MX2014011080A - Sistema de calentamiento por microondas de lineas multiples con configuracion optimizada del lanzador. - Google Patents

Sistema de calentamiento por microondas de lineas multiples con configuracion optimizada del lanzador.

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Abstract

Se proporciona un sistema de calentamiento por microondas configurado para calentar una pluralidad de artículos y un proceso para usar el mismo. El sistema de calentamiento incluye al menos dos líneas de transmisión espaciada lateralmente, sustancialmente paralela y dos o más grupos de lanzadores de microondas configurados para calentar artículos transportados a lo largo de cada línea de transmisión. Los grupos de lanzadores de microondas pueden incluir pares de lanzadores dispuestos opuestamente que están espaciados uno de otro a lo largo del eje de transmisión. Cuando el sistema incluye múltiples líneas de transmisión, los grupos de lanzadores adyacentes están escalonados uno con respecto al otro en dicha dirección de transporte. Los artículos calentados, tales como productos alimenticios o fluidos médicos o equipo en tal sistema, minimizan interferencias indeseables entre lanzadores de grupos adyacentes y proporcionan un campo de calentamiento más uniforme.

Description

SISTEMA DE CALENTAMIENTO POR MICROONDAS DE LÍNEAS MÚLTIPLES CON CONFIGURACIÓN OPTIMIZADA DEL LANZADOR CAMPO TECNICO DE LA INVENCION Esta invención se refiere a sistemas de microondas para calentamiento de uno o más objetos, artículos, y/o cargas.
ARTE ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN La radiación electromagnética, tal como radiación de microondas, es un mecanismo conocido para suministrar energía a un objeto. La capacidad de la radiación electromagnética para penetrar y calentar un objeto en una forma rápida y efectiva ha proporcionado ventajas en cualesquier procesos químicos e industriales. Debido a su capacidad para calentar rápidamente y completamente un artículo, la energía de microondas se ha empleado en procesos de calentamiento en donde se desea el rápido logro de una temperatura mínima prescrita, tal como, por ejemplo, la pasteurización y/o proceso de esterilización. Además, debido a que la energía de microondas generalmente no es invasiva, el calentamiento por microondas puede ser particularmente útil para calentar los materiales dieléctricos 'sensibles', tal como comida y farmacéuticos. Sin embargo, hasta la fecha, las complejidades y matices de aplicar energía de microondas de forma segura y efectivamente, especialmente en una escala comercial, limita seriamente su aplicación en varios tipos de procesos industriales.
Por tanto, existe una necesidad para un sistema de calentamiento eficiente, consistente, y de escala industrial efectiva adecuado para usar en una amplia variedad de procesos y aplicaciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Una modalidad de la presente invención concierne a un sistema de microondas para calentar una pluralidad de artículos. El sistema comprende un sistema de transporte o conducción para transportar artículos en una dirección de transporte a lo largo de primera y segunda líneas de transporte o transmisión sustancialmente paralelas, un primer grupo de lanzadores de microondas separados, configurados para calentar los artículos en la primera línea de transmisión, y un segundo grupo de lanzadores de microondas separados, configurados para calentar los artículo en la segunda línea de transmisión. Los primero y segundo grupos de lanzadores están escalonados uno con relación al otro en la línea de transmisión o transporte.
Otra modalidad de la presente invención concierne a un proceso para calentar una pluralidad de artículos en un sistema de calentamiento por microondas. El proceso comprende las etapas: (a) hacer pasar una pluralidad de artículos a través de una cámara de calentamiento por microondas en una dirección a lo largo de una primera línea de transmisión o conducción; (b) hacer pasar otra pluralidad e artículos a través de la cámara de calentamiento por microondas en la dirección de transmisión a lo largo de una segunda línea de transmisión; (c) simultáneamente con al menos una porción de hacer pasar de la etapa (a), calentar al menos una porción de la pluralidad de artículos con energía de microondas, descargar desde un primer grupo de lanzadores de microondas; y (d) simultáneamente con al menos una porción de hacer pasar de la etapa (b), calentar al menos una porción de otra pluralidad de artículos usando una energía de microondas descargada de un segundo grupo de lanzadores de microondas, en donde los primero y segundo grupos de lanzadores de microondas están escalonados uno en relación con el otro en la dirección de transmisión o transporte.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura la es un diagrama de flujo de proceso que representa una modalidad de un sistema de calentamiento por microondas para calentar uno o más artículos, particularmente ilustra un sistema que comprende una zona de tratamiento térmico, una zona de calentamiento por microondas, una zona de mantenimiento opcional, una zona de enfriamiento rápido, y un par de zonas de ajuste a presión; La figura Ib es un diagrama esquemático de un sistema 10 de calentamiento por microondas configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención, particularmente cada una de las zonas del sistema 10 de calentamiento por microondas delineado en el diagrama provisto en la figura la; La figura 2a es una vista extrema esquemática de sección transversal de un recipiente de proceso configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un sistema de transporte que incluye un par de lineas de transmisión dispuestas en una configuración lado a lado; La figura 2b es una vista en corte superior esquemático del recipiente de proceso mostrado en la figura 2a que ilustra particularmente la disposición separada lateralmente de las lineas de transmisión en relación al eje de transmisión que se extiende a través del recipiente; La figura 2c es una vista extrema esquemática de sección transversal de otro