CN101341796B - 具有过热保护及抗电弧导电叶片的场导向器组件 - Google Patents

Abstract

场导向器组件包括被配置为防止在空载的微波炉内产生电弧的导电叶片，其中导电叶片相对于彼此和平面支撑部件定位以防止在空载的微波炉中感受器的过热。

Description

具有过热保护及抗电弧导电叶片的场导向器组件

本申请要求于2006年8月29日提交的美国临时申请60/841,088和60/841,108以及于2005年12月19日提交的美国临时申请60/751,544的优先权，出于各种目的将它们作为一部分并入本文。

技术领域

本发明涉及场导向器组件(field director assembly)，当其用在空载的微波炉时防止产生电弧。

对相关申请的交叉引用

本文所公开的主题是在与此同时提交并转让给本发明的受让人的下述共同未决的申请中公开的：

Arc-Resistant Microwave Susceptor Assembly HavingOverheating Protection(CL-3534)。

背景技术

微波炉使用各频率处的电磁能量振动食品中的分子来产生热。这样产生的热加热或烹饪食物。不过，食物并不升高到使其表面焦化达到松脆质地的足够高的温度(并仍使食物可食用)。

为了获得这些视觉和触觉享受，由基底形成的感受器可邻近食物的表面放置，所述基底在其上具有损耗感受器材料。当感受器材料暴露于微波能量时，其被加热到足以使食物的表面焦化(brown)且松脆化(crisp)的温度。

微波炉的壁施加了使炉容积内电磁场能量分布发生变化的边界条件。电磁场，特别是该场的电场成分的强度和方向性的这些变化在炉中产生相对热和冷的区域。这些热区域和冷区域使食物不均匀地加热或烹饪。如果存在微波感受器材料，则焦化和松脆化效果同样也不均匀。

为了应对此不均匀的加热效果，可使用转盘沿炉内的环形路径转动食品。食物的每一部分暴露于水平更为一致的电磁能量。然而，平均效果沿圆周路径出现，而不是沿径向路径出现。因此，使用转盘仍会在食物内产生不均匀加热带。

从图1A和1B的图解说明可更全面地理解这种效果。

图1A是微波炉内部的平面图，图中显示了5个相对高电场强度(“热区”)的区域(H1至H5)和2个相对低电场强度(“冷区”)的区域C1和C2。具有任何随意形状的食品F被置于感受器S上，感受器S又放置在转盘T上。感受器S是用虚线圆圈表示的，转盘是用粗体实线圆圈表示的。食品F表面上的三个代表性位置是用点J，K和L表示的。点J，K和L分别位于转盘T的径向位置P₁，P₂和P₃上。如圆形虚线所指示，当转盘T转动时，每个点沿着炉内的环形路径运动。

从图1A可认识到，在一次完整旋转过程中，点J通过相对高电场强度的单个区域H₁。在同样的旋转过程中，点K通过相对高电场强度的单个较小的区域H₅，而点L经历三个相对高电场强度的区域H₂，H₃和H₄。因此，转动转盘完成一次完全的旋转使点J，K和L的每一个暴露于不同的电磁能量总量。在一次完整的转动过程中，三点中每个点的能量照射量(energy exposure)差异由图1B的曲线图示出。

由于遇到的热区和躲开的冷区的数量，与点K相比，点J和L经历了明显更多的能量照射量。如果认为在点J的路径附近的食品区是充分烹饪的，则在点L的路径附近的食品区很可能被过度烹饪或过度焦化(如果存在感受器)。另一方面，在点K的路径附近的食品区有可能是未烹饪好的。

因为由热区和冷区的存在造成的不均匀烹饪是不期望的，已发现使用由场导向器结构和感受器的组合形成的感受器组件是有利的。场导向器结构包括一个或多个叶片(vane)，每个叶片具有在纸板支撑件上的导电部分。场导向器结构通过重定向、重定位微波炉内的这些相对高电场强度区和相对低电场强度区来缓解它们的效果，使得食物更均匀地被加热、烹饪及焦化。还发现单独使用场导向器结构(即无感受器)是有利的。

当感受器组件被放置在“空载”微波炉(即，炉子中没有食品或其它物品)中时，给炉子通电，会观察到这些有害问题：感受器过热和/或场导向器结构过热和/或产生电弧。

“感受器过热”或类似术语的意思是将有损耗的感受器材料加热到感受器基底燃烧的程度。

“场导向器结构过热”或类似术语的意思是将叶片的纸板支撑件加热到燃烧的程度。这种过热可能是由有损耗的感受器材料所产生的热引起的，或者是由电弧产生的热引起的。

“产生电弧”或类似术语是当高强度的电场超过空气的击穿阈值时发生的放电。产生电弧一般会发生在叶片的导电部分附近，特别是沿着边缘发生，尤其发生在任何尖锐的拐角处。产生电弧可能导致叶片的纸板支撑件变色、烧焦或极端情况下点燃并燃烧。

防止产生电弧的大多数常用办法在微波炉应用中是不实际的。这些办法也不适用于方便食品的一次性包装。

鉴于以上所述，相信提供场导向器结构和包括场导向器结构的感受器组件是有利的，其能防止电弧的产生、场导向器过热的发生和感受器过热的发生。

发明内容

本发明针对场导向器组件，当其被放置在“空载”微波炉中时，即没有食品或其它物品的炉中时，所述场导向器组件防止产生电弧并不会发生过热。微波炉可操作用于生成具有预定波长的电磁驻波。

场导向器组件包括大致为平面的支撑部件，该支撑部件具有机械地连接到其上的一个或多个叶片。每个叶片上具有导电部分。该导电部分的形状大致为具有预定的长度和宽度尺寸的矩形，并在其上具有第一端和第二端。叶片的导电部分可以由厚度小于0.1毫米的金属箔构成。

根据本发明，每个叶片的导电部分被设置在至少距平面支撑部件的预定近距离处。在优选的实例中，该预定的近距离是由设置在叶片的导电部分和支撑部件之间的较低导电率材料的边界限定的。该预定的近距离介于波长的0.025倍到波长的0.1倍的范围内。优选地，该边界围绕导电部分。

除了在距离支撑部件的预定近距离处设置每个叶片的导电部分以外，根据本发明的一个实施例，以一半径将导电部分的拐角(corner)变圆，该半径最大为并且包括(up to and including)导电部分的宽度尺寸的一半。根据本发明的替代实施例，叶片的导电部分可以由不导电材料覆盖，而不是被变圆，该不导电材料选自由聚酰亚胺胶带、聚丙烯酸喷涂和聚四氟乙烯喷涂组成的组。根据本发明的又一个替代实施例，叶片的导电部分不是被变圆或覆盖，而是可以由厚度小于0.1毫米的金属箔制成，其中金属箔沿其周边被折叠为至少两倍的厚度。

每个叶片上导电部分的第一端被设置在距离平面支撑部件的几何中心至少预定的分隔距离的距离处。该预定的分隔距离至少是波长的0.16倍。

附图说明

从下面详细说明并结合附图，可更全面地理解本发明。附图构成本申请的一部分，其中：

图1A是示出微波炉内不同电场强度的区域，并示出位于转盘上相应径向位置P₁，P₂和P₃的三个分离点J，K和L所遵循的路径的平面图；

图1B是示出在图1A中标识的每个分离点处转盘的一次完整转动的总能量照射量的曲线图；

图2是感受器组件的示图，其中为了清楚起见，平面感受器(planarsusceptor)的多个部分被分解(break away)，该图示出了场导向器结构的叶片的各个边缘形状，其中叶片的导电部分直接毗邻平面感受器；

图3是类似于图2的示图，其示出了场导向器结构的叶片，其中叶片的导电部分与平面感受器间隔开；

图4A-4C是平面图，它们分别示出了大致为直边缘、弯曲边缘(bent-edged)和弧形边缘(curved-edged)的叶片在与感受器组件的大致径向线偏移的方向上大致横向地延伸过平面感受器；

图4D-4F是平面图，它们分别示出了大致为直边缘、弯曲边缘和弧形边缘的叶片在与感受器组件的大致径向线相交的方向上大致横向地在平面感受器上延伸；

图5A和图5B是沿图2中的视图线5-5截取的正视图，分别示出了具有到平面感受器的固定连接和柔性铰接连接(flexible articulatingconnection)的场导向器的叶片，在后一种情况下，叶片被示出在所存放的位置和展开位置；

图6是示出单个横向导电叶片对在平面感受器的平面上的电场分量的组成场矢量的衰减效应的示图；

图7A是大致类似于图1A的平面图，其示出了本发明的感受器组件的场导向器结构对高电场强度区域的影响，并再次示出了位于转盘上相应径向位置P₁，P₂和P₃的三个分离点J，K和L所遵循的路径；

图7B是类似于图1B的曲线图，其示出了在每个分离点处一次完整转动的总能量照射量，为了便于比较，其中添加了图1B的波形；

图8A，9A和10A是根据本发明的感受器组件的各种优选实施方式的示图，为了清楚起见，平面感受器的多个部分被分解；

图8B，9B和10B是分别示于图8A，9A和10A的感受器组件的平面图；

图11是使用单个弧形叶片实现的根据本发明的场导向器结构的示图；

图12是使用其中带单个弯曲线的平面叶片实现的根据本发明的场导向器结构的示图；

图13A和图13B分别是使用其中带两个弯曲线的平面叶片实现的根据本发明的场导向器结构的正视图和示图；

图14和图15是根据本发明的场导向器结构的另外两种实现方式的示图，每种实现的多个叶片柔性地连接以形成可折叠结构；

图16是根据本发明的场导向器组件的示图，其中至少一个叶片被支撑在不导电基底上；

图17和图18分别是例子6和例子7的结果的曲线图；

图19是示出具有不同形状和位置的导电部分的场导向器结构的各种叶片配置的示图；

图20是合并了例子9-23中使用的六叶片场导向器结构的感受器组件的平面图；

图21是示出具有占据整个叶片面积的矩形导电部分的叶片配置的放大尺寸图；

图22是示出具有大致为矩形的导电部分和周围的不导电边界部分的叶片配置的放大尺寸图，其中导电部分具有圆形拐角(roundedcorner)；

图23是示出具有大致为矩形的导电部分的叶片配置的放大尺寸图，其中导电部分具有圆形拐角；

图24，25和26是示出具有2个大致为矩形、间隔开的导电部分及围绕每个导电部分的不导电边界的叶片坯(vane blank)的放大尺寸图，其中导电部分具有圆形拐角；

