相關(guān)案子

本申請要求于2015年8月21日提交的美國臨時專利申請第62/040,016號的權(quán)益。

本發(fā)明涉及電氣燒烤裝置及方法，并且涉及用于在戶外烤爐中輻射熱能用于烹飪食物的電氣模塊。本發(fā)明還涉及紅外烹飪爐箅組件。

背景技術(shù)：

自十九世紀四十和五十年代戶外燒烤器具的發(fā)展以來，對有效的電動戶外炊具的需求已存在很多年。長久以來一直相信這樣的裝置可被制作得更加方便且容易使用，例如，無需要求像木炭或丙烷的特定燃料。近年來，來自可再生資源或別的環(huán)境友好型資源的電能的增長的可利用性進一步增長了對這些電器的使用的動力。

目前的戶外電氣燒烤器具領(lǐng)域包括多種類型的產(chǎn)品。在第一種類型中，電阻加熱元件被內(nèi)嵌在烹飪爐箅中。當電流使電氣元件變熱時，電氣元件通過傳導(dǎo)將熱傳遞給通常由例如鋁的導(dǎo)熱性材料制成的爐箅。爐箅繼而通過傳導(dǎo)來加熱食物。一般地，為了使油脂排出在爐箅中設(shè)置了開槽。通過使爐箅的接觸區(qū)域與開槽交替，在適宜的情況下，烤爐可產(chǎn)生在燒烤時期望的“烤焦”痕跡的圖案。

然而，該第一種類型的電氣烤爐遇到這樣的問題，即：受熱的烹飪表面的溫度必須保持低于油脂的燃點，以便在烹飪的時候不會發(fā)生火災(zāi)。然而，所要求的低溫不會使油脂充分地汽化以產(chǎn)生燒烤時給肉調(diào)味所需的煙。此外，盡管提供了油脂引流特征，但所要求的低溫允許積累的油脂圍繞著食物聚集在烹飪爐箅的表面上。

在第二種類型的電氣烤爐中，輻射加熱元件懸掛在開式電線類型的烹飪爐箅下面并被絕緣材料包圍。食物通過穿過開式爐箅的輻射熱和通過來自烹飪爐箅的一些傳導(dǎo)被烹飪，所述烹飪爐箅被輻射元件加熱。在適宜的情況下，來自爐箅的傳導(dǎo)熱可產(chǎn)生對于燒烤所期望的“烤焦”痕跡的圖案。在美國專利6,104,004中大體描述了這種類型的烤爐。

不幸的是，在該第二種類型的電氣烤爐中，只有盡可能蓋著蓋子烹飪才能實現(xiàn)好的烹飪性能?？緺t的設(shè)計及烹飪性能取決于在烹飪爐箅下方和上方的大的輻射腔的建立。如果蓋子是打開的，不僅腔被分成打開的兩半，而且由加熱元件所產(chǎn)生的輻射能的大部分散失到大氣中，幾乎沒有通過食物或通過開式電線烹飪爐箅的有效保留。

在第三種類型的電氣烤爐中，輻射元件被用于加熱特定類型的爐箅。爐箅（a）限制對流熱，（b）主要傳遞紅外熱給其上所支撐的食物，并且（b）利用對流熱來在食物上產(chǎn)生烤焦痕跡的圖案。在這種構(gòu)造中，單個或者兩個的錐形隔熱屏被放置在加熱元件下面以最小化熱損失。在美國專利8,399,810中大體描述了這種類型的烤爐。

然而，該第三種類型的烤爐，盡管給出了更好的性能，但是花費很長的時間來升溫到對于迅速烤焦足夠的操作溫度。此外，在以上描述的第二種類型和第三種類型兩種類型的烤爐中，相當大量的自由對流流動持續(xù)地經(jīng)過輻射加熱元件發(fā)生，因而具有冷卻輻射元件的效果。

此外，以上描述的每種現(xiàn)有技術(shù)的電氣烤爐還受功率密度缺乏所困。這種狀況是迫于標準美國居民電氣系統(tǒng)的瓦數(shù)限制。標準120伏電流，如由15安培斷路器限制，提供僅1800瓦的絕對功率上限。

