WO2011034271A1 - 적외선 방사층이 코팅된 조리기 - Google Patents

적외선 방사층이 코팅된 조리기 Download PDF

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WO2011034271A1
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cooker
heating plate
coated
infrared
infrared radiation
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PCT/KR2010/003042
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Inventor
박효열
안명상
나문경
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한국전기연구원
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/647—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques
    • H05B6/6482—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques combined with radiant heating, e.g. infrared heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/06—Arrangement or mounting of electric heating elements

Definitions

  • the present invention relates to a cooker such as a microwave oven or an electric oven which is cooked using electricity, and installs a heating plate on the heater of the cooker, and forms a light weight small volume by coating an infrared emitting layer on the front surface of the heating plate.
  • the present invention relates to a cooker coated with an infrared emitting layer that is excellent in infrared radiation efficiency and capable of performing rapid cooking.
  • Cookers using electricity can be broadly classified into microwave ovens and electric ovens.
  • microwaves use microwaves to heat food, and in the case of an electric oven, food is cooked by heat of a grill using a siege heater.
  • various heating sources that is, microwaves, steam, grills, etc. instead of one heat source in a cooker.
  • infrared heating which is known to be very effective for heating food.
  • Organic materials, polymer materials, and water have a lot of absorption bands in the infrared region, which makes them very effective when heated in infrared.
  • heating time is shortened and energy saving effect is greatly increased.
  • the conventional cooker uses the "electron and molecular excitation method of patent application 700289.
  • Cooking apparatus for use The apparatus mainly uses light in the visible and near-visible areas, and when the visible light is used as the main radiation energy, there is a limit in the rapid cooking of food.
  • Patent Publication No. 2001-0090389 "Quick cooking apparatus using a heater” emits more than 65% of the total radiation energy in the infrared region of the wavelength range of 1.35 ⁇ m or more, the color temperature of the emitted light is 2400K ⁇ 900K range It relates to a rapid cooking apparatus using a heater for infrared radiation having a light emitting means characterized in that.
  • a halogen lamp is used as a light emitting means for emitting infrared rays, the cooking apparatus becomes bulky and its efficiency decreases according to the lifetime of the halogen lamp.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0016089 "reflective cooker using far-infrared rays" forms a material in which a far-infrared radiator is made of a material that emits conventional far-infrared rays, such as ceramics and germanium, into a cylindrical shape, and then winds a heating wire on the outer circumferential surface thereof. do.
  • a far-infrared radiator is made of a material that emits conventional far-infrared rays, such as ceramics and germanium, into a cylindrical shape, and then winds a heating wire on the outer circumferential surface thereof. do.
  • this type of far-infrared radiation is radiated in all directions, so that infrared radiation is radiated to places other than the cooking area, which wastes energy.
  • a radiation lamp or a bulky infrared emitter in the form of a bulk has been used for the radiation of infrared or far infrared rays, which causes an increase in the volume and weight of the product as a whole and wastes energy. It has become a problem that faster cooking does not occur.
  • the present invention provides a heating plate to the heater of the cooker to solve the above problems, by coating the infrared radiation layer on the front of the heating plate to form a light weight small volume, excellent infrared radiation efficiency can perform fast cooking. It is an object of the present invention to provide a cooker coated with an infrared emitting layer.
  • the present invention in a cooker using electricity, the heating plate; A heater bonded to the heat generating plate; An infrared emitting layer-coated cooker having a coating formed on the entire surface of the heating plate;
  • the heating plate is bent groove is formed in a position corresponding to the heater is coupled to the heater is accommodated to extend the bonding area between the heating plate and the heat, the heating plate and the heater is brazing (brazing) It is more preferable to join.
  • the heater is preferably a sheath heater.
  • the organosilane includes a silane having four alkoxy groups, but the silane having four alkoxy groups is tetramethoxy. It is preferable to include one or more of the group consisting of silane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane and tetra-n-butoxysilane.
  • the organosilane includes a silane having at least one of an acrylic group, a methacryl group, an allyl group, an alkyl group, a vinyl group, an amine group, and an epoxy functional group as a functional organic alkoxy silane, and the functional alkoxy silane is methyltrimethoxysilane.
