호화상태가 달라지는 3층밥의 취반 성능이 나오며 밥맛이 저하되는 현상이 발생되고 있다.

특허문헌 1. 국내 공개특허공보 제10-2020-0075551호(공개일2020년06월26일)

특허문헌 2. 국내 공개특허공보 제20-2012-0004758호(공개일2012년07월02일)

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 취반기에 교반 활성화부를 구비하여 밥솥 내 쌀알의 교반과 호화를 원활하게 함으로써 취반 성능과 취반 품질을 제고시키는데 있다.

상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 밥솥의 하부에서 밥솥을 가열하는 워킹 코일을 포함하여 이루어지며, 상기 워킹 코일이 원주 형태로 내측과 외측으로 구분되어 내측 워킹 코일과 외측 워킹 코일로 구성되고, 상기 내측과 외측에 위치하는 워킹 코일의 전력을 취반 상황에 따라 가변하는 교반 활성화부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기로부터 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 교반 활성화부는, 내측 워킹 코일의 중앙부 주변에 위치하도록 설치되는 제1 온도센서; 상기 내측 워킹 코일과 외측 워킹 코일의 사이인 상기 제1 온도센서의 외측으로 설치된 제2 온도센서; 및 상기 제1,2 온도센서의 온도차로 내측과 외측 워킹 코일에 인가되는 전력을 가변적으로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교반 활성화부를 구비하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는 취반 과정 중 가열 및 호화 단계에서 내측과 외측 워킹 코일의 공급 전력을 가변시키도록 제어될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 제1,2 온도센서가 검지한 온도차가 교반 활성화 설정온도 이하인 경우 작동되도록 워킹 코일을 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 제1,2 온도센서가 검지한 온도차가 교반 활성화 설정온도 이하인 경우, 내측과 외측 워킹 코일에 인가되는 전력을 가변적으로 작동되도록 워킹 코일을 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는 제1,2 온도센서에서 검지된 온도의 평균값이 뜸들이기 설정 온도 이하인 경우, 내측과 외측 워킹 코일에 인가되는 전력을 가변적으로 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는 초기 가열 단계에서 총 소비전력 MAX 값으로 제어하되, 제1,2 온도센서에서 검지된 온도의 평균값이 약전환 설정 온도에 도달하는 경우, 총 소비전력을 가열 단계의 총 소비전력의 일정 수준으로 감소시켜 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명은, 다단식 취반기의 워킹 코일의 가열 영역을 분할하고 이들을 각각 제어하여 밥솥 내 쌀알의 교반을 활발히 함으로써 취반 성능을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 쌀알의 교반 및 호화활동을 향상시켜 다단식 취반기의 취반 성능과 밥맛을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 소비전력을 효율적으로 운용하여 전기 사용량 줄이는 효과가 있다.

도 1은 다단식 취반기의 예시이다.
도 2는 도 1에서 일부를 발췌하여 나타낸 다단식 취반기의 예시이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기를 나타낸 도면으로 도어를 열고 밥솥을 조리실의 밥솥 안착부에 삽입하는 상태를 나타낸 예시이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다단식 취반기에 구비되는 교반 활성화부를 나타낸 예시이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다단식 취반기에 구비되는 교반 활성화부를 단면도로 나타낸 예시이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 교반 활성화부의 제어 시스템을 블럭도로 나타낸 예시이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다단식 취반기에 구비되는 교반 활성화부에 의한 물의 유동과 워킹 코일 출력을 도식적으로 나타낸 예시이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다단식 취반기에 구비되는 교반 활성화부에 의한 취반 과정을 나타낸 그래프의 예시이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기의 취반 과정을 제어 흐름도로 나타낸 예시이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 '교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기'를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 다단식 취반기의 예시이다. 도 2는 도 1에서 일부를 발췌한 다단식 취반기의 주요 부분을 나타낸 예시이다

