DE3115517A1

DE3115517A1 - "ueberwachungs- und alarmschaltung fuer einen mikrowellenherd"

Info

Publication number: DE3115517A1
Application number: DE3115517A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Kawase
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1982-02-04
Also published as: GB2074407A; JPS56147394A; AU6954981A; US4415887A; DE3115517C2; CA1172318A; AU527214B2; GB2074407B

Description

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTtER," S-HA-RP . K . F-. - λ 65 1 -GER-T

-3-BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Überwachungs- und Alarmschaltung für einen mit mehreren Magnetrons bestückten Mikrowellenherd nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Schaltung soll ein elektrisches, ggf. in ein ,akustisches oder optisches Warnsignal umzusetzendes Signal erzeugen, wenn wenigstens eines der Magnetrons fehlerhaft arbeitet oder beispielsweise nicht zeitrichtig ein- oder ausgeschaltet wird.

Der Vorschlag, einen Mikrowellenherd aus verschiedenen, noch zu erwähnenden Gründen mit mehreren Magnetrons auszurüsten ist bereits gemacht worden. Es wird angenommen, der Herd enthalte eine Anzahl η von Magnetrons, welche jeweils eine Mikrowellenenergie von A Watt erzeugen. Fällt eines der Magnetrons aus oder wird falsch geschaltet, so ergibt sich für die gesamte im Innenraum des Herd abgestrahlte Mikrowellenenergxe die Größe — χ A (Watt). Ein gewünschter beispielsweise vorprogrammierter Kochprozeß läßt sich damit nicht in der gewünschten Folge erzielen.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Alarmsystem zur Anzeige einer Fehlfunktion einzelner aus einer Mehrzahl von in einem Mikrowellenherd enthaltener Magnetrons zu schaffen. Gleichzeitig soll das Betriebsverhalten eines solchen Mikrowellenherds stabilisiert werden, so daß befriedigende programmgemäße Kochergebnisse erzielbar sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Patentanspruch 1 angegeben.

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Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet·

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird durch ein Steuersystem eine Alarmlampe erregt, wenn wenigstens eines der Magnetrons des Mikrowellenherds Fehlverhalten zeigt. Die Fehleranzeige wird auch über den Abschluß des Kochvorgangs hinaus aufrechter-. halten, so daß der Benutzer sich beipielsweise entscheiden kann, den nächsten Kochvorgang zu verlängern oder zu verkürzen.

Um bei einem erfindungsgemäßen Alarmsystem auch die Möglichkeit auszuschalten, daß fälschlicherweise eine Fehlfunktion der Magnetrons angezeigt wird, wenn die Herdtür während eines Kochvorgangs geöffnet wird, obgleich die Magnetrons normal arbeiten, ist eine Zeitverzögerung vorgesehen, die den Zeitraum zwischen dem öffnen der Herdtür und dem Ausschalten eines Türschalters berücksichtigt.Das in Verbindung mit der Erfindung verwendete Steuersystem enthält eine Logikschaltung, welche tatsächliche Fehlersituationen ermittelt.

Die Erfindung undvorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in teilweise schematisierterSchaltungsanordnung eine Ausführungsform eines mit zwei

Magnetrons bestückten Mikrowellenherds gemäß der Erfindung und zwar unter der Bedingung geschlossener Herdtür;

Fig. 2 die zeitbezogene Darstellung von Signalverlaufen an Dioden, die im Stromversorgungs

kreis der zwei Magnetrons in Fig. 1 vorliegen bei normalem Betriebsverhalten;

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Fig. 3 ein Zeitdiagrarnm für den idealen Zusammenhang zwischen verschiedenen Stellungen der
Herdtür und den Schaltoperationen verschiedener Schalter im Mikrowellenherd dor Fig. 1; Fig. 4 in einem Zeitdiagramm den Zusammenhang verschiedener Signale an unterschiedlichen
Schaltpunkten des Mikrowellenherds der Fig. zur Verdeutlichung der Betriebsweise des
Herds;

Fig. 5 das Blockschaltbild einer Bestimmungs- oder Überwachungsschaltung zur Ermittlung von
Betriebsfehlern an einem Magnetron innerhalb des Mikrowellenherds der Fig. 1;

