Four pour chauffer des articles allongés et utilisation de ce four La présente invention comprend un four pour chauf fer des articles allongés et une utilisation de ce four.
L'utilisation de l'énergie hyperfréquence pour le chauf fage d'articles est très avantageuse, en particulier quand ces articles sont des produits alimentaires,
parce que la pénétration de l'énergie à l'intérieur des articles permet un chauffage particulièrement rapide. Un tel chauffage est ainsi très avantageux dans le cas d'articles se trou vant dans un magasin à .une température pouvant être basse,
et qui sont chauffés pour la consommation immé- diate. C'est le cas rencontré dans les distributions auto matiques. Cependant, le chauffage très rapide pouvant' être obtenu nécessite des moyens pour que l'article soit uniformément soumis à l'actiori de l'énergie hyperfré quence, car autrement l'article pourrait être surchauffé ou -sous-chauffé localement, ou les deux.
La présente invention concerne un four pouvant être utilisé .par exemple -dans un distributeur automatique. Le four que comprend l'invention comprend une source de radiation à haute fréquence couplée à une chambre de four dont les dimensions ne sont pas supé rieures à la longueur d'onde de la radiation, un .tube diélectrique aligné ;
avec une ouverture d'accès dans la chambre et destiné à recevoir les articles insérés par l'ouverture et à les loger pendant le chauffage, .et une porte permettant de fermer de manière étanche l'ouver ture d'accès contre la radiation.
Il est caractérisé par un écran conducteur allongé monté parallèlement au tube diélectrique, entre ce dernier et la zone dans laquelle la radiation entre dans l'a chambre, pour répartir la radia tion le long du tube, et en ce que le tube diélectrique peut tourner autour de son axe longitudinal et est con necté à un moteur d'entraînement destiné à le faire tourner pendant le chauffage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution du four que comprend l'invention. La fig. 1 est une vue d'une première forme d'exé cution.
La fig. 2 est une coupe 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe ischématique d'un article pouvant être chauffé dans cette forme d'exécution.
La fig. 4 est une coupe transversale correspondant à la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe d'une seconde forme d'exé cution.
La fig. 6 est une vue en perspective d'une troisième forme d'exécution.
La fig. 7 est une coupe suivant 7-7 de la fig. 6. La fig. 8 est une coupe suivant 8-8 de la fig. 7. La fig: 9 est une vue en plan de la partie supérieure du four représenté à la fig. 6.
La fig. 10 est une vue par l'extrémité du four représenté à la fig. 6, une porte étant enlevée.
La fig. 11 est une coupe à plus grande échelle d'une porte représentée à la fig. 6, suivant 11-11 de la fig. 12. La fig. 12 est une vue en perspective de l'une des portes du four représenté à la fig. 6.
La fig: 13 est une coupe longitudinale d'un récipient pour article alimentaire pouvant être utilisé dans le four représenté à la fig. 6, et la fig. 14 est une coupe suivant 14-14 de la fig. 13.
Le four représenté, pour le chauffage ou la cuisson, peut faire partie d'une machine de vente ou d'un distri buteur automatique, et convient particulièrement pour des articles relativement petits, et de formes uniformes et d'une façon générale symétriques.
En particulier, l'article peut être une saucisse de Francfort enfermée dans deux moitiés d'un petit pain, et servie, habituelle ment avec un condiment, sous le nom de hot-dog . Dans.
un distributeur automatique, les hot-dogs, formés, d'un petit pain et d'une saucisse, dans un emballage convenable, sont maintenus dans un magasin froid. Pen dant le fonctionnement de 1a machine, les hot-dogs sont amenés dans le dispositif de chauffage proprement dit et sont distribués par la machine, chauffés dans toute leur masse et prêts à la consomrnation. Un.
cycle" typi que de la machine y compris la distribution, le chauf fage et l'éjection, peut avoir lieu en quelques secondes seulement, et les avantages résultant d'un cycle de chauf fage court sont évidents.
Le four de chauffage haute fréquence représenté sur les fig. 1 et 2 comprend une chambre de de chauffage proprement die 10 constituée essentiellement par une enveloppe métallique;
et une source 11 d'énergie haute fréquence, telle qu'un magnétron à cavité résonnante. L'énergie de la source est couplée à la chambre 10 au moyen d'une ligne de transmission 12, du type guide d'onde,
dans laquelle l'énergie est propagée suivant le mode TElo. Ce mode peut être induit en faisant passer l'énergie du terminal coaxial de -sortie du magnétron au guide d'onde rectangulaire au moyen d'une transi- tion croisée 13.
L'énergie est couplée à là chambre-de cavité de chauffage à travers un radiateur à fente 14 placé de façon que la. fente coïncide avec une position d'intensité maximum de champ dans le guide- d'oncle.
<B>Il</B> est important que l'action de chauffage sur Parti= cle -soit aussi uniforme que possible, pour .les raisons mentionnées ci-dessus. Des moyens sont donc prévus dans ce but. En premier lieu, un dispositif assure la mise en place précise de l'article dans la cavité-<B>_</B> de (appareil.
Le dispositif représenté comprend un tube 15 en matière isolante à pertes faibles qui s'étend de l'arrière à -l'avant e la cavité, de la façon apparaissant plus particulièrement sur la fig. 2. Le tube est de préférence en matière plastique.
Pour assurer le chauffage uni forme de l'article, celui-ci est entraîné en rotation pen dant le chauffage. Dans ce but,- le tube 15 est monté pour pouvoir tourner dans des coussinets 16a en poly amide, à chaque extrémité.
Le tube 15 est entraîné par un moteur électrique 16 dont un pignon .'17 entraîne une couronne dentée 18 fixée à une extrémité du tube 15 ou formée dans cette extrémité, la couronne dentée dépassant de la cavité du four. La couronne dentée peut être en polyamide.
Un écran empêche le passage direct des radiations vers l'article à partir du radiateur à fente 14. Dans ce but, un écran métallique 20 est placé entre le côté supé rieur du tube 15 et la fente 14. Afin. d'assurer le chauf fage uniforme de l'article on place l'article de façon qu'il soit symétrique autour de son axe longitudinal cette construction sera décrite plus en détail ci-après.
En utilisant l'écran 20, et en choisissant ses dimen sions d'une façon convenable par rapport aux dimen- sions de la cavité, il est possible d'obtenir une distribu- tion à peu près uniforme -du champ électrique au-dessous de l'écran suivant la longueur -du tube. La distribution transversale du champ est approximativement uniforme,
et bien que la présence de l'article modifie cette distri- bution de champ, elle ne change pas appréciablement l'intensité -du champ électrique et le champ reste appro- ximativement uniforme. Dans la pratique il a été cons taté que la zoné- de distribution .du champ électrique du fait de l'écran eàt étroite,
mais la rotation .de l'article dé la façon décrite cPdessus permet que toutes les par ties de l'article soient uniformément exposées à l'éner gie de chauffage.
