專利名稱：使用光波加熱器的微波爐的加熱器遮蓋板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及除使用磁控管外還使用例如可以輻射大功率光波的鹵素加熱器之類的光波加熱器的微波爐，特別涉及加熱器遮蓋板，該加熱器遮蓋板用于屏蔽和保護(hù)這種鹵素加熱器免受微波爐中烹調(diào)室的影響。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所眾所周知的，已經(jīng)提出并且使用了幾種類型的烹調(diào)加熱器，這些烹調(diào)加熱器在烹調(diào)時直接或間接地使用電能。普通加熱器的一例是微波爐，微波爐在烹調(diào)時采用微波作為加熱能量。在這種微波爐中，電操作磁控管使其產(chǎn)生微波，并把微波施加給烹調(diào)室中的食物，從而因微波引起食物中的分子活動(activity)。食物中的這種分子活動產(chǎn)生分子動能，從而加熱和烹飪食物。這種微波爐的優(yōu)點(diǎn)在于，它們有簡單的結(jié)構(gòu)，烹調(diào)時用戶使用方便，以及可容易和簡單地在烹調(diào)室中加熱食物。因此，對于某些烹調(diào)應(yīng)用來說，該微波爐具有某些優(yōu)勢，例如冷凍食物的解凍操作或把牛奶加熱至期望溫度的加熱操作。
另一方面，在美國專利No.5036179中披露了一種電子灶，該電子灶被設(shè)計為用光波代替微波作為烹調(diào)時的加熱能量。上述美國專利的電子灶被設(shè)計為利用可以輻射可見射線和紅外線的燈來完成各種期望的烹調(diào)模式。就是說，這種類型的電子灶使用燈，其中，作為加熱源，至少90％的輻射能量有不大于1μm的波長。在所述電子灶中，來自燈的可見射線和紅外線兩者都被適當(dāng)利用，可以按期望的烹調(diào)模式優(yōu)先加熱大量的食物。
本發(fā)明的發(fā)明者在韓國專利申請No.97-60245和No.98-14106中披露了一種微波爐，該微波爐除使用微波外還使用這種光波作為烹調(diào)時的加熱能量。


圖1表示普通微波爐的結(jié)構(gòu)，正如本發(fā)明的發(fā)明者所披露的那樣，該微波爐除使用微波外還使用光波作為烹調(diào)時的加熱能量。如圖所示，該微波爐有在爐腔1內(nèi)的烹調(diào)室2，爐腔1有安裝于爐腔1頂壁上的兩個鹵素加熱器10。加熱器罩14在上述加熱器10之上的位置處覆蓋鹵素加熱器10，從而使加熱器10與周圍屏蔽并保護(hù)加熱器10。加熱器遮蓋板12安裝在加熱器10與烹調(diào)室2之間的位置上。在該圖中，標(biāo)號3表示用于磁控管和高壓變壓器兩者的機(jī)械室。
稠密地對加熱器遮蓋板12開孔，形成有多個通孔12a，從鹵素加熱器10輻射的可見射線和紅外線穿過該孔，并被導(dǎo)入烹調(diào)室2中。加熱器遮蓋板12有幾乎可完全防止從烹調(diào)室2向鹵素加熱器10的不希望的微波傳送的附屬功能。
為了使光波從加熱器10平滑輻射進(jìn)入烹調(diào)室2，同時完成這樣的完全防止從烹調(diào)室2向鹵素加熱器10的不希望的微波傳送，就必須最佳地設(shè)計通孔12a的形狀、尺寸和間隔。當(dāng)然，最好制成尺寸大的通孔12a，或把加熱器10直接暴露在烹調(diào)室2的上部，以便完成光波從加熱器10進(jìn)入烹調(diào)室2的平滑輻射。但是，如上所述，當(dāng)將鹵素加熱器10設(shè)計得極大地對烹調(diào)室2暴露時，加熱器10會容易地受到來自烹調(diào)室2的微波的影響，從而受到不希望的損害或使其預(yù)期的壽命不希望地縮短。當(dāng)將通孔12a設(shè)計成具有過小尺寸時，通孔會使從加熱器10有效地輻射至烹調(diào)室2的光波量減少。此外，這種小尺寸的通孔12a會使加熱器遮蓋板12和/或加熱器罩14容易因熱而損壞。
圖2表示普通加熱器遮蓋板12的結(jié)構(gòu)。如圖所示，普通加熱器遮蓋板12有多個通孔12a。在該遮蓋板12中，按矩陣形狀排列通孔12a，該矩陣在通孔12a的L1、L2和L3行之間有固定間距G和在通孔12a之間有間距a和b。在普通的遮蓋板12中，除通孔12a的尺寸外，還未精確地設(shè)定間距G、a和b，而是大致確定的。
有這種通孔的普通加熱器遮蓋板的實例可參照日本專利申請公開昭51-60042。在上述日本專利申請的加熱器遮蓋板中，通孔的尺寸被設(shè)定為0.8mm或更小，同時把通孔中心之間的間距設(shè)定為1.2mm或更小。以上尺寸最終設(shè)定通孔邊緣之間的間距為0.4mm。但是，幾乎不可能通過常規(guī)的物理處理，例如沖壓處理在加熱器遮蓋板上形成這樣的通孔。因此，為了形成這樣的通孔，采用化學(xué)處理，例如腐蝕處理。與物理處理相比，形成通孔的這種化學(xué)處理會增加加熱器遮蓋板的制造成本。此外，上述日本專利申請的加熱器遮蓋板結(jié)構(gòu)有如下問題。
