BR112014022809B1

BR112014022809B1 - Sistema de micro-ondas e processo para o aquecimento de uma pluralidade de artigos

Info

Publication number: BR112014022809B1
Application number: BR112014022809-4A
Authority: BR
Inventors: Harold Dail Kimrey Jr.; Robert Brian Wilson
Original assignee: 915 Labs, LLC
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2021-08-31
Also published as: BR112014022809A8; WO2013138460A1; MX353789B; EP2826338A1; EP2826338B1; BR112014022809A2; MX2014011080A; EP2826338A4

Abstract

sistema de aquecimento de micro-ondas mul tilinha com configuração de lançador otimizado. sistema de aquecimento de micro-ondas configurado para aquecer uma pluralidade de artigos e um processo para usar o mesmo é fornecido. o sistema de aquecimento inclui pelo menos duas linhas de transmissão lateralmente espaçadas paralela e dois ou mais grupos de lançadores de micro-ondas configurados para aquecer artigos transportados juntamente de cada linha de transmissão. os grupos de lançadores de micro-ondas podem incluir pares de lançadores virados para lados opostos que estão espaçados um do outro juntamente ao eixo de transmissão. quando o sistema inclui várias linhas de transmissão, grupos adjacentes de lançador são dispostos em relação um ao outro no sentido de transporte. artigos de aquecimento, tais como gêneros alimentícios ou fluidos médicos ou equipamento em tal sistema, minimizam as interferências indesejáveis entre lançadores de grupos adjacentes e fornecem um campo mais uniforme de aquecimento.

Description

Campo da Invenção

[0001] Esta invenção diz respeito a sistemas de micro-ondas para aquecer um ou mais objetos, artigos e/ou cargas.

Fundamentos

[0002] Radiação eletromagnética, tal como a radiação de micro ondas, é um mecanismo conhecido para o fornecimento de energia para um objeto. A capacidade da radiação eletromagnética de penetrar e aquecer um objeto de forma rápida e eficaz provou ser vantajosa em muitos processos químicos e industriais. Devido à sua capacidade de rapidamente e completamente aquecer um artigo, energia de micro-ondas tem sido empregada em processos de aquecimento em que a realização rápida de uma temperatura mínima prescrita é desejada, tal como, por exemplo, processos de pasteurização e/ou esterilização. Adicionalmente, devido à energia de micro-ondas ser geralmente não invasiva, aquecimento para o micro-ondas pode ser particularmente útil para o aquecimento de materiais dielétricos “sensíveis”, tais como alimentos e produtos farmacêuticos. No entanto, até o presente momento, as complexidades e nuances da aplicação de forma segura e eficaz de energia de micro-ondas, especialmente em escala comercial, limitaram severamente a sua aplicação em diversos tipos de processos industriais.

[0003] Assim, existe uma necessidade de um sistema de aquecimento de micro-ondas de escala industrial eficiente, consistente, e rentável adequado para uso em uma ampla variedade de aplicações e processos. O Pedido de Patente Canadense No. CA1232951 descreve a secagem por micro-ondas de cápsulas farmacêuticas de gelatina, o sistema de micro-ondas compreendendo: um sistema de transporte para transportar artigos em uma direção de transporte ao longo da primeira e segunda linhas de transporte paralelas espaçadas lateralmente; um primeiro grupo de lançadores de micro-ondas espaçados, configurado para aquecer os referidos artigos na referida primeira linha de transporte; e um segundo grupo de lançadores de micro-ondas espaçados configurado para aquecer os referidos artigos na referida segunda linha de transporte espaçada. O Pedido de Patente dos Estados Unidos No. US 5436432 descreve um aparelho de autoclave de micro-ondas, a câmara de micro-ondas divulgando lançadores opostos dispostos em lados opostos das linhas de transporte.

Resumo

[0004] Uma modalidade da presente invenção diz respeito a um sistema de micro-ondas para aquecimento de uma pluralidade de artigos. O sistema compreende um sistema de transporte para o transporte de artigos em um sentido de transporte ao longo de primeira e a segunda linhas substancialmente paralelas espaçadas lateralmente, um primeiro grupo de lançadores de micro-ondas espaçados configurados para aquecer os artigos na primeira linha de transporte e um segundo grupo de lançadores de micro-ondas espaçados configurados para aquecer os artigos na segunda linha de transporte. Os primeiros e segundo grupos de lançadores são dispostos em relação um ao outro na direção de transporte.

[0005] Uma outra modalidade da presente invenção diz respeito a um processo de aquecimento de uma pluralidade de artigos em um sistema de aquecimento de micro-ondas. O processo compreende as etapas de (a) passar uma pluralidade de artigos através de uma câmara de aquecimento de micro-ondas em um sentido de transporte ao longo de uma primeira linha de transporte; (b) passar outra pluralidade de artigos através da câmara de aquecimento de micro-ondas na direção de transporte ao longo de uma segunda linha de transporte; (c) simultaneamente com pelo menos uma parte da referida passagem da etapa (a), aquecer pelo menos uma parte da pluralidade de artigos com energia de micro-ondas descarregada de um primeiro grupo de lançadores de micro-ondas; e (d) simultaneamente com pelo menos uma parte da passagem da etapa (b), aquecer pelo menos uma parte da outra pluralidade de artigos usando a energia de micro-ondas descarregada de um segundo grupo de lançadores de micro-ondas, em que os primeiro e segundo grupos de lançadores de micro-ondas estão dispostos em relação um ao outro no sentido de transporte.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0006] FIG. 1a é o diagrama de fluxo de processo retratando uma modalidade de um sistema de aquecimento de micro-ondas para aquecer um ou mais artigos, particularmente ilustrando um sistema compreendendo uma zona de termalização, uma zona de aquecimento de micro-ondas, uma zona de contenção opcional, uma zona de retardamento e um par de zonas de ajuste de pressão;

[0007] FIG. 1b é um diagrama esquemático de um sistema de aquecimento de micro-ondas 10 configurado de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente cada uma das zonas de sistema de aquecimento de micro-ondas 10 descritas no diagrama provido na FIG. 1a;

[0008] FIG. 2a é uma vista de extremidade esquemática transversal de vaso de processamento configurado de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um sistema de transporte, incluindo um par de linhas de transporte arranjado em uma configuração lado-a-lado;

[0009] FIG. 2b é uma vista superior em corte esquemático do vaso de processamento mostrado na FIG. 2a, particularmente ilustrando o arranjo lateralmente espaçado das linhas de transporte em relação ao eixo de transporte, estendendo-se através do vaso;

[00010] FIG. 2c é uma vista de extremidade esquemática transversal de um outro vaso de processamento configurado de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um sistema de transporte, incluindo um par de linhas de transporte arranjado em uma configuração empilhada;

[00011] FIG. 2d é uma vista em corte lateral esquemático do vaso de processamento mostrado na FIG. 2c, particularmente ilustrando o arranjo verticalmente espaçado das linhas de transporte em relação ao eixo de transporte, estendendo-se através do vaso;

[00012] FIG. 3 é uma vista em perspectiva de uma transportadora de acordo com uma modalidade da presente invenção configurada para proteger e transportar os artigos sendo aquecidos através de um vaso de processamento cheio de líquido;

[00013] FIG. 4a é uma vista parcial de corte lateral de uma modalidade de um sistema de aquecimento de micro-ondas que inclui uma zona de ajuste de pressão configurada para transportar um ou mais artigos da zona de termalização à zona de aquecimento de micro-ondas do sistema de aquecimento, usando um sistema de transferência de transportadora;

[00014] FIG. 4b é uma vista parcial de corte lateral de uma outra modalidade de um sistema de aquecimento de micro-ondas incluindo uma zona de ajuste de pressão semelhante ao representado na FIG. 4a, mas particularmente, ilustrando um sistema de transferência de transportadora disposto quase inteiramente dentro da zona de ajuste de pressão;

[00015] FIG. 4c é uma vista esquemática parcial da zona de ajuste de pressão similar àquelas descritas nas FIGS. 4a e 4b, mas ilustrando outra modalidade do sistema de transferência de transportadora para mover os artigos de zona de termalização para a zona de aquecimento de micro-ondas;

[00016] FIG. 4d é uma vista esquemática parcial da zona de ajuste de pressão similar àquelas descritas nas FIGS. 4a e 4b, mas ilustrando ainda outra modalidade do sistema de transferência de transportadora para mover os artigos de zona de termalização para a zona de aquecimento de micro-ondas;

[00017] FIG. 5a é uma vista parcial de corte lateral de um dispositivo de porta de travamento configurado de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente, mostrando o arranjo de porta em uma posição aberta;

[00018] FIG. 5b é uma vista parcial de corte lateral do dispositivo de porta de travamento retratado na FIG. 5a, particularmente, mostrando o arranjo de porta em uma posição fechada com as placas de vedação em uma posição retraída;

[00019] FIG. 5c é uma vista parcial de corte lateral do dispositivo de porta de travamento retratado nas FIGs. 5a e 5b, particularmente, mostrando o arranjo de porta em uma posição fechada com as placas de vedação em uma posição estendida;

[00020] FIG. 5d é uma vista parcial ampliada do arranjo de porta mostrado nas FIGS. 5a-c, particularmente, ilustrando uma modalidade de um rolamento usado para mover as placas de vedação do arranjo da porta;

[00021] FIG. 6a é uma vista esquemática parcial em corte lateral de uma zona de aquecimento de micro-ondas configurada de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando o vaso de aquecimento e sistema de distribuição de micro-ondas;

[00022] FIG. 6b é uma vista superior esquemática de uma zona de aquecimento de micro-ondas configurada de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando uma configuração de lançadores de micro-ondas em um sistema de aquecimento empregando um sistema de transporte multilinha;

[00023] FIG. 6c é uma vista esquemática lateral da zona de aquecimento de micro-ondas ilustrada na FIG. 6B, mostrando particularmente o um conjunto de lançadores de micro-ondas configurado para aquecer artigos passando ao longo de uma linha de transporte;

[00024] FIG. 7a é uma vista parcial de corte lateral de uma zona de aquecimento de micro-ondas configurada de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um lançador de micro-ondas intitulado e mostrando o que se quer dizer com o termo "ângulo de inclinação de lançamento" (β);

[00025] FIG. 7b é uma vista parcial de corte lateral de uma outra modalidade de uma zona de aquecimento de micro-ondas, particularmente ilustrando um sistema de distribuição de micro-ondas que compreende uma pluralidade de lançadores inclinados;

[00026] FIG. 8a é uma vista parcial de corte lateral alargada de uma parte de uma zona de aquecimento de micro-ondas, particularmente, ilustrando uma modalidade de uma janela de micro-ondas, localizada perto da abertura de descarga do pelo menos um lançador de micro-ondas da zona de aquecimento;

[00027] FIG. 8b é uma vista parcial de corte lateral alargada de uma parte de uma zona de aquecimento de micro-ondas, particularmente ilustrando uma outra modalidade de uma janela de micro-ondas localizada perto da abertura de descarga do pelo menos um lançador de micro-ondas da zona de aquecimento;

[00028] FIG. 8c é uma vista parcial de corte lateral alargada de uma parte de uma zona de aquecimento de micro-ondas, particularmente ilustrando ainda uma outra modalidade de uma janela de micro-ondas localizada perto da abertura de descarga do pelo menos um lançador de micro-ondas da zona de aquecimento;

[00029] FIG. 9a é uma vista isométrica de um lançador de micro ondas configurado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00030] FIG. 9b é uma vista lateral longitudinal do lançador de micro-ondas representado na FIG. 9a;

[00031] FIG. 9c é uma vista de extremidade do lançador de micro-ondas retratado nas FIGS. 9a e 9b, particularmente ilustrando um lançador tendo uma saída alargada;

[00032] FIG. 9d é uma vista de extremidade de outra modalidade do lançador de micro-ondas geralmente retratado nas FIGS. 9a e 9b, particularmente ilustrando um lançador tendo uma entrada e saída de aproximadamente o mesmo tamanho;

[00033] FIG. 9e é uma vista de extremidade de ainda uma outra modalidade dos lançadores de micro-ondas geralmente retratados nas FIGS. 9a e 9b, particularmente ilustrando um lançador tendo uma saída afunilada;

[00034] FIG. 10a é uma vista isométrica de um outro lançador de micro-ondas configurado de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um lançador compreendendo uma entrada de micro-ondas única e uma pluralidade de saídas de micro-ondas;

[00035] FIG. 10b é uma visão transversal vertical do lançador de micro-ondas representado na FIG. 10a, particularmente, ilustrando as várias saídas de micro-ondas;

[00036] FIG. 10c é uma vista transversal vertical do lançador de micro-ondas representado nas FIGS. 10a e 10b, particularmente, mostrando o par de septos de divisão usados para criar vias de microondas individuais entre a entrada e múltiplas saídas do lançador de microondas;

[00037] FIG. 11a é uma vista isométrica de um lançador de micro-ondas configurado de acordo com outra modalidade da presente invenção, particularmente mostrando uma íris indutiva integrada disposta entre a entrada e saída do lançador;

[00038] FIG. 11b é uma vista transversal horizontal do lançador de micro-ondas representado na FIG. 11a;

[00039] FIG. 11c é uma vista transversal horizontal de um outro lançador de micro-ondas similar ao lançador representado na FIG. 11a, mas incluindo um par de septos de divisão em adição a uma íris indutiva disposta entre a entrada e a saída do lançador;

[00040] FIG. 12a é uma vista em corte lateral de um dispositivo de mudança de fase configurado de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um dispositivo de sintonia de tipo êmbolo que inclui um único êmbolo;

[00041] FIG. 12b é uma vista esquemática em corte lateral de um dispositivo de mudança de fase configurado de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um dispositivo de sintonia de tipo êmbolo incluindo uma pluralidade de êmbolos acionados por um eixo rotativo comum;

[00042] FIG. 13a é uma vista em perspectiva lateral de um dispositivo de mudança de fase configurado de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, particularmente, ilustrando um dispositivo de mudança de fase rotativo;

[00043] FIG. 13b é uma vista transversal longitudinal do dispositivo de mudança de fase rotativo representado na FIG. 13a;

[00044] FIG. 13c é uma vista lateral transversal da seção rotativa do dispositivo de mudança de fase rotativo representado nas FIGS. 13a e 13b, particularmente mostrando a largura e o espaçamento entre as placas dispostas dentro da carcaça;

[00045] FIG. 13d é uma vista lateral transversal da seção fixa do dispositivo de mudança de fase rotativo representado nas FIGS. 13a e 13b, particularmente, ilustrando as dimensões da seção fixa;

[00046] FIG. 13e é uma vista em corte lateral de um dispositivo de mudança de fase rotativo configurado de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um sistema de acionamento que inclui um membro de manivela rotativo;

[00047] FIG. 13f é uma vista em corte lateral de um dispositivo de mudança de fase rotativo configurado de acordo com ainda uma outra modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um sistema de acionamento que inclui um conjunto de molas de compressão;

[00048] FIG. 14a é uma vista parcial esquemática de corte lateral de um sistema de distribuição de micro-ondas utilizando dois dispositivos de mudança de fase para mudança de fase e/ou sintonização de impedância;

[00049] FIG. 14b é uma vista parcial esquemática de corte lateral de um vaso de aquecimentos de micro-ondas configurado de acordo com uma modalidade da presente invenção, particularmente ilustrando um dispositivo de mudança de fase acoplado ao vaso para uso como um sintonizador de frequência;

[00050] FIG. 15a é uma vista parcial esquemática de corte lateral de uma parte de um sistema de aquecimento de micro-ondas, particularmente ilustrando uma zona de termalização incluindo uma pluralidade de agitadores de jato de fluido;

[00051] FIG. 15b é uma vista de extremidade de uma zona de termalização semelhante àquela representada na FIG. 15a, particularmente, ilustrando uma modalidade em que o agitador de jato de fluido é posicionado de maneira circunferencial dentro da zona de termalização;

[00052] FIG. 16 é um fluxograma que representa as principais etapas envolvidas em um método de controlar um sistema de micro-ondas em conformidade com uma modalidade da presente invenção;

[00053] FIG. 17 é um fluxograma que representa as principais etapas envolvidas em um método para determinar a potência líquida descarregada a partir do pelo menos um lançador de micro-ondas usando dois ou mais pares de acopladores direcionais; e

[00054] FIG. 18 é uma representação isométrica da localização de termopares inseridos em um pacote de teste para determinar a temperatura mínima do pacote para determinar o perfil de aquecimento para um artigo de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Descrição Detalhada

[00055] Processos e sistemas de micro-ondas para o aquecimento de uma pluralidade de artigos de acordo com as várias modalidades da presente invenção são descritos abaixo. Exemplos de artigos apropriados para serem aquecidos em sistemas e processos da presente invenção podem incluir, mas não estão limitados a, gêneros alimentícios, fluidos médicos e instrumentos médicos. Em uma modalidade, sistemas de micro-ondas aqui descritos podem ser usados para a pasteurização e/ou esterilização dos artigos sendo aquecidos. Em geral, a pasteurização envolve aquecimento rápido de um artigo ou artigos a uma temperatura mínima de entre 80°C a 100°C, enquanto a esterilização envolve aquecimento de um ou mais artigos a uma temperatura mínima de entre 100°C a 140°C. No entanto, em uma modalidade, pasteurização e esterilização podem ocorrer simultaneamente ou quase simultaneamente e muitos processos e sistemas podem ser configurados para tanto pasteurizar quanto esterilizar um ou mais artigos. Várias modalidades de processos e sistemas de micro-ondas configurados para aquecer um ou mais tipos de artigos agora serão discutidas em detalhe, com referência às Figuras.

