KR20090095776A - 자동 취사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동 취사장치는 바닥면에 통수홀(10a)이 형성된 밥솥(10)과, 상기 밥솥을 덮는 뚜껑(12)과, 상기 밥솥에 담겨지는 곡물과 밥물의 수위를 측정하여 그 양을 각각 판단하는 수위측정수단과, 상기 밥솥을 가열하는 가열장치와, 상기 밥솥을 수평회전 가능하게 받치는 받침수단과, 상기 밥솥을 회전시키는 구동수단과, 상기 밥솥에 대한 급수 및 배수가 상기 통수홀을 통해 상시 가능토록 함과 동시에 밥솥에 담겨진 곡물은 선택적으로 배출되도록 하는 튜빙장치(40)와, 상기 튜빙장치를 통해 밥솥 내로 물을 급수하기 위한 급수배관 및 상기 튜빙장치를 통해 밥솥내부로부터 배출되는 물을 배수하기 위한 배수배관을 포함하여 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면 밥솥에 담겨진 곡물을 세척하고, 밥솥으로 밥물을 급수하며, 밥솥을 가열하고, 밥솥을 헹구는, 일련의 취사작동을 자동적으로 수행되기 때문에 취사작업의 효율이 향상되며, 특히 요식업소나 급식소 등과 같이 많은 양의 밥을 해야하는 곳에서는 그 효용성이 더욱 크다는 이점이 있다.

Description

자동 취사장치{Automatic rice cooker}

본 발명은 쌀의 세척 및 취사 헹굼 등의 일괄과정이 자동으로 수행됨으로써 취사(밥 등을 짓거나 만드는 일)에 드는 시간과 노력을 절약할 수 있는 자동 취사장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 음식점 등에서 사용하는 전기식 자동 취사밥솥은 밥과 물을 담는 내솥과, 상기 내솥이 분리 가능하게 안착되는 구조로서 전기히터 등의 가열수단이 구비된 외통으로 이루어져 있다.

따라서, 이러한 종래의 자동 취사밥솥을 이용하는 경우에는 쌀을 씻어서 내솥에 담고, 쌀의 양과 비례하는 적정량의 밥물을 내솥에 부은 다음, 가열수단으로 내솥을 일정시간 동안 가열하여 밥을 하게 된다.

여기서, 내솥이 가열되는 동안에는, 초기가열작동이라고 볼 수 있는 이른바 센불에서부터 최종가열작동이라고 볼 수 있는 뜸들이는 단계에 이르기까지 전작동이 가열수단에 의해 자동적으로 수행됨으로써 수작업으로 불조절을 하는 것과 마찬 가지 효과를 얻도록 되어 있다.

종래의 자동 취사밥솥중에는 취사량을 선택할 수 있는 기능을 채택하여 밥을 많이 하는 경우에는 가열수단의 작동시간을 연장하고, 밥을 적게 하는 경우에는 가열수단의 작동시간을 단축하는 등 취사량에 맞추어 가열패턴을 달리함으로써 효율적인 취사가 가능토록 하는 제품도 안출되었다.

가열작동이 종료된 후에는 가열수단에 의해 보온작동 역시 자동으로 수행되는 것이 일반적이며, 내솥의 밥을 다 비운 후에는 내솥만을 외통으로부터 들어내어 깨끗이 헹군 다음 보관하거나 재사용하게 된다.

즉, 이와 같은 종래의 자동 취사밥솥에 의하면 별도의 화구(火具)를 사용할 필요가 없으며, 자동으로 온도 조절이 이루어지기 때문에 불조절을 위해 사용자가 많은 주의를 기울일 필요가 없다는 특징이 있다.

한편, 밥을 하는 전체과정은 크게 나누어 쌀을 세척하는 세척단계, 쌀의 양에 대비한 적절한 비율의 밥물을 공급하는 밥물공급단계, 밥솥에 담겨진 쌀과 밥물을 가열하는 가열단계로 이루어진다고 볼 수 있는데, 종래 자동 취사밥솥을 사용하는 경우 가열단계는 정해진 로직에 의해 자동적으로 수행되는 반면, 밥물공급단계는 사용자가 수작업으로 수행하게 된다.

따라서, 밥물공급단계에서 쌀의 양과 밥물의 비율을 잘못 판단하여 밥물의 양을 적정치 보다 적거나 많게 하면 밥이 되거나 질게 되므로, 밥을 잘하기 위해서는 밥물공급단계에서 상당한 주의를 요한다고 볼 수 있다.

그리고, 세척단계는 많은 주의를 요하는 작업은 아니지만, 음식점이나 급식 소 등과 같이 대량으로 밥을 지어야 하는 곳에서는 많은 양의 쌀을 세척해야 하기 때문에 이에 따른 작업량 또한 상당하다고 볼 수 있다.

