Brevet FR2595449A1 — publié le 19870911

La présente invention se rapporte à un four à micro-ondes, notamment destiné à chauffer des articles pour restauration rapide. Il est bien connu d'utiliser des fours à micro-ondes dans les cuisines ménagères, cuisines commerciales, restaurants, cafés et analogues, pour cuire des aliments ou réchauffer des aliments déjà cuits. On sait que, pour obtenir une distribution correcte de la température au sein d'un article chauffé dans un four à micro-ondes, il faut que l'énergie des micro-ondes fournies à la chambre de chauffage ait une distribution de champ magnétique sensiblement uniforme dans cette chambre. Si l'on accroît la taille de la chambre de chauffage, le nombre de modes réalisables dans cette chambre, dans une plage de fréquences donnée, est plus grand et la distribution de l'énergie dans la chambre est alors améliorée puisque le nombre de modes est plus grand. Pour cette raison, la chambre des fours à micro-ondes est généralement de forme rectangulaire et possède au moins deux dimensions supérieures à plusieurs longueurs d'onde de l'énergie fournie à cette chambre. A la fréquence I.S.M. autorisée de 2450 MHz, c'est-à-dire à une longueur d'onde de l'ordre de 12,3 cm, une chambre multimode acceptable devrait avoir, par exemple, au moins une profondeur de 30 cm et une largeur de 35 cm. Pour améliorer le fonctionnement d'un four à micro-ondes, il est connu d'utiliser ce que l'on appelle des brasseurs de modes, comprenant des pales métalliques tournant dans la chambre de chauffage, afin d'améliorer la distribution du champ électromagnétique dans la chambre, et il est également connu de déplacer l'article chauffé dans la chambre, par exemple sur un support rotatif, afin d'obtenir une distribution de température plus uniforme dans l'article. Le recours à de telles dispositions exige une chambre de taille relativement grande, capable de contenir un "ventilateur brasseur de modes" et/ou un support rotatif. Cette taille relativement grande est également avantageuse puisqu'elle facilite l'obtention d'un chauffage uniforme, pour les raisons fonctionnelles présentées plus haut. Toutefois, dans certaines circonstances, lorsque l'espace disponible est limité, et lorsque l'on ne doit chauffer que des articles individuels, par exemple des articles alimentaires de marque du type "prêt à manger", ce qui est par exemple le cas dans les établissements publics du type bar pour restauration rapide, il est souhaitable de disposer d'un four à micro-ondes de taille relativement réduite et de rendement élevé. Pour y parvenir, l'invention propose un four à micro-ondes comprenant une enceinte enfermant une chambre pour recevoir un article à chauffer, et des moyens pour fournir à la chambre de l'énergie sous forme de micro- ondes, cette énergie provenant d'une source située à l'écart de la chambre à laquelle elle est amenée par un guide d'onde et passant de ce guide d'onde à la chambre par l'intermédiaire d'une lentille servant à diffuser l'énergie dans un article qui doit être chauffé lorsqu'il est placé à l'intérieur de la chambre. De préférence, la chambre est sensiblement de forme rectangulaire et possède au moins deux dimensions inférieures à une longueur d'onde de l'énergie qui lui est fournie. Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci prévoit un four à microondes qui comprend une enceinte enfermant une chambre destinée à recevoir un article à chauffer, et des moyens pour fournir à la chambre de l'énergie sous forme de micro-ondes provenant d'une source située à l'écart, la chambre étant sensiblement de forme rectangulaire et ayant au moins deux dimensions inférieures à une longueur d'onde de l'énergie qui doit lui être fournie. Un four selon la présente invention, recevant de l'énergie avec une puissance de 600 à 1200 Watts, est capable de porter, en 30 secondes ou moins, 60 à 100 grammes de nourriture à la température de consommation, ce four ayant par exemple une chambre dont le volume est de 0,009 mètre cube, alors qu'un four classique possède une chambre dont le volume est de 0,02 à 0,03 mètre cube. L'enceinte du four selon l'invention peut être relativement peu encombrante, ce qui permet de disposer le four, par exemple, sur le bar d'un établissement public, ou sur le comptoir d'un café, alors que la source d'énergie est disposée à distance de l'enceinte, en un endroit plus approprié. Cet avantage peut être encore plus net si la source d'énergie est couplée au guide d'ondes au moyen d'un câble coaxial. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus complètement dans la description présentée dans ce qui suit, a titre d'exemple non limitatif, en se reportant au dessin annexe dont les figures représentent: - la figure 1, une vue en élévation de l'avant d'un four selon l'invention; - la figure 2, une vue de dessus du cornet du guide d'ondes du four selon la figure 1; - la figure 3, une vue en coupe d'une lentille utilisée dans le four selon la figure 1; et - la figure 4, une vue latérale en coupe montrant des détails de parties du four selon la figure 1. Sur les dessins, le four comporte une enceinte 1 couplée à une source d'énergie 2 par un câble coaxial 3 et un guide d'onde 4. Ce guide d'onde 4 possède un cornet 5 assurant la transition à une chambre de forme rectangulaire 6 située dans l'enceinte 1. L'extrémité la plus large du cornet 5 débouche dans la chambre 6, tandis que l'extrémité étroite est reliée au guide d'onde 4. Comme représenté sur la figure 2, le grand axe 7 de l'ouverture rectangulaire à l'extrémité supérieure du cornet 5 est disposé selon un angle aigu 9, de préférence de l'ordre de 50', par rapport au grand axe 8 du fond de la chambre 6. Ainsi, le cornet 5 possède la forme d'une pyramide irrégulière tronquée, tordue autour de son axe vertical 10. Un tel cornet 5 assure un mouvement tournant de