KR20210078267A - 조리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조리 공간 내에 물을 강제 주입하여 압력을 형성하고, 형성된 압력 하에서 고온의 조리 동작을 수행하는 조리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조리 장치는 챔버, 상기 챔버를 가열하는 히터, 상기 챔버 내부에 물을 공급하여 상기 챔버 내부에 압력을 형성하는 펌프 및 상기 챔버의 온도 및 상기 챔버 내부의 압력에 따라 상기 히터 및 상기 펌프 중 적어도 하나를 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

조리 장치{COOKING APPARATUS}

본 발명은 조리 공간 내에 물을 강제 주입하여 압력을 형성하고, 형성된 압력 하에서 고온의 조리 동작을 수행하는 조리 장치에 관한 것이다.

종래 압력 밥솥은 밀폐된 내부 공간(예컨대, 내솥)에 수납된 취사물과 물을 함께 가열하여 물을 기화시킨다. 내부 공간에서 물이 기화하면 내부 공간의 압력이 상승하게 되고, 이에 따라 물의 비등점이 상승하게 된다. 비등점이 상승하면 압력 밥솥은 내부 공간의 취사물을 더 높은 온도까지 가열할 수 있게 되고, 이러한 방법을 통해 취사물은 고온으로 조리된다.

도 1는 게이지압에 따른 물의 비등점을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하여 종래 압력 밥솥의 조리 동작을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

종래 압력 밥솥은 대기압(게이지압 0 [kPa]) 하에서 내부 공간에 수납된 취사물과 물을 함께 가열한다. 가열된 물이 100도가 되면 물은 기화하여 내부 공간의 기압은 약 2기압(게이지압 약 101 [kPa])까지 점차 상승하게 되고, 이에 따라 내부 공간에서 물의 비등점은 약 120도까지 상승하게 된다. 비등점 상승으로 인해 압력 밥솥은 내부 공간 내 취사물을 약 120도까지 가열할 수 있게 되고, 취사물은 약 120도의 고온에서 가열 조리된다.

이와 같이, 종래 압력 밥솥은 물의 가열로 인해 발생하는 증기를, 물의 비등점을 높이기 위한 압력의 생성 수단으로서 이용한다. 그러나, 이러한 종래 방식은 물이 기화된 이후에 비로소 압력이 생성되므로, 취사물을 처음부터 고온에서 조리할 수 없다는 한계가 있고, 이로 인해 조리 시간이 길다는 단점이 있다.

이를 개선하기 위해 대한민국 공개특허공보 10-2018-0129593(이하, 선행문헌)에는 별도의 증압 장치를 이용하여 조리 공간의 압력을 형성하는 조리 기구가 제안되었으며, 이하 도 2a 및 도 2b를 참조하여 선행문헌에 개시된 조리 기구의 동작을 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2a 및 도 2b는, 선행문헌의 도 1 및 도 2를 나타낸 도면으로서, 조리 공간에 압력을 형성하기 위한 종래 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 종래 조리 기구는 조리 캐비티(11)를 선택적으로 개폐하는 뚜껑(20)을 포함하고, 뚜껑(20) 내에는 증압 장치(30)가 설치된다.

증압 장치(30)는 흡기구(23)와 연통되며, 증압 장치(30)에 의해 조리 캐비티(11) 외부의 공기는 흡기구(23)를 통해 조리 캐비티(11) 내로 유입되어 조리 캐비티(11)의 기압을 증가시킨다.

그러나, 이러한 선행문헌 역시 조리 공간에 압력을 형성하기 위한 수단으로서 기체를 이용하는데, 기체는 압축성이 매우 크므로 선행문헌에 의하더라도 조리 공간 내 압력을 생성하기 위한 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

또한, 기체는 팽창성이 매우 크므로 선행문헌에 의하더라도 안전상의 이유로 인해 조리 공간 내 충분한 압력을 생성하지 못하는 문제가 있다. 다시 말해, 도 2a를 참조하면, 선행문헌의 경우 조리 캐비티(11) 내 압력을 형성하기 위해 외부의 공기를 유입하여 압축시키게 되는데, 조리 캐비티(11) 내부의 압력이 증가함에 따라 압축된 공기의 팽창력이 매우 커져 뚜껑(20)의 폭발 가능성이 높아지는 문제가 있다.

