KR100242323B1 - 전자렌지의균일출력을위한냉각장치및그제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조리가 완료되었더라도 고압트랜스포머의 온도가 일정온도 이상이면 냉각팬을 계속적으로 구동시켜 차기 조리동작시 고압트랜스포머의 온도과승에 의한 2차측 출력저하를 방지하여 전자렌지의 출력을 균일제어할 수 있는 냉각 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 전원 플러그(1)가 콘센트에 상시 접속된 경우 메인스위치(37)의 개폐여부에 관계없이 항상 전원을 공급받을 수 있도록 상기 전원 플러그(1)와 상기 메인스위치(37) 사이에 전기적으로 접속된 냉각팬(33)과, 상기 냉각팬(33)의 구동전원을 개폐할 수 있도록 상기 전원 플러그(1)와 상기 냉각팬(33) 사이에 전기적으로 접속된 릴레이스위치(39)와, 조리동작이 완료되었더라도 상기 온도센서(45)를 통하여 검출된 상기 고압트랜스포머(51)의 온도가 설정온도(T) 이상일 경우 상기 릴레이스위치(39)를 온상태로 유지시켜 상기 고압트랜스포머(51)을 강제 냉각시키며 상기 릴레이스위치(39) 및 온도센서(45)와 전기적으로 접속된 제어부(100)를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

전자렌지의 균일출력을 위한 냉각장치 및 그 제어방법.

본 발명은 전자렌지의 균일출력을 위한 냉각장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조리가 완료되었더라도 고압트랜스포머의 온도가 일정온도 이상이면 냉각팬을 계속적으로 구동시켜 차기 조리동작시 고압트랜스포머의 온도과승에 의한 전자렌지의 출력저하를 방비할 수 있는 전자렌지의 균일출력을 위한 냉각장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지는 고주파 발생장치인 마그네트론을 구비하여 마그네트론에서 발생된 고주파를 음식물에 조사하므로서, 음식물의 분자배열을 움직여 이때 발생하는 열을 이용하여 음식물을 익히게 하는 조리기구이다. 이러한 마그네트론은 일종의 진공관으로 양극과 음극에 높은 전규가 인가되어야만 마이크로파를 발생시키게 된다. 따라서, 이러한 높은 전류를 공급하기 위한 고압트랜스포머가 마련된다.

이 고압트랜스포머는 전원에 접속된 1차권선과 부하에 접속된 2차권선으로 이루어지는바, 계속적으로 전원공급이 이루어질 경우 코일의 온도상승으로 인하여 자체 저항치가 증가되게 된다. 결국 고압트랜스포머의 2차측에서의 출력저하로 인하여 마그내트론 역시 출력저하를 가져오게 된다. 따라서, 이러한 출력저하를 방지하기 위한 냉각수단, 즉 냉각팬이 마련되어 있다.

제1도는 종래 전자렌지의 전기회로도를 도시한 것으로, 이를 참조하여 마그네트론의 냉각장치인 냉각팬의 구동에 관하여 설명하고자 한다.

먼저, 플러그(1)를 통한 전원공급이 이루어진 상태에서 사용자가 조리하고자 하는 음식물을 넣고 도어를 닫게 되면 도어 레치에 의하여 마이크로스위치로 구성된 안전스위치(2,3)가 연동동작되어 회로를 닫게 되며, 또한 쇼트회로를 구성하는 모니터스위치(4)가 연동동작되어 쇼트회로를 열게 된다. 그리고 조리명령이 입력되면 메인스위치(5) 및 파워스위치(6)가 회로를 닫아 각 부하에 전원을 공급하게된다. 즉, 조리실램프(7)가 점등되며, 턴 테이블을 회전시키기 위한 드라이브모터(8)가 구동되며, 고압트랜스포머(H.V.T) 및 마그네트론(10)을 공냉시키기 위한 냉각팬(9)이 구동되며, 또한 고압트랜스포머(H.V.T)를 통하여 승압된 전원을 인가받은 마그네트론(10)에서의 마이크로파의 발진이 이루어져 조리동작을 수행하게 된다.

이후, 조리동작이 완료되게 되면 메인스위치(5) 및 파워스위치(6)가 열려 마그네트론(10)에로의 전원공급이 차단되며, 동시에 드라이브 모터(8) 및 냉각팬(9)의 구동도 멈추게 되어 고압트랜스포머(H.V.T)에로의 냉각작용은 정지되게 된다.

