KR930003846B1 - 진공단열 조리기구의 제조방법 - Google Patents

진공단열 조리기구의 제조방법 Download PDF

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KR930003846B1
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니혼 산소 가부시기가이샤
이시사와 나쓰로오
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Abstract

내용 없음.

Description

진공단열 조리기구의 제조방법
제 1 도는 본 발명의 진공단열조리기구의 각 구성부재를 나타내는 부분단면정면도.
제 2 도는 제 1 도에 표시된 각 구성부재의 조립을 나타내는 부분단면정면도.
제 3 도는 제 2 도의 조립체가 배치되는 진공로의 단면정면도.
제 4 도는 본 발명의 제조방법을 실시할 때 제 3 도의 진공로의 진공실내의 온도 및 압력의 변화를 나타내는 그래프.
제 5 도는 본 발명의 제조방법으로 제조된 진공단열 조리기구를 나타내는 부분단면정면도.
제 6 도는 제 5 도의 Ⅴ부분 확대단면도.
제 7 도는 제 5 도의 Ⅵ부분 확대단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 내용기 2 : 측벽
3 : 바닥벽 4 : 확경부
5 : 플랜지 8 : 외용기
9 : 측벽 11 : 바닥벽
12 : 플랜지 13 : 제 1 경납땜재
14 : 제 2 경납땜재 15 : 진공배기용 간극
16 : 환형상공간 18 : 진공단열공간
100 : 진공실
본 발명은 가열조리후의 음식물을 그대로 보온하여 둘 수 있는 진공단열 조리기구의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 펜(pan), 남비, 주전자 등의 조리기구로서 가열조리한 후 음식물을 별도의 보온용기에 옮겨담을 필요가 없이, 그대로의 상태로 보온하여 둘 수 있는 각종의 진공단열조리기구가 제안되고 있다.
이러한 진공단열조리기구는, 통상 2중벽의 진공단열측별 구조를 보유하는 용기본체와, 수열(受熱) 바닥으로 구성된다.
종래, 한쌍의 원통형 측벽부재의 한쪽 끝을 원판형금속판 또는 수열부재에 연결하고, 전기한 측벽부재의 다른쪽 끝을 환형상(環形狀) 부재와 함께 연결해서 측벽사이에 진공처리될 환형상공간을 설치하여 제조되는 형식의 진공단열조리기구가 알려져 있다.
또, 2중벽의 단열측벽구조를 형성하기 위해 컵형상의 용기의 측벽에 별도의 원통형상 벽부재를 연결하여 제조되는 형식의 진공단열조리기구도 알려져 있다.
그러나, 내측벽과 외측벽을 바닥판에 일체적으로 연결시킨 상기한 종래의 진공단열조리기구는, 구조상, 제조자체가 곤란하여서 고가의 것으로 되어버리는 결점이 있다.
한편, 용기의 측벽에 별도의 벽부재를 연결하는 조리기구에서는 의장성이 뒤떨어짐과 아울러 기밀(氣密)하게 되어야 할 접합부의 구조가 복잡하게 되고, 용접에 수고를 요하는 등의 결점이 있다. 이와같이 상기한 종래의 진공단열조리기구에서는, 어느 것도 구조상 혹은 제조방법상의 문제가 있기 때문에 실용화되지 않아서 그 해결이 요망되고 있었다.
따라서, 본 발명은 구조가 간단하고 저렴하게 제조할 수 있는 진공단열벽구조를 보유하는 조리기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 이와같은 진공단열조리기구를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 진공단열조리기구의 제조방법은, 각각 원통형상의 측벽과 그 측벽의 한쪽 끝부분을 폐쇄하고 있는 바닥벽을 보유하며 외용기의 측벽의 내경이 내용기의 측벽의 외경보다 큰 금속제의 내용기와 외용기를 준비하는 단계와, 용기조립체를 준비하기 위해서 외용기와 내용기의 바닥벽사이에 제 1 경납땜재(brazing material)를 개재시키고 진공배기용 간극을 형성하기 위해 서로 소정거리만큼 떨어져 있는 각 용기의 개구단근방의 측벽등 사이에 용융점이 제 1 경납 땜재보다 높은 제 2 경납땜재를 배설하고 외용기 내에 내용기를 동측적으로 배치해서 측벽돌 사이에 환형상의 공간을 형성하는 단계와, 전기한 용기조립체를 그 측이 수직하게 또한 각 측벽의 개구단이 그 바닥벽보다 아래쪽에 위치하도록 진공실내에 배치하는 단계와 전기한 진공배기용 간극을 통해 환형상의 공간을 진공배기시키기 위해 진공실 감압 배기하는 단계와, 이어서 진공실내의 용기조립체를 제1 및 제 2 경납땜재가 용융하는 온도로 가열하여서 용융된 제 1 경납땜재가 바닥벽사이에 형성된 공간내에 충전되고 용융된 제 2 경납땜재가 진공배기용 간극내로 유입하도록 하는 단계와, 그후 진공배기용 간극을 밀폐시키기 위해 용융된 제 2 경납땜재를 응고시키는 온도까지 진공실을 냉각시키는 단계와, 이어서 진공실내의 압력을 바닥벽이 서로 밀착될 정도까지 증가시킨 후 용융된 제 1 경납땜재가 응고되는 온도까지 진공실을 냉각시키는 단계로 구성된다.
