专利名称：电磁波控制的方法和电器的制作方法
技术领域：
本发明涉电磁波控制的方法及采用该方法的电器，具体说涉及的是采用电磁波作用的电器。
背景技术：
电磁波包括微波、光波和电波、磁场波。米用电磁波加工的电器包括工业、商业和家用电器；家用电器主要包括微波炉、电蒸炉、烤箱和电磁炉等。微波炉、电蒸炉、烤箱和电磁炉都有台式和嵌入式，也有组合有其它功能的厨具，电器一般由箱体、箱门、能量部、控制器等组成。现在的微波炉为常压加热且不密封。为叙述方便以家用电器为例说明。根据现有电器和专利申请文件可知，电器至少有一个面为电磁波通过面，电磁波通过面主要有两种形式:一种是微晶玻璃板，这多是全幅面的；二是早期微波炉采用的内箱体侧面上有一窗形部分上有若干个透波孔的金属板；电磁波均匀方式:一种是有运动部件搅拌发散，这多是全幅面的；二是没有运动部件搅拌自然发散；三是利用了曲面曲率的会聚和发散电磁波及一种位于波导管前方的相对位置的技术方案。现有市场已有格兰仕和惠尔浦公司品牌有圆形表面的微波炉，格兰仕微波炉圆形表面在上部，惠尔浦微波炉圆形表面在侧面。由申请号:00102958.4的专利申请文件可以知道，提出了以减少内腔的边际效率，微波炉内腔和门的表面形状可以为椭圆球面、抛物面、双曲面、柱面、锥面或它们的一部分的技术方案。申请号:201120236886的专利申请则以烤箱为对象提出了类似的技术方案。由申请号:201110167750.4的专利申请文件可以知道，提出了安装在波导管前方，由折射率为2的玻璃曲面和平面组成的散射头，对波导管内射出的微波进行散射，曲面形状只提出了表面形状可以为半球面的技术方案。从专利申请文件可以知道散射头主要是利用玻璃的折射物理特性发散微波。综上所述，现有技术只是简单利用了曲面曲率的会聚和发散电磁波的规律及只提出了一种位于波导管前方的相对位置的技术方案。电磁波既有粒子性又有波动性，电磁波用于食品加工时，重要的问题是电器内电磁波控制的准确性和满足设计要求，也就是电磁波在电器内分布的控制方法要更准确和科学；电器内温度要均匀，也就是电磁波在电器内分布均匀。所以要提出控制电器内电磁波分布的新方法和使电器内电磁波分布均匀的技术方案，达到使用时提高工作效率、时间短、温度均匀、节能、效果好的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提出控制电器内电磁波分布的新方法和使电器内电磁波分布均匀的新技术方案。本发明的技术方案是一种电磁波控制的方法，其主要特征是电器内与电磁波出口配合的反射表面形状至少有一个是有焦点的曲面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有一部分位于最终反射曲面的焦点区，电磁波经曲面反射后至少是近似按曲面反射规律运动。曲面多为反射镜型。曲面包括抛物面、椭圆面、双曲面、球面等；还可以分为二次曲线旋转形成的曲面和二次曲线平行移动形成的(柱形)曲面。旋转曲面的焦点是点，柱形曲面的焦点是线。焦点区是焦点到曲面四周连线围成的空间与垂直于旋转轴或对称轴的平面相交区域，假如曲面是中心在座标轴上的标准曲面，每一个与座标轴垂直的平面和焦点到曲面四周连线围成的空间相交的区域就是理论焦点区，当电磁波出口的中心与相交区域中心重合且面积不大于相交区域面积，这时电磁波经曲面反射后至少是按曲面反射规律运动。电磁波出口包括微波波导出口和产生电磁波的部件，比如电磁线圈。由于电磁波出口不是理论上的点、以及可以接受的误差和设计原因，电磁波出口的面积有时大于相交区域面积、或电磁波出口的中心与相交区域中心不重合、或电磁波出口的平面与相交区域平面相交、或电磁波出口的平面与相交区域平面不重合，这就是近似按曲面反射规律运动的原因。比如为了减小厚度就需要适当靠近曲面，这时比理论焦点区到曲面的距离要短一些；在实际运用时是以理论焦点区为参考标准，根据设计需要选择曲面参数和确定实际的焦点区。N为O，1，2，3，……，当N为O时，电磁波出口位于最终反射曲面焦点区；当N为I时，说明系统内有一个中间反射面，比如在与简单型反射式望远镜类型类似的结构中，如牛顿式系统、格雷戈里系统、卡塞格林系统、R-C系统和里奇.