可变电磁波作用面的方法和电器的制造方法
【专利摘要】本发明是关于一种可变电磁波作用面的方法，电磁波作用面包括电磁波反射面和电磁波通过面，其主要特征是采用电器内至少一个电磁波作用面有可变结构，在电磁波作用面位置或形状变化后，使接触电磁波作用面后的电磁波在电器内传播发生变化的方法和采用该方法的电器。
【专利说明】可变电磁波作用面的方法和电器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁波控制的方法及采用该方法的电器，具体说涉及的是有可变电磁波作用面的电器。
【背景技术】
[0002]电磁波包括微波、电波和磁场波，主要是高频电磁波。采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。现在电器的箱体有单层和双层，与电磁波控制有关的主要是内层的内表面。为叙述方便以家用电器为例说明。加工食品的电器有家用和商用。现在的微波炉多为常压加热且不密封。现在电器的箱体有单层和双层，与电磁波控制有关的主要是内层箱体或箱体的内表面，有电磁波通过的内层箱体称之为电磁波通过面，由内层箱体或箱体的内表面分隔的加热食物的空间称之为加热室，由内层箱体外表面和外箱体的内表面包围有波导的空间称之为波导腔，其它内层箱体或接触电磁波的箱体的内表面可称之为反射面，内层箱体或接触电磁波箱体的内表面也可以统称为电磁波作用面。根据现有电器和专利申请文件等现有技术可知，微波炉电磁波通过面主要有两种形式:一种是全幅面的微晶玻璃板，一般是在底部；二是多数国外品牌或多数嵌入式微波炉采用的侧面内箱体表面上有一小面积云母片作为电磁波通过面。电磁波均匀方式:一种是靠旋转电磁波搅拌器发散，这多是有全幅面的微晶面板，通常的解释说搅拌器将微波打散后可以起到微波均匀的效果，实际上搅拌器最主要的作用是实现微波的顺序扫描，而且还不能保证每次扫描所用微波的数量相同，打散微波只是起到次要的作用；搅拌器的问题是搅拌器结构较复杂、有振动噪音和耗能，搅拌器不间断地反射电磁波也消耗了能量，同时微波反射回磁控管的几率也较大。实际考察的时间越短电磁波分布的均匀性就越差，这个事实在降低多次反射的影响和考察的时间越短时就看的越清楚，若搅拌器的运动速度接近光速，恐怕微波是无法通过；若微波炉加热室为方形，而微波搅拌部件的运动轨迹为圆形，也就是说微波炉四角是均匀性的死角。二是多数国外品牌或多数嵌入式微波炉采用的有转动转盘，并与云母片配合的方式，位置一般多是在侧面内层箱体上，云母片多在电磁波波导出口的侧面，转盘旋转均匀电磁波与旋转电磁波搅拌器的作用类似，也是通过转动转盘的转动实现微波的顺序扫描来达到实现微波的均匀效果。由于此类电磁波通过面的面积太小，同时侧面也不利于热量传递，所以主要问题是实际电磁波均匀程度较低，由于旋转转盘和旋转电磁波搅拌器相比，都是通过旋转实现微波的均匀效果，所以两者的缺点也类似。按GB-T18800-2008 / IEC6075:2006实用微波炉性能试验方法-10.2多杯实验方法，即五点测量法测量。现有采用云母片或侧面微波出口技术的微波炉电磁波分布的均匀率大约在70%左右；由于电磁波通过面的面积太，同时底面也有利于热量传递，有旋转搅拌器均勻方式的电磁波分布的均勻率较高，合肥三洋声称可达93.7%。三是有几个电磁波出口和多个波导，电磁波出口就是电磁波通过面，无论从数量考察还是设置的目的都与现有技术相同；四是可上下移动搅拌器或波导:三和四的问题都是结构复杂。由申请号:200510042111.X的专利申请文件可以知道，提出了对波导管内发出的微波在耦合腔[波导仓]内反射后，电磁波通过面采用金属板上均匀分布的通孔，主要的技术方案是进入加热腔时通过耦合孔的微波保持均匀的技术方案。由申请号:03268948.9的专利申请文件可以知道，提出了对波导管内发出的微波在波导仓内反射后，有孔金属板上距离波导口越远的孔尺寸越大的有利于微波通过面内微波均匀的技术方案。