EP2741009A1 - Heiz- und Signalempfangsanordnung und Gargerät mit einer solchen Heiz- und Signalempfangsanordnung - Google Patents

Heiz- und Signalempfangsanordnung und Gargerät mit einer solchen Heiz- und Signalempfangsanordnung Download PDF

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EP2741009A1
EP2741009A1 EP12008219.3A EP12008219A EP2741009A1 EP 2741009 A1 EP2741009 A1 EP 2741009A1 EP 12008219 A EP12008219 A EP 12008219A EP 2741009 A1 EP2741009 A1 EP 2741009A1
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EP
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signal receiving
heating
receiving arrangement
slot antenna
heating element
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Roman Frei
Werner Buff
Georg Horna
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V-Zug AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • F24C7/085—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on baking ovens
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/06—Arrangement or mounting of electric heating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas

Definitions

  • the invention relates to a heating and signal receiving arrangement and a cooking appliance with such a heating and signal receiving arrangement according to the preamble of claim 1.
  • an antenna arrangement for a household appliance with a cooking chamber in which a heating element is located.
  • the household appliance may be, for example, an oven.
  • the antenna arrangement is used for signal exchange between a transmitting device in the form of a temperature sensor, which is designed as a spit and inserted into a piece of meat located in the cooking chamber, and designed as a rod antenna receiving device, which is also arranged in the cooking chamber.
  • the heating element and the rod antenna are fastened by means of a common holding device in the form of a flange to the rear wall of the cooking chamber. There is no direct connection between heating element and rod antenna.
  • the inventive heating and signal receiving arrangement can be arranged in a cooking chamber of a cooking appliance and comprises a heating element and a signal receiving arrangement, which is designed as a slot antenna.
  • the slot antenna is thermally connected directly to the heating element.
  • thermally direct means on the one hand that the slot antenna is directly, i. without intermediate components connected to the heating element, and on the other hand, that this direct connection is thermally conductive. That the slot antenna is connected to the heating element without insulation.
  • connection between slot antenna and heating element is preferably detachable to allow removal / replacement of the slot antenna independently of the heating element.
  • the heating element is preferably designed as a heating coil, in particular as DeckenMapplanetaryl.
  • the heating element has one or more struts, wherein the slot antenna is thermally directly (and thus without insulation) connected to one or more of the struts.
  • the one or more braces to which the slot antenna is attached are not configured to support the heating and signal receiving assembly on the cooking chamber walls.
  • the slot antenna can preferably be implemented inexpensively as a wire, for example made of stainless steel, which is bent in the form of a rectangle (with electrically connected wire ends). The inner surface of the rectangle then forms the slot.
  • the slot antenna could be realized by an elongate metal plate having one or more slots or by a metallic waveguide having one or more slots or by a similar metallic structure.
  • the cooking appliance according to the invention has a heating and signal receiving arrangement which is arranged in the cooking chamber of the cooking appliance.
  • a slot antenna offers the advantage that, despite its compact design, even high frequencies can be well received. Furthermore, the signal reception by the slot antenna is advantageously substantially independent of the position / location of a temperature sensor introduced into the cooking chamber, for example a cooking temperature sensor inserted in the food to be cooked. The user can thus place the cooking product sensor at essentially any point / position in the cooking chamber and, in particular, in the food to be cooked without this having an effect on the signal of the cooking temperature sensor received by the slot antenna or on the signal strength of the received signal.
  • the direct arrangement of the slot antenna on the heating element results in a particularly compact construction (seen in the vertical direction of the cooking chamber) for the heating and signal receiving arrangement according to the invention, so that the heating and signal receiving arrangement can advantageously be arranged in the region of the top heat of the cooking chamber Usually about 3.5 cm to the cooking space ceiling amounts.
  • the thermally direct connection of the slot antenna with the heating element has the advantage that the heating and signal receiving arrangement according to the invention, regardless of its attachment in or on the cooking chamber forms a simple, user-friendly, very robust component, which is perceived by the user as a single component ,
  • FIG. 1 shows an inventive cooking appliance 1, which may be, for example, an oven.
  • food 3 is placed on a Garguthalter 4.
  • Garguttemperaturterler 5 is inserted to measure the temperature of the food 3.
