KR100556789B1 - 전자레인지의 다중 도파관 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 다중 도파관 구조는 본체의 전면에는 도어가 개,폐가능하게 설치되어 있고, 그 본체의 내측에는 조리물이 수용되는 캐비티가 설치되어 있으며, 그 캐비티의 외측면에는 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론이 설치되어 있고, 그 마그네트론의 출력부에 연결됨과 아울러 상기 캐비티의 상면에 위치되도록 도파관이 설치되어 있는 전자레인지에서, 상기 마그네트론의 출력부에 일단부가 연결되도록 메인도파관을 설치하고, 그 메인도파관에 분지되는 적어도 2개 이상의 분지도파관을 설치하여, 조리시 마그네트론에서 발생되는 마이크로파가 메인도파관을 통하여 분지도파관으로 전달되고, 그와 같이 전달된 분지도파관에서 캐비티 내부의 조리물에 일시에 균일하게 방사되어 지므로, 조리물의 균일한 가열이 이루어지게 된다.

Description

전자레인지의 다중 도파관 구조{MULTI WAVEGUIDE STRUCTURE OF MICROWAVE OVEN}

도 1은 종래 전자레인지의 도어가 열린 형태를 보인 사시도.

도 2는 도 1의 종단면도.

도 3은 종래 도파관이 설치된 상태의 부분절결 사시도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 도파관구조를 가지는 전자레인지의 부분절결 사시도.

도 5는 본 발명의 변형예를 보인 부분 절결 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 본체 102 : 도어

103 : 캐비티 105 : 마그네트론

106 : 도파관 111 : 메인도파관

112 : 분지도파관

본 발명은 마그네트론에서 발생되는 마이크로파를 이용하여 음식물을 조리하 는 전자레인지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마그네트론에서 발생되는 마이크로파가 조리하는 음식물에 균일하게 가열이 이루어지도록 한 전자레인지의 다중 도파관 구조에 관한 것이다.

종래의 전자레인지는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본체(1)의 전면부에 조리창(2)이 부착된 도어(3)가 개폐 가능하게 결합되고, 본체(1)의 전면 일측부에는 조작패널(4)이 결합되어 있으며, 상기 본체(1)의 내부에는 음식물이 수용되어 마이크로파에 의해 조리가 이루어질 수 있도록 소정 크기의 수용공간을 가지는 캐비티(5)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 캐비티(5)의 외측면에는 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론(6)이 설치되어 있고, 그 마그네트론(6)의 출력부측에는 마그네트론(6)에서 발생되는 마이크로파를 캐비티(5)의 내측으로 안내하기 위한 도파관(7)이 결합되어 있다.

또한, 상기 마그네트론(6)의 하측에는 기기에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 마그네트론(6)에 공급하기 위한 트랜스(8)가 설치되어 있고, 상기 마그네트론(6)의 주변에는 마그네트론(6)을 냉각하기 위한 냉각팬(9)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 캐비티(5)의 내부에는 조리물을 얹어 놓기 위한 턴테이블(10)이 설치되어 있고, 그 턴테이블(10)은 모터축으로 연결됨과 아울러 캐비티(5)의 하부 외측에 배치되어 있는 구동모터(8)에 의해 회전되어지도록 되어 있다.

도면중 미설명 부호 11은 도파관을 통하여 안내되는 마이크로파가 캐비티로 공급되는 슬럿(slot)이다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 전자레인지는 도어(3)를 열고 조리물을 캐비티(3)의 내측에 설치되어 있는 턴테이블(10)에 얹어 놓은 상태에서 다시 도어(3)를 닿고 조작패널(4)를 조작하여 조리선택과 시작버튼을 누른다.

상기와 같이 조리시작버튼을 누르면 기기로 공급된 전압이 트랜스(8)에서 고압으로 승압이되어 마그네트론(6)에 공급이되고, 그와 같이 고압이 공급되는 마그네트론(6)에서 마이크로파가 발생이되며, 그 발생되는 마이크로파는 도파관(7)에 의해 안내되어 슬럿(11)을 통하여 캐비티(5)의 내측으로 공급되어 캐비티(11) 내부에 있는 조리물을 조리하게 된다.

