CN101529976A - 抗电弧微波感受器组件 - Google Patents
抗电弧微波感受器组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101529976A CN101529976A CNA2007800388585A CN200780038858A CN101529976A CN 101529976 A CN101529976 A CN 101529976A CN A2007800388585 A CNA2007800388585 A CN A2007800388585A CN 200780038858 A CN200780038858 A CN 200780038858A CN 101529976 A CN101529976 A CN 101529976A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- carrying part
- susceptor assembly
- wavelength
- microwave oven
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/74—Mode transformers or mode stirrers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/70—Feed lines
- H05B6/704—Feed lines using microwave polarisers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/74—Mode transformers or mode stirrers
- H05B6/745—Rotatable stirrers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Cookers (AREA)
Abstract
一种感受器组件,包括设置成防止在空载的微波炉内产生电弧的导电叶片。
Description
本申请要求于2006年8月29日提交的美国临时申请60/840,984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
本发明涉及一种感受器组件,其在被用于空载的微波炉内时防止产生电弧。
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的申请中公开了本文所公开的主题:
Field Director Assembly Having Arc-Resistant ConductiveVanes(CL-3630);
Microwave Susceptor Assembly Having Overheating Protection(CL-3534);和
Field Director Assembly Having Overheating Protection(CL-3639)。
背景技术
微波炉使用各频率处的电磁能量振动食品内的分子以产生热量。这样产生的热量加热或烹饪食物。但是,食物并没有升高到使其表面焦化至酥脆质地(并且仍然将食物保持为可以食用)的足够高的温度。
为了获得这些视觉和触觉享受,可以将由其上具有损耗感受器材料的基底构成的感受器放置在食物表面附近。当暴露于微波能量时,感受器的材料被加热至足以使食物表面焦化且酥脆化的温度。
微波炉的壁施加了使微波炉容积内的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相对冷的区域。这些热区域和冷区域使食物被不均匀地加热或烹饪。如果存在微波感受器材料,则焦化和酥脆化效果也同样不均匀。
为了应对这种不均匀的加热效果,可以使用转盘以沿着炉内的圆形路径转动食品。食品的每一部分都暴露于水平更为均匀的电磁能量。但是,平均效果只是沿圆周路径出现而不是沿径向路径出现。因此,转盘的使用仍然会在食物内产生不均匀的加热带。
根据图1A和图1B的图示可以更加全面地理解这种效果。
图1A是微波炉内部的平面图,示出了相对高电场强度(“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和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用虚线圆圈表示而转盘用粗体实线圈表示。用点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处。如圆形虚线所示,当转盘T转动时,每个点都沿着炉内的圆形路径运动。
从图1A中可以认识到,在一次完整的旋转期间,点J通过相对高电场强度的单个区域H1。在同一旋转期间,点K通过相对高电场强度的单个较小区域H5,而点L则经过相对高电场强度的三个区域H2、H3和H4。因此,转盘通过一次完整旋转的转动使点J、K和L中的每一个都暴露于不同的电磁能量总量。在一次完整的旋转过程期间三个点中每一个点的能量照射量的差异由图1B的曲线图示出。
由于遇到的热区和避开的冷区的数量,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域是充分烹饪的,那么在点L的路径附近的食品区域很可能被过度烹饪或过度焦化(如果存在感受器的话)。另一方面,在点K的路径附近的食品区域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,已经发现采用由场导向器结构与感受器的组合构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,每个叶片都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并重定位微波炉内的相对高电场强度和相对低电场强度的区域以缓解这些区域的效果,以便更加均匀地加热、烹饪和焦化食物。单独使用场导向器结构(也就是没有感受器)也已被发现是有利的。
当感受器组件被放置在“空载的”微波炉(也就是不存在食品或其他物品的微波伦)内并给该微波炉通电时,就会观察到感受器过热和/或场导向器结构过热和/或产生电弧等有害问题。
“感受器过热”(或类似术语)表示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)表示将叶片的纸板支撑件加热到使其燃烧的程度。这种过热可能是由有损耗的感受器材料或电弧产生的热量所导致的。
“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。产生电弧通常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、烧焦或者在极端情况下点燃和燃烧。
用于防止产生电弧的大多数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,相信提供一种场导向器结构和一种包括场导向器结构的感受器组件是有利的,其能够防止电弧的产生、场导向器过热的发生和感受器过热的发生。
发明内容
本发明涉及一种感受器组件,当该感受器组件被放置在“空载的”微波炉也就是不存在食品或其他物品的微波炉内时它可以防止产生电弧。微波炉可用于产生具有预定波长的电磁驻波。
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。具有一个或多个叶片的场导向器结构被机械地连接到该感受器。每个叶片都具有导电部分,该导电部分基本上是具有预定的长度和宽度尺寸的矩形。
根据本发明,每个叶片的导电部分都被设置在距平面感受器的电损耗层至少为预定的近距离处。该预定的近距离处于从所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围内。在优选的实例中,该预定的近距离由设置在叶片的导电部分和损耗层之间的较低导电率材料的边界限定。
除了将每个叶片的导电部分设置在距损耗层至少为预定的近距离处之外,根据本发明的一个实施例,导电部分的拐角以最大为并且包括导电部分的宽度尺寸的一半在内的半径被圆化。根据本发明的可选实施例,除了被圆化以外,叶片的导电部分还可以被用从由聚酰亚胺胶带、聚丙烯酸喷涂涂层和聚四氟乙烯喷涂涂层构成的组中选出的不导电材料覆盖。根据本发明的另一个可选实施例,除了被圆化或被覆盖之外,叶片的导电部分还可以由厚度小于0.1毫米的金属箔构成,其中金属箔被沿其周边折叠为至少两倍的厚度。
附图说明
根据以下的详细说明,结合构成本申请的一部分的附图,可以更加全面地理解本发明,在附图中:
图1A是示出微波炉内不同电场强度的区域并示出位于转盘上相应的径向位置P1、P2和P3处的三个离散点J、K和L所遵循路径的平面图;
图1B是示出在图1A中表示的每一个离散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,为了清楚起见分解了平面感受器的各个部分,该图示出了场导向器结构中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是类似于图2的示图,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至图4C是平面图,分别示出了大致为直边缘、弯曲边缘和弧形边缘的叶片沿与感受器组件的大致径向线偏离的方向大致横向地延伸穿过平面感受器;
图4D至图4F是平面图,分别示出了大致为直边缘、弯曲边缘和弧形边缘的叶片沿与感受器组件的大致径向线相交的方向大致横向地延伸穿过平面感受器;
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的场导向器的叶片,其中以存放位置和展开位置示出了后一种情况中的叶片;
图6是示出单个横向导电叶片对平面感受器的平面内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,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,并且再次示出了位于转盘上相应的径向位置P1、P2和P3处的三个离散点J、K和L所遵循的路径;
图7B是类似于图1B的曲线图,示出了在每一个离散点处转盘的一次完整转动的总能量照射量,为了便于比较在其中添加了图1B的波形;
图8A,图9A和图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各个部分;
图8B,图9B和图10B分别是图8A,图9A和图10A中所示感受器组件的平面图;
图11是根据本发明使用单个弧形叶片实施的场导向器结构的示图;
图12是根据本发明使用其中具有单条弯曲线的平面叶片实施的场导向器结构的示图;
图13A和图13B分别是根据本发明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和图15是根据本发明的场导向器结构的另外两种实施方式的示图,每种实施方式都具有柔性连接以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和图18分别是示例6和示例7的结果的曲线图;
图19是示出了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制的示图;
图20是装有在示例9至示例23中使用的六叶片式场导向器结构的感受器组件的平面图;
图21是示出了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是示出了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视图,其中导电部分具有圆形拐角;
