DE69203900T2 - Elektrisches Kochgerät. - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
• Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kochgerät, wie etwa ein elektrischer Herd oder ein elektrischer Ofen.
BESCHREIBUNG DES TECHNISCHEN GEBIETS
• Das konventionelle Hochfrequenzheizgerät weist, wie in Fig. 12 gezeigt, eine Gleichrichterschaltung mit einem Gleichrichter 2 zum Gleichrichten von einer kommerziellen Leistungsquelle 1 zugeführter elektrischer Leistung, einer Drossel 3 und einem Kondensator 4; eine Inverterschaltung mit einem Kondensator 5, einem Transistor 6, einer Diode 7 und einem Zusatztransformator 8; eine Hochspannungsgleichrichterschaltung mit einem Hochspannungskondensator 9 und Hochspannungsdioden 10 und 11; ein Magnetron 12 zum Erzeugen einer Hochfrequenzradiowelle ansprechend auf das Ausgangssignal von der Hochspannungsgleichrichterschaltung; eine Steuerschaltung 13 zum Steuern der Arbeitsfrequenz des Transistors 6; und einen Heizsteuerabschnitt 15 zum Steuern eines Relais 14 und Ausgeben eines Heizbefehls an die Steuerschaltung 13 auf.
• Die Fig. 13 (A), (B) und (C) zeigen eine Anschlußspannung Vac über dem Kondensator 4, die eine Eingangsspannung der Inverterschaltung ist, eine Kollektor-Emitter-Spannung Vce des Transistors 6 und ihre Einhüllende bzw. die Einhüllende des Anodenstroms Ia des Magnetrons. Die tatsächliche Ia-Wellenform hat die gezeigte Einhüllende und die überlagerte Hochfrequenzstruktur ähnlich Vce. Wie in gestrichelten Linien gezeigt, oszilliert das Magnetron 12 nur während des Zeitraums, in dem Ia fließt und Vce die der Schwellspannung des Magnetrons 12 entsprechende Spannung überschreitet. Im besonderen muß der Anschluß über den Kondensator 4 die in Fig. 13 (A) gezeigte Spannungswellenform haben, um eine Verminderung des Eingangsleistungsfaktors am Eingangsanschluß (d.h. einem Wechselstromanschluß des Gleichrichters 2) zu vermeiden. Das Magnetron wird also einen intermittierenden Betrieb ausführen, wie in Fig. 13 (C) gezeigt. Andererseits arbeitet der Transistor 6 auch während des Zeitraums, in dem Ia nicht fließt. Dieser Zeitraum trägt fast nicht zu der Hochfrequenzoszillation des Magnetrons 12 bei. Das bedeutet, daß der Transistor 6 vergebens arbeitet.
• Die kommerzielle Leistungssteckdose in einem gewöhnlichen Haushalt ist im allgemeinen auf 15A ausgelegt, und die Innenleistungsverdrahtung in den Haushalten ist gewöhnlich auch auf 20 A ausgelegt. Aus diesem Grund muß der maximale Verbrauchsstrom des Hochfrequenzheizgeräts, etwa des elektrischen Herdes, auf 13-14 A festgelegt werden. Der Grund dafür ist, daß, obwohl die Innenleitungsstromkapazität 20 A beträgt, Geräte wie ein Reiskocher und ein Toaster, die gleichzeitig mit dem Hochfrequenzheizgerät verwendet werden, gewöhnlich den Verbrauchsstrom von 6-7 A haben.
• Daher ist bei dem konventionellen Hochfrequenzheizgerät, wie in Fig. 13 (C) gezeigt, die Oszillationsperiode des Magnetrons 12 ungefähr 1/2 der gesamten Arbeitsperiode, und ferner ist der Eingangsstrom durch die kommerzielle Leistungsquelle begrenzt. Daher ist bei einem auf z.B. 100 V Wechselspannung ausgelegten Gerät die Eingangsleistung gewöhnlich auf 1,3-1,4kW begrenzt. Im Ergebnis ist die Hochfrequenzausgangsleistung des konventionellen Heizgeräts gewöhnlich auf höchstens etwa 600 W begrenzt. Die maximal zulässige Auslegung der Ausgangsleistung für eine kurze Zeit beträgt 700 W, und nur Hochfrequenzheizgeräte mit einer solchen Radiowelle sind bisher zur Verwendung gekommen.
• Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 56-21237 offenbart das in Fig. 14 gezeigte Hochfrequenzheizgerät. Bei diesem Hochfrequenzheizgerät wird die Wechselspannung von einer kommerziellen Leistungsquelle 1 von einem Gleichrichter 16 gleichgerichtet, um in eine Gleichspannung umgewandelt zu werden, und ferner ist eine Batterie 17 zur Versorgung einer Gleichspannungs-Gleichspannungs-Verstärkerschaltung 20 mit der Spannung über Schalter 18 und 19 vorgesehen. Damit wird einem Magnetron 12 durch eine Unterbrecherschaltung 21 elektrische Leistung zugeführt. Dieses Hochfrequenzheizgerät soll bei Haushalten mit kleiner elektrischer Maximalleistung eine Radiowellenausgangsleistung von 600 W (eine Eingangsleistung von 1200 W) liefern. Dies wird auf solche Weise erreicht, daß in der Batterie 17 mit etwa 100 V Energie gespeichert wird, während das Gerät nicht verwendet wird, und wenn das Gerät verwendet wird, wird die gespeicherte Energie abgenommen, um das Magnetron 12 anzutreiben.
• Obwohl sich der obige Stand der Technik auf den elektrischen Herd bezog, wird er auch auf einen Kochapparat mit einem Heizer, etwa einem elektrischen Ofen, angewendet. Kurz gesagt erlaubt die Leistungsquelle von 100 V beim Stand der Technik wegen der Begrenzung in Form des maximalen Verbrauchsstroms aus der kommerziellen Leistungsquelle nur eine Verwendung des Kochgeräts mit einer Eingangsleistung von 1,4 kW oder weniger.
• Wie oben beschrieben kann der Stand der Technik nur die durch den Eingangsstrom aus einer kommerziellen Leistungsquelle begrenzte Radiowellenausgangsleistung liefern; es ist schwierig, die Schnellheiz-(Koch)-Eigenschaften des Hochfrequenzheizgeräts zu verbessern. Da die mit einer Batterie ausgestattete konventionelle Anordnung aus Fig. 14 ferner die Fähigkeit zum Speichern sehr großer Energien haben muß, hat das Gerät den Nachteil, daß es groß und teuer ist und ferner das Schalten der Ausgangsleistung aus der eine große elektrische Leistung aufweisenden Hochspannungsbatterie erfordert. Es kann ferner angenommen werden, daß sowohl die Gleichspannung von dem Gleichrichter (Halbwellengleichrichter) 16 als auch die Ausgangsspannung von der Batterie 17 der Gleichspannungs-Gleichspannungs-Verstärkerschaltung 20 gleichzeitig zugeführt werden. Wenn man jedoch nur die beiden Spannung herausnimmt, ergeben sich Nachteile einschließlich einer erheblichen Verminderung des Eingangsleistungsfaktors in der kommerziellen Leistungsquelle 1 und des Auftretens eines instabilen Betriebs wegen Fehlanpassung interner Impedanzen beider Leistungsquellen. Dieses kann also tatsächlich nicht realisiert werden. Im Ergebnis weist auch die Anordnung aus Fig. 14 die Begrenzung durch den Eingangsstrom von der externen Leistungsquelle auf, wie etwa einer kommerziellen Leistungsquelle, und kann somit das Problem nicht lösen, daß die Eingangswechselspannung von z.B. 100 V die Radiowellenausgangsleistung auf etwa 600 W - 700 W begrenzt.
