KR850000580B1 - 마이크로파 오븐의 균일가열 장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

마이크로파 오븐의 균일가열 장치

제1(a)도는 본 발명에 의한 안내판이 설치된 마이크로파 오븐의 개략적 구성을 나타낸 단면도.

제1(b)도는 제1(a)도에 도시한 마이크로파 오븐에서 안내판의 길이(L)를 22g로 설정하였을 경우 안내판 상에 발생되는 정재파의 전계의 세기를 안내판의 길이방향에 따라 나타낸 설명도.

제2(a)도, 제2(b)도, 제2(c)도, 제2(d)도, 제2(e)도는 각각 안내판의 각기 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제3도는 마이크로파 오븐의 중공실의 용적을 길이(W), 깊이(D), 높이(H)로 나타낸 설명도.

제4도는 안내판 상에 그 안내판을 따라 진행되는 정재파의 진행방향 및 그에 수직방향의 좌표 X, Z를 표시한 설명도.

제5도는 안내판 상에 발생되는 정재파의 전계, 자계 및 출력방향을 나타낸 설명도.

제6도는 본 발명에 따라 설치되는 분산팬의 일예를 나타낸 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오븐동체 2 : 공동실

4 : 마그네트론 5 : 도파관

6, 6d, 6e : 안내판 6a :기립벽

6b : 원형통공 6c : 슬릿트상통공

7 : 안내공간 8 : 정재파

9 : 분산팬 9a : 날개

9b : 익판

본 발명은 마이크로파 발생장치를 구비한 오븐에 있어서, 오븐 내부의 특정부위에 금속에 안내판을 설치하여 정재파(Standing Wave)를 발생시키고 이를 분산팬에 의하여 오븐의 공동실(Cavity) 내부에 균일하게 분산시켜 음식물등의 피가열체에 효과적으로 침투되게 한 마이크로파 오븐의 균일 가열장치에 관한 것이다.

종래의 마이크로파 오븐은 음식물의 종류, 부피, 형상, 중량등에 따라 그 가열속도를 달리해야 하는 불편이 있어 이것은 요리상의 문제점이 되고 있다. 이것은 마이크로파의 특성으로 인하여 음식물을 수납하는 공동실 내부 여러부위에 정재파가 집중적으로 분산 존재함으로써 그 부위에서의 에너지 흡수가 과다하게 일어나는 현상 때문이다.

따라서, 이러한 정재파를 오븐내의 도파관 부분에 집중시켜 음식물에 침투되기 이전에 골고루 분산시킴으로써 음식물을 균등하게 가열하여 효과적인 요리가 되도록 하는 것이 필요하다. 이와같이 균일한 가열을 하기 위한 요건으로는, 첫째, 부하의 평면적 위치 변화에 따른 출력의 변화를 감소시켜야 하고, 둘째, 고정된 부하에 대하여 그 양과 형상 및 종류에 관계없이 각 부분에서의 출력흡수가 균일해야 하며, 셋째로, 부하의 높이에 대한 출력의 흡수가 균일해야 한다는 것을 들 수 있다.

본 발명의 목적은 이상과 같은 제 특성을 종합적으로 향상시키기 위한 것이다.

마이크로파 오븐에 있어서, 마이크로파의 분포도는 부하시와 무부하시에 따라 크게 차이가 생기며, 또한 부하가 걸린 경우에 있어서도 그 경·중 위치에 따라 달라진다. 이러한 이유로 인하여 종래의 마이크로파 오븐에서는 음식물을 넣어 요리할 때 마이크로파의 특성 때문에 어느 한부분에만 열이 집중되어 타버리는 일이 생기거나 또는 부하의 위치를 바꾸어 요리하는 경우에는 출력에 변화가 생겨 요리시간이 달라지는고로 효과적으로 요리를 수행하기가 어려웠다.

본 발명은 이러한 요리 저해요인을 제거하기 위한 것으로, 본 발명의 주된 특징은 마이크로 파오븐내의 도파관 부위에 안내판을 부착하거나 또는 도파관 자체를 확장 연결하여 이곳에 정재파를 유도한 후 분산팬에 의하여 강체분산시켜 줌으로써 오븐의 공동실 내부에 마이크로파가 균등하게 분산존재하게 하여 음식물에서의 출력흡수가 균등하게 일어나게 하는 장치를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 따라 구체적으로 설명한다.

제1(a)도는 본 발명에 의한 안내판을 설치한 마이크로파 오븐의 개략적 구성을 나타낸 단면도로서, 오븐동체(1)의 내부에 요리할 음식물을 수납할 수 있는 공동실(Cavity(2)과 기기수납실(3)이 각각 형성되어 있고, 공동실(2)의 일측벽(3a)의 상측에는 기기수납실(3)내에 설치된 마이크로파 발생용 마그네트론(4)으로부터 발생되는 마이크로파를 공동실(2)내에 도입시키기 위한 구형단면(矩形斷面)의 도파관(5)이 설지되어 있다.

