SE525193C2 - Mikrovågsugn med grillanordning - Google Patents

Description

30 35 525 193 ?* 2 rikta nämnda strålning in i ugnskaviteten. Ett galler är ' anordnat i förbindelseöppningens område, varvid gallret utgörs av en metallplàt med ett antal_slitsar. Gallret kan anordnas att absorbera en del av IR-strålningen från grillanordningen i syfte att åstadkomma en högtemperatur- zon. På detta sätt sägs gallrets temperatur ökas så att stänk från en matvara som är placerad i ugnskaviteten bränns vid gallret, varvid sålunda nedsmutsning av de re- flekterande innerväggèrna av hålrummet förhindras.

Ett hålrum i någon vägg av en mikrovågskavitet kan utformas så att det blir väsentligen fritt från mikrovå- gor, såsom beskrivs exempelvis i EP 0 573 750.

Användningen av ett galler, såsom beskrivs i EP 0 956 739, leder emellertid till en minskning av den mängd infraröd strålning som når matvaran i ugnskaviteten, var- vid bryningseffekten minskas.

Dessutom finns det fortfarande en betydande risk för nedsmutsning av den reflekterande ytan bakom grillanord- ningen. När nedsmutsning väl har nått och fastnat på den reflekterande ytan, har man mycket svårt att få den ren och återupprätta reflektionsegenskaperna.

Det finns således ett behov av nya och förbättrade brynings- eller grillanordningar, för vilka dessa problem är eliminerade.

Sammanfattning av uppfinningen _ Ett syfte med föreliggande uppfinning är därför att lösa ovannämnda problem genom åstadkommande av en mikro- vågsugn med en grillanordning som ökar infrarödexpone- ringen av mat som placeras i ugnskaviteten och som samti- digt eliminerar problem med nedsmutsning orsakad genom stänk och os från mat placerad i ugnskaviteten.

Föreliggande uppfinning baserar sig på insikten om att reflektion av infraröd strålning mot ugnskaviteten kan ersättas av sekundär emission av infraröd strålning från en uppvärmd yta. Vidare har det insetts att denna» sekundära emission kan uppnås från en yta som är uppvärmd 10 15 20 -25 30 35 525 193 3. till en temperatur vid vilken stänk och partiklar från ' mat i ugnskaviteten förångas eller antänds. Företrädesvis är den uppvärmda ytans temperatur omkring 500°C eller högre, så att sot avlägsnas. Det skall noteras att sot antänds vid en temperatur något under 500°C.

I syfte att uppnå nämnda sekundära emission av inf- raröd stràlning, och samtidigt inducera automatiskt av- lägsnande av sot och annan smuts, skall den inre ytan av hålrummet (i vilket_grillelementet är anordnat) ha IR- absorberande egenskaper, varvid en skärm bildas (istället för en reflektor). Vidare skall hàlrummets yta (skärmen) vara termiskt isolerad från omgivningen utanför kavite- ten, för att den önskade temperaturen skall uppnås.

Istället för en reflektor som i den kända tekniken, an- V vänds med andra ord en infrarödabsorberande skärm ovanför eller bakom grillelementet. 4 -I I en mikrovågsugn i enlighet med föreliggande upp- finning är grillanordningen anordnad i ett hålrum, på vä- sentligen samma sätt som i ovannämnda EP O 956 739. Den inre ytan av nämnda hålrum är emellertid inte reflekte- rande för infraröd strålning. Tvärtom utgörs den inre ytan av ett infrarödabsorberande material som bildar en skärm. Denna skärm har två huvudsakliga funktioner, näm- ligen att avge sekundär infraröd strålning vid en våg- längd som skiljer sig från den som emitteras direkt av grillanordningen, samt att under grillanordningens drift uppnå en förhöjd temperatur vid vilken smuts och sot au- tomatiskt föràngas eller förhränns från ytan, varvid en självrengörande effekt ástadkommes. Speciellt ökas skär- mens temperatur till omkring eller över 500°C genom ab-_ sorption av infraröd strålning från grillanordningen. Vid sådana temperaturer förångas eller förbränns sot och av- lägsnas därmed. Detta ger en skärm bakom grillelementet som alltid är ren och estetiskt tilltalande för använda- ren. g g Grillelementet kan vara godtyckligt passande infra- rödstrålande organ. Det,är emellertid föredraget att 10 15 '20 25 so' 35 52 5 m, 4 grillelementet är en värmare i form av ett kvartsrör som ' ger en effekt på åtminstone 300 W.