그러나, 이러한 종래 전자렌지의 균일출력을 유지하기 위한 냉각팬 제어회로에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 조리가 종료되면 냉각팬 및 각종 부하가 정지되므로서 고압트랜스포머(H.V.T)의 냉각동작 역시 멈추게 된다. 따라서, 상온에서 고압트랜스포머(H.V.T)를 일정온도 이하로 냉각하기 위해서는 많은 시간이 소요되는 등의 불편이 있고, 또한 고압트랜스포머(H.V.T)의 온도가 적정온도로 채 냉각되기 전에 조리동작이 수행되면, 고압트랜스의 온도상승에 의한 자체저항치의 증대로 인하여 2차측에서의 출력 저하를 가져온다. 이에 따라 마그네트론에로의 적정 크기의 승압전원이 인가되지 않아 조리시 전자렌지의 초기 출력이 저하된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 조리가 완료되었더라도 고압트랜스포머의 온도가 일정온도 이상이면 냉각팬을 계속적으로 구동시켜 냉각시킴으로써, 차기 조리동작시 고압트랜스포머의 온도과승에 의한 전자렌지의 출력저하를 방지할 수 있도록 한 전자렌지의 균일출력을 위한 냉각장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

제 1도는 종래의 전자렌지의 전기회로도.

제 2도는 본 발명에 다른 전자렌지의 전기회로도.

제 3도는 본 발명이 적용된 전자렌지의 일부 절개 사시도.

제 4도는 본 발명에 따른 전자렌지의 제어블록도.

제 5도는 제 4도의 제어부에서 실행하는 동작순서를 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 노이즈필터부 30 : 저압부

31 : 조리실램프 32 : 드라이브모터

33 : 냉각팬 34, 35 : 안전스위치

36 : 모니터스위치 37 : 메인스위치

38 : 파워스위치 40 : 고압부

41 : 고압콘덴서 42 : 고압다이오드

44 : 마그네트론 45 : 온도센서

51 : 고압트랜스포머

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성은,

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명에 따른 전자렌지의 전기회로도, 제3도는 본 발명이 적용된 전자렌지의 일부 절개 사시도, 제4도는 본 발명에 따른 전자렌지의 제어블록도, 그리고 제5도는 제4도의 제어부에서 실행하는 동작순서를 나타낸 흐름도이다.

먼저, 제2도를 참조하여 본 발명의 전기회로도를 설명하면 다음과 같다.

전자렌지로 전원을 인가할 수 있도록 전원단의 콘센트(미부호)와 상시 접속된 전원 플러그(1)와, 상기 전원 플러그(1)를 통하여 인가된 교류전원의 노이즈성분을 제거하기 위한 노이즈필터부(20)와, 상기 노이즈필터부(20)를 통과한 교류전원에 의해 구동되는 제반 전기부품들을 포함하는 저압부(30), 높은 주파수의 전자파를 발생시키는 마그네트론(44)과 마그네트론(44)을 구동하기 위한 부품을 포함하는 고압부(40) 및 상기 각부의 동작을 제어하는 제어부(100)를 구비한다.

전술한 구성에서 저압부(30)는 조리실(80) 내를 비추기 위한 조리실램프(31), 조사되는 고조파를 고루 쬐일 수 있도록 음식물을 회전시키는 드라이브 모터(32), 그리고 전장품실(50)의 마그네트론(44) 및 고압트랜스포머(51), 그리고 조리실 내의 냄새를 환기시키기 위한 냉각팬(33)가 병렬결선되어 마련된다.

또한 저압부(30)에는 전원을 단속하기 위한 각종 스위치가 마련되는데, 마이크로스위치로 마련된 제1, 제2안전스위치(34, 35) 및 모니터스위치(36)는 도어(81)의 개폐에 따라 연동동작되는데, 도어(81)의 열림으로 도어래치가 후퇴가되면 제1, 제2안전스위치(34, 35)는 회로를 열어 드라이브 모터(32) 및 고압부(40)로의 전원인가가 차단되도록 회로구성된다.

