DE69017441T2

DE69017441T2 - Hochfrequenzheizgerät.

Info

Publication number: DE69017441T2
Application number: DE69017441T
Authority: DE
Inventors: Takashi Kashimoto; Satomi Moriyama; Shinichi Sakai; Kimiaki Yamaguchi; Koji - Yoshino; Masato Youta
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1990-12-26
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2010-12-27
Also published as: DE69017441D1; KR920702595A; US5254819A; EP0461269A1; AU7032591A; KR960001147B1; EP0461269B1; BR9007177A; EP0461269A4; AU629730B2; WO1991010338A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Hochfrequenzheizgeräte, bei denen über den Zustand der elektromagnetischen Wellen in einer Heizkammer der Zustand eines Lebensmittels in dieser Heizkammer abgeschätzt wird, um die Funktion von Vorrichtungen zu steuern.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Das automatisierte Auftauen von tiefgefrorenen Lebensmitteln in Hochfrequenzheizgeräten hat sich allgemein durchgesetzt. Es war üblich, das Gewicht eines Lebensmittels über Tasten in eine automatische Zeitschaltung einzugeben oder einen Gewichtssensor zum automatischen Feststellen des Gewichtes des Lebensmittels einzusetzen, damit das Lebensmittel für eine entsprechende, voreingestellte optimale Heizperiode erhitzt würde.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 52-2133, in dem ein Gerät mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 definierten Merkmalen beschrieben ist, schlägt vor, ein Mikrowellendetektorelement, d.h. eine Antenne, in einer Heizkammer vorzusehen, weil die vom Mikrowellendetektor festgestellte elektrische Energie, die nicht von einem Lebensmittel absorbiert wurde, umgekehrt proportional zum Gewicht des Lebensmittels ist. Nachfolgend wird die Anordnung anhand der Figur 1 beschrieben. Ein tiefgefrorenes Lebensmittel 2 befindet sich in einer Heizkammer 1, und von einem Wellenbestrahlungsgerät 3 werden Wellen 4 erzeugt, die das Lebensmittel 2 bestrahlen. Ein Wellenanteil 5, der nicht vom Lebensmittel 2 aufgenommen wurde, wird von einer in der Heizkammer 1 befestigten Antenne 6 festgestellt, von einer Detektorschaltung 7 bestimmt und an eine Steuerung 8 geleitet. Da die Quantität der von der Antenne 6 festgestellten Wellen umgekehrt proportional zum Gewicht des Lebensmittels 2 ist, kann das Gewicht des Lebensmittels 2 daraus abgeleitet und die optimale Heizperiode eingestellt werden.
Bei den Hochfrequenzheizgeräten nach dem oben beschriebenen Stand der Technik, d.h. wo ein Anteil der Wellen in der Heizkammer mit Hilfe einer Antenne und einer Detektorschaltung festgestellt wird, um den Zustand des Lebensmittels in der Heizkammer zu bestimmen, variiert die Genauigkeit der jeweiligen Messung in hohem Maße abhängig von dem Aufbau der Antenne und der Detektorschaltung, von der Genauigkeit bei der Anbringung der Antenne und der Detektorschaltung, vom Einfluß externer Magnetfelder usw.. All dies führt zu einer großen Unsicherheit bei der Bestimmung nachfolgender Funktionen, die sich z.B. nach dem Gewicht des Lebensmittels usw. richten.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Mit der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile des Standes der Technik vermieden; die Aufgabe der Erfindung ist es, einen optimalen Endzustand eines Vorganges bei der Lebensmittelzubereitung zu erzielen und die auf der Feststellung des jeweiligen Anteiles der elektromagnetischen Wellen mit Hilfe von Antenne und Detektorschaltung basierende Steuerung von Vorrichtungen sehr eng am gewünschten Zustand zu halten.
Um diese Aufgabe zu lösen, ist ein Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1 vorgesehen.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 stellt die Anordnung eines Hochfrequenzheizgerätes mit Antenne nach dem Stand der Technik dar;
Figur 2 stellt die Anordnung eines Hochfrequenzheizgerätes nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
Figur 3 stellt die Anordnung eines wichtigen Abschnittes des Hochfrequenzheizgerätes nach der vorliegenden Erfindung dar;
Figur 4 stellt die Anordnung der Antenne nach einer Ausführungsform dar;
Figur 5 stellt die Anordnung der Detektorschaltung nach einer Ausführungsform dar;
Figur 6 stellt eine äquivalente Schaltung für eine Detektorschaltung dar;
Figur 7 ist ein charakteristisches Diagramm von Lebensmitteltemperatur und Absorptionsgrad der Wellen;
Figur 8 ist ein charakteristisches Diagramm einer optimalen Beziehung zwischen Lebensmitteltemperatur und Detektorschaltungsausgangssignal;
Figur 9 ist ein charakteristisches Diagramm einer optimalen Beziehung von Lebensmittelgewicht und Ausgangssignal der Detektorschaltung und
Figur 10 ist ein charakteristisches Diagramm der Beziehung von Eingangssignal und Ausgangssignal der Detektorschaltung, basierend auf der Temperatur als ein Parameter.

BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Figur 2 ist eine Schnittzeichnung der Anordnung eines Hochfrequenzheizgerätes nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in einer Heizkammer 1 vorhandene Lebensmittel 2 wird von den Wellen 4 eines Wellenbestrahlungsgerätes 3 bestrahlt. Ein vom Zustand des Lebensmittels 2 abhängiger Anteil 5 der Wellen, der reflektierte Wellen einschließt, dringt durch eine Schlitzabdeckung 9 aus einem Kunstharzmaterial und durch einen Schlitz 10 in einer Wandung der Heizkammer 1 und wird von einer Antenne 6 festgestellt; die Antenne ist aus Kupferfolie gebildet, die auf einer Fläche einer gedruckten Schaltung 11 angeordnet ist. Der Wellenanteil 5 wird an eine Detektorschaltung 7 auf der anderen Fläche der gedruckten Schaltung 11 übertragen, um dort bestimmt zu werden und als Ausgangssignal der Detektorschaltung über einen Leitungsdraht 12 an eine Steuerung 8 weitergeleitet zu werden. Anhand des festgestellten Wellenanteils stellt die Steuerung 8 den Zustand des Lebensmittels 2 fest und entscheidet, welche Auftauzeit optimal ist, um den Betrieb des Wellenbestrahlungsgerätes 3 und eines Lüfters 13 entsprechend zu steuern. Ein großer Anteil 14 kühler Luft vom Lüfter 13 geht in Richtung des Wellenbestrahlungsgerätes 3, während ein Anteil 15 der kühlen Luft auf die gedruckte Schaltung 11 mit Antenne 6 und Detektorschaltung 7 gerichtet ist.
Die gedruckte Schaltung 11, eine doppelseitige Platine aus Äthylentetrafluoridharz oder Epoxidharz, auf deren einander gegenüberliegenden Flächen Kupferfolie aufgebracht ist. Eine Fläche der gedruckten Schaltung 11 wirkt als signalgebende Fläche und bildet die Detektorschaltung 7, während die andere Fläche als Masse-Fläche wirkt; zwischen der signalgebenden Fläche und der Masse-Fläche wird eine Streifenschaltung gebildet. Die Antenne 6 wird auf der Masse-Fläche gebildet, und die gedruckte Schaltung 11 ist an einer Metallplatte 16 unter Benutzung der Masse-Fläche angelötet. Bei Verwendung der Metallplatte 16 ist eine metallene Abdeckung 17 zum Schutz der Detektorschaltung 7 vor Störungen von außen vorgesehen. Der Leitungsdraht 12 ist so zwischen Metallplatte 16 und metallener Abdeckung 17 gehaltert, daß er in seiner Position festgelegt und ein integraler Aufbau vorhanden ist. Die Metallplatte 16 und die metallene Abdeckung 17 sind mit Maschinenschrauben zusammen an einer metallenen Halterung 18 befestigt, die an einer Wandung der Heizkammer durch Punktschweißen befestigt ist. Aus Figur 3 wird deutlich, daß die Halterung 18 mit Lüftungsöffnungen 18a versehen ist, um den Anteil 15 des Luftstromes vom Lüfter 13 passieren zu lassen.
Figur 3 stellt eine perspektivische Teilansicht eines Beispiels für die Befestigung an der Wandung der Heizkammer 1 dar. Die Masse-Fläche der gedruckten Schaltung 11 mit Antenne 6 und Detektorschaltung 7 auf einander gegenüberliegenden Flächen wird an vier nach außen gewölbten Abschnitten 19 der Metallplatte 16 angelötet. Die gedruckte Schaltung 11 ist oben mit einer metallenen Abdeckung 17 zum Einfangen von Wellen bedeckt. Der Leitungsdraht 12 wird von einer Leitungsklemme 20 der metallenen Abdeckung 17 und der Metallplatte 16 so gehaltert, daß seine Position festgelegt ist; Metallplatte 16 