克莱琴式系统、内史密斯系统等都是由2个反射镜组成，电磁波经历一次中间反射；这时人眼位置相当于电磁波出口的位置。中间反射面可以是平面。电器内与电磁波出口配合表面由两个曲面、或两个以上曲面组成，至少有其中一种。。曲面包括相同曲面不同部位的曲面和不同曲面的部分组合。不同曲面的焦点既可以相同，也可以不相同。理论焦点区可以参考上面的方法，根据设计需要选择曲面参数和确定实际的焦点区。优选的电器内与电磁波出口配合的反射表面形状至少有一个为抛物面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有一部分位于最终反射抛物面焦点区，电磁波经抛物面反射后至少是近似平行。采用本条发明的电磁波均匀的方法，电器可以没有电磁波搅拌部件，比如微波炉中的微波搅拌部件；但若同时有电磁波搅拌部件可以使电磁波在电器内分布更均匀。N为反射次数，N为0，1，2，3，……，当N为O时，电磁波出口位于最终抛物面焦点区。当N为I时，说明系统内有一个中间反射面，比如在与简单型反射式望远镜类型类似的结构中，如牛顿式系统、格雷戈里系统、卡塞格林系统、R-C系统和里奇.克莱琴式系统、内史密斯系统等都是由2个反射镜组成，电磁波经历一次中间反射；这时人眼位置相当于电磁波出口的位置。电器内至少有一个电磁波通过面采用有透波结构的阻碍电磁波材料制作、或透波材料制作、或阻碍电磁波材料与透波材料复合制作，至少有一种；电磁波通过面内透波结构的大小、或形状、或两者结合的调整，按照使电器内至少有一个截面的电磁波能量强度均匀分布调整确定。电磁波通过面多是构成电器烹饪`室的某一个内面或内面与箱体外面之间的结构面。电器内至少有一个电磁波通过面采用有透波结构的阻碍电磁波材料包括金属和表面有阻波或反射电磁波涂层的材料。阻碍电磁波材料与透波材料复合制作可以采用涂刷、印刷、压力复合箔/板、热喷涂、电镀等方法；形状可为点、条、曲线、或其组合。根据设计需要可以同时或依次选择多个截面测量。电磁波能量强度在截面内均匀分布参考值的选择，可以截面内若干个选定测量点的测量值的各种算法平均值为参考。选定测量点的测量值既可以是电磁波强度值，也可以是温度等间接反映电磁波强度的物理量。电器内电磁波通过面至少有一个为全幅面。电磁波通过面分别为阻碍电磁波材料与透波材料复合制作，阻碍电磁波材料在透波材料的上面、或下面，至少有一种。采用本条发明的电磁波均匀的方法电器可以没有电磁波搅拌部件，比如微波炉中的微波搅拌部件；但同时有电磁波搅拌部件可以使电磁波在电器内分布更均匀。电磁波通过面内透波结构的大小或形状的调整按与参照截面上测量点距离最近的点优先调整的方法调整。可以逐步采用多个截面或参照截面的一部分作为参照标准。—种根据以上任一所述电磁波控制方法的电器，至少包括箱体和电磁波出口，其主要特征是电器内与电磁波出口配合面的反射表面形状至少有一个为有焦点的曲面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有一部分位于最终反射曲面焦点区。电器包
括烤箱、微波炉、电蒸炉、电磁炉等。N为反射次数，N为0，1，2，3，......，当N为O时，电磁
波出口位于最终曲面焦点区。优选的电器内与电磁波出口配合面的反射表面形状至少有一个为抛物面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有一部分位于最终抛物面焦点区。N为反射次数，N为0，I，2，3，……，当N为O时，电磁波出口位于最终抛物面焦点区。优选的抛物面由两个曲面、或两个以上曲面组成，至少有其中一种。相同和不同的抛物面相连。不同的抛物面的焦点区重合。优选的电器内至少有一个电磁波出口位于双曲面的焦点区、或椭圆面的焦点区、或抛物面焦点、或反射面的中心区、或 四种中任意两种位置组合，至少有其中一种。中心区的概念与焦点区的概念类似，由于电磁波源不是理论上的点以及可以接受的误差和设计原因,在以中心点为参考标准，电磁波源的中心点可以和反射面的中心点重合，也可以在允许的误差和设计原因的情况下适当有所偏离。