La transition 13 entre le guide d'onde et le magné tron est disposée en premier lieu pour qu'il n'y ait pra tiquement pas de réflexion de façon qu'il existe une caractéristique d'adaptation de bande large égale à l'unité, ou d'une valeur approchant de près l'unité, du rapport des tensions de l'onde stationnaire. De même,
il est très désirable que la cavité et la charge représen tées par l'article présentent une condition d'adaptation par rapport au guide d'onde. Par suite, une section de court-circuit 21, constituée par un couvercle conducteur à une extrémité de guide d'onde, est utilisée de la façon indiquée sur la fig. 1.
Pour permettre l'adaptation d'im pédance entre le guide d'onde et la cavité -en réglage fin, un dispositif réglable 23 peut être utilisé de la façon représentée. Ce dispositif d'accord peut être un élément métallique mobile, par exemple une vis d'accord, placée pour présenter une réactance variable au guide d'onde. Une adaptation sensiblement à l'unité peut ainsi être obtenue.
Pour les raisons mentionnées ci-dessus, il est dési rable que l'article à chauffer soit symétrique par rap port à son axe longitudinal.
Dans le cas d'un hot-dog, il est: convenable de former le petit pain en deux parties, de la façon indiquée en 24 et 25 (fig. 3 et 4), de formes complémentaires pour que la forme extérieure combi née soit à peu près cylindrique avec une cavité inté rieure 26: pour la saucisse 27. L'enrobage en pain peut aussi être cuit dans un moule convenable pour former un tube creux dans lequel est introduite la saucisse.
Dans tous les cas, il est désirable.du :point de vue de fhygiènë et de la commodité que le petit pain et la sau cisse assemblés soient enveloppés, par exemple dans une matière en pellicule telle qu'une feuille d'un copolymère de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, par exemple.
En variante, ou en supplément, l'ensemble du petit pain et de la saucisse est contenu dans un tube 28 en une matière isolante, du carton par exemple, ce tube étant ensuite encore enveloppé dans une feuille de ma- fière plastique 30. De même, du point de vue de la commodité ou de l'hygiène, l'ensemble du petit pain et de la saucisse peut être hermétiquement enfermé dans la matière plastique en feuille, .dans les deux cas.
Le four décrit ci-dessus a l'avantage qu'une bonne adaptation, considérée comme le rapport -des tensions de l'onde stationnaire, est obtenue entre la source d'énergie et la charge.
L'avantage du chauffage rapide pouvant être obtenu avec de l'énergie hyperfréquence a été men tionné ci-dessus, mais à titre d'exemple de l'action de chauffage pouvant être obtenue dans un cas pratique, en utilisant un magnétron fournissant 2,5 kW, la puis sance dirigée dans la charge représentée par l'article approche de cette valeur.
Cependant, si le point de tra vail du magnétron est déplacé par un élément de réflexion fixe 31 (fig. 1), formé par exemple d'une ron delle en polytétrafluoréthylène, placé dans le raccord de couplage du magnétron et en alignement avec le plan de référence @du magnétron, il est possible de produire un rapport., de tension d'onde stationnaire de 1,
5/1 pour une- valeur de phase de 0,41 de la longueur d'onde vers la charge et de la puissance additionnelle peut être produite pour la même puissance d'entrée. Ceci est dû à un point de travail plus efficace sur le diaphragme du magnétron, et signifie l'équivalent de 3 à400 W d'énergie hyperfréquence additionnels pouvant être ob tenus.
Pour permettre la mesure du rapport d'amplifi cation d'onde- stationnaire et de la phase; une ouverture peut être formée dans la grande dimension du guide d'onde, par exemple dans une position indiquée appro- ximativement en 32 sur -la fig. 1.
Le four décrit peut être utilisé avec -aise en place et enlèvement manuel--de -l'article à chauffer, où il peut être disposé pour être alimenté automatiquement du fait de l'introduction d'une pièce de monnaie ou d'un jeton.
Dans les deux cas, les ouvertures avant et arrière du tube 15 sont fermées pendant l'envoi d'énergie à l'article, et dans ce but, les ouvertures peuvent être fer mées par une structure qui comprend un disque très mince en tôle d'acier inoxydable appliqué par des res sorts contre l'ouverture de façon à former un joint étan- che aux radiations quand les portes sont fermées.
Les portes peuvent être fixées par des charnières ou sur des glissières pour donner accès à l'intérieur du tube. Dans le cas du fonctionnement .automatique, les articles peuvent être introduits par une extrémité du tube et être éjectés .par l'autre extrémité après avoir été conve nablement chauffés.
Une construction convenant particulièrement pour le cas d'une machine à jeton ou à pièce est représentée schématiquement sur la fig. 5. La chambre 10 est for mée de a façon déjà décrite, et elle est alimentée en énergie hyperfréquence par la source 11 de la même façon que dans le cas- des fig. 1 et 2.
Un tube 15 en matière isolante à pertes faibles s'étend d'arrière en avant à travers le four, et un écran 20 assure la distri bution uniforme de l'énergie dans la zone de la section transversale du tube.
Le tube est entraîné en rotation, -et il est aussi muni à ses extrémités de portes actionnées automatiquement. L'extrémité du tube 15 porte une bague 18 en matière à coussinet tel qu'une polyamide qui se trouve devant la face extérieure de la chambre de la façon représentée. La bague 18 forme une couronne dentée à l'intérieur d'une bague 33 qui l'entoure
étroitement, la bague 33 étant en métal tel que du laiton, et étant fixée en bon contact électrique sur la face avant de la chambre 10. La couronne dentée 18 est entraînée par un pignon 17 et un moteur 16, de la façon déjà décrite. La bague 33 a aussi la forme voulue pour entourer .le :pignon 17.
Du côté arrière de la chambre 10, une autre bague 34 en une matière bonne conductrice de est fixée en bon contact électrique sur la paroi de la cham bre, à travers une ouverture traversée par le tube 15.
Des moyens sont prévus pour la fermeture automa tique des ouvertures avant et arrière de la chambre, pour empêcher l'échappement de l'énergie hyperfré- quence. Dans ce but, deux ensembles de guides verti caux 35 et 36 sont formés chacun d'une paire d'élé ments en profilés en U dont les ouvertures font face vers l'intérieur. Chaque paire de .profilés forme un che min de glissement pour l'un des deux chariots mobiles verticalement 37, 38.