  • an inorganic adhesive In addition, it is preferable to further coat any one of an inorganic adhesive, an organic-inorganic hybrid adhesive, and an organosilane on the upper surface of the infrared emitting layer to protect the infrared emitting layer.
  • the infrared radiation layer is any one of an inorganic adhesive, an organic-inorganic hybrid adhesive, and an organic silane to an inorganic emitter consisting of jade, cerite, cordierite, germanium, iron oxide, mica, manganese dioxide, silicon carbide, macsumite, and carbon. It is preferable that a coating is formed on the entire surface of the heating plate by adding one.
  • the inorganic adhesive is formed by adding a network modification material containing at least one of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Pb 2+ , Ca 2+ to the dispersed colloidal silica
  • the organic-inorganic hybrid adhesive is formed by adding 0.1 to 50 parts by weight of organosilane with respect to 100 parts by weight of colloidal silica or colloidal boehmite.
  • the heating plate is formed by bending the edge of the edge to the rear side.
  • the present invention can provide a compact and lightweight cooker by coating an infrared emitting layer on a heating plate bonded to a heater, and the heating plate coated with the infrared emitting layer is formed in a flat shape so that uniform and rapid infrared radiation can be obtained. It is possible to perform a quick cooking as possible.
  • heating plate 200 heater
  • the present invention can be applied to an electric cooker, for example, a microwave oven or an electric oven, is installed in the cooking region of each cooker, a heating plate, a heater bonded to the heating plate, and the coating formed on the front of the heating plate It consists largely of an infrared emitting layer.
  • 1 and 2 is a schematic diagram of a cooker coated with an infrared emitting layer according to an embodiment of the present invention.
  • the heating plate 100 is formed to face the front surface in the cooking region, is formed in a flat plate, made of a metal material excellent in thermal conductivity and high temperature corrosion resistance.
  • the heat generating plate 100 is formed in a flat plate shape so that heat is uniformly and evenly applied to the cooking region, thereby enabling rapid cooking.
  • the heating plate 100 is formed in a flat plate shape as shown in FIG. 1, or as shown in FIG. 2, a bent groove is formed at a position corresponding to the heater 200 so that the heater ( 200 is formed to be coupled while being received.
  • the heating plate 100 having the curved grooves increases the contact area with the heater to increase the heating efficiency.
  • the heater 200 is bonded to the heat generating plate 100 is provided to the heat generating plate 100 as a heat source.
  • the combination of the heater 200 and the heating plate 100 is saddle bonding (s) or saddle bonding (s), together with the heating plate 100 and the heater 200 in order to further improve the bondability.
  • the heat generating plate 100 and the heater 200 may be brazed.
  • the heater 200 may be easily coupled to the surface of the heating plate 100 or the curved groove and may use a high efficiency sheath heater.
  • the infrared radiation layer 300 is formed on the front surface of the heating plate 100, and when the heating plate 100 is heated by the heater 200, the infrared radiation is naturally emitted.
  • the infrared radiation layer 300 is evenly spread over the entire surface of the heating plate 100, the infrared radiation efficiency is excellent, and thus rapid cooking is possible, and the infrared radiation layer 300 is coated to face the cooking area, so infrared radiation is
  • the directionality can be used to reduce unnecessary heat dissipation and save energy, and is formed of a thin coating layer, so that infrared radiation is possible only by the space occupied by the heater 200 and the heating plate 100, thereby reducing the volume of the product.
  • a primer treatment is performed by organosilane between the heating plate 100 and the infrared emitting layer 300.
  • the heating plate 100 is formed such that the edge end portion is bent to the rear side, that is, the opposite side coated with the infrared radiation layer in order to prevent the infrared radiation layer 300 from peeling off at the edge portion.
  • the organosilane comprises a silane having four alkoxy groups, wherein the silane having four alkoxy groups comprises tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, It is preferred to include at least one of the group consisting of tetra-n-butoxysilane.
  • the organic silane includes a silane having at least one of an acrylic group, a methacryl group, an allyl group, an alkyl group, a vinyl group, an amine group and an epoxy functional group as a functional organic alkoxy silane, and the functional alkoxy silane is methyltrimethoxysilane.
