Brevet FR2605716A1 — publié le 19880429

DISPOSITIF DE PROTECTION DE L'ARBRE DU PLATEAU TOURNANT D'UN FOUR A MICRO-ONDES La présente invention concerne un dispositif de protection de l'arbre du plateau tournant d'un four à micro- ondes, et elle porte en particulier sur un dispositif de protection de l'arbre du plateau tournant d'un four à micro- ondes, qui est destiné à empêcher la fusion de l'arbre du plateau tournant, formé à partir d'une résine, pendant le fonctionnement du four à micro-ondes. Comme le montre la figure 1, un four à micro-ondes classique présente une structure dans laquelle le plateau tournant 12 est installé sur la plaque de base 11 de la chambre de chauffage dans le corps principal du four à micro-ondes, les aliments à cuire qui sont placés sur le plateau tournant sont chauffés uniformément par l'énergie micro-onde, et l'arbre tournant 13 qui est fixé au plateau tournant 12 et est monté de façon tournante sur la plaque de base 11 de la chambre de chauffage est normalement formé à partir d'une résine. Dans une telle structure, des problèmes apparais- sent du fait que lorsque l'arbre 13 en résine est chauffé par l'énergie micro-onde pendant le chauffage des aliments à cuire, il se produit un phénomène consistant dans la fu- sion de l'arbre 13, ou dans l'apparition d'étincelles au- tour de l'arbre 13 de la plaque de base 11 dans la chambre de chauffage, etc. Dans le four à micro-ondes classique, aucun dispo- sitif n'est installé pour protéger l'arbre 13 du plateau tournant, ou bien une plaque métallique formant écran, 14, est fixée autour de l'arbre 13 pour empêcher une concentra- tion d'énergie micro-onde dans la zone de l'arbre 13. Cependant, du fait qu'on n'a pas considéré jus- qu'à présent les caractéristiques de l'énergie micro-onde, lorsque la plaque écran 14 présente une forme cylindrique simple, il est impossible d'éliminer fondamentalement une concentration d'énergie micro-onde dans la zone de l'arbre 13, et il existe un défaut qui consiste en ce que la plaque écran 14 ne remplit pas de façon satisfaisante la fonction consistant à empêcher l'absorption de l'énergie micro-onde par l'arbre 13. Le four à micro-ondes classique présente donc un problème qui consiste dans la nécessité de mouler l'arbre 13 avec une résine de qualité élevée, qui est coû- teuse, ce qui a pour effet d'augmenter le coût des produits. L'invention vise à éliminer les inconvénients précités, et son but principal est de procurer un four à micro-ondes dans lequel l'arbre puisse être moulé en une résine bon marché, ayant une faible résistance à la chaleur, tout en permettant d'utiliser le four à micro-ondes en toute sécurité. L'invention ayant un tel but procure un dispositif destiné à protéger l'arbre du plateau tournant du four à micro-ondes, dans lequel une plaque de protection est formée conformément à l'invention sur la face inférieure du plateau tournant, de manière à former une cavité supplémentaire ayant l'impédance maximale à l'entrée, et une cavité d'arrêt ayant l'impédance minimale à l'entrée, et dans lequel on élimine un phénomène de concentration de l'énergie micro- onde autour de l'arbre, en déterminant de façon exacte la plage dimensionnelle de la cavité supplémentaire ainsi que de la cavité d'arrêt conformément aux caractéristiques de l'énergie micro-onde. Un aspect de l'invention porte sur un dispositif de protection de l'arbre du plateau tournant d'un four à micro-ondes, dans lequel le plateau tournant est monté de façon tournante sur la plaque de base de la chambre de chauffage, au moyen de l'arbre en résine, caractérisé en ce qu'il est formé par une cavité d'arrêt dans laquelle l'im- pédance prend une valeur minimale dans la partie d'entrée, cette cavité étant définie par une plaque de protection conductrice, qui est fixée à la surface inférieure du pla- teau tournant, la cavité d'arrêt réfléchissant ainsi l'éner- gie micro-onde dans la partie d'entrée; et par une cavité supplémentaire dans laquelle l'impédance prend une valeur maximale dans la partie d'entrée, grâce à quoi l'énergie micro-onde est absorbée dans la plaque de protection. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La suite de la description se réfère aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une coupe longitudinale d'un four à micro-ondes de l'art antérieur; La figure 2 est une coupe longitudinale d'un mode de réalisation de l'invention; La figure 3 est une coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation de l'invention; et La figure 4 est un schéma destiné à expliquer l'impédance du système de guide d'ondes. La figure 2 est une coupe longitudinale montrant une structure conforme à un mode de réalisation de l'inven- tion, dans laquelle la référence 1 désigne la plaque de base de la chambre de chauffage qui constitue le corps principal du four à micro- ondes. La référence 2 désigne un plateau tournant qui est monté sur la plaque de base 1 de la chambre de chauffage, et l'arbre 3 en résine, qui est fixé au centre du plateau tournant 2, est monté de façon tournante sur la plaque de base de la chambre de chauffage. Un arbre d'en- trainement d'un dispositif d'entraînement séparé est accouplé à l'extrémité inférieure de l'arbre 3, ce qui n'est pas re- présenté sur le dessin, et l'arbre 3 est mis en rotation par le dispositif d'entraînement lorsque le four à micro-ondes fonctionne, de façon à faire tourner ainsi le plateau tour- nant 2. Un récipient contenant des aliments à cuire est placé sur la surface supérieure du plateau tournant 2, et pendant le fonctionnement du four à micro-ondes, c'est-à-dire pendant la cuisson, les aliments à cuire tournent en même temps que le plateau tournant 2, de façon à être chauffés uniformément par l'énergie micro-onde qui est émise dans la chambre de chauffage. Sur la surface inférieure du plateau tournant 2, les surfaces verticales 4a, 4b de la plaque de protection 4, ayant une surface horizontale 4c, sont montées de manière fixe avec une configuration annulaire tout autour de l'arbre 3, et une cavité supplémentaire 6 est formée à l'intérieur des surfaces verticales 4a, 4b et de la surface horizontale 4c de la plaque de protection 4, tandis qu'une cavité d'arrêt 5 est formée du côté de l'arbre 3, à partir de la surface horizontale 4c et de la surface verticale 4b. En prenant en considération les caractéristiques de l'énergie micro-onde, il est important de déterminer de la manière suivante la distance entre les points A, B, C, D, E de la cavité d'arrêt et de la cavité supplémentaire 5, 6. On suppose que AB - et BCA, ce qui fait que la distance du point A au point C devient environ C et DE- On décrira plus concrètement cet aspect de l'inven- tion en se référant à la figure 4 qui est un schéma destiné à l'explication de l'impédance du système de guide d'ondes. Sur la figure 3, l'impédance au point situé à la distance t du plan de court-circuit P dans le guide d'ondes arbitraire dont la longueur totale est L et dont l'impédance caractéristique est Zo, est représentée par l'équation (1) suivante: zQ = j. zo. tg..... (1) dans laquelle: j: __1 Zo: impédance caractéristique 3: constante de propagation (2) : longueur d'onde des micro-ondes utilisées en tant que source d'énergie. Si on remplace P par sa valeur dans l'équation (1), on obtient l'équation suivante: z = j. Zo. tg Autrement dit, ZL est une fonction tangente: Z 2 tg..... (2) - (2) Dans l'équation (2), le point auquel Z devient minimale est celui auquel tg 2_T devient minimale. On peut maintenant déterminer t de la façon suivante: = O - + A + 3 n (n= constante) - 25 - 2.. 2 Mais t étant un nombre positif, on a: = t 3A..... N A (N =nombre positif) En d'autres termes, il apparaît que l'impédance devient minimale au point auquel la distance à partir du plan de court-circuit P, ce plan de court-circuit P compris, est, i, etc. On sait dans la technique des micro-ondes que celles-ci ont la propriété de se réfléchir en un point de leur chemin de propagation auquel l'impédance est faible, et de passer sans réflexion à un point auquel l'impédance est élevée. Conformément à l'invention, la distance d'un point A à un point C est égale à A, et l'impédance au point C qui est l'entrée de la cavité d'arrêt 5, devient minimale, comme indiqué en relation avec la figure 4. Par conséquent, l'éner- gie micro-onde est réfléchie au point C et elle n'entre pas dans la cavité d'arrêt 5. La valeur du courant électrique devient égale à zéro au point B, lorsque la distance du point C au point B dans la partie supérieure de l'arbre 3 devient environ I, ce qui fait qu'il n'existe pas d'énergie micro-onde se propa- geant dans la direction de l'arbre 3, et aucun effet de l'énergie micro-onde n'atteint l'arbre 3. Du fait que la distance du point D correspondant au plan de court-circuit P jusqu'au point E est fixée à une valeur d'environ È, l'impédance au point E est augmentée. 