KR0171337B1 - 전자렌지 도어의 전파 차폐구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전파의 누설을 차폐할 수 있는 전자렌지의 도어에 관한 것으로, 종래에는 생산성이 저하될 뿐만 아니라 쵸크부의 사이즈가 증대되는 등의 문제가 있었다.

따라서 본 발명에서는, 조래 상태 인식용 다공부(11)가 형성된 도어 스크린(10)의 가장자리에는 1차 실링면(21)을 갖도록 도어 프레임(20)을 일체로 구성하되 상기 1차 실링면(21)을 연장 차례로 드로잉 측벽(23), 쵸크저면(24), 쵸크외측면(25)을 직각 절곡하여 된 쵸크부(22)를 형성한 전자렌지 도어의 전파 차폐구조에 있어서, 상기 쵸크외측면(25) 끝단으로 직각 절곡하여 쵸크상면(26)을 형성하거나 또는 그 쵸크상면(26)끝단으로 한번 더 직각 절곡하여 분할벽(27)을 형성시킨 후 다수의 단락종단 선로를 구성하고 쵸크부를 분할 결절하여 다수의 개방 종단선로를 구성하며, 또한 쵸크부사이의 슬릿부에 임피던스 보강용 홀을 만들어 줌으로서 조리실의 전판과 이에 면접되는 도어프레임의 1차 실링면과의 사이에 회로적으로 큰 임피던스를 형성함으로서 별도의 전파흡수 물질을 사용하지 않고도 전파차폐 효과가 상승되어 외부로 노출되는 전파를 최대한 억제시켜 인체에 유해한 전파로부터 인체를 보호할 수 있게 되는 뛰어난 발명이다.

Description

전자렌지 도어의 전파 차폐구조

제1도는 종래 2PCS(PIECES) 도어 프레임에 쵸크부를 형성한 상태의 측단면도.

제2도는 제1도의 요부확대 단면도로, (a)는 전파 흡수체를 설치하지 않은 상태이고, (b)는 전파 흡수체를 설치한 상태이다.

제3도는 종래 1PC 도어 프레임에 쵸크부를 형성한 상태의 측단면도로, (a)는 전파 흡수체를 설치하지 않은 상태이고, (b)는 전파 흡수체를 설치한 상태이다.

제4도는 본 발명의 전파 차폐구조를 보인 요부 사시도.

제5도 (a)(b)는 제4도에서 쵸크부를 보인 요부 단면도.

제6도 (a)(b)는 본 발명의 다른 실시예를 보인 요부 단면도.

제7도 (a)(b)(c)는 제5도에서 쵸크부의 전파 경로장을 보인 상태도.

제8도 (a)(b)는 제6도에서 쵸크부의 전파 경로장을 보인 상태도.

제9도는 제4도에서 쵸크부의 각 슬릿의 형태를 보여준 요부 사시도.

제10도는 본 발명의 일 실시예에서 전파 경로장에 따른 전파 누설량을 보인 그래프.

제11도는 본 발명의 일 실시예에서 개구부 크기에 따른 전파 누설량을 보인 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 도어 스크린 11 : 다공부

20 : 도어 프레임 21 : 1차 실링면

22 : 쵸크부 23 : 드로잉 측벽

24 : 쵸크저면 24 : 쵸크 외측면

26 : 쵸크상면 27 : 분할벽

28 : 슬릿부 29 : 임피던스 보강용홀

A,A' : 제1단락 전송선로 B,B' : 제2단락 전송선로

C : 제3단락 전송선로 a,a' : 제1개구부

b,b' : 제2개구부 c : 제3개구부

본 발명은 전파의 누설을 차폐할 수 있는 전자렌지의 도어에 관한 것으로, 특히 한 장의 도체판에 조리상태 인식용 다공부를 형성함은 물론 도체판의 끝단부를 절곡하여 두 개이상의 단락 전송 선로를 만들고 그 각각의 전송선로를 전파 경로로 하여 각각의 전파경로장(길이)의 합이 전자파 자유 공간 파장의 1/4이 되도록 한 쵸크부를 형성하여 줌으로써 외부로 누출되는 전파를 최대한 차폐시킬 수 있게 되므로 유해한 전파로부터 인체를 효과적으로 보호하기 위한 전자렌지 도어의 전파 차폐구조에 관한 것이다.

