CN1122892A - 微波炉、其控制方法及其按该方法烹调或加热食物的应用 - Google Patents

Abstract

一种微波炉，其控制方法，及其在自动烹调或加热食物方面的应用，根据所提供的有关食物类型及其初始状况的食物类别资料和食物重量资料选取相应经编程的控制程序。控制程序划分成若干时段，在该时段时间在程序所确定的功率值下启动微波炉的微波辐射源(20)和可用微波激发的酥化碟(4)和格栅件。程序的实施是根据食物类别确定的食物重量和常数通过计算和减少各时段预期的持续时间进行监控的。

Description

微波炉、其控制方法及其按该方法烹调 或加热食物的应用

本发明涉及食物在微波炉中烹调或加热过程的一种控制方法，控制是利用微波炉的微波辐射源和可用微波激发的底部加热器进行的，该加热器呈容器、平碟或托盘的形式，食物即放在托盘上，加热器作为食物的独立热源，可用微波炉的控制装置加以控制。本发明还涉及实施该方法的微波炉及其借助自动控制过程烹调或加热各种食物的应用。

微波辐射源和相关的微波馈送系统将微波分布到炉腔中，形成所谓体积加热食物的局面。

微波炉还可以另外包括通常以微波可激发的，所谓酥化或褐化碟形式的食物加热源。酥化碟可以由热质小，导热性好的铝碟组成，铝碟底面设有微波吸收层。瑞典专利说明书9003104-8即公开了这种酥化碟。褐化碟具有较大的热质，可由设有微波吸收层的陶瓷碟组成。通常，酥化碟和褐化碟都配置得使其在烹调或加热过程中可转动。

微波炉还可以有通常呈所谓格栅件或等效的红外辐射件的形式的另一套热源，配置在炉腔的顶板中(参看例如瑞典专利说明书9201786-2)。

配备有上述三种热源的微波炉基本上可以进行体积加热、底部加热和顶部加热，在此情况下，前两者热量的发放过程可以通过调节供给炉腔的微波量加以控制，后者则就作用时间和功率大小直接加以控制。为使特定类型食物的加热或烹调效果达到最理想的情况，就必须以适当的方式利用上述三种热源，就是说，使它们在经调节的功率值下，在适当的烹调或加热过程中发挥作用。但问题在于，不同种类的食物所需要的加热时间和功率值，变化很大。对一般用户来说，这类问题是太复杂了，因而通常没有机会按上述方式控制烹调或加热过程。微波炉本来就应该构制得使各不同的热源之间只有一种功率平衡状态，而这个平衡状态是由制造厂家确定下来的。

在某些国家，单相接线家用电器的用电受到一定的限制，这就是说，除产生其它影响外还不能同时使微波辐射源和格栅件同时工作。这一来，视乎所要烹调或加热的食物的种类而定，就级各絷原的使用附加了一些特殊要求，从而对用户来说，使问题变得更复杂了。

因此，本发明的目的是提供一种没有上述任何缺陷、能有效利用各热源同时便于用户使用的微波炉。由于各热源得到最有效地利用，这种微波炉总的说来就变得更有用，还可以用来烹调或加热目前应该用一般炉子加热的食物和食品。例如它们不致丧失原有的酥脆性。

