KR100593073B1 - 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후드겸용 전자레인지(OTR)에 있어서, 특히 멀티 슬롯을 이용하여 왕복 직선 운동하는 부하를 균일 가열시켜 줄 수 있도록 한 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 멀티슬롯을 이용한 균일가열 시스템은, 후드겸용 전자레인지에 있어서, 전장실 내부 및 캐비티 일측에 마그네트론이 체결되는 웨이브 가이드와; 캐비티 저면에 부하를 왕복 직선 운동시키는 테이블과; 상기 웨이브 가이드 내부에 적어도 2개 이상이 상기 테이블의 운동 직선 방향으로 배열되어 마그네트론으로부터 웨이브 가이드로 입사되는 파의 크기 위상을 조정하기 위한 멀티 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 멀티 슬롯은 웨이브 가이드 내에 마이크로 웨이브가 진행하는 방향 및 부하가 운동하는 방향과 일치되는 방향에 배열되는 것을 특징으로 한다.

후드겸용, 전자레인지, 멀티 슬롯, 마그네트론, 부하

Description

멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템{heating system using multi-slot}

도 1은 종래 후드겸용 전자레인지의 정면도.

도 2는 종래 캐비티 하부에 설치된 왕복 직선 운동 테이블을 나타낸 도면.

도 3은 종래 왕복 직선 운동 테이블에서의 접시의 비 회전 상태를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명 실시 예에 따른 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템을 나타낸 투시도.

도 5는 균일 가열 시스템을 위해 1 슬롯에서의 방사패턴을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명 실시예로서, 3개의 슬롯에서의 방사 패턴을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

31...캐비티 32...웨이브 가이드

33...슬롯 35...부하

본 발명은 후드겸용 전자레인지(OTR)에 있어서, 특히 멀티 슬롯을 이용하여 왕복 직선 운동하는 부하를 균일 가열시켜 줄 수 있도록 한 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템에 관한 것이다.

전자레인지는, 내부에 장착된 마그네트론에 고압의 전류를 인가하는 것에 의하여 마이크로웨이브를 발생시키고, 이러한 마이크로웨이브를 캐비티 내부로 공급하여 음식물(가열 대상물)을 가열하는 장치이다. 그리고 전자레인지의 캐비티 일측에 마련되는 전장실에는, 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론과, 상기 마그네트론에 고압의 전류를 인가하기 위한 고압트랜스 등이 설치되어 있다. 상기 마그네트론에서 발진하는 마이크로웨이브는, 웨이브가이드를 통하여 캐비티 내부로 입사된다.

그리고 가열대상물은 상기 마그네트론에 의하여 균일하게 가열되는 것이 바람직하고, 마이크로웨이브가 균일하게 조사되는 것에 의하여 가열대상물이 균일하게 가열될 수 있도록 여러 가지 방안을 강구하고 있다. 예를 들면 캐비티의 내부에 턴 테이블(Turn Table)을 설치하고, 이러한 턴 테이블 상에 가열대상물을 올려놓음으로써, 보다 균일하게 가열대상물을 가열하고자 한다. 또는 후드겸용 전자레인지(OTR)에 있어서는 이러한 회전트레이의 구성에 더하여 선택적으로 스터러팬(stirrer fan), 회전 안테나(Rotating Antenna)을 장착하기도 한다.

이러한 형태는 다양하나 기본적인 개념은 가열되는 부하의 위치를 움직여 불균일한 마이크로 웨이브에 의한 가열 분포의 산포를 줄이는 것이고, 다른 방법은 음식물 원(feeding Source)의 조건을 변화시켜 다양한 전자계분포를 캐비티 내에 여진(Excitation) 시키는 방법으로 나눌 수 있다.

이러한 음식물 원의 조건을 변화시키는 방법 중에서 부하를 이동시켜 가열 상태를 개선하는 대표적인 방식이 턴 테이블방식이고, 이 방식은 음식물을 원 운동시켜 원주 방향으로 가열상태를 평균화시킨 것이다. 그래서 가열 패턴은 일정 반경에서는 원주 방향으로 균일한 가열 상태를 얻을 수 있는 장점이 있으나 반지름 방향을 따라서는 균일한 가열 상태를 보장 받을 수 없다. 특히 전자 레인지가운데 OTR(Over The Range)은 오븐(Oven) 위에 설치되는 마이크로 웨이브 오븐(MWO)으로 단순한 전자 레인지 기능에 후드(Hood) 기능을 갖는 복합 제품이다.

도 1은 종래 후드겸용 전자레인지의 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 캐비티 중앙 상부에 스터러 팬(13)을 설치하고 스터러 팬(13)이 회전하여 캐비티 내부로 전자파 방사 패턴을 바꾸어 주게 된다. 또한 캐비티(11) 하부에 장 방향의 접시(oblong dish)(15)를 사용 가능하도록 직선 운동 테이블(14)을 설치하게 된다. 그리고 캐비트 상부에 제어패널(12) 또는 송풍 구조를 갖는 덕트를 형성시킬 수도 있다.

