FR2683420A1 - Device for applying microwaves with a view to treating a material - Google Patents

Device for applying microwaves with a view to treating a material Download PDF

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FR2683420A1 FR9113664A FR9113664A FR2683420A1 FR 2683420 A1 FR2683420 A1 FR 2683420A1 FR 9113664 A FR9113664 A FR 9113664A FR 9113664 A FR9113664 A FR 9113664A FR 2683420 A1 FR2683420 A1 FR 2683420A1
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Marzat Claude
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    • 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
    • H05B6/78Arrangements for continuous movement of material
    • H05B6/788Arrangements for continuous movement of material wherein an elongated material is moved by applying a mechanical tension to it

Abstract

The present invention relates to a device for applying microwaves with a view to heat treatment of a material. This device comprises, in particular, a microwave generator (11), a waveguide (12) and resonant cavity (14) of elongate shape. This cavity is advantageously of circular cross-section and functions in the TEm1p mode (with m odd and m and p positive integers). The cavity according to the invention is designed for treating a material entering the cavity through an access slot 23 and emerging therefrom through an exit slot. Each of these slots has the advantage of having a height of approximately 3.5.10<-2> m without leading to significant microwave leaks. The present invention is intended for heat treatment of material of any kind and in various forms (in sheet form, as a powder, etc.).

Description

DISPOSITIF POUR L'APPLICATION DE MICRO-ONDES
EN VUE DU TRAITEMENT DsUN MATERIAU
La présente invention concerne un dispositif pour l'application de micro-ondes en vue du traitement d'un matériau. Ce traitement peut être un séchage, un collage, une cuisson, etc... Par la suite, on désignera sous le terme de micro-ondes, les ondes dont les fréquences sont comprises entre 100 MHz et 100 GHz.
DEVICE FOR THE APPLICATION OF MICROWAVE
FOR THE TREATMENT OF A MATERIAL
The present invention relates to a device for the application of microwaves for the treatment of a material. This treatment can be drying, gluing, baking, etc. Hereafter, the term microwaves will be used to designate the waves whose frequencies are between 100 MHz and 100 GHz.

Plus précisément, le dispositif selon l'invention permet d'effectuer un traitement thermique d'un matériau. De préférence, ce matériau se présente sous la forme de feuilles et peut être en toute matière comme du bois, une matière synthétique, une pellicule photographique, du papier, du verre, des produits agro-alimentaires, des poudres, des plantes, etc... More precisely, the device according to the invention makes it possible to carry out a heat treatment of a material. Preferably, this material is in the form of sheets and can be of any material such as wood, a synthetic material, photographic film, paper, glass, food products, powders, plants, etc. ..

Il est déjà connu, notamment par le brevet
FR-A-2 523 797, de sécher de l'encre déposée sur une feuille de papier en faisant passer celle-ci dans une cavité dans laquelle règne un champ électromagnétique créateur de microondes.
It is already known, in particular from the patent
FR-A-2 523 797, to dry ink deposited on a sheet of paper by passing the latter through a cavity in which there is an electromagnetic field which creates microwaves.

Le dispositif selon ce document comporte une source de micro-ondes, un guide d'ondes et une cavité résonnante dans laquelle le matériau à sécher défile. La cavité résonnante est de section rectangulaire et présente une fente longitudinale ménagée sur chacune de deux faces opposées. The device according to this document comprises a microwave source, a waveguide and a resonant cavity in which the material to be dried passes. The resonant cavity is of rectangular section and has a longitudinal slot formed on each of two opposite faces.

Le matériau à traiter pénètre à l'intérieur de la cavité par l'une de ces fentes et ressort traité par la fente opposée. Un moyen de transport, tel que tapis roulant, supporte et entraîne la matière à traiter pendant tout son trajet en dehors et à l'intérieur de la cavité. The material to be treated enters the interior of the cavity through one of these slits and comes out treated through the opposite slit. A means of transport, such as a conveyor belt, supports and drives the material to be treated throughout its journey outside and inside the cavity.

Un tel dispositif est adapté pour sécher l'encre déposée sur des feuilles défilant à grande vitesse comme cela est le cas pour la réalisation d'un journal, par exemple. Such a device is suitable for drying the ink deposited on sheets moving at high speed as is the case for the production of a newspaper, for example.

Cependant, de tels dispositifs présentent de nombreux inconvénients et notamment des fuites de micro-ondes au niveau des fentes. Pour diminuer de telles fuites, la hauteur des fentes doit être limitée. Une autre solution aurait été d'augmenter le niveau d'énergie à l'intérieur de la cavité, de façon à compenser les fuites. Cette solution n'est généralement pas retenue car elle entraine un dépassement des normes règlementant les fuites admises et peut entraîner une déformation des champs et donc de lthomogénéité du traitement. However, such devices have many drawbacks and in particular microwave leaks at the slots. To reduce such leaks, the height of the slots must be limited. Another solution would have been to increase the energy level inside the cavity, so as to compensate for the leaks. This solution is generally not adopted because it leads to exceeding the standards regulating the permissible leaks and can lead to a deformation of the fields and therefore to the homogeneity of the treatment.

