(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2015년07월13일
(11) 등록번호 10-1536436
(24) 등록일자 2015년07월07일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B65D 8/06 (2006.01) B65D 88/06 (2006.01)
F24H 9/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2013-0138647
(22) 출원일자 2013년11월14일
심사청구일자 2013년11월14일
(65) 공개번호 10-2015-0055997
(43) 공개일자 2015년05월22일
(56) 선행기술조사문헌
KR1019900008218 B1*
KR1020110011175 A
KR1020130006230 A
KR101151482 B1
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
주식회사 포스코
경상북도 포항시 남구 동해안로 6261 (괴동동)
(72) 발명자
정한용
인천 연수구 송도과학로 100, (주)포스코 (
송도동)
정양진
인천 연수구 송도과학로 100, (주)포스코 (
송도동)
(74) 대리인
특허법인씨엔에스
전체 청구항 수 : 총 4 항 심사관 : 김홍래
(54) 발명의 명칭 용기
(57) 요 약
본 발명에 따른 용기는, 확관형 외통; 및 상기 외통 내에 설치되되 상기 외통과의 사이에 진공의 이격공간을 가
지며, 비확관형으로서 직관형 구조를 가진 내통;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 비확관형으로서 직관형 구조를 가지면서 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고크롬
400계 스테인리스강 재질로 이루어진 내통을 구비함으로써, 제품품질 측면에 있어서 우수한 내식성을 확보하면서
도 생산적인 측면에 있어서 재료에 대한 원가절감 및 확관공정 제거로 인한 장치설비, 노동부하의 절감을 이룰
수 있다.
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1536436
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명 세 서
청구범위
청구항 1
확관형 외통; 및 상기 외통 내에 설치되되 상기 외통과의 사이에 진공의 이격공간을 가지며, 비확관형으로서 직
관형 구조를 가진 내통;을 포함하며,
상기 외통은 400계 스테인리스강 재질로 이루어지며,
확관 시 지름의 최대값은 Do < Di*(1 SF*e) 범위 이내인 것을 특징으로 하는 용기.
(Do : 외통의 지름, Di : 내통의 지름, SF : 안전계수(0~1), e : 적용 강종의 균일연신율)
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 내통은 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 용기.
청구항 3
제2항에 있어서,
상기 내통은 크롬 햠량이 20% 내지 23%인 것을 특징으로 하는 용기.
청구항 4
삭제
청구항 5
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기가 온수조로서 활용되는 것을 특징으로 하는 용기.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 용기로서, 내통이 비확관형으로서 직관형 구조를 가지면서 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은[0001]
고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 용기에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로, 냉온수기, 정수기, 또는 자판기 등의 내부에는 내부로 유입되는 식수를 급랭하여 배출하는 냉수조[0002]
와 내부로 유입되는 식수를 급탕가열하여 배출하는 온수조가 구비된다.
이때, 용기로서 상기 온수조의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 단열을 위해 이중관으로 구성되어 있고 그 사[0003]
등록특허 10-1536436
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이에는 진공으로 채워져 있다.
이와 같은 온수조(10)는 제조 시, 내통(11)과 외통(12)을 확관하여 입구에 비해 측부를 부풀려진 형상을[0004]
취한다. 구체적으로, 내통(11)과 외통(12)은 일정 길이로 절단된 시트를 원통형상으로 말아서 용접이음되어 이
루어지는데, 이후 측부를 확관성형함으로써 측부가 부풀린 형상을 이루게 한다. 이는 내통(11)과 외통(12) 사이
에 배치되는 진공부가 측부만이 아닌 입구의 둘레에도 배치되도록 함으로써, 내부에 수용된 가열된 식수에 대한
단열기능을 높이기 위함이다.
상기와 같이 온수조(10)를 제조하기 위해서는, 확관이 용이하게 이루어지도록 성형성이 우수한 300계 스테인리[0005]
스강이 재질로서 활용된다.
