DE3931859A1 - Elektroherd - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroherd mit einem
Garraum zum Garen von Speisen durch Zufuhr von Wärme
und/oder Mikrowellenenergie, wobei die Wärmeenergiequelle
z.B. in einem oberen Bereich des Garraumes befestigt ist,
der einen Reflektor aufweist und durch ein metallisches,
mit dem Reflektor elektrisch leitend verbundenes Gitter
vom Garraum abgetrennt ist.
Bei einem Elektrogerät der eingangs genannten Art handelt
es sich um einen sogenannten Kombinationsherd. Als Wärme
energiequellen dienen vorzugsweise Strahlungsheizkörper,
z.B. Halogenlampen, die z.B. im oberen Bereich des Gar
raumes angeordnet sind und im allgemeinen durch eine Glas
platte vom Garraum getrennt sind. Die Glasplatte besitzt
eine hohe Durchlässigkeit für Wärmestrahlung. Die
Einspeisung der sich im Garraum ausbreitenden Mikrowellen
energie erfolgt in einem anderen Teil des Herdes. Der
oberhalb einer jeden Wärmeenergiequelle angeordnete
Reflektor sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der
Wärmestrahlung. Wenn als Wärmeenergiequelle eine Halogen
lampe verwendet wird, die ohne Schutzmaßnahmen in ein
Mikrowellenfeld eingebracht wird, so kommt es zu Gas
entladungsvorgängen zwischen der Glühwendel und deren
Befestigungsstegen. Dies führt zu einer Verminderung des
Wirkungsgrades, zu unerwünschten optischen Erscheinungen
(bläuliches Glimmen) und zu einer Minderung der Lebens
dauer der Lampen. Diese Erscheinungen können insbesondere
weitgehend durch ein leitend mit dem Reflektor verbundenes
metallisches Gitter verhindert werden. Ein derartiges
Gitter, z.B. Streckmetallgitter, beeinträchtigt die
Verteilung der Wärmestrahlung nicht und bewirkt eine
beträchtliche Reflexion der aus dem Garraum kommenden
Mikrowellenenergie. Ein solches Metallgitter besitzt eine
hohe elektrische Leitfähigkeit, um die auftretenden Ströme
verlustarm transportieren zu können. Das Gitter bewirkt
ferner, daß sich die elektrischen Feldlinien senkrecht zum
Gitter ausrichten, so daß die Mikrowellenabsoption der
Glasplatte reduziert wird. Durch ein derartiges Gitter
wird zwar der größte Teil der Mikrowellenstrahlung
reflektiert, eine Reststrahlung gelangt jedoch immer noch
in den die Wärmequelle aufnehmenden Raum (Heizraum) und
bewirkt dort die genannten Nachteile in abgeschwächter
Form.
Ein Elektroherd der eingangs genannten Art ist z.B. durch
die US-PS 40 96 369 bekanntgeworden. Bei der bekannten
Bauart befindet sich die Wärmeenergiequelle im oberen Teil
des Garraumes, der durch ein an zwei Seiten abgewinkeltes
Gitter vom unteren Teil des Garraumes getrennt ist, in dem
sich die Mikrowellenenergie ausbreitet. Ein oberhalb der
Wärmeenergiequelle angeordneter Reflektor soll verhindern,
daß von den Zuleitungen der Wärmeenergiequelle geführte
Mikrowellen-Leckstrahlung austritt. Die Zuleitungen der
Wärmeenergiequelle werden über Durchführungen des Gehäuses
nach außen geleitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Kombinationsherd der eingangs genannten Art derart zu
gestalten, daß sich ein kompakter Aufbau mit einer klaren
Trennung zwischen dem Garraum und dem Raum zur Aufnahme
der Wärmeenergiequelle (Heizraum) ergibt und daß die von
dem Garraum in den genannten Heizraum austretende
Mikrowellenstrahlung auf ein Minimum herabgesetzt wird
bzw. unschädlich gemacht wird. Diese Aufgabe wird gemäß
der Erfindung dadurch gelöst, daß der obere Bereich des
Garraumes als eine aus dem Gehäuse ausgeformte Haube
ausgebildet ist, daß der in die Haube eingezogene
Reflektor unter Belassung eines Hohlraumes zur Haube hin
im Ansatzbereich der Haube über einen ebenen Randbereich
mit dem planen Gitter verbunden ist und daß der Reflektor
mit seinem Gitter unter Bildung einer kapazitiven
Mikrowellendichtung zwischen dem Gehäuse und dem ebenen
