具有一体式下表面加热板的微波炉的制作方法

具有一体式下表面加热板的微波炉


背景技术：

1.本公开总体上涉及一种微波炉，更具体地，涉及一种具有沿着下部内部腔表面的一部分的电阻加热板的微波炉。
2.现有的微波炉已经将上部加热元件(例如石英加热管)与相邻的反射区域结合在一起，用于将来自加热元件的辐射热向下引导朝向腔内的食物，以提供焙/烤或酥脆烹饪模式。然而，可以理解的是，这样的解决方案仅将热辐射到食物的一个侧(即，上侧)，而另一侧仅通过微波来烹饪。其他一些现有解决方案在下表面(可以由玻璃制成)下方添加了附加加热元件。然而，为了允许微波有效地穿入腔中，必须将这种加热元件定位在腔的后部，这妨碍了下部加热元件向食物的底部提供有益的加热。


技术实现要素：

3.根据本公开的一个方面，一种微波炉，包括：壳体，该壳体限定内部腔；磁控管，该磁控管定位成在壳体内并在内部腔外部；以及微波天线，该微波天线与磁控管电通信，并定位成与内部腔的下表面相邻。该微波炉还包括加热板，该加热板包括玻璃陶瓷基板，该玻璃陶瓷基板限定内部腔的下表面的至少一部分。加热板还包括电阻加热涂层，该电阻加热涂层涂施在玻璃陶瓷基板的一部分上，并且加热板限定从微波天线到内部腔的至少一个畅通的微波传输路径。
4.通过参考以下说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将进一步理解和领会本公开的这些和其他特征、优点和目的。
附图说明
5.在附图中：
6.图1是根据本公开的微波炉的俯视立体图，其中该微波炉的门处于打开位置；
7.图2是图1的微波炉的仰视立体图；
8.图3是图1的微波炉的俯视立体图，其中，该微波炉的门处于关闭位置；
9.图4是图3的微波炉的沿其中的线iv
‑
iv截取的正视截面图；
10.图5是图4所示的截面的一部分的详细视图；
11.图6是图3的微波炉的沿其中的线vi
‑
vi截取的侧视截面图；
12.图7是图3的微波炉的沿其中的线vii
‑
vii截取的俯视截面细节图；
13.图8是涂施到微波炉的加热板上的电阻加热涂层的实施例的俯视图；
14.图9是涂施到微波炉的加热板上的电阻加热涂层的另一实施例的俯视图；以及
15.图10a
‑
10c是涂施到微波炉的加热板上的电阻加热涂层的另一实施例的变型的俯视图。
16.附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本文所述的原理上。
具体实施方式
17.当前示出的实施方式主要在于与微波炉有关的设备部件的组合。因此，在适当的情况下，设备部件和方法步骤已经由附图中的常规符号表示，其仅示出与理解本公开的实施方式有关的那些具体细节，以便避免使细节对本公开造成混淆，这些细节对于受益于本文描述的本领域普通技术人员而言将是显而易见的。此外，说明书和附图中相同的标号表示相同的元件。
18.为了本文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖向”、“水平”及其派生词应与如图1中定向的本公开有关。除非另有说明，否则术语“前”应指元件更接近预期观察者的表面，并且术语“后”应指元件远离预期观察者的表面。然而，应理解，除非明确相反地指出，否则本公开可以采取各种替代定向。还应理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的发明构思的示例性实施方式。因此，除非权利要求另有明确说明，否则与本文公开的实施方式有关的特定尺寸和其他物理特征不应被认为是限制性的。
19.术语“包括(including)”、“包括(comprises)”、“包括(comprising)”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括一系列要素的过程、方法、物品或设备不仅仅包括那些要素，而是可以包括未明确列出或该过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。在没有更多限制的情况下，以“包括
