專利名稱：抗氧化食物制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種在食物制備期間防止食品氧化的裝置。尤其是，涉及一種利用脈動的、經(jīng)整流的AC電流作為電源以將電子提供給食物以便減少經(jīng)過熱處理的食物的氧化的裝置。
背景技術(shù)：
攝入外表發(fā)生氧化的經(jīng)過熱處理(例如烹飪、冷卻、貯藏、服務(wù)等)制備或以其它方式烹飪的食品可能致癌。該影響被認為是食物中電子耗盡的結(jié)果，因為制備期間出現(xiàn)了食物的熱激發(fā)與氧化。但是，通過生成在食物制備期間將電子提供給食物的還原環(huán)境，可減少氧化損傷和致癌性。為了實現(xiàn)該效果，已經(jīng)開發(fā)了這樣一種炊具產(chǎn)品，其提供了保持一對連接點的食物承載容器，當食物在被制備時該一對連接點將電位與電流提供給食物。但是，有利地是將電子源集成到食物制備容器，例如壺、電飯鍋、煲鍋、烤架、鍋、咖啡飲料瓶或任何其它的烹飪設(shè)備中。因此，本領(lǐng)域中需要一種具有集成的電子源的抗氧化食物制備裝置。而且，需要一種在食物制備期間為食物提供電子的抗氧化食物制備裝置。另外，需要一種減少致癌影響的抗氧化食物制備裝置，當通過熱處理制備食物時發(fā)生該致癌影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了一種食物制備裝置，包括底座，保持被配置為生成第一功率信號的電源；食物制備容器，用于制備食物，所述容器保持被配置為接收由所述第一功率信號感生出的第二功率信號的整流電路；以及由所述容器保持的整流電路，其電耦合至所述容器，其中，當所述整流電路接收所述第二功率信號時，所述整流電路從所述第二功率信號生成脈動的、經(jīng)整流的交流電流信號，并且將所述交流電流信號供應(yīng)至所述容器，從而創(chuàng)建供所述容器所承載的食物吸收的可用電子的還原環(huán)境。本發(fā)明的另一方面包括制備食物的方法，該方法包括提供導(dǎo)電容器以制備食物， 所述容器包括具有電耦合至所述容器的第一連接點和第二連接點的整流電路；所述整流電路將高頻交流電信號轉(zhuǎn)換為脈動的、經(jīng)整流的交流電流；以及在所述第一連接點和所述第二連接點之間供應(yīng)所述脈動的、經(jīng)整流的交流電流，從而創(chuàng)建供食物吸收的可用電子的還原環(huán)境。本發(fā)明的又一方面提供了與感應(yīng)加熱器具一起使用的食物制備裝置，其包括用于制備食物的容器，所述容器具有導(dǎo)電本體，其中，所述接收表面保持布置在其上的非導(dǎo)電涂層；整流電路，耦合至所述導(dǎo)電本體；第一導(dǎo)線部分，其嵌入所述涂層內(nèi)，所述第一導(dǎo)線部分具有耦合至所述整流電路的各端部；第二導(dǎo)線部分，其嵌入所述涂層內(nèi)，所述第二導(dǎo)線部分在一端耦合至所述第一導(dǎo)線部分，而在另一端耦合至所述整流電路；其中，所述整流電路將在所述第一導(dǎo)線部分由感應(yīng)的加熱器具感生的電流轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^所述整流電路供應(yīng)至所述導(dǎo)電本體的脈動的、經(jīng)整流的交流電流，從而創(chuàng)建供所述容器所承載的食物吸收的可用電子的還原環(huán)境。附圖的簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思具有底座與相應(yīng)的食物制備容器的抗氧化食物制備裝置的立視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思由底座保持的電源與由食物制備裝置保持的整流電路的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思具有食物制備容器與整流電路的抗氧化食物制備裝置的可選實施方式的仰視平面圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思由圖3所示的食物制備容器保持的整流電路的示意圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的概念的抗氧化食物制備裝置一般由數(shù)字10來指示，如圖1所示。