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Dokumentenidentifikation DE69633541T2 13.10.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000753984
Titel Mikrowellenofen
Anmelder Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon, Kyonggi, KR
Erfinder Han, Yong-Woon, Kunpo-city, Kyungki-do, KR;
Han, Dae-Sung, Paldal-gu, Kyungki-do, KR
Vertreter Kahler, Käck & Mollekopf, 86899 Landsberg
DE-Aktenzeichen 69633541
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.06.1996
EP-Aktenzeichen 963047543
EP-Offenlegungsdatum 15.01.1997
EP date of grant 06.10.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.10.2005
IPC-Hauptklasse H05B 6/80
IPC-Nebenklasse H05B 3/60   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mikrowellenofen mit einer Kochkammer zum Aufnehmen von zu erwärmenden Nahrungsmitteln, einem Wasserbehälter, einer Düse zum Blasen von Dampf vom Wasserbehälter in Richtung einer Nahrungsmittelaufnahmestelle in der Kochkammer, einem Heizmittel zum Erhitzen von Wasser im Wasserbehälter und einem Hochfrequenzoszillator zum Liefern von Mikrowellen zur Kochkammer während des Einleitens von Dampf durch die Düse.

Die japanische offengelegte Patentschrift Nr. 62-60617 offenbart einen Mikrowellenofen, wie in 1 dargestellt, der eine Heizkammer A, einen Hochfrequenzoszillator 1 zum dielektrischen Erwärmen von Nahrungsmitteln in der Kammer, einen Sensor 2 zum Erfassen von Änderungen der Feuchtigkeit während des Erwärmens der Nahrungsmittel und eine Strahlungsheizvorrichtung 3 zum Erwärmen der Nahrungsmittel umfasst, wobei der Sensor 2 nahe der Heizvorrichtung 3 angeordnet ist, um Strahlungswärme von der Heizvorrichtung 3 zu empfangen.

Ein Problem bei diesem herkömmlichen Mikrowellenofen besteht darin, dass die Verdampfung von Feuchtigkeit von den Nahrungsmitteln während des Kochens ihren Geschmack und ihre Textur verschlechtern kann und beispielsweise zu einer gehärteten Oberfläche auf den gekochten Nahrungsmitteln führen kann. Die Verwendung der Strahlungsheizvorrichtung 3 erhöht auch den Stromverbrauch im Vergleich zu einem herkömmlichen Mikrowellenofen und die hohe Betriebstemperatur benötigt einen Sicherheitsausschalter, der die Konstruktion des Ofens verkompliziert.

Die japanische offengelegte Gebrauchsmusterschrift Nr. 60-41704 offenbart einen Mikrowellenofen, in dem die vorstehend erwähnten Probleme Berücksichtigung finden. Dieser ist in 2 dargestellt. Wasser (W) wird mittels der elektrischen Heizvorrichtung 4 zum Sieden gebracht, um Dampf (S) zu erzeugen, der durch einen Durchgang (c) in eine Kochkammer (A) geliefert wird, um zu helfen, Feuchtigkeit in den Nahrungsmitteln zu halten.

Wasser, das im Siedegefäß 5 nicht in Dampf umgewandelt wird, läuft durch ein Ventil 6, das unter dem Siedegefäß 5 angeordnet ist, in eine entnehmbare Ablaufschale 7 unter dem Mikrowellenofen nach unten ab.

Der Durchgang (C) ist immer offen und Dampfkondensat, das nicht von den Nahrungsmitteln aufgenommen wird, sammelt sich auf dem Boden der Heizkammer (A) an und läuft in die Ablaufschale ab.

Bei dem in 2 gezeigten Siedegefäß 5, das das Wasser mittels einer herkömmlichen elektrischen Heizvorrichtung erhitzt, besteht jedoch ein Problem. Sie muss durch einen beträchtlichen Heizstrom betrieben werden, um Dampf mit einer ausreichenden Rate und innerhalb einer ausreichend schnellen Zeit ab dem Einschalten des Ofens zu erzeugen, mit einer daraus folgenden unerwünschten Zunahme des Leistungsverbrauchs. Es besteht auch ein Risiko, dass das Siedegefäß 5 trocken siedet, was einen thermischen Schutzausschalter oder irgendeine andere Sicherheitsmaßnahme benötigt, was die Herstellungskosten erhöht.