图23是示出了具有大致为矩形的导电部分的叶片配置的放大尺寸视图,其中导电部分具有圆形拐角;
图24、图25和图26是示出了具有两个大致为矩形的间隔开的导电部分并具有围绕每个导电部分的不导电边界的叶片坯的放大尺寸视图,其中导电部分具有圆形拐角;
图27示出了示例24-示例34中典型的感受器过热;
图28是示出了典型的感受器过热和感受器上的保护性聚合物涂层熔化的放大视图;
图29示出了示例35-示例40的结果;以及
图30示出了示例61-示例64的结果。
具体实施方式
在以下的详细说明中,相同的附图标记在附图的所有图例中表示类似的部件。
参照图2和图3,示出了根据本发明通常用附图标记10表示的感受器组件的典型示图。感受器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内部的谐振腔内。在图中仅以轮廓形式表示炉M。在运行中,炉内的源产生具有预定波长的电磁波。典型的微波炉在2450MHz的频率下工作,产生的波具有12厘米(12cm)(约4.7英寸)量级的波长。微波炉M的壁W施加的边界条件使炉容积内的电磁场能量分布发生变化。这样就在炉容积内产生了驻波能量模式。
感受器组件10包括常规的、大致为平面的感受器12,感受器12具有与其连接的通常用附图标记14表示的场导向器结构。如本文将要介绍的,场导向器结构14对于重定向和重定位炉容积内的驻波模式的高电场强度区域和低电场强度区域是有用的。当与转盘结合使用时,经过重定向和重定位的区域连续改变,进一步改善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和图3所示的实施例中,场导向器结构14被置于平面感受器12之下,不过应该理解这些相对位置可以颠倒。无论场导向器结构14和平面感受器12各自的相对位置如何,被加热、烹饪或焦化的食品(未示出)通常被放置成与平面感受器12相接触。
图中所示的平面感受器12的轮廓通常是圆形的,不过它可以呈现出与在炉M内被加热、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。层12C通常是真空沉积的薄的铝涂层。
基底12S可以由通常用于此目的的各种材料中的任何一种制成,例如硬纸板、纸板、玻璃纤维或聚合物材料,例如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、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、聚芳酰胺或聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯。如果电损耗层12C是自支撑的,那么基底12S可以被省略。
场导向器结构14包括一个或多个叶片16。在图2和图3所示的实施例中,示出了五个叶片16-1到16-5。图4A到图4F示出了感受器组件10,其中的场导向器结构14具有数量为N的叶片16,N的范围为2至6。通常,根据平面感受器的尺寸以及叶片的边缘长度、配置、取向和布置可以使用任何适当数量1,2,3...N的叶片。
为了说明的目的,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。
每个叶片的正面和背面界定了表面区域16S。在图2和图3中,每个叶片16的表面区域16S被图示为大致矩形,不过应该理解叶片的表面区域也可以被适当地设计为任何平面轮廓,例如三角形、平行四边形或梯形。如果需要,叶片的表面区域16S可以沿一个或多个方向弯曲。
一个(或多个)叶片16中的每个叶片的正面和/或背面的至少一部分表面是导电的。图2和图3中具有阴影线的任意区域都表示叶片16的导电部分16C。叶片16的不导电部分16N都用打点阴影表示。
每个叶片都具有在第一端16D和第二端16E之间延伸的边缘16F。叶片的边缘16F可以呈现任意多种轮廓。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可以沿一条或多条曲线或折线16L弯曲或折叠,如叶片16-4所示。而且,叶片的边缘16F的轮廓可以是弧形的,如叶片16-5(图2和图3)和叶片16-1′(图3)所示。
叶片可以将其第一端16D和第二端16E设置在平面感受器12上的任何预定的相应起始点和终止点处。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意期望的边缘长度,其受到下面提及的关于导电部分16C的长度的附带条件限制。
叶片16可以由导电箔或其他材料整体地构成。在这种情况下,叶片的整个表面16S都是导电的(例如,如图2中所示的叶片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,叶片可以被构造为分层结构,该分层结构由在其表面区域的正面和/或背面的一部分或全部区域上具有层压或涂敷的导电材料的介电基底形成。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,那么导电部分16C本身可以呈现任何适当的形状,例如梯形(如叶片16-2和16-3所示)或矩形(如叶片16-4和16-5以及图3中的叶片16-1′所示)。叶片的导电部分16C的宽度尺寸应该是炉内所产生波长的大约0.1倍到大约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炉内所产生的电磁能量的波长的大约0.25倍的距离。大约是炉内所产生的电磁能量的波长的2倍的边缘长度定义了实际的上限。
无论导电部分的形状如何,可能需要将拐角旋成圆角或“修圆”以避免产生电弧,这将结合图19展开介绍。
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他叶片的间距以允许更精确地调整叶片的场衰减效应。
无论叶片的起始点和终止点在哪里,叶片都还是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′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和图3中的所有其他叶片都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可以绕中心10C在角度上间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。
应该理解,术语“大致径向”(或类似术语)不要求每个叶片都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倾斜。图4A至图4C分别示出了相对于从几何中心10C发出的径向线R偏移的直边缘叶片16T、弯曲边缘叶片16B和弧形边缘叶片16V。类似地,图4D至图4F分别示出了相对于从几何中心10C发出的径向线R倾斜的直边缘叶片16T、弯曲边缘叶片16B和弧形边缘叶片16V。可以使用叶片的其他布置来实现叶片16相对于平面感受器12的横向取向。
每个叶片16都在一个或多个连接点处被物理地(也就是机械地)连接至平面感受器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,用适当的粘合剂24以相对于平面感受器12的预定的固定取向附连叶片16。叶片16的取向优选地是在相对于平面感受器大约45度(45°)和大约90度(90°)之间的范围内的倾斜角,不过较小的角取向可以提供有用的效果。在绝大多数优选实例中,叶片16基本上正交于平面感受器12。
图5B中示出了柔性铰接连接。在这种布置中,用铰链26将叶片16附连至平面感受器12。铰链可以由柔性胶带制成。在铰接连接中,叶片16可以从其中叶片平面基本平行于平面感受器的存放位置(在图5B中以虚线示出)移动到展开位置(在图5B中以实心轮廓线)。铰链可以配备有适当的止挡,以便在展开位置将叶片保持在所需的倾斜角,优选地在相对于平面感受器大约45度(45°)和大约90度(90°)之间的范围内,并且最优选地基本上正交于平面感受器12。
无论构造形式、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都必须被设置为距平面感受器12的电损耗层12C不远于预定的近距离。通常,该预定的近距离应该不大于近似为炉内所产生的电磁能量的波长的0.25倍的距离。应该理解,只要存在食品或其他物品,该预定的近距离就可以为零,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示出的典型实施方式中,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之间仅间隔基底12S的厚度。不导电部分16N的垂直尺寸可以被用于控制在炉M内支撑平面感受器12的高度。
可选地,如从图3中可见,叶片的不导电部分12N可以被设置为邻接平面感受器12。这种设置具有使叶片的导电部分16C与损耗层12C以大于基底12S的厚度的距离间隔开的效果。如果需要,可以沿叶片的相对边缘设置附加的不导电部分16N以获得上述的高度控制益处。
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12沿大致横向的方向延伸。在与平面感受器12相交时,直边缘的叶片16会产生直线的交叉线12L。具有弯曲边缘或弧形边缘的叶片16在与平面感受器12相交时会分别产生弯曲的或弧形的交叉线12L。视情况而定,交叉线的弯曲角度大小或弯曲形状将取决于叶片对平面感受器的倾斜角。无论交叉线是直线、弯曲线还是弧线,叶片的导电部分都将沿着交叉线延伸。
已经描述了根据本发明的感受器组件10的各种结构细节,现在可以讨论其对电磁驻波的影响。
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。一组笛卡尔轴被定位成在组件10的几何中心10C处开始。组件10被布置成使得平面感受器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。如图所示,沿叶片和平面感受器12之间的连接定义的交叉线12L横向延伸穿过平面感受器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具有的厚度(也就是其Y维度)大于导体在微波工作频率下的集肤效应的深度。
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,电磁驻波都包括电场成分E。在任何瞬间,电场成分E都被定向在笛卡尔空间内的给定方向上并可以具有任何给定值。
法拉第电磁定律的一个推论是在两种介质之间的界面表面处的切向电场必须是连续的越过该表面这个边界条件。这种介质界面的具体示例是理想导体和空气之间的介质界面。根据定义,理想导体必须在其内部具有零电场。因此,特别地,恰好在导体表面内部的电场的切向分量必须为零。因此,根据以上断定的边界连续性条件,恰好在导体外部的空气内的切向电场也必须为零。因此我们得到通用规则: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,那么在表面处的电场的切向分量可能不为零,但保持非常小。由此,恰好在良导体表面外部存在的任何电场都必须基本垂直于该表面。
该物理定律的应用要求在具有导电部分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与叶片表面相切的任何平面内的电场的分量矢量(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,那么由于刚刚讨论过的原因,沿交叉线12L的分量矢量的值和分量矢量的值将为零。但是,导电部分16C不与损耗层12C电接触,而是相反地与其相隔距离D。不过,叶片表面的导电部分发挥衰减效应,该衰减效应在叶片的导电部分的范围内具有其最显著的作用。