본 발명은 이와같이 된 마마이로파 오븐에 있어서, 공동실(2)내부의 상벽면(2b)에 일측단이 상향절곡되어 기립벽(6a)이 형성된 금속제 안내판(6)을 상기한 도파관(5)에 연접되도록 부설하여 그 도파관(5)을 통하여 방출되는 마이크로파를 상기한 안내판(6)과 공동실(2)이 상벽면(2b)사이에 형성되는 안내공간(7)으로 집중유도시켜서 그 안내공간(7)내부에 전재파(8)가 발생되게하고, 이 정재파(8)를 그 안내공간(7)내부중앙에 설치한 분산팬(9)으로 분산시켜서 공동실(2)내에 균일하게 분산되도록 하는 것이다.

여기서, 사용되는 안내판(6)은 제2(a)도에 도시한 바와같이 그 평면을 직사각형으로 형성하거나, 또는 제2(b)도에 도시한 바와같이 사다리꼴로 된 데이퍼형으로 형성할수도 있다. 또 제2(c)도, 제2(d)도에 각각 나타낸 바와같이 안내판(6)의 중앙부에 적당한 크기로 원형통공(b)이나 슬릿트상 통공(6c)을 뚫어서 안내판(6)의 직하부로 출력의 일부를 방출시킬 수도 있다. 또, 제2(e)도에서와 같이 두개의 안내판(6d)(6e)올 일정간격올 두고 격리형으로 설치해서 그 두 안내판(6d)(6e)사이로 얼마간의 출력이 하부로 방출되게 할 수도 있다.

그리고, 이들 안내판의 크기와 형상은 공동실(2)의 내부 용적과 얻고자하는 특성에 따라서 여러가지로 변화시켜 실시할 수 있다. 다시말하면, 안내판(6)의 길이(L)와 폭(A) 및 기립벽(6a)의 높이(h)에 의하여 결정되는 안내공간(7)의 용적조절로서 원하는 특성을 얻을수 있다. 여기서, 도파관(5)부위에 안내판(6)을 설치하였을 경우의 출력의 흐름을 분석해 보면 크게 두부분으로 나눌 수 있는데, 하나는 인내판(6)을 따라 흐르는 주요한 출력의 흐름이고, 다른 하나는 공동실(2)내로 직접 들어가는 출력의 흐름이다.

상용되는 오븐의 경우에 마이크로파 발생장치인 마그네트론(4)으로부터 도파관(5)을 통해서 발생되는 마이크로파는 TE10모우드의 파가 발생한다. 이 모우드는 안내판(6)상으로 연결되며, 여기서도 TE10모우드로 진행시킬 수가 있다. 이 경우 안내판(6)의 폭(A)은 바로 이 모우드를 결정짓는 주요한 요소가 된다.

안내판(6)의 폭(A)을결정함에 있어 한편으로 고려되어야 할점은, 상기한 안내판(6)에의해 형성되는 안내공간(7)은 구형(矩形)의 도파관과는 달리 양 옆이 개방된 형태로서, 윗면은 공동실(2)의 상벽명(2b)과 공유하고 있으므로 안내판(6)의 폭(A)은 공동실(2)의 깊이를 고려하여 정하는 것이 바람직하다.

제3도에 도시한 바와같이 오븐의 공동실(2)의 길이를 W, 깊이를 D, 그리고 높이를 H라고 하였을때 안내판(6)의 폭(A)의 전기적 길이(a)는 근사치로서, Aeff=a

(A+D)/2로 나타낼 수 있다.

이 경우에 제4도에 도시한 바와같이 안내판(6)상에 그 높이방향의 죄표를 X, 길이방향의 좌표를 Z로 표시하면 안내판(6)상에 형성되는 전계의 분포는

로 나타낼 수 있다. 여기서, 출력의 흐름은 안내판(6)의 길이방향으로 되고 β는 파의 전파상수로서, TE10 모우드파의 관내파장을 λg로 표시하였올때

로 된다. 또한 TE10모우드파의 관내파장 λg는

로도 표현될 수 있고, 상용오븐의 경우 사용되는 주파수는 2.455GHz이므로, 이때의 λ치는 12.2cm가 된다. 참고로 안내판(6)의 길이(L)를 2λg로 표시하였을 때의 안내판상에 형성되는 전계(E), 자계(M) 및 출력(P)의 방향등올 제5도에 표시하였다. 이 경우 발생되는 정재파(8)(제1(d)도)의 진폭수는 4개이다.

일반적으로 안내판의 길이를 N(λg/2)로 정하였을 때 발생되는 정재파의 진폭수는 N개가 된다.

여기서, 안내판의 길이를 판내파장의 정배수로 취하는 이유는 정재파의 크기를 최대로 하기 위해서이고, 정배수가 되지 않올시에는 그 정재파의 진폭의 크기는 상대적으로 감소되어 나타나므로 파의 분산을 효과적으로 수행하기 곤란하다. 정재파의 발생을 다른 측면에서 보면, 정재파는 도파관(5)으로부터 입사되는 입사파와 그 입사파가 그 도파관(5)의 반대측에 위치하는 안내판(6)의 기립벽(6a)에 반사되어 나오는 반사파와 합성파로 볼수 있고, 이것을 안내판(6)쪽에서 보면 마이크로파 발생장치인 마그네트론이 안내판(6)의양측부위에 설치되어 이들로부터 각기 마이크로파가 입사되는 것과 같으므로, 마치 2개의 마그네트론을 동시 사용한 효과를 기대할 수 있으며, 또 이것을 분산팬(9)으로 강제 분산시켜줌으로써 그 효과를 배가시킬 수 있다.

