KR100272363B1 - 전자레인지용 할로겐히터 단열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광파를 또 하나의 가열원으로 이용하기 위하여 전자레인지에 설치되는 할로겐램프의 단열구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 할로겐램프는 전자레인지의 내부에 설치되어, 마이크로웨이브와는 다른 또 하나의 가열원으로서 동작하게 된다. 그리고 할로겐램프는, 전류의 인가에 의하여 광을 방사하는 필라멘트와, 필라멘트를 내부에 두고, 소정의 가스를 충진시키기 위한 램프관으로 구성되고 있으며, 본 발명에서는, 필라멘트의 양단부를 저항이 극히 작은 단열바아를 통하여 전기적으로 연결하고 있다. 이러한 단열바아는, 필라멘트에 비하여 저항으로써의 기능이 미미하기 때문에 전류의 공급에 의한 발광 및 발열이 충분히 억제된다. 따라서 필라멘트에서의 고온이 램프관의 주변과 그것을 통하여 외부로 전달되지 않도록 하고 있다. 상기 단열바아는, 필라멘트와 동일한 재질로 성형될 수 있으며, 이러한 경우에는 단면적을 훨씬 크게 하는 것에 의하여 저항으로써 기능을 제거하는 것이 가능하다.

Description

전자레인지용 할로겐히터 단열구조

본 발명은 전자레인지에 사용되는 할로겐램프의 단열구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 할로겐램프 내부에서 발생한 열이 외부와 전기적으로 연결되는 부분인 할로겐램프의 양단부를 손상시키지 않도록 구성되는 할로겐램프의 단열구조에 관한 것이다.

식품을 가열하기 위한 가열장치로서 현재까지 여러 종류의 장치가 제안되어 왔다. 가장 원초적인 가열기구로써는, 열원과 직접 접촉하는 소정 형상의 용기를 들 수 있으며, 이러한 용기내에 조리하고자 하는 내용물을 넣고, 열을 가함으로써 원하고자 하는 조리를 수행하는 것이었다.

그리고 전기에너지를 직접 또는 간접적으로 이용하는 많은 종류의 조리장치가 개발되었으며, 일례로서 마이크로웨이브를 가열원으로 이용하는 전자레인지를 들 수 있다. 전자레인지는, 전기를 이용하여 마이크로웨이브를 생성시키고, 이러한 마이크로웨이브가 조리 대상물에 침투하면서, 대상물 내부에서 분자운동을 일으키고, 이에 의하여 가열되는 방식의 조리장치이다. 이러한 전자레인지는 간단하게 가열을 수행할 수 있다는 장점, 예를 들어 언 상태의 식품을 녹이는 해동과정이나, 우유와 같은 식품을 소정 온도까지 가열하는 장치로써는 간단한 구성 및 사용상의 편리함으로 인하여 널리 보급되어 사용되고 있다.

그러나 전자레인지는 가열방식에 기인하는 사용상의 단점과 자체의 출력의 제한성 등에 의하여, 여러가지 대상물의 가열에 전부 적합하다고 할 수는 없다. 즉, 마이크로웨이브만을 가열원으로 사용하는 종래의 전자레인지는, 마이크로웨이브에 의한 가열방식의 단일성과, 그 출력에 일정한 한계가 있기 때문에, 신속하면서도 양질의 조리를 제공할 수 없는 문제점이 지적되는 것이다. 예를 들면 마이크로웨이브에 의한 가열시, 대상물은 내외부가 같이 가열되는 잇점이 있지만, 이러한 잇점은 조리 대상물에 따라서 상당한 단점으로 작용하게 되는 것이다. 후술하는 바와 같은 피자 조리시에는 마이크로웨이브에 의한 가열은 대상물의 성질상 적합하지 않은 것으로 판단된다. 또한 전자레인지에 의한 가열시에는, 대상물의 수분을 너무 많이 빼앗아 버리는 단점도 지적된다.

