KR100286458B1 - Method for manufacturing electric cooker using induction heating method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부분 가열을 억제하면서 열 전달 효율이 향상된 전기 쿠커를 유도 가열 공법을 이용하여 제조하는 방법에 관한 것으로, 조리되는 음식물을 수용하는 용기(1)와, 열을 발생하는 히터(3), 용기(1)의 하부면에 부착되어 히터(3)의 열을 용기(1)의 바닥면 전체에 골고루 전달시켜 주는 열 전달판(2), 히터(3)를 수용하여 열 전달판(2)의 하부에 부착되는 히터 커버(4)를 각각 제조하는 공정과; 제조하고자 하는 용기(1)의 바닥면 면적과 같은 정도의 유도 가열 면적을 갖는 유도 가열기(10) 위에 유도 가열기(10)에 의하여 열을 발생시켜 주는 피가열체(40)를 놓고 그 위에 용기(1)를 엎어놓고 플럭스와 알루미늄 파우더를 도포한 후에, 열 전달판(2)을 얹어 놓고 플럭스와 알루미늄 파우더를 도포하고, 그 위에 히터(3)를 위치시킨 후에 다시 플럭스와 알루미늄 파우더를 도포하고, 그 위에 히터 커버(4)를 안착시켜 놓는 공정과; 히터 커버(4) 위로 프레스(60)를 이용하여 압력을 가하면서 유도 가열기(10)를 가동시켜 용기(1)와 열 전달판(2)과 히터(3), 히터 커버(4) 사이에 각각 도포된 플럭스와 알루미늄 파우더를 용융시켜 각각을 밀착 결합시켜 주는 공정으로 이루어져, 음식물이 부분적으로 타는 것을 방지하면서 열 전달 효율을 극대화시켜 전력 소모량을 줄여 주는 효과를 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing an electric cooker with improved heat transfer efficiency while suppressing partial heating by using an induction heating method, comprising: a container (1) for receiving cooked food, a heater (3) for generating heat, A heat transfer plate 2 attached to the lower surface of the container 1 to evenly transfer the heat of the heater 3 to the entire bottom surface of the container 1, and the heat transfer plate 2 to accommodate the heater 3. Manufacturing a heater cover 4 respectively attached to the lower portion of the; On the induction heater 10 having an induction heating area equal to that of the bottom surface of the container 1 to be manufactured, a heated body 40 for generating heat by the induction heater 10 is placed thereon 1) upside down and apply flux and aluminum powder, and then heat flux plate 2 is applied, flux and aluminum powder are applied, heater 3 is placed thereon, and flux and aluminum powder are applied again. Placing the heater cover 4 thereon; The induction heater 10 is operated while applying pressure using a press 60 over the heater cover 4, respectively, between the container 1, the heat transfer plate 2, the heater 3, and the heater cover 4. Melting the applied flux and aluminum powder, which is a process of closely bonding each, it provides the effect of reducing the power consumption by maximizing the heat transfer efficiency while preventing partial burning of food.
Description
본 발명은 유도 가열 공법을 이용한 전기 쿠커 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부분 가열을 억제하면서 열 전달 효율이 향상된 전기 쿠커를 유도 가열 공법을 이용하여 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an electric cooker using an induction heating method, and more particularly, to a method for manufacturing an electric cooker having improved heat transfer efficiency while suppressing partial heating using an induction heating method.
일반적으로, 전기 쿠커는 음식물이 수용되는 용기 부분과 용기의 하부에 설치되어 열을 공급하는 전기 히터로 구성되어 있으며, 전기 쿠커는 열량 조절이 간편하고, 열원으로 전기를 이용하기 때문에 연료의 연소에 따른 연소가스가 발생하지 않아서 실내에서 음식을 조리할 때에 많이 이용되는 쿠커이다.In general, the electric cooker is composed of a container portion that accommodates food and an electric heater installed at the lower part of the container to supply heat, and the electric cooker is easy to control heat and uses electricity as a heat source. It is a cooker that is used a lot when cooking food indoors because the combustion gas is not generated.
그런데, 종래의 전기 쿠커는 열을 발생하는 히터가 용기의 바닥면에 완전하게 밀착되어 있지 않아서 열 전달 효율이 낮아서 열 손실량이 많은 단점이 있었고, 용기의 재질이 알루미늄으로 되어 있어서, 열 전달이 용기 전체에 골고루 전달되지 않고 히터에 접촉된 부분만 집중적으로 가열되어 음식물이 부분적으로 타는 문제점과, 히터가 산화되어 수명이 단축되는 문제점이 있었다.However, the conventional electric cooker has a disadvantage in that the heat generating efficiency is low because the heater that generates heat is not closely adhered to the bottom of the container, and thus the heat loss amount is large. There is a problem that the food is partially burned due to intensive heating of only the part in contact with the heater without being evenly transmitted to the whole, and the life of the heater is shortened by oxidation.
