DE3314055A1

DE3314055A1 - Mikrowellenherd

Info

Publication number: DE3314055A1
Application number: DE3314055A
Authority: DE
Inventors: Masanobu Tanigawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1983-04-19
Publication date: 1983-12-15
Also published as: AU1350983A; GB2123660A; GB8309895D0; AU548608B2; DE3314055C2; JPS58188505U; GB2123660B; CA1210078A; US4839486A

Description

TER MEER -MÜLLER . STEKMMeiSTER:'"!* * : ,*- Sharp K.K. - 2040-GER-K

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellenherd mit einer durch eine Sperreinrichtung zu öffnenden bzw. zu schliessenden Lufteinlaßöffnung, insbesondere mit den im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. 5

Bei herkömmlichen Mikrowellen-Kombinationsherden oder -öfen gibt es folgende drei Erwärmungsmöglichkeiten:

a) Erwärmung mittels von einem Magnetron erzeugter Mikrowellenenergie;

b) Erwärmung durch ein Heizelement in der Wärmekammer; und c) Aufheizung mittels Konvektionswärme, d.h. durch von dem Heizelement angeregte Warmluftζirkulation innerhalb der Wärme- bzw. Ofenkammer.

Bei modernen Mikrowellenofen sind diese drei Erwärmungsmöglich-

keiten zusammen verfügbar und bieten dem Benutzer eines solchen Geräts durch Auswahl und Kombinationen alle gewünschten Koch-, Back- und Bratmöglichkeiten eine optimale Anpassung an alle denkbaren Heißzubereitungsarten von Speisen.

Bei· einem typischen herkömmlichen Mikrowellenherd der genannten Art kühlt von einem Gebläse mit Motor durch in die Seitenwandplatten der Wärmekammer eingearbeitete Lufteinlaßöffnungen . intern zugeführte Luft zuerst das Magnetron und peripherische Teile bevor sie in die Wärmekammer gelangt. Der in die Wärmekammer führende Gebläseluftanschluß kann mittels eines unmittelbar vor den Durchbrüchen angeordneten Sperrschiebers mit Sperrmotor entweder geöffnet oder geschlossen werden. Beispielsweise ist in der Betriebsart "Mikrowellenwärme" der Sperrschieber offen, um Luft in die Innenbereiche der Wärmekammerv.und des Gebläsekanals strömen zu lassen. Andererseits ist bei Erwärmung durch das Heizelement oder durch Konvektion die Sperreinheit geschlossen, damit der Kühlluftstrom nur in Richtung auf den Gebläsekanal aber nicht in die Wärmekammer

TER MEER · MÜLLER

33H055

Sharp K.K. - 2 040-GER-K

strömen kann und aus dem Gerät ins Freie geblasen wird. Derartige Mikrowellenherde haben einen besseren Wärmewirkungsgrad, sind aber auch relativ teuer, weil für die Sperreinheit ein nicht für andere Zwecke ausnutzbarer Extra-Motor erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Weg zur Senkung der Herstellkosten von Mikrowellenherden der eingangs angegebenen Art ohne Beeinträchtigung von Qualität und Funktion zu finden.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, eine Sperreinrichtung für Lufteinlaßöffnungen der Wärmekammer des Mikrowellenherdes oder -ofens kostensparend durch ein aus einer Legierung mit Formgedächtnis bestehendes Element - statt wie früher durch einen besonderen Motor - zu betätigen.

Federelemente mit Formspeicherung haben die Eigenschaft, aus einer in einer Niedrigtemperaturphase (Martensitphase) unter Belastung eingeprägter Formänderung auf Grund ihres Formgedächtnisses bei Erwärmung wieder in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren.

Da längere Erwärmungszeiten jedoch nachteilige Auswirkungen auf die Lebensdauer der Legierung mit Formgedächtnis haben können, ist unter Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen, bei Mikrowellenheizbetrieb selektiv und nur kurzzeitig einen Strom durch das Federelement mit Formgedächtnis fließen zu lassen, der ausreicht, um die Sperreinrichtung zu öffnen und die Gebläselufteinlaßöffnung in die Wärmekammer des Mikrowellen herdes freizulegen.

TERMEER-MaLLER-STElKjMEISTEa' '. .... Sharp K. K. -2040-GER-K

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 grafische Darstellungen der Kennlinien einer erfindungsgemäß verwendeten Legierung mit Formgedächt

nis in Bezug auf druck- oder belastungsabhängige Formänderungen, von denen die Kennlinie in Fig. 1 einer Hochtemperaturphase und die in Fig. 2 einer Niedertemperaturphase zugeordnet ist, und Fig. 3, 4, 5 und 6 schematische Darstellungen wesentlicher Einzelheiten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mikrowellenherdes; der Zusatz (a) bedeutet Draufsicht, der Zusatz (b) Seitenansicht aus Richtung A.