recipiente de proceso configurado de acuerdo a otra modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un sistema de transmisión que incluye un par de lineas de transmisión dispuestas en una configuración apilada; La figura 2d es una vista de corte de lado esquemáticas del recipiente de proceso mostrado en la figura 2c, que ilustra particularmente la disposición separada verticalmente de las lineas de transmisión en relación al eje de transmisión que se extiende a través del recipiente; La figura 3 es una vista en perspectiva de un portador de acuerdo a una modalidad de la presente invención configurada para asegurar y transportar los artículos se calienta a través de un recipiente de proceso relleno de líquido; La figura 4a es una vista de corte de lado parcial de una modalidad de un sistema de calentamiento por microondas que incluye una zona de ajuste a presión configurado para transportar uno o más artículos de la zona de tratamiento térmico a la zona de calentamiento por microondas del sistema de calentamiento usando un sistema de transferencia de portador; La figura 4b es una vista de corte de lado parcial de otra modalidad de un sistema de calentamiento por microondas que incluye una zona de ajuste a presión similar a una representada en la figura 4a, pero que ilustra particularmente un sistema de transferencia portador dispuesto cercanamente completamente en la zona de ajuste a presión; La figura 4c es una vista esquemática parcial de la zona de ajuste a presión similar a una de las representadas en las figuras 4a y 4b, pero que ilustra otra modalidad del sistema de transferencia de portador para mover los artículos desde la zona de termalización a la zona de calentamiento por microondas; La figura 4d es una vista esquemática parcial de la zona de ajuste de presión similar a una de las representadas en las figuras 4a y 4b, pero que ilustra aún otra modalidad del sistema de transferencia de portador para mover los artículos de la zona de tratamiento térmico a la zona de calentamiento por microondas; La figura 5a es una vista de corte de lado parcial de un dispositivo de compuerta bloqueado configurado a una modalidad de la presente invención, que muestra particularmente el montaje de la puerta en una posición abierta; La figura 5b es una vista de corte de lado parcial del dispositivo de compuerta de bloqueo representada en la figura 5a, que muestra particularmente el montaje de la puerta en una posición cerrada con las placas de sello en una posición retraída.
La figura 5c es una vista de corte de lado parcial del dispositivo de compuerta de bloqueo en las figuras 5a y 5b, que muestra particularmente un montaje de compuerta en una posición cerrada con las placas de sello en una posición extendida; La figura 5d es una vista parcial alargada del montaje de compuerta mostrado en las figuras 5a-c, que ilustra particularmente una modalidad de un cojinete usado para mover las placas de sello del montaje de compuerta; La figura 6a es una vista de corte de lado parcial esquemática de una zona de calentamiento por microondas configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente el recipiente de calentamiento y el sistema de distribución de microondas; La figura 6b es una vista superior esquemática de una zona de calentamiento por microondas configurada de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que particularmente ilustra una configuración de lanzadores de microondas en un sistema de calentamiento que emplea un sistema de transmisión de linea múltiple; La figura 6c es una vista de lado esquemática de la zona de calentamiento por microondas ilustrada en la figura 6b, que muestra particularmente uno de los conjuntos de lanzadores de microondas configurado a los artículos calientes que pasan a lo largo de una línea de transmisión; La figura 7a es una vista de corte de lado parcial de una zona de calentamiento por microondas configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un lanzador de microondas inclinado y que muestra que se entiende por el término "ángulo de inclinación de lanzamiento" (b); La figura 7b es una vista de corte de lado parcial de otra modalidad de una zona de calentamiento por microondas, que ilustra particularmente un sistema de distribución de microondas que comprende una pluralidad de lanzadores inclinados; La figura 8a es una vista de corte de lado ampliada parcial de una porción de una zona de calentamiento por microondas, que ilustra particularmente una modalidad de una ventana de microondas localizada cerca de la apertura de descarga de al menos un lanzador de microondas de la zona de calentamiento; La figura 8b es una vista de corte de lado ampliada parcial de una porción de una zona de calentamiento por microondas, que ilustra particularmente otra modalidad de una ventana de microondas localizada cerca de la apertura de descarga de al menos un lanzador de microondas de la zona de calentamiento; La figura 8c es una vista de corte de lado ampliada parcial de una porción de una zona de calentamiento por microondas, que ilustra particularmente aun otra modalidad de una ventana de microondas localizada cerca de la apertura de descarga de al menos un lanzador de microondas de la zona de calentamiento; La figura 9a es una vista isométrica de un lanzador de microondas configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención; La figura 9b es una vista de lado longitudinal del lanzador de microondas representado en la figura 9a; La figura 9c es una vista extrema del lanzador de microondas representado en las figuras 9a y 9b, que ilustra particularmente un lanzador que tiene una salida acampanada; La figura 9d es una vista extrema de otra modalidad del lanzador de microondas generalmente representado en las figuras 9a y 9b, que ilustra particularmente un lanzador que tiene una entrada y salida de aproximadamente el mismo tamaño; La figura 9e es una vista extrema de aún otra modalidad de los lanzadores de microondas representados generalmente en las figuras 9a y 9b, que ilustra particularmente un lanzador que tiene una salida angosta; La figura 10a es una vista isométrica