CN100441955C - 具有烘焦装置的微波炉 - Google Patents

Abstract

一种具有烘焦装置的微波炉，炉子包括用于产生红外线辐射的装置，所述产生红外线辐射的装置设置于炉腔壁中的中空空间内。中空空间面向炉腔的内部表面包括用于吸收来自所述产生红外辐射的装置的红外线辐射的红外线吸收材料，以使得所述红外线辐射吸收材料达到500℃的温度，在该温度下烟灰被汽化或点燃。

Description

具有烘焦装置的微波炉

技术领域

本发明涉及一种具有烘焦装置的微波炉。更具体地说，本发明涉及这样一种微波炉，其烘焦装置包括烘烤元件，该烘烤元件被设置成向置于炉中的食物发射红外线辐射。

背景技术

为了能够以在食物上形成硬壳表面的方式来烹饪或加热食物，也就是，可以得到烘焦的效果，在微波炉中经常包括各种烘焦装置。辐射热通过发射红外线辐射的管(比如，石英管)来产生。在现有技术的一些炉子中，照射到食物之上的红外线辐射(热辐照)通过设置于发射管之上/后部的反射器的作用而得到加强。

这种烘焦装置所遇到的一个问题是，反射器最终被烹饪过程中食物的飞溅物或者类似物所污染，从而使得烘焦装置美观的外表变得难看并且反射率也被降低，导致烘焦性能的下降。因此，从技术的观点和商业的观点来考虑，这确是需要解决的问题。

EP0956739公开了一种微波炉，其烘烤装置设置于炉腔顶板中的中空空间内。中空空间被设计成使得它基本上不受微波辐射，另外它还设置有与炉腔连通的开口。中空空间具有被设计成用来反射红外线辐射并且引导所述辐射进入炉腔内的壁。在连通开口的区域内设置有格栅，格栅由具有多个狭槽的金属片组成。格栅可以被设置成吸收一些来自烘烤装置的红外线辐射以提供一高温区域。这样，据其所描述，格栅的温度被提高到使得置于炉腔内的食物所产生的飞溅物在格栅处燃烧掉，由此防止了中空空间的反射内壁受到污染。

位于微波炉任意壁内的中空空间可以被设计成基本无微波的，例如，如EP0573750中所公开的一样。

然而，如EP0956739中公开的一样，格栅的使用导致了到达炉腔内食物的红外线辐射总量的减少，由此降低了烘焦效率。

而且，仍然有相当大的可能会污染到烘烤装置后的反射表面。一旦污染物已经到达并且粘附于反射表面上，要将其清理干净并且恢复其反射特性能将会是非常困难的。

因此，需要一种消除了这些问题的新型改良烘焦装置。

发明内容

因而，本发明的一个目的是通过提供一种具有烘焦装置的微波炉来解决上述问题，该烘焦装置增强了放置于炉腔内的食物受到红外线辐照的程度，并且同时消除了由放置于炉腔内的食物产生的飞溅物和烟气所导致的污染问题。

本发明是基于这种认可之上的，即朝向炉腔的红外线辐射的反射可以被来自加热表面的红外辐射二次发射所替代。而且还应认可这种二次发射可以从一个被加热到某一温度的表面得到，在该温度下来自炉腔内食物的飞溅物或碎屑会汽化或燃烧掉。加热表面的温度最好为大约500℃或更高，这样可以除掉烟灰。值得注意的是，烟灰在稍低于500℃的温度时开始燃烧。

为了得到所述的红外线辐射的二次发射，并且同时引导烟灰以及其它污染的自动消除，中空空间(其中设置有烘烤元件)的内表面应当具备红外线吸收性能从而形成一道屏(而不是反射器)。而且，为了达到所想要的温度，中空空间的表面(屏)应当与腔外的环境热绝缘。换句话说，不是象现有技术中一样使用反射器，而是在烘烤元件的上面或后面使用红外线吸收屏。

在根据本发明的微波炉中，烘焦装置设置于中空空间内，这与上面提到的EP0956739中的情况类似。然而，所述中空空间的内表面不反射红外线辐射。与之相反，内表面由形成屏的红外线吸收材料组成。这个屏具有两个主要功能，即发射与烘焦装置直接发射的红外线辐射波段不同的二次红外线辐射；以及在烘焦装置的运作过程中，达到一个更高的温度，在该温度下，污物和烟灰会自动从表面汽化或燃烧，从而提供一个自清洁的效果。尤其是，通过吸收来自烘烤装置的红外线辐射，屏的温度被提升到大约500℃或更高。在这个温度下，烟灰被汽化或燃烧掉从而被清除掉。这使得位于烘烤装置后的屏一直保持洁净以及吸引使用者的美观外表。

