Brevet FR2262787A1 — publié le 19750926

La présente invention concerne un four-tunnel à micro-ondes comportant du coté entrée et du ctté sortie une zone d'absorption des micro-ondes qui prolonge l'ouverture de passage du four et qui est entourée par une enveloppe métallique. les fours à micro-ondes ont pris récemment une importance considérable en ce qui concerne le réchauffage des aliments pre- cuits ou la cuisson des aliments crus, parce que les temps de réchauffage ou de cuisson que l'on obtient sont inférieurs de plusieurs ordres de grandeur à ceux nécessaires pour le réchauffage ou la cuisson usuels par alimentation directe en énergie calorifique. Par ailleurs, les micro-ondes constituent un rayonnement énergétique électromgnétique qui traverse sans difficultés les substances diéleetriques et les isolations thermiques et qui peut également chauffer les individus en tant qutêtres vivants contenant des liquides. Dans les fours à micro-ondes normaux du type fours à rôtir, la délimitation du champ des micro-ondes ne présente à 11 intérieur du volume du four aucune difficulté, car.on peut entourer de tous cotés un tel four à l'aide d'une protection réfléchissante et par conséquent imperméable au rayonnement ; on obtient ainsi avec des moyens relativement simples que la source de rayonnement, en général un magnétron, reste obligatoirement interromtue aussi longtemps que la porte du four est ouverte. Mais il n1 en est pas de même dans les fours-tunnels parce qu'un tel four reste ouvert du coté entrée et du côté sortie pendant le fonctionnement. Les fours-tunnels à micro-ondes connus du type précité comportent saleur entrée et à leur sortie des zones d'absorption qui sont constituées essentiellement par une gaine d'eau constituée par un tube à double paroi qui prolonge le fourtunnel d'une longueur considérable. Etant donné que, comme on le saint;; l'eau peut en chauffant absorber des micro-ondes, c'est-àdire qu'elle constitue dans le champ des micro-ondes une capacité de consommation d'énergie, il était possible avec de telles gaines d'eau, et bien que les fours soient ouverts de façon permanente, de maintenir l'intensité du champ de micro-ondes, encore percepti blé à l'extérieur du four, à une valeur tolérable qui, d'après les règlements en vigueur, doit être comprise entre 1-5 mW/cm2. d'eau Toutefois, dans ce but, il faut une longueur de gaine considérable, ce qui augmente la longueur totale du four. les frais de fabrication, d'acquisition, de fonctionnement et d'entretien s'en trouvent accrus dans de telles proportions que, dans de nombreux domaines d'utilisation pour lesquels ces fours-tunnels conviendraient particulièrement bien (restaurants de grande surface, cantines, hôpitaux) on a dû renoncer à leur utilisation pour des raisons de coût et d'encombrement. MeAme la mise en place, connue, de rideaux de perles traversables, en matériau absorbant les micro-ondes, aux ouvertures d'entrée et de sortie, n'a pas permis de raccourcir de façon décisive la longueur du four sans prendre d'autres mesures de sécurité. ;'invention a donc pour but de procurer un four-tunnel à micro-ondes du type précité dans lequel l'efficacité de l'absorption des micro-ondes est considérablement accrue, de sorte que, même en restant en dessous des intensités tolérables du champ de fuite, la longueur totale du four peut être réduite à une valeur minimale qui, jusqu'à maintenant, n'a pas été atteinte. Dans ce but, le four-tunnel à micro-ondes proposé selon l'invention est caractérisé en ce que la zone d'absorption comporte une multiplicité d'éléments de charge en un matériau absorbant les micro-ondes, disposés entre l'enveloppe et l'ouverture de passage, lesdits éléments étant eux-m8mesdisposés à une certaine distance l'un de l'autre. Dans un tel four à micro-ondes, la longueur de la zone d'absorption se trouve ainsi réduite à une valeur minimale. Dans une forme de réalisation préférée, les éléments de charge peuvent être des bâtonnets ou des petits tubes individuels en ferrite, qui peuvent être disposés à une certaine distance l'un de l'autre, transversalement par rapport à l'ouverture de passage. Un résultat satisfaisant peut également être obtenu avec une disposition en rangées de ces bâtonnets ou petits tubes de ferrite sur chaque paroi latérale, sur le plafond et sur le fond de la gaine protectrice. Par ailleurs, les éléments de charge peuvent également être constitués par les différentes spires d'un tube de matière plasti- que rempli d'un liquide, par exemple d'eau, qui entoure en spirale l'ouverture de passage. Dans la réalisatìon comportant des batonriets ou des petits tubes de ferrite, on prévoit de préférence des moyens pour refroidir ceux-ci, tandis que, dans la réalisation avec le tube de matière plastique entourant en spirale l'ouverture de passage, ce refroidissement n'est pas nécessaire, dès que le liquide se trouvant dans le tube est mis en circulation. