KR970000099Y1 - 인버어터전원을 사용한 고주파가열장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

인버어터전원을 사용한 고주파가열장치

제1도는 본 고안의 실시예에 의한 고주파가열장치의 전원시스템을 도시한 사시도.

제2도는 상기 실시예에 의한 고주파가열장치의 하우징에 장착한 경우의 전원시스템을 도시한 사시도.

제3도는 상기 실시예에 의한 고주파가열장치의 전원시스템의 냉각부의 부분사시도.

제4도는 본 고안의 다른실시예에 의한 냉각부를 도시한 사시도.

제5도는 제1도에 도시된 전원시스템의 회로도.

제6도는 본 고안의 또다른 실시예에 의한 냉각부의 부분사시도.

제7도는 본 고안의 또다른 실시예에 의한 고주파가열장치에 장착한 전원시스템을 도시한 사시도.

제8도는 종래의 고주파가열장치의 전원시스템의 회로도.

제9도는 종래의 고주파가열장치에 장착한 전원시스템을 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상용전원 2 : 정류기

3 : 필터회로 4 : 콘덴서

5 : 인덕터 6 : 반도체스위칭소자

6A : 다이오드 7 : 트랜스포머

8 : 고압정류회로 9 : 제어회로

10 : 인버어터전원 11 : 마그네트론

12, 24 : 권선 13, 33 : 모터

14, 34 : 냉각팬 15 : 고주파가열장치

16 : 케이스 17 : 핀

18 : 전원시스템 19 : 본체바닥판

20 : 완충재 21 : 도파관

22 : 팬커버 22a, 22b : 팬커버의 측면

22c : 팬커버를 수지재료로 구성한 나머지의 부분 23 : 프린트기판

25 : 팬케이스 26 : 제1에어가이드

27 : 제2에어가이드

본 고안은 마이크로파를 이용해서 식품이나 촉매등의 유전체의 가열을 행하는 고주파가열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 마이크로파를 발생시키는 마그네트론을 구동하기 위해서 인버어터전원을 사용한 고주파가열장치에 관한 것이다.

종래의 고주파가열장치의 구성에 대하여 제8도에 도시한 회로도를 참조하면서 설명한다. 동 도면에 있어서, 상용전원(1)으로부터 공급된 전력은 정류기(2)에 의해 정류되어 직류전압으로 변환된다. 상기 직류전압은, 필터회로(3)를 통하여 콘덴서(4)와 인덕터(5)로 이루어지는 공진회로와 반도체스위칭소자(6)와 다이오드(6A)로 이루어지는 직렬회로에 인가된다. 반도체스위칭소자(6)는 수 10K헤르츠 이상의 주파수에서 발진하고 상기 공진회로와 함께 고주파교류를 발생한다. 인덕터(5)는 트랜스포머(7)의 1차권선을 겸하고 있으므로, 인덕터(5)에서 발생한 고주파 교류는 트랜스포머(7)에 의해 고전압으로 승압된다. 트랜스포머(7)에 의해 승압된 고전압은 고압정류회로(8)에 의해서 직류고전압으로 정류된다. 제어회로(9)는 반도체스위칭소자(6)에 신호를 전송하여 상기 반도체스위칭소자(6)를 구동한다. 이들 전기구성부품은 인버터전원(전력변환기)(10)을 구성한다. 고압정류회로(8)에 의해 정류된 직류고전압은 마그네트론(11)의 애노드와 캐소드사이에 인가된다. 트랜스포머(7)에는, 또 하나의 권선(12)이 감겨있고, 이 권선(12)은 마그네트론(11)의 캐소드에 전력을 공급한다. 마그네트론(11)은, 캐소드에 전력 공급을 받아, 캐소드온도가 상승하고, 또한, 애노드와 캐소드 사이에 고전압을 인가하면 발진하고 마이크로파를 발생할 수 있다. 마그네트론에 의해서 발생된 마이크로파는 가열실내의 식품등의 피가열물에 조사되어 유전가열을 행한다.

인버어터전원(10)은, 1∼2KW의 고출력의 전력을 취급하기 때문에, 인버어터전원(10)을 구성하는 전기구성부품은 상당히 큰 손실을 수반한다. 예를 들면, 전기 구성부품중에서 정류기(2)나 반도체스위칭소자(6)는 방열효율을 양호하게 하기 위하여 알루미늄로된 핀(fin)을 장착하고, 다른 전기구성부품과 함께, 강제공냉을 행할 필요가 있다. 강제공냉은 모터에 의해 팬(14)을 회전하여 냉각풍을 발생시켜서 행하도록 하고 있다.

