KR101066539B1 - 전기밥솥용 내솥의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기밥솥의 내부에 안착되어 음식물의 조리가 이루어지는 내솥에 2차에 걸친 표면처리를 하여 코팅의 내열성, 경도 및 화학성을 향상시킴과 동시에 도금부와 코팅층 사이의 밀착성을 향상시킨 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 외측면에 동도금 코팅층과 클리어 코팅층이 형성된 전기밥솥용 내솥에 있어서, 상기 동도금 코팅층과 클리어 코팅층의 사이에는 양 코팅층 사이의 결합력을 강화시키기 위한 1차 표면처리층과, 클리어 코팅층의 박리를 방지하기 위한 2차 표면처리층이 형성되는 것을 특징으로 한다.

전기밥솥, 내솥, 플라즈마, 세라믹, 클리어, 코팅, 동도금

Description

전기밥솥용 내솥의 제조방법 {Manufacturing methods of the inner pot for an electric rice cooker}

본 발명은 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기밥솥의 내부에 안착되어 음식물의 조리가 이루어지는 내솥에 2차에 걸친 표면처리를 하여 코팅의 내열성, 경도 및 화학성을 향상시킴과 동시에 도금부와 코팅층 사이의 밀착성을 향상시킨 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전기밥솥은 전기를 이용하여 열원을 얻고 이 열원을 이용하여 내솥 내부를 고온의 압력상태로 유지시키면서 취사를 행하는 기기로서, 보다 상세하게는 유도전류를 발생시켜 내솥이 상기 발생된 유도전류에 의해 발열하면서 조리물을 가열시키는 유도가열 방식에 의해 음식물을 조리하게 된다.

이때, 전기밥솥 중 내솥은 그 형태와 재질에 따라서 발열량과 밀접한 관련이 있고, 이러한 발열량에 의해 조리물의 맛, 조리시간 및 전기의 소모량 등이 직접 결정되기 때문에, 최근에 들어서 전기밥솥용 내솥에 대한 연구, 그 중에서도 전기 밥솥용 내솥에 발열이 우수한 금속을 도금하는 것에 대한 연구가 활발히 진행중이다.

보다 구체적으로는, 동(Cu) 도금 내솥에 대한 연구가 활발히 진행중인데, 통상 동은 저항이 낮은 금속으로서 전기를 잘 통과시키지만 발열하기에는 다소 어려운 문제점이 있었다. 하지만, 동을 아주 얇게 가공하게 된다면, 전기 통로가 좁아짐과 동시에 강력하게 발열하는 성질이 있어, 이러한 동의 성질을 이용하여 내솥에 동도금을 하게 된다면 발열이 우수한 내솥을 제조할 수 있다.