La limitation en hauteur des fentes d'accès et de sortie de la cavité est cependant un inconvénient majeur puisque dans le brevet FR-A-2 523 797 cette hauteur est limitée au maximum à 2,5.10-2 m. Or, il est nécessaire que dans ces fentes puissent passer non seulement le matériau à traiter mais encore le tapis roulant ou un quelconque autre moyen de transport de ces produits à traiter. The limitation in height of the access and exit slots of the cavity is however a major drawback since in patent FR-A-2 523 797 this height is limited to a maximum of 2.5.10-2 m. Now, it is necessary for these slots to be able to pass not only the material to be treated but also the conveyor belt or any other means of transporting these products to be treated.

En outre, lorsqu'une cavité résonnante est de section rectangulaire, il est en général nécessaire de placer entre le guide d'ondes (qui est également de section rectangulaire mais plus petite) et la cavité, un élément de transition de forme tronconique à base rectangle. Cet élément doit s'évaser progressivement jusqu'à présenter la section de la cavité résonnante. Lorsqu'un tel élément est omis, le transfert des micro-ondes du guide d'ondes vers la cavité se réalise mal ; une partie de l'énergie est réfléchie vers le générateur et le rendement de l'ensemble du dispositif s'en trouve amoindri. In addition, when a resonant cavity is of rectangular section, it is generally necessary to place between the waveguide (which is also of rectangular section but smaller) and the cavity, a transition element of frustoconical shape based on rectangle. This element must gradually flare up to present the section of the resonant cavity. When such an element is omitted, the transfer of the microwaves from the waveguide to the cavity is poorly carried out; part of the energy is reflected back to the generator and the efficiency of the entire device is reduced.

Un tel élément est cependant délicat à réaliser puisque sa forme et ses dimensions doivent être respectées avec précision. Such an element is however difficult to produce since its shape and dimensions must be observed with precision.

La présente invention a pour but de pallier l'ensemble de ces inconvénients et notamment de créer un dispositif pour l'application de micro-ondes présentant des fentes de hauteur moins limitée afin de pouvoir traiter des matériaux de plus forte épaisseur que jusqu'à présent. The object of the present invention is to overcome all of these drawbacks and in particular to create a device for the application of microwaves having slots of less limited height in order to be able to process materials of greater thickness than hitherto. .

De même, la présente invention vise à créer un dispositif pour l'application de micro-ondes, simple à réaliser, économique et ne nécessistant pas la création d'éléments aux formes spécifiques. Likewise, the present invention aims to create a device for the application of microwaves, simple to produce, economical and not requiring the creation of elements with specific shapes.

A cet effet, la présente invention concerne un dispositif pour l'application de micro-ondes en vue du traitement d'un matériau, ledit dispositif étant du type comportant
- un générateur de micro-ondes,
- un guide d'ondes, adapté pour recevoir les micro-ondes créées par le générateur et pour transmettre ces micro-ondes à travers un iris de couplage vers une cavité résonnante de forme allongée, et
- la cavité résonnante dans laquelle règne un champ électromagnétique présentant des noeuds et des ventres d'intensité, la cavité étant munie de deux fentes symétriques situées en vis-à-vis selon la direction allongée de la cavité et adaptées pour permettre le défilement du matériau à l'intérieur de la cavité.
To this end, the present invention relates to a device for the application of microwaves for the treatment of a material, said device being of the type comprising
- a microwave generator,
- a waveguide, adapted to receive the microwaves created by the generator and to transmit these microwaves through a coupling iris towards a resonant cavity of elongated shape, and
- the resonant cavity in which an electromagnetic field prevails, presenting nodes and bellies of intensity, the cavity being provided with two symmetrical slots located opposite in the elongated direction of the cavity and adapted to allow the material to travel inside the cavity.

Le dispositif selon 1 invention se caractérise par le fait que la cavité résonnante présente une section circulaire et fonctionne selon le mode TEm1p (avec m impair et m et p entiers positifs). The device according to the invention is characterized in that the resonant cavity has a circular section and operates according to the TEm1p mode (with m odd and m and p integers positive).

Un tel dispositif à cavité résonnante circulaire permet ainsi de se placer dans le mode de fonctionnement du type TEm1p avec m impair et m et p entiers positifs, et de ce fait, les lignes de courant développées dans les parois de la cavité sont parallèles aux fentes. Un tel mode de réalisation présente l'avantage de permettre une plus grande hauteur pour les fentes destinées au passage du matériau à traiter puisque les fuites de micro-ondes par ces fentes sont limitées par rapport à l'art antérieur. Such a circular resonant cavity device thus makes it possible to be placed in the operating mode of the TEm1p type with odd m and m and p positive integers, and therefore the current lines developed in the walls of the cavity are parallel to the slots . Such an embodiment has the advantage of allowing a greater height for the slots intended for the passage of the material to be treated since the microwave leaks through these slots are limited compared to the prior art.

