DE3535532C2

DE3535532C2 - Wärmebehandlungsgerät mit verstellbarem Strahlungsheizelement

Info

Publication number: DE3535532C2
Application number: DE3535532A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Higashi Osaka Tanabe
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1987-03-26
Also published as: CN85107211B; GB2165729B; DE3535532A1; US4629850A; KR860003475A; CN85107211A; GB2165729A; JPH0126973Y2; KR880000227B1; GB8524500D0; JPS6166701U

Abstract

Das Heizgerät (1), beispielsweise ausgeführt als kombinierter Mikrowellenofen, zeichnet sich durch eine wählbare Position eines Heizelementes (3) zur Erhitzung eines Objekts aus und besitzt einen Positionsmelder (7) zur Feststellung der Stellung des Heizelementes (3), eine Speichereinrichtung zur Abspeicherung eines Singals des Positionsmelders (7), ein Bedienelement zur Steuerung von Ein- und Ausgang der Speichereinrichtung und eine Vorrichtung zur wählbaren Bewegung des Heizelementes (3) in eine der Ausgangsgröße der Speichereinrichtung entsprechende Stellung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmebehandlungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.
In einem kombinierten Mikrowellen- und Grillgerät, wie es aus der DE-OS 32 28 220 bekannt ist, wird vor dem Einschalten der Grillheizung das Grillgut in den Grillraum eingelegt, wobei ein Strahlungsheizelement zum Grillen von Hand in die Nähe des Grillgutes gebracht werden muß. Danach erst wird eine Taste zum Einschalten der Grillheizung gedrückt. In diesem Fall ist das Einstellen des Strahlungsheizelementes dem Benutzer überlassen.
Es dürfte schwierig sein, das Strahlungsheizelement jederzeit genau in die richtige Position zum Grillgut zu bringen, um ein gutes Grillergebnis zu erzielen.
Immer wenn der Grillvorgang durch angemessene Wahl der Lage des Strahlungsheizelementes für den Grillvorgang zufriedenstellend verlaufen ist, muß für einen weiteren Grillvorgang die Lage des Strahlungsheizelementes erneut von Hand eingestellt werden. Auf diese Weise ist es aber schwierig, die Lage des Strahlungsheizelementes, die beim vorangegangenen Grillvorgang eine zufriedenstellende Bräune erbrachte, wieder einzustellen. Man kann daher im Wiederholfall oftmals keinen zufriedenstellenden Grillvorgang durchführen.
Es wäre daher wünschenswert, daß ein Wärmebehandlungsgerät ein Strahlungsheizelement mit einer wählbaren Position besitzt, so daß das Strahlungsheizelement automatisch in die Grillstellung gesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmebehandlungsgerät mit einem Strahlungsheizelement wählbarer Position zu schaffen, bei dem das Strahlungsheizelement automatisch in eine vorwählbare Position gesetzt wird.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegeben.
Ein Wärmebehandlungs- bzw. Heizgerät mit wählbarer Position des Strahlungsheiz- bzw. Heizelementes nach der Erfindung besitzt einen Positionsmelder zum Feststellen der jeweiligen Stellung des Heizelementes, eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Signals des Positionsmelders und ein Bedienelement zum Steuern des Ein- und Ausgangs der Speichereinrichtung, wobei der Ausgang der Speichereinrichtung mit der Vorrichtung zum Verstellen des Heizelementes in Wirkverbindung steht.
Das Heizgerät ist beispielsweise ein mit Infrarotheizelementen kombinierter Mikrowellenofen.
Mit Hilfe der Einstellvorrichtung, wird das Heizelement von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung gebracht. Der Positionsmelder stellt die zweite Stellung fest, wobei die Speichereinrichtung die Daten der zweiten Stellung speichert.
Das Heizelement kann also von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung gesetzt werden, wobei die zweite Stellung gemeldet und gespeichert wird, sowie von der zweiten Stellung in die erste gesetzt und entsprechend den gespeicherten Daten erneut in die zweite Stellung gesetzt werden.
Durch diese Ausgestaltung ist das Heizgerät in der Lage, das Heizelement automatisch in die Grillstellung zu setzen. Es stellt ein kombiniertes Mikrowellen- und Grillgeräte dar, das automatisch die gespeicherte Stellung des Heizelementes einstellt, wenn das gleiche Grillgut mit den einmal im Zusammenhang mit diesem Grillgut gespeicherten Daten des Heizelementes eingelegt wird.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt
Fig. 1 die Ansicht eines Mikrowellenherds mit beweglichem Heizelement,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Mikrowellenherd mit beweglichem Heizelement entlang der Linie A-A von Fig. 1,
Fig. 3 einen Zusammenhang zwischen dem Drehwinkel des Heizelementes und der Ausgangsspannung eines veränderbaren Widerstandes,
Fig. 4 ein Schaltbild eines Mikrowellenherds gemäß Fig. 1 mit beweglichem Heizelement, und
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des Mikrowellenherds mit beweglichem Heizelement.
Ein Ausführungsbeispiel eines Wärmebehandlungsgerätes wird nachfolgend am Beispiel eines Mikrowellenherds, jedoch nicht beschränkt auf diesen, beschrieben.
Ein kombinierter Mikrowellenherd besitzt die folgenden drei Heizfunktionen:

1. Mikrowellenheizung
Das zu erhitzende Gargut wird durch hochfrequente Mikrowellen erhitzt.
2. Ofenheizung
Das zu erhitzende Gargut wird durch Konvektionsheizung erhitzt. Die Wärme des Heizelementes (Strahlungsheizelement) wird mit Hilfe eines Lüfters im Garraum verteilt.
3. Grillheizung
Das zu erhitzende Gargut wird sowohl durch hochfrequente Mikrowellen, als auch durch das Heizelement erhitzt. Das erhitzte Gargut wird durch die Wärmestrahlung des Heizelementes gebräunt.

Fig. 1 zeigt eine Frontansicht eines Mikrowellenherds mit einem einstellbaren Heizelement bei geöffneter Herdtür. Ein Mikrowellenherd 1 enthält einen Heizraum 2, ein nach Wahl bewegliches, ummanteltes Heizelement 3 zum Grillen und zur Konvektionsheizung, ein Magnetron 4 zum Erzeugen der hochfrequenten Mikrowellen, einen Drehteller 5 zur Aufnahme des Gargutes, einen Gleichstrommotor 6 als Antrieb für das ummantelte Heizelement 3 über Zahnräder 8, 9, einen veränderbaren Widerstand 7, dessen Achse sich über die Zahnräder 10, 9 mit dem ummantelten Heizelement dreht und so den Wert des Widerstandes 7 ändert, eine Tür 11, die beim Betrieb der Mikrowellenheizung geschlossen ist, ein Bedienfeld 12 mit Eingabetasten zur Steuerung der Funktion des Mikrowellenherds, sowie ein Anzeigefeld mit Flüssigkristallanzeige oder Glimmröhren zur Anzeige der Eingabe oder des Betriebszustandes des Mikrowellenherds. Der Drehteller 5 ist so eingerichtet, daß er sich dreht, solange geheizt wird.
Fig. 2 zeigt eine entlang der Linie A-A in Fig. 1 geschnittene Ansicht des Mikrowellenherds. In Fig. 2 ist die Lage des ummantelten Heizelementes 3 während der Grillphase gezeigt.
Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen der Ausgangsspannung V _p am Schleifer des veränderbaren Widerstandes 7 beim Anlegen einer Gleichspannung V _C über den Widerstand 7 und den Stellungen A, B und C des Heizelementes in Fig. 2. Entsprechend der Ausgestaltung des Wärmebehandlungsgerätes ist das Heizelement speziell auf eine der drei Stellungen A, B und C gesetzt. Die Stellung des Heizelementes 3 soll jedoch nicht auf die Stellungen A, B und C, wie dargestellt, beschränkt sein. Die Stellung des Heizelementes 3 kann z. B. frei im Bereich zwischen den Stellungen A und C gewählt werden.
Wenn das ummantelte Heizelement 3 sich in Stellung Abefindet (mit anderen Worten, wenn der Winkel zwischen Heizelement 3 und Drehteller 5 etwa Null Grad beträgt), steht das Heizelement 3 parallel zum Drehteller 5; der Abstand zu diesem beträgt z. B. etwa 5 cm. In dieser Stellung ist V _p = V ₁.
Wenn das ummantelte Heizelement 3 sich in Stellung B befindet (mit anderen Worten, wenn der Winkel zwischen Heizelement 3 und Drehteller 5 etwa 45 Grad beträgt), dann beträgt der Abstand zwischen dem Oberteil des Heizelementes 3 und dem Drehteller 5 etwa 15 cm. In dieser Stellung ist V _p = V ₃.
Wenn das ummantelte Heizelement 3 sich in Stellung C befindet (mit anderen Worten, wenn der Winkel zwischen Heizelement 3 und dem Drehteller 5 etwa 90 Grad beträgt), ist V _p = V ₂. Befindet sich das Heizelement 3 in Stellung C und in Betrieb, so ist, wie sonst üblich, die Heizung mit umgewälzter heißer Luft eingeschaltet.
Fig. 4 zeigt ein Schaltbild eines Mikrowellenherdes der vorstehend beschriebenen Art.