按照本发明，上述目的是通过本说明书开端所述的那一种方法实现的，该方法的特征在于，它包括下列步骤：

—给微波炉提供有关食物的食物类别资料；

—提供食物重量的资料；

—根据所提供的食物类别资料，选取划分成一个或多个时段的烹调或加热程序；

一根据重量资料和食物类别确定的参数资料计算各时段预期的持续时间；

—在各时段使所述各热源在一定的功率下工作，工作时间的长短与所选程序相适应；

—将各时段从程序启动之后的计算值减少到零；

—减少到零时，结束各时段；

—所有各时段都已过了之后，结束该程序。

在本发明的最佳实施例中，重量资料是由毗邻容器、平碟或托盘的重量传感器自动提供，或由用户通过微波炉的控制板手动提供的。

本发明的方法大大方便了微波炉的操作过程，用户只须例如通过微波炉的控制板提供有关食物类别的资料，可能的话还提供重量资料，即可使微波炉自动启动或通过按压启动按钮启动。于是微波炉根据食物类别选择适当的程序，并监控烹调或加热过程，这一切都在完全自动化的情况下进行的。用户无需象一般炉子的情况那样选择任何供电设定值和烹调时间。简单说来，用户只需要表明他放入炉中的是何物(例如熟冻鸡的各部分)和他从炉中希望取出的东西(例如加热过的表皮松脆的鸡各部分)。食品加工就绪时，微波炉就发出指示。

这里食物类别或食物类别资料一词是指特殊设计的烹调或加热特种食品(例如土豆制品、皮杂饼的鸡肉)的程序的相应资料，以及放入炉中的食物的状况，例如新鲜或冷冻生制品和冷冻半成品等。

食物类别资料可以通过输入例如表示食物种类及其状况的数值提供，或通过输入表示食物种类的第一个值和表示食物初始状况的第二个值提供。食物类别资料最好通过控制按钮或成套按键输入，其中各按键对应于一定的食物类别，或通过两个控制按钮或成套按键输入，其中各按键对应于特定的食物种类和特定的衩始状况。

本发明的微波炉包括：一个炉腔；一个微波辐射源，用以给炉腔提供微波；一个可用微波激发的底部加热器，它呈容器、平碟或托盘的形式，食物即放在该托盘上加热或烹调；一个控制装置，用以控制底部加热器，并将微波提供给炉腔；所述微波炉的特征在于，它具有：食物类别资料供应装置，用以给控制装置提供有关食物的类别资料；和食物重量资料供应装置，用以给控制装置提供食物重量资料，且控制装置的微处理器系编程得使其履行下列功能：

—根据所提供的食物类别资料选择划分成一个或多个时段的烹调或加热程序；

—启动微波辐射源，因而启动底部加热器，使其在功率值下工作，工作的持续时间应与所选程序相适应；

—将各时段从程序启动之后的计算值减少到零；

—减少到零时，结束各时段；

—所有各时段都已过了时，结束该程序。

在本发明的一个最佳实施例中，微波炉配备有顶部加热器，例如设在炉腔顶篷内的格栅件，由所选程序控制。

在本发明微波炉的另一个最佳实施例中，毗邻容器、平碟或托盘配备有一个重量传感器，适宜自动提供食物重量的资料。在另一个实施例中，微波炉的控制板有一个食物重量资料手动供应装置。

本发明的微波炉是根据这样的见解设计的，即，一般用户大多数利用微波炉来烹调或加热某种食物，例如冷冻半成品食品或面包和土豆制品，而这种食物可以根据其类型及其原始状态划分成食物类别，有了食物类别和重量的综合资料就可以配上一个根据食物类别确定且能为微波炉自动加以执行的程序。此外，大家知道，最恰当地利用现代微波炉中现有的热源，即炉腔中的微波场，底部加热的酥化板和顶部加热的格栅件，可以提高烹调效果，从而可以扩大微波炉在食物或食品方面的应用面，保持或甚至提高微波炉给用户在使用时带来的方便。

按照本发明，应用酥化碟在炉腔内转动配置、格栅件在炉腔顶板内配置的微波炉，具有这样的显著特点：食物的烹调或加热是按预编程的烹调或加热程序自动进行的，该程序可根据微波炉提供的按食物的类型及其原始状态提供的食物类别资料和食物重量资料选取。

