KR20000032285A

KR20000032285A - 교류/직류 겸용 전자렌지

Info

Publication number: KR20000032285A
Application number: KR1019980048690A
Authority: KR
Inventors: 임동빈
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-06-05
Also published as: AU1694699A; KR100283656B1; WO2000030407A1; US6448541B1

Abstract

AC/DC 겸용 전자렌지를 개시한다. 개시된 본 발명은 입력측 교류전원을 직류전원으로 정류시키는 정류수단과, 입력측 직류전원 또는 상기 정류수단에서 정류된 직류전원으로 동작되는 구동부하와, 상기 입력측 직류전원으로 구동되는 모터와 이 모터에 축설되어 회전되고 상기 입력측 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 커뮤테이터를 포함하는 회전형 인버터와, 그리고 상기 입력측 교류전원 또는 상기 회전형 인버터에서 변환된 교류전원으로 구동되는 마이크로파 발진부를 포함한다. 따라서, 직류전원을 사용하는 구동부하만을 적용하므로, 그 구동부하의 부품수를 줄여 생산비용을 절감시키고, 교류전원 또는 직류전원 중 어느 하나의 전원만을 선택적으로 입력하므로 전자렌지의 오동작을 방지하게 된다.

Description

교류/직류 겸용 전자렌지

본 발명은 전자렌지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직류전원 또는 교류전원을 선택적으로 사용할 수 있는 AC/DC 겸용 전자렌지에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지는 마이크로파(microwave)를 이용하여 피조리물을 가열/조리하는 장치이다. 이를 위하여 고압트랜스는 통상 120/230V의 교류전원을 고전압으로 승압시키고, 마그네트론은 이 고전압으로 구동되어 소정 주파수의 마이크로파를 발생시킨다. 이 마이크로파는 피조리물에 포함된 물분자를 진동시키며, 이때 발생하는 열에 의하여 피조리물이 가열/조리된다.

도 1에는 일반적인 전자렌지를 나타낸 일부 절개 사시도가 도시되어 있다. 도 1에서, 도면부호 1은 본체, 2는 조리실, 3은 장치실, 4는 도어, 5는 회전접시, 그리고 6은 커버이다. 본체(1)는 좌우공간으로 구획되어 일측에는 전방이 개방된 조리실 (2)이 마련되고, 타측에는 각종 전장품이 설치되는 장치실(3)이 마련된다. 또한 커버(6)는 본체(1)의 상면 및 측면에 형성되어 전자렌지의 외형을 이룬다. 도어(4)는 조리실(2)의 전방을 여닫을 수 있도록 본체(1) 일측에 회동 가능하게 고정된다. 회전접시(5)는 조리실(2)의 바닥면에 설치되며 그 상면에 조리할 피조리물이 놓여진다. 이 회전접시(5)는 그 저면에 설치된 구동모터(미도시)에 의하여 회전된다. 또한, 도면부호 7은 전면패널, 8은 에어가이드, 9는 냉각팬, HVT는 고압트랜스, HVC는 고압콘덴서, HVD는 고압다이오드, 그리고 MGT는 마그네트론이다. 이들은 상기 장치실(3)에 설치된다. 고압트랜스(HVT)는 120/230V의 교류전원(AC)을 대략 2000V 가량의 전압으로 승압시키고, 이 전압은 고압콘덴서(HVC) 및 고압다이오드(HVD)를 통하여 대략 4000V의 고전압으로 변환된다. 마그네트론(MGT)은 이 고전압으로 구동되어 대략 2450㎒의 마이크로파를 발생시킨다. 냉각팬(9)은 공기를 송풍시켜 장치실(3) 내부의 전장품들, 특히 고열이 발생하는 마그네트론(MGT) 및 고압트랜스(HVT) 등을 냉각시킨다. 에어가이드(8)는 마그네트론(MGT) 근방에 설치되어 마그네트론(MGT)의 냉각과정에서 가열된 공기를 조리실(2)로 안내한다. 전면패널(7)은 장치실(3)의 전면에 설치되어 사용자의 조작상태를 입력하고, 전자렌지의 동작상태를 표시한다.

