НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО МИКРОВОЛНОВОЙ ПЕЧИ И СПОСОБ НАГРЕВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2006 года по МПК F24C7/04 F24C15/16 

Область техники

Настоящее изобретение относится к нагревательному устройству микроволновой печи и, более конкретно - к нагревательному устройству микроволновой печи, которое может перемещать лоток с расположенным на нем пищевым продуктом вверх и вниз посредством поворота подвижного нагревателя, расположенного в нижней части микроволновой печи, для быстрого приготовления пищи.

Предшествующий уровень техники

Микроволновая печь является устройством для приготовления пищи, которое генерирует микроволны для нагрева пищевого продукта с использованием электроэнергии в качестве источника питания. Микроволновая печь очень удобна для приготовления сырых пищевых продуктов, приготовляемых с ингредиентами, или полуфабрикатов, таких как продукты быстрого приготовления.

В последнее время хорошо известна микроволновая печь комбинированного нагрева, которая нагревает расположенный в ней пищевой продукт посредством дополнительного нагревателя, расположенного в камере, а также посредством микроволн.

Дополнительный нагреватель микроволновой печи комбинированного нагрева закреплен на верхней стенке или в нижней части камеры печи. Соответственно, когда пищевой продукт помещают на лоток камеры и готовят, дополнительный нагреватель работает в фиксированном положении независимо от количества или объема приготовляемого пищевого продукта. Однако в этом случае тепло дополнительного нагревателя не может использоваться эффективно, и приготовление пищи осуществляется не лучшим образом.

На фиг.1 показан общий вид известной микроволновой печи, снабженной нагревательным устройством.

Известное нагревательное устройство содержит камеру 1 (фиг.1), верхнюю стенку 3 и верхний нагреватель 2. В камеру 1 помещают пищевой продукт для приготовления. Верхняя стенка является потолком камеры 1. Верхний нагреватель 2 установлен под верхней стенкой 3 и нагревает пищевой продукт.

В нижней части камеры 1 установлен вращающийся лоток 5, который может вращаться с помещенным на него пищевым продуктом. Под вращающимся лотком 5 расположен отдельный нижний нагреватель 4.

Верхний нагреватель 2 зафиксирован вблизи верхней стенки 3 в верхней части камеры 1. Лоток 5 и нижний нагреватель 4 установлены в нижней части камеры 1.

При использовании указанной известной микроволновой печи, когда необходимо нагреть пищевой продукт с использованием нагревателей, микроволновую печь включают, при этом верхний и нижний нагреватели 2 и 4 генерируют тепло.

Тепло поглощается воздушным потоком, циркулирующим внутри камеры 1, и формируется тепловой поток, доставляющий тепло к пищевому продукту посредством конвекции.

Соответственно верхний нагреватель 2 нагревает сравнительно удаленную верхнюю поверхность пищевого продукта, тогда как нижний нагреватель 4 нагревает сравнительно близкую нижнюю поверхность пищевого продукта. Кроме того, микроволновая печь нагревает пищевой продукт микроволнами от магнетрона (не показан).

Однако, поскольку верхний и нижний нагреватели 2 и 4 и вращающийся лоток 5 зафиксированы в верхней и нижней частях камеры 1, соответственно расстояния между пищевым продуктом на вращающемся лотке 5 и нагревателями 2 и 4 всегда постоянны независимо от типа и размера пищевого продукта. Поэтому существуют ограничения для оптимизации условий приготовления пищевого продукта.

Кроме того, поскольку нижний нагреватель 4 расположен вблизи пищевого продукта, а верхний нагреватель 5 расположен сравнительно дальше от пищевого продукта (фиг.1), часть теплового потока, генерированного верхним нагревателем 2, не участвует в нагреве пищевого продукта.

Краткое изложение существа изобретения

Соответственно настоящее изобретение направлено на создание нагревательного устройства микроволновой печи и способа нагрева пищевого продукта, которые по существу устраняют одну или более проблем, вызванных ограничениями и недостатками известных устройств.

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного нижнего нагревателя, способного перемещать лоток вверх и вниз и регулировать положение лотка с расположенным на нем пищевым продуктом постепенно, в соответствии с типом и размером пищевого продукта для оптимизации условий приготовления и максимального использования энергии.

Согласно настоящему изобретению, поскольку лоток с расположенным на нем пищевым продуктом поднимается вверх к верхнему нагревателю посредством вращения нагревателя, пищевой продукт приготовляется быстро, и сокращается время приготовления. Тепло, генерируемое верхним нагревателем, эффективно излучается на пищевой продукт, благодаря чему максимально используется энергия верхнего нагревателя.

