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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Hochfrequenzheizgerät, das auf
dielektrische Weise ein dielektrisches Gut wie beispielsweise ein Lebensmittel
erhitzt; insbesondere betrifft diese Erfindung ein Hochfrequenzheizgerät mit einer
Wechselrichterstromversorgung, die einen durch Gleichrichtung eines Netzstromes
erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom hoher Frequenz umwandelt.
(Beschreibung des Standes der Technik)
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Anhand der Figuren 1 bis 3 wird ein typisches Hochfrequenzheizgerät nach dem
Stand der Technik beschrieben. In Figur 1 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm
einer Stromversorgungsschaltung dargestellt, wie sie in bekannten
Hochfrequenzheizgeräten eingesetzt wird. Elektrische Leistung von einer Netzstromversorgung
1 wird von einem Gleichrichter 2 in Gleichstrom umgewandelt, der nachfolgend
über eine Filterschaltung mit einer Induktivität 3 und einem Kondensator 4 einer
Halbleiterschaltvorrichtung 7 und einer Resonanzschaltung, die einen Kondensator
und eine Induktivität 6 enthält, zugeleitet wird. Die dargestellte Schaltung basiert
auf dem Prinzip einer sogenannten Isseki-Spannungsresonanzschaltung. Die
Induktivität 6 wirkt gleichzeitig als Primärwicklung eines Transformators, der außer der
Primärwicklung 6 eine Sekundärwicklung 8 zum Erhöhen einer der Primärwicklung
6 zugeführten Spannung und eine dritte Wicklung 9 zum Herabsetzen der der
Primärwicklung 6 zugeführten Spannung aufweist. Eine in der Sekundärwicklung
8 induzierte hohe Spannung wird von einer Hochspannung-Gleichrichterschaltung
in einen Gleichstrom hoher Spannung umgewandelt. Eine
Stromversorgungsschaltung mit den oben beschriebenen Elementen wird nachfolgend als
Wechselrichterstromversorgung 11 bezeichnet.
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Die von der Hochspannung-Gleichrichterschaltung 10 gleichgerichtete hohe
Gleichstromspannung wird einer Anode und einer Kathode eines Magnetrons 12
zugeführt, um es zu erregen. Eine niedrige Wechselspannung, in der dritten Wicklung
9 induziert, wird zum Heizen der Kathode des Magnetrons 12 zugeführt. Die äußere
Form des Magnetrons 12 wird in Figur 2 dargestellt; die Kathode ist durch eine
Wolframfadenkathode 13 gebildet. Die Anode 14 des Magnetrons 12 wird durch
ein Gehäuse des Magnetrons 12 gebildet, und ein Raum 15 zwischen Kathode und
Anode ist im wesentlichen ein Vakuum. Kathode 13 und Anode 14 sind durch
einen keramischen Abschnitt 16 gegeneinander isoliert. Das Magnetron 12 kann
zum Schwingen gebracht werden, um Mikrowellen zu erzeugen; dazu muß eine
hohe Spannung von etwa -4kV (unter der Annahme, daß die Anode 14 ein
Potential von Null hat) zwischen Anode 14 und Kathode 13 zugeführt werden, außerdem
wird die Kathode auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt.
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Eine Verbindung zwischen Magnetron 12 und Wechselrichterstromversorgung 11
wird wie folgt hergestellt (s. Figur 1). Kathode 13, die ein Hochspannungsabschnitt
ist, und eine Hochspannungsseite der Hochspannung-Gleichrichterschaltung 10
werden über eine isolierte Verdrahtung 17 verbunden; Anode 14 jedoch, die auf
einem Potential von Null gehalten wird, und eine Null-Potential-Seite der
Hochspannung-Gleichrichterschaltung 10 werden über das Chassis 18 des
Hochfrequenzheizgerätes miteinander verbunden. Das Chassis 18 besteht im großen und
ganzen aus einem Metall wie beispielsweise aus Eisenblech. In Figur 3 ist
dargestellt, wie sowohl Wechselrichterstromversorgung 11 als auch Magnetron 12 auf
dem Chassis 18 des Hochfrequenzheizgerätes angeordnet sind. Das in Figur 3
dargestellte Hochfrequenzheizgerät umfaßt einen einen Backofen definierenden
Aufbau 19 mit einer Heizkammer und einer Zugangsöffnung für diese Heizkammer,
eine an Scharnieren aufgehängte Tür 20 zum wahlweisen Öffnen und Schließen der
Zugangsöffnung und ein Bedienungsfeld. Die vom Magnetron 12 erzeugten
Mikrowellen werden in die Heizkammer des Backofenaufbaus 19 abgestrahlt, um ein
dielektrisches Erwärmen von in der Heizkammer beispielsweise vorhandenen
Lebensmitteln zu erreichen. Werden die Kathode 13, die den
Hochspannungsabschnitt der Wechselrichterstromversorgung 11 darstellt, und die
Hochspannungsseite der Hochspannung-Gleichrichterschaltung 10 über die isolierte Verdrahtung
17 verbunden, dann ist die Null-Potential-Seite der
Hochspannung-Gleichrichterschaltung 10 über geeignete Verbindungsmittel 21, beispielsweise über eine
Verdrahtung, mit dem Chassis 18 des Hochfrequenzheizgerätes und, über das
Chassis 18, mit der Anode 14 verbunden.
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Am Chassis 18 des Hochfrequenzheizgerätes ist eine Lüfteranordnung 22 für das
Magnetron 12 und die Wechselrichterstromversorgung 11 starr befestigt.
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Wie oben beschrieben, umfaßt das bekannte Hochfrequenzheizgerät einen
Backofenaufbau, ein Chassis, eine Tür, ein Bedienungsfeld mit einer Mehrzahl von
Steuerelementen zum Steuern des Hochfrequenzheizgerätes, ein die Mikrowellen
erzeugendes Magnetron, eine Wechselrichterstromversorgung zum Betreiben von
Magnetron und Lüfteranordnung, die zum Kühlen von
Wechselrichterstromversorgung und Magnetron vorgesehen ist. Der Zusammenbau eines bekannten
Hochfrequenzheizgerätes wurde bisher auf die folgende Weise vorgenommen. Die
oben beschriebenen Bauteile werden von Arbeitskräften einzeln und nacheinander
auf dem Chassis angebracht, danach werden erforderliche elektrische
Verbindungen zwischen Wechselrichterstromversorgung und Steuerelementen im
Bedienungsfeld sowie erforderliche elektrische Verbindungen zwischen
Wechselrichterstromversorgung und Magnetron hergestellt. Bei den bekannten, wie oben
beschrieben aufgebauten Hochfrequenzheizgeräten ergeben sich bei der Herstellung
der erforderlichen elektrischen Verbindungen Schwierigkeiten, deren Herstellung
eine längere Montagezeit erfordert. Da außerdem Wechselrichterstromversorgung,
Magnetron und Lüfteranordnung einzeln und nacheinander auf dem Chassis
angebracht werden, gestaltet sich eine automatische Montage dieser Bauteile sehr
schwierig.