本发明的方法和微波炉的其它显著特点，在本说明书所附的权利要求书中有介绍。

下面参看附图中所示的非限制性的一个最佳实施例更详细地说明本发明的内容。附图中：

图1示出了本发明门敞开着的微波炉；

图2是微波炉在实施本发明方法的过程中彼此相互配合工作的各功能装置的方框图；

图3是控制装置的微处理器的预编程烹调或加热程序的流程图。

图1所示的微波炉有一个外壳，和一个炉门2，供封闭炉腔3之用，酥化碟4即配置在炉腔3中。酥化碟4由热质小的铝板制成，酥化碟4的底下表面设有衬橡皮铁氧体制成的微波吸收层。所使用的铁氧体材料，其居里点最好就是微波吸收层停止从微波吸收能量时的温度。这就是说，酥化碟与食物接触的上表面，其温度稳定在130-230℃的温度范围内。酥化碟选用在烹调或加热过程中转动的那一种。瑞典专利说明书9003104-8以及本申请人的VIP20和VIP27型微波炉更详细地示出了酥化碟的结构及其转动机构。

微波通过一个或多个通过波导与微波炉的微波辐射源20(通常是磁控管)连通(见图2)的供应孔(图中未示出)馈入炉腔3中。在图中所示的微炉中，磁控管、相关的波导系统、磁控管的工作电源19和控制装置15都配置在控制板5后面。在微波供应系统的一个最佳实施例中，采用了一个上供应孔和一个下供应孔，两个孔都设在炉腔的右横壁上，供应系统的其余部分则设计得使其通过这些孔提供经偏振的微波。有关微波供应系统结构更详细的资料，可参看瑞典专利说明书9003012.3以及本申请人的上述微波炉。

炉腔的顶板中按例如瑞典专利说明书9201786-2中所述的方式配备有格栅件(图中未示出)。格栅件呆以是所谓“格栅管、石英管和囟素辐射源。具体的设计实例可参看本申请人的VIP20型微波炉。

控制板5有一个显示面6，由控制装置15控制，显示的内容包括所选程序的符号或简要说明，和剩下的烹调或加热时间，即证实显示了用户通过控制板选择的各种选择项目，并显示出烹调或加热进行过程的各种资料。

按制控钮7用来选择通过往炉控中供应微波的加热方式。按钮8用来启动微波炉的格栅件，所要求的时间则用转换开关9设定。这些基本的项目选择元件在一般炉子中都有其相应的部分，而且使本发明具有更大的灵活性，既可以从一系列经编程的烹调或加热程序给特殊类型的食物选取适当的程序，同时又可利用直接作用的微波、酥化碟和格栅件之间的相互作用效果。加热仅仅是直接作用的微波加热时，可用一般转动式的底部碟取代可卸下的酥化碟。选择经编程的程序时，转换开关9还可用来手动输入食物的重量值。

按钮10和11是分别为了启动微波炉和使其停止工作而设的。成套键钮12用来输入食物类别资料，因而可以选取经编程的烹调或加热程序。举例说，这些按钮从上到下可以分别为热冷冻比萨饼、加热冷冻大馅饼、加热冷冻土豆制品(例如土豆片)和加热冷冻鸡各部分的按钮。一按按钮，食物类别的完整资料(即食物类型及其衩始状况例如冷冻等)就同时输入进去。在微波炉的另一个实施方案中，上述按钮分成两组，在该情况下，食物类型的资料用一组按钮输入，食物初始状况的资料用另一组按钮输入。在微波炉最简单的实施例中，只用一个食物类别，就是说，只需要一个按钮。所有的按钮、转换开关和显示面都与控制装置15有联系。微波炉的上侧设有通风孔13，与炉腔设在其顶板与外壳体1之间的排气通道(图中未示出)连通。考虑到单相电源接线，微波炉配备了一个带插头的花线14。

图2的方框图示出了控制装置15、微处理器及其相关的程序存储器16。用户资料通过方框17输入控制装置中，方框17表示上述控制按钮和转换开关。控制装置控制显示面6。控制装置15通过驱动器18和微波电源装置19按制微波辐射源20，因而控制微波馈送到炉腔3的过程。控制装置15通过驱动器21控制格栅件22，因而控制红外线到炉腔3的馈送过程。有关这些功能装置结构更为详细的资料，可以参看上述诸专利和本申请人制造的微波炉。

