CN109196949B - 制作系统和运行用于制作至少一种食物的系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制作至少一种食物(1、2、3)的系统(100),该系统具有:烹调腔(10),在所述烹调腔中能够制作食物(1、2、3);能量单元(20),以便根据所述至少一种食物(1、2、3)的烹调数据(4、5、6)将针对所述至少一种食物(1、2、3)特定的电磁能量供应输送到烹调腔(10)中,由此能够使至少一种食物(1、2、3)达到可食用的状态,其中,能量单元(20)具有至少两个相互间隔开的发射天线(30、31、32、33),所述发射天线能够由系统(100)的至少一个高频信号发生器来操控,并且发射天线设计用于基于该操控将能量以微波范围内的电磁辐射的形式发送到烹调腔(10)中。

Description

制作系统和运行用于制作至少一种食物的系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制作至少一种食物的系统,该系统具有烹调腔,在所述烹调腔中可以制作所述食物;并且具有能量单元,以便根据所述至少一种食物的烹调数据将针对所述至少一种食物特定的电磁能量供应输送到烹调腔中,由此能够使所述至少一种食物可以达到可食用状态。此外,本发明涉及一种用于运行这种用于制作至少一种食物的系统的方法。
背景技术
在传统的食物制作设备中,如微波炉或烤箱中,所置入的菜肴通常只能被均匀加热。无论所述菜肴的尺寸,重量或类型如何,即使菜肴是进行细分的,例如分成主菜,如肉类,和一个或多个配菜,例如米饭或土豆,并且需要不同类型的温度或烹调时间以便同时做熟或加热,菜肴也是以顶热/底热、循环空气(烤箱)或微波辐射的方式被均匀加热。
传统微波炉借助磁控管或由磁控管产生的电磁波能量加热菜肴。微波炉具有电磁波的静态频率和静态相位,由此在烹调腔内部出现不同强度表现的温度区域。为了尽可能均匀地加热烹调物,微波炉使用转盘和/或一种搅拌器/顶部风扇,以便在烹调腔中分布波。微波的穿透深度取决于烹调物的密度。因此,松散的菜肴,如碎肉制品,土豆泥等,在微波炉中比质量相同的紧实的菜肴,如一块坚实的肉,意式宽面等,加热得更快。也就是说,这种微波炉的缺点是,被升温的菜肴的一些组成部分变得非常热,而其他成分,尤其例如肉类,在同时加热时充其量变得温热。
在具有循环空气和/或顶热和底热的传统烤箱中,菜肴的不同组成部分同样全部加载相同的热量,这也导致要加热的菜肴的一些组成部分由于其类型、尺寸、重量,尤其是其密度而与其他组成部分相比被更强地加热。
发明内容
因此,本发明的目的是克服上述传统的食品制作设备的现有缺点。特别地,提供一种用于制作至少一种食物的系统和一种用于运行用于制作至少一种食物的系统的方法,它们在加热具有不同菜肴组成部分的菜肴或食物时可以实现,所有菜肴成分或者说食物同时达到限定的、尤其是相同的烹调状态和相同的食用温度。通过该系统和该方法应当可以,在不同的菜肴组成部分或者说烹调物的各种食物中产生均匀的温度分布而无需移动烹调物。
该目的通过权利要求来实现。特别地,本发明的目的通过一种具有权利要求1的特征的、用于制作至少一种食物的系统和一种具有权利要求16的特征的、用于运行用于制作至少一种食物的系统的方法来实现。本发明的其他特征和细节由从属权利要求、说明书和附图给出。在此,与所述系统相关联地描述的特征当然也适用于按照本发明的系统以及按照本发明的方法,并且反之亦然,从而各个发明方面的公开内容始终相互参照或者始终可以相互参照。
根据本发明的第一方面,该目的通过一种用于制作至少一种食物的系统来实现。所述系统具有烹调腔,在该烹调腔中可以制作食物,即菜肴或烹调物。所述系统还具有能量单元,以便根据所述至少一种食物的烹调数据将针对所述至少一种食物特定的电磁能量供应输送到烹调腔中,由此能够使所述至少一种食物达到可食用状态。此外,所述系统的特征在于,能量单元具有至少两个相互间隔开的发射天线,所述发射天线可以由系统的至少一个高频信号发生器来操控,并且所述发射天线设计用于基于该操控将能量以微波范围内的电磁辐射的形式发送到烹调腔中。
通过这种用于制作至少一种食物的系统,可以使要加热的一种食物或要作为烹调物被一起加热的几种不同食物同时达到限定的,特别是相同的烹调状态和相同的食用温度。该系统使得,在不同的菜肴组成部分中或烹调物的各种食物中产生均匀的温度分布而无需移动烹调物。所有不同的食物,例如作为主菜的肉和作为两种不同配菜的米饭和豆类,一起放置在烹调腔中,优选地放置在一个盘子上,可以通过系统使它们同时达到相同的烹调状态和相同的食用温度。这通过特殊的能量单元来实现。所述能量单元具有至少两个或更多个相互间隔开的发射天线。所述至少两个发射天线可以由系统的能量单元的至少一个高频信号发生器来操控。例如,高频信号发生器可以具有多个输出端。在此,至少一个高频信号发生器将能量传输到振荡电路中,其中围绕导体建立磁场。发射天线以确定的且可确定的频率将电磁波形式的能量辐射到烹调腔中。优选的是以下系统,其中每个发射天线可以由相应一个高频信号发生器来操控。每个单独的发射天线设计用于,基于一个或多个高频信号发生器的操控将能量以微波范围内的电磁辐射的形式发送到烹调腔中。优选地,至少一个高频信号发生器设计用于发射恒定信号,特别是具有2.35至2.45GHz的信号。高频信号发生器发射出高频正弦振荡。在此,高频信号发生器提供频率和幅度调制的可能性。此外,通过操控可以单独地确定或者调整每个发射天线中的电磁波的相位。
通过设置有至少两个相互间隔开的发射天线,在至少两个位置处将电磁波周期性地辐射到烹调腔中。这些波彼此相遇,从而产生干涉。因此,可能出现电磁辐射的增强或减弱。也就是说,视有多少发射天线将电磁辐射发送到烹调腔中而定,可以实现电磁辐射非常高的辐射区域或辐射范围,并且可以实现电磁辐射较低的辐射区域或者辐射范围。根据本发明可以充分利用这种效果。也就是说,借助该系统,烹调腔内的特定范围或区域可以比其他范围或区域更强烈地受到照射。因此,与诸如蔬菜的低密度的食物相比,诸如肉类的高密度食物可以在烹调腔中更强烈地受到照射和/或更长时间地受到照射。通过设置有两个、但优选地多于两个发射天线,可以在烹调腔中实现两个或更多个不同的照射区域,所述发射天线这样布置在烹调腔处,使得这些发射天线向烹调腔中并且因此在位于烹调腔中以便进行加热的食物的方向上发送其电磁辐射。结果,同时位于烹调腔中以便进行加热的不同食物可以不同强度地暴露于电磁辐射。这又使得不同的食物,例如肉类、面食和豆类,全部同时达到相同的烹调状态和相同的食用温度。
食物的加热以介电效应为基础。食物中含有极性分子。这类分子具有非均一的正电荷和负电荷分布。也就是说,分子中存在正电荷主导的区域和负电荷主导的区域。如果这类分子被电磁波照射,则它们根据电磁场的磁场线排列。如果电磁场改变其极性,它们会围绕自身转向,以便重新定向。这意味着,在食物中,分子的电荷载体只能以一定的延迟跟随高频场的方向变化,由此增加了食物中的内部能量并因此增加了其温度。
所述系统的根据本发明的能量单元可以根据所述至少一种食物的烹调数据将针对所述至少一种食物特定的电磁能量供应输送到烹调腔中,由此能够使所述至少一种食物达到可食用状态。如果要加热多种食物,这通常发生于传统菜肴的情况中,能量单元使所有食物可以同时达到其烹调状态和相同的食用温度。
发射天线越多且高频信号发生器越多,可以在烹调腔内形成更多不同的照射区域,由此可以同时使大量不同的食物进入烹调状态。
可以设想,至少两个发射天线由一个且同一个高频信号发生器供应能量。此时,它有多个单独的输出端。发射天线和高频信号发生器优选地借助导体、即导电电缆来连接。高频信号发生器将恒定信号发送到发射天线处。根据这些发射天线如何被接通和断开,可以影响烹调腔中的电磁辐射的辐射特性。但优选的是以下能量单元,其中每个发射天线与自身的高频信号发生器连接。由此,辐射特性不仅可以受到发射天线自身的影响,而且也可以受到其中接通和断开发射天线的高频信号发生器的影响。