Le dispositif selon l'invention permet ainsi de traiter des matériaux de plus forte épaisseur pouvant aller jusqu'à 3,5.10-2 m, ce qui représente une augmentation de 40 % de l'épaisseur par rapport aux dispositifs connus à ce jour. The device according to the invention thus makes it possible to process materials of greater thickness which can range up to 3.5 × 10-2 m, which represents a 40% increase in thickness compared with the devices known to date.

En outre, la transmission des micro-ondes entre le guide d'ondes à section rectangulaire et la cavité circulaire est directe et sans perte d'énergie. De ce fait aucun élément de transition aux formes étudiées n'est nécessaire. In addition, the transmission of microwaves between the rectangular section waveguide and the circular cavity is direct and without loss of energy. Therefore no element of transition to the studied shapes is necessary.

Le dispositif selon l'invention est ainsi facile à réaliser et économique, et il présente des performances au moins égales sans augmentation de la quantité d'énergie mise en jeu. The device according to the invention is thus easy to produce and economical, and it has at least equal performance without increasing the amount of energy involved.

La direction de défilement du produit à traiter est de préférence perpendiculaire à la direction allongée de la cavité. Cependant, pour augmenter le temps de passage dans la cavité, c'est-à-dire également la capacité de traitement de cette cavité, la direction allongée de la cavité peut être inclinée (de préférence de 450) par rapport à la direction de défilement du matériau. On augmente ainsi de Wrz le temps de passage du matériau dans la cavité. The direction of travel of the product to be treated is preferably perpendicular to the elongated direction of the cavity. However, to increase the passage time in the cavity, that is to say also the treatment capacity of this cavity, the elongated direction of the cavity can be inclined (preferably 450) with respect to the direction of travel. of the material. The time taken for the material to pass through the cavity is thus increased by Wrz.

De manière à pouvoir traiter des matériaux quelconques, il est à noter que la longueur de la cavité résonnante qui est liée au mode de propagation des ondes à son intérieur est réglable. De ce fait, quel que soit le matériau traité, il est possible de régler la longueur de la cavité de façon à toujours travailler en mode TEm1p (avec m impair et m et p entiers positifs). A cet effet, la cavité résonnante est munie à son extrémité opposée à celle portant l'iris de couplage d'un disque déplaçable selon la direction allongée de la cavité (ce coulissement s1 effectue sans contact avec la paroi de la cavité afin d'éviter les arcs électriques) et adapté pour définir la longueur de cette cavité. In order to be able to process any materials, it should be noted that the length of the resonant cavity which is linked to the mode of propagation of the waves inside it is adjustable. Therefore, whatever the material treated, it is possible to adjust the length of the cavity so as to always work in TEm1p mode (with m odd and m and p integers positive). For this purpose, the resonant cavity is provided at its end opposite to that carrying the coupling iris with a disc movable in the elongated direction of the cavity (this sliding s1 takes place without contact with the wall of the cavity in order to avoid electric arcs) and adapted to define the length of this cavity.

Pour éviter toute perte d'énergie en raison de la présence des fentes, celles-ci sont munies sur leurs faces externes à la cavité, d'un moyen d'absorption de l'énergie. Ce moyen est avantageusement réalisé sous la forme de guide d'ondes à la coupure. To avoid any loss of energy due to the presence of the slots, they are provided on their faces external to the cavity, with an energy absorption means. This means is advantageously produced in the form of a cut-off waveguide.

Un des avantages de l'invention est notamment que le dispositif selon l'invention peut être couplé à un ou plusieurs autres dispositifs identiques. Ce couplage s'effectue au niveau des cavités résonnantes à travers lesquelles défile le matériau. Chaque cavité résonnante est alors placée de telle sorte qu'un matériau sortant d'une première cavité pénètre dans une seconde cavité et ainsi de suite. On peut ainsi mettre en "série" plusieurs dispositifs selon l'invention ; les générateurs de micro-ondes pouvant être placés alternativement à l'une ou l'autre des extrémités des cavités. One of the advantages of the invention is in particular that the device according to the invention can be coupled to one or more other identical devices. This coupling takes place at the level of the resonant cavities through which the material passes. Each resonant cavity is then placed such that material emerging from a first cavity enters a second cavity and so on. Several devices according to the invention can thus be placed in "series"; the microwave generators being able to be placed alternately at one or the other of the ends of the cavities.

Le champ électromagnétique régnant à l'intérieur d'une cavité présente des ventres et des noeuds d'intensité. Il en résulte que les matériaux défilant à l'intérieur d'une cavité présentent des zones de plus fort et de plus faible chauffage. De ce fait, le séchage du matériau pourrait ne pas etre uniforme. The electromagnetic field prevailing inside a cavity presents bellies and nodes of intensity. As a result, the materials moving inside a cavity have areas of stronger and weaker heating. Therefore, the drying of the material may not be uniform.