Fig. 6 eine Prüf- oderjWahr-Tabelle der Prüf- oder
Überwachungsschaltung der Fig. 1, wenn zwei

Magnetrons vorgesehen sind, und

Fig. 7 ein Zeitdiagrarnm zur Verdeutlichung der Ermittlung von Magnetronfehlern gemäß dem
Gegenstand der Erfindung.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 Bezug genommen:

Ein in der Figur dargestellter Mikrowellenherd mit erfindungsgemäßen Merkmalen wird durch eine Wechselspannungsquelle 10 (beispielsweise 100 V₅, 50/60 Hz) gespeist. Ein paar Stromversorgungsleitungen 12 und 14

und ein weiteres Paar von Stromversorgungsleitungen

und 18 sind mit der Wechselspannungsquelle 10 verbunden. Ein erster regelbarer Schalter 20 liegt in der Stromversorgungsleitung 12, und das der Quelle abgewandte Ende dieses Schalters 20 ist mit der Stromversorgungsleitung 14 über einen Prüfschalter 22 verbunden,-

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Zwischen dem Leitungspaar 12 und 14 liegt die Reihenschaltung eines zweiten Verriegelungsschalters 24, eines Relaisschalters 26 und eines Kochrelais 28. Der Relaisschalter 26 wird durch ein Koch-Startrelais 30 betätigt, während das Kochrelais 28 einen weiteren Relaisschalter 32 steuert.

Ein durch eine gestrichelte Umrandungslinie angedeuteter Steuerschaltungsblock 34 wird über einen Leistungstransformator 36 mit Strom versorgt, dessen Primär- wicklung mit den Stromversorgungsleitungen 16 und 18 verbunden ist. Der Schaltungsblock 34 enthält eine Zeitgeberschaltung zur Festlegung einer Kochzeitperiode, eine Schaltung zur Veränderung der Abgabeleistung für zwei intermittierend zu erregende Magnetrons 38 und 40, wodurch sich die Abgabeenergie zwischen 0% und 100% wählen läßt, sowie eine tiberwachungseinheit für ein evtl. Fehlverhalten eines der Magnetrons. Der Schaltungsblock 3 4 enthält als wesentliche Einheit einen Zentralprozeßor des Typs M 58840 der Firma Mitsubishi Electric Corporation.

Zur Einleitung oder Auslösung eines Kochvoryangs ist ein manuell zu betätigender Koch-Startschalter 4 2 mit dem Schaltungsblock 34 verbunden. Wird dieser Koch-Startschalter 42 betätigt,so schließt das Koch-Startrelais 30 den Relaisschalter 26 . Sodann wird das Kochrelais 28 betätigt und schließt seinerseits den Relaisschalter 32. Ein Türschalter 44 dient zur Überwachung der Stellung der Herdtür; dieser Schalter ist bei geschlossener Herdtür geschlossen und offen sobald die Herdtür offen steht. Einzelne Schaltkreisteile im Steuerschaltungsblock 34 sind nur erregbar, wenn der Türschalter 44 in geschlossenem Zustand steht.

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Mit der Magnetronfehler-Überwachungsschaltung ist eine Anzeigelampe 46 (oder eine lichtemittierende Diode) verbunden, um Fehler i^m Bereich der Magnetrons anzuzeigen, wenn wenigstens eines der Magnetrons 38 bzw. 40 fehlerhaft arbeitet. Anstelle der Anzeigelampe 46 kann auch ein elektroakustischos Anzeigeelement beispielsweise ein Summer eingesetzt werden.

Zwischen dem Stromversorgungsleitungspaar 12 und 14 ist ein Heiztransformator 48 angeschlossen, über welchen die in den Magnetrons 38 und 40 enthaltenen Heizelemente mit einer vorgegebenen festgelegten Spannung versorgt werden. Außerdem ist ein Hochspannungstransformator 50 zwischen dem Leitungspaar 12 und 14 an<je;.:eli lossen und dienl zur Kn <."jun-j de μ ciult'ii Magnetrons 38. Die Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 50 ist durch die Reihenschaltung eines Hochspannungskondensators 52 und einer Hochspannungsdiode 54 überbrückt und stellt einen Halbwellen-Spannungsgleichrichter dar. In ähnlicher Weise sind zur Erregung des zweiten Magnetrons 40 ein Hoch.spannunqstranaloj inaLot bb, ein Hochspannung:-*kondensator bü und eine Hochspannungsdiode 60 vorgesehen.