그러나, 종래의 자동 취사밥솥은 상기와 같은 취사과정 중에서 단순히 가열작동만을 자동으로 수행하는 것으로서, 이러한 종래기술에 의하면 세척단계 및 밥물공급단계에서의 작업은 사용자가 직접 수행하여야 하기 때문에 취사과정 전체의 작업효율 및 편의성을 높이기에는 크게 부족하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 쌀을 씻는 과정부터 밥솥을 헹구는 과정까지 자동으로 처리됨으로써 취사에 따른 편의성이 향상되도록 하는 자동 취사장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 자동 취사장치는, 바닥면에 통수홀이 형성된 밥솥과, 상기 밥솥을 덮는 뚜껑과, 상기 밥솥에 담겨지는 곡물과 밥물의 수위를 측정하여 그 양을 각각 판단하는 수위측정수단과, 상기 밥솥을 가열하는 가열장치와, 상기 밥솥을 수평회전 가능하게 받치는 받침수단과, 상기 밥솥을 회전시키는 구동수단과, 상기 밥솥에 대한 급수 및 배수가 상기 통수홀을 통해 상시 가능토록 함과 동시에 밥솥에 담겨진 곡물은 선택적으로 배출되도록 하는 튜빙장치와, 상기 튜빙장치를 통해 밥솥 내로 물을 급수하기 위한 급수배관 및 상기 튜빙장치를 통해 밥솥내부로부터 배출되는 물을 배수하기 위한 배수배관을 포함하여 이루어진다.

상기 밥솥은 그 측벽에 투명소재의 관측창이 수직방향으로 길게 구비된 구조로 이루어지고, 상기 수위측정수단은 상기 밥솥의 관측창 외면에 접하여 관측창을 통해 밥솥 내부에 담겨진 내용물의 높이를 측정하는 옵티컬센서를 포함하여 이루어진다.

상기 받침수단은 밥솥의 저면에 부착되며, 외주면에 기어부가 형성된 원반기어와, 상기 원반기어를 사이에 두고 밥솥 하방에 배치되는 트레이와, 상기 트레이 상면에 안착되어 상기 원반기어와 구름접촉방식으로 접하는 다수개의 베어링볼을 포함하여 이루어진다.

상기 구동수단은 정역회전 작동 가능한 서보모터와, 상기 서보모터와 풀리벨트방식으로 연동되는 회전축과, 상기 회전축에 구비되어 상기 원반기어와 치합되는 감속기어로 구성되어 서보모터의 구동력을 밥솥으로 전달하는 동력전달장치를 포함하여 이루어진다.

상기 튜빙장치는 상기 밥솥 바닥면의 통수홀과 연통되도록 밥솥의 저면에 부착되어 밥솥과 함께 회전되는 플랜지파이프와, 상기 플랜지파이프 하단에 연결되어 플랜지파이프와 함께 회전되는 회전부싱과, 상기 회전부싱의 하단에 구비되어 회전부싱과 함께 회전되는 회전링과, 상기 회전부싱의 외주면에 장착되는 트러스트베어링과, 상기 회전부싱 및 회전링의 외곽을 감싸고 아래로 이어지는 형태로서 급수배관 및 배수배관과 이어지며 트러스트베어링에 의해 회전부싱과 구름접촉되는 하우 징파이프와, 상기 하우징파이프에 내장되는 압박스프링과, 상기 압박스프링의 상방에 구비되어 압박스프링에 의해 압박됨으로써 상기 회전링과 마찰접촉되는 고정링으로 구성된 메카니컬실 수단과; 상기 플랜지파이프내로 전자기력을 인가하는 전자기코일과, 상기 플랜지파이프내에 상하로 자유이동 가능하게 내장되며, 다수개의 미세관통홀이 상하로 형성된 구조로서, 상기 전자기코일로부터 인가되는 전자기력에 의해 상하 이동되는 필터블럭으로 구성된 필터링 수단;을 포함하여 이루어진다.

상기 플랜지파이프는 상기 통수홀의 직경 보다 그 내경이 큰 형태로 이루어지고, 상기 필터블럭은 상기 통수홀과 그 직경이 동일한 원반형태로서 미세관통홀이 형성된 필터부와, 상기 필터부 외곽에서 방사상(放射狀)으로 돌출된 형태로서 서로 충분한 간격을 두고 배치되며 그 길이가 동일한 걸림대부로 이루어진다.

상기 급수배관 및 배수배관에는 각각 급수 및 배수를 제어할 수 있는 급수밸브와 배수밸브가 구비되며, 상기 급수배관 및 배수배관은 조인트챔버에 의해 공통적으로 연결되어 튜빙장치측으로 이어지는 통합 유로를 형성하며, 상기 조인트챔버와 튜빙장치 사이에는 조인트챔버에서 튜빙장치로 이어지는 유로를 선택적으로 차단하는 메인밸브가 갖추어진다.

