KR20210000551U - 유도가열 조리용기용 전열판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주조 방식으로 제조되는 유도가열 조리용기에서 사용되되 주조면에 복수의 함몰부가 형성되어 용탕의 접촉면적을 증가시킴으로써 비전도성 소재와의 접착성이 향상되어 장기간 사용하더라도 조리용기로부터 분리되지 않도록 한 유도가열 조리용기용 전열판에 관한 것으로,
중앙에 센터구멍(11)이 형성되고 저면이 평면부로 이루어지며 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 관통공(12)이 형성되고, 상기 센터구멍(11)으로부터 일정 정도 이격된 위치로부터 가장자리 부근까지 연장되며 곡선 형상의 함몰부(13)가 형성되되, 상기 함몰부(13)는 회오리 형태로 배치되고, 상기 함몰부(13)를 따라 일정 간격으로 함몰부 구멍(14)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

유도가열 조리용기용 전열판{Electric Plate for Induction Heating Cooker}

본 고안은 유도가열 방식을 이용하여 음식물을 조리하는 유도가열 조리용기에서 자장이 발생하도록 하는 유도가열 조리용기용 전열판에 관한 것으로서, 특히 주조 방식으로 제조되는 유도가열 조리용기에서 사용되되 주조면에 복수의 함몰부가 형성되어 용탕의 접촉면적을 증가시킴으로써 비전도성 소재와의 접착성이 향상되어 장기간 사용하더라도 조리용기로부터 분리되지 않도록 한 유도가열 조리용기용 전열판에 관한 것이다.

일반적으로 인덕션 렌지(Induction Range)는, 전원을 공급받아 고전압이 인가되어 자장을 발생하기 위한 코일이 내장되어 있으며, 이러한 인덕션 렌지는 코일에 고전압이 인가되면 자장이 유도되고, 이 자장이 미치는 영역에 있는 금속체가 가열되는 원리를 이용한 가열장치를 말한다.

상기한 인덕션 렌지는 불꽃이나 유해가스 등이 발생하지 않기 때문에 화재의 위험성이 없으며, 가스를 열원으로 사용할 시 필연적으로 발생하는 일산화탄소 등의 유해가스를 방지할 수 있고, 실내 산소의 소모가 적어 쾌적한 실내를 유지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 인덕션 렌지는 용기를 가열하는 도중에 그릴에 손이 닿아도 화상의 우려가 없으며 불꽃이 없기 때문에 화재 및 폭발의 위험성이 없으며 전원이 공급된 상태에서 그릴에 신체부위가 접촉되어도 화상을 입지 않는 장점을 지니고 있어 최근 많이 사용되고 있는 추세이다.

한편, 상기한 인덕션 렌지에서는 불꽃을 이용하는 통상의 조리용기를 사용할 수 없으며, 상기 인덕션 렌지에서 발생하는 자장에 의해 자기 유도되도록 하기 위하여 그릴에 닿는 부분인 바닥면이 전도체로 형성된 조리용기만 사용할 수 있으며, 이러한 조리용기를 유도가열 조리용기라 한다. 상기 유도가열 조리용기는 자장의 유도를 위하여 바닥면이 철(Fe) 성분을 함유한 금속, 즉 전도성 금속으로 형성되어야만 한다.

다시 말해서, 인덕션 렌지에서는 고전압에 의해 발생하는 자장과의 자기감응이 가능한 금속재질로 이루어진 조리용기만 사용할 수 있고, 조리용기의 대부분을 차지하는 알루미늄과 같은 비철금속으로 이루어진 조리용기나 석기 및 도자기 종류로 이루어진 조리용기는 사용할 수 없다. 이에 따라 인덕션 렌지에서 냄비나 후라이팬, 주전자 및 압력밥솥과 같은 조리용기를 사용하기 위해서는 비철금속으로 이루어진 전열판 본체의 바닥면에 철 성분을 함유한 전열판을 부착하고 있으며, 이러한 형식의 유도가열 조리용기는 비철금속과 철계금속의 이종 재질의 접합에 의해 제작되고 있다.

한편, 유도가열 조리용기에서 사용되는 이종 재질의 접합 방식으로는 이종 재질간 용접이 보편적이나, 간편하고 대량생산이 가능하여 조리용기의 제작에 이용되는 다이캐스팅 방식에는 적용하기가 어렵다. 즉, 용접 방식을 이용할 경우 그 생산량에 한계가 있어 비용이 상승하고, 다이캐스팅 방식으로 조리용기를 생산할 경우에는 이종 재질의 용기본체와 전열판을 일체화하기가 곤란할 뿐만 아니라 일체화하더라도 일정 시간이 지나면 전열판이 떨어지는 문제점이 있다.