제9도는 고주파가열장치(15) 본체에 인버어터전원(10)과, 마그네트론(11)과, 모터(13)와, 팬(14)이 각각 단독으로 장착되어 있는 상태를 표시한 것이다. 동도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 인버어터전원(10)이나 마그네트론(11)을 강제로 냉각하기 위하여, 넓은 범위에 걸쳐서 바람의 공급을 할 필요가 있다. 이 때문에 비교적 큰 풍량을 취할 수 있는 프로펠러가 팬(14)으로서 사용된다. 또, 팬(14)을 회전시키기 위한 모터(13)에 교류모터가 사용된다. 이와 같이 교류모터와 프로펠러팬의 조합에 의해 강제로 냉각을 행하기 때문에, 그 냉각구성이, 대단히 대형으로 될 수 밖에 없었다. 따라서 다음과 같은 과제가 있었다.

첫째로, 인버어터전원(10)이나 모터(13)를 각각 단독으로 고주파가열장치(15)에 장착하므로, 많은 조립공정수가 요구된다고 하는 과제가 있었다. 즉, 인버어터전원(10)이나 모터(13)등의 구성부품에 필요한 전력을 공급하기 위해서, 각각에 리드선을 사용해서, 전력원과 접속할 필요가 있다. 이때문에, 일단 인버어터전원(10)이나 모터(13)등의 구성부품을 고주파가열장치(15)에 장착하고, 이들을 리드선을 사용해서, 전력원과 접속하도록 하고 있었다. 그러나, 이들의 리드선의 배선은, 좁은 공간에서 사람의 손에 의해서 행하지 않으면 않되고, 사람의 손이 방해되고, 또한, 배선하기 어렵다고하는 과제가 있었다. 또, 인버어터전원(10)이나 모터(13)등의 구성부품을 고주파가열장치(15)에 장착할 때에, 각각의 구성부품이 여러가지 형상을 하고 있고, 또한, 각각의 구성부품을 리드선에 의해 배선하지 않으면 않되므로, 로봇에 의한 자동조립이 어렵고, 조립공정수의 삭감이 곤란했었다.

둘째로 인버어터전원(10)이나 모터(13), 또는 마그네트론(11)등의 구성부품에 필요한 전력을 공급하는 리드선으로부터, 불필요한 전자파가 복사되어, 고주파가열장치의 주변에 있는 텔레비젼이나 라디오등의 기기에 악영향을 미친다고 하는 과제가 있었다.

셋째로, 인버어터전원(10)을 구성하는 반도체스위칭소자(6)는, 발열이 크므로 냉각을 위한 핀을 장착할 필요가 있었다. 이 때문에 핀이 대형화하고, 프린트기판상에 점유하는 면적이 넓어지고, 프린트기판의 소형화가 곤란하다고 하는 과제가 있었다.

또, 미국특허공보 제4,956,531호에는, 인버어터전원을 금속성의 엔빌로우프(envelope)내에 수납하는 구성으로 하고, 마그네트론과 팬을 일체화한 Power Module이 표시되어 있다. 그러나, 이와 같은 구성으로는 상기 3개의 구성부품이, 각각 별도의 3개의 케이스내에 수납되어 있고, 이들의 3개의 케이스를 상호결합시켜서 고주파가열장치를 조립할 필요가 있었다.

또한, 특히 마그네트론을 수납한 케이스와 인버어터전원을 수납한 케이스와의 전력선의 접속이 필요하게 되기 때문에, 이 접속이 번거롭고, 또한, 이곳으로부터 불필요한 복사(노이즈)가 발생하기 쉽다고하는 과제가 있었다.

본 고안은 상기 과제를 해결하기 위해 구성된 것이다.

본 고안의 제1목적은, 전원시스템(마그네트론, 인버어터전원 및 냉각용팬)을 소형이고 컴팩트한 고주파가열장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 제2목적은, 고주파가열장치의 조립을 간략화해서 조립공정수의 삭감을 행하고, 제조가격의 대폭적인 저감을 실현하는데 있다.

본 고안의 제3목적은, 바람직하지 않은 전자파복사를 대폭적으로 저감하고, 높은 신뢰성과 양호한 전자환경조화성을 실현한 고주파가열장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 제4목적은, 도파관등으로 부터 출력전자파가 누설되는 것을 방지하고, 높은 안정성을 실현한 고주파가열장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 제5목적은, 보다 높은 냉각효율을 가진 고주파가열장치의 전원시스템을 제공하는데 있다.

