[发明专利]具有过热保护的抗电弧微波感受器组件

说明书

本申请要求均在2006年8月29日提交的美国临时申请60/841107 和60/840984以及2005年12月19日提交的美国临时申请60/751544 的优先权，为了一切目的将它们作为一部分并入本申请中。

技术领域

本发明针对当在空载的微波炉中使用时防止过热的一种感受器组 件。

对相关申请的交叉引用

在与本申请同时提交并转让给本发明的受让人的下述共同未决申 请中公开了这里公开的主题：

Field Director Assembly Having Arc-Resistant Conductive Vanes(CL-3630)。

背景技术

微波炉使用各频率处的电磁能量使食品中的分子振动以便产生热 量。这样产生的热加热或烹饪该食品。然而，事物并没有升高到使其表 面焦化至酥脆质地(并且仍然保持该食品可食用)的足够高的温度。

为了获得这些视觉和触觉享受，可将感受器放置到食品表面附近， 该感受器是由其上具有损耗感受器材料的基底形成的。当暴露于微波能 量时，感受器的材料被加热到足以使食品表面焦化且酥脆化的温度。

微波炉的壁施加了使炉容积内电磁场能量分布发生变化的边界条 件。电磁场——特别是该场的电场成分的这些强度和方向性的变化，在 炉中产生相对热和冷的区域。这些热区域和冷区域使食品不均匀地加热 或烹饪。如果存在微波感受器材料，焦化及酥脆化效果同样地不均匀。

为了对抗这种不均匀的加热效果，可以将转盘用于在炉内沿圆形路 径转动食品。食品的每一部分暴露于水平更均匀的电磁能量。然而，该 平均效果沿圆周路径发生，而不是沿径向路径。因此，转盘的使用仍然 在食物中产生不均匀加热带。

从图1A和1B的图示可以更加充分地理解该效果。

图1A是微波炉内部的平面图，示出相对高电场强度(“热区”) 的五个区域(H₁到H₅)和相对低电场强度(“冷区”)的两个区域C₁及 C₂。将具有任意随机形状的食品F放置在感受器S上，又将感受器S放 置在转盘T上。感受器S由虚线圆圈表示而转盘由粗实线圆圈表示。由 点J、K和L表示食品F表面上的三个代表性位置。点J、K和L分别位 于转盘T的径向位置P₁、P₂和P₃。当转盘T转动时，每个点沿炉内的圆 形路径运动，如圆形虚线所示。

如可从图1A中看出的，在一个完整旋转期间内，点J通过了相对 高电场强度的单个区域H₁。在同一旋转期间内，点K通过了相对高电场 强度的单个较小区域H₅，而点L经历了相对高电场强度的三个区域H₂、 H₃和H₄。因此，转盘通过一个完整旋转的转动使点J、K和L的每一个暴 露于不同总量的电磁能量。图1B的曲线图示出了一个完整转动期间内 这三个点的每一个处的能量照射量(energy exposure)的差异。

由于遇到的热区域和避开的冷区域的数量，与点K相比，点J和L 经历了明显更多的能量照射量。如果认为充分烹饪了食品在点J的路径 附近的区域，那么很可能过度烹饪或过度焦化了(如果存在感受器)食 品在点L的路径附近的区域。另一方面，食品在点K的路径附近的区域 很可能是未烹饪好的。

因为由热区域和冷区域的存在导致的不均匀烹饪是不期望的，已经 发现采用由场导向器结构(field director structure)与感受器的组 合形成的感受器组件是有利的。该场导向器结构包括一个或多个叶片， 每个叶片具有纸板支撑件上的导电部分。场导向器结构通过重定向并重 定位微波炉内的相对高和低电场强度的区域，减轻了这些区域的效果， 以便更加均匀地加热、烹饪和焦化食品。还已经发现单独使用场导向器 结构(即没有感受器)是有利的。

当将感受器组件放置在“空载的”微波炉(即不存在食品或其它物 品的微波炉)中并且给该微波炉施加能量时，已经观察到感受器过热和 /或场导向器结构过热和/或产生电弧的有害问题。

“感受器过热”(或相似术语)意味着将有损耗的感受器材料加热 到感受器基底燃烧的程度。