DE3743922A1

DE3743922A1 - Microwave cooking hob

Info

Publication number: DE3743922A1
Application number: DE19873743922
Authority: DE
Inventors: Julius Dipl Ing Husslein; Wolfgang Dipl Ing Beifuss; Martin Dipl Ing Schulte; Adolf Wachenfeld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-07-06

Abstract

Microwave cooking hob both as an individual cooking point and as a cooking area arrangement, consisting of a microwave energy source (1, 30) and a horn radiator (2, 31). The horn radiator (2, 31) radiates the microwave energy towards the cooking hob in a pinpoint fashion. An advantageous embodiment of the invention is characterised in that the microwave cooking pot (34) is seated on the horn radiator cover plate (3), which consists of a cover segment (32) which is transparent to microwaves and of an edge segment (33) which is leakproof with respect to microwaves, and that the cover (35) of the microwave cooking pot (34) which is leakproof with respect to microwaves is led up to the edge segment (33) which is leakproof with respect to microwaves, with the result that horn radiator (31) and microwave cooking pot (34) are connected in a fashion which is leakproof with respect to microwaves. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrowellengarmulde, die sowohl als Einzelkoch stelle als auch als Kochfeldanordnung ausgeführt sein kann. Sie besteht aus einer Mikrowellenenergiequelle und einem Hornstrahler, wobei der Hornstrahler die Mikro wellenenergie gezielt zur Garmulde richtet.The invention relates to a microwave oven, both as a single cook place and can be designed as a hob arrangement. It consists of one Microwave energy source and a horn, the horn the micro wave energy directed towards the Garmulde.

Für Mikrowellenherde ist es bekannt und üblich, daß die Mikrowellenenergie mittels Hornstrahler in den Garraum gerichtet abgestrahlt wird. Für eine Mikrowellengar mulde, die im Sinne einer konventionellen Kochplatte bedient und verwendet werden soll, liegen im Stand der Technik bislang noch keine Erkenntnisse vor. For microwave ovens, it is known and customary that the microwave energy by means of Hornblaster is emitted directed into the cooking space. For a microwave oven trough that are operated and used in the sense of a conventional hotplate no findings have yet been made in the prior art.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, mit Hilfe grundsätzlicher physikali scher Überlegungen eine mikrowellentechnische Anordnung zu realisieren, die als Mi krowellengarmulde, durch eine Mikrowellenquelle und den Hornstrahler gespeist, wie eine konventionelle Kochplatte betrieben werden kann. Leistungsbilanzen und Arbeits frequenzen sind unter Berücksichtigung bestehender Schutzvorschriften zu bilanzieren und auszuwählen.The object of the invention is therefore, with the help of basic physi sher considerations to realize a microwave arrangement, which as Mi krowellengarmulde, fed by a microwave source and the horn, such a conventional hotplate can be operated. Current account and labor frequencies are to be accounted for taking into account existing protective regulations and select.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekenn zeichnet, daß der Hornstrahler in der Mikrowellengarmulde mit einer Abdeckplatte abgeschlossen ist, auf der ein Mikrowellentopf kontrolliert aufsitzt, so daß die Ge samtanordnung, bestehend aus Hornstrahler, Abdeckplatte und dem mit Koch-, Gar- oder Auftaugut beschickten Mikrowellentopf, bei Verwendung einer zugelassenen, oberhalb 20 GHz liegenden Frequenz, die zugeführte Mikrowellenleistung nahezu total absorbiert, womit eine zulässige Leckstrahlung unterschritten wird.The arrangement according to the invention for solving this problem is characterized records that the horn in the microwave oven with a cover plate is completed, on which a microwave oven sits in a controlled manner, so that the Ge complete arrangement, consisting of horn blaster, cover plate and the one with cooking, cooking or defrosted microwave oven when using an approved, Frequency above 20 GHz, the microwave power supplied almost total absorbed, which is below the permissible leakage radiation.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, daß unter der Bedingung, daß der Begriff Mikrowellengarmulde die Einheit der Anordnung Mikrowellenstrahler- Abdeckplattenkonfiguration-Mikrowellenkochtopf beinhaltet, ein Mikrowellenge rät entsteht, das mit mikrowellenspezifischen Vorzügen ausgestattet wie eine kon ventionelle Kochplatte betreibbar ist.The arrangement according to the invention ensures that under the condition that the term microwave oven trough the unit of the arrangement microwave Cover plate configuration microwave oven includes a microwave oven advises, which is equipped with microwave-specific advantages like a con conventional hotplate is operable.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist dadurch ge kennzeichnet, daß der Mikrowellenkochtopf auf der Hornstrahlerabdeckplatte, die aus einem mikrowellendurchlässigen Abdeckungssegment und einem mikrowellendichten Kantensegment besteht, aufsitzt und daß die mikrowellendichte Abdeckung des Mi krowellenkochtopfes bis zum mikrowellendichten Kantensegment geführt ist, so daß Hornstrahler und Mikrowellenkochtopf mikrowellendicht verbunden sind.An advantageous embodiment of the arrangement according to the invention is thereby ge indicates that the microwave cooker on the horn cover plate that made a microwave-permeable cover segment and a microwave-proof one Edge segment exists, sits on and that the microwave-proof cover of the Mi krowellen cooker is guided to the microwave-tight edge segment, so that Horn emitter and microwave cooker are microwave-tightly connected.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellenkochtopf aus mikrowellendurchlässigem Material, vorzugsweise Glas, Keramik, Plaste, besteht und auf einer mikrowellendurchlässigen Hornstrahlerabdeckung aufsitzt, und daß der Mikrowellenkochtopf allseitig von einer mikrowellendichten Haube umgeben ist, wobei zur Positionierung des Mikrowellen kochtopfes oberhalb und unterhalb der Hornstrahlerabdeckung Induktionsschleifen, die in λ/4 Mikrowellenfallen sitzen, angeordnet sind. Another advantageous embodiment of the arrangement according to the invention is characterized in that the microwave cooker consists of microwave-permeable material, preferably glass, ceramic, plastic, and is seated on a microwave-permeable horn cover, and that the microwave cooker is surrounded on all sides by a microwave-proof hood, whereby the microwave is positioned cooking pot above and below the horn cover induction loops, which are located in λ / 4 microwave traps, are arranged.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen ent nehmbar.Further advantageous embodiments of the invention are defined in the subclaims acceptable.

