Brevet FR3065611A1 — publié le 20181026

-1- Description La Présente invention concerne un guide d'onde pour la distribution de l'onde électromagnétique dans un four micro-onde ou dans un four multimode avec la fonction micro-onde. Plus particulièrement, la présente invention est dédiée à l'amélioration 5 de la distribution thermique dans un four ayant l'application micro-onde. A ce jour, pour assurer une distribution thermique uniforme dans un four micro-onde, il existe des solutions nécessitant l'emploi de 10 composants dédiés à ce sujet. Parmi ces solutions, il y a l'emploi d'une table tournante sur laquelle le plat à réchauffer est posé. Une autre solution est l'emploi d'un agitateur à micro-onde. Avec les deux cas cités, des coûts supplémentaires sont à prendre en compte. Parmi ces coûts, on trouve des coûts en terme de pièces et 15 d'assemblages. Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue ou relative ou d'orientation, tels que les termes "haut", "bas", "derrière", "gauche", "droite", 20 "supérieur", "inférieur", "contour", "hauteur", etc., il est fait référence à un cas pratique avec lequel un four est considéré comme étant posé sur un support horizontal et par conséquent la cavité se trouvant en dessous du guide d'onde d'alimentation et du guide d'onde selon ce brevet. Et lorsque l'on fait référence à des coordonnées, le 25 repère est un point sur la cavité du four. La présente invention a pour but d'assurer une distribution thermique uniforme dans la cavité du four micro-onde et une bonne adaptation entre la source d'énergie micro-onde et la cavité du 30 four ; et elle ne doit pas présenter les inconvénients précités (l'emploi d'une table tournante, l'emploi d'un agitateur à micro-onde). Ceci se traduit par une réduction du coût de la matière première et du processus d'assemblage. Des moyens techniquement simples et peu coûteux sont nécessaires pour la réalisation du guide 35 d'onde selon cette invention. 3065611 - 2 - A cet effet, l'invention a pour objet un guide d'onde ayant une géométrie particulière décrite comme suit. Un guide d'onde dit principal de profil cylindrique est défini. Ensuite, des modifications sont apportées sur les parois du guide d'onde ledit principal. Ces modifications se traduisent par : au moins deux modifications sur la paroi du contour et dont les formes épousent celles de différents corps volumiques de façon à ce que chacune de ces modifications induit indépendamment des autres une augmentation non nulle ou une diminution non nulle du volume de ce guide d'onde ; et /ou au moins deux modifications sur la paroi supérieure et dont les formes épousent celles de différents corps volumiques de façon à ce que chacune de ces modifications induit indépendamment des autres une augmentation non nulle ou une diminution non nulle du volume de ce guide d'onde se traduisant par une hausse locale non nulle ou une baisse locale non nulle de la hauteur du même guide d'onde. Le guide d'onde obtenu avec le descriptif pré-décrit présente une ouverture sur sa paroi inférieure pour assurer un couplage avec la cavité du four qui présente une ouverture sur sa paroi supérieure. 20 Préférentiellement, l'ouverture sur la paroi supérieure de la cavité du four micro-onde est similaire à l'ouverture présente sur la paroi inférieure du guide d'onde selon ce brevet. De plus, le guide d'onde selon ce brevet est couplé à un guide 25 d'onde d'entrée qui doit être excité par une source d'énergie micro-onde tel un magnétron. Préférentiellement, les deux guides d'onde sont à fabriquer en un processus pour former un seul composant. Préférentiellement, des brides sont à accommoder au composant obtenu pour offrir des points de fixation sur la cavité du four. 30 Les parois des guides d'onde et de la cavité sont des conducteurs électriques avec une épaisseur. Sont définis en fonction de la taille de la cavité du four et de 35 la fréquence d'opération de la source micro-onde : Les dimensions du guide d'onde ledit principal, Les coordonnées du guide d'onde ledit principal, Le nombre total de modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit principal, 3065611 -3- - Les dimensions des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit principal, - Les coordonnées des corps volumiques qui épousent les formes 5 des modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit principal, - Le nombre total de modifications apportées sur la paroi supérieure du guide d'onde ledit principal, - Les dimensions des corps volumiques qui épousent les formes 10 des modifications apportées sur la paroi supérieure du guide d'onde ledit principal, Les coordonnées des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi supérieure du guide d'onde ledit principal, 15 Les dessins annexés illustrent selon un mode de réalisation, un exemple particulier et non limitatif de l'invention : La figure 1 représente une vue inversée de haut en bas d'un 20 schéma du guide d'onde ledit principal avec une ouverture sur la paroi du contour et une ouverture sur la paroi inférieure, vu en perspective. La figure 2 représente une vue inversée de haut en bas d'un schéma du guide d'onde ledit principal avec des modifications 25 apportées sur la paroi du contour, vu en perspective. La figure 3 représente une vue inversée de haut en bas d'un schéma du guide d'onde ledit principal avec des modifications apportées sur la paroi du contour et des modifications apportées sur la paroi supérieure, vu en perspective. 