DE102017100074B4 - Process for treating food and cooking appliance for carrying out such a process - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Behandeln von Gargut (12) in einem Garraum (11) eines Gargeräts (1), in den von mindestens einem Hochfrequenzerzeuger (2) erzeugte Hochfrequenzstrahlung über mindestens eine Abstrahleinrichtung (21) eingebracht wird, wobei die Hochfrequenzstrahlung in mindestens einem ihrer Strahlungsparameter Frequenz oder Phase veränderbar ist, und wobei mindestens ein im Garraum (11) angeordneter Hochfrequenzsuszeptor (3, 33 bis 40) mit einer Hochfrequenzstrahlung erhitzt wird, von der mindestens ein Strahlungsparameter hinsichtlich der Absorption durch den Hochfrequenzsuszeptor (3, 33 bis 40) angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass den Erhitzungszyklen jeweils Messabschnitte vorgelagert sind, in denen mindestens ein Strahlungsparameter für den darauf folgenden Erhitzungszyklus bestimmt wird.Method for treating food to be cooked (12) in a cooking chamber (11) of a cooking appliance (1) in which high-frequency radiation generated by at least one high-frequency generator (2) is introduced via at least one emitting device (21), the high-frequency radiation having frequency in at least one of its radiation parameters or phase is variable, and wherein at least one in the cooking chamber (11) arranged high-frequency susceptor (3, 33 to 40) is heated with a high-frequency radiation, of which at least one radiation parameter with respect to the absorption by the high-frequency susceptor (3, 33 to 40) is adjusted characterized in that the heating cycles in each case measuring sections are preceded, in which at least one radiation parameter for the subsequent heating cycle is determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Gargut in einem Garraum eines Gargeräts, in den von mindestens einem Hochfrequenzerzeuger erzeugte Hochfrequenzstrahlung über mindestens eine Abstrahleinrichtung eingebracht wird, wobei die Hochfrequenzstrahlung in mindestens einem ihrer Strahlungsparameter Frequenz oder Phase veränderbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Gargerät zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for treating food in a cooking chamber of a cooking appliance, is introduced into the at least one high frequency generator generated high frequency radiation via at least one emitting device, wherein the high frequency radiation in at least one of its radiation parameter frequency or phase is variable. Moreover, the invention relates to a cooking appliance for carrying out such a method.

Gargeräte mit einem Garraum, in welchem Gargut mittels Hochfrequenzstrahlung, insbesondere mittels Mikrowellen erhitzt werden kann, sind bekannt. Bei konventionellen Mikrowellengeräten hat sich weitgehend eine Frequenz im ISM Band von 2,4 bis 2,5 GHz durchgesetzt, entsprechend einer Wellenlänge von ca. 12 cm. In manchen Ländern wie den Vereinigten Staaten kommt für industrielle Mikrowellenherde auch eine Frequenz im ISM Band von 902 bis 928 MHz zum Einsatz. Darüber hinaus sind Mikrowellengeräte bekannt (WO 2008/ 018 466 A1), bei denen die Mikrowellen über mindestens zwei Antennen abgestrahlt und in der Frequenz und/oder der Phase variiert werden.Cooking appliances with a cooking chamber, in which food can be heated by means of high frequency radiation, in particular by means of microwaves, are known. In conventional microwave ovens, a frequency in the ISM band of 2.4 to 2.5 GHz has largely prevailed, corresponding to a wavelength of about 12 cm. In some countries, such as the United States, a frequency in the ISM band of 902 to 928 MHz is also used for industrial microwave ovens. In addition, microwave ovens are known (WO 2008/018 466 A1), in which the microwaves are emitted via at least two antennas and varied in frequency and / or phase.

Beim normalen Erhitzen von Gargut mit Mikrowellen werden Temperaturen, wie sie für Bräunungsreaktionen (Maillard-Reaktion) von Speisen nötig sind, nicht erreicht. Dadurch können die vom Rösten bekannten Röstaromastoffe nicht gebildet werden. Zur Erzielung einer Bräunungsreaktion werden deshalb in bekannte Mikrowellengeräte zusätzliche Strahlungsheizkörper eingebaut. Diese behindern einerseits das Mikrowellenfeld, andererseits müssen aufwändige Maßnahmen getroffen werden, um das Austreten von Mikrowellen im Befestigungs- und Verkabelungsbereich der Heizkörper zu verhindern. Außerdem besteht ein Nachteil bei diesen Heizkörpern darin, dass sie neben dem Gargut auch den Garraum erhitzen und somit Energieverluste mit sich bringen. Zum Bräunen des Garguts in reinen Mirowellengeräten ist auch spezielles Bräunungsgeschirr bekannt geworden, welches Mikrowellen besonders gut absorbiert. Hierzu werden Keramiken verwendet, deren Material einen hohen Flüssigkeitsanteil aufweist und deshalb zusätzlich zum Gargut durch die Mikrowellen erhitzt wird. Außerdem ist es bekannt, Gargut in einer Verpackung anzubieten, die mit einer Mikrowellen absorbierenden Beschichtung versehen ist. Materialien oder Bauteile, die Hochfrequenzstrahlung im Spektrum von 100 MHz bis 100 GHz, insbesondere Mikrowellen im Spektrum von 300 MHz bis 100 GHz gut absorbieren, werden im Folgenden als Hochfrequenzsuszeptoren bezeichnet. Ein solcher Hochfrequenzsuszeptor wirkt im Allgemeinen als Antenne und dadurch als Absorber für Hochfrequenzstrahlung. Er umfasst vorzugsweise elektrisch leitfähige Leiterbahnen, welche durch die Hochfrequenzstrahlung angeregt werden. Dabei stellen diese Leiterbahnen insbesondere einen Widerstand zur Verfügung, sodass durch die Anregung mit Hochfrequenzstrahlung Joulesche Wärme entsteht.The normal heating of food to be cooked with microwave temperatures, as required for browning reactions (Maillard reaction) of food, not achieved. As a result, the toasting roast known roasting can not be formed. To achieve a tanning reaction therefore additional radiant heaters are installed in known microwave ovens. On the one hand, these obstruct the microwave field, on the other hand, complicated measures must be taken to prevent the escape of microwaves in the mounting and wiring area of the radiator. In addition, a disadvantage of these radiators is that they also heat the cooking space in addition to the food and thus bring energy losses. For tanning of the food in pure Mirowellengeräten special tanning dishes has become known, which absorbs microwaves particularly well. For this purpose, ceramics are used whose material has a high liquid content and is therefore heated in addition to the food to be cooked by the microwaves. It is also known to offer food in a package, which is provided with a microwave-absorbing coating. Materials or components which well absorb radio-frequency radiation in the spectrum from 100 MHz to 100 GHz, in particular microwaves in the spectrum from 300 MHz to 100 GHz, are referred to below as high-frequency susceptors. Such a high-frequency susceptor generally acts as an antenna and thereby as an absorber for high-frequency radiation. It preferably comprises electrically conductive tracks, which are excited by the high-frequency radiation. In particular, these interconnects provide a resistor so that Joule's heat is generated by the excitation with high-frequency radiation.

Die DE 100 21 528 A1 beschreibt einen Mikrowellenofen zum Aufheizen von Brenngut. Dort ist ein Mikrowellen-Suszeptorelement vorhanden. Vorgesehen sind Stellmittel, welche auf die Mikrowellenquelle und/oder den Hohlraumresonator einwirken und an der Position des Brenngutes und an der Position des Suszeptorelements ein starkes Mikrowellenfeld erzeugen.The DE 100 21 528 A1 describes a microwave oven for heating fuel. There is a microwave susceptor element present. Provided are actuating means, which act on the microwave source and / or the cavity resonator and generate a strong microwave field at the position of the burning material and at the position of the susceptor element.

Aus der DE 69 613 401 T2 ist ein Mikrowellen-Suszeptor bekannt, der ein dielektrisches Substrat und eine trockene Schicht aus einer mikrowellenaktiven Beschichtung mit einer wirksamen Menge eines mikrowellenaktiven Bestandteils vermischt in einer wirksamen Menge eines alkalimetallischen Silikatbindemittels umfasst. Die trockene Schicht aus dem mikrowellenaktiven Beschichtungsmaterial liegt über zumindest einem Teil des dielektrischen Substrats und das dielektrische Substrat enthält einen trockenen Silikatschaum.From the DE 69 613 401 T2 For example, a microwave susceptor comprising a dielectric substrate and a dry layer of a microwave active coating with an effective amount of a microwave active ingredient admixed in an effective amount of an alkali metal silicate binder is known. The dry layer of the microwave active coating material overlies at least a portion of the dielectric substrate and the dielectric substrate contains a dry silicate foam.

