KR20160001130U - 발열판이 장착된 일회용 발열용기에 대한 고안 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발열 식품용기에 관한 것으로서, 음식물이 내장되는 용기 본체 및 상기 용기 본체의 안쪽 바닥면에 장착되고, 외부 전열기구에 의해 바닥면에 장착된 발열판에 열이 가해져 발열됨에 따라 용기 본체에 내장된 음식물이 조리되도록 하는 발열수단으로 구성됨으로써, 햇반이나 컵라면 등과 같은 일회용기에 저장 판매되는 다양한 식품을 전자레인지 등과 같은 별도의 조리기기를 사용하지 않고도 손쉽게 조리할 수 있게 되는 효과가 있다.
이와 같은 본 고안은 편의점이나 가정에서 발열수단에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치만을 구비하면 되기 때문에, 최소의 비용만으로도 조리수단을 갖추게 되는 효과와 더불어 전원공급장치의 크기 및 구조가 간단하기 때문에 취급 및 사용이 간편하고 별도의 설치공간에 제약받지 않아 공간 활용성이 뛰어난 효과가 있고, 이로 인해, 별도의 취사시설이 구비되지 않은 여행지나, 이동 중인 차량 또는 비행기 기내에서도 사용이 가능한 효과를 갖는다.

Description

발열판이 장착된 일회용 발열용기에 대한 고안{Idea for fever receptacle for one time that fever-pan installs}

본 고안은 발열 식품용기에 관한 것으로서, 특히 식품용기의 저면에 발열이 가능한 발열수단을 장착시킴으로써, 일회용기에 저장 판매되는 햇반이나 컵라면 등과 같은 다양한 식품을 전자레인지 등과 같은 별도의 조리기기 없이도 손쉽게 조리할 수 있도록 하는 발열 식품용기에 관한 것이다.

본 고안의 식품용기는 용기 본체 내에 즉석조리가 가능한 식품류가 수납된 상태에서 진공 포장이 이루어짐으로서,오랫동안 식품을 보관할 수 있고, 언제든지 손쉽게 조리하여 먹을 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 즉석요리가 가능한 상태로 포장되어 판매되는 일회용 조리식품으로는 컵라면 류 및 냉동만두나 햇반 등이 있다.

상기 기술한 바와 같은 인스턴트 식품들을 조리하는 방법에 대해 설명하면, 용기 본체의 상단에 접합처리된 덮개를 일부 박리시켜 용기 내부에 적정량의 뜨거운 물을 부은 다음, 내용물(라면)이 뜨거운 물에 충분히 익혀질 동안 기다리게 된다. 이때, 조리에 필요한 시간은 최소 3분정도를 필요로 하고 있다.

또 다른 방법으로는 상기의 식품용기의 덮개를 일부 절개시킨 다음 용기 본체를 전자레인지 등에 넣어 충분한 가열이 이루어지도록 하여 내용물(햇반, 냉동만두 등)이 조리되도록 한다. 이때, 조리에 필요한 시간은 가열 대상물에 따라 크게 차이가 나지만, 최소 3분 이상 가열이 이루어져야 한다.

그러나, 상기와 같은 일회 용기에 보관되는 식품들은 보관이나 휴대가 간편하여 등산이나 여행에서 식사대용으로 널리 이용되고 있는데 반해 조리를 위해서는 반드시전자레인지나 뜨거운 물을 끓일 수 있는 별도의 조리기기(버너 등)가 갖추어져야 하는 불편함이 있었다.

뿐만 아니라, 별도의 취사시설이 갖추어져 있지 않은 숙박시설이나, 뜨거운 물을 구할 수 없는 야외에서는 아예 이러한 조리방법 자체를 이용할 수 없는 문제가 있었다.

