KR100565657B1 - 전자레인지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캐비티 내에 원편파를 발생시켜 음식물을 균일 가열하는 전자레인지에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 전자기파를 발생시키는 마그네트론(57); 상기 마그네트론에 연결되고, 전자기파를 캐비티 내로 안내하도록 상기 캐비티와 연통되게 설치되는 도파관(56); 상기 도파관에 설치되는 모터장치(59); 그리고, 상기 도파관에 설치되고, 판상으로 형성되며, 중심을 지나는 직선상에 위치함과 아울러 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 소정 부분이 절개되고, 상기 모터장치의 회전축(62,62a)이 중심에서 편심되게 연결되어, 상기 모터장치에 의해 회전됨에 따라 원편파 복사 패턴을 형성하여 음식물을 가열하는 스터러팬(60,60a):을 포함하여 구성되는 전자레인지를 제공한다.

전자레인지, 스터러팬

Description

전자레인지{microwave oven range}

도 1은 종래 전자레인지를 나타낸 구성도.

도 2a,2b는 도 1의 스터러팬이 방사하는 전자기파의 패턴을 나타낸 선도.

도 3은 도 1의 전자레인지의 캐비티 내에 나타나는 온도분포를 나타낸 작용도.

도 4는 본 발명에 따른 전자레인지를 나타낸 구성도.

도 5는 도 4의 스터러팬의 제1실시예를 나타낸 사시도.

도 6은 도 5의 스터러팬의 구조를 나타낸 상면도.

도 7은 도 4의 스터러팬의 제2실시예를 나타낸 사시도.

도 8은 도 7의 스터러팬의 구조를 나타낸 상면도.

도 9는 스터러팬의 장축방향과 단축방향의 주파수가 중첩되어 원편파가 생성되는 원리를 설명하기 위해 나타낸 그래프.

도 10은 도 9에서 발생되는 원편파의 패턴을 나타낸 선도.

도 11은 스터러팬이 회전됨에 따라 캐비티 내에서 생성되는 원편파의 복사 패턴을 나타낸 작용도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

56 : 도파관 57 : 마그네트론

60,60a : 스터러팬 61,61a : 절개된 부분

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캐비티 내에 원편파를 발생시켜 음식물을 균일 가열하는 전자레인지에 관한 것이다.

일반적인 전자레인지는 캐비티 내에 전자기파를 방사하여 음식물을 데우거나 익히는 장치이다.

이하, 종래 전자레인지에 관해 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 전자레인지를 나타낸 구성도이고, 도 2a,2b는 도 1의 스터러팬이 방사하는 전자기파의 패턴을 나타낸 선도이며, 도 3은 도 1의 전자레인지의 캐비티 내에 나타나는 온도분포를 나타낸 온도분포도이다.

도 1을 참조하면, 상기 전자레인지의 케이스(1) 내에는 캐비티(2)가 설치되고, 상기 캐비티의 일측에는 전장실(3)이 구비된다.

상기 캐비티의 바닥면에는 턴테이블(4)이 설치되고, 상기 턴테이블은 모터장치(5)의 회전축에 연결된다. 또한, 상기 전장실에는 마그네트론(7)을 비롯한 전자기파를 생성시키기 위한 장치들과 이 장치들을 냉각시키기 위한 냉각팬(미도시) 등이 설치된다.

또한, 상기 캐비티(2)의 상면에는 캐비티와 연통되도록 도파관(6)이 설치되 고, 상기 도파관에는 마그네트론(7)과 스터러팬(8)이 설치된다. 이때, 상기 도파관(6)의 일단부에는 마그네트론의 피더(7a)가 연결되고, 상기 도파관의 개구된 타단부에는 스터러팬(stirrer)(8)이 회전가능하게 설치된다.

상기 스터러팬(8)은 도 1에 도시된 바와 같이 도파관(6)에 설치되어 상기 도파관에서 전자기파를 인가 받기때문에 로테이팅 안테나(rotating antenna)라고 부른다. 또한, 스터러팬을 도파관과는 별개로 캐비티의 일면에 설치되는 타입도 있다.

이때, 스터러팬(8)은 대략 원판형상으로 형성되고, 그 중심부에 모터장치(9)의 회전축이 연결된다. 이러한 스터러팬은 모터장치에 의해 회전되어 상기 캐비티 내에 전자기파를 분산시킨다.

이와 같이 구성된 전자레인지의 작용에 관해 설명하기로 한다.

상기 턴테이블(4)에 음식물을 올려놓고 조작부를 조작하면, 상기 마그네트론(7)에 전원이 인가됨에 따라 전자기파가 발생된다. 이러한 전자기파는 피더(7a : 도 1 참조)를 통해 도파관에 의해 안내되어 캐비티 내에 분산된다.

이때, 상기 전자기파는 도체인 스터러팬(8)에 전류를 흐르게 한다. 이러한 전류에 의해 자계가 인가되고, 이러한 자계에 의해 다시 전계가 형성되는 것을 반복함에 의해 전자기파 필드를 형성한다.

