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" Perfectionnements apportés. aux procédés et dis- positifs pour l'utilisation de l'énergie rayon- nante pour le traîtement de matières ".
La présente invention concerne un nouveau procédé et un nouvel appareil d'utilisation de l'éner- gie rayonnante, notamment pour le chauffage, le cuisson, le-vulcanisation ou un traitement de ,tout autre genre de matières ou de matériaux, dans- le domaine- industriel.' en technique, et le, traitement de personnes ldans le do- meine média@@l. Bien que l'invnetion ait un grand nombre d'applications dans le domaine industriel, elle couvient tout particulièrement' au traitement de matières-ou. maté-.
rieux, tels 'que- des matières plastiques, le catouchouc
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naturel ou synthétique, les résines, le bois, les me-
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tières -6re,-..iques et en général toutes les matières -on- sidérées généralement comme n'étant pas conductrices pour l'électricité.
L'invention convient également eu. traitement des ratières utilisées cornue enduits et à celui des ob- jets ou articles enduits. Les peintures, laques, vernis
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et autres raetières de protection superficielle peuvent ainsi être traîtés per les procédés et dispositifs faisant l'objet de l'invention.
Les ondes d'énergie, rayonnées une fréquence ultra-élevée en présence de diverses substances, provo-
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quent dens celle-ci des uiod if testions p;;otomlniwiqLtes et/ou physiques en donnent lieu au r>heuffsge et/ou au- tres effets ou réactions utiles dans ces substances. ces ondes d'énergie rayonnante ont la propriété de pénétrer dans les matières, telles que le bois sec, le caoutchouc, les têtières plestiques, les résines, la colle forte, et
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autres matières non conductrices analogues et convien- nent au h86.ff8G', eu sénhege, à le vu1211iSatl.Oli, à la cuisson, à la catalyse, au lemellege, à la fusion, à le polymérisation ou à tout 2utre treftement de ces metiè- res.
Ces ondes reyonnentes ont 2usst des propriété± très errineres pour le chguffege médir>i31 à nease de leur pouvoir de pénétration profonde .
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Des ondes courtes reyoiinalites ont été déjà fournies, par des circuits, à haute fréquence, eux élec- trodes d'un condensateur, entre lesquelles on pièce les metières à treiter. ^e. procédé conne lieu une z-este considérable d'énergie à ceuse de. la dispersion du r>h2:Ièp électrique ou électrostatique.
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On peut propager cette énergie à l'aide de radiateurs ou d'antennes. de forme appropriée et d'une manière analogue à celle aven'laquelle lesondes radio- phoniques sont émises dans l'espèce per des antennes, de sorte que les matières peuvent être traitées, sans qu'il soit nécessaire de les piéger entre les électrodes d'un condensateur comme expliqué plus haut . cependant en opé- rant de cette mahière une grande quantité de cette éner- gie est dispersée et, par conséquent, perdue.
'.Les ondes d'énergie rayonnantepeuvent actuel- lement être produites à une .fréquence assez élevée pour atteindre la gamme des reyons infra-rouges .du spectre et dépasser largement la gamme des rayons électromagné- tiques dont la longueur d'onde est de, plusieurs mètres.
A partir de dix mètres environ, considéréscomme limite supérieure, ces ondes ont des caractéristiques quasi optiques, c'est-à-dire qu'elles sont semblables à plu- sieurs point de vue aux ondes lumineuses et peuvent être,- traitées d'une manière analogue celles adoptées pour,- les ondes, lumineuses ou radiophoniques. Par exemple 'elles peuvent être réfléchiespar des réflecteurs, réfractées, diffractées et traitées de toute autre manière comme dés ondes lumineuses en optique visuelle.
En outre, elles ont un pouvoir actif fortement pénétrant 'que ne possèdent pas les ondes lumineuses. ,
L'invention e pour but de réaliser des procé- dés et des dispositifs pour l'utilisation d'énergie'ra- yonnante pour le traitement de diverses substances, ma- tières ou matériaux avec un effet utile maximum et une perte minimum en énergie dissipée en appliquant'et en, concentrant l'énergie rayonnante utilisée vers, sur et dans lesdites substances ou analogues.
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Elle consiste, principalement, -.- pour e qui est des procédés du genre en question -- à sou- mettre les -bières à traiter eux effets d'un champ éle-c trique concentré et uniforme que l'on répartit réguliè- rement dans un espace délimité éléctriquement, la fré- quence duditchamp étant telle que l'on obtienne la production d'ondes électromagnétiques ayant des carcté- ristiqqes quasi-optiques;
et -- pour ce qui est des dis- positifs du genre en question -- à leur faire comporter une chambre à faces internes fortement réfléchissantes, dans laquelle on introduit les matières à traiter, des moyens, tels que des radiateurs ou antennes d'énergie rayonnante, étant établis en des endroits appropriés dans ladite chambre, et étant alimentés par des producteurs et/ou conducteurs d'ondes appropriés pour que l'on ob- tienne dans ladite chambre le production d'un champ électrique concentré, et uniforme à tout moment. L'inten- sité du rayonnement, ainsi créé dens la chambre, est as- sez forte pour qu'il ait une efficacité élevée du point de vue des résultats à obtenir.