또한 모니터스위치(36)는 안전스위치(34, 35)의 오동작시 쇼트회로를 구성하므로서, 회로단의 퓨즈를 끊어 고압부(40)로의 인가되는 전원을 차단할 수 있또록 회로구성되어 있다. 그리고 제어부(100)의 제어수순에 따라 동작되는 릴레이스위치가 마련되는데, 먼저 메인스위치(37)는 조리시 및 도어 열림시 조리실램프(31)가 자동점등되도록 회로결선되어 있다.

또한, 파워스위치(38)는 제어부(100)에 의하여 미리 설정된 온/오프의 패턴에 따라 고압부(40)로의 전원인가를 제어하므로서 마그네트론(44)의 출력을 제어하여 각각의 음식 특성에 맞게 조리의 세기를 가변제어하게 된다. 또한, 냉각팬(33)의 구동을 제어하기 위한 냉각팬릴레이스위치(39)가 마련되는데, 상기 냉각팬(33)는 전원 플러그(1)와 메인 릴레이(37) 사이인 노이즈필터부(20) 뒷단에 병렬결선되어 상시 전원이 인가되도록 회로결성되며, 이 냉각팬(33)에 상시 인가되는 전원을 단속하기 위한 냉각팬릴레이스위치(39)가 마련된다.

따라서, 냉각팬(33)는 제어부(100)의 냉각팬릴레이스위치(39)의 온/오프 제어에 따라 구동되게 된다.

그리고 고압부(40)는 일종의 진공관인 마그네트론(44), 입력교류전압을 소정의 크기로 승압하는 고압트랜스포머(HVT), 상기 고압트랜스포머(HVT)에 의하여 승압된 교류전원을 배압 및 정류하여 마그네트론(44)에 인가하는 고압콘덴서(41) 및 고압다이오드(42)로 이루어진다. 즉, 일종의 진공관인 마그네트론(44)은 음극부에 3.3볼트(V), 10암페어(A)의 전류를 인가받아 전자를 방출시키며, 양극부는 4.2킬로볼트(KV), 300밀리암페어(mA)의 전류가 인가받아 방출된 전자를 공진(2450메가헤르쯔)시킨후 안테나를 통하여 조리실 내로 조사하게 된다. 따라서, 이러한 높은 전류를 공급하기 위한 수단으로 고압트랜스포머(51)를 두고 있다.

이 고압트랜스포머(51)는 전자유도작용을 이용하여 교류전압과 전류의 크기를 변성하는 것으로, 전원단과 접속된 1차권선과 부하인 마그네트론(44)에 접속된 2차권선으로 이루어지며, 또한 얇은 규소강판을 포개서 만든 성등철심을 두고 있다. 일반적으로 권선되 코일에 전류를 인가하면, 코일자체의 저항 뿐만 아니라 전류의 흐름에 의한 자계의 영향으로 인하여 코일 및 철심의 온도가 상승되게 된다. 이러한 온도상승은 코일자체의 저항값을 상승시켜 결국 2차권선으로부터의 출력전압의 저하를 가져오게 되므로, 이러한 출력저하를 방지하기 위하여 고압트랜스포머(51)의 온도를 적정수준으로 냉각 유지시키기 위한 냉각수단이 마련된다. 즉, 고압 트랜스포머(51)의 적소에 온도센서(45)를 부착시켜 제어부(100)를 통하여 고압트랜스포머(51)의 온도값을 읽어들임으로서 적정온도 이상으로 판단될 경우, 냉각팬릴레이스위치(39)의 온/오프제어를 통하여 고압트랜스포머(51)를 냉각시키는 냉각기능을 수행하게 된다.

제 3도는 본 발명이 적용된 전자렌지의 일부 절개 사시도로서, 전장품실(50)을 보면, 마이크로파를 발진시키기 위한 다수개의 냉각핀(46)이 마련된 마그네트론(44)이 상부에 취부되고, 그 하부에 마그네트론(44)에 승압교류전원을 인가하기 위한 고압트랜스포머(51)가 위치한다.

또한, 마그네트론(44) 및 고암트랜스포머(51)를 냉각하기 위한 냉각팬(33)이 전자렌지의 후면에 부착되어 외부의 공기를 전장품실(50) 내로 송풍시키게 된다.

또한, 고압트랜스포머(51)의 적소에는 온도센서(45)가 취부되어 있어 제어부는 이를 통한 고압트랜스포머(51)의 현재 온도를 양호하게 읽어들일 수 있게 된다.