Der Erfindung stellt sich das Problem, bei der Behandlung von Gargut mittels Hochfrequenzstrahlung deren Anwendungsmöglichkeiten zu verbessern. Als Gargut werden Lebensmittel, aber auch Flüssigkeiten wie z. B. Wasser verstanden. Eine Behandlung dieser Stoffe kann zum Zweck des Verzehrs, im Fall von Wasser aber auch zum Zweck des Verdampfens, auch z. B. zur Trocknung der Garraumwände erfolgen. Die hier beschriebenen zu erwärmenden Stoffe sind Dielektrika.The invention raises the problem in the treatment of food to be improved by means of high frequency radiation their applications. As food is food, but also liquids such. B. understood water. A treatment of these substances for the purpose of consumption, in the case of water but also for the purpose of evaporation, also z. B. for drying the cooking space walls. The materials to be heated described herein are dielectrics.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Gargerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils nachfolgenden Unteransprüchen.According to the invention, this problem is solved by a method having the features of patent claim 1 and by a cooking appliance having the features of patent claim 7. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the respective following subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Behandeln von Gargut in einem Garraum eines Gargeräts, in den von mindestens einem Hochfrequenzerzeuger erzeugte Hochfrequenzstrahlung über mindestens eine Abstrahleinrichtung eingebracht wird, wobei die Hochfrequenzstrahlung in mindestens einem ihrer Strahlungsparameter Frequenz oder Phase veränderbar ist. Dabei wird mindestens ein im Garraum angeordneter Hochfrequenzsuszeptor mit einer Hochfrequenzstrahlung erhitzt, von der mindestens ein Strahlungsparameter hinsichtlich der Absorption durch den Hochfrequenzsuszeptor angepasst ist. Unter Anpassung ist nicht zu verstehen, dass fest vorgegebene Frequenzen oder Phasen (oder Phasendifferenzen bei der Verwendung von zwei oder mehr Abstrahleinrichtungen) verwendet werden. Vielmehr handelt es sich jeweils um Frequenzbereiche oder Phasenbereiche, die die gewünschte Erhitzung in der gewünschten Art und Weise erzielen. Auf diese Weise wird der Vorteil erreicht, dass der Strahlungsparameter gezielt an den Hochfrequenzsuszeptor angepasst werden kann und die Erhitzung des Garguts dann bei einer Hochfrequenzstrahlung mit diesem Parameter vorrangig über den Hochfrequenzsuszeptor erfolgen kann. Es kann somit ein reines Hochfrequenzstrahlungs-Gargerät auch zum Bräunen verwendet werden, ohne dass leitungsgebundene elektrische Strahlungsheizkörper vorhanden sein müssen. Natürlich können diese als Ergänzung oder Verstärkung des erfindungsgemäßen Heizsystems zusätzlich verwendet werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das Gargut dosierbar und allein durch die Gerätesteuerung zuschaltbar gezielt erhitzt und gebräunt werden. Die Anpassung der Parameter an den Hochfrequenzsuszeptor kann darin bestehen, dass Hochfrequenzstrahlung mit einer Frequenz und/oder Phase verwendet wird, bei der der Hochfrequenzsuszeptor ein Absorptionsmaximum besitzt, um eine möglichst hohe Energieausbeute zu erzielen. Es kann aber auch eine Anpassung erfolgen, in der nicht unbedingt das Absorptionsmaximum erreicht wird, beispielsweise, um eine schonende Bräunung zu erreichen und dadurch ein Verbrennen des Garguts zu vermeiden.The method according to the invention serves to treat food to be cooked in a cooking chamber of a cooking appliance, in which high-frequency radiation generated by at least one high-frequency generator is introduced via at least one emitting device, wherein the high-frequency radiation is variable in at least one of its radiation parameters frequency or phase. In this case, at least one high-frequency susceptor arranged in the cooking chamber is heated with a high-frequency radiation, of which at least one radiation parameter is adapted with respect to the absorption by the high-frequency susceptor. Adaptation does not mean that fixed frequencies or phases (or Phase differences in the use of two or more emitters). Rather, they are each frequency ranges or phase ranges that achieve the desired heating in the desired manner. In this way, the advantage is achieved that the radiation parameter can be specifically adapted to the high-frequency susceptor and the heating of the food can then take place at a high-frequency radiation with this parameter primarily via the high-frequency susceptor. Thus, a pure high-frequency radiation cooking appliance can also be used for browning, without the need for cable-connected electric radiant heaters. Of course, these can be additionally used as a supplement or reinforcement of the heating system according to the invention. By means of the method according to the invention, the food to be cooked can be metered and selectively heated and browned by the appliance control alone. The adaptation of the parameters to the high-frequency susceptor may be that high-frequency radiation having a frequency and / or phase is used in which the high-frequency susceptor has an absorption maximum in order to achieve the highest possible energy yield. But it can also be made an adjustment in which the absorption maximum is not necessarily reached, for example, to achieve a gentle browning and thereby avoid burning of the food.

Der Erhitzungszeitraum soll nur einen Teil der Behandlungsdauer darstellen. Erfindungsgemäß sollen den Erhitzungszyklen jeweils Messabschnitte vorgelagert sein, in denen mindestens ein Strahlungsparameter für den darauffolgenden Erhitzungszyklus bestimmt wird. Durch den Garvorgang, insbesondere durch den damit verbundenen Wasserentzug und durch eine mögliche Lage- oder Größenänderung des Garguts, aber auch durch eine Erhitzung der Luft im Garraum ändert sich das durch die Hochfrequenzstrahlung erzeugte elektrische Feld im Garraum. Deshalb führt eine zyklische Neubestimmung der Strahlungsparameter zu einer optimierten Erregung der Hochfrequenzsuszeptoren und/oder Erhitzung des Garguts.The heating period should only be part of the treatment duration. According to the invention, heating cycles are preceded in each case by measuring sections in which at least one radiation parameter is determined for the subsequent heating cycle. By the cooking process, in particular by the associated removal of water and by a possible change in position or size of the food, but also by heating the air in the oven, the electric field generated by the high frequency radiation changes in the oven. Therefore, a cyclic redetermination of the radiation parameters leads to an optimized excitation of the high-frequency susceptors and / or heating of the food.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn mindestens zwei Hochfrequenzsuszeptoren verwendet werden, und wenn die Hochfrequenzstrahlung in einem Erhitzungszeitraum dahingehend variiert wird, dass vorbestimmte Hochfrequenzsuszeptoren in Teilabschnitten des Erhitzungszeitraums mit einer Hochfrequenzstrahlung erhitzt werden, von der mindestens ein Strahlungsparameter jeweils auf einen der vorbestimmten Hochfrequenzsuszeptoren angepasst ist. Dadurch kann das Gargut von unterschiedlichen Seiten erhitzt werden, was einen gleichmäßigen Gar- oder Bräunungszustand begünstigt. Durch die Auswahl vorbestimmter Hochfrequenzsuszeptoren können programmabhängig erhitzte Bereiche geschaffen werden, die für die Zubereitung des Garguts günstig sind.It is particularly advantageous if at least two high-frequency susceptors are used, and if the high-frequency radiation is varied in a heating period such that predetermined high-frequency susceptors are heated in sections of the heating period with high-frequency radiation of which at least one radiation parameter is adapted to one of the predetermined high-frequency susceptors. As a result, the food can be heated from different sides, which promotes a uniform cooking or browning. By selecting predetermined high-frequency susceptors can be created depending on the program heated areas that are favorable for the preparation of the food.

Zusätzlich kann die Hochfrequenzstrahlung in dem Erhitzungszeitraum dahingehend variiert werden, dass in einem weiteren Teilabschnitt des Erhitzungszeitraums im Garraum befindliches Gargut mit einer Hochfrequenzstrahlung erhitzt wird, von der mindestens ein Strahlungsparameter hinsichtlich der Absorption durch das Gargut angepasst ist. Das Gargut kann dann durch die direkte Einwirkung der Hochfrequenzstrahlung schonend gegart werden und gleichzeitig oder zeitversetzt durch die von den Hochfrequenzsuszeptoren ausgehende Hitze gebräunt werden.In addition, the high-frequency radiation in the heating period can be varied in such a way that in a further subsection of the heating period in the cooking chamber befindliches food is heated with a high-frequency radiation, of which at least one radiation parameter is adapted to the absorption by the food. The food can then be gently cooked by the direct action of high-frequency radiation and browned at the same time or delayed by the heat emanating from the high-frequency susceptors.

Es ist auch möglich, die Absorption durch den mindestens einen Hochfrequenzsuszeptor durch Messung der Temperatur in der Nähe des entsprechenden Hochfrequenzsuszeptors zu bestimmen. Es können dann Arbeitspunkte für die Hochfrequenzstrahlung ausgewählt werden, bei denen die Absorption nur für gewünschte Suszeptoren hoch ist bzw. bei denen die Absorption durch einzelne Suszeptoren in einem gewünschten Verhältnis zueinander steht Alternativ können Arbeitspunkte für die Hochfrequenzstrahlung ausgewählt werden, bei denen zwar die Gesamtabsorption hoch ist, aber die Hochfrequenzsuszeptoren gar nicht oder nur wenig angeregt werden. Das würde zu einem klassischen Mikrowellenbetrieb führen, in dem nur das Gargut Hochfrequenzstrahlung absorbiert.It is also possible to determine the absorption by the at least one high frequency susceptor by measuring the temperature in the vicinity of the corresponding high frequency susceptor. It can then be selected operating points for the high-frequency radiation in which the absorption is only high for desired susceptors or in which the absorption by individual susceptors in a desired ratio to one another Alternatively, operating points for the high-frequency radiation can be selected in which, although the total absorption high is, but the high-frequency susceptors are not or only slightly excited. This would lead to a classic microwave operation, in which only the food absorbs high-frequency radiation.