因此,波的电场的分量矢量和只具有衰减的强度“xa”和“za”。强度值“xa”和“za”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垂直于叶片表面导电部分定向的电场分量的增强。因此,分量矢量具有大于强度值“y”的增强的强度值“ye”。
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小于四分之一(0.25)波长时最为明显,对于典型的微波炉来说四分之一波长是大约3厘米(3cm)的距离。在倾斜角小于90度时,所允许的场(即垂直于叶片的导电表面的场)自身将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是大致类似于图1A的典型平面图,示出了叶片16在被转盘T沿箭头所示的转动方向带动时该叶片的效应。以轮廓形式示出该叶片,并且为了解释清楚而放大了其厚度。
考虑在位置1的情况,在位置1附近叶片首先遇到热区H2。由于先前解释过的原因,只允许具有衰减强度的电场矢量在由叶片16覆盖的热区H2的区段内存在。然而,即使只允许衰减的场存在,电场的能含量也不会消失。相反,在从叶片的导电部分伸出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。用位移箭头D来表示该能量重定位。
当旋转扫掠将叶片16带到位置2时,获得相似的结果。叶片的衰减作用再一次只允许衰减的场存在于从叶片的导电部分伸出的区域内。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,发生类似的能量重定位和重定向。
在具有模式搅拌器装置的微波炉内使用本发明将获得相同的效果。
图7B是示出对于转盘的一次完整转动在每个离散点J、K和L处的总能量照射量的曲线图。图1B中的对应曲线图波形被添加在图7B中。
从图7B中可以清楚地看出,根据本发明具有场导向器14的感受器组件10的存在导致了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中存在的情况有所改进。
图8A和图8B、图9A和图9B以及图10A和图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,其包括具有五个直边缘的叶片162-1到162-5的场导向器结构142。五个叶片162-1到162-5被附连至平面感受器12的底面。叶片基本上正交于平面感受器12并绕中心10C等角度地设置。叶片162-1延伸通过中心10C而叶片162-2到162-5源自中心10C的附近。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的叶片的底部边缘可以进一步被支撑在不导电的平面支撑部件32上。该支撑部件可以被连接至全部或某些叶片。
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的叶片163-1和163-2的场导向器结构143。两个叶片163-1和163-2被附连至平面感受器12的底面。叶片基本上正交于平面感受器12并绕中心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可以进一步支撑场导向器143的叶片的底部边缘。
图10A和图10B示出了感受器组件104,其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。六个叶片164-1到164-6被附连至平面感受器12的底面。叶片基本上正交于平面感受器12并绕中心10C等角度地设置。所有的叶片都源自中心10C的附近。导电部分164C覆盖每个叶片的整个表面。可以使用不导电的平面支撑部件32。
如果需要,叶片164-1和164-4自身可以用一段不导电部件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,本发明是针对体现本发明教导的可折叠自支撑的场导向器结构的各种实施方式。
图11、图12、图13A和图13B示出了由单个叶片构成的场导向器结构。在每种实施方式中,叶片都具有回折带,由此可以使平面叶片形成为自支撑结构,其以相对于设置在炉M内的预定参考平面RP的预定取向来定向。平面RP可以被方便地定义为转盘表面或置于炉内的食品或其他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端165D和第二端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,叶片165可以被形成为以相对于预定参考平面RP沿预定取向布置的自支撑结构。
在图12中所示的场导向器结构146中,叶片166中具有单根折线或弯曲线166L-1。在使用时,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相同的效果。
图13A和图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实现的场导向器结构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的预定期望取向来支撑平面叶片。
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。每种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以形成可以被制成为自支撑的结构。
在图14和图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,每个叶片上都具有导电表面。每个叶片都在连接点168F处被柔性地连接到至少一个其他叶片。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。在使用时,阵列中的叶片彼此散开,场导向器就能够自支撑,其中阵列中的每个叶片都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。该支柱可以用可透射微波能量的任意材料制成。
图15中示出的场导向器结构149包括一对叶片169-1和169-2,每个叶片上都具有导电表面。每个叶片都在连接点169F处被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。在使用时,阵列中的叶片彼此散开,场导向器就能够自支撑,其中阵列中的每个叶片都以相对于炉内的预定参考平面RP的预定取向设置。
尽管图11至图15中所示的每个实施例的叶片都被示出为导电部分在叶片的整个表面上延伸,但是应该理解任何叶片的导电部分都可以表现为任意可选的形状。
还应该理解的是本发明的场导向器结构不需要被制成可折叠的,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是大致用附图标记31表示的场导向器组件的示图。图16中所示的场导向器组件包括连接至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(显示为大致正交于支撑部件)。如果提供了额外的叶片,那么将这些额外的叶片支撑在相同的支撑部件上。可以按需要将叶片彼此连接或不连接。可以在叶片的下面或上面连接支撑部件。
还应该进一步理解的是落入本发明保护范围内的场导向器结构的任何实施例都可以与独立的(先前描述的)平面感受器一起使用。还应该理解的是对于某些食品,可能希望在食品上放置第二平面感受器或者用柔性感受器包裹食品。
示例1-8
从下面的示例中可以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操作。
介绍
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,如将要讨论的那样。将提供的纸板的边缘定形以形成倒U形的烹饪托盘,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)。
在所有的示例中,平面感受器都被直接放置在微波炉的转盘上。除了在例5中以较低功率将冷冻的比萨饼烹饪7.5分钟之外,在其他的所有示例中都将冷冻的比萨饼直接放置在平面感受器上并在全功率下烹饪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,而另一组的3个比萨饼则使用具有本发明的场导向器结构的平面感受器烹饪。
每个场导向器的叶片都是使用厚度为0.002英寸(0.05毫米)的铝箔、纸板及胶带构建的。
对于示例1至7,场导向器结构被放置在平面感受器下方的空间内。对于示例8,场导向器结构被定位在比萨饼的上方。
焦化和焦化分布测量
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,型号为D1)获取烹饪后的底部外壳的图像。使用可商业获得的图像和图形软件程序将颜色参数转化为L-a-b颜色模型即用于食物研究的优选颜色模型。根据参考程序的建议,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的量度标度上,255是最亮的)。根据参考程序中描述的方法计算焦化分布(也就是作为径向位置的函数的焦化面积百分比)。
底部外壳的图像被划分成多个同心环形圈,并针对每个环形圈计算平均L值。
相信下面的示例说明了由于使用本发明的不同场导向器结构所得到的焦化和焦化均匀性的改进。
示例1
以在介绍中描述的方式在1100瓦的General Electric(GE)牌的型号为JES1036WF001的微波炉内烹饪微波四奶酪比萨饼。在使用场导向器时,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每一个都具有8厘米的长度尺寸和2厘米的宽度尺寸。
如上所述,烹饪之后用数码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焦化面积的百分比。确定未使用场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的平均百分比为40.3%。确定使用了场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的平均百分比为60.5%。
示例2到5
在不同制造商的四台微波炉内重复例1中描述的试验。在表1中汇总了每个示例的微波炉制造商、型号、全功率瓦数和烹饪事件。该表报告了使用场导向器和不使用场导向器所达到的焦化面积百分比。应该注意在所有情况下焦化面积的百分比都有所改进。
表1
使用场导向器和不使用场导向器下焦化面积百分比的比较
示例6
在1100瓦的Sharp牌的型号为R-630DW的微波炉内烹饪280克的微波四奶酪比萨饼。在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具有22.9厘米的长度尺寸和2厘米的宽度尺寸。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5.3厘米并具有大约为124度的弧度角。
如上所述,烹饪之后用数码相机获取底部外壳的图像,并计算焦化面积的百分比。
未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%。确定使用了场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的平均百分比为73.8%。绘制焦化分布曲线并在图17中示出。
示例7
