CN114051766A

CN114051766A - 具有模式改变设备的家用微波器具

Info

Publication number: CN114051766A
Application number: CN202080049556.3A
Authority: CN
Inventors: S·斯特茨; M·库勒; K·里高特; M·福格特
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2022-02-15
Also published as: EP3997961A1; DE102019210119A1; WO2021005030A1; EP3997961B1; US20220264711A1

Abstract

一种家用微波器具（1），其具有能够用微波来加载的烹饪室（2）、至少一个模式改变设备（7）和至少一个微波泄漏传感器（10、11），其中，模式改变设备被设立用于改变烹饪室中的微波的场分布，其中，家用微波器具（1）被设立用于改变至少一个模式改变设备（7）的设定值并且根据所探测到的微波泄漏辐射的从改变中产生的量来确定至少一个模式改变设备的至少一个工作点。一种用于运行家用微波器具（1）的方法，其中给烹饪室（2）加载微波、改变至少一个模式改变设备（7）的设定值（

）、针对不同的设定值（

）测量从烹饪室（2）中泄出的微波泄漏辐射并且根据所探测到的微波泄漏辐射来确定至少一个模式改变设备（7）的工作点。本发明尤其能够有利地运用到独立的微波器具和如具有附加的微波功能的烤炉的组合器具上。

Description

具有模式改变设备的家用微波器具

技术领域

本发明涉及一种家用微波器具，其具有能用微波来加载的烹饪室、至少一个模式改变设备和至少一个微波泄漏传感器，其中，所述至少一个模式改变设备被设立用于改变所述烹饪室中的微波的场分布，并且所述至少一个微波泄漏传感器用于探测从所述烹饪室中泄出的微波泄漏辐射，其中，所述家用微波器具被设立用于改变所述至少一个模式改变设备的设定值。此外，本发明涉及一种用于运行家用微波器具的方法，其中，给烹饪室加载微波并且改变至少一个模式改变设备的设定值，所述模式改变设备被设立用于改变所述烹饪室中的微波的场分布。本发明尤其能够有利地运用到独立的微波器具和如具有附加的微波功能的烤炉的组合器具上。

背景技术

对于微波家用器具来说已知的是，测量从烹饪室中泄出的微波泄漏辐射以用于保护使用者。在此，测量在器具壳体内部或者在封闭烹饪室的门处的微波辐射的场强并且根据遵守极限值的情况进行检查。如果超过这个极限值，则能够认为存在器具功能故障，并且出于安全原因调节所述微波家用器具的运行。

例如EP 2 148 553 A1公开了一种用于对穿过布置在烹饪室壁与壳体之间的微波传感器装置的微波泄漏辐射进行检测的方法。所探测到的微波泄漏辐射的时间上的变化曲线由与所述微波传感器装置相连接的存储装置针对时间间隔进行存储并且根据超过阈值的情况进行检查。也描述了如何在所述烹饪室壁的开口的区域中安置一个或多个微波传感器。

EP 2 152 047 A1公开了一种用于对具有微波功能的烹饪器具中的泄漏辐射进行探测的安全装置以及一种具有这样的安全装置的烹饪器具。所述安全装置包括至少一个微波传感器，所述微波传感器包括探针，在所述探针中能够通过泄漏辐射来感应出交流电流，或者所述探针适合用于分接在其他物体中通过泄漏辐射所感应出的交流电流。此外，所述传感器包括保险丝，所述交流电流通过所述保险丝来传导。最后，所述安全装置包括下述装置，所述装置适合用于一旦触发所述保险丝就切断烹饪器具的微波源。

DE 2 029 559 A1公开了一种防止辐射从微波器具中泄出的安全设备，其中，使用至少一个对微波进行响应的充气管，所述充气管布置在可能的辐射泄出的区带的附近并且被电接入到受控制的半导体二极管的控制电路中，所述半导体二极管本身处于继电器的供电电路中，所述继电器的激励引起微波发生器的供电电路的断开。

DE 195 37 755 A1公开了一种尤其用于实验室的微波炉，其具有被壳体包围的加热室，微波能够耦合输入到所述加热室中，并且所述加热室能够通过能封闭的进入开口来进入，其中，微波传感器如此布置在壳体的以加热室为出发点的间隙的区域中，从而在超过特定值的微波辐射进入和/或穿过所述间隙时所述传感器激活报警信号的输出或者切断所述加热室的微波加载。

此外已知的是，烹饪室能够近似地被视为空腔谐振器。因此，存在有限数量的、由烹饪室几何形状来确定的微波场分布（也能够称为“模式”或“模式图像”）。典型的微波场分布在空间上是不均匀的并且具有一个或多个带有经提高的微波功率或能量的部分区域（所谓的“热点”）。从一个模式图像到另一个模式图像的转变典型地不是连续地、而是最大程度上离散地进行。

为了测量微波家用器具的烹饪室中的微波的场分布，迄今使用侵入式的方法，其中直接在烹饪室中测量微波场。这能够要么通过接收天线以直接的电方式要么通过对所放入的指示物的变化（例如加热）的分析来进行。例如，US 2008/0302958 A1公开了一种呈所谓的“照明板（Lightboard）”的形式的指示物，所述照明板具有多个分布地布置的光源，这些光源能够通过微波来激励以进行发光。但是无论如何为此都要将物体（传感器、指示物）置于烹饪室的内部。

在现今的微波家用器具中，为了使有待加热的物品中的微波场分布在时间上均匀化并且由此为了避免物品中的静态热点，通常使旋转天线或者模式搅拌器以固定地预先给定的角速度旋转，微波通过所述旋转天线被射入到烹饪室中。这导致了烹饪室中的微波场分布的取决于角度的变化。对于通过磁控管来产生微波的情况来说，旋转天线的旋转由于所谓的“负载牵引（Load Pulling）”而可能额外地改变磁控管的工作频率，这通常同样可能导致模式图像的剧变。作为补充方案或替代方案，能够以固定地预先给定的角速度来转动其上放置了有待加热的物品的转盘。

