KR100954074B1

KR100954074B1 - 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법 및유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구

Info

Publication number: KR100954074B1
Application number: KR1020080008852A
Authority: KR
Inventors: 이신근
Original assignee: 이신근
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2010-04-23
Also published as: KR20090082961A

Abstract

본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법 및 이러한 방법으로 제조된 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구에 의하면; 유도가열을 가능하게 하는 금속 발열판(30)이 지지부(32)들 및 박리방지턱(34)에 의해 조리기구(10)의 바닥 하면에 견실하게 부착 배치됨으로써, 금속 발열판(30)의 박리현상이 방지되는 것은 물론이며 금속 발열판(30)을 용이하게 성형 배치할 수 있는 작용효과가 있다. 그리고 자성으로 이루어진 금속 발열판(30)과 조리기구(10)를 이루는 알루미늄 합금의 열팽창계수 차이에 따른 변형은 금속 발열판(30)에 천공된 홀(31)들 및 열팽창 완화홀(33)들에 의해 완화되어 조리기구(10)의 손상을 방지할 수 있는 작용효과가 있다. 또한, 인덕션 렌지를 이용한 조리 시 고열이 가해져 알루미늄 조리기구(10)의 중앙부가 가열면측으로 열팽창하여 돌출되더라도 조리기구(10)의 바닥 전체는 실질적으로 평면을 이루게 되며, 이로 인해 조리기구(10)의 바닥 전역이 인덕션 렌지의 중앙부에 있는 비발열부와 접촉되어 자력이 정확하게 전달되어 열효율이 향상되며 조리시간을 단축시킬 수 있는 작용효과가 있다.

알루미늄 조리기구, 유도가열, 금속 발열판, 인서트, 지지부

Description

유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법 및 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구{A MANUFACTURE METHOD OF ALUMINUM COOKWARE AND ALUMINUM COOKWARE}

본 발명은 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법 및 이러한 제조방법으로 제조된 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 다이캐스트로 제작되는 조리기구의 바닥에 금속 발열판을 일체화하여 가스렌지 등을 이용한 직화 조리는 물론이며 인덕션 렌지에도 사용할 수 있는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법 및 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구에 관한 것이다.

일반적으로 인덕션 렌지(INDUCTION RANGE;일명 고주파 유도가열기라고도 함)는 기존의 가스렌지나 전자렌지를 대체할 수 있는 조리기기로서, 그 어떤 가열 조리기기보다 안전하며 경제적이고 편리하다. 이러한 인덕션 렌지의 작동원리는 렌지 상판 아래에 있는 코일에 전류를 보내면 코일에 자력선이 발생하고, 이 자력선이 상판위에 놓인 조리기구(예를 들면, 냄비 또는 후라이팬 등) 바닥을 통과 시에 조리기구의 재질에 포함된 저항성분(철성분)에 의해 와류전류를 생성시킨다. 조리기 구 바닥에서 발생된 와류전류는 조리기구 자체만을 발열시킴으로써, 인덕션 렌지 상판의 달구어짐이 없이 조리기구만이 뜨거워지는 유도가열이 일어난다. 그리고 인덕션 렌지에서 조리기구를 들어 올리면 즉시 가열이 멈추어진다. 또한, 인덕션 렌지 상판을 손으로 만져도 뜨겁지 않아 안전하고, 냄비가 닿는 부분에서만 에너지가 생성되므로 에너지 효율이 높은 장점이 있다.

