KR910009710B1 - 고주파 가열장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고주파 가열장치

제1도 내지 제6도는 본 발명의 한 실시예를 나타내며, 제1도는 고주파 가열장치인 전자레인지의 종단면도.

제2도는 그 횡단 평면도.

제3도는 조리받침판의 사시도.

제4도는 슬릿부의 확대 종단면도.

제5도는 마이크로 파의 방사 상태 설명도.

제6도는 가열분포 측정에 사용하는 측정용 용기의 사시도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 조리받침판 사시도.

제8도 및 제9도는 마이크로 파 투과상태를 서로 다른 방향에서 본 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 가열실 4c : (가열실의)측벽

11 : 고주파 가열기구 12 : 상부 히터

13 : 하부히터 15 : 조리받침판

17 : 슬릿부 6 : 여진구

본 발명은 가열실에 고주파 가열기구를 갖춤과 동시에 막대기 모양의 히터와 조리 받침판으로 이루어진 히터가열 기구를 갖추고, 고주파 가열작용인 레인지 조리와 히터가열 작용인 오븐 조리를 행할 수 있는 이른바 오븐 레인지라고 불리우는 고주파 가열장치에 관한 것으로서, 특히 레인지 조리와 오븐 조리를 연속적으로 행할 때의 가열구조의 개량에 관한 것이다.

피조리물에 따라서는 고주파 가열작용의 레인지 조리뿐만이 아니라 히터 가열작용인 오븐 조리를 병용할 수 있으면 조리상태가 가장 좋은 상태로 되게 된다.

예를들어, 그라탄 이나 햄버거 스테이크와 같이 그 표면을 조금 태우는 오븐 조리와, 그 내부까지 충분히 가열하는 레인지 요리의 병용이다.

따라서, 이와같은 복합가열의 요구를 충족시켜주는 고주파가열 장치의 전자 레인지가 제공되게 되었다.

이러한 종류의 전자 레인지는, 예를들어, 가열실의 윗면 벽에 여진구를 개구하는 도파관을 접속하고, 이 도파관에 고주파 마그네트론을 설치한다.

상기 가열실의 윗면 벽에는 교반기, 저부에는 회전접시로된 고주파 가열기구를 겸비하고 있다.

더욱이, 가열실의 상부 및 하부에 각각 막대기 모양의 히터를 설치함과 동시에, 이러한 히터 상호간의 가열실 중간부에 피조리물을 놓기 위해 금속판으로 된 조리 받침판을 설치한 히터 가열 기구를 갖추었다.

레인지 조리를 행할 경우에는, 회전 접시위에 피조리물을 놓고 이것을 회전구동하고, 조리 받침판은 떼어내어 고주파 가열기구를 작용시킨다.

오븐조리를 행할 경우에는, 조리 받침대 위에 피조리물을 놓고, 회전 접시는 떼어내어 히터 가열기구를 작용시킨다.

이와같이, 별개의 피조리물에 대하여 각각 레인지 조리와 오븐조리를 행하면, 각각의 작용효과를 얻을 수 있기 때문에 각 조리시에 가열이 균일해져, 특별한 문제는 없다.

그러나, 피조리물에 따라서는, 레인지 조리를 행한후에 곧 오븐요리로 전환하고, 이것을 연속적으로 행하여 조리할 경우가 있다.

이때에, 사용할 때 마다 조리 받침대와 회전 접시를 빼고 넣고하는 것이 불편하기 때문에, 보통 회전 접시는 떼어내어 조리 받침대위에 그 피조리물을 놓고, 예를들어, 레인지 조리를 먼저하고 그후 연속적으로 오븐 조리를 행한다.

당연히, 이러한 조리순서를 역으로 하여 행할 수도 있다.

이러한 연속조리에 있어서는, 본래 히터 가열을 행하기 위해 조리 받침대위에 피조리물을 놓기 때문에, 오븐조리에서의 가열상태가 균일해진다.