Randbereich isoliert an dem Gehäuse befestigt ist. Damit
ergibt ein sich kompakter Aufbau des Herdes, wobei der
eigentliche Garraum durch das Gitter von dem in der Haube
befindlichen Heizraum mit der Wärmeenergiequelle getrennt
ist. Die Verbindung zwischen dem mit dem Gitter
verbundenen Reflektor und dem Gehäuse erfolgt in der
Trennungsebene zwischen dem Garraum einerseits und dem
Heizraum andererseits unter Bildung einer kapazitiven
Mikrowellendichtung zwischen dem Reflektor und dem
Gehäuse, da der Reflektor im Anlagebereich vom Gehäuse
isoliert ist, und zwar vorzugsweise durch die auf das
Blechgehäuse aufgebrachte Emailleschicht. Damit ergibt
sich mit einfachen Mitteln eine wirkungsvolle
Mikrowellendichtung im Übergangsbereich zwischen dem
Garraum und dem Heizraum. Diese Dichtung sowie eine hohe
Impedanz des zwischen der Reflektorrückseite und dem
Gehäuse gebildeten Hohlraumes verhindern hohe Wandströme.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Reflektor durch
Umbördelung seines Randbereiches an dem plan ausgeführten
Gitter befestigt. Ferner ist das Gehäuse an seiner Ober
seite im Ansatzbereich der Haube mit einer umlaufenden
Erhöhung zur Aufnahme des ebenen Reflektorrandbereiches
mit dem Gitter versehen.
Eine einfache Montage des Reflektors und eine sichere
Halterung ergibt sich vorzugsweise dadurch, daß der
Reflektor mit Gitter über einen an der Innenseite des
Reflektors angreifenden, federnd an der Außenseite der
Haube abgestützten Keramikbolzen mit seinen ebenen Rand
bereichen gegen die stufenförmige Erhöhung des Gehäuses
gedrückt ist. Diese Keramikhalterung ist beständig gegen
hohe Temperaturen und hohe elektrische Feldstärken.
Eine mehr oder weniger große, durch das Gitter in den
Heizraum eindringende Reststrahlung hat zur Folge, daß
sich die Mikrowellen längs der Heizenergiequelle, z.B.
einer Heizwendel, ausbreiten. Die Ausbreitung längs eines
gewendelten Teiles der Wärmeenergiequelle kann dadurch
verhindert werden, daß diese Heizwendel in Ausgestaltung
der Erfindung eine hohe Impedanz für die durch das Gitter
eindringende Reststrahlung besitzt. Die nicht gewendelten
Zuleitungen des Heizdrahtes wirken jedoch als Antenne und
ermöglichen die Ausbildung einer Koaxial-TEM-Welle. Dies
führt zu Leuchterscheinungen und zu einer relativ hohen
Mikrowellen-Leckstrahlung durch die in den Wänden der
Haube angeordneten Durchführungen für die Wärmeenergie
quelle. Diese Nachteile können gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung dadurch vermieden werden, daß
das Gehäuse an seiner Außenseite im Bereich einer Durch
führung der Wärmeenergiequelle mit einem gegenüber dem
Gehäuse elektrisch isolierten, winkelförmigen Abschirm
blech versehen ist, dessen einer Schenkel senkrecht zur
Zuleitung der Wärmeenergiequelle verläuft und mit der
Zuleitung elektrisch leitend verbunden ist, und dessen
anderer, parallel zur Zuleitung verlaufender Schenkel an
der Oberseite der Haube befestigt ist. Der rechtwinklig
zur Zuleitung angeordnete Schenkel des Abschirmbleches
verursacht einen Kurzschluß der Koaxial-TEM-Welle und
führt zu einer Fehlanpassung bzw. zur Reflexion der
Mikrowellenenergie. Der andere, horizontal verlaufende
Schenkel des Abschirmbleches dient der zusätzlichen
Mikrowellenabschirmung.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der vertikale Schenkel
des Abschirmbleches stirnseitig über ein U-förmiges
Isolierstück und der horizontale Schenkel über eine
isolierende Folie gegenüber dem emaillierten Gehäuse
isoliert. Gehäuse und Abschirmblech bilden hier einen
Kondensator geringer Kapazität. Dieser sperrt die
anliegende Netzspannung gegenüber dem Gehäuse und schließt
hochfrequente elektrische Potentiale kurz. Dadurch werden
statische Aufladungen verhindert, die im Bereich der
Lampendurchführung zu Leuchterscheinungen führen könnten.
