KR19990038882A - 전자레인지용 할로겐히터의 반사구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 소정 파장수의 광파를 방사하는 할로겐램프가 내장된 전자레인지에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 전자레인지의 내부에는 다른 하나의 가열원으로써 할로겐램프를 설치하고, 그 상부에 할로겐램프에서의 빛을 반사하는 반사판이 설치되어 있다. 그리고 상기 할로겐램프에서 방사되는 빛이 상부의 반사판에 입사되는 것을 줄임과 동시에, 하방으로 빛을 반사시킬 수 있는 차단/반사 코팅층을 형성하고 있다. 이러한 차단/반사코팅층에 의하여, 반사판 및 할로겐램프 자체의 열손상을 줄이면서, 전자레인지의 캐비티 내부로는 충분한 빛에너지를 제공할 수 있게 된다.

Description

전자레인지용 할로겐히터의 반사구조

본 발명은 전자레인지에 사용되는 할로겐램프의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 할로겐램프에서 발생하는 빛을 반사하는 반사판과, 상기 반사판에 의하여 반사된 빛이 다시 입사되는 할로겐램프의 손상을 줄일 수 있도록 구성되는 할로겐램프의 반사구조에 관한 것이다.

식품을 가열하기 위한 가열장치로서 현재까지 여러 종류의 장치가 제안되어 왔다. 가장 원초적인 가열기구로써는, 열원과 직접 접촉하는 소정 형상의 용기를 들 수 있으며, 이러한 용기내에 조리하고자 하는 내용물을 넣고, 열을 가함으로써 원하고자 하는 조리를 수행하는 것이었다.

그리고 전기에너지를 직접 또는 간접적으로 이용하는 많은 종류의 조리장치가 개발되었으며, 일례로서 마이크로웨이브를 가열원으로 이용하는 전자레인지를 들 수 있다. 전자레인지는, 전기를 이용하여 마이크로웨이브를 생성시키고, 이러한 마이크로웨이브가 조리 대상물에 침투하면서, 대상물 내부에서 분자운동을 일으키고, 이에 의하여 가열되는 방식의 조리장치이다. 이러한 전자레인지는 간단하게 가열을 수행할 수 있다는 장점, 일례를 들면 언 상태의 식품을 녹이는 해동과정이나, 우유와 같은 식품을 소정 온도까지 가열하는 장치로써는 간단한 구성 및 사용상의 편리함으로 인하여 널리 보급되어 사용되고 있다.

그러나 전자레인지는 가열방식에 기인하는 사용상의 단점과 자체의 출력의 제한성 등에 의하여, 여러가지 대상물의 가열에 전부 적합하다고 할 수는 없다. 즉, 마이크로웨이브만을 가열원으로 사용하는 종래의 전자레인지는, 마이크로웨이브에 의한 가열방식의 단일성과, 그 출력에 일정한 한계가 있기 때문에, 신속하면서도 양질의 조리를 제공할 수 없는 문제점이 지적되는 것이다. 예를 들면 마이크로웨이브에 의한 가열시, 대상물은 내외부가 같이 가열되는 잇점이 있지만, 이러한 잇점은 조리 대상물에 따라서 상당한 단점으로 작용하게 되는 것이다. 후술하는 바와 같은 피자 조리시에는 마이크로웨이브에 의한 가열은 대상물의 성질상 적합하지 않은 것으로 판단된다. 또한 전자레인지에 의한 가열시에는, 대상물의 수분을 너무 많이 빼았아 버리는 단점도 지적된다.

