FR2612033A1 - Procedes de production de chaleur avec des micro-ondes - Google Patents
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Abstract
LE PROCEDE DE PRODUCTION DE CHALEUR AVEC DES MICRO-ONDES EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND LES ETAPES CONSISTANT A DISPOSER UN FOUR 34 EN FORME DE TUNNEL SUR LE TRAJET D'ACHEMINEMENT D'UN DISPOSITIF DE CONVOYAGE 33 AFIN DE PLACER ET ACHEMINER UN ARTICLE W DEVANT ETRE CHAUFFE; AGENCER UN MILIEU CHAUFFANT 43 CONSTITUE D'UN MATERIAU COMPOSE PRINCIPALEMENT D'UN MATERIAU ABSORBANT LES MICRO-ONDES SUR LA SURFACE INTERIEURE DE LA PAROI DU FOUR; DISPOSER UN EQUIPEMENT 42 D'IRRADIATION DE MICRO-ONDES POUR IRRADIER LE MILIEU CHAUFFANT AVEC DES MICRO-ONDES A L'EXTERIEUR DU FOUR EN REGARD DU MILIEU CHAUFFANT; ET IRRADIER UN MATERIAU DE PAROI CHAUFFANTE AVEC DES MICRO-ONDES EN PROVENANCE DE L'EQUIPEMENT D'IRRADIATION PAR MICRO-ONDES.
Description
La présente invention concerne un procédé de production de chaleur par l'emploi de micro-ondes, capable d'émettre directement de la chaleur par un article à chauffer par irradiation de celui-ci avec des micro-ondes.
I1 est classique qu'un dispositif de chauffage servant à appliquer une peinture pour porcelaine à un article, tel qu'une poterie ou des récipients en verre procède à la cuisson de cet article à température élevée dans un four dans une usine de fabrication; il faut par conséquent un four exclusivement de calcination qui soit capable d'élever de lui-même sa température à une valeur élevée. I1 est donc impossible qu'on s'amuse soi-même à effectuer la cuisson d'un article en porcelaine.
De plus, dans un dispositif de chauffage destiné à la cuisson, les micro-ondes d'irradiation sont absorbées par la matière devant être cuite, laquelle l'est donc par la chaleur produite en son sein. Une poterie et un récipient en verre renfermant la matière n'absorbent pas les micro-ondes, de sorte que la matière est insuffisamment chauffée, contrairement à un chauffage direct. En outre,la matière à cuire produit de la chaleur à la suite pratiquement de la collision des molécules la constituant avec les molécules de l'eau environnante, et par conséquent, la matière ayant une teneur en eau réduite a une mauvaise efficacité dans sa production de chaleur. En outre, la matière ne peut élever sa température au-delà du point d'ébullition de l'eau qu'elle contient et donc ne peut être cuite par un chauffage intense.
En outre, dans un dispositif de chauffage par microondes, la matière disposée à l'intérieur d'un four pour y être chauffée, isolé thermiquement de l'extérieur, est directement irradiée par les micro-ondes à partir de l'extérieur du four pour son chauffage. Cependant, un dispositif de chauffage de ce type est destiné à chauffer directement un article. Par conséquent, dans la mesure où l'article absorbe quelques micro-ondes, le rendement de la conversion des micro-ondes irradiées est faible. Ainsi, il s'avère impossible de porter l'article à la haute température désirée.Par exemple, pour chauffer un article, tel qu'une poterie avec une faible absorption des microondes afin de la porter à haute température pour en provoquer le séchage et la calcination, le dispositif ne peut avoir un rendement élevé.
Un autre type de dispositif de chauffage par microondes, par exemple du type continu, est en général conçu pour que sa partie de combustion au gaz ou à carburant liquide soit disposée sur le trajet d'alimentation. Cependant, la pression dans le four varie par suite des gaz produits pendant la combustion, de sorte que le réglage de la température et de l'atmosphère du four s'avère difficile, et qu'il est également impossible d'avoir un chauffage uniforme de l'article et un rendement thermique correct à cause de la décharge des gaz d'échappement à haute température dus à la combustion.
Pour résoudre les inconvénients de l'art antérieur venant d'être décrits, la présente invention a pour objet un procédé de cuisson d'un article, tel qu'une poterie et un récipient en verre, etc. à haute température afin de lui appliquer de la peinture pour porcelaine en utilisant un four électronique ménager.
La présente invention a pour objet un procédé permettant d'assurer une cuisson idéale en équilibrant correctement le chauffage d'un objet et en ajustant le degré de chauffage dans le four électronique ménager, la chaleur des radiations provenant du récipient en verre même étant produite à la suite de son irradiation par les micro-ondes et le chauffage de l'objet par l'action directe des micro-ondes.
La présente invention a encore pour objet un procédé de production de chaleur par micro-ondes avec l'utilisation d'un four de structure simple ayant une paroi de production de chaleur présentant une efficacité élevée d'absorption des microondes1 cette paroi provoquant un chauffage effectif par les micro-ondes.
