EP2187703B1

EP2187703B1 - Gargerät mit Mikrowelleneinspeisung

Info

Publication number: EP2187703B1
Application number: EP08291070A
Authority: EP
Original assignee: Topinox SARL
Current assignee: Topinox SARL
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2028-11-17
Also published as: ATE524950T1; EP2187703A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gargerät, umfassend: einen Innenraum, der einen Garraum zur Aufnahme von Gargut umfasst; und Mittel zum Generieren von Mikrowellen und zum Führen der Mikrowellen zu zumindest einer zirkular oder elliptisch polarisierten Antenne, die derart angeordnet ist, dass sie die Mikrowellen entlang einem direkten Weg in den Innenraum abstrahlt.
Aus der US 4,596,915 ist ein Gargerät mit einer Mikrowellenantenne und Mitteln zum Anregen der Antenne zwecks Abstrahlung zirkular polarisierter Strahlung bekannt. Das Gargerät umfasst zudem Mittel zum Bewegen der Antenne in Form einer von einer Luftströmung angetriebenen Turbine mit vertikalen Schaufeln, was zu einem großen Platzbedarf und einer auf wändigen Konstruktion führt. Die Luftströmung wird von einem sich in einem neben dem Garraum angeordneten Raum befindenden Gebläse erzeugt. Die Mikrowellenergie wird über eine Sonde in die Antenne gekoppelt, wobei die Sonde frei drehbar durch eine Öffnung in einer Garraumdecke in einen Wellenleiter hineinragt. Diese Öffnung ist nicht luftdicht abgedichtet.
Ein gattungsgemäßes Gargerät ist aus der KR 10 0290708 B bekannt. Das bekannte Gargerät umfasst ein mit einer Helixantenne verbundenes Magnetron. Die Helixantenne ist in einem zum Garraum offenen Wellenleiter angeordnet und weist eine Längsachse auf, die in den Garraum gerichtet ist. Der Wellenleiter ist in Form einer stumpfen Pyramide ausgestaltet. Das zu erwärmende Gargut ist auf einen Drehteller zu platzieren. Somit ist die Garraumgestaltung wenig flexibel, weil zum Beispiel keine Hordengestelle oder Gestelle für Gargutträger eingesetzt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere soll ein Gargerät mit einer sehr guten Mikrowellenenergieverteilung, das flexibel einzusetzen und günstig herzustellen ist, geliefert werden, ohne einen großen Platzbedarf zu fordern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Innenraum ein von der Antenne getrenntes, zumindest teilweise Mikrowellen reflektierendes Lüfterrad zur Zirkulierung von Atmosphäre im Innenraum und zur Vergleichmäßigung der Mikrowellenenergieverteilung im Innenraum drehbar angeordnet ist.
Bevorzugt ist dabei, dass der Innenraum durch zumindest eine Wand und/oder zumindest ein Wandteil abgegrenzt ist, und an einer zum Innenraum gewandten Vorderseite einer der Wände oder der Wandteile die Antenne angeordnet ist, wobei insbesondere zumindest eine erste Wand über ein Wandteil in eine zweite Wand übergeht, sich Verlängerungen der beiden Wände auf einer vom Innenraum abgewandten Hinterseite des Wandteils schneiden und die Antenne an einer zum Innenraum gewandten Vorderseite des Wandteils angebracht ist.
Dabei kann auch vorgesehen sein, dass das Lüfterrad an der ersten oder der zweiten Wand angeordnet ist, und/oder zumindest eine der ersten und der zweiten Wand eine Rückwand oder Seitenwand des Innenraums bildet, und/oder die Verlängerungen der beiden Wände gedachte Verlängerungen darstellen.
Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, dass zumindest zwei Antennen auf verschiedenen Ebenen, vorzugsweise untereinander, im Gargerät angeordnet sind, sich insbesondere eine Antenne, oberhalb der Rotationsachse des Lüfterrads und die andere Antenne unterhalb der Rotationsachse des Lüfterrads befindet, und/oder das Lüfterrad als Radiallüfterrad ausgebildet ist.
Zudem kann vorgesehen sein, dass jede Antenne einen Leiter mit zumindest einer um eine in Richtung des Innenraums ausgerichtete oder ausrichtbare Längsachse verlaufenden Windung, insbesondere eine Helixantenne, umfasst.
