KR200373957Y1

KR200373957Y1 - 가수량 조절이 가능한 전기 밥솥

Info

Publication number: KR200373957Y1
Application number: KR20-2004-0031323U
Authority: KR
Inventors: 황태복
Original assignee: 황태복
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2005-01-21

Abstract

본 고안에 따른 가수량 조절이 가능한 전기 밥솥은 몸체(10)의 하부에 위치한 적어도 하나의 지지대(20)에 구비된 로드셀(30);상기 로드셀(30)에서 측정한 쌀의 중량값을 전기적 신호로 변환하여 이를 감지하고 쌀의 종류 및 중량에 따라 가수량을 제어하는 마이컴(100); 쌀의 종류 및 로드셀(30) 작동의 on/off 상태를 입력받는 입력부(160)가 구비되고 상기 마이컴(100)에서 전달받은 정보를 표시하는 디스플레이부(150);로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지대(20)는 본체(10) 하부에서 하방으로 연장 형성되어 있는 1쌍의 수직 절곡부(25); 상기 수직 절곡부(25) 사이에 밀착 고정되는 로드셀(30); 상기 수직 절곡부(25)의 외면에 위치된 1쌍의 캡(40); 상기 캡(40)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되어 상기 캡(40)의 하부 사이에 위치한 받침부(50);로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 전기 밥솥에 따르면, 기존의 내장형 중량 측정장치가 밥솥 내부의 여러 요인에 의하여 민감하게 반응되어 결국 오차범위가 커질 수밖에 없다는 문제점을 극복하기 위해 밥솥의 다리와 유기적으로 결합된 외장형 로드셀을 구비함으로써 신뢰된 정확성을 가진 중량 측정 오차범위로서 중량 측정이 가능하다는 효과를 가진다.

Description

가수량 조절이 가능한 전기 밥솥 {ELECTRICAL COOKER CONTROLLING WATER VOLUME}

본 고안은 가수량 조절이 가능한 전기밥솥에 관한 것으로서, 보다 상세히는 내장된 마이컴 및 중량측정 수단에 의하여 쌀에 대한 중량비로 가수량을 조절하여 사용자가 요망하는 밥을 지을 수 있는 기능을 제공하는 밥통에 관한 것이다.

쌀은 70 내지 80%가 전분이기 때문에 가열에 의하여 호화되어 소화되기 쉬운 상태로 섭취되고 있다. 전분의 호화는 물을 넣고 가열하는 것이 효과적이나, 잘 지어진 밥은 유리된 수분이 없고 밥알의 내부까지 충분히 호화되어야 하므로 쌀 자체의 함수량이나 가수량을 정확하게 조절하는 것이 무엇보다 중요하다.

쌀의 가수량은 일반적으로 잡곡, 백미, 현미 등의 재료 자체가 가지고 있는 함수량에 따라 그 차이가 있겠으나, 각종 곡류의 건조 수분량은 대략 10 내지 15%로서 일정한 상태를 보이고 있고 이에 대한 가수량 역시 된밥과 진밥 등의 사용자의 기호에 따라 달라질 수는 있지만 대략 중량비 120 내지 150%가 적절하다.

즉, 취반 재료 곡류의 전분을 적절하게 팽윤, 호화시키는데 필요한 가수량은 각 재료의 고형분량 대비 수분량으로서 사전 불리기 등에 영향을 받지 않고 일정하다.

시중 흔히 유통, 사용되는 열판식 내지 유도가열방식을 이용한 밥솥이 있는데 특히 유도가열방식을 이용한 전기밥솥은 쌀의 가수량을 조절할 때 온도 센서에 의하여 가열과정이 시작되는 온도에서 설정온도까지 도달하는데 걸리는 시간의 비를 측정함에 따라 가수량이 결정되어 그 가수량에 따라 가열 과정이 달라지는 방식을 취하고 있는데, 가수량은 측정하는 방식이 상기 설명한 바와 같이 온도 및 시간 측정에 의하여 이루어지다보니 오븐의 두께, 전압변동 내지 비등과정의 시간 오차가 발생될 수 있는 문제점이 발생하였다.

