KR102679041B1 - 조리용 자동 교반장치 - Google Patents

Abstract

조리용기의 일측에 근접 설치되는 자동 교반장치를 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 구동모터의 회전 구동력을 전달받아 회전하는 메인 구동축이 하방으로 형성되는 수평 프레임; 상기 메인 구동축이 관통된 형태로 상기 수평 프레임의 타단 저면에 고정 결합된 고정기어부; 고정기어부 하단에 메인 구동축의 외주면 둘레를 따라 형성되어 상기 메인 구동축과 연동 회전하는 회전 플레이트; 회전 플레이트 상에서 상기 메인 구동축의 위치를 기준으로 일 방향으로 이격된 제1 지점을 수직으로 관통하며, 상기 회전 플레이트의 회전시 상기 고정기어부에 맞물림된 상단의 스프로켓에 의하여 회전하는 제1 서브 구동축; 및 회전 플레이트 상에서 상기 메인 구동축의 위치를 기준으로 상기 일 방향과 정반대의 방향으로 이격된 제2 지점을 수직으로 관통하며, 상기 회전 플레이트의 회전시 상기 고정기어부에 맞물림된 상단의 스프로켓에 의하여 회전하는 제2 서브 구동축을 포함하는 자동 교반장치를 제공한다.

Description

조리용 자동 교반장치{Automatic Agitator for Cooking}

본 개시는 조리용 자동 교반장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 대형 조리솥 내부의 식재료를 조리하는 과정에서 대형 조리솥 내부의 식재료가 골고루 조리될 수 있도록 교반할 수 있는 교반장치에 관한 것이다.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.

대형 식당이나, 군부대, 학교, 공장 등의 구내식당에서는 다수 인원을 위하여 대량의 음식물을 신속하게 조리하여야 하므로, 대용량의 솥을 이용하여 국이나 볶음요리 등을 조리하는 것이 일반적이다.

이러한 대용량의 솥에는 많은 양의 식재료가 한꺼번에 투입되며 높은 온도로 조리가 이루어진다. 이 경우, 조리과정에서 솥의 저면이나 측면 등에 식재료가 눌어붙거나 탄화되기 쉬우므로 대용량의 솥을 이용하여 음식을 조리하는 경우에는 솥 내부의 식재료를 수시로 교반하여야 한다.

종래에 대량 조리시에는 조리인력이 대용량 솥 근처에 상주하며 대량의 식재료를 조리삽 등으로 휘젓는 방식으로 교반이 이루어졌다. 이러한 인력에 의한 교반은, 더 많은 조리인력이 소요되며, 나아가, 조리인력의 화상이나 근골격계 질환 등 부상 위험이 뒤따르는 문제가 있었다. 따라서, 최근 대용량 조리장치에 적용 가능한 다양한 자동 교반장치가 적용된 대용량 조리장치가 개발되고 있다.

최근 개발된 자동 교반장치들은 회전축에 연결되어 대용량 솥 내부를 회전하며 식재료들을 휘젓는 형태의 교반 로드 또는 스크래퍼로 구성된 것이 일반적이다. 그러나, 이러한 자동 교반장치들은 아직 대용량 솥 내부의 특정 영역만을 주기적으로 수평회전하는 방식으로 식재료를 혼합하는데 그치고 있으며, 식재료들을 다각적으로 교반할 수 있는 자동 교반장치는 없는 실정이다. 따라서, 대용량 솥을 이용한 서로 다른 다양한 유형의 조리에도 항상 효율적인 교반이 가능한 자동 교반장치의 개발이 요구되고 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 외주면을 따라 복수의 기어 치가 형성되는 고정기어부를 관통하여 형성된 메인 구동축 및 메인 구동축에 고정 결합되는 회전 플레이트가 동축 회전하면, 메인 구동축에 결합된 측면 스크래퍼 가 조리용기 내측면을 따라 이동하며 교반을 수행함과 동시에, 고정기어부와 기어결합된 제1 서브 구동축 하단의 임펠러는 메인 구동축 주변을 회전이동하며 조리용기 저면의 식재료들을 상하 교반하며, 고정기어부와 기어결합된 제2 서브 구동축 하단의 저면 스크래퍼들이 조리용기 저면의 식재료들을 스크래핑하며 교반을 수행한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리용기 내부의 식재료를 혼합하기 위하여 조리용기의 일측에 근접 설치되는 교반장치에 있어서, 일단에 구동모터가 설치되고, 타단 저면에는 상기 구동모터의 회전 구동력을 전달받아 회전하는 메인 구동축이 하방으로 형성되는 수평 프레임; 상기 메인 구동축이 관통된 형태로 상기 수평 프레임의 타단 저면에 고정 결합되며, 외주면을 따라 복수의 기어 치가 형성되는 고정기어부; 상기 제1 기어부 하단에 대응되는 위치의 상기 메인 구동축의 외주면 둘레를 따라 형성되어 상기 메인 구동축과 연동 회전하는 회전 플레이트; 상기 회전 플레이트 상에서 상기 메인 구동축의 위치를 기준으로 일 방향으로 이격된 제1 지점을 수직으로 관통하며, 상기 회전 플레이트의 회전시 상기 고정기어부에 맞물림된 상단의 스프로켓에 의하여 회전하는 제1 서브 구동축; 및 상기 회전 플레이트 상에서 상기 메인 구동축의 위치를 기준으로 상기 일 방향과 정반대의 방향으로 이격된 제2 지점을 수직으로 관통하며, 상기 회전 플레이트의 회전시 상기 고정기어부에 맞물림된 상단의 스프로켓에 의하여 회전하는 제2 서브 구동축을 포함하는 자동 교반장치를 제공한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치는 조리용기 내부의 식재료를 서로 다른 3 개의 교반수단을 이용하여 다각적으로 교반함으로써, 대량 조리시의 작업 효율성을 개선하고, 대형솥 조리장치를 이용하여 이루어지는 다양한 조리 유형에 대하여 균일한 교반성능을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치가 적용된 대형솥 조리장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 대형솥 조리장치의 정단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 조리용 자동 교반장치의 결합구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치의 스크래퍼 로드 및 스크래퍼의 분해사시도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따라 제1 서브 구동축에 형성된 임펠러를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 조리용기 내부에서 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 측면 스크래퍼에 의하여 교반되는 영역을 나타낸 도면이다.
도 8b는 조리용기 내부에서 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 측면 스크래퍼에 의하여 교반되는 영역을 나타낸 도면이다.
도 8c는 조리용기 내부에서 본 개시의 일 실시예에 따른 임펠러 및 저면 스크래퍼에 의하여 교반되는 영역을 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 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, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치가 적용된 대형솥 조리장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 대형솥 조리장치의 정단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 대형 조리솥 조리장치(1)는 조리용기부(30)가 좌측 지지박스(10) 및 우측 지지박스(20) 사이에 설치되되, 조리용기부(30) 양측에는 좌측 지지박스(10) 및 우측 지지박스(20)에 각각 결합되는 회전축이 형성되며, 조리용기부(30)는 정면으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 조리가 완료된 음식물을 옮기거나 내부 세척을 위하여 조리용기부(30)를 정면으로 기울여야할 경우, 조리용기부(30) 양측의 회전축과 결합된 핸들(21)을 조작하여 조리용기부(30)를 정면으로 회전시킬 수 있다.

