(57)【要約】マイクロ波を相補型の中央反射器（４）を用いて焦点（１６）に集束させる外囲容器（３）を備え、マイクロ波の一部は、反射器（４）と外囲容器（３）の通常湾曲し凹型の、２つの切子面（１１，１３）で反射した後、この焦点に到達するが、一方、他の部分は、３つの切子面（１０，１２，１４）で３回反射し、面（１２，１４）は、外囲容器の一部を成し、面（１０）は、集束のために凹型である。これらは、マイクロ波が焦点（１６）で蒸発を起こさせるために、コンクリートの表面を除去するのに使用することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の反射面と、互いに対向する底部と開口部（７）とを持った外囲容器（３）と、
外囲容器の底部へと開口するマイクロ波導波管と、
外囲容器の内部に置かれて、マイクロ波導波管を向いた面を備え、マイクロ波が反射器の前記面で反射された後に外囲容器の開口部の前面にある焦点（１６）にほぼ向かって収束するところの外囲容器の内面によって反射される中央反射器（４）と
を備えた、マイクロ波導波管（１）の端部に置かれたマイクロ波アプリケータにおいて、
中央反射器の前記表面は、マイクロ波導波管の面に第１の中央切子面（１０）と第２の側面切子面（１１）とを備え、
外囲容器の内面は、マイクロ波導波管の各面に第１の中央切子面（１２）と第２の切子面（１３）と第３の切子面（１４）とを備え、それらの切子面は、マイクロ波導波管の第１の部分が、第２の反射器（１１）の第２の切子面で反射された後に焦点に到達し、その後、外囲容器の第２の切子面（１３）とマイクロ波の第２の部分とが、中央反射器の第１の切子面（１０）と外囲容器（１２）の第１の切子面とそして外囲容器の第３の切子面（１４）とで反射された後に焦点に到達するように、形成される
ことを特徴とするマイクロ波アプリケータ。
【請求項２】
中央反射器の第２の切子面（１１）は、湾曲しており、外囲容器の第２の切子面（１３）は楕円形であることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項３】
中央反射器の第１の切子面（１０）は平面であり、外囲容器の第１の切子面（１２）は円形であり、外囲容器の第３の切子面（１４）は、平面であることを特徴とする請求項１あるいは２の何れか一つに記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項４】
マイクロ波は、焦点（１６）が設けられる物体に対して反射が無い入射に近い入射角で、アプリケータから出ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項５】
中央反射器（４）は、マイクロ波導波管のオリフィスを覆うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項６】
マイクロ波導波管は、マイクロ波を透過させる誘電体プラグ（２５）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項７】
マイクロ波導波管は、取り外し可能な突出部（２２）を持ったインピーダンス整合器（１９）を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項８】
低誘電率の物質から成り、損失が非常に低く、また、マイクロ波が集束し、そこに清掃のゴミが残る、対象とアプリケータとの間の距離を定めるために、アプリケータの開口部（７）の周囲に固定されるスカート（Ｊ）を備えることを特徴とする請求項４から７のいずれか一つに記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項９】
少なくとも一つの側面吸引オリフィスと、スカート（Ｊ）によって残された清掃ゴミを取り除くために設計された吸引手段とを備えることを特徴とする請求項８記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項１０】
アプリケータと、その上にマイクロ波が、ほぼ一定に集束する対象との間の距離（Ｈ）を保つ様に設計された非接触手段を備えることを特徴とする請求項９に記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項１１】
