KR101005263B1 - 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법 - Google Patents

인덕션 렌지용 조리용기 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인덕션 렌지용 조리용기를 제조하는 데 있어서, 프레스 가공된 도전판의 상면에 다이캐스팅 사출된 조립부재를 조립하고, 도전판과 조립부재가 조립되어 이루어진 조립품을 조리용기 제조용 금형 내에서 조립부재와 동일한 재질의 용융 금속을 통해 다이캐스팅(Die Casting) 사출하여 제조함으로써, 도전판의 편평도를 확보하고, 도전판이 용기본체의 하부에 일체로서 견고하게 설치되도록 하여 장기간 사용에 따른 도전판의 분리현상을 방지할 수 있도록 한 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법은 철(Fe) 또는 철함유 합금 재질의 도전성 금속으로 이루어진 피가공물에 복수개의 관통공(22)을 형성하고 상기 관통공(22) 둘레부에는 버어(24)를 형성함으로써 복수개의 관통공(22)에 버어(24)가 돌출된 형상의 도전판(20)을 형성하는 도전판 가공과정과, 상면에 스페이서(34)가 구비되고 상기 스페이서(34)의 외측 위치에는 상기 버어(24)에 끼워지는 결합공(32)이 관통 형성된 조립부재(30)를 상기 도전판(20)의 상면에 취부하는 조립 과정과, 상기 도전판(20)과 조립부재(30)가 결합된 조립품을 금형(4) 내부의 캐비티(6)에 위치시키고 상기 조립부재(30)와 동일한 재질의 금속을 상기 금형(4)의 캐비티(6)에 주입하여 하부에 상기 도전판(20)이 일체화된 용기본체(40)를 성형하는 다이캐스트 사출 과정 및 상기 용기본체(40)를 금형(4)에서 취출하는 탈형 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
인덕션 렌지, 용기본체, 도전판, 조립부재, 용융 금속, 다이캐스팅 사출, 편평도, 일체화

Description

인덕션 렌지용 조리용기 제조방법{Method for manufacturing cooking instrument for induction range}
본 발명은 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법에 관한 것으로서, 특히 인덕션 렌지용 조리 용기를 제조하는 데 있어서, 프레스 가공된 도전판의 상면에 다이캐스팅 사출된 소정 형상의 조립부재를 조립하고, 이러한 도전판과 조립부재가 결합된 조립품을 조리용기 제조용 금형 내에서 조립부재와 동일 재질의 용융 금속을 통해 다이캐스팅(Die Casting) 사출하여 제조함으로써, 도전판의 편평도를 확보하고, 도전판이 용기본체의 하부에 일체로서 견고하게 설치되게 함으로써 장기간 사용에 따른 도전판의 분리현상을 방지할 수 있도록 한 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 인덕션 렌지(induction range)는 자력(磁力)을 발생시켜 용기의 바닥면에 전기(자력)소용돌이 효과에 의하여 용기가 급속하게 스스로 발열되도록 하므로써, 용기 내부의 음식물을 가열하여 조리할 수 있도록 한 것으로, 불꽃이나 유해가스등이 발생하지 않으므로 화재의 위험성은 물론, 가스를 열원으로 할 때 필연적으로 발생하는 일산화탄소(CO)의 발생이 없고, 실내 산소의 소모가 없어서 쾌적한 실내를 유지할 수 있으므로 식당 등의 요식업계에서 널리 사용된다.
이러한 인덕션 렌지는 통상 금속재질의 조리용기가 사용되며, 경량성을 위해 비교적 가벼운 비도전성의 금속 재질 즉, 알루미늄 등으로 성형된 용기본체와, 이 용기본체의 바닥면에 설치된 도전성의 금속 재질 즉, 철이나 철함유 합금 재질의 도전판(자기장속에서 자성을 가지는 금속판)으로 이루어져 있다.
종래 인덕션 렌지용 조리용기는 내면에 원형, 타원형, 돌조형과 같은 다수의 경사공들이 천공된 도전판을 용기본체의 성형시 용기본체의 바닥에 위치시킨 상태에서 용기본체 성형용 비도전성 금속물질이 경사공들에 의해 제공된 통로를 따라 연속 주입되도록 함으로써 도전판을 용기본체에 일체로 부착되도록 하고 있다.