Avantageusement, dans le cas où deux cavités sont mises en série, en décalant de > /4 (S est la longueur d'onde interne des micro-ondes) chaque cavité par rapport à celle qui la suit, on déplace les points chauds de cette cavité par rapport à la cavité suivante. Ainsi, on peut obtenir une répartition homogène de la chaleur sur toute la largeur du matériau à traiter, lorsque ce matériau est passé par toute la série de cavités. Advantageously, in the case where two cavities are placed in series, by shifting by> / 4 (S is the internal wavelength of the microwaves) each cavity with respect to the one which follows it, the hot points of this cavity with respect to the following cavity. Thus, it is possible to obtain a homogeneous distribution of heat over the entire width of the material to be treated, when this material has passed through the entire series of cavities.

Bien entendu, cette mise en série de plusieurs dispositifs selon l'invention peut se faire avec un défilement du produit perpendiculaire à la direction allongée de la cavité ou de façon inclinée par rapport à cette direction. Of course, this placing in series of several devices according to the invention can be done with a movement of the product perpendicular to the elongated direction of the cavity or in an inclined manner with respect to this direction.

Il est à noter que tous les matériaux métalliques utilisés pour la réalisation des cavités ou des guides d'ondes sont non magnétiques. It should be noted that all the metallic materials used for making the cavities or waveguides are non-magnetic.

D'autres objets, caractéristiques, et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit, à titre de simple illustration de l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective montrant un dispositif selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe verticale selon la ligne II-II de la figure 1, et
- la figure 3 est une vue en perspective de trois dispositifs selon l'invention montés en série.
Other objects, characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description, by way of simple illustration of the invention, with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a perspective view showing a device according to the invention,
- Figure 2 is a vertical sectional view along the line II-II of Figure 1, and
- Figure 3 is a perspective view of three devices according to the invention mounted in series.

Selon la forme de réalisation représentée aux figures 1 et 2, le dispositif 10 selon l'invention comporte une source de micro-ondes 11 émettant des ondes électromagnétiques par exemple de 800 W (ou de 1200 W, ou de 2000 W) restituées à 2450 MHz, vers un guide d'ondes 12, relié à un dispositif de couplage 13 présentant un iris 30 de diamètre d (fig. 2), dirigeant les micro-ondes vers l'intérieur d'une cavité résonnante 14. Cette cavité résonnante 14 présente une section circulaire de diamètre f constant et de longueur L, et est réalisée en inox de faible épaisseur (fig. 2) et non magnétique. According to the embodiment shown in Figures 1 and 2, the device 10 according to the invention comprises a source of microwaves 11 emitting electromagnetic waves for example of 800 W (or of 1200 W, or of 2000 W) restored at 2450 MHz, to a waveguide 12, connected to a coupling device 13 having an iris 30 of diameter d (FIG. 2), directing the microwaves towards the interior of a resonant cavity 14. This resonant cavity 14 has a circular section of constant diameter f and length L, and is made of thin stainless steel (fig. 2) and not magnetic.

Chacune des extrémités de la cavité 14 reçoit un disque de fermeture métallique 15 et 16 non magnétique. Le disque 15 est muni d'une ouverture 17 en son centre formant l'iris 30 et adaptée pour laisser passer les micro-ondes en provenance de la source 11. Le disque 16 est, quant à lui, muni d'un alésage fileté 18 en son centre et reçoit dans cet alésage un moyen de fixation 19, par exemple une tige filetée. Each of the ends of the cavity 14 receives a non-magnetic metal closure disc 15 and 16. The disc 15 is provided with an opening 17 in its center forming the iris 30 and adapted to allow microwaves coming from the source 11 to pass through. The disc 16 is, for its part, provided with a threaded bore 18. at its center and receives in this bore a fixing means 19, for example a threaded rod.

Une première extrémité 19a de cette tige dépasse vers l'extérieur de la cavité et une seconde extrémité 19b de cette tige est solidaire d'un disque d'accord 20 métallique et non mangétique situé à l'intérieur de la cavité 14. Le diamètre D de ce disque magnétique est légèrement inférieur au diamètre de la cavité, de sorte que ce disque coulisse à l'intérieur de la cavité sans contact et sans créer d'arc électrique.A first end 19a of this rod protrudes towards the outside of the cavity and a second end 19b of this rod is integral with a metallic and non-mangetic tuning disc 20 located inside the cavity 14. The diameter D of this magnetic disc is slightly smaller than the diameter of the cavity, so that this disc slides inside the cavity without contact and without creating an electric arc.

Une molette 21 est fixée à l'extrémité 19a de la tige. A wheel 21 is attached to the end 19a of the rod.

