CN1257985A - 使用光波加热器的微波炉的加热器遮盖板 - Google Patents

Abstract

一种除使用磁控管外还使用卤素加热器的微波炉的加热器遮盖板。该加热器遮盖板有最佳开孔率,可有效地保护卤素加热器免受微波损害,并有期望的结构强度。该加热器遮盖板上,沿多行排列通孔,通孔之间有相同间距且该间距为各通孔半径“r”的三倍或以上。穿过排列在行上的通孔中心的水平虚拟线间的间距小于各通孔的直径“2r”。各通孔的半径“r”与微波波长“λ”间的关系用公式表示为λ/64≤2r≤λ/8。通孔间的间距在0.5mm至2mm的范围内。

Description

使用光波加热器的微波炉的加热器遮盖板

本发明一般涉及除使用磁控管外还使用例如可以辐射大功率光波的卤素加热器之类的光波加热器的微波炉，特别涉及加热器遮盖板，该加热器遮盖板用于屏蔽和保护这种卤素加热器免受微波炉中烹调室的影响。

正如本领域技术人员所众所周知的，已经提出并且使用了几种类型的烹调加热器，这些烹调加热器在烹调时直接或间接地使用电能。普通加热器的一例是微波炉，微波炉在烹调时采用微波作为加热能量。在这种微波炉中，电操作磁控管使其产生微波，并把微波施加给烹调室中的食物，从而因微波引起食物中的分子活动(activity)。食物中的这种分子活动产生分子动能，从而加热和烹饪食物。这种微波炉的优点在于，它们有简单的结构，烹调时用户使用方便，以及可容易和简单地在烹调室中加热食物。因此，对于某些烹调应用来说，该微波炉具有某些优势，例如冷冻食物的解冻操作或把牛奶加热至期望温度的加热操作。

另一方面，在美国专利No.5036179中披露了一种电子灶，该电子灶被设计为用光波代替微波作为烹调时的加热能量。上述美国专利的电子灶被设计为利用可以辐射可见射线和红外线的灯来完成各种期望的烹调模式。就是说，这种类型的电子灶使用灯，其中，作为加热源，至少90％的辐射能量有不大于1μm的波长。在所述电子灶中，来自灯的可见射线和红外线两者都被适当利用，可以按期望的烹调模式优先加热大量的食物。

本发明的发明者在韩国专利申请No.97-60245和No.98-14106中披露了一种微波炉，该微波炉除使用微波外还使用这种光波作为烹调时的加热能量。

图1表示普通微波炉的结构，正如本发明的发明者所披露的那样，该微波炉除使用微波外还使用光波作为烹调时的加热能量。如图所示，该微波炉有在炉腔1内的烹调室2，炉腔1有安装于炉腔1顶壁上的两个卤素加热器10。加热器罩14在上述加热器10之上的位置处覆盖卤素加热器10，从而使加热器10与周围屏蔽并保护加热器10。加热器遮盖板12安装在加热器10与烹调室2之间的位置上。在该图中，标号3表示用于磁控管和高压变压器两者的机械室。

稠密地对加热器遮盖板12开孔，形成有多个通孔12a，从卤素加热器10辐射的可见射线和红外线穿过该孔，并被导入烹调室2中。加热器遮盖板12有几乎可完全防止从烹调室2向卤素加热器10的不希望的微波传送的附属功能。

为了使光波从加热器10平滑辐射进入烹调室2，同时完成这样的完全防止从烹调室2向卤素加热器10的不希望的微波传送，就必须最佳地设计通孔12a的形状、尺寸和间隔。当然，最好制成尺寸大的通孔12a，或把加热器10直接暴露在烹调室2的上部，以便完成光波从加热器10进入烹调室2的平滑辐射。但是，如上所述，当将卤素加热器10设计得极大地对烹调室2暴露时，加热器10会容易地受到来自烹调室2的微波的影响，从而受到不希望的损害或使其预期的寿命不希望地缩短。当将通孔12a设计成具有过小尺寸时，通孔会使从加热器10有效地辐射至烹调室2的光波量减少。此外，这种小尺寸的通孔12a会使加热器遮盖板12和/或加热器罩14容易因热而损坏。

