DE3126094C2 - Elektrischer Ofen mit einer Mikrowellenheizeinrichtung und weiteren elektrischen Heizeinrichtungen, darunter eine herausnehmbare Grillheizung - Google Patents

Abstract

Elektrischer Ofen mit einer Mikrowellenheizeinrichtung und weiteren elektrischen Heizeinrichtungen, darunter eine herausnehmbare Grillheizung zum Bestrahlen und Backen des Gargutes in einem Garraum, bei dem gleichzeitiges Heizen mit der Mikrowellenheizeinrichtung und anderen unterschiedlichen Heizarten möglich ist, mit speziellen Maßnahmen zur Vernichtung der Mikrowellenenergie, die im Bereich bzw. über die Steckerstifte der Grillheizung aus dem Ofen austreten kann, siehe dazu Figur 2. Dazu wird ein vereinfachter Hochfrequenzabschlußwiderstand mit einem Absorptionsröhrchen benutzt.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Ofen mit den Merkmalen der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Gattung.

Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie er durch die DE-PS 30 47 112 und die DE-AS 10 231 bekannt ist. Aus der DE-PS 30 47 112 ist bereits ein elektrischer Ofen mit Mikrowellenheizeinrichtung und weiteren Heizeinrichtungen bekannt, bei dem die Seitenwände aus reinem Metall, beispielsweise aus nichtrostenden Blechen bestehen. Dort ist hinter der Rückwand und einer Zwischenwand ein Führungsstück zu der Grillsteckdose angeordnet, wobei dieses Führungsstück für die Steckerstifte der Heizschlangen aus Keramik hergestellt ist. Im Bereich der Steckerstifte der Heizschlangen ist dort eine Hochfrequenz-Abschirmung angeordnet. Das hochfrequenzmäßige Abschirmen der in den Garraum abgestrahlten Mikrowellen-Energie geschieht bei dieser herausnehmbaren Grillheizung durch formschlüssigen Kontakt der Hochfrequenz-Abschirmung der Grillheizung mit der die Steckkontakte umgebenden metallischen Wand des Garraums. Durch diesen engen Kontakt, der beispielsweise durch Verschraubung erfolgen kann, wird die im Garraum befindliche Hochfrequenzenergie vollkommen am Austritt durch die Öffnungen der Garraumwand für die Steckerstifte der Heizschlangen gehindert.

Die gattungsgemäßen elektrischen Öfen sind jedoch Massenartikel und sollen daher so einfach und billig wie möglich hergestellt werden können, ohne daß es zum Austritt von Hochfrequenz-Energie aus dem Garraum kommt. Um derartige öfen zu verbilligen, werden anstelle von nichtrostenden Stählen beispielsweise einfache billige Eisenbleche verwandt, die dann auf der Garrauminnenseite zur Verhinderung von Ausbildung von Rost und damit sie länger halten mit einer Schutzschicht überzogen sind, wie beispielsweise einer Emailschicht. Wird nun eine herausnehmbare Grillheizungseinheit gemäß der DE-PS 30 47 112 mit ihrer HF-Abschirmung auf eine derartige auf der Innenseite mit einer isolierenden Schutzschicht versehenen Garraumwand aufgesetzt, so kann, da die Schutzschicht selbst eine gewisse Dicke hat und durch ihre Isoliereigenschaft ein direkter metallischer Kontakt zwischen der HF-Abschirmung und der Ofenwand verhindert wird, obwohl der Großteil der HF-Energie von der HF-Abschirmung aufgefangen wird, dennoch HF-Energie in einer gewissen Größenordnung durch die öffnungen für die Steckerstifte in der Rückwand des Garraumes nach außen treten.

Aus der DE-AS 30 10 231 ist ferner eine herausnehmbare Grillheizung für einen elektrischen Ofen mit Mikrowellenheizeinrichtung bekannt, wobei jedoch im Bereich der Steckerstifte keine HF-Abschirmung zwischen ihnen vorgesehen ist. In den Figuren 2, 3,4 und 6 und in dem dazugehörigen Beschreibungstext wird offenbart, wie die ungehindert durch die öffnungen in der Garraumwand bzw. entlang den Steckerstiften der Heizschlangen austretende HF-Energie mittels eines Hochfrequenzdämpfungsrohres und einem Hohlzylinder sowie von am Ende des Dämpfungsrohres angeordneten Kontaktelementen vernichtet wird. Die dort verwandten Kontaktelemente haben federnde Eigenschaften und unterliegen somit dem Verschleiß. Außerdem ist für die Herstellung und die Montage der verschiedenen Einzelteile zur Dämpfung der HF-Energie, die über die Steckerstifte durch die Garraumwand austritt, ein erheblicher und teurer Aufwand sowohl bezüglich des Federmaierials (Hitzebeständigkeit) für die Kontaktelemente wie auch der zulässigen Toleranzen zu treiben.