이러한 전자기파는 스터러팬(8)이 회전됨에 의해 중첩되어 있던 것들이 분산되기도 하고, 다른 모드들이 생성되기도 한다. 이에 따라, 캐비티(2) 내에는 다중 모드(multi mode)의 전자기파가 형성된다. 이러한 다중 모드는 음식물을 균일 가열 하는데 유리하다.

이때, 전자기파로는 크게 도 2a와 같이 소정의 모드를 갖는 수직편파와, 도 2b와 같이 소정의 모드를 갖는 수평편파로 구분된다.

이러한 다중 모드의 수직편파와 수평편파가 도 1의 화살표에 나타난 바와 같이 다양한 궤적으로 음식물에 방사됨에 따라 음식물이 균일 가열된다.

그러나, 상기 스터러팬은 다양한 모드의 수직편파 및 수평편파를 형성할 뿐이며 원편파를 형성할 수는 없다. 따라서, 캐비티의 바닥면에는 도 3과 같이 물결파 형상의 온도분포가 나타나므로, 음식물이 원주방향으로는 균일하게 가열되지만 반경방향으로는 불균일하게 가열되는 문제점이 발생된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 캐비티 내에 원편파를 발생시켜 음식물을 균일 가열하는 전자레인지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전자기파를 발생시키는 마그네트론; 상기 마그네트론에 연결되고, 전자기파를 캐비티 내로 안내하도록 상기 캐비티와 연통되게 설치되는 도파관; 상기 도파관에 설치되는 모터장치; 그리고, 상기 도파관에 설치되고, 판상으로 형성되며, 중심을 지나는 직선상에 위치함과 아울러 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 소정 부분이 절개되고, 상기 모터장치의 회전축이 중심에서 편심되게 연결되어, 상기 모터장치에 의해 회전됨에 따라 원편파 복사 패턴을 형성하여 음식물을 가열하는 스터러팬:을 포함하여 구성되는 전자레인지를 제 공한다.

이때, 상기 스터러팬은 원판형으로 형성되고, 테두리 중에서 원점을 지나는 하나의 직선상의 마주보는 부분이 절개되어 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스터러팬은 사각판형으로 형성되고, 하나의 대각선상의 마주보는 모서리 부분이 절개되어 이루어지는 것이 바람직하다

이하, 본 발명에 따른 전자레인지에 관해 첨부된 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 전자레인지를 나타낸 구성도이다.

도 4를 참조하면, 상기 전자레인지는 캐비티(52)의 일측에 전장실(53)이 구비된다.

상기 캐비티(52) 내에는 턴테이블(54)이 회전 가능하게 설치된다. 이러한 턴테이블은 모터장치(55)에 의해 회전된다. 또한, 상기 전장실(53)에는 마그네트론(57)이 설치된다.

상기 캐비티(52)에는 도파관(56)이 연통되게 설치된다. 이러한 도파관은 도시된 바와 같이 캐비티의 상면뿐만 아니라, 측면 또는 하면에도 설치될 수 있다.

상기 도파관(56)에는 마그네트론의 피더(57a)가 연결된다. 이러한 피터는 마그네트론에서 발생된 전자기파를 도파관 내에 공급하는 기능을 수행한다.

이러한 도파관(56)에는 모터장치(59)가 설치된다. 이러한 모터장치는 도파관에 노출되는 것을 방지하도록 도파관의 상면에 고정된다.

또한, 상기 도파관에는 스터러팬(60)이 설치된다. 이러한 스터러팬은 판상으 로 형성된다. 이때, 상기 스터러팬은 중심을 지나는 직선상에 위치함과 아울러 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 소정 부분이 절개된 형상을 갖는다. 또한, 상기 스터러팬은 모터장치의 회전축이 중심에서 편심되게 연결된다.

이러한 스터러팬(60)은 모터장치(59)에 의해 회전됨에 따라 원편파 복사 패턴을 형성하여 음식물을 가열한다.

이러한 스터러팬의 제1실시예에 관해 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 도 4의 스터러팬의 제1실시예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 스터러팬의 구조를 나타낸 상면도이다.

상기 스터러팬(60)은 원판형으로 형성된다. 이때, 상기 스터러팬은 테두리 중에서 원점(0)을 지나는 하나의 직선상의 마주보는 부분이 절개되게 형성된다. 즉, 원점을 기준으로 180°에 위치하는 소정 부분이 절개된다.

상기 절개된 부분(61)은 도시된 바와 같이 대략 4각형 형상으로 절개된다. 이러한 절개된 부분은 다양한 형상으로 절개될 수 있음도 이해 가능하다.

이러한 스터러팬(60)에는 모터장치의 회전축(62)이 편심되게 설치된다. 이러한 회전축은 전자기파를 스터러팬에 인가하는 피딩 포인트(feeding point) 역할을 수행한다.

