BE1029581B1 - High-frequency household appliance, preferably high-frequency kitchen appliance - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Haushaltsgerät (1) mit wenigstens einem Behandlungsraum (11), welcher ausgebildet ist, ein mit hochfrequenter Energie zu behandelndes Gut aufzunehmen, und mit wenigstens einem Hochfrequenz-Heizmodul (2), welches ausgebildet ist, die hochfrequente Energie zu erzeugen und in den Behandlungsraum (11) abzugeben, wobei das Hochfrequenz-Heizmodul (2) wenigstens aufweist: • wenigstens einen Hochfrequenz-Signalgenerator (21), welcher ausgebildet ist, die hochfrequente Energie zu erzeugen, und • wenigstens einen Übergang (ANT) zum Behandlungsraum (11) eines ersten Hochfrequenz-Pfades (23a-23d), welcher ausgebildet ist, hochfrequente Energie in den Behandlungsraum (11) abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfrequenz-Heizmodul (2) ferner wenigstens aufweist: • wenigstens einen ersten Bandpassfilter (BPF), welcher ausgebildet ist, lediglich einen vorbestimmten Frequenzbereich der hochfrequenten Energie hindurchzulassen, • wenigstens einen Detektor (DET), welcher ausgebildet ist, wenigstens einen Parameter der hochfrequenten Energie, vorzugsweise die Frequenz, die Amplitude und/oder die Phasenlage der elektromagnetischen Welle der hochfrequenten Energie, zu erfassen, • wenigstens eine Sicherheitseinheit (22), welche ausgebildet ist, den wenigstens einen erfassten Parameter vom Detektor (DET) zu erhalten und hinsichtlich der Einhaltung wenigstens eines vorbestimmten Grenzwertes auszuwerten, wobei das Hochfrequenz-Heizmodul (2) ausgebildet ist, den Hochfrequenz-Signalgenerator (21) in Abhängigkeit der Auswertung des Parameters zu betreiben.The invention relates to a high-frequency household appliance (1) with at least one treatment chamber (11) which is designed to accommodate items to be treated with high-frequency energy, and with at least one high-frequency heating module (2) which is designed to supply the high-frequency energy generate and deliver into the treatment room (11), the high-frequency heating module (2) having at least: • at least one high-frequency signal generator (21), which is designed to generate the high-frequency energy, and • at least one transition (ANT) to Treatment room (11) of a first high-frequency path (23a-23d), which is designed to emit high-frequency energy into the treatment room (11), characterized in that the high-frequency heating module (2) also has at least: • at least one first bandpass filter ( BPF), which is designed to only let through a predetermined frequency range of the high-frequency energy, • at least one detector ( DET), which is designed to detect at least one parameter of the high-frequency energy, preferably the frequency, the amplitude and/or the phase angle of the electromagnetic wave of the high-frequency energy, • at least one safety unit (22), which is designed to detect the at least one to obtain detected parameters from the detector (DET) and to evaluate them with regard to compliance with at least one predetermined limit value, the high-frequency heating module (2) being designed to operate the high-frequency signal generator (21) depending on the evaluation of the parameter.
Description
BeschreibungDescription
Hochfrequenz-Haushaltsgerät, vorzugsweise Hochfrequenz-KüchengerätHigh-frequency household appliance, preferably high-frequency kitchen appliance
Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Haushaltsgerät gemäß dem Oberbegriff des s Patentanspruchs 1 sowie ein Hochfrequenz-Heizmodul zur Verwendung in einem derartigenThe invention relates to a high-frequency household appliance according to the preamble of patent claim 1 and a high-frequency heating module for use in such a device
Hochfrequenz-Haushaltsgerät gemäß dem Patentanspruch 15.High-frequency household appliance according to claim 15.
Es ist bekannt, Materialien mittels Mikrowellen zu erwärmen. Unter Mikrowellen werden dabei elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von ca. 1 bis ca. 300 GHz, d.h. mitIt is known to heat materials using microwaves. Microwaves are electromagnetic waves with a frequency of about 1 to about 300 GHz, i.e. with
Wellenlängen von ca. 30 cm bis ca. 1 mm verstanden. Mikrowellen können Moleküle zu 11 Schwingungen anregen und hierdurch die Temperatur der Moleküle erhöhen. Dies wird beispielsweise bei Mikrowellenherden angewendet, um Speisen innerhalb des Garraums zu erwärmen oder zu garen.Wavelengths of about 30 cm to about 1 mm understood. Microwaves can excite molecules to 11 vibrations and thereby increase the temperature of the molecules. This is used, for example, in microwave ovens to heat or cook food within the cooking space.
Ein Mikrowellenherd, auch Mikrowellenofen genannt, weist üblicherweise ein AuBengehäuse auf, in dessen Inneren ein Garraum vorgesehen ist. Der Garraum ist von außen durch eine Zugangsôffnung zugänglich, welche beispielsweise mittels einer Tür oder einer Klappe schwenkbar verschlossen und geöffnet werden kann. Außen sind üblicherweise fernerA microwave oven, also known as a microwave oven, usually has an outer housing, inside which a cooking chamber is provided. The cooking chamber is accessible from the outside through an access opening which can be closed and opened in a pivotable manner, for example by means of a door or a flap. Outside are usually farther
Anzeige- und Bedienelemente vorgesehen, um z.B. die Leistung und die Zeitdauer desDisplay and control elements are provided, e.g. to check the power and the duration of the
Prozesses durch einen Benutzer einstellen zu können. Zwischen Außengehäuse undTo be able to set the process by a user. Between the outer casing and
Garraum wird ein Zwischenraum gebildet, in welchem üblicherweise wenigstens einCooking space is formed in which usually at least one
Mikrowellengenerator angeordnet ist, welcher die Mikrowellen erzeugen und durch wenigstens einen entsprechenden Hochfrequenz-Hohlleiter in den Garraum als Kavität leiten kann. Wurden ursprünglich sog. Magnetrone zur Erzeugung der Mikrowellenstrahlung verwendet, so sind heutzutage elektronische Schaltungen wie z.B. Transistoren hierfür üblich.Microwave generator is arranged, which can generate the microwaves and guide them through at least one corresponding high-frequency waveguide into the cooking chamber as a cavity. Originally, so-called magnetrons were used to generate microwave radiation, but nowadays electronic circuits such as transistors are used for this purpose.
Allgemein ist es bekannt, zwischen dem HF-Modul (Hochfrequenz-Modul) alsGenerally it is known between the HF module (high frequency module) as
Mikrowellengenerator und dem Behandlungsraum des Mikrowellenherds eine Koaxial-Leitung mit entsprechenden Koaxial-Steckverbindern einzusetzen, um die HF-Energie (Hochfrequenz-Energie) zum Innenraum zu führen. Die Koaxialleitung kann zusammen mit einer Antenne, d.h. ohne weitere Steckverbindung, ausgebildet und an der Wand desMicrowave generator and the treatment room of the microwave oven to use a coaxial line with appropriate coaxial connectors to lead the HF energy (high frequency energy) to the interior. The coaxial line can be formed together with an antenna, i.e. without any additional plug connection, and attached to the wall of the
Innenraums angebracht sein. Die Antenne kann z.B. eine monopol-artige oder eine inverted- F-shaped-Antenne sein.be attached to the interior. For example, the antenna may be a monopole-type or an inverted-F-shaped antenna.
Die HF-Energie kann zusätzlich auch über eine HF-Hohlleitung (Hochfrequenz-Hohlleitung) in den Innenraum geführt werden. Übliche Querschnitte von Hohlleitern können z.B. rechteckig oder oval sein. Bei der Wand des Innenraums können die HF-Wellen (Hochfrequenz-Wellen) über derartige Hohlleiter senkrecht laufen und durch ein z.B. rechteckiges bzw. ovalesThe HF energy can also be fed into the interior via a HF hollow line (high-frequency hollow line). Typical cross-sections of waveguides can be rectangular or oval, for example. At the wall of the interior, the HF waves (high-frequency waves) can run vertically via such waveguides and through a rectangular or oval, for example
Fenster der Wand des Innenraums durchtreten und in den Innenraum gelangen.Pass through the window of the interior wall and get into the interior.