Ausführungsformen der Erfindung sind vorzugsweise, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum zumindest teilweise durch ein Strömungsleitglied in einen Druckraum und den Garraum aufgeteilt wird, sich das Lüfterrad und jede Antenne im Druckraum befinden, und das Strömungsleitglied in einem Ansaugbereich des Lüfterrads eine, insbesondere mittig, Öffnung aufweist und an zumindest einem Rand zumindest eine, insbesondere schlitzförmige, luftdurchlässige Öffnung freilässt.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Mittel zum Führen der Mikrowellen zumindest eine im Wesentlichen außerhalb des Innenraums gelegene Mikrowellenleitstruktur mit einem Abschnitt, der sich bis mindestens zu einer Öffnung in der Wand oder dem Wandteil erstreckt, umfassen, wobei insbesondere der Abschnitt eine feste, leitende äußere Wand mit einer runden, insbesondere kreisrunden, Querschnittsform und/oder einen koaxialen Wellenleiter mit einem Innenleiter, der mit einem Leiter der an der Vorderseite der Wand oder des Wandteils angeordneten Antenne verbindbar oder verbunden ist, umfasst.
Dabei wird vorgeschlagen, dass der Innenleiter sich bis zu einem von der Mikrowellenleitstruktur umfassten Hohlleiter erstreckt, in dem sich insbesondere zumindest eine Antenne zumindest eines Magnetrons erstreckt.
Schließlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zumindest eine weitere Einrichtung zur Behandlung von Gargut vorgesehen ist, wobei die weitere Einrichtung insbesondere eine elektrische oder gasbetriebene Heizung, einen Wärmetauscher, eine Feuchtigkeitsabführeinrichtung und/oder eine Feuchtigkeitszuführeinrichtung umfasst.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass mit zumindest einer zirkular oder elliptisch polarisierten Antenne in einem Gargerät, die derart angeordnet ist, dass sie Mikrowellen entlang einem direkten Weg in den Innenraum des Gargeräts abstrahlt, und mit einem im Innenraum angeordneten, von der Antennen separaten, zumindest teilweise Mikrowellen reflektierenden Lüfterrad eine sehr gleichmäßige Mikrowellenenergieverteilung im Innenraum zum Garen auf reproduzierbar hoher Qualität realisiert werden kann. Zirkular oder elliptisch polarisierte Strahlung (im Folgenden wird nur noch von zirkular polarisierter Strahlung die Rede sein) ist als Strahlung mit zwei orthogonalen Komponenten anzusehen, die voneinander unabhängig sind und deshalb nicht interferieren. Jede einzelne Komponente könnte aber noch stehende Wellen bilden, die zu unterschiedlichen Garzonen in dem Innenraum führen würden, weshalb eine Verwirbelung der Mikrowellen mittels sich bewegender reflektierender Flächen des Lüfterrads erzwungen wird. Die Kombination von zirkular polarisierten Mikrowellen mit sich bewegenden reflektierenden Flächen ist dabei sehr effektiv, weil die orthogonalen Komponenten der Mikrowellen unterschiedlich reflektiert werden, wobei es zudem konstruktiv einfacher ist, bewegliche reflektierende Flächen und eine stationäre Antenne einzusetzen, da man im Falle einer sich bewegenden Antenne für eine gleich gute Zerstreuung eine unregelmäßige Wandoberfläche bräuchte. Der Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Gargeräts ist in zweierlei Hinsicht verhältnismäßig groß. Einerseits wird durch den Einsatz des Lüfterrads die Möglichkeit eröffnet, Atmosphäre umzuwälzen. Andererseits kann durch die Verwirbelung der Mikrowellenenergie in dem Gargerät, in dem der Innenraum und/oder Teilräume des Innenraums Resonatorräume bilden, Gargut auf verschiedenen Weisen angeordnet werden. Das Lüfterrad erfüllt somit zumindest zwei Funktionen, was Kosten und Platz spart. Ferner hat der Einsatz der Antenne, die Mikrowellen entlang einem direkten Weg in den Innenraum abstrahlt, und des im Innenraum angeordneten, zumindest teilweise Mikrowellen reflektierenden Lüfterrads auch zur Folge, dass das Gargerät kompakter gestaltet werden kann, als es der Fall ist, wenn in einem neben dem Innenraum angeordneten Wellenleiter eine Modenmischung vorgenommen wird.
Wenn der Innenraum durch zumindest eine Wand und/oder zumindest ein Wandteil abgegrenzt ist und an einer zum Innenraum gewandten Vorderseite der Wand oder des Wandteils die Antenne angeordnet ist, entfällt die Notwendigkeit, die Mikrowellen über Wellenleiter durch den Innenraum zu führen. Der Weg von außerhalb des Innenraums angeordneten Mitteln zum Generieren von Mikrowellen zu der Antenne kann vielmehr relativ kurz und mit wenig verlustbehafteten Übergängen oder Winkeln ausgestaltet werden.
