CN101341797A - 具有过热保护的抗电弧微波感受器组件 - Google Patents

Abstract

一种感受器组件包括多个导电叶片，该多个导电叶片相对于彼此且相对于其上具有电损耗层的平面感受器部件定位，以在空载的微波炉内防止感受器过热，并且其中配置该多个导电叶片以在空载的微波炉内防止产生电弧。

Description

具有过热保护的抗电弧微波感受器组件

本申请要求均在2006年8月29日提交的美国临时申请60/841107和60/840984以及2005年12月19日提交的美国临时申请60/751544的优先权，为了一切目的将它们作为一部分并入本申请中。

技术领域

本发明针对当在空载的微波炉中使用时防止过热的一种感受器组件。

对相关申请的交叉引用

在与本申请同时提交并转让给本发明的受让人的下述共同未决申请中公开了这里公开的主题：

Field Director Assembly Having Arc-Resistant ConductiveVanes(CL-3630)。

背景技术

微波炉使用各频率处的电磁能量使食品中的分子振动以便产生热量。这样产生的热加热或烹饪该食品。然而，事物并没有升高到使其表面焦化至酥脆质地(并且仍然保持该食品可食用)的足够高的温度。

为了获得这些视觉和触觉享受，可将感受器放置到食品表面附近，该感受器是由其上具有损耗感受器材料的基底形成的。当暴露于微波能量时，感受器的材料被加热到足以使食品表面焦化且酥脆化的温度。

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这些强度和方向性的变化，在炉中产生相对热和冷的区域。这些热区域和冷区域使食品不均匀地加热或烹饪。如果存在微波感受器材料，焦化及酥脆化效果同样地不均匀。

为了对抗这种不均匀的加热效果，可以将转盘用于在炉内沿圆形路径转动食品。食品的每一部分暴露于水平更均匀的电磁能量。然而，该平均效果沿圆周路径发生，而不是沿径向路径。因此，转盘的使用仍然在食物中产生不均匀加热带。

从图1A和1B的图示可以更加充分地理解该效果。

图1A是微波炉内部的平面图，示出相对高电场强度(“热区”)的五个区域(H₁到H₅)和相对低电场强度(“冷区”)的两个区域C₁及C₂。将具有任意随机形状的食品F放置在感受器S上，又将感受器S放置在转盘T上。感受器S由虚线圆圈表示而转盘由粗实线圆圈表示。由点J、K和L表示食品F表面上的三个代表性位置。点J、K和L分别位于转盘T的径向位置P₁、P₂和P₃。当转盘T转动时，每个点沿炉内的圆形路径运动，如圆形虚线所示。

如可从图1A中看出的，在一个完整旋转期间内，点J通过了相对高电场强度的单个区域H₁。在同一旋转期间内，点K通过了相对高电场强度的单个较小区域H₅，而点L经历了相对高电场强度的三个区域H₂、H₃和H₄。因此，转盘通过一个完整旋转的转动使点J、K和L的每一个暴露于不同总量的电磁能量。图1B的曲线图示出了一个完整转动期间内这三个点的每一个处的能量照射量(energy exposure)的差异。

由于遇到的热区域和避开的冷区域的数量，与点K相比，点J和L经历了明显更多的能量照射量。如果认为充分烹饪了食品在点J的路径附近的区域，那么很可能过度烹饪或过度焦化了(如果存在感受器)食品在点L的路径附近的区域。另一方面，食品在点K的路径附近的区域很可能是未烹饪好的。

因为由热区域和冷区域的存在导致的不均匀烹饪是不期望的，已经发现采用由场导向器结构(field director structure)与感受器的组合形成的感受器组件是有利的。该场导向器结构包括一个或多个叶片，每个叶片具有纸板支撑件上的导电部分。场导向器结构通过重定向并重定位微波炉内的相对高和低电场强度的区域，减轻了这些区域的效果，以便更加均匀地加热、烹饪和焦化食品。还已经发现单独使用场导向器结构(即没有感受器)是有利的。

当将感受器组件放置在“空载的”微波炉(即不存在食品或其它物品的微波炉)中并且给该微波炉施加能量时，已经观察到感受器过热和/或场导向器结构过热和/或产生电弧的有害问题。

“感受器过热”(或相似术语)意味着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”(或相似术语)意味着将叶片的纸板支撑件加热到其燃烧的程度。由有损耗的感受器材料或电弧产生的热量可能导致这种过热。

“产生电弧”(或相似术语)是当高强度电场超过空气的击穿阀值时发生的放电。电弧产生通常在叶片的导电部分附近发生，特别是沿边缘发生，尤其是在任何尖的拐拐角处发生。产生电弧可能导致叶片的纸板支撑件变色、烧焦、或者极端地点燃和燃烧。

用于防止电弧产生的大部分常用对策在微波炉应用中是不可行的。这些对策也不适用于方便食品的一次性包装。

考虑到上述问题，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

本发明针对当放置在“空载的”微波炉——即不存在食品或其它物品的微波炉中时不会过热并且防止电弧产生的一种感受器组件。该微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波。