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Aus dem Grunde ist der Versuch unternommen worden, die
Wechselrichterstromversorgung, die ein Mikrowellen erzeugender Abschnitt ist, das Magnetron und die
Kühlvorrichtung zum Kühlen der beiden Bauteile zu einer Baueinheit mit einem
Metallgehäuse zu vereinigen. Ein solcher Aufbau kommt im Stand der Technik nicht
vor, wurde jedoch von den Erfindern auf ihrem Weg zur vorliegenden Erfindung in
Erwägung gezogen. Sind die Bauteile in einem Metallgehäuse untergebracht, kann
ein Kühlsystem zum Kühlen von Magnetron und solchen Bauteilen, die die
Wechselrichterstromversorgung einschließen, auf einer gedruckten Schaltungsplatine
angeordnet sein, auf der die Bauteile einschließlich der
Wechselrichterstromversorgung angeordnet sind; die zum Betreiben der Kühlvorrichtung erforderliche
elektrische Leistung kann von der gedruckten Schaltungsplatine geliefert werden. Es ist
also möglich, die Kühlvorrichtung auf der gedruckten Schaltungsplatine
anzuordnen, und die elektrische Stromversorgungsschaltung und die Kühlvorrichtung
können verbunden werden, indem lediglich die gedruckte Schaltungsplatine in ein
Lötbad getaucht wird. Dadurch wird es im wesentlichen entbehrlich, die
elektrischen Verbindungen manuell herzustellen. Aufähnliche Weise kann die
elektrische Verbindung von Magnetron und Wechselrichterstromversorgung hergestellt
werden.
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Als Metall für das Metallgehäuse der Baueinheit kann Aluminium verwendet
werden, denn es schützt ausgezeichnet vor Geräuschübertragung. Durch die
Verwendung
von Aluminium entsteht der zusätzliche Vorteil, daß ein sonst im
Magnetron erforderliches Geräuschfilter entfallen kann. Da
Wechselrichterstromversorgung, Magnetron und Kühlermittel vereinigt sind, kann das Metallgehäuse, das
diese Bauteile enthält, mit Maschinen automatisch montiert werden, was zu einer
wirksamen Verringerung manueller Arbeit führt.
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Die Abmessungen der Baueinheit und damit des Metallgehäuses sind vorzugsweise
gering und die das Magnetron und die Wechselrichterstromversorgung bildenden
Bauelemente sind in hoher Dichte in dem Metallgehäuse angeordnet. Aus diesem
Grunde muß die Lüfteranordnung zum zwangsweisen Kühlen jener Bauteile in den
Abmessungen klein sein, jedoch hochwiderstandsfähig gegenüber einem
Druckverlust. Ein Beispiel für eine Lüfteranordnung ist eine generell zylindrische
Lüfteranordnung, die als Silocco-Lüfter bekannt ist. Als Antriebsmotor für den Silocco-Lüfter
ist ein kompakter Gleichstrommotor geeignet, der mit hoher Drehzahl betrieben
werden kann.
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Eine solche Baueinheit zum Erzeugen von Mikrowellen wirft einige ihr eigene
Probleme auf. So sind z.B. Schutzmaßnahmen vor durch Mikrowellen entstehende
Gefahren nicht in ausreichendem Maße getroffen. Die Baueinheit zum Erzeugen von
Mikrowellen kann, wenn sie an einen Netzanschluß elektrisch angeschlossen ist,
zum Erzeugen von Mikrowellen betrieben werden. Die Baueinheit umfaßt ebenfalls
Kühlermittel, beispielsweise die Lüfteranordnung. Werden einmal Mikrowellen
erzeugt, können diese über einen langen Zeitraum nach außen gelangen, obgleich
die Lüfteranordnung sich nicht an einem Bauteil des Hochfrequenzheizgerätes
befindet; dies stellt ein Problem im Zusammenhang mit durch Mikrowellen
geschaffene Gefahren dar.
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Da die Bauelemente für Magnetron und Wechselrichterstromversorgung mit hoher
Dichte angeordnet sind, um die daraus entstehende Baueinheit kompakt zu
gestalten, bilden sich aus irgendwelchen Gründen zwischen Bauelementen, die mit hoher
und niedriger Spannung betrieben werden, Kurzschlüsse.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, schafft ein
verbessertes Hochfrequenzheizgerät derart, daß ein Regelwidrigkeitsdetektor zum
Feststellen des Vorhandenseins oder des Nichtvorhandenseins eines regelwidrigen
Zustandes in einem Bauteil der Baueinheit vorgesehen ist, so daß die
Wechselrichterstromversorgung
auf ein Signal des Regelwidrigkeitsdetektors hin gesteuert
werden kann und damit das Auftreten von Rauch und/oder Feuer verhindert wird,
und ebenso das Auftreten von Mikrowellenstrahlung außerhalb der Heizkammer
verhindert wird, was die Sicherheit erhöht.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
definiert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in
der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen verdeutlicht, die
Bezug nehmen auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen sind gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Figur 1 zeigt ein schematisiertes Schaltungsdiagramm einer
Wechselrichterstromversorgung, wie sie in dem
Hochfrequenzheizgerät nach dem Stand der Technik eingesetzt
wird,
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Figur 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Magnetrons,
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Figur 3 zeigt eine schematisierte perspektivische Ansicht des
bekannten Hochfrequenzheizgerätes, bei dem ein Teil
herausgeschnitten ist,
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Figur 4 zeigt ein schematisiertes Schaltungsdiagramm einer
Baueinheit, wie sie in einem Hochfrequenzheizgerät nach einer
ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verwendet wird,
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Figur 5 zeigt eine schematisierte perspektivische, teilweise
geschnittene Ansicht der Baueinheit, wie sie in dem
Hochfrequenzheizgerät verwendet wird,
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Figur 6 zeigt eine schematisierte perspektivische, teilweise
geschnittene Ansicht des Hochfrequenzheizgeräte mit
eingebauter Baueinheit,
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Figuren 7-9 zeigen der Figur 4 ähnliche Diagramme, die zweite, dritte
bzw. vierte bevorzugte Ausführungsformen der Baueinheit
darstellen,
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Figur 10 zeigt ein Schaltungsblockdiagramm der Baueinheit nach
einer fünften bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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Figur 11 zeigt eine schematisierte perspektivische Ansicht einer
Lüfteranordnung in dem Hochfrequenzheizgerät nach der
vorliegenden Erfindung mit einer Ausführungsform eines
Lüfterantriebdetektors,
