KR102347446B1

KR102347446B1 - 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법

Info

Publication number: KR102347446B1
Application number: KR1020200106355A
Authority: KR
Inventors: 김용준
Original assignee: (주)신영스텐
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2022-01-07

Abstract

본 발명은 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 다중 바닥층 조리용기보다 무게가 가볍고, 끓는 시간을 단축시킬 수가 있으며, 인덕션 사용이 가능한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 종래 다중 바닥층 조리용기보다 무게가 가볍고, 끓는 시간을 단축시킬 수가 있으며, 인덕션 사용이 가능한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성함으로써, 다중 바닥판으로 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 적층하고 있으므로, 음식물을 가열할 때는 열전도도가 매우 높으며, 조리후에는 쉽게 온도가 내려가지 않아 보온 효과가 좋으며, 음식물의 맛이 더욱 향상되고, 아울러 가열효율이 높아 연료비가 절감되는 효과가 있다.

Description

스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법{A method of manufacturing a pot that forms multiple bottom layers using stainless steel and aluminum plates}

본 발명은 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 다중 바닥층 조리용기보다 무게가 가볍고, 끓는 시간을 단축시킬 수가 있으며, 인덕션 사용이 가능한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 가정에서 널리 사용하고 있는 스테인레스 스틸제의 냄비, 후라이팬, 솥등과 같은 가열조리용구는 외관이 미려하고 변색이 되지 않아 조리용구로서는 적당하지만, 열전도가 낮아 가열부분만 집중적으로 가열하고 전체적으로는 가열시간이 지연되므로 온도가 높은 용기의 저면에는 음식이 눌어 붙고, 온도가 낮은 용기의 중간이나 상부에는 음식이 익지 않는 상태가 되었다.

또한, 조리음식이 용기에 부착되는 것을 방지하기 위해서 내열성이 강한 합성수지로서 테프론(Teflon)을 코팅한 후 소성(塑性)시켜서 된 테프론피막은 용기의 재질이 스테인레스 스틸인 경우, 스테인레스 스틸의 표면에는 20~35μ 두께로 코팅되어 있기 때문에 테프론피막은 사용수명이 짧고, 용기의 사용방법에 페프론막이 탈리되는 등 내구성의 문제가 발생되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명을 통해 종래 다중 바닥층 조리용기보다 무게가 가볍고, 끓는 시간을 단축시킬 수가 있으며, 인덕션 사용이 가능한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법을 제공하고자 한다.

대한민국 특허공개번호 제10-2005-0053550호

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 다중 바닥층 조리용기보다 무게가 가볍고, 끓는 시간을 단축시킬 수가 있으며, 인덕션 사용이 가능한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법은,

스테인레스 스틸판(종류 기호 : SUS 304)과 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)을 준비하여 맨하측부터 알루미늄 판, 스테인레스 스틸판 순으로 위치시킨 후, 접착하여 2중 적층판을 구성하는 2중적층판형성단계(S100);와

상기 2중 적층판을 가지고 드로잉으로 조리용기의 형태를 만드는 조리용기형태형성단계(S200);와

알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)과 캡슐을 준비하여 이를 접착하여 캡슐 적층판을 구성하는 캡슐적층판형성단계(S300);와

상기 형성된 조리용기를 뒤집어 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)이 상측에 위치하도록 하고, 여기에 상기 캡슐적층판의 캡슐이 상측에 위치하도록 한 후, 가열기를 이용하여 300 ~ 500℃의 온도로 가열하기 위한 캡슐가열단계(S400);와

프레스를 이용하여 상기 가열 중인 2중 적층판에 캡슐적층판을 압착하여 접착시켜 4중 적층판을 형성시키기 위한 프레스접착단계(S500);와

상기 프레스 접착에 의해 완성된 4중 조리용기의 내면 혹은 외면 중 적어도 어느 한면 이상에 세라믹 코팅을 수행하기 위한 세라믹코팅단계(S600);를 포함함으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법은,

종래 다중 바닥층 조리용기보다 무게가 가볍고, 끓는 시간을 단축시킬 수가 있으며, 인덕션 사용이 가능한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성함으로써, 다중 바닥판으로 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 적층하고 있으므로, 음식물을 가열할 때는 열전도도가 매우 높으며, 조리후에는 쉽게 온도가 내려가지 않아 보온 효과가 좋으며, 음식물의 맛이 더욱 향상되고, 아울러 가열효율이 높아 연료비가 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 의해 다중 바닥층을 형성하는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 의해 제조된 조리용기의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 의해 제조된 조리용기와 종래 다중 조리용기의 비교 실험 예시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법은,

상기 프레스 접착에 의해 완성된 4중 조리용기의 내면 혹은 외면 중 적어도 어느 한면 이상에 세라믹 코팅을 수행하기 위한 세라믹코팅단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 캡슐은,

스테인레스 스틸판(종류 기호 : SUS 430)을 사용하여 인덕션 사용이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 캡슐 상측으로 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)이 2층으로 적층되어 있어 경량화된 다층 구조의 조리용기를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 의해 다중 바닥층을 형성하는 공정도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 의해 4중 다중 바닥층은, 2중적층판형성단계(S100), 조리용기형태형성단계(S200), 캡슐적층판형성단계(S300), 캡슐가열단계(S400), 프레스접착단계(S500), 세라믹코팅단계(S600)를 포함하게 된다.