[00056] Voltando-se agora para as FIGS. 1a e 1b, uma representação esquemática das principais etapas em um processo de aquecimento de micro-ondas de acordo com uma modalidade da presente invenção é retratada na FIG. 1a, enquanto FIG. 1b retrata uma modalidade de um sistema de micro-ondas 10 operável para aquecer uma pluralidade de artigos de acordo com o processo descrito na FIG. 1a. Conforme mostrado nas FIGS. 1a e 1b, um ou mais artigos inicialmente podem ser introduzido em uma zona de termalização 12, em que os artigos podem ser termalizados a uma temperatura substancialmente uniforme. Uma vez termalizados, os artigos podem ser opcionalmente passados através de uma zona de ajuste de pressão 14a antes de serem introduzidos em uma zona de aquecimento de micro-ondas 16. Na zona de aquecimento de micro-ondas 16, os artigos podem ser rapidamente aquecidos utilizando energia de micro-ondas descarregada em pelo menos uma parte da zona de aquecimento de um ou mais lançadores de micro-ondas, geralmente ilustrados como lançadores 18 na FIG. 1b. Os artigos aquecidos podem então opcionalmente serem passados através de uma zona de contenção 20, em que os artigos podem ser mantidos a uma temperatura constante por um período de tempo especificado. Subsequentemente, os artigos podem ser passados para uma zona de retardamento de 22, em que a temperatura dos artigos pode ser reduzida rapidamente a uma temperatura de tratamento adequada. Depois disso, os artigos refrigerados, opcionalmente, podem ser passados através de uma segunda zona de ajuste de pressão 14b antes de serem removidos do sistema 10 e adicionalmente utilizados.

[00057] Sistema de micro-ondas 10 pode ser configurado para aquecer diversos tipos de artigos. Em uma modalidade, os artigos aquecidos no sistema de micro-ondas 10 podem compreender gêneros alimentícios, tais como, por exemplo, frutas, vegetais, carnes, massas, refeições pré-fabricadas e até mesmo bebidas. Em outras modalidades, os artigos aquecidos no sistema de micro-ondas 10 podem incluir fluidos médicos embalados ou instrumentos médicos e/ou odontológicos. Os artigos processados dentro do sistema de aquecimento de micro-ondas 10 podem ser de qualquer tamanho e forma apropriados. Em uma modalidade cada artigo pode ter um comprimento (a maior dimensão) de pelo menos cerca de 5,08 cm (2 polegadas), pelo menos cerca de 10,16 cm (4 polegadas), pelo menos cerca de 15,24 cm (6 polegadas) e/ou não mais que cerca de 45,72 cm (18 polegadas), não mais que cerca de 30,48 cm (12 polegadas), ou não mais que cerca de 25,40 cm (10 polegadas); uma largura (segunda maior dimensão) de pelo menos cerca de 2,54 cm (1 polegada), pelo menos cerca de 5,08 cm (2 polegadas), pelo menos cerca de 10,16 cm (4 polegadas) e/ou não mais que cerca de 30,48 cm (12 polegadas), não mais que cerca de 25,40 cm (10 polegadas), ou não mais que cerca de 20,32 cm (8 polegadas); e/ou uma profundidade (menor dimensão) de pelo menos cerca de 1,27 cm (0,5 polegadas), pelo menos cerca de 2,54 cm (1 polegada), pelo menos cerca de 5,08 cm (2 polegadas) e/ou não mais que cerca de 20,32 cm (8 polegadas), não mais que cerca de 15,24 cm (6 polegadas), ou não mais que cerca de 10,16 cm (4 polegadas). Os artigos podem incluir itens ou pacotes individuais, tendo uma forma geralmente retangular ou semelhante a prisma ou podem incluir uma rede contínua de itens ou pacotes conectados passados através do sistema de micro-ondas 10. Os itens ou pacotes podem ser construídos de qualquer material, incluindo plásticos, celulósicos e outros materiais de micro-ondas transparentes e podem ser passados através do sistema de micro-ondas 10 através de um ou mais sistemas de transporte, modalidades dos quais serão discutidas em detalhe abaixo.

[00058] De acordo com uma modalidade da presente invenção, cada uma das acima descritas zonas de termalização, aquecimento de micro-ondas, contenção e/ou retardamento 12, 16, 20 e 22 pode ser definida dentro de um único vaso, como geralmente retratado na FIG. 1b, enquanto, em outra modalidade, pelo menos uma das etapas acima descritas pode ser definida dentro de um ou mais vasos separados. De acordo com uma modalidade, pelo menos uma das etapas acima descritas pode ser realizada em um vaso que é pelo menos parcialmente preenchido com um meio fluido, em que os artigos sendo processados podem ser pelo menos parcialmente submersos. O meio fluido pode ser um gás ou um líquido tendo uma constante dielétrica maior que a constante dielétrica do ar e, em uma modalidade, pode ser um meio líquido tendo uma constante dielétrica semelhante à constante dielétrica dos artigos sendo processados. Água (ou meios líquidos compreendendo água) pode ser particularmente apropriada para sistemas utilizados para aquecer dispositivos ou artigos comestíveis e/ou médicos. Em uma modalidade, aditivos, tais como, por exemplo, óleos, álcoois, glicóis e sais podem opcionalmente ser adicionados ao meio líquido para alterar ou melhorar suas propriedades físicas (por exemplo, ponto de ebulição) durante o processamento, se necessário.

[00059] Sistema de micro-ondas 10 pode incluir pelo menos um sistema de transporte (não mostrado nas FIGS. 1a e 1b) para transportar os artigos através de uma ou mais zonas de processamento descritas acima. Exemplos de sistemas de transporte adequados podem incluir, mas não estão limitados a, transportadores de correia plástica ou de borracha, transportadores de cadeia, transportadores de rolos, transportadores flexíveis ou multiflexing, transportadores de malha de arame, transportadores de alcatruzes, transportadores pneumáticos, transportadores de parafuso, transportadores de calha ou vibratórios e suas combinações. O sistema de transporte pode incluir qualquer número de linhas de transporte individuais e pode ser organizado de qualquer forma adequada dentro dos vasos de processo. O sistema de transporte utilizado pelo sistema de micro-ondas 10 pode ser configurado em uma posição geralmente fixa dentro do vaso, ou pelo menos uma parte do sistema pode ser ajustável no sentido vertical ou lateral.

[00060] Voltando-se agora para as FIGS. 2a-2d, modalidades de um vaso de processamento 120 que inclui um sistema de transporte 110 disposto nele são fornecidas. Em uma modalidade geralmente retratada nas FIGS. 2a e 2b, sistema de transporte 110 inclui um par de linhas de transporte lateralmente espaçadas, substancialmente paralelas 112, 114, posicionado em uma configuração geralmente lado a lado dentro do vaso 120. Como mostrado na vista superior em corte do vaso 120 na FIG. 2B, linhas de transporte 112 e 114 podem ser lateralmente espaçadas uma da outra e podem ser posicionadas em ambos os lados de um eixo de transporte 122, que se estende ao longo do comprimento do vaso 120 na direção do transporte dos artigos passando através do mesmo. Embora mostrado na FIG. 2a como estando geralmente na mesma elevação vertical dentro do vaso 120, deve ser entendido que, em uma modalidade, linhas de transporte 112, 114 também podem ser posicionadas em diferentes elevações verticais. Adicionalmente, sistema de transporte 110 retratado nas FIGS. 2a e 2b podem também incluir vários pares de linhas de transporte lateralmente espaçadas (modalidade não mostrada), de tal modo que os pares de linhas de transporte lateralmente espaçadas são espaçadas verticalmente uma da outra ao longo da dimensão vertical do vaso 120.

[00061] Outra modalidade de um sistema de transporte 110 que inclui um par de linhas de transporte espaçadas verticalmente, substancialmente paralelas 116, 118, posicionado em um arranjo empilhado no interior do vaso 120, é mostrada nas FIGS. 2c e 2d. Linhas de transporte 116 e 118 podem ser configuradas, acima e abaixo do eixo de transporte 122, o qual geralmente pode se estender ao longo do comprimento do vaso 120, conforme a vista em corte lateral do vaso 120 provida na FIG. 2d. Além disso, de uma maneira similar como anteriormente descrito, vaso 120 mostrado nas FIGS. 2c e 2d também podem incluir vários pares de linhas de transporte, lateralmente espaçadas entre si dentro do vaso. Além disso, cada linha de transporte do par pode ou não pode ser deslocada em relação à outra em uma direção lateral. Em uma modalidade adicional (não mostrada), vaso 120 pode incluir uma linha de transporte única, posicionada no terço médio do volume interno do vaso 120, ou posicionada em ou perto da linha central do vaso. Detalhes adicionais dos sistemas de transporte, de acordo com várias modalidades da presente invenção serão discutidos em detalhes abaixo.

[00062] Quando um sistema de transporte é usado para transportar artigos através de um vaso de processamento cheio de líquido, uma ou mais transportadora ou outros mecanismos de fixação podem ser usados para controlar a posição dos artigos durante a passagem através do meio líquido. Uma modalidade de uma transportadora adequada 210 é ilustrada na FIG. 3. Conforme mostrado na FIG. 3, transportadora 210 compreende uma superfície de fixação inferior 212a e uma superfície de fixação superior 212b configuradas para fixar qualquer número adequado de artigos 216 entre as mesmas. Em uma modalidade, superfícies superior e/ou inferior 212b,a podem ter uma estrutura em malha, grade ou grelha, como geralmente retratado na FIG. 3, enquanto, em outra modalidade, uma ou ambas as superfícies 212a,b pode ser uma superfície substancialmente contínua. Transportadora 210 pode ser construída de plástico, fibra de vidro ou qualquer outro material dielétrico e, em uma modalidade, pode ser feita de um ou mais materiais compatíveis com o micro-ondas e/ou transparentes de micro-ondas. Em algumas modalidades, o material pode ser de um material com perdas. Em algumas modalidades, transportadora 210 pode não compreender substancialmente nenhum metal.

[00063] Superfícies de fixação superior e inferior 212a, 212b podem ser ligadas uma à outra por um dispositivo de fixação, mostrado como um prendedor 219 na FIG. 3 e, como montada, transportadora 210 pode ser anexada ou fixada ao sistema de transporte (não mostrado na FIG. 3) de acordo com qualquer mecanismo de fixação adequado. Em uma modalidade, pelo menos um lado (ou borda) da transportadora 210 pode incluir um ou mais mecanismos de fixação, tais como, por exemplo, ganchos superior e inferior 218a, 218b mostrado na FIG. 3, para fixar a transportadora 210 para uma parte (por exemplo, uma barra, um trilho, um cinto ou uma corrente) do sistema de transporte (não mostrado). Dependendo da espessura e/ou peso de artigos 216, transportadora 210 pode incluir somente um dos ganchos 218a, 218b para fixar a transportadora 210 no sistema de transporte. O sistema de transporte utilizado para transportar artigos 216 pode ser configurado para transportar várias transportadoras ao longo de uma ou mais linhas de transporte e as transportadoras podem ser arranjadas em uma configuração lado a lado, espaçada lateralmente e/ou em uma configuração espaçada verticalmente, empilhada como descrito anteriormente. Quando o sistema de transporte inclui uma pluralidade de linhas de transporte, cada linha de transporte pode incluir uma única transportadora para a contenção de uma pluralidade de artigos 216, ou cada linha de transporte pode conter múltiplas transportadoras empilhadas ou lateralmente espaçadas entre si.

[00064] Voltando a fazer referência às FIGS. 1a e 1b, os artigos introduzidos no sistema de micro-ondas 10 são inicialmente introduzidos na zona de termalização 12, em que os artigos são termalizados para atingir uma temperatura substancialmente uniforme. Em uma modalidade pelo menos cerca de 85 por cento, pelo menos cerca de 90 por cento, pelo menos cerca de 95 por cento, pelo menos cerca de 97 por cento, ou pelo menos cerca de 99 por cento de todos os artigos retirados da zona de termalização 12 têm uma temperatura dentro de cerca de 5°C, dentro de cerca de 2°C ou dentro de 1°C, um do outro. Como usado aqui, os termos "termalizar" e "termalização" geralmente se referem a uma etapa de equilíbrio ou equalização de temperatura. Dependendo da temperatura inicial e desejada dos artigos sendo termalizados, o sistema de controle de temperatura da zona de termalização 12, ilustrado na FIG. 1a como trocador de calor 13, pode ser um sistema de aquecimento e/ou de arrefecimento. Em uma modalidade, a etapa de termalização pode ser efetuada sob temperatura e/ou pressão ambiente, enquanto, em outra modalidade, termalização pode ser realizada em um vaso de termalização pressurizado e/ou cheio de líquido a uma pressão de não mais de cerca de 68,95 kPa (10 psig), não mais de cerca de 34,47 kPa (5 psig) ou não mais que cerca de 13,79 kPa (2 psig). Artigos submetidos a termalização podem ter um tempo médio de permanência na zona de termalização 12 de pelo menos 30 segundos, pelo menos cerca de 1 minuto, pelo menos cerca de 2 minutos, pelo menos cerca de 4 minutos e/ou não mais de cerca de 20 minutos, não mais que cerca de 15 minutos ou não mais que cerca de 10 minutos. Em uma modalidade, os artigos retirados da zona de termalização 12 podem ter uma temperatura de pelo menos cerca de 20°C, pelo menos cerca de 25°C, pelo menos cerca de 30°C, pelo menos cerca de 35°C e/ou não mais do que cerca de 70°C, não mais do que cerca de 65°C, não mais do que cerca de 60°C, ou não mais do que cerca de 55°C.

[00065] Em uma modalidade em que zona de termalização 12 e zona de aquecimento de micro-ondas 16 são operadas em pressões substancialmente diferentes, os artigos retirados da zona de termalização 12 podem ser primeiramente passados através de uma zona de ajuste de pressão 14a antes de entrarem na zona de aquecimento de micro-ondas 16, como geralmente retratada nas FIGS. 1a e 1b. Zona de ajuste de pressão 14a pode ser qualquer sistema ou zona configurado para fazer a transição dos artigos sendo aquecidos entre uma área de baixa pressão e uma área de maior pressão. Em uma modalidade, zona de ajuste de pressão 14a pode ser configurada para fazer a transição dos artigos entre duas zonas com uma diferença de pressão de pelo menos cerca de 6,89 kPa (1 psi), pelo menos cerca de 34,47 kPa (5 psi), pelo menos cerca de 68,95 kPa (10 psi) e/ou não mais do que cerca de 344,74 kPa (50 psi), não mais que cerca de 310,26 kPa (45 psi), não mais do que cerca de 275,79 kPa (40 psi), ou não mais que cerca de 241,32 kPa (35 psi). Em uma modalidade, o sistema de micro-ondas 10 pode incluir pelo menos duas zonas de ajuste de pressão 14a,b para fazer a transição dos artigos de uma zona de termalização de pressão atmosférica a uma zona de aquecimento operada a uma pressão elevada antes de retornar os artigos à pressão atmosférica, conforme descrito em detalhes abaixo.

[00066] Uma modalidade de uma zona de ajuste de pressão 314a disposta entre uma zona de termalização 312 e uma zona de aquecimento de micro-ondas 316 de um sistema de aquecimento de microondas 310 é ilustrada na FIG. 4a. Zona de ajuste de pressão 314a é configurada para fazer a transição de uma pluralidade de artigos 350, os quais podem ser fixados dentro de pelo menos um transportador, da zona de termalização de baixa pressão 312 para zona de aquecimento de microondas de pressão mais elevada 316. Embora mostrado na FIG. 4a como sendo uma única transportadora 352a, deve ser entendido que aquela zona de ajuste de pressão 314a pode ser configurada para receber mais do que uma transportadora. Em uma modalidade, as transportadoras podem ser recebidas simultaneamente, de tal modo que essa zona de ajuste de pressão 314a contém várias transportadoras ao mesmo tempo. Em uma outra modalidade, várias transportadoras podem ser alinhadas e prontas, por exemplo dentro da zona de termalização 312, para seres transferidas através da zona de ajuste de pressão 314a, cujos detalhes serão agora discutidos abaixo.

[00067] Em operação, uma ou mais transportadoras 352a pode ser transferida de zona de termalização 312 para 316 da zona de aquecimento de micro-ondas primeiro abrindo uma válvula de equilibração 330 e permitindo que a pressão entre a zona de termalização 312 e a zona de ajuste de pressão 314a seja equalizada. Em seguida, um dispositivo de porta 332 pode ser aberto para permitir que a transportadora 352a seja movida de uma linha de transporte 340a disposta dentro da zona de termalização 312 para uma plataforma 334 dentro da zona de ajuste de pressão 314a, como geralmente mostrado pela transportadora de linha tracejada 352b na FIG. 4a.

[00068] Depois disso, dispositivo de porta 332 e válvula de equilíbrio 330 podem ser fechados em sequência, re-isolando a zona de ajuste de pressão 314a da zona de termalização 312. Posteriormente, uma outra válvula de equilibração 336 pode ser aberta para permitir que a pressão entre a zona de ajuste de pressão 314a e zona de aquecimento de micro-ondas 316 seja equalizada. Uma vez que o equilíbrio é alcançado, outro dispositivo de porta 338 pode ser aberto para permitir que a transportadora 352b seja movida para outro sistema de transporte 340b disposto dentro de zona de aquecimento de micro-ondas 316, como geralmente mostrado pela transportadora de linha tracejada 352c na FIG. 4a. Posteriormente, dispositivo de porta 338 e válvula de equalização de 336 podem ser fechados em sequência, re-isolando a zona de aquecimento de micro-ondas 316 da zona de ajuste de pressão 314a. O processo pode ser repetido então para transportar transportadoras adicionais da zona de termalização 312 à zona de aquecimento de micro-ondas 316 conforme necessário.