該功率限制產(chǎn)生相當于對整個烹飪表面僅6147btu/hr（英國熱量單位/小時）的熱能。因此，就200平方英寸的烹飪表面來說，可用的最大功率密度僅30.7btu/hr/in²（英國熱量單位/小時/平方英寸）。該功率密度比由典型瓦斯烤爐提供的最大100btu/hr/in²低很多，并且也比由一些新出的瓦斯紅外烹飪系統(tǒng)提供的最大60到80btu/hr/in²低很多。因此，在不理想的條件下，比如寒冷的刮風天，電氣烹飪器具可能不能產(chǎn)生令人滿意的烹飪結(jié)果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供（a）電氣烤爐，（b）燒烤方法，（c）用于烤爐的可移除的或內(nèi)置的電動熱輻射模塊，和（d）滿足需求并減輕以上所討論的問題的紅外烹飪爐箅組件。本發(fā)明的電氣烤爐、方法和熱輻射模塊：（a）提供高很多的效率、大很多的烹飪熱通量，和比由現(xiàn)有技術(shù)的電氣烤爐所提供的溫度大很多的高烹飪溫度；（b）提供多于70%的紅外烹飪能量；（c）提供用于產(chǎn)生烤焦痕跡的高很多的烹飪爐箅表面溫度，甚至是在打開蓋烹飪的時候；（d）使升溫時間減少到這樣的程度，即可在僅15分鐘內(nèi)達到450°或更高的平均爐箅溫度；和（e）提供這些更高的烹飪和烤焦溫度及熱通量，而同時減少火焰驟燃并顯著增加用于調(diào)味的有益煙的產(chǎn)生。此外，電動熱輻射模塊是單獨可供使用的部件，其中電加熱元件與在烹飪過程中產(chǎn)生的含有動植物油、水和食物顆粒的油滴隔離接觸或大致隔離接觸。

在一個方面，提供用于為烹飪食物輻射熱能的模塊，其包含：模塊殼體，在模塊殼體中具有加熱腔，加熱腔具有底壁；在模塊殼體的上端部分上或在模塊殼體的上端部分中的輻射板，輻射板具有上輻射表面；和定位在輻射板下方加熱腔中的至少一個電加熱元件。輻射板大致覆蓋并大致封閉加熱腔的上端，使得所述加熱腔的上端對離開或進入加熱腔的上端的空氣流至少95%關(guān)閉。此外，輻射板和模塊殼體對從食物掉落到上輻射表面上的動植物油和水的從輻射板的上輻射表面到加熱腔中的流動至少95%關(guān)閉。另外，還優(yōu)選的是輻射板的上輻射表面包含一系列交替的隆起和凹進。

在另一方面，提供用于燒烤食品的裝置，其包含：烤爐基座殼體，其具有帶內(nèi)底的內(nèi)腔；用于打開和關(guān)閉烤爐基座殼體的蓋；用于輻射熱能的模塊，該模塊被定位成至少部分在烤爐基座殼體的內(nèi)腔內(nèi)、在烤爐基座殼體的內(nèi)底壁上方，并且該模塊包含具有上輻射表面的輻射板；和可被定位在輻射板上的食物支撐爐箅，該食物支撐爐箅具有在輻射板的上輻射表面上面間隔開的食物支撐表面。此外，模塊包含模塊殼體，在模塊殼體中具有加熱腔，加熱腔具有底壁并且輻射板被定位在模塊殼體的上端部分上或在模塊殼體的上端部分中。模塊還包含定位在輻射板下方加熱腔中的至少一個電加熱元件。輻射板大致覆蓋并大致封閉加熱腔的上端，使得加熱腔上端至少95%對離開或進入加熱腔上端的空氣流關(guān)閉。另外，輻射板和模塊殼體至少95%對從食品掉落到上輻射表面上的動植物油和水的從輻射板的上輻射表面到加熱腔中的流動關(guān)閉。

在另一方面，提供戶外烹飪烤爐，其包含：烤爐基座殼體，其具有帶內(nèi)底的內(nèi)腔；用于打開和關(guān)閉烤爐基座殼體的蓋；至少部分在烤爐基座殼體的內(nèi)腔內(nèi)、在內(nèi)腔的內(nèi)底上方的內(nèi)殼體，該內(nèi)殼體具有在其內(nèi)的帶加熱腔底壁的加熱腔；定位在內(nèi)殼體的上端部分上或在內(nèi)殼體的上端部分中的輻射板，輻射板具有上輻射表面；可定位在輻射板上的食物支撐爐箅，食物支撐爐箅具有在輻射板的上輻射表面上面間隔開的食物支撐表面；和定位在輻射板下方加熱腔中的至少一個電加熱元件。輻射板大致覆蓋并大致封閉加熱腔的上端，使得加熱腔的上端對離開或進入加熱腔上端的空氣流至少95%關(guān)閉。此外，輻射板和內(nèi)殼體對從食品掉落到上輻射表面上的動植物油和水的從輻射板的上輻射表面到加熱腔中的流動至少95%關(guān)閉。

在仍另一方面中，提供紅外烹飪爐箅組件，其包含本文中描述的多種類型的輻射板中的任意一種和本文中描述的多種類型的食物支撐爐箅中的任意一種，其中食物支撐爐箅可被可移除地定位在輻射板上。本發(fā)明的紅外烹飪爐箅組件提供高百分比的紅外烹飪能量，其是高度防驟燃的，并且通?？杀挥迷谌魏纬Ｒ?guī)類型的電氣的、瓦斯的、木炭的或其它的烹飪烤爐上。

