KR900001881B1 - 증압식 조리기구내의 조리과정 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

증압식 조리기구내의 조리과정 제어장치 및 그 방법

제1도는 양이 다른 조리물이 들어 있는 증압식(蒸壓式) 조리기구의 가열단계에서 나타나는 여러 가지 온도-시간 특성곡선.

제2도는 단축시간과 증압식 조리기구내의 물이 증기상태에 도달한 때로부터 증발온도에 도달할 때까지 경과한 시간 사이의 관계를 도시한 그래프.

제3도는 본 발명의 장치에 의한 조리과정의 온도시간 특성곡선.

제4도는 예정 조리시간을 여러가지 온도시간 특성곡선에 자동 적응시키는 본 발명에 의한 장치의 블록도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 개폐수단 HE : 발열체

P : 교류회로망 T1, T2, T3 : 온도시간 특성곡선

t1, t2, t3 : 시간간격 △t : 단축시간

ST : 제어회로 Td : 온도

Tg : 실제조리시간 tK : 온도

TF : 감온기 TE : 조리온도

TM : 예정측정온도 Tv : 증발온도

tz : 시점 ZG : 타이머

ZM : 시간측정장치 Ue : 전송장치

본 발명은 제어회로에 의하여 제어되는 발열체로 가열할 수 있고, 물과 조리물을 채운 증압식 조리기구내에서의 조리과정을 제어하는 장치로서, 증압식 조리기구내 또는 그 측면의 온도를 파악하며, 제어회로를 거쳐 발열체의 열효율을 조정하는데 이용하고, 조절할 수 있는 타이머에 의하여 조리시간을 미리 정할 수 있는 장치에 관한 것이다.

재래식 장치에 있어서는 타이머가 발열체의 제어회로와 전기적 및 기계적으로 분리되어 있고, 수동으로 조정할 수 있다. 예정된 조리시간이 경과한후, 타이머가 조리시간의 종료를 표시하는 광학적 신호 또는 음향신호를 발신한다.

이러한 재래식 장치에 있어서는 조리시스템 전체의 시간 상수를 고려하지 아니하기 때문에, 조리시간이 너무 길게 예정된다. 조리기구의 크기, 발열체의 열효율 및 조리기구내에 들어있는 조리물의 양 들에 따라, 전체 조리 시스템은 서로 다른 가열단계와 냉각단계를 제시하며, 이는 여러 가지의 온도시간특성 곡선으로 표현된다. 재래식 장치에 있어서는 이와같이 서로 다른 조리시스템의 시간상수를 참작하지 아니한다. 타이머에 따른 예정된 조리시간은 조리시스템의 이러한 특성에 의하여 영향을 받아서 실제 조리시간은 너무 짧게 또는 너무 길게 될 수 있다. 가열되는 상태에서는 제어회로에 따른 조리시간의 측정이 조리온도가 도달하기도 전에 시작된다. 이로 인하여 실제로 주어진 조리시간이 단축된다. 냉각되는 상태에서는 발열체의 전류가 차단된 후에도, 조리시스템은 다소 오랫동안 조리온도에 머물러 있기 때문에 조리시간이 길어진다. 냉각상태에 있는 조리 시스템의 이와같은 특성은 가열상태에서의 특성과 어떤관계가 있음이 밝혀졌다.

상기에서 언급된 바 종류의 장치에서 본 발명의 한가지 목적은 여러 조리 시스템의 온도-시간 특성곡선을 참작하기 위해 타이머에 의해 정해진 조리시간을 자동으로 조절하므로써 사전에 선택된 조리시간이 각기 다른 온도-시간 특성이 있게 됨으로써 선택된 조리시간이 압력 조리용기내에서 실제로 유지되도록 하고자 함이다.

이같은 목적은 다음과 같이 본 발명에 따라 달성된다. 즉, 예정된 온도가 물의 증발온도와 실제로 조리온도 사이에 도달하는 데 정해진 조리시간을 측정하기 시작하며, 증기 상태의 온도에 도달하는 것과 증압식 조리기구에서 물이 증발 온도에 도달하는 시간 사이의 시간차에 따라 조절가능하여 정해진 조리시간이 끝나기 전에 발열체를 차단하도록 하며, 증발온도가 빨리 도달할수록 정해진 조리시간의 종료까지의 시간은 짧아진다.

증기온도와 증압식 조리기구내 물의 증발온도 사이의 경과하는 시간이 증압식 조리기구내 음식물양에 대한 조리시스템의 타성측정이라는 지식이 사용된다. 조리시간의 측정이 물의 증발온도 이상인 예정된 온도가 도달되기 전까지는 시작되지 않기 때문에 가열단계의 영향은 제거된다.

