FR2484757A1 - Dispositif d'alimentation d'un four a hyperfrequences - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ALIMENTATION D'UN FOUR A HYPERFREQUENCES. CE DISPOSITIF COMPORTE ESSENTIELLEMENT UN CYLINDRE METALLIQUE 26 FIXE DANS UNE OUVERTURE 30 DU FOND 12 DU FOUR, UN MAGNETRON 34 FIXE AU-DESSOUS DU CYLINDRE METALLIQUE ET DONT LA SONDE 32 PENETRE A L'INTERIEUR DU CYLINDRE. LA SONDE SUPPORTE UN DISPOSITIF 50 AVEC DES FENTES 54 RAYONNANT DE L'ENERGIE EN HYPERFREQUENCES SUIVANT UN DIAGRAMME DE RAYONNEMENT DIRECTIF A L'INTERIEUR DE L'ENCEINTE DU FOUR. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A DES CUISINIERES A HYPERFREQUENCES, COMBINEES AU GAZ OU A L'ELECTRICITE.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'ali-

mentation d'un four à hyperfréquences, notamment pour un

four de cuisine, dans lequel la sonde de sortie du magné-

tron pénètre directement dans l'enceinte du four.

Deux objectifs essentiels dans la conception d'un four & hyperfréquences sont d'abord que la distribution d'énergie dans la cavité soit telle qu'elle assure un chauffage uniforme des produits alimentaires et ensuite qu'une impédance de charge acceptable soit présentée au magnétron avec toute une variété de charges alimentaires dans la cavité. En ce qui concerne le second objectif, une impédance de charge acceptable est une impédance qui assure

une charge suffisante du magnétron pour éviter un échauf-

fement excessif de l'anode mais sans que le magnétron soit si lourdement chargé qu'il cesse d'osciller à la fréquence correcte et passe dans un autre mode. Autrement dit, le

magnétron doit être couplé assez étroitement pour attein-

dre un bon rendement ou une puissance maximale de sortie mais de façon suffisamment libre pour conserver une bonne stabilité de fréquence. Les effets des adaptations ' d'impédance sur les performances des magnétrons sont bien connus et sont généralement spécifiés par les fabricants

de magnêtrons sur des diagrammes de Reike.

Quand des fours à hyperfréquences ont d'abord été introduits pour la cuisson des produits alimentaires et pour des traitements industriels, dans certains modèles, la sonde de sortie du magnétron pénétrait directement dans l'enceinte à hyperfréquences. Il est appatu qu'une

certaine amélioration pouvait être obtenue, en ce qui con-

cerne l'uniformité du chauffage, par le positionnement d'un dispositif mobile appelé généralement un agitateur

de mode, à l'intérieur de l'enceinte. Mais avec la confi-

guration de pénétration directe, peu d'efforts ont été faits pour présenter au magnétron une impédance de charge

acceptable avec toute une variété de produits alimentaires.

Il était donc courant que le magnétron fonctionne avec un mauvais rendement et/ou avec une mauvaise stabilité

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de fréquence.

Un moyen d'obtenir une adaptation d'impédance ac-

ceptable du magnétron consiste à le coupler avec un guide

d'ondes; cela est devenu le système courant d'alimenta-

tion en hyperfréquences. En général, la sonde de sortie du magnétron pénètre dans un guide d'ondes, à peu près à un quart d'onde d'une extrémité en court-circuit de

manière que pratiquement toute l'énergie en hyperfréquen-

ces soit couplée dans le sens opposé. En général, l'ex-

trémité opposée à celle qui est en court-circuit débouche dans l'enceinte à hyperfréquences. Un agitateur de mode est couramment positionné dans le guide d'ondes ou près de lui, à l'intérieur de l'enceinte. Le couplage de la sonde de sortie du magnétron dans un guide d'ondes et du

guide d'ondes dans la cavité assure de plus petites va-

riations d'impédance sur le magnétron sous l'effet de

différentes charges alimentaires.

L'utilisation d'un guide d'ondes extérieur à la cavité à hyperfréquences présente plusieurs inconvénients importants. Tout d'abord, le prix du guide d'ondes doit évidemment être inclus dans le prix du four. Ensuite, il se produit des pertes d'énergie en hyperfréquences dans

le guide d'ondes, réduisant le rendement de l'ensemble.

Troisièmement, le couplage de l'énergie en hyperfréquences dans la cavité à partir d'un guide d'ondes pour établir

des ondes stationnaires qui sont modifiées par un agita-

teur de mode n'apporte pas l'uniformité la plus souhaita-

ble de la cuisson.

