EP1852934A1 - Coated microwave connection and cooking apparatus containing it - Google Patents
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- EP1852934A1 EP1852934A1 EP06290732A EP06290732A EP1852934A1 EP 1852934 A1 EP1852934 A1 EP 1852934A1 EP 06290732 A EP06290732 A EP 06290732A EP 06290732 A EP06290732 A EP 06290732A EP 1852934 A1 EP1852934 A1 EP 1852934A1
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- microwave
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/70—Feed lines
- H05B6/702—Feed lines using coaxial cables
Definitions
- a cooking appliance with a microwave generating device is, for example, in the non-prepublished EP 05026912.5 described.
- a coaxial or strip conductor for transporting microwaves in an accessory can be integrated within a cooking chamber and provided with a contact and / or coupling device in order to be connectable to a microwave generating device arranged outside the cooking chamber.
- the contact and / or coupling device can be electrically and / or magnetically shielded, vapor-tight and / or stable up to a temperature of at least 250 ° and comprise a plug connection. Further details of this connector are not described.
- the present invention is therefore based on the object to further develop the generic microwave connector such that it overcomes the disadvantages of the prior art.
- a thermally and mechanically stable microwave plug-in connection is to be provided, which allows use in a cooking appliance in everyday kitchen operation.
- the microwave connector should be as simple and inexpensive as possible and minimize the susceptibility to interference with ease of use. Also, in the transmission of microwave energy through the connection, the losses should be kept as low as possible.
- the transmitter unit comprises at least one metallic conductor in conjunction with a metallic ⁇ / 4 structure
- the receiver unit comprises at least one metallic conductor in conjunction with a metallic ⁇ / 4 structure
- the dielectric coating is elastically connected to the metallic substrate.
- the dielectric coating is porous.
- the dielectric coating is at least partially sealed with a mineral melt for stabilization.
- the dielectric coating consists of a ceramic material.
- the outer conductor of the transmitter unit and the receiver unit are galvanically connected to each other or the ⁇ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit is at least partially provided with a dielectric coating.
- the dielectric seal terminates the coaxial line of the transmitter unit watertight at least at its end remote from the microwave source, preferably with the interposition of at least one O-ring seal.
- Embodiments of the invention may be characterized in that one of the inner conductors is in operative connection with a, in particular pin-like, projection, while the other inner conductor which can be plugged together has a recess adapted to said projection, wherein preferably both the projection have a ⁇ / 4 structure and the
- the projection is part of a contacting, which is positively and / or non-positively connected to the associated inner conductor.
- the invention proposes that the dielectric seal be arranged between the contacting means and the outer conductor associated with the associated inner conductor, preferably with the interposition of at least one O-ring seal.
- the invention likewise provides a cooking appliance with a cooking chamber, a technical space separated therefrom via at least one cooking chamber wall, and a microwave plug connection according to the invention, in which the transmitter unit is arranged in the cooking space and receiver unit in the cooking space.
- the transmitter unit is mechanically, in particular releasably connected to the cooking chamber wall.
- the invention again proposes that the ⁇ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit has a thread.
- the invention is thus based on the surprising finding that a microwave plug connection is thermally and mechanically so stable that it can also be used in a cooking appliance for large and commercial kitchens by using a dielectric as one fixed to a metallic substrate which is connected to a (coaxial) Line is connected and has a ⁇ / 4 structure, connected coating is provided and an at least partially galvanic isolation when connecting the (coaxial) line with another (coaxial) line for transmitting microwaves of wavelength ⁇ is used.
- the further line can also be equipped with such a dielectric coating.
- the compound according to the invention is characterized in that the coating is applied elastically and porous on the substrate.
- the mechanical stability of the connection can also be increased by the fact that the dielectric coating consists of a ceramic material, preferably aluminum oxide, and is advantageously also sealed with a mineral melt.
- a garraum workede receiver unit and / or a technical room side transmitter unit is provided with a dielectric coating.
- another dielectric may be arranged on the engineering space side relative to the fluid seal, namely between the inner and outer conductors of the transmitter unit, which galvanically separates the inner and outer conductors of the transmitter unit from one another.
- the receiver and transmitter unit according to the invention are designed as parts of a retaining, releasable plug. With the help of a thread in the region of the ⁇ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit, it can be screwed tightly to a cooking chamber wall. Care must be taken that the thickness of the dielectric coating is suitable for the ⁇ / 4 geometry of the compound.
- FIG. 1 shows a microwave plug connection 100 according to the invention for use in a cooking appliance (not shown) with cooking space walls 10 between a cooking space and a technology room, namely with a garraum disorderen plug in the form of a receiver unit 101 and a plug on the engineering room side in the form of a transmitter unit 102.
- the receiver unit 101 can be plugged, which in turn has a continuing microwave inner conductor 1 and a continuing microwave outer conductor 3, which are each connected to a receiving ⁇ / 4 structure 3 and 4 respectively.
