KR102471566B1 - 조리기기용 히터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 많은 사람이 동시에 식사를 행하게 되는 대형 식당에서 밥, 국, 찌개, 튀김 등 조리시 사용되는 조리기기에 있어서 조리기기를 가열시키기 위한 전기식 히터에 관한 것으로, 특히 인덕션 히터에서는 활용할 수 없는 다양한 형태의 조리가 가능한 조리기기용 히터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 조리기기용 히터로서, 알루미늄 합금 주물 형태로 제작되는 본체의 표면엔 외주연의 만곡부와 내부 평면부 형태로서 세라믹 코팅층이 형성되어 이루어지고, 상기 본체의 내부엔 히터가 내장된 상태로서 저면엔 돌출부가 일정하게 형성되고 내장된 히터의 끝부분엔 단자부를 각각 형성하여 이루어지는 조리기기용 히터와, 그리고, 금형 내부에 히터를 내장시키고 알루미늄 합금을 이용하여 주물성형하여 본체를 구성하는 주물성형단계와, 상기 주물성형단계에서 성형된 본체의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 1차 도막층을 형성하고 100℃ 이하 저온에서 건조하여 1차 세라믹 코팅층을 형성하는 1차 세라믹 코팅단계와, 그리고 상기 1차 세라믹 코팅단계에서 형성된 1차 세라믹 코팅층의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 2차 도막층을 형성하고 200℃ 이상 고온에서 건조하여 상기 1차 도막층에 상기 2차 도막층이 서로 침투밀착하면서 상기 본체와 일체로 경화되는 2차 세라믹 코팅단계를 포함하여 구성이 이루어지는 조리기기용 히터 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 조리기기용 히터로서, 알루미늄 합금 주물 형태로 제작되는 본체의 표면엔 외주연의 만곡부와 내부 평면부 형태로서 세라믹 코팅층이 형성되어 이루어지고, 상기 본체의 내부엔 히터가 내장된 상태로서 저면엔 돌출부가 일정하게 형성되고 내장된 히터의 끝부분엔 단자부를 각각 형성하여 이루어지는 조리기기용 히터와, 그리고, 금형 내부에 히터를 내장시키고 알루미늄 합금을 이용하여 주물성형하여 본체를 구성하는 주물성형단계와, 상기 주물성형단계에서 성형된 본체의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 1차 도막층을 형성하고 100℃ 이하 저온에서 건조하여 1차 세라믹 코팅층을 형성하는 1차 세라믹 코팅단계와, 그리고 상기 1차 세라믹 코팅단계에서 형성된 1차 세라믹 코팅층의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 2차 도막층을 형성하고 200℃ 이상 고온에서 건조하여 상기 1차 도막층에 상기 2차 도막층이 서로 침투밀착하면서 상기 본체와 일체로 경화되는 2차 세라믹 코팅단계를 포함하여 구성이 이루어지는 조리기기용 히터 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 많은 사람이 동시에 식사를 행하게 되는 대형 식당에서 밥, 국, 찌개, 튀김 등 조리시 사용되는 조리기기에 있어서 조리기기를 가열시키기 위한 전기식 히터에 관한 것으로, 특히 인덕션 히터에서는 활용할 수 없는 다양한 형태의 조리가 가능한 조리기기용 히터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 주방기기나 주방의 조리용 가열기구로서 인덕션 레인지나 인덕션 히터가 각광을 받고 있으며, 이러한 관련된 선행기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-1789538호가 알려져 있다.
이러한 인덕션 레인지나 히터의 경우, 내부엔 전원이 인가되는 경우 자장을 발생시키는 코일이 있는데, 코일로부터 자장이 유도되면서 이와 같이 자장이 유도외는 영역에 있는 조리기의 자성체가 가열되는 원리를 이용하는 것인데, 그리하여 인덕션 레인지나 히터와 서로 접하게 되는 부위에는 철 성분이 포함된 자성체 성분을 함유하고 있어야 하는 제약이 있다.
그러함에도 불구하고 대부분 기존 조리용기의 경우엔 알루미늄 합금, 유리, 도자기 등의 소재로 이루어져 있는 관계로 사용상 제약이 뒤따르게 된다.
또한, 설사 철 성분이 포함된 자성체 성분을 함유하고 있어서 인덕션 레인지나 히터에 사용할 수 있는 조리용기의 경우에도 실제로 조리하는 경우에 조리용기의 내부에 조리하는 음식물에 대한 온도조절이 쉽지 않아 조리에 어려움이 발생하곤 한다.