[00069] De acordo com uma modalidade, cada uma da zona de aquecimento de micro-ondas 316 e zona de termalização 312 pode ser preenchida com um fluido ou líquido não compressível, como, por exemplo, água ou soluções incluindo água. Como usado aqui, o termo "cheio" denota uma configuração onde pelo menos 50 por cento do volume especificado é preenchido com o meio de enchimento. O meio de "enchimento" pode ser um líquido, normalmente um líquido não compressível, e pode ser ou incluir, por exemplo, água. Em determinadas modalidades, volumes "cheios" podem ser pelo menos cerca de 75 por cento, pelo menos cerca de 90 por cento, pelo menos cerca de 95 por cento, ou 100 por cento completo do meio de enchimento. Quando a zona de termalização 312 e/ou zona de aquecimento de micro-ondas 316 são preenchidas com um fluido incompressível, dispositivos de porta 332, 338 e/ou zona de ajuste de pressão 314a também podem incluir duas ou mais abas ou válvulas unidirecionais, mostradas como válvulas ou abas 342, 344 na FIG. 4a, para a prevenção de vazamento substancial de fluido entre a zona de termalização 312 e zona de aquecimento de micro-ondas 316 quando dispositivos de porta 332 e 338 estão abertos e transportadora 352 é passada através dos mesmos.

[00070] O transporte do transportadora 352 da zona de termalização 312 através da zona de ajuste de pressão 314a e à zona de aquecimento de micro-ondas 316 pode ser realizado através de um ou mais sistemas de transferência de artigo automáticos, várias modalidades dos quais são ilustradas nas FIGS. 4b - 4d. Em algumas modalidades, sistema de transferência automático 380 pode incluir um ou mais dispositivos de transferência, dispostos dentro da zona de termalização 312, zona de ajuste de pressão 314a, e/ou zona de aquecimento de micro-ondas 316 para mover transportadora 352 em e/ou fora da zona de ajuste de pressão 314a. Em uma modalidade mostrada na FIG. 4b, sistema de transferência 380 inclui dois dispositivos de transferência de engrenagem 381, 382, configurados para engatar os dentes 353 dispostos ao longo da borda inferior da transportadora 352 e girar, conforme indicado pelas setas 392a,b, para puxar a transportadora 352 para fora da zona de termalização 312 e/ou empurrar a transportadora 352 para dentro da zona de aquecimento de micro-ondas 316. Conforme mostrado na FIG. 4b, primeiro e segundo dispositivos de transferência de engrenagem 381, 382 permanecem substancialmente estacionários (em termos de movimento lateral) durante o transporte da transportadora 352 e são quase inteiramente, ou inteiramente, dispostos dentro da zona de ajuste de pressão 314a.

[00071] Em contraste, algumas modalidades do sistema de transferência automático 380 podem incluir um ou mais dispositivos de transferência que são lateralmente mutáveis (ou seja, móveis na direção do transporte) durante o transporte da transportadora 352 para dentro e/ou fora da zona de ajuste de pressão 314a. Como mostrado em uma modalidade representada na FIG. 4C, uma parte do sistema de transferência automático 380 pode ser disposto na zona de termalização 312 e/ou na zona de aquecimento de micro-ondas 316 e pode ser configurada para extensão em e retração para fora da zona de ajuste de pressão 314a. No sistema 380 mostrado na FIG. 4c, os dispositivos de transferência incluem um braço empurrador 381 configurado para empurrar a transportadora 352 para dentro da zona de ajuste de pressão 314a e um braço extrator 382 para puxar transportadora 352 para dentro da zona de aquecimento de micro-ondas 316. Nem o braço extrator 381 nem o braço empurrador 382 são dispostos dentro da zona de ajuste de pressão 314a, mas em vez disso, cada um é configurado para estender para dentro e retrair para fora da zona de ajuste de pressão 314a, como geralmente indicado pelas setas 394a,b na FIG. 4c.

[00072] De acordo com uma outra modalidade representada na FIG. 4d, sistema de transporte automático 380 inclui uma plataforma 334 tendo uma parte móvel 384, a qual é configurada para ser estendida em e retraída para fora da zona de termalização 312 e/ou da zona de aquecimento de micro-ondas 316 para, desse modo, transportar a transportadora 352 para dentro e fora das zonas de termalização e de aquecimento de micro-ondas 312, 316, geralmente como indicado pelas setas 396a e 396b. Em contraste à modalidade mostrada na FIG. 4c, sistema de transferência automático 380 representado na FIG. 4d é disposto principalmente dentro da zona de ajuste de pressão 314a e está configurado para estender para fora de e retrair de volta para zona de ajuste de pressão 314a.

[00073] Independentemente da configuração específica dos dispositivos de transferência utilizados pelo sistema de transferência de artigo automático 380, o sistema de transferência pode ser automatizado, ou controlado por um sistema de controle automático 390, conforme ilustrado nas FIGS. 4a e 4b. Embora não especificamente representado nas modalidades ilustradas nas FIGS. 4c e 4 d, que deve ser entendido que tais sistemas de controle 390 podem também ser empregados nestas modalidades. Sistema de controle automático 390 pode ser usado para controlar o movimento e/ou tempo de pelo menos uma das primeira e segunda válvulas de equilibração 330, 336, primeira e segunda válvulas de porta 332, 338 e primeiro e segundo dispositivos de transferência 381, 382, do sistema de transferência de artigo automático 380. Em uma modalidade, sistema de controle 390 pode ajustar a posição, velocidade, e/ou sincronismo destes dispositivos ou elementos a fim de assegurar que as transportadoras dentro do sistema se movam de forma consistente e ininterrupta.

[00074] Voltando-se agora para as FIGS. 5a-5d, é provida uma modalidade de um dispositivo de porta de travamento 420, adequado para uso como dispositivo de porta 332 e/ou 338 na parte do sistema de microondas 310 retratado nas FIGS. 4a e 4b. Dispositivo de válvula de porta de travamento 420 é ilustrado nas FIGS. 5a-d como geralmente composto por um par de membros fixos separados espaçados 410, 412 que apresentam superfícies de vedação opostas 414a,b e que definem um espaço de recepção de porta 416 entre os mesmos. Os membros fixos espaçados a 410, 412 podem cada um definir uma abertura de passagem 418a,b , as quais são circunscritas por uma das superfícies de vedação 414a,b. Cada uma das aberturas de passagem 418a,b é substancialmente alinhada uma com a outra de tal modo que os artigos podem passar através da abertura cumulativa quando dispositivo de válvula de porta 420 está aberto.

[00075] Dispositivo de porta de travamento 420 adicionalmente compreende uma montagem de porta 422, o qual é configurado para ser recebido espaço de recepção de porta 416 e é mutável ali entre uma posição fechada (como mostrado nas FIGS. 5b e 5C), em que montagem de porta 422 substancialmente bloqueia aberturas de passagem 418a,b e uma posição aberta (como mostrado na FIG. 5A), em que montagem de porta 422 não substancialmente bloqueia aberturas de passagem 418a,b. Em uma modalidade, montagem de porta 422 compreende um par de placas de vedação espaçadas separadas de 424, 426 e um membro de acionamento 428 disposto entre as placas de vedação 424, 426. Quando a montagem de porta 422 é configurada na posição fechada, membro de acionamento 428 é deslocável, em relação às placas de vedação 424, 426, entre uma posição retraída (conforme indicado na FIG. 5b) e uma posição estendida (como mostrado na FIG. 5c). Em uma modalidade mostrada nas FIGS. 5a-c, montagem de porta 422 compreende pelo menos um par de rolamentos 430 dispostos dentro do espaço definido entre placas de vedação opostas 424, 426, o qual é posicionado no espaço de recepção de porta 416 quando montagem de porta 422 está na posição fechada, como particularmente indicado nas FIGS. 5b e 5C. Quando membro de acionamento 428 é deslocado entre uma posição retraída, conforme ilustrado na FIG. 5b para uma posição estendida como descrito na FIG. 5c, pelo menos um rolamento de par 430 pode forçar pelo menos uma das placas de vedação 424, 426 para fora, longe uma da outra e em uma posição vedada, conforme FIGS. 5c.

[00076] Em uma modalidade, um ou mais dos rolamentos do par 430 podem ser fixados, presos, ou pelo menos parcialmente alojados dentro de pelo menos uma das placas de vedação 424, 426 e/ou membro de acionamento 428. De acordo com uma modalidade, pelo menos um dos rolamentos 430a pode ser anexado de forma fixa ao membro de acionamento 428, como descrito na vista parcial ampliada da montagem de porta 422 provido na FIG. 5d. À medida que o membro de acionamento 428 desloca-se para baixo ao espaço de recepção de porta 416, um dos rolamentos 430a do par pode estar em contato com uma das placas de vedação 424, 426 (mostrada como placa 426 na FIG. 5d) e pode se mover ao longo de uma rampa (ou ranhura) 427 nele. À medida que o rolamento viaja através da ranhura 427 (ou ao longo da rampa 427), pressão externa é exercida na placa de vedação 426, desse modo, movendo o mesmo em uma direção como indicado pela seta 460. Embora mostrado como incluindo apenas um único par de rolamentos 430, deve ser entendido que qualquer número de rolamentos, posicionados ao longo do comprimento vertical do membro de acionamento 428 e/ou dos membros da vedação 424, 426, pode ser usado.

[00077] Quando em posição vedada, como mostrado na FIG. 5c, pelo menos uma porção das placas de vedação, 424, 426 engata ou fisicamente entra em contato com respectivas superfícies de vedação opostas 414a,b , para assim formar uma vedação firme substancialmente fluida. Em uma modalidade, cada uma das placas de vedação 424, 426 compreende uma vedação resiliente 423, 425 para engatar superfícies de vedação 414a,b quando placas de vedação 424, 426 estão na posição vedada. Quando o membro de acionamento 428 é deslocado da posição estendida, conforme indicado na FIG. 5C, de volta à posição retraída, como mostrado na FIG. 5b, placas de vedação, 424, 426 retraem em direção uma à outra na posição não vedada, conforme indicado na FIG. 5b. Na posição não vedada, placas de vedação 424, 426 são desengatadas das superfícies de vedação opostas 414a,b, mas podem permanecem dentro do espaço de recepção de porta 416. Em uma modalidade, placas de vedação, 424, 426 podem ser inclinadas em direção à posição não vedada e pode incluir pelo menos um dispositivo de inclinação 429 (por exemplo, uma mola ou molas) para inclinar placas de vedação 424, 426, em direção à posição não vedada.

[00078] Referindo-se novamente às FIGS. 1a e 1b, os artigos saindo da zona de termalização 12, e opcionalmente passados através de uma zona de ajuste de pressão 14a, como descrito acima, podem então serem introduzidos em uma zona de aquecimento de micro-ondas 16. Na zona de aquecimento de micro-ondas 16, os artigos podem ser rapidamente aquecidos com uma fonte de aquecimento que utiliza energia de micro-ondas. Como usado aqui, o termo "energia de micro-ondas" refere-se a energia eletromagnética, tendo uma frequência entre 300MHz e 30 GHz. Em uma modalidade, várias configurações de zona de aquecimento de micro-ondas 16 podem utilizar a energia de micro-ondas tendo uma frequência de cerca de 915 MHz ou uma frequência de aproximadamente 2,45 GHz, ambas as quais foram designadas geralmente como frequências de micro-ondas industrial. Além de energia de microondas, zona de aquecimento de micro-ondas 16 opcionalmente pode utilizar uma ou mais outras fontes de calor como, por exemplo, aquecimento convectivo ou condutor ou outros métodos ou dispositivos de aquecimento convencional. No entanto, pelo menos, cerca de 85 por cento, pelo menos cerca de 90 por cento, pelo menos cerca de 95 por cento ou substancialmente toda a energia usada para aquecer os artigos dentro de zona de aquecimento de micro-ondas 16 pode ser energia de micro-ondas de uma fonte de micro-ondas.

[00079] De acordo com uma modalidade, zona de aquecimento de micro-ondas 16 pode ser configurada para aumentar a temperatura dos artigos acima de uma temperatura limite mínima. Em uma modalidade em que o sistema de micro-ondas 10 está configurado para esterilizar uma pluralidade de artigos, a temperatura limite mínima (e temperatura de operação da zona de aquecimento de micro-ondas 16) podem ser pelo menos cerca de 120°C, pelo menos cerca de 121°C, pelo menos cerca de 122°C e/ou não mais que cerca de 130°C, não mais que cerca de 128°C, ou não mais que cerca de 126°C. Zona de aquecimento de micro-ondas pode ser operada em aproximadamente a pressão ambiente, ou pode incluir uma ou mais câmaras pressurizadas de micro-ondas operadas a uma pressão de pelo menos cerca de 34,47 kPa (5 psig), pelo menos cerca de 68,95 kPa (10 psig), pelo menos cerca de 103,42 kPa (15 psig) e/ou não mais de cerca de 551,58 kPa (80 psig), não mais de cerca de 413,69 kPa (60 psig) ou não mais que cerca de 275,79 kPa (40 psig). Em uma modalidade, a câmara pressurizada de micro-ondas pode ser uma câmara cheia de líquido tendo uma pressão de operação tal que os artigos sendo aquecidos podem chegar a uma temperatura acima do ponto de ebulição normal do meio líquido empregado neles.

[00080] Os artigos passando através da zona de aquecimento de micro-ondas 16 podem ser aquecidos à temperatura desejada em um período relativamente curto de tempo, o qual, em alguns casos, pode minimizar o dano ou degradação dos artigos. Em uma modalidade, os artigos passados através da zona de aquecimento de micro-ondas 16 podem ter um tempo de residência médio de pelo menos 5 segundos, pelo menos cerca de 20 segundos, pelo menos cerca de 60 segundos e/ou não mais que cerca de 10 minutos, não mais que cerca de 8 minutos ou não mais que cerca de 5 minutos. Na mesma ou em outras modalidades, microondas, aquecimento zona 16 pode ser configurada para aumentar a temperatura média dos artigos sendo aquecidos pelo menos cerca de 20°C, pelo menos cerca de 30°C, pelo menos cerca de 40°C, pelo menos cerca de 50°C, pelo menos cerca de 75°C e/ou não mais que cerca de 150°C, não mais que cerca de 125°C, ou não mais que cerca de 100°C, a uma taxa de aquecimento de pelo menos cerca de 15°C por minuto (°C/min), pelo menos cerca de 25 °C/min, pelo menos cerca de 35°C/min e/ou não mais que cerca de 75°C/min, não mais que cerca de 50°C/min, ou não mais que cerca de 40°C/min.

[00081] Com referência agora à FIG. 6a, uma modalidade de uma zona de aquecimento de micro-ondas 516 é ilustrada como geralmente composta por uma câmara de aquecimento de micro-ondas 520, pelo menos um gerador de micro-ondas 512 para a geração de energia de micro-ondas e um sistema de distribuição de micro-ondas 514 para direcionar pelo menos uma parte da energia de micro-ondas do gerador 512 para a câmara de micro-ondas 520. Sistema de distribuição de micro- ondas 514 compreende uma pluralidade de segmentos de guias de onda 518 e um ou mais lançadores de micro-ondas, mostrados como lançadores 522a-f na FIG. 6a, para descarga de energia de micro-ondas para o interior da câmara de micro-ondas 520. Conforme mostrado na FIG. 6a, zona de aquecimento de micro-ondas 516 adicionalmente pode incluir um sistema de transporte 540 para transportar artigos 550 a serem aquecidos por meio de câmara de micro-ondas 520. Cada um dos componentes da zona de aquecimento de micro-ondas 516, de acordo com várias modalidades da presente invenção, agora são discutidos em detalhe imediatamente abaixo.

[00082] Gerador de micro-ondas 512 pode ser qualquer dispositivo adequado para a geração de energia de micro-ondas de um comprimento de onda desejado (À). Exemplos de tipos adequados de geradores de micro-ondas podem incluir, mas não estão limitados a, magnetrons, clistrons, tubos de ondas progressivas e girotrons. Embora ilustrado na FIG. 6a como incluindo um único gerador 512, deve ser entendido que aquele sistema de aquecimento de micro-ondas 516 pode incluir qualquer número de geradores arranjados em qualquer configuração apropriada. Por exemplo, em uma modalidade, zona de aquecimento de micro-ondas 516 pode incluir pelo menos 1, pelo menos 2 anos, pelo menos 3 e/ou não mais que 5, não mais que 4 ou não mais que 3 geradores de micro-ondas, dependendo do tamanho e arranjo do sistema de distribuição de micro-ondas 514. Modalidades específicas de uma zona de aquecimento de micro-ondas incluindo vários geradores de aquecimento serão discutidas em detalhes abaixo.

[00083] Câmara de micro-ondas 520 pode ser qualquer câmara ou vaso configurado para receber uma pluralidade de artigos. Câmara de micro-ondas 520 pode ser de qualquer tamanho e pode ter um de uma variedade de diferentes formas de seção transversal. Por exemplo, em uma modalidade, câmara 520 pode ter uma secção transversal geralmente circular ou elíptica, enquanto, em outras modalidades, pode ter uma forma transversal geralmente quadrada, retangular ou poligonal. Em uma modalidade, câmara de micro-ondas 520 pode ser uma câmara pressurizada e, na mesma ou em outras modalidades, pode ser configurada para ser pelo menos parcialmente preenchida com um meio líquido (uma câmara cheia de líquido). Câmara de micro-ondas 520 também pode ser configurada para receber pelo menos uma parte da energia de micro-ondas descarregada de um ou mais lançadores de micro-ondas 522 e, em uma modalidade, pode ser configurada para permitir a criação de um padrão de onda estável (ou se estabilizando) nela. Em uma modalidade, pelo menos uma dimensão da câmara de micro-ondas 520 pode ser pelo menos cerca de 0.30À, pelo menos cerca de 0.40À, ou pelo menos cerca de 0.50À, em que À é o comprimento de onda da energia de micro-ondas descarregada nele.