图2表示普通加热器遮盖板12的结构。如图所示，普通加热器遮盖板12有多个通孔12a。在该遮盖板12中，按矩阵形状排列通孔12a，该矩阵在通孔12a的L1、L2和L3行之间有固定间距G和在通孔12a之间有间距a和b。在普通的遮盖板12中，除通孔12a的尺寸外，还未精确地设定间距G、a和b，而是大致确定的。

有这种通孔的普通加热器遮盖板的实例可参照日本专利申请公开昭51-60042。在上述日本专利申请的加热器遮盖板中，通孔的尺寸被设定为0.8mm或更小，同时把通孔中心之间的间距设定为1.2mm或更小。以上尺寸最终设定通孔边缘之间的间距为0.4mm。但是，几乎不可能通过常规的物理处理，例如冲压处理在加热器遮盖板上形成这样的通孔。因此，为了形成这样的通孔，采用化学处理，例如腐蚀处理。与物理处理相比，形成通孔的这种化学处理会增加加热器遮盖板的制造成本。此外，上述日本专利申请的加热器遮盖板结构有如下问题。

就是说，上述加热器遮盖板12不具有最佳结构，而最佳结构允许光波从卤素加热器10平滑辐射进入烹调室2，同时实现从烹调室2向卤素加热器10的不希望的微波传送的完全保护。换句话说，几乎不可能实现具有图2所示那样设计的通孔12a的加热器遮盖板12的最佳开孔率。这种通孔12a使穿过加热器遮盖板12的光波透射率下降，从而最终降低加热器10的加热效率。特别是在大功率卤素加热器的情况下，加热器遮盖板12可能容易热变形或损坏。

图3表示普通加热器遮盖板的另一类型的结构。在该加热器遮盖板中，通孔12a被设计成按矩形形状单独成形。在上述加热器遮盖板12中，矩形通孔12a的各边长度设定为A。此外，通孔12a的行L1、L2和L3之间的间距或矩形通孔12a之间的间距设定为a’。各矩形通孔12a的对角线长度设定为D。

当设计这种矩形通孔12a的排列，使其有可以使加热器遮盖板12的开孔率最大化的最短间距a’时，或当间距a’保持与图2的圆形通孔12a的间距相同时，加热器遮盖板12存在的问题是加热器遮盖板没有期望的结构强度。因此，对于有这种矩形通孔12a的加热器遮盖板12来说，必须有大于圆形通孔的间距a’。当如上设计矩形通孔12a的排列时，可实现加热器遮盖板12的预定结构强度。但是，矩形通孔12a的这种排列使加热器遮盖板12的开孔率下降。

当把矩形通孔12a的各边长度A设定为圆形通孔的直径2r时，矩形通孔12a的对角线长度D变得大于圆形通孔的直径2r。在这种情况下，加热器遮盖板12受到来自烹调室2的微波的严重影响并且其结构强度不希望地下降。为了使有矩形通孔12a的加热器遮盖板12实现与有圆形通孔的加热器遮盖板相同的微波屏蔽效果，可以将各矩形通孔12a的对角线长度D设定为各圆形通孔的直径2r。但是，这会不希望地降低加热器遮盖板12的开孔率，并最终降低卤素加热器10的加热效率。

在这方面，对于使用卤素加热器10的这种微波炉的制造来说，必须设计加热器遮盖板12具有最佳开孔率、有效地保护卤素加热器10防止微波影响和期望的结构强度。通过最佳地设计加热器遮盖板各通孔12a的直径和通孔12a的间距G、a及b，可以实现这一目的。

因此，针对现有技术中存在的上述问题完成了本发明，本发明的目的在于提供除使用磁控管外还使用卤素加热器的微波炉的加热器遮盖板，该加热器遮盖板被设计成具有最佳开孔率，同时可有效地保护卤素加热器免受微波损害。