使用1300瓦的Panasonic牌的型号为NN5760WA的微波炉重复例6中描述的试验。未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%。确定使用了场导向器结构烹饪的比萨饼的焦化面积的平均百分比为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了场导向器结构而得到很大改进。
示例8
使用700瓦的Goldstar牌的型号为MAL783W的微波炉重复例1中描述的试验。在使用场导向器结构时,使用根据图14的具有支柱168S的场导向器结构。支柱高为5厘米并被放置在转盘上以将场导向器恰好支撑在比萨饼上方。在比萨饼的外壳升起之后,场导向器结构刚好接触比萨饼的顶部。
如上所述,烹饪之后(在所用微波炉的全功率下持续7.5分钟)用数码相机获取底部外壳的图像并计算焦化面积的百分比。
未使用场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的百分比为31.5%。使用了场导向器烹饪的比萨饼的焦化面积的百分比为65.1%。
当例如上述的微波感受器组件被放置在“空载”的微波炉(也就是未装有食品或其他物品的微波炉)内时,已观察到几个有害问题。在瓦数高的微波炉(也就是具有通常大于900瓦的功率标称值的微波炉)中这些问题尤其明显。在一些实例中,即使在装有物品时,微波感受器组件也有可能过热。
在平面感受器12的损耗层12C过热时,就可能会发生基底12S的熔化或烧焦。感受器可能会过热到使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会产生电弧,特别是在沿边缘处且尤其是在拐角处。产生电弧会导致叶片的不导电支撑件(通常是纸板)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感受器材料的过热导致的。
因此,可以确信提供场导向器结构和包括场导向器结构的“容许滥用”的感受器组件是有利的,也就是说,提供防止产生电弧和/或发生场导向器过热和/或发生感受器过热的结构是有利的。
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在下文的示例9-64中使用的叶片。
感受器组件1010包括大致为平面的感受器12,其具有基底12B和电损耗层12C,如先前结合图2的介绍所述。
场导向器结构1410具有至少一个但优选地具有多个叶片1610,每个叶片都被机械地连接至平面感受器12。图19中所示的每个叶片1610-1到1610-8都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在某些叶片上可见。基底1610N可以具有加在其中的阻燃成分。
应该理解场导向器结构1410可以可选地与平面不导电支撑部件32一起使用以限定通常用附图标记31表示的场导向器组件。
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1610的表面1610S的至少一部分1610C是导电的。如将要介绍的那样,每个叶片1610的导电部分1610C被相对于平面感受器12定位并被以各种方式设置以防止过热和产生电弧的问题。
每个叶片1610的导电部分1610C都具有第一端1510D和第二端1510E。还是为了清楚期间,只在叶片1610-6上标出了这两端。第一端1510D和第二端1510E之间的距离界定了导电部分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。如前所述(例如结合图2和图3),长度尺寸应该在炉内产生的电磁驻波波长的约0.25倍到约2倍的范围内。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具有占据整个矩形表面的导电部分1610C-1。导电部分1610C-1邻接平面感受器12。叶片1610-1是在被用于空载的炉内时可能会过热的典型叶片结构。感受器12在与具有叶片1610-1的场导向器结构一起使用时也可能会过热,造成感受器基底12S的熔化或烧焦。叶片1610-1的导电部分可能会沿其边缘或在其拐角处产生电弧。
叶片1610-2的导电部分1610C-2也是矩形的形状。导电部分1610C-2只占据叶片表面的一部分,使基底1610N的一部分被暴露以沿底部边缘限定边界19L。导电部分1610C-2邻接平面感受器12。叶片1610-2的结构被显示为在用于空载的炉内时限制但并不消除叶片和感受器的过热(例36,39)。在与具有叶片1610-2的场导向器结构一起使用时,感受器12也可能会过热,造成基底12S的熔化或烧焦。
如将要阐述的那样,叶片1610-3到1610-5、1610-7和1610-8例举了根据本发明的导电部分1610C的各种位置和/或结构,它们能够防止感受器过热和/或场导向器过热和/或产生电弧的问题。
叶片1610-3是其中的基底1610N邻接平面感受器12的叶片的示例。在该实例中,导电部分1610C-3被定位在叶片上以使不导电基底材料的顶部边界19T被沿着与感受器12相邻的叶片的边缘暴露。边界19T用于使叶片1610-3的导电部分1610C-3与感受器12隔开预定的近距离21D。在正交于感受器12的平面的方向内测量的尺寸21D处于在其中使用了感受器组件1010的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。也就是说,尺寸21D应该至少是波长的0.025倍。而且,尺寸21D应该不大于该波长的0.1倍(也就是说,尺寸21D≤该波长的0.1倍)。应该注意,此前提到的最大距离17D和在图6中用附图标记D示出的最大距离(即0.25倍波长)是在明确理解使用该叶片的微波炉内所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的一部分被暴露以分别限定径向内边界19D和径向外边界19E。另外露出基底材料16N的上边界19T和下边界19L。
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示例。以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)的半径尺寸15R将拐角圆化。在圆化拐角时,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(类似于示出的关于叶片1610C-4的那些边界)。用附图标记21L指示下边界19L的尺寸。
叶片1610-6也呈现出具有圆角的导电部分1610C-6。但是,导电部分1610C-6延伸叶片的全部宽度并邻接平面感受器12。其并未与平面感受器12隔开预定的近距离。
叶片1610-7是具有用金属箔制成的导电部分1610C-7的叶片的示例,该金属箔如在1610C-7F处所示被折叠以确定沿其周边至少两倍的厚度。边界19T、19L、19D、19E(类似于示出的关于叶片1610C-4的那些边界)沿导电部分1610C-7的周边存在。
叶片1610-8具有占据其整个矩形表面的导电部分1610C-8。对于该叶片来说,导电部分1610C-8与感受器12之间的必备间距21D是通过使用在其中将叶片与感受器物理分离开的安装设置来实现的。
当然,还应该理解的是必备间距21D也可以通过与感受器的设定分隔距离及适当尺寸的有界叶片(也就是叶片1610-3、1610-4、1610-5或1610-7)的边界宽度的和来实现。
如图19和图20所示,在使用多个叶片时,视情况而定,每个叶片导电部分的第一端1510D都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预定的分隔距离21S。在平行于感受器12的平面或支撑部件31的方向内测量的分隔距离21S应该至少是其中使用了感受器组件1010的微波炉内产生的电磁驻波波长的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预定的分隔距离21S处可以缓解在感受器中心附近发生感受器过热(例18,19,20-22)。已经发现将叶片的导电部分设置为距离平面感受器的电损耗层预定的近距离21D(无论该间距如何实现)也可以缓解感受器过热的发生(例35,37)。通过提供下边界19L可以实现对发生感受器过热的进一步缓解(例36,39)。
根据本发明,叶片导电部分在预定分隔距离21S处的设置与叶片导电部分在与平面感受器间隔预定的近距离21D处的设置的组合即可防止在用于空载的微波炉内时感受器发生过热。
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间隔预定的近距离21D处以及用半径15R圆化导电部分的圆角即可防止在用于空载的微波炉内时产生电弧。
还是根据本发明,通过将叶片的导电部分设置在与平面感受器的电损耗层间隔预定的近距离21D处并用不导电材料例如聚丙烯酸或聚四氟乙烯喷射涂层或聚酰亚胺胶带覆盖叶片1610-3到1610-5、1610-7、1610-8中任何一个的导电部分即可防止在空载的微波炉内时产生电弧。
仍然根据本发明,将叶片的导电部分设置在与平面感受器的电损耗层间隔预定的近距离21D处并增加薄的箔导电部分周边的厚度(用在叶片1610-7上示出的方式)即可防止在用于空载的微波炉内时产生电弧。
示例9-23
以下的示例描述了用于确定缓解或消除过热和/或产生电弧问题的参数而进行的试验。在示例9-23中使用的是通用电气(GeneralElectric)的型号为JES1456BJ01的1100瓦的微波炉。测试在微波炉空载也就是炉内没有食品或其他物品存在时进行。这些示例汇总在本文的表2中。
示例9是一个对照例,其中单个叶片的导电部分没有边界也没有圆化的拐角。
示例10-13以及14-17测试单个叶片的导电部分上的不导电覆盖物的影响。在示例10-13中,导电部分宽3/4″(0.75″;19mm),具有圆化的拐角;在示例14-17中,导电部分宽1″(25.4mm),具有圆化的拐角。
示例18-20测试改变径向相对的导电部分之间的中心间隙对产生电弧和过热的影响。
示例21-22测试用于导电部分的替代材料。示例23测试纸板的阻燃处理对产生电弧和过热的影响。
示例9
在该示例中,根据图19的叶片1610-1相对于感受器设置和定位单个叶片。图21中示出了这样的叶片的放大尺寸示图。来自Merco Co.,Hackensack,NJ的3-1/2″(3.5″)长和1″(88.9mm×25.4mm)宽、带方形拐角、背面有粘合剂、0.002″(0.05mm)厚的铝箔导电部分被涂敷到相同尺寸的纤维素纸板上。该纸板是国际纸业公司(International Paper)的产品(级别代码1355,0.017/180# Fortress Uncoated Cup Stock)。然后将叶片用0.001″(0.025mm)厚的聚酰亚胺胶带(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)的商用感受器装置的底面。这种结构在微波炉内空载地被暴露时在28秒钟内就会导致产生电弧。
示例10-13
在这些示例中,根据图19的叶片1610-5相对于感受器设置和定位单个叶片。图22中示出了这样的叶片的放大尺寸示图。
示例10到12在铝导电部分上提供不导电材料的保护性覆盖物以努力防止产生电弧。作为对照还测试了未覆盖的情况即示例13。
每个叶片都具有3-1/2″(3.5″;88.9mm)长和3/4″(0.75″;19.2mm)宽的、从与例9中使用的相同的背面有粘合剂、0.002″(0.05mm)厚的铝箔切割的导电部分,涂敷到与例9中相同的4″×1″(101.6mm×25.4mm)的矩形纤维素纸板上。导电部分3/4″(0.75″;19.2mm)宽以确保不导电覆盖物盖住铝导电部分的所有边缘。纸板的1/8″(0.125″,3.2mm)的顶部边界被暴露在导电部分上方。1/8″(0.125″,3.2mm)的边界尺寸大约是波长的0.025倍。以3/8″(0.375″,9.6mm)的半径将导电部分的所有拐角圆化。
