CN115003200A - 空气煎炸***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过用热空气与RF能量组合进行烹饪来制作食物的领域。用于制作食物的***(100)包括：固持器(120)，其用于固持所述食物，其包括：透气侧(121)；设备(140)，其包括：处理腔室(145)，其被布置成不透RF且优选地不透气的；固持构件(192、192'、148、148')，其用于将所述固持器固持在所述处理腔室内部；RF天线(155、155')，其被布置成将RF能量辐射到所述处理腔室的所述内部以用于加热在所述固持器内部的所述食物；风扇(156)，其用于使所述处理腔室中的空气循环通过所述透气侧且通过所述固持器；以及加热器(157)，其被布置成将热提供到循环空气；其中所述风扇和所述加热器被布置成用于对在所述固持器内部的所述食物进行空气煎炸；其中所述处理腔室包括：顶部壳体(146)，其包括顶部内空间和形成通向所述顶部内空间的进出开口的顶部边沿；以及底部壳体(147)，其包括底部内空间和形成通向所述底部内空间的进出开口的底部边沿；其中在闭合位置中，所述顶部壳体和所述底部壳体被布置到彼此以包封包括所述顶部内空间和所述底部空间的内部空间(193)；其中经辐射RF能量产生RF波；并且其中所述处理腔室被成形为使得所述RF波在所述闭合位置中具有大体上在所述顶部边沿(190)和/或所述底部边沿(191)处的节点。

Description

空气煎炸***和方法

技术领域

本发明涉及通过用热空气进行烹饪来制作食物的领域，例如空气煎炸锅，以及用于空气煎炸的方法，更确切地说涉及对食物进行空气煎炸的领域和用于对食物进行空气煎炸的方法。

背景技术

空气煎炸锅是厨房器具，其通过使用对流机构在食物周围循环热空气来进行烹饪。机械风扇在高速下在食物周围循环高达230℃的热空气，从而烹饪食物并且产生酥脆层。酥脆层通常较薄以用于提供酥脆效果，同时将水分保持在食物核心。食物核心通常通过传导来加热。

在空气煎炸锅中烹饪的食物通常是零食，例如事先通常在热油中经过煎炸的薯片、鸡、鸡翅、鱼、鱼条、牛排、排骨或法式炸薯条，以及乳蛋饼、馅饼、蛋卷、炸丸子和甚至面包卷和牛角面包。这些食物大部分是低温冷冻保存的。

其缺点在于，已知的空气煎炸锅在一次煎炸相当大量的低温冷冻食物时，会产生外部经过煎炸或甚至烧焦的食物，但食物核心仍是冷的或甚至冷冻的，或需要较长时间来制作。为了避免此问题，容纳当前空气煎炸锅的食物的腔室被设计得较小，这增加了另一缺点。另一缺点在于，归因于容纳食物的腔室的大小，当前空气煎炸锅仅适合家庭用途且不适合例如用在餐馆、酒吧、咖啡店、啤酒店、自助餐厅、快餐店等等商业用途中。

发明内容

本发明的一个目的是缓解如上文所提及的缺点。根据本发明的第一方面，一种用于制作食物的***，其包括：不透射频(RF)层；固持器，其用于固持食物，其包括：透气侧；设备，其包括：处理腔室，其被布置成不透RF且优选地不透气的；固持构件，其用于将固持器固持在处理腔室内部；RF天线，其被布置成将RF能量辐射到处理腔室的内部以用于加热在固持器内部的食物；风扇，其用于使处理腔室中的空气循环通过透气侧且通过固持器；以及加热器，其被布置成将热提供到循环空气；其中风扇和加热器被布置成用于对在固持器内部的食物进行空气煎炸；其中不透RF层也为透气的且至少在使用时被布置成大体上平行于固持器的透气侧；其中不透RF层在使用时在易受来自RF天线的RF能量影响的第一区域和屏蔽掉来自RF天线的RF能量的第二区域中分离处理腔室；并且其中风扇布置在第二区域中。

空气煎炸的过程是通过在***内部的食物周围循环热空气来进行烹饪。热空气的循环由移动空气的风扇来推动。风扇循环、旋动和/或推进热空气，热空气可在高速下在食物周围被加热到230℃，从而烹饪食物并且产生酥脆层。

透气侧对于如在空气煎炸锅中使用的通常在高速下的热空气来说应为透气的。透气侧的实例为能够耐受热空气的特定塑料网状物、其中具有开口的金属层或金属网状物，或例如由陶瓷或其它者制成的其它材料。

不透气的侧或壁对在空气煎炸锅中以高速循环的热空气来说的确只能是不透气的。其未必为气密的。不透气的侧或壁应至少防止来自内部的热空气伤害或烧伤***外部的人。

不透RF的层或壁是阻止指定频率或频率范围的RF波的传播的层。不透RF的层或壁可反射、吸收、散射或进行前述组合。不透RF层通常对于由RF天线辐射的RF能量的频率中的至少一部分、优选地为所有频率而言是不透RF的。不透RF层可为金属层、金属网状物等等。不透RF层甚至可为具有开口的金属层，开口具有经调适以防止RF波泄漏通过所述层的大小。

处理腔室通常包括壁。处理腔室的壁为不透RF且不透气的。其在使用时防止站在处理腔室外部且在***旁边的人暴露于任何危险的RF辐射和/或热空气。由于需要将食物引入处理腔室且将其再次取出，因此处理腔室通常包括开口。处理腔室例如可包括紧密地装配在一起的两个壳体半部。两个壳体半部在装配在一起时提供不透RF且不透气的处理腔室。同时，当两个壳体半部分离时，固持食物的壳体半部提供了容易获取此食物的机会。特殊几何结构和材料考量防止RF泄漏到其中不透RF壁经划分以用于腔室开口或进出电动机、温度传感器或天线的区域中；其通过将RF波限制到不透RF的边界内来防止那些区域中的RF泄漏。

本发明人了解到，食物和/或大量食物的紧密包装产生其中外部经过烹饪或甚至烧焦的而内部仍是冷的或甚至冷冻的食物。冷冻食物的热导率与未冷冻食物的热导率相比是不同的。本发明人了解到，如果大块食物或紧密包装的食物的外部受热，则由于导电性的差异，在周围空气的温度过高的情况下仅食物的外部壳体得到烹饪。如果食物的体积较大，则此负面影响会被放大并且阻止现有技术的空气煎炸锅用于商业用途，例如在餐馆、酒吧、咖啡店、啤酒店、自助餐厅、快餐店等等中使用。

本发明人了解到，如果食物将从冷冻状态均匀地转变为非冷冻状态，则空气煎炸可在非冷冻状态中使用以获得较大体积的典型空气煎炸食物。此外，空气煎炸食物将紧邻酥脆外部，还获得均匀烹饪的内部。本发明人进一步了解到，可通过使用通常能够穿透更大量食物的RF波来获得在相对较短时间内均匀地转变更大量的食物。穿透冷冻食物的RF波可均匀地或至少也在食物内部加热食物以使食物从冷冻状态更均匀地转变到未冷冻状态。

已知的风扇通常由例如钢等金属制成，以提供可容易产生的且低成本的风扇。这些风扇会对RF波造成失真。并且即使风扇由具有与周围空气显著不同的介电常数的塑料制成，风扇也将干扰RF波。此外，风扇的轮轴通常由金属制成，也干扰RF波。本发明人了解到，改变空气煎炸锅的组件的布置，使得空气煎炸锅可结合用RF能量加热食物。

***包括处理腔室以供将食物固持在处理腔室内部，其中***具有被布置成使得食物可暴露于RF能量以及空气煎炸锅效果的组件。这具有在相对较短时间内增加经过烹饪的食物的烹饪均匀性的技术效果。

因为风扇布置在处理腔室的不暴露于或最低限度地暴露于RF能量或使得不会干扰或最低限度地干扰RF波的低水平或RF能量的区域中，所以RF能量可高效地传送到食物。在权利要求书的上下文中的词语区域用于识别其中RF能量位于或主要位于的边界。对于所述区域的替代性措辞可为处理腔室的部分、处理腔室的区段、处理腔室的空腔或处理腔室的空间。不透RF层的技术效果也是透气的，并且至少在使用时大体上平行于固持器的透气侧而布置；封闭空间可在两个区域中分离。第一区域对于具有空气煎炸效果的热空气和加热食物的RF能量而言是可进出的。并且第二区域对于具有空气煎炸效果的热空气而言是可进出的。现在通过在第一区域中布置食物且在第二区域中布置风扇，从风扇获得技术效果，而不干扰RF波。