한편, 통상의 주방용 조리기구는 열전도성이 우수하고 성형성이 양호한 알루미늄 및 알루미늄합금으로 제작되는데, 알루미늄으로만 제작된 조리기구는 자성을 띄지 않기 때문에 유도가열이 발생되지 않아 인덕션 렌지에 사용할 수 없다. 따라서 알루미늄 조리기구의 경우에는 직화 및 인덕션 렌지에 사용할 수 있도록 바닥에 자성을 지니는 금속을 부착한 방법을 적용하고 있다. 즉, 알루미늄 조리기구에 철분을 융사 코팅하는 방법, 스테인리스와 알루미늄 크래드재를 프레스로 성형하는 방법, 성형된 알루미늄 조리기구를 가열한 후 높은 압력의 프레스로 알루미늄 조리기구와 발열판(자성을 띄는 금속플레이트)을 타격하여 이들을 일체화하는 방법, 성형된 알루미늄 조리기구에 플레이트 형태의 발열판을 용접수단을 통해 접합하는 방법 등이 적용된 알루미늄 조리기구들이 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래 알루미늄 조리기구에 발열판을 부착 고정하는 구조에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 알루미늄에 철분을 융사하는 조리기구의 경우에는 발열효율이 나쁘고, 조리기구의 세척중에 철분이 쉽게 탈락하는 단점이 있다. 그리고 스테인리스와 알루미늄의 크래드재를 이용하여 제조한 조리기구의 경우에는 단순한 형상의 드로잉 제품밖에 성형할 수 없으며, 조리기구 제품의 기능 및 디자인측면에서 부분적으로 어느 한 부분만을 두껍게 할 수 없으며 복잡한 형상을 성형할 수 없어 제품을 다양화할 수 없다. 또한, 성형된 알루미늄 조리기구를 가열하여 높은 압력의 프레스로 발열판을 타격하는 방식은 성형된 조리기구의 가열시 또는 프레스 타격시 제품의 변형을 초래하게 된다. 그리고 용접수단을 통해 발열판을 부착한 조리기구의 경우에는 조리 및 세척과정에서 끓어 넘친 음식물 수분과 세척수들이 발열판의 부착부 사이로 침습할 경우 그 부분부터 산화현상이 발생되며, 박리현상이 쉽게 일어나는 단점이 있다.