또한, 종래 압력 밥솥과 선행문헌의 조리 기구 모두 조리 공간 내에서 물의 기화로 인한 증기가 발생하게 되는데, 사용자가 조리 공간에서 내부에서 기화될 물의 양을 직관적으로 파악하기 데에는 한계가 있고, 이로 인해, 사용자는 취사물과 함께 수납될 물의 양을 수많은 시행착오를 통해 조절해야 하하며, 취사물의 품질 또한 균일하지 않다는 단점이 있다.

본 발명은 물을 강제 공급하여 형성된 고압의 환경에서 조리 동작을 수행하는 조리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 취사물의 함수율을 조절할 수 있는 조리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 조리 동작 이후 배출되는 증기를 응축시키는 조리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명은 취사물이 수납되는 챔버에 물을 강제 공급하여 챔버 내부를 고압으로 형성한 이후 챔버를 가열하여 취사물에 대한 조리 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 챔버 내부를 가득 채운 고온 고압의 물이 배출되는 속도를 제어하여 취사물의 함수율을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 챔버 내부를 가득 채운 고온 고압의 물이 증기로 변환되면, 해당 증기를 다시 물로 응축시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 물을 강제 공급하여 형성된 고압의 환경에서 조리 동작을 수행함으로써, 고압의 환경을 빠르게 형성하여 조리 시간을 단축할 수 있으며, 취사물을 보다 높은 온도까지 가열할 수 있어 취사물의 취반 품질이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 취사물의 함수율을 조절함으로써 사용자가 취반을 위해 미리 물의 양을 조절해야 하는 수고로움을 덜어줄 수 있을 뿐만 아니라 사용자 입맛에 맞는 취반 품질을 보장할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 조리 동작 이후 배출되는 증기를 응축시킴으로써 조리 동작 완료 이후 증기 배출로 인한 소음을 감소시킬 수 있고 고온의 증기 배출로 인한 안전상의 위험 또한 예방할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1는 게이지압에 따른 물의 비등점을 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 조리 공간에 압력을 형성하기 위한 종래 방법을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리 장치의 구성요소를 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 예시에 따른 조리 장치를 도시한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 각 예시에 따른 조리 과정에서 온도와 압력의 변화를 설명하기 위한 도면.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명은 조리 공간 내에 물을 강제 주입하여 압력을 형성하고, 형성된 압력 하에서 고온의 조리 동작을 수행하는 조리 장치에 관한 것이다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조리 장치를 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리 장치의 구성요소를 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 예시에 따른 조리 장치를 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 각 예시에 따른 조리 과정에서 온도와 압력의 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조리 장치(100)는 챔버(110), 히터(120), 펌프(130), 압력 해제 밸브(140), 역류 방지 밸브(150), 센서(160), 기액 분리기(170), 복수기(180) 및 프로세서(190)를 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 조리 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.

한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 조리 장치(100)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등으로 구현되는 메모리를 더 포함할 수 있고, 이러한 메모리에는 프로세서(190)의 동작을 위한 프로그램과 조리 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터가 저장될 수 있다.

챔버(110)는 내부 공간을 형성하도록 중공의 형상으로 구현될 수 있다. 예컨대 챔버(110)는 중공의 원기둥 형상으로 구현될 수도 있고, 중공의 다각기둥 형상으로 구현될 수도 있다. 챔버(110)의 내부 공간에는 곡식 등의 취사물이 수납될 수 있고, 챔버(110) 내부 공간에서 취사물에 대한 조리 동작이 이루어질 수 있다.

챔버(110)는 뚜껑(110a)을 더 포함할 수 있다. 뚜껑(110a)은 챔버(110)의 일단에서 선택적으로 개폐됨으로써 챔버(110)의 내부 공간과 외부를 차단할 수도 있고, 내부 공간을 외부로 개방할 수도 있다. 이에 따라, 뚜껑(110a)이 개방되었을 때 챔버(110)의 내부 공간으로 조리물이 수납될 수 있고, 챔버(110) 내 수납된 조리물은 뚜껑(110a)이 닫힌 상태에서 조리될 수 있다.

챔버(110) 내의 취사물은 가열됨으로써 조리될 수 있는데, 취사물의 가열을 위해 조리 장치(100)는 히터(120)를 포함할 수 있다.