然而，在對裝置10的具體方面進行討論之前，應(yīng)理解本文中使用的用語“食物制備”定義為包括例如烹飪、冷卻、儲存、供應(yīng)、或任意其它食物處理或加工的加工過程。繼續(xù)描述，抗氧化食物制備裝置10包括食物制備容器20，食物制備容器20具有保持食物制備表面22和功率接收表面M的導(dǎo)電本體21。盡管圖1示出了作為咖啡瓶的食物制備容器20，當時應(yīng)理解的是食物制備容器20可包括任意形狀或尺寸的任意期望的器具，包括但不限于水瓶、煎鍋、醬汁鍋、炒鍋或類似器具。容器20被配置為當從底座30有選擇地接收功率時接收功率，底座30包括向初級線圈120供應(yīng)高頻交流電流的電源110。通過初級線圈120的電流在嵌入容器20的功率接收表面M的次級線圈130中感生出交流電流，次級線圈130向整流電路140輸送傳導(dǎo)的功率。因此，在裝置10的運行過程中，當次級線圈130被帶至接近電源110的初級線圈120時，初級線圈120和次級線圈130變?yōu)榛ハ囫詈希虼嗽试S在整流電路140中感生出電流。整流電路140對次級線圈130接收的交流電流進行整流，并生成在由“A”和“B”表示的隔開的連接點之間流動的脈動的、經(jīng)整流的交流電流，所述隔開的連接點電耦合至包括容器20的導(dǎo)電材料。由于上述流動的電流在食物制備容器中創(chuàng)建了還原環(huán)境，從而提供了可被吸收至食物中的電子源。繼續(xù)參考圖2，抗氧化食物制備裝置100的電源110包括振蕩器200，例如555計時器，雖然也可考慮利用其它任意合適的振蕩器電路。具體地，振蕩器200包括觸發(fā)端子 210、閾值端子220、放電端子230、功率輸入端M0、復(fù)位端子250、輸出端子沈0以及接地端子270。串聯(lián)耦合的二極管300和電阻器310在振蕩器200的放電端子230和閾值端子220 之間耦合。二極管300和電阻器310被定向成使得二極管300的負極耦合至電阻器310的一端，而電阻器310的另一端耦合至閾值端子220，并且二極管300的正極耦合至放電端子 230。串聯(lián)耦合的二極管350和電阻器360在節(jié)點320和330處與二極管300和電阻器310 并聯(lián)耦合。二極管350和電阻器360被定向成使得二極管350的正極耦合至電阻器360的一端，而電阻器360的另一端耦合至節(jié)點330。此外，二極管350的負極耦合至振蕩器200 的放電端子230。振蕩器200的觸發(fā)端子210也耦合至節(jié)點330，而復(fù)位端子250和功率輸入端240及電源362在節(jié)點370耦合在一起。電阻器380耦合在節(jié)點320和節(jié)點370之間， 而電容器390在節(jié)點330耦合以及接地端子270在節(jié)點400耦合。MOSFET晶體管410由其柵極端子G通過電阻器412耦合至振蕩器200的輸出端子沈0。此外，線圈120在節(jié)點370 和晶體管410的漏極端子D之間耦合，而晶體管410的源極端子S在節(jié)點400處耦合至地面。同樣地，電源110和線圈120的內(nèi)含物可保持在可包括底座30的封閉外殼中。整流電路140由食物制備容器20保持，一方面，整流電路140可手柄保持，而手柄由容器20保持。然而，整流電路140可位于容器20周圍的任意合適的區(qū)域中。整流電路 140包括穿越節(jié)點410和412耦合的次級線圈130。如將要進行討論的那樣，次級線圈130 配置為通過互感與初級線圈120耦合，從而使初級線圈120和次級線圈130共同作用為變壓器。肖特基二極管420在其正極耦合至次級線圈130并且在其負極耦合至節(jié)點414。電容器430、432和齊納二極管434并聯(lián)地耦合在節(jié)點414和412之間。