KR102310895B1 - 인덕션용 유기 용기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 인덕션용 유기용기는 구리 및 주서의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되, 상기 용기의 표면 일부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
Description
본 발명은 인덕션용 유기 용기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 놋쇠 용기 또는 놋쇠가 코팅된 용기에 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열 가능하도록 하는 인덕션용 유기 용기에 관한 것이다.
방짜로 만든 식기를 '방짜유기' 또는 '놋그릇'이라고 한다.
전통적으로 방짜를 이용하여 제품을 만드는 과정을 보면, 구리와 주석의 합금을 합금한 상태에서 열을 가한 후, 망치로 담금질을 하여 조직이 고른 판을 만들고, 이 판을 쇠망치로 두들겨 그릇이나 악기 등 다양한 제품을 만들게 된다.
즉, 방짜유기는 구리와 주석을 78:22의 비율로 정확히 합금하여 용해된 금속괴를 불에 달구어 메질(망치질)하는 단조법으로 만든다.
방짜 제작 방법은 열간 단조 가공방법으로 여러 명이 동시에 메질을 해야 하는 고난도의 작업을 거치나 이로 인해 방짜유기는 휘어지거나 잘 깨지지 않고 독이나오지도 않는다.
이러한 방법으로 제작된 방짜유기는 스스로 살균 소독작용을 하기 때문에 식기에 가장 적합하며, 미적으로 도메 자국(망치자국)이 은은히 남아 있고 쓰면 쓸수록 윤기가 남아 수공예품의 멋이 그대로 남아 있다.
상기와 같은 방짜유기는 자석에 의해 자화가 발생하지 않아 방짜 유기의 사용에 대한 범위가 한정되어 있다.
즉, 근래 들어 주방의 변화에 맞추어 가스렌지를 대체하는 인덕션 렌지의 보급화가 급격히 이루어지는 과정이다.
인덕션 렌지는 내부에 있는 코일에 전류를 흘려보내 자력을 발생시켜 자성 성분을 포함하는 냄비 바닥에 와류 전류를 생성시키며, 자기장에 의해 발생한 냄비바닥의 와류전류가 냄비를 발열시키는 것이므로 인덕션렌지에 사용하는 용기는 자성을 띠는 물질을 포함하는 인덕션렌지 전용 용기를 사용해야 한다.
하지만, 방짜유기의 경우 자성 성분에 반응하는 재질이 아니기 때문에 인덕션 렌지에 사용이 불가하여 방짜 유기의 사용 활용도에 한계가 있는 단점이 있다.
통상적으로 인덕션 용기는 전기유도 물질을 포함하며 그 물질로는 강철, 철, 니켈 또는 다양한 종류의 합금 등이 있다. 인덕션 용기는 인덕션 렌지 동작원리에 의해 일반 용기의 밑바닥(통상적으로 렌지의 그릴에 닿는 부분)에 자성체를 부착하여 사용하는 것이 일반적이다.
인덕션 렌지는 사용할 때에 렌지 자체는 가열되지 않고 조리기구만 가열되므로 종래의 간접 가열방식을 사용하는 가스렌지 등의 가열 기구에 비해 높은 안전성과 우수한 경제성 화상 위험 방지 등의 장점을 가지고 있다.
종래의 인덕션 용기는 인덕션 용기를 제조할 때 알루미늄에 철분을 용사한 조리기구는 발열 효율이 나쁘고, 조리기구 세척중 철분이 탈락하는 문제점이 발생한다.