히터(120)는 챔버(110)를 가열할 수 있고 가열된 챔버(110)는 내부의 취사물에 열을 전달할 수 있다. 이러한 히터(120)는 가열원(122)과, 가열원(122)을 제어하기 위한 히팅 제어부(121)를 포함할 수 있다.

가열원(122)은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 가열원(122)은 불꽃을 발산하는 가스 버너(gas burner)로 구현될 수도 있고, 자기장을 발생시키는 코일(122)로 구현될 수도 있다. 이 외에도, 가열원(122)은 챔버(110)를 가열할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위해 가열원(122)이 코일(122)로 구현되는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.

히터(120)는 챔버(110) 외면에 구비되는 코일(122)을 포함하고, 코일(122)에서 발생하는 자기장을 통해 챔버(110)를 가열할 수 있다. 다시 도 4를 참조하면, 코일(122)은 챔버(110) 외면을 복수의 턴수로 휘감도록 구비될 수 있다. 코일(122)의 일단 및 타단은 히팅 제어부(121)에 전기적으로 연결될 수 있고, 히팅 제어부(121)는 코일(122)에 전류를 인가하여 챔버(110)를 가열할 수 있다.

보다 구체적으로, 히터(120) 내 히팅 제어부(121)는 코일(122)에 전류를 인가할 수 있고, 이로 인해 코일(122)에서는 자기장이 발생할 수 있다. 코일(122)에서 발생한 자기장은 챔버(110)에 전류를 유도할 수 있고, 챔버(110)에 유도된 전류는 줄열(Joule's heat)을 발생시켜 챔버(110)를 가열할 수 있다. 히팅 제어부(121)의 전류 인가 동작은 프로세서(190)에 의해 제어될 수 있는데, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

유도 전류의 발생을 위해 챔버(110)는 자성을 띄는 임의의 성분을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 챔버(110)는 철(Fe) 성분이 포함된 주철(cast iron)이나, 철(Fe), 알루미늄(Al), 및 스테인리스 스틸(stainless steel) 등을 접합시킨 클래드(clad)로 이루어질 수 있다.

한편, 취반 성능은 취사물이 물을 포함한 상태에서 고온 가열될 때 향상될 수 있다. 다만, 취사물의 고온 가열 시 취사물에 포함된 물이 기화되는 경우 취사물의 함수율이 낮아지므로 취사물의 가열 온도는 물의 비등점 미만으로 제어되어야 한다.

앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 물의 비등점은 압력에 따라 증가하는 양상을 보이므로, 취사물을 보다 높은 온도로 가열하기 위해서는 취사물이 수납된 공간의 압력을 높일 필요가 있고, 이를 위해, 본 발명의 조리 장치(100)는 펌프(130)를 포함할 수 있다.

펌프(130)는 챔버(110) 내부에 물을 공급하여 챔버(110) 내부에 압력을 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 펌프(130)는 일단이 외부 물 공급원(300)과 연결되고 타단이 챔버(110) 내부에 연결되어 외부 물 공급원(300)으로부터 공급되는 물을 챔버(110) 내부에 공급할 수 있다.

챔버(110) 내부의 압력은 펌프(130)에 의해 공급되는 물에 의해서만 형성될 수 있다. 이를 위해, 펌프(130)의 물 공급 동작은 챔버(110)의 내부 공간이 밀폐되고, 챔버(110) 내부가 물로 가득 찬 상태에서 수행될 수 있다.

펌프(130)에 의해 물이 공급되기 이전 챔버(110)의 내부 공간은 취사물과 공기로 채워질 수 있다. 챔버(110)를 밀폐하지 않은 상태(예컨대, 전술한 뚜껑(110a)의 개방 상태)에서 물이 공급되기 시작하면, 챔버(110)의 내부 공간에 채워져있던 공기는 챔버(110) 외부로 유출될 수 있고, 챔버(110)의 내부 공간은 물로 채워질 수 있다.

챔버(110)의 내부 공간이 물로 가득 차게 되면 챔버(110)의 뚜껑(110a)이 폐쇄될 수 있고, 펌프(130)는 이미 물로 가득 찬 챔버(110)의 내부 공간으로 물을 강제 공급할 수 있다. 강제 공급되는 물에 의해 챔버(110) 내부의 압력은 증가할 수 있고, 압력의 증가량은 강제 공급되는 물의 양에 따라 결정될 수 있다.

