JP2023502127A - 発熱塗料を用いた電気グリル - Google Patents

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Abstract

本発明は、カーボンナノチューブを含む発熱ペーストをグリルプレートの下面に直接塗布してグリルプレートの温度を精密に調節することができる電気グリルに関し、本発明は、調理される食材が置かれるグリルプレートと、グリルプレートの下部に塗布して配置され、グリルプレートを加熱できる発熱体と、発熱体から一定間隔離れて配置され、外部への熱伝導を遮断するための断熱材と、発熱体と断熱材との間に配置され、上板の温度を測定するための温度センサと、を含み、発熱体に電気を供給するための電極対が発熱体の対向する両側エッジに沿って配置され、電極対、発熱体、塗布厚さなどを分割組み合わせて発熱領域を分割制御できることを特徴とする。

Description

本発明は、発熱塗料を用いた電気グリルに関し、より詳しくは、カーボンナノチューブを含む発熱ペーストをグリルプレートの下面に直接塗布してグリルプレートの温度を精密に調節することができる電気グリルに関する。
一般的に、家庭や飲食店で食材を調理したりお肉を焼いたりする装置としては、通常、ガスレンジまたはガスバーナーが多く用いられている。このようなガスをエネルギーとして用いる従来の発熱装置は、施設がよく普及されており、使用しやすく、燃料費が安価であるという長所はあるものの、ガス配管施設が必須であるため、使用場所に限界がある。また、ガスをエネルギーとして用いる装置は、直接燃焼により熱を発生させるため、爆発や火災の危険性が非常に高いので、近年、家庭では安全性の高い電気エネルギーを用いる発熱装置、例えば、電気グリルプレートが多く普及されている傾向である。
電気グリルプレートは、電気エネルギーの供給を受けて熱を発生させる電気ヒータに属する。電気ヒータは、通常、本体の内部に電気エネルギーを用いて熱を発生させる電熱部が存在し、その上部に金属プレートや石プレートなどのグリルプレートが備えられ、電熱部の熱が上部のグリルプレートに伝達されるように構成される。
このような電気グリルプレートは、電気施設だけ備えられた所であればどこでも使用可能であり、ガス配管施設に比べて相対的に非常によく普及されており、使用場所に制限がほぼないという長所がある。また、ガスを用いる装置に比べて相対的に安全性が高いことはいうまでもなく、便利性にも優れる。それにもかかわらず、電気グリルプレートは、ガスを用いる装置に比べて使用率が顕著に低く、これは相対的に低い火力に起因した調理品質の低下が主な理由であるといえる。
具体的に、従来の電気グリルプレートは、通常、石や金属材質の厚いホットプレートであるグリルプレート、および前記グリルプレートの下側に一定間隔離れた位置に電熱部が備えられる。この際に用いられる電熱部は、線状として熱線と通常呼ばれ、ジグザグ状で数回曲がった状態に配置される。このような熱線が用いられた従来の電気グリルプレートは、グリルプレートに印加される熱エネルギーが均一に伝達されないという問題がある。また、グリルプレートと熱線との間に形成される離隔空間が存在するため、グリルプレートに熱が直接加えられない領域により熱損失が大きいという問題がある。このような問題により、熱線が用いられる従来の電気グリルプレートは、ガスを用いた装置よりは昇温速度が非常に遅いことにより、適正温度で調理するためには予熱する時間が長くなり、よって、食材の調理品質が非常に低下する。
また、局部的に熱が加えられるため、グリルプレートに用いられる物質の種類にも、その物質の比熱に応じて限界がある。例えば、石プレートをグリルプレートとして用いる場合、比較的に高い比熱により局部的な温度差が激しく、温度差が激しくなる場合、石プレートに亀裂が発生する致命的な問題が発生し得る。
本発明の目的は、前述した従来の問題を克服するためのものであって、熱効率に優れ、目標温度まで到達する反応時間が速いため予熱時間が短縮され、調理品質に優れた電気グリルを提供することにある。
本発明の他の目的は、発熱ペーストをグリルプレートの下面に直接塗布してグリルプレートの温度を精密に調節することができ、また、発熱体に電気を供給する電極対、発熱体の塗布領域および塗布厚さ（application thicknesses）などを分割して組み合わせて発熱領域を分割制御することができる電気グリルを提供することにある。
