DE3101103C2

DE3101103C2 - Mikrowellenherd

Info

Publication number: DE3101103C2
Application number: DE3101103A
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: 1985-12-12
Also published as: DE3101103A1; JPS615569B2; GB2068182B; AU535814B2; FR2474268B1; AU6598281A; FR2474268A1; JPS56102620A; US4366357A; CA1152574A; GB2068182A

Abstract

Beim beschriebenen Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenherd sind ein Magnetron und ein Dampferzeuger abwechselnd und periodisch durch einen verstellbaren Leistungsregler an Spannung legbar bzw. aktivierbar, wobei Mikrowellen- und Dampf ausgangsleistung oder -menge in aufeinander abgestimmter Weise durch Änderung des Verhältnisses der Aktivierungszeitspannen von Magnetron und Dampferzeuger regelbar sind.

Description

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kannt, daß in einem Mikrowellenofen ein Mikrowellengenerator mittels eines Multivibrators und eines Relais intermittierend betrieben werden kann, was für eine bessere Wärmeverteilung im Gargut strgt und auch beim Auftaubetrieb üblich ist

Aufgabe der Erfindung ist demnach, einen Mikrowellenherd der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß er noch eine vielseitigere Koch- und Gannöglichkeit gestattet, wobei beispielsweise eine bessere Dosierung der Energieeinwirkung beim Auftauen von gefrorenem Kochgut möglich ist und daß zusätzlich bei der Verwendung des Dampferzeugers die Bildung von Kondenswassertropfen im Heizraum vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Mikrowellenherd nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnenden Teil enthaltenden Merkmale gelöst

Durch die zusätzlichen Schaltungsmög'ichkeiten für einen intermittierenden Betrieb entweder des Hochfrequenzgenerators allein oder aller drei Energieerzeuger im Zeitmultiplexbetrieb wird es möglich, durch Wahl der jeweiligen Impulslängen die einwirkende Energie nach Art und Menge genau auf das Gargut und die gewünschte Geschmackswirkung abzustimmen. Durch den zusätzlichen Betrieb eines elektrischen Heizelements intermittierend mit dem Dampferzeuger wird dabei zuverlässig die Wassertropfenbildung im Heizraum verhindert

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht eines Mikrowellenherds,

F i g. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Ansicht des Bedienungsteils des Herds gemäß F i g. 1,

F i g. 3 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Innenaüfbaus des Herds gemäß F i g. 1,

F i g. 4 ein Schaltbild für eine praktische Ausführung der Schaltung des Herds nach F i g. 1,

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung des mechanischen Aufbaus eines verstellbaren Umschalters bzw. Leistungsreglers für einen Herd mit einer Schaltung gemäß F i g. 4,

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

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

Fi g. 10 ein Schaltbild der Schaltung bei einer abgewandelten praktischen Ausführungsform,

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

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

F i g. 1 veranschaulicht in Vorderansicht einen Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenherd. 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 «in 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 Steuer- bzw. Anzeigelampen 14a, 146 und 14c; von denen die Lampe 14a durch einen Leistungsregel-Anzeigeabschnitt 12a eingeschaltet wird, wenn die Erwärmung ausschließlich durch Mikrowellenenergie erfolgt Die

ίο Lampe 146 wird durch einen Anzeigeabschnitt 126 eingeschaltet, wenn die Erwärmung 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 verändert und außerdem auf noch zu beschreibende Weise eine Leistungsregelung stattfindet Ein Wasserspiegel-Schauglas 16 eines Wasserzufuhrbehälters ist für einen noch zu beschreibenden Dampferzeuger vorgesehen. Der Wasserbehälter ist durch öffnen einer Klappe oder Tür 166 herausnehmbar, die sich mittels eines unter dem Schauglas 16 vorgesehenen Druckknopfes 16a öffnen läßt

F i g. 3 veranschaulicht schematisch den Aufbau des Herds nach F i g. 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 Wasserzufuhrbehälter 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 26 nachgefüllt werden. In der Nähe von oberer und unterer Innenwandfläche des Heizraums sind elektrische Heizelemente 23a und 236 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.