图27示出了例子24-34中典型的感受器过热；

图28是示出典型的感受器过热及感受器上保护聚合物涂层的熔化的放大图；

图29示出了例子35-40的结果；以及

图30示出了例子61-64的结果。

具体实施方式

在下文的详细描述中，所有图中的类似参考符号指的是类似的元件。

参考图2和图3，它们示出了根据本发明的大致由参考数字10表示的感受器组件的典型(stylized)示图。感受器组件10具有延伸通过其几何中心10C的参考轴10A。感受器组件10在使用中被设置在微波炉M内部的谐振腔内。在图中只以轮廓形式显示了炉子M。在运行中，炉子中的源产生具有预定波长的电磁波。典型的微波炉工作在2450MHz的频率，产生的波的波长的量级为12厘米(12cm)(约4.7英寸)。微波炉M的壁W施加的边界条件导致电磁场能量在炉容积内的分布发生变化。这在炉容积中生成驻波能量模式。

感受器组件10包括传统的大致为平面的感受器12，该感受器具有大致在参考数字14处所指示的连接到其上的场导向器结构。如本文将阐述的，场导向器结构14对于在炉容积内重定向并重定位驻波模式的高电场强度区和低电场强度区是有用的。当与转盘结合使用时，经过重定向和重定位的区域的位置连续变化，进一步改善加热、烹饪或焦化放置在感受器组件10上的食品的的均匀性，感受器组件10包括场导向器结构16。

在示于图2和图3的实施例中，场导向器结构14被置于平面感受器12下面，不过应该认识到这些相对位置可以颠倒。不管场导向器结构14和平面感受器12的各自相对位置如何，被加热、烹饪或焦化的食品(未示出)或其它物品一般被放置为与平面感受器12接触。

图中所示的平面感受器12的轮廓通常是圆形的，不过它可以呈现出与炉子M内被加热、烹饪或焦化的食品一致的任何预定所需形式。如图2中划圆圈的细节部分所示，平面感受器12包括基底12S，基底12S上具有电损耗层12C。层12C一般是真空沉积的薄的铝涂层。

基底12S可以由各种通常用于此目的的任何材料制成，如硬纸板、纸板、玻璃纤维或聚合物材料，所述聚合物材料诸如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephlate)、热稳定聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯酯酮(polyethylene ester ketone)、聚萘二甲酸乙二醇酯、玻璃纸、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、多芳基化合物、聚酰胺、聚烯烃、聚芳酰胺(polyaramid)或聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯(polycyclohexylene dimethylene terephthalate)。如果电损耗层12C是自支撑的，则基底12S可被省去。

场导向器结构14包括一个或多个叶片16。在图2和图3示出的实施例中，显示了5个叶片16-1至16-5。图4A-4F示出了感受器组件10，其中场导向器结构14具有数目为N的叶片16，N的范围为2至6。通常，根据平面感受器的大小，叶片的边缘长度、配置、取向和布置可以使用任何适当数目1，2，3...N的叶片。

出于说明目的，图2和图3中所示的叶片表现出各种边缘轮廓，以下将对其进行讨论。

每个叶片的前面和背面定义了表面区域16S。在图2和图3中，每个叶片16的表面区域16S被示出为大致是矩形的，不过应该认识到叶片的表面区域可被适当地设计为任何平面轮廓，如三角形、平行四边形或梯形。如果需要，叶片的表面区域16S可以在一个或多个方向上是弧形的。

一个(或多个)叶片16中的每个叶片的前面和/或背面的至少一部分表面是导电的。图2和图3中具有阴影线的任一区域表示叶片16的导电部分16C。叶片16的不导电部分16N是用打点阴影(stipledshading)表示的。

每个叶片的边缘16F在第一端16D和第二端16E之间延伸。叶片的边缘16F可以呈现任意一种轮廓。例如，如叶片16-1至16-3所表示的，叶片的边缘16F可以是直的。可选地，如叶片16-4所表示的，叶片的边缘16F可以是沿一个或多个弯曲线或折线16L弯曲的或折叠的。而且，如叶片16-5(图2和图3)和叶片16-1’(图3)所表示的，叶片边缘16F的轮廓可以是弧形的。

叶片的第一端16D和第二端16E可设置在平面感受器12上任何预定的相应起始点和终止点上。沿叶片的边缘16F在其第一端16D和其第二端16E之间的距离定义了叶片的边缘长度。场导向器结构14中的叶片可以具有任何所需的边缘长度，其受到下面提到的关于导电部分16C的长度的附带条件限制。

叶片16可以由导电箔或其它材料整体地构成。在这种情况下，叶片的整个表面16S是导电的(例如，图2中所示叶片16-1)。因此，导电部分16C的长度和宽度对应于叶片的边缘长度和宽度。

可选地，叶片可以被构造为由介电基底形成的分层结构，其中导电材料是层压(laminated)或敷涂在其表面区域的前面和/或背面的一些或全部上。一种构造形式可以利用涂有背面带粘合剂的导电箔胶带的纸板基底。

如果提供的导电部分16C比叶片的全部表面区域小，则导电部分16C本身可呈现任意适当形状，如梯形(如叶片16-2和16-3所示)或矩形(如叶片16-4和16-5及图3的叶片16-1’所示)。叶片的导电部分16C的宽度尺寸应该为炉子中所产生的波长的大约0.1倍到大约0.5倍。叶片的导电部分16C的长度应该至少大约为近似为约炉子中所产生的电磁能量的波长的0.25倍的距离。大约2倍于炉子中所产生的电磁能量的波长的边缘长度定义了实际上限。

无论导电部分的形状如何，可能需要将拐角旋成圆角(radius)或“修圆”以避免产生电弧，这将结合图19展开描述。

选择叶片导电部分的形状和长度以及导电部分与感受器平面和其它叶片的间距允许更精确地调整叶片的场衰减效应。

不管叶片的起始点和终止点在哪，叶片都可以被排列成通过几何中心10C。图2示出了直边缘的叶片16-1的路径，它从自邻近感受器的周边开始的第一端16d延伸通过几何中心10C。图3示出了弧形边缘的叶片16-1’的路径，它从自几何中心10C附近开始的第一端16D延伸通过几何中心10C。图2和图3中所有其它叶片的路径从几何中心10C附近的起始点开始并且从其向外延伸。

叶片16在相对于感受器组件10的几何中心10C的大致径向方向上延伸。叶片16可以关于中心10C在角度上相隔相等或不等的分离角。例如，叶片16-1和叶片16-2之间的角度18可以小于叶片16-2和叶片16-3之间的角度20。

应该认识到术语“大致径向”或类似术语不要求每个叶片必须正好位于从中心10C发出的半径上。例如，叶片可以关于半径偏移或倾斜。图4A-4C分别示出了直边缘叶片16T、弯曲边缘叶片16B和弧形边缘叶片16V，它们相对于从几何中心10C发出的径向线R发生偏移。类似地，图4D-4F分别示出了直边缘叶片16T、弯曲边缘叶片16B和弧形边缘叶片16R，它们相对于从几何中心10C发出的径向线R倾斜。叶片的其它布置可以被用来使叶片16达到相对于平面感受器12的横向取向。

每个叶片16物理上(即机械地)在一个或多个连接点连接到平面感受器12。叶片16和平面感受器12之间的连接可以是固定连接或者可以是柔性铰接连接。

固定连接示于图5A。在固定连接中，叶片16由适当的粘合剂24附连在相对于平面感受器12的预定的固定取向处。叶片16的取向优选地在相对于平面感受器大约为45度(45°)和大约为90度(90°)之间范围内的倾斜角，不过较小的角取向可提供有用的效果。在大多数优选实例中，叶片16基本正交于平面感受器12。

柔性铰接连接示于图5B中。在这种布置中，叶片16由铰链26附连到平面感受器12。铰链可以由柔性带制成。在铰接连接中，叶片16从所存放位置(在图5B中以虚线示出)可移动到展开位置(在图5B中以实心轮廓线示出)，在所存放位置，叶片的平面基本平行于平面感受器。该铰链可配备有适当的止挡，使得在展开位置，叶片被保持在所需的倾斜角，该角优选地在相对于平面感受器的大约45度(45°)和大约90度(90°)之间的范围内，并且最优选地基本正交于平面感受器12。

不管构造形式、叶片表面区域的配置、导电部分的形状、叶片的边缘轮廓、叶片的边缘长度、叶片上导电部分的长度、叶片相对于感受器中心的路径以及叶片相对于感受器平面的取向如何，叶片16的导电部分16C必须被设置为距平面感受器12的电损耗层12C不超过预定近距离。通常，该预定近距离应该不大于近似为炉子中所产生的电磁能量的波长的0.25倍的距离。应该理解只要存在食品或其它物品，该预定近距离可以为0，这意味着叶片的导电部分16C电气上毗邻平面感受器的电损耗层12C。

在典型的实施方式中，如图2所示，损耗层12C被支撑在介电基底12S上，使得叶片的导电部分16C的边缘与损耗层12C只相隔基底12S的厚度。不导电部分16N的垂直尺寸可以被用来控制平面感受器12被支撑于炉子M中的高度。

如从图3可看出，可选地，叶片的不导电部分12N可以被设置为邻近平面感受器12。这种设置的效果是使叶片的导电部分16C与损耗层12C以大于基底12S的厚度的距离相隔开。如果需要，另外的不导电部分16N可沿叶片的相对边缘设置以获得上述讨论的高度控制益处。

平面感受器12和叶片16的表面区域16S沿交叉线12L相交，交叉线12L相对于平面感受器112沿大致横向方向延伸。当与平面感受器12相交时，直边缘的叶片16会产生交叉直线12L。具有弯曲边缘或弧形边缘的叶片16与平面感受器12相交时，会分别产生弯曲或弧形的交叉线12L。视情况而定，交叉线的弯曲形状或弯曲角的大小取决于叶片对平面感受器的倾斜角。不管交叉线是直线、弯曲线还是弧线，叶片的导电表面沿着交叉线延伸。