- the microwave connector 100 is shown in the plugged state, wherein the receiver unit 101 both positive and non-positive, z. B. with the help of a mother, with the transmitter unit 102 may be firmly connected.
- the geometry of the ⁇ / 4 structures 2, 4, 5, 9, the dielectric coatings 6, 8 and the sealing dielectric 7 are designed so that the incoming into the transmitter unit 102 microwaves can be transmitted as lossless as possible in the receiver unit 101. This is ensured by the adaptation of the geometry of the components to the wavelength of the microwave ⁇ .
- the coatings 6, 8 of the ⁇ / 4 structures 5, 9 of the transmitter unit 102 can be produced by means of chemical vapor deposition (CVD) or by means of the deposition of a plasma in the form of a porous ceramic (for example aluminum oxide).
- CVD chemical vapor deposition
- a plasma in the form of a porous ceramic (for example aluminum oxide).
- a coating technique is for example in the US 2005/0260411 A1 described.
- the thus applied dielectric coatings 6, 8 are characterized by a high mechanical hardness and by a high chemical resistance, which corresponds to that of the metallic parts of the microwave connector 100 of z. As copper, iron, brass or stainless steel far exceeds.
- the application of the porous ceramic layer by means of CVD or plasma techniques achieves a mechanically extremely stable connection of the dielectric ceramic to the metallic substrate, which also has elastic properties.
- both the ⁇ / 4 structures 5, 9 of the transmitter unit 102, and the ⁇ / 4 structures 2, 4 of the receiver unit 101 are provided with a dielectric coating.
- only the ⁇ / 4 structures of the receiver unit 101 may be coated. In any case, care must be taken that the coatings do not give rise to excessive deviations from the optimum ⁇ / 4 geometry of the microwave connector 100 according to the invention.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrowellensteckverbindung, umfassend eine Sendereinheit und eine Empfängereinheit, wobei die Sendereinheit mit einer Mikrowellenquelle zur Einspeisung von Mikrowellen der Wellenlänge λ verbunden ist, die Empfängereinheit zur Übertragung der Mikrowellen mit der Sendereinheit verbunden ist und zwischen der Sendereinheit und der Empfängereinheit zumindest bereichsweise ein Dielektrikum angeordnet ist, und ein Gargerät mit einem Garraum, einem davon über zumindest eine Garraumwand getrennten Technikraum und einer erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung.The present invention relates to a microwave connector, comprising a transmitter unit and a receiver unit, wherein the transmitter unit is connected to a microwave source for feeding in microwaves of wavelength λ, the receiver unit for transmitting the microwaves is connected to the transmitter unit and at least partially between the transmitter unit and the receiver unit a dielectric is arranged, and a cooking appliance with a cooking chamber, one of them via at least one cooking chamber wall separate technical space and a microwave connector according to the invention.
Ein Gargerät mit einer Mikrowellenerzeugungseinrichtung ist beispielsweise in der nicht-vorveröffentlichten
Die
Nachteilig an diesen bekannten Mikrowellensteckverbindungen ist, daß sie weder den Temperaturen und Temperaturänderungen in einem Garraum noch den mechanischen Belastungen, denen eine solche Verbindung im täglichen Betrieb einer Groß- und Gewerbeküche ausgesetzt ist, gewachsen sind. Die hohen Temperaturen im Garraum, die 300 °C kurzfristig übersteigen können, zerstören organische Dielektrika wie beispielsweise Teflon. Die hohen thermischen Belastungen, die beispielsweise dadurch entstehen, daß eine kalte Flüssigkeit auf die heiße Mikrowellensteckverbindung treffen kann oder einfach nur der Garraum mit großem Energieeintrag geheizt wird, bewirken aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung von Metall und des Dielektrikums eine mechanische Belastung und schlußendlich die Zerstörung der Mikrowellensteckverbindung. Ein weiteres Problem, daß sich aus den hohen und schnell ändernden Temperaturen im Garraum ergibt, ist die Veränderung der geometrischen Verhältnisse in der Mikrowellensteckverbindung durch thermische Ausdehnung. Die daraus resultierenden Abweichungen von einer optimalen λ/4-Geometrie resultieren in einer Erhöhung der Impedanz und damit in Verlusten bei der Energieübertragung durch die Mikrowellensteckverbindung.A disadvantage of these known microwave plug-in connections that they neither the temperatures and temperature changes in a cooking chamber nor the mechanical stresses that such a compound is exposed in the daily operation of a large and commercial kitchen grown. The high temperatures in the oven, which can exceed 300 ° C in the short term, destroy organic dielectrics such as Teflon. The high thermal loads caused, for example, by the fact that a cold liquid can hit the hot microwave plug connection or just the cooking chamber is heated with high energy input cause due to the different thermal expansion of metal and the dielectric mechanical stress and ultimately the destruction of microwave connector. Another problem that arises from the high and rapidly changing temperatures in the oven, is the change in the geometric conditions in the microwave connector by thermal expansion. The resulting deviations from an optimal λ / 4 geometry result in an increase in the impedance and thus in losses in the energy transmission through the microwave connector.