KR101307451B1 - 경량 전기밥솥용 내솥 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기밥솥용 내솥에 관한 것으로서, 소정 두께의 마그네슘합금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 전기밥솥용 내솥, 마그네슘합금층의 외부에 겹쳐지는 소정 두께의 스테인리스강층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 전기밥솥용 내솥, 및 마그네슘합금층과 스테인리스강층 사이에 위치하도록 겹쳐지는 소정 두께의 알루미늄합금층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 전기밥솥용 내솥을 제공함으로써, 알루미늄 보다 가벼운 마그네슘합금을 사용함에 따라 무게가 가벼워져 사용자 편의성이 향상되고, 인체에 무해한 마그네슘합금을 사용함에 따라 혹독한 환경에서 장기간 사용함에 따라 코팅층이 벗겨져 조리물과 마그네슘합금층이 직접적으로 접촉한다 하더라도 인체에 아무런 영향을 미치니 않도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

내솥, 마그네슘합금층, 스테인리스강층, 알루미늄합금층, 클래드판재

Description

경량 전기밥솥용 내솥{Inner Pot of Light Weight for Electric Rice Cooker}

도 1은 일반적인 전기밥솥의 구조를 개략적으로 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면도,

도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 내솥

110: 마그네슘합금층

120: 스테인리스강층

130: 알루미늄합금층

본 발명은 전기밥솥에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조리시 조리되는 재 료가 담기는 조리공간을 갖는 전기밥솥용 내솥에 관한 것이다.

일반적으로, 전기밥솥은 전기에너지를 열에너지로 변환하여 주로 밥을 짓기 위해 사용되며, 기술의 발전과 더불어 단지 밥을 짓는 용도 이외에 다양한 음식을 조리하기 위한 용도로도 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 전기밥솥의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

전기밥솥은 기본적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 전기를 이용하여 열을 발생시키는 가열부(10)와, 가열부의 열을 전달받아 조리물에 직접 열을 가하는 내솥(20)과, 가열부와 내솥을 내부에 수용하는 상부로 개방되는 하우징(30)과, 하우징 상부에 힌지로 고정되어 개구부를 여닫는 뚜껑(40)을 포함한 구성으로 이루어진다.

전기밥솥은 전기에너지를 열에너지로 전환하는 전환수단을 포함하는 가열부를 통해 전환된 열을 조리물이 담기는 내솥에 공급하여 내솥 내부공간을 고온상태로 유지시킴으로써 음식을 조리할 수 있도록 하는 기기로서, 크게 가열방식에 따라 히터 가열방식과 유도가열 방식으로 구분될 수 있다.

히터가열 방식은 전기히터를 열판에 부착한 상태에서 전기히터에 전기를 공급하여 열을 발생시키고, 이 열을 열판에 전달하여 열판이 가열되도록 하며, 가열된 열판이 내솥에 열을 전달하여 내솥 내부공간에서 가열을 통한 음식의 조리가 가능하도록 한다.

유도가열 방식은 전기 코일에 의하여 발생되는 자기력선에 의하여 내솥에 유 도전류를 발생시키고, 내솥이 저항체로 작용하여 발생된 유도전류에 의해 직접적으로 가열됨에 따라 내솥 내부공간에서 가열을 통한 음식의 조리가 가능하도록 한다.

일반적으로, 히터가열 방식의 전기밥통용 내솥은 내부표면에 테프론 코팅층을 형성한 알루미늄합금판재를 드로잉가공과 같은 방법으로 가공하여 소정의 형상으로 만들어지며, 유도가열 방식의 전기밥통용 내솥은 일반적으로 유도전류의 발생에 바람직한 자성체로 구성하기 위하여 스테인리스강판과 알루미늄합금판을 겹쳐서 압착한 형태의 클래드판재를 드로잉가공과 같은 방법으로 가공하여 소정의 형상으로 만들어진다.