L'élimination du guide d'ondes extérieur soulève

de nombreux problèmes importants. Par exemple, une adap-

tation d'impédance acceptable doit être présentée au magnétron pour différents produits alimentaires. En outre, l'uniformité du chauffage à l'intérieur des produits doit être assurée. En _outre, si le dispositif d'alimentation

en hyperfréquences est utilisé dans un four combiné com-

portant une autre source de chaleur pour l'auto-nettoyage par pyrolyse, il y a lieu de prévoir un dispositif qui

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isole le magnétron des températures d'auto-nettoyage. Il faut en outre prévoir un procédé d'étanchéité du système

d'alimentation pour éviter les faites d'énergie en hyper-

fréquences. Un objet de l'invention est donc de proposer un dispositif d'alimentation en hyperfréquences qui élimine le guide d'ondes extérieur à la cavité. Un objet de

l'invention est également de proposer un dispositif d'ali-

mentation qui assure un chauffage uniforme à l'intérieur du produit alimentaire tout en présentant au magnétron une charge d'adaptation optimale avec toute une variété de charges alimentaires. Plus particulièrement, il est préférable que la combinaison optimale de puissance, de rendement et de stabilité de fréquence soit assurée par une adaptation correcte de l'impédance du magnétron avec

toute une variété de charges alimentaires.

Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif d'alimentation en hyperfréquences qui peut être utilisé dans un four à hyperfréquences combiné dans lequel la température dans l'enceinte peut dépasser 4800C dans

le mode d'auto-nettoyage. Plus particulièrement, le dispo-

sitif d'alimentation doit isoler le magnétron des tempé-

ratures d'auto-nettoyage.

L'invention peut aussi avoir pour objet de réaliser

une structure d'arrêt évitant les faites d'énergie en hy-

perfréquences entre la cuvette d'alimentation et le fond de la cavité à hyperfréquences. Il est également prévu que

la structure d'alimentation évite que des graisses alimen-

taires ou des projections d'aliment ne pénètrent dans

la cuvette d'alimentation.

Pour obtenir ces résultats, ainsi que d'autres avantages, l'invention concerne une enceinte destinée à exposer des objets à de l'énergie en hyperfréquences, et

comprenant plusieurs surfaces métalliques dont l'une com-

porte une ouverture, un magnétron monté à I extérieur de l'enceinte et dont la sonde de sortie pénètre dans cette enceinte par son ouverture, un dispositif positionné près

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de la sonde de sortie, à l'intérieur de l'enceinte, pour le couplage d'énergie en hyperfréquences provenant de la sonde de sortie dans un diagramme de rayonnement directif, et un dispositif destiné à faire tourner le dispositif de couplage autour d'un axe passant par la sonde. Il peut être préférable que le dispositif de couplage consiste en une plaque plane avec plusieurs fentes pour transférer de l'énergie en hyperfréquences de la sonde de sortie par

les fentes. Pratiquement toute l'énergie en hyperfréquen-

ces introduite dans l'enceinte peut rayonner par les fen-

tes ou par plusieurs antennes similaires. L'enceinte peut être considérée comme une boite de section rectangulaire contenant un cylindre qui sort d'un orifice circulaire

dans l'une des surfaces de la boite. En outre, le dispo-

sitif faisant tourner le dispositif de couplage peut con-

sister en un dispositif entrainé par de l'air.

L'invention concerne également un ensemble compre-

nant une cavité de four à hyperfréquences avec un orifice

dans l'une des surfaces de la cavité, un cylindre métalli-

que fixé à l'une des surfaces sortant de l'orifice par un fond qui comporte une ouverture, un magnétron monté à l'extérieur du volume délimité par le cylindre et le fond, la sonde de sortie du magnétron pénétrant dans le cylindre par l'ouverture, et un dispositif de couplage d'énergie en hyperfréquences provenant de la sonde en un diagramme de rayonnement directif dirigé par le cylindre

dans la cavité. Il peut être préférable de prévoir un dis-

positif faisant tourner le dispositif de couplage. Un élément chauffant peut aussi être positionné à l'intérieur

de la cavité.