本発明に係る発熱塗料を用いた電気グリルは、調理される食材が置かれるグリルプレートと、グリルプレートの下部に塗布して配置され、グリルプレートを加熱できる発熱体と、前記発熱体から一定間隔離れて配置され、外部への熱伝導を遮断するための断熱材と、前記発熱体の下部に配置され、上板の温度を測定するための温度センサと、を含み、前記発熱体は前記グリルプレートの下部にＣＮＴ発熱ペーストを塗布して生成され、前記発熱体に電気を供給するための電極対が発熱体の対向する両側エッジに沿って配置することで、グリルプレートの温度を精密に調節することができ、発熱領域を分割制御することができる。
本発明の電気グリルは、熱効率に優れ、目標温度まで到達する反応時間が速いため予熱時間が短縮され、調理品質に優れ、発熱ペーストをグリルプレートの下面に直接塗布してグリルプレートの温度を精密に調節することができる。
また、発熱体に電気を供給する電極対、発熱体の塗布領域および塗布厚さなどを分割して組み合わせて発熱領域を分割制御することができ、使用者が発熱領域および発熱温度を視覚的に容易に認知することができるという効果がある。
本発明の電気グリルの斜視図である。 本発明の電気グリルを概念的に示した分解斜視図である。 本発明の発熱体および分割電極の一実施形態を説明するための概念図である。 本発明の発熱体および分割電極の他の実施形態を説明するための概念図である。 本発明の発熱体および分割電極のさらなる他の実施形態を説明するための概念図である。 本発明の発熱体の塗布厚さの一実施形態を説明するための概念図である。 本発明の発熱体の塗布厚さの他の実施形態を説明するための概念図である。 本発明の電気グリルの温度表示を説明するための概念図である。 本発明の温度表示部を説明するための概念図である。
本発明に係る発熱塗料を用いた電気グリルは、調理される食材が置かれるグリルプレートと、グリルプレートの下部に塗布して配置され、グリルプレートを加熱できる発熱体と、前記発熱体から一定間隔離れて配置され、外部への熱伝導を遮断するための断熱材と、前記発熱体の下部に配置され、上板の温度を測定するための温度センサと、を含み、前記発熱体は前記グリルプレートの下部にＣＮＴ発熱ペーストを塗布して生成され、前記発熱体に電気を供給するための電極対が発熱体の対向する両側エッジに沿って配置されることを特徴とする。
また、前記発熱体の対向する両側エッジに沿って配置される電極対は、複数に分割形成され、複数の電極対のうち一部の電極対にだけ電気を供給して発熱領域を調節できることを特徴とする。
また、前記グリルプレートは、電極対の分割に対応して、発熱領域が区分して表示されるように表面処理されることを特徴とする。
また、前記発熱体は、前記グリルプレートの下部にＣＮＴ発熱ペーストを塗布して形成され、複数の分割区分された領域を有するように塗布されることを特徴とする。
また、前記分割された発熱体にそれぞれ電気を供給するための電極対が、分割された発熱体の両側エッジに沿って配置されることを特徴とする。
また、前記分割された発熱体の両側エッジに沿って配置される電極対のうち互いに隣接して配置される電極対は、中間絶縁材を基準として上下に配列されることを特徴とする。
また、前記発熱体は、前記グリルプレートの下部にＣＮＴ発熱ペーストを塗布して形成され、発熱ペーストの塗布厚さを位置に応じて互いに異なるように形成されることを特徴とする。
また、前記発熱体の対向する両側エッジに沿って配置される電極は、複数に分割形成され、前記発熱ペーストの塗布厚さは、前記電極が配置される両側エッジの方向に互いに異なるように形成されることを特徴とする。
また、前記発熱ペーストの塗布厚さは、中心から外側に行くほど小さくなるように形成されることを特徴とする。
また、前記グリルプレートの一側には、前記グリルプレートの温度に応じて色が異なるように表示される温度表示部が形成されることを特徴とする。
また、前記温度表示部は、グリルプレートの温度に応じて色が変わる変色物質を含むことを特徴とする。
また、前記温度表示部は、複数の位置に配置される複数の温度センサと、位置に応じて測定された温度に応じて互いに異なる色を表示する複数のＬＥＤと、を含んでなることを特徴とする。
また、前記複数のＬＥＤの一側には導波管が配置され、前記導波管がグリルプレートの一側に配置されることを特徴とする。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る発熱塗料を用いた電気グリルについて詳しく説明する。
本明細書に記載されている図面は、当業者に本発明の思想が十分に伝わるように例として提供されるものである。したがって、本発明は、提示される図面に限定されず、他の形態に具体化されてもよく、上記の図面は、本発明の思想を明らかにするために誇張して示されてもよい。
