DE3736365A1 - Mikrowellenherd - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenherd gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Verhinderung von Korrosion an den An­ schlüssen eines die Temperatur in der Heizkammer des Mikro­ wellenherds messenden Thermistors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

Ein Mikrowellenherd zur Durchführung verschiedener Heiz- bzw. Kochbetriebsarten, der neben einem Generator zur Er­ zeugung von Mikrowellen auch eine konventionelle Heizein­ richtung bzw. ein Widerstandsheizelement enthält, ist mit einem Thermistor ausgestattet, der die Temperatur innerhalb der Heizkammer des Mikrowellenherds mißt, damit diese Tem­ peratur auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden kann. Problematisch ist dabei jedoch, daß während einer Betriebs­ art, in der ein Nahrungsmittel mit Hilfe von Mikrowellen erhitzt wird, aus dem Nahrungsmittel austretende Feuchtig­ keit in Form von Dampf zum Thermistor gelangt und sich auf diesem niederschlägt. Da an den Anschlüssen des Thermistors kontinuierlich eine Spannung anliegt, besteht die Gefahr, daß diese Anschlüsse durch elektrolytische Korrosion so be­ schädigt werden, daß sie schließlich unterbrochen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowel­ lenherd zu schaffen, bei dem die Anschlüsse des Thermi­ stors, der zur Messung der innerhalb der Heizkammer vor­ handenen Temperatur dient, nicht mehr korrodieren können. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein hierfür geeignetes Verfahren anzugeben.

Die vorrichtungsseitige Lösung ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Dagegen ist die verfah­ rensseitige Lösung dem kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruchs 9 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Korrosion der Thermistoranschlüsse durch elektrolytische Wirkung ver­ ursacht wird. Diese elektrolytische Korrosion kann dadurch verhindert werden, daß während derjenigen Zeit, in der die Heizkammertemperatur durch den Thermistor nicht gemessen zu werden braucht, keine Spannung an den Thermistor angelegt wird. Es liegt zu dieser Zeit also keine Spannung zwischen den Anschlüssen des Thermistors. Dies ist der Fall, wenn das Nahrungsmittel innerhalb des Mikrowellenherds lediglich mit Hilfe der Mikrowellen erhitzt wird. Wird zusätzlich die konventionelle Heizeinrichtung bzw. Widerstandsheizeinrich­ tung oder nur diese eingeschaltet, so wird mit Hilfe des Thermistors die Temperatur im Inneren der Heizkammer gemes­ sen. In diesem Fall liegt eine Spannung am Thermistor an. Es tritt jetzt allerdings keine elektrolytische Korrosion an den Anschlüssen des Thermistors auf, da aufgrund der Wirkung des Heizers die Umgebung des Thermistors sehr stark erhitzt wird und sich keine Feuchtigkeit auf dem Thermistor niederschlagen kann.

Nach der Erfindung enthält der Mikrowellenherd eine Detek­ torschaltung zur Messung der Heizkammertemperatur, wobei die Detektorschaltung einen Thermistor aufweist, zu dem ei­ ne Umschalteinrichtung elektrisch in Serie oder parallel geschaltet ist. Die Umschalteinrichtung wird ein- oder aus­ geschaltet, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Heizkam­ mertemperatur gemessen werden soll. Wie erwähnt, liegt die Umschalteinrichtung elektrisch in Reihe oder parallel zum Thermistor, wobei diese Umschalteinrichtung ein- oder aus­ geschaltet wird, wenn es nicht erforderlich ist, die Heiz­ kammertemperatur zu messen.

Braucht die Heizkammertemperatur durch den Thermistor nicht gemessen zu werden, so liegt keine Spannung zwischen den beiden Anschlüssen des Thermistors, was zur Folge hat, daß auch dann keine elektrolytische Korrosion an den Anschlüs­ sen auftreten kann, wenn sich dort Wasser niederschlägt. Soll die Temperatur mit Hilfe des Thermistors in einer Be­ triebsart gemessen werden, in der der Heizer bzw. das Wi­ derstandsheizelement zum Einsatz kommen, so liegt eine Spannung am Thermistor an. In diesem Fall kann sich jedoch kein Wasser auf dem Thermistor niederschlagen, da er sehr stark erhitzt wird. Die Anschlüsse des Thermistors können somit auch nicht elektrolytisch korrodieren.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Mikrowellenherds mit einer Heizkammertemperatur-Detektorschaltung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm der in Fig. 1 gezeigten Heizkam­ mertemperatur-Detektorschaltung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung, und

Fig. 4 ein Schaltdiagramm einer Heizkammertemperatur-De­ tektorschaltung nach einem zweiten Ausführungsbei­ spiel.