F i g. 4 ist ein Schaltbild für eine praktische Ausführung der Schaltung des beschriebenen Mikrowellenherds. Dabei ist die eine Seite einer Wechselstromquelle 30 über einen Stromquellen- bzw. Netzschalter 51 mit einem bewegbaren Kontaktteil eines Leistungs-Regelschalters 53 eines variablen oder verstellbaren Leistungsreglers (VPC) verbunden. Ein Leistungsregler-Motor 31 e und der Motor 53 sind über di? Wechselstromquelle 30 geschaltet Der Regelschalter 53 weist zwei feste Kontaktteile I und II auf, von denen der Kontaktteil I über einen Relaisschalter R la mit der einen Seite der Primärwicklung eines Hochspannungs-Transformators HTverbunden 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 HTweist eine Tertiärwick-

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lung 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 19. Parallel zum Relaisschalter R1 a ist ein Relaisschalter R 3a-1 geschaltet.

Der andere feste Kontaktteil II des Leistungs-Regelschalters 53 ist über parallelgeschaltete Relaisschalter R 2a und R 3a-2 an die eine Seite des Wassererhitzers 21 angeschlossen, dessen andere Seite an der anderen Klemme der Stromquelle 30 liegt In F i g. 4 ist die Schaltung zur Aktivierung der Heizelemente 23a und 23b nicht dargestellt.

Die erste Seite der Stromquelle 30 ist außerdem über den Schalter S1 mit einem bewegbaren Kontaktteil eines Wählschalters 8 sowie mit def einen Seite des Mo- is tors 31 e des Leistungsregler verbunden. Die andere Seite dieses Motors 31 e liegt an der anderen Klemme der Stromquelle 30. Bei der Drehung des Motors 31 e verlagert sich der bewegbare Kontaktteil des Leistungs-Regelschalters 53 so, daß er mit den festen Kontaktteilen I und II in Berührung gelangt. Die Zeitdauer für eine Umdrehung der Welle des Motors 31 e 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 Regeischalters 53 mit dem jeweiligen festen Kontaktteil I bzw. II in Berührung befindet Die Größenanteile dieser Perioden lassen sich durch Drehen des Leistungs-Regelknopfes 11 (F i g. 2) einstellen.

Fig.5 veranschaulicht ein Beispiel für den Aufbau des verstellbaren Leistungsreglers 31, der im Prinzip aus der US-PS 41 33 998 bekannt ist Der Regelknopf 11 ist dabei mit einem Ritzel 31a verbunden, das mit einer Zahnstange 31 b kämmt Ein Schalter-Träger 31c, der mit dem einen Ende an der Oberseite der Zahnstange 316 in einem Mittelbereich derselben befestigt ist, trägt an seinem anderen Ende den Regelschalter 53, beispielsweise in Form eines Mikroschalters mit einem nach unten ragenden Betätigungselement 53-1 zur Betätigung des bewegbaren Kontaktteils. Die Steuerung des Betätigungselements 53-1 erfolgt durch eine drehbare Steuerkurve 31c/ mit einer Kurvenausnehmung 3IcM, deren Breite in Längsrichtung allmählich abnimmt und die sich in Axialrichtung der Steuerkurve 31c/, mit Ausnahme ihres einen Endabschnitts, über deren Gesamtlänge erstreckt Die Steuerkurven-Welle 31c/-2 wird durch den Leistungsregler-Motor 31e in Pfeilrichtung in Drehung versetzt Der mit der Stromquelle 30 verbundene Motor 31 e wird bei geschlossenem Netzschalter 51 (F i g. 4) an Spannung gelegt

