KR100415824B1 - 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지 - Google Patents

Abstract

개시된 발명은 고주파를 조리실 내부로 분산하기 위한 회전체의 회전궤적을 제한하기 위한 전자렌지에 관한 것이다. 본 발명은 임피던스 특성이 불량하게 나타나는 영역을 배제시킬 수 있도록 회전체의 회전궤적을 제한하기 위한 회전궤적 제한수단을 구비한다. 이 회전궤적 제한수단으로 원통형의 봉형상을 이루어 회전체의 이동을 저지하기 위한 스토퍼 혹은 회전체와 모터를 연결하는 모터축의 이동 궤적을 변경하기 위한 캠기구를 사용한다.

본 발명은 회전체의 회전궤적을 제어함으로써 적정 부하에서 최적의 효율을 얻을 수 있어서 전기 에너지를 절약할 수 있으며, 또한 무부하 또는 경부하 상태에서 마그네트론에 반사되는 고주파를 줄여 마그네트론의 수명 연장을 도모할 수 있는 등 제품 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

고주파 분산장치를 갖는 전자렌지{MICROWAVE OVEN HAVING A HIGH FREQUENCY DIVERGENCY DEVICE}

본 발명은 조리실 내부로 고주파를 분산시키기 위한 회전체의 회전궤적을 제한하기 위한 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지는 음식물이 저장된 조리실 내부로 마그네트론에 의하여 발생된 고주파수(약 2450㎒)를 방출시켜서 음식물을 가열/조리하는 장치로서, 고주파를 골고루 분산시키기 위한 고주파 분산장치를 구비하고 있다.

도 1에 도시된 종래의 고주파 분산장치는 조리실(3) 상부에 금속의 스트러팬(4) 및 모터(5)를 설치하고 마그네트론(2)의 작동과 동시에 모터(5)를 구동하여 이 모터(5)에 의해 스트러팬(4)이 회전됨에 따라 마그네트론(2)으로부터 출력된 고주파를 조리실 내부로 분산시켜서 조리접시(6)에 놓인 음식을 골고루 조리하게 된다.

도 2에 도시된 종래의 다른 고주파 분산장치는 조리실(3) 상부에 금속의 안테나(7) 및 모터(5)를 설치하고 마그네트론(2)의 작동과 동시에 모터(5)를 구동하여 이 모터(5)에 의해 회전하는 안테나(7)를 이용하여 고주파를 조리실 내부로 분산시킨다.

이와 같이 종래의 고주파 분산장치는 마그네트론(2)의 작동과 동시에 모터(5)를 이용하여 스트러팬(4) 혹은 안테나(6)를 회전시켜서 고주파를 분산시키는 방식을 사용하는데, 그 분산 방식에 따라 고유의 임피던스 특성을 가지게 된다.

이 임피던스의 특성을 최적화하여야 에너지 효율을 증대시킬 수 있기 때문에 제품 개발공정에서 임피던스를 정합시킨다. 통상적으로 회로망 분석기와 안테나 프루브를 이용하여 측정한 임피던스 특성이 리케차트(Rieke Chart)상에서 최고 효율을 가지도록 한다. 도 3은 표준부하(1000cc의 물)에서 측정된 임피던스 특성을 나타낸 것으로 최고 효율을 가지도록 임피던스 정합이 이루어진 상태를 나타낸다.

그러나, 표준부하에서 임피던스가 정합되었다고 하더라도 도 4와 같이 무부하 또는 경부하에서 측정된 임피던스 특성은 전혀 다르게 나타날 수 있다. 여기서 도 4에 도시한 바와같이 리케차트의 최외측에 분포하는 경우 마그네트론의 수명을 단축하는 요인으로 작용하게 되는데, 무부하 또는 경부하에서 마그네트론을 구동시킬 경우 고주파를 흡수할 대상이 줄어들어 스트러팬 혹은 안테나에 의하여 조리실 내부로 방출된 고주파는 반사되어 마그네트론으로 되돌아가게 되고, 이에 따라 마그네트론을 가열시키는 결과를 초래하기 때문에 제품의 신뢰성 및 안전에 악영향을 미치게 되는 문제가 있다.

따라서, 무부하 또는 경부하에서 마그네트론을 작동할 경우에서도 임피던스 특성이 리케차트의 최외측에 분포하지 않도록 제품을 설계하는 것이 요구되지만,전자렌지 자체가 갖는 고유의 임피던스의 특성은 조리실의 구성과 형상 그리고 재질 등에 의하여 달라지기 때문에 리케차트상에서 나타나는 분포 형태를 변경하는 것은 쉽지 않다.

