KR101707233B1 - 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나 및 이를 이용한 가열장치 - Google Patents

마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나 및 이를 이용한 가열장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나 및 이를 이용한 가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로웨이브를 발생시키되, 각각 다른 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 다수의 마그네트론, 내부에 일측으로 개방된 도파공간부가 형성되어 다수의 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브가 도파공간부의 개방된 방향과 직교되는 방향으로 가이드되기 위한 도파관, 도파관의 일측으로 구비되며, 도파공간부와 연통되도록 제1송출공간부가 형성되어 도파공간부에서 전달되는 마이크로웨이브를 확산시켜 가이드하는 제1송출부, 제1송출부의 일측으로 구비되며, 내부에 일측으로 개방된 제2송출공간부가 형성되는 제2송출부, 및 제2송출부의 타측면에 구비되어 제1송출공간부로 전달된 마이크로웨이브를 제2송출공간부로 가이드하되, 각 마그네트론에서 발생되는 해당 대역의 마이크로웨이브만을 가이드하기 위한 다수의 슬롯을 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 상호 충돌되지 않는 다수의 대역으로 발생된 마이크로웨이브를 발산하되, 해당 마이크로웨이브만 가이드하여 발열 효율을 향상시킬 수 있으며, 이 발생된 열에 의해 대상물을 가열시킬 수 있다.

Description

마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나 및 이를 이용한 가열장치{Multi-band microwave cavity antenna and heating apparatus using the same}
본 발명은 마이크로 캐비티 안테나 및 이를 이용한 가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 대역을 갖는 마이크로웨이브를 발생 및 해당 마이크로웨이브만 가이드되도록 하여 발산함에 따라, 상호 출동에 의한 변형없이 발산되어 발열효율을 향상시킬 수 있는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나 및 이를 이용한 가열장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가열장치는 열을 발생시키는 것으로, 인가된 전원이나 연료 등을 태워서 열을 발생시키고 있으며, 발생된 열을 이용하여 대상물을 건조시키거나 산화시키거나 또는 온도를 상승시켜 열교환시킴에 따라 공기의 온도 상승시키도록 사용되고 있다.
그 대표적인 예로, 건조기와 보일러 등이 있으며, 대상물의 설치 위치나 설치 관계 등에 의해 건조와 보일러 등의 용도에 맞게 사용되는 것이다.
그러나 이러한 건조기와 보일러 등은 생산된 전원을 사용하거나 화석연료를 주로 사용하고 있어서, 환경문제나 효율문제 등이 발생되고 있다.
이에, 종래 등록특허 제10-1317331호에서 개진된 바와 같이, 마이크로파 발생부가 구비되어 유체가 순환되는 순환파이프로 마이크로파를 발산시켜 가열시킴에 따라 단시간에 고온을 얻어 사용되고 있다.
그러나 도파관이 혼형태로 형성되고, 마이크로파 발생부는 도파관의 개방된 방향과 동일한 방향으로 마이크로파를 발생시킴에 따라 다른 마이크로파 발생부에서 송출된 마이크로파가 유입되어 간섭이 발생됨에 따라 고장이 발생되는 문제점이 있다.
