KR100667203B1 - 증기조리장치 및 그 히터 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증기조리장치 및 그 히터 제어 방법에 관한 것으로, 고온의 증기를 조리실에 공급하여 음식물을 조리하는 증기조리장치의 히터제어방법에 있어서, 상기 증기를 만드는 증기생성유닛에 공급된 물의 온도를 측정하고, 상기 물의 온도가 기준온도 미만이면 상기 증기생성유닛에 설치된 복수의 히터를 모두 구동하고, 상기 물의 온도가 상기 기준온도 이상이면 상기 복수의 히터 중에서 일부 히터만을 구동한다.

Description

증기조리장치 및 그 히터 제어 방법{A steam cooking apparatus and method to control the heater thereof}

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 증기조리장치의 외관을 도시한 정면도이다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 증기조리장치의 구성을 도시한 사시도이다.

도3은 도2의 III-III선을 따라 취해진 단면도이다.

도4는 도2 및 도3의 증기생성유닛에 설치된 제1 및 제2증기생성히터를 도시한 도면이다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 증기조리장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도6은 본 발명의 일실시예에 따른 증기조리장치의 히터 제어 방법을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

2:도어 3:컨트롤 패널

10:조리실 20:급수유닛

30:증기발생유닛 32a:제1증기생성히터

32b:제2증기생성히터 36:증기생성유닛 온도센서

40:증기공급유닛 61:마이컴

본 발명은 증기조리장치 및 그 히터 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증기생성유닛에 복수의 히터를 설치하여 가열할 물의 온도에 따라 구동하는 히터의 수를 다르게 하는 증기조리장치 및 그 히터 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 음식물을 조리하는 통상적인 방법으로는 음식물을 가스오븐이나 전기오븐에 넣어서 음식물에 직접 열을 가하여 조리하거나, 음식물이 넣어진 찜용기를 가열하여 조리하거나, 또는 음식물을 전자렌지에 넣어서 고주파를 이용하여 조리하는 방법이 있다.

가스오븐이나 전기오븐에서와 같이 음식물을 직접 가열하여 조리하게 되면 음식물이 공기 중에 포함된 산소와 접촉하여 산화됨으로써 음식물의 맛이 떨어지고, 찜용기를 이용하여 조리하게 되면 음식물에 너무 많은 수분이 포함되어 음식물 특유의 맛이 떨어진다. 또한, 전자렌지로 조리를 하면 고주파가 음식물에 균일하게 주사되지 못하여 음식물이 국부적으로 타거나 덜 익게 되므로 균일한 조리를 할 수 없다.

이러한 종래의 조리방법들의 단점을 해결하기 위한 대안으로 음식물에 과열증기를 공급하여 조리하는 조리장치가 개발되었는데, 과열증기를 이용하여 음식물을 조리하게 되면 음식물의 전 표면에 높은 온도의 과열증기가 직접 전달되어 음식물이 타거나 덜 익지 않게 될 뿐만 아니라 음식물 전체에 적당한 수분이 유지되어 음식물의 맛이 좋게 된다. 이러한 과열증기를 이용한 조리장치의 일례로는 일본 공개특허공보 2004-162936호가 있다.

일본공개특허공보 2004-162936호에 개시된 증기조리장치는 급수장치, 포화증기 발생장치, 과열증기 발생장치 및 열풍 발생장치를 구비하여 음식물이 놓여진 조리실에 과열증기를 공급하고, 과열증기에 함유된 열에 의해 음식물이 조리되도록 하였다. 이 때 포화증기 발생장치는 공급된 물을 신속하게 가열하여 포화증기를 만들기 위해 고출력 히터를 구비하며, 내부에 있는 물의 온도가 기준온도에 도달할 때까지는 고출력 히터를 계속 온 시키다가 물의 온도가 기준온도에 도달하면 그 온도를 유지할 수 있도록 고출력 히터를 반복해서 온/오프시켰다.