图7针对相应地配有装备的微波家用器具示意性地示出了微波场分布或者模式图像与旋转天线的以度为单位的角度位置或者旋转角

的相关性。在该实例中，所述旋转天线在

=[ 0°；150°]的旋转范围内会引起在烹饪室中的模式图像#1。这与以下情况意义相同，即：所述微波辐射的分布以及由此在许多物品中的热分布在为了遍历这个角度范围所需要的时间区段中在实际上保持不变。另一模式图像#2在角度范围

=[ 150°；190°]内出现。对于所述旋转天线的旋转一圈的较短的部分来说存在模式图像#3，所述模式图像仅仅在范围

=[ 190°；205°]内存在等等。这表明，在天线旋转一圈期间在烹饪物中存在多种不同的模式图像和与之伴随的加热模式。这些模式图像和加热模式不是必然关于旋转天线的旋转角等距离地出现，这明显提高了在烹饪物中形成热点的危险，因为对于特定的角度范围来说而后产生的热分布超比例地长时间作用到烹饪物上。

发明内容

本发明的任务是，至少部分地克服现有技术的缺点并且尤其提供一种得到改进的、借助于微波对烹饪物进行加热的可行方案。

该任务根据独立权利要求的特征来解决。有利的实施方式是从属权利要求、说明书和附图的主题。

该任务通过一种家用微波器具来解决，其具有能用微波来加载的烹饪室、至少一个模式改变设备和至少一个微波泄漏传感器，其中，所述至少一个模式改变设备被设立或被设置用于改变烹饪室中的微波的场分布，并且所述至少一个微波泄漏传感器用于探测从烹饪室中泄出的微波泄漏辐射，其中，所述家用微波器具被设立用于改变所述至少一个模式改变设备的设定值并且根据所探测到的微波泄漏辐射的由所述改变所产生的测量数据量来确定所述至少一个模式改变设备的至少一个工作点。

这种家用微波器具能够有利地借助于成本低廉的结构并且在非常短的时间内确定：相同的或在实际上相同的微波场分布或模式图像属于所述至少一个模式改变设备的哪些设定值。类似地能够***性地确定属于所有可能的模式图像的设定参数。由此又能够有利地将所述至少一个模式改变设备的设定值的总共可供使用的基本量减少到工作点的明显小于其实际的操控的子集上，其中，尤其能够如此选择所述工作点，使得每个工作点引起或属于不同的模式图像。由此又能够以特别简单的方式避免在产生不同的模式图像时的时间上的不一致。也得到如下优点，即：模式图像与设定值的配属能够针对空的烹饪室来实施，也能够针对原则上任意的处于烹饪室中的负载来实施。模式图像与设定值的配属因此与烹饪室的实际装载相匹配。不需要等待有待用微波加载的物品的反应（例如能借助于热摄像头测量的温度提高），这能够实现特别快速的分配。此外，有利地不需要在所述烹饪室中布置微波传感器或指示物，这能够实现特别价廉的且简单的结构。基本的构想也能够如此来看待，即：通过对与在烹饪室中改变图像的设定量相关的微波泄漏辐射进行测量，能够推断出在所述烹饪室中的相应的模式图像。由此又能够调节运行参数，以便改进地运行微波器具。换言之，家用微波器具的运行过程的运行参数、尤其工作点能够根据对泄漏辐射的变化的测量来适配。

所述家用微波器具具有带有典型的前侧的装料口的烹饪室，所述装料口能够借助于微波密封的门来封闭。所述家用微波器具还具有微波发生器、如磁控管或基于半导体的微波发生器。所述微波发生器有利地受逆变器控制。由所述微波发生器产生的微波能够例如直接或通过波导引部耦合输入到烹饪室中。一种改进方案是，所述家用微波器具具有用于将微波耦合输入到烹饪室中的旋转天线。

所述家用微波器具能够是独立的微波器具，其用于对处于烹饪室中的物品进行处理的能量仅仅通过微波来提供。但是，所述家用微波器具也能够是组合器具，该组合器具除了微波发生器之外还具有至少一个另外的、用于对处于烹饪室中的物品进行处理的能量源、例如热源、如至少一个电阻加热元件。所述组合器具例如能够是具有附加的微波功能的烤炉或者是具有附加的炉功能的微波器具。

所述烹饪室通过烹饪室壁来限定，该烹饪室壁能够具有泄漏开口、如例如用于电缆、旋转天线等的直通孔，通过所述泄漏开口微波泄漏辐射能够穿过所述烹饪室壁泄出到所述器具中。“微波泄漏辐射”尤其指在烹饪室门关闭的情况下从烹饪室中泄出的微波辐射。

“模式改变设备”尤其能够是指一种能在器具侧调节的装置，其适合用于或被设立用于根据其设定值引起烹饪室中的微波的明显不同的场分布。因此，两个或更多个设定值引起两种或更多种不同的微波场分布。因此，通过改变所述设定值能够改变在所述烹饪室中的微波场分布。在此不排除的是，两个或更多个不同的设定值引起相同的或在实际上相同的微波场分布或模式图像。此外，在例如取决于烹饪室的装载方式的个别情况下不排除的是，至少一个模式改变设备的所有设定值引起相同或在实际上相同的微波场分布。

所述至少一个微波泄漏传感器的类型原则上不受限制。因此，也能够存在多个泄漏传感器，它们具有不同的或相同的类型（例如探测方法）。在存在多个泄漏传感器的情况下能够实现对微波泄漏辐射的位置分辨的探测。然而，为了确定转换点，也能够仅仅确定全部泄出的微波泄漏辐射的强度。

如果存在多个模式改变设备并且/或者在模式改变设备中能够改变多个设定参数的设定值，则所述至少一个模式改变设备的设定值例如能够通过调节所有设定参数的设定值的所有可能的组合来改变。测量数据然后能够对应于不同的设定参数的设定值的多维的元组。

“工作点”尤其能够是指所述至少一个模式改变设备的特定的数值或者在多维情况下能够是指所述至少一个模式改变设备的特定的数值元组，所述至少一个模式改变设备有针对性地能够调节或者被调节到所述数值元组上，以便运行家用微波器具。

