KR960006440B1 - 고주파가열장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고주파가열장치

제1도는 본발명의 일실시예에 의한 고주파가열장치의 구성블록도.

제2도는 상기 고주파가열장치의 검파부의 주요부분의 측단면도.

제3도(a)는 제2도의 선(A-A)를 따라 취한 단면도.

제3도(b)는 고주파가열장치전체를 구성하는 회로도.

제3도(c)는 제2도의 선(B-B)를 따라 취한 단면도.

제3도는(d)는 제2도의 선(C-C)를따라 취한 단면도.

제4도는 식품의 유전손실의 온도특성을 나타낸 그래프.

제5도는 검파출력파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 고주파발진기 2 : 도파관

3 : 가열실 4 : 식품

5 : 유전체판 6 : 결합구멍

7 : 안테나 8 : 검파회로

9 : 증폭기 10 : 제어회로

11 : 전원회로 12 : 금구

13 : 나사 14 : 활동도체

15 : 접지면 A 16 : 접지면 B

17, 18, 19 : 저항 20 : 다이오드

21 : 콘덴서 22 : 연결도체 A

23 : 연결도체B 24, 25 : 리드선

본발명은 전자레인지등의 가열실내 전파강도를 검출하고, 검출된 전파강도에 의거하여, 마그네트론등의 고주파열원을 제어하는 고주파가열장치에 관한것이다.

종래예에서는 일본국 특개소59-207595호 공보에는, 가열실내에서 피가열물(이하 식품이라 칭함)에 안테나를 향하게 한 상태에서, 식품의 온도에 따라 변화하는 식품의 유전율변화를 검출하여 고주파가열원을 제어하는 것이 개시되어 있다.

이와같이 가열실의 내부에서 식품에 안테나를 향하게 한 종래의 방식에서는, 가열대상이 식품등인 경우에는, 특히, 가열시 많은 수분이나 기름이 가열실내에 비산하고, 이와같이 비산된 수분이나 기름이 안테나와 검출회로의 접지점에 접촉되어 검출특성이 크게 변한다고 하는 과제가 있었다.

본발명의 목적은 식품으로부터 비산되는 오염물이 안테나와 검출회로의 접지점에 접촉되지 않는 고주파가열장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 고주파가열장치는 안테나를 가열실의 외부에 설치하고, 검파회로의 접지면을 가열실에 접속하고, 가열실벽면에 설치된 유전체로 덮은 결합구멍을 통하여 가열실내의 전파의 상황변화를 검출하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거해서 설명한다.

제1도는 본발명의 고주파가열장치를 도시한 블록도이다. 고주파발진기(1)로부터 발진된 전파는 도파관(2)을 통하여 가열실(3)에 공급되어 가열실내의 식품(4)을 가열한다. 가열실내의 전파는, 유전체판(5) 및 가열실의 결합구멍(6)을 통하여 안테나(9)에 의해 수신되고, 접지도체가 가열실의 벽과 일부 접속되고 또한 안테나(7)가 부착된 검파회로(8)에 의해 직류로 검파된다. 검파된 전류신호는 증폭기(9)에 의해 증폭되고, 증폭된 신호는 제어회로(10)에 입력된다. 다음에, 제어회로(10)는 증폭된 신호의 파형변화에 의거하여 고주파발진기(1)용 전원회로(11)의 통전을 제어한다. 제2도에는 결합구멍(6)부근에 검파회로(8)을 장착한 예를 도시하고 있고, 제3도(a),(b),(c)의 각각에는 제2도의 선(A-A), 선(B-B), 선(C-C)의 각각을 따라 취한 도면을 도시하고 있고, 제3도(b)에는 제3도(a)의 검파회로(8), 제1도의 증폭기(9) 및 제1도의 제어회로(10)등의 고주파가열장치 전체를 구성하는 회로도를 도시하고 있다. 상기 검파회로(8)는 가열실벽에 장착된 금구(12)에 나사(13)에 의해 고정되어 있다.