이에 따라 전열판에 다수의 구멍을 천공하고 구멍을 천공하는 과정에서 발생한 버(Burr) 또는 구멍 주위에 형성된 돌출부를 이용하여 전열판을 전열판 본체의 바닥면에 압착하여 일체화하는 방식이 연구되었다. 이 방식을 이용하게 되면 전열판이 전열판 본체에 견고하게 부착되어 제품의 내구성이 향상되는 장점이 있다.

하지만, 이러한 방식 역시 열압착 방식의 특성상 장기간 사용시 전열판이 떨어지게 되는 단점이 있다.

이에 따라 최근에는 전열판을 금형에 투입한 상태에서 주조 방식을 이용하여 유도가열 조리용기를 제조하는 방법이 개발되었다.

상기한 주조방식의 유도가열 조리용기 제작방식은 금형 내의 전열판 위에 알루미늄 용탕을 부어 조리용기를 제작하게 되므로, 전열판과 조리용기 본체가 일체로 성형되어 전열판의 분리 위험이 감소하는 특징이 있다.

하지만, 종래의 유도가열 조리용기용 전열판은 다수의 구멍만 천공되거나 구멍의 주위에 단순히 돌출부가 형성된 형상으로 되어 있어 용탕의 접촉 면적이 크지 않고 용기 제작 후 냉각과정에서 이종 재질간의 수축률 차이로 인해 접합부에 틈새가 발생할 수 있고 경우에 따라 전열판이 조리용기 본체로부터 이탈하게 되는 문제점이 있다.

한편, 본 고안과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 소정의 형상들로 천공되어 형성되는 천공부와; 상기 천공부 내에 구비되며 상측으로 함곡되어 용기본체에 일체로 부착되도록 한 함곡부와; 중앙부분으로부터 바깥방향으로 길게 절단되어 형성된 절단부를 포함하여 이루어지며, 몰드의 내부에 위치되어 용기본체를 이루는 비도전성 금속물질을 주입할 때 그 주입되는 압력의 불균일성으로 인해 일측으로 기울어지지 않고, 용기본체로부터 분리되지 않도록 한, 인덕션레인지용 조리용기의 도전판을 개시하고 있다.

특허문헌 2는, 조리용기 제조용 금형에 투입된 후 비철금속으로 된 용탕을 부어 제조하는 주조 방식의 유도가열 조리용기에서 사용되는 유도가열 조리용기용 전열판에 있어서, 전열판 본체에는 용탕이 금형면에 도달할 수 있도록 복수의 구멍이 형성되고, 상기한 구멍 중 적어도 일부의 구멍 주위를 따라 상측으로 돌출 형성된 돌출부 및 상기 돌출부의 끝단에서 구멍의 내측 방향으로 돌출 형성된 걸림턱부가 구비됨으로써, 주조시 용탕과의 접촉면적이 증대되어, 조리용기 본체와의 결합력이 향상됨은 물론 걸림턱부로 인해 조리용기 본체로부터 분리되지 않도록 한, 유도가열 조리용기용 전열판을 개시하고 있다.

특허문헌 3은, 조리용기 본체의 외형에 대응되는 프로파일의 캐비티를 가지는 금형의 바닥면부에 승강 가능하게 구비된 가압판의 상면에 유도가열판을 안착하고 용탕을 주입하는 제1단계; 상기 금형 내부에서 용탕을 반응고 상태로 냉각하는 제2단계; 상기 본체의 외형을 이루는 용탕의 반응고 상태에서 상기 가압판을 상측으로 가압하여 상기 용탕과 상기 유도가열판 사이의 기공을 제거하는 제3단계; 및 상기 용탕의 완전응고를 위하여 냉각 후 상기 금형을 개방하여 유도가열판이 하면에 부착된 조리용기 본체를 추출하고 후가공 처리하는 제4단계를 포함하며, 유도가열판의 부분적인 박리도 방지하여 사용 내구성을 개선하도록 한, 유도가열판삽입 반응고 가압주조에 의한 인덕션용 조리용기의 제조방법을 개시하고 있다.

