DE102023132239A1

DE102023132239A1 - Wireless core temperature sensor and cooking device

Info

Publication number: DE102023132239A1
Application number: DE102023132239.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Koenen; Heinrich FEHN
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2023-11-20
Filing date: 2023-11-20
Publication date: 2025-05-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen kabellosen Kerntemperaturfühler (36) für ein Gargerät (10) zum Garen von Gargut (18). Der Kerntemperaturfühler (36) weist einen Griffabschnitt (40) und einen Messabschnitt (38) auf, der sich an den Griffabschnitt (40) anschließt. Im Messabschnitt (38) ist wenigstens ein Temperatursensor (42) vorgesehen. Ein Wellenleiter (62) verläuft zumindest innerhalb des Messabschnitts (38), der mit dem Temperatursensor (42) verbunden ist. Der Kerntemperaturfühler (36) weist eine Mikrowellenfalle (44) auf, die zumindest teilweise den Messabschnitt (38) umgibt. Der Kerntemperaturfühler (36) weist im Bereich der Mikrowellenfalle (44) einen Koppelabschnitt (64) auf, über den eine elektromagnetische Koppelung zwischen der Mikrowellenfalle (44) und dem Wellenleiter (62) erfolgt. Ferner ist ein Gargerät (10) beschrieben.

The invention relates to a wireless core temperature sensor (36) for a cooking appliance (10) for cooking food (18). The core temperature sensor (36) has a handle section (40) and a measuring section (38) that adjoins the handle section (40). At least one temperature sensor (42) is provided in the measuring section (38). A waveguide (62) runs at least within the measuring section (38), which is connected to the temperature sensor (42). The core temperature sensor (36) has a microwave trap (44) that at least partially surrounds the measuring section (38). The core temperature sensor (36) has a coupling section (64) in the region of the microwave trap (44), via which coupling section an electromagnetic coupling between the microwave trap (44) and the waveguide (62) takes place. A cooking appliance (10) is also described.

Description

Die Erfindung betrifft einen kabellosen Kerntemperaturfühler für ein Gargerät zum Garen von Gargut. Ferner betrifft die Erfindung ein Gargerät zum Garen von Gargut.The invention relates to a wireless core temperature sensor for a cooking appliance for cooking food. Furthermore, the invention relates to a cooking appliance for cooking food.

Aus dem Stand der Technik sind Kerntemperaturfühler bekannt, die in Gargeräten zum Einsatz kommen, um die Kerntemperatur eines im Garraum des Gargeräts befindlichen Garguts während eines Garvorgangs zu erfassen. Über die Kerntemperatur kann der Garvorgang gesteuert bzw. geregelt werden.Core temperature sensors are known from the state of the art. These sensors are used in cooking appliances to measure the core temperature of food in the cooking chamber during a cooking process. The cooking process can be controlled or regulated based on the core temperature.

Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass eine Mikrowellenquelle bei Gargeräten, die in Groß- bzw. Profiküchen zum Einsatz kommen, vorgesehen ist, über die Energie in Form von Mikrowellen (zusätzlich) in das Gargut eingebracht wird.Furthermore, it is known from the prior art that a microwave source is provided in cooking appliances used in large or professional kitchens, via which energy in the form of microwaves is (additionally) introduced into the food being cooked.

Bei Gargeräten mit einer Mikrowellenquelle werden kabelgebundene Kerntemperaturfühler verwendet, wobei jedoch darauf zu achten ist, dass das Kabel des Kerntemperaturfühlers nicht zu lang ist, um zu verhindern, dass dieses aus Versehen in einer Garraumtür eingeklemmt werden könnte. Hierdurch erschwert sich jedoch die Handhabung des Kerntemperaturfühlers, da das Kabel relativ kurz ist.For cooking appliances with a microwave source, wired core temperature probes are used. However, care must be taken to ensure the core temperature probe cable is not too long to prevent it from accidentally becoming trapped in a cooking chamber door. However, this makes handling the core temperature probe more difficult due to the relatively short cable.

Die aus dem Stand der Technik bekannten kabellosen Kerntemperaturfühler, welche eine bessere Handhabung sicherstellen, können bei Gargeräten mit einer Mikrowellenquelle nicht zum Einsatz kommen. Dies liegt daran, dass die im Kerntemperaturfühler vorhandenen Temperatursensoren, typischerweise akustische Oberflächenwellensensoren („surface acoustic wave“ - SAW, aufgrund der während des Mikrowellenbetriebs vorherrschenden Bedingungen beschädigt werden würden, insbesondere aufgrund der Leistung der elektromagnetischen Strahlung.State-of-the-art wireless core temperature probes, which ensure better handling, cannot be used in cooking appliances with a microwave source. This is because the temperature sensors contained in the core temperature probe, typically surface acoustic wave (SAW) sensors, would be damaged by the conditions prevailing during microwave operation, particularly the power of the electromagnetic radiation.

Insofern besteht die Aufgabe darin, einen Kerntemperaturfühler bereitzustellen, der während eines Mikrowellenbetriebs eines Gargeräts verwendet werden kann und zudem eine verbesserte Handhabung hat.In this respect, the task is to provide a core temperature sensor that can be used during microwave operation of a cooking appliance and also has improved handling.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen kabellosen Kerntemperaturfühler für ein Gargerät zum Garen von Gargut gelöst, der einen Griffabschnitt sowie einen Messabschnitt aufweist, der sich an den Griffabschnitt anschließt. Im Messabschnitt ist wenigstens ein Temperatursensor vorgesehen. Zudem verläuft ein Wellenleiter zumindest innerhalb des Messabschnitts, wobei der Wellenleiter mit dem Temperatursensor verbunden ist. Der Kerntemperaturfühler weist eine Mikrowellenfalle auf, die zumindest teilweise den Messabschnitt umgibt. Der Kerntemperaturfühler weist im Bereich der Mikrowellenfalle einen Koppelabschnitt auf, über den eine elektromagnetische Koppelung zwischen der Mikrowellenfalle und dem Wellenleiter erfolgt.The object is achieved according to the invention by a wireless core temperature sensor for a cooking appliance for cooking food, which comprises a handle section and a measuring section adjoining the handle section. At least one temperature sensor is provided in the measuring section. Furthermore, a waveguide runs at least within the measuring section, wherein the waveguide is connected to the temperature sensor. The core temperature sensor has a microwave trap that at least partially surrounds the measuring section. The core temperature sensor has a coupling section in the region of the microwave trap, via which an electromagnetic coupling between the microwave trap and the waveguide takes place.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, den Temperatursensor des Kerntemperaturfühlers über den Koppelabschnitt, der zwischen der Mikrowellenfalle und dem Wellenleiter vorgesehen ist, elektromagnetisch anzukoppeln, wodurch eine Beschädigung des Temperatursensors aufgrund der Mikrowellenleistung wirkungsvoll verhindert werden kann. Über den Koppelabschnitt ist sichergestellt, dass nur ein (definierter) Bruchteil der Leistung auf den Wellenleiter eingekoppelt wird, sodass sich eine Beschädigung des mit dem Wellenleiter verbundenen Temperatursensors vermeiden lässt. Insbesondere hat der Koppelabschnitt einen Koppelfaktor von -20 dB bis -60 dB, sodass eine entsprechende Dämpfung der Mikrowellenleistung gewährleistet ist. Hierdurch kann zudem sichergestellt werden, dass der Temperatursensor filterfrei mit dem Wellenleiter gekoppelt ist, also kein zusätzlicher Filter verwendet werden muss, um die Leistung entsprechend zu reduzieren, bevor die elektromagnetischen Wellen den Temperatursensor erreichen. Es ergibt sich also eine entsprechend kostengünstige Ausgestaltung.The basic idea of the invention is to electromagnetically couple the temperature sensor of the core temperature probe via the coupling section provided between the microwave trap and the waveguide, thereby effectively preventing damage to the temperature sensor due to the microwave power. The coupling section ensures that only a (defined) fraction of the power is coupled to the waveguide, thus preventing damage to the temperature sensor connected to the waveguide. In particular, the coupling section has a coupling factor of -20 dB to -60 dB, thus ensuring appropriate attenuation of the microwave power. This also ensures that the temperature sensor is coupled to the waveguide without a filter, meaning that no additional filter is required to reduce the power accordingly before the electromagnetic waves reach the temperature sensor. This results in a correspondingly cost-effective design.

