KR20010096937A - 전자 렌지의 노즐 토출구조 및 그 조건 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 렌지의 노즐 토출구조 및 그 조건에 관한 것으로, 종래의 전자 렌지는 저속의 자연 대류 및 복사열을 이용하는 유로를 통해 음식물을 조리하기 때문에 히터에서 발생되는 열에너지를 손실이 발생됨이 없이 빠른 풍속으로 음식물을 집중 가열시킬 수가 없어서 가열 효율의 저하에 따른 조리 시간이 많이 소요되는 등의 많은 문제점이 있었던 바, 본 발명은 전자 렌지에서 음식물의 조리시 노즐에 의한 고온 및 고속의 기류를 최적의 조건에서 발생시켜 신속하고 균일하게 가열시킬 수 있으므로써 요리 시간을 크게 단축시킬 수 있으며, 요리 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

전자 렌지의 노즐 토출구조 및 그 조건{NOZZLE DISCHARGE STRUCTURE AND ITS CONDITION FOR MICROWAVE OVEN}

본 발명은 전자 렌지의 노즐 토출구조 및 그 조건에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자 렌지에서 음식물의 조리시 노즐에 의한 고온 및 고속의 기류를 최적의 조건에서 발생시켜 신속하고 균일하게 가열시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 마이크로파를 이용하여 식품을 가열하는 조리 기구로서 널리 보급되어 사용되고 있는 종래의 전자 렌지는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(11)의 전면 일측에 조리창(12)이 부착된 도어(13)가 개폐가능하게 설치되고, 상기 본체(11)의 전면 타측에는 복수개의 조작 버튼(도시는 생략함)이 내장되어 있는 콘트롤 패널(14)이 부착되며, 상기 본체(11)의 내부에 형성된 캐비티(15)의 일측에는 조리시 마이크로파를 발생시키는 마그네트론(16)이 장착되고, 마그네트론(16)의 일측에는 캐비티(15)의 내부로 마크네트론(16)에서 발생된 마이크로파를 이송시키기 위한 도파관(17)이 연통되도록 설치된다.

또한, 상기 본체(11) 내의 하부에는 조리시 구동하는 회전 트레이 구동용 모터(18)가 장착되고, 상기 캐비티(15)의 하부에는 구동 모터(18)의 모터축(19) 상단에 설치되어 모터축(19)을 통해 회전력을 전달받아 회전하는 회전 트레이(20)가 설치되며, 상기 본체(11) 내의 캐비티(15) 후방에는 공기 순환덕트(24)가 장착되고, 공기 순환덕트(24) 내부의 양측에는 조리시 음식물을 가열하기 위한 열을 발생시키는 히터(21)가 설치되며, 상기 공기 순환덕트(24) 내부의 후방 중앙에는캐비티(15) 내부의 공기를 순환시키기 위해 모터(22)의 구동에 의해 회전하는 흡입용 팬(23)이 설치되어 구성된다.

따라서, 상기 본체(11) 내의 캐비티(15) 하부에 설치된 회전 트레이(20)에 조리하고자 하는 음식물을 놓고 도어(13)를 닫은 후, 상기 본체(11) 전면 타측의 콘트롤 패널(14)에 설치된 조작 버튼을 누르면, 상기 캐비티(15)의 일측에 장착된 마그네트론(16)의 작동에 의해 발생되는 마이크로파가 도파관(17)을 통해 상기 캐비티(15)의 내부로 공급됨과 동시에, 상기 본체(11) 내의 하부에 장착된 회전 트레이 구동용 모터(18)의 구동에 의해 모터축(19)의 회전력을 전달받아 회전 트레이(20)가 회전하게 된다.

이와 동시에, 상기 캐비티(15)의 후방에 장착된 공기 순환덕트(24) 내부의 히터(21)가 발열하여 음식물을 가열하기 위한 열을 발생하게 됨과 동시에, 상기 공기 순환덕트(24) 내부의 후방 중앙에 설치된 흡입용 팬(23)이 모터(22)의 구동에 의해 회전함에 따라 상기 캐비티(15) 내부의 공기가 도 2에 도시한 화살표 방향으로 공기 순환덕트(24)의 내부로 순환되면서 조리를 진행하게 된다.

즉, 상기 캐비티(15)의 내부에 공급되는 열에너지는 흡입용 팬(23)의 회전에 의해 상기 공기 순환덕트(24) 후방 중앙의 흡입구(25)를 통해 유입되어 히터(21)를 통과하면서 상기 공기 순환덕트(24) 후방 양측의 토출구(26)를 통해 캐비티(15)의 내부로 토출시키는 과정을 반복하면서 조리를 진행하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 전자 렌지는 저속의 자연 대류 및 복사열을 이용하는 유로를 통해 음식물을 조리하기 때문에 히터(21)에서 발생되는 열에너지를 손실이 발생됨이 없이 빠른 풍속으로 음식물을 균일하게 집중 가열시킬 수가 없어서 가열 효율의 저하에 따른 조리 시간이 많이 소요되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자 렌지에서 음식물의 조리시 노즐에 의한 고온 및 고속의 기류를 최적의 조건에서 발생시켜 신속하고 균일하게 가열시킬 수 있도록 하여 요리 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 요리 품질을 향상시킬 수 있는 전자 렌지의 노즐 토출구조 및 그 조건을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 전자 렌지의 도어가 개방된 상태를 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 종단면도