即使电磁波通过面上的微波分布均匀时，理论上若只考虑微波直接照射则只有加热室内与电磁波通过面完全平行且面积同样大小的参考面上的微波是有可能均匀分布的，若还考虑各个箱体内的微波反射，则不能确定微波在加热室内是均匀分布的；当不平行或面积非同样大小的参考面上的微波则更是非均匀分布的；所以即使有孔金属板上的孔均匀分布或刚刚通过内箱体的微波分布是均匀的，也不能保证微波进入加热室后的微波分布一定是均匀的，总而言之加热室内的微波均匀分布，包括加热室内直接或间接照射、指定具体参考区域内全部或部分均匀分布等各种情况。由申请号:201310044347.1的专利申请文件可以知道，提出了通过测量参考面上测量点的分布和大小，根据电磁波通过面上与最大或最小测量点相对应点处透波结构形状的调整，达到参考面或区域内电磁波按设计要求分布。由申请号:95195792.9的专利申请文件可以知道，提出了可上下移动搅拌器和多电磁波出口的技术方案，该专利申请还提出了通过摆动有控制地遮蔽电磁波出口的方法改变加热方式，该专利申请还提供了丰富的信息。由申请号:201010211956.8的专利申请文件可以知道，提出了微波出口在侧面且有玻璃转盘配合，微波炉内顶部光波管反射面内有小尺寸凹凸曲面增加反射食物反射回来光波的技术方案。由申请号:201220324834.4的专利申请文件可以知道，提出了微波炉内后部箱体内表面有小尺寸凹凸曲面均匀微波的技术方案。以上两种技术方案都没有注意如何使小尺寸凹凸曲面配合电磁波通过面，因为与电磁波通过面相对的箱体内表面的反射特性才是主要影响微波分布均匀的因素。高频电磁波电器用于工作时，电磁波在电器内分布包括预定区域内分布和均匀分布；预定区域内分布包括完全均匀分布和部分均匀分布；同时被加热物的形状也是各种各样，有片形、条形或较大体积形状等。现有主要的问题是如何根据被加热物的形状改变电磁波分布，达到适应差别较大的不同被加热物和提高电磁波在电器内的均匀分布。有必要提出改进电器内电磁波分布的新方法和使用该方法电器的技术方案，达到改变电磁波分布或提高均匀分布的目的。
【发明内容】
[0003]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采用该方法的电器的新技术方案。
[0004]本发明的技术方案是一种可变电磁波作用面的方法，电磁波作用面包括电磁波反射面和电磁波通过面，其主要特征是采用电器内至少一个电磁波作用面有可变结构，在电磁波作用面位置或形状变化后，使接触电磁波作用面后的电磁波在电器内传播发生变化的方法。电器内作用面包括加热室内表面、或与电磁波出口配合结构内的反射面和电磁波通过面，在作用面运动变化后，两种位置作用面反射后的电磁波在电器内分布不同。通过电磁波作用面的位置或形状变化，使电磁波在电器内的分布不同，可以适应不同类型的被加热物的需要，选择参数可以包括形状、重量、材料种类等等。首先提前测定电磁波作用面在各种不同位置或形状时电器内的电磁波分布数据，从这些数据中分类选择确定适应不同类型的被加热物的参数数据，将这类对应关系编写成控制程序存入控制部，加热时，输入被加热物的参数信息，控制部识别后向电磁波作用面可变结构发出控制动作信号，电磁波作用面位置或形状变化完成后，电器开始加热。也可以在开始加热的过程中同时进行电磁波作用面位置或形状变化。提前测定电磁波作用面在各种不同位置或形状的电磁波分布包括有被加热物和无被加热物。一般可动结构是与有透波结构的阻碍电磁波材料制造的电磁波通过面或箱体连接。最简单的可变结构是电磁波作用面有双金属片或记忆合金部分，双金属片或记忆合金部分就是简单的可变结构。可变结构的主要效果是根据被加热物的形状改变电磁波分布，达到适应差别较大的不同被加热物和提高电磁波在电器内的均匀分布。还有一个效果是可以防止微波返回波导，烧毁磁控管。
[0005]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。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。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。