이와 같은 종래 기술로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0401571호에는 전기밥솥용 오븐이 게시되어 있는데, 그 주요 구성은 전기밥솥 본체의 내부에 안착되고, 그 내부에 음식물이 수납되는 오븐에 있어서, 상기 오븐의 외면에 도금되는 동도금부와, 상기 동도금부의 표면에 코팅되어 동도금부를 보강하는 코팅부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기와 같은 구성은 동도금의 특성상 오븐(내솥)의 외면에 도금되는 동도금부와 동도금부의 표면을 보강하기 위한 코팅부의 밀착성이 떨어져 쉽게 박리되고 내솥의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록실용신안공보 제20-0406966호에는 전기압력밥솥용 내솥이 게시되어 있는데, 그 주요 구성은 스테인레스스틸층과 알루미늄층으로 이루어지는 원판층을 가지고, 상기 원판층을 기준으로 상기 스테인레스스틸층 측으로는 도금층과 이 도금층을 보호하도록 투명코팅층을 가지며, 상기 알루미늄층 측으로는 상기 알루미늄층의 유해성분이 배출되는 것을 방지하고 조리물의 흡착을 방지하도록 프리머코팅층 및 탑코팅층으로 이루어지는 전기압력밥솥용 내솥에 있어서, 가장자리부 또는 상기 가장자리부를 포함한 전체는, 상기 투명코팅층과 상기 투명코팅층에 인접한 층들 사이에 접합강화용 플라즈마 처리에 의한 표면개질 발생층이 형성되는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기와 같은 구성은 코팅층들 사이의 접합력을 강화시킬 수 있는 장점은 있으나, 내솥을 밥솥에 안치시킬 경우 부딪힘에 의해 코팅층에 박리현상이 일어나게 되어 미관상 좋지 않을 뿐만 아니라 내솥의 내구성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 동도금된 전기밥솥용 내솥의 표면에 2차에 걸친 표면처리를 통하여 동도금과 이를 보호하기 위한 코팅층의 밀착성을 향상시킴과 동시에 코팅층의 박리 현상을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 전기밥솥용 내솥의 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법은,
스테인레스재 내솥을 준비하는 내솥 준비단계와, 준비된 내솥에 동도금 코팅층을 형성시키기 위해 준비하는 전처리 단계와, 전처리가 완료된 내솥의 외측면에 유산동도금을 사용하여 동도금 코팅층을 형성시키는 단계와, 상기 동도금 코팅층 형성단계 이후에 동도금의 변색을 방지하기 위한 변색방지액을 도포하는 변색방지단계와, 동도금 코팅층의 외측면에 플라즈마 코팅층을 형성시키는 1차 표면처리 단계와, 상기 플라즈마 코팅층의 외측에 세라믹 코팅층을 형성시키는 2차 표면처리 단계 및 상기 동도금 코팅층을 보호하기 위한 클리어 코팅층을 형성시키는 클리어 코팅 단계;를 포함하여 구성되되, 상기 내솥 준비단계는 내솥 표면의 이물질을 제거하기 위한 스케일 제거 단계와, 내솥 표면의 기름기를 제거하기 위한 전해탈지 단계를 포함하여 구성되고, 상기 전처리 단계는 염산을 이용하여 내솥의 표면에 잔류하는 도금 간섭물질들을 중화 및 제거하기 위한 제1중화단계와, 염화니켈과 물, 염산이 혼합된 스트라이크 액을 이용하여 내솥의 외측 표면에 산화피막을 형성시키는 니켈 스트라이크 단계 및 황산을 이용하여 내솥의 표면을 에칭하는 제2중화단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 의하면, 2차에 걸친 표면처리에 의해 동도금 코팅층과 동도금 코팅층을 보호하기 위한 코팅층 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 코팅층의 내열성, 경도 및 화학성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 전기밥솥의 내부에 안착되어 음식물의 조리가 이루어지는 내솥(100)에 2차에 걸친 표면처리를 하여 코팅의 내열성, 경도 및 화학성을 향상시킴과 동시에 도금부와 코팅층 사이의 밀착성을 향상시킨 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 관한 것으로, 우선 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥은 스테인레스 재질로 형성된 내솥(100)의 외측 표면에 동도금 코팅층(10)을 형성하고, 상기 동도금 코팅층(10)의 외측에 동도금 코팅층(10)을 보호하고 보강하기 위한 클리어 코팅층(40)을 형성하되, 상기 동도금 코팅층(10)과 클리어 코팅층(40)의 사이에는 1차 표면처리층(20)과 2차 표면처리층(30)이 형성되어 양 코팅층(10)(40) 사이의 결합력을 강화시킴과 동시에 클리어 코팅(40)의 박리를 방지할 수 있도록 구성되어 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 내솥(100)의 표면에 형성되는 동도금 코팅층(10)은 광택 및 레벨링(leveling)성이 뛰어난 유산동도금(Copper bright plating)의 코팅층을 형성시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 동도금 코팅층(10)의 상부에는 동도금 코팅층(10)과 클리어 코팅층(40) 사이의 접착성 즉 결합력을 향상시키기 위한 1차 표면처리층(20)이 형성되는데, 이때 상기 1차 표면처리층(20)으로는 플라즈마 코팅층(20)이 사용되는 것이 바람직하다.

