ES2281796T3 - Dispositivo de microondas o de radiofrecuencia que comprende tres generadores desacoplados. - Google Patents

Dispositivo de microondas o de radiofrecuencia que comprende tres generadores desacoplados. Download PDF

Info

Publication number
ES2281796T3
ES2281796T3 ES04727619T ES04727619T ES2281796T3 ES 2281796 T3 ES2281796 T3 ES 2281796T3 ES 04727619 T ES04727619 T ES 04727619T ES 04727619 T ES04727619 T ES 04727619T ES 2281796 T3 ES2281796 T3 ES 2281796T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
propagation
applicator
guides
generators
plates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04727619T
Other languages
English (en)
Inventor
Georges Roussy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rimm Technologies Corp N V
RIMM TECHNOLOGIES Corp NV
Original Assignee
Rimm Technologies Corp N V
RIMM TECHNOLOGIES Corp NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rimm Technologies Corp N V, RIMM TECHNOLOGIES Corp NV filed Critical Rimm Technologies Corp N V
Application granted granted Critical
Publication of ES2281796T3 publication Critical patent/ES2281796T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/80Apparatus for specific applications
    • H05B6/806Apparatus for specific applications for laboratory use
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/70Feed lines
    • H05B6/704Feed lines using microwave polarisers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/70Feed lines
    • H05B6/705Feed lines using microwave tuning
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/70Feed lines
    • H05B6/707Feed lines using waveguides
    • H05B6/708Feed lines using waveguides in particular slotted waveguides
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/72Radiators or antennas
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2206/00Aspects relating to heating by electric, magnetic, or electromagnetic fields covered by group H05B6/00
    • H05B2206/04Heating using microwaves
    • H05B2206/044Microwave heating devices provided with two or more magnetrons or microwave sources of other kind

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

REIVINDICACIONES 1. Dispositivo de microondas o de radiofrecuencias que comprende un aplicador (1, 111) destinado a recibir un objeto a tratar (3, 113) y varios generadores que alimentan el aplicador con intermedio de guías de propagación, caracterizado porque tres guías de propagación (101-103, 201-203, 301-303, 401-403) que propagan las microondas o las radiofrecuencias generadas por tres generadores están montadas respectivamente sobre tres placas (71-73) que forman un triedro trirrectangular (OX, OY, OZ) y que están dispuestos de manera simétrica con respecto a un eje de simetría ternario ( ) del triedro para que los generadores alimenten el aplicador encontrándose desacoplados entre sí.

Description

Dispositivo de microondas o de radiofrecuencia que comprende tres generadores desacoplados.
La invención se refiere a un dispositivo de microondas o de radiofrecuencia.
En la actualidad es importante diseñar dispositivos de microondas que realicen distribuciones de campo electromagnético homogéneas y muy intensas.
La solución de la cavidad resonante multimodal no es satisfactoria desde el punto de vista industrial puesto que se aplica a pequeños volúmenes, por ejemplo, del orden de un litro de producto. Para los volúmenes importantes a tratar en la industria se hace necesario disponer de una potencia total superior a algunos kW, pero el diseño de una distribución electromagnética homogénea con una sola fuente presenta entonces un problema importante.
La invención se refiere más particularmente a un dispositivo de microondas o de radiofrecuencia que comprende un aplicador destinado a recibir un producto a tratar y varios generadores que alimentan el aplicador con intermedio de guías de propagación.
Un dispositivo de este tipo es conocido por la solicitud de patente europea publicada el 12 de julio del año 2000 con el número EP 1018856. Dos generadores alimentan el aplicador con intermedio de un TE mágico. La homogeneidad del campo eléctrico en el aplicador se obtiene por una combinación de las distribuciones de campo eléctrico producidas por los dos generadores que funcionan de manera desacoplada uno con respecto al otro, es decir sin suministro de uno en el otro. El desacoplamiento se obtiene por el TE mágico y por la simetría del objeto a irradiar con respecto a un plano medio. No obstante, la alimentación de este tipo de dispositivos está limitada a dos generadores.
El objetivo de la presente invención es el de modificar un dispositivo de microondas o de radiofrecuencia del tipo anteriormente indicado para aumentar la potencia total de irradiación del dispositivo, conservando al mismo tiempo una distribución de campo electromagnético homogénea en el aplicador.
A esos efectos, la invención tiene por objeto un dispositivo de microondas o de radiofrecuencia que comprende un aplicador destinado a recibir un producto a tratar y varios generadores que alimentan el aplicador por intermedio de guías de propagación, caracterizado porque tres guías de propagación, que propagan las microondas o las radiofrecuencias generadas respectivamente por tres generadores, están montadas respectivamente sobre tres placas que forman un triedro trirrectangular y están dispuestas de forma simétrica con respecto al eje de simetría ternario del triedro para que los generadores alimenten el aplicador en estado de desacoplamiento entre sí.