……”
开头的要素并不排除在包括该元素的过程、方法、物品或设备中存在其他等同元素。
20.参照图1
‑
10c，附图标记10总体上表示微波炉，该微波炉包括：壳体12，该壳体限定内部腔14；磁控管16，该磁控管定位成在壳体12内并在内部腔14外部的；以及微波天线18，该微波天线与磁控管16电通信，并定位成与内部腔14的下表面20相邻。微波炉10还包括加热板22，该加热板包括玻璃陶瓷基板24，该玻璃陶瓷基板限定内部腔14的下表面20的至少一部分。加热板22还包括电阻加热涂层26，该电阻加热涂层涂施在玻璃陶瓷基板24的一部分上，并且该加热板限定从微波天线18到内部腔14的至少一个畅通的微波传输路径28。
21.如图1和2总体上所示，微波炉10包括门30，该门在内部腔14的打开侧32上打开(图1和2)和关闭(图3)，以允许将要加热的物品放入和移出内部腔14。在这方面，门30相对于壳体12和内部腔14的所示配置仅仅是说明性的，应当理解，各种门配置也是可能的。类似地，本文中未具体讨论的壳体12和内部空腔14的部分的配置可根据本文讨论的原理而变化，并适应本文进一步详细描述的各种特征。以这种方式，还应当理解，微波炉10还可以包括用于微波炉10的操作的各种形式的控件，包括本文讨论的各种加热功能。这样的控件可以是数字的、机电的或其组合，并且可以被包括在门30和壳体12之一或两者上。
22.如图4和5所示，微波炉10配置成使得磁控管16将微波传送到腔14中以加热放置在该腔中的食物。特别地，微波通过微波波导32被引导朝向微波的下部34，更特别地在壳体12和下部34内的内部腔14之间的空隙36内。然后，微波被天线18引导通过下表面20并进入腔14。如图6和7进一步所示，天线18可以是定向结构，该定向结构可旋转地支撑在下部子腔34内，并与电机36耦合使天线18在子腔34内旋转，以大体上均匀地分配微波通过下表面20并大体上遍布腔14。
23.如通常所接受的那样，使用微波来加热食物，诸如使用磁控管16、波导32和天线18的配置可以提供对这种食物的快速、均匀的加热，但是可以认为不足以使这种食物褐变或
表面焦糖化。在所示的微波中，加热板22(图1)可以采用电阻加热来向微波炉10内的食物提供辐射热和/或传导加热，因为辐射和传导加热热可以提供期望的褐变以补充由磁控管16提供的微波加热。在这方面，加热板22可以配置成在腔的下表面20的大部分上(例如，下表面20的面积的至少约25％，并且在一些配置中大于约60％)，和/或沿着下表面的区域，和/或在一个或多个区域中，特别是沿着下表面20的中央部分，来提供这种加热。在各种配置中，加热板22可以向直接放置在加热板22上的食物的朝下部分提供传导和辐射热，并且可以向定位在悬挂于腔14内的架子38上的食物提供辐射加热。
24.如图4
‑
6所示的微波炉10的截面图所示，由于天线18定位在加热板22的下方，并且由于微波炉10的一般结构——在该一般结构中，由磁控管16产生的微波被引导通过内部腔14的下表面20进入该内部腔中——在本文讨论的各个实施方式中，加热板22配置成允许通过玻璃陶瓷基板24可接受地传输指向内部腔14的微波。可以理解，玻璃陶瓷材料(以及类似类别的附加材料，其可以代替当前的“玻璃陶瓷”基板24材料)通常是可由微波透过的，而可以涂施到基板24上的各种材料通常是不可由微波透过的和/或起吸收微波的作用。以这种方式，取决于用于电阻加热涂层26的特别材料以及适用于该特别材料的涂层26的特别配置(包括根据以下讨论的示例)，设置上述畅通的微波传输路径28以允许经由天线18发射的可接受量(例如，约50％)的微波的传输穿过玻璃陶瓷基板24的仍然未被电阻加热涂层26覆盖的所得部分。再次，例如，取决于用于电阻加热涂层26的特别材料以及天线18的结构和布置，涂层26与畅通的微波传输路径28部分的比例可以变化，并且可以不与传输通过玻璃陶瓷基板24的微波量直接对应。