이러한 현재의 전자레인지에 대하여, 다른 열원을 같이 사용하는 다양한 형태의 전자레인지가 개발되어 상용화되기에 이르렀다. 예를 들면 전자레인지의 내부에, 마이크로웨이브와는 별도로, 또 하나의 열원이라고 할 수 있는 발열 히터를 장착하는 것에 의하여, 다양한 조리 대상물에 대하여 적합한 가열을 수행할 수 있는 전자레인지를 들 수 있다. 그러나 이와 같이, 히터가 내장된 전자레인지에 있어서도, 상기와 같은 히터는 단순한 다른 하나의 열원으로만 작용하기 때문에, 전체적으로 다양한 기능을 가지고 있지는 못한 것이 사실이다. 예를 들어, 피자와 은 식품을 적절하게 조리하기 위해서는, 그 표면은 적절하게 가열되어 바삭바삭한 조리상태를 가져야 하며, 그 내부는 충분히 익으면서도 수분이 많이 빼았기지 않는 가열정도를 얻을 수 있어야 한다. 그러나 현재의 전자레인지로서는 이와 같은 조리 특성을 만족시키지 못하고 있는 것이 사실이다.

결론적으로, 종래의 마이크로웨이브에만 의한 가열시에는 마이크로웨이브에 의한 단일방식의 가열이라는 가열방식의 제한성과, 출력상의 단점, 그리고 수분 증발에 의한 여러가지 단점이 지적되고 있으며, 별도의 발열히터를 내부에 설치하는 경우에도, 상술한 바와 같은 단점을 충분히 해결하지는 못하고 있다.

상술한 종래의 전자레인지와는 달리, 다른 하나의 가열장치로써, 광파만을 단일의 가열원으로 사용하는 가열장치가 제안되었다. 즉, 미합중국 특허 5,036,179호에 의하며, 가시광선과 적외선을 방출하는 램프를 이용하여 원하는 특정 요리에 적절하게 사용하는 대량 조리장치가 개시되어 있다. 상기 미합중국 특허에 의하면, 방사에너지의 적어도 90%가 1㎛이하의 파장을 가지는 램프를 가열원으로 사용하되, 이러한 램프에서 방사되는 가시광선과 적외선을 적절하게 이용하는 것에 의하여, 피자와 같은 특정 요리를 대량으로 수행할 수 있도록 하고 있다.

구체적으로 보면, 적외선과 가시광선의 파장의 차이는, 대상물에 가해지는 상이한 파장에 의한 가열방식의 차이점으로 나타나게 되고, 이러한 차이점에 의하여 대상물의 외부와 내부는 다른 형태로 가열되고 있다. 이러한 광파 가열장치에 의하면, 피자의 경우를 예로 들면, 외부는 바삭바삭한 가열정도를 가지면서도, 내부는 충분하게 가열되고 소정의 습기를 함유한 상태로 부드럽게 가열되어 있는 조리상태를 얻을 수 있게 되는 것이다. 그러나 이와 같은 상기 미합중국특허에 의한 가열장치는, 피자를 신속하게 대량으로 생산하기 위한 업소용 또는 산업용으로 밖에 이용할 수 없고, 특히 마이크로웨이브를 이용하는 기존의 전자레인지의 장점을 이용할 수 없는 단점이 지적된다.

상술한 바와 같이 광파에 의한 가열, 즉 가시광선 및 적외선이 가지는 방사 가열에 의한 특성을 가지면서, 마이크로웨이브에 의한 가열의 장점을 충분히 활용할 수 있는 가열장치가 고려될 수 있다. 또한 이러한 가열장치, 즉 조리기기는 일반가정에서도 충분히 활용할 수 있는 것이어야 하고, 사용자의 선택에 의하여 보다 넓은 범위의 조리가 가능하도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

그러나 실제로 가시광선 및 적외선을 가열원으로 이용하기 위해서는 충분히 높은 밀도의 가시광선 및 적외선을 방출할 수 있는 램프를 사용하지 않으면 안된다. 예를 들어, 가열원으로써 신속하면서도 양질의 조리를 가능하도록 하기 위해서는, 최소한 필요로 하는 출력을 가져야 하며, 이러한 출력을 얻기 위한 램프를 사용하는 경우에는, 램프 부분에서의 발열이 충분하게 제어될 수 있는 구성을 필요로 하게 된다. 이는 예를 들어 할로겐램프에서 발생하는 빛에 의하여, 할로겐램프 자체는 물론이고, 주변 부품에 손상을 가하지 않아야 된다는 것을 의미한다.