본 발명은 상기한 종래의 전기 쿠커가 안고 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기 쿠커의 용기를 스테인리스 스틸로 제조하고, 열 전달이 잘되도록 히터를 용기의 바닥면에 밀착시킬 때에 유도 가열 공법을 이용함으로써 완전하게 밀착시켜서 음식물이 부분적으로 타는 것을 방지하면서 열 전달 효율을 극대화시켜 전력 소모량을 줄여 주는 전기 쿠커를 제조하기 위한 유도 가열 공법을 이용한 전기 쿠커 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the conventional electric cooker described above, using an induction heating method when the container of the electric cooker is made of stainless steel, and the heater is in close contact with the bottom surface of the container for good heat transfer. The purpose of the present invention is to provide an electric cooker manufacturing method using an induction heating method for manufacturing an electric cooker which is in close contact with food to prevent partial burning and maximizes heat transfer efficiency to reduce power consumption.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 조리되는 음식물을 수용하는 용기와, 열을 발생하는 히터, 용기의 하부면에 부착되어 히터의 열을 용기의 바닥면 전체에 골고루 전달시켜 주는 열 전달판, 히터를 수용하여 열 전달판의 하부에 부착되는 히터 커버를 각각 제조하는 공정과; 제조하고자 하는 용기의 바닥면 면적과 같은 정도의 유도 가열 면적을 갖는 유도 가열기 위에 유도 가열기에 의하여 열을 발생시켜 주는 피가열체를 놓고 그 위에 용기를 엎어놓고 플럭스와 알루미늄 파우더를 도포한 후에, 열 전달판을 얹어 놓고 플럭스와 알루미늄 파우더를 도포하고, 그 위에 히터를 위치시킨 후에 다시 플럭스와 알루미늄 파우더를 도포하고, 그 위에 히터 커버를 안착시켜 놓는 공정과; 히터 커버 위로 압력을 가하면서 유도 가열기를 가동시켜 용기와 열 전달판과 히터, 히터 커버사이에 각각 도포된 플럭스와 알루미늄 파우더를 용융시켜 각각을 밀착 결합시켜 주는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도 가열 공법을 이용한 전기 쿠커 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a container for receiving food to be cooked, a heat generating plate, a heat transfer plate that is attached to the bottom surface of the container to evenly transfer the heat of the heater to the entire bottom surface of the container Manufacturing a heater cover attached to a lower portion of the heat transfer plate by receiving a heater; After placing a heated object that generates heat by an induction heater on an induction heater having an induction heating area equal to the bottom area of the container to be manufactured, the container is placed on the surface and coated with flux and aluminum powder. Placing the transfer plate and applying flux and aluminum powder, placing the heater thereon, applying flux and aluminum powder again, and placing a heater cover thereon; Induction heating method comprising the steps of melting the flux and aluminum powder respectively applied between the vessel, the heat transfer plate, the heater, and the heater cover by applying pressure over the heater cover to closely bond the induction heaters to each other. It provides a method for producing an electric cooker using.
도 1은 본 발명에 따른 유도 가열 공법을 이용한 전기 쿠커 제조 방법에 의하여 제조된 전기 쿠커를 나타낸 정면도 및 상세도.1 is a front view and a detailed view showing the electric cooker produced by the electric cooker manufacturing method using the induction heating method according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따라 전기 쿠커를 제조하기 위한 설비를 나타낸 정면도.2 is a front view showing a facility for manufacturing an electric cooker according to the present invention.
도 3은 도 2에 나타낸 설비를 분리하여 나타낸 정면도.3 is a front view showing the equipment shown in FIG. 2 separately;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 용기 2 : 열 전달판1: container 2: heat transfer plate
3 : 히터 4 : 히터 커버3: heater 4: heater cover
10 : 유도 가열기 20 : 테프론판10: induction heater 20: teflon plate
30 : 석면판 40 : 피가열체30: asbestos plate 40: heating object
50 : 석면 버퍼 60 : 프레스50: asbestos buffer 60: press
70 : 블록70: block
본 발명에 따른 유도 가열 공법을 이용한 전기 쿠커 제조 방법에 대하여 본 발명의 일 실시예를 통하여 상세하게 설명한다.An electric cooker manufacturing method using an induction heating method according to the present invention will be described in detail through an embodiment of the present invention.
