KR20170117647A - 인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법 및 제조된 조리용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가볍고 열전도성이 좋은 비 자성체의 금속을 다이캐스팅하여 몸체의 측면은 얇고 하부면은 두텁게 형성하면서 하부면에 많은 갯수의 돌기를 형성하되, 돌기의 뿌리부분에는 돌기의 둘레를 따라 결합홈이 형성되도록 하는 몸체 형성 단계와,
자성체 금속 판재의 상부에서 몸체에 형성된 돌기의 위치와 외곽 형상이 일치하도록 형성된 펀치를 가압하여 고정홀을 형성하고, 고정홀의 외주면 주위에는 펀치에 의해 밀려나며 고정홀의 형상을 따라 돌출되는 형태의 버가 형성되도록 가열판을 형성하는 가열판 형성 단계 및
몸체를 뒤집어 하부면이 상부를 향하도록 하부프레스금형의 상부에 안착시키고, 몸체의 하부면 상부에 가열판을 얹어 가열판에 형성된 고정홀의 내부로 몸체의 하부면에 형성된 돌기가 수용되도록 안착시킨 상태에서 상부프레스금형을 하강시켜 몸체의 내측으로 갈 수록 넓어지는 형태의 기울기를 갖도록 돌기와 버를 변형시키고, 돌기에 의해 압착된 결합홈의 내측면이 몸체의 하부면 내측으로 파고든 버의 측면을 강하게 압박하여 몸체에서 가열판이 분리되는 것을 방지할 수 있도록 견고하게 고정하는 몸체와 가열판의 일체화 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법 및 제조된 조리용기{Induction range for cooking and cookware manufacturing methods of courage}

본 발명은 인덕션 레인지에 사용되는 조리용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가볍고 열전도성이 좋으나 자기장에 의한 와전류를 발생시키지 못하는 비 자성체의 금속으로 형성된 조리용기의 몸체 하부에 와전류를 발생시킬 수 있는 자성체의 가열판을 압입하여 가볍고 열전도성이 좋으면서도 인덕션 레인지에 사용할 수 있는 인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법 및 제조된 조리용기에 관한 것이다.

인덕션 레인지는 구리선을 감아 형성한 코일 구조물인 인덕터에 교류전류를 인가하여 교류자기장을 형성하고, 상기 교류자기장이 인덕션 레인지 상부에 놓여지는 피가열체인 조리용기를 통과하며 조리용기에 와전류를 발생시켜 와전류손실 또는 맴돌이손실에 의한 열방출을 이용하여 조리용기에 열을 발생시키도록 하는 가열도구로써, 가스레인지와 같이 화재 발생의 위험이나 일산화탄소 등 유해가스 발생 염려없이 안전하게 사용할 수 있어 안전에 대한 관심이 높아지고 있는 최근 크게 각광받고 있다.

그러나, 인덕션 레인지는 인덕터에서 발생한 교류자기장에 의해 와전류가 발생할 수 있도록 자성체로 이루어진 조리용기만을 사용할 수 있는데, 일반적으로 찾아볼 수 있는 자성체는 철(Fe) 성분을 많이 포함하고 있어 무게가 무거워 노인이나 여성이 사용하기 힘들고, 녹이 생기기 쉬워 음식물을 담기에는 부적합한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 가볍고 열전도성이 좋으며 녹이 잘 슬지않는 알루미늄과 같은 비 자성체로 형성한 조리용기 몸체 하부에 자성체인 금속으로 형성한 가열판을 구비하여 인덕션 레인지에 의해 가열된 가열판이 몸체를 향해 열을 전달할 수 있도록 하는 조리용기가 많이 개시되어 있다.

