DE3101103A1

DE3101103A1 - Hochfrequenz- bzw. mikrowellenherd

Info

Publication number: DE3101103A1
Application number: DE19813101103
Authority: DE
Inventors: Seiichi Fujinomiya Shizuoka Satoh
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-01-21
Filing date: 1981-01-15
Publication date: 1981-11-26
Also published as: GB2068182B; CA1152574A; AU535814B2; JPS56102620A; FR2474268A1; JPS615569B2; US4366357A; FR2474268B1; DE3101103C2; AU6598281A; GB2068182A

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenherd zum Erwärmen von Nahrungsmitteln bzw. Gargut durch Mikrowellenbeheizung oder mittels einer geeigneten Kombination von Dampf- und Heizelementausgangsleistung. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Hochfrequenzbzw. Mikrowellenherd mit einem Leistungsregler zum Variieren der v/ahlweise gelieferten Mikrowellen- und Dampfausgangsleistung in aufeinander abgestimmter Weise.

In letzter Zeit sind Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenherde entwickelt worden, bei denen zur Erzielung einer zufriedenstellenden Erwärmung bzw. Garung Dampf in einen Mikrowellen-Heizraum eingeleitet wird. Bei diesen Geräten, die mit einem Dampferzeuger ausgestattet sind, werden Mikrowellen und Dampf abwechselnd während konstanter Zeitspannen erzeugt. Dabei kann ein zufriedenstellendes Erwärmen bzw. Garen erzielt werden, wenn das Gargut einen mäßigen Feuchtigkeitsgehalt besitzt. Bei einem Gargut mit großem Feuchtigkeitsgehalt ist dagegen die Dampfent-

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Wicklung zu stark, so daß das Gargut im Fertigzustand zu viel Feuchtigkeit enthält. Andererseits kann ein Gargut mit geringem Feuchtigkeitsgehalt austrocknen. In beiden Fällen kommt es häufig vor, daß kein zufriedenstellender Garzustand erreicht werden kann. Insbesondere im Fall eines Garguts mit hohem Feuchtigkeitsgehalt können der Dampf in Form von an den Innenwänden des Heizraums anhaftenden Wassertropfen kondensieren und diese Tropfen von der Oberseite des Heizraums auf das darin enthaltene Gargut herabfallen. Außerdem müssen die an den Heizraumwänden haftenden Wassertropfen nach dem Garvorgang entfernt werden.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenherds, bei dem die abwechselnde Zufuhr von Mikrowellen- und Dampfenergie in aufeinander abgestimmter Weise in Abhängigkeit von der speziellen Art des Garguts, insbesondere von seinem Feuchtigkeitsgehalt, variiert werden kann.

Bei diesem Herd sollen sich zudem an den Innenwandflächen, insbesondere an der Oberseite des Heizraums keine Wassertropfen bilden, wenn ein Gargut mittels einer Kombination von Mikrowellen- und Dampfenergie gegart wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenherd mit einem Heizraum, einem Magnetron zur Lieferung von Mikrowellen in den Heizraum und einem Dampferzeuger zur Einführung von Dampf in den Heizraum erfindungsgemäß gelöst durch einen Leistungsregler zur abwechselnden und periodischen Aktivierung des Magnetrons und des Dampferzeugers und durch eine Heiz- oder Garbetriebsart-Schalteinrichtung mit einem Wählschalter zum Umschalten auf eine erste Garbetriebsart unter Verwendung des Leistungsreglers und eine zweite Garbetriebsart, in welcher das Magnetron und der Dampferzeuger getrennt aktivierbar sind.

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Der erfindungsgemäße Herd weist weiterhin ein nahe der Innenwandfläche, beispielsweise nahe der Oberseite des Heizraums angeordnetes elektrisches Heizelement und eine Einrichtung zum Aktivieren des Heizelements, wenn das Gargut in der ersten Betriebsart sowohl durch Mikrowellenals auch durch Dampfbeheizung gegart wird, auf.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenherds gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Ansicht des Bedienungsteils des Herds gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Innenaufbaus des Herds gemäß Fig. 1,

Fig. 4 ein Schaltbild der Schaltung des Herds nach Fig. 1,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des mechanischen Aufbaus eines verstellbaren Leistungsreglers gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Drehwinkel eines Leistungs-Regelknopfes des Leistungsreglers und der Betriebszeit des Leistungs-Regelschalters,

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Fig. 7 bis 9 graphische Darstellungen zur Verdeutlichung der Arbeitsweise des Herds gemäß Fig. 1 bis 4,

Fig. 10 ein Schaltbild der Schaltung bei einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 11 und 12 schematische Darstellungen der Betätigung von Wählschaltern bei der Ausführungsform nach Fig. 10 und

Fig. 13 bis 18 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 10.