또한, 인덕션 용기는 스텐레스와 알루미늄의 크래드재를 이용하여 제조할 수 있으며 이와 같은 인덕션 용기는 단순한 형상의 드로잉 제품밖에 성형할 수 없으며, 또한 조리기구 제품의 기능 및 디자인 상으로 부분적으로 어느 한 부분만을 두껍게 할 수 없으며, 복잡한 형상을 성형할 수 없어 제품을 다양화 할 수 없다는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 인덕션용 유기 용기는 놋쇠 용기 또는 놋쇠가 코팅된 용기에 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열 가능하도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 놋쇠 재질이 아닌 스테인레스 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기에 유기 코팅층을 피막시켜 방짜 유기 그릇의 질감을 표현하도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 방짜 유기 그릇의 질감을 표현하는 동시에 소재분말을 통해 발열이 가능하도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 용사된 소재분말이 피막된 용기를 가열하여 용기의 열응력(thermal stress) 제거 및 소재분말에 함유된 불순물 등을 기체 상태로 제거하여 용기의 내구성 및 피막의 안정성을 갖도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 용기에 피막층을 더 코팅하여 용기 표면이 산소에 노출되지 않도록 하여 금속 재질로 이루어진 용기의 산화를 방지하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인덕션용 유기용기는 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되, 상기 용기의 표면 전체 또는 일부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
본 발명의 인덕션용 유기용기는 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되, 상기 용기의 표면 전체 또는 일부에 자력에 의해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
본 발명의 인덕션용 유기용기는 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기를 구비하고, 상기 용기 표면에 구리와 주석으로 이루어진 유기 코팅층을 피막하며, 상기 유기 코팅층의 표면 일부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
본 발명의 인덕션용 유기용기는 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기를 구비하고, 상기 용기 표면에 구리와 주석으로 이루어진 유기 코팅층을 피막하며, 상기 유기 코팅층의 표면 일부에 자력에 의해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
본 발명에 따르면, 상기 소재분말을 용사한 이외의 용기 표면에 산화 방지용 피막층을 형성하도록 하되, 상기 피막층은 카르복실산염, 폴리실라잔을 주성분으로 하는 피막조성물 100중량부에 세라믹 10~20 중량부 및 금속산화물 및 규산 염화합물로 구성되는 혼합물을 2~3중량부가 함유되도록 한 다음 상기 기기 표면에 피막층을 도포한 후 기기를 200~450℃ 온도로 소결한다.
본 발명에 따르면, 상기 소재부재를 브레이징한 이외의 용기 표면에 산화 방지용 피막층을 형성하도록 하되, 상기 피막층은 카르복실산염, 폴리실라잔을 주성분으로 하는 피막조성물 100중량부에 세라믹 10~20 중량부 및 금속산화물 및 규산 염화합물로 구성되는 혼합물을 2~3중량부가 함유되도록 한 다음 상기 기기 표면에 피막층을 도포한 후 기기를 200~450℃ 온도로 소결한다.
본 발명에 따르면, 상기 유기 코팅층은 구리와 주석으로 이루어진 유기 분말과 산, 규소 화합물을 포함한 유기혼합물 및 코팅액인 PTFE분산액, 물, 방향족 탄화수소, 트리에틸아민, 올레인산, 계면활성제를 혼합하여 용기 표면에 도포 후 열처리하여 선택된 용기 표면에 피막되도록 한다.
본 발명에 따르면, 상기 유기 코팅층은 유기분말 15~35중량부, 유기혼합물 10~15중량부 및 코팅액 100~120중량부의 조성 비율로 이루어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 인덕션용 유기용기는 구리 및 주서의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되, 상기 용기의 표면 일부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
이를 통해, 놋쇠 용기 또는 놋쇠가 코팅된 용기에 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열 가능하여 놋쇠의 질감과 놋쇠 용기를 통한 직접 조리가 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인덕션용 유기용기는 스테인레스 또는 알루미늄 소재 등 가공성이 좋은 보급형 금속 재질의 용기에 유기 코팅층을 피막시켜 방짜 유기 그릇의 질감을 표현하도록 하여 방짜 유기 용기의 제조 효율을 향상시키도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인덕션용 유기용기는 용사된 소재분말이 피막된 용기를 가열하여 용기의 열응력(thermal stress) 제거 및 소재분말에 함유된 불순물 등을 기체 상태로 제거하여 용기의 내구성 및 피막의 안정성을 갖도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인덕션용 유기용기는 용기에 피막층을 더 코팅하여 용기 표면이 산소에 노출되지 않도록 하여 금속 재질로 이루어진 용기의 산화를 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인덕션용 유기용기는 인덕션의 자기장에 반응하는 소재부재를 용기에 브레이징으로 접합시켜 유기 용기 또는 유기의 질감을 표현하는 용기가 인덕션의 가열 장치에 반응하여 발열할 수 있도록 하여 제조 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 동시에 전열 성능을 향상시켜 열확산 성능이 우수하도록 하여 조리 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 " 약 ", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적이니 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명의 인덕션용 유기용기는 놋쇠로 이루어진 용기 또는 놋쇠 코팅층을 갖는 용기에 인덕션 렌지의 자기장에 반응하여 발생하는 와류 전류를 통해 용기를 발열시킬 수 있도록 하는 기술적 특징이 있다.
