專利名稱：具有烘焦裝置的微波爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有烘焦裝置的微波爐。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種微波爐，其烘焦裝置包括烘烤元件，該烘烤元件被設(shè)置成向置于爐中的食物發(fā)射紅外線輻射。
背景技術(shù)：
為了能夠以在食物上形成硬殼表面的方式來烹飪或加熱食物，也就是，可以得到烘焦的效果，在微波爐中經(jīng)常包括各種烘焦裝置。輻射熱通過發(fā)射紅外線輻射的管(比如，石英管)來產(chǎn)生。在現(xiàn)有技術(shù)的一些爐子中，照射到食物之上的紅外線輻射(熱輻照)通過設(shè)置于發(fā)射管之上/后部的反射器的作用而得到加強。
這種烘焦裝置所遇到的一個問題是，反射器最終被烹飪過程中食物的飛濺物或者類似物所污染，從而使得烘焦裝置美觀的外表變得難看并且反射率也被降低，導(dǎo)致烘焦性能的下降。因此，從技術(shù)的觀點和商業(yè)的觀點來考慮，這確是需要解決的問題。
EP0956739公開了一種微波爐，其烘烤裝置設(shè)置于爐腔頂板中的中空空間內(nèi)。中空空間被設(shè)計成使得它基本上不受微波輻射，另外它還設(shè)置有與爐腔連通的開口。中空空間具有被設(shè)計成用來反射紅外線輻射并且引導(dǎo)所述輻射進入爐腔內(nèi)的壁。在連通開口的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有格柵，格柵由具有多個狹槽的金屬片組成。格柵可以被設(shè)置成吸收一些來自烘烤裝置的紅外線輻射以提供一高溫區(qū)域。這樣，據(jù)其所描述，格柵的溫度被提高到使得置于爐腔內(nèi)的食物所產(chǎn)生的飛濺物在格柵處燃燒掉，由此防止了中空空間的反射內(nèi)壁受到污染。
位于微波爐任意壁內(nèi)的中空空間可以被設(shè)計成基本無微波的，例如，如EP0573750中所公開的一樣。
然而，如EP0956739中公開的一樣，格柵的使用導(dǎo)致了到達爐腔內(nèi)食物的紅外線輻射總量的減少，由此降低了烘焦效率。
而且，仍然有相當(dāng)大的可能會污染到烘烤裝置后的反射表面。一旦污染物已經(jīng)到達并且粘附于反射表面上，要將其清理干凈并且恢復(fù)其反射特性能將會是非常困難的。
因此，需要一種消除了這些問題的新型改良烘焦裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的一個目的是通過提供一種具有烘焦裝置的微波爐來解決上述問題，該烘焦裝置增強了放置于爐腔內(nèi)的食物受到紅外線輻照的程度，并且同時消除了由放置于爐腔內(nèi)的食物產(chǎn)生的飛濺物和煙氣所導(dǎo)致的污染問題。
本發(fā)明是基于這種認(rèn)可之上的，即朝向爐腔的紅外線輻射的反射可以被來自加熱表面的紅外輻射二次發(fā)射所替代。而且還應(yīng)認(rèn)可這種二次發(fā)射可以從一個被加熱到某一溫度的表面得到，在該溫度下來自爐腔內(nèi)食物的飛濺物或碎屑會汽化或燃燒掉。加熱表面的溫度最好為大約500℃或更高，這樣可以除掉煙灰。值得注意的是，煙灰在稍低于500℃的溫度時開始燃燒。
為了得到所述的紅外線輻射的二次發(fā)射，并且同時引導(dǎo)煙灰以及其它污染的自動消除，中空空間(其中設(shè)置有烘烤元件)的內(nèi)表面應(yīng)當(dāng)具備紅外線吸收性能從而形成一道屏(而不是反射器)。而且，為了達到所想要的溫度，中空空間的表面(屏)應(yīng)當(dāng)與腔外的環(huán)境熱絕緣。換句話說，不是象現(xiàn)有技術(shù)中一樣使用反射器，而是在烘烤元件的上面或后面使用紅外線吸收屏。