l'énergie fournie à la chambre 6, minimisant ainsi la puissance réfléchie. Une lentille, visible sur la figure 3, est disposée entre le cornet 5 et la chambre 6. Cette lentille comporte un ensemble stratifié de deux plaques rectangulaires, 11 et 12, en matière diélectrique à faibles pertes prenant en sandwich entre elles deux plaques rectangulaires 13 plus petites mais plus épaisses. La plaque inférieure 12 porte un prisme de dispersion 14, allongé, ayant une section triangulaire, avantageusement dirigée vers le guide d'onde. Ce prisme 14 est monté le long du grand axe de la plaque 12. L'épaisseur totale des plaques 11, 12 et 13 est de préférence supérieure à un quart d'une longueur d'onde de l'énergie à fournir à la chambre 6, mais inférieure à la moitié de cette longueur d'onde. Les plaques 11, 12 et 13 et le prisme 14 peuvent être en polytétrafluorethylene ou en polypropylène. Le nombre des plaques 13 et leur position ainsi que les dimensions des plaques 11, 12 et 13 sont déterminés par la forme d'un article à chauffer dans la chambre 6, et par la matière dont les plaques sont faites. Un article 15 a chauffer est placé dans la chambre 6, sur la plaque supérieure 11 de la lentille. L'enceinte 1 est représentée fixée à une surface 16 au moyen d'une attache 17 qui est soudée au cornet 5 et possède des vis de fixation 18. Comme représenté sur la figure 4, l'enceinte 1 possède une porte 19 pourvue de Joints d'étanchéité arrêtant l'énergie et de dispositifs de sécurité (non représentés) de type classique. Le côté ouvert de la chambre 6, fermé par la porte 19, possède une configuration telle que l'on ne peut introduire dans la chambre 6 que des articles 15 ayant une certaine forme et dont la taille est inférieure à une certaine taille. L'article 15 représenté possède une lèvre débordante 21, et la porte 19 est dotée d'un évidement 22 qui reçoit la lèvre 21 lorsque la porte 19 est fermée. Cette lèvre 21 forme une saillie débordant de la chambre 6 lorsque la porte 19 est ouverte, ce qui facilite l'enlèvement de l'article 15 de l'enceinte 1. Le four comporte des moyens qui l'empêchent de fonctionner à moins qu'un article 15 à chauffer ne soit présent dans la chambre 6. Ces moyens comprennent un dispositif 24 d'émission et d'analyse de lumière ou d'infrarouge, monté dans la région supérieure de l'enceinte 1, et un réflecteur 25 monté sur l'article 15. Lorsqu'un article 15 est présent dans la chambre 6, des rayons provenant du dispositif 24 sont réfléchis par le réflecteur 25 et, en réponse à la réception des rayons réfléchis, le dispositif 24 autorise le fonctionnement du four. En l'absence d'un article 15, les rayons réfléchis par l'enceinte 1 ou par un article incorrect non équipé d'un réflecteur 25 ne permettront pas le fonctionnement. L'enceinte 1 du four décrit ci-avant peut avoir des dimensions extérieures de 195 x 240 x 200 mm, c'est-à-dire un volume de 0,009 mètre cube, les dimensions de la chambre 6 étant de x 140 x 100 mm, ce qui correspond à un volume de 0,00168 mètre cube. Un tel four ayant une puissance d'entrée de 800 à 1200 Watts peut chauffer, en 20 à 30 secondes, un article de marque pour restauration rapide, en le portant de la température ambiante à 70 C, avec une distribution de température acceptable dans cet article. REVENDICATIM S 1. Four à micro-ondes comprenant une enceinte (1) enfermant une chambre (6) pour recevoir un article (15) à chauffer, et des moyens pour fournir à la chambre (6) de l'énergie sous forme de micro-ondes, caractérisé en ce que l'énergie provient d'une source (2) située à l'écart de la chambre (6) à laquelle elle est amenée par un guide d'onde (4), et passe de ce guide d'onde (4) à la chambre (6) par l'intermédiaire d'une lentille (11, 12, 13) servant à diffuser cette énergie dans un article (15) qui doit être chauffé lorsqu'il est placé à l'intérieur de la chambre (6). 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (6) est sensiblement de forme rectangulaire et possède au moins deux dimensions inférieures à une longueur d'onde de l'énergie à lui fournir. 3. Four selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la source d'énergie est couplée au guide d'onde par l'intermédiaire d'un cable coaxial (3). 4. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lentille comporte un ensemble stratifié de plaques en matière diélectrique (11, 12, 13), lequel porte un prisme (14) de section triangulaire dirigée vers l'intérieur du guide d'onde (4). 5. Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit ensemble stratifié comporte deux plaques rectangulaires extérieures (11, 12) entre lesquelles est prise en sandwich au moins une plaque rectangulaire (13) plus petite mais plus épaisse. 6. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide d'onde (4) alimente la chambre par l'intermédiaire d'un cornet (5) ayant une ouverture rectangulaire dirigée vers la chambre (6), le grand axe (7) de l'ouverture étant disposé selon un angle aigu (9) par rapport au grand axe (8) du fond de la chambre (6). 7. Four selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit angle aigu (9) est de l'ordre de 50'. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracterise en ce que la chambre peut être fermée par une porte (19) dont la surface intérieure présente un évidement (22) pour recevoir une partie d'un article (15) destiné à être chauffé dans la chambre (6). 3. Four à micro-ondes, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte (1) enfermant une chambre (6) destinée à recevoir un article (15) à chauffer, et des moyens (3, 4, 5) pour fournir à la chambre (6) de l'energie sous forme de micro-ondes provenant d'une source (2) située a l'écart, et en ce que la chambre (6) est sensiblement de forme rectarnulaire et possède au moins deux dimensions inférieures à une longueur d'onde de l'énergie qui doit lui être fournie.