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Mikrowellensteckverbindung derart weiterzuentwickeln, daß sie die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll eine thermisch und mechanisch stabile Mikrowellensteckverbindung bereitgestellt werden, die den Einsatz in einem Gargerät im alltäglichen Küchenbetrieb ermöglicht. Zudem soll die Mikrowellensteckverbindung möglichst einfach und kostengünstig ausgebildet sein und bei einfacher Handhabung die Störanfälligkeit minimieren. Auch sollen bei der Übertragung von Mikrowellenenergie durch die Verbindung die Verluste möglichst gering gehalten werden.The present invention is therefore based on the object to further develop the generic microwave connector such that it overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, a thermally and mechanically stable microwave plug-in connection is to be provided, which allows use in a cooking appliance in everyday kitchen operation. In addition, the microwave connector should be as simple and inexpensive as possible and minimize the susceptibility to interference with ease of use. Also, in the transmission of microwave energy through the connection, the losses should be kept as low as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sendereinheit zumindest einen metallischen Leiter in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur umfaßt, die Empfängereinheit zumindest einen metallischen Leiter in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur umfaßt, die beiden λ/4-Strukturen, insbesondere lösbar, aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und das Dielektrikum als eine dielektrische Beschichtung zumindest eines Teils mindestens einer der λ/4-Strukturen, die als metallisches Substrat fungiert, im Aufeinander- oder Zusammensteckungsbereich der λ/4-Strukturen bereitgestellt ist.This object is achieved in that the transmitter unit comprises at least one metallic conductor in conjunction with a metallic λ / 4 structure, the receiver unit comprises at least one metallic conductor in conjunction with a metallic λ / 4 structure, the two λ / 4- Structures, in particular solvable, one another or can be plugged together, and the dielectric as a dielectric coating at least one Part of at least one of the λ / 4 structures, which acts as a metallic substrate, is provided in the abutting or Zusammenstecksteckungsbereich of λ / 4 structures.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung elastisch mit dem metallischen Substrat verbunden ist.It can be provided that the dielectric coating is elastically connected to the metallic substrate.
Ferner kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung porös ist.Furthermore, it can be provided that the dielectric coating is porous.
Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung zur Stabilisierung zumindest bereichsweise mit einer Mineralschmelze versiegelt ist.According to the invention it is also proposed that the dielectric coating is at least partially sealed with a mineral melt for stabilization.
Ferner kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung aus einem keramischen Material besteht.Furthermore, it can be provided that the dielectric coating consists of a ceramic material.
Auch wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung Aluminiumoxid umfaßt.It is also proposed according to the invention that the dielectric coating comprises aluminum oxide.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung den Zwischenraum zwischen den λ/4-Strukturen im wesentlichen vollständig ausfüllt.Furthermore, it can be provided that the dielectric coating essentially completely fills the gap between the λ / 4 structures.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung der Beeinflußung des elektrischen Feldes zwischen den λ/4-Strukturen dient.According to the invention, it is proposed that the dielectric coating serves to influence the electric field between the λ / 4 structures.
Bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele sind dadurch gekennzeichnet, daß die Sendereinheit eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter und einem Außenleiter umfaßt, wobei der Innenleiter und der Außenleiter jeweils als metallischer Leiter in Verbindung mit einer λ/4-Struktur ausgeführt sind, die Empfängereinheit eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter und einem Außenleiter umfaßt, wobei der Innenleiter und der Außenleiter jeweils als metallischer Leiter in Verbindung mit einer λ/4-Struktur ausgeführt sind, die λ/4-Strukturen der Innenleiter und/oder die λ/4-Strukturen der Außenleiter aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und zumindest eine der λ/4-Strukturen der Innenleiter zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist, wobei vorzugsweise die λ/4-Struktur des Innenleiters der Sendereinheit zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist.Preferred embodiments of the invention are characterized in that the transmitter unit comprises a coaxial line with an inner conductor and an outer conductor, wherein the inner conductor and the outer conductor are each designed as a metallic conductor in conjunction with a λ / 4 structure, the receiver unit a coaxial line with an inner conductor and an outer conductor comprises, wherein the inner conductor and the outer conductor are each designed as a metallic conductor in conjunction with a λ / 4 structure, the λ / 4 structures of the inner conductor and / or the λ / 4 structures of the outer conductor or can be plugged together , At least one of the λ / 4 structures of the inner conductor is at least partially provided with a dielectric coating, wherein preferably the λ / 4 structure of the inner conductor of the transmitter unit is at least partially provided with a dielectric coating.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die Außenleiter der Sendereinheit und der Empfängereinheit galvanisch miteinander verbunden sind oder die λ/4-Struktur des Außenleiters der Sendereinheit zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist.It can be provided that the outer conductor of the transmitter unit and the receiver unit are galvanically connected to each other or the λ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit is at least partially provided with a dielectric coating.
Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß jeder Innenleiter und/oder jeder Außenleiter und/oder jede λ/4-Struktur Edelstahl und/oder Kupfer und/oder Messing umfaßt.The invention also proposes that each inner conductor and / or each outer conductor and / or each λ / 4 structure comprises stainless steel and / or copper and / or brass.
Des Weiteren kann vorgeschlagen sein, daß zumindest eine dielektrische Dichtung in der Sendereinheit und/oder der Empfangseinheit den jeweiligen Innenleiter von dem jeweiligen Außenleiter zumindest im Bereich der jeweiligen λ/4-Strukturen galvanisch trennt.Furthermore, it may be proposed that at least one dielectric seal in the transmitter unit and / or the receiving unit galvanically isolate the respective inner conductor from the respective outer conductor, at least in the region of the respective λ / 4 structures.
Dabei wird vorgeschlagen, daß die dielektrische Dichtung die Koaxialleitung der Sendereinheit zumindest an ihrem der Mikrowellenquelle abgewandte Ende wasserdicht abschließt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung zumindest einer O-Ring Dichtung.It is proposed that the dielectric seal terminates the coaxial line of the transmitter unit watertight at least at its end remote from the microwave source, preferably with the interposition of at least one O-ring seal.
Ausführungsformen der Erfindung können dadurch gekennzeichnet sein, daß einer der Innenleiter mit einem, insbesondere pinartigen, Vorsprung in Wirkverbindung steht, während der damit zusammensteckbare andere Innenleiter eine an besagten Vorsprung angepaßte Ausnehmung aufweist, wobei vorzugsweise sowohl der Vorsprung eine λ/4-Struktur als auch dieEmbodiments of the invention may be characterized in that one of the inner conductors is in operative connection with a, in particular pin-like, projection, while the other inner conductor which can be plugged together has a recess adapted to said projection, wherein preferably both the projection have a λ / 4 structure and the
Ausnehmung eine λ/4-Struktur darstellen.Recess represent a λ / 4 structure.
Dabei kann vorgesehen sein, daß der Vorsprung Bestandteil eines Kontaktierungsmittels ist, das form- und/oder kraftschlüssig mit dem dazugehörigen Innenleiter verbunden ist.It can be provided that the projection is part of a contacting, which is positively and / or non-positively connected to the associated inner conductor.
Mit der Erfindung wird dabei vorgeschlagen, daß die dielektrische Dichtung zwischen dem Kontaktierungsmittel und dem zu dem damit verbundenen Innenleiter gehörenden Außenleiter angeordnet ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung zumindest einer O-Ring-Dichtung.The invention proposes that the dielectric seal be arranged between the contacting means and the outer conductor associated with the associated inner conductor, preferably with the interposition of at least one O-ring seal.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß die λ/4-Strukturen der Außenleiter derAccording to the invention can also be provided that the λ / 4 structures of the outer conductor of
Sendereinheit und der Empfängereinheit aufeinandersteckbar, insbesondere flächig aufeinander legbar, sind.Transmitter unit and the receiver unit plugged, in particular flat superimposed, are.
Mit der Erfindung wird ebenfalls ein Gargerät mit einem Garraum, einem davon über zumindest eine Garraumwand getrennten Technikraum und einer erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung geliefert, bei dem die Sendereinheit im Technikraum und Empfängereinheit im Garraum angeordnet sind.The invention likewise provides a cooking appliance with a cooking chamber, a technical space separated therefrom via at least one cooking chamber wall, and a microwave plug connection according to the invention, in which the transmitter unit is arranged in the cooking space and receiver unit in the cooking space.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die Sendereinheit mechanisch, insbesondere lösbar, mit der Garraumwand verbunden ist.It can be provided that the transmitter unit is mechanically, in particular releasably connected to the cooking chamber wall.
Mit der Erfindung wird dabei wiederum vorgeschlagen, daß die λ/4-Struktur des Außenleiters der Sendereinheit ein Gewinde aufweist.The invention again proposes that the λ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit has a thread.
Schließlich kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, daß die Empfängereinheit von einem Zubehörteil des Gargeräts, vorzugsweise einem Pfosten für ein Garguttragegestell, umfaßt ist.Finally, according to the invention can also be provided that the receiver unit of an accessory of the cooking appliance, preferably a post for a Garguttragegestell is included.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß eine Mikrowellensteckverbindung thermisch und mechanisch derart stabil ist, daß sie auch in einem Gargerät für Groß- und Gewerbeküchen einsetzbar ist, indem ein Dielektrikum als eine fest mit einem metallischen Substrat, das mit einer (Koaxial)Leitung verbunden ist und eine λ/4-Struktur aufweist, verbundene Beschichtung bereitgestellt ist und einer zumindest bereichsweisen galvanischen Trennung bei Verbindung der (Koaxial)Leitung mit einer weiteren (Koaxial) Leitung zur Übertragung von Mikrowellen der Wellenlänge λ dient. Auch die weitere Leitung kann mit solch einer dielektrischen Beschichtung ausgestattet sein.The invention is thus based on the surprising finding that a microwave plug connection is thermally and mechanically so stable that it can also be used in a cooking appliance for large and commercial kitchens by using a dielectric as one fixed to a metallic substrate which is connected to a (coaxial) Line is connected and has a λ / 4 structure, connected coating is provided and an at least partially galvanic isolation when connecting the (coaxial) line with another (coaxial) line for transmitting microwaves of wavelength λ is used. The further line can also be equipped with such a dielectric coating.