und metallene Abdeckung 17 werden zusammen mit Maschinenschrauben 22 an der metallenen Halterung 18 befestigt. Die Positionierung an der Wandung der Heizkammer 1 geschieht mit Hilfe von Positionierungslöchern 21. Bei dieser Anordnung kann ein Masseanschluß der gedruckten Schaltung, d.h. ein Masseanschluß der Detektorschaltung 7 sicher erzielt werden, indem die gedruckte Schaltung 11 an der Metallplatte 16 angelötet wird. Metallplatte 16 und metallene Halterung 18 sind sicher kurzgeschlossen durch die Befestigung mit Maschinenschrauben 22, während die metallene Halterung 18 und die Wandung der Heizkammer 1 durch Schweißen zuverlässig kurzgeschlossen sind. Die Genauigkeit des Aufbaus für die Mikrowellenbestrahlung ist ausgezeichnet und der Masseanschluß ist zuverlässig. Da durch das Befestigen mit Maschinenschrauben eventuell auftretende Spannungen von der Metallplatte 16 absorbiert werden, ist die auf die Detektorschaltung 7 wirkende Spannung eingeschränkt.
In Figur 4 ist die gedruckte Schaltung 11 dargestellt, wie sie von der Antenne 6 aus zu sehen ist. Im Bereich von Antenne 6 und Masse-Fläche 23 ist über die Kupferfolie ein Schutzüberzug aufgebracht. Eine Lötfläche 24 ist gegenüber der Masse-Fläche 23 kurzgeschlossen, hat jedoch nicht den Überzug, um ohne Schwierigkeiten an der Metallplatte 16 angelötet werden zu können. Eine Fläche 25 um den Umfang der Antenne weist weder die Kupferfolie noch den Überzug auf, so daß das Platinenmaterial bloßliegt. Die von der Antenne 6 aufgenommenen Wellen werden durch eine Durchgangsöffnung 26 an die Detektorschaltung 7 auf der Rückseite weitergeleitet. Der Überzug wird als Schutz der Oberfläche der Kupferfolie aufgebracht, um so die Leistung bei der Meßfunktion zu stabilisieren.
In Figur 5 ist die gedruckte Schaltung 11 aus dem Blickwinkel der Detektorschaltung 7 dargestellt. In dieser Figur deuten gestrichelte und strichpunktierte Linien die Anordnung auf der Seite der Antenne 6 aus Figur 4 an. Wellen von der Antenne 6 werden durch die durchgehende Öffnung 26 an die Detektorschaltung 7 geleitet und ihr Vorhandensein wird von dieser Detektorschaltung 7, die aus einem Mikrostreifenleiter mit Chip-Elementen wie Diode 27 und Kupferfolie aufgebaut ist, festgestellt. Die vom Leitungsdraht 12 eingefangenen Wellen werden als Gleichstrom übertragen. Nach dieser Erfindung ist der Leitungsdraht 12 an einem Ort A der Figur 5 über eine Führung der Leitungsdrahtklemme 20 der metallenen Abdeckung 17 befestigt. Ist der Leitungsdraht 12 jedoch wie im Stand der Technik nicht festgeklemmt, kann er an einem Ort B positioniert sein. Da der Leitungsdraht 12 aus Metall in die Nähe der Antenne 6 kommt, wobei der Platine eine Mittlerrolle zukommt, kann folgendes Phänomen auftreten: eine Impedanz, die im Betrieb von der Antenne vom Heizkammerinnern aus gemessen wird, verändert sich stark und elektromagnetische Wellen werden von dem Leitungsdraht 12 selbst transportiert. Ist der Leitungsdraht 12 jedoch in seiner Position festgelegt, kann eine bemerkenswerte Stabilisation erzielt werden.