[00084] Sistema de distribuição de micro-ondas 514 compreende uma pluralidade de guias de onda ou segmentos de guias de onda 518 para direcionar pelo menos uma parte da energia de micro-ondas do gerador 512 para a câmara de micro-ondas 520. Guias de onda 518 podem ser projetadas e construídas para propagar energia de micro-ondas em um modo predominante específico, que pode ser o mesmo que ou diferente do modo da energia de micro-ondas gerada pelo gerador 512. Como usado aqui, o termo "modo" refere-se a um padrão de campo transversal geralmente fixo de energia de micro-ondas. Em uma modalidade da presente invenção, guias de onda 518 podem ser configuradas para propagar energia de micro-ondas em um modo TExy, em que x e y são números inteiros no intervalo de a partir de 0 a 5. Em uma outra modalidade da presente invenção, guias de onda 518 podem ser configurados para propagar energia de micro-ondas em um modo TMab, em que a e b são números inteiros no intervalo de a partir de 0 a 5. Deve ser entendido que, como usado aqui, os intervalos definidos acima de valores a, b, x, e y como usados para descrever um modo de propagação de micro-ondas são aplicáveis em toda essa descrição. Em uma modalidade, o modo predominante de energia de micro-ondas propagada através de guias de onda 518 e/ou descarregada através de lançadores 522a-f pode ser selecionado do grupo constituído por TE10, TM01 e TE11.

[00085] Como mostrado na FIG. 6a, sistema de distribuição de micro-ondas 514 adicionalmente compreende um ou mais lançadores de micro-ondas 522a-f, cada um definindo pelo menos uma abertura de lançamento 524a-f para descarga de energia de micro-ondas na câmara de micro-ondas 520. Embora ilustrado na FIG. 6a como compreendendo seis lançadores de micro-ondas 522a-f, deve ser entendido que o sistema de distribuição de micro-ondas 514 pode incluir qualquer número adequado de lançadores arranjados em qualquer configuração desejável. Por exemplo, sistema de distribuição de micro-ondas 514 pode incluir pelo menos 1, pelo menos, 2 pelo menos 3, pelo menos 4 e/ou não mais de 50, não mais que 30 ou não mais que 20 lançadores de micro-ondas. Lançadores 522a-f podem ser os mesmos ou diferentes tipos de lançadores e, em uma modalidade, pelo menos um dos lançadores 522a-f pode ser substituído com uma superfície refletora (não mostrada) para refletir pelo menos uma parte da energia de micro-ondas descarregada dos outros lançadores 522 em câmara de aquecimento de micro-ondas 520.

[00086] Quando o sistema de distribuição de micro-ondas 514 inclui dois ou mais lançadores, pelo menos alguns dos lançadores podem ser dispostos geralmente do mesmo lado da câmara de micro-ondas 520. Como usado aqui, o termo "lançadores do mesmo lado" refere-se a dois ou mais lançadores posicionados geralmente do mesmo lado de uma câmara de micro-ondas. Dois ou mais dos lançadores do mesmo lado também podem ser espaçadas axialmente um em relação ao outro. Como usado aqui, o termo "axialmente espaçado" denota espaçamento na direção do transporte dos artigos através do sistema de micro-ondas (ou seja, o espaçamento na direção da extensão do eixo de transporte). Além disso, um ou mais lançadores 522 podem também ser lateralmente espaçados com relação a um ou mais outros lançadores 522 do sistema. Como usado aqui, o termo "lateralmente espaçado" denota espaçamento na direção perpendicular à direção do transporte dos artigos através do sistema de micro-ondas (ou seja, espaçamento perpendicular à direção da extensão do eixo de transporte). Por exemplo, na FIG. 6a, lançadores 522a-c e 522d-f são dispostos no respectivos primeiro e segundo lados 521a,b da câmara de micro-ondas 520 e lançador 522a axialmente é espaçado do lançador 522b e 522c, assim como lançador 522e axialmente é espaçado com relação aos lançadores 522f e 522d.

[00087] Adicionalmente, como mostrado na modalidade representada na FIG. 6a, sistema de distribuição de micro-ondas 514 pode incluir pelo menos dois pares (por exemplo, dois ou mais) de lançadores opostamente dispostos ou opostos. Como usado aqui, o termo "lançadores opostos" refere-se a dois ou mais lançadores posicionados em lados geralmente opostos de uma câmara de micro-ondas. Em uma modalidade, os lançadores de oposição podem estar virados opostamente. Como usado aqui com respeito a lançadores de micro-ondas opostos, o termo "virados opostamente" deve denotar lançadores cujos eixos centrais de lançamento estão substancialmente alinhados um com o outro. Por simplicidade, eixo central de lançamento 523c do lançador 522c e eixo central de lançamento 523d de lançador de 522d são os únicos eixos centrais de lançamento ilustrados na FIG. 6a. No entanto, deve ser entendido que cada um dos lançadores 522a-f inclui um eixo de lançamento similar.

[00088] Lançadores opostos podem ser geralmente alinhados um com o outro, ou podem ser escalonados a partir de um ou mais lançadores dispostos no lado oposto da câmara de micro-ondas 520. Em uma modalidade, um par de lançadores opostos pode ser um par escalonado de lançadores, de tal modo que as aberturas de descarga 524 dos lançadores 522 não estão em alinhamento substancial um com o outro. Lançadores 522a e 522e constituem um par exemplar de lançadores opostos arranjados em uma configuração escalonada. Lançadores opostos escalonados podem ser escalonados axialmente ou lateralmente um com relação ao outro. Como usado aqui com respeito a lançadores de micro-ondas opostos, o termo "escalonados axialmente" deve denotar lançadores cujos eixos centrais de lançamento estão espaçados axialmente um com relação ao outro. Como usado aqui com respeito a lançadores de micro-ondas opostos, o termo "escalonados lateralmente" deve denotar lançadores cujos eixos centrais de lançamento estão espaçados lateralmente um com relação ao outro. Em uma outra modalidade, um par de lançadores opostos pode ser lançadores diretamente opostos, de tal modo que as aberturas de descarga do par de lançadores 522 estão substancialmente alinhadas. Por exemplo, lançadores 522c e 522d mostrados na FIG. 6a são configurados como um par de lançadores opostos.

[00089] Em algumas modalidades, zona de aquecimento de micro-ondas 516 pode incluir duas ou mais linhas de transporte operando simultaneamente uma com a outra. Um sistema de transporte exemplar multilinhas 540 é mostrado nas FIGS. 6a e 6c. Conforme mostrado nas FIGS. 6B e 6C, sistema de transporte 540 pode ser configurado para transportar uma pluralidade de artigos 550, em um sentido de transporte geralmente representada pela seta 560 na FIG. 6b. Em uma modalidade, sistema de transporte 540 pode incluir pelo menos duas linhas de transporte lateralmente espaçadas, substancialmente paralelas, tais como, por exemplo, primeira, segunda e terceira linhas de transporte 542a-c mostradas na FIG. 6b. Linhas de transporte 542a-c podem, em uma modalidade, compreender sistemas de transporte individual, enquanto, em uma modalidade, cada uma das linhas de transporte 542a-c pode ser partes de um sistema de transporte global. Sistema de transporte 540 e/ou linhas de transporte 542a-c podem ser qualquer tipo apropriado de sistema transportador ou de transporte, incluindo aqueles discutidos anteriormente em detalhe.

[00090] Sistema de aquecimento de micro-ondas 516 retratado nas FIGS. 6b e 6c inclui uma pluralidade de lançadores de micro-ondas 522 que podem ser divididos ou organizados em pelo menos dois grupos de dois ou mais lançadores de micro-ondas. Cada uma das primeira, segunda e terceira linhas de transporte 542a-c pode ser configurada para receber a energia de micro-ondas dos respectivos primeiro, segundo e terceiro grupos de lançadores de micro-ondas. Em uma modalidade, um "grupo" de lançadores pode referir-se a dois ou mais lançadores axialmente espaçados, geralmente posicionados ao longo da direção de transporte (por exemplo, grupo de lançador 522a-d, grupo de lançador 522e-h, e/ou grupo de lançador 522i-l, mostrado na FIG. 6B), enquanto, na outra modalidade, um "grupo" de lançadores pode incluir um ou mais pares de lançadores opostos posicionados em lados diferentes de uma câmara de micro-ondas (por exemplo, grupos que incluem par de lançadores 522a e 522 m, o grupo que inclui par de lançadores 522b e 522n, grupo que inclui par de lançadores 522c e 522o, e o grupo que inclui par de lançadores 522d e 522p, conforme indicado na FIG. 6c). Quando o grupo de lançadores compreende um ou mais pares de lançadores opostos, os lançadores podem ser dispostos em uma configuração escalonada (não mostrada) ou podem ser diretamente opostos um com relação ao outro (por exemplo, virados opostamente), conforme ilustrado na FIG. 6c. De acordo com uma modalidade, pelo menos um gerador, mostrado como gerador 512a na FIG. 6B, pode ser configurado para prover energia de micro-ondas a pelo menos um grupo de lançadores de micro-ondas.

[00091] Como particularmente indicado na FIG. 6b, lançadores de micro-ondas individuais 522 de linhas de transporte adjacentes 542 podem ser dispostos em uma configuração escalonada em relação um ao outro na direção de transporte. Em uma modalidade, um ou mais lançadores de micro-ondas do mesmo lado 522a-l podem ser escalonados axialmente um do outro. Por exemplo, na modalidade mostrada na FIG. 6B, lançadores 522a-d associados à primeira linha de transporte 542a são arranjados em uma configuração escalonada em relação a cada um dos respectivos lançadores 522e-h associados com segunda linha de transporte 542b com respeito a e/ou ao longo da direção de transporte 560. Como usado aqui com respeito a lançadores de micro-ondas do mesmo lado, o termo "axialmente escalonado" deve denotar lançadores que são axialmente espaçados um do outro pela distância maior que ^ da dimensão axial máxima das aberturas de lançamento dos lançadores. Como usado aqui com respeito a lançadores de micro-ondas do mesmo lado, o termo "lateralmente escalonado" deve denotar lançadores que são lateralmente espaçados um do outro por uma distância maior que ^ da dimensão lateral máxima das aberturas de lançamento dos lançadores.

[00092] Adicionalmente, na mesma ou em outra modalidade, os lançadores de micro-ondas associados com as linhas não adjacentes de transporte (por exemplo, primeira e terceira linhas de transporte 542a,c) podem ser dispostos em uma configuração substancialmente alinhada em relação um ao outro, como ilustrado pelo arranjo de lançadores 522a-d em relação ao lançadores 522i-l, mostrados na FIG. 6b. Alternativamente, pelo menos uma parte dos lançadores 522i-l associados à terceira linha de transporte 542c pode ser escalonada em relação a lançadores 522a-d da primeira linha de transporte 542a e/ou segunda linha de transporte 542b (modalidade não mostrada). Embora geralmente representado na FIG. 6B como incluindo pouco ou nenhum espaço entre lançadores de linhas de transporte adjacentes, deve ser entendido que, em uma modalidade, um pouco de espaço pode existir entre lançadores de linhas adjacentes (por exemplo, lançadores 522a e 522e, lançadores 522b e 522f, etc.). Adicionalmente, lançadores individuais 522 podem ter qualquer configuração ou projeto apropriado e, em uma modalidade, podem incluir pelo menos uma característica de uma ou mais modalidades da presente invenção que serão descritas em detalhes neste documento.

[00093] Com referência agora à FIG. 7a, uma visão parcial de uma modalidade de uma zona de aquecimento de micro-ondas 616 é mostrada. Zona de aquecimento de micro-ondas 616 inclui pelo menos um lançador de micro-ondas 622 que define uma abertura de lançamento 624 para descarga de energia em uma câmara de micro-ondas 620. Conforme mostrado na FIG. 7a, lançador de micro-ondas 622 é configurado para descarregar a energia de micro-ondas ao longo de um eixo central de lançamento 660 em direção a um sistema de transporte 640 configurado para transportar uma pluralidade de artigos 650 dentro da câmara de microondas 620 ao longo de um eixo de transporte 642. Em uma modalidade, eixo central de lançamento 660 pode ser inclinado, de tal modo que um ângulo de inclinação do lançamento, β, é definido entre o eixo central de lançamento 660 e um plano normal ao eixo de transporte 642, ilustrado como plano 662 na FIG. 7a. De acordo com uma modalidade, ângulo de inclinação de lançamento β pode ser pelo menos cerca de 2°, pelo menos cerca de 4°, pelo menos cerca de 5° e/ou não mais de cerca de 15°, não mais do que cerca de 10°, ou não mais que cerca de 8°.

[00094] Com referência agora à FIG. 7b, uma outra modalidade de um sistema de aquecimento de micro-ondas 616 é mostrada como incluindo dois ou mais lançadores 622a-c, cada um configurado para descarga de energia na câmara de micro-ondas 620 ao longo dos respectivos eixos centrais inclinados de lançamento 660a-c. Em uma modalidade em que sistema de aquecimento de micro-ondas 616 inclui dois ou mais lançadores inclinados, os eixos de lançamento centrais dos lançadores, especialmente os lançadores do mesmo lado, podem ser substancialmente paralelos um ao outro, como geralmente ilustrado por eixos de lançamento centrais 660a,b de lançadores 622a,b mostrados na FIG. 7b. Como usado aqui, o termo "substancialmente paralelo" significa dentro de 5° de ser paralelo. Na mesma ou em uma outra modalidade, os eixos de lançamento centrais de dois ou mais lançadores, especialmente lançadores opostos, dentro da mesma zona de aquecimento de microondas 616, podem ser substancialmente paralelos ou substancialmente alinhados, como geralmente ilustrado por eixos de lançamento 660a,c de lançadores de micro-ondas 622a,c mostrados na FIG. 7b. Quando zona de aquecimento de micro-ondas 616 compreende n lançadores inclinados de micro-ondas tendo eixos centrais de lançamento orientados como descrito acima, cada lançador pode definir um ângulo de inclinação de lançamento respectivo, βn, dentro das escalas discutidas anteriormente. Em uma modalidade, cada um dos ângulos de inclinação de lançamento βn de cada lançador pode ser substancialmente o mesmo, enquanto, em uma outra modalidade, pelo menos um dos ângulos de inclinação de lançamento βn pode ser substancialmente diferente do que um ou mais dos ângulos de inclinação de lançamento.

[00095] Referindo-se novamente à FIG. 6a, pelo menos uma das aberturas de lançamento 524a-f de lançadores 522a-f do sistema de microondas 516 pode ser pelo menos parcialmente coberta por uma janela substancialmente transparente de micro-ondas 526a-f disposta entre cada abertura de lançamento 524a-f e câmara de micro-ondas 520. Janelas de micro-ondas transparentes 526a-f podem ser operáveis para impedir o fluxo do fluido entre a câmara de micro-ondas 520 e lançadores de micro-ondas 522a-f enquanto ainda permitindo que uma parte substancial da energia de micro-ondas dos lançadores 522a-f passe através do mesmo. Janelas 526a-f podem ser feitas de qualquer material adequado, incluindo, mas não se limitando a um ou mais material termoplástico ou vidro como Teflon preenchido com vidro, politetrafluoretileno (PTFE), poli (metacrilato de metila (PMMA), polieterimida (PEI), óxido de alumínio, vidro e suas combinações. Em uma modalidade, janelas 526a-f podem ter uma espessura média de pelo menos cerca de 4 mm, pelo menos, cerca de 6 mm, pelo menos cerca de 8 mm e/ou não mais que cerca de 20 mm, não mais que cerca de 16 mm ou não mais que cerca de 12 mm e podem suportar uma diferença de pressão de pelo menos cerca de 275,79 kPa (40 psi), pelo menos cerca de 344,74 (50 psi), pelo menos cerca de 517,11 kPa (75 psi) e/ou não mais que cerca de 1.378,95 kPa (200 psi), não mais que cerca de 1.034,21 kPa (150 psi), ou não mais de cerca de 827,37 kPa (120 psi) sem quebra, rachaduras ou de outro modo alguma falha.

[00096] Várias modalidades de configurações adequadas para janelas de lançador de micro-ondas são geralmente representadas na FIGS. 8a-c. Conforme mostrado nas FIGS. 8a-c, cada uma das janelas de micro-ondas 726 define uma superfície de lado de câmara 725 que opcionalmente pode definir pelo menos uma parte da parede lateral 721 da câmara de micro-ondas 720. De acordo com uma modalidade mostrada na FIG. 1, a superfície de lado de câmara 725 da janela 726 pode ser configurada de tal modo que pelo menos cerca de 50 por cento, pelo menos cerca de 65 por cento, pelo menos cerca de 75 por cento, pelo menos cerca de 85 por cento ou pelo menos cerca de 95 por cento da área de superfície total da superfície de lado da câmara 725 é orientado em um ângulo de inclinação, α, em relação à horizontal. Ângulo de inclinação α pode ser pelo menos cerca de 2°, pelo menos cerca de 4°, pelo menos cerca de 8°, pelo menos cerca de 10° e/ou não mais que cerca de 45°, não mais que cerca de 30°, ou não mais de cerca de 15° em relação à horizontal, ilustrado como linha tracejada 762. Em outras modalidades, o ângulo de inclinação, α, também pode ser definido entre o eixo do alongamento 762 da câmara de micro-ondas 720 e/ou um eixo de transporte (não mostrado nas FIGS. 8a-c) quando, por exemplo, esses eixos são paralelos em relação à horizontal.

[00097] Superfície de lado da câmara 725 da janela 726 pode ser orientada em relação à horizontal, independentemente de o lançador 722 ser orientado com um ângulo de inclinação de lançamento conforme descrito acima. Em uma modalidade, janela 726 pode ser substancialmente planar e inclinada com relação à horizontal (como mostrado na FIG. 8a), enquanto, na mesma ou em outra modalidade, superfície do lado da câmara 725 da janela 726 pode incluir uma ou mais convexidades (como mostrado na FIG. 8b) ou concavidades (conforme indicado na FIG. 8c). Quando a superfície do lado da câmara 725 não é substancialmente planar, um ou mais (ou n) ângulos de inclinação total podem ser formados como descrito acima. Dependendo da configuração exata da superfície do lado da câmara 725, os vários ângulos de inclinação formados desse modo podem ser os mesmos ou diferente de outros ângulos de inclinação formados pela mesma superfície 725.