Wenn zudem zumindest eine erste Wand über das Wandteil in eine zweite Wand übergeht, sich Verlängerungen der beiden Wände auf einer vom Innenraum abgewandten Hinterseite des Wandteils zumindest imaginär schneiden und die Antenne an einer zum Innenraum gewandten Vorderseite des Wandteils angebracht ist, wird ermöglicht, das Gargerät noch kompakter zu gestalten. Das Wandteil führt zu einer Verkürzung der beiden Wänden und ist schräg zu denselben angeordnet, so dass außerhalb des Innenraum, nämlich in dem Raum zwischen der Hinterseite des Wandteils und sich hinter dem Wandteil schneidenden, zumindest imaginäre Verlängerungen der beiden Wände die Mittel zum Generieren von Mikrowellen und zum Führen der Mikrowellen zumindest zum Teil anordbar sind. Es handelt sich bei der ersten und der zweiten Wand um Wände, die sich in zumindest zwei, vorzugsweise senkrecht zueinander stehenden Richtungen über einen Großteil der entsprechenden Abmessung des Innenraums erstrecken, so dass sie im Wesentlichen die Tiefe, Breite oder Höhe des Innenraums festlegen.
Wenn das Lüfterrad an der ersten oder der zweiten Wand angeordnet ist, ist nur ein Installationsraum neben dem Innenraum vorzusehen, in dem Antriebsmittel für das Lüfterrad und die Mittel zum Generieren von Mikrowellen und zum Führen der Mikrowellen zu der Antenne anordbar sind. Wenn die erste oder die zweite Wand eine Rückwand oder Seitenwand des Innenraums bildet, befindet sich der Installationsraum nicht im Bodenbereich oder Deckenbereich des Gargeräts. Dies verringert die Gesamthöhe des Gargeräts, so dass es stapelbar sein kann, und es vereinfacht die Abdichtung der Wandöffnungen, die zur Anbindung der Antennen an die Mikrowellengeneriermittel und des Lüfterrads an seine Antriebsmittel erforderlich sind.
Wenn zumindest zwei Antennen auf verschiedenen Ebenen im Gargerät angeordnet sind, insbesondere auf Ebenen auf sich gegenüberliegenden Seiten der Rotationsachse des Lüfterrads, ist es leichter zu vermeiden, dass die Mikrowellenenergie vorwiegend in einer Hälfte des Innenraums konzentriert ist, etwa weil das Lüfterrad den Innenraum in zwei Teile aufteilt. Dies wäre sonst insbesondere möglich, wenn das Lüfterrad als Radiallüfterrad ausgebildet ist. Andererseits ist der Einsatz eines Radiallüfterrads geradezu vorteilhaft, weil seine Schaufeln eine relative große seitliche, reflektierende Oberfläche aufweisen, die die von seitlich des Radiallüfterrads angeordneten Antennen ausgesandten Mikrowellen gut reflektieren. Ein Radiallüfterrad ist auch effizienter bei der Förderung der Atmosphäre.
Wenn jede Antenne einen Leiter mit zumindest einer um eine in Richtung des Innenraums ausgerichteten oder ausrichtbaren Längsachse verlaufenden Windung, insbesondere eine Helixantenne, umfasst, werden die Mikrowellen auch direkt in Richtung des Innenraums abgestrahlt. Bei mehreren Windungen kann mehr Energie abgestrahlt werden. Wenn der Durchmesser der Windungen nicht ganz gleich ist, wird Mikrowellenenergie mit einer gewissen Bandbreite abgegeben.
Wenn der Innenraum zumindest teilweise durch ein Strömungsleitglied in einen Druckraum und einen Garraum aufgeteilt wird, sich das Lüfterrad und jede Antenne im Druckraum befinden und das Strömungsleitglied in einem Ansaugbereich des Lüfterrads eine Öffnung aufweist und an zumindest einem Rand zumindest eine, insbesondere schlitzförmige, luftdurchlässige Öffnung freilässt, kommt eine Druckdifferenz zustande, die eine Umwälzung der Garraumatmosphäre ermöglicht, und wird jede Antenne vom Garraum und somit bspw. sich darin ablagernden Gargutresten einigermaßen abgeschirmt.