Wenn der Regelknopf 11 gedreht wird, wird die Zahnstange 31 b über das Ritzel 3ia zusammen mit dem Träger 31c und dem Regelschalter 53 in Richtung des Pfeils A oder B verschoben. Solange sich das Betätigungselement 53-1 des Regelschalters 53 bei der Drehung der Steuerkurve 31 d in der Kurvenausnehmung 31 d-1 befindet bleibt sein bewegbarer Kontaktteil in Berührung mit dem festen Kontaktteil II. Wenn somit der Schalter 53 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 53 in Richtung des Pfeils B verringert wird. Wenn das Betätigungselement 53-1 auf den Endabschnitt 3\d-3 der Steuerkurve 31c/ aufläuft, bleibt der Schalter 53 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-Regelschalters 53 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 53 etwa alle 15 s geschaltet wird. Die zwischen 15° und 30° sowie zwischen 270° und 285° liegenden Drehwinkelbereiche des Regelknopfes 11 sind tatsächlich instabile Bereiche.

Gemäß Fig.4 weist der Wählschalter 8 drei feste Kontaktteile (1) bis (3) auf, von denen der erste Kontaktteil (1) mit der einen Seite einer Parallelschaltung aus einem ersten Relais R 1 und einer Anzeigelampe (PL 1) 14a, der zweite Kontaktteil (2) mit der ersten Seite einer Parallelschaltung aus einem zweiten Relais λ 2 und einer Anzeigelampe (PL2) 14c und der dritte Kontaktteil (3) mit einer Parallelschaltung aus einem dritten Relais Λ 3 und einer Anzeigelampe (PL 3) Ub 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 F i g. 1 bis 6 anhand der F i g. 7 bis 9 erläutert. Zunächst wird der Netzschalter 51 (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 51 das Relais R\ zum Schließen des Relaisschalters R la erregt wobei gleichzeitig nur die Anzeigelampe (PL 1) 14a eingeschaltet wird. Außerdem wird auch der Leistungsregler-Motor 31e an Spannung gelegt Infolgedessen wird der Regelschalter 53 so betätigt daß sich sein bewegbarer Kontaktteil mit der Wiederholungsperiode von 30 s abwechselnd an die festen Kontaktteile I und Il anlegt. Wenn der Schalter 53 gegen den festen Kontaktteil I geschlossen ist bleibt der Relaisschalter R la 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 53 in Längsrichtung der Steuerkurve 31c/ in deren Mittelbereich steht, wird er nach z. B. 15 s nach Beginn der Erregung des Magnetrons 18 auf den festen Kontaktteil Il umgeschaltet Da hierbei die Relais R 2 und R 3 abgefallen und die Relaisschalter R 2a und R 3a-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 31c/ wieder in die Anfangsstellung, in welcher der Sehälter 53 gegen den Kontaktteil! geschlossen ist und das Magnetron 18 wieder erregt wird. Wenn somit der Wählschalter 8 mit seinem bewegbaren Kontaktteil am festen Kontaktteil (1) anliegt liegt nur das Magnetron 18 an Spannung, so daßdie 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 W₀ bis Höchstleistung Wgeregelt 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 1 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

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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 wird, wird das Relais R 2 zum Schließen des Relaisschalters R 2a erregt, und gleichzeitig leuchtet die Lampe 14c auf. Dabei werden alle Relaisschalter R la, /?3a-l und /?3a-2 geöffnet, das Magnetron 18 wird daher auch dann nicht an Spannung gelegt, wenn der Lei- to stungs-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 läßt sich in einem Bereich von niedrigster Ausgangsmenge Qo bis zur höchsten Ausgangsmenge Q, wie in F i g. 7 bei (c) dargestellt, regeln; diese Regelung kann wie im Fall der Regelung der Mikrowellenausgangsleistung mittels des Regelknopfes 11 erfolgen.