예를 들면, 인덕션 레인지나 히터를 활용하여 조리용기의 내부에 정량의 물과 함께 씻은 쌀을 포함하여 밥이나 죽을 조리하고자 하는 경우, 통상으로 일정시간 동안 가열하여 밥이 끓는 상태를 유지하다가 뜸을 들이는 시간이 필요한데, 인덕션 히터의 작동을 중단시키게 되면 히터의 표면 온도가 급속히 낮아지게 되어 뜸이 충분하게 들지 않아 밥이 일부가 설거나 아니면 층층마다 익거나 뜸이 드는 형대가 고르게 유지되지 않아 소위 3층밥이 되는 등 조리의 어려움이 발생하고 있는 폐단이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어진 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.
본 발명의 목적은 히터 자체의 작동시는 물론 작동하다가 중단되는 경우로서 비작동시에도 곧 바로 온도가 급격히 하강하는 것이 아니라, 여열 내지 축열에 의하여 일정시간 가열 상태를 유지되도록 하여 조리가 효과적으로 이루어질 수 있는 조리기기용 히터 및 그 제조방법을 제공하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 조리온도의 제어가 용이하고 고른 분포로 가열이 이루어질 수 있도록 하여 조리를 위한 우수한 가열효과를 갖도록 한 조리기기용 히터 및 그 제조방법을 제공하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 열전도성이 양호하고 내구성이 우수한 조리기기용 히터 및 그 제조방법을 제공하고자 함에 있다.
본 발명은 이와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 조리기기용 히터로서, 알루미늄 합금 주물 형태로 제작되는 본체의 표면엔 외주연의 만곡부와 내부 평면부 형태로서 세라믹 코팅층이 형성되어 이루어지고, 상기 본체의 내부엔 히터가 내장된 상태로서 저면엔 돌출부가 일정하게 형성되고 내장된 히터의 끝부분엔 단자부를 각각 형성하여 구성이 이루어지는 조리기기용 히터가 제공된다.
또한, 상기 본체의 저부에 형성되는 돌출부는 동심원상으로 여러 부위에 결쳐 이루어지는 동심원 돌출부와, 상기 동심원 돌출부의 사이에 방사상으로 형성된 방사상 돌출부와, 그리고 상기 본체의 저부 가장자리부위에 형성되는 받침돌출부를 포함하여 구성이 이루어지는 조리기기용 히터가 제공된다.
또한, 상기 본체의 중심부엔 온도센서를 설치하기 위한 설치공간으로서 설치공을 마련하여 이루어지는 조리기기용 히터가 제공된다.
또한, 소정의 금형 내부에 히터를 내장시키고 알루미늄 합금을 이용하여 주물성형하여 본체를 구성하는 주물성형단계와, 상기 주물성형단계에서 성형된 본체의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 1차 도막층을 형성하고 100℃ 이하 저온에서 건조하여 1차 세라믹 코팅층을 형성하는 1차 세라믹 코팅단계와, 그리고 상기 1차 세라믹 코팅단계에서 형성된 1차 세라믹 코팅층의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 2차 도막층을 형성하고 200℃ 이상 고온에서 건조 열처리하여 상기 1차 도막층에 상기 2차 도막층이 서로 침투밀착하면서 상기 본체와 일체로 경화되는 2차 세라믹 코팅단계를 포함하여 구성이 이루어지는 조리기기용 히터 제조방법을 제공한다.
그리하여 본 발명에 의하면, 히터 자체의 작동시는 물론 작동하다가 중단되는 경우로서 비작동시에도 히터본체의 경우 곧 바로 온도가 급격히 하강하는 것이 아니라, 여열 내지 축열에 의하여 일정시간 가열 상태를 유지되도록 하여 조리가 효과적으로 이루어질 수 있고, 조리온도의 제어가 용이하고 고른 분포로 가열이 이루어질 수 있도록 하여 조리를 위한 우수한 가열효과를 갖도록 하면서, 열전도성이 양호하고 내구성이 우수하게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일례로서 외관 사시도,
도 2는 도 1의 저면 사시도,
도 3은 도 1의 종단면도,
도 4는 도 1의 저면도,
도 5는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 저면 사시도,
도 6은 도 5의 종단면도,
도 7은 도 5의 저면도,
도 8은 본 발명에 의한 바람직한 제조방법을 나타낸 공정도.