Das Bedienfeld 12 des Mikrowellenherdes enthält einen Speicherschalter 13, einen Schalter zum Heben 14, einen zum Senken 15 des Heizelementes und einen Schalter 16 zum Einschalten der Grillheizung. Der Speicherschalter 13 dient dazu, die Stellungsinformation des Heizelementes 3 zu speichern oder auszulesen. Die Ein- Aus-Schaltsignale dieser Schalter auf dem Bedienfeld 12 werden über ein Interface 18 einem Mikrocomputer 17zugeführt. Der Ausgang des veränderbaren Widerstandes 7 zur Erfassung der Stellung des ummantelten Heizelementes 3 führt über einen Analog/Digital(AD) -Wandler 19 und das Interface 18 zum Mikrocomputer 17.
Von der Gleichspannungsquelle 27 gelangt eine Spannung an den Gleichstrommotor 6 zum Antrieb des ummantelten Heizelementes 3, wenn ein Kontakt 21 b im Relais 21 a über den Transistor 21 c geschlossen wird, den der Ausgang des Mikrocomputers 17 steuert.
Die Polarität der dem Gleichstrommotor 6 zugeführten Spannung wird von Kontakt 20 b im Relais 20 a geschaltet, das über einen Transistor 20 c entsprechend dem Ausgangssignal des Mikrocomputers 17 betätigt wird. Die Polarität der verwendeten Spannung bestimmt die Drehrichtung des Gleichstrommotors 6 und damit die Bewegungsrichtung des ummantelten Heizelementes 3.
Die Ausgangsspannung der Wechselspannungsquelle 28 führt zum ummantelten Heizelement 3 und zwar über Kontakt 22 b im Relais 22 a, das über Transistor 22 c entsprechend dem Ausgangssignal des Mikrocomputers 17 betätigt wird. Außerdem führt sie zum Schaltkreis des Magnetrons 4, und zwar über Kontakt 23 b im Relais 23 a, das über Transistor 23 c entsprechend dem Ausgangssignal des Mikrocomputers 17 betätigt wird.
Der Schaltkreis des Magnetrons 4 enthält einen Transformator 24, einen Kondensator 25 und einen Gleichrichter 26. Diese Bauteile 24, 25 und 26 sind mit dem Magnetron 4 gemäß Abb. 4 verbunden. V _C bezeichnet die Betriebsspannung für den Steuerkreis aus einer Gleichspannungsquelle.
Das Bedienfeld 12 enthält ferner einen Einstellknopf 29 zur Eingabe oder Wahl einer Heizperiodendauer. Die mit dem Einstellknopf 29 gewählte Heizperiodendauer wird zusammen mit der Ausgangsspannung des veränderbaren Widerstandes 7, der die Lage des ummantelten Heizelementes 3 angibt, in einem Speicher (RAM) des Mikrocomputers 17 abgespeichert, wenn der Speicherschalter 13 eingeschaltet wird.
Wenn die Grillheizung nach einem vorangegangenen Heizvorgang erneut betrieben wird, und wenn der Benutzer die Heizperiodendauer und die Stellung des Heizelementes 3 des vorangegangenen Heizvorganges wählen möchte, werden die im Speicher des Mikrocomputers 17 abgespeicherten Daten durch Betätigen des Speicherschalters 13 ausgelesen und einer Einrichtung zur Ansteuerung der Transistoren 20 c, 21 c, 22 c und 23 c zugeführt.
Der Ablauf der Grillheizung wird nachfolgend beschrieben, Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise des Mikrowellenherdes mit beweglichem Heizelement.
Nachdem das zu garende Grillgut auf den Drehteller 5 des Mikrowellenherdes gelegt ist, wird das ummantelte Heizelement 3 von seiner Ausgangsposition C durch Betätigen des Schalters zum Senken 15 am Bedienfeld 12 in eine geeignete Heizstellung abwärts bewegt. Als geeignete Heizstellung wird die Stellung bezeichnet, bei der das Grillgut durch das Heizelement schön gebräunt wird.
