Brevet FR2479423A1 — publié le 19811002

La présente invention concerne un four à microondes. Un four à micro-ondes est habituellement destine à chauffer divers articles de différentes natures. Dans une de ses applications, ce four sert à décongeler, réchauffer ou cuire des aliments. Les avantages apportés par un four à micro-ondes,.par rapport à un four classique à convection, à rayonnement infrarouge, etc... sont nombreux, les principaux étant le temps réduit du traitement et le bon rendement énergétique, les microondes agissant dans la "masse" du produit à traiter sans échauffer sensiblement le four proprement dit. Dans un four à micro-ondes, les programmes ou cycles de fonctionnement sont établis en temps et en puissance suivant la matière à traiter, l'état physique de celle-ci avant traitement (congelé ou non) et son état physique à obtenir après traitement (décongelé, réchauffé, cuit... Dans un four à micro-ondes, la régulation en puissance est généralement faite, en hachant réguliè- rement en tout ou rien, les ondes émises par un élément de puissance constitué habituellement par un magnétron. Dans un cycle entier de fonctionnement, le rapport de l'ensemble des intervalles de temps de marche sur l'ensemble des intervalles de temps de repos additionné de l'ensemble des intervalles de temps de marche donne le taux de marche moyen qui entre dans la détermination du temps de traitement, Dans les fours à micro-ondes connus, les intervalles de temps de marche et les intervalles de temps de repos sont respectivement constants du début à la fin de chacun de leurs cycles de fonc- tionnement. Il en résulte que le taux de marche instantané, traduit par. un rapport d'un intervalle de temps de marche sur un intervalle de.temps de repos additionné d'un intervalle de temps de marche, au moment considéré, est dans ces fours connus, constant du début à la fin de chacun de leurs cycles de fonctionnement. Cette uniformité du taux de marche instantané, le long du cycle entier de fonctionnement a l'inconvé nient d'entraîner un emballement thermique qui se révèle d'une manière nette dans le réchauffement par exemple d'un article congelé. En effet, selon les états physiques c'est-à-dire congelé ou décongelé des différentes parties de la masse de cet article soumis au réchauf- fement, la puissance absorbée varie localement dans ces parties, pour un rayonnement donné uniforme sur cet articule, étant donné qu'une matière à l'état congelé absorbe une moins grande partie de la puissance émise que quand elle est à l'état décongelé. Il se produit ainsi une répartition disparate de l'énergie absorbée dans la masse de cet article malgré l'uniformité de rayonnement du flux d'énergie.Dans les parties rapidernent décongelées, le réchauffement s'accélère tandis que dans les autres parties encore plus ou moins congelées de cette masse de cet article le réchauffement s'effectue normalement. Cet emballement thermique peut, dans des cas extremes, entraîner dans la masse de cet article des zones à demi cuites avoisinant des zones restant froides. La présente invention ayant pour but d'éviter cet inconvénient, permet de réaliser un four à microondes perfectionné fonctionnant, pour un temps de traitement et un taux de marche moyen egaux à ceux d'un four à micro-ondes connu, avec un rendement relativement plus grand sans provoquer un phénomène d'emballement thermique dans l'article soumis au traitement, tout en réduisant dans celui-ci des inégalités locales de températures. Cette réduction des inégalités locales de températures entraine une diminution du temps dit de détente, propre aux articles réchauffés en micro-ondes, qui caractérise le temps d'obtention d'une température uniforme dans la masse de l'article réchauffé, après sortie du four. Selon l'invention, un four à micro-ondes ayant plusieurs programmes ou cycles de fonctionnement dans lesquels la régulation en puissance est obtenue par une commande alternative d'une émission et d'une interruption du rayonnement des micro-ondes, comprend dans chacun de ces cycles de fonctionnement, plusieurs valeurs differente-s dfe taux ae marine instantane. Pour mieux faire comprendre l'invention on décri ci-apres un exemple de réalisation illustré par des dessins ci-annexés dont - - la figure 1 représente une vue schématique d'un four à micro-ondes, réalisé selon l'invention, - la figure 2 représente une courbe ayant en abscisses le temps, et en ordonnés la puissance de la source de rayonnement de micro-ondes, montrant une répartition de puissance de rayonnement selon un mode connu de régulation, et - la figure 3 représente une courbe analogue à celle de la figure 2, montrant un exemple de répartition de puissance de rayonnement de micro-ondes, selon l'invention. Dans l'exemple de réalisation de l'invention un four à micro-ondes 1 illustré, comprend uneenvelop- pe 2 dans laquelle sont formés un compartiment 3 pour loger les organes non représentés de production de micro-ondes et de commande du four 1, et un compartiment 4 servant de caisse de résonance et-d'enceinte de traitement du four 1. Le compartiment 4 est fermé par une porte 5. Les articles soumis au traitement, disposés dans le compartiment 4 sont inondés par un flux de microondes produits par un organe de puissance constitué par exemple par un magnétron non représenté logé dans le compartiment 3. Selon un mode connu de répartition de puissance illustré