可變電磁波作用面的方法和電器的制造方法
【專利摘要】本發明是關于一種可變電磁波作用面的方法,電磁波作用面包括電磁波反射面和電磁波通過面,其主要特征是采用電器內至少一個電磁波作用面有可變結構,在電磁波作用面位置或形狀變化后,使接觸電磁波作用面后的電磁波在電器內傳播發生變化的方法和采用該方法的電器。
【專利說明】可變電磁波作用面的方法和電器
【技術領域】
[0001]本發明涉及電磁波控制的方法及采用該方法的電器,具體說涉及的是有可變電磁波作用面的電器。
【背景技術】
[0002]電磁波包括微波、電波和磁場波,主要是高頻電磁波。采用電磁波加工的電器包括工業、商業和家用電器;家用電器主要包括微波爐、電蒸爐、烤箱和電磁爐等。微波爐、電蒸爐、烤箱和電磁爐都有臺式和嵌入式,也有組合有其它功能的廚具,電器一般由箱體、箱門、能量部、控制器等組成。現在電器的箱體有單層和雙層,與電磁波控制有關的主要是內層的內表面。為敘述方便以家用電器為例說明。加工食品的電器有家用和商用。現在的微波爐多為常壓加熱且不密封。現在電器的箱體有單層和雙層,與電磁波控制有關的主要是內層箱體或箱體的內表面,有電磁波通過的內層箱體稱之為電磁波通過面,由內層箱體或箱體的內表面分隔的加熱食物的空間稱之為加熱室,由內層箱體外表面和外箱體的內表面包圍有波導的空間稱之為波導腔,其它內層箱體或接觸電磁波的箱體的內表面可稱之為反射面,內層箱體或接觸電磁波箱體的內表面也可以統稱為電磁波作用面。根據現有電器和專利申請文件等現有技術可知,微波爐電磁波通過面主要有兩種形式:一種是全幅面的微晶玻璃板,一般是在底部;二是多數國外品牌或多數嵌入式微波爐采用的側面內箱體表面上有一小面積云母片作為電磁波通過面。電磁波均勻方式:一種是靠旋轉電磁波攪拌器發散,這多是有全幅面的微晶面板,通常的解釋說攪拌器將微波打散后可以起到微波均勻的效果,實際上攪拌器最主要的作用是實現微波的順序掃描,而且還不能保證每次掃描所用微波的數量相同,打散微波只是起到次要的作用;攪拌器的問題是攪拌器結構較復雜、有振動噪音和耗能,攪拌器不間斷地反射電磁波也消耗了能量,同時微波反射回磁控管的幾率也較大。實際考察的時間越短電磁波分布的均勻性就越差,這個事實在降低多次反射的影響和考察的時間越短時就看的越清楚,若攪拌器的運動速度接近光速,恐怕微波是無法通過;若微波爐加熱室為方形,而微波攪拌部件的運動軌跡為圓形,也就是說微波爐四角是均勻性的死角。二是多數國外品牌或多數嵌入式微波爐采用的有轉動轉盤,并與云母片配合的方式,位置一般多是在側面內層箱體上,云母片多在電磁波波導出口的側面,轉盤旋轉均勻電磁波與旋轉電磁波攪拌器的作用類似,也是通過轉動轉盤的轉動實現微波的順序掃描來達到實現微波的均勻效果。由于此類電磁波通過面的面積太小,同時側面也不利于熱量傳遞,所以主要問題是實際電磁波均勻程度較低,由于旋轉轉盤和旋轉電磁波攪拌器相比,都是通過旋轉實現微波的均勻效果,所以兩者的缺點也類似。按GB-T18800-2008 / IEC6075:2006實用微波爐性能試驗方法-10.2多杯實驗方法,即五點測量法測量。現有采用云母片或側面微波出口技術的微波爐電磁波分布的均勻率大約在70%左右;由于電磁波通過面的面積太,同時底面也有利于熱量傳遞,有旋轉攪拌器均勻方式的電磁波分布的均勻率較高,合肥三洋聲稱可達93.7%。三是有幾個電磁波出口和多個波導,電磁波出口就是電磁波通過面,無論從數量考察還是設置的目的都與現有技術相同;四是可上下移動攪拌器或波導:三和四的問題都是結構復雜。