[发明专利]射频识别控制的可加热物体

说明书

本申请是申请号为200410055706.4、申请日为2004年7月30日、发明名称为“射频识别控制的可加热物体”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明广泛涉及温度调节炊具和餐具（servingware）物品，诸如锅（pots），平底锅，自助餐上菜的平底锅（buffet serving pans），上菜的大盘子，大浅盘等等。更具体而言，本发明涉及利用射频识别（RFID）技术进行温度调节的炊具和餐具物体以及与该物体有关的温度传感器。与温度传感器有关的RFID标签包括关于特定物体的加热特性的信息。RFID标签发射关于该物体加热特性的信息以及温度读数信息到位于炊具设备内的阅读器，该阅读器被炊具设备使用以调节烹调过程的温度。

背景技术

烹调通常被认为是一项技术，不仅是因为包含于特定配方中的配料的组合，而且由于在整个食品准备过程的不同阶段的特定时期加热变化等级的适当应用和泡制（infusion）所必需的技术。传统的炊具设备，诸如烤箱（微波炉除外），烤架，加热灯和炉子，全部利用传导（conduction）的热力过程，将热量从食物物品的外表面传送到它的内部。不管用于加热食物表面的热源类型如何，无论其是辐射热源（即加热灯），导热热源（即炉顶），或者对流热源（即对流烘箱或者食物干燥机），这一点通常都是正确的。

通过导热完全和适当地烹调具体的食物物品所需要的时间和温度取决于该物品的热传导率、物品的未烹调的温度（即，冷冻，室温，等等），以及物品的尺寸和形状。烹调具有较高导热率的食物物品比具有较低热导率的类似大小与形状的食物物品快，因为热量将更迅速地从外表面转移到内部。同样，烹调总体上较小或者较薄的食物物品比同样导热率的总体上较大的或者较厚的食物物品快，因为热量通过较薄的物品转移需要较短的路程。烹调冷冻物品比烹调非冷冻或者解冻物品需要更加多的热量。而提高物品的烹调温度将增加从食物物品的表面转移到内部的热量值，一次施加太多的热量将导致物体的外表面的烹调比热量转移到内部快，这通常将导致表面燃烧或者烧焦而内部夹生。因此，在烹调过程期间获得有关正被烹调的物品的温度的实时信息通常有益于保证正常的加热。

通过利用温度计或者其他的温度传感器来监视和控制烹调过程是众所周知的。用于监视和控制烹调过程的常用的温度计是探针式或者接触温度计，其被直接插入食物物品中以获得食物物品内部的温度。对于许多烹调应用，这样的温度计是不方便的。例如，当在使用盖子的锅或者平锅中进行烹调时，使用探针式温度计需要每次获取温度读数时移开盖子。烹调过程中持续地移开盖子将减少向正被烹调的物品的传热，并且通常导致不利的水分损失。另外，使用接触温度计通常需要手动调整烹饪设备的功率以获得和维持所需的温度。更不用说探针式温度计是在通常复杂的烹调过程中必须被固定和恰当地使用的另一种烹调工具。为了克服有关接触温度计的缺点，已经开发了许多与炊具结合的非接触式温度计，这些无接触式温度计附着于或者并入炊具物体诸如锅和平底锅。这样的非接触式温度计通常和烹饪设备保持联系，以基于温度读数来控制功率级别。然而，正像以下所讨论的，这些仅仅基于炊具物体的温度来控制烹调过程的非接触式温度计中，没有一个提供了可获得在炊具物体内烹调的食物物品的温度的连贯和精确测量和控制的装置。

Harnden,Jr.的美国专利No.3,742,178描述了一种与炊具物体内杯的内壁表面处于热接触的非接触式温度计，位于内杯和内杯所嵌套的外杯之间。内杯由铁磁材料构成，可以通过位于感应炉灶口设备内的感应线圈来受热。由于在锅加热和冷却期间的热膨胀及收缩，维持温度传感器和内杯的内壁之间的稳定连接是困难的。另外，内杯的内壁和内杯的外壁之间通常可能存在大的温差，特别是当非常冷的物体被放置在炊具物体内而内杯正在被加热时。当在内杯的内壁表面获取温度读数时如果不可能获得温度读数，这样大的温差使得在锅内的食物物品的温度的精确测定变得困难。

在Harnden,Jr所教示的炊具物体中，由用于物体加热的感应线圈生成的场也给温度传感器以能量，温度传感器经由射频将温度信息传输到炉灶口设备，以控制炊具物体的加热。尽管这样一个配置对感应加热设备起作用，但是当采用通过导热来加热炊具物体的传统的气体或者电炉时，Harnden,Jr的温度传感器是行不通的。此外，Harnden,Jr.的嵌套杯设计包括在内杯和外杯的内壁表面之间被填充以或者是热绝缘材料、空气或者是真空的缝隙，这对于从外杯到内杯的导热来说是低效的，即使温度传感器的使用是可以采用的，Harnden,Jr.的炊具物体与传统的设备一起使用也是不合乎需要的。，