Pour atteindre les objets précédents, un procédé de production de chaleur par micro-ondes selon la présente invention comprend les cas suivants
(1) un procédé pour la production de chaleur consistant à mélanger un matériau absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques dans un milieu chauffant ou à faire adhérer ce matériau au milieu chauffant, et à irradier le milieu chauffant avec des micro-ondes;
(2) un procédé pour la production de chaleur pour la cuisson consistant à mélanger un matériau absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques dans un milieu de chauffage constitué principalement d'une matière première pour poterie, ou à faire adhérer ce matériau au milieu chauffant, et à irradier le milieu de chauffage par des microcondes;;
(3) un procédé pour la production de chaleur pour peinture de porcelaine consistant à former un conteneur devant être logé dans un four électronique ménagé avec un matériau d'isgla- tion thermique, à renfermer un article devant être soumis à une peinture pour porcelaine telle qu'une poterie ou un récipient en verre, etc. dans le conteneur, à agencer un milieu de chauffage avec l'emploi d'un matériau absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques comme composant principal sur une partie de la paroi périphérique intérieure du logement en relation de face à face avec une surface de l'article soumis à la peinture, et à irradier avec des micro-ondes le milieu chauffant ainsi obtenu
(4) procédé pour la production de chaleur pour la cuisson consistant à disposer un milieu chauffant constitué principalement d'un matériau absorbant les micro-ondes sur une partie de la paroi intérieure d'une enveloppe extérieure contenant un matériau d'isolation thermique, à monter un conteneur en relation d'environnement avec le milieu de traitment, à mettre un couvercle sur le conteneur, et à irradier le milieu chauffant avec des micro-ondes;;
(5) un procédé pour la production de chaleur consistant à former un matériau pour paroi chauffante en utilisant un matériau constitué principalement d'un matériau absorbant les micro-ondes et de particules métalliques via un liant résistant à la chaleur, à construire une paroi de four avec l'utilisation du matériau de la paroi chauffante tout en disposant un matériau d'isolation thermique capable de transmettre les micro-ondes sur la périphérie extérieure d'un conducteur chauffant, à disposer un équipement irradiant les micro-ondes à l'extérieur du matériau d'isolation thermique dans une relation de face à face avec le matériau de la paroi chauffante, et à irradier le matériau de la paroi chauffante avec des microondes en proMemce de l'équipement d'irradiation par microondes.
(1) un procédé pour la production de chaleur consistant à mélanger un matériau absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques dans un milieu chauffant ou à faire adhérer ce matériau au milieu chauffant, et à irradier le milieu chauffant avec des micro-ondes;
(2) un procédé pour la production de chaleur pour la cuisson consistant à mélanger un matériau absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques dans un milieu de chauffage constitué principalement d'une matière première pour poterie, ou à faire adhérer ce matériau au milieu chauffant, et à irradier le milieu de chauffage par des microcondes;;
(3) un procédé pour la production de chaleur pour peinture de porcelaine consistant à former un conteneur devant être logé dans un four électronique ménagé avec un matériau d'isgla- tion thermique, à renfermer un article devant être soumis à une peinture pour porcelaine telle qu'une poterie ou un récipient en verre, etc. dans le conteneur, à agencer un milieu de chauffage avec l'emploi d'un matériau absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques comme composant principal sur une partie de la paroi périphérique intérieure du logement en relation de face à face avec une surface de l'article soumis à la peinture, et à irradier avec des micro-ondes le milieu chauffant ainsi obtenu
(4) procédé pour la production de chaleur pour la cuisson consistant à disposer un milieu chauffant constitué principalement d'un matériau absorbant les micro-ondes sur une partie de la paroi intérieure d'une enveloppe extérieure contenant un matériau d'isolation thermique, à monter un conteneur en relation d'environnement avec le milieu de traitment, à mettre un couvercle sur le conteneur, et à irradier le milieu chauffant avec des micro-ondes;;
(5) un procédé pour la production de chaleur consistant à former un matériau pour paroi chauffante en utilisant un matériau constitué principalement d'un matériau absorbant les micro-ondes et de particules métalliques via un liant résistant à la chaleur, à construire une paroi de four avec l'utilisation du matériau de la paroi chauffante tout en disposant un matériau d'isolation thermique capable de transmettre les micro-ondes sur la périphérie extérieure d'un conducteur chauffant, à disposer un équipement irradiant les micro-ondes à l'extérieur du matériau d'isolation thermique dans une relation de face à face avec le matériau de la paroi chauffante, et à irradier le matériau de la paroi chauffante avec des microondes en proMemce de l'équipement d'irradiation par microondes.
(6) un procédé pour la production de chaleur consistant à disposer un four en forme de tunnel dans un trajet d'acheminement allant d'un dispositif de convoyage servant à placer un article à chauffer sur son dessus et à transporter l'article, à disposer un milieu chauffant constitué d'un matériau comprenant principalement un matériau absorbant les microondes sur la surface de la paroi intérieure du four en forme de tunnel, à disposer un équipement d'irradiation de microondes pour irradier l'extérieur du four dans une relation de face à face avec le milieu chauffant, et à irradier le matériau de la paroi chauffante avec des micro-ondes rayonnées par l'équipement d'irradiation par micro-ondes.