El desacoplamiento de los generadores se explica por la teoría de las imágenes eléctricas. El campo electromagnético producido por una fuente, situada por encima de un plano indefinido perfectamente conductor, se puede calcular añadiendo al campo electromagnético producido por la fuente, el producido por la imagen simétrica de ésta con respecto al plano metálico.
Las tres guías de propagación del dispositivo, según la invención, están dispuestas de forma simétrica sobre las tres caras del triedro trirrectangular referenciado OX, OY, OZ para desembocar en el aplicador de manera que se propaga un campo eléctrico respectivamente paralelo al eje OX, paralelo al eje OY y paralelo al eje OZ. Las imágenes de la guía de propagación dispuesta en el plano XOY, con respecto a los planos YOZ y ZOX, están ambas situadas en este mismo plano XOY con campos eléctricos paralelos a OX. De forma adicional estas imágenes emiten distribuciones de campo eléctrico cuya polarización es paralela a OX, es decir, perpendicular a la polarización del campo eléctrico de las distribuciones emitidas por los otros dos generadores. Tanto si el aplicador se encuentra vacío u ocupado por el objeto homogéneo, los tres generadores se encuentran por lo tanto desacoplados.
El desacoplamiento de los tres generadores permite al aplicador irradiar el objeto a tratar de forma homogénea con tres distribuciones de campo electromagnético separadas que se suman. La potencia total facilitada por los generadores es, por lo tanto, tres veces la facilitada por cada uno de ellos. Es posible, por ejemplo, irradiar un objeto con una potencia total de 2,7 kW utilizando tres generadores de 900 W cada uno de ellos. Desde el punto de vista económico, si cada generador cuesta 50 euros se obtiene por lo tanto 2,7 kW por 150 euros. Además, el hecho de utilizar tres generadores de poca potencia evita el utilizar circuladores que son necesarios cuando se utilizan generadores de potencia importante.
En esta invención cada magnetrón puede ser alimentado por cada una de las tres fases del sector trifásico, de manera que la alimentación eléctrica del aplicador queda equilibrada.
Otras ventajas de la invención aparecerán de la lectura de la descripción de cuatro modalidades de realización que se explican mediante los dibujos.
La figura 1 muestra de forma esquemática un dispositivo de microondas, según la primera forma de realización de la invención.
La figura 2 es una vista esquemática que muestra tres guías de propagación de sección rectangular, dispuestas perpendicularmente a las caras del triedro, según la primera forma de realización mostrada en la figura 1.
La figura 3 es una vista esquemática que muestra tres guías de propagación de sección rectangular dispuestas paralelamente a las caras del triedro según una segunda forma de realización.
Las figuras 4A y 4B muestran de forma esquemática una guía de propagación de sección rectangular que posee ranuras formadas en la cara grande de la guía de propagación.
La figura 5 es una vista esquemática que muestra tres guías de propagación de un dispositivo de radiofrecuencia en forma de cables coaxiales, dispuestos perpendicularmente a las caras del triedro según una tercera forma de realización de la invención.
La figura 6 es una vista esquemática que muestra una guía de propagación de un dispositivo de radiofrecuencias, en forma de un bucle de corriente dispuesto en un plano perpendicular a las caras del triedro según una cuarta forma de realización de la invención.
La figura 7 es una vista esquemática que muestra tres guías de propagación de sección rectangular mostradas en la figura 1, montadas con capacidad de desplazamiento en rotación alrededor de su dirección longitudinal de propagación y en traslación paralelamente a las caras del triedro sobre las que están situadas.
Las figuras 8A y 8B muestran de forma esquemática una guía de propagación de un dispositivo, según la figura 1, montado de forma móvil en rotación y en traslación sobre una de las placas del triedro trirrectangular.
La figura 9 representa la distribución del campo electromagnético creado por un dispositivo de microondas según la primera forma de ejecución de la invención, siendo el aplicador de sección circular un reactor de deshidratación.