Le chariot 37 comporte une feuille de métal flexible mince 39 qui est appliquée sur son- pourtour par des ressorts 41. De même le chariot 38 comporte une feuille de métal mince 42 appliquée par des ressorts 43.
Quand les deux chariots sont en position inférieure, les plaques 39 et 42 sont appliquées contre les bagues correspondantes 33 et 34 par leurs ressorts. L'enceinte de chauffage est .ainsi fermée avec une bonne étanchéité.
Pour donner accès au tube, pour l'introduc tion ou l'enlèvement, ou les deux, des articles, les cha riots sont remontés pour dégager les ouvertures. N'im- porte quel dispositif convenable peut être utilisé pour les déplacer, par exemple un moteur électrique réver sible 44 entraînant par l'intermédiaire d'un réducteur convenable 45 un arbre 46 muni aux extrémités de roues dentées 47 et 48. Des chaînes 50 et 51 passent sur les roues dentées 47 et 48 et sur les roues dentées de guidage 52 et 53.
L'un des brins de chaque chaîne est fixé au chariot correspondant 37 et 38. Des commu- tateurs de fin de course (non représentés) sont action nés par les chariots aux limites de leurs déplacements pour provoquer l'arrêt des chariots et pour préparer le mouvement en sens inverse du moteur 44. Avec l'arran gement décrit, le chauffage peut avoir lieu automatique ment et rapidement.
Le temps nécessaire au chauffage d'un article dépend d'un certain nombre de facteurs, et dans l'exemple décrit un hot-dog peut être chauffé envi ron en sept secondes, le ,tube 15 faisant approximative- ment deux tours pendant ce temps bien que d'autres vitesses de rotation même jusqu'à environ 120 t/mn, puissent être utilisées.
La fig. 6 représente en perspective un four électro nique, dans lequel .l'énergie hyperfréquence utilisée pour la cuisson est engendrée par un magnétron 120, tra verse un guide d'onde 122 et passe dans une chambre de chauffage 124 pour cuire l'aliment placé dans cette chambre. L'aliment placé dans la chambre 124 est cuit par absorption de chaleur produite par un rayonnement électromagnétique d'une fréquence suffisamment élevée.
La fréquence normalement utilisée dans un four élec tronique est d'environ 2450 Mc ce qui correspond à une longueur d'onde d'environ 12,2 cm dans un espace libre.
Le magnétron 120 comporte une paire de pièces polaires 126 dont l'une est représentée sur la fig. 6, et une paire d'éléments permanents 128 et 130 qui établis sent un flux magnétique dans les pièces polaires 126 pour établir dans le magnétron 120 un champ magnéti que pratiquement linéaire.
Ce champ magnétique est essentiel au fonctionnement correct du magnétron 120, comme . il est bien connu, et le magnétron 120 engen dre de l'énergie hyperfréquence disponible sur une sortie coaxiale (fig. 7).
Le conducteur extérieur 131 de la sor tie coaxiale est connecté électriquement au guide d'onde 122, et le conducteur centras 132 est connecté à une tige 133 qui s'étend dans le guide d'onde 122 et agit comme antenne pour rayonner l'énergie électromagnéti que dans le guide d'onde 122.
Le guide d'onde 122 a une action rectangulaire, avec un rapport d'environ 2/1 pour ces deux dimen- sions, les dimensions étant telles que seul le mode domi nant soit pratiquement transmis par propagation le long du guide d'onde 122, ce mode étant habituellement TEID .
Le guide d'onde 122 comporte deux parois d'extré mité 134 et 136 réglables, et l'antenne 133 est placée près de la paroi d'extrémité 134. Les parois d'extrémité 134 et 136 sont positionnées pour minimiser les ondes stationnaires le long du guide d'onde 122. Une tige d'accord 138 est placée près de la paroi d'extrémité 136 et elle est vissée à travers l'une des parois latérales du guide d'onde 122.
En vissant ou en dévissant la vis d'accord 138 dans le guide d'onde 122, un réglage d'accord fin est obtenu, par lequel les ondes stationnai res existant le long du guide d'onde 122 peuvent être pratiquement réduites. L'accord grossier .peut être effec tué en réglant la position de la paroi d'extrémité 136 dans le guide d'onde 122. L'existence des ondes station naires dans le guide d'onde 122 peut être contrôlée en introduisant une sonde à travers une fente 139.
L'énergie transmise le long du guide d'onde 122 pénètre dans la chambre du four à travers une ouver ture ou fente 140 du guide d'onde 122, près de la paroi d'extrémité 136, la fente étant positionnée en un empla- cernent du guide d'onde 122 pour lequel l'intensité de champ est maximale. Un écran 142 - parallèle au guide d'onde _122 est placé à une certaine distance de la. fente 140.
L'écran 142 est- soudé .aux parois d'extrémité 143 du four pour être maintenu en place .au-dessus du coïn- _partiment de cuisson 144 de la chambre de chauffage 124, et il protège l'aliment contenu dans le comparti ment 144 contre le rayonnement direct arrivant par la fente 140 axialement le long du compartiment tubu laire de cuisson 144.
Sous ce rapport, l'écran peut être considéré comme formant avec la paroi supérieure 145 de la chambre de chauffage 124 un guide d'onde per mettant des pertes suffisamment importantes en raison des intervalles existants mitre les bords latéraux de l'écran 142 et les parois latérales 147 de la chambre de <RTI
ID="0004.0036"> chauffage 144. Par suite, quand l'énergie se propage dans les directions opposées vers le-bas du guide d'onde comprenant l'écran 142, l'énergie échappe à travers les espaces ou intervalles d'une façon sensiblement uniforme sur la longueur du guide d'onde.
Il -en résulte dans la chambre de chauffage 124 un champ sensiblement uni forme sur la longueur du compartiment de cuisson 144, bien qu'il puisse y avoir des gradients appréciables trans versalement à cette dimension. Les gradients du champ suivant les dimensions transversales ne se traduisent cependant pas par. une cuisson non uniforme du produit contenu dans le --compartiment 144,.
car un dispositif assure la rotation de celui-ci pendant l'exposition à l'énergie hyperfréquence, de façon 'a chauffer ou cuire à peu près uniformément la saucisse et le petit pain placés dans le compartiment. La vitesse de chauffage est aussi augmentée-par le fait que l'écran 142 permet que l'impédance <B>de</B> la -charge représentée par la saucisse et le petit pain. soit étroitement adaptée à l'impédance -_ de- sortie du <RTI
ID="0004.0063"> magnétron 120:._ Comme. il ressort de la fig. 8, le compartiment -de cuisson 144 est -formé par un élément tubulaire 146, de préférence _en polyamide, -qui tourne-dans un coussinet 155, de préférence aussi en polyamide,
monté sur l'une des.parois d'extrémité. La surface supérieure du coussinet 155 comporte un plat pour recevoir l'écran 142. A l'autre extrémité de la -chambre 124, le tube 146 est fixé à une couronne dentée 148 -qui engrène avec un pignon 150, . les deux pignons - tournant dans des ouvertures d'une plaque d'extrémité 152 ainsi -que le montre la. fig. -10.