Seitens der Anmelderin ist ferner eine Küchengeräteart bekannt, welche als „Dialoggarer“ s bezeichnet wird. Ein Dialoggarer basiert auf bekannten bzw. konventionellen Backöfen, welche mit einer Energiezufuhr wie beispielsweise Ober- und Unterhitze oder Umluft arbeiten, sodass eine gradgenau eingestellte Wärme von außen an das Lebensmittel als Gargut herandringt und sich langsam ins Innere des Lebensmittels vorarbeitet. Diese Art des Garens wie beispielsweise des Backens wirkt somit derart auf das Lebensmittel als Gargut, dass die äußeren Schichten des Lebensmittels vergleichsweise lang bzw. stark erwärmt werden, derThe applicant is also aware of a type of kitchen appliance which is referred to as a “Dialog cooker”. A Dialog cooker is based on well-known or conventional ovens, which work with an energy supply such as top and bottom heat or circulating air, so that heat, precisely adjusted to the degree, penetrates the food from the outside and slowly works its way into the inside of the food. This type of cooking, such as baking, has such an effect on the food as the food to be cooked that the outer layers of the food are heated for a comparatively long time or strongly
Kern des Lebensmittels jedoch vergleichsweise kurz bzw. wenig, da sich die Wärme im Laufe des Garprozesses erst von den äußeren Schichten zum Kern des Lebensmittels ausbreiten muss.However, the core of the food is comparatively short or little, since the heat must first spread from the outer layers to the core of the food during the cooking process.
Um derartige Garprozesse zu beschleunigen und bzw. oder die Wärme des Garprozesses gleichmäfiger im Lebensmittels als Gargut zu verteilen, ist daher die Weiterentwicklung derartiger konventioneller Backöfen zum Dialoggarer bekannt, welcher zusätzlich elektromagnetische Wellen mit wechselnden Frequenzen im hochfrequenten Spektrum, d.h.In order to accelerate such cooking processes and/or to distribute the heat of the cooking process more evenly in the food than the food to be cooked, the further development of such conventional baking ovens into the Dialoggarer is known, which also generates electromagnetic waves with changing frequencies in the high-frequency spectrum, i.e.
HF-Wellen, nutzt, um lediglich das Lebensmittel als Gargut und nicht dessen Umgebung bzw. die Umgebungsluft zu erwärmen. Dies kann dabei sehr genau bzw. sehr gezielt hinsichtlich der Wärme erfolgen, welche dem Lebensmittel zusätzlich zugeführt werden soll. Dies kann zu deutlichen Beschleunigungen der Garprozesse führen sowie die Qualität des Ergebnisses des Garprozesses verbessern.HF waves, used to only heat the food being cooked and not its surroundings or the ambient air. This can be done very precisely or very specifically with regard to the heat that is to be additionally supplied to the food. This can lead to significant acceleration of the cooking process and improve the quality of the result of the cooking process.
Derartige Vorrichtungen zum Zuführen von hochfrequenter Energie (HF-Energie) in einenSuch devices for supplying radio frequency energy (RF energy) in a
Behandlungsraum eines Haushaltsgeräts bzw. eines Küchengeräts sehen für jeden Pfad bzw. für jede Einspeisung einen eigenen HF-Signalgenerator vor. Dies ermöglicht es, die HF-The treatment room of a household appliance or a kitchen appliance provides its own HF signal generator for each path or for each feed. This allows the HF
Signale der Pfade mit unterschiedlichen Frequenzen zu erzeugen, was für gewisse Methoden des Heizens bzw. für gewisse Heizprogramme wünschenswert sein kann.To generate signals of the paths with different frequencies, which can be desirable for certain methods of heating or for certain heating programs.
Die Verwendung hochfrequenter Energie in Form von elektromagnetischen Wellen in entsprechenden Haushaltsgeräten kann Vorteile für dessen bestimmungsgemäßeThe use of high-frequency energy in the form of electromagnetic waves in corresponding household appliances can have advantages for its intended use
Verwendung bieten.provide use.
Derartige elektromagnetische Wellen hochfrequenter Energie können jedoch für dieHowever, such electromagnetic waves of high-frequency energy for the
Umgebung des Hochfrequenz-Haushaltsgeräts ein Risiko darstellen. So können andere elektronische Geräte hierdurch gestört werden. Auch kann die Gesundheit von Lebewesen und insbesondere des Benutzers des Hochfrequenz-Haushaltsgeräts hierdurch gefährdet werden.pose a risk in the vicinity of the high-frequency household appliance. This can interfere with other electronic devices. The health of living beings and in particular of the user of the high-frequency household appliance can also be endangered as a result.
Die EP 2 499 505 A1 beschreibt Vorrichtungen und Verfahren zur Anwendung von EM-EP 2 499 505 A1 describes devices and methods for using EM
Energie auf eine Last. Die Vorrichtungen und Verfahren können mindestens einen Prozessor umfassen, der so konfiguriert ist, dass er Informationen empfängt, die die von der Last abgeleitete Energie für jedes einer Vielzahl von Modulationsraumelementen angeben. Der s Prozessor kann auch so konfiguriert sein, dass er jedes der mehrerenenergy on a load. The devices and methods may include at least one processor configured to receive information indicative of the energy dissipated by the load for each of a plurality of modulation space elements. The s processor can also be configured to process any of the plurality
Modulationsraumelemente auf der Grundlage der empfangenen Informationen mit einer entsprechenden Zeitdauer der Leistungsanwendung verknüpft. Der Prozessor kann ferner so konfiguriert sein, dass er die an die Last angelegte Energie so regelt, dass für jedes der mehreren Modulationsraumelemente Leistung an die Last mit der entsprechenden Zeitdauer der Leistungsanwendung angelegt wird.Associates modulation space elements with a corresponding time duration of power application based on the received information. The processor may be further configured to regulate the power applied to the load such that, for each of the plurality of modulation space elements, power is applied to the load with the appropriate amount of power application time.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Hochfrequenz-Haushaltsgerät der eingangsbeschriebenen Art zu schaffen, so dass der Schutz der Umgebung vor elektromagnetischen Wellen hochfrequenter Energie verbessert oder sogar gewährleistet werden kann. Insbesondere soll die Ausbreitung unzulässig starker hochfrequenter Energie ı5 Und bzw. oder hochfrequenter Energie unzulässiger Frequenzen in die Umgebung desThe invention therefore faces the problem of creating a high-frequency household appliance of the type described in the introduction, so that the protection of the environment against electromagnetic waves of high-frequency energy can be improved or even guaranteed. In particular, the propagation of impermissibly strong high-frequency energy ı5 And or high-frequency energy of impermissible frequencies in the vicinity of the
Hochfrequenz-Haushaltsgeräts reduziert oder sogar vollständig vermieden werden.High-frequency household appliance can be reduced or even completely avoided.
Insbesondere sollen dabei Funk- und EMV-Grenzwerten eingehalten werden können. Dies soll insbesondere für Hochfrequenz-Küchengeräte erfolgen. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten derartigen Hochfrequenz-Haushaltsgeräten geschaffen werden.In particular, it should be possible to comply with radio and EMC limit values. This should be done in particular for high-frequency kitchen appliances. At the very least, an alternative to known high-frequency household appliances of this type should be created.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Hochfrequenz-Haushaltsgerät mit denAccording to the invention, this problem is solved by a high-frequency household appliance with the
Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Hochfrequenz-Heizmodul mit denFeatures of claim 1 and by a high-frequency heating module with the
Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen undFeatures of claim 15 solved. Advantageous configurations and
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.Further developments of the invention result from the following dependent claims.
Somit betrifft die Erfindung ein Hochfrequenz-Haushaltsgerät, vorzugsweise einThus, the invention relates to a high-frequency household appliance, preferably a
Hochfrequenz-Küchengerät, mit wenigstens einem Behandlungsraum, welcher ausgebildet ist, ein mit hochfrequenter Energie zu behandelndes Gut aufzunehmen, und mit wenigstens einem Hochfrequenz-Heizmodul, welches ausgebildet ist, die hochfrequente Energie zu erzeugen und in den Behandlungsraum abzugeben, wobei das Hochfrequenz-Heizmodul wenigstens aufweist: * wenigstens einen Hochfrequenz-Signalgenerator, welcher ausgebildet ist, die hochfrequente Energie zu erzeugen, und * wenigstens einen Übergang zum Behandlungsraum eines ersten Hochfrequenz-High-frequency kitchen appliance, with at least one treatment chamber, which is designed to accommodate items to be treated with high-frequency energy, and with at least one high-frequency heating module, which is designed to generate the high-frequency energy and emit it into the treatment room, the high-frequency heating module has at least: * at least one high-frequency signal generator, which is designed to generate the high-frequency energy, and * at least one transition to the treatment room of a first high-frequency
Pfades, vorzugsweise jeweils einen Übergang zum Behandlungsraum mehrererPath, preferably in each case a transition to the treatment room of several
Hochfrequenz-Pfade, welcher ausgebildet ist, hochfrequente Energie in denHigh-frequency path, which is formed, high-frequency energy in the
Behandlungsraum abzugeben.leave the treatment room.