de otro lanzador de microondas configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un lanzador que comprende una entrada de microondas sola y una pluralidad de salidas de microondas; La figura 10b es una vista de sección transversal vertical del lanzador de microondas representado en la figura 10a, que ilustra particularmente las salidas de microondas múltiples; La figura 10c es una vista de sección transversal vertical del lanzador de microondas representada en las figuras 10a y 10b, que ilustra particularmente el par de tabiques de división usados para crear caminos de microondas individuales entre la entrada u las salidas múltiples del lanzador de microondas; La figura lia es una vista isométrica de un lanzador de microondas configurado de acuerdo aún a otra modalidad de la presente invención, que muestra particularmente un iris inductivo integrado dispuesto entre la entrada y salida del lanzador; La figura 11b es una vista de sección transversal horizontal del lanzador de microondas representado en la figura lia; La figura 11c es una vista de sección transversal horizontal de otro lanzador de microondas similar al lanzador representado en la figura lia, pero incluye un par de tabiques de división además a un iris inductivo dispuesto entre la entrada y salida del lanzador; La figura 12a es una vista de corte de lado de una fase que cambia el dispositivo configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un dispositivo de sintonización de tipo embolo que incluye un solo embolo; La figura 12b es una vista de corte de lado esquemática de un dispositivo de cambio de fase configurado de acuerdo a otra modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un dispositivo de sintonización de tipo embolo que incluye una pluralidad de émbolos impulsados por un eje capaz de rotar común; La figura 13a es una vista en perspectiva de lado de un dispositivo de cambio de fase configurado de acuerdo aún a otra modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un dispositivo de cambio de fase capaz de rotar; La figura 13b es una vista de sección transversal longitudinal del dispositivo de cambio de fase capaz de rotar representado en la figura 13a; La figura 13c es una vista de sección transversal lateral de la sección capaz de rotar del dispositivo de cambio de fase capaz de rotar representado en las figuras 13a y 13b, que muestra particularmente el ancho y espaciamiento de las placas dispuestas dentro de la cubertura; La figura 13d es una vista de sección transversal lateral de la sección fija del dispositivo de cambio de fase capaz de rotar representado en las figuras 13a y 13b, que ilustra particularmente las dimensiones de la sección fija; La figura 13e es una vista de corte de lado de un dispositivo de cambio de fase capaz de rotar configurado de acuerdo a otra modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un sistema de impulsión que incluye un miembro de un elemento de cigüeñal giratorio; La figura 13f es una vista de corte de lado de un dispositivo de cambio de fase capaz de rotar configurado de acuerdo aún a otra modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un sistema impulsor que incluye un conjunto de resortes de compresión; La figura 14a es una vista de corte de lado parcial esquemática de un sistema de distribución de microondas que utiliza dos dispositivos de cambio de fase para cambiar la fase y/o sintonizar la impedancia; La figura 14b es una vista de corte de lado parcial esquemática de un recipiente de calentamiento por microondas configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que ilustra particularmente un dispositivo de cambio de fase acoplado al recipiente para usar como un sintonizador de frecuencia; La figura 15a es una vista de corte de lado parcial esquemática de una porción de un sistema de calentamiento por microondas, que ilustra particularmente una zona de tratamiento térmico que incluye una pluralidad de agitadores de chorro de fluido; La figura 15b es una vista extrema de una zona de tratamiento térmico similar a uno representado en la figura 15a, que ilustra particularmente una modalidad en donde el agitador de chorro de fluido se coloca circunferencialmente con la zona de tratamiento térmico; La figura 16 es un diagrama de flujo que representa los pasos mayores envueltos en un método de controlar un sistema de microondas de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La figura 17 es un diagrama de flujo que representa los pasos mayores envueltos en un método para determinar la energía de red descargada desde al menos un lanzador de microondas usando dos o más pares de acopladores direccionales; y La figura 18 es una descripción isométrica de la locación de termopares insertados en un paquete de prueba para determinar la temperatura mínima del empaque para determinar el perfil de calentamiento para un artículo de acuerdo a una modalidad de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los procesos y sistemas de microondas para calentar una pluralidad de artículos de acuerdo a varias modalidades de la presente invención se describen a continuación. Los ejemplos de artículos adecuados a calentar en sistemas y procesos de la presente invención pueden incluir, pero no se limitan a, productos alimenticios, fluidos médicos, e instrumentos médicos. En una modalidad, los sistemas de microondas descritos aquí se pueden usar para la pasteurización y/o esterilización de los artículos se calientan. En general, la pasteurización involucra calentamiento rápido de un artículo o artículos a una temperatura mínima entre 80°C y 100°C, mientras que la esterilización involucra calentar uno o más artículos a una temperatura mínima entre 100°C a 140°C. Sin embargo, en una modalidad, la pasteurización y esterilización puede tomar lugar simultáneamente o simultáneamente cercanamente y algunos procesos y sistemas se pueden configurar a ambos pasteurizar y esterilizar uno o más artículos. Varias modalidades de los sistemas de microondas y procesos configurados para calentar uno o más tipos de artículos se discutirá ahora en detalle, con referencia a las figuras.