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Figur 12 zeigt ein Diagramm einer weiteren Ausführungsform des
Lüfterantriebdetektors,
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Figur 13 zeigt ein der Figur 4 ähnliches Diagramm, in dem eine
sechste bevorzugte Ausführungsform der Baueinheit
dargestellt ist,
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Figur 14 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Baueinheit,
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Figur 15 zeigt ein der Figur 4 ähnliches Diagramm, in dem eine
siebte bevorzugte Ausführungsform der Baueinheit
dargestellt ist,
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Figur 16 zeigt eine schematisierte geschnittene Ansicht des
Hochfrequenzheizgerätes mit Baueinheit nach Figur 15,
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Figur 17 zeigt ein der Figur 4 ähnliches Diagramm einer achten
bevorzugten Ausführungsform der Baueinheit,
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Figur 18 zeigt eine geschnittene Ansicht eines Teils der Baueinheit,
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Figur 19 zeigt eine schematisierte perspektivische Ansicht der
Anordnung eines Regelwidrigkeitsdetektors an einem
Halbleiterschaltelement,
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Figur 20 zeigt eine schematisierte perspektivische Ansicht einer
Anordnung eines Regelwidrigkeitsdetektors an einer Rippe,
an der ein Halbleiterschaltelement sitzt,
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Figur 21 zeigt eine schematisierte perspektivische Ansicht einer
Baueinheit und
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Figur 22 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer Baueinheit.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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In Figur 4 ist ein Hochfrequenzheizgerät dargestellt, das einer ersten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht. In Figur 4 ist eine
sogenannte Nullspannungschalter-Resonanzschaltung dargestellt, deshalb ist eine
Steuerschaltung 23 zum Steuern einer Halbleiter-Hauptschaltungsvorrichtung 750
ausgelegt, daß eine sogenannte Impulsbreitensteuerung (PWM-Steuerung)
durchgeführt wird, um die Wechselrichterstromversorgung 11 zu steuern. Die
Wechselrichterstromversorgung 11, das Magnetron 12 und die Kühlvorrichtung 26 zum
Kühlen von Magnetron 12 und Wechselrichterstromversorgung 11 sind im
Metallgehäuse 27 untergebracht. Das Metallgehäuse 27 ist mit einem
Regelwidrigkeitsdetektor 25 ausgerüstet, der einen Thermistor 24 zum Feststellen einer Temperatur
des Gehäuses 27 enthält. Erreicht die vom Thermistor 24 festgestellte Temperatur
des Metallgehäuses 27 einen vorbestimmten regelwidrigen Wert, gibt der
Regelwidrigkeitsdetektor 25 ein Signal an die Steuerschaltung 23 ab, das bewirkt, daß
die Steuerschaltung die Halbleiter-Hauptschaltungsvorrichtung 7 als Reaktion auf
das Signal so steuert, daß die Wechselrichterstromversorgung 11 stillgelegt oder
ihre Ausgangsleistung verringert wird.
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In Figur 5 ist dargestellt, wie Wechselrichterstromversorgung 11, Magnetron 12
und Kühlvorrichtung 26 im Metallgehäuse 27 untergebracht sind. Wie bereits
erwähnt, ist die Kühlvorrichtung 26 auf derselben gedruckten Schaltungsplatine
angeordnet wie die Wechselrichterstromversorgung 11, und verwendet wird eine
Silocco-Lüfteranordnung, die hochwiderstandsfähig gegenüber einem Druckverlust
ist. Das Metallgehäuse 27 besteht aus Aluminium, das eine hohe
Geräuschabschirmung bietet. Daran befestigt ist der Regelwidrigkeitsdetektor 25, der einen
Thermistor 24 enthält. Über Kopplungsglieder und Vorrichtungen ist das Metallgehäuse 27
thermisch mit dem Magnetron 12 verbunden. Beim Magnetron 12 können darum
unnormale Schwingungen, sogenanntes Frequenzspringen, auftreten, was mit
einem Temperaturanstieg einhergeht. Tritt dies Phänomen auf, wird es vom
Thermistor 24 festgestellt und der Regelwidrigkeitsdetektor 25 gibt dementsprechend
ein Signal an die Steuerschaltung 23, das bewirkt, daß die Steuerschaltung 23 die
Halbleiter-Hauptschaltvorrichtung 7 so steuert, daß die
Wechselrichterstromversorgung 11 stillgelegt.
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In Figur 6 ist die Baueinheit (d.h. das Metallgehäuse 27 mit darin untergebrachter
Wechselrichterstromversorgung 11, Magnetron 12 und Kühlvorrichtung 26) im
Hochfrequenzheizgerät eingebaut dargestellt. Aus der Figur geht hervor, daß die
Baueinheit auf einem Chassis 18 angebracht ist und einen Teil einer Einheit 19
bildet, die eine Heizkammer zum Aufnehmen von beispielsweise zu erwärmenden
Lebensmitteln aufweist. Wenn die Temperatur in der Einheit 19 wegen der Abgabe
von Mikrowellen bei leerer Heizkammer höher steigt als normal, wird die im Chassis
18 entstehende Wärme über das Metallgehäuse 17 aus Aluminium, das eine hohe
thermische Leitfähigkeit hat, an den Regelwidrigkeitsdetektor 25 mitThermistor 24
übertragen, so daß die Wechselrichterstromversorgung 11 über die Steuerung
stillgelegt oder auf eine niedrigere Ausgangsleistung geschaltet wird. So wird
vorteilhafterweise ausgeschlossen, daß, wenn die Einheit 19 zu heiß wird, was zu
einem Temperaturanstieg des Chassis 18 und seiner Umgebungsluft führt, die von
der Kühlvorrichtung 26 zugeführte Luft wärmer wird, was wiederum zu einem
Temperaturanstieg der unterschiedlichen zu kühlenden Bauteile, einschließlich der
Wechselrichterstromversorgung 11, führt. Durch das Ausschalten dieses
Störfaktors wird die Zuverlässigkeit des Systems nach der vorliegenden Erfindung erhöht.
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In Figur 7 ist eine Baueinheit in einem Hochfrequenzheizgerät nach einer zweiten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Um einen
unnormalen Temperaturanstieg des Metallgehäuses 27 festzustellen, wird der
Regelwidrigkeitsdetektor 25 mit Thermistor 24 verwendet sowie ein Schaltmittel
28, beispielsweise eine Relaisanordnung, das in einer Stromversorgungsleitung
zwischen einem Netzanschluß 1 und der Wechselrichterstromversorgung 11
angeordnet ist. Das Schaltmittel 28 spricht auf das Signal vom
Regelwidrigkeitsdetektor 25 an und unterbricht die Zufuhr von Wechselstrom des Netzanschlusses
1 an die Wechselrichterstromversorgung 11, wenn am Metallgehäuse 27 ein
unnormaler Temperaturanstieg festgestellt wird.