4' L'énergie micro-onde est absorbée plutôt du côté du point D qu du point C, ce qui empêche effectivement la pénétration de l'énergie micro-onde dans la cavité d'arrêt 5. Des problèmes sont apparus dans le four à micro- ondes classique dans la mesure o l'énergie micro-onde se propage dans les directions F, F' indiquées, pendant la cuisson, et se concentre autour de l'arbre 3 en résine, ce qui fait apparaître un phénomène consistant en une fusion partielle de l'arbre 3, et dans l'apparition d'étincelles autour de l'arbre 3 de la plaque de base 1 de la chambre de chauffage. Ces problèmes ont fait apparaître un défaut con- sistant dans la déformation de l'arbre 3, empêchant ainsi une rotation douce du plateau tournant 2. Pour éviter ces inconvénients, on ne pouvait que mouler l'arbre 3 dans une résine coûteuse ayant une bonne résistance à la chaleur, comme mentionné précédemment. Cependant, dans la configura- tion de l'invention, l'énergie micro-onde est réfléchie dans la partie d'entrée de la cavité d'arrêt 5 formée par la pla- que de protection 4, et cette énergie micro-onde est absor- bée dans la plaque de protection 4 par l'intermédiaire de la cavité supplémentaire 6, ce qui fait qu'elle ne peut pas ap- procher de l'arbre 3. Une application d'un mode de réalisation de l'in- vention offre donc des avantages qui consistent en ce qu'il est possible d'éliminer complètement le phénomène de fusion de l'arbre du plateau tournant lorsqu'on fait fonctionner le four à micro-ondes à vide, sans placer d'aliments à cuire dans la chambre de chauffage du four à micro-ondes, ou lors- qu'on fait fonctionner le four à micro-ondes pendant une longue durée avec une petite quantité d'aliments à cuire, et du fait que la température de l'arbre ne monte pas jusqu'a une valeur élevée, il est possible de former l'arbre avec une résine bon marché ayant une faible résistance à la cha- leur, ce qui permet de réduire le coût. La figure 3 est une coupe montrant un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel la plaque de pro- tection 7 comportant une surface horizontale 7a et une sur- face inclinée 7b à la surface inférieure du plateau tournant 2, est fixée avec une forme annulaire autour de l'arbre 3, de façon à remplir les fonctions de la cavités d'arrêt et de la cavité supplémentaire, comme décrit dans le mode de réa- lisation précédent de l'invention. Cet autre mode de réali- sation de l'invention offre donc l'avantage de protéger l'arbre 3 comme décrit dans le mode de réalisation précédent de l'invention, ce qui permet d'utiliser un arbre 3 moulé dans une résine bon marché ayant une faible résistance à la chaleur. Comme décrit ci-dessus, l'invention applique le principe d'une structure en h, de façon que l'énergie micro- 4' onde soit réfléchie en un point de son chemin de propagation auquel l'impédance est minimale, tandis qu'elle est transmi- se sans réflexion en un point auquel l'impédance est maxima- le. Les formes de la plaque de protection ne sont pas limi- tées à celles des modes de réalisation décrits ci-dessus, et peuvent être modifiées de diverses manières. Il va de soi que de nombreuses autres modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection de l'arbre (3) du pla- teau tournant d'un four à micro-ondes, dans lequel le pla- teau tournant (2) est monté de façon tournante sur la plaque de base (1) de la chambre de chauffage, au moyen de l'arbre (3) en résine, caractérisé en ce qu'il est formé par une ca- vité d'arrêt (5) dans laquelle l'impédance prend une valeur minimale dans la partie d'entrée, cette cavité étant définie par une plaque de protection conductrice (4, 7), qui est fi- xée à la surface inférieure du plateau tournant (2), la ca- vité d'arrêt réfléchissant ainsi l'énergie micro-onde dans la partie d'entrée; et par une cavité supplémentaire (6) dans laquelle l'impédance prend une valeur maximale dans la partie d'entrée, grâce à quoi l'énergie micro-onde est absor- bée dans la plaque de protection (4,7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité d'arrêt (5) et la cavité supplémentaire (6) sont formées par la plaque de protection conductrice (4) comportant des surfaces verticales (4a, 4b) et une sur- face horizontale (4c) disposées de façon concentrique autour de l'arbre (3) sur la surface inférieure du plateau tournant (2); et la distance entre deux points A, B de la cavité d'arrêt (5) est fixée de façon à être inférieure à; la 4, distance entre deux points B, C est fixée de façon à être inférieure à È; et la distance entre deux points D, E de la 4, cavité supplémentaire (6) est fixée de façon à être infé- rieure à à (en désignant par A la longueur d'onde de l'éner- gie micro-onde qui est utilisée pour chauffer les aliments à cuire). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de protection conductrice (7) comporte une surface horizontale (7a) et une surface inclinée (7b) disposées en position concentrique autour de l'arbre (3) sur la surface inférieure du plateau tournant (2).