Fig. 1 veranschaulicht in Vorderansicht einen Hochfrequenzbzw. Mikrowellenherd gemäß der Erfindung. Dabei ist eine Tür 1 an der linken Seite an einem Gehäuse 2 angelenkt und an der rechten Seite mit einem Griff 3 zum öffnen und Schließen versehen. In der Tür 1 ist ein Fenster 4 vorgesehen, über welches das Innere eines Heiz- bzw. Garraums sichtbar ist. An der Vorderseite des Gehäuses 2 ist an dessen rechter Seite ein in Fig. 2 näher veranschaulichter Bedienungsteil 5 vorgesehen, der einen Heizschalter 6, einen Zeitgeber 7, einen Wählschalter 8, einen Temperaturregler 9, einen Temperaturanzeigeteil 10, einen mechanischen Leistungs-Regelknopf 11 und einen Leistungsregel-Anzeigeteil 12 umfaßt. An der linken Seite des Bedienungsteils 5 befinden sich drei Steuerbzw. Anzeigelampen 14a, 14b und 14c, von denen die Lampe 14a durch einen Leistungsregel-Anzeigeabschnitt 12a eingeschaltet wird, wenn die Erwärmung ausschließlich durch Mikrowellenenergie erfolgt. Die Lampe 14b wird durch einen Anzeigeabschnitt 12b eingeschaltet, wenn die Er-

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wärmung durch abwechselnde Mikrowellen- und Dampfbeheizung in umgekehrt proportionalem Verhältnis zueinander erfolgt. Die Lampe 14c wird durch den Anzeigeabschnitt 12c eingeschaltet, wenn die Erwärmung ausschließlich durch Dampfbeheizung erfolgt. Den drei Anzeigeabschnitten 12a - 12c ist ein gemeinsamer Zeiger 15 zugeordnet. Beim Drehen des Regelknopfes 11 wird der Zeiger 15 nach links oder rechts bewegt, so daß sich die Anzeige (display content) verändert und außerdem auf noch zu beschreibende Weise eine Leistungsregelung stattfindet. Bei 16 ist ein Wasserspiegel-Schauglas eines Wasser(zufuhr)behälters für einen noch zu beschreibenden Dampferzeuger angedeutet. Der Wasserbehälter ist durch Öffnen einer Klappe oder Tür 16b herausnehmbar, die sich mittels eines unter dem Schauglas 16 vorgesehenen Druckknopfes 16a öffnen läßt.

Fig. 3 veranschaulicht schematisch den Aufbau des Herds nach Fig. 1. Er umfaßt einen Heiz- oder Garraum 17, an dessen Oberseite ein Magnetron 18 zur Einführung von Mikrowellen in den Heizraum 17 angeordnet ist. Das Magnetron 18 wird durch einen Hochspannungsgenerator 19 erregt. Hinter dem Schauglas 16 (Fig. 1) ist ein Wasserzufuhr) behälter 20 angeordnet, der über einen Füllstand-Ausgleichbehälter 22a mit einem Dampferzeuger 22 mit eingebautem Wassererhitzer 21 in Verbindung steht. Der im Betrieb des Wassererhitzers 21 erzeugte Dampf wird in den Heizraum 17 eingeleitet. Wenn der Wasserstand im Verlauf der Dampferzeugung abnimmt, kann der Dampferzeuger 22 über ein an der Wasserzufuhröffnung 20a des Behälters 20 angeordnetes Ventil selbsttätig mit Wasser aus dem Behälter 20 nachgefüllt werden. In der Nähe von oberer und unterer Innenwandfläche des Heizraums sind elektrische Heizelemente 23a und 23b angeordnet. Ein zu garendes Nahrungsmittel 24, etwa ein Stück Fleisch, ist auf eine Drehschale 24a aufgelegt, die durch einen unter dem Heizraum 17 angeordneten Motor (RTM) 53 in Drehung versetzbar ist.

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Fig. 4 ist ein Schaltbild für die beschriebene Ausführungsform. Dabei ist die eine Seite einer Wechselstromquelle 30 über einen Stromquellen- bzw. Netzschalter Sl mit einem bewegbaren Kontaktteil eines Leistungs-Regelschalters S3 eines variablen oder verstellbaren Leistungsreglers (VPC) verbunden. Ein Leistungsregler-Motor 31e und der Motor 53 sind über die Wechselstromquelle 30 geschaltet. Der Regelschalter S3 weist zwei feste Kontaktteile I und II auf, von denen der Kontaktteil I über einen Relaisschalter Ria mit der einen Seite der Primärwicklung eines Hochspannungs-Transformators HT verbunden ist, dessen andere Seite an die andere Seite der Stromquelle 30 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung des Transformators HT ist über einen Hochspannungs-Gleichrichterkreis aus einem Hochspannungs-Gleichrichter CR und einem -Kondensator mit Anode und Kathode des Magnetrons 18 verbunden. Der Transformator HT weist eine Tertiärwicklung TW auf, die an die Kathode des Magnetrons 18 angeschlossen ist. Eine zwischen den Transformator HT und das Magnetron 18 eingeschaltete Schaltung bildet einen Hochspannungsgenerator*"l9. Parallel zum Relaisschalter Ria ist ein Relaisschalter R3a-1 geschaltet.

Der andere feste Kontaktteil II des Leistungs-Regelschalters S3 ist über parallelgeschaltete Relaisschalter R2a und R3a-2 an die eine Seite des Wassererhitzers 21 angeschlossen, dessen andere Seite an der anderen Klemme der Stromquelle 30 liegt. In Fig. 4 ist die Schaltung zur Aktivierung der Heizelemente 23a und 23b nicht dargestellt.