通过发射天线的数量及其在烹调腔处的布置,以及通过由一个或多个高频信号发生器对发射天线的操控或通过对发射天线的直接操控,例如通过接通和断开发射天线,可以在烹调腔内实现单个的照射区域或温度区域,这与位于烹调腔中的食物的烹调数据精确匹配。由此,位于烹调腔中的所有食物都可以被这样加热,使得它们同时达到同一限定的烹调状态和相同的食用温度。
根据本发明的优选的改进方案,在系统中可以设计,发射天线中的至少一个或优选地每个发射天线在作用技术(wirktechnisch)上配设有功率放大器,以便增强相应的发射天线的电磁辐射。功率放大器可以使得在发射天线输出端处的调制输入高频信号在没有功率损失的情况下增强地再次输出。一个或多个功率放大器可以设计为非线性或线性功率放大器。特别地,功率放大器可以这样设计,使得通过它们可以实现对所辐射出的功率的控制,特别是增强。
此外,在优选的系统中可以设计,所述系统具有控制单元,该控制单元通过至少一个高频信号发生器控制对每个发射天线的操控。当然,可以设置有两个或更多个控制单元。特别优选地,每个发射天线与它所对应的高频信号发生器相连。控制单元可以操控每个单独的高频信号发生器,即接通和断开。由此,控制单元可以确定发射天线何时发送电磁辐射或不发送电磁辐射。然而,控制单元还可以根据需要直接操控发射天线并相应地接通或断开它们。特别地,通过至少一个控制单元可以控制每个发射天线的照射时间并且可以改变电磁波的相位。
由此,至少一个控制单元使得可以根据至少一种食物的烹调数据将针对至少一种食物特定的电磁辐射供应输送到烹调腔中。也就是说,控制单元影响或控制烹调腔内的照射区域或温度区域,在所述烹调腔中控制单元负责确定发射天线是否发送电磁辐射以及哪个发射天线何时发送电磁辐射。由此,在知晓各个食物在烹调腔中的准确位置的情况下,系统能够为每种食物分配特定的照射,从而所有位于烹调腔中的食物可以同时达到其烹调状态和相同的食用温度。
根据本发明的另一个优选的改进方案,在系统中可以设计,控制单元设计成,单独地或成组地接通和断开至少一个发射天线或每个发射天线,以便控制电磁辐射的发送,和/或控制单元设计成,接通和断开系统的至少一个高频信号发生器,以便向至少一个发射天线发送信号。也就是说,根据需要,至少一个控制单元可以选择性地接通和断开单个的发射天线或高频信号发生器(对于每个发射天线配设有自身的高频信号发生器的情况),或者发射天线组或高频信号发生器组。由此,控制单元可以影响每个发射天线的辐射特性,并进而影响在加热食物期间存在于烹调腔中的温度区域。因此可以在烹调腔内产生所谓的热点(Hot-Spots),其可以预先准备地用于加热更紧实的食物。通过有针对性地操控发射天线的电磁辐射,可以为位于烹调腔中以便进行加热的每种不同食物分配专门与该食物匹配的电磁辐射。
在系统中可以优选地设计,至少一个发射天线或每个发射天线和/或一个或多个高频信号发生器可以由控制单元来操控,使得在烹调腔中产生发射天线所发送的电磁辐射的预定的相长干涉或相消干涉,以便在烹调腔中形成照射区域或温度区域。也就是说,至少一个控制单元可以控制每个发射天线的辐射特性,使得在烹调腔内的预定区域中或者产生电磁辐射或波的相长干涉或者产生相消干涉。至少一个控制单元可以通过对发射天线和/或高频信号发生器有针对性的操控来确定,在烹调腔中的哪个位置通过干涉来增强以及在哪个位置削弱电磁辐射。由此,可以有针对性地产生所谓的热点,其中高温水平占优,以便更加强烈地加热由于其类型、尺寸和其重量而加热更缓慢的食物。相应地,可以产生低温水平或中温水平占优的辐射区域或温度区域,以便更缓慢地加热由于其类型、尺寸和其重量而快速加热的食物。
发射天线优选地布置在烹调腔处,使得位于烹调腔中的食物可以尽可能地在所有侧面上被照射。所设置的发射天线数量也很灵活。例如,可以在烹调腔的上部区域中布置四个或更多个发射天线,它们从上方或者说倾斜地从上方照射食物。但是也可以设想,发射天线侧方地布置或布置在烹调腔的下部区域中,以便从侧面或从下方照射食物。烹调腔在照射期间被密封地封闭,并因此形成封闭结构。为了添加食物和取出食物,设置有开口,该开口在加热期间可以关闭,因而没有电磁辐射可以从烹调腔中逸出。
根据本发明的另一个优选的改进方案,在系统中可以设计,系统中的至少一个发射天线或多个发射天线可以借助一个或多个驱动器相对于烹调腔单独地或成组地移动,特别是二维或三维地移动。由此,能够改变一个或多个发射天线的位置。这使得,一方面可以改变一个或另外的发射天线相对于食物的距离。另一方面,由此影响了相位并进而影响电磁波的干涉,因而又可以改变照射区域或温度区域的构形。驱动器尤其可以是电动机,例如伺服或线性电动机。通过发射天线的运动,特别是推移,例如可以引起所引入的能量的集中,即电磁辐射的集中。发射天线可以有针对性地彼此定位,从而产生特定的射束锥或射束柱,其中高温水平占优。
此外,在系统中可以设计,该系统具有调节装置,特别是触摸屏,以便输入至少一种食物或烹调腔的输入参量,调节装置与控制单元以数据通信方式耦合,以便将输入的输入参量传输到控制单元,并且控制单元设计成用于根据所传输的至少一种食物的输入参量通过发射天线在烹调腔内产生与至少一种食物相匹配的不同的照射区域和照射时间。调节装置允许系统的用户主动干预随后的加热过程。也就是说,用户可以,例如通过触摸屏(即具有触摸输入的屏幕),将多种不同的输入参量告知给系统。因此,用户可以准确地指定,哪种食物定位在烹调腔中的哪里以及这些食物如何可以彼此单独地、有针对性地被照射。调节装置优选地设计成用于输入至少一种食物的以下参数中的至少一个作为控制单元的输入参量:
-类型
-尺寸
-重量
-密度
-数量
-烹调腔中的位置
-目标温度。
附加地或替代地,调节装置可以设计成用于输入对于烹调腔内的不同照射区域或温度区域的电磁辐射的施用量。为了使所输入的输入参量到达控制单元,调节装置以数据通信方式与控制单元连接。这可以以有线或无线的方式实现。控制单元根据所传输的至少一种食物的输入参量确定,通过不同的发射天线应当以多大的强度和多长的时间对相应食物照射电磁辐射,并且通过操控发射天线和/或高频信号发生器,根据需要调整照射区域和照射时间。由此可以确保,烹调腔中的应被同时加热的所有食物在相同的时刻达到烹调状态和相同的食用温度。用户还可以经由调节装置来自己输入要在哪个区域中如何进行照射。特别地,用户可以确定,在烹调腔的哪个区域中在随后的加热期间应该发生哪个温度。这需要用户进行一定程度的合作,因为他必须将各个食物相应地放置在烹调腔中,以便它们可以全部同时做熟。例如,如果用户想要仅加热玻璃杯中的水,则他可以经由调节装置输入,仅强烈地照射烹调腔中的放置有玻璃杯的特定区域以节省能量。
根据本发明的另一个优选的改进方案,在系统中可以设计,系统具有物体识别部,用于自动测定至少一种食物的以下参数中的至少一个来作为控制单元的输入参量:
-尺寸
-密度
-数量
-烹调腔中的位置,
用于将自动测定的输入参量传输到控制单元的物体识别部与控制单元以数据通信的方式耦合,并且控制单元设计成,根据所传输的至少一种食物的输入参量,通过发射天线在烹调腔内生成与至少一种食物匹配的不同的照射区域和照射时间。
通过物体识别部,食物可以由系统自主地识别。这对用户来说有很大的好处。用户不需要经由调节装置输入输入参量,而是物体识别部自身测定食物的输入参量中的至少一些。物体识别部可用于对调节装置进行辅助。由此,输入参量的输入对于用户来说明显更容易。物体识别部可以以数据通信的方式与调节装置耦合。因此例如,物体识别部可以在调节装置的屏幕上向用户显示由其测定的输入参量中的一些。随后,用户可以补充缺失的输入参量或添加附加的输入参量。特别地,识别各个食物在烹调腔中的位置对于用户来说是极大的便利。