그러나, 레인지 조리시에는, 고주파 가열에 가장 적합한 위치에 회전 접시를 놓고 있지만 이것을 사용하지 않고 상기 조리받침대를 사용함으로써, 피조리물에 균일한 고주파 가열작용이 불가능해져 가열상태가 불균형해지는 것을 피할 수가 없었다.

또 조리 받침판을 떼어내고 전술한 회전접시에 피조리물을 놓고 연속조리를 행하는 경우에는 레인지 조리에 문제가 없지만 하부히터가 회전접시에 너무 근접하고 또 상부히터는 회전접시와 멀리 떨어지므로 오븐 조리는 사실상 불가능하다.

이러한 점에서 레인지 조리와 오븐 조리를 연속해서 하는 조리에 있어 조리 받침판에 피조리물을 놓고 히터의 가열효율을 확보하며 또 고주파 가열효율을 어떤 장치로 향상시키는 것이 가능하면 가장 좋은 경우가 된다.

본 발명은 전술한 고주파 가열작용과 히터의 가열작용을 하나의 조리에서 변환해서 행하는 경우 본래 히터가열용의 조리 받침판위에 피가열물을 놓고 고주파가열작용에 의해 발생되는 가열홈이 불균일하게 되는 것을 방지하며 조리 받침판에 대한 극히 간단한 가공으로 여기에 적재된 피가열물에 대한 불균일한 가열이 전혀 없는 고주파 가열작용을 가능하게 해서 균일한 가열화를 얻는 고주파 가열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉 본 발명은 고주파 가열기구를 갖춘 가열실의 상하부에 각각 히터를 설치함과 동시에 이들 히터 상호간에 피가열물을 적재하는 금속판으로 된 조리 받침판을 설치해 고주파 가열작용과 히터의 가역작용을 연속적으로 변환이 가능하게 한 것에 있어서, 전술한 조리 받침판의 좌우 양측부에 한쌍의 긴 구멍으로 되는 슬릿부를 개구한 것을 특징으로 하는 고주파 가열장치이다.

또 본 발명은 고주파 가열기구를 갖춘 가열실의 상하부에 각각 히터를 설치함과 아울러 히터 상호간에 피가열물을 적재하는 금속판으로 된 조리 받침판을 배치해 고주파 가열작용과 히터의 가열작용을 연속적으로 변환이 가능하게 한 것에서 전술한 조리 받침판의 좌우 양측부에 한쌍의 긴구멍으로 되는 슬릿부를 개구하며 이 슬릿부는 전술한 고주파 가열기구를 구성하는 여진구의 길이 방향과 동일한 방향으로 길게 개구함과 아울러 그 길이 방향의 치수를 고주파 가열작용을 하는 마이크로파의 대략 1/2 파장정도로 한 것을 특징으로 하는 고주파 가열장치이다.

또 본 발명은 고주파 가열기구를 갖춘 가열실의 상하부에 각각 히터를 설치함과 아울러 이들 히터상호간에 피가열물을 적재하는 금속판으로 되는 조리 받침판을 배치해 고주파 가열작용과 히터의 가열작용을 연속적으로 변환이 가능하게 한 것에 있어 전술한 조리 받침판의 좌우 양측부에 한쌍의 긴 구멍으로 이루어지는 슬릿부를 개구하며 이 슬릿부는 전술한 고주파 가열기구를 구성하는 여진구와 길이 방향과 같은 방향으로 길게 개구함과 아울러 그 길이 방향의 치수를 고주파 가열 작용을 하는 마이크로파의 대략 1/2 파장정도로 하며 그리고 가열실 양측벽에서 각각 대략 1/4 파장정도로 격리된 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 고주파 가열장치이다.

이같은 구성에 따르면 여진구에서 방사되는 마이크로파가 각 슬릿부로 분산되며 게다가 이 좌우의 슬릿부를 기준으로 해서 각각 동일한 수준의 전계를 발생시키므로 좌우의 균형이 이루어져 균일한 고주파 가열작용이 된다.

이하 본 발명의 한 실시예를 도면에 의거해서 설명한다.