另外，在本发明的上下文中，术语大体上平行或平行应理解为两个层或一个层和一个侧放置在彼此顶部上或间隔一定距离。平行的两个层可相对于彼此具有较小角度，例如几度。通常，这些与平行的偏差处于生产的限制内。

在本发明的实施例中，向固持器内部的食物提供RF能量与向固持器内部的食物提供热空气无关。这提供以下优点：在食物从冷冻到未冷冻的相变期间，食物可暴露于RF能量，而热空气的循环可停止或最小化。这还提供了取决于设定而烹饪处于未冷冻状态的食物的优点，这可通过热循环空气和/或RF能量来完成。

在本发明的实施例中，透气侧被布置成用于允许竖直空气流通过固持器。空气有利地为通过食物的竖直空气流。取决于***的设定和/或能力，通过食物的竖直空气流可从上到下或从下到上。替代地，***可更改通过食物的空气流的竖直方向，例如脉冲控制一个竖直方向，且在那之后脉冲控制相反竖直方向。

在本发明的实施例中，固持器的透气侧有利地布置为透气底侧。其提供有利入口点以供空气流流向食物。

在本发明的实施例中，固持器包括不透RF层。在本发明的有利的另一实施例中，不透RF层为固持器的底侧，优选地其中不透RF层和透气侧集成。其提供以下优点：通过用于优化空气穿过不透RF层的传导的设计来对准不透RF层和透气侧。

在本发明的实施例中，不透RF层为固持器的顶侧。通常，固持器的底侧还含有透气底侧，以用于允许空气竖直地穿过固持器，且因此食物固持在固持器内部。

在本发明的实施例中，固持构件为至少部分地不透RF的以供与不透RF层一起使用，从而在处理腔室中形成RF分离。固持器通常在固持器与处理腔室之间留下空间以用于允许空气在穿过固持器之后循环返回。RF能量可从第一区域到第二区域泄漏通过此空间。固持构件通常从固持器延伸，至少部分地桥接固持器与处理腔室之间的空间。因此，固持构件可有利地延伸不透RF层以用于减少RF能量泄漏到第二区域。

在本发明的实施例中，加热器有利地布置在第二区域中。加热器通常包括金属部分或影响RF波的至少部分。因此，加热器最好布置在第二区域内部，因为不存在RF能量或仅有少量RF能量；加热器对RF波造成最小干扰。应注意，如果加热器不在屏蔽了RF波的区域中，则尤其是加热器的接地可造成对RF波的干扰。在替代性实施例中，加热器为间接加热器，其中加热器加热处理腔室的至少一部分，因此处理腔室的至少部分将热传导到沿着处理腔室的至少部分通过的空气。其提供以下优点：加热器可实际上被布置到处理腔室外部上的每一位置。

在本发明的实施例中，加热器为至少部分地不透RF的以供与不透RF层一起使用，从而在处理腔室中形成RF分离。在另一实施例中，固持构件有利地也为RF分离的部分，以用于改进用于减少第二区域中的RF能量的RF屏障，由此使对RF波上的第二区域中的组件的干扰最小化。

在本发明的实施例中，***包括：RF源，其被布置成用于向RF天线提供RF能量；电动机，其用于驱动风扇；加热器源，其用于将能量提供到加热器；以及控制器，其用于控制来自RF源的RF能量的量、电动机的旋转次数和来自加热器的经辐射热的量，其中控制器独立地控制RF源、电动机和加热器。控制器可有利地控制不同参数以用于在最小时间内提供最优烹饪结果和食物从冷冻到未冷冻状态的均质转变。

在本发明的实施例中，固持器为食物篮。通常，食物篮具有由例如金属网状物等不透RF的网状物制成的底侧，由此有利地集成透气侧和不透RF层。

根据本发明的另一方面，一种用于制作食物的***，其包括：不透RF层；固持器，其用于固持食物，其包括：透气侧；设备，其包括：处理腔室，其被布置成不透RF且不透气的；固持构件，其用于将固持器固持在处理腔室内部；RF天线，其被布置成将RF能量辐射到处理腔室的内部以用于加热在固持器内部的食物；风扇，其用于使处理腔室中的空气循环通过透气侧且通过固持器；以及加热器，其被布置成将热提供到循环空气；其中风扇和加热器被布置成用于对在固持器内部的食物进行空气煎炸；其中不透RF层也为透气的且至少在使用时被布置成大体上平行于固持器的透气侧；其中不透RF层在使用时在易受来自RF天线的RF能量影响的顶部区域和屏蔽掉来自RF天线的RF能量的底部区域中分离处理腔室；并且其中风扇布置在底部区域中。本发明的此方面提供与对于本发明的其它方面在整个文本中所提到的优点相同的优点。

在本发明的实施例中，设备包括用于驱动风扇的电动机，其中电动机布置在处理腔室下方。电动机通常是设备中最大的或最大量的质量物体之一。将设备中的电动机布置得较低会提供低重力点的优点，由此整体地改进设备或***的机械稳定性。如果固持器在装载、卸载和/或放置期间部分地位于处理腔室外部但仍搁置在处理腔室上或联接到设备，则这变得尤其有利。在此情况下，固持器和固持器中的食物可使设备不稳定或使设备倾斜。将电动机放在处理腔室下方会减小设备在装载、卸载和/或放置固持器期间的倾斜的改变。

在本发明的实施例中，处理腔室界定大体上为对称线的竖直轴线，其中电动机与此竖直轴线对准。***用于围绕竖直轴线对称的更显著部分。因此，在处理腔室内部循环以实现空气煎炸效果的空气流主要是对称的且大体上呈圆环形状。将风扇布置到此主要圆环形状有利地简化了刺激此大体上圆环形状的空气流。此外，大体上以竖直轴线布置此电动机会提供直接驱动风扇的电动机轮轴的优点，由此简化设备的设计以及设备的组件数目，因此使设备或***整体上的故障的变化最小化。

在本发明的实施例中，处理腔室界定大体上为对称线的竖直轴线，其中处理腔室包括具有第一背板端部和第二背板端部的背板，其中三角形界定竖直轴线、第一背板端部和第二背板端部的竖直投影，其中电动机的重心点布置在此三角形内部。

将设备中的电动机布置得较低会提供低重力点的优点，由此整体地改进设备或***的机械稳定性。如果固持器在装载、卸载和/或放置期间部分地位于处理腔室外部和前方但仍搁置在处理腔室上或联接到设备或***的其余部分，则这变得尤其有利。在此情况下，固持器和固持器中的食物可使设备不稳定或使设备倾斜。将电动机放在处理腔室下方会减小设备在装载、卸载和/或放置固持器期间的倾斜的改变。

此实施例提供另一优点：如果在装载、卸载和/或放置期间联接到设备的固持器布置在设备前方，则电动机充当平衡物来改进平衡，从而防止设备或***整体上倾斜。

在本发明的实施例中，设备包括在电动机与风扇之间共享以用于直接驱动风扇的轮轴。此实施例提供减少组件数目且因此减少故障变化的优点。

在本发明的实施例中，固持器为食物篮，优选地为具有例如金属网状物等不透RF且透气的底侧和/或例如特定塑料等不透RF且不透气的侧的食物篮。

根据本发明的另一方面，一种用于制作食物的***，其包括：设备，其包括：处理腔室，其被布置成不透RF且不透气的且包括处理腔室表面；RF天线，其被布置成将RF能量辐射到处理腔室内部的至少一部分以用于加热在处理腔室内部的食物；以及RF透明层，其具有RF透明表面且从处理腔室的被布置成用于固持食物的部分密封RF天线。在处理腔室内部制作或烹饪食物期间，归因于例如烹饪期间食物内部的气体形成，食物可能飞溅、喷溅、发出嘶嘶声或溅射。食物残渣或食物溅出物可冲击处理腔室的表面。应及时且彻底地清除这些食物残渣或食物溅出物，如未恰当清除，这些可引发稍后在处理腔室内部烹饪的食物的健康问题。

RF天线被磨边且弯曲，通常急剧地被磨边且弯曲，以用于以所需效率和RF模式来辐射RF能量。RF天线的磨边和弯曲使清洁变得有挑战性。通过用RF透明层覆盖RF天线，食物残渣或食物溅出物不可与RF天线结合。因此，密封用于密封处理腔室内部的食物，优选地为源自固持器内部的食物的溅出物或残渣。

在本发明的实施例中，***包括风扇、加热器和用于使处理腔室内部的热空气循环以用于通常如针对本发明的其它方面所指定的空气煎炸的空气路径。空气煎炸可使食物飞溅、喷溅、发出嘶嘶声或溅射。当空气煎炸与RF烹饪组合时，改进的清洁的优点变得甚至更有益。