본 발명자가 실험한 결과에 따르면 고주파를 분산시키기 위한 스트러팬 혹은 안테나의 회전궤적에 따라 임피던스 특성이 차별되고, 이 점에 주목하여 그 회전궤적의 모든 범위 중 임피던스 특성이 양호하게 나타나는 범위와 임피던스 특성이 불량하게 나타나는 범위를 알아낼 수 있다. 전술한 바와 같이 전자렌지가 갖는 고유의 임피던스 특성은 여러 가지 요인에 의하여 달라지기 때문에 제품모델에 따라 양호한 임피던스 특성을 나타내는 회전궤적의 범위는 달라지게 된다.

따라서 특정 모델을 대상으로 제품개발과정에서 얻어진 자료에 기초하여 회전궤적을 제한할 경우 임피던스 특성을 개선할 수 있고, 특히 무부하 또는 경부하에서의 임피던스 특성을 상당히 개선할 수 있다.

본 발명은 전술한 기술 배경하에서 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 전자렌지가 갖는 고유의 임피던스 특성을 최적화하여 에너지 효율을 향상시키고 제품의 신뢰성을 보다 높일 수 있도록 한 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 따라 조리실 상부에 스트러팬이 설치된 전자렌지의 단면도이다.

도 2는 종래기술에 따라 조리실 상부에 안테나가 설치된 전자렌지의 단면도이다.

도 3은 종래의 표준부하에서 측정된 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.

도 4는 종래의 무부하 또는 경부하에서 측정된 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 분산장치의 평면도이다.

도 7은 본 발명에 따라 표준부하에서 측정된 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명에 따라 무부하 또는 경부하에서 측정된 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명에 따른 스토퍼의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 본체 2 : 마그네트론

3 : 조리실 5 : 모터

7 : 안테나 10 : 회전체

11,12 : 스토퍼 13 : 모터축

상기와 같은 본 발명의 목적은 마그네트론의 발진에 의하여 발생된 고주파를 조리실 내부로 분산하기 위한 전자렌지에 있어서, 조리실 내부에 위치하여 고주파를 분산시키는 회전체; 상기 회전체를 정역 회전시키기 위한 모터; 및 상기 회전체의 회전궤적의 범위을 제한하기 위한 회전궤적 제한수단에 의하여 달성된다.

상기 회전궤적 제한수단은 상기 회전체의 회전을 저지하기 위한 스토퍼를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전궤적 제한수단은 상기 회전체와 상기 모터를 연결하는 모터축의 이동궤적을 변경할 수 있는 캠기구를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼는 원통형의 봉형상을 이루고 일측이 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼는 심부와 탄성부재로 이루어지고, 상기 탄성부재가 심부 외측을 둘러싸게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼는 회전궤적의 범위를 제한하기 위해 적어도 2개 이상 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 모터는 교류전원을 공급받아 정회전 또는 역회전으로 구동하는 동기 모터인 것을 특징으로 한다.

상기 동기모터는 정해진 회전궤적의 범위내에서 상기 회전체를 왕복시키는 것을 특징으로 한다.

상기 동기모터는 상기 회전체를 일정 방향으로 회전시키기 위해 정회전하고, 일정 방향으로 회전하는 상기 회전체가 상기 스토퍼에 부딪쳐 반발하면 그 반발하는 방향으로 상기 회전체를 회전시키기 위해 역회전하는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼에 의해 제한되는 회전궤적의 범위는 제한되지 않는 회전궤적의범위에 비하여 기기 자체가 갖는 고유의 임피던스 특성이 상대적으로 낮은 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시례를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 고주파 분장치를 갖는 전자렌지의 단면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 고주파 분산장치는 본체(1) 내부에 마련되며, 조리실(3) 상부에 모터(5)에 의해 회전하는 회전체(10) 및 그 회전체(10)의 회전궤적을 제한하기 위한 스토퍼(11)(12)로 이루어진다.

상기 회전체(10)는 금속의 스트러팬 또는 안테나로 구현되며, 상기 모터(5)에 의해 회전하게 된다.

상기 스토퍼(11)(12)는 일측이 조리실(3) 상부에 고정되며 원통형의 봉형상으로 이루어지며, 도 6에 도시한 바와 같이 모터(5)에 연결된 모터축(13)에 일측이 고정 설치된 회전체(10)가 정해진 회전궤적의 범위에서 왕복 이동하도록 적소에 설치된다. 정해진 회전궤적의 범위는 임피던스 특성이 양호하게 나타나는 영역(R2)을 말한다. 미설명 부호 R1은 임피던스 특성이 불량하게 나타나는 영역에 해당한다.

상기 모터(5)는 교류전원을 공급받아 정역회전 가능한 동기모터로서, 미도시한 제어수단을 의하여 마그네트론(2)의 작동과 동시에 구동하게 된다. 이때, 상기 회전체(10)는 모터(5)에 의해 일정 방향 예컨대 시계방향으로 회전하고 이후 스토퍼(11)에 부딪힌 후 반시계 방향으로 반발하게 된다. 이에 따라 모터(5)는 내부의 로터의 위치가 바뀌면서 역회전으로 구동하여 영역(R2)을 통과하면서 회전체(10)를다른 스토퍼(12)쪽으로 회전하게 되며, 이후 회전체(10)가 스토퍼(12)에 부딪히면 전술한 바와 같이 스토퍼(12)로부터 회전체(10)가 반발하게 되어 다시 스토퍼(11) 쪽으로 회전하며, 이러한 회전체(10)의 왕복 회전이동은 모터(5)의 구동이 지속되는 동안 반복된다.