30 La figure 4 représente un schéma d'un guide d'onde rectangulaire, vu en perspective. La figure 5 représente un schéma de l'exemple de la figure 3 relié au guide d'onde de la figure 4, vu en perspective. La figure 6 représente un schéma de la cavité d'un four avec une 35 ouverture sur sa paroi supérieure, vu en perspective. La figure 7 représente un schéma d'une cavité couplée au guide d'onde de l'exemple de la figure 5 et avec une schématisation d'une porte, vu en perspective. 3065611 - 4 - La figure 8 représente une description d'une partie des paramètres du guide d'onde ledit principal sur un plan. La figure 9 représente une description d'une partie des paramètres du guide d'onde ledit principal sur un deuxième plan. 5 La figure 10 représente une description d'une partie des paramètres du guide d'onde ledit principal vu en perspective. La figure 11 représente une description sur un plan d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit 10 principal. La figure 12 représente une description sur un deuxième plan d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit principal. 15 La figure 13 représente une description d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit principal, vu en perspective. La figure 14 représente une description d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit principal, vu en perspective. La figure 15 représente une description d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit principal, vu en perspective. La figure 16 représente une description d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi du contour du guide d'onde ledit 30 principal, vu en perspective. La figure 17 représente une description sur un plan d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi supérieure du guide d'onde ledit principal. 35 La figure 18 représente une description d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi supérieure du guide d'onde ledit principal, vu en perspective. 3065611 -5- La figure 19 représente une description d'une partie des paramètres des corps volumiques qui épousent les formes des modifications apportées sur la paroi supérieure du guide d'onde ledit principal, vu en coupe. 5 La figure 20 représente une description de plans de références selon une coupe, vu en perspective. Les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. 10 La figure 1 représente une vue inversée de haut en bas d'un schéma d'un guide d'onde (200) en forme elliptique. La paroi du contour (700) est définie et la paroi supérieure (800) est définie également. Selon ce brevet, ce guide d'onde est défini comme étant le guide d'onde principal et les modifications seront à faire sur ses 15 parois précitées (700) et (800). En référence à la figure 2, on retrouve un schéma (220) qui est le résultat obtenu après des modifications faites sur la paroi du contour (700) pré décrite sur le schéma du guide d'onde ledit 20 principal (200) de la figure 1. Le schéma (220) est représenté avec vu en perspective. Ce même schéma (220) représente un exemple particulier et non limitatif de ce brevet. En référence à la figure 3, on retrouve un schéma (500) qui est 25 le résultat obtenu après des modifications faites sur les parois des deux contours (700) et (800) pré décrites sur le schéma du guide d'onde ledit principal (200) de la figure 1. Le schéma (500) est représenté avec vu en perspective. Ce même schéma (500) représente un exemple particulier et non limitatif de ce brevet. En référence à la figure 4, on retrouve un schéma d'un guide d'onde rectangulaire (300). Ce guide d'onde (300) représente celui qui sera excité par une source micro-onde, comme par exemple un magnétron. En référence à la figure 5, on retrouve un schéma qui est le résultat obtenu après la mise en série du guide d'onde (500) schématisé avec la figure 3 et le guide d'onde (300) schématisé avec la figure 4. Les modifications (60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 3065611 -6- 140, 150) faites sur la paroi du contour (700) sont illustrées, ainsi que les cinq modifications (1, 2, 3, 4, 5) faites sur la paroi supérieure (800). 