  • a heating and signal receiving element 7 is arranged, which serves for heating the cooking chamber 2 and for receiving signals, in particular measurement signals of the Garguttemperaturtlers 5.
  • the heating and signal receiving element 7 comprises a heating element 8, which is preferably designed as DeckenMapplanetaryl, and a signal receiving element in the form of a slot antenna. 9
  • FIG. 2 shows the inventive heating and signal receiving element 7 in plan view.
  • the signal receiving element formed as a slot antenna 9 is shown in FIG FIG. 3 shown.
  • the slot antenna 9 is preferably designed as a rectangular shaped wire with connected wire ends.
  • the opening 10 of the rectangular shaped wire forms the slot of the slot antenna 9.
  • Preferably four attachment points 11 are provided, at which the heating element 8 is thermally connected directly to the slot antenna 9 (and vice versa). Of course, more or less attachment points can be provided.
  • the attachment points 11 are preferably provided on the longitudinal sides of the rectangular-shaped slot antenna 9, and preferably in outer areas (seen in the longitudinal direction of the slot antenna 9).
  • connection between slot antenna 9 and heating element 8 takes place without insulation, so that a very robust, durable connection of slot antenna 9 and heating element 8 can be produced via the - preferably four - attachment points 11.
  • the connection to the attachment points 11 can be realized in a detachable manner, for example by means of metallically conductive screw terminals 12. Alternatively, the connection can be made at the attachment points 11, for example, by a soldered or welded connection.
  • the slot antenna 9 may have a length of about 34 cm at its longitudinal sides and a length of about 4 cm at its transverse sides. From the transverse side, which is opposite to that transverse side of the slot antenna 9, which is closer to the cooking chamber wall when installed, each longitudinal side of the slot antenna 9, an attachment point about 8 cm and an attachment point about 26 cm away.
  • an electrical lead in the form of an antenna feed line 13 is connected, and preferably to the longitudinal sides of the slot antenna 9 and close to the cooking chamber wall, to which the heating element 8 is attached.
  • the antenna feed line 13 is preferably a high-temperature cable, in particular a high-temperature cable which can be used up to and including a temperature of 1000 ° C., for example the commercially available high-temperature cable 1CCAc40Si.
  • the antenna feed line 13 is surrounded by an unspecified insulation.
  • a holder 14 is provided, on which the heating element 8 is attached ( FIG. 2 ). That as Slot antenna executed signal receiving element is not directly connected to the bracket 14.
  • the holder 14 is preferably designed as a carrier element, in particular as a carrier sheet.
  • the holder 14 has an opening 15 for (through) guiding the antenna feed line 13.
  • This opening 15 is used only for (through) guiding the antenna feed line 13 to an externally of the cooking chamber 2 provided evaluation for the evaluation of the signal received by the slot antenna 9 of the Garguttemperaturtlers 5.
  • the antenna feed line 13 is preferably not attached to the opening 15.
  • the preferably designed as a heating coil heating element 8 has braces, in particular transverse and / or longitudinal struts 16, 17.
  • the slot antenna 9 can be thermally connected directly to the struts 16, 17.
  • the slot antenna 9 is thermally directly attached to two parallel arranged on each of its longitudinal sides at the same height fastening points 11 on two parallel cross braces 17.
  • the cross braces 17, to which the slot antenna 9 is fixed preferably do not form wall brackets for holding the heating element 8 on one or more cooking space walls.
  • it can also be provided one or more cross braces, where the slot antenna 9 is not directly attached and which are designed as a wall bracket.