상기 회전체(10)는 하나의 스토퍼(11)와 다른 스토퍼(12) 사이를 왕복 회전하는 과정에서 스토퍼(11)(12)와의 빈번하게 부딪히게 되므로 자칫 소음 발생의 우려가 있으며, 이를 감안하여 상기 스토퍼(11)(12)는 중심부에 강재를 삽입하고 외측에 탄성부재로 감싸게 형성하는 것이 바람직하다. 일예로, 상기 스토퍼(11)는 도 9에 도시한 바와 같이 금속재의 심부(11a) 외측을 탄성부재(11b)로 둘러싸게 형성하며, 상기 탄성부재(11b)는 회전체(10)와의 반발력을 고려하여 고무 혹은 수지물을 사용한다.

상기와 같은 구성된 본 발명의 고주파 분산장치를 이용하여 표준부하에서의 임피던스 특성을 측정한 경우 도 7과 같이 분포 형태가 리케차트상의 중심에 가깝게 집중되어 마그네트론의 효율이 최적화된다. 또한, 본 발명의 고주파 분산장치를 이용하여 무부하 또는 경부하에서의 임피던스 특성을 측정한 경우 분포 형태가 기존보다 리케차트상의 최외측에서 멀어지게 된다.

즉, 본 발명에서와 같이 회전체의 회전궤적의 범위를 제한함으로써 임피던스 특성이 불량하게 나타나는 영역으로 회전체가 통과하지 않게 되므로 표준부하는 물론 무부하 또는 경부하에서도 양호한 임피던스 특성을 얻을 수 있다.

전술한 실시예에서는 스토퍼를 이용하여 회전체의 회전궤적을 제한하는 방식을 적용하였으나 본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 국한되는 것은 아니며, 회전체의 회전궤적을 제한하기 위한 어떠한 수단을 이용할 수 있으며, 그 하나의 예로서 스토퍼를 사용하지 않는 대신에 회전체와 모터를 연결하는 모터축의 이동 궤적을 변경하기 위한 캠기구를 사용하는 방식을 적용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 임피던스 특성이 불량하게 나타나는 영역으로 회전체가 회전하지 않도록 회전체의 회전궤적을 제한함으로써 적정 부하에서는 최적의 효율을 발휘하여 전기 에너지를 절감할 수 있고, 무부하 또는 경부하에서 마그네트론으로 반사되는 고주파를 줄여서 마그네트론의 수명 연장을 도모할 수 있는 등 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 마그네트론의 발진에 의하여 발생된 고주파를 조리실 내부로 분산하기 위한 전자렌지에 있어서,

   조리실 내부에 위치하여 고주파를 분산시키는 회전체;

   상기 회전체를 정역 회전시키기 위한 모터; 및

   상기 회전체의 회전궤적의 범위를 제한하기 위한 회전궤적 제한수단을 포함한 것을 특징으로 하는 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전궤적 제한수단은 상기 회전체의 회전을 저지하기 위한 스토퍼를 사용하는 것을 특징으로 하는 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,

   상기 스토퍼는 원통형의 봉형상을 이루고 일측이 고정되는 것을 특징으로 하는 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지.
5. 제2항에 있어서,

   상기 스토퍼는 심부와 탄성부재로 이루어지고, 상기 탄성부재가 심부 외측을 둘러싸게 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지.
6. 제2항에 있어서,

   상기 스토퍼는 회전궤적의 범위를 제한하기 위해 적어도 2개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지.
7. 제1항에 있어서,

   상기 모터는 교류전원을 공급받아 정회전 또는 역회전으로 구동하는 동기 모터인 것을 특징으로 하는 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지.
8. 제7항에 있어서,

   상기 동기모터는 정해진 회전궤적의 범위내에서 상기 회전체를 왕복시키는 것을 특징으로 하는 고주파 분산 장치를 갖는 전자렌지.
9. 제8항에 있어서,

   상기 동기모터는 상기 회전체를 일정 방향으로 회전시키기 위해 정회전하고,일정 방향으로 회전하는 상기 회전체가 상기 스토퍼에 부딪쳐 반발하면 그 반발하는 방향으로 상기 회전체를 회전시키기 위해 역회전하는 것을 특징으로 하는 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지.
10. 제2항에 있어서,

    상기 스토퍼에 의해 제한되는 회전궤적의 범위는 제한되지 않는 회전궤적의 범위에 비하여 기기 자체가 갖는 고유의 임피던스 특성이 상대적으로 낮은 것을 특징으로 하는 고주파 분산장치를 갖는 전자렌지.