已经描述了根据本发明的感受器组件10的各种结构细节，现在讨论它对电磁驻波的影响。

图6是一幅示意图表示，其中具有单个直边缘叶片16的感受器组件10的实施例以相对于平面感受器12的下表面基本正交的取向被连接。定位一组笛卡尔轴以开始于组件10的几何中心10C。组件10被布置成使得平面感受器12位于X-Y笛卡尔平面，并且叶片16的表面16S的导电部分16C位于X-Y笛卡尔平面。如图所示，沿叶片16和平面感受器12之间的连接定义的交叉线12L横向延伸过平面感受器12的损耗层12C，并沿X轴定向。叶片16的表面16S的导电部分16C位于在Z方向上与平面感受器12上的损耗层相隔预定距离D处。表面16S的导电部分16C的厚度(即其Y维度)大于在微波工作频率下导体的集肤效应的深度。

电磁波由相互正交的振荡磁场和电场组成。在任何给定瞬间，电磁驻波包括电场成分E。在任何瞬间，电场成分E被定向在笛卡尔空间中的给定方向上，并可以具有任何给定值。

电场E本身可分解成3个分量矢量，即

每个分量矢量的沿其各自对应的坐标轴定向。视情况而定，根据电场

的值，每个分量矢量具有预定的“x”，“y”或“z”单位的值。

法拉第电磁定律的一个推论是在两个介质之间的界面上的切向电场越过该表面必须是连续的这个边界条件。这种介质界面的一个具体例子是理想导体和空气之间的介质界面。根据定义，理想导体内部的电场必须为零。因此，特别地，刚好在导体表面内部的电场的切向分量必须为零。因此，由以上断定的边界连续性条件，刚好在导体之外的空气中切向电场必须也为零。所以我们得到一般规律：理想导体表面处的电场的切向分量总是为零。如果导体是良导体，但不是理想导体，则表面处电场的切向分量可能不为零，但保持非常小。因此，刚好在良导体表面外存在的任何电场必须基本正交于该表面。

此物理定律的应用规定在具有导电部分16C的叶片16的表面区域内，只允许存在垂直于该表面定向的电场的分量矢量，即矢量

位于正切于叶片表面的任何平面中的电场的分量矢量(即，矢量

和矢量

)是不允许的。在图6中，切平面是叶片表面的导电部分的平面。

如果叶片16的导电部分16C与损耗层12C电接触，则由于刚讨论过的原因，沿交叉线12L的分量矢量

的值和分量矢量

的值是零。但是导电部分16C与损耗层12C没有电接触，而是与其相隔距离D。不过，叶片表面的导电部分产生衰减效应，该衰减效应在叶片表面的导电部分的范围内有最显著作用。

因此，波的电场的分量矢量和

只有衰减的强度“x_a”和“z_a”。强度值“x_a”和“z_a”都是分别小于“x”和“z”的强度值。在正切于叶片表面的平面内的电磁波电场分量的衰减导致垂直于叶片表面的导电部分定向的电场分量增加。因此，分量矢量

具有增加的强度值“y_e”，该强度值大于强度值“y”。

矢量分量

的衰减程度取决于距离D的大小和导电部分16C相对于损耗层12C的取向。衰减效应在距离D小于波长的四分之一(0.25)时最为显著，对于典型的微波炉四分之一波长大约为3厘米(3cm)的距离。当倾斜角小于90度时，所允许的场(即，垂直于叶片的导电表面的场)本身具有在感受器平面内起作用的分量。

该效应被本发明的感受器组件10利用以重定向和重定位微波炉内相对高电场强度的区域。

图7A是大致类似于图1A的典型平面图，其示出了叶片16被转盘T在箭头所示的转动方向上带动时该叶片的效应。叶片是以轮廓形式显示的，为了解释清楚，其厚度被放大。

考虑在位置1时的情况，在该位置附近叶片首先遇到热区H₂。由于前面解释的原因，只有强度衰减的电场矢量允许存在于由叶片16覆盖的热区H₂的区段中。然而，即使只允许存在衰减的场，电场的能含量也不会消失。相反，在从叶片的导电部分延伸的区域中的衰减作用通过使电场能量从其在平面感受器12上的原始位置A重定位到移位后的位置A’来显现。该能量重定位是由位移箭头D所示。

当转动扫掠(sweep)将叶片16带至位置2时，获得类似的结果。叶片的衰减作用再一次只允许衰减的场存在于从叶片的导电部分延伸的区域中。如位移箭头D’所示，原来位于平面感受器12上的位置B的电场能量中的能量移位到位置B’。

当叶片16扫过相对高电场强度的所有区域H₁至H₅(图1A)时，会发生类似的能量重定位和重定向。

将本发明用于具有模式搅拌器装置(mode stirrer apparatus)的微波炉中将会产生相同的效果。

图7B是示出对于转盘的一次完整转动在各个分离点J，K和L处的总能量照射量的曲线图。图1B的曲线图的对应波形被添加于图7B上。

从图7B中明显看出，具有根据本发明的场导向器14的感受器组件10的存在产生的总能量照射量是基本均匀的。因此，放置在感受器组件10上的食品的加热、烹饪和焦化相比现有技术存在的情况有所改进。

图8A和图8B，9A和9B以及10A和10B示出了根据本发明的感受器组件的优选构造。

图8A和图8B示出了感受器组件10²，其包括具有5个直边缘的叶片16²-1至16²-5的场导向器结构14²。5个叶片16²-1至16²-5被附连到平面感受器12的底面。叶片基本正交于平面感受器12，并关于中心10C等角度地设置。叶片16²-1延伸通过中心10C，而叶片16²-2至16²-5源于中心10C的附近处。导电部分16²C覆盖每个叶片的整个表面。如果需要，场导向器14²的叶片的底边缘可以进一步被支撑于不导电平面支撑部件32上。

该支撑部件可以连接到所有或一些叶片上。

图9A和图9B示出了感受器组件10³，其包括具有两个弧形边缘叶片16³-1和16³-2的场导向器结构14³。2个叶片16³-1和16³-2被附连到平面感受器12的底面(underside)。叶片基本正交于平面感受器12，并关于中心10C等角度地设置。叶片在中心10C的附近彼此相交。导电部分16³C覆盖每个叶片的整个表面。同样，如果需要，不导电的平面支撑部件32也可以进一步支撑场导向器14³的叶片的底边缘。

图10A和图10B示出了感受器组件10⁴，其包括具有6个直边缘叶片16⁴-1至16⁴-6的场导向器结构14⁴。6个叶片16⁴-1至16⁴-6被附连到平面感受器12的底面。叶片基本正交于平面感受器12，并关于中心10C等角度地设置。所有的叶片源于中心10C的附近。导电部分16⁴C覆盖每个叶片的整个表面。可以使用不导电平面支撑部件32。

如果需要，叶片16⁴-1至16⁴-4本身可通过一段不导电部件16⁴N连接。部件16⁴N以带打点(stipled)阴影的虚线轮廓示于图10A。

在第二方面，本发明是针对体现本发明教导的可折叠自支撑场导向器结构的各种实施方式。

图11，图12，图13A和图13B示出了由单个叶片形成的场导向器结构。在每个实施方式中，叶片都具有回折带，从而使平面叶片可以被形成自支撑结构件，其定向在相对于预定参考平面RP的预定取向上，参考平面RP设置在炉子M内。平面RP可以被方便地定义为转盘表面或食品或其它物品的表面设置于炉子内的平面。

在图11中，场导向器结构14⁵是用单个弧形叶片16⁵实现的。叶片16⁵可以是弧形的，或者可以具有在第一端16⁵D和第二端16⁵E之间定义的至少一个屈曲或弯曲区域16⁵R。导电部分16⁵C覆盖叶片的整个表面。使用中，叶片16⁵可以被形成相对于预定的参考平面RP设置在预定取向的自支撑结构。

在图12所示的场导向器结构14⁶中，叶片16⁶具有单个折线或弯曲线16⁶L-1。使用中，叶片16⁶可沿弯曲线16⁶L-1被折叠或弯曲，以限定在相对于炉子M内的预定参考平面RP的预定取向处的自支撑结构。通过沿代替折线或弯曲线的柔性连接线柔性地附连两个直边缘的叶片也可以达到这种效果。

图13A和图13B分别是场导向器结构14⁷的正视图和示图，场导向器结构14⁷是用具有两个弯曲线16⁷L-1和16⁷L-2的导电平面叶片16⁷实现的。沿弯曲线16⁷L-1和16⁷L-2弯曲叶片16⁷形成耳状物16⁷E-1和16⁷E-2，耳状物可用来将平面叶片支撑在相对于炉子M内的预定参考平面RP的预定所需取向上。

图14和图15是根据本发明的可折叠自支撑场导向器结构的另外两种实施方式的示图。每个场导向器结构具有叶片阵列，该叶片阵列包括柔性连接的多个叶片以形成可以自支撑的结构。

在示于图14和图15的场导向器结构件14⁸中，叶片阵列包括叶片16⁸-1至16⁸-5，每个叶片上具有导电表面。每个叶片在连接点16⁸F柔性地连接到至少一个其它叶片。如箭头16⁸J所示，柔性连接的叶片能够朝向和远离彼此地成扇形散开。使用中，阵列中的叶片彼此展开，场导向器能够自支撑，其中阵列中的每个叶片被设置在相对于炉子内的预定参考平面RP的预定取向处。在一个修改的实施例中，支柱16⁸S可以连接到至少三个叶片的每一个的自由端。该支柱由任何对微波能量透射的材料制成。

示于图15的场导向器结构14⁹包括一对叶片16⁹-1和16⁹-2，每个叶片上具有导电表面。每个叶片在连接点16⁹F柔性地连接到另一个叶片。如箭头16⁹J所示，柔性连接的叶片能够朝向和远离彼此地成扇形散开。使用中，阵列中的叶片彼此展开，场导向器能够自支撑，其中阵列中的每个叶片被设置在相对于炉子内的预定参考平面的预定取向处。

尽管图11至图15中所示的每个实施例的叶片被示出为导电部分在叶片的整个表面上延伸，但应该理解任何叶片的导电部分可以表现为任何可选形状。

还应该认识到本发明的场导向器结构不需要制成可折叠的，而是可以通过使用适当的不导电支撑部件制成自支撑的。图16是大致表示为参考符号31的场导向器组件的示图。图16所示的场导向器组件31包括连接到平面不导电支撑部件32的至少一个叶片16，通过不导电支撑部件32，叶片的导电表面被定向在预定的取向上(图中显示为大致正交于支撑部件)。如果提供了另外的叶片，则它们被支撑在相同的支撑部件上。如果需要，叶片可以彼此连接，也可以不彼此连接。支撑部件可以连接到一个(或多个)叶片的下面或上面。

