带加热时间估计的组合式RF和热加热系统技术方案

加热系统的实施例包括配置成容纳装料的腔室、热加热系统和RF加热系统。所述RF加热系统包括：系统控制器、RF信号源、从所述RF信号源接收RF信号并将所得电磁能辐射到所述腔室中的一个或多个电极，以及耦合在所述RF信号源与所述一个或多个电极之间的可变阻抗匹配网络。所述系统控制器可以监测所述可变阻抗匹配网络的阻抗状态以识别改变点的发生。所述系统控制器可以基于所述改变点而估计所述装料的质量和烹饪所述装料的时间和/或能量要求。如果符合所述时间或能量要求，那么所述系统控制器可以采取关闭所述RF加热系统和/或热加热系统的动作。

Combined RF and heating system with heating time estimation

【技术实现步骤摘要】
带加热时间估计的组合式RF和热加热系统
本文中所描述的主题的实施例大体上涉及使用多个加热源加热腔室内的装料的设备和方法。
技术介绍
常规的食物加热系统具有若干种形式，主要区别在于用于加热系统腔室内的食物的加热源。最常见的食物加热系统包括常规炉、对流炉和微波炉。常规炉包括其中安置有一个或多个辐射加热元件的炉腔室。电流穿过加热元件，且元件电阻使每个元件和元件周围的环境空气变热。对流炉包括炉腔室、加热元件和/或风扇总成，其中加热元件可以包括在风扇总成中或者可以位于炉腔室内。基本上，风扇总成用于在整个炉腔室内循环通过加热元件升温的空气，从而在整个腔室内产生更均匀的温度分布，并因此实现比常规炉更快且更均匀的烹饪。最后，微波炉包括炉腔室、腔室磁控管和波导。腔室磁控管产生电磁能，通过波导进入炉腔室。电磁能(或微波辐射)冲击食物装料，从而加热食物外层。例如，在典型的2.54吉兆赫的微波炉频率下，使用微波加热，可以均匀地加热均匀高含水量的食物块团的外部大约30毫米。上述常规食物加热系统中的每一个在它加热和/或烹饪食物时都具有优点和缺点。例如，常规炉构造简单、可靠且相对便宜。另外，它们非常善于在食物的外表面中产生美拉德反应(Maillardreaction)，这对棕色化和脆化是至关重要的。然而，常规炉的食物烹饪速度相对较慢。对流炉的烹饪性能与常规炉可为类似的，但是烹饪时间更快。但是对流炉风扇总成使得炉的制造和维修更加昂贵。最后，微波炉所能实现的食物烹饪速度比常规和对流炉快得多。然而，微波能量往往不会在食物中产生所要的美拉德反应，因此微波炉不能很好地进行棕色化和脆化。给定上方列出的常规食物加热系统的特征，器具制造商力求开发出具有所述各种系统的优点同时克服了它们的不足的改进型系统。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种加热系统，包括：腔室，其配置成容纳装料；热加热系统，其与所述腔室流体连通，其中所述热加热系统配置成加热空气；以及射频(RF)加热系统，其包括RF信号源，其配置成产生RF信号，一个或多个电极，其配置成通过传输路径接收所述RF信号，可变阻抗匹配网络，其沿着所述RF信号源和所述一个或多个电极之间的传输路径电耦合，所述可变阻抗匹配网络包括至少一个可变组件，以及系统控制器，其配置成执行用于进行以下操作的指令：监测所述可变阻抗匹配网络的阻抗状态，基于所监测的阻抗状态，识别在加热操作期间改变点在改变点时间处已发生且对应于改变点状态，所述改变点状态对应于所述可变阻抗匹配网络在所述改变点时间处的第一阻抗状态值，基于所述第一阻抗状态值，自动识别所述加热操作的完成，以及响应于识别出所述加热操作的完成，自动采取动作。在一个或多个实施例中，自动采取动作选自由以下组成的群组：关闭所述热加热系统、关闭所述RF加热系统和产生所述加热操作完成的用户可感知指示。在一个或多个实施例中，所述系统控制器进一步配置成执行用于进行以下操作的指令：基于所述改变点状态，确定所估计装料质量，其中自动识别所述加热操作的完成另外至少基于所述所估计装料质量。在一个或多个实施例中，识别改变点已发生包括：通过比较确定所述第一阻抗状态值大于先前确定的所述可变阻抗匹配网络的第二阻抗状态值；以及将所述改变点时间识别为对应于与所述第一阻抗状态值相关联的时间戳。在一个或多个实施例中，识别改变点已发生包括：监测从与所述第一阻抗状态值相关联的时间戳开始已经过去的第一时间，其中所述可变阻抗匹配网络的重新配置在所述第一时间期间尚未发生；确定所述第一时间超过预定时间阈值；以及将所述改变点时间识别为对应于所述第一时间和与所述第一阻抗状态值相关联的时间戳的总和。