다단식 취반기(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 밥솥(200)을 투입하는 투입구(130)가 형성된 케이스(110), 케이스(110)의 투입구(130) 전면에 설치되어 투입구(130)를 밀폐하거나 개방하는 도어(140), 케이스(110) 내부 하부에 글라스 상판(150)이 배치되어 상면에 밥솥(200)이 안착되는 안착 영역을 가지며 밥솥(200)을 인덕션 히팅 코일이 배치된 가열존을 통해 가열하는 조리실(120)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 123은 각각의 도어를 개별적으로 열고 닫기 위해 케이스에 도어를 회전 가능하도록 결합시킨 링크 힌지이다. 그리고, 워킹 코일은 전기적으로 통전되도록 케이스(110)의 내부에 실장형으로 배치하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기를 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기를 나타낸 도면으로 도어를 열고 밥솥을 조리실의 밥솥 안착부에 삽입하는 상태를 나타낸 예시이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다단식 취반기에 구비되는 교반 활성화부를 나타낸 예시이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다단식 취반기에 구비되는 교반 활성화부를 단면도로 나타낸 예시이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 교반 활성화부의 제어 시스템을 블럭도로 나타낸 예시이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다단식 취반기에 구비되는 교반 활성화부에 의한 물의 유동과 워킹 코일 출력을 도식적으로 나타낸 예시이다.

본 발명은, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 밥솥(200)의 하부에서 밥솥(200)을 가열하는 워킹 코일을 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 워킹 코일이 원주 형태로 내측과 외측으로 구분되어 내측 워킹 코일(310)과 외측 워킹 코일(320)로 구성되어 제1 가열부와 제2 가열부로 구성될 수 있다.

그리고, 내측과 외측에 위치하는 워킹 코일(310)(320)의 소비전력을 취반 상황에 따라 가변하는 교반 활성화부(300)를 구비하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다단식 취반기의 교반 활성화부(300)는, 내측 워킹 코일(310)의 중앙부 주변에 위치하도록 제1 온도센서(330)를 설치하여 구성될 수 있다.

여기서, 제1 온도센서(330)는 밥솥의 바닥면 중앙부 온도(t1)를 검지하도록 설정하여 구성될 수 있다.

그리고, 제1 온도센서(330)의 외측으로, 내측 워킹 코일(310)과 외측 워킹 코일(320)의 사이에 제2 온도센서(340)를 설치하여 구성될 수 있다.

여기서, 제2 온도센서(340)는 밥솥의 바닥면 중앙부 외측 주변 온도(t2)를 검지하도록 설정하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다단식 취반기의 교반 활성화부(300)는, 제1,2 온도센서(330)(340)의 온도차로 내측과 외측 워킹 코일(310)(320)의 소비전력을 가변적으로 제어하는 제어부(350)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 제어부(350)는 취반 과정 중 가열 및 호화 단계에서 내측과 외측 워킹 코일(310)(320)의 소비전력을 가변시키도록 설정하여 구성될 수 있다.

또한, 제어부(350)는, 제1,2 온도센서(330)(340)에서 검지된 온도차가 교반 활성화 설정온도(A) 이하인 경우 작동되도록 워킹 코일을 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 제어부(350)는 제1,2 온도센서(330)(340)에서 검지된 온도의 평균값이 뜸들이기 설정 온도(B) 이하인 경우, 워킹 코일의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 제어부(350)는 교반 활성화부가 동작하지 않는 경우, 내측과 외측 워킹코일의 소비전력을 동일하게 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 제어부(350)는 초기 가열 단계(C-1)에서 총 소비전력을 MAX 값으로 제어하되, 1,2 온도센서(330)(340)에서 검지된 온도의 평균값이 약전환 설정 온도에 도달하는 경우, 총 소비전력을 가열 단계의 총 소비전력의 일정 수준으로 감소시켜 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기의 교반 활성화부(300)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 가열부인 외측 워킹 코일(320)의 출력을 증가하고, 제1 가열부인 내측 워킹 코일(310)의 출력을 감소시킴으로써 밥솥 내의 물 온도 차이를 발생시키고 이를 통해 대류하는 물과 함께 쌀알이 이동하며 밥솥 내 쌀알이 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하는 교반활동을 활성화할 수 있게 된다.