일반적으로, 전자렌지는 마그네트론에서 발진되는 전파를 이용해서 음식물을 조리할 수 있도록 된 것인데, 이러한 전파는 인체에 유해한 전자파이기 때문에 음식물 조리시 외부로 누설되는 것을 방지하도록 하고 있다.

이때 상기 조리실 전면으로 음식물을 인출하기 위해 설치되는 도어를 구성함에 있어 그 도어는 직접 열지 않은 상태로 음식물 조리 상태를 인식할 수 있고, 특히 닫은 상태이더라도 상기 전파가 누출되지 않는 쵸크 구조로 되어 있다.

종래 이러한 도어에 쵸크 구조를 형성함에 있어, 도어는 1PC(piece)나 2PCS 형태로 구분 형성하게 되는 데, 이는 도면 제1도 및 제2도 (a)(b)에 도시된 바와 같이 후자(2PCS 도어)는 전자렌지 캐비티(1)의 조리실(2) 입구(11)의 전주에 걸쳐 형성된 전판(3)에 금속과 금속의 접합을 통한 1차 실링(Sealing)의 목적은 물론 외부에서 조리실(2) 내의 음식물(10)의 조리 상태를 확인할 수 있도록 다공부(Perforations)가 형성된 도어 스크린(4)과, 가장자리에 절곡부(12)를 형성하면서 도어 스크린(4)의 전주를 통해 프로젝션 웰드(Projection weld)(14) 등의 방법으로 일체화되어 절곡부(12)와 도어 스크린(4)과의 사이에 개구부(13)가 형성된 쵸크부(6)를 형성하여 주는 도어 프레임(5) 두 개의 부품으로 구성된다. 이때, 상기 개구부(13)에는 전파 흡수체(7)를 설치하게 된다. 이때 도면중 ℓ1,ℓ2는 전파경로의 구성을 나타내는 것으로서 한 개의 개구부(13) 및 단락종단면(8)으로 구성된 쵸크부(6)의 중심간 연속 거리를 나타낸다.

그리고 전자(1PC 도어)는 도면 제1도 및 제3도 (a)(b)(c)에 보여지는 것과 같이, 캐비티(1)의 조리실(2) 입구(11)의 전주에 걸쳐 형성된 전판(3)에 금속과 금속의 접합을 통한 1차실링면(15)과, 조리실(2) 내의 조리 상태를 알 수 있도록 가공한 다공부 및 가장자리에 소정 높이 h를 가진 절곡부(12)를 형성하여 이루어진 쵸크부(6)를 도어 프레임(5)에 일체로 구성하였다.

여기서, 이러한 전파 쵸크구조는 2PCS 및 1PC 도어 공이 전파 경로(9)의 길이를 ¼·λo(λo : 전자파 자유공간파장)로 하여 전파 누설을 감쇄시키는 기술 사상에 기초를 두고 있다. 즉, 단락 종단 전송 선로(결국, 쵸크부를 의미함)의 특성 임피던스를 Zo, 선로장(전파경로를 의미함)을 ℓ, 선로의 종단부를 단락시켰을 경우의 전송 선로 입구(쵸크부의 개구부를 의미함)에서 선로의 종단부(단락되었으므로 부하 임피던스 Z_L은 0임)를 본 입력 임피던스 Z_IN= V(ℓ)/I(ℓ)=j·Zo·tanβL가 된다.

(여기서, β=2π/λo, λo: 자유공간 파장)

쵸크 방식의 전파누설 감쇄수단은 쵸크부의 전파경로를 ¼·λo로 선정하는 것에 있으므로,

를 달성하는 원리에 기초한다고 볼 수 있다.

또한 종래의 2PCS 도어의 전파경로는 도면 제2도 (b)에 도시된 바와 같이 쵸크부(6)의 개구부(13)로부터 단락 종단면(8)까지의 중심간 연속 거리인 ℓ₁+ℓ₂가 ¼·λo가 되도록 구성하여 쵸크부(6)의 개구부(13)에서의 임피던스를 실현하고자 했다.

