KR20230076123A

KR20230076123A - 쿠킹플레이트 및 그 제조방법과 쿠킹플레이트를 포함하는 조리장치

Info

Publication number: KR20230076123A
Application number: KR1020237003841A
Authority: KR
Inventors: 송지영; 신현석; 고영덕; 김광주
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2023-05-31
Also published as: WO2022071746A1

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 조리장치는, 본체 및 조리물을 조리하도록 상기 본체의 상면에 배치되는 쿠킹플레이트를 포함하고, 상기 기재의 상면에 형성되고, 상기 쿠킹플레이트의 최외곽층으로서 조리용기가 배치될 수 있는 diamond like carbon(DLC) 코팅층 및 상기 기재와 DLC 코팅층 사이에 마련되고, Si 및 SiOx 중 적어도 하나를 포함하는 접착층을 포함할 수 있다.

Description

쿠킹플레이트 및 그 제조방법과 쿠킹플레이트를 포함하는 조리장치

본 개시는 쿠킹플레이트 및 그 제조방법과 쿠킹플레이트를 포함하는 조리장치에 관한 것으로, 예를 들어, 본 개시는 표면처리 방식의 변경으로 내구성이 향상된 쿠킹플레이트 및 그 제조방법과 쿠킹플레이트를 포함하는 조리장치에 관한 것이다.

조리장치는 음식물과 같은 조리 대상을 가열하여 조리하기 위한 기기로 인덕션, 하이라이트, 가스 레인지, 전기 레인지 등이 있다.

이러한 조리장치의 상부에 마련되는 쿠킹플레이트는 김치와 같은 음식물의 청소성과, 고온에서 버틸 수 있는 성능인 내열성, 내화학성, 스크래치 저항성 등의 특성이 필요할 수 있다.

본 개시의 일 측면은 내열성, 내화학성, 청소성, 스크래치 저항성을 향상시킨 쿠킹플레이트 및 그 제조방법과 쿠킹플레이트를 포함하는 조리장치를 제공한다.

본 개시의 다른 일 측면은 복수의 층 간의 박리를 최소화 할 수 있는 쿠킹플레이트 및 그 제조방법과 쿠킹플레이트를 포함하는 조리장치를 제공한다.

상기 접착층은 상기 기재와 DLC 코팅층 간의 접착력을 향상시키도록 trimethoxysilane(TMS)를 포함할 수 있다.

상기 기재는 세라믹 글라스를 포함할 수 있다.

상기 DLC 코팅층 및 접착층 중 적어도 하나는 physical vapor deposition(PVD)방식으로 형성될 수 있다.

상기 PVD 방식은 이온빔을 분사하는 linear ion source(LIS) 방식을 포함할 수 있다.

상기 접착층의 두께는 0.1㎛ 내지 0.9㎛일 수 있다.

상기 DLC 코팅층의 두께는 1㎛ 내지 3㎛일 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 쿠킹플레이트의 제조방법은, 세라믹 글라스를 포함하는 기재를 준비하고, 상기 기재에 Si 및 SiOx 중 적어도 하나를 포함하는 버퍼층을 코팅하고, 및 상기 기재와의 사이에서 상기 버퍼층이 배치되도록 상기 버퍼층 상에 diamond like carbon(DLC) 코팅층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

상기 버퍼층은 상기 기재와 DLC 코팅층 간의 접착력을 향상시키도록 trimethoxysilane(TMS)를 포함할 수 있다.

상기 DLC 코팅층의 코팅 이전에 상기 기재 표면에 linear ion source(LIS)처리를 통해 에칭하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 버퍼층 및 DLC 코팅층 중 적어도 하나를 코팅하도록 physical vapor deposition(PVD) 방식을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 PVD방식은 linear ion source(LIS) 방식을 포함하고, 상기 LIS 방식의 인가 전압은 500 ~ 2900 V 일 수 있다.

상기 LIS 방식의 인가 파워는 300 ~ 2900 W 일 수 있다.

상기 버퍼층의 두께는 0.1㎛ 내지 1.0㎛이고, 상기 DLC 코팅층의 두께는 0.5㎛ 내지 2.0㎛일 수 있다.