Die erste Seite der Stromquelle 30 ist außerdem über den Schalter Sl mit einem bewegbaren Kontaktteil eines Wählschalters 8 sowie mit der einen Seite des Motors 31e des Leistungsreglers (VPC) verbunden. Die andere Seite

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dieses Motors 3le liegt an der anderen Klemme der Stromquelle 30. Bei der Drehung des Motors 31e verlagert sich der bewegbare Kontaktteil des Leistungs-Regelschalters S3 so, daß er mit den festen Kontaktteilen I und II in Berührung gelangt. Die Zeitdauer für eine Umdrehung der Welle des Motors 31e ist sehr genau auf eine vorbestimmte Zeitspanne von z.B. 30 s eingestellt, die beliebig auf die Perioden aufgeteilt werden kann, während denen sich der bewegbare Kontaktteil des Regelschalters S3 mit dem jeweiligen festen Kontaktteil I bzw. II in Berührung befindet. Die Größenanteile dieser Perioden lassen sich durch Drehen des Leistungs-Regelknopfes 11 (Fig. 2) einstellen.

Fig. 5 veranschaulicht ein Beispiel für den Aufbau des verstellbaren Leistungsreglers 31. Der Regelknopf 11 ist dabei mit einem Ritzel 31a verbunden, das mit einer Zahnstange 31b kämmt. Ein Schalter-Träger 31c, der mit dem einen Ende an der Oberseite der Zahnstange 31b in einem Mittelbereich derselben befestigt ist, trägt an seinem anderen Ende den Regelschalter S3, beispielsweise in Form eines Mikroschalters mit einem nach unten ragenden Betätigungselement S3-1 zur Betätigung des bewegbaren Kontaktteils. Die Steuerung des Betätigungselements S3-1 erfolgt durch eine drehbare Steuerkurve 31d mit einer Kurvenausnehmung 3Id-I, deren Breite in Längsrichtung allmählich abnimmt und die sich in Axialrichtung der Steuerkurve 3ld, mit Ausnahme ihres einen Endabschnitts, über deren Gesamtlänge erstreckt. Die Steuerkurven-Welle 31d-2 wird durch den Leistungsregler-Motor 31e in Pfeilrichtung in Drehung versetzt. Der mit der Stromquelle 30 verbundene Motor 31e wird bei geschlossenem Netzschalter Sl (Fig. 4) an Spannung gelegt.

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Wenn der Regelknopf 11 gedreht wird, wird die Zahnstange 31b über das Ritzel 31a zusammen mit dem Träger 31c und dem Regelschalter S3 in Richtung des Pfeils A oder B verschoben. Solange sich das Betätigungselement S3-1 des Regelschalters S3 bei der Drehung der Steuerkurve 3ld in der Kurvenausnehmung 3Id-I befindet, bleibt sein bewegbarer Kontaktteil in Berührung mit dem festen Kontaktteil II. Wenn somit der Schalter S3 in Richtung des Pfeils A bewegt wird, verlängert sich die Zeitspanne, während welcher der bewegbare Kontaktteil am festen Kontaktteil I anliegt, so daß die Ausgangsleistung des Magnetrons 18 vergrößert wird, während die Ausgangsleistung bei Verschiebung des Schalters S3 in Richtung des Pfeils B verringert wird. Wenn das Betätigungselement S3-1 auf den Endabschnitt 31d-3 der Steuerkurve 31d aufläuft, bleibt der Schalter S3 gegen den festen Kontaktteil I geschlossen, so daß das Magnetron 18 mit voller Ausgangsleistung arbeitet.

Fig. 6 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Schaltperiode des Leistungs-RegeIschalters S3 und dem Drehwinkel des Regelknopfes 11. Wenn der Regelknopf 11 gemäß Fig. 1 um etwa 150° gedreht wird, ist die Schaltperiode auf etwa 15 s festgesetzt, so daß der Regelschalter S3 etwa alle 15 s geschaltet wird. Die zwischen 15° und 30° sowie zwischen 2 70 und 285 liegenden Drehwinkelbereiche des Regelknopfes 11 sind tatsächlich instabile Bereiche.

Gemäß Fig. 4 weist der Wählschalter· drei feste Kontaktteile (1) bis (3) auf, von denen der erste Kontaktteil (1) mit der einen Seite einer Parallelschaltung aus einem ersten Relais Rl und einer Anzeigelampe (PLl) 14a, der zweite Kontaktteil (2) mit der ersten Seite einer Parallelschaltung aus einem zweiten Relais R2 und einer Anzeigelampe (PL2) 14c und der dritte Kontaktteil (3) mit einer

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Parallelschaltung aus einem dritten Relais R3 und einer Anzeigelampe (PL3) 14b verbunden sind. Die anderen Seiten dieser Parallelschaltungen sind an die andere Seite oder Klemme der Stromquelle 30 angeschlossen.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 6 anhand der Fig. 7 bis 9 erläutert. Zunächst wird der Netzschalter Sl (Fig. 4) geschlossen. Wenn sich der Wählschalter 8 in der Stellung befindet, in welcher sein bewegbarer Kontaktteil gemäß Fig. 4 am festen Kontaktteil (1) anliegt, wird beim Schließen des Netzschalters Sl das Relais Rl zum Schließen des Relaisschalters Ria erregt, wobei gleichzeitig nur die Anzeigelampe (PLl) 14a eingeschaltet wird. Außerdem wird auch der Leistungsregler-Motor 31e an Spannung gelegt. Infolgedessen wird der Regelschalter S3 so betätigt, daß sich sein bewegbarer Kontaktteil mit der Wiederholungsperiode von 30 s abwechselnd an die festen Kontaktteile I und II anlegt. Wenn der Schalter S3 gegen den festen Kontaktteil I geschlossen ist, bleibt der Relaisschalter Ria geschlossen. Während dieser Zeitspanne wird somit der Hochspannungsgenerator 19 mit dem Hochspannungs-Transformator HT zur Erregung des Magnetrons 18 an Spannung gelegt, so daß Mikrowellen zur Erwärmung des Garguts 24 in den Heizraum 17 eingeleitet werden.