アプリケータと、その上にマイクロ波が、ほぼ一定に集束する対象との間の距離（Ｈ）を保つ様に設計された非接触手段は、低誘電率で、非常に損失の低い、スカート上に固定された物質から成るローラー（Ｒ）を備えることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項１２】
清掃しようとする物体の表面を冷やすための手段も備えていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一つに記載のマイクロ波アプリケータ。
【請求項１３】
開口部に向かって導かれる流れを持つ、外囲容器の中に空気の流れる通気装置（２３，２４）を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のマイクロ波アプリケータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の主題は、導波管から出力されたマイクロ波を、ほぼ一点に収束させる特別な機能を持ったマイクロ波アプリケータである。
【０００２】
【従来の技術】
これらの機械を応用した重要な一つに、汚染されたかも知れない外層を取り除くために、コンクリートの表面を乱切することがある。マイクロ波は、この外層の下側に収束し、局所的に十分な熱を作り出して、コンクリートの中に含まれる水を蒸発させ、外層を砕く圧力を加える。そうして、アプリケータは、平行線に沿って移動し、コンクリートの表面に線条を作ることができる。フランス国特許２７５９２３９号では、導波管からの出口のところで収束していない発散ビームから始まる、上で述べたマイクロ波の収束を得る方法を提示しており、マイクロ波を反射し、内部の表面が楕円形状をした外囲容器を備え、マイクロ波導波管は、外囲容器の底部で終端し、外囲容器は、コンクリートの表面に面したこの底部の反対のところに開口部を備え、中央の反射器は、楕円の第１の収束点の周囲の外囲容器内に置かれ、マイクロ波を反射する表面を持ち、外囲容器の底部に向かって導かれる。この構成は、楕円の幾何学的性質を用いた考えと、さらに、最初は焦点を通って反射され、その後は楕円の輪郭によって反射される波が、必ずしも第２の焦点に到達しないことから引き出されたものである。こうして、反射用外囲容器は、楕円の一部の形状をしており、中央反射器は、この楕円の第１の焦点に置かれて、可能な限り正確な位置に反射を起こす様に、ほぼ円形である。最初、中央反射器で反射し、続いて外囲容器によって反射される放射は、外囲容器を離れ、コンクリートの外層の下の楕円の第２の焦点に、実際に収束する。楕円形状の外囲容器と円形の反射器を備えた位置に集束するか、あるいは、もし外囲容器が互いに似た楕円形に作られ、また、もし中央反射器が円筒形であれば、実際にはコンクリートを幅広の片に乱切するために好ましい線上に集束するように意図されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このアプリケータは、導波管に向かって平行に放射されるマイクロ波の中央部は、垂直である中央反射器の一部で反射し、その結果、そのマイクロ波は、マイクロ波導波管に戻り、目的地点に到達しないために、十分とは言えない。本発明の目的は、この欠点を克服して、全てのマイクロ波が、共に集束の焦点の温度を上昇させることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、アプリケータは、内部の反射面と、互いに対向する底部と開口部とを持った外囲容器と、外囲容器の底部で開口するマイクロ波導波管と、外囲容器の内部に置かれて、マイクロ波導波管を向いた面を備え、マイクロ波が反射器の前記面で反射された後に外囲容器の開口部の前面にある焦点にほぼ向かって収束するところの外囲容器の内面によって反射される中央反射器とを備え、中央反射器の前記表面は、マイクロ波導波管の各面に第１の中央切子面と第２の側面切子面とを備え、外囲容器の内面は、マイクロ波導波管の各面に第１の中央切子面と第２の切子面と第３の切子面とを備え、それらの切子面は、マイクロ波の第１の部分が、中央反射器の第２の切子面で反射された後に焦点に到達し、その後、外囲容器の第２の切子面とマイクロ波の第２の部分とが、中央反射器の第１の切子面と外囲容器の第１の切子面とそして外囲容器の第３の切子面とで反射された後に焦点に到達するように、形成されることを特徴とする。
【０００５】
従って、本発明の最も進歩性のある点は、放射の中央部分は、焦点に到達する前に、外囲容器上で３回反射することである。