  • an infrared emitting layer with a binder such as an inorganic adhesive or an organic-inorganic hybrid adhesive having a component other than an inorganic emitter in an infrared emitting layer composition to be described later, or the organic silane. Coating the surface.
  • the infrared emitting layer uses an inorganic emitter consisting of jade, cerite, cordierite, germanium, iron oxide, mica, manganese dioxide, silicon carbide, pulsarite, carbon, and an inorganic adhesive or an inorganic / inorganic hybrid adhesive.
  • the inorganic adhesive is formed by adding a network modification material containing at least one ion of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Pb 2+ , Ca 2+ to the dispersed colloidal silica,
  • the organic-inorganic hybrid adhesive is formed by adding 0.1 to 50 parts by weight of organosilane with respect to 100 parts by weight of colloidal silica or colloidal boehmite.
  • the infrared emitting layer is stable even at a temperature of 1000 ° C. or higher, and when the organic-inorganic hybrid adhesive is added, it is stable in the temperature range of about 450 to 650 ° C.
  • Figure 3 is an experimental schematic diagram for measuring the temperature by using a cooker coated with an infrared emitting layer according to the present invention, the front side and the heater 200 is formed on the heating plate 100 coated with the infrared emitting layer 300 Each temperature sensor is placed at about 10cm and the temperature is measured.
  • Figure 4 is a diagram showing the data measured thereby thereby ((a) before coating, (b) after coating)).
  • an organic-inorganic hybrid adhesive was added to the infrared emitting layer.
  • the heater side had a higher temperature than the rear side (heating plate) before coating, and after coating the infrared emitting layer, the temperature of the side (heating plate front side) coated with the infrared emitting layer was higher than the temperature of the heater side. Higher. If the infrared emitting layer is not coated, the heat is generated more on the heater side than the cooking zone, and energy may be wasted unnecessarily. However, when the infrared emitting layer is coated, the heating zone is more directed to the cooking zone than the heating plate, that is, the heater side. A lot of heat dissipation is made to quickly cook without wasting energy.
  • Figure 5 shows a baking state using a cooker coated with an infrared emitting layer according to the present invention ((a) before coating, (b) after coating), respectively 6 minutes (6 minutes), 8 minutes (8 minutes), 10 minutes (10 min), 12 min (12 min) baking. It can be seen that the cooker coated with the infrared emitting layer was baked faster and more evenly for the same time as shown.
  • the cooker coated with the infrared emitting layer according to the present invention has a heating plate formed in a flat plate shape, and the infrared emitting layer is coated on the heating plate to enable uniform and rapid infrared radiation to perform rapid cooking. .
  • the present invention can be used in a cooker such as a microwave oven or an electric oven that is cooked using electricity, and a heating plate is installed on the heater of the cooker, and the front surface of the heating plate is coated with an infrared emitting layer to provide a light and small volume.
  • a heating plate is installed on the heater of the cooker, and the front surface of the heating plate is coated with an infrared emitting layer to provide a light and small volume.
  • an infrared emitting layer capable of performing rapid cooking with excellent infrared radiation efficiency.

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Abstract

본 발명은 전기를 이용하는 전자레인지나 전기오븐 등의 조리기에 관한 것으로서, 특히 전기를 이용하는 조리기에 있어서, 발열플레이트와; 상기 발열플레이트에 접합형성된 히터와; 상기 발열플레이트 전면에 코팅형성된 적외선 방사층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기를 기술적 요지로 한다. 이에 의해 히터에 접합형성된 발열플레이트에 적외선 방사층을 코팅하여 소형 경량의 조리기를 제공할 수 있으며, 적외선 방사층이 코팅된 발열플레이트가 평판형으로 형성되어 균일하고 신속한 적외선 방사가 가능하여 신속한 조리를 수행할 수 있는 이점이 있다.

Description

적외선 방사층이 코팅된 조리기
본 발명은 전기를 이용하여 조리가 되는 전자레인지나 전기오븐과 같은 조리기에 관한 것으로서, 이러한 조리기의 히터에 발열플레이트를 설치하고, 발열플레이트의 전면에는 적외선 방사층을 코팅하여 경량의 작은 부피를 이루며, 적외선 방사 효율이 뛰어나 신속한 조리를 수행할 수 있는 적외선 방사층이 코팅된 조리기에 관한 것이다.