Suivant le genre d'applications envisagées on peut adopter des radiateurs., deun type quelconque appro- prié, par exemple à pelé unique, à dipôles, à pales mul- tiples, à antennes sphériques, à antennes diélectriques, à boucles de couplage, aven fenêtres ou fentes. Pour évi- ter que l'intérieur de la chambre soit encombré per des radiateurs, les rayons peuvent y être introduits par des guides ou conducteurs d'ondes ou par des radiateurs du type orienté ou de forme évasée. Les matières ou subs- tances à traîter peuvent être introduites dans la chambre sous forme de chargées séparées, ou d'une manière couti- nue par exemple à l'aide d'un transporteur à courroie ou à bande.
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. L'invention a également pour objet un procédé qui consiste à adopter pour, la fréquence des ondes d' énergie rayonnante une valeur telle, par rapport aux caractéristiques de l'espace délimité électriquement et .des organes et matières'qu'il contient, que l'on obtien- ne la production d'un état de résonance dans ledit es- pace et un dispositif convenant à la mise en oeuvre du procédé susdit et -qui comprend une chambre dans-laquelle.
on introduit les matières à traiter, des moyens, tels que des radiateurs ou antennes d'énergie rayonnante, propres à fournir et à propager à l'intérieur de ladite chambre de l'énergie rayonnante sous forme d'un champ électrique, l'a fréquence dud'it champ étant telle que ',t'on obtiennela propagation, dans ladite chambre,' d.' ondes électro-magnétiques ayant des caractéristiques quasi-optiques et.la production d'un état dé résonance. par rapport aux caractéristiques géométriques et élec- triques de ladite chambre et des organes et matiàres qu' elle contient.
Le'dessin ci-annexé' montre, à titre d'exemple, quelques modes de réalisation de l'invention.
Le fig. 1 montre, en coupe transversale sché- matique, une chambre établie selon l'invention et com- portant plusieurs radiateurs du type à antenne sphérique.
Le fig. 2 montré, en perspective schématique, cette'même chambre et un transporteur sans fin à l'aide duquel la matière à traiter est introduite dans la zone d'activité de l'énergie rayonnante propagée dans ladite chambre.
Les figs. 3, 4 et 5 montrent, schématiquement, plusieurs genres de radiateurs ou d'antennes pouvant tre utilisés en combinaison avec l'appareil établi selon 1' invent ion.
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Le chambre de traîtement peut être délimitée par une ou plusieurs parois formant on ense no@ e fermé de toutes parts dans le sens transversal. Les perds op- posées de cette chmabre comportent des surfaces forte- ment réfléchissantes et un ou plusieurs radiateurs di- rigent les ondes d'énergie rayonnante à fréquence ultra- élevée vers, sur et dans les matières contenues ou in- troduites dans cette chambre.
Suivent le mode de réalisation de l'invention, montré sur la fig. 1, le chambre, utilisée po,u.r le traî- tement, e la forme d'un tube 10, de préférence de forme cylindrique, mais qui, pour certaines application de l'invention, peut avoir n'importe quelle autre forme ap- propriée.
Ce tube lo est, de préférence, en métal et sa face interne est rendue réfléchissante aven reflets par polissage le long de se périphérie entière et à peu près sur toute sa longueur, Le tube 10 comporte plusieurs ra- diateurs d'énergie rayonnante 11, à Fréquence élevée, qui sont du type à ente une 'sphérique sur le fig. 1 en comportant chacun une sphère ou boule 12 supportée par un élément gounducteur 13, traversent radielement la pa- roi du tube 10 et supporté par elle.Ces radiateurs 11 sont uniformément répartis le long du contour transver- sal du tube 10 et sont établis le long decleui-ci de façon à -réer un champ électrostatique intense et régu- lièrement réperti à l'intérieur du tube.
Un iruit oscillent ou générateur 15, d'un type connu- quelconque, sert à produire des ondes à fré- quence ultra-élevée, fournies aux radiateurs 11. Sur la fig. 1 et pour la rendre plus simple, on n'a montré qu' une seule liaison ou connexion entre le circuit 15 et un des radiateurs 11, mais il est évident que tous les radiateurs sont connectés à un ou plusieurs circuits tels que 15, pour émettre et propager les ondes à le fréquence élevée voisine.
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De préférence, on ne relie pas le tube 10 au. circuit 15, à hautefréquence, , ni à aucune autre source d'électricité quelconque et on ne prévoit pas une conne- xion électrique quelconque entre ce tube et, les moyens de commande ou deréglage ,de ce circuit,,
Les rayons, émanent des radiateurs 11, ont des propriétés quasi-optiques, c'est-à-dire qu'ils peuvent être réfléchis. La longueur d'ondes de ces ,rayons est com- prise entre dix mètres,au maximum et la limite des ondes à fréquence ultra-élevée et leurs fréquences sont supé- rieures à trente mégacycles.
Les rayons émis dans cette bande spectrale conviennent au chauffage-, eu.séchage, à la soudure, au cracking, à la désinfection, à la cuis- son, à la vulcanisation, au collage, au moulage, à l' assemblage, au pressage, eu lamellage, à la fusion, à la polymérisation, à la catalyse, à la cémentation, à la compression, à la plastification, etc., et ils ont la propriété de pouvoir pénétrer dans des substances soli- des telles que le bois, les matières plastiques, le verre, les tissus animaux et autres substances non conductrices.