在根據(jù)本發(fā)明的微波爐中，烘焦裝置設(shè)置于中空空間內(nèi)，這與上面提到的EP0956739中的情況類似。然而，所述中空空間的內(nèi)表面不反射紅外線輻射。與之相反，內(nèi)表面由形成屏的紅外線吸收材料組成。這個屏具有兩個主要功能，即發(fā)射與烘焦裝置直接發(fā)射的紅外線輻射波段不同的二次紅外線輻射；以及在烘焦裝置的運作過程中，達到一個更高的溫度，在該溫度下，污物和煙灰會自動從表面汽化或燃燒，從而提供一個自清潔的效果。尤其是，通過吸收來自烘烤裝置的紅外線輻射，屏的溫度被提升到大約500℃或更高。在這個溫度下，煙灰被汽化或燃燒掉從而被清除掉。這使得位于烘烤裝置后的屏一直保持潔凈以及吸引使用者的美觀外表。
烘焦裝置可以包括任意合適的紅外線輻射裝置。然而，烘焦裝置最好是功率至少為300W的石英管加熱器。
如下面將要更為詳細描述的，還可以想到，并且有時設(shè)置烘烤元件的空間最好實際上是微波腔的一部分。換句話說，該空間不需要是無微波的。
被加熱的屏可以涂附一層陶瓷材料比如在涂附于基片上的Al2O3。這種材料是很有優(yōu)勢的，因為它不僅能提供所需的功能并且價廉易得。該層可以便利地通過火焰噴涂的方式噴鍍于中空空間的內(nèi)部表面之上。然而，涂附層還可以包括涂附于基片上的瓷釉或合適的陶瓷涂料。
中空空間最好做成一個與爐腔頂板連接的插件形狀。為此，在頂腔壁(頂板)中制出一個開口并且插件固接于此開口處。插件可以由與腔壁相同的材料制成，比如不銹鋼。然而如果內(nèi)表面(屏)沒有涂層，則其材料必須具備吸收來自烘烤裝置的紅外線輻射的能力以及達到和維持大約500℃溫度的時間延長期。
為了阻止微波爐的過度熱負(fù)載以及為了加速紅外線吸收屏的溫度上升，插件包含和/或由熱絕緣材料包圍，比如礦物棉或者纖維絕熱材料。好的熱絕緣對于獲得屏開始發(fā)射二次紅外線輻射的快速響應(yīng)時間、以及達到自清潔溫度來說是很重要的。
而且，為了減少從插件到爐壁剩余部分的熱傳導(dǎo)，插件最好在其邊緣上設(shè)置通孔。
中空空間內(nèi)表面上的紅外線吸收材料層的進一步作用是保護壁材料不會回火和氧化。一個完全的覆蓋層，例如Al2O3，可以阻止氧氣到達金屬層，并因此可為之提供有效的保護。
當(dāng)內(nèi)部表面沒有設(shè)置涂層時，插件優(yōu)選地在加熱室中進行預(yù)處理，從而使其獲得均勻的色彩和均勻的吸收性能。
典型地，烘烤元件在運作中將會達到大約1000℃的溫度，對應(yīng)于大約2.3μm的最高發(fā)射波段，而中空空間的內(nèi)表面(即屏)將達到大約500℃的溫度，對應(yīng)于大約3.7μm的最高發(fā)射波段。通過使用兩種不同的波段，置于爐腔內(nèi)的食物可以獲得更好的烘焦效果。
屏最好被制成可以阻止二次發(fā)射抵達爐門的形狀，原因是為了防止其過熱并且為了將使用者在操作爐子時被灼傷的風(fēng)險減小到最低。屏的形狀最好能夠引導(dǎo)朝向腔內(nèi)負(fù)載區(qū)域的二次發(fā)射以最大的輻射量照射到置于那里的食物上的形狀。另外，因為與上面相同的原因，屏的形狀最好使得來自輻射管(烘烤元件)的直接輻射被阻止到達爐門。
插件的中空空間可以容納多余一個的烘烤元件，比如兩個元件。這使得發(fā)射的紅外線輻射更有效地限定于爐腔內(nèi)的負(fù)載區(qū)域中。另外，在單個空間內(nèi)設(shè)置多個元件對于給定的元件總功率而言可以帶來更好的烘烤效果。


在結(jié)合附圖閱讀完下面的詳細說明以后，本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點將得到更為充分的理解。在這些附圖中圖1示意地示出了裝設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的烘焦裝置的微波爐的內(nèi)部；圖2示意地示出了圖1中微波爐的側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的烘焦裝置插件的分解4a和圖4b示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的烘焦裝置插件的另一個實施例分別從下方和上方的透視圖；圖5是圖4a和圖4b中示出的插件的山形壁的平面圖；以及圖6示意地示出了如何將涂層應(yīng)用于圖4a和圖4b中烘焦裝置的屏上。
