EP1852934B1 - Gargerät mit einer beschichteten Mikrowellensteckverbindung - Google Patents

Gargerät mit einer beschichteten Mikrowellensteckverbindung Download PDF

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EP1852934B1
EP1852934B1 EP06290732A EP06290732A EP1852934B1 EP 1852934 B1 EP1852934 B1 EP 1852934B1 EP 06290732 A EP06290732 A EP 06290732A EP 06290732 A EP06290732 A EP 06290732A EP 1852934 B1 EP1852934 B1 EP 1852934B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooking device
transmitter unit
structures
dielectric
conductor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP06290732A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1852934A1 (de
Inventor
Peter Kohlstrung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topinox SARL
Original Assignee
Topinox SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topinox SARL filed Critical Topinox SARL
Priority to DE502006000804T priority Critical patent/DE502006000804D1/de
Priority to EP06290732A priority patent/EP1852934B1/de
Priority to US11/743,551 priority patent/US20070259537A1/en
Priority to JP2007121764A priority patent/JP2007299757A/ja
Publication of EP1852934A1 publication Critical patent/EP1852934A1/de
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Publication of EP1852934B1 publication Critical patent/EP1852934B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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

  • the present invention relates to a cooking appliance with a cooking chamber, one of them via at least one cooking chamber wall separate technical room and a microwave plug connection.
  • 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 US6403939 is considered to be the closest prior art. It discloses a cooking appliance with a cooking chamber, one of them via at least one cooking chamber wall separate technical room and a microwave plug connection.
  • the US 5,977,841 discloses a generic non-contact microwave connector for transmitting radio frequency energy through a hull with the interposition of a dielectric layer.
  • two coaxial plug parts are used, in which a respective dielectric material is arranged between the respective inner and outer conductors and between the two plug parts.
  • the dielectric material is intended to prevent the metal of the connector parts from corrosion by salt water or the growth of marine life.
  • the impedance of the known microwave plug-in connection is set by the thickness of the dielectric layer (s) in such a way that a transmission of the microwaves with a wave position ⁇ with as little loss as possible can take place.
  • Teflon As a preferred material for each dielectric layer Teflon is called.
  • 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 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 dielectric coating comprises aluminum oxide.
  • the dielectric coating essentially completely fills the gap between the ⁇ / 4 structures.
  • the dielectric coating serves to influence the electric field between the ⁇ / 4 structures.
  • 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 ⁇ / 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 ⁇ / 4 structure, the ⁇ / 4 structures of the inner conductor and / or the ⁇ / 4 structures of the outer conductor or can be plugged together
  • At least one of the ⁇ / 4 structures of the inner conductor is at least partially provided with a dielectric coating
  • the ⁇ / 4 structure of the inner conductor of the transmitter unit is at least partially provided with a dielectric coating.
  • 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.
  • each inner conductor and / or each outer conductor and / or each ⁇ / 4 structure comprises stainless steel and / or copper and / or brass.
  • 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 ⁇ / 4 structures.
  • 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 recess represent a ⁇ / 4 structure.
  • 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 ⁇ / 4 structures of the outer conductors of the transmitter unit and of the receiver unit can be plugged onto one another, in particular laid flat on one another.
  • 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 receiver unit of an accessory of the cooking appliance preferably a post for a Garguttragegestell is included.
  • 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 a microwave connector 100 according to the invention for use in a cooking appliance (not shown) is shown with cooking space 10 between a cooking chamber and a technical room, with a garraum disorderen plug in the form of a receiver unit 101 and a techno-room-side plug in the form of a transmitter unit 102nd
  • microwaves of a wavelength ⁇ from a microwave source (not shown) of the microwave plug connection 100 are fed via an incoming coaxial microwave line with outer conductor 12 and inner conductor 13. Via a contacting means 14, the microwaves are supplied from the feeding inner conductor 13 to a transmitter inner conductor 5 with ⁇ / 4 structure, while the outer conductor 12 extends into a transmitter outer conductor with ⁇ / 4 structure.
  • the ⁇ / 4 structures of the transmitter conductors 5, 9 are galvanically and spatially separated from one another by a watertight dielectric 7, with the interposition of an O-ring seal 15.
  • This transmitter unit 102 is fixed to the cooking chamber walls with the aid of a fastening element 11 10 connected.
  • the ⁇ / 4 structure of the transmitter outer conductor 9 has a garraum workede dielectric coating 8.
  • the ⁇ / 4 structure of the transmitter inner conductor 5 has a dielectric coating 6.
  • 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 electric and magnetic fields of the microwaves penetrate the non-conductive dielectric layers or coatings 6, 8 and thus transfer their energy from the ⁇ / 4 structures 5, 9 of the transmitter unit 102 to the ⁇ / 4 structures 2, 4 of the receiver unit 101. From there, the microwave energy is guided by the continuing coaxial microwave line 1, 3 further into the cooking chamber interior.
  • the coaxial receiver line 1, 2 in the cooking chamber also serves as a support structure of a cooking support structure (not shown), as in the non-prepublished EP 05026912.5 described.