하지만 이렇게 구성된 종래의 기술에서는 제반 문제점이 발생하게 되었다.

첫째로, 쵸크부의 사이즈가 증대되었다.

1PC 도어의 경우에는 전파 경로가 쵸크부(6)의 깊이 h로만 나타나게 되므로 도어의 사이즈가 크게 되고, 2PCS의 경우는 전파 경로가 쵸크부(6)의 중심간 연속 거리인 ℓ₁,ℓ₂로서 즉 쵸크부(6)의 깊이와 길이로서 이루어지므로 1PC 도어 보다는 작아질 수 있으나 구조상 전파 경로의 깊이를 ¼·λo로 유지하면서 크기를 줄이는 것은 한계가 있으므로 제품의 컴팩트(COMPACT)화를 이루는데 문제가 있었다.

둘째로, 전파 감쇄 능력이 작아 별도의 전파 흡수체(Microwave absorber)(7) 채용해야 했다.

2PCS 도어의 경우 1차 실링면(15)을 이루는 도어 스크린(4)과 도어 프레임(5)의 두 부품을 프로젝션 웰드(14)등의 방법으로 일체화하는 과정에서 용접찌꺼기 잔류 및 열에 의한 도체면 변형등 도어 스크린(4)의 평탄도 불량으로 인한 1차 실링 효과 감소 및 두장의 도체를 기구적으로 일체화하는 과정에서 쵸크부(6)의 정확한 칫수 관리가 어려워 전파 감쇄 능력이 저하되므로 전파흡수체(7) 등 고가의 부품이 추가되어야 하는 것이다.

셋째로, 생산성이 저하되었다.

1PC 도어의 경우 쵸크부(6)의 깊이 h로만 쵸크가 형성되므로 도체판의 가장자리에 약 30mm의 깊이를 갖는 드로잉 형상을 만들기가 상당히 난이하며, 2PCS 도어의 경우는 두 개의 부품을 칫수 관리, 용접관리 등 어려운 작업을 통해 일체화 해야 하므로 생산성이 매우 떨어졌다.

넷째로, 원가가 상승되었다.

상기와 같이 별도 부품 곧 전파 흡수체(7)를 추가해야 하고, 또는 가공 고정상의 어려움으로 인한 생산성 저하 등으로 인해 원가 상승의 원인이 되었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외부로 누출되는 전파를 최대로 차폐시킬 수 있게 되어 인체를 효과적으로 보호하게 되는 전자렌지 도어의 차폐구조를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명은, 도어프레임에 형성한 쵸크 외측면 끝단으로 직각 절곡하여 도면 제5도에서와 같이 쵸크상면으로 표현되는 최종 단락 종단벽을 형성하고, 그 최종 단락 종단벽 끝단으로 직각 절곡하여 분할벽을 형성시킨 후 제1단락 전송선로와 제3단락 전송선로 그리고 제3단락 전송선로가 형성되게 함으로써 달성되는 것이다.

이하에서는, 본 발명 전자렌지 도어의 차폐구조에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의해 자세히 기술하고자 한다.

도면 제4도에 도시된 바와 같이, 조리 상태 인식용 다공부(11)가 형성된 도어 스크린(10)의 가장자리에는 1차 실링면(21)을 갖도록 도어 프레임(20)을 일체로 구성하되 상기 1차 실링면(21)을 연장 차례로 드로잉 측벽(23), 쵸크저면(24), 쵸크외측면(25)을 직각 절곡하여 된 쵸크부(22)를 형성한 전자렌지 도어의 전파 차폐구조에 있어서, 상기 쵸크외측면(25) 끝단으로 직각 절곡하여 형성된 쵸크상면(26)으로 최종 단락 종단면(26)을 형성하고, 그 최종 단락 종단면(26) 끝단으로 직각 절곡하여 분할벽(27)을 형성시킨 후 제1단락 전송선로(A)와 제2단락 전송선로(B) 그리고 제2단락 전송선로(C)가 형성되게 한 것이다.

