KR100389421B1 - 전자레인지의 상부히터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부히터부의 열효율을 향상시킨 전자레인지의 상부히터 구조에 관한 것이다.

본 발명은, 적어도 2종류의 히터를 구비하고 캐비티(20)의 상부에 설치되는 상부가열원(30)과, 상기 상부가열원(30)의 내부로 기류를 형성하도록 상기 캐비티(20)의 상부에 설치되는 팬조립체(70)와, 상기 상부가열원(30)이 설치된 캐비티(20)의 상면에 다수개의 통기공으로 형성되어 캐비티(20)의 내부로 복사열과 대류열을 전달하는 통공부(60)로 구성된다.

상기와 같은 구성에 의하면, 상부가열원(30)에서 열 손실이 감소되어 조리시간의 단축에 의한 소비전력이 감소되며, 비교적 간단한 구조에 의하여 원가절감이 되는 효과가 있다.

Description

전자레인지의 상부히터 구조{Structure of upside heater for microwave oven}

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복사열과 대류열이 캐비티 내로 유입되는 구조를 가지며, 부품수 감소로 인하여 구조가 간단화 되는 전자레인지의 상부히터 구조에 관한 것이다.

전자레인지는 전기를 이용하여 마이크로웨이브를 생성시키고, 상기 생성된 마이크로웨이브가 조리 대상물에 침투하여 분자간 운동을 일으키는 것에 의하여 상기 조리 대상물을 가열하는 조리장치이다.

그러나 종래 전자레인지는 마이크로웨이브에 의한 가열방식의 단일성과, 출력의 한계성에 의하여 신속하면서도 양질의 조리를 제공할 수 없는 문제점이 지적되었다. 예를 들면 마이크로웨이브에 의한 가열시 대상물은 내외부가 같이 가열되는 이점이 있지만, 이러한 이점은 조리 대상물에 따라서 상당한 단점으로 작용하게 되는 것이다.

상기 전자레인지 가열방식의 단점을 보완하기 위하여, 할로겐램프의 광파를 가열원으로 이용하는 전자레인지가 제안되었다. 즉, 발생하는 빛의 90%정도가 1㎛이하의 파장을 가지는 램프를 가열원으로 사용하되, 이러한 램프에서 방사되는 가시광선과 적외선을 적절하게 이용하는 것에 의하여 가열대상물의 표면과 내부를 각각의 특성을 충분히 살리면서 가열을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

도 1에는 할로겐히터가 장착이 된 전자레인지의 요부구성이 도시되어 있다.

전자레인지는 음식물을 가열하기 위한 공간인 캐비티(1)와 전장실(3)로 구분이 된다. 상기 전장실(3)의 상부에는 할로겐히터(13)가 설치된다. 상기 할로겐히터

(13)에서 발하는 광선은 음식물을 가열하기 위한 가열원으로 이용하게 된다.

상기 할로겐히터(13)의 상측에는 반사판(10)이 설치되어 할로겐히터(13)에서 상부로 발생되는 광파를 하방의 캐비티(1)방향으로 반사하게 된다. 이때 반사율의 향상을 위하여 알루미늄의 반사판(10)에 코팅을 한다. 상기 반사판(10)의 양단부에는 다수의 통기공(10a)이 형성되어 있으며, 상기 통기공(10a)을 통하여 순환되는 공기는 할로겐히터(13)의 열을 식혀주게 된다.

상기 할로겐히터(13)의 방열은 할로겐히터(13)의 관 표면온도가 850℃ 이하를 유지하여서 정상작동에 무리가 없게 하기 위함이다. 만약 방열이 제대로 이루어지지 않는다면, 상기 할로겐히터(13)의 석영유리관은 과열되어 녹게되고, 그때 내부의 가스압력이 녹은 부분을 밀고 나오기 때문에 부풀어 오르는 현상이 일어나게 된다. 그리고 관 표면에 흑화현상이 발생하는 등 제품의 신뢰성이 저하된다.

상기 반사판(10)의 통기공(10a)으로 공기를 송출하기 위한 냉각팬조립체(15)가 반사판(10)에 연이어 설치된다. 상기 할로겐히터(13)가 장착된 반사판(10)과 냉각팬조립체(15)는 에어터널(17)내에 취부되어 상기 캐비티(1)상부에 장착된다.

그리고, 상기 할로겐히터(13)의 하측에는 다수개의 투과공이 형성된 통공부(4)가 있다. 상기 통공부(4)는 마이크로웨이브에 의한 상기 할로겐램프(13)의 작동이상을 막기 위하여 구비되며, 보통 마이크로웨이브 파장보다 작은 3㎜의 직경으로 다수개가 형성되어 있다.