In dem Erhitzungszeitraum können mehrfach Erhitzungszyklen aufeinanderfolgen, in denen die vorbestimmten Hochfrequenzsuszeptoren und/oder das Gargut in den Teilabschnitten erhitzt werden. Dadurch wird die Erhitzung des Garguts vergleichmäßigt. Dabei können in allen Erhitzungszyklen alle Hochfrequenzsuszeptoren und das Gargut nacheinander erhitzt werden, es können aber auch in verschiedenen Teilen des Erhitzungszeitraums unterschiedliche Hochfrequenzsuszeptoren und/oder nur das Gargut erhitzt werden.In the heating period, heating cycles may be repeated several times in which the predetermined high-frequency susceptors and / or the food to be cooked in the sections are heated. As a result, the heating of the food is made uniform. All high-frequency susceptors and the food to be cooked can be heated successively in all heating cycles, but different high-frequency susceptors and / or only the food to be cooked can also be heated in different parts of the heating period.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird mindestens ein Strahlungsparameter in den Messabschnitten durch Auswertung der Reflexion, Transmission, Absorption, Feldverteilung und/oder S-Parameter der von der mindestens einer Abstrahleinrichtung ausgesendeten und/oder empfangenen Hochfrequenzstrahlung mittels einer Detektionseinrichtung ermittelt.In an advantageous embodiment, at least one radiation parameter in the measuring sections is determined by evaluating the reflection, transmission, absorption, field distribution and / or S-parameter of the radio-frequency radiation emitted and / or received by the at least one emitting device by means of a detection device.

Das Gargerät besitzt einen Garraum mit einem Hochfrequenzerzeuger zum Erzeugen von Hochfrequenzstrahlung und mit mindestens einer Abstrahleinrichtung zum Einbringen der Hochfrequenzstrahlung in den Garraum, wobei die Hochfrequenzstrahlung in mindestens einem der ihrer Strahlungsparameter Frequenz oder Phase veränderbar ist. Im Garraum ist mindestens ein Hochfrequenzsuszeptor angeordnet. Dieser kann zum Bräunen des Garguts verwendet werden, ohne dass leitungsgebundene elektrische Strahlungsheizkörper vorhanden sein müssen. Aufgrund der Möglichkeit, den Hochfrequenzsuszeptor durch Veränderung der Strahlungsparameter Frequenz oder Phase gezielt zu erhitzen, kann er als zusätzlicher Heizkörper gezielt und programmgesteuert zugeschaltet werden. Auf diese Weise können Gar- und Bräunungszeiten für das Gargut beliebig aneinandergereiht oder sogar überlagert werden. Dies kann in einem Automatikprogramm zeitgesteuert oder, bei entsprechender sensorischer Zusatzausstattung, sogar zustandsgesteuert erfolgen. Die Hochfrequenzsuszeptoren können an beliebiger Stelle in oder am Garraum angeordnet sein. Dabei können sie so ausgebildet sein, dass verschiedene Hochfrequenzsuszeptoren oder verschiedene Gruppen von Hochfrequenzsuszeptoren für Hochfrequenzstrahlung mit unterschiedlicher Frequenz oder Phase ein Absorptionsmaximum aufweisen.The cooking appliance has a cooking chamber with a high-frequency generator for generating high-frequency radiation and with at least one emitting device for introducing the high-frequency radiation into the cooking chamber, wherein the High frequency radiation is variable in at least one of their radiation parameters frequency or phase. In the cooking chamber at least one high-frequency susceptor is arranged. This can be used for browning the food without cable-mounted electric radiant heaters must be present. Due to the ability to heat the radio frequency susceptor by changing the radiation parameters frequency or phase targeted, it can be switched on as an additional heater targeted and programmatically. In this way, cooking and tanning times for the food can be strung together or even superimposed as desired. This can be time-controlled in an automatic program or even state-controlled with corresponding sensory additional equipment. The high-frequency susceptors can be arranged at any point in or on the cooking chamber. In this case, they can be designed such that different high-frequency susceptors or different groups of high-frequency receptors for high-frequency radiation with different frequency or phase have an absorption maximum.

Mindestens ein Hochfrequenzsuszeptor kann an einer Wand des Garraums angeordnet sein oder mindestens einen Teil der Garraumwand bilden. Es ist besonders vorteilhaft, wenn mindestens ein erster Hochfrequenzsuszeptor an einem Boden des Garraums angeordnet ist oder mindestens einen Teil des Garraumbodens bildet und mindestens ein zweiter Hochfrequenzsuszeptor an einer Decke des Garraums angeordnet ist oder mindestens einen Teil der Garraumdecke bildet. Hierdurch wird eine Ober- und Unterhitze wie bei herkömmlichen Backöfen simuliert. Natürlich können auch die Seiten- und Rückwände mit weiteren Hochfrequenzsuszeptoren ausgestattet werden, um eine bessere Gleichmäßigkeit eines Gar- oder Bräunungsvorgangs zu erreichen oder sogar gezielt einzelne Bereiche des Garguts stärker zu bräunen oder zu garen als andere. Auch hier können zu diesem Zweck die Hochfrequenzsuszeptoren so ausgebildet sein, dass verschiedene Hochfrequenzsuszeptoren oder verschiedene Gruppen von Hochfrequenzsuszeptoren für Hochfrequenzstrahlung mit unterschiedlicher Frequenz oder Phase ein Absorptionsmaximum aufweisen.At least one high-frequency susceptor may be arranged on a wall of the cooking chamber or form at least part of the cooking chamber wall. It is particularly advantageous if at least one first high-frequency susceptor is arranged on a bottom of the cooking chamber or forms at least part of the cooking chamber bottom and at least one second high-frequency susceptor is arranged on a ceiling of the cooking chamber or forms at least part of the cooking chamber cover. As a result, a top and bottom heat is simulated as in conventional ovens. Of course, the side and rear walls can be equipped with other high-frequency susceptors to achieve a better uniformity of a cooking or browning process or even selectively targeted areas of the food to brown or cook more than others. Again, for this purpose, the high-frequency susceptors may be designed so that different high-frequency susceptors or different groups of high-frequency susceptors for high-frequency radiation having different frequency or phase have an absorption maximum.

Zusätzlich oder alternativ kann mindestens ein Hochfrequenzsuszeptor an einer Gargutaufnahme angeordnet sein oder mindestens einen Teil der Gargutaufnahme bilden. Es können auch mehrere Hochfrequenzsuszeptoren an der Gargutaufnahme angeordnet sein, die für Hochfrequenzstrahlung mit unterschiedlicher Frequenz oder Phase ein Absorptionsmaximum aufweisen. Auf diese Weise können Bereiche mit unterschiedlichem Bräunungs- oder Erhitzungsverhalten angeordnet werden. Es können beispielsweise Menüteller mit Kalt- und Heißbereichen hergestellt werden, bei denen in den Kaltbereichen beispielsweise Salat platziert werden kann.In addition or as an alternative, at least one high-frequency susceptor may be arranged on a food receptacle or form at least one part of the food receptacle. It is also possible to arrange a plurality of high-frequency susceptors on the food intake which have an absorption maximum for high-frequency radiation having a different frequency or phase. In this way, areas with different browning or heating behavior can be arranged. For example, menu plates with cold and hot regions can be produced, in which, for example, salad can be placed in the cold regions.

Bevorzugt ist der Garraum mit wenigstens einer Garraumtür verschließbar, wobei wenigstens ein Hochfrequenzsuszeptor an oder in der Garraumtür angeordnet ist. Dann lässt sich der Garraum auch noch von der Garraumtür aus als einer weiteren Wand beheizen. Insbesondere kann, wenn die Garraumtür wenigstens ein Sichtfenster aufweist und der Hochfrequenzsuszeptor wenigstens abschnittsweise im Bereich des Sichtfensters angeordnet ist und wenigstens abschnittsweise im Wesentlichen transparent ausgebildet ist, Kondenswasser gezielt abgetrocknet werden. So bleibt trotz dieser Möglichkeit ein funktionelles Sichtfenster erhalten. Der Suszeptor an oder in der Garraumtür kann als transparente leitfähige Beschichtung auf der Türscheibe realisiert sein.Preferably, the cooking chamber can be closed with at least one cooking chamber door, wherein at least one high-frequency susceptor is arranged on or in the cooking chamber door. Then the cooking chamber can also be heated from the oven door as another wall. In particular, if the cooking chamber door has at least one viewing window and the high-frequency susceptor is arranged at least in sections in the region of the viewing window and at least partially substantially transparent, condensation water can be dried off in a targeted manner. Thus, despite this possibility remains a functional window. The susceptor on or in the cooking chamber door can be realized as a transparent conductive coating on the door glass.

Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt. Die Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

• 1 ein Gargerät 1 in Form eines Mikrowellengerätes 10;
• 2 eine Schemaskizze eines Mikrowellengenerators 20;
• 3 einen Hochfrequenzsuszeptor 3 in der Draufsicht;
• 4 einen Hochfrequenzsuszeptor 3 im Querschnitt;
• 5 ein Gargerät 1 mit verschiedenen Hochfrequenzsuszeptoren 33, 34, 35 im Garraum 11;
• 6 ein Gargerät 1 mit Hochfrequenzsuszeptoren 36 auf dem Sichtfenster 18;
• 7, 8 Gargutträger 6 mit verschiedenen Hochfrequenzsuszeptorzonen 37, 38, 39, 40;
• 9 ein Frequenz-Phasen-Diagramm;
• 10 ein Diagramm mit zwei frequenzabhängigen Amplitudenverläufen;

An embodiment is shown purely schematically in the drawings. The invention will be described in more detail below. It shows

• 1 a cooking appliance 1 in the form of a microwave oven 10 ;
• 2 a schematic of a microwave generator 20 ;
• 3 a high frequency susceptor 3 in the plan view;
• 4 a high frequency susceptor 3 in cross-section;
• 5 a cooking appliance 1 with different high frequency susceptors 33 . 34 . 35 in the oven 11 ;
• 6 a cooking appliance 1 with high frequency susceptors 36 on the viewing window 18 ;
• 7 . 8th food support 6 with different high frequency susceptor zones 37 . 38 . 39 . 40 ;
• 9 a frequency-phase diagram;
• 10 a diagram with two frequency-dependent amplitude curves;

In 1 ist rein schematisch ein Gargerät 1, hier in Form eines Mikrowellengeräts 10 dargestellt. Das Gerät 1 besitzt ein Gehäuse 19, in dem ein Garraum 11 mit zwei Seitenwänden 14, einer Rückwand 15, einem Boden 13 und einer Decke 16 (in der Zeichnung nicht erkennbar) angeordnet ist. Der Garraum 11 kann Einrichtungen zur Aufnahme von Gargutträgern 6 wie Traggitter, Backbleche 61, Fettpfannen, Pizzasteine, aber auch Tassen, Schalen oder unterteilte Menüteller 60 besitzen, von denen ein Menüteller 60 und ein Backblech 61 in den 7 und 8 dargestellt sind. Ein Bedienfeld 5 dient zur Einstellung von Programmen und zugehörigen Programmparametern (Gardauer, Leistung ...). Es kann auch dazu ausgebildet sein, Automatikprogramme auszuwählen, in denen dann die Art des Garguts 12 (Hähnchen, Obstkuchen ...) und gegebenenfalls Zustandsparameter (kross, medium ...) eingegeben werden. Der Garraum 11 kann durch eine Tür 17 verschlossen werden, die hier im geöffneten Zustand gezeigt ist. Die Tür umfasst ein Sichtfenster 18, durch die das Gargut 12 beobachtet werden kann. Des Weiteren besitzt das Gerät 1 einen Hochfrequenzerzeuger 2, der hier als Mikrowellengenerator 20 ausgebildet ist und durch den gestrichelten Kreis angedeutet ist.In 1 is purely schematically a cooking appliance 1 , here in the form of a microwave oven 10 shown. The device 1 has a housing 19 in which a cooking space 11 with two side walls 14 , a back wall 15 a floor 13 and a blanket 16 (not visible in the drawing) is arranged. The cooking space 11 may include facilities for holding food carriers 6 like grid, baking trays 61 , Fat pans, pizza stones, but also cups, bowls or subdivided menu plates 60 own, of which a menu dish 60 and a baking tray 61 in the 7 and 8th are shown. A control panel 5 is used for setting programs and associated program parameters (cooking duration, performance ...). It can also be designed to select automatic programs in which then the type of food 12 ( Chicken, fruit cake ...) and if necessary, state parameters (crisp, medium ...) can be entered. The cooking space 11 can through a door 17 be closed, which is shown here in the open state. The door includes a viewing window 18 through which the food to be cooked 12 can be observed. Furthermore, the device has 1 a high frequency generator 2 that's here as a microwave generator 20 is formed and indicated by the dashed circle.

2 stellt den Aufbau des Mikrowellengenerators 20 näher dar. Zunächst ist hier der Garraum 11 mit einem darin befindlichen Gargut 12 dargestellt. In den Garraum 11 münden zwei Abstrahleinrichtungen 21, die hier als Antennen 22 ausgebildet sind. (Anmerkung: Grundsätzlich können, wie in der 2 durch die Striche angedeutet, mehr als zwei Antennen 22 und entsprechend mehrere der nachfolgend beschriebenen Bauteile zur Erzeugung des elektromagnetischen Felds im Garraum 11 verwendet werden. Es können auch andere Abstrahleinrichtungen 21 wie Hohlleiter etc. eingesetzt werden, allerdings haben sich für die nachfolgend beschriebene Art der Mikrowelleneinkopplung Antennenstrukturen bewährt). Zur Erzeugung der Mikrowellen gibt es zwei Frequenzgeneratoren 23. Im Ausführungsbeispiel sind die elektromagnetischen Wellen, die die Frequenzgeneratoren 23 erzeugen, auf ein Frequenzspektrum von 2,4 bis 2,5 GHz beschränkt. Natürlich können auch andere Frequenzen eingesetzt werden. Ein Phasenschieber 24 in einer der beiden Leitungen sorgt dafür, dass die Phase eines Signals eingestellt werden kann und sich dadurch zwischen den beiden abgestrahlten Signalen eine Phasendifferenz ΔΦ einstellt. Als Phasenschieber 24 wird hier ein I/Q-Modulator verwendet. (Anmerkung: In der 2 sind in beiden dargestellten Leitungszweigen Phasenschieber 24 gezeigt. Das ist der Tatsache geschuldet, dass auch mehr als zwei Antennen 22 und die dazugehörigen Bauteile vorhanden sein können. Bei n Antennen werden jeweils n - 1 Phasenschieber 24 verwendet. Für die nachfolgend beschriebenen Auswertungen kann eine Betrachtung der Phasen Φ₁ und Φ₂ für zwei Antennen 22 erfolgen. In der Praxis wird man jedoch bei zwei Antennen nur die Phasendifferenz ΔΦ betrachten). Die von den Frequenzgeneratoren 23 erzeugten Mikrowellen werden durch Vorverstärker 25 und Endstufen 26 auf eine Leistung verstärkt, mit der das Gargut 12 dielektrisch erhitzt werden kann. Die Frequenzgeneratoren 23 und der Phasenschieber 24 werden von einer Gerätesteuerung 27 beeinflusst, so dass der Strahlungsparameter Frequenz f in einem Spektrum von 2,4 bis 2,5 GHz und der Strahlungsparameter Phase bzw. Phasendifferenz ΔΦ von 0 bis 360° variiert werden kann. In beiden Leitungen sind bidirektionale Koppler 28 angeordnet, die die über die Antennen 22 ausgestrahlten Mikrowellen (einlaufendes Signal) mit den über die Antennen empfangenen Mikrowellen (rücklaufendes Signal) hinsichtlich Betrag und Phase vergleichen. Hierzu ist jeweils ein I/Q-Demodulator erforderlich, um auch die Phasenverschiebung von einlaufender und rücklaufender Welle zur Charakterisierung der Sende- und Empfangsverhältnisse verwenden zu können. Das Vergleichsergebnis wird an die Gerätesteuerung 27 weitergegeben. 2 represents the construction of the microwave generator 20 closer dar. First, here is the cooking chamber 11 with a food in it 12 shown. In the oven 11 two discharge facilities open 21 that are here as antennas 22 are formed. (Note: Basically, as in the 2 indicated by the dashes, more than two antennas 22 and correspondingly more of the components described below for generating the electromagnetic field in the cooking chamber 11 be used. There may also be other emission devices 21 as waveguides, etc. are used, however, have proven for the type of microwave coupling described below antenna structures). To generate the microwaves, there are two frequency generators 23 , In the embodiment, the electromagnetic waves, which are the frequency generators 23 generate, limited to a frequency range of 2.4 to 2.5 GHz. Of course, other frequencies can be used. A phase shifter 24 in one of the two lines ensures that the phase of a signal can be adjusted and thereby sets a phase difference ΔΦ between the two radiated signals. As a phase shifter 24 Here, an I / Q modulator is used. (Note: In the 2 are phase shifters in both illustrated line branches 24 shown. This is due to the fact that even more than two antennas 22 and the associated components can be present. For n antennas, n - 1 phase shifters are used 24 used. For the evaluations described below, a consideration of the phases Φ ₁ and Φ ₂ for two antennas 22 respectively. In practice, however, two antennas will only consider the phase difference ΔΦ). The from the frequency generators 23 Microwaves generated by preamplifiers 25 and power amplifiers 26 reinforced to a performance with which the food 12 can be heated dielectrically. The frequency generators 23 and the phase shifter 24 be from a device control 27 so that the radiation parameter frequency f in a spectrum of 2.4 to 2.5 GHz and the radiation parameter phase or phase difference ΔΦ can be varied from 0 to 360 °. In both lines are bidirectional couplers 28 Arranged over the antennas 22 radiated microwaves (incoming signal) with the received via the antennas microwaves (returning signal) in magnitude and phase compare. For this purpose, an I / Q demodulator is required in each case in order to be able to use the phase shift of incoming and returning wave for characterizing the transmission and reception conditions. The comparison result is sent to the device control 27 passed.

