KR20020057151A - 전자레인지의 히터제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터와 전자레인지를 동시에 동작하는 경우에 다수의 히터를 구동하여 열효율을 높일수 있는 전자레인지의 히터제어회로에 관한 것이다. 본 발명에서는 병렬로 연결된 릴레이와 다이오드를 다수의 히터에 연결하고, 전자레인지와 히터를 동시에 사용하는 경우, 릴레이를 동작하여 다이오드와 히터에 교류전원이 공급되도록 구성하였다. 다이오드가 연결된 히터는 교류전원의 반주기 동안만 동작하므로 적은 전류로 히터를 구동하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명에서는 전자레인지 허용전류 제한범위내에서 다수의 히터를 동작하여 전자레인지의 열효율을 높일 수 있다.

Description

전자레인지의 히터제어회로{Control Circuit for Microwaveoven Heater}

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콤비기능시에 정격전류범위내에서 다수개 구비된 히터의 열효율을 높일수 있도록 히터를 제어하는 전자레인지의 히터제어 회로에 관한 것이다.

전자레인지는 음식물을 조리하는 조리기기로서 수 GHz대의 마이크로 파를 이용하여 음식물을 가열, 조리하는 조리기기를 말한다.

전자레인지에서 발생하는 수 GHz대의 마이크로 파에 의해 조리대상 음식물의 분자들을 진동시키고, 진동시 분자들 상호간에 발생하는 마찰열에 의해 음식물의 온도가 상승하여 조리가 가능하게 된다.

최근에는 전자레인지 캐비티 내부에 히터를 설치하여 마이크로파 뿐만 아니라 히터의 열을 이용하여 다양한 요리를 수행하므로 열 효율을 높일 수 있는 전자레인지가 개발되어 출시되고 있다.

다음은 도 1을 참조하여 종래기술에 의한 전자레인지의 동작구성도를 설명한다.

상기 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술의 전자레인지 회로에는 3개의 히터(11, 12, 13)와 마그네트론(15), 릴레이(21, 22, 23) 그리고, 모터(17)가 전원부(19)와 병렬로 연결되어 있음을 알 수 있다.

즉, 종래기술에서는 히터(11, 12, 13)와 릴레이(21, 22, 23)를 직렬로 연결하고, 상기 히터단자와 상기 릴레이단자를 전원과 병렬로 연결하여 회로를 구성하며 마그네트론(15)과 모터(17)도 전원부(19)와 각각 병렬로 연결하였다.

상기 히터(11, 12, 13)는 전자레인지 캐비티에 설치되어 음식물에 열을 공급하는 구성부이며 상기 마그네트론(15) 역시 캐비티에 설치되어 음식물에 마이크로 파를 발생하는 구성부이다.

상기 모터(17)는 상기 마그네트론(15)에서 발생한 마이크로파나 히터(11, 12, 13)에서 발생하는 열기가 음식물에 골고루 공급되도록 캐비티내 음식물을 회전시킨다.

상기 히터(11, 12, 13)에 연결된 릴레이(21, 22, 23)는 제어부의 동작신호에 따라 구동하면서 상기 히터(11, 12, 13)에 공급되는 전원을 제어한다.

종래기술의 전자레인지에는 히터와 마그네트론을 함께 동작하는 콤비기능과 히터만을 별도로 동작하는 히터기능이 있어 음식물에 따라 선택하여 수행할 수 있도록 구성되어 있다.

콤비기능을 수행하는 경우에 제어부는 마그네트론과 히터 그리고, 모터를 동작하도록 구동신호를 전달하여 동작시키고, 히터기능 수행시에는 히터와 모터만을 동작하도록 제어부가 상기 릴레이를 제어하여 전원을 공급한다.

다음은 상기한 바와 같은 종래기술에 의한 전자레인지의 각 동작에 대해 도 1b를 참조하여 설명한다.

상기 도 1b는 전자레인지의 콤비기능 수행시 그리고, 히터기능 수행시 히터, 마그네트론, 모터의 소비전력과 소비전류를 도시한 것이다.