L a matière à traiter est placée à l'intérieur du tube. 10, de préférence au centre de ce tube, de façon à recevoir directement les rayons émis par les radia- teurs 11. La matière à traiter reçoit non seulement les rayons directs provenant des radiateurs 11, mais encore les rayons réfléchis par les faces internes réfléchis- sentes et polies du tube 10, de sorpe qu'il se forme à l'intérieur du tube un champ concentré d'énergie rayon- nante dont l'intensité est maximum eu voisinage du ('J'en- tre du'tube où. se trouve la matière à traiter. Il en ré- sulte que ces rayons permettent d'obtenir- un traitement avec une efficacité maximum et avec une perte d'énergie
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minimum per dispersion.
Au. besoin, on peut faire le vi- de omplet ou partiel à l'intérieur du tube, pendent le traitement. Dans ne ces les extré@ités et le peroi la- térele du tube sont hermétiquement fermées, d 'une maniè- re appropriée.
La matière à traiter, introduite dans le tu- be 10, peut, être, per exemple, du bois, du raoutchouc, des matières plastiques, des résines, de le colle, des hydroarbures, des matières durcissent à chaud et/ou thermoplastiques, ces matières peuvent être placées à l'intérieur du tube 10' et rester immobiles dans celui- ci jusqu'à ce que le traitement nécessaire est terminé.
On peut également les faire avancer progressivement d' une manière continue dans le tube pour les faire passer dans le zone d'action de l'énergie rayonnante.
Le fils. 2 montre l'application de l'invention à un traitement continu pour lequel on se sert d'un transporteur 16, pour faire avancer la matière à trel- ter, d'une manière continue dans le tube 10 à une vites- se déterminée. Sur le fig. 2 le transporteur 16 est constitué par une bande ou/courroie transporteuse sans fin 17 dont le brin supérieur 18 passe dans le tube 10 sur toute se longueur et dans une position pour laquelle ' les matières sont entraînées à peu près suivent l'axe dudit tube 10 ou le champ d'énergie rayonnant a une in- tensité maximum.
La courroie transporteuse 17 est de nature à permettre eux rayons de la treverser facilement et peut, à cet effet, être ajourée ou perforée ou $tre constituée en une matière qui est facilement traversée per les on- des rayonnantes.
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Il peut être avantageux,dans certains cas, de construire l'appareil de manière que les radiateurs ne fessent pas saillie, d'une longueur appréciable, à l' intérieur du tube 10. La fig. 3 montre un radiateur ou conducteur d'ondes 20 logé dans une cavité ou encoche ménagée, dans le paroi latérale du tube 10a. ce radia-' teur 20 comporte.'un conducteur axial 22, formant un noyau intérieur et entouré d'une enveloppe conductrice
23, les deux organes étant reliés respectivement aux deux bornes d'une source productrice d'ondes de haute .
fréquence, telle que le circuit 15.,
Le conducteur axial 22 traverse un trou percé dans le fond fermé d'un guide tubulaire ou conducteur d'ondes 24, monté radialement' sur la paroi du tube 10a.
L'extrémité ouverte de ce guide 24 débouche par une ,ou- verture 25 à l'intérieur du tube 10a. A tous les autres points de vue, le tube 10a est semblable à celui de la fig. 1 et les radiate urs 20 sont répartis et disposés sur le périphérie et sur la longueur du tube; comme in- diqué plus haut. on empêche ainsi que les radiateurs viennent encombrer l'intérieur du tube 10a et on ob- tient que lesrayons, émanant des radiateurs, soient propagés suivant une direction sensiblernent radiale, à l'intérieur du tube/ Tous les rayons dirigés radialé- ment et rencontrent la surface réfléchissante cylindri- que du tube 10a sont réfléchis suivant une direction sensiblement radiale. On obtient ainsi un champ d'é- nergie plus concentré au voisinage de l'axe du tube 10a.
La fig. 4 montre un radiateur 26 du type à dip8les plans, et logé dans une ouverture 27. percée dans la paroi du tube lOb. ,
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On pourrait égeléxient utiliser d'autres tediateurs ou antennes d'énergie rayonnante d'un type connu. On obti.ent ainsi une cf±1<erité considéreble avec une sour-e d'énergie rayonnante quasi-optique et
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l'effet du traitement obtenu pour les diverses ;h8tières est maximum.
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En choisissant d'une r.2nière appropriée les proportions entre les dimensions du. tube 10, 108 où, lob et les longueurs d'ondes utilisées, on peut t ôbtè4Xr. un état de rsonan"'0, d'où. résulte une augmentation de 1' efficacité de l'énergie utilisée.
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'En ne qui onerne les eppareils ou dispositifs utilisés pour la production, l'amenée, le propegetion,
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la réflexion, l'orientation et le monp ntrstion des on- des d'énergie rayonnante, plus spécialement la source de ces ondes, les guides ou conducteurs d'ondes, le cham-
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bre à perois réfléchissantes, le ou le radiateurs ou antennes, et-', on e recours aux dispositifs indiqués en détail plus haut,
excepte que l'on choisit judicieu- sement les relations entre les dimensions géométriques
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et les ara,..t6ristiques électriques des parties nonsà- tutives de l'appareil, d'une part, et le fréquence ou le longueur des ondes utilisées, d'autre pert, en vue d'obtenir le production de l'énergie rayonnante avec un état de résonance.
