CN1133850C - 烹调装置 - Google Patents

Abstract

烹调装置包括红外线传感器1，用来感测来自食物的在其斜上方方向的红外射线。红外线传感器1包括印刷电路板36，光接收部分3，光断续器10，和断路器8。该断路器包括水平叶片部分39和垂直叶片部分40。该断路器这样设置在红外线传感器1的光接收部分3和食物31之间，使得垂直叶片部分40能在光断续器10的光发射器29和光接收器30之间通过，并且当断路器旋转时，使水平叶片部分39能通过红外线传感器1的光接收部分3和食物31之间。

Description

烹调装置

技术领域

本发明一般涉及烹调装置，更具体地说涉及带有红外线传感器的烹调装置，该传感器用来感测来自食物的在其斜上方方向的红外射线。

背景技术

微波炉使用如图15所示的红外线传感器来感测食物的温度。红外线传感器将感测到的来自食物的红外射线转换成电能。参考图16，红外线传感器1包括底座2，光线接收部分3和位于底座2上的放大大器4。光线接收部分3和放大器4被保护在带有硅透明窗5的盒子6中。光线接收部分3和放大器4与端子7相连。

在微波炉中使用的这种红外线传感器是由钽酸锂(LiTaO₂)单晶制成的热电红外线传感器。光线接收部分3吸收透过硅透明窗5的红外线，并将吸收到的红外线转换成电能。放大器4由厚膜电路芯片制成。

红外线传感器响应入射的红外线中这些成形的间断的光线而提供交流电压。参照图16，微波炉备有断路器8，后者具有以固定周期旋转的开口和闭合部分，以此获得根据食物和断路器8之间的温度差异引起的交流信号。利用加法器、比较器和微机放大此交流信号以控制加热温度。

参照图16，断路器电动机9这样转动断路器8，致使断路器8的叶片通过将要介绍的光断续器10的光发射和光接收器。将要介绍的螺线管11用来打开/关闭快门12。

图17是说明带有红外线传感器和相关部分的微波炉的原理的视图。微波炉有腔体17，其内设置有转盘18。滑轮20通过转盘轴19转动转盘18。有时可将烹调架12放在转盘18上。在图17中，杯22a放在转盘18上。来自磁控管22的微波通过波导23被引入腔体17内。热空气通过喷管24被引入腔体17。红外线传感器1位于腔体17的上部。断路器8位于红外线传感器1的下面。断路器电动机9转动断路器8。在图17中，快门12位于断路器8下面，并且螺线管11可打开/关闭快门12。尽管没有表示出来，传统的微波炉有用于冷却红外线传感器1的专用冷却风扇。来自冷却风扇的冷空气按箭头A方向流进来，并按箭头B方向流出去。由数字25代表的线是来自食物的红外射线。

现在，参考图18更详细地介绍断路器和断路器电动机。

为了使用红外线传感器将食物温度转换成电信号，要产生来自食物的红外线射和来自参照物的红外射线之间的射线剂量差异。处在红外线传感器的光接收部分和由食物辐射的入射的红外线之间的断路器就是为此目的而设的。

参考图18，断路器8有三个叶片，并且叶片部分与其余非叶版部分等距分布。断路器电动机9由绕有线圈的24极定子和有永磁的转子组成，并且向断路器8施加旋转力。断路器8通过弹簧13，垫圈14，空载套筒15和E型环16固定于断路器电动机9上。

参考图19，将更详细地介绍螺线管和快门。

来自食物的红外线通过微波截止管27进入红外线传感器的光接收部分，并且微波炉加热操作期间散发的含油的烟雾通过微波截止管27进入传感器。通过微波截止管27进入炉内的用于冷却红外线传感器的冷空气相反地会影响炉温。为避免此影响，参考图19，微波截止管27的上表面被由螺线管11控制的快门12闭合，除非传感器工作。当传感器工作时，螺线管11被激磁以打开快门12。在图19中，虚线26部分为传感器工作期间快门12的位置。快门12由螺线管11和快门弹簧28打开/闭合。