Besonders thermisch stabil wird die Verbindung erfindungsgemäß dadurch, daß die Beschichtung elastisch und porös auf dem Substrat aufgetragen ist. Die mechanische Stabilität der Verbindung kann zudem dadurch erhöht werden, daß die dielektrische Beschichtung aus einem keramischen Material, vorzugsweise Aluminiumoxid, besteht und vorteilhafterweise auch mit einer Mineralschmelze versiegelt ist.Particularly thermally stable, the compound according to the invention is characterized in that the coating is applied elastically and porous on the substrate. The mechanical stability of the connection can also be increased by the fact that the dielectric coating consists of a ceramic material, preferably aluminum oxide, and is advantageously also sealed with a mineral melt.
Beim Einsatz einer erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung in einem Gargerät mit einem Garraum und einem Technikraum, auch Geräteraum genannt, ist eine garraumseitige Empfängereinheit und/oder eine technikraumseitige Sendereinheit mit einer dielektrischen Beschichtung versehen. Zudem kann technikraumseitig zur Fluiddichtung ein weiteres Dielektrikum angeordnet sein, nämlich zwischen dem Innen- und Außenleiter der Sendereinheit, die den Innen- und Außenleiter der Sendereinheit galvanisch voneinander trennt.When using a microwave connector according to the invention in a cooking appliance with a cooking chamber and a technical room, also called equipment compartment, a garraumseitige receiver unit and / or a technical room side transmitter unit is provided with a dielectric coating. In addition, another dielectric may be arranged on the engineering space side relative to the fluid seal, namely between the inner and outer conductors of the transmitter unit, which galvanically separates the inner and outer conductors of the transmitter unit from one another.
Die Empfänger- und Sendereinheit sind erfindungsgemäß als Teile eines festhaltenden, lösbaren Steckers ausgebildet. Mit Hilfe eines Gewindes im Bereich der λ/4-Struktur des Außenleiters der Sendereinheit kann dieselbe fest mit einer Garraumwand verschraubt sein. Dabei muß darauf geachtet werden, daß die Dicke der dielektrischen Beschichtung passend zur λ/4-Geometrie der Verbindung ist.The receiver and transmitter unit according to the invention are designed as parts of a retaining, releasable plug. With the help of a thread in the region of the λ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit, it can be screwed tightly to a cooking chamber wall. Care must be taken that the thickness of the dielectric coating is suitable for the λ / 4 geometry of the compound.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindungen ergeben sich beispielhaft aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen. Dabei zeigt:
- Figur 1:
- eine Längsschnittansicht einer Sendereinheit und einer Empfängereinheit einer erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung in nicht gestecktem Zustand; und
- Figur 2:
- eine Längsschnittansicht der Mikrowellensteckverbindung von
Figur 1 in gestecktem Zustand.
- FIG. 1:
- a longitudinal sectional view of a transmitter unit and a receiver unit of a microwave connector according to the invention in the unplugged state; and
- FIG. 2:
- a longitudinal sectional view of the microwave connector of Figure 1 in the inserted state.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Mikrowellensteckverbindung 100 zum Einsatz in einem Gargerät (nicht gezeigt) mit Garraumwänden 10 zwischen einem Garraum und einem Technikraum gezeigt, und zwar mit einem garraumseitigen Stecker in Form einer Empfängereinheit 101 und einem technikraumseitigen Stecker in Form einer Sendereinheit 102.FIG. 1 shows a
In der Sendereinheit 102 werden über eine zuführende koaxiale Mikrowellenleitung mit Außenleiter 12 und Innenleiter 13 Mikrowellen einer Wellenlänge λ von einer Mikrowellenquelle (nicht gezeigt) der Mikrowellensteckverbindung 100 zugeführt. Über ein Kontaktierungsmittel 14 werden die Mikrowellen vom zuführenden Innenleiter 13 einem Sender-Innenleiter 5 mit λ/4-Struktur zugeführt, während sich der Außenleiter 12 in einen Sender-Außenleiter mit λ/4-Struktur verlängert. Die λ/4-Strukturen der Sender-Leiter 5, 9 sind durch ein wasserdichtes Dielektrikum 7 galvanisch und räumlich voneinander getrennt, und zwar unter Zwischenschaltung einer O-Ring-Dichtung 15. Diese Sendereinheit 102 ist mit Hilfe eines Befestigungselements 11 fest mit den Garraumwänden 10 verbunden. Die λ/4-Struktur des Sender-Außenleiters 9 weist eine garraumseitige dielektrische Beschichtung 8 auf. Ebenso weist die λ/4-Struktur des Sender-Innenleiters 5 eine dielektrische Beschichtung 6 auf.In the
