Brevet FR2160488A1 — publié le 19730629

L'invention se rapporte à un appareil par le chauffage d'aliments par hyperfréquences comportant un four tunnel dans lequel progresse un convoyeur transportant les aliments et dont l'espace intérieur est couplé à au moins un générateur d'hyperfréquences. Dans de tels appareils, dans lesquels les aliments à chauffer traversent un four tunnel où ils sont exposés à un rayonnement hyperfréquence, il est nécessaire d'empêcher la sortie des hyperfréquences par les orifices d'entrée et de sortie du four tunnel. Dans les appareils connus, les zones d'entrée et de sortie étaient allongées convenablement dans ce but, mais il en résultait une structure beaucoup plus longue et qui n assurait pas cependant une protection suffisante contre la sortie des hyperfréquences. I1 a également été proposé des dispositifs d'affaiblissement dits "quart-d'onde". Mais ceux-ci avaient pour inconvénient de n'être efficaces que pour une seule longueur d'onde exactement déterminée. Mais, puisque les hyperfréquences produites normalement par les générateurs d'hyperfréquences n ont pas une longueur d'onde uniforme, la protection ainsi obtenue contre la sortie des hyperfréquences du four tunnel était insuffisante. L'invention a pour but la réalisation d'un appareil pour le chauffage d'aliments par hyperfréquences comportant un four tunnel et assurant, malgré une construction bien plus compacte, une protection efficace contre la sortie de rayonnement hyperfréquence du four tunnel. Ce but est atteint selon l'invention, dans un appareil du type mentionné au début, en ce qu'il est prévu, dans le four tunnel, près de ses orifices d'entrée et de sortie, les dispositifs qui réfléchissent les hyperfréquences parvenant dans leur zone et/ou absorbent leur énergie. On décrira ci-après des exemples de réalisation de l'invention en se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente schématiquement, partiellement en coupe, un appareil pour le chauffage d'aliments par hyperfréquences comportant un four tunnel. - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-IIs de la figure 1 ; et - la figure 4 représente en coupe une autre forme de réalisation d'un détail de l'appareil selon la figure 1. L'appareil représenté schématiquement à la figure 1 comprend un tunnel 1 de section rectangulaire qui est constitué par une tôle appropriée, par exemple eh acier nickel-ehrome, et dont on décrira la structure d'une manière plus détaillée en se référant à la figure 3. I1 y a, sous le tunnel 1 plusieurs générateurs d'hyperfréquences 2, tels que des magnétrons, qui produisent des hyperfréquences qui sont introduites d'une manière connue à l'intérieur du tunnel. Des éléments d'absorption 3 ou bien 4 absorbant l'énergie des hyperfréquences parvenant dans leurs zones sont disposés à l'orifice d'entrée et à l'orifice de sortie. Ces éléments d'absorption d'énergie, dont on décrira d'une manière plus détaillée ia structure en se référant à la figure 2, cons tituent des cavités fermées s'étendant sur tout Ie pourtour de la section du tunnel I et dans lesquelles un écoulement d'eau est produit. A l'intérieur du tunnel 1 se trouve une bande transporteuse 5 sans fin, entraînée par un moteur, et qui sert au transport des aliments à chauffer dans le tunnel. La bande transporteuse est constituée par une matière appropriée transparente aux hyperfréquences engendrées par les magnétrons. Du cté extérieur de chacun des éléments d'absorption d'énergie 3 et 4, il y a un rideau constitué par des chaines 6 et 7, respectivement disposées très près les unes des autres, fixées au côté supérieur du tunnel et constituées par des sphères métalliques 8 alignées l'une derrière l'autre. Le rideau qui occupe toute la largeur de l'orifice d'entrée ou bien de -l'ori- fice de sortie du tunnel a une structure telle que l'intervalle séparant les spères métalliques voisines est aussi petit que possible. L'eau s écoulant dans les éléments d'absorption d'énergie 3 et-4 absorbe l'énergie des hyperfréquences parvenant dans la zone de ces éléments et s'échauffe par conséquent. L'eau chauffée dans les éléments en question est continuellement extraite et remplacée par une eau refroidie. Le circuit d'eau.peut- être soit fermé soit ouvert ou bien encore il peut-être relié au circuit d'eau de refroidissement des magnétrons. La chemise d'eau décrite empêche efficacement le rayonnement électromagnétique dispersé de sortir du tunnel 1. Le rideau susmentionné, en sphères métalliques 8, constitue une protection supplémentaire contre la sortie