그러나, 이러한 300계 스테인리스강은 내식성을 위해 니켈이라는 고급원소가 사용되기 때문에, 400계 스테인리[0006]
스강에 비해 가격 측면에 있어서 비싸다는 한계점이 있다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 내통이 비확관형으로서 직관형 구조를 가지면[0007]
서 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 용기를 제공하는 데
에 그 목적이 있다.
과제의 해결 수단
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기는, 3확관형 외통; 및 상기 외통[0008]
내에 설치되되 상기 외통과의 사이에 진공의 이격공간을 가지며, 비확관형으로서 직관형 구조를 가진 내통;을
포함한다.
이때, 상기 내통은 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 것이[0009]
바람직하다.
또한, 상기 내통은 크롬 햠량이 20% 내지 23%인 것이 바람직하다.[0010]
아울러, 상기 외통은 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어지며,[0011]
확관 시 지름의 최대값은 Do < Di*(1 SF*e) 범위 이내인 것을 특징으로 하는 용기. (Do : 외통의 지름, Di : 내
통의 지름, SF : 안전계수(0~1), e : 적용 강종의 균일연신율)
한편, 본 발명의 용기는 온수조로서 활용될 수 있다.[0012]
발명의 효과
본 발명에 따른 용기는, 비확관형으로서 직관형 구조를 가지면서 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고[0013]
크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 내통을 구비함으로써, 제품품질 측면에 있어서 우수한 내식성을 확보
하면서도 생산적인 측면에 있어서 재료에 대한 원가절감 및 확관공정 제거로 인한 장치설비, 노동부하의 절감을
이룰 수 있는 효과를 가진다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래기술에 따른 온수조를 나타낸 절개도이다.[0014]
등록특허 10-1536436
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도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기를 나타낸 절개도이다.
도 3은 도 1의 용기 내통과 도 2의 용기 내통을 내식성 테스트한 것을 나타낸 도면이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명의 용기는, 제품품질 측면에 있어서 우수한 내식성을 확보하면서도 생산적인 측면에 있어서 재료에 대한[0015]
원가절감 및 확관공정 제거로 인한 장치설비, 노동부하의 절감을 이루기 위해, 내통이 비확관형으로서 직관형
구조를 가지면서 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 것을
기술적 특징으로 한다.
참고로, 본 발명의 용기는 내부에 수용부가 형성되는 부재로서 온수조 등으로 활용될 수 있는데, 이때 하기 본[0016]
발명에 대한 구체적인 설명부분에서는 온수조로서 활용되는 것을 일례로 들어 설명하기로 한다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.[0017]
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기를 나타낸 절개도이다.[0018]
도면을 참조하면, 본 발명은 확관형 외통(120), 상기 외통(120) 내에 설치되되 외통(120)과의 사이에 진공의 이[0019]
격공간을 가지면서 비확관형으로 직관형 구조르 가진 내통(110)을 포함한다.
이와 같은 본 발명에서는 내통(110)이 400계 스테인리스강 재질로 이루어지게 되는데, 300계 스테인리스강 재질[0020]
로 이루어진 내통(도 1의 11)을 가진 기존의 용기(도 1의 10)의 한계점을 간단히 살펴보기로 한다. 참고로, 스
테인리스강은 화학성분으로 300계와 400계가 분류되며 이에 대한 구체적인 성분설명은 생략하기로 한다.
기존의 용기(도 1의 10)는 단열성 향상을 위해 측부가 부풀려진 구조를 취하는데, 이를 위해 제조과정에서 시트[0021]
를 말아서 이은 후 확관하는 공정을 거치게 된다.
이러한 확관공정을 위해 재질로서 성형성이 좋은 300계 스테인리스강을 사용한다. 아울러 이러한 300계 스테인[0022]
리스강에는 우수한 내식성 특성을 가진 고급원소인 니켈이 함유됨으로써, 수용되는 물에 의한 시간이 따른 부식
을 막을 수 있다.