제1도 및 제2도에서 처럼 도면중 “1”은 고주파 가열장치인 전자 레인지 장치 본체이다.

이 장치본체(1)의 전면쪽에는 개구부가 설치되며, 이것을 문짝체(2)가 개폐가 자유롭게 폐쇄시킨다.

문짝체(2)의 측부에는 스위치류를 갖춘 조작판(3)이 설치된다.

전술한 장치본체(1)의 내부에는 가열실(4)이 수용된다.

즉 이 가열실(4)은 전술한 문짝체(2)에 의해 개폐되는 개구부를 가지며 다른 둘레면은 장치본체(1)와 소정의 간격을 갖는 내부 용기로 된다.

이 가열실(4)의 윗면벽(4a)상에서 또 뒷부분쪽에는 도파관(5)의 한단부가 적재되며 윗면벽(4a)에 여진구(6)가 개구된다.

도파관(5)의 다른 단부는 장치본체(1)의 측벽쪽으로 뻗어나오며 여기에 고주파 발생기인 마그네트론(7)이 부착된다.

그리고 전술한 여진구(6)는 마이크로파가 투과하는 재료로 구성되는 여진커버(8)에 의해 폐쇄된다.

그리고 저부에는 모터(9)가 부착되며 이 회전축(9a)은 가열실(4)의 저면벽(4b)을 관통해서 내부의 저부방향으로 돌출한다.

그리고 회전축(9a)에는 회전접시(10)가 탈착이 자유롭게 삽입되어 부착된다.

이러한 것으로 고주파 가열기구(11)를 구성한다.

한편 가열실(4)의 상부쪽에서 그 전후방향의 중심보다도 약간 앞쪽에는 상부 히터(12)가 가열실(4)의 좌우의 측벽(4c)사이에 걸쳐 설치된다.

똑같이 가열실(4)의 하부측에서 그 전후 방향의 중심보다도 약간 앞쪽에는 하부히터(13)가 좌우의 측벽(4c)사이에 걸쳐 설치된다.

즉 상부 히터(12)는 전술한 여진구와는 떨어진 위치에 있으며 또 하부히터(13)는 모터(9)의 회전축(9a)과 접촉하지 않는 곳에서 그리고 전술한 회전접시와 가열실(4)의 저면벽(4b)과의 사이에 위치하게 된다.

가열실(4)의 양측벽(4c)은 상하방향의 대략 중간부에 각각 안쪽으로 돌출하며 그 윗면이 수평이 되도록 지지돌출부(14)가 일체적으로 꺽여진다.

즉 이러한 지지돌출부(14)는 전후방향을 따라 설치되어지며 이러한 것의 윗면에 조리받침판(15)을 출입이 자유롭게 지지될 수 있도록 되어 있다.

전술한 조리받침판(15)은 금속판의 주위단부를 꺽어 직사각형 쟁반모양으로 함과 아울러 표면을 말끔하게 처리한 것으로 그 좌우양쪽단부에는 지지부(16)가 일체로 설치되어 전술한 지지돌출부(14)상에 직접적재되도록 되어 있다.

그리고 조절받침판(15)의 좌우 양측부에는 후술하는 슬릿부(17)가 설치된다.

이러한 것으로 히터가열기구(18)가 구성된다. 다음에 전술한 슬릿부(17)에 대해 설명한다.

제3도 및 제4도에서처럼 약간 윗쪽으로 돌출하는 돌출부(17a)의 안쪽에 설치되며 아래쪽으로 돌출하는 돌출조각(17b)에 의해 형성되는 쪽이 좁은 긴구멍이다.

다시 제2도에서처럼 슬릿부(17)는 전술한 여진커버(8)의 길이 방향과 동일한 방향, 여기에서는 전후 방향을 따라 설치되며 그 길이방향의 치수는 마이크로파의 파장(λ)의 대략 반(1/2λ)이다.

이러한 종류의 마이크로파의 고주파는 2.450MH₂가 사용되며 파장의 길이는 약 120mm이다.