도 3은 본 발명에 따른 전자 렌지를 나타낸 종단면도

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 노즐의 실시예를 각각 나타낸 평면도

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 풍속 및 유로 면적이 적용된 전자 렌지의 캐비티 내부에서 노즐을 통해 토출되는 유동 상태의 사시도 및 유동 가시화 실험을 각각 나타낸 전산 해석도

도 6a 및 도 6b는 본 발명과 비교하기 위한 풍속 및 유로 면적이 적용된 전자 렌지의 캐비티 내부에서 노즐을 통해 토출되는 유동 상태의 사시도 및 유동 가시화 실험을 각각 나타낸 전산 해석도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1; 본체 2; 캐비티

3; 공기 순환덕트 4; 흡입구

5; 크로스 플로우 팬 6; 히터

7; 노즐 20; 회전 트레이

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 본체 내부의 조리 공간인 캐비티의 상부 중앙에 히터에 의해 가열되어 크로스 플로우 팬의 회전에 의해 순환되는 고온의 공기를 캐비티의 내부로 토출시키기 위해 직경이 다른 복수개의 노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐 토출구조가 제공된다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 본체 내부의 조리 공간인 캐비티의 상부 중앙에 히터에 의해 가열되어 크로스 플로우 팬의 회전에 의해 순환되는 고온의 공기를 캐비티의 내부로 토출시키기 위해 형성되는 직경이 다른 복수개의 노즐 하단부에서의 최고 토출 속도인 풍속은 9∼13㎧를 유지하고, 상기 노즐을 통해 토출되는 전체 유로의 통과 면적은 26∼38㎠을 유지하며, 상기 크로스 플로우 팬의 회전에 의해 노즐을 통해서 순환되는 풍량은 히터의 발열량이 3㎾일 때 1.4∼2.0 CMM을 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐토출조건이 제공된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 전자 렌지를 나타낸 종단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 노즐의 실시예를 각각 나타낸 평면도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 풍속 및 유로 면적이 적용된 전자 렌지의 캐비티 내부에서 노즐을 통해 토출되는 유동 상태의 사시도 및 유동 가시화 실험을 각각 나타낸 전산 해석도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명과 비교하기 위한 풍속 및 유로 면적이 적용된 전자 렌지의 캐비티 내부에서 노즐을 통해 토출되는 유동 상태의 사시도 및 유동 가시화 실험을 각각 나타낸 전산 해석도로서, 종래 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 전자 렌지의 외관을 구성하는 본체(1) 내의 조리 공간인 캐비티(2)의 후방 및 그 상부에 공기 순환덕트(3)가 상호 연통되도록 장착되고, 공기 순환덕트(3)의 하부에는 상기 캐비티(2) 내부의 공기가 흡입되는 흡입구(4)가 형성되며, 상기 공기 순환덕트(3) 내부의 후방 상부에는 상기 캐비티(2) 내부의 공기를 공기 순환덕트(3)의 내부로 강제 대류 순환시키기 위해 모터(도시는 생략함)의 구동에 의해 회전하는 크로스 플로우 팬(5)이 설치된다.

또한, 상기 공기 순환덕트(3) 내의 상부에는 음식물을 가열시키기 위한 열에너지를 발생하는 히터(6)가 설치되고, 히터(6) 하부의 상기 캐비티(2) 상부 중앙에는 순환되는 공기를 캐비티(2)의 내부로 토출시키기 위한 노즐(7)이 회전 트레이 구동용 모터(18)의 구동에 의해 모터축(19)의 회전력을 전달받아 음식물의 조리시 회전하는 회전 트레이(20)와 대향되도록 형성되어 구성된다.

이때, 상기 캐비티(2)의 상부 중앙에 형성되는 노즐(7)은 적어도 1개 이상 형성시키는 것이 바람직하다. 즉 상기 노즐(7)이 하나만 형성되어 있는 경우에는 토출 기류가 닿는 부분에서만 집중적이 가열이 이루어지므로 노즐(7)의 갯수는 늘리고 크기를 감소하여 전체적인 유량 및 풍속은 유지한 채 분사되는 토출 유량의 분포를 넓은 면적으로 분산시키는 것이 바람직하며, 조리물의 가열 면적은 중심부에서 멀어질수록 증가하므로 중심부보다는 가장자리에서의 유량이 많이 발생해야 한다.

따라서, 상기 노즐(7)을 중심으로 직경이 다른 여러개의 노즐을 형성하여 배치하며, 그 구조로는 도 4a와 같이 원형으로 배열하거나, 도 4b와 같은 직선으로 배열시키게 된다.

