KR0176807B1 - 전자레인지의 전자파 누설방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 전자파누설방지장치에 관한 것으로, 도어프레임(30)의 연결수직면(31)에 일체로 절곡형성되어 쵸크채널(41)을 형성하는 쵸크부(40)의 내측쵸크수직면(46)에 단차부(47)와 슬릇트(48)를 주기적으로 형성하는 전자파 누설방지장치에 있어서, 상기 단차부(47)는 전면판넬(21)과 평행하게 마주보는 내측쵸크수직면(46)에서 쵸크채널(41)의 내측으로 직각절곡된 제1수평단차(47a)와, 상기 제1수평단차(47a)에서 상기 내측쵸크수직면(46)과 평행하게 쵸크채널(41)의 내측으로 직각절곡되는 수직단차(47b)와, 상기 수직단차(47b)에서 외측쵸크수직면(44)측으로 직각절곡되는 제2수평단차(47c)로 구성되며, 상기 슬릇트(48)는 상기 내측쵸크수직면(46)의 말단인 상기 제1수평단차(47a)에서부터 형성된다. 상기와 같은 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파누설 방지장치에 의하면 슬릇트의 폭을 조절하여 쵸크채널의 두께를 얇게하면서도 전자파차단특성이 향상되어 조리실의 용량을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

전자레인지의 전자파 누설방지장치

제1도는 일반적인 전자레인지의 사시도.

제2도는 종래 기술에 의한 전자파 누설방지장치의 구조를 보인 부분 단면도.

제3도는 종래 기술에 의한 전자파 누설방지장치의 구조를 상세히 보인 부분절결 사시도.

제4도는 종래기술에 의한 전자파 누설방지장치의 최적구조를 얻기 위하여 사용된 실험장치의 예시도.

제5도는 종래 기술에 의한 전자파 누설방지장치에 구비된 슬릇트에 의하여 형성되는 프린징 커패시턴스(fringing capacitance)를 보인 설명도.

제6도는 조리실 내부로부터 외부로 누출되는 전자파의 흐름을 나타낸 설명도.

제7도는 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파 누설방지장치의 요부구성을 도시한 사시도.

제8도는 제7도의 화살표 A방향으로 본 정면도.

제9도는 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파 누설방지장치의 단면구성을 도시한 단면도.

제10도는 전자레인지의 전자파 누설과 관련된 임피던스를 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 조리실 21 : 전면판넬

30 : 도어프레임 31 : 연결수직면

40 : 쵸크부 41 : 쵸크채널

43 : 내측쵸크수평면 44 : 외측쵸크수직면

45 : 외측쵸크수평면 46 : 내측쵸크수직면

47 : 단차부 47a : 제1수평단차

47b : 수직단차 47c : 제2수평단차

48 : 슬릇트

본 발명은 전자레인지의 전자파 누설방지장치에 관한 것으로, 특히 전자레인지의 가열시 전면판넬과 도어사이의 틈새를 통하여 외부로 누설되는 전자파를 효과적으로 차단함과 아울러 도어의 두께를 줄일 수 있게 한 전자레인지의 전자파 누설방지장치에 관한 것이다.

전자레인지는 잘 알려진 바와 같이 마그네트론에서 발생되는 전자파를 조리실 내부의 음식물에 조사하여 음식물 자체에서 열이 발생되게 함으로써 음식물을 조리하는 편리한 주방용기이나, 마그네트론에서 발생되는 전자파는 인체에 소정량이상 조사되는 경우 인체에 치명적인 해를 입히게 되므로 전자파가 조리실로부터 외부로 누설되는 것을 방지하여야 한다.

통상적으로 사용되고 있는 전자레인지는 그 구조상 조리실의 전면판넬과 도어사이에 소정의 틈새가 생기도록 되어 있다.

따라서, 그 틈새를 통하여 전자파가 누설되는 것을 방지하기 위하여 전자파 누설방지장치를 사용하게 되는데, 이하에 종래 기술에 의한 전자레인지의 전자파 누설방지장치를 제1도 내지 제6도를 참고하여 설명한다.

먼저, 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 전자파 누설방지장치는 도어(2)의 내측판체(5)와 외측판체(4)가 확장 형성되어 대략 구형(矩形)을 이루는 쵸크채널(6)을 형성하고, 그 쵸크채널(6)을 이루는 내측판체(5)와 전면판넬(1')의 상측부 사이에는 커패시티브시일(9)이 형성된다.