La plaque d'extrémité 152 est de préférence fixée à l'une des parois latérales 143 de la chambre de chauffage 124 par des vis traversant des trous 154 de la plaque 152 formant les logements circulaires supportant les pignons 148 et 150.
Un arbre -150a est fixé au pignon -150; et il peut être entramé en rotation par un, moteur électrique ou son équivalent pendant la cuisson afin de faire tourner continuellement le tube 146 et l'aliment en cours -de cuisson dans ce tube.
L'aliment peut être introduit et sorti de la chambre de cuisson 154 à travers les ouvertures des parois -d'ex- trémité 143 qui sont alignées avec le tube 146 et à tra vers lesquelles dépasse celui-ci. Il est cependant essentiel que ces ouvertures soient couvertes pendant la cuisson pour éviter l'échappement d'énergie de la chambre de chauffage 144.
Ceci est nécessaire parce qu'une expo sition prolongée à un rayonnement de grande intensité est nuisible pour les tissus vivants et que le quatrième harmonique de la fréquence utilisé dans des fours élec- troniques interfère avec les fréquences normalement réservées à la navigation aérienne. Par suite,
le four est muni de deux portes -r52 (fig. 11 et 12) qui empêchent pratiquement l'échappement de toute radiation à travers les ouvertures aux extrémi- tés du tube 146.
La porte 152 comprend une paroi extérieure- ou couvercle 154 ayant sensiblement la forme d'un parallé lépipède rectangle et un élément d'obturation intérieur 156 de forme semblable emboîté dans le couvercle exté rieur 154. Le couvercle intérieur 156 comporte plu sieurs trous traversés par des colonnettes 158 à l'extré mité desquelles est fixée une plaque de fermeture élas tique 160, tenue par des vis 161 et qui est parallèle à l'élément du-couvercle 156 du côté extérieur.
Les colon nettes 158 comportent des épaulements 162- du côté intérieur de l'élément 156, :entre celui-ci et l'élément 154, et des ressorts 164 -agissent sur files épaulements 162 pour repoussez-vers l'extérieur la plaque 160 jusqu'au point permis paï les épaulements 162 lorsqu'ils viennent buter contre 1a surface intérieure de l'élément 156.
Chaque porte 152 est tenue dans un guide<B>166</B> for mant -deux glissières et- qui est fixée à la paroi d'extré- mité 143 correspondante de la chambre 124, et la pla que d'obturation 160 -est poussée élastiquement contre la paroi de la chambre 124 à l'extrémité correspondante du tube 146. L'élasticité de la plaque d'obturation com pense- les variations du pourtour- -de la paroi d'extrémité 143.
Quand des plaques d'obturation 160 se trouvent devant les ouvertures de la chambre de cuisson 144, les ressorts 164 les appliquent étroitement sur la paroi cor respondante- pratiquement sur tous les pourtours, de sorte qu'un joint pratiquement étanche aux radiations à haute fréquence est établi. Les glissières 166 compor tent des parois d'extrémité 167 qui limitent le déplace ment de chaque porte 152 dans un sens à partir de la position de fermeture.
La fig. 13 représente en coupe longitudinale un-em- ballage d'aliment pouvant être utilisé dans le four décrit. L'emballage comprend un tube élastique 168 dont les extrémités sont fermées par des couvercles 170 et 171.
Le tube 168 et les couvercles 170 et 171 sont de préfé rence en carton ou un matériau équivalent peu coûteux et ils servent à former un- emballage de forme sensible ment uniforme, indépendamment -des variations des dimensions des saucisses et des petits pains. La fig. 13 représente un petit pain 172 comportant une partie creuse pour recevoir une saucisse 174.
L'ensemble ainsi RTI ID="0004.0210" WI="13" HE="4" LX="1161" LY="1947"> emballé, représenté sur la fig. 13, peut être conservé indéfiniment dans le compartiment réfrigéré des machi nes de vente, et il peut être chauffé à la température voulue pour être servi en utilisant le four décrit, approxi mativement en sept secondes. Comme il a été noté plus haut, pendant les sept :
secondes d'exposition au rayon nement hyperfréquence, le tube de cuisson 144 est en traîné en rotation pour assurer une cuisson uniforme du produit.
Le produit contenu dans le tube élastique 168, ou l'ensemble compris dans le tube 168; peut être enveloppé -dans un matériau résistant à l'humidité ou à la poussière,
par exemple une feuille de cellophane ou de copolymère de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène. Les couvercles 170 et 171 ne sont pas essen tiels et sont préférables seulement si le magasin de la machine de vente,est tel qu'un certain nombre d'embal lages soient empilés les.
uns sur des autres, de façon que les couvercles 170 et 171 empêchent l'aplatissement de l'embaillage inférieur sous le poids des autres.
La fig. 14 représente en coupe transversale le produit emballé de la fig. 13, et montre une forme préférable de petit pain avec une saucisse à l'intérieur pour le four décrit. Le petit pain 174 est sensiblement symétrique par rapport à son axe, et la saucisse est dans la partie centrale, pratiquement sans intervalle d'air autour de la saucisse. De préférence,
le petit pain est cuit dans des moules formant une surface intérieure en cylindre cir culaire droit pour que la forme soit celle représentée sur la fig. 14.
Il a été -constaté important que la saucisse et le petit pain soient concentriques pour que 1e magnétron 120 fonctionne à un point prédéterminé de sa courbe caractéristique. Comme il existe un gradient de champ transversalement à la saucisse, l'impédance de la charge, par rapport au magnétron, varie lorsque la saucisse est déplacée transversalement à sa longueur. Cette variation de l'impédance @de charge modifie le point de fonction nement du magnétron et peut réduire son rendement.
Comme l'intensité de champ est sensiblement uniforme dans une direction parallèle à la longueur de la saucisse, il n'en résulte cependant aucune variation substantielle du fait de variation de la position de la saucisse dans la chambre de cuisson.