Die Ofentür 11 des Mikrowellenherdes 1 ist geschlossen. Eine Heizzeitdauer ist mit Knopf 29 gewählt. Der Speicherschalter 13 ist gedrückt, um die gewählte Stellung des ummantelten Heizelementes 3und die Heizzeitdauer im Speicher des Mikrocomputers 17 abzuspeichern. Sobald der Speicherschalter 13 eingeschaltet ist, wird die der Stellung des Heizelementes entsprechende Ausgangsspannung V _m des veränderbaren Widerstandes 7 über den AD-Wandler 19 und das Interface 18 an den Mikrocomputer gegeben. So werden die Stellung des Heizelementes und die Heizzeitdauer im Speicher des Mikrocomputers 17 abgespeichert. Nach Abspeicherung der Heizzeitdauer und der Stellung des Heizelementes wird der Einschalter der Grillheizung 16 gedrückt, um diese in Betrieb zu setzen. Wenn die Grillheizung bis zum Erreichen der Heizzeitdauer T _m in Betrieb ist und dann ausgeschaltet wird, kehrt das ummantelte Heizelement automatisch von der eingestellten Stellung in die Ausgangsstellung C zurück.
Wenn die Stellung des Heizelementes und die Heizzeitdauer des letzten Heizvorgangs im Hinblick auf das Grillergebnis zufriedenstellend war, und die entsprechenden Daten für den nächsten Heizvorgang gespeichert sind, dann wird die Taste des Speicherschalters 13 des Bedienfeldes 12 gedrückt und eingeschaltet, nachdem das Grillgut auf den Drehteller 5 des Mikrowellenherdes 1 gelegt ist. Dann wird die Heizzeitdauer T _m und die Ausgangsspannung V _m des veränderbaren Widerstandes 7, die im RAM des Mikrocomputers 17 gespeichert ist, ausgelesen. Der Mikrocomputer 17 steuert die Kontakte 20 b und 21 b in den Relais 20 a und 21 a über die Transistoren 20 c und 21 c entsprechend den vom RAM ausgegebenen Daten.
Der Gleichstrommotor 6 wird über das Relais 20 a mit den Kontakten 20 b eingeschaltet und bewegt das Heizelement 3 so lange, bis die Ausgangsspannung V _p des veränderbaren Widerstandes 7 die Größe von V _m des RAM&min;s erreicht. Dann hat das Heizelement 3 die frühere Heizstellung erreicht.
Was die Heizzeitdauer betrifft, so wird, wenn die letzte Heizzeitdauer in das RAM des Mikrocomputers 17 eingespeichert wurde, zunächst dieselbe Heizzeitdauer wie beim letzten Grillvorgang eingeschaltet, wenn der Einschalter 16 für den Grillvorgang 16 betätigt wird. Falls erforderlich, kann anschließend die abweichende Heizzeitdauer gewählt werden.
Der Positionsmelder des Heizelementes muß nicht unbedingt ein veränderbarer Widerstand 7 sein. Es können auch ein Potentiometer, ein Wandler, eine Fotodiode, ein Encoder usw. verwendet werden.
Obgleich die Steuereinrichtung für den Antrieb des Heizelementes die Ausgangsspannung V _p des veränderbaren Widerstandes 7 mit der Ausgangsspannung V _m des Speichers bei der obengenannten Ausführung vergleicht, kann das Steuerprogramm für den Antrieb des Heizelementes auch im Mikrocomputer 17 abgespeichert werden.

Claims

Wärmebehandlungsgerät, insbesondere Mikrowellengerät, mit einem verstellbaren und in wählbarer Position festlegbaren Strahlungsheizelement zur Erwärmung eines Gegenstandes und mit einer Vorrichtung zum Verstellen des Strahlungsheizelementes, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- einen Positionsmelder zum Feststellen der jeweiligen Stellung des Strahlungsheizelementes,

- eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Signals des Positionsmelders,

- ein Bedienelement zum Steuern des Ein- und Ausgangs der Speichereinrichtung,

- der Ausgang der Speichereinrichtung steht mit der Vorrichtung zum Verstellen des Strahlungsheizelementes in Wirkverbindung.