Es gehören zu jeder Mikrowelle, die von einer Antenne gesendet werden, eine Frequenz f, eine Amplitude A und eine Phase Φ. Wie zuvor beschrieben, können diese Parameter grundsätzlich variiert werden. Für jeden Parametersatz lässt sich aus den Vergleichsergebnissen somit die Größe „Reflexion R im/am Garraum“ berechnen. Was nicht reflektiert wird, verbleibt im Garraum 11, wird also absorbiert. Somit ist auch die Absorption A bekannt. $$\text{A}=1-\text{R}=\text{Funktion}\left({\text{f}}_1,{\text{A}}_1,{\mathrm{\Phi }}_1,{\text{f}}_2,{\text{A}}_2,{\mathrm{\Phi }}_2\right)$$

Wie zuvor beschrieben lässt sich die Abhängigkeit von Φ₁ und Φ₂ auf die Abhängigkeit von ΔΦ reduzieren. Wählt man bei 2 Antennen zusätzlich f = f₁ = f₂ (gleiche Frequenz bei beiden Frequenzgeneratoren 23) und A = A₁ = A₂ gilt $$\text{Absorption}=\text{Funktion}\left(\text{f},\text{A},\mathrm{\Delta \Phi }\right)$$

Each microwave transmitted by an antenna has a frequency f, an amplitude A and a phase Φ. As described above, these parameters can basically be varied. For each parameter set, the quantity "reflection R in / at the cooking chamber" can be calculated from the comparison results. What is not reflected, remains in the oven 11 So it gets absorbed. Thus, the absorption A is known. $$\text{A}=1-\text{R}=\text{function}\left({\text{<figure-callout id="1" label="f" filenames="DE102017100074B4\_0005.png" state="{{state}}">f</figure-callout>}}_1.{\text{A}}_1.{\mathrm{<figure-callout\; id="1"\; label="\Phi "\; filenames="DE102017100074B4\_0005.png"\; state="\{\{state\}\}">\Phi </figure-callout>}}_1.{\text{f}}_2.{\text{A}}_2.{\mathrm{\Phi }}_2\right)$$

As described above, the dependence of Φ ₁ and Φ ₂ on the dependence of ΔΦ can be reduced. If one chooses with 2 antennas additionally f = f ₁ = f ₂ (same frequency with both frequency generators 23 ) and A = A ₁ = A ₂ $$\text{absorption}=\text{function}\left(\text{f}.\text{A}.\mathrm{\Delta \Phi }\right)$$

Die Absorption elektromagnetischer Strahlung zeigt bei bestimmten Parametersätzen für die gesendeten Mikrowellen lokale Maxima. Bei diesen Parametersätzen lässt sich besonders viel Energie in den Garraum 11 einbringen, d. h., es wird besonders viel Energie absorbiert. Die zugehörigen Zahlenwerte für die Parameter sind allerdings nicht für den gesamten Erhitzungszeitraum konstant. Sie ändern sich, wenn sich z.B. die Garraumtemperatur ändert oder wenn sich unterschiedlich geformtes oder unterschiedlich schweres Gargut im Garraum befindet (Verstimmung des Resonators) oder wenn sich der Garzustand des Garguts ändert.The absorption of electromagnetic radiation shows local maxima for certain parameter sets for the transmitted microwaves. With these parameter sets, a lot of energy can be put into the cooking chamber 11 contribute, that is, it is absorbed a lot of energy. However, the associated numerical values for the parameters are not constant for the entire heating period. They change if, for example, the cooking chamber temperature changes or if differently shaped or differently heavy food is in the cooking chamber (detuning the resonator) or if the cooking state of the food changes.

Grundlage des Erfindungsgedankens ist es nun, zusätzlich zum Gargut 12 spezielle Mikrowellenabsorber, sogenannte Hochfrequenzsuszeptoren 3 im oder am Garraum 11 zu installieren. Die Suszeptoren 3 absorbieren Mikrowellenenergie aus dem Feld. In der Suszeptorstruktur bilden sich (Wirbel-) Ströme aus, durch die Joulesche Wärme entsteht, wodurch sich die Strukturen erhitzen. Die 3 und 4 zeigen solche SuszeptorStrukturen in der Draufsicht und im Querschnitt. Es sind in der Regel Strukturen, in denen Leiterbahnen 30 aus einem leitenden Material mit sehr geringer (Schicht-) Dicke 31 auf einem nichtleitenden Material 32 angeordnet sind. Sie wirken als Antennen, die auf bestimmte Frequenz-Phasendifferenz-Kombinationen ansprechen. Die Geometrie der Struktur, ihr Ort und ihre Orientierung im Garraum bestimmen die Frequenz-Phasendifferenz-Kombination, bei der der Suszeptor 3 seine Absorptionsmaxima aufweist.Basis of the inventive idea is now, in addition to the food 12 special microwave absorbers, so-called high frequency susceptors 3 in or at the oven 11 to install. The susceptors 3 absorb microwave energy from the field. In the susceptor structure, (vortex) currents form, giving rise to Joule heat, which causes the structures to heat up. The 3 and 4 show such SusceptorStrukturen in plan view and in cross section. There are usually structures in which tracks 30 made of a conductive material with very low (layer) thickness 31 on a non-conductive material 32 are arranged. They act as antennas that respond to certain frequency-phase difference combinations. The geometry of the structure, its location and its orientation in the cooking space determine the frequency phase difference. Combination in which the susceptor 3 has its absorption maxima.

5 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines Gargeräts 1, bei dem an den Garraumwänden unterschiedliche Strukturen angeordnet sind und so verschiedene Hochfrequenzsuszeptoren 33, 34 und 35 ausgebildet werden. Dadurch wird erreicht, dass die verschiedenen Hochfrequenzsuszeptoren 33, 34, 35 mit unterschiedlichen Frequenz-Phasendifferenz-Kombinationen angeregt werden können. Hierzu später mehr. Auch das Sichtfenster 18 der Gargerätetür kann Hochfrequenzsuszeptoren 36 enthalten, siehe 6. Hier sind die leitenden Suszeptorstrukturen aus einem transparenten Material ausgebildet, das sonst zur Herstellung transparenter Elektroden verwendet wird (z.B. ITO, dotiertes Zinndioxid oder dünne transparente Nickel- oder Silberschichten). Diese Strukturen behindern die Sicht durch das ansonsten transparente Fenster 18 nicht. 7 zeigt eine Gargutaufnahme am Beispiel eines unterteilten Menütellers 60. Hier sind drei Bereiche mit unterschiedlichen Suszeptorstrukturen 37, 38, 39 vorgesehen. Natürlich können auch andere Gargutträger mit Hochfrequenzsuszeptoren 40 versehen werden, beispielsweise Backbleche 61 (siehe 8), Fettpfannen, Pizzasteine, aber auch Tassen oder Schalen. Hier wird in der Regel nur eine einzige Suszeptorstruktur 40 vorgesehen sein. 5 shows a particularly advantageous embodiment of a cooking appliance 1 in which different structures are arranged on the cooking space walls and thus different high-frequency susceptors 33 . 34 and 35 be formed. This ensures that the various high-frequency receptors 33 . 34 . 35 can be excited with different frequency-phase difference combinations. More on that later. Also the viewing window 18 The cooking appliance door can be high frequency susceptors 36 included, see 6 , Here, the conductive susceptor structures are formed of a transparent material that is otherwise used to make transparent electrodes (eg, ITO, doped tin dioxide, or thin transparent nickel or silver layers). These structures obstruct the view through the otherwise transparent window 18 Not. 7 shows a Gargutaufnahme the example of a divided menu plate 60 , Here are three areas with different susceptor structures 37 . 38 . 39 intended. Of course, other food carriers with high-frequency susceptors 40 be provided, for example, baking sheets 61 (please refer 8th ), Fat pans, pizza stones, but also cups or bowls. Here is usually only a single susceptor structure 40 be provided.