이를 위해, 본 발명의 인덕션용 유기용기는 4가지 실시예로 적용될 수 있다.
먼저, 제1실시예는, 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되, 상기 용기의 표면 전체 또는 일부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
제2실시예는, 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되, 상기 용기의 표면 전체 또는 일부에 자력에 의해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
제3실시예는, 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기를 구비하고, 상기 용기 표면에 구리와 주석으로 이루어진 유기 코팅층을 피막하며, 상기 유기 코팅층의 표면 일부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
제4실시예는, 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기를 구비하고, 상기 용기 표면에 구리와 주석으로 이루어진 유기 코팅층을 피막하며, 상기 유기 코팅층의 표면 일부에 자력에 의해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
각각의 실시예의 구체적인 설명을 통해 제조과정을 설명하면 아래와 같다.
제1실시예와 제3실시예는 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기 또는 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기에 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 하는 것이다.
먼저, 제1실시예는 구리 및 주석의 혼합물인 황동(이하, '놋쇠'라고 칭함) 이루어진 용기를 구비한다.
상기 용기는 판상의 모재를 가열 롤링시킨 후 금형을 통해 성형하는 방법으로 제조한다.
즉, 주석 및 구리의 용융물을 원형의 판상 모재로 가공한다.
이를 위해, 주물 방식으로 용융물을 원형의 판상 모재로 제작한 다음 판상 모재를 300~400℃의 온도로 가열한다.
이후, 한 쌍의 롤러가 맞대어 설치된 롤링 장치에 판상 모재를 통과시켜 균일한 두께로 가공하는 동시에 판상 모재 표면 공극 내부에 침투된 산화물 또는 불순물 등을 기체 형태로 추출하여 판상 모재의 산화 발생을 감소시킨다.
다음으로, 가열상태의 판상 모재가 갖는 소성성, 전연성, 유동성 등의 성질을 이용하여 금형틀을 통해 프레스 가공한다.
이를 통해, 놋쇠의 재질로 이루어진 상부가 개구된 용기 형태로 제조한다.
상기와 같이 제조된 용기는 표면 일부 또는 전부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류 전류가 발생하여 발열되도록 한다.
상기 소재 분말의 용사 과정은 아래와 같다.
먼저, 용기의 표면을 활성화하고 수분을 제거하기 위해 용기의 녹는 점 보다 낮은 온도로 모재를 예열한다.
놋쇠의 용융점은 900~950℃로써, 예열 온도는 500~600℃로 적용한다.
예열 이후 철가루 등 자력에 의해 자화 가능한 금속 분말로 이루어진 소재분말을 용기 표면에 용사한 다음 냉각시켜 용기의 표면에 소재분말이 피막될 수 있도록 한다.
여기서, 소재분말은 강자성체(ferromagnetism)로 자기장 속에서 자기장 방향으로 강하게 자화하고, 자기장이 제거되어도 그 자성이 남아 있는 물질인 것으로 대표적인 재질은 철, 니켈, 코발트 또는 철, 니켈, 코발트이 혼합된 분말이 적용될 수 있다.
그리고, 용사 과정은 용기의 표면에 충돌시켜 부서진 소재분말 입자가 용기 표면에 응고 및 퇴적되어 피막되도록 하는 것을 의미한다.
이후, 용사된 소재분말의 피막 상태를 안정화 하기 위해 700~800℃로 재 가열하여 용기 내부에 열응력(thermal stress) 제거 및 소재분말에 함유된 불순물 등을 기체 상태로 기화시켜 제거한다.
상기와 같은 방법을 통해 제1실시예는 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 놋쇠 용기를 구비하고, 상기 용기의 표면 일부 또는 전부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열할 수 있도록 한다.
그리고, 제3실시예는, 상기 제1실시예의 과정과 유사하나, 적용되는 용기의 재질이 다르고, 유기코팅층의 피막이 더 추가된다.
즉, 제3실시예는 용기의 재질을 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 적용하고, 용기의 표면에 유기 코팅층과 소재분말을 각각 구분하여 피막시키는 것이 특징이다.