또한 혼형태의 도파관은 벽체 내부에 위치됨에 따라 벽체 내부공간이 협소하게 형성되고, 이 협소한 공간에 위치될 수 있는 순환관의 량이 한정됨에 따라 원하는 가열량을 확보하지 못하는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 각각 다른 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 다수의 마그네트론과, 다수의 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브가 도파공간부의 개방된 방향과 직교되는 방향으로 가이드되기 위한 도파관, 도파공간부에서 전달되는 마이크로웨이브를 확산시켜 가이드하는 제1송출부, 내부에 일측으로 개방된 제2송출공간부가 형성되는 제2송출부, 및 제2송출부의 타측면에 구비되어 제1송출공간부로 전달된 마이크로웨이브를 제2송출공간부로 가이드하되, 각 마그네트론에서 발생되는 해당 대역의 마이크로웨이브만을 가이드하기 위한 다수의 슬롯을 포함하여 상호 충돌되지 않는 다수의 대역으로 발생된 마이크로웨이브를 발산하되, 해당 마이크로웨이브만 가이드하여 발열 효율을 향상시킬 수 있으며, 이 발생된 열에 의해 대상물을 가열시킬 수 있는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나 및 이를 이용한 가열장치를 제공하는 것이 목적이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 마이크로웨이브를 발생시키되, 각각 다른 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 다수의 마그네트론, 내부에 일측으로 개방된 도파공간부가 형성되되, 상기 다수의 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브가 상기 도파공간부의 개방된 방향과 직교되는 방향으로 가이드되기 위한 도파관, 상기 도파관의 일측으로 구비되며, 상기 도파공간부와 연통되도록 제1송출공간부가 형성되어 도파공간부에서 전달되는 마이크로웨이브를 확산시켜 가이드하는 제1송출부, 상기 제1송출부의 일측으로 구비되며, 내부에 일측으로 개방된 제2송출공간부가 형성되는 제2송출부, 및 상기 제2송출부의 타측면에 구비되어 상기 제1송출공간부로 전달된 마이크로웨이브를 제2송출공간부로 가이드하되, 상기 각 마그네트론에서 발생되는 해당 대역의 마이크로웨이브만을 가이드하기 위한 다수의 슬롯,을 포함하고, 상기 다수의 마그네트론 중 어느 하나에서 발생된 해당 대역의 마이크로웨이브가 상기 도파관과 제1송출부로 전달된 후, 해당 슬롯을 통해 상기 제2송출부로 가이드되어 발산한다.
바람직하게, 상기 마그네트론은, 900MHz 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 제1마그네트론, 및 2.4GHz 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 제2마그네트론,을 포함한다.
그리고 상기 슬롯은, 상기 제1마그네트론에서 발생된 900MHz 대역의 마이크로웨이브를 가이드하기 위한 제1슬롯, 및 상기 제2마그네트론에서 발생된 2.4GHz 대역의 마이크로웨이브를 가이드하기 위한 제2슬롯,을 포함하고, 상기 제1슬롯과 제1슬롯은 상기 제2송출부의 타측면에 교번 형성된다.
또한, 내부에 가열공간부를 갖는 가열챔버, 상기 가열챔버의 가열공간부를 관통하도록 구비되어 가열시키기 위한 대상물을 공급하는 공급부, 상기 가열챔버의 외주를 따라 다수 개 구비되어 상기 가열공간부로 마이크로웨이브를 발산함에 따라 상기 공급부를 가열시켜 공급된 대상물을 가열시키기 위한 제1항의 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나, 및 상기 가열공간부를 통과하도록 공기를 송풍시켜 가열된 상기 공급부와 열교환시킴에 따라 공급된 공기의 온도를 상승시켜 열풍을 송풍시키기 위한 송풍부,를 포함한다.
그리고 상기 가열챔버는, 평면에서 보았을 때, 다수의 평면이 외주를 형성하도록 다각형으로 형성되고, 상기 각 평면에 상기 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나가 각각 구비된다.
또한, 상기 가열챔버는 평면에서 보았을 때, 정육각형으로 형성되고, 각 평면에는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나가 각각 구비된다.
그리고 상기 가열공간부의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 더 구비되고, 상기 온도센서의 측정 신호에 따라 상기 각 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 제어하며, 상기 공급부를 제어하기 위한 제어부가 더 구비된다.
또한, 상기 제어부와 스마트폰을 양방향 무선통신 가능하게 하여 상기 제어부의 신호를 수신하여 스마트폰으로 실시간 확인 가능하게 하고, 상기 스마트폰의 조작에 따른 신호를 상기 제어부가 수신하여 제어 가능하게 하는 통신부가 더 구비된다.
그리고 상기 공급부는, 상기 가열공간부의 중심축을 기준으로 원주방향으로 일정 간격 이격되며, 내부에 대상물이 이동되기 위한 가열관, 및 상기 배열된 다수의 가열관을 감싸도록 구비되는 실리콘카바이드부,를 포함한다.
또한, 상기 실리콘카바이드부는 내부 중심축에 상기 가열관의 설치방향으로 통공된 내부공간부가 형성되고, 상기 내부공간부에 내부관이 더 구비되며, 상기 내부관을 가열시켜 상기 가열관의 온도를 상승 및 유지시키기 위한 제2가열부가 더 구비된다.
그리고 상기 제2가열부는, 인가되는 전원에 의해 열을 발생하는 히터이다.
