KR20160145486A - 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치 및 이를 이용한 조리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치는, 저장부로부터 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기로 곡물을 이송하는 이송부; 상기 이송부 상에 설치하여 이송 과정에 있는 곡물의 함수율을 측정하는 함수율 측정부; 상기 조리용기로 냉수, 온수, 정수 중 어느 하나 이상을 공급하는 급수부; 곡물과 조리용수를 공급받은 조리용기를 가열하는 가열부; 상기 이송부를 통한 곡물의 이송량을 제어하고, 상기 함수율 측정부로부터 수신한 측정값에 대응하여 상기 급수부를 통한 냉수, 온수, 정수 각각의 공급량을 제어하며, 상기 가열부를 통한 가열량과 가열시간을 제어하는 제어부; 및 상기 저장부, 이송부, 함수율 측정부, 급수부, 가열부, 제어부의 설치가 이루어지는 본체;를 포함하여 이루어진다.

Description

곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치 및 이를 이용한 조리방법{Automatic cooker having the suppling control function of hot and cold water based on condition of grain and method of cooking using the same as}

본 발명은 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치 및 이를 이용한 조리방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 곡물의 상태, 특히 곡물의 함수율 정도에 따라 곡물 취사에 따른 조리용수의 양과 온도 및 가열시기와 가열시간을 자동으로 제어하는 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치 및 이를 이용한 조리방법에 관한 것이다.

일반적으로 곡물은 벼, 보리, 콩, 조, 기장, 수수, 밀, 옥수수 따위를 통칭하는 것으로 곡류라고도 말한다. 그리고 곡물 중에 쌀은 벼에서 겨(껍질)을 벗겨낸 알갱이로서, 주로 아시아에서 재배되며, 아시아에서 가장 일반적인 식량자원으로 사용되고 있다.

이러한 곡물들은 단일 품목 또는 혼합 품목 및 제조자의 선택에 따른 각기 다른 곡물들을 혼합한 가공 품목으로 조리가 이루어지는데, 대부분 물에 씻은 후에 물에 넣은 상태로 일정 시간 가열하는 방식으로 조리된다.

예를 들어, 쌀을 이용하여 밥을 조리하는 과정을 살펴보면, 사용자는 쌀통에서 일정량의 쌀을 꺼내고, 꺼낸 쌀을 물로 깨끗하게 씻어 쌀에 묻은 이물질을 제거한 후 세정된 쌀을 냄비와 같은 조리용기에 일정량의 물과 함께 담아 버너나 가스레인지 등의 가열기구를 이용하여 일정시간 가열하는 과정을 포함하여 이루어진다.

그러나, 이러한 곡물을 직접 조리하여 취식하는 일련의 과정은 바쁜 현대인들, 특히 맞벌이, 독신가구들에게 있어서 번거롭고 귀찮게 여겨지고 있다.

이러한 이유로 식품업계는 소비자가 간단히 데워 먹을 수 있는 다양한 즉석조리식품의 개발 및 시판에 관심을 집중하고 있다.

한편, 위의 식품업계의 추세와 더불어, 조리기구 생산업계는 개개인의 취향 또는 다변하는 개인 선호도에 대응하지 못하는 즉석조리식품의 단점을 해소하기 위해 소비자가 희망하는 조리를 할 수 있도록 하는 조리기구의 개발에 많은 연구와 노력을 기울이고 있다.

따라서, 현시대의 곡물취사기는 전기를 이용하는 조리용기 등 종래보다 간편하게 조리를 할 수 있으며, 곡물의 종류 및 사용자의 선호도에 따라 가열강도나 가열시간 등을 제어할 수 있도록 하여 사용자의 편리성 향상을 위한 방향으로 발전하고 있다.

그러나, 곡물은 수확시기, 보관 상태나 보관기간에 따라 수분함량이 다를 수밖에 없고, 소비자는 이를 육안으로 쉽게 파악하기 어렵다.

이에 따라, 조리되는 음식은 소비자가 정해진 눈금에 물 높이를 맞추거나 숙달된 경험에 따라 물 높이를 조절하여 조리하여도 해당 곡물의 수분함유 상태(함수율)에 따라 되거나 질은 문제가 있다.

이러한 단점들을 개선하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제1997-0014655호(발명의 명칭: 햅쌀, 묵은쌀의 상태 선택을 제어하는 방법)에는 취사 시 표준 상태의 물량으로도 햅쌀 및 묵은쌀을 선택하는 방법을 개시하고 있다.

그러나, 첫 번째 선행기술은 사용자가 메뉴에서 메뉴별 조건과 햅쌀 및 묵은쌀, 표준 등의 조건을 입력한 후, 취사를 작동시킴에 따라 조리가 진행되기 때문에 현재 쌀이 햅쌀인지 묵은쌀인지를 정확히 알 수 없거나 햅쌀 또는 묵은쌀을 표시하는 내용을 신뢰하기 어려운 경우에 종래기술과 동일한 문제를 갖는다.

또한, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제0186501호(발명의 명칭: 전기밥솥의 운전방법)에는 쌀이 햅쌀인지 묵은쌀인지를 인지하기 위하여 소비자로 하여금 여름 또는 겨울 모드를 선택하도록 하여, 여름 모드가 선택된 경우에는 묵은쌀, 겨울 모드가 선택된 경우에는 햅쌀로 간주하여 조리를 진행할 수 있는 전기밥솥의 운전방법이 기재되어 있다.

그러나, 이와 같은 두 번째 선행기술 또한, 현재 조리할 쌀이 햅쌀인지 묵은쌀인지의 결정을 소비자로 하여금 선택하게 하는 것으로서, 실제로 취사되는 쌀이 햅쌀인지 묵은쌀인지를 알 수 없거나 정확하게 알지 못하는 경우에 종래기술과 동일한 문제를 갖는다.

따라서, 곡물의 계량에서부터 세정, 요리를 모두 자동으로 진행하면서도 곡물의 수분함유 상태에 따라 최적의 요리조건으로 자동취사가 가능한 곡물 자동 취사기에 대한 개발 요구는 여전히 존재하고 있다.

대한민국 공개특허공보 제1997-0014655호(1997.04.28.공개) 대한민국 등록특허공보 제10-0186501호(1999.03.20.공고)

본 발명은 이상에서 설명한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 곡물의 신선도와 관련한 함수율에 따라 곡물의 조리조건, 특히 조리용수의 양과 온도 및 가열시기를 포함한 가열시간을 자동으로 제어할 수 있는 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치 및 이를 이용한 조리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 곡물, 특히 쌀의 건식세정이 가능하고, 곡물의 건식세정 전 또는 후 및 전과 후에 곡물의 함수율을 측정하고, 측정된 곡물의 함수율에 따라 곡물의 취사조건, 특히 조리용수의 양과 온도 그리고 가열온도 및 가열시간을 자동으로 제어할 수 있도록 하는 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치 및 이를 이용한 조리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 정수된 냉/온수 공급을 곡물의 조리과정과는 별도로 시행하게 하여 사용자가 정수된 조리용수(정수)의 음용하게 하는 정수기 기능을 갖는 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치 및 이를 이용한 조리방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치는, 인가되는 제어신호에 따라 저장부로부터 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기로 곡물을 이송하는 이송부; 상기 이송부 상에 설치하여 이송 과정에 있는 곡물의 함수율을 측정하는 함수율 측정부; 인가되는 제어신호에 따라 상기 조리용기로 냉수, 온수, 정수 중 어느 하나 이상을 공급하는 급수부; 인가되는 제어신호에 따라 곡물과 조리용수를 공급받은 조리용기를 가열하는 가열부; 상기 이송부를 통한 곡물의 이송량을 제어하고, 상기 함수율 측정부로부터 수신한 측정값에 대응하여 상기 급수부를 통한 냉수, 온수, 정수 각각의 공급량을 제어하며, 상기 가열부를 통한 가열량과 가열시간을 제어하는 제어부; 및 상기 저장부, 이송부, 함수율 측정부, 급수부, 가열부, 제어부의 설치가 이루어지는 본체;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 이송부 상에 설치하여 인가되는 제어신호에 따라 이송 과정에 있는 설정한 분량의 곡물을 설정한 시간 동안의 수용과, 수용한 곡물을 설정한 시간 내에 내부에 구비한 연삭부와 충돌시키는 곡물 표면의 연삭과, 곡물의 표면으로부터 떼어진 이물질의 분리 배출과, 연삭이 이루어진 곡물을 상기 이송부를 통해 상기 조리용기로 이송시토록 구동하는 세척부;를 더 구비하고, 상기 세척부는, 상기 저장부와 연통하는 곡물 유입부와 상기 조리용기로 이어지는 곡물 배출부 사이에 연결이 이루어진 세척유닛과; 상기 세척유닛 내부에 진공압을 제공하도록 연결한 펌핑유닛과; 상기 세척유닛과 상기 펌핑유닛의 연결 부위에 설치가 이루어져, 곡물 또는 연삭된 곡물을 걸러 내고, 이물질이 상기 펌핑유닛의 진공압에 의해 통과하게 하는 필터;를 구비하여 이루어지고, 상기 함수율 측정부는 상기 곡물 유입부와 상기 곡물 배출부 중 하나 또는 양측에 각각 설치하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 함수율 측정부는, 상기 곡물의 전기저항값을 측정하고 이미 설정한 전기저항 기준값과 서로 비교하여 상기 곡물의 함수율을 산출하는 전기저항 측정기; 상기 곡물의 비중을 측정하고 이미 설정한 비중 기준값과 서로 비교하여 상기 곡물의 함수율을 산출하는 변량측정기; 상기 곡물의 산도를 측정하고 이미 설정한 산도 기준값과 서로 비교하여 곡물의 함수율을 산출하는 pH측정기; 중 어느 하나 이상의 것을 구비하여 이루어질 수 있다.