Wenn die Mittel zum Führen der Mikrowellen zumindest eine im Wesentlichen außerhalb des Innenraums gelegene Mikrowellenleitstruktur mit einem Abschnitt, der sich bis mindestens zu einer Öffnung in der Wand oder dem Wandteil erstreckt, umfassen und der Abschnitt eine feste, leitende äußere Wand mit einer runden, insbesondere kreisrunden, Querschnittsform umfasst, gelangt weniger Wärme durch Wärmeleitung aus dem Innenraum. Eine solche Verringerung der Wärmeleitung kann nicht ohne Weiteres über eine Verringerung des Durchmessers erreicht werden, weil er im Wesentlichen durch die Mikrowellenlänge bestimmt wird. Die runde Form ergibt bei vorgegebenem Durchmesser die kleinstmögliche Querschnittsfläche der leitenden äußeren Wand.
Wenn die Mittel zum Führen der Mikrowellen zumindest eine im Wesentlichen außerhalb des Innenraums gelegene Mikrowellenleitstruktur mit einem Abschnitt, der sich mindestens bis zu einer Öffnung im Wandteil erstreckt, umfassen und der Abschnitt einen koaxialen Wellenleiter mit einem Innenleiter, der mit einem Leiter einer an der Vorderseite des Wandteils angeordneten Antenne verbunden ist, umfasst, dann kann die Mikrowellenenergie mit wenig Verlusten in die Antenne geführt werden. Einrichtungen zum Auskoppeln von Mikrowellenenergie aus dem Wellenleiter in die Antenne sind nicht erforderlich. Ein weiterer Effekt des Einsatzes eines koaxialen Wellenleiters besteht darin, dass der Durchmesser dieses Wellenleiters im Vergleich zu einem Hohlleiter geringer sein kann, ohne dass die Ausbreitungsfähigkeit der Mikrowellen im Wellenleiter beeinträchtigt wird.
Wenn sich der Innenleiter bis zu einem von der Mikrowellenleitstruktur umfassten Hohlleiter erstreckt, fungiert er zusätzlich als Empfangsantenne für sich im Hohlleiter ausbreitende Mikrowellen. Die Verwendung eines Hohlleiters vereinfacht die Ankopplung eines Mikrowellengenerators bzw. Magnetrons.
Zur weiteren Vergrößerung des Einsatzbereichs des Gargeräts kann zumindest eine weitere Einrichtung zur Behandlung von Gargut vorgesehen sein, zum Beispiel eine elektrische oder gasbetriebene Heizung, ein Wärmetauscher, eine Feuchtigkeitszuführeinrichtung und/oder eine Feuchtigkeitsabführeinrichtung. Somit werden die durch die Anwesenheit des Lüfterrads gebotenen Möglichkeiten, das Garraumklima zu beeinflussen, weiter ausgenutzt. Das Lüfterrad gewährleistet also nicht nur eine gleichmäßigere Verteilung der Mikrowellenenergie, sondern auch eine gleichmäßigere Temperaturverteilung und/oder Feuchteverteilung, also ein im Wesentlichen homogenes Garraumklima, so dass an jeder Stelle des Garraums unter den selben Bedingungen gegart werden kann. Dies ist bei Großküchengargeräten von besonderer Wichtigkeit, da nur so reproduzierbar hohe Garqualitäten bei großer Stückzahl erreicht werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich beispielhaft aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen. Dabei zeigt:

Figur 1:: eine Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen Gargeräts von oben;
Figur 2:: eine Längsschnittansicht des Gargeräts der Figur 1;
Figur 3:: eine detaillierte perspektivische Ansicht eines hinteren Eckbereichs eines In- nenraums des Gargeräts der Figuren 1 und 2 von oben; und
Figur 4:: eine Querschnittansicht einer Mikrowellenleitstruktur aus dem Gargerät der Figuren 1-3.

Ein in den Figuren 1 und 2 beispielhaft dargestelltes Gargerät 1 umfasst einen Innenraum, dessen Höhe im Wesentlichen durch den Abstand zwischen einer Decke 2 und einer Bodenfläche 3 bestimmt wird. Die Tiefe des Innenraums wird durch den Abstand zwischen einer Garraumtür 4 und einer Rückwand 5 bestimmt. Die Garraumtür 4 schließt eine von einer (nicht näher dargestellte) Vorderwand umrahmte Öffnung zum Platzieren und Entnehmen von Gargut (nicht dargestellt) ab. Die Breite des Innenraums wird durch den Abstand zwischen parallelen linken und rechten Seitenwänden 6, 7 bestimmt.
Der Innenraum wird von einem Strömungsleitglied 8 zumindest teilweise in einen Garraum 9 und einen Druckraum 10 unterteilt. Im Garraum 9 ist das Gargut platzierbar. Es kann im Garraum 9 zum Beispiel auch ein Gestell mit Einschüben für Gargutträger (nicht gezeigt) vorgesehen sein.