조리용기부(30)는 조리용기(31), 예를 들면, 볶음솥이나 국솥 등과 같은 보울 형태의 대용량 조리용기 및 조리용기(31)를 유도가열하기 위한 인덕션 모듈(32)을 포함한다. 여기서, 인덕션 모듈(32)의 제어를 위한 컨트롤 패널(11)이 좌측 지지박스(10)의 상부에 설치될 수 있다.

우측 지지박스(20) 상단에는 자동 교반장치(100)가 수직의 지지프레임(170)을 통하여 결합된다. 여기서, 수직의 지지프레임(170)은 상단이 자동 교반장치(100)의 수평 프레임(110)에 고정 결합되고, 하단은 우측 지지박스(20) 상단에 회전 가능하도록 힌지결합된다. 따라서, 지지프레임(170)을 회전시켜 자동 교반장치(100)의 자세를 변경시킬 수 있다. 구체적으로, 도 2에서 도시된 바와 같이 자동 교반장치(100a)는 수평 프레임(110)이 수평상태를 유지한 상태에서 교반을 수행하거나, 교반이 종료되었거나 다른 필요에 의하여 자동 교반장치(100)를 조리용기(31)로부터 이격시켜야 할 경우에는 지지프레임(170)을 회전시킴으로써 수평 프레임(110)이 수직상태가 되도록 자동 교반장치(100b)의 상태를 변경시킬 수 있다.

자동 교반장치(100)의 수평 프레임(110)은 우측 지지박스(20)로부터 조리용기부(30)의 중앙 상부까지 수평으로 연장되도록 형성된다. 수평 프레임(110)의 우측 지지박스(20)측 일단에는 구동모터(111)가 설치되고, 조리용기부(30)측 타단에는 교반을 수행하기 위한 메인 구동축(120)이 수평 프레임(110)으로부터 조리용기부(30)를 향하여 수직으로 형성된다. 구동모터(111)가 회전하면, 회전 구동력은 제1 구동기어(112)를 거쳐서, 제1 구동기어(112)와 체인 또는 벨트 등의 동력 전달수단으로 상호결합된 메인 구동축(120) 상단의 제2 구동기어(113)에 전달된다. 결과적으로, 구동모터(111)의 회전 구동력은 메인 구동축(120)에 전달되어 메인 구동축(120)을 회전시키게 된다.

메인 구동축(120)은 수평 프레임(110)의 저면에 고정 결합되는 고정기어부(130) 및 회전 플레이트(140)를 관통하여 조리용기(31)의 내부 공간까지 연장된다. 여기서, 고정기어부(130)는 메인 구동축(120)의 회전과 무관하게 수평 프레임(110)의 저면에 고정되며, 회전 플레이트(140)는 메인 구동축(120)의 외주면에 고정되어 메인 구동축(120)과 연동 회전한다.

회전 플레이트(140)에는 메인 구동축(120)과 수평하게 제1 서브 구동축(150) 및 제2 서브 구동축(160)이 형성된다. 구체적으로, 제1 서브 구동축(150) 및 제2 서브 구동축(160)은 메인 구동축(120)으로부터 각기 미리 설정된 거리로 이격된 위치에서 회전 플레이트(140)를 회전 가능하도록 관통하여 조리용기부(30)를 향하여 수직으로 형성되며, 각각의 상단에는 고정된 스프로켓(sprocket)이 형성되어 있다.

여기서, 제1 서브 구동축(150) 및 제2 서브 구동축(160) 상단의 스프로켓은 메인 구동축(120)과 동축으로 형성된 고정기어부(130) 외주면의 기어에 결합되어 있으므로, 메인 구동축(120)이 회전함에 따라 회전 플레이트(140)에 의하여 메인 구동축(120) 주변을 원궤적을 그리며 이동함과 동시에, 스프로켓의 회전에 의하여 각기 축회전된다.

