KR101618768B1 - 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 마그네슘 합금 소재의 주방용기 외측 바닥면에 스테인레스로 이루어진 자성판을 적용함으로써, 마그네슘 합금 소재로 이루어진 주방용기를 인덕션 렌지에서도 사용 가능하도록 할 뿐만 아니라 주방용기의 사용 시 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하여 코팅층의 소모나 박리 문제를 해결할 수 있도록 하며, 이때 상기와 같이 이종 소재(마그네슘 합금 및 스테인레스) 간의 결합 시, 마그네슘 합금이 산화될 수 있으므로, 이종 소재로 이루어진 주방용기의 외측 바닥면과 자성판 사이에 알루미늄 호일을 게재하여 그 산화를 방지할 수 있도록 하고, 또한, 마그네슘 합금 소재의 주방용기 외측 바닥면에 스테인레스로 이루어진 자성판을 적용함에 있어, 주방용기의 외측 바닥면에 돌기를 형성시키고, 상기 자성판에 삽입홈을 형성시킨 후, 상기 삽입홈에 돌기를 끼움결합하고 압착하여 리벳(rivet)형태로 결합되도록 하는, 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법에 관한 것이다.

Description

인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법{MANUFACTRUING METHOD FOR MAGNESIUM ALLOY KITCHEN BOWL FOR USING AT THE INDUCTION RANGE}

본 발명은 마그네슘 합금 소재의 주방용기 외측 바닥면에 스테인레스로 이루어진 자성판을 적용함으로써, 마그네슘 합금 소재로 이루어진 주방용기를 인덕션 렌지에서도 사용 가능하도록 할 뿐만 아니라, 주방용기의 사용 시 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하여 코팅층의 소모나 박리 문제를 해결할 수 있도록 하는, 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 냄비, 프라이팬, 밥솥, 밥통, 코펠, 컵 등과 같은 주방용기는 주로 스테인레스강 또는 알루미늄 합금 등과 같은 소재를 사용하여 제조된다.

통상적으로 내구성 등을 고려할 경우에는 주로 스테인레스강이 사용되지만 상기 스테인레스강은 무게가 무겁고, 열전도도가 낮은 단점이 있으며, 이를 보완하기 위해 열전도도가 높은 경량 소재인 알루미늄 합금을 사용하여 주방용기를 제조할 경우에는 외부의 가벼운 충격에 의해서 흠집이 생기기 쉽고, 이러한 흠집에 의해 알루미늄 소재가 쉽게 부식되거나 또는 용출되는 알루미늄이 인체에 흡수, 축적되어 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 알루미늄 소재보다 가볍고 인체에 무해한 소재인 마그네슘합금 소재를 주방용기의 소재로서 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있으며 관련 선행기술로써 특허문헌 1 및 2 등이 있다.

더욱이 최근에는 마그네슘합금 소재를 이용한 주방용기의 내부 표면에 테프론 또는 세라믹 등을 이용한 코팅층을 형성시킴으로써 음식 등의 내용물이 들러붙지 않도록 할 뿐만 아니라 내흠집성 및 내구성 등을 향상시키고 있다.

하지만, 상기와 같이 마그네슘 합금을 소재로한 주방용기의 경우, 열전도도가 너무 우수함에 따라 내부 표면이 코팅층이 비교적 빨리 소모 및 박리되는 경향이 있으며, 이로 인해 내흠집성이나 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 최근들어 기존의 가스렌지나 전기렌지를 대체하는 조리기기로서 인덕션 렌지(induction range)의 사용이 늘고 있는 추세이며, 상기 인덕션 렌지의 작동원리를 살펴보면, 렌지 상판 아래에 있는 코일에 전류를 보내면 코일에 자력선이 발생하고 이 자력선이 상판 위에 놓인 조리기구의 바닥을 통과할 때, 조리기구의 재질에 포함된 자성성분(예를 들면, 철 성분)에 의해서 와류전류를 생성시킨다. 이와 같이 조리기구 바닥에서 발생한 와류전류는 조리기구 자체에만 발열이 일어나도록 하므로 렌지 상판의 달구어짐이 없이 조리기구만 뜨거워지는 유도가열이 일어난다.

그러므로 조리기구를 들면 가열이 즉시 멈추게 되며, 상판을 손으로 만져도 뜨겁지 않아 안전하고 조리기구가 닿는 부분에서만 에너지가 생성되므로 에너지 효율이 높아 많이 사용하고 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 인덕션 렌지를 사용하기 위해서는 조리기구의 바닥면에 자성성분을 지닌 금속이 일체로 형성되어야 하나, 상술한 마그네슘 합금을 소재로한 주방용기의 경우 자성을 가지지 않아 인덕션 렌지에는 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-0415876호 "주방용기 및 그 제조 방법" 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0138061호 "내화소재의 주방용기 및 그 제조방법"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마그네슘 합금 소재의 주방용기 외측 바닥면에 스테인레스로 이루어진 자성판을 적용함으로써, 마그네슘 합금 소재로 이루어진 주방용기를 인덕션 렌지에서도 사용 가능하도록 할 뿐만 아니라 주방용기의 사용 시 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하여 코팅층의 소모나 박리 문제를 해결할 수 있도록 함을 과제로 한다.