來自節(jié)點414的電流供應(yīng)至電流調(diào)節(jié)器440。電流調(diào)節(jié)器440包括可包括pnp型雙極晶體管(BJT)的晶體管 450和晶體管452。雖然示出了 pnp型BJT晶體管，但npn型BJT晶體管以及ρ型或η型 M0SFETS (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)或這兩者的結(jié)合也可通過使用已知技術(shù)被利用。晶體管450和452耦合，使得晶體管450的基極端子(B)在節(jié)點妨4耦合至晶體管452 的發(fā)射極端子(E)，而晶體管450的發(fā)射極端子(E)耦合至節(jié)點414。然而，晶體管452的基極端子(B)在節(jié)點456耦合至晶體管450的集電極端子(C)，電阻器460在節(jié)點456和節(jié)點412之間耦合，而電阻器470在節(jié)點414和節(jié)點妨4之間耦合。應(yīng)理解的是，電阻器460 和470的電阻值可被改變，使得從電流調(diào)節(jié)器440提供的電流可增加或降低至期望的水平。 發(fā)光二極管(LED) 480的正極耦合至晶體管452的集電極端子(C)。在裝置100的運行過程中，當由整流電路140的調(diào)節(jié)器440供應(yīng)電流時，LED 480變亮。為了使由調(diào)節(jié)器440供應(yīng)的電流能夠通過食物制備容器20的導(dǎo)電本體21，連接點A和B嵌入容器20內(nèi)。具體地，連接點A耦合至節(jié)點412而由B指示的連接點耦合至LED 480的負極。因此，在裝置10的運行過程中，振蕩器200開關(guān)晶體管410以生成向初級線圈120 提供的脈沖列信號，例如40KHz的方波信號。然而，應(yīng)理解振蕩器200可被配置為生成(如果需要的話)其它頻率下的其它脈沖列波形。接下來，食物制備容器20被帶至接近由底座 30保持的電源110，使得次級線圈130鄰近初級線圈120，從而線圈120、130可變?yōu)榛ハ囫詈?。一旦布置為相鄰，初級線圈120中的方波信號便感生出次級線圈130中的失真的、振鈴方波信號。然后，振鈴方波信號被整流電路140的肖特基二極管420進行半波整流。電容器 430將經(jīng)半波整流的信號濾波以消除疊加在由振鈴生成的半波整流信號上的一部分高頻分量。因此，電容器430和432兩端的電壓包括部分整流的交流信號與疊加在其上的一定量的脈動。此外，電容器432用于儲存能量以向調(diào)節(jié)器440供電，從而在食物制備容器20未鄰近底座30時使裝置10能夠繼續(xù)提供抗氧化或還原環(huán)境。一方面，電容器432的容量可進行配置，使得其可在任意期望的時間周期例如30至45分鐘內(nèi)提供一定量的能量為食物制備容器20供電。齊納二極管434用作保護裝置，阻止電容器432兩端的電壓上升超過齊納二極管434的齊納電壓。然后，從節(jié)點414供應(yīng)的電流提供至電流調(diào)節(jié)器440，在電流調(diào)節(jié)器440中被調(diào)整為期望的水平用于通過連接點A和B向食物制備容器20供電。應(yīng)理解的是，連接點A和B 是隔開的且電耦合至容器的導(dǎo)電本體21。一方面，連接點A和B可為分開的，使得其布置在容器20的直徑上相對的兩側(cè)，雖然不需要，但只要連接點A和B是隔開的，連接點A和B就可位于導(dǎo)電本體中的任意點。此外，當電流供應(yīng)至連接點A和B之間時，LED 480設(shè)置為提供直觀顯示，從而創(chuàng)建還原環(huán)境。此外，LED 480還用作判斷裝置，使得如果LED 480未能變亮則可判定在整流電路140中出現(xiàn)了電故障或連接點A和B變得未與食物制備容器連接。 因此，當食物制備容器20的功率接收表面M布置在電源110上時，電流調(diào)節(jié)器440被提供有脈動、整流的交流電流，而當食物制備容器20未布置在電源110上時，電流調(diào)節(jié)器440接收來自電容器432的由于其放電的指數(shù)衰減的電壓。