就是說，上述加熱器遮蓋板12不具有最佳結(jié)構(gòu)，而最佳結(jié)構(gòu)允許光波從鹵素加熱器10平滑輻射進(jìn)入烹調(diào)室2，同時實現(xiàn)從烹調(diào)室2向鹵素加熱器10的不希望的微波傳送的完全保護(hù)。換句話說，幾乎不可能實現(xiàn)具有圖2所示那樣設(shè)計的通孔12a的加熱器遮蓋板12的最佳開孔率。這種通孔12a使穿過加熱器遮蓋板12的光波透射率下降，從而最終降低加熱器10的加熱效率。特別是在大功率鹵素加熱器的情況下，加熱器遮蓋板12可能容易熱變形或損壞。
圖3表示普通加熱器遮蓋板的另一類型的結(jié)構(gòu)。在該加熱器遮蓋板中，通孔12a被設(shè)計成按矩形形狀單獨(dú)成形。在上述加熱器遮蓋板12中，矩形通孔12a的各邊長度設(shè)定為A。此外，通孔12a的行L1、L2和L3之間的間距或矩形通孔12a之間的間距設(shè)定為a’。各矩形通孔12a的對角線長度設(shè)定為D。
當(dāng)設(shè)計這種矩形通孔12a的排列，使其有可以使加熱器遮蓋板12的開孔率最大化的最短間距a’時，或當(dāng)間距a’保持與圖2的圓形通孔12a的間距相同時，加熱器遮蓋板12存在的問題是加熱器遮蓋板沒有期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此，對于有這種矩形通孔12a的加熱器遮蓋板12來說，必須有大于圓形通孔的間距a’。當(dāng)如上設(shè)計矩形通孔12a的排列時，可實現(xiàn)加熱器遮蓋板12的預(yù)定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。但是，矩形通孔12a的這種排列使加熱器遮蓋板12的開孔率下降。
當(dāng)把矩形通孔12a的各邊長度A設(shè)定為圓形通孔的直徑2r時，矩形通孔12a的對角線長度D變得大于圓形通孔的直徑2r。在這種情況下，加熱器遮蓋板12受到來自烹調(diào)室2的微波的嚴(yán)重影響并且其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不希望地下降。為了使有矩形通孔12a的加熱器遮蓋板12實現(xiàn)與有圓形通孔的加熱器遮蓋板相同的微波屏蔽效果，可以將各矩形通孔12a的對角線長度D設(shè)定為各圓形通孔的直徑2r。但是，這會不希望地降低加熱器遮蓋板12的開孔率，并最終降低鹵素加熱器10的加熱效率。
在這方面，對于使用鹵素加熱器10的這種微波爐的制造來說，必須設(shè)計加熱器遮蓋板12具有最佳開孔率、有效地保護(hù)鹵素加熱器10防止微波影響和期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。通過最佳地設(shè)計加熱器遮蓋板各通孔12a的直徑和通孔12a的間距G、a及b，可以實現(xiàn)這一目的。
因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題完成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供除使用磁控管外還使用鹵素加熱器的微波爐的加熱器遮蓋板，該加熱器遮蓋板被設(shè)計成具有最佳開孔率，同時可有效地保護(hù)鹵素加熱器免受微波損害。
本發(fā)明的另一目的在于提供除使用磁控管外還使用鹵素加熱器的微波爐的加熱器遮蓋板，該加熱器遮蓋板被設(shè)計成具有最佳開孔率，同時具有期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種使用鹵素加熱器的微波爐的加熱器遮蓋板，包括形成在加熱器遮蓋板上以允許來自所述鹵素加熱器的光波通過的多個通孔，所述通孔在加熱器遮蓋板上沿多行排列，在通孔之間是有相同的間距并且各通孔的半徑“r” 為所述間距的三倍或以上。
在上述加熱器遮蓋板中，穿過排列在行上的通孔中心的水平虛擬線之間的間距小于各通孔的直徑“2r”。
此外，各通孔的半徑“r”與微波波長“λ”之間的關(guān)系可用公式表示為λ/64≤2r≤λ/8。
通孔之間的間距在0.5mm至2mm的范圍內(nèi)。