由申請號:200510042111.X的專利申請文件可以知道,提出了對波導管內發出的微波在耦合腔[波導倉]內反射后,電磁波通過面采用金屬板上均勻分布的通孔,主要的技術方案是進入加熱腔時通過耦合孔的微波保持均勻的技術方案。由申請號:03268948.9的專利申請文件可以知道,提出了對波導管內發出的微波在波導倉內反射后,有孔金屬板上距離波導口越遠的孔尺寸越大的有利于微波通過面內微波均勻的技術方案。即使電磁波通過面上的微波分布均勻時,理論上若只考慮微波直接照射則只有加熱室內與電磁波通過面完全平行且面積同樣大小的參考面上的微波是有可能均勻分布的,若還考慮各個箱體內的微波反射,則不能確定微波在加熱室內是均勻分布的;當不平行或面積非同樣大小的參考面上的微波則更是非均勻分布的;所以即使有孔金屬板上的孔均勻分布或剛剛通過內箱體的微波分布是均勻的,也不能保證微波進入加熱室后的微波分布一定是均勻的,總而言之加熱室內的微波均勻分布,包括加熱室內直接或間接照射、指定具體參考區域內全部或部分均勻分布等各種情況。由申請號:201310044347.1的專利申請文件可以知道,提出了通過測量參考面上測量點的分布和大小,根據電磁波通過面上與最大或最小測量點相對應點處透波結構形狀的調整,達到參考面或區域內電磁波按設計要求分布。由申請號:95195792.9的專利申請文件可以知道,提出了可上下移動攪拌器和多電磁波出口的技術方案,該專利申請還提出了通過擺動有控制地遮蔽電磁波出口的方法改變加熱方式,該專利申請還提供了豐富的信息。由申請號:201010211956.8的專利申請文件可以知道,提出了微波出口在側面且有玻璃轉盤配合,微波爐內頂部光波管反射面內有小尺寸凹凸曲面增加反射食物反射回來光波的技術方案。由申請號:201220324834.4的專利申請文件可以知道,提出了微波爐內后部箱體內表面有小尺寸凹凸曲面均勻微波的技術方案。以上兩種技術方案都沒有注意如何使小尺寸凹凸曲面配合電磁波通過面,因為與電磁波通過面相對的箱體內表面的反射特性才是主要影響微波分布均勻的因素。高頻電磁波電器用于工作時,電磁波在電器內分布包括預定區域內分布和均勻分布;預定區域內分布包括完全均勻分布和部分均勻分布;同時被加熱物的形狀也是各種各樣,有片形、條形或較大體積形狀等。現有主要的問題是如何根據被加熱物的形狀改變電磁波分布,達到適應差別較大的不同被加熱物和提高電磁波在電器內的均勻分布。有必要提出改進電器內電磁波分布的新方法和使用該方法電器的技術方案,達到改變電磁波分布或提高均勻分布的目的。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題就是提出控制電器內電磁波分布的新方法和采用該方法的電器的新技術方案。
[0004]本發明的技術方案是一種可變電磁波作用面的方法,電磁波作用面包括電磁波反射面和電磁波通過面,其主要特征是采用電器內至少一個電磁波作用面有可變結構,在電磁波作用面位置或形狀變化后,使接觸電磁波作用面后的電磁波在電器內傳播發生變化的方法。電器內作用面包括加熱室內表面、或與電磁波出口配合結構內的反射面和電磁波通過面,在作用面運動變化后,兩種位置作用面反射后的電磁波在電器內分布不同。通過電磁波作用面的位置或形狀變化,使電磁波在電器內的分布不同,可以適應不同類型的被加熱物的需要,選擇參數可以包括形狀、重量、材料種類等等。