Les fréquences utilisées, pour ces ondes, sont de l'ordre de celles qui produisent des ondes magnéti-
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quels ayant des 'csrectéristiques quasi-optiques -e qui exclut les fréquences supersoniques et les fréquences qui produisent des ondes - calorifiques ou lumineuses.
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L'expression tI,.,t2mp électrique", utilisée dans les présentes, comprend non seulement le champ d'induction mais égaler#nt le llamp rayonnent qui est nécessairement présent dans un circuit de résonance.
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Les ondes en question peuvent être introdui- tes dans la chambre susdite, dont les parois sont par exemple en métal réfléchissent ou sont revêtus d'un métal poli, par des guides ou donducteurs d'ondes, les dimensions géométriques et les caractéristiques élec- triques de la chambre et des organes qu'elle contient étant judicieusement choisies en fonction de la fré- quence adoptée afin que. l'on obtienne un état de'réso- nance dans l'espècedélimité électriquement.
Comme on fait intervenir, en même temps, la faculté de concen- tration par réflexion des ondes sur les parois fortement réfléchissantes de la chambre, on obtient la production d'une énergie utile avecun minimum deperteet un ma- ximum d'effet utile:
Les ondes sont propégées par le ou les radis- teurs ou antennes et sont dirigées par ceux-ci de ma- nière que l'énergie rayonnante soit entièrement concen- t'rée dans l'espace qui leur est réservé, leur, concen- tration étant maximum à proximité, sur ou dans les ma- tières à traiter et qui se trouvent ou.sont introduites dans cet espace.
Les radiateurs peuvent être d'un genre appro- prié quelconque, par exemple à pale unique, à dipôles, avec antennes sphériques ou diélectriques, à boucles de couplage, avec fenêtres ou fentes, et ces radiateurs peuvent être alimentés ou non, selon les besoins, par des guides ou conducteurs d'ondes, ce qui permet d'ob- tenir des concentrations d'énergie électrique par ra- yonnement diffracté et refracté et, en même temps, par un effet de résonance vu les conditions choisies avec lesquelles on procède. Avantageusement on agence les radiateurs et/ou, les réflecteurs de.,manière qu'ils
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fassent pas ou aussi peu que possible seillie sur le
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face interne de le ou des parois réfléchissantes de le chambre en question.
Les chambres, forment des "évites résonnsn- tes, peuvent être agencées de i,,2nire à constituer des moules dans lesquels les ilietières ou substances sont introduites sous forme de -harpes immobiles auxquelles on donne einsi une ferme définitive pendent qu'elles
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subissent l'effet du traitement d2nv un milieu 1'6soa- nant.
Comme il va de soi et. comme il résulte déjà de ce qui précède, l' invent ion ne se limite nullement à
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celui de ses modes d'epplicetion nàn plus 'qu'ii eux des modes de réelisetion de ses diverses perties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrssse, au ,.,on- treire, toutes les variantes.
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RJL V:J'JD 10 NI' l or s
1. Proncédé pour l'utilisation de l'énergie rayonnante pour le traite nient de matières, dans le do-
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meine industriel, technique ou médiraI, r>arertérisé par le fait que l'on soumet les matières à treîter eux ef- fets d'un champ électrique -on,-entré et uniforme que l'
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on répartit régulièrement dans un espqne délimité élec- triquement, li fréquence dudit r:H'ilip étant telle que 1' on obtienne la production d'ondes électromagnétiques ay- ent des éristiques quasi-optiques; 2.
Procédé tel que spécifié sub 1, caractéri- sé par le fait que l'on fait rayonner une fréquence ultra-élevée et ayant des caractéristiques quasi-opti- ques, par un ou plusieurs radiateurs ou antennes d'éner-
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gie rayonnante, dans une ,...hal1lbre ayant des faces réflé- chassantes dans le champ des ondes ainsi propagées pour
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diriger ainsi lesondes réfléchies vers, sur et/ou dans les matières à traiter.
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3. Procédé tel que spécifié sub 2, caractérisé par le fait que l'on donne eux faes réfléchissantes ;internes de, la chambre une forme coucave de manière à provoquer la réflexion des rayons, émis par les radis- ' leurs ou antennes, vers le entre ou l'axe de le cham- bre.
4. Procédé tel que spécifié sub 2 ou 3, carac- térisé par le fait que plusieurs radiateurs ou antennes supportés par les parois de la chambre sont répartis, régulièrement le long de le périphérie de la chambre et le long de l'axe de celle-ni, la presque totalité de la
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face interne de nette chambre, étant réfléchis.sante. ' 5? Procédé tel que spécifié sub 1,à. 4, carac-' térisé par le fait que l'on, déplace les netièrés'à tret- ter suivant un mouvement-d'avancement continu dans la chambre, penàe'n± qu'elles sont ,soumises atx 'trai'bemnt- par l'énergie. raybnnante. , , ' 6'.