이때, 상기 절개된 부분(61)은, 상기 절개된 부분(61)과 원점(0)을 잇는 단축방향의 전류(i1)에 의해 공진되는 주파수와, 상기 단축방향과 수직한 장축방향의 전류(i2)에 의해 공진되는 주파수를, 진폭(amplitude)이 동일하고 90°의 위상차를 갖도록 적당한 크기로 절개하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 스터러팬의 제2실시예에 관해 첨부된 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

도 7은 도 4의 스터러팬의 제2실시예를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 스터러팬의 구조를 나타낸 상면도이다.

상기 스터러팬(60a)은 사각판형으로 형성된다. 이때, 상기 스터러팬은 하나의 대각선상의 마주보는 모서리 부분이 절개된 형상을 갖는다. 즉, 중심을 기준으로 180°에 위치하는 소정 부분이 절개된다.

상기 절개된 부분(61a)은 도시된 바와 같이 대략 3각형 형상으로 절개된다. 이러한 절개된 부분은 다양한 형상으로 절개될 수 있음도 이해 가능하다.

또한, 스터러팬(60a)에는 모터장치의 회전축(62a)이 편심되게 설치된다. 이러한 회전축은 전자기파를 스터러팬에 인가하는 피딩 포인트(feeding point) 역할을 수행한다.

이러한 스터러팬(60a)은 정사각형으로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 절개된 부분(61a)은, 상기 절개된 부분과 원점을 잇는 단축방향의 전류(i3)에 의해 공진되는 주파수와, 상기 단축방향과 수직한 장축방향의 전류(i4)에 의해 공진되는 주파수를, 진폭(amplitude)이 동일하고 90°의 위상차를 갖도록 적당한 크기로 절개하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 전자레인지의 작용에 관해 첨부된 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.

도 9는 스터러팬의 장축방향과 단축방향의 주파수가 중첩되어 원편파가 생성되는 원리를 설명하기 위해 나타낸 그래프이고, 도 10은 도 9에서 발생되는 원편파의 패턴을 나타낸 선도이며, 도 11은 스터러팬이 회전됨에 따라 캐비티 내에서 생성되는 원편파의 복사 패턴을 나타낸 작용도이다.

음식물을 턴테이블(54)에 올려놓고 조작부를 버튼을 선택하면, 상기 마그네트론(57)의 의해 전자기파가 생성된다.

이러한 전자기파는 피터(57a)를 통해 도파관(56)에 유입되고, 이러한 전자기파는 스터러팬(60,60a)에 도달되어 전자기파의 전류를 인가한다. 이러한 전류에 의해 자계가 인가되고, 이러한 자계에 의해 다시 전계가 형성되는 것을 반복함에 의해 전자기파 필드를 형성한다.

이때, 도 9와 같이, 상기 단축방향의 전류(i1,i3)에 의해 소정의 주파수(fb)를 갖는 전자기파가 공진하고, 상기 단축방향에 수직한 장축방향의 전류(i2,i4)에 의해 소정의 주파수(fa)를 갖는 전자기파가 공진한다.

이러한 단축 및 장축방향의 전자기파는 진폭이 동일하고 90°의 위상차를 갖는 수평원파와 수직원파이다. 따라서, 이러한 두 주파수(fa,fb) 사이에서 중첩됨에 따라 원편파가 발생되는 주파수(fo)가 생기고, 이 주파수(fo)에서 도 10과 같이 원편파 패턴이 발생한다.

이때, 상기 마그네트론(57)에서는 L-C회로에 의해 공진 주파수를 이 주파수(fo)에 위치시킴에 따라 원편파를 얻을 수 있게 된다.

이러한 스터러팬(60,60a)을 회전시킴에 따라 도 11과 같이 원편파가 나선형 의 궤적을 이루면서 복사된다.

이러한 원편파는 스터러팬이 회전됨에 의해 다양한 복사 패턴을 생성시키므로, 상기 캐비티 내에는 다중 모드(multi mode)의 전자기파가 형성된다.

이러한 원편파는 종래와는 달리 원주방향뿐만 아니라 반경방향으로 열분포가 균일해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자레인지는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 캐비티 내에 원편파를 복사시킴으로써, 음식물의 원주방향뿐만 아니라 반경방향으로 균일한 가열을 할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 스터러팬의 테두리부를 절개하여 간단히 제작할 수 있다. 따라서, 원편파를 발생시키기 위해 2,3차원 표면 전류에 의한 방사를 이용하는 복잡한 구조를 채용하자 않아도되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전자기파를 발생시키는 마그네트론;

   상기 마그네트론에 연결되고, 전자기파를 캐비티 내로 안내하도록 상기 캐비티와 연통되게 설치되는 도파관;

   상기 도파관에 설치되는 모터장치; 그리고,

   상기 도파관에 설치되고, 원판형으로 형성되며, 중심을 지나는 직선상에 위치함과 아울러, 테두리중에서 원점을 지나는 하나의 직선상의 마주보는 부분이 절개되고, 상기 모터장치의 회전축이 중심에서 편심되게 연결되어, 상기 모터장치에 의해 회전됨에 따라 원편파 복사 패턴을 형성하여 음식물을 가열하는 스터러팬:을 포함하여 구성되는 전자레인지.
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