一种设计方案是，所述家用微波器具为了确定转换点而被设立用于，

- 遍历至少一个模式改变设备的调节范围；

- 针对所遍历的调节范围的相应的所设定的值（“设定值”）来测量所述微波泄漏辐射的强度；并且

- 从所产生的曲线走势中确定至少一个表征的特性，从所述表征的特性中能够确定所述至少一个工作点。

因此，所述工作点能够有利地特别稳健地并且快速地得到确定。调节范围的遍历尤其包括对至少一个设定参数的可能的或预先给定的数值范围的多个设定值、尤其所有设定值的时间上彼此相继的设定，所述设定参数被称为“调节范围”。“表征的特性”尤其指所测量的曲线的点或区域，从所述点或区域中能够特别清楚地或可靠地确定所述工作点。

一种改进方案是，借助于至少一个表征的特性能够确定或能够断定模式图像的变换，也就是说，这样的点与模式图像的变换相关。

一种改进方案是，借助于至少一个表征的特性能够确定或能够断定模式图像的保持，也就是说，这样的点与稳定的模式图像相关。

表征的特性能够在曲线走势的以下位置或区域处出现，在这些位置或区域处产生所测量的微波强度的特别剧烈的变化。然而，这不是强制的，并且例如指示模式图像的变换的表征的特性也能够由较宽的曲线范围（例如100°或更大的角度范围）推导出来。因此，可能的是，在遍历至少一个模式改变设备的调节范围期间，在不同的模式图像之间可能出现连续的转变。所述连续的转变的突出之处而后例如在于所述曲线走势中的具有几乎恒定斜率的拉长的侧沿。

一种设计方案是，所述至少一个表征的特性包括以下转换点的存在，在所述转换点处出现场分布的显著变化，并且所述家用微波器具被设立用于如此确定所述至少一个模式改变设备的工作点，使得所述工作点处于转换点之外。由此确保了可靠地产生不同的模式图像。

出现所述场分布的显著的或强烈的变化尤其能够包括：在转换点的区域之处或之中进行不同模式图像之间的变换。但是在两个相邻的转换点之间，模式图像例如在热点的数量和空间的位置方面至少尽可能保持相同。在相邻的转换点之间的模式图像的波动而后例如能够包括相对的场强的改变和/或热点的伸展。也就是说，所述切换值是至少一个模式改变设备的设定值，对于所述设定值来说出现场分布的明显变化、尤其在两个模式图像之间的快速变换。

工作点处于所述转换点之外尤其包括：在一方面所述工作点与另一方面下一个或相邻的转换点（例如下一个更小的转换点和下一个更大的转换点）之间存在足够的数值间距。

这样的优点特别可靠地通过以下设计方案来实现，即：所述工作点处于相邻的转换点之间的中部。

一种设计方案是，由所述曲线的拐点来确定所述转换点。这尤其能够如此来实现，从而由所述测量值的曲线的一阶导数的极点来确定属于转换点的拐点。

一种作为替代方案或补充方案的设计方案是，所述表征的特性包括所述曲线的极点和/或鞍点，并且所述家用微波器具被设立用于将所述极点和/或鞍点确定为所述至少一个模式改变设备的工作点。在此得到的优点是，所述工作点能够直接由所述曲线的点或对其导数来确定，并且不能间接从相对于转换点的关系中确定。

通常，能够借助于常见的曲线分析或者曲线讨论来确定所述曲线的表征的特性、如例如转换点。因此，能够将表征的位置确定为测量曲线或任意导数的零点、斜率的零点、最大值/最小值、斜率的最大/最小值、拐点、鞍点等等。

一种设计方案是，所述家用微波器具被设立用于在每个微波运行过程、例如微波烹饪过程的开始时重新确定工作点。这种确定也能够被称为“初始扫描”。因此，实现了对所述工作点的特别精确且可靠的确定。对于初始扫描来说典型地仅仅需要几秒钟。

作为替代方案，能够为相应的运行过程和/或如烹饪物种类（例如披萨）等的烹调参数执行一次工作点并且而后加以存储，并且随后针对相同的或相似的运行过程和/或烹调参数从数据存储器中加以调用。这产生以下优点，即：在许多情况下能够放弃对工作点的最初确定。一种改进方案是，为相同的或同类的运行过程和/或烹饪参数仅仅每第n次确定所述工作点。由此产生以下优点，即：能够考虑到模式图像与设定值的配属关系的变化。

一种改进方案是，为特定的模式图像确定刚好一个工作点，也就是说，为每张模式图像不确定多个工作点。一种改进方案是，为至少一个模式图像不确定工作点，例如因为相邻的转换点彼此太接近。

一种改进方案是，所述家用微波器具被设立用于在微波运行过程的期间以相同的时间份额来设定所述工作点。因此，在微波运行过程的持续时间范围内实现特别均匀的微波场分布。这种改进方案例如能够通过以下方式来实现，即：周期性地先后设定所期望的工作点并且将其保持相同的持续时间。

一种设计方案是，所述至少一个模式改变设备具有或者是至少一个来自旋转天线、模式搅拌器（也被称作“Stirrer（搅拌器）”）、转盘和/或微波发生器这种组件的设备。这些设备具有的优点是，它们的调节能够引起场分布的特别明显的变化。至少所述转盘、旋转天线和（能旋转的）模式搅拌器甚至有针对性地被设立用于典型地通过改变其旋转位置或角位置来改变场分布。

所述旋转天线、模式搅拌器和转盘具有作为影响模式的设定参数的、能在旋转角度范围内调节的尤其至少一个旋转角

。所述旋转角

能够在旋转角范围之内连续地或逐步地（例如以Δ

＝1°、5°或10°的步距）进行调节。所述能利用的旋转角范围例如能够是[0°；180°]或[0°；360°]。所述旋转天线尤其能够是能连续旋转的。然而，所述旋转天线和/或模式搅拌器根据构造也能够包括其他影响模式的设定参数、如其沿着其旋转轴线的高度位置和/或两个翼或叶片相对于彼此围绕着旋转天线的旋转轴线的相对的角位置。

所述微波发生器——尤其如果其以基于半导体的微波发生器的形式存在——则具有作为影响模式的设定参数的、尤其由此产生的微波的微波频率。所述微波频率例如能够在范围f＝[2.4 GHz；2.5 GHz]内连续地或逐步地（例如以Δf = 0.01 GHz或10 MHz、5MHz或1 MHz的步距）来调节。如果使用超过一个的用于将微波馈入到烹饪室中的馈入位置，那也能够将在馈入行程之间的相位推移用作设定参数。

