Un horno de microondas (100) que comprende: una cavidad (150) adaptada para recibir una carga que se ha de calentar,

estando dicha cavidad diseñada para soportar por lo menos dos modos predefinidos, donde para cada modo predefinido, se conoce una frecuencia de resonancia en la cavidad; una fuente de microondas controlable por frecuencia (110) conectada a dicha cavidad para alimentar microondas a la cavidad mediante por lo menos un puerto de alimentación (120); una unidad de medición (162) adaptada para medir una señal reflejada desde dicha cavidad como una función de la frecuencia de operación de dicha fuente de microondas; y una unidad de control (180) conectada a dicha fuente de microondas y adaptada para: identificar frecuencias de resonancia en la cavidad en base a la señal medida; caracterizado porque la unidad de control se adapta para seleccionar, para los modos predefinidos, por lo menos dos de las frecuencias de resonancia identificadas en base a dichas frecuencias de resonancia conocidas; y alternar la frecuencia de operación de la fuente de microondas usando las frecuencias seleccionadas.

Horno microondas que alterna entre modos predefinidos

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de hornos de microondas para calentar una carga dispuesta en una cavidad y, en particular, a hornos de microondas adaptados para alternar entre campos de modo. Más específicamente, el horno de microondas comprende una cavidad diseñada para soportar por lo menos dos modos predefinidos y una fuente de microondas controlable por frecuencia conectada a la cavidad. El horno de microondas comprende además una unidad de control para alternar la frecuencia de operación de la fuente de microondas con el fin de obtener un calentamiento uniforme.

Antecedentes La técnica de calentamiento en microondas implica alimentar radiación de microondas en una cavidad. Cuando se calienta una carga en la forma de alimento mediante un horno de microondas, hay una serie de aspectos que se deben considerar. Los expertos en la material conocen la mayoría de estos aspectos que incluyen, por ejemplo, el deseo de obtener el calentamiento uniforme del alimento a la vez que se absorbe la cantidad máxima de potencia de microondas disponible en el alimento para lograr un grado de eficiencia satisfactorio.

Como sabrán los expertos en la técnica, el calentamiento desparejo en el uso de radiación de microondas puede deberse a la presencia de zonas calientes y frías en el campo de modo. Las soluciones tradicionales para eliminar o reducir el efecto de zonas calientes y frías consisten en el uso de una bandeja giratoria para girar la carga en la cavidad del horno de microondas durante el calentamiento o el uso de un llamado "agitador de modo" para alterar continuamente los patrones de modo dentro de la cavidad. Las desventajas de dichas técnicas consisten en que no son completamente satisfactorias en términos de uniformidad de calentamiento y que implican girar o mover las partes.

Alternativamente, en la patente estadounidense US5632921, se describe un horno de microondas con una disposición cuadrática entre una primera y una segunda apertura de alimentación y un cambio de fase de noventa grados entre el ingreso de microondas desde una primera alimentación de guía de ondas conectada a la primera apertura de alimentación y una segunda alimentación de guía de ondas conectada a la segunda apertura de alimentación para producir un patrón de microondas giratorio en la cavidad, produciendo así un calentamiento más uniforme. No obstante, la desventaja es que dicho horno de microondas requiere una estructura bastante avanzada para alimentar las microondas a la cavidad del horno de microondas y un diseño no estándar de la cavidad.

Por tanto, existe la necesidad de proveer nuevos métodos y dispositivos que superen estos problemas.

Sumario Un objeto de la presente invención es superar, en todo o en parte, las desventajas y contras precedentemente mencionadas de la técnica anterior y proveer una mejor alternativa a las técnicas mencionadas y a la técnica anterior.

En general, es un objeto de la presente invención proveer un horno de microondas que mejore la uniformidad de calentamiento.

Éste y otros objetos de la presente invención se logran a través de un método y un horno de microondas que tiene las características mencionadas en las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferidas de la invención se caracterizan por las reivindicaciones dependientes.

