KR20030092915A

KR20030092915A - 전자렌지

Info

Publication number: KR20030092915A
Application number: KR1020020030762A
Authority: KR
Inventors: 임규식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2003-12-06
Also published as: EP1367860A2; EP1367860A3; CN1463171A

Abstract

본 발명은 조리시간과 출력을 사용자가 설정하는 방식에서 릴레이 스위치에 접속되어 그 릴레이 스위치가 작동하기 이전에 돌입 전류를 감쇠하기 위해 피티씨 써미스터(PTC)를 사용하며, 이 피티씨 써미스터는 릴레이 스위치의 결함으로 오프상태를 유지하더라도 자체 저항이 내부 온도에 비례하여 증가하는 특성을 가지기 때문에 그 내부 온도가 설정온도에 도달하면 짧은 시간(약 1초) 이내에 단선되므로 절연 파괴나 화재 발생을 방지할 수 있고, 이로써 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

Description

전자렌지{MICROWAVE OVEN}

본 발명은 돌입 전류를 방지하는 기기의 오동작에 따른 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 전자렌지에 관한 것이다.

전자렌지를 비롯한 일반 가전제품에서 초기 전원을 인가하면, 상용전류 보다 훨씬 높은 돌입전류가 흐를 수 있고, 이러한 돌입전류는 전기 부품에 치명적인 손상을 줄 수 있다.

종래 전자렌지에서는 돌입 전류를 방지하기 위한 하나의 방안으로 전류 제한 저항을 사용하였으며, 이를 도 1에 따라 설명한다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자렌지의 회로도로서, 조리시간과 출력을 사용자가 수동으로 설정하는 방식을 적용한 예이다.

도시된 바와 같이, 통상의 교류 전원(AC)을 입력하는 제1 및 제2전원선(L1)(L2)은 노이즈필터(1)를 거쳐 고압트랜스포머(HVT) 1차코일(7a)의 양단에 연결된다. 상기 노이즈필터(1)는 메인 휴즈(FUSE1), 콘덴서(C1-C3), 인덕터(L), 저항(R1) 등으로 구성되며, 이 노이즈 필터의 작용은 전원선을 통하여 외부로 전파되는 고주파를 차단하는 통상의 노이즈필터와 동일하므로 그 상세 설명은 생략한다.

제1전원선(L1)에는 마그네트론(MGT)의 온도에 따라 온/오프되어 마그네트론(MGT)의 과열을 방지하는 마그네트론 온도센서(TCO1), 도어의 개폐상태에 따라 온/오프되는 제1도어 스위치(SW1), 마이크로웨이브의 출력을 제어하는 출력조절 스위치(SW_VP) 및 도어의 개폐상태를 감시하는 모니터스위치(SW_MT)가 직렬로 연결된다.

또한 제2전원선(L2)에는 조리실의 온도에 따라 온/오프되어 조리실의 과열을 방지하는 조리실 온도센서(TCO2), 조리시 가열시간을 제어하는 타이머스위치(SW_TM), 돌입전류를 방지하는 릴레이 스위치(SW_IR) 및 도어의 개폐상태에 따라 온/오프되는 제2도어 스위치(SW2)가 직렬로 접속된다.

또한 제1전원선(L1)과 제2전원선(L2)의 사이에는 램프(2), 팬모터(3), 구동모터(4) 및 타이머모터(5)가 연결된다. 여기서, 상기 램프(2), 팬모터(3) 및 타이머모터(5)는 전원전압(AC 220V)으로 구동되고, 구동모터(4)는 상기 팬모터(3) 코일의 일측에서 인출되는 저전압(AC 21V)으로 구동된다.

또한 상기 타이머스위치(SW_TM), 출력조절스위치(SW_VP) 그리고 타이머모터(5)는 조리 타이머(8) 내부에 일체로 형성된다. 상기 타이머모터(5)는 회전하는 다수개의 기어를 구비하고 있으며, 사용자가 본체에 마련된 시간조절용 노브(미도시) 및 출력조절용 노브(미도시)를 조작하여 조리 시간 및 출력을 설정할 수 있고, 그 설정이 완료되면 자동적으로 구동하여 일정 시간 동안 타이머스위치(SW_TM)와 출력조절스위치(SW_VP)를 동작시킨다. 따라서 조리실 온도센서(TCO2)와 제2도어스위치(SW2) 사이에 연결된 타이머스위치(SW_TM)는 다수개의 기어를 구비하는 타이머모터(5)의 구동에 의해 접점이 온된후 일정 시간이 경과하면 그 접점이 오프되므로 전자렌지의 램프(2), 팬모터(3), 구동모터(4) 등으로 전원을 연결 또는 차단시킨다.