参考图20，将更详细地介绍光断续器。参考图20，光断续器10为光耦合器件，它由光发射器件(LED)29和光接收器件(光敏晶体管)30的结合体组成。断路器8按箭头A方向转动。当断路器8的叶片处于这些器件之间(在图20中用斜线表示的状态)时，光线被切断并且光断续器10的光接收器件30被关闭。使用断路器电动机可重复此动作以产生等周期的矩形波形信号。同时，如果食物温度和断路器温度相互颠倒，由红外线传感器产生的波形为交流形式，因此，为了比较，光断续器10的信号和红外线传感器的信号是同步的。结果，如果食物温度高于参考物温度，产生正电压，否则产生负电压(在介绍最佳实施例时将参考附图进一步介绍)。

参考图17，传统的微波炉应备有位于腔体上方的红外线性传感器1和用于冷却红外线传感器1的专用冷却风扇。结果，微波炉体积较大。另外，因为红外线传感器1位于腔体17上方，放于转盘18上的食物碎块会溅入红外线传感器1。此外，红外线传感器1会粘有来自食物的油污。除了用于冷却红外线传感器的专用冷却风扇外，还必须有如图19所示的快门和螺线管，这就提高了整个成本。

发明内容

因此本发明的目的就是提供能减小安装空间的改进的烹调装置。

本发明的另一目的是提供改进的烹调装置，其中红外线传感器不会被飞溅的食物碎块粘污。

而本发明的另一目的是提供改进的烹调装置，其能减少元件使用量，这样可降低制造成本。

根据本发明的烹调装置，它包括用来感测从食物向其斜上方发出的红外射线的红外线传感器，其特征在于，所述红外线传感器包括：(一)印刷电路板；(二)设置在所述印刷电路板上用于吸收来自所述食物的红外线并可将所吸收的红外线转换成电能的光接收部分；(三)设置在所述印刷电路板上、包括彼此隔开的光发射器和光接收器的光断续器；(四)设置在所述红外线传感器的所述光接收部分和所述食物之间的断路器，用于产生来自食物的红外辐射和来自参照物的红外辐射之间的差值，(a)所述断路器包括：(i)水平叶片部分，其有多个从其轴心径向向外延伸的叶片，并且叶片部分和非叶片部分交替排列，并位于平行于所述印刷电路的表面的平面上，并且，(ii)垂直叶片部分，其有多个从所述水平叶片部分的中心向所述印刷电器板的表面垂直地延伸的叶片，并且叶片部分和非叶片部分交替排列，所述多个叶片同心地围绕所述轴心；(b)所述断路器围绕其轴心转动；(c)所述垂直叶片部分将通过光断续器的所述光发射器和所述光接收器之间，并且所述水平叶片部分将通过所述红外线传感器的所述光接收部分和所述食物之间。

附图说明

从下面参考附图对本发明进行的详细描述中，可使本发明的上述和其它例子，特征，方面和优点更突出。

图1为根据本发明的一个实施例的微波炉的透视图。

图2为根据本发明的红外线传感器的内部结构的剖面图。

图3为根据本发明的断路器的透视图。

图4为根据本发明的断路器的平面图。

图5为根据本发明的断路器的侧视图。

图6为根据本发明的断路器的俯视图。

图7为用来说明根据本发明的断路器的操作的曲线图。

图8为根据本发明的断路器的垂直叶片部分要通过的部分的局部放大视图。

图9为设置在根据本发明的印刷电路板上的窗口的剖面图。

图10为根据本发明的屏蔽盒的透视图。

图11是说明如何将窗口和印刷电路板放入根据本发明的屏蔽盒内的剖面图。

图12是说明根据本发明的断路器几乎脱离电动机轴的状态的视图。

图13是说明断路器，屏蔽盒和断路器电动机的连接部分的视图。

图14为透视图，其显示设置在印刷电路板上的固定件，用来固定成束的输入引线。

图15是说明传统的红外线传感器的原理的视图。

图16是说明传统的断路器的原理的视图。

图17为包括传统的红外线传感器在内的微波炉的剖面图。

图18为分解的透视图，其显示如何将传统的断路器与断路器电动机相耦合。

图19为透视图，其显示传统的螺线管与传统的快门的结合部分。

图20为显示传统断路器和光断续器之间关系的透视图。

图21是显示根据本发明的第二实施例的红外线传感器的内部结构的视图。

图22是显示根据本发明的第三实施例的红外线传感器的内部结构的视图。

现在结合附图，介绍本发明的实施例。

具体实施方式

第一实施例

图1为根据本发明的第一实施例的微波炉的透视图。

红外线传感器1设置在腔体17的一侧，以便感测发自食物的在其斜上方方向的红外射线。磁控管22把微波输送到腔体17内。

高压变压器33设置在磁控器22的下面。使用操作板34来设定烹调条件。冷却风扇35不仅用来冷却磁控管22而且用来冷却红外线传感器。

因为红外线传感器1设置在腔体17的一侧，所以，与传感器设置在上方的传统方向相比，其占据空间减小了。另外，在传统方式中，用来冷却磁控管22的冷却风扇35也冷却红外线传感器1，因此不用使用专用冷却风扇来冷却红线外传感器，这就降低了总成本。