전기를 이용하는 조리기는 전자레인지나 전기오븐으로 크게 분류할 수 있다. 일반적으로 전자레인지는 마이크로파를 사용하여 음식물을 데우고, 전기오븐의 경우 시즈히터를 사용한 그릴의 열로써 음식을 조리한다. 효과적인 가열을 위하여 한 가지의 열원이 아닌 여러가지의 가열원 즉, 마이크로파, 스팀, 그릴 등을 조리기에 복합적으로 설치하여 사용하는 경향이 나타나고 있다. 그리고, 최근에는 음식물의 가열에 매우 효과적이라고 알려져 있는 적외선에 의한 가열이 있다.
유기물질과 고분자 재료 및 물은 적외선 영역에 많은 흡수대역을 가지고 있으므로 적외선으로 가열하게 되면 매우 효과적이게 된다. 특히 음식물은 유기고분자와 수분 등으로 구성되므로 적외선 가열을 할 경우 가열시간이 단축되고 에너지 절약효과가 매우 크게 된다.
이러한 적외선 가열이 음식물의 조리에 매우 효과적임이 알려지면서 조리기 내에 세라믹 판을 도입하여 적외선을 가열원으로 사용한 제품이 출시되었지만 열용량이 커서 가열시간이 오래 걸리고 무게가 무거워지는 단점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 조리기의 연구가 필요한 실정이다.
종래의 조리기로 특허출원 제700289호의 "전자 및 분자 여기방식을
사용하는 요리장치"가 있다. 상기 장치는 가시영역 및 근가시영역의 빛을 주로 이용하는데, 가시광선을 주된 방사에너지로 사용할 경우 음식물의 신속한 조리에는 한계가 있다.
그리고, 공개특허 특2001-0090389호 "히터를 이용한 급속 조리장치"는 파장 범위 1.35㎛ 이상의 적외선 영역의 빛을 총 방사에너지에 대해 65% 이상 방사하며, 방사되는 빛의 색온도는 2400K ~ 900K 범위인 것을 특징으로 하는 발광수단을 구비하는 적외선 방사를 하는 히터를 이용한 급속 조리장치에 관한 것이다. 그러나 이는 적외선을 방사하는 발광수단을 할로겐램프를 이용하게 되므로 조리장치의 부피가 커지게 되고 할로겐램프의 수명에 따라 그 효율이 떨어지는 단점이 있다.
그리고, 공개특허 특2002-0016089호 "원적외선을 이용한 반사형 조리기"는 원적외선 방사체를 세라믹, 게르마늄 등 통상의 원적외선을 방사하는 재질로 이루어진 물질을 원통형으로 성형한 뒤 그 외주면에 열선을 감는 형태를 이루게 된다. 그러나 이는 앞서 설명한 바와 같이 조리기의 부피가 커질 뿐만 아니라, 열선에 의한 가열이므로 조리영역의 균일한 가열이 이루어지지 않으며 열선의 산화가 이루어져 효율이 떨어지고, 신속한 조리에 어려움이 있다. 또한 이러한 형태는 원적외선이 사방으로 방사되어 조리영역이 아닌 곳으로도 적외선 방사가 이루어져 에너지를 낭비하게 된다.
이와 같이 종래에는 적외선 또는 원적외선의 방사를 위해 방사 램프를 사용하거나 벌크 형태의 부피가 큰 적외선 방사체를 사용하여 왔으며, 이는 전체적으로 제품의 부피와 무게를 증가시키는 원인이 되고 있으며, 에너지를 낭비하게 되고, 보다 신속한 조리가 이루어지지 않는 문제점이 되고 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 조리기의 히터에 발열플레이트를 설치하고, 발열플레이트의 전면에는 적외선 방사층을 코팅하여 경량의 작은 부피를 이루며, 적외선 방사 효율이 뛰어나 신속한 조리를 수행할 수 있는 적외선 방사층이 코팅된 조리기의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전기를 이용하는 조리기에 있어서, 발열플레이트와; 상기 발열플레이트에 접합형성된 히터와; 상기 발열플레이트 전면에 코팅형성된 적외선 방사층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기를 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 발열플레이트는 상기 히터에 대응되는 위치에 굴곡홈이 형성되어 상기 히터가 수용되면서 결합되어 발열플레이트와 히트와의 접합면적을 넓히는 것이 바람직하며, 상기 발열플레이트와 상기 히터는 브레이징(brazing) 접합되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 히터는 시즈히터인 것이 바람직하다.