Deux fentes 22 et 23 respectivement (de sortie et d'accès) sont ménagées l'une en regard de l'autre dans la paroi cylindrique de la cavité résonnante 14 et sont adaptées pour permettre le passage d'un moyen de transport 24 (visible à la figure 3) constitué par exemple par un tapis roulant en un matériau commercialisé sous la marque téflon ou en un autre matériau non polaire. Ces fentes présentent une hauteur h (fig. 2). Les dimensions de la cavité résonnante 14 et des différents éléments constituant le dispositif sont par exemple les suivantes, dans le cas d'un produit peu absorbant = = 0,250 m h = 0,035 m
L = 0,970 m (pour p = 12) d = 0,060 m
D = 0,249 m.
Two slots 22 and 23 respectively (exit and access) are formed one opposite the other in the cylindrical wall of the resonant cavity 14 and are adapted to allow the passage of a means of transport 24 (visible in FIG. 3) constituted for example by a conveyor belt made of a material marketed under the Teflon brand or of another non-polar material. These slots have a height h (fig. 2). The dimensions of the resonant cavity 14 and of the various elements constituting the device are for example as follows, in the case of a product with low absorbency = = 0.250 mh = 0.035 m
L = 0.970 m (for p = 12) d = 0.060 m
D = 0.249 m.

Dans ce cas, la longueur minimale des fentes lmin est égale à 0,080 m, la grandeur maximale étant quelconque. In this case, the minimum length of the slits lmin is equal to 0.080 m, the maximum size being any.

De préférence, la longueur minimale lmin des fentes est de > /2 ( > est la longeur d'onde interne). Preferably, the minimum length lmin of the slits is> / 2 (> is the internal wavelength).

La source de micro-ondes présente une puissance fixe ou variable par exemple 800 W, 1200 W ou 2000 W restitués à 2450 MHz. Pour toute autre fréquence, les dimensions seraient corrélées (homothétie). The microwave source has a fixed or variable power, for example 800 W, 1200 W or 2000 W restored at 2450 MHz. For any other frequency, the dimensions would be correlated (homothety).

Chacune des fentes d'accès et de sortie (23, 22) est munie d'un piège à ondes 35 disposé au niveau des fentes et à l'extérieur de la cavité résonnante 14. Each of the access and exit slots (23, 22) is provided with a wave trap 35 disposed at the level of the slots and outside the resonant cavity 14.

Avec un tel dispositif, on obtient un séchage à 100 % de l'encre d'une feuille en faisant défiler cette feuille jusqu'à 1 m/s (ceci dans le cas de huit générateurs de 1200 W). With such a device, 100% drying of the ink of a sheet is obtained by scrolling this sheet up to 1 m / s (this in the case of eight 1200 W generators).

Le mode de fonctionnement d'une telle cavité est un mode transverse électrique TEm1p où m est un entier positif impair et p un entier positif. The operating mode of such a cavity is a transverse electric mode TEm1p where m is an odd positive integer and p a positive integer.

Le fait que m soit impair implique que dans les parois de la cavité, les lignes de courant se développent de façon parallèle aux fentes réalisées. On évite ainsi des fuites de micro-ondes directement par les fentes. The fact that m is odd implies that in the walls of the cavity, the current lines develop parallel to the slits made. This prevents leakage of microwaves directly through the slots.

Cependant, si la hauteur des fentes devenait plus grande (supérieure à 0,035 m dans l'exemple indiqué), des pertes semblables à celles existant avec une cavité à section rectangulaire pourraient apparaître. However, if the height of the slits were to become greater (greater than 0.035 m in the example shown), losses similar to those existing with a cavity with a rectangular section could appear.

Il est à noter que le matériau (ici une feuille de papier) à traiter défile dans la cavité selon une direction perpendiculaire à la direction allongée de la cavité. It should be noted that the material (here a sheet of paper) to be treated passes through the cavity in a direction perpendicular to the elongated direction of the cavity.

En variante (non représentée), il est possible de donner à la direction du défilement du matériau une inclinaison par rapport à la direction allongée de la cavité. As a variant (not shown), it is possible to give the direction of movement of the material an inclination with respect to the elongated direction of the cavity.

De préférence, cette inclinaison est de 450, ce qui a pour conséquence de multiplier par 2 la longueur du trajet du matériau à travers la cavité. On augmente ainsi la capacité de séchage du dispositif sans faire varier la vitesse de défilement, ce qui permet, pour une vitesse de défilement donnée, de multiplier par u/ 2 la durée de séchage. Preferably, this inclination is 450, which has the consequence of multiplying by 2 the length of the path of the material through the cavity. The drying capacity of the device is thus increased without varying the running speed, which makes it possible, for a given running speed, to multiply the drying time by u / 2.

Le mode de fonctionnement de l'invention est décrit ci-après. Après excitation d'un magnétron utilisé comme générateur de micro-ondes 11, les ondes créées sont guidées dans le guide d'ondes 12, puis passent dans l'iris 30 avant de se répartir dans la cavité résonnante 14. The mode of operation of the invention is described below. After excitation of a magnetron used as a microwave generator 11, the waves created are guided in the waveguide 12, then pass into the iris 30 before being distributed in the resonant cavity 14.