du rayonnement électromagnétique. Les hyperfréquences qui ne sont pas éventuellement absorbées par les éléments d'absorption d'énergie 3 et 4 sont réfléchies par le rideau. Chaque sphère métallique se comporte alors comme une antenne réflectrice qui renvoie les hyperfréquences incidentes dans le tunnel, Le rideau constitué par les chaines 6 et 7 a pour avantage que, lorsqu'il est traversé par une assiette contenant des aliments, il se courbe au contour de celle-ci et qu'il ne s'ouvre que dans la mesure nécessaire au passage de l'assiette. Ceci permet d'éviter l'apparition, entre l'assiette et la paroi du tunnel, d'une ouverture à travers laquelle des hyperfréquences pourraient éventuellement sortir. I1 est évidemment possible de n'employer que les éléments d'absorption d'énergie 3 et 4 seulement, sans les rideaux de sphères métalliques 8. I1 est concevable, de même, de pouvoir se passer des éléments d'absorption d'énergie 3 et 4 et de ne prévoir que les rideaux à sphères métalliques. Au besoin, plusieurs rideaux de ce genre peuvent être disposés l'un derrière l'autre. La figure 2 représente une coupe suivant la ligne II II de la figure 1. On y aperçoit la bande transporteuse 5 progressant dans le tunnel, et un des magnétrons 2. L'élément d'absorption d'énergie 4, qui s'étend sur tout le contour de la section du tunnel, est constitué, de même que l'élément 3 correspondant, de deux parties dont l'une, à savoir la partie supérieure 4a, a une forme en U. La partie 4b est disposée de façon fixe et comporte une canalisation d'entrée 9 et une canalisation de sortie 10 pour l'eau. Les deux parties 4a et 4b comportent une paroi intérieure 11 et une paroi extérieure 12 en une matière synthétique transparente aux hyperfréquences, délimitant entre elles une cavité dans laquelle de l'eau s'écoule dans chacune des parties 4a et 4b. Les deux cavités des parties 4a et 4b sont reliées l'une à l'autre par des éléments de raccordement 13 qui ne sont représentés que d'une manière schématique. Ces éléments de rac cordement ont une structure permettant de soulever la partie supérieure 4a et de la séparer de la partie inférieure 4b, et ils arrêtent l'écoulement d'eau lors de cette séparation. Les deux parties 4a et 4b sont entourées par une enveloppe 14, en un métal approprié tel qu'un acier nickel-chrome, jointe à la paroi extérieure 12. D'après les figures, les éléments d'absorption d'énergie 3 et 4 s'étendent sur tout le contour de section du tunnel, mais il est clair que leur étendue peut-être limitée à une partie seulement du contour de section du tunnel. La figure 3 est une coupe du tunnel 1 suivant la ligne III-III de la figure 1. Ce tunnel 1 est délimité par un capot 15 de section en U qui comporte les parois latérales et le plafond du tunnel. Ce capot 15 est monté sur le fond du tunnel, désigné par 16 dans son ensemble, et en est amovible d'une manière qu'il reste encore à décrire. Le capot 15 comporte une paroi extérieure 17 en tôle qui porte, à son extrémité voisine du fond 16 du tunnel, un rebord 17a. Une enveloppe interne 18, en une tôle appropriée, par exemple en acier nickel-chrome, est fixée à l'enveloppe extérieure 17 qu'elle longe, à une certaine distance de celle-ci. Des entretoises 19, en une matière synthétique, sont disposées des deux côtés entre les parois latérales des deux enveloppes 17 et 18 et sont convenablement fixées. Des profilés 20, de section en T, et des cames 21 de disposition excentrée sont fixés sur le fond 16 du tunnel, respectivement à l'intérieur du capot et à l'extérieur de celui-ci. Les cames 21 sont représentées dans leur position de reldchement dans laquelle elles permettent d'enlever le capot 15 en le soulevant. Pour fixer le capot, on fait tourner les cames 21 de manière à ce qu'elles agissent sur l'enveloppe extérieure 17 et amènent ses parois latérales contre les profilés 20. Ainsi, les rebords 17a s'accrochent sous les profilés 20, rendant impossible le soulèvement du capot 15. En même temps, la paroi latérale de l'enveloppe interne 18 est appuyée contre la surface 20a du profilé 20 par l'entretoise 19. La jonction hermétique de l'enveloppe interne 18 à ba surface 20a du profilé permet d'avoir pour résultat qu'aucune hyperfréquence ne peut sortir par l'espace compris entre le capot 15 et le fond 16 du tunnel. Lorsqu'on soulève le capot 15 pour l'enlever, la partie supérieure de chacun des éléments d'absorption d'énergie 3 et 4 est séparée de sa partie inférieure, comme on le voit sur la figure 2, de sorte que, après le soulèvement du capot et des éléments