구체적으로 설명하자면, 상기 2중적층판형성단계(S100)는 스테인레스 스틸판, 예를 들어, 종류 기호 : SUS 304로서, 오스테나이트계 스테인리스강으로 18-8강으로 불리며, 내약품성, 내열성이 뛰어나기 때문에 처리수조 등에 사용되는 재질을 이용하게 된다.

또한, SUS 304는 Ni 8~11%, Cr 18~20%를 함유한 강이다.

그리고, 알루미늄 판, 예를 들어, 종류 기호 : AL 1050을 사용하게 되는데, 상기한 스테인레스 스틸판과 알루미늄 판을 준비하여 맨하측부터 알루미늄 판, 스테인레스 스틸판 순으로 위치시킨 후, 접착하여 2중 적층판을 구성하게 된다.

상기한 바와 같이, SUS 304를 이용하게 되면 표면 색상이 검게 변하는 현상을 방지하고, 환경 호르몬에 의한 발암 물질 유발을 방지하게 되는 것이다.

또한, AL 1050을 적층하고 있기 때문에 열 전달 효율을 향상시키게 되는 것이다.

상기와 같이, 하측부터 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050), 스테인레스 스틸판(종류 기호 : SUS 304)을 적층하게 되면, 바닥면에서 제공되는 열이 알루미늄 판으로 전도하기 때문에 열전도도가 매우 높으며, 내측으로 스테인레스 스틸판으로 구성하고 있기 때문에 조리 후에는 쉽게 온도가 내려가지 않아 보온 효과가 좋으며, 음식물의 맛을 더욱 높일 수 있는 효과를 제공하게 된다.

이후, 조리용기형태형성단계(S200)는 상기 2중 적층판을 가지고 드로잉으로 조리용기의 형태를 만드는 과정이다.

즉, 주방 용품인 프라이 팬이나 냄비 등과 같이 뜨거운 불에 직접 접촉되는 그릇들은 돌이나 세라믹 등이 사용되기도 하나, 그러한 재질은 내충격성이 부족한 측면이 있기 때문에 특별한 용도가 아닌 경우에는, 충격에 의해 파손되지 않아 사용상 편리한 스테인레스강, 동 및 그 합금 등의 금속 판재를 드로잉 가공하여 제작하는 것이 일반적이다.

그러나, 동이나 동 합금은 장시간 방치할 경우 인체에 해로운 녹청이 발생하게 되고, 알루미늄이나 알루미늄 합금의 경우에는 다양한 음식물에 대한 내식성이 부족할 뿐 아니라, 끓는 물과 접촉 시에는 수산화알미늄과 같은 화합물이 그 표면에 생성되어 표면 색상이 검게 변색되는 단점이 있으며, 알츠하이머병을 유발한다하여 선진국에서는 직접적인 사용을 금하고 있기도 하다.

더욱이, 프라이 팬이나 냄비와 같은 주방 용품은 주로 판재를 드로잉 가공하여 제조되나, 동 내지는 알루미늄 판재들은 철강재에 비하여 연질임에도 불구하고 금속의 결정 조직상의 차이로 인하여 철강재에 비하여 드로잉 가공성이 떨어지고 강도가 다소 부족하여 충격에 의한 변형이 쉬울 뿐 아니라, 표면 경도가 낮아 표면 스크래치에 약하여 미관상 불리하며 상대적으로 고가이기 때문에, 적절한 드로잉 가공성과 함께 가격이 상대적으로 저렴하고 강도, 내부식성 및 표면 광택성 등이 우수한 철강계 합금인 스테인레스 강판이 주로 사용되고 있다.

그러나, 에너지 절약의 중요성이 커지면서 음식물에 열을 가하여 조리하는 경우 음식에 열을 신속히 전달해주는 효율 측면에서 볼 때, 상기 스테인레스 강판은 알루미늄이나 동에 비하여 그 열 전달 성능이 떨어져 열 손실이 증가하게 되는 단점이 있다.

따라서, 상기와 같이 열전도성이 떨어지는 스테인레스 강판의 단점을 해결하기 위하여 알루미늄 판과 같은 열전도성이 우수한 이종의 금속 판재를 스테인레스 스틸판에 접합시키게 되는 것이다.