도 2는 도 1의 저면 사시도,
도 3은 도 1의 종단면도,
도 4는 도 1의 저면도,
도 5는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 저면 사시도,
도 6은 도 5의 종단면도,
도 7은 도 5의 저면도,
도 8은 본 발명에 의한 바람직한 제조방법을 나타낸 공정도.
본 발명의 바람직한 예에 의하면, 첨부한 도면에 예시한 바와 같이, 조리기기용 히터는 알루미늄 합금 주물 형태로 제작되는 본체(1)의 표면엔 외주연의 만곡부(2)와 내부 평면부(3)가 연이어지는 형태로서 세라믹 코팅층(5)이 형성되어 이루어지고, 상기 본체(1)의 내부엔 히터(6)가 내장된 상태로서 저면엔 돌출부(7)가 일정하게 형성되고 내장된 히터(6)의 끝부분엔 단자부(8)를 각각 형성하여 구성이 이루어지게 된다.
이때, 상기 히터(6)는 스테인레스강 파이프 형태의 보호관 내측에 전열선을 내장하고 절연분말인 산화마그네슘을 함께 넣어 충진하여 전열선과 보호관을 절연한 관 모양의 히터인 시즈히터(Sheath Heater)를 사용하게 된다.
또한, 상기 본체(1)의 저부에 형성되는 돌출부(7)는 동심원상으로 여러 부위에 결쳐 띄워진 형태로 이루어지는 보강 및 히터내장용 동심원 돌출부(7a)와, 상기 동심원 돌출부(7a)의 사이에 방사상으로 형성된 보강용 방사상 돌출부(7b)와, 그리고 상기 본체(1)의 저부 가장자리부위에 형성되는 복수의 받침돌출부(7c)를 포함하여 구성이 이루어지게 된다.
즉, 상기 히터(6)를 내장한 상태로 본체(1)를 구성하기 위해서는 본체(1)의 두께가 상기 동심원 돌출부(7a)의 두께만큼 전체적으로 두꺼워야 하지만, 두께를 일부 얇게 하여 원가를 절감하면서도 가열효과를 크게 감소하지 않고, 전체적인 강도나 열전도도를 고려하여 방사상으로 형성된 보강용 방사상 돌출부(7b)를 구성하게 된다.
이때, 상기 본체(1)의 중심부엔 온도센서를 설치하기 위한 설치공간으로서 설치공(9)을 마련하여 이루어지게 된다.
이와 같이 이루어지게 되는 본 발명인 조리기기용 히터는 다음과 같은 방식으로 제조가 이루어지게 된다.
즉, 소정의 금형 내부에 히터를 내장시키고 알루미늄 합금을 이용하여 주물성형하여 본체를 구성하는 주물성형단계와, 상기 주물성형단계에서 성형된 본체의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 1차 도막층을 형성하고 100℃ 이하 저온에서 건조하여 1차 세라믹 코팅층을 형성하는 1차 세라믹 코팅단계와, 그리고 상기 1차 세라믹 코팅단계에서 형성된 1차 세라믹 코팅층의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 2차 도막층을 형성하고 200℃ 이상 고온에서 건조 열처리하여 상기 1차 도막층에 상기 2차 도막층이 서로 침투 밀착하면서 상기 본체와 일체로 경화되는 2차 세라믹 코팅단계를 포함하여 구성이 이루어지게 된다.
다음은 전술한 본 발명인 제조방법을 각 단계별로 나누어 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
주물성형단계
본 주물성형단계는 소정의 금형 내부에 히터를 내장시키고 알루미늄합금을 이용하여 주물성형하여 본체를 구성하는 단계이다.
이때 주물성형방식은 사형 주조법, 금형주조법, 다리캐스팅주조법 등 다양한 방식으로 제조가 가능하게 되나 본 발명의 경우 금형주조법을 실행하였다.
또한, 주조용 합금의 선택은 합금의 조성 즉 응고범위, 유동도, 내균일성, 내식성을 고려하여 결정하게 되는데, 본 발명의 경우 영미 표준 413(Al-11.5Si) 계열을 선택하여 용융성은 낮고 금형의 마모를 감소시킬 수 있도록 하여 생산성을 향상시키도록 행하였다.
또한, 주물성형시 내부에 위치하게 되는 시즈히터로서, 스테인레스강 파이프 형태의 보호관 내측에 전열선을 내장하고 절연분말인 산화마그네슘을 함께 넣어 충진하여 전열선과 보호관을 절연한 관 모양의 히터에는 영향을 끼치지 않게 공정을 수행하였다.
