KR20010010381A - 전자유도가열식 조리기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자유도가열식 조리기구에 관한 것으로서, 특히 알루미늄합금과 발열판과의 접합강도가 우수하게 하며, 경량이면서 발열효율이 높고, 또한 발열체의 모양을 다양하게 디자인하여 알루미늄합금과 일체로 제조가능케하므로서 조리기구의 저면외관을 미려하게 할뿐 아니라, 가공이 용이하도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자성을 가지는 금속박판으로 발열판(2)을 구성하되, 상기 발열판(2)의 내외측에 교호로 구성된 열팽창완화 절개부와, 박리방지턱과 같은 걸림수단이 형성된 구멍(13)을 구성하고, 상기 발열판(2)을 조리용구를 성형하는 금형내에 위치시킨 다음 알루미늄용탕을 가압 응고하여 알루미늄합금(1)과 일체로 되게 하여서 된 것이다.

Description

전자유도가열식 조리기구{Electron induction heating type coocker}

본 발명은 열팽창을 고려하여 알루미늄기지금속과 발열판과의 접합강도가 우수하며, 전자 유도 가열식 조리기구가 경량이면서 발열효율이 높고 발열체의 구성과 모양을 다양하게 디자인하여 알루미늄합금과 일체로 제조가능하고, 조리기구의 저면 외부를 미려하게 하며, 또한 가공이 용이한 전자 유도 가열식 조리기구의 제조방법 및 발열체 제조방법에 관한 것이다.

알루미늄 및 알루미늄 합금은 열전도성이 우수하고, 성형성이 양호한 금속이기 때문에 가열용 조리기구로 많이 사용되고 있다.

그러나 전자 유도 가열식 조리기구에는 알루미늄 및 알루미늄합금은 자성을 띄지 않기 때문에 자기 발열이 일어나지 않아 조리기구내의 조리재료를 가열할 수가 없어 이용할 수 없다.

따라서 전자 유도 가열식 조리기구에 사용되는 조리기구는 열전도성이 좋은 알루미늄 및 알루미늄 합금 외측에 자성을 지니는 금속을 부착한 것이 일반적이다.

상기와 같이 알루미늄 및 알루미늄 합금 외측에 자성을 가지는 금속을 설치한 조리기구 제조법은 성형된 알루미늄 조리기구에 철분을 용사한 것, 또는 스텐레스와 알루미늄 크래드재를 프레스로 성형한 것, 성형된 알루미늄 조리기구를 가열하여 높은 압력의 프레스로 알루미늄 조리기구와 발열판(자성을 띄는 금속)을 타격(打擊)함으로써 접합하는 방식, 성형된 알루미늄 조리기구에 브래이징으로 발열판을 접합하는 방법 등이 이용되고 있다.

그러나 이러한 종래의 제조방법은 다음과 같은 문제점을 가진다.

알루미늄에 철분을 용사한 조리기구는 발열효율이 나쁘고, 조리기구 세척중 철분이 탈락하는 문제점이 발생하고, 스텐레스와 알루미늄의 크래드재를 이용하여 제조한 조리기구는 단순한 형상의 드로잉 제품밖에 성형할 수 없으며 조리기구 제품의 기능 및 디자인 상으로 부분적으로 어느 한 부분만을 두껍게 할 수 없으며, 복잡한 형상을 성형할 수 없어 제품을 다양화 할 수 없다.

또한 성형된 알루미늄 조리기구를 가열하여 높은 압력의 프레스로 발열판을 타격하는 방식은 성형된 조리기구의 가열시나 프레스 타격시 제품의 변형을 초래한다.

브래이징 공법으로 제조된 전자유도가열식 조리기구는 반복사용에 따른 알루미늄 기지 금속과 발열판의 박리(剝籬)가 일어나는 문제점이 있다.

