專利名稱：具有底部加熱器的微波爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波爐，它包括一個爐腔、一個用于饋送微波到腔內(nèi)的微波輻射源、一個以其上放置供加熱或烹調(diào)食物用的盛器、盤或承載體形式的、可微波激勵的底部加熱器，以及一個用于控制該底部加熱器和向腔內(nèi)的微波饋送的控制單元。
微波輻射源和有關(guān)的微波饋送系統(tǒng)在爐腔內(nèi)產(chǎn)生一種微波分布，實(shí)現(xiàn)對食物的所謂體加熱。
微波爐可以包括一個可微波激勵的、所謂波紋盤(crisp plate)或褐化盤(browning plate)的形式的、加熱食物用的附加熱源。波紋盤可以由一種具有小的熱容(thermal mass)和良好熱導(dǎo)性的鋁板構(gòu)成，在它的下側(cè)提供有一層微波吸收層，在SE專利說明書9003104-8公開了這樣一種波紋盤。褐化盤具有較大的熱容，它可以由設(shè)置有微波吸收層的陶瓷盤或玻璃盤構(gòu)成。通常，把波紋盤和褐化盤設(shè)置成在加熱或烹調(diào)時是可轉(zhuǎn)動的。
微波爐還可以有其它的所謂格柵元件(grill element)或等效的IR-輻射元件形式的加熱源，該加熱源設(shè)置在爐腔的頂板內(nèi)(參見SE專利說明書9201786-2)。
裝備著這三種類型熱源的微波爐基本上是采用一個體加熱器、一個底部加熱器和一個頂部加熱器，在這種微波爐的情形下，通過調(diào)節(jié)供給爐腔的微波來控制從前面兩種加熱器的熱輻射，而后一種加熱器直接由激勵時間和功率值來控制。為了對一種指定類型的食物進(jìn)行最佳的加熱或烹調(diào)，三種加熱源必需按合宜的方式進(jìn)行使用，即，以受調(diào)節(jié)的功率值按適合的烹調(diào)或加熱步驟持續(xù)時間進(jìn)行激勵。然而，問題是，不同種類食物的激勵時間和功率值是明顯變化的，對普通的使用者來說，這種情況是太復(fù)雜了。所以，通常在以這種方式工作時，不需要使用者去控制烹調(diào)或加熱步驟，所采取的方案是使微波爐的不同熱源之間僅具有一種功率均衡的結(jié)構(gòu)，而該功率均衡是由制造廠家確定的。
在某些國家，與單相電源相連接(Single-Phase Connection)的設(shè)備的功耗是受限制的，這就意味著，微波爐微波輻射源和格柵元件不能在相同的時間內(nèi)被激勵。從而，這就對根據(jù)食物類型來使用熱源提出了特殊要求，給使用者帶來麻煩。
自動的、以及方便使用者的、用于控制這種具有幾種加熱源的微波爐的方法已公開在申請人的與本申請相同申請日的專利申請9402062-5和9402061-7中。這些方法使得使用不同的微波爐的熱源成為有可能，從而改善烹調(diào)和加熱的結(jié)果。同時，使微波爐可用于烹調(diào)或加熱至今為止只能在傳統(tǒng)加熱爐內(nèi)加熱的那些食物或菜肴，例如需保持脆性的深度冷凍、易于烹制的雞的各種部位。
底部加熱器的微波激勵可方便地采用上述專利SE9003104-8說明書中的描述的方式來進(jìn)行，同時利用一種裝備著具有在SE專利9003012-3說明書中詳細(xì)描述的微波饋送系統(tǒng)的微波爐。饋送到底加熱器的微波的控制可以采用爐腔有幾個饋送口的微波饋送系統(tǒng)，其類型由SE專利9302302-6的說明書描述。
本發(fā)明的目的在于改善在所述類型的微波爐中從微波爐的各有效的熱源(即，直接激勵的微波、以一種格柵元件或等效的IR-輻射元件的形式的底部加熱器和可選用的頂部加熱器發(fā)出的對食物的熱輻射的控制。
按照本發(fā)明，該目的可以通過一個如上介紹型式的微波爐來實(shí)現(xiàn)，并且其特征在于，設(shè)置了用于檢測有關(guān)吸收微波的底部加熱器的溫度的參數(shù)的裝置，并且，其中控制單元被設(shè)置成用以接收該檢測參數(shù)、并根據(jù)該檢測參數(shù)的值控制向爐腔的微波饋送，從而控制在烹調(diào)或加熱過程中提供到爐腔中的微波功率。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供對底部加熱器的溫度的反饋控制，以便能更好限定和迅速進(jìn)行加熱步驟，當(dāng)對一個可觀的負(fù)載提供加熱時，人們幾乎立刻就會得知底部加熱器或波紋盤的溫度增加太慢，此時使用者就可以增加作為被檢測的溫度的函數(shù)來進(jìn)行提供的微波功率。同樣，波紋盤的溫度可以保持在一個基本恒定的值上(例如保持在比正常溫度低的溫度值上)，這種控制方式適用于烹調(diào)某些類型的菜肴。