이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 진공단열 조리기구를 제조하기 위해 준비되는 구성부재를 나타낸다. 부호(1)는 스테인레스강 등의 금속으로 제조되는 내용기로서, 원통형상의 측벽(2)과 그 측벽의 한쪽 끝부분을 폐쇄하는 바닥면(3)를 보유한다. 측벽(2)은 내용기(1)의 입구부를 한정하는 소정깊이의 확경부(4)를 형성하기 위해 확경된 다른쪽 끝의 개구단을 보유한다.
부호(5)로서 표시되는 환형상의 플랜지(제 1 플랜지)는 확경부(4)의 자유단으로부터 반경방향 외측으로 소정거리만큼 뻗어있으며, 환형상의 오목부(7)를 한정하기 위해 아래쪽으로 뻗어있는 외주부(6)를 보유한다.
부호(8)는 스테인레스강 등의 금속으로 제조되는 의용기로서, 원통형상의 측벽(9)과 그 측벽의 한쪽 끝부분을 폐쇄하는 바닥면(11)을 보유한다.
환형상의 플랜지(12)(제 2 플랜지)는 원통형상의 측벽(9)의 다른쪽 끝부분, 즉 개구단으로부터 반경방향 외측으로 뻗어있으며, 전기한 개구단을 외용기(8)의 입구부를 한정하고 있다.
측벽(9)의 내경은 내용기(1)의 확경부(4)가 약간의 간극을 두고 측벽(9)내로 삽입될 수 있도록 되어있다.
즉, 측벽(9)의 내경은 확경부(4)의 외경보다 약간 크다.
플랜지(12)는 오목부(7)내로 헐겁게 삽입될 수 있을 정도이고, 외용기(8)의 깊이는 내용기(1)의 깊이와 거의 동일하다.
제 1 경납땜재(13)는 내용기(1) 및 외용기(2) 각각의 바닥벽(11)을 서로 경납땜시키기 위한 것으로서, 이 제 1 경납땜재(13)는 은납등의 경납땜재가 전기한 내용기(1)의 바닥벽(3)의 직경과 대략 동일한 직경을 보유하는 두께가 얇은 원판형상으로 가공된 것이다.
제 2 경납땜재(14)는 내용기(1)와 외용기(8) 각각의 입구부에서 진공배기용 간극 또는 진공밀봉부(15)(제 2 도 참조)를 기밀하게 밀봉하기 위한 것으로서, 용융점이 제 1 경납땜재의 용융점보다 높은 은납등의 경납땜재가 외용기(8)의 측벽(9)의 내경과 대략 동일한 외경을 보유하는 링형상으로 가공된 것이다.
전기한 제 1 경납땜재(13)는 제 2 경납땜재(14) 보다 열전도성이 높은 것이 바람직하다.
다음에 상기한 바와 같은 구성부재를 사용하여 진공단열조리기구를 제조하는 방법의 한가지 예를 제 2 도 내지 제 4 도를 참조하여 설명한다. 우선 제 2 도에 나타내는 바와같이, 입구부가 아래쪽을 향하도록 내용기(1)를 표면(미도시) 상에 설치하고, 내용기(1)의 바닥면(3)상에 제 1 경납땜재(13)를 재치한 다음, 링형상의 제 2 경납땜재(14)를 측벽(2)의 확경부(4)상에 재치한다.
그후, 내용기(1)에 외용기(8)를 고정하고 내용기 및 외용기(1)(8) 각각의 측벽(2)(9)사이에 환형상의 공간(16)을 한정하기 위해 확경부(4)와 플랜지(5)에 의해 한정되는 오목부(7)내로 외용기(8)의 플랜지(12)가 삽입되도록, 내용기(1)의 상부로부터 외용기(8)을 덮어씌운다.