• Es ist dementsprechend sehr schwierig, ein Hochfrequenzheizgerät oder Kochgerät anzugeben, wie etwa einen elektrischen Ofen, das mit hoher Geschwindigkeit heizen (kochen) kann, und zwar mit einer nicht durch die Stromkapazität der externen Leistungsquelle begrenzten großen Hochfrequenzausgangsleistung, und ferner eine kompakte und leichte Struktur aufweist. Es besteht ein Bedürfnis nach einem den modernen Ernährungsgewohnheiten, die Kochen mit hoher Geschwindigkeit erfordern, angepaßten Kochgerät.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die Erfindung soll die obigen Probleme des oben beschriebenen Standes der Technik lösen.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hochfrequenzheizgerät anzugeben, das leicht hergestellt werden kann, ohne daß große, komplizierte oder teure Merkmale erforderlich sind, und das Merkmal der großen Hochfrequenzleistungsabgabe, die nicht durch den Eingangsstrom von einer externen Leistungsquelle, wie etwa einer kommerziellen Leistungsquelle, begrenzt ist, erheblich verbessert, und einen hohen Leistungsfaktor sowie eine hohe Zuverlässigkeit zugunsten hoher Sicherheit aufweist.
• Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kochgerät, wie einen elektrischen Ofen, anzugeben, das die gleiche Eigenschaft wie das obige Hochfrequenzheizgerät aufweist und eine große Ausgangsheizleistung liefern kann.
• Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein elektrisches Kochgerät angegeben mit:
• einem Heizenergieabstrahlabschnitt zum Empfangen der von dem Leistungsumsetzerabschnitt umgesetzten Leistung und Abstrahlen von Heizenergei, wie Mikrowellen oder Strahlungswärme, in eine Heizkammer.
• Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein elektrisches Kochgerät angegeben mit:
• einer Batterie zum Zuführen von Leistung zu dem Leistungsumsetzabschnitt.
• Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Hochfrequenzheizgeräts (Kochgerät) nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Hochfrequenzheizgeräts nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• Fig. 3 ist ein Wellenformdiagramm, in dem (A) ein Diagramm der Ausgangsspannung von der Vollwellengleichrichtereinrichtung in Fig. 2 zeigt, und (B) ein Diagramm der Ausgangsspannung von dem Spannungsverstärkerabschnitt in Fig. 2 zeigt;
• Fig. 4 ist ein Graph, der die Leistungsfaktorkennlinie des Eingangs aus einer kommerziellen Leistungsquelle gegen die Ausgangsspannung aus dem Spannungsverstärkerabschnitt in Fig. 2 zeigt;
• Fig. 5 zeigt ein Wellenformdiagramm, in dem (A) ein Diagramm der von der kommerziellen Leistungsquelle über die Vollwellengleichrichtereinrichtung in Fig. 2 zugeführte Spannung zeigt, (B) ein Diagramm der von dem Spannungsverstärkerabschnitt in Fig. 2 zugeführten Spannung zeigt, (C) ein Diagramm der Summe der von der kommerziellen Leistungsquelle und dem Spannungsverstärkerabschnitt in Fig. 2 zugeführten Spannungen zeigt und (D) ein Diagramm der Einhüllenden des Anodenstroms des Magnetrons in Fig. 2 zeigt;
• Fig. 6 ist ein detailliertes Schaltdiagramm des Hochfrequenzheizgeräts aus Fig. 2;
• Fig. 7 ist ein Schaltdiagramm des elektrischen Ofens (Kochgeräts) nach wieder einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• Fig. 8 zeigt ein Wellenformdiagramm, in dem (A) ein Diagramm der Ausgangsleistung von der Diodenbrücke (Gleichrichtereinrichtung) in Fig. 7 zeigt, (B) ein Diagramm der Ausgangsleistung von der Rückstromflußverhinderungseinrichtung in Fig. 7 zeigt, (C) eine Beziehung zwischen den Ausgangsspannungen in Fig. 7 zeigt, (D) ein Diagramm der gesamten dem Heizer in Fig. 7 zugeführten Leistung zeigt und (E) ein Diagramm der nur von der externen Leistungsquelle dem Heizer in Fig. 7 zugeführten Leistung zeigt;
• Fig. 9 ist ein Schaltdiagramm des elektrischen Ofens nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• Fig. 10 ist ein Schaltdiagramm des Hochfrequenzheizgeräts nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• Fig. 11 zeigt Graphen, wobei (A) einen Graph zum Vergleichen der Temperaturanstiegscharakteristiken in dem Gerät aus Fig. 10 und dem Stand der Technik zeigt, (B) einen Graph der Ausgangsleistungscharakteristik des Hochfrequenzheizgeräts nach dem Stand der Technik zeigt und (C) einen Graph der Ausgangsleistungscharakteristik des Geräts in Fig. 10 zeigt;
• Fig. 12 ist ein Schaltdiagramm des Hochfrequenzheizgeräts nach dem Stand der Technik;
• Fig. 13 zeigt ein Wellenformdiagramm, wobei (A) ein Diagramm der Eingangsspannung in Fig. 12 zeigt, (B) ein Diagramm der Spannung über dem Transistor in Fig. 12 und deren Einhüllende zeigt und (C) ein Diagramm der Einhüllenden des Anodenstroms des Magnetrons in Fig. 12 zeigt; und
• Fig. 14 ist ein Blockdiagramm des anderen Hochfrequenzheizgeräts nach dem Stand der Technik.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
• Anhand der Zeichnung werden nun verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindungen erklärt.
• Fig. 1 zeigt das Hochfrequenzheizgerät, das ein Beispiel für ein Kochgerät nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
• In Fig. 1 bezeichnet 31 eine externe Leistungsquelle, wie etwa eine kommerzielle Leistungsquelle, einen Generator und eine Batterie, die zum externen Zuführen von Leistung zu einem Hochfrequenzheizgerät 32 dient. Das Hochfrequenzheizgerät 32 weist einen Leistungsumsetzerabschnitt 33 zum Umsetzen der zugeführten Leistung und einen Radiowellenabstrahlabschnitt 34 zum Erzeugen einer Hochfrequenzradiowelle (z.B. einer Mikrowelle) ansprechend auf die von dem Leistungsumsetzer 35 umgesetzte Leistung und zum diese als Heizenergie Zuführen zu einer Heizkammer (nicht gezeigt). Der Leistungsumsetzerabschnitt 33 kann aus einem Leistungsumsetzer 35 und einer Umsetzereinheit 36 zusammengesetzt sein. Das Hochfrequenzheizgerät 32 weist ferner eine Batterie 37 mit einer geringen Ausgangsspannung von 45 V oder weniger auf; die Ausgangsleistung der Batterie 37 wird dem Leistungsumsetzer 35 des Leistungsumsetzerabschnitts 33 über den Spannungsverstärkerabschnitt 38 zugeführt. Es besteht keine Gefahr etwa eines elektrischen Schlags oder von elektrischer Korrosion, weil die Batterie 37 eine niedrige Spannung liefert. Daher kann die Batterie 37 in jeder beliebigen Position angeordnet sein. Im besonderen kann sie im Gehäuse des Hochfrequenzheizgeräts enthalten sein oder an dessen Äußerem befestigt sein, so daß sie leicht gegen eine andere Batterie ausgetauscht werden kann. Eine Ladeeinrichtung 39 kann die Batterie 37 mit der von der externen Leistungsquelle über einen Eingangsabschnitt 40 zugeführten Energie aufladen, so daß die Batterie 37 für eine lange Zeit ohne Austausch verwendet werden kann. Das Hochfrequenzheizgerät 32 weist ferner einen Heizsteuerabschnitt 41 auf. Der Heizsteuerabschnitt 41 steuert die von dem