이러한 현재의 전자레인지에 대하여, 다른 열원을 같이 사용하는 다양한 형태의 전자레인지가 개발되어 상용화되기에 이르렀다. 예를 들면 전자레인지의 내부에, 마이크로웨이브와는 별도로, 또 하나의 열원이라고 할 수 있는 발열 히터를 장착하는 것에 의하여, 다양한 조리 대상물에 대하여 적합한 가열을 수행할 수 있는 전자레인지를 들 수 있다. 그러나 이와 같이, 히터가 내장된 전자레인지에 있어서도, 상기와 같은 히터는 단순한 다른 하나의 열원으로만 작용하기 때문에, 전체적으로 다양한 기능을 가지고 있지는 못한 것이 사실이다. 예를 들어, 피자와 같은 식품을 적절하게 조리하기 위해서는, 그 표면은 적절하게 가열되어 바삭바삭한 조리상태를 가져야 하며, 그 내부는 충분히 익으면서도 수분이 많이 빼앗기지 않는 가열정도를 얻을 수 있어야 한다. 그러나 현재의 전자레인지로서는 이와 같은 조리 특성을 만족시키지 못하고 있는 것이 사실이다.

결론적으로, 종래의 마이크로웨이브에만 의한 가열시에는 마이크로웨이브에 의한 단일방식의 가열이라는 가열방식의 제한성과, 출력상의 단점, 그리고 수분 증발에 의한 여러가지 단점이 지적되고 있으며, 별도의 발열히터를 내부에 설치하는 경우에도, 상술한 바와 같은 단점을 충분히 해결하지는 못하고 있다.

상술한 종래의 전자레인지와는 달리, 다른 하나의 가열장치로써, 광파만을 단일의 가열원으로 사용하는 가열장치가 제안되었다. 즉, 미합중국 특허 5,036,179호에 의하며, 가시광선과 적외선을 방출하는 램프를 이용하여 원하는 특정 요리에 적절하게 사용하는 대량 조리장치가 개시되어 있다. 상기 미합중국 특허에 의하면, 방사에너지의 적어도 90%가 1㎛ 이하의 파장을 가지는 램프를 가열원으로 사용하되, 이러한 램프에서 방사되는 가시광선과 적외선을 적절하게 이용하는 것에 의하여, 피자와 같은 특정 요리를 대량으로 수행할 수 있도록 하고 있다.

구체적으로 보면, 적외선과 가시광선의 파장의 차이는, 대상물에 가해지는 상이한 파장에 의한 가열방식의 차이점으로 나타나게 되고, 이러한 차이점에 의하여 대상물의 외부와 내부는 다른 형태로 가열되고 있다. 이러한 광파 가열장치에 의하면, 피자의 경우를 예로 들면, 외부는 바삭바삭한 가열정도를 가지면서도, 내부는 충분하게 가열되고 소정의 습기를 함유한 상태로 부드럽게 가열되어 있는 조리상태를 얻을 수 있게 되는 것이다. 그러나 이와 같은 상기 미합중국특허에 의한 가열장치는, 피자를 신속하게 대량으로 생산하기 위한 업소용 또는 산업용으로 밖에 이용할 수 없고, 특히 마이크로웨이브를 이용하는 기존의 전자레인지의 장점을 이용할 수 없는 사용상의 제한이 뒤따르고 있다.

그리고 상기와 같은 광파가열장치에 이용될 수 있는 광원으로써 일반적인 할로겐램프의 구성이 제3도에 예시적으로 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 일반적인 할로겐램프(19)는, 전류가 통하면서 소정의 광파에너지를 발생시키는 텅스텐 재질의 필라멘트(19b)과, 상기 필라멘트(19b)을 감싸면서 내부에 할로겐 가스를 충진시키기 위한 램프관(19a)과, 상기 필라멘트(19b)에 전류를 인가하기 위한 외부의 리이드와이어(19d)와, 상기 리이드와이어(19d)와 필라멘트(19b)를 전기적으로 연결하기 위하여 몰리브덴 재질로 만들어지는 단자부(19c)를 포함하여 구성된다. 이러한 할로겐램프(19) 내부에, 단자부(19c)를 통하여 전원이 인가되면 필라멘트(19b)는 상술한 소정의 파장을 가지는 빛을 방출하게 되고, 이러한 광파가 가지는 에너지를 대상물의 가열에 이용할 수 있게 되는 것이다.