도 1은, 일반적으로 가스오븐레인지의 상부에 설치되는 전자레인지인 OTR (Over The Range)형 전자레인지의 캐비티어셈블리(10)의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 본 발명에서 적용하고자 하는 또 하나의 가열원으로써의 할로겐램프는, 상기와 같은 전자레인지에 적용될 수 있다. 물론 상기와 같은 OTR형의 전자레인지가 아니더라도 할로겐램프를 적용할 수 있음은 물론이다.

도 1을 참조하면, 전자레인지에서는, 가열하고자 하는 대상물을 캐비티(12)의 내부에 위치시킨 상태에서 마그네트론(도시생략)을 발진시키는 것에 의하여 상기 캐비티(12) 내부로 마이크로웨이브를 공급하게 된다. 상기 마그네트론은, 캐비티(12)의 일측 옆에 위치하는 전장실(18)의 내부에 설치되어 있고, 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브는, 직접 또는 마이크로웨이브 가이드를 통하여 상기 캐비티(12)의 내부로 공급된다. 본 발명에 의한 전자레인지는, 상기와 같은 마이크로웨이브 이외에 별도의 가열원으로서 소정의 파장을 구비하고 있는 램프를 사용하게 된다.

본 발명에서 사용하는 램프는, 가시광선과 적외선을 소정 비율로 동시에 발생할 수 있는 것이고, 그 광파에너지는 대상물을 신속하게 조리할 수 있는 정도로 충분한 것이어야 한다. 예를 들어, 본 발명에서 사용하는 램프는 할로겐램프이며, 이러한 할로겐램프는, 가열을 위하여 요구되는 출력으로 가열할 경우 상술한 바와 같은 비율의 가시광선 및 적외선을 방사할 수 있도록 구성되는 예시적인 것이다. 본 발명에서 사용하는 할로겐램프는, 출력의 많은 부분이 1㎛이내의 파장을 가지는 광파를 발생하고 있으며, 그 중에서도 0.4 내지 0.7㎛의 파장을 가지는 가시광선을 포함하고 있다. 이러한 가시광선과 적외선을 동시에 방사시키는 경우, 그러한 광파의 자체 성질, 예를 들면 가열 대상물에 파장이 침투하는 정도에 따른 조건 등에 의하여 원하는 조리 상태를 얻을 수 있게 된다. 즉 상술한 바와 같이 피자의 경우를 예를 들면, 표면은 바삭바삭한 조리상태를, 그리고 내부는 부드럽게 완숙된 조리상태를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 할로겐램프는, 도 1에서 캐비티(12)의 상면(16) 및 하면(14)에 선택적으로 장착될 수 있다. 물론 할로겐램프의 장착은, 요구되는 출력을 고려하여 그 갯수 및 각각의 출력을 포함하여 결정되어야 할 것이다.

도 2에는 캐비티(12)의 상면(16) 또는 하면(14)에 장착되는 할로겐램프(19)의 예를 보이고 있다. 도시된 바와 같이, 캐비티(12)의 상면(16) 또는 하면(14)에는 복수개의 할로겐램프(20)가 램프홀더(도시 생략)에 의하여 지지되고 있다. 상면(16) 또는 하면(14)에는, 할로겐램프(20)에서 발생하는 빛을 캐비티(12) 내부의 음식물에 조사시키기 위한 다수개의 관통공(도시생략)이 성형되어 있다. 그리고 상기 할로겐램프(20)의 이면에는, 할로겐램프(20)에서 발생하는 빛을 캐비티 내부로 반사시키기 위한 반사판(24)이 설치된다.

따라서 상기 할로겐램프(19)에서 발생되는 빛은, 직접 또는 상기 반사판(24)에 의하여 반사되어 캐비티(12) 내부로 입사되어, 상술한 바와 같은 조리가 진행될 것이다.