한편, 챔버(110) 내부의 압력 증가로 인해 챔버(110) 내부에서 펌프(130) 방향으로 물이 유출되는 것을 방지하기 위해, 조리 장치(100)는 펌프(130)와 챔버(110) 사이에 역류 방지 밸브(150)를 포함할 수 있다.

역류 방지 밸브(150)는 펌프(130)와 챔버(110)를 연결하는 유로 상에 구비될 수 있고, 챔버(110) 내부의 물이 펌프(130)로 역류하는 것을 방지할 수 있다. 역류 방지 밸브(150)는 당해 기술분야에서 이용되는 다양한 형태의 밸브로 구현될 수 있다.

이와 같이, 물을 강제 주입함으로써 챔버(110) 내부에 압력을 형성하는 경우, 종래 증기를 이용한 압력 형성 방법에 비해 훨씬 빠르게 훨씬 높은 압력을 형성할 수 있다. 챔버(110) 내부에 높은 압력이 형성되면, 챔버(110) 내부를 가득 채운 물의 비등점은 상승하게 되고, 취사물이 가열될 수 있는 온도 또한 상승하므로 취반 성능이 향상될 수 있다.

도 1을 예로 들어 설명하면, 종래에는 증기를 통해 조리가 수행되는 공간의 압력을 약 2기압(게이지 1기압)으로 상승시킨 후, 취사물에 대한 조리 동작을 수행하였다. 이에 따라, 취사물이 가열될 수 있는 온도는 2기압에 따른 물의 비등점인 약 120도로 제한되었으며, 이러한 가열 온도의 한계로 인해 조리 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 조리된 취사물의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

반면에, 본 발명은 증기 대신 물을 이용하여 챔버(110) 내부 압력을 9기압(게이지 8기압)까지도 쉽게 상승시킬 수 있다. 이에 따라, 취사물이 가열될 수 있는 온도는 9기압에 따른 물의 비등점인 약 175도까지 증가하게 되며, 가열 온도의 상승으로 인해 빠른 조리가 가능할 뿐만 아니라 조리된 취사물의 품질 또한 우수해지는 장점이 있다.

이러한 고온 고압의 조리 동작을 위해, 프로세서(190)는 챔버(110)의 온도 및 챔버(110) 내부의 압력에 따라 전술한 히터(120) 및 펌프(130) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

다시 말해, 전술한 히터(120) 및 펌프(130)의 동작은 프로세서(190)에 의해 제어될 수 있고, 프로세서(190)는 현재 챔버(110)의 온도 및 현재 챔버(110) 내부에 형성된 압력에 따라 히터(120) 및 펌프(130)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(190)는 센서(160)를 통해 챔버(110)의 온도와 챔버(110) 내부의 압력을 모니터링할 수 있다.

조리 장치(100)는 펌프(130)와 챔버(110) 사이의 유로에 구비되어 챔버(110) 내부의 압력을 센싱하는 압력 센서(162)를 포함할 수 있고, 챔버(110)의 외면에 구비되어 챔버(110)의 온도를 센싱하는 온도 센서(161)를 포함할 수 있다. 압력 센서(162) 및 온도 센서(161)의 위치는 예시적인 것이고, 설계상의 필요에 따라 다양한 위치에 구비될 수 있다.

압력 센서(162)는 챔버(110) 내부의 압력을 센싱하기 위해, 펌프(130)와 챔버(110) 사이의 유로 상에서 흐르는 물의 유압을 센싱할 수 있다. 한편, 온도 센서(161)는 챔버(110)의 온도를 센싱하기 위해 챔버(110)의 외부면의 온도를 센싱할 수 있다. 압력 센서(162) 및 온도 센서(161)는 디지털 센서일 수 있고, 센싱된 압력과 온도를 프로세서(190)에 제공할 수 있다.

프로세서(190)는 압력 센서(162)에 의해 센싱된 챔버(110) 내부의 압력이 미리 설정된 압력에 도달할 때까지 펌프(130)가 챔버(110) 내부에 물을 공급하도록 제어할 수 있다. 여기서 미리 설정된 압력은 취사물에 대한 높은 취반 성능 및 취반 품질을 보장하기 위해 실험에 따라 결정될 수 있고, 예컨대 9기압일 수 있다.