烘焦装置可以包括任意合适的红线辐射装置。然而，烘焦装置最好是功率至少为300W的石英管加热器。

如下面将要更为详细描述的，还可以想到，并且有时设置烘烤元件的空间最好实际上是微波腔的一部分。换句话说，该空间不需要是无微波的。

被加热的屏可以涂附一层陶瓷材料比如在涂附于基片上的Al₂O₃。这种材料是很有优势的，因为它不仅能提供所需的功能并且价廉易得。该层可以便利地通过火焰喷涂的方式喷镀于中空空间的内部表面之上。然而，涂附层还可以包括涂附于基片上的瓷釉或合适的陶瓷涂料。

中空空间最好由与炉腔顶板连接的插件形成。为此，在顶腔壁(顶板)中制出一个开口并且插件固接于此开口处。插件可以由与腔壁相同的材料制成，比如不锈钢。然而如果内表面(屏)没有涂层，则其材料必须具备吸收来自烘烤装置的红外线辐射的能力以及达到和维持大约500℃温度的时间延长期。

为了阻止微波炉的过度热负载以及为了加速红外线吸收屏的温度上升，插件包含和/或由热绝缘材料包围，比如矿物棉或者纤维绝热材料。好的热绝缘对于获得屏开始发射二次红外线辐射的快速响应时间、以及达到自清洁温度来说是很重要的。

而且，为了减少从插件到炉壁剩余部分的热传导，插件最好在其边缘上设置通孔。

中空空间内表面上的红外线吸收材料层的进一步作用是保护壁材料不会回火和氧化。一个完全的覆盖层，例如Al₂O₃，可以阻上氧气到达金属层，并因此可为之提供有效的保护。

当内部表面没有设置涂层时，插件优选地在加热室中进行预处理，从而使其获得均匀的色彩和均匀的吸收性能。

典型地，烘烤元件在运作中将会达到大约1000℃的温度，对应于大约2.3μm的最高发射波段，而中空空间的内表面(即屏)将达到大约500℃的温度，对应于大约3.7μm的最高发射波段。通过使用两种不同的波段，置于炉腔内的食物可以获得更好的烘焦效果。

屏最好被制成可以阻止二次发射抵达炉门的形状，原因是为了防止其过热并且为了将使用者在操作炉子时被灼伤的风险减小到最低。屏的形状最好能够引导朝向腔内负载区域的二次发射以最大的辐射量照射到置于那里的食物上的形状。另外，因为与上面相同的原因，屏的形状最好使得来自辐射管(烘烤元件)的直接辐射被阻止到达炉门。

插件的中空空间可以容纳多余一个的烘烤元件，比如两个元件。这使得发射的红外线辐射更有效地限定于炉腔内的负载区域中。另外，在单个空间内设置多个元件对于给定的元件总功率而言可以带来更好的烘烤效果。

附图说明

在结合附图阅读完下面的详细说明以后，本发明的各种特征和忧点将得到更为充分的理解。在这些附图中：

图1示意地示出了装设有根据本发明的烘焦装置的微波炉的内部；

图2示意地示出了图1中微波炉的侧视图；

图3是根据本发明的烘焦装置插件的分解图

图4a和图4b示意地示出了根据本发明的烘焦装置插件的另一个实施例分别从下方和上方的透视图；

图5是图4a和图4b中示出的插件的山形壁的平面图；以及

图6示意地示出了如何将涂层应用于图4a和图4b中烘焦装置的屏上。

具体实施方式

图1从背面示出了根据本发明的微波炉10的内部。炉子包括由腔壁和炉门限定出的微波腔，以及烘焦装置12设置于腔的顶板内。可以从图上看出，烘焦装置12的形状为凸起形，或者说是具有两个基本上直立的侧山形壁的中空空间，这两个侧山形壁中陡峭的一侧靠近炉门，倾斜的一侧靠近微波腔的背面。选择这种凸起或者说空间的形状，可以阻止来自烘焦装置的红外线辐射直接辐射到炉门。

图2示出了图1的微波炉10侧剖视图，该图更加详细地图示了烘焦装置12的形状和位置。在图2中，炉门位于左边，而微波腔的背面被描绘于右边。图2中所示的烘焦装置12包括两个在中空空间内彼此平行设置的石英管14。空间由红外线吸收屏16所限定出来。如上面所提到的，屏16的形状可以阻止来自石英管14的红外辐射直接辐射到炉门。屏由片状金属制成，并且可以在其上涂附红外线吸收材料。如果片状金属本身就可以吸收红外线，该屏也可以不用再涂附其它材料。在屏16的外部，在远离微波腔的一侧，设置有由矿物棉、纤维绝热材料或类似物制成的绝热层18。该绝热层的主要目的是为了增强屏16因吸收来自石英管14的辐射热而导致的温度上升，从而使得屏的温度达到500℃或更高。在稍低于500℃的温度下，烟灰(碳)被点燃，这样一旦超过那个温度就能给屏带来自清洁功能。而且，屏16将发射出波段与直接从石英管14发射出的辐射波段不同的二次辐射，从而有可能提高烘焦的效率。在绝热层18的外部，设置有保护片20。