Procédé-tel que spécifié sub,l,. oar,Bc'te- risé par le' fait qadl1'on adopte pour la 'fr'âqùshce des ondes d'énergie rayonnante ,une valeur t'elle, par rap-
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port aux caractéristiques, de l'espace délimité êle'l"!tri- quement et de.s organes et matières qu'il contient,' que l'on obtienne la production d'un état de résonance dans ledit espèce..
7. Appareil servent à l'utilisation de l'éner- gie rayonnante et convenant à la mise en oeuvre du pro-
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cédé selon la revendication 1, I"!eraotérisé par le fait qu'il comporte dme chembre' à.fa?es internes .fortement" réfléchissantes, dans-laquelle on introduit les mati.ères à traiter, des moyens, tels que des radiateurs -ou antne- @nes d'énergie rayonnante, étant établis en' des endroits
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appropriés dans ladite chambre, et étant alimentés par des producteurs et/ou conducteurs d'ondes appropriés pour que l'on obtienne dans ladite chambre le produ- tion d'un champ électrique concentré et uniformé àtout moment.
8. Appereil tel que spécifié sub 7, caracté- risé par le fait que le chambre e une forme cylindrique et comporte une face interne réfléchissante.
9. Appareil tel que spécifié sub 7 et 8, caractérisé par le fait que plusieurs radiateurs ou en- tennes d'énergie rayonnante sont montés sur la paroi de la chambre et répartis sur toute le périphérie et la longueur de celle-ci.
10. Appareil tel que spénifié sub 9, caracté- risé par le .fait que les radiateurs ou antennes sont du type dirigé ou orienté et sont disposés radialement par rapport à le chambre de façon à diriger lesrayons vers l'axc de @elle-ci,
Il. Appareil tel que spécifié sub 9, caracté- risé perle fait que les radiateurs font saillie l'in- térieur de la chambre eu voisinage de sa paroi.
12. Appareil tel que spécifié sub 9, caracté- risé par le fait que les radiateurs sont du type à en- tennes sphériques, à dipôles plans, ou à dipôles avec conducteur creux et fil coaxial.
13. Appareil tel que spécifié sub 9, caracté- risé par le fait que les radiateurs sont montés en de- hors de le chambre et sont relias avec l'intérieur de celle-ci par des conduits ou guides tubulaires pour di- riger les ondes rayonnantes vers l'intérieur de la chambre.
14. Appareil pour l'utilisation de l'énergie rayonnante et convenant à la mise en oeuvre d@ procédé
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selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu' il comprend une chambre dans laquelle on introduit les matières à traiter, des moyens tels que des radiateurs ou antennes d'énergie rayonnante, propres à fournir et à propager à l'intérieur de ladite chambre de l'énergie rayonnante sous forme d'un champ électrique, la fré- quence dudit champ étnt telle que l'on .obtienne le.
propagation, dans ledite chambre, d'ondes électro-mag-
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nétiques ayant des arar-téristiques s quasi-optïques et la production d'un état de résonance par rapport aux
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nerantéristiques géométriques et électriques de ladite chambre et des organe.s et matières qu'elle contient?
15. Appareil selon l'une quelconque des re- vendications 7 à 14, caractérisé par le fait qu'il tom- porte un transporteur propre à introduire et à déplacer les matières d'une manière continue dans la chambre, ce transporteur pouvant être constitué par une bande ou courroie dont le, brin porteur pesse dans la chambre au voisinage de l'axe de celle-ci.
16. Appareil selon l'une quelconque des re- vendications 7 à 15, caractérisé par le fait. que la chambre est hermétiquement fermée et que l'on crée un, vide à l'intérieur de celle-ci pendant le traitement.
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"Improvements made to processes and devices for the use of radiant energy for the treatment of materials".
The present invention relates to a novel method and to a novel apparatus for using radiant energy, in particular for heating, curing, vulcanizing or treating any other type of material or material in the present invention. industrial area. ' in technology, and the treatment of people in the media area @@ l. Although the invnetion has a large number of applications in the industrial field, it covers in particular the treatment of materials or. mat-.
rieux, such as plastics, catouchouc
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natural or synthetic, resins, wood,
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-6re, - .. ic and in general all materials -on- considered generally not to be electrically conductive.
The invention is also suitable. treatment of dobbies used retort coated and that of coated objects or articles. Paints, lacquers, varnishes
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and other surface protection raetières can thus be treated by the methods and devices forming the subject of the invention.
Energy waves, radiated at an ultra-high frequency in the presence of various substances, cause
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however, p ;; otomlniwiqLte and / or physical uiod if testions give rise to r> heuffsge and / or other useful effects or reactions in these substances. these radiant energy waves have the property of penetrating into materials, such as dry wood, rubber, plestic headrests, resins, strong glue, and
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other analogous non-conductive materials and are suitable for h86.ff8G ', senhege, vu1211iSatl.Oli, firing, catalysis, lemellege, melting, polymerization or any other other such skill. - res.
These reyonnent waves have 2usst properties ± very errinous for the chguffege to mediate> i31 to nease of their power of deep penetration.
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Short waves reyoiinalites have already been supplied, by circuits, at high frequency, the electrodes of a capacitor, between which the materials to be treated are placed. ^ e. process takes place a considerable amount of energy. the dispersion of r> h2: electric or electrostatic Iep.
