KR940002371B1

KR940002371B1 - 전자파 차폐장치

Info

Publication number: KR940002371B1
Application number: KR1019910006955A
Authority: KR
Inventors: 정관진
Original assignee: 주식회사 금성사; 이헌조
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1994-03-23
Also published as: KR920020989A

Abstract

내용 없음.

Description

전자파 차폐장치

제1도는 일반적인 전자레인지의 사시도.

제2도는 제1도의 A-A' 절단한 종래의 전자레인지 도어 구조 사시도.

제3도는 본 발명에 따른 전자레인지 도어 구조 사시도.

제4도는 제3도에서 후크부의 상세도.

제5도는 도어 장착 단면도로써, (a)도는 종래의 도어 장착 단면도이고, (b)도는 본 발명의 도어 장착 단면도이다.

제6a~j도는 본 발명에 따른 전자파 차폐장치 설명도로써, (a)도는 쵸크시일의 구성 단면도, (b)도는 (a)도의 등가 회로도, (c)도는 (b)도에서 선로의 특성 임피던스 등가 회로도, (d)도는 (c)도에서 파장에 따른 임피던스 특성도, (e)도는 본 고안에 따른 쵸크시일 구성 단면도, (fa)와 (fb)도는 (e)도에서의 캐패시턴스 형성 상태도, (g)도는 (f)에서 전계 필드라인 상태도, (i)도는 (fb)에서 등가회로도, (j)도는 슬릿에서의 캐패시턴스 형성 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 도어 2 : 캐비티

3 : 도어 프레임 4 : 시일 프레이트

5 : 쵸크카바 6 : 도어 판넬

7 : 프론트 스크린 8 : 슬리트

9 : 사각홀 10 : 후크

11 : 딥 드로잉

본 발명은 전자레인지의 음식물 출입구(Door)에 장착되는 전자파 차폐장치에 관한 것으로, 특히 차폐기능이 우수하고 원가절감형 부품구성으로 가격이 절감되며, 디자인을 자유롭게 할수있어 전자레인지를 콤팩트(Compact)화 할수 있도록한 전자파 차폐장치에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 전자레인지의 사시도로써, 종래의 도어(1)는 제2도에 도시된 바와같이 바깥쪽으로 절곡(제2도 "a"부 참조)된 도어 프레임(3)과 슬리트(Slit)(8)를 가진 시일 프레이트(Seal Plate)(4)를 용접한후 쵸크카버(5)와 도어판넬(6) 및 프론트 스크린(7)을 결합시킨 구조로서 형성되어져 있으며 도어 프레임(3)의 바깥쪽 절곡면(b)과 시일 프레이트(4)의 상측면(c)이 금속접촉으로 이루어져 전자파 차폐를 할수 있게하고, 도어 프레임(3)과 시일 프레이트(4)에 의해 형성된 "ㄷ"자 터널이 쵸크시일(Choke Seal)을 형성하여 전자파 차폐를 하며 시일 프레이트(4) 끝단면에 형성된 슬리트(Slite)(8) 구조로 전자파 차폐를 할수 있도록 구성되어진 전자파 차폐구조이다. 즉, 시일 프레이트(4)의 끝단에 형성된 슬리트(8)의 주기적 구조를 통해 밴드 패스 필터(Band Pass Filter)를 만들고, 이로인한 모드 콘트롤-티이엠 모드(Mode Control-TEM mode)만 전송을 통하여 쵸크(Choke)의 기능을 도와 전자파 차폐기능을 강화시키며 1차, 2차 캐패시티브 시일(Capacitive Seal)을 형성하여 전자파 감쇄효과를 지니게 하는 구조이다.

그러나 이와같은 종래의 기술구성에 있어서는, 도어 프레임(Door Frame)(3)의 바깥쪽으로 절곡된 면(b)으로 인해 도어의 크기가 증대되며 이로인해 전자레인지의 외곽 크기도 커진다. 또한 절곡된면이 바깥쪽에서 보이기 때문에 도어판넬(6)이 필수적으로 사용되어지므로 재료비의 낭비가 많고 조립인원이 늘어나며 외관 디자인의 다양화에 문제가 많았다.