Selon la présente invention telle qu'elle est décrite ci-dessus, un milieu chauffant absorbe effectivement les microondes irradiées, d'où il résulte que ce milieu atteint rapidement une température élevée, alors qu'un article est chauffé par la chaleur rayonnée de la même manière qu'il est soumis à un feu nu, et est séché et cuit.De plus, dans l'opération de cuisson d'un motif appliqué à la surface d'un article, tel qu'une poterie et un récipient en verre, le motif est tout d'abord dessiné sur la surface de l'article en utilisant des peintures en oxyde métallique capables de produire une couleur prescrite après calcination et l'article est enfermé dans le logement qui est scellé . Ensuite, irradié par les micro-ondes, le milieu chauffant atteint rapidement une température élevée, s'échauffe au rouge, et rayonne la chaleur.Par conséquent, l'article est chauffé indirectement et le motif se trouve oxydé et cuit sur sa surface de base. En outre, lors de la cuisson, divers articles à cuire sont mis dans le dispositif de chauffage, et avec un milieu chauffant irradié par les micro-ondes, ce milieu atteint une température élevée dans un bref laps de temps et s'échauffe au rouge. Ainsi, l'article est cuit par la chaleur rayonnante provenant du milieu chauffant dans les mêmes conditions de chauffage que dans un four à feu nu.En outre, le matériau de la paroi chauffante irradié par les micro-ondes provenant de l'équipement d'irradiation après avoir placé un article à chauffer dans le four en regard de ce matériau, est irradié par ces micro-ondes par l'intermédiaire d'un matériau isolant et par conséquent, absorbe les micro-ondes et produit de la chaleur, alors que les composants carbone que contiennent les particules métalliques produisent de la chaleur d'une fa çon similaire. plus, le four est destiné à réfléchir correctement les micro-ondes s'y trouvant pour augmenter l'efficacité de l'absorption par les composants absorbant les micro-ondes et par conséquent porter le matériau de la paroi chauffante à température élevée.De plus, par suite de l'effet de la chaleur de rayonnement due aux micro-ondes ainsi réfléchies dans le four, un article qui y est disposé est l'objet d'un chauffage indirect. En outre, avec le dispositif de chauffage de la présente invention lorsqu'il est employé en convoyeur et équipement de production de la chaleur en continu, un gradient de température à l'intérieur du corps de four peut être établi arbitrairement en ajustant l'intensité des micro-ondes irradiées par l'équipement, d'où il résulte qu'une poterie, des aliments et autres articles à chauffer peuvent être séchés ou cuits correctement.
La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins cijoints dans lesquels
La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de chauffage pour cuisson selon la présente invention;
Les figures 2 et 3 sont une vue en coupe d'un autre mode de réalisation;
Les figures 4 et 5 sont une vue en coupe du cas où l'on soumet une poterie, etc. à une peinture pour porcelaine avec utilisation d'un matériau absorbant les micro-ondes selon un troisième mode de réalisation de l'invention;
La figure 6 est une vue en perspective illustrant le cas des figures 4 et 5;
La figure 7 est une vue en coupe illustrant le cas de l'utilisation d'un dispositif de chauffage pour cuisson selon un quatrième mode de réalisation de l'invention;;
La figure 8 est une figure en coupe illustrant le cas de l'utilisation d'un dispositif de chauffage selon un cinquième mode de réalisation de l'invention;
La figure 9 est une vue en perspective illustrant le cas de l'utilisation d'un dispositif produisant de la chaleur en continu selon un sixième mode de réalisation de l'invention;
La figure 10 est une vue en coupe illustrant le cas de l'utilisation de ce sixième mode de réalisation; et
La figure 11 est une vue en coupe d'une variante du sixième mode de réalisation de la présente invention.
La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de chauffage pour cuisson selon la présente invention;
Les figures 2 et 3 sont une vue en coupe d'un autre mode de réalisation;
Les figures 4 et 5 sont une vue en coupe du cas où l'on soumet une poterie, etc. à une peinture pour porcelaine avec utilisation d'un matériau absorbant les micro-ondes selon un troisième mode de réalisation de l'invention;
La figure 6 est une vue en perspective illustrant le cas des figures 4 et 5;
La figure 7 est une vue en coupe illustrant le cas de l'utilisation d'un dispositif de chauffage pour cuisson selon un quatrième mode de réalisation de l'invention;;
La figure 8 est une figure en coupe illustrant le cas de l'utilisation d'un dispositif de chauffage selon un cinquième mode de réalisation de l'invention;
La figure 9 est une vue en perspective illustrant le cas de l'utilisation d'un dispositif produisant de la chaleur en continu selon un sixième mode de réalisation de l'invention;
La figure 10 est une vue en coupe illustrant le cas de l'utilisation de ce sixième mode de réalisation; et
La figure 11 est une vue en coupe d'une variante du sixième mode de réalisation de la présente invention.
On décrira un mode de réalisation d'un dispositif de chauffage selon la présente invention en liaison avec les dessins.
Comme représenté en figure 1, la référence 1 désigne un dispositif de chauffage pour la cuisson d'un plat, d'un pot, d'une plaque en céramique, etc. constitués principalement d'une matière première pour poterie; un milieu chauffant 2 contenant un matériau 3 absorbant les micro-ondes, constitué d'un mélange de poudre de carbone et de carbure de silicium, est façonné pour prendre une configuration arbitraire en suivant les étapes ordinaires de formation, peinture, séchage et calcination.
Les proportions du mélange du matériau 3 et du milieu 2 sont de préférence de 50 % ou davantage, lorsqu'on souhaite un chauffage efficace, mais elles peuvent être également de 50 % ou moins sans aucune limite inférieure.
En outre, le matériau 3 absorbant les micro-ondes peut être prévu pour adhérer à une partie de la surface extérieure du milieu chauffant 2 ou à la totalité de sa surface, comme cela est représenté en figures 2 et 3, en l'appliquant après mélange avec un adhésif approprié à un emplacement approprié du milieu 2 et en le cuisant à haute température ou en le frittant pour obtenir une feuille de faible épaisseur via un liant résistant à la chaleur.
Pour augmenter encore le rendement de la production de chaleur par le milieu chauffant 2, on peut mélanger à ce milieu, en plus du matériau 3 absorbant les micro-ondes, une poudre métallique appropriée telle qu'une poudre de coulage, une poudre de laiton et une poudre d'aluminium etc.; plus particulièrement, une poudre de coulage contenant du carbone est considérée comme un matériau optimum bien que les proportions du mélange de la poudre métallique et la qualité du matériau ne soient pas limitées.