Die linke Seitenwand 6 grenzt den Innenraum von einem Installationsraum 11 ab. Alternativ kann der Installationsraum auch hinter der Rückwand angeordnet sein. In der dargestellten Konfiguration ist es jedoch leichter, eine elektronische Bedieneinrichtung an der Vorderseite des Gargeräts 1 neben der Garraumtür 4 vorzusehen, nämlich im Bereich des Installationsraums 11.
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, erstrecken sich die Seitenwände 6, 7 und die Rückwand 5 in vertikaler Richtung über die gesamte Höhe des Innenraums. Ebenso erstrecken sich die Decke 2, Bodenfläche 3 und Seitenwände 6,7 über einen Großteil der Tiefe des Innenraums. Die linke Seitenwand 6 erstreckt sich jedoch nicht über die ganze Tiefe des Innenraums, weil sie über Seitenwandteile 12, 13 in die Rückwand 5 bzw. die Vorderwand mit der Garraumtür 4 übergeht. Die Seitenwandteile 12, 13 bilden Schrägen. Sie erstrecken sich vertikal über die gesamte Höhe des Innenraums. In einer alternativen Variante können an den vertikalen Enden der Seitenwandteile 12, 13 auch Schrägen angeordnet sein.
An einer zum Innenraum hin gerichteten Seite des hinteren Seitenwandteils 12, die hier als Vorderseite bezeichnet wird, sind zwei Helixantennen 14, 15 befestigt oder befestigbar. Bei eingeschalteter Mikrowellenheizung werden Mikrowellen von jeweiligen Magnetrons 16, 17 erzeugt und über Wellenleitstrukturen 18, 19 durch das hintere Seitenwandteil 12 zu den Helixantennen 14, 15 geführt.
Aus der Figur 1 geht hervor, dass sich die Rückwand 5 und die linke Seitenwand 6 in jeweiligen, gedachten Verlängerungen hinter dem hinteren Seitenwandteil 12 schneiden. Der von den Verlängerungen und dem hinteren Seitenwandteil 12 definierte Raum, mit in etwa der Form eines Zylinders mit einer dreieckigen Querschnittsform, gehört zum Installationsraum 11. Er verschafft zusätzlichen Platz für die Wellenleitstrukturen 18, 19.
In der Figur 3 ist die obere Helixantenne 14 näher dargestellt. Sie umfasst einen spiralförmigen Leiter 20 mit ungefähr drei Windungen um eine sich von der Vorderseite des hinteren Seitenwandteils 12 senkrecht erstreckende, gedachte Längsachse. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger Windungen vorgesehen sein. Durch diese Konfiguration werden von der Helixantenne 14 zirkular oder zumindest elliptisch polarisierte Mikrowellen ausgesendet. Die Strahlungsenergie ist mehrheitlich entlang der Längsachse der Helixantenne 14 ausgerichtet. Dadurch, dass das hintere Seitenwandteil 12 aus einem Mikrowellen reflektierenden Material hergestellt oder mit einem solchen Material beschichtet ist, wird die Mehrheit der Mikrowellenenergie in den Druckraum 10 hinein emittiert.
Aufgrund dieser Strahlungscharakteristik ist es nützlich, dass mehrere Helixantennen 14, 15 vorgesehen sind und dass sie auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. So wird in allen Ebenen Mikrowellenenergie in den Druckraum 10 eingespeist.
Die Helixantenne 14 kann alternativ zu einem stabförmigen Antennenteil 21, das sich parallel zu der Längsachse der Helixantenne 14 erstreckt, vorgesehen sein.
Bei dem in Figur 3 und 4 dargestellten Gargerät ist wahlweise das stabförmige Antennenteil 21 oder die Helixantenne 14 mittels einer Schraubverbindung lösbar an einem in der Mikrowellenleitstruktur 18 angeordneten Innenleiter 22 befestigbar. In einer (nicht dargestellten) alternativen Ausführungsform könnte das stabförmige Antennenteil 21 oder die Helixantenne 14 auch als integrale Fortsetzung des Innenleiters 22 ausgestaltet sein. Der Innenleiter 22 bildet mit einer runden, festen, elektrisch leitenden und zylindrischen Wand 23 und einer ebenfalls runden Kupplung 24 einen ersten Abschnitt 25 der Mikrowellenleitstruktur 18 in Form eines koaxialen Wellenleiters. Die runde, im Wesentlichen kreisrunde, Querschnittsform der Kupplung 24 und der zylindrischen Wand 23 minimieren Wärmebrücken zwischen dem Druckraum 10 und dem mit der Mikrowellenleitstruktur 18 verbundenen Magnetron 16. Zudem sind in dem koaxialen Wellenleiter Mikrowellen in der TEM-Mode ausbreitungsfähig. Diese Mode benötigt den kleinsten Durchmesser zum Ausbreiten. Eine weitere Verringerung des Durchmessers könnte in einer alternativen Ausführungsform dadurch erreicht werden, dass sich zwischen einerseits dem Innenleiter 22 und andererseits der runden Wand 23 und/oder der Innenseite der Kupplung 24 ein Substrat aus dielektrischem Material mit einer höheren Permittivität als Luft befindet.