Ein erfindungsgemäßer Mikrowellenofen ist durch das Heizmittel gekennzeichnet, das Elektroden im Wasserbehälter (70) zum Leiten eines elektrischen Stroms durch Wasser, um den Dampf zu erzeugen, umfasst.

Reines Wasser ist im Wesentlichen elektrisch nicht-leitend, wenn jedoch ein Strom durch eine elektrisch leitende wässerige Lösung wie z. B. eine Lösung von Natriumchlorid (Salz, wie zum Kochen verwendet) geleitet wird, kann sie gemäß der Erfindung erhitzt werden, um leicht und schnell Dampf zu erzeugen. Wenn der Generator trocken siedet, verursacht ferner die Abwesenheit von Wasser, dass das Erhitzen aufhört, was die Sicherheit verbessert.

Die wässerige Lösung kann durch Mischen von Wasser und Natriumchlorid im Verhältnis von 300 cm3 Wasser mit 1–2 Gramm Natriumchloridkristallen gebildet werden, obwohl andere gelöste Stoffe und Mischverhältnisse verwendet werden können.

Die Elektroden können Platten umfassen, die darin an beabstandeten Stellen montiert sind. Die Elektroden können mit einem Kohlenstoffmaterial überzogen sein.

Für ein umfassenderes Verständnis der Art der Erfindung sollte auf die folgende ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels derselben Bezug genommen werden, welches als Beispiel mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen gegeben wird, in denen gilt:

1 ist eine schematische Teilschnittansicht eines Mikrowellenofens des Standes der Technik mit einer Strahlungsheizvorrichtung und einem Hochfrequenz-Mikrowellenoszillator;

2 ist eine schematische Schnittansicht eines weiteren Mikrowellenofens des Standes der Technik mit einem Dampfgenerator;

3 ist eine schematische Schnittansicht eines Beispiels eines Mikrowellenofens mit einem Dampfgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung;

4 ist eine Schnittansicht des Inneren des in 3 gezeigten Dampfgenerators; und

5 ist eine Schnittansicht des Inneren eines weiteren Ausführungsbeispiels des Dampfgenerators.

Der Mikrowellenofen weist einen Hauptkörper 100 auf, der in 3 dargestellt ist und der eine Kochkammer 10 mit einer vorderen Türöffnung (nicht dargestellt) und einem Drehteller 20 auf dem Boden der Kochkammer 10, der von einem Motor 21 um die Achse 22 gedreht wird, um die Nahrungsmittel während des Kochens aufzunehmen und zu drehen, umfasst. Ein Hochfrequenzoszillator 40 wie z. B. ein Magnetron ist auf einer Seite der Kochkammer 10 angeordnet, um Hochfrequenzstrahlung, d. h. Mikrowellenstrahlung, zu erzeugen, die durch einen Wellenleiter 30 in die Kochkammer 10 geliefert wird, um die Nahrungsmittel auf dem Drehteller 20 dielektrisch zu erwärmen. Ein Bedienfeld mit Membranschaltern (nicht dargestellt) ist am Hauptkörper 100 auf eine herkömmliche Weise vorgesehen. Ein Dampfgenerator 50 ist vorgesehen, um Dampf in die Kammer 10 zu liefern, um ein Nahrungsmittelaustrocknungsphänomen zu verhindern, das durch Feuchtigkeitsverdampfung von den Nahrungsmitteln während des dielektrischen Erwärmens verursacht wird. Eine Leistungsversorgungsvorrichtung liefert elektrische Leistung zum Drehteller 20, zum Hochfrequenzoszillator 40 und zum Dampfgenerator 50.

