[发明专利]用于控制能量的设备和方法

说明书

本申请是申请日为2009年11月10日，申请号为200980154040.9，发明名称为“用于控制能量的设备和方法”的申请的分案申请。

相关申请

本申请基于119(e)要求于2008年11月10提交的第61/193,248号美国临时专利申请和2009年10月22日提交的第61/253,893号美国临时专利申请的权益，并且本申请涉及两个PCT申请代理参考号：2009年11月10日提交的47408和47574，其公开内容以引用的方式并入本文。

技术领域

在本申请的一些实施方式中，本申请大体上涉及负载中的电磁(EM)能量的损耗，更具体地但非排他地，本发明涉及加热，例如，使用微波或UHF能量以进行融化、加热和/或烹饪。

背景技术

使用高频辐射来对目标进行加热是普遍的，并且包括常用的家用微波(MW)炉以及商用炉，其主要与诸如蒸汽、热空气和红外线加热元件等其它加热模块结合使用MW能量。

与已知的MW炉相关联的很多问题之一是缺乏加热的均匀性，这通常导致在腔内反射驻波的热点和冷点。改进这些设备中的均匀性的很多尝试包括(例如，通过在加热期间进行模式混合和/或移动负载)增加腔中的模式的数量。

在使用多个频率的一些情况下，设备被配置为测量在不同的发射频率处进入腔内的能量转移的效率，然后仅在具有相对较高的效率的频率处向负载发送能量，其目的是这应当增加进入负载的能量转移的效率。

对目标进行加热改变了其在不同的频率处的损耗特征。例如，在加热之前以一个速率在负载中损耗的频率可能在负载的一些加热或移动发生以后以不同的速率(更高或更低)损耗。

发明内容

根据一些实施方式，提供了一种用于使用频率的辐射频谱来辐射负载的装置和方法。通过在不同的频率处发送不同量的能量来进行辐射。至少通过改变相应的频率在其中被发射的相应持续时间，来控制在每个频率处发送的能量的量。

根据本实施方式的一个方面，一种辐射负载的方法被提供，在该方法中，通过改变相应的频率在其中被发射的相应持续时间，来在不同的频率处提供不同量的能量。因此，从其需要大量能量的频率被发射较长的时间，而从其需要少量能量的频率被发射较短的时间量。

可以在共振腔中对负载进行辐射。

辐射负载的步骤可以被控制，以在负载中获得预定能量损耗模式。

可以以固定的功率发射电平来对负载进行辐射。

可以分别针对所发射的频率的每一个，以最大功率发射电平来对负载进行辐射。使放大器在设计最大功率处保持工作允许使用更便宜的放大器。

辐射负载的步骤可以被控制，以对在不同的频率中的每一个频率处提供的能量的最大量进行限制。

辐射负载的步骤可以被控制，以对在一段发射时段期间在不同的频率处提供的能量的总量进行限制。

发射时段可以是发射循环或负载循环。

辐射负载的步骤可以被控制，以对各个频率在其中被发射的总持续时间进行限制。

辐射负载的步骤被控制，以使发射频率中的每一个发射频率处的可能功率最大化。

至少两个频率是以至少两个不同的非零功率来发送的。

该方法可以包括：

使用频率的辐射频谱来辐射负载；

测量由此产生的反射的且耦合的频谱(RC频谱)；

根据RC频谱来推断负载的当前损耗信息；以及

设置频率的辐射频谱以符合损耗信息，其中，设置的步骤包括：通过改变相应的频率在其中被发射的相应持续时间，来在不同的频率处发送不同量的能量。

该方法可以包括：

使用频率的辐射频谱来辐射负载，以使能量被负载吸收；

测量由此产生的RC频谱；

根据所测量的RC频谱来推断负载的当前损耗信息；以及

修改频率的辐射频谱以符合损耗信息，其中，修改的步骤包括：通过改变相应的频率在其中被发射的相应持续时间，来在不同的频率处发送不同量的能量。

频率可以被连续地排列以形成负载循环。

该方法可以包括重复地执行所述负载循环。

频率在负载循环内是变化的。

该方法可以包括在负载循环的重复期间区别地启动或关闭频率，以改变负载的辐射的相应频率处的总辐射持续时间。

在该方法中，可以通过在所述循环中的一些循环期间关闭频率或者在所述循环中的一些循环期间切换到较低的功率，来实现区别切换。