종래에도 이러한 결점을 보완하고자 자성을 지닌 발열판을 설치하여 용탕을 고압으로 하여 응고시키는 제조방법 등이 사용되었지만 알루미늄 기지와 발열판의 접합 강도 향상을 위해 발열판에 저.융점의 금속으로 도금을 실시하는 제조방법과, 발열판을 알루미늄과 스테인레스 크래드판재로 하고 알루미늄 측에 프레스로 홈을 만들어 접착성을 향상한 것이 있다.

그러나 이러한 제조방법도 발열판의 제조공법이 복잡하고 가공이 어려우며 발열판에 고비중의 저융점 금속을 도금함으로써 제품의 경량화 문제 및 고가의 크래드 판재를 발열판으로 사용하여 제품원가 상승을 초래하고, 알루미늄 기지 금속과 자성체층과의 열팽창률이 각각 다르기 때문에 가열시 알루미늄은 압축응력, 자성체 층의 경우는 인장응력이 발생하므로서 반복 작용시 용기 본체와 발열체간에 박리가 일어나는 경우가 있고, 또한 전자 유도 가열식 조리기구 저면외부에 발열체를 단순 접합하여 도25에 나타낸 것과 같이 일률적인 형태의 제품으로 제품의 차별화를 할 수 없으며, 또한 전자 유도 가열식 조리기구 저면 외부의 디자인을 다양화할 수 없는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 전자유도가열식 조리기구의 문제점을 해결하고 열팽창을 고려하여 알루미늄 지지 금속과 발열판과의 접합 강도가 우수하며, 전자 유도 가열식 조리기구가 경량이면서 발열효율이 높고, 발열체의 모양을 다양하게 디자인하여 알루미늄 합금과 일체로 제조 가능하고, 조리기구의 저면 외부를 미려하게 하며, 또한 가공이 용이한 전자 유도 가열식 조리기구에 관한 것이다.

본 발명에 있어서는 발열판으로 사용하는 박판(薄板)의 자성체 판을 접착성을 높이게 하기 위해 프레스가공으로 복수의 구멍을 만든 후 탈락 방지턱을 만들고 상기와 같이 가공된 발열판을 금형 저부에 소정의 위치에 설치하여 알루미늄 합금 용탕을 주입 가압하여 탈락 방지턱사이로 알루미늄이 가압되어 흘러 들어가 알루미늄합금 기지 금속과 발열판의 접합강도를 향상하여 가열에 다른 반복응력이 작용하더라도 알루미늄 합금기지 금속과 발열판의 접합면의 박리(剝籬)는 일어나지 안고, 박판(薄板)의 발열판을 이용하고, 또한 박판에 다수의 구멍으로 펀칭하여 경량의 전자 유도 가열식 주방기물을 제조 가능하며 박판의 발열판에 있어서 펀칭구멍 및 열 팽창부 절개 부분을 다양화함으로써 전자 유도 가열식 조리기구의 저부외면의 접합부를 미려하게 한 것을 특징으로 한다.

도 1 : 본 발명을 적용한 전자 유도 가열식 조리기구의 개략적인 종단면 구

성도.

도 2 : 도1의 측부 확대단면구성도.

도 3 : 도1의 저면 상태도.

도 4 : 도1의 저면, 즉 발열판과 알루미늄합금이 결합된 상태의 단면구성도.

도 5 : 도1의 측면과 바닥부의 연결부를 도시한 확대 단면구성도.

도 6 : 도1의 구멍에 형성되는 박리방지턱의 제조를 위한 장치 단면구성도.

도 7 : 도1의 발열판에 구성된 박리방지턱의 단면구성도.

도 8 : 본 발명 타실시예의 측면과 바닥의 연결부 단면구성도.

도 9 : 도8의 전자유도가열식 조리기구의 발열판과 알루미늄합금이 결합된

상태단면도.

도 10 : 도8의 발열판 성형을 위한 장치의 단면구성도.

도 11 : 도10의 상태에 구멍을 뚫은 상태도.

도 12 : 도11의 상태에서 박리방지턱 제조를 위한 장치도.

