專利名稱：使用紅外線的快速烹調(diào)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用發(fā)射紅外線的燈的能在短時間內(nèi)烹調(diào)食品的設(shè)備，具體涉及一種使用紅外線的快速烹調(diào)設(shè)備，它能夠使用在紅外區(qū)域內(nèi)發(fā)射光的燈將發(fā)射的光聚集在食品上以快速烹調(diào)食品。
在過去出現(xiàn)了多種用來烹調(diào)食品的常規(guī)的加熱裝置。例如，已經(jīng)出現(xiàn)了以如下方式加熱食品的電子微波爐，由電生成微波，微波沖擊進(jìn)入食品，在食品內(nèi)部導(dǎo)致分子運動，從而加熱食品。
此外，還出現(xiàn)了使用加熱器來烹調(diào)食品的設(shè)備，例如，使用光波作為熱源的烹調(diào)設(shè)備。這樣的設(shè)備應(yīng)用其中90％的輻射能的波長小于1μm的燈，用從燈發(fā)射的可見光和近紅外線烹調(diào)加熱物體的表面和內(nèi)部。也就是，食品的加熱從它的表面開始，然后熱量通過傳導(dǎo)傳送到內(nèi)部。例如，比薩餅面包片完全烹調(diào)好后表面松脆，而內(nèi)部潮濕、松軟。
上述使用紅外線和可見光的現(xiàn)有烹調(diào)設(shè)備的詳細(xì)說明請參見美國專利4,481,405(發(fā)明者M(jìn)alick；Franklin S.)和美國專利4,486,639(發(fā)明者M(jìn)ittlesteadt；Robert A.)。


圖1是展示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的烹調(diào)設(shè)備的構(gòu)造的圖。如圖所示，烹調(diào)設(shè)備包括用來保護(hù)烹調(diào)設(shè)備的外壁10和內(nèi)壁11；安裝在內(nèi)壁11的上部和下部的發(fā)射燈12；安裝在發(fā)射燈12之間用來通過由發(fā)射燈12發(fā)射的光的透明盤13；安裝在透明盤13之間用來支持食品的淺盤(platter)15；以及用來支持透明盤13和淺盤15的支架14。下面將以放在淺盤15上的比薩餅16為例，來說明上面的構(gòu)造。
首先，當(dāng)電源供應(yīng)到各個發(fā)射燈12，發(fā)射燈12在可見光區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生至少4kW的輻射能。所產(chǎn)生的可見光區(qū)域內(nèi)的輻射能通過透明盤13沖擊進(jìn)入比薩餅的下部和上部。換句話說，比薩餅通過吸收可見光區(qū)域內(nèi)的輻射能而被烹調(diào)。
然而，由于和可見光區(qū)域相比，食品在紅外線區(qū)域內(nèi)具有更大的吸收率，和使用紅外線范圍內(nèi)的輻射能相比，在使用可見光區(qū)域內(nèi)的輻射能的情況下，會出現(xiàn)烹調(diào)食品耗時長的問題。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種使用紅外線的快速烹調(diào)設(shè)備，它使用發(fā)射光的燈將發(fā)射的光聚集在食品上，這樣能在紅外線區(qū)域內(nèi)快速烹調(diào)食品。
為了達(dá)到本發(fā)明的上面目的，所提供的快速烹調(diào)設(shè)備包括用來以超過全部輻射能的65％在波長范圍大于1.35μm的紅外線區(qū)域內(nèi)發(fā)射光的發(fā)光單元；安裝在發(fā)光單元上部的反射盤，它適于將從發(fā)光單元發(fā)射的光反射到目標(biāo)物體；安裝在發(fā)光單元下部的具有多個穿透孔的網(wǎng)孔單元，用來直接通過從發(fā)光單元發(fā)射的光和從反射盤反射的光；以及安裝在網(wǎng)孔單元下部的過濾器，用來保護(hù)發(fā)光單元。
參考附圖本發(fā)明將更易于理解，附圖只作為展示目的而給出，因而并不限制本發(fā)明，其中圖1是展示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的烹調(diào)設(shè)備的構(gòu)造的截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的烹調(diào)設(shè)備的透視圖；圖3是放大圖2的加熱器部分的截面圖；圖4是展示根據(jù)光的波長相對于不同食品的反射率的圖；圖5是展示根據(jù)光的波長相對于不銹鋼材料的反射盤的反射率的圖；和圖6是展示根據(jù)從鹵素?zé)舭l(fā)射的光的色溫的光譜分布的曲線圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的烹調(diào)設(shè)備的透視圖。