또한, 상기 발열플레이트와 상기 적외선 방사층의 접착을 위해 유기실란으로 프라이머 처리하는 것이 바람직하며, 또한 상기 유기실란은 4개의 알콕시기를 가지는 실란을 포함하되, 상기 4개의 알콕시기를 가지는 실란은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란으로 이루어진 군 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기실란은 기능성 유기 알콕시 실란으로써 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알킬기, 비닐기, 아민기 및 에폭시 작용기 중 하나 이상을 지니는 실란을 포함하되, 기능성 알콕시 실란이 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류;로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.
또한, 상기 적외선 방사층 상면에는 적외선 방사층을 보호하기 위하여 무기접착제, 유무기하이브리드접착제 및 유기실란 중 어느 하나를 더 코팅하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 적외선 방사층은, 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본으로 이루어진 무기 방사체에, 무기접착제, 유무기하이브리드접착제 및 유기실란 중 어느 하나를 첨가하여 상기 발열플레이트 전면에 코팅형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 무기접착제는, 수분산된 콜로이드실리카에 Li+, Na+, K+, Mg2+, Pb2+, Ca2+ 중 하나 이상의 이온을 포함하는 네트워크 수식 물질을 첨가하여 형성되는 것이고, 상기 유무기하이브리드접착제는, 콜로이드실리카 또는 콜로이드베마이트 100중량부에 대해 유기실란 0.1~50중량부를 첨가하여 형성되는 것이다.
여기에서, 상기 발열플레이트는 테두리 단부가 후측으로 굽어져 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 구성에 의해 본 발명은 히터에 접합형성된 발열플레이트에 적외선 방사층을 코팅하여 소형 경량의 조리기를 제공할 수 있으며, 적외선 방사층이 코팅된 발열플레이트가 평판형으로 형성되어 균일하고 신속한 적외선 방사가 가능하여 신속한 조리를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1 - 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기에 대한 모식도.
도 2 - 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기에 대한 모식도.
도 3 - 본 발명에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기를 이용하여 온도를 측정하기 위한 실험 모식도.
도 4 - 본 발명에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기를 이용하여 온도를 측정한 데이타를 나타낸 도((a) 코팅 전, (b) 코팅 후).
도 5 - 본 발명에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기를 이용한 베이킹 상태를 나타낸 도((a) 코팅 전, (b) 코팅 후).
<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>
100 : 발열플레이트 200 : 히터
300 : 적외선 방사층
본 발명은 전기를 이용한 조리기, 예를 들어 전자레인지나 전기오븐에 적용될 수 있으며, 각 조리기의 조리영역에 설치되고, 발열플레이트와, 상기 발열플레이트에 접합형성된 히터와, 상기 발열플레이트 전면에 코팅형성된 적외선 방사층으로 크게 이루어진다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기에 대한 모식도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
먼저, 상기 발열플레이트(100)는 조리영역에 전면이 향하도록 형성되며, 평판형으로 형성되고, 열전도도 및 고온 내식성이 우수한 금속재질로 이루어진다. 상기 발열플레이트(100)는, 평판형으로 형성되어 열이 조리영역에 균일하고 골고루 작용하게 되어 신속한 조리가 가능하게 된다.
상기 발열플레이트(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 평편한 평판형으로 형성되거나, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 히터(200)에 대응되는 위치에 굴곡홈이 형성되어 이 부분에 상기 히터(200)가 수용되면서 결합되도록 형성된다. 상기 굴곡홈이 형성된 발열플레이트(100)는 히터와의 접촉면적이 넓어져 발열효율을 증가시키게 된다.
