KR200486365Y1

KR200486365Y1 - 가열용 용기

Info

Publication number: KR200486365Y1
Application number: KR2020170003467U
Authority: KR
Inventors: 배동현; 김민중
Original assignee: 주식회사 한국클래드텍
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2018-05-08

Abstract

본 고안 가열용 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 알루미늄판 및 하부 알루미늄판의 상면과 하면에 부착된 탄소강판을 포함하는 클래드판으로 형성시킨 후, 상기 클래드판은 금형을 통하여 하나의 유도 가열용 용기로 성형 가공되되, 상기 클래드판 전체의 두께를 기준으로, 상부 알루미늄판은 20-40%, 탄소강판은 45-75%, 하부 알루미늄판은 5-15%의 두께 비율과 적층 구조를 갖는 클래드판이며, 상기 클래드판은 유도 가열 효율을 향상시킴으로써, 적은 에너지 비용으로 음식물을 쉽게 조리할 수 있도록 하는 동시에 외관 품질을 향상시킨 가열용 용기에 관한 것이다.

Description

가열용 용기{Pan for a induction range}

사람의 식생활은 생존을 위한 가장 기본적인 것으로, 불이 발견된 이후 거의 대부분의 음식물을 불에 익혀 먹게 되었는 바, 음식물을 익히기 위한 불의 형태 역시 나무를 이용한 장작불로부터 시작하여 연탄, 석유, 가스, 전기 등 다양한 에너지원으로 변화 발전해 왔으며, 근래 국내에서 음식물 조리에 가장 널리 사용되고 있는 것은 가스이다.

그러나, 현재 대부분의 가정에서 사용되고 있는 가스는, 한순간의 방심에 의해 폭발과 같은 대형 인명 살상 사고를 초래할 수 있는 문제가 있으며, 가정이나 음식점 등에서 음식물 조리용 가스에 의한 폭발 사고가 근래에도 가끔씩 발생하고 있는 실정이다.

그리고, 가스 레인지 사용 후 회전식 점화 밸브가 원래의 위치로 완전히 되돌아 오지 못한 경우 노즐을 통하여 가스가 세어나올 수 있기 때문에 점화 밸브는 물론, 가스 레인지로 연결되는 가스 배관의 주밸브도 함께 닫도록 해야하는 번거로움이 있을 뿐 아니라, 음식물이 끓어 넘치는 경우에는 넘치는 음식물에 의해 가스불이 꺼지면서 가스가 계속 누출되는 등, 상당한 주의를 기울이지 않으면, 가스에 의한 폭발 사고가 항상 발생할 수 있는 위험이 상존하는 문제가 있다.

또한, 가스 레인지는, 조리 용기가 원형 노즐과 직접 접촉하지 않고 그 직상에 위치하도록 받침대가 구비되기 때문에 미관상으로 바람직하다고 할 수는 없으며, 받침대가 놓여진 가스 레인지 상판과 노즐 사이의 틈새를 통하여 끓어 넘친 음식물이 가스 레인지 내부로 유입되는 경우 이를 닦아내기도 불편할 뿐만 아니라, 가스에 의한 사고를 방지하기 위하여 어린이들이 가스 레인지를 사용하지 못하도록 항상 주의를 기울어야 할 필요도 있다.

상기와 같이 근래에 가장 널리 사용되고 있는, 가스를 사용하는 가스 레인지가 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 유도 가열 원리를 응용한 조리용 인덕션 레인지가 개발되었는 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.

인덕션 레인지(induction range)는, 금속 조리 용기가 놓여지는 세라믹 톱 플레이트(top plate) 아래에 코일 형태의 자기 유도 장치가 구비되는데, 이 자기 유도 장치에 2만 헤르츠 이상의 높은 진동수를 갖는 교류 즉, 고주파를 인가함으로써 금속 조리 용기 바닦에 전기장이 유도되고, 이 전기장이 조리 용기의 자유전자를 이동시켜 유도 전류인 맴돌이 전류가 발생됨으로써 조리 용기 자체의 전기저항에 의해 열이 발생되도록 하는 조리 기구이다.

