KR0128554B1 - 전자렌지의 중량 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자렌지의 조리실 내부에 놓여지는 음식물의 중량을 정확하게 감지할 수 있도록 하는 중량감지장치에 관한 것으로서, 종래 PCB기판(5)에 변형에 따른 가동전극인 탄지편(3a)과 PCB기판(5)의 고정전극과의 간격d가 변화되어 원래의 중량초기값을 벗어나 중량초기값이 달라짐에 따라 올바른 중량을 검출할 수가 없게 되어 음식물의 조리가 제대로 되지 않는 문제점이 있었다.

따라서 트레이(6)를 회전시키는 축(11)이 구비된 모터(10)와; 상기 모터(10)가 체결되며, 캐비티(7)의 저면에 고정설치되는 브라켓(20)과; 상기 브라켓(20) 저면에 고정설치되는 가동전극인 판스프링(30)과: 상기 브라켓(20) 과 판스프링(30) 사이로 슬라이드식으로 끼워지며 고정전극(41)이 형성되어 있는 PCB기판(40)으로 구성하여 조리물의 중량을 상기 가동전극인 판스프링(30)과 PCB기판(40)의고정전극(41) 사이의 정전용량의 변화로 감지하는 본 발명의 중량감지장치를 구성하므로써 PCB기판의 변형방지 및 중량초기값의 세팅이 용이해지고, 또한 전자렌지의 반복사용후에도 음식물의 중량을 정확하게 감지할수 있기 때문에 음식물의 해동 및 조리의 효율을 높일수 있는 효과가 있다.

Description

전자렌지의 중량 감지장치

제1도는 종래의 기술구성을 도시한 결합단면도.

제2도는 본 발명의 기술구성을 도시한 분해사시도.

제3도는 본 발명의 PCB기판이 삽입된 상태를 도시한 사시도.

제4도는 본 발명의 기술구성을 도시한 결합단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,10 : 모터 2,20 : 브라켓

3,30 : 판스프링 3a,31 : 탄지편

4 : 스페이서 5, 40 : PCB기판

8 : 스크루 21 : 체결구

22 : 안내가이드 23 : 절결편

32 : 요홈 41 : 고정전극

42: 나사삽입공

본 발명는 전자렌지의 조리실에 놓여지는 음식물의 중량을 감지하는 중량감지장치에 관한 것으로서, 특히 고정전극이 인쇄된 PCB기판을 슬라이드식으로 이동자재되게 하여 상기 고정전극과 가동전극인 판스프링과의 대접면적을 변화시켜 중량초기값을 세팅토록 한 전자렌지의 중량감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지는 전장실에 설치된 마그네트론에서 발진되는 고주파를 도파관을 통하여 조리실 내부로 조사시켜 조리실에 놓여진 음식물이 조리되도록 하고 있는데, 이렇게 음식물을 조리하기 위해서는 우선 음식물의 중량을 감지하고, 그 중량에 맞게 조리시간을 설정하여 자동조리를 해야 한다. 따라서 상기의 음식물 중량감지방법으로 압전소자방식과 정전용량방식을 채택하고 있는 중량검출장치가 현재 전자렌지에서 사용되고 있다.

이와같이 전자렌지는 음식물의 중량에 따라 고주파의 강약 및 조리시간을 적절하게 마이컴에 의해 선택토록 하여 조리되도록 구성되어 있는데, 이렇게 음식물을 적절하게 조절하여 최적의 요리를 만들기 위해서는 상기한 대로 조리실의 트레이에 놓여지는 음식물의 중량을 정확하게 감지하는 것이 가장 중요한 것이다.

상기한 정전용량방식의 중량감지장치는 R-C(Resistance-Condencer)발진회로를 응용한 제어회로의 부품인 PCB기판의 고정전극과 음식물의 무게에 따라 변하는 가동전극인 판스프링 사이의 간격의 변화에 따른 정전용량의 변화 즉 간격이 좁아지면 정전용량이 많아지고, 간격이 커지면 정전용량이 적어짐에 따른 주파수의 변화를 마이컴이 감지하여 음식물의 중량을 인식하는 장치로서 그 원리에 대해서 상세히 설명하면, 음식물의 중량에 따라 C∝εA/d(c는 정전용량, ε은 공기유전을, A는 전극간의 대접면적, d는 전극간의 간격)의 전극간격ｄ가 변화되어 정전용량이 변화되고, 그 변화된 정전용량의 값에 따른 주파수를 마이컴이 인식해서 중량을 구한다. 그 방법은 실험에 의해서 상기 주파수에 대응되는 중량을 룩업테이블로 만들어 마이컴에 미리 저장하여 두고, 중량감지장치로부터 입력되는 상기 주파수값에 따라 상기 중량룩업테이블에서 해당 중량값을 마이컴이 읽어내어 중량을 구하는 것이다.