Ein derartiges Hochfrequenz-Haushaltsgerät kann jegliches technische Gerät sein, welches in einem Haushalt für Haushaltstätigkeiten verwendet werden kann, wobei dieSuch a high-frequency household appliance can be any technical device that can be used in a household for household chores, the
Haushaltstätigkeit zusätzlich oder alleinig mittels hochfrequenter (kurz: HF) Energie ausgeführt werden kann. Die hochfrequente Energie kann mittels elektromagnetischer WellenHousehold work can be carried out additionally or solely by means of high-frequency (abbreviated: HF) energy. The high-frequency energy can be transmitted by means of electromagnetic waves
Inden Behandlungsraum abgegeben werden, um dort ein zu behandelndes Gut zu erwärmen bzw. zu erhitzen. Derartige hochfrequente elektromagnetische Wellen können insbesondereTo be delivered to the treatment room in order to warm up or to heat a material to be treated there. Such high-frequency electromagnetic waves can in particular
Frequenzen im Bereich von ca. 1 bis ca. 300 GHz, d.h. Wellenlängen von ca. 30 cm bis ca. 1 mm aufweisen.Frequencies in the range from about 1 to about 300 GHz, i.e. wavelengths from about 30 cm to about 1 mm.
Die Umsetzung kann beispielsweise als Haushaltsgerät in Form einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners, eines Waschtrockners und dergleichen erfolgen, so dass die hochfrequente Energie zusätzlich oder alleinig zum Erwärmen von Wasser bzw. vonThe implementation can be done, for example, as a household appliance in the form of a washing machine, a tumble dryer, a washer-dryer and the like, so that the high-frequency energy additionally or solely for heating water or
Waschlauge oder auch zum Trocknen nasser Wäsche innerhalb der Waschtrommel alsWashing water or for drying wet laundry inside the washing drum
Behandlungsraum verwendet werden kann. Als Hochfrequenz-Küchengerät kann die hochfrequente Energie zusätzlich oder alleinig zum Garen von Lebensmittel im Garraum als ı5 Behandlungsraum verwendet werden. Derartige Küchengeräte können beispielsweiseTreatment room can be used. As a high-frequency kitchen appliance, the high-frequency energy can be used in addition to or solely for cooking food in the cooking chamber as a ı5 treatment chamber. Such kitchen appliances can, for example
Mikrowellengeräte, Backöfen, Dialoggarer oder Kombigeräte hieraus sein.Microwave devices, ovens, dialog cookers or combi devices made of them.
Das erfindungsgemäße Hochfrequenz-Haushaltsgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass dasThe high-frequency household appliance according to the invention is characterized in that
Hochfrequenz-Heizmodul, vorzugsweise wenigstens der erste Hochfrequenz-Pfad, besonders vorzugsweise mehrere Hochfrequenz-Pfade, ganz besonders vorzugsweise alleHigh-frequency heating module, preferably at least the first high-frequency path, particularly preferably several high-frequency paths, very particularly preferably all
Hochfrequenz-Pfade, des Hochfrequenz-Heizmoduls, ferner wenigstens aufweist: * wenigstens einen ersten Bandpassfilter, vorzugsweise des ersten Hochfrequenz-High-frequency paths, the high-frequency heating module, further comprises at least: * at least one first bandpass filter, preferably of the first high-frequency
Pfades, welcher ausgebildet ist, lediglich einen vorbestimmten Frequenzbereich der hochfrequenten Energie hindurchzulassen, * wenigstens einen Detektor, welcher ausgebildet ist, wenigstens einen Parameter der hochfrequenten Energie, vorzugsweise die Frequenz, die Amplitude und bzw. oder diePath, which is designed to only let through a predetermined frequency range of the high-frequency energy, * at least one detector, which is designed to detect at least one parameter of the high-frequency energy, preferably the frequency, the amplitude and/or the
Phasenlage der elektromagnetischen Welle der hochfrequenten Energie, zu erfassen, und * wenigstens eine Sicherheitseinheit, welche ausgebildet ist, den wenigstens einen erfassten Parameter vom Detektor zu erhalten und hinsichtlich der Einhaltung wenigstens eines vorbestimmten Grenzwertes auszuwerten, wobei das Hochfrequenz-Heizmodul, vorzugweise die Sicherheitseinheit, ausgebildet ist, denphase position of the electromagnetic wave of the high-frequency energy, and * at least one safety unit, which is designed to receive the at least one detected parameter from the detector and to evaluate it with regard to compliance with at least one predetermined limit value, the high-frequency heating module, preferably the safety unit, is trained, the
Hochfrequenz-Signalgenerator in Abhängigkeit der Auswertung des Parameters zu betreiben, vorzugsweise den Hochfrequenz-Signalgenerator bei Überschreiten eines vorbestimmtenTo operate high-frequency signal generator depending on the evaluation of the parameter, preferably the high-frequency signal generator when a predetermined is exceeded
Grenzwertes des Parameters abzuschalten.switch off the limit value of the parameter.
Mittels des ersten Bandpassfilters kann der Frequenzbereich der hochfrequenten elektromagnetischen Welle des ersten bzw. des entsprechenden Hochfrequenz-Pfads auf einen vorbestimmten Frequenzbereich eingeschränkt werden. Dies kann entsprechend einschränkend auf die hochfrequente Energie bzw. auf die entsprechende 5 elektromagnetische Welle wirken, welche von dem Übergang des entsprechendenThe frequency range of the high-frequency electromagnetic wave of the first or of the corresponding high-frequency path can be restricted to a predetermined frequency range by means of the first bandpass filter. This can have a correspondingly restrictive effect on the high-frequency energy or on the corresponding 5 electromagnetic wave, which is generated by the transition of the corresponding
Hochfrequenz-Pfades an bzw. in den Behandlungsraum abgegeben wird. Somit kann der erste Bandpassfilter auch dazu dienen, unerwünschte bzw. unzulässige Frequenzen unterhalb und oberhalb des Durchgangsbereichs an der Weiterleitung bzw. an derHigh-frequency path is delivered to or in the treatment room. Thus, the first bandpass filter can also be used to remove unwanted or impermissible frequencies below and above the passband on the forwarding or on the
Ausbreitung in den Behandlungsraum zu hindern. Dies kann dem Schutz der Umgebung und insbesondere der Einhaltung von Funk- und EMV-Grenzwerten dienen.Prevent spread into the treatment room. This can serve to protect the environment and in particular to comply with radio and EMC limit values.
Um dies zu erreichen und um die Ausbreitung von hochfrequenter Energie in denTo achieve this and to limit the propagation of radio frequency energy in the
Behandlungsraum mit einer unerwünschten oder sogar unzulässigen Beschaffenheit zu verhindern, wird die hochfrequente Energie nach dem Austreten aus dem erstenTo prevent treatment room with an undesirable or even unacceptable condition, the high-frequency energy after exiting the first
Bandpassfilter einem Detektor zugeführt, welcher in der Lage ist, einen Parameter der ı5 hochfrequenten Energie wie insbesondere die Frequenz, die Amplitude und bzw. oder dieBandpass filter fed to a detector, which is able to a parameter of the ı5 high-frequency energy such as in particular the frequency, the amplitude and/or the
Phasenlage der elektromagnetischen Welle der hochfrequenten Energie zu erfassen und diesen erfassten Parameter einer Sicherheitseinheit zuzuführen. Die Sicherheitseinheit kann nun eine Auswertung des wenigstens einen erfassten Parameters dahingehend durchführen, ob dieser Parameter wenigstens einen vorbestimmten Grenzwert einhält. Dieser Grenzwert bzw. mehrere Grenzwerte eines Parameters bzw. ein Grenzwert bzw. mehrere Grenzwerte verschiedener Parameter kann bzw. können eine Beurteilung ermöglichen, ob die hochfrequente Energie nach dem Austreten aus dem ersten Bandpassfilter hinsichtlich des entsprechenden Parameters erwünscht bzw. zulässig ist oder nicht.To detect the phase position of the electromagnetic wave of the high-frequency energy and to supply these detected parameters to a security unit. The security unit can now carry out an evaluation of the at least one recorded parameter to determine whether this parameter complies with at least one predetermined limit value. This limit value or several limit values of a parameter or one limit value or several limit values of different parameters can enable an assessment of whether or not the high-frequency energy after exiting the first bandpass filter is desired or permissible with regard to the corresponding parameter.