还应该进一步认识到落入本发明的范围之内的场导向器结构的任何实施例都可以与单独的(之前描述过的)平面感受器一起使用。还应该认识到对于一些食品，可能希望在食品上放置第二平面感受器，或者希望用柔性感受器包裹食品。

例子1-8

从下面的例子中可以更清楚地理解根据本发明的场导向器结构和感受器组件的工作。

介绍

在下面所有的例子中，烹饪试验中使用的是商业可得到的可用微波炉处理的比萨饼(微波四奶酪比萨饼，280克)。

将包装中的比萨饼提供给由夹在聚脂薄膜和纸板之间的气相沉积的薄铝层构成的平面感受器。该平面感受器与本发明的场导向器结构的各种实施方式一起使用，这将在下面进行讨论。提供的纸板的边缘被定形以形成倒置的U形烹饪托盘，使平面感受器在微波炉内转盘上方隔开大约2.5cm。并未使用在包装中与比萨饼一起提供的酥脆环(crispingring)(用来使比萨饼的边缘焦化)。

在所有的例子中，平面感受器被直接放置在微波炉的转盘上。在除例子5之外的所有例子中，冷冻的比萨饼被直接放置在平面感受器上并在全功率下烹饪5分钟，在例子5中，冷冻的比萨饼在较低功率下烹饪7.5分钟。

出于比较目的，一组的3个比萨饼只使用不带场导向器结构的平面感受器烹饪，另一组的3个比萨饼是使用带本发明的场导向器结构的平面感受器烹饪的。

每个场导向器的叶片是使用厚度为0.002英寸(0.05毫米)的铝箔、薄纸板及胶带构造的。

对于例子1-7，场导向器结构被放置在平面感受器下方的空间中。对于例子8，场导向器结构被定位在比萨饼的上方。

焦化及焦化分布(profile)测量

按照Papadakis，S.E.等人在“A Versatile and InexpensiveTechnique for Measuring Color of Foods”Food Technology，54(12)pp.48-51(2000)中描述的程序，测量比萨饼底部外壳已焦化的百分比和焦化分布。设立照明系统并使用数字照相机(Nikon，型号为D1)来获取烹饪之后底部外壳的图像。使用商业可得到的图像图形软件程序来将颜色参数转换成L-a-b颜色模型，将优选的颜色模型用来进行食物研究。按照参考程序的建议，将已焦化的面积的百分比定义为亮度L值小于153的像素所占的百分比(在0到255的亮度标度上，255为最亮的)。按照参考程序中描述的方法，计算焦化分布(即，作为径向位置的函数的已焦化的面积的百分比)。

底部外壳的图像被分成若干同心环形圈，并计算每个环形圈的平均L值。

相信下面的例子说明了由于使用本发明的不同场导向器结构产生的在焦化及焦化均匀性方面的改进。

例子1

微波四奶酪比萨饼以在介绍中所描述的方式在品牌为General Electric(GE)型号为JES1036WF001的1100瓦的微波炉中烹饪。当使用场导向器时，使用根据图14的场导向器结构(不带支柱16⁸S)。叶片16⁸-1的长度尺寸为17.5厘米，宽度尺寸为2厘米。叶片16⁸-2至16⁸-5的长度尺寸都为8厘米，宽度尺寸都为2厘米。

如所述的，烹饪之后用数字照相机获取底部外壳的图像。使用所描述的程序从图像数据中计算已焦化面积的百分比。确定了未使用场导向器烹饪的比萨饼的已焦化面积的平均百分比为40.3％。确定了用场导向器烹饪的比萨饼的已焦化面积的平均百分比为60.5％。

例子2-5

例子1中描述的试验在不同制造商的4台微波炉中重复进行。表1中总结了每个例子的炉子制造商、型号、全功率瓦数和烹饪时间。该表报告了用场导向器和不用场导向器得到的已焦化面积的百分比。应该注意在所有情况下，已焦化面积的百分比都有所改进。

表1

用场导向器和不用场导向器情况下已焦化面积的百分比的比较

例子           1               2           3         4           5

炉子品牌       GE              Sharp       Panasonic Whirlpool   Goldstar

瓦数           1100            1100        1250      1100        700

型号#          JES1036WF001    R-630DW      NN5760WA  MT4110SKQ  MAL783W

烹饪时间       5分钟           5分钟        5分钟     6分钟      7.5分钟

    焦化面积百分比

有场导向器     60.5％          70.7％       61.7      60.7％     51.4％

没有场导向器   40.3％          55.2％       50.3％    15.3％     31.5％

例子6

280克的

微波四奶酪比萨饼在品牌为Sharp型号为R-630DW的1100瓦的炉中烹饪。当使用场导向器结构时，使用的是根据图15的场导向器结构。叶片16⁹-1和16⁹-2的长度尺寸为22.9厘米，宽度尺寸为2厘米。从连接点16⁹F延伸的弧形叶片的每一部分的曲率半径大约为5.3cm，弧度角大约为124度。

如所述的，烹饪之后用数字照相机获取底部外壳的图像，并计算已焦化面积的百分比。

不使用场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的平均百分比为55.2％。使用场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的平均百分比被确定为73.8％。绘制焦化分布曲线，并显示于图17。

例子7

使用品牌为Panasonic型号为NN5760WA的1300瓦特的炉子重复例子6中描述的试验。不使用场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的平均百分比为50.3％。使用场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的平均百分比被确定为51.7％。从图18所示的曲线图中可以观察到由于使用本发明，达到了基本均匀的焦化分布。观察图18可以认识到沿半径的焦化分布由于使用场导向器结构而得到大大改进。

例子8

使用品牌为Goldstar型号为MAL783W的700瓦特的微波炉重复例子1中描述的试验。当使用场导向器结构时，使用的是根据图14的具有支柱16⁸S的场导向器结构。支柱高为5厘米，被放置在转盘上以把场导向器刚好支撑在比萨饼之上。在比萨饼的外壳上升之后，场导向器结构只接触比萨饼的顶部。

如所述的，烹饪之后(使用炉子的全功率持续7.5分钟)用数字照相机获取底部外壳的图像，并计算已焦化面积的百分比。

不使用场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的百分比为31.5％。使用场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的百分比被确定为65.1％。

当如上所述的微波感受器组件被放置在“空载”的微波炉时(即没有食品或其它物品的炉子)，观察到几个有害问题。在瓦数高的炉子(即，功率标称值一般大于900瓦特的炉子)中这些问题尤其明显。在一些实例中，甚至当存在物品时，微波炉感受器组件也可能过热。

当平面感受器12的损耗层12C过热时，可能发生基底12S熔化或烧焦。感受器可能过热到感受器基底燃烧的程度。场导向器结构的叶片的导电部分可能产生电弧，特别是在沿边缘处，尤其是在拐角处。电弧的产生使叶片的不导电(一般是纸板)支撑件变色，烧焦或过热到点燃起火的程度。场导向器结构的过热也可能是由于感受器材料的过热引起的。

因此，认为提供场导向器结构和包括场导向器结构、“容许滥用”的感受器组件是有利的，即提供防止电弧发生和/或场导向器过热发生和/或感受器过热发生的结构是有利的。

图19是具有场导向器结构14¹⁰的感受器组件10¹⁰的组合图。图19中描绘的叶片示出了用于下文的例子9-64的叶片。

如上文关于图2描述的，感受器组件10¹⁰包括大致的平面感受器12，其具有带电损耗层12C的基底12B。

场导向器结构14¹⁰具有至少一个但优选是多个叶片16¹⁰，每个叶片机械地连接到平面感受器12。图19中所示的每个叶片16¹⁰-1至16¹⁰-8是由不导电材料的基底16¹⁰N形成的。每个叶片的形状大致为矩形。基底16¹⁰N在一些叶片上可见。基底16¹⁰N可以具有敷涂于其上的阻燃成分。

应该理解的是，场导向器结构14¹⁰可以可选地与平面不导电支撑部件32一起使用以限定大致表示为参考符号31的场导向器组件。

每个叶片16¹⁰都具有表面16¹⁰S，为了图示清楚，只标出了叶片16¹⁰-6的表面。每个叶片的表面16¹⁰S的至少一部分16¹⁰C是导电的。如下文将描述的，每个叶片16¹⁰的导电部分16¹⁰C相对于平面感受器12定位，并以各种方式被配置成防止过热和产生电弧问题。

每个叶片16¹⁰的导电部分16¹⁰C具有第一端15¹⁰D和第二端15¹⁰E。还是为了清楚起见，只在叶片16¹⁰-6上标出了这两端。第一端15¹⁰D和第二端15¹⁰E之间的距离限定了导电部分16¹⁰C的预定长度尺寸。每个叶片的导电部分16¹⁰C还表现出预定的宽度尺寸。如前面已经描述的(例如结合图2和图3)，长度尺寸应该在炉子中所产生的电磁驻波波长的约0.25到约2倍之间的范围内。宽度尺寸应该在该波长的约0.1倍到约0.5倍的范围内。

叶片16¹⁰-1的导电部分16¹⁰C-1占据整个矩形表面。导电部分16¹⁰C-1毗邻平面感受器12。叶片16¹⁰-1是用于空载的炉子时会过热的典型的叶片结构。当感受器12与具有叶片16¹⁰-1的场导向器结构一起使用时，也可能过热，导致感受器基底12S的熔化或烧焦。叶片16¹⁰-1的导电部分可能沿其边缘或在其拐角处形成电弧。

叶片16¹⁰-2的导电部分16¹⁰C-2的形状也是矩形的。该导电部分16¹⁰C-2只占据叶片表面的一部分，使基底16¹⁰N的部分暴露以沿底边缘限定边界19L。导电部分16¹⁰C-2毗邻平面感受器12。叶片16¹⁰-2的结构显示为当用于空载的炉子(例子36，39)时限制但不是消除叶片和感受器的过热。当与具有叶片16¹⁰-2的场导向器结构一起使用时，感受器12也可能过热，导致基底12S熔化或烧焦。