이 경우에, 바닥면(3)(11)사이에 제 1 경납땜재(13)가 개재되어서, 플랜지(12)와 오목부(7)의 바닥사이에 작은 간극이 형성된다. 또한, 측벽(9)의 내경이 측벽(2)의 확경부(4)의 외경보다 약간크므로, 확경부(4)와 측벽(9)의 내면사이에는 환형상의 간극이 형성되어서, 그 환형상의 공간의 상단부를 따라서 제 2 경납땜재(14)가 재치된다.
따라서, 환형상의 공간은, 확경부(4)와 측벽(9) 사이에 환형상의 간극화, 플랜지(12)와 오목부(7)의 바닥사이에 존재하는 간극을 통해서 상기한 바와같이 조립된 내용기(1) 및 외용기(8)의 외부와 연통한다. 이들 2개의 간극이 진공배기용 간극 또는 진공밀봉부(15)를 구성한다.
이어서, 각각의 위치에 배치된 제1 및 제 2 경납땜재(13)(14)와 내용기(1) 및 외용기(8)의 조립체를, 제 3 도에 나타내는 바와같이, 제 1 공기방지실(100a)을 통해 진공로(爐)(101)의 진공실(100)내에 넣는다.
진공로(101)는, 조립체가 재치되는 수직방향으로 이동자재한 테이블(102)과, 원통형상의 전기히이터(103)와, 처리된 조립체가 취출되는 제 2 공기방지실(100b)을 보유한다.
전기한 조립체를 가열하고자 할 때에는, 히이터(103)에 의해 조립체가 완전히 둘러싸이는 위치까지 위쪽방향으로 테이블(102)을 이동시킨다. 또한, 진공로(10)에는 진공펌프(105), 질소, 아르곤등의 불활성가스의 가스원(源)(106)과, 제어밸브(107)-(110)와, 전기한 진공펌프(105)와 제어밸브(107)-(110) 및 전기히이터(103)를 제어하는 제어회로(미도시)등이 구비되어 있다.
제 4 도는 시간의 경과에 따라 진공로(101)내의 조립체가 받게되는 압력 및 온도의 변화를 나타낸다.
제 4 도에 파선으로 표시된 바와같이, 진공실(100)은 우선 그 내부의 압력이 p1레벨까지 감압배기된다.
압력은 P1은 1×10-2Torr이하로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서 진공밀봉부(15)를 통해 감압배기되는 환형상공간(16)의 압력은 전기한 압력 P1과 동일하게 된다.
진공실(100)내부가 충분하게 감압배기된 후에, 조립체를 히이터(103)내로 이동시키기 위해 테이블(102)을 들어올린 다음에, 진공실(100)내의 압력을 P1으로 유지한채, 제 4 도에 실선으로 나타낸 바와같이, 제 2 경납땜재(14)의 용융점보다 높은 온도인 T1레벨까지 조립체의 온도를 승온시키기 위해 히이터(103)를 작동시킨다. 이것에 의해 제1 및 제 2 경납땜재(13)(14)가 용융되어서, 용융된 제 2 경납땜재(14)가 진공밀봉부(15)내로 유입한다. 조립체의 온도는, 진공밀봉부(15)내에서 용융된 제 2 경납땜재(14)가 내용기(1) 및 외용기(8) 각각의 입구부의 벽면과 충분하게 밀착되도록 소정시간동안 T1레벨로 유지된다.
이어서, 진공실(100)내의 압력을 P1레벨을 그대로 유지하면서, 히이터(103)의 작동을 중지시키고 테이블(102)을 원래의 위치로 하강시킨다. 그후, 조립체를 압력이 P1인 제 2 공기방지실(100b)내로 이동시킨다. 이것에 의해서 조립체의 온도는 제 2 경납땜재(14)의 응고점보다는 낮지만 제 1 경납땜재의 용융점보다는 높은 온도인 T2레벨까지 점차로 낮아진다.
따라서, 제 2 경납땜재(14)가 응고하여 진공밀봉부를 밀봉하므로, 환형상의 공간(16)이 진공단열공간(18)으로 형성된다. 제 2 경납땜재(14)가 충분히 응고되어 진공밀봉부(15)의 경납땜이 완료된 후에, 밸브(109)를 개방하여 제 2 공기방지실(100b)내로 불활성가스를 도입하여 대기압 근방의 압력 P2레벨까지 압력을 높인다.
이것에 의해 가열되어 연화(軟化)된 내용기 및 외용기(1)(8)의 바닥면(3)(11)은 각각 서로에 대해 이동되도록 변형되어서, 바닥벽(3)(11)사이의 접촉면이 최소한의 간극으로 용융된 제 1 경납땜재(13)로 충전되며 여분의 경납땜재가 바닥벽(3)(11)사이의 접촉면으로부터 진공단열공간(18)으로, 강제로 밀려나온다.
