СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩИ В МИКРОВОЛНОВОЙ ПЕЧИ Российский патент 1998 года по МПК H05B6/68 H05B6/64 A47J27/00 A47J27/88 G01G3/00 G05F1/00 G05F3/00 

Настоящее изобретение вообще относится к способу управления процессом обработки пищи в микроволновой печи.

Дальнейшее описание относится к предшествующему уровню техники. Во-первых, в выложенном японском патенте No. Sho 62-087066 (поданном 10 апреля 1987 года) описывается устройство, указывающее ошибку, когда контроллер обнаруживает, что пища не была помещена на лоток в камере для готовки. Это устройство хранит вес лотка в контроллере и таким образом любой вес, измеренный во время действия лотка на механизм измерения веса, который превышает хранимый вес лотка, является весом пищи. Кроме этого, если вращающийся лоток не действует соответствующим образом на механизм измерения веса, то микрокомпьютер показывает наличие ошибки.

В патенте США 4615405 и в публикации японского выложенного патента 96-320123, описываются микроволновые печи, имеющие устройство измерения веса для измерения веса пищи, расположенной на лотке микроволновой печи. В патенте США предлагается, чтобы время готовки рассчитывалось как функция измеренного веса пищи.

В японской публикации вспомогательной модели (не проверена) No. 90-83891 (поданной 30 марта 1990 года) описывается микроволновая печь, которая имеет вращающийся фиксатор, вращающийся лоток, расположенный на вращающемся фиксаторе, а также устройство поднятия лотка, которое поднимает лоток на предписанную высоту. Во время действия устройства поднятия лотка, лоток поднимается после отделения от вращающегося фиксатора. Затем лоток вращается и микроволны, генерируемые магнетроном равномерно подаются даже к нижней части лотка.

Ранее известная микроволновая печь, изображенная на фиг. 5, имеет: металлический шкаф 10; камеру для готовки 11; магнетрон (не показан), который излучает высокочастотные микроволны в камеру для готовки 11; высоковольтный трансформатор 13, который подает высокое напряжение на магнетрон; электронагреватель 17, который установлен в верхней части камеры для готовки 11 для приготовления пищевого продукта в камере для готовки 11 путем воздействия излучаемого и конвекционного тепла; а также лоток для пищи 12, который имеется в нижней внутренней части камеры для готовки, предназначенный для поднятия и вращения вокруг вертикальной оси. Кроме этого, в передней части камеры для готовки 11, установлена дверь (не показана) для закрывания камеры для готовки, в задней части отсека для электрических компонент 14, установлен вентилятор для охлаждения упомянутых выше компонент. На конце нагревателя 17 имеются клеммы для подачи электропитания на нагреватель 17. Нагреватель может вращаться между горизонтальным и вертикальным положениями. В этом случае положение нагревателя может изменяться пользователем и могут выполняться различные операции по приготовлению пищи, в зависимости от расположения нагревателя.

Кроме этого, печь имеет вал 31, верхний конец которого связан с нижней частью лотка 12, а нижний конец выступает наружу из нижней части камеры для готовки 11; часть, направляющая подъем 34, располагается под валом 31 и используется для поднятия вала 31; подъемный двигатель 33, который передвигает поступательно вправо и влево часть, направляющую подъем; двигатель 32, который вращает вал 31 при помощи зубчатого сцепления 32a; а также механизм измерения веса 35, который расположен под частью, направляющей подъем 34, для измерения веса пищевого продукта, расположенного на лотке 12.

Приведенное ниже описание относится к работе указанной выше микроволновой печи.

Во время воздействия на пищу микроволн, частотой примерно 2,450 МГц, молекулы пищи, расположенной в металлическом ящике, перемещаются под воздействием микроволновой энергии так, что пища нагревается. Микроволновая печь является печью, которая осуществляет микроволновое нагревание для быстрого приготовления мяса и другой пищи.

Когда магнетрон излучает микроволны с частотой примерно 2,450 МГц в металлический шкаф 10, каждая из молекул пищи заряжается положительно и отрицательно. То есть одна из сторон молекул пищи заряжается отрицательно положительными электронами электронного поля, создаваемого микроволнами, а другая сторона каждой молекулы пищи заряжается положительно отрицательными электронами электрического поля. Так как полярность электрического поля изменяется примерно 2,4 биллион 5 тысяч раз в секунду, то молекулы пищи сталкиваются друг с другом, создавая тем самым тепло, возникающее из-за трения, благодаря чему пища нагревается.

