KR890004507B1

KR890004507B1 - 전자레인지의 전자파 에너지 누설방지장치

Info

Publication number: KR890004507B1
Application number: KR1019860010191A
Authority: KR
Inventors: 진석웅
Original assignee: 주식회사 금성사; 구자학
Priority date: 1986-11-29
Filing date: 1986-11-29
Publication date: 1989-11-06
Also published as: FR2609230B1; DE3740335C2; GB2199219A; IT8722801A0; IT1223175B; GB2199219B; US4822968A; CA1291797C; DE3740335A1; FR2609230A1; KR880006954A; GB8727598D0

Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지의 전자파 에너지 누설방지장치

제1도는 종래의 누설방지장치를 보인 단면도.

제2도는 본 발명의 누설방지장치를 보인 단면도.

제3도 및 제4도는 본 발명 누설방지장치의 요부인 절곡부와 슬리트를 보인 사시도 및 평면도.

제5도는 본 발명의 누설방지장치를 설명하기 위하여 보인 도파관의 사시도.

제6(a)도는 본 발명의 실험에 사용한 도어프레임을 보인 개략도.

제6(b)도는 전자파흡주재를 사용한 도어프레임을 보인 개략도.

제6(c)도는 제6(a)도 및 제6(b)도의 전자파 에너지의 누설량을 측정한 비교 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 도어프레임 1' : 내측벽

1'' : 외측벽 3 : 전면판

4 : 시일플레이트 6 : 개구부

7 : 절곡부 8 : 슬리트

본 발명은 마그네트폰에서 출력되는 전자파 에너지를 도파관을 통해 가열실로 전송하여 음식물을 가열하는 전자 레인지에 있어서, 전자레인지의 전면판과 도어사이의 틈새(GAP)로 전자파 에너지가 누설되는 것을 방식하는 전자레인지의 전자파 에너지 누설방지장치에 관한 것이다.

종래의 전자파 에너지 누설방지장치는 초크시일(CHOCK SEAL) 및 커패시티브시일(CAPACITIVE SEAL)을 사용하여 전자 레인지의 전면판과 도어사이의 틈새로 전자파 에너지가 누설되는 것을 방지하였다.

즉, 종래에는 제1도에 도시한 바와같이 도어의 외주연부에

형 단면의 도어프레임(1)을 설치하여 그 도어프레임(1)의 내측에 초크채널(2)을 형성하고, 도어프레임(1)의 내측벽(1'')에는 전자레인지의 전면판(3)과 평행하게 시일플레이트(4)를 설치하여 도어프레임(1)과 시일플레이트(4)사이에 일정폭의 개구부(5)를 형성함과 아울러 초크채널(2)의 폭 즉, 내측벽(1'')과 개구부(5)의 중심선(5'')간의 간격이

(여기서, λ는 음식물을 가열하는 전자파 에너지의 파장임)가 되게하며, 전면판(3)과 시일플레이트(4)의 사이에는 약간의 틈새(6)를 형성하였다.

이와같이 된 종래의 전자파 에너지 누설방지장치는 가열실에서 틈새(6)를 통해 외부로 누설되는 전자파에너지에 대하여 초크채널(2)의 내측벽(1'')이 단락회로평면(SHORT CIRCUIT PLAIN)으로 작용하게 되므로 틈새 (6)의 입구(6")의 임피던스는 매우 작아져 전자파 에너지는 입구(6')에서 반사된다.

즉, 도파관(WAVE GUIDE)을 예로들어 설명하면 거리가 d인 지점의 임피던스Z은

Z_L= jZ_Otan

여기서, j는

이고, Z_o는 특성(Characteristic)임피던스이다.

로 되어 거리 d가

이면 임피던스 Z_L은 무한대가 되고, 거리 d가

이면 임피던스 Z_L은 0이 된다.

따라서, 내측벽(1')에서 개구부(5)의 중심선(5')까지의 거리가

이고, 중심선(5')에서 입구(6')까지의 거리도 약

가 되어 내측벽(1')에서 입구(6')까지의 거리는 약

가 되므로 입구(6')에서의 임피던스가 0에 가깝게 되어 전자파 에너지는 입구(6')에서 반사되고, 틈새(6)를 통해 전자파 에너지가 누설되는 것이 방지되며, 또 한 전면판(3)과 시일플레이트(4)사이의 틈새(6)는 커패시티브시일로 동작하여 전자파 에너지에 대하여 저임 피던스를 갖게되므로 전자파 에너지의 누설을 방지하게 된다.

그러나, 이와같은 종래의 전자파 에너지 누설방지장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 여러가지의 원인으로 인하여 전면판(3)과 시일 플레이트(4)가 점P에서 금속점접촉을 하게되면, 그 금속 점접촉된 점 P가 단락회로 점(SHORT CAIRCUIT ROINT)으로되어 틈새(6)의 입구(6')가 저임피던스로 되지 못하므로 초크시일이 형성되지 못하여 전자파 에너지의 누설을 효과적으로 방지할 수 없게된다.