상기 본 고안의 제1목적을 달성하기 위하여, 1개 또는 그 이상의 반도체소자를 가진 전력변환기와, 상기 전력변환기의 출력을 수신하여 가열실에 전자파를 공급하는 마그네트론과, 상기 전력변환기와 상기 마그네트론을 냉각하는 냉각팬을 구비한다.

적어도 상기 전력변환기 및 상기 마그네트론을 도전성재료에 의해 이루어지는 케이스에 수납한다. 상기 냉각팬으로부터 전송된 공기는, 상기 전력변환기의 적어도 일부를 냉각한후, 상기 마그네트론을 냉각한다. 또한, 냉각팬의 팬케이스의 일부 또는 전부를 냉각부재로 구성하고, 전력변환기의 구성부품을 상기 냉각부재에 장착해서 상기 구성부품을 냉각한다.

상기 냉각팬에 의해서 발생되는 바람의 통풍로를 따라서, 상기 전력변환기를 구성하는 전기구성부품인 트랜스포머나 반도체스위칭소자를 배치하고, 이후에 상기 마그네트론을 배치해서 냉각하는 구성으로 함으로써, 전원시스템의 소형화가 도모된다. 상세하게는, 상기 마그네트론이나 상기 전력변환기를 구성하는 전기구성부품을 상호 접근시켜서 배치함으로써 전원시스템의 부품의 실장밀도를 높일 수 있다. 또 이들의 전기구성부품을 냉각하기 위한 바람을 통하게 하는 통풍로도 좁게할 수 있고, 팬도 좁은 범위에서 바람을 발생시키면 되므로 소형의 물건으로 할 수 있다.

또 본 고안의 제2목적을 달성하기 위하여, 1개 또는 그 이상의 반도체소자를 가진 전력변환기와, 상기 전력변환기의 출력을 수신하여, 가열실에 전자파를 공급하는 마그네트론과, 전력변환기와 마그네트론을 냉각하는 냉각팬을 구비한다. 상기 전력변환기 및 상기 마그네트론을 도전성재료에 의해 이루어지는 케이스에 수납한다. 또한 상기 전력변환기의 구성부품을 인쇄기판에 배치하고, 적어도 상기 냉각팬의 팬케이를 상기 인쇄기판위에 배치한다. 또한, 냉각팬을 구동시키는 모터를 인쇄기판위에 배치한다.

상기 전력변환기와 상기 냉각팬과 상기 마그네트론등의 복수의 구성부품을 도전성이 있는 케이스에 수납하는 경우, 고주파가열장치의 조립작업을 간단화할 수 있다. 복수의 구성부품은, 고주파가열장치에 상기 케이스를 단지 장착함으로써, 고주파가열장치에 장착될 수 있다. 또한, 상기 케이스는 임의의 형상으로 할 수 있으므로, 자동조립을 용이하게 할 수 있다. 또한, 상기 전력변환기, 상기 냉각팬의 케이스 및 상기 냉각팬의 모터를 동일 프린트기판위에 장착하기 때문에, 전력원과 이들의 구성부품을 접속하는 리드선이 불필요하게 된다.

따라서 조립공정수를 삭감할 수 있고, 제조가격의 저감을 대폭적으로 실현할 수 있다.

본 고안의 제3목적을 달성하기 위하여, 1개 또는 그 이상의 반도체소자를 가진 전력변환기와, 상기 전력변환기의 출력을 수신하여 가열실에 전자파를 공급하는 마그네트론과, 상기 전력변환기와 상기 마그네트론을 냉각하는 냉각팬을 구비한다. 적어도 상기 전력변환기 및 상기 마그네트론을 도전성재료에 의해 이루어진 케이스에 수납한다.

상기 구성에 의하면, 마그네트론, 전력변환기, 냉각팬, 전력변환기로부터의 출력을 마그네트론에 공급하는 리드선, 냉각팬에 전력을 전달하는 리드선을 도전성재료의 케이스에 수납하므로, 복사노이즈가 고주파가열장치의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

본 고안의 제4의 목적을 달성하기 위하여, 1개 또는 그 이상의 반도체소자를 가진 전력변환기와, 상기 전력변환기의 출력을 수신하여 가열실에 전자파를 공급하는 마그네트론과, 상기 전력변환기와 상기 마그네트론을 냉각하는 냉각팬을 구비한다. 적어도 상기 전력변환기 및 상기 마그네트론을 도전성재료에 의해 이루어진 케이스에 수납한다. 도파관을 사용해서 상기 마그네트론으로부터 출력되는 전자파를 가열실에 공급하고, 또한 상기 도파관에 의해서 가열실과 케이스를 접속한다. 하우징과 케이스의 사이에 완충재를 개재시킨다.

