KR100396657B1 - microwave oven - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 도파관의 형상을 개선하여 고온으로 가열된 도파관의 내부를 냉각하여 전자레인지의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.The present invention relates to a microwave oven and to improve the reliability of the microwave oven by improving the shape of the waveguide to cool the inside of the waveguide heated to a high temperature.
이를 위해 본 발명의 전자레인지는 조리공간인 캐비티(cavity)와, 상기 캐비티 일측에 전자파를 발생하는 안테나가 구비된 마그네트론과, 상기 마그네트론 일측 방향에 송풍팬과, 상기 캐비티와 마그네트론 사이에 위치하여, 상기 전자파를 캐비티 내부로 안내ㆍ방사하며, 내부에서 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각수단이 구비된 도파관을 포함하여 제공된다.To this end, the microwave oven of the present invention is located between a cavity which is a cooking space, a magnetron having an antenna for generating electromagnetic waves on one side of the cavity, a blowing fan in one direction of the magnetron, and located between the cavity and the magnetron, And a waveguide provided with cooling means for guiding and radiating the electromagnetic waves into the cavity and for cooling the heat generated therein.
Description
본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 발열부인 마그네트론과 도파관 내부에서 발생되는 열을 신속하게 냉각시키도록 하여 전자레인지의 신뢰성을 향상시키도록 하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a microwave oven, and more particularly, to improve the reliability of the microwave oven by rapidly cooling the heat generated inside the magnetron and the waveguide.
도 1과 도 2의 각각의 도면을 참조하여 전자레인지의 구성을 나타내면 다음과 같다.Referring to the drawings of FIG. 1 and FIG. 2, the configuration of the microwave oven is as follows.
일반적인 전자레인지는 캐비티(cavity)(1)와, 상기 캐비티의 측벽에 결합되며 전자파 에너지를 안테나(21)를 통해 발생하는 마그네트론(2)과, 상기 캐비티의 측벽과 상기 마그네트론 사이에 설치되어 상기 마그네트론에서 발생된 전자파 에너지를 개구부(31)를 통해 안내ㆍ방사하는 도파관(3)으로 구비된다.A typical microwave oven is provided with a cavity 1, a magnetron 2 coupled to the sidewall of the cavity and generating electromagnetic energy through an antenna 21, and installed between the sidewall of the cavity and the magnetron. Is provided as a waveguide (3) for guiding and emitting electromagnetic wave energy generated by the opening (31).
상기와 같이 구성된 전자레인지에 전원이 인가되면, 상기 마그네트론(2)에서 발생된 전자파는 도파관(3)의 개구부(31)를 거쳐 상기 캐비티(1) 내부로 방사되어, 음식물을 가열하게 된다.When power is applied to the microwave oven configured as described above, the electromagnetic waves generated from the magnetron 2 are radiated into the cavity 1 through the opening 31 of the waveguide 3 to heat food.
하지만, 상기와 같이 전자파가 방사되는 동안, 안테나(21)와 상기 마그네트론 내부의 에노드(미도시) 부분은 전기저항열에 의해 온도가 상승되게 된다.However, while the electromagnetic waves are emitted as described above, the temperature of the antenna 21 and the anode (not shown) inside the magnetron is increased by heat of electrical resistance.
따라서, 발열부인 마그네트론과 도파관 및 내부 전기부품에서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 송풍팬(4)이 전자레인지의 후면에 구비되어, 이를 이용하여 상기 마그네트론(2)의 외부를 공냉시키게 된다.Therefore, a blower fan 4 for cooling the heat generated from the magnetron, the waveguide, and the internal electric parts, which is a heat generating unit, is provided at the rear of the microwave oven, thereby cooling the outside of the magnetron 2 by using the same.
또한, 이 효과를 증대 시키기 위해 상기 에노드 부분에는 냉각핀(미도시)이 구비되어 있다.In addition, in order to increase the effect, the anode portion is provided with a cooling fin (not shown).
하지만, 장시간 지속적이고 반복적인 작동으로 인하여 상기 에노드 부분은 고온으로 상승될 경우, 열응력 및 열피로 현상이 발생되며, 외부면의 공냉에 의해 이를 억제하는데는 한계가 있다.However, when the anode portion is elevated to a high temperature due to long and continuous operation, thermal stress and thermal fatigue occur, and there is a limit to suppress it by air cooling of the outer surface.