物体识别部优选地具有至少一个拍摄装置。替代地,或者除了至少一个拍摄装置之外,物体识别部可以具有一个或多个传感器,传感器可以例如识别食物的位置或尺寸。传感器可以例如是光学传感器。此外,可以设置电容传感器(例如压力传感器)、电感传感器(例如力传感器)、或机械传感器(例如秤)。所有这些传感器都用于识别食物。物体识别部与控制单元以数据通信的方式耦合,以便将自动测定的输入参量传输到控制单元。由此,控制单元可以获得与位于烹调腔中的食物相关的所有重要的输入参量,根据这些输入参量,控制单元可以确定照射特性应具有怎样的表现,以便确保位于烹调腔中的所有食物同时达到它们的烹调状态并具有相同的食用温度。
此外,根据本发明的改进方案,在系统中可以设计,系统具有用于测定至少一种食物的重量的测定装置,为了传递至少一种食物的所测定的重量,测定装置与控制单元以数据通信的方式耦合,并且控制单元设计用于根据至少一种食物的所传递的重量自动地通过发射天线在烹调腔内自动生成与至少一种食物的重量匹配的不同照射区域和照射时间。根据系统可以不同地布置测定装置。例如,测定装置可以放置在烹调腔外部。替代地,测定装置可以布置在烹调腔的下部区域中,以便在食物定位在烹调腔中之后立即测定食物的重量。测定装置可以设计用于根据之前识别的食物载体(例如盘)的重量来测定食物的皮重。在测定装置中,例如可以具有称量装置。另外,测定装置可以具有识别设备,用于识别至少一个可以与系统耦合的食物载体。放置在食物载体上的食物的重量可以经由计算单元计算出,该计算单元与识别装置和测定装置耦合。通过测定装置和控制单元之间的数据通信连接,可以将重量数据转发到控制单元,控制单元随后可以得出关于所需的照射的相应结论。测定装置可以细分为多个段,以便能够用适当设计的食物载体确定各个食物的重量。识别装置可以是代码扫描仪、拍摄装置、NFC模块或用于识别食物载体的磁性开关模块。
进一步优选的系统可以具有数据库,其以数据通信方式与控制单元耦合,并且通过控制单元可以基于至少一种食物的输入参量从该数据库读取出烹调数据。数据库可以包括存储装置,其中可以存储食物的输入参量以便进行比较。该系统,特别是数据库,还可以具有通信装置,用于经由因特网或其他有线或无线网络取得食物专有数据和输入参量。控制单元可以经由数据库来测定相应食物的烹调数据,从而基于烹调数据可以实现能量单元的相应操控,以便为每个食物单独地确定通过发射天线所需要进行的照射。系统可以包括以数据技术与控制单元相连的比较装置。因此,控制单元可以将输入的输入参量与来自数据库的比较参量进行比较,以便为每个食物测定精确的烹调数据。
如上所述,烹调腔在执行电磁辐射期间被密封地封闭,并因此形成封闭结构。因此,通过系统的壳体、特别是长方形壳体可以界定出烹调腔。壳体具有底部、侧壁和顶部。为了触及烹调腔,壳体优选地具有可打开且可锁定的门。门优选地可枢转地布置在壳体处。发射天线优选地布置在壳体处,特别是固定在壳体处,使得由发射天线输出的电磁辐射可以发送到由壳体包围的烹调腔中。高频信号发生器和功率放大器也可以固定在壳体处。发射天线优选地布置在壳体的顶部处。但是它们也可以替代地或附加地布置在侧壁或底部处。这同样适用于高频信号发生器和功率放大器。
根据另一系统可以设计,所述系统是烹调装置,特别是食物制作设备,所述烹调装置具有烹调腔和/或能量单元和/或物体识别部和/或调节装置和/或测定装置和/或数据库和/或比较装置,特别地,烹调装置是炉。另外,系统可以具有烤架和/或用于产生顶热和/或底热的加热线圈和/或带有用于产生对流的风扇的热源。由此,任何种类的食物都可以简单、廉价且快速地加热以供食用。特别是,通过这种系统,具有不同食物的菜肴可以在相同的时间点被置于对于一道菜肴的所有这些食物来说都是最优的烹调状态。
烹调装置自身优选地同样具有壁,壁可以包围烹调腔、能量单元、物体识别部、调节装置、测定装置、数据库和/或比较装置。
上述系统设计用于使食物达到完美的烹调状态。该系统使得可以在菜肴内产生均匀的温度分布,而不需要用于在加热期间在烹调腔中分配能量的转盘或其他可移动装置。
在烹调腔内产生不同温度区域的基础是高能无线电技术。与仅具有一个生产元件并且因此具有不可改变的温度分布的微波炉相反,利用来自系统的多个发射天线的电磁辐射能够使能量集束,并因此在烹调腔内产生各种照射区域或温度区域。经由发射电磁波的高频信号发生器(可能也有功率放大器和发射天线)的优选类似矩阵的结构,不同的食物可以同时被单独加热。在烹调腔的壳体的顶板下方,优选地安装有发射天线阵列,其能够发射由一个或多个高频信号发生器产生的电磁能。通过不同的发射天线的针对性组合,即有针对性地接通或断开各个发射天线或者可能的高频信号发生器,能够根据叠加原理通过相长干涉和相消干涉在烹调腔内产生不同的照射区域,并进而产生温度区域。根据需要可以通过至少一个控制单元控制烹调腔内的温度分布。
发射天线优选地在烹调腔上方,发射天线可以静态安装或者借助合适的驱动器,特别是伺服电动机,沿一个或多个轴线调整。借助可取向的发射天线,可以增加所引入的能量的浓度,或者可以形成不同的射束锥或射束柱(Beamforming)。
上述系统设计用于改变通过发射天线发射的电磁波的相位、幅度和/或频率。这可以通过控制单元来控制。特别地,所发射的电磁波的频率、相位、幅度可以受到高频信号发生器和/或与发射天线相对应的功率放大器的影响。通常适用的是,用于烹调的电磁波的频率越低,穿透深度越大,但吸收率也越低。在频率太高的情况下,穿透深度很小并且仅加热食物的表面。
为了不仅加热烹调物、即食物的内部,而且也将烹调物的外部烤焦脆,因此需要不同的频率范围或者需要不同的加热元件。这可以通过以下系统来实现,其具有另外的烤架和/或用于产生顶热和/或底热的加热线圈和/或带有风扇的热源。
根据本发明的特别优选的改进方案,在系统中可以设计,能量单元的发射天线中的至少一个或能量单元的至少一个附加的发射天线由系统的至少一个高频信号发生器或者系统的至少一个附加高频信号发生器来操控,从而该至少一个发射天线或该至少一个附加的发射天线设计用于,基于该操控将能量以太赫兹范围内的电磁辐射的形式发送到烹调腔中。这种系统不仅可以覆盖微波频率范围,即尤其是从2GHz至3GHz的频率范围以用于从内部烹调食物,也可以覆盖太赫兹范围,即特别是从1THz至10THz的频率范围以用于从外部烘烤食物。由此,不同的食物可以同时或大致同时处于最佳烹调状态并且另外也烤至焦脆。
此外,根据本发明的进一步改进方案,在该系统中可以设计,发射天线中的至少一个具有用于电磁辐射的定向辐射的辐射漏斗,该至少一个发射天线围绕旋转轴可摆动地支承,并且该至少一个发射天线与控制单元以数据通信的方式耦合,以便由控制单元进行操控。通过辐射漏斗,可以控制发射天线的电磁辐射的辐射。特别地,所辐射的电磁辐射可以瞄准烹调腔内的特定区域,并因此瞄准选定的食物。因此,每一个食物都可以再次单独地加热。由于辐射漏斗的可枢转性,可以根据需要调整所辐射的电磁辐射的取向。
根据本发明的另一方面,该目的通过用于运行如前所述的根据本发明的第一方面的系统的方法来实现。该方法包括以下步骤:
-在系统的烹调腔中放置至少一种食物,
-由至少一个高频信号发生器操控至少两个相互间隔开的发射天线,
-基于通过至少一个高频信号发生器的操控,发射天线将能量以电磁辐射的形式发送到系统的烹调腔中,其中根据至少一种食物的烹调数据对至少一个高频信号发生器和/或至少一个发射天线进行操控,由此使至少一种食物达到能食用的状态。
本发明的方法具有参照根据本发明的第一方面的、根据本发明的系统所详细描述的相同的优点。