dans la figure 2, la puissance nominale du magnétron est, pendant la durée T d'un cycle de fonctionnement, alternativement émise pour un intervalle constant de temps 2t1 par exemple puis interrompue pour un intervalle constant de temps tl par exemple. Suivant cette régulation de puissance, le taux de marche moyen et le taux de marche instantané du four, définis dans un paragraphe précédent sont égaux et constants, du début à la fin du cycle T de fonctionnement. Dans l'exemple illustré à la figure 2, le taux de marche 2 t 1 instantané du four est constant et égal à t2 t lt = 0,666 ou 66,6 o/o. + 2t L'inconvénient d'une uniformité du taux de marche instanné du four est déja' rappelé dans un paragraphe précédent. Dans le four I réalise selon l'invention, la répartition de puissance de rayonnement de micro-ondes est faite de manière que, dans un cycle entier de fonctionnement, le taux de marche instantané ne soit pas constant du début à la fin de ce cycle, et comprend par contre plusieurs valeurs différentes. De préférence ces valeurs sont dans la première phase d'un cycle plus grandes que celles dans la dernière phase de ce même cycle. Ces valeurs peuvent varier d'une manière continue en fonction du temps, pendant toute la durée d'un cycle de fonctionnzmert ou d'une manière discontinue en passant d'une phase à une autre phase, d'un mme cycle de fonctionnement. Pour permettre une comparaison facile et mettre en évidence les caractéristiques de l'inventiontdans le le four 1 de l'exemple illustré (figures 1 et 3), la puissance nominale du magnétron utilisé, la durée d'un cycle de fonctionnement, et le taux de marche moyen du four, adoptés sont respectivement Pn, T et 66,6 % qui sont, les mêmes valeurs que celles de l'exemple illustré dans la figure 2, d'un mode connu de répartition de puissance. Selon l'exemple de réalisation de l'invention illustré dans la figure 3, le cycle de fonctionnement est divisé en deux phases égales et la répartition de puissance se fait différemment dans ces deux phases, tout en respectant le taux de marche moyen du four égal à 66,6 %. Dans la première phase du cycle de fonctionnement qui occupe une moitié du temps de ce cycle c'est-à-dire T/2, la puissance nominale Pn est alternativement émise pour une durée 5t2 puis interrompue pour une durée t2. Dans cette première phase,le taux de marche instantané St est égal à t- +25t = 0,832 ou 83,2 %. 2 2 Dans la deuxième phase de ce cycle de fonctionnement qui occupe l'autre moitié du temps de ce cycle c'est-à-dire T/2, la puissance nominale Pn est alternativement émise pour une durée t3, puis interrompue pour une durée t3. Dans cette deuxième phase, le taux de marche instantané du four est égal à t + t = 0,5 ou 50 %. Selon ce mode de répartition de puissance Pn, on obtient encore, comme ce qui a été prévu, dans un cycle de fonctionnement T de ce four 1, un taux de marche moyen égal a' 0,832 + ,5O = 0,666 ou 66,6 O/o. - 2 Ce mode de répartition de puissance permet dans un réchauffement des plats congelés par exemple, d'éviter le phénomène d'emballement thermique qui affecte les zones décongelées les premières, de réduire efficacement les inégalité s de températures entre zones chaudes et zones froides dans ces plats au sortir du four et -d'obtenir une température finale plus importante. La répartition de puissance de rayonnement de micro-ondes dans les cycles de fonctionnement du four réalisé selon l'invention est commandée soit par un système connu du type électro-mécanique soit par un système connu du type électronique tel qu'un microprocesseur. REVENDICATIONS 1. Four à micro-ondes ayant plusieurs programmes ou cycles de fonctionnement dans lesquels la régulation en puissance est obtenue par une commande alternative d'une émission et d'une interruption du rayonnement de micro-ondes, four caractérisé en ce qu'il comprend dans chacun de ses cycles de fonctionnement, plusieurs valeurs différentes de taux de marche instantané. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend dans chacun de ses cycles de fonctionnement, des valeurs de taux de marche instantane dans la première phase de ce cycle, plus grandes que celles dans la dernière phase de ce même cycle. 3. Four selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend dans chacun de ses cycles de fonctionnement, des valeurs de taux de marche instantane, variant d'une manière discontinue, en passant d'une phase à une autre phase de ce cycle. 4. Four selon l'une des revendications 1 et 2, caracterisé en ce qu'il comprend dans chacun de ses cycles de fonctionnement, des valeurs de taux de marche instantané, variant d'une manière continue en fonction du temps pendant toute la durée de ce cycle. 5. Four selon la revendication 3, ayant un taux de marche moyen égal à 66,6 %, caractéris-é en ce qu'il comprend au moins dans un de ses cycles de fonctionnement T, d'une part dans la première moitié de ce cycle un taux de marche instantané égal à 83,2 % et d'autre part cans la deuxième moitié de ce cycle, un taux de marche instantané égal à 50 %. 6. Four selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un système électromécanique assurant la commande de répartition de puissance ae rayonnement des micro-ondes. 7. Four selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un système électronique tel qu'un microprocesseur assurant la commande de répartition de puissance de rayonnement de micro-ondes.