L'invention concerne également un ensemble compre-

nant une cavité pour exposer des objets à de l'énergie

en hyperfréquences constituée par plusieurs surfaces mé-

talliques dont la surface inférieure comporte un orifice,

un tunnel pénétrant dans la cavité par l'orifice, la sur-

face inférieure autour du tunnel comportant une partie relevée constituée par des première et seconde surfaces

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parallèles au tunnel, une partie au moins de la seconde surface se trouvant au-dessus de la partie supérieure de la première surface, la distance entre la première surface et le tunnel étant à peu près un quart de longueur d'onde de l'énergie et la seconde surface se trouvant à moins

de 6,3 mm du tunnel. Il peut être préférable que la se-

conde surface comporte plusieurs fentes verticales pour

éviter la transmission d'énergie dans la direction péri-

phérique, autour de cette seconde surface. En outre, un dispositif est prévu pour introduire de lénergie en

hyperfréquences dans le tunnel, dirigée vers la cavité.

D'autres caractéristiques et avantages de ltinven-

tion apparaitront au cours de la description qui va sui-

vre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple nullement limitatif:

La figure 1 est une vue d'un four électrique com-

biné à hyperfréquences, La figure 2 est une vue en élévation et en coupe partielle du dispositif d'alimentation en hyperfréquences prévu sur le fond du four de la figure 1, La figure 3 est une coupe partielle, vue de dessus,

du dispositif d'alimentation du four de la figure 2.

La figure 1 représente donc une cuisinière 6 com-

binée électrique et à hyperfréquences, posée au sol, à

laquelle 1 'invention est appliquée avec avantage. L 'inven-

tion peut aussi s 'appliquer à une cuisinière combinée &

hyperfréquences et à gaz ou à un four uniquement à hyper-

frequences. La cuisinière comporte des éléments classiques 82 de chauffage de surface et un panneau de commande 84

destiné à commander à la fois les éléments de chauffage ou pla-

ques de cuisson et le four. Des boutons supplémentaires sont

généralement prévus pour sélectionner l'opération indivi-

duelle de chauffage à hyperfréquences ou électrique avec différents réglages de puissance, de mode de cuisson et des commandes de minuterie. Le four comporte un élément chauffant 80 positionné au fond de l'enceinte pour fournir

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de la chaleur de cuisson normale et dl-auto-nettoyage.

De la façon bien connue, l'auto-nettoyage par pyrolyse impose généralement des températures de l'ordre de 470 à 5901C. Un second élément chauffant 86 est espacé d'une courte distance de la paroi supérieure du four et remplit

la fonction de gril.

La source d'énergie en hyperfréquences est un

dispositif 8 d'alimentation en hyperfréquences selon l'in-

vention. Il sera décrit en détail en regard des figures

2 et 3. La cuisinière 6 possède de nombreuses caractéris-

tiques comme par exemple une porte 88 qui évite les fuites d'énergie en hyperfréquences, une isolation thermique (non représentée) dans les parois et une fenêtre supérieure d'évacuation des gaz d'auto-nettoyage. Ces caractéristiques ainsi que d'autres sont courantes et ne seront donc pas

décrites en détail.

La figure 2 est une vue en élévation et en coupe partielle du dispositif 8 d'alimentation en hyperfréquences,

qui comporte une cuvette 10 d'alimentation en hyperfré-

quences fixée au fond 12 de l'enceinte à hyperfréquences 14. Le long d'un cercle d'un rayon d'environ 165 mm autour d'un centre au milieu du fond 12, ce dernier est relevé à angle droit en 16 sur environ 12,5 mm le long d'è la surface 17, jusqu'à un autre pli 18 à angle droit vers le centre sur 12,5 mm, puis un pli 20 à 450 vers le haut sur environ 25 mm jusqu 'à un retour arrondi 22 à 1350

vers le fond, sur environ 25 mm le long de la surface 23.

Le fond est fabriqué en tole d'acier émailléede porcelaine

et les plis décrits ci-dessus formant une ouverture cir-

culaire 24 arrondie sont fabriqués par emboutissage. Le

trou circulaire 24 a un diamètre d'environ 250 mm.

La cuvette 10 d'alimentation en hyperfréquences est fixée dans le trou circulaire 24 et elle comporte un cylindre 26 avec un disque inférieur 28 dont le centre comporte un trou circulaire 30 pour le passage d'une sonde de sortie 32 d'un magnétron 34, fixé au disque 28 par des vis 33. Le bord intérieur du disque 28 est plié vers le

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bas comme le montre la figure 2 pour 4tre en contact avec une garniture 36 de toile métallique faisant partie du

magnétron afin d'éviter les fuites d'énergie en hyper-

fréquences de la cuvette 10 vers le magnétron. La cuvette 10 est fixée au fond du four par un support 38 qui consis- te en une plaque circulaire, de préférence soudée par son bord extérieur sur le fond 12. Une ouverture circulaire concentrique d'environ 250 mm est découpée dans le support 38 et son bord intérieur est plié vers le bas à angle droit pour former une surface 39 par laquelle des rivets

fixent la cuvette 10 sur le support 38. Pour une rai-

son qui sera décrite par la suite, trois rivets 40 seu-

lement sont utilisés le long de la circonférence du cy-

lindre 26 de la cuvette 10 pour la fixer au support 38.