该感受器组件包括大致为平面的感受器，该感受器具有带有电损耗层的基底平面。具有一个或多个叶片的场导向器结构机械地连接到该感受器。每个叶片具有导电部分，该导电部分形状基本为具有预定长度和宽度尺寸的矩形，且在其上具有第一端和第二端。可以由厚度小于0.1毫米的金属箔形成叶片的导电部分。

将每个叶片的导电部分设置为距平面感受器(planar susceptor)的电损耗层至少一预定近距离处。该预定近距离在从所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围内。在优选实例中，由设置在叶片导电部分和损耗层之间的较低导电率材料的边界限定该预定近距离。

将每个叶片上导电部分的第一端设置在距离平面感受器的几何中心至少一预定分隔距离的距离处。该预定分隔距离至少是该波长的0.16倍。

除了将每个叶片的导电部分设置在距离损耗层的预定近距离处之外，根据本发明的一个实施例，以一半径将导电部分的拐角变圆(round)，该半径最大为并且包括导电部分宽度尺寸的一半。根据本发明的替代实施例，叶片的导电部分可以被从由聚酰亚胺胶带、聚丙烯酸喷涂涂层和聚四氟乙烯喷涂涂层构成的组中选择的非导电材料覆盖，而不是将其变圆。根据本发明的另一个替代实施例，叶片的导电部分不是被变圆或被覆盖，叶片的导电部分可以由厚度小于0.1毫米的金属箔形成，其中沿其周边将金属箔折叠到至少两倍的厚度。

附图说明

根据下面的详细描述，结合构成本申请的一部分的附图，将更加充分地理解本发明，在附图中：

图1A是示出微波炉内不同电场强度的区域并且示出由位于转盘上相应径向位置P₁、P₂和P₃的三个离散点J、K和L遵循的路径的平面图；

图1B是示出对于转盘的一个完整旋转在图1A中标识的每个离散点处的总能量照射量的曲线图；

图2是感受器组件的示图，为了清楚起见分解了(break away)该平面感受器的各部分，该图示出了场导向器结构的叶片的各种边缘形状，其中叶片的导电部分直接毗邻平面感受器；

图3是与图2相似的示图，示出场导向器结构的叶片，其中叶片的导电部分与平面感受器隔开；

图4A到4C是分别示出在与感受器组件的大致径向线偏离的方向上大致横向地延伸过平面感受器的大致为直边缘、弯曲边缘(bent-edged)和弧形边缘(curved-edged)的叶片的平面图；

图4D到4F是分别示出在与感受器组件的大致径向线交叉的方向上大致横向地延伸过平面感受器的大致为直边缘、弯曲边缘和弧形边缘的叶片的平面图；

图5A和5B是沿图2中视图线5-5截取的正视图，分别示出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，其中以存放和展开位置示出后面情况中的叶片；

图6是示出单个横向导电叶片对平面感受器平面中的电场分量的组成场矢量的衰减效应的示图；

图7A是大致与图1A相似的平面图，示出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，并且再次示出位于转盘上相应径向位置的P₁、P₂和P₃的三个离散点J、K和L遵循的路径；

图7B是与图1B相似的曲线图，示出对于转盘的一个完整旋转在每个离散点处的总能量照射量，其中为了易于对比叠加了图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，为了清楚起见分解了平面感受器的多个部分；

图8B、9B和10B分别是图8A、9A和10A中所示的感受器组件的平面图；

图11是根据本发明的使用单个弧形叶片实施的场导向器结构的示图；

图12是根据本发明的使用其中具有单个弯曲线的平面叶片实施的场导向器结构的示图；

图13A和13B分别是根据本发明的使用其中具有两条弯曲线的平面叶片实施的场导向器结构的正视图和示图；

图14和15是根据本发明的场导向器结构的两个附加实施方式的示图，该两个附加实施方式的每一个都具有柔性连接形成可折叠结构的多个叶片；

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18分别是例子6和7的结果的曲线图；

图19是示出导电部分具有不同的形状和位置的场导向器结构的各种叶片配置的示图；

图20是合并了在例子9到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视图；

图22是示出具有大致为矩形的导电部分和周围不导电边界部分的叶片配置的放大尺寸视图，该导电部分具有圆形拐角(rounded corner)；

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视图，该导电部分具有圆形拐角；

图24、25和26是示出具有两个隔开的大致为矩形的导电部分并且具有围绕每个导电部分的不导电边界的叶片坯(vane blank)的放大尺寸视图，其中导电部分具有圆形拐角；

图27示出例子24-34中的感受器的典型过热；

图28是示出感受器的典型过热和感受器上的保护聚合物涂层熔化的放大视图；

图29示出例子35-40的结果；并且

图30示出例子61-64的结果。

具体实施方式

在下面的详细描述中，相同的附图标记指的是附图的全部图例中的相似要素。

参考图2和图3，示出了根据本发明的、大致由参考数字10指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。在使用中，将感受器组件10放置在微波炉M内部上的共振腔内。在附图中仅以轮廓形式表示炉M。在运行中，该微波炉中的源产生具有预定波长的电磁波。典型的微波炉在2450MHz的频率下运行，产生具有12厘米(12cm)(大约4.7英寸)量级的波长的波。微波炉M的壁W施加使炉容积内的电磁场能量分布发生变化的边界条件。这在炉容积内产生驻波能量模式。