둘째, 상기에서와 같은 초크시일의 효과는 틈새(6)의 폭이 증가할수록 금격히 감소하게 된다. 이는 실험적으로도 잘 나타나며, 일반적으로 전면판(3)과 시일플레이트(4)에 의해 구성되는 평행판전송선로(PAPALLEL TRANSMISSION LINE)의 특성임피던스는 틈새(6)의 크기에 반비례 즉, 틈새(6)가 50μm에서 1mm로 20배 증가하게 되면, 특성임피던스는 50μm일 경우에 비하여 약

로 감소하게 된다.

그리고 시일플레이트(4)와 전면판(3)간에 스파크(SPAPK)가 발생하는 것을 방지하기 위하여 시일플레이트(4) 또는 전면판(3)에 약 50μm뚜께의 절연필름을 부착시키거나, 산하막을 형성하고 초크채널(2)의 깊이를 포함한 여러가지의 치수는 도어프레임(1), 시일플레이트94)에 의해 구성되는 길이가

인 평행판전송선로, 시일플레이트(4) 및 전면판 (3)에 의해 결정되며, 일반적으로 틈새(6)가 약 50μm이고, 길이가

인 평행판전송 선로가 연결되는 상태에서 누설되는 전자파 에너지의 밀도가 최소로 되도록 결정된다.

따라서 이들 두개의

경로가 각기 다른 특성임피던스를 가져도ㅛ 초크시스템의 처수들은 상기와 같은 상태에서 최대의 효과를 나타낼 수 있게 결정되어 전면판(3)과 시일플레이트(4)사이의 틈새(6)의 변화는 전송선로의 특성임피던스를 변화시키고, 결과적으로 초크시일의 효과를 감소시키게 되어 도어를 전자레인지에 결합시킬 경우에 틈새(6)를 정확히 유지시켜야 되나, 정시간 사용하면 힌지의 느슨함 등에 의하여 틈새(6)가 점차 커지게 되고, 전자파 에너지의 누설이 증가하게 된다.

세째, 상기과 같은 초크시일 구조는 초크채널(2)에 대해 직각방향으로 전자파에너지가 유입될때 작용하고 직각이 아닌 다른방향으로 유입될 경우 즉, 초크채널(2)에 대하여 45°의 각도로 유입될 경우에는 초크채널(2)의 폭방향의 파장이

가 되어 초크시일의 효과가 매우 감소된다. 그리고 초크채널(2)로 유입되는 전자파 에너지는 초크채널(2)이 길이방향에 대하여 직각방향의 성분과 평행방향의 성분으로 분류되고, 직각방향의 성분에 대해서는 초크시일효과를 나타내나 평행방향의 성분에 대해서는 초크시일 효과를 나타내지 못하고, 전자파 에너지의 방향은 출입구의 위치함수이고, 균일가열을 위하여 텐테이블이나 스터러팬을 사용할 경우에는 시간의 함수이다.

그러므로 초크채널(2)에 경사지게 유입되는 전자파 에너지의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 목적은 초크채널에 튜닝포스트를 형성하여 LC공진이 형성되게 함과 아울러 그 튜닝포스트를 전계가 가장 강한 지점에 형성하여 전자파 에너지의 누설을 효과적으로 방지할 수 있게하는데 있다.

이와같은 본 발명의 목적은 초크채널의 외측벽을 내측으로 절곡하여 절곡부를 형성하고, 음식물을 가열하는 전자파의 주파수에 따라 전개가 가장 강한 주기를 찾은 후 그 전계가 가장 강한 주기로 절곡부를 절결하여 투닝 포스트를 형성하므로써 달성될 수 있다.

이하 첨부될 제2도 내지 제6도의 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도 내지 제4도에 도시한 바와같이

형 단면의 도어프레임(1)의 외측벽(1'')을 내측 즉, 초크채널(2)의 내측으로 절곡하여 절곡부(7)를 형성하고, 그 절곡부(7)를 일정폭으로 주기적 또는 비주기적으로 절결하여 슬리트(8)를 형성한 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제5도에 도시한 바와같이 폭이 m이고, 높이가 n인 도파관을 설명하면, m>λ이고, n<λ라 하고, 전자파가 Z방향으로 진행할 경우에 n<λ 이므로 Y방향의 전재의 분포는 균일하게 된다.

전개분포모드를 구하기 위하여 TE_mn모드를 구할 경우에 Y방향의 전계분포가 일정하다면 n=0이므로 TE_mn모드 즉, X방향의 전계분포모드만 구하면 된다.

TE_mo모드에서 전계가 가장 강한 지점(MAXTMUN BLECTRIC FIELD POINT)까지의 거리(X_max)는

여기서, N은 1,3,5,……,2m-1 이다.

이고, 또 임의의 TE_mo모드가 존재할 수 있는 조건은 λC

λ여기서,λC는 한계파장으로

이고, λ는 자유공간에서의 전자파의 파장이다.

일때이다.