가열시간의 탐지된 길이를 기초하여 냉각단계의 길이를 예측하고, 냉각되는 상태를 참작하여 매 경우 발열체의 차단을 촉진하도록 타이머를 조절하여 정해진 조리시간이 실제 증압식 조리기구내에서 실제로 유지되도록 한다. 증기상태 온도와 증압식 조리기구내 물의 증발온도 사이의 시간길이가 냉각단계의 시간길이와 직접 관계하기 때문에 그와 같은 시간이 탐지된 뒤에는 일정 예정된 관계를 기초하여 정해진 냉각시간이 변경될 수 있다. 탐지된 시간길이와 단축된 조리시간 간격 사이의 이같은 관계는 발열체를 차단시키는 것이 가속되어 단축된 시간이 끝나는 때 예정된 측정온도에까지 냉각이 발생하게 되도록 한다.

가열하기 위해 소용되는 파각된 시간길이와 일차함수 관계로 증가하는 일정한 시간간격만큼 예정된 조리시간을 줄이므로써 충분히 정확한 조리시간의 자동조절이 가능하다.

한 실시예에서, 증압식 조리기구내 또는 증압식 조리기구상의 온도가 신호송신기가 달린 온도감지기에 의해 모니터되며, 한 송신장치를 통하여 신호송신기가 파악된 온도를 나타내는 신호를 신호수신기로 전송하고, 수신기는 증압식 조리기구내 또는 그 측면상에서의 온도와 비례하는 제어신호를 발신하게 되어있다.

한 실시예에서 예정된 조리시간을 측정하기 위한 온도-시간 특성곡선이 모니터 되므로써 신호수신기의 제어신호가 예정된 측정온도를 나타내는 값이 출현하는가에 대해 추적되도록 하며, 선택된 측정온도에 도달하자마자 예정된 조리시간을 측정을 시작하도록 타이머가 세트된다.

온도-시간 특성곡선에 따른 예정된 조리시간의 자동조절이 다음과 같이 발생된다. 즉, 시간-측정장치가 증기상태 온도의 도달과 물이 증발하는 온도에 도달함을 나타내는 신호수신기로부터의 제어신호의 출현과 동시에 트리거되며, 이들 두 제어신호 사이의 시간차를 파악하며, 이 같은 시간 측정장치가 타이머로 파악된 시간길이를 나타내는 한 신호를 전송하고 정해진 조리시간을 이에 따라 단축시킨다.

한 실시예에서, 발열체의 때 아닌 차단은 단축된 조리시간이 끝난후 타이머가 발열체의 제어회로를 차단하거나, 단축된 조리시간이 끝난뒤에 타이머가 정지접촉으로 제어회로 또는 제어회로의 전원회로를 간섭하여 스위치 개폐장치가 응답하도록 하므로써 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명을 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 도시된 온도시간 특성곡선 T1=f(t) 및 T3=f(t)은 조리시스템의 가열단계를 표시하며, 이 세가지 경우에 있어서, 증압식 조리기구 안에는 증기를 생성시키기 위한 동일량의 물을 넣는다. 그러나, 조리물의 양은 다르며, 동량의 물속에 있는 것으로 표시된다. 온도시간 특성곡선에 의하여, 온도상승은 90˚C 정도에서 시작되는 증기상태의 온도 Td에 도달할 때까지는 조리물의 양에 따라 달라지지 아니한다는 것을 알 수 있다. 증기상태온도 Td에 도달하면 시간 t1,t2,t3이 표시하는 바와같이, 증압식 조리기구내의 물이 증발온도 Tv=100˚C에 도달할 때까지는 시간이 서로 다르게 된다. 그러나, 증발온도 Tv에 일단 도달하면, 조리온도 Tk에 이르기까지의 온도상승은 또다시 앞에서와 마찬가지로 조리물의 양에 관계없이 일어난다. 따라서, 조리시스템의 시간상수는 조리물의 양이 증가함에 따라 증가되는 파악된 시간으로 표시할 수 있다.

제2도에서 도시된 바와같이, 시간 t1,t2,t3은 단축될 시간△t에 대한 직접적인 척도가 되며, 득성곡선 △t=f(t)에 의하여 알 수 있는 바와같이, 선현(linear) 관계가 생긴다.

따라서, 시간(t)이 배로 되면, 단축시간 △t도 이에 대응하여 배로 커진다. 이러한 관계는 이하에서 설명하는 바와같이, 예정조리시간을 자동순응시키는데 이용할 수 있다.

제3도는 조리과정의 온도시간특성 곡선을 도시한 것이다. 가열 단계가 조리온도 Tk에 도달한 후 끝나게 된다.