상기 통공부(4)의 하부에는 필터유리(5)가 장착되어 상기 할로겐히터(13) 광선에 의한 복사열을 캐비티(1)내로 통과시키며, 할로겐히터(13)를 방열시키는 비교적 낮은 온도의 공기가 캐비티(1)내로 유입되지 않도록 한다. 그리고, 조리시 상기 할로겐히터(30)에 이물질이 묻지 않도록 해준다.

이러한 필터유리(5)는 일반유리가 고온에서 저온의 유체와 접촉에 의하여 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 강화유리에 세라믹성분을 첨가하여 제조된다.

상기 구조로 이루어지는 전자레인지에서 공기의 흐름은 다음과 같다.

상기 냉각팬조립체(15)에 의하여 외부의 공기가 흡입되고, 상기 에어터널

(17)의 형상에 의하여 공기의 흐름은 반사판(10)의 통기공(10a)을 향하여 흐르게 된다. 상기 통기공(10a)을 통하여 반사판(10) 내부에 유입된 공기는 반사판(10) 내에 장착되어 있는 할로겐히터(13)를 방열시킨다. 상기 할로겐히터(13)를 방열시킨 공기는 반사판(10) 타측의 통기공(10a)과 에어터널(17)의 일단을 통과하여 캐비티(1) 외각을 따라 흐르다 전자레인지 외부로 토출된다.

그러나, 종래 전자레인지의 상부 히터구조에는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 냉각팬에 의하여 발생하는 공기의 흐름은 상기 할로겐히터(13)를 방열하게 되는데, 방열시 할로겐히터(13)에 의하여 가열된 주위공기와 할로겐히터(13)를 방열시키며 온도가 상승된 공기가 캐비티(1)내로 유입되지 못하고 외부로 토출이 된다. 이로 인하여 상기 할로겐히터(13)는 그 복사열만을 캐비티(1) 내부로 전달하고, 나머지는 상기 공기에 의해 외부로 배출되어 열 손실이 발생하며, 상대적으로 조리시간이 길어지게 된다.

그리고 상기 할로겐히터(13)의 방열을 위하여 외부 공기를 유입하여 공기를송출하는 냉각팬조립체(15)와 공기의 유로를 형성해 주는 에어터널(17)이 필요함에 따라서 제조원가가 높아지게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 할로겐히터의 열효율을 향상시켜서 조리시간을 단축시키는 전자레인지의 상부히터 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구조가 비교적 간단하여서 원가절감을 할 수 있는 전자레인지의 상부히터 구조를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 전자레인지 상부히터의 장착구조를 보이는 분해사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 상부히터 구조를 보이는 부분절개 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 공기의 유로를 보여주는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1. 캐비티 3. 전장실

4. 통공부 5. 필터유리

10. 반사판 10a. 통기공

13. 할로겐히터 15. 냉각팬조립체

17. 에어터널 20. 캐비티

30. 상부가열원 33. 할로겐히터

35. 세라믹히터 50. 반사판

51. 흡기공 60. 통공부

65. 필터유리 70. 팬조립체

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자레인지의 상부히터 구조는, 적어도 2종류의 히터를 구비하고 캐비티의 상부에 설치되는 상부가열원과, 상기 상부가열원의 내부로 기류를 형성하도록 상기 캐비티의 상부에 설치되는 팬조립체와, 상기 상부가열원이 설치된 캐비티의 상면에 다수개의 통기공으로 형성되어 캐비티의 내부로 복사열과 대류열을 전달하는 통공부로 이루어 진다.

상기 상부가열원은, 복사열을 주로 제공하는 할로겐히터와, 대류열을 주로 제공하는 세라믹히터와, 상기 할로겐히터와 세라믹히터의 상방을 차폐하고, 상기 팬조립체와 대응되는 위치에 상기 팬조립체에 의해 형성되는 기류를 전달받는 흡기공을 구비하며 복사열을 캐비티의 내부로 반사하는 반사판으로 구성된다.

상기 흡기공은 상기 할로겐 히터가 설치된 위치에 천공된다.

상기 할로겐 히터와 대응하는 상기 통공부에는 광투과성의 차폐막이 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 할로겐히터의 복사열과 세라믹히터의 대류열이 동시에 캐비티 안으로 유입되어 열 효율이 상승하는 것에 의하여 조리시간이 단축되며, 구조가 간단화 되어서 제조원가가 절감된다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2를 참고하여 상세히 설명한다.

전자레인지에서 또 다른 가열원으로 캐비티(20) 상부측에 위치하는 상부가열원(30)은 할로겐히터(33)와 세라믹히터(35)로 이루어진다. 상기 상부가열원(30)이 내부에 안착되며, 할로겐히터(33)와 인접한 측면(T)에 다수개의 흡기공(51)을 구비한 반사판(50)이 있다.

