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EP-4080992-B1 - COMBINATION COOKING APPLIANCE AND METHOD FOR COOKING FOOD IN A COMBINATION COOKING APPLIANCE

EP4080992B1EP 4080992 B1EP4080992 B1EP 4080992B1EP-4080992-B1

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20220412

Claims (13)

  1. A method of cooking food to be cooked in a combination cooking appliance (10) having a fan wheel (28) and a semiconductor microwave unit (24) for generating microwaves, comprising the following steps: - determining an angular position of the fan wheel (28); - selecting an excitation vector for the semiconductor microwave unit (24) based on the determined angular position from a set of different excitation vectors, wherein the excitation vector at least comprises drive parameters for the phase of the microwaves to be generated, and - operating the semiconductor microwave unit (24) with the selected excitation vector.
  2. The method according to claim 1, characterized in that the set of different excitation vectors covers a complete revolution of the fan wheel (28), which is subdivided into a plurality of angular segments.
  3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the selected excitation vector is constant for a defined angular segment of the rotating fan wheel (28), the angular segment being less than 360°, in particular less than 10°, preferably less than 1°.
  4. The method according to any of the preceding claims, characterized in that the angular position of the fan wheel (28) is measured by means of a rotary encoder (34), or in that the angular position of the fan wheel (28) is calculated based on a speed of the fan wheel (28) and a reference pulse, or in that the angular position of the fan wheel (28) is derived from measurements of scattering parameters at at least a fixed frequency over the duration of one revolution of the fan wheel (28).
  5. The method according to any of the preceding claims, characterized in that the direction of rotation of the fan wheel (28) is determined, wherein the determined direction of rotation of the fan wheel (28) determines an order of the excitation vectors of the set of different excitation vectors.
  6. The method according to any of the preceding claims, characterized in that at least one excitation vector is calculated or is updated on the basis of a control.
  7. The method according to claim 6, characterized in that the at least one excitation vector is calculated based on measured scattering parameters at an angular position of the fan wheel (28) or is updated on the basis of a control.
  8. The method according to any of the preceding claims, characterized in that the set of different excitation vectors is selected from a plurality of different sets of different excitation vectors.
  9. The method according to claim 8, characterized in that a re-selection of the appropriate set from the plurality of different sets is performed on the basis of a predetermined time, a change in a dielectric property in a cooking chamber (14) of the combination cooking appliance (10), and/or continuously.
  10. A combination cooking appliance for cooking food to be cooked (20), comprising a fan wheel (28), a control and evaluation unit (26), and a semiconductor microwave unit (24), wherein the control and evaluation unit (26) is configured to determine a present angular position of the fan wheel (28), wherein the semiconductor microwave unit (24) is configured to be operated in a plurality of different operating modes, wherein the control and evaluation unit (26) is further configured to drive the semiconductor microwave unit (24) based on the determined angular position such that, based on the determined angular position, the semiconductor microwave unit (24) is in a selected operating mode.
  11. The combination cooking appliance according to claim 10, characterized in that the plurality of different operating modes of the semiconductor microwave unit (24) comprise an idle operating mode, a measuring operating mode, and a heating operating mode.
  12. The combination cooking appliance according to claim 11, characterized in that the control and evaluation unit (26) is configured to vary the operating modes of the semiconductor microwave unit (24) within one complete revolution of the fan wheel (28) and/or to vary the operating modes for the same angular segment of two successive revolutions of the fan wheel (28).
