KR20160026870A - 저-압력 조리 방법 및 이를 위한 취사 용기 - Google Patents

Abstract

식품들이 공기를 배제하여 진공 배기되고, 저압 증기가 공기를 대체하는 용기 내에서, 선택적으로 100℃ 이하인, 정확한 온도에서 조리된다. 충분한 양의 공기가 배제되고 수증기로 대체될 때, 뚜껑 아래에서 용기 내부 증기의 온도가 정확히 측정되어 약 1℃ 내에서 온도가 조절된다. 증기를 생성하기 위해 높은 온도에서 상대적으로 짧은 시간 동에 조절되는 가열 프로세스를 통해 공기가 바람직하게 배기 축출되고, 온도가 낮아져 수증기가 응결되면, 뚜껑이 용기 림에 밀폐하여 맞물리고 조리 용기 내에 부분적인 진공이 형성된다.

Description

저-압력 조리 방법 및 이를 위한 취사 용기{Low-pressure cooking method and Cookware vessel adapted for the same}

이 특허 출원은 아래의 미국 분할 특허 출원 : 2013년 5월 23일 출원된 출원번호 제61/826,913호; 2013년 10월 11일 출원된 출원번호 61/890,060호, 2013년 10월 30일 출원된 출원번호 61/897,698호 및 2014년 5월 21일 출원된 출원번호 61/001,176호를 우선권 주장 출원하였으며, 이 특허출원들은 여기에 참조로 포함된다.

본 발명은 음식 조리 방법에 관한 것이며, 구체적으로는 제어되는 온도 조건하에서의 음식 조리 방법 및 이 방법을 위한 적당한 취사 용기 및 장치에 관한 것이다.

종래의 온도 제어 조리 방법들은 소위 수비드 방식(Sous Vide)을 포함하고, 이 방식에서는 식품들을 플라스틱 백에 밀봉하고 이 밀봉된 백들은 온도가 제어되는 중탕 냄비(water bath)에 담겨진다. 중탕 냄비의 온도는 식품이 조리될 수 있는 특정 온도가 되어야 하며, 동물 단백질의 경우에는 몇 가지 단백질들이 변성되기에 충분하고, 동물 단백질의 속성에 따라 콜라겐을 충분히 용해할 수도 있고, 및/또는 정확한 레벨로 식품 성품들의 다른 화학적 전환 작용을 하기에 충분할 필요가 있다. 그러나 내부 식품 온도는 중탕 냄비 온도를 절대 넘어서지 못하기 때문에, 조리 시간은 식품의 내부가 이 온도에 도달할 수 있을 정도로 충분해야 한다. 요리사들은 가이드라인이나 경험을 활용하여 조리 시간 및/또는 바람직한 조리 온도를 결정한다. 또는, 조리 하는 동안 식품의 내부 온도를 실제 측정하기 위해 플라스틱 백 안의 폼 실(foam seal)을 투과하여 바늘 형태의 온도 탐침기를 삽입하여, 식품의 전체 온도가 원하는 온도에 도달했을 때 조리를 종료하도록 할 수 있다. 이러한 종료 방식은 조리 온도가 과도하게 지속되면 심하게 질이 떨어지는 생선이나 다른 단백질의 경우에 선호되나, 이와 반대로 높은 콜라겐 함유로 인해 질긴 저품질 고기 절편과 같은 다른 단백질 재료에는 선호되지 않는다. 이러한 경우, 이러한 높은 함유량의 콜라겐을 적어도 부분적으로 분해시켜 육류를 부드럽게 하기 위해서, 조리 시간은, 수일은 아니어도, 수 시간을 지속되게 된다.

식품을 담기 위해 플라스틱 백을 사용하면 백 안에 담긴 조리된 식품을 즉시 식히거나 얼리게 하거나 향미를 높이는 데 도움이 될 수 있으나, 일반 소비자들에 추가적인 비용과 복잡성을 발생시킨다. 특히, 액체가 담긴 백을 진공 밀봉시키는 것은 매우 비싼 장비를 사용하지 않는 한 어려우며, 이러한 과정은 시간이 많이 소요된다. 과도하고 익혀지는 것을 막도록 중탕 냄비 온도가 일정하게 유지됨으로써 다른 작업을 할 수 있는 자유를 준다는 장점에도 불구하고, 진공 밀봉 과정은 다른 조리 방법과 비교해서 요리 준비 시간을 늘어나게 한다.

그러나 이러한 중탕 냄비를 정확한 온도로 조절하는 것은 비용이 많이 들고 상당한 카운터 공간을 필요로 하며, 또한 많은 경우 주방이 수증기로 계속 채워지는 것을 야기한다. 더욱이, 중탕 냄비를 채우고 가열하는데 걸리는 시간으로 인해 조리가 지연되기도 한다.

조리 식품을 온도, 즉 대기압에서의 물의 끓는 점(100℃ 또는 212°F)이하에서 조리하는 다른 방법은 감압 챔버에 있다. 미국 특허 출원번호 2003/0038131A1호는 뚜껑이 달린 마이크로파 투명 용기가 전자레인지(마이크로파 오븐) 안에서 가열되는 방법을 개시하고 있다. 용기 뚜껑은 용기를 밀봉하기 위한 가스켓을 포함하며, 증기를 방출할 수 있는 중앙 편도 밸브를 포함한다. 식품들이 마이크로파로 가열되면 물이 방출되고, 이 방출된 물은 높은 마이크로파의 힘에 의해 추가된 물과 함께 수증기로 변한다. 이 편도 밸브는 수증기가 물로 응결될 때 공기가 다시 들어오는 것을 제한하도록 설계되었기 때문에 용기 내부는 진공으로 된다. 상대적으로 짧은 시간의 초기 가열 시간 동안 수증기를 팽창시켜 공기를 방출하는데 이용될 수 있는 반면, 식품은 초기 마이크로파에 의해 어느 정도 직접 조리될 것이다. 따라서, 섬세한 또는 얇은 식품에 대해서도 낮은 온도 조리에 따른 이점은 여전히 유효하지 않다. 이 출원은 또한 용기 내 지속적인 온도 또는 압력을 유지하는 방법에 대해 설명하거나 개시하지 못하고 있다.

미국 특허 제5,318,792호, 제5,767,487호, 제5,662,959호 및 제6,152,024호는 저압 증기 환경(atmosphere) 에서의 조리를 위한 다양한 오븐의 구성을 개시하고 있다. 이 오븐들은 가스켓으로 밀봉되고, 외부 증기 펌프로 유체 소통(fluid communication)된다. 식품은 내부 가열된 중탕 냄비(water bath) 위에 놓여진다. 수비드(Sous Vide) 조리 방법과 유사하게, 중탕 냄비 온도가 측정되어 평형 조건(equilibrium condition)에서 동일한 온도의 수증기에 식품이 노출되게 된다. 이들 특허에서 개시된 장치들은 상업적인 용도를 위한 것이어서, 소비자들이 사용하기에는 본질적인 한계를 가지고 있다. 너무나 큰 이러한 오븐들은 무겁기도 하고 가열기가 물이나 수증기에 노출될 뿐만 아니라 가동부들이 분해되기 쉽기도 하다.

미국 특허 제4,381,438호는 조리 용기를 가열하기 위해 인덕션 가열부를 장착한 조리 장치를 개시한다. 인덕션 가열부에 공급되는 전력은 용기의 뚜껑에 위치한 센서에 응답하여 조절된다. 이 센서는 증기를 감지하여, 증기 또는 증기 온도에 반응하여 가열 전력을 줄인다. 이 개시 내용은 그 방법을 정확히 설명하지 못하고 있으며, 용기 내의 온도 안정성에 대한 설명도 제공하지 못하고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 수비드 조리 방법의 문제점의 해결, 특히 진공 밀봉된 플라스틱 백을 제거하고, 일반적인 목적에 이용될 수 있는 적합한 조리 용기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 수비드 조리법용 위해 진공 배기 플라스틱 백에 밀봉하지 말아야 하는, 조리하는 데 매우 긴 시간을 요하고 식품 안전 문제를 야기하는, 사이즈가 크고, 두껍거나 불규칙한 모양의 식품을 조리하기에 적합한 조리 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 진공 백에 밀봉되는 것 없이 이러한 크거나, 두껍거나 불규칙한 모양을 갖는 식품들을, 낮은 온도 즉 물의 끓는 점보다 낮은 온도에서 수비드 조리 방법 시 걸리는 시간에 비해 단시간 내에 가속된 모드로 조리할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 소비자들의 주방에서의 일반적인 열원 또는 적어도 다른 조리 방법들과 호환되는 전문적인 열원을 이용할 수 있는 조리 방법에서의 이점 및 장점을 제공하는 데 있다.

본 발명에 있어서, 첫 번째 목적은, 조리 어셈블리가, 조리 용기를 지지하기 위한 상부면, 상기 상부면 아래에 배치된 하나 이상의 인덕션 가열 코일 및 상기 하나 이상의 가열 코일에 에너지를 전달하도록 반응하는 제어부를 포함하는 인덕션 가열 베이스, 상기 인덕션 가열 베이스의 상기 상부면에 의해 지지되도록 구성된 하부 영역, 상기 하부 영역에서 시작하여 위쪽 방향으로 연장하여 림에서 끝나도록 형성되는 수직하여 세워진 측벽을 포함하고, 상기 측벽은 상기 하부 영역을 둘러싸 유체를 담을 수 있는 내부 공간을 형성하는 조리 용기, 가스켓을 구비하고 조리 용기와 림에서 맞물려 진공 밀폐를 형성하며, 그 표면에 형성되고 밀폐 가능한 하나 이상의 관통구를 포함하는 뚜껑, 뚜껑과 탈착 지지 결합하며 제어부와 신호를 주고받을 수 있도록 통신하고 뚜껑의 밀폐 가능한 관통구를 통해 용기의 내부 영역으로 들어간 온도 탐침기를 포함하는 송수신 장치를 포함하며, 상기 제어부는 온도 탐침기에 의해 측정된 온도에 응답하여 제어부에 입력된 소정의 온도를 유지하기 위해 하나 이상의 인덕션 코일에 전력을 넣거나 끊는 동작을 하며, 뚜껑의 가스켓 및 밀폐 가능한 관통구는 용기 내부 영역 안을 부분적인 진공 및 대기압보다 큰 압력 중 하나 이상을 유지하도록 구성되며, 이 조리 어셈블리는 조리 용기 내의 공기 분압을 0.3 바(Bar) 이하로 줄이기 위한 수단을 포함하는 것으로써 달성된다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 두 번째 특징은 조리 용기 내부의 공기 분압을 0.3 바 이하로 줄이기 위한 상기 수단이 온도 탐침기가 적어도 200°F의 온도를 탐지할 때까지 상기 인덕션 코일에 먼저 전력을 가하는 프로그램 가능한 제어부인 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 제어부가 송수신 장치로부터 제1 소정 온도에 도달했다는 신호를 수신한 후, 계산된 시간을 바탕으로 인덕션 코일로의 전력을 끊도록 동작하며, 여기서 제1 온도에 도달하는 시간은 상기 계산된 시간을 결정하는 데 이용되는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 상기 계산된 시간은 상기 계산된 시간에 인덕션 코일에 전력이 끊긴 다음, 뚜껑과 림 사이에 가스켓으로 인해 진공 밀폐가 형성되도록 용기에서 공기를 배출하도록 기능하는 수증기 분량을 생성하도록 충분히 제공되는 시간인 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 상기 계산된 시간은 상기 용기로부터 공기를 배출하도록 기능하는 수증기 분량을 생성하는 데 충분히 제공되는 시간이며, 적어도 94℃에 도달하는 시간에, 60초를 뺀 다음, 2로 나눈 시간인 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 송수신 장치가 무선이며 시간에 따른 온도 변화량에 기초하여 송신 시간들을 계산하는 프로세서를 포함하는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 상기 뚜껑이 뚜껑 안의 밀폐 가능한 관통구를 둘러싸는 고리 모양 핸들을 더 포함하고, 송수신 장치가 고리 핸들의 내부 고리에 장착되도록 하며, 여기서 온도 탐침기가 제거 가능한 그로밋(grommet)을 통해 밀폐 가능한 관통구를 관통하여 밀폐하는 것에 있다.

본 발명에 또 다른 특징은 조리 어셈블리가, 바닥과 상기 바닥으로부터 시작하여 위쪽 방향으로 연장하여 림에서 끝나도록 형성된 수직하여 세워진 측벽을 포함하고, 이 측벽은 바닥 영역을 둘러싸 그 안에 유체를 담을 수 있는 내부 공간을 형성하는 조리 용기와, 용기 내부에 진공을 형성하는 밀폐 수단, 조리 용기로 열 교환(thermal communication)을 제공하기 위한 가열 수단, 상기 가열 수단의 출력을 조절하기 위한 제어부, 용기 또는 주변 환경(environment)의 일부의 온도를 측정하도록 구성된 온도 탐침기, 상기 열 탐침기의 출력을 수신하고 제어부로 그 값을 전달하는 송수신 장치를 포함하고, 상기 제어부는 송수신 장치에 의해 측정된 온도에 응답하여 제어부에 입력된 소정의 온도를 유지하기 위해 하나 이상의 인덕션 코일에 전력을 넣거나 끊는 동작을 하며, 조리 어셈블리는 진공 밀폐된 용기의 공기 분압(partial pressure of air)을 0.3 바(Bar) 이하로 줄이기 위한 수단을 포함하는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 밀폐 수단이 가스켓과 뚜껑이며, 상기 가스켓은 용기 림의 일부와 맞물리도록 구성되는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 용기 내부로 연장된 온도 탐침기를 통해 뚜껑에 있는 밀폐 가능한 관통구를 더 포함하는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 가스켓 및 뚜껑에 있는 관통구가 용기의 내부를 부분적인 진공 및 대기압보다 더 큰 압력 중 어느 하나 이상을 유지하도록 동작 가능한 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 용기가 진공 배기될 때 용기 림 상단부의 보이는 부분(visible portion)이 진공 배기 후에 용기 림 아래로 배치되도록 가스켓이 뚜껑에 의해 아래쪽으로 내려가도록 동작하는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 어셈블리의 또 다른 특징은 가스켓이 F 형상을 갖고, 용기의 측벽 중 림 아래에 있는 측벽 영역이 곡선 영역을 포함하여 용기 내부에 진공이 형성될 때, F 형상을 갖는 가스켓의 다수 영역과 접하게 되는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 용기의 림과 맞물려 그 내부를 밀폐할 수 있는 뚜껑을 포함하는 유체를 담을 수 있는 상기 용기를 제공하는 단계, 상기 용기 안에 있는 물 및 수분을 함유한 유체 중 하나 이상을 주입하는 단계, 상기 용기 안에 식품을 주입하는 단계, 상기 용기 위에 상기 뚜껑을 덮는 단계, 적어도 상기 용기 내의 대기 내용물을 대체할 수 있도록 상기 물이 충분한 양의 수증기로 전환될 때까지 제1 온도로 상기 용기를 가열하는 단계, 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 낮추기 위해 상기 용기로 가하는 가열 전력을 줄이는 단계로, 상기 용기 안에 있는 수증기의 응결이 상기 뚜껑과 상기 용기의 림이 맞물려 밀폐하기에 충분한 내부 감압을 야기하는 단계, 및 소정 시간 동안 상기 용기를 상기 제2 온도에서 유지시키는 단계를 포함하는 조리 방법에 있다.