Si la saucisse et le petit pain sont sensiblement symétriques axialement avec une axe com mun à l'axe du tube 168, la rotation du produit emballé n'influe pas pratiquement sur l'impédance de la charge, .et le magnétron peut par suite fonctionner au même point -de sa courbe caractéristique pour différentes saucisses, en assurant ainsi une cuisson uniforme de toutes les saucisses. Un mode de connexion préférable du magnétron 120 et du guide d'onde 122 est .représenté sur la fig. 7.
La paroi du guide d'onde 122 comporte une ouverture munie d'un raccord tubulaire 178, qui est soudé ou fixé autrement au guide d'onde 122. Une bague de raccor dement 180, s'adaptant autour du raccord tubulaire 178 comporte un alésage prolongeant la surface intérieure du tube 178, avec une entrée, pour recevoir l'extrémité du conducteur extérieur 131 du magnétron 120.
La surface d'extrémité du conducteur extérieur 131 constitue un plan .de référence, et le conducteur central 132 de la sortie coaxiale du magnétron est sensiblement perpendi- culaire au plan de référence. Une tige 133 est fixée à l'extrémité du conducteur central 132, et elle s'étend dans le guide d'onde 122 pour rayonner l'énergie devant @se propager à travers le guide d'onde.
Une bague 190, en matière diélectrique est placée contre le plan de réfé rence, cette bague étant de préférence en tétrafluoré- thylène, et comportant un trou central pour le passage du conducteur 132, le diamètre extérieur de la bague permettant le montage serré dans l'alésage du raccord 180.
Il peut être observé que dans l'emplacement rie la bague 90, il existe une variation brusque de la constante diélectrique dans l'espace séparant le conducteur inté rieur -du conducteur extérieur de la ligne coaxiale, sans aucune modification correspondante des dimensions du conducteur intérieur et du conducteur extérieur.
Il existe par suite une variation brusque de l'impédance de la ligne coaxiale à ce point, qui se traduit par des réflexions. Par suite, le rapport de tension de l'onde stationnaire existant dans le magnétron 120 froid, et le rapport préférable est d'environ 1,5 à 1.
L'augmentation du rapport d'amplitude d'onde stationnaire à une phase correspondant à celle de la région de sortie du magné tron augmente la puissance délivrée à la charge d'envi ron 300 à 400 W dans le cas d'un magnétron de 2,0 kW.
Il sera noté que le rapport 1,5 à 1 existe entièrement dans le magnétron 120, le guide d'onde 122 étant accordé par la tige d'accord 138 et la paroi mobile 136 pour approcher d'un rapport d'onde stationnaire appro- ximativement égal à 1/1.
Le tube 146 constituant la chambre de cuisson 144 comporte de préférence un certain. nombre d'ouvertures 149 permettant l'échappement vers la chambre -de chauf fage de la vapeur d'eau ou d'autres vapeurs pouvant être engendrées pendant le chauffage de l'aliment. Les vapeurs ayant pu être produites dans le compartiment sont de préférence refoulées vers. l'extérieur .à travers <RTI
ID="0005.0093"> un certain, nombre de petits trous. 141 des parois latéra les 147 du compartiment par un courant d'air traversant le guide d'onde 122 et la fente 140. L'air est envoyé à travers une ouverture 153 -dans le guide d'onde par un ventilateur non représenté. Cette combinaison empêche que l'humidité passe dans le guide d'.onde 122 et influe sur le fonctionnement du magnétron 120.
Suivant un exemple particulier de réalisation du .four décrit, le magnétron utilisé est un magnétron refroidi à l'eau Amperex 7292 , fonctionnant à une fréquence de 2450 Mc, et les dimensions préférées du guide d'onde sont 43 mm x 86 mm ;
la tige centrale 133 est située à 22 mm de la paroi d'extrémité 134, la distance entre l'axe de la tige 133 et le milieu de la fente 140 est de 223 mm, la fente 140 est de 20 x 60 mm, l'écran est en acier SWG 18 de 38 x 178 mm, et il est placé contre le tube 146 à 38,9 mm de la paroi supérieure 45, la bague 190,en tétrafluoréthylène a une épaisseur de 10 mm, les dimensions intérieures de la chambre du four sont de 105 mm en largeur, 116,
5 mm en hauteur et 178 mm en longueur et le tube 146 formant le compartiment de cuisson 144 a un diamètre intérieur de 49 mm avec une épaisseur de paroi de 15,9 mm.
Oven for Heating Elongated Articles and Use of This Oven The present invention includes an oven for heating elongated articles and a use of this oven.
The use of microwave energy for heating articles is very advantageous, in particular when these articles are food products,
because the penetration of energy inside the articles allows particularly rapid heating. Such heating is thus very advantageous in the case of articles being in a store at a temperature which may be low,
and which are heated for immediate consumption. This is the case encountered in automatic distributions. However, the very rapid heating achievable requires means for the article to be uniformly subjected to the action of microwave energy, otherwise the article could be overheated or underheated locally, or both. .
The present invention relates to an oven which can be used, for example, in a vending machine. The furnace that the invention comprises comprises a source of high frequency radiation coupled to a furnace chamber whose dimensions are not greater than the wavelength of the radiation, an aligned dielectric tube;
with an access opening in the chamber and intended to receive the articles inserted through the opening and to house them during heating,. and a door for sealing the access opening against radiation.
It is characterized by an elongated conductive screen mounted parallel to the dielectric tube, between the latter and the zone in which the radiation enters the chamber, to distribute the radiation along the tube, and in that the dielectric tube can rotate. around its longitudinal axis and is connected to a drive motor for rotating it during heating.
The appended drawing shows, by way of example, embodiments of the furnace which the invention comprises. Fig. 1 is a view of a first embodiment.
Fig. 2 is a section 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is an ischematic section of a heatable article in this embodiment.
Fig. 4 is a cross section corresponding to FIG. 3.
Fig. 5 is a section of a second embodiment.
Fig. 6 is a perspective view of a third embodiment.
Fig. 7 is a section on 7-7 of FIG. 6. FIG. 8 is a section on 8-8 of FIG. 7. Fig: 9 is a plan view of the upper part of the oven shown in fig. 6.
Fig. 10 is a view through the end of the oven shown in FIG. 6, a door being removed.
Fig. 11 is a section on a larger scale of a door shown in FIG. 6, according to 11-11 of fig. 12. FIG. 12 is a perspective view of one of the doors of the oven shown in FIG. 6.
Fig: 13 is a longitudinal section of a food article container usable in the oven shown in fig. 6, and fig. 14 is a section on 14-14 of FIG. 13.
The oven shown, for heating or baking, may be part of a vending machine or an automatic dispenser, and is particularly suitable for relatively small articles, and of uniform shape and generally symmetrical.