구체적으로, 프로세서(190)는 압력 센서(162)에 의해 센싱된 챔버(110) 내부의 압력과, 메모리에 저장된 미리 설정된 압력을 비교할 수 있다. 비교 결과, 챔버(110) 내부의 압력이 미리 설정된 압력 미만이면 프로세서(190)는 펌프(130)에 제어 신호를 제공할 수 있고, 펌프(130)는 프로세서(190)에서 제공된 제어 신호에 따라 동작하여 챔버(110) 내부에 강제로 물을 공급할 수 있다.

프로세서(190)는 압력 센서(162)에 의해 센싱된 챔버(110) 내부의 압력과, 메모리에 저장된 미리 설정된 압력을 지속적으로 비교하여, 챔버(110) 내부의 압력이 미리 설정된 압력에 도달하게 되면 제어 신호 제공을 중단할 수 있고, 펌프(130)는 물 공급을 차단할 수 있다.

또한, 프로세서(190)는 온도 센서(161)에 의해 센싱된 챔버(110)의 온도가 미리 설정된 온도에 도달할 때까지 히터(120)가 챔버(110)를 가열하도록 제어할 수 있다. 여기서 미리 설정된 온도는 압력은 취사물에 대한 높은 취반 성능 및 취반 품질을 보장하기 위해 실험에 따라 결정될 수 있다.

구체적으로, 프로세서(190)는 온도 센서(161)에 의해 센싱된 챔버(110)의 온도와, 메모리에 저장된 미리 설정된 온도를 비교할 수 있다. 비교 결과, 챔버(110)의 온도가 미리 설정된 온도 미만이면 프로세서(190)는 히팅 제어부(121)에 제어 신호를 제공할 수 있고, 히팅 제어부(121)는 프로세서(190)에서 제공된 제어 신호에 따라 동작하여 코일(122)에 전류를 인가할 수 있다. 코일(122)에 인가된 전류에 의해 챔버(110)에는 유도 전류가 발생할 수 있고, 유도 전류에 의한 줄열로 챔버(110)는 가열될 수 있다.

프로세서(190)는 온도 센서(161)에 의해 센싱된 챔버(110)의 온도와, 메모리에 저장된 미리 설정된 온도를 지속적으로 비교하여, 챔버(110)의 온도가 미리 설정된 온도에 도달하게 되면 프로세서(190)는 제어 신호 제공을 중단할 수 있고, 히팅 제어부(121)는 전류 인가를 차단할 수 있다.

한편, 전술한 미리 설정된 온도는 챔버(110)의 내부 압력에 따른 비등점에 따라 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 미리 설정된 온도는 챔버(110)의 내부 압력에 따른 비등점을 초과하지 않도록 결정될 수 있다. 즉, 전술한 방법에 따라 챔버(110)를 가열함에 있어서, 프로세서(190)는 챔버(110)의 온도가 챔버(110) 내부의 압력에 따른 비등점을 초과하지 않도록 히터(120)를 제어할 수 있다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 각 예시에 따른 조리 과정을 설명하도록 한다.

먼저, 먼저 도 5를 참조하여 본 발명의 일 예시에 따른 조리 과정을 설명하도록 한다.

프로세서(190)는 챔버(110) 내부의 압력이 미리 설정된 압력에 도달할 때까지 펌프(130)가 챔버(110) 내부에 물을 공급하도록 제어한 후, 챔버(110)의 온도가 미리 설정된 압력에 따른 비등점을 초과하지 않도록 히터(120)를 제어할 수 있다.

도 5를 예로 들어 구체적으로 설명하면, 프로세서(190)는 챔버(110) 내부의 압력이 9기압에 도달할 때까지 펌프(130)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 펌프(130)는 프로세서(190)에서 제공되는 제어 신호에 따라 챔버(110) 내부에 물을 강제 공급할 수 있고, 챔버(110) 내부의 압력은 서서히 증가하여 9기압에 도달할 수 있다(A).