본 발명에 따른 조리 방법의 또 다른 특징은 상기 제1 온도로 가열하는 단계는 상기 용기 아래에서 복사 열원으로 가열하는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 방법의 또 다른 특징은 상기 복사 열원은 인덕션 조리 베이스 인 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 방법의 또 다른 특징은 뚜껑이 용기 내부의 온도를 측정하는 수단을 더 포함하고, 용기를 제2 온도에서 유지시키는 단계는 상기 인덕션 조리 베이스에 일련의 간격을 갖는 전력 펄스를 공급하는 단계를 더 포함하며, 각 펄스에서의 온도 상승은 상기 온도 측정 수단으로 측정되고, 각 다음에 오는 인접한 이웃하는 펄스의 전력은 제1 온도에서 측정된 변화량에 의해 결정되는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 방법의 또 다른 특징은, 뚜껑이 상기 용기 내부의 온도를 측정하는 수단을 더 포함하고, 적어도 상기 용기 내의 대기 내용물을 대체할 수 있도록 상기 물이 충분한 양의 수증기로 전환될 때까지 제1 온도로 상기 용기를 가열하는 단계는, 소정 온도로 도달하도록 제 1 시간으로부터 계산된 시간에서 중단하는 것에 있다.

본 발명에 따른 조리 방법의 또 다른 특징은, 상기 소정의 온도는 적어도 94℃이며, 상기 제1 온도로 가열하는 것을 중단하는 시간은 제1 온도에 도달하는 시간에 60초를 뺀 다음, 2로 나눈 시간인 것에 있다.

본 발명의 위에 언급한 그리고 다른 목적, 효과 특징 및 이점은 첨부된 도면과 결합되어 아래에 설명될 실시예들의 설명으로부터 좀 더 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 조리 방법과 장치는 식품의 질감, 맛 또는 영향 성분을 해롭게 변환시키는 온도 레벨로 식품의 내부 온도를 올리는 것을 회피한다. 본 발명에 따른 장치로, 단백질을 지나치게 익히지 않고도 천천히 낮은 온도에서 콜라겐을 분해시키는 것이 가능하여, 질긴 고깃점은 지방의 과잉없이 완전히 부드럽게 되고, 향기로운 소스가 팬 위에 생성된다.

본 발명에 따른 조리 방법은 비타민과 향기를 보존한다. 또한, 본 발명에 따른 조리 방법은 식품을 플라스틱 백에 밀폐시킬 필요가 없다. 추가적인 효과는 수비드 조리 방법이 식품을 포함하는 전체 플라스틱 백을 담그기에 충분한 양의 중탕 냄비가 요구되는 반면, 본 발명에 따른 조리 방법에서는 아주 작은 양의 물만이 이용된다는 점이다. 또한, 많은 형태의 수비드 조리 장치에 비해, 본 발명에서는 주방이 증기로 계속 가득 차지 않는다는 점이다. 그러나 본 발명에서도 식품을 플라스틱 백이나 다른 용기(컨테이너)에 밀폐하여 이용하거나 열 전달 유체로 낮은 저압 증기를 이용하는 것을 배제하지는 않는다.

도 1은 인덕션 버너로 가열되는 저-압 스팀 조리 방법에 적합하며, 뚜껑이 용기 내용물의 온도를 측정하기 위한 수단을 포함하고 정확한 온도 조절을 위해 인덕션 버너와 소통할 수 있는 조리 용기 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 용기와 뚜껑 센서를 이용한 조리 과정을 나타낸 단계들을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 장치를 위한 열 조절 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 흐름도의 제1 동작 모드 결과 도 1의 용기 내부의 시간에 따른 온도 및 압력의 변화를 나타낸 개략도이다.
도 5는 도 3의 제어 영역 부분에서 t3 시간 동안 일정한 조리 온도 T3을 유지시키기 위한 전력 사용을 나타내는 개략도이다.
도 6A는 바람직한 뚜껑 가스켓을 구비한 선택적인 조리 용기의 단면을 나타낸 정면도이며, 도 6B는 도 6A의 가스켓과 뚜껑 부분을 확대한 단면도이다.
도 7A 내지 도 7C는 제1 제어 온도인 158°F에서 140°F 제어 온도로 전환하는 동안 다른 레벨에서 공기를 수증기로 대체하는 도 6A의 용기 내부의 온도 변화를 비교한 비교도이다.
도 8A 및 도 8B는 도 1 내지 도 4의 과정에 따른 공기 대체 및 공기를 대체하지 않는 것에 대응하는 120 F의 정상 상태(steady state)를 유지하는 온도 변화를 비교한 비교도이다.
도 9A 내지 도 9D는 도 4에 도시된 과정에 따라 0.08 바에서 일련의 정상 상태 온도를 유지하는 온도 변화를 비교한 비교도이다.
도 10A 내지 도 10C는 가스켓과 용기 뚜껑의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 11A는 통기 상태(vented state)의 가스켓과 이에 대응하는 용기 림 위에 위치하는 뚜껑 부분을 나타낸 단면도이며, 도 11B는 소개 상태(evacuated state)의 찌그러진 가스켓과 용기 쪽으로 내려간 뚜껑의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 12A 내지 도 12D는 온도 센서와 밀폐 결합을 위한 그로밋(grommet)을 구비한 뚜껑 핸들(215)의 바람직한 실시예를 나타낸다. 도 12A는 그로밋의 외부 정면도이며, 도 12B는 도 12A에 도시된 그로밋의 단면도이고, 도 12C는 그로밋의 저면도이고, 도 12D는 핸들 안에 배치된 그로밋과 온도 감지 장치를 나타낸 선택적인 핸들 어셈블리의 단면도이다.
도 13은 도 12의 뚜껑 손잡이에서 온도 센서와 가스켓을, 용기를 환기시키고 그 안에 형성된 진공을 해제시키도록 동작하는 밸브로 대체된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 14A는 도 13에 도시된 밸브의 단면도이며, 도 14B는 밸브 스템과 발의 폭이 넓은 부분을 나타내기 위해 도 14A 단면도의 직각 방향을 도시한 단면도이며, 도 14C는 도 14A 단면도와 동일한 방향에서 바라본 외부 정면도이고, 도 14D는 뚜껑 핸들에 고정하기 위한 링의 단면도이며, 도 14E는 핸들의 단면도이며, 도 14F는 핸들, 링 그리고 닫힌 상태에서 밸브에 인접한 뚜껑 부분에 부착되는 밸브의 조립된 정면을 나타낸 단면도이다.
도 15A는 도 13, 도 14A 내지 도 14F의 핸들의 외부 조립도를 나타낸 투시도이며, 도 15B는 도 13 및 밸브가 닫힌 도 14F의 핸들의 외부 모습을 나타낸 투시도이며, 도 15C는 밸브가 열린 상태의 핸들의 외부 모습을 나타낸 투시도이다.
도 16A는 증기가 100℃(212°F) 보다 뜨거운 저-압 증기 조리 및 상승한 압력 하에서의 조리에 적합한 조리 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 16B는 또 다른 온도 센서 및 진공 형성 수단을 나타낸 단면도이다.
도 17은 익히지 않은 식품 또는 다른 진공 용기 내부에서 데워진 식품을 담은 용기로 저-압 스팀 조리하기에 적합한 조리 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 18은 주변 온도가 제어되는 오븐에 의해 가열되는 저-압 스팀 조리에 적합한 조리 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 19는 용기와 관련된 가열원을 제어하기 위해 각각 다른 용기와 관련된 근접한 두 개의 다른 온도 센서에 의한 신호 전송을 나타낸 타이밍도이다.
도 20은 도 2의 흐름도에 따른 다른 동작 모드 결과 도 1 또는 도 6의 용기 내부의 온도의 시간에 따른 변동을 나타낸다.

도 1 내지 도 20을 참조하면, 유사한 도면 번호는 일반적으로 도면 부호 1000으로 지칭된 저압 스팀 조리에 적합한 새롭고 향상된 조리 용기 어셈블리를 도시한 다양한 도면에서 유사한 구성요소를 지칭한다.

아래에 개시된 방법 및 장치는, 바람직한 실시예에서, 다른 온도 단계들이 매우 정확한 온도 제어를 통해 넓은 범위의 식품들 모두 완전하게 일관된 정도의 조리가 가능하도록 하게 할 뿐만 아니라 최적의 온도에서 다양한 식품들이 조리될 수 있도록 할 수 있다.

이러한 결과는 용기가 정상 상태에서 공개가 수증기로 대체되어, 매우 낮은 공기 분압을 가진 상태에서 밀폐될 때 얻을 수 있는 특별한 온도 균질성의 발견으로 인해 달성될 수 있다. 이러한 결과는 용기가 아래에서 가열되는 도 1의 구성에서 가장 바람직하게 달성될 수 있다. 조리 온도는 대기압에서 물의 끓는 점, 즉 212°F(100℃), 보다 낮은 온도로 가능하다.

상업적 조리 시설은 일정한 온도의 중탕 냄비(water bath) 안에 놓인 진공 배기된 백 안의 식품을 밀폐시킴으로써 212°F보다 낮은 온도에서 식품을 조리하여 왔다. 진공 배기된 백은 식품의 중심까지 중탕 냄비의 온도에 도달하기에 충분한 시간 동안 중탕 냄비 안에 두어진다. 이러한 조리 방법은 수비드(Sous Vide) 조리 방법이라는 일반적인 이름으로 가장 잘 알려져 있다. 이 이름은 진공 상태하에서라는 뜻의 - Sous Vide 조리라는 프랑스어에서 번역되었으며, 상업적인 용도로 널리 시행되지만 일반적인 소비자들은 잘 이용하지 않는 방법이다.

본 발명에 따르면, 저-압 스팀 조리는 식품이 조리하기 전에 플라스틱 백에 밀폐될 필요가 없이 진행되어, 저-압 스팀 환경(environment)에서 온도 조절되는 공간에서 조리됨을 먼저 이해해야 한다. 스팀이 식품의 향기 요소나 비타민들을 제거하지 않기 때문에, 식품을 플라스틱 백이나 다른 용기에 밀폐시킬 필요가 없으나, 액체 또는 수분을 함유한 매체, 예를 들어 액체 형태의 지방(liquid fat) 또는 올리브유, 또는 법원 정금(court bullion)와 같은 액체를 졸이는 과정에서 향료 성분들을 교체하거나 제공하기를 원하는 경우에는 이러한 밀폐 과정을 수행할 수도 있다.

본 발명에 따른 장치는 상술한 수비드 조리법과 관련된 문제점을 개선하면서도 수비드 조리법의 모든 이점들을 가질 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이러한 문제점들에는 그 무엇보다도 진공 배기된 플라스틱 백으로 동물 단백질에서 액체가 원치 않게 추출되는 것뿐만 아니라, 상대적으로 작고 평평하게 포장된 식품들만 조리해야 한다거나, 조리 시간이 길어지는 문제점들을 포함한다. 따라서 아래에 오는 개시 내용은 본 발명에 따른 조리 장치와 조리 방법으로 어떻게 이러한 단점들을 극복하는지를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 조리 방법을 적용하기 위한 조리 장치(1000)의 바람직한 실시예를 나타내며, 이 조리 장치(100)는 밀폐된 바닥(115)을 둘러싼 측벽(112)의 상부 언저리에서 끝나는 지점에 있는 림(113)을 포함하고 유체(fluid)를 담을 수 있는 용기(110)를 포함한다. 용기(110)는 수평한 가열원(400) 위에 배치되고, 이 가열원(400)은 평면이거나 용기(110)의 바닥 외부면에 적어도 일부가 인접하는 것이 바람직하다. 뚜껑(200)은 뚜껑(200)의 주변부(2154)와 함께 맞물려 밀폐시킬 수 있는 가스켓(250)을 통해 기본적으로 용기의 림(1130)과 단단히 진공 결합할 수 있도록 구성된다. 뚜껑(200)은 적어도 하나의 용기 배기 수단(111)을 제공한다. 온도 측정 수단(300)은 뚜껑(200) 내에 배치되는 것이 바람직하지만, 다른 위치에 구성될 수도 있다. 온도 측정은, 아래 좀 더 자세히 설명되겠지만, 위에 간략히 설명된 이점 및 효과를 얻을 수 있도록 전력, 시간, 온도의 원하는 조합을 위해 히터(400)의 출력을 조절하는 데 이용된다.

저압 스팀은 용기 내에서 뛰어난 순환 능력을 갖기 때문에, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 온도 탐침기(322)를 뚜껑(200) 안의 관통구를 통해 수 분 동안만 용기(100) 내부로 집어넣어도 온도를 정확하게 모니터링하고 조절할 수 있다. 즉, 이러한 온도 센서 탐침기는 주변 증기 온도를 일정하게 모니터링한다. 그 정확도는 탐침기와 그 주변 환경 간에 얼마나 빨리 열 전달이 평형 상태에 도달하느냐에 달려있기 때문에, 대부분의 공기가 용기(pot) 외부로 밀려나간 후 용기가 포화된 저압 스팀에 의해 둘러 싸여있는 부분적인 진공 용기에서 가장 잘 동작한다. 온도 탐침기(322)를 삽입하기 위한 동일한 관통구(205)가 진공 배기 수단이 되는 것이 바람직하다.

