KR100761377B1 - 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열층이 내부 용기를 피복하고 있는 알루미늄 주물로 된 외부 몸체에 매입되되 그 하면과 측면 일부는 노출되도록 하여 전자유도가 일어나도록 한 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥은 상면이 개방된 내부 용기와; 상기 내부 용기의 외면에 위치하며 상기 내부 용기의 외면 형상에 대응하는 형상을 가지고 복수의 통공이 형성된 판체와 상기 판체로부터 상기 내부 용기의 외면에 접촉하도록 소정 간격으로 돌출 형성된 레그로 구성되는 가열체와; 알루미늄 주물이 상기 내부 용기와 상기 가열체의 판체 사이의 공간부에 충진되면서 상기 가열체가 매입되도록 하되 상기 가열체의 판체 일부는 노출되도록 소정의 두께로 형성된 외부 몸체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전기밥솥, 유도가열, 가열체, 숯, 자연석

Description

전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥 및 그 제조방법{Inner kettle for electronic cooker using induction heat and manufacturing method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 단면도이다.

도 3a는 도 2의 A부분의 확대도이다.

도 3b는 도 2의 B부분의 확대도이다.

도 4는 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥에 적용되는 가열체의 바닥부를 보여주는 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 내부 용기

20 : 가열체

22 : 판체

22a : 통공

24 : 레그

30 : 외부 몸체

본 발명은 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열층이 내부 용기를 피복하고 있는 알루미늄 주물로 된 외부 몸체에 매입되되 그 하면과 측면 일부는 노출되도록 하여 전자유도가 일어나도록 한 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥 및 그 제조방법에 관한 것이다.

전기밥솥은 열을 발생하는 방식에 따라 전열선 가열 방식과 전자 유도 가열 방식으로 나눌 수 있는데, 전자 유도 가열 방식이란 전자유도 작용에 의한 것으로 교류(고주파) 전류가 흐르는 코일 속에 위치하는 금속 등의 도전체는 와전류 손실과 히스테리시스(Hysteresis) 손실(자성체의 경우)의 저항에 의하여 열이 발생하는 데 이 열에너지를 이용하여 피가열(금속 또는 도전체) 물질을 가열하는 것을 말한다.

즉, 코일에 교류(고주파) 전류를 통하면 코일 주변의 교류전류에 의한 교번자속이 발생하고 이 자계속에 놓인 도전체에는 유도전류가 발생하게 되는데, 이 전류를 와전류(도전체에 발생하는 자력선의 변화를 저지하는 전기적인 힘)라 하고 피가열체의 고유저항과 와전류에 의한 줄열(Joule열)이 발생하며 이를 와전류 손실이라 하고 유도가열시의 발열원이 된다.

이와 같은 유도가열이 될 수 있는 것은 전기의 도체에 한정되어 지고 그외 비도체의 경우 응용기술을 이용하여야 하며 도체 중 자성체에서는 와전류 손실 외 히스테리시스(Hysteresis) 손실이라고 하는 자화에 따른 전기적 손실이 생겨서 비자성체에 비해 가열이 쉬우며 가열 효율도 양호하다.

종래, 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥은 일반적으로는 자성체 판재를 프레스 성형하는 제조법이 보통으로, 열효율, 절전면에서 자성체 판재와 열전도성이 좋은 비자성체 판재를 적층한 판재를 프레스 성형한 조리기가 중심이었으나, 최근에는 비자성체 알루미늄을 주조 후에, 자성체 부재를 용사(溶射)하여 가열층을 형성하여 결합하는 방법이 채용되게 되었다.

그러나, 자성체와 비자성체 부재는 각각 재료 성분이 다르기 때문에, 열팽창 계수가 다르다는 사실이나, 또는 화학반응에 의한 용융결합이 어렵다는 사실때문에, 냉열반복의 용사부착 강도가 요구되며, 비자성체 알루미늄 본체와 자성체 부재등, 열팽창계수가 다른 부재를 밀착결합한 저면이 비자성체 알루미늄 본체에 자성체 부재를 용사 또는 녹여 부음(鑄入)으로써 제조공정에 있어서 왜곡(변형)이 생기는 결함을 일으키고 있었다.