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind im folgenden durch die Fig. 1 bis 5 näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments according to the invention are described in more detail below by FIGS. 1 to 5. It shows

Fig. 1a eine prinzipielle Anordnung einer Mikrowellengarmulde mit aufgesetztem Mikrowellenkochtopf, gefüllt mit flüssigem Kochgut, Fig. 1a shows a basic arrangement of a Mikrowellengarmulde with attached microwave cooking container, filled with liquid food to be cooked,

Fig. 1b eine Anordnung nach Fig. 1a, wobei der Mikrowellenkoch topf festes Gargut enthält,1b an arrangement according to Fig. 1a, wherein the microwave cooking pot-solid food to be cooked contains Fig.

Fig. 2a eine Anordnung mit Dämpfungsbehälter, Fig. 2a shows an arrangement with damping container,

Fig. 2b eine Anordnung mit Dämpfungsplatte, FIG. 2b shows an arrangement with damping plate,

Fig. 3 eine Anordnung mit Mikrowellenkochtopf, der eine trans parente mikrowellendichte Abdeckung besitzt, Fig. 3 shows an arrangement with microwave cooking pot having a trans parente microwave-tight cover,

Fig. 4 eine Anordnungsvariante zu Fig. 3, Fig. 4 shows an arrangement variation of FIG. 3,

Fig. 5 einen Mikrowellenkochtopf aus mikrowellendurchlässigen Materialien bestehend, umgeben von einer mikrowellendich ten Glocke. Fig. 5 is a microwave cooker made of microwave permeable materials, surrounded by a mikrowellendich th bell.

