專利名稱：碳纖維燒烤管和具有碳纖維燒烤管的微波爐及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波爐。特別是涉及一種碳纖維燒烤管和具有碳纖維燒烤管的微波爐及控制方法。
背景技術(shù)：
一般來講，微波爐是以接通電源，利用產(chǎn)生的微波作用而方便的烹調(diào)食物的機(jī)器。特別是最近除了磁控管外，還設(shè)置了加熱器等加熱源，出現(xiàn)了多種料理方法，即，循環(huán)利用加熱器中產(chǎn)生的熱量而進(jìn)行料理的方法，或控制加熱器的位置而進(jìn)行料理的方法等。如圖I所示，現(xiàn)有帶燒烤的微波爐大體上是由以下部件構(gòu)成，爐體700，它抱著烹調(diào)腔的外部，形成微波爐的整個外觀；烹調(diào)室200，在其內(nèi)部進(jìn)行著整個燒烤料理過程；門400，可以有所選擇地開閉烹調(diào)腔200的正面；電控室300，它的內(nèi)部設(shè)置有各種電器部件。 其中，電控室設(shè)在爐體內(nèi)烹調(diào)室的側(cè)邊空間。燒烤型微波爐的烹調(diào)室的頂部設(shè)有由電控室控制的燒烤管，以向烹調(diào)室內(nèi)待燒烤的食物提供熱量，在燒烤管下面設(shè)置有防護(hù)裝置，在烹調(diào)室200內(nèi)架設(shè)燒烤架500。圖2所示，帶燒烤微波爐的烹調(diào)腔200的頂部設(shè)有由電控室300控制的燒烤管4，以向烹調(diào)腔200內(nèi)待燒烤的食物提供熱量，在燒烤管4下面設(shè)置有防護(hù)裝置5。所述燒烤管包括有如圖3所示的加熱管結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行燒烤食物時(shí)，在微波爐的烹調(diào)腔200內(nèi)放置燒烤架，將待燒烤的食物放在燒烤架上，給加熱管通電，通過加熱管的輻射對食物進(jìn)行加熱。如圖3、圖4所示，所使用的加熱管有采用網(wǎng)狀碳纖維加熱管，包括有兩端收口形成有細(xì)管結(jié)構(gòu)的玻璃管12和設(shè)置在玻璃管12內(nèi)的網(wǎng)狀碳纖維11，所述的網(wǎng)狀碳纖維11的兩端各連接一個石墨筒13，所述的兩個石墨筒13的另一端各連接一個鑰桿14，所述的鑰桿14伸出玻璃管12并通過陶瓷接頭與接線端子16連接，同時(shí)玻璃管12兩端的細(xì)管結(jié)構(gòu)插入陶瓷接頭內(nèi)。在上述結(jié)構(gòu)中，中空的網(wǎng)狀碳纖維11的兩端分別套在兩個石墨筒13上。根據(jù)食物的傳熱特性采用碳纖維烤管加熱時(shí)，在傳統(tǒng)加熱方式下，熱輻射穿透深度淺，只能穿透食物表層，食物內(nèi)部主要依靠熱傳導(dǎo)使得食物升溫，由于導(dǎo)熱系數(shù)小，傳熱慢，所以食物表面與中心存在較大的溫度差，且溫度差值變化的趨勢為先增大，后減小。碳纖維加熱管輻射特性碳纖維烤管輻射特點(diǎn)為對表層加熱很快，但是穿透深度很淺，無法穿透食物內(nèi)部，若加熱較厚的物品，會造成表里受熱不均。因此，若使用單一強(qiáng)度的加熱方法，很容易造成外表面與內(nèi)部嚴(yán)重受熱不均的情況(外表面過熟糊化，內(nèi)部還處于生的狀態(tài))。所以，現(xiàn)有的燒烤管結(jié)構(gòu)不能對燒烤強(qiáng)度進(jìn)行控制，而且，傳統(tǒng)模式下，由于碳纖維輻射特性與厚度較大的食物傳熱特性不甚相符導(dǎo)致食物表里受熱嚴(yán)重不均，料理效果不好
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠結(jié)合食物傳熱特性與烤管輻射特性，避免食物表里嚴(yán)重受熱不均的情況，可達(dá)到均勻受熱和外焦里嫩理想效果的碳纖維燒烤管和具有碳纖維燒烤管的微波爐及控制方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種碳纖維燒烤管，包括有石英管和設(shè)置在石英管內(nèi)的碳纖維燈絲，所述的碳纖維燈絲的兩端通過鑰棒伸出石英管的外部并與接線端子相連，所述的石英管是由第一側(cè)面、第二側(cè)面和第三側(cè)面一體形成內(nèi)周面為三角形的管結(jié)構(gòu)。所述的第一側(cè)面的內(nèi)側(cè)面為平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向內(nèi)凹進(jìn)的弧面結(jié)構(gòu)。所述的第二側(cè)面平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向外凸出的弧面結(jié)構(gòu)。所述的第三側(cè)面的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面均為平面結(jié)構(gòu)。