KR20050032423A

KR20050032423A - 오븐 도어의 전자파 차폐 장치

Info

Publication number: KR20050032423A
Application number: KR1020030068478A
Authority: KR
Inventors: 김응수; 허진열
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2005-04-07
Also published as: DE602004004968T2; KR100574857B1; US7078661B2; US20050072777A1; EP1521502B1; JP2005106461A; CN100430652C; EP1521502A1; CN1603694A; DE602004004968D1

Abstract

본 발명은 오븐 도어에 있어서, 특히 캐비티 내부에서 외부로 누설되는 전자파를 차폐시켜 주기 위해 슬롯 길이를 보상하여, 기존에 입사각에 따라 최적 차폐 주파수가 변화는 문제를 해결하고 차폐 성능을 개선시켜 줄 수 있도록 한 전자파 차폐 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 오븐 도어의 전자파 차폐장치는, 캐비티 내부에서 외부로 다양한 형태의 입사각을 가진 전자파를 차폐시켜 주기 위한 오븐 도어의 전자파 차폐 장치에 있어서, 상기 캐비티와 결합되는 도어의 내측으로부터, 쵸크 저면, 쵸크 내측면, 쵸크 상면이 "ㄷ"자 형상으로 다단 절곡된 쵸크 및, 상기 쵸크 내측면 및 상기 쵸크 내측면으로부터 절곡된 쵸크 상면에 일정 주기를 갖는 슬롯을 형성하되, 상기 슬롯은 쵸크 상면에서 쵸크 내측면의 1/2 깊이까지 연장되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

오븐 도어의 전자파 차폐 장치{Shielding apparatus for electro-magnetic wave of oven door}

본 발명은 오븐 도어에 있어서, 특히 캐비티 내부에서 외부로 누설되는 전자파를 차폐시켜 주기 위해 슬롯 길이의 보상을 통해 차폐 성능을 개선한 전자파 차폐 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자레인지는 회전되는 트레이 위에 음식물을 올려놓고, 이에 마그네트론에서 발생되는 고주파를 조리실 내부로 조사되도록 하여 상기 고주파에 의해 음식물이 조리되는 단순기능의 전자레인지와 상기 고주파는 물론 조리실의 상면과 하부에 히터를 설치하여 그릴 및 오븐 등의 요리를 하는 다기능의 전자레인지로 구분된다.

이러한 다기능 전자레인지(또는 전기오븐)는 오븐 조리 시에 통상 100~300℃ 정도의 고열에서 조리를 하게 되는 바, 조리시의 열기가 외부로 분출되지 않도록 방열 가능한 도어가 오븐실 전면에 설치되어 있게 된다. 즉, 조리 시에는 상기 도어를 닫은 상태에서 조리를 하게 되고, 조리 전후에는 도어를 개방시킨 상태에서 조리물을 수납 및 취출하게 되는 것이다.

이와 같이, 마이크로파를 이용하여 유전체를 가열하는 장치(전자레인지, 전기오븐,OTR, 등등)들은 도 1과 같이 전자파를 가두는 캐비티(10)와 도어(11)로 구성되어 있다. 이들 장치들은 매우 큰 고주파 전력을 가지므로, 적절히 차단하지 못하면 주변에 있는 사람을 포함한 생명체와 전자 장치에 심각한 피해를 주게 되므로, 유해 전자파의 적절한 차단을 위하여 캐비티(10)와 도어(11)의 접합면에 필터(filter)를 설치하여 유해전자파를 차단하고 있다.

이를 위해, 캐비티와 도어의 결합 단면도는 도 2 및 도 3과 같은 형태로 결합된다. 도 2와 같이 캐비티(20) 전면에 결합되는 도어(21)의 단부 내측 접합면(21a)을 L자 형상으로 하여, 이에 필터를 적용시킨 구조로, 전기오븐에 주로 적용된다. 도 3과 같이 캐비티(30) 전면에 결합되는 도어(31)의 단부 내측 접합면(31a)에 필터를 적용시킨 구조로, 전자레인지 종류에 주로 적용된다. 이러한 두 타입은 캐비티와 도어의 접합면(21a,31a)에 필터를 설치하여, 유해 전자파를 차단하게 된다.

