DE2166290B2 - Mikrowellenwärmegerät mit Absorber. Ausscheidung aus: 2151655 - Google Patents

Description

Die Mikrowellenstrahlungsfläche des Herdes kann

40 dabei von einem Rahmen umgeben sein und das Gefäß unten mit einem Kragen od. dgl. versehen sein,

Die Erfindung betrifft ein Mikrowellenwärmegerät der in den Rahmen paßt. Dadurch läßt sich einerseits mit Absorber, welcher in der Form einer Absorp- das Gefäß leicht auf der Mikrowellenstrahlungstionsschicht in einer Mikrowellenstrahlungsfläche an- fläche zentrieren, andererseits wird durch die Anordgebracht ist und der Mikrowellenstrahlung einer im 45 nung von Rand und Kragen ein Austreten von Streu-Gerät angebrachten Mikrowellenquelle ausgesetzt ist, strahlung verhindert.

um Strahlungsenergie in Wärmeenergie umzuwan- Der Kragen kann beim Anliegen an dem Rahmen

dein und an das zu erwärmende Gut abzugeben. einen Zwischenraum zwischen der Wellenstrahlungs-

In Mikrowellenherden der üblichen Art wird das fläche und der Absorptionsschicht bilden, um eine in den Herd eingebrachte Gut durch die direkte Wir- ;,o Diffusionskammer zu schaffen, wodurch sich vermeikung einer in den Herd eingeleiteten Mikrowellen- den läßt, daß die Absorptionsschicht punktförmig strahlung erhitzt. durch die aus öffnungen der Wellenstrahlungsfläche

Der Vorteil dieser Art der Erhitzung liegt darin, austretenden Strahlungsenergie beaufschlagt wird, daß das Ergebnis sehr schnell erzielt wird. Da aber Die Strahlungsenergie kann sich so über den gesamdas Gut homogen durch und durch auf die gleiche «15 ten Zwischenraum verbreiten und eine gleichmäßige Temperatur erwärmt wird, ist diese Art der Erhit- Aufheizung der Absorptionsschicht bewirken,
zung beispielsweise niclu für die Zubereitung von In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform

Speisen geeignet, bei denen eine gebräunte Ober- kann der von der Mikrowellenquelle ausgehende fläche auf dem Gut erwünscht ist. Mikrowellenherde Stammwellenleiter in ein System von mindestens der üblichen Art sind daher zum Aufwärmen bereits (Io zwei Mikrowellenstrahlungsflächen münden und die vorgekochter Mahlzeiten geeignet, sie sind jedoch Mikrowellenstrahlung zu einer von diesen mit Hilfe nicht geeignet, fertige Gerichte zu bereiten. einer im Wellenleitersystem angeordneten Wellen-

Es ist allerdings durchaus möglich, die Speise in leiterweichs geleitet werden. Durch diese Anordnung zwei Schritten zu bereiten. Zunächst wird die Ober- wird man in die Lage versetzt, mit einem Mikrowellenfläche des Gutes gründlich in einem herkömmlichen «s ofen dieselben Kochpraktiken anwenden zu können Herd gebraten. Im zweiten Schritt wird dann das Gut wie bei einem herkömmlichen Herd mit Kochplatte durch homogene Durchwärmung in einem Mikrowel- und Backrohr,
lenstrahlungsfeld gründlich fertiggekocht. Dieses Zu- Ein Beispiel eines Mikrowellenwärmeapparates

mit einem Wellenleiter mit WeIIsnumwandlung und 10. Das Rohr 15 ist damit wie ein TE_ä0-WeUenleiter daran angeschlossener Strahlungslfläche wird im fol- ausgeformt und leitet Wellen vora Typ TE_gfl und genden mit den; Hinweis auf die Zeichnung beschrie- TE₁₀, Die Winkelplatte ist ebenso wie das Rohr 15 ben, in der <ind 10 aus Metall hergestellt und verbindet die Sei-

F i g, 1 einen Mikrowellenwärmeapparat als Korn- 5 ten 17, 18, wobei innen zwei stumpfe Winkel gebilbination Ofen-Kochherd darstellt; det werden. Die Winkelplatte reflektiert die vom