즉, 종래 정전용량 방식 중량검출장치는, 모터축의 트레이에 놓여진 음식물의 중량에 의거하여 가동전극과 고정전극의 간격이 가변되게 하고, 그 전극의 간격에 따른 정전용량 값의 변화에 의거하여 R-C발진회로의 주파수가 가변되게 하여 그 주파수를 카운트하여 중량을 환산 하도록 되어있다.

즉, 제1도의 단면도에 도시한 바와같이 트레이(6)에 음식물이 놓여지는 경우 트레이(6)를 회전시키는 모터축(1a)의 하단이 가동전극이 판스프링(3)의 탄지편(3a)을 누르게되고, 이에따라 압력을 받아 휜 탄지편(3a)과 그 하부에 스페이서(4)에 의해 이격되어설치되어 있는 PCB기판(5)의 고정전극과의 간격이 변하므로써, 상기 가동전극과 고정전극 사이의 정전용량이 변하게 됨에 따라 음식물의 중량을 감지할 수 있는 것이다. 미설명부호 (1)(2) (7)는 모터, 브라켓, 캐비티를 나타낸 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술구성은 상당한 문제점이 제기되는 것인바, 예를 들어서 설명하면 다음과 같다.

종래 정전용량방식 중량감지장치는, 가동전극이 형성되어 있는 판스프링(3)과 고정전극이 인쇄되어 있는 PCB기판(5) 사이의 간격 d를 스크루(8)로 조정하여 중량초기값을 조절하도록 되어있다. 그렇지만 그 스크루(8)로 조정을 해놓았더라도 조리물에 의해 반복적으로 PCB기판(5)이 눌림으로 인해서, 상기 스크루(8)로 조정해 놓은 간격 d가 변화되고, 특히, 과중량이 올려지거나 실수로 충격이 가해지는 경우에 스크루(8)에 의해 받쳐지는 PCB기판(5)이 변형되거나 심하면 깨짐에 따라 윈래의 중량초기값을 벗어나게 되는등의 문제점이 생기고, 이와같이 간격d가 변하거나 PCB기판(5)의 변형이 생기면 중량초기값이 달라서 올바른 중량을 검출할 수가 없게 된다.

중량이 정확히 검출되지 않으면, 중량에 의거하여 조리시간등을 조절하고 있는 자동조리에서 그 조리시간이 달라서 과조리 되거나 설익은 조리가 되는등 조리에러가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 상기 문제점을 해결하기 위해서 중량초기값을 PCB기판의 고정전극의 면적을 슬라이드식으로 조정하여 판스프링과의 대접면적을 변화시켜, 세팅하므로써 PCB기판의 변형방지 및 중량초기값의 세팅을 용이하게 하고, 전자렌지의 반복사용후에도 음식물의 중량을 정확하게 감지할수 있도록 하여 해동 및 조리의 효율을 높일수 있는 전자렌지의 중량감지장치를 제공함에 그 목적이 있은 것으로서, 상기의 목적은 캐비티의 저면에 설치되는 브라켓과 가동전극인 판스프링 사이로 고정전극이 형성되어 있는 PCB기판을 슬라이드식으로 삽입가능하도록 구성하여 상기 판스프링의 탄지편과 대접되는 상기 고정전극의 면적을 조정하므로써 달성되는 것이다.

이하, 별첨된 도면을 통하여 상기한 목적을 달성할 수 있도록 본 발명의 기술구성과 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명은 제2도의 분해사시도에 도시한 바와같이 트레이에 놓여진 조리물의 중량을 감지하여 고주파의 강약 및 조리시간이 조절되도록 하는 중량감지장치를 구성함에 있어서, 트레이(6)를 회전시키는 축(11)이 구비된 모터(10)와; 상기 모터(10)가 체결되며, 캐비티(7)의 저면에 고정설치되는 브라켓(20)과; 상기 브라켓(20) 저면에 고정설치되는 가동전극인 판스프링(30)과: 상기 브라켓(20) 과 판스프링(30) 사이로 슬라이드식으로 끼워지며 고정전극이 형성되어 있는 PCB기판(40)으로 구성하여 조리물의 중량을 상기 가동전극인 판스프링(30)과 PCB기판(40)의고정전극 사이의 정전용량의 변화로 감지하도록 한 것이다.