Là, en déplaçant le disque d'accord 20 selon la direction allongée de la cavité (au moyen de la molette 21 et de la tige filetée 19), on définit la longueur L de la cavité de sorte que le champ électromagnétique régnant dans la cavité s'établisse selon le mode TEm1p (avec m impair et m et p entiers positifs). De ce fait, le champ électrique qui s'établit dans les parois de la cavité cylindrique est tel que ses lignes de champ sont parallèles aux fentes 23 et 22 a'accès et de sortie de la cavité. There, by moving the tuning disc 20 in the elongated direction of the cavity (by means of the wheel 21 and the threaded rod 19), the length L of the cavity is defined so that the electromagnetic field prevailing in the cavity is established according to the TEm1p mode (with m odd and m and p positive integers). As a result, the electric field which is established in the walls of the cylindrical cavity is such that its field lines are parallel to the slots 23 and 22 at the access and exit of the cavity.

Lorsque l'on opère dans le moue TE1îp (m=1), on se trouve dans le mode fondamental de ce type de cavité. On limite alors au maximum les fuites ae micro-ondes par les fentes. Ce mode de fonctionnement est cependant très délicat à régler. When we operate in the TE1îp pout (m = 1), we are in the fundamental mode of this type of cavity. Microwave leaks through the slots are then limited as much as possible. This operating mode is however very difficult to adjust.

Lorsque l'on opère en mode TE31p (m=3), on se trouve dans le mode de fonctionnement à vide, qui ne peut être utilisé de par sa nature, lorsqu'un matériau est introduit dans la cavité. When operating in TE31p mode (m = 3), it is in the no-load operating mode, which cannot be used by its nature, when a material is introduced into the cavity.

Les modes de fonctionnement habituels de ce type de cavité sont les modes où m est supérieur ou égal à 3. The usual operating modes of this type of cavity are the modes where m is greater than or equal to 3.

Une fois le mode de fonctionnement réglé et établi, le matériau à traiter passe dans la cavité, supporté par un tapis convoyeur 24 en matériau non polaire (par exemple en un matériau commercialisé sous la marque téflon) ou un moyen de transport analogue. Lors de son passage dans la cavité, le matériau subit ainsi un chauffage adapté, par exemple pour sécher une encre déposée sur le matériau. Once the operating mode has been set and established, the material to be treated passes into the cavity, supported by a conveyor belt 24 of non-polar material (for example of a material marketed under the Teflon brand) or a similar means of transport. During its passage through the cavity, the material thus undergoes suitable heating, for example to dry an ink deposited on the material.

Avantageusement, le générateur de micro-ondes (magnétron par exemple) est associé à un moyen de protection. Advantageously, the microwave generator (magnetron for example) is associated with a protection means.

En effet, lorsque le matériau à traiter est peu absorbant ou bien est momentanément absent de la cavité, une partie des ondes émises peut être réfléchie vers le magnétron et l'endommager. Indeed, when the material to be treated is not very absorbent or is momentarily absent from the cavity, part of the emitted waves can be reflected towards the magnetron and damage it.

Pour pallier cet inconvénient, le magnétron du dispositif selon l'invention est associé à un moyen de protection mesurant en permanence la température de son corps. To overcome this drawback, the magnetron of the device according to the invention is associated with a protection means continuously measuring the temperature of its body.

Dès qu'une valeur de température de consigne est dépassée, l'alimentation du magnétron est coupée par un dispositif de coupure rapide. La remise en marche du magnétron est très rapide (quelques secondes) du fait d'une proximité des consignes marche/arrêt. Dans le présent mode de réalisation (non repésenté), le moyen de mesure de la température est un capteur thermique à très faible constante de temps.As soon as a set temperature value is exceeded, the power supply to the magnetron is cut off by a quick cut-off device. The magnetron is restarted very quickly (a few seconds) because of the proximity of the on / off instructions. In the present embodiment (not shown), the means for measuring the temperature is a thermal sensor with a very low time constant.

Grâce à un tel dispositif, il est possible dans tous les cas de conserver le disque d'accord métallique réfléchissant 20, sans qu'il soit nécessaire de le remplacer par une charge à eau comme c'est habituellement le cas pour des matériaux à traiter peu absorbants. En outre, la dimension de l'iris 30 est déterminée expérimentalement pour que l'énergie réfléchie vers le magnétron soit en moyenne la plus faible possible. Thanks to such a device, it is possible in all cases to keep the reflective metal tuning disc 20, without it being necessary to replace it with a water charge as is usually the case for materials to be treated. not very absorbent. In addition, the dimension of the iris 30 is determined experimentally so that the energy reflected towards the magnetron is on average as low as possible.

Avantageusement, comme cela est représenté à la figure 3, il est possible d'associer une pluralité de dispositifs selon l'invention. Advantageously, as shown in FIG. 3, it is possible to associate a plurality of devices according to the invention.