그리고, 도 2와 같이 좌우 왕복 운동하는 후드겸용 전자레인지 구조에서 부하(음식물)(15)는 왕복 직선 운동 테이블(14) 상에서 좌우로 왕복 직선 운동을 하게 되고, 스터러 팬(13)에 의해 산포된 전자파에 의해 부하를 가열시켜 준다. 이때의 전자파 시스템 구조상 왕복 직선운동 테이블(14)은 좌우 움직임이 작다.

그러나, 이러한 후드겸용 전자레인지는 주방가구에 Built-In으로 설치되는 제품(예컨대, 미국시장용 제품)으로 그 폭과 깊이, 높이가 주방 가구의 제약을 받게 된다. 이러한 제약 조건으로 캐비티의 모양이 일반적으로 폭이 넓고, 깊이가 폭에 비해 작은 형태를 띄게 된다. 그러나 도 3과 같이 캐비티 내에 턴 테이블(25) 을 사용할 경우 사용 가능한 캐비티 용적(volume)이 턴 테이블의 반경에 제약을 받게 되어 사용 가능 공간이 줄어들게 된다. 또 구조상 접시(24)의 회전이 불가능하게 된다.

그러나, 특정한 요리 종류에는 길쭉한 모양의 직사각형 접시(Oblong Dish)를 사용하는 요리가 있어서, 이러한 요리는 회전운동을 시킬 수가 없게 된다. 이러한 관점에서 원운동이 아닌 부하의 직선운동을 제안한 것이 Side By Side OTR이다. 그러나 구조상 직선운동의 움직임(Stroke)가 매우 작고(현재는 약 10cm내외) 음식물의 위치가 캐비티의 중앙 상부 판에 위치하면서 스터러 팬(13)을 통하여 자기 영역 패턴을 바꾸어 주고 있으나, 부하의 운동과 상관없이 자기 영역 패턴을 변화시켜 주게 되는 것으로서, 이러한 구조에서는 좌우 왕복(Side By Side)에 대한 음식물의 가열 패턴의 불균일을 줄이기가 힘들다.

따라서, 종래의 좌우 왕복 운동하는 후드겸용 전자레인지 구조에서 부하는 좌우로 직선 운동을 하게 되고, 시스템 구조상 좌우 움직임이 작다. 이러한 구조에서 캐비티 상부에서 하나의 음식물 홀을 통해서 전자파를 방사시키면, 좌우로 하는 운동을 통하여 부하에 생기는 불균일 가열 패턴의 산포를 줄이는데 효과적이지 못하게 된다. 즉, 하나의 음식물 홀(feeding hole)과 작은 움직임(stroke)의 직선 운동은 별로 효과적이지 못하게 된다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 멀티 슬롯 안테나를 부하의 직선 방향으로 배열함으로써, 부하의 좌우 직선 운동으로 가열 편차를 줄일 수 있도록 한 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 멀티 슬롯을 부하의 ??선 운동 방향으로 설치함으로써, 기존과 같이 스터러 팬의 구동을 위하여 들어가는 시스템들의 비용을 줄일 수 있게 되고, 또 스터러 팬이 차지하는 용적을 없앰으로써, 소비자가 쓸수 있는 내용적을 넓혀 줄 수 있도록 한 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템은,

후드겸용 전자레인지에 있어서,

전장실 내부 및 캐비티 일측에 마그네트론이 체결되는 웨이브 가이드와;

캐비티 저면에 부하를 왕복 직선 운동시키는 테이블과;

상기 웨이브 가이드 내부에 적어도 2개 이상이 상기 테이블의 운동 직선 방향으로 배열되어 마그네트론으로부터 웨이브 가이드로 입사되는 파의 크기 위상을 조정하기 위한 멀티 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 멀티 슬롯의 간격 및 위치, 그리고 크기는 테이블의 왕복 직선 운동 반경에 의해 균일 가열이 이루어지도록 조정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 멀티 슬롯은 웨이브 가이드 내에 마이크로 웨이브가 진행하는 방향 및 부하가 운동하는 방향과 일치되는 방향에 배열되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 실시 예에 따르 멀티 슬롯을 이용한 균일 가열 시스템이다.

도 4를 참조하면, 캐비티(31)와, 캐비티의 전장실 내의 마그네트론이 장착되는 웨이브 가이드(32)와, 웨이브 가이드(32) 내부에 부하(35)의 직선 운동 방향으로 다수개가 배열되는 슬롯(33)을 포함하는 구성이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 멀티 슬롯을 이용한 균일 가열 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 캐비티 측면의 전장실에 마그네트론이 설치되고, 마그네트론은 웨이브가이드에 체결되며, 마그네트론에 고압의 전류를 인가하는 것에 의하여 마이크로 웨이브(microwave)를 발생시켜 준다. 이때 발생되는 마이크로 웨이브는 웨이브 가이드(32)를 통하여 캐비티(31) 내부로 입사되어, 음식물(가열 대상물)을 가열시켜 준다.