感受器组件10包括传统的、大致为平面的感受器12，感受器12具有连接到其上的大致在参考数字14处指示的场导向器结构。如这里将要展开描述的，场导向器结构14用于重定向和重定位炉容积内的驻波模式的高和低电场强度的区域。当与转盘结合使用时，经过重定向和重定位区域的位置连续改变，进一步改进放置在包括场导向器结构16的感受器组件10上的食品的加热、烹饪或焦化的均匀性。

在图2和3所示的实施例中，将场导向器结构14放置在平面感受器12之下，然而应该理解的是，可以颠倒这些相对位置。无论场导向器结构14和平面感受器12的各自的相对位置如何，典型地，将要加热、烹饪或焦化的食品或其它物品放置成与平面感受器12相接触。

图中所示的平面感受器12的轮廓基本是圆形的，然而其可以呈现出与将要在炉M内加热、烹饪或焦化的食品相一致的任何预定的期望形式。如图2中划圆圈的细节部分所示，平面感受器12包括其上具有电损耗层12C的基底12S。典型地，层12C是真空沉积的铝的薄涂层。

基底12S可以由通常用于该目的的多种材料的任何一种制成，诸如硬纸板、纸板、玻璃纤维、或诸如聚对苯二甲酸乙二酯、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、聚酰亚胺酯、多芳基化合物、聚酰胺、聚烯烃、聚芳酰胺或聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯(polycyclohexylene dimethylene terephthalate)的聚合物材料。如果电损耗层12C是自支撑的，可以略去基底12S。

场导向器结构14包括一个或多个叶片16。在图2和3所示的实施例中，示出了五个叶片16-1到16-5。图4A到4F示出了其中场导向器结构14具有数目为N的叶片16的感受器组件10，N的范围为2至6。通常，可以使用任何适当数量1、2、3...N的叶片，取决于平面感受器的尺寸、以及叶片的边缘长度、配置、取向和布置。

为了示例说明，图2和3所示的叶片展现了各种边缘轮廓，如将要讨论的那样。

每个叶片的前面和背面限定表面区域16S。在图2和3中，每个叶片16的表面区域16S被图示为大致矩形，然而应该理解的是，可以适当地将叶片的表面区域设置成任何平面轮廓，诸如三角形、平行四边形或梯形。如果需要，可以在一个或多个方向上使叶片的表面区域16S弯曲。

每个叶片16的前面和/或背面的至少一部分表面是导电的。图2和3中具有阴影线的任何区域表示叶片16的导电部分16C。叶片16的不导电部分16N由打点阴影(stipled shading)表示。

每个叶片具有在第一端16D和第二端16E之间延伸的边缘16F。叶片的边缘16F可以呈现任何类型的轮廓。例如，叶片的边缘16F可以是直的，如叶片16-1到16-3所示。可选地，叶片的边缘16F可以是沿一条或多条弯曲线或折线16L弯曲或折叠的，如叶片16-4所示。此外，叶片的边缘16F的轮廓可以是弧形的，如叶片16-5(图2和3)和叶片16-1’(图3)所示。

叶片可以使其第一端16D和其第二端16E放置在平面感受器12上的任何预定的相应起始点和终止点。沿叶片的边缘16F的在其第一端16D和其第二端16E之间的距离限定了该叶片的边缘长度。场导向器结构14中的叶片可以具有任何期望的边缘长度，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。在这种情况中，叶片的整个表面16S是导电的(例如，如图2所示的叶片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，可以将叶片构建成分层结构，该分层结构由在其表面区域的前面和/或背面中的某些或全部上具有层压或涂覆的导电材料的介电基底形成。构建的一种形式可以使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，导电部分16C其自身可以呈现任何适当形状，例如梯形的(如叶片16-2和16-3所示)或矩形的(如叶片16-4和16-5及图3中的叶片16-1’所示)。叶片的导电部分16C的宽度尺寸应当是微波炉中产生的波长的大约0.1到大约0.5倍。叶片的导电部分16C具有的长度应该至少是大约接近微波炉中产生的电磁能量的波长的大约0.25倍的距离。微波炉中产生的电磁能量的波长的大约2倍的边缘长度限定了实际的上限。

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，如将结合图19展开描述的那样。

叶片的导电部分的形状和长度、以及导电部分到感受器平面和其它叶片的间隔允许更加精确地调整叶片的场衰减效应。

无论其起始点和终止点在哪里，还可以将叶片布置成穿过几何中心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示出弧形边缘的叶片16-1’从开始于几何中心10C附近的第一端16D延伸穿过几何中心10C的路径。图2和3中的全部其它叶片具有开始于几何中心10C附近的起始点并从那里向外延伸的路径。

叶片16相对于感受器组件10的几何中心10C在大致径向的方向上延伸。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16-2之间的角度18可以小于叶片16-2和16-3之间的角度20。

