KR101805309B1 - 자연 대류 오븐 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연대류 오븐구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 팬 없이도 자연대류 만으로 오븐의 기능이 수행 가능한 자연대류 오븐구조에 관한 것으로서, 본체에 형성된 캐비티(110); 상기 캐비티(110)에 마련되는 가열수단; 상기 캐비티(110)내에서 조리물이 올려지는 플레이트(121); 상기 본체에 마련되어 상기 캐비티(110) 내부로 전자파를 인가하는 전자파 발생 유닛(140,150); 을 포함하는 자연대류 오븐구조를 제공함으로써, 복합오븐의 구성을 간단하게 하면서도 자연대류를 극대화 하여 조리를 보다 용이하게 수행할 수 있게 된다.

Description

자연 대류 오븐 구조체{An oven structure in use with natural convection}

본 발명은 자연대류 오븐구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 팬 없이도 자연대류만으로 오븐의 기능이 수행 가능한 자연대류 오븐구조에 관한 것이다.

전기오븐레인지는 음식물을 밀폐한 후에 전기에 의해 작동되는 다양한 종류의 히터와 2.45GHz대의 초고주파 발생장치 등을 이용하여 건열로 음식물을 가열하는 조리기기를 가리킨다.

전기오븐레인지는 음식물의 겉과 속을 동시에 가열하기 때문에 조리 속도가 빨라 최근 사용이 날로 증가되고 있는 실정이다.

첨부된 도 1 내지 3은 종래의 전기오븐레인지를 보여준다.

위와 같은 종래 강제대류형 복합오븐의 구조에 대하여 첨부된 도 1 내지 3을참조하여 설명하면 다음과 같다.

이와 같은 종래의 전기오븐레인지는 도 1과 같이 캐비티(10)의 전면에 도어(11)가 설치되고, 컨백션 모듈(30)이 캐비티(10)의 후방에 설치된다.

컨백션모듈(30)에는 모터(20)의 회전축(21)에 결합된 컨백션팬(40)이 위치하며, 히터(50)가 컨백션팬 주위로 열을 발생시킨다.

한편, 도 2와 같이 통기부(41,42)는 캐비티(10)와 컨백션 모듈(30) 사이의 후방벽 중심부 및 상/하부에 형성되고, 조사개구부(60)가 캐비티 일측면에 마련되어 전자파가 도파관(70)을 통해 조사된다.

도 3을 참조하면 조사개구부(60)는 마이카시트(61)로 내부가 보이지 않도록 마감이 되어있으며, 스티러팬(미도시)은 조사개구부(60) 내부에서 전자파를 캐비티 내부로 골고루 방사시켜주도록 마련된다.

한편, 스티러모터(62)가 도파관 외부에 설치되어 스티러팬을 회전시켜준다.

마그네트론(80)이 도파관(70) 반대측으로 설치된다.

도어(11)가 캐비티(10)의 전면에 설치되며, 컨백션 모듈(30)은 캐비티 후방에 구비된다.

복합오븐이 작동되면, 고주파가 마그네트론(80)에서 도파관(70) 내부로 방사되고, 방사된 고주파는 도파관을 거쳐 캐비티(10)에 위치한 조리물의 내부로 전달되면서 조리물이 가열된다.

한편, 컨백션팬(40)이 모터(20)에 의해 컨백션 모듈(30) 내부에서 회전하여 조리실 내부의 공기를 흡입한다.

흡입된 공기는 히터(50)에 의해 가열된 후 다시 다른 경로를 통해서 조리실 내부로 토출되는 열풍순환이 수행된다.

공기는 캐비티(10)와 컨백션 모듈(30) 사이의 후방벽 중심부에 가공된 통기부(41)를 통해서 조리실 내부로 흡입된다.

흡인된 공기는 컨백션 모듈(30) 내부에서 모터(20)와 회전축(21)에 의해 연결된 컨백션팬(40), 팬 사방변에 설치된 히터(50)에 의해서 열풍으로 전환된다.

모터(30)는 전자레인지의 작동과 동시에 컨백션팬(40)을 회전시키는 한편 히터(50)가 함께 작동해서 주위 공기를 가열시키게 되는 것이다.

컨백션팬(40)은 주위의 공기를 컨백션모듈(30) 내부로 흡인하여 캐비티(10) 내부로 송풍한다.

다시 말해서, 위와 같은 과정을 공기는 팬의 주위에 원형으로 설치된 히터(50)에서 발생 되는 열에 의해 가열된 뒤 컨백션팬(40)에 의해 강제 순환되는 열풍으로 전환되는 것이다.