健康问题变得甚至更重要，因为处理腔室内部的还提供用于空气煎炸的构件的未覆盖RF天线可加热RF天线，而不加热RF天线到足以碳化RF天线上的食物。因此，未覆盖RF天线对清洁通常为有挑战性的。此外，归因于处理腔室内部的所增加温度，食物残渣或食物溅出物可与未覆盖RF天线较强地结合，从而使清洁变得甚至更难。

在本发明的实施例中，RF透明层无缝地接合处理腔室表面以用于进一步改进处理腔室的清洁或简化食物残渣或食物溅出物的清除。在本发明的实施例中，RF透明表面无缝地接合处理腔室表面以用于进一步改进处理腔室的清洁或简化食物残渣或食物溅出物的清除。在本发明的实施例中，RF透明表面的至少边缘与处理腔室表面齐平以用于进一步改进处理腔室的清洁或简化食物残渣或食物溅出物的清除。在本发明的实施例中，处理腔室包括突起部，优选地为向外突起部，其中RF天线布置在突起部中以用于进一步改进处理腔室的清洁或简化食物残渣或食物溅出物的清除。在本发明的实施例中，RF透明表面为平坦的、大体上平坦的、稍微卷起的或稍微弯曲的表面以用于进一步改进处理腔室的清洁或简化食物残渣或食物溅出物的清除。卷起或弯曲的量取决于处理腔室的形状以无缝地装配到处理腔室的弯曲部中。

在本发明的实施例中，RF透明表面与处理腔室表面齐平以用于进一步改进处理腔室的清洁或简化食物残渣或食物溅出物的清除。此实施例尤其与其中RF透明表面为平坦的实施例和/或其中处理腔室包括向外突起部的实施例很好地组合，其中RF天线被布置成用于提供待清洁的平坦的、大体上平坦的、稍微卷起的或稍微弯曲的表面。

在本发明的实施例中，RF天线为大体上平坦的天线。此实施例尤其与其中处理腔室包括向外突起部的实施例很好地组合，其中RF天线被布置成用于提供待清洁的平坦表面。平坦或大体上平坦的RF天线提供突起部无需太深的优点。

在本发明的实施例中，RF天线为倒F型天线，或PIFA天线，优选地为被称为槽形天线或多个此类天线的反偶极。这些为有利类型的RF天线，能够在所要频率范围内或大于一个频率范围内传输，并且为大体上平坦的。

根据本发明的另一方面，一种用于制作食物的***，其包括：不透RF层；固持器，其用于固持食物，其包括：透气侧；设备，其包括：处理腔室，其被布置成不透RF且不透气的；固持构件，其用于将固持器固持在处理腔室内部；RF天线，其被布置成将RF能量辐射到处理腔室的内部以用于加热在固持器内部的食物；风扇，其用于使处理腔室中的空气循环通过透气侧且通过固持器；以及加热器，其被布置成将热提供到循环空气；其中风扇和加热器被布置成用于对在固持器内部的食物进行空气煎炸；其中不透RF层也为透气的且至少在使用时被布置成大体上平行于固持器的透气侧；其中不透RF层在使用时在易受来自RF天线的RF能量影响的第一区域和屏蔽掉来自RF天线的RF能量的第二区域中分离处理腔室；并且其中风扇布置在第二区域中。本发明的此方面提供与对于本发明的其它方面在整个文本中所提到的优点相同的优点。

在本发明的实施例中，固持器具有大小，所述固持器在使用时仅占据第一区域的一区段，使得第一区域的未经占据区段被设定大小和/或成形以从RF天线接收RF能量以用于在未经占据区段中产生RF波，以用于将RF能量从RF天线高效地传送到固持器中的食物。本发明人了解到，固持在固持器中的食物干扰RF波或RF波的形成。未经占据区段有效地提供来自RF天线和食物的有利转变空间，以用于将RF能量从RF天线高效地传送到食物。本发明人的实验和模拟已展示，未经占据空间需要为第一区域的至少一半，其为其中可获得RF能量的区域。在另一实施例中，固持器的高度小于或等于第一区域的高度的一半。此外，实验和模拟已展示，固持器可具有与第一区域的宽度和长度相当或接近的宽度和长度。应记住，固持器应具有仍允许空气循环以用于实现空气煎炸效果的宽度和长度，沿着循环路径的所述空气通常还在竖直方向上在固持器与处理腔室之间通过，且在那之后被吹走或抽吸穿过固持器中的食物。

在本发明的实施例中，未经占据区段中的主要RF波为RF驻波。选择第一区域的大小和/或形状，通常至少为长度和宽度，使得形成一个或两个驻波。驻波提供用于在具有高电磁能密度的良好界定的位置处将RF能量从RF天线高效地传送到食物的构件。驻波可具有能量热点。另一优点可为具有用于在食物内部更均匀地扩散RF能量的两个主要驻波。为了增强两个主要驻波的形成，可选择稍微不同的第一区域的长度和宽度。

在本发明的实施例中，未经占据区段中的主要RF驻波可为具有TE模式011、TE模式111和/或TM模式110的RF波。尤其是，TE模式011和TE模式111的组合似乎是有益的，因为这些模式需要第一区域的大体上相同的长度和宽度以作为主要RF驻波。

在本发明的实施例中，RF天线在完全穿透固持器中的食物的频率范围内操作，其中固持器中的食物的重量超过2Kg，优选地为3Kg，更优选地超过4Kg。这些食物量通常在商业中使用且不用于家庭用途。用于RF波的频率以及处理腔室的大小和/或形状将有利地分别被选择和设定大小和/或成形以容纳固持器中的此食物量。

在本发明的实施例中，RF天线在完全穿透固持器中的食物的频率范围内操作，其中频率范围低于1GHz，优选地在902MHz至928MHz频带内或大体上915MHz。如上文所指定，食物量必须由RF波穿透以用于在食物内部的各处提供RF能量。通常所用频率2.45GHz不太合适，因为穿透深度仅在厘米的范围内，因此不足以穿透重量超过2Kg的食物块。选择较低频率有利地允许RF波更深地穿透食物，而非仅加热食物的外部层。如果频率被选择为甚至低到使得穿行通过食物的RF波仅被部分地吸收，则RF波可因此从处理腔室和/或分离第一和第二区域的RF屏障反弹回来，以用于此后再次穿过食物以用于通过被吸收而加热食物。其提供以下优点：在例如从冷冻到未冷冻的转变期间更均匀地加热食物。这提供另一优点：食物较少地受热，其中热点由驻波确定，而且由更随机化的反射确定，从而增强食物中的所吸收RF能量的均匀扩散。

基于各种食物和条件的广泛表征，本发明人了解到，902MHz至928MHz的频率范围相较于例如在2400MHz至2500MHz的范围的其它频率具有一个或多个优点。并且，在各个国家中，可***902MHz至928MHz的此频带，即未经许可频带。然而，在许多其它国家中，对所述频率范围有着非常严格的规定，并且必须采取措施来防止电磁干扰。因此，选择此范围内的频率有利地简化了对那些不同要求的遵从性，且仍实现良好性能，尤其是在全球范围内的2.45GHz ISM频带，而不仅仅是在美洲的915MHz频带。因此，通过选择此范围内的频率来简化生产，而此频率范围还提供了高度穿透固持器中的食物的益处。

在另一优选实施例中，主要RF波具有低于1GHz的频率，优选地在902MHz至928MHz频带内或大体上915MHz，并且主要RF波具有至少一个TE模式011和/或TE模式111，优选地具有此两者。本发明人的实验和测试已展示，在先前所提及的参数的情况下，处理腔室的长度和宽度在250mm至380mm的范围内，优选地在280mm至340mm的范围内，更优选地为大约306mm。此尺寸还可指固持器的不透RF壁的某一大小，并且可根据总体有效处理腔室进行调整。在实验和测试期间，第一区域的高度在180mm的范围内，更具体地说为192mm，而固持器的高度小于第一区域的高度的60％。此外，假设空气的介电常数为大约1，固持器的透RF侧的介电常数取决于固持器的例如PTFE、PEEK、玻璃纤维或陶瓷的材料而为大约3至10，并且冷冻食物的介电常数为大约80，而未冷冻但低温的食物可为大约3。通常，随着温度增加，对于主要基于水的食物产品，例如具有潮湿内部的热快餐食物，食物的介电常数最终达到大约40，而酥脆外皮稳定在大约80。这些尺寸非常适合于容纳更大量的食物，尤其适合于商业用途。此实施例对于紧凑大小的一般装备或台面装备可为有效的，其可通过选择第一区域的不同长度和宽度而进一步得到增强，但仍在指定用于有利地更均匀地扩散RF能量的范围内，如之前所指定。对于更大号的装备，除了台面放置之外，还可选择433MHz的频率以支持8kg和更大的食物负载。