Wenn hierbei der Schalter S3 in Längsrichtung der Steuerkurve 3ld in deren Mittelbereich steht,., wird er nach z.B. 15 s nach Beginn der Erregung des Magnetrons 18 auf den festen Kontaktteil II umgeschaltet. Da hierbei die Relais R2 und R3 abgefallen und die Relaisschalter R2a und R3a-2 offen sind, liegt der Wassererhitzer 31 nicht an Spannung, so daß kein Dampf in den Heizraum 17 eingeleitet wird. Nach 15 s kommt die Steuerkurve 31d wieder in die Anfangsstellung, in welcher der Schalter S3 gegen den Kontaktteil I geschlossen ist und das Magnetron 18 wieder erregt wird. Wenn somit der Wählschalter 8 mit seinem bewegbaren

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Kontaktteil am festen Kontaktteil (1) anliegt, liegt nur das Magnetron 18 an Spannung, so daß die Erwärmung nur durch Mikrowellenbeheizung erfolgt. Durch Betätigung des Regelknopfes 11 kann hierbei die Mikrowellenausgangsleistung oder -energie auf die in Fig. 7 bei (a) dargestellte Weise in einem Bereich von Mindestleistung W bis Höchstleistung W geregelt werden. Wenn der Regelknopf 11 beispielsweise in einer Stellung für mittlere Ausgangsleistung steht, wird der Regelschalter I unmittelbar vor Ablauf von 15 s nach dem Umschalten auf den Kontaktteil I von diesem auf den Kontaktteil II umgeschaltet, so daß in diesem Fall die Mikrowellenausgangsleistung der Hälfte des Höchstwerts entspricht. Wenn der Regelknopf 11 in die Stellung für maximale Ausgangsleistung gestellt wird, erfolgt das Umschalten des Regelschalters S3 auf den Kontaktteil II unmittelbar vor Ablauf von 30 s; in diesem Fall besitzt die Mikrowellenausgangsleistung den Höchstwert W.

Wenn der Wählschalter 8 auf den Kontaktteil (2) umgeschaltet wi'rd, wird das Relais R2 zum Schließen des Relaisschalters R2a erregt, und gleichzeitig leuchtet die Lampe 14c auf. Dabei werden alle Relaisschalter Ria, R3a-1 und R3a-2 geöffnet. Das Magnetron 18 wird daher auch dann nicht an Spannung gelegt, wenn der Leistungs-Regelschalter S3 auf den Kontakt I umgeschaltet wird. In diesem Zustand wird nur der Wassererhitzer 21 intermittierend an Spannung gelegt, wobei der im Dampferzeuger 22 entstehende Dampf dem Heizraum 17 zugeführt wird. Die Dampfausgangsleistung (steam output) läßt sich in einem Bereich von niedrigster Ausgangsmenge Q_ bis zur höchsten Ausgangsmenge Q, wie in Fig. 7 bei (c) dargestellt, regeln; diese Regelung kann wie im Fall der Regelung der Mikrowellenausgangsleistung mittels des Regelknopfes 11 erfolgen.

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Wenn der Wählschalter 8 auf den Kontakt (3) umgeschaltet wird, wird nur das Relais R3 erregt, während die beiden Relaisschalter R3a-1 und R3a-2 abgefallen bzw. geöffnet sind. Dabei leuchtet die Lampe 14b auf. Wenn hierbei der Regelschalter S3 auf den Kontakt I umgeschaltet wird, wird das Magnetron 18 über den Relaisschalter R3a-1 erregt, und wenn der Regelschalter S3 auf den Kontakt II umgeschaltet wird, wird der Wassererhitzer 21 über den Relaisschalter R3a-2 an Spannung gelegt.

Wenn sich der Zeiger 15 (Fig. 2) an einer bei (b) in Fig. 7 angegebenen Stelle a befindet, beträgt die prozentuale Mikrowellenerzeugungs-Zeitspanne M 72% bzw., bezogen auf Zeit, 21,6 s_f während die Dampferzeugungszeit T 28% entsprechend 8,4 ε beträgt. Mit anderen Worten: die Zeit, während welcher der bewegbare Kontaktteil des Regelschalters S3 am Kontaktteil I liegt, beträgt 21,6 s der Gesamtzeit von 30 s, während der bewegbare Kontaktteil 8,4 s lang am Kontaktteil II liegt (vgl. Fig. 8). Wenn sich der Zeiger 15 bei Betätigung des Knopfes 11 zu dem in Fig. *7 bei (b) angegebenen Punkt c bewegt, nimmt die Mikrowellenausgangsleistung ab, während die Dampfmenge zunimmt. In dieser Stellung c des Zeigers 15 betragen die prozentualen Ausgangsleistungen oder Abgabemengen von Mikrowellen und Dampf jeweils 50 %; dies bedeutet, daß der Regelschalter S3 in diesem Zustand je 15 s lang gegen den Kontaktteil I und den Kontaktteil II geschlossen ist. Die Beziehung zwischen Mikrowellen- und Dampfabgabe-Zeit in der Stellung a des Zeigers 15 ist in Fig. 8 dargestellt, während die Beziehung zwischen diesen Zeiten in der Zeigerstellung c in Fig. 9 dargestellt ist.