一種采用碳纖維燒烤管的微波爐，包括有烹調(diào)腔和電控室，所述的烹調(diào)腔的頂部設(shè)有由電控室控制的用于向烹調(diào)腔內(nèi)待燒烤的食物提供熱量的燒烤管，在燒烤管的下面設(shè)置有防護(hù)裝置，所述的燒烤管的一端與一設(shè)置在微波爐殼體內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)相連接，所述的步進(jìn)電機(jī)連接一與微波爐控制單元相連的限位開關(guān)；所述的燒烤管采用碳纖維燒烤管，包括有石英管和設(shè)置在石英管內(nèi)的碳纖維燈絲，所述的碳纖維燈絲的兩端通過鑰棒伸出石英管的外部并與接線端子相連，所述的石英管是由第一側(cè)面、第二側(cè)面和第三側(cè)面一體形成內(nèi)周面為三角形的管結(jié)構(gòu)；其中，所述的第一側(cè)面的內(nèi)側(cè)面為平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向內(nèi)凹進(jìn)的弧面結(jié)構(gòu)；所述的第二側(cè)面平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向外凸出的弧面結(jié)構(gòu)；所述的第三側(cè)面的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面均為平面結(jié)構(gòu)。一種用于微波爐燒烤控制方法，包括如下步驟I)進(jìn)行硬件初始化，并設(shè)置基準(zhǔn)溫度Tl和基準(zhǔn)溫度T2 ；2)執(zhí)行溫度為第一溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘；3)執(zhí)行溫度為第二溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘；4)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，提取食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差；5)判斷溫度差是否大于等于設(shè)定的基準(zhǔn)溫度Tl，是進(jìn)入下一步驟，否則返回步驟2重新進(jìn)行；6)執(zhí)行溫度為第三溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘；7)執(zhí)行溫度為第二溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘；8)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，提取食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差；9)判斷溫度差是否小于等于設(shè)定的基準(zhǔn)溫度T2，是燒烤結(jié)束，否則返回步驟6重新進(jìn)行。步驟2所述的第一溫度強(qiáng)度是在烤管處于初始位置時(shí)，溫度在150-170度的范圍。步驟3和步驟7所述的第二溫度強(qiáng)度是在當(dāng)烤管處于負(fù)120度位置時(shí)，溫度在130-150度的范圍。步驟6所述的第三溫度強(qiáng)度是在烤管處于正120度范圍時(shí)，溫度在180-200度的范圍。 步驟4和步驟8所述的數(shù)據(jù)采集，包括采集食物的表面溫度和內(nèi)部溫度，以及根據(jù)食物的表面溫度和內(nèi)部溫度得出食物的食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差。本發(fā)明的碳纖維燒烤管和具有碳纖維燒烤管的微波爐及控制方法，可實(shí)現(xiàn)燒烤強(qiáng)度的自動控制，結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)；結(jié)合了食物傳特性與烤管輻射特性，避免了傳統(tǒng)方式下食物表里嚴(yán)重受熱不均的情況，可達(dá)到均勻受熱和外焦里嫩的理想效果；在控制方法下輻射強(qiáng)度的變化與食物傳熱特性相符，達(dá)到能量合理利用的效果。


圖I是微波爐整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是微波爐殼體內(nèi)部裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的碳管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中網(wǎng)狀碳纖維與石墨筒結(jié)合的示意圖；圖5是本發(fā)明的燒烤管的結(jié)構(gòu)示意
圖6是圖5的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明的微波爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明的控制方法的流程圖。其中21 :石英管22 :碳纖維燈絲23 :第一側(cè)面24 :第二側(cè)面25 :第三側(cè)面