Zu dem Umfang der Bedämpfung von HF-Energie, die sich gemäß einer Anordnung nach der DE-AS 30 10 231 ergibt, ist festzustellen, daß zwischen den Heizelementen und dem HF-Dämpfungsrohr lediglich eine kapazitive Kopplung besteht, die nur eine eingeschränkte Dämpfungswirkung für die HF-Energie hat. wobei eine rein kapazitive Kopplung bei einer räumlichen Anordnung der Heizelemente zu dem HF-Dämpfungsrohr gemäß Figuren 2, 3, 4 und 6 der DE-AS 30 10 231 nicht zu einer ausreichenden Dämpfung der HF-Leckstrahlung im Bereich der Steckerstifte führen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Hochfrequenz-Abschirmung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszubilden, daß trotz einfacher preiswerter Herstellung des elektrischen Ofens und Verwendung von mit einer nichtleitenden Isolierschicht versehenen Garraumwänden sowie unabhängig von einzuhaltenden engen Toleranzen und mechanisch bewegten Verschleißteilen ein Austritt von

M Mikrowellen-Energie im Steckerbereich der Grillheizung sicher verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angege-

benen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind mit den Merkmalen der Unterarisprüche 2 bis 4 gekennzeichnet.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß auch bei billigen gattungsgemä Jen Öfen, bei denen also preiswerte Eisenbleche mit einer auf der Garrauminnenseite aufgebrachten isolierenden Schutzschicht Verwendung finden, mit ganz wenigen Einzelteilen eine Absorption der über die Steckerstifte der Heizschlangen geleiteten und durch den Spalt zwischen HF-Abschirmung an den Steckerstifien und der Garraumwand hindurchtretenden Mikrowellen-Energie ermöglicht. Die zur Absorption der Elektrowellen-Energie vorgesehenen Einzelteile, wie etwa die HF-Abschirmung im Bereich der Steckerstifte, das Führungsstück und die HF-Absorptionsröhrchen, können in ihren Abmessungen derart großzügig gehalten werden, daß alle bei der Massenfertigung von Einzelteilen auftretenden Toleranzen unkritisch sind, und dennoch eine ausreichende Absorption von Hochfrequenzene.gie zustande kommt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß bei der Absorption der austretenden Hochfrequenzenergie auf jegliche mechanisch bewegte Teile bei der Konstruktion gemäß der Erfindung verzichtet werden kann, so daß eine völlige Unabhängigkeit von Verschleißteilen erreicht wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht des elektrischen Ofens mit Mikrowellenheizeinrichlung und weiteren elektrischen Heizeinrichtungen in Schnittdarstellung und

F i g. 2 in auseinandergezogener Darstellung eine Einzelheit des Ofens gemäß Fig. 1, aus der die Konstruktion zur Absorption der aus dem Garraum austretenden HF-Wellen ersichtlich ist.

Fig. 1 zeigt die Gesamtansicht eines elektrischen Ofens. Dieser elektrische Ofen ist versehen mit einer Mikrowellenheizeinrichtung und weiteren elektrischen Heizeinrichtungen, wie einer herausnehmbaren Grillheizung zum Bestrahlen und Backen des Gargutes in einem Garraum 1, einer Heißlufteinrichtung und/oder jeder anderen konventionellen Heizeinrichtung. Die Darstellung in F i g. 1 zeigt lediglich teilweise die Mikrowellenheizeinrichtung und eine herausnehmbare Grillheizung, sowie andeutungsweise ein Heißluftaggregat mit Lüfterrad. Alle weiteren elektrischen Heizeinrichtungen sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. Der in Vi g. 1 dargestellte elektrische Ofen verfügt über eine Rahmenkonstruktion 2, die nur in Schnittdarstellung in Fig. 1 gezeigt wird. Die Rahmenkonstruktion 2 enthält auch eine Blende 3, die nur andeutungsweise dargestellt ist und zur Aufnahme von Eingabetastaturen, Anzeigen und dergleichen dient, wobei diese Teile ebenfalls nicht dargestellt sind.