首先提前測定電磁波作用面在各種不同位置或形狀時電器內的電磁波分布數據,從這些數據中分類選擇確定適應不同類型的被加熱物的參數數據,將這類對應關系編寫成控制程序存入控制部,加熱時,輸入被加熱物的參數信息,控制部識別后向電磁波作用面可變結構發出控制動作信號,電磁波作用面位置或形狀變化完成后,電器開始加熱。也可以在開始加熱的過程中同時進行電磁波作用面位置或形狀變化。提前測定電磁波作用面在各種不同位置或形狀的電磁波分布包括有被加熱物和無被加熱物。一般可動結構是與有透波結構的阻礙電磁波材料制造的電磁波通過面或箱體連接。最簡單的可變結構是電磁波作用面有雙金屬片或記憶合金部分,雙金屬片或記憶合金部分就是簡單的可變結構。可變結構的主要效果是根據被加熱物的形狀改變電磁波分布,達到適應差別較大的不同被加熱物和提高電磁波在電器內的均勻分布。還有一個效果是可以防止微波返回波導,燒毀磁控管。
[0005]電器內至少有一個電磁波通過面采用有透波結構的阻礙電磁波材料制作、或透波材料制作、或阻礙電磁波材料與透波材料復合制作,至少有一種;電磁波通過面內透波結構的大小、或形狀、或兩者結合的調整,按照使電器內至少有一個截面的電磁波能量強度均勻分布調整確定。電磁波通過面多是構成電器烹飪室的某一個內面或內面與箱體外面之間的結構面。阻礙電磁波材料包括金屬材料、屏蔽材料、反射涂層等。電器內電磁波通過面內有透波結構,透波結構的形狀分別為多邊形、曲線形、或其組合,至少有一種。包括規則型和不規則型,規則型如圓形、方形、三角形、正六邊形等。形狀可為點、條、曲線。電器內透波結構在厚度范圍內可以內大外小、或內小外大、或其組合,至少有其中一種;也就是錐形。電器內電磁波出口形狀分別為點狀、或多邊形、或曲線形、或任意兩種及以上種組合,至少有其中一種。包括規則型和不規則型,規則型如圓形、方形、三角形、正六邊形等。形狀也可為點、條、曲線。
[0006]優選的可變結構包括活動、或變形、或兩種組合。可變結構的活動或變形與固定結構下箱體的變形是不相同的,包括是否可控和動作幅度的區別。可變結構常有一點是不固定的,但大多都有一個限位結構,以控制作用表面形狀變化幅度和定位。限位結構分別為凸起結構、或螺紋付結構、或彈力結構、或阻尼結構、或磁力結構、或熱脹結構、或滑道結構、或卡扣結構,或任意兩個及以上個結構組成。分別采用滑道結構、或螺紋結構、或磁力結構、卡扣、彈力夾持、或熱敏材料零件結構、或記憶合金材料零件結構、或任意兩者及以上組合。電磁波通過面與活動的電磁波通過面復合等定位結構連接。定位結構一般通過螺紋、卡扣、阻尼、彈力夾持等方式定位。通過變換有不同透波結構的電磁波通過面,可以改變電磁波通過的數量、分布和方向。
[0007]根據權利要求1或2任一所述可變電磁波作用面方法的電器,包括電磁波發生部和電磁波作用部,其主要特征是電器內至少有一個電磁波作用面有可變結構。
[0008]優選的可變結構包括活動、或變形、或兩種組合。
[0009]優選的作用面可變包括轉動、或滑動、或升降、或彈性變形、或振動、或任意兩者及以上組合。
[0010]優選的電器內電磁波作用面變形包括平面、或曲面、或兩者組合。曲面多為電磁波反射型。曲面包括拋物面、橢圓面、雙曲面等;還可以分為曲線繞對稱軸旋轉形成的曲面和曲線平行移動形成的曲面,比如常見的二次曲線曲面;復雜的是還可以包括對稱軸移動的曲面。旋轉曲面的焦點是點,平行移動形成曲面的焦點是線。
[0011]優選的電器內電磁波作用面變化包括整體變化或部分變化。[0012]優選的作用面至少由電控制、或機械控制、或敏感材料結構控制、或手動、或任意兩者組合控制。也可以是多種控制方式同時使用。