저압 스팀을 형성하기 위해 선호되는 방법은 공기를 대체하기 위해 매우 적은 양의 물을 가열하거나 끓이는 것이기 때문에, 저압 스팀 조리를 위한 충분한 진공은 독립적인 압력 측정 장치나 개별적인 에어 펌프 없이 얻을 수 있다.

이러한 비등(boiling)을 위해 충분한 시간은 온도 탐침기가 물의 끓는 점에 가깝도록 물을 가열하는 데 걸리는 시간에 기초하여 얻을 수 있다는 것 또한 밝혀졌다. 조리를 위해 저압 스팀 환경(atmosphere)을 형성하는 데 요구되는 시간은 측정된 증기 온도를 상온(room temperature)에서 94℃(210°F)로 올리는데 요구되는 가열 시간에서 60초를 뺀 것의 대략 50%이다. 바람직하게는 t1 시간에서 60초를 뺀 후, 그 결과를 2분으로 나눠서 t2 시간을 계산한다.

따라서, 더욱 바람직한 본 발명의 실시예에서, 온도 탐침 측정 결과는 94℃로 도달하는데 필요한 시간(t1)을 기록하는 제어기(430)로 전달된다. 만일 가열 시간이 60초 이하라면, 인덕션 버너인, 가열원(460)은 즉시 가열을 멈추는 것이 바람직할 것이다.

이러한 제어 전략은 식품 내용물에 상관없이 약 30ml 내지 약 200ml 의 물을 용기 내에 추가하는 과정으로 시작하는 것뿐만 아니라, 스테인리스 스틸 및 알루미늄 조리 통을 이용한, 16cm 에서 24cm 크기의 지름을 갖는 다양한 용기 크기를 포함하는 조건 범위하에서 효과가 있다. 식품이 부족할 경우 밀폐된 백에 200ml의 얼음을 넣고 이 제어 방법을 시행함으로써 성공적으로 시뮬레이션하였다. 모든 경우에, 약 0.3 바의 진공 레벨은 주변 온도를 30℃로 더 낮춰서 이루어졌다.

이러한 조건하에서, 뚜껑(117) 그 자체 무게에 의해 림(113)으로 가스켓(250)을 이용하여 밀폐하기에 충분한 진공 상태는 수증기 온도가 95℃ 이하로 떨어질 때 달성된다. 따라서, 재가열이 발생하기 전에 원하는 조리 온도 아래로 냉각할 필요없이 190°F(약 87℃) 의 조리 온도에서 저압 스팀 조리가 만족스럽게 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 방법에서, 인덕션 조리 베이스와 상업적 인덕션 히터가 부착된 다양한 3~4 리터 용기를 이용하면, 용기 크기, 물/식품 내용물에 따라 어느 정도 다르지만, 용기 크기, 물/식품 내용물에 따라 끓음은 60~300 초안에 일어나고, 그 후 냉각, 즉 가열이 없는 상태가 240~1500초 이어지게 함으로써, 수증기 온도가 50℃ 정도의 범위의 원하는 조리 온도로 낮춰지게 한다. 따라서, 더 높은 조리 온도로 추가적으로 가열하는 것은 약 30~90초만 요구된다.

따라서, 본 발명의 추가적 특징은 적어도 약 1°F(1.8℃), 그리고 더욱 바람직하게는 1℃의 원하는 조리 온도로 스팀 온도를 유지하고 그 안에서 조리하는 과정을 포함한다.

도 1의 바람직한 실시예에서, 온도 측정 수단(300)은 용기(110) 안의 림(113) 근처 안쪽과 뚜껑(200) 안쪽의 온도를 측정하기 위해 뚜껑(200) 에 있는 밀폐 관통구(205)를 통과하여 아래쪽으로 내려간 온도 탐침기(322)를 장착한다. 한편, 밀폐된 관통구(205)는 선택적으로 온도 탐침기(300)가 뚜껑(200)에서 분리될 때 용기 환기(vent) 수단이 된다. 도 5, 도 11 및 도 15에 도시된 바와 같이, 또한 온도 측정 수단(300)은 뚜껑(200)을 잡거나 들어올리는데 이용되는 핸들(215)과 같은 고리 모양 또는 손잡이 안에 오목하게 들어간, 제거 가능한 손잡이 또는 어셈블리일 수 있다. 용기 뚜껑(117)은 내구성을 제공하기 위한 돔(dome) 형상이며, 더욱 바람직하게는 가스켓 결합 또는 밀착 부분에서 강성을 증가시키기 위해 하부 림 부근에서 접힌 형태인 것이 바람직하다.

다른 한편, 온도 측정 수단(300)은 외부 온도 센서를 선택하여, 뚜껑이 아닌 측벽을 통해 용기의 내부 온도와 열 정보를 소통할 수 있다. 이 내부 온도 측정 수단(120)은 열전대(thermal couple), 서미스터(thermistor), 써모파일(thermopile) 및 적외선 온도 검출기 등과 같은 온도 탐침기이다. 또한, 온도 측정 수단은 용기의 측벽에 부착되는 온도 탐침기 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 이중 벽 용기의 내부 벽과 열 정보 소통을 위해 배치된 온도 탐침기이며, 온도 탐침기로부터의 외부 신호 커뮤니케이션은 외부 측벽을 관통하여 연장되거나 외부 벽에 연결된 유선을 통해서 연결될 수 있다. 한편, 용기(110)는 식품(101)에 직접 삽입하는 열전대(thermocouple), 서미스터(thermistor)와 같은 온도 탐침기를 위한 신호 피드스루(feedthrough)를 구비할 수도 있다.

또한, 온도 조절 수단은 온도 탐침기, 가열 수단, 또는 다른 장치 안에 선택적으로 거치될 수 있으며, 추가로 아래에 설명되는 바람직한 제어 과정은 선택적으로 가열 수단으로 전달되는 출력을 제어부와 신호 커뮤니케이션 하는 PID(proportional-integral, derivative controller; 비례-적분, 미분 제어기)인 것을 이해해야 한다. 바람직하게는, 상기 가열 수단은 인덕션 버너 베이스이지만, 다른 선택으로 적외선 가열 베이스, 가열된 금속판, 링 또는 코일 또는 가스 불꽃일 수 있다. 한편, 가열 수단은 도 17에 도시된 바와 같은 오븐일 수도 있다. 도 18에서, 오븐의 가열된 내부가 용기(110)를 둘러싸게 되어, 용기와 그 내부는 결국 오븐의 온도에 도달하게 된다. 가열 링 및 핫 플레이트와 같은 열 용량(thermal mass)을 갖는 가열 수단 또는 가열원은 바람직한 실시예에서 설명되는 바와 같이 정확한 온도 조절이 더 힘들기 때문에 덜 선호하게 된다.

도 3의 구성도에 도시된 바와 같이, 온도 측정 수단(300)은 온도 탐침기(322)를 장착하고, 온도 탐침기(322)는 부착된 신호 프로세서(310) 및 송수신기(322)와 신호 전달 할 수 있으며, 신호 프로세서(310) 및 송수신기(332)는 무선 신호(RF 신호 등)로, 가열원(히터; 400)의 수신기(420)로 신호를 전달하는 것이 바람직하다. 이 신호는 가열원(400)의 프로그램 가능한 제어부(430)와 커뮤니케이션 하여 가열원 요소(460)로의 전원 공급/소스(410)의 전력 출력을 조절하여, 소정의 전력 및/또는 시간에 따른 온도 특성(프로필)을 제공하여 원하는 조리 결과를 얻을 수 있게 하는 것이 바람직하다. 온도 측정 수단(300)은 전원 서플라이(301), 송수신기(320) 및 마이크로프로세서 또는 컨트롤러(제어부; 310)와 같은 필요한 신호 처리 유닛을 구비하여 온도 탐침기 출력을 RF 신호와 같은 무선으로 전환하는 것이 바람직하다. 제어부(430)는 사용자에 의해 선택되는 일련의 프로그램 또는 동작 모드를 포함하고, 향후 업데이트 되거나 변경될 수 있는 사전에 입력된 프로그램에 따라 제어부를 조절하는 프리셋 모드뿐만 아니라, 동작 프로그램에 영향을 주는 시간, 온도 사이클 등의 파라미터 등을 사용자가 입력하는 옵션을 포함하는 것이 바람직하다. 프로그램의 선택 및 파라미터의 입력은, 스위치, 리모트 컨트롤, 및 다른 장치로부터의 업데이트 등 종래의 임의의 사용자 인터페이스 및 컨트롤 판넬일 수 있다.

가열원(400)의 RF 신호 수신기(420)는 제어부(430), 전원 공급/소스(410) 및 인덕션 가열 코일(460)의 머쉰 하우징에 함께 집적될 수 있다. 또한 이러한 경우 가열원 요소(460)가 인덕션 코일일 때 유도 자계 주파수(induction field frequency; 일반적으로 70kHz)보다 더 높은 주파수(일반적으로 315MHz)로 RF 신호가 전송되는 것이 바람직하다. 이 경우, 인덕션 버너에 의해서 RF 노이즈가 발생되는 경우라도, 필요한 SNR(singal to noize ratio)을 달성하기 위해서는 일반적인 상업적 예방조치만 요구될 뿐이다. 더욱이, 판독 에러율을 줄이기 위한 인코딩 전략이 요구되는 것이 바람직하지만, 10개 중의 1개 발생되는 에러율은 바람직한 인덕션 버너 제어부(400)의 프로세스 제어 방법으로 조리하는 과정에 영향을 미치지 않을 것이다. 에러율을 줄이기 위해 현재 선호하는 방법 중 하나는 온도 정보를 두 번 보내는 코딩 전략(scheme)을 하는 것이고, 각각 둘 사이에는 소정의 지연 시기를 두어 둘 중 하나가 성공적으로 디코딩되면 바로 업데이트된 온도 정보를 얻을 수 있을 것이다. 이 제어부(430)는 프로그램 가능한 제어부여서, 조리되는 식품에 따라 서로 다른 조리 시간, 온도 및 시간-온도 특성이 제공될 수 있도록 동작하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부(330)에 의해 전달되는 온도 정보를 제한함으로써 배터리 또는 전력원(301)의 수명을 보전하는 것이 바람직하다. 센서(300)에 의해 온도 측정을 무선 RF 방식으로 가열원(400)으로 전송하는 경우, 이 전송은 t1 에서 t3까지 연속적일 필요가 없으며, 특히 t1 시간 동안, 용기가 수동으로 진공 배기(evacuate)되지 않으면 90℃가 될 때까지 온도를 전송할 필요가 없을 것이다. 용기의 내용물을 0.1℃ 냉각하는 데 필요한 냉각 과정(t2)의 후반부 및 대부분의 시간 동안 온도의 변화가 매우 느린 재-가열 사이클 동안 온도를 측정하여 제어부(430)로 전달하는 것이 요구된다.

제어부(430)가 측정된 온도를 수신할 때는 처리 시간에 의해서만 지연될 뿐, 항상 센서의 가장 최근 업데이트된 온도가 된다. 따라서, 온도 변화에 응답하여 가열 시간이 조절되는 바람직한 실시예에서, 결정에 필요한 데이터 수신 시간은, 프로세서(430)에 의해 기록된다. 즉 인덕션 또는 다른 가열 구성요소 베이스 제어부(430)는 기본으로 각각의 신호 또는 신호 패킷의 수신 시간을 이용할 것이다. 또한 온도 안정성과 관련하여 이러한 전송 시간을 제한함으로써 전력을 아낄 수 있다. 더욱 구체적으로는, 온도 측정 제어부(330)는, 적어도 연이은 판독 결과가 0.5℃보다 크면 매 초마다, 0.25℃보다 크면 매 2초마다, 0.125℃보다 크면 매 4초마다 프로세서(310)에 의해 전송을 자주 개시하도록 동작하는 것이 바람직하다. 이러한 방식에서 필요한 전송 횟수는 전력 소모를 줄이기 위해 절반으로 크게 줄어든다.

이 조리 방법에서, 식품(1)은 선택적으로 판, 트레이(tray), 또는 랙(rack)(5)에 의해 용기(110)의 내부 바닥 위에서 지지된다. 판, 트레이 또는 랙(5)는 용기(110)의 바닥(115)을 덮는 물(2) 위로, 식품(1)을 올리는 데 이용될 수 있다. 가스켓(250)이나 다른 구성요소가 원웨이 밸브로 기능하도록 제공되면, 증기가 냉각되어 응결되면 공기는 용기 안으로 다시 침투하지 못하고, 증기가 물로 응결됨으로써 용기 내부의 부분 진공 상태를 형성하기 때문에, 용기(110) 내부 공기 중 적어도 일부를 증기로 대체하기만 하면 압력은 줄어들 것이다. (가열된 수증기의 응결로부터) 압력 감소는 용기(110) 내부의 압력을 감소시킴에 따라 가스켓(250)이 용기(110)의 림(113)과 뚜껑(110)의 하측 주변부(215) 모두를 밀폐하여 맞물릴 수 있게 하도록, 가스켓(250)의 유연성에 비례하여 뚜껑(200)은 충분한 무게를 갖는다.

잇따른 조리 시간 동안의 완벽한 진공 수준은 온도에 달려 있지만, 충분한 공기가 대체되어 밀폐되어 부분 진공된 용기 내 임의의 공기의 공기 분압도 수증기의 분압보다 낮은 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 용기(110)가 상온(room temperature) 으로 완전히 냉각되었을 때 측정 시, 공기가 약 0.3 바 이하의 분압을 갖는 것이 바람직하다.

본 방법의 바람직한 실시예에서, 도 2에 도시된 흐름도의 단계에 따라 저-압 스팀 환경이 조리 용기(110) 내에서 형성된다. 제1 단계는 유체를 담을 수 있는 용기(110)을 제공하고(단계 101), 용기(110) 내에 식품을 투입하고(단계 102), 수분을 함유한 유체를 투입하고(단계 103), 뚜껑 주변부(214)에 제공되는 가스켓(250)이 용기의 림(113)과 맞물릴 수 있도록 뚜껑(120)으로 용기(110)를 밀폐한다(단계104). 바람직한 모드 또는 실시예에서, 용기(110)의 바닥(115)은 가열원(460) 위에 배치되고, 가열원은 유체의 내부 온도를 T1으로 올리기에 충분한 시간 동안 가열하며(단계 105), 가열원(460)에 전력을 끊기 전까지 t2 시간 동안 유지한다(단계 106). 상술한 방법은 여기에 개시된 다양한 실시 형태의 조리 용기, 뚜껑, 센서에 적용 가능하다.