그리고, 상기 내측판체(5)의 하단부에는 쵸크채널(6)측으로 2단절곡된 단차부(5')가 구비되고, 그 단차부(5')의 수직부(5'c)와 쵸크채널(6)측으로 내향절곡된 하측수평부(5'b)에는 일정간격(D₂)으로 슬릇트(5'd)가 형성된다.

또, 상기 외측판체(4)의 하단부는 상기 전면판넬(1')과 평행하게 하향절곡되어 전면판넬(1')과의 사이에 보조커패시티브시일(10)을 형성하는 ㄷ자상의 절곡부(4b)가 형성되고, 그 절곡부(4b)의 상면과 상기 단차부(5')의 하측수평부(5'b) 사이에 형성되는 쵸크채널(6)의 개구부(6')는 플라스틱 재질의 쵸크커버(7)가 폐쇄하도록 되어있다.

상기와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 전자레인지의 전자파누설방지장치의 작용은 다음과 같다. 조리실(8)로부터 외부로 누설되는 전자파에너지의 흐름은 제6도에 도시한 바와 같이 포인팅벡터(Poynting Vector)로 표시하면가 되는데, 여기서는 Z축방향의 성분을 나타내고 E는 x축 방향의 성분의 전장을 나타내며,는 y축 발향의 성분의 자장이고, *는 콤플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)를 나타낸다.

이와 같은 벡터성분을 막아주기 위하여 x방향으로의 전자파 에너지의 진행을 막는 쵸크와 z방향으로의 진행을 막을 쵸크가 각각 필요하게 된다.

종래 기술에서는 단차부(5')에 주기적으로 형성된 슬릇트(5'd)가 x방향으로 진행하는 전자파에너지에 대하여 밴드스톱필터로서 작용하게 함으로써 x축 방향의 전자파 누설을 방지할 수 있게 된다.

이와 같은 주기적인 슬릇트 구조에 의하여 형성되는 프린징 커패시턴스(fringing capacitance)는 제5도에 도시한 바와 같이 된다.

즉, 전면판넬(1')와 슬릇트(5'd) 사이에는 C₁과 C₂의 프린징의 생기고, 슬릇트(5'd)와 쵸크채널(6)의 외측판체(4)의 수직부(4d) 사이에는 C₃와 C₄의 프린징이 생기게 된다.

또한 이러한 주기적인 슬릇트구조가 필터로서 작용될 수 있는 것은 Floguet's Theorem에서 보여 준다.

즉, 이러한 구조에서 ω -β관계(Dispersion relation)을 도출하여 보면 어떤밴드에서 β가 허수(imaginary)가 되는데, 이때는 전자파 에너지가 감쇄되는 영역으로서 ω -β관계는 제5도에서 단차부(5')의 수직부(5'c)의 폭 D₁과 슬릇트(5'd)의 폭 D₂의 함수가 되고, 전면판넬(1')과 수직부(5'c) 사이의 간격이 함수가 된다.

따라서, 전자레인지에 사용되는 전자파의 2450MHz 부근에서 전자파 에너지가 감쇄되도록 하게 되면, 이러한 주기적인 구조는 밴드스톱 필터로서 작용하게 되므로 x축 방향으로 진행하는 전자파에너지의 누설을 방지할 수 있게 된다.

또한, Z축 방향의 쵸크는쵸크시일이 주역할을 하게 되는데, 조리실(8)로 부터의 전자파에너지의 흐름은 제6도와 같이 나타낼 수 있다.

즉, 조리실(8)측의 A지점에서 외부의 C지점으로 전자파에너지가 흐르게 되는 경우, 조리실(8)측에서의 임피던스 관계는 jx로 표시할 수 있고, jx가 무한대로 되는 지점이경로상에 위치하게 되면전송로는 개방되어 전자파에너지의 누설을 차단할 수 있게 되는 것이다.

종래 기술의쵸크시일은 상기에서 언급한 바와 같이 두 개의 커패시티브시일(9)(10)을 포함하고, 일정주기를 갖는 슬릇트(5'b)가 형성되는 단차부(5')를 구비하고 있다.

이러한 구조의 쵸크시일을 형성하는 경우에는 쵸크채널(6)의 길이(L)와 폭(W) 그리고, 단차부(5')의 하측 수평부(5'b)와 외측판체(4)의 하측수평면(4c)간의 높이(H)등이 중요한 팩터(factor)가 되며, 주기적인 슬릇트(5'd)와 1,2차 커패시티브시일(9)(10)의 형성에 있어서 중요한 인자가 되는 것은 제13도에서 도시한 바와 같이 D₁, D₂, E 그리고 내측판체(5)의 상측수직부 등이다.