또한, 상기 제2가열부는, 상기 내부관을 관통하도록 위치되어 상기 가열챔버에 회전 가능하게 구비되는 회전축, 상기 회전축을 따라 일정간격으로 다수 개 구비되어 동일하게 회전되는 회전블럭, 상기 각 회전블럭의 외주를 따라 구비되는 자성체, 및 상기 회전축을 회전시키기 위한 회전모터,를 포함하고, 상기 회전모터에 의해 상기 회전축과 동일하게 회전되는 자성체의 온도를 상승시켜 열이 발생되며, 상기 열에 의해 내부관의 온도가 상승된다.
그리고 상기 내부관의 양단부는 상기 가열챔버와 이격되도록 형성되며, 이격된 단부 중 상기 회전모터와 인접한 단부에 위치된 상기 회전축에 흔들림방지부가 더 구비된다.
또한, 상기 흔들림방지부는, 상기 회전축에 구비되되, 상기 가열챔버와 근접하게 구비되는 축열판, 상기 축열판과 내부관에 각각 접하도록 상호 일정간격 이격되어 구비되는 한 쌍의 금속판, 및 상기 한 쌍의 금속판 사이에 위치된 회전축에 구비되어 동일하게 회전되는 제2자성체,를 포함하고, 상기 제2자성체가 상기 한 쌍의 금속판과의 사이에 인력 및 척력에 의해 일정한 간격을 유지시킬 수 있어 회전되는 회전축의 흔들림을 방지 및 최소화시킨다.
그리고 상기 자성체는 각 회전블럭의 외주를 따라 일정 간격으로 이격되어 다수 개 구비된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나 및 이를 이용한 가열장치에 의하면, 상호 충돌되지 않는 다수의 대역으로 발생된 마이크로웨이브를 발산하되, 해당 마이크로웨이브만 가이드하여 발열 효율을 향상시킬 수 있으며, 이 발생된 열에 의해 대상물을 가열시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나의 마그네트론과 슬롯을 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나의 일 실시 예를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나의 다른 실시 예를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치에 제어부와 디스플레이부 및 통신부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 마이크로 캐비티 안테나를 이용한 가열장치에 제2가열부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 제2가열장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나의 마그네트론과 슬롯을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나의 일 실시 예를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나의 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치에 제어부와 디스플레이부 및 통신부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 마이크로 캐비티 안테나를 이용한 가열장치에 제2가열부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 제2가열장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도면에서 도시한 바와 같이, 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나(300)는 마그네트론(310)과 도파관(320), 제1송출부(330), 제2송출부(340) 및 슬롯(350)으로 구성된다.
마그네트론(310)은 마이크로웨이브를 발생시키되, 각각 다른 대역의 마이크로웨이브를 발생시키도록 다수 개 구비된다.
그리고 도파관(320)은 내부에 일측으로 개방된 도파공간부(322)가 형성되되, 다수의 마그네트론(310)에서 발생되는 마이크로웨이브가 도파공간부(322)의 개방된 방향과 직교되는 방향으로 가이드되도록 구비된다.
제1송출부(330)는 도파관(320)의 일측으로 구비되며, 도파공간부(322)와 연통되도록 제1송출공간부(332)가 형성되어 도파공간부(322)에서 전달되는 마이크로파를 확산시켜 가이드하게 된다.
또한 제2송출부(340)는 제1송출부(330)의 일측으로 구비되며, 내부에 일측으로 개방된 제2송출공간부(342)가 형성된다.
슬롯(350)은 제2송출부(340)의 타측면에 구비되어 제1송출공간부(332)로 전달된 마이크로웨이브를 제2송출공간부(342)로 가이드하되, 각 마그네트론(310)에서 발생되는 해당 대역의 마이크로웨이브만을 가이드하기 위한 다수 개 형성된다.
이러한 다수의 슬롯(350)은 각 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론(310)의 개수와 동일하며, 각 슬롯(350)은 다수 개 배열된다.
물론, 슬롯(350)은 도파공간부(322)의 개방된 부위가 가려지도록 형성되는 것으로, 마이크로웨이브가 발산되는 제2송출공간부(342)의 개방된 일측에서 보았을 때, 슬롯(350)을 통해 도파공간부(322)의 개방된 부위가 보이지 않도록 형성된다.