더불어, 상기 본체에는 사용자로 하여금 곡물의 종류, 조리 종류, 조리 분량, 물손 정도를 포함하는 조리조건을 설정하게 하는 설정부;를 더 구비하여 이루어지고, 상기 제어부는 상기 설정부를 통한 사용자의 설정사항을 반영하여 상기 이송부와 상기 급수부 및 상기 가열부를 제어토록 함이 바람직하다.

또한, 상기 급수부는 상기 제어부의 제어에 따라 조리용수의 냉각 또는 가열 및 상온 유지를 조절하는 온도조절부와 정수필터를 더 포함하고; 상기 설정부는 상기 본체에 설치하여 상기 급수부를 통해 냉각 또는 가열 및 상온인 조리용수를 공급하기 위한 신호를 상기 제어부에 인가하는 스위치를 더 포함하여 이루어지며; 상기 제어부는 상기 함수율 측정부에서 측정한 상기 곡물의 함수율과, 사용자가 상기 설정부를 통하여 설정한 상기 조리조건에 대응하여 상기 급수부를 통한 조리용수의 공급량과, 공급되는 조리용수의 온도와, 곡물을 불리는 시간 및 상기 가열부를 통한 가열시기와 가열량과 가열시간을 제어토록 함이 바람직하다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치를 이용한 조리방법은, 제어부의 제어에 따른 이송부의 구동으로 저장부로부터 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기로 설정한 분량의 곡물을 이송하는 단계; 상기 이송부 상에 설치하여 이송과정에 있는 곡물의 함수율을 측정하여 상기 제어부에 인가하는 단계; 상기 제어부의 제어에 따른 급수부의 구동으로 조리용수의 온도와 조리용수의 용량을 상기 조리용기로 공급하는 단계; 및 상기 제어부의 제어신호에 따른 가열부의 구동으로 조리용기에 대한 가열량과 가열시간을 조절하여 조리하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 제어부는 이송과정에 있는 곡물의 함수율 측정값을 반영하여 상기 이송부의 구동에 대한 추가 여부와, 상기 급수부를 통한 조리용수의 온도와 용량의 공급 및 상기 가열부를 통한 가열량과 가열시간을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 곡물의 함수율을 측정하고, 측정된 곡물의 함수율에 따라 곡물의 취사조건, 특히 조리용수의 양과 온도 그리고 가열시기와 가열온도 및 가열시간을 자동으로 제어하는 것이 가능하게 함으로써 최적의 곡물 취사조건을 제공하는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 쌀의 건식세정 과정까지 포함한 취사가 전자동으로 행해짐에 따라 종래보다 밥 짓는 시간의 단축과 간편해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 곡물의 함수율을 측정하고 측정된 곡물의 함수율과 사용자의 선택조건을 반영하고, 이를 토대로 밥솥에 넣을 조리용수의 양을 포함한 조리조건을 자동으로 조절하여 취사를 시행함에 따라 사용자의 기호에 적절한 취사를 가능하게 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 사용자로 하여금 별도의 스위치를 통해 정수된 조리용수를 냉각 또는 가열 및 상온 상태 중 하나를 선택하여 공급받을 수 있도록 함으로써 정수기 기능을 겸비하도록 하여 장치의 집적화와 편의성을 증대시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 계통도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 구성 중 함수율 측정부를 설명하기 위한 예를 개략적으로 도시한 계통도이다.
도 3a와 도 3b는 도 2a와 도 2b의 이해를 돕기 위한 계통도이다.
도 4는 도 1의 화살표 Ⅴ에 대한 평면 상태 배치도이다.
도 5는 도 1의 화살표 Ⅴ를 확대하여 표현한 측단면 상태 계통도이다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

그리고, 본 발명의 설명에 있어서, 일단의 표현은 해당 구성을 기준으로 곡물 또는 조리용수 및 이물질의 이송이 시작되는 부위 또는 그 방향을 지칭하는 것으로 하고, 타단은 일단의 반대 방향에 있는 부위 또는 그 방향을 지칭하는 것으로 하여 설명하기로 한다.

이하, 본 발명에 따른 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치의 구체적인 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치는, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본체(B)와, 곡물을 저장토록 마련한 저장부(10)와, 저장부(10)에서 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기(W)로 곡물을 이송하는 이송부(20)와, 저장부(10)와 이송부(20) 중 적어도 하나 이상에 설치하여 이송 과정에 있는 곡물의 함수율을 측정하는 함수율 측정부(30)와, 조리용기에 냉수, 온수, 정수 중 어느 하나 이상으로 선택된 조리용수를 공급하는 급수부와, 곡물과 조리용수를 공급받은 조리용기(W)를 가열하는 가열부(64) 및 곡물의 이송과 함수율 측정값에 대응하는 조리용수의 공급과 가열량과 가열시간을 제어하는 제어부(66)를 포함한 구성으로 이루어진다.

여기서, 본체(B)는 곡물(예를 들어, 쌀, 보리, 현미, 가공곡물 등)과 조리용수를 각각 수용할 수 있는 공간 즉, 곡물을 수용하는 저장부(10)와 조리용수를 수용하여 공급토록 하는 급수부의 설치 공간을 마련하며, 조리용기(W)를 거치할 수 있는 공간까지 확보하고 있으며, 이미 설정한 위치에 정렬되어 놓인 조리용기(W)를 가열하여 조리가 이루어지도록 하는 가열부(60)를 포함한 본 발명의 각 구성요소들의 설치가 이루어진다.

그 일 예로서 도 1의 본체(B)를 살펴보면, 상부에 이미 설정한 양의 곡물을 수용할 수 있도록 한 저장부(10)의 설치가 이루어진다.

이러한 저장부(10)는 수용한 곡물이 자중에 의해 저장부(10)의 하부 방향으로 집중하여 쏠리도록 한 구조(예를 들어 깔때기, 호퍼 형상의 것)로 이루어질 수 있다.

또한, 본체(B)는, 저장부(10)의 하부와 연통하게 연결이 이루어져, 저장부(10)로부터 조리용기(W)로 이송시키는 이송부(20)를 구비한다.

여기서, 도 1의 저장부(10)는 조리용기(W)보다 상부에 위치하고 또 그 하부에 배출구(12)를 형성한 것으로 표현하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 비록 도면으로 표현하지는 않았으나, 후술하는 제 1 이송관의 일단이 곡물이 고이는 저장부의 하부에 위치시켜 스크류의 구동 또는 진공압을 이용하여 상측으로 끌어올려 별도로 마련한 배관을 통해 이송되게 하는 형식의 설계로 변경할 수 있음은 당업자에게 있어 당연하다고 할 것이다.