Es ist demnach sichergestellt, dass der Temperatursensor während eines Mikrowellenbetriebs des Gargeräts, also während des Einbringens von Mikrowellenleistung, nicht beschädigt oder zerstört wird. Dies gilt insbesondere auch bei einer maximalen Mikrowellenleistung bzw. einer maximalen Feldstärke.This ensures that the temperature sensor is not damaged or destroyed during microwave operation of the cooking appliance, i.e., during the introduction of microwave power. This applies especially at maximum microwave power or maximum field strength.

Grundsätzlich kann die Mikrowellenfalle in einem Übergangsbereich vom Griffabschnitt zum Messabschnitt angeordnet sein. Beispielsweise ist die Mikrowellenfalle teilweise von einem Griff aufgenommen.In principle, the microwave trap can be located in a transition area between the handle section and the measuring section. For example, the microwave trap is partially accommodated by a handle.

Ein Aspekt sieht vor, dass der Temperatursensor ein SAW-Temperatursensor ist, also ein akustischer Oberflächenwellensensor („surface acoustic wave“ - SAW). Demnach wird eine als Anregungssignal fungierende elektromagnetische Welle, welche über den Koppelabschnitt auf den Wellenleiter eingekoppelt wird, an den Temperatursensor weitergeleitet. In Abhängigkeit der Temperatur ergibt sich eine unterschiedliche Resonanzfrequenz bzw. Laufzeit der elektromagnetischen Welle, wodurch die vom Temperatursensor erfasste Temperatur in die elektromagnetische Welle bzw. das elektromagnetische Signal codiert wird. Vom Temperatursensor wird demnach ein entsprechendes Temperatursignal über eine veränderte elektromagnetische Welle ausgegeben, welches über den Wellenleiter zurück zum Koppelabschnitt geleitet wird, über den das Temperatursignal dann ausgekoppelt wird. Mit anderen Worten reflektiert der Temperatursensor das empfangene Anregungssignal, wobei das empfangene Anregungssignal aufgrund der erfassten bzw. der Temperatur des Temperatursensors verändert wird, sodass das Temperatursignal vorliegt.One aspect provides for the temperature sensor to be a surface acoustic wave (SAW) temperature sensor. Accordingly, an electromagnetic wave, which acts as an excitation signal and is coupled to the waveguide via the coupling section, is transmitted to the temperature sensor. Depending on the temperature, a different resonance frequency or propagation time of the electromagnetic wave results, whereby the temperature detected by the temperature sensor is encoded into the electromagnetic wave or signal. The temperature sensor therefore transmits a corresponding temperature signal via a modified electromagnetic wave. which is then transmitted via the waveguide back to the coupling section, through which the temperature signal is then coupled out. In other words, the temperature sensor reflects the received excitation signal, whereby the received excitation signal is modified based on the detected temperature or the temperature of the temperature sensor, resulting in the temperature signal.

Die grundsätzliche Funktionsweise von SAW-Temperatursensoren ist bekannt. Beispielsweise wird eine empfangene elektromagnetische Welle in eine mechanische Oberflächenwelle umgewandelt, die entlang eines Kristalls des SAW-Temperatursensors läuft und reflektiert wird. In Abhängigkeit der Temperatur des Kristalls ergibt sich eine Frequenz- und/oder Laufzeitveränderung der mechanischen Oberflächenwelle. Anschließend wird diese mechanische Oberflächenwelle in eine veränderte elektromagnetische Welle umgewandelt und ausgegeben.The basic principle of SAW temperature sensors is well known. For example, a received electromagnetic wave is converted into a mechanical surface wave, which travels along a crystal of the SAW temperature sensor and is reflected. Depending on the crystal's temperature, the frequency and/or propagation time of the mechanical surface wave changes. This mechanical surface wave is then converted into a modified electromagnetic wave and output.

Vorliegend erfolgt der Empfang bzw. die Ausgabe der (veränderten) elektromagnetischen Welle über den mit dem Temperatursensor verbundenen Wellenleiter, der über den Koppelabschnitt mit der Mikrowellenfalle elektromagnetisch gekoppelt ist.In this case, the reception or output of the (modified) electromagnetic wave takes place via the waveguide connected to the temperature sensor, which is electromagnetically coupled to the microwave trap via the coupling section.

Aufgrund des im Bereich der Mikrowellenfalle angeordneten Koppelabschnitts, insbesondere aufgrund des Koppelfaktors des Koppelabschnitts, ist sichergestellt, dass der (SAW-)Temperatursensor, der sensibel bzgl. der aufgenommenen Leistung sind, im Mikrowellenbetrieb geschützt ist, aber dennoch eine ausreichend hohe Sendeleistung aufweist, um die erfasste Temperatur kabellos übermitteln zu können.Due to the coupling section arranged in the area of the microwave trap, in particular due to the coupling factor of the coupling section, it is ensured that the (SAW) temperature sensor, which is sensitive with regard to the absorbed power, is protected in microwave operation, but still has a sufficiently high transmission power to be able to transmit the detected temperature wirelessly.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Koppelabschnitt eingerichtet ist, elektromagnetische Wellen in den Wellenleiter einzukoppeln und elektromagnetische Wellen vom Wellenleiter auszukoppeln. Insofern kann über den Koppelabschnitt eine Einkopplung und eine Auskopplung der elektromagnetischen Wellen erfolgen, sodass hierüber der Temperatursensor des kabellosen Kerntemperaturfühlers angeregt sowie eine Rückmeldung des Temperatursensors des kabellosen Kerntemperaturfühlers ausgegeben werden kann.Another aspect provides that the coupling section is configured to couple electromagnetic waves into the waveguide and to couple electromagnetic waves out of the waveguide. In this respect, the coupling section can couple electromagnetic waves in and out, thereby stimulating the temperature sensor of the wireless core temperature probe and outputting feedback from the temperature sensor of the wireless core temperature probe.

Die Mikrowellenfalle kann gleichzeitig als Antenne des kabellosen Kerntemperaturfühlers fungieren. Die Mikrowellenfalle ist auf die beim Mikrowellenbetrieb vorliegenden Frequenzen der Mikrowellenstrahlung abgestimmt, also insbesondere auf eine Frequenz von 2,4 GHz bis 2,5 GHz, vorzugsweise 2,45 GHz. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Antenne keinen Schaden durch eine zu starke Erwärmung nimmt, was der Fall sein könnte, wenn eine separat ausgebildete Antenne verwendet wird, die nicht für den Mikrowellenbetrieb ausgelegt ist. Insofern kann der Temperatursensor des Kerntemperaturfühlers über die Mikrowellen angeregt werden, die in die Mikrowellenfalle laufen. Ebenso kann der Kerntemperaturfühler das Temperatursignal, also elektromagnetische Wellen, in denen die Information über die vorliegende Temperatur codiert sind, über die als Antenne fungierende Mikrowellenfalle aussenden, sodass der kabellose Kerntemperaturfühler ausgelesen werden kann.The microwave trap can also function as the antenna of the wireless core temperature sensor. The microwave trap is tuned to the frequencies of microwave radiation present during microwave operation, specifically to a frequency of 2.4 GHz to 2.5 GHz, preferably 2.45 GHz. This ensures that the antenna is not damaged by excessive heating, which could occur if a separate antenna is used that is not designed for microwave operation. The temperature sensor of the core temperature sensor can therefore be excited by the microwaves that enter the microwave trap. Likewise, the core temperature sensor can transmit the temperature signal—i.e., electromagnetic waves encoding the current temperature—via the microwave trap, which functions as an antenna, allowing the wireless core temperature sensor to be read.