作為本發(fā)明微波爐的一個優(yōu)選實(shí)施例，其特征在于，溫度檢測裝置包括一個由微波吸收材料制成的板，該微波吸收材料可以是與制造底加熱器下側(cè)的微波吸收材料相同或類似類型的材料。這種“傳感板”或傳感器可很方便地設(shè)置在爐腔的底部，它的溫度可以采用例如一種熱電元件或IR傳感器來檢測。
在一種進(jìn)一步開發(fā)的微波爐內(nèi)，在爐內(nèi)安置一個轉(zhuǎn)動波紋盤時，可以把幾個這樣的“傳感板”或傳感器沿著底部加熱器或沿波紋盤的徑向設(shè)置。這樣一種布置，使溫度能在波紋盤上的若干個地方得到檢測。這樣一種布置，在烹調(diào)的食物僅僅復(fù)蓋波紋盤的一小部分時是有優(yōu)越性的。因?yàn)樵摫P在靠近食物的部分將具有相對較低的溫度。
按照本發(fā)明的微波爐的其它特征將在各有關(guān)權(quán)利要求中予以描述?，F(xiàn)參照附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的非限制性的實(shí)施例。


圖1表示本發(fā)明微波爐，在圖中它的門是敞開的。
圖2表明按本發(fā)明的通過溫度檢測進(jìn)行控制的微波爐的各功能單元的方框圖。
圖3示意表明一個波紋盤和一個或多個溫度傳感器的布置。
圖4表示放大的圖3的溫度傳感器。
圖1所示的微波爐有一個外殼1，一個用于閉合爐腔3的爐門2，在腔內(nèi)安置一個波紋盤4，波紋盤4由具備小的熱容和良好熱導(dǎo)性的鋁板制成，一層嵌入橡膠的鐵氧體微波吸收層位于波紋盤的下側(cè)，最好所采用的鐵氧體材料有這樣一個居里點(diǎn)，在該居里點(diǎn)該層停止對微波的能量吸收，這意味著，與食物形成接觸的波紋盤的上側(cè)溫度穩(wěn)定在130-230℃的溫度范圍內(nèi)。在烹調(diào)或加熱步驟中，波紋盤可進(jìn)行轉(zhuǎn)動。在SE專利說明書9003104-8中以及申請人設(shè)計的型號為VIP20和VIP27的微波爐中給出了更詳細(xì)的波紋盤的結(jié)構(gòu)以及它的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。
微波經(jīng)過一個或多個饋送口(未圖示)送到爐腔，微波饋送口經(jīng)波導(dǎo)與微波爐的微波輻射源20(通常為磁控管)相連通(見圖2)。在圖示的爐內(nèi)，磁控管及其波導(dǎo)系統(tǒng)、操作磁控管用的功率單元19、以及控制單元15被設(shè)置在控制面板的后面。在一個優(yōu)選的微波爐饋送系統(tǒng)的實(shí)施例中，包含上和下微波饋送口，該饋送系統(tǒng)設(shè)置在爐腔3的右側(cè)壁內(nèi)，而饋送系統(tǒng)的其余部分被設(shè)計成可通過這些微波饋送口饋送極化的微波。對于有關(guān)微波饋送系統(tǒng)更詳細(xì)的資料可參見SE專利說明書9003012-3以及上面提到的申請人的微波爐。
將一種格柵元件(未圖示)采用例如上述的在SE專利說明書9201786-2中所描述的方式設(shè)在爐腔的頂板內(nèi)。格柵元件可以是一種所謂的“格柵管”、石英管或鹵素輻射源。具體設(shè)計的實(shí)例可參見申請人的VIP20型微波爐。
控制面板5上有一個顯示器6，它由控制單元15控制，其中的顯示內(nèi)容包括顯示所選程序的符號或簡明的文字信息，以及剩余的烹調(diào)或加熱時間，即確認(rèn)使用者通過控制面板所作的選擇以及提供其他有關(guān)如何進(jìn)行加熱或烹調(diào)的信息。
控制鈕7用于選擇向爐腔饋送微波以進(jìn)行加熱。鈕8用于控制對微波爐的格柵元件的激勵，并用旋鈕9置定的希望的時間。這些基本功能選擇項具有與傳統(tǒng)的微波爐等效的地方，并且還補(bǔ)充了本發(fā)明的功能選擇項，以便從給定的若干種對特定類型食物的預(yù)編程的烹調(diào)或加熱程序中進(jìn)行選擇，同時利用直接激勵微波、波紋盤和格柵元件之間的相互作用。在只利用直接激勵微波進(jìn)行傳統(tǒng)式加熱時，可以采用通常的轉(zhuǎn)動底盤來代替可移動的波紋盤。在利用預(yù)編程序時，可以通過鈕9置定所希望的波紋盤溫度。