  • the microwave energy can then, as in the non-prepublished DE 10 2006 007 734.2 proposed to be fed with a suitable antenna structure food in the oven.
  • 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.
  • the microwave connector according to the invention can be inserted very often and without much care and pulled apart again.
  • an operation of the cooking appliance with chemically aggressive substances at high temperatures is possible by the ceramic coating, without the metal of the microwave connector is chemically decomposed.
  • Due to the porous elastic connection with the metallic substrate is further at high heat fluxes by the microwave connector according to the invention, as they are unavoidable when used in cooking appliances and in which heat and cool the substrate and the coating at different speeds or part of the mechanical forces caused by different thermal expansion coefficients of the two materials added. The coatings will thus not flake off the metallic substrate even at high thermal loads.
  • 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.
  • 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.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät mit einem Garraum, einem davon über zumindest eine Garraumwand getrennten Technikraum und einer Mikrowellensteckverbindung.
  • Ein Gargerät mit einer Mikrowellenerzeugungseinrichtung ist beispielsweise in der nicht-vorveröffentlichten EP 05026912.5 beschrieben. Danach kann ein Koaxial- oder Streifenleiter zum Transport von Mikrowellen in einem Zubehörteil innerhalb eines Garraums integriert und mit einer Kontakt- und/oder Kopplungseinrichtung versehen sein, um mit einer außerhalb des Garraums angeordneten Mikrowellenerzeugungseinrichtung verbindbar zu sein. Die Kontakt- und/oder Kopplungseinrichtung kann elektrisch und/oder magnetisch abgeschirmt, dampfdicht und/oder bis zu einer Temperatur von zumindest 250° stabil sein und eine Steckverbindung umfassen. Weitere Einzelheiten dieser Steckverbindung sind jedoch nicht beschrieben.
  • Die US6403939 wird als nächstliegender Stand der Technik angesehen. Es offenbart ein Gargerät mit einem Garraum, einem davon über zumindest eine Garraumwand getrennten Technikraum und einer Mikrowellensteckverbindung.
  • Die US 5,977,841 offenbart eine gattungsgemäße kontaktfreie Mikrowellensteckverbindung zur Übertragung von Hochfrequenzenergie durch einen Schiffsrumpf unter Zwischenschaltung einer dielektrischen Schicht. Dabei kommen zwei koaxiale Steckerteile zum Einsatz, bei denen sowohl zwischen dem jeweiligen Innen- und Außenleiter als auch zwischen den beiden Steckerteilen jeweils ein dielektrisches Material angeordnet ist. Das dielektrische Material soll dabei das Metall der Steckerteile vor Korrosion durch Salzwasser oder das Anwachsen von Meereslebewesen verhindern. Die Impedanz der bekannten Mikrowellensteckverbindung wird durch die Dicke der dielektrischen Schicht(en) derart eingestellt, daß eine möglichst verlustarme Übertragung der Mikrowellen mit einer Wellenlage λ stattfinden kann. Als bevorzugtes Material für jede dielektrische Schicht wird Teflon genannt. Zudem ist es aus der US 5,977,841 bekannt, λ/4-Effekte zur Vermeidung von Reflexionen auszunutzen, beispielsweise durch Anordnung eines Parallelkondensators in einem Abstand von λ/4 vom Dielektrikum zwischen den beiden Steckerteilen, in der jeweiligen Koaxialleitung.
  • 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 Mikrowellehsteckverbindung. 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.
  • 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.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung elastisch mit dem metallischen Substrat verbunden ist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung porös ist.
  • Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung zur Stabilisierung zumindest bereichsweise mit einer Mineralschmelze versiegelt ist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung aus einem keramischen Material besteht.
  • Auch wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung Aluminiumoxid umfaßt.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung den Zwischenraum zwischen den λ/4-Strukturen im wesentlichen vollständig ausfüllt.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung der Beeinflußung des elektrischen Feldes zwischen den λ/4-Strukturen dient.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 die Ausnehmung eine λ/4-Struktur darstellen.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß der Vorsprung Bestandteil eines Kontaktierungsmittels ist, das form- und/oder kraftschlüssig mit dem dazugehörigen Innenleiter verbunden ist.
  • 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.
  • Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß die λ/4-Strukturen der Außenleiter der Sendereinheit und der Empfängereinheit aufeinandersteckbar, insbesondere flächig aufeinander legbar, sind.
  • 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.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß die Sendereinheit mechanisch, insbesondere lösbar, mit der Garraumwand verbunden ist.
  • Mit der Erfindung wird dabei wiederum vorgeschlagen, daß die λ/4-Struktur des Außenleiters der Sendereinheit ein Gewinde aufweist.
  • Schließlich kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, daß die Empfängereinheit von einem Zubehörteil des Gargeräts, vorzugsweise einem Pfosten für ein Garguttragegestell, umfaßt ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 EP 05026912.5 beschrieben. Die Mikrowellenenergie kann dann, wie in der nicht-vorveröffentlichten DE 10 2006 007 734.2 vorgeschlagen, mit einer geeigneten Antennenstruktur Gargut im Garraum zugeführt werden.