다시 말해, 저가의 그릇 형태로 제작이 쉬운 스테인레스 또는 알루미늄 소재를 통해 프레스 가공으로 용기로 제조한다.
다음으로, 상기 용기 표면에 놋쇠의 물리적 특징 및 질감을 부여하는 유기코팅층과 동시에 자력에 의한 자화 현상을 가능하도록 하는 소재분말을 용기의 표면에 각각 구분되도록 피막시킨다.
예를 들어, 주로 화염이 직접 전달되는 용기의 바닥면에는 소재분말을 피막시키고, 그 외의 나머지 용기 표면에는 유기코팅층을 피막시킨다.
이렇게, 용기 표면에서 피막되는 소재분말과 유기코팅층의 피막 위치는 용기의 사용 용도에 따라 다양한 피막 위치를 선택하여 갖을수 있다.
결국, 제3실시예는 용기의 롤링 및 금형 성형 단계와 소재분말의 용사 과정이 제1실시예와 동일하고, 추가적으로 소재분말이 용사된 부위가 제외된 용기의 표면 부위에 유기코팅층을 피막시켜 유기의 질감을 표현할 수 있도록 한다.
결과적으로, 제1실시예는 놋쇠 용기 또는 놋쇠가 코팅된 용기에 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열 가능하여 놋쇠의 질감과 놋쇠 용기를 통한 직접 조리가 가능하도록 한다.
또한, 제3실시예는 스테인레스 또는 알루미늄 소재 등 가공성이 좋은 보급형 금속 재질의 용기에 유기 코팅층을 피막시켜 방짜 유기 그릇의 질감을 표현하도록 하는 동시에 유기 코팅층과 구분되는 피막용도로 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열 가능하여 놋쇠의 질감과 놋쇠 용기를 통한 직접 조리가 가능하도록 한다.
그리고, 제2실시예는, 스테인레스 또는 알루미늄의 용융물을 원형의 판상 모재로 가공한다.
이를 위해, 주물 방식으로 용융물을 원형의 판상 모재로 제작한 다음 판상 모재를 가열한다.
가열 온도는 스테인레스 재질의 판상 모재의 경우 300~400℃의 온도이고, 알루미늄 재질의 판산 모재의 경우 200~250℃이다.
상기의 가열 온도는 판상 모재의 용융점을 기준으로 최적의 소성 변형의 용이성 및 산화 물질 제거를 위한 온도 범위이다.
이후, 한 쌍의 롤러가 맞대어 설치된 롤링 장치에 판상 모재를 통과시켜 균일한 두께로 가공하는 동시에 판상 모재 표면 공극 내부에 침투된 산화물 또는 불순물 등을 기체 형태로 추출하여 판상 모재의 산화 발생을 감소시킨다.
다음으로, 가열상태의 판상 모재가 갖는 소성성, 전연성, 유동성 등의 성질을 이용하여 금형틀을 통해 프레스 가공한다.
이를 통해, 스테인레스 또는 알루미늄 재질로 이루어진 상부가 개구된 용기 를 제조한다.
상기의 제1실시예와 제3실시예에서 공통적으로 언급된 소재분말의 용사 과정은 아래와 같이 이루어진다.
먼저, 용기의 표면을 활성화하고 수분을 제거하기 위해 용기의 녹는 점 보다 낮은 온도로 모재를 예열한다.
스테인레스의 용융점은 1400~1500℃로써, 예열 온도는 600~700℃로 적용하고, 알루미늄의 용융점은 650~670℃로써, 예열 온도는 300~350℃로 적용한다.
예열 이후 철 가루 등 자력에 의해 자화 가능한 금속 분말로 이루어진 소재분말을 용기 표면에 용사한 다음 냉각시켜 용기의 표면에 소재분말이 피막될 수 있도록 한다.
여기서, 소재분말은 강자성체(ferromagnetism)로 자기장 속에서 자기장 방향으로 강하게 자화하고, 자기장이 제거되어도 그 자성이 남아 있는 물질인 것으로 대표적인 재질은 철, 니켈, 코발트 또는 철, 니켈, 코발트이 혼합된 분말이 적용될 수 있다.
그리고, 용사 과정은 용기의 표면에 충돌시켜 부서진 소재분말 입자가 용기 표면에 응고 및 퇴적되어 피막되도록 하는 것을 말한다.