F i g, 2 eine Wellenleiterweiche angewendet im Stamm einfallende TE₁₀-WeIIe in das Rohr 15 hinein Apparat gemäß F i g, 1 zeigt; unter gleichzeitiger Umwandlung von einem Teil der

Fig.3 einen senkrechten Schnitt eines Gefäßes TE₁₀-WeIIe in eine TE₂₀-WeIIe. Die zusamrrengemit einem Boden, einen Absorber darstellend, vorge- to legte Strahlung vom Wellentyp TE₁₀ und TE₂₀, sehen auf dem Kochherd anzuwenden gemäß F i g, 1 welche man auf gewöhnliche Weise durch Quadriezeigt; rung und Halbierung der Amplitudenwerte erhält, ist

Fig.4 eine Horizontalprojektion eines Wellenlei- also über einen wesentlichen Teil des Querschnittes ters, welcher im Apparat gemäß F i g. 1 angewendet im Rohr 15 ausgebreitet, welches außerdem einen wird, darstellt und 15 doppelten Querschnitt gegenüber dem Stamm 10 hat.

F i g. 5 denselben Wellenleiter in Vertikalprojek- Durch Umwandlung von Wellentypen und Vergrößetion zeigt. rung des Querschnittes im Übergang zwischen den

Der in F i g. 1 dargestellte Apparat kann sowohl beiden Rohren 15 und 10 ist also die Dichte der für die Aufwärmung von Gegenständen im Ofen 1 als Strahlung in den verschiedenen Teilen der Querauch zum Kochen und Braten in einem Gefäß auf 20 Schnittsflächen weniger variierend geworden als es in dem Herd 2 verwendet werden. Der Ofen hat eine einem reinen TE₁₀-Wellenleiter der Fall ist.
dichtschließende Klappe3 an der Vorderseite und Der in Fig.4 dargesu-ilte Umwandler ist ein einkann auf einen Küchenschrank gesollt oder in einen faches Beispiel, auf welche V/eise ein Wellentyp ganz Schrank eingebaut werden. Der Kochherd sitzt an oder teilweise in einen anderen umgewandelt werden der einen Stirnseite des Ofens fest und hat eine as kann, aber das Prinzip umfaßt auch mehrfache und Frontplatte mit den Schaltknöpfen 4 und den Kon- komplizierte solcher Umwandlungen. Wenn beitrollampen 5. Herd und Ofen bilden jeweils die Un- spielsweise mehrere jetzt beschriebene Wellenleiierterlage der Mikrowellenstrahlungsfläche 6 bzw. 7. übergänge hintereinander gekoppelt werden, oder ein Dies wird als eine Anordnung bezeichnet, welche, speziell breites Rohr das Rohr 15 ersetzt, kann man ohne daß sie sich durch die von einem Mikrowellen- 30 voraussagen, daß die ausgehende Strahlung die WeI-fenerator einfallenden Mikrowellen selbst aufwärmt, lenformen TE„₀, TE „_₁₀ .. . TE₁₀, enthalten, wo die Strahlungscharakteristik weiterleitet und so abän- gewisse Glieder jedoch dominieren, andere dagegen dert, daß sie zur Erwärmung vo:n Gut, welches mit ganz ausgeschlossen sein können.
Mikrowellen behandelt werden soll, geeignet ist. Ein Die gezeigte Konstruktion des Umwandlers ist

Wellenleitersystem leitet die Strahlung von einer Mi- 35 sehr einfach auszuführen, da die Seiten zu den WeI-lcrowellenquelle (Magnetron) 8 zu der diesbezügli- lenleitern aus abgekanteten Blechen bestehen, und chen Strahlungsfläche (Applikator). Die Mikrowel- auch die reflektierende Platte 16 aus solchem Blech lenquelle hat eine Antenne 9, die am Ende eines ausgeführt werden kann, wodurch der Umwandler Stairmwellenleiters 10 angeordnet ist, der mit einer also nur auf allgemein angewandten Elementen für Wellenleiterweiche 11, von der ein Zweigwellenleiter 40 Wellenleiter aufbaut. In dem Wellenleiterrohr kann 12 ausgeht, versehen ist. Die Wellenleiterweiche, die auch ein Steuerelement für Fortpflanzung der Wellen in F i g. 2 dargestellt ist, hat einen Drehhandgriff 13, angeordnet werden; folgendermaßen gibt es in dem der von außen zugänglich ist und für das Umstellen Rohr 15 (F i g. 4) parallele Schlitze beiderseits der einer schwenkbaren Platte 14 zwischen einer gegen- Mittelebene. In diesen Schlitzen, die in der Nähe von über der Zweigleitung schrägen Lage und einer mit 45 den Amplituden der TE₂₀-WeIIe liegen, können sogeder Stammleitung parallelen Lage verwendet wird. In nannte Koppelstifte angewandt werden. Deren Größe der erstgenannten Lage wird die Strahlung von der und Lage werden so gewählt, daß die Charakteristik Mikrowellenquelle in die Zweigleitung hinein re- der Wellenleiter für TE₂„-Wellen verbessert wird,
flektiert und in der anderen setzt sich die Strahlung Das Rohr 15 hat an der oberen Seite eine Strah-

