KR20130093003A - 휨 없는 바닥을 가지는 조리 기구 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변형 없는 베이스를 특징으로 하는 신규한 조리 기구에 관한 것이다(도 6 참조). 상기 조리 기구를 제조하는 방법이 동시에 개시된다. 변형 없는 베이스를 구비하는 조리 기구는 전도라고 알려진 전체 조리 시스템의 온도 규제를 가능하게 한다. 상기 조합은 매우 에너지 효율적인 방식으로 그리고 추가적으로 다수의 유리한 특성을 가지고 조리/로스팅하는 것을 가능하게 하며 상기 다수의 유리한 특성 중 일부 유리한 특성은 더 안전하게 취급이 가능한 것과, 부엌에서 불길이나 화재가 없는 것과, 아크릴아미드가 없는 것과, 더 이상 발암 물질이 없는 것과, 오일 악화가 없는 것과, 그리고 많은 다른 것이 있다. 변형 없는 베이스를 구비하는 조리 기구를 제조하는 방법은 마찬가지로 올바른 방향으로, 즉 외부 기술에 의존하지 않고 산업 표준 기술 및 제조 단계들을 사용하여 저렴한 조리 기구를 제조하는 단계에 있다. 다시 말해, 신규한 제조 방법은 방법 그 자체를 변경하는 것에 있는 것이 아니라 깊은 인발이 적용되는 출발 재료의 설계에 특별한 특징이 있다. 단일 차이점 이외에는, 즉 깊은 인발을 위해 다수의 별도의 시트 금속(1-2)을 사용하고 상기 시트 금속 중 하나는 특별히 설계된 것 이외에는 제안된 기술이 종래의 기술과 거의 다르지 않다. 이 방법의 결과는 변형 없는 조리 기구 베이스이다. 경량이고 편리하며 에너지 효율적인 방식으로 건강한 조리와 로스팅을 하기 위한 모든 요구사항은 본 발명에 따른 조리 기구를 사용하면 충족된다. 신규한 세대의 조리 기구를 제조하기 위한 제안된 방법은 제조자에 의해 용이하게 수용될 수 있는 것으로 기대된다.

Description

휨 없는 바닥을 가지는 조리 기구 및 그 제조 방법{COOKING UTENSIL WITH A DEFORMATION-FREE BASE, AND METHOD FOR PRODUCING SAID COOKING UTENSIL}

조리기구(cookware) 분야는 기술적인 면에서 매우 보수적인 분야이다. 샌드위치 바닥과 이중 벽과 같은 몇 가지 예외를 제외하고, 이 분야는 의미있는 기술적인 혁신을 하지 않았다. 그리고 비용적인 이유로 인해, 소위 혁신의 관점에서 이루어졌던 것(이중 벽)은 시장에서 매우 인기를 얻지 못했다. 이 분야에서 혁신이라고 간주되는 것은 하나의 단일 목표, 즉 더 큰 이익을 낼 수 있도록 하는 것을 염두에 두고 간단히 디자인을 바꾸는 방법이다. 낮은 작동 온도, 낮은 에너지 소비 등과 같은 결과와 관련될 수 있는 기술적인 혁신은 불운하게도 이루어지지 않았다. 그리고 지금까지 이루어지지 않았던, 모든 장점에 대한 키는 그럼에도 불구하고 조리(cooking)와 후라이(frying) 분야에서 여전히 얻을 수 있는 것은 정확히 조리 기구를 통해서라는 것이다. 물론 에너지 효율이 점점 더 중요한 사항이 되고 있으므로 조리기구도 또한 점점 더 확실히 이 기준을 적용받게 될 것으로 기대된다.

음식이 준비되는 용기라는 주요 기능 이외에, 이 조리기구는 사용자 친화성과 세척의 용이성, "속도" (및 각각 반응 시간), 디자인, 효율적인 조리/후라이에의 기여도 등과 같은 다른 기준을 충족시켜야 하는 것으로 기대된다. 이들 요구 사항들 각각은 그 자체로 목적을 가지고 있고, 현대 조리기구는 이들 대부분을 철저히 충족한다. 그럼에도 불구하고 여전히 부족한 것은 에너지 친화적인 조리기구이다. 에너지 친화적인이라는 것은 최소의 에너지 소비를 가지는 짧은 반응 시간을 의미한다.

본 발명에서는 에너지 친화적인 조리기구와 그 제조 방법에 대한 설명이 목적이다.