즉, 상술한 저장부(10)는 굳이 상부에 설치해야 하는 것은 아니나, 가능한 곡물이 자중에 의해 이동할 수 있도록 함에 있어서, 저장부(10)의 설치 위치가 조리용기(W)의 설치 위치보다는 상부에 있도록 함이 바람직하다.

그리고, 스크류(24)를 포함한 제 1 이송관(22)의 설치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 저장부(10)의 호퍼 형상에 따른 경사면을 따라 하부에서 상부로 곡물을 이송시키도록 한 것은, 곡물이 의도하지 않게 자중에 의해 이동하는 것을 방지하기 위함과 호퍼 형상 부위에 대한 제 1 이송관(22)의 설치를 집적하여 공간 활용도를 높이도록 하기 위한 것이다.

여기서, 도 1의 표현은 이송부(20) 상에 이송 과정에 있는 곡물을 자동으로 세척하는 세척부(70)를 설치한 구성이나, 본 발명에서 세척부(70)의 설치는 선택사항이다.

따라서, 본 발명은 세척부(70)를 배제한 '실시예 1'과 세척부(70)를 구비한 '실시예 2'에 대하여 도 1을 참조하여 설명하겠으며, '실시예 1'의 설명은 도 1의 표현 중 세척부(70)에 대한 설명을 생략하겠으며, '실시예 2'는 '실시예 1'의 공통 사항을 포함하되, 세척부(70)의 설치와 그에 따른 변화가 있는 부위에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 실시예 1의 이송부(20)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 일단이 저장부(10)의 하부에 형성한 배출구(12)와 연통하게 연결이 이루어지고, 타단이 이미 설정 위치에 놓인 조리용기(W)의 개구 상부에 있도록 설치한 제 1, 2 이송관(22, 28)을 구비한다.

또한, 이송부(20)는, 제 1, 2 이송관(22, 28) 중 저장부(10)의 배출구(12)에 연통하게 연결한 제 1 이송관(22) 내에 회전 가능하게 설치하여 회전시에 회전수 또는 회전각도에 따라 설정 분량의 곡물을 제 1 이송관(22)의 일단에서 타단으로 이송시키는 스크류(24)를 구비한다.

그리고, 이송부(20)는, 일단이 상술한 제 1 이송관(22)의 타단과 연결이 이루어지고, 타단이 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기(W)의 상측 개구에 대응하도록 놓이는 제 2 이송관(28)을 구비한다.

또한, 이송부(20)는, 제 1 이송관(22)과 관련하여 제 1 이송관(22)의 일단 부위 또는 타단 부위에 제어신호의 수신으로부터 상술한 스크류(24)를 회전시키는 모터(26)(예를 들어 서보모터, 스테핑모터 등)를 구비한다.

즉, 이송부(20)는, 저장부(10)의 배출구(12)를 통해 제 1 이송관(22)의 일단으로 유입되는 곡물을 제어부(66)로부터 인가되는 제어신호에 따라 스크류(24)가 회전하는 것으로 제 1 이송관(22)과 연결이 이루어진 제 2 이송관(28)을 통해 이미 설정 위치에 놓인 조리용기(W)의 상측 개구로 정해진 분량(예를 들어 사용자의 선택에 따른 1인분, 2인분, 3인분, 1/2인분, 1/3인분, … 등의 정량)의 곡물을 공급하는 기능을 한다.

이와 같이, 저장부(10) 내의 곡물을 정해진 분량으로 이송하는 것은, 제어부(66)를 통한 스크류(24)의 회전수 또는 회전각을 조절하는 것에 의해 달성될 수 있다.

따라서, 제어부(66)는 스크류(24)의 회전수 또는 회전각 제어를 카운팅하는 것으로 조리용기(W)에 대한 곡물의 공급량을 확인할 수 있을 뿐 아니라, 저장부(10) 내의 곡물 잔량을 측정할 수 있다.

또한, 제어부(66)는, 본체(B) 상에 마련한 디스플레이부나 스피커와 연결한 구성으로 이루어질 수 있으며, 이를 통해 저장부(10) 내의 곡물 잔량이 이미 설정한 수준 이하로 판단할 경우에, 디스플레이부나 스피커를 통해 시각적 및/또는 청각적으로 출력하여 사용자로 하여금 저장부(10) 내의 곡물 잔량을 확인할 수 있도록 함이 바람직하다.

이에 더하여 본 발명에서 상술한 저장부(10)와 저장부(10)에 대응 설치가 이루어지는 이송부(20)는 하나의 본체(B)에 대하여 하나 이상의 개수로 구비한 것으로 이루어질 수 있으며, 이는 각각의 저장부(10)에 대하여 각기 다른 종류의 곡물을 담도록 하며, 제어부(66)는 이송부(20)를 통해 각 저장부(10)의 각기 다른 종류의 곡물을 하나의 조리용기(W)로 이송시키도록 하여 혼합한 곡물(잡곡)의 취사가 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치는, 상술한 저장부(10)의 배출구(12) 부위 내지 이송부(20) 상에 설치하여 이송부(20)를 통해 이송 과정에 있는 곡물의 함수율을 측정하는 함수율 측정부(30)를 구비한다.

이러한 함수율 측정부(30)는, 저장부(10)와 조리용기(W) 사이를 연결하는 이송부(20) 상에 하나 설치할 경우, 곡물의 전기저항값을 측정하고 이미 설정한 전기저항 기준값과 서로 비교하여 곡물의 함수율을 산출하는 전기저항 측정기 또는 곡물의 비중을 측정하고 이미 설정한 비중 기준값과 서로 비교하여 곡물의 함수율을 산출하는 변량측정기, 곡물의 산도를 측정하고 이미 설정한 산도 기준값과 서로 비교하여 곡물의 함수율을 산출하는 pH측정기 중, 어느 하나 또는 이들의 조합한 것을 선택 적용하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상술한 전기저항 측정기는, 도 2a와 도 3a에 그 일 예로서 도시한 바와 같이, 저장부(10)의 배출구(12) 부위 또는 제 1 이송관(22) 상에 부도체로 이루어져 상호 벌어짐과 오므려짐 동작을 하며, 곡물을 잡을 수 있도록 한 한 쌍의 홀더(32a, 32b)와, 이 홀더(32a, 32b)의 각 내면에 돌출하여 홀더(32a, 32b)에 의해 고정되는 곡물과 접촉하는 전극(34a, 34b)과, 전극(34a, 34b)들 사이에 전압을 인가하여 곡물(G)의 전기 저항값을 측정하는 테스터기(36)를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.

이를 통한 곡물의 전기저항값은 함수율, 밀도, 곡물의 온도, 입력전압의 크기, 전극 간격 등에 따라 변하며, 입력전압의 크기와 전극 간격 등의 변수를 고정시키면 곡물의 전기저항값은 함수율, 밀도, 온도의 함수로 표시될 수 있고, 곡물의 종류에 따른 밀도와 온도를 고정시키면 함수율을 산출할 수 있다.

상술한 전기저항 측정기는, 곡물의 이송 대기 상태를 포함한 이송과정에 대하여 함수율을 측정할 수 있는 부위라면 그 설치가 가능함이 당연한 것이고, 이는 실제 조리 대상인 곡물의 함수율 상태를 더욱 정확하게 확인하기 위한 것이다.

또한, 변량측정기의 일 예는, 도 2b와 도 3b에 도시한 바와 같이, 제 1 이송관(22)의 측벽 중 개방시킨 부위를 통해 이송중의 곡물을 수용하면서 수용된 곡물의 중량을 측정하는 저울유닛(38)을 구비하고, 제 1 이송관(22)과 이웃한 급수부의 조리용수 공급관(52) 사이에 설치하여 조리용수 공급관(52)으로부터 조리용수 일정량(예를 들어 저울유닛(38)으로부터 중량 측정을 마친 곡물이 잠기면서 넘치지 않을 정도의 양)을 수용하는 측정용기(40)를 구비하고, 측정용기(40) 내부에 구비한 레벨러(42)를 통해 수용한 조리용수의 양을 확인하며, 저울유닛(38)으로부터 중량 측정을 마친 곡물을 수용한 후, 레벨러(42)를 통해 곡물 수용에 따른 수용한 조리용수의 레벨 증가를 측정하여 곡물의 비중 값 기준과 비교하여 함수율을 측정하는 것으로 이루어질 수 있다.