그리고 종래 알루미늄 조리기구의 바닥면 저부에 적정두께의 금속 발열판을 평면 형태로 접착하면, 인덕션 렌지를 이용한 조리 시 고열이 가해지게 되어 평면을 이루고 있던 바닥면이 열팽창하여 가열면쪽으로 중앙부가 만곡 돌출된다. 따라서 조리용기의 바닥 중앙만이 인덕션 렌지의 중앙부에 있는 비발열부와 접촉되어 조리기구에 자력이 제대로 전달되지 않으며, 이러한 것이 열효율이 저하되고 조리시간이 증대되는 원인이 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 알루미늄 조리기구에 유도가열이 가능하도록 배치되는 발열판 부착구조를 개선하여 조리기구의 사용 시 박리현상을 방지할 수 있으며, 발열판을 견실하면서도 용이하게 성형 배치할 수 있는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법 및 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 알루미늄 조리기구의 가열 사용 시 알루미늄 조리기구의 바닥 전역이 인덕션 렌지의 상면에 당접하여 자력전달이 보다 완전하게 이루어질 수 있는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법 및 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법은; 알루미늄 조리기구 성형공간을 형성하는 하부금형과 상부금형 사이에 자성을 가지는 금속 발열판을 배치시켜 상기 알루미늄 조리기구의 바닥에 상기 발열판을 일체화하는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법에 있어서; 상기 발열판은 일부를 절결하여 홀을 형성하면서 절결부위를 상측으로 세워 형성한 지지부들이 전역에 걸쳐 동일높이로 마련되는 원판 형태로 이루어지며, 상기 발열판을 상기 하부금형의 바닥 중심부위에 배치하는 발열판 배치단계와;상기 발열판 배치단계 이후에 상기 하부금형 상부에 상기 상부금형을 합치하여 상기 성형공간을 형성하되, 상기 상부금형의 바닥에 상기 지지부들의 상단이 눌려 상기 발열판을 상기 하부금형 바닥에 밀착되게 고정 배치하는 금형 합치단계와; 상기 금형 합치단계 이후에 상기 성형공간에 용해된 알루미늄 합금을 주입하여 상기 발열판의 지지부들이 상기 알루미늄 조리기구의 바닥에 인서트 고정되면서 상기 알루미늄 조리기구를 성형하는 용탕주입단계와; 상기 용탕주입단계를 거친 후 성형된 상기 알루미늄 조리기구를 단조용 프레스에 배치하여 상기 알루미늄 조리기구의 바닥 중심부위를 상측으로 볼록한 곡률면으로 이루어지도록 타압하는 조리기구 바닥타압단계와; 상기 조리기구 바닥타압단계를 지난 후 상기 알루미늄 조리기구의 표면을 코팅하는 코팅단계와; 상기 코팅단계를 지난 후 상기 금속 발열판이 인서트된 상기 알루미늄 조리기구의 바닥표면을 연마하는 연마단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법은 상기 발열판에 열팽창 완화를 위해 전역에 걸쳐 열팽창 완화홀이 천공된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법은 상기 발열판에 상측으로 볼록하게 돌출되며 원호방향으로 연장된 비드부들이 상기 발열판의 중심에 대해 동심원상으로 복수개 마련되며; 상기 비드부에 상기 지지부들 및 상기 열팽창 완화홀들이 일정한 간격으로 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법은 상기 발열판에 가장자리를 따라 상측으로 박리방지턱이 절곡 형성되어; 상기 박리 방지턱이 상기 알루미늄 조리기구의 바닥 가장자리에 인서트 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법은 상기 발열판의 중심부에 원형으로 센터홀이 천공되며, 상기 센터홀의 주변을 따라 상측으로 중앙 박리방지턱이 절곡 형성되어; 상기 중앙 박리방지턱이 상기 알루미늄 조리기구의 바닥 가장자리에 인서트 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구는 상기와 같은 방법으로 발열판을 알루미늄 조리기구의 바닥에 인서트 성형하여 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법 및 이러한 제조방법으로 제조된 알루미늄 조리기구에 의하면; 알루미늄 조리기구에 유도가열이 가능하게 하는 금속 발열판이 지지부들 및 박리 방지턱에 의해 조리기구의 바닥 하면에 견실하게 부착 배치됨으로써, 금속 발열판의 박리현상이 방지되는 것은 물론이며 금속 발열판을 용이하게 성형 배치할 수 있는 작용효과가 있다. 그리고 자성으로 이루어진 금속 발열판과 조리기구를 이루는 알루미늄 합금의 열팽창계수 차이에 따른 변형은 금속 발열판에 천공된 홀들 및 열팽창 완화홀들에 의해 완화되어 조리기구의 손상을 방지할 수 있는 작용효과가 있다.

또한, 인덕션 렌지를 이용한 조리 시 고열이 가해져 조리기구의 중앙부가 가열면측으로 열팽창하여 돌출되더라도 조리기구의 바닥 전체는 실질적으로 평면을 이루게 되며, 이로 인해 조리기구의 바닥 전역이 인덕션 렌지의 중앙부에 있는 비발열부와 접촉되어 자력이 정확하게 전달되어 열효율이 향상되며 조리시간을 단축시킬 수 있는 작용효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 구조를 보인 것이고, 도 4 내지 도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법을 설명하기 위한 블록도 및 각 단계를 개략적으로 도시한 것이다. 그리고 도 9와 도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 알루미늄 조리기구의 바닥구조 및 금속 발열판을 보인 것이다.

<본 발명에 따른 알루미늄 조리기구의 구조 설명>

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 주방용 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구(10)는 열전도율이 우수한 알루미늄을 원료로 한 다이캐스트 제품으로, 조리물이 놓여 가열될 수 있도록 상부가 개방된 사발형상이며, 이의 테두리 외측에 손잡이(20)가 부착되어 있다.