또한 제1도어 스위치(SW1)와 모니터 스위치(SW_MT) 사이에 연결된 출력조절스위치(SW_VP)는 상기 타이머스위치(SW_TM)와 마찬가지로 타이머모터(5)의 구동에 의해 주기적으로 온/오프되어 마이크로웨이브의 출력을 조절한다. 따라서 이 출력조절스위치(SW_VP)의 오프시에는 상술한 램프(2), 구동모터(4), 팬모터(3) 등으로만 전원을 유기시키고, 스위치 온시에는 고압트랜스포머(HVT)로 전원을 유기시켜 마그네트론(MGT)에서 고주파를 발산하므로 음식물의 조리가 가능하게 된다.

상기 모니터 스위치(SW_MT) 일측이 고압트랜스포머(HVT)의 1차코일(7a)에 연결되고 상기 모니터 스위치(SW_MT)의 타측은 모니터 휴즈(FUSE2)를 거쳐 릴레이 스위치(SW_IR)에 연결된다. 이 모니터스위치(SW_MT)에는 릴레이 스위치(SW_IR)를 온/오프시키는 릴레이 코일(6a)이 병렬로 연결된다. 상기 릴레이 스위치(SW_IR)와 릴레이 코일(6a)은 하나의 릴레이(6)로 구성되며, 외부 전압이 가해져도 즉시 동작하지 않고 일정시간 예로서 20-40ms를 경과하고부터 동작하는 특성이 있다. 또한 릴레이 스위치(SW_IR)에는 전류제한 저항(R2)이 병렬로 접속된다.

이 전류제한저항(R2)은 통상 고저항의 시멘트저항기(cement resistor)가 사용된다.

따라서 모니터 스위치(SW_MT)가 온된 상태에서 릴레이 코일(6a)에 전원이 인가되면, 상기 릴레이(6)는 상술한 동작 특성에 기인하여 일정시간 경과후 상기 릴레이 스위치(SW_IR)를 온시킨다. 따라서 초기 전원 인가 직후 고압트랜스포머(HVT)에 의하여 발생하는 높은 역기전력의 돌입전류가 전류제한용 저항(R2)에 의하여 소모된 후 릴레이 스위치(SW_IR)가 온되므로 각 구동회로의 과부하와 전자렌지의 손상을 미연에 방지할 수 있다.

그러나 모니터 스위치(SW_MT)가 온된 상태에서 릴레이 코일(6a)에 전원이 인가되면, 릴레이 스위치(SW_IR)가 오프상태에서 온상태로 바뀌어야 됨에도 불구하고 그 릴레이 스위치(SW_IR)의 결함(용착, 오동작 등)으로 오프상태를 지속적으로 유지하는이상 조건이 발생할 수 있다. 이러한 이상 조건일 때 전류제한저항(R2)을 통하여 교류 전원이 고압트랜스포머(HVT)에 인가된다. 이때, 상기 전류제한저항(R2)은 돌입전류를 방지하기 위한 고저항의 시멘트 저항기이기 때문에 일정시간(약 30초)이 경과할 때까지 자체 저항으로 인하여 고온의 열을 주위로 발산하게 되며, 일정시간이 경과된 이후에 단선된다.

이에 따라 전류제한저항(R2)에서 발산하는 열에 의하여 그 전류제한저항(R2)이 배치된 조리실 내부의 인쇄회로기판에 장착된 전기 부품이나 각종 센서에 연결된 신호선이 녹으면 절연 파괴를 초래할 수 있고 심지어 화재 발생을 일으키는 등의 문제점이 상존함에 따라 제품의 신뢰도를 저하시키는 요인이 되었다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 기기의 결함으로 인한 절연 파괴나 화재 발생을 방지함으로써 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 한 전자렌지를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자렌지의 회로도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전자렌지의 회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 램프 3 : 팬모터

4 : 구동모터 5 : 타이머모터

PTC : 피티씨 써미스터

상기와 같은 본 발명의 목적은 교류 전원; 조리 시간을 설정하는 조리 타이머; 상기 조리 타이머의 작동에 응답하는 릴레이 코일 및 릴레이 스위치로 이루어지고, 고압트랜스포머의 1차 코일에 교류 전원을 공급하기 위한 릴레이; 및 상기 릴레이를 통하여 교류 전원을 인가할 때 발생되는 돌입 전류를 감쇠시키며 자체 저항이 내부 온도에 비례하여 증가하는 특성을 갖는 전류 제한 수단에 의하여 달성된다.