In Figur 6 ist eine Anordnung einer äquivalenten Schaltung als Beispiel für eine Detektorschaltung 7 gezeigt. Elektrische Energie von Antenne 6 wird von Diode 27 festgestellt, von einem Tiefpaßfilter integriert und gefiltert, um als Detektorausgangssignal an die Steuerung 8 weitergegeben zu werden. Ist die Detektorschaltung 7 auf einer doppelseitigen Platine angeordnet, können Induktivitäten 28 und 29 für das Tiefpaßfilter und eine Kapazität 30 für die Integration durch einen Mikrostreifenleiter dargestellt werden.
Figuren 7 bis 9 zeigen charakteristische Diagramme des Detektorprinzips für einen Auftauvorgang im Hochfrequenzheizgerät nach der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend wird das Detektorprinzip beschrieben. Wenn ein Lebensmittel gleichmäßig durchwärmt ist, so daß sich die Temperatur im gesamten Lebensmittel gleichzeitig erhöht, dann ändert sich das Produkt aus spezifischer induktiver Kapazität &epsi;r und dielektrischem Verlustfaktor tan δ wie in Figur 7 dargestellt. In Figur 7 stellt die Abzisse die Temperatur des Lebensmittels, die Ordinate (&epsi;r tan δ) dar. (&epsi;r tan δ) ist ein Index, der anzeigt, wie schnell das Lebensmittel Wellen absorbiert; im gefrorenen Zustand nimmt es nicht soviele Wellen auf wie bei einer Temperatur, die um 0ºC liegt. Mit anderen Worten, dann, wenn die Antenne eine große Menge von Wellen feststellt, die nicht vom Lebensmittel absorbiert wurden, ist das Lebensmittel gefroren; wird die festgestellte Wellenmenge jedoch klein, liegt die Temperatur des Lebensmittels um 0ºC. Dies geht aus Figur 8 hervor. In Figur 8 zeigt die Abzisse die Temperatur des Lebensmittels an, während die Ordinate das Ausgangssignal der Detektorschaltung wiedergibt. Aus der Figur 8 geht hervor, daß bei einem gleichförmigen Ansteigen der Temperatur des Lebensmittels der aufgetaute Zustand an einem Wendepunkt (niedrigster Wert) des Detektorausgangssignals festgestellt werden kann. Der tatsächliche Erwärmvorgang des Hochfrequenzheizgerätes ist jedoch nicht einheitlich, sondern es gibt Stellen, wo die Wellen sich konzentrieren, und andere Stellen, wo sie sich nicht konzentrieren. Da sich jedoch die Kurven, von denen eine in Figur 8 dargestellt ist, überschneiden, ist es nicht möglich, den Auftauvorgang einfach am Wendepunkt anzusetzen.
Darum werden in der Praxis ein Anfangswert und eine Anfangsänderungsrate des Ausgangssignals der Detektorschaltung eingesetzt, um das Ende des Auftauvorganges festzustellen. Der Anfangswert ist etwa invers proportional zum Gewicht des Lebensmittels. Ist beispielsweise das Lebensmittel mengenmäßig klein, dann ist die absorbierte Wellenmenge auch klein und das Anfangsausgangssignal der Detektorschaltung ist groß. Ist dagegen eine große Menge Lebensmittel vorhanden, wird eine große Menge an Wellen absorbiert und das Anfangsausgangssignal der Detektorschaltung ist darum klein. Handelt es sich um ein Lebensmittel niedriger Temperatur von beispielsweise -20º C und ein lebensmittel von mittlerer Temperatur von beispielsweise -10º C, dann macht sich bemerkbar, daß die Anfangsänderungsrate des Ausgangssignals der Detektorschaltung in einem Fall groß, im anderen Fall dagegen klein ist.