in die Stammleitung fort. Hinter dem Ofenraum be- 50 lungsfiäche 6, die von einem Ring oder Rahmen 19 findet sich ein Apparatraum. umgeben und mit einer Anzahl Schlitzen 20 in der

Die beiden Wellenleiter sind jeder für sich mit Wand des Rohres versehen ist. Da das Ende 7.1 des einem Wellenformwandler versehen. Ein solcher Rohres von einer Platte 22 verschlossen ist, tritt die Umwandler besteht beispielsweise aus einem Wellen- Mikrovellenstrahlung durch die Schlitze aus. Oben leiter mit einem Wellenleiterübergang in Form eines 55 auf der Strahlungsfläche. am besten am Ring befe-Winkels, beispielsweise eines solchen, der von dem stigt. wird ein Gefäß mit einem Absorber, in dem Stammwcllenleiter 10 und einem Wdlenleiterrrohr sich dns Gut befindet, angebracht. Ein solches Gefäß 15 im Winkel zum Stamm gebildet wird. Der Stamm- wird im Detail in Fi g. 3 gezeigt. Das Gefäß ist ms wellenleiter gemäß F i g. 1 und 4 ist wie ein Te₁₀- Metall hergestellt und mit einem Deckel und einem Wellenleiter gestaltet und leitet die von der Mikro- 60 Handgriff sowie unten mit einem Kragen 23 verse wellenquelle abgegebene TE₁₀-WeIIe auf den Wellen- hen, der zum Ring 19 paßt, da das Gefäß auf die leiterwinkel. Dieser umfaßt teil« den Anschluß des Strahlungsflache gesetzt wird. Dadurch wird die Rohres 15 im Winkel zum Stamm 10, teils eine Win- Strahlung effektiv von der Umgebung abgeschirmt, kelplatte 16 zwischen den beiden äußeren Seiten 17, Der Boden des Gefäßes hat zwei Schichten, eine Me-18 des diesbezüglichen Rohres. Der Querschnitt des 65 tallschicht 24 und eine Absorptionsschicht 25. Die Rohres 15 bildet ein Rechteck mit der Längsseite Metallschicht kann sehr dünn sein und dient teils als von der ungefähr doppelten Länge von der entspre- Strahlungsschutz im Gefäß, teils als Bratenfläche für chenden Längsseite des Querschnittes vom Stamm das Gut im Gefäß. Die Absorptionsschicht besteht