가열단계 시간 t1은 90˚C의 온도에서 증기상태에 도달한 때부터 100˚C의 증발온도 Tv에 도달할 때까지 진행되며 이같은 시간이 파악된다. 이에 의하여 증압식 조리기구내 조리물 양에 대한 조리시스템의 타성측정이 유도된다. 시간 t1으로부터 냉각단계(coding phase)가 예측될 수 있다. 만약 발열체가 시점 tA에서 차단된다면, 시점 ta로부터 시점 tz까지의 시간간격 △t1동안 증압식 조리기구 내 조리온도 Tk의 예정된 온도 Tm으로의 선형적인 감소가 일어날 것이다. 따라서 실제조리시간 tg은 시점 te에서 시점 tz까지 이르게 된다. 타이머에 조리시간을 미리 정하는 경우에 가열단계의 시간 t1 이 정하여진 때에서는 정해진 시간이 기간 △t1만큼 단축될 수 있으며, 따라서 발열체의 차단시점 ta이 그만큼 앞당겨지게 된다. 가열단계에서 파악된 시간길이 t1,t2 또는 t3가 길면 길수록 단축된 기간 △t1,△t2 또는 △t3의 기간은 커진다. 따라서 조리시스템의 타성, 즉 증압식 조리기구내 조리물의 양과는 관계없이 타이머에 의해 세트된 예정된 조리시간 tg는 증압식 조리기구내 정해진 측정온도 Tm이 이같은 세트시간이 지나서도 유지될 수 있도록 조절된다.

제4도는 예정된 조리시간 tg를 자동적으로 조절하는 장치의 블록선도를 도시한 도면이다. 제어회로 ST와 발열체 HE의 전원은 스위치 S에 의해 교류회로망 P에 연결된다. 발열체 HE는 증압식 조리기구를 가열시킨다. 증압식 조리기구내 또는 그 측면상에는 온도를 파악하는 신호전송기가 달린 온도감지기 TF가 있다. 신호전송기는 전송장치 Ue를 통하여 신호수신기 TE로 신호를 전송하며, 신호수신기는 증압식 조리기구내 온도를 표시한다. 신호 수신기 TE는 온도-시가 특성곡선 T1=f(t), T2=f(t) 또는 T3=f(t) 각각과 대응되는 한 제어신호를 발신한다. 제어신호는 예정된 조리온도가 유지되도록 공지의 방법으로 발열체 HE를 제어하는 제어회로 ST로 직접 공급된다.

원하는 조리시간 Tg는 조절가능 타이머 ZG로 미리 선택된다. 신호 수신기 TE는 그 제어신호로 시간측정장치 ZM을 제어하며, 이때의 시간측정장치는 한 제어신호가 증기상태온도 Td와 대응되는 때 시간길이(time length)를 측정하기 시작하며 한 제어신호가 물의 증발온도 Tv와 대응되는 때 타이머 ZG로 시간길이 t1,t2 또는 t3 각각과 대응되는 한 신호를 공급한다. 타이머 ZG는 신호수신기 TE가 예정된 측정온도 Tm이 도달하였음을 나타내는 때 수신기 TE의 제어신호에 의해 트리거된다. 이렇게 되면 타이머가 예정된 조리시간 tg를 측정하기 시작한다. 파악된 시간길이 t1,t2 또는 t3가 시간간격 △t1, △t2 또는 △t3을 단축시키므로 타이머 ZG에서의 정해진 시간을 단축시켰음을 표시하는 시간측정 장치 ZM에 의해 신호가 방출되며 따라서 측정될 시간은 실제로 tg-△t1, tg-△t2 또는 tg-△t3가 된다. 단축된 조리시간이 경과하면, 타이머 ZG가 직접 제어회로 STFMF 차단하거나, 개폐수단 A가 제어회로나 접촉점 a를 갖는 제어회로 ST의 전원공급회로를 차단하도록 만들어진다. 조리과정중 차단시간 ta는 이에 의해 자동으로 선택되며 조리상태가 참작하여지게 되어 예정된 조리시간 tg에 걸쳐서는 증압식 조리기구내 조리물의 양과는 무관하게 정해진 측정온도 Tm이 증압식 조리기구 내에서 실제로 유지 되어지도록 한다.