除了向容器20供應(yīng)電流之外，還應(yīng)理解的是由連接點A和B供應(yīng)的功率還可用于為其它備用部件例如計時器、燈、語音指示器或其它任何電子產(chǎn)品供電。如圖3所示，通常以數(shù)字600表示抗氧化食物制備裝置的另一個實施例。特別是， 本實施例保持有食物制備容器610，該食物制備容器610被配置成與現(xiàn)有的感應(yīng)加熱或烹飪器具或表面一起使用。因此，當食物制備容器610與現(xiàn)有的感應(yīng)加熱或烹飪表面一起使用時，不需要上面關(guān)于裝置10所討論的由底座30保持的電源110。具體地說，食物制備容器610可包括用于制備或烹飪食物的任何器具或物品，包括但不限于例如可被配置成與感應(yīng)烹飪或加熱元件一起使用的煎鍋、平底鍋、鐵鍋、飲料瓶。如圖3所示，食物制備容器610 可包括具有導(dǎo)電本體612與手柄614的煎鍋，該導(dǎo)電本體612與手柄614電連接在一起。容器610的本體612包括功率接收表面620與食物制備表面622。電絕緣或介電材料層630 設(shè)置在功率接收表面620上，并被配置為封裝環(huán)形導(dǎo)線部分640與中心導(dǎo)線部分642。環(huán)形導(dǎo)線部分640被布置為圍繞容器610的功率接收表面620的環(huán)狀，同時在“X”所示的連接點處，中心導(dǎo)線部分642的一端耦合到環(huán)形導(dǎo)線部分640，該連接點作為裝置600的陽極。 雖然導(dǎo)線部分640和642與食物制備容器610電絕緣，但應(yīng)當理解的是，連接點X電連接到容器610的導(dǎo)電本體612上。中心導(dǎo)線部分642的其余端及環(huán)形導(dǎo)線部分640的兩端連接到整流電路，而中心導(dǎo)線部分642的另一端連接到整流電路650。也應(yīng)當理解的是，可以刪除中心導(dǎo)線642，同時仍允許裝置600將抗氧化作用賦予經(jīng)由容器610制備的食物?？梢詫⒄麟娐?50設(shè)置在容器610的手柄614內(nèi)，但這不是必須的，并且整流電路650用于控制來自感應(yīng)器具(未示出)的感應(yīng)加熱或烹飪表面的環(huán)形導(dǎo)線部分640處的感應(yīng)電壓。具體地說，整流電路650包括在輸入端662與664處耦合到環(huán)形導(dǎo)線部分640 的橋式整流器660，以便生成相對于連接點X的正負電壓。一方面，橋式整流器660可包括高速橋式整流器，但是可以使用其它任何合適的整流器。電壓調(diào)節(jié)器670耦合到橋式整流器660的正輸出662，同時橋式整流器660的負輸出672耦合到電壓調(diào)節(jié)器680。此外，調(diào)節(jié)器670耦合到節(jié)點690與節(jié)點692，同時調(diào)節(jié)器680耦合到節(jié)點692以及地面或參考節(jié)點694。節(jié)點692與694之間是串聯(lián)連接的LED (發(fā)光二極管)700與電阻器702，該串聯(lián)的 LED 700及電阻器702與電容器704并聯(lián)連接。采用與上面關(guān)于裝置10所討論的LED 480 類似的方式使用LED 700。此外，電容器706耦合在節(jié)點690與地節(jié)點694之間。而且，電流調(diào)節(jié)器720耦合在節(jié)點690與“Y”所示的連接點之間，其中“Y”所示的連接點作為裝置 600的陰極。應(yīng)當理解的是，連接點Y電連接到手柄614的導(dǎo)電部分，手柄614的導(dǎo)電部分也電連接到食物制備容器610的本體612。同樣地，在裝置600工作期間，經(jīng)過容器的導(dǎo)電本體612電流能夠在連接點X與連接點Y之間流動。因此，當容器610的功率接收表面620接近感應(yīng)烹飪或加熱器具時，在食物制備容器610的環(huán)形導(dǎo)線部分640處感應(yīng)出高頻交流電流(AC)。