따라서, 간단한 열공급 장치만을 갖추어 언제 어디서라도 손쉽고 빠르게 식품을 조리하여 먹을 수 있도록 하는 조리방법 및 이를 위한 식품용기의 개발이 시급히 요구되고 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 발열 식품용기의 특징에 대해 설명하면, 음식물이 내장되는 용기 본체 및 상기 용기 본체의 바닥면에 장착되고, 열판 위에 올려놓고 발열시킴에 따라 용기 본체에 내장된 발열판이 열을 냄으로써 용기에 내장된 음식물이 조리되도록 하는 발열수단을 포함하는 구성으로 이루어지는데 있다.

여기서, 상기 발열수단의 특징에 대해 설명하면, 용기 본체의 하부에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 열을 공급받아 가열에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 박막 열전도체로 전원이 균일하게 공급되도록 하기 위한 특정 패턴을 갖는 금속패드가 장착되어 절연 및 단열이 동시에 이루어지도록 하는 단열막을 포함하는 구성으로 이루어지는데 있다.

이하, 본 고안에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 발열 식품용기의 구조를 보인 분해사시도로서, 용기 본체 저면에 발열 수단이 장착되는 상태를 도시하고 있다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 크게 용기 본체와 상기 용기 본체 저면에 장착되는 발열판으로 구성되고 있다.

먼저, 상기 용기 본체에 대해 설명하면, 햇반이나 컵라면 등과 같은 식품을 밀봉 수납하여 보관하기 위한 용도로 사용되고, 주로 펄프재질로 제작되고 있다. 이러한 즉석 조리가 가능한 식품용기는 소정 조리온도(섭씨 100~200도 범위) 내에서는 열 변형이 일어나지 않는 내열성을 갖는 것이 중요하다.

또한, 이와 같은 용기 본체는 식품을 수납하기 위한 식품 수납공간과 상기 식품 수납공간과 분리된 저면에 발열수단이 수납될 수 있도록 하는 발열판 수납공간을 구성하게 된다. 이때, 상기 식품 수납공간 상측에는 내용물을 보호하고 조리 시의 열이 외부로 빠져나가는 것을 방지시키기 위한 분리형 뚜껑 또는 일체형 덮개판이 결합되도록 한다.

상기 용기 본체는 펄프, 비금속 중 적어도 어느 하나의 재질로 제작될 수 있다.

다음, 상기 발열수단은 용기 본체의 바닥면에 장착되고, 외부 열공급 장치와 접속되어 발열됨에 따라 용기 본체에 내장된 음식물이 조리 되도록 한다.

이러한, 발열수단은 박막의 열전도판을 이용한 발열이 이루어지는 것으로서, 3 μm 미만의 매우 슬림한 두께로 제작할 수 있고, 저 전력구동 및 순간 고온발열이 가능한 특징을 갖게 된다. 이때, 조리에 적합한 온도(섭씨 100도 전후)로 발열되도록 조절할 수 있다.

상기한 발열수단의 외형은 용기 본체의 바닥면 형상과 동일하게 제작되는데, 원형 또는 사각판 형상으로 제작될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 발열 식품용기를 열공급 장치에 장착시키는 상태를 도시한 장착상태 사시도이다.

비록, 도 3에서와 같은 거치대 형상의 전원공급장치의 실시 예가 설명되고 있으나, 이는 실시 예일 뿐, 전원을 공급하고 접속하는 방법은 이와 같은 형태에만 국한되는 것은 아니다.

물론 열공급장치의 형상 또한 거치대 형상이 아닌 다양한 형태로 제작할 수 있을 것이다.

또한, 이러한 발열수단은 용기 본체 바닥에 설치되도록 하고 있으나, 필요에 따라 식품 수납공간 외면에 설치되어 직접 조리대상물을 가열할 수도 있다.

동 도면에서 보여지는 바와 같은 본 발명에 따른 발열수단은 용기 본체의 바닥면에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 열을 공급받아 자체 순간가열에 의하여 외부로부터 공급된 열이 균일하게 공급되도록 하기 위한 특정 패턴을 갖는 금속패드가 저면에 장착되어 절연 및 단열이 동시에 이루어지도록 하는 단열막을 포함한다.

