KR19990039009A - 전자레인지용 할로겐램프의 반사구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광파를 또 하나의 가열원으로 이용하기 위하여 전자레인지에 설치되는 할로겐램프의 반사구조에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 할로겐램프에서 방사되는 빛의 일부는 직접 캐비티 내부로 입사되고, 다른 일부는 상부를 향하여 입사된 후, 반사판에 의하여 반사되어 다시 캐비티 내부로 들어가게 된다. 그리고 반사판은, 그것에 의하여 반사된 빛이, 가열대상물에 집중될 수 있도록 촛점을 형성하도록 오목한 반사면을 가지도록 구성되고, 특히 반사판을 타원형 부분으로 형성하는 것에 의하여 더욱 용이하면서도 정확한 촛점을 가열대상물에 맞출 수 있게 된다.

Description

전자레인지용 할로겐램프의 반사구조

본 발명은 전자레인지에 사용되는 할로겐램프의 반사판의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대상물에 가장 효율적으로 빛에너지가 전달될 수 있도록 구성되는 전자레인지용 할로겐램프의 반사판 구조에 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, 예를 들어 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. 그리고 이와 같은 광파를 가열원으로 사용하는 경우에는, 마이크로웨이브와 비교할 때, 상대적으로 상당히 높은 출력을 가열대상물에 가할 수 있기 때문에, 보다 신속하게 가열을 수행할 수 있다는 장점도 있다.

그리고 가열방식에 대하여 살펴보면, 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 사용상의 제한이 뒤따르고 있다.

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 캐비티 내부로 공급하지 않으면 안된다. 따라서 소정 파장의 빛을 방출하는 램프, 예를 들어 할로겐램프를 사용하는 경우에는, 할로겐램프에서 방출되는 빛이 가능하면 캐비티 내부에 있는 조리 대상물에 효율적으로 전달될 수 있도록 하는 것이 필요하고, 이를 위하여 할로겐램프에서의 빛을 캐비티로 반사시키는 반사판을 필요로 하게 된다.

예를 들어, 일반적인 가스오븐레인지의 상부에 설치되는 OTR형 전자레인지를 도시하고 있는 도 1을 참조하여 할로겐램프가 부착되는 전자레인지에 대하여 간단하게 살펴보기로 한다. 도 1에 있어서 도면부호 10은 가열하고자 하는 대상물이 위치하게 되는 캐비티이다. 여기서 본 발명에서 적용하고자 하는 할로겐램프는, 상기 캐비티(10)의 상면(12) 그리고/또는 하면(14)에 설치되어, 그것에 의하여 발생하는 빛이 캐비티의 내부로 공급되도록 구성된다.

도 2는, 캐비티의 상면(12) 및 하면(14)에 장착되는 할로겐램프(20)와 할로겐램프(20)에서의 빛을 캐비티(10) 내부로 반사시키기 위한 일반적인 반사판(22)의 구성을 보이고 있다. 여기서 도면부호 24는, 상기 할로겐램프(20)를 설치하기 위한 챔버이다.

그러나 도시한 바와 같은 반사판(22)의 구조에 의하면, 실질적으로 할로겐램프(20)에서 상부로 방출되어, 상기 반사판(22)에 의하여 하방으로 반사되는 빛은 화살표로 도시한 바와 같이 일정한 촛점을 형성하지도 못할뿐 아니라, 가열 대상물에 집중적으로 입사시키고자 하는 목적의 방향성을 전혀 가지고 있지 못한 것이 사실이다. 즉, 이와 같은 종래의 반사판의 구조에 의하면, 반사되는 빛을 효율적으로 이용할 수 없는 단점이 있음을 알 수 있다. 이러한 단점은 실질적으로 이용하고자 하는 에너지의 낭비를 초래하는 것으로, 결과적으로 소비전력이 상승하게 되는 단점으로 나타나게 되는 것이다.

본 발명의 목적은, 할로겐램프를 다른 하나의 가열원으로써 사용하는 경우, 할로겐램프에서의 빛을 보다 효율적으로 가열대상물에 집중시킬 수 있는 반사구조를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 전자레인지의 캐비티 어셈블리의 구성을 보인 사시도.

도 2는 일반적인 할로겐램프의 반사판 예시도.