한편, 알루미늄으로 제조된 내솥의 경우, 조리된 음식을 장기간 보관할 경우 음식에서 냄새가 나는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0015426호(2006. 2. 17 공개)가 제안되었다. 상기 공개특허는 자성막이 피복된 알루미늄 외부 몸체의 내부에 자연석으로 제조된 내부 용기를 융착시킨 것으로서, 자연석 내부 용기에 의해 장시간 보관할 경우 밥에서 냄새가 나는 문제를 해결하고자 하였다.

그러한 상기한 공개특허의 경우 자성체 부재를 용사(溶射)하여 가열층을 알루미늄 외부 몸체의 표면에 피막한 것으로, 유도가열된 알루미늄 외부 몸체가 내용물을 열전도율이 낮은 자연석 내부 용기를 통해 간접적으로 가열함으로써 열효율이 떨어져 소비전력이 증가하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 열팽창계수가 서로 다른 자성체와 비자성체 부재 간의 용융결합을 확실하게 하여 그 밀착결합부에서의 변형을 방지함과 아울러 조리된 밥의 풍미를 향상시키고 열효율을 향상시켜 전력소비가 적은 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 본 발명의 목적은 상면이 개방된 내부 용기와, 상기 내부 용기의 외면에 위치하며 상기 내부 용기의 외면 형상에 대응하는 형상을 가지고 복수의 통공이 형성된 판체와 상기 판체로부터 상기 내부 용기의 외면에 접촉하도록 소정 간격으로 돌출 형성된 레그로 구성되는 가열체와, 알루미늄 주물이 상기 내부 용기와 상기 가열체의 판체 사이의 공간부에 충진되면서 상기 가열체가 매입되도록 하되 전자유도가 발생하도록 상기 가열체의 판체 일부는 노출되게 소정의 두께로 형성된 외부 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열방식 전기밥솥용 내솥에 의해 달성된다.

이때, 상기 내부 용기는 맥반석, 세라믹, 옥석, 곱돌 등의 자연석으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부 용기는 숯가루 분말을 압착하여 용기 형태로 만들고, 가열 건조로에서 숯에 함유된 수분을 제거한 후, 표면에 세라믹을 용사 코팅하고, 재차 가열 건조로에서 수분을 제거한 후, 표면에 불소수지를 코팅하여 제조될 수 있다.

한편, 본 발명의 목적은 상면이 개방된 내부 용기를 상기 내부 용기의 외면 형상에 대응하는 형상을 가지고 복수의 통공이 형성된 판체와 상기 판체로부터 상기 내부 용기의 외면에 접촉하도록 소정 간격으로 돌출 형성된 레그로 구성된 가열체와 가조립하고 이를 금형 내에 위치시킨 다음 알루미늄 용탕을 부어 넣어 성형한 후 성형체를 탈형하여 상기 가열체의 판체 하부 및 측면 일부가 노출되도록 절삭하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 의해 달성된다.

이때, 상기 내부 용기는 맥반석, 세라믹, 옥석, 곱돌 등의 자연석을 절삭하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부 용기는 숯가루 분말을 압착하여 용기 형태로 만들고, 가열 건조로에서 숯에 함유된 수분을 제거한 후, 표면에 세라믹을 용사 코팅하고, 재차 가열 건조로에서 수분을 제거한 후, 표면에 불소수지를 코팅하여 제조될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 단면도이며, 도 3a는 도 2의 A부분의 확대도이고, 도 3b는 도 2의 B부분의 확대도이며, 도 4는 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥에 적용되는 가열체의 바닥부를 보여주는 사시도이다.

도 1, 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥은, 내부 용기(10)와, 상기 내부 용기(10)의 하부에 위치하는 가열체(20)와, 상기 가열체(20)의 하부 및 측면 일부가 노출되도록 주물 피복되는 외부 몸체(30)로 구성된다.