Leistungsumsetzerabschnitt 33 umgesetzte Leistung durch Steuern z.B. der Umsetzersteuereinheit 36, wodurch die Stärke der Ausgangsradiowelle aus dem Radiowellenabstrahlabschnitt 34 eingestellt wird. Der Heizsteuerabschnitt 41 kann auch den Spannungsverstärkerabschnitt 38 steuern, so daß die Leistung aus der Batterie 37 zusätzlich zu der aus der externen Leistungsquelle 31 an den Leistungsumsetzerabschnitt 33 dem Leistungsumsetzerabschnitt 33 zugeführt wird. Geeignet als Batterie 37, die eine Charakteristik mit großer Ausgangsleistung haben muß, ist eine Bleibatterie, eine Ni-Cd-Batterie oder eine Ni-H-Batterie. Wenn eine solche Batterie verwendet wird, ist die in Bezug auf Sicherheit der Spannung, Zuverlässigkeit des elektrischen Kontakts oder Produktivität bei der Herstellung geeignetere Spannung der Batterie 12 V-24 V. Aus diesem Grund wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Ausgangsleistung aus der Batterie 37 mit einer Ausgangsspannung von 24 V von dem Spannungsverstärkerabschnitt 38 spannungsverstärkt, so daß die Ausgangsspannung aus der Batterie 37 auf einen erwünschten Wert eingestellt wird, der niedriger als die momentane Maximalspannung der externen Leistungsquelle 31 ist (141 V, wenn die externe Leistungsquelle eine kommerzielle 100 V Quelle ist). Diese Einstellung wird auf der Basis des Befehlsignals aus dem Heizsteuerabschnitt 41 in Abstimmung mit der Steuerung des Leistungsumsetzerabschnitts 35 durchgeführt. Damit das Hochfrequenzheizgerät 32 nicht für einen niedrigen Leistungsfaktor der externen Leistungsquelle 31 sorgt, wird die Ausgangsspannung aus der Batterie 37 im besonderen auf den erwünschten Wert eingestellt, der niedriger als die momentane Maximalspannung der externen Leistungsquelle 31 ist.
• Fig. 2 zeigt das Hochfrequenzheizgerät nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 2 bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile wie in Fig. 1. In Fig. 2 wird auf einer Versorgungsleitung 43 die Wechselspannung aus der kommerziellen Leistungsquelle 31 von einer Diodenbrücke 42 in eine unidirektionale Spannung mit einer starken überlagerten Struktur und mit einer vollwellengleichgerichteten Wellenform umgesetzt. Diese unidirektionale Spannung wird wiederum der den Leistungsumsetzer 35 aufbauenden Inverterschaltung zugeführt. Die Ausgangsspannung aus der Batterie 37 wird über eine Diode 44 der Versorgungsleitung 43 als eine Ausgangsspannung aus dem Spannungsverstärkerabschnitt 38 zugeführt.
• Die Fig. 3(A) und (B) zeigen einzelne Wellenformen Vac und Vdc der Ausgangsspannungen aus der Diodenbrücke 42 und der Diode 44. Wenn der Wert von Vdc verändert wird, wird der Wechselspannungseingangsleistungsfaktor verändert. Fig. 4 zeigt ein experimentelles Resultat, das eine solche Charakteristik zeigt. Während der Effektivwert des Eingangsstroms aus der kommerziellen Leistungsquelle 31 von 100 Vac in Fig. 2 auf einen konstanten Wert von 13,5 A gesteuert wird, beginnt der Leistungsfaktor sich allmählich um einige 10 V abzusenken, wenn die aus der Batterie 37 zugeführte Gleichspannung Vdc erhöht wird. Es ergibt sich ein Leistungsfaktor von ungefähr 90% bei etwa 100 V. Wenn Vdc weiter erhöht wird, nimmt der Leistungsfaktor abrupt ab. Dies liegt daran, daß die Leistungsquellenimpedanz auf der Seite der Batterie 37 einschließlich des Spannungsverstärkerabschnitts 38 notwendigerweise niedriger als die der kommerziellen Leistungsquelle 31 ist. Wenn im besonderen Vac in Fig. 3 (A) nicht niedriger als die Vdc in Fig. 3 (B) entsprechende Spannung (gestrichelte Linie) ist, wird Leistung von der kommerziellen Leistungsquelle 31 zugeführt; (richtig: wenn) andererseits die erstere niedriger als die letztere ist, wird Leistung von der Batterie 37 zugeführt. Daher hat die von der Batterie 37 zu dem Leistungsumsetzer 35 zugeführte Spannung eine Rechteckwellenform mit der Spitzenspannung Vdc wie in Fig. 3 (B) gezeigt. Selbst wenn die Ausgangsspannung aus dem Spannungsverstärkerabschnitt 38 in diesem Fall auf Vdc festgelegt ist, wird die dem Spannungsumsetzer 35 zugeführte Spannung wie in Fig. 3 (B) gezeigt. Im Ergebnis ist es nicht notwendig, die Ausgangsspannung entsprechend dem momentanen Wert der kommerziellen Leistungsquelle 31 zu steuern.
• Die Fig. 5 (A), (B), (C) und (D) zeigen die Wellenformen von Vac, Vdc, der Summenspannung Vin (Eingangsspannung des Leistungsumsetzers 35) von Vac und Vdc bzw. die Einhüllende des Anodenstroms Ia von dem Magnetron, das der Radiowellenabstrahlabschnitt 34 ist. Wie aus dem Vergleich mit dem in Fig. 13 gezeigten Stand der Technik deutlich wird, hat die Einhüllende von Ia für Vac einen Spitzenwert, der dem im Stand der Technik gleich ist, hat jedoch einen erheblich erhöhten Durchschnittswert. Da Vin die in Fig. 5 (C) gezeigte Wellenform hat, hat die an den den Leistungsumsetzer 35 aufbauenden Transistor und andere angelegte Spannung Vce, die allerdings in Fig. 5 nicht gezeigt ist, selbstverständlich den gleichen Spitzenwert, wie im Stand der Technik. Deswegen werden keine Komponenten mit hoher Spannungsfestigkeit benötigt. Da auf diese Weise keine Notwendigkeit besteht, den Spitzenwert sowohl des Anodenstroms Ia des Magnetrons als auch der Transistorspannung Vce (und genauso des Stroms) größer als diejenigen im Stand der Technik zu machen, und da der Leistungsfaktor des Eingangs aus der externen Wechselspannungsleistungsquelle wenig vermindert wird, kann die in dem Leistunsumsetzerabschnitt 33 umgesetzte Leistung in einer einfachen Struktur erhöht werden. Im Ergebnis kann die Radiowellenausgangsleistung aus dem Radiowellenabstrahlabschnitt 34 ausreichend erhöht werden. Konkret wird in der Anordnung aus Fig. 2 mit der Eingangsleistung von etwa 1200 W und ungefähr 13,5 A aus der kommerziellen Leistungsquelle 31 und einer Vdc von ungefähr 105 V die Leistung von ungefähr 800 W aus der Batterie 37 zugeführt, so daß der Leistungsumsetzer 35 ungefähr 2000 W umsetzen kann. Im Ergebnis kann das Magnetron 34 eine Radiowelle von ungefähr 1000 W zu Verfügung stellen. Dies erlaubt eine erhebliche Verkürzung der Kochzeit im Vergleich zum Stand der Technik und vermeidet den Nachteil einer großen Verminderung des Leistungsfaktors. Dementsprechend kann die obige größere Radiowellenausgangsleistung erzeugt werden, während der Eingangsstrom bei einem erwünschten Wert von 13-14 A oder weniger gehalten wird.
• Fig. 6 zeigt eine weitere detaillierte Schaltungsanordnung zur Realisierung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2. In Fig. 6 werden gleiche Elemente wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Ferner wird in der Anordnung aus Fig. 6 eine kommerzielle Leistungsquelle 31 als externe Leistungsquelle verwendet.