En figure 4, on a représenté un troisième mode de réalisation de l'invention, dans lequel la référence 4 concerne un dispositif de chauffage de peinture pour poterie, etc., qui a la forme d'une boîte, et a des dimensions permettant de le placer dans la partie de cuisson d'un four électronique 5 (figure 6), et comporte un conteneur 6 et un couvercle 7 constitués d'un matériau d'isolation thermique présentant une perte réduite en micro-ondes, l'intérieur du conteneur 6 servant de partie 9 pour renfermer un article 8 tel qu'un plat, une coupe, etc. en poterie et verre.Dans le dispositif de chauffage 4,la paroi périphérique intérieure 10 de la partie 9 présente à un endroit approprié un milieu chauffant 12 constitué principalement d'un matériau 11 absorbant les micro-ondes, matériau formé de poudre de carbone et de carbure de silicium, etc. afin d'absorber les micro-ondes et produire ainsi de la chaleur en étant en relation d'opposition avec la surface peinte 13 de l'article 8.
En outre, le milieu chauffant 12 est obtenu en appliquant à la paroi périphérique intérieure 10 le matériau 11 mélangé avec un adhésif approprié et en le cuisant à haute température ou en le frittant pour donner une plaque de faible épaisseur via un liant résistant à la chaleur.
La référence 14 représente un motif dessiné arbitrairement sur la surface de l'article 8 en utilisant un oxyde métallique développant une couleur appropriée par suite de l'oxydation à haute température, au moyen d'une brosse d'écriture et d'une opération de transfert, etc.
Pour améliorer encore le rendement du dégagement de chaleur par le milieu chauffant 12, on peut mélanger à ce milieu des particules métalliques appropriées, par exemple de la poudre de coulage, de la poudre de laiton, et de la poudre d'aluminium, etc. ce mélange constituant un composant principal venant s'ajouter au matériau absorbant les micro-ondes.
En figure 7, on a décrit un quatrième mode de réalisation de la présente invention; la référence 15 représente un dispositif de chauffage pour la cuisson du riz, de la viande, et d'aliments etc., placés dans le four électronique, dont les surfaces périphérique et inférieure sont destinées à recevoir un milieu chauffant 19 constitué principalement d'un matériau 18 absorbant les micro-ondes, le matériau 18 comportant du carbone et du carbure de silicium, etc., ou étant formé en mélangeant des particules métalliques appropriées telles que de la poudre de coulage, de la poudre de laiton et de la poudre d'aluminium, etc., et étant appliqué à la paroi intérieure 17 de l'enveloppe cylindrique épaisse 16 constituée d'un matériau d'isolation thermique via un liant d'isolation thermique et fritté pour donner une fine plaque ou appliqué en le mélangeant correctement à un matériau adhésif, ce mélange étant en outre cuit à haute température pour prendre une forme lamellaire.
En outre,un conteneur de cuisson 20 tel qu'une casserole, un pot en fer et une poële, etc. est placé sur la surface périphérique intérieure du milieu chauffant 19 pour être en contact avec sa périphérie extérieure, le conteneur 20 étant en outre recouvert à son extrémité supérieure par un couvercle amovible 21.
En outre, le conteneur 20 et le couvercle 21 sont respectivement constitués d'un matériau pouvant transmettre les micro-ondes tels que la poterie, etc. ou d'un matériau métallique tel que l'aluminium et l'acier inoxydable, sélectivement selon le but recherché. Le matériau transmettant les micro-ondes permet à un article 22 placé dans le conteneur 20 d'être chauffé directement par la transmission des micro-ondes par l'intermédiaire du conteneur 20 ou du couvercle 21 alors que le matériau réfléchissant les micro-ondes permet de chauffer l'article 22 seulement par la chaleur rayonnée par le conteneur 20 tout en assurant la protection de l'article 22 contre l'irradiation des micro-ondes.
La référence 23 représente un cinquième mode de réalisation d'un dispositif de chauffage selon la présente invention, qui est constitué d'un milieu chauffant en lamelles 25 placé dans l'espace intérieur 24 du four, le milieu 25 étant constitué d'un matériau absorbant les micro-ondes composé principalement de carbone et de carbure de silicium et de particules métalliques appropriées telles que de la poudre de coulage, de la poudre de laiton, et de la poudre d'aluminium, etc.
auxquelles on a conféré la forme adéquate, via un liant résistant à la chaleur pour obtenir ainsi le matériau 26 de la paroi chauffante qui est ainsi constitué du milieu chauffant 25.
En outre, bien que les proportions du mélange des particules métalliques et la qualité du matériau ne soit pas limitées on préfère employer une poudre de coulage, etc., contenant une fraction carbone.
De plus, un matériau fibreux 27 d'isolation thermique est disposé sur la périphérie extérieure du matériau 26 de la paroi chauffante, qui comprend un matériau à faibles pertes en micro-ondes bloquant le rayonnement thermique se dirigeant directement vers son extérieur, alors qu'un équipement 29 d'irradiation par micro-ondes est disposé à l'extérieur du matériau 26 via un guide d'ondes 28 afin de guider les microondes provenant de l'extérieur du dispositif de chauffage 23, pour qu'elles soient en relation de face à face avec une surface arbitraire de la paroi du matériau 26.
En outre, le dispositif de chauffage 23 est recouvert d'une enveloppe extérieure étanche à l'air, le cas échéant, tout en permettant que l'espace intérieur 24 du four soit mis sous vide en reliant l'espace intérieur de cette enveloppe 30 à une pompe à vide.
On décrira maintenant un sixième mode de réalisation d'un dispositif de chauffage par micro-ondes entretenues 32 selon la présente invention. Ce dispositif comporte un dispositif de convoyage 33 permettant de recevoir des articles W devant être chauffés à la suite les uns des autres et de les acheminer, et un four 34 en forme de tunnel disposé dans le trajet d'acheminement du dispositif de convoyage.