Erfindungsgemäß wird ein Element aus einer "Legierung mit Formgedächtnis" wie zum Beispiel TiNi, CuAlNi oder CuAlZn verwendet, welche gemäß Fig. 1 in einer Hochtemperaturphase (Austenit-Phase) superelastische Eigenschaften besitzt. Das heißt, ein Element aus einer derartigen Legierung nimmt in der Hochtempe-0 raturphase nach Befreiung von einer Drucklast immer wieder seine ursprüngliche Gestalt an, selbst wenn bei der Verformung eine Quetsch- oder Fließgrenze "a" überschritten wurde.

Aus der in Fig. 2 dargestellten Kennlinie ist zu entnehmen, daß das Element aus der Legierung mit Formgedächtnis in einer Niedertemperaturphase (Martensitphase) nach Entlastung eine bleibende Verformung "R" beibehält, jedoch bei Erwärmung auf Grund seines Formgedächtnisses wieder seine ursprüngliche Gestalt zurückgewinnt.

TER MEER - MÜLLER

33U055

Sharp K.K. - 2 040-GER-K

6 -

Der in Fig. 3, 4, 5 und 6 schematisch von oben (a) und in Ansichten aus Richtung A (b) dargestellte erfindungsgemäße Mikrowellenherd 1 enthält eine Wärmekammer 2 und eine Steuereinheit 3. In eine Seitenwand 5 der Wärmekammer 2 sind mehrere einen Gebläselufteinlaß 4 bildende Durchbrüche oder Löcher eingearbeitet. Der Gebläselufteinlaß 4 ist durch eine um eine Achse 9 schwenkbare Sperreinheit 8 entweder verschlossen oder geöffnet. Zwischen einem an der Rückseite der Seitenwand 5 befestigten Winkel 6 und dem Zentrum der Sperreinheit 8 erstreckt sich ein Federelement 7 aus einer Legierung mit Formgedächtnis, welches durch einen nur in der Betriebsart "Mikrowellenheizung" aktivierten Schalter 11 dementsprechend aus einer Wechselstromquelle 10 von Strom durchflossen wird. Ein an einer Deckwand 13 des Mikrowellenherdes 1 befestigtes zweites Federelement 12 aus einer Legierung mit Formgedächtnis wird an seinem unteren Ende durch ein Gewicht 14 mit einer gegebenen Schwerkraft belastet und erhält über einen Schalter 16 Strom aus einer anderen Wechselstromquelle 15, sobald der Schalter 16 durch Anheben des Gewichts 14 eingeschaltet worden

20 ist.

Wenn die Sperreinheit 8 gemäß Fig. 3 geschlossen ist, dann liegt das Gewicht 14, welches über einen horizontalen Stab 19 an der Wärmekammer-Seitenwand 5 abgestützt ist, mittels einer Relativbewegungen harmonisierenden Kugel 18 an seinem unteren Ende auf einer etwa senkrecht auf der Oberkante der Sperreinheit 8 befestigten rechteckigen Platte 17 einer so fest definierten Position auf. Durch eine Feder 20, deren Kraft größer als die Druckkraft des Federelements 7 in dessen kaltem weil stromlosen Zustand ist, wird die Sperreinheit 8 normalerweise geschlossen gehalten.

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTBR

33U055

Sharp K.K. - 2040-GER-K

Wenn das Gerät in der Betriebsart "Konvektionsheizung" betrieben wird, bei der innerhalb der Wärmekammer 2 heiße Luft zirkuliert, die durch ein Heizelement in der Kammer 2 oder eine andere Wärmequelle erhitzt wurde, dann überwindet die Feder 2 0 die von dem aus der Legierung mit Formgedächtnis bestehenden Federelement 7 aufgebrachte Kraft und verschließt den Gebläselufteinlaß 4 durch Bewegen der Sperreinheit 8 in ihre Schließstellung. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Betriebsart wird in der Wärmekammer 2 effektiv gekocht, gebacken oder gebraten, während ein das nicht dargestellte Magnetron kühlender Gebläseluftstrom nicht in die Kammer 2 gelangen kann. Beide aus der Legierung mit Formgedächtnis bestehenden Federelemente 7 und 12 sind stromlos, und das an dem Federelement 12 hängende Gewicht 14 bleibt mit der Kugel 18 in Berührungskontakt mit der Oberseite der Platte 17.

Sobald in der Betriebsart "Mikrowellenheizung" das Magnetron schwingt, wird der damit verbundene Schalter 11 geschlossen, es fließt Strom aus der Wechselstromquelle 10 durch das Federelement 7 und erwärmt dasselbe in kurzer Zeit so weit, daß in ihm die zur Rückkehr in dessen Ursprungsform steckenden Kräfte mobilisiert, die Schließkräfte der Feder 20 überwunden werden und die Sperreinheit 8 um die Achse 9 in ihre in Fig. 4 dargestellte offene Stellung geschwenkt wird. Der Gebläselufteinlaß 4 ist jetzt offen, und das jetzt nicht mehr durch die Platte 17 unterstützte Gewicht 14 hängt mittels Eigengewicht frei.