• In Fig. 6 weist der Leistungsumsetzerabschnitt 33 eine aus einer Diodenbrücke 42, einer Drossel 51 und einem Kondensator 52 zusammengesetzte und eine vollwellengleichgerichtete Wellenform liefernde Gleichspannungsleistungsquelle; einen aus einem Resonanzkondensator 53, einem Spannungsverstärkertransformator 54, einem Transistor 55 und Diode 56 zusammengesetzten Inverter; eine aus einem Kondensator 57 und Dioden 58 und 59 zusammengesetzte Hochspannungsgleichrichterschaltung; und eine aus einem Resonanzkondensator 60 und Drosseln 61 und 62 zusammengesetzte Heizerschaltung auf. Ein Radiowellenabstrahlabschnitt 34 weist ein Magnetron 63 auf. Eine Umsetzersteuerschaltung 36 steuert die Schaltfrequenz des Transistors 55 zum Betreiben des Inverters, wodurch dem Magnetron 63 eine Hochspannungsleistung und Heizerleistung zugeführt wird. Dann oszilliert das Magnetron 63 zum Abstrahlen einer Radiowelle in eine Heizkammer. Die Einzelheiten des grundlegenden Leistungsumsetzbetriebs des Inverters werden nicht erklärt, weil sie allgemein bekannt sind. Auf der Grundlage der Signale aus einem Heizsteuerabschnitt 41 mit einem Mikrocomputer 64 dient die Umsetzersteuerschaltung 36 zum Stabilisieren der Radiowellenausgangsleistung aufgrund der Signale aus Stromtransformatoren-65 und 66 und steuern ferner den Transistor 55 zum Einstellen der Größe der Radiowellenausgangsleistung.
• Im Hinblick auf Sicherheit und Produktionskosten ist es erwünscht, daß eine Batterie 37 eine elektrische Leistung mit geringer Spannung von 12 V-24 V hat. Deswegen wird die Leistung aus der Batterie 37 über eine/einen Spannungsverstärkerschaltung oder -abschnitt 38 dem Leistungsumsetzerabschnitt 33 zugeführt. Die Spannungsverstärkerschaltung 38 ist ein aus einer mit einem Abgriff ausgestatteten Spannungsverstärkerdrossel 67, Kondensatoren 68, 69, einem Transistor 70, Dioden 71, 44 und einer Steuerschaltung 73 aufgebauter "Gleichspannungs/Gleichspannungsumsetzer vom Spannungsverstärkertyp". Obwohl der Betrieb der Schaltung 38 nicht im einzelnen erklärt wird, sei doch angemerkt, daß die Steuerschaltung das Ein/Ausverhältnis des Transistors 70 zum Einstellen der Anschlußspannung (d.h. Ausgangsgleichspannung) über dem Kondensator 69 steuern kann.
• Während des Heizbetriebs des Hochfrequenzheizgeräts schließt der Heizsteuerabschnitt 41 Relaiskontakte 74 und 75 und gibt einen Betriebsbefehl an die Umsetzersteuerschaltung 36 und die Steuerschaltung 73 der Spannungsverstärkerschaltung 38. Also empfängt der Inverter, der ein Hauptteil für die Leistungsumsetzfunktion des Leistungsumsetzerabschnitts 33 ist, zu seinem Leistungsumsetzbetrieb die Summe der Leistung aus der kommerziellen Leistungsquelle 31 und der Leistung aus der Batterie 37, die von der Spannungsverstärkerschaltung 38 spannungsverstärkt worden ist.
• Die bisher erklärten Anordnungen können den Leistungsumsetzbetrieb und Hochfrequenzheizbetrieb ausführen, wie anhand der Fig. 2 bis 5 beschrieben. Solche Anordnungen haben die Vorteile des Erhöhens des Durchschnittswerts ohne Erhöhen des Maximalwerts, die auch für die Halbleiter, etwa den Transistor 53 und den Resonanzkondensator 33 in dem Leistungsumsetzerabschnitt 33, sehr vorteilhaft sind. Die Anordnungen erlauben also eine ungefähr doppelt so große Leistungsumsetzung wie im Stand der Technik unter Verwendung relativ preiswerter Komponenten. Ferner kann die Anordnung, die Vdc nur dann, wenn die momentane Spannung der kommerziellen Leistungsquelle 31 niedrig ist, zuführt den Leistungsfaktor des Eingangs aus der kommerziellen Leistungsquelle 41 auf einem relativ hohen Wert halten und ferner Vdc der Spannung Vac aus der kommerziellen Leistungsquelle 31 überlagern. Im Ergebnis kann mit dieser Hochausgangsleistungssteuerung das Hochfrequenzheizgerät mit einem hohen Leistungsfaktor der Eingangsleistung hergestellt werden.
• Zusätzlich kann, wie in Fig. 5 (B) gezeigt, der Betrieb der Spannungsverstärkerschaltung 38 synchron mit dem Momentanwert von Vac unterbrochen werden. Wenn jedoch die Kapazität des Glättungskondensators 69 so eingestellt ist, daß sich eine viel größere Entladungszeitkonstante ergibt als die Periode der kommerziellen Leistungsquelle, kann die Spannungsverstärkerschaltung 38 mit ihrem kontinuierlichen Betrieb genauso wirksam sein, ohne den Unterbrechungsbetrieb erforderlich zu machen. Im besonderen kann Vdc auf z.B. 105 V festgelegt sein, wie oben beschrieben. In diesem Fall muß die Spannungsverstärkerschaltung 38 mit ihrem Betrieb nur eine Durchschnittsausgangsgleichspannung von 105 V liefern, unabhängig von dem Momentanwert der kommerziellen Leistungsquelle. Obwohl der Kondensator eine große Kapazität haben muß, muß die Spannungsverstärkerschaltung 38 daher nur den Durchschnittsbetrieb (z. B. den Betrieb bei im wesentlichen konstanter Frequenz) ausführen und kann somit relativ leicht gesteuert werden. Ferner müssen die Elemente, etwa der Transistor 70, nur mit der Durchschnittsleistung umgehen, so daß der Maximalstrom und die Maximalspannung auf niedrigere Werte beschränkt werden können. In dem Fall, daß die von der Batterie 37 gelieferte Leistung hoch ist, ist die obige Anordnung der Spannungsverstärkerschaltung 38 im Hinblick auf die Kosten und die Umsetzeffizienz eher zu bevorzugen.
• Wenn das Hochfrequenzheizgerät seinen Betrieb beendet, dient der Heizsteuerabschnitt 41 zum Öffnen der Relaiskontakte 74 und 75 und Schließen des Relaiskontakts 76, um eine Aufladeschaltung oder -einrichtung 39 zu betreiben. Dann lädt die Aufladeschaltung 39 die Batterie 37 auf, so daß diese mit der während des vorherigen Heizbetriebs entladenen elektrischen Energie automatisch wieder aufgeladen wird. Die Aufladeschaltung 39 ist ein Gleichspannungs-Gleichspannungsumsetzer vom Spannungsabfalltyp, der die von einer Diode 77 und einem Kondensator 78 erhaltene Gleichspannung in die zum Aufladen der Batterie 37 mit einem Transistor 79, Dioden 80, 81, einer Drossel 82, einem Kondensator 83 und einer Steuerschaltung 84 geeignete Spannung umsetzt. Die Aufladeschaltung 39 kann optional ihre Ausgangsspannung entsprechend dem EIN/AUS-Verhältnis des Transistors 79 einstellen. Die Einzelheiten ihres Betriebs werden hier nicht erklärt, weil sie allgemein bekannt sind.
• Die obige Anordnung erlaubt, daß die Stromzufuhr aus der kommerziellen Leistungsquelle 81 zu der Aufladeschaltung 39 Null wird, während der Leistungsumsetzabschnitt 33 in Betrieb ist. Sie kann also die Maximalleistung leistungsumsetzen, die von der kommerziellen Leistungsquelle 31 zugeführt werden kann, um eine erwünschte große Radiowellenausgangsleistung zu liefern.