Der erste Abschnitt 25 geht über eine Gewindebuchse 26 in einen Rechteckhohlleiter 27 über. An einer ersten flachen Wand 28 des Rechteckhohlleiters 27 kann das (in der Figur 4 nicht dargestellte) Magnetron 16 mittels eines Gewindes 29 befestigt werden. Dabei ragt eine Antenne des Magnetrons 16 in den Rechteckhohlleiter 27 hinein. Die emittierten Mikrowellen werden von dem Innenleiter 22 empfangen und in den ersten Abschnitt 25 hineingekoppelt. Dazu erstreckt sich der Innenleiter 22 bis in den Rechteckhohlleiter 27 hinein. An seinem sich im Rechteckhohlleiter 27 befindenden Ende ist der Innenleiter 22 an einer zweiten flachen Wand 30 des Rechteckhohlleiters 27 befestigt. Um dies zu ermöglichen, ist der Innenleiter 22 im Inneren des Rechteckhohlleiters 27 gebogen. Dies sorgt auch dafür, dass der als Empfangsantenne fungierende Teil des Innenleiters 22 mehr Mikrowellenenergie auffängt.
Wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, sind in einem flachen mittleren Bereich des hinteren Seitenwandteils 12 runde Öffnungen, durch die die Mikrowellen in den Innenraum geführt werden, angebracht. Insbesondere ist die Kupplung 24 in einer solchen Öffnung festgeklemmt. Dazu weist die Kupplung 24 einen Flansch 31 auf, der sich in befestigtem Zustand an der Installationsraumseite bzw. Hinterseite des hinteren Seitenwandteils 12 befindet. An der Vorderseite des hinteren Seitenwandteils 12 befinden sich eine Überwurfmutter 32 und eine Flachdichtung 33. So entsteht eine im Wesentlichen gasdichte Verbindung zwischen der Mikrowellenleitstruktur 18 und dem hinteren Seitenwandteil 12. Alternativerweise kann eine gasdichte Verbindung auch in Form einer Schweißverbindung realisiert werden.
Zum Fixieren des Innenleiters 22 und zur Abdichtung des Inneren des ersten Abschnitts 25 der Mikrowellenleitstruktur 18 ist eine Scheibe 34 aus dielektrischem Material, z.B: Steatit, Teflon oder Glas (wie Pyrex), vorgesehen. Die Scheibe 34 weist eine Nut 35, in der eine (nicht dargestellte) Runddichtung anordbar ist, auf. Dadurch, dass die Helixantenne 14 stationär am hinteren Seitenwandteil 12 befestigt ist, ist diese Dichtung einfacher vorzunehmen, als es bei einer drehbaren Antenne der Fall wäre.
Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, ist im Druckraum 10 ein Radiallüfterrad 36 angeordnet. Das Radiallüfterrad 36 wird über eine Antriebswelle 37 von einem sich im Installationsraum 11 befindenden Motor 38 angetrieben. Das Radiallüfterrad 36 saugt durch eine Öffnung 39 im Strömungsleitglied 8 Atmosphäre, insbesondere Luft, Dampf und Wrasen, aus dem Garraum 9 an und bläst sie radial ab. Das Strömungsleitglied 8 lässt an zumindest einem seiner Ränder weitere Öffnungen 40 frei. Über diese Öffnungen 40 im Randbereich gelangt die Atmosphäre wieder zurück in den Garraum 9. Von einer Einspritzeinrichtung 41 können Dampf, Fett oder Aromastoffe in die vom Radiallüfterrad 36 geförderte Atmosphäre eingespritzt werden. Eine Heizeinrichtung 42 mit um das Radiallüfterrad 36 herum angeordneten Heizelementen 43 erhitzt die von dem Radiallüfterrad 36 geförderte Atmosphäre. Somit ist neben der Mikrowellenheizung noch eine weitere Heizeinrichtung 42 vorgesehen. Diese kann, je nach Ausführungsform, elektrisch oder gasbetrieben sein. Sie kann auch in Form einer Wärmetauscheinrichtung ausgeführt sein.