本明細書で用いられる技術用語および科学用語において、他の定義がなければ、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が通常理解している意味を有し、下記の説明および添付図面において、本発明の要旨を不必要に不明瞭にする公知の機能および構成に関する説明は省略する。
本明細書で用いられる用語の単数の形態は、特に指示しない限り、複数の形態も含むものと解釈されてもよい。本明細書で言及される「層」、「板」または「膜」の用語は、各材料が連続体（continuum）をなし、幅と長さに比べて厚さが相対的に小さい寸法（dimension）を有することを意味する。このため、本明細書において、前記用語により、２次元の扁平な平面と解釈してはならない。
図１および図２は、それぞれ本発明の電気グリル１０００の斜視図および概念的に表現した分解斜視図であって、図１および図２を参照すると、本発明の電気グリル１０００は、調理される食材が置かれるグリルプレート１００と、グリルプレート１００の下部に塗布して配置され、グリルプレート１００を加熱できる発熱体１１０、１２０と、発熱体１１０、１２０から一定間隔離れて配置され、外部への熱伝導を遮断するための断熱材２００と、発熱体１１０、１２０の下部に配置され、上板の温度を測定するための温度センサ４００と、を含んで構成される。この際、前記発熱体１１０、１２０は前記グリルプレート１００の下部にＣＮＴ（カーボンナノチューブ）発熱ペーストを塗布して生成され、前記発熱体１１０、１２０に電気を供給するための電極対５００が発熱体１１０、１２０の対向する両側エッジに沿って配置されて形成される。
両側エッジに沿って配置された電極対５００は、グリルプレート１００の下部に塗布されたＣＮＴ発熱ペーストに電気を供給し、供給された電気によりＣＮＴが発熱され、調理ができる熱を発生させることになる。この際、発熱量は、ＣＮＴ発熱ペーストの塗布厚さが増加するほど、電極対５００を介して供給する電流の量が増加するほど、高くなることになる。
図３は、本発明の発熱体１１０、１２０および分割電極５１０、５２０、５３０、５４０の一実施形態を説明するための概念図であって、図３を参照すると、発熱体１１０、１２０の対向する両側エッジに沿って配置される電極対５００が一定長さを有する第１電極対５１０と第２電極対５２０に分割形成されることができる。このように発熱体１１０、１２０に電気を供給するための電極対５００が分割形成され、発熱が必要な領域の電極対５００にだけ電気を供給することで、電気グリル１０００の発熱領域を区分して制御できるようになる。すなわち、図面上の下側に位置した第１電極対５１０にだけ電気を供給する場合、陰影で表示されたように下側の領域にだけ発熱がなされ、電気が供給されない上側の領域には発熱がなされない。この際、本発明の電気グリル１０００は、ＣＮＴ発熱ペーストが塗布されることで発熱体を形成することになるため、下側にだけ電気が供給されるとしても、ＣＮＴが配置された中央部位まで一部の連続的に発熱するという特性を有することになる。
一方、グリルプレート１００には、電極対５００の分割に対応して発熱領域が区分して表示されるように、互いに異なる表面処理を有するように形成されることができ、これにより、使用者が発熱選択領域を区分し、所望の調理材料を配置することになる。例えば、下側の領域には、一定方向に屈曲した継続形状を有するか、またはステーキグリル状に凹凸を形成することができる。この場合、当該領域でお肉を焼くと、ステーキ焼きの発熱形態を実現することができ、屈曲に沿って脂が排出される効果を有するようにすることができる。
図３においては電極対５００が１：１の大きさに分割されたものを示したが、必要に応じて種々の割合で電極対５００を分割することができ、分割された領域を外部からは確認することが難しくなり得るため、グリルプレート１００の表面に所定の線を表示することができる。
図４は、本発明の発熱体１１０、１２０および分割電極５１０、５２０、５３０、５４０の他の実施形態を説明するための概念図であって、本発明の他の実施形態においては、グリルプレート１００の下部にＣＮＴ発熱ペーストを塗布して発熱体１１０、１２０を形成し、この際、複数の分割区分された領域が作られるようにＣＮＴ発熱ペーストを塗布することができる。図４を参照すると、発熱体１１０、１２０の塗布領域が図面上の左、右の２つに区分され、第１発熱体１１０と第２発熱体１２０に区分して形成され、各分割発熱体１１０、１２０に電極対５００がそれぞれ分割配置されることができる。このように発熱体１１０、１２０と電極対５００を分割して配置すると、制御部６００においては、第１発熱体１１０に形成された第１電極対５１０と第２電極対５２０、第２発熱体１２０に形成された第３電極対５３０と第４電極対５４０を活用し、４個の領域にて発熱有無と発熱温度を選択して制御できるようになる。