가열 단계(단계 105)는 용기(110) 안의 대기 콘텐츠(atmospheric content)를 상당량의 수증기로 전환기 위한 단계이다. 단계 106 후에는 용기(110)의 내부는 제1 온도(T1) 보다 낮은 제2 온도(T2 또는 T3')으로 냉각되어 용기(110) 내부의 수증기가 응결되어 뚜껑(220)과 용기(110)의 림(113)이 맞물리기에 충분하도록 내부 압력이 감소된다. 그 다음 단계 107에서, 용기는 소정 시간(t3) 동안 적어도 하나의 제2 온도(T3)로 유지되는데, t3 은 t2 끝을 시작점으로 카운팅하는 것이 바람직하다.

빨리 조리되는 연한 식품에 대해서는 가장 높은 온도 (T_max)에 노출되는 전체 시간을 최소화하고, 조리 온도 T3 또는 T3'에 빨리 도달하기 위해 가능한 짧게 t1을 설정하는 것이 좋다. 조리되는 식품의 크기와 비슷한 용기(110)를 사용하여, 식품 주변의 과도한 공간 낭비 없이 그리고 과도한 유체를 추가하지 않는 것이 가장 좋을 것이다. 용기(110) 크기에 비해 과도한 물을 사용하는 것은, 뜨거운 물의 열 용량(thermal mass)으로 인해 T2 또는 T3'로 냉각하는 시간을 더 길게 한다. 따라서, 대부분의 경우, 1 내지 6 리터까지의 용량 범위 내의 용기로는 30 내지 60 ml 만이 충분하다.

인덕션 용기(110)에 있어, 마그네틱 또는 다른 수용층(115')이 용기 외부 바닥(115)에 있다면, 인덕션 코일에 전력을 가할 때만 와전류(eddy current)의 발생으로 직접 가열된다. 용기(110)와 내용물이 비 복사열 또는 (내용물이 아닌) 용기의 다른 어떤 부분에 의해서가 아닌 열용량(thermal mass)에 의해 가열되지 않는다면, 용기와 내용물만이 조절 온도의 과잉으로 유도할 수 있는 열용량이기 때문에 용기의 온도를 조절하는 것이 더 간단하다. 인덕션 베이스와 같은 복사 가열원의 경우 용기에서 공기를 배제시키는 데 아무 작은 양의 물만 필요하기 때문에, 용기 바닥(115)의 수용층을 즉시 가열해도 매우 빠른 응답으로 증기 순환이 일어난다. IR 히터와 같은 다른 복사 가열원이 이용될 수 있지만, 층(115')이 매우 얇고 매우 작은 열용량을 가져 한번 내부적으로 가열되면 빨리 에너지를 용기(110) 내부로 전달하기에 인덕션 가열 방법이 더 바람직하다.

통이나 깊게 진공 배기된 용기(110) 내에서의 이러한 증기의 흐름은 지지되는 식품(1)을 t3 시간 동안 매우 고르고 시간상(temporally) 안정적인 온도로 노출시킨다. 따라서 뚜껑(200)의 관통구(205)를 통과하여 용기(110)의 내부로 들어가는 온도 탐침기(322)는 식품 주변 환경(environment)의 정확한 측정이 가능하다. 또한, 온도의 어떤 변화도 빨리 감지할 수 있다. 이는, 도 7 내지 도 9에 도시된 다양한 가열 및 진공 레벨 하에서 2 곳의 위치 결과를 갖는, 도 6A에 도시된 큰 32cm의 지름을 갖는 웍(wok)으로 증명된다.

더욱이, 디지털 전자기기를 구비한 인덕션 히터의 출력을 제어하는 다양한 방법은 미국 특허 US 5,700,996호에 개시되는데, 여기서는 장착된 용기를 인덕션 가열하기 위해 인덕션 레인지(cooker)의 공명 코일로 소정의 전류를 공급하는 다양한 방법을 개시하고 있으며, 본 출원에 참조로 포함되어 있다.

미국 특허 US 6,630,650호는 인덕션 레인지의 출력 전력을 제어하는 디지털 제어 시스템을 개시하고 있으며 본 출원에 참조로 포함되어 있다.

미국 특허 US 8,373,102호는 조리 모드의 선택에 응답하는 것을 포함하여, 가열원 출력을 자동으로 조절하는 인덕션 레인지를 개시하고 있으며 본 출원에 참조로 포함되어 있다.

온도의 정확하고 빠른 측정 값이 전력 제어부로 (RF 또는 유선 연결을 통해) 피드백함으로써, 용기(110) 아래에 있는 가열원(400)은 안정된 온도를 유지하거나, 원하는 온도 프로필에 맞도록 정확히 필요한 전력을 가한다.

도 2의 흐름도에서의 각 단계에서의 온도와 압력은 도 4의 개략도에 도시된다. T2는 더 높은 조리 온도인 T3으로 올라라기 전에 깊은 진공 상태(대기압에서 95% 이하로 즉, 0.05바 또는 0.7psi 이하)를 형성하기에 충분한 온도이다. 원하는 조리 온도, T3'가 T2보다 낮으면, T3'가 T2로 도달할 때까지 가열원(160)에 다시 전력을 가하는 것이 허락된다. T2는 일반적으로 180 내지 190°F이다.

도 2에서, 용기(110)는 212°F 이하인, T1에 도달할 때까지 t1 시간 동안 최대 전력으로 가열한다. 용기(110)은 이 온도로 t2 시간 동안 유지된다. t1은 제어 시스템에 의해 측정되기 때문에, 용기(110)로부터 공기를 배기시키는데 필요한 추가적인 가열 시간인 t2는 예측 가능하다. 공기가 배기 축출되면, 가열원으로 공급되는 전력은 t3 시간 동안 줄어들거나 차단되고 압력은 떨어진다. 측정된 온도가 목표가 되는 조리 온도 T3'를 가리키면 가열이 다시 시작된다. 한편, 더 높은 조리 온도를 위해, 최종 조리 온도인 T3'로 올리기 전, 충분한 진공을 보장하기 위해, 온도는 적어도 T2 에 도달해야 한다. 바람직한 실시예에서, 진공 상태가 가스켓(250)을 눌러 곡선 림(113) 아래로 가게 하기 때문에 사용자는 충분한 진공에 도달했는지를 시각적으로 확인할 수 있지만, 이것은 명확하지는 않다. 조리 시간인, T3는 T1 에서 T3로 온도를 떨어뜨리기 위한 t2 시간 이후에 필요한 시간을 선택적으로 포함한다.

다시 도 2를 참조하면, 단계 108에서 조리가 끝난 다음에는 가열원(400) 베이스의 알람 또는 경고 빛이 활성화될 수 있고, 조리사에게 음식을 제공하기 위해 용기를 환기(vent) 시키거나 뚜껑을 열도록 하게 할 수 있으며, 선택적으로 단계 109 에서 음식이 서빙될 때까지 보존하기 위해 온도를 줄이거나, 선택적으로 단계 109'에서 단계 109의 온도로 음식을 서빙하기 위해 다시 데우는 작업을 할 수 있다.

저압 증기 환경(atmosphere)은 낮은 온도에서도 식품이 플라스틱 백에 밀폐되는 종래의 수비드 조리 방법과 비교해서, 식품을 상대적으로 빨리 가열하는 것이 밝혀졌다.

진공 상태는 대기압에서만 물을 끓여 만들 필요가 없지만, 용기(110)를 배기시키는 최적 조건은 식품의 표면이 Tmax 또는 209 ~ 212°F 인 초기 증기에 의해 살균되고, 외부 진공 펌프를 추가해야 하는 것에 비해 낮은 비용과 더 큰 신뢰성이라는 장점을 갖는다. 추가적인 실시예에서는 기계적인 진공 펌프가 온도 센서(300) 내에 장착되어, 온도 센서가 가열원(400)이 물의 가열을 시작하도록 하게 하는 RF 신호를 보내기 전에 소정 시간 동안 진공 펌프가 가동하게 할 수 있다.

연약한 식품을 용기(110)의 바닥 위에서 지지되는 랙(rack)이나 플레이트(판) 위에 놓거나, 선택적으로 플라스틱 필름, 백, 왁스 종이, 알루미늄 호일 또는 양피지 종이, 포도, 무화과 또는 바나나 잎, 옥수수 껍질 등과 같은 생체 및/또는 식용 물질로 둘러싸거나 밀폐시키는 등의, 열적 장벽을 제공함으로써, t1 및 t2 시간 동안 이 연약한 식품이 과도하게 조리되는 것을 피할 수 있다.

선택적으로는, 다른 실시예에서 설명한 바와 같이, 진공 펌프(500) 등의 기계적 수단을 통해 진공 상태가 달성될 수도 있다. 도 16B에서, 펌프는 온도 센서 하우징(330) 안에 통합되어 있고 공기는 그로밋의 튜브(501)를 통해 배출되며, 여기서 온도 탐침기(322)는 튜브(501)와 동심원을 갖는다. 촉이 2개로 표시된 화살표는 펌프(500)에서 튜브(501)로 그리고 펌프(500)에서 하우징(300)의 측면에 있는 배기구(502)으로의 공기 배출 통로를 나타낸다.

(식품에 비해 상대적으로) 용기(110)가 작고 추가되는 (공기를 배기시키기 위한 증기를 만들기 위해 추가되는) 물이나 다른 수분 포함 유체의 양이 과도하지 않으면, 연약한 식품의 과도한 조리(과숙)를 피하기 위해, 용기(110) 내부는 212F 이하로 서둘러 냉각되어 원하는 조리 온도가 된다. 이러한 조건에서 식품의 열용량은 212°F 이상 더 가열되지 않게 한다. 또한 추가적으로 랙 위의 음식을 지지하게 함으로써 외부 가열원으로부터 식품이 과도하게 조리되지 않게 한다.

추가적인 물은 조리 과정을 느리게 하는 추가적인 열용량이 되기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이 물의 보일링 필름(boiling film)을 생성하는 데 요구되는 것보다 더 많은 과도한 유체는 128 ~ 140°F 이하인 단백질을 조리하는 조리 온도로 냉각하는 것을 느리게 할 것이다. 이것은 용기(110) 안의 압력을 줄이기 위해 요구되는 시간에 따른 온도 변화를 그래프로 나타낸 도 4 및 도 19에 부분적으로 도시되었다.

또한, 좀 더 단단하거나 큰 식품은 식품의 두께 전체를 조리하기 위한 조절 온도하의 저온 조리 모드를 사용하기 전에 하나 이상의 면들을 높은 온도에서 굽게 할 수 있다. 이러한 굽는 과정에서 발생되는 즙이나 조미 물질들은, 하나 이상의 와인, 맥주, 과일 주스 및 곡, 가금류 또는 물고기 및 야채수프 중 하나 이상을 추가하고 여기에 다른 양념들을 추가하여, 소스나 육수(gravy)를 만드는 데 이용할 수 있다. 바로 다음에 진행하는 저온의 밀폐된 용기에서 조리하는 것은 굽는 과정에서 향기를 더 발생시킬 수 있고 식품 내부로 이들이 스며들게 한다는 것이 밝혀졌다. 이와 반대로, 밀폐되지 않는 기압 증기(atmospheric pressure steaming) 조리 방법에서는 음식물의 천연 향미와 비타민들이 빠져나갈 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 조리 장치와 방법을 이용하면, 식품을 백에 거나 진공 밀폐하는 것 없이 적은 시간에, 수비드의 느린 조리 방법과 비교되는 그리고 종종 이 방법을 능가하는 좋은 품질의 식품을 제공할 수 있다.

다시 도 1로 돌아가서, 용기(110) 안의 공기가 (펌프나 증기 축출로 인해) 배기되어 대체된 후, 팬(챔버)의 바닥 위에 있는 얇은 물 또는 다른 수분 유체 층이 외부 가열판 또는 다른 가열원(460)에 의해 가열되고 저압으로 인해 낮은 온도에서 끓게 된다. 화살표들은 물이 더 많은 수증기로 생성되는 평형 전환 온도로 올라갈 때 야기되는 내부 및 수증기 순환을 나타낸다. 아래에서 좀 더 구체적으로 설명되겠지만, 가열된 증기가 용기(110)의 꼭대기까지 올라가더라도, 용기(110) 내의 온도는 가열 요소(460)가 되는 인덕션 레인지(cooker) 베이스의 경우 손쉽게 조절된다. 이러한 조건하에서, 온도 탐침기(322)로 용기(110) 내부의 조절 목적으로 측정되는 온도 위치가 뚜껑(220) 바로 아래인 경우에도, 용기(110) 중심의 온도는 상대적으로 일정할 것이다.

이론적으로 제한되지 않는다면, 순환하는 증기의 침투 잠재력으로 인해 중탕 냄비가 진공 밀폐 식품에 열을 전달하는 것보다 더 빠르고 더 효과적으로 임의의 식품들 속으로 침투할 수 있다고 현재 여겨지고 있다. 이는 몇몇 식품들이 수분이 있는 유체뿐만 아니라 식품에 추가되는 양념으로부터 아로마(aroma)를 흡수하는 능력으로부터 어느 정도 확인된다. 이러한 아로마는, 생강, 마늘, 부추, 양파, 레몬 그라스와 같은 식품 또는 수분 유체에 곁들인 아로마 양념에 의해 생성될 수 있다. 조리 과정에서 용기(110)가 밀폐되기 때문에, 휘발성 방향 물질은 외부 대기로 손실되지 않고 방향 요소로 보존되어 농축된다.

어쨌든 이러한 효과적인 저압 증기의 순환은 공기가 배기 축출되고 축출된 상태로 남았을 때 발생한다. 이러한 조건들은, t1 및 t2 시간 동안 배출되는 공기를 대체하면서 또한 t3 의 시작점에서 증기의 초기 응결 변환점에서 확고한 밀폐를 형성하는 증기가 생성되는 것을 가능하게 하는 최적의 가스켓 설계를 통해 달성된다. 냉각 시 가스켓이 용기(110)를 즉시 밀폐하지 못하면, 더 차가운 공기가 들어올 수 있고 용기 바닥의 수용 부분에서 수증기로 열을 균일하고 빠르게 전달하는 고-진공 상태에 도달하지 못하고, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같은 더 큰 온도 변동이 발생될 것이다. 이러한 조건에서는 열 측정이 타당한 값을 얻지 못하고, 긴 조리 사이클 동안 식품이 몇몇 맛을 파괴시킬 수 있는 산소에 노출될 뿐만 아니라 과도하게 조리(과숙)되기 쉽다.