[0006]优选的可变结构包括活动、或变形、或两种组合。可变结构的活动或变形与固定结构下箱体的变形是不相同的，包括是否可控和动作幅度的区别。可变结构常有一点是不固定的，但大多都有一个限位结构，以控制作用表面形状变化幅度和定位。限位结构分别为凸起结构、或螺纹付结构、或弹力结构、或阻尼结构、或磁力结构、或热胀结构、或滑道结构、或卡扣结构，或任意两个及以上个结构组成。分别采用滑道结构、或螺纹结构、或磁力结构、卡扣、弹力夹持、或热敏材料零件结构、或记忆合金材料零件结构、或任意两者及以上组合。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。通过变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。
[0007]根据权利要求1或2任一所述可变电磁波作用面方法的电器，包括电磁波发生部和电磁波作用部，其主要特征是电器内至少有一个电磁波作用面有可变结构。
[0008]优选的可变结构包括活动、或变形、或两种组合。
[0009]优选的作用面可变包括转动、或滑动、或升降、或弹性变形、或振动、或任意两者及以上组合。
[0010]优选的电器内电磁波作用面变形包括平面、或曲面、或两者组合。曲面多为电磁波反射型。曲面包括抛物面、椭圆面、双曲面等；还可以分为曲线绕对称轴旋转形成的曲面和曲线平行移动形成的曲面，比如常见的二次曲线曲面；复杂的是还可以包括对称轴移动的曲面。旋转曲面的焦点是点，平行移动形成曲面的焦点是线。
[0011]优选的电器内电磁波作用面变化包括整体变化或部分变化。[0012]优选的作用面至少由电控制、或机械控制、或敏感材料结构控制、或手动、或任意两者组合控制。也可以是多种控制方式同时使用。
[0013]优选的可动结构电气控制结构与电器控制部电性连接。
[0014]优选的敏感材料结构控制包括温度敏感材料制作零件、或压力敏感材料制作零件、或两者组合。温度敏感材料包括热膨胀材料、记忆合金、磁体和双金属片。压力敏感材料包括弹性材料和压电材料。热膨胀材料一般是膨胀合金，如果聚合物或塑料性能满足要求时也可以采用。比如软化温度适当的塑料。双金属材料是一种较特殊的温度敏感材料，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，虽然是由两种及以上种热膨胀材料复合制作，但已经有自己独特的特性，所以也可以单独分类。热膨胀材料在温度变化时在尺寸上会有变化，零件的尺寸的变化可以使电磁波通过面动作。磁体主要是利用磁力可以在居里点两侧磁性力有和无的特性，也可以采用电加热的方法控制磁体达到居里点温度的时刻，磁体与热膨胀材料的作用有类似的地方，但磁体在温度达到居里点时磁性力会失去。温度敏感材料制成的零件分别为热膨胀材料制、或双金属材料制、或磁体、或记忆合金制、或四者中任意两种及以上种材料结构层复合制成的零件。温度敏感材料制成的零件形状分别为多边形、或曲线形、或其组合，至少有其中一种。温度敏感材料制成的零件有内孔。温度敏感材料制成的零件至少有一点与其它零件定位连接。温度敏感材料零件片一端定位连接在箱体。电器有一个及以上个双金属片结构，双金属片至少有一点与箱体固定，热敏材料动作温度应该与电器内工作温度应该相互配合，当电器开始加热工作时，热敏材料零件按照设计要求产生动作。
[0015]优选的电控制分别为电机控制、或电加热控制、或电磁控制、或压电控制、或任意两者及以上组合。电磁感应包括电磁感应加热和电磁控制吸合。电动包括各种电气控制，如各种电机和各种通过传感器信号触发控制驱动。电机可以分别由直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机、超声波电机、压电电机或记忆合金电机驱动。电机驱动可以通过齿轮副、联轴节、连杆机构、槽轮副、蜗轮蜗杆机构、凸轮副等机构驱动。电器有一个及以上个摆式结构，摆式结构是通过转轴或部分齿轮摆动结构。电器有与之配合的扣部的结构。电器有一个及以上个搭扣式结构。可动结构有很多零件已成为了类似标准件。