그러나, 종래 개시된 일반적인 조리용기는 가열판에 형성된 버(Burr)를 몸체의 하부면에 그대로 압입하는 형태로 몸체와 가열판이 일체화 되도록 형성하고 있어, 가열에 의한 두 금속의 열변형 정도의 차이로 인하여 유격이 발생해 몸체에서 가열판이 완전히 분리되어 버리는 문제가 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 열을 전달하기 위한 가열판의 상부에 저면에서 상면으로 갈수록 직경이 커지는 단면 형상의 기울기를 갖는 버를 형성하고, 가열판을 다이캐스팅 금형의 캐비티 내부에 위치시킨 다음 용융 금속을 주입하여 형성한 조리용기가 개시되어 있는데, 상기 조리용기는 캐비티 내부에 위치한 가열판의 위치가 옮겨지거나 가열판과 다이의 사이로 용융 금속이 스며들어가는 것을 방지하기 위해 용융 금속을 투입하는 압력을 약하게 한 채 서서히 주입할 수 밖에 없었고, 이로 인해 복잡한 형상을 갖는 가열판의 사이에 용융 금속이 고르게 꽉 채워지지 못하여 미처 채워지지 못한 빈공간에 의해 열손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-1498778호(인덕션 레인지용 금속판 및 그 금속판을 사용하여 조리용기를 제조하기 위한 금형) 한국 등록특허 제10-1112074호(인덕션 랜지용 조리용기 및 제조방법)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 조리용기의 몸체 하부면에 형성된 돌기의 둘레를 따라 형성된 결합홈과 가열판의 고정홀 주위로 형성된 버가 가압되는 과정에서 조리용기의 내측으로 향할 수록 넓어지는 형태의 기울기를 갖도록 변형되어 조리용기의 몸체와 가열판이 서로 다른 열변형에 의해 분리되는 것을 방지할 수 있도록 하고,

조리용기의 측면보다 하부면을 충분히 두텁게 형성하여 조리용기에 남아있는 열에너지를 오랫동안 보존할 수 있도록 하면서도 무게가 가벼워 쉽게 운반할 수 있는 인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법 및 제조된 조리용기를 제공하려는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 가볍고 열전도성이 좋은 비 자성체의 금속을 다이캐스팅하여 몸체의 측면은 얇고 하부면은 두텁게 형성하면서 하부면에 많은 갯수의 돌기를 형성하되, 돌기의 뿌리부분에는 돌기의 둘레를 따라 결합홈이 형성되도록 하는 몸체 형성 단계와,

자성체 금속 판재의 상부에서 몸체에 형성된 돌기의 위치와 외곽 형상이 일치하도록 형성된 펀치를 가압하여 고정홀을 형성하고, 고정홀의 외주면 주위에는 펀치에 의해 밀려나며 고정홀의 형상을 따라 돌출되는 형태의 버가 형성되도록 가열판을 형성하는 가열판 형성 단계 및

몸체를 뒤집어 하부면이 상부를 향하도록 하부프레스금형의 상부에 안착시키고, 몸체의 하부면 상부에 가열판을 얹어 가열판에 형성된 고정홀의 내부로 몸체의 하부면에 형성된 돌기가 수용되도록 안착시킨 상태에서 상부프레스금형을 하강시켜 몸체의 내측으로 갈 수록 넓어지는 형태의 기울기를 갖도록 돌기와 버를 변형시키고, 돌기에 의해 압착된 결합홈의 내측면이 몸체의 하부면 내측으로 파고든 버의 측면을 강하게 압박하여 몸체에서 가열판이 분리되는 것을 방지할 수 있도록 견고하게 고정하는 몸체와 가열판의 일체화 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 다이캐스팅을 통해 형성한 몸체와 금속판재를 펀칭하여 형성한 가열판을 가압을 통해 일체화 될 수 있도록 함으로써, 가볍고 열전도성이 좋으며 녹이 잘 슬지 않는 비금속재료를 이용하여 조리용기를 형성할 수 있는 효과가 있고,

가압에 의해 변형된 돌기와 버의 형상이 몸체의 내측으로 갈 수록 넓어지는 형태의 기울기를 갖게 됨으로써, 돌기의 변형에 의해 압착되는 결합홈의 내측면이 버의 측면을 강하게 압박고정하게 되어 몸체와 가열판을 보다 빠르고 견고하게 일체화 할 수 있어 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 조리용기의 전체적인 모습을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 몸체가 형성되는 과정을 간략하게 나타낸 참고도
도 3은 본 발명의 몸체 형성 단계를 거쳐 형성된 몸체를 단면화하여 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 가열판 형성 단계를 간략하게 나타낸 참고도
도 5는 하부프레스금형의 상부에 거치된 몸체의 상부로 가열판을 안착시키는 과정을 간략하게 나타낸 참고도
도 6은 프레스금형에 의해 몸체와 가열판이 일체화되는 과정을 간략하게 나타낸 참고도

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법 및 제조된 조리용기에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

본 발명에 의한 인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법은 다음과 같은 단계를 거쳐 형성된다.