도 13 : 도12의 상태에서 박리방지턱을 형성한 상태도.

도 14 : 본 발명의 또 다른 실시예의 단면구성도로서 발열판과 알루미늄합금

이 결합된 상태도.

도 15 : 도14의 발열판을 제조하기 위한 장치도.

도 16 : 도15의 장치로 제조된 발열판의 상태도.

도 17 : 도16의 발열판에 구성된 돌출편을 타압하는 상태의 장치도.

도 18 : 도17의 장치로서 발열판에 박리방지턱을 형성한 상태도.

도 19 : 도14의 전자유도가열식 조리기구의 발열판과 알루미늄합금이 결합된

상태단면도.

도 20 : 본 발명 또다른 실시예의 전자 유도 가열 조리기구의 저면상태도.

도 21 : 도20의 바닥과 측면을 연결하는 곡면부의 단면구성도.

도 22 : 도20의 발열판을 제조하기 위한 장치도.

도 23 : 도22에서 성형된 발열판의 단면구성도.

도 24 : 도20의 발열판의 저면구성도.

도 25 : 종래 전자 유도 가열식 조리기구의 저부 평면구성도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(1)--알루미늄합금 (2)--발열판

(3)(4)(4')(6)--박리방지턱 (5)--돌출편

(7)--절곡부 (11)--불소수지코팅

(12)--내열도료 (13)--구멍

(15)(16)(17)(18)--절개부 (19)--곡면부

(1a)(2a)(3a)(4a)--상부금형 (2b)(3b)(4b)(4b)--하부금형

이하 본발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1)

도1은 본 발명을 적용한 전자 유도 가열식 조리기구의 종단면도이다.

도2는 도1의 부분확대단면도이고, 도3은 본 발명 실시예1에 따른 전자 유도 가열식 조리기구의 저부외면에 알루미늄합금(1)과 자성을 지니는 발열판(2)의 접합 상태를 나타내는 평면도이다.

도4는 알루미늄합금(1)과 발열판(2)의 결합상태를 나타낸다.

도5는 본 발명의 실시예1에 따른 전자 유도 가열식 조리기구의 곡면부(19)의확대단면이며 알루미늄합금(1)과 발열판(2)의 외접원부 결합상태를 나타낸다.

도6 및 도7은 실시예1에 있어서 발열판(2)의 박리방지턱 제조방법과 발열판(2)의 단면에 관한 것이다.

도면에 있어서 (1)은 열전도율이 양호한 알루미늄합금이며, (11) 및 (12)는 알루미늄합금(1)의 표면처리를 나타내는 것으로 (11)의 구성은 불소 수지코팅, (12)는 다양한 색상의 내열 도료로 구성된다.

발열판(2)는 자성을 가지는 박판(0.5mm∼1.0mm)으로 구성되어 잇고 주조시 알루미늄합금과 일체로 용기 저부외면에 접합되며 펀칭된 다수의 작은 구멍(13)과 절개부(17)(18)는 비자성체인 알루미늄합금(1)으로 채워진다.

또한 (20)은 조리기구상단에 형성된 환상의 테두리부이고, (19)는 조리기구 바닥면의 곡면부를 나타낸다.

또한 절개부(17)(18)는 조리기구 가열시 발생되는 응력을 완화하기 위하여 발열판(2)을 절개한 부분이다.

실시예1을 자세히 설명하면 다음과 같다.

자성을 가지는 얇은 판(두께0.5mm∼1.0mm)을 프레스 가공에 의해 기물의 밑바닥 크기에 맞게 원하는 치수로 환절하고, 환절한 원형의 발열판(2)은 도6에 나타낸 것과 같은 방법으로 상부의 금형(1a)의 펀칭부(D)지름보다 하부의 금형부(1b)의 금형공(d)의 지름을 1mm크게 하여 다수의 작은 구멍(13)을 펀칭한다.