이와 같이 형성된 열풍은 팬(40)에 의해 조리실(10)의 후면 판에 형성된 통기부(42)를 통해 조리실(10) 내부로 송풍되며, 피조리물의 조리에 필요한 열에너지를 공급하게 되는 강제대류를 형성시키면서 조리물의 표면부터 가열을 하는 것이다.

이와 같이 종래의 기술은 제품에 따라 히터의 종류나 형태가 다를 수 있기 때문에 제조 단가의 상승과 제작 효율이 저하되는 문제가 있었다.

또한, 전자파를 조사하는 방향이 캐비티 4개면 (상부, 좌측, 우측, 하부) 중에 어느 곳이든 다를 수 있기 때문에 균일한 조리물의 가열이 곤란한 문제도 있었다.

다시 말해, 조리물을 조리하는 캐비티와 인접한 공간에 컨백션 모듈공간이 존재 함으로써 조리물의 잔여물이나 냄새가 컨백션 모듈안으로 침투할 수 있어 내부 오염으로 부터 매우 취약한 문제가 있다.

또한, 고온의 히터 주위로 컨백션 모터가 위치함으로써, 장시간 제품을 구동시 모터의 내구성에 문제가 발생할 수 있으며, 이로 인해 소음이나 모터구속이 발생할 수 있는 치명적 단점도 있다.

(특허문헌 1) KR2002-0037231 A

(특허문헌 2) KR0307352 B

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 오븐(Oven) 내부의 공기를 별도의 팬을 이용해 강제 대류시키는 컨벡션모듈부를 포함하지 않으면서 자연대류 방식으로만으로도 오븐기능을 충실히 수행할 수 있는 자연대류 오븐구조를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 본체에 형성된 캐비티(110);

상기 캐비티(110)에 마련되는 가열수단; 상기 캐비티(110)내에서 조리물이 올려지는 플레이트(121); 상기 본체에 마련되어 상기 캐비티(110) 내부로 전자파를 인가하는 전자파 발생 유닛(140,150); 을 포함하는 자연대류 오븐구조를 포함한다.

또한, 상기 가열수단은 메인 가열수단(130) 및 보조 가열수단을 포함하되, 상기 메인 가열수단(130)은 상기 캐비티(110)의 상단에 탈착 가능하게 마련되는 자연대류 오븐구조를 포함할 수 있다.

또한, 상기 보조 가열수단은 상기 플레이트(121)의 아래에서 착탈 가능하게 마련된 하부히터(123)이거나, 상기 플레이트(121)의 하면에 융착된 발열체(160)인 자연대류 오븐구조를 제공할 수도 있다.

또한, 상기 플레이트는 세라믹 재질이며, 상기 발열체(160)는 페라이트 러버 또는 산화철을 포함하는 자연대류 오븐구조를 제공할 수 있다.

또한, 상기 플레이트(121)의 아래에는 대류열발생실(120) 공간이 형성되고, 상기 대류열발생실(120)에는 상기 전자파 발생 유닛(140,150)으로부터 인가된 전자파를 상기 캐비티(110) 내부에서 산란시키는 팬(122)이 회전 가능하게 마련된 자연대류 오븐구조를 제공할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 복합오븐의 구성을 간단하게 하면서도 자연대류를 극대화하여 조리를 보다 용이하게 수행할 수 있게 된다.

둘째, 모터나 컨백션팬을 구성하기 위한 복잡한 구조가 단순화 되면서 재료비 상승 및 임가공비가 낮아지는 강점이 있다.

셋째, 컨백션 모터가 제거 됨으로써, 장기간 제품구동시 발생 할 수 있는 모터의 소음이 없어지며, 모터 관려부품의 구속으로 인한 서비스 문제 또한 발생하지 않는 이점이 있다.

넷째, 상부히터 및 하부히터가 탈착 가능한 구조이므로 수리가 용이해지는 이점이 있다.

다섯째, 세라믹 플레이트가 액상실리콘으로 테두리가 완전히 실링되므로 청결이 유지되는 강점이 있다.

도 1 내지 도 3은 종래기술이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정면 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 후면 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 본체 정면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 본체 좌측 사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 본체의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 본체의 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

먼저 첨부된 도 4 이하를 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자연대류 오븐구조의 구성을 설명한다.

캐비티(110)는 본체에 형성된다.

가열수단은 캐비티(110)에 마련된다.