이러한 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나(300)의 작동 상태를 살펴보면, 다수의 마그네트론(310)에서 발생된 해당 대역의 마이크로웨이브가 도파관(320)과 제1송출부(330)로 전달된 후, 해당 슬롯(350)을 통해 제2송출부(340)로 가이드되어 발산함에 따라, 발열되어 대상물을 가열시킬 수 있다.
또한 다른 대역의 마이크로웨이브를 발산하되, 각 마이크로웨이브가 충돌되지 않아 각각의 발산이 가능하여 발열 효율 역시, 향상됨이 당연하다.
이를 위해, 마그네트론(310)은 도 2에서 도시한 바와 같이, 제1마그네트론(312)과 제2마그네트론(314)으로 구성된다.
제1마그네트론(312)은 900MHz 대역의 마이크로웨이브를 발생시키고, 제2마그네트론(314)은 2.4GHz 대역의 마이크로웨이브를 발생시키게 된다.
그리고 슬롯(350)은 제1슬롯(352)과 제2슬롯(354)으로 구성된다.
제1슬롯(352)은 제1마그네트론(312)에서 발생된 900MHz 대역의 마이크로웨이브를 가이드하기 위해 형성되고, 제2슬롯(354)은 제2마그네트론(314)에서 발생된 2.4GHz 대역의 마이크로웨이브를 가이드하기 위해 형성된다.
이러한 제1슬롯(352)과 제2슬롯(354)은 각각 다수 개 형성되는 것으로, 제2송출부(340)의 타측면에 교번 형성된다.
이에, 제2송출부(340)의 제2송출공간부(342) 전체로 해당 마이크로웨이브를 발산시킬 수 있어 발열효율이 향상되는 것이다.
여기서, 제1슬롯(352)과 제2슬롯(354)은 제1송출공간부(332)의 마이크로웨이브가 제2송출공간부(342)로만 발산시키기 위한 것으로, 다른 마이크로웨이브가 역방향으로 통과되는 것을 방지하게 된다.
그리고 슬롯(350)이 형성된 제2송출부(340)의 타측면 가장자리를 따라 다수의 통풍구(346)가 더 형성되어 가열공간부(110)를 통풍시켜 결루현상을 방지함이 바람직하다.
이와 같은, 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나(300)를 이용한 가열장치(10)를 살펴보면, 도 3에서 도시한 바와 같이, 가열챔버(100)와 공급부(200), 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나(300) 및 송풍부(400)로 구성된다.
가열챔버(100)는 내부에 가열공간부(110)가 형성되고, 공급부(200)는 가열챔버(100)의 가열공간부(110)를 관통하도록 구비되어 가열시키기 위한 대상물을 공급도록 구비된다.
그리고 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나(300)는 가열챔버(100)의 외주를 따라 다수 개 구비되어 가열공간부(110)로 마이크로웨이브를 발산함에 따라 공급부(200)를 가열시켜 공급된 대상물을 가열시키게 된다.
송풍부(400)는 가열공간부(110)를 통과하도록 공기를 송풍시켜 가열된 공급부(200)와 열교환시킴에 따라 공급된 공기의 온도를 상승시켜 열풍을 송풍시키도록 구비된다.
여기서, 가열공간부(110)에서 가열된 공급부(200)의 대상물은 안테나(300)에 의해 가열시켜 수분을 증발시킴에 따라 건조용으로 사용되거나 또는 가열된 대상물을 건물 내부로 공급되어 보일러용으로 사용될 수도 있다.
이러한 각 안테나(300)는 제2송출부(340)의 일단부만 가열챔버(100)의 각 평면에 결합됨에 따라 종래보다 가열챔버(100)의 가열공간부(110)를 최대한 활용할 수 있다.
다시 말해, 종래 혼구조 안테나의 챔버 내 위치된 혼부분에 의해 물 가열 공간부가 작은 문제점을 해소하여 동일시간에 가열량을 증가시킬 수 있다.
이를 위한, 공급부(200)는 가열관(210)과 실리콘카바이드부(220)로 구성된다.
가열관(210)은 가열공간부(110)의 중심축을 기준으로 원주방향으로 일정 간격 이격되어 배열되며, 내부에 대상물이 이동되기 위해 구비된다.
그리고 실리콘카바이드부(220)는 배열된 복수의 가열관(210)을 감싸도록 구비된다.
또한 송풍부(400)는 공급부(200)의 가열관(210)과의 열교환을 통해 고온의 열풍을 발생시킬 수 있는 것으로, 고온이 필요한 다른 곳으로 열풍을 송풍시킬 수 있다.