그리고 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 이러한 알루미늄 조리기구(10)의 바닥에는 직화 조리는 물론이며 인덕션 렌지(유도가열기)에서도 사용할 수 있도록 금속 발열판(30)이 일체화되어 있다. 발열판(30)은 자성을 가지는 금속 원판으로 이루어지며 조리기구(10)의 바닥 하면에 견실하게 인서트 고정되는데, 이의 상세한 구조는 다음과 같다.

즉, 철(Fe) 또는 철함유 합금과 같은 도전성 금속판을 프레스 가공에 의해 조리기구(10)의 바닥 크기에 맞춰 원반 형태로 환절한다. 그리고 프레스 가공을 통해 환절한 금속 원반의 일부를 삼각형태로 절결하여 삼각 홀(31)들을 형성하면서 절결부위들을 상측으로 세워 전역에 걸쳐 삼각 지지부(32)들을 형성하면, 전역에 걸쳐 지지부(32)들이 입설되게 마련된 금속 발열판(30)이 만들어진다.

이 삼각 지지부(32)들은 직각으로 입설되게 성형되며, 이들의 수직 높이는 조리기구(10)의 바닥면 두께와 동일하게 구성한다. 이러한 입설된 지지부(32)들은 알루미늄 조리기구(10)를 성형하는 과정에서 발열판(30)이 움직이는 것을 방지하는 것은 물론이며 갈고리 역할을 하여 발열판(30)이 알루미늄 조리기구(10)의 바닥에 견실하게 인서트 고정되게 한다.

본 발명의 실시 예에서는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 발열판(30)을 보다 견실하게 인서트 고정하기 위해, 발열판(30)에 원호 형태를 이루면서 상측으로 볼록하게 비드부(35)들을 포밍가공을 통해 성형한 후 이 비드부(35)들에 일정한 간격으로 삼각 지지부(32)들을 형성하였다. 또한,삼각 지지부(32)들 사이에는 원형의 열팽창 완화홀(33)들을 천공하였다. 이에 따라 발열판(30)을 금형에 배치한 후 알루미늄 용탕을 주입하면, 이것은 삼각홀(31)들 및 열팽창 완화홀(33)들을 통해 발열판 하부로 빠져나가 비드부(35) 하부에까지 채워지게 되며, 이로 인해 발열판(30)에 보다 견실하게 인서트 고정되게 되는 것이다. 이러한 것은 후술하는 제조방법에서 상술한다. 이러한 지지부(32)들을 대부분 삼각 형태로 구성하여 알루미늄 조리기구(10)의 바닥에서 박리되지 않도록 하였는데, 이러한 것은 다양한 형태로 구성할 수 있음은 물론이다.

그리고 금속 발열판(30)에는 가장자리를 따라 상측으로 박리방지턱(34)이 절곡 형성되어 있어서, 이 박리방지턱(34)이 조리기구(10) 바닥에 인서트 고정되게 된다. 본 발명의 제1실시 예에서는 박리방지턱(34)을 금속 발열판(30)의 가장자리에서 중심을 향해 절곡하여 갈고리 형태를 이루도록 하였다.

한편, 금속 발열판(30)에는 열팽창 완화를 위해 비드부(35)는 물론이며 플레이트면에도 전역에 걸쳐 열팽창 완화홀(33)들이 천공되어 있다. 본 발명의 실시 예에서는 열팽창 완화홀(33)을 원형으로 천공하였지만, 장방형 또는 사각, 마름모, 다각형 홀로 구성할 수 있음은 물론이다.

또한, 금속 발열판(30)의 중심부에는 열팽창 완화 기능을 하면서 박리방지를 위한 중앙 박리방지턱(36)이 형성되어 있다. 이 중앙 박리방지턱(36)은 금속 발열판(30)의 중심부에 천공된 센터홀의 가장자리를 상측으로 절곡 성형한 것으로, 이것 역시 갈고리 형태를 이루도록 하여 금속 발열판(30)의 중심부분이 보다 견실하게 인서트 고정되게 한다.