구체적으로, 종래 도어 필터 타입은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같다. 도 4 및 도 5는 종래 전자레인지의 종류에서 주로 사용되는 필터에 해당된다.

도 4에 도시된 바와 같이 도어(또는 도어 프레임)(41) 단부 내측에는 "ㄷ" 자 형상의 쵸크부(42)가 형성된다. 상기 쵸크부(42)는 쵸크 저면(43), 쵸크 내측면(44), 쵸크 상면(45)으로 연장되어 절곡되며, 소정 주기를 갖는 "ㄱ" 형상의 슬롯(46)이 형성되며, 각각의 슬롯(46)은 쵸크 상면(45)에서 내측면(44)의 소정 깊이까지(d1,d2) 형성되게 된다. 이를 통해서 캐비티 내부에서 외부로 누설되는 전자파를 차폐시켜 준다.

도 5는 도어(51)의 단부 내측에 쵸크부(52)가 형성된다. 상기 쵸크부(52)는 쵸크 저면(53), 쵸크 내측면(54), 쵸크 상면(55)으로 연장되어 절곡되며, 그 절곡된 내측면(54) 및 상면(55)에 소정 간격으로 이격된 "ㄱ"자 형상의 슬롯(56)이 형성된다. 여기서, 슬롯(56)은 쵸크 내측면(54)의 슬롯 폭(d4)이 쵸크 상면(55)의 슬롯 폭(d3) 보다 넓게 형성된다.

도 7은 종래의 다른 필터의 종류이다. 이는 전기오븐에서 주로 사용되는 필터이다.

도 7을 참조하면, 도어(61)의 내측면에 형성되는 쵸크부(62)는 쵸크 저면(63), 쵸크 내측면(64), 쵸크 상면(65)으로 절곡 연장되며, 상기 쵸크 상면(65)에만 슬롯(66)이 소정 주기로 형성된다. 즉, 슬롯(66)은 쵸크 상면 전체의 길이(d11)로 형성되는 것이 아니라, 절곡면에서 소정 이격(d11-d12)되어 쵸크 상면 끝단까지 형성된 구조이다.

그러므로, 전자파 원(magnetron)에서 캐비티로 입사된 전자파는 캐비티에서 특정한 모양(mode)의 형태로 공진되고, 이러한 다양한 형태의 모드는 오븐 도어로의 입사각을 결정하게 된다. 이러한 다양한 형태의 모드는 오븐 도어로의 입사각을 결정하게 된다. 다양한 입사각을 가진 전자파의 차폐는 단순한 구조의 nλ/4 쵸크로는 달성이 어렵기 때문에, 주기적인 슬롯(56,66)을 형성한다.

이러한 주기 슬롯은 임의의 입사각을 가지고 입사되는 전자파를 효과적으로 차폐되도록 설계된다.

따라서, 필터(fliter)의 성능을 결정짓는 중요한 양의 하나로 입사각 의존성이 있다. 캐비티 내부에서 형성되는 전자파는 매우 복잡한 분포를 가지기 때문에 도어 쪽으로 0~90도에 이르는 다양한 각도를 가지고 입사하게 된다. 그러므로, 전자파의 다양한 입사 각도에 상관없이 상기 입사 전자파들을 적절히 차단할 수 있어야 좋은 필터라고 할 수 있다. 다시 말하면, 좋은 필터는 입사각 의존성이 없어야 한다. 현재의 필터들은 근본적으로 입사각 의존성이 생기는 문제를 가지고 있다. 기존 필터들의 시뮬레이션 결과는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 나타난다.

도 6은 도 4 및 도 5와 같은 필터에 의한 차폐 특성 그래프이며, 도 8은 도 7과 같은 필터의 차폐 특성 그래프이다.