  • one or more of the cross braces 17, to which the slot antenna 9 is directly attached are designed as wall brackets.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heiz- und Signalempfangsanordnung (7) für ein Gargerät (1) mit einem Garraum (2), welches in dem Garraum (2) anordnenbar ist und ein Heizelement (8) und ein Signalempfangselement (9) umfasst, wobei das Signalempfangselement als Schlitzantenne (9) ausgestaltet ist, die thermisch direkt mit dem Heizelement (8) verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Gargerät (1) mit einer solchen Heiz- und Signalempfangsanordnung (7).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heiz- und Signalempfangsanordnung und ein Gargerät mit einer solchen Heiz- und Signalempfangsanordnung gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Aus der europäischen-Patentanmeldung EP 1 767 914 A2 ist eine Antennenanordnung für ein Haushaltsgerät mit einem Garraum bekannt, in welchem sich ein Heizelement befindet. Bei dem Haushaltsgerät kann es sich beispielsweise um einen Backofen handeln. Die Antennenanordnung dient dem Signalaustausch zwischen einer Sendeeinrichtung in Form eines Temperaturfühlers, der als Spiess ausgeführt und in ein in dem Garraum befindliches Fleischstück eingesteckt ist, und einer als Stabantenne ausgebildeten Empfangseinrichtung, die ebenfalls in dem Garraum angeordnet ist. Das Heizelement und die Stabantenne sind mittels einer gemeinsamen Haltevorrichtung in Form eines Flansches an der Rückwand des Garraums befestigt. Eine direkte Verbindung zwischen Heizelement und Stabantenne besteht nicht.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Heiz- und Signalempfangsanordnung für ein Gargerät zu schaffen, welche neben ausreichender Hitzebereitstellung besonders gut für die Erfassung eines Signals eines Temperaturfühlers, insbesondere eines in ein Gargut eingesteckten Garguttemperaturfühlers, geeignet ist und zwar weitestgehend unabhängig von der Position des Temperaturfühlers. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung ein Gargerät mit einer solchen Heiz- und Signalempfangsordnung zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Heiz- und Signalempfangsanordnung und ein Gargerät mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Die erfindungsgemässe Heiz- und Signalempfangsanordnung ist in einem Garraum eines Gargeräts anordnenbar und umfasst ein Heizelement und eine Signalempfangsanordnung, die als Schlitzantenne ausgebildet ist. Die Schlitzantenne ist thermisch direkt mit dem Heizelement verbunden. Der Ausdruck "thermisch direkt" bedeutet dabei einerseits, dass die Schlitzantenne direkt, d.h. ohne Zwischenkomponenten mit dem Heizelement verbunden ist, und andererseits, dass diese direkte Verbindung thermisch leitend ist. D.h. die Schlitzantenne ist ohne Isolierung mit dem Heizelement verbunden.
  • Die Verbindung zwischen Schlitzantenne und Heizelement ist vorzugsweise lösbar, um einen Ausbau/Austausch der Schlitzantenne unabhängig von dem Heizelement zu ermöglichen.
  • Das Heizelement ist vorzugsweise als Heizwendel, insbesondere als Deckenheizwendel, ausgeführt. Bevorzugt weist das Heizelement eine oder mehrere Verstrebungen auf, wobei die Schlitzantenne mit einer oder mehrerer der Verstrebungen thermisch direkt (und somit ohne Isolierung) verbunden ist. Vorzugsweise sind die einen oder mehreren Verstrebungen, an denen die Schlitzantenne angebracht ist, nicht zur Halterung der Heiz- und Signalempfangsanordnung an den Garraumwänden ausgestaltet.
  • Die Schlitzantenne lässt sich vorzugsweise kostengünstig als ein Draht, beispielsweise aus Edelstahl, realisieren, der in Form eines Rechtecks gebogen ist (mit elektrisch leitend verbundenen Drahtenden). Die Innenfläche des Rechtecks bildet dann den Schlitz. Selbstverständlich sind andere Formen denkbar. So könnte die Schlitzantenne zum Beispiel auch durch eine längliche Metallplatte mit einem oder mehreren Schlitzen oder durch einen metallischen Hohlleiter mit einem oder mehreren Schlitzen oder durch eine ähnliche metallische Struktur realisiert werden.
  • Das erfindungsgemässe Gargerät weist eine Heiz- und Signalempfangsanordnung auf, die in dem Garraum des Gargeräts angeordnet ist.
  • Der Einsatz einer Schlitzantenne bietet den Vorteil, dass trotz kompaktem Aufbau auch hohe Frequenzen gut empfangen werden können. Ferner ist der Signalempfang durch die Schlitzantenne vorteilhafterweise im Wesentlichen unabhängig von der Position/dem Ort eines in den Garraum eingebrachten Temperaturfühlers, beispielsweise eines in das Gargut eingesteckten Garguttemperaturfühlers. Der Benutzer kann den Gargutfühler also an im Wesentlichen beliebiger Stelle/Position im Garraum und insbesondere im Gargut platzieren, ohne dass dies Einfluss auf das von der Schlitzantenne empfangene Signal des Garguttemperaturfühlers bzw. auf die Signalstärke des empfangenen Signals hätte.