纸板的1/8″(0.125″,3.2mm)的下边界也被暴露在导电部分下并且在每一端都露出纸板的1/4″(0.25″,6.4mm)的边界。
使用各种不导电材料作为覆盖物,如下:
示例11-来自Minwax的聚丙烯酸喷涂
示例13-未涂敷
当在微波炉内空载地暴露2分钟时,所示叶片均未出现电弧。
示例14-17
在这些示例中,根据图19的叶片1610-6相对于感受器设置和定位单个叶片。图23中示出了这样的叶片的放大尺寸示图。
示例14到16分别评估了与示例10-12中一样设置在在铝导电部分上的不导电的保护性覆盖物,但是铝导电部分与纸板的宽度相同均为1″(25.4mm)。同样,作为对照还测试了未覆盖的情况即示例17。在这些示例的每一个当中,导电部分都是3-1/2″(3.5″;88.9mm)长和1″(25.4mm)宽的、背面有粘合剂的、0.002″(0.05mm)厚的铝箔,其被涂敷到如例10-13中所用的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)的半径将所有拐角圆化并且在两端都露出纸板的1/4″(0.25″,6.4mm)的边界。
使用各种不导电材料作为覆盖物,如下:
示例14-0.001″(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)
示例15-来自Minwax的聚丙烯酸喷涂
示例16-聚四氟乙烯喷涂(以来自E.I.Dupont de Nemours andCompany的商标出售)
示例17-未涂敷
在示例14中,导电部分的表面使用聚酰亚胺胶带覆盖。顶部边缘和底部边缘没有用聚酰亚胺胶带覆盖。
在示例15和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。铝导电部分的顶部边缘和底部边缘只用聚丙烯酸或聚四氟乙烯的附带超涂覆盖。
在示例14,16和17中,导电部分的底部边缘在中心处产生电弧。在微波炉内被空载地暴露之后的很短时间内就会出现电弧。在示例15中没有出现电弧。
更具体地,试验结果如下所示:
示例15-叶片的导电部分用聚丙烯酸喷涂覆盖,2分钟内没有产生电弧
示例17-叶片的导电部分未覆盖,保留17秒之后产生电弧
图20是装有在示例18到23中使用的六叶片式场导向器的感受器组件的平面图。从图20中可以认识到直接相对的叶片的导电部分之间的端到端间隙(“间隙”)是分隔距离21S的两倍。
示例18
在该示例中,图20中场导向器的六个叶片中的每一个都根据图19的叶片1610-5设有导电部分。
如图24所示,三个叶片坯中的每一个都具有3-1/2″(3.5″)长和3/4″(0.75″)宽(88.9mm×19.2mm)的、以3/8″(0.375″;9.6mm)的半径将所有拐角圆化的导电部分。导电部分是从与先前的示例9-17中使用的相同的背面有粘合剂、0.002″(0.05mm)厚的铝箔切割的。这些导电部分中的两个导电部分被放置在示例9-17中使用的8″×1″(203.2mm×25.4mm)的矩形纤维素纸板上,以使导电部分的上方和下方以及在外侧端露出1/8″(0.125″;3.2mm)的纸板边界。在每个导电部分的内侧端之间都留有3/4″(0.75″;19.2mm)的端到端间隙。
然后将三个叶片坯中的每一个在中间处弯曲以形成V形并设置在感受器下方,其中每个V形的顶点都位于感受器中心,从而界定出3/8″(0.375″;9.6mm)的分隔距离21S(图19)。使用水溶性粘合剂例如来自Basic Adhesive,Inc.的BR-3885型粘合剂将V形叶片坯粘合到感受器的底面。这些叶片坯被定位成使得叶片以径向轮辐模式被等间隔地隔开。完整组装的感受器组件被设置为使得各对导电部分以3/4″(0.75″;19.2mm)的端到端间隙直接相对。
当该感受器组件被暴露在空载的微波炉内时,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,感受器组件仍会起火。
示例19
在该示例中,图20中场导向器的六个叶片中的每一个都根据图19的叶片1610-5设有导电部分。
该示例中的叶片以与示例18中相同的方式用图25中示出的叶片坯构建。叶片坯是8″×1-1/4″(203.2mm×31.7mm)的相同矩形纤维素纸板。导电部分是3-3/8″(3.375″;85.7mm)长和1″(25.4mm)宽的并以1/2″(0.5″;12.7mm)的半径将所有拐角圆化。导电部分被附连至纸板坯以在导电部分的上方和下方以及在外侧端露出1/8″(0.125″;3.2mm)的纸板边界。在每个导电部分的内侧端之间都留有1″(25.4mm)的端到端间隙。
与示例18中相同,这些V形折叠的叶片坯中的三个被粘合到感受器的底面以界定出1/2″(0.5″;12.7mm)的分隔距离21S(图19)。
同样,当该感受器组件被暴露在空载的微波炉内时,也没有可辨别的电弧产生,但是当中心处的纸板基底在1分18秒内过热时,感受器组件仍会起火。
示例20
在该示例中,图20中场导向器的六个叶片中的每一个都根据图19的叶片1610-5设有导电部分。
该示例中的叶片以与示例18和19中相同的方式用图26中示出的叶片坯构建。该叶片坯是8″×1-1/4″(203.2mm×31.7mm)的相同的矩形纤维素纸板。导电部分是3-1/8″(79.4mm)长和1″(25.4mm)宽的并以1/2″(0.5″;12.7mm)的半径将所有拐角圆化。导电部分被附连至纸板坯以在导电部分的上方和下方以及在外侧端露出1/8″(0.125″;3.2mm)的纸板边界。在每个导电部分的内侧端之间都留有1-1/2″(1.5″,38.1mm)的端到端间隙。
与示例18和19中相同,这些V形折叠的叶片坯中的三个被粘合到感受器的底面以界定出3/4″(0.75″;19.2mm)的分隔距离21S(图19)。
将该感受器组件暴露在微波炉内5分钟,没有产生电弧也没有发生燃烧。
示例21
使用图26中所示的导电部分重复示例20中的测试。用于该示例的导电部分是用可以从Avery-Dennison Specialty Tape Division,Painesville,OH获得的、背面有粘合剂的、0.002″(0.05mm)厚的Avery-Dennison0817铝箔制成的。
将该感受器组件暴露在空载的微波炉内5分钟,没有产生电弧也没有发生燃烧。
示例22
使用图26中所示的导电部分重复示例20中的测试。用于该示例的导电部分是用可以从Shurtape,Hickory,NC获得的、背面有粘合剂的、0.002″(0.05mm)厚的Shurtape AF973铝箔制成的。
将该感受器组件暴露在空载的微波炉内5分钟,没有产生电弧也没有发生燃烧。这种胶带的铝箔的表现是可接受的,但是粘合剂散开了。
示例23
示例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FlameProducts of Houston,TX.的公知为PaperSealTM的水基树脂。感受器组件是如示例18那样构建的,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),从而界定出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内并允许在粘附导电部分和组装感受器组件之前干燥一天。
当空载的感受器组件被暴露在微波炉内5分钟时,没有产生电弧。与示例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。
示例9到23的测试汇总在表2内。
表2产生电弧和过热的评估(N/A表示“不可用”)
来自示例9到23的观察结论是:
1、导电部分上的圆化拐角和完全围绕叶片的未覆盖的导电部分的至少1/8″(0.125″;3.2mm)(约为出现在微波炉内的驻波波长的0.025倍)的纸板(即低导电率材料)的边界的组合可以防止产生电弧。应该注意该边界用于将叶片的导电部分与感受器分隔预定的近距离(示例18-23);
2、至少1/8″(0.125″;3.2mm)的边界(预定的近距离)和3/4″(0.75″;19.2mm)(约为微波炉内出现的驻波波长的0.16倍)的从感受器的几何中心到导电部分的内侧端的分隔距离即相对的导电部分之间的1-1/2″(1.5″;38.1mm)的中心间隙的组合可以防止感受器组件暴露于空载的微波炉内时其纸板的过热和自燃(示例20-22);
3、至少1/8″(0.125″;3.2mm)的边界(预定的近距离)和导电部分的不导电覆盖物的组合可以防止产生电弧(示例10-12)。但是,从示例14-16中可以看出,当导电部分覆盖有不导电覆盖物且不存在边界时仍会产生电弧;以及
4、将阻燃剂应用到纸板上并且与感受器的几何中心的分隔距离为3/8″(0.375″;9.6mm)(大约为0.08倍的波长)即相对的导电部分之间的中心间隙为3/4″(0.75″;19.2mm)可以防止由于过热产生的自燃。
示例24-64
一般评论
示例24-50和示例61-64被用于评估各种叶片设计对于消除在各种微波炉内烹饪比萨饼期间的感受器过热的影响。其余的示例(即示例51-60)被用于评估各种叶片设计对在各种微波炉内烹饪的比萨饼的焦化的影响。
如图20所示,每个感受器组件都包括六个相同的等间隔隔开六十(60)度安装在感受器上的叶片,从叶片的每个导电部分到感受器的几何中心的分隔距离21S都是3/8″(0.375″;9.6mm)。
被测试的感受器组件具有用各种材料制成的基底。与形成有损导电层的两种不同的金属化厚度相结合测试了四种不同的感受器基底材料。
每个叶片的导电部分都是用背面有粘合剂的、0.002″(0.05mm)厚的铝箔涂敷到之前结合示例9-20描述的来自国际纸业公司的纤维素纸板叶片而制成的。每个导电部分都是3-1/2″(3.5″;88.9mm)长但是宽度不同。表3、表4A、表4B和表5中的每一个都包含一列表示被测试的“叶片类型”的字母指示符。每个指示符都表示图19中示出的具有导电部分的“宽度”尺寸和“边界”的一种叶片类型,如下所示:
叶片类型
指示符 图19 宽度 边界
1.0″
A 叶片1610-1 无
(25.4mm)
0.75″19T
B 叶片1610-3 0.25″(6.4mm)
(19.2mm)
0.75″ 19L
C 叶片1610-2
(19.2mm) 0.25″(6.4mm)
1.25″
D 叶片1610-1 无
(31.7mm)
1.0″ 19T
E 叶片1610-3
(25.4mm) 0.25″(6.4mm)
1.0″ 19L
F 叶片1610-2
(25.4mm) 0.25″(6.4mm)
0.875″19T
G 叶片1610-3 0.125″(3.2mm)
(22.2mm)
0.9375″19T
H 叶片1610-3 0.0625″(1.6mm)
(23.8mm)
表3、表4A、表4B和表5还包含一列表示测试所使用的“微波炉”的字母-数字指示符。每个指示符都对应于具体的微波炉制造厂商和型号,如下所示:
表3、表4A、表4B和表5包含表示所使用的“感受器”(即基底12S和层12C)的列。
包含于以下的表3和表5内的一些示例中的“感受器”用包括连字符连接的第一和第二数值的标记表示。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。
第一数值表示聚合基底材料,如下所示:
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,如下所示:
因此,对于表3中的示例29,标记为“12-3”的感受器表示感受器具有300规格的聚对苯二甲酸乙二醇酯热稳定薄膜(ST-507薄膜)的基底(如第一数值“12”所示),并且铝的真空沉积金属化具有0.3的光密度(如第二数值“3”所示)。
示例24-34