상기 인덕션 레인지는, 전열판을 사용하지 않고 조리 용기가 직접 스스로 가열되도록 하기 때문에 불필요하게 소비되는 열이 적은 바, 열효율이 80% 정도로써 40% 수준인 가스 레인지나 50%를 다소 상회하는 전열기에 비하여 열효율이 매우 높

은 조리 기구이다.

그러나, 상기와 같은 인덕션 레인지는, 가스 폭발 등과 같은 안전 사고의 위험이 없으며, 미관도 우수하기 때문에 선진국에서는 이미 널리 보급되어 있으며, 국내에도 점차 그 보급이 늘고 있음에도 불구하고, 인덕션 레인지를 사용하기 위해서는 고주파에 의해 유도 전류가 효과적으로 발생하는 강자성체 금속을 조리 용기로 사용해야 하는 제약이 따르게 된다.

즉, 비자성체인 세라믹 용기나, 일루미늄계 용기는 사용할 수 없는 바, 주로 탄소강계 또는 스테인레스강계 금속이 사용되고 있는 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.

국내공개특허 제2004-108367호는, 강자성체인 철판(청구항 1)이 사용됨으로써 인덕션 레인지에 의해 효과적으로 가열되는 장점이 있으나, 쉽게 발청되는 철판을 용기의 내·외면 특히, 내면에 사용하였기 때문에 조리 용기로 사용 하기에는 적합치가 않다.

또한, 상기 철판 대신에 알루미늄 도금 강판을 사용하는 경우에도 반복적인 가열 및 세척에 의해 강판 표면에 도금된 알루미늄이 벗겨지게 되고, 알루미늄 도금이 벗겨진 강판은 당연히 조리 용기로서 부적합하다.

대한민국 실용신안등록 제20-0429933호

본 고안은 종래의 유도 가열용 용기가 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 인덕션 레인지에 의해 효율적으로 유도 가열이 가능하면서도 충분한 미관 품질과 내식성을 보장할 수 있는 유도 가열용 용기를 제공함에 본고안의 목적이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상부 알루미늄판 및 하부 알루미늄판의 상면과 하면에 부착된 탄소강판을 포함하는 클래드판으로 형성시킨 후, 상기 클래드판은 금형을 통하여 하나의 유도 가열용 용기로 성형 가공되되, 상기 클래드판 전체의 두께를 기준으로, 상부 알루미늄판은 20-40%, 탄소강판은 45-75%, 하부 알루미늄판은 5-15%의 두께 비율과 적층 구조를 갖는 클래드판이며, 상기 클래드판은 유도 가열 효율을 향상시킴으로써, 적은 에너지 비용으로 음식물을 쉽게 조리할 수 있도록 하는 동시에 외관 품질을 향상시킨 가열용 용기에 관한 것이다.

본 고안의 가열용 용기는 강자성체인 탄소강판이 사용됨으로써 가열 효율이 향상되어 조리를 신속히 할 수 있으며, 상당한 정도의 에너지 절약이 가능할 뿐 아니라, 용기 외면에 알루미늄 강판이 사용됨으로써 미관 품질이 개선되는 효과가 있다.

그리고, 클래드판은 유도 가열 효율을 향상시킴으로써, 적은 에너지 비용으로 음식물을 쉽게 조리할 수 있도록 하는 동시에 외관 품질을 향상시킨 유도 가열용 용기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 고안 일실시예 가열용 용기의 단면도.
도 2는 본 고안에 의한 알루미늄-탄소강-알루미늄로 구성되는 클래드를 도시한 예시도.
도 3은 본 고안에 의한 클래드의 압연단계를 도시한 사시도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

먼저, 본 고안은 상부 알루미늄판(10) 및 하부 알루미늄판(30)의 상면과 하면에 부착된 탄소강판(20)을 포함하는 클래드판(40)으로 형성시킨 후, 상기 클래드판(40)은 사용하여 하나의 유도 가열용 용기(1)로 성형하게 된다.