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In Figur 8 ist die Baueinheit in einem Hochfrequenzheizgerät nach einer dritten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser
Ausführungsform der Baueinheit stellt der Regelwidrigkeitsdetektor 25 einen
unnormalen Temperaturanstieg des Metallgehäuses 27 fest mit Hilfe eines einen
Referenzwert erzeugenden Mittels 29 und einem vergleichenden Mittel 30 zum
Vergleichen des Signals vom Regelwidrigkeitsdetektor 25 mit einem vom
Referenzwert erzeugenden Mittel 29 erzeugten Referenzwert. Der Regelwidrigkeitsdetektor
25 gibt ein Signal ab, das einem Wert entspricht, der der Temperatur des
Metallgehäuses 27 proportional ist; deshalb kann die Wechselrichterstromversorgung 11
auf die folgende Weise stillgelegt werden, wenn die Temperatur des
Metallgehäuses einen vorbestimmten Wert erreicht. Das einen Referenzwert erzeugende Mittel
29 erzeugt ein Referenzsignal, das einem Referenzwert entspricht, der gleich dem
Wert des Signals ist, das vom Regelwidrigkeitsdetektor abgegeben wird, wenn die
Temperatur des Metallgehäuses 27 den vorbestimmten Wert erreicht, bei dem es
wünschenswert ist, die Wechselrichterstromversorgung 11 stillzusetzen, und das
Referenzsignal des einen Referenzwert erzeugenden Mittels 29 wird von dem
Vergleichsmittel 30 mit dem Signal des Regelwidrigkeitsdetektors 25 verglichen.
Liegt der Wert des Signals vom Regelwidrigkeitsdetektor 25 über dem
Referenzwert, führt das Vergleichsmittel 30 der Steuerschaltung 23 ein Signal zu, damit
diese Steuerschaltung die Halbleiter-Hauptschaltvorrichtung 7 so steuert, daß die
Wechselrichterstromversorgung 11 stillgesetzt wird. Wie in Figur 8 dargestellt,
kann das Signal des Vergleichsmittels 30 einem Schaltmittel 28 zugeführt werden,
das in einer Stromversorgungsleitung zur Wechselrichterstromversorgung 11
angeordnet ist, so daß das Schaltmittel 28 auf das Signal des Vergleichsmittels 30
hin die Zufuhr elektrischer Leistung von der Wechselrichterstromversorgung 11 an
das Magnetron 12 unterbrechen kann.
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In Figur 9 ist die Baueinheit in einem Hochfrequenzheizgerät nach einer vierten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das darin
dargestellte, einen Referenzwert erzeugende Mittel 29 umfaßt einen Stromwandler
zum Feststellen der Größe eines Ausgangsstroms der
Wechselrichterstromversorgung 11, eine Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten eines Ausgangssignals
des Stromwandlers und Widerstände. Dieses einen Referenzwert erzeugende Mittel
29 ist so aufgebaut, daß der damit erzeugte Referenzwert entsprechend der
Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 11 variieren kann. Das heißt,
eine Verringerung der Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 11
zieht eine entsprechende Verkleinerung des Referenzwertes nach sich.
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In der Ausführungsform nach Figur 9 wird der Regelwidrigkeitsdetektor 25 zum
Feststellen einer nicht normalen Betriebsbedingung bei jedem der Bauteile der
Baueinheit zur Feststellung der Umdrehung einer Lüfteranordnung 31 verwendet,
die zum Kühlen der Wechselrichterstromversorgung 11 und des Magnetrons 12
verwendet wird.
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Es kann vorkommen, daß, wenn die Drehzahl der Lüfteranordnung 31 sich aus
irgendeinem Grund bedeutend verringert oder ganz ausfällt, sich die Temperatur der
die Baueinheit ausmachenden Bauteile im Metallgehäuse 27 auf nicht normale
Werte erhöht. Wie bereits beschrieben wurde, wird ein Gleichstrommotor 32
verwendet, um die Lüfteranordnung 31 anzutreiben und einen kompakten Aufbau
sowie einen Antrieb hoher Geschwindigkeit sicherzustellen. Zum Betreiben des
Gleichstrommotors 32 ist ein Gleichstrom von etwa 10 Watt bei niedriger
Spannung erforderlich. Eine Anordnung, die diesen Gleichstrom zum Betreiben des
Motors 32 aus einem Netzanschluß 1 erzeugt, erfordert eine Gleichrichtung des
Netzstroms in Gleichstrom niedriger Spannung und ist kompliziert im Aufbau und
erfordert viel Platz.
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Um dieses Problem zu lösen, enthält, wie aus Figur 9 hervorgeht, ein in der
Wechselrichterstromversorgung 11 vorgesehener Transformator eine Wicklung 33, die
Wechselstrom liefert, der in Gleichstrom umgewandelt wird. Der von der Wicklung
33 des Transformators in die Wechselrichterstromversorgung 11 induzierte
Wechselstrom hat eine weit höhere Frequenz als der Netzanschluß und darum können
die Induktivität der Wicklung 33 und ein Kondensator zum Glätten des
gleichgerichteten Wechselstroms hoher Frequenz kompakt ausgeführt sein, was wiederum eine
kompakte Ausführung einer Schaltung zum Herstellen des Gleichstroms ermöglicht.
Das Ausgangssignal der Wicklung 33 variiert gleichermaßen entsprechend der
Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 11. Das heißt, verringert
sich die Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 11, so wird das
Ausgangssignal der Wicklung 33 entsprechend vermindert, was eine Verringerung
der Drehzahl der Lüfteranordnung 31 nach sich zieht. Eine Verringerung der
Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 11 reduziert außerdem den
Verlust der Bauteile, beispielsweise des Halbleiter-Schaltelementes, der
Kondensatoren und Induktivitäten, die in der Wechselrichterstromversorgung 11 vorhanden
sind. Das Problem kann darum vernachlässigbar werden, denn obgleich bei einer
Verringerung der Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 11 eine
Minderung der Kühlung durch die Lüfteranordnung 31 aufgrund einer niedrigeren
Drehzahl eintritt, können die Verluste der Bauteile reduziert werden. Der
Referenzwert des einen Referenzwert erzeugenden Mittels 29, mit dem das Signal des
Regelwidrigkeitsdetektors 25 zum Feststellen des Vorhandenseins oder des
Nichtvorhandenseins
eines regelwidrigen Zustandes der Bauteile verglichen wird, wird
entsprechend der Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 11 variiert.
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Da der Referenzwert des einen Referenzwert erzeugenden Mittels 29 erniedrigt
wird, wenn die Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 1 verringert
wird, was von einer verringerten Drehzahl der Lüfteranordnung 31 begleitet wird
- was wiederum von einer Verringerung des vom Regelwidrigkeitsdetektor 25
erzeugten Signalpegels begleitet wird - gibt das vergleichende Mittel 30 zum
Vergleichen des Signals des Regelwidrigkeitsdetektors mit dem Referenzwert kein
Signal ab, wie es erforderlich wäre, um die Steuerschaltung 23 in einen
unwirksamen Zustand zu schalten; der Betrieb der Wechselrichterstromversorgung 11 ist
darum auch mit verringerter Ausgangsleistung möglich.