Claims (10)

1. 증압식 조리기구의 온도를 측정하고 신호수신기 TE로 한 신호를 전송하는 감온기 TF를 포함하며, 전술한 신호수신기 TE가 시간측정장치 ZM, 타이머 ZG 그리고 발열체 HE를 제어하는 제어회로 ST로 측정된 온도에 상응하는 한 제어신호를 발신하고, 전술한 시간측정장치가 조리기구내 물의 증기상태 온도에 상응하는 한 제어신호를 수신하는 때 작동되며 전술한 물의 증발온도에 상응하는 한 제어신호를 수신하는 때 그 동작을 멈추므로써 증기상태 온도 Td에 도달한 때부터 증발온도 Tv에 도달한 때 까지 경과한 시간을 측정하도록 하며, 전술한 시간측정장치 ZM가 전술한 타이머 ZG로 전술한 시간간격 t1에 상응하는 한 신호를 전송시키고, 전술한 타이머 zG가 예정된 조리시간 tg을 측정하도록 세트되어 신호수신기 TE로부터 전술한 증발온도 Tv와 예정된 조리온도 Tk사이의 정해진 측정온도 Tm에 상응하는 한 신호를 수신하는 때 작동되어 측정된 시간 t1과 비례하는 시간간격 △t1만큼 단축된 예정된 조리시간 tg를 측정하도록 작동되며, 단축된 조리시간 tg △t1이 경과한 뒤에는 제어회로 ST를 작동시켜 발열체 HE의 작동을 멈추도록 하고, 전술한 신호수신기가 전술한 단축된 조리시간 tg-△t1중에 전술한 조리온도 Tk를 유지하도록 제어회로의 작동을 가동 또는 비가동 시킴을 특징으로하는 조리된 뒤 제어장치에 의해 제어되는 발열체에 의해 조리되고 가열될 물과 음식을 담고 있는 증압식 조리기구내의 조리과정 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 전술한 감온기 TF가 한 신호 전송기에 연결되고, 전술한 신호 전송기가 한 전송수단 Ue에 의해 측정된 온도를 나타내는 신호를 전술한 신호수신기로 전송하며, 전술한 신호수신기 TE가 증압식 조리기구의 온도에 선형적으로 비례하는 제어신호를 발신함을 특징으로하는 증압식 조리기구내 조리과정 조절장치.
3. 제2항에 있어서, 전술한 타이머 ZG가 한 전원 공급 장치로부터 전술한 제어회로 ST를 차단시킴을 특징으로하는 증압식 조리기구내 조리과정 조절장치.
4. 제2항에 있어서, 전술한 타이머 ZG가 스위치 개폐장치를 작동시키어 접촉점 a를 개방시키므로써 제어회로 ST의 전력공급회로를 차단하도록 함을 특징으로하는 증압식 조리기구내 조리과정 조절장치.
5. 제1항에 있어서, 전술한 타이머 ZG가 제어회로 ST를 전력공급장치로부터 차단시킴을 특징으로하는 증압식 조리기구내 조리과정 조절장치.
6. 제1항에 있어서, 전술한 타이머 ZG가 스위치 개폐장치를 작동시키어 접촉점 a를 개방시키므로써 제어회로 ST의 전력공급회로를 차단하도록 함을 특징으로하는 증압식 조리기구내 조리과정 조절장치.
7. 증압식 조리기구의 온도가 측정되고 제어장치로 전송되는 한 제어장치에 의해 조리온도 Tk를 유지시키기 위해 제어되는 발열체에 의해 조리되고 가열되기 위해 물과 음식을 담고 있는 증압식 조리기구내 조리과정을 조절하기 위한 방법에 있어서, 전술한 물의 증기상태온도 Td와 그 물의 증발온도 Tv사이의 시간간격을 측정하고, 예정된 조리시간 tg을 전술한 시간간격 t1와 비례하는 단축시간 △t1만큼 단축시키며, 전술한 증발온도 Tv와 예정된 조리온도 Tk사이의 한 측정온도에서 예정된 조리시간 tg을 시작시키며, 전술한 예정된 조리온도 Tk를 단축된 조리시간 tg-△t1동안 유지시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 증압식 조리기구내 조리과정 조절방법.
8. 제7항에 있어서, 전술한 단축시간 △t1이 전술한 시간간격 t1과 선현비례관계로 증가함을 특징으로 하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 전술한 증압식 조리기구의 온도와 대응되는 신호가 전술한 예정된 측정온도 Tm을 나타내는 크기인가에 대해 추적되어지고, 그와 같은 크기인 것으로 확인되는 때 타이머 ZG가 트리거되어 단축된 조리시간 TG-△t1을 측정하기시작하도록 하는 단계를 더욱더 포함함을 특징으로하는 방법.
10. 제7항에 있어서, 전술한 증압식 조리기구의 온도에 대응되는 신호가 전술한 예정된 측정온도 Tm을 나타내는 크기인가에 대해 추적되어지고, 그와 같은 크기인 것으로 확인되는 때 타이머 ZG가 트리거되어 단축된 조리시간 tg-△t1을 측정하기 시작하도록 하는 단계를 더욱더 포함함을 특징으로 하는 방법.

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