전류의 인가에 의하여 빛을 방사하는 상기 필라멘트(19b)는, 그 직경이 아주 작기 때문에 전류가 통과할 때 저항체로서 작용하여 상술한 바와 같이 빛을 발하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 광파, 구체적으로는 가시광선과 적외선을 동시에 방사하는 램프를 조리 대상물을 가열하기 위한 가열원으로써 이용하기 위해서는, 적외선과 같이 가시광선을 충분히 강하게 제공할 수 있는 램프이어야만 하고, 이러한 램프를 이용하는 경우에는, 램프는 상당한 고온으로 되기 마련이다. 이러한 고온은 실제로 상기 필라멘트(19b)에서 발생하게 되는 것으로, 이러한 필라멘트(19b)에서의 고온이 단자부(19c) 및 단자부와 접촉된 상태의 램프관(19a)에 전도되지 않도록 해야 한다.

따라서 상술한 바와 같은 일반적인 구성의 할로겐램프(19)를 그대로 본 발명에 의한 전자레인지에 적용하는 것은 다소 문제가 있다. 즉, 본 발명에 따라 할로겐램프를 전자레인지에 적용하는 경우에는 상술한 바와 같이 고온이 발생하기 때문에, 이러한 고온이 할로겐램프와 연결된 외부로 유출되는 것을 차단하기 위한 단열 장치가 필요하게 되는 것이다.

즉, 할로겐램프에서 발생하는 열이, 램프관(19a)에 전달되면, 특히 단자부(19c)와 인접한 부분의 램프관이 산화 등에 의하여 손상되기 쉽기 때문에, 램프관의 변형 및 내부의 할로겐 가스의 유출 등으로 인하여, 제품의 수명이 단축되는 등의 문제점이 발생하는 것이다.

상술한 바와 같이 광파에 의한 가열, 즉 가시광선 및 적외선이 가지는 방사 가열에 의한 특성을 가지면서, 마이크로웨이브에 의한 가열의 장점을 충분히 활용할 수 있는 가열장치가 고려될 수 있다. 또한 이러한 가열장치, 즉 조리기기는 일반가정에서도 충분히 활용할 수 있는 것이어야 하고, 사용자의 선택에 의하여 보다 넓은 범위의 조리가 가능하도록 구성되는 것이 바람직 할 것이다.

그러나 실제로 가시광선 및 적외선을 가열원으로 이용하기 위해서는 충분히 높은 밀도의 가시광선 및 적외선을 방출할 수 있는 램프를 사용하지 않으면 안된다. 예를 들어, 가열원으로써 신속하면서도 양질의 조리를 가능하도록 하기 위해서는, 최소한 필요로 하는 출력을 가져야 하며, 이러한 출력을 얻기 위한 램프를 사용하는 경우에는, 램프 부분에서의 발열이 충분하게 제어될 수 있는 구성을 필요로 하게 된다. 즉, 램프에서의 발열이 전원을 공급하는 외부의 리이드와이어 및 램프관의 양단부에 전달되지 않도록 충분한 단열장치를 구비하지 않으면 안되는 것이다.

본 발명의 목적은 가열을 위한 소정의 광파를 발생하는 램프를 구비하는 전자레인지에서 램프의 내부 특히 필라멘트에서 발생하는 열이 리이드와이어를 통하여 외부에 전달되는 것을 차단할 수 있는 단열구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 일반적인 전자레인지의 캐비티 어셈블리의 구성을 보인 사시도.