通過仔細研究附圖并通過閱讀下面的優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的另外的方面、特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會是顯見的。

附圖說明

圖1是由本發(fā)明提供的戶外電氣烤爐的實施例2的透視圖；

圖2是發(fā)明的烤爐2的垂直剖面?zhèn)纫晥D；

圖3是發(fā)明的用于輻射熱能的模塊的實施例10的透視圖；

圖4是發(fā)明的加熱模塊10的剖面透視圖，其具有定位在其上的食物支撐爐箅14；

圖5是在圖4中被標示出的發(fā)明的熱輻射模塊10的區(qū)域15的放大圖；

圖6是發(fā)明的加熱模塊10的剖面透視圖，其未帶有定位在其上的食物支撐爐箅；

圖7是在圖6中被標示出的發(fā)明的熱輻射模塊10的區(qū)域25的放大圖；

圖8是發(fā)明的加熱模塊10的旋轉(zhuǎn)剖面透視圖，其具有定位在其上的食物支撐爐箅14；

圖9是在圖8中被標示出的發(fā)明的熱輻射模塊10的區(qū)域35的放大圖；

圖10是發(fā)明的電氣烤爐的替代的矩形實施例100與發(fā)明的用于輻射熱能的電氣模塊的替代的矩形實施例105的透視圖；和

圖11是發(fā)明的用于輻射熱能的電動模塊的替代實施例110的剖面透視圖，其包含倒u形的食物支撐肋122。

圖12是發(fā)明的用于輻射熱能的電動模塊的替代實施例210的剖面透視圖，其包含平的輻射板224。

圖13是在圖12中被標示出的發(fā)明的熱輻射模塊210的細節(jié)a的放大圖。

圖14是發(fā)明的用于輻射熱能的電動模塊的替代實施例310的剖面透視圖，其包含帶平底的輻射板324。

圖15是在圖14中被標示出的發(fā)明的熱輻射模塊310的細節(jié)b的放大圖。

圖16是由本發(fā)明提供的紅外烹飪爐箅組件的實施例400的透視圖。

圖17是發(fā)明的紅外烹飪爐箅組件400的剖面透視圖。

圖18是在圖17中被標示出的發(fā)明的烹飪爐箅組件400的細節(jié)c的放大圖。

圖19是由本發(fā)明提供的紅外烹飪爐箅組件的實施例500的透視圖。

圖20是發(fā)明的紅外烹飪爐箅組件500的剖面透視圖。

圖21是在圖20中被標示出的發(fā)明的烹飪爐箅組件500的細節(jié)d的放大圖。

具體實施方式

在圖1-3中示出了由本發(fā)明提供的戶外電氣烤爐的實施例2。發(fā)明的電氣烤爐2優(yōu)選包含：基座殼體4；支撐框架、殼體或其它支撐結(jié)構(gòu)6，基座殼體4安裝在支撐結(jié)構(gòu)6上；可樞轉(zhuǎn)地裝接到基座殼體4或以另外方式設(shè)置的用于打開和關(guān)閉基座殼體4的頂部的蓋8；發(fā)明的電動熱輻射模塊10，其被定位在或至少部分定位在基座殼體4的上部12內(nèi)；食物支撐爐箅14，其被定位在熱輻射模塊10上；在基座殼體4中或在基座殼體4下方的油滴盤或油滴杯16；和從基座殼體4延伸的外部控制面板18。

在圖3-9中進一步圖示了發(fā)明的電動熱輻射模塊10的實施例。發(fā)明的模塊10優(yōu)選包含：模塊殼體20，在模塊殼體中具有加熱腔22；在模塊殼體20的上部26上或在模塊殼體20的上部26中的輻射板24；定位在加熱腔22中在輻射板24下方的至少一個電加熱元件28；和電源線30，其優(yōu)選延伸穿過模塊殼體20的向上延伸的內(nèi)側(cè)壁32和外側(cè)壁34。

用在熱輻射模塊10中的電加熱元件28通?？梢允窃谑┘与娏鲿r輻射熱的任何類型的電加熱元件。電加熱元件28優(yōu)選是管式電阻加熱器。管式電阻加熱器一般包含金屬電阻絲，該金屬電阻絲安裝在填充有電阻的但導(dǎo)熱的材料——比如像氧化鎂——的金屬管里。當對金屬絲施加電流時，外金屬管或護套一般會被加熱到高達差不多1000^o到1200℉或更高的溫度。

替代地，電加熱元件28可以是，例如，高強度紅外燈元件或開式帶狀電阻加熱器。此外，如果兩個或更多單獨的電元件28被用在發(fā)明的輻射模塊10中，那么元件28可被分別控制或者元件28可以是可操作的，使得只要所消耗的總功率不超過例如在美國的由電插座提供的標準1800瓦限值或在加拿大的由電插座提供的標準1500瓦限值，則電源與設(shè)備的任何比率可被傳送給元件28。還可控制元件28以允許全部電力切換給元件28中的一個。