通過以下參照附圖的詳細(xì)說明，將更容易明白本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是展示除使用磁控管外還使用鹵素加熱器作為加熱源的普通微波爐結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2是表示按照現(xiàn)有技術(shù)一實施例的加熱器遮蓋板園形通孔的排列的平面圖；圖3是表示按照現(xiàn)有技術(shù)另一實施例的加熱器遮蓋板矩形通孔的排列的平面圖；圖4是表示按照本發(fā)明優(yōu)選實施例的加熱器遮蓋板圓形通孔的排列的平面圖；圖5是說明按照本發(fā)明的形成于加熱器遮蓋板上的圓形通孔尺寸的圖。
本發(fā)明在加熱器遮蓋板上形成多個通孔，同時還可實現(xiàn)最佳的開孔率、有效保護(hù)鹵素加熱器免受微波損害和具有期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。為了實現(xiàn)以上目的，在設(shè)計加熱器遮蓋板的同時必須達(dá)到以下指標(biāo)。就是說，通過使加熱器遮蓋板的開孔率最小來實現(xiàn)有效地保護(hù)鹵素加熱器免受微波損害。另一方面，為了使鹵素加熱器的光波平穩(wěn)地穿過加熱器遮蓋板，還必須增大開孔率。通過減小加熱器遮蓋板的開孔率和加大通孔之間的間距，以及最佳地排列加熱器遮蓋板的通孔，可以改善加熱器遮蓋板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
如圖4和圖5所示，在通孔22的行之間未保留任何間距，同時在加熱器遮蓋板20上沿行L1、L2和L3形成通孔22的情況下，通過在通孔22之間制成相等的間距c，本發(fā)明可實現(xiàn)上述指標(biāo)。在以上的說明中，“通孔22的行之間未保留任何間距”意味著沿行排列在相鄰行L1、L2和L3上的通孔22，同時共有一個切線T，如圖5所示。
下面，參照圖5，更詳細(xì)地說明本發(fā)明通孔22的獨(dú)特排列。在該圖中，把通孔22之間的間距設(shè)定為“c”，同時把各通孔22的半徑設(shè)定為“r”。當(dāng)通孔的行L1、L2和L3之間的間距為零，或當(dāng)相鄰行L1、L2和L3上的通孔22沿行排列同時共有一個切線T時，如上所述，使通孔22之間有相同間距，那么根據(jù)勾股定理，有下式(1)。
(r+c/2)2+(2r)2＝(2r+c)2------(1)當(dāng)把上式(1)重新整理時，可獲得各通孔22的半徑r和通孔22間的間距c之間關(guān)系的下式(2)。
r＝3.23c-------(2)上式(2)意味著當(dāng)把各通孔22的半徑r設(shè)定為間距c的3.23倍時，通孔22之間的間距變得彼此相等。當(dāng)然，應(yīng)該指出，上式是在通孔的11、L2和L3行之間的間距為零，或相鄰行L1、L2和L3上的通孔22沿行排列，同時共有一個切線T的情況下建立的。
因此，如果r＞3.23c，那么通孔22之間的相同間距c肯定使通孔22的相鄰行L1、L2和L3不期望地重疊。這意味著穿過排列在行L1、L2和L3上的通孔22中心的水平虛擬線之間的間距短于各通孔22的直徑2r。在這種情況下，加熱器遮蓋板20的開孔率會相對增加。
相反，如果r＜3.23c，那么通孔22之間的相同間距c肯定使通孔22的相鄰行L1、L2和L3不期望地彼此分開。這意味著穿過排列在行L1、L2和L3上的通孔22中心的虛擬線之間的間距大于各通孔22的直徑2r。在這種情況下，加熱器遮蓋板20的開孔率會相對下降。
因此，為了增加加熱器遮蓋板20的開孔率，必須把各通孔22的半徑r設(shè)計成通孔22的間距c的三倍或以上，更精確地說，為通孔22的間距c的3.23倍。
此外，為了有效地防止微波從烹調(diào)室通過加熱器遮蓋板20傳送給鹵素加熱器，最好把各通孔22的直徑2r設(shè)定為磁控管微波波長λ的1/8或更小。另一方面，為了滿足表達(dá)式r＞3.23c，同時對加熱器遮蓋板20提供期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，最好將各通孔22的直徑設(shè)定得大于λ/64。因此，各通孔22的直徑2r可用下式(3)來表示。
λ/64≤2rλ/8------(3)在這種情況下，把通孔22之間的間距c最好且一般設(shè)定在0.5mm至2mm的范圍內(nèi)。
另一方面，參照圖3的普通加熱器遮蓋板12和圖4的本發(fā)明的加熱器遮蓋板20，如下計算加熱器遮蓋板的實際開孔率。