Såsom kommer att beskrivas mer utförligt nedan, kan man även tänka sig, och detta är ibland att föredra, att det utrymme i vilket grillelementet är anordnat faktiskt är en del av mikrovågskaviteten. Med andra ord behöver detta utrymme inte vara mikrovågsfritt. Ä Den skärm som skall upphettas kan vara belagd med ett skikt av keramiskt material såsom Al2O3, vilket har belagts på ett bassubstrat. Just detta material är för- delaktigt eftersom det ger den önskade funktionaliteten och dessutom finns tillgängligt till låg kostnad. Lämpli- gen avsätts skiktet på insidan av hålrumet genom flamsprutning. Beläggningen skulle emellertid också kunna utgöras av emalj eller någon lämplig keramisk färg på ett^ bassubstrat. , Hålrummet är företrädesvis bildat av en insats som är fäst vid ugnskavitetens tak. För detta ändamål är en öppning gjord i kavitetens övre vägg (kvaitetstaket) och insatsen är stadigt fäst vid denna öppning. Insatsen kan vara gjord av samma material som kavitetsväggarna, såsom rostfritt stål. Om den inre ytan (skärmen) är obelagd, måste emellertid materialet ha förmåga att absorbera IR- strålning från grillelementet och att uppnå och bibehållae en temperatur på omkring 500°C under en utdragen tid.

I syfte att förhindra alltför hög termisk belastning på mikrovågsugnen samt att befrämja temperaturstegringen hos den IR-absorberande skärmen, innehåller insatsen ett termiskt isolerande material och/eller omges av ett så- dant, såsom mineralull eller isolerande fibermaterial.

God termisk isolering är viktig för erhållande av en snabb svarstid för den sekundära emissionen av infraröd strålning från skärmen, samt för erhållande av den själv- rengörande temperaturen. _ I syfte att minska värmeledningen från insatsen till resten av kavitetsväggarna, är insatsen företrädesvis perforerad vid kanternas- ^ 10 15 20 25 30 35 525 193 t* 5 En ytterligare effekt av skiktet med infrarödabsor- ' berande material pá hàlrummets inre yta är att det skyd- > dar väggmaterialet från anlöpning och oxidering. Ett hel- täckande skikt med exempelvis Alfib förhindrar att syre när metallen, och ger därmed ett effektivt skydd; När den inre ytan är obelagd, förbehandlas företrä- desvis insatsen i en värmekammare, i syfte att ge den en enhetlig färg och enhetliga absorptionsegenskaper.

Grillelementet kommer typiskt att ha en temperatur på omkring lO00°C under drift, motsvarande en emissions-i våglängd vid toppvärde pá omkring 2,3 um, och hàlrummets inre yta (d.v.s._skärmen) kommer att ha en temperatur på omkring 500°C, motsvarande en emissionsvàglängd vid topp- värde pà omkring 3,7 umf Genom användning av tvâ olika våglängder kan en förbättrad bryningseffekt erhållas för den matvara som är placerad i ugnskaviteten.

Skärmens form är företrädesvis utformad så att den sekundära emissionen förhindras från att nå ugnsluckan, av den anledningen att man vill förhindra alltför stor uppvärmning av densama för att minimera risken att en användare bränner sig när ugnen används. Skärmen är ut- formad sà att den sekundära emissionen riktas mot en lastzon i kaviteten för maximal bestrålning av den mat som är placerad där. Skärmens form är dessutom företrä- desvis sådan att direkt strålning från stràlningsröret (grillelementet) är förhindrad att nå ugnsluckan av samma anledning som ovan.