메인 구동축(120)의 하단에는 조리용기(31)의 내부 측면까지 연장되는 측면 교반유닛이 결합되어, 조리시 메인 구동축(120)의 회전에 따라 조리용기(31)의 내부 측면에 대한 교반을 수행한다. 예를 들면, 조리용기(31)의 내부 측면 상단에 눌어붙은 식재료는 측면 교반유닛에 의하여 조리용기(31)로부터 분리될 수 있다. 이와 동시에, 제1 서브 구동축(150) 하단의 임펠러(impeller)는 메인 구동축(120)을 중심으로 하는 원궤적을 따라 조리용기(31)의 저면을 이동하며 식재료를 상하로 혼합하게 되며, 제2 서브 구동축(160) 하단에 결합된 저면 교반 스크래퍼는 조리용기(31)의 저면 영역 전체에 대한 식재료의 교반을 수행한다.

이하에서 도 3 및 도 4를 이용하여 자동 교반장치(100)의 구성을 보다 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치의 측면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 조리용 자동 교반장치의 결합구조를 설명하기 위하여 메인 구동축 주변의 구성을 구체적으로 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 수평 프레임(110)의 일단에 구동모터(111)가 설치되고, 타단에는 구동모터(111)의 회전 구동력을 전달받아 회전하는 메인 구동축(120)이 저면을 통하여 하방으로 형성된다. 여기서, 구동모터(111)의 회전축은 윔기어 또는 베벨 기어 등을 이용하여 수직방향의 회전축과 결합되고, 수직방향 회전축의 상단에는 제1 구동기어(112)가 고정 결합된다.

즉, 구동모터(111)의 수평 방향의 회전축에서 발생한 구동력은 수직방향의 회전축, 즉, 메인 구동축(120)의 회전평면과 동일 평면의 회전구동력으로 변환된다. 제1 구동기어(112)는 메인 구동축(120) 상단에 고정 결합된 제2 구동기어(113)와 체인 또는 벨트 등으로 결합되어 회전하며, 제1 구동기어(112)의 회전 구동력은 제2 구동기어(113)에 의하여 메인 구동축(120)에 전달된다.

여기서 설명된 구동모터(111)의 회전 구동력을 메인 구동축(120)에 전달하기 위한 자동 교반장치(100)의 구성은 구동모터(111)의 회전평면과 메인 구동축(120)의 회전평면이 서로 수직인 경우를 위한 일 예에 불과한 것으로서, 회전 구동력의 전달 구조는 구동모터(111)의 설치위치, 방향 등에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이러한 변경에 따라 일부 기어결합 구성이 본 실시예로부터 가감될 수 있음은 본 개시의 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 자명한 사항일 것이다.

메인 구동축(120)이 형성된 수평 프레임(110)의 저면부에는 그 외주면을 따라 복수의 기어 치(teeth, 131)가 형성되는 고정기어부(130)가 고정 결합된다. 여기서, 고정기어부(130)의 중심에는 메인 구동축(120)이 축회전 가능한 형태로 관통 형성된다. 구체적으로, 고정기어부(130)의 본체는 수평 프레임(110)의 저면에 고정되어 회전하지 않지만, 그 중앙 내부에는 축베어링과 같은 회전 부재가 개재되고 메인 구동축(120)은 축베어링을 통하여 고정기어부(130)를 관통한 상태로 축회전하는 것이다.

고정기어부(130)를 관통하여 하방으로 연장된 메인 구동축(120)의 외주면 둘레에는 메인 구동축과 연동 회전하는 회전 플레이트(140)가 형성된다. 여기서, 회전 플레이트(140)는 도시된 바와 같이, 메인 구동축(120)을 중심으로 메인 구동축(120)의 외주 방향 중 어느 두 방향으로 길게 연장된 타원형 내지 마름모형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 구동축(120)을 중심으로 한 원형 또는 정방형의 플레이트로 형성될 수 있다. 회전 플레이트(140)는 메인 구동축(120)의 단면과 평행을 이루며, 그 외주면에 고정 결합되므로 메인 구동축(120)의 회전시 함께 동축으로 회전하게 된다.

회전 플레이트(140) 상에서 메인 구동축(120)의 위치, 즉, 회전 플레이트(140)의 회전 중심으로부터 어느 일 방향으로 이격된 제1 지점에 제1서브 구동축(150)이 회전 가능하도록 수직으로 관통 형성된다. 여기서, 제1서브 구동축(150)의 상단부에는 제1 스프로켓(151)이 형성되되, 제1 스프로켓(151)은 고정기어부(130) 외주면의 기어 치(131)와 맞물림 결합된다.

회전 플레이트(140) 상에서 메인 구동축(120)의 위치, 즉, 회전 플레이트(140)의 회전 중심을 기준으로 제1 서브 구동축(150)이 관통하는 제1 지점과 정 반대방향의 제2 지점에는 제2 서브 구동축(160)이 회전 가능하도록 수직으로 관통 형성된다. 제1서브 구동축(150)과 마찬가지로, 제2 서브 구동축(160)의 상단부에는 고정기어부(130) 외주면의 기어 치(131)와 맞물림 결합되는 제2 스프로켓(161)이 형성된다.