Entsprechend dem obigen Prinzip wird eine Beziehung zwischen dem Gewicht eines Lebensmittels und dem Anfangsausgangssignal erzielt, wie es in Figur 9 dargestellt ist, indem die Anfangsänderungsrate als ein Parameter für die Beurteilung von Gewicht und anfänglicher Temperatur des Lebensmittels verwendet wird. In Figur 9 steht Kurve a für ein Lebensmittel niedriger Temperatur mit großer Anfangsänderungsrate, während Kurve b für ein Lebensmittel mittlerer Temperatur steht, deren Anfangsänderungsrate kleiner ist. Daraus ergibt sich, daß bei einer Lebensmittelzubereitung aufgrund der Einstellung einer optimalen Heizperiode für jedes Gewicht und jede Anfangstemperatur durch die Steuerung 8 ein bemerkenswert sicheres Feststellen des Auftauzustandes im Vergleich zu einem Gewichtssensor erreicht wird, der hinsichtlich des Lebensmittelgewichtes falsche Entscheidungen treffen kann.
Figur 10 ist ein charakteristisches Diagramm eines Beispiels für eine Temperaturdrift der Eingangs-/Ausgangscharakteristika der Detektorschaltung. An der Abzisse wird das Eingangssignal PA der Detektorschaltung angezeigt, d.h. die von der Antenne festgestellte Wellenmenge, während an der Ordinate das Ausgangssignal Vout der Detektorschaltung angegeben ist. Bei einer Detektorschaltung mit den Eingangs-/Ausgangscharakteristika a ändert sich, wenn sich die Temperatur der Schaltung, d.h. die Temperatur der Platine selbst, erhöht, die Kurve zu b. Liegt das Eingangssignal im niedrigen Bereich, vergrößert sich das Ausgangssignal im allgemeinen, vermindert sich im allgemeinen jedoch bei einem Eingangssignal im hohen Bereich, was zu einem Abfall der Empfindlichkeit führt. Wird kein Mittel zur Verringerung der Temperaturdrift eingesetzt, wie es die Vorkehrung bei der vorliegenden Erfindung ist, daß ein Teil der Luft vom Lüfter in Richtung auf die Halterung 18 gelenkt wird, dann ergibt sich eine zu große Streuung der Detektorergebnisse und als Ergebnis einen ungewünschten Zubereitungszustand des Lebensmittels.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Da, wie oben im Detail beschrieben wurde, die Detektorschaltung aus einer zweiseitigen Platine besteht, können Vorder- und Rückseite getrennt als Signalfläche und Masse-Fläche verwendet werden. So kann ein externes elektromagnetisches Feld von der Masse-Fläche abgefangen und damit das Detektorsignal stabilisiert werden, was zu einem höchst zuverlässigen Detektorvorgang führt.
Da die Antenne auf der gedruckten Schaltung aus Kupferfolie gebildet ist, ist die Maßhaltigkeit der Antenne ausgezeichnet, die Genauigkeit bei der Feststellung von Mikrowellen ist ebenfalls verbessert und die Wellendaten, die den Zustand des Lebensmittels in der Heizkammer anzeigen, können präzise festgestellt werden.
Da außerdem die Antenne und die Detektorschaltung auf einer einzigen Platine ausgebildet sind, ist der Abgleich von Antenne und Detektorschaltung sehr gut. Eine die Antenne und die Detektorschaltung verbindende Übertragungsleitung kann kurz sein; bei hohen Frequenzen charakteristische Übertragungsverluste können reduziert werden. Für die Antenne wird nicht eine getrennte Platine gebraucht, was die Herstellkosten verringert und die Maße verkleinert.
