KR100348978B1 - 전자레인지의 마그네트론 컨트롤 전용 릴레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 마그네트론 컨트롤 전용 릴레이에 관한 것으로, 특히 릴레이 1개만을 이용하여 전자레인지의 마그네트론을 컨트롤 할 수 있도록 함으로써, 2개의 릴레이 사용에 따른 비용절감은 물론 전자레인지의 내부 장치 설치 공간을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전자레인지의 마그네트론 컨트롤 전용 릴레이에 관한 것이다.

Description

전자레인지의 마그네트론 컨트롤 전용 릴레이{Magnetron Control Rely of Microwave Oven}

본 발명은 전자레인지의 마그네트론 컨트롤 전용 릴레이에 관한 것으로, 특히 릴레이 1개만을 이용하여 전자레인지의 마그네트론을 컨트롤 할 수 있도록 함으로써, 2개의 릴레이 사용에 따른 비용절감은 물론 전자레인지의 내부 장치 설치 공간을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전자레인지의 마그네트론 컨트롤 전용 릴레이에 관한 것이다.

일반적으로 전자레인지는 마이크로파로 식품을 가열하는 장치로써, 극초단파를 식품에 조사하여, 식품 자체에 함유된 분자의 진동을 유도함으로써, 이 분자끼리의 진동에 의해서 생기는 마찰열로 식품이 요리되도록 하는 장치이다.

그리고, 상기 전자레인지는 크게 레인지 가열시에 마이크로파를 발생하는 2극 진공관으로 이루어진 마그네트론과, 그릴 가열시 적열하는 가열저항 소자등으로이루어진 가열원과;

전원 트랜스포머, 전압 콘덴서, 전압 다이오드 등으로 구성되어 있으며, 전열원에 전력을 공급하는 전원부와;

식품을 넣는 금속제의 상자로써, 내부에는 식품을 놓는 트레이 또는 테이블이 있으며, 천정에는 전파가 조사되는 도파관 개구가 있는 오븐과;

전자레인지 본체를 씌워서 잡음 전파를 차단하는 역할을 겸하는 금속제 커버와;

조리메뉴에 따라서 가열조건을 설정하고, 가열원인 마그네트론이나 히터를 제어하는 조작패널로 이루어진다.

상기에서 마그네트론은 자전관이라고도 하는데, 극초단파(마이크로 웨이브) 발진용 전자관의 일종으로써, 산화물이나 텅스텐계의 음극을 중심으로 하여, 원통형의 애노드 블록이 둘러싼 2극관이며, 강력한 자극 사이에 넣으면 그 자계와 양극 음극간의 전계에 의해서 음극에서 나온 전자가 회전운동을 하게 되면서 대출력의 극 초단파가 발진된다.

한편, 이러한 마그네트론은 2번에 걸쳐 전원인가를 하게 되는바, 한번은 저전압을 인가하고 일정한 시간이 지난후 두번째는 고전압을 인가하여 마그네트론이 동작되도록 해야 한다.

종래에는 이를 실현하기 위해 2개의 릴레이를 구비하여 일개로는 저전압을 인가하고 다른 일개로는 고전압을 인가하는 용도로 사용하였다.

이하에서 도 1을 통해 릴레이를 사용하여 마그네트론에 전원을 인가하는 종래의 방식을 살펴보기로 한다.

종래의 마그네트론 제어용 릴레이(RY1)는 도시한 바와같이, 철심에 코일(3)을 감은 보빈(4)의 중앙으로 코어(5)가 형성되고, 상기 코일(3)의 전자력에 의해 코어(5)에 흡인되는 접극자(6)의 움직임에 따라 가동접편(10)을 작동시키는 요크(7)를 접극자(6)에 설치하며, 상기 요크(7)에 힌지스프링(8)을 탄착되게 설치하고, 상기 접극자(6)에 의하여 이동되는 카아드(11)를 접극자(6)에 설치하며, 상기 요크(7)와 연동되는 가동접편(10)은 고정접편(9, 9')과 나란하게 고정설치한다.

이와 같은 종래의 릴레이는 코일접속용 단자(12)에 전원을 인가시키면 코일(3)에 전압이 인가되어 코일(3)의 전자력에 의해 접극자(6)가 코어(5)에 흡입되어 접극자(6)의 수직 절곡부에 연결된 카아드(11)에 의하여 가동접편(10)이 NC(Normal Closed)에서 NO(Normal Open)로 이동되어 전기를 통전시킨다.

이런 상태에서 코일 접속용 단자(12)에 전원이 차단되면 코일(3)이 전자력의 상실로 인해 코어(5)에 흡입된 접극자(6)는 가동접편(10)의 탄성력에 의해 원래의 위치로 복귀되면서 카아드(11)가 밀고 있던 가동접편(10)의 탄성력을 해제시켜 고정접편(9)과 접속되어 있는 가동접편(10)이 비접속되어 개방된다.

