JP2019516217A - 反射エネルギーステアリングを用いる電子レンジ - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2016年12月14日に出願された米国仮出願第62/434,179号の利益を主張する2017年6月9日に出願された米国出願第15/619,390号、及び2016年6月13日に出願された米国仮出願第62/349,367号の優先権を主張し、そのすべてはすべての目的のために全体として参照により援用される。
電子レンジ内での熱の分布を制御するために可変反射素子のセットを有する電子レンジ、及び関連方法が本明細書に説明される。電子レンジは、チャンバ、チャンバ内の注入口に結合されたエネルギー源、及びチャンバ内に位置する可変反射素子のセットを含む。開示されている手法のいくつかでは、可変反射素子は無放射である。電子レンジの制御システムは、可変反射素子の状態を改変し、それによってチャンバの中のエネルギーの分布を改変し、制御するように構成できる。
ここで、1つ以上の例が添付図面に示されている、開示された発明の実施形態を詳しく参照する。各例は、本技術の制限としてではなく、本技術の説明として提供される。実際に、本技術の範囲から逸脱することなく、本技術で変更及び変形を行うことができることが当業者に明らかになる。例えば、一実施形態の一部として示されるまたは説明される特徴は、追加の実施形態を生じさせるために別の実施形態と使用されてよい。したがって、本主題は、添付の特許請求の範囲及びその同等物の範囲内ですべての係る変更形態及び変形形態をカバーすることが意図される。
電子レンジ及びアレイの異なる潜在的な構成を以下に説明する。図6a及び図6bは、電子レンジのエネルギー源及び可変反射素子の相対的な位置のための複数の構成を示すが、多数の他の構成も考えられる。示している構成に共通である電子レンジの多くの特徴があるので、図のそれぞれの類似した特徴は同じ参照番号で名前を付けられている。アレイを電子レンジに取り付けるための実施態様は、異なる物理的な位置に設置できる反射素子の場合、図7〜図10に示される。
チャンバ内で品物を加熱するための方法のセットは、図11のフローチャート1100、略図1110、及び略図1120を参照して説明できる。フローチャート1100は、チャンバに対する第1の電磁波をエネルギー源から可変反射素子のセットに印加するステップ1101を含む。フローチャート1100の方法は、上述した構成に適用できる。可変反射素子のセットは、可変インピーダンス素子のセットまたは可動反射素子のセットを含む場合がある。可変インピーダンス素子は、ソリッドステート素子であり得る。ステップ1102は、可変反射素子のセットから品物に第1の電磁波を反射することを含む。ステップ1101及び1102は連続ステップとして示されているが、ステップ1101及び1102はともにループするように及び/または同時に発生し得る。この意味で、電磁波は、任意の期間にエネルギー源によって生じるエネルギー量であるだろう。
チャンバ内の可変反射素子のセットは、それらが反射するエネルギーの位相を変える際にその目的を果たし、それによってチャンバのサイズを実質的に変更するために種々の特徴により1つまたは複数のアレイとして配置できる。可変反射素子のセットの各可変反射素子は、可変インピーダンス素子と対応し得る。可変反射素子のセットでの各可変反射素子は、電気的反射素子と対応し得る。特定の手法では、可変反射素子のアレイの各可変反射素子は可変インピーダンス素子と独自に対応し得る。可変インピーダンス素子はソリッドステート素子であり得る。可変反射素子は、導電性支持体または絶縁支持体を使用し、チャンバの壁に取り付けられる反射素子を含んでよい。反射素子はシートメタルから形成できる。反射素子は、可変インピーダンス素子を介して接地板または別の可変反射素子のどちらかに接続し得る。可変インピーダンス素子はチャンバの壁に位置し得る。例えば、可変インピーダンス素子は、チャンバの壁上のPCBに位置し得る、または可変反射素子の本体を壁に接続する構造内に収容され得る。接地板は、チャンバの壁またはプリント回路基板上の金属層であり得る。金属層は銅であり得る。