가열수단은 메인 가열수단(130) 및 보조 가열수단을 포함할 수 있다.

보다 상세하게는 메인 가열수단(130)은 상기 캐비티(110)의 상단에 탈착 가능하게 마련될 수 있다.

보조 가열수단은 플레이트(121)의 아래에서 착탈 가능하게 마련된 하부히터(123)로 마련될 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 보조 가열수단은 플레이트(121)의 하면에 융착된 발열체(160)로 형성될 수도 있다.

보다 상세하게는, 발열체(160)는 페라이트 러버 또는 산화철을 포함할 수 있다.

플레이트(121)는 캐비티(110)내에서 조리물이 올려지는 부분으로, 세라믹재질인 것이 바람직할 수 있다.

전자파 발생 유닛(140,150)은 본체에 마련되어 캐비티(110) 내부로 전자파를 인가하는 부분인다.

보다 상세하게는, 전자파 발생 유닛은 크게 전자파를 직접 발생시키는 마그네트론(150) 과 도파관(140)으로 이루어진다.

도파관(140)은 일측이 마그네트론(150)에 연결되고 타측이 개구된 채로 캐비티(110) 내부로 연통됨으로써, 마그네트론(150)에서 발생된 전자파를 캐비티(110)로 안내한다.

플레이트(121)의 아래에는 대류열발생실(120) 공간이 형성된다.

대류열발생실(120)에는 전자파 발생 유닛(140,150)으로부터 인가된 전자파를 상기 캐비티(110) 내부에서 산란시키는 팬(122)이 회전 가능하게 마련될 수 있다.

팬(122)는 스티러팬인 것이 바람직할 수 있다.

다음으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동을 상술한다.

도 4를 참조하면, 캐비티(110)의 전면에 도어(111)가 설치되고, 캐비티(110)의 상단면에는 상부히터(130)가 설치되어 있다.

캐비티(110) 하부에는 세라믹플레이트(121)가 마련된다.

세라믹플레이트(121)의 상부에는 조리물이 조리되는 캐비티(110) 공간이며, 세라믹플레이트(121)의 아래쪽은 자연대류가 발생되는 대류열 발생실(120) 공간이 마련되고 있는 것이다.

도 5와 같이 대류열 발생실(120) 하단으로 마그네트론(150)에서 발생하는 고주파전자파를 전달하는 도파관(140)이 마련된다.

도파관(140) 양측으로 일측은 마그네트론(150)이 조립되고 타측에는 마그네트론에서 발진된 고주파전자파가 대류열 발생실(120)로 조사되기 위한 개구부가 형성된다.

도 6 및 7 처럼 대류열 발생실(120) 내부에는 자연대류를 위한 하부히터(123)가 설치될 수 있으며, 하부히터(123)는 대류열 발생실(120) 일측 외부에서 삽입되거나 분리될 수 있는 구조로 마련된다.

이는 액상실리콘에 의해 완전히 고정되는 세라믹플레이트(121)의 구조적 특성으로 인해 서비스 등의 문제발생시 부품교체가 가능하도록 하기 위함이다.

스티러팬(122)이 대류열 발생실(120) 내부에 설치되며, 스티러 모터(124)가 스티러팬(122) 중심축을 따라 도파관(140) 외측에 조립될 수 있다.

최초 복합오븐을 작동시키면, 마그네트론(150)에서 도파관(140) 내부로 전자파가 방사된다.

방사된 전자파는 도파관(140)의 내부공간과 표면을 통해 대류열 발생실(120) 내부로 전달된다.

내부로 전달된 전자파의 일부는 세라믹플레이트(121)에 흡수되고, 유전율에 따라 세라믹플레이트에 흡수되지 못하고 투과된 전자파는 캐비티(110) 내부에 위치한 조리물에 영향을 미친다.

이때 전자파는 조리물이 함유하고 있는 수분으로 침투해 조리물 내부부터 가열을 진행하며, 스티러팬(122)이 스티러 모터(124)에 의해 회전을 하면서, 전자파가 한곳에 집중되지 않고 고르게 캐비티(110) 내부에서 난반사 되는 것이다.

이로써, 조리물이 고르게 그리고 빠르게 가열됨으로써 조리 시간이 단축될 뿐만 아니라 조리 효율도 증대될 수 있게 된다.