Wenn der Wählschalter 8 auf den Kontakt (3) umgeschaltet wird, wird nur das Relais R 3 erregt, während die beiden Relaisschalter R 3a-1 und R 3a-2 abgefallen bzw. geöffnet sind. Dabei leuchtet die Lampe 14i> auf. Wenn hierbei der Regelschalter S3 auf den Kontakt I umgeschaltet wird, wird das Magnetron 18 über den Relaisschalter R3a-t 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 (F i g. 2) an einer bei (b) in F i g. 7 angegebenen Stelle a befindet, beträgt die prozentuale Mikrowellenerzeugungs-Zeitspanne M 72% bzw., bezogen auf Zeit, 21,6 s, während die Dampferzeugungszeit T 28% entsprechend 8,4 s 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 H liegt (vgl. F i g. 8). Wenn sich der Zeiger 15 bei Betätigung des Knopfes 11 zu dem in F i g. 7 bei (ity angegebenen Punkt c bewegt nimmt die Mikrowellenausgangsleistung ab, während die Dampfmenge zunimmt In dieser Stellung cdes 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 Zei ten in der Zeigersteiiung c in F i g. 9 dargestellt ist

Wenn der bewegbare Kontaktteil des Wählschalters 8 am Kontaktteil (2) anliegt, werden Mikrowellen und Dampf abwechselnd mit einer Taktperiode von 30 s 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 Beob- eo achtung des Zeigers 15 im Bedienungsteil5 (Fig.2) betätigt werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform können beim Garen mittels Dampfes oder mittels Mikrowellen die Dampf- und "die Mikrowellenausgangsleistung voneinander unabhängig eingestellt werdea 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.

Weiterhin hat die oben beschriebene Ausführungsform, die mit einem Mikrowellengenerator und einem Dampferzeuger versehen ist, im Heizraum auch elektrische Heizelemente zur Erweiterung des Bereichs der Garungsmöglichkeiten. Elektrische Heizelemente wurden bisher bei Mikrowellenherden vorgesehen, um diese für das Grillen von Fisch und dgl. einsetzen 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 F i g. 10 bis 18 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, mit welcher dieser Mangel ausgeräumt wird.

Gemäß F i g. 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 SlVl verbunden ist. Ein fester Kontaktteil I des Regelschalters S3 ist zusammen mit einem Kontaktteil des Wählschalters SlVl an das eine Ende der Primärwicklung eines Hochspannungs-Transformators //rangeschlossen, 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) 31 e ist zwischen den anderen Kontakt des Wählschalters D und den Lastseitenkontaki des Reiaisschaiters 4i-2 geschaltet, während ein Gebläse-Motor (BLM) 44 zum Motor 31 e parallelgeschaltet ist Der andere feste Kontaktteil des Wählschalters D ist über einen normalerweise 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 42-26 des Relais 42 ist zwischen die beiden festen Kontaktteile des Wählschalters D geschaltet Der andere feste Kontaktteil des Wählschalters SW2 ist fiber einen Thermostatschalter 46 mit der einen Seite eines oberen inneren Heizelements 47, der einen Seite eines unteren Heizelements 2Zb, 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 48 mit der genannten ersten

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ίο

Seite des Wassererhitzers 21 und einem festen Kontaktteil eines Wählschalters Y verbunden, dessen anderer fester Kontaktteil an die andere Seite des unteren Heizelements 236 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 anderen Pol der Stromversorgung angeschlossen.

Die Verzweigung zwischen der Sicherung 40 und dem Netzschalter S1 ist über einen Thermoschalter 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 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 54 sind gemeinsam an die Verzweigung zwischen einem Relaisschalter 41-3 und einem Kochbzw. 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)5i mit dem anderen Pol der Stromversorgung verbunden. Ein Zeitteil-Bimetallschalter 55 ist zwischen den anderen festen Kontaktteil des Wählschalters C und ein Relais 42 geschaltet Die Wählschalter SWi, SW2, C und D entsprechen dem Wählschalter 8 gemäß F i g. 2; sie sind als Vierfach-Schiebeschaltereinheit ausgebildet Ebenso sind die Schalter .Yund Kais Zweifach-Schiebeschaltereinheit ausgelegt