Le matériau à traiter, porté par son moyen de transport, pénètre dans ce cas successivement à l'intérieur de chaque cavité. Comme à l'intérieur de chaque cavité le champ électromagnétique présente des noeuds et des ventres d'intensité, il crée des points plus ou moins chauffés. The material to be treated, carried by its means of transport, in this case penetrates successively inside each cavity. As inside each cavity the electromagnetic field presents nodes and bellies of intensity, it creates more or less heated points.

La distance entre deux points "froids" (ou "chauds") correspond à la longueur d'onde interne de la cavité. En décalant l'emplacement de chacun de ces points d'une cavité à l'autre d'une valeur ) < /2n (n est le nombre de dispositif mis en série), on réalise un chauffage et un séchage uniformes du produit sur toute sa largeur (lorsque celui-ci est passé au travers de la série de dispositifs, bien entendu). Ainsi, lorsque deux cavités sont couplées, elles sont décalées transversalement l'une par rapport à l'autre de /4. The distance between two "cold" (or "hot") points corresponds to the internal wavelength of the cavity. By shifting the location of each of these points from one cavity to another by a value) </ 2n (n is the number of devices placed in series), uniform heating and drying of the product is achieved over all its width (when it has passed through the series of devices, of course). Thus, when two cavities are coupled, they are offset transversely with respect to each other by / 4.

On notera que pour diminuer encore les émissions de micro-ondes vers l'extérieur de la cavité, au voisinage des fentes, on munit celles-ci de pièges à ondes et/ou de moyens d'absorption. Comme cela est visible à la figure 3, ces moyens d'absorption sont réalisés sous la forme de guides d'ondes à la coupure, entourant chaque fente. It will be noted that in order to further reduce the microwave emissions to the outside of the cavity, in the vicinity of the slits, the latter are fitted with wave traps and / or absorption means. As can be seen in FIG. 3, these absorption means are produced in the form of cut-off waveguides, surrounding each slit.

En variante (non représentée), dans le cas où l'on utilise des dispositifs montés en série, les guides d'onde à la coupure des fentes de sortie d'une cavité et d'accès à une cavité suivante sont réunis. On évite ainsi toute fuite de micro-ondes vers l'extérieur. As a variant (not shown), in the case where devices mounted in series are used, the waveguides at the cut-off of the exit slots of one cavity and of access to a following cavity are combined. This prevents any leakage of microwaves to the outside.

En variante (non représentée), on dispose entre deux cavités successives des rouleaux presseurs adaptés pour presser le matériau lorsque celui-ci sort d'une cavité afin de le coller par exemple. Ces deux rouleaux peuvent être réalisés en métal. As a variant (not shown), between two successive cavities, there are pressure rollers suitable for pressing the material when it comes out of a cavity in order to stick it for example. These two rollers can be made of metal.

Il est à noter que, lorsque le produit à traiter est très peu absorbant, le tapis roulant est adapté pour porter des plaquettes de matériaux, comme par exemple un verre dopé, pour chauffer le produit à traiter. It should be noted that, when the product to be treated has very little absorbency, the conveyor belt is suitable for carrying plates of materials, such as, for example, doped glass, to heat the product to be treated.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et englobe toute variante à la portée de l'homme de l'art. Notamment, les matériaux constituant les divers éléments de l'invention peuvent être modifiés et le moyen de transport du matériau à traiter n'est pas limité à celui décrit. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and encompasses any variant within the reach of those skilled in the art. In particular, the materials constituting the various elements of the invention can be modified and the means of transporting the material to be treated is not limited to that described.

Claims (17)