그리고 송풍부(400)는 가열공간부(110)에 위치된 공급부(200)와 열교환됨에 따라 공급부(200)의 과열을 방지하여 온도를 조절할 수도 있다.
또한 가열챔버(100)는 도 4 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 평면에서 보았을 때, 다수의 평면이 외주를 형성하도록 다각형으로 형성되고, 각 평면에 안테나(200)가 각각 구비된다.
이러한 가열챔버(100)의 평면은 짝수이며, 안테나(300) 역시, 짝수로 배열된다.
일 실시 예로, 도 4에서 도시한 바와 같이, 가열챔버(100)의 평면은 6개인 정육각형으로 형성되어 6개의 안테나(300)가 구비되어 마이크로파를 발산하게 되어 공급부(200)를 가열시키게 된다.
여기서, 6개의 안테나(300)는 동시에 마이크로파를 발산하거나 하나씩 순차적으로 발산할 수도 있다.
또한 상호 마주보는 두 개의 안테나(300)가 동시에 작동되지 않도록 마주보는 3쌍의 안테나 중 각 쌍의 하나만 마이크로파를 발산시킬 수도 있다.
이는, 마주보는 두 개의 안테나(300)에서 동시에 마이크로파를 발산할 경우, 각각 발산된 마이크로파에 의해 다른 안테나(300)의 동작이 정지될 수 있으며, 이를 방지하기 위함이다.
한편, 가열챔버(100)의 평면은 홀수로, 안테나(300) 역시, 홀수로 배열된다.
일 실시 예로, 도 5에서 도시한 바와 같이, 가열챔버(100)의 평면은 5개로 형성되어 5개의 안테나(300)가 구비되어 마이크로파를 발산하게 되어 공급부(200)를 가열시키게 된다.
여기서, 5개의 안테나(300)는 동시에 마이크로파를 발산하거나 하나씩 순차적으로 발산할 수도 있다.
이는, 안테나(300)가 홀수로 구비되기 때문에, 상호 마주보는 안테나(300)가 없어 어느 하나의 안테나에서 발산되는 마이크로파가 다른 안테나로 발산되지 않아 모든 안테나(300)를 동시에 작동시킬 수 있게 된다.
그리고 가열공간부(110)의 온도를 측정하기 위한 온도센서(500)가 더 구비되고, 이 온도센서(500)의 측정 신호에 따라 안테나(300)를 제어하여 공급부(200)를 제어하기 위한 제어부(600)가 더 구비된다.
이러한 제어부(600)에 의해 각 안테나(300)가 제어됨에 따라 가열챔버(100)의 가열공간부(110) 온도를 자동으로 제어할 수 있다.
또한, 도 6에서 도시한 바와 같이, 제어부(600)에서 전송되는 신호를 받아 출력하기 위한 디스플레이부(700)가 더 구비되어 가열공간부(110)의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
그리고 제어부(600)와 스마트폰(20)을 양방향 무선통신 가능하게 하는 통신부(800)가 더 구비될 수 있다.
이러한 통신부(800)는 제어부(600)와 스마트폰(20)을 양방향 무선통신 가능하게 하여 제어부(600)의 신호를 수신하여 스마트폰(20)으로 확인 가능하게 하고, 스마트폰(20)의 조작에 따른 신호를 제어부(600)가 수신하여 제어 가능하게 한다.
이에, 가열장치(10)와 원거리 이격된 위치에서도 가열장치의 상태를 확인 및 제어할 수 있는 것이다.
그리고 도 7에서 도시한 바와 같이, 실리콘카바이드부(220)는 내부 중심축에 가열관(210)의 설치방향으로 통공된 내부공간부(222)가 형성되고, 이 내부공간부(222)에 내부관(230)이 더 구비될 수 있다.
또한 이 내부관(230)을 가열시켜 가열관(210)의 온도를 상승 및 유지시키기 위한 제2가열부(900)가 더 구비된다.
이러한 제2가열부(900)의 일 실시 예로, 인가되는 전원에 의해 열을 발생하는 히터이다.
한편, 제2가열부(900')의 다른 실시 예로, 도 8에서 도시한 바와 같이, 회전축(910')과 회전블럭(920'), 자성체(930') 및 회전모터(940')로 구성된다.