챔버(110) 내부의 압력이 9기압에 도달하면, 프로세서(190)는 챔버(110)의 온도가 9기압에 따른 비등점(약 175도)을 초과하지 않는 160도에 도달할 때까지 히팅 제어부(121)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 히팅 제어부(121)는 프로세서(190)에서 제공되는 제어 신호에 따라 코일(122)에 전류를 인가하여 챔버(110)를 가열할 수 있고, 챔버(110)의 온도는 서서히 증가하여 160도에 도달할 수 있다(B).

프로세서(190)는 압력 센서(162) 및 온도 센서(161)를 통해 챔버(110) 내부의 압력과 챔버(110)의 온도를 지속적으로 모니터링할 수 있고, 전술한 펌프(130) 및 히터(120) 제어 방법에 따라 챔버(110) 내부의 압력을 9기압으로, 챔버(110)의 온도를 160도로 유지할 수 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 예시에 따른 조리 과정을 설명하도록 한다.

프로세서(190)는 챔버(110) 내부의 압력이 미리 설정된 압력에 도달할 때까지 펌프(130)가 챔버(110) 내부에 물을 공급하도록 제어함과 동시에, 챔버(110)의 온도가 현재 챔버(110) 내부의 압력에 따른 비등점을 초과하지 않도록 히터(120)를 제어할 수 있다.

도 6을 예로 들어 구체적으로 설명하면, 프로세서(190)는 챔버(110) 내부의 압력이 9기압에 도달할 때까지 펌프(130)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 펌프(130)는 프로세서(190)에서 제공되는 제어 신호에 따라 챔버(110) 내부에 물을 강제 공급할 수 있고, 챔버(110) 내부의 압력을 서서히 증가할 수 있다(A').

이와 동시에, 프로세서(190)는 챔버(110)의 온도가, 상승하고 있는 챔버(110) 내부의 압력에 따른 비등점을 초과하지 않는 범위 내에서 증가하도록 히팅 제어부(121)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 히팅 제어부(121)는 프로세서(190)에서 제공되는 제어 신호에 따라 코일(122)에 전류를 인가하여 챔버(110)를 가열할 수 있고, 챔버(110)의 온도는 서서히 증가할 수 있다(B').

즉, 챔버(110) 내부에 고압을 형성하는 동작과 챔버(110)를 고온으로 가열하는 동작은 동시에 수행될 수 있다. 이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 챔버(110) 내부의 압력과 챔버(110)의 온도는 점차 증가하여, 챔버(110) 내부의 압력이 9기압에 도달하는 시점에 챔버(110)의 온도가 160도에 도달할 수 있다.

챔버(110) 내 취사물은 전술한 방법에 따라 형성된 고온 고압의 상태에서 일정 시간 동안 가열 조리될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 물을 강제 공급하여 형성된 고압의 환경에서 조리 동작을 수행함으로써, 고압의 환경을 빠르게 형성하여 조리 시간을 단축할 수 있으며, 취사물을 보다 높은 온도까지 가열할 수 있어 취사물의 취반 품질이 향상되는 효과가 있다.

취사물에 대한 조리 완료 이후 챔버(110) 내부에 형성된 압력을 해제하기 위해 조리 장치(100)는 압력 해제 밸브(140)를 더 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 압력 해제 밸브(140)는 챔버(110)의 내부 공간과 연결될 수 있고, 챔버(110) 내부에 채워진 물을 선택적으로 유출시킴으로써 챔버(110) 내부에 형성된 압력을 해제할 수 있다.

이러한 압력 해제 밸브(140)는 프로세서(190)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 프로세서(190)는 전술한 조리 동작 이전에 압력 해제 밸브(140)를 폐쇄할 수 있고, 조리 동작 이후 압력 해제 밸브(140)를 개방할 수 있다.

예컨대, 취사물의 조리를 위해 챔버(110) 내부에 압력을 형성하는 과정에서, 프로세서(190)는 압력 해제 밸브(140)를 개방한 후 펌프(130)가 챔버(110) 내부에 물을 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 챔버(110) 내부에 채워져있던 공기는 압력 해제 밸브(140)를 통해 외부로 유출될 수 있다. 이후, 챔버(110) 내부가 물로 가득 차게 되면 프로세서(190)는 압력 해제 밸브(140)를 폐쇄할 수 있고, 펌프(130)가 지속적으로 챔버(110) 내부에 물을 공급하도록 제어하여 챔버(110) 내부에 압력을 형성할 수 있다.