즉, 교반 활성화부(300)의 동작 전 상태는 도 7의 (a)와 같이, 제1 가열부인 내측 워킹 코일(310)의 열(h2)과 제2 가열부인 외측 워킹 코일(320)의 열(h1)의 차이가 없고 이에 따라 밥솥 내 물의 흐름(f1)이 일정하게 유동하게 된다.

이에 대하여, 도 7의 (a)와 같은 상태에서 교반 활성화부(300)의 동작이 시작되는 경우 도 7의 (b)와 같이, 제1 가열부인 내측 워킹 코일(310)의 열(h2)과 제2 가열부인 외측 워킹 코일(320)의 열(h1)에 차이가 발생되고 이에 따라 밥솥 내 물의 흐름(f2)은 비대칭적으로 유동하게 되고, 이를 통해 대류하는 물과 함께 쌀알이 이동하며 밥솥 내 쌀알이 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하는 교반활동을 활성화할 수 있게 된다.

여기서, 제1 온도센서(330)는 솥바닥의 중앙부 온도(t1)을 검지하고, 제2 온도센서(340)는 솥바닥의 중앙부를 기준으로 그 외측의 온도(t2)를 검지하도록 설정된다.

한편, 교반 활성화부(300)의 작동은 밥솥 바닥면 중앙부 온도(t1)를 검지하는 제1 온도센서(330)와 중앙부 외 밥솥 바닥면 온도(t2)를 검지하는 제2 온도센서(340)가 위치하여 검지된 각각의 검지 신호를 교반 활성화부(300)의 제어부(350)로 입력하고, 제어부(350)에서는 설정된 기준값과 비교하여 워킹 코일에 입력되는 전원을 제어할 수 있다.

이를 도 8 및 아래의 표 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다단식 취반기에 구비되는 교반 활성화부에 의한 취반 과정을 나타낸 그래프의 예시이다.

아래의 표 1은 교반 활성화부의 제어 예시이다. 여기서, A는, 제어부에 기준값으로 입력된 교반 활성화 설정 온도이다. B는, 뜸들이기 설정온도의 예시이다.

NO	구분		제1 가열부 전력	제2 가열부 전력	총전력
1	t1-t2 > A	C-1	1600W	1600W	3200W
		C-2	1100W	1100W	2200W
2	t1-t2 < A	C-1	1200W	2000W	3200W
		C-2	600W	1600W	2200W
3	(t1-t2)/2 > B		OFF

도 8 및 상기 표 1과 같이, 제1,2 온도센서(330)(340)가 검지한 온도 값(t1-t2)은 각각 교반 활성화부(300)의 제어부(350)로 연속적으로 입력되며, 교반 활성화부(300)의 제어부(350)로 입력된 2개의 온도 값의 차가 설정된 교반 활성화 설정 온도(A)보다 낮을 경우 (t1-t2 < A), 교반 활성화부(300)는 제1 가열부인 내측 워킹 코일(310)의 전력을 감소 제어하고, 동시에 제2 가열부인 외측 워킹 코일(320)의 전력을 증가시켜 제어하게 된다. 이를 통해 밥솥 내에서 일정수준의 물 온도차이를 발생시키고 쌀알의 교반을 활성화하게 된다.

이후, (t1 + t2) / 2 > B 상태가 될 경우 뜸들이기(C-3) 공정으로 진행한다. 여기서, A,B값은 교반 활성화부 세팅 설정값에 따라 다르게 설정될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기의 취반 과정을 제어 흐름도로 나타낸 예시이다.