상기 DLC 코팅층은 상기 DLC 코팅층은 조리용기가 배치될 수 있도록 상기 쿠킹플레이트의 최외곽층인 접촉할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 쿠킹플레이트는 세라믹 글라스로 형성되는 기재와,

상기 기재의 상측에 형성되는 diamond like carbon(DLC) 코팅층 및 상기 기재와 DLC 코팅층 사이에 마련되고, Si 및 SiOx 중 적어도 하나를 포함하는 접착층을 포함할 수 있다.

상기 DLC 코팅층 또는 접착층 중 적어도 하나는 physical vapor deposition(PVD) 방식으로 형성될 수 있다.

상기 PVD 방식은 linear ion source(LIS) 방식을 포함할 수 있다.

상기 접착층의 두께는 0.1㎛ 내지 1.0㎛이고, 상기 DLC 코팅층의 두께는 0.5㎛ 내지 2.0㎛일 수 있다.

본 개시의 사상에 따르면 조리장치에 묻은 오염물질을 쉽게 제거할 수 있다.

본 개시의 사상에 따르면 복수의 층 간의 박리가 최소화된 쿠킹플레이트를 제공한다.

본 개시의 상기 및 다른 측면, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시형태인 다음의 설명으로부터 더욱 명백해질 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조리장치에서 쿠킹플레이트의 적층을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 쿠킹플레이트의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 도 3에 도시된 쿠킹플레이트의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 도 2에 도시된 쿠킹플레이트를 형성하기 위한 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리장치에서 쿠킹플레이트의 적층을 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 쿠킹플레이트의 표면 경도 및 마찰계수 변화를 나타낸 표이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 쿠킹플레이트의 마찰계수 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 내열탕 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a)와 (b) 사진을 포함한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 내화학성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a)와 (b) 사진을 포함한다.
도 11은 도 10에 내화학성 실험에서 표면상태의 색채 변화를 나타낸 표이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 김치 청소성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a)와 (b) 사진을 포함한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 김치에 대한 내오염성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a) 내지 (d) 사진을 포함한다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 콩기름에 대한 내오염성 및 청소성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a) 내지 (d) 사진을 포함한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 토마토 소스에 대한 내오염성 및 청소성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a) 내지 (d) 사진을 포함한다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 설탕에 대한 내오염성 및 청소성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a) 내지 (d) 사진을 포함한다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다" 또는 "결합된다"는 표현이 기재된 경우, 그 표현은 직접 연결 또는 직접 결합뿐 아니라, 그 사이에 다른 구성요소를 두고 연결 또는 결합되는 예를 포함한다.

한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "전방", "후방", "좌측" 및 "우측"등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 전면(10b)이 도시된 방향을 전방으로 정의하고, 이를 기준으로, 후방, 좌우측 및 상하측을 정의하도록 한다.

"및/또는"이라는 표현의 범위는 관련된 구성요소의 복수의 조합 또는 복수의 구성요소 사이의 어느 하나를 포함한다. 예를 들어, "A 및/또는 B"라는 표현의 범위는 구성요소 A, 구성요소 B, 구성요소 A 및 B를 포함한다.

또한, "A 및 B 중 적어도 하나"라는 표현의 범위는 다음 모두를 포함하도록 의도된다: (1) A 중 적어도 하나, (2) B 중 적어도 하나, (3) A 및 B 중 적어도 하나. 마찬가지로, "A, B 및 C 중 적어도 하나"라는 표현의 범위는 다음 모두를 포함하도록 의도된다: (1) A 중 적어도 하나, (2) B 중 적어도 하나, (3) C 중 적어도 하나, (4) A 중 적어도 하나 및 B 중 적어도 하나, (5) A 중 적어도 하나 및 C 중 적어도 하나, (6) B 중 적어도 하나 및 C 중 적어도 하나, (7) A 중 적어도 하나, B 중 적어도 하나 및 C 중 적어도 하나.이하에서는 본 개시에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 조리장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 조리장치(1)는 조리장치(1)의 외관을 형성하고, 조리장치(1)를 구성하는 각종 부품이 설치되는 본체(10)를 포함할 수 있다. 본체(10)의 상면(10a)에는 조리용기(2)가 놓여질 수 있는 평판 형상을 갖는 쿠킹플레이트(100)가 마련될 수 있다. 쿠킹플레이트(100)는 쉽게 파손되지 않도록 세라믹 글라스(ceramic glass) 등의 강화 유리를 포함할 수 있다. 다만 쿠킹플레이트(100)의 재질은 이에 제한되지 않는다.