一种或多种食物,如主菜(如肉类)和两个配菜(如豆类和土豆球)被放置在系统的烹调腔中。随后,由至少一个高频信号发生器操控发射天线,优选地由各一个高频信号发生器来操控。在此,至少一个高频信号发生器将能量、即磁场能量,传输给发射天线。发射天线将该能量以电磁辐射的形式发送到系统的烹调腔中。由于操控了多个发射天线,所以这些发射天线分别在位于烹调腔中的食物的方向上输出电磁波形式的电磁辐射。也就是说,每个发射天线所辐射出的电磁波在烹调腔中在食物的方向上扩散。各种发射天线的电磁波在烹调腔中相互干涉。根据波所具有的波长和相位、不同发射天线的电磁波何时并且在哪里被发射或者它们何时且在哪里在烹调腔中相遇,形成相消干涉或相长干涉。也就是说,通过烹调腔中的电磁波叠加,可以按区域地增强或按区域地减少电磁辐射。因此,在烹调腔内可以实现具有不同照射强度的照射区域。在所谓的热点中,电磁辐射和因此温度水平很高,而在其他照射区域中,较低的电磁辐射且较低的温度水平占优。
因此在该方法中,通过由至少一个高频信号发生器操控发射天线,根据至少一种食物的烹调数据,以不同强度用电磁辐射照射食物。这可以在该方法中进行控制,然而总之,并行照射的不同食物同时达到相同的烹调状态和相同的食用温度。通过该方法,能够加热具有不同食物的菜肴,从而食物全部同时达到相同热度并且达到对于每种食物来说都是最佳的烹调状态。与借助微波炉传统地加热菜肴相比,用户通过这种菜肴加热而具有显著的优势。在微波炉中,在加热过程结束后,菜肴的各种食物的烹调程度不同并且热度不同。例如,含水的配菜(如豆类)会非常热,而一片厚肉只会温热。
根据本发明的优选的改进方案,在该方法中可以提出,根据对用于至少一种食物的要输送的能量的要求,至少一个发射天线的功率放大器增强了由至少一个发射天线输出的电磁辐射。功率放大器可以增强发射给发射天线的信号的幅度,从而改变所辐射的电磁辐射或电磁波的特性。根据功率放大器如何改变所接收的信号,烹调腔中不同发射天线的电磁波的叠加的干涉图案也会改变。也就是说,在该方法中,根据食物加热的需要和食物的烹调数据,通过有针对性地操控一个或多个功率放大器,可以改变烹调腔内的特定区域的照射强度。发射天线、高频信号发生器和/或功率放大器的操控优选地由系统的控制单元执行。
特别优选地,在该方法中可以提出,至少一种食物的输入参量被传导到系统的控制单元,控制单元通过接通和断开发射天线和/或通过接通和断开高频信号发生器控制对于加热至少一种食物所需的能量,其中每个发射天线分别在作用技术上配设有一个高频信号发生器。也就是说,系统的控制单元获知了食物的输入参量。输入参量可以是名称、尺寸、重量、密度、数量、食物在烹调腔中的位置和/或目标温度等。根据这些数据,控制单元可以操控发射天线和/或高频信号发生器,使得通过电磁波产生对于烹调腔中的相应食物来说最佳的照射。如果在系统的烹调腔中同时放置了具有不同的输入参量的多种食物,控制单元控制发射天线和/或高频信号发生器以及可能的功率放大器,使得在烹调腔内形成以下照射特性,其负责使得不同食物在对于所有食物的相同照射时间后同时达到相同的烹调状态和相同的食用温度。为此,控制单元根据对于每种食物的烹调数据接通和断开发射天线和/或高频信号发生器。通过接通和断开发射天线和/或通过接通和断开高频信号发生器,控制单元主动地影响了从发射天线辐射出的电磁辐射并进而影响了分布在烹调腔中的不同温度区域。
优选地,在该方法中可以设计,控制单元根据至少一种食物的输入参量在系统的数据库中读取至少一种食物的烹调数据,并且根据该烹调数据通过相应地有针对性地操控发射天线和/或高频信号发生器,通过发射天线在烹调腔内生成与至少一种食物匹配的照射区域和照射时间。控制单元由此获得用于操控能量单元的精确信息,即发射天线、高频信号发生器和/或可能的功率放大器的操控。在此,对于食物的烹调数据可能有所不同。也就是说,如果要仅加热唯一一种食物,则控制单元根据该一种食物的输入参量从数据库中读取相应的烹调数据,然后基于该读取出的烹调数据操控能量单元。然而,如果要并行加热两种或更多种不同食物,则必须通过控制单元相应地调整能量单元的操控。也就是说,在这种情况下,与仅加热唯一一种食物的情况相比,控制单元读取对于相应食物的其他烹调数据。数据库优选地包含对于每种已知食物的烹调数据,但也包含对于两种或更多种食物的每个可能组合的烹调数据。
发射天线、功率放大器和/或系统的高频信号发生器可以由控制单元来操控,特别是接通和断开,从而根据叠加原理通过发射天线的电磁辐射的波的相长干涉和相消干涉而在烹调腔内生成与在烹调腔中放置的食物匹配的照射区域和照射时间,特别是与食物匹配的温度区域。
优选地,在该方法中还可以设计,食物的和/或烹调腔的输入参量经由调节装置、特别是触摸屏来输入,并且输入参量传导到控制单元,和/或通过系统根据物体识别部和/或测定装置自动地测定食物的和/或烹调腔的输入参量并将该输入参量传导到控制单元。经由调节装置,用户可以主动地将食物和/或烹调腔的输入参量输入到系统中。因此,用户可以指示相应食物有多重以及用户将它放置在系统的烹调腔中的哪里。此外,与食物无关地,用户还可以直接指定他想要在烹调腔中具有哪样的温度分布。这当用户准确知道他所放置的食物所需的加热数据时是有利的。另一方面,以下方法是有利的,其自主地测定待加热食物的输入参量。这通过物体识别部和/或测定装置来实现。也就是说,通过物体识别部和/或测定装置,系统可以自动地测定待加热食物的和/或烹调腔的输入参量并且将其转发到控制单元。这为用户节省了有关食物输入参量的知识。特别是,用户很难自己测定特定的输入参量,例如重量、密度或尺寸。系统的物体识别部自主地识别食物或者食物的输入参量。另外,物体识别部可以与系统的调节装置以数据通信的方式耦合。因此,物体识别部例如可以在调节装置的屏幕上向用户显示由其测定的输入参量中的一些。然后,用户可以借助调节装置补充缺失的输入参量或添加另外的输入参量。为了识别输入参量,物体识别部优选地使用系统的一个或多个拍摄装置和/或一个或多个传感器。在自动识别一种或多种食物的输入参量之后,通过物体识别部经由数据连接将输入参量转发到控制单元。因此,控制单元获得与位于烹调腔中的食物相关的所有重要输入参量,然后尤其是通过基于输入参量读取烹调数据来确定,照射特性应具有怎样的表现,以便所有位于烹调腔中的食物在相同时间被置于同一烹调状态和相同的食用温度。
此外,以下方法是优选的,其中为了将至少一种食物的外部区域烤焦脆,发射天线中的至少一个或至少一个附加的发射天线由系统的高频信号发生器中的一个或至少一个附加高频信号发生器来操控,从而该至少一个发射天线或该至少一个附加的发射天线将能量以太赫兹范围内的电磁辐射的形式,特别是在300GHz至10THz的频率范围内的电磁辐射的形式,发送到烹调腔中。由此,系统不仅适于在微波频率范围,即尤其是从2GHz至3GHz的频率范围内从内部烹调食物,也适于在太赫兹范围,即特别是从1THz至10THz的频率范围内从外部烘烤食物。通过这种方法,不同的食物可以同时或大致同时处于最佳烹调状态并且另外也烤至焦脆。
此外,以下方法是有利的,其中通过控制单元的操控,发射天线中的至少一个或多个发射天线成组地运动,特别是二维或三维地运动,和/或围绕旋转轴摆动。由此能够改变发射天线之间的间距。这影响了电磁波相对彼此的相位。通过发射天线相对彼此的推移,可以改变烹调腔中的照射特性。各种发射天线的电磁波之间的相长干涉和相消干涉通过改变每个发射天线的位置而改变。控制单元可以调节发射天线,使得可以实现对于食物来说最佳的照射,以使它们在相同时间点被置于相同的烹调状态和相同的食用温度。控制单元可以通过操控发射天线的辐射漏斗(如果有)将每个天线的辐射集中到烹调腔中的特定区域并因此对准特定食物。每一种食物都可以再次单独地被加热。由于辐射漏斗的可枢转性,可以根据需要调整所辐射的电磁辐射的取向。
根据本发明的用于运行用于制作至少一种食物的系统的方法可以利用前述的系统来执行,其中,所描述的系统的产品特征可修改为相应的方法步骤或可以作为相应的方法步骤来执行。
附图说明