따라서, 본 발명에 따른 조리 장치 및 방법의 최대 효과는, 용기(110) 구조, 가열 및 측정 방법 및 제어 방식 흐름이 아래 설명된 바와 같은 협력 방법으로 동작할 때만 최적화 될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 4는 T3 온도에 도달한 후, 일정한 온도 또는 일련의 일정한 온도를 유지하기 위한 바람직한 제어 방식의 흐름도를 나타낸다. 그러나 단계 107의 제어 방법은 어떠한 공지된 프로세스 제어 방법을 이용해도 된다. 현재는 조절 하한선(lower control limit)에 도달하면 온도를 올리기 위해 인덕션 베이스(400)로부터의 일련의 짧은 전력 펄스를 이용하는 방법이 바람직하다. 조절 하한선(LCL; lower control limit)은 T3보다 약 0.25℃ 낮은 것이 바람직하고, 조절 상한선(UCL; upper control limit)은 원하는 조리 온도인 T3 보다 약 0.375℃ 보다 약간 높도록 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 도 5는 바람직한 제어 방식에서 전형적인 측정된 온도 응답을 나타내는 시간(P_n, P_{n +1}, 및 P_{n + 2})에 따른 짧은 전력 펄스의 적용을 개략적으로 나타낸다. 전력을 끊은 모드(unpowered mode)로 인한 냉각으로 인해 LCL에 도달하면, 인덕션 히터(가열원)는, 600W의 출력을 갖는 경우, 바람직하게 약 5초 정도, 펄스 형태의 소정의 짧은 시간 주기 동안 전력이 가해진다. 그러면 온도는 가열에 응답하여 상승하여 이전의 전력 펄스와 관련된 피크 T_n 온도에 도달한다. 그러나 측정된 온도와 가열 사이의 지연 때문에 가열 펄스로 인해 상승하기 전에 실제로는 약간 LCL 아래로 살짝 떨어질 수도 있다. 각 펄스가 가해진 후 제어부(430)는 T_n 온도를 기록한 후, 제어부(430)는 T_n을 UCL, LCL 및 T3 값과 비교하여: T_n 이 T3 아래에 있으면 에너지를 증가하도록 펄스 길이를 늘리고, T_n 이 UCL 위에 있으면 에너지를 줄이도록 펄스 길이를 줄이고, T_n 이 T3 과 UCL 사이 또는 그 값과 같으면 동일한 에너지의 펄스를 적용하는 방법으로, 그 다음 펄스(P_{n + 1})로 적절한 에너지량을 적용한다. 따라서 다시 LCL에 도달하면 그 다음 펄스(P_{n + 1})가 적용되는데, 펄스 타임은 T_n 과 T3 사이의 차이에 기초하여 조절된다. 펄스 폭 또는 시간은, 이전 펄스로 인해 최대 지역 온도 T_n이 T3보다 아래라면 길어지고, 이전 펄스로 인해 T_n 이 UCL 위로 올라가면 짧아진다. LCL 로의 냉각 시 적용되는 다음에 오는 전력 펄스도, 온도가 ULC 과 T3 사이에 유지되도록 유사하게 조절된다. 최소 출력 전력 세팅으로 이러한 펄스 폭 조절 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 한편, 출력 전력은 펄스 폭을 늘리는 것 대신 수를 증가시키는 것으로도 할 수 있다.

최소 전력보다 더 높은 전력도 펄스 폭을 짧게 하는 것만큼 전력을 줄이는 데 이용될 수 있다. 한편, 다음에 오는 최대 온도 치들의 상승을 좀 더 정확하게 제한하기 위해, 각 펄스 후의 온도 상승률과 최대 온도는 다음에 오는 펄스 폭과 전력을 계산하는 데 이용될 수 있다.

또한, UCL 및 LCL 사이의 변동을 감소시키기 위해 LCL로 온도가 도달하기 전에 감소된 전력을 갖는 다음 펄스가 적용될 수 있다.

미국 특허 제 US 5,004,881호는 인덕션 레인지의 전력 레벨 조절이 전력 레벨의 타임 듀티 제어와 펄스 폭 변조 제어 방법을 결합한 것을 이용한 인덕션 레인지 베이스 구조 및 방법을 개시하고 있으며, 이는 본 발명에도 적용 가능하고, 본 발명에 참조로 포함되어 있다.

도 7 내지 도 9는 수비드 장치에서 이용되는 기본이 되는 중탕 냄비에 동등한 조리 결과를 제공하는 프로세스 조절을 달성하는데 필요한 바듯한(tight) 열 조절을 달성하기 위해 단계 105에서의 공기 배기 축출의 중요성을 도시하는, 여러 조건 하에서 탐침기(322) 및 도 6의 랙(5) 위의 테스트 온도 탐침기에서 측정한 온도를 나타낸 그래프이다. 실제 측정 과정 중 서미스터(thermistor) 또는 써모커플(thermocouple) 등과 같은 온도 탐침기(322) 안으로 유도된 전류로 인해 온도 센서 출력으로 짧은 네거티브 스파크 결과가 발생할 수 있음을 인식해야 한다. 이러한 스파크는 가열 펄스에서 6±1 초 동안 지속되고, 펄스는 일반적으로 30 내지 90 초 간격 후 바로 적용될 필요가 있기 때문에, 이러한 스파크는 제어 체계에서 무시되거나 밴드 패스 필터로 제거될 수 있다. 600 와트로 5초 폭을 갖는 펄스는, UCL과 LCL 이 0.5℃ 사이에 있을 때, 일반적으로 매 40초 내지 200 마다 적용된다. 한편, 느리게 조리되는 더 큰 식품들은 내부 온도가 서서히 증가하기 때문에, UCL이 목표 조리 온도보다 약간 더 위에 있도록 설정하여, 열 전달 과정이 UCL 및 LCL 사이의 평균 조리 온도로 구동되게 한다.

도 7A는 대부분의 공기가 배기 축출되고(0.08 바), 탐침기(322)의 온도 측정 부분이 단지 뚜껑(200) 내부에 위치하여 각 전력 펄스 후에 살짝 더 높은 온도를 측정하지만, 랙 온도는, 약 0.5℃(약 1°F) 이하의 변동을 가져, 좀 더 안정적이어서, 온도 변화가 UCL 과 LCL 사이인, 조건인 것을 이해해야 한다. 또한, 잘 진공 배기된 용기(110)에서, 탐침기와 랙 온도는, 가열원에 전력이 가해지지 않은 다음, 제1 조절 온도인 158°F 에서 제2 조절 온도인 140°F로 냉각이 가능하게 하는 것에 매우 상당한 관련성을 갖는다.

이와 반대로, 도 7B에 도시된 바와 같이, 잔존 공기가 0.3 바와 같다면 랙 위치에서의 온도 차이(래그; lag)가 나타나고 랙 온도는 덜 안정적이며, 약 140°F 에서 요동친다. 이러한 차이는 수증기에 의한 공기 배출이 없으면(도 7C 의 1 바) 더 커지고, 158°F 에서 140°F 로의 전체 냉각 단계에서 온도 차이가 상당히 크고, 탐침기와 랙 온도도 매우 현저하게 요동치고 변동한다.

공기 제거가 없는 상태의 열악한 열 제어는, LCL 이 120°F 일 때, 탐침기(322) 온도와 용기 림(113) 아래 위에서 지지되는 식품에 위치한 랙(5)에서 측정된 온도를 비교하는 도 8A 및 도 8B에 도시된 바와 같이, 약 120°F의 낮은 온도에서 명백하게 나타난다. 잔존 공기가 가장 낮은 상태 (0.08 바)에서, 탐침기 위치에서는 약 0.8°F 정도 예측 가능하게 변동하고, 랙 위치에서는 1℃ 이하로 안정적으로 나타나며, 탐침기 온도는 UCL을 결코 넘어서지 않는다. 그러나, 도 8B에 도시된 바와 같이, 공기 제거가 없는 상태에서는, 탐침기 온도는 UCL 과 LCL 사이에서 조절 가능하지 못하며, 따라서 랙 온도도 약 2°F (1℃ 이상) 정도 변동한다. 또한, 용기의 공기 배출 시 0.08 바 이상인 상태에서 측정된 온도는 도 7B 및 도 7C에 도시된 바와 같이 더 높은 온도에서도 시간에 따라 심하게 요동친다.

도 9A 내지 9C는 이들 사이의 냉각 전이를 포함하는 일련의 온도 플래토(plateau)에서 0.08 바의 조건 하에서의 조절의 큰 안정성을 나타낸다. 176°F 및 158°F의 높은 플래토에서 랙 및 탐침기의 온도는 각 전력 펄스 이후 UCL 범위 안에서 상승한다. 그러나 140°F 및 122°F의 낮은 플래토에서는 랙 온도는 매우 안정적이고 탐침기 온도와 같이 상승하지도 않고 요동치지도 않는다.

공기를 배기 축출하는 동안 초기 온도 노출을 제한하기를 원하는 경우, 더 작은 용기(110)로 또는 T_max 를 더 낮은 온도로 설정하거나, 또는 t2 시간으로 최적으로 달성될 수 있고, 이는 UCL와 LCL사의 조절 역량을 어느 정도 줄일 수 있다는 것을 이해해야 한다.

본 발명에 따른 조리 방법과 장치는 식품의 질감, 맛 또는 영향 성분을 해롭게 변환시키는 온도 레벨로 식품의 내부 온도를 올리는 것을 회피한다. 단백질의 경우, 조리 온도는 최적의 부드러움 및 입맛을 만족시키는 수분 함유량을 갖는 알맞게 조리된 상태를 만드는 주요 결정 요소이다. 높은 콜라겐 함유랑을 갖는 몇몇 동물 단백질은 콜라겐이 분해되기 위해 늘어난 조리 시간 뒤에 결국 부드러워지지만, 단백질을 지나치게 익히는 것은 고기를 너무 질기게 만든다. 본 발명에 따른 장치로, 단백질을 지나치게 익히지 않고도 천천히 낮은 온도에서 콜라겐을 분해시키는 것이 가능하여, 질긴 고깃점은 지방의 과잉없이 완전히 부드럽게 되고, 향기로운 소스가 팬 위에 생성된다.

본 발명에 따른 조리 방법은 비타민과 향기를 보존한다. 또한, 본 발명에 따른 조리 방법은 식품을 플라스틱 백에 밀폐시킬 필요가 없다. 추가적인 효과는 수비드 조리 방법이 식품을 포함하는 전체 플라스틱 백을 담그기에 충분한 양의 중탕 냄비가 요구되는 반면, 본 발명에 따른 조리 방법에서는 아주 작은 양의 물만이 이용된다는 점이다. 또한, 많은 형태의 수비드 조리 장치에 비해, 본 발명에서는 주방이 증기로 계속 가득차지 않는다는 점이다. 그러나 본 발명에서도 식품을 플라스틱 백이나 다른 용기(컨테이너)에 밀폐하여 이용하거나 열 전달 유체로 낮은 저압 증기를 이용하는 것을 배제하지는 않는다.

또한 인덕션 버너에 적합한 다른 온도 제어부와 측정 수단은 외부 온도 탐침기(120)이며, 이는 스프링과 같은 탄성 수단을 포함하는 가열판(히팅 플레이트)의 중심에 설치되어 이 온도 탐침기가 조리 용기(110)의 바닥에 접촉하게 하는 것도 덜 바람직하지만 다른 선택적 사항이라는 것을 이해해야 한다. 또 다른 선택적인 온도 제어부와 측정 수단은, 온도 탐침기 또는 온도 탐침기의 센싱부(322)가 용기 내부 안 어떤 곳, 선택적으로 바닥에 있는 물(1)속 등으로 연장될 수 있는 경우이다.

도 10 내지 도 11은 바람직한 실시예의 가스켓(150)이 바람직한 조리 용기(110) 및 뚜껑(200) 부분과 상호작용하는 모습을 나타낸다. 이 조합은 도 2 및 도 3의 가열 사이클 동안 빠르고 안정적인 진공 밀폐를 제공하지만, 이러한 조합은 용기가, 온도 탐침기가 용기 외부에 있는 도 17에 도시된 뚜껑을 포함하는, 다른 뚜껑들과 같이 이용될 수 있도록 한다. 뚜껑 림(215)은 조리 용기(200)의 림(210)과 밀폐 정합 결합을 형성하도록 구성된다. 이를 위해, 뚜껑 림(215)은, 뚜껑(200)이 용기(110)와 결합될 때 용기 측벽(112)과 대체로 평행한 원통형 부분(214a)을 포함한다. 또한 뚜껑 림(214)은 원통형 부분(214a)의 끝단(free end)에 배치되고, 외측으로 연장 형성되어, 뚜껑(200)이 용기(110)와 결합될 때 용기 베이스(115)와 대체로 평행하게 형성된 테두리 부분(214b)을 더 포함한다. 원통형 부분(214a)과 테두리 부분(214b)은 함께 가스켓 멤버(250)를 수용하기 위한 역 "L" 자 형태를 형성한다.