쿠킹플레이트(100)의 일 측에는 사용자로부터 제어 명령을 수신하고, 사용자에게 조리장치(1)의 동작 정보를 표시하는 유저 인터페이스(11)가 마련될 수 있다. 다만, 유저 인터페이스(11)의 위치는 쿠킹플레이트(100) 상에 한정되는 것은 아니며, 본체(10)의 전면(10b) 및/또는 측면(10c) 등 다양한 위치에 마련될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 조리장치에서 쿠킹플레이트의 적층을 도시한 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 쿠킹플레이트의 제조방법을 도시한 순서도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 쿠킹플레이트(100)는 기재(110)와, 기재(110)의 상부에 형성되는 DLC(diamond like carbon) 코팅층(130)과, DLC 코팅층(130)과 기재(110)의 사이에 형성되는 접착층(120)을 포함할 수 있다. DLC 코팅층(130)은 최외면이 될 수 있고, 조리용기(2)가 접촉할 수 있다. 접착층(120)은 버퍼층(120)이라 지칭될 수 있다.

접착층(120)의 두께는 0.1㎛ 내지 0.9㎛가 될 수 있고, DLC 코팅층(130)의 두께는 1㎛ 내지 3㎛가 될 수 있다. 예를 들어, 접착층(120)은 0.1 ~ 0.5 ㎛ 가 될 수 있고, DLC 코팅층(130)은 1 ~ 1.5 ㎛ 가 될 수 있다. 다만, 접착층(120)과 DLC 코팅층(130)의 두께는 상기한 예에 제한되지 않는다.

쿠킹플레이트(100)의 코팅은, 기재(110)를 로딩하고(S100), 쿠킹플레이트 (100)의 상부에 대해 접착층(120)을 코팅하고(S200), 접착층(120)의 상부에 의 상부에 DLC 코팅을 진행하여 DLC 코팅층(130)을 형성하고(S300), 기재(110)를 언로딩하는(S400) 방식으로 진행된다.

도 4는 도 3에 도시된 쿠킹플레이트의 제조방법의 추가적인 특징을 도시한 순서도이다. 도 5는 도 2에 도시된 쿠킹플레이트를 형성하기 위한 공정을 모식적으로 도시한 도면이다. 도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 조리장치에서 쿠킹플레이트의 적층을 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 개시의 코팅 공정 중 접착층 코팅과 DLC 코팅은 아래와 같이 진행된다.

코팅 공정이 진행되는 코팅 시스템은 챔버(1000) 내에 이온 건(1002a, 1002b, 1002c, 1002d)과 증착기(1003a, 1003b)를 포함한다. 이온 건(1002a, 1002b, 1002c, 1002d)은 사각형상을 이루도록 배치되며 4개가 마련될 수 있다. 이온건(1002a)과 이온건(1002c)의 사이에 증착기(1003a)가 마련될 수 있다. 또한 또 다른 이온건(1002b)과 이온건(1002d) 사이에 증착기(1003b)가 마련될 수 있다. 본 개시의 코팅 공정이 진행되는 코팅 시스템의 경우 2개의 증착기(1003a, 1003b)를 포함할 수 있다. 코팅 시스템의 중심부에서는 기판(1010) 상에 기재(1001)가 위치하며, 기재(1001)가 회전하여, 코팅이 진행된다.

기재(1001)가 기판(1010)에 로딩된다(S100).

이후 펌핑이 진행된다(S110). 본 개시의 일 실시예에 따르면 진공 펌핑은 약 180분 동안 진행되며, 챔버(1000) 내의 기압은 5.0*10^-5torr 이하로 유지된다. 즉, 진공 분위기 형성을 위해 챔버(1000) 내를 펌핑할 수 있다. 진공 펌핑은 진 펌프 등에 의해 이루어질 수 있다.