进一步的改进本发明的措施由以下对本发明的在附图中示意性示出的不同实施例的说明得出。所有的来自权利要求书、说明书或附图的特征和/或优点包括构造细节和空间布置在内可以不仅本身单独地而且以不同的组合对于本发明是重要的。图中分别示意性示出:
图1是用于制作至少一种食物的系统的第一实施方式的透视图,
图2是根据图1的系统,其示出了一个发射天线的电磁辐射,
图3是根据图1的系统,其示出了所有发射天线的电磁辐射,
图4是根据图1的系统,其示出了发射天线的借助辐射漏斗的电磁辐射,
图5以俯视图示出了具有各种食物的食物载体,
图6是用于制作至少一种食物的系统的第二实施方式的透视图,
图7是根据图1的系统,另外示出了在发射天线处的功率放大器,
图8是根据图7的系统,另外示出了系统的控制单元,
图9是根据图1的系统的烹调腔,
图10是根据图8的系统,另外示出了数据库和系统的数据接口,
图11是根据图1的系统,示出了附加的发射天线和附加的高频信号发生器,
图12是根据图1的系统的烹调腔,具有用于改变发射天线的驱动器,
图13是两个发射天线的电磁波的相长干涉,
图14是两个发射天线的电磁波的相消干涉,
图15是照射食物的侧视图,
图16是根据本发明的第三实施方式的系统的侧视图,具有附加的加热机构,
图17是根据本发明的第四实施方式的系统的侧视图,示出了照射热点,
图18是根据本发明的第五实施方式的系统的侧视图,具有物体识别部、测定装置和数据库,以及
图19示出了用于运行用于制作至少一种食物的系统的方法。
具体实施方式
具有相同功能和作用方式的元件在图1至19中分别设有相同的附图标记。
图1示意性示出了根据本发明的用于制作至少一种食物1的系统100。所述系统100具有烹调腔10,食物1(这里以鸡肉的形式)能位于烹调腔中。理想地,一种或多种食物1、2、3放置在特殊的不含金属的食物载体7上,该食物载体在此未示出。食物载体7优选是盘,其被划分成用于不同食物1、2、3的区段。这种食物载体7在图5中示出。
系统100具有能量单元20,其设计用于根据至少一种食物1、2、3,在此为鸡肉1的烹调数据4、5、6将针对食物1特定的电磁能量供应输送到烹调腔10中,由此能够使所述至少一种食物1、2、3达到可食用状态。所述能量单元20具有至少两个相互间隔开的发射天线,在此是四个发射天线30、31、32、33,它们由至少一个高频信号发生器,在此能够由系统100的能量单元20的高频信号发生器40来操控。基于该操控,发射天线30、31、32、33将能量以微波范围内的电磁辐射80的形式发送到烹调腔10中。电磁辐射80的发送在图2中示例性地对于发射天线30中的一个示出。也就是说,高频信号发生器40将能量传输到振荡电路中,其中,围绕导体70、71、72、73分别建立磁场,所述磁场经由导体70、71、72、73传输到相应的发射天线30、31、32、33。高频信号发生器40将恒定的信号、尤其是具有2.35到2.45GHz的信号,发射到相应的发射天线30、31、32、33处。高频信号发生器40发射高频正弦振荡并提供频率和幅度调制的可能性。
替代于根据图1的系统100,以下系统100可以是有利的,其不具有一个唯一的高频信号发生器40,而是对于每个发射天线30、31、32、33都具有一个单独的高频信号发生器40、41、42、43。这种系统100在图6中示出。所有四个发射天线30、31、32、33均能够由系统100的能量单元20的高频信号发生器40、41、42、43操控。在此,每个高频信号发生器40、41、42、43将能量传输到振荡电路中,其中围绕相应的导体70、71、72、73建立磁场。发射天线30、31、32、33将微波范围内的具有特定频率的电磁波形式的能量辐射到烹调腔10中。优选地,每个高频信号发生器40、41、42、43设计用于发射恒定的信号、特别是2.35至2.45GHz的信号。高频信号发生器40、41、42、43发射高频正弦振荡。高频信号发生器40、41、42、43提供频率和幅度调制的所有可能性。由此,可以有针对性地实现相移并因此实现电磁波之间的干涉。
优选地,系统100设计为烹调装置并且具有调节装置23,特别是触摸屏,用于输入至少一种食物1、2、3或烹调腔10的输入参量。此外,系统100的用户可以在调节装置23上看到关于系统100、加热过程和/或每种食物1、2、3的输入参量的信息。
图3示意性地示出了根据图1的系统100,其示出了所有四个发射天线30、31、32、33的电磁辐射80。各个发射天线30、31、32、33的电磁波在烹调腔10中相互干涉,由此在烹调腔10内形成不同的照射区域85。在此,发生在发射天线30、31、32、33的电磁波之间的相长干涉和相消干涉。也就是说,通过电磁波在烹调腔100中的叠加,电磁辐射80可按区域地增强或按区域地减小。因此,可以在烹调腔10内实现具有不同照射强度的照射区域85。在所谓的热点86中,电磁辐射80很高且进而温度水平很高,而在其他辐射区域85中,较低的电磁辐射80和较低的温度水平占优。
延伸到烹调腔10的壁上的各个发射天线30、31、32、33的电磁波在那里被反射多达800次并再次形成干涉。但是,这未在图中示出。
图4示意性地示出了根据图1的系统100,其中发射天线30的电磁辐射80借助于辐射漏斗34来取向。然而,所有发射天线30、31、32、33优选地具有自己的辐射漏斗34,用于电磁辐射的定向辐射。通过辐射漏斗34,可以控制发射天线30的电磁辐射80的辐射。特别地,辐射出的电磁辐射80可以瞄准烹调腔10内的特定区域,并进而瞄准选定的食物1。因此,每一种食物1、2、3可以再次单独地加热。由于辐射漏斗34的可枢转性,可以根据需要调整所辐射的电磁辐射80的取向。
在图5中示意性示出具有不同的食物1、2、3的食物载体7的俯视图。食物载体7优选地划分成限定的区段。在该实例中,食物载体7被划分成四个等大区域。有利地,食物载体7可以仅以非常特殊的取向布置在烹调腔10中,从而食物载体7的布置与发射天线30、31、32、33的布置相配合。食物1、2、3具有不同的输入参量,如类型、尺寸、重量和密度。因此,它们在烹调腔10中需要不同的电磁辐射,以便同时处于相同的烹调状态和相同的食用温度。这可以由系统100完成。
在图7中以透视图示意性地示出了根据图1的系统100,另外示出了在发射天线30、31、32、33处的功率放大器50、51、52、53。也就是说,为了增强相应的发射天线30、31、32、33的电磁辐射80,对于每个发射天线30、31、32、33在作用技术上配设有功率放大器50、51、52、53。功率放大器50、51、52、53使得发射天线输出端处的调制输入高频信号能够在没有功率损耗的情况下被增强地再次输出。功率放大器50、51、52、53可以设计为非线性或线性功率放大器。特别地,功率放大器50、51、52、53可以设计为,通过它们能够控制、特别是增强所辐射的功率。
图8以透视图示意性地示出了根据图7的系统100,另外示出了系统100的控制单元60。控制单元60控制通过至少一个高频信号发生器40、41、42、43对每个发射天线30、31、32、33的操控。也可以设有两个或更多个控制单元60。特别优选地,每个发射天线30、31、32、33与其所对应的高频信号发生器40、41、42、43相连。控制单元60可以操控每个单独的高频信号发生器40、41、42、43,即接通和断开。由此,控制单元60确定,发射天线30、31、32、33何时或者是否发送电磁辐射80。控制单元80还可以根据需要直接操控发射天线30、31、32、33,并相应地接通或断开它们。特别地,通过至少一个控制单元60可以控制每个发射天线30、31、32、33的照射时间。控制单元60使得能够根据至少一种食物1、2、3的烹调数据4、5、6将针对至少一种食物1、2、3特定的电磁辐射80的供应输送到烹调腔10中。也就是说,控制单元60影响或者控制在烹调腔10内的照射区域85或温度区域,在所述烹调腔中控制单元负责确定发射天线是否发送电磁辐射以及哪个发射天线30、31、32、33何时发送电磁辐射80。由此,在知晓各个食物1、2、3在烹调腔10中的准确位置的情况下,系统100能够为每种食物1、2、3分配特定的照射,从而所有位于烹调腔10中的食物1、2、3同时达到其烹调状态和相同的食用温度。为了操控高频信号发生器40、41、42、43和/或发射天线30、31、32、33,控制单元60与高频信号发生器40、41、42、43和/或发射天线30、31、32、33有线地或无线地连接。