제1 서브 구동축(150) 및 제2 서브 구동축(160)은 메인 구동축(120)에 연동 회전하는 회전 플레이트(140)의 회전에 따라, 메인 구동축(120)을 중심으로 원궤적을 그리며 이동함과 동시에, 고정기어부(130)의 기어 치(131)에 맞물려 회전하는 제1 스프로켓(151) 및 제2 스프로켓(161)에 의하여 각각 축회전하게 된다. 결과적으로, 자동 교반장치(100)는 고정된 위치에서 축회전하는 메인 구동축(120), 메인 구동축(120) 주변 궤적을 따라 공전함과 동시에 각각 축회전하는 제1 서브 구동축(150)과 제2 서브 구동축(160)을 이용하여 입체적으로 교반을 수행한다.

먼저, 메인 구동축(120)의 하단에는 제1 서브 구동축(150)에 대한 제1 지점과 제2 서브 구동축(160)에 대한 제2 지점이 이루는 직선의 방향과 직각을 이루는 두 방향으로 형성되는 측면 교반유닛이 결합된다. 구체적으로, 메인 구동축(120)의 하단에는 상술한 제1 지점과 제2 지점이 이루는 직선의 방향과 직각을 이루는 두 방향으로 수평 연장된 제1 연결부재(122)가 고정 결합된다. 즉, 제1 연결부재(122)는 회전 플레이트(140)의 장반경 방향과 수직을 이루도록 메인 구동축(120)의 하단부에 결합된다.

제1 연결부재(122)의 양단에는 제1 측면 스크래퍼 로드(first side scraper rod, 123) 및 제2 측면 스크래퍼 로드(second side scraper rod, 125)가 각각 결합된다. 구체적으로, 제1 측면 스크래퍼 로드(123)는 그 상단이 제1 연결부재(122)의 일단에 힌지결합되고, 하단에는 제1 측면 스크래퍼(124)가 힌지결합된다. 여기서, 제1 측면 스크래퍼 로드(123)는 제1 연결부재(122)의 일단을 고정축으로 하여 수직방향으로 틸팅(tilting)가능하며, 제1 측면 스크래퍼 로드(123)의 틸팅각도를 조절하면 제1 측면 스크래퍼(124)가 교반을 수행하는 영역을 조절할 수 있다. 예를 들면, 제1 연결부재(122)와 제1 측면 스크래퍼 로드(123)가 이루는 내각이 커질수록 제1 측면 스크래퍼(124)가 조리용기 측면의 더 높은 영역을 스크래핑하게 된다. 또한, 제1 측면 스크래퍼(124)는 제1 측면 스크래퍼 로드(123)의 하단을 고정축으로 하여 수평방향으로 틸팅가능하므로, 제1 측면 스크래퍼(124)는 접촉되는 조리용기 측면의 기울기에 따라 적응적으로 틸팅된다.

또한, 제2 측면 스크래퍼 로드(125)는 그 상단이 제1 연결부재(122)의 타단에 힌지결합되고, 하단에는 제2 측면 스크래퍼(126)가 힌지결합된다. 제1 측면 스크래퍼 로드(123)와 마찬가지로, 제2 측면 스크래퍼 로드(125)는 제1 연결부재(122)의 타단을 고정축으로 하여 수직방향으로 틸팅가능하며, 제2 측면 스크래퍼 로드(125)의 틸팅각도를 조절함으로써 제2 측면 스크래퍼(126)가 교반을 수행하는 영역을 조절할 수 있다. 또한, 제2 측면 스크래퍼(126)는 제2 측면 스크래퍼 로드(125)의 하단을 고정축으로 하여 수평방향으로 틸팅가능하므로, 제2 측면 스크래퍼(126) 또한 접촉되는 조리용기 측면의 기울기에 따라 적응적으로 틸팅된다.

제1 측면 스크래퍼 로드(123)가 제1 연결부재(122)와 이루는 각도는 제2 측면 스크래퍼 로드(125)가 제1 연결부재(122)와 이루는 각도와 동일한 각도 또는 그보다 작은 각도를 이루도록 설정될 수 있다. 따라서, 제1 측면 스크래퍼(124)는 조리용기 측면 상에서 제2 측면 스크래퍼(126)와 동일한 영역을 교반하거나 그보다 더 저면에 가까운 영역을 교반할 수 있다. 즉, 제1 측면 스크래퍼 로드(123) 및 제2 측면 스크래퍼 로드(125)의 틸팅각도를 달리하여 조리용기 측면상의 더 넓은 영역을 교반할 수 있다.

제1 서브 구동축(150)의 하단에는 제1 서브 구동축의 회전에 의하여 조리용기의 저면에 위치한 식재료를 상하로 혼합하는 임펠러(152)가 형성된다. 일 실시예에 따라, 임펠러는 제1 서브 구동축의 둘레를 따라 일정한 간격으로 형성되어 제1 서브 구동축의 회전시 저면의 식재료를 상방으로 퍼올리는 복수의 이송패들(transfer papple)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에 따라, 임펠러는 제1 서브 구동축의 외주면에서 그 길이방향을 따라 나선형으로 연속형성된 하나의 이송 블레이드를 포함할 수 있다.

제2 서브 구동축(160)의 하단에는 제2 서브 구동축(160)을 중심으로 외주방향으로 연장된 제2 연결부재(162)가 고정 결합되고, 제2 연결부재(162) 말단부 각각의 저면에는 상기 제2 서브 구동축(160)과 평행하게 저면 스크래퍼 로드(163a, 163b)가 고정 결합된다. 여기서, 저면 스크래퍼 로드(163a, 163b)의 하단에는 각각 수평방향으로 틸팅가능하도록 저면 스크래퍼(164a, 164b)가 힌지결합된다.