另外，重量资料也可以由重量传感器23(图中用虚线表示)自动提供给控制装置。重量传感器23毗邻酥化碟3配置，检测着碟中食物的重量。例如，重量传感器可以是瑞典专利说明书9300291—3中所述的那一种设计。

图3中，预编程烹调或加热程序的流程图包括三个连续的时间T1、T2和T3。各时段的预计持续时间T1e、T2e和T3e是分别根据食物的重量W和由食物类别确定的常数K1，K2和K3按下式进行计算的：

T1e＝K1oW

T2e＝K2oW

T3e＝K3oW

在各时段时间，微波的供应，因而酥化碟和格栅件被激发，都是在按食物类别确定的功率值下进行的。微波和格栅件在相应各时段各自的功率值分别为PM1、PM2和PM3及PG1、PG2和PG3。这些功率值是各食物类别的最理想功率值，且在微波炉的进一步研究中可以在各时段期间改变。此外，常数K1、K2和K3也是各食物类别的最理想常数。在微波炉的进一步研究中，所提供的微波能可以分配在不同的供应孔之间，使能量可以在酥化碟来的底部热与食物内部的微波加热之间分配。这种能量分配可以采用瑞典专利说明书9302302-6中所述的那一种微波供应系统进行。

图3流程图中所示的程序经过下列各步骤，其中Y表示“是”，N表示“否”。

S1.开始

S2.检测食物的净重W

S3.分别计算T1e、T2e和T3e

S4.微波的功率值为PM1，格栅的功率值为PG1

减少T1e

S5.T1e＝0？若Y，则往前进入S6。若N，则返回到S4。

S6.微波的功率为PM2。格栅的功率为PG2.

减少T2e

S7.T2e＝0？若Y，则往前进入S8。若N，则返回到S6。

S8.微波的功率为PM3。格栅的功率为PG3。

减少T3e

S9.T3e＝0？若Y，则往前进入S8。若N，则返回到S8。

S10.程序结束

不言而喻，在不脱离本发明范围的前提下，熟悉本技术领域的人们是完全可以将上述程序进一步加以发展的。举例说，通风温度可以用配置在炉腔排气通道中的温度传感器检测。根据检测出的初始温度补充校正通过食物类别选反的用以计算程序各时段预期的持续时间的各常数。这样就可以消除微波炉甚至在开始时就受热的任何影响。另一个可以设想的改进方案是给控制装置提供酥化碟温度的资料，作为另一项控制参数。应用本方法时，可以利用所谓模糊逻辑判定。由此派生出的任何修改方案，仅仅是一些方便措施，因而应视为属于本说明书所附的权利要求书的范围。

Claims (15)

1.食物在微波炉中烹调或加热过程的一种控制方法，控制是利用微波炉的微波辐射源和可用微波激发的底部加热器(4)进行的，该加热器呈容器、平碟或托盘的形式，食物即放在托盘上，加热器作为食物的独立热源，可用微波炉的控制装置(15)加以控制，所述方法的特征在于，它包括下列步骤：

—给微波炉提供有关食物的食物类别资料；

—提供食物重量(W)的资料；

—根据所提供的食物类别资料选取划分成一个或多个时段的烹调或加热程序；

—根据重量资料和食物类别确定的参数资料(K1，K2，…)计算时段预期的持续时间(T1e…，T2e…，)

—在各时段使所述各热源在一定功率下工作，工作时间的长短与所选程序相适应；

—将各时段从程序开始之后的计算值(T1e，T2e，…)减少到零；

—减少到零时，结各时段；

—所有各时段已过了之后，结束该程序。

2.如权利要求1所述的方法，其中微波炉还有一个顶部加热器，呈格栅件或一些其它等效的电红外辐射元件的形式，用作另一个可加以控制的热源，

其特征在于，它还包括按所选程序启动部加热器的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其中微波炉配备有一个重量传感器(23)，毗邻所述容器、平碟或托盘配置，其特征在于，在烹调或加热程序开始时，通过重量传感器自动提供食物重量的资料。