상기 구성에 의해 전원시스템을 수납한 케이스의 중량을 도파관과 하우징이 지지하고 있기 때문에, 상기 케이스와 도파관 사이의 연결부분에서 발생하는 변형이 실질적으로 감소된다. 따라서, 마이크로파가 누설되는 틈새가 발생할 정도로 변형이 크게 되지 않는다.

또한 상기 케이스와 상기 하우징 사이에 형성된 완충재는 상기 케이스와 도파관사이 및 상기 케이스와 상기 하우징사이의 접속부의 치수오차를 증가시키는데 도움을 준다. 조립오차나 수송도중의 진동등으로 하우징이나 가열실이 변형된 경우에도, 완충재가 변형을 흡수하고, 변형이 다른 부분에 미치는 것을 방지할 수 있다.

본 고안의 제5목적을 달성하기 위하여, 1개 또는 그 이상의 반도체소자를 가진 전력변환기와, 상기 전력변환기의 출력을 수신하여 가열실에 전자파를 공급하는 마그네트론과, 상기 전력변환기와 상기 마그네트론을 냉각하는 냉각팬을 구비한다. 적어도 상기 전력변환기 및 상기 마그네트론을 도전성재료에 의해 이루어진 케이스에 수납한다. 상기 냉각팬으로부터 전달된 공기가 상기 전력변환기의 적어도 일부를 냉각한 후, 상기 마그네트론을 냉각한다.

상기 구성에서, 전기구성부품, 보다 작은 열을 발생하는 구성부품이 보다 통로의 하류측에 배치하거나 보다 낮은 내열온도를 가지는 구성부품을 통로의 하류측에 배치한다. 상기한 바와 같이 전력변환기를 구성하는 대표적인 전기구성부품의 손실은 다음과 같다. 즉, 정류기의 손실은 약 15와트이고, 인덕트의 손실은 약 8와트이고, 반도체스위칭소자의 손실은 약 40와트이고, 트랜스포머의 손실은 약 15와트이다. 한편, 마그네트론은 약 300와트의 큰 손실을 발생한다. 따라서, 마그네트론과 같이 대형인 형상을 가지고 또한 약 300와트의 큰 손실을 가진 전기구성부품을 냉각의 통풍로의 상류측에 설치하면, 마그네트론을 통과한 냉각풍은 상당한 고온으로 된다. 따라서, 냉각풍의 온도상승을 억제하기 위해서, 보다 큰 풍량을 내도록, 팬을 구동하는 모터를 보다 고회전으로 동작시킬 필요가 있다. 즉, 마그네트론의 하류측에 반도체스위칭소자나 트랜스등의 전기구성부품을 배치하면, 대단히 효율이 나쁜 냉각방법이 된다. 또, 내열온도가 높은 부품을 하류측에 배치하면, 그앞의 전기부품의 온도가 최고 사용온도보다 낮기 때문에, 상기 내열온도가 높은 부품의 수명을 부여하는 영향을 적게할 수 있다. 그래서, 전기구성부품은 그 발생열량이 작은 순서로 또는 내열온도가 낮은 순서로 냉각되도록 통풍로에 배치함으로써, 효율이 양호한 냉각을 행할 수 있다고 하는 작용이 있다.

또한 본 고안의 제5목적은, 냉각하기 위해 사용되는 공기를 안내하는 제1에어가이드와, 냉각을 위해 사용된 공기를 가열실로 안내하는 제2에어가이드를 부가하여 구비함으로써 달성된다.

상기 구성에 의해, 케이스 주위에서 가열된 공기가 케이스에 흡수되지 않는다. 따라서 고주파가열장치의 냉각효율이 향상될 수 있다. 또한, 케이스의 열을 흡수한 공기는 가열실에 안내되기 때문에, 가열실내의 피가열물이 상승된 효율로 가열된다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 고안에 의한 고주파가열장치의 회로구성 및 회로의 동작에 대해서는, 기본적으로 종래예와 마찬가지이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

제1도로부터 제9도에 있어 동일번호가 부여된 것을 동일 작용을 하는 구성요소이다.