Claims (32)
- 電子レンジ内での熱の分布を制御する反射素子のセットを有する電子レンジであって、
チャンバと、
前記チャンバ内の注入ポートに結合されたマイクロ波エネルギー源と、
前記チャンバ内のパーフォレーションのセットを通して伸長する誘電スピンドルのセットと、
誘電スピンドルの前記セットに接続されたモータのセットとを備え、
反射素子の前記セットが、誘電スピンドルの前記セットによって前記チャンバの表面の上方に保持され、
モータの前記セットが、誘電スピンドルの前記セットを介して反射素子の前記セットを回転させ、
モータの前記セット、反射素子の前記セット、及び誘電スピンドルの前記セットが、少なくとも3つのユニットの各セットである、電子レンジ。 - 前記マイクロ波エネルギー源を形成し、主電源からAC電力を受け取り、前記AC電力をマイクロ波エネルギーに変換するマグネトロンと、
前記マグネトロンを前記注入ポートに結合する導波管とをさらに備え、
前記チャンバが、前記注入ポートからのマイクロ波エネルギーに加えていずれのマイクロ波エネルギーも受け取らず、
反射素子の前記セットが無放射素子である、請求項1に記載の電子レンジ。 - 前記マイクロ波エネルギー源が電磁波を前記チャンバに印加し、
前記電磁波が主波長を有し、
反射素子の前記セットのあらゆる反射素子が、前記主波長の2分の1を超えて反射素子の前記セット内の他のすべての反射素子から間隔を空けて置かれる、請求項1に記載の電子レンジ。 - モータの前記セットを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラが、モータの前記セットを使用し、反射素子の前記セット内の各反射素子の回転を独立して引き起こす命令を記憶する、請求項1に記載の電子レンジ。 - 前記コントローラが、反射素子の前記セットの各反射素子のために独立して対応する現在位置値を記憶し、
前記コントローラが、反射素子の前記セットの各反射素子の前記回転に応えて前記対応する現在位置値を改変する命令を記憶する、請求項4に記載の電子レンジ。 - 前記マイクロ波エネルギー源を形成し、主電源からAC電力を受け取り、前記AC電力をマイクロ波エネルギーに変換するマグネトロンと、
前記マグネトロンから前記注入ポートへの導波管とをさらに備え、
前記マイクロ波エネルギー源が、電磁波を前記チャンバに印加し、
前記電磁波が主要な偏波を有し、
前記命令が、前記主要な偏波に対する第1の向きを有する第1の位置と、前記主要な偏波に対する第2の向きを有する第2の位置との間で反射素子の前記セットの反射素子を調整し、
前記主要な偏波が前記第1の向きに垂直であり、
前記主要な偏波が前記第2の向きに平行である、請求項4に記載の電子レンジ。 - モータの前記セットを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラが、モータの前記セットを使用し、固定位置のセットの間で反射素子の前記セットを独立して回転させる命令を記憶し、
前記コントローラが、反射素子の前記セットの各反射素子のために独立して固定位置の前記セットから対応する現在位置値を記憶する、請求項1に記載の電子レンジ。 - モータの前記セットがゲージモータのセットであり、
反射素子の前記セットの反射素子ごとの前記対応する現在位置値が、メモリ位置のセットの対応するメモリ位置に記憶され、
前記対応するメモリ位置が、ゲージモータの前記セットの対応するゲージモータにアクセスしやすい、請求項7に記載の電子レンジ。 - 前記チャンバの偽の床をさらに備え、
前記マイクロ波エネルギー源が電磁波を前記チャンバに印加し、
前記電磁波が主波長を有し、
反射素子の前記セットが前記偽の床の後方に位置し、
前記偽の床と反射素子の前記セットとの間の、前記偽の床に垂直に測定された垂直距離が、前記主波長の0.159未満である、請求項1に記載の電子レンジ。 - 前記注入ポートが、反射素子の前記セットから前記チャンバの中心を横切って配置される、請求項1に記載の電子レンジ。
- 前記チャンバの偽の天井をさらに備え、
前記注入ポートが前記チャンバの表面に配置され、