Insatsens hålrum kan inrymma fler än ett grillele- _ ment, såsom två grillelement. Detta medger att den emit- terade IR-strålningen är mer begränsad till lastzonen ii ugnskaviteten. Flera grillelement i ett enstaka utrymme ger dessutom en bättre grilleffekt vid en given total ef- fekt för elementen. 10 15 20 252 30 35 525 193 6 Kortfattad beskrivning av ritningarna *Uppfinningens olika särdrag och fördelar kommer att inses tydligare när den följande utförliga beskrivningen läses tillsammans med de bifogade ritningarna, pà vilka: Fig. 1 schematiskt visar insidan av en mikrovågsugn som är utrustad med en grillanordning i enlighet med fö- religgande uppfinning, A V Fig. 2 schematiskt visar en vy fràn sidan över den i figur 1 visade mikrovágsugnen, Fig. 3 är en sprängvy över en grillanordningsinsats i enlighet med uppfinningen, “. _ Fig. 4a och 4b schematiskt visar perspektivvyer un- derifràn respektive ovanifràn över en annan utföringsform av en grillanordningsinsats i enlighet med föreliggande uppfinning, Fig. 5 är en planvy över en gavel för den i figurer- na 4a och 4b visade insatsen, och V ' Fig. 6 schematiskt visar hur en beläggning är appli- cerad pá skärmen hos grillanordningen enligt figur 4a och' ab.

Utförlig beskrivning av föredragna utföringsformer' Det inre av en mikrovågsugn 10 i enlighet med före- liggande uppfinning visas bakifrån i figur 1. Ugnen inne- fattar en mikrovàgskavitet som avgränsas av kavitetsväg- gar och en ugnslucka, samt en grillanordning 12 som är "anordnad i kavitetens tak. Såsom framgår ur figuren, har grillanordningen 12 formen av en bula eller ett hàlrum med tva väsentligen vertikala sidogavlar, en brant sida» samt en lutande sida närmast mikroka- vitetens baksida. Denna form för bulan eller utrymet är vald pà ett sådant sätt att infraröd strålning fràn grillanordningen är förhindrad att direkt träffa ugns-. luckan. _ _.

Figur 2 visar ett tvärsnitt från sidan av den i fi- gur l visade mikrovågsugnen och illustrerar formen och_ placeringen av grillanordningen 12 mer utförligt. I figur närmast ugnsluckan, 10 15 20 25 30 35 s2si193 7 2 finns ugnsluckan till vänster, och mikrovágskavitetens baksida är avbildad till höger. Grillanordningen 12 såsom den visas i figur 2 innefattar två kvartsrör 14 som är anordnade parallellt med varandra i-hålrummet. Hálrummet avgränsas av en infrarödabsorberande skärm 16. Såsom har nämnts ovan, är skärmens 16 form sådan att infraröd strålning från kvartsrören 14 är förhindrad från att di- rekt träffa ugnsluckan. Skärmen är gjord av plåt och kan vara belagd med ett_IR-absorberande material. Om plåten är IR-absorberande i sig själv kan skärmen lämnas obe- lagd. Utanför skärmen 16, på den sida som är vänd bort från mikrovàgskaviteten, finns det ett isolerande skikt 18 av mineralull, isolerande fibermaterial eller liknan- de. Det huvudsakliga syftet med detta isolerande skikt är_ att förbättra temperaturstegringen hos skärmen 16 på grund av absorption av strålning från kvartsrören 14, så att skärmens temperatur när 500°C eller mer. Vid en tem-_ peratur något under 500°C antänds sot (kol), vilket leder till en självrengörande funktion för skärmen när den tem- peraturen väl har överstigits. Vidare kommer skärmen 16 att emittera sekundär strålning vid en våglängd som är annorlunda än den som emitteras direkt från kvartsrören 14, vilket leder till en möjlig ökning av bryningseffek- ten. Utanför det isolerande skiktet 18 finns en skydds- plåt 20 anordnad. ' _ Hela grillanordningen 12 är företrädesvis tillverkad i form av en insats. I figur 3 visas en sådan insats mer utförligt. Insatsen innefattar en skärm 16 som är gjord - av böjd plåt och som hälles mellan två sidogavlar 22. öppningar 24 är skapade i gavlarna 22 för att inrymma “ grillelementen 14, såsom ett par kvartsrör enligt vad som har beskrivits ovan. Utanför skärmen är det isolerande skiktet 18 placerat. Lämpligen är gavlarna 22 bredare än profilen hos den böjda plåt som utgör skärmen 16, för att _ isoleringen 18 skall få plats innanför gavlarnas kanter.