整流電路650的橋式整流器660 整流高頻交流電(AC)并且輸出相對于連接點X的正電壓與負電壓。應(yīng)當理解的是，經(jīng)整流的電壓是脈動的、經(jīng)整流的AC電流。然后電壓調(diào)節(jié)器670與680調(diào)節(jié)脈動的、經(jīng)整流的AC 電流，以確保整流電路650工作在最大固定電壓下，而不管將功率提供給烹飪?nèi)萜?10的感應(yīng)烹飪或熱量器具的類型如何。電容器704跨接在電壓調(diào)節(jié)器670和680的輸出之間，并且當食物制備容器610未從感應(yīng)加熱或烹飪器具接收功率時，或者在感應(yīng)加熱或烹飪器具的溫度調(diào)節(jié)作用期間關(guān)閉感應(yīng)加熱或烹飪器具時，電容器704用來將補充電源提供給電流調(diào)節(jié)器720與LED 700。在一個方面中，整流電路650可以密封在容器610的手柄614內(nèi)， 以便形成至少防水的密封。但是，整流電路650可以與容器610的任何部分相關(guān)聯(lián)。來自電流調(diào)節(jié)器720的電流經(jīng)過連接點Y進入烹飪?nèi)萜?10的導(dǎo)電本體612，并且在連接點X處離開。連接點Y與X之間的電流形成還原環(huán)境，該還原環(huán)境用于容器610的表面622上正在制備的食物。也就是說，還原環(huán)境提供了可用電子的來源，該電子可以被食物吸收，因此減少制備處理期間食物所受氧化的量。在本發(fā)明的另一個方面中，可以使用公知技術(shù)改進整流電路650以存儲能量，以便當烹飪?nèi)萜?10沒有設(shè)置在感應(yīng)器具的加熱或烹飪表面上時，或者當烹飪期間為調(diào)節(jié)溫度關(guān)閉開關(guān)時，能夠?qū)崿F(xiàn)抗氧化處理。因此將會理解的是，本發(fā)明的一個或多個實施方式的一個優(yōu)點在于，提供食物制備容器的抗氧化食物制備裝置將高頻AC信號轉(zhuǎn)換成傳送給容器的脈動的、經(jīng)整流的AC電流，以便提供用于食物吸收的可用電子的還原環(huán)境。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，通過布置在底座與容器中的線圈的互感，功率從底座傳送到由容器保持的整流電路。本發(fā)明的再一個優(yōu)點在于，可以調(diào)節(jié)由整流電路保持的電流調(diào)節(jié)器，以便修改脈動的、經(jīng)整流的AC電流幅度的量，以創(chuàng)建具有用于食物吸收的期望水平的可用電子的還原環(huán)境。本發(fā)明的進一步優(yōu)點在于，可以通過容器保持或以其它方式承載整流電路。雖然已經(jīng)完全詳細地描述了本發(fā)明而且將其示意性地圖示在附圖中，但本發(fā)明并不局限于這些細節(jié)，因為不超出本發(fā)明的精神與范圍，本發(fā)明可以作許多改變和改進。因此在隨附的權(quán)利要求的語言與范圍內(nèi)，上述說明涵蓋了任何及所有的改進與形式。
權(quán)利要求
1.一種食物制備裝置，包括底座，保持被配置為生成第一功率信號的電源；用于制備食物的食物制備容器，所述容器保持被配置為接收由所述第一功率信號感生出的第二功率信號的整流電路；以及整流電路，其由所述容器保持并且電耦合至所述容器，其中，當所述整流電路接收所述第二功率信號時，所述整流電路從所述第二功率信號生成脈動的、經(jīng)整流的交流電流信號， 并且將所述交流電流信號供應(yīng)至所述容器，從而創(chuàng)建供所述容器所承載的食物吸收的可用電子的還原環(huán)境。
2.如權(quán)利要求1所述的食物制備裝置，其中，所述第一功率信號包括方波。
3.如權(quán)利要求1所述的食物制備裝置，其中，所述整流電路包括 線圈；肖特基二極管，與所述線圈的一端串聯(lián)布置；以及電容器，與所述線圈和所述二極管并聯(lián)布置，使得所述二極管的負極耦合至所述電容器從而形成第一節(jié)點，所述線圈與所述電容器的偶合形成第二節(jié)點。