Une structure d'alimentation 50 couple l'énergie en hyperfréquences provenant de la sonde 32 de sortie du magnétron en un diagramme de rayonnement directif qui n'est pas coaxial avec l'axe de rotation comme cela sera expliqué par la suite. La structure d'alimentation comporte d'abord une plaque plane 52 avec une surface

circulaire plane d'un diamètre d'environ 228 mm. Une pre-

mière fente 54a qui est la plus proche du centre géométri-

que a-pour dimensions 75 x 25 mm, la longueur étant per-

pendiculaire et centrée par rapport à un premier rayon

de la plaque. Le bord proche de la fente se trouve à en-

viron 17,5 mm du centre. Une seconde fente 54b qui est

ensuite la plus proche du centre géométrique a pour di-

mensions 75 x 33 mm, sa longueur étant perpendiculaire

et centrée par rapport à un second rayon de la plaque.

Une troisième fente 54c la plus éloignée du centre géo-

métrique a pour dimensions 100 x 24 mm, sa longueur étant perpendiculaire et centrée par rapport à un troisième rayon de la plaque. Les premier, second et troisième rayons sont espacés les uns des autres de 1200, La structure d'alimentation 50 comporte en outre une couprlle 56 fixée sur la plaque plane 52r par exemple par plusieurs rivets au des points de soudure. La coupelle

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56 est formée de manière à constituer trois guides d'ondes séparés à partir de l'axe de rotation, sur la sonde de sortie du magnétron, vers les fentes individuelles qui se

comportent comme des antennes. La largeur de chaque guide-

d'ondes est d'environ 100 mm et chaque c8té se prolonge vers l'intérieur jusqu'à ce qu'il rencontre un c8té du guide d'ondes voisin. La forme générale de la coupelle est représentée en pointillé sur la figure 3. L'énergie en hyperfréquences est introduite dans la cavité 58 de la structure d'alimentation formée par la plaque plane 52 et la coupelle 56, par la sonde de sortie du magnétron

au point de jonction central ou d'excitation commune.

L'énergie se propage vers l'extérieur par les trois guides d'ondes jusqu'aux fentes respectives. Au niveau des fentes, l'énergie est couplée dans la cuvette, le champ E étant modifié d'environ 900 pendant le passage du guide d'ondes à l'espace libre. L'énergie en hyperfréquence traverse le couvercle 60 qui est transparent à cette énergie. Il peut etre préférable que le couvercle 60 soit fabriqué en une matière dite "Pyroceram" car elle assure une bonne

isolation thermique. La structure d'alimentation 50 cons-

titue une antenne directive et le diagramme de rayonnement peut être décrit selon la théorie classique des diagrammes de rayonnement en champ proche. Dans un four fortement chargé, la distribution d'énergie depuis la structure d'alimentation directement dans le produit alimentaire peut être comparée à celle d'un système ne comportant pas

de parois; cela est nettement différent du couplace con-

ventionnel de l'énergie en hyperfréquences dans la cavité par un guide d'ondes avec un agitateur de mode positionné quelque part dans la cavité pour modifier les modes établis

entre les parois de cette cavité.

Il s'est avéré que des caractéristiques de chauffage

très souhaitables sont crées par une structure dtalimen-

tation qui est mise en rotation et qui, dans une position fixe, produit un diagramme-de rayonnement directif qui n'est pas coaxial avec l'axe de rotation. La structure particulière d'alimentation 50 décrite en détail ci-dessus offre ces caractéristiques souhaitables de chauffage. Mais il est bien entendu que les détails particuliers de cette structure peuvent être modifiés sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, trois fentes 54a-c sont repré-

sentées mais il peut être préférable d'en prévoir un nom-

bre différent. Il peut aussi être préférable que les fen-

tes soient positionnées à partir du centre géométrique

de la plaque à des distances qui diffèrent de celles in-

diquées et que leurs dimensions soient également diffé-

rentes. Il est apparu que le diagramme de rayonnement de-

vient plus directif quand le nombre des fentes augmente.