유도가열 방식으로 전기밥솥을 구성하는 것이 생산원가와 공정 측면에서 불리하지만, 유도가열 방식이 가마솥의 원리로 내솥의 바닥부와 측면부를 동시에 입체적으로 가열함에 따른 다양한 장점을 구비함에 따라, 근래 들어 고급화에 대한 소비자의 욕구증대와 더불어 유도가열 방식의 전기밥솥의 보급이 증가하고 있는 실정이다.

전기밥솥이 어떤 방식을 취하는가와 무관하게, 전기밥솥에서 내솥은 그 형태와 재질에 따라서 발열량과 밀접한 관련이 있고, 이러한 발열량에 의해 조리물의 맛, 조리시간, 및 전기의 소모량이 직접 결정되기 때문에, 최근 들어서는 전기압력밥솥용 내솥에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 예로서, 내솥의 표면을 도금하는 기술에 관한 연구와 내솥을 이루는 재질에 대한 연구가 특히 활발히 진행되고 있는 실정이다.

내솥을 이루는 재질과 관련하여, 가열조리를 위한 목적성에 비추어 열전도성 이 재료가 구비해야 할 가장 중요한 성질이라 할 수 있으며, 또한 일반적으로 가정에서 주부들이 주로 사용한다는 관점에서 취급의 용이성 측면에서 경량성도 중요한 성질이라 할 수 있다. 특히, 취급의 용이성 측면에서 고려했을 때, 내솥은 일반적으로 대략 3mm 이상의 두께를 갖도록 형성되어야 하는 것으로서, 하우징 내부의 수용공간에 넣고 빼내는 과정과 싱크대 등에서 세척하는 과정이 빈번할 것으로 예상할 수 있는 내솥이 비중이 큰 재질로 제작된다면 취급시 상당히 힘이 들 수밖에 없다는 것을 예상할 수 있다.

따라서, 내솥은 주로 비중이 작으면서도 열전도성이 우수한 알루미늄을 주요성분으로 하는 알루미늄합금을 주재료로 이용하여 제조되고 있다.

그러나, 의학계에 보고된 정보에 의하면 알루미늄 성분은 치매와 알츠하이머병과 같은 심각한 질병을 유발하는 것으로도 알려져 있으며, 따라서 조리용 도구를 제작하는대 알루미늄을 사용하는 것은 인체에 치명적인 피해를 줄 수 있는 문제가 있다.

물론, 이와 같은 문제를 고려하여, 알루미늄합금을 내솥의 주재료로 사용하면서도, 조리물과 접촉하는 내솥의 내부표면에 다양한 재료를 사용한 코팅층을 형성하여 내솥의 내부공간에 담기는 조리물이 알루미늄합금과 직접적으로 접촉하는 것을 차단하는 방법을 사용하고 있으나, 내솥이 조리과정 중에 고온고압의 혹독한 환경에 노출되는 것임을 감안하면, 어떠한 경우에도 조리물이 알루미늄합금과 접촉하지 않도록 할 수 있다고 단언하기는 어렵기 때문에, 이와 같은 코팅층의 형성이 근본적인 해결책이 되지 못한다는 문제는 여전히 남아있는 실정이다.

이상과 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서,

본 발명의 목적은 알루미늄과 같이 경량성과 열전도성이 우수하면서도 인체에 무해한 알루미늄을 대체하는 재질로 이루어지는 경량 전기밥솥용 내솥을 제공하는 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은,

소정 두께의 마그네슘합금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 전기밥솥용 내솥을 제공한다.

그리고, 상기 마그네슘합금층의 외부에 겹쳐지는 소정 두께의 스테인리스강층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마그네슘합금층과 상기 스테인리스강층 사이에 위치하도록 겹쳐지는 소정 두께의 알루미늄합금층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면도이다.

본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥(100)은 마그네슘합금층(110)을 포함한다.