Slutligen är en yttre skyddsplàt 20 anordnad kring isole- ringen 18 och fäst vid gavlarna 22. Hela insatsen är se-“ 10 '15 20 25 -30 35 00 000 0 :“0 o'.0: : . 0: o.'0 0'. 0 0. 000 0: u o 0 10 n 0 oo o c 000: 0 0 I 0 0 0:a 0c0 oo 0000 ø0 00 00 0 00 I I Û Ü Q I O O I 'I Û I Ü .Ü Û I n I a O 0 00 00 IIOO OI U 0 525 19s 8 dan monterad i en öppning i en av mikrokavitetens väggar, “ företrädesvis dess tak.

Grillanordningens hàlrum kan vara gjort med en form så att utrymmet är huvudsakligen fritt från mikrovàgor under ugnens drift. Detta är emellertid inte alltid nöd- vändigt. Vid användning av grillelement i form av exem- pelvis kvartsrör kan mikrovågor tillåtas komma in helt och hållet i grillanordningen. Anledningen till detta är att kvartsrören utgörs av ett rör som innehåller en spi- raltràd. Spiralformen leder till att träden fungerar som en induktiv spole med extremt låg ledningsförmàga för mikrovägor längs spolen. Under förutsättning att spiral- formen fortsätter utanför kaviteten (förbi gavlarna 22) kommer inga mikrovàgor att läcka ut. Med andra ord finns, det inte någon linjär ledare som kan fungera som antenn för mikrovàgorna. I En annan typ av grillanordningsinsats visas i figu- rerna 4a och 4b. I detta fall innefattar insatsen två, hålrum, som vardera innehåller ett kvartsrör 14. det föregående fallet är insatsen utformad med en skärm 16 av böjd plåt samt två sidogavlar 22. Isolering och yttre skydd (visas ej i figur 4) tillhandahàlles ocksâ, som i det föregående fallet. Ur figurerna 4a och 4b ser man tydligt hur grillelementen 14 (kvartsrören) sträcker sig förbi gavlarna 22, varvid en mikrovàgstätande effekt enligt ovan erhålles. .

Grillanordningsinsatsen är företrädesvis perforerad Såsom i längs kanterna, såsom visas i figurerna 4a och 4b, i syf-' te att minska värmeledning från insatsen till den kavi- tetsvägg i vilken insatsen är monterad. Fastän det inte visas i figur 3, är perforeringar företrädesvis även an- ordnade i fallet med dubbla eller multipla grillelement i ett gemensamt utrymme. nu Figur 5 visar en sidogavel 22 med cirkulära öppning- ar 24 för grillelementen. I den visade utföringsformen är gaveln gjord för en grillanordningsinsats med tvà hàlrum med ett grillelement i varje. Gavlarna är emellertid ut- 10 15 20 25 30 35 525 193 9 I formade på liknande sätt för det fall när två grillele- ^ ment är anordnade i ett gemensamt hàlrum. I gaveln finns det slitsar i vilka skärmen skall monteras. En av dessa slitsar visas vid 26. Slitsarna 26 är placerade så att 'skärmen antar en form som minskar mängden strålning som träffar ugnsluckan. Detta erhålles genom att skärmen har en brantare kant pà den sida som ligger närmast luckan (till höger i figur 5). Skärmens kant pà den sida som är vänd bort från luckan är flackare, så att strålning från grillanordningen (både direkt strålning från grillelemen- ten och sekundär strålning från skärmen) huvudsakligen riktas mot lastzonen i ugnskaviteten. Intill gavelns und- re kant finns små öppningar 28 anordnade, vilka har till uppgift att hålla fast ett mekaniskt skyddselement. Ett sådant element tillhandahàlles företrädesvis i syfte att eliminera risken för mekanisk skada på grillelementen, ' eller att en användare oavsiktligt kommer i kontakt med de heta grillelementen.