La figura 10 muestra de forma esquemática un dispositivo de microondas, según la primera forma de realización de la invención, en la que el aplicador es un horno de vidrio.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, un dispositivo de microondas según la primera forma de realización de la invención, comprende un aplicador (1) destinado a recibir el objeto a tratar (3), por ejemplo un líquido y tres generadores (no representados) que alimentan el aplicador (1) por intermedio de tres guías de propagación (101), (102) y (103). Estas últimas propagan las microondas generadas respectivamente por los tres generadores estando montadas respectivamente sobre tres placas (71), (72) y (73) que forman un triedro trirrectangular referenciado por los ejes OX, OY y OZ. Las tres guías de propagación (101), (102) y (103) están dispuestas de forma simétrica con respecto al eje de simetría ternario \Delta del triedro. Además, cada guía de propagación (101), (102) y (103) se extiende según una dirección longitudinal de propagación L1, L2 y L3 perpendicular a la placa (71), (72) ó (73) sobre la que está montada.
En esa primera forma de ejecución, las tres guías de propagación (101), (102) y (103) son de sección rectangular y están montadas respectivamente sobre las tres placas (71), (72) ó (73) para que los lados menores (91), (92) y (93) de su sección rectangular permanezcan ortogonales dos a dos. Tal como se ha mostrado en la figura 2, los vectores de campo eléctrico, orientados paralelamente a los lados pequeños (91), (92) y (93) de la sección rectangular, son ortogonales entre sí. Esta disposición permite a los tres generadores alimentar el aplicador (1), estando desacoplados entre sí.
Las tres guías de propagación (101), (102) y (103) que desembocan en el aplicador (1) por las ventanas (41), (42) y (43) transparentes a las microondas, formadas en un extremo de cada guía, en correspondencia con aberturas formadas en las placas (71), (72) y (73) en las que están montadas. El triedro trirrectangular está dispuesto por encima del aplicador (1) según el eje de simetría ternario \Delta del triedro. El producto a tratar (3) puede ser recuperado mediante un conducto inferior.
Se debe observar que la presencia del líquido en el aplicador desplaza las imágenes eléctricas de los generadores con respecto a la superficie libre del líquido, en una magnitud en relación con la permitividad del líquido. Resulta de ello que los tres generadores quedan desacoplados incluso en lo que respecta a las ondas reflejadas por la superficie libre del líquido.
Como consecuencia del desacoplamiento de los tres generadores la distribución de energía aplicada al objeto a tratar es la suma de los cuadrados de los componentes de los campos eléctricos generados por cada generador. De ello resulta que la contribución de cada generador a la potencia total del dispositivo es la mayor posible.
Haciendo referencia a la figura 3, una segunda forma de realización de la invención se distingue de la anterior porque cada guía de propagación (201), (202) y (203) se extiende según una dirección longitudinal de propagación \ell1, \ell2 ó \ell3 paralela a la placa (71), (72) y (73) sobre la que está montada. Las tres guías de propagación (201), (202) y (203) están dispuestas de forma simétrica con respecto al eje de simetría ternario \Delta del triedro.
En esta segunda forma de realización, las tres guías de propagación (201), (202) y (203) son igualmente de sección rectangular y están montadas respectivamente sobre las tres placas (71), (72) y (73) para que los lados menores (91), (92) y (93) de su sección rectangular queden dispuestas dos a dos ortogonalmente. Esta disposición permite también a los tres generadores alimentar el aplicador (1) estando desacoplados entre sí.
Las tres guías de propagación (201), (202) y (203) desembocan en el aplicador por ranuras (51), (52) y (53) formadas en el lado menor de cada una de las guías de propagación, en correspondencia con aberturas formadas en las placas (71), (72) y (73) sobre las cuales están montadas.
Las ranuras son mecanizadas en el lado más reducido de las guías de propagación para tener una longitud igual a \lambdag/4 y para encontrarse alejadas de un cortocircuito situado en el fondo de la guía de (1+2n) \lambdag/4 en la que \lambdag es la longitud de onda de propagación en las guías de alimentación de sección rectangular. A título de ejemplo, a la frecuencia de 2.450 MHz, \lambdag tiene un valor de 173 mm para una guía de propagación de sección definida por un lado pequeño igual a 43 mm y un lado grande igual a 86 mm. Resulta de ello que la distribución del campo electromagnético es más homogénea que la que se obtiene con las guías de propagación con ventana transparente, tal como las utilizadas en la primera forma de realización. Además, la densidad de energía existente en las proximidades de las ranuras se puede ajustar a la demanda para no superar un valor crítico y evitar la presencia del arco cuando se desea aumentar la potencia de los generadores.