Auf die Sendereinheit 102 kann die Empfängereinheit 101 aufgesteckt werden, die ihrerseits einen fortführenden Mikrowellen-Innenleiter 1 und einen fortführenden Mikrowellen-Außenleiter 3 aufweist, die jeweils mit einer empfangenden λ/4-Struktur 3 bzw. 4 verbunden sind.On the
In Figur 2 ist die Mikrowellensteckverbindung 100 in gestecktem Zustand gezeigt, wobei die Empfängereinheit 101 sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig, z. B. mit Hilfe einer Mutter, mit der Sendereinheit 102 fest verbunden sein kann. Die Geometrie der λ/4-Strukturen 2, 4, 5, 9, der dielektrischen Beschichtungen 6, 8 und des dichtenden Dielektrikums 7 sind so ausgelegt, daß die in die Sendereinheit 102 einlaufenden Mikrowellen möglichst verlustfrei in die Empfängereinheit 101 übertragen werden können. Dies ist durch die Anpassung der Geometrie der Bauteile an die Wellenlänge der Mikrowelle λ gewährleistet.In Figure 2, the
Die elektrischen und magnetischen Felder der Mikrowellen durchdringen die nicht-leitenden dielektrische Schichten bzw. Beschichtungen 6, 8 und übertragen so ihre Energie von den λ/4-Strukturen 5, 9 der Sendereinheit 102 auf die λ/4-Strukturen 2, 4 der Empfängereinheit 101. Von dort wird die Mikrowellenenergie durch die fortführende koaxiale Mikrowellenleitung 1, 3 weiter ins Garrauminnere geführt. Idealerweise dient die koaxiale Empfängerleitung 1, 2 im Garraum auch als Stützstruktur einer Gargutträgerkonstruktion (nicht gezeigt), wie in der nicht-vorveröffentlichten
Die Beschichtungen 6, 8 der λ/4-Strukturen 5, 9 der Sendereinheit 102 können mittels Gasphasenabscheidung (CVD) oder mittels der Abscheidung eines Plasmas in Form einer porösen Keramik (aus z.B. Aluminiumoxid) hergestellt werden. Eine solche Beschichtungstechnik ist beispielsweise in der
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung können die Beschichtungen mit einer mineralischen Schmelze überzogen sein, die die Hohlräume der porösen Keramik ausfüllt und so einer zusätzlichen Stabilisierung der dielektrischen Schicht dient, ohne daß dabei die dielektrischen Eigenschaften gestört werden.In a further embodiment according to the invention, the coatings may be coated with a mineral melt which fills the cavities of the porous ceramic and thus an additional stabilization of the dielectric layer is used without disturbing the dielectric properties.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung sind sowohl die λ/4-Strukturen 5, 9 der Sendereinheit 102, als auch die λ/4-Strukturen 2, 4 der Empfängereinheit 101 mit einer dielektrischen Beschichtung versehen. Alternativ können auch nur die λ/4-Strukturen der Empfängereinheit 101 beschichtet sein. In jedem Fall ist darauf zu achten, daß durch die Beschichtungen keine zu großen Abweichungen von der optimalen λ/4-Geometrie der erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung 100 entstehen.In a further possible embodiment of the invention, both the λ / 4
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the claims and in the drawings may be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.
- 11
- fortführender Mikrowellen-InnenleiterContinuous microwave inner conductor
- 22
- Lambdaviertelstruktur, Empfänger-InnenleiterLambda quarter structure, receiver inner conductor
- 33
- fortführender Mikrowellen-AußenleiterContinuous microwave outer conductor
- 44
- Lambdaviertelstruktur, Empfänger-AußenleiterLambda quarter structure, receiver outer conductor
- 55
- Lambdaviertelstruktur, Sender-InnenleiterLambda quarter structure, transmitter inner conductor
- 66
- dielektrische Beschichtung des Innenleitersdielectric coating of the inner conductor
- 77
- dichtendes Dielektrikumsealing dielectric
- 88th
- Dielektrische Beschichtung des AußenleitersDielectric coating of the outer conductor
- 99
- Lambdaviertelstruktur, Sender-AußenleiterLambda quarter structure, sender outer conductor
- 1010
- Garraumwandcooking chamber
- 1111
- Befestigungselementfastener
- 1212
- zuführender Mikrowellen-Außenleiterfeeding microwave outer conductor
- 1313
- zuführender Mikrowellen-Innenleiterfeeding microwave inner conductor
- 1414
- formschlüssiges oder kraftschlüssiges Kontaktierungsmittelpositive or non-positive contact means
- 1515
- Dichtungpoetry
- 100100
- MikrowellensteckverbindungMicrowave connector
- 101101
- Empfängereinheit / garraumseitiger SteckerReceiver unit / garraumseitiger plug
- 102102
- Sendereinheit / technikraumseitiger SteckerTransmitter unit / technical room side connector
Claims (21)
die Empfängereinheit (101) zumindest einen metallischen Leiter (1, 3) in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur (2, 4) umfaßt,
die beiden λ/4-Strukturen (2, 4, 5, 9), insbesondere lösbar, aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und
