KR20020072705A - 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분전반의 허용 전류에 따라 전자레인지의 최고 출력을 조절할 수 있도록 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지에 관한 것으로, 1차 및 2차 코일의 권선비에 의해 고압을 발생시켜 상기 마그네트론으로 공급하는 트랜스포머와, 트랜스포머의 1차 코일에 인가되는 전압을 조절하기 위한 출력전환수단을 포함함으로써, 분전반에 공급되는 전류의 허용 값에 따라 전자레인지의 최고 출력레벨을 조절할 수 있다.

Description

고출력 전환수단을 구비한 전자레인지{Micro wave oven having high power changeover means}
본 발명은 전자레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분전반의 허용 전류에 따라 전자레인지의 최고 출력을 조절할 수 있도록 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지에 관한 것이다.
일반적으로 전자레인지(Micro wave oven)는 열전도 및 열복사 등을 이용한 외부 가열 방식의 조리가구와는 달리 초고주파에 의하여 조리를 하는 장치이다. 이러한 전자레인지는 마그네트론 이라는 초고주파 발진관에 고압전기를 가하여 2,450㎒의 초고주파를 발생시킨다. 마그네트론 에서 발생된 2,450㎒의 초고주파는 1초에 24억 5천만번이나 전계의 방향이 바뀌는데, 이 초고주파를 식품에 가하게 되면 식품을 구성하고 있는 분자들은 1초에 24억 5천만번이나 회전하게 되고 많은 마찰열이 발생하게 되며 이 열에 의하여 식품이 조리된다.
상기한 종래의 전자레인지는 하드웨어적으로 허용 전류가 미리 설정된 값에 고정되어 있어 전자레인지의 최고 출력과 관계되는 최고 소비전력은 상기 허용전류 이내로 설정되어 있다.
예를 들어 가정의 분전반 허용전류가 15A일 경우, 모터의 소비전류 약 0.6A, 램프의 소비전류 약 0.6A를 제하면 전자레인지의 발진 가능 전류는 13.8A이다. 이때 입력전압이 120볼트, 파워팩터가 0.95이면 소비전력은 1656와트이다. 그리고 효율이 60%라면 이론상 950와트가 최대 출력이 된다.
이에 따라 가정내 분전반의 허용전류가 더 크게 설정된다 하더라도 전자레인지의 최고 출력은 미리 설정된 최고출력 이상을 낼 수 없다. 즉, 상황에 따라 전자레인지의 최고 출력의 전환이 불가능하였다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분전반의 허용 전류에 따라 전자레인지의 최고 출력을 조절할 수 있도록 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지를 설명하기 위한 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지를 설명하기 위한 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지를 설명하기 위한 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
21:후드모터릴레이 22:후드램프릴레이
31:필터부 32:저압트랜스포머
33:제1안전스위치 34:모니터스위치
35:제2안전스위치 36:파워릴레이
40:출력전환수단 50:고압트랜스포머
60:마그네트론 71:키입력부
72:출력전환입력부 80:제어부
91:릴레이구동부 92:펄스폭변조부
100:스위칭부 110:정류부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지는, 1차 및 2차 코일의 권선비에 의해 고압을 발생시켜 상기 마그네트론으로 공급하는 트랜스포머, 트랜스포머의 1차 코일에 인가되는 전압을 조절하기 위한 출력전환수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자레인지를 설명하기 위한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전자레인지는 후드모터(HM)와 후드모터(HM)의 작동을 스위칭하는 후드모터릴레이(21), 후드램프(HL)와 후드램프(HL)의 작동을 스위칭하는 후드램프릴레이(22)를 구비한다.
본 발명에 따른 전자레인지는 전반적인 동작을 제어하는 제어부(80)를 구비하며, 사용자로부터 동작명령을 입력받을 수 있도록 제어부(80)와 전기적으로 접속된 키입력부(71)를 구비한다. 상기 키입력부(71)는 사용자로부터 각종 명령을 입력받아 제어부(80)로 전송한다.