  • Durch die direkte Anordnung der Schlitzantenne am Heizelement ergibt sich für die erfindungsgemässe Heiz- und Signalempfangsanordnung ein besonders kompakter Aufbau (in vertikaler Richtung des Garraums gesehen), sodass die Heiz- und Signalempfangsanordnung sich vorteilhafterweise im Bereich der Oberhitze des Garraums anordnen lässt, der in der Regel etwa 3.5 cm bis zur Garraumdecke beträgt.
  • Die thermisch direkte Verbindung der Schlitzantenne mit dem Heizelement bietet den Vorteil, dass die erfindungsgemässe Heiz- und Signalempfangsanordnung unabhängig von dessen Anbringung im bzw. am Garraum ein einfach vom Benutzer handhabbares, sehr robustes Bauteil bildet, welches vom Benutzer auch nur als ein Bauteil wahrgenommen wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und dem anhand der Zeichnung nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gargeräts mit einer erfindungsgemässen Heiz- und Signalempfangsanordnung,
    • Fig. 2 eine Draufsicht einer erfindungsgemässen Heiz- und Signalempfangsanordnung in schematischer Darstellung und
    • Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Signalempfangselement einer erfindungsgemässen Heiz- und Signalempfangsanordnung in schematischer Darstellung.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Komponenten.
  • Figur 1 zeigt ein erfindungsgemässes Gargerät 1, bei dem es sich beispielsweise um einen Backofen handeln kann. Innerhalb des Garraums 2 des Gargeräts 1 ist Gargut 3 auf einem Garguthalter 4 platziert. In das Gargut 3 ist ein Garguttemperaturfühler 5 eingesteckt, um die Temperatur des Garguts 3 zu messen.
  • Im Oberhitzebereich 6 des Gargeräts 1 ist ein Heiz- und Signalempfangselement 7 angeordnet, welches zum Heizen des Garraums 2 und zum Empfangen von Signalen, insbesondere von Messsignalen des Garguttemperaturfühlers 5, dient. Das Heiz- und Signalempfangselement 7 umfasst ein Heizelement 8, welches bevorzugt als Deckenheizwendel ausgebildet ist, und ein Signalempfangselement in Form einer Schlitzantenne 9.
  • Figur 2 zeigt das erfindungsgemässe Heiz- und Signalempfangselement 7 in Draufsicht. Das als Schlitzantenne 9 ausgebildete Signalempfangselement ist in Figur 3 dargestellt. Die Schlitzantenne 9 ist vorzugsweise als rechteckig geformter Draht mit verbundenen Drahtenden ausgeführt. Die Öffnung 10 des rechteckig geformten Drahts bildet den Schlitz der Schlitzantenne 9. Es sind vorzugsweise vier Befestigungspunkte 11 vorgesehen, an denen das Heizelement 8 thermisch direkt mit der Schlitzantenne 9 verbunden ist (und vice versa). Selbstverständlich können auch mehr oder weniger Befestigungspunkte vorgesehen sein. Die Befestigungspunkte 11 sind vorzugsweise an den Längsseiten der rechteckig geformten Schlitzantenne 9 vorgesehen und zwar bevorzugt in äusseren Bereichen (in Längsrichtung der Schlitzantenne 9 gesehen).
  • Die Verbindung von Schlitzantenne 9 und Heizelement 8 erfolgt ohne Isolierung, sodass sich über die - vorzugsweise vier - Befestigungspunkte 11 eine sehr robuste, haltbare Verbindung von Schlitzantenne 9 und Heizelement 8 herstellen lässt. Die Verbindung an den Befestigungspunkten 11 kann lösbar zum Beispiel mittels metallisch leitender Schraubklemmen 12 realisiert sein. Alternativ kann die Verbindung an den Befestigungspunkten 11 beispielsweise durch eine Löt- oder Schweissverbindung gegeben sein.
  • Beispielsweise kann die Schlitzantenne 9 an ihren Längsseiten eine Länge von etwa 34 cm und an ihren Querseiten eine Länge von etwa 4 cm aufweisen. Von der Querseite, die gegenüber derjenigen Querseite der Schlitzantenne 9 liegt, die sich im eingebauten Zustand näher an der Garraumwand befindet, sind je Längsseite der Schlitzantenne 9 ein Befestigungspunkt etwa 8 cm und ein Befestigungspunkt etwa 26 cm entfernt.