Egalement, le positionnement des fentes plus loin du cen-

tre géométrique de la plaque plane contribue généralement à rendre le rayonnement plus directif. Bien que d'une façon générale la directivité soit une caractéristique souhaitable, il existe évidemment une limite souhaitable à cette directivité. En outre, il existe des limitations mécaniques quant au nombre des fentes qui peuvent être

prévues. De même, les dimensions de la plaque plane li-

mitent la distance à partir du centre à laquelle les

fentes peuvent être situées. D'une façon générale, la lar-

geur des fentes doit être de l'ordre d'un quart de lon-

gueur d'onde au moins et la longueur supérieure à une demi-

longueur d'onde. Il est évident que la quantité d'énergie

rayonnée par une fente particulière est en partie fonc-

tion des dimensions de cette fente et de sa position sur

la plaque par rapport à la sonde de sortie. De plus, plu-

sieurs antennes autre que des antennes à fente peuvent

être utilisées.

Comme le montre la figure 2, de l'énergie en hyper-

fréquences est couplée avec les trois guides d'ondes à partir d'un point d'excitation commun par ltintroduction directe de la sonde 32 de sortie du magnétron dans la

stzucture d'alimentation. Comme cela a été indiqué ci-

deesss, il est wavantageux que le système d'alimentation produise une distribution de puissance dans la cavité

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qui assure une cuisson uniforme. La structure d'alimenta-

tion représentée sur les figures 2 et 3 rayonne un dia-

gramme très souhaitable, qui, lorsqu',il tourne assure une cuisson uniforme. *Iais il est également avantageux que le dispositif d'alimentation qui couple la sortie du ma- gnétron dans l'enceinte du four présente une impédance de charge acceptable au magnétron avec différentes charges alimentaires dans le four. Il est bien connu que cette impédance de charge acceptable est une impédance qui assure une charge suffisante du magnétron pour éviter un échauffement excessif d'anode tout en ne chargeant pas suffisamment le magnétron pour qu'il cesse d'osciller à

la fréquence spécifiée et glisse dans un autre mode.

Autrement dit, le magnétron doit être couplé assez étroi-

tement pour obtenir un bon rendement ou une puissance de sortie maximale, mais de façon suffisamment lache pour assurer une bonne stabilité de fréquence. Les effets de

l'adaptation d'impédance sur le fonctionnement d'un magné-

tron sont bien connus et sont généralement spécifiés par

les fabricants de magnétrons sur des diagrammes de Reike.

En plus de supporter la structure d'alimentation 50 reposant sur la sonde de sortie 32, un palier 62 sert - également d'isolant pour obtenir l'adaptation d'impédance souhaitable du magnétron avec les transitions des guides d'ondes. Plus particulièrement, le palier 62 présente une charge capacitive entre la sonde de sortie et la plaque plane 52 dans laquelle est induite la tension instantanée

de la sonde de sortie. Les dimensions les plus souhaita-

bles du palier 62 dépendent de la matière utilisée, du

modèle particulier du magnétron et de la structure d'ali-

mentation. Par exemple, dans le présent mode de réalisa-

tion, le palier 62 est fait en "Teflon" qui offre l'avan-

tage supplémentaire d'être transparent à l'énergie en hvperfréquences et avec un coefficient de frottement favorable avec le capuchon 63 de la sonde de sortie. Le magnétron utilisé dans un modèle de démonstration était un magnétron Hitachi Modèle 2M170 et les dimensions de il 2484?57

la structure d'alimentation était cellesdécritesci-dessus.

Avec cette exemple de configuration, il s'est avéré qu'un couplage optimal a été obtenu en utilisant un palier 62 comprenant une couche de 1, 59 à 3,17 mm entre la plaque plane 52 et le capuchon 63 de la sonde de sortie 32. Le diamètre extérieur du cylindre support enfermant la sonde de sortie 32 est 16,64 mm. Il est en outre préférable que le cylindre se prolonge vers le bas au-dessus de la sonde de sortie sur au moins 12,5 mm pour réduire au minimum

les oscillations de la structure d'alimentation 50 lors-

qu'elle tourne dans un plan horizontal. Le palier 62 est fixé sur la plaque plane 52 en comprimant un bossage circulaire de "Teflon" tendre dans un trou circulaire légèrement plus petit au centre de la plaque. L'intérieur du cylindre du palier s'ajuste suffisamment sur le capuchon

63 de la sonde de sortie pour servir de support et empê-

cher que la structure d'alimentation 50 ne s'incline par rapport au plan horizontal; mais il est suffisamment libre pour réduire au minimum le frottement qui pourrait

gêner la rotation du palier sur le capuchon.

