DE2224165C2 - Sicherheitsvorrichtung gegen den Austritt von Strahlungen aus Mikrowellengeräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung gegen den Austritt von Strahlungen aus Mikrowellengeräten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Sicherheitsvorrichtung ist in dem Hauptpatent 20 29 559 beschrieben. Bei ihr ist eine Gasröhre in der Nähe der Zone des möglichen Strahlungsaustrittes angeordnet, welche auf das Austreten von Mikrowellen durch erhöhte Leitfähigkeit anspricht. Der bei Austreten von Mikrowellen erhaltene erhöhte Strom durch die Gasröhre wird dazu verwendet, eine steuerbare Halbleiterdiode durchzusteuern, die in Reihe zu einem Abschaltrelais geschaltet ist, welches mit einem Ruhekontakt in die Speiseleitung zum Mikrowellengenerator geschaltet ist. Wird die Gasröhre der Sicherheitsvorrichtung nach dem Hauptpatent zerstört oder beschädigt, so erfolgt ebenfalls eine Unterbrechung des Speisestromes zum Mikrowellengenerator, da nun der Arbeitskontakt des in Reihe zur Gasröhre geschalteten Relais nicht mehr geschlossen werden kann.

In der US-PS 34 36 508 ist ferner eine Sicherheitsvorrichtung gegen den Austritt von Strahlungen aus Mikrowellengeräten beschrieben, bei welcher die Türöffnung des Gehäuses pyramidenstumpfförmige Wände aufweist und die Tür des Mikrowellengerätes hierzu parallel verlaufende Wandabschnitte aufweist. Die Tür und die Türöffnung bilden so einen Wellenleiter, welcher den größten Teil der ankommenden Mikrowellenstrahlung reflektiert und bei seinem äußeren Ende mit einer Kurzschlußstrecke versehen ist, an welcher die nocht verbleibende Leckstrahlung unschädlich gemacht wird. Außerhalb dieser Kurzschlußstrecke ist zusätzlich eine Rahmenantenne angebracht, welche über einen Verstärker auf eine Warneinrichtung arbeitet Wird bei dieser bekannten Sicherheitsvorrichtung die Rahmenantenne beschädigt, so kann kein Alarm mehr gegeben werden, d. h. man hat ständig die gleichen Verhältnisse ίο wie bei ordnungsgemäßem Arbeiten des Mikrowellengerätes.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Sicherheitsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß eine höhere is Empfindlichkeit und ein schnelleres und sichereres Ansprechen erhalten wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Sicherheitsvorrichtung gemäß Anspruch 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines Mikrowellenofens mit halb geöffneter Türe; und

Fig.2 ein Schaltbild einer Sicherheitsvorrichtung welche ein Austreten von Strahlung aus dem Mikrowellenofen nach F i g. 1 verhindert.

Der in F i g. 1 wiedergegebene Mikrowellenofen so weist ein quaderförmiges Gehäuse 1 auf, in dessen Innerem ein Koch- und Bratraum 2 vorgesehen ist. In den letzteren ragt eine Mikrowellenantenne 3 hinein, welche von einem Mikrowellengenerator 4 her gespeist wird.

Eine Zugangsöffnung 5 zum Koch- und Bratraum 2 ist von vier elastischen Profilen 6 umgeben und ist durch eine Tür 7 verschließbar. Letztere ist zwischen einer ganz offenen und einer völlig geschlossenen Stellung verschwenkbar und hat einen Handgriff 14. Der mittlere Teil der Tür 7 besteht aus einem durchsichtigen Glas 15, welches die vom Mikrowellengenerator 4 zum Erwärmen von Speisen erzeugte Strahlung nach außen abschirmt.

Eine Gasröhre 16 ist in einem Hohlraum 17 untergebracht, der eine für die Mikrowellenstrahlung durchlässige Wand aufweist. Die Gasröhre 16 ist Teil einer Sicherheitsvorrichtung, welche das Austreten von Mikrowellenstrahlung aus dem Mikrowellenofen verhindert.

Ein Schaltbild der Sicherheitsvorrichtung soll nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher beschrieben werden:

Eine nicht gezeigte Wechselstromquelle ist über einen Tastschalter 20 mit zwei parallel geschalteten Serienschaltkreisen verbunden.