여기서 전파경로를 이루는 각각의 전송선로 구성을 통해 기술하면 도면 제7도 (a)와 같이, 상기 제1단락 전송선로(A)는 제1개구부(a)를 시작점으로 하고 쵸크저면(24)을 단락종단면으로 하며, 드로잉 측벽(23)과 분할벽(27) 그리고 쵸크외측면(25)을 전송선로로 한다.

도면 제7도 (b)와 같이, 상기 제2단락 전송선로(B)는 제2개구부(b)를 시작점으로 하고 쵸크외측면(25)을 단락 종단면으로 하며, 쵸크저면(24)과 쵸크상면(26)을 전송선로로 한다.

도면 제7도 (c)와 같이, 상기 제3단락 전송선로(C)는 제3개구부(c)를 시작점으로 하고 쵸크상면(26)을 단락종단면으로 하며, 쵸크외측면(25)과 분할벽(27)을 전송선로로 한다.

이와 같이 상기 제1단락 전송선로(A)와 제2단락 전송선로(B) 그리고 제3단락 전송선로(C)는 쵸크부의 전파경로를 구성하게 되며, 그 길이의 합은 ¼·λo로 된다.

이렇게 구성되는 본 발명에서 누설전파가 각 전송 선로를 경유하는 과정을 보면서 이에 따른 작용 효과를 상세히 설명한다.

즉, 도면 제7도를 참조하여 설명해 보면, 일단 조리실 내의 전파가 도어와 캐비티 전판 사이의 틈으로 누출될 경우를 가상해 볼 때 그 누출된 전파는 먼저 (a)에서와 같이 제1개구부(a)를 시작점으로 하여 진행하다가 전파 경로장이 ℓ₁₁+ℓ₁₂인 제1단락 전송선로를 통해 상기 쵸크저면(24)에 다다른다. 이어, (b)에서처럼 그 전파는 다시 제2개구부(b)를 시작점으로 하여 진행하다가 전파 경로장이 ℓ2인 제2단락 전송 선로를 통해 쵸크외측면에 다다른다. 그리고 나서, (c)에서처럼 그 전파는 제3개공부(c)를 시작점으로 하여 전파 경로장이 ℓ3인 제3단락 전송 선로를 통해 최종단락 종단면인 쵸크상면(26)에서 단락된다. 즉 이러한 과정을 종합해 볼 때 전파 경로장 ℓ=(ℓ₁₁+ℓ₁₂)+ℓ2+ℓ3=¼·λo이 되는 것이다. (여기서, ℓ₁₁,ℓ₁₂,ℓ2,ℓ3는 각 전송선로의 개구부로부터 단락면에 이르는 중심간 거리를 표시하는 것이다.)

이와 같은 실시예의 시험 결과는, 도면 제10도는 본 발명의 일 실시예에서 전파 경로장에 따른 전파 누설량을 보인 그래프로 나타나게 되는데, 이는 전파 경로장 ℓ이 29.6mm와 30.6mm 사이일 떼 전파 누설량이 최소로 나타나게 된다. 다시 말해 이 범위에서 전파 차폐 효과가 가장 우수한 상태가 된다. 그리고 도면 제11도는 본 발명 일 실시예에서 개구부 크기에 따른 전파 누설량을 보인 그래프로 개구부 크기가 3mm에서 8mm 사이가 될 때 전파 누설량이 최소가 되는 것을 보여주는 것이다. 또 도면에서 G₁은 캐비티 전판과 1차 실링면(21)과의 틈, G₂는 캐비티 전판과 쵸크상면(26) 사이의 간격, G₃는 분할벽(27)과 드로잉 측벽(23) 또는 쵸크상면(26) 끝단과 드로잉 측벽(23)과의 간격을 나타낸 것이다.

한편, 도면 제9도에서 보여지는 것과 같이 상기 쵸크부(22)의 쵸크외측면(25)과 쵸크상면(26) 그리고 분할벽(27)에는 수개의 슬릿부(28)를 쵸크상면(26) 사이의 슬릿부(28)와 마주보는 쵸크저면(24)에는 임피던스 보강용 홀(29)을 형성하여 χ방향으로의 전파누설을 방지토록 하는데, 이는 곧 도어프레임(20)의 구조적 강도와 직접적으로 연관되므로 실험적으로 결정하여 최적조건을 구하게 되는바 본 발명에서는일 때 바람직한 결과가 나왔다.