图2为显示红外线性传感器的内部结构的视图。在图2中，红外线传感器1感测来自食物的在其斜上方方向的红外射线25。参考图2，红外线传感器1包括印刷电路板36。设置在印刷电路板36上的光接收部分3用来吸收来自食物31的红外射线25，并将吸收的射线转换成电能。设置在印刷电路板36上的光断续器10包括光发射器件29和光接收器件30，两者彼此分离。断路器8设置在光接收部分3和食物之间。后面将详细介绍断路器8的结构。断路8被压入并被固定于电动机9的轴37上。管状窗口38(稍后再介绍)设置在印刷电路板36上，其上端有开口，并且红外线通过该开口，其覆盖了光接收部分3。

现在介绍断路器8的结构。

图3为断路器8的透视图，图4为平面图，图5为侧视图，而图6为俯视图。

参考这些图和图2，断路器8有水平叶片部分39和垂直叶片部分40。水平叶片部分39有多个在印刷电路板36的表面的平行的平面上、从轴心径向向外延伸的叶片39a，并且叶片39a与无叶片部分39b交替排列。垂直叶片部分40有多个从水平叶片部分39的中心向印刷电路板36的表面垂直地延伸的叶片40a。多个叶片40a同心地围绕断路器8的轴心排列，并且叶片40a和无叶片部分40b交替地排列。水平叶片部分39最好由高导热材料(如铝)组成。因此可避免由叶片温度变化引起的输出波动。

参考图2，断路器8被压入和固定于电动机9的轴39上。断路器8设置在红外线传感器1的光接收部分3和食物31之间，因此，垂直叶片部分40在光断续器10的光发射器件29和光接收器件30之间通过，并且水平叶片部分39在红外线传感器1的光接收部分3和食物31之间通过。

现在介绍所述断路器如何操作。

参考图2和7，当断路器8的垂直叶片部分40插在所述光断续器的光发射器件29和光接收器件30之间时，光被切断，并且光接收器件30停止工作。断路器电动机9可重复此动作，以产生等周期的矩形波形的信号41。同时，如果食物31的温度和断路器8的水平叶片部分39的温度颠倒过来，那么由红外线传感器1产生的波形42仍处于交流形式，因此，为了比较，光断续的信号41和红外线传感器的信号42为同步的。如果食物温度高于水平叶片部分39的温度，会产生正电压，否则会产生负电压。通过测量作为食物样品的冰水可得到如图7所示的实验数据。

图8为位于印刷电路板上的断路器的垂直叶片部分要通过的那部分的局部放大图。在断路器的垂直叶片部分要通过的位置43上，无电子器件。如上所述，断路器的垂直叶片部分通过光断续器10的光发射器件29和光接收器件30之间。垂直叶片部分好象在围绕将要介绍的控制器IC46转动。

参考图2和9，位于印刷电路板36上的管状窗口38遮盖光接收部分3。其上端有开口43，红外线25从此开口通过。管状窗口38被用来控制红外线25入射的角度。

参考图2和10，印刷电路板36和断路器8被容纳于屏蔽盒44内，其有底面44a和侧壁表面44b。侧壁表面44b上备有许多能使冷空气进入的通风孔45。

图1为剖面图，其显示了印刷电路板36和设置在其上的窗口38被容纳于屏蔽盒44中的状态。印刷电路板36固定于屏蔽盒44的底表面上。通风开口45的位置应使冷却风不直接从印刷电路板36吹入窗口38的开口43内。更具体地说，通风孔45的位置应低于窗口38的上端的高度。因此，冷却风不能吹进红外线传感器的光接收部分，这可改善传感器的性能。

参考图2和12，具有上表面46a的控制电路IC46设置在印刷电路板36上。尽管未表示出来，但是，断路器8被压入和被固定于如上所述的电动机的轴上。断路器8包括设置在其中心的突起部分47，该部分向印刷电路板36的表面突起。突起部分47的高度是这样选择的、使得突起部分47靠着控制电路IC46的上表面46a，并且即使断路器8和电动机的轴的连接力较低，断路器8也不会完全脱离电动机的轴。