따라서 1/2파장은 약 60mm이지만 한 실시예로 이것보다는 약간 긴 70mm로 설정한다.

또 각 슬릿부(17)는 가열실(4)의 각 측벽(4c)에서 1/4파장(1/4λ)정도 떨어진 거리에 설치한다.

약 30mm정도 떨어지게 된다.

그리고 처음 고주파 가열기구(11)를 동작해서 소위 레인지조리를 하고 이어서 히터가열기구(18)를 작동해서 이른바 레인지조리를 하거나 그와 반대의 연속조리의 경우에는 회전접시(10)는 떼어내고 조리받침판(15)을 부착해 여기에 피가열물인 피조리물(R)을 적재한다.

이러한 상태로 레인지조리를 하면 마그네트론(7)에서 발진되는 마이크로파가 도파관(5)을 통해 여진커버(8)로부터 가열실(4)내부로 방사된다.

그리고 마이크로파의 방사상태를 제5도에서 상세히 설명한다.

도면에서 가열실(4)의 오른쪽상부에 개구하는 전술한 여진구(6)로부터 가열실(4)내부로 발진되는 마이크로파의 주방사파(M₀)는 도면중 실선의 화살표가 나타내듯이 조리받침판(15)의 도면에서 좌측부쪽으로 비스듬하게 향한다.

이것은 제6도에서와 같이 복수의 수용실(A-F)로 나누어진 측정용 용기의 각실(A-F)에 예를들면 동일한 양의 물일 넣고 전술한 슬릿부(17)가 설치되어있지않는 조리받침판(15)에 적재해 전술한 고주파 가열기구(11)를 작용해 이것을 가열한다.

소정시간 가열한 뒤 각실(A-F)에서는 후술의 표 1과 같은 온도상승이 보여지는 점에서 단정할 수 있다.

[표 1]

즉 특별히 좌측의 A실 및 D실의 온도상승이 가장 크며 우측의 C실, F실이 다음이고 중앙부의 B실, E실이 최저이다.

따라서 이 슬릿부가 없는 조리 받침판을 사용하면 좌측만 세게 가열되는 가열상의 결함이 발생한다.

이에 대해 전술한 슬릿부(17)를 설치한 조리받침판(15)을 사용해 같은 실험을 행하면 표 2와 같은 결과가 얻어진다.

[표 2]

즉 각실(A-F)에 있어서의 최고온도와 최저온도의 차가 적어져 가열효과가 균일화되는 것을 알 수 있다.

이것은 전술한 슬릿부(17)를 설치함에 의해 여기를 마이크로파(M₃)(M₆)가 투과하며 부하가 걸리기 경우의 주방사파의 방향은 전술한 “M₀”으로부터 일점쇄선으로 표시되는 M₁및 M₄의 화살표의 가까운 방향으로 외견상 분산되는 것으로 풀이된다.

게다가 슬릿부(17)의 길이치수도 가장 마이크로파가 공진하기 쉬운 대략

로 했으므로 전술한 여진구(6)로부터 방사된 마이크로파가 이들 슬릿부(17)로 유도되어져 분산되며 이들을 기준으로 각각 같은 정도의 강한 전계를 발생시킨다.

이 강한 전계는 마이크로파에 대한 안테나 작용을 하고 그 주위에 방사시키며, 슬릿부(17)은 좌우에 설치된 곳으로부터, 좌우의 전계의 균형이 잡혀져, 균일한 가열을 할 수 있게 된다.

또 가열실(4)내에서는, 그 측면벽(4c)에서부터 약

정도 떨어진 위치가 가장 전계가 강하다는 것은 종래로부터 알려져 있으며, 여기어 상기 슬릿부(17)를 설치하는 것으로되며, 더욱 강한 전계가 얻어진다.

또한 상기 실시예에 있어서는, 슬릿부(17)의 길이방향의 치수를 마이크로파의 1/2파장보다도 길게 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이 길이방향의 치수를 마이크로파의 1/2파장보다도 조금 작은 치수로 하여도 좋다.