제1도는 알루미늄으로된 케이스(16)의 내부에 전기구성부품이 컴팩트하게 실장된 상태를 도시한다. 팬(34)은 좁은 범위의 바람을 송출하기 위하여, 압력손실에 강한 시로코형 팬(sirocco type fan)이다. 팬(34)을 구동하는 모터(33)(도시되지 않음)는, 고속회전을 발생하고 또한 소형화에 기여하는 직류모터이다.

팬(34)으로부터 발생된 냉각풍은 수와트의 전기손실을 발생하는 제어회로의 구성부품(도시되지 않음)을 냉각한다. 다음에, 트랜스포머(7)와 반도체스위칭소자(손실 약 40와트)나 정류기(손실 약 15와트)가 장착된 핀(17)을 냉각한다.

마그네트론(11)은 300와트의 큰 손실을 발생하므로 냉각풍의 통풍로의 최하류측에 배치되어 있다. 마그네트론(11)이 정상동작시에는 마그네트론(11)의 애노드를 180℃ 정도의 온도이하로 냉각하면 충분하다. 애노드의 이와 같은 온도를 얻기 위해서는, 마그네트론(11)은 0.3㎥/min 정도의 실온의 냉각공기가 요구된다. 전원시스템에서 0.5㎥/min의 비율로 팬(34)이 냉각공기를 마그네트론(11)에 보내면, 냉각공기는 핀(17)과 트랜스포머(7)로부터 열을 받기 때문에, 냉각공기가 마그네트론(11)에 도달하기 전에 냉각공기의 온도는 10K정도 상승한다. 따라서, 0.5㎥/min 보다 다소 높은 비율로 냉각공기를 마그네트론(11)에 공급되도록 팬(34)에 요구된다. 즉, 모터의 회전속도를 증가시키도록 요구된다.

상기한 바와 같이, 상기 케이스(16)는 알루미늄으로 제조되고 컴팩트하게 조립된 전기구성부품을 실장하고 있다. 팬(34)은 좁은 공간에서 바람을 송출하여야 하므로 압력손실에 강한 시로코형 팬이 사용되고 있다.

마그네트론(11)을 포함한 전기구성부품은 발생열량이 작은 순서로 또는 내열온도가 낮은 순서로 냉각되도록 통풍로에 배치한다. 구성부품을 이와 같이 배치함으로써, 효율적인 냉각할 수 있고 전원시스템의 크기를 감소시킬 수 있다. 전원시스템은, 제2도에 도시한 바와 같이, 고주파가열장치(15)에도 용이하게 장착되는 소형의 사이즈로 할 수 있다.

또한, 제1도에 도시한 바와 같이 노이즈의 발생원인이 마그네트론(11)이나 반도체스위칭소자(도시되지 않음), 정류기(도시되지 않음), 트랜스포머(7) 및 트랜스포머(7)와 마그네트론(11)을 접속하는 리드선이 케이스(16)내에 수납되므로 노이즈복사를 방지할 수 있고, 고주파가열장치의 근처에 있는 다른 전기기기에 악영향을 주는 것을 것을 방지할 수 있다.

제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 노이즈의 발생원인인 마그네트론(11), 반도체스위칭소자(6), 정류기(2), 트랜스포머(7) 및 트랜스포머(7)와 마그네트론(11)을 접속하는 리드선으로부터의 노이즈복사를 차폐하기 위해, 이들의 전기구성부품은 케이스(16)내에 수납되고, 이들의 전기구성부품을 냉각하는 냉각팬(34)은 케이스의 내부에 장착되고, 마그네트론(11)을 포함한 전기구성부품은 그 발생열량이 작은 순서로 또는 내열온도가 낮은 순서로 냉각되도록 냉각팬(34)에 의해 발생되는 바람의 통풍로에 배치한다. 구성부품을 이와같이 배치함으로써, 효율적인 냉각을 할 수 있고 또한 전원시스템(18)의 크기를 감소시킬 수 있다. 상기 전원시스템(18)은 고주파가열장치(15)에 용이하게 장착될 수 있는 소형의 사이즈로 할 수 있다.

제2도는, 알루미늄으로 된 케이스(16)를 고주파가열장치(15)에 장착한 상태를 표시하고 있다.

