KR102178419B1 - 마이크로웨이브 가열장치 - Google Patents

마이크로웨이브 가열장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡입 물질을 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 마이크로웨이브 가열장치에 관한 것으로 특히 유전 가열 및 유도 가열을 이용한 마이크로웨이브 가열장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치는 마이크로웨이브 발생기와 마이크로웨이브 발생기로부터 전달되는 마이크로웨이브의 출력파워를 증폭하여 송출하는 RF 출력파워 송출기와 RF 출력파워 송출기로부터 송출된 마이크로웨이브를 방사하는 안테나와 안테나부터 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) 내부에 설치된 돌출 부재를 포함한다.

Description

마이크로웨이브 가열장치{MICROWAVE HEATING DEVICE}
본 발명은 흡입 물질을 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 마이크로웨이브 가열장치에 관한 것으로 특히 유전 가열 및 유도 가열을 이용한 마이크로웨이브 가열장치에 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 유전 가열 및 유도 가열을 이용하여 가열 효율을 높힐 수 있는 마이크로웨이브 가열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치는 마이크로웨이브 발생기와 마이크로웨이브 발생기로부터 전달되는 마이크로웨이브의 출력파워를 증폭하여 송출하는 RF 출력파워 송출기와 RF 출력파워 송출기로부터 송출된 마이크로웨이브를 방사하는 안테나와 안테나부터 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) 내부에 설치된 돌출 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 실시예에 따라 돌출 부재는 자성체인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 실시예에 따라 돌출 부재는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)의 일부분이 캐비티 쉴딩 박스 내부(Cavity Shielding Box)를 향해 돌출하여 내부에 공간을 구비한 형상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)내부에 복수의 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)을 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 유전 가열 및 유도 가열을 이용하여 가열 효율을 높힐 수 있는 마이크로웨이브 가열장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)를 크게 설계하지 않고도 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box) 내부에 설치한 돌출 부재에 의해 공진 주파수를 낮춰줄 수 있다.
본 발명에 따르면 히터를 사용하지 않고 마이크로웨이브 주파수를 조절하여 발열 온도 조절이 용이하다.
도 1은 종래 기술의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 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(100)는 마이크로웨이브 발생기(120)와 마이크로웨이브 발생기(120)로부터 전달되는 마이크로웨이브의 출력파워를 증폭하여 송출하는 RF 출력파워 송출기(130)와 RF 출력파워 송출기(130)로부터 송출된 마이크로웨이브를 방사하는 안테나(140)와 안테나(140)로부터 방사된 마이크로웨이브가 내부에서 방사 및 반사되는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160)와 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160) 내부에 형성한 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(161, 162, 163)과 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160)와 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(161, 162, 163)에 형성되어 에어로졸 형성기재(110)가 삽입되는 개구(164, 165, 166, 167) 및 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160) 내부에 설치된 돌출 부재(150)를 포함한다. 마이크로웨이브 발생기(120)에서 마이크로웨이브를 발생시켜 RF 출력파워 송출기(130)로 전달하면 RF 출력파워 송출기(130)에서는 마이크로웨이브의 RF 출력 파워를 증폭시켜서 안테나 (140)로 송출하는데 RF 출력파워 송출기(130)에서 송출한 마이크로웨이브는 전송선로를 통해 안테나(140)에 전달되어 안테나(140)에서 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160)의 내부로 방사된다. 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160)는 내부에서 안테나(140)로부터 방사된 마이크로웨이브가 반사되도록 공간을 형성하고 있으며, 마이크로웨이브가 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160) 외부로 누설되지 않도록 내부에 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(161, 162, 163)이 형성되어 있다. 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160)와 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)(161, 162, 163)에는 에어로졸 형성기재(110)가 삽입될 수 있는 개구(164, 165, 166, 167)가 형성되어 있다. 마이크로웨이브 발생기(120)에서는 에어로졸 형성기재(110)의 고유진동수에 해당되는 공진 주파수의 마이크로웨이브를 발생시켜 안테나(140)를 통해 방사하여 마이크로웨이브의 전기장을 통한 유전 가열에 의해 에어로졸 형성기재(110)를 가열하게 된다. 마이크로웨이브에 의한 가열은 허용된 주파수 대역이 있어서, 공진 주파수를 허용된 주파수 대역으로 낮춰줄 필요가 있는데, 공진 주파수는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shelding Box)(160)의 크기와 에어로졸 형성기재(110)의 형상 및 체적 분포에 의해 영향을 받는다. 일반적으로 공진 주파수를 낮춰주기 위해서는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shelding Box)(160)의 크기가 커져야 한다. 본 발명에 따르면 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shelding Box)(160) 내부에는 돌출 부재(150)가 설치되는데 돌출 부재(150)는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shelding Box)(160) 내에서 에어로졸 형성기재(110)에 삽입되어 에어로졸 형성기재(110)의 형상 및 체적분포를 변경시킴으로써 공진 주파수를 낮춰주는 역할을 한다. 따라서, 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shelding Box)(160)의 크기가 커지지 않고 공진 주파수를 낮춰줄 수 있다. 또한 돌출 부재(150)는 자성체로 이루어질 수 있으며, 돌출 부재(150)가 자성체일 경우 안테나(140)에서 방사된 마이크로웨이브의 자기장에 의해 히스테리시스 및 와전류 손실이 발생하여 유도 가열이 되게 된다. 따라서, 마이크로웨이브에 의한 유전 가열과 유도 가열에 의해 에어로졸 형성기재(110)가 가열되어 흡입물질을 기화시켜 에어로졸이 발생한다. 실시예에 따라 돌출 부재(150)는 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160)의 일부분이 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)(160) 내부를 향해 돌출하여 내부에 공간을 구비한 형상일 수 있으며, 에어로졸 형성기재(110)에 용이하게 삽입가능하도록 돌출 부재(150)를 세장 형상으로 적용하는 것도 가능하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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 100 : 마이크로웨이브 가열장치
110 : 에어로졸 형성기재 120 : 마이크로웨이브 발생기
130 : RF 출력파워 송출기 140: 안테나
150 : 돌출 부재 160: 캐비티 쉴딩 박스(Cavity Shielding Box)
161, 162, 163 : 캐비티 쉴드 파티션(Cavity Shield Partition)
164, 165, 166, 167 : 개구