Gemäß der Anordnung nach Fig. 1a wird durch eine Mikrowellenenergiequelle 1 ein Hornstrahler 2 gespeist. Der Hornstrahler 2 ist von einer Abdeckplatte 3 abgeschlos sen, diese trägt den Mikrowellenkochtopf 4, der mikrowellendurchlässig ist. Die im Mikrowellenkochtopf 4 befindliche Kochflüssigkeit 5 wird nur von einem Teil der ab gestrahlten Mikrowellenenergie erwärmt, da sowohl Energieanteile mit der reflek tierten Welle 6 als auch durch Leckstrahlung 7 verloren gehen. Der Mikrowellen kochtopf 4 ist mit einer Abdeckung 8 verschlossen. Die unkritische Leckstrahlungs energiedichte liegt unterhalb 1 mW/cm². Dieser Wert wird mit einer Anordnung bei Frequenzen ab 20 GHz und bei einer Wassermindestfüllhöhe von 2 cm erreicht. Als Mikrowellenenergiequelle 1 ist eine Wanderfeldröhre notwendig.According to the arrangement according to FIG. 1a, a horn antenna 2 is fed by a microwave energy source 1 . The horn 2 is closed by a cover plate 3 , this carries the microwave oven 4 , which is microwave-permeable. The cooking liquid 5 located in the microwave cooking pot 4 is only heated by part of the microwave energy radiated from it, since both energy components with the reflected wave 6 and leakage radiation 7 are lost. The microwave cooker 4 is closed with a cover 8 . The uncritical leakage radiation energy density is below 1 mW / cm ² . This value is achieved with an arrangement at frequencies from 20 GHz and at a minimum water level of 2 cm. A traveling wave tube is necessary as the microwave energy source 1 .

In Anordnung nach Fig. 1b liegen gleiche Verhältnisse vor, wie sie nach Fig. 1a be schrieben sind, statt Kochflüssigkeit 5 handelt es sich in diesem Fall um festes Gargut 5.1, beispielsweise tiefgefrorenes Fleisch. Man sieht nach Fig. 1b, wie die Energieanteile, die durch Leckstrahlung verloren gehen, sich vergrößern. Die Mög lichkeit, ohne weitere Vorkehrungen die Leckstrahlung im erlaubten unkritischen Energiedichtebereichen von 1 mW/cm² halten zu können, ist von der Arbeitsfrequenz, vom Gargut (ε rel) und dessen Masse nebst Massenverteilung im Mikrowellenkoch topf abhängig, bei Beachtung von notwendigen Kochvorschriften jedoch realisierbar.In the arrangement according to FIG. 1b, the same conditions are present as described in FIG. 1a, instead of cooking liquid 5 , in this case it is solid food 5.1 , for example deep-frozen meat. One can see in Fig. 1b, as the energy components that are lost by leakage radiation increase. The possibility of being able to keep the leakage radiation within the permitted uncritical energy density range of 1 mW / cm ² without further precautions depends on the working frequency, the food to be cooked ( ε rel) and its mass, together with the mass distribution in the microwave, but if the necessary cooking instructions are observed realizable.

Gemäß der Anordnung nach Fig. 2a wird durch die Mikrowellenenergiequelle 10 der Hornstrahler 11 gespeist. Der Hornstrahler 11 ist mit einem Dämpfungsbehälter 12 abgeschlossen. Der Dämpfungsbehälter 12, der mit einer Wasserschicht von 8-10 mm ausgestaltet ist, wenn die verwendete Frequenz bei 24 GHz liegt, (bei 61 GHz liegt die notwendige Dicke der Wasserschicht bei 4-5 mm), erlaubt eine Kochtechnik, wie sie die konventionelle Kochplatte ebenfalls bietet. Der Verlust-Energieanteil, der durch die reflektierte Welle 12 verloren geht, entspricht dem der Anordnung nach Fig. 1a; die durch Leckstrahlung 14 verlustig gehende Energiedichte liegt unter 1 mW/qcm.According to the arrangement according to FIG. 2a, the horn antenna 11 is fed by the microwave energy source 10 . The horn 11 is closed with a damping container 12 . The damping container 12 , which is designed with a water layer of 8-10 mm, if the frequency used is 24 GHz (at 61 GHz, the necessary thickness of the water layer is 4-5 mm), allows a cooking technique, as the conventional Hot plate also offers. The loss of energy that is lost by the reflected wave 12 corresponds to that of the arrangement according to FIG. 1a; the energy density lost due to leakage radiation 14 is less than 1 mW / qcm.