• Fig. 7 zeigt eine Schaltungsanordnung des elektrischen Ofens nach wieder einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 7 sind den Elementen in den Fig. 1 und 2 gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
• In Fig. 7 führt eine Gleichrichtereinrichtung 42, die eine Diodenbrücke ist, ihren vollwellengleichgerichteten Ausgangsstrom ansprechend auf den von einer kommerziellen Leistungsquelle 31 zugeführten Strom einem Heizer 34 zum Abstrahlen thermischer Energie in eine Heizkammer 2. Eine Batterie 37 führt dem Heizer 34 ebenfalls elektrische Leistung über eine Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44 zu, die eine Diode ist. Genauer gesagt umfaßt der Leistungsumsetzabschnitt 33 die Gleichrichtereinrichtung 42 der Diodenbrücke, die die Leistung aus der kommerziellen Leistungsquelle (externe Leistungsquelle) 31 in dem Heizer 34 zuzuführende unidirektionale Leistung umsetzt. Daher können die Leistung aus der Batterie 37 und die Leistung aus der kommerziellen Leistungsquelle 31 leicht summiert werden.
• Die Fig. 8 (A) und (B) zeigen Wellenformen der über die Gleichrichtereinrichtung 42 bzw. die Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44 dem Heizer 34 zugeführten elektrischen Leistung. In Fig. 8 zeigt (C) die Beziehung zwischen der Spannungswellenform Vac der obigen vollwellengleichgerichteten Ausgangsspannung und die Wellenform Vdc der Ausgangsspannung aus der Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44. In Fig. 8 zeigt (D) die Wellenform der gesamten dem Heizer 34 zugeführten Leistung. In Fig. 8 zeigt (E) die Wellenform der dem Heizer 34 zugeführten Leistung, wenn die Leistung nur von der kommerziellen Leistungsquelle 31 zugeführt wird.
• Im besonderen wird während der Periode, wenn die Ausgangsspannung aus der Gleichrichtereinrichtung 42 nicht niedriger als die aus der Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44 ist, die in Fig. 8 (A) gezeigte Leistung, d.h. die Leistung aus der kommerziellen Leistungsquelle 31, dem Heizer 34 zugeführt. Andererseits wird während der Periode, wenn die erstere niedriger als die letztere ist, die in Fig. 8 (B) gezeigte Leistung, d.h. die Leistung aus der Batterie 37, dem Heizer 34 zugeführt. Daher (richtig: ergibt sich) ohne Erhöhen der Belastung der kommerziellen Leistungsquelle 31 die um den in Fig. 8 (D) schattierten Bereich größere Leistung als in dem Fall, wenn Leistung nur aus der kommerziellen Leistungsquelle zugeführt wird. Wenn man z.B. annimmt, daß die Leistung aus der kommerziellen Leistungsquelle 31 ungefähr 1200 W beträgt und die Ausgangsspannung aus der Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44 105 V beträgt, dann wird die Leistung von ungefähr 800 W von der Batterie 37 zugeführt. Im Ergebnis wird die Gesamtleistung von ungefähr 2000 W dem Heizer 34 zugeführt. Die Heizausgangsleistung oder Energie, die 2000 W entsprechen, kann in die Heizkammer abgestrahlt werden. Übrigens dient die Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44 dazu, zu verhindern, daß die Ausgangsleistung aus der Gleichrichtereinrichtung 42 in die Batterie 37 fließt.
• Fig. 9 zeigt eine Schaltungsanordnung des elektrischen Ofens nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 9 werden gleiche Elemente wie in den Fig. 2 und 7 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Aus Fig. 7 ergibt sich, daß eine Gleichrichtereinrichtung 42 ansprechend auf die von einer kommerziellen Leistungsquelle (externen Leistungsquelle) 31 zugeführte Leistung ihre vollwellengleichgerichtete Ausgangsleistung einem Heizer 34 zum Abstrahlen thermischer Energie in eine Heizkammer zuführt. Eine Batterie 37 führt dem Heizer 34 über eine Batterieausgangsleistungssteuereinrichtung 90 und eine Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44, die eine Diode ist, auch elektrische Leistung zu. Die Batterieausgangsleistungssteuereinrichtung 90 umfaßt eine Spannungsverstärkereinrichtung 38 einer Gleichspannungs-Gleichspannungsumsetzereinrichtung 38, ein Relais 91, eine Relaissteuereinheit 92 und einen Schalter 93. Die Batterieausgangsleistungssteuereinrichtung 90 verstärkt die von der Batterie 37 zugeführte Eingangsspannung mit der Spannungsverstärkereinrichtung 38 und führt die spannungsverstärkte Ausgangsleistung über das Relais 91 der Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44 zu. Die Relaissteuereinheit 92 steuert das Schließen/Öffnen des Relais 91, wenn von einem Schalter 93 ein Signal kommt und für eine vorbestimmte Zeitspanne vom Start des Betriebs des elektrischen Ofens an, z. B. für 3 Minuten, um die der Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44 zuzuführende Leistung einzustellen. Übrigens dient die Stromrückflußverhinderungseinrichtung 44 dazu, zu verhindern, daß die Ausgangsleistung aus der Gleichrichtereinrichtung 42 in die Batterie 37 fließt. Die Einzelheiten des Gleichspannungs- Gleichspannungsumsetzers werden hier nicht erklärt, weil sie allgemein bekannt sind. Die obige Anordnung kann einen elektrischen Ofen realisieren, der eine niedrige Spannung von 45 V oder weniger auf der Batterie 37 dergestalt nutzen kann, daß er sie mit der Spannungsverstärkereinrichtung verstärkt, eine große Sicherheit gewährleisten kann und eine große Heizenergie aus dem Heizer 34 in eine Heizkammer abstrahlen kann.
• Fig. 10 zeigt das Hochfrequenzheizgerät nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 10 sind gleiche Elemente wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In Fig. 10 weist ein Heizsteuerabschnitt 41 eine Kurzzeithochausgangsleistungssteuereinheit 42 auf, die die Umsetzersteuereinheit 36 eines Leistungsumsetzerabschnitts 33 so steuert, daß die umgesetzte Leistung aus dem Leistungsumsetzerabschnitt 33 für eine vorbestimmte kurze Zeit (z. B. 1 bis 5 Minuten) entsprechend einem Betriebsbefehl aus einer Betriebseinheit (nicht gezeigt) oder einem darauf basierenden Kochbefehl größer als die maximal zulässige Leistung im kontinuierlichen Betrieb gemacht wird.
