KR100371322B1 - 전자레인지용 히터회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용하여 음식물을 조리하는 전자레인지에 사용되는 히터에 관한 것으로서,

두 개의 동일한 저항을 갖는 히터를 사용하여 회로 및 상기 두 개의 히터중 하나만을 사용할 수 있는 회로의 구성시에, 동일한 전력으로 두 개의 히터를 사용할 때의 히터 발열온도와 하나의 히터를 사용할 때의 히터 발열온도가 다르게되는 특성을 이용하여,

전자레인지에서 조리되는 음식물의 특성에 따라 조리방식을 용이하게 변화시킬 수 있고, 최적의 조리상태를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

전자레인지용 히터회로{the circuit for heater used in microwave oven }

본 발명은 전자레인지에 사용되는 히터회로에 관한 것으로, 음식물 조리시 음식물의 특징 및 조리방식에 따라 히터의 발열온도를 변화시킬 수 있도록 구성된 전자레인지용 히터회로에 관한 것이다.

식품을 가열하기 위한 가열장치로서 현재까지 여러 종류의 장치가 사용되고 있다. 가장 원초적인 가열기구로서는, 열원과 직접 접촉하는 소정형상의 용기를 들 수 있으며, 이러한 용기내에 조리하고자 하는 내용물을 넣고, 열을 가함으로써 원하고자 하는 조리를 수행하는 것이다.

그리고 전기에너지를 직접 또는 간접적으로 이용하는 많은 종류의 조리장치가 개발되었으며, 일례로서 마이크로웨이브를 가열원으로 이용하는 전자레인지를 들 수 있다. 전자레인지는 전기를 이용하여 마이크로웨이브(microwave)를 생성시키고, 이러한 마이크로웨이브가 조리 대상물에 침투하면서, 대상믈 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 소정온도까지 가열하는 장치로써는 간단한 구성 및 사용상의 편리함으로 인하여 널리 보급되어 사용되고 있다.

그러나 전자레인지는 가열방식에 기인하는 사용상의 단점과 자체의 출력의 제한성 등에 의하여, 여러 가지 대상물의 가열에 전부 적합하다고 할 수 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.

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 장착하여 다양한 조리 대상물의 가열을 수행할 수 잇는 전자레인지를 들 수 있다.

그러나 이와 같이, 히터가 내장된 전자레인지에 있어서도, 상기와 같은 히터는 일정한 열만을 방출하기 때문에 전체적으로 다양한 기능을 가지고 있지는 못한 것이 사실이다. 이에, 음식물의 특징에 따라 가열하는 조리방식도 달라지게 마련이므로 보통 그릴(grill)요리와 컨벡션(convection)요리 등을 차별화하여 조리할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 전자레인지에 설치되는 히터의 발열온도를 변화시키는 회로를 구성하여, 전자레인지의 구조상 변화를 주지 않고도 음식물의 특성에 따른 최적의 조리상태를 구현할 수 있는 전자레인지를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자레인지용 히터의 구성을 나타내는 회로도,

도 2는 도 1의 일부분인 제1 루프를 나타내는 회로도,

도 3은 도 1의 일부분인 제2 루프를 나타내는 회로도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 회로전원 2 : 제1 히터

3 : 제2 히터 4 : 감압트랜스

5 : 제1 계전기 6 : 제2 계전기

7 : 마이컴

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 전자레인지용 히터회로의 특징에 따르면, 회로전원에 상호 직렬로 연결되어 전원인가에 따라 열을 발생시키는 제1,2 히터와, 상기 제1 히터로 인가되는 전압을 감소시키기 위한 감압트랜스와; 상기 제1 히터와 감압트랜스를 포함하는 루프의 전원을 단속하는 제1 계전기와; 상기 제1,2 히터를 포함하는 루프의 전원을 단속하는 제2 계전기와; 음식물의 조리방식에 따라 상기 제1,2 계전기중 하나만을 구동시키는 마이컴을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 전자레인지용 히터의 구성을 나타내는 회로도로서, 회로전원(1)에 상호 직렬로 연결되는 제1,2 히터(2,3)와, 상기 제1 히터(2)의 전압을 감소시키는 감압트랜스(4)와; 제1 루프의 전원을 단속하는 제1 계전기(5)와; 제2 루프의 전원을 단속하는 제2 계전기(6)와; 상기 제1,2 계전기(2,3)를 조절하는 마이컴(7)을 포함하여 구성된다.

상기 제1,2 히터(2,3)는 히터자체의 저항값이 같은 특징을 가진다. 따라서 같은 전압이 인가되면 동일한 전력이 소모되며 이에 따라 동일한 열량을 방출하게 된다.

상기 감압트랜스(4)는 제1 히터(2)만을 사용시에 소모되는 총 회로의 전력량과 제1,2 히터(2,3)를 동시에 사용할 시의 전력량을 동일하게 유지시키기 위하여 이에 적당한 비율로 제1 히터의 전압을 감압시켜 준다.