Sobald dieser Zustand erreicht ist, kann der durch das Federelement 7 fließende Strom ausgeschaltet werden, weil das Gewicht 14 die Sperreinheit 8 weiterhin offenhält und der Gebläselufteinlaß 4 somit geöffnet bleibt.

TER MEER · MÜLLER · STElJvIM]EjSf ER "-

Sharp K.K. - 204Q-GER-K

Bei der Betriebsart "Mikrowellenheizung" genügt erfindungsgemäß eine kurze Stromflußzeit von z.B. 1 oder 2 Sekunden durch das Federelement 7 mit Formgedächtnis mit anschließender Strom-Abschaltung, um den Gebläselufteinlaß 4 zu öffnen und offenzuhalten, weil das Gewicht 14 die Sperreinheit 8 in der offenen Position hält.

Bei der Rückkehr des Gewichts 14 in seine obere Ausgangsposition wird zuerst der Schalter 16 geschlossen (Fig. 6/, so daß Strom aus der Wechselstromquelle 15 durch das Federelement 12 fließt, dasselbe dabei in seinen gespeicherten ursprünglichen * zusammengezogenen Formzustand zurückkehren läßt und die Rückdrehung der Sperreinheit 8 durch das Gewicht 14 um die Achse in die Schließstellung ermöglicht, in welcher der Gebläselufteinlaß 4 geschlossen ist. Danach bleibt das Federelement 12 mit Gedächtnis auch im stromlosen Zustand druckentlastet, weil die an der Sperreinheit 8 befestigte Platte 17 wieder in die Position direkt unterhalb des Gewichts 14 gelangt ist und das mit seiner Kugel 18 auf der Platte 17 aufliegende Gewicht wieder wie in Fig. 3 dargestellt gehalten wird.

Zur Aktivierung der Sperreinheit 8 genügt ein etwa 1 bis 2 Sekunden dauernder kurzer Wechselstrom-Durchfluß durch das erste Federelement 7 mit Formgedächtnis. Falls der Gebläselufteinlaß 4 für,einen definierten Zeitraum offengehalten werden soll, kann die Sperreinheit 8 durch das an der Deckplatte 13 des Mikrowellenherdes festsetzbare Gewicht 14 verriegelt werden.

Claims

33U055

TER MEER-MULLER-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister

Dipl.-Ing, F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse Si

Triftstrasso A,

D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

2040-GER-K

Mü/Gdt/vL ¹⁹· April 1983

SHARP KABUSHIKI KAISHA

22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku,

Osaka 545/ Japan

Mikrowellenherd

Priorität: 9. Juni 1982, Japan, Ser.Nr. 57-86281

PATENTANSPRÜCHE

1 Λ Mikrowellenherd mit einer Wärmekammer und Sperreinrichtung zum öffnen oder Verschließen einer Einlaßöffnung für das Zuführen von Luft in die Wärmekammer, gekennzeichnet durch mindestens ein Element (7; 12) aus einer Legierung mit Formspeicherung zum Steuern von Betriebsfunktionen der Sperreinrichtung (8).
2. Mikrowellenherd nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stromzuführeinrichtung (11 ...; 16 ...) für ein selektives Ein- und Ausschalten eines

■ : :;.'..'.-'* ^s.^h.arp, K.j:.__₌__2_040,-GJER-K |

TER MEER - MÜLLER · STEIWMBST^Q·^ ■·./ Sh K K2^40GERK !

durch das aus einer Legierung mit Formspeicherungbestehende Element (7; 12) fließenden elektrischen Stroms.
3. Mikrowellenherd nach Anspruch 1 oder 2, .

dadurch gekennzeichnet, daß das aus einer Legierung mit Form speicherung bestehende Element ein Federelement (7; 12) und so ausgebildet und angeordnet ist, daß es die sonst in einer anderen Betriebsart unter der Wirkung einer anderen Feder (20) die Lufteinlaßöffnung (4) abschließende Sperreinrichtung (8) im von einem elektrischen Strom durchflossenen Zustand mittels Federkraft in eine geöffnete Position bewegt.
4. Mikrowellenherd nach Anspruch 3,

gekennzeichnet durch eine Verriegelungseinrichtung (14 ...) zum Festhalten der Sperreinrichtung (8) in der geöffneten Position.
5. Mikrowellenherd nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung
- ein mit dem zweiten (12) der beiden Federelemente (7 und 12) aus der Legierung mit Form speicherung verbundenes Gewicht (14) aufweist und
- durch Zuführen von Strom an dieses zweite Federelement (12) entriegelbar ist.
¹Cs,.