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的碳纖維燒烤管和具有碳纖維燒烤管的微波爐及控制方法。如圖5所示，本發(fā)明的碳纖維燒烤管，包括有石英管21和設(shè)置在石英管21內(nèi)的碳纖維燈絲22，所述的碳纖維燈絲22的兩端通過鑰棒伸出石英管21的外部并與接線端子相連，所述的石英管21是由第一側(cè)面23、第二側(cè)面24和第三側(cè)面25 —體形成內(nèi)周面為三角形的管結(jié)構(gòu)。如圖6所示，所述的第一側(cè)面23的內(nèi)側(cè)面為平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向內(nèi)凹進(jìn)的弧面結(jié)構(gòu)；所述的第二側(cè)面24平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向外凸出的弧面結(jié)構(gòu)；所述的第三側(cè)面25的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面均為平面結(jié)構(gòu)。如圖7所示，本發(fā)明的采用上述碳纖維燒烤管的微波爐，包括有烹調(diào)腔200和電控室300，所述的烹調(diào)腔200的頂部設(shè)有由電控室300控制的用于向烹調(diào)腔200內(nèi)待燒烤的食物提供熱量的燒烤管8，在燒烤管8的下面設(shè)置有防護(hù)裝置5，所述的燒烤管8的一端與一設(shè)置在微波爐殼體內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)相連接(圖中未示出)，所述的步進(jìn)電機(jī)連接一限位開關(guān)并由控制單元進(jìn)行控制；所述的燒烤管8采用碳纖維燒烤管，包括有石英管21和設(shè)置在石英管21內(nèi)的碳纖維燈絲22，所述的碳纖維燈絲22的兩端通過鑰棒伸出石英管21的外部并與接線端子相連，所述的石英管21是由第一側(cè)面23、第二側(cè)面24和第三側(cè)面25 —體形成內(nèi)周面為三角形的管結(jié)構(gòu)；其中，所述的第一側(cè)面23的內(nèi)側(cè)面為平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向內(nèi)凹進(jìn)的弧面結(jié)構(gòu)；所述的第二側(cè)面24平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向外凸出的弧面結(jié)構(gòu)；所述的第三側(cè)面25的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面均為平面結(jié)構(gòu)。如圖7所示，本發(fā)明的用于上述的微波爐燒烤控制方法，包括如下步驟I)進(jìn)行硬件初始化，并設(shè)置基準(zhǔn)溫度Tl和基準(zhǔn)溫度T2 ；
2)執(zhí)行溫度為第一溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘；所述的第一溫度強(qiáng)度是在烤管處于初始位置時(shí)，烤管向下輻射面為平面結(jié)構(gòu)，透過平面輻射至食物表面的紅外線強(qiáng)度沒有太大變化，溫度在150-170度左右的中等強(qiáng)度范圍。3)執(zhí)行溫度為第二溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘；所述的第二溫度強(qiáng)度是在當(dāng)烤管處于負(fù)120度位置時(shí)，烤管向下輻射面為凹透鏡結(jié)構(gòu)，透過凹透鏡輻射至食物表面的紅外線強(qiáng)度比起平面結(jié)構(gòu)會有所降低，溫度在130-150度左右的低強(qiáng)度范圍。 4)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，提取食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差；所述的數(shù)據(jù)采集，包括采集食物的表面溫度和內(nèi)部溫度，以及根據(jù)食物的表面溫度和內(nèi)部溫度得出食物的食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差。5)判斷溫度差是否大于等于設(shè)定的基準(zhǔn)溫度Tl，是進(jìn)入下一步驟，否則返回步驟2重新進(jìn)行；6)執(zhí)行溫度為第三溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘；所述的第三溫度強(qiáng)度是在烤管處于正120度范圍時(shí)，烤管向下輻射面為凸透鏡結(jié)構(gòu)，透過凸透鏡輻射至食物表面的紅外線強(qiáng)度比起平面結(jié)構(gòu)會有所提高，溫度在180-200度左右的高強(qiáng)度范圍。