Le dispositif de convoyage 33 comporte un convoyeur 37 en filet allant d'une entrée 35 à une sortie 36 du four 34, les articles W étant placés et alignés sur un filet 39 résistant à la chaleur qui est entrainé par un rouleau 38 pour traverser le four 34.
Le four 34 est constitué d'un isolant thermique 40 comportant un matériau ayant des pertes réduites en micro-ondes et d'une enveloppe extérieure 41 recouvrant le matériau 40 et capable de réfléchir les micro-ondes la frappant pour les faire tomber sur la paroi 42 du four 34 dont la surface intérieure renferme un milieu chauffant 43 dispose un endroit prescrit correspondant à un gradient de température spécifié pour le chauffage et la calcination d'un article W tel qu'une poterie, des aliments, et autres matériaux placés en relation de vis-à-vis avec les surfaces supérieure et inférieure et les surfaces gauche et droite du dispositif de convoyage 33 ou sur une surface arbitraire.Le milieu chauffant 43 est constitué d'un matériau absorbant les micro-ondes, étant composé principalement de carbone et de carbure de silicium ou d'un matériau obtenu par mélange de particules métalliques, par exemple une poudre de coulage, une poudre de laiton et une poudre d'aluminium.
Le four 34 comporte un équipement 44 d'irradiation par micro-ondes qui est disposé à son extérieur, un guide d'ondes guidant les micro-ondes rayonnées par l'équipement 44 pour les introduire dans la paroi 42 du four.
La figure 11 représente un autre mode de réalisation comportant un chariot 47 soumis continuellement à une poussée.
On décrira maintenant un procédé de production de chaleur, selon la présente invention, dans un dispositif de chauffage pour la cuisson de diverses sortes d'articles. Les articles sont d'abord placés dans le milieu chauffant 2, ce milieu étant disposé dans la partie cuisson du four électronique. Le four électronique étant mis sous tension, les micro-ondes irradiées sont effectivement absorbées par le matériau absorbant les micro-ondes lors de leur traversée du milieu chauffant 2 pour atteindre le four électronique; il en résulte que le milieu chauffant 2 atteint rapidement une température élevée par suite du transfert de chaleur, l'article placé à l'intérieur du milieu chauffant 2 est directement chauffé par la paroi intérieure du milieu dans les mêmes conditions qu~- dars une cuisson à feu nu.
En outre, l'article à cuire subit non seulement le transfert de chaleur depuis la surface de la paroi du milieu 2, mais aussi un effet de chauffage provoqué par l'absorption ordinaire des micro-ondes par l'article, d'où sa cuisson effective par chauffage.
On a par ailleurs constaté expérimentalement qu'en mélangeant le matériau absorbant les micro-ondes 3 et les particules métalliques dans le rapport d'environ 10 : 4, on améliore la production de chaleur du milieu 2 par micro-ondes, la température finale étant élevée et la vitesse de l'augmentation de la température étant d'environ 50 % par rapport au cas où l'on utilise simplement le matériau 3.
Selon le troisième mode de réalisation de la présente invention utilisant le dispositif de chauffage 4 pour peinture, on cuit un motif 14 sur la surface d'un article 8 tel qu'une poterie ou un récipient en verre de la manière suivante. Tout d'abord, on fait adhérer un motif prescrit 14 sur la surface de l'article 8, par peinture avec un oxyde métallique capable de développer les couleurs prescrites par calcination, au moyen d'une brosse et d'une opération de transfert etc., puis on traite l'article 8 comme tel en le plaçant dans la partie 9 du dispositif de chauffage 4, cette partie étant rendue herrn#-- que par le couvercle 7.On place alors le dispositif de chauffage 4 dans la partie cuisson du four électronique 5, et le four électronique 5 étant sous-tension, les micro-ondes d'irradié tion traversent le conteneur 6 disposé sur la paroi extérieure du dispositif 4 et le couvercle 7, et entrent sans avoir sensiblement subi de pertes d'absorption et atteignent le milieu chauffant 12 constitué principalement, comme on l'a décrit cidessus, du matériau 11 absorbant les micro-ondes tel que le carbone et le carbure de silicium, etc., milieu 12 ai bsrn effectivement les micro-ondes irradiées, atteint a tet ' re élevée d'environ 900oC dans un court laps de tens + s'échauffe au rouge; par suite de la chaleur rayonnée par le milieu chauffant 12,1'article 8 est chauffé indirectement, d'où il résulte que le motif 14 est oxydé et cuit sur la surface de base de l'article.
En outre, avec un mélange du matériau 11 absorbant les micro-ondes et les particules métalliques dans un rapport d'environ 10 : 4 ,on a trouvé expérimentalement que la température d'arrivée et la vitesse de l'augmentation de la température peuvent être améliorées d'environ 50 % comme dans le second mode de réalisation.
Selon le quatrième mode de réalisation employant de préférence le dispositif de chauffage 15 pour cuisson, on effectue la cuisson de la manière suivante : tout d'abord, on dispose diverses sortes d'articles 22 à cuire dans le dispositif de chauffage 15, qu'on place alors dans la partie cuisson du four électronique. Alors, on met sous tension le four électronique en conformité avec le programme ordinaire de cuisson; les microondes irradiées dans le four sont effectivement absorbées par le milieu chauffant 19, d'où il résulte que ce milieu est chauffé pour être porté à une température élevée dans un court laps de temps; par suite de la chaleur rayonnée par le milieu 19, le conteneur 20 disposé dans le four est chauffé pour cuire l'article 22 grâce à la chaleur transférée à partir du conteneur 20 dans les mêmes conditions de chauffage que dans un four à feu nu.