本发明的另一目的在于提供除使用磁控管外还使用卤素加热器的微波炉的加热器遮盖板，该加热器遮盖板被设计成具有最佳开孔率，同时具有期望的结构强度。

为了实现上述目的，本发明提供一种使用卤素加热器的微波炉的加热器遮盖板，包括：形成在加热器遮盖板上以允许来自所述卤素加热器的光波通过的多个通孔，所述通孔在加热器遮盖板上沿多行排列，在通孔之间是有相同的间距并且各通孔的半径“r”  为所述间距的三倍或以上。

在上述加热器遮盖板中，穿过排列在行上的通孔中心的水平虚拟线之间的间距小于各通孔的直径“2r”。

此外，各通孔的半径“r”与微波波长“λ”之间的关系可用公式表示为λ/64≤2r≤λ/8。

通孔之间的间距在0.5mm至2mm的范围内。

通过以下参照附图的详细说明，将更容易明白本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：

图1是展示除使用磁控管外还使用卤素加热器作为加热源的普通微波炉结构的透视图；

图2是表示按照现有技术一实施例的加热器遮盖板园形通孔的排列的平面图；

图3是表示按照现有技术另一实施例的加热器遮盖板矩形通孔的排列的平面图；

图4是表示按照本发明优选实施例的加热器遮盖板圆形通孔的排列的平面图；

图5是说明按照本发明的形成于加热器遮盖板上的圆形通孔尺寸的图。

本发明在加热器遮盖板上形成多个通孔，同时还可实现最佳的开孔率、有效保护卤素加热器免受微波损害和具有期望的结构强度。为了实现以上目的，在设计加热器遮盖板的同时必须达到以下指标。就是说，通过使加热器遮盖板的开孔率最小来实现有效地保护卤素加热器免受微波损害。另一方面，为了使卤素加热器的光波平稳地穿过加热器遮盖板，还必须增大开孔率。通过减小加热器遮盖板的开孔率和加大通孔之间的间距，以及最佳地排列加热器遮盖板的通孔，可以改善加热器遮盖板的结构强度。

如图4和图5所示，在通孔22的行之间未保留任何间距，同时在加热器遮盖板20上沿行L1、L2和L3形成通孔22的情况下，通过在通孔22之间制成相等的间距c，本发明可实现上述指标。在以上的说明中，“通孔22的行之间未保留任何间距”意味着沿行排列在相邻行L1、L2和L3上的通孔22，同时共有一个切线T，如图5所示。

下面，参照图5，更详细地说明本发明通孔22的独特排列。在该图中，把通孔22之间的间距设定为“c”，同时把各通孔22的半径设定为“r”。当通孔的行L1、L2和L3之间的间距为零，或当相邻行L1、L2和L3上的通孔22沿行排列同时共有一个切线T时，如上所述，使通孔22之间有相同间距，那么根据勾股定理，有下式(1)。

(r+c/2)²+(2r)²＝(2r+c)²------(1)

当把上式(1)重新整理时，可获得各通孔22的半径r和通孔22间的间距c之间关系的下式(2)。

r＝3.23c-------(2)

上式(2)意味着当把各通孔22的半径r设定为间距c的3.23倍时，通孔22之间的间距变得彼此相等。当然，应该指出，上式是在通孔的11、L2和L3行之间的间距为零，或相邻行L1、L2和L3上的通孔22沿行排列，同时共有一个切线T的情况下建立的。

因此，如果r＞3.23c，那么通孔22之间的相同间距c肯定使通孔22的相邻行L1、L2和L3不期望地重叠。这意味着穿过排列在行L1、L2和L3上的通孔22中心的水平虚拟线之间的间距短于各通孔22的直径2r。在这种情况下，加热器遮盖板20的开孔率会相对增加。

相反，如果r＜3.23c，那么通孔22之间的相同间距c肯定使通孔22的相邻行L1、L2和L3不期望地彼此分开。这意味着穿过排列在行L1、L2和L3上的通孔22中心的虚拟线之间的间距大于各通孔22的直径2r。在这种情况下，加热器遮盖板20的开孔率会相对下降。

