KR102178416B1

KR102178416B1 - 마이크로웨이브 가열장치

Info

Publication number: KR102178416B1
Application number: KR1020190058080A
Authority: KR
Inventors: 홍승일
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2020-11-13

Abstract

본 발명은 흡입 물질을 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 마이크로웨이브 가열 장치에 관한 것으로 특히 헬리컬 타입 안테나 코일(Helical Type Antenna Coil)을 이용한 마이크로웨이브 가열 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마이크로웨이브 가열장치는 마이크로웨이브 발생기와 마이크로웨이브 발생기로부터 전달되는 마이크로웨이브의 출력파워를 증폭하여 송출하는 RF 출력파워 송출기와 RF 출력파워 송출기로부터 송출된 마이크로웨이브를 방사하고 열에너지를 발생하는 안테나 코일을 구비하되 안테나 코일로부터 방사된 마이크로웨이브가 내부에서 방사 및 반사되는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)와 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box) 내부에 형성한 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)과 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)와 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)에 형성되어 에어로졸 형성기재가 삽입되는 개구 및 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box) 내에서 안테나 코일과 접촉되게 설치되고 에어로졸 형성기재의 일부분이 삽입되도록 형성한 서스 파이프(SUS PIPE)를 포함한다.

Description

마이크로웨이브 가열장치{MICROWAVE HEATING DEVICE}

본 발명은 흡입 물질을 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 마이크로웨이브 가열장치에 관한 것으로 특히 헬리컬 타입 안테나 코일(Helical Type Antenna Coil)을 이용한 마이크로웨이브 가열 장치에 관한 것이다.

에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는다. 특히 여러 종류의 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 다양한 목적으로 사람이 흡입하는 경우가 있는데, 예를 들어 질병 치료용으로는 네블라이져가 알려져 있다.

도 1은 종래 기술의 일실시예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면,

에어로졸-발생 장치(10)는 히팅 요소(90)가 에어로졸-형성 기질(30) 안으로 삽입되어 가열하는 구조를 포함하며, 일반적으로 이러한 종래 기술에서 히팅 요소(90)는 배선에 의해 연결되어 유선으로 전력을 공급하는 구조인데, 히팅 요소(90)와 메인 보드(Main Board)사이의 접촉불량이나 단선 등 배선에 이상이 발생한 경우에 히팅 요소(90)가 원활하게 동작하지 못하고, 고장의 원인이 될 수 있는 문제점이 있으며, 히팅 요소(90)의 온도제어가 쉽지 않아 예열 시간이 길어질 수 있으며 가열 효율이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1824765