또한, 위의 변량측정기 구조에서, 측정을 마친 곡물과 조리용수는, 조리용수를 공급하기 위한 공급관(52)을 통해 조리용기(W)로 이동하게 하는 것으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상술한 변량측정기는, 위의 구조에 한정되는 것은 아니며, 함수율이 높은 햅쌀의 비중이 최대 약 1.5 내지 1.6이고, 함수율이 낮은 묵은쌀의 비중이 최소 약 1.1 내지 1.2이므로, 동일 부피 기준 더 무게가 많이 나가는 것을 확인할 수 있는 다양한 형태의 것이 적용될 수 있는 것이다.

이에 대하여 변량측정기의 다른 예는, 햅쌀과 묵은쌀의 비중차를 이용하여 물리량에 따른 토크센서로 구성할 수 있다. 이러한 토크센서는 '실시예 2'의 세척부(70) 구성에서와 같이, 곡물을 제한한 영역 내에 수용하고, 이를 회전시키는 회전축을 구비하고, 회전축은 수용한 곡물들의 질량 차이에 따라 회전속도가 가변하는 구조로 하며, 이러한 회전축에 대하여 회전속도를 측정하는 회전속도계(도시 안됨)를 포함한 구성으로 이루어질 수도 있다.

이러한 토크센서에 의한 변량측정을 예시하자면, 위 회전축이 동력원으로부터 동력을 전달받아 관성적으로 회전할 때에, 햅쌀을 회전시킬 때의 회전속도와 묵은쌀을 회전시킬 때의 회전속도의 차이가 발생하고, 이러한 차이와 같이, 자유회전시를 기준으로 하여 햅쌀, 일반쌀, 묵은쌀 여부를 판단하는 것으로 이루어질 수 있다.

그밖에 토크센서는 일정한 회전상태에서 제동량을 측정하는 것으로 이루어질 수 있고, 또는 동력 전달축과 연결하는 구성의 비틀림 각이나 변형(예를 들어 압전소자를 통한 압전 변형량) 등으로부터 측정하는 것으로도 이루어질 수 있다.

이들 각종의 토크센서들은 모두 국내외 유수의 제조업자들에 의해 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로서, 당업자는 이를 구입하여 사용하는데 곤란함이 없다고 할 것이다.

따라서 함수율이 높은 햅쌀로 간주할 경우에는, 조리용수의 온도를 낮게 그리고 조리용수의 사용량을 적게 설정(즉, 함수율이 높을수록 용수의 사용량(용적)을 곡물(G)의 용적의 1.1배에 근접하도록 설정)하는 취사조건으로 조리를 결정할 수 있다.

반대로 함수율이 낮은 묵은쌀로 간주할 경우에는, 용수의 온도를 높게 하고, 용수의 사용량을 많게 설정(즉, 함수율이 낮을수록 용수의 사용량(용적)을 곡물(G)의 용적의 1.5배에 근접하도록 설정)할 수 있다.

이러한 설정은 본 발명에서의 취사조건으로 한정되는 것은 아니며, 설정부(58)를 통한 사용자의 선택에 따라 용수의 온도 및 사용량을 위 기준에서 가감하도록 하여 사용자의 취향에 따라 취사 후의 곡물의 호화도 내지는 팽윤도를 조절하도록 하여 사용자가 원하는 식감을 갖도록 곡물을 조리할 수 있다.

또한 변량측정기 중 관성센서를 적용할 수 있으며, 관성센서는 운동의 관성력을 검출하여 측정 대상인 움직이는 물체의 가속도, 속도, 방향, 거리 등 다양한 항법 관련 정보를 제공하는 센서로서, 인가되는 가속도에 의해 관성체에 작용하는 관성력을 검출하는 것이 기본 원리이다.

이는 가속도계와 각속도계(Gyroscope)로 분류되며, 레이저를 이용한 방식과 비기계식 방식도 개발되고 있고, 이의 응용 분야는 자동차의 에어백, 캠코더, 핸드폰, 일반 가전 등의 움직임 센서 등을 비롯하여 비행기, 차량의 항법 및 제어 등 매우 광범위하다.

이러한 관성센서 역시 당업자에게는 국내외 유수의 제조업자들에 의해 상용적으로 제공되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 함수율 측정부(30) 중 상술한 pH측정기는, 상술한 도 2b와 도 3b에서 참조한 변량측정기 구성에 더하여, 측정용기(40) 내부에 담기는 조리용수를 통해 곡물의 pH를 측정하는 pH센서(44a, 44b) 및 pH센서(44a, 44b)의 측정값을 수신하여 이미 설정한 산도 기준값과 비교하여 곡물의 함수율을 산출하는 연산기를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.

즉, pH측정장치는 곡물, 특히 쌀과 같이 탈곡된 곡물, 바람직하게는 쌀의 함수율을 측정할 수 있다.

쌀을 예로 들면, 쌀의 신선도는 쌀의 표면에 부착된 지방산의 양에 의해 좌우될 수 있고, 신선한 햅쌀은 시간이 지남에 따라 대기 중의 산소와 결합해 산화되어 산성을 띠게 되며, 함수율 역시 시간이 지남에 따라 건조되어 함수율이 낮아지게 된다.

쌀은 산도가 낮을수록 좋은 쌀로 취급되는데 산도가 pH 10 이하이면 최고급 쌀, 즉 매우 신선한 햅쌀로 평가할 수 있으며, 따라서, 쌀의 신선도를 알아보기 위해 산도를 측정하는 것에 의해 간접적으로 함수율이 높은 햅쌀인지 함수율이 낮은 묵은쌀인지를 결정할 수 있으며, 그에 따라 위와 같이 취사조건을 결정하는 기준이 될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치는, 상술한 본체(B)에 설치가 이루어져, 외부의 상수관(도시 안됨)으로부터 조리용수를 받거나 이미 설정한 양의 조리용수를 저장하는 물탱크(44)를 구비하며, 인가되는 제어신호에 따라 상수관을 통해 공급받은 조리용수 또는 물탱크(44) 내에 수용된 조리용수를 인가되는 제어신호에 따라 그 공급량을 조절하는 유량조절밸브(46)를 구비하며, 공급되는 조리용수의 온도를 조절(냉각, 가열, 상온)하는 온도조절부(48)를 구비하여 조리용기(W)로 공급하는 급수부를 포함하고 있다.

상술한 급수부는, 일단이 상수관과 연결되거나 물탱크(44)에 연결하고, 타단이 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기(W)의 상측 개부에 대응하여 위치하게 한 조리용수 공급관(52)을 구비한다.

또한, 급수부는, 공급관(52)을 통해 조리용기(W)로 공급이 이루어지기 전의 조리용수로부터 함유된 이물질을 걸러내는 정수필터(54)를 설치하고 있다.

이러한 정수필터(54)는 통상의 정수기에 설치가 이루어지는 기술을 적용할 수 있는 것이기에, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상술한 급수부의 구성 중 온도조절부(48)는, 정수필터(54)를 통과하여 공급관(52)을 통해 유동하는 조리용수를 이미 설정한 온도로 가열하는 히터(48a)와, 조리용수를 이미 설정한 온도로 냉각시키는 냉각유닛(48b)을 포함한 구성으로 이루어진다.

즉, 급수부는, 상수관 또는 물탱크(44)에서 조리용기(W)로 조리용수의 이송 통로를 이루는 공급관(52)이 히터(48a)를 통과하는 것과, 냉각유닛(48b)을 통과하는 것 및 이들 히터(48a)와 냉각유닛(48b)를 거치지 않는 것으로 구분하여 이루어짐이 바람직하다.