Weil Antenne und Detektorschaltung auf einander gegenüberliegenden Flächen einer Platine untergebracht sind, wird ein Übergreifen von Wellen über dem Umfang der Antenne hinaus von der Masse-Fläche der Detektorschaltung eingeschränkt, was Störungen für den Betrieb externer Geräte verringert. Da die Antenne gebildet werden kann, indem ein Abschnitt der Rückseite der Detektorschaltung dafür verwendet wird, kann die Größe wesentlich verringert werden. Die Detektorschaltung ist auf einer Fläche der Platine angeordnet, die der Antenne gegenüberliegt; stellt die Antenne Wellen fest, sind die Bauelemente der Detektorschaltung wie Diode usw. von der Strahlungswärme abgeschirmt, was zu einem stabilen Ergebnis des Detektorvorganges führt.
Die Antenne ist an ihrem Umfang von der Masse-Fläche eingeschlossen, so daß aus der Umgebung der Antenne austretende Wellen höchst wirksam abgefangen werden, was die Erzeugung von den Betrieb externer Geräte beeinflussenden Störungen einschränkt. Die Antenne selbst empfängt höchst selten Störungen von außen; der stabile Detektorvorgang wird nicht unterbrochen. Der Grad der Abstimmung kann über die Breite des zwischen Antenne und Masse-Fläche vorgesehenen Spaltes verändert werden, die Empfindlichkeit kann also ohne weiteres verändert werden. Wird die Spaltbreite entsprechend einem erlaubten Eingabebereich der Detektorschaltung gewählt, kann ein erwünschtes Schaltungseingangssignal ohne weiteres erzielt werden.
Die Masse-Fläche befindet sich nicht auf der Rückseite der Antenne; deswegen braucht nicht, wie bei konventionellen Mikrostreifenantennen üblich, eine Übertragungsleitung von 50 X zwischen Antenne und Detektorschaltung vorgesehen zu sein, so daß das Ausbilden von Antenne und Detektorschaltung als Einheit erleichtert ist. Es ist jedoch nicht nötig, Antenne und Detektorschaltung einer Platinenfläche anzuordnen.
Da Antenne und Detektorschaltung über die durchgehende Öffnung miteinander gekoppelt sind, ist die Verbindung ausgezeichnet und die Detektorgenauigkeit ist verbessert.
Die Antenne befindet sich im mittleren Abschnitt der Platine und ist durch die ihren Umfang umgebende Masse-Fläche über einen Befestigungsarm an der Heizkammer befestigt. Dadurch kann, an der Platinengröße gemessen, eine große Antennenlänge befestigt werden, so daß eine größere Menge der Wellen festgestellt werden kann. Auch wenn es Abweichungen bei der Anbringungsgenauigkeit gibt, kann der Einfluß solcher Abweichungswerte verhältnismäßig gering gehalten werden. D.h., da für eine Antenne gleicher Länge die Größe der Platine bei der erfindungsgemäßen Anordnung klein gehalten werden kann, können die Herstellungskosten für die teure Hochfrequenzplatine stark reduziert werden. Für die Befestigung der Antenne wird der äußere Abschnitt der Platine verwendet, so daß die für die Antenne erforderliche Genauigkeit der Befestigung unschwer zu erzielen ist.
Antenne und Detektorschaltung werden über metallene Halterungen, die an der Wandung der Heizkammer angeschweißt sind, befestigt; die Masse- Fläche kann also sicher über die Formabschnitte kurzgeschlossen werden, die Befestigung kann präzise vorgenommen werden und die Impedanz, einschließlich der Antenne und der Detektorschaltung, gegenüber der Heizkammer wird stabilisiert. Fehler hinsichtlich der Quantität der festgestellten Wellen können ausgeschaltet werden. Der Detektorvorgang erreicht also eine hohe Zuverlässigkeit. Da die Detektorschaltung so angeordnet sein kann, daß sie einen kleinen Abstand von der Wandung der Heizkammer hat, können ohne weiteres verschiedene Kühlmittel eingesetzt werden, die den Temperaturanstieg der Detektorschaltung begrenzen und damit auch für eine Verbesserung der Funktion bei größerer Hitze sorgen. Die Antenne ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung weniger einem direkten Einfluß von Lebensmittelspritzern ausgesetzt, so daß es keine Korrosion der Antenne oder eine Änderung der Detektorempfindlichkeit aufgrund von aus dem Lebensmittel ausgetretenem Wasser oder Fett gibt.