가장 일반적으로 사용되는 조리기구는 그 간단한 구조로 인해 두드러진다. 조리기구는 바닥 부분(bottom part)이 보강된 하나의 부재로 형성된 본체(body)로 구성된다. 이 본체는 일반적으로 열 성형(thermoforming)에 의해 이루어진다. 스테인레스 스틸로 된 약 1mm 두께의 원형 디스크를 프레스에 놓고 이 디스크를 소위 열 성형에 의해 본체라고도 알려진 캡슐(capsule)로 성형한다. 디버링(deburring), 연마(polishing), 핸들 용접 및 바닥 라스(lathing) 후에, 조리기구가 사용될 수 있다. 바닥 보강은 수 mm 두께의 알루미늄 디스크와 종종 1mm 미만의 두께의 스테인레스 스틸 디스크로 구성된 샌드위치로 구성된다. 이 보강은 조리기구의 가열 후에 바닥 이동(movement)이 최소화되도록 하는데 필요하다. "다겹(multiply)"이라고 언급되는 다수의 층(소위 접합된 재료)이 사용되는 경우, 보강을 포함하는 것이 절대적으로 필요한 것이 아니다. 바닥의 굴곡(curving)은 또한 바닥 만입(indention)이라고도 언급되고, 일반적으로 1mm 미만으로 크다. 바닥 보강 후에는 실제로 브레이징(brazing)이나 또는 해머링(hammering)이나 따른다. 바닥은 어떤 상황 하에서도 조리기구의 불안정성{"댄싱" 팟("dancing" pot)}을 야기하는 것이 허용되지 않는다. 냄비(pot)의 바닥과 원통형 부분은 단일 부재로 구성되어 있으므로, 가열 동안 조리기구의 바닥이 휘는 일은 그 조리기구가 단층 조리기구인지 또는 다층 조리기구인지에 상관없이 회피될 수 없다. 물리학의 법칙은 어떤 다른 결과를 허용하지 않는다. 좋은 조리기구는 어떤 바닥 이동도 허용하지 않거나 또는 적어도 상당한 양의 바닥 이동을 허용하지 않는다.

현대 조리기구는 조리 및/또는 후라이 동안 변형이 없는 것을 제외하는 전부 강성이다. 다시 말해, 종래 방식으로 제조된 조리기구는 조리 및/또는 후라이 동안 일정한 바닥 이동이 나타나고 따라서 기초 온도 규제에 적합하지 않다. 에너지 효율적인 조리 및/또는 후라이는 불가능하다. 조리 영역(zone)의 불필요하게 높은 작동 온도는 오래된 구식 조리기구 기술의 결과이다. 현행 조리/후라이의 가열 기술을 변경하지 않는 한, 변형 없는 바닥을 가지는 조리기구를 제조하는 것은 절대적으로 필요한 것은 아니다. 그러나, 이것은 에너지 효율적인 조리에는 방법이 없다는 것을 의미할 수 있다.

변형 없는 바닥을 달성하기 위한 다른 가능성은 2개의 부재의 조리기구, 특허 EP 0 802 756 B1에 의해 것이 있다. 이러한 솔루션은 라스(lathing), 밀링(milling), 드릴링(drilling), 및 용접과 같은 필수적인 기계 가공을 통해 구별된다. 이러한 기계 가공 기술은 다른 이유들 중에서 여전히 상당히 비싸기 때문에 조리기구 분야에서는 매우 일반적인 것이 아니다. 이런 유형의 조리기구는 아직 시장에서 대중화되지 않았다.

일반적인 부분

변형 없는 바닥을 가지는 조리기구는 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 하나의 가능성은, 특히 상기 특허문헌을 참조하면, 예를 들어, 밀링, 드릴링 및 라스를 통해 별도의 판으로 구성된 바닥을 기계 가공한 다음에 이를 원통형 부분에 접합하고 마지막으로 이를 실링(seal)하는 것이다. 이 방법은 이 분야에 특정된 것이 아니어서 복잡하고 비싸다. 조리기구 제조자는 금속 성형(열 성형)과 표면 연마 처리에 많은 경험을 가지고 있다. 바닥의 라스 관점에서 볼 때, 종래의 조리기구 제조자는 기계 가공 작업을 수행하는 가능성과 경험을 거의 가지고 있지 않다. 한편, 제조자는 공압 프레스(예를 들어, 바닥 프레스)와 브레이징을 사용하는데에 적절한 숙련자이다. 본 방법은 조리기구 제조자가 알고 있고 완전히 숙련된 기술을 통한 것으로 구별된다. 나아가 종래 기술에 비해 상당한 추가 비용이 발생하지 않는다.

결론 : 본 방법에서 제조자에 대한 주요한 점은 제품, 즉 조리기구가 이 분야에서 사용되는 기술로 제조될 수 있다는 사실이다. 나아가, 필요한 작업 단계들이 최소로 줄어들 수 있다. 그 결과 종래 방식으로 제조된 방법보다 상당히 더 비싸지 않은 비용 효율적인 제품이다

기술적인 부분

조리기구가 단일한 상대적으로 두꺼운 부재로 구성될 때 바닥에 변형이 발생하는 것으로 알려져 있다. 온도 변화의 결과, 변형력이 바닥 이동을 야기하여 움직임이 생기게 된다. 열원과 전체 표면이 접촉하지 않는 바닥은 불량한 열전도와 높은 시스템 온도를 초래한다. 이것의 가장 좋은 예는 복사 가열 시스템을 가지는 세라믹 유리이다. 솔루션을 달성하는 목적은 단지 변형 없는 바닥만을 초래한다. 본 발명은 마찬가지로 변형 없는 바닥에 의해 (특히, 상기 특허 출원 문헌에 비해) 구별된다. 본 발명은 조리 및/또는 후라이 동안 휘지 않는 조리기구 바닥을 형성하는 것에 관한 것이다.