또한, 각각의 공급관(52)에는, 인가되는 제어신호에 따라 온수 또는 냉수 및 상온수의 이송량을 제어하는 유량조절밸브(46)를 각각 설치한 구성으로 이루어짐이 바람직하다.

더불어, 급수부는 상술한 온도조절부(48)에 의해 가열된 조리용수를 이미 설정한 양으로 수용하면서, 히터(48a)를 통해 수용한 조리용수를 이미 설정한 가열 온도 상태로 유지토록 하는 온수탱크(56a)와, 냉각유닛(48b)에 의해 냉각된 조리용수를 이미 설정한 양으로 수용하여 냉각 상태를 유지토록 하는 냉수탱크(56b)를 더 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.

이에 더하여 본체(B)에는, 사용자로 하여금 곡물의 종류, 조리 종류, 조리 분량, 물손 정도를 포함하는 조리조건을 설정하게 하는 설정부(58)를 마련하며, 설정부(58)는 제어부(66)를 통해 급수부만을 작동할 수 있도록 하는 스위치(60)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

그밖에 제어부(66)는 곡물의 종류와 조리조건 등의 각종 정보에 대응하는 데이터베이스를 구비토록 함이 바람직하다.

여기서, 도 1에 도시한 스위치(60)는, 조리용수(정수)의 토출이 이루어지는 공급관(52)의 타단에 근접한 본체(B)의 벽면에 배치하여 컵으로 냉수, 온수, 상수 중 어느 하나를 지정하는 해당 스위치(60)를 누르는 것으로 해당하는 조리용수(정수)가 컵에 담기도록 할 수 있다.

이때, 스위치(60)가 본체(B)의 벽면에 배치할 경우에는, 조리용기(W)가 이미 설정한 위치에 정렬되어 놓일 때에, 조리용기(W)가 스위치(60)를 작동시키지 않는 범위에 있도록 함이 바람직하다.

따라서, 급수부는 제어부(66)의 제어신호 수신에 따라 상술한 히터(48a)와 냉각유닛(48b)과 유량조절밸브(46)를 포함한 급수부 구성들을 통해 온수, 냉수, 상수 상태의 조리용수를 선택하여 제어신호에 따른 제어량으로 공급관(52)을 통해 조리용기(W)로 공급하거나, 설정부(58)의 스위치(60)를 통한 사용자의 선택적 설정에 따라 조리와는 별개로 공급관(52)을 통해 온수, 냉수, 상수 상태의 정수를 공급하는 기능을 한다.

한편, 본체(B)는 조리용기(W)를 공급관(52)과 제 2 이송관(28)의 타단 하부에 정렬되어 놓이도록 하고 있으며, 이에 따라 조리용기(W)는 상측의 뚜껑(C)을 개방한 상태에서 상술한 공급관(52)과 제 2 이송관(28)를 통해 낙하하는 곡물과 조리용수를 내부에 수용하게 된다.

이때, 본체(B)에는 조리용기(W)의 하부 가장자리 부위를 지지하는 형태로 조리용기(W)가 이미 설정한 위치에 정렬되어 놓이도록 하는 가이드(62)를 더 형성한 것으로 이루어질 수 있다.

또한, 본체(B)는 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기(W)를 인가되는 제어신호에 따라 가열하는 가열부(64)의 설치가 이루어진다.

이러한 가열부(64)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 이미 설정 위치에 놓인 조리용기(W)의 하부를 통해 가열하는 것으로 표현되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 정렬되어 놓인 조리용기(W)의 하부와 하부 주연의 측면 가장자리 부위에 대응하여 가열하는 구성으로 이루어질 수도 있다.

또한, 가열부(64)는, 조리용기(W)가 바닥 부위와 측면 부위에 전열기(도시 안됨)를 구비한 것으로 하고, 조리용기(W)가 놓이는 부위에 전열기와 전기적으로 접속이 있도록 하는 구성으로 이루어질 수도 있다.

여기서, 가열부(64)는 취사에 적절하거나 충분한 열을 공급할 수 있는 통상의 가열수단은 어느 것이나 사용이 가능하다.

예를 들면, 전기렌지, 전기히터, 인덕션렌지(인덕션히터), 가스렌지 등 가정용 및/또는 음식점용의 각종의 화기구들이 될 수 있으나, 바람직하게는 전기적인 제어의 용이성, 설치 및 유지관리의 용이성 등을 고려하면 전기에너지로 가동되어 열에너지를 공급할 수 있는 전기렌지, 전기히터, 인덕션렌지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나가 될 수 있으며, 특히 바람직하게는 인덕션렌지가 될 수 있다. 이 경우, 인덕션렌지의 사용으로 취사를 위한 취사용기에 제한이 없으며, 특히 머그컵 타입의 취사용구를 사용하는 것을 가능하다고 할 것이다.

이러한 기술구성에서 상술한 제어부(66)는 함수율 측정부(30)로부터 수신한 조리 대상의 곡물에 대한 함수율 측정값을 통해 곡물의 건조상태를 판단(쌀을 예로 들면 햅쌀인지 또는 묵은쌀인지를 판단)하고, 그 판단에 따른 조리용수의 온도(냉수, 온수, 상수) 상태의 선정과 그 공급량를 설정한다.

이에 더하여 제어부(66)는 설정부(58)를 통한 사용자의 설정조건(곡물의 종류, 조리 종류, 조리 분량, 물손 정도를 포함하는 조리조건)을 추가로 반영한다.

이로부터 제어부(66)는, 이송부(20)를 통한 곡물의 이송량(예를 들어 사용자가 설정부(58)를 통해 선택한 1인분, 2인분, 3인분, 1/2인분, 1/3인분, … 등)을 제어하고, 급수부를 통한 조리용수의 온도 상태와 공급량을 제어하며, 가열부(64)를 통한 가열시간(예를 들어 쌀을 불리는데 필요한 시간과 조리과정에서 뜸들이는 시간 등을 포함한 시간)과 가열량을 제어하며 조리를 실시한다.

이하는, 이상에서 살펴본 본 발명의 '실시예 1'에 따른 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치의 작동과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 사용자는 본체(B)에 마련한 설정부(58)를 통해 곡물의 종류, 조리 종류, 조리 분량, 물손 정도를 포함하는 조리조건을 설정한다.

이에 대하여 제어부(66)는, 설정부(58)를 통해 사용자가 선택한 조리조건을 데이터베이스의 매칭되는 이미 설정조건으로 판단한 후, 이송부(20)에 제어신호를 인가하여 설정량의 곡물을 조리용기(W)로 공급하게 한다.

이때, 제어부(66)는, 상술한 함수율 측정부(30)를 구동시켜 이송과정에 있는 곡물에 대한 함수율을 측정하고, 함수율 측정부(30)를 통해 수신한 곡물의 함수율 측정값을 설정조건에 반영한다.

이후, 제어부(66)는, 함수율 측정값을 반영한 설정조건이 확정되면, 이송부(20)를 통한 곡물의 추가 이송량을 조절하고, 이어서 급수부를 통해 온수를 공급할 것인지, 냉수를 공급할 것인지, 상수를 공급할 것인지 여부를 판단한 후 그 판단에 따른 조리용수의 공급량을 설정하여 공급한다.

이에 대하여 쌀을 기준으로 하여 예시하자면, 함수율 측정부(30)를 통해 측정한 함수율이 햅쌀 수준인 것으로 판단한 경우에, 쌀을 불리는 과정을 필요로 하지 않거나 짧은 시간의 불림이 있도록 하고, 조리용수의 온도상태는 상수 또는 이미 설정한 시간에 맞추기 위한 조건일 때에 냉수인 상태를 선택하여 공급토록 하며, 가열시기를 포함한 가열 조건(예를 들어 불림이나 뜸을 들이는 시간을 반영할 것인지 여부에 따른 조건)을 반영하여 가열부(64)를 제어하는 것으로 이루어질 수 있다.