Wird auf diese Art und Weise eine unerwünschte bzw. eine unzulässige Beschaffenheit der hochfrequenten Energie bzw. dessen elektromagnetischer Welle erkannt, so kann seitens des Hochfrequenz-Heizmoduls und insbesondere seitens dessen Sicherheitseinheit hierauf reagiert und der Betrieb des Hochfrequenz-Signalgenerators verändert werden. Insbesondere kann die Erzeugung der unerwünschten bzw. unzulässigen hochfrequenten Energie bzw. dessen elektromagnetischer Welle durch den Hochfrequenz-Signalgenerator nunIf an undesirable or impermissible quality of the high-frequency energy or its electromagnetic wave is detected in this way, the high-frequency heating module and in particular its safety unit can react to this and change the operation of the high-frequency signal generator. In particular, the generation of the unwanted or impermissible high-frequency energy or its electromagnetic wave by the high-frequency signal generator can now
Uunterbleiben. In jedem Fall kann dies einem Benutzer angezeigt bzw. mitgeteilt werden, um eine Reparatur des Hochfrequenz-Haushaltsgeräts vorzunehmen bzw. zu veranlassen.stay away In any case, this can be displayed or communicated to a user in order to carry out or arrange for repairs to be made to the high-frequency household appliance.
Erfindungsgemäß kann hierdurch der Schutz der Umgebung vor elektromagnetischen Wellen hochfrequenter Energie verbessert oder sogar gewährleistet werden. Insbesondere kann dieAccording to the invention, the protection of the environment against electromagnetic waves of high-frequency energy can thereby be improved or even guaranteed. In particular, the
Ausbreitung unzulässig starker hochfrequenter Energie und bzw. oder hochfrequenterPropagation of impermissibly strong high-frequency energy and/or high-frequency
Energie unzulässiger Frequenz in die Umgebung des Hochfrequenz-Haushaltsgeräts reduziert oder sogar vollständig vermieden werden.Reduced energy inadmissible frequency in the environment of the high-frequency household appliance or even completely avoided.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Hochfrequenz-Heizmodul, vorzugsweise wenigstens der erste Hochfrequenz-Pfad, besonders vorzugsweise weisen mehrereAccording to one aspect of the invention, the high-frequency heating module, preferably at least the first high-frequency path, particularly preferably several
Hochfrequenz-Pfade, ganz besonders vorzugsweise alle Hochfrequenz-Pfade, desHigh-frequency paths, most preferably all high-frequency paths, des
Hochfrequenz-Heizmoduls, einen Hochfrequenz-Umschalter auf, welcher ausgebildet ist, die hochfrequente Energie vom ersten Bandpassfilter entweder dem Übergang zumHigh-frequency heating module, a high-frequency switch, which is formed, the high-frequency energy from the first band-pass filter either the transition to
Behandlungsraum oder dem Detektor zuzuführen. Hierdurch kann die hochfrequente Energie zeitweise bzw. kurzzeitig aus dem „normalen“ Übertragungsweg entnommen bzw. abgezweigt und zum Zwecke der zuvor beschriebenen Auswertung dem Detektor zugeführt werden. Im Übrigen kann die hochfrequente Energie weiter zum Behandlungsraum hin geleitet werden. Hierdurch können die Auswertung und der „normale“ Betrieb alternativ vorgenommen werden.Treatment room or the detector to feed. As a result, the high-frequency energy can be temporarily or briefly taken from the "normal" transmission path or branched off and fed to the detector for the purpose of the evaluation described above. Incidentally, the high-frequency energy can be conducted further to the treatment room. This means that the evaluation and "normal" operation can be carried out alternatively.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Hochfrequenz-Umschalter einAccording to a further aspect of the invention, the high-frequency switch is a
Hochfrequenz-Umschalter eines Phasenschiebers, vorzugsweise eines Hochfrequenz-Pfads.High-frequency switch of a phase shifter, preferably a high-frequency path.
Diesem Aspekt der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass derartige Phasenschieber ı5 üblicherweise ohnehin mehrere Hochfrequenz-Umschalter aufweisen, um die bestimmungsgemäße Funktion des Phasenschiebers durchführen zu können. Entsprechend kann der Aufwand zur Realisierung eines Hochfrequenz-Umschalters wie zuvor beschrieben vergleichsweise gering gehalten werden, indem bei einem Phasenschieber ein weitererThis aspect of the invention is based on the finding that such phase shifters 15 usually have a number of high-frequency changeover switches in any case in order to be able to carry out the intended function of the phase shifter. Accordingly, the cost of realizing a high-frequency switch can be kept comparatively low, as described above, by adding another phase shifter to the phase shifter
Hochfrequenz-Umschalter ergänzt wird, welcher die hochfrequente Energie wie zuvor beschrieben zeitweise dem Detektor zuführen kann. Dies kann den Aufwand der Umsetzung geringhalten.High-frequency switch is supplemented, which can temporarily supply the high-frequency energy to the detector as described above. This can keep the implementation effort low.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Detektor ausgebildet, den Parameter der hochfrequenten Energie in vorbestimmten, vorzugsweise gleichen, Zeitabständen zu erfassen. Dies kann die zeitweise Unterbrechung der eigentlichen, d.h. der „normalen“,According to a further aspect of the invention, the detector is designed to detect the parameter of the high-frequency energy at predetermined, preferably equal, time intervals. This can be the temporary interruption of the actual, i.e. the "normal",
Übertragung der hochfrequenten Energie zum Behandlungsraum hin zugunsten der zuvor beschriebene Auswertung ermöglichen, wie bereits zuvor erwähnt.Enable transmission of the high-frequency energy to the treatment room in favor of the evaluation described above, as already mentioned above.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen mehrere Hochfrequenz-Pfade, vorzugsweise alle Hochfrequenz-Pfade, jeweils wenigstens einen ersten Bandpasstfilter auf, wobei jeder der Hochfrequenz-Pfade einen Detektor und bzw. oder eine Sicherheitseinheit aufweist oder wobei mehrere Hochfrequenz-Pfade, vorzugsweise alle Hochfrequenz-Pfade, eine gemeinsamen Detektor und bzw. oder eine gemeinsame Sicherheitseinheit aufweisen.According to a further aspect of the invention, several high-frequency paths, preferably all high-frequency paths, each have at least one first bandpass filter, with each of the high-frequency paths having a detector and/or a safety unit or with several high-frequency paths, preferably all high-frequency -Paths, have a common detector and/or a common security unit.
Hierdurch können die zuvor beschriebenen Aspekte der Erfindung auf mehrere bzw. auf alleAs a result, the aspects of the invention described above can be applied to several or to all
Hochfrequenz-Pfade des Hochfrequenz-Heizmoduls übertragen werden. Dabei können sowohl ein zentraler Detektor als auch eine zentrale Sicherheitseinheit für mehrere bzw. für alle Hochfrequenz-Pfade verwendet werden, was den Aufwand geringhalten kann. Alternativ können auch wenigstens ein Detektor und bzw. oder wenigstens eine Sicherheitseinheit für mehrere Hochfrequenz-Pfade bzw. für jeweils einen einzelnen Hochfrequenz-Pfad verwendet werden, was den Gestaltungsspielraum erhöhen kann.High-frequency paths of the high-frequency heating module are transmitted. In this case, both a central detector and a central security unit can be used for several or for all high-frequency paths, which can keep the effort low. Alternatively, at least one detector and/or at least one safety unit can also be used for a plurality of high-frequency paths or for a single high-frequency path in each case, which can increase the scope for design.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist wenigstens ein Hochfrequenz-Pfad, vorzugsweise weisen mehrere Hochfrequenz-Pfade, besonders vorzugsweise alle s Hochfrequenz-Pfade, ferner wenigstens einen zweiten Bandpassfilter auf, welcher redundant zum ersten Bandpassfilter ausgebildet ist, wobei der zweite Bandpassfilter vorzugsweise hinter, besonders vorzugsweise unmittelbar hinter, einem Phasenschieber angeordnet ist.According to a further aspect of the invention, at least one radio-frequency path, preferably several radio-frequency paths, particularly preferably all s radio-frequency paths, also has at least one second band-pass filter, which is designed redundantly with respect to the first band-pass filter, the second band-pass filter preferably behind is particularly preferably arranged immediately behind a phase shifter.
