Brevet FR2562648A1 — publié le 19851011

La présente invention se rapporte à un four de traitement thermique de tous produits, notamment de produits solides. On a déjà proposé de tels fours dans lesquels le chauffage des produits est obtenu par micro-ondes. Mais dans ces fours, les produits pour être chauffés, doivent être couplables aux micro-ondes, autrement dit réceptifs ou absorbants, ce qui n'est pas le cas de tous les produits que l'on souhaiterait traiter dans de telles conditions. En outre, le chauffage des produits est assez hétérogène et n'a pas la régularité souhaitable. La présente invention a pour objet un four de traitement thermique de produit qui est exempt de ces inconvénients et dans lequel les produits sont chauffés d'une manière parfaitement homogène et quelle que soit leur aptitude à être couplés aux micro-ondes. Suivant la présente invention, un four de traitement thermique de produits, est notamment caractérisé en ce qu'il comporte un lit de particules solides qui est fluidisé par un courant gazeux et est adapté à être chauffé par micro-ondes et dans lequel les produits à traiter sont plongés. Grâce à cette disposition, les produits qui sont plongés dans ce lit sont eux-mêmes chauffés par l'intermédiaire du lit et ceci d'une façon très homogène. Même si les produits à traiter sont transparents aux micro-ondes, autrement dit neutres ou insensibles ils sont chauffés par l'intermédiaire du lit mais rien ne s'oppose à ce que les produits soient plus ou moins couplables aux micro-ondes et, dans ce cas, ils sont chauffés pour partie directement par les micro-ondes et pour partie indirectement par l'intermédiaire du lit. I1 en résulte de toute façon une bonne homogénéité du chauffage, grâce à l'effet régulateur procuré par le lit. Avantageusement, le lit fluidisé est composé d'un mélange de particules qui, les unes, sont transparentes, et, les autres, couplables, aux micro-ondes. Un tel mélange est particulièrement important pour la réussite du chauffage. En effet, si le lit fluidisé n'était composé que de particules transparentes aux micro-ondes, il assurerait, certes, une bonne homogénéisation de l'echauffe- ment des produits, mais il absorberait pour ce faire, une partie de l'énergie apportée. Cet inconvénient est pallié, selon un aspect de l'invention, en prévoyant que les particules puissent, en partie être échauffées elles-mêmes par les micro-ondes. Cependantsi lelitfluidisé n'était composé que de particules couplables aux micro-ondes, l'effet obtenu serait moins satisfaisant, comme l'expérience l'a montré, étant donné que l'on retrouverait une certaine hétérogénéité dans le chauffage. De préférence, la proportion en poids de particules transparentes dans le lit est comprise entre 60 % et 90 % et de préférence voisine de 85% tandis que la proportion en poids de particules couplables dans le lit est comprise entre 10% et 40% et de préférence voisine. de 15%. Avec de telles proportions, de bons résultats ont été obtenus. Pour fixer les idées, les particules transparentes appartiennent au groupe consistant en des particules de sable de grès et en des particules de verre, tandis que les particules couplables comportent, en majorité, des particules de ferrite. D'une manière avantageuse les particules couplables comportent également des particules qui appartiennent au groupe des corps ferromagnétiques et des terres rares, notamment oxyde magnétique de fer (Fe304), nickel, cobalt etsamanu", en proportion en poids de l'ordre de 10 à 15% de l'ensemble des particules couplables. Suivant une autre caractéristique, le four comporte un fond métallique perforé adapté à supporter le lit, à laisser entrer le courant gazeux de fluidisation et à retenir les micro-ondes. Le four comporte également une paroi métallique perforée adaptée, d'une part, à laisser sortir le courant gazeux de fluidisation, et, d'autre part, à retenir les microondes. Dans un mode de réalisation préféré, cette paroi métallique perforée de sortie du courant gazeux de fluidisation, est un couvercle amovible avec un joint d'étanchéité électromagnétique. Suivant une autre caractéristique, la paroi métallique perforée de sortie du courant gazeux de fluidisation est disposée en regard d'un canal d'admission des micro-ondes dans le four et est inclinée vers le bas en éloignement de ce canal, tandis qu'un déflecteur est avantageusement disposé devant un tel canal. Un tel agencement permet l'utilisation des microondes en toute sécurité