При условии, что механизм определения веса 45 определил, что пища была помещена на лоток, печь может осуществить быстрое приготовление пищи посредством использования микроволновой энергии или тепла, вращая лоток или перемещая его вверх и вниз. Лоток поднимается на заранее определенную высоту одновременно с началом работы. Когда поднятие лотка 12 заканчивается, лоток начинает вращаться и пищевой продукт, расположенный на лотке, готовится благодаря воздействию микроволновой энергии, генерируемой магнетроном.

Между тем, если пользователь выберет необходимый режим готовки при помощи пульта управления (не показан), то магнетрон и нагреватель будут управляться в соответствии с выбранным режим приготовления и выбранной длительностью готовки. Если пользователь выберет такой режим приготовления, как теплый режим, режим оттаивания и подобное, то запускается магнетрон. Если пользователь выберет режим гриля, режим приготовления барбекю или режим выпечки пиццы, то запускается нагреватель. Кроме этого, приготовление пищи может осуществляться путем использования одновременно магнетрона и нагревателя.

Пища, приготовляемая в ранее известной микроволновой печи, может оказаться полностью готовой до истечения установленного времени готовки, в особенности когда пользователь готовит небольшое количество пищи. В результате пища может перевариться или сгореть. Кроме этого, в этом случае магнетрон и нагреватель будут работать сверх требуемого времени, расходуя излишнюю энергию.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа управления работой микроволновой печи, который позволяет в существенной степени избежать одну или более описанных выше проблем.

Поставленная задача решается тем, что согласно изобретению измеряют вес пищи во время готовки, сравнивают его с эталонным весом и позволяют магнетрону и нагревателю работать в течение максимально допустимого времени, когда вес пищи меньше эталонной величины.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным вариантом его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - последовательность операций способа управления микроволновой печью в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 2 - вид вертикального разреза микроволновой печи в соответствии с предпочтительным исполнением настоящего изобретения;
фиг. 3 - блок-схема схемы управления микроволновой печи в соответствии с предпочтительным исполнением настоящего изобретения;
фиг. 4 - последовательность операций способа управления микроволновой печью в соответствии с предпочтительным исполнением настоящего изобретения; а
фиг. 5 - вид вертикального разреза ранее известной микроволновой печи.

Предпочтительное исполнение настоящего изобретения станет понятным после изучения следующего детального описания совместно с прилагаемыми чертежами.

Как показано на фиг. 2, микроволновая печь имеет камеру для готовки 11, магнетрон 16, который размещается в отсеке для электрических компонент 14 для излучения высокочастотных микроволн в камеру для готовки 11, а также генератор высокого напряжения 13, который подает высокое напряжение на магнетрон 16. Электронагреватель 20 устанавливается в верхней части камеры для готовки 11 для приготовления пищевого продукта в камере для готовки 11 путем обработки излучаемым и конвекционным теплом. Лоток для пищи 12 устанавливается около дна камеры для готовки 11 и предназначен для вращения вокруг вертикальной оси и для поднятия.

Кроме этого, указанная выше микроволновая печь имеет вал 43, верхний конец которого соединен с нижней частью лотка 12, а нижний конец выступает наружу из нижней части камеры для готовки 11. Двигатель 42 сообщает вращательный момент зубчатому сцеплению 42a, которое входит в сцепление с зубчатой передачей 42b для вращения вала 43 и лотка 12. Вал 43 связан с зубчатой передачей 42b посредством шлица, позволяющего перемещать вал вертикально по отношению к зубчатой передаче 42b. Подъемный механизм 44, приводимый в движение двигателем 41, располагается под валом 43 для перемещения вала 43 и лотка 12 вверх и вниз. Предпочтительно, чтобы подъемный механизм 44 соответствовал тому, который описывается в выложенной заявке с обычными правами, в заявке США с серийным номером 08/664 665, поданной 17 июня 1996 года и в новом патенте США, приведенном здесь в качестве ссылки.

Ранее известный механизм определения веса 45 предназначен для взвешивания лотка 12 и любой пищи, помещаемой на него, когда лоток находится в своем самом нижнем положении, т.е., когда вал 43 располагается на механизме взвешивания. Вычитая вес лотка и вала из определенного механизмом 45 веса, может быть получен вес пищи. Может быть использован любой подходящий механизм определения веса 45 подобно тому, который описывается в упомянутом выше патенте США N 4615405 и в выложенной японской публикации 96-320123.