열이 전체면에 고르게 분산 공급되도록 하여 열판의 특정부위에 과도한 발열이 집중되는 것을 방지시켜 발열특성이 안정되도록 할 수 있다.

용기본체 아래에 0.05 μm ~ 수 μm 범위(예, 0.05 μm ~ 2 μm )의 두께를 갖는 박막 형태로 장착되며, 금속패드를 통하여 외부 열이 공급되면 자체 전기 저항에 의해 줄열(joule heating)을 발생시킨다.

여기서, 박막 열전도판의 박막 특성, 즉 작은 부피로 인해 발열 속도 및 냉각 속도가 매우 빠르게 이루어질 수 있다.

이러한 박막 열전도판의 조건은 다음과 같다.

우선, 박막 열전도판은 박막 특성으로 인해 전류 흐름 속도(current flux) 등이 매우 커질 수 있기 때문에 자체적인 전기적/열적/화학적 내성이 요구된다.

즉, 박막 열전도판은 열적으로 높은 내압(heater strength)을 가져야 되며, 금속패드를 통하여 지속적으로 인가되는 에너지에 대한 자체 저항성이 높아야지만 박막 열전도판이 장시간 수명 유지가 가능하다.

또한, 박막 열전도판은 용기본체에 장착되는데, 발열로 인해 용기본체와 탈착되지 않도록 해야된다.

또한, 박막 열전도판은 열 충격이 지속적으로 가해지는 소자인데, 이러한 열충격에 의해 자체 저항 변화의 현저한 증가가 일어나지 않도록 해야 한다.

전술한 바와 같은 조건을 만족시킬 수 있도록 박막 열전도판의 소재로는 융점이 높은 단일 금속(예; Ta, W,Pt, Ru, Hf, Mo, Zr, Ti 등)이 사용되거나 이들 금속을 조합한 2성분계 금속 합금물(예; TaW 등)이 사용되거나 금속질화물(metal-nitride)을 조합한 2성분계 금속-질화물 계열(예; WN, MoN, ZrN 등)이 사용되거나 금속-규화물(metal-silicide)을 조합한 2성분계 금속-규화물 계열(예; TaSi, WSi 등)이 사용된다.

그리고, 박막 열전도판은 수십 μm 이하(예; 0.05 μm ~ 2 μm 범위 등, 재질에 따라 두께에 차이가 발생함)의 두께를 갖도록 한다.

특히, 박막 열전도판의 온도가 순간적으로 상승되게 하기 위해서, 즉 자체적으로 뜨겁게 달궈지는데 걸리는 시간이 최소화되기 위해서는 박막 열전도판 자체의 히트 커패시티(heat capacity)를 매우 작게 하면 된다.

즉, 박막 열전도판의 히트 커패시티는 두께를 매개변수로 하는 함수로 표현되는데, 박막 열전도판의 두께가 얇아질수록 그 값이 작아진다. 반면에 박막 열전도판의 수명은 두께가 얇아질수록 짧아질 수 있다.

따라서, 본 고안에서는 박막 열전도판의 온도를 순간적으로 상승시키고 수명을 연장시키기 위한 두 가지 조건을 만족시키기 위해 다양한 시뮬레이션과 실험을 통하여 박막 열전도판의 최적 두께 범위를 도출할 수 있다.

한편, 박막 열전도판의 소재에 따라 약간의 차이는 있으나 미세한 차이임을 밝혀 둔다.

만약, 도전체 패턴이 형성되지 않은 박막 열전도체를 사용할 경우 전원 공급 초기에 박막 열전도체의 전극 도입부와 중앙 부분 사이에 온도 차가 발생하여 박막 열전도체 전체에 균일한 온도 분포가 이루어지지 못하거나 박막 열전도체의 일 부분에 과 발열 현상이 발생하여 박막 열전도체나 용기본체 등에 치명적인 손상(열화)을 발생시킬 수 있고 결과적으로 박막 열전도체의 수명이 극단적으로 짧아지게 될 수도 있다.