Por consiguiente, de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se provee un horno de microondas según la reivindicación 1. El horno de microondas comprende una cavidad y una fuente de microondas controlable por frecuencia. La cavidad se adapta para recibir una carga (objeto, sustancia o alimento) que se ha de calentar. La cavidad está diseñada para soportar por lo menos dos modos predefinidos (o campos de modo) . Para cada modo predefinido, se conoce una frecuencia de resonancia en la cavidad. Además, el horno de microondas comprende una fuente de microondas controlable por frecuencia conectada a la cavidad para alimentar microondas hacia la cavidad mediante por lo menos un puerto de alimentación. El horno de microondas comprende además una unidad de medición adaptada para medir una señal reflejada desde la cavidad como una función de la frecuencia de operación de la fuente de microondas (para variar la frecuencia de las microondas generadas) . A su vez, el horno de microondas comprende una unidad de control conectada a la fuente de microondas y adaptada para identificar las frecuencias de resonancia en la cavidad en base a la señal medida. La unidad de control se adapta también para seleccionar, para los modos predefinidos, por lo menos dos de las frecuencias de resonancia identificadas en base a las frecuencias de resonancia conocidas, y alternar la frecuencia de operación de la fuente de microondas usando las frecuencias seleccionadas.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se provee un método para calentar una carga, que usa microondas según se define en la reivindicación 14. El método comprende la etapa de proveer una cavidad adaptada para recibir una carga. La cavidad está diseñada para soportar por lo menos dos modos predefinidos (o campos de modo) . Para cada modo predefinido, se conoce una frecuencia de resonancia en la cavidad. El método comprende además la etapa de proveer una fuente de microondas controlable por frecuencia para alimentar microondas hacia la cavidad mediante por lo menos un puerto de alimentación. A su vez, el método comprende las etapas de medir una señal reflejada desde la cavidad, como una función de la frecuencia de operación de la fuente de microondas, e identificar las frecuencias de resonancia en la cavidad en base a la señal medida. El método comprende además la etapa de seleccionar, para los modos predefinidos, por lo menos dos de las frecuencias de resonancia identificadas en base a las frecuencias de resonancia conocidas. La frecuencia de operación de la fuente de microondas se alterna luego usando las frecuencias seleccionadas.

De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se provee un producto de programa de ordenador, cargable en un horno de microondas de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, que comprende porciones de código de software para causar que un medio de procesamiento del horno de microondas realice las etapas de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención. En particular, el producto de programa de ordenador se define para causar que el medio de procesamiento realice las etapas de medir, identificar, seleccionar y alternar.

La presente invención utiliza el entendimiento de que puede diseñarse una cavidad de microondas que soporte modos predefinidos o campos de modo que pueden luego identificarse durante la operación del horno de microondas para controlar (alternar) la frecuencia de la fuente de radiación de microondas. En particular, la presente invención se basa en el conocimiento profundo de que se puede utilizar una fuente de microondas controlable por frecuencia para alternar entre dos modos o campos de modo. El método y el horno de microondas de la presente invención son ventajosos en el sentido que la frecuencia operativa del horno de microondas se identifica y selecciona rápidamente entre todos los mínimos de reflexión posibles de la señal medida, ya que la cavidad está diseñada para modos predefinidos (es decir, frecuencias de resonancia conocidas) .

Ventajosamente, la cavidad está diseñada para soportar por lo menos dos modos o campos de modo resultando en patrones de calentamiento complementarios, proporcionando así un calentamiento uniforme en la cavidad. Las frecuencias utilizadas para alternar proporcionan entonces patrones de calentamiento complementarios, de modo tal que la presencia de zonas frías y calientes en un primer patrón de calentamiento (o primer modo) es compensada por un segundo patrón de calentamiento (o segundo modo) . En otros términos, el efecto de las zonas calientes y frías en un primer campo de modo, es decir, la presencia de zonas calientes y frías en la cavidad, puede eliminarse, o por lo menos reducirse, por el patrón de calentamiento de un segundo campo de modo. Como consecuencia, la presente invención proporciona un horno de microondas con una mayor uniformidad de calentamiento.

Se puede considerar que la alternación entre los modos resulta en un campo de modo cuasi-giratorio en la cavidad, en particular si la cavidad está diseñada para soportar más de dos modos.