Volviendo ahora a las figuras la y Ib, una representación esquemática de los pasos mayores en un proceso de calentamiento por microondas de acuerdo a una modalidad de la presente invención se representa en la figura la, mientras que la figura Ib representa una modalidad de un sistema de microondas capaz de operarse para calentar una pluralidad de artículos de acuerdo al proceso delineado en la figura la. Como se muestra en las figuras la y Ib, uno o más artículos se pueden introducir inicialmente en una zona 12 de tratamiento térmico, en donde los artículos pueden tratar térmicamente a una temperatura sustancialmente uniforme. Una vez tratados térmicamente, los artículos se pueden introducir en una zona 16 de calentamiento por microondas. En la zona 16 de calentamiento por microondas, los artículos se pueden calentar rápidamente usando energía de microondas descargada en al menos una porción de la zona de calentamiento por uno o más lanzadores de microondas, generalmente ilustrados como lanzadores 18 en la figura Ib. Los artículos calentados pueden entonces opcionalmente pasar a través de una zona 20 de mantenimiento, en donde los artículos se pueden mantener en una temperatura constante por una cantidad especificada de tiempo. Subsecuentemente, los artículos pueden entonces pasar a una zona 22 de enfriamiento, en donde la temperatura de los artículos se puede reducir rápidamente a una temperatura de manejo adecuada. Por lo tanto, los artículos enfriados pueden pasar opcionalmente a través de una segunda zona 14b de ajuste a presión antes de ser removidos del sistema 10 y además utilizados.
El sistema 10 de microondas puede ser configurado para calentar muchos tipos diferentes de artículos. En una modalidad, los artículos calentados en el sistema 10 de microondas puede comprender productos alimenticios, tales como, por ejemplo, frutas, vegetales, carnes pastas, comidas pre-hechas, e incluso bebidas. En otras modalidades, los artículos calentados en el sistema 10 de microondas pueden comprender fluidos de paquetes médicos instrumentos dentales y/o médicos. Los artículos procesados dentro del sistema 10 de calentamiento por microondas pueden ser de cualquier tamaño y forma adecuados. En una modalidad, cada artículo puede tener una longitud (dimensión más grande) de al menos cerca de 2 pulgadas, al menos cerca de 4 pulgadas, al menos cerca de 6 pulgadas y/o no más que cerca de 18 pulgadas, no más que cerca de 12 pulgadas, o no más que 10 pulgadas; un ancho (segunda dimensión más grande) de al menos cerca de 1 pulgada, al menos cerca de 2 pulgadas y/o no más que cerca de 8 pulgadas, no más que cerca de 6 pulgadas, no más que cerca de 4 pulgadas. Los artículos pueden comprender artículos o paquetes individuales que tiene una forma similar a un prisma o rectangular generalmente o puede comprender una red continua de artículos o paquetes conectados a través del sistema 10 de microondas. Los artículos o paquetes se pueden construir de cualquier material, que incluye plásticos, celulosa y otros materiales transparentes de microondas, y puede pasar a través de un sistema 10 de microondas mediante uno o más sistemas de transmisión, modalidades de las cuales se discutirá en detalle a continuación.
De acuerdo a una modalidad de la presente invención, cada una de las zonas 12, 16, 20, y 22 de tratamiento térmico, calentamiento por microondas, mantenimiento, y/o de enfriamiento se pueden definir dentro de un solo recipiente, como se representa generalmente en la figura Ib, mientras que, en otra modalidad, al menos una de las etapas descritas anteriormente se pueden definir dentro de uno o más recipientes separados. De acuerdo a una modalidad, al menos uno de los pasos puede llevarse a cabo en un recipiente que está al menos parcialmente lleno con un medio fluido en la cual los artículos se procesan se puede sumergir al menos parcialmente. El medio de fluido puede ser un gas o un líquido que tiene una constante dieléctrica más grande que la constante dieléctrica del aire y, en una modalidad, puede ser un medio líquido que tiene una constante dieléctrica similar a la constante dieléctrica de los artículos se procesan. El agua (o medio líquido comprende agua) puede ser particularmente adecuado para sistemas usados para calentar dispositivos o artículos comestibles y/o médicos. En una modalidad, los aditivos, tales como, por ejemplo, aceites, alcoholes, glicoles, y sales pueden opcionalmente añadir al medio líquido para alterar o mejorar sus propiedades físicas (por ejemplo, punto de ebullición) durante el procesamiento, si se necesita.
El sistema 10 de microondas puede incluir al menos un sistema de transmisión (no mostrado en las figuras la y Ib) para transportar los artículos a través de una o más de las zonas de procesamiento descritas anteriormente. Los ejemplos de los sistemas de transmisión adecuadas pueden incluir, pero no se limitan a, transportadores de correa de plástico o caucho, transportadores de cadena, transportadores de rodillos, transportadores flexibles o multi-flexibles, transportadores de malla de alambre, transportadores de cubeta, transportadores neumáticos, transportadores de tornillos, transportadores parabólicos o de vibración, y combinaciones de los mismos. El sistema de transmisión puede incluir cualquier número de líneas de transmisión individuales y se pueden disponer en cualquier forma adecuada con los recipientes de proceso. El sistema de transmisión utilizado por el sistema 10 de microondas se puede configurar en una posición fija generalmente dentro del recipiente o al menos una porción del sistema se puede ajustar en una dirección lateral o vertical.