应该理解，术语“大致径向”(或相似术语)不要求每个叶片必须精确地位于从中心10C发出的半径上。例如，叶片可以相对于半径偏移或者倾斜。图4A到4C分别示出了相对于从几何中心10C发出的径向线R偏移的直边缘的叶片16T、弯曲边缘的叶片16B和弧形边缘的叶片16V。相似地，图4D到4F分别示出相对于从几何中心10C发出的径向线R倾斜的直边缘的叶片16T、弯曲边缘的叶片16B和弧形边缘的叶片16V。可以使用叶片的其它布置来实现叶片16相对于平面感受器12的横向取向。

在一个或多个连接点将每个叶片16物理地(即机械地)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柔性铰接连接。

图5A中示出了固定连接。在固定连接中，由适当的粘合剂24以相对于平面感受器12的预定固定取向附连叶片16。叶片16的取向优选是处于相对于平面感受器的大约45度(45°)和大约90度(90°)之间的范围内的倾斜角，然而较小的角度取向可能提供有益效果。在最优选的示例中，叶片16基本正交于平面感受器12。

图5B中示出了柔性铰接连接。在该布置中，由铰链26将叶片16附连到平面感受器12。该铰链可以由柔性胶带(flexible tape)制成。在铰接连接中，叶片16可以从其中叶片的平面基本平行于平面感受器的存放位置(图5B中虚线所示)移动到展开位置(图5B中实轮廓线所示)。可以为铰链配备适当的止挡，以便在展开位置，将叶片保持在所需倾斜角，该倾斜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，而最优选的，基本正交于平面感受器12。

无论构建的形式、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，必须将叶片16的导电部分16C设置为距离平面感受器12的电损耗层12C不远于预定近距离。通常，该预定近距离不应大于近似为炉内产生的电磁能量的波长的0.25倍的距离。应该理解，只要食品或其它物品存在，该预定近距离可以是零，意味着叶片的导电部分16C电邻接平面感受器的损耗层12C。

在图2所示的典型实施方式中，损耗层12C被支撑在介电基底12S上，从而仅以基底12S的厚度将叶片的导电部分16C的边缘与损耗层12C分隔开。非导电部分16N的垂直尺寸可以用于控制在炉M内支撑平面感受器12的高度。

可选地，如从图3可见，叶片的非导电部分12N可以相邻于平面感受器12设置。这种设置具有以大于基底12S厚度的距离将叶片的导电部分16C与损耗层12C分隔开的效应。如果需要，为了获得上述高度控制益处，可以沿叶片的相对边缘设置附加的非导电部分16N。

平面感受器12和叶片16的表面区域16S沿相交线12L相交，该相交线12L相对于平面感受器12在大致横向方向上延伸。当与平面感受器12相交时，直边缘的叶片16将产生直的相交线12L。当与平面感受器12相交时，具有弯曲边缘或弧形边缘的叶片16将分别产生弯曲的或弧形的相交线12L。视情况而定，相交线的弯曲角大小或弯曲形状将取决于叶片对平面感受器的倾斜角。无论相交线是直线、弯曲线还是弧线，叶片导电表面将沿该相交线延伸。

已经描述了根据本发明的感受器组件10的各个结构细节，现在将讨论其对电磁驻波的效应。

图6是一示意图表示，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在组件10的几何中心10C开始。设置组件10使得平面感受器12位于X-Y笛卡尔平面而叶片16的表面16S的导电部分16C位于X-Z笛卡尔平面。沿叶片16和平面感受器12之间的连接定义的相交线12L横向地延伸过平面感受器12的损耗层12C并且沿X轴定向，如图所示。叶片16的表面16S的导电部分16C在Z方向上位于距平面感受器12上的损耗层预定距离D处。表面16S的导电部分16C具有的厚度(即，其Y尺寸)大于在该微波工作频率处导体的集肤效应(skineffect)的深度。

电磁波由相互正交振荡的磁场和电场构成。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在笛卡尔空间内以给定的方向定向并且可以具有任何给定值。

电场E其自身可以分解成三个分量矢量，即，

和

每个分量矢量沿其各自的对应坐标轴定向。视情况而定，取决于电场E的值，每个分量矢量具有“x”、“y”或“z”单位的预定值。

法拉第电磁定律的一个推论是两个介质之间的界面表面处的切向电场越过该表面必须是连续的这个边界条件。这种介质界面的特定例子是理想导体和空气之间的界面。按照定义，理想导体必须在其内部具有零电场。因此，特别地，正好在导体表面内部的电场的切向分量必须是零。因此，根据上述边界连续条件，在空气中正好在导体外部的切向电场必须也是零。所以，我们具有在理想导体表面处的电场的切向分量总是零的一般规则。如果该导体是良导体，但不是理想导体，那么在表面处的电场的切向分量可能是非零的，但其保持非常小。由此，正好在良导体表面外部存在的任何电场必须与该表面基本垂直。

该物理法则的应用要求，在具有导电部分16C的叶片16的表面区域内，仅允许垂直于该表面定向的电场的分量矢量，即矢量

存在。

不允许位于与叶片表面相切的任何平面内的电场的分量矢量(即，矢量

和矢量

)。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，由于上面讨论的原因，沿相交线12L的分量矢量

的值和分量矢量

的值将是零。然而，导电部分16C不与损耗层12C电接触，而是相反地，以距离D与损耗层12C分隔开。不过，叶片表面的导电部分发挥衰减效应，该衰减效应在叶片表面的导电部分的范围内具有其最显著的作用。