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Ausführungsform mit der Schaltung nach F i g. 10 anhand der F i g. 11 bis 18 beschrieben. Wenn die Vierfach-Schiebeschaltereinheit gemäß F i g. 11 in der »Gar«-Stellung steht befinden sich die Schalter SWi, SW2, C und D in den Positionen gemäß Fig. 11. Beim Schließen des Netzschalters 51 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 31 e und der Gebläse-Motor 44 anlaufen. Infolgedessen wird das Magnetron 18 über den Wählschalter SWi ständig an Spannung gelegt Dabei ist jedoch das Relais 42 nicht erregt so daß weder der Wassererhitzer 21 noch die Heizelemente 23a, 23 6 und 47 an Spannung liegen. Die Beheizung erfolgt also ausschließlich durch Mikrowellen. Die Mikrowellenausgangsleistung besitzt dabei den Höchstwert

Wenn die Vierfach-Schiebeschaltereinheit in die Stellung »Auftauen« gemäß F i g. 11 gestellt wird, öffnet der Wählschalter SWi, während die anderen Schalter SW2, C und D im selben Zustand wie vorher bleibea Demzufolge wird beim Umschalten des Regeischalters 53 auf den Kontaktteil I nur das Magnetron 18 an Spannung gelegt, während der Motor 31 e läuft In diesem Zustand kann die Einstellung der Mikrowellenausgangsleistung auf die in F i g. 7 bei (a) angegebene Weise erfolgen.

Wenn diese Schaltereinheit in die Stellung »Ofen« gemäß F i g. 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 das äußere obere Heizelement 23a und das innere obere Grill-Heizelement 47 an Spannung. Befindet sich diese Schaltereinheit in der Position »Ofen« gemäß F i g. 12, so ist

ίο der Wählschalter Y auf das untere Heizelement 236 umgeschaltet so daß oberes und unteres Heizelement 23a bzw. 236 an Spannung liegen. Wenn diese Schaltereinheit in der Stellung »Garung« gemäß Fig. 12 steht, ist der Wählschalter Y Ruf 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 Zeitteü-Bimetallschalter 55 erregt um den öffner 42-2a zu öffnen und den Schließer 42-26 zu schließen. Gleichzeitig wird das Relais 48 zum Schließen 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 53 abwechselnd an Spannung gelegt werden. Wenn sich die Zweifachschaltereinheit in der Position »Garung« gemäß Fig. 12 befindet fließt der Strom dann, wenn der Schalter 53 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 118, 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 mit der anhand der F i g. 4 erläuterten Schaltung 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 53 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 25a, 236 und 47 verbunden ist F i g. 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 Mikrowellen-

eo leistung Null, während sich die Eingangsleistung nur auf Dampf- und Heizelementausgangsleistung verteilt

Die Anteile der Zeitspannen, während denen der Regelschalter 53 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 1 und 8 s lang gegen den Kontaktteil II. Für die Stellung b (F i g. 3) des Zeigers 15 finden sich die anteiligen Zeit-

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spannen in F i g. 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 F i g. 16 und 17 veranschaulichen die in den Fig. 14A und 14B gezeigte Strom- bzw. Leistungsverteilung noch deutlicher.

Wenn sich die Vierfach-Schiebeschaltereinheit gemäß F i g. 11 in der Stellung »Dampf« und die Zweifach-Schiebeschaltereinheit gemäß Fig. 12 in der Stellung »Ofen« befinden, ist der 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 mit einer Schaltung nach Fig. 10 können somit Dampf-, Heizelement- und Mikrowellenausgangsleistung 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 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 eine Schaltung nach Fig.4 verwendenden Ausführungsform 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.Z Bei abwechselnder Mikrowellen- und Dampfbeheizung kann das Verhältnis zwischen Mikrowellen- und Dampfmenge mittels des Schalters 53 (Fig.5) durch Betätigung des Leistungs-Regelknopfes 11 variiert werden. Wenn der Schalter 53 in Richtung des Pfeils B bewegt wird, bis das Betätigungselement 53-1 aus der Kurvenausnehmung 3Id-I austritt, ist der Schalter 53 in seinem gegen den Kontaktteil II umgelegten Zustand arretiert F i g. 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 F i g. 18, um anzuzeigen, daß dem Heizraum ausschließlich Dampf in maximaler Zufuhrmenge zugeführt wird.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