如将阐述的，叶片16¹⁰-3到16¹⁰-5，16¹⁰-7和16¹⁰-8例证了根据本发明的导电部分16¹⁰C的各种位置和/或配置，它们可防止感受器过热和/或场导向器过热和/或产生电弧的问题。

叶片16¹⁰-3是基底16¹⁰N毗邻平面感受器12的叶片的例子。在这个实例中，导电部分16¹⁰C-3在叶片上定位，使得不导电基底材料的顶边界19T沿与感受器12相邻的叶片的边缘暴露。边界19T用来使叶片16¹⁰-3的导电部分16¹⁰C-3与感受器12隔开预定近距离21D。在正交于感受器12的平面方向上测量的尺寸21D界于在微波炉内产生的电磁驻波波长的0.025倍到0.1倍的范围内，该微波炉内使用了感受器组件10¹⁰。也就是说，尺寸21D应该是波长的至少0.025倍。而且，尺寸21D应该不大于此波长的0.1倍(即，尺寸21D≤该波长的0.1倍)。应该注意，以前提到的最大距离17D和由图6中参考符号D所示的最大距离(即0.25倍波长)是在明确理解使用该叶片的微波炉中加物品的情况下确定的尺寸。

叶片16¹⁰-4的导电部分16¹⁰C-4的尺寸使得其基底16¹⁰N的部分暴露以分别限定径向内边界19D和外边界19E。此外，基底材料16N的上边界19T和下边界19L露出。

叶片16¹⁰-5是导电部分16¹⁰C-5大致为矩形(类似于导电部分16¹⁰C-4)但具有圆形拐角的叶片的一个例子。以半径尺寸15R将该拐角变圆，半径尺寸15R最大为并且包括导电部分16¹⁰C-5的宽度尺寸的一半(即15R≤0.5倍宽度)。当拐角被变圆时，导电部分的长度是由导电部分的径向范围限定的。叶片16¹⁰-5还具有边界19T，19L，19D，19E(类似于叶片16¹⁰C-4周围所示的那些边界)。下边界19L的尺寸是由参考符号21L指示的。

叶片16¹⁰-6也呈现出具有圆形拐角的导电部分16¹⁰C-6。不过，导电部分16¹⁰C-6延伸叶片的全部宽度，并毗邻平面感受器12。导电部分16¹⁰C-6不与平面感受器12相隔预定的近距离。

叶片16¹⁰-7是叶片的导电部分16¹⁰C-7由金属箔制成的一个例子，该金属箔在16¹⁰C-7F指示的位置折叠以限定沿其周边至少两倍的厚度。边界19T，19L，19D，19E(类似于叶片16¹⁰-4周围显示的那些边界)是沿导电部分16¹⁰C-7的周边出现的。

叶片16¹⁰-8的导电部分16¹⁰C-8占据其整个矩形表面。对于该叶片，导电部分16¹⁰C-8与感受器12的必备间距21D是通过使用安装布置获得的，在该安装布置中，物理上将叶片设置为与感受器分开。

当然，还应该认识到必备间距21D也可以通过与感受器的分隔距离和适当大小的有边界叶片(即，叶片16¹⁰-3，16¹⁰-4，16¹⁰-5或16¹⁰-7)的边界宽度的和来获得。

如图19和图20所示的，当使用多个叶片时，视情况而定，每个叶片的导电部分的第一端15¹⁰D被设置在距离平面感受器12的几何中心12C或平面支撑部件32的几何中心32C预定分隔距离21S处。在平行于感受器12或支撑部件31的平面的方向上测量的分隔距离21S应该为使用感受器组件10¹⁰的微波炉中产生的电磁驻波波长的至少0.16倍。

已经发现将每个叶片的导电部分16¹⁰C的第一端15¹⁰D设置在距离平面感受器12的几何中心12C预定分隔距离21S会缓解在感受器中心附近的感受器过热的发生(例子18，19，20-22)。已经发现将叶片的导电部分设置在距离平面感受器的电损耗层的预定近距离21D(不管用什么方式达到该间距)缓解了感受器过热的发生(例子35，37)。通过提供下边界19L可以进一步缓解感受器过热的发生(例子36，39)。

根据本发明，叶片导电部分在预定分隔距离21S的设置连同叶片的导电部分在与平面感受器相离预定近距离21D的设置的组合防止当用于空载的微波炉时感受器过热的发生。

同样，根据本发明，将叶片的导电部分设置在与平面感受器的电损耗层相隔预定的近距离21D处以及以半径15R使该导电部分的拐角变圆防止了当用于空载的微波炉时电弧的发生。

还是根据本发明，通过将叶片的导电部分设置在距离平面感受器的电损耗层的预定近距离21D处，并用不导电材料覆盖叶片16¹⁰-3至16¹⁰-5，16¹⁰-7，16¹⁰-8中任何一个的导电部分会防止在空载的微波炉中电弧的发生，所述不导电材料如聚丙烯酸喷射涂层或聚四氟乙烯喷射涂层或聚酰亚胺胶带。

仍然根据本发明，将叶片的导电部分设置在距离平面感受器的电损耗层预定的近距离21D处并增加薄箔导电部分的周边厚度(以在叶片16¹⁰-7上所示的方式)会防止当用于空载的微波炉时电弧的发生。

例子9-23

下面的例子描述为确定缓解或消除过热和/或产生电弧问题而进行的试验。在例子9-23中使用的是通用电气(General Electric)的型号为JES1456BJ01、1100瓦的微波炉。测试是在炉子空载，即炉子中没有食品或其它物品下进行的。这些例子总结于本文的表2中。

例子9是一个对照例子，其中单个叶片的导电部分没有边界，没有拐角的变圆。

例子10-13及例子14-17测试单个叶片的导电部分上的不导电覆盖物的影响。在例子10-13中，导电部分宽3/4″(0.75″；19mm)，具有圆形拐角；例子14-17的导电部分宽1″(25.4mm)，具有圆形拐角。

例子18-20测试改变径向相对的导电部分间的中央间隙对产生电弧和过热的影响。

例子21-22测试用于导电部分的替代材料。例子23测试纸板的阻燃处理对产生电弧和燃烧的影响。

例子9

在此例子中，根据图19的叶片16¹⁰-1配置并相对于感受器定位单个叶片。这个叶片的尺寸放大的视图示于图21中。来自Merco Co.，Hackensack，NJ的带方形拐角、长3-1/2″(3.5″)宽1″(88.9mm×25.4mm)背面有粘合剂的厚度为0.002″(0.05mm)的铝箔导电部分被敷涂到相同大小的纤维素纸板上。该纸板来自国际纸业公司(International Paper)(级别代码1355，0.017/180#Fortress Uncoated Cup Stock)。然后将叶片用厚度为0.001″(0.025mm)的聚酰亚胺胶带(来自E.I.DuPont deNemours and Company的

聚酰亚胺胶带)系到提供有

微波四奶酪比萨饼(280克)的商业感受器装置的底面。当暴露于空载的微波炉时，这种配置在28秒内导致产生电弧。

例子10-13

这些例子中，根据图19的叶片16¹⁰-5配置并相对于感受器定位单个叶片。这个叶片的尺寸放大的视图示于图22中。

例子10-12在铝导电部分上提供不导电材料的保护性覆盖物以防止产生电弧。作为对照也测试了没有覆盖物的形式-例子13。

每个叶片的导电部分长3-1/2″(3.5″；88.9mm)宽3/4″(0.75″；19.2mm)，是从与例子9中使用的相同的背面有粘合剂的厚度为0.002″(0.05mm)的铝箔切割的，其被敷涂到与例子9中相同的4″×1″(101.6mm×25.4mm)的矩形纤维素纸板上。导电部分宽3/4″(0.75″；19.2mm)以确保不导电覆盖物覆盖铝导电部分的所有边缘。纸板的1/8″(0.125″；3.2mm)的顶边界暴露在导电部分上。1/8″(0.125″；3.2mm)的边界尺寸是波长的约0.025倍。以半径3/8″(0.375″；9.6mm)将导电部分的所有拐角变圆。

纸板的1/8″(0.125″；3.2mm)的下边界也暴露在导电部分下。纸板的1/4″(0.25″；6.4mm)的边界暴露在每一端上。

使用不同的不导电材料作为覆盖物，如下：

例子10-0.001″(0.025mm)厚1″×(25.4mm)宽的聚酰亚胺胶带(以来自E.I.DuPont de Nemours and Company的商标

出售)

例子11-来自Minwax的聚丙烯酸喷涂

例子12-聚四氟乙烯喷涂(以来自E.I.DuPont de Nemours andCompany的商标

出售)

例子13-未敷涂

当在微波炉内空载地暴露2分钟时，所示的叶片中没有一个叶片出现电弧。

例子14-17

在这些例子中，单个叶片是根据图19的叶片16¹⁰-6并相对于感受器配置和定位的。这个叶片的尺寸放大的视图示于图23中。

例子14-16分别评估了与例子10-12中一样设置在铝导电部分上的不导电保护覆盖物，但铝导电部分的宽度与纸板相同，为1″(25.4mm)。未覆盖形式-例子17作为对照也被测试。在每个例子中，导电部分为长3-1/2″(3.5″；88.9mm)，宽1″(25.4mm)背面有粘合剂的厚度为0.002″(0.05mm)的铝箔，其被敷涂到如例子10-13中使用的4″×1″(101.6mm×25.4mm)的矩形纤维素纸板上。导电部分以1/2″(0.5″；12.7mm)的半径使全部拐角变圆，并且在两端纸板露出1/4″(0.25″；6.4mm)的边界。

用不同的不导电材料作为覆盖物，如下：

例子14-厚0.001″(0.025mm)，宽1″(25.4mm)的聚酰亚胺胶带(以来自E.I.DuPont de Nemours and Company商标为

出售)

例子15-来自Minwax的聚丙烯酸喷涂

例子16-聚四氟乙烯喷涂(以来自E.I.DuPont de Nemours andCompany商标为出售)

例子17-未敷涂。

在例子14中，导电部分的表面是用聚酰亚胺胶带覆盖的。顶边缘和底边缘没有用聚酰亚胺胶带覆盖。

在例子15-16中，导电部分的表面分别是用聚丙烯酸或聚四氟乙烯喷涂涂层覆盖的。铝导电部分的顶边缘和底边缘只用聚丙烯酸或聚四氟乙烯涂层的附带超涂(incidental over-spray)覆盖的。

