KR100365589B1 - A microwave oven - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마이크로파를 음식물에 가하여 음식물을 가열조리하는 전자렌지에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 조리하고자 하는 음식물의 부하 변동에 의한 임피던스 변화를 최소화하여 음식물의 부하량에 관계없이 전자렌지의 출력을 일정하게 유지시킴과 동시에 캐비티내의 전계분포를 일정하게 유지시키는 전자렌지에 관한 것이다.The present invention relates to a microwave oven for heating and cooking food by applying microwaves to food, and more particularly, by minimizing the impedance change caused by the load variation of the food to be cooked, the output of the microwave is constant regardless of the food load. The present invention relates to a microwave oven which maintains and maintains a constant electric field distribution in a cavity.
일반적으로, 전자렌지는 마그네트론에서 생성된 마이크로파를 도파관을 통해 캐비티 내부로 분사하여 캐비티 내부에 위치된 음식물을 유전가열하여 조리하도록 되어 있다.In general, the microwave oven is configured to inject microwaves generated from the magnetron into the cavity through the waveguide to dielectrically heat foods placed in the cavity.
도 1은 종래의 1실시예에 의한 전자렌지의 개략적인 요부 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자렌지의 마이크로파 분사 구조 해석도로서, 도파관(1)의 일측면에는 마그네트론(3)이 삽입되는 마그네트론 삽입구(9)가 형성되어 있고, 이 도파관(1)의 타측면에는 상기 마그네트론(3)에서 생성된 마이크로파를 캐비티 내부로 분사하기 위한 직사각형의 개구부(7)가 형성되어 있다.1 is a schematic cross-sectional view of an essential part of a microwave oven according to a conventional embodiment, and FIG. 2 is an analysis diagram of a microwave injection structure of the microwave oven illustrated in FIG. 1, wherein a magnetron 3 is disposed on one side of the waveguide 1. A magnetron insertion hole 9 to be inserted is formed, and on the other side of the waveguide 1, a rectangular opening 7 for injecting microwaves generated by the magnetron 3 into the cavity is formed.
상기 마그네트론(3)에서 생성된 마이크로파는 도파관(1)을 통해 캐비티(5)내부로 분사되고, 이 마이크로파가 캐비티(5) 내부의 음식물에 가해져 음식물을 유전가열하게 된다.The microwave generated by the magnetron 3 is injected into the cavity 5 through the waveguide 1, and the microwave is applied to food in the cavity 5 to dielectrically heat food.
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 마그네트론(3)의 출력(power)을P in이라고 하고, 캐비티(5) 내부의 특정 위치에 대한 출력을P out 이라고 하면P out 은 다음의 수학식1 내지 수학식3에 의해 구해진다.Here, as shown in FIG. 2, when the output of the magnetron 3 is referred to as P in , and the output for a specific position inside the cavity 5 is referred to as P out , P out is represented by Equations 1 to 1 below. It is obtained by the equation (3).
상기 수학식1 내지 수학식3에서, Es는 마그네트론(3)에서 생성된 마이크로파에 의해 형성되는 전계 에너지 즉, 입력 전계 에너지이고, Ey는 캐비티(5) 내부의 특정 위치에서의 전계 에너지 즉, 출력 전계 에너지이다.In Equations 1 to 3, E s is electric field energy formed by microwaves generated in the magnetron 3, that is, input electric field energy, and E y is electric field energy at a specific position inside the cavity 5 , Output field energy.
상기 마그네트론(3)의 출력(P in)은 상기 마그네트론(3)에서 생성되는 마이크로파에 의해 형성되는 전계 세기E s를 제곱한 값으로 얻어진다.The output P in of the magnetron 3 is obtained as the square of the electric field strength E s formed by the microwaves generated in the magnetron 3.
그리고, 상기 마그네트론(3)에서 생성되는 마이크로파는 특정 위상 즉 사인파이므로, 캐비티(5) 내부의 특정 위치에서의 전계 에너지E y는 상기 마이크로파의 의해 형성된 전계 에너지E s에 사인항 sin(x)이 곱해진 형태이며, 이 전계 에너지E y를 제곱한 값이 캐비티 내부(5)의 특정 위치에서의 출력P out 이다.Since the microwave generated in the magnetron 3 has a specific phase, that is, a sine wave, the electric field energy E y at a specific position inside the cavity 5 is equal to the sinus term sin (x) in the electric field energy E s formed by the microwave. Multiplied, the square of this field energy E y is the output P out at a specific location in the cavity 5.
