KR100288924B1 - 전자레인지용 할로겐 히터 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 램프코일과, 램프코일을 내부에 두고, 소정의 가스를 충진시키기 위한 램프관으로 구성되고 있으며, 본 발명에서는, 상기 램프관의 양단부에 열차단부를 형성하여, 램프코일에서의 고온이 램프관의 단부 및 그것을 통하여 외부로 전달되지 않도록 하고 있다. 열차단부에 대한 구체적인 예는, 세라믹을 주성분으로 하는 열차단도료를 램프관의 단부에서 내측을 향하여 소정 간격 형성하는 것으로 구성하게 된다.

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 빼았아 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 은 식품을 적절하게 조리하기 위해서는, 그 표면은 적절하게 가열되어 바삭바삭한 조리상태를 가져야 하며, 그 내부는 충분히 익으면서도 수분이 많이 빼았기지 않는 가열정도를 얻을 수 있어야 한다. 그러나 현재의 전자레인지로서는 이와 같은 조리 특성을 마족시키지 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 도 3에 예시적으로 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 일반적인 할로겐램프(19)는, 전류가 통하면서 소정의 광파에너지를 발생시키는 텅스텐 재질의 램프코일(19b)과, 상기 램프코일(19b)을 감싸면서 내부에 할로겐 가스를 충진시키기 위한 램프관(19a)과, 상기 램프코일(19b)에 전류를 인가하기 위한 외부의 리이드와이어(19d)와, 상기 리이드와이어(19d)와 램프코일(19b)를 전기적으로 연결하기 위하여 몰리브덴 재질로 만들어지는 단자부(19c)를 포함하여 구성된다. 이러 한 할보겐램프(19) 내부에, 단자부(19c)를 통하여 전원이 인가되면 램프코일(19b), 즉 필라멘트는 소정의 파장을 가지는 빛을 방출하게 되고, 이러한 광파가 가지는 에너지를 대상물의 가열에 이용할 수 있게 되는 것이다.

그러나 이와 같은 광파, 구체적으로는 가시광선과 적외선을 동시에 방사하는 램프를 조리대상물을 가열하기 위한 가열원으로써 이용하기 위해서는, 적외선과 같이 가시광선을 충분히 강하게 제공할 수 있는 램프이어야만 하고, 이러한 램프를 이용하는 경우에는, 램프는 상당한 고온으로 되기 마련이다.

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 단열장치가 필요하게 되는 것이다.

즉, 할로겐램프에서 발생하는 열이, 램프관(19a)에 전달되면, 특히 단자부(19c)와 인접한 부분의 램프관이 산화 등에 의하여 손상되기 쉽기 때문에, 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 바람직할 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 리이드와이어에 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.

도 1은 일반적인 전자레인지의 캐비티 어셈블리의 구성을 보인 사시도.

도 2는 본 발명이 적용하고자 하는 할로겐램프의 장착예시도.

도 3은 일반적인 할로겐램프의 구성 예시도.

도 4는 본 발명에 의한 할로겐램프의 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

19, 20 : 할로겐램프 20a : 램프관

20b : 램프코일 20c : 단자부

20d : 리이드와이어 22 : 관통공

24 : 반사판 30 : 열차단부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 단열장치는, 전류의 인가에 의하여 광을 방사하는 램프코일과, 상기 램프코일을 내부에 위치시킨 상태에서 소정의 가스를 내부에 충진하는 램프관과, 상기 램프코일에서 발생하는 고온이 램프관의 단부를 통하여 전도되지 않도록, 상기 램프관의 양단부에 형성되는 열차단부를 포함하여 구성된다. 이러한 구성에 의하여, 램프코일에서 발생하는 열이 외부로, 특히 램프관의 양단부에 전달되지 않도록 구성하는 것이 가능해진다.

상기 열차단부에 대한 구체적인 실시예에 의하면, 램프관의 양단에 도포되는 열차단도료로 구성하는 것에 의하여, 보다 간단한 구조 및 조립공정을 제공할 수 있게 된다.

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

도 1은, 일반적으로 가스오븐레인지의 상부에 설치되는 전자레인지 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, 도 1를 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 이하에서 설명하는 바와 같이 본 발명에 의한 단열구조가 상술한 ORT형 전자레인지에 한정되는 것은 아니다.

도 1을 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 적외선ㅇㄹ 방사할 수 있도록 구성되는 예시적인 것이다. 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, 도 1에서 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.

도 2에는 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.