상기 메인밸브는 상기 조인트챔버와 상기 튜빙장치의 하우징파이프를 연결하는 밸브하우징과, 상기 밸브하우징 내에 회전 가능하게 장착되며 관통홀이 형성된 구조로서 그 회전각도에 따라 조인트챔버와 상기 하우징파이프를 연통 또는 차단하는 밸브코어와, 상기 밸브코어를 회전시키는 밸브모터를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 자동 취사장치는 상기 밥솥의 회전시 밥솥에 담겨진 내용물 을 휘젓는 효과를 높이기 위한 스터링(stiring)수단을 포함하여 이루어진다.

상기 스터링수단은 밥솥의 측벽에서 내부측으로 돌출된 형태의 스터링블럭으로 이루어진다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 자동 취사장치에 의하면, 곡물을 세척하고, 밥물을 맞추고, 가열하고, 밥솥을 헹구는 일련의 단계가 자동으로 이루어지기 때문에 취사작업의 효율이 향상되며, 특히 요식업소나 급식소 등과 같이 많은 양의 밥을 해야하는 곳에서는 그 효용성이 더욱 크다는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 내용을 첨부된 도 1부터 도 8b 까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 자동 취사장치는, 도 1과 도 2a, 2b에 나타난 것과 같이 바닥면에 통수홀(10a)이 형성된 밥솥(10)과, 상기 밥솥(10)을 덮는 뚜껑(12)과, 밥솥(10)에 담겨지는 곡물과 밥물의 수위를 측정하여 그 양을 판단하는 수위측정수단과, 밥솥(10)을 가열하는 가열장치와, 밥솥(10)을 수평회전 가능하게 받치는 받침수단과, 밥솥(10)을 회전시키는 구동수단과, 상기 밥솥(10)에 대한 급수 및 배수가 상기 통수홀(10a)을 통해 상시 가능토록 함과 동시에 밥솥(10)에 담겨진 곡물은 선택적으로 배출되도록 하는 튜빙(tubing)장치(40)와, 상기 튜빙장치(40)를 통해 밥 솥(10) 내로 물을 급수하기 위한 급수배관(70) 및 상기 튜빙장치(40)를 통해 밥솥(10)내부로부터 배출되는 물을 배수하기 위한 배수배관을 포함하여 이루어진다.

상기 밥솥(10)은 알루미늄과 같이 열전도율이 우수한 금속재질로서 전체적인 형태가 갖추어짐과 동시에, 그 측벽이 일정부분 절개되고 절개된 부분에 투명소재의 관측창(101)이 수직방향으로 길게 구비된 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 관측창(101)은 투과율이 좋은 파이랙스 유리 등의 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 수위측정수단은 상기 밥솥(10)의 관측창(101) 외면에 접하여 관측창(101)을 통해 밥솥(10) 내부에 담겨진 내용물의 높이를 측정하는 옵티컬센서(14)를 포함하여 이루어지는데, 상기 옵티컬센서(14)는 다수개의 센서소자(141)가 일렬로 조합되어 관측창(101)을 따라 길이방향으로 배치된 구조로 이루어진다.

상기 뚜껑(12)은 밥솥(10)과 결합되어 후술된 가열단계에서 밥솥(10)내의 압력이 대기압이상으로 높아지도록 함으로써 압력취사작용이 가능하도록 이루어질 수 있으며, 뚜껑(12)에는 일반적인 압력밥솥에서와 마찬가지로 밥솥(10)내의 압력이 일정치 이상으로 높아지는 경우 감압을 위해 증기를 배출하는 증기밸브(121) 등이 구비된다.

상기 가열장치는 밥솥(10)의 저면에 구비되는 히팅코일(16)을 포함하여 구성되는데, 상기 히팅코일(16)은 과열이 방지되도록 PTC(Positive Temperature Coefficient)소자가 결합된 세라믹 소재로 이루어지지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 받침수단은 외주면에 기어부(201)가 형성된 구조로서 밥솥(10)의 저면에 부착되는 원반기어(20)와, 상기 원반기어(20)의 하방에 배치되는 트레이(22)와, 상기 트레이(22) 상면에 안착되어 상기 원반기어(20)와 구름접촉방식으로 접하는 다수개의 베어링볼(24)을 포함하여 이루어진다.

상기 원반기어(20)의 중심에는 밥솥(10)의 통수홀(10a)과 연통되는 관통홀(20a)이 형성되어 있다.