이후, 용사된 소재분말의 안정적인 피막 상태를 안정하기 위해 스테인레스 재질의 용기의 경우 700~800℃로 재가열하고, 알루미늄 재질의 용기의 경우 400~450℃로 가열하여 용기 내부에 열응력(thermal stress) 제거 및 소재분말에 함유된 불순물 등을 기체 상태로 기화시켜 제거한다.
또한, 제3실시예에서 적용된 유기 코팅층의 피막 방법은 아래와 같다.
먼저, 상기 유기 코팅층은 구리와 주석으로 이루어진 유기 분말과 산, 규소 화합물을 포함한 유기혼합물 및 코팅액인 PTFE분산액, 물, 방향족 탄화수소, 트리에틸아민, 올레인산, 계면활성제를 혼합하여 용기 표면에 도포 후 열처리하여 선택된 용기 표면에 피막되도록 한다.
특히, 상기 유기 코팅층은 유기분말 15~35중량부, 유기혼합물 10~15중량부 및 코팅액 100~120중량부의 조성 비율로 이루어진다.
상기 코팅액은 PTFE분산액 86~92중량부, 물 55~65중량부, 방향족 탄화수소 0.5~1.5중량부, 트리에틸아민 0.2~0.5중량부, 올레인산 0.2~0.5중량부, 계면활성제 0.1~0.4중량부으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 코팅 기구.
이렇게 용기의 표면에 유기코팅층을 피막시켜 놋쇠의 질감을 표현할 수 있도록 한다.
특히, 유기코팅층에는 염료분말이 더 포함될 수 있어 놋쇠와 유사한 색상 표현을 가능하도록 한다.
구체적으로, 상기 유기 분말의 기본 성분은 구리, 주석이다. 더불어, 아연, 납, 주석, 철, 알루미늄, 니켈, 망간, 규석 및 비소 등의 다양한 합금 재료를 더 첨가할 수 있다.
상기의 제1실시예와 제2실시예는 공통된 마지막 공정이 추가될 수 있다.
즉, 상기 소재분말이 코팅된 이외의 용기 표면에는 세라믹을 함유한 산화 방지용 피막층이 선택적으로 피막될 수도 있다.
상기 피막층은 카르복실산염, 폴리실라잔을 주성분으로 하는 피막조성물 100중량부에 세라믹 10~20 중량부 및 금속산화물 및 규산 염화합물로 구성되는 혼합물을 2~3중량부가 함유되도록 한 다음 상기 기기 표면에 피막층을 도포한 후 기기를 200~450℃ 온도로 소결한다.
상기의 피막층은 기기가 사용되는 고온 환경에서 균열의 잘 발생하지 않도록 내열성을 발휘시키는 투명성이 높은 소결 피막이다.
상기 피막층은 용기의 기기 표면에 투명한 층으로서 코팅되기 때문에, 소결피막 자체가 기기 표면이 산소에 노출되지 않도록 하여 금속 재질로 이루어진 용기의 산화를 방지하는 동시에 방짜 유기 고유의 질감이 외부에서 확인 가능하도록 한다.
이를 통해, 본 발명의 인덕션용 유기용기는 놋쇠 용기 또는 놋쇠가 코팅된 용기에 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열 가능하여 놋쇠의 질감과 놋쇠 용기를 통한 직접 조리가 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 스테인레스 또는 알루미늄 소재 등 가공성이 좋은 보급형 금속 재질의 용기에 유기 코팅층을 피막시켜 방짜 유기 그릇의 질감을 표현하도록 하여 방짜 유기 용기의 제조 효율을 향상시키도록 하는 효과가 있다.
또한, 용사된 소재분말이 피막된 용기를 가열하여 용기의 열응력(thermal stress) 제거 및 소재분말에 함유된 불순물 등을 기체 상태로 제거하여 용기의 내구성 및 피막의 안정성을 갖도록 하는 효과가 있다.
또한, 용기에 피막층을 더 코팅하여 용기 표면이 산소에 노출되지 않도록 하여 금속 재질로 이루어진 용기의 산화를 방지하는 효과가 있다.
이를 통해 유기 분말로 이루어진 성분은 황동의 금속 재질로 완성되어 놋쇠로 이루어진 방짜유기의 재질 표현이 가능하다.
이후, 유기 코팅층이 피막된 이외의 용기 표면에는 소재분말을 피막시킨다.