發(fā)明的熱輻射模塊10的殼體20優(yōu)選包含：在加熱元件28下方的加熱腔底壁36；內(nèi)側(cè)壁32，其從加熱腔底壁36的周邊向上延伸并側(cè)向包圍加熱腔22；模塊殼體20的外底壁38，其在加熱腔底壁36的外面并與加熱腔底壁36間隔開來；限定在模塊殼體20的加熱腔底壁36和外底壁38之間的底部間隙40；設(shè)置在加熱腔22下方、底部間隙40中的至少一層絕緣材料42；殼體20的外側(cè)壁34，其從外底壁38的周邊向上延伸并側(cè)向地包圍內(nèi)側(cè)壁32；限定在內(nèi)側(cè)壁32和外側(cè)壁34之間的向上延伸的間隙44；設(shè)置在向上延伸的間隙44中的至少一層絕緣材料46，使得絕緣層46優(yōu)選側(cè)向地包圍加熱腔22；和設(shè)置在加熱元件28下方、加熱腔22中的至少一個紅外反射輻射屏蔽表面48。

反射輻射屏蔽表面48可以是加熱腔底壁36的上表面或者可以是定位在加熱腔底壁36上或在加熱腔底壁36上方的加熱腔22內(nèi)的別的壁的上表面。當各個電氣元件28被加熱時，它在向上方向和向下方向兩個方向上傳遞輻射熱能。一般地，在大部分的現(xiàn)有技術(shù)的電氣烤爐中，從元件的底側(cè)傳遞來的輻射熱能大部分被損失。然而，在發(fā)明的烤爐2中，從電加熱元件28的底側(cè)傳送來的輻射能量被輻射屏蔽表面48向上反射到輻射板24用于（a）更加有效地烹飪食物，（b）幫助減少發(fā)明的烤爐2的升溫時間，以及（c）實現(xiàn)更高的烹飪溫度和烤焦溫度。輻射屏蔽表面48可由對于實現(xiàn)這些結(jié)果有效的任何耐熱的紅外反射材料形成。輻射屏蔽表面48優(yōu)選由反射性的鋁或不銹鋼以單層或多層的方式形成。

為進一步減少從加熱腔22來的熱的損失，如以上說明的，加熱腔22的外底優(yōu)選由設(shè)置在底部間隙40中的絕緣材料層42覆蓋。此外，加熱腔22還優(yōu)選由以上提及的設(shè)置在向上延伸間隙44中的絕緣材料層46側(cè)向地包圍。絕緣層42和46可由適合在高達1500℉或更高的溫度下使用的任何絕緣材料形成，并且將優(yōu)選地由非易燃棉或玻璃纖維形成。

還將理解的是，發(fā)明的烤爐2的蓋8還可以可選地包括熱反射的和/或絕緣的表面或材料，以便進一步減少升溫時間，并增加總體效率。通過例子的方式，而非限制的方式，在美國專利第6,104,004中提供了可被用在蓋8中的這些特征的例子，其全部公開通過引用的方式被并入本文中。

發(fā)明的熱輻射模塊10的輻射板24具有上輻射表面50。上輻射表面50可以是平的（例如，見用在圖12和13所示的發(fā)明的熱輻射模塊的替代實施例210中的平的輻射板224），或可以具有形成或設(shè)置于其上的隆起和凹進或者其它特征。為了與食物支撐爐箅14協(xié)作而更加有效地操作，以方便動植物油滴從輻射板24滴落的流動并減少或防止甚至在由發(fā)明的電氣烤爐2提供的較高操作溫度下的驟燃，上輻射表面50優(yōu)選包含一系列交替的隆起52和凹進54。

圖3-9中所示的輻射板24可優(yōu)選是沖壓的、鑄造的或模制的，或以另外方式從一片材料生產(chǎn)而來的，以便在輻射板24的底面56上也形成相應(yīng)的隆起和凹進。另一方面，圖12和13中所示的平的輻射板224也可被鑄造、模制等等或可由例如陶瓷玻璃或金屬板形成。

在圖14和15圖示的發(fā)明的熱輻射模塊的另一替代實施例310中，其輻射板324可用適合的材料來鑄造或模制，使得輻射板324的底面327是平的表面，但上輻射表面350具有形成于其中的隆起352和凹進354。用于形成輻射板324的適合的材料的例子包括但不限于瓷化鐵或鋼、不銹鋼、或陶瓷玻璃。

發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310（或者僅其輻射板24、124、224、324和烹飪爐箅14、114、214、314）可安裝成具有從前向后的向下坡度，以加速油脂排出并從而幫助保持板24、124、224、324清潔，因此消費者需要的維護更少，并且在烹飪周期期間，提供干燥表面以幫助產(chǎn)生并輻射更多的輻射能給食物。