Zum ersten Serienschaltkreis gehört eine Diode 21 und hierzu in Reihe geschaltet die Parallelschaltung eines Kondensators 22 mit der Serienschaltung aus einem Relais 23, einem Widerstand 25, der Gasröhre 16, einem Widerstand 26 und einem Potentiometer 27. Das Relais 23 hat einen Arbeitskontakt 24, der in die Speiseleitung zum Mikrowellengenerator 4 geschaltet ist.

Zum zweiten Serienschaltkreis gehört ein Relais 28 und eine steuerbare Halbleiterdiode 30. Das Relais 28 hat einen Ruhekontakt 29, der ebenfalls in die Speiseleitung zum Mikrowellengenerator 4 geschaltet ist, sowie einen Arbeitskontakt 46, welcher der

steuerbaren Halbleiterdiode 30 parallel geschaltet ist

Der Abgriff des Potentiometers 27 und die Steuerelektrode ist über eine bistabile Kippschaltung und einen dieser nachgeschalteten Verstärker mit dem Steuereingang der Halbleiterdiode 30 verbunden.

Zur bistabilen Kippschaltung gehören zwei npn-Transistoren 31 und 32, deren Emivier über einen gemeinsamen Widerstand 33 mit Masse verbunden sind. Ihre Kollektoren sind einzeln je über einen Widerstand 35 bzw. 36 mit einer positiven Versorgungsklemme 34 verbunden. Die Basis des Transistors 31 ist über einen Kondensator 37 mit dem Abgriff des Potentiometers 27 und über einen einstellbaren Widerstand 38 mit der Versorgungsklemme 34 verbunden.
Die Basis des Transistors 32 ist über einen Widerstand

39 mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors 31 ist über die Parallelschaltung aus einem Widerstand

40 und einem Kondensator 41 mit der Basis des Transistors 32 verbunden.

Der mit dem Ausgang der bistabilen Kippschaltung verbundene Verstärker weist einen npn-Transistor 42 auf, dessen Basis unmittelbar an den Kollektor des Transistors 31 angeschlossen ist Der Kollektor des Transistors 42 ist mit der Versorgungsklemme 34 verbunden, sein Emitter über einen Widerstand 43 mit Masse. Der zwischen dem Transistor 42 und dem Widerstand 43 liegende Netzwerksknoten ist über einen Widerstand 44 mit der Steuerelektrode der steuerbaren Halbleiterdiode 30 verbunden. Zwischen die Steuerelektrode der Halbleiterdiode 30 und Masse ist eine Diode 45 in Sperrichtung geschaltet.

Die oben beschriebene Sicherheitsvorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Tritt bei normalem Betrieb aus dem Mikrowellenofen keine Mikrowellenstrahlung aus, so bleibt die Gasröhre 16 hochohmig, und der durch sie fließende Strom reicht dazu aus, das Relais 23 erregt zu halten und damit den Arbeitskontakl 24 zu schließen, ist jedoch zu klein, um den Transistor 31 zu sperren. Der leitende Transistor 31 hält somit den Transistor 42 und die steuerbare Halbleiterdiode 30 gesperrt; das Relais 28 wird nicht erregt, und der Mikrowellengenerator 4 wird über den Ruhekontakt 29 gespeist.

Wird die Tür 7 geöffnet oder wird eines der Profile 6 beschädigt oder verformt oder bricht das Glas 15, so trifft die unerwünscht aus dem Mikrowellenofen austretende Mikrowellenstrahlung auf die Gasröhre 16 auf und erzeugt in dieser zusätzliche Ionen. Hierdurch wird der innere Widerstand der Gasröhre erheblich erniedrigt, so daß der durch sie fließende Strom erhöht wird.

Der Strom durch die Gasröhre 16 setzt sich zusammen aus einer Gleichstromkomponente, welche man durch Gleichrichtung durch die Diode 21 und Glättung durch den Kondensator 22 erhält, sowie aus einer Wechselstromkomponente, die aus einer Aufeinanderfolge unregelmäßiger Impulse besteht, die mittelbar, nämlich durch Erzeugung zusätzlicher Ionen, von der Mikrowellenstrahiung verursacht wird. Der Kondensator 37 blockt die Gleichstrümkomponente ab und übermittelt der Basis des Transistors 31 abwechselnd aufeinanderfolgend positive und negative Impulse, die von den durch die Mikrowellenstrahlung erzeugten Stromimpulsen abgeleitet sind.