Следующее описание относится к схеме управления микроволновой печи в соответствии с настоящим изобретением.

Обратимся к фиг. 3, где основная схема управления микроволновой печи включает управляющую часть 100, которая управляет всей работой микроволновой печи с начала приготовления пищи до завершения процесса приготовления, часть подачи электропитания 110, которая обеспечивает управляющую часть 100 соответствующим напряжением и током электропитания для ее работы, часть с пультом управления 120 для ручного управления, которая используется для установки необходимого режима и длительности приготовления пищи. Часть с индикатором 130 отображает различные сообщения и условия приготовления в течение работы, а также часть управления нагревателем 150, управляет нагревателем микроволновой печи 20.

Как показано на фиг. 4, способ управления микроволновой печи, которая готовит пищу в камере для готовки путем использования высокой частоты, получаемой от магнетрона и/или тепла электронагревателя, содержит вообще шаги:
помещения пищи на лоток в камере для готовки и определения необходимого режима приготовления пищи (шаг S10);
определения, была ли введена команда начала приготовления пищи для запуска микроволновой печи в работу (шаг S12);
определения веса W_FOOD пищи (шаг S14);
сравнения веса W_FOOD пищи с заранее определенным минимальным весом W_MIN (шаг S16);
определения максимально допустимого времени T_MAX работы магнетрона, когда вес W_FOOD пищи меньше минимального веса W_MIN (шаг S18), причем время T_MAX остается тем же, независимо от фактического веса пищи;
управления магнетроном (шаг S20);
подсчета времени, в течение которого работает магнетрон на шаге S20;
определения, превышает ли подсчитанное время максимально допустимый период времени T_MAX и возвращения к шагу S20 управления магнетроном, когда подсчитанное время не превышает максимально допустимый период времени T_MAX (шаг S22);
определения длительности приготовления пищи для управления магнетроном, когда вес пищи W_FOOD меньше, чем минимальный вес W_MIN на шаге сравнения веса пищи S14 (шаг S26), длительность приготовления пищи является функцией выбранного режима приготовления пищи и/или веса пищи;
управления магнетроном (шаг S28);
подсчета периода времени, в течение которого осуществляется управление магнетроном на шаге S28;
определения, превышает ли подсчитанный период времени заранее определенную длительность приготовления пищи, полученную на шаге S26 и возвращения к шагу S28 управления магнетроном, когда подсчитанный период времени не превышает такую заранее определенную длительность (шаг S30).

Наконец, когда длительность работы магнетрона достигнет максимально допустимого времени T_MAX шага S18 или длительности приготовления пищи S26, то магнетрон выключается.

Теперь способ управления микроволновой печью будет описан более детально со ссылкой на фиг. 4.

Пользователь помещает пищу на лоток 12 микроволновой печи, в которой пища готовится в камере для готовки путем использования высокой частоты, получаемой от магнетрона и/или тепла, получаемого от электронагревателя, и выбирает необходимый режим приготовления пищи (шаг S10).

Контроллер определяет, была ли введена команда начала работы (шаг S12), а затем определяет вес W_FOOD пищи (шаг S14).

Например, после введения команды начала работы, когда выбран режим приготовления пищи путем использования микроволн, запускается двигатель вращения 42, после чего вал 43, связанный с лотком 12 начинает вращаться так, что лоток 12 тоже вращается. В это время подъемный двигатель 41 не запускается, так что вал 43 вращается в своем самом нижнем положении.

Соответственно вращающийся вал 43 воздействует на часть, определяющую вес 45 с силой, зависящей от веса лотка 12, вала 43 и пищи. Известная форма волны, излучаемая в случае отсутствия пищи на лотке 12, сравнивается с формой выходной волны, определяемой во время присутствия пищи на лотке 12, на основании этого сравнения рассчитывается вес пищи W_FOOD.

Затем микроволновая печь сравнивает вес пищи W_FOOD с заранее определенным минимальным весом W_MIN (шаг S16) и определяет максимально допустимое время T_MAX работы магнетрона, когда вес W_FOOD меньше, чем минимальный вес W_MIN (шаг S18). Время T_MAX остается одним и тем же, независимо от того, насколько меньше вес пищи, чем W_MIN.

Например, предположим, что минимальный вес установлен равным 300 граммам, включая вес контейнера, в котором помещена пища.