Der Temperatursensor kann also für die gleiche Frequenz bzw. das gleiche Frequenzband der Mikrowellenstrahlung ausgebildet sein. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Kerntemperaturfühler mit einer Mikrowellenquelle des Gargeräts interagieren kann, da die von der Mikrowellenquelle ausgesandten elektromagnetischen Wellen unter anderem empfangen werden.The temperature sensor can therefore be designed for the same frequency or frequency band as the microwave radiation. This ensures that the core temperature sensor can interact with the microwave source of the cooking appliance, as the electromagnetic waves emitted by the microwave source are received, among other things.

Alternativ oder ergänzend kann eine andere Frequenz oder ein anderes Frequenzband für den Temperatursensor genutzt werden, beispielsweise ein Frequenzband um 434 MHz bzw. eine Frequenz von 434 MHz.Alternatively or additionally, a different frequency or frequency band can be used for the temperature sensor, for example a frequency band around 434 MHz or a frequency of 434 MHz.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Messabschnitt durch eine Lanze ausgebildet ist. Die Lanze ist hohl, sodass sich der Wellenleiter im Inneren der Lanze erstrecken kann. Ferner hat die Lanze beispielsweise einen kreiszylindrischen Querschnitt, weswegen diese auch als Rohr bezeichnet werden kann.Another aspect provides for the measuring section to be formed by a lance. The lance is hollow, allowing the waveguide to extend inside the lance. Furthermore, the lance has a circular-cylindrical cross-section, for example, which is why it can also be referred to as a tube.

Grundsätzlich kann der Wellenleiter als eine Koaxialleitung, eine Mikrostreifen-Leitung („mircostrip“) oder eine Streifenleitung („stripline“) ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Koplanarleitung („Co-Planarleitung“).In principle, the waveguide can be designed as a coaxial line, a microstrip line (“microstrip”) or a stripline (“stripline”), for example in the form of a coplanar line (“co-planar line”).

In einer Ausführungsform ist der Koppelabschnitt in der Lanze ausgebildet. Insbesondere ist der Koppelabschnitt durch einen Ausschnitt im Messabschnitt ausgebildet, sodass der Koppelabschnitt ein Koppelfenster ist. Insofern kann der Messabschnitt eine Öffnung aufweisen, die den Koppelabschnitt ausbildet. Der Wellenleiter, insbesondere wenn dieser als Streifenleitung ausgebildet ist, kann zwischen dem Koppelabschnitt und dem Boden des Fallenabschnitts kurzgeschlossen sein.In one embodiment, the coupling section is formed in the lance. In particular, the coupling section is formed by a cutout in the measuring section, so that the coupling section is a coupling window. In this respect, the measuring section can have an opening that forms the coupling section. The waveguide, especially if it is designed as a stripline, can be short-circuited between the coupling section and the bottom of the trap section.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Mikrowellenfalle einen zylindrischen Fallenabschnitt aufweisen, der topfförmig ausgebildet ist, sodass der Fallenabschnitt an einem ersten Ende einen Boden hat, an dem der Koppelabschnitt ausgebildet ist. Insbesondere ist der Koppelabschnitt durch einen Ausschnitt im Boden ausgebildet, sodass der Koppelabschnitt ein Koppelfenster ist. Hierdurch ergibt sich eine Ein- bzw. Auskopplung der elektromagnetischen Wellen über den Boden des Fallenabschnitts. Dem Boden des Fallenabschnitts kann eine Leitung, beispielsweise eine (Mikro-)Streifenleitung, zugeordnet sein, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Ebene des Bodens erstreckt. Die Leitung kann mit einer Koaxialleitung, beispielsweise einem Innenleiter der Koaxialleitung, verbunden sein, welche sich durch den Messabschnitt erstreckt.In a further embodiment, the microwave trap can have a cylindrical trap section that is pot-shaped, so that the trap section has a bottom at a first end, on which the coupling section is formed. In particular, the coupling section is formed by a cutout in the bottom, so that the coupling section is a coupling window. This results in coupling and decoupling of the electromagnetic ical waves across the bottom of the trap section. A line, such as a (micro)strip line, extending substantially parallel to a plane of the bottom can be associated with the bottom of the trap section. The line can be connected to a coaxial line, such as an inner conductor of the coaxial line, which extends through the measuring section.

Über die Größe und/oder Position des Koppelfensters kann der Koppelfaktor eingestellt werden, also die Dämpfung der elektromagnetischen Koppelung. Beispielsweise wird eine eingespeiste Mikrowellenleistung von 2.000 W auf eine Leistung von etwa 10 mW am Temperatursensor gedämpft.The coupling factor, i.e., the attenuation of the electromagnetic coupling, can be adjusted by adjusting the size and/or position of the coupling window. For example, a microwave power of 2,000 W is attenuated to a power of approximately 10 mW at the temperature sensor.

Grundsätzlich kann die Mikrowellenfalle einen zylindrischen Fallenabschnitt aufweisen, der topfförmig ausgebildet ist, sodass der Fallenabschnitt an einem ersten Ende einen Boden hat.In principle, the microwave trap may have a cylindrical trap section which is pot-shaped, so that the trap section has a bottom at a first end.

In dem Fallenabschnitt kann ein dielektrisches Füllelement angeordnet sein, beispielsweise eine Keramik. Die Mikrowellenfalle, die den Messabschnitt zumindest teilweise umgibt, kann demnach eine Koaxialleitung ausbilden, in der das dielektrische Füllelement eingesetzt ist. Anders ausgedrückt kann das dielektrische Füllelement zwischen einem Innenleiter und einem Außenleiter der durch die Mikrowellenfalle gebildeten Koaxialleitung vorgesehen sein.A dielectric filler element, such as a ceramic, can be arranged in the trap section. The microwave trap, which at least partially surrounds the measuring section, can thus form a coaxial line in which the dielectric filler element is inserted. In other words, the dielectric filler element can be provided between an inner conductor and an outer conductor of the coaxial line formed by the microwave trap.

Über den Koppelabschnitt ergibt sich dann ein Übergang von der Koaxialleitung auf den Wellenleiter, beispielsweise auf die Streifenleitung.The coupling section then creates a transition from the coaxial line to the waveguide, for example to the stripline.

Zudem kann der Fallenabschnitt an einem zweiten Ende, welches entgegengesetzt zum ersten Ende ist, eine Öffnung aufweisen, die dem Messabschnitt zugewandt ist, insbesondere einer Messspitze des Kerntemperaturfühlers. Die Messspitze ist also an einem freien Ende des Messabschnitts vorgesehen. Durch diese Orientierung der Mikrowellenfalle, insbesondere des Fallenabschnitts, ist gewährleistet, dass Mikrowellen nicht über den Messabschnitt, insbesondere die im Gargut eingesteckte Messspitze, in das Gargut eingekoppelt werden, was zu einer unerwünschten lokalen Erwärmung des Garguts führen könnte.In addition, the trap section can have an opening at a second end, which is opposite the first end, facing the measuring section, in particular a measuring tip of the core temperature probe. The measuring tip is thus provided at a free end of the measuring section. This orientation of the microwave trap, in particular of the trap section, ensures that microwaves are not coupled into the food via the measuring section, in particular the measuring tip inserted into the food, which could lead to undesirable local heating of the food.

Die Öffnung des Fallenabschnitts ist von einem Randbereich umgeben, welcher den Umfang des Füllelements stufenlos und ringförmig umgeben kann.The opening of the trap section is surrounded by a border area which can surround the circumference of the filling element in a continuous and annular manner.

Alternativ kann der Randbereich eine kammartige Struktur aufweisen, die mindestens zwei, von einer Aussparung getrennte Zahnelemente umfasst, die sich mit ihren freien Enden in Richtung Messabschnitt erstrecken. Das Füllelement kann sich an die freien Enden der Zahnelemente bündig anschließen. Insbesondere können die Zahnelemente entlang des Randbereichs gleichmäßig verteilt sein.Alternatively, the edge region can have a comb-like structure comprising at least two toothed elements separated by a recess, which extend with their free ends toward the measuring section. The filling element can be flush with the free ends of the toothed elements. In particular, the toothed elements can be evenly distributed along the edge region.