다른 예시로는, 함수율 측정부(30)를 통해 측정한 함수율이 햅쌀과 묵은쌀의 중간 정도의 수준인 것으로 판단한 경우에, 조리용수의 온도상태는 상수 또는 이미 설정한 시간에 맞추기 위한 조건일 때에 냉수를 대응하는 분량으로 섞어 공급토록 하며, 가열시기를 포함한 가열 조건(예를 들어 불림이나 뜸을 들이는 시간 조건을 조절한 조건)을 반영하여 가열부(64)를 제어하는 것으로 이루어질 수 있다.

또 다른 예시로는, 함수율 측정부(30)를 통해 측정한 함수율이 묵은쌀인 것으로 판단한 경우에, 이미 설정한 시간에 맞추도록 조리용수를 온수로 공급하여 불리는 시간을 줄이고, 가열시기를 포함한 가열 조건(예를 들어 불리는 시간을 늘리거나 줄이는 것을 조절하고, 뜸을 들이는 시간도 조절한 조건)을 반영하여 가열부(64)를 제어하는 것으로 이루어질 수 있다.

이때, 제어부(66)는 함수율 측정부(30)를 통한 함수율 측정값의 상태(햅쌀, 일반쌀, 묵은쌀 등)을 구비한 디스플레이 장치를 통해 출력함과 동시에 가열시간에서 조리가 완료되기까지의 시간 등을 출력할 수 있으며, 조리가 완료한 후에는 구비한 디스플레이 장치와 스피커를 통해 그 완료 사항을 출력할 수 있다.

한편, 저장부(10)가 복수로 형성되어 각기 다른 곡물을 수용하며, 사용자의 선택에 따른 비율의 잡곡으로 조리할 경우에, 함수율 측정부(30)는 각 곡물의 이송이 이루어지는 이송관(22, 28) 또는 이송관(22, 28)에 근접하는 저장부(10)상에 설치하여 해당 곡물의 함수율을 측정하고, 제어부(66)는 각기 다른 함수율을 갖는 곡물의 불림 시간을 다르게 조절하기 위하여 각각의 이송관(22, 28)을 통한 함수율이 낮은 수준의 곡물을 먼저 이송시킴과 동시에 급수부를 통한 조리용수의 온도상태와 공급량을 조절하여 공급하고, 함수율이 높은 수준의 곡물을 뒤에 공급하도록 하는 조리조건을 시행할 수 있다.

여기서, 상술한 본체(B)에는 조리용기(W)의 뚜껑(L)에 대응하는 부위에 초음파 센서, 포토커플러, 뚜껑(L)의 특정 부위에 특정 마크 또는 자성체를 구비토록 한 각각에 대하여 마크를 인식하는 이미지센서 또는 마그네틱 센서 등의 뚜껑 감지센서(SS)를 더 구비토록 할 수 있다.

즉, 제어부(66)는 뚜껑 감지센서(SS)를 통해 조리용기(W)의 개방을 확인한 상태에서 조리용기(W)에 곡물과 조리용수의 공급이 이루어지도록 하고, 이후 조리용기(W)가 뚜껑(L)에 의해 닫힌 것을 확인한 상태에서 상술한 가열부(64)를 구동시켜 조리를 시작토록 함이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 실시예 2는, 실시예 1 구성에 세척부(70)를 더 구비한 구성으로 이루어진다.

따라서, 상술한 이송부(20)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 일단이 저장부(10)의 하부에 형성한 배출구(12)와 연통하게 연결이 이루어지고, 타단이 저장부(10)의 하부에 있으면서 세척부(70)의 상부에 마련한 곡물 유입부(72)에 연결한 제 1 이송관(22)을 구비한다.

또한, 제 1 이송관(22)에는, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 제 1 이송관(22) 내부에 설치가 이루어져 회전수 또는 회전각도에 따라 저장부(10)의 배출구(12)에서 세척부(30)의 곡물 유입부(32) 방향으로 설정한 분량의 곡물을 이송시키는 스크류(24)와 이송관(22)의 일단 또는 타단을 통해 연결한 스크류(24)에 회전동력을 전달하는 모터(26)의 설치가 이루어진다.

그리고, 이송부(20)는, 일단이 상술한 세척부(70)에 마련한 곡물 배출부(74)와 연결이 이루어지고, 타단이 이미 설정 위치에 놓인 조리용기(W)의 개구 상부에 있도록 설치한 제 2 이송관(28)을 구비한다.

이에 더하여 상술한 세척부(70)의 곡물 유입부(72)와 곡물 배출부(74)에는, 각각 곡물의 통과를 단속하는 개폐부(72a, 74a)의 설치가 이루어진다.

즉, 곡물 유입부(72)에는 제 1 이송관(22)을 통해 세척부(70)로 곡물이 무분별하게 이송되는 것을 단속하기 위한 제 1 개폐부(72a)를 설치하고, 또 곡물 배출부(74)에는 세척부(70)에서 세척이 안된 곡물이 제 2 이송관(28)으로 무분별하게 이동하는 것을 단속하기 위한 제 2 개폐부(74a)의 설치가 이루어진다.

상술한 세척부(70)는, 도 5를 통해 확대 표시한 바와 같이, 제 1 이송관(22)의 타단부와 연통하여 제 1 개폐부(72a)를 구비한 곡물 유입부(72)와 연결이 이루어져, 이송부(20)의 구동에 따라 이미 설정한 분량(예를 들어 1인분, 2인분, 3인분, 1/2인분, 1/3인분, … 분량)의 곡물을 수용하고, 수용하는 곡물을 이미 설정한 시간 내에 표면을 연마하여(갈아내어) 세척하는 세척유닛을 구비한다.

또한, 세척부(70)는 세척과정에서 떼어진 이물질(찌꺼기)을 진공압으로 분리 배출토록 하는 펌핑유닛을 구비한다.

먼저, 상술한 세척유닛은, 앞서 언급한 바와 같이, 세척이 완료된 곡물(이물질을 제외한 연삭이 완료된 곡물)을 조리용기(W)로 이동하게 하는 제 2 이송관(28)의 일단과 연통하게 연결이 이루어져 곡물의 이송을 단속하는 제 2 개폐부(74a)를 구비한 곡물 배출부(74)와 연결이 이루어진다.

그리고, 세척유닛은, 내부에 연삭부(76)를 구비하고 있으며, 이 연삭부(76)와 수용한 곡물이 상호 충돌하게 하는 것으로 곡물의 표면을 연삭하고(갈아내고), 곡물의 표면으로부터 떼어진 이물질(찌꺼기)을 분리 배출토록 하는 펌핑유닛과 연결이 이루어진다.

상술한 펌핑유닛은, 세척유닛과 연통하게 연결하여 이물질의 통로를 이루는 덕트(82)를 구비하고, 세척유닛과 덕트(82)의 사이 즉, 덕트(82)의 일단부에는, 곡물 또는 연삭이 완료된 곡물을 세척유닛 내에 잔류하도록 거르고, 상대적으로 곡물 또는 연삭이 완료되어 곡물의 크기보다 상대적으로 작고 가벼운 이물질을 통과시키는 필터(84)를 구비한다.

이러한 펌핑유닛의 연결은, 후술하는 바와 같이, 외통(78)의 회전 또는 교반날개(80)의 회전 또는 외통(78)과 교반날개(80)가 상호 다른 속도로 동일 방향으로 회전하거나 상호 다른 방향으로 회전함에 있어서, 연삭부(76)를 포함한 교반날개(80)와 접촉 내지 충돌하지 않을 정도(간섭이 없는 정도)로 설치함이 바람직하다.

또한, 덕트(82)의 타단부에는, 제어신호의 수신에 따라 덕트(82)와 필터(84)를 통해 세척유닛 내에 진공압을 제공하는 펌프(86)의 설치가 이루어진다.

이러한 펌프(86)는 다양한 형태의 것이 있을 수 있겠으나, 바람직하기로는 세척유닛 내에 지속적인 진공압을 제공토록 팬을 구동시키는 것을 제시할 수 있고, 또 펌프(86)와 덕트(82)의 타단부 사이에는 진공압에 의해 유도 이송되는 이물질을 포집할 수 있도록 하는 거름망 등의 포집부(88)를 더 구비토록 함이 바람직하다.

여기서, 상술한 제 1, 2 개폐부(72a, 74a)는, 세척부(70) 내에 진공압이 작용할 때에 진공압의 손실을 방지하는 기능도 갖는다.