회전축(910')은 내부관(230)을 관통하도록 위치되어 가열챔버(100)에 회전 가능하게 구비된다.
그리고 회전블럭(920')은 회전축(910')을 따라 일정간격으로 다수 개 구비되어 동일하게 회전되며, 자성체(930')는 각 회전블럭(920')의 외주를 따라 구비된다.
회전모터(940')는 회전축(910')을 회전시키기 위해 구비되는 것으로, 감속기(미 도시)를 통해 회전축(910')을 안정적으로 회전시킴이 바람직하다.
이와 같은, 제2가열부(900')의 작동상태를 살펴보면, 회전모터(940')에 의해 회전축(910')과 동일하게 회전되는 자성체(930')의 온도를 상승시켜 열이 발생되며, 열에 의해 내부관(230)의 온도가 상승된다.
다시 말해, 자성체(930')가 회전되면, 내부관(230)과의 사이에 와전류가 발생되어 열이 발생되고, 이 열에 의해 내부관(230)이 가열되며, 가열된 내부관(230)과 가열관(210)이 열교환됨에 따라 가열관(210)을 일정 온도로 유지시킬 수 있는 것이다.
여기서, 자성체(930')는 각 회전블럭(920')의 외주를 따라 일정 간격으로 이격되어 다수 개 구비된다.
그리고 내부관(230)의 양단부는 가열챔버(100)와 이격되도록 형성되며, 이격된 단부 중 회전모터(940')와 인접한 단부에 위치된 회전축(910')에 흔들림방지부(950')가 더 구비된다.
이러한 흔들림방지부(950')는 축열판(952')과 한 쌍의 금속판(954') 및 제2자성체(956')로 구성된다.
축열판(952')은 회전축(910')에 구비되되, 가열챔버(100)와 근접하게 구비되고, 한 쌍의 금속판(954')은 축열판(952')과 내부관(230)에 각각 접하도록 상호 일정간격 이격되어 구비된다.
그리고 제2자성체(956')는 한 쌍의 금속판(954') 사이에 위치된 회전축(910')에 구비되어 동일하게 회전된다.
이 제2자성체(956')가 한 쌍의 금속판(954')과의 사이에 인력 및 척력에 의해 일정한 간격을 유지시킬 수 있어 회전되는 회전축(910')의 흔들림을 방지 및 최소화시킬 수 있는 것이다.
여기서, 제2자성체(956')는 각 금속판(954')에 대응되도록 다수 개 형성되는 것으로, 회전축(910')에 고정되는 제2블럭과 이 제2블럭의 양면 가장 자리를 따라 일정 간격으로 이격되도록 제2자성체(956')가 구비됨이 바람직하다.
10 : 보일러 100 : 가열챔버
200 : 공급부 300 : 안테나
310 : 마그네트론 312 : 제1마그네트론
314 : 제2마그네트론 320 : 도파관
330 : 제1송출부 340 : 제2송출부
350 : 슬롯 352 : 제1슬롯
354 : 제2슬롯 400 : 송풍부
500 : 온도센서 600 : 제어부
700 : 디스플레이부 800 : 통신부
900, 900' : 제2가열부

Claims (15)

  1. 마이크로웨이브를 발생시키되, 각각 다른 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 다수의 마그네트론;
    내부에 일측으로 개방된 도파공간부가 형성되되, 상기 다수의 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브가 상기 도파공간부의 개방된 방향과 직교되는 방향으로 가이드되기 위한 도파관;
    상기 도파관의 일측으로 구비되며, 상기 도파공간부와 연통되도록 제1송출공간부가 형성되어 도파공간부에서 전달되는 마이크로웨이브를 확산시켜 가이드하는 제1송출부;
    상기 제1송출부의 일측으로 구비되며, 내부에 일측으로 개방된 제2송출공간부가 형성되는 제2송출부; 및
    상기 제2송출부의 타측면에 구비되어 상기 제1송출공간부로 전달된 마이크로웨이브를 제2송출공간부로 가이드하되, 각 마그네트론에서 발생되는 해당 대역의 마이크로웨이브만을 가이드하기 위한 다수의 슬롯;을 포함하고,
    상기 다수의 마그네트론 중 어느 하나에서 발생된 해당 대역의 마이크로웨이브가 상기 도파관과 제1송출부로 전달된 후, 해당 슬롯을 통해 상기 제2송출부로 가이드되어 발산되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마그네트론은,
    900MHz 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 제1마그네트론; 및
    2.4GHz 대역의 마이크로웨이브를 발생시키는 제2마그네트론;을 포함하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나.