图9以透视图示意性地示出了根据图1的系统100的烹调腔10。在实施电磁辐射期间,烹调腔10被密封地封闭,从而形成封闭结构。因此,烹调腔10具有壳体,特别是长方形壳体。壳体具有底部11、侧壁12和顶部13。为了触及烹调腔100,设置有未进一步示出的门。门优选地可枢转地布置在壳体处。发射天线30、31、32、33可以分散地布置在烹调腔10处的任何位置,特别是布置在烹调腔10的壳体处。因此,发射天线30、31、32、33能够被固定在侧壁12处、底部11处和顶部13处。发射天线30、31、32、33布置得越分散,食物1、2、3就可以越好地通过电磁辐射80从所有侧面被照射。所述壳体可以具有在烹调腔10的边界的扩展部,在该扩展部中布置有、特别是环绕地布置有系统的其他元件。高频信号发生器40、41、42、43和功率放大器50、51、52、53也可以固定在壳体处。然而,发射天线30、31、32、33优选地布置在壳体的顶部13处。由此,它们以最受保护的方式被布置并且由此很少被弄脏。但是替代地或附加地,它们也可以布置在侧壁12或底部11处。这同样适用于高频信号发生器40、41、42、43和功率放大器50、51、52、53。
图10示意性地示出了根据图8的系统,另外示出了系统100的数据库29和数据接口26。数据库29与至少一个控制单元60以数据通信的方式耦合,从而控制单元60能够根据至少一种食物1、2、3的输入参量读取出烹调数据4、5、6。数据库29可以包括存储装置,在所述存储装置中可以存储食物1、2、3的输入参量以便进行比较。系统100,尤其是数据库29,还可以具有数据接口26,尤其是呈通信设备的形式,以便经由因特网或其他有线或无线网络调取食物特定的数据和输入参量。经由数据库29,控制单元60可以测定相应的食物1、2、3的烹调数据4、5、6,以便基于烹调数据4、5、6来执行对能量单元20,即高频信号发生器40、41、42、43和/或发射天线30、31、32、33的相应操控,从而为每种食物1、2、3单独地确定所需的通过发射天线30、31、32、33发送的电磁辐射80。系统100还可以包括未进一步示出的比较装置,其与控制单元60以数据技术(无线或有线)连接。以这种方式,控制单元60可以将输入的输入参量与来自数据库29的比较参量进行比较,以便测定每种食物1、2、3的精确的烹调数据4、5、6。
图13和图14分别示出了系统100的两个发射天线30、31的电磁波的相长干涉和相消干涉。控制单元60能够控制每个发射天线30、31、32、33的辐射特性,使得在烹调腔10内的预定区域中或者产生电磁辐射80或波的相长干涉或者产生相消干涉。也就是说,控制单元60通过有针对性地操控发射天线30、31、32、33和/或高频信号发生器40、41、42、43确定了在烹调腔10中的何处通过干涉增强电磁辐射80以及在何处削弱所述电磁辐射。在图15中示意性地示出了电磁波如何在烹调腔10中在食物1的方向上扩散。由此,可以有针对性地产生所谓的热点86,参见图17。在热点86中,高温度水平占优,以便更强烈地加热由于其类型、尺寸、其重量进而其密度而较为缓慢变热的食物1、2、3。相应地,能够实现其中低或中温度水平占优的照射区域或温度区域,以便更缓慢地加热由于其类型、尺寸、其重量而快速变热的食物1、2、3。通过有针对性地组合不同的发射天线30、31、32、33,即有针对性地接通或断开各个发射天线30、31、32、33或者可能的高频信号发生器40、41、42、43,能够根据叠加原理通过相长干涉和相消干涉在烹调腔10内产生不同的照射区域85和进而的温度区域。在烹调腔10内部的温度分布可以由此根据需要通过至少一个控制单元60来控制。
图16以侧视图示意性地示出了根据本发明的第三实施方式的系统100。在用于制作至少一种食物1、2、3的该系统100中,为了加热食物1、2、3而设置有附加的加热器。通过食物1、2、3的电磁辐射80,可以使所述食物进入烹调状态。为了不仅加热烹调物的内部、即食物1、2、3的内部,而且也将烹调物的外部烤至焦脆,因此需要不同的频率范围或者需要不同的加热元件/加热器。这在根据图16的系统100中通过以下方式来实现,即另外设置有烤架95和/或用于产生顶热和/或底热的加热线圈95和/或带有风扇98的热源97。当然,具有仅一个或两个这些附加的加热元件/加热器95、96、97、98的系统100也是有利的。
图18中以侧视图示意性地示出了根据本发明的第五实施方式的系统100。在该实施方式中,系统100具有物体识别部25、测定装置28和数据库29。物体识别部25设计用于自动地测定至少一种食物1、2、3的以下参数中的至少一个作为用于控制单元60的输入参量:-尺寸、-密度、-数量、-食物1、2、3在烹调腔中的位置。此外,物体识别部25与控制单元60以数据通信的方式耦合,以便将自动测定的输入参量传输到控制单元60。由此,控制单元60能够获得与位于烹调腔10中的食物1、2、3相关的所有重要的输入参量,根据它们控制单元60可以确定,在随后执行的加热期间照射特性在烹调腔10中应具有怎样的表现,以便确保所有位于烹调腔10中的食物1、2、3在相同时间达到其烹调状态并具有相同的食用温度。
不需要经由调节装置23将输入参量输入到系统100中或仅需要输入很少几个输入参量。物体识别部25自己测定食物1、2、3的至少一些输入参量。由此,输入参量的输入对于用户来说明显更简单。物体识别部25优选地以数据通信的方式与调节装置23耦合。因此,系统100可以在调节装置23的屏幕上向用户显示由物体识别部25测定的输入参量中的一些。然后,用户补充缺少的输入参量或添加另外的输入参量。特别地,识别烹调腔10中的各个食物1、2、3的位置,为用户提供了极大的便利。
物体识别部25具有至少一个拍摄装置。替代地或附加地,除了至少一个拍摄装置以外,物体识别部25可以具有一个或多个传感器,其可以识别出例如食物1、2、3的位置或尺寸。
根据图18的系统100还优选地具有用于测定至少一种食物1、2、3的重量的测定装置28。测定装置28与至少一个控制单元60以数据通信的方式耦合,以便传递至少一种食物1、2、3的所测定的重量。控制单元60又设计用于,根据至少一种食物1、2、3的所传递的重量通过发射天线30、31、32、33在烹调腔10内自动地产生与至少一种食物1、2、3的重量匹配的不同的照射区域85和照射时间。测定装置28可以根据系统100不同地布置。因此,测定装置28可以置于烹调腔10之外,但也可以置于烹调腔10之内。特别地,如所示那样,测定装置28可以布置在烹调腔28的下部区域中,以便在食物1、2、3位于烹调腔10中之后立即测定所述食物的重量。测定装置28优选是称量装置。该测定装置28可以被划分成多个区段,以便能够利用相应设计的食物载体7优选为选择性地或依次地确定各个食物1、2、3的重量。