Une soufflerie 64 dirige un courant d'air sur les

ailettes(non représentées) du magnétron pour le refroidir.

L'air est ensuite conduit par une conduite 66 vers le disque inférieur 28 de la cuvette dans laquelle il pénètre

par des perforations inclinées 68. Le diamètre des per-

forations 68 est suffisamment petit pour éviter que de l'énergie en hyperfréquences se propage de l'intérieur

vers leextérieur de la cuvette. La pression d'air dévelop-

pée à l'intérieur de la cuvette par la pénétration d'air par ls perforations 68 entraine l'évacuation de cet air de la cuvette par une ou deux positions préférées. Tout d'abord, étant donné qu'il y'a avantage à ce que de l'air circule dans l'enceinte à microondes pendant la cuisson pour éliminer la vapeur dbau parmi d'autres effluents, il peut être souhaitable de diriger l'air dans l'enceinte 14. Des ouvertures 70 sont prévues entre la surface support sucrieur du vPl 22 à 1350 et le couvercle 600 SEa autre,

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un espace de passage-d'air entre les deux surfaces peut être prévu par tous moyens, par exemple des bossages le long-du bord du pli 22 ou des rainures horizontales dans le couvercle 60. Il est préférable qu'il n'y ait pas de passages verticaux pour l'air de la cavité 14 vers la cuvette 10; des débordements de produits alimentaires ou de potages pourraient passer par ces passages verticaux et se déposer dans la cuvette 10, produisant des effets indésirables. Deuxièmement, de l'air peut être évacué de

la cuvette 10 par des perforations 72 dans le cylindre 26.

La fonction des perforations 72. peut être de créer un courant d'air depuis les perforations 68, passant sur des ailettes 74 pour assurer l'entrainement en rotation de la structure d'alimentation 50 par l'air. Même si les

perforations 68 ne sont pas inclinées et si les perfora-

tions 72 ne sont pas prévues dans le cylindre 26, une rotation par l'air peut encore être créée par la légère accumulation de pression d'air audessous de la plaque plane 52 et le mouvement vers l'extérieur sur les ailettes 7A qui sont positionnées angulairement par rapport aux lignes radiales. Les perforations 72 peuvent aussi servir à réduire la pression à l'intérieur de la cuvette 10 et

réduire ainsi de façon contrôlée la quantité d'air pas-

sant dans la cavité 14 par les ouvertures 70. Une ouver-

ture d'évacuation 76 peut être découpée dans la conduite 66 pour réduire la quantité d'air passant sur les ailettes 74, sans réduire la quantité nécessaire d'air sur les

ailettes du magnétron pour son refroidissement.

Comme cela a déjà été expliqué, le diamètre de la plaque plane 52 est de 140 mm. Cette dimension n'est pas critique pour la conception, mais la surface plane a été

formée à partir d'un disque d'un diamètre de 280 mm.

Plusieurs fentes de 25 mm ont été découpées vers l'inté-

rieur à partir de la circonférence du disque, suivant

des rayons. En outre, des petites encoches ont été décou-

pées angulairement à partir des extrémités intérieures des fentes de manière que les surfaces entre les fentes puissent être repliées vers le bas et tordues sous un certain angle pour former les ailettes 74. Des rivets de "Teflon" 78 peuvent être engages dans la coupelle 56 afin d'éliminer la possibilité que la structure d'alimentation 50 soit en contact avec le disque inférieur 28 de la cu- vette 10 sous l'effet d'oscillations pendant la rotation de la structure d'alimentation. Un amorçage d'arcs n'est pas considéré comme un problème sérieux car la différence de potentiel entre la coupelle 56 et le disque 28 proche est très réduite. En outre, d'autres dispositions sont prises pour assurer que la structure d'alimentation 50 reste dans un plan horizontal pendant sa rotation. Comme cela a déjà été expliqué, le cylindre du palier 62 se prolonge de préférence vers le bas au-dessus du capuchon 63 sur au moins 12,5 mm pour assurer une stabilité. En outre, des poids (non représentés) peuvent être fixés sur

la structure d'alimentation 50 pour compenser le déséqui-

libre résultant de la nature non symétrique de la coupelle.

L'ensemble de la partie du fond 12 de l'enceinte,

formée par les plis 16, 18, 20 et 22, de la partie supé-

rieurs du cylindre 26 de la cuvette 10 et du support 38

forme un dispositif d'arrêt des hyperfréquences interdi-

sant les faites dthyperfréquences depuis la région entre le fond de l'enceinte et la cuvette. Plus particulièrement, la distance entre le cylindre 26 et la surface 17 est

un quart de longueur d'onde de l'énergie en hyperfréquences.

