KR100290708B1 - 전자레인지의균일가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 균일가열장치에 관한 것으로, 특히 직선편파 대신에 원편파를 사용하여 전계의 방향이 시간에 따라 계속해서 바뀌도록 함으로 전파의 반사각 역시 계속해서 바뀌도록하여 보다 넓은 범위에 걸쳐서 전파가 흩뿌려지게 되고, 따라서 음식물은 전파를 더욱 골고루 받게 되므로 균일가열성능이 한층 향상된 전자레인지를 제공하도록 하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 원편파를 발생시키는 장치인 헬리칼 안테나(HELICAL ANTENNA)를 마그네트론에 연결하여 도파관내에 위치하도록 구성하였다.

Description

전자레인지의 균일가열장치{Uniform heating assembly of microwave oven}

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 특히 음식물의 가열 및 조리를 위한 전자레인지에 원편파 발생장치를 설치하여 음식물의 균일가열성능을 향상시키기 위한 것이다.

일반적인 전자레인지의 개략적인 구성을 살펴보면 도 1 에 도시된 바와같이전자파를 발진하는 안테나(1a)를 갖춘 마그네트론(1)과, 상기 마그네트론(1)으로부터 발생된 전자파를 캐비티(3) 내로 안내하는 도파관(2)과, 상기 캐비티(3) 하면에 위치하여 음식물(5)이 놓여지는 회전판(4)으로 구성된다.

이와 같은 구조를 갖는 종래 전자레인지의 음식물 가열을 위한 동작을 살펴보면 먼저, 마그네트론(1)이 구동하며 안테나(1a)에서 발진된 전자파(또는 마이크로웨이브)는 도파관(2)을 통해서 캐비티(3)내로 들어가 음식물(5)에 흡수되어 음식물을 익히게 된다.

전자파는 파동의 성질을 가지고 있으므로 캐비티내로 들어간 전자파는 벽면에서 반사되어 정재파(Standing Wave)가 형성되게 되어 전계가 강한 부분과 약한 부분이 생기게 되므로 음식물의 가열이 불균일하게 되는 원인이 된다. 따라서 이것을 방지하기 위하여 음식물을 회전판(4)위에 올려놓고 이 회전판을 회전시킴으로써 음식물에 전자파가 골고루 닿도록하여 음식물이 균일하게 가열되도록 하고 있다.

그러나 전자파는 기본적으로 진행방향에 대하여 편파면이 일정한 직선편파이다. 따라서 캐비티의 벽면에서 반사되는 각도는 어느 정도의 범위내에서 일정하게 되고, 비록 상기와 같이 회전판(4)을 돌려준다고는 하나 전자파가 음식물에 닿는 것을 완전히 균일하게 해주지는 못하게 되어 어느 정도 이상으로는 음식물을 균일하게 가열시키기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된것으로, 마이크로웨이브를 발진하는 마그네트론에 원편파 발생장치를 설치하고, 그에 따라 그 원편파 발생장치로부터 발진되는 마이크로웨이브를 캐비티 내의 넓은 범위에 걸쳐서 뿌려지도록 함으로써 음식물을 균일하게 가열할 수 있는 전자레인지의 균일 가열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래 전자레인지의 구조도.

도 2 는 본 발명 전자레인지의 구조도.

도 3 은 시간변화에 따른 원편파의 변화를 나타낸 도면

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

101 : 마그네트론 102 : 도파관

103 : 캐비티 104 : 회전판

105 : 음식물 106 : 헬리칼 안테나

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 조리공간을 형성하는 캐비티와, 상기 캐비티의 일측에 장착되어 마이크로웨이브를 발진하는 안테나를 갖춘 마그네트론과, 상기 안테나에서 발진되는 마이크로웨이브를 상기 캐비티의 내측으로 안내하는 도파관과, 상기 캐비티의 바닥면에 설치되며 음식물이 놓여진 상태에서 회전하며 음식물을 균일하게 가열하는 회전판을 포함하는 전자레인지의 균일 가열장치에 있어서, 상기 안테나의 일단부에는 안테나에서 발진되는 마이크로웨이브를 원 편파 발생시키는 헬리칼 안테나가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전자레인지의 균일 가열장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 헬리칼 안테나는 상기 도파관의 내부에 배치되는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 도 2 및 도 3을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.

