CN1162050C - 使用红外线的快速烹调设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用发射红外线区域内的光的灯将发射的光聚集在食品上，以在短时间内烹调食品的设备。具体地说，它能通过使用发光单元和反射盘将超过1.35μm的波长范围内的可视光区域的光聚集在食品上而在短时间内烹调食品，其中发光单元用来发射红外线区域内的光，反射盘用来聚集红外线区域内的发射光。

Description

使用红外线的快速烹调设备
技术领域
本发明涉及一种使用发射红外线的灯的能在短时间内烹调食品的设备，具体涉及一种使用红外线的快速烹调设备，它能够使用在红外区域内发射光的灯将发射的光聚集在食品上以快速烹调食品。
背景技术
在过去出现了多种用来烹调食品的常规的加热装置。例如，已经出现了以如下方式加热食品的电子微波炉，由电生成微波，微波冲击进入食品，在食品内部导致分子运动，从而加热食品。
此外，还出现了使用加热器来烹调食品的设备，例如，使用光波作为热源的烹调设备。这样的设备应用其中90％的辐射能的波长小于1μm的灯，用从灯发射的可见光和近红外线烹调加热物体的表面和内部。也就是，食品的加热从它的表面开始，然后热量通过传导传送到内部。例如，比萨饼面包片完全烹调好后表面松脆，而内部潮湿、松软。
上述使用红外线和可见光的现有烹调设备的详细说明请参见美国专利4,481,405(发明者：Malick；Franklin S.)和美国专利4,486,639(发明者：Mittlesteadt；Robert A.)。
图1是展示根据现有技术的烹调设备的构造的图。如图所示，烹调设备包括：用来保护烹调设备的外壁10和内壁11；安装在内壁11的上部和下部的发射灯12；安装在发射灯12之间用来通过由发射灯12发射的光的透明盘13；安装在透明盘13之上用来支持食品的浅盘(platter)15；以及用来支持透明盘13和浅盘15的支架14。下面将以放在浅盘15上的比萨饼16为例，来说明上面的构造。
首先，当电源供应到各个发射灯12，发射灯12在可见光区域内产生至少4kW的辐射能。所产生的可见光区域内的辐射能通过透明盘13冲击进入比萨饼的下部和上部。换句话说，比萨饼通过吸收可见光区域内的辐射能而被烹调。
然而，由于和可见光区域相比，食品在红外线区域内具有更大的吸收率，和使用红外线范围内的辐射能相比，在使用可见光区域内的辐射能的情况下，会出现烹调食品耗时长的问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种使用红外线的快速烹调设备，它使用发射光的灯将发射的光聚集在食品上，这样能在红外线区域内快速烹调食品。
为了达到本发明的上面目的，所提供的快速烹调设备包括：用来以超过全部辐射能的65％在大于1.35μm的波长范围内的红外线区域内发射光的发光装置，其中该发光装置在从900K到2400K的色温范围内发射光；安装在发光装置的上部并反射从发光装置发射的光的反射盘；和安装在发光装置的下部并具有多个穿透孔的网孔单元，用来使从发光装置发射的光和从反射盘反射的光直接通过。
附图说明
参考附图本发明将更易于理解，附图只作为展示目的而给出，因而并不限制本发明，其中：
图1是展示根据现有技术的烹调设备的构造的截面图；
图2是根据本发明的一个实施例的烹调设备的透视图；
图3是放大图2的加热器部分的截面图；
图4是展示根据光的波长相对于不同食品的反射率的图；
图5是展示根据光的波长相对于不锈钢材料的反射盘的反射率的图；和
图6是展示根据从卤素灯发射的光的色温的光谱分布的曲线图。
具体实施方式
图2是根据本发明的一个实施例的烹调设备的透视图。如图所示，加热器20包括：用来以超过全部辐射能的65％在波长范围大于1.35μm的红外线区域内发射光的卤素灯20-2；安装在卤素灯20-2上部的反射盘20-1，它适于将从卤素灯20-2发射的光反射到目标物体；安装在卤素灯20-2下部的具有多个穿透孔的网孔单元20-3，因此用来通过从卤素灯20-2发射的光和从反射盘20-1反射的光；安装在网孔单元20-3下部的过滤器20-4，因此用来保护卤素灯20-2并直接通过从网孔单元20-3发射的光；以及用来烹调食品的烹调室21。参考图3将对其进行详细说明。
图3是放大图2的加热器20部分的截面图。
首先，卤素灯20-2以超过全部辐射能的65％在波长范围大于1.35μm的红外线区域内发射光。从卤素灯20-2发射的辐射能的波长随着作为热源的灯丝(钨)的温度而不同。
这里，在用于烹调食品的烹调设备中使用卤素灯20-2的情况下，可以允许发射具有适宜于烹调食品的波长的光。
另一方面，在使用卤素灯20-2用于照明的情况下，可以允许通过增加灯丝的温度(色温)从可见光发射大多数的辐射能。
因此，卤素灯20-2具有高于2400K的色温，以便能发射具有适宜于烹调食品的波长的光。