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In Figur 10 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der
Regelwidrigkeitsdetektor 25 dazu ausgelegt ist, die Drehzahl der Lüfteranordnung 31 der
Kühlvorrichtung 26 zu erfassen. Wie in der Figur dargestellt, enthält der
Regelwidrigkeitsdetektor 25 eine Licht emittierende Diode 34 sowie einen Phototransistor 35,
dessen Ausgangssignal der Steuerschaltung 23 als Ausgangssignal des
Regelwidrigkeitsdetektors 25 zugeführt wird, so daß die Steuerschaltung 23 die
Wechselrichterstromversorgung 11 in der Weise steuern kann, daß sie stillgesetzt wird
oder dazu, eine gesteuerte Ausgangsleistung zu erzeugen. Der
Regelwidrigkeitsdetektor 25 mit Licht emittierender Diode 34 und Phototransistor 35 ist wie in
Figur 11 dargestellt aufgebaut.
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In Figur 11 ist zu sehen, daß die Licht emittierende Diode 34 und der
Phototransistor 35 gegeneinander ausgerichtet an entsprechenden Seiten der Lüfteranordnung
31 angeordnet sind. In der Lüfteranordnung befindet sich eine durchgehende
Öffnung 36, um Lichtstrahlen von der Licht emittierenden Diode 34 zum
Phototransistor 35 passieren zu lassen. Da die durchgehende Öffnung 36 für eine Passage
der Lichtstrahlen von der Licht emittierenden Diode 34 zum Phototransistor 35
ausreicht, kann die Lüfteranordnung Mittel aufweisen, die einen möglichen
Luftaustritt verhindern und Geräusche, beispielsweise ein heulendes Geräusch, mindern.
Als ein Beispiel für ein solches Mittel seien Stopfen aus einem transparenten
Material, beispielsweise Glasfritten, genannt.
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Bei dieser Anordnung gibt der Phototransistor 35 ein Signal mit hohem Pegel ab,
wenn er Lichtstrahlen von der Licht emittierenden Diode 34 empfängt, und ein
Signal mit niedrigem Pegel, wenn der Durchlaß für die Lichtstrahlen von der Licht
emittierenden Diode 34 zum Phototransistor 35 während der Rotation der
Lüfteranordnung 31 versperrt ist. Bei fortlaufender Rotation der Lüfteranordnung 31 kann
der Phototransistor 35 also ein Signal mit einem Zyklus erzeugen, der der Drehzahl
der Lüfteranordnung 31 proportional ist. Der Regelwidrigkeitsdetektor 25 umfaßt
einen Frequenz-Spannungs-Wandler zum Umwandeln des einen vorbestimmten
Zyklus aufweisenden Signals in eine Spannung mit vorbestimmten Wert, der dem
Zyklus proportional ist, so daß die der Drehzahl der Lüfteranordnung 31
proportionale Spannung an die Steuerschaltung 23 gegeben wird. Bei diesem Aufbau wird
das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines regelwidrigen Zustandes bei
der Rotation der Lüfteranordnung 31 durch den Regelwidrigkeitsdetektor 25 über
das Feststellen der Drehzahl der Lüfteranordnung 31 festgestellt, und die
Wechselrichterstromversorgung 11 kann sofort zum Stillstand gebracht werden, wenn sich
die Drehzahl der Lüfteranordnung 31 aus irgendeinem Grunde stark verringert.
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Der Regelwidrigkeitsdetektor 25 zum Feststellen des Vorhandenseins oder des
Nichtvorhandenseins eines regelwidrigen Zustandes der Kühlvorrichtung 26 kann
auf unterschiedliche Weise aufgebaut sein. Ein Beispiel ist in Figur 12 dargestellt.
Die in Figur 12 (a) dargestellte Ausführungsform eines Regelwidrigkeitsdetektors
25 umfaßt eine Zeitgeberschaltung 39 und einen Widerstand 38 zum Feststellen
der Spannung einer Gleichstromquelle 37, die einen Gleichstrommotors 32 mit
elektrischer Energie versorgt. Wie bereits beschrieben, ist die Gleichstromquelle 37
zum Antreiben des Gleichstrommotors 32 so aufgebaut, daß der Transformator in
der Wechselrichterstromversorgung 11 eine Wicklung 33 aufweist, die
Wechselstrom hoher Frequenz liefert, der in Gleichstrom umgewandelt wird. Im Hinblick
darauf, weist die Spannung-Strom-Charakteristik des Gleichstrommotors 32 ein
durch die Linie A in der Figur 12 (b) dargestelltes Verhältnis auf. Eine
Ausgangscharakteristik der Gleichstromquelle 37 weist ein durch die Linie B in Figur 12 (b)
dargestelltes Verhältnis auf. Das heißt, wird ein großer Arbeitsstrom entnommen,
wird die erzeugte Spannung im allgemeinen niedriger. Blockiert der
Gleichstrommotor 32 aus irgendeinem Grunde, dann fließt ein verhältnismäßig hoher elektrischer
Strom über den Gleichstrommotor 32, was den Arbeitsstrom der Gleichstromquelle
37 entsprechend erhöht; daraus resultiert, daß die von der Gleichstromquelle 37
erzeugte Spannung sich verringert. Nähert sich andererseits die Last an der
Gleichstromquelle 37 einem unbelasteten Zustand, weil, beispielsweise, eine Leitung des
Gleichstrommotors 32 unterbrochen ist, verringert sich der Arbeitsstrom
außergewöhnlich stark, was von einem Ansteigen der vom Gleichstrommotor 32
erzeugten Spannung begleitet wird.
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Das Erfassen der dem Gleichstrommotor 32 zuzuführenden Spannung ermöglicht
also die Feststellung, ob ein regelwidriger Zustand am Gleichstrommotor 32
vorhanden ist oder nicht. Die Zeitgeberschaltung 39 im Regelwidrigkeitsdetektor 25
verhindert die Zuführung eines Signals von der Regelwidrigkeitsschaltung 25 an die
Steuerschaltung 23, wenn ein instabiler Zustand nach dem Betriebsbeginn der
Wechselrichterstromversorgung 11 für einen Zeitraum von wenigen Sekunden
andauert.