Lors d'une cuisson avec un tel four électronique, le conteneur 20 et le couvercle 21 étant constitués d'un matériau capable de réfléchir les micro-ondes tel que l'acier inoxydable, l'article n'est chauffé que par la chaleur rayonnée par le milieu 19, tout en étant constitué d'un matériau capable d'absorber les micro-ondes tel qu'une poterie, etc., les micro-ondes sont irradiées sur l'article 22 placé dans le conteneur 20 par l'intermédiaire du conteneur et/ou du couvercle 21 et par conséquent l'article 22 est chauffé non seulement par la chaleur rayonnée par le milieu 19 mais également par la chaleur produite en permettant à l'article 22 d'absorber les micro-ondes.
Par conséquent, le chauffage par la chaleur rayonnée par le milieu 19 convient dans le cas où l'on a besoin d'une puissance de chauffage égale à celle d'un feu nu puissant, alors que le chauffage par les micro-ondes agissant directement sur l'article 22 est approprié dans le cas d'un chauffage rapide de la totalité de l'article 22 pour le porter à la température d'ébullition de l'eau. Ces deux modes sont choisis respectivement en conformité avec la façon de cuire l'article à ce moment là.
De plus, avec l'utilisation du couvercle 21 ayant une zone capable de réfléchir les micro-ondes, la chaleur rayonnée par le milieu 19 et le chauffage par l'action directe des micro-ondes sur l'article 22 peuvent être ajustés à volonté pour les équilibrer.
Selon un cinquième mode de réalisation, après avoir placé l'article W à chauffer dans l'espace intérieur 24 du four, on irradie le matériau 26 de la paroi chauffante avec les microondes provenant de l'équipement 29, par l'intermédiaire du matériau 27 d'isolation thermique. Le matériau absorbant les microondes que comporte le matériau chauffant 26 absorbe les microondes ainsi irradiées et produit de la chaleur en même temps que la chaleur émise par la fraction carbone que contiennent les particules métalliques, la fraction carbone réfléchissant correctement les micro-ondes de manière à améliorer l'efficacité de l'absorption présentée par le composant d'absorption des microondes. Le matériau 26 de la paroi chauffante constituant le milieu chauffant peut aihsi absorber la quasi-totalité des microondes et est porté de lui-même à une température élevée, d'où il résulte que l'article W disposé dans l'espace intérieur 24 du four est chauffé indirectement par la chaleur d'irradiation en provenance du milieu 25, chauffage accompagné par celui du matériau 26.
Selon le sixième mode de réalisation de la présente invention, on place un article W à chauffer sur le dispositif de convoyage 33 et l'achemine entre l'entrée 35 et la sortie 36, alors que des micro-ondes provenant de l'équipement d'irradiation 44 sont guidées par le guide d'ondes 45 et irra diées sur le milieu chauffant 43 disposé dans le four 34, d'où il résulte que le matériau absorbant les micro-ondes constituant le milieu chauffant 43 absorbe les micro-ondes irradiées et produit de la chaleur; par suite de la chaleur rayonnée par le milieu chauffant 43,l'article W acheminé par le dispositif de convoyage 33 est soumis à un chauffage par rayonnement et chauffé au cours de sa traversée du four 34 en conformité avec un gradient de température prescrit établi dans le four.
Le dispositif de chauffage 32 selon le sixième mode de réalisation de l'invention peut régler arbitrairement le gradient de température formé dans le four 34 en ajustant la puissance des micro-ondes rayonnées par le dispositif 44 afin de procéder au chauffage ou à la calcination d'une poterie, d'aliments ,et autres matériaux appropriés.
En conclusion, selon la présente invention, le matériau absorbant les micro-ondes et/ou les particules métalliques sont mélangés au milieu chauffant ou peuvent être amenés à adhérer à celui-ci, et les micro-ondes sont irradiées sur ce milieu chauffant. Le matériau 3 absorbant les micro-ondes et/ou les particules métalliques sont mélangés au milieu chauffant 2 ou amenés à adhérer à celui-ci, ce milieu chauffant 2 étant constitué principalement de la matière première de la poterie, et les micro-ondes sont rayonnées sur le milieu chauffant 2 dans le four électronique. Par conséquent, le matériau 3 absorbant les micro-ondes est amené à absorber les micro-ondes, d'où il résulte que le milieu chauffant 2 peut être porté en soi à une température élevée égale à celle d'un four à feu nu.Ainsi, l'article placé dans le milieu chauffant 2 peut être cuit par le transe fert de chaleur depuis la surface de la paroi du milieu 2, laquelle produit de la chaleur naturellement de la même manière que dans un feu nu. De plus, comme le milieu chauffant 2 produit lui-même de la chaleur, on peut s'attendre à ce que la température de l'article après cuisson soit maintenue inchangée.
En outre, comme le matériau 3 absorbant les micro-ondes et les particules métalliques sont mélangés dans le milieu chauffant ou amenés à adhérer à celui-ci comme on l'a décrit ci-dessus, la température élevée dont on dispose par irradiation des micro-ondes et la vitesse d'augmentation de la température peuvent être grandement améliorées.