기재(1001) 표면에 대해 에칭을 진행한다. 에칭은 코팅층 형성 이전에 기재(1001) 표면을 정리하고, 활성화시키기 위함이다. 본 개시의 일 실시예에 따르면 에칭부(140)는 기재(1001, 110)와 버퍼층(120) 사이에 형성될 수 있다(도 6 참조). 에칭부(140)는 후술하는 LIS 단계로 형성될 수 있다. 즉, 기재(1001, 110) 표면에 이온건을 분사하여 에칭부(140)를 형성할 수 있다.

기재(1001)에 PVD(Physical Vapor Deposition) 방식의 일종으로서 이온빔을 분사하는 LIS(linear ion source)단계를 진행한다. LIS는 약 120분 동안 진행된다. LIS는 챔버 내에 아르곤(Ar)을 10sccm(standard cubic centimeters per minute: cm³/min) 내지 50 sccm로 주입하고, 기판(1010)에 전압을 1300V ± 500V로 인가한다. LIS방식을 통해 기재(1001)에 대한 코팅층의 부착력이 개선될 수 있다. 또한, 버퍼층과 DLC 코팅층이 모두 LIS 방식으로 형성될 수 있다.

구체적으로는, 이온 건(1002a, 1002b, 1002c, 1002d)에 전압을 1300 ± 500V로 인가하고, 기판(1010)에 분사할 수 있다.

기재(1001)에 버퍼 코팅을 진행한다(S200). 버퍼 코팅(S200)은 Si 또는SiO 코팅으로 진행된다. 일 예로서, TMS(Trimethoxysilane) 코팅을 포함할 수 있다. 버퍼 코팅도 LIS(linear ion source)단계를 통해 진행될 수 있다. 버퍼 코팅은 약 360분 동안 진행되며, 아르곤(Ar)을 50 내지 100 sccm으로 주입하고, 기판(1010)에 전압 500 V ~ 2900 V, 전류 0.1 A ~ 1 A 범위로 파워를 300 W ~ 2900W 인가한다.

버퍼 코팅은 기재(1001, 110)와 DLC 코팅층(130) 간의 부착력을 향상시키기 위함이다. 버퍼 코팅은 TMS를 가열하여 증발 시켜 증기로 금속을 박막으로 밀착시키는 진공 증착을 통해 진행될 수 있다. 즉, 증착기(1003a, 1003b)를 이용하여 에칭부(140) 상부에 TMS(Trimethoxysilane), Si, SiO_x중 적어도 하나로 이루어진 버퍼층(120)을 코팅할 수 있다. 즉, 버퍼층(120)은 TMS, Si, SiOx, TMS와 Si, TMS와 SiOx, Si와 SiOx, 또는 TMS, Si, SiOx로 형성될 수 있다.

버퍼층(120)이 Si를 포함할 때, 세라믹 글라스(110)와 DLC 코팅층(130) 간의 박리를 방지하며 접착력이 증가될 수 있다.

버퍼층(120) 상에 DLC 코팅을 진행한다(S300). 본 개시의 일 실시예에 따른 DLC코팅은 이온 증착을 이용할 수 있다. 이온 증착은 탄화수소계 가스를 플라즈마 방전에 의해 이온화 하여, 기판(1010)에 가속 충돌 시켜 피막을 형성하는 방식이다. 구체적으로는, 기재(1001, 110)에 이온건(1002a, 1002b, 1002c, 1002d)을 분사하여 버퍼층(120) 상부에 DCL 코팅층(130)을 코팅할 수 있다. 탄화수소계 가스로는 아세틸렌(C2H2), 메테인(CH4), 벤젠(C6H6)이 이용될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 DLC 코팅은 약 420분 동안 진행되며, 아세틸렌(C2H2)을 10sccm 내지 50 sccm으로 주입하고, 기판(1010)에 파워를 1100V ~ 2500V으로 인가한다. Bias 파워는 100V ~ 250V가 될 수 있다. DLC코팅은 이온건(1002a, 1002b, 1002c, 1002d)과 기판(1010)에 인가되는 파워를 조절하여 진행될 수 있다.

즉, 에칭부(140), 버퍼층(120), DLC 코팅층(130)은 LIS 공정으로 형성될 수 있다.

도 7은 본 개시의 실시예에 따른 쿠킹플레이트의 표면 경도 및 마찰계수 변화를 나타낸 표이다.