IHu lloi ·Ιι:;ρ.ΐΊΐιιιιη'|,·;ιΙ i ι mIc '.·! j r;l ϊ i I *«-1 <·ϊιιι.·ιΐ W ι · I«* t ■ · I . 111«I <>/

nach Masse geschaltet, wobei am Verbindungspunkt dieser Elemente ein Diodenstromsignal MGF. auftritt, welches dem SLoU(VrSClIaIt-(I)I¹I-O)InCk M .ils l'riiF- oder |i.-lekt<u signal zugeführt wird. Ein weiterer Widerstand 6 4 liegt von der Hochspannungsdiode 60 aus nach Masse, so daß am Verbindungspunkt ein Diodenstromsignal MGF abgreifbar ist·, das den momentanen Hi-.! r i c.brivust and di;.s '/.weiten MagriPtioUB 40 anzeijL. ^rbeite-n dir- beiden Magentions 38 und 40 normal, so zeigen die Diodenstromsignale

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BAD ORJGfNAL

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MGF.

und ;MGF„ den in Fig. 2 angedeuteten Verlauf.

Der oben erwähnte erste Verriegelungsschalter 20, der zweite Verriegelungsschalter 24, der Prüfschalter 22 und der Türschalter 44 sind der Auf- und Zubewegung der Herdtür zugeordnet, d.h. über die Herdtür zu betätigen.

Die Fig. 3 zeigt den idealen Zusammenhang zwischen der Herdtürbedingung und den Schaltvorgängen des ersten Verriegelungsschalters 20, des Prüfschalters 22, des zweiten Verriegelungsschalters 24 und des Türschalters 44.

Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß der Türschalter 44 während einer bestimmten Zeitspanne im geschlossenen Zustand gehalten wird, obgleich der erste Verriegelungsschalter 20 öffnet wenn die Herdtür geöffnet wird während ein Kochprogramm abläuft, was sich aus dem Zeitdiagramm der Fig. 4 ersehen läßt. Diese Zeitverzögerung hat dihre Hauptursache in einer mehr oder weniger ungenauen Einstellung der Schalter, jedoch läßt sich 0 diese Zeitverzögerung in der Praxis nicht vermeiden und muß berücksichtigt werden. Beabsichtigt der Herdbenutzer insbesondere den Kochvorgang zu unterbrechen, so öffnet er möglicherweise die Herdtür obgleich der Kochprozeß noch abläuft. In diesem Fall wird der erste Verriegelungsschalter 20 Ausgeschaltet, um eine weitere Erzeugung von Mikrowellenenergie zu unterbrechen. Als Antwort darauf verschwinden die Stromsignale MGF^ und MGF₂- Wird zu diesem Zeitpunkt der Türschalter 44 immer noch in Schließbedingung gehalten, so bleibt auch der Steuerschaltungsblock 34 voll aktiviert^ so daß über die Überwachungsschaltung

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ORIGINAL INSPECTED

TERMEER-MaLLER-STElNMEl-STtR SHARP " ;K.*K\.. * - ΐ,1 65 1 -GER-T

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für die Magnetrons die Möglichkeit einer irrtümlichen Fehleranzeige besteht.

Um dieses Betriebsfehlverhalten zu vermeiden, besitzt die überwachungsschaltung zur Ermittlung der Fehler der Magnetrons gemäß der Erfindung den in Fig. 5 veranschaulichten Aufbau. lJiese Schaltung eignet sich für Mikrowellenherde mit einer im Prinzip beliebigen Anzahl η von Magnetrons.