Der zweite Bandpassfilter ist nicht mit dem Detektor verbunden bzw. das Ausgangssignal des zweiten Bandpassfilters wird nicht dem Detektor zugeführt, was den Aufwand der Umsetzung geringhalten kann. Vielmehr dient der zweite Bandpassfilter als Sicherheitsfunktion, um dieThe second band-pass filter is not connected to the detector or the output signal of the second band-pass filter is not supplied to the detector, which can keep the conversion effort low. Rather, the second bandpass filter serves as a security feature to the
Funktion des ersten Bandpassfilters zu übernehmen, falls der erste Bandpassfilter nicht bestimmungsgemäß funktioniert. Dies kann den Schutz der Umgebung vor einer unerwünschten bzw. unzulässigen Beschaffenheit der hochfrequenten Energie bzw. dessen elektromagnetischer Welle verbessern. ı5 Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist wenigstens der erste Hochfrequenz-Pfad, vorzugsweise weisen mehrere Hochfrequenz-Pfade, besonders vorzugsweise alleTo take over the function of the first bandpass filter if the first bandpass filter does not work as intended. This can improve protection of the environment from an undesirable or impermissible nature of the high-frequency energy or its electromagnetic wave. According to one aspect of the invention, at least the first high-frequency path, preferably several high-frequency paths, particularly preferably all have high-frequency paths
Hochfrequenz-Pfade, ferner auf: * wenigstens einen Hochfrequenz-Leistungsverstärker, vorzugsweise ferner wenigstens einen Hochfrequenz-Vorverstärker, welcher ausgebildet ist, die hochfrequente Energie zu verstärken.High-frequency paths, furthermore: * at least one high-frequency power amplifier, preferably also at least one high-frequency preamplifier, which is designed to amplify the high-frequency energy.
Hierdurch kann innerhalb des Hochfrequenz-Pfads bzw. innerhalb der Hochfrequenz-As a result, within the high-frequency path or within the high-frequency
Einspeisung eine Leistungsverstärkung der dortigen hochfrequenten elektromagnetischenFeeding a power amplification of the local high-frequency electromagnetic
Welle erfolgen. Dies kann einstufig oder auch mehrstufig erfolgen, um höhere Leistungen zu erreichen.wave occur. This can be done in one or more stages to achieve higher performance.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist wenigstens der erste Hochfrequenz-Pfad, vorzugsweise weisen mehrere Hochfrequenz-Pfade, besonders vorzugsweise alleAccording to a further aspect of the invention, at least the first high-frequency path, preferably several high-frequency paths, particularly preferably all
Hochfrequenz-Pfade, ferner auf: * wenigstens einen Hochfrequenz-Koppler, welcher ausgebildet ist, eine vorwärtslaufende und bzw. oder eine rückwärtslaufende Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie zu messen, wobei vorzugsweise zwischen dem Hochfrequenz-Koppler und dem Übergang keinHigh-frequency paths, further on: * at least one high-frequency coupler, which is designed to measure a forward and/or backward running high-frequency wave of the high-frequency energy emitted, preferably between the high-frequency coupler and the transition no
Verstärker angeordnet ist.Amplifier is arranged.
Auf diese Art und Weise können eine vorwärtslaufende und bzw. oder eine rückwärtslaufendeIn this way, a forward and / or a reverse running
Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie erfasst und die erfasstenHigh-frequency wave of the emitted high-frequency energy detected and the detected
Daten ausgewertet werden, um beispielsweise die Erzeugung der hochfrequenten elektromagnetischen Welle seitens des Hochfrequenz-Signalgenerators und bzw. oder weiterer elektronischer Komponenten innerhalb des jeweiligen Hochfrequenz-Pfads zu beeinflussen. Dies kann den Gestaltungsspielraum der hochfrequenten elektromagnetischenData are evaluated in order, for example, to influence the generation of the high-frequency electromagnetic wave by the high-frequency signal generator and/or other electronic components within the respective high-frequency path. This can limit the design scope of high-frequency electromagnetic
Welle erhöhen, welche in den Behandlungsraum abgegeben wird. Ein derartigerIncrease wave, which is released into the treatment room. Such a one
Hochfrequenz-Koppler kann beispielsweise als 4-Tor-Koppler oder als 6-Tor-Koppler ausgebildet sein.The high-frequency coupler can be designed, for example, as a 4-port coupler or as a 6-port coupler.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist wenigstens der erste Hochfrequenz-Pfad, vorzugsweise weisen mehrere Hochfrequenz-Pfade, besonders vorzugsweise alleAccording to a further aspect of the invention, at least the first high-frequency path, preferably several high-frequency paths, particularly preferably all
Hochfrequenz-Pfade, ferner auf: * wenigstens ein Dämpfungsglied, welches ausgebildet ist, die Amplitude der hochfrequenten Energie zu verändern.High-frequency paths, furthermore: * at least one attenuator, which is designed to change the amplitude of the high-frequency energy.
Hierdurch kann im Laufe des entsprechenden Hochfrequenz-Pfads gezielt Einfluss auf dieAs a result, in the course of the corresponding high-frequency path specifically influence the
Amplitude der hochfrequenten elektromagnetischen Welle genommen werden.Amplitude of the high-frequency electromagnetic wave can be taken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist wenigstens der erste Hochfrequenz-Pfad, vorzugsweise weisen mehrere Hochfrequenz-Pfade, besonders vorzugsweise alleAccording to a further aspect of the invention, at least the first high-frequency path, preferably several high-frequency paths, particularly preferably all
Hochfrequenz-Pfade, ferner auf: * wenigstens einen Phasenschieber, welcher ausgebildet ist, die Phase der hochfrequenten Energie zu verändern.High-frequency paths, further on: * at least one phase shifter, which is designed to change the phase of the high-frequency energy.
Hierdurch kann im Laufe des entsprechenden Hochfrequenz-Pfads gezielt Einfluss auf dieAs a result, in the course of the corresponding high-frequency path specifically influence the
Phase der hochfrequenten elektromagnetischen Welle genommen werden.Phase of the high-frequency electromagnetic wave are taken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist wenigstens der erste Hochfrequenz-Pfad, vorzugsweise weisen mehrere Hochfrequenz-Pfade, besonders vorzugsweise alleAccording to a further aspect of the invention, at least the first high-frequency path, preferably several high-frequency paths, particularly preferably all
Hochfrequenz-Pfade, ferner auf: * wenigstens einen Hochfrequenz-Isolator, welcher ausgebildet ist, eine rückwärtslaufende Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie zu blockieren, wobei vorzugsweise zwischen dem Hochfrequenz-Isolator und dem Übergang keinHigh-frequency paths, further on: * at least one high-frequency isolator, which is designed to block a backward-running high-frequency wave of the emitted high-frequency energy, preferably between the high-frequency isolator and the junction no
Verstärker angeordnet ist.Amplifier is arranged.
Ein derartiger Hochfrequenz-Isolator kann beispielsweise mittels eines Hochfrequenz-Such a high-frequency isolator can be used, for example, by means of a high-frequency
Zirkulators mit Hochfrequenz-Lastwiderstand umgesetzt werden. In jedem Fall kann hierdurch ein Schutz der elektronischen Bauteile des entsprechenden Hochfrequenz-Pfads vor leistungsstarken rückwärtslaufenden Hochfrequenz-Wellen der abgegebenen hochfrequentenCirculator can be implemented with high-frequency load resistance. In any case, this can protect the electronic components of the corresponding high-frequency path against powerful backward running high-frequency waves of the emitted high-frequency
Energie ermöglicht werden, um Beschädigungen oder Zerstörungen der elektronischenEnergy allows to damage or destroy the electronic
Bauteile des entsprechenden Hochfrequenz-Pfads zu vermeiden.To avoid components of the corresponding high-frequency path.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist wenigstens der erste Hochfrequenz-Pfad, vorzugsweise weisen mehrere Hochfrequenz-Pfade, besonders vorzugsweise alleAccording to a further aspect of the invention, at least the first high-frequency path, preferably several high-frequency paths, particularly preferably all
Hochfrequenz-Pfade, ferner auf: * wenigstens einen Oberwellen-Filter, welcher ausgebildet ist, Oberwellen in einer vorwärtslaufenden Welle der hochfrequenten Energie zu blockieren, wobei vorzugsweise zwischen dem Oberwellen-Filter und dem Übergang kein Verstärker angeordnet ist.High-frequency paths, further comprising: * at least one harmonic filter arranged to block harmonics in a forward wave of the high-frequency energy, preferably no amplifier is arranged between the harmonic filter and the transition.
Hierdurch können entsprechende Oberwellen in der vorwärtslaufenden Hochfrequenz-Welle ı5 der abgegebenen hochfrequenten Energie vermieden werden.In this way, corresponding harmonics in the forward running high-frequency wave ı5 of the emitted high-frequency energy can be avoided.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Hochfrequenz-Heizmodul wenigstens eine Steuerungseinheit auf, welche ausgebildet ist, * Messdaten einer vorwärtslaufenden und bzw. oder einer rückwärtslaufendenAccording to a further aspect of the invention, the high-frequency heating module has at least one control unit, which is designed to measure data of a forward and/or backward running
Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie, vorzugsweise von einem Hochfrequenz-Koppler, zu erhalten und * aus den erhaltenen Messdaten wenigstens eine Amplitude und bzw. oder eine Phase einer vorwärtslaufenden und bzw. oder einer rückwärtslaufenden Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie zu bestimmen.to obtain a high-frequency wave of the emitted high-frequency energy, preferably from a high-frequency coupler, and * to determine at least one amplitude and/or a phase of a forward running and/or a backward running high-frequency wave of the emitted high-frequency energy from the measurement data obtained.