본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥(100)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 단일 마그네슘합금층(110)으로 이루어지며, 내솥(100)을 이루는 원판의 두께가 3mm 정도는 되는 것이 바람직함에 따라 3mm 두께의 마그네슘합금층(110)으로 이루어진 원판으로 제조되었다.

이와 같은 제 1 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥(100)은 단일 마그네슘합금층(110)으로 이루어지고, 마그네슘이 유도가열을 위한 자성체로는 적합하지 않음에 따라, 히터가열방식 전기밥솥용도로 적합하다 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면도이다.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥(100)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 내측의 마그네슘합금층(110)과 외측의 스테인리스강층(120)으로 이루어지며, 역시 내솥(100)을 이루는 원판의 두께가 3mm 정도는 되는 것이 바람직함에 따라, 2.5mm 두께의 마그네슘합금층(110)과 0.5mm 두께의 스테인리스강층(120)으로 이루어진 원판으로 제조되었다. 이 원판은 마그네슘합금층(110)과 스테인리스강층(120)으로 이루어진 것으로서, 각각의 두 판을 겹쳐놓은 상태에서 열간압연과 같은 고온고압의 공정을 통해 접합한 클래드판이다.

이와 같은 제 2 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥(100)은 경량성을 포함하는 바람직한 특성을 갖는 마그네슘합금층(110)과 유동가열을 위한 자성체로 바람직한 스테인리스강층(120)으로 이루어짐에 따라 유도가열방식 전기밥솥용도로 적합하다 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면도이다.

본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥(100)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 내측의 마그네슘합금층(110)과 가운데의 알루미늄합금층(130) 및 외측의 스테인리스강층(120)으로 이루어지며, 역시 내솥(100)을 이루는 원판의 두께가 3mm 정도는 되는 것이 바람직함에 따라, 2.0mm 두께의 마그네슘합금층(110), 0.5mm 두께의 알루미늄합금층(130) 및 0.5mm 두께의 스테인리스강층(120)으로 이루어진 원판으로 제조되었다. 이 원판은 마그네슘합금층(110), 알루미늄합금층(130) 및 스테인리스강층(120)으로 이루어진 것으로서 각각의 세 판을 차례로 겹쳐놓은 상태에서 열간압연과 같은 고온고압의 공정을 통해 접합한 클래드판이라 할 수 있다. 알루미늄합금층(130)을 가운데 위치하도록 함으로써 클래딩공정을 통한 접합시 더욱 개선된 접합성을 갖게 된다.

이와 같은 제 3 실시 예에 따른 전기밥솥용 내솥(100)은 역시 경량성을 포함하는 바람직한 특성을 갖는 마그네슘합금층(110)과 유동가열을 위한 자성체로 바람직한 스테인리스강층(120)으로 이루어짐에 따라 유도가열방식 전기밥솥용도로 적합하다 할 수 있으며, 알루미늄합금층(130)을 포함함으로써 클래딩공정을 통한 접합시 더욱 개선된 접합성을 갖게 됨에 따라 내구성의 향상을 기대할 수 있게 된다.

이상에서 열거한 실시 예에 따른 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥은 외표면측에 다양한 재료를 사용한 도금층과 코팅층을 부가한 형태로 제공될 수 있으며, 또한 내표면측에 다양한 재료를 사용한 하나 이상의 층으로 적층된 코팅층을 부가한 형태로 제공될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조에 사용되는 마그네슘합금은 매우 가볍고 진동흡수성(감쇄능)과 열전도율이 우수하며, 전자파 차폐성 또한 우수한 재료이다. 마그네슘합금은 기본 성분인 마그네슘(Mg)에 알루미늄(Al), 아연(Zn), 망간(Mn), 규소(Si), 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 철(Fe)을 선택적으로 포함함으로써 여러 종류로 제공될 수 있다.