이에따라 본 발명은 상기한 문제점을 제거하기 위해 제3도에서와 같이 시일(Seal)구조 안쪽으로 절곡(Bending)되어진 도어 프레임(Door Frame)(3')에 슬리트(Slit)(8)가 끝단에 형성되어진 시일 프레이트(Seal Plate)(4')가 용접되어진 도어 프레임 어셈블리(Door Frame Assembly)에 쵸크카버(Choke Cover)(5)와 프론트 스크린(Front Screen)(7')을 조립하여 전자파를 차폐하고, 도어 프레임(3')에는 사각홀(9)을 형성하여 제4도와 같이 후크(10)가 형성된 도어판넬(6)을 고정할 수 있도록 함과 동시에 도어판넬(6)에는 프론트 스크린(7)을 조립하여 외관디지인(Design)을 다양화 할 수 있도록 구성되어진 원가절감형 도어(Door)로써, 캐비티(Cavity)(2)내의 전자파가 도어(Door)쪽으로 나오는 것을 1차로 시일 프레이트(4) 상측면에서 메탈 투 메탈(Metal to Metal) 콘텍트(Contact) 방식으로 차단시키고, 2차로 안쪽으로 절곡(Bending) 되어진 도어 프레임(3)과 시일 프레이트(4)에 의해 형성되어진 쵸크시일(Choke Seal)에 의해 λ/4 반전 방식으로 감쇄시키며 3차로 시일 프레이트(4') 끝단에 형성되어진 슬리트(Slit)(8) 구조에 의해 변조 웨이프(WAVE)를 형성시켜 전자파를 차폐시키는 것이다.

이때, λ/4쵸크 시일에 의해 전자파를 차폐시키는 원리는 다음과 같다. 우선 제6a도에 도시된 바와같은 쵸크시일을 등가회로로 그리면, 제6b도와 같으며, a 에서 b로 흐르는 마이크로 웨이브파워(Micro Wave Power)를 막기위하여 "X"의 값을 무한대(Infinity)로 하여주면 전송선로가 열려(Open) 있는것과 같음을 알 수 있다. 따라서 이 "X"의 값을 무한대로 하여주기 위해 λ/4 쵸크를 이용하는 것이다. 이때 제6c도와 같이 선로의 특성 임피던스(Zo)는 Zo=로 구해지며, 로드임피던스(ZL)로 부터 길이가 d만큼 떨어진 지점의 임피던스(Zd)는이다.

따라서, 로드 임피던스(ZL)를 단락(short) 시키면((λ/4)Choke Seal의 C면, Zd= j Zo tan βd가 된다.

즉, 제6d도와 같이 단락면으로 부터 λ/4를 지날때마다 jX는를 반복하게 되고(Impedance Inversion), 통로(Path)의 길이를 잘동조(Tuning)시키면 jX를 매우 큰 값으로 할수 있으므로 제6a도에서 a로 부터 b로 가는 누설 전파를 a에서 c로 가게하는 λ/4 쵸크시일을 형성시킬수 있다. 제3도 또는 제6e도에 도시된 바와같은 본 발명에 따른 λ/4 쵸크시일에서 입구(a)는 전자레인지의 프론트 플레이트(Front Plate) 또는 쵸크시일룸(Choke Seal Room) 사이에 우모드의 가두리 캐패시턴스(Even Mode Fringing Capacitance)(cfe)와 기모드(odd mode)의 가두리 캐패시턴스(cfo)가 제6f도와 같이 형성된다.

즉, 제6e, f도에서 프론트 플레이트와 도어 프레임의 절곡면과 시일 프레이트 절곡면의 도체에 의해 제6g도와 같은 전계가 형성되는데, 이와같은 구조를 갖는 스트립선로를 결합 스트립선로(Coupled Strip Line)라하며 상하 도체에 의한 차폐기능을 갖게된다. 불연속부(Discontinuity)를 π-네트워크(π-network)로 나타내면, 제6h도와 같으며 C1=Cfe(Symmetric Plane이 Open일때), Cl+2 C2=Cfo(Symmetric Plane이 short일때), 그러므로 C2=(Cfo-Cfe)/2가 되고, C1, C2에 의한 서셉턴스(Susceptance) B1, B2는 B1=WC1, B2=WC2로 표현된다. 만일, 가두리(Fringing)를 고려한 λ/4 쵸크를 다시 표현하면 제6fb도와 같은데,

(단, c는 light velocity)

끝(Edge) 부위에 형성된 가두리 캐패시턴스에 의한 어드미턴스(Admittance)를 등가회로로 나타내면 제6i도와 같으며

그리고 A-A'의 접촉(Short)면을 길이만큼 이동하고 S/2를 다시 이동하면 Y1=-jYO' cot[ko·(+S/2)]이고, 또 B-B'의 접촉면이 S/2만큼 이동된 어드미턴스(Admittance)는 Y2=-jYo' cot[ko·S/2]이다.

이를 다시 정리하면,

전체 어드미턴스(Ys)는

만약에,이고,이면, Y3-3'는 인덕티브(Inductive)가 되고, Ys=0 혹은 최소(Mininum)가 되면 λ/4 쵸크의 임피던스가 무한대가 되어 전자차폐 효과를 가지게 된다.