<본 발명에 따른 알루미늄 조리기구의 제조방법 설명>

이러한 알루미늄 조리기구(10)의 바닥에 금속 발열판(30)을 일체로 구성하는 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법은 도 4에 도시한 바와 같이; 발열판(30)을 하부금형(10)에 배치하는 발열판 배치단계(S10)와, 발열판(30)이 배치된 하부금형(100) 상부에 상부금형(200)을 합치하는 금형 합치단계(S20)와, 하부금형(100)과 상부금형(200) 사이에 용해된 알루미늄 합금을 주입하는 용탕주입단계(S30)와, 성형된 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 중심부가 상측으로 볼록해지도록 타압하는 조리기구 바닥타압단계(S40)와, 성형된 알루미늄 조리기구(10)의 표면을 코팅하는 코팅단계(S50)와, 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 표면을 연마하는 연마단계(S50)를 포함한다. 이하에서는 각각의 단계를 도 4 내지 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 발열판 배치단계(S10)는 도 5에 도시한 바와 같이, 알루미늄 조리기구(10)를 성형하기 위한 하부금형(100)의 바닥 중심부에 금속 발열판(30)을 배치하는 공정이다. 즉,하부금형(100)에서 상부금형(200)을 분리시킨 후 금속 발열판(30)을 하부금형(100)의 바닥 중심부에 안착시키는 것으로, 이때 금속 발열판(30) 전역에 걸쳐 형성된 지지부(32)들이 상측으로 향하도록 배치한다.

금형 합치단계(S20)는 도 6에 도시한 바와 같이, 금속 발열판(30)이 배치된 하부금형(100) 상부에 상부금형(200)을 합치하는 것으로, 이들 사이에 알루미늄 조리기구(10)를 성형하기 위한 성형공간(S)이 형성된다. 아울러, 상부금형(200)이 내려와 합치되면, 상부금형(200)의 바닥에는 지지부(32)들의 첨단(상단)이 접하여 눌 리며, 이로 인해 발열판(30)이 하부금형(100) 바닥에 움직임 없이 밀착 고정 배치된다. 또한, 발열판(30)의 비드부(35)와 하부금형(100) 사이에도 알루미늄 용탕이 채워질 수 있는 약간의 공간이 형성된다.

그리고 용탕주입단계(S30)는 도 7에 도시한 바와 같이, 금형 합치단계(S20)를 거쳐 금속 발열판(30)이 배치된 하부금형(100)과 상부금형(200) 사이의 성형공간(S)에 용해된 알루미늄 합금(Al)을 주입하는 공정이다. 즉, 하부금형(100)과 상부금형(200)을 합치시킨 후 이들 사이에 형성된 탕구(湯口,미도시)에 용해된 알루미늄 합금을 순간적으로 주입하면, 용해된 알루미늄 합금은 성형공간(S)내에 채워져 알루미늄 조리기구(10)로 성형되는 것은 물론이며 조리기구(10)의 바닥 하면에 미리 배치된 금속 발열판(30)이 인서트 성형된다. 이때, 용해된 알루미늄 합금을 고압으로 주입하여도 금속 발열판(30)은 앞서 기술한 바와 같이 하부금형(100)에 견실하게 고정 배치된 상태로 유지되기 때문에, 조리기구(10)의 바닥 하면 정확한 위치에 인서트 고정된다. 또한, 금속 발열판(30)은 조리기구(10) 바닥 하면에 노출되게 고정 배치되는데, 금속 발열판(30)의 가장자리를 따라 형성된 박리방지턱(34)과 중앙 박리방지턱(36) 및 전역에 걸쳐 입설된 지지부(32)들이 조리기구(10) 바닥에 인서트되기 때문에, 조리기구(10)의 바닥으로부터 박리되지 않는다. 특히, 알루미늄 용탕은 삼각 홀(31)들 및 열팽창 완화홀(33)들을 통해 비드부(35) 하면에도 채워지며, 이로 인해 발열판(30)에서 돌출되게 형성된 비드부(35) 역시 조리기구(10)의 바닥에 인서트 고정됨으로써, 발열판(30)은 더욱 견실하게 인서트되어 박리현상이 발생되지 않게 된다.