조리기구 또는 열판이 차가운지 또는 뜨거운지에 상관없이, 심지어 조리/후라이의 모든 단계에서 원래대로 평평한 바닥이 유지된다. 이것은 상세한 설명이 취해지기 전에 예비 정보로서의 역할을 하는 것이다.

본 발명의 주요 목적은 언급된 바와 같이 입증된 기술에 의해 변형 없는 바닥과 이를 가지는 조리기구를 달성하는 것이다. 동시에, 희망하는 결과를 제공하는 새로운 제조 방법이 도입된다.

이하 상세한 설명이 예시하는 바와 같이 현존하는 분야 기술에 의해 변형 없는 조리기구를 달성하기 위해, 많은 것이 필요치 않다. 달성해야 하는 유일한 것은 소위 가열로 인해 발생되는 팽창을 저지할 수 있는 "영역(zone)"을 조리기구에 형성하는 것이다. 이에 따라 원래대로 형성된 바닥의 평탄도는 변함없이 유지된다.

도 1은 변형 없는 바닥을 가지는 조리기구를 제조하는 방법의 개략도,
도 2는 판(1-2)을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 조리기구의 변형 없는 바닥의 물리학적 개략도,
도 4는 금속 판(1-2)의 내부 판(1-2-1)과 외부 판(1-2-2) 사이의 기계적 연결을 도시한 도면,
도 5는 바닥 면에 있는 분리면(1-2-3)의 위치를 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 조리기구의 바람직한 형태를 도시한 도면이다.

변형 없는 바닥을 가지는 조리기구의 제조 방법이 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.

본 발명에 따른 조리기구의 제조 방법은 론델(rondelle)(1)이라고도 알려진 수 개의, 별도의 층상으로 형성된 특별한 형상의 금속 시트의 열성형(thermoforming)에 의해 달성된다. 이런 방식으로, 말하자면 수 개의 뒤얽힌 캡슐이 생성되고, 이들 캡슐은 전부 아직 야금학적으로(metallurgically) 서로 접합되지 않은 상태이다. 이후 이것이 아직 발생하지 않은 경우에, 금속 판이 열성형 후에 조리기구의 바닥 부분에만 솔더링된다(soldered). 금속 판(1-2)은 이에 의해 매우 특별한 형상을 취하고, 이 형상은 본문에서 이후 더 상세히 설명된다.

그러나, 한 가지는 여기서 결정될 수 있다 : "다겹"이라고 언급되는 수 개의 층을 이용하는 현재의 솔루션에서 이들 층은 열성형 프로세스가 시작하기 전이라도 그 전체면 위에 서로 모두 접합된다(도금된다). 종종 "론델(rondelle)"이라고 언급되는 가장 널리 알려진 다겹 판은 양면에 스테인레스 스틸과 알루미늄으로 구성된다. 다른 금속 조합도 명확히 사용가능하지만, 여러 가지 이유로 시장에 출시되는 제품에서는 상당히 사용되지 않는다.

결론:

조리기구 분야에서 열성형의 현재 기술은 금속 판의 특별한 2개 부재의 성형과 별도의 원형인 하나의 판을 가지는 다층으로 형성된 형태에는 익숙하지 않다.

조리기구 본체(2)가 디버링(deburred)된 후, 최종적으로 완성된 조리기구 제품을 생산하는 나머지 기술 가공 단계들이 수행된다.

제일 상부 금속 시트(1-1)는, 일반적으로, 가장 얇고 또 식품 재료와 양립가능한 재료로 구성된다. 그 상부면은 식품 재료와 접촉하며 조리기구의 내부면을 노출시킨다. 중요하게는, 금속 시트(1-1)의 재료는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 알루미늄-합금 및 많은 다른 것으로 만들어진다.

x개의 금속 시트가 예를 들어 열성형에 의하여 본체(2)로 성형된 후, 조리기구 바닥(3) 뿐만 아니라 원통형 벽(4)은 이에 따라 X개의 금속 시트(1-1, 1-2, ... 최대 1-x개까지)로 구성된다.