Zunächst wird anhand der Fig. 1 bis 3 das erste Ausfüh­ rungsbeispiel einer Heizkammertemperatur-Detektorschaltung nach der Erfindung näher beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Mi­ krowellenherds mit einer Heizkammertemperatur-Meß- bzw. De­ tektorschaltung nach der Erfindung. Dagegen stellt die Fig. 2 ein Blockdiagramm der Heizkammertemperatur-Detektorschal­ tung dar. Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung.

Entsprechend der Fig. 1 enthält eine Eingabeeinrichtung 1 numerische Tasten zur Eingabe einer Heizdauer, der momenta­ nen Zeit, usw., sowie eine Mehrzahl von Funktionstasten zur Auswahl gewünschter Funktionen, z. B. zur Auswahl einer Kochbetriebsart unter Einsatz eines konventionellen Hei­ zers, zur Auswahl einer Heizbetriebsart unter Einsatz von Mikrowellen, zur Auswahl einer Auftaubetriebsart, usw.

Ein Heizenergiegenerator 2 enthält beispielsweise eine kon­ ventionelle Widerstandsheizung und/oder ein Magnetron zur Erzeugung von Mikrowellen. Eine Detektoreinrichtung 3 dient zur Messung der Temperatur oder Feuchtigkeit in der Heiz­ kammer und enthält eine Heizkammertemperatur-Detektorschal­ tung in Übereinstimmung mit der Erfindung. Ferner ist ein Mikroprozessor 4 vorhanden, durch den der gesamte Betrieb des Mikrowellenherds gesteuert wird. Eine Anzeigeeinrich­ tung 5 dient zur Darstellung der Zeit, der Temperatur usw. Eine Informationseinrichtung 6 informiert einen Benutzer mit Hilfe eines Summtons oder eines anderen akustischen Si­ gnals, z. B. mit Hilfe eines Sprachsignals, über Beginn, Ende und Verlauf eines gewünschten Kochvorgangs. Eine Span­ nungsversorgung 7 dient zur Lieferung der erforderlichen Spannung zum Mikroprozessor 4.

Die Fig. 2 zeigt weiterhin einen Widerstand 3 a (R) und ei­ nen Thermistor 3 b (T), die eine Heizkammertemperatur-Detek­ torschaltung bilden, sowie einen NPN-Schalttransistor 8, dessen Kollektor-Emitter-Strecke parallel zum Thermistor 3 b liegt, wobei der Emitter geerdet und der Kollektor mit dem­ jenigen Leitungsteil verbunden ist, der zwischen dem Wider­ stand 3 a und dem Thermistor 3 b liegt. Der Schalttransistor 8 wird durch den Mikroprozesor 4 ein- und ausgeschaltet. Der Mikroprozessor 4 enthält einen A/D-Wandler 9, der die im Verhältnis zur Heizkammertemperatur und zwischen den beiden Anschlüssen des Temperaturdetektorthermistors 3 b er­ zeugte Spannung in ein digitales Signal umwandelt, eine Heizkammertemperatur-Entscheidungsschaltung 10 zur Bestim­ mung der Heizkammertemperatur anhand des digitalen und vom A/D-Wandler 9 gelieferten Signals, eine Heizsteuerschaltung 11 zum Betreiben der Heizeinrichtung in Übereinstimmung mit der durch die Schaltung 10 bestimmten Heizkammertemperatur, eine Temperaturmeß-Diskriminatorschaltung 12, die auf die über die Tasteneingabeeinrichtung 1 eingegebene Information anspricht und feststellt, ob die Messung der Heizkammertem­ peratur bei der momentanen bzw. eingestellten Heizbetriebs­ art erforderlich ist oder nicht, sowie eine Umschalt- Steuerschaltung 13 zur kontrollierten Ein- und Ausschaltung des als Schalter verwendeten Schalttransistors 8.