구체적으로 제 1 개폐부(72a)는 진공압의 영향으로 제 1 이송관(22) 내에 있는 곡물이 세척과정의 중간 또는 그 이후에 세척부(70)로 유입되는 것을 방지하기 위함이며, 제 2 개폐부(74a)는 세척부(70)에서 곡물의 세척이 완료되기 전에 곡물이 조리용기(W)로 이동하는 것을 방지하기 위함과 제 2 이송관(28)을 통한 외부의 습기가 세척부(70) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이러한 세척부(70)의 구성 중 세척유닛은, 곡물 유입부(72)의 하부에 그 설치가 이루어지며, 제 1 개폐부(72a)의 개방에 따라 곡물 유입부(72)를 통해 곡물을 수용하는 외통(78)과, 외통(78)의 내부에서 외통(78)에 대하여 상대적인 회전이 가능하도록 설치한 교반날개(80)와, 외통(78)의 내면 또는 교반날개(80)의 외면 및 외통(78)의 내면과 교반날개(80)의 외면에 마련한 연삭부(76) 및 외통(78)을 회전시키거나 또는 교반날개(80)를 회전시키거나 또는 외통(78)과 교반날개(80)를 상호 상대적 방향으로 회전시키도록 동력을 제공하는 동력부(90)를 포함한 구성으로 이루어진다.

이와 같이 세척유닛를 이루는 각 구성에 대하여 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 외통(78)은, 상술한 곡물 유입부(72)와 곡물 배출부(74) 및 펌핑유닛에 대하여 연통하게 연결이 이루어지고, 본체(B) 내에서 고정 또는 회전 가능하게 설치한 구성으로 이루어질 수 있다.

이러한 외통(78)은 곡물 유입부(72)를 통해 낙하하는 곡물을 담을 수 있도록 상부의 일부 또는 전부를 개방한 원통형 용기 형상의 것으로 이루어질 수 있다.

이때, 외통(78)이 상부 중 일부를 개방한 것으로 이루어진 경우, 외통(78)은 제 1 개폐부(72a)를 포함한 곡물 유입부(72)와 제 2 개폐부(74a)를 포함한 곡물 배출부(74) 및 펌핑유닛 각각에 대응하여 연통하거나 연통 가능한 형태로 본체(B) 내에 고정 설치한 구성일 수 있다.

또한, 외통(78)이 상부 중 일부를 개방한 것으로 회전하도록 설치한 경우에, 후술하는 동력부(90)의 서보모터 또는 스테핑모터를 제어하여 외통(78)의 개방된 상부와 곡물 유입부(72) 또는 곡물의 배출이 있도록 한 부위와 곡물 배출부(74)에 대응하도록 회전 위치가 결정되게 한 것으로 이루어질 수 있다.

그리고, 외통(78)이 상부 전체를 개방한 것이며, 또 회전할 수 있도록 한 것일 경우, 외통(78)의 상부에는 외통(78)의 회전에 간섭되지 않는 범위 내에서 외통(78)의 상부를 막고, 또 곡물 유입부(72)에 대응하여 연통하는 개구를 형성한 차단부재(도시 안됨)를 본체(B)에 고정 설치한 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 차단부재는 외통(78) 내에서 연삭 과정에 있는 곡물의 이탈을 방지하기 위한 것으로 다양한 형태의 것으로 제작될 수 있다.

또한, 외통(78)의 측벽 일부 또는 바닥의 가장자리 부위 일부는 상술한 제 2 개폐부(74a)로 이루어지거나, 제 2 개폐부(74a)에 대하여 선택적으로 연통 가능한 별도의 개구 또는 도어(도시 안됨)를 구비한 것으로 이루어질 수 있다.

그리고, 외통(78)의 내면 또는 외통(78)의 내면 역할을 하는 다른 구성들의 표면(예를 들면, 외통(78)의 내벽면과 바닥면, 예시한 차단부재 중 외통(78)의 내부와 접하는 표면, 예시한 도어 중 외통(78)의 내부와 접하는 표면, 외통(78) 내부에 접하는 도어의 표면, 또 다른 예시에서 외통(78) 내부와 연통하면서 외통(78)과 근접하여 설치될 수 있는 제 1, 2 개폐부(72a, 74a)의 표면)에는 연삭부(76)가 마련된다.

이러한 연삭부(76)는 해당 표면을 부식 또는 샌딩 처리 등의 방법으로 거칠기를 형성하여 이루어질 수 있고, 또는 해당하는 표면에 거칠기를 갖는 연삭패드를 설치한 것으로 이루어질 수 있다.

또한, 세척유닛과 연통하는 펌핑유닛은, 상술한 외통(78)이 고정 설치되는 경우, 외통(78)의 측벽이나 바닥 또는 천장 및 천장을 대신하는 차단부재를 통해 덕트(72)의 일단부를 연통하게 연결하여 이루어진다.

그리고, 외통(78)이 회전할 수 있도록 한 설치 구성에 있어서, 펌핑유닛은, 원통 형상의 외통(78) 바닥 또는 상부의 회전 중심 부위에 베어링 등을 이용하여 외통(78)의 회전을 저해하지 않도록 덕트(82)의 일단부를 통상의 방법으로 연통하게 연결하거나, 외통(78)이 회전하도록 함과 동시에 차단부재를 고정 설치한 구성에 있어서는 차단부재의 일부에 외통(78)의 내부와 연통하도록 덕트(82)의 일단부를 연결한 것으로 이루어질 수 있다.

이때, 펌핑유닛에는 덕트(82)를 통한 진공압의 제공을 선택적으로 차단하는 개폐부(도시 안됨)를 더 구비한 것으로 이루어질 수 있겠으나, 본 발명에서는 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 세척유닛을 구성하는 교반날개(80)는, 앞서 설명한 바와 같이, 상술한 외통(78)의 내부에서 외통(78)에 대하여 상호 간의 상대적인 회전이 이루어지게 설치가 이루어진다.

즉, 교반날개(80)는, 외통(78)이 인가되는 제어신호에 따라 회전하는 구성일 때에, 정지한 상태를 유지할 수 있고, 또는 외통(78)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하는 구성일 수 있다.

예를 들면, 외통(78)이 시계 방향으로 회전할 때에, 교반날개(80)는 외통(78)의 회전 중심을 기준으로 반시계 방향으로 회전하게 이루어질 수 있고, 이를 위한 기술 구성으로 예시하자면, 비록 도면을 첨부하지는 않았으나 교반날개(80)는 태양기어를 구비하여 회전하고, 외통(78)은 태양기어로부터 유성기어로 동력을 전달받아 태양기어와 반대 방향으로 회전하는 링기어를 구비한 통상의 구성으로 이루어질 수 있다.

그밖에 외통(78)과 교반날개(80)는 상호 그 회전 중심을 동축 선상에 있도록 배치한 상태에서 상호 반대 방향으로 회전시키도록 동력을 제공하는 각각의 동력부(90)를 연결한 구성에 의해서도 이루어질 수 있다.

또한, 교반날개(80)는 외통(78) 내부에 수용한 곡물을 연삭하는 과정에서 곡물이 구비한 연삭부(76)에 대하여 접촉 가능성을 높이도록 함이 바람직하고, 이를 위한 교반날개(80)의 형상은, 도 4에 도시한 바와 같이, 외통(78)과의 상대적인 회전에 의해 물리적인 충돌이 이루어진 곡물들이 외통(78)의 내벽 방향으로 이동하기 쉽도록 하기 위하여 교반날개(80)의 선단부가 외통(78)의 내벽에 대한 법선 방향을 기준으로 외통(78)의 회전 방향 또는 교반날개(80) 회전의 반대 방향으로 기울어진 형상을 갖도록 함이 바람직하다.

한편, 상술한 연삭부(76)는, 외통(78)과 마찬가지로 교반날개(80)의 표면에도 마련할 수 있다.