Figur 6 visar schematiskt en skärm 16 som är försedd med ett IR-absorberande skikt eller en IR-absorberande beläggning 30 på sin inre yta. Såsom har beskrivits ovan kan beläggningen 30 utelämnas of skärmen i sig är IR- absorberande. Beläggningen 30 är typiskt jämnt anordnad' pà skärmen 16 åtminstone i det hålrum som inrymmer grill- elementen. Beroende på skärmens material, kan anordnandet av en beläggning leda till förbättrade prestanda med av- seende på den självrengörande effekten enligt uppfinning-- en. Dessutom kan en sådan beläggning ge ett mer tillta- lande utseende för grillanordningen.

Föreliggande uppfinning har beskrivits ovan med hän- visning till specifika utföringsformer och till ae bifo- gade ritningarna. Det bör likväl inses att det som be- skrivits här kan tillämpas också för andra fall utan att man frångår ramen för uppfinningen_såsom den definieras i bifogade patentkrav. å

Claims (9)

10 15 20 _25 30 35 525 195 1o PATENTKRAV

1. Mikrovågsugn (10), innefattande en ugnskavitet som avgränsas av kavitetsväggar och en ugnslucka, en lastzon. i ugnskaviteten för mottagning av matvaror, en mikrovågs- enhet för matning av mikrovâgor till ugnskaviteten, och en grillanordning (12) med infrarödalstrande organ (14) för alstring av infraröd strålning, varvid nämnda infra- rödalstrande organ är anordnat i ett hàlrum i en av kavi- tetsväggarna, kännetecknad av att en inre yta av hálrum- met som är vänd mot ugnskaviteten innefattar ett infra- rödabsorberande material (16) för absorption av infraröd 'strålning från nämnda infrarödalstrande organ (14), och av att nämnda hàlrum är termiskt isolerat pá en sida som är vänd bort fràn kaviteten, varvid nämnda infrarödabsor- berande material är anordnat att nå en temperatur på 500°C eller högre under det infrarödalstrande organets drift.

2. Mikrovågsugn enligt krav 1, varvid det infrarödab- sorberande materialet utgörs av obelagd plåt.

3. Mikrovågsugn enligt krav 1, varvid det infrarödab- sorberande materialet är ett keramiskt material belagt på "ett bassubstrat.

4. Mikrovågsugn enligt krav 2, varvid nämnda keramiska material innefattar Al2O3.

5. Mikrovågsugn enligt krav 1, varvid det infrarödab- sorberande materialet är emalj belagd på ett bassubstrat.

6. Mikrovågsugn enligt något av föregående krav, varvid det infrarödalstrande organet innefattar två kvartsrör som är anordnade i hálrummet. 10 525 193 É* ll

7.' Mikrovågsugn enligt något av föregående krav, varvid A hálrummet är format för att öka mängden infraröd stràl- ning som riktas mot kavitetens lastzon.

8. Mikrovågsugn enligt krav 1, varvid hàlrummet är gjort av en insats som är fäst vid en öppning i en av ka- vitetsväggarna.. Å

9. Mikrovågsugn enligt krav 8, varvid nämnda insats har perforeringar längs med åtminstone tvâ kanter, i syfte att minska värmeledningen från insatsen till kavitetsväg- gen.