상기 트레이(22)는 대략 원반형태로서 중심부에 상기 밥솥(10)의 통수홀(10a)과 정렬되는 관통홀(22a)이 갖추어져 있으며, 상방으로 돌출된 채널형태의 볼가이드부(221)가 외주부를 따라 갖추어져 있다.

상기 베어링볼(24)은 상기 볼가이드부(221)에 안착됨으로써 안정된 정렬상태를 유지하게 된다.

또한, 상기 트레이(22)는 다수개의 받침포스트(26)에 의해 지면에서 일정높이만큼 이격되도록 지지된다.

상기 구동수단은 정역회전 작동 가능한 서보모터(30)와, 상기 서보모터(30)에서 제공되는 동력을 원반기어(20)로 전달하는 동력전달장치(32)로 구성되는데, 상기 동력전달장치(32)는 상기 서보모터(30)와 풀리벨트방식으로 연동되는 회전축(321)과, 상기 회전축(321)에 구비되어 상기 원반기어(20)와 치합되는 감속기어(322)로 이루어진다.

그리고, 상기 튜빙장치(40)는 메카니컬실(mechnical seal) 수단과, 필터링 수단이 조합된 구조로 이루어지는데, 도 4와 도 5에 나타난 것과 같이 메카니컬실 수단은 상기 밥솥(10) 바닥면의 통수홀(10a)과 연통되도록 밥솥(10)의 저면에 부착되는 플랜지파이프(42)와, 상기 플랜지파이프(42) 하단에 연결되는 회전부싱(421)과, 상기 회전부싱(421)의 하단에 구비되는 회전링(422)과, 상기 회전부싱(421)의 외주면에 장착되는 트러스트베어링(43)과, 상기 회전부싱(421) 및 회전링(422)의 외곽을 감싸는 하우징파이프(44)와, 상기 하우징파이프(44)에 내장되는 압박스프링(45)과, 압박스프링(45)의 위쪽에 구비되어 압박스프링(45)에 의해 상방으로 압박됨으로써 상기 회전링(422)과 마찰접촉되는 고정링(451)으로 구성된다.

여기서, 상기 하우징파이프(44)는 트러스트베어링(43)에 의해 회전부싱(421)과 구름접촉되며, 아래로 이어져서 급수배관(70) 및 배수배관(80)과 이어지는 파이프형태로 이루어진다.

필터링 수단은 상기 플랜지파이프(42)에 외주면에 감기는 형태로 장착되어 플랜지파이프(42)내로 전자기력을 인가하는 전자기코일(46)과, 상기 플랜지파이프(42)내에 상하로 자유이동 가능하게 내장되어 상기 전자기코일(46)로부터 인가되는 전자기력에 의해 상하 이동되는 필터블럭(47)으로 이루어진다.

여기서, 상기 플랜지파이프(42)는 상기 통수홀(10a)의 직경보다 그 내경이 큰 형태로 이루어진다.

그리고, 도 6에 나타난 것과 같이 상기 필터블럭(47)은, 미세관통홀(47a)이 형성된 필터부(471)와, 상기 필터부(471) 외곽에서 방사상(放射狀)으로 돌출된 다수개의 걸림대부(472)로 이루어지는데, 상기 필터부(471)는 상기 통수홀(10a)과 그 직경이 동일한 원반형태로 구성되며, 상기 각 걸림대부(472)는 서로 충분한 간격을 두고 배치되며 그 길이가 서로 동일하게 구성된다.

또한, 도 2a, 2b에 나타난 것과 같이 상기 급수배관(70) 및 배수배관(80)에는 각각 급수 및 배수를 제어할 수 있는 급수밸브(72)와 배수밸브(82)가 구비되며, 상기 급수배관(70) 및 배수배관(80)은 조인트챔버(50)에 의해 공통적으로 연결되어 튜빙장치(40)측으로 이어지는 통합 유로를 형성하며, 상기 조인트챔버(50)와 튜빙장치(40) 사이에는 조인트챔버 유로를 선택적으로 차단하는 메인밸브(60)가 갖추어진다.

상기 메인밸브(60)는, 상기 조인트챔버(50)와 상기 튜빙장치(40)의 하우징파이프(44)를 연결하는 밸브하우징(62)과, 상기 밸브하우징(62) 내에 회전 가능하게 장착되며 관통홀이 형성된 구조로서 그 회전각도에 따라 조인트챔버(50)와 상기 하우징파이프(44)를 연통 또는 차단하는 밸브코어와, 상기 밸브코어를 회전시키는 밸브모터(64)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 밸브코어에는 밸브하우징(62) 외부로 돌출되는 회전축이 갖추어지며, 상기 밸브모터(64)는 상기 회전축을 통해 밸브코어를 상하방향으로 회전작동시킬 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 급수배관(70)과 배수배관(80)에 갖추어지는 급수밸브(72) 및 배수밸브(82)는 전자제어 가능한 솔레노이드 방식으로 이루어진다.