또한, 안테나(21)를 통해 발산된 고주파가 캐비티(1)내에서 전부 흡수되지못하고 일부 반사된 것이 도파관을 통해 마그네트론으로 되돌아 오는 양(반사계수)이 커지면 에너지를 마그네트론이 흡수하게 되어 마그네트론의 에노드 온도가 더욱 상승하게 된다.In addition, when the amount of high frequency emitted through the antenna 21 is not absorbed in the cavity 1 and partially reflected is returned to the magnetron through the waveguide, the magnetron absorbs energy and the energy of the magnetron is increased. The node temperature will rise further.
따라서, 에노드의 불안정한 동작상태를 야기하게 되고, 발진하는 주파수에 영향을 주게 되어 마그네트론의 성능을 떨어 뜨리며, 수명저하를 야기하는 주원인으로 작용하게 된다.Therefore, it causes an unstable operating state of the anode, affects the frequency of oscillation, degrades the performance of the magnetron, and acts as a main cause of deterioration of life.
또한, 캐비티와 도파관(3)이 연결 되는 면에는 발생된 전자파가 손실 없이 전달되도록 개구부(31)가 형성되어 있고, 도파관 내부에는 전자파 패턴의 형상을 조절하는 슬롯(slot)(미도시)이 형성되어 있는데, 상기 전자파에 의해 상기 슬롯 과 방사부 주변에 전류의 흐름이 발생된다.In addition, an opening 31 is formed on the surface where the cavity and the waveguide 3 are connected so that generated electromagnetic waves are transmitted without loss, and a slot (not shown) is formed inside the waveguide for adjusting the shape of the electromagnetic wave pattern. The electromagnetic wave generates a current flow around the slot and the radiator.
따라서, 상기 슬롯과 개구부에도 고온의 열이 발생되고, 발생된 열은 주변으로 방출되어 주변 금속면의 열변형 및 변색을 일으키는 원인이 되었다.Therefore, high temperature heat is also generated in the slots and the openings, and the generated heat is released to the surroundings, causing thermal deformation and discoloration of the peripheral metal surfaces.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 상기 도파관에 통기 수단을 구비하여 상기 도파관 내부에 공기의 유동이 이루어지도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a ventilation means in the waveguide to allow the flow of air inside the waveguide.
도 1은 종래의 전자레인지의 구조를 개략적으로 나타낸 정면도.1 is a front view schematically showing the structure of a conventional microwave oven.
도 2은 도 1의 우측에서 바라본 측면도.2 is a side view as seen from the right side of FIG.
도 3(a)은 본 발명에 의한 도파관의 형상을 나타낸 요부 사시도.Figure 3 (a) is a perspective view of the main portion showing the shape of the waveguide according to the present invention.
도 3(b)는 도 3(a)의 "A"부를 나타낸 상세도.Fig. 3B is a detailed view showing part “A” in Fig. 3A.
도 4는 도파관의 각면의 구성을 정의한 구성도.4 is a configuration diagram that defines the configuration of each surface of the waveguide.
도 5는 본 발명에 의한 도파관 내부에서 공기의 흐름을 나타낸 상태도.Figure 5 is a state diagram showing the flow of air inside the waveguide according to the present invention.
도 6(a)는 전자파의 차단특성을 나타낸 상태도.Figure 6 (a) is a state diagram showing the blocking characteristics of electromagnetic waves.
도 6(b)는 전자파의 투과특성을 나타낸 상태도.6 (b) is a state diagram showing the transmission characteristics of electromagnetic waves.
도면의 주요부분에 대한 설명Description of the main parts of the drawings
300. 도파관 400. 메쉬(mesh)300. Waveguide 400. Mesh
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 전자레인지는 조리공간인 캐비티와, 상기 캐비티 일측에 전자파를 발생하는 안테나가 구비된 마그네트론과, 상기 마그네트론 일측 방향에 송풍팬과, 상기 캐비티와 마그네트론 사이에 위치하여, 상기 전자파를 캐비티 내부로 안내ㆍ방사하며, 내부에서 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각수단이 구비된 도파관이 제공된다.In order to achieve the above object, the microwave oven of the present invention is a cavity which is a cooking space, a magnetron having an antenna for generating electromagnetic waves on one side of the cavity, a blowing fan in one direction of the magnetron, and positioned between the cavity and the magnetron. Thus, a waveguide is provided which guides and radiates the electromagnetic waves into the cavity, and is provided with cooling means for cooling the heat generated therein.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, in which the above object can be specifically realized, are described with reference to the accompanying drawings.