제 4도는 본 발명에 따른 전자렌지의 제어블록도로서, 크게 고압트랜스포머(51)의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(60)와 냉각팬(33)를 구동하기 위한 릴레이구동부(70), 온도감지부(60)를 통하여 읽어들인 고암트랜스포머(51)의 온도가 적정온도치를 상회할 경우 릴레이구동부(70)를 통하여 냉각팬(33)의 구동을 제어하기 위한 제어부(100)로 구성된다.

전술한 구성부중 온도감지부(60)는 저항소자(61)와 온도센서(45), 그리고 온도센서(45)와 병렬결선되어 접지된 커패시터(62)로 구성된다.

그리고 릴레이구동부(70)는 제어부(100)의 출력신호를 적정압으로 분압하기위한 분압저항(71, 72)과 분압저항단에 베이스단자가 결선된 스위칭수단인 트랜지스터(73), 그리고 스위칭수단의 스위칭동작에 의하여 냉각팬(33)에로의 공급전원을 제어하기 위한 릴레이(39)가 트랜지스터(73)의 컬렉터단자에 결선되어 마련된다.

이하, 제 5도를 참조하여 제어부(100)에서의 동작수순을 설명하고자 한다.

먼저, 전원공급이 이루어진 상태에서 사용자가 조리하고자 하는 음식물을 넣고 도어를 닫게 되면 도어 레치에 의하여 마이크로스위치로 구성된 안전스위치(34, 35)가 연동동작되어 회로를 닫게 되며, 또한 쇼트회로를 구성하는 모니터스위치(36)가 연동동작되어 쇼트회로를 열게 된다. 그리고 조리명령이 입력되면 메인스위치(37) 및 파워스위치(38)가 회로를 닫아 각 부하에 전원을 공급하게 된다. 즉, 조리실램프(31)가 점등되며, 턴 테이블을 회전시키기 위한 드라이브모터(32)가 구동되며, 또한 고압트랜스포머(51)를 통하여 승압된 전원을 인가받은 마그네트론(44)에서의 고주파의 발진이 이루어져 조리동작을 수행하게 된다. 또, 제어부(100)는 온도센서(45)를 통하여 고압트랜스포머(51)의 온도를 감지한다(S1)

상기 단계 S1에서 고압트랜스포머(51)의 온도가 검출된 경우, 제어부(100)는 온도센서(45)를 통하여 고압트랜스포머(51)의 온도가 기준온도, 즉 미리 설정된 온도(T)이상인가를 판단한다(S2). 여기서, 설정온도는 전자렌지의 연속동작으로 인하여 고압트랜스포머가 미쳐 냉각되지 못하고 재동작됨으로써 마그네트론의 출력저하를 가져오는 온도를 의미한다.

상기 판단단계 S2에서 검출된 고압트랜스포머(51)의 온도가 설정온도(T) 이하인 경우 계속적으로 고압트랜스포머(51)의 온도를 검출하며, 설정온도(T) 이상인 경우 냉각팬(33)를 구동시킨다(S3).

따라서, 고압트랜스포머(51)은 냉각팬(33)의 송풍작용에 의해 강제 냉각됨으로써, 마그네트론(44)에 적정 크기의 전압을 공급할 수 있게 된다.

이후, 제어부(100)는 조리시간을 연산하여 조리가 완료되었는가를 판단한다(S4).

상기 판단단계(S4)에서 조리가 완료된 것으로 판단되면, 제어부(100)은 메인 스위치(37)를 오프시켜 상기 마그네트론(44)으로의 전원공급을 차단시켜 조리동작을 완료한다(S5).

또, 상기 단계 S5에서 마그네트론(44)의 정지로 조리가 완료되었더라도, 제어부(100)는 냉각팬(33)을 바로 정지시킴이 없이 온도센서(45)를 통하여 고압트랜스포머(51)의 온도를 검출한다.