De plus, le dispositif de chauffage 4 devant être placé dans le four électronique ménager 5 est constitué d'un matériau d'isolationthermique,l'intérieur de ce dispositif étant utilisé en conteneur 6 pour un article 8 tel qu'une poterie, des récipients en verre, etc. devant être revêtus de peinture. Le milieu chauffant 12 constitué principalement du matériau 11 absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques est disposé sur la paroi périphérique intérieure 10 du conteneur e en étant en relation de vis-à-vis avec la surface 13 à peindre de l'article 8, milieu chauffant 12 qui est irradié avec les micro-ondes.Par conséquent, un four simple capable d'élever la température à environ 10000C dans une maison peut être employé avec le four électronique ménagé 5, d'où il résulte qu'un motif 14 peut être cuit sur la surface de l'article 8. En outre, une action de chauffage sans flamme grâce aux micro-ondes dans le four électronique 5 est obtenue sans utilisation de la chaleur produite par la combustion du gaz, etc., par conséquent avec une flamme; le fonctionnement du dispositif de chauffage est donc sans danger. De plus, dans les applications industrielles, le dispositif de la présente invention peut être effectivement employé pour la peinture de porcelaines de diverses natures et en petite quantité.En outre, le milieu chauffant 12 peut atteindre une température élevée dans un bref laps de temps après irradiation des micro-ondes, alors que les surfaces en regard du milieu chauffant 12 peuvent être chauffées en partie par rayonnement. De plus, un abaissement rapide de la température peut être assuré en interrompant l'irradiation des micro-ondes. Par conséquent, bien que la peinture de porcelaine, par exemple, d'un produit cristallin ayant un faible point de ramollissement, entre autres un bécher ayant un fin col allongé, fusse généralement impossible,on peut facilement soumettre un tel produit à une peinture de porcelaine sans déformer le col.
Le milieu chauffant est constitué principalement du matériau 11 absorbant les micro-ondes et des particules métalliques, d'où la possibilité d'améliorer brutalement les températures de chauffage pouvant être atteintes et la vitesse d'augmentation de la température grâce à l'irradiation des micro-ondes.
Le milieu chauffant 19 constitué principalement du matériau 18 absorbant les micro-ondes est disposé sur la paroi intérieure 17 de l'enveloppe extérieure 16 d'isolation thermique, et le conteneur 20 est monté de manière à être entouré par le milieu chauffant 19 alors qu'il est recouvert du couvercle 21, le milieu chauffant 19 étant destiné à être irradié par les micro-ondes. I1 en résulte qu'irradié par le dispositif de chauffage 15 du four électronique le milieu chauffant 19 entourant le conteneur 20 est destiné à absorber les micro-ondes et est donc porté à une température élevée. Ainsi, l'article 22 peut être cuit par la chaleur rayonnée par le milieu chauffant 19 par l'intermédiaire du conteneur 20 dans les mêmes conditions que dans un four à feu nu chauffé par une flamme.De plus, avec le conteneur et le couvercle 21 constitués d'un matériau capable de réfléchir les micro-ondes, on peut chauffer l'article 22 de la même manière que dans un four à feu nu puissant sans qu'il y ait chauffage direct par les micro-ondes, alors qu'avec le conteneur 20 et le couvercle 21 constitués d'un matériau capable d'absorber les micro-ondes, l'article 22 est non seulement soumis au chauffage par le rayonnement du milieu chauffant 19 mais également par le chauffage direct dû aux micro-ondes. Par conséquent, un chauffage effectif ne pouvant être obtenu par chauffage direct ou par chauffage par micro-ondes peut être assuré, qui peut donc être appliqué à la cuisson d'éléments divers tels que le riz, la viande, etc.
En outre, le milieu chauffant 19 produit de la chaleur en soi, alors que le dispositif de chauffage 15 comporte l'enveloppe extérieure 16 d'isolation thermique, d'où il résulte que le dispositif de chauffage peut présenter un effet d'isolation thermique satisfaisant en servant de conteneur d'isolation thermique après cuisson.
En outre, le matériau 16 de la paroi chauffante est constitué principalement du matériau absorbant les micro-ondes et de particules métalliques via le liant résistant à la chaleur, matériau 16 avec lequel la paroi du four est construite, alors que le matériau 27 d'isolation thermique capable de transmettre les micro-ondes est disposé sur la périphérie extérieure du matériau 26 et de plus, le dispositif 25 d'irradiation de microondes est placé à l'extérieur du matériau 27 en regard du matériau 26 de la paroi chauffante, ce matériau 26 étant irradié par les micro-ondes provenant de l'équipement 29.Par conséquent, comme le milieu chauffant 25 est constitué du matériau 26 de la paroi chauffante servant à effectivement produire de la chaleur par irradiation des micro-ondes, l'article W placé dans l'espace intérieur 24 du four peut effectivement être chauffé par la chaleur rayonnée par l'ensemble du milieu 25, d'où il résulte que même un article W ayant une absorptivité réduite des microondes peut être effectivement soumis à un chauffage par microondes qui correspond à la résistance à la chaleur du matériau 26 de la paroi chauffante. De plus, le matériau 27 d'isolation thermique, capable de transmettre les micro-ondes, est disposé sur la périphérie extérieure du matériau 26, et l'équipement 29 d'irradiation des micro-ondes est situé à l'extérieur du matériau 27 d'isolation thermique en étant en regard du matériau 26 de la paroi chauffante.Par conséquent, les micro-ondes d'entrée en provenance de l'extérieur peuvent être irradiées sur le matériau 26 de la paroi chauffante sans être atténuées alors que la chaleur peut être empêchée de se diffuser vers l'extérieur du matériau 26 afin d'assurer un chauffage effectif.
En outre, comme le matériau absorbant les micro-ondes est mélangé au matériau 26 de la paroi chauffante en même temps que les particules métalliques, celles-ci réfléchissent correctement les micro-ondes tombant dessus pour améliorer l'efficacité de l'absorption par le composant absorbant les micro-ondes et donc l'efficacité du chauffage du matériau 26 peut encore être améliorée. De plus, s'agissant de l'agencement du dispositif 23 de chauffage par micro-ondes, étant donné que le matériau 26 est également employé en soi comme milieu chauffant 25, il peut être simplifié dans sa structure en utilisant le matériau 26 et le matériau 27 d'isolation thermique, d'où il résulte qu'il peut être largement utilisé comme four de chauffage bon marché pour la calcination et le séchage de la poterie et autres objets.