본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.In describing the present embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted below.
도 3(a)은 본 발명에 의한 도파관의 형상을 나타낸 요부 사시도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 "A"부를 나타낸 상세도이며, 도 4는 도파관의 각면의 구성을 정의한 구성도이고, 도 5는 본 발명에 의한 도파관 내부에서 공기의 흐름을 나타낸 상태도이며, 도 6(a)는 전자파의 차단특성을 나타낸 상태도이고, 도 6(b)는 전자파의 투과특성을 나타낸 상태도이다.Figure 3 (a) is a perspective view of the main portion showing the shape of the waveguide according to the present invention, Figure 3 (b) is a detailed view showing the "A" part of Figure 3 (a), Figure 4 defines the configuration of each side of the waveguide 5 is a state diagram showing the flow of air in the waveguide according to the present invention, Figure 6 (a) is a state diagram showing the blocking characteristics of electromagnetic waves, Figure 6 (b) is a state diagram showing the transmission characteristics of electromagnetic waves. to be.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 도파관(300)의 복수개의 면에 통기성을 갖도록 도판관 내부 공간으로 연통되는 그물망 형태의 메쉬(mesh)구조체(400)를 설치하여, 상기 도파관 내부에 송풍팬(4; 도 2참조)에 의해 강제 송풍되는 외부 공기를 공급하고, 내부의 더워진 공기를 외부로 배출시켜, 내부를 공냉시키도록 됨을 특징으로 한다.As shown in Figure 3 (a), the present invention is installed by installing a mesh structure 400 of the mesh (mesh) structure in communication with the inner space of the conduit pipe to have a plurality of surfaces of the wave guide 300, the It is characterized in that the inside of the waveguide is supplied with the outside air forcedly blown by the blower fan 4 (see FIG. 2), and the internally heated air is discharged to the outside to cool the inside.
한편, 본 실시예를 설명하기에 앞서, 도 4를 참조하여 도파관의 각각의 구성면을 정의하면 다음과 같다.On the other hand, prior to explaining the present embodiment, each configuration surface of the waveguide is defined as follows with reference to FIG.
상기 도파관(300)에서 캐비티와 접하는 면을 앞면(301), 마그네트론과 결합된 면을 뒷면(302), 앞면과 뒷면에 연결되며 송풍팬이 위치한 방향의 면을 우측면(303), 우측면과 마주보는 면을 좌측면(304), 상부를 형성하는 면은 윗면(305), 하부를 형성하는 면은 아래면(306)으로 정의한다. 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 캐비티와 접하는 앞면(301)에는 종래와 마찬가지로 전자파가 캐비티 내로 안내 및 방사될 수 있도록 개구부(미도시)가 형성된다.In the waveguide 300, the surface contacting the cavity is connected to the front surface 301, the surface coupled to the magnetron to the rear surface 302, the front surface and the rear surface, and the surface facing the blower fan is located on the right side surface 303 and the right surface. The surface is defined as the left surface 304, the surface forming the upper portion is the upper surface 305, the lower surface is defined as the lower surface 306. Although not shown in the drawings, an opening (not shown) is formed in the front surface 301 in contact with the cavity so that electromagnetic waves can be guided and radiated into the cavity as in the related art.
이 실시예에서는 상기 도파관(300)의 우측면(303)과 좌측면(304)과 앞면(301)에 메쉬구조체(400)가 설치되나, 이와 다르게 통기성에 유리하도록 전면(全面)에 메쉬구조체를 형성할 수도 있다.In this embodiment, the mesh structure 400 is installed on the right side 303, the left side 304, and the front side 301 of the waveguide 300. Alternatively, the mesh structure is formed on the entire surface of the waveguide 300 so as to be advantageous for breathability. You may.