在另一优选实施例中，主要RF波具有低于1GHz的频率，优选地在902MHz至928MHz频带内或大体上915MHz，且主要RF波具有TM模式110。本发明人的实验和测试已展示，在先前所提及的参数的情况下，处理腔室的长度和宽度在200mm至260mm的范围内，优选地在220mm至240mm的范围内，更优选地为大约230mm。在实验和测试期间，第一区域的高度在180mm的范围内，而固持器的高度小于第一区域的高度的一半。此外，假设空气的介电常数为大约1，固持器的透RF侧的介电常数为大约2(PTFE)、3至4(PEEK、玻璃纤维)至大约10(陶瓷)并且食物的介电常数在3至80的极宽范围内；而对于冷冻食物可为极低数目且对于低温但未冷冻的食物为高数目。随着温度增加，介电常数通常下降到大约40；这适用于主要基于水的食物产品，例如具有潮湿内部和酥脆外皮的热快餐食物。这些尺寸非常适合于容纳更大量的食物，尤其适合于商业用途。

根据本发明的另一方面，一种用于制作食物的***，其包括：固持器，其用于固持食物，其包括：透气侧(121)；设备，其包括：处理腔室，其被布置成不透RF且优选地不透气的；固持构件，其用于将固持器固持在处理腔室内部；RF天线，其被布置成将RF能量辐射到处理腔室的内部以用于加热在固持器内部的食物；风扇，其用于使处理腔室中的空气循环通过透气侧且通过固持器；以及加热器，其被布置成将热提供到循环空气；其中风扇和加热器被布置成用于对在固持器内部的食物进行空气煎炸；其中处理腔室包括：顶部壳体，其包括顶部内空间和形成通向顶部内空间的进出开口的顶部边沿；以及底部壳体，其包括底部内空间和形成通向底部内空间的进出开口的底部边沿；其中在闭合位置中，顶部壳体和底部壳体被布置到彼此以包封包括顶部内空间和底部空间的内部空间；其中经辐射RF能量产生RF波；并且其中处理腔室被成形为使得RF波在闭合位置中具有大体上在顶部边沿和/或底部边沿处的节点。

顶部壳体和底部壳体可替代地分别被识别为顶部盘和底部盘。在本发明的另一实施例中，其中顶部内空间和底部内空间一起形成处理腔室的内部。

RF波的节点可理解为RF能量的最小值和/或其中RF能量最小，例如低于预定义阈值时的空间中的体积。阈值可为最大RF能量值与最小RF能量值之间的范围的10％。RF能量可使用线性、dB或对数尺度。接触或邻近于例如诸如金属壁等导电壁之类的壁的RF波的节点诱发最小电流密度。接触或邻近于例如诸如金属壁等导电壁之类的壁的RF波的节点在壁中诱发最小电流密度区域。本发明人了解到，在边沿处，例如在顶部壳体和底部壳体在闭合位置中接触或邻近的位置处，处理腔室的壁中的电流流动受到干扰。并且当处理腔室的壁中的电流流动受到干扰时，RF波且必然地驻波也受到干扰。通过例如在两个壳体会合之处将RF波的节点与边沿中的一者对准，减少了对RF波的干扰。干扰的此减少允许RF波或RF驻波以置于RF波中的减少量的经辐射RF能量形成。因此，布置或对准RF波的节点与边沿中的一者的影响向***提供了更高效率和/或改进了经辐射RF能量从RF天线到固持器中的食物中的传送。

在本发明的实施例中，在开放位置中，顶部壳体和底部壳体被布置到彼此以允许将固持器装载到处理腔室中以及从处理腔室中卸载固持器。这有利地允许在处理腔室与外部之间运输食物。

在本发明的实施例中，顶部壳体具有顶部壳体高度；底部壳体具有底部壳体高度；并且顶部壳体高度和底部壳体高度大体上相同。此实施例有利地助长和/或促进顶部内空间中的RF波，例如RF驻波，使得通常固持优选地具有食物的固持器的底部内空间中的变化得益于RF波，益处在于RF能量可通常被食物吸收在底部内空间中。在优选实施例中，第二内空间的直径大体上稍微大于10"，例如10"的比萨饼将贴合在固持器中。在优选实施例中，顶部壳体高度和底部壳体高度在90mm至125mm的范围内，优选地为90mm至115mm，更优选地为90mm至100mm，最优选地为大体上96mm。在优选实施例中，顶部壳体和/或底部壳体的直径和高度在前述范围内。所述组合提供助长或促进例如RF驻波或RF模式等RF波的优点，此优化了由例如固持器中的食物等底部内空间对RF能量的吸收。

在本发明的实施例中，在闭合位置中，顶部边沿和底部边沿彼此接触、彼此接合和/或彼此邻近以用于形成不透RF且优选地不透气的处理腔室。所述边沿通常为处理腔室闭合且形成拼接或间隙之处。此外，RF波在处理腔室的壁中诱发电流。本发明人了解到，这些电流在RF波具有节点的位置处的壁中不存在或为最小，并且这些电流在RF波具有波腹的位置处的壁中为最大。顶部边沿和/或底部边沿有利地布置在节点的位置处，使得顶部边沿和/或底部边沿，优选地为拼接和/或间隙的影响对例如所促进RF波等RF波具有最小影响。当前实施例有利地允许简化和/或增加关于顶部壳体和底部壳体如何在闭合位置中接合的机械容差。此外，由于在处理腔室的壁中，确切地说在顶部壳体和底部壳体接合或连接之处的RF能量的损失减小或最小化，因此RF波有利地被优化。可提供根据此实施例的RF驻波的特定RF模式为TE模式xx1、TM模式xx1和TM模式xx0，额外更高阶TE和/或TM模式将通常以例如2450MHz等较高频率呈现，且取决于处理腔室中的例如食物重量或食物高度等食物负载和例如水、盐、蛋白质、碳水化合物、糖或脂肪含量等所应用的食物组合物的种类。

在本发明的实施例中，处理腔室、优选地为内部空间、更优选地为具有布置于处理腔室中的固持器的内部空间被成形为使得RF波具有大体上其中顶部壳体与底部壳体在闭合位置中彼此接触、接合和/或邻近的节点。此实施例进一步详述前一实施例，从而提供或增强前一实施例的优点。

在本发明的实施例中，RF波具有大体上在顶部壳体与底部壳体在闭合位置中彼此接触、接合和/或邻近的高度处形成平面的节点。此实施例促进具有作为节点的平面的RF波，由此有利地放宽处理腔室的内空间的宽度和长度，例如直径，优选地为顶部壳体和/或底部壳体的宽度和长度，例如直径。

在本发明的实施例中，固持构件(192、192')邻近于底部边沿(191)而布置以用于大体上在RF波的节点处接触固持器。固持固持器的固持构件通常还形成拼接或间隙。固持构件有利地还布置在空间中，在所述空间中，RF波具有用于使在此拼接或间隙处的RF能量的吸收最小化和/或通过此拼接或间隙干扰RF波的节点。

在本发明的实施例中，在处理腔室内部使用时的固持器从固持构件悬垂。这有利地允许在处理腔室的内空间中的在拼接或间隙上诱发电流的位置处不产生或可不产生拼接或间隙。因此，固持器和/或固持构件的RF能量损失被最小化。

根据本发明的另一方面，***是基于本发明的独立权利要求或实施例或方面中的一项，并结合从属权利要求、从属实施例的任何一项或任何数目。

附图说明

本发明将从以下描述中且参考附图借助于实例而描述的实施例显而易见且关于所述实施例进一步阐明本发明，在附图中：图1示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的横截面；图2示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的另一横截面；图3示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的横截面；图4A示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第二横截面；图4B示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第三横截面；图4C示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第四横截面；图4D示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第五横截面；图4E示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第六横截面；图5示意性地展示根据本发明的***的第二实施例的横截面；图6示意性地展示根据本发明的设备的第一实施例的横截面；图7示意性地展示根据本发明的设备的第一实施例的横截面的细节；图8示意性地展示根据本发明的设备的第一实施例的顶部拐角的透视图；图9示意性地展示根据本发明的设备的第一实施例的RF天线的横截面的细节；图10A示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室145的第七横截面；图10B示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第八横截面；图10C示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第九横截面；图11示意性地展示根据本发明的***的第三实施例的横截面；以及图12示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第十横截面。附图是纯图解说明且未按比例绘制。在图中，与已经描述的元件相对应的元件可以具有相同的参考标号。

