DE102006046422B4 - Oven for heat treatment of food - Google Patents
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Abstract
Ofen zur Wärmebehandlung von Lebensmitteln, mit einem Garraum (12), mit einem Gebläse (14) zur Umwälzung der Atmosphäre innerhalb des Garraums (12), mit einer ersten Heizung (18) zur Beheizung des Garraums (12) mittels elektrischer Energie oder mittels Dampf, mit mindestens einem HF-Generator (26) zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise Mikrowellenstrahlung, und mit einer Antenne (30) zur Abstrahlung von elektromagnetischer Energie zur direkten Beheizung des Gargutes (36), wobei innerhalb des Garraums (12) eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Halteelementen (22) zur Aufnahme von Produktträgern (24) zur Aufnahme von Gargut (36) vorgesehen ist, wobei der HF-Generator (26) über eine Speiseleitung (28) mit einer Mehrzahl von Auskoppelstellen (38) verbunden ist, die in die Zwischenräume (23) zwischen übereinander angeordnete Produktträger (24) abstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Auskoppelstellen (38) stabförmige Antennenelemente (30') vorgesehen sind, die in Zwischenräume (23) zwischen benachbarten Produktträgern (24) parallel zu den Produktträgern (24) hineinragen und sich über den größten Bereich derselben erstrecken, und dass die Antennenelemente (30') in die Speiseleitung (28) unmittelbar hinein ragen, und dass die Speiseleitung (28) und/oder die Antennenelemente (30') eine Abstimmeinrichtung (32, 34) aufweisen.Oven for the heat treatment of food, with a cooking space (12), with a fan (14) for circulating the atmosphere within the cooking space (12), with a first heater (18) for heating the cooking space (12) by means of electrical energy or by means of steam , with at least one HF generator (26) for generating electromagnetic radiation, preferably microwave radiation, and with an antenna (30) for radiating electromagnetic energy for the direct heating of the food (36), wherein within the cooking space (12) a plurality of Holding elements (22) arranged one above the other for receiving product carriers (24) for receiving food to be cooked (36) are provided, the HF generator (26) being connected via a feed line (28) to a plurality of decoupling points (38) which are connected in the gaps (23) between product carriers (24) arranged one above the other emit, characterized in that rod-shaped antenna elements (30 ') are provided at the coupling-out points (38) which protrude into gaps (23) between adjacent product carriers (24) parallel to the product carriers (24) and extend over the largest area thereof, and that the antenna elements (30 ') project directly into the feed line (28), and that the feed line (28) and / or the antenna elements (30 ') have a tuning device (32, 34).
Description
Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Wärmebehandlung von Lebensmitteln, mit einem Garraum, mit einem Gebläse zur Umwälzung der Atmosphäre innerhalb des Garraums, mit einer ersten Heizung zur Beheizung des Garraums mittels elektrischer Energie oder mittels Dampf, mit mindestens einem HF-Generator zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise Mikrowellenstrahlung, und mit einer Antenne zur Abstrahlung von elektromagnetischer Energie zur direkten Beheizung des Gargutes, wobei innerhalb des Garraums eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Halteelementen zur Aufnahme von Einschüben zur Aufnahme von Gargut vorgesehen ist, wobei der HF-Generator über eine Speiseleitung in Form eines hohen Leiters mit einer Mehrzahl von Auskoppelstellen verbunden ist, die in Zwischenräume zwischen übereinander angeordnete Produktträger abstrahlen.The invention relates to an oven for the heat treatment of food, with a cooking chamber, with a fan for circulating the atmosphere within the cooking chamber, with a first heater for heating the cooking chamber by means of electrical energy or by means of steam, with at least one HF generator for generating electromagnetic Radiation, preferably microwave radiation, and with an antenna for radiating electromagnetic energy for direct heating of the food, with a plurality of holding elements arranged one above the other for receiving inserts for receiving food being provided within the cooking space, the HF generator being connected via a feed line Form of a high conductor is connected to a plurality of coupling-out points, which radiate into spaces between product carriers arranged one above the other.
Ein derartiger Ofen ist aus der
Bei dem bekannten Ofen ist zusätzlich zu einer Konvektionsheizung eine Mikrowellenheizung vorgesehen. Der Ofen weist mehrere Ofenhohlräume auf, die jeweils mit einer eigenen Mikrowellenquelle versehen sind, die über eine Speiseleitung in Form eines Hohlleiters mit schlitzförmigen Auskoppelstellen verbunden ist. Jedem Ofenraum ist hierbei eine Mehrzahl von Schlitzen zugeordnet, der in Größe und Anordnung abgestimmt ist, um möglichst geringe Verluste zu bewirken.In the known oven, a microwave heater is provided in addition to a convection heater. The furnace has several furnace cavities, each of which is provided with its own microwave source, which is connected to slot-shaped coupling-out points via a feed line in the form of a waveguide. In this case, a plurality of slots is assigned to each furnace chamber, the size and arrangement of which are matched in order to achieve the lowest possible losses.