그리고, 상기 클래드판(40)은 압연 등의 가공에 의해 접합된 후 금형을 통하여 유도 가열용 용기(1)로 성형된다.

여기서, 비자성체인 상부 및 하부의 알루미늄판(10)(30)에 의해 우수한 미관 품질을 갖게 되는 동시에, 강자성체인 탄소강판(20)에 의해 유도 가열 효율이 향상되며, 탄소강판(20)에서 발생된 열은 열전도성이 우수한 알루미늄판(10)(30)을 통하여 음식물에 신속히 전달될 수 있게 된다

여기서, 상부 알루미늄판(10), 탄소강판(20) 및 하부 알루미늄판(30)이 순차적으로 적층 접합된 클래드판(40)을 드로잉 가공 등에 의해 용기로 성형시 용기의 테두리면(클래드판에서의 측면)을 통하여 산화되기 쉬운 탄소강판(12)이 외부로 노출되지 않도록 하는 것이 중요하다.

즉, 테두리면의 경우, 별도의 가공을 통하여 탄소강판(20)의 테두리면이 완전히 감싸지도록 상부 알루미늄판(10)과 하부 알루미늄판(30)을 밀착 접합시키는 구성이다.

한편, 클래드(40)는 탄소강판(20), 및 상기 탄소강판(20)의 상면과 하면에 부착된 상부 알루미늄판(10)과 하부 알루미늄판(30)을 포함한다.

상기 클래드 전체의 두께를 기준으로, 상부 알루미늄판(10)판은 20-40%, 탄소강판(20)은 45-75%, 하부 알루미늄판(30)은 5-15%의 두께 비율을 갖는다.

여기서, 상기 클래드판(40) 전체의 두께를 기준으로 하부 알루미늄판(30)은 5% 이하의 두께 비율을 갖는 적층 구조의 클래드판(40)으로도 형성될 수 있다.

여기서, 하부 알루미늄판(30)을 5% 이하의 두께 비율로 하는 경우는 열전도성을 더욱 우수하게 할 수 있고, 또한 내용물에 빠르고 균일하게 온도를 전달하기 위함이다.

이와 관련하여 탄소강은 일반적으로 인덕션 히트 특성을 가지고 있음과 동시에 고강도재이고, 알루미늄판(10, 30)은 열전도율은 좋지만 인덕션 히트(Induction heat) 특성, 즉 유도가열 특성을 가지고 있지 않다.

그리고, 상부 알루미늄판(10)판은 0.75mm, 탄소강판(20)은 0.2mm, 하부 알루미늄판(30)은 0.05mm의 두께로 형성될 수 있다.

한편, 탄소강판(20)의 두께가 클래드(40)의 전체두께를 기준으로 20%가 넘어야 시장에서 요구되는 강도를 충족할 수 있고 그 이하이면 시장에서 요구되는 강도를 충족할 수 없다. 탄소강판(20)의 두께가 클래드(40)의 전체두께를 기준으로 90%가 넘어가면 알루미늄판(10, 30)의 두께가 각각 클래드(40)의 전체두께를 기준으로 5% 미만이 되므로 시장에서 요구되는 강도 조건은 충족하지만 열전도율이 저하됨과 동시에 전체 표면에서의 질감이 저하된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 작용을 도면과 같이 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 일실시예 유도 가열용 용기의 단면도이다.

여기서, 클래드판(40)은 압연 등의 가공에 의해 접합된 후 용기의 형상으로 성형되는데. 비자성체인 상부 및 하부의 알루미늄 강판(10)(30)에 의해 우수한 미관 품질을 갖게 되는 동시에, 강자성체인 탄소강판(20)에 의해 유도 가열 효율이 향상되며, 탄소강판(20)에서 발생된 열은 열전도성이 우수한 알루미늄판(10)(30)을 통하여 음식물에 신속히 전달될 수 있게 된다

도 2는 본 고안에 의한 알루미늄-탄소강-알루미늄으로 구성되는 클래드를 도시한 예시도이다.