附图标记列表

具体实施方式

图1示意性地展示根据本发明的***100的第一实施例的横截面。所述***包括不透RF层110、固持器120和设备140。所述固持器包括透气侧121。所述设备包括处理腔室145、固持构件148、148'、RF天线155、155'、风扇156和加热器157、157'。所述设备可进一步包括外壳141，所述外壳容纳所述设备的所有特征。

设备的处理腔室可包括顶部壳体146和底部壳体147。顶部壳体和底部壳体可定位成处于闭合位置，在闭合位置中，顶部壳体和底部壳体形成处理腔室的不透RF且不透气的层。设备展示为处于闭合位置，其中固持器布置在处理腔室内部。固持器可包括手柄125。当设备或处理腔室处于开放位置时，手柄可部分地伸出设备以易于去除固持器。设备的开放位置是当顶部壳体和底部壳体分离为使得固持器可从设备去除或定位在设备中，更具体地说定位在处理腔室中时的位置。在替代性实施例中，当从固持器装载和卸载食物时，固持器保持在底部壳体中。在此替代性实施例中，出于清洁目的，固持器仅与底部壳体分离。在替代性实施例中，顶部壳体和底部壳体可分别为前门和背部壳体。在甚至另一实施例中，顶部壳体和底部壳体可分别为前部壳体和背部壳体。在固持器的实施例中，固持器包括可拆卸的手柄125。可拆卸的手柄提供以下优点：将固持器的过度突起元件的数目最小化，使得其可更容易地装配在例如碗碟清洗机或橱柜中。

固持构件布置在处理腔室内部以用于布置或定位固持器。固持器可为仅支撑固持器的外部边缘的环或矩形。固持器可为部分地或完全地覆盖固持器的底部的层。此层可为不透气的和/或不透RF的。在替代性实施例中，顶部壳体的边缘与固持器的顶部边缘联接以用于形成RF封闭空间，而处理腔室的不透气层与不透RF层分离，其中处理腔室的不透气层正封闭处理腔室的不透RF层，且其中处理腔室的不透RF层与不透RF固持器一起形成第一区域。在此替代性实施例中，空气可在不透气层与不透RF层之间的空间中循环返回。

实施例展示两个RF天线，但本发明人还设想了使用仅一个RF天线的实施例。本发明人还设想了使用多个RF天线以用于在特定方向上，例如在固持于固持器中的食物的方向上引导RF能量。此外，在使用两个或更多个RF天线的情况下，至少一个RF天线可用于供应RF能量，并且不供应RF能量的一个或多个RF天线可用于测量或感测朝向固持器中的食物进行RF能量传输的有效性，或可用于确定固持器中的食物的特性。举例来说，用于确定固持器中的食物的状态为例如冷冻、未冷冻或部分冷冻且部分未冷冻。此外，可使用更特定的测量，此确定食物在冷冻和未冷冻状态下是液体还是固体，以甚至更好地将RF能量引导到食物内部的正确位置，以用于食物从冷冻到未冷冻状态的更均匀转变且用于整体上更均匀地烹饪食物。

风扇调节空气流的速度。加热器连同风扇一起调节空气流的温度。如果空气流的速度增加，并且如果加热器关断，则空气流的温度例如将下降。空气流的温度的范围可在超过100℃的温度之间，例如100℃至250℃，优选地为150℃至240℃，更优选地低于230℃。风扇和加热器通常被布置成用于空气煎炸。

因为风扇和加热器可由材料制成或具有减小、干扰或减弱来自RF天线的RF波的大小和/或形状，所以风扇和加热器最好地屏蔽RF波。此外，风扇的运动可加重风扇对RF波的影响。因此，不透RF层布置在处理腔室内部，使得处理腔室的一部分屏蔽这些一个或多个RF天线和从这些一个或多个RF天线发射的RF波，处理腔室的此部分被标记为第二区域151。通过屏蔽这些部分，RF波可在未受干扰或较少减弱的情况下到达固持器中的食物，以用于改进从RF天线到固持器中食物的RF能量传送。处理腔室的暴露于RF波的部分被标记为第一区域150。

因为风扇和加热器布置在RF屏蔽区域中或RF低能量区域中，所以由风扇产生且由加热器加热的空气流应仍能够到达食物以及RF能量。风扇被布置成使得风扇经由透气层和/或不透气侧引导空气流通过固持器中的食物。风扇可吹动空气通过食物或抽吸空气通过食物。这还允许风扇更改空气流的方向以用于改进从所有侧和/或角度对食物的烹饪和/或煎炸。

设备可包括电动机159。电动机可布置在处理腔室下方。图1进一步展示设备的对称竖直轴线V。电动机可与此对称轮轴对准。在替代性实施例中，电动机可布置成更接近设备的背板以用于优化设备的平衡和/或稳定性，尤其是在装载或卸载具有固持器中食物的固持器期间。电动机的放置可平衡固持器与固持于固持器中的食物的重量，尤其是在固持器搁置于设备上而不与竖直轴线V对准时。设备可包括将电动机联接到风扇的轮轴164，从而提供极简单且有安全保障的联接的优点。替代地，电动机可联接到风扇，从而间接提供更自由地定位电动机的优点。

图2示意性地展示根据本发明的***100的第一实施例的另一横截面。所述***包括不透RF层110、固持器120和设备140。固持器展示在设备外部。在此特定实施例中，不透RF层110和固持器的透气底侧121集成。此在去除固持器时具有以下技术效果：加热器和风扇可变得易于获取以供进行清洁。

图3示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室145的横截面。处理腔室展示为不具有外壳且不具有布置在设备或处理腔室中的固持器。此图展示RF天线的可能位置。此图详述了RF能量可从处理腔室泄漏的位置。泄漏可发生在一个或多个RF天线155、155'的位置处。泄漏还可发生在顶部壳体和底部壳体形成处理腔室接合144、144'之处。另一泄漏点可为处理腔室中的轮轴开口143。轮轴开口允许轮轴穿过以用于驱动风扇。轮轴开口可布置到底部壳体。此轮轴可进一步充当接收RF能量的天线，通常接收低量的RF能量，因为此风扇布置在尽可能地不含RF能量的第二区域中以用于提供针对本发明所描述的技术效果，从而加重沿着或通过风扇轮轴的潜在泄漏。通常，轮轴包括对于处于特定频率或由RF天线发射并用于烹饪的RF能量或RF波的频率中的RF能量具有低导电性质的材料。并且，通常，所谓的RF阱设置在轮轴周围或轮轴中以捕获处理腔室内部的RF能量和RF波。

当在ISM频带外部使用频率的RF波时，泄漏通常成问题。尽管ISM频带在世界各地大部分可免费获得，但其它频率并不如此。尤其是，大约915MHz的频率在例如欧洲不能***。这要求泄漏应减到最少，优选地达到使***在全世界或几乎全世界被接受的程度。

所有图4示意性地展示根据本发明的***100的第一实施例的处理腔室的第二横截面。对于所有图4，另外，固持器120和风扇156展示为布置在设备内部。

在图4A中，其中RF能量可能传播、可以传播或可以主要传播的区域被加阴影。处理腔室内部的此区域被标记为第一区域150。第一区域的边界包括处理腔室的侧和布置在处理腔室内部的不透RF层。第一区域的长度L和高度H展示于图4A中。

在图4B中，其中空气可能循环、可以循环或将主要循环的区域被加阴影。展示出热空气可循环通过整个处理腔室。本发明还包括其中处理腔室的仅一部分用于使热空气循环以供进行烹饪的实施例。示范性实施例是其中不透RF且透气的处理腔室的侧为分离的或间隔开的。不透RF材料还可具有高导热性质。此分离或间隔可为有利的，其中材料均被用作不透RF且导热的以用于防止处理腔室的外部在使用时变热。

图4C展示从作为图4A中的加阴影区域的第一区域减去图4B中的加阴影区域。减去的结果为、主要为或大体上为其中循环热空气可获得但其中RF能量或RF波无法到达或被极大地最小化的区域。此所得区域被标记为第二区域151。

图4D示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第五横截面。图中的箭头展示循环通过食物且沿着固持器与处理腔室之间的侧返回的空气的典型气流A。通过在处理腔室的底部处使用风扇来维持循环。

图4E示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第六横截面。图4E与图4D相同，不同之处在于与图4D相比反向的气流A的方向。

图5示意性地展示根据本发明的***100的第二实施例的横截面。另外，对于第一实施例，此实施例还包括向RF天线馈送能量以用于从RF天线发射RF波或RF能量的RF源158。此外，***包括控制器160和电动机159。电动机被布置成用于驱动风扇。因为电动机可发射干扰RF波的RF辐射，所以电动机有利地布置在处理腔室外部。加热器可布置到处理腔室外部或集成在处理腔室的一侧中以用于将热提供到处理腔室内部的空气流，例如传导热能通过腔室的所述侧。在此实施例中，加热器布置在处理腔室内部。