상기 2중 적층판은 폭발 압전법, 용접법, 가열 압접법 및 압연법 등의 방법을 통하여 적층 되어 접촉하고 잇는 서로 다른 이종 금속 판재의 표면과 표면이 밀착 결합된 것이다.

이후, 캡슐적층판형성단계(S300)는 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)과 캡슐을 준비하여 이를 접착하여 캡슐 적층판을 구성하는 과정이다.

즉, 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)과 캡슐을 준비한 후, 일반적인 접착 공정을 거쳐, 캡슐 적층판을 구성하게 되는 것이다.

이후, 캡슐가열단계(S400)는 상기 형성된 조리용기를 뒤집어 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)이 상측에 위치하도록 하고, 여기에 상기 캡슐적층판의 캡슐이 상측에 위치하도록 한 후, 가열기를 이용하여 300 ~ 500℃의 온도로 가열하는 과정이다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 조리용기를 뒤집게 되면, 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)이 상측에 위치하게 되고, 여기에 상기 캡슐적층판의 캡슐이 상측에 위치하도록 하게 된다.

그러면, 2중 적층판의 상측에 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)이 위치하고, 캡슐적층판의 하측에 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)이 위치하게 되므로 이를 가열하게 되면 서로 접착되게 되는 것이다.

이때, 가열 온도가 300℃ 미만일 경우에는 산화물층의 생성이 불완전하게 되어 열간 압연 후 접합력이 부족하게 되고, 500℃를 초과하게 되면 산화물층의 생성이 과다하고 필요 이상으로 치밀하게 되어 안정화됨으로써 열간 압연시 산화물층의 균열이 불충분하여 오히려 접합력을 떨어뜨리게 된다.

즉, 본 발명의 방법으로 제조되는 2중 적층판과 캡슐 적층판의 접합력은, 가열 온도 350℃ 부근에서부터 적절한 값을 갖게 되며, 온도 상승과 함께 상승되어 400℃부근에서 가장 높은 값을 보인 후 온도 상승에 따라 감소하여 500℃에서 바람직한 접합력의 최소 값을 보인 다음 급격히 감소하게 된다.

따라서 본 발명의 2중 적층판과 캡슐 적층판을 접합시킬 경우에 가열기의 온도는 350℃가 가장 적합하다.

이후, 프레스접착단계(S500)는 프레스를 이용하여 상기 가열 중인 2중 적층판에 캡슐 적층판을 압착하여 접착시켜 4중 적층판을 형성시키는 과정이다.

예를 들어, 가열기를 이용하여 가열한 후, 적정 온도인 350℃에서 프렉션 공법(프레스)을 이용하여 1,600톤으로 찍어서 2중 적층판에 캡슐 적층판을 접착시키게 되는 것이다.

따라서, 완성된 4중 조리용기는 맨하측부터 맨상측까지, 스테인레스 스틸판(종류 기호 : SUS 430)인 캡슐, 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050), 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050), 스테인레스 스틸판(종류 기호 : SUS 304) 순으로 적층되게 되는 것이다.

이후, 세라믹코팅단계(S600)는 상기 프레스 접착에 의해 완성된 4중 조리용기의 내면 혹은 외면 중 적어도 어느 한면 이상에 세라믹 코팅을 수행하는 과정이다.

바람직하게는 실험을 통해 확인한 결과, 조리 용기가 후라이팬의 경우, 내면과 외면에 세라믹 코팅을 수행함에 있어, 내부면에는 엑스칼리버 코팅을 외부면에는 세라믹 코팅을 수행하게 되는 것이다.

반면에 조리 용기가 냄비의 경우에는 내부면은 스테인레스 판이기에 코팅이 필요없고, 외부면에 세라믹 코팅을 수행하게 된다.

한편, 상기 캡슐은,

즉, 현재 가스 레인지에서 인덕션을 선호하는 추세이기에 이에 맞게 스테인레스 스틸판, 특히, 종류 기호 SUS 430를 사용하여 캡슐을 제조하게 되는 것이다.

따라서, 인덕션에 의한 가열이 가능하게 되는 것이다.

한편, 상기 캡슐 상측으로 알루미늄 판(종류 기호 : AL 1050)이 2층으로 적층되어 있어 경량화된 다층 구조의 조리용기를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

종래에는 인덕션 사용을 위하여 도 3에 도시한 바와 같이, 다중 스테인레스 조리용기를 이용하기 때문에 무게가 상당하여 사용 상에 불편함을 제공하였지만, 본 발명과 같이, 알루미늄 판을 적층하게 되면, 특히, 종류 기호 : AL 1050을 사용하기 때문에 경량이 가능하게 되는 것이다.