상기에서 미설명부호 1은 본체 프레임이고, 2는 베이스이다.

도 2는 상기와 같이 이루어지는 릴레이 2개를 이용하여 마그네트론에 전원을 공급토록 하는 회로 구성도이고, 도 3은 2개의 릴레이를 통해 전압이 공급되는 신호 파형도로써, 도시한 바와같이 전류량을 5A로 상승시키기 위한 제 1 릴레이(RY1)가 저항(R)과 직렬연결되어 마그네트론(HVT)으로 향하는 회로상에 존재하고, 일정한 시간(15ms 이상)이 지난후 20A로 전류량을 제공하기 위한 제 2 릴레이(RY2)가 제 1 릴레이(RY1)와 병렬로 연결되어, 제 1 릴레이(RY1)와 제 2 릴레이(RY2)의 공통 출력단이 마그네트론(HVT)과 접속된 구조를 가지고 있다.

도 3은 마이크로프로세서에 의해 제 1 릴레이(RY1)와 제 2 릴레이(RY2)를 제어시 마그네트론(HVT)으로 제공되는 전류량을 그래프를 통해 도시하고 있다.

상기와 같이 구성되는 마그네트론 전원 공급 회로에 있어서, 마이크로 프로세서(100)가 제 1 릴레이(RY1)와 제 2 릴레이(RY2)를 제어하여 마그네트론(HVT)에 제공되는 전원의 흐름을 제어할 수 있도록 하는바, 먼저 DC 12V의 전원이 공급되면 제 1 릴레이(RY1)를 동작시켜 저항을 통해 마그네트론(HVT)에 5A의 전류가 흐르도록 하고, 15ms이상 시간이 지연된후 DC 24V 전원이 공급되어 제 2 릴레이(RY2)를 동작시켜 마그네트론(HVT)으로 20A의 전류량이 추가 제공되어 마그네트론이 동작 되도록 한다.

그러나, 상술한 바와같은 종래의 마그네트론(HVT) 구동 구조는, 2개의 릴레이(RY1, RY2)를 별도로 사용해야 하기 때문에 비용상승의 문제가 발생하고, 또한 전자렌지 내부 구조설계시 릴레이가 차지하는 부피로 인하여 레이 아웃 설계상 제약이 발생하는 문제가 있었다.

즉, 전자레인지의 마그네트론은 통상 2단계에 걸쳐 전원 공급이 이루어지고, 이를 위해서는 2개의 릴레이(RY1, RY2)를 이용하여 제 1 릴레이(RY1)를 통해서 저전압을 일정시간 공급한후 제 2 릴레이(RY2)를 통해 고전압을 인가하여 마그네트론(HVT)의 동작전원을 제공하여 고주파에 의한 음식물의 가열이 이루어지는바, 마그네트론(HVT)을 정상적으로 작동시키기 위해서는 반드시 2단계의 전원공급이 필요하고 이를 위해 2개의 릴레이(RY1, RY2)를 사용하므로, 제작비용의 상승을 초래하고 또한, 릴레이(RY1, RY2)가 차지하는 부피 때문에 전체 구조 설계시 불리한 영향을 끼치게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 일개의 릴레이를 이용하여 2단계 전원 공급 동작이 이루어지도 릴레이를 구성함으로써, 2개의 릴레이를 사용하였을 때의 제작비 상승과 릴레이가 차지하는 면적으로 레이 아웃 설계상의 문제점들을 해결코자 하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 전기에너지를 증폭시켜 자기력을 크게 발생시키기 위해 철심에 코일을 감아 형성되는 보빈과;

상기 보빈의 중심점에 위치하며 코일에 의하여 발생되는 자기력을 집중시키는 코어와;

상기 코어에 가해지는 전기력에 의해 발생되는 자기력에 따라 저전압 인가시 최초 위치와 코어의 중간지점에 위치하고, 고전압 인가시 코어에 접속되는 각각 별도의 2단 동작에 의해 접점되고 자기력이 해제되면 접점이 오프되는 접극자와;

노말상태에서 상기 접극자를 지지하는 요크와;

저전압 인가시 접속이 유도되어 마그네트론에 전원공급이 이루어질 수 있도록 하는 제 1 릴레이부와;

상기 제 1 릴레이와 일정한 거리를 유지한 상태에 위치하며, 고전압 인가시 접속이 유도되어 마그네트론에 전원공급이 이루어질 수 있도록 하는 제 2 릴레이부와;

상기 접극자의 유동에 상응하여 전진 되면서 제 1 릴레이 유동접점과 제 1 릴레이 고정접점을 접속시키는 제 1 릴레이 접속 유도부재와 제 2 릴레이 유동접점과 제 2 릴레이 고정접점을 접속시키는 제 2 릴레이 접속 유도부재를 포함하여 이루어져 1단 동작시 제 1 릴레이를 접속시키고 2단 동작시 제 2 릴레이를 접속시키는 카아드와;

상기 접극자에 2단계 전원공급 제어신호를 인가하여 먼저 제 1 릴레이가 접속되도록 유도하고 일정시간후 제 2 릴레이의 접속을 유도하여 마그네트론을 동작시키는 마이크로프로세서를 포함하여 구성함이 특징이다.