Для предотвращения перегрева пищи и ненужного расхода мощности, если вес пищи W_FOOD меньше, чем 300 грамм, например, равен 250 грамм, на шаге S16 сравнения веса пищи устанавливается максимально допустимое время T_MAX. Если бы вес пищи равнялся 200 граммам вместо 250 граммов, то T_MAX было бы тем же.

Затем запускается магнетрон и контроллер подсчитывает время, в течение которого должен работать магнетрон (шаг S20), определяет, превышает ли подсчитанное время максимально допустимое время T_MAX и возвращается на шаг управления магнетроном S20, когда подсчитанное время не превышает максимально допустимое время T_MAX (шаг S22).

Когда время работы магнетрона достигнет максимально допустимого времени T_MAX, то микроволновая печь отключает магнетрон (шаг S24). Если пользователь вручную выбрал длительность приготовления пищи, которая меньше T_MAX, то приготовление пищи должно будет завершиться по истечении такого, выбранного вручную, периода времени. Если выбранный вручную период времени превышает T_MAX, то приготовление пищи должно завершиться в момент T_MAX.

Микроволновая печь определяет длительность приготовления пищи для управления магнетроном, когда вес пищи W_FOOD не меньше минимального веса W_MIN на шаге сравнения веса пищи S14 (шаг S26). То есть, когда вес пищи W_FOOD больше минимального веса W_MIN, время приготовления пищи рассчитывается программой, уже загруженной в управляющую часть в соответствии с режимом приготовления пищи, или на основании определенного веса пищи в случае автоматического приготовления. В качестве альтернативы, пользователь может установить время приготовления пищи путем его выбора вручную.

Затем микроволновая печь подсчитывает время, в течение которого должен работать магнетрон (шаг S28), подсчитывает, превышает ли подсчитанное время заранее определенное время, выделенное на приготовление пищи и возвращается на шаг управления магнетроном S28, когда подсчитанное время не превышает заранее определенное время, выделенное на приготовление пищи (шаг S30).

Наконец, когда время работы магнетрона достигает установленного момента окончания приготовления пищи, микроволновая печь отключает магнетрон (шаг S24).

В течение любой из операций приготовления пищи, лоток 12 может подниматься подъемным механизмом 44.

Как описывалось выше, в соответствии с настоящим изобретением управление магнетроном и нагревателем осуществляется не долее максимально допустимого периода времени, когда количество пищи меньше минимального веса, независимо от выбранной пользователем длительности приготовления пищи. Соответственно, настоящее изобретение позволяет предотвратить переработку небольшого количества пищи и кроме этого предотвращает работу магнетрона и/или нагревателя в течение избыточного периода времени, уменьшая потребление мощности.

Знакомым с данной областью техники очевидно, что могут быть выполнены различные модификации и изменения настоящего изобретения без отрыва от духа и сути настоящего изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и изменения настоящего изобретения, которые выполнены в рамках прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Способ относится к методам обработки пищи в микроволновой печи. Технической задачей изобретения является повышение качества приготовления пищи при ее небольшом количестве. Это достигается наличием механизма определения веса. В случае превышения веса приготавливаемой пищи веса эталонного устанавливают длительность ее приготовления, которая не превышает максимально допустимый период времени, одинаковый для любого веса приготавливаемой пищи. При превышении эталонного веса длительность приготовления пищи устанавливается автоматически или вручную. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ управления длительностью приготовления небольшого количества пищи в камере микроволновой печи, при котором определяют вес пищи, отличающийся тем, что содержит следующие примеры: сравнивают вес пищи с эталонным весом, а также устанавливают максимальную длительность приготовления пищи, когда вес пищи меньше эталонного веса. 2. Способ по п.1 отличающийся тем, что установку длительности приготовления пищи осуществляют вручную, когда вес пищи меньше эталонного веса, осуществляют завершение операции приготовления, если истекло установленное максимальное время, выделенное на приготовление пищи, независимо от того, превышает ли установленная вручную длительность приготовления пищи максимальную установленную длительность приготовления пищи. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выбирают режим приготовления пищи, осуществляют автоматическую установку длительности приготовления пищи, когда вес пищи превышает эталонный вес, причем эту длительность приготовления пищи определяют как функцию, по крайней мере, одного из выбранных режимов и веса пищи, а также осуществляют приготовление пищи в течение этого периода времени. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют установку длительности приготовления пищи вручную, а также осуществляют приготовление пищи в течение периода времени, установленного вручную, когда вес пищи превышает эталонный вес. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при определении первой величины веса получают суммарный вес пищи и устройства для помещения пищи.