d'absorption d'énergie, la bande transporteuse 5 est découverte. Puisque cette bande est située plus haut que les profilés 20, ceci permet le transport d'objet plus larges que la bande. Lorsque le capot 15 est soulevé, les magnétrons doivent être débranchés pour des raisons de sécurité. A cet effet, les cames 21 sont solidaires d'un contacteur approprié qui provoque le débranchement des magnétrons lors du déblocage des cames. Lors du soulèvement du capot 15, la partie supérieure de chacun des éléments d'absorption d'énergie est séparée de sa partie inférieure comme on l'a déjà signalé, et il en résulte un arrêt de la circulation d'eau. Ceci provoque également une mise hors tension des magnétrons. Cette double déconnexion empêche une mise sous tension des magnétrons par déplacement accidentel des cames pendant que le capot est soulevé. Ainsi qu'il est représenté à la figure 4, un élément d'absorption d'énergie comprenant une enveloppe et une cavité 22 en un matériau transparent aux hyperfréquences, telle qu'une matière plastique ou de la porcelaine par exemple, est constitué au plafond de l'élément d'absorption, en contact avec le plafond du tunnel, et cette cavité a une longueur A parallèlement à l'axe du tunnel, A étant la longueur d'onde des hyperfréquences. Un premier rideau de confinement 23, du genre à perles ou à cordons, en une matière réfléchissant ou absorbant les hyperfréquences, est suspendu à l'extrémité de la cavité 22 la plus éloignée du four tunnel ; un second rideau 24, semblable, est suspendu au plafond de l'élément d'absorption, parallèlement au premier et à une distance de celui-ci égale à A/2 et, de même, un troisième rideau 25 est suspendu au plafond de l'élément d'absorption, à une distance du second égale à A/2. Une cavité 28 est disposée sur le fond de l'élément d'absorption sous la bande transporteuse 5, à une distance du four tunnel égale à A/2, elle aussi faite en un matériau transparent aux hyperfréquences et de longueur de 3 A/2.A une distance s/2, une seconde cavité 29, faite en un matériau analogue et d'une longueur de X/2, est placée sur le fond de l'élément d'absorption. Des cavités sont fixées de même aux côtés inférieurs de l'élément d'absorption en de;nors de l'espace utile du four tunnel, soit dans les zones des cavités du fond soit dans les zones de cavités du plafond. Les cavités d'un élément d'absorption ont une hauteur de A/4 et sont reliées entre elles soit par succession directe soit par des induits et sont traversées par le liquide d'un circuit de refroid.issement. Mais chacun de ces éléments d'absorption peut-être pourvu d'un plus grand nombre de cavités de disposition correspondante dans la direction longitudinale et, dans ce cas, les longueurs des cavités ou leurs espacements peuvent être aussi des multiples entiers de h/4. Grâce à cette configuration des éléments d'absorption, les hyperfréquences sortant de la zone de chauffage du four tunnel sont dispersées d'une manière très diffuse, et pratiquement toute leur énergie est transformée, dans la zone des éléments d'absorption, en chaleur qui est évacuée par le liquide du circuit de refroidissement. Ainsi, l'échappement vers l'extérieur d'une fraction restante du rayonnement est empêchée efficacement. Si les aliments à chauffer sont transportés dans le four tunnel sur une assiette en porcelaine ou en verre, les hyperfréquences chauffent seulement les aliments mais ne chauffent pas les assiettes, selon un processus connu. Pour éviter que les aliments chauffés par les hyperfréquences ne cèdent de la chaleur aux assiettes froides, un dispositif de chauffage par infra-rouge chauffant l'assiette et.produisant en même temps un chauffage régulier des différentes parties des aliments. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le chauffage d'aliments par hyperfréquence s comportant un four tunnel dans lequel un convoyeur transportant les aliments progresse et dont l'espace intérieur est couplé à au moins un générateur d'hyperfréquences, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans le four tunnel, près de ses orifices d'entrée et de sortie, des dispositifs qui réfléchissent les hyperfréquences parvenant dans leur zone et/ou absorbent leur énergie. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments d'absorption d'énergie qui comportent des cavités s'étendant sur au moins une partie du contour de section du four tunnel. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des éléments d'absorption d'énergie comporte deux parties séparables l'une de l'autre et délimitant chacune une cavité, ces deux cavités étant reliées l'une à l'autre par des éléments de raccordement permettant le passage d'un liquide et qui, lors de la séparation desdites parties, arrêtent l'écoulement du liquide. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une desdites parties des éléments d'absorption d'énergie est reliée à un capot qui constitue la partie supérieure du four tunnel et chevauche le convoyeur1 et qui peut-être fixé d'une manière amovible à la partie inférieure du four tunnel au moyen d'un système de fixation. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capot peut-être amené, par des cames montées dans une position excentrées à la partie inférieure du four tunnel et venant en prise avec le côté extérieur du capot, dans une position dans laquelle des rebords prévus sur le capot s'accrochent sous des profilés de section en T orientés suivant la direction longitudinale du four tunnel et fixés à la partie inférieure de ce dernier, et dans laquelle le capot est joint hermétiquement au profilé. 6. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cavités sont espacées suivant la direction longitudinale du four tunnel. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'espacement des cavités et leur longueur, mesurés suivant la direction en question, sont égaux à A/4 ou à un multiple entier de cette valeur, ou X est la longueur d'onde des hyperfréquences. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il y a, au-dessus de l'espace utile du four tunnel, deux cavités dont l'espacement mutuel et la longueur, mesurés suivant la direction en question, sont égaux à X. 9. Appareil selon une des revendications 2, 3, 6, 7 et 8, caractérisé en ce que les cavités ont une profondeur au plus égale à A/4. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte, dans la zone des cavités, d'autres cavités disposées latéralement par rapport à l'espace utile du four tunnel. 11. Appareil selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte, dans la zone des moitiés antérieures des cavités supérieures tournées vers l'orifice d'entrée et/ou l'orifice de sortie, et dans la région de l'espace intermédiaire vide compris entre elles, sous l'espace utile du four tunnel, d'autres cavités. 12. Appareil selon une des revendications 9, 10 et 11, caractérisé en ce que des espaces intermédiaires vides se trouvent sous les moitiés postérieures des cavités supérieures. 13. Appareil selon une des revendications 9, 11 et 12, caractérisé en ce que les cavités et espaces intermédiaires sont isolés de l'espace extérieur par une enveloppe réfléchissant les hyperfréquences. 14. Appareil selon une des revendications 2, 9, 10, 11 et 12, caractérisé en ce que les cavités contiennent une matière absorbante. 15. Appareil selon Ia revendication 14, caractérisé en ce que la matière absorbante est un liquide absorbant les hyperfréquences, tel que l'eau par exemple. 16. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que la matière absorbante utilisée est une ferrite. 17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que la ferrite se présente sous forme de barreaux disposés l'un derrière l'autre et l'un à côté de l'autre. 18. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que les cavités sont raccordées à un circuit de refroidissement. 19. Appareil selon une des revendications 2 à 18, caractérisé en ce qu'un rideau de confinement au moins, suspendu de manière à pendre librement du genre à cordons ou à perles, en une matière réfléchissant les hyperfréquences, est disposé dans la région des cavités. 20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que les rideaux de confinement recouvrent les cavités supérieures et/ou les cavités latérales sur toute leur profondeur. 21. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que des rideaux de confinement sont disposés entre les cavités. 22. Appareil selon une des revendications 19, 20 et 21, caractérisé en ce que la cavité disposée extérieurement se trouve entre des rideaux de confinement. 23. Appareil selon une des revendications 19, 20, 21 et 22, caractérisé en ce que des rideaux de confinement sont disposés en continuité avec les cavités. 24. Appareil selon une des revendications 19 à 23, caractérisé en ce qu'il comporte des channes qui sont suspendues, de manière à pendre librement, et disposées l'une à côté de l'autre sur toute la largeur de l'orifice d'entrée et/ou de l'orifice de sortie, et qui sont constituées par des sphères métalliques disposées l'une près de l'autre et servant de réflecteurs d'hyperfréquences.