그러나, 니켈은 비용적인 측면에 있어서 높은 가격으로 인하여 제품원가가 상승되는 한계점을 지닌다.[0023]
이에 따라, 본 발명의 용기(100)는 300계 스테인리스강보다 상대적은 가격이 낮은 400계 스테인리스강으로 이루[0024]
어짐으로써, 생산적인 측면에 있어서 원가를 절감할 수 있는 효과를 가진다.
즉, 본 발명의 용기(100)의 재질인 400계 스테인리스강은 니켈이 포함되지 않은 스테인리스강으로서 300계 스테[0025]
인리스강보다 가격이 상대적으로 저렴하다.
구체적으로, 본 발명의 용기(100)에서 내통(110)은 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고크롬 400계 스[0026]
테인리스강 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 크롬은 내식성 향상에 중요한 원소로서, 기존의 용기(도 1의 10)가 내식성 확보를 위해 니켈이 함유[0027]
된 300계 스테인리스강 재질로 이루어진 반면에, 본 발명의 용기(100)는 니켈을 대신해 크롬함량이 높은 고크롬
400계 스테인리스강 재질로 이루어짐으로써 기존의 용기(도 1의 10)와 같이 우수한 내식성 확보할 수 있다. 즉,
본 발명의 용기(100)는 내통(110)의 표면에 있어서 높은 함량의 크롬이 산화되면서 이루어지는 크롬 산화층에
의해 내통(110)이 수용된 용액로부터 보호받아 내식성을 지니게 된다.
나아가, 상기 내통(110)은 크롬 함량이 20% 내지 23%인 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 것이 바람[0028]
직한데, 만약 20% 미만의 크롬함량을 가지면 용기(100)의 내식성에 떨어질 수 있으며, 23% 초과의 크롬함량을
가지면 필요 이상의 내식성을 가지면서 비용적으로 낭비될 수 있다.
등록특허 10-1536436
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상기와 같이 본 발명은 내통(110)이 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어지는데, 비용적인 측면에서 원가[0029]
가 절감되면서 아울러 품질 측면에 있어서도 니켈이 함유된 300계 스테인리스강과 대등하거나 더 나은 내식성을
확보할 수 있다.
이에 대해 아래와 같이 내식성 검증 테스트를 수행하였다.[0030]
먼저, 대조군 시편으로서 기존 온수기의 부품인 300계 스테인리스강 재질로 이루어진 내통(110)의 일부분을 절[0031]
단하여 사용하였고, 시험군 시편으로서 본 발명 온수기의 부품인 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진
내통(110)의 일부분을 절단하여 사용하였다.
아울러, 테스트 방법으로는 염수분무를 8시간 동안 한 후 이어서 휴지시간을 16시간으로 하여, 9사이클인 9일[0032]
후 발청(금속표면에 발생되는 녹)을 확인하였다. 이때 염수조건은 5%의 염화나트륨 용액을 사용하였으며 테스트
결과인 발청 확인을 위한 사진 촬영은 휴지시간에 하였다.
결과적으로, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 니켈이 함유된 300계 스테인리스강 재질로 이루어진 기존의 내통 시편[0033]
과, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 본 발명의 내통 시편 모두에서 발
청이 생기지 않을 것을 확인하였다.
이와 같이 본 발명은 기존과 다르게 비록 내식성 향상을 위한 원소인 니켈을 함유하지 않고, 이보다 저렴한 크[0034]
롬의 함량을 높인 고크롬 400계 스테인리스강 재질을 활용함으로써, 우수한 내식성도 확보하면서 비용적인 측면
에서 원가절감을 이룰 수 있다.
한편, 본 발명의 외통(120)은 비록 내통(110)과 같이 수용되는 물과 직접적으로 접하지는 않지만, 내통(110)과[0035]
같이 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어짐으로써 제품의 원가
를 절감할 수 있다. 물론 이러한 경우 외통(120)은 낮은 성형성으로 인하여 용기(100)의 입구부분에서 내통
(110)과 접합하기 위해 확관성형 시, 기존보다 상대적으로 작게 확관성형을 해야한다.