图19示意性地示出了用于运行用于制作至少一种食物1、2、3的系统100的方法的图示。首先,通过测定装置28和/或物体识别部25测定至少一种食物1、2、3的输入参量。测定的输入参量被转发给至少一个控制单元60。控制单元60可以根据至少一种食物1、2、3的输入参量从系统100的数据库29读取烹调数据4、5、6。数据库29也可以是网络的一部分、因特网上的计算机的一部分,控制单元60可以访问该数据库29。基于烹调数据4、5、6,控制单元60操控能量单元20,也就是说,至少一个高频信号发生器40、41、42、43和/或发射天线30、31、32、33,从而通过发射天线30、31、32、33为每种食物1、2、3单独提供所需的电磁辐射80。此外,控制单元60操控发射天线30、31、32、33的功率放大器50、51、52、53(如果存在),以增强发给发射天线30、31、32、33的信号的幅度,并由此改变或影响所辐射的电磁辐射80或电磁波的特性。
附图标记列表
1 第一种食物
2 第二种食物
3 第三种食物
4 第一种食物的烹调数据
5 第二种食物的烹调数据
6 第三种食物的烹调数据
7 食物载体
10 烹调腔
11 底部
12 侧壁
13 顶部
20 能量单元
23 调节装置
25 物体识别部
26 数据接口
28 测定装置
29 数据库
30 发射天线
31 发射天线
32 发射天线
33 发射天线
34 辐射漏斗
35 驱动器
36 驱动器
37 驱动器
38 驱动器
39 附加的发射天线
40 高频信号发生器
41 高频信号发生器
42 高频信号发生器
43 高频信号发生器
45 附加的高频信号发生器
51 功率放大器
52 功率放大器
53 功率放大器
54 功率放大器
60 控制单元
70 导体
71 导体
72 导体
73 导体
80 电磁辐射
85 照射区域/温度区域
86 热点
90 相长干涉
91 相消干扰
95 烤架
96 加热线圈
97 热源
98 风扇
100 系统

Claims (30)

1.一种用于制作至少一种食物(1、2、3)的系统(100),该系统(100)具有:
烹调腔(10),在所述烹调腔(10)中能够制作所述食物(1、2、3),
能量单元(20),以便根据所述至少一种食物(1、2、3)的烹调数据(4、5、6)将针对所述至少一种食物(1、2、3)特定的电磁能量供应输送到烹调腔(10)中,由此能够使所述至少一种食物(1、2、3)达到可食用状态,其特征在于,
所述能量单元(20)具有至少两个相互间隔开的发射天线(30、31、32、33),所述发射天线(30、31、32、33)能够由所述系统(100)的所述能量单元(20)的至少一个高频信号发生器(40、41、42、43)来操控,并且所述发射天线(30、31、32、33)设计用于基于该操控将能量以微波范围内的电磁辐射(80)的形式发送到所述烹调腔(10)中,
所述系统(100)具有至少一个控制单元(60),通过所述控制单元(60)能够这样操控所述至少一个发射天线(30、31、32、33)或每个发射天线(30、31、32、33)和/或所述高频信号发生器(40、41、42、43),使得为了在所述烹调腔(10)中形成多个辐射区或温度区(85),在所述烹调腔(10)中产生由所述发射天线(30、31、32、33)发送的所述电磁辐射(80)的预设的相长干涉(90)或相消干涉(91)。
2.根据权利要求1所述的系统(100),其特征在于,所述发射天线(30、31、32、33)中的至少一个或每个发射天线(30、31、32、33)在作用技术上配设有功率放大器(50、51、52、53),以便增强相应的所述发射天线(30、31、32、33)的所述电磁辐射(80)。
3.根据权利要求1或2所述的系统(100),其特征在于,所述控制单元(60)通过所述至少一个高频信号发生器(40、41、42、43)控制每个发射天线(30、31、32、33)的操控。
4.根据权利要求3所述的系统(100),其特征在于,所述控制单元(60)设计成单独地或成组地接通和断开至少一个发射天线(30、31、32、33)或每个发射天线(30、31、32、33),以便控制所述电磁辐射(80)的输出,和/或,所述控制单元(60)设计成接通和断开所述系统(100)的至少一个高频信号发生器(40、41、42、43),以便向所述至少一个发射天线(30、31、32、33)输出信号。
5.根据权利要求1所述的系统(100),其特征在于,所述系统(100)中的至少一个发射天线(30、31、32、33)或多个发射天线(30、31、32、33)能够单独地或成组地借助于一个或多个驱动器(35、36、37、38)相对于所述烹调腔(10)移动。
6.根据权利要求1所述的系统(100),其特征在于,所述系统(100)中的至少一个发射天线(30、31、32、33)或多个发射天线(30、31、32、33)能够单独地或成组地借助于一个或多个驱动器(35、36、37、38)相对于所述烹调腔(10)二维或三维地移动。
7.根据权利要求3所述的系统(100),其特征在于,
所述系统(100)具有调节装置(23),用于输入所述至少一种食物(1、2、3)或所述烹调腔(10)的输入参量,
为了将输入的所述输入参量传输到所述控制单元(60),所述调节装置(23)与所述控制单元(60)以数据通信的方式耦合,并且所述控制单元(60)设计成,根据所述至少一种食物(1、2、3)的所传输的所述输入参量,通过所述发射天线(30、31、32、33)在所述烹调腔(10)内生成与所述至少一种食物(1、2、3)匹配的不同的照射区域(85)和照射时间。
8.根据权利要求7所述的系统(100),其特征在于,所述调节装置(23)是触摸屏。
9.根据权利要求7所述的系统(100),其特征在于,所述调节装置(23)设计用于输入所述至少一种食物(1、2、3)的以下参数中的至少一个作为所述控制单元(60)的输入参量:
-类型
-尺寸
-重量
-密度
-数量
-在所述烹调腔(10)中的位置
-目标温度,
和/或,所述调节装置(23)设计用于,对于所述烹调腔(10)内的不同的照射区域或温度区域(85)输入所述电磁辐射(80)的施用量。
10.根据权利要求3所述的系统(100),其特征在于,所述系统(100)具有物体识别部(25),用于自动地测定所述至少一种食物(1、2、3)的以下参数中的至少一个作为所述控制单元(60)的输入参量:
-尺寸
-密度
-数量
-在所述烹调腔(10)中的位置,
为了将自动测定的所述输入参量传输到所述控制单元(60),所述物体识别部(25)与所述控制单元(60)以数据通信的方式耦合,并且
所述控制单元(60)设计成,根据所述至少一种食物(1、2、3)的所传输的所述输入参量,通过所述发射天线(30、31、32、33)在所述烹调腔(10)内生成与所述至少一种食物(1、2、3)匹配的不同的照射区域(85)和照射时间。
11.根据权利要求3所述的系统(100),其特征在于,
所述系统(100)具有用于测定所述至少一种食物(1、2、3)的重量的测定装置(28),
所述测定装置(28)为了传递所测定的所述至少一种食物(1、2、3)的重量而与所述控制单元(60)以数据通信的方式耦合,
并且,所述控制单元(60)设计成,根据所述至少一种食物(1、2、3)的所传递的重量,通过所述发射天线(30、31、32、33)在所述烹调腔(10)内自动生成与所述至少一种食物(1、2、3)的重量匹配的不同的照射区域(85)和照射时间。
12.根据权利要求7所述的系统(100),其特征在于,所述系统(100)具有数据库(29),所述数据库(29)与所述控制单元(60)以数据通信的方式耦合,并且通过所述控制单元(60)根据至少一种食物(1、2、3)的所述输入参量能够从所述数据库(29)读取烹调数据(4、5、6)。
13.根据权利要求1所述的系统(100),其特征在于,所述系统(100)是烹调装置,所述烹调装置具有烹调腔(10)和/或能量单元(20)和/或物体识别部(25)和/或调节装置(23)和/或测定装置(28)。
14.根据权利要求13所述的系统(100),其特征在于,所述烹调装置是炉。