Volviendo ahora a las figuras 2a-2d, se proporcionan las modalidades de un recipiente 120 de proceso que incluye un sistema 110 de transmisión dispuesto en el mismo. En una modalidad generalmente representada en las figuras 2a y 2b, el sistema 110 de transmisión incluye un par de líneas 112, 114 de transmisión sustancialmente paralelas y separadas lateralmente colocadas en una configuración lado a lado generalmente dentro del recipiente 120. Como se muestra en la vista de corte superior del recipiente 120 en la figura 2b, las lineas 112 y 114 de transmisión se pueden separar lateralmente de una con otra y se pueden colocar en ambos lados de un eje 122 transmisor, el cual se extiende a lo largo de la longitud del recipiente 120 en la dirección de transmisión de los artículos que pasan a través del mismo. Aunque se muestra en la figura 2a como es generalmente la misma elevación vertical dentro del recipiente 120, se debe entender que, en una modalidad, las lineas 112, 114 de transmisión se pueden colocar en diferentes elevaciones verticales. Adicionalmente, el sistema 110 de representación en las figuras 2a y 2b también puede incluir múltiples pares de lineas de transmisión separadas lateralmente (modalidad no mostrada), tal que los pares de lineas de transmisión separadas lateralmente se separan verticalmente de una con otra a lo largo de la dimensión vertical del recipiente 120.
Otra modalidad de un sistema 110 de transmisión que incluye un par de lineas 116, 118 de transmisión sustancialmente paralelas separadas verticalmente colocadas en una disposición apilada dentro del interior del recipiente 120, se muestra en las figuras 2c y 2d. las lineas 116 y 118 de transmisión se pueden configurar antes y debajo del eje 122 transmisor, el cual puede generalmente extenderse a lo largo de la longitud del recipiente 120, como se muestra en la vista de lado cortada del recipiente 120 provisto en la figura 2d. Adicionalmente, en una forma similar como se describe previamente, el recipiente 120 mostrado en las figuras 2c y 2d también puede incluir múltiples pares de lineas de transmisión, separadas lateralmente de una con otra dentro del recipiente. Además, cada linea de transmisión del par puede o no puede ser ajustado del otro en una dirección lateral. En una modalidad adicional (no mostrada), el recipiente 120 puede incluir una sola linea de transmisión, colocada en el volumen interno primero-tercero del recipiente 120, o colocado en o cerca de la linea central del recipiente. Los detalles adicionales de los sistemas de transmisión de acuerdo a varias modalidades de la presente invención se discutirán en detalle a continuación.
Cuando un sistema de transmisión se usa para transportar artículos a través de un recipiente de proceso relleno de líquido, uno o más portadores u otros mecanismos de seguridad se pueden usar para controlar la posición de los artículos durante el pasaje a través del medio líquido. Se ilustra una modalidad de un portador 210 adecuado en la figura 3. Como se muestra en la figura 3. Como se muestra en la figura 3, el portador 210 comprende una superficie 212a de seguridad inferior y una superficie 212b de seguridad superior configurada para asegurar cualquier número adecuado de artículos 216 entre los mismos. En una modalidad, las superficies 212b,a superiores y/o inferiores, puede tener una estructura de malla, rejilla o rallada, como se representa generalmente en la figura 3, mientras que, en otra modalidad, una o ambas superficies 212a,b puede ser una superficie sustancialmente continua. El portador 210 se puede construir de plástico, fibra de vidrio, o cualquier material dieléctrico y, en una modalidad, se puede hacer de uno o más materiales compatibles de microondas y/o transparentes de microondas. En algunas modalidades, el material puede ser un material con perdida. En algunas modalidades, el portador 210 puede comprender sustancialmente no metal.
Las superficies 212a, 212b de seguridad superior e inferior se pueden adjuntar una con otra por un dispositivo de seguridad, mostrado como un sujetador 219 en la figura 3, y, como montado, el portador 210 se puede adjuntar o asegurar al sistema de transmisión (no mostrado en la figura 3) de acuerdo a cualquier mecanismo de fijación adecuado. En una modalidad, al menos una modalidad, al menos un lado (o borde) del portador 210 puede incluir uno o más mecanismos de sujeción, tal como, por ejemplo, ganchos 218a, 218b superiores e inferiores mostrados en la figura 3, para asegurar el portador 210 a una porción (por ejemplo, una barra, un riel, una correa, o una cadena) del sistema de transmisión (no mostrado). Dependiendo en el espesor y/o peso de los artículos 216, el portador 210 solo puede incluir uno de los ganchos 218a, 218b para asegurar el portador 210 en el sistema de transmisión. El sistema de transmisión usado para transportar los artículos 216 se puede configurar para transportar múltiples portadores a lo largo de una o más líneas de transmisión y los portadores se pueden disponer en una configuración separada lateralmente lado a lado y/o en una configuración apilada separada verticalmente como se describe previamente. Cuando el sistema de transmisión incluye una pluralidad de líneas de transmisión, cada línea de transmisión puede incluir un solo portador para mantener una pluralidad de artículos 216, o cada línea de transmisión puede mantener portadores múltiples apilados o separados lateralmente de una con otra.