Le four 34 en forme de tunnel est disposé dans le trajet d'acheminement du dispositif de convoyage 33 qui achemine un article W devant être chauffé; sur la surface intérieure 42 de la paroi du four est disposé le milieu chauffant 43 constitué d'un matériau comprenant principalement un matériau absorbant les micro-ondes. Le dispositif 44 d'irradiation des micro-ondes est placé à l'extérieur du four 34 en étant en regard du milieu chauffant 43, les micro-ondes provenant du dispositif 44 sont irradiées sur le milieu chauffant 43. Par conséquent, l'article W peut être chauffé dans un gradient de température arbitraire grâ- ce à la chaleur rayonnée par le milieu chauffant 43 lui-même chauffé effectivement par l'irradiation des micro-ondes. De plus, étant donné qu'il n'y a aucune production de gaz de combustion contrairement à un four du type à combustion, le réglage de l'atmosphère du four, par exemple de la pression, est facilité, d'où il résulte que l'article W peut être chauffé uniformément indépendamment de son placement. De plus, étant donné qu'il est inutile de prévoir l'échappement des gaz de combustion, on peut assurer un rendement thermique excellent sans crainte de provoquer la pollution de l'atmosphère. En outre, on peut réguler facilement la température du four en ajustant électriquement l'équipement 44 d'irradiation de microondes et par conséquent on peut en attendre un effet pratique.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.
Claims (10)
1 - Procédé de production de chaleur avec des microondes pour une opération de cuisson, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
(a) mélanger un matériau (3) absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques dans un milieu chauffant (2) ou faire adhérer au milieu chauffant le matériau absorbant les micro-ondes et/ou les particules métalliques;
(b) irradier le milieu chauffant avec des microondes.
2 - Procédé de production de chaleur avec des microondes,caractérisé en ce qu'il consiste à
(a) mélanger un matériau (11) absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques constituées principalement de la matière première d'une poterie dans un milieu chauffant (12) ou laisser adhérer au milieu chauffant le matériau absorbant les micro-ondes et/ou les particules métalliques; et
(b) irradier le milieu chauffant avec des micro-ondes.
3 - Procédé de production de chaleur avec des microondes pour la peinture de porcelaine, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
(a) former un conteneur (6) devant être logé dans un four électronique ménager (5) comportant un matériau d'isolation thermique,
(b) employer l'intérieur (9) du conteneur comme logement pour un article tel qu'une poterie et des récipients en verre, etc. devant être soumis à peinture;
(c) disposer un milieu chauffant (12) constitué principalement d'un matériau (11) absorbant les micro-ondes et/ou des particules métalliques sur la paroi périphérique intérieure de la partie logement en regard de la surface d'un article (8) devant être peint; et
(d) irradier le milieu chauffant avec des micro-ondes.
4 - Procédé de production de chaleur avec des microondes pour une opération de cuisson, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
(a) disposer un milieu chauffant (19) constitué principalement d'un matériau (18) absorbant les micro-ondes sur la paroi intérieure d'une enveloppe extérieure (16) comportant un matériau d'isolation thermique;
(b) monter un conteneur (20) de manière à ce qu'il soit entouré par le milieu chauffant;
(c) recouvrir le conteneur d'un couvercle (21); et
(d) irradier le milieu chauffant avec des microondes.
5 - Procédé de production de chaleur avec des microondes selon la revendication 4, caractérisé en ce que le conteneur est constitué d'un matériau capable de transmettre des micro-ondes telles qu'une poterie, etc.
6 - Procédé de production de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le conteneur est constitué d'un matériau capable de réfléchir les micro-ondes telles que l'aluminium et l'acier inoxydable, etc.
7 - Procédé de production de chaleur selon la revendication 4, la revendication 5 et la revendication 6, caractérisé en ce que le couvercle (21) est constitué d'un matériau capable de transmettre les micro-ondes telles qu'une poterie, etc.
8 - Procédé de production de chaleur selon la revendication 4, la revendication 5 et la revendication 6,caractérisé en ce que le couvercle (21) comporte une zone capable de réfléchir partiellement les micro-ondes.
9 - Procédé de production de chaleur avec des microondes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
(a) former un matériau de paroi chauffante (26) via un liant d'isolation thermique avec utilisation d'un matériau (25) constitué principalement d'un matériau absorbant les micro-ondes et de particules métalliques;
(b) construire une paroi d'un four (23) avec utilisation du matériau de paroi chauffante;
(c) agencer un matériau d'isolation thermique (27) capable de transmettre des micro-ondes sur une partie de la périphérie extérieure d'une paroi chauffante;
(d) disposer un équipement d'irradiation de micro-ondes (29) à l'extérieur du matériau d'isolation thermique en regard du matériau de paroi chauffante; et
(e) irradier le matériau de paroi chauffante avec des micro-ondes en provenance de l'équipement d'irradiation de micro-ondes.
10 - Procédé de production de chaleur avec des microondes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
(a) disposer un four (34) en forme de tunnel sur le trajet d'acheminement d'un dispositif de convoyage (33) afin de placer et acheminer un article (W) devant être chauffé;
(b) agencer un milieu chauffant (43) constitué d'un matériau composé principalement d'un matériau absorbant les micro-ondes sur la surface intérieure de la paroi du four;
(c) disposer un équipement (42) d'irradiation de microondes pour irradier le milieu chauffant avec des micro-ondes à l'extérieur du four en regard du milieu chauffant; et
(d) irradier un matériau de paroi chauffante avec des micro-ondes en provenance de l'équipement d'irradiation par micro-ondes.
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