[00098] Conforme discutido anteriormente, o lançadores de micro-ondas 522a-f descritos na FIG. 6a podem ser de qualquer configuração apropriada. Vários vistas de um lançador de micro-ondas 822 configurado de acordo com uma modalidade da presente invenção são providos nas FIGS. 9a-f. Referindo-se inicialmente à FIG. 9A, lançador de micro-ondas 822 é ilustrado como compreendendo um conjunto de paredes laterais opostas 832a,b e um conjunto de paredes de extremidade opostas 834a,b, que definem coletivamente uma abertura de lançamento substancialmente retangular 838. Quando a abertura de lançamento 838 compreende uma abertura em formato retangular, ela pode ter uma largura (W1) e uma profundidade (D1) definidas, pelo menos em parte, pelas bordas terminais de paredes laterais 832a,b e 834a,b, respectivamente. Em uma modalidade, paredes laterais 832a,b pode ser mais amplas do que paredes de extremidade 834a,b de tal modo que o comprimento da borda inferior terminal das paredes laterais 832a,b, mostrada como W1 na FIG. 9a, pode ser maior que o comprimento da borda inferior terminal de paredes de extremidade 834a,b , representada na FIG. 9a com o identificador D1. Conforme mostrado na FIG. 9A, a parte alongada das paredes laterais 832a,b e das paredes de extremidade 834a,b coletivamente também pode definir um caminho 837 através do qual energia de micro-ondas pode propagar à medida que passa a partir da entrada de micro-ondas 836 para a pelo menos uma abertura de lançamento 838 definida pelo lançador 822.

[00099] Quando usado para descarregar energia de micro-ondas em uma câmara de micro-ondas, abertura de lançamento 838 pode ser alongada na direção de extensão da câmara de micro-ondas (não mostrada) ou na direção de transporte dos artigos nesta. Por exemplo, em uma modalidade, paredes laterais 832a,b e paredes de extremidade 834a,b de lançador 822 podem ser configuradas de tal modo que a dimensão máxima de abertura de lançamento 838 (mostrada na FIG. 9a como W1) podem ser alinhada substancialmente paralela à direção de extensão da câmara de micro-ondas e/ou à direção de transporte de artigos passando através da mesma. Nesta modalidade, as bordas terminais de paredes laterais 832a,b podem ser orientadas paralelas à direção de extensão (ou a direção de transporte), enquanto que as bordas terminais de paredes de extremidade 834a,b podem ser alinhadas substancialmente perpendiculares à direção da extensão ou transporte dentro da câmara de micro-ondas (não mostrada na FIG. 9).

[000100] FIGS. 9B e 9c respectivamente proveem vistas de uma parede lateral 832 e parede de extremidade 834 de lançador de microondas 822 ilustrado na FIG. 9a. Deve ser entendido que, enquanto apenas uma das paredes lateral ou de extremidade 832, 834 são mostradas em figos. 9b e 9c, a outra do par poderia ter uma configuração semelhante. Em uma modalidade, pelo menos uma das parede lateral 832 e parede de extremidade 834 pode ser alargada de tal modo que a dimensão da entrada (largura W0 ou profundidade D0) é menor que a dimensão da saída (largura W1 ou profundidade D1), como respectivamente ilustrado nas FIGS. 9b e 9c. Quando alargada, cada uma das paredes de lado e acabar 832, 834 define respectivos ângulos de alargamento de largura e profundidade, θw e θd, como mostrado nas FIGS. 9b e 9c. Em uma modalidade, ângulos de alargamento de largura e/ou profundidade θw e/ou θd pode ser pelo menos cerca de 2°, pelo menos cerca de 5°, pelo menos cerca de 10°, ou pelo menos cerca de 15° e/ou não mais de cerca de 45°, não mais do que cerca de 30°, ou não mais que cerca de 15°. Em uma modalidade, os ângulos de alargamento de largura e/ou profundidade θw e θ d podem ser os mesmos, quando, em uma outra modalidade, os valores para θw e θ d pode ser diferente.

[000101] De acordo com uma modalidade, ângulo de alargamento de profundidade θd pode ser menor do que o ângulo de alargamento de largura θw. Em certas modalidades, ângulo de alargamento de profundidade θd pode ser não mais de cerca de 0°, de tal modo que a profundidade de entrada D0 e a dimensão D de saída 1 de lançador de micro-ondas 822 são substancialmente as mesmas, conforme ilustrado na modalidade representada na FIG. 9d. Em uma outra modalidade, o ângulo de alargamento de profundidade θd pode ser menos que 0°, de tal modo que D1 é menor do que D0, como mostrado na FIG. 9e. Quando lançador de micro-ondas 822 é composto por um ângulo de alargamento de profundidade inferior a 0° e/ou a profundidade D1 de abertura de lançamento 838 é menor do que a profundidade D0 da entrada de microondas 836, lançador de micro-ondas 822 pode ser um lançador cônico, tendo um perfil geralmente inverso. Em uma modalidade em que lançador de micro-ondas 822 compreende n aberturas de lançamento, entre 1 e n das aberturas pode ter uma profundidade e/ou largura menor ou igual à profundidade e/ou largura da entrada do lançador. Modalidades adicionais de lançadores de múltiplas aberturas serão discutidas em detalhes abaixo.

[000102] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a profundidade D1 da abertura de lançamento 838 pode ser não mais do que cerca de 0.625À, não mais do que cerca de 0.5À, não mais do que cerca de 0.4À, não mais do que cerca de 0.35À ou não mais que cerca de 0.25À, onde À é o comprimento de onda do modo predominante de energia de micro-ondas descarregado a partir da abertura de lançamento 838. Embora não pretenda ser vinculado pela teoria, acredita-se que ao minimizar a profundidade D1 da abertura de lançamento 838, a abertura de lançamento próxima criada por campo de micro-ondas é mais estável e uniforme do que seria criado por lançadores tendo profundidades maiores. Em uma modalidade em que lançador de micro-ondas 822 compreende n aberturas de lançamento, a profundidade de cada abertura de lançamento dn pode ser não mais do que cerca de 0.625À, não mais do que cerca de 0.5À, não mais do que cerca de 0.4À, não mais do que cerca de 0.35À ou não mais que cerca de 0.25À. Quando o lançador de micro-ondas 822 tem várias aberturas, cada abertura pode ter uma profundidade que é a mesma ou diferente do que uma ou mais das outras aberturas de lançamento do mesmo lançador.

[000103] Referindo-se agora às FIGS. 10a-c, uma outra modalidade de um lançador de micro-ondas 922 adequado para uso nos sistemas de aquecimento de micro-ondas aqui descritos é ilustrada como compreendendo uma entrada de micro-ondas única 936 e duas ou mais aberturas de lançamento, mostradas como aberturas de lançamento ou de descarga 938a-c, para descarga de energia de micro-ondas daí decorrente. Lançador de micro-ondas 922 ilustrado nas FIGS. 10a-c inclui primeira, segunda e terceira aberturas de lançamento espaçadas 938a-c, as quais são lateralmente espaçados umas das outras. Embora descritos neste documento como definindo três aberturas de lançamento, deve ser entendido que lançador 922 pode incluir qualquer número adequado de aberturas de lançamento, incluindo pelo menos 2, pelo menos 3, pelo menos 4 e/ou não mais de 10, não mais do que 8 ou não mais que 6. O espaçamento entre cada uma das primeira, segunda e terceira aberturas de lançamento 938a-c pode ser pelo menos cerca de 0.05 À, pelo menos cerca de 0.075À, ou pelo menos cerca de 0.10 À e/ou não mais do que cerca de 0,25 À, não mais do que cerca de 0.15 À, ou não mais que cerca de 0.1 À, em que À é o comprimento de onda do modo predominante de energia de micro-ondas descarregada a partir do lançador 922.

[000104] Em uma modalidade, cada uma das primeira, segunda e terceira aberturas de lançamento são separadas por um ou mais septo (ou septos) de divisão 940a,b disposto (s) no interior do lançador 922, como mostrado nas FIGS. 10a-c. Septos 940a,b geralmente têm uma espessura igual ao espaçamento desejado entre a aberturas de descarga 938a-c. Quando o lançador de micro-ondas compreende n septos, lançador de micro-ondas 922 define ( n + 1) aberturas de lançamento separadas e (n + 1) vias de micro-ondas separadas 937a-c definidas entre a entrada de micro-ondas 836 e cada uma das aberturas de lançamento 938a-c, como particularmente indicado na FIG. 10c. Conforme mostrado na FIG. 10c, cada uma das vias de micro-ondas 937a-c tem um comprimento, L1-L3, que se estende da entrada 936 para um ponto perpendicular com respectiva abertura de lançamento 938a-c. Cada um dos L1-L3 pode ser substancialmente o mesmo, ou pelo menos um de L1, L2, e L3 pode ser substancialmente diferente. De acordo com uma modalidade, particularmente mostrada na FIG. 10c, uma ou mais vias 937a-c pode ser mais longa do que uma ou mais outras vias 937a-c.

[000105] Quando uma ou mais vias 937a-c são de comprimentos diferentes do que um ou mais outras vias, as dimensões (L1, L2, e/ou L3) de vias 937a-c podem ser ajustadas, de tal modo que a velocidade de fase da energia de micro-ondas se propagando através das mesmas acelera em um ritmo mais rápido dentro das vias de micro-ondas mais longas (por exemplo, L1 e L3 na FIG. 10C) do que através das vias mais curtas (por exemplo, L2 na FIG. 10c). Embora não pretenda se prender à teoria, supõe- se que tal ajuste pode ser realizado para garantir a sincronização uniforme de porções individuais de onda, criando, desse modo, uma frente de onda uniforme à medida que a energia de micro-ondas é descarregada na câmara 520. Quando o lançador de micro-ondas 922 inclui um único septo, apenas duas vias de micro-ondas são criadas (modalidade não mostrada) e o comprimento de cada via é substancialmente o mesmo. Por conseguinte, pouco ou nenhum controle da velocidade de fase da energia de microondas passando através das vias de comprimento igual pode ser necessário.

[000106] Na mesma ou em outra modalidade, cada uma das aberturas de lançamento 938a-c pode definir uma profundidade, d1-3, como geralmente retratado na FIG. 10b. Em uma modalidade, cada uma das profundidades d1 através de d3 pode ser substancialmente a mesma, enquanto que, em outra modalidade, pelo menos uma das profundidades d1-d3 pode ser diferente. Como discutido anteriormente um ou mais de d1-d3 pode ser não mais do que cerca de 0.625À, não mais do que cerca de 0.5À, não mais do que cerca de 0.4À, não mais do que cerca de 0.35À ou não mais que cerca de 0.25À, em que À é o comprimento de onda do modo predominante de energia de micro-ondas descarregado a partir da abertura de lançamento 938. Além disso, em uma modalidade, pelo menos um de d1-d3 pode ser menor que ou igual à profundidade d0 de entrada 936 como discutido em detalhe anteriormente. Conforme mostrado na FIG. 10B, as profundidades, d1-3, de cada uma das aberturas de lançamento 938a-c não incluem a espessura dos septos 940a,b, quando presentes.

[000107] Referindo-se novamente à FIG. 6a, em uma modalidade, o sistema de distribuição de micro-ondas 514 da zona de aquecimento de micro-ondas 516 pode incluir pelo menos um tubo de distribuição de microondas 525a,b para a atribuição ou distribuição de energia de micro-ondas na câmara 520 através de uma pluralidade de lançadores 522a-c e 522d-f. Em uma modalidade, tubo de distribuição de micro-ondas 525a,b pode incluir pelo menos três dispositivos de alocação de micro-ondas configurados para dividir a energia de micro-ondas do gerador 512 em duas ou mais partes separadas antes de ser descarregada dos pelo menos alguns dos lançadores de micro-ondas 522a-f. Como usado aqui, o termo "dispositivo de alocação de micro-ondas" refere-se a qualquer dispositivo ou item operável para dividir a energia de micro-ondas em duas ou mais partes separadas, de acordo com uma taxa predeterminada. Como usado aqui, o termo "razão de potência predeterminada" refere-se à razão entre a quantidade de energia de cada parte separada resultante saindo de um dispositivo de alocação específico de micro-ondas. Por exemplo, um dispositivo de alocação de micro-ondas configurado para dividir a potência passando através do mesmo na razão de potência de 1:1 seria configurado para dividir a potência nele introduzida em duas porções substancialmente iguais.

[000108] No entanto, em uma modalidade da presente invenção, pelo menos um dos dispositivos de alocação de micro-ondas, mostrado como as íris indutiva 570a-h e "em formato de T" ou íris bidirecional divisora 572 na FIG. 6a, do sistema de distribuição de micro-ondas 514 pode ser configurado para ter uma razão de potência pré-determinada que não é 1:1. Por exemplo, um ou mais dos dispositivos de alocação de micro-ondas 570a-h ou 572 podem ser configurado para dividir a energia de microondas, passando através do (s) mesmo (s) de acordo com uma razão de potência predeterminada de pelo menos cerca de 1:1.5, pelo menos cerca de 1:2, pelo menos cerca de 1:3 e/ou não mais do que cerca de 1:10, não mais do que cerca de 1:8, ou não mais de cerca de 1:6.

[000109] Cada um dos dispositivos de alocação 570a2-h e/ou 5 empregados pelo sistema de distribuição de micro-ondas 514 podem ser configurados para descarregar a energia de acordo com a mesma razão, ou um ou mais dos dispositivos de alocação 570a-h pode ser configurado em uma razão de potência diferente. Dispositivos de alocação 570a-h e 572 podem ser configurados de modo que substancialmente a mesma quantidade de energia é descarregada a partir de cada um dos lançadores 522a-f, enquanto que, em uma outra modalidade, os dispositivos de alocação 570a-h e 572 podem ser coletivamente projetados de tal modo que mais potência é desviada para e descarregada a partir de um ou mais lançadores 522a-f, com menos potência sendo descarregada através do restante do lançadores 522a-f. As razões de potência específicas utilizaram cada um dos dispositivos de alocação de micro-ondas 570a-h e 572, bem como o padrão ou configuração global de alocação de energia de microondas dentro do sistema, podem contar com uma variedade de fatores, incluindo, por exemplo, o tipo de artigos a serem aquecidos, as condições de funcionamento desejadas da zona de aquecimento de micro-ondas 516 e outros fatores semelhantes.

[000110] Em operação, uma quantidade inicial de energia de micro-ondas pode ser introduzida no sistema de distribuição de microondas 514 e pode ser dividida em duas partes à medida que atravessa o divisor 572. Em uma modalidade, as duas porções de energia de microondas saindo do divisor 572 podem ser aproximadamente ou aproximadamente a mesma potência, enquanto, em uma outra modalidade, uma das duas partes pode ter mais potência do que a outra. Conforme mostrado na FIG. 6a, cada parte pode passar para um tubo respectivo 525a,b , opcionalmente, passando por um dispositivo de mudança de fase 530 antes de entrar no tubo 525a,b. Descrito agora com relação ao tubo de distribuição de micro-ondas 525a, deve ser entendido que operação análoga é aplicável para o menor tubo 525b mostrado na FIG. 6a.

[000111] O divisor de energia que sai do micro-ondas 572 e, opcionalmente, dispositivo de mudança de fase 530 (modalidades dos quais serão discutidas em detalhe abaixo) podem passar através de um dispositivo de alocação de micro-ondas, mostrado como íris 570a, depois do que a potência pode ser dividida em uma primeira fração de micro-ondas de lançamento e uma primeira fração de micro-ondas de distribuição. A primeira fração de micro-ondas de lançamento pode ser direcionada em direção ao lançador 522a e pode ser descarregada através de saída 524a. A primeira fração de micro-ondas de distribuição pode ser propagada para baixo do guia de onda 518 em direção aos lançadores adicionais de microondas 522b, c. De acordo com uma modalidade, a razão de potência da primeira fração de micro-ondas de lançamento para a primeira fração de micro-ondas de distribuição saindo da íris 570a pode ser não mais que cerca de 1:1, não mais do que cerca de 0.95:1, não mais do que cerca de 0.90:1, não mais que cerca de 0:80:1, não mais do que cerca de 0.70:1 ou não mais do que 0.60:1. Em uma modalidade, a razão de potência da primeira fração de micro-ondas de lançamento para a primeira fração de micro-ondas de distribuição não é 1:1.

[000112] À medida que a primeira fração de micro-ondas de distribuição se propaga em direção a lançadores 522b,c, posteriormente pode ser dividida em uma segunda fração de micro-ondas de lançamento direcionada para o lançador 522b para ser descarregada através da saída de lançamento 524b, e uma segunda fração de micro-ondas de distribuição que se propaga para baixo ao guia de onda 518 na direção do lançador 522c. Em uma modalidade, a razão da segunda fração de micro-ondas de lançamento para a segunda fração de micro-ondas de distribuição pode ser pelo menos cerca de 0.80:1, pelo menos cerca de 0.90:1, pelo menos cerca de 0.95:1 e/ou não mais do que cerca de 1.2:1, não mais do que cerca de 1.1:1, não mais do que cerca de 1.05:1, ou pode ser aproximadamente 1:1. Subsequentemente, o restante da energia de micro-ondas (por exemplo, a totalidade da segunda fração de micro-ondas de distribuição) pode ser direcionado para o lançador de micro-ondas final 522c e descarregado da saída de lançamento 524c.