이를 위해, 상용하는 밥솥에서 정확한 가수량을 조절하기 위해서는 사용자가 오븐 내의 눈금표시에 의하여 가수량을 조절하는 것이 일반적이나 눈대중 내지 어림짐작에 의하여 가수량 조절이 이루어지기 때문에 요망하지 않던 진밥 또는 된밥이 이루어지는 것이 다반사여서 취반과정의 신뢰성을 떨어뜨린다는 단점이 있었다.

물론 밥솥 주변에 별도의 계량기구를 구비하여 쌀의 무게에 따라 적절한 가수량을 조정할 수 있겠으나 실제 사용에 있어서는 번거롭고 실용적인 계량조리가 현실적으로 이루어지는 경우가 극히 적다는 문제가 있다.

또한, 중량비가 아닌 부피비에 의한 가수량 조절 방식도 고려될 수 있으나 원재료의 상태, 즉 알곡의 크기, 가습팽윤상태 등에 따라 일정 부피대비 고형분의 중량이 달라지므로 부피비례 편차 오차가 크다.

이러한 점을 극복하기 위해 국내 특허출원 10-1998-0030606호는 전기 압력밥솥의 중량 측정 장치 및 그 장치를 이용한 취사방법을 개시하여 중량비에 따른 가수량 조절이 가능한 밥솥을 제공하고 있음을 알 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 기술에서는 중량감지 센서를 오븐의 하단면 중앙부와 직접 접촉하도록 내장되어 있음을 알 수가 있으며 이 중량감지 센서를 통해 측정된 가수량에 따라서 취사과정을 제어할 수 있도록 되어 있다.

하지만, 이 중량감지 센서가 상기 기술의 명세서 상에 어떠한 종류의 센서로 구성 되어 내장되어 있는지에 대한 구체적인 명시가 없는데, 이러한 내장형 중량감지센서는 중량감지 센서로 기본적으로 많이 사용되는 로드셀(load cell)에 사용되는 스트레인 게이지(strain gage)가 내부열에 다른 온도 변화 및 유도 전류 등의 요인에 상당히 취약하여 정확한 중량을 측정하는데 큰 무리가 있음을 예측할 수 있으며, 또한 기타 중량감지 센서가 사용된다하더라도 역시 내장형일 경우 그 오차범위에 대한 신뢰성에 의구심이 들 수 있을 뿐 아니라 센서의 정밀도에 비례하여 필요 이상으로 밥통의 비용이 올라갈 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 국내특허출원 10-1998-0042672호는 쌀의 함수량 측정장치를 구비한 전기밥솥에 관해 개시하고 있는데, 이는 함수량을 가열에 따른 온도상승 시간에 의하여 측정하는 방식이기 때문에 함수량을 알기 위해 몇 분 내지 몇 십 분을 대기하는 불편함과 종래의 온도측정방식과 별 차이가 없다는 단점이 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 보다 전기 밥솥에서의 취반 시에 정확한 가수량을 보장하기 위하여 중량비 측정의 방식을 취하여 가수량 조절이 가능하게 함과 아울러 일반적으로 저렴하게 사용되는 중량측정센서인 로드셀을 밥솥에 장착하여 원활한 가수량 조절을 이루는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 로드셀을 밥솥의 외부에 장착하여 온도 변화 내지 압력 등의 불필요한 요인에 구애받지 않고 정확한 중량 측정이 가능하게 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 측정된 중량비에 따라 쌀의 가수량 측정 및 조절을 위한 별도의 제어 수단을 구비하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 밥솥의 전체 구성을 나타내는 정단면도.

도 2는 본 고안에 따른 밥솥의 구성을 나타내는 정면도.

도 3은 본 고안에 따른 밥솥의 지지대의 구성을 나타내는 부분 확대 정단면도.