控制器可被布置成用于从操作者接收输入。控制器可被布置成用于控制加热器和风扇以用于控制热空气穿过或沿着食物的烹饪效果。控制器可被布置成用于控制RF源以用于控制RF能量的量、RF波的频率和/或RF波的RF模式，以用于控制RF能量朝向食物辐射的烹饪效果。RF源可包括RF放大器，例如固态放大器，从而以高精度控制RF能量，例如无级控制所发射的RF能量。RF源可包括用于产生RF波的频率的RF信号产生器。

控制器可使用操作者的设定来控制或设定RF源、风扇和/或加热器。另外或替代地，控制器可使用传感器来确定RF源、风扇和/或加热器的设定。传感器可为温度传感器，例如IR传感器，其感测固持器内部的食物的温度。传感器可为温度传感器，其感测循环热空气的温度以用于通过比较所测量温度与由加热器引入的能量的量和由风扇产生的空气速度来间接确定固持器中的食物的温度。传感器可为RF天线，其不发射RF能量以用于确定由另一RF天线发射的RF能量和对固持器中的食物的影响。使用多个RF天线作为传感器可将固持器中例如数千克之食物量以及食物纹理和/或例如食物已冷冻、未冷冻或部分冷冻与未冷冻等食物状态的准确图像提供到控制器。

图6示意性地展示根据本发明的设备140的第一实施例的横截面。横截面的位置展示于图1中。图1的横截面竖直地截取，图6的横截面水平地截取。设备包括处理腔室145，所述处理腔室可包括顶部壳体146。设备可进一步包括外壳141。外壳通常提供用于将设备的元件布置到彼此的框架或结构。处理腔室内部的第一区域150的长度L和宽度W展示于图6中。截取横截面时的高度是可指定为处理腔室内部的未经占据区段的高度。

第一腔室的尺寸，即长度、宽度和高度非常影响RF波的频率的阻尼或刺激，且非常影响RF波的模式。

未经占据区段中的主要RF波为RF驻波。选择第一区域的大小和/或形状，通常至少为长度和宽度，使得形成一个或两个驻波。驻波提供用于将RF能量从RF天线高效地传送到食物的构件。驻波可具有能量热点。另一优点可为具有用于在食物内部更均匀地扩散RF能量的两个主要驻波。为了增强两个主要驻波的形成，可选择稍微不同的第一区域的长度和宽度。

未经占据区段中的主要RF驻波可为具有TE模式011、TE模式111和/或TM模式110的RF波。尤其是，TE模式011和TE模式111的组合似乎是有益的，因为这些模式需要第一区域的大体上相同的长度和宽度以作为主要RF驻波。

RF天线可在完全穿透固持器中的食物的频率范围内操作，其中固持器中的食物的重量超过2Kg，优选地为3Kg，更优选地超过4Kg。这些食物量通常在商业中使用且不用于家庭用途。用于RF波的频率以及处理腔室的大小和/或形状将有利地分别被选择和设定大小和/或成形以容纳固持器中的此食物量。

RF天线可在完全穿透固持器中的食物的频率范围内操作，其中频率范围低于1GHz，优选地在902MHz至928MHz频带内或大体上915MHz。如上文所指定，食物量必须由RF波穿透以用于在食物内部的各处提供RF能量。通常所用频率2.45GHz并不合适，因为穿透深度仅在厘米的范围内，因此不足以穿透重量超过2Kg的食物块。选择较低频率有利地允许RF波更深地穿透食物，而非仅加热食物的外部层。如果频率被选择为甚至低到使得穿行通过食物的RF波仅被部分地吸收，则RF波可因此从处理腔室和/或分离第一和第二区域的RF屏障反弹回来，以用于此后再次穿过食物以用于通过被吸收而加热食物。其提供以下优点：在例如从冷冻到未冷冻的转变期间更均匀地加热食物。这提供另一优点：食物较少地受热，其中热点由驻波确定，而且由更随机化的反射确定，从而增强食物中的所吸收RF能量的均匀扩散。

基于各种食物和条件的广泛表征，本发明人了解到，902MHz至928MHz的频率范围相较于例如在2390MHz至2450MHz的范围的其它频率具有一个或多个优点。并且，在各个国家中，可***902MHz至928MHz的此频带，即未经许可频带。然而，在许多其它国家中，对所述频率范围有着非常严格的规定，并且必须采取措施来防止电磁干扰。因此，选择此范围内的频率有利地简化了对那些不同要求的遵从性，且仍实现良好性能，尤其是在全球范围内的2.45GHz ISM频带，而不仅仅是在美洲的915MHz频带。因此，通过选择此范围内的频率来简化生产，而此频率范围还提供了高度穿透固持器中的食物的益处。

主要RF波可具有低于1GHz的频率，优选地在902MHz至928MHz频带内或大体上915MHz，并且主要RF波具有至少一个TE模式011和/或TE模式111，优选地具有此两者。本发明人的实验和测试已展示，在先前所提及的参数的情况下，处理腔室的长度和宽度在250mm至380mm的范围内，优选地在280mm至340mm的范围内，更优选地为大约306mm。此尺寸还可指固持器的不透RF壁的某一大小，并且可根据总体有效处理腔室进行调整。在实验和测试期间，第一区域的高度在180mm的范围内，更具体地说为192mm，而固持器的高度小于第一区域的高度的60％。此外，假设空气的介电常数为大约1，固持器的透RF侧的介电常数取决于固持器的例如PTFE、PEEK、玻璃纤维或陶瓷的材料而为大约3至10，并且冷冻食物的介电常数为大约80，而未冷冻但低温的食物可为大约3。通常，随着温度增加，对于主要基于水的食物产品，例如具有潮湿内部的热快餐食物，食物的介电常数最终达到大约40，而酥脆外皮稳定在大约80。这些尺寸非常适合于容纳更大量的食物，尤其适合于商业用途。此实施例对于紧凑大小的一般装备或台面装备可为有效的，其可通过选择第一区域的不同长度和宽度而进一步得到增强，但仍在指定用于有利地更均匀地扩散RF能量的范围内，如之前所指定。对于更大号的装备，除了台面放置之外，还可选择433MHz的频率以支持8kg和更大的食物负载。

主要RF波可具有低于1GHz的频率，优选地在902MHz至928MHz频带内或大体上915MHz，且主要RF波具有TM模式110。本发明人的实验和测试已展示，在先前所提及的参数的情况下，处理腔室的长度和宽度在200mm至260mm的范围内，优选地在220mm至240mm的范围内，更优选地为大约230mm。在实验和测试期间，第一区域的高度在180mm的范围内，而固持器的高度小于第一区域的高度的一半。此外，假设空气的介电常数为大约1，固持器的透RF侧的介电常数为大约2(PTFE)、3至4(PEEK、玻璃纤维)至大约10(陶瓷)并且食物的介电常数在3至80的极宽范围内；而对于冷冻食物可为极低数目且对于低温但未冷冻的食物为高数目。随着温度增加，介电常数通常下降到大约40；这适用于主要基于水的食物产品，例如具有潮湿内部和酥脆外皮的热快餐食物，且食物的介电常数为大约80。这些尺寸非常适合于容纳更大量的食物，尤其适合于商业用途。

实验已展示第一区域的长度和宽度比优选地为大约1。其它实验已展示第一区域的高度对长度或宽度之比优选地为大约2。其它实验已展示固持器的高度以及因此还有固持于固持器中的食物的高度应不超过第一区域的高度的60％。为了在处理腔室内部以足够或相当大的效率产生RF波，要遵守这些限制。

图6进一步展示竖直轴线V作为其中具有交叉的点，因为竖直轴线垂直于横截面的平面。设备可进一步包括界定设备的外部边缘的外壳。外壳可包括界定设备的通常背对操作者的面的背板161。背板通常面向壁。外壳可包括前板163。前板与背板相对且通常面向操作者。背板具有第一背板端部162和第二背板端部162'。第一背板端部、第二背板端部和竖直轴线界定三角形T。

图7示意性地展示根据本发明的设备的第一实施例的横截面的细节。细节展示图1的右上角中的RF天线155'。

RF天线可包括槽178、屏蔽盒175、RF透明层176、RF透明表面177。槽178未在图7中展示，但例如在图8中展示。

RF天线通过RF缆线170被馈送有能量或信号。RF缆线包括芯172和屏蔽件171。芯通常携载信号，而屏蔽件屏蔽芯以免在RF缆线外部发射RF波。RF缆线可为同轴缆线。