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Der in Figur 12 (c) dargestellte Regelwidrigkeitsdetektor 25 umfaßt einen
Widerstand zum Erfassen des von der Gleichstromquelle 37 dem Gleichstrommotor 32
zuzuführenden elektrischen Stroms sowie eine Zeitgeberschaltung. Wie oben
beschrieben, hängt der über den Gleichstrommotor 32 fließende elektrische Strom,
das heißt, der Arbeitsstrom der Gleichstromquelle 37, vom Zustand des
Gleichstrommotors 32 ab. Die Erfassung des oben genannten Arbeitsstroms ermöglicht
also das Feststellen des Betriebszustandes der Kühlvorrichtung 26. Wie bei dem
bereits beschriebenen Mittel zum Feststellen der dem Gleichstrommotor 32
zuzuführenden Spannung, wird das Ausgangssignal des Regelwidrigkeitsdetektors der
Steuerschaltung 23 zur Steuerung der Wechselrichterstromversorgung 11
zugeführt
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In Figur 13 ist eine Schaltung dargestellt, die den Regelwidrigkeitsdetektor 25 zur
Erfassung der Spannung oder des Stromes von der Gleichstromquelle 37 für einen
Gleichstrommotor 32 enthält, weiter Referenzwert erzeugende Mittel 29 zum
Erfassen des Ausgangssignals der Wechselrichterstromversorgung 11 und zum
Erzeugen des Referenzwertes sowie vergleichende Mittel 30 zum Vergleichen des
Ausgangssignals des Regelwidrigkeitsdetektors 25 mit dem Referenzwert und zum
Zuführen eines Ausgangssignals an die Steuermittel 23, um die
Wechselrichterstromversorgung 11 zu steuern. Mit dieser Schaltung ist es möglich, den
Referenzwert entsprechend dem Ausgangssignal der Wechselrichterstromversorgung 11
variieren zu lassen; damit ist es möglich, die Wechselrichterstromversorgung 11
mit niedriger Ausgangsleistung zu betreiben.
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In Figur 14 ist die Baueinheit dargestellt, die das Metallgehäuse 27 und, darin
enthalten, die Wechselrichterstromversorgung 11, das Magnetron 12, einen
Transformator 40, der ein Teil der Wechselrichterstromversorgung 11 ist, die
Kühlvorrichtung 26 zum Kühlen dieser Bauteile, Anschlüsse 41, die an einen
Netzanschluß anzuschließen sind und über die elektrische Leistung an die
Wechselrichterstromversorgung 11 geleitet wird, und einen Detektor 42 enthält, der einen
Verriegelungsschalter enthält, um festzustellen, ob das Metallgehäuse 27 an der
Einheit 19 befestigt ist.
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In Figur 15 ist eine elektrische Schaltung der Wechselrichterstromversorgung
gezeigt, die Teil der Baueinheit nach Figur 14 ist. Um die Zeichnung zu
vereinfachen, ist die Kühlvorrichtung in Figur 15 nicht dargestellt.
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Die Wechselrichterstromversorgung 11 nach Figur 15 ist so ausgelegt, daß sie
elektrische Leistung aus dem Netzanschluß aufnimmt und daraus die zur Betätigung
des Magnetrons 12 erforderliche hohe Spannung erzeugt. Das Magnetron 12
erzeugt Mikrowellen, die im wesentlichen in die Einheit 19 geleitet werden, um auf
dielektrischem Wege beispielsweise Lebensmittel zu erwärmen.
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Zur Wechselrichterstromversorgung 11 gehören Gleichrichter 2, Transformator 40,
Halbleiterschaltelement 7 und die Steuerschaltung 23 zum Ansteuern des
Halbleiterschaltelementes 7.
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Der in Figur 15 (a) angedeutete Regelwidrigkeitsdetektor 42 stellt fest, ob das
Metallgehäuse 27 auf der Einheit 19 befestigt ist, und gibt ein Signal an
Schaltmittel 43 in einer stromzuführenden Leitung, die elektrische Leistung von der
Netzquelle 1 an die Wechselrichterstromversorgung 11 leitet. Ist das Gehäuse 27
noch nicht auf der Einheit 19 befestigt, stellt der Regelwidrigkeitsdetektor 42 dies
fest und erzeugt ein Signal, das, an die Schaltmittel 43 geleitet, diese öffnet und
die Zufuhr elektrischer Leistung von der Netzquelle 1 an die Stromversorgung 11
unterbricht. In Figur 15 (b) ist ein Schaltmittel 44 in einer Zufuhrleitung für
elektrische Leistung angeordnet, über die elektrische Leistung an die Steuerschaltung
23 gelangt, und - wie im Fall der Figur 15 (a) - erzeugt der Regelwidrigkeitsdetektor
42, wenn er feststellt, daß das Gehäuse 27 nicht befestigt ist, ein Signal für die
Schaltmittel 44, um diese zu öffnen und die Zufuhr elektrischer Leistung an die
Steuerschaltung 23 zu unterbrechen, die Wechselrichterstromversorgung 11
kommt dann zum Stillstand.
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Da ein verhältnismäßig hoher elektrischer Strom von etwa 10 Ampère durch die zur
Wechselrichterstromversorgung 11 führende Stromversorgungsleitung fließt, muß
der Verriegelungsschalter, der für die Schaltmittel 43 in Figur 15 (a) verwendet
wird, eine hohe Kapazität haben. Die Schaltmittel 44 in Figur 15 (b) sind zwar in
der zur Steuerschaltung 23 führenden Stromversorgungsleitung angeordnet, aber
die Steuerschaltung 23 erfordert zur Betätigung eine bedeutend geringere
elektrische
Leistung, und durch die zur Steuerschaltung 23 führende
Stromversorgungsleitung fließt ein elektrischer Strom von einigen Hundertstel Ampère. Der
Verriegelungsschalter, der für die Schaltmittel 44 in Figur 15 (b) verwendet wird,
kann also von geringer Kapazität sein.
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ln Figur 16 ist die Einheit 19 mit befestigtem Metallgehäuse 27 in geschnittener
Darstellung illustriert. Die Einheit 19 weist einen Vorsprung 45 auf, der als
Vorrichtung zum Überprüfen eines sicheren Sitzes des Metallgehäuses 27 an der
Einheit 19 dient. Bei der darin dargestellten Baueinheit wird der darin enthaltene
Regelwidrigkeitsdetektor 42 in Kombination mit dem Vorsprung dazu verwendet,
festzustellen, ob das Gehäuse 27 sicher auf der Einheit 19 befestigt ist. Sitzt das
Gehäuse 27 fest auf der Einheit 19, drückt der mit der Einheit 19 ein Teil bildende
oder daran befestigte Vorsprung 45 einen Verriegelungsschalter, der als
Regelwidrigkeitsdetektor 42 dient und ein Teil der im Gehäuse 27 angeordneten
Baueinheit ist.
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Obgleich die Überprüfungsvorrichtung in Figur 16 als ein mechanisches Element
umfassend beschrieben wurde, nämlich als Vorsprung 45, der an der Einheit 19
angeformt oder daran befestigt ist, ist auch eine elektrische Vorrichtung als
Überprüfungvorrichtung möglich, wie es in Figur 17 dargestellt ist.