优选的电器内与电磁波出口配合面的最终反射表面形状至少有一个为抛物面，电磁波出口发出的电磁波经N次发射后的焦点至少有部分位于最终反射抛物面焦点区。优选的电器内与电磁波出口配合面的反射表面形状至少有一个为双曲面、或椭圆面、或抛物面、或任意两种组合，至少有其中一种。与电磁波出口配合面的表面形状至少可以有类似反射式望远镜的各种结构形式，这时人眼的位置类似电磁波出口位置。优选的电器内电磁波出口形状分别为点状、或多边形、或曲线形、或任意两种及以上种组合，至少有其中一种。包括规则型和不规则型，规则型如圆形、方形、三角形、正六边形等。形状也可为点、条、曲线。优选的与电磁波出口相对面分别为有透波结构的阻碍电磁波材料制作、或透波材料制作、或两者复合制作，至少有其中一种。电磁波出口相对面包括电磁波通过面和电磁波反射面。电器内电磁波出口相对面至少有一点为阻碍电磁波材料制作、或与透波材料复合制作，至少有一种。相对面包括电磁波通过面和反射面，阻碍电磁波材料零件上至少有一个电磁波通透结构。电磁波通过面分别为至少有一个电磁波通透结构的阻碍电磁波材料制作、或阻碍电磁波材料与透波材料复合制作，至少有一种。相对面上与电磁波出口正对的区域应保证反射后到电磁波出口的能量不要太大，以免损坏电磁波出口内电子元件或对其造成干扰。阻碍电磁波材料包括金属材料、屏蔽材料、反射涂层等。电器内电磁波通过面内有透波结构，透波结构的形状分别为多边形、曲线形、或其组合，至少有一种。包括规则型和不规则型，规则型如圆形、方形、三角形、正六边形等。形状可为点、条、曲线。电器内透波结构在厚度范围内可以内大外小、或内小外大、或其组合，至少有其中一种；也就是锥形。优选的电器内至少有一个表面经过抛光加工、或有功能复合层、或其组合，至少有其中一种。电器的面板材料经常采用金属板、塑料板、陶瓷板和玻璃板等。板材表面越光滑反射率越高，板材表面可以通过研磨、抛光剂、电化学等各种方法提高表面光洁度。功能复合层至少包括金属涂层、不沾涂层、反射涂层、屏蔽材料等。可以通过涂刷、印刷、电镀、热喷涂等进行表面处理。表面包括平面和曲面。优选的电器内电磁波通过面为可更换结构。可更换结构主要包括电磁波通过面为可拆卸结构或固定的电磁波通过面与活动的电磁波通过面复合等定位结构连接。定位结构一般通过螺纹、卡扣、阻尼、弹力夹持等方式定位。通过更换有不同透波结构的电磁波通过面，可以改变电磁波通过的数量、分布和方向。微波炉有一个及以上个电磁铁驱动压力/气体阀。微波炉有一个及以上个排气/安全双金属片结构，双金属片是将两种温度膨胀系数相差较大的金属固定在一起，利用其随着温度的变化形状也会变化的特性，双金属片通过一个弹簧与支撑物固定，支撑物至少有一点与箱体固定，双金属片与箱体排气孔或排气阀端面接触面可以分别或同时有密封件，双金属片与箱体排气孔或排气阀端面有适当的距离，当开始加热到达相关温度时，双金属片动作接触面开始接触产生密封，随着温度上升压力也随着上升，当蒸汽压力大于弹簧的弹力时，双金属片与箱体排气孔或排气阀端面脱离接触，微波炉内压力降低。微波炉箱体为密封结构，箱体通过焊接、冲压、挤压、粘接、密封件及接触面精密加工等各种方法达到密封效果。箱门也可以密封。箱体与箱门有一个及以上个单轴或双轴铰链连接，微波炉有一个及以上个摆式闭合结构，摆式闭合结构是通过转轴摆动和与之配合的扣部的闭合结构。微波炉有一个及以上个搭扣式闭合结构。闭合结构有很多零件已成为了类似标准件。电机可以分别由直流电机、交流电机、超声波电机、压电电机或记忆合金电机驱动。本发明的有益效果是:提出了控制电器内电磁波分布的新方法和使电器内电磁波分布均匀的新技术方案。
S1:右内侧面箱体S2:角形图1是具体实施例1中右内侧面箱体上角形的位置示意图。