  • 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 US 2005/0260411 A1 beschrieben. Die so aufgetragenen dielektrischen Beschichtungen 6, 8 zeichnen sich durch eine große mechanische Härte und durch eine große chemische Beständigkeit aus, die das der metallischen Teile der Mikrowellensteckverbindung 100 aus z. B. Kupfer, Eisen, Messing oder Edelstahl bei weitem übertrifft. Durch das Aufbringen der porösen keramischen Schicht mittels CVD oder Plasma-Techniken wird eine mechanisch äußerst stabile Verbindung der dielektrischen Keramik mit dem metallischen Substrat erreicht, die auch elastische Eigenschaften aufweist. Eine solche elastische Verbindung hält selbst den mechanischen Belastungen im alltäglichen Großküchenbetrieb stand. So kann die erfindungsgemäße Mikrowellensteckverbindung sehr oft und ohne große Rücksichtnahme gesteckt und wieder auseinandergezogen werden. Zudem ist durch die keramische Beschichtung ein Betrieb des Gargerätes auch mit chemisch aggressiven Substanzen bei hohen Temperaturen möglich, ohne daß das Metall der Mikrowellensteckverbindung chemisch zersetzt wird. Durch die poröse elastische Verbindung mit dem metallischen Substrat wird des weiteren bei hohen Wärmeflüssen durch die erfindungsgemäße Mikrowellensteckverbindung, wie sie beim Einsatz in Gargeräten nicht zu vermeiden sind und bei denen sich das Substrat und die Beschichtung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufheizen bzw. abkühlen, ein Teil der mechanischen Kräfte, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Materialen verursacht werden, aufgenommen. Die Beschichtungen werden somit auch bei starken thermischen Belastungen nicht von dem metallischen Substrat abplatzen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (20)

  1. Gargerät mit einem Garraum, einem davon über zumindest eine Garraumwand (10) getrennten Technikraum und einer Mikrowellensteckverbindung (100) dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellensteckverbindung eine Sendereinheit (102) und eine Empfängereinheit umfaßt (101), wobei
    die Sendereinheit (102) mit einer Mikrowellenquelle zur Einspeisung von Mikrowellen der Wellenlänge λ verbunden ist, im Technikraum angeordnet ist, sowie zumindest einen metallischen Leiter (12, 13) in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur (5, 9) aufweist
    die Empfängereinheit (101) zur Übertragung der Mikrowellen mit der Sendereinheit (102) verbunden ist, im Garraum angeordnet ist, sowie 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) lösbar aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und zwischen der Sendereinheit (102) und der Empfängereinheit (101) zumindest bereichsweise ein Dielektrikum (6, 8) angeordnet ist,
    das als eine dielektrische Beschichtung (6, 8) zumindest eines Teils mindestens einer der λ/4-Strukturen (5, 9), wobei die Beschichtung als metallisches Substrat fungiert, im Aufeinander- oder Zusammensteckungsbereich der λ/4-Strukturen (2, 4, 5, 9) bereitgestellt ist.
  2. Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) elastisch mit dem metallischen Substrat verbunden ist.
  3. Gargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) porös ist.
  4. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) zur Stabilisierung zumindest bereichsweise mit einer Mineralschmelze versiegelt ist.
  5. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) aus einem keramischen Material besteht.
  6. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) Aluminiumoxid umfaßt.
  7. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Beschichtung (6, 8) den Zwischenraum zwischen den λ/4-Strukturen (5, 9) im wesentlichen vollständig ausfüllt.
  8. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Beschichtung (6, 8) der Beeinflußung des elektrischen Feldes zwischen den λ/4-Strukturen (2, 4, 5, 9) dient.
  9. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    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.
  10. Gargerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
    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.
  11. Gargerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß
    jeder Innenleiter (1, 13) und/oder jeder Außenleiter (3, 12) und/oder jede λ/4-Struktur (2, 4, 5, 9) Edelstahl und/oder Kupfer und/oder Messing umfaßt.
  12. Gargerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
    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 λ/4-Strukturen (5, 9) galvanisch trennt.
  13. Gargerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
    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).
  14. Gargerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
    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.
  15. Gargerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Vorsprung (5) Bestandteil eines Kontaktierungsmittels (14) ist, das form- und/oder kraftschlüssig mit dem dazugehörigen Innenleiter (13) verbunden ist.
  16. Gargerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
    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).
  17. Gargerät nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
    die λ/4-Strukturen (4, 9) der Außenleiter (3, 12) der Sendereinheit (102) und der Empfängereinheit (101) aufeinandersteckbar, insbesondere flächig aufeinander legbar, sind.
  18. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Sendereinheit (102) mechanisch, insbesondere lösbar, mit der Garraumwand (10) verbunden ist.
  19. Gargerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
    die λ/4-Struktur (9) des Außenleiters (12) der Sendereinheit (102) ein Gewinde aufweist.
  20. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Empfängereinheit (101) von einem Zubehörteil des Gargeräts, vorzugsweise einem Pfosten für ein Garguttragegestell, umfaßt ist.
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