如圖所示，加熱器20包括用來以超過全部輻射能的65％在波長范圍大于1.35μm的紅外線區(qū)域內(nèi)發(fā)射光的鹵素?zé)?0-2；安裝在鹵素?zé)?0-2上部的反射盤20-1，它適于將從鹵素?zé)?0-2發(fā)射的光反射到目標(biāo)物體；安裝在鹵素?zé)?0-2下部的具有多個穿透孔的網(wǎng)孔單元20-3，因此用來通過從鹵素?zé)?0-2發(fā)射的光和從反射盤20-1反射的光；安裝在網(wǎng)孔單元20-3下部的過濾器20-4，因此用來保護(hù)鹵素?zé)?0-2并直接通過從網(wǎng)孔單元20-3發(fā)射的光；以及用來烹調(diào)食品的烹調(diào)室21。參考圖3將對其進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖3是放大圖2的加熱器20部分的截面圖。
首先，鹵素?zé)?0-2以超過全部輻射能的65％在波長范圍大于1.35μm的紅外線區(qū)域內(nèi)發(fā)射光。從鹵素?zé)?0-2發(fā)射的輻射能的波長隨著作為熱源的燈絲(鎢)的溫度而不同。
這里，在用于烹調(diào)食品的烹調(diào)設(shè)備中使用鹵素?zé)?0-2的情況下，可以允許發(fā)射具有適宜于烹調(diào)食品的波長的光。
另一方面，在使用鹵素?zé)?0-2用于照明的情況下，可以允許通過增加燈絲的溫度(色溫)從可見光發(fā)射大多數(shù)的輻射能。
因此，鹵素?zé)?0-2具有高于2400K的色溫，以便能發(fā)射具有適宜于烹調(diào)食品的波長的光。
可以有各種各樣的方法將鹵素?zé)?0-2的色溫調(diào)節(jié)到2400K。例如，通過在制造鹵素?zé)?0-2的燈絲時，根據(jù)燈的長度、熱射線的直徑、電阻等等來調(diào)整能源密度，從而將鹵素?zé)?0-2設(shè)計成具有2400K的飽和溫度。然后，當(dāng)電源被供應(yīng)到鹵素?zé)?0-2，鹵素?zé)?0-2的燈絲一旦達(dá)到根據(jù)上面設(shè)計的能源密度所預(yù)先確定的溫度(2400K)將變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，并在以后不再增加。
如果色溫太低，鹵素?zé)?0-2的輻射能的力量變小。因此，適當(dāng)?shù)纳珳刈钚?600K，并且最好是2200K。
然后，反射盤20-1安裝在各個鹵素?zé)?0-2的上部，以將從鹵素?zé)?0-2發(fā)射的光聚集到烹調(diào)室21。也就是，它用來將從鹵素?zé)?0-2發(fā)射的光反射到烹調(diào)室21，這樣就不會發(fā)射到外面。
另外，反射盤20-1覆蓋有不銹鋼或鋁，它們都是金屬材料，因為它必須反射從鹵素?zé)?0-2產(chǎn)生的光，而不是吸收它，這樣從鹵素?zé)?0-2產(chǎn)生的能量就不會有損失。
網(wǎng)孔單元20-3安裝在鹵素?zé)?0-2的下部，并且具有多個穿透孔，這樣從鹵素?zé)?0-2發(fā)射的光和從反射盤20-1反射的光能入射到烹調(diào)室21內(nèi)。
過濾器20-4安裝在網(wǎng)孔單元20-3的下部，以保護(hù)鹵素?zé)?0-2和使光通過網(wǎng)孔單元20-3入射到烹調(diào)設(shè)備內(nèi)的烹調(diào)室21。這里，過濾器20-4是由陶瓷或玻璃陶瓷材料制成的。
此后，入射光沖擊進(jìn)入烹調(diào)設(shè)備內(nèi)的烹調(diào)室21中的目標(biāo)物體(食品)。
圖4是展示根據(jù)光的波長相對于不同食品的反射率的圖。如圖所示，食品通常吸收紅外線區(qū)域內(nèi)的能量，并且反射可見光區(qū)域內(nèi)的能量。
因此，由于將紅外線施加到食品的高吸收率，即可快速烹調(diào)食品。
圖5是展示根據(jù)光的波長相對于不銹鋼材料(ST430,ST304)的反射盤的反射率的圖。如圖所示，可以知道和可見光區(qū)域相比，紅外線區(qū)域內(nèi)的反射率更高。
圖6是展示根據(jù)從鹵素?zé)?0-2發(fā)射的光的色溫的光譜分布的曲線圖。也就是，為了發(fā)現(xiàn)所發(fā)射的光的光譜分布如何隨著光的色溫而不同，為了展示而檢測了根據(jù)從鹵素?zé)?0-2發(fā)射的光的色溫的光譜分布。這里，“光譜”意味著光被根據(jù)波長不同而分為不同的色帶。
如圖所示，根據(jù)上面的光譜分布，可以知道隨著色溫變低，代表最大強(qiáng)度的峰值點向長波長范圍移動。各自光譜分布曲線下面部分的面積代表發(fā)射光的能量。換句話說，可以知道長波長范圍中的能量變大。