도 6과 같이 입사각(36.9°, 23.4°, 16.7°)에 따라 Y축 방향으로 중간 지점에서의 차폐 특성이 최적 차폐 주파수(약 60dB 정도, fo)라고 한다. 그러나, 입사각(16.7°, 23.4°, 36.9°)에 따라 최적 차폐 주파수(fo)가 이동되어 특정한 하나의 주파수(single frequency)에서의 차폐 성능이 제한된다. 즉, 입사각이 16.7°-> 23.4°-> 36.9°로 증가할수록 최적차폐 주파수가 낮아지는 특성을 갖게 된다.

도 8은 도 7과 같은 필터에 의한 주파수 차폐특성 그래프이다. 입사각(15.6°,21.7°, 35.6°)에 따라 최적 차폐 주파수(fo)가 약 60dB 근처에서 이동하게 되므로, 특정한 하나의 주파수에서의 차폐 성능이 제한된다. 입사각이 증가할 수록 최적 차폐 주파수가 높아지는 특성이 있다.

도 6 및 도 8은 기존 filter들에 대한 시뮬레이션 결과로서, 전자파 차폐 특성을 나타내고 있다. 그래프의 Y축은 값이 10씩 줄어들수록 차폐 성능이 10배씩 증가한다는 것을 의미한다. 예를 들면, -10dB보다 30dB가 차폐 성능이 100배 더 좋다. 그래프를 통해서 보면, 필터들은 공통적으로 특정 주파수(fo)에서 100dB이하로 차폐 성능이 최대가 되고 있으며(그래프에서 아래로 뾰족한 부분:fo), 이 주파수가 최적 차폐 주파수(fo)에 해당된다. 그러나 기존의 필터들은 도 6 및 도8에서 보이듯이, 0~90도에 이르는 전체 입사각 중에서 일부의 입사각에 대해서도 최적 차폐 주파수(fo)가 변하고 있다. 전자레인지나 전기오븐 종류들은 단일 주파수에서 동작하므로 캐비티에서 나오는 다양한 입사각의 전자파들에 대하여 이들 필터들은 다른 차폐 특성을 가지게 되고, 차폐 성능은 제일 나쁜 차폐량이 바로 성능이 되므로, 이들 필터들은 근본적으로 차폐 성능에 한계를 가질수 밖에 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 입사각이 증가할 수록 최적 차폐 주파수가 증가하는 제 1필터 타입과, 입사각이 증가할수록 최적 차폐 주파수가 감소하는 제 2필터 타입의 중간 깊이의 슬롯을 형성하여, 입사각의 의존 특성을 줄이거나 완전하게 없앨 수 있도록 한 오븐 도어의 전자파 차폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 도어 내측의 요크 저면 및 요크 측면, 그리고 요크 상면으로 절곡 연장된 쵸크부에, 상기 요크 상면과 그 상면 폭의 절반에 해당하는 깊이까지 연장시켜 슬롯을 형성할 수 있도록 한 오븐 도어의 전자파 차폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 요크 상면과 요크 측면의 소정 깊이까지 슬롯을 형성하되, 요크 상면의 슬롯 폭 보다 요크 측면의 슬롯 폭이 더 넓게 형성한 오븐 도어의 전자파 차폐 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 전자파의 입사각에 따라 필터의 최적 차폐 주파수가 이동하는 입사각의 의존성을 줄이거나 없앨 수 있는 중간 형태의 슬롯을 갖는 전자파 차폐 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 오븐 도어의 전자파 차폐장치는,