따라서, 캐비티(5) 내부의 특정 위치에서의 출력P out 은 마그네트론의 출력P in에 사인항 sin(x)이 곱해진 형태가 되는데, 이 사인항 sin(x)은 조리하고자 하는 음식물의 부하 변동에 따라 그 값 즉, 위상이 달라지므로, 캐비티(5) 내부의 특정 위치에서의 출력P out 역시 부하 변동에 따라 변화하게 된다.Therefore, the output P out at a specific position inside the cavity 5 is a form in which the sinusoidal sin (x) is multiplied by the output P in of the magnetron, and the sinusoidal sin (x) is the load variation of the food to be cooked. Since the value, i.e., the phase, varies, the output P out at a specific position inside the cavity 5 also changes according to the load variation.
상기와 같이 음식물의 부하량 변동에 따른 도파관의 임피던스 특성은 도 3의 극성도(polar chart)와 같이 도시할 수 있 바, 도 3에서는 마이크로파의 주파수 범위가 2.44∼2.47GHz인 상태에서 부하가 2000cc의 물, 1000cc의 물, 500cc의 물, 300cc의 물, 100cc의 물인 경우의 도파관 임피던스 특성을 도시한 것이다.As described above, the impedance characteristics of the waveguide according to the load variation of the food can be shown as shown in the polar chart of FIG. 3. In FIG. 3, the load is 2000cc in the state in which the microwave frequency range is 2.44 ~ 2.47GHz. Waveguide impedance characteristics are shown for water, 1000 cc water, 500 cc water, 300 cc water and 100 cc water.
도 3에서 도시된 바와 같이, 부하가 2000cc의 물 또는 1000cc의 물인 경우에는 도파관은 정재파비(VSWR : Voltage Standing Wave Ratio)가 적은 임피던스 특성을 가져 전자렌지의 출력이 크게 되는 반면에, 부하가 300cc의 물 또는 100cc의 물인 경우에는 정재파비(VSWR)가 큰 임피던스 특성을 나타내어 전자렌지의 출력이 작게 된다.As shown in FIG. 3, when the load is 2000cc water or 1000cc water, the waveguide has an impedance characteristic having a small standing voltage ratio (VSWR), while the output of the microwave becomes large, whereas the load is 300cc. In the case of water of 100 cc or water of 100 cc, the standing wave ratio (VSWR) has a large impedance characteristic and the output of the microwave becomes small.
즉, 음식물의 부하량이 클 때는 전자렌지의 출력이 다소 높으나 부하량이 적을 때는 전자렌지의 출력이 낮아지게 되는 문제점이 있었다.That is, when the load of food is large, the output of the microwave is rather high, but when the load is small, the output of the microwave is low.
또한, 조리하고자 하는 음식물의 부하량의 변화에 의한 도파관의 임피던스 변화가 크게 발생하여 캐비티 내부의 전계 분포가 일정하지 않게 되는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that the impedance change of the waveguide due to the change of the load of food to be cooked is greatly generated, so that the electric field distribution inside the cavity is not constant.
그리고, 전자렌지의 출력을 향상시키기 위해서는 도파관의 임피던스와 캐비티의 임피던스를 매칭시켜야 하는데, 상기와 같은 구조의 도파관은 특정 캐비티와 임피던스 매칭을 가지도록 설계되므로, 하나의 도파관을 여러 종류의 캐비티에 적용하지 못하고, 각 캐비티 마다 도파관을 별도로 설계하여야 하는 어려움이 있었다.In addition, in order to improve the output of the microwave oven, the impedance of the waveguide and the impedance of the cavity must be matched. The waveguide of the above structure is designed to have a specific cavity and impedance matching, so that one waveguide is applied to various types of cavities. There was a difficulty in designing a waveguide separately for each cavity.