La unidad de control está por lo tanto... [Seguir leyendo]

1. Un horno de microondas (100) que comprende:

una cavidad (150) adaptada para recibir una carga que se ha de calentar, estando dicha cavidad diseñada para soportar por lo menos dos modos predefinidos, donde para cada modo predefinido, se conoce una frecuencia de resonancia en la cavidad;

una fuente de microondas controlable por frecuencia (110) conectada a dicha cavidad para alimentar microondas a la cavidad mediante por lo menos un puerto de alimentación (120) ;

una unidad de medición (162) adaptada para medir una señal reflejada desde dicha cavidad como una función de la frecuencia de operación de dicha fuente de microondas; y una unidad de control (180) conectada a dicha fuente de microondas y adaptada para:

identificar frecuencias de resonancia en la cavidad en base a la señal medida;

caracterizado porque la unidad de control se adapta para seleccionar, para los modos predefinidos, por lo menos dos de las frecuencias de resonancia identificadas en base a dichas frecuencias de resonancia conocidas;

y alternar la frecuencia de operación de la fuente de microondas usando las frecuencias seleccionadas.

2. El horno de microondas según la reivindicación 1, en el que dicha unidad de control se adapta para seleccionar, para un modo predefinido, una frecuencia de resonancia, comparando las frecuencias de resonancia identificadas con la frecuencia de resonancia conocida del modo predefinido.

3. El horno de microondas según la reivindicación 1 o 2, en el que dicha unidad de control se adapta para seleccionar, para un modo predefinido, una frecuencia de resonancia, equiparando las frecuencias de resonancia identificadas con un intervalo de frecuencia del modo predefinido.

4. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las frecuencias de resonancia identificadas son las frecuencias correspondientes a mínimos de reflexión en la señal medida.

5. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha unidad de control se adapta para identificar las frecuencias de resonancia cuyos mínimos de reflexión están por debajo de un valor predeterminado.

6. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha unidad de control se adapta para seleccionar las frecuencias para alternar en base a una función de cocción predeterminada y/o a una carga predeterminada.

7. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha unidad de control se adapta para seleccionar frecuencias que resultan en patrones de calentamiento complementarios.

8. El horno de microondas según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la cavidad posee dos o más puertos de alimentación dispuestos para excitar modos complementarios en la cavidad.

9. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende un medio de almacenamiento (186) para almacenar dichas frecuencias de resonancia y/o dichos intervalos de frecuencia representativos de dichas frecuencias de resonancia.

10. El horno de microondas según la reivindicación 9, en el que dicho medio de almacenamiento se implementa como una tabla de consulta, donde se establece una correspondencia entre dichas frecuencias de resonancia conocidas y funciones de cocción predefinidas, o entre dichas frecuencias de resonancia conocidas y cargas predefinidas.

11. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha unidad de control se adapta también para regular, durante un ciclo de operación, el orden secuencial de las frecuencias seleccionadas utilizadas para alimentar la cavidad.

12. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha unidad de control se adapta también para regular el tiempo de operación en cada una de las frecuencias utilizadas para alimentar la cavidad.

13. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha unidad de control se adapta también para regular el nivel de potencia de salida de la fuente de microondas en cada una de las frecuencias utilizadas para alimentar la cavidad.

14. El horno de microondas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha fuente de microondas es un generador de microondas basado en estado sólido que comprende elementos semiconductores.

15. Método para calentar una carga usando microondas, comprendiendo dicho método las etapas de: proveer (1610) una cavidad adaptada para recibir dicha carga, estando dicha cavidad diseñada para soportar por lo

menos dos modos predefinidos donde, para cada modo predefinido, se conoce una frecuencia de resonancia en la cavidad; proveer (1620) una fuente de microondas controlable por frecuencia para alimentar microondas a dicha cavidad mediante por lo menos un puerto de alimentación; medir (1630) una señal reflejada desde dicha cavidad como una función de la frecuencia de operación de dicha fuente de microondas; identificar (1640) las frecuencias de resonancia en la cavidad en base a la señal medida; caracterizado por las etapas de seleccionar (1650) , para los modos predefinidos, por lo menos dos de las frecuencias de resonancia identificadas en dichas frecuencias de resonancia conocidas; y 15 alternar (1660) la frecuencia de operación de la fuente de microondas usando las frecuencias seleccionadas.

16. Un producto de programa de ordenador, cargable a un horno de microondas (100) , que comprende porciones con código de software para causar que un medio de procesamiento de dicho horno de microondas realice las etapas de medir, identificar, seleccionar y alternar según la reivindicación 15.