Gemäß der Anordnung nach Fig. 2b wird durch die Mikrowellenenergiequelle 10.1 der Hornstrahler 11.1 gespeist. Der Hornstrahler ist mit einer an ihn leistungsange paßten Dämpfungsplatte 12.1 abgeschlossen. Die Dicke der Dämpfungsplatte ist ab hängig von der Arbeitsfrequenz und liegt zwischen 4 und 13 mm. Damit ist analog zur Anordnung nach Fig. 2a eine Verwendung als konventionelle Kochplatte ebenso gegeben. According to the arrangement according to FIG. 2b, the horn antenna 11.1 is fed by the microwave energy source 10.1 . The horn is completed with a damping plate 12.1 fitted to it. The thickness of the damping plate depends on the working frequency and is between 4 and 13 mm. Analogous to the arrangement according to FIG. 2a, this is also used as a conventional hotplate.

Gemäß der Anordnung nach Fig. 3 wird durch die Mikrowellenenergiequelle 30 der Hornstrahler 31 gespeist. Die Abdeckung des Hornstrahlers 31 wird durch ein im Be reich des Hornstrahlerausganges angeordnetes mikrowellendurchlässiges Abdeckungs segment 32 realisiert. Ein mikrowellendichtes Kantensegment 33 ist zur Vermeidung von Leckstrahlung und gleichzeitig zur besseren Aufnahme des Mikrowellenkochtopfes 34 an das Abdeckungssegment 32 angefügt. Durch eine transparente und mikrowel lendichte Abdeckung 35 des Mikrowellenkochtopfes 34 wird das System Mikrowellen garmulde mikrowellendicht abgeschlossen.According to the arrangement according to FIG. 3, the horn antenna 31 is fed by the microwave energy source 30 . The coverage of the horn 31 is realized by a microwave-permeable cover segment 32 arranged in the area of the horn output. A microwave-tight edge segment 33 is attached to prevent radiation leakage and at the same time to improve the reception of the microwave cooking pot 34 to the cover segment 32nd Through a transparent and microwell-tight cover 35 of the microwave cooker 34 , the microwave microwave oven system is microwave-tight.

Gemäß der Anordnung nach Fig. 4 befinden sich unter der mikrowellendurchlässigen Abdeckung 40 in λ/4-Fallen eingebettete Induktionsschleifen 41, womit eine Mikro wellenkochtopf-Positionierung durchgeführt wird. Der Topfboden 42 ist mikrowellen durchlässig. Ein hochgezogener metallischer Rand 43 ist zur Aufnahme des Koch topfdeckels 44 geeignet ausgebildet. Somit ist der Mikrowellenkochtopf 45 als mi krowellendichtes System ausgeführt.According to the arrangement according to FIG. 4, there are induction loops 41 embedded in the λ / 4 traps under the microwave-permeable cover 40 , with which micro wave cooking pot positioning is carried out. The pan bottom 42 is permeable to microwaves. A raised metallic edge 43 is suitable for receiving the cooking pot lid 44 . The microwave cooker 45 is thus designed as a microwave-tight system.

Gemäß der Anordnung nach Fig. 5 sitzt auf der mikrowellendurchlässigen Abdeckung 50 das Mikrowellengefäß 51 auf mit dem Gefäßdeckel 52, beide bilden den mikro wellendurchlässigen Kochtopf 53. Die oberhalb und unterhalb der Abdeckung 50 an geordneten Induktionsschleifen 54, 55 sind in g/4-Mikrowellen-Fallen eingebettet und dienen zur Positionierung einer mikrowellendichten Haube 56. Durch diese Haube 56 wird das System nach Fig. 5 mikrowellendicht.According to the arrangement according to FIG. 5, the microwave vessel 51 sits on the microwave-permeable cover 50 with the vessel lid 52 , both form the microwave-permeable cooking pot 53 . The above and below the cover 50 on ordered induction loops 54, 55 are embedded in g / 4 microwave traps and serve to position a microwave-proof hood 56 . The hood according to FIG. 5 becomes microwave-proof through this hood 56 .