REVENDICATIONS 1/ - Dispositif pour l'application de microondes en vue du traitement d'un matériau, ledit dispositif (10) étant du type comportant 1 / - Device for the application of microwaves for the treatment of a material, said device (10) being of the type comprising - un générateur de micro-ondes (11), - a microwave generator (11), - un guide d'ondes (12), adapté pour recevoir les micro-ondes créées par le générateur (11) et pour transmettre ces micro-ondes à travers un iris de couplage (30) vers une cavité résonnante (14) de forme allongée, et - a waveguide (12), adapted to receive the microwaves created by the generator (11) and to transmit these microwaves through a coupling iris (30) to a resonant cavity (14) of elongated shape , and - la cavité résonnante (14) dans laquelle règne un champ électromagnétique présentant des noeuds et des ventres d'intensité, la cavité étant munie de deux fentes symétriques (22, 23) situées en vis-à-vis selon la direction allongée de la cavité et adaptées pour permettre le défilement du matériau à l'intérieur de la cavité selon un angle d'inclinaison prédéterminé par rapport à la direction allongée de la cavité, ledit dispositif étant caractérisé en ce que la cavité résonnante (14) présente une section circulaire et fonctionne selon le mode TEm1p avec m impair et m et p entiers positifs. - the resonant cavity (14) in which an electromagnetic field prevails having nodes and bellies of intensity, the cavity being provided with two symmetrical slots (22, 23) located opposite in the elongated direction of the cavity and adapted to allow movement of the material inside the cavity at a predetermined angle of inclination with respect to the elongated direction of the cavity, said device being characterized in that the resonant cavity (14) has a circular section and works according to the TEm1p mode with odd m and m and p positive integers. 2/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que m est supérieur ou égal à 3. 2 / - Device according to claim 1, characterized in that m is greater than or equal to 3. 3/ - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la direction allongée de la cavité (14) est perpendiculaire à la direction de défilement du matériau. 3 / - Device according to claim 1 or 2, characterized in that the elongated direction of the cavity (14) is perpendicular to the direction of travel of the material. 4/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité résonnante (14) est munie sur son côté opposé à l'iris de couplage (30) d'un disque d'accord (20) mobile sans contact suivant la direction allongée de la cavité, adapté pour définir la longueur L de la cavité. 4 / - Device according to one of the preceding claims, characterized in that the resonant cavity (14) is provided on its side opposite the coupling iris (30) with a tuning disc (20) movable without contact along the elongated direction of the cavity, adapted to define the length L of the cavity. 5/ - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le disque (20) est muni d'un moyen de fixation (19) à un disque de fermeture (16) de la cavité (14). 5 / - Device according to claim 4, characterized in that the disc (20) is provided with an attachment means (19) to a closing disc (16) of the cavity (14). 6/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fentes d'accès et de sortie (23, 22) présentent une hauteur maximale h de 0,035 m et une longueur minimale lmin de > /2 (où 6 / - Device according to one of the preceding claims, characterized in that the access and exit slots (23, 22) have a maximum height h of 0.035 m and a minimum length lmin of> / 2 (where représente la longueur d'onde interne). represents the internal wavelength). 7/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fentes d'accès et de sortie (23, 22) sont agencées pour être parallèles aux lignes de courant développées dans les parois de la cavité (14). 7 / - Device according to one of the preceding claims, characterized in that the access and outlet slots (23, 22) are arranged to be parallel to the current lines developed in the walls of the cavity (14). 8/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fentes sont munies de pièges à ondes et/ou de moyens d'absorption adaptés pour limiter les fuites de micro-ondes vers l'extérieur. 8 / - Device according to one of the preceding claims, characterized in that the slots are provided with wave traps and / or absorption means adapted to limit the leakage of microwaves to the outside. 9/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un second dispositif (10) est couplé au premier, de sorte que ledit matériau défile successivement dans au moins deux cavités successives. 9 / - Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least a second device (10) is coupled to the first, so that said material passes successively in at least two successive cavities. 10/ - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque cavité résonnante (14) de chacun de n dispositifs (10) mis en série, est décalée transversalement par rapport au sens de défilement du matériau d'une valeur de r 3K/2n. 10 / - Device according to claim 9, characterized in that each resonant cavity (14) of each of n devices (10) placed in series, is offset transversely with respect to the direction of travel of the material by a value of r 3K / 2n. 11/ - Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les moyens d'absorption sont réalisés sous forme de guides d'ondes à la coupure et relient les unes aux autres les fentes de deux cavités résonnantes successives. 11 / - Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the absorption means are made in the form of waveguides at cut-off and connect to each other the slots of two successive resonant cavities. 12/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de transport du matériau, réalisé en matière non polaire. 12 / - Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a material transport means, made of non-polar material. 13/ - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen de transport du matériau est un tapis convoyeur en un matériau commercialisé sous la marque téflon. 13 / - Device according to claim 12, characterized in that the material transport means is a conveyor belt of a material marketed under the Teflon brand. 14/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de transport du matériau réalisé en un matériau absorbant adapté pour chauffer par contact des matériaux à traiter peu polaires. 14 / - Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises a material transport means made of an absorbent material suitable for heating by contact of low-polar materials to be treated. 15/ - Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'on dispose, entre deux cavités successives, des rouleaux presseurs. 15 / - Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that there is, between two successive cavities, the pressure rollers. 16/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur de micro-ondes est un magnétron associé à un moyen de protection adapté pour protéger le magnétron, en l'absence momentanée de matériau à traiter dans la cavité. 16 / - Device according to one of the preceding claims, characterized in that the microwave generator is a magnetron associated with a protection means adapted to protect the magnetron, in the momentary absence of material to be treated in the cavity. 17/ - Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le moyen de protection est un dispositif de coupure rapide de l'alimentation du magnétron adapté pour évaluer la température du corps du magnétron et pour réarmer immédiatement l'alimentation du magnétron, lorsqu'un matériau est présent dans la cavité. 17 / - Device according to claim 16, characterized in that the protection means is a device for rapidly cutting off the power supply to the magnetron adapted to assess the temperature of the body of the magnetron and to immediately reset the power supply to the magnetron, when ' material is present in the cavity.
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