31 Ol 103 1 2 Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenherd nach Patentansprüche: dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. In letzter Zeit sind Mikrowelleiiherde entwickelt wor-

1. Mikrowellenherd mit einem Gehäuse, in wel- den, bei denen zur Erzielung einer zufriedenstellenden ehern ein Heizraum zur Aufnahme von Gargut, ein s Erwärmung bzw. Gärung Dampf in einen Heizraum einDampferzeuger zur Einfuhrung von Dampf in den geleitet wird.(GB-A 20 21 368 und GB-A 2021 367). Bei Heizraum, ein Mikrowellengenerator zur Lieferung diesen Geräten, die mit einem Dampferzeuger ausgevon Mikrowellenenergie in den Heizraum, ein erstes stattet sind, werden Mikrowellen] und Dampf abwech- und ein zweites Heizelement zur Lieferung von elek- selnd während konstanter Zeitspannen erzeugt. Dabei trischer Heizenergie in den Heizraum sowie eine to kann ein zufriedenstellendes Erwärmen bzw. Garen erSteuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs des zielt werden, wenn das Gargut einen mäßigen Feuchtig-Dampferzeugers, des Mikrowellengenerators und keitsgehalt besitzt Bei einem Gargut mit großem der beiden Heizelemente vorgesehen sind, wobei die Feuchtigkeitsgehalt ist dagegen die Dampfentwicklung Steuereinrichtung einen Leistungsregler und eine zu stark, so daß das Gargut im Fertigzustand zuviel Garbetriebsart-Wählschalteinrichtung besitzt, wo- is Feuchtigkeit enthält Andererseits kann ein Gargut mit mit der Dampferzeuger, der Mikrowellengenerator geringem Feuchtigkeitsgehalt austrocknen. In beiden sowie db beiden Heizelemente wahlweise in einer Fällen kommt es häufig vor, daß kein zufriedenstellender folgenden Betriebsarten betreibbar sind: der Garzustand erreicht werden kann. Insbesondere im

Fall eines Garguts mit hohem Feuchtigkeitsgehalt kann

a) in einer ersten Betriebsart, in der lediglich der 20 der Dampf in Form von an den Innenwänden des Heiz-Mikrowellengenerator arbeitet, raums anhaftenden Wassertropfen kondensieren und

b) in einer zweiten Betriebsart, in der lediglich die diese Tropfen können von der Oberseite des Heizraums beiden elektrischen Heizelemente zur Erwär- auf das darin enthaltene Gargut herabfallen. Außerdem mung des Gargutes arbeiten, müssen die an den Heizraumwänden haftenden Wasser-

25 tropfen nach dem Garvorgang entfernt werden. Ferner

dadurch gekennzeichnet, daß mit der haben diese bekannten Geräte den Nachteil, daß eine Steuereinrichtung(31,8)folgende weitere Betriebsar- Bräunung des Gargutes und eine dem Grillen entspreten auswählbar und einschaltbar ist, nämlich eine chende Geschmackserzeugung nicht möglich sind,
dritte Betriebsart, in der der Mikrowellengenerator Aus der DE-OS 29 22 085 ist ferner ein Mikrowellen-(18),derDampferzeuger(22)unddasersteelektrische 30 Koch- oder Backgerät bekannt, bei dem zusätzlich zur Heizelement(23a_iiinständigemWechselimZeitmulti- Mikrowellenenergie auch ein elektrisches Widlerstandsplexbetrieb arbeiten, und daß das erste elektrische heizelement zur Verfügung steht, um eine Bräunung des Heizelement (23a,)in der Nähe des Deckenabschnitts Kochgutes zu ermöglichen. Bei diesem Gerät isl jedoch der Innenwand des Heizraums (17) angeordnet und in kein Dampferzeuger vorgesehen, so daß die Garmögseiner Leistung bei der dritten Betriebsart so regelbar 35 lichkeiten beschränkt sind. Insbesondere kann ein Garist, daß die Bildung von Wassertropfen an der Decke gut mit geringem Feuchtigkeitsgehalt austrocknen.
desHeizraums(17)verhindertwird. Aus der JP-A2 54-1 15 448, JP-A2 54-1 15 449, JP-A2