한편, 1994년 4월 22일자로 일본국공개특허 특개평6-111933호에 개시된 전자렌지의 웨이브가이드시스템은, 전자렌지의 캐비티내의 음식물의 균일가열성능을 향상시키고, 도파관을 짧게 구성하여 전기부품의 배치를 용이하게 하는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 일측벽에 한쌍의 상위한 전파공급공(11a, 11b)를 가지고, 조리하고자하는 음식물을 수납하는 캐비티(12)와, 상기 전파공급공(11a, 11b)을 가지는 측벽으로부터 격리되고, 상기 전파공급공(11a, 11b)의 사이에 위치되고, λg의 주파수를 가지는 마이크로파를 안테나(13)를 통해서 발생하는 마그네트론(14)과, 안테나(13)로부터 λg/4의 거리를 두고 격리되고, 안테나(13)에 대하여 평행한 단락면을 가지고, 상기 전파공급공(11a, 11b)을 커버하고, 상기 마그네트론(14)을 지지하고, 상기 전파공급공(11a, 11b)을 통과한 마이크로파를 상기 캐비티(12)로 안내하는 도파관(15)을 구비하고, 상기 마그네트론(14)으로부터 발생된 전파로 상기 도파관(15)내에서 정재파를 형성한 후, 상기 전파공급공(11a, 11b)을 통하여 상기 캐비티(12) 내부로 방사하여 음식물을 균일하게 가열한다.On the other hand, the microwave waveguide system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-111933 dated April 22, 1994 improves the uniform heating performance of food in the cavity of the microwave oven, and shortens the waveguide to make electrical parts. In order to facilitate the arrangement, as shown in Figure 4, having a pair of different radio wave supply holes (11a, 11b) on one side wall, the cavity 12 for storing the food to be cooked, and the radio wave supply A magnetron 14 which is isolated from the side walls having the holes 11a and 11b, is located between the radio wave supply holes 11a and 11b, and generates a microwave having a frequency of λ g through the antenna 13; It is isolated from the antenna 13 at a distance of λ g / 4, has a short circuit surface parallel to the antenna 13, covers the radio wave supply holes 11a and 11b, and supports the magnetron 14. , Through the radio wave supply holes (11a, 11b) A waveguide 15 for guiding a microwave to the cavity 12, and forming a standing wave in the waveguide 15 by a radio wave generated from the magnetron 14, and then the radio wave supply holes 11a and 11b. Radiating to the inside of the cavity 12 through) to uniformly heat the food.
그러나, 상기와 같은 종래의 전자렌지의 웨이프 가이드 시스템은, 캐비티(12)의 일측벽에 한쌍의 상위한 전파공급공(11a, 11b)를 형성하고, 마그네트론(14)에서 발생된 마이크로파를 상기 한쌍의 전파공급공(11a, 11b)으로 통해 캐비티(12) 내부로 방사함으로써, 단지 마이크로파의 분산 성능을 개선하여 음식물의 균일 가열 성능을 향상시킨 것으로, 음식물의 부하량 변동에 따른 전자렌지의 출력 변동에 적절하게 대응하지 못하는 문제점이 있었다.However, in the conventional microwave microwave wave guide system, a pair of upper electric wave supply holes 11a and 11b are formed on one side wall of the cavity 12, and the microwave generated from the magnetron 14 is used. By radiating the inside of the cavity 12 through a pair of radio wave supply holes 11a and 11b, only the microwave dispersion performance is improved to improve the uniform heating performance of the food. There was a problem in not responding properly.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위한 것으로, 조리하고자 하는 음식물의 부하량 변동에 의한 임피던스 변화를 최소화하여 음식물의 부하량에 관계없이 전자렌지의 출력을 일정하게 유지시키는 전자 렌지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to minimize the change in the impedance caused by the variation in the load of food to be cooked to provide a microwave oven that maintains the output of the microwave constant regardless of the food load The purpose is.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 음식물의 부하량 변동에 의한 임피던스 변화를 최소화하여 음식물의 부하량에 관계없이 캐비티 내부의 전계 분포를 일정하게 유지시키는 전자렌지를 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a microwave oven which maintains a constant electric field distribution in the cavity regardless of the food load by minimizing the impedance change caused by the food load variation.