原则上，在门关闭的情况下能够在任意位置处测量泄漏辐射。因此，一种设计方案是，所述至少一个微波泄漏传感器被设立用于测量穿过烹饪室壁逸出的微波泄漏辐射。一种作为补充方案或替代方案的设计方案是，所述至少一个微波泄漏传感器被设立用于测量穿过在壳体法兰与将烹饪室封闭的门之间的门间隙逸出的微波泄漏辐射。

一种设计方案是，所述至少一个微波泄漏传感器包括或者具有至少一个铺设或存在于烹饪室之外的监测导线。“监测导线”是指能导电的、尤其金属的导线（例如导体线路、金属线、电缆等），通过微波能将电流感应到所述导线中。至少一个监测导线与所述微波泄漏传感器的分析线路相连接，其中，所述分析线路被构造用于定量地测量在至少一个与其连接的监测导线中所感应出的交流电流的大小。所述监测导线能够有利地具有大的长度并且以多种方式铺设在家用微波器具中。由此又实现了这样的优点，即：利用监测导线能够对家用微波器具的在烹饪室之外的大的范围就微波泄漏进行监控，由此相较于仅仅逐点地进行测量的微波传感器能够减少微波泄漏传感器的数量。在监测导线中尤其能够由不同的泄漏部位同时感应电流，使得所述监测导线以位置集成的方式起作用。已经表明，在这种情况下也能够有利地以高的精度来确定转换点。

在一种改进方案中能够使用监测导线，所述监测导线引导从所有所选择的泄漏部位旁边经过。由此实现的优点是，能够借助于仅仅一个唯一的监测导线来确定所述转换点。

所述监测导线的另一优点在于，所述分析线路能够远离泄漏辐射炉灶地布置在家用微波器具的经受较少的热的、化学的和/或电磁的负荷的区域中。相反，所述监测导线明显地更有抵抗能力并且也能够毫无问题地穿过加载有热的和化学的负荷（例如热的和/或湿的）的区域。

所述分析线路尤其被设立用于确定在至少一个监测导线中所感应出的由微波感应的电流的强度，所述强度是泄漏或者泄漏率的强度的量度。所述分析线路能够包括一个或多个电气的和/或电子的构件和/或功能单元、如电容器、电阻器、处理器（例如微控制器、ASICs、FPGAs）、整流器、A/D转换器等。

在一种改进方案中，分析线路能够与恰好一个监测导线相连接并且因此仅仅对该监测导线进行分析或者对在该监测导线中由微波感应的电流的强度进行确定。一种作为替代方案的改进方案是，分析线路与多个监测导线相连接。在这种情况下，多个监测导线能够被所述分析线路共同分析。所述共同的分析能够提供特别简单的且便宜的探测装置。由此也能够额外地扩大被覆盖的或者能检测到的探测面，使得所述分析单元在模式转换时还能够更容易地作出响应。在一种改进方案中，为此能够将多个监测导线电气地聚集在一起并且在共同的节点处与分析线路连接起来。作为替代方案，多个监测导线能够借助于相同的分析线路来个性化地、例如在时间上分开地或并行地被分析。所述个性化的分析能够实现对模式改变中的一个模式改变的得到改进的定位。作为替代方案，所述家用微波器具能够具有例如分别与一个监测导线相连接的多个分析线路。这些分析线路能够在家用微波器具的范围内分布地布置。

一种改进方案是，至少一个监测导线至少部分区段地具有或执行至少一个另外的功能。因此尤其能够将已经出于其他目的而存在的电线额外地用作监测导线。由此，即使具有所述至少一个另外的功能的导线不用于探测微波泄漏，所述导线也会存在于所述器具中。因此实现的优点是，对于这种监测导线来说不需要独立的电线，以便检测微波的泄漏。这又能够有利地实现特别成本低廉的结构。

一种改进方案是，所述至少一个另外的功能包括供电功能和/或数据传输功能，所述供电功能用于为家用微波器具的至少一个电负载供电。换言之，至少一个监测导线也是用于至少一个电负载的供电线和/或数据传输线。用于运行负载的（“负载”）电流能够是直流电流或交流电流。这样的监测导线产生的优点是，它们典型地在其长度范围内相同地构造并且/或者具有限定的、特别小的电阻。由此又能够实现对在其中由微波感应的交流电流的特别精确的且可靠的识别或分析。另一优点在于，这样的监测导线典型地将功能单元相互连接起来，所述功能单元处于家用微波器具的较少经受热的和/或化学的和/或电磁的负荷的空间区域中。因此，所述分析线路也能够在没有适配耗费或仅仅以小的适配耗费的情况下布置在所述监测导线的、在这些区域中的端部区段处。

然而，原则上也能够将所述家用微波器具的其他能导电的且例如履行机械功能的组件、尤其长形的组件、如支柱、固定金属丝用作监测导线。在这种情况下，可能必需的是，通过呈例如金属丝的形式的额外的导线区段将所述组件朝分析线路延长，以便能够将所述分析线路安置在较少经受热的和/或化学的负荷的空间区域中并且/或者能够实现与所述分析线路的电连接。所述额外的导线区段能够被钎焊到能导电的组件上等等。

一种改进方案是，所述至少一个电负载包括加热元件、光产生装置、马达、供电装置和/或电子装置（例如控制电路板）等。所述加热元件例如能够是用于对烹饪室或蒸发器进行加热的电阻加热元件。所述光产生装置例如能够是或者具有灯或其他照明装置，例如用于对烹饪室、操作元件或装饰元件进行照明。所述马达例如能够是用于使旋转天线、煎锅、风扇、翻板（例如蒸气翻板）、转盘、烹饪室门、泵等运动的马达。然而，原则上，所述至少一个电负载不限于此并且能够是任意其他的负载、如操作面板或其组件、摄像头、通信模块（例如WLAN或以太网模块）等等。