2. Mikrowellenherd nach Anspruch 1, dadurch ge- 54-1 23 746, JP-A2 54-1 23 747, JP-A2 54-1 23 748 und kennzeichnet, daß der Leistungsregler (31) einen bei der JP-A2 54-1 23 749 sind noch Heizgeräte der einEinstellung der dritten Betriebsart mittels der Gar- 40 gangs genannten Art bekannt, in welchen sowohl ein betriebs-Wählschalteinrichtung an Spannung legba- Mikrowellengenerator, als auch ein Dampferzeuger und ren Motor (3Ie), eine durch den Motor in Drehung ein Elektroheizelement zur Einwirkung auf das Kochgut versetzbare Steuerkurve (31 b) mit einer sich in Rieh- gebracht werden können. Dabei wird jedoch immer nur tung der Drehachse erstreckenden Umfangs-Kur- daran gedacht, einen dieser Energieerzeuger eine bevenausnehmung (31t/-l), deren Breite sich in Rieh- 45 stimmte Zeit einwirken zu lassen, wobei gegebenenfalls tung der Drehachse stufenlos ändert, einen durch die dann ein anderer Energieerzeuger eingeschaltet werden Steuerkurve [Md) betätigten Leistungs-Regelschal- kann, um beispielsweise das Kochgut zu bräunen oder in ter (S3) und einen Betätigungsmechanismus mit ei- umgekehrter Reihenfolge zunächst zu bräunen und nem Regelknopf (11) zur Verschiebung des Lei- dann durchzugaren. Diese bekannten Heizgeräte haben stungs-Regelschalters längs der Kurvenausnehmung 50 allerdings noch den Nachteil, daß jeweils nur eine be-(3IcM) aufweist stimmte Garbetriebsart über einen festgelegten Zeit-

3. Mikrowellenherd nach Anspruch 1, dadurch ge- raum auf das Gargut einwirkt Zwar ist es möglich, zwei kennzeichnet, daß das erste Heizelement (23aj kon- aufeinander folgende Garbetriebsarten durch Zeitvorzentrisch zueinander angeordnete äußere und inne- wahl einzustellen, wobei dann nach der eingestellten re Heizelemente (23a, 47) umfaßt und daß eine An- 55 Zeit von der einen Garbetriebsart automatisch auf die schluß-Schalteinrichtung (X, Y) zum Umschalten des andere umgeschaltet wird. Dies läßt jedoch noch keine Anschlusses der Heizelemente zwischen einem Zu- optimale Abstimmung auf Art und Menge des Kochgustand, in welchem die Heizelemente zur Verwen- tes und auf die Erzeugung bestimmter Geschmacksrichdung des Mikrowellenherdes zur Garung, als Ofen tungen zu. Durch die Verwendung des Dampferzeugers oder als Grill ausschließlich mit einer Stroinversor- 60 besteht dabei insbesondere auch die Gefahr, daß bei gung verbunden oder mit dieser parallel geschaltet dessen alleinigem Betrieb der Dampf in Form von Wassind, und einem Zustand, in welchem die Heizele- sertropfen an den Innenwänden des Heizraums kondenmente zur Verwendung des Mikrowellenherdes in siert und daß diese Tropfen von der Oberseite des Heizder dritten Betriebsart zur Verhinderung einer Kon- raums auf das darunterliegende Gargut herabfallen. Sodenswasserbildung mit der Stromversorgung in Rei- 65 weit solche Wassertropfen sich an den Wänden bzw. am he geschaltet sind, vorgesehen ist. Boden des Heizraums festsetzen, erschweren sie im

übrigen dessen Reinigung.
Schließlich ist es noch aus der DE-AS 11 61 368 be-