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aus einem aktiven Material, beispielsweise Fe₃O₄ das Gut gleichmäßig durch und durch erwärmt. Hieroder NiFe₂O₄, Kohle oder einem ähnlichen Stoff, so- durch wird viel Zeit für die Zubereitung gespart, wie einem Bindemittel und ist mit der Metallschicht ohne daß bei dem Gut auf die wünschenswerte gedirekt verbunden. Die zwei Schichten wirken darum bräunte Oberfläche verzichtet werden muß. Eine thermisch sehr gut zusammen und die in der Absorp- 5 solche beides umfassende Zubereitung, Braten und tionsschicht aufgenommene Energie wird mit sehr Mikrowellenerwärmung, kann auch in einem Gefäß kleinen Verlusten zu der Metallschicht geleitet. Die ähnlich dem in Fig.:! gezeigten ausgeführt werden, zwei Schichten haben eine geringe Wärmekapazität in welchem jedoch die Strahlungsschützende Metall- und werden deshalb schnell erwärmt, wenn der Ab- schicht 24 ausgeschlossen wurde. Dafür muß jedoch sorber der Bestrahlung ausgesetzt wird. Auf der an- io ein anderes strahlenschützendes Mittel oben am Gederen Seite kühlt der Boden im Gefäß ohne nennens- faß angeordnet werden, beispielsweise ein Deckel, werte Verzögerung ab, wenn die Bestrahlung auf- der so ausgestattet ist, daß man ihn nicht abnehmen hört. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß die kann, wenn der Mikrowelleneffekt eingeschaltet ist. Kochintensität, Brattemperatur usw. im Gefäß direkt Ein Gefäß für die Zubereitung hat natürlich auch den auf eine Änderung der Effektzufuhr reagiert, was im 15 Vorteil, daß es leicht abgenommen und anläßlich hohen Grau die Einstellung der Effektregulierung einer normalen Abwäsche gesäubert werden kann; vereinfacht, wenn eine gewisse Intensität gewünscht dies löst somit ganz allgemein ein wesentliches hygiewird. Dank der Strahlungsschützenden Metallschicht nisches Problem bei Mikrowellenöfen,
im Gefäß kann dieses ohne Risiko angewendet wer- Das Prinzip zu braten und zu wärmen ist im weiteden, auch wenn der Deckel abgenommen ist. so ren Sinne auch beim Backen anwendbar. Die Back-Der in den Ofenboden verlegte Wellenleiter 12 formen können beispielsweise mit einer absorbierennebst dem Wellenformwandler ist im Prinzip genauso den Schicht versehen werden, die bewirkt, daß die ausgeführt wie der soeben beschriebene, aber es wird Form warm wird, so daß sich an dessen Inhalt eine ein breiteres Wellenleiterstück 26 mit einer Breite Kruste bildet, während gleichzeitig ein Teil der ungefähr dreimal der Breite des Zweigwellenleiters 35 Strahlung in das Innere der Form dringt und den In-12 verwendet. Die Wellenumwandlung führt mit sich, hau »schnellbackt«.

daß ein Teil der TE₁₀-Wellen in TE₂₀- und TE₃₀- Eine Kombination von Ofen und Kochherd gemäß Wellen umgewandelt wird. Die Strahlungsfläche 7 an der gezeigten Ausführung hat den Vorteil, daß das diesem Wellenleiterstück kann dann größer gemacht Anwendungsgebiet für die Mikrowellenwärme ausgewerden, als die entsprechende Fläche an dem WeI- 30 weitet wird, weiter daß die teuere elektronische Auslenleiterrohr 15. Die Fläche 7 wird von einem Ring rüstung gemeinsam für Ofen und Herd angewendet 27 umgeben, und in diesem wird eine runde Absorp- werden kann. Es kann jedoch für die Ausübung der tionsscheibe, ähnlich der, die den Boden im Gefäß Erfindung nicht als notwendig angesehen werden, gemäß F i g. 3 bildet, befestigt. Da ja der Ofen einen daß diese Kombination vorliegt; ein Mikrowellengeschlossenen Raum darstellt, wird ein extra Strah- 35 wärmeapparat mit Absorber kann nur einen Kochlungsschutz nicht benötigt, weshalb auf die Metall- herd, nur einen Ofen umfassen oder in einen herschicht an der Absorptionsscheibe verzichtet werden kömmlichen Herd eingebaut sein,
kann. Hierdurch wird der Effekt erreicht, welcher in Die dargestellte und beschriebene Kombination ist der Einleitung berührt wurde, nämlich daß ein Ge- folglich nur eine hier vorgezogene Ausführungsform genstand auf der Platte erwärmt wird, teils durch den 40 und soll als ein Beispiel für die Anwendung der Er-Kontaktdruck gegen die Platte, teils durch die Mi- findung angesehen werden. Diese Ausführungsform krowellenstrahlung, die durch die Platte passiert und repräsentiert eine Grundform des Erfindungsgegendadurch auf den Gegenstand einwirkt. Dadurch, daß Standes, zu welchem weitere Zusatzanordnungen vordas Absorptionsvermögen der Platte variiert werden kommen können. Diese Anordnungen bestehen beikann, beispielsweise mit Hilfe der Dicke, kann das 45 spielsweise aus einem im Absorber eingebauten Tem-Verhältnis durchgelassenem gegenüber absorbiertem peraturschutz, der an einem Sicherheitsstromschaltei StrahlungseffeV.t geändert werden. Das Gut kann so- angeschlossen ist, der bei zu hoher Ttraperatur am mit auf der Fläche von der Wärme, die von der Absorber den Mikrowelleneffekt unterbricht. Die Er-Platte absorbiert und abgegeben wird* gebraten wer- iSndung wird in ihrer Gesamtheit in den Patentanden, während glererizeitig die MHkföwelienstfahhmg s° Sprüchen defiitiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 bereitungsverfahren kann jedoch kaum als wirt- Pftteutansprüche: scbaftlich angesehen werden, da man das Gut von einer Stelle zur anderen befördern muß, und das Kq-