또한, 불활성가스가 제 2 공기방지실(100b)내로 도입되면, 조립체의 온도가 불활성 가스의 작용에 의해 정상온도까지 급속히 강하된다. 그 결과, 바닥면(3)(11)사이의 접촉면 내에 충전된 제 1 경납땜재(13)가 시간의 경과에 따라 응고되어서, 바닥벽(3)(11)이 밀접하게 접합하여 일체화된다. 그후, 이와같이 처리된 내용기 및 외용기(1)(8)의 조립체를 진공로(101)의 제 2 공기방지실(100b)로부터 취출한다.
이상의 공정에 의해서, 제 5 도 내지 제 7 도에 나타내는 바와같이, 측벽(2)(9)사이에 환형상의 진공단열공간(18)이 형성되고, 바닥면(3)(11)이 서로 밀접되어 조리기구의 수열바닥(20)을 형성하는 내용기(1) 및 외용기(8)로 구성되는 진공단열조리기구가 제조된다. 이와같이 제조된 진공단열조리기구에서는 제 6 도에 나타내는 바와같이, 제 1 경납땜재(13)에 의해 내용기 및 외용기(1)(8)의 바닥벽(3)(11)이 서로 밀접하게 접착된다.
마지막으로, 제 7 도에 나타내는 바와같이, 내용기 및 외용기(1)(8) 각각의 입구부에서, 제 7 도에 가상선으로 표시된 플랜지(5)의 아래쪽으로 뻗어있는 외주부(6)를 반경방향 내측으로 절곡하여 적당한 프레스(미도시)로 플랜지(12)에 대해 압착한다.
이와같이 해서, 모든 제조공정이 종료된다.
이와같은 진공단열조리기구의 제조방법에 의하면, 진공단열공간(18)의 형성, 진공밀봉부(15)의 밀봉, 및 수열바닥(20)의 형성이 진공로내에서 연속적으로 또한 병행하여 행하여질 수 있으므로, 제조가 극히 용이하다. 또, 다수의 조리기구를 한번에 제조할 수 있으므로, 제조경비를 저감키실 수가 있다.
또한, 진공밀봉부(15)와 수열바닥(20)의 경납땜의 진공하에서 행하여지기 때문에, 종래 대기중에서의 경납땜시에 종종 문제가 되는 공극(void)를 발생시킬 염려가 전혀 없어서, 경납땜부의 품질이 우수하게 된다.
그리고, 전기한 수열바닥(20)을 형성할 때에 내용기 및 외용기(1)(8)의 바닥벽(3)(11)을 외측으로부터 서로 압압하여 긴밀하게 접합해서 일체화하기 때문에, 제 1 경납땜재(13)가 바닥벽(3)(11)사이에서 넓게 퍼져 양호하게 확산되므로, 보다 확실한 경납땜으로 할 수가 있다.
상기한 실시예에서는, 제 1 경납땜재(13)로서 두께가 얇은 원판형상으로 가공된 것을, 또 제 2 경납땜재(14)로서 링형상으로 가공된 것을 각각 사용하고 있지만, 이것에 한하지 않고, 예를들어 제 1 경납땜재로서 박(箔)형상 혹은 페이스트형상의 것을, 또 제 2 경납땜재로서 와이어형상, 봉형상, 페이스트형상 또는 진공밀봉부의 간극보다 입경이 큰 입자형상등의 것을 사용할 수 있다.
또한, 그 재질도 은납에 한하지 않고, 망간동, 인동, 니켈, 팔라륨, 알루미늄등의 비교적 중기압이 높은 성분을 포함하지 않는 것을 용기의 재질이나 온도조건 등에 따라 적당히 선택해서 사용할 수가 있다.
페이스트형상의 제 1 경납땜재(13)를 선택하는 경우에는, 바닥벽(3)의 표면(제 2 도 참조)을, 내용기(1)상에 외용기(8)를 재치하기 전에, 경납땜재(13)로 균일하게 피복하여야 한다.
또, 제 2 경납땜재(14)로서 분말형상 또는 입지형상의 것을 선택하는 경우에는, 제 2 경납땜재(14)를 확경부(4)(제 2 도 참조)의 상면위에 균일하게 분포시켜야 하며, 페이스트형상의 제 2 경납땜재(14)를 선택하는 경우에는, 확경부(4)의 상면을 제 2 경납땜재(14)로 균일하게 피복시켜야 한다.