• In diesem Fall dient der Heizsteuerabschnitt 41 auf die Weise des Steuerns z.B. der Spannungsverstärkereinheit 38 zum Zuführen sowohl der Leistung aus der Batterie 37 als auch der Leistung aus der externen Leistungsquelle zu dem Leistungsumsetzerabschnitt 33. Während der Eingangsstrom aus der externen Leistungsquelle 31 auf einem vorbestimmten Pegel (z.B. 14A) gehalten wird, wird also dem Leistungsumsetzerabschnitt 33 eine erwünschte vorbestimmte hohe Leistung zugeführt, so daß die aus der Radiowellenabstrahleinheit 34 abgestrahlte Radiowelle sehr stark ist. Wenn man z.B. annimmt, daß die externe Leistungsquelle eine kommerzielle 100 V Leistungsquelle ist und der Eingangsstrom 12a bis 13a beträgt, kann der Stand der Technik dem Leistungsumsetzerabschnitt 33 nur eine niedrige Leistung von ungefähr 1,2 kW bis 1,3 kW zuführen, so daß die Radiowellenausgangsleistung so niedrig wie etwa 600 Watt ist. Andererseits kann das Hochfrequenzheizgerät sowohl die Leistung aus der Batterie 37 als auch die Leistung aus der externen Leistungsquelle 31 dem Leistungsumsetzerabschnitt 33 zuführen. Wenn daher die externe Leistungsquelle 31 und die Batterie 37 Leistungsbeträge von 1,3 kW und 0,7 kW erzeugen, setzt der Leistungsumsetzerabschnitt 33 eine Gesamtleistung von 2,0 kW um. Im Ergebnis kann die Radiowellenabstrahleinheit 34 eine hohe Ausgangsleistung von 1000 W erzeugen.
• Auf diese Weise kann die Anordnung aus Fig. 10 ein Hochfrequenzheizgerät realisieren, das seine Leistung bezüglich des Heizens (Kochens) mit hoher Geschwindigkeit auf mindestens das 2-fache der des Standes der Technik erhöhen kann, ohne den Eingangsstrom aus der externen Leistungsquelle 31 zu erhöhen. Zusätzlich führt die Kurzzeithochausgangsleistungssteuereinheit 42 eine Steuerung auf eine solch hohe Radiowellenausgangsleistung nur während einer vorbestimmten Heizzeit (z. B. 3 Minuten) auf der Grundlage eines optionalen Befehls in dem Heizsteuerabschnitt 41 aus, so daß der Kühlmechanismus des Hochfrequenzheizgeräts 32 eine solch hohe Ausgangsleistung (1000 W) als für kontinuierlichen Betrieb ausgelegte Leistung nicht sicherstellen muß. Dies liegt daran, daß, obwohl die Wärmeerzeugung aufgrund von Leistungsverlusten groß wird, wegen ihrer kurzen Zeit die Temperatur jeder Komponente nicht die bei der auslegungsgemäßen Ausgangsleistung überschreitet. Im Ergebnis wird es für keine der Komponenten, etwa den Hochspannungstransformator und den Leistungshalbleiter, erforderlich, eine außerordentlich große Hitzebeständigkeit zu zeigen, so daß das Hochfrequenzheizgerät, das zur Erzeugung einer hohen Radiowellenausgangsleistung in der Lage ist, sehr ökonomisch erhalten werden kann.
• In Fig. 11 dienen (A) bis (C) zur Erklärung der Art der Kurzzeit-Hochausgangsleistungs-Steuerung. Fig. 11 (A) zeigt einen Temperaturanstieg T der wärmeerzeugenden Komponenten; Fig. 11 (B) zeigt die Radiowellenausgangsleistung P&sub0; in dem Hochfrequenzheizgerät nach dem Stand der Technik; und Fig. 11 (C) zeigt die Radiowellenausgangsleistung P&sub1; in dem Hochfrequenzheizgerät nach diesem Ausführungsbeispiel.
• Die Kurve α in Fig. 11 (A) ist eine der auslegungsgemäßen Radiowellenausgangsleistung P&sub0; im Stand der Technik entsprechende Temperaturanstiegkurve. Diese Kurve führt zu einem Temperaturanstieg von T1, wenn der Heizbetrieb bei der auslegungsgemäßen Ausgangsleistung P&sub0; für eine Zeit t1 andauert. Solch eine von dem Leistungsstromabschnitt 33 gegebene Ausgangsleistung P&sub0; ist eine während des kontinuierlichen Betriebs stationäre Leistung. Im Stand der Technik sind also, um den Temperaturanstieg T bei der stationären Leistung während des kontinuierlichen Betriebs sicherzustellen, der Kühlmechanismus des Hochfrequenzheizgeräts und die Wärmebeständigkeit jeder wärmeerzeugenden Komponente bestimmt worden. Wenn nun das Hochfrequenzheizgerät nach diesem Ausführungsbeispiel die technische Idee des kontinuierlichen Betriebs aufnimmt, wird es notwendigerweise unhandlich und teuer, um einen geeigneten Kühlmechanismus und eine geeignete Wärmebeständigkeit zu realisieren. Beim wirklichen Kochen wird jedoch zum Kochen meistens nur eine kurze Kochzeit benötigt. Meistens werden beim Kochen mit dem Hochfrequenzheizgerät mit einer Radiowellenausgangsleistung von 500 W nur 1 bis 3 Minuten benötigt. Also benötigt dieses Ausführungsbeispiel, das eine Radiowellenausgangsleistung von 1000 W liefert, nur die halbe obige Zeit. Deswegen schlägt dieses Ausführungsbeispiel die Kurzzeit-Hochausgangsleistungs- Steuereinheit 42 vor. Fig. 11 (C) zeigt die Art der Steuerung durch die Steuereinheit 42. Genauer gesagt steuert die Steuereinheit 42 die Radiowellenausgangsleistung P&sub1; für eine optionale Zeit t3 auf 1000 W; wenn die Kochzeit t2 t3 übersteigt, steuert die Steuereinheit 42 die Radiowellenausgangsleistung P&sub1; so, daß sie von 1000 W auf 600 W abgesenkt wird. Eine solche Radiowellensteuerung ergibt die Temperaturkurve β in Fig. 11 (A). Die Anordnung nach diesem Ausführungsbeispiel erlaubt die Ausführung der meisten Kochvorgänge bei einer hohen Radiowellenausgangsleistung von 1000 W, ohne eine überaus gute Wärmebeständigkeit und einen überaus guten Kühlmechanismus zu benötigen, was insgesamt nicht vom Stand der Technik bewerkstelligt werden konnte; und damit bietet sie eine hervorragende Leistung bezüglich des Kochens mit hoher Geschwindigkeit. Obwohl sich dieses Ausführungsbeispiel auf die Kurzzeit-Hochausgangsleistungs-Steuerung beim Betriebsbeginn des Geräts bezog, soll die Erfindung übrigens nicht auf diese Art beschränkt sein. Die Kurzzeit-Hochausgangsleistungs-Steuerung kann zu jeder Zeit im Verlauf des Kochens ausgeführt werden.
• Wie aus der bisherigen Beschreibung verständlich wird, bietet das Kochgerät nach der Erfindung die folgenden Vorteile.
• (1) Bei einer Anordnung nach der Erfindung werden der Betrag der Leistung aus einer externen Leistungsquelle und der Betrag der Leistung aus einer Batterie aufsummiert, um von einem Einzelleistungsumsetzerabschnitt umgesetzt zu werden, und die umgesetzte Leistung wird einer Heizenergieabstrahleinheit zugeführt. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das die externe Leistungsquelle bis zum maximalen Leistungsgrad ausnutzen kann, während Nachteile, wie etwa die Verminderung des Leistungsfaktors der externen Leistungsquelle und eine Instabilitätserscheinung wegen Impedanzfehlanpassung vermieden werden, die Summe der Beträge der Leistungen aus der externen Leistungsquelle und der Batterie mit hoher Impedanzanpassung leistungsmäßig umsetzen kann, so daß von der Heizenergieabstrahleinheit sehr viel Energie zum Heizen des zu heizenden Objekts erzeugt wird. Dadurch wird ein Kochgerät realisiert, das mit hoher Geschwindigkeit und hoher Energie, die nicht durch die Stromkapazität der externen Leistungsquelle begrenzt, kochen kann und damit den modernen Ernährungsgewohnheiten angepaßt ist.