도 3은 본 발명에 의한 할로겐램프의 반사판 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 ..... 캐비티 20 ..... 할로겐램프

30 ..... 반사판 32 ..... 캐비티 상면

34 ..... 트레이 Fo ..... 촛점

F ..... 가열대상물

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 가열대상물을 내부에 위치시키기 위한 캐비티와, 상기 캐비티의 일측면에 설치되어 가열을 위한 빛을 발생하는 광파발생수단, 그리고 상기 광파발생수단에서의 빛이 가열대상물에 집중되도록 반사하는 반사수단을 포함하여 구성되는 전자레인지의 반사구조를 개시하고 있다. 이러한 반사구조에 의하면, 광파발생수단에서 캐비티의 반대측을 향하여 방사되는 빛이 상기 반사수단에 의하여 캐비티 내부로 반사된다. 그리고 반사되어 캐비티 내부로 들어가는 빛은 가열대상물에 집중적으로 입사되기 때문에, 가열의 효율성을 높일 수 있게 된다.

반사수단에 대한 구체적인 실시예에 의하면, 상기 반사수단은 광파발생수단의 캐비티 반대측에 설치되어, 빛을 캐비티 측으로 반사하는 반사판으로 구성된다. 실제로 이와 같은 반사판에 의하여, 보다 간단한 구성으로 효율적인 광파의 전달이 가능하게 된다.

그리고 상기 반사판은 반사되는 빛이 가열대상물에 집중시킬 수 있는 오목한 반사면을 구비하고 있어서, 반사되는 빛을 가열대상물에 집중시킬 수 있게 되고, 더욱이 반사판을 하부가 열린 상태의 부분적인 타원형으로 구성하는 것에 의하여, 반사되는 빛에 의하여 가열대상물 부분에 반사되는 빛의 촛점을 형성할 수 있게 된다. 이렇게 오목한 반사면을 가지는 반사판, 더욱 구체적으로는 촛점 형성이 용이한 타원형의 반사면으로 구성하는 것에 의하여, 보다 간단한 구성으로 반사되는 빛을 가열대상물에 집중시키는 것이 가능하게 될 것이다.

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

도 3은 본 발명에 의한 반사판과 가열대상물과의 관계를 예시적으로 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 반사판(30)은, 할로겐램프(20)에서 상부로 방출된 빛을 하방으로 반사할 때, 가열대상물(F) 부근에서 반사파의 초점(Fo)가 형성될 수 있는 구조를 가지도록 구성되고 있다.

먼저 전체적인 구성부터 살펴본다. 상술한 바와 같이 또 하나의 가열원으로써 소정 파장의 빛을 방출하는 할로겐램프(20)는, 전자레인지의 캐비티의 상면 또는 하면(이하에서는 단순히 예를 들어 상면(32)라고 칭한다)에 장착되어, 방사되는 빛을 캐비티(10)의 내부로 공급하게 된다. 이 때 상기 할로겐램프(20)의 하부에서 조사되는 빛은 바로 캐비티(10)으로 입사되지만, 중상부 이상에서 방출되는 빛은, 상부에 설치되어 있는 반사판(30)에 의하여 반사되어 캐비티(10) 내부로 입사된다.

본 발명에 의한 반사판(30)은, 할로겐램프(20)에서의 빛을 캐비티(10) 내부로 반사시킬때 캐비티(10) 내부의 일정부분에서 촛점(Fo)이 형성될 수 있는 구조를 가진다. 즉 본 발명에 의한 반사판(30)은, 반사되는 빛이 캐비티(10) 내부에 위치한 가열대상물에게 집중될 수 있도록 구성하는 것을 기술적 요지로 하고 있는 것이다.

이 때 반사판(30)에 의하여 반사되는 빛에 의하여 형성되는 촛점(Fo)은, 조리대상물(F)과 가장 근접한 부분이 되는 것이 바람직하다. 예를 들어 도시한 바와 같이 소정의 부피를 가지는 대상물(F)을 가열하는 경우에, 반사판(30)에 의하여 반사되는 빛에 의하여 형성되는 촛점은, 실제로 대상물(F)이 차지하는 범위 내에 있도록 하는 것이 바람직할 것이다. 다른 예를 들면, 피자와 같이 넓고 평평한 가열대상물을 가열하는 경우에는, 상기 반사판(30)에 의하여 반사되는 빛에 의하여 형성되는 촛점(Fo)이 대상물의 상부에 위치하도록 하고, 촛점(Fo)에서 다시 분산되는 빛이 대상물의 넓이의 범위 내에 위치하도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이와 같이 반사판(30)에서 반사되는 빛이 대상물에 집중될 수 있도록 할 수 있는 반사판(30)의 가장 기본적인 형상은, 먼저 오목렌즈와 같이 빛을 집중시킬 수 있도록 오목한 반사면을 가지도록 구성하는 것을 들 수 있다. 도시한 실시예에 있어서, 반사판(30)은 가장 기본적으로 오목한 반사면을 가지고 있음을 쉽게 확인할 수 있다. 이와 같이 반사되는 빛을 집중시킬 수 있도록, 반사판(30)을 기본적으로 오목한 반사면을 가지도록 하는 것에 의하여, 반사되어 캐비티(10) 내부로 입사되는 빛을 대상물(F)에 대하여 집중하는 것이 가능하게 되는 것이다.