Se prevé formar las ranuras en el lado grande de las guías de propagación de sección rectangular. En la figura 4A, unas ranuras (51A), (52A) ó (53A) están mecanizadas en el lado mayor (21A), (22A) ó (23A) de las guías de propagación (201-203) según la dirección logitudinal L1-L3 de propagación para tener una distancia entre dos ranuras sucesivas igual a \lambdag/2 y están separadas de un cortocircuito situado en el fondo de la guía en (1+2n) \lambdag/4. En la figura 4B, las ranuras (51B), (52B) ó (53B) están mecanizadas en el lado mayor (21B), (22B), (23B) de las guías de propagación (201-203) teniendo una distancia entre dos ranuras sucesivas igual a \lambdag/2 y se encuentran a una distancia de un cortocircuito situado en el fondo de la guía de n \lambdag/2. El ángulo de las ranuras con respecto a la dirección longitudinal de propagación de las guías depende del número de ranuras mecanizadas en una guía. Se puede hacer referencia, por ejemplo, a la siguiente publicación A.F. Harvey; "Microwave Engineering", Academic Press (1963), pages 634-636 y en particular a las referencias 332 y 457 citadas en las páginas 690 y 694 respectivamente. Haciendo referencia a la figura 5, se distingue una tercera forma de realización de la invención de la primera o segunda formas por el hecho de que las tres guías de propagación (301), (302) y (303) son cables coaxiales que se prolongan según una dirección longitudinal de propagación L1, L2 y L3 perpendicular a las placas (71), (72) y (73) y que desembocan en el aplicador por uno de sus extremos desnudos (81), (82) y (83). La tres guías de propagación (301), (302) y (303) están dispuestas de forma simétrica con respecto al eje de simetría ternario \Delta del triedro. Los vectores del campo eléctrico orientados paralelamente a los cables (301), (302) son ortogonales entre sí. Esta disposición permite también en este caso que los tres generadores alimenten el aplicador estando desacoplados
entre sí.
Haciendo referencia a la figura 6, una cuarta forma de realización de la invención se distingue de la tercera forma de realización por el hecho de que las tres guías de propagación (401), (402) y (403) son cables coaxiales terminados por bucles de corriente (411), (412) y (413). Las tres guías de propagación (401), (402) y (403) se prolongan según una dirección longitudinal de propagación L1, L2 y L3 perpendicular a las placas (71), (72) y (73) y desembocan en el aplicador por un bucle de corriente (411), (412) y (413) del que un extremo desnudo (421), (422) y (423) está fijado a la placa correspondiente del triedro trirrectangular. Las tres guías de propagación (401), (402) y (403) están dispuestas de manera simétrica con respecto al eje de simetría ternario \Delta del triedro. Los vectores del campo magnético inducido por los bucles de corriente están orientados según el eje A perpendicular al plano de cada bucle de corriente para permanecer octogonales entre sí. Esta disposición permite también en este caso que los tres generadores alimenten el aplicador estando desacoplados entre sí.
De manera ventajosa para cada una de las formas de ejecución anteriores, las guías de propagación (101-103), (201-203) ó (301-303) ocupan una posición variable según una rotación alrededor de su dirección longitudinal de propagación y una traslación paralelamente a las placas (71-73), sobre las que están montadas de acuerdo con la simetría con respecto al eje de simetría ternario \Delta del triedro trirrectangular referenciado OX, OY, OZ para ajustar el desacoplamiento de los generadores en función de la forma del objeto recibido en el aplicador (1).
Tal como se ha mostrado en las figuras 8A y 8B una guía de propagación (101) está montada con capacidad de desplazamiento por intermedio de una brida circular (801) soldada a la guía de propagación. La brida (801) comprende doce orificios lisos dispuestos regularmente sobre el círculo para ser fijada por bulones a una placa intermedia (501) que comporta doce orificios correspondientes. La placa intermedia comprende igualmente cuatro aberturas (601) que reciben bulones para su fijación a su vez a la placa (71) del triedro trirrectangular. Los doce orificios de la placa intermedia (501) y de la brida (801) permiten a la guía de propagación (101) ocupar una posición variable en rotación alrededor de la dirección de propagación L1 de la guía, estando determinado el paso de rotación por la separación angular entre dos orificios sucesivos. Las aberturas (601) se extienden paralelamente a la placa (71) del triedro trirrectangular para permitir a la guía de propagación (101) ocupar una posición variable igualmente en traslación con respecto a la placa (71). La posición de las tres guías es, por lo tanto, variable en rotación y en traslación, teniendo en cuenta la simetría de posición de tres guías con respecto al eje de simetría ternaria (\Delta) del triedro. Se debe observar que la dirección de las aberturas (601) depende de manera general de la posición de las placas (501) con respecto a las placas (71-73) del triedro trirrectangular.