이때, 검출된 온도가 설정온도 이상일 경우 고압트랜스포머(44)가 충분히 냉각되어지지 않았으므로 냉각팬(33)을 더 구동시킨다. 반대로, 검출된 온도가 설정 온도 이하일 경우 고암트랜스포머(44)가 충분히 냉각되었으므로 냉각팬(33)을 정지시키고, 다음 조리동작을 대기한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 고압트랜스포머에 온도감지수단을 두어 조리동작이 정지되더라도 고압트랜스포머의 온도가 일정온도 이하로 낮아질때까지 냉각팬을 더 구동시켜 마그네트론을 신속하게 냉각시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 반복조리시 고압트랜스포머의 온도상승에 의한 2차측 출력저하를 방지하므로서 조리동작시 마그네트론의 출력을 균일하게 유지할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전자렌지의 외관을 형성하며 조리실(80)과 전자품실(50)이 구획설치된 본체(90)와, 상기 본체(90)의 조리실(80)내로 마그네트론(44)이 고주파를 조사할 수 있도록 고전압을 인가하며 상기 전장품실(50) 바닥면에 설치된 고압트랜스포머(51)과, 상기 고압트랜스(51)를 통하여 상기 마그네트론(44)으로 전원이 인가되도록 외부의 콘센트와 상시 접속된 전원 플러그(1)와, 상기 전원 플러그(1)를 통하여 공급된 전원이 상기 고압트랜스포머(51)에 의해 승압되어 조리종작시에만 상기 마그네트론(44)으로 공급되도록 회로를 개폐하며 상기 전원 플러그(1)와 상기 고압트랜스포머(51) 사이에 전기적으로 접속된 메인스위치(37)와, 상기 메인스위치(37)의 온동작으로 상기 마그네트론(44)이 고주파를 발진할 경우 상기 조리실(80)의 도어(81) 개방으로 인한 고주파의 누설을 방지할 수 있도록 상기 도어(81)와 연동하여 개폐되며 상기 메인스위치(37)와 상기 고압트랜스포머(51) 사이에 전기적으로 접속된 안전스위치(34, 35) 및, 상기 고압트랜스포머(51)의 온도를 검출하도록 된 온도센서(45)를 구비한 전자렌지의 균일출력을 위한 냉각장치에 있어서,

   상기 전원 플러그(1)가 콘센트에 상시 접속된 경우 상기 메인스위치(37)의 개폐여부에 관계없이 항상 전원을 공급받을 수 있도록 상기 전원 플러그(1)와 상기 메인스위치(37) 사이에 전기적으로 접속된 냉각팬(33)과,

   상기 냉각팬(33)의 구동전원을 개폐할 수 있도록 상기 전원 플러그(1)와 상기 냉각팬(33) 사이에 전기적으로 접속된 릴레이스위치(39)와,

   조리동작이 완료되었더라도 상기 온도센서 (45)를 통하여 검출된 상기 고압트랜스포머(51)의 온도가 설정온도(T) 이상일 경우 상기 릴레이스위치(39)를 온상태로 유지시켜 상기 고압트랜스포머(51)을 강제 냉각시키며 상기 릴레이스위치(39) 및 온도센서(45)와 전기적으로 접속된 제어부(100)를 구비한 것을 특징으로 하는 전자렌지의 균일출력을 위한 냉각장치.
2. 조리개시신호가 입력될 경우 콘센트에 상시 접속된 전원 플러그(1)를 통하여 인가된 전원이 고압트랜스포머(51)를 통하여 마그네트론(44)에 공급되도록 제어부(100)의 제어신호에 의해 메인스위치(37)를 온동작시키는 전원인가단계(S1)와, 상기 전원인가단계(S1)의 수행으로 상기 마그네트론(44)에의해 조리동작이 수행될 경우 온도센서(45)를 통하여 검출된 상기 고압트랜스포머(51)의 온도가 설정온도(T)보다 크면 상기 고압트랜스포머(51)이 냉각되도록 상기 제어부(100)의 제어신호에 의해 상기 냉각팬(33)를 구동시키는 한편 조리시간이 경과한 것으로 판단되면 상기 메인스위치(37)를 오프시켜 상기 마그네트론(44)을 정지시키는 조리완료단계(S2-S5)를 구비한 전자렌지의 균일출력을 위한 냉각장치의 제어방법에 있어서,

   상기 조리완료단계(S5)에서 상기 마그네트론(44)이 정지되었더라도 상기 온도센서(45)를 통하여 검출된 상기 고압트랜스포머(51)의 온도가 설정온도(T) 이상일 경우 상기 고압트랜스포머(T)이 강제냉각되도록 상기 제어부(100)의 제어신호에 의해 상기 냉각팬(33)을 추가구동시키는 고압트랜스포머 냉각단계(S6-S7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자렌지의 균일출력을 위한 냉각장치의 제어방법.

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