在圖3的普通加熱器遮蓋板12的情況下，實際的開孔率如下計算。就是說，當(dāng)把各通孔12a的一邊長度設(shè)定為6mm，把通孔12a之間的間距a設(shè)定為1mm，把各通孔12的圓形角的曲率R設(shè)定為2mm時，加熱器遮蓋板12的開孔率為各通孔12a的面積與各通孔12a的面積和圖3所示的超出折痕(deviant-creased)部分的面積的總面積之比率。就是說，加熱器遮蓋板12的開孔率為{6.0×6.0-(2×2-π×2×2/4)}/7.0×7.0，或71.7％。
在圖4所示的本發(fā)明加熱器遮蓋板20的情況下，實際的開孔率如下計算。就是說，當(dāng)把各通孔22的直徑2r設(shè)定為7mm，把通孔22之間的間距c設(shè)定為1mm，把在相鄰行L1、L2和L3上的通孔22的中心之間延伸的虛擬線長度P設(shè)定為6.8mm，把在各行L1、L2或L3上的相鄰?fù)?2的中心之間延伸的虛擬線長度P設(shè)定為7.8mm時，按與圖3的普通加熱器遮蓋板12的開孔率計算相同的方式進(jìn)行計算，加熱器遮蓋板20的開孔率為(π×7.0×7.0/4)/7.8×6.8，或為72.5％。
因此，應(yīng)該指出，與普通的加熱器遮蓋板相比，本發(fā)明的加熱器遮蓋板20實現(xiàn)了開孔率的某些增加、有效保護(hù)鹵素加熱器免受微波的損害和有期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
如上所述，本發(fā)明提供除使用磁控管外還使用光波加熱器例如可以輻射大功率光波的鹵素加熱器的微波爐的加熱器遮蓋板。在本發(fā)明的加熱器遮蓋板中，把各通孔的半徑r設(shè)計為通孔間距的三倍或以上。此外，還必須設(shè)計加熱器遮蓋板上通孔的排列，以便在通孔的相鄰行之間沒有間距。各通孔的大小被最佳地設(shè)計在預(yù)定的范圍內(nèi)，從而有效地減少從烹調(diào)室通過加熱器遮蓋板向鹵素加熱器傳送的微波量。當(dāng)設(shè)計加熱器遮蓋板上的通孔同時實現(xiàn)上述相矛盾的要素時，該加熱器遮蓋板實現(xiàn)了開孔率的某些增加、有效地保護(hù)鹵素加熱器免受微波損害和有期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。就是說，本發(fā)明的加熱器遮蓋板有效地保護(hù)鹵素加熱器免受微波損害和有效地將光波從鹵素加熱器傳送給烹調(diào)室，同時具有期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此，該加熱器遮蓋板提高了微波爐的工作可靠性和市場競爭性。該加熱器遮蓋板還提高了鹵素加熱器的加熱效率，從而節(jié)省烹調(diào)時間。
盡管為展示的目的說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員懂得，可以進(jìn)行各種改進(jìn)、添加和替換而不脫離如附圖所披露的本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種使用鹵素加熱器的微波爐的加熱器遮蓋板，包括形成在加熱器遮蓋板上以允許來自所述鹵素加熱器的光波通過的多個通孔，所述通孔在加熱器遮蓋板上沿多行排列，在通孔之間具有相同的間距并且各通孔的半徑“r”為所述間距的三倍或以上。
2.如權(quán)利要求1的加熱器遮蓋板，其中，穿過排列在行上的通孔中心的水平虛擬線之間的間距小于各通孔的直徑“2r”。
3.如權(quán)利要求1或2的加熱器遮蓋板，其中，各通孔的所述半徑“r”與微波波長“λ”之間的關(guān)系可用公式表示為λ/64≤2r≤λ/8。
4.如權(quán)利要求1的加熱器遮蓋板，其中，通孔之間的間距在0.5mm至2mm的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種除使用磁控管外還使用鹵素加熱器的微波爐的加熱器遮蓋板。該加熱器遮蓋板有最佳開孔率,可有效地保護(hù)鹵素加熱器免受微波損害,并有期望的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。該加熱器遮蓋板上,沿多行排列通孔,通孔之間有相同間距且該間距為各通孔半徑“r”的三倍或以上。穿過排列在行上的通孔中心的水平虛擬線間的間距小于各通孔的直徑“2r”。各通孔的半徑“r”與微波波長“λ”間的關(guān)系用公式表示為λ/64≤2r≤λ/8。通孔間的間距在0.5mm至2mm的范圍內(nèi)。
文檔編號H05B11/00GK1257985SQ9912039
公開日2000年6月28日 申請日期1999年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月23日
發(fā)明者李官浩 申請人:Lg電子株式會社