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This energy can be propagated using radiators or antennas. suitably shaped and in a manner analogous to that in which the radio waves are emitted in the species by antennas, so that the materials can be processed, without the need to trap them between the electrodes of 'a capacitor as explained above. however, by operating in this manner a great deal of this energy is dispersed and therefore wasted.
Radiant energy waves can currently be produced at a frequency high enough to reach the infrared range of the spectrum and greatly exceed the range of electromagnetic rays having a wavelength of. several meters.
From about ten meters, considered as the upper limit, these waves have quasi-optical characteristics, that is to say that they are similar in several points of view to light waves and can be - treated in a similar way. analogous way to those adopted for, - waves, light or radio. For example 'they can be reflected by reflectors, refracted, diffracted and treated in any other way as light waves in visual optics.
In addition, they have a strongly penetrating active power which light waves do not have. ,
The object of the invention is to provide methods and devices for the use of rousing energy for the treatment of various substances, materials or materials with maximum useful effect and minimum loss of dissipated energy. by applying and concentrating the radiant energy used to, on and in said substances or the like.
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It consists, mainly, -.- for the processes of the kind in question - in subjecting the -beers to treat them effects of a concentrated and uniform electric field which is distributed regularly. in an electrically delimited space, the frequency of said field being such that the production of electromagnetic waves having quasi-optical characteristics is obtained;
and - as regards devices of the kind in question - to make them comprise a chamber with highly reflecting internal faces, into which are introduced the materials to be treated, means, such as radiators or energy antennas radiating, being established at suitable places in said chamber, and being supplied by suitable producers and / or conductors of waves so that in said chamber the production of a concentrated electric field is obtained, and uniform throughout. moment. The intensity of the radiation thus created in the chamber is strong enough for it to have a high efficiency from the point of view of the results to be obtained.
Depending on the type of applications envisaged, radiators can be adopted, of any suitable type, for example with single skin, dipoles, multiple blades, spherical antennas, dielectric antennas, coupling loops, aven windows or slits. In order to prevent the interior of the chamber from being encumbered by radiators, the rays can be introduced therein by waveguides or conductors or by radiators of the oriented type or of flared shape. The materials or substances to be handled can be introduced into the chamber as separate loads, or in a customary manner, for example by means of a belt or belt conveyor.
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. The subject of the invention is also a method which consists in adopting for the frequency of the radiating energy waves a value such, with respect to the characteristics of the electrically delimited space and of the organs and materials that it contains, that one obtains the production of a state of resonance in said space and a device suitable for carrying out the aforesaid method and which comprises a chamber in which.
the materials to be treated are introduced, means, such as radiators or radiant energy antennas, suitable for supplying and propagating radiant energy within said chamber in the form of an electric field, the a frequency of said field being such that ', we obtain the propagation, in said chamber,' d. ' electromagnetic waves having quasi-optical characteristics and the production of a resonant state. with respect to the geometrical and electrical characteristics of said chamber and of the members and materials which it contains.
The accompanying drawing shows, by way of example, some embodiments of the invention.
Fig. 1 shows, in schematic cross section, a chamber established according to the invention and comprising several radiators of the spherical antenna type.
Fig. 2 shown, in schematic perspective, this same chamber and an endless conveyor with the aid of which the material to be treated is introduced into the zone of activity of the radiant energy propagated in said chamber.
Figs. 3, 4 and 5 show, schematically, several types of radiators or antennas that can be used in combination with the apparatus established according to the invention.
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The treatment chamber may be delimited by one or more walls forming no @ e closed on all sides in the transverse direction. The opposing waste from this chamber has highly reflective surfaces and one or more radiators direct the waves of ultra-high frequency radiant energy to, onto and into the materials contained or introduced into this chamber.
The embodiment of the invention, shown in FIG. 1, the chamber, used for the treatment, is in the form of a tube 10, preferably cylindrical in shape, but which, for certain applications of the invention, may have any other suitable shape. property.
This tube lo is preferably made of metal and its internal face is made reflective with reflections by polishing along its entire periphery and almost over its entire length. The tube 10 comprises several radiant energy radiators 11, at high frequency, which are of the spherical type in fig. 1, each comprising a sphere or ball 12 supported by a surrounding element 13, pass radially through the wall of the tube 10 and supported by it. These radiators 11 are uniformly distributed along the transverse contour of the tube 10 and are established on long, so as to create an intense electrostatic field which is regularly distributed inside the tube.
An oscillating iruit or generator 15 of any known type serves to generate ultra-high frequency waves supplied to radiators 11. In FIG. 1 and to make it simpler, only one link or connection between circuit 15 and one of the radiators 11 has been shown, but it is obvious that all radiators are connected to one or more circuits such as 15, for emit and propagate waves at the nearby high frequency.
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Preferably, the tube 10 is not connected to the. high-frequency circuit 15, or to any other source of electricity whatsoever, and no electrical connection whatsoever is provided between this tube and the control or adjustment means of this circuit ,,
The rays emanating from the radiators 11 have quasi-optical properties, that is to say they can be reflected. The wavelengths of these rays are between ten meters, maximum, and the limit of ultra-high frequency waves, and their frequencies are greater than thirty megacycles.