즉, 소재들 간의 접착성을 향상시킬 수 있는 플라즈마를 이용하여 동도금 코 팅층(10)의 표면을 개질함으로써 동도금 코팅층(10)과 클리어 코팅층(40) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 1차 표면처리층(20)의 상부에는 다시 클리어 코팅층(40)의 박리를 방지하기 위한 2차 표면처리층(30)이 형성되는데, 상기 2차 표면처리층(30)으로는 경도가 뛰어나고 친수성 물질인 세라믹을 이용한 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다.

보다 상세히 설명하면, 상기 2차 표면처리층(30)은 세라믹을 코팅제로 사용하여 코팅층의 내열성, 경도 및 화학성을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 내솥(100)을 전기밥솥에 안치시키는 경우 또는 전기밥솥의 뚜껑을 덮는 경우 플랜지부(60)에 형성된 클리어 코팅층(40)이 박리되는 문제점을 해결할 수 있는 것이다. 이때 사용되는 세라믹 코팅제로는 대한화인세라믹주식회사의 CN-12가 사용되는데 이 세라믹 코팅제는 액형으로 사용이 간편하고, 광택 및 투명성이 우수하며, 소재를 보호하고 접착성, 내열성, 내식성, 발수성, 내산성, 내오염성 등이 우수한 원적외선 방사체라는 장점이 있다.

다음, 상기 2차 표면처리층(30)의 외측에는 클리어 코팅층(40)이 형성되는데, 상기 클리어 코팅층(40)은 동도금 코팅층(10)을 강화시킴과 동시에 동도금 코팅층(10)의 산화를 방지하는 역할을 하는 것으로, 파우더(powder) 형태의 분체 도장을 이용하여 클리어 코팅층(40)을 형성시키게 된다.

한편, 상기 스테인레스 재질의 내솥(100)의 내면에는 테프론 코팅층(50)이 형성되는데, 상기 테프론 코팅층(50)은 내솥(100)의 내구성을 증진시키는 역할을 함과 동시에 음식물 조리과정에서 내솥(100)의 내면에 음식물이 달라붙거나 타는 것을 방지하는 역할을 한다.

다음, 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 내솥 준비단계(S10), 전처리 단계(S20), 동도금 코팅층 형성단계(S30), 1차 표면처리 단계(S40), 2차 표면처리단계(S50) 및 클리어 코팅 단계(S60)로 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 내솥 준비단계(S10)는 외측 표면에 동도금 및 표면처리 작업을 수행할 스테인레스 재질의 내솥(100)을 준비하는 단계로, 스케일 제거 단계와 전해탈지 단계를 포함하여 구성된다. 즉, 전기밥솥용 내솥(100)을 스테인레스 재질로 형성한 후, 2회에 걸친 수세작업 후, 박리제를 이용하여 내솥의 표면을 박리시킨다. 그리고 나서, 내솥(100) 표면의 이물질을 제거하기 위한 스케일 제거 단계를 거치는데, 상기 스케일 제거는 상온에서 약 3분동안 이루어지게 된다. 이렇게 하여 스케일이 제거된 상태의 내솥(100)은 전해탈지 단계를 거치게 되는데, 상기 전해탈지 단계는 내솥(100) 표면의 기름기를 제거하여 동도금 코팅층(10)이 내솥(100) 표면에 밀착될 수 있도록 하기 위한 것으로 65 ~ 75도의 온도에서 약 40초간 이루어지게 된다.