그러나 이처럼 고출력 히터로 물을 가열할 경우 원하는 물의 온도를 유지하기 위해 고출력 히터를 빈번하게 온/오프시킬 수 밖에 없고, 이에 따라 불필요한 전력이 낭비될 뿐만 아니라 온/오프 동작시에 발생한 써지(surge)전압에 의해 증기조리장치가 쉽게 손상되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 증기생성유닛에 가열용량이 다른 복수의 히터를 설치하고 가열할 물의 온도에 따라 구동하는 히터를 달리 하여 고출력 히터의 빈번한 온/오프 동작을 방지하는 증기조리장치 및 그 히터 제어 방법을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고온의 증기를 조리실에 공급하여 음식물을 조리하는 증기조리장치의 히터제어방법에 있어서, 상기 증기를 만드는 증기생성유닛에 공급된 물의 온도를 측정하고, 상기 물의 온도가 기준온도 미만이면 상기 증기생성유닛에 설치된 복수의 히터를 모두 구동하고, 상기 물의 온도가 상기 기준온도 이상이면 상기 복수의 히터 중에서 일부 히터만을 구동하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 복수의 히터는 제1 증기생성히터 및 상기 제1증기생성히터 보다 가열능력이 큰 제2 증기생성히터이며, 상기 일부 히터는 상기 제1증기생성히터인 것을 특징으로 한다.

또한 조리실과, 상기 조리실의 외측에 배치되는 증기생성유닛과, 상기 증기생성유닛의 증기를 상기 조리실에 공급하는 증기공급유닛을 포함하고, 상기 증기생성유닛은 복수의 히터를 가진다.

또한 상기 증기조리장치는 상기 증기생성유닛에 공급된 물의 온도를 측정하는 증기생성유닛 온도센서와, 상기 물의 온도가 기준온도 미만이면 상기 복수의 히 터를 모두 구동하고, 상기 물의 온도가 상기 기준온도 이상이면 상기 복수의 히터 중에서 일부 히터만을 구동하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 복수의 히터는 제1 증기생성히터 및 상기 제1증기생성히터 보다 가열능력이 큰 제2 증기생성히터이며, 상기 일부 히터는 상기 제1증기생성히터인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 증기조리장치는 외관을 형성하는 하우징(1), 하우징(1)의 내부에서 하우징(1)과의 사이에 일정공간이 마련되도록 배치된 조리실(10), 조리실(10)의 개방된 전면을 개폐하는 도어(2), 그리고 조리실(10)의 상부에 설치된 콘트롤 패널(3)을 구비한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 증기조리장치는 조리실(10)로 증기를 공급하기 위해 하우징(1)과 조리실(10) 사이의 공간에 배치되는 급수유닛(20)과 증기생성유닛(30), 그리고 한 쌍의 증기공급유닛(40)을 더 구비한다.

조리실(10)은 상면판(11)과 바닥판(12), 양 측면판(13), 그리고 후면판(14)을 구비하여 음식물을 조리하기 위한 일정용적의 내부공간을 형성하게 되며, 도면에는 구체적으로 도시되지는 않았지만 조리실(10)의 외측으로 열이 빠져나가지 않도록 단열부재로 둘러싸여진다.

급수유닛(20)은 상면판(11)의 외측 전부에 설치되어 증기생성유닛(30)으로 물을 공급하게 되고, 증기생성유닛(30)은 상면판(11)의 외측 후부에 설치되어 증기 를 발생시키며, 한 쌍의 증기공급유닛(40)은 각 측면판(13)에 설치되어 증기생성유닛(30)에서 전달된 증기를 조리실(10)로 공급한다.

급수유닛(20)은 급수 케이스(21), 이 급수 케이스(21)에 슬라이드 방식으로 결합되거나 분리되는 급수용기(22), 그리고 급수용기(22)와 증기생성유닛(30)을 연결하는 급수관(23)을 구비하여 급수용기(22)에 채워진 물을 급수관(23)을 통해 증기생성유닛(30)으로 공급하게 된다. 급수관(23)에는 증기생성유닛(30)으로 공급되는 물의 양을 조절하기 위해 급수관(23)을 개폐하는 급수 제어밸브(24)가 설치된다.