캐비티 내부에서 외부로 다양한 형태의 입사각을 가진 전자파를 차폐시켜 주기 위한 오븐 도어의 전자파 차폐 장치에 있어서,

상기 캐비티와 결합되는 도어의 내측으로부터, 쵸크 저면, 쵸크 내측면, 쵸크 상면이 "ㄷ"자 형상으로 다단 절곡된 쵸크 및,

상기 쵸크 내측면 및 상기 쵸크 내측면으로부터 절곡된 쵸크 상면에 일정 주기를 갖는 슬롯을 형성하되, 상기 슬롯은 쵸크 상면에서 쵸크 내측면의 1/2 깊이까지 연장되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 슬롯은 쵸크 상면과 상기 쵸크 상면 슬롯 길이의 1/2에 해당하는 길이로 쵸크 내측면깊이까지 연장되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 슬롯은 쵸크 상면에 형성된 슬롯의 폭과, 쵸크 내측면에 형성된 슬롯의 폭이 서로 다른 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 슬롯은 쵸크 내측면에 형성된 슬롯 폭이 쵸크 상면의 슬롯 폭 보다 큰 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 기존의 서로 다른 종류의 쵸크부에 형성되는 슬롯의 길이로부터 발생되는 문제를 보상하기 위해,기존 슬롯 길이의 중간 형태를 취함으로써, 입사각에 따라 최적 차폐 주파수가 이동하는 문제를 해결하므로, 차폐 성능 저하를 없애거나 줄일 수 있도록 한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 9는 본 발명의 실시 예를 나타낸 도어의 전자파 차단장치를 나타낸 사시도이다.

도 9를 참조하면, 도어(101)의 내측 캐비티 접합면에 쵸크부(102)를 형성하고, 상기 쵸크부(102)는 쵸크 저면(103), 쵸크 내측면(104), 쵸크 상면(105)이 다단 절곡되어 "ㄷ"형상으로 형성되며, 그리고 슬롯(106)이 쵸크 상면(105)에서 쵸크 내측면(104)의 상단의 소정 깊이까지 형성된다. 상기 슬롯(106)은 쵸크 상면과 쵸크 내측면의 길이가 서로 다르게 형성한 구조이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명 실시 예에 따른 도어의 전자파 차단장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 9를 참조하면, 캐비티와 접합되는 도어 내측면에 쵸크부(102)가 형성된다. 상기 쵸크부(102)는 쵸크 저면(103), 상기 쵸크 저면(103)로부터 수직 절곡된 쵸크 내측면(104), 쵸크 내측면(104)로부터 수직하게 내향 방향으로 절곡된 쵸크 상면(105)이 형성되며, 상기 쵸크부(102)에 소정 주기를 갖는 슬롯(106)이 형성되어, 이러한 쵸크 및 슬롯을 통해 캐비티 내부에서 도어 외부로 누설되는 전자파를 차폐시켜 준다.

상기 슬롯(106)은 쵸크 상면(105)의 길이 전체 및 쵸크 내측면(104)의 상단까지 홈이 형성된다. 여기서, 슬롯은 쵸크 상면(105)에 형성되는 슬롯은 장 슬롯(d21)이고, 쵸크 내측면(104)에 형성되는 슬롯은 단 슬롯으로 구분된다. 여기서, 단슬롯 길이는 상면에서 저면으로 내려가는 내측면 깊이로 정의할 수도 있다.

이때, 슬롯의 장슬롯 길이(d21)은 단슬롯 길이(d22)의 2배이며, 반대로 단 슬롯 길이(d22)는 장슬롯의 길이(d21)의 절반(1/2)정도에 해당된다. 실시 예로서, 단슬롯(d22)은 쵸크 내측면 전체 길이의 1/2로 설정하거나, 기존 내측면에 형성된 슬롯 깊이의 1/2 또는 기존 슬롯 깊이 보다 작고 0보다 큰 슬롯 깊이로 설정할 수도 있다.

즉, 본 발명의 슬롯은 기존의 도 4 및 도 5와 같은 필터 타입의 특성에서 입사각이 증가할수록 최적 차폐 주파수가 낮아지는 제 1차폐 특성과, 도 7과 같은 필터 타입에서의 특성에서 입사각이 증가할수록 최적 차폐 주파수가 증가하는 제 2차폐 특성을 중간 정도 깊이(d22)로 슬롯을 만들어, 입사각의 의존 특성을 줄여주거나 완전히 없앨 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예로서, 쵸크 상면(115)에서 쵸크 내측면(114)까지 형성되는 슬롯(116)이 서로 다른 폭을 가지게 되는 구조이다.