그러나, 위와 같은 도전판은 프레스 방식의 일체형 구조로 이루어져 있으므로 성형 후 변형이나 뒤틀림이 발생되어 용기본체의 바닥에 위치시킬 때 도전판의 상면이 용기본체의 저면에 견고하게 밀착되지 못하고, 이에 따라 용기본체 성형용 비도전성 금속물질을 통해 용기본체의 저면에 설치되는 과정에서 부분적으로 들뜸 현상이 발생되므로, 편평도 확보가 용이하지 못한 문제점이 있다. 또한, 도전판 자체에 용융된 알루미늄 합금과의 결합력을 높이기 위한 별도의 홀딩용 구조가 없으므로 용기본체에 대한 부착력이 약한 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 용기본체의 하부에 도전판을 다이캐스팅 주조방법에 의해 일체로서 견고하게 설치하여 도전판의 편평도를 확보함과 아울러, 장기간 사용하여도 도전판이 상기 용기본체로부터 분리되지 않는 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 철(Fe) 또는 철함유 합금 재질의 도전성 금속으로 이루어진 피가공물에 복수개의 관통공을 형성하고 상기 관통공 둘레부에는 버어를 형성함으로써 복수개의 관통공에 버어가 돌출된 형상의 도전판을 형성하는 도전판 가공과정과, 상면에 스페이서가 구비되고 상기 스페이서의 외측 위치에는 상기 버어에 끼워지는 결합공이 관통 형성된 조립부재를 상기 도전판의 상면에 취부하는 조립 과정과, 상기 도전판과 조립부재가 결합된 조립품을 금형 내부의 캐비티에 위치시키고 상기 조립부재와 동일한 재질의 용융 금속을 상기 금형의 캐비티에 주입하여 하부에 상기 도전판이 일체화된 용기본체를 성형하는 다이캐스트 사출 과정 및 상기 용기본체를 금형에서 취출하는 탈형 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따르면 인덕션 렌지용 조리용기를 제조하는 데 있어서, 프레스 가공된 도전판의 상면에 다이캐스팅 사출된 조립부재를 조립함에 따라 도전판의 편평도를 확보하고, 조립부재와 조립된 도전판을 용융 알루미늄(Al)을 통해 조리용기 제조용 금형 내에서 다이캐스팅 사출하여 제조하므로써, 도전판이 용기본체의 저면에 일체로서 견고하게 설치되도록 하여 장기간 사용에 따른 도전판의 분리현상을 방지할 수 있는 유용한 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 인덕션 렌지용 조리용기를 도시한 저면 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 인덕션 렌지용 조리용기의 도전판의 일 실시예를 나타낸 평면도, 도 3은 도 2의 종단면도, 도 4는 도 2에 도시된 도전판에 조립되는 조립부재의 평면도, 도 5는 본 발명의 주요부인 도전판과 조립부재를 금형의 캐비티 내부에 수용한 상태를 보여주는 단면도, 도 6은 도 5에 도시된 조립부재가 용기본체와 일체화되기 이전의 상태를 보여주는 단면도, 도 7은 도 5에 도시된 조립부재와 도전판이 용기본체의 저면에 일체화된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인덕션 렌지용 조리용기는 내부에 음식을 조리하기 위한 수납부가 구비된 용기본체(40)의 저면에 도전판(20)을 일체형으로 갖는 구조로 이루어진다. 용기본체(40)는 알루미늄(Al) 또는 비도전성 금속 으로 성형되는 것으로, 외주면 일측에는 손잡이(미도시)가 착설된다.
상기 도전판(20)은 철(Fe) 또는 철함유 합금 재질과 같은 도전성 금속으로 프레스 가공되는 것으로서, 중앙부를 기준으로 방사 방향으로 복수개의 관통공(22)이 형성된다. 관통공(22)은 원주 방향을 따라 일정 간격으로 형성되어, 복수개의 관통공(22)으로 이루어진 관통공(22)열이 도전판(20)의 중심부를 기준으로 동심원 형태로 배열된다.
이때, 도전판(20)의 관통공(22) 둘레부에는 버어(24)(Burr)가 형성되며, 버어(24)는 도전판(20)의 저면에서 상면으로 갈수록 직경이 커지는 단면 역사다리꼴(도 9에 도시됨) 또는 도전판(20)의 저면에서 상면 방향으로 갈수록 직경이 좁아지는 단면 사다리꼴(도 11에 도시됨) 형상으로 이루어질 수 있다. 그리고, 도전판(20)의 관통공(22)은 별모양, 삼각형, 사각형, 사다리꼴과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
이에 따라, 도전판(20)을 후술하는 다이캐스팅 사출 과정에서 용융 알루미늄(Al)으로 다이캐스팅하는 과정에서 갈고리 역할을 하는 복수개의 버어(24)를 통해 도전판(20)이 용융 알루미늄 내에서 다이캐스팅 주조가 이루어져 견고하게 융착되므로 도전판(20)과 알루미늄(Al)과의 분리를 방지할 수 있다.