그러나, 상기와 같은 구조를 가지는 종래 기술에 의한 전자레인지의 전자파 누설방지장치는 도어(2)의 슬림화를 이루기 위해 쵸크채널(6)의 길이를 짧게하고 두께를 얇게해야 하지만 이렇게 하면 전자파 누설차단 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하는 것으로, 전자파의 누설차단성능을 유지하면서도 쵸크채널의 두께를 얇게 하여 도어의 소형화를 이루는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은 도어프레임의 연결수직면에 일체로 절곡형성되어 쵸크채널을 형성하는 쵸크부의 태측쵸크수직면에 단차부와 슬릇트를 주기적으로 형성하는 전자파누성방지장치에 있어서, 상기 단차부는 전면판넬과 평행하게 마주보는 내측쵸크수직면에서 쵸크채널의 내측으로 직각절곡된 제1수평단차와, 상기 제1수평단차에서 상기 채측쵸크수직면과 평행하게 쵸크채널의 내측으로 직각절곡되는 수직단차와, 상기 수직단차에서 외측쵸크수직면측으로 직각절곡되는 제2수평단차로 구성되며, 상기 슬릇트는 상기 내측쵸크수직면의 말단인 상기 제1수평단차에서부터 형성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 전자파누설방지장치에 의해 달성된다.

상기 단차부의 제1수평단차, 수직단차, 제2수평단차는 각각 그 폭이 다르게 형성되며, 바람직하기로는 상기 제2수평단차는 상기 제1수평단차와 수직단차에 비해 폭이 좁게 형성되고, 상기 슬롯트부분중 상기 제2수평단차에 의해 형성되는 슬릇트부분은 상기 제1수평단차 및 수직단차에 의해 형성되는 슬릇트부분에 비해 폭이 넓게 형성된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파누설방지장치를 첨부된 도면의 실시례를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제7도는 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파누설방지장치의 요부구성을 도시한 사시도이고, 제8도는 제7도의 화살표 A방향으로 본 정면도이고, 제9도는 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파누설방지장치의 단면구성을 도시한 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파누설방지장치는 도어프레임(30)의 연결수직면(31)에 일체로 절곡형성되어 쵸크채널(41)을 형성하는 쵸크부(40)에 단차부(47)와 슬롯트(48)를 주기적으로 형성하여 구성된다.

상기 단차부(47)는 전면판넬(21)과 평행하게 마주보는 내측쵸크수직면(46)에서 쵸크채널(41)의 내측으로 직각절곡된 제1수평단차(47a)와, 상기 제1수평단차(47a)에서 상기 내측쵸크수직면(46)과 평행하게 쵸크채널(41)의 내측으로 직각절곡되는 수직단차(47b)와, 상기 수직단차(47b)에서 외측쵸크수직면(44)측으로 직각절곡되는 제2수평단차(47c)로 구성된다.

그리고, 상기 슬릇트(48)는 상기 내측쵸크수직면(46)의 말단인 상기 제1수평단차(47a)에서부터 형성된다.

한편, 상기 단차부(47)의 제1수평단차(47a), 수직단차(47b), 제2수평단차(47c)는 각각 그 폭(a,b)이 다르게 형성된다.

상기와 같이 그 폭(a,b)이 각각 다르게 형성되는 본 발명의 단차부(47)의 하나의 예로서는 다음과 같은 것이 있다. 즉, 상기 제2수평단차(47c)의 폭(b)을 상기 제1수평단차(47a)와 수직단차(47b)의 폭(a)에 비해 좁게 형성하는 것이다.

따라서, 상기 슬릇트(48)q분중 상기 제2수평단차(47c)에 의해 형성되는 슬릇트(48)부분은 상기 제1수평단차(47a) 및 수직단차(47b)에 의해 형성되는 슬릇트(48)부분에 비해 폭이 넓게 형성된다.

도면중 미설명 부호 20은 조리실이고, 45는 쵸크부(40)의 외측수평면이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파 누설방지장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제10도를 참고하여 전자파누설의 차단을 살펴보면, 일반적으로 조리실(20)에서의 전자파의 누설은 전면판넬(21)과 도어사이의 틈을 통해 이루어진다. 이와 같은 전자파누설의 차단은 제10도의 w=wo 지점에서의 임피던스가 무한대 일 때 가능하다.

즉 상기 w=wo 지점에서 쵸크채널(41)로 보는 임피던스 Z₁은 다음의 식으로 주어진다.