参考图13，如上所述，断路器8被压入和固定于电动机9的轴37上。树脂板48设置在电动机9和屏蔽盒44之间，以避免电动机9产生的热量进入屏蔽盒44内。树脂板48和电动机9彼此分离以形成空气层49。由于树脂板48和空气层49的存在，由电动机9产生的热量不会进入红外传感器1。

在此实施例中，参考图8和14，设置在印刷电路板36上的固定件51用来固定成束的输入引线50。由于有固定件51，输入引线50不会散开。

第二实施例

图21为根据本发明的第二实施例的红外线传感器的结构视图。参考图21，红外线传感器包括平台61，用来安装(未示出)转动断路器8的电动机。平台61还起屏蔽盒44的盖的作用。在屏蔽盒44的上端形成在水平方向向外突出的第一凸缘62。在平台61的周边形成在垂直于包括印刷电路板36的平面在内的表面的方向上突出的第二凸缘63。第二凸缘63的长度A大于插入光断续器10的断路器8的垂直叶片部分40a的部分的长度。第一凸缘62与第二凸缘63之间的水平方向的缝隙的宽度B，小于垂直叶片部分40a和光发射器件29或光接收器件30之间的距离b。这是为避免当装配红外线传感器时，损坏光断续器。更详细地说，当与固定于平台61的电动机的轴相连的断路器8被装配于屏蔽盒44时，并且断路器8从其斜上方进入屏蔽盒44，第二凸缘63的低端63a与第一凸缘62的上表面相邻接时，因这时A＞a成立，所以垂直叶片部分40a的低端不会与光发射器件29或光接收器30碰撞。另外，因为B＜b，在装配红外线传感器时，如果斩波器8在水平方向滑动，垂直叶片部分40a不会与光接收器件29或光接收件30碰撞。因此，在装配红外线传感器时，不会碰坏光发射器件29和光接收器件30。结果，装配期间可避免损坏光断续器。

第三实施例

图22说明根据本发明的第三实施例的红外线传感器的内部结构。设置在屏蔽盒44的上端的凸缘62沿水平方向向外突出。从水平叶片部分39的下表面到凸缘62的上表面的垂直方向的距离A大于插入光断续器10的断路器8的垂直叶片部分40的部分的长度。水平叶片部分39和屏蔽盒44的内壁之间的水平方向的缝隙宽度B小于光发射器件29和光接收器件30之间的距离b。在这种结构中，可有与第二实施例相同的效果。

应注意，在附图中，相同的符号代表相同的或对应的部分。

如上所述，根据本发明的微波炉有设置在腔体一侧的红外线传感器，并且与红外线传感器设置在上边的传统的情况相比，可以减小其占据空间。

另外，不需要用来冷却红外线传感器，螺线管和快门的专用的冷却风扇，这可降低总的成本。

另外，因为红外线传感器设置在食物的斜上方，因而不会粘有食物溅出的碎块。

尽管已经很详细地介绍和说明了本发明，但是，显然，这只是说明和举例，而不是限定，本发明的精神和范围仅受随附的权利要求书的条款的限制。

Claims (10)

1.烹调装置，它包括用来感测从食物(31)向其斜上方发出的红外射线的红外线传感器(1)，

其特征在于，所述红外线传感器(1)包括：

(一)印刷电路板(36)；

(二)设置在所述印刷电路板(36)上用于吸收来自所述食物(31)的红外线并可将所吸收的红外线转换成电能的光接收部分(3)；

(三)设置在所述印刷电路板(36)上、包括彼此隔开的光发射器(29)和光接收器(30)的光断续器(10)；

(四)设置在所述红外线传感器(1)的所述光接收部分(3)和所述食物(31)之间的断路器(8)，用于产生来自食物(31)的红外辐射和来自参照物的红外辐射之间的差值，

(a)所述断路器(8)包括：

(i)水平叶片部分(39)，其有多个从其轴心径向向外延伸的叶片，并且叶片部分和非叶片部分交替排列，并位于平行于所述印刷电路(36)的表面的平面上，并且

(ii)垂直叶片部分(40)，其有多个从所述水平叶片部分(39)的中心向所述印刷电器板(36)的表面垂直地延伸的叶片，并且叶片部分和非叶片部分交替非列，所述多个叶片同心地围绕所述轴心；