ίο Da der Transistor 31 ein npn-Transis»or ist wird er durch den ersten ankommenden negativen Impuls in den Sperrzustand gebracht Wäre der Transistor 31 ein pnp-Transistor, so würde der erste positive Impuls diesen Transistor in den Sperrzustand schalten. Sperrt der Transistor 31, so wird der Transistor 32 in den leitenden Zustand gebracht. Letzterer soll die Umschaltzeit der bistabilen Kippschaltung verkürzen, und zur Stabilisierung der letzteren ist der aus dem Widerstand 40 und dem Kondensator 41 bestehende Verzögerungskreis vorgesehen. Leitet der Transistor 32, so wird auch der Transistor 42 durchgeschaltet, und auf diese Weise wird nun an die Steuerelektrode der steuerbaren Halbleiterdiode 30 eine so große Spannung gelegt, daß diese durchgeschaltet wird. Nun wird das Relais 28 erregt und damit sein Ruhekontakt 29 geöffnet. Auf diese Weise wird der Mikrowellengenerator 4 abgeschaltet Beim Anziehen des Relais 28 wird zugleich dessen Arbeitskontakt 46 geschlossen, so daß sich das Relais weiterhin selbst hält

JO Um den Mikrowellengenerator 4 wieder einzuschalten, nachdem die Ursache der unerwünschten Mikrowellenstrahlung aus dem Mikrowellenofen beseitigt worden ist, muß der Tastschalter 20 gedrückt werden. Auf diese Weise wird dann das Relais 28 zum Abfallen gebracht, so daß der Arbeitskontakt 46 wieder geöffnet und der Ruhekontakt 29 wieder geschlossen wird. Wird der Tastschalter 20 dann wieder freigegeben, so wird der Mikrowellengenerator 4 wieder gespeis! und bezüglich des Arbeitens der Sicherheitsvorrichtung

■to liegen wieder die weiter oben beschriebenen normalen Arbeitsbedingungen vor.

Die oben beschriebene Sicherheitsvorrichtung hat nicht nur eine hohe Empfindlichkeit, diese Empfindlichkeit ist auch leicht durch Verstellen eines Potentiometers einstellbar. Da der Eingangswiderstand der bistabilen Kippschaltung groß ist, hat man eine Anpassung an die Impedanz der Steuerimpulsquelle (die Steuerimpulse werden zwischen dem Abgriff und dem masseseitigen Ende des Potentiometers 27 abgenom-

M men). Eine ähnliche Impedanzanpassung ist auch zwischen dem Ausgang der Kippschaltung und dem Eingang des den Transistor 42 enthaltenden Verstärkers sowie zwischen dessen Ausgang und der Impedanz des Ansteuerkreises für die Halbleiterdiode 30 gegeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsvorrichtung gegen den Austritt von Strahlungen aus Mikrowellengeräten, mit einer auf Mikrowellen ansprechenden Gasröhre, die in der Nähe der Zone des möglichen Strahlungsaustrittes angeordnet ist, wobei mit der Gasröhre ein einstellbares Potentiometer in Reihe geschaltet ist, dessen abgegriffene Spannung an der Steuerelektrode einer mit einem ersten Relais in Reihe geschalteten steuerbaren Halbleiterdiode zur Wirkung gelangt, wobei der Gasröhre außerdem ein zweites Relais in Reihe geschaltet isi, und ein Ruhekontakt des ersten Relais und ein Arbeitskontakt des zweiten Relais in Reihe im elektrischen Speisestromkreis des Mikrowellengenerators liegen und das erste Relais in Abhängigkeit vom Anrprechstrom der Gasröhre durch Überführung der steuerbaren Diode in ihren leitenden Zustand und das zweite Relais durch den Ruhestrom der Gasröhre erregbar sind, nach Patent 20 29 559, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abgriff des einstellbaren Potentiometers (27) und die Steuerelektrode der steuerbaren Diode (30) eine bistabile Kippschaltung (31, 32) und ein Verstärker (42) in Reihe geschaltet sind.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Arbeitskontakt (46) des ersten Relais (28) die steuerbare Halbleiterdiode (30) zur Selbsthaltung des ersten Relais (28) überbrückt wird.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abgriff des einstellbaren Potentiometers (27) und den Eingang der bistabilen Kippschaltung (31, 32) ein Kondensator (37) geschaltet ist.