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자렌지는, 마그네트론에서 생성된 마이크로파가 도파관 및 방사구를 통해 캐비티 내부로 분사되어 캐비티 내부의 음식물을 유전가열하는 전자렌지에 있어서, 상기 도파관이 캐비티의 측벽으로부터 캐비티의 상벽 또는 하벽까지 연장되어 형성되는 한편, 상기 캐비터의 측벽에는 상기 마이크로파를 서로 반대 위상의 전계를 갖도록 하여 캐비티 내부로 분사하는 한쌍의 방사구가 형성되어 있고, 상기 캐비티의 상벽 또는 하벽에는 상기 마이크로파를 서로 반대 위상의 전계를 갖도록 하여 캐비티 내부로 분사하는 여러쌍의 보조방사구가 형성되어 있어, 음식물의 부하량 변동에 의한 임피던스 변화를 최소화하여 음식물의 부하량에 관계없이 전자렌지의 출력을 일정하게 유지시킴과 동시에 캐비티 내부의 전계 분포를 일정하게 유지시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.In the microwave oven according to the present invention for achieving the above object, in the microwave oven in which the microwave generated from the magnetron is injected into the cavity through the waveguide and the spinneret, the microwave is heated to the food inside the cavity, the waveguide is a side wall of the cavity While extending from the cavity to the upper wall or the lower wall of the cavity, on the side wall of the cavity is formed a pair of spinneret for injecting the microwaves into the cavity to have an electric field of opposite phases, the upper wall or the lower wall of the cavity There are formed a plurality of pairs of auxiliary radiators for injecting the microwaves in the opposite phase to the electric field inside the cavity, thereby minimizing the impedance change caused by the variation in the load of the food, thereby reducing the output of the microwave regardless of the food load. Keep it constant while inside the cavity The electric field distribution of can be kept constant.
도 1은 종래의 1실시예에 의한 전자렌지의 개략적인 요부 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of main parts of a microwave oven according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 전자렌지의 마이크로파 분사 구조 해석도,2 is a microwave injection structure analysis diagram of the microwave oven illustrated in FIG. 1;
도 3은 도 1에 도시된 전자렌지의 부하별 임피던스 특성을 나타내는 극성도,FIG. 3 is a polarity diagram illustrating impedance characteristics of loads of the microwave oven illustrated in FIG. 1;
도 4는 종래의 2실시예에 의한 전자렌지의 개략적인 단면도,4 is a schematic cross-sectional view of a microwave oven according to a conventional example 2;
도 5는 본 발명의 1실시예에 의한 전자렌지의 개략적인 단면도,5 is a schematic cross-sectional view of a microwave oven according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 2실시예에 의한 전자렌지의 개략적인 단면도,6 is a schematic cross-sectional view of a microwave oven according to an embodiment of the present invention;
도 7은 도 5 및 도 6에 도시된 방사구의 상세도,7 is a detailed view of the spinneret shown in FIGS. 5 and 6;
도 8은 도 5 및 도 6에 도시된 보조방사구의 상세도,8 is a detailed view of the auxiliary radiator shown in FIGS. 5 and 6;
도 9은 본 발명에 따른 전자렌지의 마이크로파 분사 구조 해석도,9 is a microwave injection structure analysis diagram of the microwave oven according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 전자렌지의 부하별 임피던스 특성을 나타내는 극성도,10 is a polarity diagram showing impedance characteristics for each load of the microwave oven according to the present invention;
도 11은 본 발명의 전자렌지 및 종래 기술에 의한 전자렌지의 부하별 효율을 비교한 그래프이다.11 is a graph comparing the load-specific efficiency of the microwave oven and the microwave according to the prior art of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
21 : 캐비티 22 : 안테나21: cavity 22: antenna
23 : 마그네트론 25 : 도파관23: magnetron 25: waveguide
31 : 제1방사구 33 : 제2방사구31: first radiation sphere 33: second radiation sphere
35 : 제1보조방사구 36 : 제2보조방사구35: 1st auxiliary radiation zone 36: 2nd auxiliary radiation exit