증기생성유닛(30)은 스팀용기(31), 스팀용기(31)의 내부에 설치되는 U자형의 제1 및 제2증기생성히터(32a,32b)(도4참조), 스팀용기(31) 내부에 있는 물의 온도를 측정하는 증기생성유닛 온도센서(36), 스팀용기(31)에 연통된 상태로 결합되는 팬 케이싱(33), 팬 케이싱(33)의 내부에 설치된 송풍팬(34), 그리고 스팀용기(31)와 각 증기공급유닛(40)을 연결하는 복수의 스팀관(35)을 구비하여 스팀용기(31)에서 제1 및 제2증기생성히터(32a,32b)에 의해 만들어진 증기를 스팀관(35)들을 통해 각 증기공급유닛(40)으로 공급하게 된다.

이 때 제1 및 제2증기생성히터(32a,32b)는 서로 다른 가열능력을 가지며, 조리실(10)의 크기 등을 고려하여 제1 및 제2증기생성히터(32a,32b)의 가열능력을 결정함이 바람직하다. 본 실시예에서는 제1증기생성히터(32a)의 최대출력이 약300W, 제2증기생성히터(32b)의 최대출력이 약700W인 것으로 가정한다.

각 증기공급유닛(40)은 도3에 도시한 바와 같이 조리실(10)의 각 측면판(13) 의 외측에 결합되는 증기덕트(41), 증기덕트(41)의 내부에 설치되는 순환팬(42), 그리고 순환팬(42)의 외주연을 둘러싸서 배치되는 증기가열히터(43)를 구비한다.

원형상을 가진 증기공급유닛(40)의 증기덕트(41)는 양 측면판(13) 외측에 결합된다. 또한, 원형상을 가진 순환팬(42)은 증기의 순환을 위해 증기덕트(41)의 내부에 설치되며, 증기가열히터(43)도 증기를 공급하는데 필요한 열을 제공하기 위해 순환팬(42)의 외주연에 설치된다.

순환팬(42)은 복수의 날개를 가진 원심팬으로, 순환팬(42)이 회전하면 순환팬(42)의 축방향으로 흡입력이 발생함에 따라 조리실(10) 내부의 증기와 복수의 스팀관(35) 내부의 증기가 함께 흡입되어 순환팬(42)의 반경방향으로 토출된다.

증기발생유닛(30)의 스팀용기(31)와 각 증기공급유닛(40)의 증기덕트(41)를 연결하는 복수의 스팀관(35)은 한 쌍으로 이루어지며, 각 스팀관(35)은 증기덕트(41)에서 다수의 유입공(15)과 대향하는 위치, 즉 순환팬(42)의 흡입측에 대응하는 위치에 연결되어 각 스팀관(35) 내부의 증기가 순환팬(42)의 흡입력에 의해 증기덕트(41)의 내부로 유입되어 다수의 유입공(15)으로 유입되는 조리실(10)의 증기와 혼합되게 된다.

이러한 구조에 의해 도 3에 이점쇄선으로 도시된 바와 같이 조리실(10) 내의 증기가 한 쌍의 증기공급유닛(40)을 통해 대칭을 이루어 입체적으로 내부 순환하게 된다.

조리실(10)의 각 측면판(13)의 중심부에는 작은 크기를 가진 다수의 유입공(15)이 배치되고, 이 유입공(15)의 외측, 즉 각 측면판(13)의 가장자리에는 작은 크기를 가진 다수의 유출공(16)이 마련되어서, 조리실 내부에서 음식물과 열교환하여 온도가 떨어진 증기가 각 측면판(13)의 중심부를 통해 증기덕트(41)로 유입되어 과열증기로 바뀐 후 각 측면판(13)의 가장자리를 따라 다시 조리실(10)로 유출되는 내부순환이 이루어지게 된다. 다수의 유출공(16)은 중심부에 형성된 다수의 유입공(15)의 상부와 하부, 그리고 전부와 후부에 대칭을 이루어 배치된다.