在一个或多个实施例中，自动识别所述加热操作的完成包括：基于所述所估计装料质量、所述腔室的温度和所定义装料类型，确定将内部装料温度升高到高于预定温度阈值所需的所估计时间，其中所述预定温度闽值大于20℃；以及确定从所述改变点时间开始已经过去所述所估计时间。在一个或多个实施例中，自动识别所述加热操作的完成包括：基于所述所估计装料质量、所述腔室的温度、所述RF信号的能量和所定义装料类型，确定将内部装料温度升高到高于预定温度阈值所需的所估计能量，其中所述预定温度阈值大于20℃。在一个或多个实施例中，识别所述加热操作的完成进一步包括：周期性地确定施加到所述装料的所估计能量；以及确定施加到所述装料的所述所估计能量超过所估计的所需能量。在一个或多个实施例中，所述RF加热系统进一步包括：功率检测电路系统，其配置成检测沿着所述传输路径的反射信号功率；以及RF加热系统控制器，其电耦合到所述功率检测电路系统和所述可变阻抗匹配网络，其中所述RF加热系统控制器配置成基于所述反射信号功率而修改所述可变阻抗匹配网络的可变组件值以减小所述反射信号功率。根据本专利技术的第二方面，提供一种操作包括配置成容纳装料的腔室的加热系统的方法，所述方法包括：通过以下操作来执行加热操作：由与所述腔室流体连通的热加热系统加热所述腔室中的空气，以及在加热所述腔室中的所述空气的同时，由射频(RF)信号源向电耦合于所述RF信号源与第一和第二电极之间的传输路径供应一个或多个RF信号，所述第一和第二电极横跨所述腔室定位且为电容式耦合的，其中所述第一和第二电极中的至少一个接收所述RF信号并将所述RF信号转换成辐射到所述腔室中的电磁能；通过控制器修改可变阻抗匹配网络的阻抗状态以减小沿着所述传输路径的反射信号功率；通过所述控制器监测所述可变阻抗匹配网络的所述阻抗状态；基于所监测的阻抗状态，通过所述控制器自动确定在加热操作期间改变点在改变点时间处已发生且对应于改变点状态，所述改变点状态对应于所述可变阻抗匹配网络在所述改变点时间处的第一阻抗状态值；基于所述第一阻抗状态值，通过所述控制器自动识别所述加热操作的完成；以及响应于识别出所述加热操作的完成，通过所述控制器自动采取动作。在一个或多个实施例中，自动采取动作包括以下中的一个或多个：通过所述控制器关闭所述热加热系统，通过所述控制器关闭所述RF加热系统，以及通过所述控制器产生所述加热操作完成的用户可感知指示。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：基于所述改变点状态，通过所述控制器确定所估计装料质量，其中自动识别所述加热操作的完成另外至少基于所述所估计装料质量。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：通过由所述控制器执行的比较确定所述第一阻抗状态值大于先前确定的所述可变阻抗匹配网络的第二阻抗状态值；以及通过所述控制器将所述改变点时间识别为对应于与所述第一阻抗状态值相关联的时间戳。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括；通过所述控制器监测从与所述第一阻抗状态值相关联的时间戳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热系统，其特征在于，包括：/n腔室，其配置成容纳装料；/n热加热系统，其与所述腔室流体连通，其中所述热加热系统配置成加热空气；以及/n射频(RF)加热系统，其包括/nRF信号源，其配置成产生RF信号，/n一个或多个电极，其配置成通过传输路径接收所述RF信号，/n可变阻抗匹配网络，其沿着所述RF信号源和所述一个或多个电极之间的传输路径电耦合，所述可变阻抗匹配网络包括至少一个可变组件，以及/n系统控制器，其配置成执行用于进行以下操作的指令：/n监测所述可变阻抗匹配网络的阻抗状态，/n基于所监测的阻抗状态，识别在加热操作期间改变点在改变点时间处已发生且对应于改变点状态，所述改变点状态对应于所述可变阻抗匹配网络在所述改变点时间处的第一阻抗状态值，/n基于所述第一阻抗状态值，自动识别所述加热操作的完成，以及/n响应于识别出所述加热操作的完成，自动采取动作。/n