상기와 같은 제조 방법을 통해, 제조하게 되면 도 2와 같은 외형을 형성하고 있게 된다.

따라서, 음식물을 가열할 때는 2층을 알루미늄 재질로 사용하기 때문에 열전도도가 매우 높아지게 되고, 캡슐이 스테인레스 스틸판(종류 기호 : SUS 430)을 사용하기 때문에 인덕션 사용이 가능하게 되는 것이다.

종래에는 인덕션 사용을 위하여 도 3에 도시한 바와 같이, 다중 스테인레스 조리용기를 사용하여야 한다.

그러나, 무게 상의 문제와 열전도도가 높지 않아 끓는 점까지의 시간이 상당하여 이를 개선할 기술이 필요하게 되었다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 시험을 통해 그 효과를 입증하고자 한다.

시험 조건으로 동량(500ML)의 물을 사용하고, 동일 인덕션을 사용하였다.

좌측 시험은 스테인레스 다중 조리용기(후라이 팬)로 내부는 엑스칼리버 코팅, 외부는 세라믹 코팅을 실시하였고, 바닥 즉, 캡슐은 프렉션 공법을 사용하였다.

이때, 끓는 시간은 2분이고, 중량은 1.3KG 이었다.

반면에 본 발명의 스테인레스와 알루미늄 다중 조리용기(후라이 팬)는 엑스칼리버 코팅, 외부는 세라믹 코팅을 실시하였고, 바닥 즉, 캡슐은 프렉션 공법을 사용하였다.

이때, 끓는 시간은 1분49초이고, 중량은 1.12KG 이었다.

따라서, 종래 다중 바닥층 조리용기보다 무게가 가볍고, 끓는 시간을 단축시킬 수가 있으며, 인덕션 사용이 가능한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성함으로써, 다중 바닥판으로 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 적층하고 있으므로, 음식물을 가열할 때는 열전도도가 매우 높으며, 조리후에는 쉽게 온도가 내려가지 않아 보온 효과가 좋으며, 음식물의 맛이 더욱 향상되고, 아울러 가열효율이 높아 연료비가 절감되는 효과를 제공할 수 있게 되는 것이다,

본 발명에 의하면, 종래 다중 바닥층 조리용기보다 무게가 가볍고, 끓는 시간을 단축시킬 수가 있으며, 인덕션 사용이 가능한 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성함으로써, 다중 바닥판으로 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 적층하고 있으므로, 음식물을 가열할 때는 열전도도가 매우 높으며, 조리후에는 쉽게 온도가 내려가지 않아 보온 효과가 좋은 장점을 제공하게 된다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S100 : 2중적층판형성단계
S200 : 조리용기형태형성단계
S300 : 캡슐적층판형성단계
S400 : 캡슐가열단계
S500 : 프레스접착단계
S600 : 세라믹코팅단계

Claims

스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법에 있어서,
종류 기호가 SUS 304인 스테인레스 스틸판과 종류 기호가 AL 1050인 알루미늄 판을 준비하여 맨하측부터 알루미늄 판, 스테인레스 스틸판 순으로 위치시킨 후, 접착하여 2중 적층판을 구성하는 2중적층판형성단계(S100);와
상기 2중 적층판을 가지고 드로잉으로 조리용기의 형태를 만드는 조리용기형태형성단계(S200);와
종류 기호가 AL 1050인 알루미늄 판과 캡슐을 준비하여 이를 접착하여 캡슐 적층판을 구성하는 캡슐적층판형성단계(S300);와
상기 형성된 조리용기를 뒤집어 종류 기호가 AL 1050인 알루미늄 판이 상측에 위치하도록 하고, 여기에 상기 캡슐적층판의 캡슐이 상측에 위치하도록 한 후, 가열기를 이용하여 350℃의 온도로 가열하기 위한 캡슐가열단계(S400);와
프레스를 이용하여 1,600톤으로 찍어서 상기 가열 중인 2중 적층판에 캡슐적층판을 압착하여 접착시켜 4중 적층판을 형성시키기 위한 프레스접착단계(S500);와
상기 프레스 접착에 의해 완성된 4중 조리용기의 내면 혹은 외면 중 적어도 어느 한면 이상에 세라믹 코팅을 수행하기 위한 세라믹코팅단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 하되,
상기 캡슐은,
종류 기호가 SUS 430인 스테인레스 스틸판을 사용하여 인덕션 사용이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하며,
캡슐 상측으로 종류 기호가 AL 1050인 알루미늄 판이 2층으로 적층되어 있어 경량화된 다층 구조의 조리용기를 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 스테인레스 강판과 알루미늄 판을 이용하여 다중 바닥층을 형성하고 있는 조리용기의 제조 방법.
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