그리고 반사판(30)에 대하여 좀더 구체적으로 살펴보면, 하나의 촛점에서 발생된 빛을 또 하나의 촛점으로 집중시키는 타원형상을 고려할 수 있다. 즉, 광원(할로겐램프)의 촛점에서 발생된 빛을 반사에 의하여 그 반대측에서 촛점을 형성하도록 빛을 집중시킬 수 있는 타원형의 부분으로 상기 반사판(30)을 구성하는 것이다. 그리고 실제로 도시한 실시예에 의한 반사판(30)은 하부가 열려있는 반타원형의 것으로 예시하고 있다.

이렇게 빛을 반사하는 반사판(30)을 타원형으로 하는 경우에는, 도시한 바와 같이 반사판(30)에서 반사되어, 하방의 캐비티(10)에 입사되는 빛은 하나의 촛점(Fo)을 형성할 수 있게 된다. 그리고 이러한 촛점(Fo)을, 캐비티(10) 내부에 위치하는 가열대상물에 맞출 수 있으면, 반사되는 빛에너지를 가장 효율적으로 사용할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 캐비티(10)의 하면 또는 상면(32)에 대상물을 가열하기 위하여 소정 파장의 빛을 방출하는 할로겐램프(20)를 설치하고 있다. 이 때, 상기 할로겐램프(20)의 상부에는 방사되는 빛을 캐비티(10) 내부로 반사하기 위한 반사판(30)을 설치하되, 상기 반사판(30)은, 캐비티내부의 트레이(34)에 올려져 있는 대상물을 향하여 빛이 집중될 수 있도록 구성된다.

본 발명에 의한 반사판은, 하부의 가열대상물(F)에게 빛을 집중시키도록 반사할 수 있는 구성을 가지는 것을 요지로 하고 있음을 알 수 있다. 이렇게 반사되는 빛을 가열대상물에 대하여 집중시킬 수 있도록 반사판을 구성하는 범위 내에서 반사판의 구성에 대해서는 많은 변형이 가능함은 물론이다.

또한 반사판에 의하여 대상물에 집중하여 빛을 반사하기 위한 것으로, 대상물의 위치를 변경하는 것도 가능할 것이다. 예를 들어, 반사판에 의하여 반사되는 빛이 형성하는 촛점은 캐비티(10)의 내부에서 일정한 위치가 정해지도록 하고, 대상물의 위치를 그 형상에 따라 가변시킬 수 있도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

이러한 실시예는, 가열대상물을 올려놓는 트레이의 높이를 조절하는 것에 의하여, 반사판에 의하여 반사되는 빛에 의하여 형성되는 촛점에 대상물을 위치시키는 것이 가능하게 된다.

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.

특히 본 발명에 의하면, 할로겐램프에서의 빛이 반사판(30)에 의하여 반사되어 캐비티(10) 내부로 입사되는 경우, 반사되는 빛은 항상 가열대상물에 집중적으로 입사될 수 있도록 구성되는 것을 알 수 있다. 이렇게 가열대상물에 집중적으로 빛을 조사하는 것에 의하여, 할로겐램프의 출력을 충분히 활용하여 조리기기의 효율성을 높일 수 있어서 더욱 신속한 조리가 가능하게 되는 잇점이 있다. 또한 이러한 효율성의 향상은, 실제로 소비전력을 줄일 수 있는 효과가 수반될 것이다.

Claims (4)

1. 가열대상물을 내부에 위치시키기 위한 캐비티와;

   상기 캐비티의 일측면에 설치되어 가열을 위한 빛을 발생하는 광파발생수단; 그리고

   상기 광파발생수단에서의 빛이 가열대상물에 집중되도록 반사하는 반사수단을 포함하여 구성되는 전자레인지의 반사구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 반사수단은, 광파발생수단의 캐비티 반대측에 설치되어, 빛을 캐비티 측으로 반사하는 반사판으로 구성되는 전자레인지의 반사구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 반사판은 반사되는 빛이 가열대상물에 집중시킬 수 있는 오목한 반사면을 구비하는 전자레인지의 반사구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 반사판은 하부가 열린 상태의 부분적인 타원형으로 형성되는 전자레인지의 반사구조.