Claims

1. Microwave cooking trough, both as a single hob and as a hob arrangement, consisting of a microwave energy source ( 1 ) and a horn radiator ( 2 ), the horn radiator ( 2 ) specifically radiating the microwave energy towards the cooking trough, characterized in that the horn radiator ( 2 ) is completed in the microwave oven with a cover plate ( 3 ) on which a microwave cooker ( 4 ) sits in a controlled manner, so that the overall arrangement, consisting of horn emitter ( 2 ), cover plate ( 3 ), the microwave cooker loaded with cooking, cooking or defrosting material ( 4 ) and its cover ( 8 ), when using an approved frequency above 20 GHz, the supplied microwave power is almost totally absorbed, which means that the permissible leakage radiation is not reached.

2. Microwave oven according to claim 2, characterized in that in the horn radiator ( 2 ) wedge and / or pyramid-shaped dielectrics are arranged so that the microwave energy flow from the horn radiator ( 2 ) to the cooking, cooking or defrosting product ( 5 ) is adapted.

3. Microwave oven according to claim 1, characterized in that the micro wave energy source ( 1 ) is a traveling wave tube.

4. Microwave oven according to claim 1, characterized in that the micro wave energy source ( 1 ) releases energy only when the microwave cooker ( 4 ) is seated, covered and filled with a minimum amount of cooking, cooking or dewware ( 5 ).

5. Microwave oven according to claim 1, characterized in that the cover plate of the horn ( 3 ) is integrally formed in the microwave cooking area and mi permeable to waves.

6. Microwave oven according to claims 1, 5, characterized in that the microwave cooker ( 4 ) is specially designed and equipped with a microwave-permeable bottom, wherein it fits in the microwave-permeable, molded-on microwave cooker area of the cover plate of the horn ( 3 ).

7. Microwave oven according to claim 1, characterized in that the micro wave cooker ( 4 ) has a microwave-proof cover ( 8 ).

8. microwave oven according to claims 1, 7, characterized in that the microwave cooker ( 34 ) on the horn cover plate ( 3 ), which consists of egg nem microwave-permeable cover segment ( 32 ) and a microwave-tight edge segment ( 33 ), and that the microwave density from cover (35) of the microwave cooking pot (34) up to the microwave-tight tensegment Kan (33) is guided so that horn associated microwave-proof (31) and microwave cooking pot (34).

9. Microwave oven according to claim 8, characterized in that the micro-wave-tight seal ( 35 ) consists of a metallic edge ( 43 ) and a matching microwave-proof lid ( 44 ).

10. Microwave oven according to claim 8, 9, characterized in that the microwave cooker ( 53 ) consists of microwave-permeable material, preferably glass, ceramic, plastic, and on a microwave-permeable horn radiator cover ( 50 ), and that the microwave cooker ( 53 ) on all sides is surrounded by a microwave-proof hood ( 56 ).

11. Microwave oven according to claim 10, characterized in that the micro-tight hood ( 56 ) is positioned by induction loops ( 54, 55 ) which are arranged below and above the horn cover in λ / 4 microwave traps.

12. Microwave oven according to claims 8, 9, 10, characterized in that the microwave-tight covers ( 35, 44, 53 ) consist of special glass with transparent ter metallic thin film coating.

13. Microwave oven according to claims 1, 5, characterized in that a damping container ( 12 ) is arranged in the cover plate of the horn ( 3 ), which can be used as a conventional hotplate after heating.

14. Microwave oven according to claim 10, characterized in that a quantity of water is introduced in the damping container ( 12 ), which closes the damping container in a microwave-tight manner.

15. Microwave oven according to claim 1, characterized in that a microwave-proof damping plate ( 12.1 ) is arranged in the cover plate from the horn ( 3 ), which can be used as a conventional hotplate after heating.

16. Microwave oven according to claim 12, characterized in that in the damping plate ( 12.1 ) materials of different relative dielectric constant are arranged, so that the damping plate ( 12.1 ) is adapted to the horn radiator power.