구체적으로, 제2 서브 구동축(160)은 수평으로 연장된 제2 연결부재(162)의 중심에 결합되고, 제2 연결부재(162)의 저면 양단에는 저면 스크래퍼 로드(bottom scraper rod, 163a, 163b)가 고정 결합된다. 제2 서브 구동축(160)이 회전하면, 제2 서브 구동축(160)을 중심으로 제2 연결부재(162)를 지름으로 하는 원궤적을 따라 저면 스크래퍼 로드(163a, 163b)가 원운동한다. 동시에, 제2 서브 구동축(160)은 메인 구동축(120)을 중심으로 하는 원궤적을 따라 원운동하게 되므로 저면 스크래퍼(164a, 164b)는 조리용기의 저면 전체 영역을 스크래핑하게 된다.

본 실시예에서는 하나의 제2 연결부재(162)와 그 양단에 결합된 두 개의 저면 스크래퍼 로드(163a, 163b)의 구성을 설명하였으나, 다른 실시예에 따라 저면 스크래퍼 로드는 3개 이상으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 그 중심으로부터 서로 72 도의 각도를 이루며 방사상으로 연장되는 5 개의 암(arm)을 포함하는 연결부재가 제2 서브 구동축(160)의 하단에 연결되고, 5 개의 저면 스크래퍼 로드가 연결부재의 암 말단부 각각에 결합되도록 구성될 수도 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치의 스크래퍼 로드 및 스크래퍼의 분해사시도이다.

도 5에는 일 실시예에 따른 저면 스크래퍼 로드(163a) 및 저면 스크래퍼(164a)의 분해사시도가 예시적으로 도시되어 있으나, 이를 통하여 설명하고자 하는 스크래퍼 로드 및 스크래퍼의 기술적 특징은 저면 스크래퍼 로드와 저면 스크래퍼에 한하여 적용되는 것이 아니며, 측면 스크래퍼 로드 및 측면 스크래퍼에도 적용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 저면 스크래퍼 로드(163a)는 중공부를 갖는 파이프 형태의 상부 로드(1631)와, 상부 로드(1631)의 내경과 동일한 외경을 가진 하부 로드(1635)가 상부 로드(1631)의 중공부에 내삽되도록 구성된다.

구체적으로, 상부 로드(1631)의 하단에는 스프링과 같은 탄성 부재(1632)가 고정결합되고, 일 측면에는 고정편이 삽입될 수 있는 관통구(1633)가 형성된다. 이에 대응하여, 하부 로드(1635)의 하단부 외주면에는 탄성 부재(1632)의 하단을 접촉 지지할 수 있는 지지돌기(1636)가 형성되고, 상부 로드(1631)의 중공부로 삽입되는 부분의 일 측면에는 직선 형태의 가이드홀(1634)이 길이방향으로 형성된다.

저면 스크래퍼 로드(163a)는 상부 로드(1631)의 중공부에 하부 로드(1635)를 삽입하되, 관통구(1633)와 가이드홀(1634)이 중첩되도록 정렬하고, 고정편을 관통구(1633)에 체결하여 구성된다. 여기서, 고정편은 관통구(1633)를 통하여 가이드홀(1634) 내부에 이르도록 체결되며, 상부 로드(1631)에 내삽된 하부 로드(1635)는 가이드홀(1634) 내에서 이동하는 고정편에 의하여 길이 방향 운동이 가이드된다.

구체적으로, 상부 로드(1631)의 중공부에 하부 로드(1635)가 내삽된 깊이에 따라 하부 로드(1635)의 상부 로드(1631)에 대한 상대적 거리는 달라질 수 있으며, 하부 로드(1635)는 가이드홀(1634)과 고정편에 의하여 정의된 상대적 거리 범위 내에서 길이방향으로 운동한다. 예를 들면, 내삽된 부분 가이드홀(1634)의 최상단부에 고정편이 위치할 때 하부 로드(1635)의 상부 로드(1631)에 대한 상대적 위치는 가장 멀어지며, 가이드홀(1634)의 최하단부에 고정편이 위치할 때 하부 로드(1635)의 상부 로드(1631)에 대한 상대적 위치가 가장 가까워진다. 하부 로드(1635)가 상부 로드(1631)의 반대방향으로 이동하게 되더라도 상부 가이드홀(1634)의 최상단부에 고정편이 걸리게 되면 더 이상 이동이 불가능하게 되고, 결과적으로 하부 로드(1635)는 상부 로드(1631)로부터 이탈되지 않게 된다.

이와 동시에, 탄성 부재(1632)는 지지돌기(1636)에 의하여 하단이 지지되며, 저면 스크래퍼 로드(163a)는 길이방향으로 일정한 탄성력을 구비하게 된다. 이러한 탄성력은 저면 스크래퍼(164a)의 교반성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 저면 스크래퍼(164a)가 조리용기의 불규칙적인 내측 표면과 항상 밀착된 상태를 유지하도록 저면 스크래퍼 로드(163a)가 탄력적으로 신장되거나 단축되어야 할 수 있으며, 저면 스크래퍼(164a)가 조리용기 내측면에 밀착되어 교반을 수행하는 과정에서 저면 스크래퍼(164a)에 가해지는 다양한 외부 충격에 의한 파손이나 오작동을 방지하기 위한 길이방향으로의 완충작용이 필요할 수 있다. 저면 스크래퍼(164a)는 탄성 부재(1632)와 지지돌기(1636)의 결합에 의하여 조리용기 내측면에 탄력적으로 접촉된다.