1차 세라믹 코팅단계
본 1차 세라믹 코팅단계는 상기 주물성형단계에서 성형된 본체의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 1차 도막층을 형성하고 100℃ 이하 저온에서 건조하여 1차 세라믹 코팅층을 형성하는 1차 세라믹코팅단계이다.
이때, 상기 1차 세라믹 코팅단계는 액상의 세라믹을 본체(1)의 표면에 스프레이 분사시켜 도막층을 형성하고 자연 건조가 이루어진 후에 건조로를 통과시키되 100℃ 이하 저온에서 건조하여 1차 세라믹 코팅층을 형성하게 된다.
이는 본체(1)의 표면에 1차 세라믹 코팅층을 형성하여 표면을 보호하는 기초적인 토대를 이루도록 행하는 것으로, 후술되는 2차 세라믹 코팅층과 고온 건조 열처리에 의한 표면침투에 의한 완전한 보호층을 형성하기 위한 준비 단계라 할 수 있다.
2차 세라믹 코팅단계
다음, 본 2차 세라믹 코팅단계는 상기 1차 세라믹 코팅단계에서 형성된 1차 세라믹 코팅층의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 2차 도막층을 형성하고 200℃ 이상 고온에서 건조 열처리하여 상기 1차 도막층에 상기 2차 도막층이 서로 침투밀착하면서 상기 본체와 일체로 경화되는 2차 세라믹 코팅단계이다.
이때, 상기 2차 세라믹 코팅단계는 전술한 1차 세라믹 코팅단계에서 코팅 및 건조된 1차 세라믹 코팅층의 표면에 다시 액상의 세라믹을 스프레이 분사시켜 도포하여 도막층을 형성하고 자연 건조가 이루어진 후에 건조로를 통과시키되 200℃ 이상 고온에서 건조 및 열처리를 행하여 2차 세라믹 코팅층이 상기 1차 세라믹 코팅층과 함께 본체(1)의 표면에 일부 침투하면서 흡착되고 견고한 경화과정을 거쳐 표면엔 매끄럽고 단단한 도막을 형성하여 본체(1)의 내식성 내지 내구성을 향상시키게 된다.
이와 같이 제조가 이루어지는 본 발명에 있어서 알루미늄 합금으로 이루어진 본체(1)의 경우 재질 자체의 특성상 열전도도가 우수하고 축열의 효과와 함께 세라믹 코팅층에 의한 내구성 향상을 갖게 된다.
그리하여, 본 발명에 의하면, 히터 자체의 작동시는 물론 작동하다가 중단되는 경우로서 비작동시에도 히터본체의 경우 곧 바로 온도가 급격히 하강하는 것이 아니라, 여열 내지 축열에 의하여 일정시간 가열 상태를 유지되도록 하여 조리가 효과적으로 이루어질 수 있고, 조리온도의 제어가 용이하고 고른 분포로 가열이 이루어질 수 있도록 하여 조리를 위한 우수한 가열효과를 갖도록 하면서, 열전도성이 양호하고 내구성이 우수하게 된다.
1: 본체, 2: 만곡부,
3: 평면부, 5: 세라믹 코팅층,
6: 히터, 7: 돌출부,
7a: 동심원 돌출부, 7b: 방사상 돌출부,
7c: 받침 돌출부, 8: 단자부,
9: 설치공
3: 평면부, 5: 세라믹 코팅층,
6: 히터, 7: 돌출부,
7a: 동심원 돌출부, 7b: 방사상 돌출부,
7c: 받침 돌출부, 8: 단자부,
9: 설치공
Claims (4)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 소정의 금형 내부에 히터를 내장시키고 알루미늄 합금을 이용하여 주물성형하여 본체를 구성하는 주물성형단계와,
상기 주물성형단계에서 성형된 본체의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 1차 도막층을 형성하고 100℃ 이하 저온에서 건조하여 1차 세라믹 코팅층을 형성하는 1차 세라믹 코팅단계와, 그리고
상기 1차 세라믹 코팅단계에서 형성된 1차 세라믹 코팅층의 표면에 액상의 세라믹을 도포하여 2차 도막층을 형성하고 200℃ 이상 고온에서 건조 열처리하여 상기 1차 도막층에 상기 2차 도막층이 서로 침투 밀착하면서 상기 본체와 일체로 경화되는 2차 세라믹 코팅단계를 포함하여 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 조리기기용 히터 제조방법.
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| KR1020210050906A KR102471566B1 (ko) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 조리기기용 히터 및 그 제조방법 |
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