상기 도전판(20)의 상면에는 다이캐스팅하여 제조된 알루미늄 재질의 조립부재(30)가 결합된다. 조립부재(30)는 알루미늄을 이용하여 판형상으로 제작되는 것으로, 조립부재(30)의 표면에는 중심부에서 방사 방향으로 복수개의 결합공(32)이 형성된다. 조립부재(30)의 결합공(32)도 도전판(20)의 관통공(22)과 마찬가지로 원 주 방향을 따라 일정 간격으로 형성되어, 복수개의 결합공(32)으로 이루어진 결합공(32)열이 조립부재(30)의 중심부를 기준으로 동심원 형태로 배열된다.
이러한 조립부재(30)의 결합공(32)은 도전판(20)의 상면으로 돌출된 버어(24)에 결합되어 조립됨으로써, 도전판(20)의 상면에 취부되는 조립부재(30)에 의해 도전판(20)의 편평도를 확보할 수 있게 됨은 물론, 후술하는 다이캐스팅 사출 과정에서 조립부재(30)가 용융되어 알루미늄과 일체로 융착되므로 도전판(20)에 견고하게 결합될 수 있다.
상기 도전판(20)과 조립부재(30)가 결합되어 이루어진 조립품은 금형(4)에 의해 성형되는 용기본체(40)의 저면에 일체화된다. 즉, 도전판(20)과 조립부재(30)가 결합된 조립품을 금형(4)의 캐비티(6)(이러한 캐비티(6)는 성형될 용기본체(40)와 동일한 형상으로 이루어짐)에 위치시키면, 조립부재(30)의 상면과 금형(4)의 상형(4a) 사이에 갭(gap)이 확보된다. 이러한 상태에서 조립부재(30)와 동일한 재질의 금속, 본 발명에서는 알루미늄(Al) 또는 비도전성 금속(여기서, 비도전성 금속이라 함은 자석에 붙지 않는 금속을 의미함)을 금형(4)의 캐비티(6)로 주입하면, 용기본체(40)가 성형됨과 동시에 용기본체(40)의 저면에 조립부재(30)이 용용되면서 일체화되므로, 저면에 도전판(20)이 일체화된 용기본체(40)를 다이캐스팅으로 성형할 수 있게 된다. 도 5에서는 도전판(20)과 조립부재(30)를 금형(4)의 캐비티(6) 내부에 수용한 상태가 도시되어 있고, 도 6에서는 조립부재(30)가 용기본체(40)와 일체화되기 이전의 상태를 보여주고 있으며, 도 7에서는 조립부재(30)가 용기본체(40)와 일체화되어 도전판(20)을 용기본체(40)의 저면에 일체화시킨 상태 를 보여주고 있다.
한편, 본 발명에 의한 인덕션 렌지용 조리용기 제조 방법은 도전판 가공과정 도전판(20)의 편평도를 확보하기 위하여 도전판(20)의 상면에 조립부재(30)를 취부하는 조립과정, 하부에 도전판(20)이 일체화된 용기본체(40)를 다이캐스팅 사출하는 과정 및 용기본체(40)를 금형(4)에서 탈형하는 과정을 포함한다.
상기 도전판 가공 과정에서는 철(Fe) 또는 철함유 합금 재질의 도전성 금속으로 이루어진 피가공물에 복수개의 관통공(22)을 형성함과 동시에 관통공(22) 둘레부에는 버어(24)를 형성하여 복수개의 관통공(22) 둘레부에 버어(24)가 형성된 형상의 도전판(20)을 프레스 가공하는 과정이다. 즉, 철(Fe) 또는 철함유 합금 재질의 도전성 금속으로부터 도전판(20)을 프레스 가공하되, 이 프레스 가공은 도전성 금속으로 이루어진 판형상의 피가공물을 1차 블랭킹(blanking)하고, 블랭킹된 제품에 다수의 관통공(22)을 피어싱(piercing)하면서 관통공(22) 둘레를 따라 버어(24)를 형성하게 된다. 이때, 도전판(20)의 관통공(22)은 원형 구멍 형상으로 이루어지고, 버어(24)도 원형으로 이루어지지만, 상기와 같이 도전판(20)의 관통공(22)은 별모양, 삼각형, 사각형, 사다리꼴과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 도전판(20)의 상면에 취부되는 조립부재(30)의 결합공(32)도 도전판(20)의 관통공(22)에 대응하는 별모양, 삼각형, 사각형, 사다리꼴과 같은 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 조립과정은 도전판(20)의 편평도를 확보하기 위한 과정으로서, 프레스 가공된 도전판(20)의 상면에 다이캐스팅 사출된 조립부재(30)를 조립하는데, 조립 부재(30)의 결합공(32)에 도전판(20)의 버어(24)가 삽입되도록 조립하며, 이러한 조립부재(30)가 결합됨으로써 도전판(20)이 용융된 알루미늄과 접하여 프레스 가공중의 응력으로 인한 뒤틀림이 일어나는 현상을 방지할 수 있으므로, 조립부재(30)에 의해 성형에 따른 변형이나 뒤틀림이 없이 편평도를 확보할 수 있게 된다.