Der Widerstand 3 a und der Thermistor 3 b liegen elektrisch in Reihe zueinander, wobei diese Reihenschaltung zwischen einer Betriebsspannung +V und Erde liegt. Das freie Ende des Thermistors 3 b ist mit Erdpotential verbunden. Der Emitter des Schalttransistors 8 ist ebenfalls mit Erdpoten­ tial verbunden, während der Kollektor mit dem Leitungsbe­ reich zwischen dem Widerstand 3 a und dem Thermistor 3 b so­ wie gleichzeitig mit dem Eingang des Analog/Digital-Wand­ lers 9 verbunden ist. Die Transistorbasis ist über einen Widerstand mit der Steuerschaltung 13 verbunden.

Dieses Ausführungsbeispiel ist so ausgebildet, daß die Tem­ peraturmessung dann durchgeführt wird, wenn über die Ta­ steneingabeeinrichtung 1 eine Betriebsart ausgewählt wird, die mit Hilfe des Heizers bzw. Widerstandsheizers durchge­ führt wird, also eine Konvektionskochbetriebsart, eine Grillbetriebsart (Toastbetriebsart), usw. Dagegen wird kei­ ne Temperaturmessung ausgeführt, wenn mit Hilfe der Tasten­ eingabeeinrichtung die Mikrowellenheizbetriebsart ausge­ wählt worden ist. Auch wird keine Temperatur gemessen bzw. detektiert, wenn sich das Gerät in einer Kochbereitschafts­ periode befindet, beispielsweise wenn die Heizung unterbro­ chen ist.

Obwohl die Tasteneingabeeinrichtung zur Eingabe eines Be­ fehls benutzt wird, durch den bestimmt wird, daß die Heiz­ kammertemperatur gemessen werden soll, kann eine Taste zur Eingabe eines Befehls vorhanden sein, durch den der Benut­ zer bestimmt, daß eine Temperaturmessung nicht erforderlich ist, oder eine Taste zur Eingabe eines solchen Befehls, wenn eine Temperaturmessung nötig ist.

Im folgenden wird der Betrieb des Mikrowellenherds nach der Erfindung unter Bezugnahme auf das in Fig. 3 gezeigte Fluß­ diagramm näher erläutert. Erfordert irgendeine Kochbe­ triebsart unter Verwendung des Heizers bzw. Widerstandshei­ zers eine Heizkammertemperaturmessung, wird also mit Hilfe der Eingabeeinrichtung 1 die Konvektionskochbetriebsart, die Grillbetriebsart (Toasterbetriebsart) oder dergleichen, ausgewählt, so wird ein Steuersignal zur Ausschaltung des Transistors 8 vom Mikroprozessor ausgegeben. In diesem Fall wird eine Spannung in Übereinstimmung mit der Heizkammer­ temperatur erzeugt, und zwar eine Spannung zwischen den beiden Anschlüssen des Thermistors 3 b. Die auf diese Weise erzeugte Spannung wird in den Mikroprozessor 4 eingegeben, und zwar zunächst zum Analog/Digital-Wandler 9. Die Heiz­ kammertemperatur wird somit detektiert, um den eingestell­ ten Kochvorgang steuern zu können. Bei einer Kochbetriebs­ art unter Einsatz des Heizers wird die Umgebung des Thermi­ stors 3 b auf eine hohe Temperatur erwärmt, und zwar auf­ grund der von der Heizeinrichtung abgestrahlten bzw. abge­ gebenen thermischen Energie. Es befinden sich daher keine Wassertropfen auf dem Thermistor 3 b.

Während der Zeit, in der die Heizkammertemperatur nicht ge­ messen zu werden braucht, also während einer Kochbetriebs­ art unter Einsatz von Mikrowellen oder während des Kochbe­ reitschaftszustands, wird ein Steuersignal zum Einschalten des Transistors 8 vom Mikroprozessor 4 ausgegeben. Die bei­ den Anschlüsse des Thermistors 3 b sind dann kurzgeschlos­ sen, so daß über den Thermistor 3 b keine Spannung abfällt. Demzufolge kann keine elektrolytische Korrosion an den An­ schlüssen auftreten, auch wenn sich irgendwelche Wasser­ tropfen zwischen den Anschlüssen des Thermistors 3 b befin­ den.