다이오드(20) 및 콘덴서(21)로 구성된다. 접지면A(15)과 접지면B(16)은 관통구멍을 통하여 연결도체A(22)에 의해 접속되어 있고 또한 접지면B(16)과 금구(12)가 서로 접촉되어 마이크로스트립선로의 접지면은 가열실과 동일한 전위로 되므로, 마이크로파적으로 안정된 입체회로를 가질 수 있다.

접지면B(16)쪽의 도체편(7)은 연결도체B(23)에 의해 도체면A쪽의 활성도체(14)와 접속되어 안테나(7)로서 가능하다. 결합구멍(6)을 덮는 가열실의 내부벽에 접착제 등으로 고정된 유전체판(5)에 의해 가열실내에서 비산된 기름이나 수분이 직접 안테나(7)까지 도달되지 않는 구성으로 되어있다. 리드선(24)의 한쪽은 활성도체(14)와 땜납등으로 고정되고, 리드선(25)의 한쪽은 접지면A(15)와 땜납등으로 고정되고, 상기 리드선(24),(25)의 다른쪽은 증폭기(9)에 접속된다.

가열실벽면의 결합구멍(6)은, 제3도(d)와 도시한 바와같이, 벽면이 대해서 소정의 각도를 가지고 형성되어 있다.

가열실내에서는, 식물의 가열이나 턴테이블등의 영향으로 전계가 변화되어 어느 포인트에 대한 정재파의 위치변동이 크므로, 가열실벽면에서 핀포인트의 안테나, 예를들면 다이폴안테나를 사용한 경우에는, 안정된 식품의 가열변화를 포착할 수 없다. 그러나, 가열실벽면에 형성한 결합구멍은 소정의 각도를 가짐으로써, 정재파의 위치변동이 발생하여도 평균적인 가열실내의 변화를 포착할 수 있다.

상기와 같이 구성함으로써, 정재파의 위치변동이 발생하여도, 그 변동을 커버할 수 있고, 결합구멍(6)에서 누설하는 전파의 변화를 포착할 수 있다.

제3도(a)의 검파회로(8)의 구체적인 회로도를 제3도(b)에 도시한다. 안테나(7)에 의해 수신된 전파는, 다이오드(20)에 과대한 입력이 되지않은 진폭으로 매칭용 저항(17)에 의해 조정되어, 다이오드(20)에 입력된다.

다이오드(20)는 전파의 스위칭에 추종할 수 있는 소트키배리어 다이오드등으로 구성되고, 상기 다이오드(20)에 의해서 반파정류되고, 저항(18), 콘덴서(21)에 의해서 평활한 직류전압으로 변환된다.

검파회로(8)는 가열실로부터 결합구멍(6)을 통하여 수신되는 전파중에서 과대한 입력으로 되지 않는 고주파전파와 전압변환특성의 선형특성부분을 이용하기 때문에, 검파회로(8)에서는 미소전압이 발생된다. 따라서, 상기 미소전압을 증폭하는 증폭기(9)를 배치하고 있다.

이에 의해서, 다이오드(20)는, 과대한 입력에도 노출되지 않는 고주파전파와 전압변환특성의 가장 바람직한 선형부분에서 동작하는 효과가 달성될 수 있다.

상기 증폭기(9)에 의해서 증폭된 전압신호가 제어회로(10)에 입력되고, 제어회로(10)는 입력된 전압신호에 의거해서 전원회로(11)를 제어하여, 전파의 발진이 제어될 수 있다.

제4도는 주파수 2,400㎒로 측정된 쇠고기나 생선등의 유전손실(εr×tanS)의 온도특성예를 도시한다. 냉동상태, 해동상태, 실온상태 및 가열상태에 따라 유전손실이 크게 변화하고 있는 것을 알 수 있다. 유전손실이 크다고 하는 것은. 전파가 용이하게 흡수된다고 하는 것을 의미한다.

제5도는 쇠고기를 냉동으로부터 가열하였을때의 검파출력예를 도시한다. 식품의 유전손실이 작을때에는 검파출력이 크게 검출되고, 손실이 큰때에는 검파출력이 작게 검출된다, 따라서 검파출력의 대소나 변화의 경향에 의거하여 전원회로를 제어함으로써 식품의 해동검지나 가열감지를 자동적으로 알 수 있는 것이다.