Im Folgenden ist nun das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben, in dem Gargut 12 unter Einbeziehung der Hochfrequenzsuszeptoren 3 erhitzt wird.The process according to the invention is now described below, in the food to be cooked 12 involving the high-frequency susceptors 3 is heated.

Wie zuvor beschrieben, gibt es bezüglich der in den Garraum 11 eingestrahlten Mikrowellen Parameterbereiche, in denen die Hochfrequenzsuszeptoren 3 besonders gut absorbieren. In dem Diagramm in 9 ist die mit dem I/Q-Demodulator 28 ausgewertete Absorptionscharakteristik für einen Durchlauf dargestellt, in dem die Frequenz beider Frequenzoszillatoren im Bereich von 2,4 GHz bis 2,5GHz jeweils identisch und in diskreten Schritten um 2MHz erhöht wurde. Die Frequenz ist auf der X-Achse dargestellt. Auf der Y-Achse ist die Phasendifferenz dargestellt, die bei jedem Frequenzschritt ebenfalls in diskreten Schritten um jeweils 6° geändert wurde. Die Absorptionsrate ist in diesem Frequenz-Phasen-Diagramm als Graustufe dargestellt, d. h., Bereiche mit einer Absorption von 100% sind schwarz, Bereiche mit einer Absorption von 0% weiß. In dem gezeigten Diagramm sind vier Frequenz-Phasen-Bereiche erkennbar in denen eine hohe Absorption erfolgt. Diese Bereiche können vier Hochfrequenzsuszeptoren 3 zugeordnet werden. Die Lage und Ausdehnung eines Frequenz-Phasen-Bereichs mit hoher Absorption ist abhängig von der Struktur, aber auch von der räumlichen Lage des Hochfrequenzsuszeptors 3. Zusätzlichen Einfluss haben die Temperatur des Garraums 11 sowie eine „Verstimmung“ des Garraums 11 als Resonator durch ein eingebrachtes Gargut 12. Das bedeutet, dass durch die Erhitzung eines Garguts 12 die Lage und Ausdehnung der Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche mit hoher Absorption, die den Suszeptoren 3 zugeordnet werden können, im Frequenz-Phasendifferenz-Diagramm wandern. Außerdem kommen neue Bereiche durch das Gargut 12 hinzu, das ja auch Mikrowellen absorbiert. 10 zeigt dieses Phänomen anhand einer vereinfachten Messkurve. Dort sind in einem System mit nur einer Antenne 22 (demzufolge lässt sich nur die Frequenz, nicht die Phasendifferenz variieren) die Resonanzen für das Frequenzspektrum von 2,4 bis 2,5 GHz dargestellt. Die durchgezogene Kurve I zeigt die Resonanzen bei leerem und kaltem Garraum. Es sind drei Resonanzminima (folglich Absorptionsmaxima) A, B und C erkennbar, die drei im Garraum 11 befindlichen Hochfrequenzsuszeptoren 3 zugeordnet werden können. Die gestrichelte Kurve II zeigt, dass sich bei heißem und mit Gargut befülltem Garraum die Resonanzminima der Hochfrequenzsuszeptoren 3 verschieben und in ihrer Breite ändern.As described above, there are with respect to the in the cooking chamber 11 irradiated microwaves parameter ranges in which the high-frequency receptors 3 absorb very well. In the diagram in 9 is the one with the I / Q demodulator 28 evaluated absorption characteristic for a run in which the frequency of both frequency oscillators in the range of 2.4 GHz to 2.5 GHz, respectively identical and increased in discrete steps by 2MHz. The frequency is shown on the X-axis. The Y-axis shows the phase difference, which was also changed by 6 ° in each frequency step in discrete steps. The absorption rate is represented in this frequency-phase diagram as a gray scale, ie, areas with an absorption of 100% are black, areas with an absorption of 0% are white. In the diagram shown four frequency-phase areas can be seen in which a high absorption occurs. These areas can be four high frequency susceptors 3 be assigned. The location and extent of a high-absorption frequency-phase region depends on the structure, but also on the spatial location of the high-frequency susceptor 3 , The temperature of the cooking chamber has an additional influence 11 and a "detuning" of the cooking chamber 11 as a resonator by an introduced food 12 , This means that by heating a food 12 the location and extent of the high-absorption frequency-phase difference regions that are the susceptors 3 can be assigned to wander in the frequency phase difference diagram. In addition, new areas come through the food 12 added, which also absorbs microwaves. 10 shows this phenomenon using a simplified measurement curve. There are in a system with only one antenna 22 (Consequently, only the frequency, not the phase difference can be varied) the resonances for the frequency spectrum of 2.4 to 2.5 GHz are shown. The solid curve I shows the resonances with empty and cold cooking space. There are three resonance minima (hence absorption maxima) A . B and C recognizable, the three in the oven 11 located high frequency susceptors 3 can be assigned. The dashed curve II shows that the resonance minima of the high-frequency susceptors occur when the cooking space is hot and filled with food 3 move and change in width.

Um nun die Lage der Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche zu kennen, in denen jeweils ein Hochfrequenzsuszeptor 3 erhitzt wird, werden diese zunächst einmal bei leerem und kaltem Garraum bestimmt und in der Gerätesteuerung 27 in einem permanenten Speicher abgelegt. Dies kann bereits bei der Produktion des Geräts 1 erfolgen. Die verschiedenen Hochfrequenzsuszeptoren 3 sollten unterschiedliche Absorptionsmaxima aufweisen und sind derart ausgesucht bzw. aufgebaut, dass die Absorptionsmaxima ausreichend weit voneinander entfernt sind. So wird der erste Hochfrequenzsuszeptor nicht oder nur sehr gering von der Frequenz angeregt, mittels welcher der zweite Hochfrequenzsuszeptor angeregt wird und so weiter. Während des Programmablaufs folgen mehrere Erhitzungszyklen aufeinander. Die Anzahl der Erhitzungszyklen bestimmt sich aus dem Wert für die gesamte Erhitzungsdauer. Letztere kann vom Benutzer vorgegeben werden, als Festwert für ein Automatikprogramm in der Gerätesteuerung abgelegt sein oder aus dem Resonanz- oder Absorptionsverhalten des Garguts ermittelt werden. Natürlich kann auch durch ergänzende Sensorik der Zustand des Garguts bestimmt werden. Die Erhitzungszyklen besitzen in vorteilhafter Weise eine festgelegte, konstante Dauer, die jeweils zwischen fünf Sekunden und einer Minute betragen kann, insbesondere jeweils zehn Sekunden. Es werden Mikrowellen mit einer Leistung im Bereich von einigen hundert Watt abgestrahlt. Erfindungsgemäß sind den Erhitzungszyklen jeweils Messabschnitte vorgelagert in denen das gesamte mögliche Frequenz- und Phasendifferenzspektrum abgestrahlt wird, d. h., im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Frequenzspektrum von 2,4 bis 2,5 GHz und ein Phasendifferenzspektrum von 0 bis 360°. Die Messabschnitte dauern jeweils nur einige Millisekunden und werden mit einer Leistung im einstelligen Wattbereich durchgeführt. Dabei werden die Frequenz-Phasendifferenz-Kombinationen ermittelt, in denen hohe Absorptionen erfolgen, und diese Bereiche den jeweiligen Suszeptoren 3 und dem Gargut 12 zugeordnet. Aufgrund der am Anfang des Absatzes beschriebenen Bestimmung der Bereiche für die Hochfrequenzsuszeptoren bei kaltem und leerem Garraum kann die Gerätesteuerung in den Messabschnitten durch statistische Verfahren und/ oder Plausibilitätsbetrachtungen die Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche mit hoher Absorption auch bei einer „Verstimmung“ durch eingebrachtes Gargut 12 und durch Erhitzung des Garraums „nachverfolgen“. Außerdem können zusätzlich ermittelte Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche mit hoher Absorption dem Gargut 12 zugeordnet werden. In den nachfolgenden Erhitzungszyklen können nun gezielt Mikrowellen mit Frequenz-Phasendifferenz-Kombinationen abgestrahlt werden, die hinsichtlich der Absorption durch einen der Hochfrequenzsuszeptoren und/oder das Gargut 12 angepasst sindIn order to know the position of the frequency-phase difference ranges, in each of which a high-frequency susceptor 3 is heated, these are first determined once in an empty and cold cooking space and in the device control 27 stored in a permanent memory. This can already be done during the production of the device 1 respectively. The different high frequency susceptors 3 should have different absorption maxima and are selected or constructed so that the absorption maxima are sufficiently far apart. Thus, the first high frequency susceptor is not or only slightly excited by the frequency by which the second high frequency susceptor is excited and so on. During the program, several heating cycles follow each other. The number of heating cycles is determined by the value for the entire heating period. The latter can be specified by the user, stored as a fixed value for an automatic program in the device control or determined from the resonance or absorption behavior of the food. Of course, the state of the food can also be determined by supplementary sensors. The heating cycles advantageously have a fixed, constant duration, which may be between five seconds and one minute, in particular every ten seconds. Microwaves with a power in the range of a few hundred watts are emitted. According to the invention, the heating cycles are preceded in each case by measuring sections in which the entire possible frequency and phase difference spectrum is radiated, ie, in the exemplary embodiment described, a frequency spectrum of 2.4 to 2.5 GHz and a phase difference spectrum of 0 to 360 °. The measuring sections last only a few milliseconds and are performed with a performance in the single-digit watt range. In this case, the frequency-phase difference combinations are determined, in which high absorptions occur, and these areas the respective susceptors 3 and the food 12 assigned. Due to the determination of the areas for the high-frequency susceptors in cold and empty cooking space described at the beginning of the paragraph, the device control in the measuring sections by statistical methods and / or plausibility considerations, the frequency phase difference areas with high absorption even with a "detuning" by introduced food 12 and "track" by heating the oven. In addition, additionally determined frequency-phase difference regions with high absorption of the food 12 be assigned. In the subsequent heating cycles, microwaves with frequency-phase difference combinations can now be emitted in a targeted manner, with regard to the absorption by one of the high-frequency susceptors and / or the food to be cooked 12 are adjusted