Hinter der Blende 3 befindet sich ein Raum 4 für elektrische Schaltungen und weitere Installationen des Ofens, die auf einer Montageplatte 5 angeordnet sind, wobei diese nur teilweise dargestellt sind. Zur Steuerung der Heizeinrichtungen des elektrischen Ofens sind eine Temperalurregeleinrichtung und ein Zeitschalter vorhanden, die jedoch ebenfalls in Fig. 1 nicht dargestellt sind.

Der Garraum 1 wird von sechs Wanden gebildet, wovon eine als Tür 6 ausgebildet ist. Von den übrigen Wänden ist nur eine Rückwand 7 sowie eine Oberseite 8 und eine Unterseite 9 aus der Schnittdarstellung in Fit!. 1 ersichtlich. Die Wände des Garraums sind aus Metall hergestellt, da der elektrische Ofen für gleichzeitiges Heizen mit einer Mikrowellenheizeinrichtung und weiteren elektrischen Heizeinrichtungen vorgesehen ist. Die Metallwände widerstehen dabei sowohl den entstehenden hohen Temperaturen wie sie auch gleichzeitig ais Abschirmung für die Mikrowellen-Energie dienen, die in den Garraum eingestrahlt wird. Zur Verbilligung des elektrischen Ofens sind die Wände des Garraums jedoch nicht aus einem nichtrostenden Blech,

tu sondern aus einem einfacher. Eisenblech hergestellt, das zur Erhöhung des Korrosionsschutzes auf der dem Garraum zugewandten Innenseite mit einer Schutzschicht wie beispielsweise Emaille, überzogen ist.

In dem elektrischen Ofen ist ferner eine elektrische Mikrowellenheizeinrichtung 10 mit einem Hochspannungsgenerator 11 vorgesehen, die über den Hohlleiter 12 die Mikrowellen-Energie in den Garraum 1 einstrahlt. Alle weiteren Installationseinrichtungen für die Mikrowellenheizeinrichlung sind in F i g. 1 nicht dargestellt.

Darüber hinaus ist skizzenhaft ein Heißluftaggregat mit einem Motor 13 und einem Radial-Lüfterrad 14 in Fig. 1 dargestellt. Selbstverständlich kann der elektrische Ofen auch mit weiteren elektrischen Heizeinrichtungen versehen werden, wie etwa einer Unterhitzeheizung oder jeder anderen Heizeinrichtung, wobei diese zusätzliche.) Heizeinrichtungen in Fig. 1 jedoch nicht dargestellt sind.

Unmittelbar unterhalb der Oberseite 8 des Garraums 1 ist eine Grillheizung angeordnet. Die Grillheizung besteht aus einem Reflektor 15 und aus unterhalb der Reflektorfläche angebrachten Heizelementen 16. Diese Heizelemente können beispielsweise durch ein oder mehrere in U-Form gelegte Heizschlangen gebildet sein.

Durch Öffnungen 18 in der Rückwand 7 oder über Steckerslifte 17 der Heizelemente selbst tritt dabei Mikrowellen-Energie aus dem Garraum 1 aus, was jedoch verhindert werden muß. Die Heizelemente 16 der Grillheizung sind deshalb im Bereich und zwischen den Stekkerstiften 17 mittels einer starren Hochfrequenz-Abschirmung verbunden. Diese Hochfrequenz-Abschirmung liegt parallel zur Wand des Garraums, an der die Grillheizung befestigt werden soll. Diese HF-Abschirmung ist vorgesehen, um einen wesentlichen Teil der HF-Energie, die durch die öflnungen 18 in der Rückwand 7 des Garraums 1 für die Steckerstifte 17 austreten kann, zurückzuhalten.