【０００６】
切子面のいくつかの特別な形状を提案することができるが、中央反射器の第２の切子面は湾曲されて凸状で、外囲容器の第２の切子面は楕円形であってよく、あるいは、中央反射器の第１の切子面は平面で、外囲容器の第１の切子面は円形で凹状で、外囲容器の第３の切子面は平面であってよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴や面や利点は、下記の図面と共にここに説明される。
【０００８】
図１，２，３を参照すると、アプリケータは、マイクロ波導波管１と、外囲容器３と留め具５で外囲容器３の定位置に固定される中央反射器４とからなる開口部２とを備えることが分かる。マイクロ波導波管１は、外囲容器２の底部に作られる開口部６の内部に開いており、外囲容器は、さらに反対の端部により広い主開口部７を含んでいる。この主開口部７は、通常、熱を加えるべきコンクリート表面のような物質８の前面に置かれる。導波管１から出力されたマイクロ波は、導波管１を離れて、アプリケータの対称（ｓｙｍｍｅｔｒｙ）９の平面上の各面の３０度までのかなり広い角度に散乱させることができる。
【０００９】
外囲容器３の内面と、中央反射器４のマイクロ波導波管に対向する面とが、再びマイクロ波を反射する。第２の面は、平面９の各側面上に２つの切子面を備え、それは、平面９に接触する第１の中央の斜めの切子面１０と、同様に斜めで中央反射器４の端部まで進む第２の側面の切子面１１とである。外囲容器３の内面は、３つの切子面を備え、それは、マイクロ波導波管１に隣接する第１の切子面１２と、第１の切子面を延長した第２の切子面１３と、前の切子面を延長して主開口部７の端部まで進めた第３の切子面１４とである。平面９に近く、中央反射器４の第１の切子面に届く放射は、最初は反射されて外囲容器３の第１の切子面１２に行き、その後、開口部２の前面の収束点１６に届く前に第３の切子面１４に行く。中央反射器４の第２の切子面１１に届く、最も傾いた放射は、外囲容器３の第２の切子面１３での単一の反射の後に、点１６に到達する。
【００１０】
外囲容器３の第２の切子面１３は、既知のアプリケータの特徴である楕円のままであり、中央反射器４の第２の切子面１１は、様々な形状を取りうるが、平面の切子面は、導波管１からの全ての放射を遮るが、外囲容器３の切子面１２と１４との間の空間を通って既に反射された放射部分を遮らない適切な広さが必要であるので、しばしば不十分であると言われてきた。これが、反射器４の端部からの距離が減る様に、常に点１６にさらに傾けられた凸の曲面形状が好かれる理由である。
【００１１】
他方、中央反射器４の第１の切子面１０は、完全に平面であり、その上で放射の対応部分が反射する外囲容器３の切子面１４も、また平面である。この場合、第３の切子面１４を平面にし、一方、外囲容器３の第１の切子面１２は凹状であり、円弧に沿って湾曲し、放射を収束させることが決定される。この理由から、外囲容器３の切子面１３の凹度は、中央反射器４の第２の切子面１１の凸度よりも大きい。
【００１２】
外囲容器３と中央反射器４とは平面９の周囲で対称であることを力説したい。外囲容器３の切子面１２，１３，１４は、隣接しても良いが、必ずしもそうでなくても良い。シミュレーションも、殆ど同じ放射が、実際には収束点１６に近いところに到着していることを示している。図３は、放射の集束の完全な例を示している。
【００１３】
図１は、本発明の他のいくつかの面を図示している。特に、アプリケータが動くにつれて生まれる垂直方向に動くときには、集束点１６は実際には、コンクリート８の帯１７に沿って掃引する線であるのに、開口部２は、深さ方向に一定の断面で伸びていくことが分かる。
【００１４】
導波管１は、その中で開口部を部分的に遮る挿入物あるいは突出部２２を含む様に平行する穴２１が作られる、導波管２０の一部の形を取るインピーダンス整合器１９と、負荷（言い換えると、マイクロ波が集束するコンクリート）のリアクタンス成分を補償する容量性あるいは誘導性のインピーダンスとを備えている。他の適当な遮蔽物でも構わない。
【００１５】
利点のある変形例の一つとして、主開口部７に近い側面に、低い誘電率と非常に低い損失を持った物質で作られ、アプリケータとマイクロ波が集束する物体との間に、清掃したときのゴミが集まる表面を制限するためにアプリケータの開口部７の周囲に固定される、スカートＪを設けるものがある。
【００１６】