여기서, 가열로(미도시됨)를 통과한 탄소강판(20)과 상기 탄소강판(20)의 상하부에 배치되는 알루미늄판(10, 30)을 압축하도록 상하부에 압연롤(50)이 배치되어 구성된다.

따라서, 탄소강판(20)과 알루미늄판(10, 30)이 밀착된 클래드(40)가 형성된다.

도 3은 본 고안에 의한 클래드의 압연단계를 도시한 사시도이다.

압연단계에서 상하부에 배치된 압연롤(50)에 의해서 양측 알루미늄판(10, 30)과 그 사이에 배치된 탄소강판(20)을 원하는 두께로 압연하게 된다.

이때 압연에 의해 압착된 알루미늄판(10, 30)과 그 사이의 탄소강판(20)으로 구성되는 클래드(40)의 압하율은 30∼80%이다.

여기에서, '압하율'이란 입측 두께와 압연 후 출측 두께와의 비율을 말하는 것인데, 압하율을 30∼80%로 한 이유는, 압하율이 30% 미만이면 알루미늄판(10, 30)과 탄소강판(20) 사이의 부착이 잘 이루어지지 않게 되고, 압하율이 80%를 초과하면 압착된 알루미늄판(10, 30)과 그 사이의 탄소강판(20)에 크랙(crack)이 발생되기 때문이다.

이상과 같이 본 고안은 유도 가열용 용기는 강자성체인 탄소강판이 사용됨으로써 가열 효율이 향상되어 조리를 신속히 할 수 있으며, 상당한 정도의 에너지 절약이 가능할 뿐 아니라, 용기 외면에 알루미늄 강판이 사용됨으로써 미관 품질이 개선되는 효과가 있다.

그리고 클래드판은 유도 가열 효율을 향상시킴으로써, 적은 에너지 비용으로 음식물을 쉽게 조리할 수 있도록 하는 동시에 외관 품질을 향상시킨 유도 가열용 용기를 제공할 수 있다.

전술한 본 고안의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해 할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.

본 고안의 실용신안등록범위는 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석 되어야 한다.

1. 가열용 용기
10. 상부 알루미늄판
20. 탄소강판
30. 하부 알루미늄판
40. 클래드
50. 압연롤

Claims

상부 알루미늄판(10), 하부 알루미늄판(30) 및 상기 상부 알루미늄판(10)과 하부 알루미늄판(30) 사이에 배치되는 탄소강판(20)을 포함하는 클래드판(40)을 포함하며,
상기 클래드판(40)은
금형을 통하여 하나의 가열용 용기(1)로 성형 가공되며,
상기 클래드판(40)은 탄소강판(20)이 외부로 노출되지 않도록 상기 탄소강판(20)의 상면이 상기 상부 알루미늄판(10)의 하면과 부착되되, 상기 탄소강판(20)의 하면이 상기 하부 알루미늄판(30)의 상면과 부착되며, 상기 탄소강판(20)의 테두리면을 따라 상기 상부 알루미늄판(10) 및 하부 알루미늄판(30)이 서로 밀착 접합되는 것을 특징으로 하는 가열용 용기.
제 1항에 있어서,
상기 클래드판(40) 전체의 두께를 기준으로, 상부 알루미늄판(10)은 20-40%, 탄소강판(20)은 45-75%, 하부 알루미늄판(30)은 5-15%의 두께 비율과 적층 구조를 갖는 클래드판(40)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가열용 용기.
제 1항에 있어서,
상기 클래드판(40) 전체의 두께를 기준으로 하부 알루미늄판(30)은 5% 이하의 두께 비율을 갖는 적층 구조의 클래드판(40)으로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 가열용 용기.