첨부한 도면, 도 1은 본 발명에 따른 유도 가열 공법을 이용한 전기 쿠커 제조 방법에 의하여 제조된 전기 쿠커를 나타낸 정면도 및 상세도이고, 도 2는 본 발명에 따라 전기 쿠커를 제조하기 위한 설비를 나타낸 정면도이며, 도 3은 도 2에 나타낸 설비를 분리하여 나타낸 정면도이다.1 is a front view and a detailed view showing the electric cooker manufactured by the electric cooker manufacturing method using the induction heating method according to the present invention, Figure 2 is a facility for manufacturing an electric cooker according to the present invention FIG. 3 is a front view showing the equipment shown in FIG. 2 separately.
본 발명에 따른 유도 가열 공법을 이용한 전기 쿠커 제조 방법은 다음과 같은 공정으로 이루어지는데, 본 발명에 따라 제조된 전기 쿠커의 구성을 먼저 설명하면 다음과 같다.The electric cooker manufacturing method using the induction heating method according to the present invention is made of the following process, when first described the configuration of the electric cooker manufactured according to the present invention.
전기 쿠커는 도 1에 나타낸 바와 같이, 조리되는 음식물이 수용되는 용기(1)와, 열을 발생하는 히터(3), 용기(10)와 히터(3) 사이에 삽입되어 열을 잘 전달시켜 주는 열 전달판(2)과, 히터(3)를 보호하면서 열이 외부로 방출되는 것을 방지해 주는 히터 커버(4)로 구성된다.As shown in FIG. 1, an electric cooker is inserted between a container 1 in which food to be cooked is accommodated, a heater 3 generating heat, and a container 10 and the heater 3 to transfer heat well. It consists of a heat transfer plate 2 and a heater cover 4 which protects the heater 3 and prevents heat from being released to the outside.
본 발명은 상기한 용기(1)의 하부면과 열 전달판(2), 열 전달판(2)과 히터(3), 히터 및 열 전달판(2)과 히터 커버(4)가 완전하게 밀착되도록 하기 위한 공법에 관한 것이다.According to the present invention, the lower surface of the container 1 and the heat transfer plate 2, the heat transfer plate 2, the heater 3, the heater and the heat transfer plate 2, and the heater cover 4 are completely in contact with each other. It is about the construction method to make it possible.
이렇게 하기 위하여 각각의 접촉면에 플럭스와 알루미늄 파우더를 도포하고, 이들을 압착하면서 유도 가열기로 가열시켜 알루미늄 파우더와 플럭스가 융해되면서 서로간의 접촉부에 있는 공간을 충진시켜 주도록 하여 완전한 결합을 이루도록 한다.To do this, flux and aluminum powder are applied to each contact surface, and these are pressed and heated with an induction heater to melt the aluminum powder and the flux while filling the space in the contact area with each other to form a perfect bond.
여기서 유도 가열기에 대해서 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The induction heater will be described in more detail as follows.
유도 가열은 고주파 가열 공법 중의 하나로, 고주파 가열은 금속과 같은 도체 및 반도체를 가열하는데 이용되는 유도 가열(誘導加熱) 목재 섬유 비닐 유리 등과 같은 유전성 절연물을 가열하는데 이용되는 유전 가열(誘電加熱), 유리와 같은 부도체를 가열시켜 비저항을 낮게 만든 다음 물체에 직접 고주파 전류를 흘려 가열하는 통전 가열(通電加熱), 가정용 전자렌지와 같이 매우 높은 주파수의 전파를 직접 조사(照射)시켜 가열하는 마이크로파 가열 방식이 있으며, 고주파 가열은 경제적인 가열 성능, 균일한 온도 및 가열 속도 유지와 간단한 온도 및 속도 변화, 비접촉 가열, 신속한 작업 처리, 도금시 도금 재료 절감, 무공해, 예열 및 서냉 등과 같은 예비 동작 없는 가동 등의 많은 이점이 있다.Induction heating is one of high frequency heating methods, and high frequency heating is used to heat dielectric insulators, such as induction heating wood fiber vinyl glass, which is used to heat conductors and semiconductors such as metals. It is made by heating non-conductors such as to lower the specific resistance and then conducting heating by flowing high frequency current directly to the object, and microwave heating method that directly irradiates very high frequency radio waves such as household microwaves and heats them. High-frequency heating provides economical heating performance, maintains uniform temperature and heating rate and simple temperature and speed changes, non-contact heating, rapid processing, saving plating materials during plating, and no preliminary operation such as no pollution, preheating and slow cooling. There are many advantages.