도 2는 종래 AC/DC 겸용 전자렌지를 나타낸 회로도이다. 도 2에서, 교류전원(AC) 측에는 교류전원(AC)으로 동작되는 램프(10a) 및 팬모터(9a) 등의 구동부하가 연결되고, 이 교류전원(AC)의 공급상태를 결정하는 파워스위치(SW1)가 연결된다. 또한 직류전원(DC) 측에는 직류전원(DC)으로 동작되는 램프(10b), 팬모터(9b) 등의 구동부하와, 직류전원(DC)의 공급상태를 결정하는 파워스위치(SW2)가 연결되어 상기 교류전원(AC)측과 구별되는 별도의 회로망을 구성한다. 또한 직류전원(DC) 측에는 회전형 인버터(20)가 연결되는데, 이 회전형 인버터(20)는, 모터(21)와, 이 모터(21)에 축설되어 회전되고, 그 사방에 접촉된 입,출력 브러시(미도시)를 통하여 일방향으로 입력되는 직류전원(DC)을 양방향으로 교대로 출력시켜 교류전원(AC)을 발생시키는 커뮤테이터(22)를 포함한다. 이 회전형 인버터(20)의 작용은 기 출원된 1998년 대한민국 특허출원 제 18589호에 상세히 기술되어 있으므로, 여기서 그 세세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 마이크로파 발진부(30)는 교류전원(AC) 또는 직류전원(DC)을 병용으로 입력하는 고압트랜스(HVT)와, 고압콘덴서(HVC), 고압다이오드(HVD), 그리고 마그네트론(MGT)으로 구성되며, 그 작용은 도 1에서 상술한 바와 같다.

이와 같이 구성된 종래 전자렌지의 작용을 살펴보면, 먼저 사용자는 본체(1) 일측의 도어(4)를 열어 조리실(2)을 개방시킨 상태에서, 그 내부의 회전접시(5) 상단에 피조리물을 안치시킨다. 이후, 사용자는 도어(4)를 닫고 파워스위치(SW1 또는 SW2)를 온시켜 전자렌지를 동작시킨다. 이때, 사용자는 입력전원에 따라 직류용 파워스위치(SW2) 또는 교류용 파워스위치(SW1) 중 어느 하나를 선택하여 온시킨다. 예로서, 사용자가 교류용 파워스위치(SW1)를 온시켰을 경우, 램프(10a), 팬모터(9a) 등의 구동부하 및 마이크로파 발진부(30)의 고압트랜스(HVT)에 교류전원(AC)이 공급된다. 고압트랜스(HVT)에 공급된 교류전원(AC)은 고압콘덴서(HVC) 및 고압다이오드(HVD)를 거쳐 고전압으로 변환된 후 마그네트론(MGT)에 공급된다. 마그네트론(MGT)은 상기 고전압으로 구동되어 마이크로파를 발생시킨다. 이렇게 발생된 마이크로파는 조리실(2) 내부로 방출되어 피조리물을 가열/조리한다. 또한, 조리실(2) 내부에서는 피조리물을 안치시킨 회전접시(5)가 회전되어 피조리물에 마이크로파가 고루 입사되도록 하며, 장치실(3)에서는 냉각팬(9)이 공기를 송풍시켜 그 내부의 전장품들을 냉각시킨다. 한편, 사용자가 직류용 파워스위치(SW2)를 온시켰을 경우, 램프(10b), 팬모터(9b) 등의 구동부하 및 회전형 인버터(20)에 직류전원(DC)이 공급된다. 이 회전형 인버터(20)는 모터(21)로 회전되는 커뮤테이터(22)에 의하여 직류전원(DC)을 교류전원(AC)으로 변환시켜 마이크로파 발진부(30)의 고압트랜스(HVT)에 공급하고, 이 고압트랜스(HVT)에 공급된 교류전원(AC)은 고압콘덴서(HVC) 및 고압다이오드(HVD)를 거쳐 고전압으로 변환된 후 마그네트론(MGT)에 공급된다. 마그네트론(MGT)은 상기 고전압으로 구동되어 마이크로파를 발생시킨다. 이렇게 발생된 마이크로파는 조리실(2) 내부로 방출되어 피조리물을 가열/조리하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 AC/DC 겸용 전자렌지는, 교류전원용 구동부하 및 직류전원용 구동부하를 각각 따로 구비하여야 하므로 부품수가 증가되어 생산비용이 상승하고, 교류 및 직류전원이 동시에 입력될 경우 이를 방지하지 못하므로 전자렌지가 오동작하게 되는 등의 문제점들이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 구동부하의 부품수를 줄여 생산비용을 절감시키고, 교류 또는 직류전원 중 어느 하나의 전원만을 선택적으로 입력하여 전자렌지의 오동작을 방지한 AC/DC 겸용 전자렌지를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 전자렌지를 나타낸 일부 절개 사시도,