Wenn der bewegbare Kontaktteil des Wählschalters 8 am Kontaktteil (2) anliegt, werden Mikrowellen und Dampf abwechselnd mit einer Taktperiode (cycle period) von 30 s

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in den Heizraum 17 eingeleitet. Durch Einstellung des Regelknopfes 11 können die Mikrowellen- und Dampfabgabe-Prozentsätze beliebig in umgekehrt proportionaler Weise eingestellt werden. Zudem kann in besonders zweckmäßiger Weise der Regelknopf 11 unter Beobachtung des Zeigers 15 im Bedienungsteil 5 (Fig. 2) beätigt werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform können beim Garen mittels Dampfes oder mittels Mikrowellen die Dampf- und die Mikrowellenausgangsleistung voneinander unabhängig eingestellt werden. Wenn das Garen sowohl mit Dampf als auch mit Mikrowellen erfolgt, lassen sich beide Ausgangsleistungen gleichzeitig verändern, so daß das Garen auf verschiedene Weise erfolgen kann; auf diese Weise ist eine sehr feinfühlige Regelung zur Erzielung eines dem jeweiligen Geschmack entsprechenden Garzustands möglich. Zudem lassen sich die verschiedenen Einstellungen oder Regelungen mittels eines einzigen Leistungsreglers vornehmen, so daß nicht nur eine bequemere Regelung ermöglicht, sondern auch eine Kostensenkung erzielt wird. Die drei genannten, verschiedenen Erwärmungsbetriebsarten können dabei auch durch die aufleuchtenden Anzeigelampen 14a - 14c angezeigt werden. Da somit die einzelnen Einstell- oder Regelzustände getrennt angezeigt werden, läßt sich die Vorrichtung unter Vermeidung einer Fehlbedienung sehr einfach bedienen.

Während die beschriebene Ausführungsform mit Mikrowellengenerator und Dampferzeuger versehen ist, können im Heizraum auch elektrische Heizelemente zur Erweiterung des Bereichs der Garungsmöglichkeiten vorgesehen sein. Elektrische Heizelemente wurden bisher bei Mikrowellenherden vorgesehen, um diese für das Grillen von Fisch und dgl. ein-

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setzen zu können. Eine Feinregelung der elektrischen Heizelemente war dabei jedoch bisher nicht möglich, so daß sich die Verwendung dieser Heizelemente sehr unbequem gestaltete.

In den Fig. 10 bis 18 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, mit welcher dieser Mangel ausgeräumt wird.

Gemäß Fig. 10 ist ein Netzstecker 30a am einen Pol nacheinander mit einer (Schmelz-)Sicherung 40, einem Netzschalter Sl sowie einem Relaisschalter 41-1 und einem Wählschalter D verbunden, wobei der eine Kontakt des Wählschalters mit einem bewegbaren Kontaktteil eines Leistungs-Regelschalters S3 und einem bewegbaren Kontaktteil eines Wählschalters SWl verbunden ist. Ein fester Kontaktteil I des Regelschalters S3 ist zusammen mit einem Kontaktteil des Wählschalters SWl an das eine Ende der Primärwicklung eines Hochspannungs-Transformators HT angeschlossen, deren andere Seite über den Relaisschalter 41-2 mit dem anderen Pol des Netzsteckers 30a verbunden ist. Der andere feste Kontaktteil II des Regelschalters S3 ist über einen Relaisschalter 42-1 mit dem einen Ende des Wassererhitzers 21 verbunden, dessen andere Seite über einen Relaisschalter 41-2 am anderen Pol des Netzsteckers 30a liegt. Zwischen der Verbindung oder Verzweigung von Netzschalter Sl und Relaisschalter 41-1 einerseits und der Netzklemme des Relaisschalters 41-2 andererseits befindet sich ein Kurzschließschalter 43. Ein Leistungsregel-Motor (VPC) 31e ist zwischen den anderen Kontakt des Wählschalters D und den Last(selten)kontakt des Relaisschalters 41-2 geschaltet, während ein Gebläse-Motor (BLM) 44 zum Motor 31e (VPC) parallelgeschaltet ist. Der andere feste Kontaktteil des Wählschalters D ist über einen nor-