具體實施例方式
圖1從背面示出了根據(jù)本發(fā)明的微波爐10的內(nèi)部。爐子包括由腔壁和爐門限定出的微波腔，以及烘焦裝置12設(shè)置于腔的頂板內(nèi)?？梢詮膱D上看出，烘焦裝置12的形狀為凸起形，或者說是具有兩個基本上直立的側(cè)山形壁的中空空間，這兩個側(cè)山形壁中陡峭的一側(cè)靠近爐門，傾斜的一側(cè)靠近微波腔的背面。選擇這種凸起或者說空間的形狀，可以阻止來自烘焦裝置的紅外線輻射直接輻射到爐門。
圖2示出了圖1的微波爐10側(cè)剖視圖，該圖更加詳細地圖示了烘焦裝置12的形狀和位置。在圖2中，爐門位于左邊，而微波腔的背面被描繪于右邊。圖2中所示的烘焦裝置12包括兩個在中空空間內(nèi)彼此平行設(shè)置的石英管14。空間由紅外線吸收屏16所限定出來。如上面所提到的，屏16的形狀可以阻止來自石英管14的紅外輻射直接輻射到爐門。屏由片狀金屬制成，并且可以在其上涂附紅外線吸收材料。如果片狀金屬本身就可以吸收紅外線，該屏也可以不用再涂附其它材料。在屏16的外部，在遠離微波腔的一側(cè)，設(shè)置有由礦物棉、纖維絕熱材料或類似物制成的絕熱層18。該絕熱層的主要目的是為了增強屏16因吸收來自石英管14的輻射熱而導(dǎo)致的溫度上升，從而使得屏的溫度達到500℃或更高。在稍低于500℃的溫度下，煙灰(碳)被點燃，這樣一旦超過那個溫度就能給屏帶來自清潔功能。而且，屏16將發(fā)射出波段與直接從石英管14發(fā)射出的輻射波段不同的二次輻射，從而有可能提高烘焦的效率。在絕熱層18的外部，設(shè)置有保護片20。
整個烘焦裝置12最好制成插件形狀。在圖3中，示出了這種插件的一些細節(jié)之處。插件包括由彎曲的片狀金屬制成的夾持于兩個側(cè)山形壁22之間的屏16。開口24位于山形壁22上，用于容納烘烤元件14，比如如前面所述的一對石英管。在屏的外部，設(shè)置有絕熱層18。通常地，山形壁22要比形成屏16的彎曲片狀金屬的外形輪廓寬，以使絕熱層18能固定于山形壁的周界之中。最后，外保護層20環(huán)繞絕熱層18布置并且連接于山形壁22之上。然后將整個插件安裝于微波腔壁的開口中，最好安裝于頂壁的開口中。
烘焦裝置的中空空間可以制成使得空間在爐子運作過程中基本無微波的形狀。然而，并不總是必須按這樣制造。例如，在使用石英管形式的烘烤元件時，就可以允許微波完全進入烘焦裝置內(nèi)。其原因是石英管包括容納有螺旋線的管子。螺旋形狀使得導(dǎo)線起到感應(yīng)線圈的作用，這樣只有極低的微波能量沿著線圈傳導(dǎo)。因此，只要螺旋形狀延續(xù)到腔體的外部(穿過山形壁22)，就不會有微波泄漏出去。換句話說，沒有可以用作微波天線的線性導(dǎo)體。
圖4a和圖4b示出了另一種類型的插件烘焦裝置。在這種情況下，插件包括兩個中空空間，每一個空間容納有一個石英管14。像前面的情況一樣，該插件由彎曲片狀金屬制成的屏16和兩個側(cè)山形壁22組成。和前面的情況一樣，同樣設(shè)置有絕熱層和外保護層(圖4中未示出)。從圖4a和4b中可以清楚地看出烘烤元件14(石英管)是如何越過山形壁22繼續(xù)延伸的，從而象上面所描述的一樣給微波帶來密封效果。
插件烘焦裝置最好沿著它的邊緣設(shè)置通孔，如圖4a和4b所示，從而可以減少從插件到安裝插件的腔壁的熱傳導(dǎo)。雖然在圖3中沒有示出，通孔同樣最好設(shè)置在兩個或多個烘烤元件置于一個公共空間內(nèi)的情況中。