도 4는 본 고안에 따른 밥솥의 로드셀과 마이컴과의 연동 상태를 도시한 블록도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 몸체 60: 하중전달판

20: 지지대 100: 마이컴

25: 수직절곡부 150; 디스플레이부

30: 로드셀 160: 입력부

40: 캡 170: 신호음 발생수단

50: 받침부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 가수량 조절이 가능한 전기 밥솥은 몸체(10)의 하부에 위치한 적어도 하나의 지지대(20)에 구비된 로드셀(30);상기 로드셀(30)에서 측정한 쌀의 하중값을 전기적 신호로 변환하여 이를 감지하고 쌀의 종류 및 하중에 따라 가수량을 제어하는 마이컴(100); 쌀의 종류 및 로드셀(30) 작동의 on/off 상태를 입력받는 입력부(160)가 구비되고 상기 마이컴(100)에서 전달받은 정보를 표시하는 디스플레이부(150);로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 2는 본 고안에 따른 밥솥 몸체(10)의 지지대(20)에 로드셀(30)이 장착되어 있는 구조를 도시하고 있는 도면이고, 도 3은 도 2에 대한 지지대(20)의 로드셀(30) 장착 구조에 대한 부분 확대 정단면도이다.

일반적으로 전기밥솥의 몸체(10) 하부에 부착되어 있는 지지대(20)는 밥솥의 외주면에 대칭으로 구비되어(일반적으로 기본 4개 장착) 밥솥을 단순 지지하는 역할을 수행하고 있다. 본 고안에 따른 밥솥은 이러한 지지대에 중량 측정 센서인 로드셀(30)을 장착한다는 것에 기저를 두고 있다.

도 2를 참조하면, 밥솥 본체(10)의 하부면의 지지대(20)의 내부에 로드셀(30)이 장착되어 있는 것을 알 수가 있다.

로드셀(30)은 전기식 하중 변환기로서 피에조 현상을 응용한 자가발진형과 스트레인 게이지 식과 같은 비자가발진형이 있는데 본 고안의 로드셀(30)은 현재 널리 사용되고 있는 스트레인 게이지식인 것이 로드셀의 장착에 의한 비용 대비 효과면에서 바람직하다.

로드셀(30)의 하중측정 능력은 전기 밥솥의 중량(3 내지 10kg)과 취사 재료의 중량(300g 내지 2kg) 및 가수량(300g 내지 2kg)을 모두 고려하여 측정될 수 있는 설정치가 부여되며 최대 취사 시 총중량 8kg 을 설정할 경우 충격하중을 고려하여 15 내지 20kg 의 중량을 감지할 수 있는 규격으로 구비되는 것이 바람직하며, 표시중량의 눈금단위는 10g 으로서 중량오차는 재료량 및 가수량이 2kg 시 ㅁ 0.5%, 500g 일때 최대 ㅁ 2%까지 허용하도록 한다.

도 3을 참조하면, 보다 구체적으로 일반적인 전기 밥솥의 지지대(또는 다리)를 개량하여 이러한 지지대에 로드셀이 장착되어 있는 구조를 확인할 수가 있다.

본 고안에 따른 로드셀(30)을 구비한 지지대(20)는 밥솥의 몸체(10) 하부에서 하방으로 연장 형성되어 있는 1쌍의 수직 절곡부(25)와 이 수직 절곡부(25) 사이에 밀착 고정되는 로드셀(30) 및 수직 절곡부(25)의 외면에 위치되어 로드셀(30)을 포함하는 공간을 만들되, 로드셀(30)을 '└┘'형상으로 감싸도록 이루어진 1쌍의 캡(40)과 이러한 캡(40)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결 결합되어 캡(40)의 하부 사이에 위치한 받침부(50) 및 받침부(50)와 로드셀(30) 사이에 위치한 하중전달판(60)으로 구성이 되어 있다.

1쌍의 캡(40)은 수직 절곡부(25)에 나사 등의 결합 수단(미도시)에 의하여 고정이 되며 하부에 장착된 받침부(50)의 이동 통로를 제공하는 역할 및 또한 외부 요인에 민감한 로드셀(30)을 외부와 차단하는 기능을 수행한다.

받침부(50)는 기본적으로 캡(40)의 하부면에서 하방으로 돌출되어 있는 상태를 유지하다가 캡(40)과 연결되는 부위로서 캡(40)의 내면에 형성된 슬라이딩 홈과 탄성지지구(미도시)에 의하여 캡의 내면에서 상하로 탄성적으로 이동이 가능하고 이에 따라 받침부(50)가 바닥면에 닿을 경우 바닥면의 수직항력에 의하여 받침부(50)는 위로 눌려지게 되고 이에 따라 하중전달판(60)을 통해 로드셀(30)에 그 하중이 전달이 된다.