在一种设计方案中，至少一个监测导线具有至少一个数据传输功能并且与所述器具的至少一个不代表电负载的功能单元、例如与传感器、簧片接触部或其他的磁开关等相连接。然而，如果不耗电的功能单元是传感器、例如温度传感器、尤其温度感测器，则例如能够存在这种情况。但是也存在代表着电负载的传感器、例如呈具有加热元件的氧传感器的形式的氧气传感器。如果不代表着电负载的功能单元是簧片接触部，则该簧片接触部在一种变型方案中只能切换信号电平（其中，例如微控制器对开关状态进行分析），在另一种变型方案中例如能够切换继电器线圈的激励电流。所述簧片接触部的铺设电缆可以是合适的监测导线。

电线也能够被设立或使用作为监测导线，所述监测导线例如通过用数据信号对供电信号进行的调制不仅用于供电而且用于数据传输。原则上，电负载不仅能够与专用的供电线而且能够与专用的数据线相连接，其中，它们中一个或多个能够用作监测导线。

一种改进方案是，至少一个监测导线具有至少一个区段，所述区段的形状和/或位置（仅仅）通过用于检测微波泄漏辐射的监测导线的功能来确定。因此，这个区段不会有利于所述监测导线的其他功能的实施或者甚至可能（即使典型地仅仅轻微地）对所述其他功能产生负面影响。这样的区段的优点在于，其为根据微波泄漏辐射的经改进的探测来成形和/或铺设并且因此实现了其特别可靠的探测。所述区段例如能够通过或者围绕着烹饪室壁的开口的区域来放置。通过提高的长度来扩大其欧姆电阻，但是这仅仅需要对其电流传导功能和/或数据传输功能具有可忽略的小的影响或实际上没有影响。所述区段也能够缠绕地（例如曲折状地）成形。

一种改进方案是，至少一个监测导线具有至少800 mm、尤其至少1000 mm、尤其至少1500 mm、尤其至少2000 mm的长度。这样大的长度提供的优点是，能够用一个监测导线来覆盖在所述家用微波器具的壳体内部的尽可能多/大的区域并且由此能够用较小数量的监测导线对局部分布的泄漏辐射炉灶进行感测或探测。

然而也可能的是，所述微波探测装置具有至少一个没有另外的传导信号的（也就是说不传导电流和/或数据的）功能、尤其没有另外的功能的监测导线。因此，这样的监测导线仅仅为了探测基于微波的感应而铺设。监测导线的设置产生的优点是，其能够特别可变地铺设在所述器具中，例如因为其在一端在功能上与分析线路相连接，但是另一端是能自由定位的端部。这样的监测导线例如能够是金属线、电缆、被施加在基片上的导体线路等。因此，所述家用微波器具能够如此构造，使得所述分析线路与也履行至少一个另外的功能的至少一个监测导线并且/或者与无专用的另外的功能的至少一个监测导线相连接。

一种改进方案是，至少一个分析线路是所述家用微波器具的独立的组件、与控制装置分开地布置并且通过至少一个信号线与所述控制装置相连接。因此实现的优点是，至少一个分析线路能够特别灵活地定位在所述家用微波器具中。所述分析线路能够尤其提供关于由微波感应的交流电流的强度的信息作为输出信号或输出信息。所述输出信号或输出信息能够以模拟的或数字的形式存在。所述输出信号或输出信息能够被所述控制装置使用用于判断，是否应该触发与泄漏速率的强度有关的至少一个动作，如下面详细描述的那样。

一种设计方案是，所述分析线路被集成到所述家用微波器具的控制装置中。由此实现的优点是，所述分析线路被安置在以下空间区域中，所述空间区域特别好地适合用于或者被设置用于安置电气的和/或电子的组件。如果所述控制装置被安置在特别受保护的格层、格子或隔间中，那么这是特别有利的，所述格层、格子或隔间例如是绝热的并且/或者为了对分析单元进行冷却而被通风。另一优点在于，在分析线路与控制装置之间的信号路径特别短并且由此不易受干扰。所述输出信号或输出信息尤其能够直接被引导给控制装置的处理器（例如微控制器、FPGA、ASIC等）。还有一个优点在于，从所述控制装置典型地分出多个通往负载的电线（供电线和/或数据线），使得所述分析线路在控制装置处的定位能够实现从至少一个监测导线到分析线路的特别短的路径。

一种改进方案是，所述分析线路如此被集成到所述家用微波器具的控制装置中，使得该分析线路是独立的结构单元（例如具有自己的电路板或印刷电路板），该结构单元例如通过钎焊连接、插接位置等被固定在控制装置的印刷电路板或电路板处。

一种改进方案是，所述分析线路如此被集成到所述家用微波器具的控制装置中，使得所述控制装置的印刷电路板装备有分析线路的构件。

一种改进方案是，所述分析线路大体上在功能方面被集成到所述控制装置中，使得所述控制装置的处理器也承担对监测导线的分析。而后有利地不再需要单独的或单独制造的分析线路。

一种设计方案是，所述分析线路通过所述控制装置的印刷电路板的至少一个导体线路与至少一个监测导线相连接。因此，能够实现将所述分析线路特别容易地、节省位置空间地并且稳固地连接到至少一个导体线路上。在此，将监测导线尤其导引到电路板上并且在那里例如通过钎焊点、端子、插头等与导体线路连接起来。

一种设计方案是，所述分析线路通过耦合电容器与所述至少一个监测导线相连接。由此实现的优点是，所述监测导线与分析线路电隔离，但是交流电流信号能够通过耦合电容器来传输。因此，通过所述耦合电容器实现在监测导线与分析线路之间的直流电压分离。特别地，所述耦合电容器的一个接头与至少一个监测导线电连接并且另一个接头与分析线路电连接。所述耦合电容器也能够是分析线路的一部分。

一种设计方案是，所述耦合电容器是高通滤波器的组件。因此实现的优点是，相对高频的由微波感应的交流电流（所述交流电流例如能够具有处于微波频率范围内的频率）被允许通过至分析线路，而如例如典型地被用于以交流电流给负载供电那样的低频的交流电流（例如具有50 Hz的电网频率）则不被允许通过。由此防止所述微波泄漏辐射的测量信号被所述监测导线中的具有较低频率的电流干扰，这又提高了分析精度。