鈕10和11分別用于啟動和停止微波爐的工作，控制鈕12用于輸入食物類別信息，由此，對一種特別的菜肴(例如深凍的比薩餅)，選擇一個預(yù)編程的烹調(diào)或加熱程序。由操作鈕12提供的食物類別信息包括有關(guān)食物類型以及它的初始狀態(tài)的信息，所有的鍵鈕以及旋鈕和顯示屏均與控制單元15相連。
在微波爐的上側(cè)，具有與腔爐的排氣通道(未圖示)連通的排氣孔13，排氣通道布置在爐腔3的頂板與外殼1之間的空間內(nèi)。一個溫度傳感器以及能檢測從食物散發(fā)出的物質(zhì)、濕氣、氣體等的傳感器被設(shè)置在抽空通道內(nèi)，用于以與本發(fā)明相同申請日的專利申請9402061-7所描述的方式控制微波爐。
鑒于是由單相電源供電，微波爐具有帶插頭的電源軟線14。
圖2所示的方框圖表示控制單元15和一個微處理器及其有關(guān)程序的儲存器16。通過方塊17把使用者的信息輸入到控制單元，圖中方塊17代表上述的控制鈕和旋鈕?？刂茊卧刂骑@示器6?？刂茊卧?5經(jīng)驅(qū)動器18和微波功率單元19控制微波輻射源20，從而控制微波至爐腔3的饋送。控制單元15通過驅(qū)動器21控制格柵元件22，由此控制IR輻射饋送給爐腔3。由檢測波紋盤4的溫度的溫度傳感器23(或幾個溫度傳感器23、24、25(見圖3))從爐腔把信息反饋到控制單元15。通過從一個或多個溫度傳感器反饋的信息，控制單元15不僅控制從微波輻射源饋送的微波，而且還控制從格柵元件的IR輻射，以及從而控制波紋盤的溫度。有關(guān)這些功能單元的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)信息可參見上述的專利以及由申請人制造的微波爐。
圖3表示帶有腔壁29和波紋盤4的爐腔3，在爐腔內(nèi)的波紋盤4的下側(cè)設(shè)置一層吸收微波的鐵氧體層4a。利用一個如SE專利9003012-3所描述的微波饋送系統(tǒng)(該系統(tǒng)有一個位于與波紋盤同一水準(zhǔn)位置上的饋送極化的微波的饋送口)來供給極化的微波，這種極化微波的E矢量基本上平行于鐵氧體層4a的平面。因此，層4a主要靠在該層內(nèi)的感生電流的電阻損耗來加熱，被加熱的該層又去加熱波紋盤。作為另一種方式，所饋送的微波其極化的H矢量基本上平行于層4a，這表示層4a主要通過該層和微波的磁交互作用受到加熱。
溫度傳感器23設(shè)置在腔的底面上，以檢測代表波紋盤溫度的測量值。在進(jìn)一步開發(fā)的微波爐內(nèi)，可以設(shè)置n個溫度傳感器(例如三個傳感器23、24、25)以便檢測波紋盤4上不同位置的溫度。最好，把溫度傳感器沿著轉(zhuǎn)動的波紋盤的徑向設(shè)置。
圖4表明圖3所示溫度傳感器23的優(yōu)選實(shí)施例，該傳感器包括一個放置在絕熱層27上的鐵氧體盤26，而該絕熱層正對著腔底29。一個熱電元件28經(jīng)過通入腔底29和絕熱層27的引線與鐵氧體盤26接觸。熱電元件28與控制單元15相連(如圖2所示)。在另一種情況下，可以用PTC或NTC型熱敏電阻代替熱電元件28。
處在波紋盤的下面的空間內(nèi)的微波使層4a和鐵氧體盤26加熱，最好，盤26是由與盤4a相同的鐵氧體材料制成，但是也可使用其它的鐵氧體材料。重要的是，鐵氧體盤26的溫度相對于波紋盤的溫度有一個已知的關(guān)系，從而使盤26的溫度可以用于表示波紋盤的溫度。
附圖中所示的熱電元件可以采用用于檢測盤26溫度的IR傳感器來代替。如是這樣，則IR傳感器適宜于設(shè)置在腔底的下面，并經(jīng)由腔底29內(nèi)的小孔和絕熱層27來檢測盤26的溫度。作為另一種方式，可以采用設(shè)在腔底之下的IR傳感器來直接檢測波紋盤4的溫度，并經(jīng)由腔底的小孔接收波紋盤4和/或微波吸收層4a的IR輻射。IR傳感器的選擇和它的定位置的選擇、以及腔底內(nèi)小孔直徑的選擇都是鑒于避免微波的泄漏和測量的方便，所以，在本文中對此不作更詳細(xì)介紹。