이때 다수의 구멍(13)을 펀칭시 하부의 금형부(1b)의 금형공(d)지름이 상부 금형(1a)펀칭부(D)보다 크기 때문에 펀칭한 후의 모양은 도7에 나타낸 것과 같은 방지턱(3)을 생성할 수 있다.

또한 상기와 동일한 공정에서 동일한 방법에 의해 절개부(17)(18)를 60°로 6개부분으로 절개되면서 박리방지턱(3)을 형성할 수 있다.

상기와 같이 제조된 발열판(2)을 주조기 금형하부에 소정의 위치에 설치하고, 650℃이상으로 가열된 알루미늄 합금 용탕을 주입한다.

가압 주조시 복수의 박리방지턱(3)사이로 용탕이 가압되면서 흘러 들어가 응고되지 때문에 도4에 나타낸 것과 같은 구조로 알루미늄합금(1)과 발열판(2)의 박리를 방지할 수 있다.

또한 60도각의 간격으로 절개된 절개부(18)는 측부의 열팽창부분을 흡수할 수 있고 바닥 중앙부에 펀칭된 절개부(17)는 중심부에 발생하는 열팽창부분을 완화시키며 알루미늄합금(1)과 발열판(2)의 접합강도를 한층 더 견고하게 할 수 있다.

발열판가공 및 박리방지턱의 가공은 프레스 가공으로 가공이 쉽게 할 수 있고 또 주조시 알루미늄과 발열판을 일체로 결합할 수 있으므로 공정이 간단하고 제조원가도 절감할 수 있다.

또한 상기의 제조방법은 알루미늄 합금보다 비중이 높은 발열판(2)을 다수의 구멍으로 펀칭함으로서 발열판의 비중을 줄여 종래의 제조방법에 의해 제조된 기물에 비하여 경량의 전자유도식 주방기물제조가 가능하며, 또한 펀칭한 다수의 작은구멍(13) 및 절개부(17)(18)의 모양을 변격하여 전자 유도 가열식 조리기구의 저부 외면에 가압주조시 알루미늄합금(1)과 발열판(2)을 일체로 제조하여 디자인 할 수 있으므로 전저 유도 가열식 조리기구의 저부 외면을 미려하게 할 수 있다.

실시예2)

도8은 본 발명의 실시예2에 의해서 제조된 전자 유도 가열식 조리기구의 곡면부(19)의 확대단면도이고, 도9는 본 발명의 실시예 형태2에 의해서 제조된 전자유도가열식 조리기구 저부 외면에 있어서 알루미늄합금(1)과 발열판(2)과의 결합을 타나내는 부분 확대단면도이다.

도10∼13은 실시예 형태2에 있어서 전자 유도 가열식 조리기구의 발열판(2)제조방법 및 발열판의 단면을 나타낸 것이다.

자성을 가지는 얇은 판(두께 0.5mm∼1.0mm)을 프레스 가공에 의해 기물의 밑바닥크기에 맞게 원하는 치수로 환절하고 환절한 원형의 발열판(2)을 도10에서 나타낸 것과 같이 금형(2a)(2b)을 이용하여 다수의 구멍(14)을 펀칭하여 뚫어 내어 도11에서 나타낸 것과 같은 상태로 제조한 발열판(2)를 도면12에 나타낸 것과 같은 펀칭한 다수의 구멍의 중심을 잡을 수 있도록 설계된 평면상의 하부 금형(2' b)상에 올려 높고 상부 금형(2' a)으로 깊이 0.2mm프레스한다.

이때 상부 금형(2' a)의 펀칭부(D')지름이 발열판(2)에 뚫린 구멍(14)보다 지름이 1mm크게 하여 제작한다.

상기 작업에 의해 도13에 표시된 것과 같은 박리방지턱(4)을 얻을 수 있다.

도8에서와 같이 발열판(2)의 외접원 박리방지턱(4')도 상기와 같은 방법으로 제조시 동시에 제조할 수 있다.