具有A型叶片的感受器组件(如上所述)被用于在S-1000或F-950微波炉内烹饪微波四奶酪比萨饼(280克)。从表3中可以看出,使用了四种类型的感受器基底材料。烹饪时间在5到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。对于所使用的每一种感受器基底材料来说,过热的严重程度随着烹饪时间的增加而增加。过热的示例包括感受器表面上燃烧和熔化的点,其在某些情况下会导致熔化的感受器材料流至比萨饼底部,这从图27和图28中可以看出。
示例35-40
在示例35-40中,对在叶片的导电部分的顶部或底部加入的1/4″(0.25″;6.4mm)的纸板边界进行测试以评估其用于消除感受器中心处的过热的潜力。如以下在表3中总结的那样,在这一系列测试中,在使用了具有12-3基底的感受器的S-1000微波炉内将微波四奶酪比萨饼烹饪6分钟。测试了表现为不同叶片类型A、B、C、D、E和F的场导向器组件。示例35采用B型叶片;示例36采用C型叶片;示例37采用D型叶片;示例38采用E型叶片;示例39采用F型叶片;示例40采用A型叶片。
结果汇总在表3中。
表3感受器过热的评估
示例编号 | 叶片类型 | 感受器 | 微波炉 | 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说明对于具有在导电部分内部和感受器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(B型和E型叶片)的导电部分的顶部边缘之间加入顶部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(A型和D型叶片)的感受器都一致地导致了感受器中心处的过热。具有沿叶片(C型和F型叶片)的导电部分的不导电材料的下边界(但没有顶部边界)的带叶片的感受器在一定程度上降低了感受器过热的严重性,但是没有完全消除该问题。示例35-40的这些结果在图29中示出。
示例41-60
用以上列出的五种微波炉进行了一系列的烹饪测试。这些测试使用具有A型和B型叶片的感受器来评估沿叶片的导电部分加入顶部1/4″(0.25″;6.4mm)宽的纸板边界的影响。示例41-50(汇总在表4A中)和示例51-60(汇总在表4B中)分别使用了相同的测试条件。示例41-50评估了过热。
示例51-60评估了整体微波烹饪性能,特别是这种结构的感受器组件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%”)是用与结合示例1到8所描述的相同方式测量的。所测量的焦化%是对三个比萨饼样本的平均。
表4A 过热评估
示例编号 | 叶片类型 | 感受器 | 微波炉 | 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 | 7:30 | 否 |
表4B 烹饪性能评估
示例编号 | 叶片类型 | 感受器 | 微波炉 | 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 | 7:30 | 22% | 否 |
表4A和表4B所示的结果表明对具有在导电部分内部和感受器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(B型)的导电部分加入顶部1/4″(0.25″;6.4mm)的纸板边界一致地防止了感受器中心处的过热。但是,在表4B中可以看出,具有B型叶片的感受器的整体烹饪性能有所降低(通过较低的平均焦化百分比可以得到证明)。
示例61-64
示例61-64评估了感受器和叶片导电部分的顶部边界之间的顶部纸板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微波炉内将微波四奶酪比萨饼烹饪6分钟而进行的。感受器组件具有12-3基底材料以及A、B、G和H型叶片。
示例61-64的这些结果在图30中示出并汇总在表5中。
表5顶部边界对过热的影响评估
示例编号 | 叶片类型 | 感受器 | 微波炉 | 烹饪时间,分钟:秒 | 是否过热 |
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内部和感受器几何中心之间限定的分隔距离的带叶片的感受器而言,要求在感受器和叶片结构导电部分的顶部边缘之间留有至少1/8″(0.125″;3.2mm)的顶部纸板边界以防止感受器的过热。
总之,对具有在导电部分内部和感受器几何中心之间限定的分隔距离的带叶片的感受器而言,根据示例24到64可以得出如下结论:
1、感受器和叶片的导电部分的顶部边缘之间的宽度至少为1/8″(0.125″;3.2mm)的边界可以防止感受器的过热。应该注意的是该边界用于将叶片的导电部分与感受器隔开预定的近距离;
2、无论使用什么样的基底,对于使用具有小于1/8″(0.125″;3.2mm)的顶部边界的叶片的感受器组件来说,感受器中心处总会出现过热。对于使用的所有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)随着增加烹饪时间、更高的感受器基底的金属化水平或更高的微波炉功率而增加。
防止产生电弧
当通电的微波炉内存在具有一个或多个导电部分的场导向器结构时(无论有没有感受器存在),一个(或多个)导电部分会引起炉内驻波电场的干扰。这一个(或多个)导电部分使电场沿其边缘集中,产生比炉内的基本电场也就是引入这一个(或多个)导电部分之间的电场强度高得多的局部电场强度。只要微波炉被装载,这些较高的场强通常不足以导致击穿空气。
但是,当微波炉空载(即不存在食物或其他物品)时,基本电场会增加到高于有食物或其他物品存在时的水平。在空载情况下,沿导电部分边缘的局部场强可能会高到足以超过空气的击穿阈值导致产生电弧形式的放电。
相信在使用不存在感受器的场导向器结构时,应该用较低导电率材料(例如电介质)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。该边界的存在降低了边缘处的局部电场强度。降低的幅度用以下公式近似表示:
其中El是加入边界之前的局部电场;
E′l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;和
ε″r是该边界材料的相对介电损耗。
本质上,由于周围边界的存在,局部电场被衰减使得空气的击穿阈值不会被超出,从而防止了电弧的产生。
当使用带有感受器的场导向器时,感受器的损耗层也会起到一定的防止电弧产生的作用。损耗层吸收炉内的一部分微波能量并将其转化为热量。这种吸收降低了炉内的电场强度。热量流入存在的食品或其他物品内。
但是,当微波炉空载时,在炉内不存在食品或其他物品来消耗由损耗层产生的热量。这就导致了损坏损耗层的快速过热并导致其电导率明显下降。这样就降低了损耗层吸收微波能量的能力。
如果没有通过损耗层进行的这种吸收,那么炉内的电场强度会增大而沿导电部分边缘的高场强状态随即就可能超过空气的击穿阈值,导致产生电弧形式的放电。
相信在用介电材料的边界将场导向器结构的一个(或多个)导电部分与损耗层隔开时,边界可以降低边缘处的局部电场强度。
防止过热
当通电的微波炉内存在具有两个导电部分的场导向器结构时,在这些导电部分之间的空间内会形成集中的场。当具有中等介电损耗因数的材料例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内或该区域附近时,该集中的场会使该材料快速变热。该场的集中度是隔开导电部分的间距的函数。如果导电部分彼此足够靠近,那么该集中的场就可能会导致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可以降低该场的集中度并由此防止过热。
受益于本发明教导的本领域普通技术人员可以对本发明做出修改。这样的修改被解释为处于由所附权利要求所限定的本发明的保护范围之内。
Claims (30)
1、一种用于在微波炉内加热物品时使用的感受器组件,所述感受器组件包括:
大致为平面的包括电损耗层的感受器,
至少一个机械连接至所述感受器的叶片,所述叶片的至少一部分是导电的,所述叶片的所述导电部分具有预定的宽度尺寸和其上的拐角,所述导电部分的所述拐角以最大为并且包括所述宽度尺寸的一半在内的半径被圆化,
所述叶片的所述导电部分被设置在距所述平面感受器的所述电损耗层至少为预定的近距离处,
以使得在空载的微波炉内使用所述感受器组件时可以防止在所述导电部分附近产生电弧。
2、权利要求1的感受器组件,其中所述微波炉可用于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至少是所述波长的0.025倍。
3、权利要求1的感受器组件,其中所述微波炉可用于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超过所述波长的0.1倍。
4、权利要求1的感受器组件,其中所述微波炉可用于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处于从所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围内。
5、权利要求1的感受器组件,其中所述叶片的所述导电部分被较低导电率材料的边界围绕。
6、权利要求5的感受器组件,其中所述微波炉可用于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,其中所述较低导电率材料的边界的宽度处于从所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围内。
7、权利要求1的感受器组件,其中所述叶片的所述导电部分被用不导电的材料覆盖。
8、权利要求7的感受器组件,其中所述不导电覆盖物选自由聚酰亚胺胶带、聚丙烯酸喷涂涂层和聚四氟乙烯喷涂涂层构成的组。
9、权利要求1的感受器组件,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,并且其中所述金属箔被沿其周边折叠为至少两倍的厚度。
10、权利要求1的感受器组件,其中所述微波炉可用于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具有所述波长的大约0.1倍到大约0.5倍的宽度尺寸。
11、权利要求1的感受器组件,其中所述微波炉可用于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都具有长度尺寸,并且其中所述长度尺寸处于从所述波长的大约0.25倍到大约2倍的范围内。
12、一种用于在微波炉内加热物品时使用的感受器组件,所述感受器组件包括:
大致为平面的包括电损耗层的感受器,
至少一个机械连接至所述感受器的叶片,所述叶片的至少一部分是导电的,所述导电部分被用不导电材料覆盖,
所述叶片的所述导电部分被设置在距所述平面感受器的所述电损耗层至少为预定的近距离处,
以使得在空载的微波炉内使用所述感受器组件时可以防止在所述导电部分附近产生电弧。
13、权利要求12的感受器组件,其中所述微波炉可用于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至少是所述波长的0.025倍。
14、权利要求12的感受器组件,其中所述微波炉可用于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超过所述波长的0.1倍。
15、权利要求12的感受器组件,其中所述微波炉可用于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处于从所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围内。
16、权利要求12的感受器组件,其中所述叶片的所述导电部分被较低导电率材料的边界围绕。