상기와 같이, 상기 메쉬구조체를 갖는 면이 형성됨으로써 상기 도파관의 냉각이 더욱 효율적으로 이루어지게 되는데 이러한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.As described above, cooling of the waveguide is made more efficiently by forming the surface having the mesh structure.
상기 마그네트론에 전원이 인가되면, 상기 에노드 및 안테나를 통해 선편파(Liner Polarzation)로 하여 에너지를 발생하고, 그 선편파의 에너지는 도파관을 통해 캐비티로 방사되어 음식물을 가열하게 된다.When power is applied to the magnetron, energy is generated by linear polarization through the anode and the antenna, and the energy of the linear polarization is radiated to the cavity through the waveguide to heat food.
이 경우, 상기 에노드 및 안테나 부분은 인가되는 고전압에 의해 전기저항열이 발생하게 되고, 상기 발생된 열은 마그네트론 및 도파관으로 전달되어 주변부의 온도를 상승시키게 된다.In this case, the heat resistance of the anode and the antenna portion is generated by the high voltage applied, and the generated heat is transferred to the magnetron and the waveguide to increase the temperature of the peripheral portion.
또한, 상기 도파관(300)은 전자파에 의해 발생된 전류의 흐름에 의해 고온의 열이 발생되게 된다.In addition, the waveguide 300 is a high temperature heat is generated by the flow of current generated by the electromagnetic wave.
한편, 장시간 작동될 경우, 발생되는 열을 더욱 증가되고, 상기 캐비티로 부터 일부 반사되어 온 전자파를 상기 마그네트론이 흡수하여 온도 상승은 더욱 증가하게 된다.On the other hand, when operating for a long time, the generated heat is further increased, the magnetron absorbs the electromagnetic wave partially reflected from the cavity, the temperature rise is further increased.
이 경우, 상기 도파관(300)의 일측면부에 구비된 송풍팬(4; 도 2참조)이 마그네트론과 상기 도파관(300) 주위에 공기의 유동을 일으킴으로써 외부로 열전달되는 효과를 상승시켜 공냉시켜주게 된다.In this case, the blower fan 4 (see FIG. 2) provided at one side of the waveguide 300 causes air to flow around the magnetron and the waveguide 300 to increase the effect of heat transfer to the outside to allow air cooling. do.
이를 더욱 상세히 설명하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 송풍팬(4; 도 2참조)이 작동되면 메쉬구조체(400)가 형성된 우측면(303)을 통해 외부의 공기가 상기 도파관(300) 내부로 유입되어 도파관 내부에서 공기의 유동이 발생하게 된다.In more detail, as shown in FIG. 5, when the blowing fan 4 (see FIG. 2) is operated, external air flows into the waveguide 300 through the right side 303 on which the mesh structure 400 is formed. Thus, the flow of air is generated inside the waveguide.
따라서, 실온의 공기가 상기 도파관 내부 및 안테나 부분을 냉각 시켜 주게 되며, 가열된 공기는 역시 메쉬구조체(400)가 형성된 면(301, 304)을 통해 외부로 배출되게 되어 냉각을 더욱 효과적으로 증가시켜 준다.Therefore, air at room temperature cools the inside of the waveguide and the antenna portion, and heated air is discharged to the outside through the surfaces 301 and 304 on which the mesh structure 400 is formed, thereby increasing cooling more effectively. .
그런데, 상기 도파관에 구비된 메쉬구조체(400)는 통기성과 함께 전자파 누출을 억제할 수 있어야 하는 필요성이 요구된다.By the way, the mesh structure 400 provided in the waveguide is required to be able to suppress the leakage of electromagnetic waves with breathability.
일반적으로 전자파를 차단하기 위한 메쉬의 기본 원리는 다음과 같다.In general, the basic principle of the mesh to block electromagnetic waves is as follows.
상기 메쉬가 도체의 막대가 격자 형상으로 구성되어 있을 때, 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 전자파의 전계의 방향(z방향)이 메쉬의 도체 막대(401)의 길이방향(z방향)과 같은 방향이면 상기 전자파를 반사하게 된다.When the mesh of the conductor bar is formed in a lattice shape, as shown in Fig. 6 (a), the direction (z direction) of the electric field of electromagnetic waves is equal to the length direction (z direction) of the conductor bar 401 of the mesh. In the same direction, the electromagnetic wave is reflected.