무엇이 다층으로 형성된 바닥의 지점이고 이러한 솔루션이 바닥 형성으로 이어지지 않는 이유는 무엇인가? 이 질문에 대한 답은 아주 간단하다. 첫째, 금속 시트(1-2)는 특별하게 형성되었기 때문이다(도 2 참조). 둘째, 도 2에서 쉽게 인식할 수 있는 바와 같이, 금속 시트(1-2)는 바람직하게는 2개의 접합되지 않은 별도의 부재로 구성되어 있기 때문이다. 내부 부재(1-2-1)는 열성형 후 바닥의 가장 중요한 부분을 구성한다. 바람직하게는, 이 금속 시트의 재료는 구리, 구리-합금, 알루미늄, 알루미늄-합금 등으로 만들어진다. 외부 부재(1-2-2)는 조리기구의 원통형 벽(4)의 가장 중요한 부분을 구성한다. 이것은 상당한 정도까지 조리기구의 기계적 안정성을 제공한다. 기본적으로 내부 부재를 구성하는 모든 재료는 외부 부재에 대해서도 또한 사용될 수 있다. 바람직하게는, 외부 부재(1-2-2)의 재료는 알루미늄 또는 알루미늄-합금으로 만들어져야 한다. 선호되는 재료 조합의 선택은 예를 들어 구리 또는 구리-합금의 내부 부재(1-2-1)와 알루미늄 또는 알루미늄-합금의 외부 부재(1-2-2)이다. 이러한 조합을 하는 가장 중요한 이유 중 하나는 예를 들어 조리기구를 더 가볍게 하기 위함이다.

열성형으로 인한 특정 이유로 인해, 금속 시트(1-2)는 바람직하게는 모든 지점에서 균일한 두께이어야 한다. 따라서 단편을 각각 두껍게 또는 단편을 얇게 금속 시트(1-1)를 열성형하는 것만이 가능하다. 열성형 기술에서 지금까지 수집된 지식과 경험을 가지고 정밀하게 얇은 것(precision-thin)이라고 알려진 평평하고 얇은 금속이라도 열성형될 수 있다. 열성형 방법의 기술적 제한은 주로 사용되는 재료의 종류에 의해 결정된다.

이하에서는 바닥(3)의 변형이 휘어지지 "않게" 되는 방법이 기술된다.

변형 없는 바닥을 획득하기 위해, 제일 먼저 조리기구의 바닥이 가열과 냉각의 결과로 각각 변형되는 방식을 이해해야 하며, 어느 파라미터가 이 변형에 영향을 미치는지 이해해야 한다. 관련 문헌과 적용가능한 규범(예를 들어, EN 12983)은 조리기구가 매우 포괄적으로 가열에 노출되는 동안 지녀야 할 단계를 설명한다. 따라서 이에 대한 상세한 설명은 여기 생략되었다. 그럼에도 불구하고, 가열되는 동안 본체의 볼륨이 변한다는 사실을 아는 기본 지식이 이하 설명을 이해할 수 있기 위하여 상당히 중요하다.

여기에 일례가 있다: 유리관 내부에 편평하게 금속 시트를 놓은 후, 어떻게 해서든지 간에 (예를 들어, 실리콘으로) 이를 실링하여, "조리기구"의 원시적인 형태를 만들었다. 이후 이 용기를 가열하면, 이 용기는 수 초 후에 폭발한다. 이로부터 무엇을 배울 수 있는가? 금속은 유리 튜브보다 더 많이 그리고 더 빠르게 팽창한다는 것이다. 그리고 유리 튜브가 폭발하는 것을 방지하기 위해 무엇을 해야 하는가? 유리 폭발 없이 금속이 자유로이 팽창할 수 있도록 공간을 제공하는 것 외에 달리 아무것도 없다. 이러한 소개는 본 발명을 이해하는데 충분하다.

본 발명의 조리기구의 변형 없는 바닥의 물리적 특징

도 3의 위 설명에서, 열성형 전의 금속 시트(1-2)가 도시되었다. 내부 부재(1-2-1)와 외부 부재(1-2-2)는 조건적으로 서로 접합된다. 이 접합은 방사 방향으로만 유효하다. 축 방향으로는 이들 부재들은 분리된 것이나 마찬가지다. 열성형 전에는, 또한 분리면(1-2-3)으로 따라가는 2개의 부재는 하나의 면 상에 있다.

다시 말해, 이들 부재는 모두 바람직하게는 동일한 두께를 가진다. 열성형 후에, 이들 면들은 이동된다. 내부 시트(1-2-1)의 가장 큰 부분은 바닥 면 상에 위치되고, 다른 2개는 회전-대칭 원통형 면 상에 위치된다. 열성형을 통해 이 면들은 바람직하게는 서로 90°각도로 이동된다(도 3의 바닥 부분 참조). 이 위치는 모든 방향으로 금속 부재들이 분리하는 것을 방지한다. 다시 말해, 이들 부재들은 더 이상 기계적으로 서로 분리될 수 없다. 이런 사실에도 불구하고, 부재들이 상대적으로 이동하는 것은 그럼에도 불구하고 가능하다. 그래서, 예를 들어, 금속 시트(1-2-1)는 이것이 가열될 때, 더 큰 직경을 가질 수 있고, 대향하는 저항력이 발생함이 없이 팽창할 수 있다. 일시적으로 약간 뒤쪽으로 이동된 것으로 보이는, 원통형으로 형성된 외부 부재(1-2-2)도 또한 데워지고 마찬가지로 그 직경을 증가시킨다. 그 어느 면도 그 대향하는 상대면에 상당한 영향을 미치지 않는다. 상당한 이라는 것은 바닥 변형과 관련된 영향력을 미치지 않는다는 것을 의미한다.