25.在一个实施方式中，如图8所示，加热板22包括玻璃陶瓷基板24，该玻璃陶瓷基板的厚度足以在其上支撑食物(例如，在约0.125至0.5英寸之间，并且在另一示例中在约0.2至0.4英寸之间)。在所示的实施方式中，电阻加热涂层26由涂施在玻璃陶瓷基板24的下表面42上的多个条带40组成，该条带是包括钯的材料，诸如氧化钯。如图所示，条带40可以通过多个导电总线44连续或互连，使得条带40单独地或与总线44组合地限定沿着玻璃陶瓷基板24的下(内)表面的连续的痕迹图案46。在所示的示例中，条带40可以以各种组的形式布置并且可以通过对应的总线44在其相邻的端部处连接在一起。这可以形成各种图案，以提供条带40沿着玻璃
‑
陶瓷基板24的大致均匀的分布，以在其上均匀地产生热。如进一步所示，条带40和总线44可以间隔开，以在相邻条带40和/或总线44之间提供多个未涂覆区域50，以限定一个或多个上述畅通的微波传输路径28。该间隔和所得的未涂覆区域50可提供足够数量、大小和布置的畅通的微波传输路径28，以使微波以可接受的量传输通过玻璃陶瓷基板24并在可接受的区域上对食物微波加热。在示出的示例中，这样的未涂覆区域50c之一可以沿着基板24居中置位，以便与天线18的中央部分大致对准(诸如在电机36和/或微波波导32的相邻端部上方竖向地对准，以在具有较高发射微波浓度的区域中提供较大的畅通的微波传输路径28。
26.痕迹图案46，诸如沿着特别的相邻的总线44，可以包括电端子48a、48b，其可以用于选择性地向电阻加热涂层26提供电流以引起加热条带40，这种热由玻璃陶瓷基板24通过传导转移，并通过传导和/或辐射转移到腔14内的任何食物。电流可以通过微波炉10内的电子电路提供给端子48a、48b，该电子电路包括连接到微波炉10的电源的相同电路，并且还被配置为向磁控管16提供所需的功率。通过这种方式，电子电路可以在不同的时间间隔内以
各种组合方式通过调节施加在端子48a、48b上的电压，调节提供给端子48a、48b上的电流，以及施加和移除端子48a、48b上规定的电压和电流来控制加热板22产生的热量。
27.在图9中示出的另一实施方式中(其中，增加100的相似附图标记表示与以上讨论的元件在功能上相似的元件，但结构有所变化)，电阻加热涂层126可以是涂施到玻璃陶瓷基板24的下表面42的氧化银。如图所示，耐热涂层126类似地涂施在痕迹图案146中。然而，在所示示例中，痕迹图案146由两个连续的条带140a、140b限定，所述两个连续的条带遵循这样的大致相似的路径，该路径围绕基板24的位于这两个条带140a和140b均连接的端子148a、148b之间的区域循环。从图中可以看出，条带140a和140b彼此间隔开，并且其自身的相邻区域限定位于条带140a、140b的相邻部分之间的未涂覆的区域146，以限定一个或畅通的微波传输路径128。如上所讨论的，间隔和所得的未涂覆区域150可以提供足够数量、大小和布置的畅通的微波传输路径128，以使微波以可接受的量传输通过玻璃陶瓷基板24并在可接受的区域上对食物微波加热。在本实施方式的一个示例中，类似于上面关于图8所讨论的示例，一个这样的未涂覆区域150c可以沿着基板24居中置位，以便与天线18的中心部分大致对准(诸如在电机36和/或微波波导32的相邻端部上方竖向地对准，如图4
‑
6所示)，以在具有较高发射微波浓度的区域中提供较大的畅通的微波传输路径128。
28.在另一实施方式中，其示例在图10a
‑
