DE3040113C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kombinierten Herd für Mikrowellen- und konventionellen Widerstands-Heizbetrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

In einem Mikrowellengerät der eingangs genannten Art zum Backen und Kochen von Nahrungsmitteln werden die vom Magnetron abgegebenen hochfrequenten Wellen durch einen rohr- oder schachtförmigen Hohlleiter in eine Heizkammer geleitet, in welche das zu erhitzende Gut eingesetzt wird. Die hochfrequenten Wellen werden nun nicht nur von den Wänden der Heizkammer sondern auch von dem das zu erhitzende Gut tragenden Rost, der sich im Abstand oberhalb der bodenseitigen Einkoppelöffnung befindet, reflektiert. Ein solcher Trag-Rost ist üblicherweise so ausgebildet und in der Heizkammer eingesetzt, daß die von einem Rahmen gehaltenen Tragstäbe sich in Tiefenrichtung der Heizkammer erstrecken. Durch eine solche Anordnung sind die Tragstäbe zum größten Teil parallel zu den elektrischen Feldlinien "X" (Fig. 2) der aus dem Einkoppelgehäuse bzw. Hohlleiter ausgehenden Wellen angeordnet. Daraus ergibt sich nun, daß sich die vom Trag-Rost reflektierten Wellen mit den eingespeisten Wellen vor allem im Bereich der quer zur Ausbreitungsrichtung der eingespeisten Wellen angeordneten Teile des Befestigungsrahmens überlagern, wo im Einkoppel-Hohlleiter das "E" max. ansteht (Fig. 3). Die Folge davon ist eine Erhöhung der elektrischen Feldstärke zwischen dem Boden der Heizkammer und den auf diesem aufliegenden Teilen des Befestigungsrahmens für die Halterung der Glaskeramik-Platte in der Einkoppelöffnung, die zusammen in diesem Bereich eine verlustbehaftete Mikrowellen-Tasche bilden. Dies hat dann zur Folge, daß in dem genannten Bereich die Teile des Befestigungsrahmens äußerst stark erhitzt und u. U. sogar bis auf Glühtemperatur gebracht werden.

Aus der DE-OS 15 65 066 ist ein HF-Strahlungsherd mit einer Mikrowelleneinkopplung mit direkter freier Abstrahlung in die Heizkammer in vertikaler Richtung bekannt. Der bei diesem HF-Strahlungsherd um 90 Grad abgewinkelte Wellenleiter hat einen flüssigkeitsdichten Verschluß aus dielektrischem Material ohne metallischen Rahmen. Bei dieser speziellen konstruktiven Ausgestaltung der Mikrowelleneinkopplung tritt jedoch das eingangs geschilderte Problem nicht auf. Bei einem aus der DE-OS 27 15 655 bekannten Herd mit Beheizung durch Mikrowellenenergie und Oberflächenheizelemente ist dagegen die die Mikrowelleneinkopplungsöffnung abdeckende Platte aus glaskeramischen Material mittels eines überstehenden Metallrahmens im Einkoppelöffnungsbereich festgelegt. Hier treten nun an dem metallischen Rahmen in Ausbreitungsrichtung des Wellenleiters hohe Energiedichten auf. Die Konzentration dieser stationären energiereichen elektromagnetischen Felder bewirkt starke partielle Erwärmungen an dem erwähnten Metallrahmen, die im Extremfall bis zu einem Anschmelzen der Emailbeschichtung der benachbarten Heizkammerwandung führen können. Der Mikrowellenofen nach der US 29 12 554 mit einem in der Heizkammer angeordneten Tragrost für das zu erhitzende Gut hat eine rotierende Antenneneinkopplung und unterscheidet sich dadurch gravierend von dem in Rede stehenden Gegenstand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Senkung der Temperaturen am Befestigungsrahmen für die die bodenseitige Einkoppelöffnung abdeckende Glaskeramik-Platte zu erreichen und damit eine thermische Überbeanspruchung und evtl. Beschädigungen dieses Rahmens und der unter dem Rahmen liegenden Dichtungs-Materialien zu vermeiden, wobei auch gleichzeitig eine Verbesserung des Mikrowellen-Wirkungsgrades und der Energieverteilung in der Heizkammer erzielt werden soll.

Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist dem kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs zu entnehmen.

Die vorgeschlagene Anordnung der Tragstäbe des Trag-Rostes bewirkt eine Verringerung der von den Tragstäben reflektierten Wellen. Dadurch, daß nunmehr die Tragstäbe des Rostes quer zu den elektrischen Feldlinien "X" der ankommenden hoch­ frequenten Wellen polarisiert sind, ist eine starke Reflexion am Trag-Rost nicht mehr möglich. Dadurch tritt im Bereich des Befestigungsrahmens nur noch eine geringe örtliche Kom­ ponente elektromagnetischer Energie auf (Fig. 3). Damit wird die Temperatur am Befestigungsrahmen für die die Einkoppel­ öffnung abdeckende Glaskeramik-Platte erheblich gesenkt und Beschädigungen am Rahmen vermieden. Ein weiterer Vorteil ist noch darin zu sehen, daß durch die gedrehte Trag-Rost-Pola­ risierung die Mikrowellentransparenz des Rostes wesentlich erhöht wird, so daß das auf dem Trag-Rost aufliegende Gut, bei unveränderter Mikrowellen-Einspeisung in die Heizkam­ mer, einem höheren Energieangebot ausgesetzt ist. Daraus resultiert wiederum eine Erhöhung der Mikrowellen-Ausgangs­ leistung und damit eine Anhebung des Wirkungsgrades im prak­ tischen Betrieb.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird an Hand dieser nachfolgend näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht die Heizkammer eines kombinierten Elektro-Mikrowellenherdes,

Fig. 2 in einer Seitenansicht den Hohlleiter in vergrößerter Einzeldarstellung mit dem Verlauf der elektrischen Feldlinien "X",

Fig. 3 diesen Hohlleiter in einer Frontansicht mit Dar­ stellung des Energie max. (E max) innerhalb des Hohlleiters.