Refiriéndose ahora a las figuras la y Ib, los artículos introducidos en el sistema de microondas se introducen inicialmente en la zona 12 de tratamiento térmico, en donde los artículos son tratados térmicamente para lograr una temperatura sustancialmente uniforme. En una modalidad, al menos cerca de 85 por ciento, al menos cerca de 90 por ciento, al menos cerca de 95 por ciento, al menos cerca de 97 por ciento, o al menos cerca de 99 por ciento de todos los artículos retirados de la zona 12 de tratamiento térmico tiene una temperatura dentro de cerca de 5°C, con cerca de 2°C, o dentro de 1°C de uno a otro. Como se usa aquí, los términos "tratar térmicamente" y "tratamiento térmico" se refieren generalmente a un paso de equilibrio de temperatura o ecualización. Dependiendo en la temperatura inicial y deseada de los artículos se tratan térmicamente, el sistema de control de temperatura de la zona 12 de tratamiento térmico, ilustrado en la figura la como intercambiador 13 de calor, puede ser un sistema de calentamiento y/o enfriamiento. En una modalidad, el paso de tratamiento térmico se puede llevar a cabo bajo temperatura y/o presión ambiental, mientras que, en otra modalidad, el tratamiento térmico se puede llevar a cabo en un recipiente de tratamiento térmico relleno de líquido en una presión de no más que cerca de 10 psig, no más que 5 psig, o no más que cerca de 2 psig. Los artículos bajo tratamiento térmico pueden tener un tiempo de residencia promedio en la zona 12 de tratamiento térmico de al menos cerca de 30 segundos, al menos cerca de 1 minuto, al menos cerca de 2 minutos, al menos cerca de 4 minutos y/o no más que 20 minutos, no más que cerca de 15 minutos, no más que cerca de 10 minutos. En una modalidad, los artículos retirados de la zona 12 de tratamiento térmico pueden tener una temperatura de al menos cerca de 20°C, al menos cerca de 25°C, al menos cerca de 30°C, al menos cerca de 35°C y/o no más que cerca de 70°C, no más que cerca de 65°C, no más que cerca de 60°C, o no más que cerca de 55°C.
En una modalidad en donde la zona 12 de tratamiento térmico y la zona 16 de calentamiento por microondas se opera en presiones sustancialmente diferentes, los artículos removidos de la zona 12 de tratamiento térmico pueden primero pasar a través de una zona 14a de ajuste de presión antes que entre a la zona 16 de calentamiento por microondas, como se representa generalmente en las figuras la y Ib. La zona 14a de ajuste a presión puede ser cualquier zona o sistema configurado para la transición de los artículos se calienta entre un área de presión inferior y un área de presión mayor. En una modalidad, la zona 14a de ajuste de presión se puede configurar para la transición de los artículos entre dos zonas que tienen una diferencia de presión de al menos cerca de 1 psi, al menos cerca de 5 psi, al menos cerca de 10 psi y/o no más que cerca de 50 psi, no más que 45 psi, no más que 40 psi, o no más que cerca de 35 psi. En una modalidad, el sistema 10 de microondas puede incluir al menos dos zonas 14a,b de ajuste de presión de una zona de tratamiento térmico a presión atmosférica a una zona de calentamiento operada en una presión elevada antes de regresar los artículos de nuevo a presión atmosférica, como se describe en detalle a continuación.
Una modalidad de una zona 314a de ajuste a presión dispuesta entre una zona 312 de tratamiento térmico y una zona 316 de calentamiento por microondas de un sistema 310 de calentamiento por microondas se ilustra en la figura 4a. La zona 314a de ajuste a presión se configura a la transición una pluralidad de artículos 350, el cual se puede asegurar dentro de al menos un portador, desde la zona 312 de tratamiento térmico a presión inferior a la zona 316 de calentamiento por microondas a presión mayor. Aunque se muestra en la figura 4a como es un solo portador 352a, se debe entender que la zona 314a de ajuste a presión se puede configurar para recibir más que unos portadores. En una modalidad, los portadores pueden ser recibidos simultáneamente, tal que la zona 314a de ajuste a presión contienen múltiples portadores en una vez. En otra modalidad, los múltiples portadores se pueden alinear y alistar, por ejemplo dentro de la zona 312 de tratamiento térmico para ser transmitida a través de la zona 314a de ajuste a presión, los detales de los cuales se discutirán a continuación.
En la operación, uno o más portadores 352a se pueden transmitir desde la zona 312 de tratamiento térmico a la zona 316 de calentamiento por microondas abriendo primero una válvula 330 de equilibrio y que permite igualar la presión entre la zona 312 de tratamiento térmico y la zona 314a de ajuste a presión. Después, un dispositivo 332 de compuerta se puede abrir para permitir al portador 352a moverse desde una línea 340a de transmisión dispuesta dentro de la zona 312 de tratamiento térmico sobre una plataforma 334 dentro de la zona 314a de ajuste a presión, como se muestra generalmente por el portador 352b de línea punteada en la figura 4a.
Por lo tanto, el dispositivo 332 de compuerta y la válvula 330 de equilibrio se puede cerrar en secuencia, la zona 314a de ajuste a presión re-aislada de la zona 312 de tratamiento térmico. Subsecuentemente, otra válvula 336 de equilibrio se puede abrir para permitir igualar la presión entre la zona 314a de ajuste a presión y la zona 316 de calentamiento por microondas. Una vez que se logra el equilibrio, otro dispositivo 338 de compuerta se puede abrir para permitir al portador 352b moverse sobre otro sistema 340b de transmisión dispuesto dentro de la zona 316 de calentamiento por microondas, como se muestra generalmente por el portador 352c de línea punteada en la figura 4a. Subsecuentemente, el dispositivo 338 de compuerta y la válvula 336 de ecualización se puede cerrar en secuencia, la zona 316 de calentamiento por microondas re-aislada desde la zona 314a de ajuste a presión. El proceso entonces se puede repetir para transportar los portadores adicionales de transporte desde la zona 312 de tratamiento térmico a la zona 316 de calentamiento por microondas según se necesite.