또한, 조리 이후에는 챔버(110) 내부에 가득 찬 물을 배출하기 위해 프로세서(190)는 압력 해제 밸브(140)를 개방할 수 있다.

다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 압력 해제 밸브(140) 개방 시 챔버(110) 내부의 압력은 감소하고(C), 감소된 압력에 따른 물의 비등점 하강으로 인해 고온으로 가열되었던 물은 증기로 변환될 수 있다. 이 때, 물의 기화열로 인해 챔버(110) 내부의 온도는 감소할 수 있다(C).

압력 해제 밸브(140)의 개방 시 물이 기화하는 속도는 압력 해제 밸브(140)의 개방 정도에 따라 결정될 수 있고, 물의 기화 속도에 따라 취사물의 함수율(moisture content)이 결정될 수 있다.

보다 구체적으로, 압력 해제 밸브(140)가 많이 개방되어 챔버(110) 내부에서 물이 빠르게 유출되는 경우(물의 기화량이 많은 경우) 취사물의 함수율은 낮아질 수 있고, 압력 해제 밸브(140)가 적게 개방되어 챔버(110) 내부에서 물이 느리게 유출되는 경우(물의 기화량이 적은 경우) 취사물의 함수율은 높아질 수 있다.

이에 따라, 프로세서(190)는 함수율을 조절하기 위해 압력 해제 밸브(140)의 개방 정도를 제어할 수 있다.

예컨대, 프로세서(190)는 미리 설정된 함수율에 따라 압력 해제 밸브(140)의 개방 정도를 제어할 수 있다. 여기서 미리 설정된 함수율은 취사물의 높은 취반 품질을 보장하기 위해 실험에 따라 결정될 수 있다.

이와 달리, 프로세서(190)는 사용자 명령에 따라 압력 해제 밸브(140)의 개방 정도를 제어할 수 있다.

도 4를 참조하면, 사용자는 임의의 조작부(200)를 통해 함수율에 관한 사용자 명령을 입력할 수 있다. 예컨대, 사용자 A는 조작부(200)를 통해 된밥(hard-boiled rice) 조리를 위한 사용자 명령을 입력할 수 있고, 입력된 사용자 명령은 프로세서(190)로 제공될 수 있다.

프로세서(190)는 조리 완료 이후 사용자 명령에 따라 압력 해제 밸브(140)를 기준 비율보다 많은 비율로 개방할 수 있다. 이에 따라, 밥의 함수율은 미리 설정된 함수율보다 감소하여 된밥이 조리될 수 있다.

반면에, 사용자 B는 조작부(200)를 통해 진밥(soft-boiled rice) 조리를 위한 사용자 명령을 입력할 수 있고, 입력된 사용자 명령은 프로세서(190)로 제공될 수 있다.

프로세서(190)는 조리 완료 이후 사용자 명령에 따라 압력 해제 밸브(140)를 기준 비율보다 적은 비율로 개방할 수 있다. 이에 따라, 밥의 함수율은 미리 설정된 함수율보다 증가하여 진밥이 조리될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 취사물의 함수율을 조절함으로써, 사용자가 취반을 위해 미리 물의 양을 조절해야 하는 수고로움을 덜어줄 수 있을 뿐만 아니라 사용자 입맛에 맞는 취반 품질을 보장할 수 있는 장점이 있다.

한편, 조리 장치(100)는 압력 해제 밸브(140)를 통해 배출된 물과 증기를 분리하는 기액 분리기(170)를 더 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 압력 해제 밸브(140) 개방 시 물은 증기로 변환될 수 있다. 다만, 압력 해제 밸브(140) 개방 이후 일정 시간이 흐르면 물의 기화열로 인해 챔버(110) 내부의 온도는 감소할 수 있고, 더 이상 물은 기화하지 않을 수 있다. 이에 따라, 증기뿐만 아니라 물이 압력 해제 밸브(140)를 통해 함께 배출될 수 있다.

기액 분리기(170)는 압력 해제 밸브(140)의 출력단에 연결되어 압력 해제 밸브(140)를 통해 배출되는 물과 증기를 구조적으로 분리할 수 있다. 이러한 기액 분리기(170)는 당해 기술분야에서 이용되는 다양한 장치를 통해 구현될 수 있다.