이 중에서 본 발명과 관련이 있는 유도 가열에 대하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.Among these, induction heating related to the present invention will be described in detail as follows.
유도 가열은 히스테리시스 손실(hysteresis loss), 와전류 손실(渦電流損失, eddy current loss), 지연(遲延) 손실, 절연물 중의 유전체 손실 등을 이용하는 것으로, 도체의 경우에 지연 손실과 유전체 손실에 의하여 발생하는 열이 다른 히스테리시스 손실 및 와전류 손실에 의하여 발생하는 열에 비하여 매우 적기 때문에 무시한다.Induction heating utilizes hysteresis loss, eddy current loss, delay loss and dielectric loss in insulation. The heat is neglected because it is very small compared to the heat generated by other hysteresis losses and eddy current losses.
유도 가열을 위한 유도 코일은 가공하고자 하는 피가열체의 형상과 용도 등에 따라 다르며, 본 발명에서와 같이 넓은 면적을 골고루 가열하기 위해서는 팬케이크 형(pan cake type) 코일을 이용하며, 이러한 유도 가열기(10)의 구성은 고주파 전류를 공급받아 피가열체(40)를 유도 가열에 의하여 가열시켜 주는 것으로, 팬케이크 형태로 된 유도 코일(11)과, 상기한 유도 코일(11)에 고주파 전류를 공급해 주는 고주파 발진기(도면에 미 도시함)와, 유도 가열에 의하여 발생하는 열로부터 유도 코일(11)을 보호하기 위하여 냉각시켜 주기 위하여 유도 코일(11)에 접촉되어 냉각수를 이용하여 냉각시켜 주는 냉각 코일(12)과, 상기한 냉각 코일(12)에 냉각수를 공급해 주는 냉각수 공급기(도면에 미 도시함)와, 상기한 유도 코일(11)의 중심부에 설치되어 유도 코일(11)에 흐르는 유도 전류가 중앙부의 유도 코일(11)에 보다 많이 유도되도록 함으로써 피가열체(40)의 중앙부 온도가 가장 자리 온도보다 약 10% 정도 많이 발생하도록 유도해 주는 유도 코어(12)와, 상기한 유도 코일(11)등을 지지해 주는 블록(70) 등으로 구성된다.The induction coil for induction heating varies depending on the shape and use of the object to be processed, and in order to evenly heat a large area as in the present invention, a pan cake type coil is used, and the induction heater 10 ) Is configured to heat the heating target body 40 by induction heating by receiving a high frequency current, and induction coil 11 in the form of a pancake and a high frequency supplying a high frequency current to the induction coil 11. Cooling coil 12 which contacts with induction coil 11 to cool by using an oscillator (not shown in the figure) and induction coil 11 for cooling to protect induction coil 11 from heat generated by induction heating. ), A cooling water supply unit (not shown in the figure) for supplying cooling water to the cooling coil 12, and a central portion of the induction coil 11 described above. Induction core 12 to induce the induced current is induced to the induction coil 11 in the center more than about 10% more than the temperature of the edge temperature of the heating element 40, and the The block 70 etc. which support the induction coil 11 etc. are comprised.
이렇게 구성된 유도 가열기(10)를 이용하여 전기 쿠커를 제조하는 과정은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 먼저 유도 가열기(10) 위에 전기 절연성이 우수하면서 완충 역할을 하는 두께 2mm 정도의 테프론판(20)을 놓고, 그 위에 열 차단성이 우수한 두께 6mm 정도의 석면판(30)을 위치시키며, 테프론판(20) 및 석면판(30)의 중심부에는 아래의 피가열체(40)에 부착된 고정봉(45)이 삽입되도록 각각의 고정홈(25, 35)이 형성되어 있다.The process of manufacturing the electric cooker using the induction heater 10 configured as described above is a Teflon plate having a thickness of about 2 mm, which is excellent in electrical insulation and acts as a buffer on the induction heater 10 as shown in FIGS. 2 and 3. 20), the asbestos plate 30 having a thickness of about 6mm having excellent heat shielding property is placed thereon, and a fixed rod attached to the heating element 40 below at the center of the teflon plate 20 and the asbestos plate 30. Each of the fixing grooves 25 and 35 is formed to insert 45.