또한, 조리기구 바닥타압단계(S40)는 도 8에 도시한 바와 같이, 융탕주입단계(S30)를 거친 후 성형된 알루미늄 조리기구(10)를 단조용 프레스(300)에 배치하여 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 중심이 상측으로 볼록한 곡률면으로 이루어지도록 타압하는 공정이다. 이러한 것은 조리기구(10) 바닥에 고열이 가해지게 되면 바닥면이 열팽창하여 가열면쪽으로 중앙부가 만곡 돌출되는데, 미리 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 중심을 상측으로 볼록하게 구성함으로써, 알루미늄 조리기구(10)의 사용 시 평면 상태로 유지시키기 위함이다. 이와 같이, 알루미늄 조리기구(10)의 바닥면이 평면 상태로 유지되면, 조리기구(10) 바닥 전역 즉 금속 발열판(30) 전체가 인덕션 렌지(유도가열기)의 가열면(상면)에 당접하여 자력이 전역에 전달되게 된다. 본 발명의 실시 예에서는 단조용 프레스(300)를 통해 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 중심이 가장자리에 비해 0.3 ~ 0.5mm정도 볼록한 곡률면으로 이루어지도록 형성하였다.

한편, 코팅단계(S50)는 조리기구 바닥타압단계(S40)를 지난 알루미늄 조리기구(10) 표면에 프라이머 코트와 미드 코트 및 탑 코트를 형성하는 공정이다. 프라이머 코트(primer coat)는 알루미늄 조리기구의 표면에 실시하는 일종의 오버 코팅으로, 내식성과 부착성을 증가시키기 위해 알루미늄 조리기구의 표면에 프라이머 도포액을 스프레이 건으로 8 ~ 12㎛ 두께로 도포한 후 300~ 350℃에서 건조하여 형성된다. 이러한 프라이머 코트용으로 사용되는 프라이머 도포액은 대략 폴리아미드의 nmp용해 혼합물 17%와, 물 4%와, PTFE 분산액 67%, 카본블랙 분산액 3.5%, 실리카 분산액 8.5%의 중량비율로 혼합된 것을 사용하였다. 계속하여, 미드 코트(mid coat)는 미드 도포액을 스프레이 건으로 프라이머 코트 위에 8 ~ 12㎛ 두께로 도포하는 공정이다. 이러한 미드 코트는 인체에 유해할 수 있는 프라이머 코트를 덮기 위한 것으로, 이때 사용되는 미드 도포액은 대략 PTFE 분산액 82%, 물 9%, 방향족 탄화수소 3.2%, 트리에틸아민 0.5%, 올레인산 0.4%, 계면활성제 0.4%, 카본블랙 분산액 3%, 운모 1.5%의 중량비율로 혼합된 것을 사용한다. 이러한 미드 코트를 한 후 인체에 무해하면서 코팅층 강도를 높이며 음식이 달라붙는 것을 방지할 수 있는 탑 코트를 형성한다. 즉, 탑 코트(top coat)는 젖어 있는 상태의 미드 코트 위에 스프레이 건을 통해 마블 잉크안료를 불규칙한 모양의 요철로 분사하여 불연속 코팅층을 형성하거나, 또는 젖어 있는 상태의 미드 코트 위에 탑 도포액을 8 ~ 12㎛ 두께로 형성하는 것이다.

그리고 연마단계(S60)는 코팅단계(S50)를 거친 알루미늄 조리기구(10)의 바닥, 금속 발열판(30)측 표면을 연마하는 공정으로, 이 단계에서 금속 발열판(30)의 삼각 홀(31)들 및 열팽창 완화홀(33)들 사이로 돌출된 버르 등이 깨끗하게 제거된다.