Für den Fall, dass eine solche mechatronische Anpassung des Suszeptoraufbaus nicht vorgenommen wird, besteht die Möglichkeit, mindestens einen Hochfrequenzsuszeptor mit mindestens einem Temperatursensor zu versehen. Über die Messung der Frequenzabhängigkeit der Absorption wird dann für alle Frequenz-Phasenkombinationen bestimmt, welcher Teil der zugeführten Leistung (insgesamt) absorbiert wird. Das Ergebnis dieser Messung ist ein Resonanzspektrum. Aus den verschiedenen Temperaturerhöhungen an den verschiedenen Suszeptoren ergibt sich dann für jede Resonanz, wie sich das Verhältnis der zugeführten Leistungen auf die verschiedenen Suszeptoren verteilt. Ist die insgesamt absorbierte Leistung hoch und gleichzeitig die Temperaturerhöhung an den Suszeptoren gering, ist das Gargut der Hauptabsorber (klassischer Mikrowellenbetrieb). So können gezielt die Resonanzen verwendet werden, die z. B. nur gerade einen bestimmten Suszeptor besonders stark oder nur das Lebensmittel besonders stark oder alle Absorber etwa gleich stark erwärmen.In the event that such a mechatronic adjustment of the susceptor structure is not carried out, it is possible to provide at least one high-frequency susceptor with at least one temperature sensor. By measuring the frequency dependence of the absorption, it is then determined for all frequency-phase combinations which part of the supplied power (in total) is absorbed. The result of this measurement is a resonance spectrum. From the different temperature increases at the different susceptors then results for each resonance, as the ratio of the supplied power distributed to the different susceptors. If the total absorbed power is high and at the same time the temperature increase at the susceptors is low, the food to be cooked is the main absorber (classical microwave operation). Thus, the resonances can be used specifically, the z. B. only just a particular susceptor particularly strong or only the food particularly strong or warm all absorbers about the same level.

Im Folgenden sind beispielhaft verschiedene Anwendungsfälle aufgelistet, in denen eine solche gezielte Anpassung während des Programmablaufs erfolgt. Die Beispiele erheben natürlich keinen Anspruch auf Vollständigkeit.Below, by way of example, various use cases are listed in which such a targeted adaptation takes place during the course of the program. Of course, the examples do not claim to be complete.

Beispiel 1 - SchweinebratenExample 1 - Roast pork

Der Benutzer gibt einen Schweinebraten als Gargut 12 in den Garraum 11 des Mikrowellengerätes 10 und wählt über das Bedienfeld 5 ein entsprechendes Programm aus. Während des gesamten Erhitzungszeitraums werden Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche angesteuert, die an die Absorption des Garguts 12 angepasst sind und dieses kontinuierlich garen. Das müssen nicht unbedingt die Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche sein, in denen die Absorption am höchsten ist. Man wird eher solche Bereiche wählen, in denen das Gargut 12 schonend und gleichmäßig gegart wird, also Bereiche mit einer vorgegebenen Absorptionscharakteristik, beispielsweise im Bereich von 50 bis 70%. Zusätzlich werden über einen Teil des Erhitzungszeitraums, beispielsweise zu Beginn oder am Ende, alle Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche angesteuert, die an die installierten Hochfrequenzsuszeptoren 33, 34, 35 im Garraum 11 (siehe 4), und wenn vorhanden, 36 am Sichtfenster (siehe 5) und ggfs. 37, 38, 39 oder 40 auf der Oberseite eines Gargutträgers 60 oder 61 angepasst sind. Auch hier gilt das am Anfang des Absatzes Beschriebene, d. h., es müssen nicht unbedingt Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche sein, in denen die Absorption durch die Hochfrequenzsuszeptoren am höchsten ist. Auf diese Weise wird rundum eine gleichmäßige Bräunung erreicht. Die Bräunung wird in der Regel schneller erfolgen als das Garen, insofern kann die Ansteuerung der Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche für die Hochfrequenzsuszeptoren nach einem Teil des Erhitzungszeitraums eingestellt werden oder erst am Ende des Erhitzungszeitraums erfolgen.The user gives a pork roast as a food 12 in the oven 11 of the microwave oven 10 and dials from the control panel 5 a corresponding program. During the entire heating period, frequency phase difference ranges are triggered, which are related to the absorption of the food 12 are adapted and cook this continuously. This need not necessarily be the frequency phase difference ranges where the absorption is highest. One will rather choose those areas in which the food 12 is cooked gently and evenly, ie areas with a predetermined absorption characteristic, for example in the range of 50 to 70%. In addition, over a portion of the heating period, for example, at the beginning or at the end, all the frequency phase difference ranges are applied to the installed high frequency susceptors 33 . 34 . 35 in the oven 11 (please refer 4 ), and if available, 36 at the viewing window (see 5 ) and if necessary. 37 . 38 . 39 or 40 on the top of a food support 60 or 61 are adjusted. Again, what is described at the beginning of the paragraph applies, ie, there need not necessarily be frequency phase difference regions where absorption by the high frequency susceptors is highest. In this way, a uniform tanning is achieved all around. The browning will usually be faster than cooking, insofar as the control of the frequency phase difference ranges for the high-frequency susceptors can be set after a part of the heating period or only at the end of the heating period.

Beispiel 2 - BrathähnchenExample 2 - Roast chicken

Der Benutzer gibt das Brathähnchen als Gargut 12 in den Garraum 11 des Mikrowellengerätes 10 und wählt über das Bedienfeld 5 ein entsprechendes Programm. Während des gesamten Erhitzungszeitraums werden Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche angesteuert, die an die Absorption des Garguts 12 angepasst sind und dieses kontinuierlich garen. Die Hochfrequenzsuszeptoren 331 an der Decke 16 und 37, 38, 39 oder 40 auf dem Gargutträger werden nur für eine kurze Zeit erhitzt, so dass das Brathähnchen auf der Ober- und Unterseite nur eine leichte Bräunung erhält. Die Hochfrequenzsuszeptoren 34 und 35 an den Seiten 14 und der Rückwand 15 des Garraums 11 und 36 am Sichtfenster 18 werden länger erhitzt, so dass die Flügel- und Beinpartien stärker gebräunt werden.The user gives the fried chicken as food 12 in the oven 11 of the microwave oven 10 and dials from the control panel 5 a corresponding program. During the entire heating period, frequency phase difference ranges are triggered, which are related to the absorption of the food 12 are adapted and cook this continuously. The high frequency susceptors 331 on the ceiling 16 and 37 . 38 . 39 or 40 on the food support are heated only for a short time, so that the roast chicken on the top and bottom receives only a slight browning. The high frequency susceptors 34 and 35 on the sides 14 and the back wall 15 of the cooking chamber 11 and 36 at the viewing window 18 are heated longer so that the wings and legs are tanned more.

Beispiel 3 - Steak (rare, medium, well done)Example 3 - Steak (rare, medium, well done)

Der Benutzer gibt ein flaches Steak auf eine mit einem Hochfrequenzsuszeptor 40 ausgestattete Gargutaufnahme 6 bzw. 61. Während des Programmablaufs werden nur der Hochfrequenzsuszeptor 40 auf der Gargutaufnahme und der Hochfrequenzsuszeptor 331 an der Decke 16 des Garraums 11 erhitzt. Eine Erhitzung des Steaks über daran angepasste Mikrowellen erfolgt nicht, wenn als Garzustand „rare“ gewählt wurde. Sollte „medium“ oder „well done“ gewählt sein, werden über einen vorgegebenen Zeitraum auch Frequenz-Phasendifferenz-Bereiche angesteuert, die an die Absorption des Garguts 12 angepasst sind dieses mehr oder weniger garen.The user puts a flat steak on one with a high frequency susceptor 40 equipped food storage 6 respectively. 61 , During program execution, only the high-frequency susceptor 40 on the food intake and the high frequency susceptor 331 on the ceiling 16 of the cooking chamber 11 heated. Heating of the steak via microwaves adapted thereto does not take place when the cooking state is "rare". If "medium" or "well done" is selected, frequency-phase-difference-ranges will be activated for a given period of time, which will be related to the absorption of the food 12 this is more or less cooked.