顯然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員完全有能力對所描述的溫度傳感器(或各傳感器)的設(shè)置以及其類型和/或結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的發(fā)展和采用另外的形式。因此，可以把所描述的IR傳感器設(shè)置在另外的位置、而不是設(shè)置在腔底的下面，例如設(shè)置在靠近腔的側(cè)壁或頂板處。在一個實(shí)施例中，波紋盤邊緣的溫度可以由一個或多個位于與波紋盤同一位置上靠近腔的側(cè)壁設(shè)置的IR傳感器來檢測。如果希望實(shí)現(xiàn)高可靠性的溫度檢測，可以例如使得由熱電元件實(shí)現(xiàn)的檢測方便地與由IR傳感器實(shí)現(xiàn)的檢測結(jié)合在一起使用。
權(quán)利要求
1.一種微波爐，包括一個爐腔(3)，一個用于向爐腔饋送微波的微波輻射源(20)，一個盛器、盤或承載體形式的可由微波激勵的底部加熱器(4)，在該盛器、盤或承載體上放置需加熱或烹調(diào)的食物，以及一個用于控制底部加熱器和對爐腔的微波饋送的控制單元(15)，其特征在于，設(shè)置了用于檢測有關(guān)底部加熱器(14)的溫度的參數(shù)的裝置，該控制單元(15)被設(shè)置成用于接收該檢測參數(shù)、并根據(jù)檢測參數(shù)的值控制向爐腔(3)的微波饋送，從而控制在烹調(diào)或加熱過程中提供到爐腔中的微波功率。
2.如權(quán)利要求1的微波爐，其中底部加熱器包括一個盤(4)，在它的下側(cè)設(shè)置一層內(nèi)含微波吸收材料的層(4a)，其特征在于，溫度檢測裝置包括一個吸收微波能量的盤(26)，并且該盤可被加熱至與底部加熱器有關(guān)的溫度。
3.如權(quán)利要求2的微波爐，其特征在于，盤(26)是由與位于底部加熱器上的層(4a)相同類型的微波吸收材料制成。
4.如權(quán)利要求3的微波爐，其特征在于，微波吸收材料是鐵氧體。
5.如權(quán)利要求2的微波爐，其特征在于，盤(26)相鄰于腔底(29)設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5的微波爐，其特征在于，盤(26)以絕熱層(27)作為中介物而被支承在腔底(29)上。
7.如權(quán)利要求6的微波爐，其特征在于，盤(26)的溫度通過檢測元件(28)，如熱電元件、PTC電阻、或NTC電阻進(jìn)行檢測，該傳感元件與盤(26)經(jīng)由貫通絕熱層(27)和腔底(29)的引線與板(26)熱接觸。
8.如權(quán)利要求6的微波爐，其特征在于，盤(26)的溫度利用位于腔底(29)下面設(shè)置的IR傳感器經(jīng)由絕熱層(27)內(nèi)的小孔和腔底(29)進(jìn)行檢測。
9.如權(quán)利要求1的微波爐，其特征在于，參數(shù)檢測裝置包括一個適合于檢測底部加熱器(4)的IR輻射的IR傳感器。
10.如權(quán)利要求1的微波爐，其中底部加熱器包括一個由金屬制成的、具有小的熱客和良好熱導(dǎo)性的轉(zhuǎn)動波紋盤(4)，該盤的下側(cè)設(shè)有吸收微波的鐵氧體層(4a)，其特征在于，參數(shù)檢測裝置(23、24、25)適于在沿波紋盤的徑向的若干個位置處檢測有關(guān)波紋盤(4)的溫度的參數(shù)。
11.如權(quán)利要求1的微波爐，還包括一個格柵元件或一些其它的等效的IR輻射元件，它們的輻射功率和激勵時間可以由控制單元(15)予以控制，其特征在于，該控制單元適于利用有關(guān)底部加熱器(4)的溫度信息來控制IR輻射元件的輻射的散發(fā)。
全文摘要
一種微波爐，包括一個微波輻射源、一個在其上放置食物的可微波激勵的底部加熱器(4)、以及一個可選用的IR輻射頂部加熱器，所有的加熱器可以經(jīng)由爐的控制單元予以控制，而且該爐還包括一個或多個用于檢測底部加熱器(4)的溫度和把該檢測信息反饋至控制單元的傳感器，該反饋溫度信息使得可以通過控制微波輻射源和/或頂部加熱器向底部加熱器傳遞所希望的溫度。
文檔編號H05B6/80GK1128335SQ9510655
公開日1996年8月7日 申請日期1995年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月13日
發(fā)明者A·W·艾克斯特龍, B·W·奧爾森 申請人:惠而浦歐洲有限公司