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 가열 효율을 높힐 수 있는 마이크로웨이브 가열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로웨이브 가열장치는 마이크로웨이브 발생기와 마이크로웨이브 발생기로부터 전달되는 마이크로웨이브의 출력파워를 증폭하여 송출하는 RF 출력파워 송출기와 RF 출력파워 송출기로부터 송출된 마이크로웨이브를 방사하고 열에너지를 발생하는 안테나 코일을 구비하되 안테나 코일로부터 방사된 마이크로웨이브가 내부에서 방사 및 반사되는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)와 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box) 내부에 형성한 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)과 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)와 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)에 형성되어 에어로졸 형성기재가 삽입되는 개구 및 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box) 내에서 안테나 코일과 접촉되게 설치되고 에어로졸 형성기재의 일부분이 삽입되도록 형성한 서스 파이프(SUS PIPE)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라 안테나 코일은 헬리컬 타입 안테나 코일(Helical Type Antenna Coil)인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라 마이크로웨이브 주파수 대역으로 2.4GHz~30GHz 대역을 사용하고 RF 출력파워 송출기의 RF 출력파워는 2W~40W 범위인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)내부에 복수의 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 헬리컬 타입 안테나 코일(Helical Type Antenna Coil)을 이용하여 마이크로웨이브를 방사하는 한편 에어로졸 형성기재를 가열할 수 있어서 발열 효율을 높힐 수 있으며 예열시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서, 본 발명은 실시예들과 도면을 통하여 상세하게 설명된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치(1000)는 마이크로웨이브 발생기(200)와 마이크로웨이브 발생기(200)로부터 전달되는 마이크로웨이브의 출력파워를 증폭하여 송출하는 RF 출력파워 송출기(300)와 RF 출력파워 송출기(300)로부터 송출된 마이크로웨이브를 방사하고 열에너지를 발생하는 안테나 코일(400)을 구비하되 안테나 코일(400)로부터 방사된 마이크로웨이브가 내부에서 방사 및 반사되는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)와 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600) 내부에 형성한 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(610)과 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)와 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(610)에 형성되어 에어로졸 형성기재(100)가 삽입되는 개구(650, 660) 및 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600) 내에서 안테나 코일(400)과 접촉되게 설치되고 에어로졸 형성기재(100)의 일부분이 삽입되도록 형성한 서스 파이프(SUS PIPE)(500)를 포함한다. 마이크로웨이브 발생기(200)에서 마이크로웨이브를 발생시켜 RF 출력파워 송출기(300)로 전달하면 RF 출력파워 송출기(300)에서는 마이크로웨이브의 RF 출력 파워를 증폭시켜서 안테나 코일(400)로 송출하는데 실시예에 따라 마이크로웨이브 주파수 대역으로 2.4GHz~30GHz 대역을 사용하고 RF 출력파워 송출기(300)의 RF 출력파워는 2W~40W 범위이다. RF 출력파워 송출기(300)에서 송출한 마이크로웨이브는 전송선로를 통해 안테나 코일(400)에 전달되어 안테나 코일(400)에서 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)의 내부로 방사되는 한편 안테나 코일(400)에서는 열에너지를 발생시켜 안테나 코일(400)과 접촉하고 있는 서스 파이프(SUS PIPE)(500)에 열에너지를 전달한다. 실시예에 따라 안테나 코일(400)은 헬리컬 타입 안테나 코일(Helical Type Antenna Coil)을 적용할 수 있으며 헬리컬 타입 안테나 코일(Helical Type Antenna Coil)이 서스 파이프(SUS PIPE)(500)를 감싸도록 설치하여 헬리컬 타입 안테나 코일(Helical Type Antenna Coil)에서 발생한 열에너지가 더욱 효과적으로 서스 파이프(SUS PIPE)(500)로 전달될 수 있도록 할 수 있다. 서스 파이프(SUS PIPE)(500)는 에어로졸 형성기재(100)의 일부분이 삽입될 수 있는 공간을 구비한다. 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)는 내부에서 안테나 코일(400)로부터 방사된 마이크로웨이브가 반사되도록 공간을 형성하고 있으며, 마이크로웨이브가 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600) 외부로 누설되지 않도록 내부에 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(610)이 형성되어 있다. 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)와 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(610)에는 에어로졸 형성기재(100)가 삽입될 수 있는 개구(650, 660)가 형성되어 있다. 결과적으로 에어로졸 형성기재(100)가 개구(650, 660)를 통해 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)에 삽입된 상태에서 RF 출력파워 송출기(300)에서 송출하여 안테나 코일(50)를 통해 방사되어 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)에서 방사 및 반사된 마이크로웨이브 및 안테나 코일(400)에서 서스 파이프(SUS PIPE)(500)로 전달된 열에너지에 의해 에어로졸 형성기재(100)가 가열되어 흡입물질을 기화시켜 에어로졸이 발생되게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2와 동일 부호에 대해서는 구성 및 작용 효과가 동일하며, 도 3을 참조하면 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)에는 마이크로웨이브 차폐 효과를 높이기 위해 복수의 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(620, 630, 640)이 형성되어 있으며, 복수의 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(620, 630, 640)에는 에어로졸 형성기재(100)를 삽입하기 위한 개구(650, 670, 680)가 마련되어 있다. 각각의 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(620, 630, 640)은 길이나 크기, 모양 등 형상이 같거나 다르게 형성될 수 있다. 또한 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(600)에 형성된 개구(650, 660, 670, 680) 중 적어도 하나에는 EMI 쉴드(Shield) 링(690)이 설치될 수 있으며, EMI 쉴드(Shield) 링(690)은 마이크로웨이브를 차폐하거나 흡수할 수 있는 소재로서 에어로졸 형성기재(100)의 삽입이 용이하도록 플렉서블한 재질로 마련될 수 있다. 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 에어로졸-발생 장치 30: 에어로졸-형성 기질
90 : 히팅 요소 1000 : 마이크로웨이브 가열장치
100 : 에어로졸 형성기재 200 : 마이크로웨이브 발생기
300 : RF 출력파워 송출기 400 : 안테나 코일
500 : 서스 파이프(SUS PIPE)
600 : 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)
610, 620, 630, 640 : 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)
650, 660, 670, 680 : 개구 690 : 쉴드(Shield) 링

Claims

마이크로웨이브 발생기와
마이크로웨이브 발생기로부터 전달되는 마이크로웨이브의 출력파워를 증폭하여 송출하는 RF 출력파워 송출기와
RF 출력파워 송출기로부터 송출된 마이크로웨이브를 방사하고 열에너지를 발생하는 안테나 코일과
안테나 코일로부터 방사된 마이크로웨이브가 내부에서 방사 및 반사되는 캐비티 쉴딩 박스와
캐비티 쉴딩 박스 내부에 형성한 캐비티 쉴드 파티션과
캐비티 쉴딩 박스와 캐비티 쉴드 파티션에 형성되어 에어로졸 형성기재가 삽입되는 개구 및
캐비티 쉴딩 박스 내에서 안테나 코일과 접촉되게 설치되고 에어로졸 형성기재의 일부분이 삽입되도록 형성한 스테인레스강 파이프를 포함하되,
상기 안테나 코일이 열에너지를 발생시켜 안테나 코일과 접촉하고 있는 스테인레스강 파이프에 열에너지를 전달하고, 가열된 스테인레스강 파이프가 스테인레스강 파이프에 삽입된 에어로졸 형성 기재를 가열시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
제1항에 있어서,
안테나 코일은 헬리컬 타입 안테나 코일인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
제2항에 있어서,
상기 헬리컬 타입 안테나 코일이 스테인레스강 파이프를 감싸도록 설치한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
마이크로웨이브 주파수 대역으로 2.4GHz~30GHz 대역을 사용하고 RF 출력파워 송출기의 RF 출력파워는 2W~40W 범위인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)내부에 복수의 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)을 형성한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
제5항에 있어서,
복수의 캐비티 쉴드 파티션 중 적어도 하나의 형상이 다른 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
제5항에 있어서,
캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)와 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)에 형성하여 에어로졸 형성기재가 삽입되는 개구 중 적어도 하나에 EMI 쉴드(Shield) 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.