反射素子の前記セットが前記偽の天井の後方に位置する、請求項1に記載の電子レンジ。 - 前記マイクロ波エネルギー源が前記チャンバに電磁波を印加し、
前記電磁波が主波長を有し、
前記チャンバの前記表面と反射素子の前記セットとの間の、前記偽の天井に垂直に測定された垂直距離が、前記主波長の0.6未満である、請求項11に記載の電子レンジ。 - 前記チャンバ内の第2の注入ポートをさらに備え、
前記チャンバが、前記注入ポート及び前記第2の注入ポートからの前記マイクロ波エネルギーに加えていずれのマイクロ波エネルギーも受け取らない、請求項1に記載の電子レンジ。 - 反射素子の前記セットの前記反射素子がそれぞれ、
前記チャンバの前記表面に平行で、第1の方向で誘電スピンドルの前記セットの誘電スピンドルから離れて広がる第1の表面と、
前記チャンバの前記表面に平行で、第2の方向で前記誘電スピンドルから離れて広がる第2の表面とを備える、請求項1に記載の電子レンジ。 - 前記第1の方向及び前記第2の方向が反対である、請求項14に記載の電子レンジ。
- 電子レンジであって、
加熱チャンバと、
前記加熱チャンバ内の反射素子のセットと、
偏波電磁波を前記加熱チャンバに印加するように構成されたマイクロ波エネルギー源と、
前記加熱チャンバの外壁を通して伸長する誘電スピンドルのセットと、
第1の向きを有する第1の位置と、第2の向きを有する第2の位置との間で誘電スピンドルの前記セットを介して反射素子の前記セットを個別に回転させるモータのセットとを備え、
前記偏波電磁波の主要な偏波が前記第1の向きに垂直であり、
前記偏波電磁波の前記主要な偏波が前記第2の向きに平行である、電子レンジ。 - 前記偏波電磁波が主波長を有し、
反射素子の前記セットのあらゆる反射素子が、前記主波長の2分の1を超えて反射素子の前記セットの他のすべての反射素子から間隔を空けて置かれる、請求項16に記載の電子レンジ。 - 前記マイクロ波エネルギー源を形成し、主電源からAC電力を受け取り、前記AC電力をマイクロ波エネルギーに変換するマグネトロンと、
注入ポートと、
前記マグネトロンから前記注入ポートへの導波管とをさらに備え、
前記加熱チャンバが、前記注入ポートからの前記マイクロ波エネルギーに加えていずれのマイクロ波エネルギーも受け取らず、
反射素子の前記セットが無放射素子である、請求項16に記載の電子レンジ。 - モータの前記セットを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラが、モータの前記セットを使用し、反射素子の前記セットの回転を独立して引き起こす命令を記憶する、請求項16に記載の電子レンジ。 - 前記コントローラが、反射素子の前記セットに、各反射素子のために独立して対応する現在位置値を記憶し、
前記コントローラが、反射素子の前記セットの前記回転に応えて、前記対応する現在位置値を改変する命令を記憶する、請求項19に記載の電子レンジ。 - 反射素子の前記セットが、誘電スピンドルの前記セットによって前記加熱チャンバの表面の上方に保持され、
反射素子の前記セットが少なくとも3つの反射素子を含む、請求項20に記載の電子レンジ。 - モータのセットを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラが、モータの前記セットを使用し、固定位置のセット間で反射素子の前記素子を独立して回転させる命令を記憶し、
前記コントローラが、反射素子の前記セットの各反射素子のために独立して固定位置の前記セットから対応する現在位置値を記憶する、請求項16に記載の電子レンジ。 - 前記加熱チャンバの偽の天井をさらに備え、
前記注入ポートが前記加熱チャンバの表面に配置され、
反射素子の前記セットが前記偽の天井の後方に位置する、請求項18に記載の電子レンジ。 - 前記マイクロ波エネルギー源が前記加熱チャンバに電磁波を印加し、
前記電磁波が主波長を有し、
前記加熱チャンバの前記表面と反射素子の前記セットとの間の、前記偽の天井に垂直に測定される垂直距離が、前記主波長の0.6未満である、請求項23に記載の電子レンジ。 - 反射素子の前記セットの前記反射素子がそれぞれ、