In particular, the item may be a Frankfurter enclosed in two halves of a bun, and served, usually with a condiment, as a hot dog. In.
a vending machine, hot dogs, formed, from a bun and a sausage, in suitable packaging, are kept in a cold store. While the machine is in operation, the hot dogs are fed into the heater itself and are dispensed by the machine, heated throughout and ready for consumption. A.
Typical machine cycle including dispensing, heating and ejecting can take place in just seconds, and the benefits of a short heating cycle are obvious.
The high frequency heating furnace shown in Figs. 1 and 2 comprises a properly die heating chamber 10 consisting essentially of a metal casing;
and a high frequency energy source 11, such as a cavity resonant magnetron. The energy from the source is coupled to the chamber 10 by means of a transmission line 12, of the waveguide type,
in which the energy is propagated according to the TElo mode. This mode can be induced by passing energy from the coaxial magnetron output terminal to the rectangular waveguide by means of a cross transition 13.
Energy is coupled to the heating cavity chamber through a slot heater 14 positioned so that the. slot coincides with a position of maximum field strength in the uncle guide.
<B> It </B> is important that the heating action on Parti = key be as uniform as possible, for the reasons mentioned above. Means are therefore provided for this purpose. First, a device ensures the precise placement of the article in the cavity- <B> _ </B> of (apparatus.
The device shown comprises a tube 15 of low-loss insulating material which extends from the rear to the front of the cavity, as shown more particularly in FIG. 2. The tube is preferably made of plastic.
To ensure uniform heating of the article, it is rotated during the heating. For this purpose, - the tube 15 is mounted so as to be able to rotate in polyamide bearings 16a, at each end.
The tube 15 is driven by an electric motor 16 of which a pinion .'17 drives a toothed ring 18 fixed to one end of the tube 15 or formed in this end, the toothed ring projecting from the cavity of the oven. The toothed crown can be made of polyamide.
A screen prevents the direct passage of radiation to the article from the slit heater 14. For this purpose, a metal screen 20 is placed between the top side of the tube 15 and the slit 14. In order. to ensure uniform heating of the article, the article is placed so that it is symmetrical about its longitudinal axis, this construction will be described in more detail below.
By using the screen 20, and choosing its dimensions in a suitable way with respect to the dimensions of the cavity, it is possible to obtain a nearly uniform distribution of the electric field below. the screen following the length of the tube. The transverse distribution of the field is approximately uniform,
and although the presence of the article alters this field distribution, it does not appreciably change the strength of the electric field and the field remains approximately uniform. In practice, it has been observed that the zone of distribution of the electric field due to the screen is narrow,
but rotating the article in the manner described above allows all parts of the article to be evenly exposed to the heating energy.
The transition 13 between the waveguide and the magneton is first arranged so that there is virtually no reflection so that there is a broadband matching characteristic equal to unity. , or a value close to unity, of the ratio of the voltages of the standing wave. Likewise,
it is very desirable that the cavity and the load represented by the article have a condition of adaptation with respect to the waveguide. As a result, a short-circuit section 21, constituted by a conductive cover at one end of the waveguide, is used as shown in FIG. 1.
To allow the adaptation of the impedance between the waveguide and the cavity -in fine adjustment, an adjustable device 23 can be used as shown. This tuning device may be a movable metal element, for example a tuning screw, placed to present a variable reactance to the waveguide. An adaptation substantially to the unit can thus be obtained.
For the reasons mentioned above, it is desirable for the article to be heated to be symmetrical with respect to its longitudinal axis.
In the case of a hot dog, it is: suitable to form the bun in two parts, as indicated in 24 and 25 (fig. 3 and 4), of complementary shapes so that the combined outer shape is roughly cylindrical with an internal cavity 26: for the sausage 27. The bread coating can also be baked in a suitable mold to form a hollow tube into which the sausage is introduced.
In any event, it is desirable from the viewpoint of hygiene and convenience that the assembled bun and sausage be wrapped, for example in a film material such as a sheet of a chloride copolymer. vinyl and vinylidene chloride, for example.
As a variant, or in addition, the whole of the roll and the sausage is contained in a tube 28 of an insulating material, cardboard for example, this tube then being further wrapped in a sheet of plastics material 30. De Similarly, from the point of view of convenience or hygiene, the whole of the bun and the sausage can be sealed in the plastic sheet material, in either case.
The furnace described above has the advantage that a good match, considered as the ratio of the voltages of the standing wave, is obtained between the energy source and the load.
The advantage of the rapid heating obtainable with microwave energy has been mentioned above, but as an example of the heating action obtainable in a practical case, using a magnetron providing 2, 5 kW, the power directed into the load represented by the article approaches this value.
However, if the working point of the magnetron is moved by a fixed reflection element 31 (fig. 1), formed for example of a ring of polytetrafluoroethylene, placed in the coupling fitting of the magnetron and in alignment with the plane reference @of the magnetron, it is possible to produce a ratio., of standing wave voltage of 1,
5/1 for a phase value of 0.41 from the wavelength to the load and additional power can be produced for the same input power. This is due to a more efficient working point on the magnetron diaphragm, and means the equivalent of 3 to 400 W of additional microwave energy that can be obtained.
To allow measurement of standing wave amplification ratio and phase; an opening may be formed in the long dimension of the waveguide, for example in a position indicated approximately at 32 in FIG. 1.
The furnace described can be used with the comforter in place and manual removal of the article to be heated, where it can be arranged to be fed automatically by the introduction of a coin or token. .
In either case, the front and rear openings of tube 15 are closed while energy is being sent to the article, and for this purpose, the openings can be closed by a structure which includes a very thin sheet metal disc d. Stainless steel applied by springs against the opening to form a radiation-tight seal when the doors are closed.
The doors can be fixed by hinges or on slides to give access to the interior of the tube. In the case of automatic operation, the articles may be introduced through one end of the tube and be ejected through the other end after having been suitably heated.
A construction particularly suitable for the case of a token or coin machine is shown schematically in FIG. 5. The chamber 10 is formed as already described, and it is supplied with microwave energy by the source 11 in the same way as in the case of FIGS. 1 and 2.
A tube 15 of low loss insulating material extends back to front through the furnace, and a screen 20 provides for the uniform distribution of energy in the cross sectional area of the tube.
The tube is driven in rotation, and it is also provided at its ends with automatically operated doors. The end of the tube 15 carries a ring 18 of a pad material such as polyamide which is located in front of the exterior face of the chamber as shown. The ring 18 forms a toothed crown inside a ring 33 which surrounds it
closely, the ring 33 being of metal such as brass, and being fixed in good electrical contact on the front face of the chamber 10. The ring gear 18 is driven by a pinion 17 and a motor 16, in the manner already described. The ring 33 also has the desired shape to surround the: pinion 17.