De acuerdo a una modalidad, cada una de la zona 316 de calentamiento por microondas y la zona 312 de tratamiento térmico se puede rellenar con un fluido o líquido no compresible, tal como, por ejemplo, agua o soluciones que incluyen agua. Como se usa aquí, el término "relleno" denota una configuración donde al menos 50 por ciento del volumen especificado se rellena con el medio de relleno. El "medio de relleno" puede ser un liquido, típicamente un liquido incompresible, y puede ser o incluir, por ejemplo, agua. En ciertas modalidades, los volúmenes "rellenos" pueden ser al menos cerca de 75 por ciento, al menos cerca de 90 por ciento, al menos cerca de 95 por ciento, o 100 por ciento completos del medio de relleno. Cuando la zona 312 de tratamiento térmico y/o zona 316 de calentamiento por microondas se rellena con un fluido incompresible, los dispositivos 332, 338 de compuerta y/o zona 314a de ajuste a presión también puede incluir dos o más solapas o válvulas de una forma, mostradas como válvulas o solapas 342, 344 en la figura 4a, para prevenir fugas de fluido sustanciales entre la zona 312 y la zona 316 de calentamiento por microondas cuando los dispositivos 332 y 338 de compuerta se abren y el portador 352 se pasa a través del mismo.
La transportación del portador 352 de la zona 312 de tratamiento térmico a través de la zona 314a de ajuste a presión y en la zona 316 de calentamiento por microondas se puede completar mediante uno o más sistemas de transferencia de artículos automáticos, varias modalidades de los cuales se ilustran en las figuras 4b-4d. En algunas modalidades, el sistema 380 de transferencia automática puede incluir uno o más dispositivos de transferencia, dispuestos dentro de la zona 312 de tratamiento térmico, la zona 314a de ajuste de presión, y/o zona 316 de calentamiento por microondas para mover el portador 352 adentro y/o afuera de la zona 314a de ajuste a presión. En una modalidad mostrada en la figura 4b, el sistema 380 de transferencia incluye dos dispositivos 381, 382 de transferencia de engrane configurado para acoplar el diente 353 dispuesto a lo largo del borde inferior del portador 352 y rotar, como se indica por las flechas 392a,b, para empujar el portador 352 hacia afuera de la zona 312 de tratamiento térmico y/o empujar el portador 352 hacia la zona 316 de calentamiento por microondas. Como se muestra en la figura 4b, los dispositivos 381, 382 de transferencia de engranaje primero y segundo permanecen sustancialmente estacionarios (en términos del movimiento lateral) durante la transportación del portador 352 y son completamente cercano, o completamente, dispuestos dentro de la zona 314a de ajuste a presión.
En contraste, algunas modalidades del sistema 380 de transferencia automático pueden incluir uno o más dispositivos de transferencia que se pueden cambiar lateralmente (es decir, capaz de moverse en la dirección de transporte) durante el transporte del portador 352 adentro y/o afuera de la zona 314a de ajuste presurizado. Como se representa en una modalidad mostrada en la figura 4c, una porción del sistema 380 de transferencia automática se puede disponer en la zona 312 de tratamiento térmico y/o zona 316 de calentamiento por microondas y se puede configurar para la extensión dentro y fuera de la retracción de la zona 314a de ajuste a presión. En el sistema 380 mostrado en la figura 4c, los dispositivos de transferencia incluyen un brazo 381 empujador configurado para empujar el portador 352 en la zona 314a de ajuste a presión y un brazo 382 empujador para empujar el portador 352 en la zona 316 de calentamiento por microondas. Ni el brazo 381 empujador ni el brazo 382 empujador se dispone dentro de la zona 314a de ajuste a presión, pero en vez de eso, cada una se configura para extenderse adentro y afuera retraída de la zona 314a de ajuste a presión, como se muestra generalmente por las flechas 394a,b en la figura 4c.
De acuerdo a otra modalidad representada en la figura 4d, sistema 380 de transporte automático incluye una plataforma 334 que tiene una porción 384 capaz de moverse, la cual se configura para ser extendido adentro y afuera retraído de la zona 316 de calentamiento por microondas y/o 312 de tratamiento térmico para el cual transporta el portador 352 adentro y afuera de las zonas 312, 316 de calentamiento por microondas y tratamiento térmico, como se muestra generalmente por las flechas 396a y 396b. En contraste a la modalidad mostrada en la figura 4c, el sistema 380 de transferencia automático representado en la figura 4d se dispone primariamente dentro de la zona 314a de ajuste a presión y se configura para extenderse afuera de y de nuevo retraída en la zona 314a de ajuste a presión.