1쌍의 캡(40) 사이에 마련된 받침부(50)의 이동 공간은 하방으로 돌출 구성된 받침부(50)의 길이와 비교하여 오차 없이 상응하도록 기설정이 되어 밥솥이 바닥면에 닿았을 때 받침부(50)가 충분히 하중전달판(60)과 접촉하여 하중을 제대로로드셀(30)에 전달할 수 있도록 구성이 된다.

이미 바닥면에 접지되어 받침부(50)가 하중전달판(60)과 접촉되어 있는 상태에서는 밥솥의 오븐에 실려지는 쌀 내지 물의 중량을 밥솥의 하부 몸체(10)에서 하방으로 누르는 힘 내지 모멘트에 의하여 로드셀(30)에 하중을 전달하게 된다. 따라서, 로드셀(30)은 수직으로 작용되는 상하의 힘 내지 모멘트를 받게 된다.

전달된 하중은 로드셀(30)에서 전기 신호로 변환이 되어 밥솥 하부 몸체(10)에 형성된 홈(15)을 따라 연결된 도선(70)으로 마이컴(100)으로 전달이 된다. 이 때 밥솥에 별도로 내장된 트랜스미터를 통하여 아날로그 신호를 전달하거나 AD 컨버터를 통해 디지털 신호로 마이컴에 전달이 가능할 수 있다.

이러한 구조로 이루어진 지지대(20)는 전기밥솥에 일반적으로 구성되어 있는 4개의 다리에 단독 또는 여러 개수의 조합으로 적용 내지 설치가 가능하다. 예를 들어, 지지대(20)에 장착되어 있는 로드셀(30)이 밥솥 본체의 무게를 지탱하는 지지체로서의 기본적인 역할을 수행하면서도 밥솥의 오븐에 실려지게 되는 쌀 및 물에 따른 하중의 변동을 안정적으로 감지하여야 하므로 밥솥의 후면부에 있는 2개의 지지대는 일반 다리를 그대로 사용하고 전면에 있는 2개의 다리를 본 고안의 지지대(20)로 구비하거나 기존 일반 다리 4개를 그대로 두고 이 4개의 다리의 중심인 밥솥의 하부면 중앙부위에 본 고안의 지지대(20)를 별도로 장착하는 것도 가능하다. 이 경우, 하방으로 약간 돌출되어 있는 받침부(50)가 먼저 바닥면에 접지되어 상방으로 슬라이딩 이동되기 때문에 몸체 중앙부위에 설치된 지지대(20)가 바닥면에 접촉하지 못한 채 허공에 떠 있는 상태가 발생될 가능성은 충분히 방지가 된다.

도 4는 본 고안에 따른 전기 밥솥의 로드셀(30)과 마이컴(100) 등의 연동 상태를 나타낸 구성도이다.

본 고안에 따른 전기밥솥은 측정된 중량을 처리/제어하기 위한 마이컴(100)과 이를 통해 출력되는 정보를 표시하는 디스플레이부(150)로 구성이 되어 있으며 디스플레이부(150)에는 쌀의 종류(백미/잡곡/현미 등), 취사방식(고압/저압), 용도(김밥/초밥)를 사용자가 결정할 수 있고 또한 하중의 측정치 표시를 on/off 할 수 있는 입력부(160)를 더 구비하고 있다.

사용자가 전기 밥솥의 오븐에 쌀을 담을 경우 마이컴(100)은 하중에 대한 전기 신호를 로드셀(30)로부터 전달받아 쌀의 중량을 디스플레이부에 표시를 하고, 이 때 밥솥 몸체 고유의 무게는 마이컴(100)에 의하여 영점 셋팅되어 쌀의 무게만을 디스플레이하는 방식을 취할 수 있다. 또한 사용자는 입력부(160)를 통하여 백미 등을 쌀의 상태 등을 입력할 수가 있다.