뚜껑 림(215)은 원통형 부분(214a)과 테두리 부분(214b) 사이의 형성된 내부 앵글 내에 배치되고, 림 뚜껑(214)의 둘레 주위에서 펼쳐진 유연성을 갖는 가스켓(250)을 포함한다. 단면에서 봤을 때, 가스켓(250)은 대체로 수직의 "F" 모양을 가져, 가스켓(250)이 용기(110)의 내부 림(113)과 정합 결합할 때 밀폐를 형성할 수 있게 한다. 가스켓(250)은 상부 수평 암(251), 하부 수평 암(252), 상기 상부 수평 암과 하부 수평 암 사이에 펼쳐진 수직부(253), 그리고 상기 수직부(253)의 연장선으로 하부 수평 암(252)에 매달린 스커트(skirt; 254)를 포함한다. 상부 및 하부 수평 암(251, 252)은 그 끝단(즉, 자유단, 251a, 252a)으로 갈수록 두께가 점점 가늘어진다. 이러한 형태는 그 끝단(251a, 252a)에서 더 큰 유연성을 제공하면서, 각 암(251, 252)의 뿌리 또는 수직부(253)에 가까운 부분은 두껍게 만들어져, 용기의 진공 배기 상태 하에서 그 끝단이 변형되어 용기 림(113)의 내부면(113a)의 곡선 면에 맞출 때 이에 대응하여 변형된다. 상부 수평 암(251)은 하부 수평 암(252)보다 더 길며 용기 림(113)의 곡률에 순응하는 모양을 갖는다. 가스켓(250)은 상부 수평 암(251) 뚜껑 림의 테두리 부분(214b)과 붙어 있어 여기에 밀폐 정합되도록 하고 그 수직부(253)는 원통형 부분(214a)과 붙어 있어 여기에 밀폐 정합되도록, 내부 앵글 안쪽에 수용된다. 특히, 수직부(253)는 원통형 부분(214a)의 외부면의 형태에 순응(conform)하도록 형성되어, 몇몇 실시예에서는 곡선으로 이루어진다. 이러한 특징들은 더 큰 밀폐 면적을 제공함으로써, 용기(200)가 밸브(240)를 들어올림으로써 환기될 때 가스켓(250)을 뚜껑(200)에 견고히 고정시키게 할 수 있다.

가스켓(250)은 스커트(254) 위에 형성되고 뚜껑 림(214)의 둘레를 따라 등거리로 떨어져 있는 리브(255)를 포함한다(도 10A 참조). 도시된 실시예에서, 가스켓(250)은 가스켓 중심을 기준으로 각 90도 간격으로 떨어져 있는 4개의 리브(255)를 포함한다. 리브(255)는 스커트(254)에서 용기 측벽(112)방향으로 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 가스켓(255) 부분들 중 리브(255)가 있는 곳들의 중간 사이에서는, 스커트(254)는 th1의 두께(도 10B 참조)를 가지며, 리브들(255)에 해당하는 가스켓(250) 부분들에서는, 스커트(254)는 th1 보다 더 큰 th2의 두께(도 10C 참조)를 갖는다. 리브(255)는 뚜껑(100)이 용기 림(210) 내에 중앙에 위치하여 자리 잡는데 도움을 줘서 반복적인 진공 밀폐를 확보시키고, 밀폐하는 동안 진동이 없도록 하는 기능을 한다.

도 11A를 참조하면, 뚜껑(200)이 조리하는 시간 동안의 비-진공 상태(즉, 용기 내부 공간이 대기압인 상태)에서 용기(110)와 결합할 때, 또는 밸브가 열린 상태일 때, 뚜껑(200), 하부 수평 암(252)의 끝단(252a)은 용기 림(113)의 내부면의 곡선 부분(213a)과 접촉하여 뚜껑(200)이 용기 위에 지탱할 수 있게 한다. 암 끝단(252a)는 곡선 부분(213)과, 용기 림(210)의 둘레를 따라 가늘어진 끝단(252a)의 크기에 대응하는, 상대적으로 작은 면적 P1으로 밀폐하듯 맞물린다. 초기 접촉 면적은 증기가 정렬된 뚜껑을 건드리지 않고 빠져나갈 수 있기에 충분히 좁다. 단면에서 봤을 때, 면적 P1은 일반적으로 단일 접촉 포인트에 대응한다. 이 위치에서 가스켓(250)의 상부 수평 암(251)과 스커트(254)는 용기 림(210)에서 덜어진 상태로 위치하고, 뚜껑의 테두리 부분(110b)과 용기 림(210) 사이에 수직방향 틈 (G)이 존재한다.

도 11B를 참조하면, 뚜껑(200)이 용기(110)와 결합될 때, 밸브(240)가 닫힌 상태(또는 온도 탐침기(322)가 관통구(205)에 배치된 가스켓(170)을 꽉 채운 상태), 그리고 용기 내에 갇힌 증기의 응결이 발생되는 용기(110)가 살짝 진공 상태일 때, 뚜껑(200)의 무게와 대기압이 하부 수평 암(252)에 의해 접촉되는 면적을 크게 증가시킨다. 더욱 완전하게 맞물림에 따라, 하부 수평 암(252)이 찌그러져서, 용기 림 표면 (11)의 형태에 맞춰짐에 따라 접촉 면적 P1은 P1'로 커진다. 즉, P1'>P1 이다. 특히, 하부 수평 암(252)의 측면(252b)이 용기 림(210)의 내부면의 곡선 부분(211)과 접촉하여 곡선 부분(211)을 밀폐하도록 맞물린다. 또한, 상부 수평 암(251)이 용기 림 표면(113a)과 밀폐하도록 맞물려, 상부 암(251)이 림 표면(113a)과 접촉하는 부분에서 상부 접촉 면적 P2이 만들어지고, 스커트(254)가 용기(110)의 내부 측벽과 맞물려, 스커트(252)가 림 표면(113a) 및/또는 용기 측벽(112)과 접촉하는 부분에서 하부 접촉 면적 P3이 만들어진다. 또한, 뚜껑이 내려감에 따라 가스켓(150) 때문에 생기는 수직방향 틈(G)은 줄어들거나 없어진다.

다양한 밀폐 위치(P1', P2, P3)를 제공함으로써, 진공 밀폐 신뢰성은 향상되고, 짜증나는 소음(울림)이 되는, 밀폐 상태 동안 또는 그 이후의, 진동이 제거된다. 또한, 설명되는 구성은 용기(200)가 밸브(240을 들어올리거나 온도 센서(300)을 제거하여 환기될 때, 가스켓이 림(113)에 들러붙는 것을 배제한다.

도 12 내지 도 14는 일상적으로 또는 도 17에 도시된 오븐 안에서 용기가 사용될 때 온도 탐침기가 제거될 수 있는 환기 밸브(240)뿐만 아니라 핸들(215)을 포함하는 또 다른 특징에 따른 바람직한 뚜껑(200)을 도시한다. 본 발명의 다른 대안적인 실시예에서 대안적인 용기 환기 수단(111)은 도 6A에 도시된 바와 같이, 용기(110)의 뚜껑(200)의 밀폐가능한 입구(portal)인 것이 바람직하다.

도 12A 내지 도 12D를 참조하면, 핸들 어셈블리(215)가 관통구(205) 내에 배치된 밸브(240)를 구비하는 것으로 도시되었으나, 핸들 어셈블리(215)는 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 대안적인 핸들 어셈블리(215)에서 밸브(240)는, 탐침기(322)와, 관통구(205)와 정렬하여 탐침기(322)를 지지하는 그로밋(170)으로 대체된다. 그로밋(170)은, 그 한쪽 끝단이 바깥쪽 방향으로 연장 형성된 멈춤 플랜지(173)를 포함하는, 원통형의 슬리브(171)를 포함한다. 그로밋(170)이 관통구에 배치될 때, 멈춤 플랜지(173)는 링 부재인 베이스 플레이트(132) 위에 안착하여 그로밋(170)을 관통구를 기준으로 원하는 위치에 있도록 유지시킨다. 슬리브(171)의 내부면은 내경(bore; 172)을 이룬다. 슬리브(171)의 외부면은 관통구(205)의 형태와 지름에 대응한 형태와 지름을 갖는다. 온도 센싱 탐침기(322)는 그로밋 내경(172) 내에 밀폐되는 방식으로 수납되고, 그로밋 슬리브(171)의 외부면은 관통구(250)에 꼭 맞아 이를 통해 밀폐를 형성한다. 따라서 핸들 어셈블리(215)는 온도 센싱 탐침기(322)가 용기(110) 안으로 밀폐하는 방식으로 삽입되는 것을 가능하게 한다. 무선 송수신기(300)는 외부 스위치(382)로 활성화될 수 있다. 내경(172)에서 온도 센싱 탐침기(322)를 제거함으로써 조리 용기(110)의 환기가 가능하게 한다. 다른 실시예에서, 온도 센서는 그로밋(170) 내의 내경(172)을 꼭 채워는 플러그로 대체될 수 있고, 이는 관통구(205)를 밀폐하고 닫을 수 있도록 협조할 수 있는 다른 대안적인 구성을 제공한다. 또한 도 6A의 이러한 플러그(111)도 진공 밀폐 수단이다.

도 13 및 도 14에 도시된 실시예에서, 닫힌 상태에서 밸브(240)는 일반적으로 핸들(220) 안으로 함몰 수납된다. 그러나 몇몇 실시예에서, 밸브는 닫힌 상태에서 핸들(120)의 외부면을 나와 돌출되는 부분을 포함한다.

도시된 실시예에서, 중앙 관통구(205)는 원형 모양을 갖지만, 이 관통구(205)는 타원형이나 직사각형을 포함하여 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있다는 것도 고려된다.

여기서 가스켓(150)은 일반적으로 직립 "F" 형상을 갖는 것으로 설명되지만, 이 가스켓(150)은 이러한 구성으로 제한되지는 않는다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 가스켓(250)은 용기 림의 위쪽 방향으로 개방된 "U" 모양을 가질 수 있다.

여기서 뚜껑(100)은 금속으로 형성되는 것으로 설명되어 있지만, 뚜껑은 이 재료로 제한되지 않는다. 예를 들어 다른 실시예에서, 뚜껑(100)은 유리나 플라스틱으로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 뚜껑은 금속과 투명 유리로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 금속 뚜껑은 에나멜 또는 다른 물질로 코팅된다.

도 6에서와 같이, 몇몇 실시예에서 뚜껑(200)은 하나의 중앙 관통구(205)를 갖는 것으로 설명되었지만, 이러한 구성으로 제한되지는 않는다. 예를 들어, 다른 실시예에서 뚜껑(100)은 뚜껑 중심에 산재한 다수개의 관통구를 포함한다. 다른 실시예에서, 핸들(120)은 고온에서 안정적인 물질로 형성된다. 몇몇 실시예에서, 이 물질은 고무 또는 실리콘 고무, 또는 페놀 수지와 같은, 열경화성 플라스틱 수지이다.

도 12D에 도시된 바와 같이, 온도 탐침기(322)의 측벽은 가스켓(116)으로 용기(110)를 밀폐하는 데 이용되며 온도 탐침기(220)의 제거는 환기 수단(111)으로 제공된다.

뚜껑(200)은 외부면(202) 그리고 반대쪽의 내부면(204)을 포함하는 돔 형태의 구성요소이며, 이 표면들은 고리 모양의 뚜껑 림(214)에서 공동으로 종료한다. 뚜껑(200)은 외부면(202)과 내부면(204) 사이를 뻗은 중앙의 원형 관통구(205)를 포함하는 금속으로 형성된다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 핸들 어셈블리(215)는 뚜껑(200)을 들어 올리고 용기(100) 내의 진공 압력을 조절하는 데 이용된다. 핸들 어셈블리(215)는 핸들(220), 핸들(220)을 뚜껑(200)에 고정하는 링 부재(230), 그리고 밸브(240)를 포함한다.

고리 모양의 핸들(220)은 뚜껑(200)의 기하학적 중심에 위치하며 관통구(205)를 둘러싼다. 핸들(220)은 높은 온도에서도 안정적인 물질로 형성되고, 뚜껑의 외부면(202)에 인접하고 외부면(202)의 모양에 따른 모양을 갖는 제1 끝단(222)을 포함한다. 핸들(220)은 제1 끝단(222)에 반대편에 제2 끝단(224)을 포함한다. 핸들의 제2 끝단(224)은 그 중앙 부근에서 그립 표면으로 제공되는, 바깥쪽으로 돌출된 숄더(shoulder; 223)를 형성하고, 그 중앙 부근에서 숄더(223)와 비교하여 살짝 후퇴하도록 가늘어지는 형태를 갖는다. 핸들(220)은 제1 및 제2 끝단(222, 224) 사이를 뻗은 내부면(225)을 포함하고, 이 내부면(225)은 균일한 지름이면서 관통구(205)보다 더 큰 지름을 갖는다. 등거리 간격으로 배치된 슬롯들(228)이 핸들 내부면(225)에 형성되고, 이 슬롯들(228)은 아래 설명되는 바와 같이, 링 부재(ring member; 230) 위에 제공되는 받침대(스트럿(strut); 236)의 크기와 모양에 대응한 크기와 모양을 갖는다. 원형 그루브(221)는 핸들 제2 끝단(2240) 안에 형성되고, 일반적으로 핸들(220)의 내부면 및 외부면(225, 226) 사이의 중간에서 형성된다. 내부면(225)과 그루브(221) 사이의 핸들의 제2 끝단(224)의 환형부(annular portion)에 랜드(227)가 형성된다. 이 랜드(227)와 그루브(221)는 링 부재(230)의 테두리(플랜지) 부분을 받아들이고 지지하도록 구성되면, 슬롯(228)은, 아래 설명하는 바와 같이, 링 부재(230)의 받침대(236)를 받아들이고 지지하도록 구성된다.

도 13, 도 14D, 도 14F 및 도 15A를 참조하면, 핸들 어셈블리(215)는 핸들(220)을 뚜껑(220)에 고정하도록 구성되는 링 부재(230)를 포함한다. 이 링 부재(230)는 관통구(205)를 둘러싸며, 핸들(120)과 밸브(240) 사이에 배치된다. 링 부재(230)는 원통형 지지부(235), 상기 지지부(235)의 뚜껑을 향하는 끝단과 연결되는 환형 베이스 플레이트(232), 상기 지지부(235)의 반대편 끝단과 연결되는 테두리부(231)를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 지지부(235)는 테두리부(231)와 베이스부(232) 사이를 뻗은 스트럿(236)이 형성된다. 베이스 플레이트(232)는 뚜껑 관통구(205)와 동심으로 배치되고, 웰딩과 같은 방법으로, 뚜껑 외부면(232)에 고정된다. 이를 위해, 베이스 플레이트(232)는 서로 간격을 둔 점용접 센터링 홀(spot weld centering holes; 239)들을 포함한다. 테두리부(232)는 관통구(205)로부터 멀어지는 방향으로 그리고 뚜껑 림(110)쪽 방향으로 지지부(235)에서 외부쪽으로 돌출된다. 테두리부(232) 핸들(120)의 랜드(127)와 그루브(121)에 대응하는 형상을 갖는다. 사용할 때, 베이스부(232)는 관통구(205)를 둘러싸도록 뚜껑의 외부면(102)에 고정되고, 스트럿(236)은 슬롯(128) 안에 수납된다. 슬롯(128)이 스트럿(236)과 맞물리기 때문에, 핸들(120)은 뚜껑(100)을 기준으로 회전하는 것이 방지된다. 또한, 테두리부(231)는 핸들(120)의 랜드(127)와 그루브(121) 안에 수납되어 맞물리고, 여기서 핸들(120)은 뚜껑(100)의 외부면(102)에 고정된다.