1. Mikrowellenwärmegeritt mit Absorber, wel· eben durch die Ausführung von zwei aufeinanderfolcher in der Form einer Absorptionsschicht in ti genden Schritten wesentlich verzögert wird.

einer Mikrowellenstrahluni.-sfläche angebracht ist Um diese Nachteile zu vermeiden, wurden bereits

und der Mikrowellenstrahlung einer im Gerät an- bestimmte Werkstoffe, wie z. B. Kohle, Ferrite oder

gebrachten Mikrowellenquelle ausgesetzt ist, um keramische Massen, von denen es bekannt ist, daß

Strahlungsenergie in Wärmeenergie umzuwan- sie eine große Absorptionskapazität für Mikrowellen-

deln und an das zu erwärmende Gut abzugeben, κι energie besitzen, In Mikrowellensysteme eingebracht,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ab- um Energie zu absorbieren und um im Absorber eine

sorptionsschicht (2S) an ihrer von der Strahlung höhere Temperatur als im Inneren des zu erwärmen-

abgewandten Seite mit einer Metallschicht (24) den Gutes zu erzeugen,

versehen ist. Mit dieser Anordnung ist es jedoch rächt möglich,

2. Mikrowellenwärmegerät nach Anspruch 1, 15 dem Kochgut die Wärme ausschließlich über den dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aufgeheizten Absorber zuzuführen. Die Mikrowellen-(24) den Boden eines Gefäßes bildet. strahlung ist dabei nicht auszuschließen.

3. Mikrowellenwärmegerät nach Anspruch 2, Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bedadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen- steht daher in der Schaffung eines Kochgerätes, das Strahlungsfläche des Herdes (6) von einem Rah- a<> es auch bei Verwendung von Mikrowellenofen gemen (19) umgeben ist und das Gefäß unten mit stattet, dem Kochgut die Wärme ausschließlich oder einem Kragen (23) od. dgl. versehen ist, der in überwiegend von unten zuzuführen, ohne daß es den Rahmen (19) paßt. dazu besonderer jeweils in das Kochgerät einzulegen-

4. Mikrowellenwärmegerät nach Anspruch 3, der Absorber und Einrichtungen zum Schutz vor dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (23, 35 Streustrahlung bedarf. Dadurch soll es ermöglicht 23 a) beim Anliegen an den. Rahmen (19, 27) werden, die leichte Regelbarkeit der Wärmeerzeueinen Zwischenraum zwischen der Wellenstrah- gung von Mikrowellenofen auch bei konventioneller lungsfläche (6, 7) und der Absorptionsschicht Kochpraxis zur Geltung zu bringen.

(25, 25 a) bildet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

5. Mikrov.ellenwärmegerät nach einem der 30 löst, daß die Absorptionsschicht an ihrer von der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Strahlung abgewandten Seite mit einer Metallschicht der Stammwellenleitev (10) in ein System von versehen ist.

mindestens zwei MikroweU mstrahlungsflächen Dabei kann die mit der Metallschicht versehene

(6, 7) mündet und die Mikrowellenstrahlung zu Absorptionsschicht als Scheibe ausgebildet sein, die einer von diesen mit Hilfe einer im Wellenleiter- 35 mittels äußerer Rahmen abnehmbar an der Mikrosystem angeordneten Wellenleiterweiche (11) ge- wellenstrahlungsfläche angebracht werden kann,
leitet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die

Metallschicht den Boden eines /Gefäßes.