在例子14，16和17中，导电部分的底边缘在中心处产生电弧。当空载地暴露于微波炉时，电弧在非常短的时间内发生。例子15中没有出现电弧。

试验结果更具体地如下所示：

例子14-叶片的导电部分用0.001″(0.025mm)厚的

胶带覆盖，暴露16秒之后产生电弧

例子15-叶片的导电部分用聚丙烯酸喷涂覆盖，2分钟之内没有产生电弧

例子16-叶片的导电部分用聚四氟乙烯(

)喷涂覆盖，暴露12秒之后产生电弧

例子17-叶片的导电部分未覆盖，暴露17秒之后产生电弧

图20是合并了用于例子18-23中的6叶片场导向器的感受器组件的平面图。从图20可以认识到直径上相对的叶片的导电部分间的端-端间隙(“间隙”)是分隔距离21S的两倍。

例子18

在该例子中，图20的场导向器的6个叶片中的每个叶片根据图19的叶片16¹⁰-5配置了导电部分。

如图24所示，3个叶片坯每个的导电部分的长×宽为3-1/2″(3.5″)×3/4″(0.75″)，即88.9mm×19.2mm，以半径3/8″(0.375″；9.6mm)将所有拐角变圆。导电部分是从与前面的例子9-17中使用的相同的背面有粘合剂的厚度为0.002″(0.05mm)的铝箔切割的。这些导电部分中的两个导电部分被放置在例子9-17中使用的8″×1″(203.2mm×25.4mm)的矩形纤维素纸板上，使得导电部分上面、下面和外端露出1/8″(0.125″；3.2mm)的纸板边界。在每个导电部分的内端之间留有3/4″(0.75″；19.2mm)的端-端间隙。

然后3个叶片坯中的每一个在中间处被弄弯以形成V-形并被定位在感受器下面，其中每个V形的顶点在感受器中心，从而限定了3/8″(0.375″；9.6mm)的分隔距离21S(图19)。使用水溶性粘合剂(如来自Basic Adhesive，Inc.的BR-3885型号)将V-形叶片坯粘合到感受器的底面。这些坯体被定位使得叶片以径向轮辐模式等间隔隔开。完全组装的感受器组件的布置使得各对导电部分以3/4″(0.75″；19.2mm)的端-端间隙直接相对。

当该感受器组件暴露于空载的微波炉时没有可辨别的电弧产生，但是当中心处的纸板基底在47秒内过热时，感受器组件的确起火。

例子19

在该例子中，图20的场导向器的6个叶片中的每个叶片按照图19的叶片16¹⁰-5配置了导电部分。

该例子中的叶片以与例子18相同的方式由图25中图示的叶片坯构造。该叶片坯是8″×1-1/4″(203.2mm×31.7mm)的相同的矩形纤维素纸板。导电部分长3-3/8″(3.375″；85.7mm)，宽1″(25.4mm)，其中以半径1/2″(0.5″；12.7mm)将所有的拐角变圆。导电部分被附连到纸板坯以在导电部分上面、下面和外端暴露出纸板的1/8″(0.125″；3.2mm)边界。在每个导电部分的内端之间留有1″(25.4mm)的端-端间隙。

与例子18一样，这些V折叠形叶片坯中的3个叶片被粘合到感受器的底面，以限定1/2″(0.5″；12.7mm)的分隔距离21S(图19)。

当该感受器组件暴露于空载的微波炉时，也没有可辨别的电弧产生，但当中心处的纸板叶片在1分18秒内过热时，该组件的确起火。

例子20

在该例子中，图20的场导向器的6个叶片中的每个叶片按照图19的叶片16¹⁰-5配置了导电部分。

该例子中的叶片也以与例子18和19相同的方式由图26中图示的叶片坯构造。该叶片坯是相同的8″×1-1/4″(203.2mm×31.7mm)的矩形纤维素纸板。导电部分长3-1/8″(79.4mm)，宽1″(25.4mm)，其中以半径1/2″(0.5″；12.7mm)将所有的拐角变圆。导电部分被附连到纸板坯以在导电部分上面、下面和外端暴露出纸板的1/8″(0.125″；3.2mm)的边界。在每个导电部分的内端之间留有1-1/2″(1.5″；38.1mm)的端-端间隙。

与例子18和19一样，这些V形折叠叶片坯中的3个叶片被粘合到感受器的底面，以限定3/4″(0.75″；19.2mm)的分隔距离21S(图19)。

当该感受器组件暴露于微波炉时5分钟时，没有产生电弧，也没有燃烧。

例子21

使用图26所示的导电部分重复例子20的测试。该例子的导电部分是用来自Avery-Dennison Specialty Tape Division，Painesville，OH的Avery-Dennison

0817背面有粘合剂的厚度为0.002″(0.05mm)的铝箔制成的。

当该感受器组件暴露于空载的微波炉时5分钟时，没有产生电弧，也没有燃烧。

例子22

使用图26所示的导电部分重复例子20的测试。该例子的导电部分是用来自Shurtape，Hickory，NC的Shurtape AF973背面有粘合剂的厚度为0.002″(0.05mm)的铝箔制成的。

当该感受器组件暴露于空载的微波炉时5分钟时，没有产生电弧，也没有燃烧。这种胶带的铝箔表现是可接受的，只是粘合剂散开了。

例子23

例子23对应用阻燃成分来避免叶片的自燃进行测试。所使用的阻燃剂是来自Flame

Products of Houston，TX的称为Paper Seal^TM的水基树脂。感受器组件是如例子18那样构造的，每对导电部分之间的中心处的间隙如图24所示为3/4″(0.75″；19.2mm)，从而限定3/8″(0.375″；9.6mm)的分隔距离21S(图19)。

纸板坯被浸入阻燃液体池中并在粘附导电部分、组装感受器组件之前干燥一天。

当空载的感受器组件暴露于微波炉中5分钟时，没有产生电弧。与例子18不同，该组件没有起火，表明纸板的阻燃处理足以防止燃烧。

例子9-23的测试总结于表2中。

表2产生电弧和过热评价(N/A表示“不可用”)

从例子9-23可观察到：

1.导电部分上的圆形拐角和完全围绕叶片的无覆盖导电部分的至少1/8″(0.125″；3.2mm)(约为微波炉内出现的驻波波长的0.025倍)的纸板(即，低导电率材料)的边界的组合防止产生电弧。应该注意该边界用来将叶片的导电部分与感受器分隔预定的近距离(例子18-23)；

2.至少1/8″(0.125″；3.2mm)的边界(预定近距离)和3/4″(0.75″；19.2mm)(约为微波炉内出现的驻波波长的0.16倍)的导电部分的内端与感受器的几何中心的分隔距离(即相对的导电部分之间的1-1/2″(1.5″；38.1mm)的中心间隙)的组合，防止感受器组件暴露于空载的微波炉时其纸板出现过热和自燃(例子20-22)；

3.至少1/8″(0.125″；3.2mm)的边界(预定近距离)和导电部分的不导电覆盖物的组合防止产生电弧(例子10-12)。然而，从例子14-16可以看出，当导电部分覆盖有不导电覆盖物时且无边界时，产生了电弧；和

4.将阻燃剂应用到纸板上防止由于过热产生的自燃，与感受器的几何中心的分隔距离为3/8″(0.375″；9.6mm)(约0.08的波长)，即相对的导电部分之间的中心间隙为3/4″(0.75″；19.2mm)。

例子24-64

一般评论

在下面的例子24-64中，在微波炉内使用类似于图20所示的感受器组件来烹饪

微波四奶酪比萨饼(280克)。这些试验的结果在下面的表3，表4A，表4B和表5中列出。

实施例子24-50和例子61-64以评价各种叶片设计对在各种微波炉内烹饪比萨饼过程中消除感受器过热的影响。实施剩余的试验(即，例子51-60)以评价各种叶片设计对各种微波炉内烹饪的比萨饼的焦化的影响。

如图20所示，每个感受器组件包括6个相同的等间隔隔开六十(60)度的安装于感受器上的叶片，叶片的每个导电部分与感受器的几何中心的间隔距离21S为3/8″(0.375″；9.6mm)。

受测试的感受器组件的基底由各种材料制成。与形成有损导电层的2种不同的金属化厚度相结合测试了4种不同的感受器基底材料。

每个叶片的导电部分是使用背面有粘合剂的厚度为0.002″(0.05mm)的铝箔敷涂到之前结合例子9-20描述的来自InternationalPaper的纤维素纸板叶片制成的。每个导电部分的长度均为3-1/2″(3.5″；88.9mm)，但宽度不同。表3，表4A，表4B和表5每个都包含一列表示受测试“叶片类型”的字母指示符。每个指示符表示如图19描述的叶片类型，导电部分的“宽度”尺寸和“边界”，如下所示：

指示符  叶片类型    宽度                           边界

        图19

A    叶片16¹⁰-1    1.0″                            无

                   (25.4mm)

B    叶片16¹⁰-3    0.75″19T

                   (19.2mm)                           0.25″(6.4mm)

C    叶片16¹⁰-2    0.75″                             19L

                   (19.2mm)                           0.25″(6.4mm)

D    叶片16¹⁰-1    1.25″                             无

                   (31.7mm)

E    叶片16¹⁰-3    1.0″                              19T

                   (25.4mm)                           0.25″(6.4mm)

F    叶片16¹⁰-2    1.0″                              19L

                   (25.4mm)                           0.25″(6.4mm)

G    叶片16¹⁰-3    0.875″                            19T

                   (22.2mm)                            0.125″(3.2mm)

H    叶片16¹⁰-3    0.9375″19T

                   (23.8mm)                            0.0625″(1.6mm)

表3，表4A，表4B和表5还包含一列表示测试使用的“炉子”的字母数字指示符。每个指示符对应于具体的微波炉制造厂商和型号，如下所示：

指示符      炉子生产厂商，          型号

F-950       Frigidaire，        FMV 156DBA，950瓦特

GE-1100    General Electric，JES 1456B J01，1100瓦特

GS-700     Goldstar            MAL783W，700瓦特

S-1000     Sharp               R-1505F，1000瓦特

S-1000Sharp    R-630DW，1100瓦特

表3，表4A，表4B和表5包含表示使用的“感受器”(即，基底12S和层12C)的列。

包含于下面的表3，表4A和表4B中的一些例子中的感受器被标记为“对照”。“对照”感受器是前文提到的配备有

微波四奶酪比萨饼(280克)的感受器。“对照”感受器包括纸板基底。

包含于下面的表3和表5中的一些例子中的“感受器”是由包含带有连字符号的第一数值和第二数值的参考指示来标记。第一数值表示感受器的聚合基底材料，而第二数值表示基于其测得的光密度的感受器损耗层金属化(真空沉积的铝)的厚度。