취반기의 조작부(미도시)를 통해 취반 명령이 실행되는 경우(S100), 제1,2 가열부를 구성하는 듀얼 워킹 코일, 즉 내측 워킹 코일(310)과 외측 워킹 코일(320)은 동일한 소비 전력으로 가동이 시작된다(S110).

S110 단계 이후, 제1 온도센서(330)에 의한 검지 온도(t1)와 제2 온도센서에 의한 검지 온도(t2)의 차가 제어부에 기준값으로 입력된 교반 활성화 설정 온도(A)와 비교하고, 제어부에서는 t1 - t2 < A 인지를 판단한다(S120). 상기 S120 단계에서의 판단 결과, t1 - t2 < A 인 경우 교반 활성화부를 작동하고(S130), t1 - t2 < A 가 아닌 경우 상기 S110 단계로 되돌린다.

이때 제어부에서는 t1 - t2 < A가 아닌 조건에서는 제1 온도센서(330)에 의한 검지 온도(t1)와 제2 온도센서에 의한 검지 온도(t2)의 차가 제어부에 기준값으로 입력된 교반 활성화 설정 온도(A)보다 크므로, 현재 교반이 활성화되어 교반 활성화가 필요없다고 판단하여 현재 설정된 소비전력으로 내측 워킹 코일(310)과 외측 워킹 코일(320)을 구동한다.

한편, 상기 S130 단계를 실행한 후 (t1 + t2) / 2 > B 상태인지가 판단된다(S140).

상기 S140 단계에서 (t1 + t2) / 2 > B 상태인 경우 뜸들이기(C-3) 공정을 실행하고(S150), 종료된다.

본 발명은, 다단식 취반기의 워킹 코일의 가열 영역을 분할하고 이들을 각각 제어하여 밥솥 내 쌀알의 교반을 활발히 함으로써 취반 성능을 향상시키는 유리한 이점이 있다.

또한, 본 발명은, 쌀알의 교반 및 호화활동을 향상시켜 다단식 취반기의 취반 성능과 밥맛을 향상시키는 유리한 이점이 있다.

또한, 본 발명은, 소비전력을 효율적으로 운용하여 전기 사용량 효과적으로 줄이는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.

100: 취반기 200: 밥솥
300: 교반 활성화부 310: 내측 워킹 코일
320: 외측 워킹 코일 330: 제1 온도센서
340: 제2 온도센서 350: 제어부

Claims (6)

1. 밥솥의 하부에서 밥솥을 가열하는 워킹 코일을 포함하여 이루어지며, 상기 워킹 코일이 원주 형태로 내측과 외측으로 구분되어 내측 워킹 코일과 외측 워킹 코일로 구성되고, 상기 내측과 외측에 위치하는 워킹 코일의 전력을 취반 상황에 따라 가변하는 교반 활성화부;로 이루어지는 것으로, 상기 교반 활성화부는, 내측 워킹 코일의 중앙부 주변에 위치하도록 설치되는 제1 온도센서; 상기 내측 워킹 코일과 외측 워킹 코일의 사이인 상기 제1 온도센서의 외측으로 설치된 제2 온도센서; 및 상기 제1,2 온도센서의 온도차로 내측과 외측 워킹 코일에 인가되는 전력을 가변적으로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 취반 과정 중 가열 및 호화 단계에서 내측과 외측 워킹 코일의 공급 전력을 가변시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 제1,2 온도센서가 검지한 온도차가 교반 활성화 설정온도 이하인 경우, 내측과 외측 워킹 코일에 인가되는 전력을 가변적으로 작동되도록 워킹 코일을 제어하는 것을 특징으로 하는 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 제1,2 온도센서에서 검지된 온도의 평균값이 뜸들이기 설정 온도 이하인 경우, 내측과 외측 워킹 코일에 인가되는 전력을 가변적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 교반 활성화부가 동작하지 않는 경우, 내측과 외측 워킹코일의 전력을 동일하게 제어하는 것을 특징으로 하는 교반 활성화부를 구비하는 다단식 취반기.

Images