[0013]優選的可動結構電氣控制結構與電器控制部電性連接。
[0014]優選的敏感材料結構控制包括溫度敏感材料制作零件、或壓力敏感材料制作零件、或兩者組合。溫度敏感材料包括熱膨脹材料、記憶合金、磁體和雙金屬片。壓力敏感材料包括彈性材料和壓電材料。熱膨脹材料一般是膨脹合金,如果聚合物或塑料性能滿足要求時也可以采用。比如軟化溫度適當的塑料。雙金屬材料是一種較特殊的溫度敏感材料,雙金屬片是將兩種溫度膨脹系數相差較大的金屬固定在一起,利用其隨著溫度的變化形狀也會變化的特性,雖然是由兩種及以上種熱膨脹材料復合制作,但已經有自己獨特的特性,所以也可以單獨分類。熱膨脹材料在溫度變化時在尺寸上會有變化,零件的尺寸的變化可以使電磁波通過面動作。磁體主要是利用磁力可以在居里點兩側磁性力有和無的特性,也可以采用電加熱的方法控制磁體達到居里點溫度的時刻,磁體與熱膨脹材料的作用有類似的地方,但磁體在溫度達到居里點時磁性力會失去。溫度敏感材料制成的零件分別為熱膨脹材料制、或雙金屬材料制、或磁體、或記憶合金制、或四者中任意兩種及以上種材料結構層復合制成的零件。溫度敏感材料制成的零件形狀分別為多邊形、或曲線形、或其組合,至少有其中一種。溫度敏感材料制成的零件有內孔。溫度敏感材料制成的零件至少有一點與其它零件定位連接。溫度敏感材料零件片一端定位連接在箱體。電器有一個及以上個雙金屬片結構,雙金屬片至少有一點與箱體固定,熱敏材料動作溫度應該與電器內工作溫度應該相互配合,當電器開始加熱工作時,熱敏材料零件按照設計要求產生動作。
[0015]優選的電控制分別為電機控制、或電加熱控制、或電磁控制、或壓電控制、或任意兩者及以上組合。電磁感應包括電磁感應加熱和電磁控制吸合。電動包括各種電氣控制,如各種電機和各種通過傳感器信號觸發控制驅動。電機可以分別由直流電機、交流電機、步進電機、伺服電機、超聲波電機、壓電電機或記憶合金電機驅動。電機驅動可以通過齒輪副、聯軸節、連桿機構、槽輪副、蝸輪蝸桿機構、凸輪副等機構驅動。電器有一個及以上個擺式結構,擺式結構是通過轉軸或部分齒輪擺動結構。電器有與之配合的扣部的結構。電器有一個及以上個搭扣式結構。可動結構有很多零件已成為了類似標準件。
[0016]優選的電器內至少有一個框架結構與電磁波作用面配合。有框架結構后,框架結構上一般都有滑道或滑槽等類似限定結構。
[0017]電器內至少有一個電磁波通過面表面經過拋光加工、或有功能復合層、或其組合,至少有一種。面板材料經常采用金屬板、塑料板、陶瓷板、云母板、石材板、玻璃板或復合板等。板材表面越光滑反射率越高,板材表面可以通過研磨、拋光劑、電化學等各種方法提高表面光潔度。功能復合層至少包括金屬涂層、不沾涂層、反射涂層等。表面包括平面和曲面。可以通過涂刷、印刷、電鍍、熱噴涂等進行表面處理。
[0018]電器反射曲面表面至少邊部有微凹形、或微凸形、或兩者組合。可以采用蝕刻、激光加工、等離子體加工、壓力加工、噴涂等加工方法,加工微米級的凹形或微凸形,起到發散邊緣、角落電磁波的作用。
[0019]微波爐有一個及以上個電磁鐵驅動壓力/氣體閥。微波爐有一個及以上個排氣/安全雙金屬片結構,雙金屬片是將兩種溫度膨脹系數相差較大的金屬固定在一起,利用其隨著溫度的變化形狀也會變化的特性。微波爐箱體為密封結構,箱體通過焊接、沖壓、擠壓、粘接、密封件及接觸面精密加工等各種方法達到密封效果。箱門也可以密封。箱體與箱門有一個及以上個單軸或雙軸鉸鏈連接,微波爐有一個及以上個擺式閉合結構,擺式閉合結構是通過轉軸擺動和與之配合的扣部的閉合結構。微波爐有一個及以上個搭扣式閉合結構。閉合結構有很多零件已成為了類似標準件。