第一数值表示聚合物基底材料，如下：

第一数字        薄膜基底类型

10              聚对苯二甲酸乙二醇酯300规格(gauge)

                (无热处理)(以来自E.I.DuPont de

                 Nemours and Company商标为

出

                 售)

12               聚对苯二甲酸乙二醇酯300规格热稳定薄

                 膜(以来自E.I.DuPont de Nemours and

                 Company商标为

ST-507出售)

13                聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜2密耳，

                  以来自DuPont Teijin Films商标为

                    

出售

第二数值表示真空沉积的铝的金属化涂层的光密度厚度测量，如下：

第二数字            金属镀层厚度

3                   0.3光密度

4                   0.4光密度

因此，对于表3中的例子29，标示为“12-3”的感受器表示感受器基底为300规格的聚对苯二甲酸乙二醇酯热稳定薄膜(

ST-507薄膜)(由第一数字“12”表示)，并且铝真空沉积金属化的光密度为0.3(由第二数字“3”表示)。

例子24-34

如上所述，具有类型A叶片的感受器组件用来在S-1000炉子或F-950炉子中烹饪微波四奶酪比萨饼(280克)。由表3可以看出，使用了4种类型的感受器基底材料。烹饪时间在5-6分钟之间变化。所有带叶片的感受器组件在中心处都一致过热。对所使用的每个感受器基底材料，过热的严重程度随烹饪时间的增加而增加。过热的例子包括感受器表面上燃烧和熔化的斑点，在一些情况下，这会导致熔化的感受器材料流到比萨饼的底部，这从图27和图28中可以看出。

例子35-40

在例子35-40中，对在叶片的导电部分的顶部或底部加入1/4″(0.25″；6.4mm)的纸板边界进行测试来评价其对消除感受器中心处的过热的潜力。如下面表3中所总结的，在这一系列测试中，

微波四奶酪比萨饼在S-1000微波炉中使用具有12-3基底的感受器烹饪6分钟。测试了呈现不同叶片类型A，B，C，D，E和F的场导向器组件。例子35采用类型B叶片；例子36采用类型C叶片；例子37采用类型D叶片；例子38采用类型E叶片；例子39采用类型F叶片；例子40采用类型A叶片。

结果总结于表3中。

表3感受器过热评价

例子编号	叶片类型	感受器	炉子	烹饪时间分钟:秒	结果(对感受器而言)
						24	无	对照	S-1000	6:00	无过热
25	A	对照	S-1000	6:00	过热
						26	A	对照	S-1000	5:00	过热
27	A	10-4	S-1000	6:00	过热
						28	A	10-4	S-1000	5:00	过热
29	A	12-3	S-1000	5:30	过热
						30	A	13-4	S-1000	5:30	过热
31	无	对照	F-950	6:00	无过热
						32	A	对照	F-950	5:30	过热
33	A	12-3	F-950	5:30	过热
						34	A	13-4	F-950	5:30	过热
35	B	12-3	S-1000	6:00	无过热

36	C	12-3	S-1000	6:00	有限过热
						37	D	12-3	S-1000	6:00	过热
38	E	12-3	S-1000	6:00	无过热
						39	F	12-3	S-1000	6:00	有限过热
40	A	12-3	S-1000	6:00	过热

表3说明了对具有在导电部分的内部和感受器的几何中心之间限定的分隔距离的带叶片的感受器而言，在感受器和叶片结构(叶片类型B和E)的导电部分的顶边缘之间加入顶边界都一致地防止了感受器的过热。没有任何边界的带叶片(叶片类型A和C)的感受器都一致地导致感受器中心处过热。具有沿叶片(叶片类型C和F)的导电部分的不导电材料的下边界(但无顶边界)的带叶片的感受器某种程度上降低了感受器过热的严重性，但没有完全消除该问题。例子35-40的这些结果在图29中示出。

例子41-60

用以上指出的5种微波炉进行了一系列的烹饪测试。这些测试使用具有类型A和类型B的叶片的感受器来评价沿叶片的导电部分加入1/4″(0.25″；6.4mm)宽的纸板顶边界的影响。例子41-50(总结于表4A中)和例子51-60(总结于表4B中)分别使用了相同的测试条件。例子41-50评价了过热。

例子51-60评价了整体微波烹饪性能，特别是感受器组件的这种配置使比萨饼的底部一致焦化的能力。比萨饼的焦化百分比(％焦化)是以与结合例子1-8描述的相同方式测量的。所测量的％焦化是在3个比萨饼样本上平均的。

表4A过热评估

例子编号	叶片类型	感受器	炉子	烹饪时间分钟:秒	是否过热
						41	A	对照	S-1100	5:00	是
42	B	对照	S-1100	5:00	否
						43	A	对照	S-1000	5:00	是
44	B	对照	S-1000	5:00	否
						45	A	对照	F-950	6:00	是
46	B	对照	F-950	6:00	否

47	A	对照	G-1100	5:00	是
						48	B	对照	GE-1100	5:00	否
49	A	对照	GS-700	7:00	是
						50	B	对照	GS-700	7:00	否

表4B烹饪性能评估

例子编号

叶片类型

感受器

炉子

烹饪时间分钟:秒

平均焦化％

是否过热

51

A

对照

S-1100

5:00

53％

是

52

B

对照

S-1100

5:00

46％

否

53

A

对照

S-1000

5:00

42％

是

54

B

对照

S-1000

5:00

37％

否

55

A

对照

F-950

6:00

69％

是

56

B

对照

F-950

6:00

63％

否

57

A

对照

G-1100

5:00

42％

是

58

B

对照

GE-1100

5:00

26％

否

59

A

对照

GS-700

7:00

19％

是

60

B

对照

GS-700

7:00

22％

否

表4A和4B所示的结果表明对具有在导电部分的内部和感受器的几何中心之间限定的分隔距离的带叶片的感受器而言，沿叶片(类型B)的导电部分加入1/4″(0.25″；6.4mm)的纸板顶边界一致地防止了感受器中心处的过热。然而，由表4B可见，具有类型B叶片的感受器的总体烹饪性能降低(由较低的平均焦化百分比可证明这一点)。

例子61-64

例子61-64评估了感受器和叶片的导电部分的顶边缘之间的纸板顶边界的宽度对感受器过热的影响。这一系列测试也是在S-1000微波炉中对

微波四奶酪比萨饼烹饪6分钟进行的。感受器组件的基底材料为12-3，叶片类型为A，B，G和H。

例子61-64的这些结果在图30中图示，并在表5中作了总结。

表5顶边界对过热的影响估计

例子编号	叶片类型	感受器	炉子	烹饪时间分钟:秒	感受器过热
						61	A	12-3	S-1000	6:00	是
62	B	12-3	S-1000	6:00	否
						63	G	12-3	S-1000	6:00	否
64	H	12-3	S-1000	6:00	是

这些测试表明对具有在导电部分的内部和感受器的几何中心之间限定的分隔距离的带叶片的感受器而言，要求感受器和叶片结构的导电部分的顶边缘之间的至少1/8″(0.125″；3.2mm)(即叶片类型B和G)的纸板顶边界来防止感受器过热。

总之，对于具有在导电部分的内部和感受器的几何中心之间限定的分隔距离的带叶片的感受器而言，从例子24-64得出的结论如下：

1.感受器和叶片的导电部分的顶边缘之间的宽度至少1/8″(0.125″；3.2mm)的边界防止了感受器的过热。应该注意该边界用来将叶片的导电部分与感受器隔开预定的近距离；

2.不管使用的基底如何，对于使用顶边界小于1/8″(0.125″；3.2mm)的叶片的感受器组件来说，感受器中心出现过热。队友所有使用的微波炉都观察到了这种结果。

3.过热的严重程度(燃烧和熔化)随增加的烹饪时间，更高的感受器基底的金属化水平或更高的微波炉的功率而增加。

防止产生电弧

当具有一个或多个导电部分的场导向器结构存在于加电的微波炉(有感受器或者没有感受器)中时，一个(或多个)导电部分引起炉子中驻波电场的干扰。该一个(或多个)导电部分使电场沿其边缘集中，产生比炉子内的基本电场(即，加入该一个(或多个)导电部分之前的场强)高得多的局部电场强度。只要炉子被装载，这些较高的场强通常不足以使空气击穿。

然而，当炉子空载(即，没有食物或其它物品存在)时，基本电场会增加到超过有食物或其它物品时存在的水平。在空载的情况下，沿导电部分边缘的局部场强可能高到足以超过空气的击穿阈值，使得产生电弧形式的放电。

当使用没有感受器的场导向器结构时，认为应该由较低导电率材料(如电介质)的边界将导电部分与平面支撑部件隔开至少预定的近距离。优选地该边界围绕导电部分。边界的存在减小了边缘处的局部电场强度。该减小的幅度由下列公式近似表示：

$E_l^{\′}=E_l/{({{\mathrm{\ϵ}}_r}^{\′2}+{{\mathrm{\ϵ}}_r}^{\′\′2})}^{1/2}$

其中，E₁是加入边界之前的局部电场；

     E₁’是具有边界的局部电场；

ε_r′是该边界材料的相对介电常数；并且

ε_r″是该边界材料的相对介电损耗。

实质上，由于周围边界的存在，局部场衰减，使得不超过空气的击穿阈值，从而防止了电弧的产生。

当使用带感受器的场导向器时，感受器的损耗层也起到防止电弧产生的作用。损耗层吸收炉子内的部分微波能量，并将它转化为热。这种吸收降低了炉子内的电场强度。热流进存在的食品或其它物品中。