상기와 같이 제조된 발열판(2)를 실시예1과 동일한 방법으로 동일한 금형에 도13에 나타낸 발열판(2)을 소정의 위치에 설치하여 650℃이상으로 가열된 알루미늄 합금용탕을 주입한다.

가압 주조시 다수의 박리방지턱(4)(4')사이로 용탕이 가압되면서 흘러 들어가 응고되기 때문에 알루미늄 합금(1)과 발열판(2)의 박리를 방지할 수 있다.

상기와 같이 주조된 전자 유도 가열식 조리기구는 주조시 발열판과 일체로 성형이 가능하고 박리방지턱(4)(4')으로 박리를 방지할 수 있고 접합강도가 높은 전자 유도 가열식 조리기구를 제조할 수 있다.

실시예3)

도14는 본 발명의 실시예의 형태3에 의해서 전자 유도 가열식 조리기구의 발열판(2)과 알루미늄합금(1)과의 결합을 나타내는 확대도면이다.

도14는 본 발명의 실시예의 형태의 전자 유도 가열식 조리기구의 발열판(2)의 제조방법 및 발열판(2)의 단면을 나타내는 도면이다.

자성을 가지는 얇은 판(두께0.5mm∼1.0mm)을 프레스가공에 의해 기물의 밑바닥크기에 맞게 원하는 치수로 환절하고, 환절한 원형의 발열판(2)은 도15에 표시된 금형(3a)(3b)에서 발열판(2)을 프레스하여 다수의 구멍을 천공하고 또한 열팽창 완화를 위한 절개부(17)(18)을 천공한다.

도16는 이때 프레스가공에 의해 생성된 발열판(2)의 단면이다.

도면과 같이 발열판(2)의 천공된 주위는 하부의 금형을 향하여 돌출편(5)이 발생하다.

다음으로 도17에 나타낸 것과 같이 평판상의 하부금형(3' b)상에 발열판(2)의 돌출편(5)이 상부로 향하게 하고 평판인 상부금형(3' a)을 이용하여 발열판(2)을 프레스 한다.

상기 작업에 의해 도18에 표시된 것과 같이 돌출편(5)이 내부로 압입되어 박리방지턱(6)이 생성된다.

상기와 같이 제조된 발열판(2)을 실시예1과 동일한 방법으로 동일한 금형에 도18의 발열판(2)을 소정의 위치에 설치하여 650℃이상으로 가열된 알루미늄 합금 용탕을 주입한다.

가압 주조시 복수의 박리방지턱(6)사이로 용탕이 가압되면서 흘러들어가 응고되기 때문에 도14에 나타낸 것과 같은 구조로 알루미늄 합금(1)과 발열판(2)의 박리를 방지할 수 있다.

상기와 같이 주조된 전자 유도 가열식 조리기구는 주조시 발열판과 일체로 성형이 가능하고 박리방지턱(6)으로 박리를 방지할 수 있고 접합강도가 높은 전자 유도 가열식 조리기구를 제조할 수 있다.

실시예4)

도20은 본 발명의 실시 형태4에 의해서 제조된 전자 유도 가열식 조리기구의 저부 외면의 부분평면도이다.

도21은 본 발명의 실시 형태4에 의해서 제조된 전자 유도 가열식 조리기구 알루미늄합금(1)과 발열판(2)의 결합을 나타내는 부분 확대단면도이다.

도22는 실시 형태4에서 가열판의 제조방법을 나타내었다.

자성을 가지는 얇은 판(두께0.5mm∼1.0mm)을 프레스 가공에 의해 기물의 밑바닥크기에 맞게 원하는 치수로 환절하고 환절한 원형의 발열판(2)을 차기의 프레스공정에서 45°간격으로 열팽창 완화를 위한 절개부(16)를 다수개 절개하고 내부는 도면20에 나타낸 것과 같이 지름30mm펀칭하고 또한 절개부(16)와 어긋나게 절개된 전개부(15)를 가지면서 다수의 작은 구멍(13)으로 구성된다.