[000113] De acordo com uma outra modalidade (não mostrada na FIG. 6a), sistema de distribuição de micro-ondas 514 pode incluir um tubo de distribuição de micro-ondas 525a,b tendo mais de três lançadores. Por exemplo, quando o tubo de distribuição de micro-ondas 525 inclui n lançadores, todas menos a etapa de número (n-1) da divisão pode ser realizada de tal modo que a razão entre a fração de micro-ondas de lançamento para a fração de micro-ondas de distribuição não é 1:1. Para cada uma das etapas exceto a etapa de número (n-1), a razão de potência pode ser não mais que cerca de 1:1, não mais que cerca de 0.95:1, não mais que cerca de 0.90:1, não mais que 0,80:1, não mais que cerca de 0.70:1 ou não mais que 0.60:1, enquanto a etapa de divisão de divisão de número (n-1) pode ser realizada de tal modo que a razão entre a fração de micro-ondas de lançamento para a segunda fração de micro-ondas de distribuição pode ser pelo menos cerca de 0.80:1, pelo menos cerca de 0.90:1, pelo menos cerca de 0.95:1 e/ou não mais que cerca de 1.2:1, não mais que cerca de 1.1:1, não mais que cerca de 1.05:1, ou pode ser aproximadamente 1:1. A fração de micro-ondas de distribuição de número (n-1) pode, então, ser enviada, em sua maioria ou a totalidade, como uma fração de micro-ondas de lançamento de número n a ser descarregada para a câmara de micro-ondas através do lançador de micro-ondas de número n.

[000114] Além de uma ou mais íris 570a-h posicionadas dentro do sistema de distribuição de micro-ondas 514, um ou mais lançadores 522 também podem incluir pelo menos uma íris indutiva disposta dentro do lançador, como mostrado em uma modalidade ilustrada nas FIGS. 11a e 11b. Alternativamente, uma ou mais íris 570b e/ou 570d podem ser dispostas dentro de lançadores 522a e/ou 522b, respectivamente, ao invés de serem dispostas dentro de um guia de ondas como mostrado na FIG. 6a.

[000115] Uma modalidade de um lançador de micro-ondas 1022 incluindo uma íris indutiva disposta nele é mostrada na FIG. 11a. Lançador 1022 pode incluir pelo menos uma íris indutiva 1070 localizada entre a sua entrada de micro-ondas 1036 e uma ou mais aberturas de lançamento 1038, como geralmente ilustrado nas FIGS. 11a e 11b. Conforme mostrado nas FIGS. 11a e 11b, íris 1070 pode ser definida por um par de painéis de íris indutiva 1072a,b dispostos em lados opostos do lançador 1022. Embora ilustrado como sendo acoplado a oposição paredes laterais opostas mais estreitas 1034a,b do lançador 1022, deve ser entendido que primeiro e segundo painéis de íris 1072a,b também podem ser acoplados a paredes laterais opostas mais amplas 1032a,b do lançador 1022. Conforme mostrado nas FIGS. 11a e 11b, primeiro e segundo painéis de íris 1072a,b se estendem interiormente para dentro da via de micro-ondas 1037 definida entre a entrada de micro-ondas 1036 e abertura de lançamento 1038 em uma direção que é geralmente transversal à direção da propagação de micro-ondas através de via 1037. Em uma modalidade, painéis de íris obstruem pelo menos cerca de 25%, pelo menos cerca de 40 por cento, ou pelo menos cerca de 50% e/ou não mais que cerca de 75%, não mais do que cerca de 60 por cento, ou não mais que cerca de 55 por cento da área total da via de micro-ondas 1037 no local no qual estão dispostos. Quando lançador de micro-ondas 1022 é composto por duas ou mais aberturas de lançamento, conforme indicado na FIG. 11c, primeiro e segundo painéis de íris 1072a,b podem ser configurados para obstruir a pelo menos uma porção de cada uma das aberturas de lançamento 1038a-c do lançador 1022.

[000116] Como mostrado na FIG. 11a, primeiro e segundo painéis de íris 1072a,b podem ser substancialmente coplanares e podem ser orientados substancialmente normais com relação ao eixo central de lançamento do lançador de micro-ondas 1022. Em certas modalidades, os painéis de íris 1072a,b podem ser espaçados a partir de ambas a entrada de micro-ondas 1036 e a abertura de lançamento 1038 de lançador de micro-ondas 1022. Por exemplo, os painéis de íris 1072a,b podem ser espaçados da entrada de micro-ondas 1036 do lançador 1022 em pelo menos cerca de 10%, pelo menos cerca de 25 por cento, ou pelo menos cerca de 35 por cento da distância mínima entre a entrada de micro-ondas 1036 e abertura de lançamento 1038 de lançador 1022. Adicionalmente, painéis de íris 1072a,b podem ser espaçados da abertura de lançamento 1038 do lançador 1022 em pelo menos cerca de 10 por cento, 25 por cento, ou 35 por cento da distância máxima (L) medida entre a entrada de microondas 1036 e abertura de lançamento 1038 de lançador 1022.

[000117] Com referência novamente à FIG. 6a, sistema de distribuição de micro-ondas 514 é ilustrado como adicionalmente compreendendo um ou mais dispositivos ou para aumentar a uniformidade e/ou a força do campo de micro-ondas criado dentro da câmara de aquecimento de micro-ondas 520. Por exemplo, em uma modalidade, sistema de distribuição de micro-ondas 514 pode incluir um ou mais dispositivos concebidos para modificar e/ou controlar a localização e a força das bandas de interferência construtiva do campo de micro-ondas criado dentro de cada zona de aquecimento individual 580a-c, os quais são definidos respectivamente entre pares de lançadores 522a e 522f, 522b e 522e e 522c e 522d. Em uma modalidade, tal dispositivo pode ser um dispositivo de mudança de fase, representado esquematicamente na FIG. 6a como dispositivo 530, operável para mudar de forma cíclica a fase da energia de micro-ondas passando através do mesmo.

[000118] À medida que os artigos 550 se movem ao longo do sistema de transporte 540 dentro da câmara de micro-ondas 520, cada artigo 550 pode ter um tempo de residência médio (□), dentro de cada zona de aquecimento individual 580a-c, de pelo menos cerca de 2 segundos, pelo menos cerca de 10 segundos, pelo menos cerca de 15 segundos e/ou não mais que cerca de 1 minuto, não mais que cerca de 45 segundos ou não mais que cerca de 30 segundos. Em uma modalidade, o tempo de residência médio (□) para artigos 550 podem ser maior do que a taxa de mudança de fase (t) para a qual dispositivo de mudança de fase 530 está configurado. Por exemplo, a razão entre o tempo de residência médio dos artigos passando através de uma das zonas de aquecimento individual 580a-c para a taxa de mudança de fase de dispositivo 530 (D:t) pode ser pelo menos cerca de 2:1, pelo menos cerca de 3:1, pelo menos cerca de 4:1, pelo menos cerca de 5:1 e/ou não mais do que cerca de 12:1, não mais do que cerca de 10:1, ou não mais do que cerca de 8:1.

[000119] Dispositivo de mudança de fase 530 pode ser qualquer dispositivo adequado para rapidamente e ciclicamente mudar a fase da energia de micro-ondas passando através do sistema de distribuição de micro-ondas 514. De acordo com uma modalidade, dispositivo de mudança de fase 530 pode ser configurado para mudar a energia de micro-ondas, passando através dele em uma taxa de mudança de fase (t) de pelo menos cerca de 1,5 ciclos por segundo, pelo menos cerca de 1,75 ciclos por segundo, ou pelo menos cerca de 2,0 ciclos por segundo e/ou não mais que cerca de 10 ciclos por segundo, não mais que cerca de 8 ciclos por segundo, e/ou não mais que cerca de 6 ciclos por segundo. Como usado aqui, o termo "taxa de mudança de fase" refere-se ao número de ciclos de mudança de fase completos concluídos por segundo. Um "ciclo de mudança de fase completo" se refere a uma mudança de fase de 0° a 180° e de volta para 0°. Embora mostrado como incluindo um único dispositivo de mudança de fase 530, deve ser entendido que qualquer número adequado de dispositivos de mudança de fase pode ser utilizado dentro do sistema de distribuição de micro-ondas 514.

[000120] Em uma modalidade, dispositivo de mudança de fase 530 pode incluir um dispositivo de sintonização de tipo êmbolo operável para ser movido em um movimento geralmente linear (por exemplo, o movimento para cima e para baixo) dentro de um cilindro para fazer, assim, com que a fase da energia de micro-ondas, passando através do mesmo seja mudada ciclicamente. FIGS. 12a e 12b ilustram duas modalidades de um dispositivo de sintonização de tipo êmbolo 1130a,b adequado para uso em sistema de distribuição de micro-ondas 514. FIG. 12a retrata um dispositivo de mudança de fase de êmbolo único 1130a que inclui um êmbolo 1132 operável para mover-se dentro de um único cilindro 1134 por meio de um acionador automático 1136. FIG. 12b ilustra uma outra modalidade de um dispositivo de mudança de fase que compreende um dispositivo de mudança de fase multi-êmbolo que inclui uma pluralidade de êmbolos 1132a-d dispostos e operáveis para serem movidos dentro de vários cilindros correspondentes 1134a-d. Êmbolos 1132a-d podem ser acionados por um acionador automático único 1136, o qual pode ser conectado a cada um dos êmbolos 1132a-d através de um eixo de came rotativo 1138. Qualquer um dos dispositivos de sintonização de tipo êmbolo 1130a,b pode ser conectado a um acoplador, tais como, por exemplo, um acoplador híbrido de ranhura curta (não mostrado nas FIGS. 12a e 12b) e pode ser empregado em sistema de distribuição de micro-ondas 514 como um dispositivo de mudança de fase 530 conforme descrito acima.

[000121] Uma outra modalidade de um dispositivo de mudança de fase rotativo 1235 é retratada nas FIGs. 13a-e. Em contraste com os dispositivos de mudança de fase ou de sintonização ilustrados nas FIGS. 12a e 12b, os dispositivos de mudança de fase ilustrados nas FIGS. 13a-e são dispositivos de mudança de fase rotativos. Por exemplo, como mostrado nas FIGS. 13a-c, uma modalidade de um dispositivo de mudança de fase rotativo 1230, também referido como um curto-circuito de fase variável, pode incluir uma seção fixa 1210 definindo uma primeira abertura substancialmente retangular 1212 e uma seção rotativa 1240 posicionada próxima a dita primeira abertura 1212. Conforme mostrado na FIG. 13a, uma lacuna 1213 pode ser definida entre seção rotativa 1240 e seção fixa 1210 e, em uma modalidade, um bloqueador de micro-ondas (não mostrado) pode ser disposto pelo menos parcialmente dentro da lacuna 1213 para impedir o vazamento de energia de micro-ondas a partir de seções fixas e rotativas 1210 e 1240.

[000122] Seção rotativa 1240 compreende uma carcaça 1242 e uma pluralidade de placas substancialmente paralelas espaçadas 1244a-d recebidas dentro da carcaça 1242. Conforme mostrado na FIG. 13a, carcaça 1242 compreende uma primeira extremidade 1243a e uma segunda extremidade 1243b e primeira extremidade 1243a define uma segunda abertura 1246 adjacente à primeira abertura retangular 1212 da seção fixa 1210. Conforme indicado pelas setas 1290, 1292 na FIG. 13A, seção rotativa 1240 pode ser configurada para ser girada em relação à seção fixa 1210 em torno de um eixo de rotação 1211 estendendo-se através das primeira e segunda aberturas 1212, 1246, geralmente como mostrado nas FIGS. 13a-c.

[000123] Conforme particularmente mostrado nas FIGS. 13b e 13c, carcaça 1242 tem um comprimento (LH), uma largura (WH) e uma profundidade (DH). Em uma modalidade, pelo menos um de LH, WH e DH são pelo menos cerca de 0,5 À, pelo menos cerca de 0.65 À, pelo menos cerca de 0,75À e/ou não mais que cerca de 1 À, não mais do que cerca de 0.9À ou não mais que cerca de 0,75 À, em que À é o comprimento de onda da energia de micro-ondas cujo curto-circuito de fase variável 1230 está configurado para passar entre primeira e segunda aberturas 1212 e 1246. Em uma modalidade, pelo menos um de WH e DH são pelo menos cerca de 0,5 À e ambos não são mais do que cerca de À. Como geralmente mostrado nas FIGS. 13a-c, a forma transversal da carcaça 1242 é substancialmente quadrada, de tal modo que a razão de WH: DH é não mais do que cerca de 1.5:1, não mais do que cerca de 1.25:1 ou não mais do que cerca de 1.1:1.

[000124] Seção fixa 1210 pode ser qualquer formato ou tamanho apropriado e pode compreender um guia de onda circular ou retangular. Em uma modalidade mostrada na FIG. 13d, primeira abertura substancialmente retangular 1212 pode ter uma largura (WR) e uma profundidade (DR) tal que a razão de WR: DR é pelo menos cerca de 1.1:1, pelo menos cerca de 1.25:1, ou pelo menos cerca de 1.5:1. A largura das primeiras aberturas 1212 de seção fixa 1210 e a largura da segunda abertura 1246 da seção rotativa 1240 são substancialmente as mesmas, de tal modo que a razão WH: WR é pelo menos cerca de 0.85:1, pelo menos cerca de 0.95:1, ou pelo menos cerca de 0.98:1 e/ou não mais do que cerca de 1.15:1, não mais do que cerca de 1.05:1, ou não mais de cerca de 1.01:1.

[000125] Conforme indicado geralmente na FIG. 13a, cada uma das placas 1244a-d pode ser acoplada à segunda extremidade 1243b da carcaça 1242 e pode se estender geralmente em direção à primeira extremidade 1243a da carcaça 1242 em uma direção para primeira e segunda aberturas 1212 e 1244. Cada uma das placas 1244a-d pode ter uma extensão, distância ou comprimento, mostrado como Le na FIG. 13b, de pelo menos cerca de 0.1À, pelo menos cerca de 0.2À, pelo menos cerca de 0.25À e/ou não mais do que cerca de 0.5À, não mais do que cerca de 0.35À ou não mais do que cerca de 0.30À. Além disso, como particularmente mostrado na FIG. 13c, uma ou mais das placas 1244a-d podem ter uma espessura, k, de pelo menos cerca de 0.01À, pelo menos cerca de 0.05À e/ou não mais que cerca de 0.10À, ou não mais que cerca de 0.075À, em que À é o comprimento de onda da energia de micro-ondas introduzida na carcaça 1242 por meio da primeira abertura 1212. Placas adjacentes 1244a-d podem ser espaçadas por uma distância de espaçamento, j, que pode ser maior que, aproximadamente a mesma que, ou menor que a espessura de cada placa. Em uma modalidade, j pode ser pelo menos cerca de 0.01À, pelo menos cerca de 0.05À e/ou não mais do que cerca de 0.10À ou não mais do que cerca de 0.075À. Assim, em uma modalidade, a razão de área de superfície cumulativa das extremidades distais das placas 1244a-d, geralmente ilustradas como regiões sombreadas na FIG. 13c, para a área de superfície total interna exposta da segunda extremidade 1243b da carcaça 1242, geralmente ilustrada como as regiões não sombreadas na FIG. 13c, pode ser pelo menos cerca de 0.85:1, pelo menos cerca de 0.95:1, ou pelo menos cerca de 0.98:1 e/ou não mais do que cerca de 1.15:1, não mais do que cerca de 1.10:1 ou não mais do que cerca de 1.05:1.

[000126] O curto-circuito variável 1230 da fase pode ser configurado para girar em uma velocidade de pelo menos cerca de 50 revoluções por minuto (rpm), pelo menos cerca de 100 rpm, pelo menos cerca de 150 rpm e/ou não mais do que cerca de 1000 rpm, não mais do que cerca de 900 rpm, ou não mais do que cerca de 800 rpm em torno da linha central de rotação 1211, como ilustrado na FIG. 13a. Em uma modalidade, pelo menos uma parte do movimento do curto-circuito da fase variável rotativo 1230 pode ser realizada através de um acionador 1270 acoplado a um acionador automático e/ou sistema de controle automático (não mostrado). Em outra modalidade, pelo menos uma parte do movimento pode ser realizada manualmente e pode opcionalmente incluir períodos da não rotação.

[000127] Modalidades adicionais de outros dispositivos de mudança de fase rotativa 1233 e 1235 apropriados para o uso no sistema da distribuição de micro-ondas 514 da FIG. 6a, são ilustrados nas FIGS. 13e e 13f, respectivamente. Como mostrado na modalidade representada na FIG. 13e, dispositivo de mudança de fase rotativo 1233 pode incluir um membro da manivela rotativo 1237 acoplado através de uma haste de fixação 1239 a um êmbolo 1241 disposto dentro um guia de onda 1243. Enquanto o membro da manivela 1237 gira como indicado pela seta 1261, a haste 1239 facilita um movimento para cima e para baixo geral do pistão ou o êmbolo 1241 dentro do guia de onda 1243, como indicado pela seta 1263 na FIG. 13e. Outra modalidade de um dispositivo de mudança de fase rotativo 1235 é retratada na FIG. 13f como incluindo um came 1245 acoplado a uma haste de seguidor 1247, que pode ser integrada com ou acoplada a um êmbolo 1241 disposto dentro do guia de onda 1243. À medida que o came 1245 gira, haste do seguidor 1247 move o êmbolo ou o pistão 1241 em um movimento geral para cima e para baixo dentro do cilindro 1243, como geralmente indicado pela seta 1263. Além disso, de acordo com uma modalidade, dispositivo de mudança de fase rotativo 1235 pode ainda compreender um ou mais dispositivos de enviesamento 1249 (por exemplo, uma ou mais molas) para facilitar o movimento do êmbolo 1241 dentro do guia de onda 1243 em uma direção para cima.