그리고, 상기와 같이 캐비티(5)의 내측으로 공급되는 마이크로파에 의해 조리물의 조리가 이루어질때에 구동모터(8)가 회전을 하고, 그와 같은 구동모터(8)의 회전에 의해 조리물이 얹어있는 턴테이블(10)이 회전을 하여 슬럿(11)을 통해 공급되는 마이크로파에 의해 조리물의 균일한 가열이 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 전자레인지는 조리물의 균일한 가열을 위해 턴테이블과 구동 모터가 설치되어 있으나 음식물을 회전시키기 위해 필수적으로 턴테이블과 구동 모터를 사용하여야 하므로 부품의 절감에 의한 제조원가를 절감하는데 한계가 있는 문제점이 있었다.

그밖에 캐비티의 내측면에 판체로된 팬을 설치하여 슬럿을 통하여 방사되는 마이크로파를 흔들어서 조리물쪽으로 균일하게 방사되도록 하는 스터러 팬(stirrer fan)방식과, 슬럿부분에 회동되는 별도의 안테나를 설치하여 마이크로파가 조리물에 균일하게 방사되도록 회동하며 마이크로파를 방사하는 로테이팅 안테나(rotating antenna)방식 등이 있으나 이역시 모두 구동 모터가 필수적으로 필요하므로 턴테이블 방식의 전자레인지와 동일한 문제점을 가지고 있는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 간단한 구성부품에 의하여 마그네트론에서 발생되는 마이크로파가 조리물에 균일하게 방사되어 균일한 가열이 이루어지도록 하는데 적합한 전자레인지의 다중 도파관 구조를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여

본체의 전면에는 도어가 개,폐가능하게 설치되어 있고, 그 본체의 내측에는 조리물이 수용되는 캐비티가 설치되어 있으며, 그 캐비티의 외측면에는 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론이 설치되어 있고, 그 마그네트론의 출력부에 연결됨과 아울러 상기 캐비티의 상면에 위치되도록 도파관이 설치되어 있는 전자레인지에 있어서,
상기 도파관은 상기 마그네트론의 출력부에 연통되는 메인도파관과, 상기 메인도파관에 연통됨과 아울러 캐비티의 내측에 위치한 조리물에 마이크로파가 균일하게 방사될 수 있도록 배치된 적어도 2개 이상의 분지도파관을 포함하여 구성되되,
상기 메인도파관의 선단에서부터 마이크로파가 상기 각 분지도파관으로 나누어지기 시작하는 부분까지의 길이(D)는 λg/4이며, 상기 메인도파관과 상기 각 분지도파관의 폭(W)은 0.4142·Z₀인 것을 특징으로 하는 전자레인지의 다중 도파관 구조가 제공된다.

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이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 전자레인지의 다중 도파관 구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 도파관구조를 가지는 전자레인지의 부분절결 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다중 도파관구조를 가지는 전자레인지는 전면이 개구된 박스체로된 전자레인지 본체(101)의 전방부에 도어(102)가 개,폐가능하게 결합되어 있고, 상기 본체(101)의 내측에는 조리물이 수용되는 수용공간을 가지는 캐비티(103)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 캐비티(103)의 외측에는 기기에 공급되는 전원을 승압시키기 위한 트랜스(104)가 설치되어 있고, 상기 캐비티(103)의 외측면에는 상기 트랜스(104)에서 공급되는 고전압을 이용하여 마이크로파를 발생시키는 마그네트론(105)이 설치되어 있으며, 그 마그네트론(105)의 출구부에 연통되도록 상기 캐비티(103)의 상측에는 마그네트론(105)에서 발생되는 마이크로파를 캐비티(103)의 내측으로 안내하기 위한 도파관(106)이 설치되어 있다.

상기 도파관(106)은 일단부가 상기 마그네트론(105)의 출력부에 연통되는 메인도파관(111)과, 그 메인도파관(111)의 단부에 분지됨과 아울러 캐비티(103)의 상부에 배치되어 캐비티(103) 내측의 조리물에 마이크로파를 균일하게 방사되는 2개의 분지도파관(112)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 전자레인지의 다중 도파관 구조에서 조리물을 캐비티(103)의 내부에 넣고 요리선택을 한 후 동작버튼을 누르면 기기에 전원이 인가되는데, 이와 같이 인가되는 전원을 트랜스(104)에서 고전압으로 승압하여 마그네트론(105)으로 공급하고, 그와 같이 공급된 고전압에 의해 마그네트론(105)에서 마이크로파가 발생되어 진다.