먼저 본 발명 전자레인지의 구성을 살펴보면 도 2 에 도시된 바와같이 전자파를 발생시키는 마그네트론(101)과, 상기 마그네트론(101)이 구동되며 마이크로웨이브를 발진하는 안테나(101a)와, 상기 마그네트론(101)에서 발생된 전자파를 캐비티(103)내로 전송하는 도파관(102) 및 원편파를 발생시키는 장치인 헬리칼 안테나(Helical Antenna;106)로 이루어지며, 캐비티(103) 하면에는 음식물(105)이 얹혀지는 회전판(104)이 위치한다.

본 발명에 적용되는 원편파는 종래기술의 직선편파와는 달리 전계의 편파면이 전파의 진행방행에 대하여 시간에 따라 회전하는 전파를 말한다. 따라서 본 발명 전자레인지를 통한 조리공정시 전계의 방향이 시간에 따라 계속해서 바뀌므로 헬리칼 안테나(106)를 통해 캐비티(103)내로 전달된 전자파의 반사각 역시 계속해서 바뀌게 되어 보다 넓은 범위에 걸쳐서 전파가 흩뿌려지게 되어 음식물(105)을 고루게 가열수 있는 것이다.

이하에서 원편파와 일반적인 평면파를 비교 설명한다.

평면파는 전자계가 일정한 방향(예를 들면 전계는 X방향, 자계는 Y방향) 으로 향하고 있다. 이와 같이 편파면(전자파의 전파방향과 전계의 방향에 의해서 정해지는 면)이 시간적으로 일정한 것을 직선편파라고 한다. 이에 반해 편파면이 시간적으로 회전하는 것을 원편파라고 한다.

원편파를 얻는 방법은 기본적으로 다음 식1 과 식2 과 같은 두 개의 평면파를 합성하여 얻을 수 있다.

의 편파면은 x-z 평면이고,

의 편파면은 y-z 평면이며, 위상이 서로 θ만큼 떨어져 있다. z=0 의 점에서 합성된 전계의 세기는 다음 식3 과 같이 표현될 수 있다.

식 3]

위의 식을 보면 위상차 θ에 의해 전계의 벡터방향이 시간에 따라 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전한다는 것을 알 수 있다. 즉, 평면파는 전파의 진행방향에 대하여 전계의 방향이 고정되어 있는데 반하여 원편파는 전계의 방향이 시간에 따라 계속 변하는 것이다. 도 3 은 이것을 페이저로 표시한 것이다.

도 3 의 도면에서 굵은 화살표로 표시된 것이 전계의 방향이다. 시간에 따라 전계의 방향이 x-y 평면상에서 회전한다는 것을 알 수 있다.

참고로 헬리칸 안테나로서 원편파를 발생시킬 수 있다는 사실은 JOHN D. KRAUS의 "ANTENNAS", CHAPTER 7 "THE HELICAL ANTENNA"에 자세히 기술되어 있다.

이상 설명한 바와같이 본 발명의 균일가열장치는 원편파를 사용하여 전계의 방향이 시간에 따라 계속해서 바뀌도록 함으로 전파의 반사각 역시 계속해서 바뀌게 되어 보다 넓은 범위에 걸쳐서 전파가 흩뿌려지게 되고, 따라서 음식물은 전파를 더욱 골고루 받게 되므로 균일가열성능이 한층 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 조리공간을 형성하는 캐비티와, 상기 캐비티의 일측에 장착되어 마이크로웨이브를 발진하는 안테나를 갖춘 마그네트론과, 상기 안테나에서 발진되는 마이크로웨이브를 상기 캐비티의 내측으로 안내하는 도파관과, 상기 캐비티의 바닥면에 설치되며 음식물이 놓여진 상태에서 회전하며 음식물을 균일하게 가열하는 회전판을 포함하는 전자레인지의 균일 가열장치에 있어서, 상기 안테나의 일단부에는 안테나에서 발진되는 마이크로웨이브를 원 편파 발생시키는 헬리칼 안테나가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전자레인지의 균일 가열장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 헬리칼 안테나는 상기 도파관의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 균일가열장치.

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