도 13 및 도 14A 내지 14C를 참조하면, 핸들 어셈블리(215)는 링 부재(230) 및 고리형 핸들(120)과 동심원으로 배치되는 진공 밀폐 가능한 밸브(240)를 포함한다. 밸브(240)는 탄성을 갖고, 링 부재(230)에 대해 움직일 수 있도록 링 부재(230) 내에 배치된 디스크-형태의 메인부(244)를 포함한다. 또한 밸브(240)는 일반적으로 원통형의 스템부(245)와 가늘고 긴 릴리즈부(246)를 포함한다. 스템부는 메인부(244)의 뚜껑 방향쪽 면에서 연장 형성되고, 핸들(120)을 기준으로 몇 가지의 밸브 위치에서 뚜껑 관통구(205)를 밀폐시킬 수 있도록 하는 형태와 지름을 갖는다. 릴리즈부(246)는 스템부(245)의 뚜껑 쪽 면에서 연장 형성된다. 릴리즈부(246)는 뚜껑(100)과 대체로 평행한 방향인, 릴리즈부(246)의 양 반대쪽 방향으로 돌출된 한 쌍의 다리(leg; 248)에서 끝이 난다(도 14B 참조). 이 다리들(leg; 248)은 관통구(205)보다 더 큰 면적을 가지며, 이에 따라 다리들(leg; 248)은 밸브(240)를 관통구(205) 내에서 고정시킨다. 또한, 다리들(leg; 248)의 가로지르는 방향에서, 릴리즈부(246)는 스템부(245)와 관통구(205)에 비해 상대적으로 작은 단면적을 갖는다(도 13 및 도 14 참조). 밸브(240)의 다른 위치(포지션)에서, 릴리즈부(246)는 아래에서 더 설명되듯이, 외부 공기가 용기(200) 내로 들어가게 함으로써 용기(200) 내의 진공을 해제하는 환기 기능을 제공하도록 구성된다.

도 15B를 참조하면, 밸브(240)는 제1, 닫힌 위치(도 15B)와 제2, 열린 위치(도 15C) 사이에서 핸들(220)과 관통구(205)에 대해 상대적으로 전환되도록 동작한다. 닫힌 위치에서, 밸브(240)는 핸들 내부면(225)에 의해 형성되는 공간 안으로 쏙 들어간다. 그 결과, 스템부(245)는 관통구(205) 안으로 이동하여 이를 밀폐하여 막는다. 즉, 밸브(240)이 닫힌 위치에 있으면, 스템부(245)는 관통구(204)를 통과하는 공기의 흐름을 차단한다. 열린 위치에서, 밸브의 메인부(244)가 핸들(220) 외부로 부분적으로 전진하여, 스템부(245)가 관통구(205)로부터 빼내진다. 이 위치에서, 스템부(245)는 뚜껑(200)의 외부면 측 위에 위치하여 관통구(205)에 인접하여 정렬된다. 또한, 릴리즈부(246)는 관통구(205)를 통과하여 뻗어있다. 릴리즈부(246)는 관통구(205)의 면적보다 작은 면적을 갖기 때문에, 공기가 릴리즈부(246)와 관통구(205) 사이의 틈 사이로 흐를 수 있고, 이로 인해 용기(200)는 환기된다.

밸브(240)는 사용자가 임의로 수동으로 열거나 닫을 수 있다. 이를 위해, 메인부(244)의 외부면(244a)은 밸브(240)의 그립이 가능하도록 구성된 만입부(indents; 241)를 포함한다.

밸브 메인부(244)는 사용자가 밸브(240)의 뚜껑(100)에 대한 상대적인 위치를 시각적으로 판단할 수 있는 특징들을 포함한다. 도시된 실시예에서, 메인부(244)의 주변 모서리(244b)는 원주 둘레 방향으로 연장 형성된 그루브(홈; 243)를 포함하고, 인디케이터 링(242)이 이 그루브(243) 안에 배치된다. 인디케이터 링은 핸들(120)의 색상과 대비되는 색상을 갖도록 형성되며, 또한 가능하면 밸브(240)의 다른 부분들의 색상과도 대비되는 색상을 갖도록 형성된다. 밸브(240)이 오픈 위치에 있을 때(도 15C), 사용자는 인디케이터 링(242)을 볼 수 있으며, 이 인디케이터 링은 밸브가 오픈 위치에 있다는 것을 표시한다. 밸브(240)이 닫힌 위치에 있을 때(도 15B), 밸브 메인부(244)는 핸들(220) 안쪽으로 쏙 들어가서 사용자는 인디케이터 링(242)을 볼 수 없고, 이는 밸브(240)가 닫힘 위치에 있음을 표시한다.

도 16에서 용기는, 공기 및 증기가 진공 모드로 동작하기 전에 밸브를 통해 초기에 배기 축출되며, 밸브는 원웨이 밸브이거나 t2 시간 후에 닫히는, 대기압보다 더 높은 그리고 더 낮은 압력에서 동작하는 것이 가능하다. 사용자가 감지할 수 있도록, 베이스(400)에서 빛, 소리와 같은 신호를 이용하여, 밸브를 t2 시간 후에 수동으로 닫을 수 있다. 한편, 밸브는, 제어부(430)로부터의 전기적 신호를 통한 솔레노이드 타입 밸브로 닫을 수 있다. 뚜껑(200)은 밸브가 밀폐된 후 압력을 유지하기 위해 배요넷(bayonet) 또는 조(jaw) 타임 클램프를 포함한다. 이러한 구성은 밸브가 닫히면, 안전 릴리즈 밸브에 의해 안전 동작 압력, 일반적으로 5 내지 15 psi 사이인 압력에서 190°F 이상의 조절되는 온도로 조리를 가능하게 한다.

도 17은 용기(110)가 날것의 식품 또는 다른 진공 용기(700) 안에서 데워질 식품을 담는 저-압 증기 조리에 적합한 또 다른 실시예에 따른 조리 장치(1000)의 단면도이다. 용기(700)는 증기 온도를 측정하기 위한 온도 센서(17122)를 포함하는 뚜껑(17200)이 힌지(750)에 부착되고 이 힌지(750)를 이용하여 닫히는 것이 바람직하다. 가스켓(17250)은 용기(110) 위에서 힌지가 달린 림쪽으로 연장 형성된 하부 부분(730)에 뚜껑(17200)을 밀폐시킨다. 또한 용기(700)는 용기(110)의 바닥(1150에 직접 접촉하는 평면 가열 부재(17460)를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 제2 온도 센서(17120)는 스프링 장착되어 용기(110)의 바닥(115) 외측에 접촉하도록 하며, 중앙에 위치하지만 평면 가열 부재(17460)에 의해 직접 가열되지 않는 것이 바람직하다. 평면 가열 부재(17460)는 전기 저항 히팅 코일에 의해 가열될 수 있고, 이때, 하나 이상의 온도 센서(17122 또는 17120)에 의해 온도가 측정됨에 따라, 상술한 소정의 시간 및 온도 체제에 응답하여, 전류가 제어부(17430)에 의해 조절된다.

더욱 바람직하게는 제어 시스템(17430)은 용기(700)를 포함하는 장치(1000)의 베이스(17100) 안으로 통합되고, 평면 가열 부재(17460)와 연결된다. 제어 판넬 및 적장 상태 인디케이터는 용기(700) 및/또는 베이스(17100)의 외측에 위치할 수 있다.

증기 온도 센서(17122)는, 유선 연결을 통해, 예를 들어 뚜껑(710)에서 용기(700)의 바깥쪽 측벽으로 연장된 유선(730)과 같은 연결을 통해, 제어부(17430)와 신호 통신할 수 있다. 한편, 증기 온도 센서(17122')는, 용기(110)에 담긴 식품 위에 또는 간격을 둔 위치에서, 용기(700) 내부 측벽의 틈새 안 또는 측벽에서 돌출되어 설치될 수 있다. 뚜껑(17200) 안에 있는 환기 부재(17111)는, 용기(700) 안에 압력이 올라가는 것을 막는 기능을 하는 일방향으로만 개방 가능한 밸브이며, 220과 같이 진공 형성을 위해 저절로 닫히고, 위로 올리면 쉽게 열릴 수 있는 것이 바람직하다.

이러한 이유로, 도 17의 장치(1000)는, 제어부와 가열부(히터)의 외부 전력이 배터리로 전력을 가해야 하거나 또는 뚜껑 내의 다른 RF 송수신기가 요구되는 것을 피할 수 있고, 이로 인해 사용자가 사용하기 간편해지고 비용도 절감되는 효과가 있다. 다른 실시예에서는, 장치(1000)는, 환기 부재/밸브 (111)의 상태에 따라 공기의 배기 축출과 또는 배기 없이, 쌀 요리 또는 느린 조리 액제 재료 및 혼합물과 같은 다른 조리 모드가 가능하다.

도 18에 도시된 바와 같은, 본 발명의 또 다른 특징에서는, 진공 호환 용기(110)는 식품을 가득 채우고, 부분 진공 상태로 진공 배기된 다음, 온도가 100℃이하인 온도 조절 오븐(18400) 안으로 삽입된다. 용기(110)의 진공은, 증기를 만들어 공기를 대체하는 가열 프로세스로 만들고, 그 다음에 응결을 위해 살짝 냉각하여 진공을 만든다. 이 모드는 뚜껑(200) 안의 외부 전자 온도 센서(300)를 필요로 하지 않는다. 증기로 공기를 대체하는 것은 인덕션 베이스뿐만 아니라 일반 스토브의 상판 또는 레인지(regular stove top or range)에서 이루어질 수 있으며, 도 2 및 도 4를 참조로 설명된 바와 같이, 대부분의 공기를 축출하기 위해 가열 사이클이 시간에 따라 작동하거나 및/또는 측정된다.

한편, 용기(110)는 닫힐 수 있거나 또는 원웨이 밸브로 핸드 헬드(hand held) 또는 제거 가능한 진공 펌프를 이용하여 진공 배기될 수 있다. 정확한 내부 온도 측정 장치(18322)와 온도를 일정한 수준으로 유지하기 위해 오븐(18400)이 PID 타입 피드백 시스템과 같은 향상된 온도 조절 시스템을 장착하면, 전체를 둘러싸는 오븐(18400)이 인덕션 버너 등의 가열원을 대체하고, 이때 온도 측정 장치는 용기 안으로 들어갈 필요가 없다. 특히 종래의 오븐은 공기의 대류 혼합이 균일한 온도를 제공하기 때문에, 이러한 목적에 잘 적합한다. 온도 측정 장치(18322)가 오븐의 공기 온도를 측정하기만 하면, 용기 안의 식품은 이 온도를 초과하지 않을 것이고, 그 안에 담긴 식품 전체가 이 온도로 천천히 상승할 것이다.

도 18의 종래의 오븐(18400)은 팬(18430)이 가열 부재(18460) 위로 공기를 지나가게 함으로써, 오븐(18400)의 일부에서 공기를 빼내고 오븐의 다른 부분으로 공기를 되돌려 주입하는 내부 환기 시스템(18001)을 장착하는 것이 바람직하다. 하나 이상의 온도 탐침기(18322)가 제어 시스템과 신호 통신하며, 가스켓 또는 뚜껑의 다른 밀폐 가능한 부분 또는 뚜껑 환기구(240) 안으로 삽입되어 내부 오븐 온도, 또는 용기 내부의 온도 중 하나 이상의 온도를 계속하여 측정한다. 탐침기(18322')의 반대쪽 부분은, 핸드-헬드 펌프나 펌프 라인으로 또는 레인지 탑/인덕션 베이스로 가열 및 냉각을 통해 용기(110)가 진공 배기된 후, 내부 오븐 벽 안에 있는 피드-쓰루(18301)를 통해 오븐의 내부 제어부와 연결될 수 있다. 제어 시스템은, 다른 실시예들을 통해 일반적으로 설명된 바와 같이, 소정의 온도 또는 온도 프로필을 유지하는데 요구되는 전력을 가열원(히터) 또는 팬(fan)으로 가할 수 있다. 이 방법은 하나의 오븐이 조리를 위한 다수개의 용기를 구비하고 식품이 제공될 때까지 저장할 수 있는 식당 또는 다른 상업적 주방에서 효과가 있다.

이제 본 발명의 조리 장치 및 방법은 조리대(카운터 탑; counter top) 안에 장착되는 많은 용기들을 수용할 공간을 포함하는 인덕션 레인지 또는 같은 시간에 많은 장치(1000)를 이용하기를 원하는 주방에 배치되는 것이 바람직하다는 것을 이해해야 한다. 각각의 온도 센서(300)에 대해 서로 다른 송수신기(320)에 의해 송신되는 신호들의 혼동을 방지하기 위해, 센서는 서로 다른 주파수로 송신할 수 있다. 그러나 수신기(420)로 그리고 이후에 전력 공급 제어부(430)로 각 신호 (또는 온도 측정 또는 조절 지시에 대한 신호 패킷) 전달 시간에, 각 센서는 각각 한쌍의 신호(S1 및 S2)를 보내는 데 이 한 쌍의 신호 각각 사이에는 서로 다른 소정의 시간 간격을 두는 더 간단한 수단이 도 20에 도시되어 있다. 각 장치(1000) 제어부(430)는 관련된 소정의 간격을 두는 신호 쌍만을 인식하도록 프로그래밍 된다. 도 19의 가장 안 좋은 예에서, 제1 및 제2 온도 센서(330)가 동일한 시간에 쌍으로 제1 신호를 보내고, 각 제어부(430, 430')는 3개 신호들 또는 신호 패킷만을 수신하고, 또한 이 제어부는 제1 신호 또는 신호 패킷의 값을 무시하고, (오버랩 된 쌍으로부터) 적절한 지연 시간에 도착하는 제2 신호 또는 신호 패킷만을 이용하도록 동작하라는 명령으로 프로그램된다.