Der Erfassung der entsprechenden Messdaten kann beispielsweise mittels des zuvor beschriebenen Hochfrequenz-Kopplers erfolgen, welcher hierzu Schaltungen wie beispielsweise Hochfrequenz-Detektoren, ADCs (Analog Digital Converter bzw. Analog-The corresponding measurement data can be acquired, for example, by means of the high-frequency coupler described above, which for this purpose has circuits such as, for example, high-frequency detectors, ADCs (analog digital converters or analog
Digital-Umsetzer) und dergleichen aufweisen kann.digital converter) and the like.
In jedem Fall kann auf diese Art und Weise ein entsprechender Einfluss auf die vorwärtslaufende Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie genommen werden, denn da die Amplitude und die Phase einer bei dem Hochfrequenz-Koppler des jeweiligen Hochfrequenz-Pfads vorwärts und rückwärts laufenden Hochfrequenz-Welle von den Hochfrequenz-Wellenfeldern im Behandlungsraum abhängen, enthalten dieseIn any case, a corresponding influence can be exerted on the forward-running high-frequency wave of the emitted high-frequency energy in this way, because since the amplitude and the phase of a high-frequency wave running forwards and backwards at the high-frequency coupler of the respective high-frequency path depend on the high-frequency wave fields in the treatment room, contain these
Messdaten somit Informationen über die Beladung des Behandlungsraums, z. B. über einMeasurement data thus information about the loading of the treatment room, e.g. B. about a
Lebensmittel, über die Hochfrequenz-Wellenfelder und über die Hochfrequenz-Energiezufuhr.Food, via the radio frequency wave fields and via the radio frequency energy delivery.
Diese Informationen können von Heizprogrammen der Steuerungseinheit genutzt werden, um die Frequenz des Hochfrequenz-Signalgenerators sowie ggfs. von Stellgliedern des s Jeweiligen Hochfrequenz-Pfads wie beispielsweise von Dämpfungsgliedern und bzw. oderThis information can be used by the heating programs of the control unit in order to change the frequency of the high-frequency signal generator and, if necessary, of actuators of the respective high-frequency path such as attenuators and/or
Phasenschiebern zu steuern und somit die Hochfrequenz-Energiezufuhr vorteilhaft zu regeln.To control phase shifters and thus to regulate the high-frequency power supply advantageous.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Steuerungseinheit ferner ausgebildet, wenigstens den Hochfrequenz-Signalgenerator, vorzugsweise ferner wenigstens einAccording to a further aspect of the invention, the control unit is also designed to have at least the high-frequency signal generator, preferably also at least one
Dämpfungsglied und bzw. oder einen Phasenschieber wenigstens eines Hochfrequenz- 10 Pfads, vorzugsweise mehrerer Hochfrequenz-Pfade, besonders vorzugsweise allerAttenuator and/or a phase shifter of at least one high-frequency 10 path, preferably several high-frequency paths, particularly preferably all
Hochfrequenz-Pfade, in Abhängigkeit der bestimmten Amplitude und bzw. oder der bestimmten Phase zu betreiben, vorzugsweise die Frequenz der hochfrequenten Energie zu verändern. Hierdurch kann ein entsprechender Einfluss auf die vorwärtslaufendeTo operate high-frequency paths as a function of the determined amplitude and/or the determined phase, preferably to change the frequency of the high-frequency energy. This can have a corresponding influence on the forward running
Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie genommen werden.High-frequency wave of the emitted high-frequency energy are taken.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Hochfrequenz-Heizmodul zur Verwendung in einem Hochfrequenz-Haushaltsgerät wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann einThe present invention also relates to a high-frequency heating module for use in a high-frequency household appliance as described above. This allows a
Hochfrequenz-Heizmodul zur Verfügung gestellt werden, um ein erfindungsgemäßesHigh-frequency heating module are made available to an inventive
Hochfrequenz-Haushaltsgerät zu realisieren und dessen Eigenschaften und Vorteile nutzen zu können.To realize high-frequency household appliance and to be able to use its properties and advantages.
Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß ein HF-Heizmodul mit einem separaten Prozessor (Safety-uC) oder ersatzweise dafür mit einem Prozess, mit einem Programmteil oder mit einem virtualisierten Prozessor der Steuerungseinheit (Funktions-uC) für eine Überwachung seiner sicheren Funktion im laufenden Betrieb mittels einer Überwachung der Bandpassfilter umgesetzt. Bei den Bandpassfiltern können HF-Umschalter angeordnet sein, so dass dasIn other words, according to the invention, a HF heating module with a separate processor (safety uC) or as a substitute for it with a process, with a program part or with a virtualized processor of the control unit (function uC) for monitoring its safe function during operation using implemented by monitoring the bandpass filter. HF switches can be arranged in the bandpass filters so that the
Ausgangssignal jedes Bandpassfilters auf einen gemeinsamen oder mehrere dedizierte HF-output of each bandpass filter to a common or several dedicated RF
HF-Detektoren geleitet werden kann, der bzw. die eine Überwachung der bestimmungsgemäßen Funktion der Bandpassfilter im Betrieb ermöglichen können.RF detectors can be directed, which can allow monitoring of the intended function of the bandpass filter during operation.
Die zuvor genannten HF-Umschalter können ggf. geschickt mit HF-Umschaltern kombiniert werden, die in einem ggfs. im Pfad danach angeordneten Phasenschieber vorhanden sind.The aforementioned HF changeover switches can, if necessary, be skilfully combined with HF changeover switches which are present in a phase shifter which may be arranged downstream in the path.
Eine übliche Art von Phasenschiebern besteht aus verschiedenlangen Leitungen, über die das HF-Signal umschaltbar geführt werden kann, so dass jeweils die gewünschten HF-A common type of phase shifter consists of lines of different lengths, over which the HF signal can be routed in a switchable manner, so that the desired HF
Phasenverschiebungen eingestellt werden können. Der HF-Umschalter am Eingang desPhase shifts can be adjusted. The HF switch at the input of the
Phasenschiebers kann also um eine weitere Schalterstellung erweitert werden, die das HF-phase shifter can thus be extended by a further switch position, which the HF
Signal zu dem HF-Detektor für die Überwachung des Bandpassfilters führt.Signal leading to the RF detector for monitoring the bandpass filter.
In jedem Fall kann der Safety-uC im Betrieb in regelmäßig wiederkehrenden Zeitabschnitten die Bandpassfilter prüfen und im Fehlerfall die HF-Erzeugung stoppen. Damit kann beispielsweise die Gefahr vermieden werden, dass ein Softwarefehler zu einer falsch eingestellten Frequenz am HF-Signalgenerator führen kann. Das HF-Signal würde dann stark s verstärkt werden und eine starke HF-Welle mit falscher Frequenz würde in denIn any case, the Safety-uC can check the bandpass filter in regularly recurring time intervals during operation and stop the HF generation in the event of an error. In this way, for example, the risk can be avoided that a software error can lead to an incorrectly set frequency on the HF signal generator. The RF signal would then be greatly amplified and a strong RF wave with the wrong frequency would enter the
Behandlungsraum gelangen. Da die Mikrowellenfalle an der Tür des Behandlungsraums aber üblicherweise nur für einen zulässigen Frequenzbereich ausgelegt ist, würde in einem derartigen Fehlerfall unzulässig viel HF-Energie aus dem Gerät herausdringen, so dass die zulässigen Grenzwerte für HF-Felder überschritten wären. Dieser Fall tritt aber nicht ein, wenn das Bandpassfilter korrekt funktioniert und das HF-Signal mit falscher Frequenz ausreichend abdämpft wird.access the treatment room. However, since the microwave trap on the door of the treatment room is usually only designed for a permissible frequency range, in the event of a fault of this type an inadmissible amount of HF energy would escape from the device, so that the permissible limit values for HF fields would be exceeded. However, this case does not occur if the bandpass filter works correctly and the HF signal with the wrong frequency is sufficiently attenuated.