도 2는 종래 AC/DC 겸용 전자렌지를 나타낸 회로도,

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 AC/DC 겸용 전자렌지의 회로도로서,

도 3은 교류전원에 따른 전자렌지의 구동상태이고,

도 4는 직류전원에 따른 전자렌지의 구동상태이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 구동부하 110 : 램프

120 : 팬모터 200 : 정류수단

300 : 회전형 인버터 310 : 모터

320 : 커뮤테이터 400 : 마이크로파 발진부

SW10, SW20 : 파워스위치 SW30, SW31, SW32 : 절환스위치

LVT : 저압트랜스 HVT : 고압트랜스

MGT : 마그네트론 BD : 브리지다이오드회로

LP1 : 교류회로망 LP2 : 직류회로망

CL : 공통선

이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 AC/DC 겸용 전자렌지의 특징은, 입력측 교류전원을 직류전원으로 정류시키는 정류수단과, 입력측 직류전원 또는 상기 정류수단에서 정류된 직류전원으로 동작되는 구동부하와, 상기 입력측 직류전원으로 구동되는 모터와 이 모터에 축설되어 회전되고 상기 입력측 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 커뮤테이터를 포함하는 회전형 인버터와, 그리고 상기 입력측 교류전원 또는 상기 회전형 인버터에서 변환된 교류전원으로 구동되는 마이크로파 발진부를 포함한다.

또한, 상기 정류수단은 상기 입력측 교류전원을 강압시키는 저압트랜스 및 상기 저압트랜스에서 강압된 교류전원을 직류전원으로 정류시키는 브리지다이오드회로를 포함한다.

또한, 상기 입력측 교류전원과 상기 입력측 직류전원은 서로 구별되는 각각의 회로망으로 구성되며, 상기 입력측 교류전원 또는 직류전원 중 어느 하나의 전원만을 선택적으로 입력하여 당해 회로망에 공급하는 하나 이상의 절환스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하나 이상의 절환스위치는 상기 각각의 직류 및 교류 회로망의 공통선에 연결되는 제 1절환스위치와, 상기 교류 회로망 내에 연결되는 제 2절환스위치 및 상기 직류 회로망 내에 연결되는 제 3절환스위치로 구성된다.

따라서, 직류전원을 사용하는 구동부하만을 적용하므로, 그 구동부하의 부품수를 줄여 생산비용을 절감시키고, 교류전원 또는 직류전원 중 어느 하나의 전원만을 선택적으로 입력하므로 전자렌지의 오동작을 방지하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 AC/DC 겸용 전자렌지의 회로도로서, 도 3은 교류전원 구동상태이고, 도 4는 직류전원 구동상태이다.