상기 내부 용기(10)는 상면이 개방된 형상이며, 재질은 밥을 장시간 보관할 경우에도 냄새가 나지 않도록 맥반석, 세라믹, 옥석, 곱돌 등의 자연석으로 구성하거나, 보다 바람직하게는 도전체이면서 열전도율이 높은 숯을 이용하여 제조한다.

상기 가열체(20)는, 도 4를 참조하면, 상기 내부 용기(10)의 외면에 위치하며 상기 내부 용기 (10)의 외면 형상에 대응하는 형상을 가지고 다수의 통공(22a)이 형성된 판체(22)와 상기 판체(22)로부터 상기 내부 용기(10)의 외면에 접촉하도록 소정 간격으로 돌출 형성된 레그(24)로 구성된다.

재질로는 도전체가 사용되며 바람직하게는 와전류 손실과 히스테리시스(Hysteresis) 손실을 모두 이용할 수 있도록 자성체로 구성되며, 일례로는 자성체 스테인레스 스틸로 구성한다.

상기 외부 몸체(30)는 알루미늄 주물이 상기 내부 용기(10)와 상기 가열체(20)의 판체(22) 사이의 공간부에 충진되면서 상기 가열체(20)가 매입되도록 소정의 두께로 피복되어 형성되며, 상기 가열체(20)는 전자유도를 위해 하부 및 측면 일부가 노출되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따르면 열팽창계수가 서로 다른 가열체(자성체)와 외부 몸체(비자성체 부재) 간의 용융결합을 확실하게 하여 그 밀착결합부에 서의 변형을 방지할 수 있게 된다.

이하 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 제조방법을 살펴본다.

먼저 자연석을 연삭하여 내부 용기로 만들거나 상술한 바와 같이 숯을 이용하여 내부 용기(10)를 만들어 준비하고, 또한 스테인레스 스틸판을 이용하여 가열체(20)를 만든 후 이들을 가조립한다.

숯을 이용하여 내부 용기를 구성하는 방법은, 숯가루 분말을 압착하여 용기 형태로 만들고, 가열 건조로에서 숯에 함유된 수분을 제거한 후, 표면에 세라믹을 용사 코팅하고, 재차 가열 건조로에서 수분을 제거한 후, 표면에 불소수지를 코팅하여 이루어진다.

숯가루 분말을 압착한 숯 용기는 숯분말이 뭍어 나오고 강도도 약해 그대로 내솥으로 이용하기는 어렵다. 따라서 강도를 강화시키기 위해 세라믹 용사 코팅을 하고 숯분말이 뭍어 나오는 것을 방지하기 위해 불소수지 코팅을 하게 된다.

코팅 방법으로는 용사(Thermal Spray, 溶射)를 이용하게 되는데, 용사란 분말 혹은 선형재료를 고온열원으로부터 용융액적으로 변화시켜 고속으로 기재에 충돌시켜 급냉·응고 적층한 피막을 형성하는 표면개질기술 또는 표면처리기술을 말한다.

숯 용기에 세라믹을 코팅할 때에는 숯의 미세한 기공을 막지 않도록 하며 불소수지는 그 자체에 미세한 기공이 형성되어 있으므로 코팅하더라도 숯의 미세한 기공을 막지 않으므로 숯의 효능을 충분히 활용할 수 있다.

다음으로 가조립된 내부 용기(10)와 가열체(20)를 금형 안에 넣고, 알루미늄 용탕을 주입한 후 응고하여 내솥을 만든다.

그 후 내솥을 금형에서 꺼내어 알루미늄 주물 속에 매입된 가열판(20)의 판체(22)가 노출되도록 연삭하면 제조가 완료된다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 작동원리는 아래와 같다.

전기밥솥에 전원이 인가되면 전기밥솥 본체에 내장된 전기 코일에서 발생하는 자력선의 변화에 따라 내솥의 가열체(20)에 전압이 발생되어 전류가 흐른다. 이 전류로 인하여 발생한 열은 알루미늄으로 된 외부몸체(30)를 가열하고 동시에 내부 용기(10)를 가열하여 내부 용기 전체에 퍼져서 내용물이 고르게 익는다.

