Brevet FR2832586A1 — publié le 20030523

L'invention concerne un appareil d'application de micro-ondes sur des produits contenus dans des récipients. Pour réaliser des réactions chimiques ou physico-chimiques de produits en vue d'effectuer des analyses, il est connu de disposer les produits dans des récipients qui sont chauffés. Il est alors nécessaire au cours du chauffage d'assurer une surveillance qui est particulièrement fastidieuse pour l'opérateur. C'est pourquoi on a cherché à améliorer les moyens de chauffage qui sont passés de la flamme directe au four à micro-ondes en passant par la technique du rayonnement infra-rouge. La technique des fours à micro-ondes présente de gros avantages et notamment une assez bonne répartition de l'énergie et une faible inertie thermique. Toutefois d'autres inconvénients sont apparus, notamment dans le contrôle de l'énergie appliquée et la pollution de la cavité d'application des micro-ondes. Pour améliorer certains dispositifs connus, le brevet EP-0 155 893 décrit un dispositif comportant classiquement un générateur de micro-ondes formant une cavité d'application pour un récipient disposé dans celle-ci. Ce dispositif est pourvu d'une ouverture ménagée dans la cavité et au travers de laquelle passe le col d'un récipient contenant le produit à traiter, ledit col sortant ainsi de la cavité. Dans ce cas, l'ouverture est bordée par une cheminée prévue pour entourer e col du récipient en vue de former une barrière à la propagation extérieure des micro-ondes. Toutefois, on comprend que ce dispositif nécessite un récipient particulier adapté à la cavité et en outre il oblige à prévoir une cheminée protectrice pour faire carrière aux micro-ondes vers l'extérieur. L'invention préconise un appareil d'application de micro-ondes qui permet de ;'adapter à divers types de récipients en conservant une bonne homogénéité des onjes, qui en outre évite à vide le retour néfaste des ondes vers le magnétron et qui ne lécessite pas de cheminée protectrice encombrante. A cet effet, l'appareil d'application de micro-ondes selon l'invention qui est pourvu d'un magnétron et d'un guide d'ondes, est notamment remarquable en ce que 'extrémité du guide d'ondes, dit de transition, comporte un prolongement sous forme j'une cavité résonnante d'application de micro-ondes qui communique avec le guide d'ondes de transition et qui est munie d'au moins un orifice supérieur pour l'introduction des récipients. L'invention consiste donc à créer une jonction de deux guides, le guide de transition et la cavité résonnante. Avantageusement, le guide d'ondes de transition présente à son extrémité libre une ouverture pourvue d'un moyen de raccordement pour la cavité résonnante qui est également ouverte du côté du guide d'ondes de transition qu'elle prolonge et par exemple, la cavité résonnante est raccordée selon un même axe longitudinal avec le guide d'ondes de transition et présente par rapport à ce dernier une section transversale plus petite. Selon un mode de réalisation, au moins le guide d'ondes de transition et la cavité résonnante présentent chacun une section rectangulaire. De préférence, la cavité résonnante est également pourvue d'un orifice dans sa partie inférieure dans l'alignement de l'orifice supérieur d'introduction des récipients et de dimensions inférieures à ce dernier afin de permettre le passage d'au moins un poussoir destiné à faciliter le retrait et éventuellement l'introduction desdits récipients par ledit orifice supérieur. Dans ce cas par exemple, le poussoir est en outre équipé d'au moins un adaptateur en matière transparente aux micro-ondes de manière à recevoir des récipients de diverses dimensions. Selon un mode de réalisation et pour des raisons qui seront évoquées ciaprès, au moins l'orifice supérieur d'introduction des récipients de la cavité résonnante, est pourvu d'un petit rebord périphérique et/ou encore ledit orifice supérieur est équipé d'un piège à ondes. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement et en perspective un mode de réalisa- tion selon l'invention, en vue plongeante et en partie désassemblée, - la figure 2 correspond à la figure 1 en contre-plongée, - la figure 3 est une coupe de la cavité résonnante selon l'invention, - les figures 4,5 et 6 représentent des modes de réalisation de poussoirs se- lon l'invention, - la figure 7 est une coupe d'un piège à ondes, - la figure 8 correspond à la figure 1, la cavité résonnante et le guide d'ondes étant toutefois assemblés tandis que ladite cavité est équipée d'un piège à ondes comme celui de la figure 7. Le mode de réalisation d'un appareil selon l'invention représenté de manière schématique sur les dessins comporte un magnétron 1 combiné avec un guide d'ondes 2. Comme le montrent bien les figures 1 et 2, le guide d'ondes 2 présente une ouverture 3 à son extrémité tandis qu'une cavité résonnante 4 est destinée à venir prolonger le guide d'ondes 2 et c'est la raison pour laquelle ledit guide d'ondes 2 peut être qualifié de guide d'ondes de transition. Pour assujettir le guide d'ondes 2 et la cavité résonnante 4, on a prévu dans ce mode de réalisation de pourvoir chacun d'eux d'une bride respectivement 5 et 6 destinées à être par exemple boulonnées l'une à l'autre, l'ouverture 3 du guide d'ondes 2 étant disposée en regard d'une ouverture correspondante 7 (figure 3) de la cavité résonnante 4. Comme le montrent bien les dessins, le guide d'ondes 2, comme la cavité résonnante 4, présentent une section transversale