다수의 펀칭된 작은 구멍은 실시예3의 방법과 동일한 방법으로 도18에서와 같은 박리방지턱을 제조한다.

상기와 같이 제조된 발열판(2)을 도24에 나타낸 점선 방향으로 표시된 부분을 도22,23에 나타낸 것과 같은 금형(4a)(4b)을 이용하여 30∼60°로 굽힘 가공하고 도23에 나타낸 것과 같은 절곡부(7)의 형태로 제조한다.

상기와 같이 제조된 발열판(2)를 실시예1과 동일한 방법으로 동일한 금형에 발열판(2)를 소정의 위치에 설치하여 650℃이상으로 가열된 알루미늄합금 용탕을 주입한다.

가압 주조시 다수의 박리방지턱(6)사이로 용탕이 가압되면서 흘러들어가 응고되며 또한 굽힘 가공한 부분이 도21이 나타낸 것과 같이 견고하게 접합력을 향상하게 된다.

상기와 같이 주조된 전자 유도 가열식 조리기구는 조리시 발열판(2)과 일체로 성형이 가능하고 박리방지턱(6)으로 박리를 방지할 수 있고 또한 굽힘 가공한 절곡부(7)의 접합 강도를 향상하게 된다.

또한 중앙부에 발열판을 지름30mm로 천공해 내더라도 조리시 발열효율에 영향이 없고, 고비중의 발열판(2)의 중앙부분을 30mm천공함으로써 보다 경량인 전자유도가열식 주방기물을 제조할 수 있다.

이상 실시예1,2,3,4에서와 같이 발열판으로 사용하는 박판의 자성체판을 접착성을 높이게 하기 위해 프레스 가공으로 복수의 구멍을 만든 후 탈락 방지턱을 만들고 상기와 같이 가공된 발열판을 금형 저부소정의 위치에 설치하여 알루미늄합금 용탕을 주입 가압하여 탈락 방지턱사이로 알루미늄이 가압되어 흘러들어가 알루미늄합금 기지 금속과 발열판의 접합강도를 향상하여 가열에 따른 반복응력이 작용하더라도 알루미늄합금과 발열판의 박리가 일어나지 않고, 또한 박판을 다수의 구멍으로 펀칭하여 경량의 전자유도 가열식 주방기물의 제조가 가능하고, 발열판에 형성되는 펀칭구멍 및 열팽창 완화를 위한 절개부를 다양화하므로서 전자 유도 가열식 조리기구의 저부 외면의 접합부를 미려하게 할 수 있게 된다.

따라서 본 발명은 종래의 전자 유도 가열식 조리기구의 문제점을 해결하고, 열팽창을 고려하여 알루미늄합금과 발열판의 접합 강도가 우수하게 하며, 특히 전자 유도 가열식 조리기구가 경량이면서 발열효율이 높고, 발열체의 모양을 다양하게 디자인하여 알미늄합금과 일체로 제조가능하므로, 조리기구의 저면 외부를 미려하게 하며, 또한 가공이 용이한 전자 유도 가열식 조리기구를 얻을 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 자성을 가지는 얇은 금속판으로 발열판(2)을 구성하되, 상기 발열판(2)에 열팽창 완화를 위한 다수의 절개부와 걸림수단이 형성된 다수의 구멍(13)을 뚫어 구성하고, 상기한 구성의 발열판(2)을 조리용기구를 성형하는 금형내에 위치시킨 다음 알루미늄용탕을 가압 응고하여 알루미늄합금(1)과 일체로 되게 하여서 됨을 특징으로 하는 전자유도 가열식 조리기구.
2. 제1항에 있어서, 발열판(2)에 뚫어지는 구멍(13)에는 박리방지턱을 구성하여서 됨을 특징으로 하는 전자 유도 가열식 조리기구.
3. 제1항에 있어서, 발열판(2)에 구성되는 절개부는 내측과 외측이 서로 어긋나게 교호로 형성되게 하여서 됨을 특징으로 하는 전자유도 가열식 조리기구.