그러나 상기 할로겐램프(20)는, 대상물을 가열할 수 있을 정도로 충분한 밀도를 가지는 광파를 제공하는 것이기 때문에, 할로겐램프에서는 상당한 고온, 구체적으로 예를 들면 1000℃ 이상의 열이 발생하게 된다. 또한 화살표로 도시한 바에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 할로겐램프(20)에서 발생한 빛은, 직접 캐비티 내부로 공급되기도 하지만, 상부로 반사된 빛은 반사판(24)에 의하여 하방으로 반사되어, 캐비티 내부로 공급되기도 한다. 이 때 상부의 반사판(24)에 의하여 반사된 빛은 반사판(24)에 소정의 열을 인가하게 되며, 이 때 인가되는 열은 상술한 바와 같이 상당한 고온이기 때문에, 반사판(24)이 이와 같은 고온의 열에 의하여 변형될 우려가 크다. 또한 상기 반사판(24)에 의하여 반사된 빛이 다시 할로겐램프(20)의 표면으로 입사되기 때문에, 할로겐램프 자체의 효율이 저하되는 것은 물론이고, 이로 인하여 할로겐램프 자체의 손상이 우려되기도 한다.

본 발명의 목적은 가열을 위한 소정의 광파를 발생하는 램프를 구비하는 전자레인지에서 할로겐램프 및 반사판을 손상시키지 않는 할로겐램프의 반사구조를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 전자레인지의 캐비티 어셈블리의 구성을 보인 사시도.

도 2는 일반적인 할로겐램프의 반사상태를 보인 예시도.

도 3은 본 발명에 의한 할로겐램프의 구성 예시도.

도 4는 본 발명에 의한 할로겐램프의 반사상태를 보인 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30 ..... 할로겐램프 32 ..... 램프관

32a ..... 코팅층 40 ..... 리이드와이어

42 ..... 반사판

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 할로겐램프의 반사구조는 전류의 공급에 의하여 소정의 빛을 방사하는 방사수단과, 상기 방사수단을 내장한 상태, 내부에 가스를 충진하는 램프관, 그리고 상기 램프관의 상부에 형성되어, 상부로 방사되는 빛을 차단하면서 하부로 반사시키는 차단/반사수단을 포함하여 구성된다. 이러한 구조에 의하면, 램프관의 상부를 향하여 방사되는 빛을 차단하는 것에 의하여 반사판 및 할로겐램프의 열손상을 방지할 수 있게 되면서도, 하방을 향하는 충분한 빛에너지를 확보할 수 있게 된다.

다음에는 도면에 도시한 실시예를 참조하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 할로겐램프(30)의 구성을 보이는 사시도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 할로겐램프(30)의 상부에는 할로겐램프에서의 빛을 차단 및 반사하는 코팅층(32a)이 성형되어 있어서, 반사판(42)을 향하는 빛을 차단하거나 하방으로 반사할 수 있도록 구성하는 것을 기술적 요지로 하고 있다.

할로겐램프(30)는, 내부에 필라멘트(도시생략)가 내장된 램프관(32)과, 상기 램프관 내부의 필라멘트에 전류를 공급하기 위한 리이드와이어(40), 그리고 상기 리이드와이어(40)와 필라멘트를 전기적으로 연결하기 위한 연결부(34)를 포함하여 구성된다. 상기 리이드와이어(40)를 통하여 전류가 공급되면, 램프관(32) 내부의 필라멘트가 발광하게 되어, 가열을 위한 빛을 방사하게 된다.

그리고 본 발명에 의하면, 램프관(32)의 상부에는 상기 필라멘트에서 발생하는 빛을 차단/반사하기 위한 코팅층(32a)이 성형된다. 상기 코팅층(32a)은 도시한 바와 같이 램프관(32)의 상부에 형성되는 것으로, 상부를 향하여 방사되는 빛을 차단하는 기능과, 상부를 향하는 빛을 하방으로 반사하는 기능을 동시에 수행하게 된다. 할로겐램프(30)에서 발생하는 빛은, 상술한 바와 같이 그 상부에 설치되어 있는 반사판(42)을 향하여 반사되는 빛과, 직접 전자레인지의 캐비티 내부로 입사되는 빛을 포함하고 있음은 상술한 바와 같다.