특허문헌 1 : KR10-0732946 B1 특허문헌 2 : KR20-2012-0005362 U 특허문헌 3 : KR10-1203055 B1

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주조 방식으로 제조되는 유도가열 조리용기에서 사용되되 주조면에 복수의 함몰부가 형성되어 용탕의 접촉면적을 증가시킴으로써 비전도성 소재와의 접착성이 향상되어 장기간 사용하더라도 조리용기로부터 분리되지 않도록 한 유도가열 조리용기용 전열판을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판은, 중앙에 센터구멍이 형성되고 저면이 평면부로 이루어지며 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 관통공이 형성되고, 상기 센터구멍으로부터 일정 정도 이격된 위치로부터 가장자리 부근까지 연장되며 곡선 형상의 함몰부가 형성되되, 상기 함몰부는 회오리 형태로 배치되고, 상기 함몰부를 따라 일정 간격으로 함몰부 구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판은, 중앙부에 센터구멍이 형성되며 저면이 평면부로 이루어지며 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 관통공이 형성되고, 상기 센터구멍으로부터 반경 방향으로 일정 정도 이격된 위치에 꽃잎 형상 또는 나뭇잎 형상의 함몰부가 원주 방향을 따라 일정 간격으로 복수개 형성되되, 상기 함몰부에 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 함몰부 구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판에 따르면, 상기 함몰부의 함몰 깊이는 본체 두께의 0.2 내지 0.5배인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판은, 다수의 구멍이 형성됨과 아울러 주조면에 복수의 함몰부가 형성됨에 따라 주조시 용탕의 접촉면적이 대폭 증가하게 되고, 용탕이 함몰부와 각 구멍에 유입되어 굳어지게 되므로 조리용기와의 결합력이 향상되어 견고하게 고정됨으로써 장기간 사용하더라도 조리용기로부터 분리되지 않게 되는 효과가 있다.

또, 본 고안이 유도가열 조리용기용 전열판에 따르면, 함몰부를 포함하는 이중바닥의 구조의 전열판을 사용함에 따라 조리용기와 전열판의 중심이 유지되어 중심의 이탈 및 변형이 방지되고 전열판과 조리용기의 평면도가 향상되어 전열판에 의한 전열이 균일하게 이루어짐으로써 에너지 절약에도 도움을 주게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 유도가열 조리용기용 전열판의 제1 실시예가 도시된 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 유도가열 조리용기용 전열판의 부분단면도.
도 3은 도 1에 도시된 유도가열 조리용기용 전열판이 구비된 유도가열 조리용기가 도시된 사시도.
도 4는 본 고안에 따른 유도가열 조리용기용 전열판의 제2 실시예가 도시된 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 유도가열 조리용기용 전열판이 구비된 유도가열 조리용기가 도시된 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 바람직한 실시예를 설명하기 위한, 도 1은 본 고안에 따른 유도가열 조리용기용 전열판의 제1 실시예가 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 유도가열 조리용기용 전열판의 부분단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 유도가열 조리용기용 전열판이 구비된 유도가열 조리용기가 도시된 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 유도가열 조리용기용 전열판의 제2 실시예가 도시된 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 유도가열 조리용기용 전열판이 구비된 유도가열 조리용기가 도시된 사시도이다.

본 고안에 의한 유도가열 조리용기용 전열판(10)의 제1 실시예는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 중앙에 센터구멍(11)이 형성되고 저면이 평면부로 이루어지며 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 관통공(12)이 형성되고, 상기 센터구멍(11)으로부터 일정 정도 이격된 위치로부터 가장자리 부근까지 연장되며 곡선 형상의 함몰부(13)가 형성되되, 상기 함몰부(13)는 회오리 형태로 배치되고, 상기 함몰부(13)를 따라 일정 간격으로 함몰부 구멍(14)이 형성되어 이루어진다. 이때, 상기 함몰부(13)가 형성되는 부분은 도 2에 도시된 바와 같이 반대편이 돌출된 형태로 형성된다.

그리고 상기한 본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판(10)이 구비된 조리용기(50)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 조리용기(50)의 저면에 상기 함몰부(13)가 노출되도록 형성된다.

이때, 상기 함몰부(13)의 함몰 깊이는 본체 두께의 0.2 내지 0.5배인 것이 바람직하다. 즉, 상기 전열판(10)의 두께가 1㎜일 경우 상기 함몰부(13)는 0.2 내지 0.5㎜의 깊이로 함몰 형성되는 것이다. 이는 함몰부(13)의 함몰깊이가 본체 두께의 0.2배 미만이면 함몰부(13)에 의한 용탕의 접촉면적 증가가 미약하고, 상기 함몰부(13)의 함몰 깊이가 본체 두께의 0.5배를 초과하면 가공에 어려움이 있을 뿐 아니라 함몰부 구멍(14)에서의 결합력이 약해질 수 있기 때문이다. 그리고 상기 함몰부(13)에는 일정 간격으로 함몰되지 않은 브릿지부(도시 생략)를 형성함으로써 조리용기(50)를 형성하기 위한 용탕금속이 얽히도록 할 수도 있다.