Ein derartiger Ofen ist in der Praxis nur schwer nutzbar, da Schlitze in der Ofenwandung zu Hygieneproblemen führen und eine mögliche Reinigung des Ofens beeinträchtigen.Such an oven is difficult to use in practice, since slots in the oven wall lead to hygiene problems and impair possible cleaning of the oven.
Aus der
Mit einer derartigen Anordnung lässt sich nur eine relativ ungleichmäßige Verteilung der Mikrowellenstrahlung im Garraum gewährleisten.With such an arrangement, only a relatively uneven distribution of the microwave radiation in the cooking space can be ensured.
Aus der
Eine derartige Anordnung ist nicht geeignet, um eine gleichmäßige Beheizung eines Garraums mit einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Produktträgern zu ermöglichen.Such an arrangement is not suitable for enabling uniform heating of a cooking space with a plurality of product carriers arranged one above the other.
Auch weitere im Stand der Technik bekannte Mikrowellenöfen, etwa gemäß der
Aus der
Im Stand der Technik ist es grundsätzlich ferner bekannt, zwecks einer gleichmäßigen Erwärmung des Gargutes etwa einen Drehteller zu verwenden oder eine drehbare Mikrowellenantenne. Problematisch ist allerdings die Abschirmung der Mikrowellen durch die Einschübe, die in der Regel aus Blech bestehen. Gemäß der
Mit derartigen Maßnahmen lässt sich jedoch keine gleichmäßige Erwärmung des Gargutes erzielen, das auf Produktträgern aufgenommen ist.With measures of this kind, however, it is not possible to achieve a uniform heating of the food that is received on the product carriers.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ofen zur Wärmebehandlung von Lebensmitteln zu schaffen, der eine kombinierte Wärmebehandlung von Lebensmitteln durch eine konventionelle Beheizung mit elektrischer Energie oder Dampfenergie einerseits und mit HF-Energie andererseits ermöglicht. Hierbei soll eine möglichst verlustarme und gleichmäßige Erwärmung des Gargutes ermöglicht werden.Against this background, the invention is based on the object of creating an oven for the heat treatment of food which enables combined heat treatment of food by conventional heating with electrical energy or steam energy on the one hand and with HF energy on the other. The aim here is to enable the food to be cooked to be heated as uniformly and with as little loss as possible.
Diese Aufgabe wird durch einen Ofen gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a furnace according to claim 1.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object of the invention is completely achieved in this way.
Da erfindungsgemäß die Auskopplung der Mikrowellenenergie über stabförmige Antennenelemente erfolgt, die in Zwischenräume zwischen benachbarten Produktträgern parallel zu den Produktträgen hineinragen und sich über den größten Bereich derselben erstrecken, wird eine besonders gleichmäßige Erwärmung des Gargutes erreicht, gleichzeitig werden Energieverluste reduziert. Gleichermaßen trägt zur Reduzierung von Energieverlusten bei, dass die Antennenelemente in die Speiseleitung unmittelbar hineinragen.Since, according to the invention, the microwave energy is decoupled via rod-shaped antenna elements that protrude into spaces between adjacent product carriers parallel to the product carriers and extend over the largest area of the same, a particularly uniform heating of the food is achieved, while energy losses are reduced. The fact that the antenna elements protrude directly into the feed line also helps to reduce energy losses.
Da die Speiseleitungen und/oder die Antennenelemente eine Abstimmeinrichtung aufweisen, wird durch eine Leistungsanpassung zwischen dem HF-Generator und der Last, die sich aus dem Garraum und den darin aufgenommenen Produktträgern mit Gargut ergibt, eine verbesserte Energieübertragung auf das Gargut erreicht und Energieverluste reduziert. Gleichfalls wird eine gleichmäßigere Erwärmung des Gargutes gewährleistet.Since the feed lines and / or the antenna elements have a tuning device, a power adjustment between the HF generator and the load, which results from the cooking space and the product carriers with the food to be cooked, is improved Energy transfer to the food is achieved and energy losses are reduced. A more even heating of the food is also guaranteed.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Speiseleitung als Hohlleiter ausgebildet, vorzugsweise als rechteckförmiger Hohlleiter.In an advantageous development of the invention, the feed line is designed as a waveguide, preferably as a rectangular waveguide.