On the rear side of chamber 10, another ring 34 in a good conductive material is fixed in good electrical contact on the wall of the chamber, through an opening through which tube 15 passes.
Means are provided for the automatic closing of the front and rear openings of the chamber, to prevent the escape of microwave energy. For this purpose, two sets of vertical guides 35 and 36 are each formed of a pair of U-shaped elements whose openings face inward. Each pair of profiles forms a sliding path for one of the two vertically movable carriages 37, 38.
The carriage 37 comprises a thin flexible metal sheet 39 which is applied on its periphery by springs 41. Similarly, the carriage 38 comprises a thin metal sheet 42 applied by springs 43.
When the two carriages are in the lower position, the plates 39 and 42 are pressed against the corresponding rings 33 and 34 by their springs. The heating chamber is thus closed with a good seal.
To provide access to the tube, for the introduction or removal, or both, of the articles, the chariots are raised to release the openings. Any suitable device can be used to move them, for example a reversible electric motor 44 driving, via a suitable reduction gear 45, a shaft 46 provided at the ends of toothed wheels 47 and 48. Chains 50 and 51 pass over the toothed wheels 47 and 48 and over the guide toothed wheels 52 and 53.
One of the strands of each chain is fixed to the corresponding carriage 37 and 38. Limit switches (not shown) are actuated by the carriages at the limits of their movements to cause the carriages to stop and to prepare. the reverse movement of the motor 44. With the arrangement described, the heating can take place automatically and rapidly.
The time required to heat an item depends on a number of factors, and in the example described a hot dog can be heated in about seven seconds with tube 15 making approximately two turns during this time. although other rotational speeds even up to about 120 rpm can be used.
Fig. 6 shows in perspective an electronic oven, in which the microwave energy used for cooking is generated by a magnetron 120, passes through a waveguide 122 and passes into a heating chamber 124 to cook the food placed in the oven. this room. The food placed in the chamber 124 is cooked by absorption of heat produced by electromagnetic radiation of a sufficiently high frequency.
The frequency normally used in an electronic furnace is about 2450 Mc which corresponds to a wavelength of about 12.2 cm in free space.
The magnetron 120 has a pair of pole pieces 126, one of which is shown in FIG. 6, and a pair of permanent elements 128 and 130 which establish a magnetic flux in the pole pieces 126 to establish in the magnetron 120 a substantially linear magnetic field.
This magnetic field is essential for the correct functioning of the magnetron 120, such as. it is well known, and the magnetron 120 generates microwave energy available on a coaxial output (fig. 7).
The outer conductor 131 of the coaxial output is electrically connected to the waveguide 122, and the center conductor 132 is connected to a rod 133 which extends into the waveguide 122 and acts as an antenna to radiate energy. electromagnetic in the waveguide 122.
The waveguide 122 has a rectangular action, with a ratio of about 2/1 for these two dimensions, the dimensions being such that only the dominant mode is substantially transmitted by propagation along the waveguide 122. , this mode usually being TEID.
The waveguide 122 has two adjustable end walls 134 and 136, and the antenna 133 is placed near the end wall 134. The end walls 134 and 136 are positioned to minimize standing waves. along waveguide 122. A tuning rod 138 is placed near end wall 136 and is threaded through one of the sidewalls of waveguide 122.
By screwing or unscrewing the tuning screw 138 in the waveguide 122, a fine tuning adjustment is obtained, whereby the standing waves existing along the waveguide 122 can be substantially reduced. Coarse tuning can be done by adjusting the position of end wall 136 in waveguide 122. The existence of standing waves in waveguide 122 can be checked by inserting a probe probe. through a slot 139.
Energy transmitted along waveguide 122 enters the furnace chamber through an opening or slit 140 in waveguide 122 near end wall 136, the slit being positioned at a location. circle the waveguide 122 for which the field strength is maximum. A screen 142 - parallel to the waveguide 122 is placed at a distance from the. slot 140.
The screen 142 is welded to the end walls 143 of the oven to be held in place above the cooking compartment 144 of the heating chamber 124, and it protects the food in the compartment. 144 against the direct radiation arriving through the slot 140 axially along the tubular cooking compartment 144.
In this connection, the screen can be considered as forming with the upper wall 145 of the heating chamber 124 a waveguide permitting sufficiently large losses due to the existing gaps mitering the side edges of the screen 142 and side walls 147 of the <RTI chamber
ID = "0004.0036"> heating 144. As a result, when energy propagates in opposite directions down the waveguide comprising the screen 142, the energy escapes through the spaces or intervals of a substantially uniform over the length of the waveguide.
This results in the heating chamber 124 being a substantially uniform field along the length of the cooking compartment 144, although there may be appreciable gradients across this dimension. The gradients of the field along the transverse dimensions do not, however, result in. non-uniform cooking of the product contained in the --compartment 144 ,.
because a device ensures the rotation thereof during exposure to microwave energy, so as to heat or cook more or less uniformly the sausage and the bun placed in the compartment. The heating rate is also increased by the fact that screen 142 allows the impedance to <B> of </B> the load represented by the sausage and bun. is closely matched to the output impedance -_ of the <RTI
ID = "0004.0063"> magnetron 120: ._ As. it emerges from FIG. 8, the cooking compartment 144 is -formed by a tubular element 146, preferably polyamide, -which rotates-in a pad 155, preferably also polyamide,
mounted on one of the end walls. The upper surface of the pad 155 has a flat to receive the screen 142. At the other end of the chamber 124, the tube 146 is fixed to a ring gear 148 -which meshes with a pinion 150,. the two gears - rotating through openings in an end plate 152 as shown in. fig. -10.
The end plate 152 is preferably fixed to one of the side walls 143 of the heating chamber 124 by screws passing through holes 154 of the plate 152 forming the circular housings supporting the pinions 148 and 150.
A -150a shaft is attached to the -150 pinion; and it can be rotated by an electric motor or the like during cooking to continuously rotate the tube 146 and the food being cooked in this tube.
Food can be introduced and taken out of the cooking chamber 154 through the openings in the end walls 143 which are aligned with and through which the tube 146 projects. It is, however, essential that these openings be covered during cooking to prevent the escape of energy from the heating chamber 144.
This is necessary because prolonged exposure to high intensity radiation is harmful to living tissue and the fourth harmonic of the frequency used in electronic furnaces interferes with frequencies normally reserved for air navigation. Consequently,
the furnace is provided with two doors -r52 (fig. 11 and 12) which practically prevent the escape of any radiation through the openings at the ends of the tube 146.