구체적으로, 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용기 표면에 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류 전류가 발생하여 발열되도록 한다.
제2실시예와 제4실시예는, 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기 또는 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기의 표면 전체 또는 일부에 자력을 통해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 와류전류가 발생하여 용기가 발열되도록 한다.
구체적으로, 제2실시예는 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되, 상기 용기의 표면 전체 또는 일부에 자력에 의해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
또한, 제4실시예는 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기를 구비하고, 상기 용기 표면에 구리와 주석으로 이루어진 유기 코팅층을 피막하며, 상기 유기 코팅층 이외의 표면에 자력에 의해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 한다.
여기서, 브레이징이란, 접합하고자 하는 양쪽 모재(Base Metal)에 용가재(Filler Metal)를 삽입하여 450°C 이상의 온도와 양쪽 모재(Base Metal)의 용융점(Melting Point) 이하의 온도 사이에서 모재를 상하지 않게 하면서 접합하는 방법으로 동종 금속이 든 이종금속이든 다양하게 접합할 수 있는 접합기술을 말한다.
상기 소재부재는, 인덕션 렌지의 자기장에 반응하여 와류전류가 발생하도록 페라이트계 스테인리스강 또는 오스테나이트계 스테인리스강으로 적용할 수 있고, 또는, 자기 특성이 우수한 탄소강이 적용될 수 있다.
아울러, 아연-알루미늄(Zn-Al) 합금 또는 알루미늄-규소(Al-Si) 합금 또는 티타늄(Ti) 합금으로 적용될 수 있다.
본 발명에서 소재부재는 제2실시예 및 제4실시예에서의 용기의 바닥면에 브레이징으로 접합되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제4실시예에서는 소재부재가 적용된 부위를 제외한 용기의 표면에 유기 코팅층을 피막시킨다.
다시 말해, 상기 유기 코팅층은 구리와 주석으로 이루어진 유기 분말과 산, 규소 화합물을 포함한 유기혼합물 및 코팅액인 PTFE분산액, 물, 방향족 탄화수소, 트리에틸아민, 올레인산, 계면활성제를 혼합하여 용기 표면에 도포 후 열처리하여 선택된 용기 표면에 피막되도록 한다.
특히, 상기 유기 코팅층은 유기분말 15~35중량부, 유기혼합물 10~15중량부 및 코팅액 100~120중량부의 조성 비율로 이루어진다.
상기 코팅액은 PTFE분산액 86~92중량부, 물 55~65중량부, 방향족 탄화수소 0.5~1.5중량부, 트리에틸아민 0.2~0.5중량부, 올레인산 0.2~0.5중량부, 계면활성제 0.1~0.4중량부으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 코팅 기구.
이렇게 용기의 표면에 유기코팅층을 피막시켜 놋쇠의 질감을 표현할 수 있도록 한다.
특히, 유기코팅층에는 염료분말이 더 포함될 수 있어 놋쇠와 유사한 색상 표현을 가능하도록 한다.
구체적으로, 상기 유기 분말의 기본 성분은 구리, 주석이다. 더불어, 아연, 납, 주석, 철, 알루미늄, 니켈, 망간, 규석 및 비소 등의 다양한 합금 재료를 더 첨가할 수 있다.
이때, 제2실시예와 제4실시예는 공통된 마지막 공정이 추가될 수 있다.
즉, 상기 소재부재가 접합된 이외의 용기 표면에는 세라믹을 함유한 산화 방지용 피막층이 선택적으로 피막될 수도 있다.
상기 피막층은 카르복실산염, 폴리실라잔을 주성분으로 하는 피막조성물 100중량부에 세라믹 10~20 중량부 및 금속산화물 및 규산 염화합물로 구성되는 혼합물을 2~3중량부가 함유되도록 한 다음 상기 기기 표면에 피막층을 도포한 후 기기를 200~450℃ 온도로 소결한다.
상기의 피막층은 기기가 사용되는 고온 환경에서 균열의 잘 발생하지 않도록 내열성을 발휘시키는 투명성이 높은 소결 피막이다.
상기 피막층은 용기의 기기 표면에 투명한 층으로서 코팅되기 때문에, 소결피막 자체가 기기 표면이 산소에 노출되지 않도록 하여 금속 재질로 이루어진 용기의 산화를 방지하는 동시에 방짜 유기 고유의 질감이 외부에서 확인 가능하도록 한다.