Antenne und Detektorschaltung sind in ihrer Anordnung zur Heizkammer fixiert, da die Masse-Fläche der Platine an der Metallplatte festgelötet ist; dadurch ist ein Kurzschluß an Masse sichergestellt und die Impedanz, einschließlich Antenne und Detektorschaltung, gegenüber der Heizkammer ist konstant. Fehler bei der von der Antenne festgestellten Wellenmenge werden vermieden und ergeben ein sehr zuverlässiges Detektorergebnis.
Die Metallplatte ist an der Halterung an der Heizkammerwandung mit Maschinenschrauben befestigt; mechanische Spannungen können bei der Anbringung der Detektorschaltung von der Metallplatte absorbiert werden, so daß auf die Detektorschaltung keine exzessive Belastung ausgeübt wird. Ausfälle durch Schäden an der Übertragungsleitung usw. die durch ein Brechen der Platine oder dergleichen entstehen, treten nicht auf; die Detektorzuverlässigkeit ist gegenüber dem Stand der Technik auch in der Hinsicht verbessert.
Die Detektorschaltung ist mit einer metallenen Abdeckung abgedeckt; ein externes elektromagnetisches Feld wird abgefangen, und Impedanzschwankungen aufgrund von Änderungen im Abstand zu anderen Metallteilen werden vermieden, was das Detektorausgangssignal stabilisiert.
Da der Leitungsdraht zur Aufnahme des Ausgangssignals der Detektorschaltung in seiner Position nahe an seinem Anschluß an der Detektorschaltung fixiert ist, werden Abweichungen bei der Befestigungsposition des Leitungsdrahtes vermieden, so daß es nicht zu der Unsicherheit kommt, ob der Leitungsdraht Leckstrom führt oder nicht. Außerdem entsteht nicht das Phänomen, daß der Leitungsdraht so nahe an die Antenne heranreicht, daß die Abstimmung zwischen Antenne und Detektorschal tung oder die zum Zeitpunkt des Antennenbetriebes gegenüber dem Heizkammerinnern vorhandene Impedanz verändert wird; die Detektorgenauigkeit ist also ausgezeichnet.
Die Antenne ist mit einem Überzug versehen; ein Kurzschluß zwischen Antenne und der Heizkammerwand oder anderen möglichen Flächen aufgrund von Wasser oder Öl aus dem Lebensmittel tritt nicht auf, außerdem korrodiert die Antenne nicht; auch das trägt zur stabilen Detektorfunktion bei.
In der Halterung für die gedruckte Schaltung sind Lüftungsöffnungen ausgebildet, um einen Teil der vom Lüfter zum Kühlen des Wellenbestrahlungsgerätes kommenden Luft hindurchzuleiten; die Wärme wird also in bedeutendem Maße abgestrahlt, was den Temperaturanstieg der Platine begrenzt. Das trägt zur Stabilisierung der Leistung der Detektorschaltung bei und verhindert fehlerhafte Messungen. Da außerdem kühle Luft ständig durch die Lüftungsöffnungen hindurchstreicht, ist es unwahrscheinlich, daß sich Dampf ansammelt; auf der Detektorschaltung setzt sich damit kein Wasser ab. Auch das trägt zu einer fehlerfreien Funktion bei.