10c中示出，加热板22包括具有电阻加热涂层226的类似的玻璃陶瓷基板24，该电阻加热涂层包括涂施在基板24的下表面42的一部分上的石墨或氧化锡(sno2)层。如上所讨论的，与痕迹图案46和146中的材料的条带40和140类似，可以通过施加到端子248a和248b上的电流对涂层226供电，也如上所讨论的，可以对其进行控制以调节通过加热板22实现的加热的量。如图所示，本发明涂层26中使用的材料的性质是，如上所讨论的，与窄材料条带40和140相比，它们可以被涂施在相对较大的连续涂覆区域252上。以这种方式，如图10a所示，在一种布置中，可以以交替布置方式涂施具有未涂覆区域50的多个涂覆区域252。在所示的示例中，涂覆区域252和未涂覆区域可以横向地交替(即，在腔14的打开侧的方向上横过基板24)。另外，在示出的示例中，涂覆区域252和未涂覆区域250的宽度大致相等，其中，每个区域的宽度在约10mm至25mm之间，但是其他配置也是可能的。如在其他示例中那样，在此应当领会，未涂覆区域250提供了畅通的微波传输路径28，微波可以通过该微波传输路径传播进入内部14，本发明的材料通常能吸收微波。涂覆区域252与从相应端子248a、248b延伸的总线244电连接，以将电流提供给涂覆区域252以产生热，如上所讨论的。
29.在图10b所示的另一示例中，单个涂覆区域252可以大体上围绕外周54置位，其中，未涂覆区域250置位在涂覆区域252的内部。如图所示，涂覆区域252可以在包括端子248a、248b的两个相邻的总线244之间延伸。涂覆区域252可以紧邻外周54或者可以与该外周间隔开，以解决由此产生的热的向外辐射和/或容置端子248a、248b。替代地，涂覆区域252可以在下表面42内居中地置位。另外地或替代地，玻璃陶瓷基板24可以限定这样的外周，该外周具有围绕玻璃陶瓷基板24的外周延伸的未涂覆区域，使得连续涂覆区域向内地与外周54间隔开，其中，未涂覆区域250从外周54向内地延伸。如图所示，总线244可以沿着涂覆区域252的相对侧延伸，并且可以在未涂覆区域250的一部分上向外延伸，以提供与上述电路的连接。在以上示例中，一个或多个涂覆区域252可以占据玻璃陶瓷基板24的表面积的至少约80％。电阻加热涂层226的未涂覆区域250可以与微波天线18至少部分地对准。特别地，在图
10b的示例中，未涂覆区域250可以至少与天线18的中心部分对准。替代地，在图10c的示例中，未涂覆区域250可以与天线18的外部对准，包括通过其通过电机36在子腔34内的旋转来对准。
30.在包括加热板22的任何上述实施方式的微波炉10中，磁控管16和加热板22可选择性地操作(包括通过上述电路，以及在用户的控制下，例如通过选择各种选项)，以向容纳在内部腔14中的食物提供微波和传导/辐射加热的各种组合。另外，如图2、4和6所示，微波炉10还可包括加热安装在内部腔14内与其上表面58相邻的辐射加热元件56(其可包括电热器(calrod)元件、石英管元件、金属管元件等)。在该进一步的配置中，磁控管16、加热板22和辐射加热元件56可选择性地操作以向容纳在内部腔14中的食物提供微波加热、向下指向的辐射加热和向上指向的传导/辐射加热的各种组合。再次，微波炉10可以配置为根据各种用户可选择的选项，包括各种烹饪程序(例如，食物类型特定程序)等，来提供这些类型的加热的各种组合。
31.根据本公开的另一方面，微波炉10包括：壳体12，该壳体限定内部腔14；磁控管16，该磁控管定位成在壳体12内并在内部腔14外部；和微波天线，该微波天线与磁控管16电通信，并定位成与内部腔14的下表面相邻。微波炉10还包括加热板22，该加热板包括玻璃陶瓷基板24，该玻璃陶瓷基板限定内部腔14的下表面的至少一部分。加热板22还包括电阻加热涂层，该电阻加热涂层涂施在玻璃陶瓷基板24的一部分上，并且该加热板限定从微波天线到内部腔14的至少一个畅通的微波传输路径28。本公开的各个其他方面可以包括以下特征中的任何一个或组合：