이와 같이, 내솥 준비단계(S10)가 끝나게 되면 다시 수세단계를 거친 후 전처리 단계(S20)에 들어가게 되는데, 상기 전처리 단계(S20)는 전해탈지 단계까지 완료된 스테인레스 재질의 내솥(100)에 동도금 코팅층(10)을 형성시키기 위하여 준 비하는 단계로, 다시 말하면 스테인레스 위에 밀착성이 뛰어난 동도금 코팅층(10)을 얻기 위해 행하는 과정이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 전처리 단계(S20)는 중화단계와 니켈 스트라이크 단계를 포함하여 구성되는데, 먼저 중화단계는 내솥(100)의 표면에 잔류하는 도금 간섭물질들을 중화 및 제거함과 동시에 내솥(100)의 표면을 가볍게 에칭함으로써 스테인레스 재질의 내솥(100) 표면에 밀착성이 좋은 동도금 코팅층(10)을 형성할 수 있도록 함과 동시에 내솥(100)의 표면에 고른 동도금 코팅층(10)을 형성할 수 있도록 하기 위한 것으로, 후술할 니켈 스트라이크 단계의 전,후로 행하는 1차 중화단계와 2차 중화단계로 구성된다. 이때, 1차 중화단계는 염산을 이용하여 약 25초 동안 진행되고, 2차 중화단계는 황산을 이용하여 약 5초 동안 진행된다.

다음, 상기 1차 중화단계와 2차 중화단계의 사이에는 니켈 스트라이크 단계가 진행되는데, 상기 니켈 스트라이크 단계는 염산과 니켈이 혼합된 염화니켈과 물, 염산을 섞어서 스트라이크 액을 만든 후 내솥(100)의 외측면에 스트라이크를 침으로써 스테인레스의 표면에 산화피막을 형성시켜 도금을 활성화시킬 수 있도록 하여 밀착성이 좋은 얇은 동도금 코팅층(10)을 형성시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

한편, 상기와 같은 전처리 단계(S20)가 끝나면 내솥(100)의 외측 표면에 동도금 코팅층(10)을 형성시키게 되는데, 이때 동도금은 광택 및 레벨링(leveling)성이 뛰어난 유산동도금(Copper bright plating)을 사용한다. 또한, 동도금 코팅 단계(S30)에서 내솥(100)의 광택을 뛰어나게 하기 위하여 광택제 및 건욕제를 사용할 수도 있다.

그리고, 동도금은 대기중에서 변색되기 쉬우므로 동도금 코팅 후 동도금 코팅층(10)의 표면에 변색방지액을 도포하는 변색방지단계(S35)를 더 포함할 수도 있다.

이와 같이, 변색방지단계(S35)까지 마친 상태의 내솥(100)은 수세 및 탕세 단계를 거친 후, 약 70℃의 건조로를 통과하여 건조된다.(1차 건조단계)

다음, 상기 동도금 코팅 단계(S30)의 이후에는 동도금 코팅층(10)의 상부에 플라즈마 코팅층(20)을 형성시키기 위한 1차 표면처리 단계(S40)가 진행되는데, 상기 1차 표면처리 단계(S40)는 동도금 코팅층(10)의 외측면에 플라즈마를 이용한 표면처리를 통하여 동도금 코팅층(10)과 후술할 클리어 코팅층(40) 사이의 접착성 즉 결합력을 향상시키는 역할을 한다.

즉, 소재들 간의 접착성을 향상시킬 수 있는 플라즈마를 이용하여 동도금 코팅층(10)의 표면을 개질함으로써 동도금 코팅층(10)과 클리어 코팅층(40) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 1차 표면처리 단계(S40)의 이후에는 플라즈마 코팅층(20)의 외측에 세라믹 코팅층(30)을 형성시키는 2차 표면처리 단계(S50)가 행하여 지는데, 상기 2차 표면처리 단계(S50)는 경도가 뛰어나고 친수성 물질인 세라믹을 이용하여 플라즈마 코팅층(20)의 상부에 세라믹 코팅층(30)을 형성시킴으로써 클리어 코팅층(40)의 내열성, 경도 및 화학성을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 내솥(100)을 전기밥솥에 안치시키는 경우 또는 전기밥솥의 뚜껑을 덮는 경우 플랜지부(60)에 형 성된 클리어 코팅층(40)의 박리를 방지할 수 있도록 하는 것이다. 이때, 상기 세라믹 코팅층(30)은 클리어 코팅층(40)의 박리가 빈번하게 발생하는 내솥(100)의 플랜지부(60)에만 형성될 수도 있고, 내솥(100)의 외측면에 전체적으로 형성될 수도 있다.