das Dielektrikum als eine dielektrische Beschichtung (6, 8) zumindest eines Teils mindestens einer der λ/4-Strukturen (5, 9), die als metallisches Substrat fungiert, im Auf einander- oder Zusammensteckungsbereich der λ/4-Strukturen (2, 4, 5, 9) bereitgestellt ist.A microwave plug-in connection (100) comprising a transmitter unit (102) and a receiver unit (101), the transmitter unit (102) being connected to a microwave source for feeding in microwaves of the wavelength λ, the receiver unit (101) for transmitting the microwaves to the transmitter unit (101). 102) and between the transmitter unit (102) and the receiver unit (101) at least partially a dielectric (6, 8) is arranged, characterized in that the transmitter unit (102) at least one metallic conductor (12, 13) in conjunction with a metallic λ / 4 structure (5, 9),
the receiver unit (101) comprises at least one metallic conductor (1, 3) in conjunction with a metallic λ / 4 structure (2, 4),
the two λ / 4 structures (2, 4, 5, 9), in particular detachable, one another or can be plugged together, and
the dielectric as a dielectric coating (6, 8) of at least one part of at least one of the λ / 4-structures (5, 9), which acts as a metallic substrate, in the abutting or mating region of the λ / 4-structures (2, 4 , 5, 9).
die dielektrische Beschichtung (6, 8) elastisch mit dem metallischen Substrat verbunden ist.Microwave connector according to claim 1, characterized in that
the dielectric coating (6, 8) is elastically connected to the metallic substrate.
die dielektrische Beschichtung (6, 8) zur Stabilisierung zumindest bereichsweise mit einer Mineralschmelze versiegelt ist.Microwave connector according to one of the preceding claims, characterized in that
the dielectric coating (6, 8) for stabilization is at least partially sealed with a mineral melt.
die dielektrische Beschichtung (6, 8) aus einem keramischen Material besteht.Microwave connector according to one of the preceding claims, characterized in that
the dielectric coating (6, 8) consists of a ceramic material.
die dielektrische Beschichtung (6, 8) Aluminiumoxid umfaßt.Microwave connector according to one of the preceding claims, characterized in that
the dielectric coating (6, 8) comprises alumina.
die dielektrische Beschichtung (6, 8) den Zwischenraum zwischen den λ/4-Strukturen (5, 9) im wesentlichen vollständig ausfüllt.Microwave connector according to one of the preceding claims, characterized in that
the dielectric coating (6, 8) substantially completely fills the gap between the λ / 4 structures (5, 9).
die dielektrische Beschichtung (6, 8) der Beeinflußung des elektrischen Feldes zwischen den λ/4-Strukturen (2, 4, 5, 9) dient.Microwave connector according to one of the preceding claims, characterized in that
the dielectric coating (6, 8) serves to influence the electric field between the λ / 4 structures (2, 4, 5, 9).
die Sendereinheit (102) eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter (13) und einem Außenleiter (12) umfaßt, wobei der Innenleiter (13) und der Außenleiter (12) jeweils als metallischer Leiter in Verbindung mit einer λ/4-Struktur (5, 9) ausgeführt sind,
die Empfängereinheit (101) eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter (1) und einem Außenleiter (3) umfaßt, wobei der Innenleiter (1) und der Außenleiter (3) jeweils als metallischer Leiter in Verbindung mit einer λ/4-Struktur (2, 4) ausgeführt sind,
die λ/4-Strukturen (2, 5) der Innenleiter (1, 13) und/oder die λ/4-Strukturen (4, 9) der Außenleiter (9, 12) aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und
zumindest eine der λ/4-Strukturen (5) der Innenleiter (1, 13) zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung (6) versehen ist, wobei vorzugsweise die λ/4-Struktur (5) des Innenleiters (13) der Sendereinheit (102) zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung (6) versehen ist.Microwave connector according to one of the preceding claims, characterized in that
the transmitter unit (102) comprises a coaxial line having an inner conductor (13) and an outer conductor (12), wherein the inner conductor (13) and the outer conductor (12) are each in the form of a metallic conductor in conjunction with a λ / 4 structure (5, 9 ) are executed,
the receiver unit (101) comprises a coaxial line with an inner conductor (1) and an outer conductor (3), wherein the inner conductor (1) and the outer conductor (3) are each in the form of a metallic conductor in connection with a λ / 4 structure (2, 4 ) are executed,
the λ / 4 structures (2, 5) of the inner conductors (1, 13) and / or the λ / 4 structures (4, 9) of the outer conductors (9, 12) are stackable or can be plugged together, and
at least one of the λ / 4 structures (5) of the inner conductors (1, 13) is provided at least in regions with a dielectric coating (6), wherein preferably the λ / 4 structure (5) of the inner conductor (13) of the transmitter unit (102 ) is provided at least partially with a dielectric coating (6).