구체적으로는, 도 7은 GLASS 1, GLASS 2는 코팅이 적용되지 않은 경우이고, AlSiN 코팅과, 본 개시의 실시예에 따라 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트를 비교한 표이다. 두께(㎛)는 전체 코팅층의 두께를 나타낸 것이며, Hv는 비커스 경도를 나타낸 것이며, 마찰계수(μ)는 마찰계(Tribometer)를 이용한 마찰계수 측정값일 수 있다.

본 개시의 실시예 1은 LIS 전압을 1500V인가 하고, Bias 전압을 100V로 설정하고 전체 코팅층의 두께를 1.30㎛로 설정한 것이다. 실시예 1 에 따르면 코팅이 없는 세라믹 글라스와 AlSiN 코팅에 비해 비커스 경도 값이 50 kg/㎟ ~ 200 kg/㎟ 가량 증가하고, 마찰계수도 0.5 가량 감소한 것을 알 수 있다.

실시예 2는 LIS 전압을 1500V인가 하고, Bias 전압을 150V로 설정하고 전체 코팅층의 두께를 1.62㎛로 설정한 것이다. 실시예 2 에 따르면 코팅이 없는 세라믹 글라스와 AlSiN 코팅에 비해 비커스 경도 값이 60 kg/㎟ ~ 210 kg/㎟ 가량 증가하고, 마찰계수도 0.5 가량 감소한 것을 알 수 있다.

실시예 3은 LIS 전압을 2000V인가 하고, Bias 전압을 150V로 설정하고 전체 코팅층의 두께를 1.4㎛로 설정한 것이다. 실시예 3 에 따르면 코팅이 없는 세라믹 글라스와 AlSiN 코팅에 비해 비커스 경도 값이 20 kg/㎟ ~ 170 kg/㎟ 가량 증가하고, 마찰계수도 0.5 가량 감소한 것을 알 수 있다.

실시예 4는 LIS 전압을 1500V인가 하고, Bias 전압을 100V로 설정하고 전체 코팅층의 두께를 1.98㎛로 설정한 것이다. 실시예 4 에 따르면 코팅이 없는 세라믹 글라스와 AlSiN 코팅에 비해 비커스 경도 값이 40 kg/㎟ ~ 190 kg/㎟ 가량 증가하고, 마찰계수도 0.5 가량 감소한 것을 알 수 있다.

도 7을 참조하면, 코팅이 적용되지 않은 경우와 AlSiN 코팅이 적용된 경우와 비교할 때, 본 개시의 실시예에 따른 코팅 공정을 따른 경우 비커스 경도의 큰 값이 상승한 것을 알 수 있다. 또한, 마찰계수 값도 현저히 낮아져 쿠킹플레이트(100)의 매끄러운 표면을 구현할 수 있다.

도 8은 본 개시의 실시예에 따른 쿠킹플레이트의 마찰계수 변화를 나타낸 그래프이다.

도 8을 참조하면, ①과 ②는 종래 코팅방식을 적용한 쿠킹플레이트의 예이며, ③과 ④는 본 개시의 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트(100)의 마찰계수 측정값을 시험거리에 따라 나타낸 그래프이다.

본 개시의 실시예에 따르면 0m~250m에 이르는 시험거리에서 마찰계수가 낮은 값으로 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 쿠킹플레이트(100)의 매끄러운 표면을 구현할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 내열탕 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a)와 (b) 사진을 포함한다.

도 9의 사진(a)는 내열탕 실험 전의 사진이며, 도 9의 사진(b)는 섭씨 95도의 물에 쿠킹플레이트(100)를 ½만큼 침적시키고 24시간이 지난 후의 사진이다. 사진과 같이 24시간이 넘는 시간 동안 물 속에 방치된 경우에도 쿠킹플레이트 표면의 표면변화가 없는 점을 볼 수 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 내화학성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a)와 (b) 사진을 포함한다.

도 10의 사진(a)는 내화학성 실험 전의 사진이며, 도 10의 사진(b)는 5% 수산화나트륨(NaOH)용액에 쿠킹플레이트(100)를 ½만큼 침적시키고 24시간이 지난 후의 사진이다. 사진과 같이 24시간이 넘는 시간 동안 알칼리성 용액 속에 방치된 경우에도 쿠킹플레이트의 표면변화가 없는 점을 볼 수 있다.