盡管也可使用其它的形狀，但是圖3-9中所示的輻射板24的隆起52（以及圖11和14-15中圖示的輻射板124和324的隆起將優(yōu)選具有（a）帶有尖峰58的倒v形，尖峰58可以是尖銳的或倒圓的，或者（b）成角度的下部，其與具有類似倒u形的上尖峰部組合。相似地，輻射板24的凹進54（以及輻射板124和324的凹進）將優(yōu)選具有銳角的、倒圓的或u形的底部60。輻射板24的每道隆起52，以及圖11和14-15的輻射板124和324的每道隆起將優(yōu)選具有在從約0.125到約0.375英寸的范圍中的高度和在從約0.25到約0.5英寸的范圍中的基座寬度。

輻射板24的上輻射表面50，以及圖11-15中所示的輻射板124、224和324的上輻射表面將優(yōu)選由具有至少0.4的輻射率的適合的高溫材料或涂層形成，其更加優(yōu)選地具有在從約0.5到約0.9的范圍中的輻射率。用于形成輻射板24的適合的材料的例子包括但不限于瓷涂層鋼、鈦、不銹鋼和鍍鋁鋼或鍍鋅鋼。輻射板24將優(yōu)選由瓷涂層鋼或304不銹鋼形成。

圖3-5和8-9中所示的食物支撐爐箅14包含多條并行的食物支撐肋65，在食物支撐肋65之間具有間隙66。肋65是實體結(jié)構(gòu)，其截面具有部分的倒v形。肋65具有上表面68，該上表面68在一起形成了食物支撐表面70，該食物支撐表面70在輻射板24的上輻射表面50上方被間隔開。肋65還具有底部72，其被定位在輻射板24的凹進54中，使得用于在烹飪過程期間掉落到輻射板24上的動植物油和水的防護流動通道74限定在凹進54中在肋65的底部72下方。

另一方面，在圖11和14-15中所用的食物支撐肋114和314具有中空的倒u形狀。然而，肋114和314也操作來形成在肋114和314下方的防護流動通道。

然而，還將理解的是，用在本發(fā)明的任何實施例中的食物支撐肋可替代地具有矩形形狀、尖的或倒圓的倒v形狀，或所期望的大體任何其它形狀。而且，肋65、122、222、322可以是如圖4和5中圖示的實心結(jié)構(gòu)、如圖11-15中圖示的至少部分中空的結(jié)構(gòu)、或中空結(jié)構(gòu)。此外，中空的或部分中空的肋122、222、322的底125、225、325可如圖11-15中所示打開，或封閉。食物支撐肋65、122、222、322的上表面68、126、226、326可以是如圖4和5圖示的平表面、如圖11-15中圖示的倒圓表面、或者尖銳的或倒圓的尖峰或邊緣。通過例子的方式，而不是通過限制的方式，食物支撐爐箅14、114、214、314將優(yōu)選由高溫瓷涂層鋼、不銹鋼、硬質(zhì)陽極氧化鋁、或鈦形成。

在過去，為了減少驟燃，除操作在較低溫度外，現(xiàn)有技術(shù)的電氣烤爐中所用的食物支撐肋的高度一般是0.75英寸或更多。這個高度的高肋是需要的，以便充分減少在肋之間的間隙的底部的可用于燃燒的氧氣量。然而，這些高肋也進一步減少了現(xiàn)有技術(shù)的烤爐的效率。

對于圖3-9中所示的發(fā)明的熱輻射模塊10，并且對于圖11和14-15中所示的替代模塊110和310也將同樣的，形成在食物支撐肋下方的防護流動通道74操作來使對于流入并經(jīng)過流動通道74的動植物油可利用的氧氣量減少到這樣的程度，使得：即使在由發(fā)明的烤爐2提供的較高的操作溫度下，發(fā)明的烤爐2在短很多、且具有0.5英寸或更小的更有效的肋高度下仍將是高度防驟燃的。因此，盡管較高的食物支撐肋也可被使用，并且例如在使用如圖12和13中圖示的替代的平的輻射板224時可能是可取的，但是食物支撐爐箅14、114、314的食物支撐肋將優(yōu)選具有在從約0.25到約0.5英寸的范圍中的高度和在從約0.25到約0.4英寸范圍中的底部寬度。

此外，通過防止在顯著較高的操作溫度下的驟燃，由發(fā)明的烤爐2的輻射板24、124、324和食物支撐爐箅14、114、314形成的防護流動通道74還（a）促使發(fā)生更大量的汽化和煙熏生成，用于食物的調(diào)味，以及（b）防止當操作在低于汽化溫度的較低設(shè)置下時輻射板24、124、324被液態(tài)動植物油冷卻。