또한 본 발명에 따른 자동 취사장치는 밥솥(10)의 회전시 밥솥(10)에 담겨진 내용물을 휘젓는 효과를 높이기 위한 스터링(stiring)수단을 포함하여 이루어지는데, 상기 스터링수단은 도 3에 나타난 것과 같이 밥솥(10)의 측벽에서 내부측으로 돌출된 형태의 스터링블럭(102)으로 이루어진다.

상기 스터링블럭(102)은 밥솥(10)의 수평회전시 밥솥(10)에 담겨진 내용물과 물의 혼류효과를 높일 수 있도록 세로로 길게 이어지는 구조로 이루어지며, 동일한 간격을 두고 다수개가 배치되는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 각 구성요소들은 일련의 로직에 따라 순차적으로 후술된 바와 같은 단계별 작동을 수행하게 되며, 이러한 로직작동은 각 구성요소와 연결된 제어연산부에 의해 각 구성요소들의 작동이 제어되는 방식으로 이루어진다는 것을 밝혀두는 바이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동 취사장치의 작동은 곡물을 세척하는 세척단계, 적당량의 밥물을 공급하는 밥물공급단계, 곡물과 밥물을 가열하는 가열단계, 사용이 끝난후에 밥솥에 남겨진 밥풀찌꺼기를 씻어서 배출하기 위한 헹굼단계의 순서로 이루어지는데, 각 단계별 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

작동설명에 앞서, 본 발명에 따른 자동 취사장치는 백미(白米)를 이용하여 밥을 짖는 것 뿐만 아니라, 찹쌀, 현미, 녹두, 콩 등과 같은 다양한 곡물의 취사가 가능하나 쌀을 이용하여 밥을 짖는 것을 예로 들어 설명한다는 것을 밝혀둔다.

먼저, 세척단계에서는 밥솥(10)에 적당량의 쌀이 담겨진 상태에서 급수배관(70)으로부터 조인트챔버(50) 및 튜빙장치(40)를 거쳐서 밥솥(10)내로 적정량의 물이 공급되며, 이어서 구동수단의 작동에 의해 밥솥(10)이 정역회전됨으로써 쌀과 물이 함께 휘저어지는 스터링효과에 의해 쌀이 세척된다.

구동수단에 의한 밥솥(10)의 회전작동은, 서보모터(30)로부터 발생되는 동력이 동력전달장치(32)의 벨트 및 회전축을 거쳐 감속기어(322)로 전달됨으로써 감속기어(322)와 치합된 원반기어(20)가 회전되는 방식으로 이루어지며, 상기 원반기어(20)는 트레이(22)에 안착된 다수개의 베어링볼(24)과 접한 상태이기 때문에 밥솥(10)의 회전작동은 저항없이 원활하게 이루어진다.

여기서, 서보모터(30)의 회전방향이 정역제어됨으로써 밥솥(10)의 회전방향 역시 정역전환되며, 스터링블럭(102)에 의해 쌀과 물의 혼류가 더욱 강해짐으로써 스터링효과가 증대된다.

일정시간 동안 스터링작동이 지속된 후에는 세척에 사용된 물을 배출하고, 재차 물을 공급하여 세척작용을 수행하게 되며, 이러한 일련의 세척작용이 정해진 횟수만큼 반복된다.

세척단계에서는 급수 및 배수시 공히 튜빙장치(40)의 필터링 수단에 의해 쌀은 배출되지 않고 밥솥(10)내의 물만 배출되거나, 물이 밥솥(10)내로 공급되는 이른바 통수(通水)작용이 가능하게 되는데, 이는 필터링 수단의 전자기코일(46)에서 발생하는 자기력에 의해 필터블럭(47)이 밥솥(10)의 저면에 밀착된 상태를 유지하기 때문이다.

즉, 도 7a에 나타난 것과 같이 필터블럭(47)이 밥솥(10)의 저면에 밀착되어 필터블럭(47)의 필터부(471)가 통수홀(10a)을 차단하게 되면 미세관통홀(47a)이 형성된 필터부(471)의 구조상 쌀은 미세관통홀(47a)을 빠져나가지 못하는 반면, 세척을 마친 물은 쌀알간의 틈새를 통해 흘러내려서 상기 미세관통홀(47a)을 통해 배출 될 수 있는 것이다.

마찬가지로, 급수시에도 물은 필터블럭(47)의 미세관통홀(47a)을 통해 밥솥(10)내로 공급되는 반면 쌀알은 배출되지 않는다.