제2도는 본 발명이 적용하고자 하는 할로겐램프의 장착예시도.

제3도는 일반적인 할로겐램프의 구성 예시도.

제4도는 본 발명에 의한 할로겐램프의 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 할로겐램프 32 : 램프관

34 : 필라멘트 36 : 단열바아

38 : 단자부 40 : 리이드와이어

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 전류의 인가에 의하여 빛을 방사하는 램프코일과, 상기 램프코일을 내부에 위치시킨 상태에서 소정의 가스를 내부에 충진하는 램프관과, 상기 램프코일의 양단부에 전기적으로 연결되고, 램프 코일에 비하여 저항이 작아서 빛을 방사하지 않는 단열바아를 포함하여 구성되는 전자레인지용 할로겐램프의 단열장치를 개시하고 있다. 이러한 단열바아의 구성을 통하여, 필라멘트에서의 고온이 램프관의 양단부에 전달되는 것을 방지할 수 있게 되어, 할로겐램프 자체의 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

다음에는 도면에 도시한 실시예를 참조하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

제1도는, 일반적으로 가스오븐레인지의 상부에 설치되는 전자레인지인 OTR(Over The Range)형 전자레인지의 캐비티어셈블리(10)의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 본 발명에서 적용하고자 하는 램프의 단열구조는, 상기와 같은 전자레인지에 적용될 수 있으며, 제1도를 참조하여 본 발명에 의한 단열구조를 적용하고자 하는 전자레인지에 대하여 간단하게 살펴본다.

본 발명의 단열구조를 적용하고자 하는 전자레인지는, 전류의 인가에 의하여 마그네트론에서 발생하는 마이크로웨이브가 공급되어 소정의 조리가 진행되는 캐비티(12)를 구비하는 어떠한 형태의 전자레인지가 될 수 있다. 따라서 도면에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 단열구조가 상술한 ORT형 전자레인지에 한정되는 것은 아니다.

제1도를 참조하면, 가열하고자 하는 대상물을 캐비티(12)의 내부에 위치시킨 상태에서 마그네트론(도시생략)을 발진시키는 것에 의하여 상기 캐비티(12) 내부로 마이크로웨이브를 공급하게 된다. 상기 마그네트론은, 캐비티(12)의 일측 옆에 위치하는 전장실(18)의 내부에 설치되어 있고, 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브는, 직접 또는 마이크로웨이브 가이드를 통하여 상기 캐비티(12)의 내부로 공급된다. 본 발명에 의한 전자레인지는, 상기와 같은 마이크로웨이브 이외에 별도의 가열원으로서 소정의 파장을 구비하고 있는 램프를 사용하게 된다.

본 발명에서 사용하는 램프는, 가시광선과 적외선을 소정 비율로 동시에 발생할 수 있는 것이고, 그 광파에너지는 대상물을 신속하게 조리할 수 있는 정도로 충분한 것이어야 한다. 예를 들어, 본 발명에서 사용하는 램프는 할로겐램프이며, 이러한 할로겐램프는, 가열을 위하여 요구되는 출력으로 가열할 경우 상술한 바와 같은 비율의 가시광선 및 적외선을 방사할 수 있도록 구성되는 예시적인 것이다.

본 발명에서 사용하는 할로겐램프는, 출력의 많은 부분이 1㎛ 이내의 파장을 가지는 광파를 발생하고 있으며, 그 중에서도 0.4 내지 0.7㎛의 파장을 가지는 가시광선을 포함하고 있다. 이러한 가시광선과 적외선을 동시에 방사시키는 경우, 그러한 광파의 자체 성질, 예를 들면 가열 대상물에 파장이 침투하는 정도에 따른 조건 등에 의하여 원하는 조리 상태를 얻을 수 있게 된다. 즉 상술한 바와 같이 피자의 경우를 예를 들면, 표면은 바삭바삭한 조리상태를, 그리고 내부는 부드럽게 완숙된 조리상태를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 할로겐램프는, 제1도에서 캐비티(12)의 상면(16) 및 하면(14)에 선택적으로 장착될 수 있다. 물론 할로겐램프의 장착은, 요구되는 출력을 고려하여 그 갯수 및 각각의 출력을 포함하여 결정되어야 할 것이다.