이 구성의 특징은 케이스(16)와 본체 바닥판(19) 사이에 완충재(20)를 개재한 것이다. 도면에 있어서, (20)은 탄성을 가진 재질로 이루어진 완충재이다. 케이스(16)를 고주파가열장치(15)에 장착하는 경우는, 고주파가열장치(15)에 장착되어 있는 도파관(21)과 고정하는 동시에 케이스(16)와 본체바닥판(19) 사이에 완충재(20)를 개재하고 있다.

종래, 완충재(20)를 개재시키지 않는 경우는, 케이스(16)는 도파관(21)에 의해서 직접 고주파가열장치에 장착된다. 그 결과, 케이스(16)의 모든 중량은 도파관(21)의 장착부분에만 부과된다. 따라서 케이스(16)의 중량에 의해 장착부분에 변형이 발생한다. 특히, 케이스(16)와 도파관(21)의 접속부분 또는 도파관(21)과 고주파가열장치(15)의 접속부분에 변형이 발생하기 쉽다. 실제로 큰 변형이 상기 접속부분에 발생하면, 마이크로파가 누설되는 틈새가 형성될 수 있다.

본 실시예와 같이, 완충재(20)를 개재시킴으로써, 상기 문제를 해결할 수 있다.

또한, 완충재(20)는 진동의 전달을 방지한다. 완충재(20)가 없는 경우 케이스(16)에 수납되어 있는 냉각팬(34)의 진동이 공진을 일으켜, 그 진동이 본체바닥판(19)에 전달된다. 또, 이 구성에서는, 도파관(21)과 케이스(16)를 가열실의 형상이나 고주파가열장치의 설계가 변경되어도 도파관(21)을 변경할 뿐이므로, 케이스(16)는 동일한 것을 사용할 수 있다. 즉, 장치의 설계를 변경하거나 다양한 모델의 설계를 개발하기 위해 요구되는 공정수가 대폭적으로 삭감될 수 있다.

또, 도파관(21)과 케이스(16)에 수납된 전원시스템(18)을 별도로 제조한 다음에, 생산라인상에서 조립할 수 있다. 따라서, 다량의 전원시스템(18)을 미리 제조하여 저장할 수 있다.

제3도는, 인버어터전원을 구성하는 전기구성부품의 하나인 반도체스위칭소자가 장착되어 있는 핀(17)과, 트랜스포머(7)와, 이들을 냉각하기 위한 냉각팬(34)과, 냉각팬(34)을 회전시키기 위한 모터(33) 및 냉각팬(34)에 의해 발생한 바람을 안내하기 위한 팬커버(22)를 동일의 프린트기판(23) 위에 구성하는 방법을 도시한 것이다. 동도면에 도시한 바와 같이, 전기구성부품, 모터(33), 냉각팬(34), 팬커버(22)를 프린트기판(23)의 동일면(도면에서는 윗면)에 장착된다. 따라서, 이 프린트기판(23)을 납땜조(槽)에 한번만 통과시킴으로써, 전기구성부품과 모터(33)의 납땜을 할 수 있다. 또한, 냉각팬(34)을 코터(33)의 축에 윗면으로부터 삽입하고, 또 팬커버(22)를 냉각팬(34)의 윗면으로부터 설치하는 구성으로 함으로써, 상하방향의 동작만으로 전기구성부품, 모터(33), 냉각팬(34) 및 팬커버(22)를 프린트기판(23)에 삽입할 수 있고, 이에 의해 자동조립이 용이하게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 고주파가열장치의 크기를 소형화하기 위하여, 종래 기술에서 사용된 교류모터와 프로펠러팬 대신에, 직류모터와 시로코팬이 사용되고 있다.

고주파가열장치를 소형화하기 위해 부품의 실장밀도가 증가되는 프린트기판(23)을 냉각시키기 위해서는 프로펠러팬에 비해서 높은 풍압을 제공할 수 있는 시로코팬이 적합하다. 또한, 직류모터는 저압의 직류전원이 요구된다. 따라서, 제5도에 도시한 바와 같이, 인버어터전원(18)을 구성하는 전기구성부품중의 하나인 트랜스포머(7)에 여분의 권선(24)을 설치한다. 상기 권선(24)으로부터 얻은 저압의 교류전력은 정류되어 저압의 직류전원을 제공한다.