부재들 사이에 최소의 상대적인 이동은 대부분의 경우(조리기구의 온도 최대 250℃, 조리기구 직경 약 200mm에서) 수 분의 1 밀리미터 미만으로 유지된다.

소위 분리면은 열성형 후에 조리기구 굴곡부 부근에 배치되어야 한다. 바람직하게는, 바닥으로부터의 거리(h)는 굴곡 반경에 약 5mm를 더한 것과 같다. 이론적으로, 분리면(1-2-3)의 형성에는 임의의 가이드라인이 제공되지 않는다. 단일 가이드라인은 열성형 후 시트{(1-2-1) 및(1-2-2)}들이 방사방향으로 분리되지 않아야 한다는 것(unseparatability)이다. 열성형을 동반한다는 특정 이유로 인해, 기계적으로 더 강한 재료가 "바닥-노즈(nose)"(6-1)를 위해 선택될 수 있다(도 4, 상부 부분 참조).

평평한 바닥에 분리면(1-2-3)을 배치하는 가능성은 여전히 있다. 이 경우에 관련된 조정이 이루어져야 한다(도 5 참조).

이 형태는 내부 판(1-2-1)의 재료가 어떤 이유로든 깊은 인발 작업(deep drawing operation)에 의해 처리될 수 없는 경우 사용되어야 한다. 가열 과정에서 내부 판(1-2-1)이 방사 방향으로 실질적으로 이동하는 이유로 인해, 외부 판(1-2-2)까지 충분한 거리(S)를 허용하는 것이 필요하다. 제공되는 이 거리에 따라 내부 판(1-2-1)은 상당한 저항을 형성함이 없이 팽창할 수 있다. 판들이 시트 금속 판{(1-1) 및 (1-x)}으로 만들어진 경우에도, 이들 판은 내부 판(1-2-1)의 휨을 야기할 만큼 크지 않다. 회전 대칭인 원통형 하우징 형태로 여기에 제시된 외부 판(1-2-2)과, 또한 회전 대칭인 원통형 외부 케이싱 형태로 제시된 시트 금속 판(1-x)은 기본적으로 금속의 특성에 따라 상호 연결되지 않는다는 것이 여전히 주목되어야 한다.

결론:

본질적으로 내부 판(1-2-1)으로 구성된 평평한 바닥은 원래의 평탄도를 상실함이 없이, 온도 상승 과정에서 팽창된다.

시트 금속 판(1.1)과 외부 시트 금속 판(1-X)은 기구(utensil)의 누설 방지를 보장하는 것이다. 열성형에 의하여 판(1-1)을 형성하는 내부 케이싱은, 이 기구로부터 유출을 방지하고, 시트 금속 판(1-x)으로부터 형성된 외부 쉘은 액체, 공기 등이 서로 솔더링되지 않은 층들 사이로 또는 내부로 침투하는 것을 방지한다. 동시에 이들 판은 바닥의 더 나은 기계적 안정성을 제공한다.

시트 금속 판(1-2)의 두께는 시트 금속 판(1-1)의 두께에 의해 결정된다. 바닥 판에 낮은 구리 합금을 사용하는 경우, 예를 들어, 최소 2mm 두께의 금속 판(1-2)을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 알루미늄 및/또는 그 합금에서는 더 높은 두께가 권장된다. 이러한 상황에서 스테인리스 스틸로 이루어진 금속 판(1-1)은 1/2 mm의 두께를 초과해서는 안된다. 외부 금속 판(1-x)의 두께는 바람직하게는 만들어진 재료와 상관없이 금속 판(1-1)의 두께와 동일해야 한다. 이들 금속 판은 기구의 외부 하우징을 형성하기 때문에, 재료는 친화적으로 처리해야 한다.

연마가능한 재료가 작업에서 선호된다.

바닥 영역에서만 모든 금속 판들을 연결하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 내부 판(1-2-1)만이 바닥 영역에서 금속 판{(1-1) 및 (1-x)}에 연결된다. 이것은 휨이 층의 바닥에서 발생하지 않고 또한 전체 바닥의 휨을 방지하는 것을 보장한다. 기본적으로, 함께 판의 층들을 연결하는 방법에는 2가지가 있다. 하나는 인발 전이고 또 다른 것은 인발 후이다. 3가지 이용가능한 방법이 있다: 금속 접합(bonding), 솔더링(soldering) 또는 단조(forging). 무엇이 사용하기에 최상의 방법인지의 결정은 기구의 제조법에 의해 취해져야 한다.

외부 판(1-2-2)과 금속 판{(1-1) 또는 (1-x)} 사이에 연결은 필요치 않다, 즉 기구의 원통형을 형성하는 판은 상호 연결되어서는 안된다. 그러나, 이들 판/층 사이에 연결이 필요한 경우, 이것은 (1-1) 및 (1-2-2) 사이에서만 허용되어야 한다. (1-2-2) 및 (1-x)의 금속 사이를 연결하는 것은 어떤 방법으로든 회피되어야 한다. 일반적으로 말하면, 2개의 금속 판{(1-1) 및 (2)}만을 가지는 것에 의해 얻을 수 있다. 어쨌든, 분리면(1-2-3)이 기구의 바닥에서 h 값 위에 위치된 경우, 내부 판과 외부 판{(1-2-1) 및 (1-2-2)} 사이의 연결은 방수 연결이다. 쉽게 이해할 수 있는 이유에 따르면, 2개의 판 형태의 분리면이 바닥면에 놓일 수 없다{내부면(1-2-1)이 그대로 떨어진다}.