可以有各种各样的方法将卤素灯20-2的色温调节到2400K。例如，通过在制造卤素灯20-2的灯丝时，根据灯的长度、热射线的直径、电阻等等来调整能源密度，从而将卤素灯20-2设计成具有2400K的饱和温度。然后，当电源被供应到卤素灯20-2，卤素灯20-2的灯丝一旦达到根据上面设计的能源密度所预先确定的温度(2400K)将变为饱和状态，并在以后不再增加。
如果色温太低，卤素灯20-2的辐射能的力量变小。因此，适当的色温最小为1600K，并且最好是2200K。
然后，反射盘20-1安装在各个卤素灯20-2的上部，以将从卤素灯20-2发射的光聚集到烹调室21。也就是，它用来将从卤素灯20-2发射的光反射到烹调室21，这样就不会发射到外面。
另外，反射盘20-1覆盖有不锈钢或铝，它们都是金属材料，因为它必须反射从卤素灯20-2产生的光，而不是吸收它，这样从卤素灯20-2产生的能量就不会有损失。
网孔单元20-3安装在卤素灯20-2的下部，并且具有多个穿透孔，这样从卤素灯20-2发射的光和从反射盘20-1反射的光能入射到烹调室21内。
过滤器20-4安装在网孔单元20-3的下部，以保护卤素灯20-2和使光通过网孔单元20-3入射到烹调设备内的烹调室21。这里，过滤器20-4是由陶瓷或玻璃陶瓷材料制成的。
此后，入射光冲击进入烹调设备内的烹调室21中的目标物体(食品)。
图4是展示根据光的波长相对于不同食品的反射率的图。如图所示，食品通常吸收红外线区域内的能量，并且反射可见光区域内的能量。
因此，由于将红外线施加到食品的高吸收率，即可快速烹调食品。
图5是展示根据光的波长相对于不锈钢材料(ST430，ST304)的反射盘的反射率的图。如图所示，可以知道和可见光区域相比，红外线区域内的反射率更高。
图6是展示根据从卤素灯20-2发射的光的色温的光谱分布的曲线图。也就是，为了发现所发射的光的光谱分布如何随着光的色温而不同，为了展示而检测了根据从卤素灯20-2发射的光的色温的光谱分布。这里，“光谱”意味着光被根据波长不同而分为不同的色带。
如图所示，根据上面的光谱分布，可以知道随着色温变低，代表最大强度的峰值点向长波长范围移动。各自光谱分布曲线下面部分的面积代表发射光的能量。换句话说，可以知道长波长范围中的能量变大。
表1展示了根据波长区域相对于上面的色温2300K和2400K的辐射能的比率。
[表1]
                色温     2300K     2400K
根据波长区域的辐射能的比率(％)     0.4～0.7μm     2.11％     2.8％
    1.0μm     12％     14％
    0.4～1.35μm     29.6％     33％
    1.35μm～∞     70.4％     67％
上面0.4～0.7μm的波长范围是可见光区域，上面1.0μm的波长范围是近红外线区域的中间范围。0.4～1.35μm的波长范围是可见光区域和近红外线区域。另外，超过1.35μm的波长范围是红外线区域。
从表1中可以看到，由于在2300K(低于2400K)的色温的红外线区域的辐射能较大，为了增加红外线区域中的辐射能，使用的是更低色温区域的光。
另外，通过上面所介绍的区分发射光的波长范围，根据食品类型，可以有选择地调节烹调时间，特别是可以快速烹调需要快速烹调的食品。
如上所述，在本发明中，由于卤素灯20-2将红外线区域内的光发射到食品上，食品很好地吸收所发射的红外线区域内的光，从而在短时间内烹调食品。
另外，不锈材料的反射盘允许红外线区域中的光聚集在食品上，从而大量地减少烹调时间。
由于在不背离本发明的精神和实质特征的情况下，本发明可以体现为几种形式，因此应当理解除非特别指明，上述实施例并不受前面说明的细节所限制，而应当在附加权利要求中定义的它的精神和范围内广泛解释，并因此满足发明的目的和范围的所有变化和修改或者这些目的和范围的等同物都被所附权利要求所包含。

Claims (5)

1.在使用加热器的用来烹调食品的烹调设备中，一种使用红外线的快速烹调设备，它包括：
用来以超过全部辐射能的65％在大于1.35μm的波长范围内的红外线区域内发射光的发光装置，其中该发光装置在从900K到2400K的色温范围内发射光；
安装在发光装置的上部并反射从发光装置发射的光的反射盘；和
安装在发光装置的下部并具有多个穿透孔的网孔单元，用来使从发光装置发射的光和从反射盘反射的光直接通过。
2.权利要求1的设备，其中过滤器安装在网孔单元的下部，用来保护发光装置。
3.权利要求1或2的设备，其中发光装置是卤素灯。
4.权利要求1或2的设备，其中至少一个或更多的发光装置安装在网孔单元的上部。
5.权利要求3的设备，其中至少一个或更多的卤素灯安装在网孔单元的上部。
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