[0020]本發明的有益效果是:提出了使電器內電磁波分布變化和采用該方法的電器新技術方案,可以根據被加熱物的形狀改變電磁波分布,達到適應差別較大的不同被加熱物和提高電磁波在電器內的均勻分布,改變電磁波分布或提高均勻分布的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是具體實施例1中有透波結構不銹鋼板示意圖【具體實施方式】
[0022]具體實施例1:電器為微波爐,包括外箱體、內箱體、箱門、傳感器、磁控管、波導、控制部等,右內側面箱體為窗形有透波結構的云母片電磁波通過面,透波結構既可以粘接在云母片表面,也可以復合進云母片體內,微波波導出口形狀為圓形,微波波導出口正對電磁波通過面;取電磁波長為122.4489795mm,四分之一波長為30.612mm,在窗形云母片的兩個區域預先分布不同的透波結構,不銹鋼板一邊有光滑齒條,另一對邊有槽形滑道,上面右內側面箱體內有電機,電機可以帶動與齒條配合的光滑齒形,在按設計要求分布后,通過窗形有透波結構不銹鋼板的左右或上下移動,改變與波導出口配合的電磁波通過面,達到改變原有電磁波通過面通過的電磁波在電器內的分布形狀,箱體與箱門有兩個單軸鉸鏈連接,箱體與箱門接觸面有屏蔽結構,其它可以根據設計要求和需要選擇采用現有技術。
[0023]具體實施例2:電器為燒烤微波爐,包括外箱體、內箱體、箱門、傳感器、磁控管、波導、電阻加熱管、控制部等,微波波導出口形狀為矩形,微波波導出口側對電磁波通過面;右內側面箱體為窗形有透波結構不銹鋼板的電磁波通過面,取電磁波長為122.4489795mm,四分之一波長為30.612mm,首先有透波結構不銹鋼板選擇由雙金屬片制作,不銹鋼板至少有一對對邊有槽形滑道,當烹飪室內溫度上升到設計溫度時,不銹鋼板向內凸起,達到改變原有電磁波通過面通過的電磁波在電器內的分布形狀,同時可以減少烹飪室內的電磁波反射回波導和燒毀磁控管的危險,箱體與箱門接觸面有密封件,其它可以根據設計要求和需要選擇采用現有技術。
[0024]具體實施例3:電器為微波爐,包括外箱體、內箱體、箱門、傳感器、磁控管、波導、控制部等,微波波導出口形狀為圓形,微波波導出口居于微波爐下部,底面內箱體為微晶面板和組合在微晶面板的下或外側有透波結構不銹鋼板的電磁波通過面,取電磁波長為122.4489795mm,四分之一波長為30.612mm,首先在底面箱體內側不銹鋼板上設置分布多個圓孔,孔徑最小直徑為30.62mm,孔與孔間距離最小為0.5mm,不銹鋼板在微晶面板的下或外側與之組合,不銹鋼板與箱體或微晶面板采用至少兩個對角處有卡槽固定連接,一般是四角,不銹鋼板為平面狀態時,卡栓在槽的中間位置,不銹鋼板中心固定有螺旋副,螺旋副由固定在底面箱體上的可正反轉電機驅動,在電機的驅動下,不銹鋼板通過螺旋副可以上凸或下凹,為了避免打火花,螺旋副可以采用塑料、陶瓷或其它適應材料制造,達到改變微波爐內原有電磁波作用面電磁波的通過數量或分布,箱體與箱門接觸面有密封件,其它可以根據設計要求和需要選擇采用現有技術。