17、权利要求16的感受器组件,其中所述微波炉可用于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
其中所述较低导电率材料的边界的宽度处于从所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围内。
18、权利要求12的感受器组件,其中所述不导电覆盖物选自由聚酰亚胺胶带、聚丙烯酸喷涂涂层和聚四氟乙烯喷涂涂层构成的组。
19、权利要求12的感受器组件,其中所述微波炉可用于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具有所述波长的大约0.1倍到大约0.5倍的宽度尺寸。
20、权利要求12的感受器组件,其中所述微波炉可用于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都具有长度尺寸,并且其中所述长度尺寸处于从所述波长的大约0.25倍到大约2倍的范围内。
21、一种用于在微波炉内加热物品时使用的感受器组件,所述感受器组件包括:
大致为平面的包括电损耗层的感受器,
至少一个机械连接至所述感受器的叶片,所述叶片的至少一部分是导电的,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,并且其中所述金属箔被沿其周边折叠为至少两倍的厚度,
所述叶片的所述导电部分被设置在距所述平面感受器的所述电损耗层至少为预定的近距离处,
以使得在空载的微波炉内使用所述感受器组件时可以防止在所述导电部分附近产生电弧。
22、权利要求21的感受器组件,其中所述微波炉可用于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至少是所述波长的0.025倍。
23、权利要求21的感受器组件,其中所述微波炉可用于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超过所述波长的0.1倍。
24、权利要求21的感受器组件,其中所述微波炉可用于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处于从所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围内。
25、权利要求21的感受器组件,其中所述叶片的所述导电部分被较低导电率材料的边界围绕。
26、权利要求25的感受器组件,其中所述微波炉可用于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
其中所述较低导电率材料的边界的宽度处于从所述波长的0.025倍到所述波长的0.1倍的范围内。
27、权利要求21的感受器组件,其中所述导电部分被用不导电的覆盖物覆盖。
28、权利要求21的感受器组件,其中所述微波炉可用于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具有所述波长的大约0.1倍到大约0.5倍的宽度尺寸。
29、权利要求21的感受器组件,其中所述微波炉可用于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都具有长度尺寸,并且其中所述长度尺寸处于从所述波长的大约0.25倍到大约2倍的范围内
30、一种用于在微波炉内使用的感受器组件,其中所述微波炉可用于产生具有预定波长的电磁驻波,所述感受器组件包括:
大致为平面的具有几何中心的感受器,所述平面感受器包括电损耗层,
至少六个叶片,每个叶片都被机械连接至所述感受器,每个叶片都基本上与所述平面感受器正交,
每个叶片的至少一部分是导电的,
所述叶片的所述导电部分具有预定的宽度尺寸和其上的拐角,所述导电部分的所述拐角以最大为并且包括所述宽度尺寸的一半在内的半径被圆化,
所述叶片的所述导电部分被设置在距所述平面感受器的所述电损耗层至少为预定的近距离处,其中所述预定的近距离至少是所述波长的0.025倍,
以使得在空载的微波炉内使用所述感受器组件时可以防止在所述导电部分附近产生电弧。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US84098406P | 2006-08-29 | 2006-08-29 | |
US60/840,984 | 2006-08-29 | ||
US11/641,276 US8598500B2 (en) | 2005-12-19 | 2006-12-18 | Arc-resistant microwave susceptor assembly |
US11/641,276 | 2006-12-18 | ||
PCT/US2007/018093 WO2008027195A2 (en) | 2006-08-29 | 2007-08-15 | Arc-resistant microwave susceptor assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101529976A true CN101529976A (zh) | 2009-09-09 |
CN101529976B CN101529976B (zh) | 2012-11-14 |
Family
ID=39136449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007800388585A Expired - Fee Related CN101529976B (zh) | 2006-08-29 | 2007-08-15 | 抗电弧微波感受器组件 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8598500B2 (zh) |
EP (1) | EP2064921A2 (zh) |
JP (1) | JP5317973B2 (zh) |
CN (1) | CN101529976B (zh) |
AR (1) | AR062595A1 (zh) |
AU (1) | AU2007290771A1 (zh) |
BR (1) | BRPI0714906A2 (zh) |
WO (1) | WO2008027195A2 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10251223B2 (en) * | 2015-05-20 | 2019-04-02 | Illinois Tool Works Inc. | Apparatus for providing customizable heat zones in an oven |
JPWO2017077695A1 (ja) * | 2015-11-05 | 2018-08-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 加熱調理器 |
KR102264449B1 (ko) * | 2017-07-03 | 2021-06-15 | 주식회사 위니아딤채 | 전기밥솥 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3946187A (en) * | 1975-03-03 | 1976-03-23 | Raytheon Company | Microwave browning utensil |
US4144438A (en) * | 1977-09-28 | 1979-03-13 | The Procter & Gamble Company | Microwave energy moderating bag |
SE439092B (sv) * | 1980-10-07 | 1985-05-28 | Philips Norden Ab | Inmatnings- och utjemningsanordning i mikrovagsugnar |
US4486640A (en) * | 1982-11-01 | 1984-12-04 | Raytheon Company | Cooker/baker utensil for microwave oven |
US4629849A (en) * | 1984-06-28 | 1986-12-16 | Ngk Insulators Ltd. | Microwave heating device having a rotary reflector means in a heating chamber |
JPH0439188Y2 (zh) * | 1986-10-15 | 1992-09-14 | ||
US5006684A (en) * | 1987-11-10 | 1991-04-09 | The Pillsbury Company | Apparatus for heating a food item in a microwave oven having heater regions in combination with a reflective lattice structure |
US4972059A (en) * | 1988-02-29 | 1990-11-20 | The Pillsbury Company | Method and apparatus for adjusting the temperature profile of food products during microwave heating |
US4943439A (en) * | 1988-03-15 | 1990-07-24 | Golden Valley Microwave Foods Inc. | Microwave receptive heating sheets and packages containing them |
US4904836A (en) * | 1988-05-23 | 1990-02-27 | The Pillsbury Co. | Microwave heater and method of manufacture |
US4992638A (en) * | 1988-06-22 | 1991-02-12 | Alcan International Limited | Microwave heating device with microwave distribution modifying means |
US4896009A (en) * | 1988-07-11 | 1990-01-23 | James River Corporation | Gas permeable microwave reactive package |
US5310977A (en) * | 1989-02-03 | 1994-05-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Configured microwave susceptor |
US5217765A (en) * | 1990-08-30 | 1993-06-08 | Vestvaco Corporation | Microwave oven susceptor |
US5185506A (en) * | 1991-01-15 | 1993-02-09 | Advanced Dielectric Technologies, Inc. | Selectively microwave-permeable membrane susceptor systems |
JPH0521155A (ja) * | 1991-01-18 | 1993-01-29 | Jae C Choi | 電子レンジ用皿 |