(a) 몸체 형성 단계;

먼저, 가볍고 열전도성이 좋은 비 자성체의 금속을 높은온도에서 가열하여 용융금속(31)으로 만든 뒤 다이캐스팅다이(30)의 내부로 주입하여, 다이캐스팅을 통해 조리용기(1)의 몸체(10)를 형성한다. 상기 몸체(10)의 하부면에는 많은 갯수의 돌기(11)가 형성되도록 하고, 상기 돌기(11)의 뿌리부분에는 상기 돌기(11)의 둘레를 따라 결합홈(12)이 형성되도록 한다.

또한, 상기 몸체(10)는 측면의 두께보다 하부면의 두께가 더 두터운 형태로 형성되도록 한다.

(b) 가열판 형성 단계;

인덕션 레인지에서 발생하는 교류자기장에 의해 와전류를 발생할 수 있도록 철(Fe) 성분을 다량 포함하는 자성체의 금속 판재를 준비하고, 상기 금속 판재의 상부에서 몸체(10)에 형성된 돌기(11)의 위치와 외곽 형상이 일치하도록 형성된 펀치(32)를 가압하여 고정홀(22)을 형성한다.

펀치(32)에 의해 가압되어 형성된 상기 고정홀(22)의 외주면 주위에는 고정홀(22)의 형상을 따라 금속 판재가 늘어나게 되어 펀치(32)가 진행하는 방향으로 돌출되는 형태의 버(21)가 형성된다.

(c) 몸체와 가열판의 일체화 단계;

상기와 같이 형성된 몸체(10)를 뒤집어 하부면이 상부를 향하도록 하부프레스금형(33)의 상부에 안착시키고, 상부로 향하고 있는 몸체(10)의 하부면 상부에 가열판(20)을 얹어 가열판(20)에 형성된 고정홀(22)의 내부로 몸체(10)의 하부면에 형성된 돌기(11)가 수용되도록 안착시킨다.

상기와 같이 몸체(10)의 상부에 가열판(20)이 안착되면 돌기(11)의 둘레를 따라 형성된 결합홈(12)의 내부로, 고정홀(22)의 주위로 형성된 버(21)가 삽입되는 형태가 되는데, 이 때, 상부프레스금형(34)을 하강시켜 몸체(10)와 가열판(20)을 가압하게 되면, 돌기(11)가 압축되며 상대적으로 버티는 힘이 약한 빈공간을 갖는 결합홈(12)의 방향으로, 즉, 몸체(10)의 내측으로 갈 수록 넓어지는 형태로 변형되는데, 상기 돌기(11)에 외삽된 버(21) 또한 돌기(11)의 형상을 따라 내측으로 갈 수록 넓어지는 형태의 기울기를 갖도록 변형된다.

상기와 같은 돌기(11)의 변형에 의해 결합홈(12)은 압착되며 몸체(10)의 하부면 내측으로 파고든 버(21)의 측면을 강하게 압박하며 몸체(10)에서 가열판(20)이 분리되는 것을 방지하게 되는데, 이로 인하여 몸체(10)와 가열판(20)이 견고하게 일체화 된 조리용기(1)를 형성하게 된다.

상기한 제조방법에 의해 제조된 인덕션 레인지용 조리용기의 특징에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

음식물을 내부로 담아 가열판(20)으로부터 흡수한 열을 음식물에 전달하도록 하는 몸체(10)는 측면이 얇게 형성되는 반면 하부면은 두텁게 형성되어 가열판(20)에서 거리가 먼 몸체(10)의 측면에 빠르게 열을 전달할 수 있고, 두텁게 형성된 하부면이 흡수한 열을 오랫동안 보존할 수 있어 열효율을 크게 높일 수 있다. 또한, 몸체(10)의 측면의 두께를 얇게 형성함에 따라 조리용기(1)의 무게를 경감시켜 쉽게 운반할 수 있게 된다.