상기 전류 제한 수단은 내부 온도가 설정온도 이상이면 단선되는 PTC 써미스터로서, 상기 릴레이 스위치에 병렬 연결하는 것이 바람직하다.

상기 전류 제한 수단은 상기 릴레이 코일이 상기 릴레이 스위치를 작동시켜 교류 전원을 공급하기 이전까지 돌입 전류를 감쇠시키도록 구성된다.

상기 전류 제한 수단은 조리 타이머와 고압트랜스포머를 전기적으로 연결하는 전원선에 직렬 연결되며, 상기 전원선은 전기부품이 장착된 인쇄회로기판 및 상기 전기부품과 인쇄회로기판을 연결하는 신호선에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 교류 전원; 사용자가 조리시간을 설정하기 위한 조리타이머; 상기 조리 타이머에 설정된 조리시간 동안 상기 교류 전원을 가열수단으로 공급하기 위한 전원공급수단; 및 상기 전원공급수단을 통하여 교류 전원을 인가할 때 발생되는 돌입 전류를 감쇠시키며 자체 저항이 내부 온도에 비례하여 증가하는 특성을 갖는 전류 제한 수단에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전자렌지의 회로도로서, 종래의 구성요소와 동일 기능을 수행하는 구성요소에 대해서 동일 부호를 부여하기로 한다.

도시된 바와 같이, 통상의 교류전원(AC 220V)을 입력하는 제1 및 제2전원선(L1)(L2)은 노이즈필터(1)를 거쳐 고압트랜스포머(HVT) 1차코일(7a)의 양단에 연결된다. 제1전원선(L1)에는 마그네트론(MGT)의 온도에 따라 온/오프되어 마그네트론의 과열을 방지하는 마그네트론 온도센서(TCO1), 도어의 개폐상태에 따라 온/오프되는 제1도어스위치(SW1), 마이크로웨이브의 출력을 제어하는 출력조절 스위치(SW_VP) 및 모니터스위치(SW_MT)가 직렬로 접속된다. 또한 제2전원선(L2)에는 조리실의 온도에 따라 온/오프되어 조리실의 과열을 방지하는 조리실 온도센서(TCO2), 조리시 가열시간을 제어하는 타이머스위치(SW_TM), 돌입전류를 방지하는 릴레이 스위치(SW_IR) 및 도어의 개폐상태에 따라 온/오프되는 제2도어 스위치(SW2)가 직렬로 접속된다.

상기 모니터 스위치(SW_MT) 일측이 고압트랜스포머(HVT)의 1차코일(7a)에 연결되고 상기 모니터 스위치(SW_MT)의 타측은 모니터 휴즈(FUSE2)를 거쳐 릴레이 스위치(SW_IR)에 연결된다. 이 모니터스위치(SW_MT)에는 릴레이 스위치(SW_IR)를 온/오프시키는 릴레이 코일(6a)이 병렬로 연결된다. 상기 릴레이 스위치(SW_IR)와 릴레이 코일(6a)은 하나의 릴레이(6)로 구성되며, 외부 전압이 가해져도 즉시 동작하지 않고 일정시간 예로서 20-40ms를 경과하고부터 동작하는 특성이 있다.

상술한 구성은 종래 기술을 통하여 설명된 바 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 발명의 특징부는 릴레이 스위치(SW_IR)에 병렬로 접속한 피티씨 써미스터(PTC; positive temperature coefficient)를 갖는 것이다.

상기 피티씨 써미스터(PTC)는 내부 온도가 일정 온도에 도달하면 상전이(phase transition)에 의해 온도가 상승함에 따라 급격히 저항값이 증가하는 특성을 가진다.

상기 피티씨 써미스(PTC)는 BaTiO₃에 미량의 희토류 원소를 첨가함으로서 전도성이 부여되고, Ba의 일부를 Sr 또는 Pb로 치환하여 큐리온도(curie temperature)의 이동이 가능한 n형 산화물 반도체의 일종이다.