US5220142A (en) * | 1991-01-29 | 1993-06-15 | International Business Machines Corporation | Uniform microwave heating |
JPH04371724A (ja) | 1991-06-19 | 1992-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
US5247149A (en) * | 1991-08-28 | 1993-09-21 | The Stouffer Corporation | Method and appliance for cooking a frozen pizza pie with microwave energy |
US5242106A (en) * | 1991-11-22 | 1993-09-07 | Gulf State Paper Corporation | Closed carton assembly with improved opening facilitating cuts |
FR2694876B1 (fr) | 1992-08-19 | 1994-10-28 | Musorb Applic Ferrites | Plat pour four à micro-ondes et procédé pour sa fabrication. |
JPH0665278U (ja) * | 1993-02-19 | 1994-09-13 | 東洋アルミニウム株式会社 | 電子レンジ用包装袋 |
JPH0845660A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-16 | Sanyo Electric Co Ltd | マイクロ波放射装置 |
JPH08203668A (ja) | 1995-01-26 | 1996-08-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 電子レンジ |
CA2222902C (en) * | 1995-06-07 | 2007-04-10 | Papentsmith Technology, Ltd. | Jet impingement batch oven |
US5800724A (en) * | 1996-02-14 | 1998-09-01 | Fort James Corporation | Patterned metal foil laminate and method for making same |
JPH09280569A (ja) | 1996-04-17 | 1997-10-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
KR100206366B1 (ko) * | 1996-12-27 | 1999-07-01 | 전주범 | 전자레인지의 고주파 분산구조 |
JPH1135078A (ja) * | 1997-07-14 | 1999-02-09 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 電子レンジ用食品容器 |
CN1213058A (zh) | 1997-09-29 | 1999-04-07 | 三星电子株式会社 | 用于微波炉的搅动器 |
US5900264A (en) * | 1997-11-06 | 1999-05-04 | Gics & Vermee, L.P. | Food package including a tray and a sleeve surrounding the tray |
US6414290B1 (en) * | 1998-03-19 | 2002-07-02 | Graphic Packaging Corporation | Patterned microwave susceptor |
US6063415A (en) * | 1999-01-21 | 2000-05-16 | Kraft Foods, Inc. | Microwaveable food container and method of using same |
US6359272B1 (en) * | 1999-06-11 | 2002-03-19 | Schwan's Sales Enterprises, Inc. | Microwave package and support tray with features for uniform crust heating |
US6204492B1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-03-20 | Graphic Packaging Corporation | Abuse-tolerant metallic packaging materials for microwave cooking |
KR100399130B1 (ko) * | 1999-11-17 | 2003-09-26 | 삼성전자주식회사 | 전자렌지 |
US6359271B1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-03-19 | Turbochef Technologies, Inc. | Apparatus for supporting foodstuffs in a microwave oven |
US7319213B2 (en) * | 2001-11-07 | 2008-01-15 | Graphic Packaging International, Inc. | Microwave packaging with indentation patterns |
KR20040002168A (ko) * | 2002-06-29 | 2004-01-07 | 삼성전자주식회사 | 전자렌지, 가이드롤러, 받침쟁반 및 접시 |
JP2004309082A (ja) | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Ito Seisakusho:Kk | 電子レンジ用載置台 |
US20040234653A1 (en) | 2003-05-22 | 2004-11-25 | Cogley Paul A. | Susceptor tray and mirowavable dough products |
EP1681970A4 (en) | 2003-10-09 | 2007-01-24 | Julio Antonio Gomez | SUPPORTING APPARATUS FOR HEATING AND COOKING FOODS IN THE MICROWAVE OVEN |
CA2557267C (en) * | 2004-03-01 | 2013-04-23 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Multi-purpose food preparation kit |
US20070056962A1 (en) | 2005-04-20 | 2007-03-15 | Hopkins Gary Sr | Susceptor panel for brown and crisp microwaving package |
-
2006
- 2006-12-18 US US11/641,276 patent/US8598500B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-08-15 EP EP07836874A patent/EP2064921A2/en not_active Withdrawn
- 2007-08-15 WO PCT/US2007/018093 patent/WO2008027195A2/en active Application Filing
- 2007-08-15 BR BRPI0714906-9A patent/BRPI0714906A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-08-15 JP JP2009526613A patent/JP5317973B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2007-08-15 AU AU2007290771A patent/AU2007290771A1/en not_active Abandoned
- 2007-08-15 CN CN2007800388585A patent/CN101529976B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-08-29 AR ARP070103849A patent/AR062595A1/es unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AR062595A1 (es) | 2008-11-19 |
JP2010503153A (ja) | 2010-01-28 |
WO2008027195A3 (en) | 2008-08-07 |
US8598500B2 (en) | 2013-12-03 |
CN101529976B (zh) | 2012-11-14 |
AU2007290771A1 (en) | 2008-03-06 |
JP5317973B2 (ja) | 2013-10-16 |
BRPI0714906A2 (pt) | 2013-05-28 |
US20070187400A1 (en) | 2007-08-16 |
EP2064921A2 (en) | 2009-06-03 |
WO2008027195A2 (en) | 2008-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8835822B2 (en) | Field director assembly having arc-resistant conductive vanes | |
US8217324B2 (en) | Susceptor assembly for use in a microwave oven | |
CN101529976B (zh) | 抗电弧微波感受器组件 | |
US4350859A (en) | Microwave oven feed system | |
CN101690394A (zh) | 具有过热保护的场导向器组件 | |
CN101341797B (zh) | 具有过热保护的抗电弧微波感受器组件 | |
US4412117A (en) | Microwave oven feed system | |
US8618453B2 (en) | Microwave susceptor assembly having overheating protection | |
JP5144537B2 (ja) | 過熱保護および耐アーク性導電性羽根を有する電界ダイレクタアセンブリ | |
JP5144536B2 (ja) | 過熱保護を有する耐アーク性マイクロ波サセプタアセンブリ | |
AU2012216646A1 (en) | Field director assembly for use in a microwave oven |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121114 Termination date: 20130815 |