5 En référence à la figure 6, on retrouve un schéma d'une cavité (400) avec une ouverture à travers sa paroi supérieure, vu en perspective. Cette ouverture est semblable à l'ouverture présente sur la paroi inférieure du guide d'onde décrit sur la figure 5. Selon ce brevet, Le guide d'onde schématisé sur la figure 5 sera déposer au- 10 dessus de l'ouverture illustrée sur le schéma de la figure 6. Le plan supérieur de la paroi supérieure de la cavité est illustré (401). En référence à la figure 7, on retrouve un schéma (600) avec le guide d'onde selon ce brevet relié au guide d'onde d'entrée et le 15 tout posé sur une cavité. Une porte (410) est schématisée également sur cette même figure. La porte (400) schématise celle d'un four micro-onde. En référence à la figure 20, on retrouve un schéma avec une 20 coupe vue en perspective du guide d'onde selon ce brevet couplé à une cavité. Le plan extérieur (218) de la paroi supérieure du guide d'onde est illustré et le plan intérieur (210) de cette même paroi est illustré. Le plan extérieur (401) de la paroi supérieure de la cavité est également illustré. 25 En référence aux figures 1, 8, 9 et 10, le guide d'onde ledit principal (200) qui a une forme cylindrique est défini par une ellipse sur le plan (218) avec comme origine (201) et des diamètres (202, 203), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine 30 (209) et des diamètres (212, 213) ; et une hauteur (204) qui est égale à la distance entre le plan (218) et le plan (401). Avec l'exemple décrit, les diamètres (202) et (212) ont la même valeur ; les diamètres (203) et (213) ont la même valeur. 35 En référence aux figures (13, 14, 15, 16), on retrouve une illustration des modifications (60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150) qui épousent respectivement les corps volumiques (68, 78, 88, 98, 108, 118, 128, 138, 148, 158) qui sont des cylindres. 3065611 - 7 - En référence aux figures (11, 12, 13, 14, 15, 16) ; les paramètres des dix corps volumiques (68, 78, 88, 98, 108, 118, 128, 138, 148, 158) cités sont décrits : Le cylindre (68) est défini par une ellipse sur le plan (218) 5 avec comme origine (61) et des diamètres (62,63), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine (67) et des diamètres (65,66) ; et une hauteur (64). Avec l'exemple décrit, les diamètres (62) et (65) ont la même valeur, les diamètres (63) et (66) ont la même valeur et la hauteur (64) 10 est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). Le cylindre (78) est défini par une ellipse sur le plan (218) avec comme origine (71) et des diamètres (72,73), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine (77) et des diamètres (75,76) ; et une hauteur (74). Avec l'exemple 15 décrit, les diamètres (72) et (75) ont la même valeur, les diamètres (73) et (76) ont la même valeur et la hauteur (74) est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). Le cylindre (88) est défini par une ellipse sur le plan (218) avec comme origine (81) et des diamètres (82,83), une 20 deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine (87) et des diamètres (85,86) ; et une hauteur (84). Avec l'exemple décrit, les diamètres (82) et (85) ont la même valeur, les diamètres (83) et (86) ont la même valeur et la hauteur (84) est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). 25 Le cylindre (98) est défini par une ellipse sur le plan (218) avec comme origine (91) et des diamètres (92,93), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine (97) et des diamètres (95,96) ; et une hauteur (94). Avec l'exemple décrit, les diamètres (92) et (95) ont la même valeur, les 30 diamètres (93) et (96) ont la même valeur et la hauteur (94) est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). Le cylindre (108) est défini par une ellipse sur le plan (218) avec comme origine (101) et des diamètres (102,103), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine 35 (107) et des diamètres (105,106) ; et une hauteur (104). Avec l'exemple décrit, les diamètres (102) et (105) ont la même valeur, les diamètres (103) et (106) ont la même valeur et la 3065611 - 8 - hauteur (104) est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). Le cylindre (118) est défini par un polygone rectangulaire sur le plan (218) avec comme origine (111) et des côtés 5 (112,113), un deuxième polygone rectangulaire sur le plan (401) avec comme origine (117) et des côtés (115,116) ; et une hauteur (114). Avec l'exemple décrit, les côtés (112) et (115) ont la même valeur, les côtés (113) et (116) ont la même valeur et la hauteur (114) est égale à la hauteur (204) 10 du guide d'onde (200). Le cylindre (128) est défini par une ellipse sur le plan (218) avec comme origine (121) et des diamètres (122,123), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine (127) et des diamètres (125,126) ; et une hauteur (124). Avec 15 l'exemple décrit, les diamètres (122) et (125) ont la même valeur, les diamètres (123) et (126) ont la même valeur et la hauteur (124) est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). Le cylindre (138) est défini par une ellipse