由此，波的电场的分量矢量

和

仅具有衰减的强度“x_a”和“z_a”。强度值“x_a”和“z_a”每个都分别是小于“x”和“z”的某个强度值。与叶片表面相切的平面内的电磁波的电场分量的衰减，导致与叶片表面的导电部分垂直定向的电场分量的增强。由此，分量矢量

具有大于强度值“y”的增强的强度值“y_e”。

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。当距离D小于四分之一(0.25)波长时该衰减效应最明显，对于典型微波炉四分之一波长为大约3厘米(3cm)的距离。在小于90度的倾斜角，容许的场(即与叶片的导电表面垂直的场)其自身将具有在感受器平面内作用的分量。

这一效应由本发明的感受器组件10用于在微波炉内重定向和重定位相对高电场强度的区域。

图7A是大致与图1A相似的典型平面图，示出叶片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。以轮廓形式示出该叶片，并且为了清楚解释，其厚度被夸大了。

考虑在位置1的情况，在位置1附近叶片首先遇到热区H₂。出于先前解释的原因，仅允许具有衰减的强度的电场矢量存在于由叶片16覆盖的热区H₂的区段内。然而，即使仅允许衰减的场存在，该电场的能含量也不会消失。相反，在从叶片导电部分延伸的区域内的衰减作用，通过使电场能量从其在平面感受器12上的初始位置A重定位到移位后的位置A’而显现出来。由位移箭头D示出该能量重定位。

当旋转扫掠(sweep)将叶片16带到位置2时，获得相似的结果。叶片的衰减作用再次仅允许衰减的场存在于从叶片导电部分延伸的区域内。初始位于平面感受器12上的位置B的电场能量中的能量移位到位置B’，如位移箭头D’所示。

当叶片16扫过相对高电场强度的全部区域H₁到H₅(图1A)时，发生相似的能量重定位和重定向。

在具有模式搅拌器装置(mode stirrer apparatus)的微波炉中使用本发明将获得相同效果。

图7B是示出对于转盘的一个完整旋转在每个离散点J、K和L处的总能量照射量的曲线图。在其上添加了图1B的曲线图的相应波形。

从图7B可以清楚地看出，根据本发明的具有场导向器14的感受器组件10的存在导致基本均匀的总能量照射量。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8B示出包括具有五个直边缘的叶片16²-1到16²-5的场导向器结构14²的感受器组件10²。五个叶片16²-1到16²-5被附着到平面感受器12的底面(underside)。叶片基本上与平面感受器12正交并且关于中心10C等角度布置。叶片16²-1延伸过中心10C而叶片16²-2到16²-5从中心10C的附近处开始。导电部分16²C覆盖每个叶片的整个表面。如果需要，可以进一步将场导向器14²的叶片的底边缘支撑在非导电的平面支撑部件32上。

可以将该支撑部件连接到全部或某些叶片。

图9A和9B示出包括具有两个弧形边缘的叶片16³-1和16³-2的场导向器结构14³的感受器组件10³。两个叶片16³-1和16³-2被附连到平面感受器12的底面。叶片基本上与平面感受器12正交并且关于中心10C等角度布置。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。再次，如果需要，可以进一步由非导电的平面支撑部件32支撑场导向器14³的叶片的底边缘。

图10A和10B示出包括具有六个直边缘的叶片16⁴-1到16⁴-6的场导向器结构14⁴的感受器组件10⁴。六个叶片16⁴-1到16⁴-6被附连到平面感受器12的底面。叶片基本上与平面感受器12正交并且关于中心10C等角度布置。全部叶片从中心10C的附近开始。导电部分16⁴C覆盖每个叶片的整个表面。可以使用非导电的平面支撑部件32。

如果需要，叶片16⁴-1和16⁴-4自身可以由一段非导电部件16⁴N连接。在图10A中以具有打点阴影的虚线轮廓示出部件16⁴N。

在第二方面，本发明针对体现本发明的教导的可折叠自支撑场导向器结构的不同实施方式。

图11、12、13A和13B示出由单个叶片形成的场导向器结构。在每种实施方式中，叶片具有回折带，由此可以使平面叶片形成为自支撑结构，该自支撑结构以相对于设置在炉M内的预定参考平面RP的预定朝向来定向。可以方便地将平面RP定义为转盘的表面或设置在炉内的食品或其它物品的表面所在的平面。

在图11中，使用单个弧形叶片16⁵实施场导向器结构14⁵。叶片16⁵可以是弧形的或者可以具有在第一和第二端16⁵D和16⁵E之间限定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。在使用中，可以使叶片16⁵形成为以相对于预定参考平面RP的预定取向布置的自支撑结构。

在图12所示的场导向器结构14⁶中，叶片16⁶中具有单个折叠线或弯曲线16⁶L-1。在使用中，可以沿弯曲线16⁶L-1折叠或弯曲叶片16⁶，以限定相对于炉M内的预定参考平面RP处于预定取向的自支撑结构。通过沿取代折叠线或弯曲线的柔性连接线柔性附连两个直边缘的叶片可以获得相同效果。