die Außenleiter (3, 12) der Sendereinheit (102) und der Empfängereinheit (101) galvanisch miteinander verbunden sind oder die λ/4-Struktur (9) des Außenleiters (12) der Sendereinheit (102) zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung (8) versehen ist.Microwave connector according to claim 9, characterized in that
the outer conductors (3, 12) of the transmitter unit (102) and the receiver unit (101) are galvanically connected to one another or the λ / 4 structure (9) of the outer conductor (12) of Transmitter unit (102) is at least partially provided with a dielectric coating (8).
zumindest eine dielektrische Dichtung (7) in der Sendereinheit (102) und/oder der Empfangseinheit (101) den jeweiligen Innenleiter (13) von dem jeweiligen Außenleiter (12) zumindest im Bereich der jeweiligen /J4-Strukturen (5, 9) galvanisch trennt.Microwave connector according to one of claims 9 to 11, characterized in that
at least one dielectric seal (7) in the transmitter unit (102) and / or the receiving unit (101) electrically isolates the respective inner conductor (13) from the respective outer conductor (12) at least in the region of the respective / J4 structures (5, 9) ,
die dielektrische Dichtung (7) die Koaxialleitung der Sendereinheit (102) zumindest an ihrem der Mikrowellenquelle abgewandte Ende wasserdicht abschließt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung zumindest einer O-Ring Dichtung (15).Microwave connector according to claim 12, characterized in that
the dielectric seal (7) terminates the coaxial line of the transmitter unit (102) in a watertight manner, at least at its end remote from the microwave source, preferably with the interposition of at least one O-ring seal (15).
einer der Innenleiter (13) mit einem, insbesondere pinartigen, Vorsprung (5) in Wirkverbindung steht, während der damit zusammensteckbare andere Innenleiter (1) eine an besagten Vorsprung (5) angepaßte Ausnehmung aufweist, wobei vorzugsweise sowohl der Vorsprung eine λ/4-Struktur (5) als auch die Ausnehmung eine λ/4-Struktur (2) darstellen.Microwave connector according to one of claims 9 to 13, characterized in that
one of the inner conductors (13) is in operative connection with a, in particular pin-like, projection (5), while the other inner conductor (1) which can be plugged together has a recess adapted to said projection (5), preferably both the projection and a λ / 4 Structure (5) and the recess represent a λ / 4 structure (2).
der Vorsprung (5) Bestandteil eines Kontaktierungsmittels (14) ist, das form- und/oder kraftschlüssig mit dem dazugehörigen Innenleiter (13) verbunden ist.Microwave connector according to claim 14, characterized in that
the projection (5) is part of a contacting means (14) which is positively and / or non-positively connected to the associated inner conductor (13).
die dielektrische Dichtung (7) zwischen dem Kontaktierungsmittel (14) und dem zu dem damit verbundenen Innenleiter (13) gehörenden Außenleiter (12) angeordnet ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung zumindest einer O-Ring-Dichtung (15).Microwave connector according to claim 15, characterized in that
the dielectric seal (7) is arranged between the contacting means (14) and the outer conductor (12) belonging to the associated inner conductor (13), preferably with the interposition of at least one O-ring seal (15).
die λ/4-Strukturen (4, 9) der Außenleiter (3, 12) der Sendereinheit (102) und der Empfängereinheit (101) aufeinandersteckbar, insbesondere flächig aufeinander legbar, sind.Microwave connector according to one of claims 9 to 16, characterized in that
the λ / 4 structures (4, 9) of the outer conductors (3, 12) of the transmitter unit (102) and the receiver unit (101) can be plugged onto one another, in particular can be laid flat on one another.
die Sendereinheit (102) im Technikraum und die Empfängereinheit (101) im Garraum angeordnet sind.Cooking appliance with a cooking chamber, one of them via at least one cooking chamber wall (10) separate technical room and a microwave plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that
the transmitter unit (102) in the technical room and the receiver unit (101) are arranged in the oven.
die Sendereinheit (102) mechanisch, insbesondere lösbar, mit der Garraumwand (10) verbunden ist.Cooking appliance according to claim 18, characterized in that
the transmitter unit (102) is mechanically, in particular releasably, connected to the cooking chamber wall (10).
die λ/4-Struktur (9) des Außenleiters (12) der Sendereinheit (102) ein Gewinde aufweist.Cooking appliance according to claim 19, characterized in that
the λ / 4 structure (9) of the outer conductor (12) of the transmitter unit (102) has a thread.
die Empfängereinheit (101) von einem Zubehörteil des Gargeräts, vorzugsweise einem Pfosten für ein Garguttragegestell, umfaßt ist.Cooking appliance according to one of claims 19 to 20, characterized in that
the receiver unit (101) of an accessory of the cooking appliance, preferably a post for a Garguttragegestell is included.
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