이와 같이, 일부를 절결하여 홀(31)을 형성하면서 절결부위를 상측으로 세워 동일높이의 지지부(32)들이 전역에 걸쳐 형성된 금속 발열판(30)을 하부금형(100)에 배치하는 발열판 배치단계(S10) → 발열판(30)을 하부금형(100) 바닥에 밀착되게 고정하면서 성형공간(S)을 형성하는 금형 합치단계(S20) → 성형공간(S)에 용해된 알루미늄 합금을 주입하여 발열판(30)의 지지부(32)들 및 박리방지턱(34)(36)이 조리기구(10)의 바닥에 인서트 고정되게 알루미늄 조리기구(10)를 성형하는 용탕주 입단계(S30) → 조리기구(10)의 바닥 중심을 상측으로 볼록하게 타압하는 조리기구 바닥타압단계(S40) → 알루미늄 조리기구(10)의 표면을 코팅하는 코팅단계(S50) → 알루미늄 조리기구(10)의 바닥표면을 연마하는 연마단계(S60) 등과 같은 일련의 단계를 거치면; 조리기구(10)의 바닥 하면에 자성을 가지는 금속 발열판(30)이 인서트 고정되어, 가스렌지와 같은 직화 조리는 물론이며 인덕션 렌지(유도가열기) 사용이 가능한 알루미늄 조리기구가 제조된다.

<본 발명에 따라 제조된 알루미늄 조리기구의 작용 설명>

따라서 금속 발열판(30)이 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 하면에 견실하게 부착되는 것은 물론이며 비드부(35)와 삼각 지지부(32)들 및 박리방지턱(34)(36)이 알루미늄 조리기구(10)의 바닥에 완전하게 인서트 고정됨으로써, 알루미늄 조리기구(10)를 장기간 사용하더라도 금속 발열판(30)의 박리현상은 발생되지 않는다. 이러한 것은, 용탕주입단계(S30)에서 상부금형(200)이 지지부(32)들을 눌러 금속 발열판(30) 전체를 하부금형(100)의 바닥에 견실하게 위치 고정하기 때문이다.

한편, 자성을 가지는 금속 발열판(30)과 조리기구(10)를 이루는 알루미늄 합금의 열팽창계수가 다르다. 따라서 열을 가해 본 발명에 따른 방법으로 제조된 알루미늄 조리기구(10)를 사용하더라도 지지부(32)들을 형성하면서 천공된 홀(31)들 및 열팽창 완화홀(33)들에 의해 열팽창계수 차이에 따른 변형이 완화된다.

또한, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 알루미늄 조리기구(10)의 경우 바닥 중심이 소정의 곡률을 갖는 곡률면으로 구성되어 있다. 따라서 인덕션 렌지를 이용한 조리 시 고열이 가해져 조리기구의 중앙부가 가열면측으로 열팽창하여 돌출되더 라도, 조리기구(10)의 바닥 전체는 평면을 이루게 된다. 이로 인해 조리기구(10)의 바닥 전역이 인덕션 렌지의 중앙부에 있는 비발열부와 접촉되어 조리기구(10)에 자력이 정확하게 전달된다.

또한, 본 발명의 제1실시 예에서는 삼각 비드부를 발열판에 비드부를 형성한 후 비드부에 삼각 지지부를 형성한 것으로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 도 도 9와 도 10에 도시한 바와 같이, 비드부 성형없이 삼각 지지부들을 발열판에 직접 성형하여도 본 발명의 소기 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구를 보인 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ - Ⅱ선에 따른 단면도로, 본 발명의 제1실시 예에 따른 알루미늄 조리기구의 바닥 구조를 보인 것이다.

도 3은 유도가열을 가능하게 하는 본 발명의 제1실시 예에 따른 금속 발열판을 보인 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 알루미늄 조리기구의 제조공정 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 발열판 배치단계를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 금형 합치단계를 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 용탕주입단계를 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 바닥타압단계를 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 알루미늄 조리기구의 바닥 구조를 보인 단면도이다.