• (2) Bei einer anderen Anordnung der Erfindung wird die Summe der Beträge der Leistungen aus einer externen Leistungsquelle und einer Batterie von einem Einzelleistungsumsetzerabschnitt umgesetzt, und die umgesetzte Leistung wird einer Radiowellenabstrahleinheit zugeführt. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das die Summe der Beträge der Leistungen aus der externen Leistung (richtig: -squelle) und der Batterie mit hoher Impedanzanpassung leistungsmäßig umsetzen kann, eine sehr hohe Radiowellenausgangsleistung liefert, die der Stand der Technik nicht liefern konnte, und damit den modernen Ernährungsgewohnheiten besser angepaßt ist, die das Kochen mit hoher Geschwindigkeit erforderlich machen.
• (3) Bei wieder einer anderen Anordnung der Erfindung wird die Leistung aus einer externen Leistungsquelle von einer Gleichrichtereinrichtung leistungsmäßig umgesetzt und die Ausgangsleistung aus einer Batterie wird ebenfalls der Gleichrichtereinrichtung zugeführt. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das die Summe der Beträge der Leistungen leicht zur Verfügung stellen kann und damit das Kochen mit sehr hoher Geschwindigkeit mit einer einfachen Struktur realisiert.
• (4) Bei noch einer anderen Anordnung der Erfindung werden die externe Leistungsquelle und die Batterie parallel geschaltet, um die Summe der Beträge ihrer Leistungen zu liefern. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das die Leistungssumme mit hoher Impedanzanpassung mit einer sehr einfachen Struktur zur Verfügung stellen kann.
• (5) Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Leistung von einer Batterie bei einer vorbestimmten Spannung geliefert, die niedriger als die momentane Maximalspannung einer externen Wechselspannungsleistungsquelle ist. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das das Kochen mit großer Heizenergie realisieren kann, ohne Nachteile, wie etwa die Verminderung des Leistungsfaktors der externen Leistungsquelle, zu ergeben.
• (6) Bei einer weiteren Anordnung nach der Erfindung wird die Spannung aus einer Batterie mit der auslegungsgemäßen Spannung von 45 V oder weniger von einer Spannungsverstärkereinrichtung verstärkt, um mit einer externen Leistungsquelle eine Leistungssumme zu bilden. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit sicherstellt und eine große Ausgangsheizenergie zur Verfügung stellt.
• (7) Bei einer weiteren Anordnung nach der Erfindung ist eine Aufladeeinrichtung zum Aufladen einer Batterie vorgesehen, und die Batterie wird unter Verwendung der Leistung aus einer externen Leistungsquelle aufgeladen. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das die Batterie sicher und zuverlässig unter Verwendung der Leistung aus der externen Leistungsquelle aufladen kann und die Summe der Beträge der Leistungen aus der Batterie und der externen Leistungsquelle einem Leistungsumsetzabschnitt mit hoher Impedanzanpassung und durch wiederholtes Aufladen/Entladen für lange Zeit zuführen kann. Diese Anordnung ergibt daher ein Kochgerät, das eine große Radiowellenausgangsleistung für eine lange Zeit zur Verfügung stellen kann, was der Stand der Technik nicht konnte, und damit den modernen Ernährungsgewohnheiten, die Kochen mit hoher Geschwindigkeit erforderlich machen, besser angepaßt ist.
• (8) Bei einer weiteren Anordnung nach der Erfindung (richtig: ist vorgesehen), eine Stromrückflußverhinderungseinrichtung zum Verhindern des Rückfließens des Stroms aus der externen Leistungsquelle in die Batterie. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das Leistung mit hoher Impedanzanpassung zwischen der externen Leistungsquelle und der Batterie und in einer stabilisierten Weise zur Verfügung stellen kann und die hohe Sicherheit und Langlebigkeit der Batterie sicherstellen kann.
• (9) In einer weiteren Anordnung nach der Erfindung wird die Batterie unter Verwendung der Leistung aus der externen Leistungsquelle aufgeladen, wenn der Leistungsumsetzabschnitt seinen Betrieb beendet. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das dem Leistungsumsetzabschnitt während dessen Betrieb ständig Leistung aus der externen Leistungsquelle mit deren Maximalwert zuführen kann, so daß die Entladekapazität auf einen unverzichtbaren Wert begrenzt wird, und damit eine hohe Radiowellenausgangsleistung zur Verfügung stellt, die der Stand der Technik nicht zur Verfügung stellen konnte. Diese Anordnung ergibt ferner ein Kochgerät, das die Batterie vorab aufladen kann, während es nicht betrieben oder verwendet wird, um die Leistung der Batterie in einem voll aufgeladenen Zustand zu verwenden, und zu jeder Zeit die große Heizkapazität zeigt, die den modernen Ernährungsgewohnheiten, die Kochen mit höherer Geschwindigkeit erforderlich machen, angepaßt ist.
• (10) In einer weiteren Anordnung der Erfindung wird als externe Leistungsquelle eine Wechselspannungsleistungsquelle verwendet, ein Glättungskondensator zum Glätten der Ausgangsspannung aus dem Spannungsverstärkerabschnitt verwendet und dem Glättungskondensator eine eine ausreichend längere Entladungszeitkonstante als die Periode der Wechselspannungsleistungsquelle ergebende elektrostatische Kapazität gegeben. Diese Anordnung ergibt ein Kochgerät, das eine erwünschte Ausgangsgleichspannung auf solche Weise ausgeben kann, daß der Spannungsverstärkerabschnitt jederzeit eine gemittelte, angemessene und unerläßliche Spannungsverstärkung ausführt und die Leistungssumme der Ausgangsspannung und der Wechselspannungsleistungsquelle mit hoher Impedanzanpassung liefert. Diese Anordnung (richtig: ergibt) daher ein Kochgerät, das die Ausgangsspannung aus der Batterie mit niedriger auslegungsgemäßer Spannung mit dem zu niedrigen Kosten in einer einfachen und kompakten Struktur hergestellten Spannungsverstärkerabschnitt verstärken kann und die Summe der Beträge der Leistungen der verstärkten Spannung und der externen Leistungsquelle leicht dem Leistungsumsetzabschnitt mit hoher Impedanzanpassung zuführen kann.
• (11) In einer weiteren Anordnung nach der Erfindung wird die Summe der Beträge der Leistungen aus der externen Leistungsquelle und der Batterie von dem Leistungsumsetzabschnitt umgesetzt, und die so erhaltene große Energie wird auf ein zu heizendes Objekt für eine vorbestimmte Zeit abgestrahlt (richtig: . Diese Anordnung) ergibt ein Kochgerät, das wegen der Summe der Beträge der Leistungen aus der Batterie mit relativ kleiner Größe und geringem Gewicht und der externen Leistungsquelle eine große Heizausgangsleistung liefern kann. Damit ergibt diese Anordnung ein Kochgerät mit den Eigenschaften großer Heizenergie, kompakter Größe, geringen Gewichts und niedriger Kosten. Im besonderen ergibt die Anordnung, daß die große Heizenergie wegen der summierten Leistung für eine vorbestimmte Zeit, nachdem das Kochgerät den Betrieb aufgenommen hat, geliefert wird, ein Kochgerät, das, obwohl es kompakter und leichter ist, eine große Heizausgangsleistung liefern kann.