整个烘焦装置12最好制成插件形状。在图3中，示出了这种插件的-一些细节之处。插件包括由弯曲的片状金属制成的夹持于两个侧山形壁22之间的屏16。开口24位于山形壁22上，用于容纳烘烤元件14，比如如前面所述的一对石英管。在屏的外部，设置有绝热层18。通常地，山形壁22要比形成屏16的弯曲片状金属的外形轮廓宽，以使绝热层18能固定于山形壁的周界之中。最后，外保护层20环绕绝热层18布置并且连接于山形壁22之上。然后将整个插件安装于微波腔壁的开口中，最好安装于顶壁的开口中。

烘焦装置的中空空间可以制成使得空间在炉子运作过程中基本无微波的形状。然而，并不总是必须按这样制造。例如，在使用石英管形式的烘烤元件时，就可以允许微波完全进入烘焦装置内。其原因是石英管包括容纳有螺旋线的管子。螺旋形状使得导线起到感应线圈的作用，这样只有极低的微波能量沿着线圈传导。因此，只要螺旋形状延续到腔体的外部(穿过山形壁22)，就不会有微波泄漏出去。换句话说，没有可以用作微波天线的线性导体。

图4a和图4b示出了另一种类型的插件烘焦装置。在这种情况下，插件包括两个中空空间，每一个空间容纳有一个石英管14。像前面的情况一样，该插件由弯曲片状金属制成的屏16和两个侧山形壁22组成。和前面的情况一样，同样设置有绝热层和外保护层(图4中未示出)。从图4a和4b中可以清楚地看出烘烤元件14(石英管)是如何越过山形壁22继续延伸的，从而象上面所描述的一样给微波带来密封效果。

插件烘焦装置最好沿着它的边缘设置通孔，如图4a和4b所示，从而可以减少从插件到安装插件的腔壁的热传导。虽然在图3中没有示出，通孔同样最好设置在两个或多个烘烤元件置于一个公共空间内的情况中。

图5示出了具有用于容纳烘烤元件的圆形开口24的侧山形壁22。在示出的实施例中，山形壁为具有各自具备一个烘烤元件的两个中空空间的插件烘焦装置而制造。然而，山形壁也可以设计成与两个烘烤元件设置于一个中空空间内的情况相类似。在山形壁中，具有用于安装屏的狭槽。附图标记26示出了这些狭槽中的一个。狭槽26的位置被设置成使得屏具有可减少辐射到炉门的辐射总量的形状。这可以通过使屏在靠近门的一侧(在图5中向左)具有更为陡峭的边界来实现。在远离门的一侧的屏的边界更为倾斜，从而使得来自烘烤装置(来自烘烤元件的直接辐射和来自屏的二次辐射)的辐射被引导主要朝向炉腔内的负载区域。在与山形壁较低边缘相邻处，设置有小开口28以支持机械保户元件。最好设置这种元件来消除可能对烘烤元件造成机械损伤或者使用者不注意触碰到热烘烤元件的危险。

图6示意地示出了在其内表面具有红外线吸收层或涂层30的屏16。如上所述，如果屏本身就具有红外吸收的性能，涂层30可以被省略掉。典型地，涂层30至少均匀地设置于屏16上容纳烘烤元件的中空空间部分。是否设置涂层取决于屏的材料，而根据本发明，涂层的设置可以带来与自清洁效果有关的性能的改进。此外，这种涂层可以为烘焦装置提供更加赏心悦目的视觉外观。

本发明已经根据特殊的实施例和附图在上文作出了描述。然而应当明了，本说明书的教导在不脱离所附权利要求限定出的本发明范围的情况下还可以应用于其它的一些场合。

Claims (4)

1.一种微波炉，包括由腔壁和炉门限定出的炉腔，在炉腔中用于接受食物的负载区域，向炉腔供给微波的微波单元，以及具有用于产生红外线辐射的红外线产生装置的烘焦装置，所述红外线产生装置被设置于一个腔壁的中空空间内，其特征在于，中空空间面向炉腔的内部表面包括用于吸收来自所述红外线产生装置的红外线辐射的红外线吸收材料，以及所述红外线吸收材料在面向远离腔的一侧被热绝缘，其中所述红外线吸收材料在红外线产生装置的运作过程中被设置成达到500℃或更高的温度，红外线吸收材料是涂附于基片层上的陶瓷材料，该陶瓷材料包括Al₂O₃。

2.如权利要求1所述的微波炉，其中红外线产生装置包括两个设置于中空空间内的石英管。

3.如权利要求1所述的微波炉，其中中空空间由插件形成，该插件被安装到一个腔壁中的开口处。

4.如权利要求3所述的微波炉，其中所述插件至少沿其两个边缘设置有通孔来减少从插件到腔壁的热传导。

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