Der Dampfgenerator 50 umfasst, wie in 4 dargestellt, einen Wasserbehälter in Form eines Tanks 70, der Wasser (W) und eine erste und eine zweite Elektrodenplatte 90 und 91 zum Empfangen von elektrischer Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung 60 über Zuleitungen 61 enthält, wobei die Platten 90, 91 im Wassertank 70 mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind. Wie genauer erläutert wird, kann das Wasser (W) infolge des für die Elektroden dargestellten elektrischen Widerstandes zum Sieden gebracht werden, wenn der Tank 70 eine elektrisch leitende, wässerige Lösung eines Salzes wie z. B. Natriumchlorid enthält. Eine Einleitungsdüse 80 leitet den Dampf (S) vom Wassertank 70 in die Kochkammer 10 ein.

Die erste und die zweite Elektrodenplatte 90 und 91 sind dazu ausgelegt, ein schnelles Sieden des Wassers (W) zu erzeugen, und ihr Abstand wird dementsprechend ausgewählt. Ferner können die erste und die zweite Elektrodenplatte 90 und 91 mit verzahnten Fingerelementen ausgebildet werden, wie in 5 dargestellt.

Wenn Wasser ein Salz in Lösung enthält, kann aufgrund der Beweglichkeit von Ladungsträgern, die von den Ionen des gelösten Salzes geliefert werden, ein Strom durch dieses fließen. Wenn Natriumchlorid, übliches Kochsalz, zum Tank 70 zugegeben wird, weist die Lösung somit einen endlichen elektrischen Widerstand auf und das Anlegen einer Netzwechselspannung an die Elektroden 90, 91 führt zu einem schnellen Erhitzen des Wassers und zur Erzeugung von Dampf. Die Spannung der Netzversorgung und die Konzentration der Lösung sind nicht übermäßig entscheidend. Die Konzentration der Lösung kann durch Routineversuch und -experiment optimiert werden. In einigen Situationen kann es möglich sein, den Dampfgenerator ohne die Zugabe von Salz zu betreiben.

In einem Beispiel wurden 1–2 Gramm Natriumchloridkristalle mit 300 cm3 im Tank 70 befindlichem Wasser vermischt.

Es ist erwünscht, dass die erste Elektrodenplatte 90 und die zweite Elektrodenplatte 91 einen Abstand von 20 mm–30 mm aufrechterhalten sollten, wie in 4 dargestellt.

Es sollte beachtet werden, dass die Elektrodenplatten 90 und 91 mit Kohlenstoffsubstanzen überzogen sind.

Der Betrieb des Mikrowellenofens wird nun beschrieben.

Zuallererst werden die Nahrungsmittel auf den Drehteller 20 in der Kochkammer 10 gestellt und auch das Natriumchlorid wird in einem Verhältnis von 1–2 Gramm Salz pro 300 cm3 Wasser in den Wassertank 70 gegeben.

Dann wird elektrische Leistung dem Mikrowellenofen zugeführt und ein Kontaktschalter auf dem Bedienfeld wird gedrückt, um dadurch zu veranlassen, dass die Mikrowellenenergie über den Wellenleiter 30 durch den Hochfrequenzoszillator 40 in die Kochkammer 10 geliefert wird und rasterartig über die Nahrungsmittel auf dem rotierenden Drehteller 20 geführt wird. Die Nahrungsmittel werden durch eine wärmeemittierende Reibungsreaktion auf eine herkömmliche Weise dielektrisch erwärmt und gekocht.

Elektrischer Strom wird auch an die erste und die zweite Elektrodenplatte 90 und 91, die über die Zuleitungsdrähte 61 mit der Stromquelle 60 verbunden sind, angelegt, und Strom fließt zwischen den Elektrodenplatten 90 und 91 durch die Natriumchloridlösung. Folglich wird die Lösung auf ihren Siedepunkt erhitzt, wodurch bewirkt wird, dass Dampf (S) über der Oberfläche des Wassers (W) erzeugt wird, wie in 4 dargestellt.

Der Benutzer kann durch einen Kontaktschalter auf dem Bedienfeld bewirken, dass Dampf (S) durch die Düse 80 in die Kochkammer 10 in Intervallen von einigen Sekunden auf einer automatischen oder halbautomatischen Basis ausgestoßen wird, und der Dampf (S) wird gleichmäßig in Richtung der Nahrungsmittel auf dem Drehteller ausgestoßen, wie in 3 dargestellt, so dass die Feuchtigkeit für die Nahrungsmittel reguliert werden kann.