et permet d'avoir un excellent rendement pour le chauffage du lit fluidisé dans lequel sont plongés les produits à traiter. De préférence, le déflecteur disposé devant le canal d'admission des micro-ondes dans le four a une forme de dièdre dont l'arête est affrontée à ce canal. Cette disposition permet de prolonger l'effet des micro-ondes pour le chauffage du lit fluidisé. Dans une forme d'exécution, le four comporte une paroi latérale cylindrique ayant un chemisage isolant. De préférence, les produits à traiter sont plongés dans le lit fluidisé au moyen de paniers suspendus. Une forme d'exécution est ci-apres décrite, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un four suivant l'invention la figure 2 est une vue en plan correspondante avec une partie arrachée; la figure 3 montre en perspective, à plus grande échelle, le déflecteur qui est placé devant le canal d'admis sion des micro-ondes dans le four. Dans le mode de réalisation représente à titre d'exemple non limitatif aux figures 1 à 3, un four de traitement thermique est prévu appliqué au traitement de produits solides désignés par P à la figure 1. Le four désigné par F est défini par une paroi latérale cylindrique 10, d'axe vertical, par un fond plat horizontal 11 et par un couvercle métallique perforé amovible légèrement incliné 12. La paroi cylindrique 10 et le fond plat 11 présentent un chemisage extérieur isolant 13 en toute matière appropriée, par exemple en mousse d'amiante. Au dessus du fond plat 11 qui est plein, est disposé un fond métallique perforé 14 qui définit avec le fond 11 et la paroi latérale 10, une chambre 15 d'entrée de courant gazeux de fluidisation CG alimentée par un conduit 16 Un lit de particules solides désigné par L repose sur le fond perforé 14 qui est adapté à le recevoir. Le four est chauffé par micro-ondes MO et l'on voit à la figure 1 en 17 un canal d'admission des micro-ondes MO dans le four F. Ce canal 17 est issu d'un magnétron 18 alimenté par une boIte d'alimentation en haute tension 19, elle-même alimentée par le secteur S avec interposition d'un interrupteur 20. Le fond perforé 14 et le couvercle perforé 12 sont, l'un et l'autre, adaptés à laisser passer le courant gazeux CG de fluidisation et à retenir les micro-ondes MO par effet de cage de Faraday. Le couvercle 12 est muni d'un joint d'étanchéité électromagnétique 21 par exemple un joint métallique avec une me en silicone, est disposé en regard du canal d'admission de micro-ondes 17, et est incliné vers le bas en éloignement de ce canal 17. En outre, un déflecteur 22 est disposé devant le canal 17 et a une forme de dièdre (figure 3) dont l'arête 23 est affrontée au canal 17. Le lit fluidisé L est composé d'un mélange > de particules qui, les unes, sont transparentes et, les autres, couplables aux micro-ondes. La proportion en poids de particules transparentes dans le lit L est comprise entre 60 % et 90 % et de préférence voisine de 85 % tandis que la proportion en poids de particules couplables dans le lit est comprise entre 10 % et 40 % et de préférence voisine de 15 %. Les particules transparentes appartiennent au groupe consistant en des particules de sable de grès et en des particules de verre, tandis que les particules couplables comportent en majorité des particules de ferrite. Les particules couplables comportent également des particules qui appartiennent au groupe consistant en des particules de nickel, des particules de cobalt et des particules de samarium en proportion en poids de l'ordre de 10 à 15 % de l'ensemble des particules couplables. De bons résultats ont été obtenus avec un lit comportant du sable de grès (A1203, SiO2, Fe203) d'une granulométrie située autour de 200 microns et également avec de la ferrite (Fe304) et du nickel, la composition en poids étant la suivante sable de grès 85 ferrite (Fe304) (particu les de 200 microns) 13 nickel (grains de 100 microns) 2 % On admet en 16 dans la chambre 15 un gaz CG qui est transparent au micro-ondes MO, par exemple de l'air ou de 1' argon. Ce gaz ainsi introduit sous pression dans la chambre 15 entre par le fond perforé 14 dans le lit L qu'il fluidise et sort du four par le couvercle perforé 12. Les produits P à traiter sont plongés dans le lit L au moyen de paniers suspendus 24. Les micro-ondes MO sortant du canal 17, sont admises à avoir un séjour prolongé dans le four F, grâce au fait qu'elles rencontrent d'abord le déflecteur 23 et sont reçues ainsi par ricochet aussi bien