RF天线可为如所展示的槽形天线或倒置天线。其它类型的RF天线可用于辐射RF能量。RF天线可进一步包括具有RF透明表面177的RF透明层176。RF透明表面密封屏蔽盒的内部以防止污垢聚积在屏蔽盒内部和/或以用于便于清洁处理腔室的内部。RF透明层优选地与处理腔室的内表面无缝地连接。RF透明层优选地与处理腔室的内表面齐平。屏蔽盒的内部可被视为处理腔室的突起部。RF透明层通常具有易于允许传导RF波的材料。因此，RF透明层具有合适的介电常数。

RF天线通过使RF缆线芯172联接到第二RF缆线馈送点174且使RF缆线屏蔽件171联接到第一RF缆线馈送点173而联接到槽形天线，所述第二RF缆线馈送点是槽的一侧上的处理腔室的边缘，所述第一RF缆线馈送点是槽的相对侧上的处理腔室的另一边缘。槽具有通常长度为λ的圆周，所述长度等于待产生的主要RF波的波长。

图8示意性地展示根据本发明的设备的第一实施例的顶部拐角的透视图。RF天线155、155'是型化槽形天线(typed slotted antenna)。RF天线包括槽178，所述槽可如所展示而弯曲。本发明人设想其它槽形状，例如笔直的。

处理腔室145可包括顶部壳体146。处理腔室可包括侧壁146'和顶壁146”。RF天线可替代地放置于侧壁中。出于清楚起见，屏蔽盒留在此图中且因此绘制为虚线的，但本领域技术人员应清楚，在使用时，屏蔽盒被布置到RF天线以用于防止RF波从处理腔室的罩壳逸出。

图9示意性地展示根据本发明的设备的第一实施例的RF天线的横截面的细节。RF天线为倒置天线的实例，更具体地说为平面倒置天线或PIFA。RF天线包括导电天线迹线180，所述导电天线迹线曲折以缩短天线的总长度。RF天线进一步包括接地面181。可为同轴缆线的RF缆线170可包括芯172和屏蔽件171，所述芯和所述屏蔽件分别经由第二RF缆线馈送点174联接到天线迹线180且经由第一RF缆线馈送点173联接到接地面181。

图10A示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室145的第七横截面。参考先前图，相同的参考数字可指示相同的特征。处理腔室包括底部壳体147和顶部壳体146。底部壳体具有底部边沿191，且顶部壳体具有顶部边沿190。处理腔室展示为处于开放位置。在此实施例中，顶部壳体可远离底部壳体。展示当通过布置在底部壳体中的固持构件固持时的固持器120。此外，展示当与处理腔室分离时的固持器120'。固持器120可在方向R上移动到用固持器120'指示的位置。

图10B示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第八横截面。参考图10A，相同的参考数字可指示相同的特征。底部壳体水平地滑动远离顶部壳体以用于在方向S上与顶部壳体分离。

图10C示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第九横截面。参考图10A，相同的参考数字可指示相同的特征。在此实施例中，顶部壳体与底部壳体铰接。

图11示意性地展示根据本发明的***的第三实施例的横截面。参考先前图，相同的参考数字可指示相同的特征。设备包括布置在处理腔室内部的固持构件192、192'。固持构件被布置成用于悬挂固持器120。

图12示意性地展示根据本发明的***的第一实施例的处理腔室的第十横截面。参考先前图，相同的参考数字可指示相同的特征。处理腔室145包括展示为处于闭合位置的顶部壳体145和底部壳体146。此外，固持器120至少部分地布置在处理腔室内部。由处理腔室包封或封闭的空间为内部空间193。

本领域技术人员将理解本文中的术语“大体上”，例如以“大体上所有发射”或“大体上组成”表达。术语“大体上”还可包含具有“整体”、“完全”、“全部”等的实施例。因此，在各实施例中，也可去除修饰语“大体上”。适用时，术语“大体上”也可指90％或更高，例如95％或更高，特别是99％或更高，甚至更特别是99.5％或更高，包含100％。术语“包括”还包含其中术语“包括”意指“由……组成”的实施例。

本领域技术人员将理解并且将清楚术语“功能性地”。术语“大体上”以及“功能性地”还可包含具有“整体”、“完全”、“全部”等的实施例。因此，在各实施例中，也可去除修饰语“功能性地”。举例来说，在“功能性地平行”中使用时，本领域技术人员将理解，修饰语“功能性地”包含如上文所解释的术语“大体上”。确切地说，功能性地应理解为包含特征的配置，所述配置允许这些特征像修饰语“功能性地”不存在的那样起作用。术语“功能性地”意图涵盖它所指的特征的变化，并且所述变化使得在特征以及所述术语在本发明中涉及的可能存在的其它特征的功能性使用中，特征的组合能够操作或起作用。举例来说，如果天线功能性地联接或功能性地连接到通信装置，则由天线接收的所接收电磁信号可供通信装置使用。例如在“功能性地平行”中使用的词语“功能性地”用于涵盖完全平行，而且还涵盖上文所解释的词语“大体上”所涵盖的实施例。举例来说，“功能性地平行”涉及在操作时像部件平行的那样起作用的实施例。这涵盖了其中本领域技术人员清楚地知道其在其预期使用领域内就像是平行的那样操作的实施例。

在前述说明书中，已参考本发明实施例的特定实例描述了本发明。然而，将显而易见的是，在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。举例来说，形状可为适合于实现所要效果的任何类型的形状。功能上形成单独装置的装置可与单个物理装置集成。

然而，其它修改、变化和替代方案也是可能的。因此，应在说明性意义上而非限制性意义上看待本说明书和附图。

在权利要求书中，放置在圆括号中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求书。词语‘包括’或‘包含’不排除除了权利要求书中所列的那些元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。此外，如本文所使用，术语“一(a/an)”被定义为一个或多于一个。并且，权利要求书中对例如“至少一个”和“一个或多个”等介绍性短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一(a/an)”引入的另一权利要求要素将含有此引入的权利要求要素的任何特定权利要求限制为仅含有一个此要素的发明，即使是在同一权利要求包含介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和例如“一(a/an)”等不定冠词时也如此。这同样适用于定冠词的使用。除非另外说明，否则例如“第一”和“第二”之类的术语用以任意地区分此类术语所描述的元件。因此，这些术语未必意图指示此类元件的时间上的优先级或其它优先级。在相互不同的权利要求中叙述某些措施的纯粹事实并不表明这些措施的组合不能被有利地使用。

实施例

1.一种用于制作食物的***(100)，其包括：

不透RF层(110)；

固持器(120)，其用于固持所述食物，其包括：

-透气侧(121)；

设备(140)，其包括：

-处理腔室(145)，其被布置成不透RF且优选地不透气的；

-固持构件(148、148')，其用于将所述固持器固持在所述处理腔室内部；

-RF天线(155、155')，其被布置成将RF能量辐射到所述处理腔室的所述内部以用于加热在所述固持器内部的所述食物；

-风扇(156)，其用于使所述处理腔室中的空气循环通过所述透气侧且通过所述固持器；以及

-加热器(157、157')，其被布置成将热提供到循环空气；

其中所述风扇和所述加热器被布置成用于对在所述固持器内部的所述食物进行空气煎炸；

其中所述不透RF层也为透气的且至少在使用时被布置成大体上平行于所述固持器的所述透气侧；

其中所述不透RF层在使用时在易受来自所述RF天线的RF能量影响的第一区域(150)和屏蔽掉来自所述RF天线的RF能量的第二区域(151)中分离所述处理腔室；并且

其中所述风扇布置在所述第二区域中。

2.根据前一实施例所述的***，其中向所述固持器内部的所述食物提供RF能量与向所述固持器内部的所述食物提供热空气无关。

3.根据前述实施例中任一项所述的***，其中所述透气侧被布置成用于允许竖直空气流(A)通过所述固持器。

4.根据前述实施例中任一项所述的***，其中所述固持器的所述透气侧为透气底侧(121)。

5.根据前述实施例中任一项所述的***，其中所述固持器包括所述不透RF层。

6.根据前一实施例所述的***，其中所述不透RF层为所述固持器的底侧，优选地其中所述不透RF层和所述透气侧集成。

7.根据前一实施例5所述的***，其中所述不透RF层为所述固持器的顶侧。

8.根据前述实施例中任一项所述的***，其中所述固持构件为至少部分地不透RF的以供与所述不透RF层一起使用，从而在所述处理腔室中形成RF分离。

9.根据前述实施例中任一项所述的***，其中所述加热器布置在所述第二区域中。

10.根据前一实施例所述的***，其中所述加热器为至少部分地不透RF的以供与所述不透RF层一起使用，从而在所述处理腔室中形成RF分离。

11.根据前述实施例中任一项所述的***，其包括：

-RF源(158)，其被布置成用于向所述RF天线提供RF能量；

-电动机(159)，其用于驱动所述风扇；

-加热器源，其用于将能量提供到所述加热器；以及

-控制器(160)，其用于控制来自所述RF源的RF能量的量、所述电动机的旋转次数和来自所述加热器的经辐射热的量，其中所述控制器独立地控制所述RF源、所述电动机和所述加热器。