Eine weitere Gefahr kann darin bestehen, dass die Zeitdauer zwischen dem Eintreten einesAnother danger can be that the length of time between the occurrence of a
Defekts am Bandpassfilter und der Fehlererkennung bzw. dem Stoppen der HF-Erzeugung zu groß ist und es somit zu einem Überschreiten zulässiger Grenzwerte kommt. Diese Gefahr ı5 kann durch das Einfügen eines redundanten Bandpassfilters je Pfad hinter dem überwachtendefect in the bandpass filter and the error detection or stopping the HF generation is too large and the permissible limit values are exceeded. This danger ı5 can be reduced by inserting a redundant bandpass filter for each path behind the monitored one
Bandpassfilter vermieden werden.Bandpass filters are avoided.
Eine weitere Gefahr kann darin bestehen, dass z.B. ein Softwarefehler zu einer falschenAnother danger can be that e.g. a software error leads to a wrong
Ansteuerung der HF-Umschalter für die Überwachung der Bandpassfilter führen und somit die Überwachung der Bandpassfilter fehlerhaft sein kann, wodurch es somit doch zu einemActivation of the HF switch for the monitoring of the bandpass filter and thus the monitoring of the bandpass filter can be faulty, which means that there is a
Überschreiten zulässiger Grenzwerte kommt. Diese Gefahr kann durch das Einfügen eines redundanten Bandpassfilters je Pfad hinter dem überwachten Bandpassfilter vermieden werden.permissible limit values are exceeded. This danger can be avoided by inserting a redundant bandpass filter for each path after the monitored bandpass filter.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawings and is described in more detail below. It shows
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Figure 1 is a schematic representation of an inventive high-frequency
Haushaltsgerätes; undhousehold appliance; and
Figur 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Figure 2 is a schematic representation of an inventive high-frequency
Heizmoduls des Hochfrequenz-Haushaltsgerätes.heating module of the high-frequency household appliance.
Ein erfindungsgemäßes Hochfrequenz-Haushaltsgerät 1 sei am Beispiel eines Hochfrequenz-A high-frequency household appliance 1 according to the invention is illustrated using the example of a high-frequency
Küchengeräts 1 betrachtet, welches beispielsweise ein Mikrowellenherd 1, einConsidered kitchen appliance 1, which, for example, a microwave oven 1, a
Mikrowellenofen 1 oder ein Dialoggarer 1 sein kann. Das Hochfrequenz-Küchengerät 1 weist ein Außengehäuse 10 auf, welches die Komponenten des Hochfrequenz-Küchengeräts 1 nach außen hin umschließt und schützt. Innerhalb des Hochfrequenz-Küchengeräts 1 ist einMicrowave oven 1 or a Dialoggarer 1 can be. The high-frequency kitchen appliance 1 has an outer housing 10 which encloses and protects the components of the high-frequency kitchen appliance 1 from the outside. Inside the high-frequency kitchen appliance 1 is a
Behandlungsraum 11 vorgesehen, welcher von einer Wandung 12 umschlossen bzw. gebildet wird. Zwischen dem AuBengehäuse 10 und der Wandung 12 des BehandlungsraumsTreatment room 11 is provided, which is enclosed or formed by a wall 12 . Between the outer housing 10 and the wall 12 of the treatment room
11 wird ein Zwischenraum 13 gebildet, welcher die elektrischen und elektronischen11, a gap 13 is formed, which the electrical and electronic
Komponenten des Hochfrequenz-Küchengeräts 1 aufnimmt. Der Behandlungsraum 11 kann durch das Öffnen eines Verschlusselements (nicht dargestellt) beispielsweise in Form einerComponents of the high-frequency kitchen appliance 1 accommodates. The treatment room 11 can be opened by opening a closure element (not shown), for example in the form of a
Tür oder Klappe zugänglich gemacht sowie geschlossen werden.Door or flap can be made accessible and closed.
Im Behandlungsraum 11, welcher auch als Innenraum 11, als Garraum 11 oder als Kavität 11 bezeichnet werden kann, kann ein Garprozess des Hochfrequenz-Küchengeräts 1 durchgeführt werden. Hierzu kann bei geöffnetem Verschlusselement ein Lebensmittel alsA cooking process of the high-frequency kitchen appliance 1 can be carried out in the treatment chamber 11, which can also be referred to as the interior 11, the cooking chamber 11 or the cavity 11. For this purpose, when the closure element is open, a food as
Gargut bzw. als zu behandelndes Gut von einer Person als Benutzer in denFood to be cooked or as a good to be treated by a person as a user in the
Behandlungsraum 11 gegeben und der Behandlungsraum 11 dann durch das Schließen desGiven treatment room 11 and the treatment room 11 then by closing the
Verschlusselements nach außen hin geschlossen werden. Der Garprozess kann alleinig durch die Energie hochfrequenter elektromagnetischer Wellen wie beispielsweise bei einemClosure element are closed to the outside. The cooking process can be done solely by the energy of high-frequency electromagnetic waves such as in a
Mikrowellenofen 1 oder auch zusätzlich zu beispielsweise Umluft bei einem Dialoggarer 1 durchgeführt werden.Microwave oven 1 or in addition to, for example, convection in a Dialoggarer 1 are carried out.
In jedem Fall wird die hochfrequente Energie in Form von hochfrequenten ı5 elektromagnetischen Wellen von einem Hochfrequenz-Heizmodul 2 des Hochfrequenz-In any case, the high-frequency energy in the form of high-frequency ı5 electromagnetic waves is emitted by a high-frequency heating module 2 of the high-frequency
Küchengeräts 1 erzeugt, welches im Wesentlichen im Zwischenraum 13 angeordnet ist. DasKitchen appliance 1 generated, which is arranged in the space 13 substantially. The
Hochfrequenz-Heizmodul 2 weist genau einen Hochfrequenz-Signalgenerator 21 auf, welcher ausgebildet ist, die hochfrequente Energie für den Behandlungsraum 11 zu erzeugen. Die erzeugte hochfrequente Energie wird gleichermaßen auf mehrere, beispielsweise vier,The high-frequency heating module 2 has precisely one high-frequency signal generator 21 which is designed to generate the high-frequency energy for the treatment room 11 . The generated high-frequency energy is distributed equally to several, for example four,
Hochfrequenz-Pfade 23a-23d als Hochfrequenz-Einspeisungen 23a-23d verteilt und über dieHigh-frequency paths 23a-23d distributed as high-frequency feeds 23a-23d and via the
Hochfrequenz-Pfade 23a-23d in den Behandlungsraum 11 abgegeben. Jeder der vierHigh-frequency paths 23a-23d are released into the treatment room 11. Each of the four
Hochfrequenz-Pfade 23a-23d weist dabei einen eigenen Übergang ANT in Form einerHigh-frequency paths 23a-23d has its own transition ANT in the form of a
Antenne ANT auf, welcher sich in den Behandlungsraum 11 hinein erstreckt und somit den jeweiligen Anteil der hochfrequenten Energie in den Behandlungsraum 11 hinein abgeben bzw. aussenden kann. Dies erfolgt jeweils mit der Frequenz, mit welcher die hochfrequenteAntenna ANT, which extends into the treatment room 11 and can thus deliver or emit the respective proportion of the high-frequency energy into the treatment room 11 . This is done with the frequency at which the high-frequency
Energie vom Hochfrequenz-Signalgenerator 21 erzeugt wurde. Somit können mehrereEnergy was generated by the high-frequency signal generator 21. Thus, several
Hochfrequenz-Pfade 23a-23d mit lediglich einem einzigen Hochfrequenz-Signalgenerator 21 realisiert werden.High-frequency paths 23a-23d can be realized with only a single high-frequency signal generator 21.
Die vier Hochfrequenz-Pfade 23a-23d sind identisch ausgebildet und weisen jeweils in der folgenden Reihenfolge verschiedene elektrische bzw. elektronische Bauelemente bzw.The four high-frequency paths 23a-23d are of identical design and each have different electrical or electronic components or components in the following order.
Baugruppen auf, welche die hochfrequente Energie zwischen dem Hochfrequenz-Assemblies that transfer the high-frequency energy between the high-frequency
Signalgenerator 21 und dem jeweiligen Übergang ANT zum Behandlungsraum 11 verändern und bzw. oder weitere Eigenschaften besitzen.Change signal generator 21 and the respective transition ANT to the treatment room 11 and/or have other properties.