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Aus Figur 17 geht hervor, daß ein Mikrocomputer 45 so ausgelegt ist, daß er eine
Anzeigeeinheit 46 usw. auf ein Eingangssignal hin steuert, das von einer
Steuertafel oder einem Bedienungsfeld 21 des Hochfrequenzheizgerätes ausgeht. Ist das
Gehäuse 27 auf der Einheit 19 befestigt und ein Koppelglied 47 zwischen
Mikrocomputer 45 und Baueinheit im Gehäuse 27 in eingekoppeltem Zustand, kann der
Regelwidrig keitsdetektor 42 in der Baueinheit Ausgangssignale vom Mikrocomputer
45 empfangen. Auf diese Weise kann der Regelwidrigkeitsdetektor 42 feststellen,
ob das Gehäuse 27 auf der Einheit 19 fest aufsitzt.
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Mit dem beschriebenen Aufbau sind folgende Vorteile zu erzielen.
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Ist ein Regelwidrigkeitsdetektor vorhanden, der feststellt, ob das Gehäuse auf der
Einheit fest aufsitzt oder nicht, und sind Schaltmittel so ausgelegt, daß sie von
diesem Detektor so betätigt werden, daß sie die Betätigung der
Wechselrichterstromversorgung steuern, dann kann der Regelwidrigkeitsdetektor in dem Fall, wo
er feststellt, daß das Gehäuse nicht fest aufsitzt, über die Schaltmittel die
Wechselrichterstromversorgung in den nicht betätigten Zustand bringen.
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Das Vorhandensein der Überprüfungsvorrichtung, mit deren Hilfe festgestellt
werden kann, ob das Gehäuse mit der Baueinheit fest auf der Einheit aufsitzt,
ermöglicht es dem Regelwidrigkeitsdetektor in Kombination mit der
Überprüfungsvorrichtung festzustellen, ob das Gehäuse auf der Einheit fest aufsitzt oder nicht;
dementsprechend kann die Wechselrichterstromversorgung gesteuert werden.
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Damit wird verhindert, daß Mikrowellen abgegeben werden, wenn der
Netzanschluß fälschlicherweise mit dem Gehäuseanschluß verbunden ist und das Gehäuse
nicht fest auf der Einheit aufsitzt. Das bedeutet eine wesentlich größere Sicherheit.
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In Figur 18 ist eine Baueinheit dargestellt, bei der ein Regelwidrigkeitsdetektor 48
zum Erfassen der Temperatur des Magnetrons 12 eingesetzt wird. Dieser Detektor
48 umfaßt einen Thermistor zum Erfassen der Temperatur der Anode des
Magnetrons 12. Das Magnetron 12 ist so aufgebaut, wie es in Figur 2 dargestellt und im
Zusammenhang mit dieser Figur beschrieben worden ist. Eine unnormale
Oszillation, als Frequenzspringen bekannt, kann auftreten, wenn der Zustand der
Kathode 13 des Magnetrons 12 sich verschlechtert. Bei diesem Frequenzspringen,
das keine normale Oszillation ist, weicht die Frequenzschwingung von der normalen
Schwingungsfrequenz von etwa 2,45 GHz ab. Dann wird die vom Magnetron 12
erzeugte Mikrowellenenergie nicht nach außen abgegeben, sondern bleibt im
Magnetron 12 und wird in Wärme umgewandelt. Als Folge davon steigt die
Temperatur der Anode 13 des Magnetrons 12 an, und im schlimmsten Fall kommt es zu
einem Schmelzen der Anode 14, was ein Gefahrenzustand ist.
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Um das zu vermeiden, erfaßt der Regelwidrigkeitsdetektor 48 die Temperatur der
Anode 14 und, wenn diese einen vorbestimmten Wert erreicht oder ihn übersteigt,
gibt er ein Signal ab, das die Wechselrichterstromversorgung 11 stillsetzt bringt
und damit ein Schmelzen der Anode 14 verhindert.
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Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist für das Magnetron 12 ein Magnet 49 vorgesehen.
Dieser Magnet 49 weist eine Temperaturcharakteristik und eine magnetische
Permeabilität auf, die bei ansteigender Temperatur abnimmt. Aus diesem Grund
wird die Betriebsspannung des Magnetrons 12, das heißt die Spannung zwischen
Anode 14 und Kathode 13 verringert. Nimmt die Betriebsspannung des Magnetrons
12 ab, dann beeinträchtigt das die Wechselrichterstromversorgung 11 in folgender
Weise.
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Der durch
das Halbleiter-Hauptschaltelement 7 der Wechselrichterstromversorgung
11 fließende Strom nimmt zu und dementsprechend steigen die Verluste des
Halbleiter-Hauptschaltelementes 7 an. Eine Verringerung der Betriebspannung des
Magnetrons 1 2 beeinträchtigt das Halbleiter-Hauptschaltelement 7 auf die
beschriebene Weise; eine beträchtliche Verringerung der Betriebsspannung des
Magnetrons 12 kann stattfinden, wenn das Hochfrequenzheizgerät über einen
langen Zeitraum bei leerer Backofeneinheit betrieben wird oder wenn nur eine sehr
kleine Menge zu erwärmenden Materials in der Backofeneinheit vorhanden ist.
Deshalb erfaßt ein Regelwidrigkeitsdetektor 48 einen unnormalen
Temperaturanstieg der Anode 14 des Magnetrons 12, so daß ein Signal an die
Steuerschaltung 23 abgegeben wird, das das Halbleiter-hauptschaltelement 7 steuert, um
darüber die Ausgangsleistung der Wechselrichterstromversorgung 11 zu reduzieren.
Damit wird ein unnormaler Temperaturanstieg des Magnetrons 12 undloder des
Halbleiter-Hauptschaltelementes 7 vermieden.
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Anhand der Figur 18 wird nachfolgend eine weitere Ausführungsform beschrieben.
Ein Regelwidrigkeitsdetektor 60 zum Erfassen der Temperatur des Magnetrons 1 2
ist an einer Wandfläche 57 des Gehäuses 27 angeordnet, der so ausgelegt ist, daß
er Kontakt mit der Einheit 19 hat, wenn das Gehäuse 27 daran befestigt ist. Da der
Deckel 57 des Gehäuses 27 aus Aluminium besteht, das eine hohe thermische
Leitfähigkeit hat, wird im Magnetron 12 und im Chassis 18, das zur Einheit 19
gehört, entstehende Wärme durch den Aluminiumdeckel 57 übertragen, so daß die
Temperatur von sowohl dem Magnetron 1 2 als auch der Einheit 19 gemeinsam
erfaßt werden kann. So kann, wenn das zu erwärmende Material in der
Backofeneinheit 19 verbrennt undloder die Backofeneinheit 19 unnormal heiß wird, die
Wechselrichterstromversorgung 11 stillgesetzt oder ihre Ausgangsleistung
entsprechend geregelt werden.