37 : 제3보조방사구 38 : 제4보조방사구37: 3rd auxiliary radiation zone 38: 4th auxiliary radiation zone
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 1실시예에 의한 전자렌지의 개략적인 단면도이고, 도 6은 본 발명의 2실시예에 의한 전자렌지의 개략적인 단면도이며, 도 7은 도 5 및 도 6에 도시된 방사구의 상세도이고, 도 8은 도 5 및 도 6에 도시된 보조방사구의 상세도이다.5 is a schematic cross-sectional view of a microwave oven according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a schematic cross-sectional view of a microwave oven according to a second embodiment of the present invention, Figure 7 is a radiation shown in Figures 5 and 6 FIG. 8 is a detailed view of the sphere, and FIG. 8 is a detail view of the auxiliary radiation sphere shown in FIGS. 5 and 6.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 1실시예에 의한 전자렌지는, 조리하고자하는 음식물이 수납되는 캐비티(21)와, λg의 주파수를 가지는 마이크로파를 안테나(22)를 통해서 발생하는 마그네트론(23) 및, 상기 마그네트론(23)에서 발생된 마이크로파를 상기 캐비티(21)내로 안내하는 도파관(25)을 구비하고 있다.As shown in FIG. 5, the microwave oven according to the exemplary embodiment of the present invention includes a cavity 21 in which food to be cooked is accommodated, and a magnetron generating microwaves having a frequency of λ g through the antenna 22. (23) and a waveguide (25) for guiding the microwaves generated by the magnetron (23) into the cavity (21).
상기 도파관(25)은 캐비티(21)의 측벽으로부터 캐비티(21)의 상벽까지 연장되어 형성되어 있고, 상기 캐비티(21)의 측벽에는 상기 마그네트론(23)에서 발생되는 마이크로파를 서로 반대 위상의 전계를 갖도록 하여 캐비티(21) 내부로 분사하는 제1방사구(31) 및 제2방사구(33)로 이루어진 한쌍의 방사구가 형성되어 있다.The waveguide 25 extends from the side wall of the cavity 21 to the upper wall of the cavity 21, and the microwaves generated from the magnetron 23 are applied to the side wall of the cavity 21 in opposite phases. A pair of spinnerets including a first spinneret 31 and a second spinneret 33 which are sprayed into the cavity 21 are formed.
그리고, 상기 캐비티(21)의 상벽에는 상기 마그네트론(23)에서 발생되는 마이크로파를 서로 반대 위상의 전계를 갖도록 하여 캐비티(21) 내부로 분사하는 제1보조방사구(35) 및 제2보조방사구(36)로 이루어진 제1보조방사구쌍과, 제3보조방사구(37) 및 제4보조방사구(38)로 이루어진 제2보조방사구쌍이 형성되어 있다.The first auxiliary radiator 35 and the second auxiliary radiator are formed on the upper wall of the cavity 21 to inject microwaves generated from the magnetron 23 into electric fields having opposite phases to each other. A first auxiliary radiating pair consisting of (36) and a second auxiliary radiating pair consisting of a third auxiliary radiating sphere 37 and a fourth auxiliary radiating sphere 38 are formed.
그리고, 상기 제1방사구(31) 및 제2방사구(33)는 서로 동일한 형상으로 형성되고, 제1방사구(33)와 제2방사구(33)가 d(λg) 만큼 서로 떨어져서 형성되어 있다.The first radiation sphere 31 and the second radiation sphere 33 are formed in the same shape with each other, and the first radiation sphere 33 and the second radiation sphere 33 are separated from each other by d (λ g ). Formed.
또한, 상기 제1방사구(31)와 제2방사구(33)는 좌우측이 서로 대칭되게 형성되고, 제1방사구(31)와 제2방사구(33)의 길이는 각각 a+b+b'+a'=λg/2가 되도록 형성되어 있다.In addition, the left and right sides of the first radiation sphere 31 and the second radiation sphere 33 are formed to be symmetrical with each other, the length of the first radiation sphere 31 and the second radiation sphere 33 is respectively a + b + It is formed so that b '+ a' = (lambda) g / 2.
또, 상기 제1방사구(31) 및 제2방사구(33)의 상단폭(c)은 λg/8이고, 좌우측폭(e)은 λg/16으로 형성되어 있다.Moreover, the upper end width c of the said 1st radiation sphere 31 and the 2nd radiation sphere 33 is (lambda) g / 8, and the left-right width (e) is formed by (lambda) g / 16.