세척단계에서, 물의 공급시에는 급수배관(70)상의 급수밸브(72) 및 메인밸브(60)는 열린상태가 되고, 배수배관(80)상의 배수밸브(82)는 닫힌상태가 됨으로써 조인트배관(50)을 통해 급수배관(70)과 배수배관(80)이 통합연결되는 특성상 급수되는 물이 배수배관(80)을 통해 유출되는 것을 방지하게 된다.

스터링 작동이 수행되는 도중에는 메인밸브(60)가 닫힌상태를 유지하게 되며, 이에 따라 밥솥(10)에 공급된 물은 일정수위를 유지하게 된다.

세척에 사용된 물을 배출할 때는 배수배관(80)상의 배수밸브(82) 및 메인밸브(60)는 열린상태가 되고, 급수배관(70)상의 급수밸브(72)는 닫힌상태가 됨으로써 배수되는 물이 배수배관(80)측으로 원활하게 배출되도록 하며, 동시에 급수배관(70)으로부터 물이 불필요하게 공급되는 것을 차단하게 된다.

그리고, 밥솥(10)의 회전작동시에는 밥솥(10)의 저면에 부착된 플랜지파이프(42)가 밥솥(10)과 함께 회전하게 되며, 플랜지파이프(42)의 하방에 구비된 회전부싱(421) 및 회전링(422) 역시 함께 회전하게 되는데, 상기 회전링(422)측으로는 고정링(451)이 압박스프링(45)에 의해 압박되어 상시 마찰접촉된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 플랜지파이프(42)로부터 하우징파이프(44)로 이어지는 유로(流路)에 있어서는 실링구조가 형성됨으로써 회전작동되는 플랜지파이프(42)의 특성에도 불 구하고 누수현상이 발생하지 않게 된다.

세척단계가 종료된 후에는 밥물공급단계가 진행되며, 밥물공급단계에서는 수위측정수단에 의해 밥솥(10)에 담겨진 쌀의 양과 비례하는 적정량의 물이 공급되도록 제어되는데, 밥물공급단계에 대한 보다 상세한 설명은 다음과 같다.

우선, 세척단계에 앞서 최초로 쌀을 밥솥(10)에 담은 상태에서는 쌀의 쌓인 높이가 한쪽으로 치우칠 수 있으나, 세척단계가 종료된 후에는 쌀의 수위가 전체적으로 고르게 정렬되며, 이와 같이 고르게 정렬된 쌀의 수위를 도 8a에 나타난 것과 같이 수위측정수단의 옵티컬센서(14)가 측정하게 된다.

이어서, 밥물을 공급하게 되는데, 이때에는 밥솥(10)으로 공급되는 밥물이 계속 차올라서 쌀의 수위를 초과하게 되면 초과된 밥물의 수위를 도 8b에 나타난 것과 같이 상기 옵티컬센서(14)가 쌀의 수위와 별도로 측정하게 되며, 앞선 측정된 쌀의 수위에 대비하여 밥물의 수위가 일정치 이상 높아지면 밥물의 공급을 중단하게 된다.

즉, 본 발명에 있어서는 옵티컬센서(14)를 이용하여 이른바 부피비례방식으로 밥물의 공급량을 결정하게 되는데, 이러한 부피비례방식은 일반적으로 밥을 지을 때 쌀의 양에 비례하여 눈짐작으로 밥물의 양을 맞추는 전통적인 방식을 응용한 것으로서, 대량으로 밥을 지을 경우에도 쌀의 양과 비례하여 밥물의 양이 정확하게 결정되기 때문에 밥물의 양을 잘못 맞추어서 밥이 되거나 질게될 우려가 없다.

밥물이 맞추어진 다음에는 가열단계가 진행되는데, 가열단계에서는 밥솥(10)의 저면에 부착된 히팅코일(16)이 발열되어 밥솥(10)을 가열하게 되며, 앞서 측정 된 쌀의 양 및 밥물의 양을 기준으로하여 일정 시간동안 가열작용이 지속됨으로써 밥이 지어지게 된다.

물론 가열단계에는 메인밸브(60)가 닫힌상태를 유지하게 됨으로써 밥솥(10)내의 밥물 수위가 일정하게 유지된다.

지어진 밥을 다 소진한 후에는 밥솥(10)을 씻기 위한 헹굼단계가 진행되는데, 헹굼단계 초기에는 우선 헹굼작용을 위한 물 즉 헹굼수가 밥솥(10)으로 공급되며, 이때 헹굼수의 공급량은 최소한 밥이 지어진 상태에서 형성된 밥의 수위 이상으로 그 수위가 올라가도록 설정된다.

이는 헹굼시에 밥솥(10)의 내면에 붙어서 남아있는 밥풀찌꺼기를 깨끗이 제거하기 위해서는 헹굼수의 수위가 밥의 수위보다 높아야하기 때문이며, 이와 같은 헹굼수의 공급량 조절 또한 옵티컬센서(14)에 의해 이루어진다.