Es kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass der Randbereich gegenüber dem Füllelement zumindest bereichsweise zurückgesetzt ist, insbesondere aber auch über den gesamten Umfang, sodass das Füllelement zumindest bereichsweise über den Randbereich in Richtung Messabschnitt vorsteht. Beispielsweise ist das Füllelement zumindest bereichsweise um eine Länge von 2 bis 10 mm gegenüber dem Füllelement zurückgesetzt.In principle, it can be provided that the edge area is recessed relative to the filler element at least in some areas, but in particular also over the entire circumference, so that the filler element protrudes at least in some areas beyond the edge area toward the measuring section. For example, the filler element is recessed relative to the filler element by a length of 2 to 10 mm at least in some areas.

Darüber hinaus kann der Kerntemperaturfühler mehrere Temperatursensoren umfassen, wobei wenigstens ein Leitungsteiler im Wellenleiter vorgesehen ist, mit dem die mehreren Temperatursensoren jeweils gekoppelt sind. Hierdurch ist es möglich, dass mehrere Temperatursensoren gleichzeitig durch die über den Wellenleiter geleiteten elektromagnetischen Wellen angeregt werden, um (jeweils) ein entsprechendes Temperatursignal auszugeben. Es können also Informationen von mehreren Temperatursensoren übermittelt werden. Dies geschieht in analoger Weise, wie zuvor bereits beschrieben. Die mehreren Temperatursensoren sind dann unterschiedlich, insbesondere hinsichtlich der Resonanzfrequenz oder der Laufzeit, wodurch die einzelnen Temperatursignale, die den Temperatursensoren zugeordnet sind, voneinander unterschieden werden können. Dies stellt sicher, dass diese einzeln ausgewertet werden können.Furthermore, the core temperature sensor can comprise multiple temperature sensors, with at least one line splitter being provided in the waveguide, to which the multiple temperature sensors are each coupled. This makes it possible for multiple temperature sensors to be simultaneously excited by the electromagnetic waves guided via the waveguide in order to (each) output a corresponding temperature signal. Information can therefore be transmitted from multiple temperature sensors. This occurs in a similar manner to that described above. The multiple temperature sensors are then different, in particular with regard to their resonance frequency or propagation time, whereby the individual temperature signals assigned to the temperature sensors can be differentiated from one another. This ensures that they can be evaluated individually.

Der Leitungsteiler entspricht (aus funktionaler Sicht) einem Leistungsteiler.The line splitter corresponds (from a functional point of view) to a power splitter.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass der (einzelne) Temperatursensor mittels eines Leitungsteilers bzw. einer Abzweigleitung mit dem Wellenleiter verbunden ist.In principle, it can be provided that the (individual) temperature sensor is connected to the waveguide by means of a line splitter or a branch line.

Darüber hinaus stellt die Erfindung ein Gargerät zum Garen von Gargut bereit, mit einem Garraum, einer Empfangsantenne und einer Auswerteeinheit, die mit der Empfangsantenne signalübertragend verbunden ist. Im Garraum ist ein kabelloser Kerntemperaturfühler vorgesehen, der wenigstens einen Temperatursensor und eine Mikrowellenfalle aufweist, die als Antenne fungiert. Der Kerntemperaturfühler ist eingerichtet, ein Temperatursignal über die als Antenne fungierende Mikrowellenfalle auszusenden. Die Empfangsantenne ist eingerichtet, das ausgesandte Temperatursignal zu empfangen.Furthermore, the invention provides a cooking appliance for cooking food, comprising a cooking chamber, a receiving antenna, and an evaluation unit connected to the receiving antenna for signal transmission. A wireless core temperature probe is provided in the cooking chamber, which has at least one temperature sensor and a microwave trap that functions as an antenna. The core temperature probe is configured to transmit a temperature signal via the microwave trap, which functions as an antenna. The receiving antenna is configured to receive the transmitted temperature signal.

Insofern ergibt sich eine kabellose Übertragung der Temperatur vom kabellosen Kerntemperaturfühler an die Auswerteeinheit des Gargeräts. Die Mikrowellenfalle des Kerntemperaturfühlers wird zumindest zum Senden des Temperatursignals verwendet, was von der Empfangsantenne des Gargeräts empfangen wird, die mit der Auswerteeinheit signalübertragend verbunden ist, sodass die Auswerteeinheit das empfangene Temperatursignal zur Auswertung erhält.This results in a wireless transmission of the temperature from the wireless core temperature sensor to the evaluation unit of the cooking appliance. The microwave trap of the core temperature sensor is at least used to send the temperature signal, which is received by the receiving antenna of the cooking appliance, which is connected to the evaluation unit for signal transmission, so that the evaluation unit receives the received temperature signal for evaluation.

Grundsätzlich kann der im Gargerät vorgesehene Kerntemperaturfühler gemäß der zuvor beschriebenen Art ausgebildet sein.In principle, the core temperature sensor provided in the cooking appliance can be designed in the manner described above.

Ein Aspekt sieht vor, dass das Gargerät eine Mikrowellenquelle aufweist, die eingerichtet ist, ein Mikrowellensignal in den Garraum einzuspeisen, um den Temperatursensor des Kerntemperaturfühlers anzuregen, das Temperatursignal zu erzeugen. Insbesondere ist die Mikrowellenfalle des kabellosen Kerntemperaturfühlers eingerichtet, das Mikrowellensignal zu empfangen. Die Die Mikrowellenquelle ist demnach mit einer Einspeiseantenne verbunden, über die das Mikrowellensignal in den Garraum eingespeist wird. Das Mikrowellensignal kann zum Garen des Garguts dienen, aber auch zum Anregen des Temperatursensors. Die Mikrowellenfalle des Kerntemperaturfühlers dient demnach zum Empfang, da das als Anregungssignal verwendete Mikrowellensignal, welches von der Mikrowellenquelle des Gargeräts erzeugt wird, von der Mikrowellenfalle empfangen und über den Wellenleiter an den Temperatursensor des Kerntemperaturfühlers weitergeleitet wird. Wie vorstehend bereits erläutert, wird das Mikrowellensignal gedämpft weitergeleitet, da der Kerntemperaturfühler den Koppelabschnitt aufweist, über den die elektromagnetische Kopplung zwischen der Mikrowellenfalle und dem Wellenleiter erfolgt.One aspect provides that the cooking appliance has a microwave source configured to feed a microwave signal into the cooking chamber in order to excite the temperature sensor of the core temperature probe to generate the temperature signal. In particular, the microwave trap of the wireless core temperature probe is configured to receive the microwave signal. The microwave source is therefore connected to a feed antenna via which the microwave signal is fed into the cooking chamber. The microwave signal can be used to cook the food, but also to excite the temperature sensor. The microwave trap of the core temperature probe therefore serves for reception, since the microwave signal used as an excitation signal, which is generated by the microwave source of the cooking appliance, is received by the microwave trap and forwarded via the waveguide to the temperature sensor of the core temperature probe. As already explained above, the microwave signal is transmitted in an attenuated manner, since the core temperature probe has the coupling section via which the electromagnetic coupling between the microwave trap and the waveguide takes place.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Auswerteeinheit über einen Empfangskanal mit der Empfangsantenne verbunden ist, wobei im Empfangskanal ein Verstärker vorgesehen ist, der das empfangene Temperatursignal verstärkt. Alternativ kann eine Umschaltung auf einen Empfangspfad mit niedrigerer Dämpfung vorgesehen sein, insbesondere über eine Bypassleitung zu einem Dämpfungsglied, beispielsweise einem Richtkoppler mit einem entsprechend dämpfenden Koppelfaktor. Durch beide Varianten ist gewährleistet, dass das von dem kabellosen Kerntemperaturfühler ausgesandte Temperatursignal von der Auswerteeinheit verarbeitet werden kann. Im Fall des Verstärkers kann der Dämpfung des Koppelabschnitts entgegengewirkt werden, welche die Intensität des Antwortsignales dämpft, also die des ausgesandten Temperatursignals, was es für die Auswerteeinheit erschwert, das empfangene Temperatursignal auszuwerten. Im Fall der Umschaltung wird die Dämpfung umgangen.A further aspect provides that the evaluation unit is connected to the receiving antenna via a receiving channel, wherein an amplifier is provided in the receiving channel to amplify the received temperature signal. Alternatively, switching to a receiving path with lower attenuation can be provided, in particular via a bypass line to an attenuator, for example a directional coupler with a correspondingly attenuating coupling factor. Both variants ensure that the temperature signal emitted by the wireless core temperature sensor can be processed by the evaluation unit. In the case of the amplifier, the attenuation of the coupling section can be counteracted, which attenuates the intensity of the response signal, i.e. that of the emitted temperature signal, making it more difficult for the evaluation unit to evaluate the received temperature signal. In the case of switching, the attenuation is bypassed.