즉, 이러한 현상을 방지하고 전원 공급 초기에 보다 빠른 시간 안에 박막 열전도체의 면 전체에 균일한 발열이 일어날 수 있도록 하기 위하여, 박막 열전도체 상에

여러 가지 형태 및 모양의 도전체 패턴을 형성하게 되는 것이다.

이처럼, 박막 열전도체에 도전체 패턴을 형성하게 되면, 박막 열전도체의 생산공정에서 도전체 패턴이 형성되지 않은 단일 박막 히터보다 생산 수율을 향상시킬 수 있게 되는데, 이는 도전체 패턴이 형성되지 않은 단일 박막 히터가 박막 히터 전체 중 일부분의 미세한 두께 차이나 스크래치 등의 일부 박막의 손상으로도 전체

저항체의 품질 저하로 이어지는 종래 문제점을 해결할 수 있게 되기 때문이다.

이와 같은 급속 가열이 가능한 본 고안의 발열수단이 내장된 식품용기 본체는 효율적인 조리가 이루어질 수 있도록 전원공급장치에서 소정의 시간이 지난 후에는 전원 공급이 자동 차단되도록 할 수 있다.

더 나아가 상기 전원공급장치의 전원 차단 모드를 시간별로 다양하게 설정하고 이를 사용자로 하여금 선택할 수 있게 함으로써, 여러 가지 종류의 식품에 대해 각기 다른 가열시간이 적용되도록 할 수 있다. 예를 들면, 햇반은 1분 후에 전원공급이 차단되도록 하고, 컵라면은 3분 후에 전원이 차단되도록 하는 등의 제어모드가 사

용되도록 할 수 있다.

이상, 본 고안의 실시 예를 들어 설명되었으나, 본 고안의 실시 예는 단지 예시에 불과하며 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 고안이 속하는 분야의 기술자는 본원의 청구범위에 기재된 원리 및 범위 내에서 본 고안을 여러 가지 형태로 변형 또는 변경할 수 있다.

본 고안의 식품용기는 용기 본체 내에 즉석조리가 가능한 식품류가 수납된 상태에서 진공 포장이 이루어짐으로서,오랫동안 식품을 보관할 수 있고, 언제든지 손쉽게 조리하여 먹을 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 즉석요리가 가능한 상태로 포장되어 판매되는 일회용 조리식품으로는 컵라면류 및 냉동만두나 햇반 등이 있다.

상기한 바와 같은 인스턴트 식품들을 조리하는 방법에 대해 설명하면, 용기 본체의 상단에 접합 처리된 덮개를 일부 박리시켜 용기 내부에 적정량의 뜨거운 물을 부은 다음, 내용물(라면)이 뜨거운 물에 충분히 익혀질 동안 기다리게 된다. 이때, 조리에 필요한 시간은 최소 3분정도를 필요로 하고 있다.

또 다른 방법으로는 상기의 식품 용기의 덮개를 일부 절개시킨 다음 용기 본체를 전자레인지 등에 넣어 충분한 가열이 이루어지도록 하여 내용물(햇반, 냉동만두 등)이 조리되도록 한다. 이때, 조리에 필요한 시간은 가열 대상물에 따라 크게 차이가 나지만, 최소 3분 이상 가열이 이루어져야 한다.

그러나, 상기와 같은 일회 용기에 보관되는 식품들은 보관이나 휴대가 간편하여 등산이나 여행에서 식사대용으로 널리 이용되고 있는데 반해 조리를 위해서는 반드시전자레인지나 뜨거운 물을 끓일 수 있는 별도의 조리기기(버너 등)가 갖추어져야 하는 불편함이 있었다.

뿐만 아니라, 별도의 취사시설이 갖추어져 있지 않은 숙박시설이나, 뜨거운 물을 구할 수 없는 야외에서는 아예 이러한 조리방법 자체를 이용할 수 없는 문제가 있었다.