마이컴(100)은 입력부(160)를 통해 입력받은 쌀의 종류, 밥의 용도 등의 입력값에 대하여 이를 데이터화하여 기설정된 최적의 가수량(일반적으로 쌀의 종류에 구애받지 않고 120 내지 150% 의 중량으로 범위 설정되어 있음)을 비교 산정한 다음 설정된 가수량을 디스플레이부(150)에 "현재 측정된 쌀의 중량은 160g 입니다. 최적의 밥을 짓기 위하여 가수량 200g을 추가하세요."라는 메시지 또는 가수량의 요망치를 막대그래프화하여 이러한 그래프를 표시할 수도 있다.

이 후, 사용자는 밥솥의 오븐 내에 물을 가하면서 디스플레이부(150)에서 표시되는 가수량의 하중을 식별할 수 있고 요망된 가수량에 이를 경우 별도로 내장된신호음발생수단(160)에 의하여 신호음을 발생하게 된다.

만일, 가수량이 쌀의 중량에서 요망하는 중량보다 적을 경우에는 마이컴(100)에서 이를 산정하여 디스플레이부(150)를 통해 예를 들어 "현재 쌀의 중량에 의하면 가수량 200g이 요구됩니다. 그러나, 현재 가수량 150g 이니 50g을 더 가하세요."라는 등의 메시지를 표시할 수 있고 이러한 표시 방식은 반대로 가수량이 많은 경우에도 마찬가지로 표시될 수 있다.

따라서, 사용자는 기존에 눈대중으로 어림짐작했던 가수량을 체계적이고 손쉽게 관리할 수가 있으며 이에 의하여 보다 적절한 수분을 통한 취반이 완성 될 수가 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 가수량 조절이 가능한 전기 밥솥의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 고안의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 전기 밥솥에 따르면 쌀의 중량비를 분석하여 이에 가수량을 중량비로 적절히 가함으로써 사용자가 원하는 취반을 완성을 할 수 있는 장점이 있다.

또한 기존의 내장형 중량 측정장치가 밥솥 내부의 여러 요인에 의하여 민감하게 반응되어 결국 오차범위가 커질 수밖에 없다는 문제점을 극복하기 위해 밥솥의 다리와 유기적으로 결합된 외장형 로드셀을 구비함으로써 신뢰범위의 중량 측정 오차범위로서 측정 가능하다는 효과를 가지며, 저렴하고 간단하면서도 효과적인 구성을 통한 로드셀의 장착으로 인한 경제적이고 실용적인 장점을 가져 올 수 있다는 효과를 가진다.

Claims

전기 밥솥에 있어서,

몸체(10)의 하부에 위치한 적어도 하나의 지지대(20)에 구비된 로드셀(30);

상기 로드셀(30)에서 측정한 쌀의 하중값을 전기적 신호로 변환하여 이를 감지하고 쌀의 종류 및 하중에 따라 가수량을 제어하는 마이컴(100);

쌀의 종류 및 로드셀(30) 작동의 on/off 상태를 입력받는 입력부(160)가 구비되고 상기 마이컴(100)에서 전달받은 정보를 표시하는 디스플레이부(150);로 구성된 것을 특징으로 하는, 가수량 조절이 가능한 전기 밥솥.
제 1항에 있어서,

상기 지지대(20)는 본체(10) 하부에서 하방으로 연장 형성되어 있는 1쌍의 수직 절곡부(25); 상기 수직 절곡부(25) 사이에 밀착 고정되는 로드셀(30); 상기 수직 절곡부(25)의 외면에 위치된 1쌍의 캡(40); 상기 캡(40)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되어 상기 캡(40)의 하부 사이에 위치한 받침부(50);로 구성된 것을 특징으로 하는, 가수량 조절이 가능한 전기 밥솥.
제 2항에 있어서,

상기 지지대(20)는 상기 받침부(50)와 상기 로드셀(30) 사이에 하중전달판(60)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 가수량 조절이 가능한 전기 밥솥.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 지지대(20)는 몸체(10) 하부의 중앙부위에 위치된 것을 특징으로 하는, 가수량 조절이 가능한 전기 밥솥.
제 1항에 있어서,

상기 마이컴(100)은 신호음 발생수단(170)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 가수량 조절이 가능한 전기밥솥.