The rays emitted in this spectral band are suitable for heating, drying, soldering, cracking, disinfection, firing, vulcanization, gluing, molding, assembly, pressing. , lamellating, melting, polymerizing, catalysing, cementing, compressing, plasticizing, etc., and they have the property of being able to penetrate solid substances such as wood, plastics, glass, animal tissues and other non-conductive substances.
The material to be treated is placed inside the tube. 10, preferably at the center of this tube, so as to directly receive the rays emitted by the radiators 11. The material to be treated receives not only the direct rays coming from the radiators 11, but also the rays reflected by the reflected internal faces. - smells and polished the tube 10, so that a concentrated field of radiant energy is formed inside the tube, the intensity of which is maximum in the vicinity of ('I enter the tube where . is the material to be treated. It follows that these rays allow to obtain- a treatment with maximum efficiency and with a loss of energy.
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minimum per dispersion.
At. If necessary, it is possible to take a full or partial view inside the tube, during the treatment. In these the ends and the lateral peroiet of the tube are hermetically sealed, in a suitable manner.
The material to be treated, introduced into the tube 10, may be, for example, wood, rubber, plastics, resins, glue, hydroarbons, heat-hardening materials and / or thermoplastics, these materials can be placed inside tube 10 'and remain stationary therein until the necessary processing is complete.
They can also be made to advance progressively in a continuous manner in the tube to make them pass into the zone of action of the radiant energy.
The son. 2 shows the application of the invention to a continuous process for which a conveyor 16 is used to advance the material to be trelled in a continuous manner through the tube 10 at a determined speed. In fig. 2 the conveyor 16 is constituted by an endless conveyor belt or belt 17, the upper strand 18 of which passes through the tube 10 over its entire length and in a position in which 'the materials are entrained approximately following the axis of said tube 10 or the radiating energy field has a maximum intensity.
The conveyor belt 17 is such as to allow their spokes to be easily traversed and may, for this purpose, be perforated or perforated or be made of a material which is easily traversed by the radiating waves.
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It may be advantageous in some cases to construct the apparatus so that the radiators do not protrude of appreciable length inside the tube 10. FIG. 3 shows a radiator or wave conductor 20 housed in a cavity or notch made in the side wall of the tube 10a. this radiator 20 comprises an axial conductor 22, forming an inner core and surrounded by a conductive casing
23, the two members being respectively connected to the two terminals of a source producing high waves.
frequency, such as circuit 15.,
The axial conductor 22 passes through a hole drilled in the closed bottom of a tubular guide or wave conductor 24, mounted radially on the wall of the tube 10a.
The open end of this guide 24 opens out through an opening 25 inside the tube 10a. From all other points of view, the tube 10a is similar to that of FIG. 1 and the radiate urs 20 are distributed and arranged on the periphery and over the length of the tube; as indicated above. this prevents the radiators from encumbering the inside of the tube 10a and it is obtained that the spokes, emanating from the radiators, are propagated in a sensiblernent radial direction, inside the tube / All the rays directed radially and meet the cylindrical reflecting surface of the tube 10a are reflected in a substantially radial direction. A more concentrated energy field is thus obtained in the vicinity of the axis of the tube 10a.
Fig. 4 shows a radiator 26 of the type with dip8les planes, and housed in an opening 27. pierced in the wall of the tube 10b. ,
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One could also use other radiant energy tediators or antennas of a known type. We thus obtain a considerable cf ± 1 <erity with a source of quasi-optical radiant energy and
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the effect of the treatment obtained for the various h8tières is maximum.
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By choosing an appropriate r.2nière the proportions between the dimensions of the. tube 10, 108 where, lob and the wavelengths used, we can t ôbtè4Xr. a resonant state of 0 resulting in an increase in the efficiency of the energy used.
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'' In which one knows the devices or devices used for the production, the supply, the propegetion,
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the reflection, orientation and monp ntrstion of radiant energy waves, more especially the source of these waves, the waveguides or conductors, the chamber
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bre with reflective perois, the radiator (s) or antennas, and - ', the devices indicated in detail above are used,
except that one chooses judiciously the relations between the geometric dimensions
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and the ara, .. electrical characteristics of the non-supporting parts of the apparatus, on the one hand, and the frequency or the length of the waves used, on the other hand, in order to obtain the production of radiant energy. with a state of resonance.
The frequencies used for these waves are of the order of those which produce magnetic waves.
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which have quasi-optical characteristics which exclude supersonic frequencies and frequencies which produce waves - heat or light.
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The expression tI,., Electric t2mp, "used herein, includes not only the induction field but equal # nt the llamp radiate which is necessarily present in a resonance circuit.
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The waves in question can be introduced into the aforesaid chamber, the walls of which are for example made of reflective metal or are coated with a polished metal, by waveguides or conductors, the geometric dimensions and the electrical characteristics. the chamber and the organs it contains being judiciously chosen as a function of the frequency adopted so that. one obtains a state of resonance in this case electrically limited.