도 20은 전체 물고기 및 가금류와 같이, 개방된 체강을 갖는 크고 불규칙한 형태의 식품이 다수의 온도 제어 단계를 이용하여 가속화된 방법으로 조리될 수 있다는 점에서, 수비드 조리 방법에 비해 본 발명에 따른 조리 장치 및 방법의 또 다른 중요한 효과를 나타낸다. 동일 모드가, 간단히 높은 온도에서 식품을 가열하거나 그슬리게 하고, 그 다음 낮은 온도에서 조리가 완성되는 것이 바람직한, 쌀 요리 또는 느린 조리 액제 재료 및 혼합물들에 적용될 수 있다. 도 20은 도 2의 흐름도에 따른 다른 동작 모드 결과 도 1의 용기 내의 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 개략도이다. 먼저, 가열원(히터; 460)는 최대 전력을 가하고, T1 (일반적으로 210°F)에 도달하는 t1 시간은 제어부(430)에 기록된다. (T_max에 도달하는 동안) 최대 전력을 유지하고 공기를 배출하는 시간, t2는 상술한 설명대로 계산되고, 그런 다음 제1의 미리 정해진 조리 온도인 T2로 냉각되도록 가열원(히터)은 전력이 끊긴다. T2는 t2' 시간 동안 위에 설명된 임의의 제어 전략 프로세스를 이용하여 유지된다. 3~4 lbs를 갖는 큰 가금류 또는 전체 물고기, 또는 냉동된 해산물의 경우, T2는 약 150 내지 180°F이며, 홀딩 시간 t3은 약 10 분 내지 30분 정도이다. 그런 다음 t2' 시간이 도달하면 가열원(히터)는 다시 전력이 끊겨 T3로 냉각되도록 하며, 이 동안 T3는 t3 시간 동안 위에 설명된 임의의 제어 전략 프로세스를 이용하여 유지된다. T3는 단백질의 익는 정도에 대응하는 일반인 최종 조리 온도이며, 물고기나 해산물의 경우 약 128 ~ 135°F이고, 고기 또는 가금류의 경우 130 ~ 165°F이며, 이때 t3는 식품의 두께나 무게에 따라 달라진다. 이러한 예에서, T3는 너무 익히거나 단백질을 탈수시키는 것을 회피하고, 조리된 식품의 최적의 수분과 풍미를 유지시키는 최적의 온도이다. 이전 단계들에서 식품 외피를 너무 익히는 것을 회피하도록 온도를 낮추는 진행과, 조리를 더 빨리하기 위해 T 및 T3 사이에서 더 많은 단계들이 적용될 수 있다.

t3 시간 이후, 가열 제어부(430)는 서빙을 원할 때까지 식품을 더 낮은 온도, 즉 T4에서 유지하도록 동작할 수 있다. 이 경우 수동 명령이 용기(100)의 내부를 최종 서빙 온도인, 일반적으로 150 내지 170°F인, T4'로 올리기 위해 가열하도록 입력될 수 있고, 식품의 외부만이 이러한 서빙 온도로 데워지도록 하며, 이는 대략 1~ 4분 정도 걸린다. 도 20에 도시된 단계별 가열은 수비드 조리 방법으로 할 수 없는 큰 가금류 및 전체 물고기가 1 내지 1.5 시간 이하에서 끝날 수 있는 것을 가능하게 한다. 또한 냉동 물고기 및 조개류도, 이 조리 방법으로 가능하며, 공기를 배기 축출하는 증기를 생성하는 초기 단계에서 너무 과열되지 않을 것이다. 저압 증기가 용기 내부를 채우는 공기 배기 축출 단계가, 원하는 조절 한계를 넘어가지 않고 온도 단계들 사이의 빠르고 정확한 전환을 가능하게 하기에, 이러한 단계별 조리 방법이 가능하다

조리가 완성 된 후 추가로, 조리가 서빙될 준비 될 때까지 최종 조리 상태 또는 낮은 온도로 식품이 유지될 수 있고, 이 경우 제어부(430)는, 내부가 과도하게 가열되는 것을 여전히 피하면서 식품을 약 160 내지 170°로 살짝 데워져 따뜻한 풍미와 입맛을 제공할 수 있도록, 제한된 시간 동안 온도를 제4 또는 서빙 온도로 올리도록 수동으로 명령이 입력될 수 있다. 입맛을 향상시키고 따뜻한 식품을 제공하며 풍미를 증가시키도록 서빙 바로 전에 조리 온도(T3 또는 T3')보다 살짝 더 높은 온도(도 3의 T4)로 식품을 빠르게 가열하는 것이 과도하게 조리하지 않고도 가능하다. 중탕 냄비의 온도를 증가시키는 데 상대적으로 긴 시간이 걸리기 때문에 조리 매개체로 중탕 냄비를 사용하는 것은 현실적인 것이 아니고, 이에 비해 용기(100)는 인덕션 코일에 의해 내부적으로 가열될 때 수증기 온도가 거의 즉시 증가한다.

본 발명이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 이는 본 발명을 개시된 특정 형태로 범위를 제한하려는 의도가 아니며, 오히려, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 사상 및 범위 내에 있을 수 있는 이러한 대안, 변형 및 등가물을 커버하도록 의도된다.

Claims (20)

1. 조리 어셈블리에 있어서,
   a. 조리 용기를 지지하기 위한 상부면, 상기 상부면 아래에 배치된 하나 이상의 인덕션 가열 코일 및 상기 하나 이상의 가열 코일에 전원을 전달하도록 반응하는 제어부를 포함하는 인덕션 가열 베이스;
   b. 상기 인덕션 가열 베이스의 상기 상부면에 의해 지지되도록 구성된 하부 영역, 상기 하부 영역에서 시작하여 위쪽 방향으로 연장하여 림에서 끝나도록 형성되는 수직하여 세워진 측벽을 포함하고, 상기 측벽은 상기 하부 영역을 둘러싸 그 안에 유체를 담을 수 있는 내부 공간을 형성하는, 조리 용기;
   c. 가스켓을 구비하고 상기 조리 용기와 상기 림에서 맞물려 진공 밀폐를 형성하며, 그 표면에 형성되고 밀폐 가능한 하나 이상의 관통구를 포함하는 뚜껑;
   d. 상기 뚜껑과 탈착 지지 결합하며, 상기 제어부와 신호를 주고 받을 수 있도록 통신하고, 상기 뚜껑의 밀폐 가능한 관통구를 통해 상기 용기의 내부 영역으로 들어간 온도 탐침기를 포함하는 송수신 장치;
   를 포함하며,
   e. 상기 프로그램 가능한 제어부는 상기 온도 탐침기에 의해 측정된 온도에 응답하여 상기 제어부에 입력된 소정의 온도를 유지하기 위해 상기 하나 이상의 인덕션 코일에 전력을 넣거나 끊는 동작을 하며,
   f. 상기 뚜껑의 상기 가스켓 및 밀폐 가능한 관통구는 상기 용기의 내부 영역 안을 부분적인 진공 및 대기압보다 더 큰 압력 중 하나 이상을 유지하도록 구성되며,
   g. 상기 조리 어셈블리는 상기 조리 용기 내의 공기 분압(partial pressure of air)을 0.3 바(Bar) 이하로 줄이기 위한 수단을 포함하는
   것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 조리 용기 내부의 공기 분압을 0.3 바 이하로 줄이기 위한 상기 수단은 상기 온도 탐침기가 적어도 200°F의 온도를 탐지할 때까지 상기 인덕션 코일에 먼저 전력을 가하는 상기 프로그램 가능한 제어부인 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 송수신 장치는 유선 또는 무선인 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로그램 가능한 제어부는 상기 송수신 장치로부터 제1 소정 온도에 도달했다는 신호를 수신한 후, 계산된 시간을 바탕으로 상기 인덕션 코일로의 전력을 끊도록 동작하며, 여기서 제1 온도에 도달하는 시간은 상기 계산된 시간을 결정하는 데 이용되는 조리 어셈블리.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 계산된 시간은, 상기 계산된 시간에 상기 인덕션 코일에 전력이 끊긴 다음, 상기 뚜껑과 림 사이에 상기 가스켓으로 인해 진공 밀폐가 형성되게, 상기 용기에서 공기를 배출하도록 기능하는 수증기 분량을 생성하도록 충분히 제공되는 시간인 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 계산된 시간은 상기 용기로부터 공기를 배출하도록 기능하는 수증기 분량을 생성하는데 충분히 제공되는 시간이며, 적어도 94℃에 도달하는 시간에, 60초를 뺀 다음, 2로 나눈 시간인 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 송수신 장치는 무선이며 시간에 따른 온도 변화량에 기초하여 송신 시간들을 계산하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 뚜껑은 상기 뚜껑 안의 상기 밀폐 가능한 관통구를 둘러싸는 고리 모양 핸들(handle)을 더 포함하여, 상기 송수신 장치가 상기 고리 핸들의 내부 고리 내에 장착되도록 하며, 여기서 상기 온도 탐침기는 제거 가능한 그로밋(grommet)을 통해 상기 밀폐 가능한 관통구를 관통하여 밀폐하는 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
   
9. 조리 어셈블리에 있어서,
   a. 바닥과 상기 바닥으로부터 시작하여 위쪽 방향으로 연장하여 림에서 끝나도록 형성된 수직하여 세워진 측벽을 포함하고, 상기 측벽은 상기 바닥 영역을 둘러싸 그 안에 유체를 담을 수 있는 내부 공간을 형성하는, 조리 용기;
   b. 상기 용기 내부에 진공을 형성하는 밀폐 수단;
   c. 상기 조리 용기로 열 소통(thermal communication)을 제공하기 위한 가열 수단;
   d. 상기 가열 수단의 출력을 조절하기 위한 프로그램 가능한 제어부;
   e. 상기 용기 또는 주변 환경(environment)의 적어도 일부의 온도를 측정하도록 구성된 온도 탐침기;
   f. 상기 온도 탐침기의 출력을 수신하고, 상기 제어부로 그 값을 전달하는 송수신 장치;
   를 포함하고,
   g. 상기 프로그램 가능한 제어부는 상기 송수신 장치에 의해 측정된 온도에 응답하여 상기 제어부에 입력된 소정의 온도를 유지하기 위해 하나 이상의 인덕션 코일에 전력을 넣거나 끊는 동작을 하며,
   h. 상기 조리 어셈블리는 상기 진공 밀폐된 용기의 공기 분압(partial pressure of air)을 0.3 바(Bar) 이하로 줄이기 위한 수단을 포함하는
   것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 밀폐 수단은 가스켓과 뚜껑이며, 상기 가스켓은 상기 용기 림의 일부와 맞물리도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 조리 어셈블리는 상기 용기 내부로 연장된 상기 온도 탐침기를 통해 닫히게 되는 상기 뚜껑에 있는 밀폐 가능한 관통구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가스켓 및 상기 뚜껑에 있는 밀폐 가능한 관통구는 상기 용기의 내부 영역 안을 부분적인 진공 및 대기압보다 더 큰 압력 중 어느 하나 이상을 유지하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 용기 림 상단부의 상기 용기의 보이는 부분(visible portion)이 진공 배기 후에 상기 용기 림 아래로 배치되도록, 상기 가스켓은 상기 용기가 진공 배기될 때 상기 뚜껑에 의해 아래쪽으로 내려가도록 동작하는 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
    
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 가스켓은 F 형상을 갖고, 상기 용기 측벽 중 상기 림 아래에 있는 측벽 영역은 곡선 영역을 포함하여, 상기 용기의 내부에 진공이 형성될 때, F 형상을 갖는 가스켓의 다수 영역과 접하게 되는 것을 특징으로 하는 조리 어셈블리.
    
15. 조리 방법에 있어서,
    a) 용기의 림과 맞물려 그 내부를 밀폐할 수 있는 뚜껑을 포함하는 유체를 담을 수 있는 상기 용기를 제공하는 단계;
    b) 상기 용기 안에 있는 물 및 수분을 함유한 유체 중 하나 이상을 주입하는 단계;
    c) 상기 용기 안에 식품을 주입하는 단계;
    d) 상기 용기 위에 상기 뚜껑을 덮는 단계;
    e) 적어도 상기 용기 내의 대기 내용물을 대체할 수 있도록 상기 물이 충분한 양의 수증기로 전환될 때까지 제1 온도로 상기 용기를 가열하는 단계;
    f) 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 낮추기 위해 상기 용기로 가하는 가열 전력을 줄이는 단계로, 상기 용기 안에 있는 수증기의 응결이 상기 뚜껑과 상기 용기의 림이 맞물려 밀폐하기에 충분한 내부 감압을 야기하는 단계; 및
    g) 소정 양의 시간 동안 상기 용기를 상기 제2 온도에서 유지시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 방법.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 온도로 가열하는 단계는 상기 용기 아래에서 복사 열원으로 가열하는 것을 특징으로 하는 조리 방법.
    
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 복사 열원은 인덕션 조리 베이스인 것을 특징으로 하는 조리 방법.
    
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 뚜껑은 상기 용기 내부의 온도를 측정하는 수단을 더 포함하고, 상기 용기를 제2 온도에서 유지시키는 단계는 상기 인덕션 조리 베이스에 일련의 간격을 갖는 전력 펄스를 공급하는 단계를 더 포함하며, 각 펄스에서의 최대 온도 상승은 온도를 측정하기 위한 상기 수단으로 측정되고, 각 다음에 오는 인접한 펄스의 전력은 제1 온도에서 측정된 변화량에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 조리 방법.
    
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 뚜껑은 상기 용기 내부의 온도를 측정하는 수단을 더 포함하고, 적어도 상기 용기 내의 대기 내용물을 대체할 수 있도록 상기 물이 충분한 양의 수증기로 전환될 때까지 제1 온도로 상기 용기를 가열하는 단계는, 소정 온도로 도달하도록 제 1 시간으로부터 계산된 시간에서 중단하는 것을 특징으로 하는 조리 방법.
    
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 소정의 온도는 적어도 94℃이며, 상기 제1 온도로 가열하는 것을 중단하는 시간은 제1 온도에 도달하는 시간에 60초를 뺀 다음, 2로 나눈 시간인 것을 특징으로 하는 조리 방법.
    

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