So weist jeder Hochfrequenz-Pfad 23a-23d zuerst ein Dämpfungsglied PGA auf, welches ausgebildet ist, die Amplitude der hochfrequenten Energie zu verändern. Anschließend ist ein erster Bandpassfilter BPF pro Hochfrequenz-Pfad 23a-23d vorgesehen, welcher ausgebildet ist, lediglich einen vorbestimmten Frequenzbereich der hochfrequenten Energie hindurchzulassen. Es folgt ein Phasenschieber PHS, welcher ausgebildet ist, die Phase der hochfrequenten Energie zu verändern, gefolgt von einem zweiten Bandpassfilter BPF, welcher identisch und somit redundant zum ersten Bandpassfilter BPF ausgebildet ist.Thus, each high-frequency path 23a-23d first has an attenuator PGA which is designed to change the amplitude of the high-frequency energy. A first bandpass filter BPF is then provided for each high-frequency path 23a-23d, which is designed to only let through a predetermined frequency range of the high-frequency energy. A phase shifter PHS follows, which is designed to change the phase of the high-frequency energy, followed by a second bandpass filter BPF, which is identical and therefore redundant to the first bandpass filter BPF.
Als nächstes erfolgt eine zweistufige Verstärkung der hochfrequenten Energie, indem zunächst ein Hochfrequenz-Vorverstärker PRE und dann ein Hochfrequenz-Next, there is a two-stage amplification of the high-frequency energy, using first a high-frequency preamplifier PRE and then a high-frequency
Leistungsverstärker HPA verwendet werden. Es folgt ein Hochfrequenz-Isolator ISO, welcher ausgebildet ist, eine rückwärtslaufende Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie zu blockieren und so den Hochfrequenz-Leistungsverstärker HPA sowie die übrigen vorangehenden elektronischen Bauelemente bzw. elektronischenPower amplifier HPA are used. This is followed by a high-frequency isolator ISO, which is designed to block a reverse high-frequency wave of the emitted high-frequency energy and thus the high-frequency power amplifier HPA and the other preceding electronic components or electronic
Baugruppen zu schützen.to protect assemblies.
Anschließend ist ein Hochfrequenz-Koppler CPL vorgesehen, welcher ausgebildet ist, eine vorwärtslaufende und bzw. oder eine rückwärtslaufende Hochfrequenz-Welle der abgegebenen hochfrequenten Energie zu messen. Schließlich folgt ein Oberwellen-FilterA high-frequency coupler CPL is then provided, which is designed to measure a forward-running and/or a backward-running high-frequency wave of the emitted high-frequency energy. Finally, there is a harmonics filter
HSF, welcher ausgebildet ist, Oberwellen in einer vorwärtslaufenden Welle der hochfrequenten Energie zu blockieren.HSF configured to block harmonics in a forward wave of high-frequency energy.
Das Hochfrequenz-Heizmodul 2 weist auch einen zentralen Detektor DET auf, welcher zum einen mit allen vier Phasenschiebern PHS bzw. jeweils mit einem Hochfrequenz-Umschalter jedes Phasenschiebern PHS und zum anderen mit einer zentralen Sicherheitseinheit 22 verbunden ist.The high-frequency heating module 2 also has a central detector DET, which is connected to all four phase shifters PHS or to a high-frequency changeover switch of each phase shifter PHS and to a central safety unit 22 .
Der Detektor DET ist ausgebildet, für jeden Hochfrequenz-Pfad 23a-23d wenigstens einenThe detector DET is formed, at least one for each high-frequency path 23a-23d
Parameter der hochfrequenten Energie wie beispielsweise die Frequenz, die Amplitude und bzw. oder die Phasenlage der elektromagnetischen Welle der hochfrequenten Energie zu erfassen, welche den ersten Bandpassfilter BPF zum jeweiligen Phasenschieber PHS hin verlässt. Hierzu sind die jeweiligen Hochfrequenz-Umschalter der Phasenschieber PHS derTo detect parameters of the high-frequency energy, such as the frequency, the amplitude and/or the phase position of the electromagnetic wave of the high-frequency energy, which leaves the first bandpass filter BPF for the respective phase shifter PHS. For this purpose, the respective high-frequency switch of the phase shifter PHS
Hochfrequenz-Pfade 23a-23d ausgebildet, die hochfrequente Energie vom erstenHigh-frequency paths 23a-23d formed, the high-frequency energy from the first
Bandpassfilter BPF entweder dem Übergang ANT zum Behandlungsraum 11 bzw. dem zweiten Bandpassfilter BPF als nächstes elektronisches Bauelement auf dem Weg dorthin oder alternativ dem Detektor DET zuzuführen. Letzteres erfolgt in vorbestimmten, vorzugsweise gleichen Zeitabständen.Bandpass filter BPF either the transition ANT to the treatment room 11 or the second bandpass filter BPF as the next electronic component on the way there or alternatively the detector DET. The latter takes place at predetermined, preferably equal, time intervals.
Die Sicherheitseinheit 22 ist ausgebildet, den wenigstens einen erfassten Parameter vomThe security unit 22 is designed, the at least one detected parameter from
Detektor DET zu erhalten und hinsichtlich der Einhaltung wenigstens eines vorbestimmtenDetector DET to obtain and in terms of compliance with at least one predetermined
Grenzwertes auszuwerten, wobei die Sicherheitseinheit 22 ausgebildet ist, denEvaluate limit value, wherein the security unit 22 is designed to
Hochfrequenz-Signalgenerator bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes desHigh-frequency signal generator when a predetermined limit value of the
Parameters abzuschalten.disable parameters.
Hierdurch kann erfindungsgemäß bei einer Fehlfunktion sowohl des Hochfrequenz-In this way, according to the invention, in the event of a malfunction of both the high-frequency
Signalgenerators 21 als auch des ersten Bandpassfilters BPF eine Weiterleitung der unzulässigen hochfrequenten Energie bzw. dessen elektromagnetischer Welle in denSignal generator 21 and the first bandpass filter BPF forwarding the impermissible high-frequency energy or its electromagnetic wave in the
Behandlungsraum 11 verhindert werden, um von dort nicht in die Umgebung des s Hochfrequenz-Küchengeräts 1 zu gelangen. Eine derartige unzulässige Eigenschaft der hochfrequenten Energie kann hinsichtlich der Amplitude bzw. Stärke und bzw. oder hinsichtlich der Frequenz vorliegen. Entsprechend kann die Umgebung des Hochfrequenz-Treatment room 11 are prevented in order not to get into the environment of s high-frequency kitchen appliance 1 from there. Such an unacceptable property of the radio frequency energy may be in terms of amplitude or strength and/or in terms of frequency. Accordingly, the environment of the high-frequency
Küchengeräts 1 vor derartiger hochfrequenter Energie geschützt werden.Kitchen appliance 1 are protected from such high-frequency energy.
Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung)List of reference symbols (part of the description)
ADC Analog-Digital-KonverterADC analog to digital converter
ANT Übergänge bzw. Antennen zum Behandlungsraum 11ANT transitions or antennas to the treatment room 11
BPF BandpasstfilterBPF bandpass filter
CPL Hochfrequenz-KopplerCPL high frequency coupler
DET DetektorDET detector
FDIV FrequenzteilerFDIV frequency divider
HPA Hochfrequenz-Leistungsverstärker; High Power AmplifierHPA high-frequency power amplifier; High power amplifiers
HSF Oberwellen-Filter; Harmonie Suppression Filter 0 ISO Hochfrequenz-IsolatorHSF harmonic filter; Harmony Suppression Filter 0 ISO High Frequency Isolator
MIX MischerMIX mixer
PGA (programmierbares) Dämpfungsglied; Programmable Attenuator; ProgrammablePGA (programmable) attenuator; programmable attenuator; Programmable
Gain AmplifierGain Amplifier
PHS PhasenschieberPHS phase shifter
PRE Hochfrequenz-Vorverstärker; Pre-AmplifierPRE high frequency preamp; Preamplifier
UIM Spannungs-/Strom-Messung 1 Hochfrequenz-Haushaltsgerät; Hochfrequenz-Küchengerät; Mikrowellenherd:UIM voltage/current measurement 1 high-frequency household appliance; high-frequency kitchen appliance; microwave oven:
Mikrowellenofen; Dialoggarer 10 AufBengehäuse 11 Behandlungsraum; Innenraum; Garraum; Kavität 12 Wandung des Innenraums 11 13 Zwischenraum 2 Hochfrequenz-Heizmodul 20 Steuerungseinheit; Funktions-Mikrocontroller 21 Hochfrequenz-Signalgenerator 22 Sicherheitseinheit; Sicherheits-Mikrocontroller 23a-23d erster bis vierter Hochfrequenz-Pfad; erste bis vierte Hochfrequenz-Einspeisungmicrowave oven; Dialog oven 10 exterior housing 11 treatment room; Inner space; cooking chamber; cavity 12 wall of the interior 11 13 intermediate space 2 high-frequency heating module 20 control unit; functional microcontroller 21 high-frequency signal generator 22 safety unit; security microcontrollers 23a-23d first through fourth high-frequency paths; first to fourth high-frequency feed
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2022
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20230206 |