Es posible definir un coeficiente de reflexión complejo R y un coeficiente de trasmisión complejo T entre los generadores que alimentan el aplicador. Haciendo referencia a la figura 7 los coeficientes R y T son funciones de las coordenadas x1, y1 ó y2, z2, z3, x3 del centro de la sección de cada guía, respectivamente (101), (102), (103), que desemboca en el aplicador del ángulo \theta1, \theta2, \theta3 que forma el campo eléctrico en el plano del triedro trirrectangular sobre la cara del cual la guía de propagación, respectivamente (101), (102) ó (103), está dispuesta y de la distancia del objeto a tratar al vértice O del triedro. La trasmisión entre las guías de propagación es anulada escogiendo convenientemente las tres magnitudes indicadas anteriormente para restablecer el desacoplamiento de los tres generadores. Un adaptador de tipo conocido y dispuesto en la guía de propagación considerada permite, por otra parte, anular el coeficiente de reflexión complejo R visto por cada generador.
El desacoplamiento de los tres generadores es cuantificado por la medición del coeficiente complejo T con un anulizador de red de tipo comercial. El desacoplamiento es aceptable cuando el módulo del coeficiente de transferencia T es inferior a 0,1, de manera que solamente 10% de la potencia emitida por un generador es recibida por otro. Si el coeficiente de transferencia T es superior a 0,1, existe el riesgo de que los generadores se destruyan entre sí y que el rendimiento energético del aplicador sea desfavorable, definiéndose el rendimiento \eta de cada generador por la potencia suministrada al producto referido a la potencia emitida y con un valor de \eta = 1-R^{2} - 2T^{2}. Se mide el coeficiente de reflexión R igualmente con la ayuda de una analizador de red.
En la primera, segunda o tercera formas de realización, el aplicador (1) es de sección circular o triangular.
Se debe observar que la distribución del campo electromagnético en el objeto a tratar está determinado por el hecho de que un aplicador cuya sección es un triángulo equilátero tiene tres modalidades fundamentales de propagación transversales eléctricas que tienen la misma longitud de onda de corte \lambda_{c}=1,5a. La forma de propagación de orden superior inmediato es una modalidad TM \lambda_{c}=(a\sqrt{3})/2 y la modalidad TE siguiente tiene para \lambda_{c}=a/2. El triedro trirrectangular por su simetría excita las tres formas fundamentales. Dado que estas formas o modalidades son ortogonales no hay acoplamiento entre las modalidades creadas por una parte y las guías que las excitan por otra parte. El desacoplamiento de las guías subsiste si el aplicador triangular resulta circular.
Tres ejemplos de aplicación se describen a continuación.
En un primer ejemplo el aplicador es un reactor de deshidratación de un gas que comprende una columna de ceolitas recorrido con un gas húmedo. En el curso de la fase de adsorción el agua del gas es adsorbida por las ceolitas. Cuando las ceolitas han retenido una cantidad de agua correspondiente, en general, a 30% de su peso, se purga la columna irradiando la misma por el dispositivo de microondas para desabsorber el agua.
El reactor es cilíndrico de sección circular, por ejemplo con un diámetro de 30 cm. Haciendo referencia a la figura 1 se utiliza un dispositivo de microondas según la primera forma de realización de la invención: tres guías de propagación (101), (102) y (103) de sección rectangular son montadas respectivamente sobre tes caras (71), (72) y (73) del triedro trirrectangular OX, OY, OZ para que los lados más pequeños (91), (92) y (93) de su sección rectangular queden octogonales dos a dos. El triedro está dispuesto por debajo del reactor alineando el eje de simetría ternario \Delta con el eje central del reactor.
Si las ventanas transparentes de las guías de propagación se encuentran próximas al vértice O del triedro, la superficie adsorbente es irradiada según la curva (1) de la figura 9. El campo electromagnético tiene simetría circular con un máximo en el centro de la sección y un mínimo en las proximidades de la pared del reactor. Si se alejan las ventanas transparentes de las guías de propagación con respecto al vértice O del triedro, la distribución del campo electromagnético toma el aspecto de la curva (2). Se observa que para el plano diametral que pasa por un generador, el máximo queda desplazado hacia la abertura del generador considerado. El desacoplamiento de los tres generadores que permite que las distribuciones de campo electromagnético de cada generador se sumen en función de las cargas de los módulos de los campos eléctricos, engendra una distribución total más uniforme.
Se debe observar que el dispositivo de microondas es tanto más interesante de utilizar cuanto la energía aportada sirve esencialmente para desabsorber el agua sin calentar las ceolitas, lo que evita enfriar la columna antes de reutilizarla para la fase de adsorción.
Este ejemplo muestra que alejando o acercando los tres generadores del vértice O del triedro, se modifica la distribución del campo electromagnético radiado en una sección del aplicador, sin tener que afectar que los generadores suministren unos a otros. Se deduce de ello que se puede ajustar a la demanda la distribución global de la energía radiada en el sentido del eje de simetría ternario del triedro y alrededor de éste.