Grundsätzlich kann der Koppelfaktor so eingestellt sein, dass der Temperatursensor bei geringer Beladung, insbesondere im Leerbetrieb, eine Leistung empfängt, die seiner maximalen Leistungsaufnahme entspricht, also bis kurz vor seinem Zerstörungsgrenzwert. Dies stellt sicher, dass auch bei einem beladenen Garraum genug Leistung am Temperatursensor ankommt, um ein Temperatursignal mit ausreichend hoher Intensität auszugeben.In principle, the coupling factor can be set so that, when the oven is lightly loaded, especially during empty operation, the temperature sensor receives a power level corresponding to its maximum power consumption, i.e., just before its destruction limit. This ensures that, even with a loaded cooking chamber, enough power reaches the temperature sensor to output a temperature signal with a sufficiently high intensity.

Aufgrund des kabellosen Kerntemperaturfühlers kann zudem sichergestellt werden, dass der Kerntemperaturfühler PFAS-frei ist, also keine per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) aufweist, nämlich sogenannte Ewigkeitschemikalien. Bei dem kabellosen Kerntemperaturfühler kann nämlich auf das üblicherweise aus einem Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehende Kabel verzichtet werden. Insofern kann sogar ein PFAS-freies Gargerät mit Kerntempaturfühler sichergestellt werden.The wireless core temperature probe also ensures that the core temperature probe is PFAS-free, meaning it does not contain per- and polyfluoroalkyl compounds (PFAS), so-called "permanent chemicals." The wireless core temperature probe eliminates the need for a cable typically made of polytetrafluoroethylene (PTFE). This means that even a PFAS-free cooking appliance with a core temperature probe can be ensured.

Weitere Aspekte und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 schematisch eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargeräts mit einem erfindungsgemäßen kabellosen Kerntemperaturfühler,
- 2 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Kerntemperaturfühlers gemäß einer ersten Ausführungsform, der teilweise dargestellt ist,
- 3 ein Detail eines erfindungsgemäßen Kerntemperaturfühlers gemäß einer zweiten Ausführungsform im Bereich der Mikrowellenfalle,
- 4 eine teilweise geschnittene Darstellung des Details des erfindungsgemäßen Kerntemperaturfühlers der 3 in einer anderen Perspektive ohne Füllmaterial,
- 5 eine weitere teilweise geschnittene Darstellung des Details des erfindungsgemäßen Kerntemperaturfühlers der 3 in einer weiteren Perspektive ohne Füllmaterial,
- 6 eine weitere teilweise geschnittene Darstellung des Details des erfindungsgemäßen Kerntemperaturfühlers der 3 in einer anderen Perspektive ohne Füllmaterial,
- 7 eine Perspektivansicht auf einen Fallenabschnitt einer Mikrowellenfalle, die bei einem erfindungsgemäßen Kerntemperaturfühler gemäß einer dritten Ausführungsform verwendet wird, und
- 8 eine transparente Darstellung des Fallenabschnitts aus 7 in einer anderen Perspektive ohne Füllmaterial.

Further aspects and features of the invention will become apparent from the following description and the drawings, to which reference is made. In the drawings:

- 1 schematically shows a cooking appliance according to the invention with a wireless core temperature sensor according to the invention,
- 2 a perspective view of a core temperature sensor according to the invention according to a first embodiment, which is partially shown,
- 3 a detail of a core temperature sensor according to the invention according to a second embodiment in the area of the microwave trap,
- 4 a partially sectioned view of the detail of the core temperature sensor according to the invention of 3 in a different perspective without filler material,
- 5 a further partially sectioned view of the detail of the core temperature sensor according to the invention of 3 in a wider perspective without filler material,
- 6 a further partially sectioned view of the detail of the core temperature sensor according to the invention of 3 in a different perspective without filler material,
- 7 a perspective view of a trap section of a microwave trap used in a core temperature sensor according to the invention according to a third embodiment, and
- 8 a transparent representation of the trap section 7 in a different perspective without filler material.

In 1 ist ein Gargerät 10 gezeigt, das ein Gehäuse 12 aufweist, welches einen Technikraum 14 sowie einen Garraum 16 umgibt, in dem ein Gargut 18 zum Garen vorgesehen ist.In 1 a cooking appliance 10 is shown which has a housing 12 which surrounds a technical space 14 and a cooking chamber 16 in which a food 18 is provided for cooking.

Das Gargut 18 ist in der gezeigten Ausführungsform auf einem Garzubehör 20 angeordnet, welches in einem Gestell 22 beispielsweise eingeschoben ist.In the embodiment shown, the food 18 to be cooked is arranged on a cooking accessory 20, which is inserted into a rack 22, for example.

Das Gargerät 10 umfasst eine Steuerung 24, die mit einer Mikrowellenquelle 26 und einer Heiz- und/oder Dampfvorrichtung 28 signalübertragend verbunden ist. Insofern kann die Steuerung 24 sowohl die Mikrowellenquelle 26 als auch die Heiz- bzw. Dampfvorrichtung 28 ansteuern.The cooking appliance 10 includes a controller 24 that is signal-transmittingly connected to a microwave source 26 and a heating and/or steaming device 28. Thus, the controller 24 can control both the microwave source 26 and the heating or steaming device 28.

Darüber hinaus umfasst das Gargerät 10 eine Auswerteeinheit 30, welche ebenfalls mit der Steuerung 24 signalübertragend verbunden ist. Die Steuerung 24 kann demnach die Mikrowellenquelle 26 und/oder die Heiz- bzw. Dampfvorrichtung 28 in Abhängigkeit von einem von der Auswerteeinheit 30 erhaltenen Auswerteergebnis ansteuern. Insofern kann sich hierdurch eine Regelung ergeben, sofern ein entsprechendes Garprogramm ausgewählt ist.Furthermore, the cooking appliance 10 comprises an evaluation unit 30, which is also connected to the controller 24 for signal transmission. The controller 24 can therefore control the microwave source 26 and/or the heating or steaming device 28 depending on an evaluation result received from the evaluation unit 30. In this respect, a control can result, provided a corresponding cooking program is selected.

Die Mikrowellenquelle 26 ist mit einer Einspeiseantenne 32 verbunden, über die Mikrowellen in den Garraum 16 eingespeist werden können, sodass Mikrowellenenergie in das Gargut 18 eingebracht wird, über die das Gargut 18 (zusätzlich) gegart werden kann.The microwave source 26 is connected to a feed antenna 32, via which microwaves can be fed into the cooking chamber 16, so that microwave energy is introduced into the food 18, via which the food 18 can be (additionally) cooked.

Darüber hinaus umfasst das Gargerät 10 eine Empfangsantenne 34, die mit der Auswerteeinheit 30 signalübertragend verbunden ist. Über die Empfangsantenne 34 können Signale aus dem Garraum 16 empfangen werden, um von der Auswerteeinheit 30 ausgewertet werden zu können, wie nachfolgend im Detail erläutert wird.Furthermore, the cooking appliance 10 includes a receiving antenna 34, which is connected to the evaluation unit 30 for signal transmission. Signals from the cooking chamber 16 can be received via the receiving antenna 34 in order to be evaluated by the evaluation unit 30, as explained in detail below.