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malerweise geschlossenen Schalter bzw. öffner 42-2a eines Relais 42 mit einem Wählschalter SW2 verbunden, dessen einer fester Kontaktteil an die eine Seite des Wassererhitzers 21 angeschlossen ist. Ein normalerweise offener Schalter bzw. Schließer 42-2b des Relais 42 ist zwischen die beiden festen Kontaktteile des Wählschalters D geschaltet. Der andere feste Kontaktteil des Wählschalters SW2 ist über einen Thermostatschalter 46 mit der einen Seite eines oberen inneren Heizelements 47, der einen Seite eines unteren Heizelements 23b, einem Wählschalter X und einem Schalter 48-1 eines Relais 48 verbunden. Die andere Seite des oberen Heizelements 47 ist über einen Schalter 48-2 des Relais 4 8 mit der genannten ersten Seite des Wassererhitzers 21 und einem festen Kontaktteil eines Wählschalters Y verbunden, dessen anderer fester Kontaktteil an die andere Seite des unteren Heizelements 23b angeschlossen ist, während sein bewegbarer Kontaktteil über einen Öffner 48-2a des Relais 48 mit der anderen Seite der Stromversorgung verbunden ist. Die andere Seite eines oberen äußeren Heizelements 23a ist an die andere Seite bzw. den ander£n Pol der Stromversorgung angeschlossen.

Die Verzweigung zwischen der Sicherung 40 und dem Netzschalter Sl ist über einen Thermoschalter (thermal switch) 49 des Magnetrons und einen Zeitgeber-Schalter 7-1 eines Zeitgebers 7 an die eine Seite eines Zeitgeber-Motors (TM) 7-2, einen bewegbaren Kontaktteil eines Wählschalters C und die eine Seite einer Lampe (L) 51 angeschlossen. Ein fester Kontaktteil des Wählschalters C ist über einen Arretier- oder Sperrschalter (lock switch) 52 mit einem Relais 41, einem Drehschalen-Motor (RTM)53 für die Drehschale 24a und einer Heiz-Anzeigelampe (PL) 54 verbunden. Die anderen Seiten des Zeitgeber-Motors (TM) 7-2, des Relais 41, des Motors (RTM) 53 und der Anzeigelampe sind gemeinsam an die Verzweigung zwischen einem Relais-

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schalter 41-3 und einem Koch- bzw. Garschalter 6 angeschlossen- Die anderen Seiten von Relaisschalter 41-3 und Garschalter 6 sind zusammen mit den anderen Seiten von Relais 42 und 48 und der Lampe (L) 51 mit dem anderen Pol derStromversorgung verbunden. Ein Zeitteil-Bimetallschalter (time sharing bimetal switch) 55 ist zwischen den anderen festen Kontaktteil des Wählschalters C und ein Relais 42 geschaltet. Die Wählschalter SWl, SW2, C und D entsprechen dem Wählschalter 8 gemäß Fig. 2; sie sind als Vierfach-Schiebeschaltereinheit ausgebildet. Ebenso sind die Schalter X und Y als Zweifach-Schiebeschaltereinheit ausgelegt.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 10 anhand der Fig. 11 bis 18 beschrieben. Wenn die Vierfach-Schiebeschaltereinheit (four-ganged-slideswitch unit) gemäß Fig. 11 in der "Gar"-Stellung steht, befinden sich die Schalter SWl, SW2, C und D in den Positionen gemäß Fig. 11. Beim Schließen des Netzschalters Sl wird in diesem Zustand der Zeitgeber 7 gesetzt, und durch Drücken des Garschalters 6 wird das Relais 41 zum Schließen des Schalters 41-3 erregt, wobei sich das Relais 41 selbst im erregten Zustand hält. Gleichzeitig schließen die Relaisschalter 41-1 und 41-2, so daß der Regel-Motor 31e und der Gebläse—Motor 44 anlaufen. Infolgedessen wird das Magnetron 18 über den Wählschalter SWl ständig an Spannung gelegt. Dabei ist jedoch das Relais 42 nicht erregt, so daß weder der Wassererhitzer 21 noch die Heizelemente 23a, 23b und 47 an Spannung liegen. Die Beheizung erfolgt also ausschließlich durch Mikrowellen. Die Mikrowellenausgangsleistung besitzt dabei den Höchstwert.

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Wenn die Vierfach-Schiebeschaltereinheit in die Stellung "Auftauen" (defrosting) gemäß Fig. 11 gestellt wird, öffnet der Wählschalter SWl, während die anderen Schalter SW2, C und D im selben Zustand wie vorher bleiben. Demzufolge wird beim Umschalten des Regelschalters S3 auf den Kontaktteil I nur das Magnetron 18 an Spannung gelegt, während der Motor 31e läuft. In diesem Zustand kann die Einstellung der Mikrowellenausgangsleistung auf die in Fig. 7 bei (a) angegebene Weise erfolgen.

Wenn diese Schaltereinheit in die Stellung "Ofen" gemäß Fig. 11 gestellt wird, schaltet nur der Wählschalter D um, während die anderen Schalter in derselben Stellung wie in der "Auftau"-Position verbleiben. Infolgedessen wird ein Stromkreis über den Relaisschalter 42-2a, den Wählschalter SW2 und den Thermostatschalter 46 geschlossen. Da das Relais 48 hierbei nicht erregt ist, bleibt der normalerweise geschlossene Relaisschalter 42-2a geschlossen. Wenn sich in diesem Zustand die Zweifach-Schiebeschaltereinheit X, Y in einer "Grill"-Position gemäß Fig. 12 befindet, liegen dats äußere obere Heizelement 23a und das innere obere Grill-Heizelement 4 7 an Spannung. Befindet sich diese Schaltereinheit in der Position "Ofen" gemäß Fig. 12, so ist der Wählschalter Y auf das untere Heizelement 23b umgeschaltet, so daß oberes und unteres Heizelement 23a bzw. 23b an Spannung liegen. Wenn diese Schaltereinheit in der Stellung "Gärung" (fermentation) gemäß Fig. 12 steht, ist der Wählschalter Y auf den Grill umgeschaltet, so daß nur das innere obere Grill-Heizelement 47 an Spannung liegt.