그리고, 상기 히터(200)는 상기 발열플레이트(100)에 접합형성되어 발열플레이트(100)에 열원으로 제공되게 된다. 상기 히터(200)와 상기 발열플레이트(100)의 결합은 새들(saddle) 접합(s)하거나 새들 접합(s)과, 더불어 상기 발열플레이트(100)와 히터(200)와의 접합성을 더욱 좋게 하기 위하여 발열플레이트(100)와 히터(200)를 브레이징(brazing) 접합시킬 수도 있다.
여기에서 상기 히터(200)는 상기 발열플레이트(100)의 면이나 굴곡홈에 결합이 용이하고 효율이 좋은 시즈히터를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 적외선 방사층(300)은 상기 발열플레이트(100) 전면에 코팅형성되는 것으로, 상기 히터(200)에 의해 발열플레이트(100)가 가열되면 자연스럽게 적외선이 방사되게 된다.
상기 적외선 방사층(300)은 발열플레이트(100) 전면 전체에 고르게 퍼져서 코팅되므로 적외선 방사효율이 우수하여 신속한 조리가 가능하게 되며, 조리영역을 향하도록 적외선 방사층(300)이 코팅되므로 적외선 방사가 방향성을 가지게 되어 필요없는 방열을 줄일 수 있어 에너지를 절약할 수 있고, 얇은 코팅층으로 형성되어 히터(200) 및 발열플레이트(100)가 차지하는 공간만으로도 적외선 방사가 가능하므로 제품의 부피가 줄어들게 된다.
또한, 상기 발열플레이트(100)와 상기 적외선 방사층(300) 간의 접착력을 더 높이기 위하여 상기 발열플레이트(100)와 상기 적외선 방사층(300) 사이에 유기실란으로써 프라이머 처리를 한다.
또한, 상기 발열플레이트(100)는 테두리 부분에서의 상기 적외선 방사층(300)이 벗겨지는 것을 방지하기 위해 후측 즉, 적외선 방사층이 코팅된 반대쪽으로 테두리 단부 부분이 굽어지도록 형성된다.
여기서 상기 유기실란은, 4개의 알콕시기를 가지는 실란을 포함하되, 상기 4개의 알콕시기를 가지는 실란은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란으로 이루어진 군 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기 실란은 기능성 유기 알콕시 실란으로써 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알킬기, 비닐기, 아민기 및 에폭시 작용기 중 하나 이상을 지니는 실란을 포함하되, 기능성 알콕시 실란이 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류;로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.
또한, 상기 적외선 방사층(300) 표면을 보호하고 표면을 매끄럽게 하기 위하여 후술할 적외선 방사층 조성 중 무기 방사체를 제외한 성분을 가진 무기접착제 또는 유무기하이브리드접착제와 같은 바인더나 상기 유기실란으로 적외선 방사층 표면을 코팅한다.
이러한 적외선 방사층은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본으로 이루어진 무기 방사체와, 무기접착제 또는 유무기하이브리드접착제를 첨가하여 이루어진 물질을 사용한다.
여기에서, 상기 무기접착제는, 수분산된 콜로이드실리카에 Li+, Na+, K+, Mg2+, Pb2+, Ca2+ 중 하나 이상의 이온을 포함하는 네트워크 수식 물질을 첨가하여 형성된 것이고, 상기 유무기하이브리드접착제는, 콜로이드실리카 또는 콜로이드베마이트 100중량부에 대해 유기실란 0.1~50중량부를 첨가하여 형성되는 것이다.
일반적으로 이러한 무기접착체를 첨가한 경우의 적외선 방사층은 1000℃ 이상의 온도에서도 안정하고, 유무기하이브리드접착제를 첨가한 경우에는 450~650℃ 정도의 온도 영역에서 안정함을 보이고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기를 이용하여 온도를 측정하기 위한 실험 모식도로써, 적외선 방사층(300)이 코팅된 발열플레이트(100) 전면측과 히터(200)가 형성된 측에 각각 온도 센서를 10cm 정도의 위치에 두고 온도를 측정하는 것이다. 도 4는 이에 의해 온도를 측정한 데이타를 나타낸 도((a) 코팅 전, (b) 코팅 후))이다. 여기에서 상기 적외선 방사층에는 유무기하이브리드 접착체가 첨가된 것을 사용하였다.