このスカートに改良を加えたものに、そこを通ってゴミや水蒸気などが通過する様な、側面の吸引オリフィスＭを備えたものがあり、熟達した当業者ならば熟知しているであろう、図示されていない吸引手段を用いている。
【００１７】
他の変形例と組み合わせられる、利点のある他の変形例は、一つあるいはいくつかの穴２１を気体供給源２４からパイプ２３へ繋ぐものがあり、その目的は、開口部７の方へ流れを強制することにより、そこに集積されうるコンクリートのくずやゴミを流すために、開口部２内に正の圧力を作り出すものである。もし、中央反射器４が、突出から防ぐのを助けるために、導波管１のオリフィスを完全に覆うのなら、それも有利となる。
【００１８】
他のものと組み合わせることのできる他の改良例は、マイクロ波は透過させるが、コンクリートのくずが貫入するのを防ぐために導波管１を遮断するプラグ２５を使用するものである。これは、テフロン（登録商標）あるいは他の誘電体物質（水晶、マイカ等）で作ることができる。
【００１９】
図２には、開口部７の周囲のアプリケータ上に固定され、側面の吸引オリフィスＭを備えた、低い誘電率と非常に低い損失とを持って作られたスカートＪが与えられるアプリケータが示されている。そして、スカート（Ｊ）に残る、清掃したときのゴミは、良く知られているために図示されない吸引手段を通って除去することができる。
【００２０】
これも図２に示される、他の改良によると、吸引オリフィスＭを組み込んだスカートを備えたアプリケータには、マイクロ波がその上にほぼ一定に集束される対象とアプリケータとの距離Ｈを、吸引に係わらず保つ様に設計される非接触手段も備えられている。
【００２１】
非接触手段は、例えば、スカートＪ上に備え付けられるローラーかボールからなる。
【００２２】
注入される気体は通常、パイプ２３と１個あるいは幾つかの穴２１を通過する空気であり、側面吸引オリフィスＭを通って吸引と結合される。まずゴミを掃除することを目的にした、これらの２つの機能は、また本発明の動作上好ましい効果も持っている。コンクリートの表面を冷やすことに寄与することにより、温度勾配を増加させ、その結果、物体を砕き易くする。さらに一般的には、清掃しようとする表面を冷やす手段を加えることでは、請求項１から請求項１１のいずれか一つの本発明にとって大きな改良点となっている。実施形態において、この冷却は、吹き出しと吸引を一緒に用いることで達成されている。
【００２３】
最後に、表面における反射が制限されていると、コンクリートは、熱をより吸収するということに注意したい。マイクロ波の反射が存在しないブルースター角は、コンクリートの場合、約６８°に等しい（マイクロ波の入射の方向と、コンクリートの表面の垂線との間の角度）。従って、もし、放射の大部分がこれらの条件に近ければ、これは有効である。対応する入射が全く平らであるので、外囲容器３の切子面１２と１３と１４は、今までの特許による楕円の断面を持つものよりも、外囲容器３が開口部７において狭くあるように、方向を連続的に変化させて作られる。
【００２４】
本発明は、また、マイクロ波を、アプリケータの前面の至近距離にある狭い面積の領域に集束させようとする全ての場合（工業用あるいは医療用）に応用できる。この観点で、通常使用される命名によれば、マイクロ波とは３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの間の周波数に対応する。従って、この周波数は、本発明の範囲から離れることなく、上記の範囲内で変更することが可能である。マイクロ波が、この物体に対してブルースター角によって集束するような新しい物体の中に貫通するように、アプリケータの大きさを変更することも、本発明の範囲から離れずに可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】アプリケータの概観図である。
【図２】アプリケータの改良版の概観図である。
【図３】前記アプリケータの断面図である。
【図４】マイクロ波の反射の完全な図面である。
【符号の説明】
１…導波管
３…外囲容器
４…反射器
７…開口部
９…平面
１０〜１４…切子面
１６…焦点
１９…インピーダンス整合器
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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