도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 금속 발열판을 보인 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..조리기구 30..금속 발열판

31..홀 32..지지부

33..열팽창 완화홀 34..박리방지턱

S10..발열판 배치단계 S20..금형 합치단계

S30..용탕주입단계 S40..바닥타압단계

S50..코팅단계 S60..연마단계

Claims

알루미늄 조리기구 성형공간(S)을 형성하는 하부금형(100)과 상부금형(200) 사이에 자성을 가지는 금속 발열판(30)을 배치시켜 상기 알루미늄 조리기구(10)의 바닥에 상기 발열판(30)을 일체화하는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법에 있어서;

상기 발열판(30)은 일부를 절결하여 홀(31)을 형성하면서 절결부위를 상측으로 세워 형성한 지지부(32)들이 전역에 걸쳐 동일높이로 마련되는 원판 형태로 이루어지며, 상기 발열판(30)을 상기 하부금형(100)의 바닥 중심부위에 배치하는 발열판 배치단계(S10)와;

상기 발열판 배치단계(S10) 이후에 상기 하부금형(100) 상부에 상기 상부금형(200)을 합치하여 상기 성형공간(S)을 형성하되, 상기 상부금형(200)의 바닥에 상기 지지부(32)들의 상단이 눌려 상기 발열판(30)을 상기 하부금형(100) 바닥에 밀착되게 고정 배치하는 금형 합치단계(S20)와;

상기 금형 합치단계(S20) 이후에 상기 성형공간(S)에 용해된 알루미늄 합금을 주입하여 상기 발열판(30)의 지지부(32)들이 상기 알루미늄 조리기구(10)의 바닥에 인서트 고정되면서 상기 알루미늄 조리기구(10)를 성형하는 용탕주입단계(S30)와;

상기 용탕주입단계(S30)를 거친 후 성형된 상기 알루미늄 조리기구(10)를 단조용 프레스(300)에 배치하여 상기 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 중심부위를 상측으로 볼록한 곡률면으로 이루어지도록 타압하는 조리기구 바닥타압단계(S40)와;

상기 조리기구 바닥타압단계(S40)를 지난 후 상기 알루미늄 조리기구(10)의 표면을 코팅하는 코팅단계(S50)와;

상기 코팅단계(S50)를 지난 후 상기 금속 발열판(30)이 인서트된 상기 알루미늄 조리기구(10)의 바닥표면을 연마하는 연마단계(S60)를; 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 발열판(30)에는 열팽창 완화를 위해 전역에 걸쳐 열팽창 완화홀(33)이 천공된 것을 특징으로 하는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법.
제 2항에 있어서,

상기 발열판(30)에는 상측으로 볼록하게 돌출되며 원호방향으로 연장된 비드부(35)들이 상기 발열판(30)의 중심에 대해 동심원상으로 복수개 마련되며;

상기 비드부(35)에는 상기 지지부(32)들 및 상기 열팽창 완화홀(33)들이 일정한 간격으로 마련된 것을 특징으로 하는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 발열판(30)에는 가장자리를 따라 상측으로 박리방지턱(34)이 절곡 형성 되어; 상기 박리방지턱(34)이 상기 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 가장자리에 인서트 고정되는 것을 특징으로 하는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 발열판(30)의 중심부에는 원형으로 센터홀이 천공되며, 상기 센터홀의 주변을 따라 상측으로 중앙 박리방지턱(36)이 절곡 형성되어; 상기 중앙 박리방지턱(36)이 상기 알루미늄 조리기구(10)의 바닥 가장자리에 인서트 고정되는 것을 특징으로 하는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구의 제조방법.
제 1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 방법으로 발열판(30)을 알루미늄 조리기구(10)의 바닥에 인서트 성형하여 제조된 것을 특징으로 하는 유도가열이 가능한 알루미늄 조리기구.