7)執(zhí)行溫度為第二溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘；所述的第二溫度強(qiáng)度是在當(dāng)烤管處于負(fù)120度位置時(shí)，烤管向下輻射面為凹透鏡結(jié)構(gòu)，透過凹透鏡輻射至食物表面的紅外線強(qiáng)度比起平面結(jié)構(gòu)會有所降低，溫度在130-150度左右的低強(qiáng)度范圍。8)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，提取食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差；所述的數(shù)據(jù)采集，包括采集食物的表面溫度和內(nèi)部溫度，以及根據(jù)食物的表面溫度和內(nèi)部溫度得出食物的食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差。9)判斷溫度差是否小于等于設(shè)定的基準(zhǔn)溫度T2，是燒烤結(jié)束，否則返回步驟6重新進(jìn)行。本發(fā)明的碳纖維燒烤管和具有碳纖維燒烤管的微波爐及控制方法，采用步進(jìn)電機(jī)與限位開關(guān)配合控制程序?qū)崿F(xiàn)不同輻射強(qiáng)度之間的切換。并且本發(fā)明結(jié)合了食物的傳熱特性以及碳纖維烤管輻射特性，采用控制方法實(shí)現(xiàn)在食物加熱的不同階段對燒烤強(qiáng)度的合理控制在溫差上升階段采用中等強(qiáng)度與低強(qiáng)度循環(huán)加熱，達(dá)到均勻受熱的目的；在溫差下降階段采用高強(qiáng)度與低強(qiáng)度循環(huán)加熱，達(dá)到高強(qiáng)度燒烤外表上色的效果。由于該控制方法下輻射強(qiáng)度的變化與食物傳熱特性相符，可以達(dá)到均勻受熱以及外焦里嫩的燒烤效果。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維燒烤管，包括有石英管(11)和設(shè)置在石英管(11)內(nèi)的碳纖維燈絲(12)，所述的碳纖維燈絲(12)的兩端通過鑰棒伸出石英管(11)的外部并與接線端子相連，其特征在于，所述的石英管(11)是由第一側(cè)面(13)、第二側(cè)面(14)和第三側(cè)面(15) —體形成內(nèi)周面為三角形的管結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳纖維燒烤管，其特征在于，所述的第一側(cè)面(13)的內(nèi)側(cè)面為平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向內(nèi)凹進(jìn)的弧面結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳纖維燒烤管，其特征在于，所述的第二側(cè)面(14)平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向外凸出的弧面結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳纖維燒烤管，其特征在于，所述的第三側(cè)面(15)的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面均為平面結(jié)構(gòu)。
5.一種采用權(quán)利要求I所述的碳纖維燒烤管的微波爐，包括有烹調(diào)腔(200)和電控室(300)，所述的烹調(diào)腔(200)的頂部設(shè)有由電控室(300)控制的用于向烹調(diào)腔(200)內(nèi)待燒烤的食物提供熱量的燒烤管(8)，在燒烤管(8)的下面設(shè)置有防護(hù)裝置(5)，其特征在于，所述的燒烤管(8)的一端與一設(shè)置在微波爐殼體內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)相連接，所述的步進(jìn)電機(jī)連接一與微波爐控制單元相連的限位開關(guān)；所述的燒烤管(8)采用碳纖維燒烤管，包括有石英管(11)和設(shè)置在石英管(11)內(nèi)的碳纖維燈絲(12)，所述的碳纖維燈絲(12)的兩端通過鑰棒伸出石英管(11)的外部并與接線端子相連，其特征在于，所述的石英管(11)是由第一側(cè)面(13)、第二側(cè)面(14)和第三側(cè)面(15) —體形成內(nèi)周面為三角形的管結(jié)構(gòu)；其中，所述的第一側(cè)面(13)的內(nèi)側(cè)面為平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向內(nèi)凹進(jìn)的弧面結(jié)構(gòu)；所述的第二側(cè)面(14)平面結(jié)構(gòu)，外側(cè)面為向外凸出的弧面結(jié)構(gòu)；所述的第三側(cè)面(15)的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面均為平面結(jié)構(gòu)。