또한 본 발명에 따른 전자레인지는 전압신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 필터부(31), 상기 제어부(80)에 저전압의 직류전원을 공급하는 저압트랜스포머(32)를 포함한다. 상기 저압트랜스포머(32)는 필터부(31)를 거쳐 상기 전원코드(10)와 연결되고, 상기 전원코드(10)를 통하여 1차측 코일에 인가된 전압을 강압시켜 저전압을 상기 제어부(80)에 인가한다.
상기 필터부(31)의 후단의 전원라인에는 1차 안전스위치(33)가 연결되어 전자레인지 도어의 개폐에 따라 상기 전원코드(10)를 통하여 공급되는 전원을 차단시킨다. 또한 상기 1차 안전스위치(33)가 고장일 경우 상기 1차 안전스위치(33)와는 반대로 동작되어 쇼트회로를 형성하는 모니터스위치(34)가 상기 1차 안전스위치(33)와 접속된다. 상기 1차 안전스위치(33)의 일측에는 조리실의 램프(L)가 2차 안전스위치(35)와 접속되어 상기 2차 안전스위치(35)의 온/오프에 따라 점등 또는 소등된다.
한편, 상기 2차 안전스위치(35)의 후단에는 파워릴레이(36)가 접속되며, 상기 파워릴레이(36)와 모니터스위치(34) 사이에는 구동모터(DM) 및 냉각팬모터(FM)가 접속된다. 상기 파워릴레이(36)와 고압트랜스포머(50)의 1차코일(51) 사이에는 출력전환수단(40)과 접속되는데, 상기 파워릴레이(36)는 상기 제 2 안전스위치(35)을 통하여 인가된 전원을 단속함으로써, 출력전환수단(40)에 공급되는 전원을 제어한다.
상기 출력전환수단(40)은 다수의 접점을 가지는 스위치로서 파워릴레이(36)를 통한 상용교류라인에 접속되는 공통접점(41)과, 고압트랜스포머 1차 코일(51)의 중간탭의 사이에 접속되는 제 2 접점(43)과, 고압트랜스포머 1차 코일(51)의 타단사이에 접속되는 제 1 접점(42)으로 구성된다. 상기 구성을 가지는 출력전환수단(40)은 전자레인지의 외부 혹은 내부의 일측에 마련된다.
고압트랜스포머(50)의 2차측 코일에는 고압콘덴서(C) 및 상기 마그네트론(60)이 연결되고, 그 고압콘덴서(C)는 고압다이오드(D)와 연결된다.
상기한 구성에 따른 동작은 다음과 같다.
분전반의 허용전류가 제 1 허용전류, 예를 들어 약 15A일 경우 전자레인지 설치시 출력전환수단(40)의 스위치를 공통접점(41)과 제 1 접점(42)을 접속시킨다. 공통접점(41)과 제 1 접점(42)이 접속되면 전자레인지의 출력은 제 1 허용전류 이내, 즉 최대 소비전류가 약 15A가 되어 일반적인 출력모드로 작동한다.
반면, 분전반의 허용전류가 제 1 허용전류보다 높은 제 2 허용전류, 예를 들어 약 20A일 경우 전자레인지 설치시 출력전환수단(40)의 스위치를 공통접점(41)과 제 2 접점(43)을 접속시킨다. 공통접점(41)과 제 2 접점(43)이 접속되면 전자레인지의 출력은 제 2 허용전류 이내, 즉, 최대 소비전류가 약 20A가 되어 그 출력이 상승하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 상기 출력전환수단은 도 1에 도시한 다수의접점을 구비한 스위치를 대신하여 릴레이 및 그를 선택하기 위한 전환입력부를 구비하며 다음과 같다.
출력전환명령을 입력하기 위한 전환입력부(72)가 제어부(80)에 접속되고, 제어부(80)의 제어에 따라 출력을 전환하기 위한 출력전환수단(40)이 상용교류라인과 고압트랜스포머의 1차 코일(51) 사이에 접속된다.
상기 출력전환수단(40)은 상기 상용교류라인과 고압트랜스포머 1차 코일(51)의 중간탭의 사이에 접속되는 제 2 전환릴레이(42)와, 상용교류라인과 고압트랜스포머 1차 코일(51)의 타단사이에 접속되는 제 1 전환릴레이(41)를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 전환릴레이(41 및 42)는 제어부(80)의 제어에 따라서 릴레이구동부(91)에 의해 작동된다.