图13A和13B分别是使用具有两条弯曲线16⁷L-1和16⁷L-2的导电平面叶片16⁷实施的场导向器结构14⁷的正视图和示图。沿弯曲线16⁷L-1和16⁷L-2弯曲叶片16⁷形成耳状物16⁷E-1和16⁷E-2，该耳状物用于以相对于炉M内的预定参考平面RP的预定的期望取向支撑该平面叶片。

图14和15是根据本发明的可折叠自支撑场导向器结构的两个额外实施方式的示图。每个场导向器结构都具有叶片阵列，该叶片阵列包括柔性连接的多个叶片来形成可以被做成自支撑的结构。

在图14和15所示的场导向器结构14⁸中，叶片阵列包括叶片16⁸-1到16⁸-5，每个叶片上具有导电表面。在连接点16⁸F处将每个叶片柔性地连接到至少一个其它叶片。柔性连接的叶片能够朝向和远离彼此地成扇形散开，如箭头16⁸J所示。在使用中，当阵列中的叶片彼此散开，场导向器能够自支撑，其中阵列中的每个叶片以相对于炉内的预定参考平面RP的预定取向设置。在修改的实施例中，可以将支柱16⁸S连接到至少三个叶片中的每一个的自由端。该支柱由任意的对微波能量透射的材料制成。

图15所示场导向器结构14⁹包括一对叶片16⁹-1和16⁹-2，每个叶片上具有导电表面。在连接点16⁹F将每个叶片柔性连接到另一个叶片。柔性连接的叶片能够朝向和远离彼此地成扇形散开，如箭头16⁹J所示。在使用中，当阵列中的叶片彼此散开，场导向器能够自支撑，其中阵列中的每个叶片以相对于炉内的预定参考平面的预定取向设置。

虽然以导电部分在叶片整个表面上延伸的形式示出图11到15所示的每个实施例中的叶片，应该理解，任何叶片的导电部分可以呈现出任何可选形状。

还应该理解，不需要使本发明的场导向器结构是可折叠的，而是可以通过使用适当的不导电支撑部件使其是自支撑的。图16是大致由附图标记31指示的场导向器组件的示图。图16所示场导向器组件31包括连接到平面不导电支撑部件32的至少一个叶片16，由此叶片的导电表面以预定的取向定向(显示为与支撑部件大致正交)。如果提供额外的叶片，将这些额外的叶片支撑在该相同的支撑部件上。可以按需要将叶片彼此连接或不连接。可以将支撑部件连接在叶片下面或上面。

还应该理解，可以与独立的平面感受器(早前所述)一起使用落入本发明范围内的场导向器结构的任何实施例。还应该理解，对于某些食品，可能需要在食品上放置第二平面感受器或者用柔性感受器包裹该食品。

例子1-8

从下面的例子将更加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

对于下面的全部例子，在烹饪实验中使用商业可得到的可微波处理的比萨饼(

微波四奶酪比萨饼，280克)。

将包装内的比萨饼提供给由夹在聚酯薄膜和纸板之间的气相沉积的铝薄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，如将要讨论的那样。将提供的纸板的边缘定形以形成倒U型的烹饪盘，使平面感受器在微波炉内转盘上方隔开大约2.5cm。没有使用与包装内的比萨饼一起提供的酥脆环(用于焦化比萨饼的边缘)。

在全部例子中，将平面感受器直接放置在微波炉的转盘上。除了在较低功率将冷冻比萨饼烹饪7.5分钟的例子5，在全部例子中，将冷冻比萨饼直接放置在平面感受器上，并且在全功率烹饪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个比萨饼使用带本发明的场导向器结构的平面感受器烹饪。

使用0.002英寸(0.05毫米)厚的铝箔、纸板及胶带构建每个场导向器的叶片。

对于例子1到7，将场导向器结构放置在平面感受器下面的空间内。对于例子8，将场导向器结构定位在比萨饼之上。

焦化和焦化分布(profile)测量

根据Papadakis，S.E.等人在“A Versatile and InexpensiveTechnique fof 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的焦化百分比和焦化分布。设立照明系统并使用数码相机(Nikon，型号D1)获取烹饪后的底部外壳的图像。使用商业可得到的图像和图形软件程序将色彩参数转换为L-a-b色彩模型——用于食品研究的优选色彩模型。根据来自所参考的程序的建议，将焦化面积的百分比定义为具有小于153的亮度L值的像素的百分比(在0到255的亮度标度上，255是最亮的)。根据所参考的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焦化面积百分比)。

将底部外壳的图像划分成多个同心环形圈，并且对于每个环形圈计算平均L值。

相信下面的例子说明了使用本发明的不同场导向器结构得到的焦化和焦化均匀性的改进。

例子1

以介绍中描述的方式在1100瓦的General Electric(GE)牌型号JES1036WF001的微波炉中烹饪

微波四奶酪比萨饼。当采用场导向器时，使用根据图14的场导向器结构(不带支柱16⁸S)。叶片16⁸-1具有17.5厘米的长度尺寸和2厘米的宽度尺寸。叶片16⁸-2到16⁸-5每个具有8厘米的长度尺寸和2厘米的宽度尺寸。