Die HF-Abschirmung im Bereich und zwischen den Steckerstiften 17 kann dabei in verschiedener Weise ausgebildet sein. So ist die HF-Abschirmung gemäß Fi g. 1 beispielsweise als von dem Reflektor 15 etwa im Winkel von 90° abgewinkeltes Blechteil 31 ausgebildet, das dann parallel zu der Garraumwand liegt. Die HF-

5> Abschirmung im Bereich und zwischen den Steckersliften 17 kann jedoch auch in Form eines flächigen Flansches 19 ausgebildet sein, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist. Es kann selbstverständlich auch jede andere für eine HF-Abschirmung im Bereich der Steckerstifte geeignete te Form der Abschirmung gewählt werden, wenn nur sichergestellt ist. daß die Öffnungen 18 in der Rückwand 7 und der Bereich um diese Öffnungen durch die HF-Abschirmunp abgedeckt ist. Die vorerwähnten HF-Abscv.nnungen sind durch eine in den F i g. 1 und 2 nicht

b" dargestellte Weise geerdet. Auch die Befestigung der Gnllhei/ung an der Wand des Garraumes ist in Fi g. 2 nicht dargestellt.

Da /ur Herstellung des Garraunis billige Eisenbleche

verwendet werden, aus denen damit auch die Rückwand 7 hergestellt ist, wird zur Rostverhinderung und zur Erhöhung der Haltbarkeit auf der dem Inneren des Garraums 1 zugewandten Seite eine Schutzschicht, beispielsweise eine Emailschicht 20, aufgebracht. Diese > Emailschicht 20 hat selbst eine gewisse Schichtdicke, die damit einen Spalt zwischen der HF-Abschirmung (Flansch 19) und der Rückwand 7 bildet, durch den Mikrowellen-Energie zu und durch die Öffnungen 18 für die Steckerstifte 17 nach außen fließen kann. Zwischen der HF-Abschirmung 19 und der mit einer Emailschicht 20 versehenen Rückwand 7 des Garraums können noch weitere Spalte entstehen, da infolge der großen Wärmcentwicklung im Garraum beim Backen und Braten die Rückwand 7 sich ausdehnt. Die Rückwand 7 verbiegt sich deshalb infolge der hohen Temperatur und es kommt zu einer Verschiebung der Rückwand 7 im Vergleich zur HF-Abschirmung 19, so daß es zwischen diesen beiden Wänden zu einer Spaltbildung komm!. Durch diesen Spalt kann wiederum Mikrowellenenergie durch die öffnungen 18 und über die Steckerslifte 17 nach außen fließen, und zwar handelt es sich hier um die restliche HF-Energie, die infolge der zwischen der HF-Abschirmung und der Rückwand 7 des Garraumes 1 vorhandenen Spalte trotz der zwischen diesen beiden Teilen bestehenden kapazitiven Kopplung bzw. Kurzschlusses noch um die HF-Abschirmung herum wandert und durch die öffnungen 18 und über die Steckerstifte 17 als HF-Leckstrahlung austritt.

Um eine Absorption dieser austretenden HF-Energie zu erreichen, sind folgende Maßnahmen getroffen worden. Ein Führungsstück 21 für die Steckerstifte 17 der Heizelemente 16 ist zwischen der Rückwand 7 des Garraums 1 und einer Zwischenwand 22 angeordnet, wobei das Führungsstück 21 die Steckerstifte 17 direkt in die Grillsteckdose 23 führt. Über die Grillsteckdose 23 erfolgt die Stromversorgung der Heizelemente 16 und ferner eine Abschaltung der Mikrowellenheizeinrichtung über einen entsprechend ausgebildeten Schalter 24 bei herausgenommener Grillheizung, die jedoch nicht näher dargestellt ist. Das Führungsstück 21 wird von Bohrungen 25 für die Steckerstifte 17 durchsetzt. Ferner sind noch Befestigungslöcher 26 in dem Führungsstück 21 vorgesehen, in die Schrauben 27 eingeschoben werden, um das Führungsstück 21 an die Nietmuttern 28 anzuschrauben, die wiederum an der Rückwand 7 des Garraums 1 befestigt ist. Die Rückwand 7 des Garraumes 1 ist in nicht näher dargestellter Weise geerdet.

Als Material für das Führungsstück 21 wird massives Metall verwendet, das Hochfrequenzwellen gut leitet: es kann jedoch auch in jeder anderen hierfür geeigneten Weise hergestellt sein. In die das Führungsstück 21 durchsetzenden Bohrungen 25, durch die die Steckerstifte 17 zur Grillsteckdose 23 hindurchgeführt sind, sind hohizylinderförmige Vertiefungen 29 eingelassen. Diese hohlzylinderförmigen Vertiefungen 29 dienen zur Aufnahme von Absorptionsröhrchen 30, deren Abmessungen diese Vertiefungen 29 genau angepaßt sind.