콤비기능 수행시에는 히터 1개와 마그네트론 그리고, 모터만 동작하므로 총 소비전력은 2900W이며 소비전류는 12.61A임을 알 수 있다.

히터기능 수행시에는 히터3개와 모터만을 동작하므로 총 소비전력은 3300W이며 소비전류는 14.34A임을 알 수 있다.

상기 도 1b의 두 기능의 소비전력을 보면 알 수 있듯이 종래기술에서는 콤비기능 보다 히터기능이 소비전력이 크므로 히터기능 동작시 열 효율이 더 우수함을 알 수 있다.

종래기술에서 콤비기능 수행시 설치된 모든 히터를 구동하지 않고, 히터 하나만을 구동하는 이유는 히터 2개를 구동하는 경우에 16A로 설정된 전자레인지의 허용전류제한 범위를 초과하기 때문이다.

따라서, 종래기술에서는 허용전류 제한범위내에서 전자레인지를 동작하기 위해 콤비기능 수행시 히터 하나만을 동작할 수 밖에 없다.

다음은 상기 도 1을 참조하여 종래기술에 의한 전자레인지의 동작과정에 대해 설명한다.

사용자가 전자레인지의 캐비티에 음식물을 투입하고, 음식물에 해당하는 요리동작을 선택하여 전자레인지를 동작시킨다.

예를 들어, 사용자가 콤비기능을 수행한다면, 전자레인지의 제어부는 히터 한개만을 동작하기 위해 릴레이2(22)에 동작신호를 전달하여 히터2(12)에 전원을 공급하고, 마그네트론(15)과 모터(17)에 전원을 인가한다.

따라서, 전자레인지의 캐비티에 투입된 음식물은 상기 모터(17)의 동작으로회전하면서 마그네트론(15)에서 공급되는 마이크로파와 히터2(12)의 열이 공급되어 음식물을 익히게 된다.

만약, 사용자가 히터기능을 수행한다면, 전자레인지의 제어부는 모든 히터(11, 12, 13)에 전원이 인가되도록 릴레이(21, 22, 33) 각각에 동작신호를 공급하고, 모터(17)를 구동시킨다.

상기 전자레인지의 캐비티에 투입된 음식물은 상기 모터(17)의 동작으로 회전하면서 히터(11, 12, 13)의 동작으로 전달된 열에 의해 요리를 수행할 수 있다.

상기한 바와 같이 종래 기술에서는 콤비기능 수행시 전자레인지의 전류제한으로 인해 설치된 모든 히터를 동작하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 콤비기능 수행시 히터의 열효율이 낮아 음식을 빨리 익힐 수 없는 불편함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전자레인지의 히터에 다이오드를 연결하여 허용전류제한 범위내에서 히터의 열효율을 높일 수 있도록 구동하는 전자레인지의 히터제어회로를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 전자레인지의 동작구성도 및 실험값,

도 2는 본 발명에 의한 전자레인지의 동작구성도 및 실험값.

* 도면의 주요 부분에 대한 주요 설명 *

11, 12, 13, 31, 32, 33 : 히터

15, 35 : 마그네트론

21, 22, 33, 릴레이

19, 39 : 전원부

17, 37 : 모터

51, 52 :다이오드

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자레인지의 히터제어장치는, 교류전원단에 병렬 연결된 다수개의 히터와; 상기 히터와 병렬 연결된 마그네트론과; 상기 다수개의 히터에 각각 직렬 연결되어, 히터의 구동을 제어하는 다수개의 릴레이와; 상기 다수개의 릴레이에 각각 병렬 연결된 다수개의 다이오드를 포함하여 구성되고, 콤비기능시에 상기 마그네트론을 구동시키고, 제한용량에 따라서 상기 릴레이와 다이오드가 선택적으로 구동되어 히터로의 전원공급이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 다수개의 다이오드는, 서로 다른 방향으로 연결된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자레인지의 히터제어방법에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 전자레인지의 동작구성도 및 실험값을 설명한 것이다.