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In Figur 19 ist eine Beispiel dargestellt, bei dem der Regelwidrigkeitsdetektor 49 die
Temperatur des Halbleiter-Hauptschaltelementes 7 der
Wechselrichterstromversorgung 11 erfaßt. Die Verluste des Halbleiter-Hauptschaltelementes 7 ändern sich
mit dem Betriebszustand des Magnetrons 12, wie oben beschrieben wurde. Wird
der Regelwidrigkeitsdetektor 49 eingesetzt, um die Temperatur des Halbleiter-
Hauptschaltelementes 7 zu erfassen und dann eine Information an die
Steuerschaltung 23 zum Steuern der Wechselrichterstromversorgung 11 über das Halbleiter-
Hauptschaltelement 7 abzugeben, um die Wechselrichterstromversorgung 11
stillzusetzen oder ihre Ausgangsleistung zu verringern, kann ein regelwidriger
Temperaturanstieg des Magnetrons 12 undloder des
Halbleiter-Hauptschaltelementes verhindert werden.
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In Figur 20 ist das Halbleiter-Hauptschaltelement 7 und ein weiteres Element, das
beispielsweise ein Gleichrichter 2 ist, an einer wärmeabstrahlenden
Rippenanordnung 50 angeordnet. Der Regelwidrigkeitsdetektor 49, der ihre Temperatur erfaßt,
befindet sich ebenfalls an der Rippenanordnung 50. In dem Aufbau nach Figur 20
kann ein einziger Regelwidrigkeitsdetektor 49 verwendet werden, um einen
Temperaturanstieg einer Mehrzahl von Elementen zu erfassen.
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In Figur 21 ist eine schematisierte perspektivische Ansicht des Gehäuses 27 mit
darin untergebrachter Baueinheit dargestellt. Der Einfachheit halber sind jedoch
lediglich die gedruckte Schaltungsplatine, das Aluminiumgehäuse 27, das
Magnetron 12 und der Transformator 40 dargestellt. Entsprechend der Figur 21 ist ein
Wicklungsanschluß 56 der Null-Potential-Seite der Sekundärwicklung des
Transformators 40, der ein Teil der Wechselrichterstromversorgung 11 ist, die das
Magnetron 12 speist, elektrisch direkt mit der Anode 14 des Magnetrons 12 über
eine Platte 51 aus Messing verbunden. Die Messingplatte 51 erstreckt sich auf
dem Gehäuse 27, wobei eine isolierende Schicht 61 zwischen Messingplatte 51
und Gehäuse 27 angeordnet ist, so daß der Abstand zwischen Wicklungsanschluß
56 auf der Null-Potential-Seite der Sekundärwicklung des Transformators 40 und
der Anode 14 des Magnetrons minimiert wird. Da Gehäuse 27 und Messingplatte
51 gegeneinander isoliert sind, gelangt von dem elektrischen Strom hoher
Frequenz, der zwischen Wicklungsanschluß 56 und Anode 14 fließt, nichts an das
Gehäuse 27. Das verhindert, daß der hochfrequente elektrische Strom im Gehäuse
27 hochfrequente elektromagnetische Felder bildet, die, wenn sie nach außerhalb
des Gehäuses 27 strahlten, Störungen verursachen könnten. Es wird darauf
hingewiesen, daß, wenn solche Störungen einmal erzeugt sind, elektrische Geräte
wie Fernsehgeräte bis zu einem Grade beeinträchtigt werden, daß auf einem
Bildschirm reproduzierte Bilder gestört werden oder elektrische Geräte fehlerhaft
arbeiten.
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In Figur 22 ist eine Baueinheit dargestellt, bei der ein Hochspannungsabschnitt 51
und ein Niederspannungsabschnitt 52 voneinander getrennt sind. Trotzdem ist eine
Metallplatte 53 mit einer Isolierplatte 54 elektrisch mit einer Trennplatte 55
verbunden, die verwendet wird, um die Primärwicklung und die Sekundärwicklung 6
bzw. 8 des Transformators 4 voneinander zu trennen, sowie mit der
Aluminiumabdeckung
des Gehäuses 27, dem Wicklungsanschluß 56 auf der Null-Potential-
Seite der Sekundärwicklung des Transformators 40.
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Wenn das Hochfrequenzheizgerät nicht geerdet ist und Bauteile wie beispielsweise
eine elektrische Leitung, an denen eine hohe Spannung liegt, von der
Sekundärwicklung 8 des Transformators 40 zur Kathode des Magnetrons 12 undloder zu
einem Kondensator mit dem Niederspannungsabschnitt auf der Seite der
Primärwicklung des Transformators 40 aufgrund eines Bruches kurzgeschlossen wird,
kann das ganze Hochfrequenzheizgerät unter hoher Spannung stehen. Berührt eine
Person das Hochfrequenzheizgerät, wird sie einen tödlichen elektrischen Schlag
erhalten.
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Der Hochspannungsabschnitt 51 ist jedoch vom Niederspannungsabschnitt 52
durch die Metallplatte 53 und die dazwischenliegende Isolierplatte 54 getrennt; die
Metallplatte 53 ist elektrisch mit der die Primär- und Sekundärwicklung 6 bzw. 8
des Transformators 40 trennende Trennplatte 55 verbunden, mit der Abdeckung
des Aluminiumgehäuses 27 und mit dem Wicklungsanschluß 56 auf der Null-
Potential-Seite der Sekundärwicklung des Transformators 40, wie dies oben
beschrieben wurde. Bauelemente mit hoher Spannung, die auf der Isolierplatte 54
angeordnet sind, werden bei einer Beschädigung der Isolierplatte 54 als erstes mit
der Metallplatte 53 Kontakt haben. Geschieht dies, so ist, da die Metallplatte 53
mit dem Wicklungsanschluß 56 auf der Null-Potential-Seite der Sekundärwicklung
des Transformators 40 verbunden ist, die Sekundärwicklung des Transformators
40 elektrisch an Masse angeschlossen, und ein exzessiver Strom durch die
Primärwicklung des Transformators 40, der das Halbleiter-Schaltelement 7 undloder eine
Sicherung zerstören würde, würde das Stillsetzen der
Wechselrichterstromversorgung 11 auslösen. Hohe Spannung führende Bauteile, die an Leitungen
angeordnet sind, durch die die Sekundärwicklung 8 des Transformators 40 mit der Kathode
des Magnetrons 12 verbunden sind, bekommen keinen Kontakt mit dem
Niederspannungsabschnitt an der Primärwicklungsseite des Transformators 40; das
Vorkommen eines elektrischen Schlages wird so vermieden, was die Sicherheit
erhöht.
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Die vorliegende Erfindung wurde zwar anhand zahlreicher bevorzugter
Ausführungsformen und auf der Basis der beigefügten Zeichnungen beschrieben, fachlich
versierten Personen sind jedoch unterschiedliche Änderungen und Modifikationen
möglich. Diese gelten, wenn sie sich nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung,
wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, unterscheiden, als zur
Erfindung gehörend.