盡管不是強制性的，但是發(fā)明的烤爐2的食物支撐爐箅14、114、214、314將優(yōu)選是可以被可移除地定位在輻射板24、124、224、324的上輻射表面50、150、250、350上。此外，盡管輻射板24、124、224、324可被永久地裝接到發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310的殼體20、120、220、320的頂部，但為了電加熱元件28的容易維護及更換并更好地適應(yīng)在操作期間可能發(fā)生的殼體部件的熱膨脹，輻射板將優(yōu)選是可以被可移除地定位在殼體上。

在如圖4-9圖示的發(fā)明的熱輻射模塊10中，并且在模塊110和310中優(yōu)選地也將是這個樣子，對應(yīng)于輻射板24的隆起52和凹進54的波紋狀的隆起80或其他的形狀被設(shè)置在模塊殼體20的向上延伸的內(nèi)側(cè)壁32、外側(cè)壁34和絕緣層46的上端中，用于輻射板24在殼體20上的放置。內(nèi)側(cè)壁32的上端82限定加熱腔22的上端84的外周邊。外側(cè)壁34的上端86限定模塊殼體20的上端83的外周邊。

出于說明的目的仍參考圖4-9，從食品滴落到輻射板24上的液化動植物油和水通過間隙85迅速進入在肋65下方的流動通道74，所述間隙存在于肋65的底接觸邊緣88與輻射板24的上輻射表面50的凹進壁90之間。這些間隙85作為以下事實的自然結(jié)果而存在，即，用于形成熱輻射模塊10和食物支撐爐箅14的部件的沖壓、鑄造、剪切、彎曲和/或其它工序不提供在食物支撐肋65與輻射板24之間的精確的、理論的線對線接觸。因此，熱的液化動植物油的低粘度允許它相當輕易地流過小間隙85并進入流動通道74。

隨著液化動植物油進入防護流動通道74，它朝著輻射板24的邊緣流動。優(yōu)選地，輻射板24的上輻射表面50的凹進54至少延伸到模塊殼體20的上端83的外周邊86那么遠，且更加優(yōu)選地延伸超出模塊殼體20的上端83的外周邊86，使得來自食品的液化動植物油和水從凹進54的外端掉落到在發(fā)明的熱輻射模塊10的殼體20外面的烤爐基座殼體4的內(nèi)腔92中。

相似地，如果使用完全平的輻射板224或者帶有設(shè)置在其上的其它特征的輻射板，輻射板的外周邊將優(yōu)選至少延伸到模塊殼體的上端的外周邊那么遠，并且更加優(yōu)選地延伸超出模塊殼體的上端的外周邊。

如果是想要的，則輻射板24或其凹進54可如以上提及的以輕微的角度被取向、形成或構(gòu)造，以方便和/或加速液化動植物油和水從輻射板24離開的流動。

由于（a）加熱元件28在發(fā)明的熱輻射模塊20中的隔離和（b）設(shè)置在模塊加熱腔22的底部之下的熱絕緣42，在熱輻射模塊10下方的烤爐基座殼體4的底部94中的溫度對于發(fā)生液化動植物油的點燃來說太低。因此，掉落到烤爐基座殼體4的底壁96上的液化動植物油和水只是流入油滴盤或油滴杯16中用于回收。盡管烤爐基座殼體4的內(nèi)底壁96在圖2中被圖示為是大致平的，將理解的是，底96可以是向下傾斜的，以進一步方便動植物油排出到定位在底部96上或定位在底部96下方的油滴盤或油滴杯16中。

在發(fā)明的用于輻射熱能的電動模塊10中，以及在發(fā)明的其它實施例105、110、210和310的每個中，模塊的加熱腔22的體積優(yōu)選顯著小于迄今用在現(xiàn)有技術(shù)的電氣烤爐中用于保持電加熱元件的爐膛腔體積。為了說明的目的參考圖4-9，假定對于在輻射板24下方的加熱腔22的上端84的a平方英寸的任意面積，在輻射板24下面的加熱腔22的體積將優(yōu)選不超過（3×a）立方英寸，并且將更加優(yōu)選地不超過（1.5×a）立方英寸。最優(yōu)選地，加熱腔22的體積將不大于a立方英寸。

在輻射板24下方的該小得多的加熱腔22的體積（a）進一步增加從加熱元件28向下輻射的或以另外的方式被指引朝向加熱腔22的底部的輻射能的反射和回收，以及（b）減少腔22中必須被加熱并維持在操作溫度的空氣的體積。此外，加熱腔22的減少的深度為發(fā)明的烤爐2產(chǎn)生吸引人的更薄的外形并減少材料成本。