도 11을 참조하면, PVD sputter 방식을 통한AlSiN 코팅과 본 개시의 코팅 공정인 PVD LIS 방식을 통한 DLC코팅에 따른 색 변화를 수치로 나타낼 수 있다. L은 명도를 나타내는 값이다. 값 "a"는 플러스(+) 값이 클수록 적색에 가까우며, 마이너스(-) 값이 클수록 녹색에 가깝다. 값 "b"는 플러스(+) 값이 클수록 황색에 가까우며, 마이너스(-) 값이 클수록 청색에 가깝다.

색차는 ΔE 로 나타낼 수 있다. 색차 ΔE = [(ΔL)² + (Δa)² + (Δb)²]^1/2 이 될 수 있다. ΔL= L_t - L, Δa = a_t - a, Δb = b_t - b이 될 수 있는데, t는 t시간 후의 값을 나타낸다.

AlSiN 코팅의 경우 5% 수산화나트륨 용액에서 30분이 지났을 때 ΔE 값이 2.65였다. 본 개시의 실시예에 따르면 5% 수산화나트륨 용액에서 30분이 지났을 때 ΔE 값은 0.19이며, 12시간이 지났을 때 1.05이며, 24시간이 지났을 때 1.9로 측정되었다.

따라서, 본 개시의 실시예에 따른 쿠킹플레이트(100)는 내화학성이 상당히 증가되어 변색이 거의 일어나지 않는 점을 알 수 있다.

도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 김치 청소성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a)와 (b) 사진을 포함한다.

도 12의 사진(a)는 쿠킹플레이트에 김치를 올려 둔 직후의 사진이며, 도 12의 사진(b)는 섭씨 70도의 온도에서 24시간이 지난 후 김치를 청소한 사진이다. 사진과 같이 24시간이 넘는 시간 동안 김치를 쿠킹플레이트의 표면에 방치한 경우에도 쿠킹플레이트 표면의 변화가 없는 점을 볼 수 있다.

도 13의 사진(a)는 김치를 올려 둔 직후의 사진이며, 도 13의 사진(b)는 섭씨 300도의 온도에서 30분이 지난 후 사진이며, 도 13의 사진(c)는 섭씨 300도의 온도에서 60분이 지난 후 사진이며, 도 13의 사진(d)는 이후 김치 자국을 청소한 사진이다. 본 개시의 실시예에 따르면 도 13의 사진(d)의 사진과 같이 고온에서 김치를 쿠킹플레이트에 방치하였음에도 쿠킹플레이트가 오염되지 않은 점을 알 수 있다

도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 콩기름에 대한 내오염성 및 청소성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a) 내지 (d) 사진을 포함한다.

도 14의 사진(a)는 콩기름을 올려 둔 직후의 사진이며, 도 14의 사진(b)는 섭씨 300도의 온도에서 30분이 지난 후 사진이며, 도 14의 사진(c)는 섭씨 300도의 온도에서 60분이 지난 후 사진이며, 도 14의 사진(d)는 이후 콩기름을 청소한 사진이다. 본 개시의 실시예에 따르면 도 14의 사진(d)의 사진과 같이 고온에서 콩기름을 쿠킹플레이트에 방치하였음에도 말끔히 청소가 됨을 물론이고, 쿠킹플레이트에 자국이 남지 않은 점을 볼 수 있다. 즉, 쿠킹플레이트가 오염되지 않은 점을 알 수 있다

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 토마토 소스에 대한 내오염성 및 청소성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a) 내지 (d) 사진을 포함한다.

도 15의 사진(a)는 토마토 소스를 올려 둔 직후의 사진이며, 도 15의 사진(b)는 섭씨 300도의 온도에서 30분이 지난 후 사진이며, 도 15의 사진(c)는 섭씨 300도의 온도에서 60분이 지난 후 사진이며, 도 15의 사진(d)는 이후 토마토 소스를 청소한 사진이다. 본 개시의 실시예에 따르면 도 15의 사진(d)의 사진과 같이 고온에서 토마토 소스를 쿠킹플레이트에 방치하였음에도 말끔히 청소가 됨을 물론이고, 쿠킹플레이트에 자국이 남지 않은 점을 볼 수 있다. 즉, 쿠킹플레이트가 오염되지 않은 점을 알 수 있다

도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 코팅 공정이 적용된 쿠킹플레이트의 설탕에 대한 내오염성 및 청소성을 실험한 경우, 표면상태의 전후를 나타낸 (a) 내지 (d) 사진을 포함한다.

