[发明专利]控制能量的装置与方法

说明书

相关申请

本申请要求以下各项的权益：1)于2009年11月10日提交的名称为“控制能量的装置与方法”的国际申请号PCT/IL 2009/001057；2)于2010年5月3日提交的名称为“模态分析”的美国临时专利申请；3)于2010年5月3日提交的名称为“耗散曲线分析”的美国临时专利申请；4)于2010年5月3日提交的名称为“空间控制的能量传输”的美国临时专利申请。所有这些列出的申请通过引用以其全文结合在此。

本申请涉及于2010年5月3日提交的四个其他的美国临时专利申请，名称为：1)模态能量应用；2)退化模态腔；3)分区腔；以及4)在电磁能量传输系统中的天线放置。所有这些列出的申请通过引用以其全文结合在此。

发明领域

在本申请的一些实施方案中，本申请总体上涉及电磁(EM)能量在负载中的耗散，并且更具体地但非排他的，涉及RF加热，例如使用微波或UHF能量用于融化、加热和/或烹饪。

发明背景

有很多使用高频辐射的加热对象，并且包括常用的家用微波(MW)炉，以及使用MW能量主要结合其他的加热方式如蒸汽、热空气及红外加热元件的商用炉。

在与已知的MW炉相关联的许多问题中是加热不均匀，这常常在炉腔中导致反射驻波的热点和冷点。改进在这种装置中的均匀性的许多尝试包括增加在炉腔中的模式数目(例如在加热过程中搅拌和/或移动负载的模式)。

在一些情况中，其中使用了多个频率，这些装置被配置为测量以不同的发射频率传输能量到炉腔的效率，并且然后仅以具有相对高效率的频率传输能量到负载，其旨在这会增加到负载的能量传输效率。

加热一个对象改变了其在不同的频率下的耗散特征。例如，在加热之前负载中以一个速率耗散的频率在负载的某种加热或移动发生之后能够以不同的速率(更高或更低)耗散。

发明概述

根据一些实施方案，提供了一种用于辐射具有频率的辐射频谱的设备和方法。辐射是通过在不同的频率下发射不同量的能量来执行的。在每个频率下发射的能量的量是至少通过改变在发射相应的频率期间的对应的持续时间所控制的。

根据本实施方案的一个方面，提供了一种辐射负载的方法，其中，通过改变在发射相应的频率期间的对应的持续时间在不同的频率供应不同量的能量。因此从其中要求的较多能量的频率发射更长的时间量，而从其中要求的较少能量的频率发射更短的时间量。

对负载进行辐射可以在一个共振腔中执行。

可以对负载的辐射进行控制用于获得负载中的预先确定能量耗散模式。

对负载进行辐射可以在固定功率发射水平执行。

可以分别针对发射频率中的每一个在最大功率发射水平执行负载辐射。使放大器持续工作在设计最大功率允许使用更便宜的放大器。

可以控制负载的辐射用于限制在不同频率中的每一个下提供的能量的最大量。

可以控制负载的辐射为限制在不同的频率提供的持续一个发射周期的能量的总量。

发射周期可以是一个发射循环或一个负载循环。

可以控制负载的辐射为限制在发射单个频率期间的总持续时间。

可以控制负载的辐射为将在所发射的频率中的每一个下的可能功率最大化。

至少两个频率在至少两个不同的非零功率发射。

该方法可以包括：

以频率的辐射频谱辐射负载；

测量所产生的反射和耦合频谱(RC频谱)；

根据RC频谱推断负载的当前耗散信息；以及

根据耗散信息设定频率的辐射频谱，其中该设定包括通过改变在发射相应的频率期间的对应的持续时间在不同的频率发射不同的能量的量。

该方法可以包括：

以频率的辐射频谱辐射负载，以便让负载吸收能量；

测量所产生的RC频谱；

根据所测量的RC频谱推断负载的当前耗散信息；以及

根据耗散信息修改频率的辐射频谱，其中该修改包括通过改变在发射相应的频率期间的对应的持续时间在不同的频率发射不同的能量的量。

可以连续地安排这些频率以形成一个负载循环。

该方法可以包括重复地执行该负载循环。

这些频率可以在负载循环内改变。

该方法可以包括在负载循环的重复中不同地打开或关闭频率以改变在辐射负载的对应的频率的辐射的总持续时间。

在该方法中，通过为某些循环关闭频率或为某些循环将频率切换到更低的功率可以实现不同的切换。