Claims (11)

1. Elektrisches Kochgerät mit:

einem Einzelleistungsumsetzerabschnitt (33) zum Umsetzen von einer externen Wechselspannungsleistungsquelle (31) zugeführter Leistung zur Verwendung durch das Gerät;

einem Heizenergieabstrahlabschnitt (34) zum Empfangen der von dem Leistungsumsetzerabschnitt umgesetzten Leistung und Abstrahlen von Heizenergie, wie Mikrowellen oder Strahlungswärme, in eine Heizkammer; und

einer Batterie (37) zum Zuführen von Leistung zu dem Leistungsumsetzerabschnitt;

dadurch gekennzeichnet, daß eine Kopplungseinrichtung die Batterie (37) an den Eingang des Leistungsumsetzerabschnitts (33) koppelt, wobei die Anordnung so ist, daß die Summe der Leistungen aus der externen Wechselspannungsleistungsquelle (31) und der Batterie (37) von dem Leistungsumsetzerabschnitt (33) umgesetzt wird, wenn eine momentane Spannung der externen Wechselspannungsleistungsquelle kleiner als ein vorbestimmter Spannungspegel ist, welcher Pegel kleiner als die maximale momentane Spannung der externen Wechselspannungsleistungsquelle ist.

2. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1, bei dem der Heizenergieabstrahlabschnitt durch eine Radiowellenabstrahleinrichtung (34) aufgebaut ist, der Leistungsumsetzerabschnitt durch eine Einfachinverterschaltung (35) mit einem oder mehreren Halbleiterbauelementen aufgebaut ist und die Summe der Leistung aus der externen Wechselspannungsleistungsquelle (31) und der Leistung aus der Batterie (37) von der Inverterschaltung leistungsmäßig umgesetzt und dem Heizenergieabstrahlabschnitt (34) zugeführt wird.

3. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1, bei dem der Leistungsumsetzerabschnitt eine Gleichrichtereinrichtung (42) zum Gleichrichten der Leistung aus der externen Wechselspannungsleistungsquelle in eine unidirektionale Leistung aufweist und die Leistung aus der Batterie (37) der Gleichrichtereinrichtung zugeführt wird, wobei die Gleichrichtereinrichtung (42) dazu ausgelegt ist, die Summe der Leistungen aus der externen Wechselspannungsleistungsquelle (31) und der Batterie (37) zu liefern.

4. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1, bei dem die externe Wechselspannungsleistungsquelle (31) und die Batterie (37) zum Bilden einer Parallelschaltung verbunden sind und die Ausgangsleistung aus der Parallel Schaltung dem Leistungsumsetzerabschnitt (33) zugeführt wird.

5. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1, bei dem die Batterie (37) eine eine Ausgangsspannung von 45 V oder weniger liefernde Batterie ist und das Gerät ferner eine Spannungsverstärkungseinrichtung (38) zum Verstärken der Ausgangsspannung aus der Batterie (37) aufweist und bei der die Summe der Leistungen aus der Spannungsverstärkungseinrichtung (38) und der externen Wechselspannungsleistungsquelle (31) dem Leistungsumsetzerabschnitt (33) zugeführt wird.

6. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 5, das ferner einen Glättungskondensator (69) zum Glätten der Ausgangsspannung aus dem Spannungsverstärkungsabschnitt (38) aufweist, wobei der Kondensator (69) eine solche elektrostatische Kapazität hat, daß er für eine ausreichend längere Entladungszeitkonstante als die Periode der externen Wechselspannungsleistungsquelle (31) sorgt.

7. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1, bei dem die Kopplungseinrichtung eine Stromrückflußverhinderungseinrichtung (44) zum Verhindern des Rückfließens eines Stromes aus der externen Wechselspannungsleistungsquelle in die Batterie aufweist.

8. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1, das ferner eine Aufladeeinrichtung (39) zum Aufladen der Batterie (37) unter Verwendung der von der externen Leistungsquelle zugeführten Leistung aufweist.

9. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 8, bei dem die Batterie (37) unter Verwendung der von der externen Wechselspannungsleistungsquelle zugeführten Leistung aufgeladen wird, während das Gerät nicht in Betrieb ist.

10. Elektrisches Kochgerät mit:

einem Einzelleistungsumsetzerabschnitt (33) zum Umsetzen von einer äußeren Wechselspannungs- oder Gleichspannungsleistungsquelle (31) zugeführter Leistung zur Verwendung durch das Gerät;

einem Heizenergieabstrahlabschnitt (34) zum Empfangen der von dem Leistungsumsetzerabschnitt umgesetzten Leistung und Abstrahlen von Heizenergie, wie Radiowellen oder Strahlungswärme, in eine Heizkammer; und

einer Batterie (37) zum Zuführen von Leistung zu dem Leistungsumsetzabschnitt; dadurch gekennzeichnet, daß

ein Kurzzeit-Hochausgangsleistungs-Steuerabschnitt (42) an den Leistungsumsetzerabschnitt (33) gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, die in dem Leistungsumsetzabschnitt (33) umgesetzte Leistung so zu steuern, daß die umgesetzte Leistung größer als der stationäre Maximalwert einer kontinuierlichen Betriebsleistung ist, und zwar für eine vorbestimmte Zeit, wobei die Summe der Leistungen aus der externen Wechselspannungsleistungsquelle und der Batterie von dem Leistungsumsetzerabschnitt umgesetzt wird, wenn die momentane Spannung der externen Wechselspannungsleistungsquelle (31) kleiner als ein vorbestimmter Spannungspegel ist, welcher vorbestimmte Spannungspegel kleiner als die maximale momentane Spannung der externen Wechselspannungsleistungsquelle ist, und wobei die Heizenergie größer als der stationäre Maximalwert einer kontinuierlichen Betriebsenergie ist.

11. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 10, bei dem der Kurzzeit-Hochausgangsleistungs-Steuerabschnitt (42) die in dem Leistungsumsetzerabschnitt umgesetzte Leistung so steuert, daß die umgesetzte Leistung für eine vorbestimmte Zeit, nachdem das Gerät den Betrieb aufgenommen hat, größer als der stationäre Maximalwert einer kontinuierlichen Betriebsleistung ist, und zwar für eine vorbestimmte Zeit, und so, daß die Heizenergie, wenn das Gerät den Betrieb aufnimmt, größer als der stationäre Maximalwert einer kontinuierlichen Betriebsenergie ist.