상기 도 2a에서 보는 바와 같이 본 발명에서는 음식물에 열을 공급하기 위한 3개의 히터(31, 32, 33)와 히터에 공급되는 전원을 제어하는 3개의 릴레이(41, 42, 43), 음식물에 마이크로파를 공급하는 마그네트론(35), 음식물을 골고루 익히기 위해 음식물을 회전시키는 모터(37), 교류전원을 공급하는 전원부(39)를 포함하고 있다.

종래기술과 다르게 본 발명에서는 릴레이(41, 42)와 다이오드(51, 52)를 병렬로 연결하고, 히터(31, 32) 2개에 각각 직렬로 연결하며 상기 두 히터(31, 32)에 연결된 두 다이오드(51, 52)는 서로 다른 방향으로 상기 히터(31, 32)와 연결되어 있다.

즉, 상기 히터1(31)과 연결된 다이오드(51)는 애노드 단자를 상기 히터1(31)에 연결하고, 상기 히터2(32)와 연결된 다이오드(52)는 캐소드 단자를 상기 히터2(52)에 연결하여 구성하였다.

따라서, 상기 두 히터에 교류전원이 공급되면, 다이오드에 인가되는 양전압 또는 음전압의 전원상태에 따라 상기 다이오드가 도통/차단 동작을 하게되어 상기 두 히터는 교번동작하면서 열을 발생한다.

다음은 상기 도 2a를 참조하여 본 발명의 전자레인지 동작에 대해 설명한다.

본 발명의 전자레인지는 종래기술과 같이 히터, 마그네트론 그리고, 모터를 동작하는 콤비기능과 히터와 모터만을 동작하는 히터기능을 수행하는 것이 가능하다

먼저 전자레인지의 콤비기능 수행시 제어부는 릴레이1(41)과 릴레이2(42)를 오프 동작하고, 릴레이3(43)은 온 동작하며 마그네트론(35)과 모터(37)에 전원부(39)의 전원을 공급한다.

따라서, 상기 릴레이1(41)과 릴레이2(42)의 오프 동작으로 히터1(31)과 히터2(32)에 교류전원이 공급되고, 상기 두 히터(31, 32)에 연결된 두 다이오드(51, 52)에 의해 교류전원의 반주기마다 상기 두 히터(31, 32)중 히터 한 개만 동작하여 열을 공급한다.

상기 히터3(33)에는 다이오드가 없으므로 교류전원이 공급됨에 따라 계속 동작하여 열을 공급하고, 모터(37)와 마그네트론(35) 역시 상기 교류전원에 의해 동작한다.

본 발명의 히터기능 수행시 상기 제어부는 릴레이1(41), 릴레이2(42), 릴레이3(43)을 온 동작하고, 모터(37)에 전원부(39)의 전원을 공급한다.

따라서, 상기 릴레이(41, 42, 43)들의 온 동작과 함께 상기 릴레이(41, 42, 43)들의 접점단자를 통해 상기 전원부(39)의 교류전원이 히터(31, 32, 33)에 공급되어 동작하고, 상기 모터(37)에 공급된 전원으로 인해 상기 모터(37)는 상기 히터(31, 32, 33)와 연동하여 동작한다.

다음은 도 2b를 참조하여 본 발명의 전자레인지 히터동작에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 콤비기능 수행시 제어부가 릴레이1(41), 릴레이2(42)를 오프동작하여 교류전원이 다이오드를 통해 히터에 공급되도록 동작한다.

다이오드를 통해 히터에 공급되는 교류전원은 릴레이를 통해 히터에 공급되는 교류전원 보다 전압과 전류가 각각 절반씩 감소하게 되어 다이오드를 통해 전원을 공급받는 히터는 릴레이를 통해 전원을 공급받는 히터 출력에 비해 1/4만 출력된다.

즉, 상기 도 2b에서 보는 바와 같이 히터기능 수행시 히터1(31)은 1100W가 출력되지만 콤비기능 수행시 히터1(31)은 275W가 출력되어 히터기능 수행시 보다 콤비기능 수행시의 히터 출력이 1/4이 감소되는 것을 알 수 있다.