Кроме того, поскольку высота лотка может регулироваться в соответствии с размером и типом пищевого продукта, пищевой продукт нагревается равномерно, что обеспечивает надлежащее приготовление пищевого продукта.

Другие признаки и преимущества изобретения изложены в нижеследующем описании.

Поставленная задача решена согласно настоящему изобретению путем создания нагревательного устройства микроволновой печи, которое содержит верхний нагреватель, установленный в верхней части камеры, нижний нагреватель, установленный в нижней части камеры и допускающий избирательный его наклон, лоток, расположенный на нижнем нагревателе для размещения на нем пищевого продукта, и электродвигатель, соединенный с нижним нагревателем таким образом, чтобы наклонять нижний нагреватель, на котором расположен лоток.

Согласно изобретению положение лотка может регулироваться по высоте в соответствии с углом поворота нижнего нагревателя для оптимизации условий приготовления и максимальной эффективности использования энергии.

Краткое описание чертежей

Преимущества настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем описании со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает общий вид известной микроволновой печи;

фиг.2 - общий вид микроволновой печи согласно изобретению;

фиг.3 - общий вид нагревательного устройства микроволновой печи согласно изобретению;

фиг.4 - общий вид вращающего средства нагревательного устройства согласно изобретению;

фиг.5 - нижнюю часть лотка (вид снизу) согласно изобретению;

фиг.6 - вертикальный разрез печи, лоток находится в самом нижнем положении согласно изобретению;

фиг.7 - вертикальный разрез печи, лоток находится в самом верхнем положении согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Микроволновая печь согласно изобретению содержит внешний корпус 10 (фиг.2 и 3), камеру 100, лоток 150 и отсек 20 для электронных компонентов. Камера 100 формирует пространство для приготовления пищи во внешнем корпусе 10. Лоток 150 расположен в нижней части камеры 100 для помещения на него пищевого продукта. Отсек 20 для электронных компонентов расположен с одной стороны внутри корпуса 10 и предназначен для размещения различных компонентов, необходимых для работы микроволновой печи.

Внутри отсека 20 для электронных компонентов установлены магнетрон для генерирования микроволн, волновод для направления микроволн, генерируемых магнетроном, в камеру для приготовления пищи, высоковольтный трансформатор для генерирования и подачи высокого напряжения для возбуждения магнетрона, высоковольтный конденсатор и охлаждающий вентилятор для охлаждения электронных компонентов, таких как магнетрон, высоковольтный трансформатор и высоковольтный конденсатор, и отверстие для выпуска находящегося внутри пара.

Для решения проблемы неравномерного нагрева нижний нагреватель 130, установленный в камере, имеет конфигурацию, отличную от конфигурации нижнего нагревателя 4 известной микроволновой печи, и может перемещаться.

В общем виде нагревательное устройство согласно настоящему изобретению содержит верхний нагреватель 110, нижний нагреватель 130, лоток 150 и электродвигатель 140. Верхний нагреватель 110 установлен в верхней части камеры 100 для нагрева пищевого продукта. Нижний нагреватель 130 установлен в нижней части камеры 100 и допускает избирательный наклон при его повороте. На нижнем нагревателе 130 расположен лоток 150, на который помещают пищевой продукт. Электродвигатель 140 наклоняет нижний нагреватель 130.

Предпочтительно верхний нагреватель 110 имеет множество изогнутых частей для увеличения количества подаваемого тепла и частично проходит в отсек 20 для электронных компонентов.

К верхнему нагревателю 110 подключают электроэнергию, при этом он нагревается вследствие его электрического сопротивления и излучает тепло.

В нижней части камеры 100 установлен по меньшей мере один нижний нагреватель 130, который имеет изогнутые части и частично проходит в отсек 20 для электронных компонентов аналогично верхнему нагревателю 110. К удлиненному нижнему нагревателю 110 подают электроэнергию, при этом он нагревается вследствие его электрического сопротивления и излучает тепло.

В этом варианте осуществления изобретения нижний нагреватель 130 состоит из первого нижнего нагревателя и второго нижнего нагревателя, которые размещены симметрично друг другу. Однако количество нижних нагревателей не ограничено таким вариантом. Оптимальное количество нижних нагревателей можно задавать в соответствии с размерами и тепловым коэффициентом полезного действия микроволновой печи и конфигурацией нижнего нагревателя 130.

Каждый из нижних нагревателей 130 (фиг.3) имеет два гребня S и впадину G, при этом оба конца нижних нагревателей 130 прямые.

Конфигурация и количество гребней и впадин не ограничены этим вариантом и могут быть определены соответствующим образом в соответствии с формой лотка 150 и другими техническими условиями.