  • An die Schlitzantenne 9 ist eine elektrische Zuleitung in Form einer Antennenzuleitung 13 angeschlossen und zwar vorzugsweise an die Längsseiten der Schlitzantenne 9 und nahe zu der Garraumwand, an welche das Heizelement 8 befestigt ist. Bei der Antennenzuleitung 13 handelt es sich vorzugsweise um ein Hochtemperaturkabel, insbesondere um ein Hochtemperaturkabel, welches bis zu und einschliesslich einer Temperatur von 1000°C verwendbar ist wie zum Beispiel das handelsübliche Hochtemperaturkabel 1CCAc40Si. Die Antennenzuleitung 13 ist von einer nicht näher bezeichneten Isolierung umgeben.
  • Zur Anbringung des Heizelements 8 an eine Garraumwand ist eine Halterung 14 vorgesehen, an welcher das Heizelement 8 befestigt ist (Figur 2). Das als Schlitzantenne ausgeführte Signalempfangselement ist nicht direkt mit der Halterung 14 verbunden. Die Halterung 14 ist vorzugsweise als Trägerelement, insbesondere als Trägerblech, ausgeführt sein.
  • Die Halterung 14 weist eine Öffnung 15 zur (Durch-)Führung der Antennenzuleitung 13 auf. Diese Öffnung 15 dient nur der (Durch-)Führung der Antennenzuleitung 13 zu einer extern des Garraums 2 vorgesehenen Auswerteeinheit zur Auswertung des von der Schlitzantenne 9 empfangenen Signals des Garguttemperaturfühlers 5. Die Antennenzuleitung 13 ist jedoch bevorzugterweise nicht an der Öffnung 15 befestigt.
  • Das vorzugsweise als Heizwendel ausgeführte Heizelement 8 weist Verstrebungen, insbesondere Quer- und/oder Längsverstrebungen 16, 17 auf. Über die Befestigungspunkte 11 kann die Schlitzantenne 9 thermisch direkt mit den Verstrebungen 16, 17 verbunden werden. Bevorzugt ist die Schlitzantenne 9 mit jeweils zwei an ihren Längsseiten auf gleicher Höhe angeordneten Befestigungspunkten 11 an zwei parallel verlaufenden Querverstrebungen 17 thermisch direkt befestigt. Die Querverstrebungen 17, an welchen die Schlitzantenne 9 befestigt ist, bilden vorzugsweise keine Wandhalter zum Halten des Heizelements 8 an einer oder mehreren Garraumwänden. Es können jedoch auch eine oder mehrere Querverstrebungen vorgesehen sein, an denen die Schlitzantenne 9 nicht direkt befestigt ist und welche als Wandhalter ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es natürlich möglich, dass auch eine oder mehrere der Querverstrebungen 17, an welchen die Schlitzantenne 9 direkt befestigt ist, als Wandhalter ausgebildet sind.

Claims (6)

  1. Heiz- und Signalempfangsanordnung für ein Gargerät (1) mit einem Garraum (2), welches in dem Garraum (2) anordnenbar ist und ein Heizelement (8) und ein Signalempfangselement (9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalempfangselement als Schlitzantenne (9) ausgestaltet ist, die thermisch direkt mit dem Heizelement (8) verbunden ist.
  2. Heiz- und Signalempfangsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung (14) zur Anbringung des Heizelements (8) an einer Garraumwand vorgesehen ist, an welcher das Heizelement (8) befestigt ist, wobei die Halterung (14) eine Öffnung (15) zur Durchführung einer elektrischen Zuleitung (13) des Signalempfangselements (9) aufweist.
  3. Heiz- und Signalempfangsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalempfangselement (9) nicht direkt mit der Halterung (14) verbunden ist.
  4. Heiz- und Signalempfangsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (8) und das Signalempfangselement (9) lösbar miteinander verbunden sind.
  5. Heiz- und Signalempfangsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (8) eine oder mehrere Verstrebungen (16, 17), insbesondere Querverstrebungen (17), aufweist, wobei das Signalempfangselement (9) mit wenigstens einer Verstrebung (17) thermisch direkt verbunden ist.
  6. Gargerät mit einem Garraum (2), in welchem eine Heiz- und Signalempfangsanordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.
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