Auf diese Weise kann eine relativ verlustarme Leitung der HF-Energie vom HF-Generator zur Antenne gewährleistet werden.In this way, a relatively low-loss conduction of the HF energy from the HF generator to the antenna can be ensured.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Speiseleitung einen Kurzschlussschieber zur Abstimmung auf.In an advantageous development of the invention, the feed line has a short-circuit slide for tuning.
Alternativ oder zusätzlich kann die Speiseleitung zur Abstimmung Stifte aufweisen, deren Eintauchtiefe in den Hohlleiter einstellbar ist.As an alternative or in addition, the feed line can have pins for tuning, the depth of which is adjustable in the waveguide.
Auf diese Weise lässt sich mit einfachen Mitteln eine Abstimmung bzw. Anpassung der HF-Energie an die Last erreichen und so eine verbesserte Erwärmung des Gargutes mit geringeren Energieverlusten erzielen.In this way, the HF energy can be matched or adapted to the load using simple means and thus improved heating of the food to be cooked with lower energy losses.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Eintauchtiefe der Antennenelemente in die Speiseleitung einstellbar.According to a further embodiment of the invention, the depth of immersion of the antenna elements in the feed line is adjustable.
Dies ermöglicht eine zusätzliche Feinanpassung der abgestrahlten HF-Energie.This enables an additional fine adjustment of the radiated RF energy.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Antennenelemente Längselemente (etwa Längsstäbe) auf, die mit Querelementen (etwa Querstäben) versehen sind.According to a further embodiment of the invention, the antenna elements have longitudinal elements (for example longitudinal bars) which are provided with transverse elements (for example transverse bars).
Auf diese Weise wird eine gleichmäßigere Abstrahlung der HF-Energie auf das Gargut erreicht.In this way, the RF energy is radiated more evenly onto the food to be cooked.
In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung sind zumindest die Position, die Anzahl, die Form und/oder die Abmessungen der Antennenelemente, vorzugsweise der Querelemente, veränderbar.In an additional development of the invention, at least the position, the number, the shape and / or the dimensions of the antenna elements, preferably the transverse elements, can be changed.
Durch diese Merkmale lässt sich eine weiter verbesserte Anpassung der abgestrahlten HF-Energie an unterschiedlich ausgebildetes Gargut und eine unterschiedliche Beladung des Ofens erreichen.These features make it possible to achieve a further improved adaptation of the emitted HF energy to differently designed foodstuffs and different loading of the oven.
Der HF-Generator ist vorzugsweise als Magnetron ausgebildet, das vorzugsweise bei den Frequenzen 2,45 GHz und 5,8 GHz abstrahlt.The HF generator is preferably designed as a magnetron, which preferably emits at the frequencies 2.45 GHz and 5.8 GHz.
Auf diese Weise wird durch die Ausnutzung unterschiedlicher Frequenzbereiche eine gleichmäßigere Erwärmung des Gargutes durch die Mikrowellenenergie erreicht. Durch die Verwendung nur eines einzigen Magnetrons zur Erzeugung der unterschiedlichen Frequenzen ergibt sich eine einfache und kostensparende Kompaktbauweise.In this way, by using different frequency ranges, the food to be cooked is heated more evenly by the microwave energy. The use of only a single magnetron to generate the different frequencies results in a simple and cost-saving compact design.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features of the invention mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine vereinfachte Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Ofens; -
2 eine vereinfachte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ofens, bei der zusätzlich ein HF-Generator mit zugeordneter Speiseleitung dargestellt ist, der mit einem Antennensystem gekoppelt ist, und -
3 einen vereinfachten Querschnitt des Ofens von oben aus gesehen.
-
1 a simplified front view of a furnace according to the invention; -
2 a simplified side view of a furnace according to the invention, in which an HF generator with an associated feed line is also shown, which is coupled to an antenna system, and -
3 a simplified cross-section of the furnace seen from above.
In
Der Ofen
Zusätzlich ist der Ofen
Wie aus
Wie aus
Mit einer derartigen Antennenanordnung ergibt sich eine sehr gleichmäßige Verteilung der abgestrahlten HF-Energie in die Zwischenräume
Der HF-Generator
Durch eine Veränderung der Position des Kurzschlussschiebers
Durch die aus dem Kurzschlussschieber
Insgesamt wird auf diese Weise eine sehr gleichmäßige Erwärmung des Gargutes
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