Die oben erwähnte, relativ hohe Leckstrahlung im Bereich
der Durchführungen beruht darauf, daß die Durchführung und
die Zuleitung einen Koaxialleiter für die Mikrowelle
bilden, in dem sich eine Welle ausbreitet. Der nahe dieser
Durchführung angebrachte, rechtwinklig zur Zuleitung
verlaufende Teil des Abschirmbleches, das mit der
Zuleitung elektrisch leitend verbunden ist, bildet einen
niedrig-impedanten Abschluß für die Koaxialleitung, d.h.
es entsteht ein Kurzschluß für die Welle. Eine derartige
Fehlanpassung führt zur Reflexion der koaxialen Welle
zurück ins Gehäuse. Dies wird vorzugsweise dadurch
erreicht, daß der rechtwinklig zur Zuleitung stehende
Schenkel des Abschirmbleches eine Abmessung besitzt, die
mindestens gleich einem Viertel der Wellenlänge der
Mikrowelle im freien Raum beträgt.
In der Zeichnung ist in den Fig. 1 bis 4 ein Ausführungs
beispiel des Gegenstandes gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt.
Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht, zum Teil geschnitten,
einen Teil eines Elektroherdes,
Fig. 2 zeigt einen Schnitt II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 zeigt in einem anderen Maßstab einen Ouerschnitt
III-III gemäß Fig. 2, und
Fig. 4 zeigt eine Einzelheit.
Der Elektroherd gemäß der Erfindung besitzt ein beidseitig
emailliertes Gehäuse 10 aus Eisenblech, das an seiner
Oberseite eine aus der oberen Gehäusewand ausgeformte
Haube 11 zur Aufnahme und Lagerung einer Halogenlampe 12
in einem Heizraum 13 aufweist. Die Halogenlampe 12 besitzt
einen gewendelten Heizleiter 14 und ungewendelte Zuleitun
gen 15 und ist in Durchführungen 11a der Haube 11
gelagert. Der Heizraum 13 mit der Halogenlampe 12 ist
durch eine Glasplatte 16 vom Garraum 17 des Elektroherdes
getrennt. In der Begrenzungsebene zwischen dem Garraum 17
und dem Heizraum 13 liegt ein Streckmetallgitter 18, das
mit einem Reflektor 19 durch umgebördelte ebene Rand
bereiche 20 elektrisch leitend verbunden ist. Die ebenen
Randbereiche 20 des Reflektors liegen in einer umlaufenden
stufenförmigen Erhöhung 21 der Oberseite des Gehäuses 10.
Die Befestigung der aus dem Reflektor 19 und dem Gitter 18
bestehenden Einheit erfolgt über eine Keramikhülse 22, die
einerseits mit einem Kragen 22a an der Innenseite des
Reflektors 19 anliegt und andererseits über eine Feder 23
an der Außenseite der Haube 11 abgestützt ist. Dadurch
werden die ebenen Randbereiche 20 durch Federdruck gegen
die Erhöhung 21 gezogen. Die ebenen Randbereiche 20 bilden
mit den emaillierten Wandbereichen der Erhöhung 21 eine
kapazitive Mikrowellen-Dichtung, die zusammen mit der
hohen Impedanz des Hohlraumes 13a zwischen der Rückseite
des Reflektors 19 und der Wand der Haube 11 hohe
Wandströme verhindern.
Die nicht gewendelten Zuleitungen 15 der Halogenlampe 12
wirken für die durch das Gitter 18 dringende Reststrahlung
als Antenne und ermöglichen die Ausbildung einer Koaxial-
TEM-Welle entlang der Zuleitung 15. Dadurch können
statische Aufladungen in der Lampe entstehen, die im
Bereich der Lampendurchführung 11a zu Leuchterscheinungen
führen. Dies wird durch ein winkelförmiges Abschirmblech
24 mit einem rechtwinklig zur Zuleitung 15 stehenden
Schenkel 24a und einem parallel zur Zuleitung verlaufenden
Schenkel 24b vermieden. Der Schenkel 24a ist mit der
Zuleitung 15 elektrisch leitend verbunden. Der Schenkel
24a ist durch ein U-förmiges Isolierstück 25 und der
Schenkel 24b durch eine isolierende Scheibe 26 gegenüber
dem Gehäuse 10 bzw. der Haube 11 isoliert. Die Haube 11
und der Schenkel 24b bilden einen Kondensator geringer
Kapazität, der die anliegende Netzspannung gegenüber dem
Gehäuse sperrt und hochfrequente elektrische Potentiale
kurzschließt. Dadurch wird das Entstehen der oben
genannten Aufladungen und damit das Entstehen von
Leuchterscheinungen verhindert.