저면 스크래퍼 로드(163a)의 하단에는 탄성 부재(1632)와 지지돌기(1636)에 대한 결합 커버(1637)가 추가로 구비될 수 있다. 결합 커버(1637)는 하부 로드(1635)의 하단으로부터 지지돌기(1636) 및 탄성 부재(1632)의 일부 또는 전부를 감싸는 형태로 저면 스크래퍼 로드(163a)의 외주면에 결합될 수 있다.

하부 로드(1635)의 하단에는 힌지 축이 형성되고, 저면 스크래퍼(164a)는 하부 로드(1635)의 하단에 좌우 틸팅이 가능하도록 힌지결합된다. 구체적으로, 저면 스크래퍼(164a)는 하부 로드(1635)와의 결합 및 스크래퍼의 본체를 구성하는 스크래퍼 플레이트(1641), 및 스크래퍼 플레이트(1641)에서 음식물이 접촉되는 부분에 추가로 결합되는 스크래퍼 패드(1642)를 포함한다. 여기서, 스크래퍼 패드(1642)는 교반에 적합한 내열성과 내마찰성을 갖는 소재, 예를 들면 테플론(teflon) 소재로 구성될 수 있다.

도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따라 제1 서브 구동축에 형성된 임펠러를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 제1 서브 구동축(150)의 하단부 외주면에는 그 길이방향을 따라 나선형으로 연속형성된 하나의 이송 블레이드(153)를 포함하는 임펠러가 형성된다. 이송 블레이드(153)의 하단은 조리용기(31)의 하단에 인접한 지점까지 연장형성된다.

제1 서브 구동축(150)의 축회전시, 이송 블레이드(153)도 동축으로 회전하게 된다. 조리용기(31)의 하단의 식재료는 이송 블레이드(153)에 의하여 연속적으로 저면으로부터 상부로 이송되며, 이송 블레이드(153)의 상단에 도달한 식재료는 다시 이송 블레이드(153)로부터 이탈하여 조리용기(31) 내부 저면으로 떨어지게 된다. 결과적으로 어느 하나의 지점에서 상하로 누중되어 있는 식재료들은 이송 블레이드(153)를 거치면 상하 반전된 순서로 누중된다.

회전 교반을 수행하는 스크래퍼의 경우, 조리용기(31) 내부의 식재료들을 회전 스크래핑하며 교반하게 되는데, 식재료들의 상하 이동이 미흡할 수 있다. 예를 들면, 어느 특정 지점의 식재료를 스크래퍼가 밀어내며 교반하는 경우, 스크래퍼에 밀려 이동하는 식재료는 주로 수평방향으로 이동된다. 비록, 이 과정에서 부분적으로 상하이동이 이루어지기는 하지만, 교반 대상 식재료의 점성 등과 같은 특성에 따라 수직방향의 교반이 이루어지지 않을 수 있으며, 이는 조리용기(31)를 국솥으로 이용하여 조리하는 경우에 비하여, 볶음솥으로 이용하여 볶음요리를 조리하게 되는 경우 특히 문제된다.

볶음요리의 특성상 식재료를 지속적으로 상하 이동시켜 볶아야 더 나은 맛의 볶음요리가 가능하다. 구체적으로, 볶음요리를 조리하는 과정에서 식재료가 고르게 상하로 교반되지 못하고 일부 식재료가 조리용기 저면에 머무르게 되는 경우, 해당 식재료들은 조리용기 저면에 고여있는 기름을 과도하게 흡수하거나, 튀겨지듯 익혀질 수 있으며, 나아가, 고열상태인 조리용기(31) 표면의 열에 장기간 노출되어 탄화될 수 있다. 본 개시의 자동 교반장치는 제1 서브 구동축(150)에 형성된 임펠러를 이용하여 직접적으로 식재료를 수직 교반하므로, 더 효율적인 교반이 가능하다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리용 자동 교반장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 조리용 자동 교반장치가 조리용기(31) 내부에 대한 교반을 수행하기 위하여, 조리용 자동 교반장치의 제1 측면 스크래퍼(124) 및 제2 측면 스크래퍼(126)는 조리용기(31)의 측면부에 각각 접촉된다. 여기서, 제1 측면 스크래퍼(124)는 조리용기(31)의 측면부 상단, 제2 측면 스크래퍼(126)는 조리용기(31)의 측면부 하단에 접촉되도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 측면 스크래퍼(124) 및 제2 측면 스크래퍼(126)는 수직방향 기준으로 각기 다른 각도로 틸팅되어, 회전시 서로 다른 영역에 대한 교반을 수행하게 된다.

반면에, 제1 서브 구동축(150)의 하단에 형성된 임펠러와 제2 서브 구동축(160) 하단에 결합된 저면 스크래퍼는 조리용기(31)의 저면을 향하게 되고, 조리용기(31) 저면 영역을 전체적으로 회전이동하며 교반을 수행하게 된다. 여기서, 임펠러는 조리용기(31)의 저면에 존재하는 식재료를 상부로 이송하는 방식으로 상하 교반을 수행하며, 저면 스크래퍼는 조리용기(31)의 저면상에서 원운동하며 식재료를 밀어내는 방식으로 교반을 수행하게 된다.