헹굼수의 공급이 완료된 후에는 앞선 진행된 세척단계와 마찬가지로 구동수단의 작동에 의해 밥솥(10)이 일정시간 동안 정역회전되는 스터링작동이 진행됨으로써 밥솥(10)내 표면에 붙어있던 찌꺼기 등이 불어서 밥솥(10)의 표면으로부터 떨어지게 된다.

여기서, 밥솥(10)으로 헹굼수가 공급되는 과정 및 스터링작용이 이루어지는 동안에는 필터링 수단의 필터블럭(47)에 전자기력이 인가되지 않으며, 이에 따라 상기 필터블럭(47)은 자중에 의해 아래로 내려와 자연히 통수홀(10a)이 개방된 상태를 유지하게 된다.

헹굼단계에서의 스터링작동 중에도 메인밸브(60)는 닫힌상태를 유지하게 되 며, 스터링작동이 완료된 후에는 메인밸브(60)가 개방상태로 전환됨으로써 밥솥(10)내의 헹굼수 및 헹굼수에 섞인 밥풀 찌꺼기가 배수배관(80)을 통해 함께 배출되는데, 이때 상기 필터블럭(47)은 자중 및 배출되는 물의 압력에 의해 당연히 밥솥(10)의 저면으로부터 아래로 떨어진 상태가 된다.

필터블럭(47)이 밥솥(10)의 저면으로부터 아래로 떨어진 상태에서는 도 7b에 나타난 것과 같이 필터블럭(47)의 필터부(471) 외곽에 형성된 걸림대부(472)에 의해 플랜지파이프(42)의 내면과 필터블럭(47)간에 상당한 간극이 유지되므로 밥풀찌꺼기와 같이 입자가 큰 것도 이러한 간극을 통해 원활하게 배출됨으로써 밥솥(10)을 깨끗하게 헹굴 수 있게 된다.

헹굼수와 밥풀찌꺼기 등이 완전히 배출되어 헹굼단계가 종료된 후에는 가열장치에 의해 밥솥(10)이 짧은 시간동안 가열됨으로써 밥솥(10)내에 남아있는 물기를 증발시키는 건조단계가 추가로 수행될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 취사장치의 구조를 나타낸 사시도이다.

도 2a, 2b는 본 발명에 따른 자동 취사장치의 구조를 나타낸 분해사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 자동 취사장치의 밥솥의 절개사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 자동 취사장치의 튜빙수단의 구조를 나타낸 분해사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 자동 취사장치의 튜빙수단의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 자동 취사장치의 튜빙수단의 필터블럭을 나타낸 사시도이다.

도 7a는 본 발명에 따른 자동 취사장치의 통수작동을 나타낸 예시도이다.

도 7b는 본 발명에 따른 자동 취사장치의 헹굼수배출작동을 나타낸 예시도이다.

도 8a, 8b는 본 발명에 따른 자동 취사장치의 수위측정작동을 나타낸 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 밥솥 10a: 통수홀

101: 관측창 102: 스터링블럭

12: 뚜껑 14: 옵티컬센서

20: 원반기어 22: 트레이

24: 베어링볼 30: 서보모터

32: 동력전달장치 40: 튜빙장치

42: 플랜지파이프 44: 하우징파이프

46: 전자기코일 47: 필터블럭

47a: 미세관통홀 471: 필터부

472: 걸림대부 50: 조인트챔버

60: 메인밸브 70: 급수배관

80: 배수배관

Claims (10)

1. 바닥면에 통수홀이 형성된 밥솥;

   상기 밥솥을 덮는 뚜껑;

   상기 밥솥에 담겨지는 곡물과 밥물의 수위를 측정하여 그 양을 각각 판단하는 수위측정수단;

   상기 밥솥을 가열하는 가열장치;

   상기 밥솥을 수평회전 가능하게 받치는 받침수단;

   상기 밥솥을 회전시키는 구동수단;

   상기 밥솥에 대한 급수 및 배수가 상기 통수홀을 통해 상시 가능토록 함과 동시에 밥솥에 담겨진 곡물은 선택적으로 배출되도록 하는 튜빙(tubing)장치;

   상기 튜빙장치를 통해 밥솥 내로 물을 급수하기 위한 급수배관 및 상기 튜빙장치를 통해 밥솥내부로부터 배출되는 물을 배수하기 위한 배수배관;

   을 포함하여 이루어짐으로써

   밥솥에 담겨진 곡물을 세척하고, 밥솥으로 밥물을 급수하며, 밥솥을 가열하고, 밥솥을 헹구는, 일련의 취사작동을 자동적으로 수행하는 자동 취사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 밥솥은