具体实施例方式具体实施例1:电器为微波炉，包括外箱体、内箱体、箱门、传感器、磁控管、控制器等，烹饪室右内侧面箱体为不锈钢板的电磁波通过面，在右内侧面箱体上均匀分布圆孔，在右内侧面箱体另一面中心固定有一凸双曲面反射镜，与凸双曲面反射镜相对的为一旋转抛物面反射镜，微波波导出口形状为圆形，微波波导出口面对凸双曲面反射镜和电磁波通过面且居于抛物面反射镜的中心点，凸双曲面反射镜和抛物面反射镜在焦点区互相配合；选择烹饪室内中间平行于电磁波通过面的截面为参照面，在参照面上选择均匀分布的20个参考点，在烹饪室右内侧面箱体上初始孔径为5mm，孔与孔中心距为7mm，按照20个参考点的电磁波强度测量值的算术平均值为参考值，优先选择测量值小于平均值的参考点，在右内侧面箱体上与此参考点距离最近孔的点处增加尺寸或改变形状，可以将此方法进行多次重复循环进行，改进后20个参考点测量值达到设计要求以后，以此电磁波通过面为模板，以后相同或相似规格型号的微波炉都可以参照使用。右内侧面箱体还可以在上、下边缘有角形，按照上面的方法可以制作与上面右内侧面箱体孔及孔中心距尺寸不同的新电磁波通过面，新电磁波通过面可以从侧面插入角形定位固定，达到改变原有电磁波通过面电磁波的通过数量或分布，箱体与箱门有两个单轴铰链连接，箱体与箱门接触面有密封件，其它可以根据设计要求和需要选择采用现有技术。具体实施例2:电器为烤箱，包括箱体、箱门、传感器、电磁感应线圈、控制器等，烹饪室右内侧面箱体为微晶玻璃面板的电磁波通过面，在右侧面箱体内侧中心固定有电磁感应线圈，相对的为一抛物面反射镜，抛物面反射镜固定在箱体上，抛物面反射镜和电磁感应线圈中心在焦点区互相配合；还可以选择在右内侧面箱体上、下边缘有槽形，按照一定的方法可以制作与上面右内侧面箱体不同的分布有屏蔽结构的新电磁波通过面，新电磁波通过面可以插入槽形定位固定，达到改变原有电磁波通过面电磁波的通过数量或分布，还可以微晶面板作为新电磁波通过面，箱体与箱门有两个单轴铰链连接，箱体与箱门接触面有密封件，其它可以根据设计要求和需要选择采用现有技术。具体实施例3:电器为微波炉,包括外箱体、内箱体、箱门、传感器、磁控管、控制器等，烹饪室底面内箱体为微晶面板的电磁波通过面，微波波导出口与箱体固定连接，微波波导出口形状为圆形，微波波导出口居于中心，面对电磁波通过面，在上面箱体内侧为抛物面形或在其上复合有抛物面反射镜，微波波导在抛物面的焦点区，为了防止反射后的微波过多进入微波波导出口，在正对微波波导出口的面对电磁波通过面上相应点处最好为较小的孔，减少反射回来的微波；还可以选择烹饪室内中间平行于电磁波通过面的截面为参照面，在参照面上选择均匀分布的20个参考点，按照微波炉功率与截面面积的比值作为电磁波强度值为参考值，还可以在微晶面板的内面涂敷阻波性涂层，在阻波性涂层上均匀分布圆孔，初始孔径6mm，孔与孔中心距8mm，优先选择测量值最小值为参考点，底面箱体内侧不锈钢板上与此点距离最近孔的点处增加尺寸或改变形状，可以将此方法进行多次重复循环进行，改进后20个参考点测量值达到设计要求以后，以此电磁波通过面为模板，以后相同或相似规格型号的微波炉都可以参照使用。底面箱体上面还可以在左、右边缘有螺纹，按照上面的方法可以制作与上面右内侧面箱体孔及孔中心距尺寸不同的新电磁波通过面，新电磁波通过面可以通过螺纹定位固定，达到改变原有电磁波通过面电磁波的通过数量或分布，箱体与箱门有两个单轴铰链连接，箱体与箱门接触面有密封件，其它可以根据设计要求和需要选择采用现有技术。具体实施例4:电器为微波炉，包括外箱体、内箱体、箱门、传感器、磁控管、控制器等，烹饪室底面内箱体为微晶面板的电磁波通过面，在微波炉底部内、外箱体中，固定连接一旋转抛物面反射镜，微波波导出口与箱体结构固定连接，微波波导出口朝向抛物面反射镜并居于抛物面反射镜焦点，背对电磁波通过面，微波波导在抛物面的焦点区，为了防止反射后的微波过多进入微波波导出口，在正对微波波导出口的抛物面反射镜上相应点处最好为较大的孔或有吸波材料，减少反射回来的微波；底面箱体上面还可以在左、右边缘有螺纹，按照上面的方法可以制作与上面右内侧面箱体孔及孔中心距尺寸不同的新电磁波通过面，新电磁波通过面可以通过螺纹定位固定，达到改变原有电磁波通过面电磁波的通过数量或分布，箱体与箱门有两个单轴铰链连接，箱体与箱门接触面有密封件，其它可以根据设计要求和需要选择采用现有技术。