La utilización del dispositivo de microondas según la invención no queda limitada a la deshidratación de las ceolitas, sino que es conveniente igualmente a cualquier operación físico-química o catalítica, tal como evaporación estimulada por microondas de un disolvente contenido en un producto o en una esencia.
En un segundo ejemplo el aplicador es un reactor para quemar los componentes gaseosos tóxicos del aire y descontaminar el aire haciendo pasar los gases por una columna llena de un catalizador, por ejemplo gránulos de aluminio o de silicio sobre los que se ha depositado metal, por ejemplo 0,8% de platino en peso o de carburo de silicio. El aplicador comprende una columna que tiene un diámetro de 1,5 metros y una altura de 2 metros. Es alimentado por tres generadores de 10 kW, que funcionan de manera continua a 915 MHz. Se debe señalar que el aire a tratar puede no circular más que en el centro de la columna, puesto que las proximidades de la pared de la columna, que corresponden a las partes rayadas en la figura 9, presentan un campo eléctrico de débil intensidad.
En un tercer ejemplo el aplicador es un horno de vidrio.
Los artesanos del vidrio desean frecuentemente conservar varios fondos de vidrio de diferentes colores o de diferentes calidades y disponer de ellos cuando lo desean.
El horno de la figura 10 comprende un cristal cilíndrico (111) de sección circular, en sílice aluminoso refractario, montado de forma pivotante sobre un soporte metálico (110). Puede contener varios litros de vidrio en fusión (113). El calentamiento es obtenido por el dispositivo de microondas según la primera forma de ejecución de la invención. El triedro trirrectangular está dispuesto encima del aplicador alineando el eje de simetría ternario \Delta con el eje central A del cristal. Los tres generadores domésticos suministran cada uno una potencia de 1,2 kW, de manera que la potencia total de irradiación es de 3,6 kW. El triedro trirrectangular OX, OY, OZ dotado de tres guías de propagación (101), (102) y (103) bascula alrededor de una charnera (114) para permitir el acceso al cristal o cuando el artesano del cristal acaba de recoger cristal en fusión. Es evidente que los generadores se apagan cuando el horno está abierto.
La potencia emitida por los magnetrones puede ser regulada de manera fina de manera que la explotación del horno es muy económica. Se pone rápidamente en funcionamiento, se pueden cambiar los cristales que contienen diferentes colores y se pueden almacenar separadamente.
Se debe observar que un dispositivo de microondas, según la invención, primera o segunda forma de realización, funciona por ejemplo a una frecuencia de 915 MHz o de 2450 MHz. Un dispositivo de radiofrecuencia de la tercera o cuarta modalidad de ejecución, funciona por ejemplo con una frecuencia de 13,56 MHz o de 27,12 MHz.

Claims (11)

1. Dispositivo de microondas o de radiofrecuencias que comprende un aplicador (1,111) destinado a recibir un objeto a tratar (3,113) y varios generadores que alimentan el aplicador con intermedio de guías de propagación, caracterizado porque tres guías de propagación (101-103, 201-203, 301-303, 401-403) que propagan las microondas o las radiofrecuencias generadas por tres generadores están montadas respectivamente sobre tres placas (71-73) que forman un triedro trirrectangular (OX, OY, OZ) y que están dispuestos de manera simétrica con respecto a un eje de simetría ternario (\Delta) del triedro para que los generadores alimenten el aplicador encontrándose desacoplados entre sí.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las tres guías de propagación (101-103, 201-203) son de sección rectangular y están montadas respectivamente sobre las tres placas para que los lados menores (91-93) de su sección rectangular permanezcan ortogonales dos a dos.
3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque cada guía de propagación (101-103) se extiende según una dirección longitudinal de propagación (L1-L3) perpendicular a la placa sobre la que está montada.
4. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque cada guía de propagación (201-203) se extiende según una dirección longitudinal de propagación (\ell1-\ell3) paralela a la placa sobre la que está montada.
5. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque las tres guías de propagación desembocan en el aplicador por ventanas (41-43) transparentes a las microondas formadas en un extremo de cada guía de propagación.
6. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque las tres guías de propagación desembocan en el aplicador por ranuras (51-53, 51A-53A, 51B-53B) formadas en un lado (91-93, 21A-23A, 21B-23B) de cada guía de propagación.
7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las tres guías de propagación (301-303) son cables coaxiales que se extienden según una dirección longitudinal (L1-L3) de propagación perpendicular a las placas (71-73) y que desembocan en el aplicador por un bucle de corriente (411-413).
8. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las tres guías de propagación (401-403) son cables coaxiales que se extienden según una dirección longitudinal (L1-L3) de propagación perpendicular a las placas (71-73) y que desembocan en el aplicador por uno de sus extremos desnudos (81-83).
9. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las guías de propagación ocupan una posición variable según una rotación alrededor de su dirección longitudinal de propagación (L1-L3, \ell1-\ell3)y según una traslación paralelamente a las placas (71-73) sobre las que están montadas conservando la simetría con relación al eje de simetría ternario (\Delta) del triedro (OX, OY, OZ) para ajustar los acoplamientos de los generadores en función de la forma del objeto recibido (3) en el aplicador (1).
10. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el aplicador (1) es de sección rectangular o triangular.
11. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el aplicador es un reactor químico o un horno de vidrio (111).
ES04727619T 2003-04-16 2004-04-15 Dispositivo de microondas o de radiofrecuencia que comprende tres generadores desacoplados. Expired - Lifetime ES2281796T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0304727A FR2854022A1 (fr) 2003-04-16 2003-04-16 Dispositif a micro-ondes ou a radio-frequences comprenant trois generateurs decouples
FR0304727 2003-04-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2281796T3 true ES2281796T3 (es) 2007-10-01

Family

ID=33041894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES04727619T Expired - Lifetime ES2281796T3 (es) 2003-04-16 2004-04-15 Dispositivo de microondas o de radiofrecuencia que comprende tres generadores desacoplados.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7230218B2 (es)
EP (1) EP1614327B1 (es)
JP (1) JP4719870B2 (es)
AT (1) ATE353535T1 (es)
DE (1) DE602004004642T2 (es)
ES (1) ES2281796T3 (es)
FR (1) FR2854022A1 (es)
HK (1) HK1086433A1 (es)
PT (1) PT1614327E (es)
WO (1) WO2004093499A1 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5179382B2 (ja) 2006-02-21 2013-04-10 ゴジ リミテッド 電磁加熱
US8653482B2 (en) 2006-02-21 2014-02-18 Goji Limited RF controlled freezing
US10674570B2 (en) 2006-02-21 2020-06-02 Goji Limited System and method for applying electromagnetic energy
CN105472805B (zh) 2006-07-10 2018-07-06 高知有限公司 食物制备
JP5169254B2 (ja) * 2008-01-29 2013-03-27 パナソニック株式会社 マイクロ波処理装置
JP5169255B2 (ja) * 2008-01-29 2013-03-27 パナソニック株式会社 マイクロ波処理装置
EP2440014A4 (en) * 2009-06-01 2013-11-13 Panasonic Corp HIGH FREQUENCY HEATING DEVICE AND HIGH-FREQUENCY HEATING PROCESS
US20110204043A1 (en) * 2009-07-13 2011-08-25 Toshio Ishizaki Radio-frequency heating apparatus
WO2011039961A1 (ja) * 2009-09-29 2011-04-07 パナソニック株式会社 高周波加熱装置および高周波加熱方法
WO2011070721A1 (ja) * 2009-12-09 2011-06-16 パナソニック株式会社 高周波加熱装置及び高周波加熱方法
CN102557180A (zh) * 2012-01-19 2012-07-11 中国科学院广州地球化学研究所 基于微孔矿物吸附耦合微波降解的有机污染物去除方法
US9370052B2 (en) 2012-03-14 2016-06-14 Microwave Materials Technologies, Inc. Optimized allocation of microwave power in multi-launcher systems
US11229095B2 (en) * 2014-12-17 2022-01-18 Campbell Soup Company Electromagnetic wave food processing system and methods
US10343134B2 (en) * 2015-11-02 2019-07-09 Ecokap Technologies Llc Microwave irradiation of a chamber with time-varying microwave frequency or multiple microwave frequencies
SG11201908537TA (en) 2017-03-15 2019-10-30 915 Labs Llc Energy control elements for improved microwave heating of packaged articles
CN110741732B (zh) 2017-03-15 2023-02-17 915 实验室公司 多遍微波加热系统
MX2019011675A (es) 2017-04-17 2019-11-01 915 Labs Llc Sistema de pasteurizacion y esterilizacion asistido por microondas usando configuraciones sinergisticas de envasado, transportador y lanzador.