그리고, 상기와 같이 마그네트론(105)에서 발생되는 마이크로파는 메인도파관(111)을 거쳐 2개의 분지도파관(112)으로 안내된 후 캐비티(103)의 상면에 분지도파관(112)에 연통되도록 형성된 슬럿(미도시)을 통하여 캐비티(103)의 내측으로 공급되는데, 이와 같이 공급되는 마이크로파는 2개의 분지도파관(112)을 통하여 안내되어 캐비티(103)의 내부에 놓여지는 조리물에 균일하게 방사되므로 조리물이 신속하고 균일하게 가열되어 진다.

도 5는 본 발명의 변형예를 보인 부분 절결 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 기본적인 구조는 도 4의 일실시예와 동일하며, 다만 본 실시예에서는 분지도파관(112)의 길이(L)(L')를 서로 다르게 한 것으로, 이와 같이 길이가 다른 형태의 분지도파관(112)은 위상이 다른 신호를 인가할 수 있다.

즉, 분지도파관(112)의 길이는 동일하게 할 수도 있고, 길이를 서로 다르게 할 수도 있으며, 다만 1개의 소스에서 2개로 나뉘어지는 부분의 길이를 λg/4로 하고, 폭은 임피던스(Z₀)가 소스부와 나뉘어지는 부분이 동일하게 되도록 0.4142·Z₀가 되도록 결정한다.

여기서 λg는 관내파장으로 특정 유전체 내에서의 전자기파의 파장을 의미한다. 또한 임피던스는 교류신호의 전압과 전류의 비 또는 E필드와 H필드의 비를 말한다. 이러한 임피던스에 의해 마이크로파의 전송특성이 크게 변하기 때문에 모든 연결끝단은 반드시 임피던스가 동일하게 설계되어야 한다. 임피던스값으로부터 도 파관 폭의 설계방법은 다음과 같은 수식에 의해 계산된다.

여기서 Z는 임피던스, μ는 투자율, ε는 유전율, f는 주파수, f_c는 차단주파수, a는 도파관의 폭을 나타낸다.

또한, 상기의 실시예에서는 분지도파관이 2개인 경우를 예로들어 설명하였으나 이는 꼭 그에 한정하는 것은 아니고 3개 또는 그 이상 여러개를 설치하는 것도 가능할 것이며, 여러개의 분지도파관을 통하여 마이크로파가 안내되어 캐비티 내부의 조리물을 일시에 균일하게 가열할 수 있는 구조이면 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든이 응용이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 전자레인지의 다중 도파관 구조는 마그네트론의 출력부에 일단부가 연결되도록 메인도파관을 설치하고, 그 메인도파관에 분지되는 적어도 2개 이상의 분지도파관을 설치하여, 조리시 마그네트론에서 발생되는 마이크로파가 메인도파관을 통하여 분지도파관으로 전달되고, 그와 같이 전달된 분지도파관에서 캐비티 내부의 조리물에 일시에 균일하게 방사되어 지므로, 조리물의 균일한 가열이 이루어지는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 본체의 전면에는 도어가 개,폐가능하게 설치되어 있고, 그 본체의 내측에는 조리물이 수용되는 캐비티가 설치되어 있으며, 그 캐비티의 외측면에는 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론이 설치되어 있고, 그 마그네트론의 출력부에 연결됨과 아울러 상기 캐비티의 상면에 위치되도록 도파관이 설치되어 있는 전자레인지에 있어서,

   상기 도파관은 상기 마그네트론의 출력부에 연통되는 메인도파관과, 상기 메인도파관에 연통됨과 아울러 캐비티의 내측에 위치한 조리물에 마이크로파가 균일하게 방사될 수 있도록 배치된 적어도 2개 이상의 분지도파관을 포함하여 구성되되,

   상기 메인도파관의 선단에서부터 마이크로파가 상기 각 분지도파관으로 나누어지기 시작하는 부분까지의 길이(D)는 λg/4이며, 상기 메인도파관과 상기 각 분지도파관의 폭(W)은 0.4142·Z₀인 것을 특징으로 하는 전자레인지의 다중 도파관 구조.

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