[0016]优选的电器内至少有一个框架结构与电磁波作用面配合。有框架结构后，框架结构上一般都有滑道或滑槽等类似限定结构。
[0017]电器内至少有一个电磁波通过面表面经过抛光加工、或有功能复合层、或其组合，至少有一种。面板材料经常采用金属板、塑料板、陶瓷板、云母板、石材板、玻璃板或复合板等。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、反射涂层等。表面包括平面和曲面。可以通过涂刷、印刷、电镀、热喷涂等进行表面处理。
[0018]电器反射曲面表面至少边部有微凹形、或微凸形、或两者组合。可以采用蚀刻、激光加工、等离子体加工、压力加工、喷涂等加工方法，加工微米级的凹形或微凸形，起到发散边缘、角落电磁波的作用。
[0019]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。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。
[0020]本发明的有益效果是:提出了使电器内电磁波分布变化和采用该方法的电器新技术方案，可以根据被加热物的形状改变电磁波分布，达到适应差别较大的不同被加热物和提高电磁波在电器内的均匀分布，改变电磁波分布或提高均匀分布的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是具体实施例1中有透波结构不锈钢板示意图【具体实施方式】
[0022]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、波导、控制部等，右内侧面箱体为窗形有透波结构的云母片电磁波通过面，透波结构既可以粘接在云母片表面，也可以复合进云母片体内，微波波导出口形状为圆形，微波波导出口正对电磁波通过面；取电磁波长为122.4489795mm,四分之一波长为30.612mm,在窗形云母片的两个区域预先分布不同的透波结构，不锈钢板一边有光滑齿条，另一对边有槽形滑道，上面右内侧面箱体内有电机，电机可以带动与齿条配合的光滑齿形，在按设计要求分布后，通过窗形有透波结构不锈钢板的左右或上下移动，改变与波导出口配合的电磁波通过面，达到改变原有电磁波通过面通过的电磁波在电器内的分布形状，箱体与箱门有两个单轴铰链连接，箱体与箱门接触面有屏蔽结构，其它可以根据设计要求和需要选择采用现有技术。
[0023]具体实施例2:电器为烧烤微波炉，包括外箱体、内箱体、箱门、传感器、磁控管、波导、电阻加热管、控制部等，微波波导出口形状为矩形，微波波导出口侧对电磁波通过面；右内侧面箱体为窗形有透波结构不锈钢板的电磁波通过面，取电磁波长为122.4489795mm,四分之一波长为30.612mm,首先有透波结构不锈钢板选择由双金属片制作，不锈钢板至少有一对对边有槽形滑道，当烹饪室内温度上升到设计温度时，不锈钢板向内凸起，达到改变原有电磁波通过面通过的电磁波在电器内的分布形状，同时可以减少烹饪室内的电磁波反射回波导和烧毁磁控管的危险，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。
[0024]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、波导、控制部等，微波波导出口形状为圆形，微波波导出口居于微波炉下部，底面内箱体为微晶面板和组合在微晶面板的下或外侧有透波结构不锈钢板的电磁波通过面，取电磁波长为122.4489795mm,四分之一波长为30.612mm，首先在底面箱体内侧不锈钢板上设置分布多个圆孔，孔径最小直径为30.62mm,孔与孔间距离最小为0.5mm,不锈钢板在微晶面板的下或外侧与之组合，不锈钢板与箱体或微晶面板采用至少两个对角处有卡槽固定连接，一般是四角，不锈钢板为平面状态时，卡栓在槽的中间位置，不锈钢板中心固定有螺旋副，螺旋副由固定在底面箱体上的可正反转电机驱动，在电机的驱动下，不锈钢板通过螺旋副可以上凸或下凹，为了避免打火花，螺旋副可以采用塑料、陶瓷或其它适应材料制造，达到改变微波炉内原有电磁波作用面电磁波的通过数量或分布，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。