Darüber hinaus umfasst das Gargerät 10 einen Kerntemperaturfühler 36, der einen Messabschnitt 38 sowie einen Griffabschnitt 40 hat, an den sich der Messabschnitt 38 anschließt. In dem Messabschnitt 38 ist ein Temperatursensor 42 vorgesehen, der dazu dient, die Kerntemperatur des Garguts 18 zu erfassen. Grundsätzlich kann es sich bei dem Temperatursensor 42 um einen SAW-Temperatursensor handeln.Furthermore, the cooking appliance 10 includes a core temperature probe 36, which has a measuring section 38 and a handle section 40, to which the measuring section 38 is connected. A temperature sensor 42 is provided in the measuring section 38, which serves to detect the core temperature of the food 18. In principle, the temperature sensor 42 can be a SAW temperature sensor.

Der kabellose Kerntemperaturfühler 36 ist grundsätzlich eingerichtet, ein von der Mikrowellenquelle 26 ausgesandtes Mikrowellensignal zu empfangen und als Reaktion hierauf ein Temperatursignal auszusenden, welches von der Empfangsantenne 34 empfangen wird. Das Temperatursignal umfasst Informationen bezüglich der Temperatur des Garguts 18, insbesondere der Kerntemperatur.The wireless core temperature sensor 36 is generally configured to receive a microwave signal emitted by the microwave source 26 and, in response thereto, to transmit a temperature signal, which is received by the receiving antenna 34. The temperature signal includes information regarding the temperature of the food 18, in particular the core temperature.

Das empfangene Temperatursignal wird von der Empfangsantenne 34 an die Auswerteeinheit 30 weitergeleitet, die die entsprechende Temperatur auswertet. Die Temperatur kann der Steuerung 24 des Gargeräts 10 zur Verfügung gestellt werden, um einen Garprozess zu steuern bzw. zu regeln.The received temperature signal is forwarded by the receiving antenna 34 to the evaluation unit 30, which evaluates the corresponding temperature. The temperature can be made available to the controller 24 of the cooking appliance 10 in order to control or regulate a cooking process.

In den 2 bis 8 ist der kabellose Kerntemperaturfühler 36 in verschiedenen Ausführungsformen detailliert gezeigt, worauf nachfolgend Bezug genommen wird.In the 2 to 8 the wireless core temperature sensor 36 is shown in detail in various embodiments, to which reference is made below.

Aus 2 geht hervor, dass der Kerntemperaturfühler 36 in einem Übergangsbereich 43 zwischen dem Messabschnitt 38 und dem Griffabschnitt 40 eine Mikrowellenfalle 44 aufweist, die einen zylindrischen Fallenabschnitt 46 hat, der topfförmig ausgebildet ist und ein dielektrisches Füllelement 48 zumindest teilweise umgibt, insbesondere eine Keramik.Out of 2 It can be seen that the core temperature sensor 36 has a microwave trap 44 in a transition region 43 between the measuring section 38 and the handle section 40, which has a cylindrical trap section 46 which is pot-shaped and at least partially surrounds a dielectric filling element 48, in particular a ceramic.

Der topfförmige Fallenabschnitt 46 weist demnach eine Öffnung 50 auf, die dem Messabschnitt 38 zugewandt ist, wobei die Öffnung 50 von einem Randbereich 52 umgeben ist. Der Randbereich 52 ist gegenüber dem Füllelement 48 zumindest bereichsweise zurückgesetzt, sodass das Füllelement 48 zumindest bereichsweise über den Randbereich 52 in Richtung Messabschnitt 38 hervorsteht.The cup-shaped trap section 46 accordingly has an opening 50 facing the measuring section 38, wherein the opening 50 is surrounded by an edge region 52. The edge region 52 is at least partially recessed relative to the filling element 48, so that the filling element 48 protrudes at least partially beyond the edge region 52 in the direction of the measuring section 38.

Dies kann, wie in 2 gezeigt, durch eine kammartige Struktur 54 erfolgen, die mindestens zwei Zahnelemente 56 aufweist, welche von einer Aussparung 58 voneinander getrennt sind. In der jeweiligen Aussparung 58 ist das dielektrische Füllelement 48 somit seitlich nicht verdeckt, also an einer Seite, die im Wesentlichen senkrecht zur Öffnung 50 ist. Das Füllelement 48 kann mit den freien Enden der Zahnelemente 56 bündig abschließen. Ferner können die Zahnelemente 56 entlang des Randbereichs 52 gleichmäßig verteilt sein.This can, as in 2 shown, by a comb-like structure 54 having at least two tooth elements 56 separated from one another by a recess 58. In the respective recess 58, the dielectric filling element 48 is thus not concealed laterally, i.e., on a side that is substantially perpendicular to the opening 50. The filling element 48 can be flush with the free ends of the tooth elements 56. Furthermore, the tooth elements 56 can be evenly distributed along the edge region 52.

Alternativ kann der Randbereich 52 den Umfang des Füllelements 48 stufenlos und ringförmig umgeben, wie dies in 3 beispielsweise gezeigt ist. Der Randbereich 52 kann jedoch auch in der stufenlosen und ringförmigen Ausführung gegenüber dem Füllelement 48 zurückgesetzt sein.Alternatively, the edge region 52 can surround the circumference of the filling element 48 in a continuous and annular manner, as shown in 3 as shown, for example. However, the edge region 52 can also be set back from the filling element 48 in the stepless and annular design.

Grundsätzlich, wie insbesondere in 4 gezeigt ist, weist der zylindrische und topfförmige Fallenabschnitt 46 einen Boden 60 auf, der der Öffnung 50 entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten ist der Boden 60 an einem ersten Ende des Fallenabschnitts 46 angeordnet, welcher dem Griffabschnitt 40 zugewandt ist, wohingegen die Öffnung 50 des topfförmigen Fallenabschnitts 46 einem zweiten Ende zugeordnet ist, das zum ersten Ende entgegengesetzt ist und dem Messabschnitt 38 zugewandt ist.In principle, as particularly in 4 As shown, the cylindrical and cup-shaped trap section 46 has a bottom 60 which is opposite the opening 50. In other words, the bottom 60 is arranged at a first end of the trap section 46 which faces the handle section 40, whereas the opening 50 of the cup-shaped trap section 46 is assigned a second end which is opposite to the first end and faces the measuring section 38.

Darüber hinaus geht aus den 2 bis 5 hervor, dass sich der Messabschnitt 38 zumindest teilweise auch in den Griffabschnitt 40 hineinerstreckt, wobei in den 3 und 4 ein im Griffabschnitt 40 vorgesehener Griff nicht dargestellt ist.In addition, the 2 to 5 that the measuring section 38 extends at least partially into the handle section 40, wherein in the 3 and 4 a handle provided in the handle section 40 is not shown.

Die Mikrowellenfalle 44 ist im Übergangsbereich 43 angeordnet, wobei sie teilweise ebenfalls im Griff des Griffabschnitts 40 aufgenommen ist, wie aus einem Vergleich der 2 mit den 3 bis 5 deutlich wird.The microwave trap 44 is arranged in the transition area 43, whereby it is also partially accommodated in the handle of the handle section 40, as can be seen from a comparison of the 2 with the 3 to 5 becomes clear.

Aus den 3 bis 5 wird deutlich, dass sich innerhalb des Messabschnitts 38 ein Wellenleiter 62 erstrecken kann, der mit dem Temperatursensor 42 gekoppelt ist.From the 3 to 5 It becomes clear that a waveguide 62 can extend within the measuring section 38 and is coupled to the temperature sensor 42.

Der Wellenleiter 62 erstreckt sich bis in den Bereich der Mikrowellenfalle 44 hinein, wobei ein Koppelabschnitt 64 vorgesehen ist, über den eine elektromagnetische Kopplung zwischen der Mikrowellenfalle 44 und dem Wellenleiter 62 erfolgt.The waveguide 62 extends into the area of the microwave trap 44, wherein a coupling section 64 is provided, via which an electromagnetic coupling between the microwave trap 44 and the waveguide 62 takes place.

Der Koppelabschnitt 64 ist in der gezeigten Ausführungsform der 4 bis 6 als ein Ausschnitt bzw. Öffnung in einer Lanze 65 ausgebildet, die zumindest bereichsweise auch den Messabschnitt 38 bildet.The coupling section 64 is in the embodiment shown the 4 to 6 formed as a cutout or opening in a lance 65, which at least partially also forms the measuring section 38.