이러한 외통(120)의 확관 시 지름의 최대값은 Do < Di*(1 SF*e) 범위 이내인 것이 바람직하다. 이때, Do은 외통[0036]
의 지름을 나타내고, Di은 내통의 지름을 나타내고, SF는 안전계수(0~1)를 나타내고, e는 적용 강종의 균일연신
율을 나타낸다.
상술된 바와 같이 본 발명은 내통(110)의 재질로서 고크롬 400계 스테인리스강이 활용되었지만, 이러한 고크롬[0037]
400계 스테인리스강의 특성상 니켈이 함유된 300계 스테인리스강에 비하여 성형성이 떨어지는 단점을 지닌다.
이러한 점을 극복하기 위해, 본 발명은 내통(110)이 비확관형으로서 직관형 구조를 취하도록 구성된다.[0038]
즉, 기존의 용기(도 1의 10)에서의 내통(110)이 확관 제조과정을 거쳐 측부가 부풀어진 확관형 구조를 취한 반[0039]
면에, 본 발명의 내통(110)은 비확관형인 직관형 구조를 취하게 된다.
이와 같이 본 발명의 내통(110)은 확관형 구조를 취하지 않고도 용기(100)에서 외통(120) 내부에 배치되는 구성[0040]
을 이룸으로써, 비용적으로 절감된 고크롬 400계 스테인리스강 재질을 활용하여 제조될 수 있다.
다만, 기존의 용기(도 1의 10)에서 내통(11)의 확관형 구조는 입구부분의 진공단열부분 면적을 보다 넓혀서 단[0041]
열능을 높이기 위한 것인데, 용기가 내장되는 냉온수기, 정수기, 또는 자판기 등의 내부에는 단열재가 충분히
배치되어 있어서, 실질적으로 확관형 구조와 직관형 구조로 인한 단열성능의 차이는 미미하다.
결과적으로, 본 발명의 내통(110)은 고크롬 400계 스테인리스강의 낮은 성형성으로 인하여 직관형 구조를 취하[0042]
지만, 이로 인하여 단열성능의 저하는 거의 일어나지 않으며, 오히려 확관공정을 위한 장치설비 및 노동부하 등
을 제거할 수 있음으로써 생산적인 측면에서 효율적인 장점이 있다.
한편, 상술된 본 발명의 용기(100)에 대한 제조방법을 간단히 살펴보면, 확관형 외통(120)을 제조하는 외통제조[0043]
단계와, 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이 높은 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 내통(110)을 확
관공정없이 직관형으로 제조하는 내통제조단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 내통제조단계에서 내통(110)은 크롬 햠량을 20% 내지 23%로 하는 것이 바람직하다.[0044]
아울러, 상기 내통제조단계에서 내통(110)은 비확관형으로서 직관형 구조로 제조되는데, 이와 같이 확관공정이[0045]
등록특허 10-1536436
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없어짐에 따라 이를 위한 장치설비 및 작업자의 노동부하 등 여러 가지 측면에 있어서 공정의 간소화에 따른 이
득을 취할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 비확관형으로서 직관형 구조를 가지면서 300계 스테인리스강보다 크롬 함량이[0046]
높은 고크롬 400계 스테인리스강 재질로 이루어진 내통(110)을 구비함으로써, 제품품질 측면에 있어서 우수한
내식성을 확보하면서도 생산적인 측면에 있어서 재료에 대한 원가절감 및 확관공정 제거로 인한 장치설비, 노동
부하의 절감을 이룰 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않[0047]
으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허
청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
부호의 설명
100 : 용기 110 : 내통[0048]
120 : 외통
도면
도면1
등록특허 10-1536436
- 6 -
도면2
등록특허 10-1536436
- 7 -
도면3
등록특허 10-1536436
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