상기 PCB기판(40)은 그 양측에 PCB기판(40)의 고정전극(41) 면적을 조정할수 있도록 나사삽입공(42)이 장방형으로 형성되어 있다.

이와같이 구성된 본 발명은 제3도에 도시한 바와같이 브라켓(20)의 상면에 내측으로 돌출형성된 체결구(21)에 모터(10)를 체결하고, 그 저면의 일체로 형성된 절결편(23)에 판스프링(30)을 체결하면, 상기 브라켓(20)의 저면과 판스프링(30) 사이에 일정간격이 유지되는데, 이 간격사이로 PCB기판(40)을 슬라이드시키면서 삽입시키면 브라켓(20)의 저면에 형성된 안내가이드(22)에 의해 정확하게 고정설치되므로써 중량감지장치의 조립이 완료되는 것으로, 상기 브라켓(20)은 모터(10)를 견고하게 지지하면서 그 양단에 의해 캐비티(7)의 저면에 고정설치되는 것이다.

상기 판스프링(30)의 지지방식은 제2도와 제3도에 도시한 바와 같이 판스프링(30)의 양측 일단에 형성한 체결공(33)을 절결편(23)의 체결공(23')에 맞추어 체결하여 고정하는 것으로, 상기 판스프링(30)의 중앙에 일체로 절결형성된 가동전극인 탄지편(31)은 판스프링(30)의 양측이 상기처럼 고정설치되어 지지됨에 따라 원활한 복원력과 안정성을 유지하므로써 하중이 가해져 변형이 일어나더라도 조리가 끝난후, 음식물을 조리실에서 빼내면 상기 탄지편(31)이 완전히 원상태로 복원되는 구조인 것이다.

그리고 탄지편(31)의 중앙에 요홈(32)을 형성하여 모터측(11)이 상기 탄지편(31)에 하중을 가했을 때, 상기 요홈(32)으로 상기 모터축(11)의 끝단이 삽지되므로써 상기 모터축(11)이 탄지편(31)에서 미끄러져 비스듬히 하중을 전달하는 것이 방지됨에 따라 그 요홈(32)으로 집중응력이 발생되어 음식물의 중량을 마이컴이 더욱 정확하게 감지할수 있는 역할을 상기 요홈(32)이 하는 것이다.

제4도의 도면에 도시한 바와같이 모터(10)를 관통하여 설치된 모터축(11)의 상단은 조리실 내부에 놓여진 트레이(6)의 저면에 축설되어 모터(10)의 회전시 트레이(6)를 회전 시키도록 되어있고, 모터축(11)의 하단은 판스프링(30)의 탄지편(31) 중앙에 형성된 요홈(32)에 삽지되어 트레이(6)에 올려놓은 음식물의 무게에 따라 탄지편(31)에 압박을 가하도록 되어 있는데, 중량초기값을 PCB기판(40)의 고정전극(41)과 가동전극인 탄지편(31)의 대접면적을 가변시켜 세팅하는 것이 본 발명의 가장 중요한 특징으로서, 이렇게 대접면적을 가변시키기 위해서 종래와는 다른 상기한 브라켓(20), 판스프링(30), PCB기판(40)등의 부품이 필요한 것이다.

이와같이 대접면적으로 중량초기값을 세팅하여 놓으면 음식물에 의해 모터(10)에 축설된 축(11)의 하단이 판스프링(30)에 형성된 탄지편(31)을 압박함에 따라 탄지편(31) 이 아래쪽으로 휘어 PCB기판(40)에 인쇄된 고정전극(41)이 이를 감지하므로써 음식물의 중량을 마이컴이 감지하게 되는 것인데, 자세히 설명하면, 가동전극인 탄지편(31)이 음식물의 중량에 의해 가변되어 상기 판스프링(30)과 PCB기판(40) 사이의 일정간격이 변화되므로써 정전용량의 변화에 따라 주파수가 변화되어 마이컴이 그 변화를 감지하여 음식물의 정확한 중량이 감지되는 것이다.