다음으로, 상기 다이캐스팅 사출 과정에서는 도전판(20)과 조립부재(30)와의 조립품을 용기본체(40)의 형상과 동일한 형상을 갖는 금형(4)내의 캐비티(6)에 위치시켜 알루미늄(Al) 또는 비도전성 금속을 금형(4)의 캐비티(6)에 주입하여 그 하부에 도전판(20)이 일체화된 용기본체(40)를 다이캐스팅 사출한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 조립부재(30) 상면으로 돌출된 원뿔 형상의 스페이서(34)에 의해 갭(g)이 획보됨과 동시에 조립부재(30)의 스페이서(34)와 금형(4)의 상형(4a)의 자중에 의해 도전판(20)이 금형(4)의 하형(4b)에 굴곡없이 꽉 밀착된 상태가 된다.
이러한 상태에서 조립부재(30)의 스페이서(34)에 의해 확보된 갭(g)을 통해 금형(4)의 캐비티(6) 내부로 주입되는 알루미늄 재질 또는 비도전성 금속 재질의 용융액이 도전판(20)의 관통공(22)을 통해 주입된다. 이때, 금형(4)의 캐비티(6)로 주입되는 용융 금속(8)이 경화되면서 용기본체(40)를 성형하고, 동시에 조립부재(30)는 주입되는 용융 금속(8)과 동일재질인 알루미늄으로 이루어지므로, 조립부재(30) 자체와 스페이서(34)도 함께 용융되었다가 경화되면서 용기본체(40)와 한 몸이 되고, 도전판(20)도 용기본체(40)의 저면에 한 몸으로 일체화될 수 있게 된다. 이를테면, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 도전판(20)의 저면이 외부로 노출되어 있고, 용기본체(40)와 동일 금속(즉, 알루미늄)으로 형성된 조립부재(30)가 용용된 액상의 성형용 금속을 다이캐스팅하는 과정에서 용융되어 용기본체(40)와 일체로 성형되는 것이다.
아울러, 도 5에 도시된 바와 같이, 도전판(20)이 용기본체(40)의 저면에 일체화되기 전에 도전판(20)이 금형(4)의 하형(4b)에 꽉 밀착되어 있기 때문에, 용기본체(40)의 성형 후에 도전판(20)이 용기본체(40)의 저면에 굴곡없이 균일한 면을 이룬 상태가 될 수 있다.
이어서, 상기 탈형 과정에서 완성된 용기본체(40)를 금형(4)에서 탈형함으로써, 인덕션 렌지용 조리용기를 얻게 된다. 그리고, 금형에서 탈형된 용기본체(40)를 연마 또는 연삭가공하여 마감한다.
이때, 도 3과 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 버어(24)에 걸림턱(24a)이 더 형성된 구조를 취하는데, 도전판(20)이 용기본체(40)의 저면에 일체화되었을 때, 도 7에 도시된 바와 같이, 버어(24)에 형성된 걸림턱(24a)이 용기본체(40)에 매입되어 보다 견고하게 지지하는 역할을 하기 때문에, 도전판(20)이 용기본체(40)에서 이탈되는 현상을 더욱 확실하게 방지하는 효과가 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예를 주요부인 도전판의 평면도, 도 9는 도 8에 도시된 도전판이 용기본체의 저면에 일체화된 상태를 보여주는 단면도로서, 버어(24)가 도전판(20)의 저면에서 상면으로 갈수록 직경이 커지는 단면 역사다리꼴로 이루어지는데, 도전판(20)이 용기본체(40)의 저면에 일체화되었을 때, 도 9에 도시된 바와 같이, 단면 역사다리꼴의 버어(24) 자체가 용기본체(40)에 매입되어 걸림턱 역할을 하기 때문에, 도전판(20)이 용기본체(40)에서 이탈되는 현상을 더욱 확실하게 방지하는 효과가 있다.