Diese Fehlerüberwachungsschaltung enthält ein NOR-Glied

10" 70, dem die Diodenstromprüfsignale MGF₁ bis MGF eingangsseitig zuführbar sind sowie ein NAND-Glied 72, dem eingangsseitig ebenfalls die Diodenstromprüfsignale MGF.j bis MGF zugeführt werden. Die Ausgangssignale des NOR-Glieds 70 und des NAND-Glieds 72 speisen eine Verriegelungsschaltung 74 die im vorliegenden Fall als Flip-Flop mit NAND-Gliedern 76 und 78 aufgebaut ist. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 74 am NAND-Glied 76 beaufschlagt einen Eingang eines UND-Glieds 80. Der andere Eingang des UND-Glieds 80 erhält die EIN/AUS-Signale vom Türschalter 44. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 80 speist die Basis eines Schalt .transistors 82. Im Kollektorkreis dieses Schalttransistoxs 82 liegt zwischen einer Gleichstromversorgungsquelle 84 die Reihenschaltung eines Widerstands 86 und der Anzeigelampe 46. Das EIN/AUS-Signal vom Türschalter 44 zeigt hohen Signalpegel, wenn der Türschalter 44 EIN-geschaltet ist und weist niedrigen Signalpegel auf, wenn der Türschalter 44 AUS-geschaltet ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient die Wahr-0 Tabelle zur Bestimmung eines Fehlverhaltens einzelner Magnetrons wenn zwei Magnetrons verwendet werden.In

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der Tabelle der Fig. 6 ist rait "H" ein hoher Signalpegel und mit "L" ein niedriger Signalpegel bezeichnet.

Die angegebene Bedingung 1 entspricht dem normalen Betriebszustand der Magnetrons 38 und 40 in Fig. 1.

Die Diodenstrom-Prüfsignale MGF₁ und MGF_ zeigen hohen Signalpegel_/ deshalb erscheint am Q-Ausgang der Verriegelungsschaltung 74 niedriger Signalpegel·. Daher zeigt das Ausgangssignal des UND-Glieds 80 niedrigen Signalpegel, so daß die Anzeigelampe 46 nicht erregt wird. Die Nicht-Erregung der Anzeigelampe 46 zeigt den normalen Kochbetrieb an. Ist beispielsweise das Magnetron 40 fehlerhaft (Bedingung 2) oder wird das Magnetron 38 in Fehlerbedingung versetzt (Bedingung 3), so zeigt der Q-Ausgang der Verriegelung 7 4 hohen Signalpegel, so daß die Anzeigelampe 4 6 erregt werden kann. Stehen beide Magnetrons 38 und 40 auf Fehlerzustand (Bedingung 4), so behält der Q- Ausgang der Verriegelung 7 4 den vorhergehenden Zustand (wiedergegeben durch Qq) bei, d.h. die Anzeigebedingung an der Anzeige² lampe 46 ändert sich nicht. Die überwachungsschaltung für fehlerhaftes Betriebsverhalten der Magnetrons gemäß der Erfindung erregt die Anzeigelampe 46 also dann, wenn wenigstens eines der Magnetrons fehlerhaft arbeitet.

Fig. 7 dient zu Erläuterung von möglichen Betriebsfehlern anhand eines Beispiels für einen Kochprozeßablauf. Die Diagrammdarstellung erfolgt auf der Grundlage der Wahr-Tabelle der Fig. 6. Die Bedingungen (jjbis (δ)entsprechen den Bedingungen 1 bis 8 gemäß Fig. 6.

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ORiGINAL INSPECTED

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Während einer Periode A (Bedingung [8j ) ist die Herdtür geöffnet um einen Kochprozeß vorzubereiten; die Anzeigelampe 46 ist nicht erregt. Während der nächsten Periode B ist die Ofentür geschlossen, der manuell zu betätigende Koch-Startschalter 42 wurde jedoch noch nicht betätigt. Die Prüf- oder Überwachungslogik befindet sich in der Bedingung Q)₁ d.h. die Anzeigelampe 46 behält den vorhergehenden Zustand bei, d.h. sie ist AUS-geschaltet. Die Periode C verdeutlicht den normalen Betriebsablauf beijdem beide Magnetrons 38 und 40 normal arbeiten. Wird das Magnetron 38 fehlgeschaltet oder treten an diesem Magnetron während der Periode D Fehler auf, so wird über die Prüf- oder Überwachungslogik die Bedingung (3)ermittelt, so daß die Anzeigelampe 46 erregt wird. Wird unter dieser Bedingung auch das Magnetron 40 falsch geschaltet oder zeigt Fehlverhalten (Periode E), so stellt die Prüf- oder Überwachungslogik die Bedingung (T)fest, d.h. . der vorhergehende Zustand wird beibehalten. Die Anzeigelampe 46 verbleibt im erregten Zustand.