분전반의 허용전류가 제 1 허용전류, 예를 들어 약 15A일 경우 전자레인지 설치시 전환입력부(72)를 통하여 일반모드를 선택한다. 이에 따라 제어부는 릴레이구동부를 제어하여 출력전환수단(40)의 제 2 전환릴레이(42)를 오프시키고 제 1 전환릴레이(41)를 턴-온시킨다. 제 1 전환릴레이가 턴-온되면 전자레인지의 출력은 제 1 허용전류 이내, 즉 최대 소비전류가 약 15A가 되어 일반적인 출력모드로 작동한다.
반면, 분전반의 허용전류가 제 1 허용전류보다 높은 제 2 허용전류, 예를 들어 약 20A일 경우 전자레인지 설치시 전환입력부(72)를 통하여 고출력모드를 선택한다. 이에 따라 제어부(80)는 릴레이구동부(91)를 제어하여 제1 전환릴레이(41)를 오프시키고, 제 2 전환릴레이(42)를 턴-온시킨다. 제 2 전환릴레이가 턴-온되면 전자레인지의 출력은 제 2 허용전류 이내, 즉, 최대 소비전류가 약 20A가 되어 그 출력이 상승하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 인버터를 이용한 전자레인지에서 출력을 전환하기 위한 것으로 출력을 전환하기 위하여 인버터인 펄스폭변조신호에 의한 스위칭수단이 구비된다.
본 발명에 따른 전자레인지는 후드모터(HM)와 후드모터(HM)의 작동을 스위칭하는 후드모터릴레이(21), 후드램프(HL)와 후드램프(HL)의 작동을 스위칭하는 후드램프릴레이(22)를 구비한다.
본 발명에 따른 전자레인지는 전반적인 동작을 제어하는 제어부(80)를 구비하며, 사용자로부터 동작명령을 입력받을 수 있도록 제어부(80)와 전기적으로 접속된 키입력부(71)를 구비한다. 상기 키입력부(71)는 사용자로부터 각종 명령을 입력받아 제어부(80)로 전송한다.
또한 본 발명에 따른 전자레인지는 전압신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 필터부(31), 상기 제어부(80)에 저전압의 직류전원을 공급하는저압트랜스포머(32)를 포함한다. 상기 저압트랜스포머(32)는 필터부(31)를 거쳐 상기 전원코드(10)와 연결되고, 상기 전원코드(10)를 통하여 1차측 코일에 인가된 전압을 강압시켜 저전압을 상기 제어부(80)에 인가한다.
상기 필터부(31)의 후단의 전원라인에는 1차 안전스위치(33)가 연결되어 전자레인지 도어의 개폐에 따라 상기 전원코드(10)를 통하여 공급되는 전원을 차단시킨다. 또한 상기 1차 안전스위치(33)가 고장일 경우 상기 1차 안전스위치(33)와는 반대로 동작되어 쇼트회로를 형성하는 모니터스위치(34)가 상기 1차 안전스위치(33)와 접속된다. 상기 1차 안전스위치(33)의 일측에는 조리실의 램프(L)가 2차 안전스위치(35)와 접속되어 상기 2차 안전스위치(35)의 온/오프에 따라 점등 또는 소등된다.
한편, 상기 2차 안전스위치(35)의 후단에는 파워릴레이(36)가 접속되며, 상기 파워릴레이(36)와 모니터스위치(34) 사이에는 구동모터(DM) 및 냉각팬모터(FM)가 접속된다. 상기 파워릴레이(36)와 고압트랜스포머(50)의 1차코일(51) 사이에는 스위칭수단(100)과 접속되는데, 상기 파워릴레이(36)는 상기 제 2 안전스위치(35)을 통하여 인가된 전원을 단속함으로써, 스위칭수단(100)에 공급되는 전원을 제어한다.
상기 스위칭수단(100)은 상용교류 전원을 정류하는 정류부(110)와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하여 정류부(110)에서 정류되어 고압트랜스포머의 1차 코일로 공급되는 직류를 스위칭하는 스위치부를 포함한다.