【技术特征摘要】
20190516 US 16/414,6261.一种加热系统，其特征在于，包括：
腔室，其配置成容纳装料；
热加热系统，其与所述腔室流体连通，其中所述热加热系统配置成加热空气；以及
射频(RF)加热系统，其包括
RF信号源，其配置成产生RF信号，
一个或多个电极，其配置成通过传输路径接收所述RF信号，
可变阻抗匹配网络，其沿着所述RF信号源和所述一个或多个电极之间的传输路径电耦合，所述可变阻抗匹配网络包括至少一个可变组件，以及
系统控制器，其配置成执行用于进行以下操作的指令：
监测所述可变阻抗匹配网络的阻抗状态，
基于所监测的阻抗状态，识别在加热操作期间改变点在改变点时间处已发生且对应于改变点状态，所述改变点状态对应于所述可变阻抗匹配网络在所述改变点时间处的第一阻抗状态值，
基于所述第一阻抗状态值，自动识别所述加热操作的完成，以及
响应于识别出所述加热操作的完成，自动采取动作。


2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，自动采取动作选自由以下组成的群组：关闭所述热加热系统、关闭所述RF加热系统和产生所述加热操作完成的用户可感知指示。


3.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述系统控制器进一步配置成执行用于进行以下操作的指令：
基于所述改变点状态，确定所估计装料质量，其中自动识别所述加热操作的完成另外至少基于所述所估计装料质量。


4.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，识别改变点已发生包括：
通过比较确定所述第一阻抗状态值大于先前确定的所述可变阻抗匹配网络的第二阻抗状态值；以及
将所述改变点时间识别为对应于与所述第一阻抗状态值相关联的时间戳。


5.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，识别改变点已发生包括：
监测从与所述第一阻抗状态值相关联的时间戳开始已经过去的第一时间，其中所述可变阻抗匹配网络的重新配置在所述第一时间期间尚未发生；
确定所述第一时间超过预定时间阈值；以及
将所述改变点时间识别为对应于所述第一时间和与所述第一阻抗状态值相关联的时间戳的总和。


6.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，自动识别所述加热操作的完成包括：
基于所述所估计装料质量、所述腔室的温度和所定义装料类型，确定将内部装料温度升高到高于预定温度阈值所需的所估计时间，其中所述预定温度闽值大于20℃；以及
确定从所述改变点时间开始已经过去所述所估计时间。


7.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，自动识别所述加热操作的完成包括：基于所述所估计装料质量、所述腔室的温度、所述RF信号的能量和所定义装料类型，确定将内...

【专利技术属性】
技术研发人员：马敏洋，利昂内尔·蒙然，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US