조리실(10)의 상면판(11)의 중심에는 증기생성유닛(30)의 팬 케이싱(33)과 연통하며 댐퍼(미도시)에 의해 개폐가 제어되는 흡기구(17)가 마련되어서 조리실(10) 내부의 증기가 팬 케이싱(33)에 설치된 송풍팬(34)에 의해 흡입되어 스팀용기(31)에서 발생하는 증기와 함께 증기공급유닛(40)으로 유입되고, 다시 다수의 유출공(16)을 통해 조리실로 보내지는 대칭적인 외부순환이 이루어지게 된다.

스팀용기(31)의 상부에는 배기 제어밸브(19)에 의해 개폐가 제어되며 하우징(1)의 외측으로 연장되는 배기관(18)이 마련되어서 흡기구(17)의 댐퍼와 배기관(18)의 배기 제어밸브(19)가 개방된 상태에서 송풍팬(34)을 작동시키면 조리실(10) 내부의 증기가 하우징(1)의 외측으로 배출될 수 있어서 조리 중에는 조리실(10) 내부의 증기압과 온도를 조절할 수 있게 되고, 조리 후에는 조리실(10) 내부의 고온의 증기를 안전하게 배출시킬 수 있게 된다.

또한, 하우징(1)과 조리실(10) 사이의 공간을 냉각시키기 위해 하우징(1)의 후부에는 냉각팬(50)이 설치되며, 급수유닛(20)의 급수관(23)에는 배수 제어밸브(52)에 의해 개폐되며 조리실(10)의 내부로 연장되는 배수관(51)이 연결되어서 조리 후 스팀용기(31)와 급수용기(21)에 잔류한 물을 조리실(10)을 통해 배수시킬 수 있게 한다.

도5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 증기조리장치는 도1 내지 도4에 도시한 장치외에 각종 밸브(19,24,52)를 구동하는 밸브구동부(62)와, 각종 팬(34,50)을 구동하는 팬구동부(63)와, 각종 히터(32a,32b,43)를 구동하는 히터 구동부(64)와, 증기조리장치의 동작을 제어하는 마이컴(61)을 포함한다.

도6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 증기조리장치의 히터 제어 방법을 설명한다. 사용자가 조리실(10) 내부에 음식물을 넣고 컨트롤 패널(3)을 조작하여 조리명령을 입력하면 급수제어밸브(24)가 개방되어 급수유닛(20)에서 스팀용기(31)로 물이 공급된다(70).

스팀용기(31)에 물이 공급되면 증기생성유닛 온도센서(36)는 물의 온도를 측정한다(72). 마이컴(61)은 증기생성유닛 온도센서(36)에서 측정된 온도가 제1기준온도 이상인지 판단하여(74) 스팀용기(31)에 있는 물의 온도가 제1기준온도 미만이면 제1 및 제2증기생성히터(32a,32b)를 모두 구동하여 물을 가열한다(76). 그러나 측정된 물의 온도가 제1기준온도 이상이면 두 개의 증기생성히터(32a,32b) 중에서 최대출력(즉, 가열능력)이 작은 제1증기생성히터(32a)만을 구동하여 물을 가열한다(74). 제1증기생성히터(32a)만으로 물을 가열할 때는 스팀용기(31)에 있는 물의 온도가 제2기준온도가 되도록 조절한다. 여기에서 제2기준온도는 증기생성유닛(30)에서 유지되어야 할 목표온도이며, 제1기준온도보다는 높은 온도이다.

또한, 제1기준온도는 증기생성유닛(30)에 설치된 제1 및 제2증기생성히터(32a,32b)의 출력을 고려하여 적절하게 설정할 수 있으며, 제1 및 제2기준온도는 음식물에 따라 다르게 설정할 수도 있다. 이처럼 음식물에 따라 제1 및 제2기준온도를 다르게 하는 것은 음식물마다 적정수분이 다를 수 있기 때문이다. 예를 들어 많은 수분을 요구하는 음식물의 조리시에는 제1 및 제2기준온도를 상대적으로 높게 설정하여 단위시간당 많은 증기가 생성되도록 하고, 적은 수분을 요구하는 음식물의 조리시에는 제1 및 제2기준온도를 낮게 설정하여 단위시간당 적은 양의 증기가 생성되도록 한다.