[0025]具體實施例4:電器為烹飪室底面內箱體為微晶面板的電磁波通過面的現有微波爐,包括外箱體、內箱體、箱門、傳感器、磁控管、波導、控制部等,烹飪室底面內箱體為有微晶面板的電磁波通過面,首先電磁波通過面微晶面板外面組合連接有直徑為0.5mm的銅線組成的格柵形,格柵形與箱體或微晶面板采用至少兩個對邊處有使格柵形嵌入的可嵌入槽定位連接,一般是四邊,槽的深度應保證格柵形動作時不會脫離,格柵形中心有一作用點與壓電作用部連接,壓電作用部固定在底面箱體上由電驅動,在壓電體受電時發生變形作用產生位移驅動,格柵形可以在壓電作用部上凸或下凹,為了避免打火花,格柵形與壓電體的連接件可以采用塑料、陶瓷或其它適應材料制造,按照上面的方法既可以使電磁波作用面簡單移動,還可以使電磁波作用面振動,達到控制微波爐內電磁波的分布、均勻程度和防止微波反射回波導燒毀磁控管的效果;其它可以根據設計要求和需要選擇采用現有技術。
[0026]具體實施例5:電器為烹飪室底面內箱體為微晶面板的電磁波通過面的現有微波爐,包括外箱體、內箱體、箱門、傳感器、磁控管、波導、控制部等,烹飪室底面內箱體為微晶面板的電磁波通過面,烹飪室內箱體頂面為拋物面形狀,拋物面烹飪室內箱體頂面有一四邊形框架,四邊形框架與烹飪室左、右內箱體固定連接,在四邊形框架左右兩邊有滑道與拋物面左、右邊配合,拋物面的外頂點固定有手動螺栓,手動螺栓有螺帽,微波爐頂面外箱體有與手動螺栓配合的滑槽,滑槽長度不超過30_,寬度與螺栓配合,手動螺栓可以通過螺帽固定在外箱體上某一位置,拋物面頂面可以通過手動螺栓移動改變微波爐內頂面的形狀,從而改變頂面反射后微波爐內電磁波的分布,達到改變原有電磁波反射面電磁波的分布,箱體與箱門有兩個單軸鉸鏈連接,箱體與箱門接觸面有密封件,其它可以根據設計要求和需要選擇采用現有技術。
【權利要求】
1.一種可變電磁波作用面的方法,電磁波作用面包括電磁波反射面和電磁波通過面,其主要特征是采用電器內至少一個電磁波作用面有可變結構,在電磁波作用面位置或形狀變化后,使接觸電磁波作用面后的電磁波在電器內傳播發生變化的方法。
2.根據權利要求1所述可變電磁波作用面的方法,其特征是可變結構包括活動、或變形、或兩種組合。
3.根據權利要求1或2任一所述可變電磁波作用面方法的電器,包括電磁波發生部和電磁波作用部,其主要特征是電器內至少有一個電磁波作用面有可變結構。
4.根據權利要求3所述可變電磁波作用面方法的電器,其特征是可變結構包括活動、或變形、或兩種組合。
5.根據權利要求4所述可變電磁波作用面方法的電器,其特征是作用面可變包括轉動、或滑動、或升降、或彈性變形、或振動、或任意兩者及以上組合。
6.根據權利要求4所述可變電磁波作用面方法的電器,其特征是電器內電磁波作用面變形包括平面、或曲面、或兩者組合。
7.根據權利要求3所述可變電磁波作用面方法的電器,其特征是電器內電磁波作用面變化包括整體變化或部分變化。
8.根據權利要求3所述可變電磁波作用面方法的電器,其特征是作用面至少由電控制、或機械控制、或敏感材料結構控制、或手動、或任意兩者組合控制。
9.根據權利要求7所述可變電磁波作用面方法的電器,其特征是敏感材料結構控制包括溫度敏感材料制作零件、或壓力敏感材料制作零件、或兩者組合。
10.根據權利要求7所述可變電磁波作用面方法的電器,其特征是電控制分別為電機控制、或電加熱控制、或電磁控制、或壓電控制、或任意兩者及以上組合。
【文檔編號】H05B6/02GK103547004SQ201310525255
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】楊俊新 申請人:楊俊新