前記加熱チャンバの前記外壁に平行で、第1の方向で誘電スピンドルの前記セットの誘電スピンドルから離れて広がる第1の表面と、
前記加熱チャンバの前記外壁に平行で、第2の方向で前記誘電スピンドルから離れて広がる第2の表面とを備える、請求項16に記載の電子レンジ。 - 電子レンジのチャンバ内の品物を加熱する方法であって、
前記チャンバに対する第1の偏波電磁波をエネルギー源から前記チャンバ内の反射素子のセットに印加することであって、反射素子の前記セットが誘電スピンドルのセットによって前記チャンバの表面上方に保持される、前記印加することと、
モータのセット及び誘電スピンドルの前記セットを使用し、反射素子の前記セットの前記反射素子のそれぞれを独立して回転させることであって、前記反射素子のそれぞれを独立して回転させることは、反射素子の前記セットの第1の反射素子を第1の位置から第2の位置に回転させることを含む、前記独立して回転させることと、
前記第1の反射素子が前記第1の位置にあるときに、前記第1の偏波電磁波を反射素子の前記セットから前記品物に反射することであって、前記反射することがエネルギーの極大値を前記品物上の第1の位置に置く、前記反射することと、
反射素子の前記セットの前記第1の反射素子を前記第2の位置に回転させた後に、第2の偏波電磁波を前記エネルギー源から前記チャンバに印加することと、
前記第1の反射素子が前記第2の位置にあるときに、前記第2の偏波電磁波を反射素子の前記セットから前記品物に反射することであって、前記反射することがエネルギーの前記極大値を前記品物上の第2の位置に置き、前記第1の位置及び前記第2の位置が異なる、前記反射することとを含み、
前記第1の反射素子が、前記第1の位置の第1の向き及び前記第2の位置の第2の向きを有し、
前記第1の偏波電磁波の主要な偏波は前記第1の向きに垂直であり、
前記第2の偏波電磁波の主要な偏波は前記第2の向きに平行であり、
前記第1の偏波電磁波の前記主要な偏波は、前記第2の偏波電磁波の前記主要な偏波に等しい、方法。 - 反射素子の前記セットの前記反射素子のそれぞれのために現在位置値を記憶することと、
反射素子の前記セットの前記第1の反射素子を、前記第1の位置から前記第2の位置に回転させた後、前記第1の位置から前記第2の位置に前記第1の反射素子のための前記現在位置値を改変することとをさらに含む、請求項26に記載の方法。 - 前記第1の位置の第1の位置値及び前記第2の位置の第2の位置値を含む反射素子の前記セットのために固定位置のセットを記憶することをさらに含み、
前記第1の位置値及び前記第2の位置値が固定位置の前記セットから選択される、請求項26に記載の方法。 - マグネトロンが前記エネルギー源を形成し、主電圧源からAC電力を受け取り、前記AC電力をマイクロ波エネルギーに変換し、
前記第1の偏波電磁波及び前記第2の偏波電磁波が、注入ポートを介して前記チャンバに印加され、
導波管が前記マグネトロンから前記注入ポートに伸長し、
前記注入ポートが、反射素子の前記セットから前記チャンバの中心を越えて配置される、請求項26に記載の方法。 - マグネトロンが前記エネルギー源を形成し、主電源からAC電力を受け取り、前記AC電力をマイクロ波エネルギーに変換し、
導波管が前記マグネトロンから注入ポートに伸長し、
前記チャンバが偽の天井を有し、
前記注入ポートが前記チャンバの表面に配置され、
反射素子の前記セットが前記偽の天井の後方に位置する、請求項26に記載の方法。 - 前記第1の偏波電磁波が主波長を有し、
前記チャンバの前記表面と反射素子の前記セットとの間の、前記偽の天井に垂直に測定された垂直距離が、前記主波長の0.6未満である、請求項30に記載の方法。 - 前記反射素子がそれぞれ、
前記チャンバの前記表面に平行で、第1の方向で誘電スピンドルの前記セットの誘電スピンドルから離れて広がる第1の表面と、
前記チャンバの前記表面に平行で、第2の方向で前記誘電スピンドルから離れて広がる第2の表面とを備える、請求項26に記載の方法。
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