Wenn die Vierfach-Schiebeschaltereinheit in die Position "Dampf" (Fig. 11) gestellt wird, in welcher der Wählschalter C auf den unteren Kontaktteil umschaltet, wird das Relais 42 über den Zeitteil-Bimetallschalter 55 erregt, um den öffner 42-2a zu öffnen und den Schließer 42-2b zu schließen. Gleichzeitig wird das Relais 48 zum Schließen

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des Schließers 48-2 erregt. Der Wählschalter SW2 schaltet auf die Seite des Wassererhitzers 21 um.

Infolgedessen wird dem Relais 41 der Strom nicht über den Wählschalter C, sondern über den Dampf-Bimetallschalter 50 zugeführt, wobei Magnetron 18 und Wassererhitzer 21 bei betätigtem Leistungs-Regelschalter S3 abwechselnd an Spannung gelegt werden. Wenn sich die Zweifachschaltereinheit in der Position "Gärung" gemäß Fig. 12 befindet, fließt der Strom dann, wenn der Schalter S3 auf den Wassererhitzer 21 umgeschaltet ist, über den Relaisschalter 48-2, das innere obere Grill-Heizelement 47, den Relaisschalter 48-1 und das äußere obere Heizelement 23a sowie den Wassererhitzer 21. Dies bedeutet, daß die Beheizung oder Erwärmung abwechselnd durch das Magnetron 18, durch Dampf und durch die Heizelemente 21, 47 und 23a erfolgt. Die Eingangsleistung von z.B. 1200 W wird somit gemäß Fig. 15 zu 40 % als Mikrowellenausgangsleistung, zu 40 % als Dampfausgangsleistung und zu 20 % als Heizelementausgangsleistung aufgeteilt. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 können bei dieser Ausführungsform die einzelnen Ausgangsleistungen durch Betätigung des Leistungs-Regelknopfes 11 in zueinander umgekehrt proportionalem Verhältnis geregelt werden. Während dies durch Einstellung der Zeitspannen geschehen kann, während denen der Leistungs-Regelschalter S3 an den Kontaktteilen I bzw. II anliegt, können Dampf- und Heizelementausgangsleistung gleichzeitig auf proportionale Weise eingestellt werden, weil der Kontaktteil II mit dem Wassererhitzer 21 und den Heizelementen 23a, 23b und 47 verbunden ist. Fig. 13 veranschaulicht diese Regelungsart. Am einen Ende des Regelbereichs macht die Mikrowellenausgangsleistung 73 % der Gesamteingangsleistung aus> und die restlichen 27 % verteilen sich auf Dampf- und Heizelementausgangsleistung. Am anderen Ende des Regelbereichs beträgt die Mikrowellenleistung Null, während sich die Eingangsleistung nur auf Dampf- und Heizelementausgangsleistung verteilt.

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Die Anteile der Zeitspannen, während denen der Regelschalter S3 auf die Kontaktteile I bzw. II umgeschaltet ist, wenn sich der Zeiger 15 in der Stellung a gemäß Fig. 13 befindet, sind in Fig. 14A dargestellt; dabei schließt der Schalter 22 s lang gegen den Kontaktteil

I und 8 s lang gegen den Kontaktteil II. Für die Stellung b (Fig. 3) des Zeigers 15 finden sich die anteiligen Zeitspannen in Fig. 14B; die Mikrowellenerzeugung erfolgt dabei für 15 s, und die Dampferzeugung sowie die Heizelementbetätigung erfolgen ebenfalls für 15 s. Wenn sich der Zeiger 15 in der Stellung c befindet, findet keine Mikrowellenerzeugung statt, und die Eingangsleistung verteilt sich, wie erwähnt, lediglich auf die Dampferzeugung und die Heizelementaktivierung. Die Fig. 16 und 17 veranschaulichen die in den Fig. 14A und 14B gezeigte Strombzw. Leistungsverteilung noch deutlicher.

Wenn sich die Vierfach-Schiebeschaltereinheit gemäß Fig.

II in der Stellung "Dampf" und die Zweifach-Schiebeschaltereinheit gemäß Fig. 12 in der Stellung "Ofen" befinden, ist de~r Schalter X geschlossen, während der Schalter Y mit dem unteren Heizelement 23b verbunden ist, so daß der Heizelementstrom über das innere obere Grill-Heizelement 47 und das äußere obere Heizelement 23a fließt. In der "Grill"-Position der Zweifachschaltereinheit fließt Strom auch über die Heizelemente 47 und 23a.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 können somit Dampf-, Heizelement- und Mikrowellenausgangsleistung (output) gleichzeitig oder periodisch in den Heizraum eingeleitet werden. Auf diese Weise kann die Garzeit im Vergleich zur Erwärmung nur mittels Mikrowellen oder nur durch Dampf und Heizelemente verkürzt werden; außerdem können die Nachteile jedes dieser Heiz- oder Erwärmungsprinzipien vermieden und die

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angestrebte Garung verbessert werden. Darüber hinaus wird die Temperatur der Heizraumwand durch die Wärme der in ihrer Nähe angeordneten Heizelemente erhöht, so daß die Möglichkeit für eine Kondenswasserbildung (aus dem Dampf) an den Heizraumwänden und für ein Herabtropfen von Wasser auf das Gargut ausgeschaltet wird und eine einfache Reinigung des Heizraums nach dem Garvorgang möglich ist.