表1展示了根據(jù)波長區(qū)域相對于上面的色溫2300K和2400K的輻射能的比率。
上面0.4～0.7μm的波長范圍是可見光區(qū)域，上面1.0μm的波長范圍是近紅外線區(qū)域的中間范圍。0.4～1.35μm的波長范圍是可見光區(qū)域和近紅外線區(qū)域。另外，超過1.35μm的波長范圍是紅外線區(qū)域。
從表1中可以看到，由于在2300K(低于2400K)的色溫的紅外線區(qū)域的輻射能較大，為了增加紅外線區(qū)域中的輻射能，使用的是更低色溫區(qū)域的光。
另外，通過上面所介紹的區(qū)分發(fā)射光的波長范圍，根據(jù)食品類型，可以有選擇地調(diào)節(jié)烹調(diào)時間，特別是可以快速烹調(diào)需要快速烹調(diào)的食品。
如上所述，在本發(fā)明中，由于鹵素?zé)?0-2將紅外線區(qū)域內(nèi)的光發(fā)射到食品上，食品很好地吸收所發(fā)射的紅外線區(qū)域內(nèi)的光，從而在短時間內(nèi)烹調(diào)食品。
另外，不銹材料的反射盤允許紅外線區(qū)域中的光聚集在食品上，從而大量地減少烹調(diào)時間。
由于在不背離本發(fā)明的精神和實質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以體現(xiàn)為幾種形式，因此應(yīng)當(dāng)理解除非特別指明，上述實施例并不受前面說明的細(xì)節(jié)所限制，而應(yīng)當(dāng)在附加權(quán)利要求中定義的它的精神和范圍內(nèi)廣泛解釋，并因此滿足發(fā)明的目的和范圍的所有變化和修改或者這些目的和范圍的等同物都被所附權(quán)利要求所包含。
權(quán)利要求
1．在使用加熱器的用來烹調(diào)食品的烹調(diào)設(shè)備中，一種使用紅外線的快速烹調(diào)設(shè)備，它包括用來發(fā)射紅外線區(qū)域內(nèi)的光的鹵素?zé)?；安裝在鹵素?zé)舻纳喜?，并將紅外線區(qū)域內(nèi)的發(fā)射光聚集在目標(biāo)物體上的反射盤；和安裝在鹵素?zé)舻南虏坎⒕哂卸鄠€穿透孔的網(wǎng)孔單元。
2．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中過濾器安裝在網(wǎng)孔單元的下部。
3．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中鹵素?zé)粢猿^輻射能的65％在波長范圍超過1.35μm的紅外線區(qū)域內(nèi)發(fā)射光。
4．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中鹵素?zé)粼趶?00K到2400K的色溫范圍內(nèi)發(fā)射光。
5．在使用加熱器的用來烹調(diào)食品的烹調(diào)設(shè)備中，一種使用紅外線的快速烹調(diào)設(shè)備，它包括用來以超過全部輻射能的65％在超過1.35μm的波長范圍內(nèi)的紅外線區(qū)域內(nèi)發(fā)射光的發(fā)光裝置；安裝在發(fā)光裝置的上部并反射從發(fā)光裝置發(fā)射的光的反射盤；安裝在發(fā)光裝置的下部并具有多個穿透孔的網(wǎng)孔單元，用來直接通過從發(fā)光裝置發(fā)射的光和從反射盤反射的光；和安裝在網(wǎng)孔單元下部的過濾器，用來保護(hù)發(fā)光裝置。
6．權(quán)利要求5的設(shè)備，其中發(fā)光裝置在從900K到2400K的色溫范圍內(nèi)發(fā)射光。
7．權(quán)利要求5的設(shè)備，其中發(fā)光裝置是鹵素?zé)簟?br> 8．權(quán)利要求5的設(shè)備，其中至少一個或更多的發(fā)光裝置安裝在網(wǎng)孔單元的下部。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用發(fā)射紅外線區(qū)域內(nèi)的光的燈將發(fā)射的光聚集在食品上,以在短時間內(nèi)烹調(diào)食品的設(shè)備。具體地說,它能通過使用發(fā)光單元和反射盤將超過1.35μm的波長范圍內(nèi)的可視光區(qū)域的光聚集在食品上而在短時間內(nèi)烹調(diào)食品,其中發(fā)光單元用來發(fā)射紅外線區(qū)域內(nèi)的光,反射盤用來聚集紅外線區(qū)域內(nèi)的發(fā)射光。
文檔編號H01K1/50GK1315631SQ0013333
公開日2001年10月3日 申請日期2000年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月25日
發(fā)明者金亮卿, 韓盛軫, 柳鐘官, 金完洙 申請人:Lg電子株式會社