그리고, 상기 제1 내지 제4보조방사구(35, 36, 37, 38)는 서로 동일한 형상으로 형성되고, 제1보조방사구(35) 및 제2보조방사구(37)는 d(λg)만큼 서로 떨어져서 형성되며, 제3보조방사구(37) 및 제4보조방사구(38)는 d(λg)만큼 서로 떨어져서 형성되어 있다.The first to fourth auxiliary radiation spheres 35, 36, 37, and 38 are formed in the same shape, and the first auxiliary emission sphere 35 and the second auxiliary emission sphere 37 are d (λ g). Are formed to be spaced apart from each other, and the third auxiliary radiation sphere 37 and the fourth auxiliary radiation sphere 38 are spaced apart from each other by d (λ g ).
또한, 상기 제1내지 제4보조방사구(35, 36, 37, 38)는 좌우측이 서로 대칭되게 형성되고, 제1내지 제4보조방사구(35, 36, 37, 38)의 길이는 각각 a+b+c=λg/4가 되도록 형성되어 있다.In addition, the first to fourth secondary radiation spheres (35, 36, 37, 38) are formed symmetrically from each other, the length of the first to fourth secondary radiation spheres (35, 36, 37, 38) are respectively that a + b + c = λ g / 4 is formed such that.
한편, 본 발명의 2실시예에 의한 전자렌지는, 도 6에 도시된 바와 같이, 도파관(25)이 캐비티(21)의 측벽으로부터 캐비티(21)의 하벽까지 연장되어 형성되어 있고, 상기 캐비티(21)의 측벽에는 상기 마그네트론(23)에서 발생되는 마이크로파를 서로 반대 위상의 전계를 갖도록 하여 캐비티(21) 내부로 분사하는 제1방사구(31) 및 제2방사구(33)로 이루어진 한쌍의 방사구가 형성되어 있다.On the other hand, the microwave oven according to the second embodiment of the present invention, as shown in Figure 6, the waveguide 25 is formed extending from the side wall of the cavity 21 to the lower wall of the cavity 21, the cavity ( On the side wall of 21, a pair of first radiation sphere 31 and second radiation sphere 33 for injecting microwaves generated from the magnetron 23 into the cavity 21 to have electric fields of opposite phases to each other The spinneret is formed.
그리고, 상기 캐비티(21)의 하벽에는 상기 마그네트론(23)에서 발생되는 마이크로파를 서로 반대 위상의 전계를 갖도록 하여 캐비티(21) 내부로 분사하는 제1보조방사구(35) 및 제2보조방사구(36)로 이루어진 제1보조방사구쌍과, 제3보조방사구(37) 및 제4보조방사구(38)로 이루어진 제2보조방사구쌍이 형성되어 있다.In addition, a first auxiliary radiator 35 and a second auxiliary radiator are provided on the lower wall of the cavity 21 to inject microwaves generated from the magnetron 23 into electric fields having opposite phases to each other. A first auxiliary radiating pair consisting of (36) and a second auxiliary radiating pair consisting of a third auxiliary radiating sphere 37 and a fourth auxiliary radiating sphere 38 are formed.
여기서, 상기 본 발명의 2실시예에 의한 전자렌지에 구비된 제1방사구와 제2방사구(31, 33)와, 제1내지 제4보조방사구(35, 36, 37, 38)는, 본 발명의 1실시예에 의한 전자렌지에 구비된 방사구들과 동일한 구조로 형성되어 있다.Here, the first radiation sphere and the second radiation sphere (31, 33), and the first to fourth secondary radiation sphere (35, 36, 37, 38) provided in the microwave oven according to the second embodiment of the present invention, It is formed in the same structure as the spinneret provided in the microwave oven according to an embodiment of the present invention.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 전자렌지의 작용 및 효과를 상세히 설명하벽 다음과 같다.The operation and effects of the microwave oven according to the present invention made as described above are described in detail below.