Beispiel 4 - Menü erhitzenExample 4 - Heat the menu

Der Benutzer gibt auf den in 7 dargestellten Menüteller 60 ein Menü aus den Bestandteilen Fleisch, Kartoffeln und Brokkoli. Er ordnet über das Bedienfeld 5 die verschiedenen Menüteile den Bereichen des Tellers 60 zu. Es erfolgt dann während des Programmablaufs eine unterschiedlich lange Erhitzung der einzelnen Hochfrequenzsuszeptoren 37, 38 und 39 auf der Oberseite des Tellers 60, so dass die Kartoffeln lange und mittelstark erhitzt werden, das Fleisch mittellang und stark und der Brokkoli kurz und leicht.The user gives on the in 7 illustrated menu 60 a menu of the ingredients meat, potatoes and broccoli. He arranges over the control panel 5 the different menu parts the areas of the plate 60 to. There then takes place during the course of the program a different length of heating of the individual high-frequency susceptors 37 . 38 and 39 on the top of the plate 60 so that the potatoes are heated long and medium, the meat medium and strong and the broccoli short and light.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

GargerätCooking appliance

1010

Mikrowellengerätmicrowave

1111

Garraumoven

1212

Gargutbe cooked

1313

Garraumbodenoven floor

1414

GarraumseitenwandGarraumseitenwand

1515

Garraumrückwandcooking space

1616

Garraumdeckecooking compartment

1717

Türdoor

1818

Sichtfensterwindow

1919

Gehäusecasing

22

HochfrequenzerzeugerHigh-frequency generator

2020

Mikrowellengeneratormicrowave generator

2121

Abstrahleinrichtungradiating

2222

Antenneantenna

2323

Frequenzgeneratorfrequency generator

2424

Phasenschieber (IQ-Modulator)Phase shifter (IQ modulator)

2525

Vorverstärkerpreamplifier

2626

Endstufefinal stage

2727

Gerätesteuerungdevice control

2828

bidirektionaler Koppler (I/Q-Demodulator)bidirectional coupler (I / Q demodulator)

33

Hochfrequenzsuszeptor allgemeinHigh frequency susceptor in general

3030

Leiterbahnenconductor tracks

3131

leitendes Materialconductive material

3232

nichtleitendes Materialnon-conductive material

3333

Hochfrequenzsuszeptor am GarraumbodenHigh-frequency susceptor on the cooking chamber floor

331331

Hochfrequenzsuszeptor an der GarraumdeckeHigh frequency susceptor on the cooking chamber ceiling

3434

Hochfrequenzsuszeptor an der GarraumseitenwandHigh frequency susceptor on the side of the cooking chamber

3535

Hochfrequenzsuszeptor an der GarraumrückwandHigh-frequency susceptor on the cooking chamber rear wall

3636

Hochfrequenzsuszeptor am SichtfensterHigh-frequency susceptor at the viewing window

3737

Hochfrequenzsuszeptor am MenütellerHigh frequency susceptor on the menu plate

3838

Hochfrequenzsuszeptor am MenütellerHigh frequency susceptor on the menu plate

3939

Hochfrequenzsuszeptor am MenütellerHigh frequency susceptor on the menu plate

4040

Hochfrequenzsuszeptor auf dem BackblechHigh frequency susceptor on the baking sheet

55

BedienfeldControl panel

66

Gargutträger allgemeinFood support in general

6060

Menütellermenu dish

6161

Backblechbaking sheet

Claims (7)

Verfahren zum Behandeln von Gargut (12) in einem Garraum (11) eines Gargeräts (1), in den von mindestens einem Hochfrequenzerzeuger (2) erzeugte Hochfrequenzstrahlung über mindestens eine Abstrahleinrichtung (21) eingebracht wird, wobei die Hochfrequenzstrahlung in mindestens einem ihrer Strahlungsparameter Frequenz oder Phase veränderbar ist, und wobei mindestens ein im Garraum (11) angeordneter Hochfrequenzsuszeptor (3, 33 bis 40) mit einer Hochfrequenzstrahlung erhitzt wird, von der mindestens ein Strahlungsparameter hinsichtlich der Absorption durch den Hochfrequenzsuszeptor (3, 33 bis 40) angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass den Erhitzungszyklen jeweils Messabschnitte vorgelagert sind, in denen mindestens ein Strahlungsparameter für den darauf folgenden Erhitzungszyklus bestimmt wird.Method for treating food to be cooked (12) in a cooking chamber (11) of a cooking appliance (1) in which high-frequency radiation generated by at least one high-frequency generator (2) is introduced via at least one emitting device (21), the high-frequency radiation having frequency in at least one of its radiation parameters or phase is variable, and wherein at least one in the cooking chamber (11) arranged high-frequency susceptor (3, 33 to 40) is heated with a high-frequency radiation, of which at least one radiation parameter with respect to the absorption by the high-frequency susceptor (3, 33 to 40) is adjusted characterized in that the heating cycles in each case measuring sections are preceded, in which at least one radiation parameter for the subsequent heating cycle is determined. Verfahren zum Behandeln von Gargut (12) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hochfrequenzsuszeptoren (3, 33 bis 40) verwendet werden, und dass die Hochfrequenzstrahlung in einem Erhitzungszeitraum dahingehend variiert wird, dass vorbestimmte Hochfrequenzsuszeptoren (3, 33 bis 40) wenigstens in Teilabschnitten des Erhitzungszeitraums mit einer Hochfrequenzstrahlung erhitzt werden, von der mindestens ein Strahlungsparameter jeweils auf einen der vorbestimmten Hochfrequenzsuszeptoren (3, 33 bis 40) angepasst ist.Method for treating food to be cooked (12) according to the preceding claim, characterized in that at least two high-frequency receptors (3, 33 to 40) are used and in a heating period the high-frequency radiation is varied in such a way that predetermined high-frequency receptors (3, 33 to 40 ) are heated at least in subsections of the heating period with high-frequency radiation, of which at least one radiation parameter is respectively adapted to one of the predetermined high-frequency susceptors (3, 33 to 40). Verfahren zum Behandeln von Gargut (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenzstrahlung in dem Erhitzungszeitraum dahingehend variiert wird, dass in einem weiteren Teilabschnitt des Erhitzungszeitraums im Garraum (11) befindliches Gargut (12) mit einer Hochfrequenzstrahlung erhitzt wird, von der mindestens ein Strahlungsparameter hinsichtlich der Absorption durch das Gargut (12) angepasst ist.Process for treating food (12) according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the high-frequency radiation is varied in the heating period to the effect that in a further portion of the heating period in the cooking chamber (11) befindliches food (12) is heated with a high-frequency radiation, adapted by the at least one radiation parameter with respect to the absorption by the food (12) is. Verfahren zum Behandeln von Gargut (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorption durch den mindestens einen Hochfrequenzsuszeptor (3, 33 bis 40) durch Messung der Temperatur in der Nähe des entsprechenden Hochfrequenzsuszeptors (3, 33 bis 40) ermittelt wird.Method for treating food to be cooked (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the absorption by the at least one high-frequency susceptor (3, 33 to 40) is determined by measuring the temperature in the vicinity of the corresponding high-frequency susceptor (3, 33 to 40) becomes. Verfahren zum Behandeln von Gargut (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Erhitzungszeitraum mehrfach Erhitzungszyklen aufeinander folgen, in denen die vorbestimmten Hochfrequenzsuszeptoren (3, 33 bis 40) und/oder das Gargut (12) in den Teilabschnitten erhitzt werden.Method for treating food to be cooked (12) according to one of the preceding claims, characterized in that in the heating period multiple heating cycles follow each other, in which the predetermined high-frequency susceptors (3, 33 to 40) and / or the food (12) in the sections to be heated. Verfahren zum Behandeln von Gargut (12) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Strahlungsparameter in den Messabschnitten durch Auswertung der Reflexion, Transmission, Absorption, Feldverteilung und/oder von S-Parametern der von der mindestens einen Abstrahleinrichtung (21) ausgesendeten und/oder empfangenen Hochfrequenzstrahlung mittels einer Detektionseinrichtung ermittelt wird.Method for treating food to be cooked (12) according to the preceding claim, characterized in that the at least one radiation parameter in the measuring sections by evaluating the reflection, transmission, absorption, field distribution and / or S-parameters of the at least one emitting device (21) emitted and / or received high-frequency radiation is determined by means of a detection device. Gargerät (1), geeignet und ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Cooking appliance (1), suitable and designed for carrying out a method according to one of the preceding claims.

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