Конец (левый конец на фиг.3) нижнего нагревателя 130 с возможностью вращения вставлен в стенку камеры 100 и соединен с ней. Другой конец нижнего нагревателя 130 проходит в отсек 20 для электронных компонентов, как указано выше.

Работа каждой части микроволновой печи осуществляется следующим образом.

В первую очередь, когда в микроволновую печь согласно изобретению подают электроэнергию, электродвигатель 140 поворачивает нижний нагреватель 110.

Угол поворота нижнего нагревателя 130 задают в соответствии с пищевым продуктом, помещенным на лоток 150. Нижний нагреватель 130 поворачивается на заданный угол поворота таким образом, что задается положение лотка 150.

Лоток располагается на заданной высоте. Тепло, излучаемое верхним нагревателем 110, и тепло, излучаемое нижним нагревателем 130, циркулирует внутри камеры 100, и пищевой продукт, расположенный в камере 100, равномерно нагревается.

На фиг.4 показан общий вид вращающего блока нагревательного устройства согласно изобретению.

Во вращающем блоке нагревательного устройства, согласно изобретению, с нижним нагревателем 130, частично проходящим в отсек 20 для электронных компонентов, соединены первое зубчатое колесо 131 и второе зубчатое колесо 133. Между зубчатыми колесами 131 и 133 установлены входящие в зацепление друг с другом первое вспомогательное зубчатое колесо 132 и второе вспомогательное зубчатое колесо 134. Вспомогательные зубчатые колеса 132 и 134 входят в зацепление с зубчатыми колесами 131 и 133 соответственно.

Электродвигатель 140 предназначен для вращения зубчатых колес 131 и 133 и вспомогательных зубчатых колес 132 и 134. Электродвигатель 140 может быть соединен с любым из вспомогательных зубчатых колес 132 и 134. В этом варианте осуществления изобретения электродвигатель соединен со вспомогательным зубчатым колесом 132. Электродвигатель 140 и вспомогательное зубчатое колесо 132 могут быть соединены друг с другом валом.

Второе вспомогательное зубчатое колесо 134 соединено снаружи от камеры 100 с валом и установлено с возможностью вращения на валу, как на оси.

Когда электродвигатель 140 вращается, первое вспомогательное зубчатое колесо 132, соединенное с электродвигателем 140, вращается, и второе вспомогательное зубчатое колесо 134, входящее в зацепление с первым зубчатым колесом 132, также вращается. В этом случае зубчатые колеса 131 и 133, входящие в зацепление со вспомогательными зубчатыми колесами 132 и 134, также вращаются. Нижние нагреватели 130, соединенные с зубчатыми колесами 131 и 133, также поворачиваются.

Направления вращения вспомогательных зубчатых колес 132 и 134, зубчатых колес 131 и 133 и нижнего нагревателя 130 указаны ниже.

Во-первых, если электродвигатель 140 вращается против часовой стрелки, первое вспомогательное зубчатое колесо 132, соединенное с электродвигателем 140, также вращается против часовой стрелки, а первое зубчатое колесо 131, входящее в зацепление с первым вспомогательным зубчатым колесом 132, вращается по часовой стрелке. В этом случае первый нижний нагреватель (левый нижний нагреватель на фиг.2) вращается также по часовой стрелке в результате вращения по часовой стрелке первого зубчатого колеса 131 и наклоняется.

Второе вспомогательное зубчатое колесо 134, входящее в зацепление с первым вспомогательным зубчатым колесом 132, вращается по часовой стрелке в результате вращения против часовой стрелки первого вспомогательного зубчатого колеса 132. В этом случае второе зубчатое колесо 133, входящее в зацепление со вторым вспомогательным зубчатым колесом 134, вращается против часовой стрелки в результате вращения по часовой стрелке второго вспомогательного зубчатого колеса 134. В результате второй нижний нагреватель 130 (правый нижний нагреватель на фиг.2) вращается также против часовой стрелки вследствие вращения против часовой стрелки второго зубчатого колеса 133.

Как описано выше, электродвигатель 140 поворачивает первый и второй нижние нагреватели по часовой стрелке и против часовой стрелки, соответственно вызывая их наклон.

В этом варианте осуществления изобретения нижний нагреватель 130 способен поворачиваться на угол от 0° до 90° при приведении в действие электродвигателем 140. Другими словами, когда нижний нагреватель 130 повернут на 0°, гребень S нижнего нагревателя 130 контактирует с нижней частью камеры 100. Когда нижний нагреватель 130 повернут на 90°, гребень S нижнего нагревателя 130 достигает точки, наиболее удаленной от нижней части камеры 100.