  3. 제2항에 있어서, 상기 슬롯은,
    상기 제1마그네트론에서 발생된 900MHz 대역의 마이크로웨이브를 가이드하기 위한 제1슬롯; 및
    상기 제2마그네트론에서 발생된 2.4GHz 대역의 마이크로웨이브를 가이드하기 위한 제2슬롯;을 포함하고,
    상기 제1슬롯과 제2슬롯은 상기 제2송출부의 타측면에 교번 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나.
  4. 내부에 가열공간부를 갖는 가열챔버;
    상기 가열챔버의 가열공간부를 관통하도록 구비되어 가열시키기 위한 대상물을 공급하는 공급부;
    상기 가열챔버의 외주를 따라 다수 개 구비되어 상기 가열공간부로 마이크로웨이브를 발산함에 따라 상기 공급부를 가열시켜 공급된 대상물을 가열시키기 위한 제1항의 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나; 및
    상기 가열공간부를 통과하도록 공기를 송풍시켜 가열된 상기 공급부와 열교환시킴에 따라 공급된 공기의 온도를 상승시켜 열풍을 송풍시키기 위한 송풍부;를 포함하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가열챔버는,
    평면에서 보았을 때, 다수의 평면이 외주를 형성하도록 다각형으로 형성되고, 각 평면에 상기 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가열챔버는 평면에서 보았을 때, 정육각형으로 형성되고, 각 평면에는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 가열공간부의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 더 구비되고, 상기 온도센서의 측정 신호에 따라 각 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 제어하며, 상기 공급부를 제어하기 위한 제어부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부와 스마트폰을 양방향 무선통신 가능하게 하여 상기 제어부의 신호를 수신하여 스마트폰으로 실시간 확인 가능하게 하고, 상기 스마트폰의 조작에 따른 신호를 상기 제어부가 수신하여 제어 가능하게 하는 통신부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 공급부는,
    상기 가열공간부의 중심축을 기준으로 원주방향으로 일정 간격 이격되어 배열되며, 내부에 대상물이 이동되기 위한 복수의 가열관; 및
    상기 복수의 가열관을 감싸도록 구비되는 실리콘카바이드부;를 포함하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 실리콘카바이드부는 내부 중심축에 상기 가열관의 설치방향으로 통공된 내부공간부가 형성되고,
    상기 내부공간부에 내부관이 더 구비되며,
    상기 내부관을 가열시켜 상기 가열관의 온도를 상승 및 유지시키기 위한 제2가열부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2가열부는,
    인가되는 전원에 의해 열을 발생하는 히터인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2가열부는,
    상기 내부관을 관통하도록 위치되어 상기 가열챔버에 회전 가능하게 구비되는 회전축;
    상기 회전축을 따라 일정간격으로 다수 개 구비되어 동일하게 회전되는 회전블럭;
    각 회전블럭의 외주를 따라 구비되는 자성체; 및
    상기 회전축을 회전시키기 위한 회전모터;를 포함하고,
    상기 회전모터에 의해 상기 회전축과 동일하게 회전되는 자성체의 온도를 상승시켜 열이 발생되며, 상기 열에 의해 내부관의 온도가 상승되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 내부관의 양단부는 상기 가열챔버와 이격되도록 형성되며,
    이격된 단부 중 상기 회전모터와 인접한 단부에 위치된 상기 회전축에 흔들림방지부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 흔들림방지부는,
    상기 회전축에 구비되되, 상기 가열챔버와 근접하게 구비되는 축열판;
    상기 축열판과 내부관에 각각 접하도록 상호 일정간격 이격되어 구비되는 한 쌍의 금속판; 및
    상기 한 쌍의 금속판 사이에 위치된 회전축에 구비되어 동일하게 회전되는 제2자성체;를 포함하고,
    상기 제2자성체가 상기 한 쌍의 금속판과의 사이에 인력 및 척력에 의해 일정한 간격을 유지시킬 수 있어 회전되는 회전축의 흔들림을 방지 및 최소화시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 자성체는 각 회전블럭의 외주를 따라 일정 간격으로 이격되어 다수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 멀티 캐비티 안테나를 이용한 가열장치.
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