Während der Dampf (S) eingeleitet wird, wird ein Gebläsemotor (nicht dargestellt) vorübergehend gestoppt, um zu verhindern, dass der Dampf (S) durch die Gebläsekonvektion verteilt wird. Somit wird der Dampf (S) zu der Stelle geliefert, an der sich die Nahrungsmittel befinden.

Nachdem die vorbestimmte Menge an Dampf (S) auf die Nahrungsmittel gesprüht wurde, wird ein Durchgang der Einleitungsdüse 80 gemäß einem elektrischen Signal geschlossen.

Der Sprühprozess verhindert somit das Austrocknen der Nahrungsmittel infolge der Verdampfung von Feuchtigkeit während der dielektrischen Erwärmung, wodurch ein guter Geschmack und eine unverschlechterte Textur bereitgestellt werden.

Wenn die Spannungsversorgung für den Mikrowellenofen 220V ist, ist es erwünscht, 2 Gramm Natriumchlorid in 300 cm3 Wasser (W) zu geben, um einen geeigneten Widerstandswert aufrechtzuerhalten.

Wenn dem Wassertank 70 das Wasser (W) ausgeht, stoppt die Heizwirkung zwischen den Elektrodenplatten 90 und 91, was den Dampfgenerator 50 ohne den Bedarf für einen speziellen Sicherheitsausschalter unwirksam macht. Keine Überhitzung oder übermäßig hohe Temperatur kann auftreten.

Die kleine Volumenkapazität des Dampfgenerators führt auch zu einem niedrigen elektrischen Leistungsverbrauch.


Anspruch[de]
  1. Mikrowellenofen (100) mit einer Kochkammer (10) zum Aufnehmen von zu erwärmenden Nahrungsmitteln, einem Wasserbehälter (70), einer Düse (80) zum Blasen von Dampf vom Wasserbehälter (70) in Richtung einer Nahrungsmittelaufnahmestelle in der Kochkammer (10), einem Heizmittel (60, 90, 91) zum Erhitzen von Wasser im Wasserbehälter (70) und einem Hochfrequenzoszillator (40) zum Liefern von Mikrowellen zur Kochkammer (10) während der Einleitung von Dampf durch die Düse (80), dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmittel (60, 90, 91) Elektroden (90, 91) im Wasserbehälter (70) zum Leiten eines elektrischen Stroms durch das Wasser umfasst, um den Dampf zu erzeugen.
  2. Ofen nach Anspruch 1, wobei die Elektroden (90, 91) Platten umfassen, die an beabstandeten Stellen darin montiert sind.
  3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektroden (90, 91) eine Beschichtung aus einer Kohlenstoff enthaltenden Substanz aufweisen.
  4. Ofen nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Elektroden um einen Abstand von 20–30 mm voneinander entfernt sind.
  5. Ofen nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Elektrodenplatten (90, 91) verzahnte Finger umfassen.
  6. Ofen nach einem vorangehenden Anspruch mit einem vom Benutzer betätigbaren Mittel zum selektiven Einleiten von Dampf vom Generator (50) in die Kammer (10).
  7. Ofen nach Anspruch 6 mit einem Mittel zum periodischen Einleiten von Dampf vom Generator in die Kammer (10) auf einer auswählbaren automatischen oder halbautomatischen Basis.
  8. Verwendung eines Ofens nach einem vorangehenden Anspruch, wobei ein elektrischer Strom mittels der Elektroden (90, 91) durch eine elektrisch leitende wässerige Lösung (W) hindurch geleitet wird, um den Dampf zu erzeugen.
  9. Verwendung eines Ofens nach Anspruch 8, wobei die wässerige Lösung Natriumchlorid enthält.
  10. Verwendung eines Ofens nach Anspruch 8 oder 9, wobei die wässerige Lösung durch Vermischen von Wasser und Natriumchlorid im Verhältnis von 300 cm3 Wasser mit 1–2 Gramm Natriumchlorid gebildet wird.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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