상술한 교반동작을 수행하기 위하여, 구동모터의 회전 구동력이 전달된 메인 구동축(120)은 시계방향으로 축회전한다. 이에 따라, 메인 구동축(120)에 고정 결합된 회전 플레이트(140)와 메인 구동축(120) 하단의 제1 연결부재도 함께 시계방향으로 회전하게 된다. 반면에, 메인 구동축(120)이 관통하는 고정기어부(130)는 메인 구동축(120)의 회전과 무관하게 고정된다.

회전 플레이트(140)가 시계방향으로 회전함에 따라, 외주면의 기어 치(131)에 치합된 제1 스프로켓(151) 및 제2 스프로켓(161)은 기어 치(131)를 따라 원운동한다. 이 과정에서 제1 스프로켓(151) 및 제2 스프로켓(161)은 시계방향으로 축회전하게 되며, 제1 스프로켓(151) 및 제2 스프로켓(161)에 고정결합된 제1 서브 구동축(150)과 제2 서브 구동축(160)도 시계방향으로 축회전한다.

결과적으로, 메인 구동축(120)의 시계방향 회전에 의하여, 제1 측면 스크래퍼(124) 및 제2 측면 스크래퍼(126)는 조리용기(31)의 측면을 따라 시계방향으로 원운동하게 되며, 제1 서브 구동축(150)의 임펠러는 제1 스프로켓(151)의 회전력에 의하여 시계방향으로 축회전함과 동시에 회전 플레이트(140)의 회전에 의하여 메인 구동축(120) 주변의 원형 궤적을 따라 이동하게 된다.

또한, 제2 서브 구동축(160) 하단의 저면 스크래퍼들은 제1 스프로켓(151)의 회전력에 의하여 축회전하는 제2 서브 구동축(160) 주변의 원형 궤적을 따라 시계방향으로 이동하게 되며, 이와 동시에, 저면 스크래퍼가 이동하는 원형 궤적은 회전 플레이트(140)의 회전에 의하여 변경되는 제2 서브 구동축(160)의 위치에 의하여, 메인 구동축(120) 주변의 원형 궤적을 따라 이동하게 된다.

이에 본 개시에 따른 조리용 자동 교반장치에 구비된 각각의 교반수단들이 교반을 수행하는 과정을 이하 도 8a 내지 도 8c를 이용하여 더 구체적으로 설명한다. 도 8a는 조리용기 내부에서 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 측면 스크래퍼에 의하여 교반이 수행되는 영역을 나타낸 도면이고, 도 8b는 조리용기 내부에서 제2 측면 스크래퍼에 의하여 교반이 수행되는 영역을 나타낸 도면이다. 또한, 도 8c에는 조리용기 내부에서 본 개시의 일 실시예에 따른 임펠러 및 저면 스크래퍼에 의하여 교반이 수행되는 영역이 도시되어 있다.

먼저 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 메인 구동축(120)이 시계방향으로 회전하면, 메인 구동축(120)의 하단의 제1 연결부재의 일단에 결합되어 조리용기(31)의 측면부 상단에 접촉된 제1 측면 스크래퍼(124)는 상부측면 교반영역(312)을 밀어내며 시계방향으로 이동한다. 반면에, 메인 구동축(120)의 하단의 제1 연결부재의 타단에 결합되어 조리용기(31)의 측면부 하단에 접촉된 제2 측면 스크래퍼(126)는 하부측면 교반영역(311)을 밀어내며 시계방향으로 이동한다.

즉, 제1 측면 스크래퍼(124)는 메인 구동축(120)을 중심으로 메인 구동축(120)과 제1 측면 스크래퍼(124)간의 정사영 거리를 반경으로 하는 원궤도를 따라 시계방향으로 공전하며 상부측면 교반영역(312)에 대한 교반을 수행하고, 제2 측면 스크래퍼(126)는 메인 구동축(120)과 제2 측면 스크래퍼(126)간의 정사영 거리를 반경으로 하는 원궤도를 따라 시계방향으로 공전하며 하부측면 교반영역(311)에 대한 교반을 수행한다.

도 8c를 참조하면, 메인 구동축(120)이 시계방향으로 회전하면, 제1 서브 구동축(150)은 메인 구동축(120)과 제1 서브 구동축(150)간의 거리를 반경으로 하는 원궤도를 따라 시계방향으로 공전하게 된다. 이와 동시에, 제1 서브 구동축(150)은 시계방향으로 자전하게 되며, 제1 서브 구동축(150) 하단의 임펠러가 연동 회전하는 것이다.

또한, 제2 서브 구동축(160)은 메인 구동축(120)과 제2 서브 구동축(160)간의 거리를 반경으로 하는 원궤도를 따라 시계방향으로 공전하게 되며, 이와 동시에, 제2 서브 구동축(160)도 시계방향으로 자전한다. 제2 서브 구동축(160)의 자전에 의하여, 제2 서브 구동축(160)의 하단에 고정 결합된 제1 저면 스크래퍼(164a) 및 제2 저면 스크래퍼(164b)는 제2 서브 구동축(160) 주변의 원궤도를 따라 시계방향으로 공전하게 된다.