이와같이 하여, 안내판(6)과 공동실 상벽면(2b)사이의 안내공간(7)내에 발생된 정재파는 분산팬(9)에 의하여 공동실(2)내에 균등하게 분산되는데, 그 분산의 효율은 분산팬(9)의 크기와 날개의 각도에 따라 다르게 되므로, 이것을 조정하여 소망하는 양만큼 소망하는 방향으로 분산시킴으로써 효율을 최적화 할수 있다.

분산팬(9)의 크기를 결정하는 산출방식을 안내판(6)의 길이가 2λg인 경우에 대하여 설명한다. 제6도는 본산팬(9)의 바람직한 일예를 보인 것으로, 회전축(10)을 중심으로 4개의 날개(9a)가 방사상으로 형성되어 있고, 각 날개(9a)에는 2개의 익판(9b)이 일체로 형성되어 있다.여기서, 분산팬(9)의 회전중심이 안내판(6)내측의 안내공간(7)중심에 위치하도록 분산팬(9)이 설치되었다고 가정하면, 분산팬(9)의 각 날개(9a)에 형성된 하나의 익판(9b)은 안내공간(7)내에 발생된 정재파의 4개의 진폭모우드 중 1개의 진폭에 해당하는 파를 분산시켜 줄수 있게되므로, 안내판(6)의 길이가 2λg이고, 기립벽(6a)의 높이가 h인 경우 분산팬(9)의 각 익판(9b)의 길이를 약 0.72λg/2으로 하고, 높이를 0.72h로 설정하면, 약 90%이상의 정재파 분산효과를 기대할 수 있다. 마찬가지로 안내판(6)의 길이가 N(λg/2)인 경우에 있어서도 똑같은 논리를 적용할 수 있다.

이와같은 본 발명의 장치는 특허 싸이드 피이딩(Side Feeding)형의 오븐에 유용하나, 타의 피이딩형식의 오븐에도 효과적으로 적용할 수 있다.

본 발명의 장치에 의하면, 오븐의 공동실 내부에 마이크로파를 효과적으로 균등하게 분산시킬 수 있어 요리시에 음식물이 부분적으로 타버리거나 덜 익는 등의 폐단이 없이 균등하게 가열되어 요리의 효율을 높일 수 있고, 안내판만을 부설하는 지극히 간단한 구성으로되어 어느 기종의 오븐에나 쉽게 적용할 수 있다.

Claims (8)

1. 마이크로파 발생장치를 구비하고, 이 마이크로파 발생장치로부터 발생되는 마이크로파를 도파관을 통하여 공도실내에 도입시켜 피가열체를 가열하도록 구성되 마이크로파 오븐에 있어서, 상기한 도파관에 연접하여 안내판을 공동실 내벽에 부설해서 그 안내판과 공도실 내벽 사이에 형성된 안내공간으로 상기한 도파관에서 방출되는 마이크로파가 정재파의 형태로 진행하게 하고, 이 정재파를 그 안내공간 내에 설치한 분산팬으로 공동실 내에 분산하도록 구성함을 특징으로 하는 마이크로파 오븐의 균일가열장치.
2. 제1항에 있어서, 안내판의 길이를 그 안내판 상에 발생되는 정재파의 1/2파장의 정수배가 되게 하는것을 특징으로 하는 마이크로파 오븐의 균일가열장치.
3. 제1항에 있어서, 안내판은 일단에 직립벽을 갖는 직사각 형의 평판형태로 구성함을 특징으로 하는 마이크로파 오븐의 균일가열장치.
4. 제1항에 있어서, 안내판은 일단에 직립벽을 갖는 사다리꼴의 데이퍼형 판 형태로 구성함을 특징으로 하는 마이크로파 오븐의 균일가열장치.
5. 제1항에 있어서, 안내판은 그 중앙부에 정재파의 일부를 하부로 방출하기 위한 통공을 가짐을 특징으로 하는 마이크로파 오븐의 균일가열장치.
6. 제1항에 있어서, 안내판은 2개의 부분으로 분할 형성되어 격리형으로 설치됨을 특징으로 하는 마이크로파 오븐이 균일가열장치.
7. 제1항 내지 제6항중 어느 하나에 있어서, 분산팬은 그 중심점이 상기한 안내공간의 중심에 위치하도록 설치됨을 특징으로 하는 마이크로파오븐의 균일가열장치.
8. 제7항에 있어서, 분산팬은 그 회전축을 중심으로 방사상으로 설치된 복수개의 날개를 갖고 그 각 난개에는 안내판상에 발생되는 정재파의 1/2파장의 수와 같은 수의 익판을 형성함올 특징으로 하는 마이크로파 오븐의 균일가열장치.

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