The door 152 comprises an outer wall- or cover 154 having substantially the shape of a parallel lepiped rectangle and an inner closure element 156 of similar shape nested in the outer cover 154. The inner cover 156 has several holes through which columns 158 at the end of which is fixed an elastic closure plate 160, held by screws 161 and which is parallel to the cover element 156 on the outside.
The net colon 158 have shoulders 162- on the inner side of the element 156,: between the latter and the element 154, and springs 164 -act on rows of shoulders 162 to push the plate 160 outwards until At the point allowed, the shoulders 162 when they abut against the interior surface of the element 156.
Each door 152 is held in a guide <B> 166 </B> for mant -two slides and- which is fixed to the corresponding end wall 143 of the chamber 124, and the shutter plate 160 - is pushed resiliently against the wall of chamber 124 at the corresponding end of tube 146. The elasticity of the closure plate compensates for variations in the periphery of end wall 143.
When blanking plates 160 are in front of the openings of the cooking chamber 144, the springs 164 apply them tightly to the corresponding wall - practically all the way around, so that a seal practically tight against high frequency radiation. is established. The slides 166 have end walls 167 which limit the movement of each door 152 in one direction from the closed position.
Fig. 13 shows in longitudinal section a food package suitable for use in the oven described. The package includes an elastic tube 168, the ends of which are closed by lids 170 and 171.
Tube 168 and lids 170 and 171 are preferably made of cardboard or an inexpensive equivalent material and serve to form a substantially uniformly shaped package regardless of variations in the dimensions of the sausages and rolls. Fig. 13 shows a roll 172 comprising a hollow part to receive a sausage 174.
The set thus RTI ID = "0004.0210" WI = "13" HE = "4" LX = "1161" LY = "1947"> packed, shown in fig. 13, can be stored indefinitely in the refrigerated compartment of vending machines, and it can be heated to the desired temperature for serving using the oven described, in approximately seven seconds. As noted above, during the seven:
seconds of exposure to microwave radiation, the cooking tube 144 is dragged in rotation to ensure uniform cooking of the product.
The product contained in the elastic tube 168, or the assembly included in the tube 168; can be wrapped in moisture or dust resistant material,
for example a sheet of cellophane or a copolymer of vinyl chloride and vinylidene chloride. Lids 170 and 171 are not essential and are preferable only if the store of the vending machine is such that a number of packages are stacked on them.
on top of each other, so that the lids 170 and 171 prevent the lower packing from flattening under the weight of the others.
Fig. 14 shows in cross section the packaged product of FIG. 13, and shows a preferable form of a bun with a sausage inside for the oven described. The bun 174 is substantially symmetrical with respect to its axis, and the sausage is in the central part, with virtually no air gap around the sausage. Preferably
the roll is baked in molds forming an inner surface in a right circular cylinder so that the shape is that shown in fig. 14.
It has been found to be important that the sausage and the roll are concentric for the magnetron 120 to operate at a predetermined point on its characteristic curve. Since there is a field gradient across the sausage, the impedance of the load, relative to the magnetron, varies as the sausage is moved transversely to its length. This variation in load impedance changes the operating point of the magnetron and may reduce its efficiency.
As the field strength is substantially uniform in a direction parallel to the length of the sausage, however, no substantial variation results due to varying the position of the sausage in the cooking chamber.
If the sausage and the bun are substantially axially symmetrical with an axis common to the axis of the tube 168, the rotation of the packaged product does not substantially affect the impedance of the load, and the magnetron can therefore operate. at the same point of its characteristic curve for different sausages, thus ensuring uniform cooking of all sausages. A preferable way of connecting the magnetron 120 and the waveguide 122 is shown in FIG. 7.
The wall of the waveguide 122 has an opening with a tubular connector 178, which is welded or otherwise secured to the waveguide 122. A connector ring 180, which fits around the tubular connector 178 has a bore. extending the inner surface of tube 178, with an inlet, to receive the end of outer conductor 131 of magnetron 120.
The end surface of the outer conductor 131 constitutes a reference plane, and the center conductor 132 of the coaxial outlet of the magnetron is substantially perpendicular to the reference plane. A rod 133 is attached to the end of the center conductor 132, and it extends into the waveguide 122 to radiate the energy to propagate through the waveguide.
A ring 190, of dielectric material is placed against the reference plane, this ring preferably being made of tetrafluoroethylene, and comprising a central hole for the passage of the conductor 132, the outer diameter of the ring allowing tight fitting in the 'bore of connection 180.
It can be observed that in the location of the ring 90, there is an abrupt variation of the dielectric constant in the space separating the inner conductor from the outer conductor of the coaxial line, without any corresponding modification of the dimensions of the inner conductor. and the outside conductor.
There is therefore a sudden change in the impedance of the coaxial line at this point, which results in reflections. As a result, the standing wave voltage ratio existing in the cold magnetron 120, and the preferable ratio is about 1.5 to 1.
Increasing the standing wave amplitude ratio at a phase corresponding to that of the output region of the magnetron increases the power delivered to the load by approximately 300 to 400 W in the case of a 2 magnetron. , 0 kW.
It will be noted that the 1.5 to 1 ratio exists entirely in magnetron 120, with waveguide 122 being tuned by tuning rod 138 and movable wall 136 to approach an approximate standing wave ratio. ximatively equal to 1/1.
The tube 146 constituting the cooking chamber 144 preferably has a certain. number of openings 149 allowing the escape to the heating chamber of water vapor or other vapors that may be generated during the heating of the food. The vapors which may have been produced in the compartment are preferably discharged towards. outside .through <RTI
ID = "0005.0093"> a certain, number of small holes. 141 of the side walls 147 of the compartment by a current of air passing through the waveguide 122 and the slot 140. The air is sent through an opening 153 into the waveguide by a fan, not shown. This combination prevents moisture from passing into waveguide 122 and affects the operation of magnetron 120.
According to a particular embodiment of the furnace described, the magnetron used is an Amperex 7292 water-cooled magnetron, operating at a frequency of 2450 Mc, and the preferred dimensions of the waveguide are 43 mm x 86 mm;
the central rod 133 is located 22 mm from the end wall 134, the distance between the axis of the rod 133 and the middle of the slot 140 is 223 mm, the slot 140 is 20 x 60 mm, l The screen is 38 x 178 mm SWG 18 steel, and it is placed against the 146 to 38.9 mm tube of the top wall 45, the 190 ring, of tetrafluoroethylene is 10 mm thick, the internal dimensions of the oven chamber are 105 mm wide, 116,
5mm in height and 178mm in length and the tube 146 forming the cooking compartment 144 has an inner diameter of 49mm with a wall thickness of 15.9mm.