도 1은 일반적인 전자레인지의 릴레이 구성도.

도 2는 종래의 마그네트론 전원 인가를 위한 회로 구성도.

도 3은 종래의 마그네트론 전원 인가 신호 파형도.

도 4는 본 발명에 적용되는 마그네트론 컨트롤 전용 릴레이의 구성도.

도 5는 도 4의 평면 구성도.

도 6은 본 발명의 간략한 회로 구성도.

도 7은 본 발명에 있어서 저전압 인가시 릴레이의 작동상태도.

도 8은 본 발명에 있어서 고전압 인가시 릴레이의 작동 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

RY1, RY2: 릴레이 HVT: 마이크로트론

4: 보빈 5: 코어

6: 접극자 7: 요크

11: 카아드

11a: 제 1 릴레이 접속 유도부재

11b: 제 2 릴레이 접속 유도부재

20: 제 1 릴레이부

30: 제 2 릴레이부

21: 제 1 릴레이 유동접점

22: 제 1 릴레이 고정접점

31: 제 2 릴레이 유동접점

32: 제 2 릴레이 고정접점

100: 마이크로프로세서

이하에서 도면을 참조로 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

그리고, 종래와 동일한 구성은 동일한 번호로써 기재하기로 한다.

도 4는 본 발명의 릴레이 구성도이고, 도 5는 도 4의 평면도이며, 도 6은 본 발명의 회로를 간략하게 도시한 것으로 그 구성을 살펴보면,

전기에너지를 증폭시켜 자기력을 크게 발생시키기 위해 철심에 코일을 감아 형성되는 보빈(4)과;

상기 보빈(4)의 중심점에 위치하며 코일에 의하여 발생되는 자기력을 집중시키는 코어(5)와;

상기 코어(5)에 가해지는 전기력에 의해 발생되는 자기력에 따라 저전압 인가시 최초 위치와 코어의 중간지점에 위치하고, 고전압 인가시 코어에 접속되는 각각 별도의 2단 동작에 의해 접점되고 자기력이 해제되면 접점이 오프되는 접극자(6)와;

노말상태에서 상기 접극자를 지지하는 요크(7)와;

저전압 인가시 접속이 유도되어 마그네트론에 전원공급이 이루어질 수 있도록 하는 제 1 릴레이(20)와;

상기 제 1 릴레이와 일정한 거리를 유지한 상태에 위치하며, 고전압 인가시 접속이 유도되어 마그네트론에 전원공급이 이루어질 수 있도록 하는 제 2 릴레이(30)와;

상기 접극자(6)의 유동에 상응하여 전진 되면서 제 1 릴레이 유동접점(21)과 제 1 릴레이 고정접점(22)을 접속시키는 제 1 릴레이 접속 유도부재(11a)와, 제 2 릴레이 유동접점(31)과 제 2 릴레이 고정접점(32)을 접속시키는 제 2 릴레이 접속 유도부재(11b)를 포함하여 이루어져 1단 동작시 제 1 릴레이부(20)를 접속시키고 2단 동작시 제 2 릴레이(30)를 접속시키는 카아드(11)와;

상기 접극자(6)에 2단계 전원공급 제어신호를 인가하여 먼저 제 1 릴레이(20)가 접속되도록 유도하고 일정시간후 제 2 릴레이(30)의 접속을 유도하여 마그네트론(HVT)을 동작시키는 마이크로프로세서(100)를 포함하여 구성한다.

상기와 같이 구성하는 본 발명은 전자레인지의 동작전원을 인가하게 되면 마이크로프로세서(100)에서 1단계 작동을 위한 DC12V 전압을 제 1 릴레이의 접점(21,22)에 제공하게 된다.

그러면 상기 제 1 릴레이(20)의 작동에 의해 코일(3)에 전원이 제공되고, 상기 코일(3)의 전자력에 의해 접극자(6)가 코어(5)에 흡인되는바, 이때에는 접극자(6)가 코어(5)에 완전 접속되지 않고, 도 7에 도시한 바와같이 1/2정도 코어에 접근한 상태에 멈추게 된다.