상기 반사판(50)은 할로겐히터(33)에서 상향으로 나오는 빛을 하향으로 반사하여 캐비티(20) 내부로 보내고, 세라믹히터(35)에 의한 방사열을 모아서 상기 할로겐히터(33)를 방열시킨 공기를 가열하도록 하는 역할을 한다. 그리고 상기 할로겐히터(33)와 세라믹히터(35)에 의하여 가열된 공기를 캐비티(20) 내부로 안내하는 에어가이드 역할도 한다. 이러한 반사판(50)은 알루미늄에 코팅을 하여 사용하기도 하며, 원가절감을 위하여 상기 세라믹히터(35)가 장착된 곳은 스텐레스 재질을 사용하기도 한다.

상기 반사판(50)의 일측에 형성된 흡기공(51)으로 외부의 공기를 공급하는 팬조립체(70)가 캐비티(20) 상부 일측에 설치된다.

한편, 상기 상부가열원(30) 하부에는 다수의 통기공을 구비한 통공부(60)가형성되며 상기 할로겐히터(33)와 대응하는 상기 통공부(60) 하부에는 필터유리(65)가 장착이 되어 할로겐히터(40)를 방열시킨 비교적 저온의 공기가 캐비티(20) 내로 진입하지 못하게 한다.

그리고 상기 세라믹히터(35)의 하부에는 필터유리(65)가 장착되지 않고 통공부(60)만 형성되어 있는 것에 의하여 세라믹히터(35)의 대류열에 의한 비교적 고온의 공기가 캐비티(20) 내로 진입하게 된다.

상기와 같은 구성에서 전자레인지의 작동에 의한 상부히터 구조에서 공기흐름에 대하여 도 3을 참고하여 설명한다.

외부의 공기가 상기 에어모터(70)에 의하여 흡입되어 반사판(50)의 측면(T)에 형성되어 있는 흡기공(51)으로 유입된다. 상기 반사판(50)으로 유입된 공기는 과열된 할로겐히터(33)를 방열시키고 하방에 있는 필터유리(65)에 의하여 캐비티(20)내로 유입되지 못하고 세라믹히터(35)가 장착된 곳으로 이동을 하게 된다. 그리고, 상기 세라믹히터(35)에서 나오는 방사열에 의하여 고온의 공기가 되어서 하방에 있는 통공부(60)를 지나 캐비티(20) 내부로 유입된다. 상기 가열된 공기는 캐비티(20) 내부로 유입되어, 조리물을 가열시키고 일단에 형성된 배기구(도시생략)를 통하여 전자레인지 밖으로 배기 된다.

상기의 구성과 공기의 흐름을 갖는 본 발명의 실시예에서 상기 상부가열원(30)은 전원과의 연결에 있어서, 직렬연결에 의한 할로겐히터(33)와 병렬연결에 의한 세라믹히터(35)로 이루어 지게 된다.

일반적으로 전자레인지는 캐비티(20)의 용량이 정해져서 나오며, 비교적 적은 캐비티(20) 상부에 장착하기 위하여 작은 체적의 상부가열원(30)이 요구된다. 그러나 상기 세라믹히터(35)는 높은 전압에서는 비교적 장착길이가 길어지게 되며 상기 할로겐히터(33)는 비교적 작은 체적으로도 장착이 가능하게 된다. 따라서 상부가열원(30)의 체적을 감소시키고, 열효율을 향상시키기 위하여 세라믹히터(35)를 병렬로 연결하여 장착하게 되며 할로겐히터(33)는 직렬로 전원과 연결하게 되는 것이다.

그리고, 세라믹히터(35)를 사용하는 이유는 전원의 인가 후에 급속가열이 되며, 적정온도 가열 후에는 그 자체의 정온 특성에 의하여 과열현상이 발생되지 않는 특징을 가지고 있어서, 별도의 냉각시스템이 필요하지 않게 된다. 그리고 할로겐히터(33)에 비하여 가격이 저렴하여 생산비를 절감할 수 있다.

또한, 전원 인가시 세라믹히터(35)는 코일저항이 크며, 할로겐히터(33)는 코일저항이 작게 된다. 이로 인하여 할로겐히터(33)에서는 도립전류가 발생하여 초기 작동 시에는 형광등의 깜박거림과 유사한 현상이 발생하게 된다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 할로겐히터(33)에 딜레이를 장착하여 초기 작동시간을 지연시킨다. 그러나, 상기 세라믹히터(35)는 전원 인가시 깜박거리는 현상이 발생되지 않기에 딜레이를 추가 장착하지 않아도 된다.