그리고, 그 위에 상기한 유도 코일(11)에 의하여 유도 가열되어 열을 발생하는 피가열체(40)를 놓는데, 이 피가열체(40)는 내구성이 강한 스테인리스 스틸(SUS 430)로 되어 있으며, 이 중심부에는 상기한 테프론판(20) 석면판(30) 등을 고정시켜 주도록 직경 5mm 정도의 스테인리스 스틸로 된 고정봉(45)이 하향 부착되어 있다.Then, a heating target body 40 which is induction heated by the induction coil 11 and generates heat is placed thereon. The heating body 40 is made of stainless steel (SUS 430) having high durability. In this center, a fixing rod 45 made of stainless steel having a diameter of about 5 mm is attached downward to fix the Teflon plate 20, asbestos plate 30, and the like.
상기한 피가열체(40) 위에 용기(1)를 올려놓고, 용기(1)의 하부면 표면에 플럭스 및 알루미늄 파우더를 도포한다.The container 1 is placed on the above-described heated object 40, and flux and aluminum powder are coated on the surface of the lower surface of the container 1.
그리고, 순도 99.7% 이상의 알루미늄으로 된 열 전달판(2)을 놓고, 다시 플럭스 및 알루미늄 파우더를 도포하고, 히터(3)를 위치시키고, 히터(3) 위에 다시 플럭스 및 알루미늄 파우더를 도포하고, 히터 커버(4)를 위치시키고, 압력을 가할 때 히터 커버(4)가 파손되는 것을 방지하기 위한 완충 작용을 하는 석면 버퍼(50)가 부착된 프레스(60)를 이용하여 상부에서 아래로 50~100kg/cm2정도의 압력을 가하면서, 동시에 유도 코일(11)에 고주파 전류를 공급하여 피가열체(40)를 최대 800℃ 정도(보다 정확하게는 580℃)의 온도로 가열시킨다.Then, the heat transfer plate 2 made of aluminum having a purity of 99.7% or more is applied, and flux and aluminum powder are again applied, the heater 3 is positioned, the flux and aluminum powder is applied again on the heater 3, and the heater Position the cover 4 and 50-100 kg from the top down using a press 60 with asbestos buffer 50, which acts as a buffer to prevent the heater cover 4 from breaking when under pressure. At the same time, a high frequency current is supplied to the induction coil 11 while applying a pressure of about / cm 2 to heat the heated object 40 to a temperature of up to about 800 ° C. (more precisely 580 ° C.).
이렇게 압력이 위로부터 가해지면서 피가열체(40)가 가열되면 피가열체(40)에서 발생하는 열이 용기(1), 열 전달판(2), 히터(3), 히터 커버(4)의 순으로 전달되면서 각각의 사이에 도포된 플럭스 및 알루미늄 파우더를 580℃의 온도로 융해시키면서, 각각의 접촉부에 형성되어 있던 결합공간을 밀착시켜 주는 것이다.When the heating element 40 is heated while the pressure is applied from above, the heat generated from the heating element 40 is transferred to the container 1, the heat transfer plate 2, the heater 3, and the heater cover 4. The flux and aluminum powder applied therebetween while being transmitted in order are melted at a temperature of 580 ° C., thereby bringing the bonding spaces formed in the respective contact portions into close contact.
상기한 공정으로 제조된 전기 쿠커는 용기의 바닥면이 3중(용기, 열 전달판, 히터 커버)으로 되어 있어서, 열 확산 및 보존성이 우수하여 오랜 시간 조리해도 용기의 바닥에 음식물이 달라붙거나 타지 않으며, 특히 용기가 스테인리스 스틸로 되어 있어서 인체에 무해하며, 전기 히터를 이용하여 열을 발생시키기 때문에 온도를 80~300℃ 범위 내에서 자유롭게 가변할 수 있는 특징이 있다.The electric cooker manufactured by the above process has a triple bottom (container, heat transfer plate, heater cover) of the container, and has excellent heat spreading and preservation. It does not burn, especially the container is made of stainless steel, harmless to the human body, and because it generates heat using an electric heater is characterized in that the temperature can be freely changed within the range of 80 ~ 300 ℃.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 유도 가열 공법을 이용한 전기 쿠커 제조 방법은 전기 쿠커의 용기를 스테인리스 스틸로 제조하고, 열 전달이 잘되도록 히터를 용기의 바닥면에 밀착시킬 때에 유도 가열 공법을 이용함으로써 완전하게 밀착시켜서 음식물이 부분적으로 타는 것을 방지하면서 열 전달 효율을 극대화시켜 전력 소모량을 줄여 주는 효과를 제공한다.The electric cooker manufacturing method using the induction heating method according to the present invention made as described above uses an induction heating method when the container of the electric cooker is made of stainless steel, and the heater is in close contact with the bottom surface of the container for good heat transfer. This ensures a tight fit that prevents food from burning, while maximizing heat transfer efficiency and reducing power consumption.
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