rectangulaire, la section de la cavité résonnante étant en outre ici plus petite que celle du guide d'ondes 2. Comme le montre plus particulièrement la figure 3, la cavité résonnante 4 est pourvue de deux orifices coaxiaux 8,9 aménagés sur les parois respectivement supérieure et inférieure de ladite cavité 4. Comme on peut le voir, l'orifice supérieur 8 présente un plus grand diamètre que celui de l'orifice 9. En outre, comme le montrent les figures 1 à 3, les orifices 8 et 9 sont pourvus ici d'un léger rebord respectivement 10 et 11. Comme déjà dit, la cavité résonnante 4 est destinée à recevoir un récipient (non représenté) tel un tube, un matras, ou similaire. Le récipient est introduit dans la cavité 4 par l'orifice supérieur 8. En particu- lier, le rebord 10 précité de l'orifice 8 permet de servir, dans certaines applications, de support au col d'un matras. Au préalable, un poussoir tel que 12,13 ou 14 (figures 4,5, 6) est introduit dans la cavité 4. Chaque poussoir est pourvu d'un manche respectivement 12a, 13a et 14a et d'un élément de soutien 12b, 13b, 14b pour le récipient. Le poussoir 14 est muni plus particulièrement d'un élément 14b tubulaire en matière transparente aux micro-ondes, comme du téflon par exemple, afin de recevoir divers récipients sous forme de tubes d'une contenance par exemple de 5 à 50 ml. On comprend alors que le récipient peut être facilement posé sur l'élément 12b, 13b, ou dans l'élément 14b, éventuellement en soulevant d'abord le poussoir au moyen de son manche 12a, 13a, 14a afin de permettre ensuite l'introduction dudit récipient dans la cavité 4. De même, pour retirer le récipient de la cavité par le haut, il suffit de manoeuvrer de nouveau le poussoir 12,13, 14. Toutefois pour cette extraction, le moyen mécanique du poussoir peut être remplacé par d'autres moyens tels qu'un moyen physique sous forme par exemple d'air comprimé. La cavité 4 est par exemple calculée pour recevoir une puissance de 10 à 200 W permettant de réaliser des réactions chimiques ou de chauffage en peu de temps et sans fuite, sachant que le col du récipient (tube, matras) est à l'intérieur de la cavité contrairement à l'art connu. Une telle disposition permet d'éviter, comme déjà dit, d'utiliser une cheminée extérieure qui entoure le col du récipient. En outre, on comprend qu'il est facile de changer à volonté de cavité 4 pour s'adapter à diverses applications du fait de sa fixation amovible sur le guide d'ondes 2. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 8, on a équipé pour certaines applications l'orifice supérieur 8 de la cavité résonnante 4 d'un piège à ondes 15, vu plus en détail à la figure 7. Ce piège 15 est, par exemple, un piège quart d'ondes et présente un orifice inférieur 15a destiné à être disposé en regard de l'orifice supérieur 8 de la cavité 4, un orifice supérieur 15b pour l'introduction des récipients, ainsi qu'une jupe intérieure 15c. Un tel piège à ondes est principalement prévu par sécurité dans des applications où le produit du récipient, après avoir été chauffé, laisserait échapper des fu- mées ou émanations, lesquelles pourraient en effet entraîner des micro-ondes. Dans ce cas, des moyens d'aspiration peuvent bien sûr en outre être prévus. REVENDICATIONS 1) Appareil d'application de micro-ondes sur des produits contenus dans des récipients, pourvu d'un magnétron (1) et d'un guide d'ondes (2), appareil caractérisé en ce que l'extrémité du guide d'ondes (2) dit de transition comporte un prolongement sous forme d'une cavité résonnante (4) d'application de micro-ondes qui communique avec le guide d'ondes (2) de transition et qui est munie d'au moins un orifice supérieur (8) pour l'introduction des récipients. 2) Appareil d'application de micro-ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide d'ondes (2) de transition présente à son extrémité libre une ouverture (3) pourvue d'un moyen de raccordement (6) pour la cavité résonnante (4) qui est également ouverte (7) du côté du guide d'ondes (2) de transition qu'elle prolonge. 3) Appareil d'application de micro-ondes selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la cavité résonnante (4) est raccordée selon un même axe longitudinal avec le guide d'ondes (2) de transition et présente par rapport à ce dernier une section transversale plus petite. 4) Appareil d'application de micro-ondes selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le guide d'ondes (2) de transition et la cavité résonnante (4) présentent chacun une section rectangulaire. 5) Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cavité résonnante (4) est également pourvue d'un orifice (9) dans sa partie inférieure dans l'alignement de l'orifice supérieur (8) d'introduction des récipients et de dimensions inférieures à ce dernier afin de permettre le passage d'au moins un poussoir (12,13, 14) destiné à faciliter le retrait et éventuellement l'introduction desdits récipients par ledit orifice supérieur (8). 6) Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le poussoir (14) est en outre équipé d'au moins un adaptateur (14b) en matière transparente aux microondes de manière à recevoir des récipients de diverses dimensions. 7) Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins l'orifice supérieur (8) d'introduction des récipients de la cavité résonnante (4) est pourvu d'un petit rebord périphérique (10). 8) Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'orifice supérieur (8) de la cavité résonnante (4) est équipé d'un piège à ondes (15).