그리고, 상기 상부가열원(30)에서 할로겐히터(33)와 세라믹히터(35)를 동시에 사용하는 것은, 할로겐히터(33)의 복사열을 이용한 가열과 상기 세라믹히터(35)의 대류열을 이용한 가열을 이용하기 위한 것이다. 상기 할로겐히터(33)는 조리시 음식물의 내부를 주로 가열하게 되며, 상기 세라믹히터(35)는 표면을 골고루 가열하게 되어 조리시간의 단축 및 조리상태를 좋게 한다.

상기 할로겐히터(33)와 세라믹히터(35)의 복사열과 대류열을 이용하여 가열되는 음식물의 조리상태를 테스트하기 위하여 브라우닝 테스트를 실시하였다.

상기 브라우닝 테스트는 일반적인 전자레인지에서 음식물의 조리상태의 정도를 테스트 하는 것으로 토스트를 조리하여 조리시간과 가열상태 등을 체크하는 것이다. 이에 따라서, 본 발명 실시예로 구성되는 전자레인지에 브라우닝 테스트를 실시한 결과 종래보다 조리시간이 단축되었으며, 균일 가열의 상태를 보였다.

한편, 상기 상부가열원(30)에 할로겐히터(33)와 세라믹히터(35)가 사용되는 것은 본 발명의 일실시예에 의한 것이며, 광파를 가열원으로 하여 대류열과 복사열을 가지는 히터는 본 발명에 의한 상부가열원(30)으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 할로겐히터(33)와 대응하는 통공부(60) 하부에는 광투과성의 차폐막으로 필터유리(65)를 장착하게 된다. 상기 필터유리(65)는 종래와 동일한 방법에 의하여 제조되어 장착되며, 상기 할로겐히터의 하부에만 장착되는 것에 의하여 할로겐히터(33)를 방열시킨 비교적 저온의 공기가 캐비티(20)내로 유입되지 않고 세라믹히터로 흘러가도록 유로를 형성하는 것에 의하여 열효율이 더욱 향상되는 효과를 가져올 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 할로겐히터(33)의 복사열과 세라믹히터(35)에 의하여 가열되는 공기에 의한 대류열이 캐비티(20)내로 유입되는 것에 의하여 종래에 비하여 요리시간 단축 및 열 효율이 높아진다.

그리고, 상기 할로겐히터(33)와 대응하는 하부에 필터유리(65)가 장착이 되어서, 할로겐히터(33)를 방열시킨 비교적 저온의 공기가 캐비티(20)내로 유입되는 것을 방지하며, 마이크로웨이브에 의한 할로겐히터(33)의 작동이상을 방지하여 열효율이 향상되며, 제품의 안정성을 향상시키게 된다.

또한, 종래에는 각 히터부와 토출부를 위하여 4개의 모터를 사용하는 것을 1개의 모터를 사용하는 것과 에어터널부가 생략되는 비교적 간단한 구조에 의하여 원가절감 및 용이한 조립작업에 의하여 생산성 향상과 제품 경쟁력의 향상이 이루어 졌다.

본 발명은 상부히터 일측의 히터에서 발생하는 복사열이 캐비티(20)내로 유입되고, 타측의 히터에서 발생하는 대류열을 이용하여 일측의 히터를 방열시킨 공기를 고온의 공기로 변환시켜 캐비티(20)내로 유입하는 것에 의하여 열효율을 높이는 것을 기술적 요지로 하고 있다.

상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 상부가열원에서 열 손실이 감소되는 구조에 의하여 조리시간의 단축에 의한 소비전력이 감소되는 효과가 있다.

그리고, 상부가열원에 자체적으로 장착되던 냉각팬조립체와 에어터널이 생략되는 구조에 의하여 원가절감 및 조립성의 향상으로 인한 생산성 향상의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 적어도 2종류의 히터를 구비하고 캐비티의 상부에 설치되는 상부가열원과,

   상기 상부가열원의 내부로 기류를 형성하도록 상기 캐비티의 상부에 설치되는 팬조립체와,

   상기 상부가열원이 설치된 캐비티의 상면에 다수개의 통기공으로 형성되어 캐비티의 내부로 복사열과 대류열을 전달하는 통공부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 상부히터 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부가열원은,

   복사열을 주로 제공하는 할로겐히터와,

   대류열을 주로 제공하는 세라믹히터와,

   상기 할로겐히터와 세라믹히터의 상방을 차폐하고, 상기 팬조립체와 대응되는 위치에 상기 팬조립체에 의해 형성되는 기류를 전달받는 흡기공을 구비하며 복사열을 캐비티의 내부로 반사하는 반사판을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전자레인지의 상부히터 구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 흡기공은 상기 할로겐 히터가 설치된 위치에 천공됨을 특징으로 하는 전자레인지의 상부 히터구조.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 할로겐 히터와 대응하는 상기 통공부에는 광투과성의 차폐막이 구비됨을 특징으로 하는 전자레인지의 상부 히터 구조.