다음, 상기와 같이 2차 표면처리까지 끝낸 상태의 내솥(100)을 건조시킨 후, 내솥(100)의 외측 표면에 클리어 코팅층(40)을 형성시키는데, 상기 클리어 코팅층(40)은 동도금 코팅층(10)을 강화시킴과 동시에 동도금 코팅층(10)의 산화를 방지하는 역할을 하는 것으로, 내솥(100)의 외측 표면에 파우더 형태의 분체 도료를 분사시킨 후 소정의 온도조건하에서 소정의 시간동안 경화시킴으로써 형성된다.

이와 같이 클리어 코팅이 완료된 내솥(100)은 마스킹(Masking)용 지그를 이용한 마스킹 단계를 거친 후 165 ~ 220℃의 온도 하에서 최종적으로 건조시키면 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥이 완성되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 방법에 의해 제조된 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥(100)은 동도금 코팅층(10)이 형성된 내솥(100)의 외측면에 플라즈마와 세라믹을 이용한 2차에 걸친 표면처리를 통하여 동도금 코팅층(10)과 이를 보호하기 위한 클리어 코팅층(40)의 밀착성을 향상시킴과 동시에 코팅층(10)(40)의 박리 현상을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 등의 장점을 갖는다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

본 발명은 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기밥솥의 내부에 안착되어 음식물의 조리가 이루어지는 내솥에 2차에 걸친 표면처리를 하여 코팅의 내열성, 경도 및 화학성을 향상시킴과 동시에 도금부와 코팅층 사이의 밀착성을 향상시킨 전기밥솥용 내솥의 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법을 나타낸 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 동도금 코팅층 20 : 1차 표면처리층(플라즈마 코팅층)

30 : 2차 표면처리층(세라믹 코팅층)

40 : 클리어 코팅층 50 : 테프론 코팅층

60 : 플랜지 100 : 내솥

Claims (7)

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2. 삭제
3. 삭제
4. 스테인레스재 내솥을 준비하는 내솥 준비단계와,

   준비된 내솥에 동도금 코팅층을 형성시키기 위해 준비하는 전처리 단계와,

   전처리가 완료된 내솥의 외측면에 유산동도금을 사용하여 동도금 코팅층을 형성시키는 단계와,

   상기 동도금 코팅층 형성단계 이후에 동도금의 변색을 방지하기 위한 변색방지액을 도포하는 변색방지단계와,

   동도금 코팅층의 외측면에 플라즈마 코팅층을 형성시키는 1차 표면처리 단계와,

   상기 플라즈마 코팅층의 외측에 세라믹 코팅층을 형성시키는 2차 표면처리 단계 및

   상기 동도금 코팅층을 보호하기 위한 클리어 코팅층을 형성시키는 클리어 코팅 단계;를 포함하여 구성되되,

   상기 내솥 준비단계는 내솥 표면의 이물질을 제거하기 위한 스케일 제거 단계와, 내솥 표면의 기름기를 제거하기 위한 전해탈지 단계를 포함하여 구성되고,

   상기 전처리 단계는 염산을 이용하여 내솥의 표면에 잔류하는 도금 간섭물질들을 중화 및 제거하기 위한 제1중화단계와, 염화니켈과 물, 염산이 혼합된 스트라이크 액을 이용하여 내솥의 외측 표면에 산화피막을 형성시키는 니켈 스트라이크 단계 및 황산을 이용하여 내솥의 표면을 에칭하는 제2중화단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기밥솥용 내솥의 제조방법.
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