Bezugszeichenliste

1 Heizkammer
2 Lebensmittel
3 Wellenbestrahlungsgerät
6 Antenne
7 Detektorschaltung
8 Steuerung
11 gedruckte Schaltung

Claims

1. Hochfrequenzheizgerät mit

einer Heizkammer (1) zur Aufnahme eines Lebensmittels (2);

einer Bestrahlungsvorrichtung (3) zur Abgabe von elektromagnetischen Wellen auf das Lebensmittel (2), um es zu erwärmen;

einer Antenne (6), die gegenüber der Heizkammer (1) so angeordnet ist, daß sie einen Teil (5) der elektromagnetischen Wellen in der Heizkammer empfängt, der nicht wie ein anderer Teil (4) vom Lebensmittel aufgenommen wird;

einer Detektorschaltung (7), die an der Antenne (6) zum Feststellen der von der Antenne (6) empfangenen elektromagnetischen Wellen angeschlossen ist und ein Ausgangssignal erzeugt, das den empfangenen elektromagnetischen Wellen (5) entspricht;

einer Steuereinheit (8), die mit der Detektorschaltung (7) zur Steuerung verschiedener Betriebsvorgänge des Gerätes entsprechend dem Ausgangssignal der Detektorschaltung (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine gedruckte Schaltung (11) vorgesehen ist, auf der die Antenne (6) aus Kupferfolie ausgebildet ist;

daß eine Masse-Fläche (23) aus Kupferfolie auf derselben Oberfläche der gedruckten Schaltung (11) vorgesehen ist wie die Antenne (6) und die Antenne (6) umgibt, jedoch im Abstand von ihr angeordnet ist.

2. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, bei der die Kupferfolie der Antenne (6) mit einem Schutzüberzug versehen ist.

3. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, bei dem die Antenne (6) nahe der Mitte der gedruckten Schaltung (11) angeordnet ist und das eine metallene Halterung (18) enthält, die die gedruckte Schaltung (11) an der Heizkammer (1) über Befestigungsmittel befestigt, die durch die die Antenne (6) umgebende Masse-Fläche (23) hindurchreichen.

4. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 3, bei dem die metallene Halterung (18) an einer Wand der Heizkammer (1) angeschweißt ist.

5. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 3 mit einer Metallplatte (16), an der die Masse-Fläche (23) der gedruckten Schaltung (11) angelötet ist, und bei dem die Befestigungsmittel Maschinenschrauben (22) sind, die die Metallplatte (16) an der metallenen Halterung (18) an der Wand der Heizkammer (1) befestigen.

6. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, bei dem die Antenne (6) und die Detektorschaltung (7) auf einer einzigen Schaltungsplatine (11) angeordnet sind.

7. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 6, bei dem die Schaltungsplatine (11) Flächen auf einander gegenüberliegenden Seiten aufweist und die Antenne (6) und die Detektorschaltung (7) auf jeweils einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.

8. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 7, bei dem die Schaltungsplatine (11) eine durch sie hindurchgehende Öffnung (26) aufweist, durch welche die Antenne (6) mit der Detektorschaltung (7) verbunden ist.