更加優(yōu)選地，發(fā)明的熱輻射模塊的較小的加熱腔22的尺寸將使得：（a）從加熱腔22的底壁36到輻射板24的中心的垂直距離將是在從約1.0到約3.0英寸的范圍中，且更加優(yōu)選地是約1.5英寸；（b）從加熱腔22的底壁36到輻射板24的外邊緣部分的垂直距離將是在從約0.5到約1.0英寸的范圍中，且更加優(yōu)選地是0.5英寸；（c）一般具有約0.3英寸的直徑的電加熱元件28緊鄰或碰到輻射板24；（d）從加熱元件28到輻射表面屏蔽48的中心的垂直距離是在從0.7到約2.7英寸的范圍中，且將更加優(yōu)選地是約1.2英寸；以及（e）從加熱元件28到輻射表面屏蔽48的外邊緣部分的垂直距離是在從約0.2到約0.7英寸的范圍中，且將更為優(yōu)選地是約0.2英寸。

此外，發(fā)明的熱輻射模塊的輻射板24、124、224、324優(yōu)選覆蓋并大致封閉加熱腔22的上端84，使得加熱腔22的上端84對穿過腔22的上端84進入或離開加熱腔22的空氣流至少95%關(guān)閉，更加優(yōu)選是至少99%關(guān)閉。如本文中和在權(quán)利要求中所用到的，這意味著通過輻射板24、124、224、324進入加熱腔22的上端84的所有孔、裂隙、間隙或其它開口，或者在輻射板與加熱腔22的上包圍邊緣82之間的所有孔、裂隙、間隙或其它開口的總面積將優(yōu)選地不超過加熱腔22的上端84的面積的5%，更加優(yōu)選地不超過1%。最優(yōu)選地，沒有穿過輻射板24、124、224、324的開口。

相似地，發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310的殼體20、120、220、320優(yōu)選是對進入或離開加熱腔22的空氣流至少95%關(guān)閉，更加優(yōu)選是至少99%關(guān)閉。如本文中和在權(quán)利要求中所用到的，這意味著通過殼體20、120、220、320的加熱腔底壁36和通過殼體的側(cè)向包圍加熱腔22的內(nèi)側(cè)壁32的所有孔、裂隙、間隙或者其它開口的總面積優(yōu)選將不超過在上開口84下面的加熱腔22的總外邊界限制面積（即，假定沒有裂隙、間隙或其它開口存在的加熱腔底壁36與向上延伸內(nèi)側(cè)壁32的內(nèi)表面的總的實面積）的5%，更加優(yōu)選地不超過1%。

通過顯著減少進入發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310的加熱腔22的所有裂隙、間隙或其它空氣開口的大小和/或數(shù)目或基本上消除（或完全消除）進入發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310的加熱腔22的所有裂隙、間隙或其它空氣開口，基本上消除了進入設(shè)備及穿過電加熱元件28和輻射板24、124、224、324的冷空氣的流動，從而顯著改善了發(fā)明的烤爐2的效率和熱性能。此外，即使發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310不是優(yōu)選地氣密密封的，該結(jié)果在發(fā)明的烤爐2中也被取得，從而避免附加成本并允許發(fā)明的模塊更好地適應(yīng)系統(tǒng)部件在操作期間的熱膨脹。

另外，如以上描述的加熱腔22的大致封閉減少了到食品的對流熱傳遞并使在食物接觸表面70之上3mm處來自紅外輻射的總的熱通量的百分比增加到超過70%且更加優(yōu)選地至少72%。在圖1-9的發(fā)明的烤爐2和模塊10的實際測試期間進行的測量表明：紅外輻射能占總熱通量的74.97%。

輻射板24、124、224、324和模塊殼體20、120、220、320還對動植物油和水從輻射板24的上輻射表面50、150、250、350到加熱腔22中的任何流動優(yōu)選至少95%關(guān)閉，更加優(yōu)選是至少99%關(guān)閉。如本文中和在權(quán)利要求中所用到的，這意味著來自食物的動植物油和水能夠通過其穿過輻射板24、124、224、324流入加熱腔22的上端84的所有孔、裂隙、間隙或其它開口的總面積或者在輻射板24、124、224、324與加熱腔22的上包圍邊緣82之間的所有孔、裂隙、間隙或其它開口的總面積將優(yōu)選不超過加熱腔22的上端84的面積的5%，更加優(yōu)選地不超過1%。最優(yōu)選地，發(fā)明的電動熱輻射模塊10、110、210、310對從食物到加熱腔22中的動植物油和水的流動完全關(guān)閉。

防止動植物油和水進入發(fā)明的熱輻射模塊的流動或泄漏（a）保持、保護并延長電加熱元件28以及底部和側(cè)面絕緣材料42和46的使用期，（b）防止弄臟在加熱腔22的底部中的輻射屏蔽表面48，從而保持了輻射屏蔽表面48用于向上朝著輻射板24、124、224、324反射輻射能的有效性，以及（c）防止驟燃和帶有因之產(chǎn)生的黑煙的燒著的動植物油。此外，防止動植物油從食物到加熱腔22中的流動消除了對在模塊殼體10、110、210、310的底部中的排出孔的需求，該排出孔也會允許冷空氣流入加熱腔22中。