본 발명에 의하여 램프관(32)의 상부에 형성되는 코팅층(32a)은, 상부를 향하는 할로겐램프에서의 빛을 차단한다. 즉, 반사판(42)을 향하는 광투과율을 저하시키는 것이다. 이와 같이 빛을 차단하는 것은, 상기 반사판(42)을 향하는 빛을 가능한 범위 내에서 차단함으로써, 반사판(42)이 빛에 의한 열에 의하여 변형되거나 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. 그러나 실질적으로 상기 코팅층(32a)에 의해서 할로겐램프(30)에서의 상부를 향하는 빛이 완전히 차단되는 것은 아니며, 코팅층(32a)에 의하여 차단되지 아니하는 빛은, 종래와 같이 상기 반사판(42)에 의하여 반사된 다음 하방에 위치하는 캐비티로 입사될 것이다. 이와 같은 상기 코팅층(32a)의 일차적인 기능에 의하여, 상기 반사판(42)의 열손실을 방지할 수 있게 되며, 이와 동시에 반사판(42)에 의하여 반사된 빛이 다시 램프관(32)에 조사되어 램프관(32)이 손상되는 것을 방지할 수 있게 될 것이다.

그리고 상기 코팅층(32a)은, 할로겐램프(30) 내부의 필라멘트에서 발생하여 상부를 향하는 빛을 하방으로 반사시키는 반사 기능을 가진다. 코팅층(32a)에 의하여, 직접 하방으로 반사되는 빛은, 실질적으로 반사판(42)에 빛이 전달되지 않도록 하는 것과 동시에, 하방의 캐비티 내부로 공급되는 광량을 충분하게 확보하기 위한 것이다. 즉 할로겐램프(30)에서 방출되는 빛에너지를 가능하면 캐비티 내부로 공급할 수 있도록 구성하는 것에 의하여, 조리기기 자체의 효율성을 높이기 위한 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 할로겐램프(30)의 상부에 램프에서의 빛을 차단/반사할 수 있는 코팅층(32a)을 형성하는 것에 의하여 반사판(42)을 향하여 조사되는 광량을 적절하게 제어하면서도, 캐비티 내부로 입사되는 충분한 광량을 확보하고 있음을 알 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 기본적으로 상술한 바와 같은 할로겐램프, 즉 소정의 파장을 가지는 가시광선 및 적외선을 적정 비율로 방사할 수 있는 램프와, 마이크로웨이브를 선택적으로 가열원으로 이용할 수 있는 조리기기를 제공할 수 있게 된다. 따라서 특히 여러가지 용도를 가지는 전자레인지를 제공할 수 있게 되어, 가정용 전자레인지의 사용성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명에 있어서는, 할로겐램프의 상부에 빛을 차단/반사할 수 있는 코팅층을 형성하는 것에 의하여, 할로겐램프 및 반사판을 충분히 보호할 수 있게 된다. 즉, 반사판으로 입사되는 광량을 줄이는 것에 의하여 반사판의 열변형을 방지하고 있으며, 할로겐램프의 내부에서 하방을 향하여 반사되도록 구성하는 것에 의하여 캐비티 내부로 입사되는 충분한 광량을 확보하는 것에 의하여 열손실을 최소화하게 되는 잇점이 기대된다.

Claims (2)

1. 전류의 공급에 의하여 소정의 빛을 방사하는 방사수단과;

   상기 방사수단을 내장한 상태, 내부에 가스를 충진하는 램프관; 그리고

   상기 램프관의 상부에 형성되어, 상부로 방사되는 빛을 차단하면서 하부로 반사시키는 차단/반사수단을 포함하여 구성되는 전자레인지용 할로겐램프의 반사구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 차단/반사수단은, 램프관에 도포된 코팅층으로 구성되는 전자레인지용 할로겐램프의 반사구조.