본 발명에서 도어는 λ/4 쵸크역활을 할수있도록 각치수를 결정하였다.

한편, 쵸크시일 내의 주기적 구조물(Periodic Structure)을 통과하는 전자파(Micro Wave)는 구조물에 의하여 변조를 받는데 Z 방향으로 진행하는파(Wave)이 일반적인 식은이고, (단, γ는Propagation Constant)

주기가 L인 주기적 주조물은 다음과 같은 퓨리에 급수(Fourier Series)로 표현된다.

따라서, 변조를 받은 파는

이식은 동일 주파수에서 여러가지 전파정수를 갖는 파의 합성이라 할수있다. 여기서 Z대신에 Z+L을 대입하면 정수 e^-rL만큼 진폭 및 위상이 변한다. Floquet's Theorem에서 전파상수(Propagation Constant)(r)는 r=α+jβ≒jβ(attenuation 무시)라고 놓으면 위상상수(Phase constant)(β)는 β=βn=βo로 나타낼수 있다.

여기서 중요한 것은 어떤 W에 대하여 β값이 존재하지 않는다.

어떠한에서 β값이 존재하지 않는곳이 있는데 이부분의 주파수(Frequency)는 전파가 일어나지 않는다.(Stop Band)

β값이 존재하는 영역은 패스밴드(Pass Band)가 된다.

본 발명은 전자레인지의 마그네트론 발진주파수인 fo(=2450MHZ)에서 fo±영역(Range) 내에서 스톱밴드가 혀성되도록 슬리트를 형성시켰다.(제6j도 참조)

상기와 같은 이론을 바탕으로 구성되어진 본 발명은 종래의 도어(Door)에 비해 제5a, b도에서 보는 바와같이 캐비티(Cavity)의 내용적을 시일 프레이트(Seal Plate : 4')를 딥 드로잉(Deep Drawing)(11)하여즉, X'-X만큼 크게하였으며 안쪽으로 절곡되어진 도어 프레임(Door Frame : 3')으로 인해 도어(Door)의 크기를 작게하고 셋트(Set)의 크기를 2W만큼 작게하였다.

또한 딥 드로잉(Deep Drawing : 11)된 시일 프레이트(Seal Plate : 4') 안쪽으로 절곡된 도어 프레임(Door Frame : 3')으로 도어판넬(Door Panel : 6)을 착탈하여 디자인을 다양화 할수 있다. 도어판넬(Door Panel : 6)을 씌우지 않을시는 안쪽으로 절곡된 도어 프레임(Door Frame : 3')의 사각홀(Hole : 9)을 금형에서 착탈 구조로하여 삭제시켜 작업하고 엔지니어링 프라스틱(Engineerng Plastic)으로 만들어진 프론트 스크린(Front Screen : 7')을 접착하여 사용한다.

이때 제품의 사이즈(Size)는즉 D1-D2 만큼 줄어들어 제품의 콤펙트(Compact)화 할 수 있고, 도어판넬(Door Panel : 6)을 달지 않음으로서 부품수적게하여 재료비 및 인건비를 절감할 수 있다.

또 디자인(Design)의 다양화를 위해 도어판넬(Door Panel : 6)을 씌워서 사용할때는 안쪽으로 절곡된 도어 프레임(Door Frame : 3') 사각홈(9)에 후크(Hook : 10)가 걸리게하여 사용하면된다.

이때 본 발명의 프론트 스크린(Front Screen : 7')은 붙이지 않는다.

이와같이 본 발명에 따른 전자레인지의 전자파 차폐장치는 우수한 전자파 차폐 및 원가절감, 도어판넬 유무에 따른 디자인의 다양화, 도어 및 세트의 소형화(Compact)에 효과를 갖는다.

Claims

전자레인지에 장착되는 도어에 있어서, 안쪽으로 절곡되어진 도어 프레임(3')과, 끝단에 슬리트(8)가 형성되어지고 딥 드로잉(11)한 시일 프레이트(4')로 구성되어 도어판넬(6)을 착탈 가능케한 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제1항에 있어서, 시일 프레이트(4')는 딥 드로잉(11)하여 캐비티의 내용적은 크게()하고 외곽 크기는 작게(,2W)한 것을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.
제1항에 있어서, 도어판넬 장착시는 안쪽으로 절곡된 도어 프레임(3')의 사각홀(9)에 도어판넬(6)의 후크(10)가 걸리게하고, 프론트 스크린(7)은 도어판넬(6)에 조립함을 특징으로 하는 전자파 차폐장치.