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到5

在不同制造商的四个微波炉中重复例子1中描述的实验。在表1中汇总了每个例子的微波炉制造商、型号、全功率瓦数和烹饪时间。该表汇报了使用和不使用场导向器获得的焦化区域百分比。应该指出，在全部情况中都改进了焦化区域百分比。

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将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JES1456BJ 01、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，根据图19的叶片16¹⁰-6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配置了按照图19的叶片16¹⁰-5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-1000   Sharp      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。

在表3中总结了结果。

表3感受器过热评估

例子序号	叶片类型	感受器	炉	烹饪时间分钟：秒	结果(对于感受器)
						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

例子序号	叶片类型	感受器	炉	烹饪时间分钟：秒	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

例子序号	叶片类型	感受器	炉	烹饪时间分钟：秒	平均％焦化	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/(ε_r′²+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，使其导电率显著下降。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)

1.一种用于在微波炉内加热物品的感受器组件，该感受器组件包括：

具有几何中心的大致平面感受器，该平面感受器包括电损耗层；以及

具有多个叶片的场导向器结构，该多个叶片每个都机械地连接到该感受器，每个叶片的至少一部分是导电的，将叶片的导电部分设置为距该平面感受器的电损耗层至少一预定近距离，

每个叶片的导电部分具有第一端和第二端，每个叶片上导电部分的第一端设置在距该平面感受器的几何中心至少一预定分隔距离的距离处，

从而当在空载的微波炉内使用该感受器组件时，防止该感受器过热的发生和该场导向器结构过热的发生。

2.如权利要求1所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中该预定分隔距离至少是该波长的0.16倍。

3.如权利要求1所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中该预定近距离至少是该波长的0.025倍。

4.如权利要求3所述的感受器组件，其中该预定分隔距离至少是该波长的0.16倍。

5.如权利要求1所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中该预定近距离不大于该波长的0.1倍。

6.如权利要求5所述的感受器组件，其中该预定分隔距离至少是该波长的0.16倍。

7.如权利要求1所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中该预定近距离在从该波长的0.025倍到该波长的0.1倍的范围内。

8.如权利要求7所述的感受器组件，其中该预定分隔距离至少是该波长的0.16倍。

9.如权利要求1所述的感受器组件，其中较低导电率材料的边界围绕每个叶片的导电部分。

10.如权利要求9所述的感受器组件，其中叶片的导电部分具有预定宽度尺寸和在其上的拐角，以最大为并且包括该宽度尺寸的一半的半径使导电部分的拐角变圆。

11.如权利要求9所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中该边界具有预定宽度尺寸，并且

其中该边界的宽度至少是该波长的0.025倍。

12.如权利要求9所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中该边界具有预定宽度尺寸，并且

其中该边界具有预定宽度尺寸，其中较低导电率材料的边界的宽度不大于该波长的0.1倍。

13.如权利要求9所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中该边界具有预定宽度尺寸，并且

其中该边界具有预定宽度尺寸，其中较低导电率材料的边界的宽度在从该波长的0.025倍到该波长的0.1倍的范围内。

14.如权利要求1所述的感受器组件，其中用不导电材料覆盖每个叶片的导电部分。

15.如权利要求14所述的感受器组件，其中从由聚酰亚胺胶带、聚丙烯酸喷涂涂层和聚四氟乙烯喷涂涂层构成的组中选择不导电覆盖物。

16.如权利要求1所述的感受器组件，其中每个叶片的导电部分包括厚度小于0.1毫米的金属箔，并且其中沿其周边长将该金属箔折叠为至少两倍的厚度。

17.如权利要求1所述的感受器组件，其中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具有的宽度尺寸是该波长的大约0.1倍到大约0.5倍。

18.如权利要求1所述的感受器组件，其中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具有的长度尺寸从该波长的大约0.25倍到大约2倍。

19.如权利要求1所述的感受器组件，其中叶片的导电部分具有预定宽度尺寸和在其上的拐角，以最大为并且包括该宽度尺寸的一半的半径使导电部分的拐角变圆。

20.一种用于在微波炉内使用的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，该感受器组件包括：

具有几何中心的基本平面感受器，该平面感受器包括电损耗层；

具有至少六个叶片的场导向器结构，该至少六个叶片的每一个都机械地连接到该感受器，每个叶片相对于该平面感受器基本正交，

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，

将每个叶片上导电部分的第一端设置在距离该平面感受器的几何中心至少一预定分隔距离的距离处，

距离该平面感受器的几何中心的该分隔距离至少是该波长的0.16倍，

将叶片的导电部分设置为距离该平面感受器的电损耗层至少一预定近距离，其中该预定近距离至少是该波长的0.025倍，

从而当在空载的微波炉内使用该感受器组件时，防止该感受器过热的发生和该场导向器结构过热的发生。

21.一种用于在微波炉内加热物品的感受器组件，该感受器组件包括：

包括电损耗层的大致平面感受器；

机械地连接到该感受器的至少一个叶片，该叶片的至少一部分是导电的，叶片的导电部分具有预定宽度尺寸和在其上的拐角，以最大为并且包括该宽度尺寸的一半的半径使导电部分的拐角变圆，