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante d'un mode de réalisation en liaison avec le dessin annexé, dans lequel - la figure t montre en perspective simplifiée le côté entrée d'un four-tunnel à micro-ondes avec parties de la gaine de protection arrachées du côté entrée, et - la figure 2 montre une variante des éléments de charge qui peut être utilisée dans le four à micro-ondes de la figure 1. le four-tunnel à micro-ondes référencé en 10 sur la figure 1 comporte une portion de four Il proprement dite soumise au rayonnement, en avant de laquelle est disposée du côté de l'entrée une zone d'absorption 12. Du côté de la sortie, une zone d'absorption (non représentée) analogue à la zone 12 fait suite à la portion de four 11. Comme il est représenté schématiquement sur la figure t, la portion de four il comporte une ou plusieurs fenOtres 13 de couplage UHF qui servent au raccordement dtun guide d'ondes (non représenté) conduisant à un magnétron (également non représenté). Par les fenêtres 13 pénètre, comme l'indique la flèche 14, le rayonnement de micro-ondes dans 1' ouverture de passage 15 du foùr-tunnel.Les produits à réchauffer dans le four i 0 sont guidés à travers le four au moyen d'une bande transporteuse 16 indiquée schématiquement ; dans ce cas, seul le brin supérieur de la bande transporteuse 16 passe par l'ouverture de passage 15 du four. Ia zone d'absorption 12 est délimitée vers l'extérieur par une enveloppe 17 en tôle polie, qui est fermée du côté de l'entrée par un écran non représenté, qui laisse libre l'ouverture de passage 15. Sur le côté intérieur du plafond, des parois latérales et du fond de l'enveloppe 17 sont fixées au moyen de vis 18 respectivement deux nervures porteuses 19 orientées longitudinalement sur les bords longitudinaux intérieurs desquelles l'E.abilXage intérieur, constitué par des plaques 21, est vissé au moyen de vis 20.Aussi bien les nervures porteuses 19 que les plaques 21 sont en matériau diéiectriue, par exemple en polytétrafluorétn3rlène, de sorte que ce matériau ne présente aucun obstacle au passage nu rayonnement de fuite dans le volume intermédiaire entre les plaques 21 et I'envelopne 17. Dans chacune des nervures porteuses 19 est ménagée une série de trous 22 dont chacun, comme il est repré sentie, sert à recevoir un élément de charge 23 sous la forme d'un bâtonnet ou d'un tube de ferrite. On obtient ainsi une disposition en forme de grille des bgtonrets de ferrite, qui sont maintenus à distance des plaques 21 et de la face intérieure de l'envelopre 17. En outre, les éléments de charge 23 sont également disposés à une certaine distance l'un de l'autre. Le volume intermédiaire entre les éléments de charge 23 et le côté intérieur de l'enveloppe est rempli d'une couche 24 d'un matériau thermiquement isolant, par exemple un tapis d'amiante, de fibres de verre ou de laine minérale. On obtient ainsi entre les plaques 21 et la rangée de bâtonnets 23 un volume intermédiaire dans lequel peut passer un courant d'air de refroidissement comme l'indiquent les flèches 25. Il n'est pas nécessaire de représenter à cet endroit les moyens permettant de produire un tel courant d'air de refroidissement. La grande efficacité de la protection ainsi obtenue s'explique par le fait que, lorsque le rayonnement de micro-ondes a lieu, l'intensité du champ de micro-ondes est plus faible après chacun des éléments de charge 23. La plus grande partie de l'effet de protection est obtenue par l'absorption de l'énergie dans les bâtonnets et les tubes de ferrite de même que dans la gaine d'eau. Naturellement, on peut disposer dans la zone d'absorption proposée plusieurs couches de bâtonnets de ferrite ; toutefois, la disposition représentée s'est avérée suffisante. Dans un prototype réalisé, les bâtonnets de ferrite avaient un diamètre de 10 mm et étaient distants de 10 mm. La distance entre les bâtonnets de ferrite et la face interne de l'enveloppe 17 était de 10 mm, ce qui était également l'épaisseur de la couche 24 en amiante.La distance entre les bâtonnets et la face extérieure de plaques 21 