Die Periode G entspricht normalem Betriebsverhalten bei dem die Anzeigelampe 46 nicht erregt ist. Wird unter dieser Bedingung die Ofentür geöffnet, so daß der Kochprozeß unterbrochen wird, so wird auch die Magnetronerregung schlagartig unterbrochen jedoch kann der Türschalter 44 noch im Zustand EIN verbleiben (Periode H). Die Prüf- oder Überwachungslogik wird jetzt auf Bedingung (S) gesetzt, so daß der vorhergehende Zustand beibehalten wird. Dies bedeutet, daß die Anzeigelampe 46 nicht erregt wird. Wird der Kochprozeß durch Öffnen der Herdtür unter der Betriebsbedingung unterbrochen .so daß der Mikrowellenherd sich in der Periode F befindet, so behält die Prüf-

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BAD ORIGINAL

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oder Uberwachungseinheit ausgangsseitig die Bedingung (T) bei. Die Anzeigelampe 46 wird dann kontinuierlich erregt um eine Fehlerbedingung anzuzeigen.

Claims

PAT E N TA N WA LTE

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandataires agrees pres !'Office european des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl -Ing. H. Steinmeister

Dipl.-lng, F. E. Müller _o. . „ _

Triftstrasse A, S.ekerwall 7,

D-8000 MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

1651-GER-T 16. April 1981

SHARP KAlUISH Γ Κ Ι ΚΛΙΓ.ΙΙΛ
22-2 2, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka 545, Japan

Uberwachungs- und Alarmschaltung für einen Mikrowellenherd

Priorität: 17. April 1980, Japan, Nr. 55-51276

PATENTANS PRÜCHE

Θ Uberwachungs- und Alarmschaltung für einen Mikrowellenherd, der mit mehreren Magnetron:» sowie mit d Losen zugeordneten Abtast.scha] t ungon bestückt ist, wo] du- PrUfsignale abgeben, wenn ckus beLrelJ mule Magnetron iehlerhaft oder nicht - programmgemäß ein- bzw. ausschaltbar ist
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BAD ORIGINAL

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- eine erste Überwachungsschaltung (70-78) , die ein erstes Bestimmungssignal erzeugt, wenn die Prüfsignale der einzelnen Prüfeinheiten ausfallen, und ein zweites Bestimmungssignal abgibt, wenn wenigstens ein Prüfsignal von den Abtastschaltungen (54,62,60,64) vorliegt,

- eine zweite überwachungsschaltung (80), die ein Steuersignal abgibt, wenn das zweite Bestimmungssignal· im Schließzustand eines der Herdtür zugeordneten Türschalter s (44) auftritt, sowie durch

- eine auf das Steuersignal von der zweiten Überwachungseinheit ansprechende Anzeigeeinheit (46).
2. tiberwachungs- und Alarmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Überwachungsschaltung ein UND-Glied (80) ist, das eingangsseitig mit dem ersten bzw. dem zweiten Bestimmungssignal von der ersten überwachungsschaltung (70-78) sowie mit dem Signal des Türschalters (44) beaufschlagt ist.
3. Überwachungs- und Alarmschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Überwachungsschaltung das gleiche Bestimmungssignal wie im vorausgehenden Zustand abgibt, wenn das Prüfsignal von allen der Mehrzahl von Abtastschaltungen vorliegt.
4. überwachungs- und Alarmsignal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Überwachungsschaltung im gleichen einer vorhergehenden Bedingung entsprechenden Schaltzustand während einer Zeitperiode verbleibt, in welcher das Signal vom Türschalter (44) verzögert auftreten kann.

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