将叶片的导电部分设置为距离该平面感受器的电损耗层至少一预定近距离，

从而当在空载的微波炉内使用该感受器组件时防止在导电部分附近发生电弧。

22.如权利要求21所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离至少是该波长的0.025倍。

23.如权利要求21所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离不大于该波长的0.1倍。

24.如权利要求21所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离在从该波长的0.025倍到该波长的0.1倍的范围内。

25.如权利要求21所述的感受器组件，其中较低导电率材料的边界围绕叶片的导电部分。

26.如权利要求25所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中该边界具有预定宽度尺寸，其中较低导电率材料的边界的宽度在从该波长的0.025倍到该波长的0.1倍的范围内。

27.如权利要求21所述的感受器组件，其中用不导电材料覆盖叶片的导电部分。

28.如权利要求27所述的感受器组件，其中从由聚酰亚胺胶带、聚丙烯酸喷涂涂层和聚四氟乙烯喷涂涂层构成的组中选择不导电覆盖物。

29.如权利要求21所述的感受器组件，其中叶片的导电部分包括厚度小于0.1毫米的金属箔，并且其中沿其周边将该金属箔折叠为至少两倍的厚度。

30.如权利要求21所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中叶片的导电部分具有的宽度尺寸是该波长的大约0.1倍到大约0.5倍。

31.如权利要求21所述的感受器组件，其中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具有长度尺寸，并且其中该长度尺寸在从该波长的大约0.25倍到大约2倍的范围内。

32.一种用于在微波炉内加热物品的感受器组件，该感受器组件包括：

包括电损耗层的大致平面感受器；

机械地连接到该感受器的至少一个叶片，该叶片的至少一部分是导电的，用不导电材料覆盖导电部分，

将叶片的导电部分设置为距离该平面感受器的电损耗层至少一预定近距离，

从而当在空载的微波炉内使用该感受器组件时，防止在导电部分附近发生电弧。

33.如权利要求32所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离至少是该波长的0.025倍。

34.如权利要求32所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离不大于该波长的0.1倍。

35.如权利要求32所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离在从该波长的0.025倍到该波长的0.1倍的范围内。

36.如权利要求32所述的感受器组件，其中较低导电率材料的边界围绕叶片的导电部分。

37.如权利要求36所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中该边界具有预定宽度尺寸，并且

其中较低导电率材料的边界的宽度在从该波长的0.025倍到该波长的0.1倍的范围内。

38.如权利要求32所述的感受器组件，其中从由聚酰亚胺胶带、聚丙烯酸喷涂涂层和聚四氟乙烯喷涂涂层构成的组中选择不导电覆盖物。

39.如权利要求32所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中叶片的导电部分具有的宽度尺寸是该波长的大约0.1倍到大约0.5倍。

40.如权利要求32所述的感受器组件，其中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具有长度尺寸，并且其中该长度尺寸在从该波长的大约0.25倍到大约2倍的范围内。

41.一种用于在微波炉内加热物品的感受器组件，该感受器组件包括：

包括电损耗层的大致平面感受器；

机械地连接到该感受器的至少一个叶片，该叶片的至少一部分是导电的，其中该叶片的导电部分包括厚度小于0.1毫米的金属箔，并且其中沿其周边将该金属箔折叠为至少两倍的厚度，

将叶片的导电部分设置为距离该平面感受器的电损耗层至少一预定近距离，

从而当在空载的微波炉内使用该感受器组件时，防止在导电部分附近发生电弧。

42.如权利要求41所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离至少是该波长的0.025倍。

43.如权利要求41所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离不大于该波长的0.1倍。

44.如权利要求41所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且

其中该预定近距离在从该波长的0.025倍到该波长的0.1倍的范围内。

45.如权利要求41所述的感受器组件，其中较低导电率材料的边界围绕叶片的导电部分。

46.如权利要求45所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，其中该边界具有预定宽度尺寸，并且

其中较低导电率材料的边界的宽度在从该波长的0.025倍到该波长的0.1倍的范围内。

47.如权利要求41所述的感受器组件，其中用不导电覆盖物覆盖导电部分。

48.如权利要求41所述的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，并且其中叶片的导电部分具有的宽度尺寸是该波长的大约0.1倍到大约0.5倍。

49.如权利要求41所述的感受器组件，其中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具有长度尺寸，并且其中该长度尺寸在从该波长的大约0.25倍到大约2倍的范围内。

50.一种用于在微波炉内使用的感受器组件，其中微波炉可操作以产生具有预定波长的电磁驻波，该感受器组件包括：

具有几何中心的大致平面感受器，该平面感受器包括电损耗层；

至少六个叶片，该叶片的每一个都机械地连接到该感受器，每个叶片相对于该平面感受器基本正交，

每个叶片的至少一部分是导电的，

叶片的导电部分具有预定宽度尺寸和在其上的拐角，以最大为并且包括该宽度尺寸的一半的半径使该导电部分的拐角变圆，

将叶片的导电部分设置为距离该平面感受器的电损耗层至少一预定近距离，其中该预定近距离至少是该波长的0.025倍，

从而当在空载的微波炉内使用该感受器组件时，防止在该导电部分附近发生电弧。

Images