한편, 판의 개수는 기능적인 제한을 설정하지 않는다. 모든 것은 바람직할 수 있는 최상의 결과가 3개의 판{(1-1), (1-2) 및 (1-3)}으로 달성될 것을 제안한다. 판(1-2)은 내부 판(1-2-1)과 외부 판(1-2-2)으로 구성된 2개의 부재로 더 분할된다. 이 개수에 기초하여, 4개의 부재들이 존재하고 이들 중 3개는 완전히 원형인 판이고 하나는 둥근 판인데, 이 경우 구체적으로 외부 판(1-2-2)이다. 내부 판(1-2-1)은 대부분 바닥의 평탄도를 유지하기 위해 제공되기 때문에, 이것은 실제로 일반적으로 '바닥 판' 또는 기구 바닥(3)으로 언급될 수 있다.

내부 판(1-2-1)은 우수한 열 전도체일 뿐만 아니라 휨 강도, 경도 및 연성과 같은 우수한 기계적 특성을 가지고 있어야 한다. 구리와 다양한 구리 합금과 같은 재료가 바람직하게 사용된다. 나아가, 알루미늄과 다양한 알루미늄 합금이 또한 사용될 수 있다. 기술적으로, 다양한 스틸이 사용되는데 바람직하게는 우수한 열 전도체인 것이 사용된다. 내부 판(1-2-1)의 재료로 선택된 모든 재료는 열로 유도된 굽힘을 방지할 수 있을 만큼 충분히 두꺼워야 한다. 열로 유도된 굽힘시 힘을 계산하기 위해 재료의 두께는 3도(third degree)로 취해진다. 한편, 기계적 특성은 방정식에서 선형이다. 이들은 재료를 선택할 때 고려되어야 하는 기준이다.

일반적으로 말해서, 가열로 인한 (완전히 고정된 원형의 판과 물리적으로 동일하게 놓인) 기구 바닥의 굽힘은,

1. 더 높을수록, 더 많이 가열된다,

2. 더 높을수록, 내부 판(1-2)이 더 얇아진다,

3. 더 높을수록, 접시 바닥의 직경이 더 커진다,

4. 더 높을수록, 내부 판 재료의 기계적 특성은 더 불량해진다,

5. 더 높을수록, 내부 판 재료의 물리적 특성이 더 악화된다,

굽힘 특성은 "기구 바닥"에 대한 가장 중요한 특성 중 하나이다,

6. 더 높을수록, 기구의 h 거리가 작아진다.

나아가, 일반인이라면 얇고 크며 매우 높이 가열된 내부 판(1-2)과 상대적으로 기계적으로 약한 재료(예를 들어, 알루미늄)로 만들어진 기구는 필연적으로 큰 열적 변형을 초래한다는 것을 아주 잘 이해할 수 있을 것이다. 이 변형을 가능한 한 낮게 유지하기 위해, 이것은 이들 파라미터와는 반대 특성을 단지 요구한다.

본 발명은 상기 모두 6개의 파라미터에서 최적의 특성을 선택하는 것을 특징으로 한다.

내부 판(1-2-1)의 재료들 중 하나가 바람직하게는 낮은 합금을 가지는 구리 또는 구리 합금인 경우 최적의 결과를 얻을 수 있다. 다른 재료, 즉 알루미늄 및 알루미늄 합금이 있으며, 그리고 바람직하게는 높은 열 전도성을 가지는 스틸이 적당하다. 다른 비금속 재료들도 이들이 필요한 물리적 특성을 충족하고 너무 비싸지 않는다면, 일반적으로 또한 적용가능하다.

내부 판(1-2-1)의 최적의 두께는 구리 또는 구리 합금의 경우에 대략 2-3 mm이다. 알루미늄의 경우, 이 값은 대략 2배이어야 하며, 스테인레스 스틸의 양은 구리와 같이 다소 낮아야 한다. 내부 판(1-2-1)의 재료의 선택 및 그 두께의 결정은 항상 판(1-1)의 재료와 그 두께의 선택과 관련하여 이루어져야 한다는 것이 항상 보장되어야 한다. 이것은 다양한 가능성을 제공하며, 이들 가능성 모두는 바닥을 변형시키는 원인을 감소시키는 목적을 가져야 한다.