본 발명에서는 마그네트론(23)에서 발생된 마이크로파가 도파관(25)과 캐비티(21)의 측벽에 형성된 제1방사구(31) 및 제2방사구(33)를 통해 캐비티(21) 내부로 분사됨과 동시에, 캐비티(21)의 상벽 또는 하벽에 형성된 제1 내지 제4보조방사구(35, 36, 37, 38)를 통해 캐비티(21) 내부로 분사된다.In the present invention, the microwaves generated from the magnetron 23 is injected into the cavity 21 through the first radiation port 31 and the second radiation port 33 formed on the sidewalls of the waveguide 25 and the cavity 21. At the same time, the first to fourth auxiliary spinnerets 35, 36, 37, and 38 formed on the upper wall and the lower wall of the cavity 21 are injected into the cavity 21.
이때, 전자 렌지의 출력은 상기 제1방사구(31) 및 제2방사구(33)와, 제1 내지 제4보조방사구(35, 36, 37, 38)에서 분사되는 마이크로파 에너지의 합으로 나타나는데, 상기 제1방사구(31)와 제2방사구(33)에서 분사되는 마이크로파의 전계 에너지는 서로 대칭적인 크기와 위상을 가지고 있으므로, 상기 제1방사구(31)와 제2방사구(33)에서 분사되는 마이크로파 에너지의 크기는 제1방사구(31)와 제2방사구(33)를 통해 분사되는 마이크로파의 합이 되고 위상은 서로 상쇄되어 일정한 출력을 발생하게 되는 것이다.At this time, the output of the microwave oven is the sum of the microwave energy injected from the first radiation sphere 31 and the second radiation sphere 33 and the first to fourth auxiliary radiation sphere (35, 36, 37, 38). It appears that the electric field energy of the microwaves emitted from the first radiation sphere 31 and the second radiation sphere 33 has a symmetric magnitude and phase of each other, so that the first radiation sphere 31 and the second radiation sphere ( The magnitude of the microwave energy injected from 33 is the sum of the microwaves injected through the first radiation sphere 31 and the second radiation sphere 33 and the phases cancel each other to generate a constant output.
또한, 상기 제1보조방사구(35)와 제2보조방사구(36)에서 분사되는 마이크로파의 전계 에너지는 서로 대칭적인 크기와 위상을 가지고 있으므로, 상기 제1보조방사구(35)와 제2보조방사구(36)에서 분사되는 마이크로파 에너지의 크기는 제1보조방사구(35)와 제2보조방사구(36)를 통해 분사되는 마이크로파의 합이 되고 위상은 서로 상쇄되어 일정한 출력을 발생하게 되는 것이다.In addition, since the electric field energy of the microwaves emitted from the first auxiliary emission sphere 35 and the second auxiliary emission sphere 36 has a symmetric magnitude and phase with each other, the first auxiliary emission sphere 35 and the second secondary emission sphere 35 are symmetrical to each other. The magnitude of the microwave energy injected from the auxiliary radiator 36 is the sum of the microwaves injected through the first auxiliary radiator 35 and the second auxiliary radiator 36 and the phases cancel each other to generate a constant output. Will be.
또, 상기 제3보조방사구(37)와 제4보조방사구(38)에서 분사되는 마이크로파의 전계 에너지는 서로 대칭적인 크기와 위상을 가지고 있으므로, 상기 제3보조방사구(37)와 제4보조방사구(38)에서 분사되는 마이크로파 에너지의 크기는 제3보조방사구(37)와 제4보조방사구(38)를 통해 분사되는 마이크로파의 합이 되고 위상은 서로 상쇄되어 일정한 출력을 발생하게 되는 것이다.In addition, since the electric field energy of the microwaves emitted from the third auxiliary emission sphere 37 and the fourth auxiliary emission sphere 38 has a symmetric magnitude and phase, the third auxiliary emission sphere 37 and the fourth The magnitude of the microwave energy injected from the auxiliary radiator 38 is the sum of the microwaves injected through the third auxiliary radiator 37 and the fourth auxiliary radiator 38 and the phases cancel each other to generate a constant output. Will be.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 제1방사구(31)에서 분사되는 마이크로파는 마그네트론(23)으로부터 공급되는 마이크로파 보다 λg/4 후에서 점점 커지는 전계의 크기를 갖게 되며, 제2방사구(33)에서 분사되는 마이크로파는 마그네트론(23)으로부터 공급되는 마이크로파 보다 λg/4 전에서 점점 작어지는 전계의 크기를 갖은 채로 캐비티(21) 내부로 분사되므로, 두 전계는 서로 반대의 위상을 갖게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 9, the microwaves injected from the first radiation sphere 31 have the magnitude of the electric field gradually increasing after λ g / 4 than the microwaves supplied from the magnetron 23, and the second radiation sphere ( The microwaves emitted from 33 are injected into the cavity 21 with the magnitude of the electric field smaller than λ g / 4 before the microwaves supplied from the magnetron 23, so that the two electric fields have opposite phases to each other. will be.