Insofern stellt der Koppelabschnitt 64 ein Koppelfenster dar. Konkret ist der Koppelabschnitt 64 in der Wand der Lanze 65 als ein Ausschnitt bzw. eine Öffnung ausgebildet.In this respect, the coupling section 64 represents a coupling window. Specifically, the coupling section 64 is formed in the wall of the lance 65 as a cutout or an opening.

In den 5 und 6 ist der Ausschnitt bzw. die Öffnung invertiert dargestellt, da die Wand der Lanze 65 nicht bzw. nur halbseitig dargestellt ist, um den Innenbereich der Lanze 65 darstellen zu können, insbesondere den des Messabschnitts 38. Zudem ist die Darstellung der 6 um 180° gegenüber der Darstellung der 5 gedreht, wie aus der Lage des Koppelabschnitts 64 und den dargestellten Raumachsen deutlich wird.In the 5 and 6 the section or the opening is shown inverted, since the wall of the lance 65 is not shown or only shown half-side, in order to be able to show the interior of the lance 65, in particular that of the measuring section 38. In addition, the representation of the 6 by 180° compared to the representation of the 5 rotated, as is clear from the position of the coupling section 64 and the spatial axes shown.

Hieraus wird deutlich, dass der Wellenleiter 62 innerhalb des Messabschnitts 38 vorliegt und sich durch den Messabschnitt 38 bzw. die Lanze 65 ausgehend von der Mikrowellenfalle 44 in Richtung der (nicht gezeigten) Messspitze erstreckt.From this it is clear that the waveguide 62 is present within the measuring section 38 and extends through the measuring section 38 or the lance 65 starting from the microwave trap 44 in the direction of the measuring tip (not shown).

Die Lanze 65 kann sich zudem bis in den Griffabschnitt 40 hineinerstrecken, also durch die Mikrowellenfalle 44 hindurch, insbesondere den Fallenabschnitt 46. Der Boden 60 hat demnach eine Öffnung, durch die sich die Lanze 65 hindurcherstreckt.The lance 65 can also extend into the handle section 40, i.e. through the microwave trap 44, in particular the trap section 46. The base 60 therefore has an opening through which the lance 65 extends.

Aus den 5 und 6 wird zudem deutlich, dass der Wellenleiter 62 eine (Mikro-)Streifenleitung 66 aufweist, die in einem Substrat 68 des Wellenleiters 62 vorgesehen ist, welches in 6 zur besseren Darstellung der (Mikro-)Streifenleitung 66 nicht gezeigt ist.From the 5 and 6 It is also clear that the waveguide 62 has a (micro)strip line 66, which is provided in a substrate 68 of the waveguide 62, which is in 6 for better illustration of the (micro)strip line 66 is not shown.

Es wird deutlich, dass die (Mikro-)Streifenleitung 66 von einer Grundplatte 70 („ground plane“) beabstandet ist, die einen Ausschnitt 72 aufweist, der dem Koppelabschnitt 64 zugeordnet ist. Insofern ist ein Durchgang ausgebildet, über den die elektromagnetische Koppelung zwischen der (hier nicht dargestellten) Mikrowellenfalle 44 und dem Wellenleiter 62 erfolgt, insbesondere der (Mikro-)Streifenleitung 66.It is clear that the (micro)strip line 66 is spaced from a ground plane 70, which has a cutout 72 associated with the coupling section 64. Thus, a passage is formed through which the electromagnetic coupling between the microwave trap 44 (not shown here) and the waveguide 62, in particular the (micro)strip line 66, takes place.

In 6 ist auch gezeigt, dass die (Mikro-)Streifenleitung 66 und somit der Wellenleiter 62 zwischen dem Koppelabschnitt 64 und dem Boden 60 des zylindrischen Fallenabschnitts 46 kurzgeschlossen ist.In 6 It is also shown that the (micro)strip line 66 and thus the waveguide 62 is short-circuited between the coupling section 64 and the bottom 60 of the cylindrical trap section 46.

Die Funktionsweise des kabellosen Kerntemperaturfühlers 36 wird nachfolgend erläutert.The functionality of the wireless core temperature sensor 36 is explained below.

Die Mikrowellenfalle 44 des Kerntemperaturfühlers 36 kann grundsätzlich als Antenne fungieren, sodass ein elektromagnetisches Signal, beispielsweise ein von der Mikrowellenquelle 26 des Gargeräts 10 ausgesandtes Mikrowellensignal, in die Mikrowellenfalle 44 einkoppelt. Das Mikrowellensignal wird dann über den Koppelabschnitt 64 auf den Wellenleiter 62 elektromagnetisch gekoppelt.The microwave trap 44 of the core temperature sensor 36 can essentially function as an antenna, so that an electromagnetic signal, for example, a microwave signal emitted by the microwave source 26 of the cooking appliance 10, is coupled into the microwave trap 44. The microwave signal is then electromagnetically coupled to the waveguide 62 via the coupling section 64.

Der Koppelabschnitt 64 kann dabei je nach Position und/oder Größe einen definierten Koppelfaktor aufweisen, der zwischen -20 dB und - 60 dB liegen kann. Hierdurch ist sichergestellt, dass nur ein Bruchteil der in den Garraum 16 eingespeisten Mikrowellenleistung in den Wellenleiter 62 eingekoppelt wird.Depending on its position and/or size, the coupling section 64 can have a defined coupling factor, which can range between -20 dB and -60 dB. This ensures that only a fraction of the microwave power fed into the cooking chamber 16 is coupled into the waveguide 62.

Die in den Wellenleiter 62 eingekoppelten elektromagnetischen Wellen werden über den Wellenleiter 62 zu dem wenigstens einen Temperatursensor 42 weitergeleitet, der in Abhängigkeit der vorliegenden Temperatur die Frequenz und/oder die Laufzeit verändert, sodass ein verändertes elektromagnetisches Signal vom Temperatursensor 42 über den Wellenleiter 62 in Richtung Koppelabschnitt 64 zurückgeleitet wird, insbesondere reflektiert wird.The electromagnetic waves coupled into the waveguide 62 are transmitted via the waveguide 62 to the at least one temperature sensor 42, which changes the frequency and/or the propagation time depending on the prevailing temperature, so that a changed electromagnetic signal is returned, in particular reflected, from the temperature sensor 42 via the waveguide 62 in the direction of the coupling section 64.

Mit anderen Worten, moduliert der Temperatursensor 42 das Mikrowellensignal in Abhängigkeit der vorliegenden Temperatur. Der Temperatursensor 42 kann daher im Bereich der Messspitze vorgesehen sein, um sicherzustellen, dass die Kerntemperatur des Garguts 18 erfasst wird, wenn der Kerntemperaturfühler 36 ins Gargut 18 eingesteckt ist.In other words, the temperature sensor 42 modulates the microwave signal depending on the prevailing temperature. The temperature sensor 42 can therefore be provided in the region of the measuring tip to ensure that the core temperature of the food 18 is detected when the core temperature probe 36 is inserted into the food 18.

Die entsprechend vom Temperatursensor 42 in Richtung Koppelabschnitt 64 zurückgeführten elektromagnetischen Wellen werden auch als Temperatursignal bezeichnet, da sie eine Information bezüglich der vorliegenden Temperatur enthalten.The electromagnetic waves returned from the temperature sensor 42 in the direction of the coupling section 64 are also referred to as a temperature signal, since they contain information regarding the current temperature.

An dem Koppelabschnitt 64 werden die elektromagnetischen Wellen vom Wellenleiter 62 in die Mikrowellenfalle 44 ausgekoppelt, die nun als Sendeantenne fungiert, da das Temperatursignal vom Kerntemperaturfühler 36, insbesondere dessen Mikrowellenfalle 44, ausgesendet wird.At the coupling section 64, the electromagnetic waves are coupled from the waveguide 62 into the microwave trap 44, which now functions as a transmitting antenna, since the temperature signal is emitted by the core temperature sensor 36, in particular its microwave trap 44.