제2도에는 캐비티(12)의 상면(16) 또는 하면(14)에 장착되는 할로겐램프(19)의 예를 보이고 있다. 도시된 바와 같이, 캐비티(12)의 상면(16) 또는 하면(14)에는 복수개의 할로겐램프(19)가 램프홀더(도시 생략)에 의하여 지지되고 있다. 상면(16) 또는 하면(14)에는, 할로겐램프(20)에서 발생하는 빛을 캐비티(12) 내부의 음식물에 조사시키기 위한 다수개의 관통공(22)이 성형되어 있다. 그리고 상기 할로겐램프(19)의 이면에는, 할로겐램프(19)에서 발생하는 빛을 캐비티 내부로 반사시키기 위한 반사판(24)이 설치된다.

따라서 상기 할로겐램프(19)에서 발생되는 빛은, 상기 관통공(22)을 통하여 캐비티(12) 내부로 입사되어, 상술한 바와 같은 조리가 진행될 것이다. 그러나 상기 할로겐램프(19)는, 대상물을 가열할 수 있을 정도로 충분한 밀도를 가지는 광파를 제공하는 것이기 때문에, 할로겐램프에서는 상당한 고온, 구체적으로 예를 들면 1000℃ 이상의 열이 발생하게 된다.

제4도에는 이와 같이 본 발명에 의한 단열장치가 적용된 할로겐램프를 예시적으로 도시하고 있다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 할로겐램프(30)는, 전류의 인가에 의하여 빛을 방사하는 필라멘트(34)과, 상기 필라멘트(34)을 내장한 상태에서 내부에 할로겐가스를 충진시키기 위한 램프관(32)과, 상기 필라멘트(34)에 전류를 공급하기 위 한 단자부(38)를 포함하는 리이드와이어(40), 그리고 상기 리이드와이어(40)와 필라멘트(34) 사이에 개재되는 단열바아(36)으로 구성된다.

상기 필라멘트(34)은, 종래와 같이 아주 작은 직경을 가지는 텅스텐 재질로 코일형상으로 성형되어, 전류의 인가에 의하여 빛을 발할 수 있도록 구성되는 것이다. 그리고 상기 필라멘트(34)은, 전원과 연결되는 리이드와이어(40)가 단자부(38)를 통하여 전류를 인가할 수 있도록 전기적으로 연결된다. 그리고 본 발명에 의하면, 상기 필라멘트(34)과 단자부(38)는, 단열바아(36)을 통해서 연결된다. 단열바아(36)는 상기 필라멘트(34)와 동일한 재질인 텅스텐 재질로 만들어지는 것이나, 상기 필라멘트(34)의 직경에 비하여 훨씬 큰 직경의 것으로 성형된다. 실질적으로 상기 단열바아(36)는 필라멘트(34)에 공급되는 전류가 통하는 부분이나, 그 단면적이 상기 필라멘트(34) 보다 훨씬 크기 때문에 필라멘트(34)에 비하여 저항체로서 작용하지 않게 되며, 따라서 발광하지 않게 된다.