한편, 상기와 같이 이종 소재(마그네슘 합금 및 스테인레스) 간의 결합 시, 마그네슘 합금이 산화될 수 있으므로, 이종 소재로 이루어진 주방용기의 외측 바닥면과 자성판 사이에 알루미늄 호일을 게재하여 그 산화를 방지할 수 있도록 함을 다른 과제로 한다.

또한, 마그네슘 합금 소재의 주방용기 외측 바닥면에 스테인레스로 이루어진 자성판을 적용함에 있어, 주방용기의 외측 바닥면에 돌기를 형성시키고, 상기 자성판에 삽입홈을 형성시킨 후, 상기 삽입홈에 돌기를 끼움결합하고 압착하여 리벳(rivet)형태로 결합되도록 함을 또 다른 과제로 한다.

본 발명은, 마그네슘 합금 소재로 이루어진 용기 본체(10);

상기 용기 본체(10)의 외측 바닥면에 구비되는 알루미늄 호일(20); 및

상기 알루미늄 호일(20)이 구비된 용기 본체(10)의 외측 바닥면에 끼움결합되는 자성판(30);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기를 과제의 해결 수단으로 한다.

여기서, 상기 용기 본체(10) 및 자성판(30)은,

상기 용기 본체(10)의 외측 바닥면에 돌기(10a)가 형성되고,

상기 자성판(30)에 삽입홈(30a)이 형성되어,

상기 돌기(10a)가 삽입홈(30a)에 끼움결합된 후 압착됨으로써,

상기 돌기(10)가 리벳(rivet)형태로 삽입홈(30a)에 결합되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 자성판(30)은, 스테인레스로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법에 있어서,

마그네슘 합금 소재로 이루어지고, 외측 바닥면에 돌기(10a)가 형성된 용기 본체(10)를 위치시키는 단계(S100);

상기 용기 본체(10)의 외측 바닥면에 알루미늄 호일(20)을 위치시키는 단계(S200);

스테인레스로 이루어지고, 상기 돌기(10a)와 대응되는 위치에 삽입홈(30a)이 형성된 자성판(30)을 상기 알루미늄 호일(20)의 하부면에 위치시키는 단계(S300); 및

상기 용기 본체(10), 알루미늄 호일(20) 및 자성판(30)을 50 ~ 300℃에서 상호 압착하는 단계(S400);를 포함하여 구성되되,

상기 압착 시, 용기 본체(10)의 돌기(10a)가 자성판(30)의 삽입홈(30a)에 끼움 결합 후 압착되어 리벳(rivet)형태로 삽입홈(30a)에 결합되는 것을 특징으로 하는, 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법을 과제의 다른 해결 수단으로 한다.

본 발명은 마그네슘 합금 소재의 주방용기 외측 바닥면에 스테인레스로 이루어진 자성판을 적용함으로써, 마그네슘 합금 소재로 이루어진 주방용기를 인덕션 렌지에서도 사용 가능하도록 할 뿐만 아니라 주방용기의 사용 시 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하여 코팅층의 소모나 박리 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주방용기의 분해사시도
도 2는 본 발명에 따른 주방용기의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 주방용기의 제조방법을 나타낸 흐름도

상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 주방용기의 분해사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 주방용기의 단면도로써, 본 발명은 용기 본체(10), 알루미늄 호일(20) 및 자성판(30)를 포함하여 구성된다.

상기 용기 본체(10)는, 내부에 음식물 등을 수용하는 용기의 본체로써 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 외측 바닥면에 돌기(10a)가 형성되며 상기 돌기(10a)는 후술되어질 자성판(30)의 삽입홈(30a)에 끼움결합 후 압착에 의해 리벳형태로 결합되기 위한 수단이 된다.

이때, 상기 용기 본체(10)는 마그네슘 합금 소재로 이루어지며, 마그네슘 합금은 특정 조성이나 종류에 한정되는 것은 아니고, 통상의 주방용기에 사용되는 모든 마그네슘 합금 종류 및 조성을 적용할 수 있으며, 특히 마그네슘 합금의 경우는 본 발명의 출원인에 의해 선등록 받은 대한민국 등록특허공보 제10-0908887호의 "마그네슘합금 판재를 사용한 주방용기"에 적용된 마그네슘 합금(마그네슘 95.6 ~ 97 중량%, 알루미늄 2.4 ~ 3.0 중량%, 아연 0.3 ~ 0.7 중량% 및 칼슘 또는 산화칼슘 0.3 ~ 0.7 중량%) 등을 모두 적용할 수 있다.