이와 마찬가지로, 제1보조방사구(35)와 제2보조방사구(36)를 통해 캐비티(21) 내부로 분사되는 마이크로파의 전계도 서로 반대의 위상을 갖게 되며, 제3보조방사구(37)와 제4보조방사구(38)를 통해 캐비티(21) 내부로 분사되는 마이크로파의 전계도 서로 반대의 위상을 갖게 되는 것이다.Similarly, the electric fields of the microwaves injected into the cavity 21 through the first auxiliary radiator 35 and the second auxiliary radiator 36 also have opposite phases, and the third auxiliary radiator 37 is formed. And the electric fields of the microwaves injected into the cavity 21 through the fourth auxiliary radiator 38 also have opposite phases.
한편, 본 발명에 따른 전자렌지의 임피던스 특성은 캐비티(21)의 측벽에 형성된 한쌍의 방사구와 캐비티(21)의 상벽 또는 하벽에 형성된 두쌍의 보조방사구의 합성 임피던스를 갖게 되는데, 본 발명의 임피던스는 도 10에 도시된 바와 같이, 부하변동에 상관없이 일정하게 유지되고 있다.On the other hand, the impedance characteristic of the microwave oven according to the present invention has a composite impedance of a pair of spinneret formed on the side wall of the cavity 21 and two pairs of auxiliary radiator formed on the upper wall or the lower wall of the cavity 21, the impedance of the present invention As shown in Fig. 10, the load is kept constant regardless of load variation.
그리고, 도 11는 본 발명에 의한 전자렌지와 종래 기술에 의한 전자렌지의 효율을 비교한 그래프로써, 본 발명에 의한 전자렌지는 종래 기술에 의한 전자렌지에 비하여 반사파량이 적어 저부하에서도 고효율을 낼 수 있게 되어 있고, 부하량 변화에 따른 효율의 편차가 거의 없음을 알 수 있다.11 is a graph comparing the efficiency of the microwave oven according to the present invention and the microwave oven according to the prior art, and the microwave oven according to the present invention exhibits high efficiency even at a low load due to less amount of reflected waves compared to the microwave oven according to the prior art. It can be seen that there is almost no variation in the efficiency caused by the load change.
또한, 본 발명은 부하량에 따라 한쌍의 방사구와, 여러쌍의 보조방사구에서 적절히 마이크로파를 분사시키기 때문에 균일 가열이 가능하다는 잇점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that uniform heating is possible because the microwaves are properly injected from the pair of spinnerets and the pair of auxiliary spinnerets according to the load amount.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 마그네트론에서 생성된 마이크로파를 여러갈래로 나누어 캐비티 내부로 분사하되, 이 나누어진 마이크로파가 서로 반대위상을 가지도록 하여 캐비티 내부로 분사함으로써, 조리하고자 하는 음식물의 부하 변동에 의한 도파관의 임피던스 변화를 최소화하여 음식물의 부하량에 관계없이 전자렌지의 출력을 일정하게 유지시킴과 동시에 캐비티내의 전계분포를 일정하게 유지시킬 수 있다.As described above, the present invention divides the microwaves generated from the magnetron into several branches and sprays them into the cavity, and the divided microwaves are sprayed into the cavity to have opposite phases to each other, thereby changing the load of food to be cooked. By minimizing the impedance change of the waveguide, the output of the microwave can be kept constant regardless of the food load, and the electric field distribution in the cavity can be kept constant.
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