15.根据权利要求1所述的系统(100),其特征在于,能够由所述系统(100)的至少一个高频信号发生器(40、41、42、43)或所述系统(100)的至少一个附加的高频信号发生器(45)操控的、所述能量单元(20)的发射天线(30、31、32、33)中的至少一个或所述能量单元(20)的至少一个附加的发射天线(39)设计用于,基于该操控将能量以太赫兹范围内的电磁辐射(80)的形式发送到烹调腔(10)中。
16.根据权利要求3所述的系统(100),其特征在于,
所述发射天线(30、31、32、33)中的至少一个具有用于所述电磁辐射(80)的定向辐射的辐射漏斗(34),
该至少一个发射天线(30、31、32、33)围绕旋转轴可摆动地支承,并且该至少一个发射天线(30、31、32、33)与所述控制单元(60)以数据通信的方式耦合,以便由所述控制单元(60)进行操控。
17.根据权利要求1所述的系统(100),其特征在于,所述系统(100)还具有烤架(95)和/或用于产生顶热和/或底热的加热线圈(96)和/或带有风扇(98)的热源(97)。
18.一种用于运行根据前述权利要求中任一项所述的用于制作至少一种食物(1、2、3)的系统(100)的方法,其特征在于以下步骤:
-在所述系统(100)的烹调腔(10)中放置至少一种食物(1、2、3),
-由至少一个高频信号发生器(40、41、42、43)操控至少两个相互间隔开的发射天线(30、31、32、33),
-基于通过至少一个高频信号发生器(40、41、42、43)的操控,发射天线(30、31、32、33)将能量以电磁辐射(80)的形式发送到所述系统(100)的烹调腔(10)中,其中根据所述至少一种食物(1、2、3)的烹调数据(4,5,6)对所述至少一个高频信号发生器(40、41、42、43)和/或所述至少一个发射天线(30、31、32、33)进行操控,由此使所述至少一种食物(1、2、3)达到能食用的状态。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,根据对用于所述至少一种食物(1、2、3)的要输送的能量的要求,所述至少一个发射天线(30、31、32、33)的功率放大器(50、51、52、53)增强了由所述至少一个发射天线(30、31、32、33)发送的电磁辐射(80)。
20.根据权利要求18或19的方法,其特征在于,所述至少一种食物(1、2、3)的输入参量被传导到所述系统(100)的控制单元(60),所述控制单元(60)通过接通和断开所述发射天线(30、31、32、33)和/或通过接通和断开所述高频信号发生器(40、41、42、43)控制对于加热所述至少一种食物(1、2、3)所需的能量,其中每个发射天线(30、31、32、33)分别在作用技术上配设有一个高频信号发生器(40、41、42、43)。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述控制单元(60)根据所述至少一种食物(1、2、3)的输入参量在所述系统(100)的数据库(29)中读取所述至少一种食物(1、2、3)的烹调数据(4、5、6),并且根据该烹调数据(4、5、6)通过相应地有针对性地操控发射天线(30、31、32、33)和/或高频信号发生器(40、41、42、43),通过所述发射天线(30、31、32、33)在所述烹调腔(10)内生成与所述至少一种食物(1、2、3)匹配的照射区域(85)和照射时间。
22.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述控制单元(60)这样对所述系统(100)的所述发射天线(30、31、32、33)、功率放大器(50、51、52、53)和/或所述高频信号发生器(40、41、42、43)进行操控,从而根据叠加原理通过发射天线(30、31、32、33)的电磁辐射(80)的波的相长干涉(90)和相消干涉(91)而在烹调腔(10)内生成与在所述烹调腔中放置的食物(1、2、3)匹配的照射区域(85)和照射时间。
23.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述控制单元(60)这样对所述系统(100)的所述发射天线(30、31、32、33)、功率放大器(50、51、52、53)和/或所述高频信号发生器(40、41、42、43)进行接通和断开,从而根据叠加原理通过发射天线(30、31、32、33)的电磁辐射(80)的波的相长干涉(90)和相消干涉(91)而在烹调腔(10)内生成与在所述烹调腔中放置的食物(1、2、3)匹配的照射区域(85)和照射时间。
24.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述控制单元(60)这样对所述系统(100)的所述发射天线(30、31、32、33)、功率放大器(50、51、52、53)和/或所述高频信号发生器(40、41、42、43)进行操控,从而根据叠加原理通过发射天线(30、31、32、33)的电磁辐射(80)的波的相长干涉(90)和相消干涉(91)而在烹调腔(10)内生成与在所述烹调腔中放置的食物(1、2、3)匹配的温度区域。
25.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,食物(1、2、3)的和/或烹调腔(10)的输入参量经由调节装置(23)来输入,并且所述输入参量传导到控制单元(60),和/或通过所述系统(100)根据物体识别部(25)和/或测定装置(28)自动地测定所述食物(1、2、3)的和/或所述烹调腔(10)的输入参量并将该输入参量传导到控制单元(60)。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述调节装置(23)是触摸屏。
27.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,为了将所述至少一种食物(1、2、3)的外部区域烤焦脆,所述发射天线(30、31、32、33)中的至少一个或至少一个附加的发射天线(39)这样由所述系统(100)的高频信号发生器(40、41、42、43)中的一个或者由至少一个附加的高频信号发生器(45)来操控,使得发射天线(30、31、32、33)中的至少一个或至少一个附加的发射天线(39)将能量以太赫兹范围内的电磁辐射(80)的形式,发送到烹调腔(10)中。
28.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,为了将所述至少一种食物(1、2、3)的外部区域烤焦脆,所述发射天线(30、31、32、33)中的至少一个或至少一个附加的发射天线(39)这样由所述系统(100)的高频信号发生器(40、41、42、43)中的一个或者由至少一个附加的高频信号发生器(45)来操控,使得发射天线(30、31、32、33)中的至少一个或至少一个附加的发射天线(39)将能量以在300GHz至10THz的频率范围内的电磁辐射(80)的形式,发送到烹调腔(10)中。
29.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,通过所述控制单元(60)的操控,发射天线(30、31、32、33)中的至少一个或多个发射天线(30、31、32、33)成组地移动。
30.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,通过所述控制单元(60)的操控,发射天线(30、31、32、33)中的至少一个或多个发射天线(30、31、32、33)成组地进行二维或三维地移动,和/或围绕旋转轴摆动。
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