   그 측벽에 투명소재의 관측창이 수직방향으로 길게 구비된 구조로 이루어지고,

   상기 수위측정수단은

   상기 밥솥의 관측창 외면에 접하여 관측창을 통해 밥솥 내부에 담겨진 내용물의 높이를 측정하는 옵티컬센서를 포함하여 이루어지는 것

   을 특징으로 하는 자동 취사장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 받침수단은

   밥솥의 저면에 부착되며, 외주면에 기어부가 형성된 원반기어와,

   상기 원반기어를 사이에 두고 밥솥 하방에 배치되는 트레이와,

   상기 트레이 상면에 안착되어 상기 원반기어와 구름접촉방식으로 접하는 다수개의 베어링볼

   을 포함하여 이루어지는 자동 취사장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은

   정역회전 작동 가능한 서보모터와,

   상기 서보모터와 풀리벨트방식으로 연동되는 회전축과, 상기 회전축에 구비되어 상기 원반기어와 치합되는 감속기어로 구성되어 서보모터의 구동력을 밥솥으로 전달하는 동력전달장치,

   를 포함하여 이루어지는 자동 취사장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 튜빙장치는

   상기 밥솥 바닥면의 통수홀과 연통되도록 밥솥의 저면에 부착되어 밥솥과 함께 회전되는 플랜지파이프와,

   상기 플랜지파이프 하단에 연결되어 플랜지파이프와 함께 회전되는 회전부싱과,

   상기 회전부싱의 하단에 구비되어 회전부싱과 함께 회전되는 회전링과,

   상기 회전부싱의 외주면에 장착되는 트러스트베어링과

   상기 회전부싱 및 회전링의 외곽을 감싸고 아래로 이어지는 형태로서 급수배관 및 배수배관과 이어지며 트러스트베어링에 의해 회전부싱과 구름접촉되는 하우징파이프와,

   상기 하우징파이프에 내장되는 압박스프링과,

   상기 압박스프링의 상방에 구비되어 압박스프링에 의해 압박됨으로써 상기 회전링과 마찰접촉되는 고정링

   으로 구성된 메카니컬실 수단;

   상기 플랜지파이프내로 전자기력을 인가하는 전자기코일과,

   상기 플랜지파이프내에 상하로 자유이동 가능하게 내장되며, 다수개의 미세관통홀이 상하로 형성된 구조로서, 상기 전자기코일로부터 인가되는 전자기력에 의해 상하 이동되는 필터블럭

   으로 구성된 필터링 수단;

   을 포함하여 이루어지는 자동 취사장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 플랜지파이프는

   상기 통수홀의 직경 보다 그 내경이 큰 형태로 이루어지고,

   상기 필터블럭은

   상기 통수홀과 그 직경이 동일한 원반형태로서 미세관통홀이 형성된 필터부와,

   상기 필터부 외곽에서 방사상(放射狀)으로 돌출된 형태로서 서로 충분한 간격을 두고 배치되며 그 길이가 동일한 걸림대부

   로 이루어짐으로써

   통수홀의 닫힘상태에서는 상기 필터블럭이 밥솥 저면에 밀착되어 곡물이 필터부에 걸려서 배출되지 않고 물만이 미세관통홀을 통해 급수 또는 배수되도록 하며,

   열림상태에서는 상기 필터블럭이 밥솥 저면에서 분리되어 통수홀을 통해 물과 곡물이 함께 배출되는 것

   을 특징으로 하는 자동 취사장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 급수배관 및 배수배관에는 각각 급수 및 배수를 제어할 수 있는 급수밸브와 배수밸브가 구비되며,

   상기 급수배관 및 배수배관은 조인트챔버에 의해 공통적으로 연결되어 튜빙장치측으로 이어지는 통합 유로를 형성하며,

   상기 조인트챔버와 튜빙장치 사이에는 조인트챔버에서 튜빙장치로 이어지는 유로를 선택적으로 차단하는 메인밸브가 갖추어지는 것

   을 특징으로 하는 자동 취사장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 메인밸브는

   상기 조인트챔버와 상기 튜빙장치의 하우징파이프를 연결하는 밸브하우징과,

   상기 밸브하우징 내에 회전 가능하게 장착되며 관통홀이 형성된 구조로서 그 회전각도에 따라 조인트챔버와 상기 하우징파이프를 연통 또는 차단하는 밸브코어와,

   상기 밸브코어를 회전시키는 밸브모터

   를 포함하여 이루어지는 자동 취사장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 밥솥의 회전시 밥솥에 담겨진 내용물을 휘젓는 효과를 높이기 위한 스터링(stiring)수단

   을 포함하는 자동취사장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 스터링수단은

    밥솥의 측벽에서 내부측으로 돌출된 형태의 스터링블럭으로 이루어지는 것

    을 특징으로 하는 자동 취사장치.

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