이러한, 웨이브 가이드(32)는 음식물의 균일 가열을 위해 캐비티(31)의 하판이나 상판에 설치되며, 내부의 캐비티 측에서는 부하의 직선 운동 방향으로 적어도 2개 이상(예컨대, 4개)의 슬롯(33)이 설치된다. 상기 슬롯(33)은 웨이브 가이드 내에서 마이크로웨이브가 진행하는 방향과 부하(35)가 진행하는 방향을 일치시키도록 배열된다. 즉, 부하의 직선 방향으로 다수개를 배열하게 된다.

그리고, 웨이브 가이드(32) 내에는 다수개의 슬롯(33)이 일정 간격으로 형성되어서 그 위치와 슬롯의 크기에 따라서 다른 위상과 크기를 가지고 방사하게 된다. 이러한 슬롯(33) 안테나들은 부하의 운동 진행 방향으로 배열되어 있기 때문에 이들의 자유 공간에서의 방사 패턴(Radiation Pattern)을 보면, 부하 진행 방향으로 각 슬롯(33)에서 방사된 전자파가 상호간에 간섭을 일으키게 된다.

이러한 간섭 패턴의 크기와 주기는 각각의 슬롯 안테나의 상호 위치와 슬롯의 크기나 형상에 의하여 조절할 수 있다. 즉, 부하가 직선운동을 하는 궤적을 따라서 주기적인 방사 간섭 패턴을 만들어 줌으로써, 부하가 직선운동을 하면서 가열 편차를 줄이는 효과를 극대화할 수 있다.

도 5 및 도 6은 자유 공간상에서의 슬롯에 의한 방사 패턴을 나타낸 도면이다.

도 5는 종래 웨이브 가이드(42)에 1개의 슬롯(43)을 이용한 가열 시스템으로서, 원 슬롯(43)에 의한 방사 패턴을 나타낸 것이다. 원 슬롯(43)이기 때문에 부하의 중앙으로 방사 패턴이 집중되는 현상이 나타난다.

도 6은 본 별명의 실시 예로서, 웨이브 가이드 내에 3개의 슬롯(53)을 설치하고, 3개의 슬롯(53)에 의한 방사패턴을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 캐비티(51) 내부로 방사되는 마이크로 웨이브는 슬롯 개수에 대응하는 방사 패턴이 각각 형성됨으로써, 부하의 직선 운동에 대해 보다 효율적으로 균일이 될 수 있다. 즉, 부하의 직선 운동 반경을 기초로, 슬롯의 위치 및 간격, 크기 등을 조정함으로써 기존 보다 효율적인 균일 가열 시스템을 설치할 수 있.

또한, 일반적으로 캐비티(31) 내에서는 우리가 쓰는 주파수 범위 근처에서 특정한 모양을 갖는 수 개의 전자파 모드가 형성되며, 본 발명과 같이 여러 개의 슬롯이 존재하게 될 경우, 형성 가능한 모드들을 좀 더 많이 발생시킬 수가 있어, 멀티 모드 캐비티를 통해 균일 가열이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템에 의하면 멀티 슬롯 안테나를 부하의 직선 운동 방향으로 배열함으로써, 부하의 좌우 운동으로 가열 편차를 줄이는 영향을 배가시켜 주어 기존 대비 균일 가열 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기존의 스터러 팬을 설치하지 않으므로, 스터러 팬의 구동을 위하여 들어가는 시스템의 비용을 줄일 수 있으며, 스터러 팬이 차지하는 용적을 없앰으로써, 소비자가 슬수 있는 용적을 넓히는 효과를 누릴 수 있다.

Claims (3)

1. 후드겸용 전자레인지에 있어서,

   전장실 내부 및 캐비티 일측에 마그네트론이 체결되는 웨이브 가이드와;

   캐비티 저면에 부하를 왕복 직선 운동시키는 테이블과;

   상기 웨이브 가이드 내부에 적어도 2개 이상이 상기 테이블의 직선 운동 방향으로 배열되어 마그네트론으로부터 웨이브 가이드로 입사되는 파의 크기 위상을 조정하기 위한 멀티 슬롯을 포함하고,

   상기 멀티 슬롯은 상기 부하가 운동하는 방향과 일치되는 방향에 배열되고,

   상기 멀티 슬롯의 간격 및 위치, 그리고 크기는 테이블의 왕복 직선 운동 반경에 의해 균일 가열이 이루어지도록 조정되는 것을 특징으로 하는 멀티 슬롯을 이용한 균일가열 시스템.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 멀티 슬롯은 웨이브 가이드 내에 마이크로 웨이브가 진행하는 방향과 일치되는 방향에 배열되는 것을 특징으로 하는 멀티 슬롯을 이용한 균일 가열 시스템.

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