[000128] Adicionalmente a ser utilizado como um dispositivo de mudança da fase rotativo, o curto-circuito variável da fase 1230 (ou, opcionalmente, os dispositivos de mudança de fase de rotação 1233, 1235) podem também ser configurados para o uso como um dispositivo de sintonização, como, por exemplo, como um sintonizador de impedância para deixa de sintonizar ou para cancelar reflexões não desejadas e/ou como um sintonizador de frequência para combinar a frequência do gerador àquela da cavidade.

[000129] Com referência agora à FIG. 14a, uma modalidade de um sistema de distribuição de micro-ondas 1314 utilizando dois curtos- circuitos de fase variável 1330a,b como um sintonizador de impedância para cancelar ou minimizar a potência refletida é ilustrado. Conforme mostrado na FIG. 14a, cada um dos curtos-circuitos de fase variável 1330a,b pode ser conectado às saídas adjacentes de um acoplador 1340, o qual pode ser um acoplador híbrido de pequena ranhura. Em operação, cada um dos curtos-circuitos da fase variável 1330a,b pode ser individualmente ajustado para uma posição desejada, de tal modo que um sintonizador de impedância deixa de sintonizar energia refletida do lançador de micro-ondas 1322 de volta para o gerador 1312. De acordo com uma modalidade, um ou ambos dos curtos-circuitos da fase variável 1330a,b pode ainda ser ajustado como necessário durante o processo de microondas a fim de acomodar mudanças no coeficiente de reflexão dos artigos que estão sendo aquecidos. Em uma modalidade, os ajustes adicionais podem ser pelo menos parcialmente realizados usando um sistema de controle automático (não mostrado).

[000130] Curtos-circuitos da fase variável conforme descrito neste documento também podem ser utilizados como sintonizadores de frequência para combinar a frequência da cavidade com a frequência do gerador. De acordo com esta modalidade, um ou mais curtos-circuitos da fase variável, mostrados como curto circuito de fase variável 1330c na FIG. 14b, pode ser acoplado diretamente às portas individuais espaçados ao longo de uma câmara de ressonância de micro-ondas 1320. Na presente modalidade, curto-circuito de fase variável 1330c pode ser continuamente ou esporadicamente girado e sua posição pode ser ajustada manualmente ou automaticamente dependendo das alterações dentro da câmara de micro-ondas 1320 e/ou os artigos sendo processados nela (não mostrado). Como resultado deste ajuste de curto-circuito de fase variável 1330c, a frequência de energia de micro-ondas dentro da cavidade pode ser mais estreitamente alinhada com a frequência do gerador (não mostrado).

[000131] Referindo-se novamente ao sistema de aquecimento de micro-ondas 510 mostrado na FIG. 6a, aquecimento mais aprofundado e/ou mais eficiente dos artigos 550 passados através da câmara de micro-ondas 520 pode ser efetuado ao, por exemplo, aumentar o coeficiente de transferência de calor entre os artigos e o meio fluido circundante. Uma modalidade de uma câmara de micro-ondas 1420 configurada para facilitar o aquecimento mais rápido e mais eficiente dos artigos 1450 através de alterações no coeficiente de transferência de calor dentro da câmara de aquecimento de micro-ondas 1420 é ilustrada na FIG. 15a. Em uma modalidade, o coeficiente de transferência de calor dentro da câmara de micro-ondas 1420 pode ser aumentado, pelo menos em parte, pela agitação do meio gasoso ou líquido dentro da câmara 1420 usando um ou mais dispositivos de agitação, tal como, por exemplo, um ou mais agitadores de jato fluido 1430a-d configurados para descarregar de maneira turbulenta um ou mais jato de fluido no interior da câmara de micro-ondas 1420. Em uma modalidade, os jatos de fluidos descarregados na câmara de micro-ondas 1420 podem ser um líquido ou um jato de vapor e podem ter um número de Reynolds pelo menos de cerca de 4500, pelo menos cerca de 8000, ou pelo menos cerca de 10.000.

[000132] Estruturalmente, agitadores de jato de fluido 1430a-d podem ser qualquer dispositivo configurado para descarregar uma pluralidade de jatos em direção a artigos 1450a, em vários locais dentro da câmara de micro-ondas 1420. Em uma modalidade, agitadores de jato fluido 1430 podem ser axialmente espaçados ao longo do eixo central de alongamento 1417 da câmara de micro-ondas 1420 de tal modo que pelo menos uma parte dos jatos são configurados para descarga em uma direção geralmente perpendicularmente ao eixo central de alongamento 1417. Em outra modalidade, particularmente indicada na FIG. 15b, um ou mais agitadores de jato de fluido 1430a-d podem ser posicionados de maneira circunferencial dentro da câmara de micro-ondas 1420 de tal modo que pelo menos uma parte dos jatos são dirigidos radialmente interiormente em direção ao eixo central de alongamento 1417 da câmara 1420. Embora mostrado na FIG. 15b como sendo geralmente contínuo ao longo de uma parte da circunferência da câmara de micro-ondas 1420, deve-se compreender que o agitador do jato de fluido 1430a pode também incluir um pluralidade de jatos distintos, espaçados radialmente entre si ao longo de pelo menos uma parte da circunferência da câmara 1420, cada um posicionado para descarregar um jato de fluido para o eixo central do alongamento 1417 da câmara 1420.

[000133] Como mostrado na FIG. 15a, agitadores de jato fluido 1430a-d podem ser posicionados ao longo de um ou mais lados da câmara de micro-ondas 1420 e podem ser dispostos entre (alternativamente) uma ou mais lançadores de micro-ondas 1422. O uso de um ou mais agitadores 1430a-d pode aumentar o coeficiente de transferência de calor entre o meio fluido dentro da câmara de micro-ondas 1420 e os artigos 1450 em pelo menos cerca de 1 por cento, pelo menos cerca de 5 por cento, pelo menos cerca de 10 por cento, ou pelo menos cerca de 15 por cento, em comparação com o coeficiente de transferência de calor de uma câmara de repouso, ceteris paribus. Na mesma ou em uma outra modalidade, um ou mais jatos configurados e/ou operados em uma maneira similar podem ser incluídos dentro de uma ou de mais outras zonas do sistema de microondas 10 incluindo zonas de termalização e/ou fixação 12 e/ou 20, ilustradas previamente nas FIGS. 1a e 1b.

[000134] Referindo-se novamente às FIGS. 1a e 1b, após serem retirados da zona de aquecimento de micro-ondas 16, os artigos aquecidos, opcionalmente, então podem ser encaminhados para uma zona de contenção de temperatura 20, em que a temperatura dos artigos pode ser mantida igual ou acima de uma determinada temperatura limite mínima para um tempo de residência especificado. Em consequência desta etapa de contenção, os artigos removidos da zona de fixação 20 podem ter um perfil mais consistente de aquecimento e menos pontos frios. Em uma modalidade, a temperatura limite mínima dentro da zona de contenção 20 pode ser a mesma que a temperatura mínima necessária dentro da zona de aquecimento de micro-ondas 16 e pode ser pelo menos cerca de 120°C, pelo menos cerca de 121°C, pelo menos cerca de 122°C e/ou não mais que cerca de 130°C, não mais que cerca de 128°C, ou não mais que cerca de 126° C. O tempo de residência médio de artigos passando através da zona de contenção 20 pode ser pelo menos cerca de 1 minuto, pelo menos cerca de 2 minutos, ou pelo menos cerca de 4 minutos e/ou não mais que cerca de 20 minutos, não mais que cerca de 16 minutos, ou não mais que cerca de 10 minutos. A zona de contenção 20 pode ser operada à mesma pressão que a zona de aquecimento de micro-ondas 16 e pode, em uma modalidade, ser pelo menos parcialmente definida dentro de uma câmara ou vaso pressurizada (o) e/ou preenchida (o) de líquido.

[000135] Após a saída da zona de contenção 20, os artigos aquecidos do sistema de micro-ondas 10 posteriormente podem ser introduzidos em uma zona de retardamento 22, em que os artigos aquecidos podem ser rapidamente resfriados através do contato com um ou mais fluidos refrigerados. Em uma modalidade, zona de retardamento 22 pode ser configurada para resfriar os artigos em pelo menos cerca de 30°C, pelo menos cerca de 40°C, pelo menos cerca de 50°C e/ou não mais do que cerca de 100°C, não mais do que cerca de 75°C, ou não mais que cerca de 50°C durante um período de pelo menos cerca de 1 minuto, pelo menos cerca de 2 minutos, pelo menos cerca de 3 minutos e/ou não mais do que cerca de 10 minutos, não mais do que cerca de 8 minutos ou não mais do que cerca de 6 minutos. Qualquer tipo adequado de fluido pode ser usado como um líquido de refrigeração na zona de retardamento 22, incluindo, por exemplo, um meio líquido, como os descritos anteriormente em relação à zona de aquecimento de micro-ondas 16 e/ou um meio gasoso.

[000136] De acordo com uma modalidade geralmente retratada nas FIGS. 1a e 1b, sistema de aquecimento de micro-ondas 10 também pode incluir uma segunda zona de ajuste de pressão 14b disposto a jusante da zona de aquecimento de micro-ondas 16 e/ou zona de contenção 20, quando presentes. Segunda zona de ajuste de pressão 14b pode ser configurada e operada de forma semelhante à descrita anteriormente em relação à primeira zona de ajuste de pressão 14a. Quando presente, segunda zona de ajuste de pressão 14b pode ser localizada a jusante da zona de retardamento 22, de tal modo que uma parte substancial, ou quase toda a zona de retardamento 22 é operada a uma pressão elevada (super atmosférica) semelhante à pressão sob a qual zona de aquecimento de micro-ondas 16 e/ou zona de fixação 20 são operadas. Em uma outra modalidade, a segunda zona de ajuste de pressão 14b pode ser disposta dentro da zona de retardamento 22, de tal modo que uma parte da zona de retardamento 22 pode ser operada em uma pressão super atmosférica similar à pressão da zona de aquecimento de micro-ondas 16 e/ou a zona de contenção 20, enquanto outra parte da zona de retardamento 22 pode ser operada em pressão aproximadamente atmosférica. Quando removidos da zona de retardamento 22, os artigos refrigerados podem ter uma temperatura de pelo menos cerca de 20°C, pelo menos cerca de 25°C, pelo menos cerca de 30°C e/ou não mais do que cerca de 70°C, não mais do que cerca de 60°C, ou não mais do que cerca de 50°C. Uma vez removidos da zona de retardamento 22, os artigos tratados refrigerados podem então ser removidos da zona de aquecimento de micro-ondas 10 para o armazenamento ou o uso subsequente.

[000137] De acordo com uma modalidade da presente invenção, um ou mais métodos para controlar a operação do sistema de aquecimento de micro-ondas 10 são providos, por exemplo, para assegurar uma exposição consistente e contínua à energia de micro-ondas para cada artigo ou pacote que passa através do sistema de aquecimento de microondas 10. As principais etapas de uma modalidade de um método 1500 adequado para controlar a operação do sistema de micro-ondas 10 são representadas por blocos individuais 1510-1530 na FIG. 16.

[000138] Como mostrado na FIG. 16, a primeira etapa do método de controle 1500 é determinar um valor para um ou mais parâmetros de sistema de micro-ondas relacionados à zona de aquecimento de microondas 16, conforme representado pelo bloco 1510. Exemplos de parâmetros do sistema de micro-ondas podem incluir, mas não se limitam a, potência líquida descarregada, a velocidade do sistema de transporte e taxa de temperatura e/ou fluxo da água dentro da câmara de aquecimento de micro-ondas. Posteriormente, conforme mostrado pelo bloco 1520 na FIG. 16, o valor determinado resultante para o parâmetro específico então pode ser comparado a um valor correspondente para o mesmo parâmetro a fim de determinar uma diferença. Com base na diferença, uma ou mais ações podem ser tomadas para ajustar o funcionamento do sistema de micro-ondas 10, conforme representado pelo bloco 1530 na FIG. 16. Em uma modalidade, o ajuste do sistema de aquecimento de micro-ondas 10 pode ser empreendido quando, por exemplo, o valor da diferença é pelo menos cerca de 5 por cento, pelo menos cerca de 10 por cento, ou pelo menos cerca de 20 por cento do valor do valor alvo e/ou de valor determinado para o parâmetro específico do sistema de micro-ondas. Em uma modalidade, pelo menos uma parte do método descrito acima pode ser realizada usando um sistema de controle automático.

[000139] Em uma modalidade, as etapas básicas do método de controle acima descritos 1500 podem ser utilizadas pelo sistema de aquecimento de micro-ondas 10 para garantir a segurança e/ou conformidade normativa dos artigos (por exemplo, comida e/ou fluidos médicos ou equipamento) sendo aquecidos nele. De acordo com esta modalidade, os um ou o mais parâmetros do sistema de micro-ondas pode (m) ser selecionado (s) do grupo que consiste em potência líquida mínima descarregada, velocidade máxima do sistema de transporte, e taxa de fluxo mínima e/ou de temperatura mínima da água dentro da câmara de aquecimento de micro-ondas. Em uma modalidade, a temperatura mínima da água na câmara de micro-ondas pode ser pelo menos cerca de 120°C, pelo menos cerca de 121°C, pelo menos cerca de 123°C e/ou não mais do que cerca de 130°C, não mais do que cerca de 128°C, ou não mais do que cerca de 126°C, enquanto que a taxa de fluxo mínima pode ser pelo menos cerca de 3,79 litros por minuto (L/m) (1 galão por minuto (gpm)), pelo menos cerca de 18,93 L/m (5 gpm), ou pelo menos cerca de 94,64 L/m (25 gpm). A velocidade máxima do sistema de transporte, em uma modalidade, pode ser não mais do que cerca de 4,57 metros por segundo (m/s) (15 pés por segundo (fps)), não mais do que cerca de 3,66 m/s (12 fps), ou não mais do que cerca de 3,05 m/s (10 fps) e a potência líquida mínima descarregada pode ser pelo menos cerca de 50 kW, pelo menos cerca de 75 kW, ou pelo menos cerca de 100 kW. Quando o método de controle 1500 é utilizado para assegurar a segurança ou a conformidade de produto, as uma ou mais ações tomadas para ajustar a operação do sistema de aquecimento de micro-ondas 10 pode (m) incluir, mas não se limitar a, parar o sistema de transporte, desligar um ou mais geradores, remover, isolar, e tornar a colocar em funcionamento ou dispor de um ou mais artigos expostos às circunstâncias indesejáveis, e às combinações deste.

[000140] Na mesma ou em outra modalidade, as etapas básicas do método de controle 1500 podem também ser utilizadas pelo sistema de aquecimento de micro-ondas 10 para assegurar a qualidade e a consistência entre os artigos (por exemplo, alimento e/ou fluidos ou equipamento médico) sendo aquecidos. De acordo com esta modalidade, os parâmetros de micro-ondas podem incluir potência líquida descarregada, velocidade do sistema de transporte e taxa de temperatura e/ou fluxo de água dentro da câmara de aquecimento de micro-ondas. Em uma modalidade, a temperatura da água na câmara de micro-ondas pode ser pelo menos cerca de 121°C, pelo menos cerca de 122°C, pelo menos cerca de 123°C e/ou não mais do que cerca de 130°C, não mais do que cerca de 128°C, ou não mais do que cerca de 126°C, enquanto que a taxa de fluxo mínima pode ser pelo menos cerca de 56,78 L/m (15 galões por minuto (gpm)), pelo menos cerca de 113,56 L/m (30 gpm), ou pelo menos cerca de 189,27 L/m (50 gpm). A velocidade do sistema de transporte, em uma modalidade, pode ser controlada a uma velocidade de pelo menos cerca de 1,52 m/s (5 pés por segundo (fps)), pelo menos cerca de 2,13 m/s (7 fps), ou pelo menos cerca de 3,05 m/s (10 fps), enquanto que a potência líquida descarregada pode ser pelo menos cerca de 75 kW, pelo menos cerca de 100 kW, ou pelo menos cerca de 150 kW. Quando o método de controle 1500 é utilizado para garantir a qualidade ou a consistência do produto, as uma ou mais ações tomadas para ajustar a operação do sistema de aquecimento de micro-ondas 10 pode incluir, mas não se limitar a, parar o sistema de transporte, desligar um ou mais geradores, remover, isolar, e tornar a colocar em funcionamento ou dispor de um ou mais artigos expostos às circunstâncias indesejáveis, e às combinações deste. A fim de executar a etapa de comparação 1520 do método 1500 mostrado na FIG. 16, um ou mais dos valores alvos para pelo menos um dos parâmetros do sistema de micro-ondas discutidos acima pode ser determinado antes do aquecimento dos artigos no sistema de micro-ondas 10. Determinação da magnitude destes valores alvos pode ser realizada primeiramente criando um perfil de aquecimento prescrito para o tipo específico de artigo a ser aquecido pelo uso de um sistema de micro-ondas em pequena escala. Por exemplo, em uma modalidade, um ou mais artigos de um tipo específico (por exemplo, gêneros alimentícios, dispositivos médicos ou fluidos médicos particulares) são primeiros a serem carregados em uma câmara de micro-ondas de um sistema de aquecimento de micro-ondas em pequena escala. Em uma modalidade, os artigos carregados na câmara de aquecimento em pequena escala podem ser de um único tipo de tal modo que o aquecimento resultante prescrito determinado pode ser aplicado especificamente para esse tipo de artigo em um sistema de aquecimento em larga escala. Em uma modalidade, o artigo pode ser um tipo e/ou tamanho específico dos alimentos embalados (por exemplo, um pacote de carne de tipo MRE de 8-oz) ou pode ser um fluido médico embalado (por exemplo, salina) ou tipos específicos e/ou pacotes de equipamentos médicos ou odontológicos.