因此，为了增加加热器遮盖板20的开孔率，必须把各通孔22的半径r设计成通孔22的间距c的三倍或以上，更精确地说，为通孔22的间距c的3.23倍。

此外，为了有效地防止微波从烹调室通过加热器遮盖板20传送给卤素加热器，最好把各通孔22的直径2r设定为磁控管微波波长λ的1/8或更小。另一方面，为了满足表达式r＞3.23c，同时对加热器遮盖板20提供期望的结构强度，最好将各通孔22的直径设定得大于λ/64。因此，各通孔22的直径2r可用下式(3)来表示。

λ/64≤2rλ/8------(3)

在这种情况下，把通孔22之间的间距c最好且一般设定在0.5mm至2mm的范围内。

另一方面，参照图3的普通加热器遮盖板12和图4的本发明的加热器遮盖板20，如下计算加热器遮盖板的实际开孔率。

在图3的普通加热器遮盖板12的情况下，实际的开孔率如下计算。就是说，当把各通孔12a的一边长度设定为6mm，把通孔12a之间的间距a设定为1mm，把各通孔12的圆形角的曲率R设定为2mm时，加热器遮盖板12的开孔率为各通孔12a的面积与各通孔12a的面积和图3所示的超出折痕(deviant-creased)部分的面积的总面积之比率。就是说，加热器遮盖板12的开孔率为{6.0×6.0-(2×2-π×2×2/4)}/7.0×7.0，或71.7％。

在图4所示的本发明加热器遮盖板20的情况下，实际的开孔率如下计算。就是说，当把各通孔22的直径2r设定为7mm，把通孔22之间的间距c设定为1mm，把在相邻行L1、L2和L3上的通孔22的中心之间延伸的虚拟线长度P设定为6.8mm，把在各行L1、L2或L3上的相邻通孔22的中心之间延伸的虚拟线长度P设定为7.8mm时，按与图3的普通加热器遮盖板12的开孔率计算相同的方式进行计算，加热器遮盖板20的开孔率为(π×7.0×7.0/4)/7.8×6.8，或为72.5％。

因此，应该指出，与普通的加热器遮盖板相比，本发明的加热器遮盖板20实现了开孔率的某些增加、有效保护卤素加热器免受微波的损害和有期望的结构强度。

如上所述，本发明提供除使用磁控管外还使用光波加热器例如可以辐射大功率光波的卤素加热器的微波炉的加热器遮盖板。在本发明的加热器遮盖板中，把各通孔的半径r设计为通孔间距的三倍或以上。此外，还必须设计加热器遮盖板上通孔的排列，以便在通孔的相邻行之间没有间距。各通孔的大小被最佳地设计在预定的范围内，从而有效地减少从烹调室通过加热器遮盖板向卤素加热器传送的微波量。当设计加热器遮盖板上的通孔同时实现上述相矛盾的要素时，该加热器遮盖板实现了开孔率的某些增加、有效地保护卤素加热器免受微波损害和有期望的结构强度。就是说，本发明的加热器遮盖板有效地保护卤素加热器免受微波损害和有效地将光波从卤素加热器传送给烹调室，同时具有期望的结构强度。因此，该加热器遮盖板提高了微波炉的工作可靠性和市场竞争性。该加热器遮盖板还提高了卤素加热器的加热效率，从而节省烹调时间。

尽管为展示的目的说明了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员懂得，可以进行各种改进、添加和替换而不脱离如附图所披露的本发明的范围和精神。

Claims (4)

1.一种使用卤素加热器的微波炉的加热器遮盖板，包括：

形成在加热器遮盖板上以允许来自所述卤素加热器的光波通过的多个通孔，所述通孔在加热器遮盖板上沿多行排列，在通孔之间具有相同的间距并且各通孔的半径“r”为所述间距的三倍或以上。

2.如权利要求1的加热器遮盖板，其中，穿过排列在行上的通孔中心的水平虚拟线之间的间距小于各通孔的直径“2r”。

3.如权利要求1或2的加热器遮盖板，其中，各通孔的所述半径“r”与微波波长“λ”之间的关系可用公式表示为：λ/64≤2r≤λ/8。

4.如权利要求1的加热器遮盖板，其中，通孔之间的间距在0.5mm至2mm的范围内。

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