12.根据前述实施例中任一项所述的***，其中所述固持器为食物篮。

13.根据前述实施例中任一项所述的***，其中所述***与来自权利要求书章节的特征中的任一者组合。

Claims (40)

1.一种用于制作食物的***(100)，其包括：

固持器(120)，其用于固持所述食物，其包括：

-透气侧(121)；

设备(140)，其包括：

-处理腔室(145)，其被布置成不透RF且优选地不透气的；

-固持构件(192、192'、148、148')，其用于将所述固持器固持在所述处理腔室内部；

-RF天线(155、155')，其被布置成将RF能量辐射到所述处理腔室的所述内部以用于加热在所述固持器内部的所述食物；

-风扇(156)，其用于使所述处理腔室中的空气循环通过所述透气侧且通过所述固持器；以及

-加热器(157)，其被布置成将热提供到循环空气；

其中所述风扇和所述加热器被布置成用于对在所述固持器内部的所述食物进行空气煎炸；

其中所述处理腔室包括：

-顶部壳体(146)，其包括顶部内空间和形成通向所述顶部内空间的进出开口的顶部边沿；以及

-底部壳体(147)，其包括底部内空间和形成通向所述底部内空间的进出开口的底部边沿；

其中在闭合位置中，所述顶部壳体和所述底部壳体被布置到彼此以包封包括所述顶部内空间和所述底部空间的内部空间(193)；

其中经辐射RF能量产生RF波；并且

其中所述处理腔室被成形为使得所述RF波在所述闭合位置中具有大体上在所述顶部边沿(190)和/或所述底部边沿(191)处的节点。

2.根据前一权利要求所述的***，其中在开放位置中，所述顶部壳体和所述底部壳体被布置到彼此以允许将所述固持器装载到所述处理腔室中以及从所述处理腔室中卸载所述固持器。

3.根据前述权利要求中任一项所述的***，

其中所述顶部壳体具有顶部壳体高度；

其中所述底部壳体具有底部壳体高度；并且

其中所述顶部壳体高度和所述底部壳体高度大体上相同。

4.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中在所述闭合位置中，所述顶部边沿与所述底部边沿彼此接触、彼此接合和/或彼此邻近以用于形成所述不透RF且优选地不透气的处理腔室。

5.根据前一权利要求所述的***，其中所述处理腔室、优选地为所述内部空间、更优选地为具有布置在所述处理腔室中的所述固持器的所述内部空间被成形为使得所述RF波具有大体上其中所述顶部壳体与所述底部壳体在所述闭合位置中彼此接触、接合和/或邻近的节点。

6.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述RF波具有大体上在所述顶部壳体与所述底部壳体在所述闭合位置中彼此接触、接合和/或邻近的高度处形成平面的节点。

7.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述固持构件(192、192')被布置成邻近于所述底部边沿(191)以用于大体上在所述RF波的所述节点处接触所述固持器。

8.根据前一权利要求所述的***，其中在所述处理腔室内部使用时的所述固持器从所述固持构件悬垂。

9.根据前述权利要求中任一项所述的***(100)，其包括不透RF层(110)；

其中所述不透RF层也为透气的且至少在使用时被布置成大体上平行于所述固持器的所述透气侧；

其中所述不透RF层在使用时在易受来自所述RF天线的RF能量影响的第一区域(150)和屏蔽掉来自所述RF天线的RF能量的第二区域(151)中分离所述处理腔室；并且

其中所述风扇布置在所述第二区域中。

10.根据前一权利要求所述的***，其中所述固持器具有大小，所述固持器在使用时仅占据所述第一区域的一区段，使得所述第一区域的未经占据区段被设定大小和/或成形以从所述RF天线接收所述RF能量以用于在所述未经占据区段中产生RF波，以用于将所述RF能量从所述RF天线高效地传送到所述固持器中的所述食物。

11.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述未经占据区段中的主要RF波为RF驻波。

12.根据前一权利要求所述的***，其中所述未经占据区段中的所述主要RF驻波为具有TE模式011、TE模式111和/或TM模式110的RF波。

13.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述RF天线在完全穿透所述固持器中的所述食物的频率范围内操作，其中所述固持器中的所述食物的重量超过2Kg，优选地为3Kg，更优选地超过4Kg。

14.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述RF天线在完全穿透所述固持器中的所述食物的频率范围内操作，其中所述频率范围低于1GHz，优选地在902MHz至928MHz频带内或大体上915MHz。

15.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述RF天线在2400MHz至2500MHz或大体上2450MHz的频率范围内操作。

16.根据结合权利要求14的前一权利要求所述的***，其中所述RF天线被布置成在两个频率范围内操作。

17.根据前述权利要求中任一项所述的***，所述设备包括用于驱动所述风扇的电动机(159)，其中所述电动机布置在所述处理腔室下方。

18.根据前一权利要求所述的***，

其中所述处理腔室界定大体上为对称线的竖直轴线(V)，其中所述电动机与此竖直轴线对准；或

其中所述处理腔室界定大体上为对称线的竖直轴线(V)，其中所述处理腔室包括具有第一背板端部(162)和第二背板端部(162')的背板(161)，其中三角形(T)

由所述竖直轴线、所述第一背板端部和所述第二背板端部的竖直投影界定，其中所述电动机的重心点布置在此三角形内部。

19.根据前述权利要求17至18中任一项所述的***，其中所述设备包括在所述电动机与所述风扇之间共享以用于直接驱动所述风扇的轮轴(164)。

20.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述固持器为食物篮。

21.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述设备(140)包括具有RF透明表面(177)并且从所述处理腔室的被布置成用于固持所述食物的部分密封所述RF天线的RF透明层(176)。

22.根据前一权利要求所述的***，其中所述RF透明层无缝地接合处理腔室表面。

23.根据前述权利要求21至22中任一项所述的***，其中所述RF透明表面无缝地接合所述处理腔室表面。

24.根据前述权利要求21至23中任一项所述的***，其中所述RF透明表面的至少边缘与所述处理腔室表面齐平。

25.根据前述权利要求21至24中任一项所述的***，其中所述处理腔室包括突起部，优选地为向外突起部，其中所述RF天线布置在所述突起部中。

26.根据前一权利要求所述的***，其中所述RF透明表面为平坦的、大体上平坦的、稍微卷起的或稍微弯曲的表面。

27.根据前述权利要求21至26中任一项所述的***，其中所述RF透明表面与所述处理腔室表面齐平。

28.根据前述权利要求21至27中任一项所述的***，其中所述RF天线为大体上平坦的天线。

29.根据前一权利要求所述的***，其中所述RF天线为倒F型天线，优选地为PIFA天线、反偶极天线或槽形天线。

30.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中向所述固持器内部的所述食物提供RF能量与向所述固持器内部的所述食物提供热空气无关。

31.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述透气侧被布置成用于允许竖直空气流(A)通过所述固持器。

32.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述固持器的所述透气侧为透气底侧(121)。

33.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述固持器包括所述不透RF层。

34.根据前一权利要求所述的***，其中所述不透RF层为所述固持器的底侧，优选地其中所述不透RF层和所述透气侧集成。

35.根据前一权利要求33所述的***，其中所述不透RF层为所述固持器的顶侧。

36.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述固持构件为至少部分地不透RF的以供与所述不透RF层一起使用，从而在所述处理腔室中形成RF分离。

37.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述加热器布置在所述第二区域中。

38.根据前一权利要求所述的***，其中所述加热器为至少部分地不透RF的以供与所述不透RF层一起使用，从而在所述处理腔室中形成RF分离。

39.根据前述权利要求中任一项所述的***，其包括：

-RF源(158)，其被布置成用于向所述RF天线提供RF能量；

-电动机(159)，其用于驱动所述风扇；

-加热器源，其用于将能量提供到所述加热器；以及

-控制器(160)，其用于控制来自所述RF源的RF能量的量、所述电动机的旋转次数和来自所述加热器的经辐射热的量，其中所述控制器独立地控制所述RF源、所述电动机和所述加热器。

40.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述固持器为食物篮。

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