Claims (7)

  1. 마이크로웨이브 발생기와
    마이크로웨이브 발생기로부터 전달되는 마이크로웨이브의 출력파워를 증폭하여 송출하는 RF 출력파워 송출기와
    RF 출력파워 송출기로부터 송출된 마이크로웨이브를 방사하는 안테나와
    안테나로부터 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 내부에 설치된 돌출 부재를 포함하되,
    개구를 통해 삽입된 에어로졸 형성기재를 캐비티 쉴딩 박스 내에서 마이크로웨이브에 의해 유전 가열하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
  2. 제1항에 있어서,
    돌출 부재는 자성체인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
  3. 제1항에 있어서,
    돌출 부재는 세장 형상인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    돌출 부재는 캐비티 쉴딩 박스 내에서 에어로졸 형성기재에 삽입되어 에어로졸 형성기재의 형상 및 체적분포를 변경시킴으로써 공진 주파수를 낮춰주는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    돌출 부재는 캐비티 쉴딩 박스의 일부분이 캐비티 쉴딩 박스 내부를 향해 돌출하여 내부에 공간을 구비한 형상인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
  6. 제5항에 있어서,
    돌출 부재는 캐비티 쉴딩 박스 내에서 에어로졸 형성기재에 삽입되어 에어로졸 형성기재의 형상 및 체적분포를 변경시킴으로써 공진 주파수를 낮춰주는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    캐비티 쉴딩 박스 내부에 복수의 캐비티 쉴드 파티션을 형성한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열장치.



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