然而，当炉子空载时，炉子中没有食品或其它物品来耗散由损耗层产生的热。这导致快速过热，该过热损坏损耗层，使其电导率显著下降。这降低了损耗层吸收微波能量的能力。

如果没有损耗层的吸收，炉子中的电场强度增大，沿导电部分的边缘的高场强状况之后可能会超过空气的击穿阈值，使得发生电弧形式的放电。

当场导向器结构的一个(或多个)导电部分与损耗层由介电材料的边界隔开时，认为该边界降低了边缘处的局部电场强度。

防止过热

当具有两个导电部分的场导向器结构存在于加电的微波炉中时，在这两个导电部分之间的空间中产生集中的场。当具有中等介电损耗因数的材料，如纸板平面支撑部件或感受器被放置在导电部分之间的区域中或邻近该区域时，该集中的场使得该材料快速变热。该场的集中(concentration)是隔开导电部分的间距的函数。如果导电部分靠得足够近，该集中的场可能导致该材料过热到足以起火，纸板就属于这种情况。增加导电部分之间的间距降低了该场的集中，从而防止了过热。

受益于本发明教导的本领域技术人员可以对本发明做出修改。这种修改被解释为处于由所附的权利要求书限定的本发明的范围之内。

Claims (50)

1.一种用于加热微波炉中的物品的场导向器组件，该场导向器组件包括：

平面的不导电支撑部件；

包括至少一个叶片的场导向器结构，该叶片机械地连接到所述支撑部件，所述叶片的至少一部分是导电的，所述叶片的导电部分具有预定的宽度尺寸并且在其上具有拐角，以最大为并且包括所述宽度尺寸的一半的半径将所述导电部分的拐角变圆，

所述叶片的导电部分被设置在与所述支撑部件相隔至少预定的近距离处，所述预定的近距离是由位于叶片的导电部分和支撑部件之间的较低导电率材料的边界限定的，

使得当所述场导向器组件用在空载的微波炉时，防止在邻近所述导电部分处发生电弧。

2.如权利要求1所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离是所述波长的至少0.025倍。

3.如权利要求1所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离不大于所述波长的0.1倍。

4.如权利要求1所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离界于所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围中。

5.如权利要求1所述的场导向器组件，其中所述叶片的所述导电部分由较低导电率材料的边界围绕。

6.如权利要求5所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中所述边界具有预定的宽度尺寸，其中较低导电率材料的所述边界的宽度界于所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围中。

7.如权利要求1所述的场导向器组件，其中所述叶片的所述导电部分被不导电材料覆盖。

8.如权利要求7所述的场导向器组件，其中所述不导电覆盖物是从由聚酰亚胺带、聚丙烯酸喷涂涂层以及聚四氟乙烯喷涂涂层组成的组中选择的。

9.如权利要求1所述的场导向器组件，其中所述叶片的所述导电部分包括厚度小于0.1毫米的金属箔，并且其中该箔沿其周边被折叠为至少两倍的厚度。

10.如权利要求1所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中所述叶片的所述导电部分的宽度尺寸为所述波长的0.1倍到0.5倍。

11.如权利要求1所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中每个叶片的所述导电部分具有长度尺寸，并且其中该长度尺寸在所述波长的0.25倍到2倍的范围内。

12.一种用于加热微波炉中的物品的场导向器组件，该场导向器组件包括：

平面的支撑部件；

包括至少一个叶片的场导向器结构，该叶片机械地连接到所述支撑部件，所述叶片的至少一部分是导电的，该导电部分覆盖有不导电材料，

所述叶片的所述导电部分被设置在与所述支撑部件相隔至少预定的近距离处，

使得当所述场导向器组件用在空载的微波炉时，防止在邻近所述导电部分处发生电弧。

13.如权利要求12所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离是所述波长的至少0.025倍。

14.如权利要求12所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离不大于所述波长的0.1倍。

15.如权利要求12所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离界于所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围中。

16.如权利要求12所述的场导向器组件，其中所述叶片的所述导电部分由较低导电率材料的边界围绕。

17.如权利要求16所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中所述边界具有预定的宽度尺寸，以及

其中较低导电率材料的所述边界的宽度界于所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围中。

18.如权利要求12所述的场导向器组件，其中该不导电材料覆盖物是从由聚酰亚胺带、聚丙烯酸喷涂涂层以及聚四氟乙烯喷涂涂层组成的组中选择的。

19.如权利要求12所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中所述叶片的导电部分的宽度尺寸为所述波长的0.1倍到0.5倍。

20.如权利要求12所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中每个叶片的所述导电部分具有长度尺寸，并且其中该长度尺寸在所述波长的0.25倍到2倍的范围内。

21.一种用于加热微波炉中的物品的场导向器，感受器组件包括：

平面的支撑部件；

机械地连接到所述支撑部件的至少一个叶片，所述叶片的至少一部分是导电的，其中所述叶片的导电部分包括厚度小于0.1毫米的金属箔，并且其中该箔沿其周边被折叠为至少两倍的厚度，

所述叶片的导电部分被设置在与所述平面支撑部件的电损耗层相隔至少预定的近距离处，

使得当所述场导向器组件用在空载的微波炉中时，防止在邻近所述导电部分处发生电弧。

22.如权利要求21所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离是所述波长的至少0.025倍

23.如权利要求21所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离不大于所述波长的0.1倍

24.如权利要求21所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，以及

其中所述预定的近距离界于所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围中。

25.如权利要求21所述的场导向器组件，其中所述叶片的所述导电部分由较低导电率材料的边界围绕。

26.如权利要求25所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中所述边界具有预定的宽度尺寸，并且

其中较低导电率材料的所述边界的宽度界于所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围中。

27.如权利要求21所述的场导向器组件，其中所述导电部分被不导电的覆盖物覆盖。

28.如权利要求21所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中所述叶片的所述导电部分的宽度尺寸为所述波长的0.1倍到0.5倍。

29.如权利要求21所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中每个叶片的所述导电部分具有长度尺寸，并且其中该长度尺寸在所述波长的0.25倍到2倍的范围内。

30.一种用在微波炉中的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，所述场导向器组件包括：

平面的支撑部件，该支撑部件具有几何中心；

包括至少6个叶片的场导向器结构，每个叶片机械地连接到所述支撑部件，每个叶片相对于所述平面支撑部件基本正交，

每个叶片的至少一部分是导电的，

所述叶片的导电部分具有预定的宽度尺寸并且在其上具有拐角，以最大为并且包括所述宽度尺寸的一半的半径将所述导电部分的拐角变圆，

所述叶片的导电部分被设置在与所述平面支撑部件相隔至少预定的近距离处，其中所述预定的近距离是所述波长的至少0.025倍，

使得当所述场导向器组件用在空载的微波炉中时，防止在邻近所述导电部分处发生电弧。

31.一种用于加热微波炉中的物品的场导向器组件，所述场导向器组件包括：

平面的支撑部件，该支撑部件具有几何中心；

包括多个叶片的场导向器结构，每个叶片机械地连接到所述支撑部件，每个叶片的至少一部分是导电的，所述叶片的导电部分被设置在与所述支撑部件相隔至少预定的近距离处，

每个叶片的导电部分具有第一端和第二端，每个叶片上的所述导电部分的第一端被设置在与所述平面支撑部件的所述几何中心相隔至少预定的分隔距离处，

使得当所述场导向器组件用在空载的微波炉时，防止所述场导向器组件出现过热。

32.如权利要求31所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中所述预定的分隔距离是所述波长的至少0.16倍。

33.如权利要求31所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中所述预定的近距离是所述波长的至少0.025倍。

34.如权利要求33所述的场导向器组件，其中所述预定的分隔距离是所述波长的至少0.16倍。

35.如权利要求31所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中所述预定的近距离不大于所述波长的0.1倍。

36.如权利要求35所述的场导向器组件，其中所述预定的分隔距离是所述波长的至少0.16倍。

37.如权利要求31所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中所述预定的近距离界于所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围中。

38.如权利要求37所述的场导向器组件，其中所述预定的分隔距离是所述波长的至少0.16倍。

39.如权利要求31所述的场导向器组件，其中每个叶片的所述导电部分由较低导电率材料的边界围绕。

40.如权利要求39所述的场导向器组件，其中所述叶片的导电部分具有预定的宽度尺寸并且在其上具有拐角，以最大为并且包括所述宽度尺寸的一半的半径将所述导电部分的拐角变圆。

41.如权利要求39所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中所述边界具有预定的宽度尺寸，并且

其中所述边界的宽度是所述波长的至少0.025倍。

42.如权利要求39所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中所述边界具有预定的宽度尺寸，以及

其中所述边界具有预定的宽度尺寸，其中较低导电率材料的边界的宽度不大于所述波长的0.1倍。

43.如权利要求39所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中所述边界具有预定的宽度尺寸，以及

其中所述边界具有预定的宽度尺寸，其中较低导电率材料的边界的宽度界于所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围中。

44.如权利要求31所述的场导向器组件，其中每个叶片的所述导电部分被不导电材料覆盖。

45.如权利要求44所述的场导向器组件，其中该不导电覆盖物是从由聚酰亚胺带、聚丙烯酸喷涂涂层以及聚四氟乙烯喷涂涂层组成的组中选择的。

46.如权利要求31所述的场导向器组件，其中每个叶片的所述导电部分包括厚度小于0.1毫米的金属箔，并且其中该箔沿其周边被折叠为至少两倍的厚度。

47.如权利要求31所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中每个叶片的导电部分的宽度尺寸为所述波长的0.1倍到0.5倍。

48.如权利要求31所述的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中每个叶片的所述导电部分的长度尺寸为所述波长的0.25倍到2倍。

49.如权利要求31所述的场导向器组件，其中所述叶片的导电部分具有预定的宽度尺寸并且在其上具有拐角，以最大为并且包括所述宽度尺寸的一半的半径将所述导电部分的拐角变圆。

50.一种用在微波炉中的场导向器组件，其中所述微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，所述场导向器组件包括：

平面的支撑部件，该支撑部件具有几何中心；

包括至少6个叶片的场导向器结构，每个叶片机械地连接到所述支撑部件，每个叶片相对于所述平面支撑部件基本正交，

每个叶片的至少一部分是导电的，每个叶片的导电部分具有第一端和第二端，

每个叶片上的所述导电部分的第一端被设置在与所述平面支撑部件的所述几何中心相隔至少预定的分隔距离处，所述分隔距离是所述波长的至少0.16倍，

所述叶片的导电部分被设置在与所述平面支撑部件相隔至少预定的近距离处，其中所述预定的近距离是所述波长的至少0.025倍，

使得当所述场导向器组件用在空载的微波炉时，防止所述场导向器组件出现过热。

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