도 4에는 이와 같이 본 발명에 의한 단열장치가 적용된 할로겐램프를 예시적으로 도시하고 있다. 본 발명에 의한 할로겐램프(20)는, 도시한 바와 같이, 램프코일(20b)와 외부에서 전원을 인가하는 리이드와이어(20d)를 연결하는 단자부(20c)에 해당하는 램프관(20a)에 열차단도료를 도포함으로써 형성되는 열차단부(30)를 구비하는 것을 기술적 요지로 하고 있다.

상술한 바와 같이 상기 할로겐램프(20)는, 1000℃이상의 고온이 발생하고 있다. 그리고 이러한 고온의 발생은, 실질적으로 할로겐램프의 램프코일(20b)이 발생하는 빛에 의하여 발생하게 되는 것이기 때문에, 열원은 상기 램프코일(20b)이라고 할 수 있다. 따라서 상기 램프코일(20b)과 연결되는 부분인 단자부(20c)로 열이 전도되지 않도록 차단하면, 전도되는 고온의 열에 의하여 램프관(20a) 등이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명에서는, 상기와 같이 단자부(20c)와 연결되는 램프코일(20b)에서의 열이 램프관(20a)의 양단부에 전달되는 것을 차단하기 위하여, 상기 단자부(20c)에 해당하는 부분의 램프관(20a)에, 열차단부(30)를 형성하여, 열전도를 막도록 구성하고 있다. 상기 열차단부(30)는, 예를 들면, 열차단도료를 단자부(20c)에 인접한 외측에서 램프관(20a)의 내측으로 소정 간격 도포하는 것으로 구성될 수 있다.

실질적으로 이와 같은 열차단도료는, 상술한 고온의 열이 외부로, 특히 단자부에 인접한 램프관(20c) 부분에 전달되지 않도록 하는 것으로, 상술한 바와 같은 고온에 충분히 견딜 수 있는 것이 요구되는 것은 기본이고, 열전도성이 극히 낮아서 할로겐램프(20)의 램프코일(20b)에서 발생한 열을 단자부(20c) 및 그 부근의 램프관에 전달되지 않도록 하는 기본적인 특성을 구비하여야 한다.

이러한 열차단도료는, 고온에 견딜 수 있는 세라믹 성분, 즉 무기계 실리콘 성분을 주성분으로 하는 도료로 하는 것이 바람직하다. 물론 이러한 도료에 한정되는 것은 아니고, 상술한 바와 같은 내열성과 낮은 열전도성을 구비하는 것이라면 충분할 것이다.

물론 열차단부(30)는, 상기와 같이 열차단도료를 램프관(20a)의 양단에 도포하는 것에 제한되는 것은 아니며, 별도의 단열부재를 램프관(20a)에 부착하는 것에 의하여 램프관(20a)의 양단부에 전도되는 열을 방지할 수 있는 것이면 충분하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 램프관(20a)의 양단부, 즉 단자부(20c)와 인접하는 램프관(20a)에 열차단부를 구현하는 것에 의하여, 램프관의 양단부에 고열이 전달되는 것을 방지할 수 있도록 구성되는 것임을 알 수 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 할로겐램프, 즉 소정의 파장을 가지는 가시광선 및 적외선을 적정 비율로 방사할 수 있는 램프와, 마이크로웨이브를 선택적으로 가열원으로 이용할 수 있는 조리기기를 제공할 수 있게 된다. 따라서 특히 여러가지 용도를 가지는 전자레인지를 제공할 수 있게 되어, 가정용 전자레인지의 사용성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 의하면, 할로겐램프를 사용하는 경우에, 램프에서 발생하는 열이 외부전원과의 연결을 위한 단자부와, 상기 단자부 부근의 램프관에 전도되는 것을 방지하고 있다. 즉, 열차단도료를 사용하는 열차단부를 램프관의 양단부에 성형하는 것에 의하여, 내부의 램프코일에서의 발생량이 직접 전도되지 않도록 구성하는 것에 의하여, 할로겐램프의 사용시 램프의 손상을 줄여서, 장기간 사용할 수 있게 되는 것이다.

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 (1)

1. 전류의 인가에 의하여 광을 방사하는 램프코일과; 상기 램프코일을 내부에 위치시킨 상태에서 소정의 가스를 내부에 충진하는 램프관과; 상기 램프코일에서 발생하는 고온이 램프관의 단부를 통하여 전도되지 않도록, 상기 램프관의 양단부에 도포되는 열차단도료를 포함하여 구성되는 전자레인지용 할로겐램프의 단열장치.

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