Вращение электродвигателя 140 задает поворот нижнего нагревателя 130 и вращение электродвигателя 140 и осуществляется под управлением из отсека 20 для электронных компонентов. Другими словами, угол поворота нижнего нагревателя 130 можно регулировать посредством внешних манипуляций в соответствии с количеством или объемом пищевого продукта.

На фиг.5 показан вид лотка снизу.

Лоток 150 (фиг.5) согласно изобретению расположен на нижнем нагревателе 130. Лоток 150 используют для размещения на нем пищевых продуктов, он может перемещаться вверх и вниз в результате наклона нижнего нагревателя 130.

Как описано выше, нижний нагреватель 130 входит в контакт с нижней частью лотка 150 и наклоняется при вращении электродвигателя 140, в результате чего лоток 150 поднимается вверх.

Лоток 150 имеет окружающий выступ 152 на нижней части, проходящий вдоль кромки, для предотвращения ухода лотка 150 с нижнего нагревателя 130, когда нижний нагреватель поворачивается и движется в контакте с нижней частью лотка 150.

Лоток также имеет нижний выступ 154 на нижней части для предотвращения движения лотка 150 при непрерывном вращении нижнего нагревателя 130.

Выступ 152 выступает от нижней части лотка 150. Нижний выступ 154 сформирован для направления хода, в пределах которого может двигаться гребень S, и содержит множество выступов поперек лотка 150 внутри выступа 152.

На фиг.6 показан вертикальный разрез микроволновой печи, лоток находится в самом нижнем положении.

На фиг.7 показан вертикальный разрез микроволновой печи, лоток находится в самом верхнем положении.

На фиг.6 и 7 показаны положения лотка 150, занимаемые в результате поворота нижнего нагревателя 130.

Сначала, когда электродвигатель 140 не работает, лоток 150 находится в самом нижнем положении и расположен на нижнем нагревателе 130 (фиг.6). Когда нижний нагреватель 130 поворачивается на 90° при вращении электродвигателя 140, лоток 150 достигает самого верхнего положения внутри камеры 100. Другими словами, лоток 150 максимально приближен к верхнему нагревателю 110.

Работа нагревательного устройства микроволновой печи осуществляется следующим образом.

Сначала на лоток 150 помещают пищевой продукт. Затем включают верхний и нижний нагреватели 110 и 130 для излучения тепла.

Тепло поглощается воздухом, циркулирующим внутри камеры 100, при этом формируется тепловой поток, доставляющий тепло к пищевому продукту посредством конвекции. Кроме того, микроволновая печь нагревает пищевой продукт микроволнами от магнетрона.

Пищевой продукт приготовляется теплом верхнего и нижнего нагревателей 110 и 130 и микроволновой печью. Для быстрого приготовления пищевого продукта электродвигатель 140 вращается в соответствии с программой микропроцессора микроволновой печи. Вращающий момент электродвигателя 140 передается нижнему нагревателю 130 вспомогательными зубчатыми колесами 132 и 134 и зубчатыми колесами 131 и 133. При этом нижний нагреватель 130 наклоняется на постоянный угол. В результате наклона нижнего нагревателя 130 положение лотка 150 в камере 100 изменяется.

Когда этого достаточно для приготовления пищевого продукта с использованием микроволн и верхнего и нижнего нагревателей 110 и 130, продукт готовят без подъема лотка 150. Однако продукт можно готовить с использованием подъема лотка 150 в соответствии с состоянием пищевого продукта.

Другими словами, продукт можно приблизить к верхнему нагревателю 110, чтобы тепло от верхнего нагревателя 110 сильнее излучалось на пищевой продукт. В этом случае продукт можно приготовить быстрее.

Когда продукт полностью приготовлен, электродвигатель 140 вращается в обратном направлении, включенный автоматически или вручную, переводя нижний нагреватель 150 в горизонтальное положение и лоток 150 в самое нижнее положение.

Положение лотка 150 в камере 100 задают при помощи электродвигателя 140 в соответствии с типом и размером приготавливаемого продукта.

Промышленная применимость

Согласно настоящему изобретению лоток с помещенным на него пищевым продуктом поднимается вверх к верхнему нагревателю за счет поворота нижнего нагревателя, благодаря чему пищевой продукт готовится быстро и сокращается время приготовления пищи. Тепло, генерируемое верхним нагревателем, эффективно излучается на пищевой продукт, в результате чего тепловой коэффициент полезного действия верхнего нагревателя максимизируется.