즉, 연삭부(76)는, 외통(78)의 내측벽과 바닥면 및 차단부재를 포함한 천장면에 마련하는 것으로 이루어질 수 있고, 또는 교반날개(80)의 외측 표면에 마련한 것일 수 있으며, 외통(78)의 내측벽과 바닥면과 차단부재를 포함한 천장면 및 교반날개(80)의 외측 표면에 모두 마련한 것일 수 있는 것이다.

그리고, 교반날개(80)는, 외통(78)의 내측벽, 바닥면, 차단부재를 포함한 천장면 및 필터(84) 표면에 대하여 상호 상대적인 회전시 접촉을 방지토록 간격을 두고 설계함이 바람직하다.

또한, 외통(78)과 교반날개(80) 사이의 간격은 이미 설정한 시간 동안 연삭이 이루어진 곡물이 끼이지 않을 정도의 간격을 갖도록 설계함이 바람직하다.

그리고, 외통(78)의 회전 또는 교반날개(80)의 회전 또는 외통(78)과 교반날개(80)의 회전은, 각각에 대응하여 연결한 동력부(90)의 구동에 의해 이루어진다.

여기서, 동력부(90)는 제어부(66)로부터 수신한 제어신호에 따라 외통(78)의 회전 또는 교반날개(80)의 회전 및 외통(78)과 교반날개(80)의 상대적 회전에 대하여 외통(78) 및/또는 교반날개(80)에 해당하는 회전력을 제공하는 것으로서, 서보모터 또는 스테핑모터를 포함하는 구성으로 이루어진다.

또한, 동력부(90)에 의한 세척 시간은, 해당 곡물의 종류와 그 곡물의 수용량에 대응하여 반복적인 시험을 통해 얻은 결과를 제어부(66)에 구비한 데이터베이스(도시 안됨)에 저장하고, 이 데이터베이스의 정보에 따라 제어부(66)가 동력부(90)를 제어하는 것으로 이루어진다.

그밖에 본체(B)는, 전면 또는 상부에 설정부(58)와 디스플레이부(D/P)와 스피커를 마련할 수 있고, 또 상술한 세척부(70)의 세척유닛과 펌핑유닛을 포함한 메인터넌스를 위하여 본체(B)의 전방 및/또는 후방에 도어(D1, D2)를 형성토록 함이 바람직하다.

B: 본체 W: 조리용기
G: 곡물 L: 뚜껑
D/P: 디스플레이부 D1, D2: 도어
AS: 정렬센서 SS: 뚜껑감지센서
10: 저장부 12: 배출구
20: 이송부 22: 제 1 이송관
24: 스크류 26: 모터
28: 제 2 이송관 30: 함수율 측정부
32a, 32b: 홀더 34a, 34b: 전극
36: 테스터기 38: 저울유닛
40: 측정용기 42: 레벨러
44: 물탱크 46: 유량조절밸브
48: 온도조절부
52: 공급관 54: 정수필터
56a: 온수탱크 56b: 냉수탱크
58: 설정부 60: 스위치
62: 가이드 64: 가열부
66: 제어부 70: 세척부
72: 곡물 유입부 74: 곡물 배출부
76: 연삭부 78: 외통
80: 교반날개 82: 덕트
84: 필터 86: 펌프
88: 포집부 90: 동력부

Claims (6)

1. 인가되는 제어신호에 따라 저장부로부터 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기로 곡물을 이송하는 이송부;
   상기 이송부 상에 설치하여 이송 과정에 있는 곡물의 함수율을 측정하는 함수율 측정부;
   인가되는 제어신호에 따라 상기 조리용기로 냉수, 온수, 정수 중 어느 하나 이상을 공급하는 급수부;
   인가되는 제어신호에 따라 곡물과 조리용수를 공급받은 조리용기를 가열하는 가열부;
   상기 이송부를 통한 곡물의 이송량을 제어하고, 상기 함수율 측정부로부터 수신한 측정값에 대응하여 상기 급수부를 통한 냉수, 온수, 정수 각각의 공급량을 제어하며, 상기 가열부를 통한 가열량과 가열시간을 제어하는 제어부; 및
   상기 저장부, 이송부, 함수율 측정부, 급수부, 가열부, 제어부의 설치가 이루어지는 본체;를 포함하여 이루어진 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 이송부 상에 설치하여 인가되는 제어신호에 따라 이송 과정에 있는 설정한 분량의 곡물을 설정한 시간 동안의 수용과, 수용한 곡물을 설정한 시간 내에 내부에 구비한 연삭부와 충돌시키는 곡물 표면의 연삭과, 곡물의 표면으로부터 떼어진 이물질의 분리 배출과, 연삭이 이루어진 곡물을 상기 이송부를 통해 상기 조리용기로 이송시토록 구동하는 세척부;를 더 구비하고,
   상기 세척부는,
   상기 저장부와 연통하는 곡물 유입부와 상기 조리용기로 이어지는 곡물 배출부 사이에 연결이 이루어진 세척유닛과;
   상기 세척유닛 내부에 진공압을 제공하도록 연결한 펌핑유닛과;
   상기 세척유닛과 상기 펌핑유닛의 연결 부위에 설치가 이루어져, 곡물 또는 연삭된 곡물을 걸러 내고, 이물질이 상기 펌핑유닛의 진공압에 의해 통과하게 하는 필터;를 구비하여 이루어지고,
   상기 함수율 측정부는 상기 곡물 유입부와 상기 곡물 배출부 중 적어도 어느 하나에 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 곡물 건식 세척기능을 겸비한 자동 조리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 함수율 측정부는,
   상기 곡물의 전기저항값을 측정하고 이미 설정한 전기저항 기준값과 서로 비교하여 상기 곡물의 함수율을 산출하는 전기저항 측정기;
   상기 곡물의 비중을 측정하고 이미 설정한 비중 기준값과 서로 비교하여 상기 곡물의 함수율을 산출하는 변량측정기;
   상기 곡물의 산도를 측정하고 이미 설정한 산도 기준값과 서로 비교하여 상기 곡물의 함수율을 산출하는 pH측정기;
   중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체에는 사용자로 하여금 곡물의 종류, 조리 종류, 조리 분량, 물손 정도를 포함하는 조리조건을 설정하게 하는 설정부;를 더 구비하여 이루어지고,
   상기 제어부는 상기 설정부를 통한 사용자의 설정사항을 반영하여 상기 이송부와 상기 급수부 및 상기 가열부를 제어하는 것을 특징으로 하는 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 급수부는 상기 제어부의 제어에 따라 조리용수의 냉각 또는 가열 및 상온 유지를 조절하는 온도조절부와 정수필터를 더 포함하고;
   상기 설정부는 상기 본체에 설치하여 상기 급수부를 통해 냉각 또는 가열 및 상온인 조리용수를 공급하기 위한 신호를 상기 제어부에 인가하는 스위치를 더 포함하여 이루어지며;
   상기 제어부는 상기 함수율 측정부에서 측정한 상기 곡물의 함수율과, 사용자가 상기 설정부를 통하여 설정한 상기 조리조건에 대응하여 상기 급수부를 통한 조리용수의 공급량과, 공급되는 조리용수의 온도와, 곡물을 불리는 시간 및 상기 가열부를 통한 가열시기와 가열량과 가열시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치.
6. 제어부의 제어에 따른 이송부의 구동으로 저장부로부터 이미 설정한 위치에 놓인 조리용기로 설정한 분량의 곡물을 이송하는 단계;
   상기 이송부 상에 설치하여 이송과정에 있는 곡물의 함수율을 측정하여 상기 제어부에 인가하는 단계;
   상기 제어부의 제어에 따른 급수부의 구동으로 조리용수의 온도와 조리용수의 용량을 상기 조리용기로 공급하는 단계; 및
   상기 제어부의 제어신호에 따른 가열부의 구동으로 조리용기에 대한 가열량과 가열시간을 조절하여 조리하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
   상기 제어부는 이송과정에 있는 곡물의 함수율 측정값을 반영하여 상기 이송부의 구동에 대한 추가 여부와, 상기 급수부를 통한 조리용수의 온도와 용량의 공급 및 상기 가열부를 통한 가열량과 가열시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 곡물 상태 기반 냉/온수 공급 조절 기능을 갖는 자동 조리장치를 이용한 조리방법.

Images