一种改进方案是，所述耦合电容器与尤其接地的欧姆电阻一起形成所述高通滤波器。所述电阻能够是分析线路的组件、例如其输入电阻。

一种设计方案是，所述高通滤波器额外地具有与耦合电容器相连接的电阻、尤其输入电阻，并且所述耦合电容器具有大小为C（方程式1）的电容：

其中，R相应于所述欧姆电阻的电阻值，并且f_u相应于所述高通滤波器的下极限频率。

这个公式由复杂的传递函数T得出，该传递函数反映了由高通滤波器传递的电压U₂ 与施加在被监控的或被分接的监测导线上的电压U₁ 的比例（方程式2）：

。

因为在这里仅仅对所述传递函数的幅值（而不是其相位）感兴趣，所以得到（方程式3）：

。

对于所述耦合电容器C的选择和尺寸设计来说已经假设，所产生的高通滤波器的下极限频率f_u与有待测量的信号至少所要求的那样高（所述测量信号具有915 MHz或2.45GHz的典型的微波频率）。如此设置所述下极限频率f_u，使得所传输的电压U₂ 仅仅为原始信号U₁ 的振幅的

或者大约70.7%或者所述原始信号U₁ 被衰减了这个因数。由此，针对所述传递函数的幅值得出：

。

由此得出按照方程式1的所述耦合电容器的电容值C的有利的大小。

通过所述分析线路所确定的、是用于所述微波泄漏的强度的量度的输出值或计算值例如能够被所述控制装置或其他的数据处理装置使用用于确定转换点和工作点。

通常，所述微波泄漏辐射也能够间接地来测量、例如通过在与微波频率不同的频率范围内、例如在典型的对EMV（电磁兼容性）来说重要的20 kHz至100 GHz的频率中的次级效应的量化来测量，所述次级效应也能够在电源线上被导出。

此外，所述任务通过一种用于运行家用微波器具的方法得到解决，其中，

- 给所述烹饪室加载微波，

- 改变至少一个模式改变设备的设定值，所述模式改变设备被设立用于改变所述烹饪室中的微波的场分布，

- 针对所述至少一个模式改变设备的不同的设定值来测量从所述烹饪室中泄出的微波泄漏辐射，并且

- 根据在此所探测到的微波泄漏辐射确定所述至少一个模式改变设备的工作点。

所述方法能够类似于家用微波器具来构造并且具有相同的优点。

因此，一种设计方案是，借助于所探测的微波泄漏辐射来确定转换点，在所述转换点时出现在烹饪室的内部的微波的场分布的明显的变化。如此确定所述至少一个模式改变设备的工作点，使得其处于所述转换点之外。

为了实施所述方法，所述家用微波器具能够具有相应设立的、例如经过编程的数据处理装置。所述数据处理装置能够在功能方面被集成到家用微波器具的控制装置中，也就是说，所述控制装置能够被设立用于使上面所说明的方法运行。

附图说明

本发明的上面所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合以下对实施例的示意性的描述而变得更加清楚易懂，所述实施例结合附图来更详细地阐述。其中：

图1作为剖面图以侧视图示出了家用微波器具；

图2以俯视图示出了来自图1的家用微波器具的控制装置连同分析线路；

图3示出了用于图1的家用微波器具的作为替代方案的分析线路；

图4关于来自图1的家用微波器具的旋转天线的旋转角示出了通过来自图1的家用微波器具的微波泄漏传感器所测量的测量值的图形，所述测量值表示微波泄漏辐射的强度；

图5关于旋转天线的旋转角示出了从图4中所确定的并且额外地被平滑的曲线的导数的量值的图形；

图6关于旋转天线的旋转角示出了从图5的曲线中所确定的转换点的图形；并且

图7示意性地为来自图1的微波家用器具示出了微波场分布与旋转天线的旋转角

的相关性；

图8示出了作为测量结构的所谓的照明板，所述照明板为按照图1的微波家用器具示出了与旋转天线的旋转角

相关的、在烹饪室中的场分布。

具体实施方式

图1作为剖面图以侧视图示出了具有烹饪室2的家用微波器具1的草图。所述烹饪室2由烹饪室壁或者马弗炉3包围，所述烹饪室壁或者马弗炉具有能用门4封闭的前侧的装料开口。所述家用微波器具1为了处理处于烹饪室2中的物品（未示出）而具有至少一个微波发生器5，必要时也具有其他加热元件、如一个或多个电阻加热元件（未示出）。

由所述微波发生器5产生的微波通过微波导引部6被引导到烹饪室2并且在那里通过用作模式改变设备的旋转天线7被耦合输入到烹饪室2中。所述旋转天线7在这里示例性地具有天线翼8并且例如能够借助于步进马达（未示出）围绕着旋转轴线D旋转360°。所述旋转天线7因此能够具有处于范围

＝[0°；360°]内的、例如以步距Δ

＝1°或5°的角度位置或者旋转角。

所述家用微波器具1或者其能控制的组件包括微波发生器5和旋转天线7在内能够借助中央控制装置9（也称为“器具控制装置”）来操控或操纵。

分析线路10被集成到所述控制装置9中，所述分析线路与监测导线11相连接。所述监测导线11被设立用于在该监测导线中能够通过微波来感应出交流电流。所述监测导线例如被构造为简单的金属线或简单的电缆。所述分析线路10被构造用于确定在所述监测导线11中所感应出的交流电流的强度。所述分析线路10和监测导线11形成探测装置10、11，所述探测装置用于检测在烹饪室2外部的、尤其在家用微波器具1的烹饪室2与外部的壳体12之间的中间空间中和/或在门4的区域中的微波泄漏辐射。所述监测导线11能够具有至少800mm、尤其至少1000 mm、尤其至少1500 mm、尤其至少2000 mm的长度。

图2以俯视图示出了所述控制装置9连同一些存在于其上面的组件的草图。多根电线15被引导至所述控制装置9的印刷电路板14，所述电线在其另外的端部处与家用微波器具1的功能单元、如电负载和/或传感器相连接并且/或者是监测导线。在这里，所述电线15中的一个电线相当于所述监测导线11。

所述电线15在连接点16、如端子等处与印刷电路板14相连接并且在那里转变为印刷电路板14的相应的导体线路17中。在所示出的实施例中，纯示例性地仅仅一个监测导线11与布置在印刷电路板14上的分析线路10相连接，所述分析线路又与控制装置9的处理器18、例如微控制器、ASIC或FPGA相连接。因此，所述分析线路10被集成到控制装置9中。