Положение лотка регулируют в соответствии с типом и размером пищевого продукта, в результате чего продукт равномерно нагревается и приготовляется более качественно.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылками на предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что можно осуществить различные модификации.

Нагревательное устройство микроволновой печи содержит верхний нагреватель, установленный в верхней части камеры, нижний нагреватель, установленный в нижней части камеры и допускающий избирательный наклон, лоток, расположенный на нижнем нагревателе, для размещения на нем пищевого продукта, электродвигатель, соединенный с нижним нагревателем для наклона нижнего нагревателя, на котором расположен лоток, при этом нижний нагреватель имеет по меньшей мере одну изогнутую часть, на которой лоток устойчиво перемещается вверх и вниз, несмотря на наклон при повороте. Технический результат: сокращение времени приготовления продукта высокого качества за счет равномерного нагрева продукта. 4 н.п. ф-лы, 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Нагревательное устройство микроволновой печи, содержащее верхний нагреватель, установленный в верхней части камеры, нижний нагреватель, установленный в нижней части камеры и допускающий избирательный наклон, лоток, расположенный на нижнем нагревателе, для размещения на нем пищевого продукта, электродвигатель, соединенный с нижним нагревателем для наклона нижнего нагревателя, на котором расположен лоток, при этом нижний нагреватель имеет по меньшей мере одну изогнутую часть, на которой лоток устойчиво перемещается вверх и вниз, несмотря на наклон при повороте.2. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний нагреватель имеет по меньшей мере одну изогнутую часть для повышения теплотворной способности.3. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний нагреватель представляет собой по меньшей мере один элемент, предназначенный для подъема лотка.4. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний нагреватель имеет один конец, выступающий из камеры, и другой конец, размещенный с возможностью вращения в стенке камеры и соединенный со стенкой камеры.5. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что один конец нижнего нагревателя выступает из камеры, причем выступающий конец нижнего нагревателя соединен с зубчатым колесом.6. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний нагреватель установлен с возможностью поворота на 90° до максимальной величины путем вращения электродвигателя.7. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что лоток имеет окружающий выступ на нижней части для предотвращения смещения лотка с нижнего нагревателя, несмотря на наклон при повороте нижнего нагревателя.8. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что лоток имеет выступы на нижней части для предотвращения свободного движения лотка на нижнем нагревателе, несмотря на наклон при повороте нижнего нагревателя.9. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что электродвигатель может вращаться в обратном направлении при включении автоматически и/или вручную.10. Нагревательное устройство микроволновой печи по любому из пп.1-6, характеризующееся тем, что содержит зубчатое колесо, соединенное с концом нижнего нагревателя с возможностью вращения, приводное средство, соединенное с зубчатым колесом для наклона нижнего нагревателя.11. Нагревательное устройство по п.10, отличающееся тем, что дополнительно содержит вспомогательное зубчатое колесо, установленное между зубчатыми колесами и входящее с ними в зацепление для взаимодействия зубчатых колес.12. Нагревательное устройство по п.11, отличающееся тем, что одно из вспомогательных зубчатых колес соединено с приводным средством и вращается при работе приводного средства.13. Нагревательное устройство по п.10, отличающееся тем, что вспомогательное зубчатое колесо, соединенное с приводным средством и вращающееся вместе с ним, установлено так, что оно входит в зацепление с другим вспомогательным зубчатым колесом, установленным снаружи от камеры на валу.14. Нагревательное устройство по п.10, отличающееся тем, что нижний нагреватель имеет изогнутую часть, которая совершает возвратно-поступательное движение между по меньшей мере двумя удлиненными выступами, сформированными на нижней части лотка параллельно стороне лотка.15. Нагревательное устройство микроволновой печи по любому из пп.1-6, характеризующееся тем, что содержит приводное средство для наклона лотка, средство для передачи усилия для соединения нижнего нагревателя с приводным средством.16. Способ нагрева пищевых продуктов в микроволновой печи по любому из пп.1-6, заключающийся в том, что приводят во вращение электродвигатель, установленный в микроволновой печи, осуществляют поворот нижнего нагревателя посредством вращения электродвигателя, перемещают лоток вверх и вниз посредством поворота нижнего нагревателя.17. Способ по п.16, отличающийся тем, что между электродвигателем и нижним нагревателем установлено по меньшей мере одно зубчатое колесо для вращения нижнего нагревателя.18. Способ по п.16, отличающийся тем, что дополнительно, когда приготовление пищи закончено, автоматически или вручную осуществляют перемещение лотка вниз для возвращения в первоначальное положение.19. Способ по п.16, отличающийся тем, что осуществляют включение электродвигателя и его работу под управлением микропроцессора, установленного в микроволновой печи.