Bei der oben beschriebenen Heizkammertemperatur-Detektor­ schaltung liegt der Transistor 8 parallel zum Thermistor 3 b. Der Transistor 8 kann aber auch in Reihe mit dem Ther­ mistor 3 b liegen, und zwar derart, daß er eingeschaltet wird, wenn die Messung der Heizkammertemperatur erforder­ lich ist, oder ausgeschaltet wird, wenn eine derartige Mes­ sung nicht erforderlich ist. Den entsprechenden Schaltungs­ aufbau zeigt die Fig. 4. Dort liegt ein Widerstand 3 c zwi­ schen dem Thermistor 3 b und dem Widerstand 3 a. Der Emitter des Transistors 8 liegt an einer negativen Versorgungsspan­ nung. Der Leitungsabschnitt zwischen den Widerständen 3 a und 3 c ist mit dem Analog/Digital-Wandler 9 verbunden. Der Thermistor 3 b liegt mit seinem freien Ende wieder auf Erd­ potential. In Abwandlung des ersten und zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels, bei denen der Thermistor 3 b mit Hilfe des Transistors 8 gesteuert wird, der als Umschalteinrichtung dient, ist es auch möglich, diese Umschalteinrichtung manu­ ell zu steuern.

Wie oben beschrieben, enthält ein Mikrowellenherd eine ver­ besserte Heizkammertemperatur-Detektorschaltung, wobei eine Umschalteinrichtung in Reihe oder parallel zu einem die Heizkammertemperatur detektierenden Thermistor liegt. Diese Umschalteinrichtung wird ein- oder ausgeschaltet, wenn die Messung der Heizkammertemperatur nicht erforderlich ist. Hierdurch wird verhindert, daß eine elektrolytische Korro­ sion an den Anschlußklemmen des die Heizkammertemperatur detektierenden Thermistors auftritt.

Nach der Erfindung ist es somit möglich, bei nur geringen Kosten die elektrolytische Korrosion zu verhindern, die an­ dernfalls an den Anschlußklemmen des die Heizkammertempera­ tur detektierenden Thermistors auftreten würde.

Claims (9)

1. Mikrowellenherd mit einer Heizkammer, gekennzeichnet durch

• - eine Temperaturmeßeinrichtung (3 a, 3 b) zur Messung der Temperatur innerhalb der Heizkammer und
• - eine Umschalteinrichtung (8) zur wahlweisen Umschaltung der Temperaturmeßeinrichtung, um diese in einen Betriebs­ zustand oder in einen Ruhezustand zu überführen.

2. Mikrowellenherd nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung einen Thermistor 3b) und einen Widerstand (3 a) enthält.

3. Mikrowellenherd nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umschalteinrichtung (8) elektrisch in Reihe oder parallel zum Thermistor (3 b) geschaltet ist.

4. Mikrowellenherd nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umschalteinrichtung (8) die Temperatur­ meßeinrichtung in einen Ruhezustand überführt, wenn die Temperatur in der Heizkammer nicht gemessen zu werden braucht.

5. Mikrowellenherd nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umschalteinrichtung (8) ein Transistor ist.

6. Mikrowellenherd nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er neben einem Generator zur Erzeugung von Mikrowellen einen Heizer bzw. Widerstandsheizer aufweist, und daß die Umschalteinrichtung (8) die Temperaturmeßein­ richtung während des Betriebs des Heizers einschaltet und während des Betriebs des Mikrowellen erzeugenden Generators ausschaltet.

7. Mikrowellenherd nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umschalteinrichtung eine Schaltung zur Verhinderung von Korrosion an den Anschlüssen des Thermi­ stors (3 b) bildet.

8. Mikrowellenherd nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er weiterhin eine Steuertafel (1) mit einer Mehrzahl von Tasten aufweist, und daß wenigstens eine der Tasten zur wahlweisen Ein- und Ausschaltung der gesteuerten Umschalteinrichtung (8) verwendbar ist.

9. Verfahren zur Verhinderung von Korrosion an den An­ schlüssen eines die Temperatur in der Heizkammer eines Mi­ krowellenherds messenden Thermistors (3 b), dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine in Reihe oder parallel zum Thermistor liegende Umschalteinrichtung (8) ein- oder ausgeschaltet wird, um dafür zu sorgen, daß keine Spannung über dem Ther­ mistor (3 b) abfällt, wenn die Temperatur in der Heizkammer nicht gemessen werden soll.