상기 제1 계전기(5)는 감압트랜스(4)를 통하여 제1 히터(2)로 인가되는 전원을 단속하고, 제2 계전기(6)는 직렬로 연결된 제1,2 히터(2,3)를 동시에 사용하기 위한 루프의 전원을 단속한다.

상기 마이컴(7)은 음식물 조리방식에 따라 제1 계전기(5)의 작동시 제2 계전기(6)의 작동을 중지시키고, 반대로 제2 계전기(6)의 작동시 제1 계전기(5)의 작동을 중지시킨다.

도 2는 도 1의 일부분인 제1 루프를 나타내는 회로도로서, 제1 히터(2)와 감압트랜스(4)와 제1 계전기(5)로 구성된다. 마이컴(7)이 제1 계전기(5)를 동작시키면 제1 루프에 전원이 공급되고, 감압트랜스(4)의 감압비에 따라 루프의 회로전원(1)을 감압시켜 제1 히터(2)에 전원이 공급된다. 이때 도 1의 제2 계전기(6)는 OFF상태로 유지된다.

도 3은 도 1의 일부분인 제2 루프를 나타내는 회로도로서, 제1 히터(2)와 제2 히터(3)가 직렬로 연결되고, 전원을 단속하는 제2 계전기로 구성된다. 마이컴(7)이 제2 계전기(6)를 동작시키면 회로전원(1)은 제1,2 히터(2,3)에 인가된다. 이때, 도 1의 제1 계전기(5)는 OFF 상태로 유지된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자레인지용 히터회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 마이컴(7)에서 음식물에 특성에 따른 조리방식에 따라 제1 계전기(5)나 제2 계전기(6)를 작동시켜 히터에 전원을 가하게 된다. 상기 제2 계전기(6)를 사용하여 제1 히터와 제2 히터의 사용시에는 두 개의 히터는 2배의 길이를 가진 히터로서 볼 수 있으므로, 하나의 히터를 사용할 때 보다 표면온도를 낮출 수 있다. 따라서, 전자레인지에서 히터의 낮은 발열온도에 따른 대류에너지를 증가시켜 천천히 가열하는 컨벡션(convection)요리를 조리할 수 있다.

E = σT⁴

(E : 에너지 , σ: 물성계수 , T : 표면온도)

상기 제1 계전기(5)를 사용하여 제1 히터(2)만을 사용할 때에는 하나의 히터만 사용되게 되므로 상기 제1,2 히터(2,3)를 동시에 사용할시의 전력 소모량과 동일하게 하기 위해서는 감압트랜스(4)를 이용하여 전압을 낮추어야 한다. 상기 감압트랜스(4)의 감압비는 제1,2 히터(2,3)가 동일한 저항값을 가지므로, 약 1.414:1 정도의 비율로 감압하게 된다. 상기 제1 히터는 제2 계전기를 사용하여 제1,2 히터를 작동시킬 때와는 달리 길이와 저항값이 작게 되므로 히터의 단위길이당 전류밀도가 상승에 따른 에너지가 증가하게 되고, 이에 표면온도도 에너지의 4제곱에 비례하여 증가함으로써, 전자레인지에서 히터의 높은 발열 온도에 따른 복사에너지를 증가시켜 짧은 시간에 가열하는 그릴(grill)요리를 조리할 수 있다. (수학식 1 참조)

본 발명에 따른 전자레인지용 히터회로에 사용되는 히터는 서로 다른 저항값으로도 구성이 가능하며, 루프마다 전압을 바꿀 수 있는 전압변동수단을 사용하여, 상기 전압변동수단을 마이컴에서 제어함으로써, 히터의 발열온도를 요리에 적합하게 변화시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 전자레인지용 히터회로는 히터 하나만을 사용하는 루프 및 히터 두 개를 모두 사용하는 루프로 구성되고, 양 루프를 동일전력으로 사용할 시에 히터의 저항값과 길이에 따른 단위면적당 에너지가 변화되고, 이에 히터의 발열온도가 변화하는 원리를 이용하여,

전자레인지의 구조를 변경하지 않고도 히터의 발열온도만을 변화시켜 음식물의 특성에 따라 조리방식을 달리할 수 있음으로 최적의 조리를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 회로전원에 상호 연결되어 전원이 인가됨에 따라 열을 발생시키는 제1,2 히터와, 상기 제1 히터로 인가되는 전압을 감소시키기 위한 감압트랜스와; 상기 제1 히터와 감압트랜스를 포함하는 루프의 전원을 단속하는 제1 계전기와; 상기 제1,2 히터를 포함하는 루프의 전원을 단속하는 제2 계전기와; 음식물의 조리방식에 따라 상기 제1,2 계전기중 하나만을 구동시키는 마이컴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자레인지용 히터회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1,2 히터는 저항값이 동일한 것을 특징으로 하는 전자레인지용 히터회로.