또한, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 주요부인 도전판의 평면도, 도 11은 도 10에 도시된 도전판이 용기본체의 저면에 일체화된 상태를 보여주는 단면도로서, 버어(24)가 도전판(20)의 저면에서 상면 방향으로 갈수록 직경이 좁아지는 단면 사다리꼴 형상으로 이루어지고, 동시에 버어(24)에는 걸림턱(24a)이 형성된 구조를 취한다.
도 10과 도 11의 실시예의 경우에도 도전판(20)이 용기본체(40)의 저면에 일체화되었을 때, 단면 사다리꼴의 버어(24)에 형성된 걸림턱(24a)이 용기본체(40)에 매입되어 보다 견고하게 지지하는 역할을 하기 때문에, 도전판(20)이 용기본체(40)에서 이탈되는 현상을 더욱 확실하게 방지하는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 인덕션 렌지용 조리용기를 도시한 저면 사시도
도 2는 도 1에 도시된 인덕션 렌지용 조리용기의 도전판의 일 실시예를 나타낸 평면도
도 3은 도 2의 종단면도
도 4는 도 2에 도시된 도전판에 조립되는 조립부재의 평면도
도 5는 본 발명의 주요부인 도전판과 조립부재를 금형의 캐비티 내부에 수용한 상태를 보여주는 단면도
도 6은 도 5에 도시된 조립부재가 용기본체와 일체화되기 이전의 상태를 보여주는 단면도
도 7은 도 5에 도시된 조립부재와 도전판이 용기본체의 저면에 일체화된 상태를 보여주는 단면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 주요부인 도전판의 평면도
도 9는 도 8에 도시된 도전판이 용기본체의 저면에 일체화된 상태를 보여주는 단면도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 주요부인 도전판의 평면도
도 11은 도 10에 도시된 도전판이 용기본체의 저면에 일체화된 상태를 보여주는 단면도

Claims (6)

  1. 철(Fe) 또는 철함유 합금 재질의 도전성 금속으로 이루어진 피가공물에 복수개의 관통공(22)을 형성하고 상기 관통공(22) 둘레부에는 버어(24)를 형성함으로써 복수개의 관통공(22)에 버어(24)가 돌출된 형상의 도전판(20)을 형성하는 도전판 가공과정;
    상면에 스페이서(34)가 구비되고 상기 스페이서(34)의 외측 위치에는 상기 버어(24)에 끼워지는 결합공(32)이 관통 형성된 조립부재(30)를 상기 도전판(20)의 상면에 취부하는 조립 과정;
    상기 도전판(20)과 조립부재(30)가 결합된 조립품을 금형(4) 내부의 캐비티(6)에 위치시키고 상기 조립부재(30)와 동일한 재질의 용융 금속(8)을 상기 금형(4)의 캐비티(6)에 주입하여 하부에 상기 도전판(20)이 일체화된 용기본체(40)를 성형하는 다이캐스트 사출 과정; 및
    상기 용기본체(40)를 금형(4)에서 취출하는 탈형 과정을 포함하고,
    상기 도전판 가공 과정은 도전성 금속을 블랭킹하여 판형상의 도전성 피가공물을 형성하는 제1과정과, 상기 블랭킹된 피가공물에 복수개의 관통공(22)을 피어싱하여 상기 관통공(22) 둘레부에 버어(24)를 형성하는 제2과정을 포함하며,
    상기 버어(24)는 상기 도전판(20)의 저면에서 상면 방향으로 갈수록 직경이 점차적으로 커지는 단면 역사다리꼴 형상으로 형성하거나 상기 도전판(20)의 저면에서 상면 방향으로 갈수록 직경이 점차적으로 좁아지는 단면 사다리꼴 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도전판(20)의 버어(24)에는 걸림턱(24a)이 더 구비되어, 상기 도전판(20)이 상기 용기본체(40)의 저면에 일체화될 때, 상기 버어(24)의 상기 걸림턱(24a)이 상기 용기본체(40)의 저면에 걸려지도록 매입된 것을 특징으로 하는 인덕션 렌지용 조리용기 제조방법.
  6. 삭제
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