상기 모니터 스위치(SW_MT)가 온된 상태에서 릴레이 코일(6a)에 전원이 인가되면, 상기 릴레이(6)는 일정시간 경과후 상기 릴레이 스위치(SW_IR)를 온시킨다. 따라서 초기 전원 인가 직후 고압트랜스포머(HVT)에 의하여 발생하는 높은 역기전력의 돌입전류는 피티씨 써미스터(PTC)에 의하여 감쇠된 후 릴레이 스위치(SW_IR)가 온되며 돌입전류에 의한 구동회로부 등의 손상을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 릴레이 스위치(SW_IR)의 결함으로 인한 이상 조건이 발생한 경우로서, 모니터 스위치(SW_MT)가 온된 상태에서 릴레이 코일(6a)에 전원이 인가되더라도 릴레이 스위치(SW_IR)가 오프상태를 유지하면 교류 전원은 피티씨 써미스터(PTC)를 통하여 고압트랜스포머(HVT)에 인가된다.

상기 피티씨 써미스터(PTC)는 자체 저항이 내부 온도에 따라 증가하는 특성을 가지므로, 내부 온도가 설정온도(약 100℃)에 도달하면 자동적으로 단선된다. 이러한 특성에 의하면, 이상 조건에서 상기 피티씨 써미스터(PTC)는 매우 짧은 시간 예로서 약 1초 이내에 단선된다. 즉, 이상 조건일 때 주변의 인쇄회로기판에 장착된 전기부품이나 신호선에 악영향을 미치지 않는다.

이상과 같이 본 발명은 조리시간과 출력을 사용자가 설정하는 방식에서 릴레이 스위치에 접속되어 그 릴레이 스위치가 작동하기 이전에 돌입 전류를 감쇠하기 위해 피티씨 써미스터(PTC)를 사용하며, 이 피티씨 써미스터는 릴레이 스위치의 결함으로 오프상태를 유지하더라도 자체 저항이 내부 온도에 비례하여 증가하는 특성을 가지기 때문에 그 내부 온도가 설정온도에 도달하면 짧은 시간(약 1초) 이내에 단선되므로 절연 파괴나 화재 발생을 방지할 수 있고, 이로써 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

Claims

교류 전원;

조리 시간을 설정하는 조리 타이머;

상기 조리 타이머의 작동에 응답하는 릴레이 코일 및 릴레이 스위치로 이루어지고, 고압트랜스포머의 1차 코일에 교류 전원을 공급하기 위한 릴레이; 및

상기 릴레이를 통하여 교류 전원을 인가할 때 발생되는 돌입 전류를 감쇠시키며 자체 저항이 내부 온도에 비례하여 증가하는 특성을 갖는 전류 제한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자렌지.
제1항에 있어서,

상기 전류 제한 수단은 내부 온도가 설정온도 이상이면 단선되는 PTC 써미스터인 것을 특징으로 하는 전자렌지.
제1항에 있어서,

상기 전류 제한 수단은 상기 릴레이 스위치에 병렬 연결하는 것을 특징으로 하는 전자렌지.
제3항에 있어서,

상기 전류 제한 수단은 상기 릴레이 코일이 상기 릴레이 스위치를 작동시켜교류 전원을 공급하기 이전까지 돌입 전류를 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 전자렌지.
제1항에 있어서,

상기 전류 제한 수단은 조리 타이머와 고압트랜스포머를 전기적으로 연결하는 전원선에 직렬 연결되며, 상기 전원선은 전기부품이 장착된 인쇄회로기판 및 상기 전기부품과 인쇄회로기판을 연결하는 신호선에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전자렌지.
교류 전원;

사용자가 조리시간을 설정하기 위한 조리타이머;

상기 조리 타이머에 설정된 조리시간 동안 상기 교류 전원을 가열수단으로 공급하기 위한 전원공급수단; 및

상기 전원공급수단을 통하여 교류 전원을 인가할 때 발생되는 돌입 전류를 감쇠시키며 자체 저항이 내부 온도에 비례하여 증가하는 특성을 갖는 전류 제한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자렌지.
제6항에 있어서,

상기 전류 제한 수단은 내부 온도가 설정온도 이상이면 단선되는 PTC 써미스터인 것을 특징으로 하는 전자렌지.