Da insbesondere die Mikrowellenleistung, die Dampfzufuhr und die Leistung der Heizelemente in Abhängigkeit von dem zu erwärmenden Gargut geregelt werden können, können optimale Erwärmungsbedingungen für das Gargut eingestellt werden. Da weiterhin Dampf- und Heizelementleistung proportional (zueinander) geändert werden, indem bei erhöhter Dampfzufuhr die von den Heizelementen abgestrahlte Wärmemenge vergrößert wird, kann eine Kondenswasserbildung an den Heizraumwänden sicher verhindert werden. Da zudem das Ausgangsleistungsverhältnis von Dampf und Heizelementen konstant ist, lassen sich ein gleichmäßiges Erwärmen und ein zufriedenstellendes bzw. einwandfreies Garen sowie andere Vorteile, wie Verkürzung der Heiz- bzw. Garzeit, erzielen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 kann das Garen mittels Mikrowellen allein, durch abwechselnde Mikrowellen- und Dampfzufuhr sowie durch Dampfzufuhr allein durch entsprechende Einstellung des Schalters 8 beliebig eingestellt werden; die Einstellung erfolgt dabei durch Verschieben des Zeigers auf den Anzeigeabschnitten 12a - 12c gemäß Fig. 2. Bei abwechselnder Mikrowellen- und Dampfbeheizung kann das Verhältnis zwischen Mikrowellen- und Dampfmenge mittels des Schalters S3 (Fig. 5) durch Betätigung des Leistungs-Regelknopfes 11 variiert werden. Wenn der Schalter S3 in Richtung des Pfeils B bewegt wird, bis das Betätigungselement S3-1 aus der Kurvenausnehmung 3Id-I aus-

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tritt, ist der Schalter S3 in seinem gegen den Kontaktteil II umgelegten Zustand arretiert. Fig. 18 zeigt einen hierfür geeigneten Anzeigeteil. Wenn der Regelknopf 11 im Uhrzeigersinn in eine Endstellung gedreht wird, verschiebt sich der Zeiger 15 zum rechten Ende gemäß Fig. 18, um anzuzeigen, daß dem Heizraum ausschließlich Dampf in maximaler Zufuhrmenge zugeführt wird.

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Claims

Patentansprüche

Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenherd mit einem Heizraum, einem Magnetron zur Lieferung von Mikrowellen in den Heizraum und einem Dampferzeuger zur Einführung von Dampf in den Heizraum, gekennzeichnet durch einen Leistungsregler (31) zur abwechselnden und periodischen Aktivierung des Magnetrons (18) und des Dampferzeugers (22) und durch eine Heiz- oder Garbetriebsart-Schalteinrichtung mit einem Wählschalter (8) zum Umschalten auf eine erste Garbetriebsart unter Verwendung des Leistungsreglers (31) und eine zweite Garbetriebsart, in welcher das Magnetron (18) und der Dampferzeuger (22) getrennt aktivierbar sind.

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2. Mikrowellenherd nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mindestens nahe der Oberseite der Innenwand des Heizraums angeordnetes elektrisches Heizelement und eine Einrichtung zum Aktivieren des Heizelements in der ersten Garbetriebsart.
3. Mikrowellenherd nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsregler einen bei Einstellung der ersten Garbetriebsart mittels der Garbetriebsart-Schalteinrichtung an Spannung legbaren Motor, eine durch den Motor in Drehung versetzbare Steuerkurve mit einer sich in Richtung der Drehachse erstreckenden Umfangs-Kurvennut bzw. -ausnehmung, deren Breite sich in Richtung der Drehachse stufenlos ändert, einen durch die Steuerkurve betätigten Leistungs-Regelschalter und einen Betätigungsmechanismus mit einem Regelknopf zur Verschiebung des Leistungs-Regelschalters längs der Kurvenausnehmung aufweist.
4. Mikrowellenherd nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Nähe der Oberseite des Heizraums angeordnete elektrische Heizelement konzentrisch zueinander angeordnete äußere und innere Heizelemente umfaßt und daß eine Anschluß-Schalteinrichtung zum Umschalten des Anschlusses der Heizelemente zwischen einem Zustand, in welchem sie zur Verwendung der Vorrichtung zur Gärung (fermentation), als Ofen bzw. Herd oder als Grill ausschließlich mit einer Stromversorgung verbunden oder mit dieser parallelgeschaltet sind, und einem Zustand, in welchem die Heizelemente zur Verwendung der Vorrichtung in der ersten Garbetriebsart zur Verhinderung einer Kondenswasserbildung mit der Stromversorgung in Reihe geschaltet sind, vorgesehen ist.

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