본 실시예에서는, 인버어터전원(18)을 구성하는 전기구성부품인 트랜스포머(7)와 모터(33)는 동일한 프린트기판(23)위에 배치되기 때문에, 트랜스포머(7)로부터 얻은 전력을 모터(33)에 프린트기판(23)의 패턴을 통하여 공급되므로, 리드선이 불필요하다. 또, 트랜스(7)나 반도체스위칭소자(6)와 그 냉각용핀(17)을 포함한 전기구성부품과 모터(33)로부터 복사되는 불필요한 전자파는 도전성의 케이스(16)에 의해서 차폐되므로, 텔레비젼이나 라디오등의 기기에 악영향을 미치는 일이 없어진다.

제4도는, 모터(33)를 지지하는 지지대를 겸한 팬케이스(25)에 전기구성부품의 일부인 반도체스위칭소자(6)를 장착한 구성을 표시하고 있다. 알루미늄과 같이 열전도성이 높은 재료를 사용하여 팬케이스(25)를 형성함으로써, 반도체스위칭소자 열도전성이 높은 재료를 사용하여 팬케이스(25)를 형성함으로써, 반도체스위칭소자(6)에 의해 발생한 열은 팬케이스(25)를 통과해서 효율적으로 방열된다. 즉, 이 팬케이스(25)는, 팬(34)에 의해 발생된 기류를 안내하는 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라, 모터(33)의 지지대와 반도체스 칭소자(6)의 냉각부재로서 기능한다. 즉 팬케이스(25)의 상부는 충분한 기류에 노출되므로, 팬케이스(25)의 열을 효율적으로 방열할 수 있다. 따라서, 반도체스위칭소자(6)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 한편 팬커버(22)도 팬케이스(25)와 일체적으로 방열할 수 있다. 이와 같이 팬커버(22) 및 팬케이스(25)의 일부 또는 전부를 냉각부재로서 기능하기 때문에, 반도체스위칭소자(6)를 냉각하기 위해 전용의 냉각부재(예를들면, 제3도의 핀(17))이 불필요하다. 따라서 프린트기판위의 공간을 보다 유효하게 사용할 수 있고, 고밀도로 콤팩트화한 구조를 실현할 수 있다.

반도체스위칭소자등의 발열체의 냉각부재와 팬케이스를 겸용하는 방법으로서, 제4도에 도시한 팬케이스(25)를 냉각부재로 구성하는 방법이외에도 여러가지 방법을 채용해서 본 발명을 실시할 수 있다.

예를들면, 제6도에 도시한 바와 같이, 팬커버(22)의 2개측면(22a) 및 (22b)에 알루미늄등의 냉각부재를 사용하여, 수지재료로 구성한 나머지의 부분(22c)과 조합하여 팬커버(22)를 구성하는 동시에, 상기 측면(22a), (22b)에 대해서, 반도체스위칭소자(6)나 정류기(2)를 장착하는 구성으로 할 수 있다. 그리고 상기 팬커버(22)를 프린트기판(23)에 대해서, 도면에 도시한 바와 같이 한번에 삽입하도록 해서 조립할 수 있다.

또, 도면에 도시한 바와 같이, 모터(33)는, 케이스(16)(도시되지 않음)에 고정시키고, 커버(22)만을 프린트기판(23) 위에 얹어놓는 구성으로 할 수도 있다. 이와 같은 구성은, 모터(33)의 진동이 비교적 커서 프린트기판(23)을 손상할 가능성이 있는 경우이거나 모터(33)가 상용전원(1)에 의해 구동되는 교류모터인 경우에 적합하다.

제7도는, 제2실시예를 도시하고, 제1실시예와 마찬가지의 전원시스템(18)은, 공기를 전원시스템(18)으로 안내하는 제1에어가이드(26)와 공기를 가열실로 안내하는 제2에어가이드를 부가하여 포함한다. 제1, 제2에어가이드는 케이스(16)에 분리가능하게 나사고정되어 있다. 이와같은 구성에 의해 케이스(16)에 형성된 인입개구를 통하여 가열된 공기가 흡수되는 것을 방지할 수 있다. 가열된 공기는, 전원시스템(18)의 외부로 인도될 뿐만 아니라 마그네트론(11)의 열방사 때문에 케이스(16)의 주위에 존재한다. 따라서, 전원시스템(18)의 효율적인 냉각을 확실하게 할 수 있다. 또한, 전원시스템(18)내에서 가열된 공기를 제2에어가이드(27)에 의해서 가열실로 안내되기 때문에, 고주파가열장치의 가열효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1에어가이드(26)와 제2에어가이드(27)는, 케이스(16)와 장착분리가 자유로운 구성으로 되어 있으므로, 고주파가열장치의 설계가 변경되는 경우에도, 제1에어가이드(26) 및 제2에어가이드(27)만을 변경하고, 케이스(16)는 동일한 것을 사용할 수 있다. 즉, 장치의 설계를 변경하거나 다양한 모델의 설계를 개발하기 위해 요구되는 공정수를 대폭적으로 삭감할 수 있다. 또, 제1에어가이드(26)와 제2에어가이드(27)는, 케이스(16)에 수납된 전원시스템(18)과는 별도로 제조한 다음에, 생산라인상에서 조립할 수 있다. 따라서, 다량의 전원시스템(18)을 미리 제조하여 저장할 수 있다.