즉, 본 발명에 의한 단열바아(36)는, 필라멘트(34)에 비하여 공급되는 전원에 대한 저항으로써의 역할이 극히 미미하기 때문에 , 동일한 크기의 전류에 대하여 필라멘트(34)보다 발열량이 극히 저조하고, 동시에 빛을 방사하지 않게 된다. 따라서 실질적으로 전류가 상기 단열바아(36)를 통하여 필라멘트(34)에 공급되면, 필라멘트(34)은 상술한 파장의 빛을 방사하게 된다. 공급되는 전기에너지가 필라멘트(34) 자체가 가지는 저항에 의하여 빛에너지로 변환되는 것이다. 그러나 상기 필라멘트(34)가 빛을 방사하는 것에 비하여, 본 발명에 의한 단열바아(36)는 저항으로써 역할을 하지 않기 때문에, 빛의 방사 및 발열이 없게 된다. 따라서 필라멘트(34)에서 발생하는 고온이, 단자부(38) 및 단자부(38)에 밀착된 램프관(32)에 전달되지 않게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 단열바아(36)는, 할로겐램프(30)에서 전류의 인가에 의하여 발열하는 필라멘트(34)에 비하여 단면적이 훨씬 커서 공급되는 전류에 대한 저항체로서의 기능이 극히 미미한 것임을 알 수 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 필라멘트와 동일한 재질의 것을 사용하지 않되는 것은 아니며, 상기 필라멘트(34)와 비교하여 볼 때, 도전성이 우수하여 저항체로서의 기능이 극히 미미하기 때문에 발광 및 발열이 거의 없는 재질의 것이면 다른 재질을 사용하는 것도 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 할로겐램프의 필라멘트(34)의 양단부를, 보다 큰 직경의 단열바아를 통하여 외부의 리이드와이어와 전기적으로 연결하는 것에 의하여, 필라멘트(34)에서 발생하는 고열이 램프관(32)의 양단부 및 리이드와이어(40)와의 연결부분으로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 구성되고 있다. 따라서 본 발명에 의한 전자레인지에서 할로겐램프를 이용하여 가열하는 경우, 램프에서 발생하는 고온의 열이 램프관의 양단부에 전달되지 않도록 차단함으로서 주변 부분을 열손상에서 방지함은 물론, 램프자체의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 기본적으로 상술한 바와 같은 할로 겐램프, 즉 소정의 파장을 가지는 가시광선 및 적외선을 적정 비율로 방사할 수 있 는 램프와, 마이크로웨이브를 선택적으로 가열원으로 이용할 수 있는 조리기기를 제공할 수 있게 된다. 따라서 특히 여러가지 용도를 자지는 전자레인지를 제공할 수 있게 되어, 가정용 전자레인지의 사용성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 의하면, 필라멘트(34)에 전류를 인가하기 위한 연결구성으로써 필라멘트에 비하여 단면적이 훨씬 커서 저항체로서 작용하지 않는 단열바아(36)를 사용하는 것에 의하여, 할로겐램프를 사용하는 경우에, 램프에서 발생하는 열이 외부 전원과의 연결을 위한 단자부와, 상기 단자부 부근의 램프관에 전도되는 것을 방지하고 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 마이크로웨이브를 가열원으로 사용하는 전자레인지에 적용되는 것으로, 상이한 파장의 가시광선 및 적외선을 방사하는 할로겐램프를 마이크로웨이브와 같이 또는 선택적으로 가열원으로써 사용할 수 있는 조리기기를 제공하는 것에 의하여, 전자레인지의 다기능화를 도모하고 있음과 동시에, 특히 할로겐램프가 열에 의하여 손상되는 것을 방지하는 효과가 기대된다.

Claims (2)

1. 전류의 인가에 의하여 빛을 방사하는 필라멘트과; 상기 필라멘트를 내부에 위치시킨 상태에서 소정의 가스를 내부에 충진하는 램프관과, 상기 필라멘트의 양단부에 전기적으로 연결되고, 필라멘트에 비하여 저항이 작아서 빛을 방사하지 않는 단열바아를 포함하여 구성되는 전자레인지용 할로겐램프의 단열장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 단열바아는 필라멘트와 동일한 재질로 형성되고, 단면적이 필라멘트에 비하여 크게 성형되는 전자레인지용 할로겐램프의 단열장치.

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