제2도에서 시일플레이트(4)와 전면판(3)이 이루는 틈새(6)를 제5도와 같은 도파관이라고 할 수 있고, 이러한 도파관내에 제5도에 도시한 바와같이 튜닝포스트(9)를 설치하면, 튜닝포스트(9)의 윗면과 이에 대향되는 도파관의 벽면사이에 LC공전이 형성되어 Z방향으로의 전자파의 진행을 방해하고, 또한 이 효과는 전계가 가장 강한 지점에 튜닝포스트(9)를 위치시킬 때 가장 좋게된다.

이와같은 원리를 이용하여 본 발명은 슬리트(8)를 형성하여 튜닝포스트(9)의 역할을 하계한 것으로, 슬리트(8)의 주기를 실험적으로 구하면 다음과 같다.

본 발명의 실험에 사용한 전자레인지의 오프닝사이즈(OPENING SIZE)는 299mm×168.5mm로 이 치수에 대한 전계가 가장 강한 지점(X_max)를 구하면 다음과 같다.

[표 1]

여기서, 전자파 에너지의 주파수는 2450MHz로 파장 λ는 122.45mm임

상기에서 구한 X_max의 위치를 순서대로 나열하여 그 차이값을 구하면 다음과 같다.

261.62-249.16=12.46=12.5

249.16-224.25=24.91=25=2E 12.5

224.25-186.87=37.35=37.5=3x12.5

186.87-149.5=37.37=37.5=3x12.5

149.5-112.12=37.38=37.5=3x12.5

112.12-74.75=37,37=37.5=3x12.5

74.75-49.83=24.92=25=2x12.5

49.83-37.37=12.46=12.5

37.37-0=37.37=37.5=3x12.5

299-261.62=37.38=37.5=3x12.5

상기에서 알 수 있는 바와같이 전개가 강한 지점(X_max)들은 약 12.5Kmm(여기서, K는 정수임)의 거리를 두고 존재 즉, 슬리트(8)를 12.5mm의 주기(T)로 배열하면 모든 전계가 강한 지점(X_max)에 슬리트(8)가 위치하게 된다.

그리고, 동일방법으로 오프닝 사이즈가 168.5mm 인변에 대하여 계산하면 슬리트(8)의 주기(T)는 약 13mm로 되고, 이와같이 계산된 주기(T)로 슬리트(8)를 형성한 전가 레인지는 전파흡수개를 설치한 전자레인지보다 누설되는 전자파 에너지의 양이 매우 적었다.

제6(a)도는 본 발명의 실험에 사용된 도어의 상세한 치수를 보인 것이고, 제6(b)도는 동일한 치수에 페라이트를 전자파흡수재(10)로 사용한 것으로, 이들의 누설 전자파 에너지를 측정한 결과 제6(c)도에 도시한 그래프와 같은 결과를 얻었다.

그리고, 전자레인지의 가열실의 크기가 비교적 클 경우에는 슬리트(8)의 주기(T)가 작게되나, 슬리트(8)의 주기(T)가 매우 작게되면, 제작상 많은 어려움이 뒤따르게 되므로 커다란 두개 이상의 주기(T)를 설정하여 슬리트(8)를 교대로 배치할 수 있고, 이와같이 하면 슬리트(8)는 전체적으로 비주기적으로 배열되며, 이 주기가 너무크면 초크채널(2)과 평행한 방향으로 진행하는 전자파에너지의 누설을 차단할 수 없으므로 슬리트(8)의 주기(T)는

이하가 되어야 한다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 전계가 가장 강한 지점에 튜닝포스트를 설치하면, 전자파의 진행을 가장 효과적으로 방해할 수 있다는 것을 이용하여 전자파에너지의 누설을 방지하는 것으로, 별도의 전자파흡수재를 사용할 필요가 없음은 물론 직각방향 및 일정각도 기울어진 전자파 에너지의 누설을 방지할 수 있고, 또한 장기간 사용하여 힌지가 느슨해져도 전자파 에너지의 누설방지가 저하되지 않아 제품에 대한 신뢰성을 높힐 수 있는 효과가 있다.

Claims

"t-4" 형 단면의 도어프레임(1)의 내측벽(1')에 시일플레이트(4)를 전면판(3)과 평행하게 설치하여 개구부(5)를 형성하고, 그 개구부(5)의 중심선(5')과 내측벽(1')의 간격을
로 형성한 전자레인지에 있어서, 도어프레임(1)의 외측벽(1'')과 상기 중심선(5')간의 간격을
로 형성함과 아울러 외측벽(1'')를 내측으로 절곡하여 절곡부(7)를 형성하고 그 절곡부(7)의 전계가 최대한 되는 위치에 일정폭으로 절결하여 슬리트(8)를 형성한 것을 특징으로 하는 전자레인지의 전자파에너지 누설방지장치.
제1항에 있어서, 슬리트(8)의 주기(T)가 T

임을 특징으로 하는 전자레인지의 전자파 에너지 누설방지장치.
제1항에 있어서, 절곡부(7)의 폭(D)은
이고, 길이(L)은

L

가 되게함을 특징으로 하는 전자레인지의 전자파에너지 누설방지장치.