Das vom Kerntemperaturfühler 36 ausgesandte Temperatursignal kann wiederum von der Empfangsantenne 34 des Gargeräts 10 empfangen werden, die mit der Auswerteeinheit 30 über einen Empfangskanal gekoppelt ist, in dem ein Verstärker 73 zur Verstärkung des Temperatursignals vorgesehen ist. Die Auswerteeinheit 30 kann das entsprechende Temperatursignal auswerten, um die Information bezüglich der Temperatur zu erhalten. Insofern kann der kabellose Kerntemperaturfühler 36 ausgelesen werden.The temperature signal emitted by the core temperature sensor 36 can in turn be received by the receiving antenna 34 of the cooking appliance 10, which is coupled to the evaluation unit 30 via a receiving channel in which an amplifier 73 is provided for amplifying the temperature signal. The evaluation unit 30 can evaluate the corresponding temperature signal to obtain the information regarding the temperature. In this way, the wireless core temperature sensor 36 can be read.

In den 7 und 8 ist eine alternative Ausführungsform gezeigt, bei der der Koppelabschnitt 64 am Boden 60 des zylindrischen Fallenabschnitts 46 vorgesehen ist. Der Koppelabschnitt 64 kann als eine Öffnung bzw. ein Ausschnitt im Boden 60 ausgebildet sein, sodass sich ein Koppelfenster ergibt.In the 7 and 8 An alternative embodiment is shown in which the coupling section 64 is provided at the bottom 60 of the cylindrical trap section 46. The coupling section 64 can be formed as an opening or cutout in the bottom 60, resulting in a coupling window.

In dieser Ausführungsform ist eine (Mikro-)Streifenleitung 74 vorgesehen, welche parallel zu einer Ebene verläuft, in der der Boden 60 angeordnet ist. Der Koppelabschnitt 64 ist auch in dieser Ausführungsform als ein Ausschnitt im Boden 60 ausgebildet, sodass es sich um ein Koppelfenster handelt.In this embodiment, a (micro)strip line 74 is provided, which runs parallel to a plane in which the base 60 is arranged. The coupling section 64 is also formed in this embodiment as a cutout in the base 60, so that it is a coupling window.

Die (Mikro-)Streifenleitung 74 ist mit einer Koaxialleitung 76 gekoppelt, die den Wellenleiter 62 ausbildet, der sich durch den Messabschnitt 38 bis zum Temperatursensor 42 erstreckt. Insbesondere ist die (Mikro-)Streifenleitung 74 mit einem Innenleiter der Koaxialleitung 76 verbunden, der als Rohrleiter ausgebildet ist und sich durch die Lanze 65 erstreckt.The (micro)strip line 74 is coupled to a coaxial line 76, which forms the waveguide 62, which extends through the measuring section 38 to the temperature sensor 42. In particular, the (micro)strip line 74 is connected to an inner conductor of the coaxial line 76, which is designed as a tubular conductor and extends through the lance 65.

Die (Mikro-)Streifenleitung 74 ist in einem Bereich kurzgeschlossen, der zwischen einem radial äußeren Rand des zylindrischen Fallenabschnitts 46 und dem Koppelabschnitt 64 liegt.The (micro)strip line 74 is short-circuited in a region located between a radially outer edge of the cylindrical trap section 46 and the coupling section 64.

Die Funktionsweise des kabellosen Kerntemperaturfühlers 36 ist jedoch gleich zu derjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsform, sodass hierauf verwiesen wird.However, the functionality of the wireless core temperature sensor 36 is the same as that of the previously described embodiment, so reference is made to this.

Der Kerntemperaturfühler 36 kann zudem mehrere Temperatursensoren 42 aufweisen, die im Messabschnitt 38 angeordnet sind, insbesondere im Bereich der Messspitze, um die Kerntemperatur des Garguts 18 an mehreren Stellen zu erfassen bzw. um die Kerntemperatur aufgrund eines Mittelwerts zu ermitteln. Hierzu können die mehreren Temperatursensoren 42 über Leistungsteiler mit dem Wellenleiter 62 gekoppelt sein.The core temperature probe 36 can also have a plurality of temperature sensors 42 arranged in the measuring section 38, particularly in the region of the measuring tip, in order to measure the core temperature of the food 18 at a plurality of locations or to determine the core temperature based on an average value. For this purpose, the plurality of temperature sensors 42 can be coupled to the waveguide 62 via power dividers.

Grundsätzlich ist es möglich, einen kabellosen Kerntemperaturfühler 36 zum kabellosen Erfassen der Kerntemperatur des Garguts 18 in einem Gargerät 10 zu verwenden, welches eine Mikrowellenquelle 26 aufweist, also auch während des Mikrowellenbetriebs. Dies liegt daran, dass der Temperatursensor 42 über den Koppelabschnitt 64 mit der Mikrowellenfalle 44 elektromagnetisch derart gekoppelt ist, dass eine Dämpfung der in den Garraum 16 eingespeisten Mikrowellenleistung erfolgt, die eine Beschädigung des Temperatursensors 42 ausschließt.In principle, it is possible to use a wireless core temperature sensor 36 for wirelessly detecting the core temperature of the food 18 in a cooking appliance 10 that has a microwave source 26, i.e., even during microwave operation. This is because the temperature sensor 42 is electromagnetically coupled to the microwave trap 44 via the coupling section 64 in such a way that the microwave power fed into the cooking chamber 16 is attenuated, thus preventing damage to the temperature sensor 42.

Claims

Wireless core temperature sensor (36) for a cooking appliance (10) for cooking food (18), wherein the core temperature sensor (36) has a handle section (40) and a measuring section (38) which adjoins the handle section (40), wherein at least one temperature sensor (42) is provided in the measuring section (38), wherein a waveguide (62) runs at least within the measuring section (38) and is connected to the temperature sensor (42), wherein the core temperature sensor (36) has a microwave trap (44) which at least partially surrounds the measuring section (38), and wherein the core temperature sensor (36) has a coupling section (64) in the region of the microwave trap (44), via which coupling section an electromagnetic coupling takes place between the microwave trap (44) and the waveguide (62).

Wireless core temperature sensor (36) according to Claim 1 , characterized in that the temperature sensor (42) is a SAW temperature sensor.

Wireless core temperature sensor (36) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the coupling section (64) is arranged to couple electromagnetic waves into the waveguide (62) and to couple electromagnetic waves out of the waveguide (62).

Wireless core temperature sensor (36) according to one of the preceding claims, characterized in that the microwave trap (44) simultaneously functions as an antenna of the wireless core temperature sensor (36).

Wireless core temperature sensor (36) according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring section (38) is formed by a lance (65).

Wireless core temperature sensor (36) according to Claim 5 , characterized in that the coupling section (64) is formed in the lance (65).

Wireless core temperature sensor (36) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the microwave trap (44) has a cylindrical trap section (46) which is pot-shaped, so that the trap section (46) has a bottom (60) at a first end on which the coupling section (64) is formed.

Cooking appliance (10) for cooking food (18), comprising a cooking chamber (16), a receiving antenna (34) and an evaluation unit (30) which is connected to the receiving antenna (34) in a signal-transmitting manner, wherein a wireless core temperature sensor (36) is provided in the cooking chamber (16), which has at least one temperature sensor (42) and a microwave trap (44) which functions as an antenna, wherein the core temperature sensor (36) is designed to transmit a temperature signal via the microwave trap (44) which functions as an antenna, and wherein the receiving antenna (34) is designed to receive the transmitted temperature signal.

Cooking appliance (10) according to Claim 8 , characterized in that the cooking appliance (10) has a microwave source (26) which is designed to feed a microwave signal into the cooking chamber (16) in order to stimulate the temperature sensor (42) of the core temperature sensor (36) to generate the temperature signal.

Cooking appliance (10) according to Claim 8 or 9 , characterized in that the evaluation unit (30) is connected to the receiving antenna (34) via a receiving channel, wherein an amplifier (73) is provided in the receiving channel, which amplifies the received temperature signal.