4.如权利要求1所述的方法，其中微波炉有一个控制板配备有食物重量资料输入装置，其特征在于，在启动烹调或加热程序之前由操作人员通过所述装置手动输入食物重量资料。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述程序划分成几个时段T1、T2、…T0，相关的常数K1，K2…Kn通过食物类别选取。

其特征在于，根据下式按重量(W)计算各时段预期的持续时间T1e、T2e…；

T1e＝K1oW

T2e＝K2oW

……

Tne＝KnoW

6.一种微波炉，包括：炉腔(3)；微波辐射源(20)，用以给炉腔提供微波；可用微波激发的底部加热器(4)，呈容器、平碟或托盘的形式，食物即放在托盘上烹调或加热；控制装置(15)，用以控制底部加热器和微波到炉腔的供应过程；其特征在于，所述微波炉有一个食物类别资料提供装置(12)，用以给控制装置提供食物类别资料；一个食物重量资料提供装置，用以给控制装置提供食物重量资料；且控制装置的微处理器(16)编程得使其执行下列功能；

—根据所提供的食物类别资料选择划分成一个或多个时段(T1，T2，…)的烹调或加热程序；

—根据重量资料(W)和根据食物类别确定的参数(K1，K2，…)计算各时段预期的持续时间(T1e，T2e…)；

—启动微波辐射源(20)，因而启动底部加热器(4)，使其在功率值下工作，工作的持续时间应与所选程序相适应；

—将各时段从程序启动之后的计算值(T1e，T2e，…)减少到零；

—减少到零时，结束各时段；

—所有各时段已过了时，结束该程序。

7.如权利要求6所述的微波炉，其特征在于，所述给控制装置(15)提供食物重量资料(W)的装置有一个重量传感器(23)，毗邻所述容器，平碟或托盘配置，以便在启动程序时自动检测食物重量。

8.如权利要求6所述的微波炉，其特征在于，所述给控制装置(15)提供食物重量资料的装置有一个食物重量手动装置，形成控制板(5)的一部分。

9.如权利要求8所述的微波炉，其特征在于，所述输入装置呈转换开关(9)的形式，在预编程程序不用时也用以设定所要求的烹调或加热时间。

10.如权利要求6所述的微波炉，其特征在于，所述给控制装置(15)提供食物重量资料的装置设想为操作装置，用以提供食物类型及其原状况为基础且对应于存储在控制单元中的烹调或加热程序的参数。

11.如权利要求6所述的微波炉，其特征在于，所述给控制装置提供食物重量资料的装置设想为第一装置和第二装置，第一装置用以提供食物类型参数，第二装置用以提供食物状况参数，这些参数的组合对应于存储在控制装置中的烹调或加热程序

12.如权利要求6所述的微波炉，其特征在于，它有一个控制板(5)配备有显示面(6)，供显示表示所选烹调或加热程序的名称、符号或简要说明。

13.如权利要求6所述的微波炉，其特征在于，它具有一个顶部加热器，呈格栅件或一些其它等效的电红外辐射元件的形式，可通过控制装置就加热时间和加热功率方面按所选程序加以控制。

14.如权利要求6所述的微波炉，其特征在于，它有一个转动的酥化碟(4)由金属制成，且热质小，碟的底侧设有微波吸收层，此外炉腔顶逢中配备有一个格栅件，且微波炉还有一个微波供应系统，该系统在与酥化碟(4)同一高度上有一个供波孔适宜提供E矢量或H矢量基本上在微波吸收层的平面内延伸的偏振微波。

15.一种微波炉的应用，该微波炉有一个转动的且能吸收微波的酥化碟(4)，配置在炉腔(3)中，还有一个格栅件，配置在炉腔的顶板中，用以根据可根据提供给微波炉的有关食物类型及其初始状况的食物类别资料选取的预偏程烹调或加热程序自动烹调或加热食物。

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