또, 본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판은 도 4와 5에 도시된 바와 같이, 중앙부에 센터구멍(21)이 형성되며 저면이 평면부로 이루어지며 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 관통공(22)이 형성되고, 상기 센터구멍(21)으로부터 반경 방향으로 일정 정도 이격된 위치에 꽃잎 형상 또는 나뭇잎 형상의 함몰부(24)가 원주 방향을 따라 일정 간격으로 복수개 형성되되, 상기 함몰부(23)에 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 함몰부 구멍(24)이 형성되어 이루어질 수 있다.

그리고 상기한 본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판(20)이 구비된 조리용기(50)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 조리용기(50)의 저면에 상기 함몰부(23)가 노출되도록 형성된다.

이때, 상기 함몰부(23)의 함몰 깊이는 본체 두께의 0.2 내지 0.5배인 것이 바람직하다. 즉, 상기 전열판(20)의 두께가 1㎜일 경우 상기 함몰부(23)는 0.2 내지 0.5㎜의 깊이로 함몰 형성되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 유도가열 조리용기용 전열판은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕을 이용하여 주조방식으로 조리용기를 제작할 때 금형의 바닥에 배치되어 조리용기에 일체로 부착된다.

조리용기용 금형 중 하부금형의 상측에 전열판(10)(20)을 올려놓은 후 상기 하부금형에 상부금형을 결합시키고 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕을 금형에 주입하여 조리용기(50)를 주조한다. 이때, 전열판(10)(20)은 저면의 평면부가 하부금형에 접하도록 올려놓음으로써 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕이 상면에 형성된 함몰부(13)(23)에 유입될 수 있도록 하여야 한다.

이에 따라, 금형 내부로 유입된 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕이 상기 전열판(10)(20)의 센터구멍(11)(21)과 관통공(12)(22)에 채워짐과 아울러, 상기 함몰부(13)(23)로 유입된 후 함몰부 구멍(14)(24)은 물론 함몰부(13)(23)의 내부에도 채워진다.

따라서, 금형으로부터 조리용기(50)를 꺼내 냉각시키는 과정에서 상기 전열판(10)(20)을 형성하는 스테인리스와 조리용기(50)를 형성하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 사이에 수축률의 차이가 있더라도 틈새가 생기지 않게 된다. 이에 따라, 전열판(10)(20)과 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 조리용기의 중심이 일치된 상태 그대로 유지되어 중심의 이탈 및 변형이 방지되고, 전열판(10)(20)과 조리용기의 평면도가 모두 향상된다. 따라서, 전열판(10)(20)에 의한 전열이 균일하게 이루어지게 되어 조리시 사용되는 에너지 소비량이 감소하게 되어, 에너지 절약에도 도움을 주게 된다.

이후, 전열판이 부착된 조리용기(50)의 저면을 샌드 블래스팅 등의 표면처리를 통해 전열판(10)(20)이 외부로 노출되도록 한다.

이와 같이, 상기 전열판(10)(20)에 복수의 함몰부(13)(23)가 형성됨에 따라 전열판(10)(20)과 용탕의 접촉면적이 대폭 증가하게 되어 상기 조리용기(50)에 구비된 전열판(10)(20)과 조리용기(50) 사이의 결합력이 향상되고, 이로 인해 상기 전열판(10)(20)이 조리용기(50)에 견고하게 고정되어 장기간 사용하더라도 분리되지 않게 된다.

이상으로 본 고안의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10, 20…전열판
11, 21…센터 구멍
12, 22…관통공
13, 23…함몰부
14, 24…함몰부 구멍

Claims (3)

1. 중앙에 센터구멍(11)이 형성되고 저면이 평면부로 이루어지며 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 관통공(12)이 형성되고,
   상기 센터구멍(11)으로부터 일정 정도 이격된 위치로부터 가장자리 부근까지 연장되며 곡선 형상의 함몰부(13)가 형성되되, 상기 함몰부(13)는 회오리 형태로 배치되고, 상기 함몰부(13)를 따라 일정 간격으로 함몰부 구멍(14)이 형성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리용기용 전열판.
2. 중앙부에 센터구멍(21)이 형성되며 저면이 평면부로 이루어지며 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 관통공(22)이 형성되고,
   상기 센터구멍(21)으로부터 반경 방향으로 일정 정도 이격된 위치에 꽃잎 형상 또는 나뭇잎 형상의 함몰부(23)가 원주 방향을 따라 일정 간격으로 복수개 형성되되, 상기 함몰부(23)에 원주 방향과 반경 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 함몰부 구멍(24)이 형성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리용기용 전열판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 함몰부 구멍(14)(24)의 함몰 깊이는 본체 두께의 0.2 내지 0.5배인 것을 특징으로 하는 유도가열 조리용기용 전열판.

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