한편, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 전계의 방향(y방향)이 메쉬의 도체 막대의 길이방향(z방향)과 수직한 방향을 가지면 상기 전자파는 상기 메쉬를 투과하게 된다.On the other hand, as shown in Fig. 6 (b), when the direction (y direction) of the electric field has a direction perpendicular to the longitudinal direction (z direction) of the conductor bar of the mesh, the electromagnetic wave passes through the mesh.
따라서, 메쉬가 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 수직 및 수평 구조를 모두 갖는 격자구조로 형성되어 있으면, 상기 두 방향의 전자파를 모두 반사시키는 구조로 된다.Therefore, when the mesh is formed in a lattice structure having both vertical and horizontal structures, as shown in Fig. 3A, the mesh reflects electromagnetic waves in both directions.
또한, 일반적으로 전자파 파장은 상기 파장의 1/2이하의 크기로 구성된 격자를 통과하는 것이 어렵게 된다.Also, it is generally difficult for an electromagnetic wave wavelength to pass through a grating composed of less than 1/2 of the wavelength.
한편, 본 발명에 의한 메쉬구조체(400)는 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 격자를 형성하는 사각형상의 한 단면의 길이가 사용 전자파 파장의 1/5이하의 크기를 사용하는 섬세한 메쉬를 사용함으로써, 상기 메쉬를 통한 전자파의 투과를 효과적으로 억제할 수 있다.On the other hand, the mesh structure 400 according to the present invention, as shown in Fig. 3 (b), uses a delicate mesh that the length of one cross section of the square forming a lattice is less than 1/5 of the electromagnetic wave wavelength used By doing so, transmission of electromagnetic waves through the mesh can be effectively suppressed.
따라서, 상기 도파관(300)에 형성된 메쉬구조체(400)는 전자파의 투과는 억제함과 동시에 통기성을 가지며 도파관 본연의 기능을 수행 할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the mesh structure 400 formed in the waveguide 300 is to be able to perform the original function of the waveguide having the air permeability while suppressing the transmission of electromagnetic waves.
한편, 상기 메쉬구조체(400)는 사각형의 격자 형상이외에, 원형 또는 직선 구조등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 각 경우에서 전자파의 누출을 억제할 수 있도록 구성되어야 한다.On the other hand, the mesh structure 400 may have a variety of shapes, such as a circular or linear structure, in addition to the rectangular grid, and in each case should be configured to suppress the leakage of electromagnetic waves.
또한, 상기 도파관에서 한면만 또는 그 이상의 면을 메쉬로 구비할 수 있으며, 각경우 전자파 누출량과 통기성을 고려하여 적절히 선택됨이 가능하다.In addition, only one or more surfaces of the waveguide may be provided as a mesh, and in each case, the waveguide may be appropriately selected in consideration of electromagnetic leakage and breathability.
이상에서와 같이, 본 발명의 전자레인지는 도파관의 측면이 외부 공기의 유입 및 유출이 가능하면서, 내부의 전자파의 외부누출을 차단함을 만족하는 메쉬구조로 구비되었다.As described above, the microwave oven of the present invention is provided with a mesh structure that satisfies the side surface of the waveguide to allow inflow and outflow of external air and to block external leakage of electromagnetic waves therein.
따라서, 상기 도파관 내부로 실온의 외부 공기가 유입되어 상기 도파관과 내부에 구비된 안테나를 공냉시킴으로써, 온도가 상승되는 것을 효과적으로 억제할 수 있게 되었다.Therefore, by raising the outside air at room temperature into the waveguide and air-cooling the waveguide and the antenna provided therein, it is possible to effectively suppress the increase in temperature.
또한, 온도 상승에 의한 마그네트론의 불안정 동작과 수명 단축을 해소할 수 있고, 도파관의 고온의 열을 방출에 의해 주변부가 열변형과 변색되는 것을 해소할 수 있게 되었다.In addition, it is possible to solve the unstable operation and shorten the life of the magnetron due to the temperature rise, and to solve the thermal deformation and discoloration of the peripheral portion by releasing the high temperature heat of the waveguide.
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- 2000-05-30 KR KR10-2000-0029286A patent/KR100396657B1/en not_active IP Right Cessation
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