由于發(fā)明的烤爐2和發(fā)明的熱輻射模塊10所獲得的在操作和熱效率上的顯著改善，因此在烤爐2的蓋8被關(guān)閉并且熱輻射模塊被連接到標準120伏、1800瓦電插座時，在發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310的最高烹飪設(shè)定下，發(fā)明的烤爐2和模塊10、110、210、310將在烹飪表面70上提供每平方米烹飪面積至少7.5kw的平均熱通量，更加優(yōu)選地至少8.0或至少8.5kw的平均熱通量。

在對比根據(jù)us8,399,810的說明書建造的具有相同大小的現(xiàn)有技術(shù)的電氣烤爐的、圖1-9的發(fā)明的電氣烤爐2和熱輻射模塊10的實際測試中，發(fā)明的烤爐2在烹飪表面上產(chǎn)生9.897kw/m²的平均熱通量，對比對于現(xiàn)有技術(shù)烤爐的5.318kw/m²的熱通量，提高86%。另外，發(fā)明的電氣烤爐2僅在15分鐘內(nèi)就達到了464℉的平均爐箅溫度，而現(xiàn)有技術(shù)的電氣烤爐在15分鐘之后的平均爐箅溫度僅153℉。

此外，在關(guān)閉蓋8的條件下，與對于一些現(xiàn)有技術(shù)的電氣烤爐被認為是可能最大值的大概600℉相比，發(fā)明的烤爐2能夠在烹飪爐箅14、110、210、310處實現(xiàn)高達900℉的最大高溫。另外，即使在蓋8打開的條件下，發(fā)明的電氣烤爐2以及發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310能夠提供高達650℉的平均爐箅溫度和非常好的烤焦痕跡。

盡管各種類型的電力和烹飪控制系統(tǒng)18可被用于發(fā)明的電氣烤爐2和發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310，但是控制器18將優(yōu)選地是時間比例控制器或本領(lǐng)域中已知類型的雙金屬的電控制器?？杀皇褂玫钠渌刂葡到y(tǒng)的例子包括但不限于使用電壓或占空比控制的電動控制器，其帶有或者不帶有電子恒溫控制。

發(fā)明的烤爐2安裝在其上的支撐框架、殼體或其它結(jié)構(gòu)6可以可選地包括一對、兩對或任何其它期望的數(shù)目的輪67用于移動和存儲的方便。

盡管發(fā)明的用于輻射熱能的電氣模塊10、110、210、310將優(yōu)選是可以被可移除地定位在烤爐基座殼體4中，但是模塊10、110、210、310的殼體20、120、220、320可替代地被設(shè)置或構(gòu)造成在烤爐基座殼體4的內(nèi)腔92中、或至少部分在烤爐基座殼體4的內(nèi)腔92中，作為永久的或至少更大程度永久的內(nèi)殼體20、120、220、320。此外，對于發(fā)明的烤爐2和發(fā)明的熱輻射模塊10的其它替代例的例子包括、但不限于：如以上提及的一個或多個開式帶狀電阻加熱器作為加熱元件28的使用；和如圖10中圖示的，將發(fā)明的電氣烤爐2和發(fā)明的熱輻射模塊105構(gòu)造成矩形形狀，或者橢圓的或其它的形狀，而非如圖1-9中圖示的圓形形狀。

此外，作為另一替代例，將理解的是，用在發(fā)明的熱輻射模塊10、110、210、310的每個中的輻射板24、124、224、324與食物支撐爐箅14、114、214、314可脫離模塊的剩余部件來利用，以提供發(fā)明的紅外烹飪爐箅組件，其可被用在瓦斯的、木炭的、電氣的或其它的烤爐中的任何類型中。

發(fā)明的烹飪爐箅組件的一個這樣的實施例400的例子被圖示在圖16-18中，其包含可被可移除地定位在與圖3-9中所示具有相同類型的輻射板424上的、與圖3-5和8-9中所示具有相同類型的食物支撐爐箅414。發(fā)明的烹飪爐箅組件的另一實施例500的例子被圖示在圖19-21中，其包含可被可移除地定位在與圖11中所示具有相同類型的輻射板524上的、與圖11中所示具有相同類型的食物支撐爐箅514。發(fā)明的烹飪爐箅組件高度防驟燃、成本低廉，并且提供高百分比的紅外烹飪能量。

因此，本發(fā)明十分適于完成目標并取得以上提及的以及在其中固有的結(jié)果和優(yōu)點。盡管出于本公開的目的已描述了目前優(yōu)選的實施例，但是許多的改變和修改對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯見的。這些改變和修改被包括在由權(quán)利要求限定的本發(fā)明內(nèi)。