As one brings into play, at the same time, the faculty of concentration by reflection of the waves on the strongly reflecting walls of the chamber, one obtains the production of a useful energy with a minimum of loss and a maximum of useful effect:
The waves are propeged by the radis- tor (s) or antennas and are directed by them so that the radiant energy is entirely concentrated in the space reserved for them, their concentration being maximum near, on or in the materials to be treated and which are or.are introduced in this space.
The radiators can be of any suitable type, for example single blade, dipole, with spherical or dielectric antennas, with coupling loops, with windows or slits, and these radiators can be powered or not, as required. , by waveguides or conductors, which makes it possible to obtain concentrations of electric energy by diffracted and refracted radiation and, at the same time, by a resonance effect given the chosen conditions with which one proceeds . Advantageously, the radiators and / or reflectors are arranged so that they
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do not or as little as possible seill on the
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internal face of the reflective wall or walls of the chamber in question.
The chambers, form "resonant holes, can be arranged to form molds in which the ilietières or substances are introduced in the form of immobile harps which are thus given a definitive firmness while they.
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undergo the effect of the treatment in a soothing medium.
As it goes without saying and. as it already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to
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that of its modes of application not more than them of the modes of realization of its various parts, having been more especially indicated; it embrsses, on the other hand, all the variants.
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RJL V: J'JD 10 NI 'l or s
1. Provided for the use of radiant energy for the treatment of materials, in the field.
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industrial, technical or medial mine, r> arertérisé by the fact that one subjects the materials to be treated them ef- fects of an electric field -on, -entered and uniform that the
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the frequency of said r: H'ilip is distributed regularly in an electrically delimited species, being such that the production of electromagnetic waves having quasi-optical characteristics is obtained; 2.
Method as specified in sub 1, characterized in that an ultra-high frequency is radiated and having quasi-optical characteristics, by one or more radiators or energy antennas.
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radiant energy, in a, ... hal1lbre having reflective faces in the field of the waves thus propagated to
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thus directing the reflected waves towards, on and / or in the materials to be treated.
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3. Method as specified in sub 2, characterized in that one gives them reflective faes; internal, the chamber a coucave shape so as to cause the reflection of the rays, emitted by the radishers or antennas, towards the between or axis of the chamber.
4. Method as specified in sub 2 or 3, characterized by the fact that several radiators or antennas supported by the walls of the chamber are distributed, regularly along the periphery of the chamber and along the axis of the chamber. -ni, almost all of the
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internal face of clear chamber, being reflective. '5? Method as specified in sub 1, at. 4, characterized by the fact that one, moves the netièrés 'to be tret- ted following a continuous advancement-movement in the chamber, penàe'n ± that they are, subject atx' trai'bemnt- by energy. raybnnante. ,, '6'.
Method - as specified in sub, l ,. oar, Bc'terized by the 'fact that one adopts for the' fr'âqùshce waves of radiant energy, a value itself, compared to
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port to the characteristics of the space delimited therein and of the organs and matters which it contains, that one obtains the production of a state of resonance in said species.
7. Appliance are used for the use of radiant energy and suitable for the implementation of the pro-
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Assigned according to claim 1, I "! eraotérisé by the fact that it comprises dme chembre 'à.fa? es internal. strongly" reflective, in-which one introduces the materials to be treated, means, such as radiators -or antne- @nes of radiant energy, being established in 'places
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suitable in said chamber, and being supplied by suitable producers and / or conductors of waves so that in said chamber the production of a concentrated and uniform electric field is obtained at all times.
8. Apparatus as specified under 7, characterized in that the chamber has a cylindrical shape and has a reflective internal face.
9. Apparatus as specified in sub 7 and 8, characterized in that several radiators or radiant energy stents are mounted on the wall of the chamber and distributed over the entire periphery and the length thereof.
10. Apparatus as specified in sub 9, characterized by the fact that the radiators or antennas are of the directed or oriented type and are arranged radially with respect to the chamber so as to direct the rays towards the axis of the latter. ,
He. Apparatus as specified in sub 9, pearl charac- terization causes the radiators to project inside the chamber in the vicinity of its wall.
12. Apparatus as specified in sub 9, characterized in that the radiators are of the spherical, plane dipole, or dipole type with hollow conductor and coaxial wire.
13. Apparatus as specified in sub 9, charac- terized by the fact that the radiators are mounted outside the chamber and are connected with the interior thereof by ducts or tubular guides to direct the waves. radiating towards the interior of the room.
14. Apparatus for the use of radiant energy and suitable for carrying out the process
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according to Claim 6, characterized in that it comprises a chamber into which the materials to be treated are introduced, means such as radiators or antennas of radiant energy, suitable for supplying and propagating inside said chamber radiant energy in the form of an electric field, the frequency of said field being as obtained.
propagation, in the said chamber, of electro-mag-
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netic having quasi-optic characteristics and producing a state of resonance with respect to
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geometrical and electrical characteristics of said chamber and of the organs and materials it contains?
15. Apparatus according to any one of claims 7 to 14, characterized in that it carries a suitable conveyor to introduce and move the materials in a continuous manner in the chamber, this conveyor possibly being formed. by a band or belt, the carrying strand weighs in the chamber in the vicinity of the axis thereof.
16. Apparatus according to any one of claims 7 to 15, characterized by the fact. that the chamber is hermetically sealed and that a vacuum is created inside it during the treatment.