또한, 몸체(10)의 하부면에 돌기(11)를 형성하고, 형성된 돌기(11)의 둘레를 따라 결합홈(12)을 형성하면서, 돌기(11)에 외삽된 고정홀(22)의 주위로 형성된 버(21)가 결합홈(12)의 내부에 위치한 상태로 가압함에 따라 몸체(10)의 내측으로 갈 수록 넓어지는 형태의 기울기를 갖도록 변형되는 돌기(11)에 의해 버(21)의 형상이 돌기(11)를 따라 변형되도록 하고, 돌기(11)의 변형에 의해 압착되는 결합홈(12)의 내측면이 버(21)의 측면을 강하게 압박하게 되어 몸체(10)에서 가열판(20)을 견고하게 결합할 수 있게 된다.

또한, 조리용기(1)가 가열되어 몸체(10)와 가열판(20)의 사이에 유격이 발생하게 되더라도 변형된 돌기(11)에 의해 압착되어 버(21)의 측면을 압박하는 경사진 면이 버(21)가 갖는 경사진 면의 하부에 위치하게 되므로 몸체(10)와 가열판(20)이 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 몸체(10)의 하부면에 많은 갯수의 돌기(11)를 형성하여 가열판(20)과 닿는 면적을 증가시켜 열전도율을 크게 향상할 수 있도록 하면서도, 몸체(10)와 가열판(20)을 다이캐스팅을 통해 일체화 하는 것이 아닌 가압을 통해 일체화 될 수 있도록 하여 몸체(10)를 형성하기 위한 다이캐스팅 작업 시 높은 압력으로 빠르게 용융금속(31)을 주입하는 것이 가능하게 되어 생산성을 크게 향상시키는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 조리용기 10 : 몸체
11 : 돌기 12 : 결합홈
20 : 가열판 21 : 버
22 : 고정홀 30 : 다이캐스팅다이
31 : 용융금속 32 : 펀치
33 : 하부프레스금형 34 : 상부프레스금형

Claims (2)

1. 인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법에 있어서,
   가볍고 열전도성이 좋은 비 자성체의 금속으로 몸체(10)의 측면은 얇고 하부면은 두텁게 형성하면서 하부면에 많은 갯수의 돌기(11)를 형성하되, 돌기(11)의 뿌리부분에는 돌기(11)의 둘레를 따라 결합홈(12)이 형성되도록 다이캐스팅에 의해서 몸체를 형성하는 단계; 와,
   자성체 금속 판재의 상부에서 몸체(10)에 형성된 돌기(11)의 위치와 외곽 형상이 일치하도록 형성된 펀치(32)를 가압하여 고정홀(22)을 형성하고, 고정홀(22)의 외주면 주위에는 펀치(32)에 의해 밀려나며 고정홀(22)의 형상을 따라 돌출되는 형태의 버(21)가 형성되도록 가열판(20)을 형성하는 가열판 형성 단계; 및,
   몸체(10)를 뒤집어 하부면이 상부를 향하도록 하부프레스금형(33)의 상부에 안착시키고, 몸체(10)의 하부면 상부에 가열판(20)을 얹어 가열판(20)에 형성된 고정홀(22)의 내부로 몸체(10)의 하부면에 형성된 돌기(11)가 수용되도록 안착시킨 상태에서 상부프레스금형(34)을 하강시켜 몸체(10)의 내측으로 갈 수록 넓어지는 형태의 기울기를 갖도록 돌기(11)와 버(21)를 변형시키고, 돌기에 의해 압착된 결합홈(12)의 내측면이 몸체(10)의 하부면 내측으로 파고든 버(21)의 측면을 강하게 압박하여 몸체(10)에서 가열판(20)이 분리되는 것을 방지할 수 있도록 견고하게 고정하는 몸체와 가열판의 일체화 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법.
2. 인덕션 레인지용 조리용기에 있어서,
   몸체(10)의 하부면이 가열판(20)으로부터 흡수한 열을 오랫동안 보존할 수 있도록 몸체(10)의 측면보다 하부면이 두텁게 형성되며,
   상기 몸체의 하부면에 일체로 형성된 돌기와, 상기 돌기가 가압에 의해 변형되어 돌기(11)와 버(21)의 형상이 몸체(10)의 내측으로 갈 수록 넓어지는 형태의 기울기를 갖도록 하되, 돌기(11)의 변형에 의해 압착되는 결합홈(12)의 내측면이 몸체(10)의 하부면 내측으로 파고든 버(21)의 측면을 강하게 압박고정하도록 하여 몸체(10)와 가열판(20)이 견고하게 일체화 되는 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지용 조리용기.

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