était de 4 mm. Dans cette disposition, il s'est avéré qu'avec une longueur de 40 cm pour la zone d'absorption 12, on pouvait obtenir une absorption suffisante du rayonnement de fuite provenant de la portion de four t12 dans la mesure où ce dernier sert à réchauffer des aliments en continu. Il est important que les éléments de charge 23 soient à une certaine distance de la paroi intérieure de l'enveloppe 17 afin que le champ sortant des éléments de charge et s'opposant au champ de fuite puisse se propager sans être gêné. La distance entre les éléments de charge et la face extérieure des plaques 21 est moins critique et cette distance peut Qtre choisie de façon à permettre encore le passage d'un courant d'air de refroidissement. Sur la figure 2 est représenté un tube de matière plastique 26 enroulé en spires rectangulaires, qui peut être utilisé à la place des éléments de charge 23 dans la zone d'absorption 12 représentée sur la figure 1. Dans ce cas, les différentes portions 27, 28, 29 et 30 du tube constituent les différents éléments de charge. Le tube de matière plastique 26 est rempli d'eau et il est raccordé aussi bien à son entrée 31 qu a sa sortie 32 à un circuit de cana lisatio33, indiqué seulement en tirets, dans lequel sont montés un refroidisseur 34 et une pompe de circulation 35. Naturellement, le tube de matière plastique 26 pourrait également être raccordé au réseau d'alimentation en eau. Dans la forme de réflisation des éléments de charge selon la figure 2, les portions 27-30 pourraient reposer à plat sur les plaques 21 de l'habillage, car dans cette disposition, il n'est pas besoin d'évacuer la chaleur produite perdue. On peut également envisager une combinaison des éléments de charge selon les figures I et 2. Dans ce cas, on pourrait prévoir les portions d'un tube de matière plastique hélicoïdal rempli d'eau reposant directement sur les plaques 21 de l'habillage, et les tubes de ferrite seraient disposés à une certaine distance les unes des autres par dessus. REVENDICATIONS 1. Four-tunnel à micro-ondes avec une zone d'absorption des micro-ondes entourée par une enveloppe métallique qui prolonge l'ouverture de passage du four du côté de l'entrée et du coté de la sortie, caractérisé en ce que la zone d'absorption (12) comporte une multiplicité d'éléments de charge (23 ; 27-30) en un matériau absorbant les micro-ondes, disposés entre l'-enveloppe (17) et l'ouverture de passage (i5), lesdits éléments étant euxmêmes disposés à une certaine distance l'un de l'autre. 2. Four-tunnel selon la revendication t, caractérisé en ce que les éléments de charge (23) sont des bâtonnets ou de petits tubes de ferrite individuels. 3. Four-tunnel selon la revendication 2, caractérisé en ce que les båtonnets ou les petits tubes de ferrite sont disposés à une certaine distance l'un à côté de l'autre, transversalement par rapport à l'ouverture de passage (15). 4. Four-tunnel selon la revendication 5, comportant un habillage (21) en matériau diélectrique entourant l'ouverture de passage (15), caractérisé en ce que des éléments de charge (27 27-30) sont disposés à une certaine distance de l'habillage (21). 5. Four-tunnel selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que entre les bâtonnets ou les petits tubes de ferrite (23) et l'enveloppe métallique (17) est disposée une couche (24) d'un matériau thermiquement isolant, tandis que l'intervalle entre l'habillage (21) et les bâtonnets ou les petits tubes de ferrite (23) reste libre pour laisser passer un courant d'air de refroidissement. 6. Four-tunnel selon la-revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche (24) en matériau thermiquement isolant correspond à 2 à 3 fois, de préférence 2,5 fois, la largeur de l'intervalle entre les bonnets ou les petits tubes de ferrite (23) et l'habillage (21). 7. Four-tunnel selon la revendication 7, caractérisé en ce que les bâtonnets ou les petits tubes (23) de ferrite sont disposés à des intervalles l'un de l'autre correspondant sensiblement à leur diamètre. 8. Four-tunnel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de charge sont constitues par les différentes portions (27, 28, 29, 30) des spires d'un tube de matière plastique (26) contenant un liquide et entourant en spirale l'ouverture de passage (figure 2). 9. Four-tunnel selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une des extrémités (31) du tube de matière plastique (26) est raccordée à une source de pression (35) pour un liquide de refroidissement (figure 2).