마그네슘합금의 일종인 AZ91D합금의 특성을 다른 금속과 비교해보면, AZ91D합금은 경량성 면에서 볼 때 비중이 1.81에 불과하여 종래기술에서 내솥의 재료로 주로 사용되던 알루미늄(Al)합금(예를 들어, ADC12합금)에 비해 비중이 2/3 수준이고, 아연(Zn)합금(예를 들어, ZDC2합금)에 비해서는 1/4 수준으로 상용 금속 중에서 가장 가벼운 재료임을 알 수 있다. 아울러, 마그네슘합금은 비강도 또는 비강성이 철과 알루미늄에 비해 우수하므로 경량성과 강도를 모두 겸비한 전기밥솥용 내솥의 재료로 바람직한 특성을 보유하고 있음을 알 수 있다.

마그네슘이 기본적으로 변형되기 어려운 결정구조를 보유하고 있음에 따라, 마그네슘합금은 치수안정성 면에서 매우 안정적이다. 일반적으로 마그네슘합금은 어닐링이나 응력제거 처리를 하지 않고도 시간의 경과와 온도변화에 대해 치수 안정성이 매우 높은 것으로 알려져 있다.

또한, 마그네슘합금은 타 금속에 비해 가볍기 때문에 동일 중량에 대해 다른 금속보다 훨씬 많은 수의 제품을 얻을 수 있어 결과적으로 원가절감 측면에서도 바람직하다 할 수 있다.

더불어, 마그네슘합금은 기계가공성 측면에서 볼 때, 외력에 대한 저항이 작 아 절삭소요동력이 작고(마그네슘을 1로 했을 때 알루미늄은 1.8, 주철은 3.5정도), 작은 비중으로 인하여 가공시 관성력이 작아 기계의 급시동 또는 급정지의 경우에 유리하며, 열전도성이 좋아 가공시 발생하는 열에 의한 온도상승이 적다. 마그네슘합금은 일반적인 강의 1/4 정도로 가볍기 때문에 가공 과정에서 탈착 등 핸들링하기가 쉬우며, 가공속도와 이송속도를 빠르게 할 수 있어 가공효율이 매우 좋고, 공구마모가 적어 공구수명이 길어지는 효과를 제공한다.

한편, 마그네슘합금은 재활용성 면에서 재용해 및 정련이 상대적으로 용이하여 재활용성이 높다. 즉, 신재 생산 대비 4 %대 에너지 소비로 재생이 가능하므로 환경친화적이다. 또한, 전자파 차폐성(EMI Shield/RFI Shield) 면에서 볼 때, 마그네슘합금은 일반적으로 사용되는 경량 재료들 중 최고의 전자파 차폐능력을 보유하고 있으며, 따라서 별도의 EMI 도장이 필요없는 재료이기도 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법의 일 예를 간략하게 정리하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법은 준비된 원판을 절단하는 단계, 원재료의 표면을 연마하는 단계, 요구되는 내솥의 형상을 갖도록 하는 프레스 성형단계, 내표면측에 코팅층을 형성하는 단계, 외표면측에 도금층을 형성하는 단계, 및 도금층 위에 투명코팅층을 형성하는 단계를 포함한 방법으로 이루어진다.

프레스 성형단계는 다시, 드로잉(drawing)단계, 포밍(forming)단계, 및 트리밍(triming)단계로 구분될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 경량 전기밥솥용 내솥을 제공함으로써, 알루미늄 보다 가벼운 마그네슘합금을 사용함에 따라 무게가 가벼워져 사용자 편의성이 향상되고, 인체에 무해한 마그네슘합금을 사용함에 따라 혹독한 환경에서 장기간 사용함에 따라 코팅층이 벗겨져 조리물과 마그네슘합금층이 직접적으로 접촉한다 하더라도 인체에 아무런 영향을 미치니 않도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 소정 두께의 마그네슘합금층;

   상기 마그네슘합금층의 외부에 겹쳐지는 소정 두께의 스테인리스강층; 및

   상기 마그네슘합금층과 상기 스테인리스강층 사이에 위치하도록 겹쳐지는 소정 두께의 알루미늄합금층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 경량 전기밥솥용 내솥.
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