Die Absorptionsröhrchen 30 sind dabei aus mikrowellenabsorbierendem Material hergestellt. Als beson- ders geeignet hat sich als Material für die HF-Absorptionsröhrchen ein gesintertes Ferrit-Pulver herausgestellt Diese HF-Absorptionsröhrchen absorbieren je nach ihrer Auslegung und Dimensionierung die HF-Energie bis zu einer vernachlässigbar kleinen Größen- Ordnung und setzen die HF-Energie in Wärme um. Der Innendurchmesser der Durchbohrung des Absorptionsröhrchens 30 wird dabei gleich dem Innendurchmesser der Bohrungen 25 für das Führungsstück 21 für die Stckkerstifie 17 der Grillheizung ausgeführt.

Bei Betrieb der Mikrowcllenhci/.einrichtung des elektrischen Ofens sind die Steckerstifte 17 der Grillheizung in die Grillsteckdose 23 eingeschoben. Die in dem Führungsstiick 21 angeordneten HF-Absorptionsröhrchen 30 wirken dabei jeweils als Dielektrikum eines vereinfachten Abschlußwiderstandes für die aus dem Garraum austretende HF-Energie. Der jeweilige Abschlußwiderstand für den einzelnen .Steckerstift 17 wird dabei gebildet durch den ;ils Inncnleiter fungierenden Siekkerstifi 17 und den als Außenleiter fungierenden in das Führungsstück eingelassenen Außendurchmesser der hohlzylinderförmigen Vertiefungen 29 der Bohrungen 25 mit dem jeweils als Dielektrikum dazwischen angeordneten HF-Absorplionsröhrchen 30.

Sowohl die jeweils vorgesehene HF-Abschirmung, beispielsweise in Gestalt des Flansches 19, als auch das Führiingsstück 21 und die Absorptionsröhrchen 30 sind Massenartikel, die preiswert hergestellt werden können. Durch das die Erfindung wesentlich bestimmende Zusammenwirken der zwischen den Steckerstiften 17 angeordneten HF-Abschirmung mit den über die Steckerstifte geschobenen Absorptionsröhrchen, die sich wiederum in Vertiefungen des metallischen Führungsstükkes befinden, wird eine absolut sichere Vernichtung der über die öffnungen 18 bzw. die Steckerstifte 17 austretenden HF-Energie erreicht. Das Ausmaß der erforderlichen Dämpfung durch den vereinfachten Abschlußwiderstand aus Steckerstiften, Absorptionsröhrchen und Außendurchmesser der Vertiefungen in dem Führungsstück läßt sich durch Variieren der Wanddicke und der Länge des Absorptionsröhrchens entsprechend dem gewünschten Grad der Vernichtung von HF-Energie genau bemessen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Ofen mit einer Mikrowellenheizeinrichtung und weiteren elektrischen Heizeinrichtungen, darunter eine herausnehmbare Grillheizung zum Bestrahlen und Backen des Gargutes in einem Garraufn, bei dem gleichzeitiges Heizen mit der Mikrowellenheizeinrichtung und anderen unterschiedlichen Heizarten möglich ist, bei dem ferner der Garraum durch Metallwände gebildet ist und hinter einer Garraumwand ein Führungsstück, eine Zwischenwand und eine Grillsteckdose zur Aufnahme der Steckerstifte der Heizschlangen des Grills vorgesehen sind, wobei als starre Verbindung um die Steckerstifte und zwischen den Steckerstiften eine parallel zur Garraumwand liegende Hochfrequenz-Abschirmung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (21) aus Metall besteht, daß weiterhin in die das Führungsstück durchsetzenden Bohrungen (25) für die Stekkerstifte (17) der Grillheizung hohlzylinderförmige Vertiefungen (29) eingelassen sind, daß dabei in den hohlzylinderförmigen Vertiefungen (29) Absorptionsröhrchen (30) zur Absorption hochfrequenter Strahlung angeordnet sind, und daß die HFAbsorptionsröhrchen (30) aus mikrowellenabsorbierendem Material bestehen.

2. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Absorptionsröhrchen (30) aus gesintertem Ferrit-Pulver hergestellt sind.

3. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (21) aus massivem Metall besteht.

4. Elektrischer Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Absorptionsröhrchen (30) gleich dem Innendurchmesser der Bohrungen (25) durch das Führungsstück (21) für die Steckei stifte (17) der Grillheizung ausgebildet ist.