所述分析线路10在这里尤其被与监测导线11相连接的导体线路17通过耦合电容器19连接，所述耦合电容器在分析线路10与监测导线11之间引起直流电压分离。

如在放大的截取部分A中所示出的那样，所述分析线路10具有至少一个欧姆电阻20，所述欧姆电阻一方面与所述与处理器18连接的接头相连接并且另一方面与预先给定的参考电势或地线相连接。所述耦合电容器19和电阻20形成用于从所述监测导线11到达的信号的高通滤波器19、20。

所述耦合电容器19在这里有利地具有大小为

电容值C，其中，R相应于电阻20的电阻值，并且f_u相应于高通滤波器19、20的所期望的下极限频率。如此选择所述下极限频率f_u，使得在实际上仅仅由微波感应的电压分量被允许通过。

为了进行分析，所述分析线路10的例如模拟的输出信号被引导给处理器18（例如被引导给微控制器的模拟输入端）。然而，所述分析线路10也能够具有其他组件或构件（未示出）、例如A/D转换器、运算放大器等等。

所述控制装置9被设立用于基于在监测导线11中微波感应的交流电流的强度（通过所述分析线路10的输出信号来表示）来确定转换点以及确定相应的工作点，在所述转换点时在所述烹饪室2中出现场分布的明显的变化。

图3示出了一种作为分析线路10的替代方案的分析线路21。所述作为替代方案的分析线路10同样具有滤波功能，然而现在在设置LC滤波器的情况下具有滤波功能。

取代在图2中所示出的欧姆电阻20，现在具有电感值L1的第一线圈22和二极管23的阳极侧通过共同的节点与所述耦合电容器19相连接。所述第一线圈22的另一个接头与地线相连接，而所述二极管23的阴极接头则通过另一个节点与具有电容值C2的第二电容器24相连接并且与具有电感值L2的第二线圈25相连接。所述第二电容器24的另一个接头与地线相连接，而所述第二线圈25的另一个接头则与处理器18相连接。

图4关于旋转天线7的就稍微超过该旋转天线7的完整一圈而言的旋转角

示出了通过所述家用微波器具1的微波泄漏传感器10、11所测得的、以毫伏为单位的测量值（探测器电压）LMW，所述测量值代表着所述微波泄漏辐射的强度。所述测量值LMW例如能够在分析线路10的通向处理器18的输出端处被分接。

由于天线旋转的周期性，所述测量值LMW在旋转一圈（Δ

＝360°）之后近似地重复。所述测量值LMW的变化曲线以对数方式与微波的所测量的场强成比例。显示出具有实际上保持相同的电压变化曲线以及阶跃点的角度范围。令人惊讶的认识在于，这种电压变化曲线能够直接推断出烹饪室2中的微波的场分布的变化。尤其通过实验已经证实，阶跃点以非常高的可靠性与烹饪室2中的模式图像的变化相一致。所述模式图像的变化例如能够根据实验借助于如在US 2008/0302958 A1中所描述的“照明板（Lightboard）”来确定。具有几乎恒定的测量值LMW的角度范围也显示出照明板的恒定的亮度图像，而所述模式图像的切换能够直接在电压变化曲线中识别出。这在下面进一步所解释的图8中更详细地进行描述。

在所示出的角度范围I至VII之内分别仅仅出现所述模式图像的小的变化。这例如对于角度范围V来说并且在那里在大约

＝130°与

＝160°之间、对于角度范围VI来说并且在那里在大约

＝190°和

＝250°之间并且对于角度范围VII来说并且在那里在约

＝290°与

＝335°之间是特别清楚的。

一种用于在器具侧自动化地确定所述旋转天线7的工作点的可行的变型方案能够包括以下步骤：

- 对图4中所示出的曲线进行曲线平滑，

- 确定经平滑的曲线的曲线斜率，

- 形成所述曲线斜率的量值，

- 数据简化，并且从中

- 确定旋转天线7的工作点。

所述可选的曲线平滑有利地降低了测量误差的影响。

例如表达为

或者

的曲线斜率提供了关于（经平滑的）测量值变化曲线的上升沿和下降沿的信息。

因为在此仅仅所述测量值变化曲线的绝对变化或者绝对的曲线斜率是有意义的，所以可选地额外地进行量值形成。

图5关于所述旋转天线7的旋转角

示出了作为测量值变化的幅值

的图形的、在图4中所示出的且经平滑的曲线的一阶导数。

在接下来的步骤中，例如通过选择具有局部最大斜率的数值来将数据简化到转换点。在这些例如插值的转换点处进行从一个模式图像到另一个模式图像的转换。

图6关于所述旋转天线7的旋转角

、即所述转换点U1至U7的旋转角

或角位置示出了由图5的曲线相应确定的转换点U1至U7（不存在“0”，存在“1”）的图形。由此，能够以能容易地实现的方式来确定烹饪器具的工作点：特别有利的工作点分别处于两个相邻的转换点U1、U2；U2、U3等之间的中部，也就是说，在旋转角

=（

（U2）－

（U1））/2处；等等。在本实施例中，这至少大约是旋转角

=10°、50°、75°、110°、145°、225°和315°。可能的场分布或模式图像在下面在图8中更详细地示出。

这种用于确定工作点的过程能够在微波运行过程的开始时被实施并且被称为初始扫描。

所述控制装置9能够被设立用于紧跟在初始扫描之后如此操控所述旋转天线7或者所属的步进马达，使得属于不同工作点的不同模式图像保持相同的持续时间并且由此烹饪物在相同大小的时间段中被加荷（并且不再与模式图像在旋转一圈的期间所具有的角度份额成比例）。由此，能够在更长的无变换的持续时间里明显地降低在烹饪物中的相同位置处不利地形成热点的危险。

此外，对于先进的烹饪控制来说有利的是，实际上能够在没有时间延迟的情况下确定，设定参数的改变何时导致所产生的模式图像的改变并且由此同义地导致烹饪物中的加热分布的改变。