이와 같이 가열할 물의 온도가 낮을 때(즉, 목표하는 온도변화범위가 클 때)는 두 개의 히터를 모두 써서 신속하게 가열하되, 가열할 물의 온도가 제1기준온도에 도달하면(즉, 목표하는 온도변화범위가 작을 때) 작은 출력을 가지는 히터만을 구동하여 증기생성유닛(30)의 물 온도가 제2기준온도가 되도록 조절하므로 종전처럼 고출력의 히터가 빈번하게 온/오프되는 것을 방지할 수 있다.

제1 및 제2증기생성히터(32a,32b)의 가열에 의해 스팀용기(31)에서 만들어진 증기는 송풍팬(34)의 작동에 의해 스팀관(35)들을 통해 각 증기덕트(41)로 보내지고, 계속해서 순환팬(42)과 증기가열히터(43)의 작동에 의해 더 높은 온도의 과열증기로 바뀌어서 조리실(10)의 각 측면판(13)에 형성된 다수의 유출공(16)를 통해 조리실(10)로 공급된다(80).

이와 동시에, 순환팬(42)의 작동에 의해 각 측면판(13)의 중심부에 형성된 다수의 유입공(15)을 통해 증기덕트(41)로 유입된 조리실(10) 내부의 증기는 스팀관(35)을 통해 공급되는 증기와 혼합된 후 증기가열히터(43)에 의해 과열증기로 바뀌어서 다시 조리실(10)로 보내지게 되는 내부순환이 이루어지게 된다. 또한, 흡기 구(17)의 댐퍼는 개방시키고 배기관(18)의 배기 제어밸브(19)는 폐쇄시킨 상태에서 송풍팬(34)을 작동시키게 되면 조리실(10) 내의 증기가 스팀용기(31)에서 만들어진 증기와 함께 스팀관(35)들을 통해 증기공급유닛(40)으로 유동하여 조리실(10)로 복귀하게 되는 대칭적인 외부순환이 이루어지게 된다.

이러한 과정으로 조리를 하면서 조리가 끝났는지 판단하여(82) 조리가 끝났으면 사이클을 종료하고 조리가 끝나지 않았으면 70단계로 리턴한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 증기생성유닛에 있는 물의 온도가 낮을 때는 증기생성유닛의 히터를 모두 구동하고 증기생성유닛에 있는 물의 온도가 높을 때는 그 중 일부 히터만을 구동하여 히터 전체가 빈번하게 온/오프 되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 전체 히터의 빈번한 온/오프에 따른 전력낭비 및 써지전압의 발생을 감소시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 가열능력이 서로 다른 두 개의 히터를 구비하고, 공급된 물을 가열하여 증기를 생성하는 증기생성유닛을 포함하는 증기조리장치의 히터제어방법에 있어서,

   상기 증기생성유닛에 공급된 물의 온도를 측정하고,

   상기 물의 온도가 기준온도 미만이면 상기 두 개의 히터를 모두 온 시키고, 상기 물의 온도가 기준온도 이상이면 상기 두 개의 히터 중 가열능력이 적은 히터를 온 시키는 것을 특징으로 하는 증기조리장치의 히터제어방법
2. 삭제
3. 물을 가열하여 증기를 생성하고, 생성된 증기를 조리실에 공급하여 음식물을 조리하는 증기조리장치에 있어서,

   가열능력이 서로 다른 두 개의 히터를 구비하고 공급된 물을 가열하여 증기를 생성하는 증기생성유닛과,

   상기 증기생성유닛에 공급된 물의 온도를 측정하는 증기생성유닛 온도센서와,

   상기 물의 온도가 기준온도 미만이면 상기 두 개의 히터를 모두 온 시키고, 상기 물의 온도가 기준온도 이상이면 상기 두 개의 히터 중 가열능력이 적은 히터를 온 시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기조리장치
4. 삭제
5. 삭제

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