도시된 바에 의하면, 입력측 교류전원(AC)과 입력측 직류전원(DC)은 서로 구별되는 각각의 회로망(LP1)(LP2)으로 구성된다. 각각의 회로망(LP1)(LP2)에는 각각의 전원을 온/오프시키는 파워스위치(SW10)(SW20)가 마련된다. 정류수단(200)은 교류회로망(LP1)에 형성되고, 입력측 교류전원(AC)을 직류전원(DC)으로 정류시킨다. 이를 위하여 상기 정류수단(200)은 입력측 교류전원(AC)을 강압시키는 저압트랜스(LVT)와, 상기 저압트랜스(LVT)에서 강압된 교류전원(AC)을 직류전원(DC)으로 정류시키는 브리지다이오드회로(BD)로 구성된다. 구동부하(100)는 직류회로망(LP2)에 형성된 램프(L) 및 팬모터(F)로 구성되고, 입력측 직류전원(DC) 또는 상기 정류수단(200)에서 정류된 직류전원(DC)으로 동작된다. 회전형 인버터(300)는 상기 입력측 직류전원(DC)으로 구동되는 모터(310)와 이 모터(310)에 축설되어 회전되고 상기 입력측 직류전원(DC)을 교류전원(AC)으로 변환시키는 커뮤테이터(320)를 포함한다. 또한, 마이크로파 발진부(400)는 상기 입력측 교류전원(AC) 또는 상기 회전형 인버터(300)에서 변환된 교류전원(AC)으로 구동된다. 이 마이크로파 발진부(400)는 고압트랜스(HVT)와, 고압콘덴서(HVC), 고압다이오드(HVD), 그리고 마그네트론(MGT)으로 구성되며 그 작용은 종래기술을 통하여 설명한 바와 같다. 또한, 상기 입력측 교류전원(AC) 또는 직류전원(DC) 중 어느 하나의 전원만을 선택적으로 입력하여 당해 회로망에 공급하는 제 1 내지 제 3절환스위치(SW30)(SW31)(SW32)를 포함한다. 여기서, 제 1절환스위치(SW30)는 상기 각각의 직류 및 교류 회로망(LP1)(LP2)의 공통선(치)에 연결되고, 제 2절환스위치(SW31)는 상기 교류 회로망(LP1) 내에 연결되며, 제 3절환스위치(SW32)는 상기 직류 회로망(LP2) 내에 연결된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서, 먼저 교류전원에 의한 구동상태를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

사용자는 제 1절환스위치(SW30)를 조작하여 사용하고자 하는 전원을 선택한다. 즉, 교류전원(AC)을 사용하고자 할 경우에는 공통선(CL)에 연결된 제 1절환스위치(SW30)를 교류회로망(LP1) 쪽의 단자(a)로 절환시켜 전자렌지에 교류전원(AC)을 입력시킬 수 있도록 한다. 이때, 교류회로망(LP1)의 제 2절환스위치(SW31)는 도 3에 도시된 바와 같이 온되고, 제 3절환스위치(SW32)는 오프된다. 여기서, 상기 제 2 및 제 3절환스위치(SW31)(SW32)는 어느 하나가 온되면 다른 하나는 오프되어 상호 배타적으로 동작하도록 설계됨이 바람직하다. 이후, 사용자는 본체(1) 일측의 도어(4)를 열어 조리실(2)을 개방시킨 상태에서, 그 내부의 회전접시(5) 상단에 피조리물을 안치시킨다. 이후, 사용자는 도어(4)를 닫고 파워스위치(SW10)를 온시켜 전자렌지를 동작시킨다. 그러면, 입력측 교류전원(AC)은 폐루프(close loop)가 구성된 교류 회로망(LP1)을 따라 정류수단(200)의 저압트랜스(LVT)와 마이크로파 발진부(400)의 고압트랜스(HVT)에 각각 공급된다. 이에 따라 상기 저압트랜스(LVT)는 입력측 교류전원(AC)을 강압시키고, 브리지다이오드회로(BD)는 저압트랜스(LVT)에서 강압된 교류전원(AC)을 직류전원(DC)으로 정류시킨 후, 직류회로망(LP2)에 형성된 구동부하(100)의 램프(L) 및 팬모터(F)에 공급하여 이 램프(L) 및 팬모터(F)를 구동시킨다. 아울러, 마이크로파 발진부(400)의 고압트랜스(HVT)에 공급된 교류전원(AC)은 고압콘덴서(HVC) 및 고압다이오드(HVD)를 거쳐 고전압으로 변환된 후 마그네트론(MGT)에 공급된다. 마그네트론(MGT)은 상기 고전압으로 구동되어 마이크로파를 발생시키고, 이렇게 발생된 마이크로파는 조리실(2) 내부로 방출되어 피조리물을 가열/조리한다. 한편, 이와 같이 절환스위치(SW30)(SW31)(SW32)에 의하여 교류전원(AC)이 선택된 상태에서는 직류용 파워스위치(SW20)가 온되더라도 직류회로망(LP2)이 오픈루프(open loop)로 구성되므로, 여기에 연결된 회전형 인버터(300)가 동작되지 못하여 이에 따른 오동작의 우려가 없다.