圖5示出了具有用于容納烘烤元件的圓形開口24的側(cè)山形壁22。在示出的實施例中，山形壁為具有各自具備一個烘烤元件的兩個中空空間的插件烘焦裝置而制造。然而，山形壁也可以設(shè)計成與兩個烘烤元件設(shè)置于一個中空空間內(nèi)的情況相類似。在山形壁中，具有用于安裝屏的狹槽。附圖標(biāo)記26示出了這些狹槽中的一個。狹槽26的位置被設(shè)置成使得屏具有可減少輻射到爐門的輻射總量的形狀。這可以通過使屏在靠近門的一側(cè)(在圖5中向左)具有更為陡峭的邊界來實現(xiàn)。在遠離門的一側(cè)的屏的邊界更為傾斜，從而使得來自烘烤裝置(來自烘烤元件的直接輻射和來自屏的二次輻射)的輻射被引導(dǎo)主要朝向爐腔內(nèi)的負(fù)載區(qū)域。在與山形壁較低邊緣相鄰處，設(shè)置有小開口28以支持機械保護元件。最好設(shè)置這種元件來消除可能對烘烤元件造成機械損傷或者使用者不注意觸碰到熱烘烤元件的危險。
圖6示意地示出了在其內(nèi)表面具有紅外線吸收層或涂層30的屏16。如上所述，如果屏本身就具有紅外吸收的性能，涂層30可以被省略掉。典型地，涂層30至少均勻地設(shè)置于屏16上容納烘烤元件的中空空間部分。是否設(shè)置涂層取決于屏的材料，而根據(jù)本發(fā)明，涂層的設(shè)置可以帶來與自清潔效果有關(guān)的性能的改進。此外，這種涂層可以為烘焦裝置提供更加賞心悅目的視覺外觀。
本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)特殊的實施例和附圖在上文作出了描述。然而應(yīng)當(dāng)明了，本說明書的教導(dǎo)在不脫離所附權(quán)利要求限定出的本發(fā)明范圍的情況下還可以應(yīng)用于其它的一些場合。
權(quán)利要求
1.一種微波爐，包括由腔壁和爐門限定出的爐腔，在爐腔中用于接受食物的負(fù)載區(qū)域，向爐腔供給微波的微波單元，以及具有用于產(chǎn)生紅外線輻射的紅外線產(chǎn)生裝置的烘焦裝置，所述紅外線產(chǎn)生裝置被設(shè)置于一個腔壁的中空空間內(nèi)，其特征在于中空空間面向爐腔的內(nèi)部表面包括用于吸收來自所述紅外線產(chǎn)生裝置的紅外線輻射的紅外線吸收材料，以及在于所述中空空間在面向遠離腔的一側(cè)被熱絕緣，其中所述紅外線吸收材料在紅外線產(chǎn)生裝置的運作過程中被設(shè)置成達到500℃或更高的溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的微波爐，其中紅外線吸收材料由沒有涂層的片狀金屬組成。
3.如權(quán)利要求1所述的微波爐，其中紅外線吸收材料是涂附于基片層上的陶瓷材料。
4.如權(quán)利要求2所述的微波爐，其中所述陶瓷材料包括Al2O3。
5.如權(quán)利要求1所述的微波爐，其中紅外線吸收材料是涂附于基片層上的瓷釉。
6.如前任一權(quán)利要求所述的微波爐，其中紅外線產(chǎn)生裝置包括兩個設(shè)置于在中空空間內(nèi)的石英管。
7.如權(quán)利要求4所述的微波爐，其中中空空間被制成增加被引導(dǎo)朝向腔內(nèi)負(fù)載區(qū)域的紅外輻射總量的形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的微波爐，其中中空空間形成插件形狀，該插件被放入一個腔壁中的開口處。
9.如權(quán)利要求7所述的微波爐，其中所述插件至少沿其兩個邊緣設(shè)置有通孔來減少從插件到腔壁的熱傳導(dǎo)。
全文摘要
一種具有烘焦裝置的微波爐，爐子包括用于產(chǎn)生紅外線輻射的裝置，所述產(chǎn)生紅外線輻射的裝置設(shè)置于爐腔壁中的中空空間內(nèi)。中空空間面向爐腔的內(nèi)部表面包括用于吸收來自所述產(chǎn)生紅外輻射的裝置的紅外線輻射的紅外線吸收材料，以使得所述紅外線輻射吸收材料達到500℃的溫度，在該溫度下煙灰被汽化或點燃。
文檔編號H05B6/80GK1573222SQ200410063158
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月27日
發(fā)明者E·布朗尼施, G·奈倫 申請人:惠而浦有限公司