図５は、本発明の発熱体１１０、１２０および分割電極５１０、５２０、５３０、５４０のまた他の実施形態を説明するための概念図であって、発熱体１１０、１２０に電極対５００がいずれも分割形成される場合、内部に配置された電極が一定幅を占め、発熱ペーストを塗布できない領域が広く形成される問題が生じ得るが、本発明のまた他の実施形態においては、このような問題を解決するために、内部に配置される他の電極対５００の電極を上下に配置した。図５のＡ－Ａ’断面を見ると、第１電極対５１０の１つの電極は上部に配置され、第２電極対５２０の１つの電極は下部に配置されることで、発熱ペーストを塗布できない領域を減らすことができる。この際、上下に重なって配置される電極の間には絶縁材を配置し、電気的絶縁を行うことができる。
図６は、本発明の発熱体１１０、１２０の塗布厚さを異なるようにすることで、発熱領域の温度を異なるように制御する一実施形態を説明するための概念図であって、図６を参照すると、発熱ペーストの塗布厚さは、前記電極が配置される両側エッジの方向に互いに異なるように形成することができる。前述したように、ＣＮＴ発熱ペーストを異なる厚さに塗布すると、ＣＮＴ発熱ペーストが厚く塗布された領域は、薄く塗布された領域よりもさらに高い温度に加熱されることになる。このように分割された電極対５１０、５２０、５３０、５４０と塗布厚を異なるようにすることで、複数領域の温度を互いに異なるように制御できるようになる。
図７は、発熱体１１０、１２０の塗布厚さを異なるようにするまた他の実施形態を示すものであって、塗布厚さを中心から外側に行くほど小さくなるように形成することで、中央１１３は熱く、外側１１１、１１２は相対的に熱くないようにするか、または塗布厚さを中心から外側に行くほど大きく形成することで、外側１１１、１１２は熱く、中央１１３は相対的に熱くないようにするなど、既存の調理器具の多様な加熱形態を直観的にシミュレーションすることもできる。
一方、本発明の発熱塗料を用いた電気グリル１０００は、使用者がグリルプレート１００の温度を視覚的に認知できるように、図８のようにグリルプレート１００の一側にグリルプレート１００の温度に応じて色が異なるように表示される温度表示部７００を形成することができる。この際、温度表示部７００は、グリルプレート１００の温度に応じて色が変わる変色物質を塗布して形成することができる。
一方、複数の位置に配置される複数の温度センサ、および位置に応じて測定された温度に応じて互いに異なる色を表示する複数のＬＥＤ７１０を介して形成されることができる。図９は、ＬＥＤ７１０を用いた温度表示部の一例を説明するための概念図であって、図９を参照すると、グリルプレート１００および発熱体１１０、１２０と断熱材２００との間に第１温度センサ４１０および第２温度センサ４２０が配置され、複数のＬＥＤ７１０が各温度センサ４００により測定された温度に応じて互いに異なる色を表示することになり、ＬＥＤ７１０で表示された色は、グリルプレート１００の一側に配置された導波管７２０を介して使用者がグリルプレート１００の温度を認知できるように他の色を表示することになる。すなわち、ＬＥＤ７１０がグリルプレート１００に近接して配置される場合、グリルプレート１００の温度上昇によりＬＥＤ７１０素子が破裂し得るため、ＬＥＤ７１０は比較的にグリルプレート１００から離れて設けるようにし、耐熱特性に相対的に優れた導波管７２０にＬＥＤ７１０の表示色を伝達するようにした。
このように、本発明の発熱塗料を用いた電気グリル１０００は、発熱ペーストをグリルプレート１００の下面に直接塗布してグリルプレート１００の温度を精密に調節することができ、また、発熱体１１０、１２０に電気を供給する電極対５００、発熱体１１０、１２０の塗布領域および塗布厚さなどを分割して組み合わせて発熱領域を分割制御することができ、調理条件に応じて多様な加熱形態を実現することができるようになる。
１０００：本発明の電気グリル
１００：グリルプレート
１１０：第１発熱体
１２０：第２発熱体
１１１：第１塗布層
１１２：第２塗布層
１１３：第３塗布層
２００：断熱材
３００：下部板
４００：温度センサ
４１０：第１温度センサ