도 16의 사진(a)는 설탕을 올려 둔 직후의 사진이며, 도 16의 사진(b)는 섭씨 300도의 온도에서 30분이 지난 후 사진이며, 도 16의 사진(c)는 섭씨 300도의 온도에서 60분이 지난 후 사진이며, 도 16의 사진(d)는 이후 설탕을 청소한 사진이다. 본 개시의 실시예에 따르면 도 16의 사진(d)의 사진과 같이 고온에서 설탕을 쿠킹플레이트에 방치하였음에도 말끔히 청소가 됨을 물론이고, 쿠킹플레이트에 자국이 남지 않은 점을 볼 수 있다. 즉, 쿠킹플레이트가 오염되지 않은 점을 알 수 있다

이상에서는 실시예들에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 개시와 그 균등물의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims

본체; 및
조리물을 조리하도록 상기 본체의 상면에 배치되는 쿠킹플레이트를 포함하고,
상기 쿠킹플레이트는,
기재;
상기 기재의 상면에 형성되고, 상기 쿠킹플레이트의 최외곽층으로서 조리용기가 배치될 수 있는 diamond like carbon(DLC) 코팅층; 및
상기 기재와 DLC 코팅층 사이에 마련되고, Si 및 SiOx 중 적어도 하나를 포함하는 접착층; 을 포함하는 조리장치.
제1항에 있어서,
상기 접착층은 상기 기재와 DLC 코팅층 간의 접착력을 향상시키도록 trimethoxysilane를 포함하는 조리장치.
제1항에 있어서,
상기 기재는 세라믹 글라스를 포함하는 조리장치.
제1항에 있어서,
상기 DLC 코팅층 또는 접착층 중 적어도 하나는 physical vapor deposition(PVD)방식으로 형성되는 조리장치.
제4항에 있어서,
상기 PVD 방식은 이온빔을 분사하는 linear ion source(LIS)방식을 포함하는 조리장치.
제1항에 있어서,
상기 접착층의 두께는 0.1㎛ 내지 0.9㎛인 조리장치.
제1항에 있어서,
상기 DLC 코팅층의 두께는 1㎛ 내지 3㎛인 조리장치.
세라믹 글라스를 포함하는 기재를 준비하고;
상기 기재에 Si 및 SiOx 중 적어도 하나를 포함하는 버퍼층을 코팅하고; 및
상기 기재와의 사이에서 상기 버퍼층이 배치되도록 상기 버퍼층 상에 diamond like carbon(DLC) 코팅층을 형성하는 것;을 포함하는 쿠킹플레이트의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 기재와 DLC 코팅층 간의 접착력을 향상시키도록 trimethoxysilane를 포함하는 쿠킹플레이트의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 DLC 코팅층의 형성 이전에 상기 기재 표면에 linear ion source(LIS) 처리를 통해 에칭하는 것을 더 포함하는 쿠킹플레이트의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 버퍼층 및 DLC 코팅층 중 적어도 하나를 코팅하도록 physical vapor deposition(PVD) 방식을 수행하는 것을 더 포함하는 쿠킹플레이트의 제조방법
제11항에 있어서,
상기 PVD방식은 linear ion source(LIS) 방식을 포함하고,
상기 LIS 방식의 인가 전압은 500 ~ 2900 V 인 쿠킹플레이트의 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 LIS 방식의 인가 파워는 300 ~ 2900 W인 쿠킹플레이트의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 버퍼층의 두께는 0.1㎛ 내지 1.0㎛이고,
상기 DLC 코팅층의 두께는 0.5㎛ 내지 2.0㎛인 쿠킹플레이트의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 DLC 코팅층은 조리용기가 배치될 수 있도록 상기 쿠킹플레이트의 최외곽층인 쿠킹플레이트의 제조방법.