具体实施例5:电器为微波炉,包括外箱体、内箱体、箱门、传感器、磁控管、控制器等，烹饪室底面内箱体为微晶面板的电磁波通过面，在微波炉底部内、外箱体中，固定连接一柱形抛物面反射镜，微波波导出口为条缝式，微波波导出口朝向抛物面反射镜并与抛物面反射镜焦点线重合，背对电磁波通过面，微波波导在抛物面的焦点区，微波波导出口与箱体结构固定连接，为了防止反射后的微波过多进入微波波导出口，在正对微波波导出口的抛物面反射镜上相应点处最好为较大的缝或孔或有线形吸波材料，减少反射回来的微波；底面箱体上面还可以在左、右边缘有螺纹，按照上面的方法可以制作与上面右内侧面箱体孔及孔中心距尺寸不同的新电磁波通过面，新电磁波通过面可以通过螺纹定位固定，达到改变原有电磁波通过面电磁波的通过数量或分布，箱体与箱门有两个单轴铰链连接，箱体与箱门接触面有密封件，其它可以根据设计要求和需要选择采用现有技术。
权利要求
1.一种电磁波控制的方法，其主要特征是电器内与电磁波出口配合的反射表面形状至少有一个有焦点的曲面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有一部分位于最终反射曲面的焦点区，电磁波经曲面反射后至少是近似按曲面反射规律运动。
2.根据权利要求1所述电磁波控制的方法，其特征是电器内与电磁波出口配合的反射表面形状至少有一个为抛物面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有部分位于最终反射抛物面焦点区，电磁波经抛物面反射后至少是近似平行。
3.一种采用根据权利要求1-3任一所述电磁波控制方法的电器，至少包括箱体和电磁波出口，其主要特征是电器内与电磁波出口配合的反射表面形状至少有一个为有焦点曲面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有部分位于最终反射曲面的焦点区。
4.根据权利要求3所述电磁波控制方法的电器，其特征是电器内与电磁波出口配合的反射表面由两个曲面、或两个以上曲面组成，至少有其中一种。
5.根据权利要求3所述电磁波控制方法的电器，其特征是电器内与电磁波出口配合曲面的表面形状至少有一个为抛物面、或双曲面、或椭圆面、或任意两种及以上种组合，至少有其中一种。
6.根据权利要求3所述电磁波控制方法的电器，其特征是电器内与电磁波出口配合的最终反射表面形状至少有一个为抛物面，电磁波出口发出的电磁波经N次发射后的焦点至少有部分位于最终反射抛物面焦点区。
7.根据权利要求3所述电磁波控制方法的电器，其特征是电器内电磁波出口形状分别为点状、或多边形、或曲线形、或任意两种及以上种组合，至少有其中一种。
8.根据权利要求3或5所述电磁波控制方法的电器，其特征是电器内至少有一个电磁波出口位于双曲面的焦点区、或椭圆面的焦点区、或反射面的中心区、或三种中任意两种位置组合，至少有其中一种。
9.根据权利要求3所述电磁波控制方法的电器，其特征是电器内至少有一个表面经过处理，分别为抛光加工、或有功能复合层、或其组合，至少有其中一种。
10.根据权利要求3所述电磁波控制方法的电器，其特征是电器内电磁波通过面有可更换结构。
全文摘要
本发明是关于一种电磁波控制的方法，其主要特征是电器内与电磁波出口配合的反射表面形状至少有一个为有焦点的曲面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有一部分位于最终反射曲面的焦点区，电磁波经曲面反射后至少是近似按曲面反射规律运动。采用任一所述电磁波控制方法的电器，至少包括箱体和电磁波出口，其主要特征是电器内与电磁波出口配合的反射表面形状至少有一个为有焦点曲面，电磁波出口发出的电磁波经N次反射后的焦点至少有部分位于最终反射曲面的焦点区。
文档编号H05B6/00GK103152884SQ20131004433
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者杨俊新 申请人:杨俊新