4.如權(quán)利要求4所述的食物制備裝置，還包括電流調(diào)節(jié)器，其耦合至所述并聯(lián)布置的電容器的輸出端以控制輸送至所述容器的所述電流的幅度。
5.如權(quán)利要求4所述的食物制備裝置，還包括耦合至所述電流調(diào)節(jié)器的輸出端的第一連接點以及耦合至所述第二節(jié)點的第二連接點，其中，所述第一連接點和所述第二連接點電耦合至所述容器。
6.一種制備食物的方法，包括提供導(dǎo)電容器以制備食物，所述容器包括整流電路，所述整流電路具有電耦合至所述容器的第一連接點和第二連接點；所述整流電路將高頻交流信號轉(zhuǎn)換為脈動的、經(jīng)整流的交流電流；以及在所述第一連接點和所述第二連接點之間供應(yīng)所述脈動的、經(jīng)整流的交流電流，從而創(chuàng)建供食物吸收的可用電子的還原環(huán)境。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括控制耦合至所述第一連接點的所述脈動的、經(jīng)整流的交流電流的幅度以創(chuàng)建具有在所述供應(yīng)步驟中供食物吸收的可用電子的期望水平的還原環(huán)境。
8.—種與感應(yīng)加熱器具一起使用的食物制備裝置，包括用于制備食物的容器，所述容器具有導(dǎo)電本體，其中，所述接收表面保持布置在其上的非導(dǎo)電涂層；耦合至所述導(dǎo)電本體的整流電路；嵌入所述涂層內(nèi)的第一導(dǎo)線部分，所述第一導(dǎo)線部分的各端部耦合至所述整流電路； 嵌入所述涂層內(nèi)的第二導(dǎo)線部分，所述第二導(dǎo)線部分在一端耦合至所述第一導(dǎo)線部分，而在另一端耦合至所述整流電路；其中，所述整流電路將在所述第一導(dǎo)線部分由感應(yīng)加熱器具感生的電流轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動的、經(jīng)整流的交流電流，所述交流電流通過所述整流電路供應(yīng)至所述導(dǎo)電本體從而創(chuàng)建供所述容器所承載的食物吸收的可用電子的還原環(huán)境。
9.如權(quán)利要求8所述的食物制備系統(tǒng)，其中，所述整流電路與所述導(dǎo)電本體集成。
10.如權(quán)利要求8所述的食物制備系統(tǒng)，其中，所述第一導(dǎo)線部分基本上形成回路。
11.如權(quán)利要求8所述的食物制備系統(tǒng)，其中，所述整流電路包括 橋式整流器，耦合至所述第一導(dǎo)線部分的各個端部；電壓調(diào)節(jié)器，耦合至所述橋式整流器的輸出端，并且耦合至所述第二導(dǎo)線部分；以及電流調(diào)節(jié)器，耦合至所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出端；其中，所述電流調(diào)節(jié)器向所述導(dǎo)電本體供應(yīng)所述脈動的、經(jīng)整流的交流電流。
12.如權(quán)利要求8所述的食物制備系統(tǒng)，還包括電容器，其耦合至所述電壓調(diào)節(jié)器以在所述容器未從所述感應(yīng)加熱器具接收功率時儲存能量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗氧化食品制備裝置，包括具有導(dǎo)電本體與獨立供電底座的食物制備容器。底座產(chǎn)生高頻AC功率，通過初級線圈將高頻AC功率傳送到由容器保持的次級線圈中。整流電路將高頻AC功率轉(zhuǎn)換為提供給容器導(dǎo)電本體的脈動的、經(jīng)整流的AC電流，以便生成制備食物時用于食物吸收的可用電子的還原環(huán)境。
文檔編號A47J27/12GK102209482SQ200980144691
公開日2011年10月5日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者蘭斯·約翰遜, 史蒂文·莫平 申請人:蘭斯·約翰遜