즉, 본 발명은 중량초기값을 종래와 같이 가동전극인 탄지편(3a)이 형성되어 있는 판스프링(3)과 고정전극이 인쇄된 PCB기판(5)과의 간격을 스크루(8)로 조정하여 세팅하는 방식이 아니고, 고정전극(41)이 인쇄되어 있는 PCB기판(40)을 슬라이드식으로 조정가능토록 하여 판스프링(30)의 가동전극인 탄지편(31)과의 대접면적을 변화시켜 세팅하는 방식으로 하므로써 PCB기판(40)의 변형을 방지하고, 또한 PCB기판(40)의 고정전극(41)의 면적 A를 조정한후, PCB기판(40)의 장방형의 나사삽입공(42)에 나사를 체결고정하여 중량초기값을 세팅하므로써 종래 스크루(8)를 돌려 간격 d를 조정하는 방식보다는 중량초기값을 세팅하기가 훨씬 쉬운 효과가 있다.

그리고, 상기처럼 고정전극(41)의 면적 A를 조정가능 하도록 하여 중량초기값을 세팅하므로써, 전자렌지의 반복사용으로 인해 간격 d의 변화에 따라 정전용량이 변화되어 주파수값을 마이컴이 잘못 인식하더라도 C∝εA/d공식에 의해 간격 d의 변화에 맞추어 상기 면적 A를 변화시킴으로써 정전용량 C값을 항상 일정하게 조절할수 있으므로 중량초기값을 다시 정확하게 조정할수 있어 전자렌지의 오랜사용에도 불구하고 제품출하 당시의 세팅된 중량초기값이 그대로 유지되어 음식물의 중량을 정확하게 마이컴이 인식함에 따라 그 음식물에 따른 고주파의 강약 및 조리시간이 정확하게 설정되므로써 소비자가 원하는 최적의 해동 및 조리를 할수있어 조리효율이 높아지는 효과가 있는 것이다.

이상에서 상술한 바와같은 본 발명은 종래 스크루(8)에 의한 간격d의 변화를 통하여 중량초기값을 세팅하였지만 많은 문제점이 내포되어 있어서 C∝εA/d의 간격 d가 아닌 대접면적 A로 중량초기값을 세팅함에 따라 PCB기판(40)의 변형방지와 중량초기값의 세팅이 용이해지고, 또한 전자렌지의 반복사용에 따라 간격d가 변화되어 중량초기값의 에러가 발생한다 할지라도 간격 d의 변화만큼PCB기판(40)을 슬라이드시켜 판스프링(30)과의 대접면적 A를 변화시켜줌으로써 정전용량 C를 원래의 중량초기값으로 쉽게 맞출수 있기 때문에 보수유지 측면에서도 종래보다는 훨씬 쉽고 전자렌지의 수명도 연장시킬수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 트레이에 놓여진 조리물의 중량을 감지하여 고주파의 강약 및 조리시간이 조절되도록하는 중량감지장치를 구성함에 있어서, 트레이(6)를 회전시키는 축(11)이 구비된 모터(10)와;상기 모터(10)가 체결되며, 캐비티(7)의 저면에 고정설치되는 브라켓(20)과; 상기 브라켓(20) 저면에 고정설치되는 가동전극인 판스프링(30)과: 상기 브라켓(20) 과 판스프링(30) 사이로 슬라이드식으로 끼워지며 고정전극(41)이 형성되어 있는 PCB기판(40)으로 구성하여 조리물의 중량을 상기 가동전극인 판스프링(30)과 PCB기판(40)의고정전극(41) 사이의 정전용량의 변화로 감지하도록 한 것을 특징으로 하는 전자렌지의 중량감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 브라켓(20)은, 상면에는 모터체결용 체결구(21)가 형성되고, 저면에는 양축에 일체로 절결편(23)과 PCB기판(40)의 안내가이드(22)를 형성한 것을 특징으로 하는 전자렌지의 중량감지장치.
3. 제1항또는 제2항에 있어서, 상기 브라켓(20)의 절결편(23)에 판스프링(30)을 설치하였을 때, 절결편(23)에 의해 상기 브라켓(20)의 저면과 판스프링(30) 이 소정간격이 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 전자렌지의 중량감지장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 판스프링(30)은 중앙을 절결하여 가동전극인 탄지편(31)을 형성하고, 그중앙에 모터축(11)의 압력이 집중되도록 요홈(32)을 형성한 것을 특징으로 하는 전자렌지의 중량감지장치
5. 제 1항에 있어서, 상기 PCB기판(40) 양측에 PCB기판(40)의 고정전극(41) 면적을 조정할수 있도록 나사삽입공(42)을 장방형으로 형성한 것을 특징으로 하는 전자렌지의 중량감지장치.