한편, Z₁= jZ₂tanβ₂w₂이다. 여기서, / -는 허수(IMAGINARY NUMBER)이고, Z₁은 w=w₀에서 쵸크채널(41) 측으로 본 임력임피던스, Z₂는 w=w₁에서 쵸크채널(41) 측으로 본 입력 임피던스, Z₁, β₁은 0 ≤ w ≤ w₁에 위치한 전송선의 특성 임피던스와 전파상수이고, Z₂, β₂은 w₁≤ w ≤ w₁+ w₂에 위치한 전송선의 특성 임피던스와 전파상수이다.

상기의 Z₁에 관한 식으로 Z₁= Z₂tanβ₁w₁tanβ₂w₂일 때 Z₁이 무한대가 되어 전자파의 누설을 완전히 차단시키게된다. 이때 Z₁에 비해 Z₂가 상대적으로 증가하면 w₁혹은 w₂의 길이는 상대적으로 줄어든다. 즉, Z₁= Z₂tanβ₁w₁tanβ₂w₂에서 Z₁/ Z₂= tanβ₁w₁tanβ₂w₂으로 되어 상기 Z₁/Z₂의 값이 작아져 w₁, w₂가 작은 값을 갖는다. 그러므로 전체폭 w(= w₁+ w₂)가 작아져서 도어의 두께를 얇게 할 수 있다.

즉, 제7도내지 제9도에 도시된 본 발명의 전자레인지의 전자파누설방지장치는 그 구조에 있어 슬릇트(48)가 상기 제1수평단차(47a)에서 형성되어 수직단차(47b), 제2수평단차(47c)까지 형성된다. 그리고 상기 제1수평단차(47a), 수직단차(47b), 제2수평단차(47c)의 폭을 달리하여 상기 슬릇트(48)의 폭을 달리하여 주므로 w₁, w₂위치에서의 특성임피던스 Z₁,Z₂가 달라지게 된다. 그리고 w₁, w₂위치에서의_L1,_L2의 길이가 증가함에 따라 임피던스 Z₁,Z₂가 증가한다.

따라서, 제9도의 B위치에서 쵸크채널(41)쪽을 바라보는 특성임피던스 Z₁은 다음과 같다.

상기 식에서 Z₁의 분모항이 0이라는 조건은 Z₁/Z₀₂= tanβ₁w₁tanβ₂w₂이다.

따라서 Z₁/Z₂의 비율이 낮아지면 즉 Z₁은 고정한 상태에서 Z₂를 증가시키면 w₁이나 w₂의 길이를 작게 할 수 있다.

즉, w₁+ w₂의 길이가 줄어들게 되어 쵸크채널(41)의 두께가 작아지게 된다. 이때 Z₂를 증가시키는 방법으로는 단차(47c)의 폭을 줄이는 것이 있다. 특히 본 발명에서와 같이 제2수평단차(47c)의 폭을 줄여줌에 따라 w₂의 위치에서 특성임피던스 Z₂는 증가하게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 전자레인지의 전자파누설방지장치는 단차부의 수직 및 수평단차의 폭을 달리하여 주어 슬릇트의 폭을 조절함을 통해 상기한 바와 같이 쵸크채널의 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, 전자레인지몸체의 두께를 일정하게 유지하면서도 조리실의 용량을 증가시킬 수 있고 전자파누설방지를 확실히 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 도어프레임의 연결수직면에 일체로 절곡형성되어 쵸크채널을 형성하는 쵸크부의 내측쵸크수직면에 차단부와 슬릇트를 주기적으로 형성하는 전자파누설방지장치에 있어서, 상기 단차부는 전면판넬과 평행하게 마주보는 내측쵸크수직면에서 쵸크채널의 내측으로 직각절곡된 제1수평단차와, 상기 제1수평단차에서 상기 내측쵸크수직면과 평행하게 쵸크채널의 내측으로 직각절곡되는 수직단차와, 상기 수직단차에서 외측쵸크수직면측으로 직각절곡되는 제2수평단차로 구성되며, 상기 슬릇트는 상기 내측쵸크수직면의 말단인 상기 제1수평단차에서부터 형성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 전자파누설방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 단차부의 제1수평단차, 수직단차, 제2수평단차는 각각 그 폭이 다르게 형성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 전자파누설방지장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2수평단차는 상기 제1수평단차와 수직단차에 비해 폭이 좁게 형성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 전자파누설방지장치.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬릇트부분 중 상기 제2수평단차에 의해 형성되는 슬롯트부분은 상기 제1수평단차 및 수직단차에 의해 형성되는 슬롯트부분에 비해 폭이 넓게 형성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 전자파누설방지장치.