[0025]具体实施例4:电器为烹饪室底面内箱体为微晶面板的电磁波通过面的现有微波炉，包括外箱体、内箱体、箱门、传感器、磁控管、波导、控制部等，烹饪室底面内箱体为有微晶面板的电磁波通过面，首先电磁波通过面微晶面板外面组合连接有直径为0.5mm的铜线组成的格栅形，格栅形与箱体或微晶面板采用至少两个对边处有使格栅形嵌入的可嵌入槽定位连接，一般是四边，槽的深度应保证格栅形动作时不会脱离，格栅形中心有一作用点与压电作用部连接，压电作用部固定在底面箱体上由电驱动，在压电体受电时发生变形作用产生位移驱动，格栅形可以在压电作用部上凸或下凹，为了避免打火花，格栅形与压电体的连接件可以采用塑料、陶瓷或其它适应材料制造，按照上面的方法既可以使电磁波作用面简单移动，还可以使电磁波作用面振动，达到控制微波炉内电磁波的分布、均匀程度和防止微波反射回波导烧毁磁控管的效果；其它可以根据设计要求和需要选择采用现有技术。
[0026]具体实施例5:电器为烹饪室底面内箱体为微晶面板的电磁波通过面的现有微波炉，包括外箱体、内箱体、箱门、传感器、磁控管、波导、控制部等，烹饪室底面内箱体为微晶面板的电磁波通过面，烹饪室内箱体顶面为抛物面形状，抛物面烹饪室内箱体顶面有一四边形框架，四边形框架与烹饪室左、右内箱体固定连接，在四边形框架左右两边有滑道与抛物面左、右边配合，抛物面的外顶点固定有手动螺栓，手动螺栓有螺帽，微波炉顶面外箱体有与手动螺栓配合的滑槽，滑槽长度不超过30_，宽度与螺栓配合，手动螺栓可以通过螺帽固定在外箱体上某一位置，抛物面顶面可以通过手动螺栓移动改变微波炉内顶面的形状，从而改变顶面反射后微波炉内电磁波的分布，达到改变原有电磁波反射面电磁波的分布，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】
1.一种可变电磁波作用面的方法，电磁波作用面包括电磁波反射面和电磁波通过面，其主要特征是采用电器内至少一个电磁波作用面有可变结构，在电磁波作用面位置或形状变化后，使接触电磁波作用面后的电磁波在电器内传播发生变化的方法。
2.根据权利要求1所述可变电磁波作用面的方法，其特征是可变结构包括活动、或变形、或两种组合。
3.根据权利要求1或2任一所述可变电磁波作用面方法的电器，包括电磁波发生部和电磁波作用部，其主要特征是电器内至少有一个电磁波作用面有可变结构。
4.根据权利要求3所述可变电磁波作用面方法的电器，其特征是可变结构包括活动、或变形、或两种组合。
5.根据权利要求4所述可变电磁波作用面方法的电器，其特征是作用面可变包括转动、或滑动、或升降、或弹性变形、或振动、或任意两者及以上组合。
6.根据权利要求4所述可变电磁波作用面方法的电器，其特征是电器内电磁波作用面变形包括平面、或曲面、或两者组合。
7.根据权利要求3所述可变电磁波作用面方法的电器，其特征是电器内电磁波作用面变化包括整体变化或部分变化。
8.根据权利要求3所述可变电磁波作用面方法的电器，其特征是作用面至少由电控制、或机械控制、或敏感材料结构控制、或手动、或任意两者组合控制。
9.根据权利要求7所述可变电磁波作用面方法的电器，其特征是敏感材料结构控制包括温度敏感材料制作零件、或压力敏感材料制作零件、或两者组合。
10.根据权利要求7所述可变电磁波作用面方法的电器，其特征是电控制分别为电机控制、或电加热控制、或电磁控制、或压电控制、或任意两者及以上组合。
【文档编号】H05B6/02GK103547004SQ201310525255
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】杨俊新 申请人:杨俊新