[000141] Uma vez carregado na câmara de micro-ondas do sistema de aquecimento de micro-ondas em pequena escala, o artigo pode ser aquecido introduzindo a energia de micro-ondas na câmara através de um ou mais lançador/lançadores de micro-ondas. Durante este período de aquecimento, o qual pode incluir várias execuções de aquecimento, um perfil de aquecimento prescrito pode ser determinado para o artigo que está sendo aquecido. Como usado aqui, o termo "perfil de aquecimento prescrito" refere-se a um conjunto de valores alvos de uma variedade de parâmetros sugeridos ou recomendados para uso no aquecimento de um tipo específico de artigo. Além de incluir um valor alvo, perfis de aquecimento prescritos também podem ser expressos, pelo menos em parte, como uma função do tempo e/ou posição do artigo. Em uma modalidade, o perfil de aquecimento prescrito pode incluir pelo menos um valor alvo para um ou mais parâmetros do sistema de micro-ondas incluindo, mas não limitado a, a potência líquida descarregada, distribuição sequencial da potência de micro-ondas (isto é, específicos a respeito do sincronismo, posição, e quantidade de energia de micro-ondas descarregada), temperatura e/ou taxa de fluxo líquida (por exemplo, água) na câmara de micro-ondas, e/ou tempo de residência do artigo dentro da câmara de micro-ondas. Adicionalmente, o perfil de aquecimento prescrito pode também incluir os valores alvos ou mínimos para um ou mais parâmetro (por exemplo, a temperatura, a taxa de fluxo líquido, a pressão, e o tempo de residência do artigo) relacionado às zonas de termalização, fixação, e/ou retardamento 16, 20, 22 do sistema de aquecimento de microondas 10.

[000142] Uma vez que um perfil de aquecimento prescrito foi determinado, uma pluralidade desse tipo de artigo pode ser carregada em um sistema de aquecimento de micro-ondas em grande escala e pode então ser aquecida de acordo com o perfil prescrito determinado com o sistema de micro-ondas em pequena escala, opcionalmente com o uso de um sistema de controle automático. Em uma modalidade, o sistema de aquecimento de micro-ondas em pequena escala pode ser um sistema de lote ou de semi lote e/ou pode compreender uma câmara de micro-ondas cheia de líquido tendo um volume interno total de menos de 2,83 m3 (100 pés cúbicos), menos de 1,42 m3 (50 pés cúbicos), ou menos de 0,85 m3 (30 pés cúbicos). Na mesma ou em outra modalidade, o sistema de microondas em grande escala pode ser um processo contínuo ou semi-contínuo, pelo menos parcialmente realizado em uma câmara pressurizada ou microondas cheia de líquido com um volume interno total de pelo menos cerca de 2,83 m3 (100 pés cúbicos), pelo menos cerca de 7,08 m3 (250 pés cúbicos), ou pelo menos cerca de 14,16 m3 (500 pés cúbicos). As etapas descritas acima podem subsequentemente serem repetidas quantas vezes forem necessárias a fim de criar perfis de aquecimento prescritos específicos para qualquer que seja o número de diferentes artigos. Posteriormente, os valores alvos para um ou mais parâmetros descritos acima podem ser determinados e usados na etapa de comparação 1520 do método 1500 mostrado na FIG. 16. Posteriormente e com base na diferença, uma ou mais das ações listadas acima podem ser tomadas para garantir aquecimento consistente do produto final.

[000143] Um aspecto de garantir aquecimento consistente é garantir potência constante e mensurável descarregada para a zona de aquecimento. Em uma modalidade, é provido um método para controlar a potência líquida descarregada dentro do sistema de aquecimento de microondas 10. Como usado aqui, o termo "potência líquida descarregada" refere-se à diferença entre a potência direta e refletida dentro de uma guia de ondas ou lançador. Como usado aqui, o termo "potência direta" refere-se à potência de propagação no sentido pretendido do gerador a uma carga, enquanto o termo "potência refletida" refere-se à potência de propagação em uma direção não prevista, geralmente a partir da carga de volta para um guia de ondas ou lançador e para o gerador.

[000144] As principais etapas de um método 1600 para a determinação da potência líquida descarregada do pelo menos um lançador de micro-ondas usando dois ou mais pares de acopladores direcionais estão resumidos no quadro de fluxo fornecido na FIG. 17. Conforme representado por blocos 1610 e 1620, um primeiro e segundo valor para potência líquida descarregada podem ser determinados usando dois pares independentes de acopladores direcionais. Cada par de acopladores direcional pode incluir um acoplador para medição de potência em transmissão e outro para medir a potência refletida e um ou mais dispositivos ou sistemas para calcular a diferença para, desse modo, prover primeiro e segundo valores respectivos para a potência líquida descarregada. De acordo com uma modalidade, pelo menos um dos valores de potência líquida descarregada pode ser usado para ajustar ou controlar a saída do gerador de micro-ondas, enquanto o outro pode ser usado como um backup ou validação do outro.

[000145] Uma vez que os valores foram obtidos de cada par de acopladores, os primeiros e segundos valores para a potência líquida podem ser comparados para determinar uma diferença, como ilustrado pelo bloco 1630, e, com base na diferença, uma ação pode ser tomada para ajustar a operação do sistema de aquecimento de micro-ondas, como descrito pelo bloco 1640. Em uma modalidade, a ação pode ser feita quando a diferença excede um valor predeterminado, tal como, por exemplo, um valor que seja pelo menos cerca de 1 por cento, pelo menos cerca de 2 por cento, ou pelo menos cerca de 5 por cento dos primeiros e/ou segundos valores da potência líquida determinados previamente. Em uma modalidade, a ação pode ser tomada quando a diferença é pelo menos cerca de 1 por cento, pelo menos cerca de 2 por cento, ou pelo menos cerca de 3 por cento do mais baixo dos primeiro e segundo valores de potência líquida. Em outra modalidade, também podem ser tomadas medidas se um dos primeiro e segundo valores de potência líquida cai abaixo de um mínimo predeterminado e/ou excede um máximo pré- determinado. Dependendo, pelo menos em parte, dos artigos que estão sendo processados e da diferença determinada, a ação pode incluir, mas sem se limitar a, encerrar um gerador ou sistema de transporte, aumentar ou diminuir a saída do gerador, e/ou remover, isolar, e dispor ou torna a colocar em funcionamento um ou mais artigos que foram dispostos dentro da câmara de aquecimento de micro-ondas quando a diferença excedeu o valor predeterminado.

[000146] Sistemas de aquecimento de micro-ondas da presente invenção podem ser sistemas de aquecimento de escala comercial capazes de processar um grande volume de artigos em um tempo relativamente curto. Em contraste com autoclave convencional e outros sistemas de pequena escala que utilizam energia de micro-ondas para aquecer uma pluralidade de artigos, sistemas de aquecimento de micro-ondas conforme descrito neste documento podem ser configurados para atingir uma taxa de produção global de pelo menos cerca de 15 pacotes por minuto por linha de transporte, pelo menos cerca de 20 pacotes por minuto por linha de transporte, pelo menos cerca de 25 pacotes por minuto por linha de transporte, ou pelo menos cerca de 30 pacotes por minuto por linha de transporte, que excede em muito as taxas atingíveis por outros sistemas de micro-ondas.

[000147] Como usado aqui, o termo “pacotes por minuto” refere-se ao número total de pacotes preenchidos com gel de soro de leite de 8 oz MRE (refeições prontas para comer) capazes de serem processados por um dado sistema de aquecimento de micro-ondas, de acordo com o seguinte procedimento: Um pacote MRE de 8-oz preenchido com pudim de gel de soro de leite comercialmente disponível do Ameriqual Group LLC (Evansville, IN, USA) é conectado a uma pluralidade de sondas de temperatura posicionadas no pudim em cinco locais espaçados de maneira equidistante ao longo de cada um dos eixos x, y, e z, com origem no centro geométrico da embalagem, como mostrado na FIG. 18. O pacote é então colocado em um sistema de aquecimento de micro-ondas sendo avaliado e é aquecido até cada uma das sondas registrar uma temperatura acima de uma temperatura mínima especificada (por exemplo, 120°C para sistemas de esterilização). O tempo requerido para conseguir tal perfil de temperatura, assim como a informação física e dimensional sobre o sistema de aquecimento, pode então ser usado para calcular uma taxa total da produção nos pacotes por minuto.

[000148] As formas preferenciais da invenção descritas acima devem ser utilizadas como ilustração apenas e não devem ser usadas em um sentido limitante para interpretar o escopo da presente invenção. As modificações óbvias à uma modalidade exemplar, determinada acima, podem prontamente ser feitas por aqueles versados na técnica sem partir do espírito da presente invenção.

[000149] Os inventores indicam por este meio sua intenção para confiar na Doutrina dos Equivalentes para determinar e avaliar o escopo razoavelmente justo da invenção atual como pertencendo a todo o instrumento que não parte materialmente de outro lugar que não o escopo literal da invenção como determinado nas seguintes reivindicações.

Claims

1. Sistema de micro-ondas para o aquecimento de uma pluralidade de artigos, o referido sistema de micro-ondas compreendendo: um sistema de transporte (540) para o transporte de artigos (550) em uma direção de transporte (560) juntamente com a primeira e a segunda linhas de transporte (542a, 542b) substancialmente paralelas espaçadas lateralmente; um primeiro grupo superior de lançadores de micro-ondas (522a-d) espaçados posicionados acima da referida primeira linha de transporte (542a) e configurado para direcionar energia de micro-ondas para baixo em direção aos referidos artigos (550) na referida primeira linha de transporte; e um segundo grupo superior de lançadores de micro-ondas (522e-h) espaçados posicionados acima da referida segunda linha de transporte (542b) e configurado para direcionar energia de micro-ondas para baixo em direção aos referidos artigos (550) na referida segunda linha de transporte (542b); caracterizado pelo fato de que cada lançador de micro-ondas no referido primeiro grupo superior de lançadores de micro-ondas (522a-d) é disposto em relação a cada lançador de micro-ondas no referido segundo grupo superior de lançadores (522e-h) na referida direção de transporte (560).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um primeiro grupo inferior de lançadores de micro-ondas (522m-p) espaçados posicionados abaixo da referida primeira linha de transporte (542a) e configurado para direcionar energia de micro-ondas para baixo em direção aos referidos artigos (550) na referida primeira linha de transporte (542a), em que cada lançador dos referidos primeiros grupos superiores e inferiores de lançadores (522a-d e 522m-p) compreende pelo menos uma abertura de lançamento (524) para descarga de energia de micro-ondas em direção à referida primeira linha de transporte (542a).

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos alguns dos referidos lançadores dos referidos primeiros grupos superiores e inferiores de lançadores (522a-d e 522m-p) estão arranjados em uma configuração escalonada em relação a um outro na referida direção de transporte (560).

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos alguns dos referidos lançadores nos referidos primeiros grupos superiores e inferiores de lançadores (522a-d e 522m-p) são lançadores virados para lados opostos.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um primeiro gerador de micro-ondas (512) para a geração de energia de micro-ondas e um sistema de distribuição de micro-ondas (514) para direcionar pelo menos uma parte da referida energia de micro-ondas do referido primeiro gerador de micro-ondas (512) para os referidos primeiros grupos superiores e inferiores de lançadores (522a-d e 522m-p).

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos primeiros grupos superiores e inferiores de lançadores (522a-d e 522m-p) inclui pelo menos dois lançadores localizados ao mesmo lado das referidas primeira linha de transporte (542a) e espaçadas, a partir de outro na referida direção de transporte (560).

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma terceira linha de transporte (542c) substancialmente paralela espaçada lateralmente e um terceiro grupo superior de lançadores de micro-ondas (522i-l) espaçados configurado para direcionar energia de micro-ondas para baixo em direção aos referidos artigos (550) na referida terceira linha de transporte (542c), em que cada um dos lançadores de micro-ondas nos referidos segundos grupos superiores de lançadores (522e-h) é disposto em relação a cada um dos lançadores de micro-ondas no referido terceiro grupo superior de lançadores (522i-l) na referida direção de transporte (560).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que cada um dos lançadores de micro-ondas no referido primeiro grupo superior de lançadores (522a-d) é alinhado em relação a cada um do terceiro grupo superior de lançadores (522i-l) na referida direção de transporte (560).

9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um segundo grupo inferior de lançadores espaçados abaixo de referida segunda linha de transporte (542b) e configurado para direcionar energia de micro-ondas para baixo em direção aos referidos artigos (550) na referida segunda linha de transporte (542b), em que cada um dos lançadores de micro-ondas do referido segundo grupo superior de lançadores (522e-h) e do referido segundo grupo inferior de lançadores compreende pelo menos uma abertura de lançamento para a descarga de energia de micro-ondas em direção à referida segunda linha de transporte (542b).

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, quando dependente da reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos alguns dos lançadores dos referidos primeiros grupos superiores e inferiores de lançadores de micro-ondas (522a-d e 522m-p) são dispostos em uma configuração escalonada em relação um ao outro na direção de transporte (560), em que pelo menos alguns dos lançadores dos referidos segundos grupos superiores (522e-h) e grupos inferiores de lançadores de micro-ondas são dispostos em uma configuração escalonada em relação um ao outro, em que pelo menos alguns dos lançadores nos referidos primeiros grupos superiores e inferiores de lançadores de micro-ondas (522a-d e 522m-p) são lançadores virados para lados opostos, e em que pelo menos alguns dos lançadores nos referidos segundos grupos superiores (522e-h) e inferiores de lançadores de micro-ondas são lançadores virados para lados opostos.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma quarta linha de transporte substancialmente paralela lateralmente espaçada, e um quarto grupo superior de lançadores de micro-ondas espaçados configurado para aquecer os referidos artigos na referida quarta linha de transporte, onde cada um dos lançadores no referido terceiro grupo superior de lançadores é dispostos em relação a cada um dos lançadores no dito quarto grupo superior de lançadores na referida direção de transporte (560) e cada um dos lançadores no referido segundo grupo superior de lançadores de micro-ondas é alinhado em relação a cada um dos lançadores no referido quarto grupo superior de lançadores de micro-ondas na referida direção de transporte (560).

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de pelo menos uma parte do referido sistema de transporte (540) está disposta dentro de uma câmara de micro-ondas pressurizada preenchida com líquido (520).

13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o referido sistema de aquecimento de micro-ondas (510) é configurado para pasteurizar ou esterilizar os referidos artigos (550).

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o sistema de aquecimento de micro-ondas (510) é configurado para aquecer artigos (550) selecionados a partir do grupo constituído por gêneros alimentícios, fluidos médicos embalados, e instrumentos médicos.

15. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o referido sistema de transporte (540) é configurado para atingir uma taxa de produção global de pelo menos 20 pacotes por minuto por linha de transporte.

16. Processo para o aquecimento de uma pluralidade de artigos (550) em um sistema de aquecimento de micro-ondas (510), conforme definido na reivindicação 1, o referido processo caracterizado pelo fato de que compreende: (a) passar uma pluralidade de artigos (550) através de uma câmara de aquecimento de micro-ondas (520) em uma direção de transporte (560) ao longo de uma primeira linha de transporte (542a); (b) passar outra pluralidade de artigos através da câmara de aquecimento do micro-ondas (520) na referida direção de transporte (560) ao longo de uma segunda linha de transporte (542b); (c) simultaneamente com pelo menos uma parte da referida passagem da etapa (a), aquecer pelo menos uma parte da referida pluralidade de artigos (550) com energia de micro-ondas descarregada de um primeiro grupo superior de lançadores de micro-ondas (522a-d); e (d) simultaneamente com pelo menos uma parte da referida passagem da etapa (b), aquecer pelo menos uma parte da referida outra pluralidade de artigos usando a energia de micro-ondas descarregada de um segundo grupo superior de lançadores de micro-ondas (522e-h), em que os referidos primeiro e segundo grupos superiores de lançadores de micro-ondas (522a- d e 522e-h) estão dispostos em relação um ao outro na referida direção de transporte (560).

17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que as referidas primeira e segunda linhas de transporte (542a,b) estão substancialmente paralelas uma à outra.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte da referida energia do micro-ondas usada para o aquecimento das etapas (c) e/ou (d) é descarregada a partir de dois ou mais lançadores de micro-ondas posicionados em lados opostos da referida câmara de aquecimento do micro-ondas (520).

19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que os referidos lançadores de micro-ondas são lançadores virados para lados opostos.

20. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte da referida energia do micro-ondas usada para o referido aquecimento das etapas (c) e/ou (d) é descarregada a partir de dois ou mais lançadores de micro-ondas dispostos no mesmo lado da referida câmara de micro-ondas (520) e axialmente espaçado de um lançador de micro-ondas adjacente na referida direção de transporte (560).

21. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a passagem ainda de outra pluralidade de artigos na referida direção de transporte (560) juntamente com uma terceira linha de transporte (542c) e, simultaneamente com a referida passagem, o aquecimento de pelo menos uma parte da ainda referida outra pluralidade de artigos com energia de micro-ondas descarregada de um terceiro grupo superior de lançadores de micro-ondas (522i-l), em que os referidos segundo e terceiro grupos superiores de lançadores de microondas (522e-h e 522i-l) estão dispostos em relação um ao outro na referida direção de transporte (560).

22. Processo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que os referidos primeiro e terceiro grupos superiores de lançadores (522a-d e 522i-l) estão alinhados em relação um ao outro na referida direção de transporte (560).

23. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a referida câmara de aquecimento do micro-ondas (520) é pressurizada a pelo menos 10 psig.

24. Processo, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a referida câmara de aquecimento de micro-ondas (520) é pelo menos parcialmente preenchida com um meio líquido.

25. Processo de acordo com a reivindicação de 24, caracterizado pelo fato de que a referida pluralidade de artigos (550) e a referida outra pluralidade de artigos compreende os gêneros alimentícios embalados, fluidos médicos, ou dispositivos médicos.

26. Processo de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o referido sistema de aquecimento de micro-ondas (510) tem uma taxa de produção de pelo menos 20 pacotes por minuto por linha de transporte.