４２０：第２温度センサ
５００：電極対
５１０：第１電極対
５２０：第２電極対
５３０：第３電極対
５４０：第４電極対
６００：制御部
７００：温度表示部
７１０：ＬＥＤ
７２０：導波管
本発明は、電気グリルに関し、産業上の利用可能性を有する。

Claims (13)

  1. 調理される食材が置かれるグリルプレートと、
    グリルプレートの下部に塗布して配置され、グリルプレートを加熱できる発熱体と、
    前記発熱体の下部に配置される断熱材と、
    前記発熱体と断熱材との間に配置され、上板の温度を測定するための温度センサと、を含む電気グリルであって、
    前記発熱体は前記グリルプレートの下部にＣＮＴ発熱ペーストを塗布して生成され、
    前記発熱体に電気を供給するための電極対が発熱体の対向する両側エッジに沿って配置されることを特徴とする、発熱塗料を用いた電気グリル。
  2. 前記発熱体の対向する両側エッジに沿って配置される電極対は、複数に分割形成され、
    複数の電極対のうち一部の電極対にだけ電気を供給して発熱領域を調節できることを特徴とする、請求項１に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  3. 前記グリルプレートは、電極対の分割に対応して、発熱領域が区分して表示されるように表面処理されることを特徴とする、請求項２に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  4. 前記発熱体は、前記グリルプレートの下部にＣＮＴ発熱ペーストを塗布して形成され、この際、複数の分割区分された領域を有するように塗布されることを特徴とする、請求項２に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  5. 前記分割された発熱体にそれぞれ電気を供給するための電極対が、分割された発熱体の両側エッジに沿って配置されることを特徴とする、請求項４に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  6. 前記分割された発熱体の両側エッジに沿って配置される電極対のうち互いに隣接して配置される電極対は、中間絶縁材を基準として上下に配列されることを特徴とする、請求項５に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  7. 前記発熱体は、前記グリルプレートの下部にＣＮＴ発熱ペーストを塗布して形成され、この際、
    発熱ペーストの塗布厚さを位置に応じて互いに異なるように形成されることを特徴とする、請求項１に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  8. 前記発熱体の対向する両側エッジに沿って配置される電極は、複数に分割形成され、
    前記発熱ペーストの塗布厚さは、前記電極が配置される両側エッジの方向に互いに異なるように形成されることを特徴とする、請求項７に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  9. 前記発熱ペーストの塗布厚さは、中心から外側に行くほど小さくなるように形成されることを特徴とする、請求項７に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  10. 前記グリルプレートの一側には、前記グリルプレートの温度に応じて色が異なるように表示される温度表示部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  11. 前記温度表示部は、グリルプレートの温度に応じて色が変わる変色物質を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  12. 前記温度表示部は、
    複数の位置に配置される複数の温度センサと、
    位置に応じて測定された温度に応じて互いに異なる色を表示する複数のＬＥＤと、を含んでなることを特徴とする、請求項１０に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
  13. 前記複数のＬＥＤの一側には導波管が配置され、
    前記導波管がグリルプレートの一側に配置されることを特徴とする、請求項１１に記載の発熱塗料を用いた電気グリル。
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