제1 저면 스크래퍼(164a) 및 제2 저면 스크래퍼(164b)는 제2 서브 구동축(160) 둘레를 1회 공전시마다 저면 부분영역(313)에 대한 교반을 수행한다. 여기서, 제2 서브 구동축(160)은 메인 구동축(120)의 둘레를 시계방향으로 공전하게 되므로, 제1 저면 스크래퍼(164a) 및 제2 저면 스크래퍼(164b)에 의하여 교반되는 저면 부분영역(313)도 시계방향으로 변화한다. 따라서, 제2 서브 구동축(160)이 메인 구동축(120) 주변을 1회 공전하면, 제1 저면 스크래퍼(164a) 및 제2 저면 스크래퍼(164b)는 저면 전체영역(314)에 대한 교반을 수행하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 개시에 따른 조리용 자동 교반장치에 구비된 각각의 교반수단들은 조리용기(31)의 저면에서 측면에 이르는 폭넓은 영역을 세분화 및 중첩적으로 교반하게 되므로, 조리과정에서의 더욱 효과적인 교반이 가능해진다.

이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 가장 양호한 실시예들을 통하여 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 대형 조리솥 조리장치 10: 좌측 지지박스
11: 컨트롤 패널 20: 우측 지지박스
21: 핸들 30: 조리용기부
31: 조리용기 32: 인덕션 모듈
100: 전기방식 시스템 110: 수평 프레임
111: 구동모터 112: 제1 구동기어
113: 제2 구동기어 120: 메인 구동축
130: 고정 기어부 140: 회전 플레이트
150: 제1 서브 구동축 160: 제2 서브 구동축
170: 지지프레임

Claims (10)

1. 조리용기 내부의 식재료를 혼합하기 위하여 조리용기의 일측에 근접 설치되는 교반장치에 있어서,
   일단에 구동모터가 설치되고, 타단 저면에는 상기 구동모터의 회전 구동력을 전달받아 회전하는 메인 구동축이 하방으로 형성되는 수평 프레임;
   상기 메인 구동축이 관통된 형태로 상기 수평 프레임의 타단 저면에 고정 결합되며, 외주면을 따라 복수의 기어 치가 형성되는 고정기어부;
   상기 고정기어부의 하단에 대응되는 위치의 상기 메인 구동축의 외주면 둘레를 따라 형성되어 상기 메인 구동축과 연동 회전하는 회전 플레이트;
   상기 회전 플레이트 상에서 상기 메인 구동축의 위치를 기준으로 일 방향으로 이격된 제1 지점을 수직으로 관통하며, 상기 회전 플레이트의 회전시 상기 고정기어부에 맞물림된 상단의 스프로켓에 의하여 회전하는 제1 서브 구동축; 및
   상기 회전 플레이트 상에서 상기 메인 구동축의 위치를 기준으로 상기 일 방향과 정반대의 방향으로 이격된 제2 지점을 수직으로 관통하며, 상기 회전 플레이트의 회전시 상기 고정기어부에 맞물림된 상단의 스프로켓에 의하여 회전하는 제2 서브 구동축을 포함하되,
   상기 메인 구동축의 하단에는,
   상기 제1 지점과 상기 제2 지점 간의 직선 방향과 직각을 이루는 방향으로 형성되어 상기 조리용기의 내측면에 위치한 식재료를 교반하는 측면 교반유닛이 결합되는
   자동 교반장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 측면 교반유닛은,
   상기 메인 구동축의 하단에 고정 결합되고, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점간의 직선 방향과 직교를 이루는 양 방향으로 수평 연장된 형태로 형성되는 제1 연결부재;
   수직방향으로 틸팅가능하도록 그 상단이 상기 제1 연결부재의 일단과 힌지결합되는 제1 측면 스크래퍼 로드;
   수직방향으로 틸팅가능하도록 그 상단이 상기 제1 연결부재의 타단에 힌지결합되는 제2 측면 스크래퍼 로드
   를 포함하는
   자동 교반장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 측면 스크래퍼 로드의 하단에는,
   제1 측면 스크래퍼가 수평방향으로 틸팅가능하도록 힌지 결합되고,
   상기 제2 측면 스크래퍼 로드의 하단에는,
   제2 측면 스크래퍼가 수평방향으로 틸팅가능하도록 힌지 결합되는
   자동 교반장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 측면 스크래퍼 로드는,
   상기 제1 연결부재와 이루는 각도가 미리 설정된 제1 각도를 이루며,
   상기 제2 측면 스크래퍼 로드는,
   상기 연결부재와 이루는 각도가 상기 제1 각도 이하인 제2 각도를 이루도록 상기 연결부재에 결합되는
   자동 교반장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 서브 구동축의 하단에는,
   상기 제1 서브 구동축의 회전에 의하여 상기 조리용기의 저면에 위치한 식재료를 상하로 혼합하는 임펠러가 형성되는
   자동 교반장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 임펠러는,
   상기 제1 서브 구동축의 둘레를 따라 일정한 간격으로 형성된 복수의 이송패들을 포함하는 임펠러인
   자동 교반장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 임펠러는,
   상기 제1 서브 구동축의 외주면에서 그 길이방향을 따라 나선형으로 연속형성된 하나의 이송블레이드를 포함하는 임펠러인
   자동 교반장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제2 서브 구동축의 하단에는,
   상기 제2 서브 구동축을 중심으로 둘 이상의 외주방향으로 연장된 제2 연결부재가 고정 결합되고,
   상기 제2 연결부재의 말단부 각각에는 상기 제2 서브 구동축과 평행하게 저면 스크래퍼 로드가 고정 결합되며,
   상기 제2 서브 구동축이 회전하면 상기 저면 스크래퍼 로드가 상기 제2 서브 구동축을 중심으로 원운동하는
   자동 교반장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 저면 스크래퍼 로드의 하단에는,
    스크래퍼가 수평방향으로 틸팅가능하도록 힌지 결합되는
    자동 교반장치.

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