그리고, 상기한 진공단열조리기구는 진공밀봉부(15)가 내용기 및 외용기(1)(8) 각각의 입구부 사이에 형성되는 구조이지만, 본 발명은 이러한 구조에 한하지 않고, 예를 들어서 내용기 및 외용기(1)(8) 각각의 입구부를 미리 용접등에 의해 접합하여 두고, 측벽(2)(9)내에 전기한 진공밀봉부(15)의 기능과 동일한 기능을 보유하는 진공밀봉부를 설치하여도 좋다.
진공밀봉부를 측벽(2) 또는 측벽(9)를 관통하여 제 2 경납땜재에 의해 접합되는 구멍으로 하여도, 동일한 기능과 효과를 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 각각의 원통형상의 측벽(2)(9)과 그 측벽의 한쪽 끝 부분을 폐쇄하고 있는 바닥벽(3)(11)을 보유하며, 외용기(8)의 측벽의 내경이 내용기(1)의 측벽의 외경보다 큰 금속제의 내용기(1)와 외용기(8)를 준비하는 공정과, 용기조립체를 준비하기 위해서 외용기(8)과 내용기(1)의 바닥벽(3)(11) 사이에 제 1 경납땜재(13)를 개재시키고 진공배기용 간극(15)을 형성하기 위해 서로 소정거리만큼 떨어져 있는 각 용기(1)(8)의 개방단근방의 측벽들 사이에 요융점이 제 1 경납땜재보다 높은 제 2 경납땜재(14)를 배설하고 외용기(8)내에 내용기(1)를 동축적으로 배치해서 측벽(2)(9)들 사이에 환형상의 공간(15)을 형성하는 공정과, 전기한 용기조립체를 그 축이 수직하게 또한 각 측벽(2)(9)의 개구단이 그 바닥벽(3)(11)보다 아래쪽에 위치하도록 진공실(100)내에 배치하는 공정과, 전기한 진공배기용 간극을 통해 환형상의 공간(16)을 진공배기시키기 위해 전기한 진공실(100)을 감압배기하는 공정과, 이어서 진공실 내의 용기조립체를 제 1 및 제 2 경납땜재(13)(14)가 용융하는 온도로 가열하여서 용융된 제 1 경납땜재(13)가 바닥벽(3)(11) 사이에 형성된 공간내에 충전되고 용융된 제 2 경납땜재(14)가 전기한 진공배기용 간극내로 유입하도록 하는 공정과, 그 후 진공배기용 간극을 밀봉시키기 위해 용융된 제 2 경납땜재를 응고시키는 온도까지 전기한 진공실을 냉각시키는 공정과, 이어서 진공실 내의 압력을 바닥벽(3)(11)이 서로 밀착될 정도까지 증가시킨 후, 용융된 제 1 경납땜재(13)가 응고되는 온도까지 진공실을 냉각시키는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공단열조리기구의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 전기한 진공실(100)내의 압력을 증가시키고 용기조립체를 냉각시키는 공정에서 전기한 진공실내로 불활성가스를 도입하는 것을 특징으로 하는 진공단열조리기구의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 전기한 제 1 및 제 2 경납땜재(13)(14)의 각각은 은, 망간동, 인동, 니켈, 팔라듐, 및 알루미늄 등의 경납땜에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진공단열조리기구의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 전기한 제 1 경납땜재(13)는 전기한 제 2 경납땜재(14)보다 열전도도가 높은 것을 특징으로 하는 진공단열조리기구의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 전기한 제 1 경납땜재(13)는 전기한 내용기(1)의 바닥벽(3)의 직경과 직경이 거의 동일한 원판형상인 것을 특징으로 하는 진공단열조질기구의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 전기한 내용기(1)의 측벽(2)은 확경부(4)를 형성하기 위해서 전기한 내용기(1)의 측벽(2)의 개구단에 근접하는 부근에서 확경되고, 전기한 확경부(4)의 외경은 전기한 외용기(8)의 측벽(9)의 내경보다 약간 작으며, 전기한 내용기 및 외용기(1)(8)의 측벽(2)(9)에는 각각 반경방향 외측으로 뻗어있는 제1 및 제 2 플랜지(5)(12)가 형성되고, 전기한 확경부(4)와 전기한 외용기(8)의 측벽(9)사이 및 전기한 제 1 플랜지(5)와 제 2 플랜지(12) 사이에는 전기한 진공배기용 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 진공단열조리기구의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 전기한 제 2 경납땜재(14)는 그 외경이 전기한 외용기(8)의 측벽(9)의 내경과 거의 동일한 링형상인 것을 특징으로 하는 진공단열조리기구의 제조방법.
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