当然也能够使用其他的分析方法来确定工作点。例如也能够选择来自图4的曲线走势的导数的零位。由此检测极限位置以及拐点和鞍点。

此外，所述方法通常不限于以下家用器具，所述家用器具的模式改变设备仅仅具有一个唯一的设定参数或自由度（如旋转天线7的旋转角

），而是也能够在多个自由度（例如至少两个能旋转的天线或其他场改变元件、如模式搅拌器的旋转角）的情况下使用。

一般而言，不仅需要检查所述壳体内的泄漏率，而且能够将任何从烹饪室中泄出的微波泄漏辐射用于确定工作点。这也包括在被关闭的门的区域中出现的微波辐射（即正面区域中的“传统的”泄漏辐射）。因此，对于微波泄漏辐射的测量不限于壳体内部。

图8示出了“照明板”的多个照相机图像，其与图4中的图形的所测量的曲线走势相匹配。关于每张图像描绘了所述旋转天线7的所属的角度范围和旋转角度

。能够通过微波激励以进行发光的光源在此用于存在于烹饪室2中的场分布的指示器，所述光源例如能够以矩阵方式固定在泡沫塑料板上。局部的微波功率越高，光源就发光得越亮。

在此示出了针对旋转角

=0°、50°、75°、106°、130°、160°、190°、240°、290°和335°的所产生的光图案。所属的角度范围Ⅰ-VII中的每个角度范围拥有个性化的光图案。反之在所述角度范围Ⅰ-VII中的一个角度范围之内，在所述烹饪室2中的微波的场分布在实际上保持不变。这一点针对角度范围V内的角度130°和160°、针对角度范围VI内的角度190°和240°并且针对角度范围VII内的角度290°和335°示例性地得到说明。

当然，本发明不限于所示出的实施例。

一般而言，“一个”等等能够被理解为单数或复数、尤其在“至少一个”或“一个或多个”等的意义上被理解为单数或复数，只要这一点没有明确地例如通过表述“刚好一个”等被排除。

数量说明也能够恰好包括所说明的数量以及通常的公差范围，只要这一点没有明确地被排除。

附图标记列表：

1 家用微波器具

2 烹饪室

3 烹饪室壁

4 门

5 微波发生器

6 微波导引部

7 旋转天线

8 天线翼

9 控制装置

10 分析线路

11 监测导线

12 壳体

14 印刷电路板

15 电线

16 连接点

17 导体线路

18 处理器

19 耦合电容器

20 欧姆电阻

21 分析线路

22 第一线圈

23 二极管

24 第二电容器

25 第二线圈

C 电容值

C2 电容值

D 旋转轴线

LMW 测量值

L1 电感值

L2 电感值

R 电阻值

U1-U7 转换点

旋转角

I-VII 角度范围。

Claims

1.一种家用微波器具（1），其具有

- 能够用微波来加载的烹饪室（2），

- 至少一个模式改变设备（7），所述模式改变设备被设立用于改变所述烹饪室（2）中的微波的场分布，和

- 至少一个微波泄漏传感器（10、11），所述微波泄漏传感器用于探测从所述烹饪室（2）中泄出的微波泄漏辐射，

其中，所述家用微波器具（1）被设立用于，

- 改变所述至少一个模式改变设备（7）的设定值（

）并且

- 根据所探测到的微波泄漏辐射的由所述改变所产生的测量数据量来确定所述至少一个模式改变设备（7）的至少一个工作点。

2.根据权利要求1所述的家用微波器具（1），其中，所述家用微波器具（1）被设立用于，

- 遍历至少一个模式改变设备（7）的调节范围；

- 针对所遍历的调节范围的相应的所设定的数值（

）测量所述微波泄漏辐射的强度；并且

- 从所产生的曲线走势中确定至少一个表征的特性，从所述表征的特性中能够确定至少一个工作点。

3.根据前述权利要求中任一项所述的家用微波器具（1），其中，所述表征的特性包括转换点（U1-U7），在所述转换点时出现所述场分布中的显著的变化，并且所述家用微波器具（1）被设立用于如此确定所述至少一个模式改变设备（7）的工作点，使得所述工作点处于所述转换点（U1-U7）之外。

4.根据权利要求3所述的家用微波器具（1），其中，所述家用微波器具（1）被设立用于将所述工作点确定为相邻的转换点（U1-U7）之间的中部。

5.根据权利要求2结合权利要求3至4中任一项所述的家用微波器具（1），其中，由曲线的拐点确定所述转换点（U1-U7）。

6.根据权利要求2所述的家用微波器具（1），其中，所述表征的特性包括所述曲线的极点和/或鞍点，并且所述家用微波器具（1）被设立用于将所述极点和/或鞍点确定为所述至少一个模式改变设备（7）的工作点。

7.根据前述权利要求中任一项所述的家用微波器具（1），其中，所述至少一个模式改变设备（7）包括来自下述组件的至少一个设备：

- 旋转天线（7）；

- 转盘；

- 模式搅拌器；

- 微波发生器。

8.根据前述权利要求中任一项所述的家用微波器具（1），其中，所述至少一个微波泄漏传感器（10、11）被设立用于测量穿过烹饪室壁（3）逸出的微波泄漏辐射。

9.根据前述权利要求中任一项所述的家用微波器具（1），其中，所述至少一个微波泄漏传感器（10、11）被设立用于测量穿过在壳体法兰与将所述烹饪室（2）封闭的门（4）之间的门间隙逸出的微波泄漏辐射。

10.根据前述权利要求中任一项所述的家用微波器具（1），其中，所述至少一个微波泄漏传感器（10、11）包括至少一个监测导线（11）。

11.一种用于运行家用微波器具（1）的方法，其中，

- 给烹饪室（2）加载微波，

- 改变至少一个模式改变设备（7）的设定值（

），所述模式改变设备被设立用于改变所述烹饪室（2）中的微波的场分布，

- 针对所述至少一个模式改变设备（7）的不同的设定值（

）来测量从所述烹饪室（2）中泄出的微波泄漏辐射，并且

- 根据所探测到的微波泄漏辐射来确定所述至少一个模式改变设备（7）的工作点。

12.根据权利要求11所述的方法，其中根据所探测到的微波泄漏辐射来确定转换点（U1-U7），在所述转换点时出现在所述烹饪室（2）内部的微波的场分布的明显的变化，并且如此确定所述至少一个模式改变设备（7）的工作点，使得所述工作点处于所述转换点（U1-U7）之外。