상술한 바와같이 1/2파장은 약 60mm이며, 이것보다도 짧은 50mm정도로 설정한다.

그리고 제7도에서 나타나듯이, 조리받침판(15)에 설치한 1/2파장보다도 짧은 슬릿부(17A)를 그 중심이 조리받침판(15)의 중심과 일치할 경우의, 상기 측정용기에 의한 실험결과를 아래의 표 3으로 나타낸다.

[표 3]

이 경우, 무부하 상태에서 동작하면, 상기 슬릿부(17A)에서 어느 정도의 전계 집중이 발생하고 마이크로파는 열에너지로 되어 조리받침판(15)을 가열한다.

가열되는 것만큼 조리받침판(15)의 하부로 투과하는 마이크로파는 감소하여 전계가 약해지며, 조리받침판(15)에 설치된 지지부(16)와 가열실(4)의 측면벽(4c)과의 접촉부분에 집중하는 전계도 약해진다.

그러나, 이때의 가열분포 특성을 마이크로파가 슬릿부(17A)를 투과하는 양이 감소하고 있기 때문에, 원래의 주방사파(M₀)가 상기 M₁방향이나 M₂방향으로 분산하기가 어려워지며, 좌측이 강하다는 결과가 된다.

더욱이, 슬릿부(17A)의 길이를 바꾸지 않고 이 중심을 조리받침판(15)의 중심에서부터 20mm(b)정도 위치가 떨어져 있는 곳에 설치한 경우의 상기 측정용 용기에 의한 실험결과를, 아래의 표 4로 나타낸다.

[표 4]

이때에 제8도에 나타나듯이, 조리받침판(15)을 우측면에서 본 경우, 주방사파의 방향이 앞의 M₅으로부터 지금의 M₆으로 방향변화하고, 마이크로파가 부하(R)를 투과하는 거리가 ℓ₁에서 ℓ₂로 길어지며, 부하(R)의 온도가 높아진다.

제9도에 나타나듯이, 조리받침판(15)을 좌측에서 본 상태에서는, 주방사파의 방향이 앞의 M₇에서부터 지금의 M₈으로 방향 변화하여 마이크로파가 부하(R)를 투과하는 거리가 ℓ₃에서 ℓ₄로 짧아지며, 부하(R)의 온도가 낮아진다.

그리고 각 슬릿부(17A)의 길이를 마이크로파의 1/2파장보다도 조금 작게 했기 때문에, 조리받침판(15) 하부인 지지부(16)와 지지돌출부(14)와의 굴곡부분에 집중하는 전계가 약해지며, 과열이나 스파크의 발생이 없다.

Claims (3)

1. 가열실(4)의 상부 및 하부에 각각 배치된 상부 및 하부히터(12,13)와 이들의 상부 및 하부히터 사이에 배치되어 피가열물을 놓는 금속으로된 조리받침판(15)과 전술한 가열실에 마이크로파를 공급하는 고주파 발생부(11)를 갖추며, 고주파 가열작용과 히터 가열작용을 바꿔사용할 수 있도록한 고주파 가열장치에 있어서, 전술한 조리받침판(15)과 대향하는 좌우 양측부에 한쌍의 긴구멍으로 구성되는 슬릿부(17)를 설치한 것을 특징으로 하는 고주파 가열장치.
2. 제1항에 있어서, 전술한 가열실(4)은 고주파 발생부(11)로부터 공급되는 마이크로파를 도입하는 여진구(6)를 갖고 있으며, 전술한 슬릿부(17)는 가열실 좌우 양측벽으로부터 각각 전술한 마이크로파의 약 1/4파장 정도 떨어진 위치에서 여진구의 길이방향을 따라 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 가열장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전술한 가열실(4)는 고주파 발생부(11)로부터 공급되는 마이크로파를 도입하는 여진구(6)를 갖고 있으며, 전술한 슬릿부(17)는 이 여진구의 길이방향을 따라 전술한 마이크로파의 약 1/2파장의 치수로 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 가열장치.

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