이상 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다

(1) 안테나를 가열실의 외부에 설치하고, 유전체판과 결합구멍을 통하여 검파를 수신하여 검파하는 구성을 취하고, 또한 검파회로는 상기 가열실에 접지되어 있으므로, 식품의 기름이나 수분이 비산하여도 안테나와 접지면이 오물질에 의해 단락되는 일이 없고, 장기간 사용하여도 안정된 제어능력을 확보할 수 있다.

또한, 대량으로 생산하여도 안정된 검파동작을 하는 검파회로를 실현할 수 있다.

(2) 마이크로스트립선로로 이루어지고 또한 검파회로를 구성하는 프린트기판의 일부도체를 안테나로서 사용하는 구성을 취함으로써, 프린트기판의 외부에 안테나를 구성하거나, 프린트기판에 금속봉등을 수직으로 세우는 안테나 구성에 비해서 대량 생산시에 치수의 안정성이 높고, 따라서 마이크로스트립선로를 주파수필터회로로 사용함으로써, 검파회로용 저항, 콘덴서 및 다이오드등의 전기부품이 비교적 낮은 주파수규격의 전기부품이 되기때문에, 회로전체가 저렴한 값으로 생산될 수 있고 또한 안정하게 구성될 수 있다.

(3) 직방체형상의 가열실벽면에 형성된 결합구멍의 긴쪽방향은 상기 가열실벽면에 대해서 소정의 각도를 가지도록 결합구멍을 형성하고 있기 때문에, 가열실내의 정재파의 모드변화에 따른 영향을 받기 어렵고,복수의 안테나를 배치하지 않아도 가열실내의 평균적인 전체변화를 안테나로 수신할 수 있는 검파회로를 제공할 수 있다.

(4) 안테나는, 안테나의 긴쪽방향이 결합구멍의 긴쪽방향과 소정의 각도를 이루도록 배치때문에, 가열실내의 평균적인 전체변화를 안테나로 수신할 수 있는 검파회로를 제공할 수 있다.

(5) 검파회로와 제어회로사이에 증폭회로를 배치하고 있으므로, 신호레벨이 크게 증폭되어 잡음에 대해선 안정된 제어가 가능하게 된다.

Claims (5)

1. 전원회로로부터 공급되는 전력에 의해서 고주파를 발진하는 고주파발진기와, 상기 고주파 발진기로부터 발진하는 고주파전파가 공급하는 가열실과, 상기 가열실내의 전파강도를 수신하는 안테나와, 상기 안테나로부터 공급된 출력을 검파하는 검파회로와, 상기 검파회로의 출력에 의거하여 상기 전원회로의 통전을 제어하기 위하여, 상기 검파회로로부터의 출력이 공급되고 또한 상기 전원회로에 출력을 공급하는 제어회로를 포함한 고주파가열장치에 있어서, 상기 안테나와 상기 가열실내공간사이에 설치된 유전체판을 부가하여 포함하고, 상기 안테나는 상기 가열실의 벽면에 형성된 결합구멍 부근중에서 가열실의 외부쪽에 설치되고, 상기 검파회로는 검파회로의 접지면을 상기 가열실에 접지시키는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 검파회로는 프린트기판에 배치되고, 상기 프린트기판의 도체면을 안테나로 한것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 결합구멍은, 상기 결합구멍의 긴쪽방향이 상기 가열실벽면에 대해서 소정의 각도를 가지도록, 가열실벽면에 형성된 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 안테나의 긴쪽방향이 상기 결합구멍의 긴쪽방향과 소정의 각도를 이루도록, 배치된 것을 특깅으로 하는 고주파가열장치.
5. 제1항에 있어서, 검파된 전류신호를 증폭하여 상기 제어회로에 출력하기 위하여, 상기 검파회로와 상기 제어회로 사이에 배치된 증폭회로를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.