(b)所述断路器(8)围绕其轴心转动；

(c)所述垂直叶片部分(40)将通过光断续器(10)的所述光发射器(29)和所述光接收器(30)之间，并且所述水平叶片部分(39)将通过所述红外线传感器(1)的所述光接收部分(3)和所述食物(31)之间。

2.按照权利要求1的烹调装置，其特征在于，还包括用来覆盖位于所述印刷电路板(36)上的所述光接收部分(3)的管状窗口(38)，后者在其上端有开口(43)，红外线将穿过该开口。

3.按照权利要求2的烹调装置，其特征在于，还包括有底面和侧壁的屏蔽盒(44)，用来容纳所述印刷电路板(36)和所述断路器(8)，其中：

所述侧壁表面有许多用来让冷空气流入的通风孔(45)；

所述通风孔(45)的位置应使所述冷空气不直接吹入所述窗口(38)的所述开口(43)内。

4.按照权利要求3的烹调装置，其特征在于，

所述印刷电路板(36)固定于所述屏蔽盒(44)的所述底面上，并且

所述通风孔(45)的位置低于从所述印刷电路板(36)表面开始的所述窗口的上端部分的高度。

5.按照权利要求1的烹调装置，其特征在于，还包括用来转动所述断路器(8)的电动机(9)和设置在所述印刷电路板(36)上的控制电路(46)，该控制电路具有上表面，其中：

所述断路器(8)被压入和固定于所述电动机(9)的轴上，

所述断路器(8)有在其中心形成的突起部分(47)，后者向所述印刷电路板(36)的表面突起，且所述突起部分(47)的高度是这样选择的、使得所述突起部分(47)靠着所述控制电路(46)的所述上表面，使得所述断路器(8)不会完全脱离所述电动机(9)的轴。

6.按照权利要求1的烹调装置，其特征在于，还包括：

用来转动所述断路器(8)的电动机(9)；

用来容纳所述印刷电路板(36)和所述断路器(8)的屏蔽盒(44)；以及

设置在所述电动机(9)和所述屏蔽盒(44)之间的树脂板(48)，用来避免所述电动机(9)产生的热量进入所述屏蔽盒(44)内，

所述树脂板(48)和所述电动机(9)彼此隔开以形成其间的空气层(49)。

7.按照权利要求1的烹调装置，其特征在于，

在所述印刷电路板(36)上，所述断路器(8)的所述垂直叶片(40)通过的位置上无电气元件。

8.按照权利要求1的烹调装置，其特征在于，还包括设置在所述印刷电路板(36)上用来固定成束的输入引线(50)的装置(51)。

9.按照权利要求1的烹调装置，其特征在于，还包括：

用来转动所述断路器(8)的电动机；

用来安装所述电动机的平台(61)；

用来容纳所述印刷电路板(36)和所述断路器(8)的屏蔽盒(44)；

在所述屏蔽盒(44)的上端形成的在水平方向向外延伸的第一凸缘(62)；

在所述平台(61)的周边形成的、向包括所述印刷电路板(36)的平面在内的表面的方向垂直延伸的第二凸缘(63)，其中：

设定所述第二凸缘(63)的长度(A)大于所述断路器(8)的所述垂直叶片部分(40a)的插入所述光断续器(10)的部分的长度(a)，以及

设定所述第一凸缘(62)和第二凸缘(63)之间水平方向上的缝隙宽度(B)窄于所述垂直叶片部分和所述光发射器(29)或所述光接收器(30)之间的距离。

10.按照权利要求1的烹调装置，其特征在于，还包括：

有底面和侧壁的屏蔽盒(44)，用来容纳所述印刷电路板(36)和所述断路器(8)；以及

在所述屏蔽盒(44)的上端形成的、沿水平方向向外延伸的凸缘(62)，其中：

从所述水平叶片部分(39)到所述凸缘(62)的上表面的垂直方向的距离(A)，大于所述断路器(8)的所述垂直叶片部分(40)的插入所述光断续器(10)的部分的长度(a)，以及，

所述水平叶片部分(39)与所述屏蔽盒(44)的内侧壁之间的水平方向的缝隙宽度(B)，小于所述垂直叶片部分和所述光发射器(29)或所述光接收器(30)之间的距离(b)。

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