Die Heizkammer 1 bzw. Muffel eines kombinierten Herdes für Mikrowellen- und konventionellen Widerstands-Heizbetrieb hat deckseitig einen üblichen mäanderförmig gebogenen Mantelrohrheizkörper 2 und unterhalb von ihrem Boden 3 einen Einkoppel-Hohlleiter 4 mit zugeordnetem Magnetron 5, dessen Antenne 6 in den Hohlleiter 4 ragt. Die Heizkammer 1 ist frontseitig durch eine Tür in bekannter Weise mikrowellen­ dicht verschließbar. Im Boden 3 der Heizkammer 1 ist ein ausgesparter Bereich vorgesehen, der beispielsweise als rechteckförmige sogen. Einkoppelöffnung 7 dient. Zur Heiz­ kammer 1 hin ist die Einkoppelöffnung 7 durch eine Glaske­ ramik-Platte 8 abgedeckt. Die an sich auf einem Dichtele­ ment aufliegende Glaskeramik-Platte 8 ist durch einen um­ laufenden Befestigungsrahmen 9 in ihrer Position gesichert, der wiederum mit dem Boden 3 der Heizkammer 1 verschraubt ist. Unterhalb der Glaskeramik-Platte 8 befindet sich der bereits erwähnte Einkoppel-Hohlleiter 4 mit der Antenne 6, über die die vom Magnetron 5 erzeugten Mikrowellen durch die Glas­ keramik-Platte in die Heizkammer abgestrahlt bzw. dorthin geleitet werden. Oberhalb der eingerahmten Einkoppelöff­ nung ) ist mit Abstand dazu auf seitlichen Führungen 10 in der Heizkammer 1 ein das zu erhitzende Gut tragender metallischer Rost 12 herausnehmbar angeordnet, der aus meh­ reren durch einen Rahmen zusammengehaltenen parallelen Trag­ stäben 13 besteht. Zweckmäßig ist dieser Trag-Rost 12 so aus­ gebildet, daß nach dem Einschieben des Trag-Rostes in die Heizkammer 1 dessen Tragstäbe 13 sich dort in einer Lage quer zur Einkoppelöffnung 7 befinden. Damit sind die Tragstäbe 13 des metallischen Trag-Rostes 12 ebenfalls quer zur Mikrowellen-Ausbreitungsrichtung im Einkoppel- Hohlleiter 4 polarisiert.

Der in der Heizkammer 1 eingesetzte Trag-Rost 12 verhindet auf Grund seiner quer zur Ausbreitungsrichtung der Mikro­ wellen im Einkoppel-Hohlleiter 4 liegenden Tragstäbe 13 eine starke Wellenreflexion zum Befestigungsrahmen 9. In­ folge der gedrehten Trag-Rost-Polarisierung wird die Mikro­ wellen-Transparenz des Trag-Rostes 12 wesentlich verbessert, so daß das auf dem Trag-Rost 12 aufliegende Gut auch einer höheren Energiezuführung ausgesetzt ist.

Der in der Heizkammer 1 deckseitig angeordnete mäanderförmig gebogene Mantelrohrheizkörper 2, dessen Schenkel sich in Tiefenrichtung des Heizraumes erstrecken und die damit quer zum Trag-Rost 12 verlaufen, weist dadurch zur Trag- Rost-Polarisierung ebenfalls eine gedrehte Polarisations­ richtung auf. Dadurch werden zusätzliche Schwingungszustände erregt und damit eine gleichmäßige Feldver­ teilung in der Heizkammer weiter begünstigt.

Claims (1)

1. Kombinierter Herd für Mikrowellen- und konventionellen Widerstands-Heizbetrieb, bei dem zeitlich ein konstantes Mikrowellenfeld in eine Heizkammer abgestrahlt wird, die eine durch eine Glaskeramik-Platte abgedeckte bodenseitige Einkoppelöffnung aufweist, bei dem ferner die Glaskeramik-Platte mittels eines umlaufenden Befestigungsrahmens in der Heizkammer-Wandung gesichert ist und in der Heizkammer oberhalb der Einkoppelöffnung ein das zu erhitzende Gut tragender Rost geführt und oberhalb des Trag-Rostes die aus mäanderförmigen Mantelrohrheizkörpern bestehende Widerstands-Heizeinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstäbe (13) des Trag-Rostes (12) quer zur Ausbreitungsrichtung der Mikrowellen im Einkoppel-Hohlleiter (4) und die Schenkel der Mantelrohrheizkörper (2) im wesentlichen quer zu den Tragstäben (13) des Trag-Rostes (12) verlaufend angeordnet sind.