즉, 본 발명에서는 내부 용기(10)가 가열체에 의해 직접적으로 가열됨과 동시에 가열체(20)에 의해 가열된 알루미늄 외부 몸체(30)에 의해서도 가열되므로 가열효율이 높아 전력소비량이 줄어드는 잇점이 있다. 특히 내부 용기(10)를 열전도율이 높은 숯으로 구성할 경우에는 자연석 내부 용기에 비해 조리시간이 단축되고 전력소비량이 줄어드는 잇점이 있게 된다.

또한, 내부 용기(10)가 맥반석, 세라믹, 옥석, 곱돌 등의 자연석으로 구성됨으로써 밥을 지으면 자연석에서 방사된 원적외선이 쌀알 속까지 고르게 퍼져 들어 밥이 윤기 있고 고들고들해 진다. 특히 숯으로 구성할 경우에는 숯에서 미네랄이 빠져 나와 칼슘이 익는 과정에서 구수한 맛을 내고 영양도 풍부해 지며, 밥물도 숯이 불순물을 제거하여 깨끗이 정화하기 때문에 밥맛이 좋아지고, 장시간 보관시 밥 의 산화를 막을 수 있어 부패하여 냄새가 나는 것을 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥은 열팽창계수가 서로 다른 자성체와 비자성체 부재 간의 용융결합을 확실하게 하여 그 밀착결합부에서의 변형을 방지함과 아울러 조리된 밥의 풍미를 향상시키고 열효율을 향상시켜 전력소비가 적은 효과가 있다.

Claims (6)

1. 상면이 개방된 내부 용기(10)와;

   상기 내부 용기(10)의 외면에 위치하며 상기 내부 용기(10)의 외면 형상에 대응하는 형상을 가지고 복수의 통공(22a)이 형성된 판체(22)와 상기 판체(22)로부터 상기 내부 용기(10)의 외면에 접촉하도록 소정 간격으로 돌출 형성된 레그(24)로 구성되는 가열체(20)와;

   알루미늄 주물이 상기 내부 용기(10)와 상기 가열체(20)의 판체(22) 사이의 공간부에 충진되면서 상기 가열체(20)가 매입되도록 하되 전자유도가 발생하도록 상기 가열체(20)의 판체(22) 일부는 노출되게 소정의 두께로 형성된 외부 몸체(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열방식 전기밥솥용 내솥.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부 용기(10)는 맥반석, 세라믹, 옥석, 곱돌 등의 자연석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유도가열방식 전기밥솥용 내솥.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부 용기(10)는 숯가루 분말을 압착하여 용기 형태로 만들고, 가열 건조로에서 숯에 함유된 수분을 제거한 후, 표면에 세라믹을 용사 코팅하고, 재차 가열 건조로에서 수분을 제거한 후, 표면에 불소수지를 코팅하여 제조된 것을 특징으 로 하는 유도가열방식 전기밥솥용 내솥.
4. 상면이 개방된 내부 용기(10)를 상기 내부 용기(10)의 외면 형상에 대응하는 형상을 가지고 복수의 통공(22a)이 형성된 판체(22)와 상기 판체(22)로부터 상기 내부 용기(10)의 외면에 접촉하도록 소정 간격으로 돌출 형성된 레그(24)로 구성된 가열체(20)와 가조립하고 이를 금형 내에 위치시킨 다음 알루미늄 용탕을 부어 넣어 성형한 후 성형체를 탈형하여 상기 가열체(20)의 판체(22) 하부 및 측면 일부가 노출되도록 절삭하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 내부 용기(10)는 맥반석, 세라믹, 옥석, 곱돌 등의 자연석을 절삭하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 제조방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 내부 용기(10)는 숯가루 분말을 압착하여 용기 형태로 만들고, 가열 건조로에서 숯에 함유된 수분을 제거한 후, 표면에 세라믹을 용사 코팅하고, 재차 가열 건조로에서 수분을 제거한 후, 표면에 불소수지를 코팅하여 제조된 것을 특징으로 하는 전자 유도가열 방식 전기밥솥용 내솥의 제조방법.

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