상기 도 4a와 같은 원형 배열은 중앙부의 노즐(7) 주위로 직경이 다른 여러개의 노즐을 원형으로 형성하여 분포시킨 것으로, 조리시 원형 기둥 모양의 토출 기류를 형성하며, 조리시 회전 트레이(20)가 회전하지 않아도 전체에 걸쳐 비교적 균일하게 가열시킬 수 있지만, 크로스 플로우 팬(5)에서의 거리가 노즐(7)마다 달라 노즐 면적을 최적화시킬 필요가 있으며, 상기 크로스 플로우 팬(5)에서의 거리가 가까울수록 노즐 면적을 줄인다.

또한, 상기 도 4b와 같은 직선 배열은 회전 트레이(20)가 회전할 경우 균일 가열의 효과가 있으며, 유로상의 위치가 노즐(7)마다 일정하게 되고, 커튼 형태의 토출 기류가 형성되는 데, 균일한 가열을 위해서는 중심 노즐의 면적이 가장 작아야한다.

한편, 상기 전자 렌지에서 음식물의 조리시 조리 시간의 단축과 요리 품질의 향상을 위해 크로스 플로우 팬(5)의 회전에 의해 순환하는 풍량과 노즐(7)에서의 풍속 및 노즐(7)의 면적과 위치에 대한 최적 설계 및 운전 조건이 필요한 데, 실험 하여 측정한 결과 노즐(7) 하단부 1㎝ 밑에서의 최고 토출 속도인 풍속은 9∼13㎧를 유지하고, 상기 노즐(7)의 갯수는 전술한 바와 같이 복수개를 형성시키는 것이 바람직하며, 상기 노즐(7)을 통해 토출되는 전체 유로의 통과 면적은 26∼38㎠을 유지하고, 상기 크로스 플로우 팬(5)의 회전에 의해 노즐(7)을 통해서 순환되는 풍량은 히터(6)의 발열량이 3㎾일 때 1.4∼2.0 CMM을 유지하며, 3㎾보다 크거나 작을 경우 비례적으로 풍량도 변화하게 되고, 상기 노즐(7)의 위치는 하방으로 토출시 조리물의 영역안으로 포함된다.

즉, 본 발명과 비교하기 위하여 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 노즐(7) 하단부 1㎝ 밑에서의 최고 토출 속도인 풍속은 9∼13㎧를 유지하고, 유로 면적이 147㎠인 경우를 적용하여 실험한 결과, 상기 노즐(7)을 통해 토출되는 열에너지의 유동이 분산되어 캐비티(2)의 바닥부에서는 유속이 작아 열전달이 미약한 반면, 본 발명은 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이 노즐(7) 하단부 1㎝ 밑에서의 최고 토출 속도인 풍속은 9∼13㎧를 유지하며, 유로 면적이 26㎠인 경우를 적용하여 실험한 결과, 상기 노즐(7)을 통해 토출되는 열에너지의 강력한 분출 유동이 캐비티(2)의 바닥부까지 빠른 유속이 유지됨을 알 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 전자 렌지에서 음식물의 조리시 노즐에 의한 고온 및 고속의 기류를 최적의 조건에서 발생시켜 신속하고 균일하게 가열시킬 수 있으므로써 요리 시간을 크게 단축시킬 수 있으며, 요리 품질을 향상시킬 수 있으므로 인해 제품의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 의해 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (7)

1. 본체 내부의 조리 공간인 캐비티의 상부 중앙에 히터에 의해 가열되어 크로스 플로우 팬의 회전에 의해 순환되는 고온의 공기를 캐비티의 내부로 토출시키기 위해 직경이 다른 복수개의 노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐 토출구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 노즐이 중앙부의 노즐을 중심으로 원형으로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐 토출구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 노즐이 직선형으로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐 토출구조.
4. 제 1,2 항에 있어서, 상기 복수개의 노즐중에서 크로스 플로우 팬과 가장 가까운 노즐의 직경이 가장 작게 형성된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐 토출구조.
5. 제 1,3 항에 있어서, 상기 복수개의 노즐중에서 중앙부에 형성된 노즐의 직경이 가장 작게 형성된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐 토출구조.
6. 본체 내부의 조리 공간인 캐비티의 상부 중앙에 히터에 의해 가열되어 크로스 플로우 팬의 회전에 의해 순환되는 고온의 공기를 캐비티의 내부로 토출시키기 위해 형성되는 직경이 다른 복수개의 노즐 하단부에서의 최고 토출 속도인 풍속은 9∼13㎧를 유지하고, 상기 노즐을 통해 토출되는 전체 유로의 통과 면적은 26∼38㎠을 유지하며, 상기 크로스 플로우 팬의 회전에 의해 노즐을 통해서 순환되는 풍량은 히터의 발열량이 3㎾일 때 1.4∼2.0 CMM을 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐 토출조건.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 히터의 발열량이 3㎾ 보다 크거나 작을 경우 비례적으로 풍량도 변화하도록 된 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 노즐 토출조건.