상기 접극자(6)의 유동이 발생되면 접극자(6)의 타측에 연결된 카아드(11)가 전진하게 되고, 상기 카아드(11)에 일체로 연결된 제 1 릴레이 접속 유도부재(11a)가 제 1 릴레이 유동접점(21)을 제 1 릴레이 고정접점(22) 측으로 이동시켜 마그네트론(300)에는 5A의 전원이 유기된다.

이후 마이크로프로세서(100)는 10ms - 50ms후에 제 2 릴레이(30)에 DC24V의 전압을 제공한다. 그러면 상기 제 2 릴레이(30)의 작동에 의해 코일(3)에 전원이 제공되고, 상기 코일(3)의 전자력에 의해 접극자(6)가 코어(5)에 흡인되는바, 이때에는 접극자(6)가 도 8에 도시한 바와같이, 코어(5)에 완전히 접속된다.

상기 코어(5)에 의해 접극자(6)의 유동이 발생하면 접극자(6)의 타측에 연결된 카아드(11)가 전진하게 되고, 상기 카아드(11)에 일체로 연결된 제 2 릴레이 접속 유도부재(11b)가 제 2 릴레이 유동접점(31)을 제 2 릴레이 고정접점(32)측으로 이동시켜 마그네트론(300)에는 20A의 전원이 유기된다.

따라서, 전자레인지의 마그네트론(HVT)이 동작할 수 있는 모든 요건을 갖추게 되어 전자레인지는 정상적인 동작이 이루어져 고주파에 의한 음식물의 가열작용이 일어나게 된다.

결국, 종래에는 마그네트론(HVT)에 전원을 인가하는 2개의 릴레이(RY1, RY2)를 사용하여 먼저 저전압을 제공하고 일정시간후 고전압을 인가하여 마그네트론(HVT)의 정상동작을 유도하였으나, 본 발명에서는 1개의 릴레이부(200)를 사용하되 상기 릴레이부(200)가 2단 동작에 의해 마그네트론(HVT)에 전원을 공급할 수 있도록 하여, 제 1 단계에서는 저전압을 유기하고 제 2 단계에서는 고전압을 유기하여 1개이 릴레이로 마그네트론(HVT)의 정상동작을 유도할 수 있는데 그 특징이 있는 것이다.

즉, 본 발명은 릴레이부(200)의 동작을 1차와 2차로 나누어 마이크로프로세서(100)에서 1차 동작과 2차 동작을 제어하고, 이에 따라 릴레이부(200)가 1차 저전압 인가동작과 2차 고전압 인가동작을 수행토록 하여 1개의 릴레이부(200)로써 마그네트론(300)의 동작이 정상적으로 이루어질 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명을 이용하게 되면 마그네트론에 전원공급을 위한 2개의 릴레이를 구비하지 않아도 되므로, 비용절감 효과는 물론 공간을 보다 효율적으로 이용할 수 있는 장점을 제공하게 된다.

Claims (1)

1. 전기에너지를 증폭시켜 자기력을 크게 발생시키기 위해 철심에 코일을 감아 형성되는 보빈(4)과;

   상기 보빈(4)의 중심점에 위치하며 코일에 의하여 발생되는 자기력을 집중시키는 코어(5)와;

   상기 코어(5)에 가해지는 전기력에 의해 발생되는 자기력에 따라 저전압 인가시 최초 위치와 코어의 중간지점에 위치하고, 고전압 인가시 코어에 접속되는 각각 별도의 2단 동작에 의해 접점되고 자기력이 해제되면 접점이 오프되는 접극자(6)와;

   저전압 인가시 접속이 유도되어 마그네트론에 전원공급이 이루어질 수 있도록 하는 제 1 릴레이부(20)와;

   상기 제 1 릴레이와 일정한 거리를 유지한 상태에 위치하며, 고전압 인가시 접속이 유도되어 마그네트론에 전원공급이 이루어질 수 있도록 하는 제 2 릴레이부(30)와;

   상기 접극자(6)의 유동에 상응하여 전진 되면서 제 1 릴레이 유동접점(21)과 제 1 릴레이 고정접점(22)을 접속시키는 제 1 릴레이 접속 유도부재(11a)와, 제 2 릴레이 유동접점(31)과 제 2 릴레이 고정접점(32)을 접속시키는 제 2 릴레이 접속 유도부재(11b)를 포함하여 이루어져 1단 동작시 제 1 릴레이부(20)를 접속시키고 2단 동작시 제 2 릴레이부(30)를 접속시키는 카아드(11)와;

   상기 접극자(6)에 2단계 전원공급 제어신호를 인가하여 먼저 제 1 릴레이부(20)가 접속되도록 유도하고 일정시간후 제 2 릴레이(30)의 접속을 유도하여 마그네트론(HVT)을 동작시키는 마이크로프로세서(100)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 전자레인지의 마그네트론 컨트롤 전용 릴레이.