결국, 제2실시예와 제4실시예는 인덕션의 자기장에 반응하는 소재부재를 용기에 브레이징으로 접합시켜 유기 용기 또는 유기의 질감을 표현하는 용기가 인덕션의 가열 장치에 반응하여 발열할 수 있도록 하여 제조 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 동시에 전열 성능을 향상시켜 열확산 성능이 우수하도록 하여 조리 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.
Claims (8)
- 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되,
상기 용기의 표면 전체 또는 일부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 하여 상기 소재분말을 용사한 이외의 용기 표면에 산화 방지용 피막층을 형성하도록 하되,
상기 피막층은,
카르복실산염, 폴리실라잔을 주성분으로 하는 피막조성물 100중량부에 세라믹 10~20 중량부 및 금속산화물 및 규산 염화합물로 구성되는 혼합물을 2~3중량부가 함유되도록 한 다음 상기 용기 표면에 피막층을 도포한 후 기기를 200~450℃ 온도로 소결하는 것을 특징으로 하는 인덕션용 유기용기. - 구리 및 주석의 혼합물로 이루어진 용기를 구비하되,
상기 용기의 표면 전체 또는 일부에 자력에 의해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류를 발생시켜 발열되도록 하여 상기 소재부재를 브레이징한 이외의 용기 표면에 산화 방지용 피막층을 형성하도록 하되,
상기 피막층은,
카르복실산염, 폴리실라잔을 주성분으로 하는 피막조성물 100중량부에 세라믹 10~20 중량부 및 금속산화물 및 규산 염화합물로 구성되는 혼합물을 2~3중량부가 함유되도록 한 다음 상기 용기 표면에 피막층을 도포한 후 기기를 200~450℃ 온도로 소결하는 것을 특징으로 하는 인덕션용 유기용기. - 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기를 구비하고,
상기 용기 표면에 구리와 주석으로 이루어진 유기 코팅층을 피막하며,
상기 유기 코팅층의 표면 일부에 자력에 의해 자화되는 소재분말을 용사시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생하여 발열되도록 하여 상기 소재분말을 용사한 이외의 용기 표면에 산화 방지용 피막층을 형성하도록 하되,
상기 피막층은,
카르복실산염, 폴리실라잔을 주성분으로 하는 피막조성물 100중량부에 세라믹 10~20 중량부 및 금속산화물 및 규산 염화합물로 구성되는 혼합물을 2~3중량부가 함유되도록 한 다음 상기 용기 표면에 피막층을 도포한 후 기기를 200~450℃ 온도로 소결하는 것을 특징으로 하는 인덕션용 유기용기. - 스테인레스 기기 또는 알루미늄 소재로 이루어진 용기를 구비하고,
상기 용기 표면에 구리와 주석으로 이루어진 유기 코팅층을 피막하며,
상기 유기 코팅층의 표면 일부에 자력에 의해 자화되는 소재부재를 브레이징으로 접합시켜 인덕션 렌지의 자기장에 의해 용기에 와류전류가 발생시켜 발열되도록 하여 상기 소재부재를 브레이징한 이외의 용기 표면에 산화 방지용 피막층을 형성하도록 하되,
상기 피막층은,
카르복실산염, 폴리실라잔을 주성분으로 하는 피막조성물 100중량부에 세라믹 10~20 중량부 및 금속산화물 및 규산 염화합물로 구성되는 혼합물을 2~3중량부가 함유되도록 한 다음 상기 용기 표면에 피막층을 도포한 후 기기를 200~450℃ 온도로 소결하는 것을 특징으로 하는 인덕션용 유기용기. - 삭제
- 삭제
- 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 유기 코팅층은,
구리와 주석으로 이루어진 유기 분말과 산, 규소 화합물을 포함한 유기혼합물 및 코팅액인 PTFE분산액, 물, 방향족 탄화수소, 트리에틸아민, 올레인산, 계면활성제를 혼합하여 용기 표면에 도포 후 열처리하여 선택된 용기 표면에 피막되도록 한 것을 특징으로 하는 인덕션용 유기용기. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 유기 코팅층은 유기분말 15~35중량부, 유기혼합물 10~15중량부 및 코팅액 100~120중량부의 조성 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕션용 유기용기.
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