  13. The combination cooking appliance according to any of claims 10 to 12, characterized in that the semiconductor microwave unit (24) comprises a drive module (36) and a plurality of power modules (38), which are each in communication connection with the drive module (36), wherein each power module (38) has a set of different excitation vectors assigned to it, and wherein the drive module (36) is configured to specify a common frequency reference to the power modules (38) and to drive the power modules (38) by means of a clock signal dependent on the detected angular position in order to select an excitation vector from the set of different excitation vectors.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Garen von Gargut in einem Kombinationsgargerät mit einem Lüfterrad und einer Halbleiter-Mikrowelleneinheit zum Erzeugen von Mikrowellen. Ferner betrifft die Erfindung ein Kombinationsgargerät zum Garen von Gargut. Aus dem Stand der Technik sind Gargeräte bekannt, die neben konventionellen Energiequellen wie einer Heißluftvorrichtung und einer Dampferzeugungsvorrichtung zusätzlich noch eine Mikrowelleneinheit aufweisen, über die Energie in ein im Garraum des Gargeräts befindliches Gargut eingebracht werden kann, um das Gargut zu garen. Derartige Gargeräte werden auch als Kombinationsgargeräte bezeichnet, da diese Gargeräte mehrere unterschiedliche Energiequellen miteinander kombinieren. Die Kombinationsgargeräte werden typischerweise in Profiküchen eingesetzt, beispielsweise in Kantinen oder in der Gastronomie. Die Kombinationsgargeräte werden in zwei Klassen eingeteilt, die sich durch die Art der Mikrowelleneinheit unterscheiden. In der ersten Klasse, die den traditionellen Weg darstellt, werden Magnetrons als Mikrowelleneinheiten eingesetzt. Anstelle der Magnetrons können aber auch sogenannte Halbleiter-Mikrowelleneinheiten verwendet werden, die auch als SSC-Hardware ("Solid State Cooking"-Hardware) bezeichnet werden. Insofern ersetzen die Halbleiterbauteile die traditionell verwendeten Magnetrons, um die Mikrowellen zu erzeugen. Die Kombinationsgargeräte weisen unabhängig von ihrem jeweiligen Typ ein Lüfterrad auf, welches sich während des Betriebs des Gargeräts dreht, um das im Garraum vorliegende Garraumklima zu verwirbeln, sodass der gewünschte Energieeintrag durch Heißluft und/oder Dampf in das Gargut erfolgt. Das drehende Lüfterrad hat jedoch einen starken Einfluss auf das von der Mikrowelleneinheit erzeugte Mikrowellenfeld im Garraum, da dieses ebenfalls entsprechend verwirbelt wird. Das Lüfterrad fungiert nämlich als Modenmischer. Während die Kombinationsgargeräte der ersten Klasse, die das Magnetron als Mikrowelleneinheit aufweisen, das sich drehende Lüfterrad positiv nutzen können, um ebenfalls einen gleichmäßigen Energieeintrag durch die Mikrowellen zu realisieren, hat das drehende Lüfterrad bei den Kombinationsgargeräten des zweiten Typs, also mit Halbleiter-Mikrowelleneinheit, einen störenden Einfluss. Dies liegt daran, dass die Halbleiter-Mikrowelleneinheit im Gegensatz zum Magnetron, welches sich immer im optimalen Arbeitspunkt befindet, nur verzögert auf das sich ändernde Mikrowellenfeld reagieren kann, da zunächst ein geeigneter Arbeitspunkt ermittelt werden muss. Das im Garraum vorliegende Mikrowellenfeld ändert sich mit der Geschwindigkeit des Lüfterrads, wodurch entsprechend schnelle Änderungen auftreten, denen die Halbleiter-Mikrowelleneinheit nicht ohne weiteres folgen kann. Demnach kann diese nicht mehr im optimalen Arbeitspunkt arbeiten, was die Effizienz entsprechend reduziert. Ein großer Teil der eingespeisten Leistung wird daher direkt wieder aus dem Garraum reflektiert und von der Halbleiter-Mikrowelleneinheit absorbiert, was im schlimmsten Fall zu einer derart großen Reflexion führt, dass die Halbleiter-Mikrowelleneinheit aus Sicherheitsgründen abgeschaltet wird. Aus diesem Grund ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass bei Kombinationsgargeräten, die eine Halbleiter-Mikrowelleneinheit aufweisen, das Lüfterrad abgeschirmt ist, um so den Einfluss des Lüfterrads auf das Mikrowellenfeld im Garraum zu minimieren. Das Mikrowellenfeld im Garraum ändert sich durch das drehende Lüfterrad nicht oder nur unwesentlich, da die Schirmung einen Einfluss des sich drehenden Lüfterrads abschirmt. Dennoch auftretende Veränderungen des Mikrowellenfelds gehen demnach nicht auf die Drehung des Lüfterrads zurück, sondern ausschließlich auf andere Gründe, beispielsweise die Ausdehnung des Innenkastens und/oder Veränderungen des Garguts aufgrund der zunehmenden Temperatur im Garraum. Dies sind jedoch im Vergleich zur Drehung des Lüfterrads langsame Prozesse, auf die die Halbleiter-Mikrowelleneinheit mit Algorithmen reagieren kann, da die Halbleiter-Mikrowelleneinheiten hierzu entsprechend ausgelegt sind, um den langsamen Änderungen zu folgen. Aufgrund der Schirmung ist jedoch die Fertigung des Kombinationsgargeräts sowie dessen Wartung komplizierter, was mehr Aufwand erfordert. Beispielsweise muss die Schirmung mit einem Innenkasten des Gargeräts, der den Garraum begrenzt, elektrisch kontaktiert sein. Die Schirmung hat jedoch auch einen Einfluss auf den Betrieb des Gargeräts, insbesondere die Heißluftleistung des Gargeräts, da die Schirmung die Gleichmäßigkeit bzw. die Strömungsgeschwindigkeit beeinflusst. Die DE 10 2019 201 332 A1 bezieht sich auf ein Haushaltsgargerät, mit einer integrierten Mikrowelleneinrichtung, die einen halbleiterbasierten Mikrowellengenerator und eine Drehantenne bzw. einen Wobbler hat. Über die Drehantenne bzw. den Wobbler wird Mikrowellenstrahlung in einen Garraum eingestrahlt. Ferner ist die Mikrowelleneinrichtung dazu eingeric