6.一種用于權(quán)利要求5所述的微波爐燒烤控制方法，其特征在于，包括如下步驟 1)進(jìn)行硬件初始化，并設(shè)置基準(zhǔn)溫度Tl和基準(zhǔn)溫度T2； 2)執(zhí)行溫度為第一溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘； 3)執(zhí)行溫度為第二溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘； 4)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，提取食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差； 5)判斷溫度差是否大于等于設(shè)定的基準(zhǔn)溫度Tl，是進(jìn)入下一步驟，否則返回步驟2重新進(jìn)行； 6)執(zhí)行溫度為第三溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘； 7)執(zhí)行溫度為第二溫度強(qiáng)度的燒烤I分鐘； 8)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，提取食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差； 9)判斷溫度差是否小于等于設(shè)定的基準(zhǔn)溫度T2，是燒烤結(jié)束，否則返回步驟6重新進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波爐燒烤控制方法，其特征在于，步驟2所述的第一溫度強(qiáng)度是在烤管處于初始位置時(shí)，溫度在150-170度的范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波爐燒烤控制方法，其特征在于，步驟3和步驟7所述的第二溫度強(qiáng)度是在當(dāng)烤管處于負(fù)120度位置時(shí)，溫度在130-150度的范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波爐燒烤控制方法，其特征在于，步驟6所述的第三溫度強(qiáng)度是在烤管處于正120度范圍時(shí)，溫度在180-200度的范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波爐燒烤控制方法，其特征在于，步驟4和步驟8所述的數(shù)據(jù)采集，包括采集食物的表面溫度和內(nèi)部溫度，以及根據(jù)食物的表面溫度和內(nèi)部溫度得出食物的食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差。
全文摘要
一種碳纖維燒烤管和具有碳纖維燒烤管的微波爐及控制方法，燒烤管有設(shè)置在石英管內(nèi)且兩端通過鉬棒伸出石英管的外部并與接線端子相連的碳纖維燈絲，石英管是由第一側(cè)面、第二側(cè)面和第三側(cè)面一體形成內(nèi)周面為三角形的管結(jié)構(gòu)。微波爐是微波爐中的燒烤管的一端與一設(shè)置在微波爐殼體內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)相連接，步進(jìn)電機(jī)連接一與微波爐控制單元相連的限位開關(guān)。方法有設(shè)置基準(zhǔn)溫度T1、T2；執(zhí)行第一溫度強(qiáng)度的燒烤；執(zhí)行第二溫度強(qiáng)度的燒烤；提取食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差，判斷其是否大于等于T1；執(zhí)行第三溫度強(qiáng)度的燒烤；執(zhí)行第二溫度強(qiáng)度的燒烤；提取食物表面溫度與內(nèi)部溫度的溫度差；判斷其是否小于等于T2。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)燒烤強(qiáng)度的自動控制，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號F24C7/08GK102638907SQ201110036958
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月12日
發(fā)明者彭飛, 樊曉, 蘆平, 顧晨 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司