판(1-1)을 위한 재료의 최적의 선택은 바람직하게는 스테인레스 스틸이다. 다른 재료는 알루미늄과 모든 식품용 알루미늄 합금이다. 식품에 적합하거나 또는 식품용 금속으로 코팅된 티타늄 또는 다른 재료와 같은 재료가 원칙적으로 사용되거나 사용될 수 있다. 이 경우에, 베이스 재료의 최적의 물리적 특성이 고려되어야 한다. 나아가, 선택된 재료는 인발 방법을 허용해야 한다.

금속 판(1-1)의 최적의 두께는 스테인리스 스틸 재료의 경우에 10분의 수 밀리미터(mm)이다. 알루미늄의 경우, 이 값은 다소 더 높아지는 경향이 있고, 티타늄에서는 이 값은 다소 낮아지는 경향이 있다.

이전에 언급된 바와 같이, 판{(1-1), (1-2-1) 및 (1-x)}을 서로 금속 연결하는 것은 인발 전이나 인발 후에 일어날 수 있다. 이것은 전적으로 어떤 방법의 제조 기술과 얼마의 제조 비용이 허용가능한지는 기구 제조자의 결정이다.

위의 설명에 기초하여, 변형 없는 베이스를 가지는 기구는 바람직하게는 도 6에서와 같이 보인다.

상세한, 언어적 설명은 이해가능한 경우 생략된다. 주요 특징은 충분한 정도로 도 6에 도시된다.

이전에 공개된 지식에 추가되는 사항.

전술된 설명은 명백히 내부 판(1-2)이 다른 재료로 만들어진 2개의 상호연결되지 않은 부재로 구성된 것을 설명한다. 실험적인 결과에 기초하여, 이 내부 판(1-2)은 반드시 2개의 부재, 즉 내부 부재(1-2-1)와 외부 부재(1-2-2)로 구성되는 것은 아닌 것으로 밝혀졌다. 그러나, 내부 부재(1-2-1)의 존재는 절대적으로 필요하다. 외부 부재(1-2-2)를 제거하는 것은 기구의 가장 작은 벽 두께를 생산할 수 있다. 외부 부재(1-2-2)를 유지한다면, 더 두꺼운 기구 벽을 제공할 수 있지만, 외부 부재(1-2-2)에 더 우수한 절연 재료를 선택하는 경우에 이 기구는 그렇게 뜨겁지 않으므로 주변으로 더 적은 열을 방출하고 그래서 보다 에너지 효율적이라는 장점을 가지게 된다.

따라서, 기구 베이스의 평탄도를 손상시킴이 없이, 내부 판(1-2)이 외부 부재(1-2-2) 없이 및/또는 외부 부재(1-2-2)를 가지고 가변적인 두께의 내부 부재(1-2-1)로 구성될 수 있다는 것이 주지되어야 한다.

이 경우, 내부 판(1-2)이 외부 부재(1-2-2)를 가지는 형태로 선택된 경우, 이는 2개의 부재로 형성된 내부 판(1-2)이고, 이 2개의 부재는 특허 출원 번호 00749/10{베이요넷 연결(bayonet connection)}에 설명된 바와 같이 서로 기계적으로 반드시 연결되는 것은 아니다. 이러한 솔루션이 타깃에 도달하기 위해 나쁘지 않으므로, 도 5에서 DB가 Dz보다 더 큰 베이스 면에 2개의 부재를 가지는 것이 절대적으로 필요하다.

베이스 영역에서 내부 판(1-2-1)과 판{(1-1) 및 (1-x)} 사이를 연결하는 전술된 가능성 외에, 7page, 처음 2개 라인을 참조하면 레이저 용접이 또한 고려된다. 오늘날의 레이저 가능성은 초당 10개를 초과하는 스폿(spot) 용접을 가능하게 하므로, 특히 레이저가 (다수의 레이저 헤드로) 동시에 다수의 스폿 용접을 수행할 수 있는 것을 고려하면 레이저는 아주 경쟁력이 있게 된다. 용접의 부식 민감성을 방지하기 위해 적절한 재료가 선택된다. 부식 저항이 보장될 수 없는 경우, 적절한 표면 보호가 필요하다.

레이저 스폿의 다중 부분 다층 용접에 의해 형성된 원형 블랭크(blank)는 기구 제조자에 여러 잇점을 제공한다. 더 용이한 제조는 (베이스 연결이 생략되기 때문에) 더 낮은 제조 비용을 가지는 한편, 더 낮은 제조 비용은 많은 특정 예시들 중 단 하나일 뿐이다.

조리기구 업계에서 소위 "냉 공정(cold process)"은 신규한 사항이다. 특히 베이스 보강이 필요한 경우, 베이스를 솔더링, 단조, 기계 가공 또는 프레스하는 것을 사용하지 않는 기구 제조 방법은 알려져 있지 않은 것이다.