한편, 자연 대류열에 의한 가열은 총 3가지 열원에 의해 캐비티(110) 내부를 일정하게 유지하는데, 그 중 하나가 도 4에서 캐비티 상단에 위치한 상부히터(13)와, 도 6에서 대류열 발생실(120) 내부에 위치한 하부히터(123), 그리고 캐비티와 대류열 발생실을 구분하는 세라믹플레이트(121)에 의해 가능해진다.

더욱 상세히 설명하면, 최초 복합오븐을 작동시키면, 캐비티 상단에 위치한 상부히터(130)가 가열되어 캐비티(110) 내부를 가열한다.

대류열 발생실(120) 내부의 하부히터(123) 또한 상부히터(130) 및 전자파 발진과 동시에 가열이 시작된다.

하부히터는 복사열과 대류열로 세라믹플레이트(121)를 가열하고, 하부히터(123)의 열을 전달받은 세라믹플레이트(121)는 다시 캐비티(110) 내부로 온도를 전달하여 캐비티(110) 온도를 상승시킨다.

이와 같은 일련의 열전달 과정에서 세라믹플레이트는(121)는 하부히터(123) 뿐만 아니라 전자파의 영향을 복합적으로 받아 300℃ 이상의 고온을 발생시키는데, 이 복합적인 에너지를 흡수한 세라믹플레이트(121)에서 발생하는 열이 캐비티(110) 내부를 일정한 온도로 유지시켜 주게 된다.

본 발명에서 가장 중요한 요소는 세라믹플레이트(121)를 복합적인 방법으로 빠르게 가열하는 것에 있을 것이다.

이를 위하여 본 발명의 또 다른 실시 예로써 하부히터(123)을 삭제하고 세라믹플레이트(121)의 전자파 흡수율을 최대로 올리는 방법도 있다.

세라믹플레이트는 내부 성분에 따라 유전율이 결정되며, 이 유전율에 따라 전자파를 흡수하는 양이 달라진다.

하지만 세라믹플레이트 자체만으로는 유전율 변화에 한계가 있기 때문에 하부히터의 도움을 받지 않고는 200℃ 이상의 온도로 발열되는 것에 한계가 있게 된다.

이를 해결하기 위하여 도 9에서와 같이 세라믹플레이트(121) 밑면바닥에 전자파를 흡수하는 페라이트러버 발열체를 열융착하는 방법이 있다.

또 다른 하나의 방법으로는 세라믹플레이트(121) 밑면바닥에 산화철 성분이 함유된 발열체를 부착하는 방법도 고려 가능한 일이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않은 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 캐비티
111 : 도어
120 : 대류열발생실
121 : 플레이트
122 : 팬
123 : 하부히터
124 : 스터리모터
130 : 상부히터
140 : 도파관
150 : 마그네트론
160 : 발열체

Claims (5)

1. 전기 오븐 레인지 본체에 형성된 캐비티(110);
   상기 캐비티(110)의 상단에 탈착 가능하게 마련되는 상부 히터(130);
   상기 캐비티(110)내에서 위치되며, 조리물이 올려지는 플레이트(121);
   상기 플레이트(121) 하측에 형성되는 대류열 발생실(120);
   상기 대류열 발생실(120) 내부의 일측에 착탈 가능하게 마련되는 하부 히터(123);
   상기 전기 오븐 레인지 본체에 마련되어 전자파를 발생시키는 마그네트론(150);
   상기 마그네트론(150)에 의해 발생된 상기 전자파를 상기 대류열 발생실(120)로 안내하는 도파관(140);
   상기 대류열 발생실(120) 내부에 설치되며, 원형으로 형성되고 복수의 관통공이 형성되어 굴곡이 있는 표면을 갖는 팬(122); 및
   상기 팬(122)의 중심축을 따라 조립되어 상기 팬(122)을 회전시키는 스티러 모터(124)를 포함하며,
   상기 하부 히터(123)의 가열에 의해 상기 대류열 발생실(120) 내부에서 자연 대류가 발생되고,
   상기 팬(122)의 회전에 의해 상기 전자파가 상기 캐비티(110) 내부에 난반사되며,
   상기 상부 히터(130)에 의한 상기 캐비티(110) 내부의 가열 속도와 상기 하부 히터(123)에 의한 상기 캐비티(110) 내부의 가열 속도의 차이에 의해 상기 캐비티(110)의 상부가 먼저 가열되어 상기 캐비티(110) 내부에서 자연 대류가 유도되는,
   자연 대류 오븐 구조체.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트(121)는 세라믹 재질인,
   자연 대류 오븐 구조체.
   
5. 삭제

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