contre la paroi inclinée du couvercle 12 que contre la paroi latérale cylindrique 10. Ces micro-ondes MO chauffent d'une manière uniforme le lit fluidisé L dont la composition se prête d'excellente façon à un couplage partiel avec les micro-ondes, ce qui permet indirectement un chauffage parfaitement homogène des produits P. Bien entendu, si les produits P sont eux-mêmes couplables à quelque degré avec les micro-ondes, ils sont chauffés pour partie directement par les micro-ondes mais leur chauffage est rendu homogène grâce à la présence du lit fluidisé L qui a un effet régulateur. Les micro-ondes MO introduites en 17 dans le four F sont empêchées de sortir du four par le fond perforé 14 et par le couvercle 12 dont les perforations ont des dimensions in fritures à 1 cm lorsque la longueur d'onde est de 2,45 GHz. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite et représentée mais embrasse toutes variantes dans la réalisation de ses divers éléments et dans ses applications, dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1) Four de traitement thermique de produits, caratérisé en ce qu'il comporte un lit (L) de+ particules solides qui est fluidisé par un courant gazeux (CG), et est adapté à être chauffé par micro-ondes (MO) et dans lequel les produits à traiter (P) sont plongés. 2) Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le courant gazeux (CG) est transparent aux micro-ondes. 3) Four suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le lit fluidisé (L) est composé de particules qui, pour une partie au moins d'entre elles sont couplables, aux micro-ondes. 4) Four suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les particules du lit-fluidisé (L) sont pour les unes couplables, et pour les autres transparentes, aux micro-ondes. 5) Four suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la proportion en poids de particules transparentes dans le lit est comprise entre 60 % et 90 % et de préférence voisine de 85 % tandis que la proportion en poids de particules couplables dans le lit est comprise entre 10 % et 40 % et de préférence voisine de 15 %. 6) Four suivant la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les particules transparentes appartiennent au groupe consistant en des particules de sable de grès et en des particules de verre tandis que les particules couplables comportent en majorité des particules de ferrite. 7) Four suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les particules couplables comportent également des particules qui appartiennent au groupe consistant en des particules de Nickel, des particules de Cobalt et des particules de Samarium, en proportion en poids de l'ordre de 10 à 15 % de l'ensemble des particules couplables. 8) Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le four (F) comporte un fond métallique perforé (14) adapté à recevoir le lit (L), à laisser entrer le courant gazeux de fluidisation (CG) et à retenir les microondes (MO). 9) Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le four (F) comporte une paroi métal ligue perforée (12) adaptée, d'une part, à laisser sortir le courant gazeux de fluidîsation (CG), et d'autre part, à re-tenir les micro-ondes (MO). 10) Four suivant la revendication 9, caracterise en ce que la paroi métallique perforée de sortie du courant gazeux de fluidisation est un couvercle amovible (12) avec un joint d'etancheite électromagnétique (21). 11) Four suivant la revendication 9 ou la revendica- tion 10, caractérise en ce que la paroi métallique perforée (12) de sortie du courant gazeux de fluidisation (CG) est disposée en regard d'un canal (17) d'admission des micro-ondes (MO) dans le four (F) et est inclinée vers le bas en eloigne- ment dudit canal. 12) Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un déflecteur (22) est disposé devant un canal (17) d'admission des micro-ondes (MO) dans le four (F). 13) Four suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ce déflecteur (22) a une forme de dièdre dont l'arête (23) est affrontée au canal (17) d'admission des micro-ondes (MO) dans le four (F) 14) Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi latérale cy- lindrique (10). 15) Four suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le four comporte une paroi latérale (10) ayant un chemisage isolant (13). 16) Four suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les produits à traiter (P) sont plongés dans le lit fluidisé (L) au moyen de paniers suspendus (24).