sur le plan 20 (218) avec comme origine (131) et des diamètres (132,133), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine (137) et des diamètres (135,136) ; et une hauteur (134). Avec l'exemple décrit, les diamètres (132) et (135) ont la même valeur, les diamètres (133) et (136) ont la même valeur et la 25 hauteur (134) est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). Le cylindre (148) est défini par une ellipse sur le plan (218) avec comme origine (141) et des diamètres (142,143), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine 30 (147) et des diamètres (145,146) ; et une hauteur (144). Avec l'exemple décrit, les diamètres (142) et (145) ont la même valeur, les diamètres (143) et (146) ont la même valeur et la hauteur (144) est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). 35 Le cylindre (158) est défini par une ellipse sur le plan (218) avec comme origine (151) et des diamètres (152,153), une deuxième ellipse sur le plan (401) avec comme origine (157) et des diamètres (155,156) ; et une hauteur (154). Avec 3065611 - 9 - l'exemple décrit, les diamètres (152) et (155) ont la même valeur, les diamètres (153) et (156) ont la même valeur et la hauteur (154) est égale à la hauteur (204) du guide d'onde (200). 5 Avec cet exemple, cinq modifications (1, 2, 3, 4, 5) sont faites sur la paroi supérieure (800) du guide d'onde ledit principal (200). Chacune de ces modifications apporte une réduction locale de la hauteur du guide d'onde ledit principal (200) se traduisant par une 10 diminution de son volume. Chacune de ces modifications a ses propres dimensions et ses propres coordonnées. En référence aux figures (17, 18, 19), les modifications (1, 2, 3, 4, 5) épousent respectivement les corps volumiques (18, 28, 38, 48, 58) qui sont des ellipsoïdes selon l'exemple décrit. 15 En référence aux figures 17, 18, 19 ; - L'ellipsoïde (18) est définie par un origine (11) posé sur le plan (218), deux diamètres (12,13) sur le plan (218) ; et le diamètre (14). 20 - L'ellipsoïde (28) est définie par un origine (21) posé sur le plan (218), deux diamètres (22,23) sur le plan (218) ; et le diamètre (24). - L'ellipsoïde (38) est définie par un origine (31) posé sur le plan (218), deux diamètres (32,33) sur le plan (218) ; et le 25 diamètre (34). - L'ellipsoïde (48) est définie par un origine (41) posé sur le plan (218), deux diamètres (42,43) sur le plan (218) ; et le diamètre (44). - L'ellipsoïde (58) est définie par un origine (51) posé sur le 30 plan (218), deux diamètres (52,53) sur le plan (218) ; et le diamètre (54). REVENDICATIONS1) Four micro-onde ou four multimode avec la fonction micro-onde comprenant une source d'énergie à micro-onde couplée à une cavité (400) par l'intermédiaire d'un guide d'onde d'entrée (300) suivi d'un guide d'onde (500) caractérisé en ce que le guide d'onde (500) 5 comporte un guide d'onde principal (200) comportant au moins deux modifications sur la paroi (700) de son contour et dont les formes épousent celles de différents corps volumiques ; et /ou au moins deux modifications sur sa paroi supérieure (800) et dont les formes épousent celles de différents corps volumiques. 10 2) Four microonde selon la revendication 1 caractérisé en ce que le guide d'onde principal (200) a un profil sensiblement elliptique ou polygonale ou circulaire. 15 3) Four microonde selon la revendication 1 caractérisé en ce que le nombre total de modifications apportées sur la paroi (700) du contour du guide d'onde principal (200) soit fonction de la fréquence de la source d'énergie micro-onde et de la taille de la cavité du four. 20 4) Four microonde selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une modification apportée sur la paroi (700) du contour du guide d'onde principal (200) épouse un corps volumique en forme de cylindre elliptique ou cylindre circulaire ou cylindre polygonale. 25 5) Four microonde selon la revendication 1 caractérisé en ce que le nombre total de modifications apportées sur la paroi supérieure (800) du guide d'onde principal (200) soit fonction de la fréquence de la source d'énergie micro-onde et de la taille de la cavité du four. 30 6) Four microonde selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une modification apportée sur la paroi supérieure (800) du guide d'onde principal (200) épouse un corps volumique en forme ellipsoïdale ou polyédrique ou cylindrique ou pyramidale ou sphérique ou tore. 35 7) Four microonde selon la revendication 1 caractérisé en ce que le positionnement du guide d'onde (500) par rapport à la cavité soit 3065611 -11- fonction de la taille de la cavité du four et de la fréquence de la source d'énergie micro-onde. 8) Four microonde selon la revendication 1 caractérisé en ce que tout le dispositif d'alimentation et de distribution d'énergie micro-onde soit positionné à l'arrière ou à gauche ou à droite par rapport à la porte du four.