Durch den rechtwinklig zur Zuleitung 15 verlaufenden
Schenkel 24a wird somit die in Form einer koaxialen Welle
austretende Mikrowelle in die Haube 11 reflektiert,
während der horizontal zur Zuleitung verlaufende Schenkel
24b durch seine abschirmende Wirkung eine weitere
Verringerung der Leckstrahlung ermöglicht.
In Fig. 4 ist das winkelförmige Abschirmblech 24
dargestellt, dessen Schenkelbreite mit 27 bezeichnet ist.
Claims (10)
1. Elektroherd mit einem Garraum zum Garen von Speisen
durch Zuführen von Wärme- und/oder Mikrowellenenergie,
wobei die Wärmeenergiequelle z. B. in einem oberen Bereich
des Garraumes befestigt ist, der einen Reflektor aufweist
und durch ein metallisches, mit dem Reflektor elektrisch
leitend verbundenes Gitter vom Garraum abgetrennt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich des Gar
raumes als eine aus dem Gehäuse (10) ausgeformte Haube
(11) ausgebildet ist, daß der in die Haube (11)
eingezogene Reflektor (19) unter Belassung eines Hohl
raumes (13a) zur Haube (11) hin im Ansatzbereich der Haube
(11) über einen ebenen Randbereich (20) mit dem planen
Gitter (18) verbunden ist und daß der Reflektor (19) mit
seinem Gitter (18) unter Bildung einer kapazitiven Mikro
wellendichtung zwischen dem Gehäuse (10, 21) und dem
ebenen Randbereich (20) isoliert am Gehäuse (10, 21)
befestigt ist.
2. Elektroherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (10) außen und innen mit einer isolieren
den Schicht, z.B. aus Emaille, versehen ist.
3. Elektroherd nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reflektor (19) durch Umbördelung seines
Randbereiches (20) am Gitter (18) befestigt ist.
4. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) im Ansatzbereich der
Haube (11) mit einer umlaufenden Erhöhung (21) versehen
ist.
5. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Reflektor (19) über einen an der
Innenseite des Reflektors (19) angreifenden, federnd an
der Außenseite der Haube (11) abgestützten Keramikbolzen
(22) mit seinen ebenen Randbereichen (20) gegen die
stufenförmige Erhöhung (21) des Gehäuses (10) gedrückt
ist.
6. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10, 11) an seiner Außen
seite im Bereich einer Durchführung (11a) der Wärme
energiequelle (12) mit einem gegenüber dem Gehäuse (10,
11) elektrisch isolierten winkelförmigen Abschirmblech
(24) versehen ist, dessen einer Schenkel (24a) rechtwink
lig zur Zuleitung (15) der Wärmeenergiequelle (12)
verläuft und mit dieser (15) elektrisch leitend verbunden
ist (24c), und dessen anderer, parallel zur Zuleitung (15)
verlaufender Schenkel (24b) an der Oberseite der Haube
(11) befestigt ist.
7. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der die Wärmeenergiequelle (12)
aufnehmende Heizraum (13) durch eine Glasplatte (16) vom
Garraum (17) getrennt ist.
8. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß als Wärmeenergiequelle (12) eine
Halogenlampe vorgesehen ist, deren gewendelte Heizwicklung
(14) eine durch Fehlanpassung bewirkte hohe Impedanz
aufweist.
9. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der vertikale Schenkel (24a) des
Abschirmbleches (24) stirnseitig über ein U-förmiges
Isolierstück (25) und der horizontale Schenkel (24b) über
eine Isolierfolie (24) gegenüber der emaillierten Ober
fläche des Gehäuses (10, 11) isoliert ist.
10. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der rechtwinklig zur Zuleitung (15)
stehende Schenkel (24a) eine Breite (27) aufweist, die
mindestens gleich ist einem Viertel der Wellenlänge im
freien Raum der über die Zuleitung (15) aus der Haube (11)
austretenden Mikrowelle.
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