기액 분리기(170)를 통해 구조적으로 분리된 증기는 대기로 배출될 수 있고, 물은 별도의 배관을 통해 회수될 수 있다.

또한, 조리 장치(100)는 압력 해제 밸브(140)를 통해 배출되는 증기를 응축시키는 복수기(condenser, 180)를 더 포함할 수 있다.

복수기(180)는 전술한 압력 해제 밸브(140)의 출력단에 연결될 수도 있고, 기액 분리기(170)의 출력단에 연결될 수도 있다. 복수기(180)는 상대적으로 부피가 큰 증기를 다시 상대적으로 부피가 작은 물로 응축시킬 수 있다. 이러한 복수기(180)는 당해 기술분야에서 이용되는 다양한 장치를 통해 구현될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 조리 동작 이후 배출되는 증기를 응축시킴으로써 조리 동작 완료 이후 증기 배출로 인한 소음을 감소시킬 수 있고 고온의 증기 배출로 인한 안전상의 위험 또한 예방할 수 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (17)

1. 챔버;
   상기 챔버를 가열하는 히터;
   상기 챔버 내부에 물을 공급하여 상기 챔버 내부에 압력을 형성하는 펌프; 및
   상기 챔버의 온도 및 상기 챔버 내부의 압력에 따라 상기 히터 및 상기 펌프 중 적어도 하나를 제어하는 프로세서를 포함하는
   조리 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 챔버는 선택적으로 개폐되는 뚜껑을 포함하는 조리 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 히터는 상기 챔버 외면에 구비되는 코일을 포함하고, 상기 코일에서 발생하는 자기장을 통해 상기 챔버를 가열하는 조리 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 펌프는 상기 챔버 내부가 물로 가득 찬 상태에서 상기 챔버 내부에 물을 강제로 공급하는 조리 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 펌프와 상기 챔버 사이에 구비되어 물이 상기 펌프로 역류하는 것을 방지하는 역류 방지 밸브를 더 포함하는 조리 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 펌프와 상기 챔버 사이의 유로에 구비되어 상기 챔버 내부의 압력을 센싱하는 압력 센서를 더 포함하는 조리 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 챔버의 외면에 구비되어 상기 챔버의 온도를 센싱하는 온도 센서를 더 포함하는 조리 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 챔버 내부에 형성된 압력을 해제하는 압력 해제 밸브를 더 포함하는 조리 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 프로세서는 압력 해제 밸브를 개방한 상태에서 상기 펌프가 상기 챔버 내부에 물을 공급하도록 제어한 후, 상기 챔버 내부가 물로 가득 찬 이후 상기 압력 해제 밸브를 폐쇄하는 조리 장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 압력 해제 밸브의 개방 정도를 제어하는 조리 장치.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 압력 해제 밸브를 통해 배출된 물과 증기를 분리하는 기액 분리기를 더 포함하는 조리 장치.
    
12. 제8항에 있어서,
    상기 압력 해제 밸브를 통해 배출되는 증기를 응축시키는 복수기를 더 포함하는 조리 장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 챔버 내부의 압력이 미리 설정된 압력에 도달할 때까지 상기 펌프가 상기 챔버 내부에 물을 공급하도록 제어하는 조리 장치.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 챔버의 온도가 미리 설정된 온도에 도달할 때까지 상기 히터가 상기 챔버를 가열하도록 제어하는 조리 장치.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 챔버의 온도가 상기 챔버 내부의 압력에 따른 비등점을 초과하지 않도록 상기 히터를 제어하는 조리 장치.
    
16. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 챔버 내부의 압력이 미리 설정된 압력에 도달할 때까지 상기 펌프가 상기 챔버 내부에 물을 공급하도록 제어한 후, 상기 챔버의 온도가 상기 미리 설정된 압력에 따른 비등점을 초과하지 않도록 상기 히터를 제어하는 조리 장치.
    
17. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 챔버 내부의 압력이 미리 설정된 압력에 도달할 때까지 상기 펌프가 상기 챔버 내부에 물을 공급하도록 제어함과 동시에, 상기 챔버의 온도가 상기 챔버 내부의 압력에 따른 비등점을 초과하지 않도록 상기 히터를 제어하는 조리 장치.

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