그러나, 본 발명의 콤비기능 수행시 다이오드가 설치된 히터1(31)과 히터2(32)에는 각각 1.19A가 흘러 종래기술의 콤비기능 수행시 히터2(32)에 3.91A가 흐르는 전류 보다 적게 흐른다.

따라서, 본 발명의 콤비기능에서는 2개의 히터(31, 32)를 더 동작하는 것이 가능하여 종래기술 보다 550W의 출력을 더 얻을 수 있는 잇점이 있다.

즉, 본 발명에서는 콤비기능 수행시 다이오드를 통해 히터1과 히터2에 흐르는 전류를 줄여 16A로 설정된 전류허용제한 범위내에서 모든 히터를 동작하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.

다음은 본 발명의 히터기능 수행시에 대해 설명한다.

본 발명의 히터기능 수행시에는 종래기술과 같이 제어부가 릴레이1(41), 릴레이2(42), 릴레이3(43)을 온 동작하여 전원부(39)의 교류전원을 상기 릴레이(41, 42, 43)의 접점단자를 통해 히터(31, 32, 33)에 교류전원을 공급한다.

따라서, 상기 도 2a에서 보는 바와 같이 히터1(31)은 1100W, 히터2(32)는 1100W, 히터3(33)은 900W의 출력값으로 종래기술과 동일한 출력값을 얻게 되는 것을 알 수 있다.

다음은 상기 도 2를 참조하여 본 발명의 전자레인지 히터제어 동작에 대해 설명한다.

예를 들어, 사용자가 전자레인지의 캐비티에 음식물을 투입하고, 콤비기능을 수행한다면, 전자레인지의 제어부는 릴레이1(41), 릴레이2(42)를 오프 동작하고, 릴레이3(43)은 온 동작하며 전원부(39)의 교류전원을 마그네트론(35)과 모터(37)에 공급한다.

상기 모터(37)의 동작으로 전자레인지의 캐비티내 음식물은 회전하고, 상기마그네트론(35)에서 공급되는 마이크로파는 음식물에 조사된다.

동시에 상기 릴레이1(41), 릴레이2(42)의 오프동작으로 두 다이오드(51, 52)를 통해 두 히터(31, 32)에 교류전원이 공급되며 상기 릴레이3(43)의 온 동작으로 히터3(33)에 교류전원이 공급되어 캐비티의 음식물에는 상기 마이크로파와 히터의 열 공급으로 요리를 수행한다.

만약, 사용자가 히터기능을 수행한다면, 전자레인지의 제어부는 모든 히터를 구동하기 위해 먼저 릴레이1(41), 릴레이2(42) 그리고, 릴레이3(43)에 온 동작신호를 전달하고, 모터(37)에 전원을 공급한다.

따라서, 상기 온 동작한 릴레이(41, 42, 43)의 접점단자를 통해 전원부(39)의 교류전원이 히터(31, 32, 33)에 공급되고, 상기 모터(37)의 동작으로 음식물은 회전하면서 상기 히터(31, 32, 33)의 열을 공급받아 요리를 수행한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 다음과 같은 이점을 제공할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명은 다이오드를 이용하여 교류전원 인가시 다이오드가 연결된 히터에는 적은 전류가 흐르도록하므로 전자레인지 허용전류 제한범위내에서 다수의 히터를 구동하는 것을 용이하도록 하였다.

따라서, 다수의 히터구동으로 전자레인지의 효율을 향상시킬수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

1. 교류전원단에 병렬 연결된 다수개의 히터와;

   상기 히터와 병렬 연결된 마그네트론과;

   상기 다수개의 히터에 각각 직렬 연결되어, 히터의 구동을 제어하는 다수개의 릴레이와;

   상기 다수개의 릴레이에 각각 병렬 연결된 다수개의 다이오드를 포함하여 구성되고,

   콤비기능시에 상기 마그네트론을 구동시키고, 제한용량에 따라서 상기 릴레이와 다이오드가 선택적으로 구동되어 히터로의 전원공급이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 히터제어회로.
2. 제 1항에 있어서:

   상기 다수개의 다이오드는, 서로 다른 방향으로 연결된 것을 특징으로 하는 전자레인지의 히터제어회로.