상기 스위치부는 상기 정류부(110)의 출력단에 직렬로 접속되는 제 1 스위칭소자(Q1) 및 제 2 스위칭소자(Q2)로 구성된다. 상기 스위치부와 제 1 커패시터(C1)가 병렬로 접속된다. 또한 직렬 접속된 제 2 커패시터(C2) 및 제 3 커패시터(C3)가 상기 스위칭부에 대하여 병렬로 접속된다.
상기한 구성에 따른 동작은 다음과 같다.
분전반의 허용전류가 제 1 허용전류, 예를 들어 약 15A일 경우 전자레인지 설치시 전환입력부(72)를 통하여 일반모드를 선택한다. 이에 따라 제어부(80)는 PWM구동부(92)를 통하여 스위칭수단(100)의 듀티비를 일반모드로 제어한다.
이에 따라 PWM구동부(92)는 제어부(80)의 제어에 따라 미리 설정된 일반모드 듀티비에 의해 출력전환수단(40)의 제 1 스위칭소자(Q1) 및 제 2 스위칭소자(Q2)의 스위칭을 제어한다. 이에 따라 전자레인지의 출력은 제 1 허용전류 이내, 즉 최대 소비전류가 약 15A가 되어 일반적인 출력모드로 작동한다.
하지만, 분전반의 허용전류가 제 1 허용전류보다 높은 제 2 허용전류, 예를 들어 약 20A일 경우 전자레인지 설치시 전환입력부(72)를 통하여 고출력모드를 선택한다. 이에 따라 제어부(80)는 펄스폭변조부(92)를 통하여 스위칭수단(100)의 듀티비를 고출력모드로 제어한다.
이에 따라 펄스폭변조부(92)는 제어부(80)의 제어에 따라 미리 설정된 고출력모드 듀티비에 의해 제 1 스위칭소자 및 제 2 스위칭소자의 스위칭을 제어한다. 이에 따라 전자레인지의 출력은 제 2 허용전류 이내, 즉, 최대 소비전류가 약 20A가 되어 그 출력이 상승하게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지에 의하면, 분전반에 공급되는 전류의 허용 값에 따라 전자레인지의 최고 출력레벨을 조절할 수 있다.

Claims (4)

  1. 고압에 의해 고주파를 발진하는 마그네트론을 구비한 전자레인지에 있어서,
    1차 및 2차 코일의 권선비에 의해 고압을 발생시켜 상기 마그네트론으로 공급하는 트랜스포머,
    상기 트랜스포머의 1차 코일에 인가되는 전압을 조절하기 위한 출력전환수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력전환수단을 구비한 전자레인지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 전환수단은 다수의 접점을 가지는 스위치이며 상용교류라인에 접속되는 공통접점과, 트랜스포머 1차 코일의 중간탭의 사이에 접속되는 제 1 접점과, 상기 트랜스포머 1차 코일의 타단사이에 접속되는 제 2 접점으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고출력전환수단을 구비한 전자레인지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜스포머의 1차 코일에는 중간탭이 형성되며,
    상기 출력전환수단은 상기 상용교류라인과 상기 중간탭의 사이에 접속되는 제 1 전환릴레이와, 상용교류라인과 상기 트랜스포머 1차 코일의 타단사이에 접속되는 제 2 전환릴레이로 이루어지며,
    출력전환명령을 입력받기 위한 전환입력부와,
    상기 전환입력부의 출력신호에 따라 출력전환신호를 출력하는 제어부와,
    상기 출력전환신호에 따라서 상기 제 1 전환릴레이 및 제 2 전환릴레이의 작동을 제어하는 릴레이구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력전환수단은 상기 트랜스포머로 공급되는 전원을 스위칭하는 인버터이며,
    출력전환명령을 입력받기 위한 전환입력부와,
    상기 전환입력부의 출력신호에 따라 출력전환신호를 출력하는 제어부와,
    상기 출력전환신호에 따라서 상기 인버터 구동신호의 듀티비를 조절하는 펄스폭변조부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고출력 전환수단을 구비한 전자레인지.
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