또한, 직류전원에 의한 구동상태를 도 4를 참조하여 설명하면, 사용자는 공통선(CL)에 연결된 제 1절환스위치(SW30)를 직류회로망(LP2) 쪽의 단자(b)로 절환시켜 전자렌지에 직류전원(DC)을 입력시킬 수 있도록 한다. 이때, 교류회로망(LP1)의 제 2절환스위치(SW31)는 도 4에 도시된 바와 같이 오프되고, 제 3절환스위치(SW32)는 온된다. 이후, 사용자는 본체(1) 일측의 도어(4)를 열어 조리실(2)을 개방시킨 상태에서, 그 내부의 회전접시(5) 상단에 피조리물을 안치시킨다. 이후, 사용자는 도어(4)를 닫고 파워스위치(SW20)를 온시켜 전자렌지를 동작시킨다. 그러면, 입력측 직류전원(DC)은 폐루프(close loop)가 구성된 직류 회로망(LP2)을 따라 구동부하(100)의 램프(L) 및 팬모터(F)에 공급되어 이 램프(L) 및 팬모터(F)를 구동시킨다. 아울러, 이 직류전원(DC)은 회전형 인버터(300)에 공급된다. 따라서, 모터(310)가 구동되어 커뮤테이터(320)를 회전시키고, 이 커뮤테이터(320)의 회전에 의하여 직류전원(DC)이 교류전원(AC)으로 변환된다. 이 교류전원(AC)은 마이크로파 발진부(400)의 고압트랜스(HVT)에 공급되고, 고압콘덴서(HVC) 및 고압다이오드(HVD)를 거쳐 고전압으로 변환된 후 마그네트론(MGT)에 공급된다. 마그네트론(MGT)은 상기 고전압으로 구동되어 마이크로파를 발생시키고, 이렇게 발생된 마이크로파는 조리실(2) 내부로 방출되어 피조리물을 가열/조리한다. 한편, 이와 같이 절환스위치(SW30)(SW31)(SW32)에 의하여 직류전원(DC)이 선택된 상태에서는 교류용 파워스위치(SW10)가 온되더라도 교류회로망(LP1)이 오픈루프(open loop)로 구성되므로 이에 따른 오동작의 우려가 없다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 AC/DC 겸용 전자렌지에 의하면, 직류전원을 사용하는 일측의 구동부하만을 적용하므로, 그 구동부하의 부품수를 줄여 생산비용을 절감시키고, 교류전원 또는 직류전원 중 어느 하나의 전원만을 선택적으로 입력하므로 전자렌지의 오동작을 방지하게 되는 다양한 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims

입력측 교류전원을 직류전원으로 정류시키는 정류수단;

입력측 직류전원 또는 상기 정류수단에서 정류된 직류전원으로 동작되는 구동부하;

상기 입력측 직류전원으로 구동되는 모터와, 이 모터에 축설되어 회전되고 상기 입력측 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 커뮤테이터를 포함하는 회전형 인버터; 및

상기 입력측 교류전원 또는 상기 회전형 인버터에서 변환된 교류전원으로 구동되는 마이크로파 발진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전자렌지.
제 1항에 있어서, 상기 정류수단은,

상기 입력측 교류전원을 강압시키는 저압트랜스; 및

상기 저압트랜스에서 강압된 교류전원을 직류전원으로 정류시키는 브리지다이오드회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전자렌지.
제 1항에 있어서, 상기 입력측 교류전원과 상기 입력측 직류전원은 서로 구별되는 각각의 회로망으로 구성되며, 상기 입력측 교류전원 또는 직류전원 중 어느 하나의 전원만을 선택적으로 입력하여 당해 회로망에 공급하는 하나 이상의 절환스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전자렌지.
제 3항에 있어서, 상기 하나 이상의 절환스위치는

상기 각각의 직류 및 교류 회로망의 공통선에 연결되는 제 1절환스위치;

상기 교류 회로망 내에 연결되는 제 2절환스위치; 및

상기 직류 회로망 내에 연결되는 제 3절환스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전자렌지.