US11690146B2 (en) * 2019-03-05 2023-06-27 Sichuan University Microwave separated field reconstructed (SFR) device for permittivity and permeability measurement

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5629355B2 (es) * 1973-08-30 1981-07-08
JPS5829589B2 (ja) * 1975-01-10 1983-06-23 株式会社東芝 高周波加熱装置
JPS5299448A (en) * 1976-02-17 1977-08-20 Toshiba Corp High-frequency heating device
USRE31241E (en) * 1976-06-14 1983-05-17 Electromagnetic Energy Corporation Method and apparatus for controlling fluency of high viscosity hydrocarbon fluids
SE412504B (sv) * 1977-04-07 1980-03-03 Inst For Mikrovagsteknik Vid T Sett och anordning for att medelst mikrovagsenergi astadkomma en i huvudsak likformig uppvermning
JPS57123679A (en) * 1981-01-23 1982-08-02 Hitachi Ltd Heater
EP0136453B2 (de) * 1983-08-10 1992-08-26 Snowdrift Corp. N.V. Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen von Objekten mittels Mikrowellen
JPS62222595A (ja) * 1986-03-24 1987-09-30 チエスト株式会社 マイクロ波加温装置
NZ220550A (en) * 1986-06-05 1990-10-26 Nearctic Research Centre Austr Microwave drier cavity: configuration maximises energy in drying zone while minimising energy reflected back to source
FR2639768B1 (fr) * 1988-11-25 1991-11-08 Inst Textile De France Dispositif de propagation des micro-ondes pour materiau plan en defilement, notamment textile
US5449889A (en) * 1992-10-30 1995-09-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Apparatus, system and method for dielectrically heating a medium using microwave energy
US5632921A (en) * 1995-06-05 1997-05-27 The Rubbright Group, Inc. Cylindrical microwave heating applicator with only two modes
EP1018856A1 (fr) * 1999-01-06 2000-07-12 Snowdrift Corp. N.V. Installation micro-onde à deux magnétrons au moins et procédé de contrôle d'une telle installation
JP3293069B2 (ja) * 1999-05-28 2002-06-17 エリー株式会社 被加熱物の加熱方法及びその装置
US6104018A (en) * 1999-06-18 2000-08-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Uniform bulk material processing using multimode microwave radiation
DE20111269U1 (de) * 2001-07-06 2002-02-21 Donath Martin Spezieller Mikrowellenapplikator zur Mikrowellenerwärmung von Objekten mit geringer Feuchtigkeit

Also Published As

Publication number Publication date
ATE353535T1 (de) 2007-02-15
US7230218B2 (en) 2007-06-12
JP2006523921A (ja) 2006-10-19
EP1614327A1 (fr) 2006-01-11
WO2004093499A1 (fr) 2004-10-28
HK1086433A1 (en) 2006-09-15
FR2854022A1 (fr) 2004-10-22
DE602004004642D1 (de) 2007-03-22
JP4719870B2 (ja) 2011-07-06
EP1614327B1 (fr) 2007-02-07
US20070075072A1 (en) 2007-04-05
DE602004004642T2 (de) 2007-11-08
PT1614327E (pt) 2007-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2281796T3 (es) Dispositivo de microondas o de radiofrecuencia que comprende tres generadores desacoplados.
KR100417341B1 (ko) 회전전계에의해동작되는무전극형고광도방전램프
RU2447627C2 (ru) Устройства для ускорения частиц и способы ускорения частиц
WO2011138679A2 (en) Antenna placement in degenerate modal cavities of an electromagnetic energy transfer system
US20150155155A1 (en) Microwave plasma lamp with rotating field
JP2006523921A5 (es)
Seetharaman et al. Electromagnetic interactions in a pair of coupled split-ring resonators
Offermanns Electrodeless high‐pressure microwave discharges
US7528353B2 (en) Microwave heating device
ES2317041T3 (es) Aplicador de calor por microondas.
JPH0734525B2 (ja) 円形導波管のスロットアンテナ
ES2674883T3 (es) Aparato de tratamiento por radiación electromagnética de un medio reactivo
WO2009050473A1 (en) Lamp
US9265138B2 (en) Electromagnetic waveguide and plasma source
Kishk et al. Radiation characteristics of the short dielectric rod antenna: A numerical solution
JP2010277971A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の給電方法
WO2006061451A2 (es) Lente de campo cercano para ondas electromagnéticas
JPS63250095A (ja) マイクロ波放電光源装置
US7777583B2 (en) Mode selective coupler for whispering-gallery dielectric resonator
Guo et al. Experimental demonstration of photonic crystal resonator enabling wavefront shaping and beam steering
RU2676207C1 (ru) Волноводно-дипольная антенна
EP1521501A1 (en) Microwave heating device
JP2000286631A (ja) 漏洩導波管
US8247988B2 (en) Compact delay line structures for field applicators for operation of electrodeless gas discharge lamps
RU2182390C2 (ru) Устройство для возбуждения волн с заданной эллиптичностью поляризации (варианты)