Das Strömungsleitglied 8 ist aus Mikrowellen reflektierendem Material gefertigt oder mit einem solchen Material beschichtet. Es können für Mikrowellen durchlässige, aber luftdichte Fenster im Strömungsleitglied 8 vorgesehen sein. Die Mikrowellenenergie kann auf jeden Fall über die Öffnungen 40 im Randbereich des Strömungsleitglieds 8 vom Druckraum 10 in den Garraum 9 gelangen. Durch diese Gestaltung bilden der Druckraum 10 und der Garraum 9 gekoppelte Resonatoren. Daher ist auch mit nur zwei Helixantennen 14, 15 eine gute Verteilung der Mikrowellenenergie, insbesondere im Betrieb des Radiallüfterrads 36, erreichbar.
Die Verteilung der Mikrowellenenergie wird auch dadurch verbessert, dass das Radiallüfterrad 36 zumindest teilweise aus Mikrowellen reflektierendem Material hergestellt ist. Es fungiert deshalb als Modenmischer, so dass die Bildung stehender Wellen im Druckraum 10 unterdrückt wird. Durch die Anordnung der Helixantennen 14, 15 seitlich des Radiallüfterrads 36 an der Vorderseite des Seitenwandteils 12, das schräg zur Rückwand 5 steht, ist die emittierte Mikrowellenenergie vorwiegend auf den zentralen Bereich des Druckraums 10 gerichtet.
Dank der oben erwähnten Maßnahmen zur besseren Verteilung der Mikrowellenergie genügt es, dass nur am hinteren Seitenwandteil 12 Helixantennen 14, 15 angeordnet sind. In einer alternativen Ausführungsform könnten jedoch auch am vorderen Seitenwandteil 13 Antennen angeordnet sein.
Durch die Anordnung der Helixantennen 14, 15 an dem hinteren Seitenwandteil 12, das schräg zur linken Seitenwand 6 und zur Rückwand 5 steht, wird der Installationsraum 11 vergrößert, ohne dass dies die Funktion des Druckraums 10 und des Radiallüfterrads 36 beeinträchtigt und ohne die Breite des Garraums 9 zu reduzieren. Die Gesamtbreite des Gargeräts 1 bleibt jedoch verhältnismäßig gering. Die Magnetrons 16, 17 und Wellenleitstrukturen 18, 19 finden neben mehreren weiteren Einrichtungen zur Behandlung von Gargut im Installationsraum 11 Platz.
Es steht auch der Geometrie des Gargeräts, unabhängig von der Art der verwendeten Antennen und des Vorhandenseins des Radiallüfterrads, selbständige Bedeutung zu, nämlich wenn das Gargerät einen Innenraum, der einen Garraum zur Aufnahme von Gargut umfasst und durch zumindest eine Wand und/oder zumindest ein Wandteil abgegrenzt ist, und Mittel zum Generieren von Mikrowellen und zum Führen der Mikrowellen zu zumindest einer Antenne umfasst, wobei zumindest eine erste Wand über ein Wandteil in eine zweite Wand übergeht, sich zumindest imaginäre Verlängerungen der beiden Wände auf der vom Innenraum abgewandten Hinterseite des Wandteils schneiden, und zumindest eine der Antennen an der dem Innenraum zugewandten Vorderseite des Wandteils angebracht oder anbringbar ist. Diese Geometrie führt nämlich zu einem besonders kompakten Aufbau.

Bezugszeichenliste

1: Gargerät
2: Decke
3: Bodenfläche
4: Garraumtür
5: Rückwand
6: Linke Seitenwand
7: Rechte Seitenwand
8: Strömungsleitglied
9: Garraum
10: Druckraum
11: Installationsraum
12: Hinteres Seitenwandteil
13: Vorderes Seitenwandteil
14: Obere Helixantenne
15: Untere Helixantenne
16: Oberes Magnetron
17: Unteres Magnetron
18: Obere Wellenleitstruktur
19: Untere Wellenleitstruktur
20: Spiralförmiger Leiter
21: Stabförmiges Antennenteil
22: Innenleiter
23: Runde Wand
24: Kupplung
25: 1. Abschnitt
26: Gewindebuchse
27: Rechteckhohlleiter
28: 1. Wand des Rechteckhohlleiters
29: Gewinde
30: 2. Wand des Rechteckhohlleiters
31: Flansch
32: Überwurfmutter
33: Flachdichtung
34: Scheibe
35: Nut
36: Radiallüfterrad
37: Antriebswelle
38: Motor
39: Öffnung
40: Öffnungen im Randbereich
41: Einspritzeinrichtung
42: Heizeinrichtung
43: Heizelemente

Claims

Gargerät (1), umfassend:
einen Innenraum, der einen Garraum (9) zur Aufnahme von Gargut umfasst; und

Mittel (16,17,18,19) zum Generieren von Mikrowellen und zum Führen der Mikrowellen zu zumindest einer zirkular oder elliptisch polarisierten Antenne (14,15), die derart angeordnet ist, dass sie die Mikrowellen entlang einem direkten Weg in den Innenraum abstrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass

im Innenraum ein von der Antenne (14,15) getrenntes, zumindest teilweise Mikrowellen reflektierendes Lüfterrad (36) zur Zirkulierung von Atmosphäre im Innenraum und zur Vergleichmäßigung der Mikrowellenenergieverteilung im Innenraum drehbar angeordnet ist.
Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenraum durch zumindest eine Wand (2,3,5,6,7) und/oder zumindest ein Wandteil (12,13) abgegrenzt ist, und
an einer zum Innenraum gewandten Vorderseite einer der Wände (2,3,5,6,7) oder eines der Wandteile (12,13) die Antenne (14,15) angeordnet ist, wobei insbesondere zumindest eine erste Wand (5) über ein Wandteil (12) in eine zweite Wand (6) übergeht,
sich Verlängerungen der beiden Wände (5,6) auf einer vom Innenraum abgewandten Hinterseite des Wandteils (12) schneiden und
die Antenne (14,15) an einer zum Innenraum gewandten Vorderseite des Wandteils (12) angebracht ist.
Gargerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das Lüfterrad (36) an der ersten oder der zweiten Wand (5,6) angeordnet ist, und/oder
zumindest eine der ersten und der zweiten Wand (5,6) eine Rückwand oder Seitenwand des Innenraums bildet, und/oder
die Verlängerungen der beiden Wände (5,6) gedachte Verlängerungen darstellen.
Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest zwei Antennen (14,15) auf verschiedenen Ebenen, vorzugsweise untereinander, im Gargerät (1) angeordnet sind, sich insbesondere eine Antenne (14), oberhalb der Rotationsachse des Lüfterrads (36) und die andere Antenne (15) unterhalb der Rotationsachse des Lüfterrads (36) befindet, und/oder
das Lüfterrad (36) als Radiallüfterrad ausgebildet ist.
Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
jede Antenne (14,15) einen Leiter (20) mit zumindest einer um eine in Richtung des Innenraums ausgerichtete oder ausrichtbare Längsachse verlaufenden Windung, insbesondere eine Helixantenne, umfasst.
Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenraum zumindest teilweise durch ein Strömungsleitglied (8) in einen Druckraum (10) und den Garraum (9) aufgeteilt wird,
sich das Lüfterrad (36) und jede Antenne (14,15) im Druckraum (10) befinden, und das Strömungsleitglied (8) in einem Ansaugbereich des Lüfterrads (36) eine, insbesondere mittig, Öffnung (39) aufweist und an zumindest einem Rand zumindest eine, insbesondere schlitzförmige, luftdurchlässige Öffnung (40) freilässt.
Gargerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zum Führen der Mikrowellen zumindest eine im Wesentlichen außerhalb des Innenraums gelegene Mikrowellenleitstruktur (18,19) mit einem Abschnitt (25), der sich bis mindestens zu einer Öffnung in der Wand (2,3,5,6,7) oder dem Wandteil (12) erstreckt, umfassen, wobei
insbesondere der Abschnitt (25) eine feste, leitende äußere Wand (23,24) mit einer runden, insbesondere kreisrunden, Querschnittsform und/oder einen koaxialen Wellenleiter mit einem Innenleiter (22), der mit einem Leiter (20) der an der Vorderseite der Wand oder des Wandteils (12) angeordneten Antenne (14,15) verbindbar oder verbunden ist, umfasst.
Gargerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenleiter (22) sich bis zu einem von der Mikrowellenleitstruktur (18,19) umfassten Hohlleiter (27) erstreckt, in dem sich insbesondere zumindest eine Antenne zumindest eines Magnetrons (16,17) erstreckt.
Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine weitere Einrichtung (41,42,43) zur Behandlung von Gargut vorgesehen ist, wobei
die weitere Einrichtung insbesondere eine elektrische oder gasbetriebene Heizung (42,43), einen Wärmetauscher, eine Feuchtigkeitsabführeinrichtung und/oder eine Feuchtigkeitszuführeinrichtung umfasst.