도시된 바와 같이 코팅 전에는 히터 쪽이 뒷면(발열플레이트)에 비해 더 높은 온도를 가졌으며, 적외선 방사층의 코팅 후에는 적외선 방사층이 코팅된 면(발열플레이트 전면)의 온도가 히터 쪽의 온도보다 더 높음을 알 수 있었다. 이는 적외선 방사층이 코팅되지 않은 경우에는 열이 조리영역 보다는 히터 쪽에서 더 많이 발생하여 불필요하게 에너지가 낭비될 수 있으나, 적외선 방사층이 코팅된 경우에는 발열플레이트 전면 즉, 히터 쪽 보다는 조리영역으로 더 많은 방열이 이루어져 에너지의 낭비가 없이 신속한 조리가 이루어지게 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기를 이용한 베이킹 상태를 나타낸 것으로서((a) 코팅 전, (b) 코팅 후), 각각 6분(6min), 8분(8min), 10분(10min), 12분(12min) 동안 베이킹을 하였다. 도시된 바와 같이 적외선 방사층이 코팅된 조리기가 같은 시간 동안 더 빨리, 더 골고루 베이킹되는 것을 알 수 있었다.
이와 같이 본 발명에 따른 적외선 방사층이 코팅된 조리기는 발열플레이트가 평판형으로 형성되고, 상기 발열플레이트에 적외선 방사층이 코팅되어 균일하고 신속한 적외선 방사가 가능하여 신속한 조리를 수행할 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 전기를 이용하여 조리가 되는 전자레인지나 전기오븐과 같은 조리기에 이용 가능한 것으로서, 이러한 조리기의 히터에 발열플레이트를 설치하고, 발열플레이트의 전면에는 적외선 방사층을 코팅하여 경량의 작은 부피를 이루며, 적외선 방사 효율이 뛰어나 신속한 조리를 수행할 수 있는 적외선 방사층이 코팅된 조리기에 이용 가능한 것이다.

Claims (12)

  1. 전기를 이용하는 조리기에 있어서,
    발열플레이트(100)와;
    상기 발열플레이트(100)에 접합형성된 히터(200)와;
    상기 발열플레이트(100) 전면에 코팅형성된 적외선 방사층(300);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 발열플레이트(100)는 상기 히터(200)에 대응되는 위치에 굴곡홈이 형성되어 상기 히터(200)가 수용되면서 결합되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 발열플레이트(100)와 상기 히터(200)는 새들(saddle) 접합 또는 브레이징(brazing) 접합되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 히터(200)는 시즈히터인 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 발열플레이트(100)와 상기 적외선 방사층(300)의 접착을 위해 유기실란으로 프라이머 처리하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 유기실란은 4개의 알콕시기를 가지는 실란을 포함하되, 상기 4개의 알콕시기를 가지는 실란은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란으로 이루어진 군 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 유기 실란은 기능성 유기 알콕시 실란으로써 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알킬기, 비닐기, 아민기 및 에폭시 작용기 중 하나 이상을 지니는 실란을 포함하되, 기능성 알콕시 실란이 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류;로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 적외선 방사층(300) 상면에는 적외선 방사층을 보호하기 위하여 무기접착제, 유무기하이브리드접착제 및 유기실란 중 어느 하나를 더 코팅하는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 적외선 방사층(300)은,
    옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본으로 이루어진 무기 방사체에, 무기접착제, 유무기하이브리드접착제 및 유기실란 중 어느 하나를 첨가하여 상기 발열플레이트(100) 전면에 코팅형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 무기접착제는,
    수분산된 콜로이드실리카에 Li+, Na+, K+, Mg2+, Pb2+, Ca2+ 중 하나 이상의 이온을 포함하는 네트워크 수식 물질을 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 유무기하이브리드접착제는,
    콜로이드실리카 또는 콜로이드베마이트 100중량부에 대해 유기실란 0.1~50중량부를 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 발열플레이트(100)는 테두리 단부가 후측으로 굽어져 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 방사층이 코팅된 조리기.
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