Claims (12)

1. 가열실과, 1개이상의 반도체소자를 구비한 구성부품(2), (3), (4), (5), (6), (6A), (7), (8), (9)으로 구성되고 출력전력을 전달하는 전력변환기와, 상기 전력변환기로부터 출력전력을 수신하여, 가열실에 전자파를 공급하는 마그네트론(11)과, 상기 전력변환기 및 상기 마그네트론(11)을 냉각하는 냉각팬(34)과, 상기 전력변환기와 상기 마그네트론(11)을 적어도 수납하고, 흡입구와 배출구를 가지는 케이스(16)와, 상기 케이스와 가열실 사이에 결합되고, 상기 마그네트론에 의해 발생된 전자파를 상기 가열실에 안내하는 도파관수단(21)을 구비한 고주파가열장치에 있어서, 상기 고주파가열장치의 주위에 있는 외부의 공기를 상기 케이스(16)의 내부에 안내하도록 설치된 제1에어가이드(26)와, 상기 케이스(16)의 내부에, 상기 냉각팬(34), 상기 전력변환기 및 상기 마그네트론(11)이 순차적으로 배치되어 있는 케이스(16)와, 상기 제1에어가이드(26)를 통하여 상기 외부의 공기를 상기 케이스(26)의 내부에 흡입하고, 흡입된 외부의 공기에 의해, 발생열량이 낮은 전력변환기를 냉각한 다음에 발생열량이 높은 마그네트론(20)을 냉각시키는 냉각팬(34)과, 상기 전력변환기, 상기 마그네트론(11)을 순차적으로 냉각하여 가열된 공기가 상기 가열실의 내부로 안내되어, 상기 고주파가열장치의 주위에 있는 외부의 공기가 상기 가열공기의 온도영향을 받지 않도록, 상기 케이스(16)의 배출구에 설치된 제2에어가이드(27)를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
2. 제1항에 있어서, 상기 도파관수단(21)은, 상기 케이스(16)를 가열장치에 고정하기 위해 개재되는 도파관을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
3. 제1항에 있어서, 상기 도파관수단(21)과 상기 케이스(16)는 분리가능하게 서로 결합된 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
4. 제1항에 있어서, 상기 케이스(16)는 도전재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
5. 제1항에 있어서, 상기 전력변환기(2), (3), (4), (5), (6), (6A), (7), (8), (9)는 상기 냉각팬(34)에 구동력을 공급하는 트랜스포머(7)를 포함한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
6. 제1항에 있어서, 상기 냉각팬(34)으로부터 형성된 냉각공기는 상기 전력변환기의 1개이상의 반도체소자를 직접적으로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
7. 제6항에 있어서, 상기 냉각팬(34)은 상기 케이스(16)에 일체적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
8. 제1항에 있어서, 상기 전력변환기의 구성부품은 프린트회로기판(23) 위에 배치되고, 상기 냉각팬(34)은, 상기 전력변환기의 상기 구성부품이 배치된 상기 프린트회로기판(23) 위에 배치된 팬의 케이스(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
9. 제8항에 있어서, 상기 냉각팬(34)은 상기 프린트회로기판(23)위에 배치된 구동모터(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
10. 제8항에 있어서 상기 팬의 일부(22a), (22b)는 적어도 상기 전력변환기의 상기 구성부품을 냉각하기 위하여, 상기 전력변환기의 상기 구성부품(2), (6)이 부착된 냉각부재로서 기능하는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
11. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2에어가이드(26), (27)는 분리가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파가열장치
12. 제1항에 있어서, 상기 냉각팬(34)과 상기 전력변환기 및 상기 마그네트론(11)을 내장한 상기 케이스(16)와 상기 가열실이 배치되는 하우징(19)에 상기 케이스(16)를 설치하기 위해 개재되는 완충재(20)를 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.