이를 좀 더 자세히 언급하면, 쵸크부(22)의 폭으로 표현되는 a와 상기 쵸크부(2)의 χ방향으로 절결 형성되는 슬릿부(28)의 폭 S는 χ방향으로의 전파누설을 억제하기 위해 상기 쵸크부(22)상에 χ방향으로 여러개의 개방 전송선로를 형성하여 적절한 전파경로장을 구성하여 줌으로서 상기 쵸크부(22)의 χ방향으로의 임피던스를 증가시킬 목적이며, 또한 상기 임피던스 보강용 홀(29)은 면접되는 두 개의 도체면 즉, 조리실 전판(3)과 상기 쵸크상면(26) 사이의 슬릿부(28)와 마주보는 쵸크저면(24)사이의 면접면적을 줄여줌으로서 임피던스를 키우는 목적으로 이렇게하여 χ방향으로 형성되는 각 개방 전송선로의 입력 임피던스는 물론 각 개방 전송선로 사이의 특성 임피던스를 키워줌으로서 탁월한 전파누설 방지효과를 얻을 수 있는 것이다.

또 다른 한편으로 본 발명의 다른 실시예를 살펴보기 위해 도면 제6도 (a)(b)를 참조하면서 설명해 보면, 상기 일 실시예와는 달리 쵸크상면(26)을 좀 더 길게 형성함으로서 상기 분할벽(27)을 삭제하고도 동일한 차폐능력을 유지하면서 가공공정은 줄일 수 있다. 즉 제1개구부(a')를 시작점으로 하는 제1단락 전송선로(A')와 제2개구부(b')를 시작점으로 하는 제2단락 전송선로(B')만을 형성하게 된다.

이렇게 한 상태에서 전파 전송 상태를 살펴볼 때, 상기에서 설명한 것과 같이 동일한 원리로 먼저 제1개구부(a')을 시작점으로 쵸크저면(24)을 단락 종단면으로 하여 제1단락 전송선로(A')를 형성하고, 이어 제2개구부(b')를 시작점으로 쵸크외측면(25)을 단락 종단면으로 하여 제2단락 전송선로(B')로 형성하게 된다. 이와 같은 상태로 전파 경로장의 합은 ℓ1' +ℓ2'=¼·λo로 되는 것이다.(여기서, ℓ1',ℓ2'는 각 전송선로의 개구부로부터 단락면에 이르는 중심간의 거리를 나타낸다.)

이상에서 상세히 설명한 것과 같이 본 발명 전자렌지 도어의 전파 차폐구조에 따르면, 도어 프레임의 쵸크부에 여러개의 절곡부를 만들어 다수의 단락 종단선로를 구성하고, 쵸크부를 분할 결절하여 다수의 개방 종단선로를 구성하며, 또한 쵸크부 사이의 슬릿부에 임피던스 보강용 홀을 만들어 줌으로서 조리실의 전판과 이에 면접되는 도어 프레임의 1차 실링면과의 사이에 회로적으로 큰 임피던스를 형성함으로서 별도의 전파흡수 물질을 사용하지 않으면서도 전파 차폐효과가 상승되어 외부로 누출되는 전파를 최대한 억제시켜 인체에 유해한 전파로부터 인체를 보호할 수 있게 되는 뛰어난 발명이다.

Claims (1)

1. 도어프레임(20)의 사방 테두리에 소정 폭(S)의 슬릿부(28)가 연속 구비되는 쵸크부(22)를 형성함에 있어서, 상기 슬릿부(28)와 마주보는 쵸크부(22)의 쵸크저면(24) 부위에 상기 슬릿부(28)의 폭(S)보다 작거나 같은 폭(직경:W)을 갖는 사각형 또는 원형의 홀(29)을 형성하여 임피던스를 보강토록 한 것을 특징으로 하는 전자렌지 도어의 전파 차폐구조.