전술된 방법에 더하여, 스틸의 페라이트 등급(ferritic grade)을 사용하여 내부 부재(1-2-1)에 스틸을 사용하는 것은 비-자성의 재료로 외부 판(1-x)을 만드는 가능성을 제공한다. 외부 판(1-x)을 위한 재료로 비-페라이트계 스테인리스 스틸, 즉 오스테나이트 스테인레스 스틸 1.4301의 예는 조리기구가 유도(induction)에 적합하다는 것을 보여준다. 이 사실은 단지 10분의 수 밀리미터(mm) 두께의 오스테나이트 스테인리스 스틸 또는 다른 금속이 존재하는 페라이트 스틸의 존재로 되돌아간다. 다시 말해, 이것은 얇은 최외각 판(1-x)이 페라이트 특성을 가지고 있지 않은 경우에도 내부 판(1-2-1)의 페라이트 재료의 유도 능력이 손상되지 않는다는 것을 의미한다. 이 사실의 물리적 제한은 많은 파라미터에 따라 좌우된다. 기구 제조를 위한 본 발명의 경우, 10분의 수 mm에 대해 설명하고 있다. 테스트 결과에서 1.4301의 외부 판은 0.3 mm 두께이었다. 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 및 다른 금속 및 비-금속 재료와 같은 다른 재료를 사용할 경우, 이 값은 스테인레스 스틸 1.4301의 강도에 따라 약간 달라질 수 있다.

이 단계에서 전술된 특성이 어떤 물리적 근거에 기초하여 나타나는지는 대답할 수 없으나, 이것이 발견되었다는 것만은 언급되어야 한다는 것이 주지되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 오스테나이트 스테인리스 스틸(바람직 1.4301, 등) 및 페라이트 스틸로 구성된 기구 베이스의 자기적 거동(magnetic behavior)은 페라이트 구조 스틸 바로 근처에 있는 것(기계적 접촉)에 의해 스테인리스 스틸의 낮은 자화가 보강되거나, 또는 오스테나이트 스테인리스 스틸이 전혀 존재하지 않는 것처럼 나타나는 것을 특징으로 하는, 오스테나이트 스테인레스 스틸의 존재를 "차단(masking)하는" 것으로 인해, 스테인리스 스틸의 낮은 자화를 야기한다는 것이 주지되어야 한다. 첫 번째 추측은 페라이트 구조 스틸의 조밀성(closeness)으로 인해 오스테나이트 스테인리스 스틸의 자성 효과(투자율)의 증폭과 같은 것이 있을 수 있다. 그러나, 두 번째 가정은 페라이트 구조 스틸의 자기 지배(magnetic dominance)에 의해 설명될 수 있다.

기구 가열 방식의 응력장(stress field)에 대한 일반적인 설명.

본 발명의 목적은 최적의 가열, 현대적이고, 효율적이며, 안전하고 건강한 조리 및/또는 후라이를 허용할 수 있는 기구를 제공하는 것이다. 음식을 준비하는 동안 최적의 취급의 잇점을 달성하기 위해서, 이것은 온도 제어, 즉 전도 조리 시스템을 필요로 한다.

미래의 기구는 변형 없는 베이스를 필요로 한다. 그렇지 않으면, 에너지 효율, 온도 제어 등의 다른 잇점이 없다. 이것은 사실이다. 종래의 기구는 아웃(out)이다. 당신은 음식을 사람에게 잘 디자인하고 원하는 최적의 준비를 위한 의미있는 개발로 가는 길에 있다.

조리/후라이를 더 용이하고 더 안전하게 하기 위해 그리고 가능한 한 적은 에너지를 소비하기 위해 이것은 여전히 사람과 올바른 기구를 필요로 한다. 최적의 기술은 3가지, 즉 변형 없는 베이스를 가지는 기구, 제 위치에 가열(전도)하는 열원 및 전자 온도 제어기를 의미한다.

오늘날의 조리 기술은 각각 기계의 최적의 사용이 주로 사람의 경험에 기초하고 있다. 조리사의 실제 작업은 음식을 최적으로 준비하는데에 초점을 두고 있을 뿐, 기계를 최적으로 동작시키는데 두고 있지 않다. 오늘날의 조리는 단순히 잘못된 제어 디바이스와 음식 준비 사이의 단순한 균형 행위이다. 조리사는 맛있는 음식을 제공해 줄 것을 기대할 뿐, 이들에게 기기의 성공적인 동작을 위한 인증서를 제공해 줄 것을 기대하지는 않는다.

Claims (2)

1. 변형 없는 바닥을 구비하는 조리기구(utensil)로서,
   인발된 다층으로 특히 설계된 시트 금속 판으로 형성되고, 상기 바닥은 식품과 접촉하는 얇은 시트 금속판(1-1)과, 별도의 열전도성 내부 판(1-2-2)과, 금속판(1-x)으로 구성되고 모두 서로 연결되며, 수 개의 층{(1-1)(1-2-2) 및 (1-x)}으로 구성된 금속 기구 벽(4)이 서로 기계적으로 연결된 것을 특징으로 하는 조리기구.
2. 변형 없는 바닥을 가지는 조리기구를 제조하는 방법으로서,
   다수의 판으로 형성되되 그 중 적어도 하나의 판은 상이한 두께의 둥근 블랭크들을 가진 다수의 부재로 형성된 층이 인발된 쉘 안에 포개져서 바닥 영역에서만 서로 금속성 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.

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