32.电阻加热涂层具有氧化银和氧化钯中的一种，并且被涂施成至少一个连续的、细长的痕迹图案46，从而在痕迹图案46的相邻部分之间限定玻璃陶瓷基板24的至少一个未涂覆区域，所述至少一个未涂覆区域限定所述至少一个畅通的微波传输路径28；
33.电阻加热涂层具有石墨或氧化锡中的一种，被涂施在占据玻璃陶瓷基板24的表面积的至少约80％的连续涂覆区域上，并且该电阻加热涂层限定在连续涂覆区域内的连续未涂覆区域，该连续未涂覆区域限定所述至少一个畅通的微波传输路径28。电阻加热涂层的连续未涂覆区域可以至少部分地与微波天线对准。另外地或替代地，玻璃陶瓷基板24可以限定外周，其中，未涂覆区域围绕玻璃陶瓷基板24的外周延伸，使得连续涂覆区域从外周向内间隔开；
34.加热板22还包括一对电极，所述一对电极应用在电阻加热涂层的相应的、间隔开的部分上；并且
35.微波炉10还包括电源，并且该电源与电阻加热涂层电连接以选择性地向该电阻加热涂层提供电流；
36.磁控管16和加热板22能选择性地操作，以向容纳在内部腔14中的食物提供微波、辐射和传导加热的各种组合；并且
37.微波炉10还包括辐射加热元件56，该辐射加热元件安装在内部腔14内与该内部腔的上表面48相邻，并且磁控管16、加热板22和辐射加热元件56能选择性地操作，以向容纳在内部腔14中的食物提供微波加热、向下指向的辐射加热、和向上指向的辐射加热的各种组合。
38.本领域普通技术人员将理解，所描述的公开内容和其他部件的构造不限于任何特
定材料。除非本文另有描述，否则本文公开的公开内容的其他示例性实施方式可以由多种材料形成。
39.为了本公开的目的，术语“耦接”(以其所有的形式，耦接(couple)、耦接(coupling)、耦接(coupled)等)通常是指两个部件(电的或机械的)彼此直接或间接地接合。这种接合本质上可以是固定的或本质上可以是可移动的。可以通过两个部件(电的或机械的)以及与彼此或与所述两个部件一体地形成为单个整体的任何其他中间部件来实现这种接合。除非另有说明，否则这种接合本质上可以是永久的，也可以是可移动的或可释放的。
40.同样重要的是要注意，如示例性实施方式中所示的本公开的元件的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了本发明的一些实施方式，但是审阅本公开的本领域技术人员将容易领会，在实质上不脱离所陈述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、布局、形状和比例，参数值，安装布置，材料的使用，颜色，定向等的变化)。例如，示出为一体形成的元件可以由多个部分构成，或者示出为多个部分的元件可以一体地形成，界面的操作可以相反或以其他方式改变，系统的结构和/或构件或连接器或其他元件的长度或宽度可以改变，设置在元件之间的调节位置的性质或数量可以改变。应当注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够的强度或耐久性的多种材料中的任何一种以多种颜色、纹理中的任何一种及其组合来构造。因此，所有这样的修改旨在被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的精神的情况下，可以在期望的和其他的示例性实施方式的设计、操作条件和布置中做出其他替换、修改、改变和省略。
41.将理解的是，任何所描述的过程或所描述的过程中的步骤可以与其他公开的过程或步骤组合，以形成在本公开范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程是出于说明性目的，而不应被解释为是限制性的。