Selon la théorie bien connue du guide d'ondes, l'énergie

qui tente de se propager entre le cylindre 26 et la sur-

face 23 du fond 12 de l'enceinte subît une réflexion par la surface 17, dont il résulte une haute impédance. Des sections 25 verticales etrectangulaires sont découpées autour de la périphérie de la surface 23 pour former des intervalles qui interdisent pratiquement la propagation d'énergie dans un mode périphérique autour de la surface 23. La technique générale et la théorie de ce type de dispositif d'arret sont décritesdans le Brevet des

14 2484757

Etats-Unis d'Amérique NO 3 767 884. Il est préférable que la distance entre la surface 23 et le cylindre 26 soit

3,2 mm 1,6 mm. Il est en outre préférable que la sur-

face 23 soit parallèle dans une direction verticale au cylindre 26 sur une distance d'au moins 12,5 mm. La structure d'arrêt relevée formée par les plis

16, 18, 20 et 22 évite également que des graisses ali-

mentaires et des débordements de potage ne s'écoulent le long du fond de l'enceinte dans la cuvette, posant ainsi des problèmes de nettoyage. Mais dans un autre mode de réalisation de la structure d'arrêt, le fond 12 de

* l'enceinte 14 n'est pas relevé. Au contraire, le bord su-

périeur du cylindre 26 est plié vers l'extérieur, posi-

tionné contre le fond 12 de la cavité et riveté ou soudé par points le long de la périphérie à des intervalles qui

ne dépassent pas 38 mm pour créer le joint.

Comme cela a déjà été expliqué, la cuvette 10

d'alimentation en hyperfréquences peut être utilisée a-

vantageusement dans un four combiné à hyperfréquences dans lequel est utilisée une seconde source de chaleur, par exemple une source classique électrique ou à gaz. Par exemple, l'élément 80 de chauffage électrique fournit la

chaleur normale de cuisson et d'auto-nettoyage du four.

Pour l'auto-nettoyage par pyrolyse, la température dans l'enceinte doit généralement monter jusqu'à une plage de 470 à 5900C. Etant donné que les magnétrons actuellement

utilisés peuvent être endommagés si leur température dé-

passe 260 0, un dispositif d'isolation thermique du magné-

tron contre les hautes températures dans l'enceinte est nécessaire. Tout d'abord, les parois émaillées assurent une certaine isolation thermique. Ensuite, comme cela a déjà été indiqué, trois rivets 40 seulement sont utilisés autour de la circonférence du cylindre 26 de la cuvette 10 pour le fixer au support 38. Ce mauvais joint thermique réduit substan tiellement la conduction de chaleur du fond

12 vers la cuvette 10 en passant par le support 38. Troi-

sièmement, un couvercle 60 en "Pyroceram" assurant la

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couverture de protection de la cuvette 10 se comporte aussi

comme un bon isolateur thermique. Le couvercle est main-

tenu en position par des pinces 81. Il est également appa-

ru que l'espace d'air entre le couvercle 60 et la plaque plane 52 assure une bonne isolation thermique et que

l'approfondissement de la cuvette améliore encore l'iso-

lation. Mais il été observé qu'une distance entre le cou-

vercle 60 et la plaque plane 52 dépassant 75 mm nuit à

la distribution de puissance à l'intérieur de l'enceinte.

Il peut être préférable de positionner une couche iso-

lante entre le couvercle 60 et la plaque plane 52. En outre, dans le mode d'auto-nettoyage, il est souhaitable qu'un courant d'air passe dans l'enceinte par effet de

cheminée pour éliminer les sous produits gazeux de pyro-

lyse. Pendant cette opération, même sans que la soufflerie fonctionne, il se produit un courant d'air naturel vers le haut dans la cuvette 10, vers i'enceinte 14 améliorant encore l'isolation thermique du fond de la cuvette et

du magnétron.

Bien entendu, diverses modifications peuvent 8tre apportées au mode de réalisation décrit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif sans sortir du cadre

ni de l'esprit de l'invention.

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Claims (12)

REVENDICATIONS

1- Four à hyperfréquences caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte(14) destinée à exposer des corps à de l'énergie en hyperfréquences et comprenant plusieurs parois métalliques dont l'une (12) comporte une ouverture (30), un magnétron (34) monté à l'extérieur de ladite enceinte et dont la sonde de sortie (32) pénètre par ladite ouverture dans ladite enceinte, un dispositif de couplage (50) positionné contre ladite sonde de sortie dans ladite enceinte et destiné à coupler de l'énergie en hyperfréquences provenant de ladite sonde de sortie en un diagramme de rayonnement directif, et un dispositif (74) destiné à faire tourner ledit dispositif de couplage

autour d'un axe passant par ladite sonde.

2- Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de couplage (50) consiste en un

dispositif comprenant une plaque plane (52) avec plu-

sieurs fentes (54) pour transférer de l'énergie en hyperfréquences de ladite sonde de sortie par lesdites fentes. 3- Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de couplage (50) comporte une

plaque plane (52) avec plusieurs fentes (54) et un dis-

positif (56) de transfert de l'énergie en hyperfréquences

de ladite sonde de sortie (32) vers lesdites fentes.

4- Four selon la revendication 1, caractérisé en

ce que ledit dispositif de couplage (50) comporte plu-

sieurs antennes à hyperfréquences alimentées par ladite

sonde de sortie (32).

- Four selon la revendication 4, caractérisé en

ce que lesdites antennes sont des antennes à fente (54).

6- Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites antennes sont des antennes à ligne à ruban. 7- Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que pratiquement toute l'énergie en hyperfréquences

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introduite dans ladite enceinte est rayonnée par lesdites

antennes (54).

8- Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enceinte (14) a la fonme générale d'une boite de section transversale rectangulaire avec un cy- lindre (26) en saillie par un orifice circulaire (30) sur

l'une des surfaces de ladite boite.

9- Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif (74) de mise en rotation comporte

un dispositif (64) qui dirige de l'air vers ledit dispo-

sitif de couplage.

- Four à hyperfréquences caractérisé en ce qu'il comporte une cavité (14) de four à hyperfréquences avec un orifice (30) dans l'une des surfaces (12) de la cavité, un cylindre métallique (26) fixé à ladite surface,

faisant saillie vers l'extérieur par ledit orifice jus-

qu'à un fond (28) comprenant une ouverture, un magnétron (34) monté à l'extérieur du volume intérieur délimité par ledit cylindre et ledit fond, sa sonde de sortie (32) pénétrant dans ledit cylindre par ladite ouverture et

un dispositif de couplage (50) d'énergie en hyperfréquen-

ces provenant de ladite sonde en un diagramme de rayon-

nement focalisé dirigé par ledit cylindre dans ladite cavité. 11- Four selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (74) destiné à faire

tourner ledit dispositif de couplage (50).

12- Four selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément chauffant (80)

positionné dans ladite cavité.

13- Four selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit dispositif de couplage (50) comporte

plusieurs antennes à hyperfréquences alimentées par la-

dite sonde de sortie (32).

14- Four selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit dispositif de couplage (50) comporte un dispositif comprenant une plaque plane (52) avec plusieurs

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fentes (54) destinées à transférer de l'énergie en hyper-

fréquences de ladite sonde de sortie (32) vers lesdites fentes. - Four selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit dispositif de couplage (50) comporte une

plaque plane (52) avec plusieurs fentes (54) et un dispo-

sitif (56) pour transférer de l'énergie en hyperfréquences

de ladite sonde de sortie (32) vers lesdites fentes.

16- Four selon la revendication 11, caractérisé

en ce que ledit dispositif (74) de mise en rotation com-

porte un dispositif (64) qui dirige de l'air vers ledit

dispositif de couplage.

17- Four à hyperfréquences, caractérisé en ce qu'il comporte une cavité (14) destinée à exposer des

corps à de l'énergie en hyperfréquences et comprenant plu-

sieurs surfaces métalliques dont la surface inférieure (12) comporte une ouverture (30), un tunnel (26) faisant saillie dans ladite cavité par ladite ouverture, ladite surface inférieure autour dudit tunnel comprenant une partie relevée constituée par des première et seconde surfaces(17, 23) parallèles audit tunnel, au moins une partie de ladite seconde surface se trouvant au-dessus du sommet de ladite première surface, la distance entre ladite première surface (17) et ledit tunnel (26) étant à peu près un quart de longueur d'onde de ladite énergie provenant dudit tunnel, la distance de ladite seconde surface (23) dudit tunnel (26) étant inférieure à6,3 mm et un dispositif (32) étant prévu pour introduire de l'énergie en hyperfréquences dans ledit tunnel, dirigée

vers ladite cavité.

18- Four selon la revendication (17), caractérisé en ce que ladite seconde surface (23) comporte plusieurs fentes verticales (25) interdisant la propagation

d'énergie suivant la périphérie de ladite seconde surface.