이에 언제 어디서나 간편하게 조리하고 먹을 수 있는 발열 일회용 용기를 고안하고자 한다.

상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 식품용기의 안쪽 저면에 발열이 가능한 발열 수단을 장착시킴으로써, 햇반이나 컵라면 등과 같은 일회용기에 저장 판매되는 다양한 식품을 전자레인지 등과 같은 별도의 조리기기를 사용하지 않고도 손쉽게 조리할 수 있도록 하는 발열 식품용기를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 설치나 취급 및 사용이 간편한 전원공급장치를 통해 편의점이나 가정에서 최소의 비용만으로도 조리수단을 갖추게 되는 동시에 별도의 취사시설이 구비되지 않은 여행지나, 이동 중인 차량 내에서도 사용이 가능한 발열 식품용기를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 본 고안의 발열수단이 갖는 저 전력구동 및 순간발열 특성을 이용해 현대인들의 생활리듬에 적합한 신속한 조리가 가능하도록 하는 전기발열 식품용기를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 고안은 식품용기의 저면에 발열이 가능한 패널을 장착시킴으로써, 햇반이나 컵라면 등과 같은 일회용기에 저장 판매되는 다양한 식품을 전자레인지 등과 같은 별도의 조리기기를 사용하지 않고도 손쉽게 조리할 수 있게 되는 효과가 있다.

이와 같은 본 발명은 편의점이나 가정에서 발열수단에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치만을 구비하면 되기 때문에, 최소의 비용만으로도 조리수단을 갖추게 되는 효과와 더불어 전원공급장치의 크기 및 구조가 간단하기 때문에 취급 및 사용이 간편하고 별도의 설치공간에 제약받지 않아 공간 활용성이 뛰어난 효과가 있고, 이로 인해, 별도의 취사시설이 구비되지 않은 여행지나, 이동 중인 차량 또는 비행기 기내에서도 사용이 가능한 효과를 갖는다.

도 1은 본 고안에 따른 박막 열전도판이 내장된 용기의 구조를 보인 분해사시도.
도 2는 본 고안에 따른 용기에 식품이 들어 있는 모형도
도 3은 본 고안에 따른 전원 열공급 장치에 장착되어 있는 열전도판 위에 올려진 박막 열전도판이 내장된 상태를 도시한 장착상태 예시도

본 고안의 발열수단은 순간 발열 특성을 갖게 됨으로서, 조리시간이 단축되어 바쁜 현대인들의 생활리듬에 매우 적합하게 사용될 수 있고, 아울러 저 전력 소비에 따른 에너지 절감의 효과를 갖게 된다.

또한, 본 고안은 균일한 두께를 갖는 박막 히터가 모든 면에서 일정한 온도로 발열되기 때문에 과열(overheating)로 인한 화재의 위험이 방지되고, 내용물(식품)에 전체적으로 균일한 가열이 이루어져 양호한 조리결과를 얻게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 음식물이 내장되는 용기 본체 및 상기 용기 본체의 바닥면에 박막 열전도판이 장착되어 발열체에 의해 발열됨에 따라 용기 본체에 내장된 음식물이 조리되도록 하는 발열수단을 포함하는 발열 식품용기로써 상기 용기 본체는 펄프, 비금속, 유리 중 적어도 어느 하나의 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 발열 식품 용기이다.상기 발열수단은 용기 본체 바닥면 형상과 동일한 형상으로 제작되는 것을 특징으로 하는 발열식품용기로 상기 발열수단은 용기 본체 바닥의 외면 또는 내면 중 적어도 어느 한 면에 설치되는 것을 특징으로하는 발열 식품용기이다. 상시 용기의 바닥면에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 열을 공급받아 자체 박막 열전도판의 순간가열에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 접합이 이루어지고, 외부로부터 공급된 열 및 전원이 균일하게 공급되도록 하기 위한 특정 패턴을 갖는 금속패드를 포함하는 발열 식품용기.

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