한편, 상기 용기 본체(10)의 내측면에는 테프론이나 세라믹 등이 코팅될 수 있으며, 이는 이미 공지된 코팅 종류에 해당하고 주방용기의 사용용도나 환경 등을 고려하여 선택적으로 적용할 수 있는 구성이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 알루미늄 호일(20)은, 이종 소재간의 결합에 의한 마그네슘 합금의 산화를 방지하기 위해 게재되는 것으로, 상기 용기 본체(10)가 마그네슘 합금으로 이루어지고 후술되어질 자성판(30)이 스테인레스로 이루어짐에 따라 이들의 단순 결합 시, 용기 본체(10)가 산화될 수 있으므로 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 상기 알루미늄 호일(20)을 용기 본체(10)와 자성판(30) 사이에 게재하여 산화를 방지한다.

아울러, 상기 용기 본체(10)와 후술되어질 자성판(30)의 사이에 상기 알루미늄 호일(20)이 게재되며, 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 용기 본체(10)의 돌기(10a) 하부면에 노출되고 또한 상기 돌기(10a)와 자성판(30)의 접촉부분에 게재되어 구비되는 것이다.

상기 자성판(30)은, 자성을 가지는 스테인레스로 이루어져 인덕션 렌지에서 사용이 가능하도록 할 뿐만 아니라 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하여 코팅층의 소모나 박리 문제를 해결하기 위한 수단으로써, 상기 용기 본체(10)의 돌기(10a)와 대응되는 위치에 삽입홈(30a)이 형성된다.

즉, 상기 용기 본체(10)의 돌기(10a)가 자성판(30)의 삽입홈(30a)에 끼움 결합 후 압착됨으로써, 상기 돌기(10a)가 삽입홈(30a)에 리벳형태로 결합되는 것이다.

따라서, 인덕션 렌지 상판 아래의 코일에 자력선이 발생하고 이 자력선이 상판 위에 놓인 본 발명에 따른 주방용기의 바닥을 통과할 때, 상기 주방용기의 테인레스로 이루어진 자성판(30)에 의해 와류 전류가 생성되어, 렌지 상판의 달구어짐 없이 상기 주방용기 자체에만 발열이 일어나도록 하는 것이다.

다음으로, 본 발명에 따른 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 주방용기의 제조방법을 나타낸 흐름도로써, 본 발명은 용기 본체(10) 위치 단계(S100), 알루미늄 호일(20) 위치 단계(S200), 자성판(30) 위치 단계(S300) 및 압착 단계(S400)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, S100 단계로써 외측 바닥면에 돌기(10a)가 형성되고 마그네슘 합금 소재로 이루어진 용기 본체(10)를 위치시킨 후, S200 단계로써 상기 용기 본체(10)의 외측 바닥면에 알루미늄 호일(20)을 위치시키고, S300 단계로써 상기 돌기(10a)와 대응되는 위치에 삽입홈(30a)이 형성되고 스테인레스로 이루어진 자성판(30)을 상기 알루미늄 호일(20)의 하부면에 위치시킨 후, S400 단계로써 상기 용기 본체(10), 알루미늄 호일(20) 및 자성판(30)을 50 ~ 300℃에서 상호 압착하여 결합시키되, 상기 압착 시, 용기 본체(10)의 돌기(10a)가 자성판(30)의 삽입홈(30a)에 끼움 결합된 후 압착됨에 따라 상기 돌기(10a)가 리벳 형태로 자성판(30)에 결합되도록 함으로써, 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기를 제조한다.

이때, 상기 압착 조건이 50 ~ 300℃ 범위를 벗어날 경우 용기 본체(10), 알루미늄 호일(20) 및 자성판(30)이 상호 결합되지 못할 우려가 있다. 아울러 압착 시 그 가압력은 주방용기의 종류나 두께 및 사용 용도에 따라 매우 가변적이므로 특별히 한정하지는 않는다.

한편, 본 발명은 상기한 설명 및 도면에 따라 설명하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10 : 용기 본체 10a : 돌기
20 : 알루미늄 호일 30 : 자성판
30a : 삽입홈

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4. 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법에 있어서,
   마그네슘 합금 소재로 이루어지고, 외측 바닥면에 돌기(10a)가 형성된 용기 본체(10)를 위치시키는 단계(S100);
   상기 용기 본체(10)의 외측 바닥면에 알루미늄 호일(20)을 위치시키는 단계(S200);
   스테인레스로 이루어지고, 상기 돌기(10a)와 대응되는 위치에 삽입홈(30a)이 형성된 자성판(30)을 상기 알루미늄 호일(20)의 하부면에 위치시키는 단계(S300); 및
   상기 용기 본체(10), 알루미늄 호일(20) 및 자성판(30)을 50 ~ 300℃에서 상호 압착하는 단계(S400);를 포함하여 구성되되,
   상기 압착 시, 용기 본체(10)의 돌기(10a)가 자성판(30)의 삽입홈(30a)에 끼움 결합 후 압착되어 리벳(rivet)형태로 삽입홈(30a)에 결합되는 것을 특징으로 하는, 인덕션 렌지에서 사용 가능한 마그네슘 합금 소재의 주방용기 제조방법.

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