DE3931859A1 - Elektroherd - Google Patents

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.