즉, 쵸크 상면(115)의 전체 길이(d31)에 형성된 장슬롯의 폭(bandwidth, W31)이 쵸크 내측면(114)에 소정 길이(d32)로 형성되는 단 슬롯의 폭(W32) 보다 작은 구조이다. 즉, 쵸크 내측면(114)에 형성된 단슬롯의 폭(W32)이 장슬롯의 폭(W31) 보다 넓은 구조이다.

도 11은 본 발명의 필터 타입에 의한 차폐 특성 그래프로서, 각도 의존성을 나타나지 않음을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 필터의 차폐 특성 시뮬레이션 결과, 입사각이 11.5°에서 36.7°까지 변함에 대하여 최적 차폐 주파수(fo)가 변하지 않음을 확인할 수 있다. 종래 도 7과 같은 필터에서의 최적 차폐 주파수가 동작하는 기존 필터(60dB)에 비해, 1000배 이상의 차폐 성능(90dB)으로 향상된다. 이러한 전자파 차폐 특성은 전자제품에서의 EMI 문제에 대처할 수 있다.

따라서, 본 발명은 슬롯의 주기 또는 슬롯의 폭이 넓고 좁은 등에 상관없이 요크 상면의 장슬롯 및 요크 내측면의 단 슬롯을 그 기본 개념으로 하고자 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 오븐 도어의 전자파 차폐장치에 의하면, 쵸크 내측면과 쵸크 상면에 주기적으로 형성된 슬롯을 기존 필터에 비해 중간 형태로 취함으로써, 차폐 특성의 입사각을 줄이거나 없앨 수 있는 효과가 있다.

또 다른 효과는 기존 보다 수 천배 이상의 차폐 성능을 가지므로, 전자제품의 EMI 성능 향상에 효과가 있다.

도 1은 전자 가열조리기기의 개략 구성도.

도 2는 종래 일 예로서, 도어의 전자파 차폐 구조 개략도.

도 3은 종래 다른 예로서, 도어의 전자파 차폐 구조 개략도.

도 4는 종래 일 예로서, 도어의 전자파 차폐 장치 사시도.

도 5는 종래 다른 예로서, 도어의 전자파 차폐 장치의 사시도.

도 6은 종래 도 4 및 도5에 의한 차폐 특성을 나타낸 그래프.

도 7은 본 발명 실시 예에 따른 가열조리기기의 도어의 전자파 차폐 장치의 사시도.

도 8은 본 발명 도 7의 전자파 차폐 장치에 의한 차폐 특성 그래프.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도어의 전자파 차폐 장치의 사시도.

도 10은 본 발명 다른 실시 예에 따른 도어의 전자파 차폐 장치의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101,111...도어 102,112...쵸크부

103,113...쵸크 저면 104,114....쵸크 내측면

105,115...쵸크 상면 106,116...슬롯

Claims

캐비티 내부에서 외부로 다양한 형태의 입사각을 가진 전자파를 차폐시켜 주기 위한 오븐 도어의 전자파 차폐 장치에 있어서,

상기 캐비티와 결합되는 도어의 내측으로부터, 쵸크 저면, 쵸크 내측면, 쵸크 상면이 "ㄷ"자 형상으로 다단 절곡된 쵸크 및,

상기 쵸크 내측면 및 상기 쵸크 내측면으로부터 절곡된 쵸크 상면에 일정 주기를 갖는 슬롯을 형성하되, 상기 슬롯은 쵸크 상면에서 쵸크 내측면의 1/2 깊이까지 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 오븐 도어의 전자파 차폐 장치.
제 1항에 있어서,

상기 슬롯은 쵸크 상면과 상기 쵸크 상면 슬롯 길이의 1/2에 해당하는 길이로 쵸크 내측면깊이까지 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 오븐 도어의 전자파 차폐 장치.
제 1항에 있어서,

상기 슬롯은 쵸크 상면에 형성된 슬롯의 폭과, 쵸크 내측면에 형성된 슬롯의 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하는 오븐 도어의 전자파 차폐 장치.
제 3항에 있어서,

상기 슬롯은 쵸크 내측면에 형성된 슬롯 폭이 쵸크 상면의 슬롯 폭 보다 큰 것을 특징으로 하는 오븐 도어의 전자파 차폐 장치.