Independientemente de la configuración específica de los dispositivos de transferencia utilizados por el sistema 380 de transferencia de artículo automático, el sistema de transferencia se puede automatizar, o controlar, por un sistema 390 de control automático, como se ilustra en las figuras 4a y 4b. Aunque no se representa esquemáticamente en las modalidades ilustradas en las figuras 4c y 4d, se debe entender que tales sistemas 390 de control también se pueden emplear en esas modalidades. El sistema 390 de control automático se puede usar para controlar el movimiento y/o el tiempo de al menos una de las válvulas 330, 336 de equilibrio primera y segunda, las válvulas 332, 338 de compuerta primera y segunda, y los dispositivos 381, 382 de transferencia primero y segundo del sistema 380 de transferencia de artículo automático. En una modalidad, el sistema 390 de control puede ajustar la posición, velocidad, y/o tiempo de esos dispositivos o elementos para asegurar que los portadores dentro del sistema se mueven en una forma ininterrumpida y consistente.
Volviendo ahora a las figuras 5a-5d, una modalidad de un dispositivo 420 de compuerta de bloqueo, adecuado para usar como el dispositivo 332 y/o 338 de compuerta en la porción del sistema 310 de microondas representado en las figuras 4a y 4b, se proporciona. El dispositivo 420 de válvula de compuerta de bloqueo se ilustra en las figuras 5a-d como generalmente comprende un par de miembros 410, 412 fijos separados aparte que presentan superficies 414a,b de sello opuesto y que define un espacio 416 que recibe la compuerta entre los mismos. Los miembros 410, 412 fijados separados aparte cada uno puede definir una apertura 418a,b a través del flujo, las cuales se circunscriben por una de las superficies 414a,b de sello. Cada una de las aperturas 418a,b se alinean sustancialmente una con otra tal que los artículos pueden pasar a través de la apertura acumulativa cuando se abre el dispositivo 420 de válvula de compuerta.
El dispositivo 420 de compuerta de bloqueo además comprende un montaje 422 de compuerta, la cual se configura para recibir dentro del espacio 416 de recepción de compuerta y se puede cambiar en el mismo entre una posición cerrada (como se muestra en las figuras 5b y 5c), en donde el montaje 422 de compuerta bloquea sustancialmente las aperturas 418a,b a través del flujo, y una posición abierta (como se muestra en la figura 5a), en donde el montaje 422 no bloquea sustancialmente las aperturas 418a,b a través del flujo. En una modalidad, el montaje 422 de compuerta comprende un par de placas 424, 426 de sello separado aparte y un miembro 428 impulsor dispuesto entre las placas 424, 426 de sello. Cuando el montaje 422 de compuerta se configura en la posición cerrada, el miembro 428 impulsor se puede cambiar, en relación a las placas 424, 426 de sello, entre una posición retraída (como se muestra en la figura 5b) y una posición extendida (como se muestra en la figura 5c). En una modalidad mostrada en las figuras 5a-c, el montaje 422 de compuerta comprende al menos un par de cojinetes 430 dispuestos dentro del espacio definido entre las placas 424, 426 de sello opuestos, los cuales se colocan en el espacio 416 de recepción de compuerta cuando el montaje 422 de compuerta está en una posición cerrada, como se muestra particularmente en las figuras 5b y 5c. Cuando el miembro 428 impulsor se cambia entre una posición retraída como se ilustra en la figura 5b a una posición extendida como se representa en la figura 5c, al menos un cojinete del par 430 puede forzar al menos una de las placas 424, 426 de sello hacia afuera, lejos de una con otra y hacia una posición sellada, como se muestra en las figuras 5c.
En una modalidad, uno o más de los cojinetes del par 430 se pueden asegurar, adjuntar, o al menos cubrir parcialmente dentro de al menos una de las placas 424, 426 de sello y/o el miembro 428 impulsor. De acuerdo a una modalidad, al menos uno de los cojinetes 430 se puede adjuntar fijamente al miembro 428 impulsor, como se representa en la vista parcial ampliada del montaje 422 de compuerta provisto en la figura 5d. Conforme el miembro 428 impulsor cambia hacia abajo hacia el espacio 416 de recepción de compuerta, uno de los cojinetes 430a del par puede contactar una de las placas 424, 426 de sello (mostrada como placa 426 en la figura 5d) y se puede mover a lo largo de la rampa (o ranura) 427 en el mismo.
Conforme el cojinete viaja a través de la ranura 427 (o a lo largo de la rampa 427), se ejerce presión hacia afuera en la placa 426 de sello, por lo cual se mueve en una dirección como se indica por la flecha 460. Aunque se muestra como que incluye solo un par solo de cojinetes 430, se entiende que cualquier número de cojinetes, colocados a lo largo de la longitud vertical del miembro 428 impulsor y/o miembros 424, 426 de sello se pueden usar.
Cuando en una posición sellada, como se muestra en la figura 5c, al menos una porción de las placas 424, 426 de sello acopladas o en contacto físico respectivo a la superficie 414a,b de sello opuesto, por lo cual desde un sello hermético de fluido sustancialmente. En una modalidad, cada una de las placas 424, 426 de sello comprenden un sello 423, 425 saliente para acoplar las superficies 414a,b de sello cuando las placas 424, 426 de sello están en la posición sellada. Cuando el miembro 428 impulsor se cambia de la posición extendida, como se muestra en la figura 5c, de nuevo a la posición retraída, como se muestra en la figura 5b, las placas 424, 426 de sello se retraen una hacia otra en la posición no sellada, como se muestra en la figura 5b. En la posición no sellada, las placas 424, 426 de sello se desacoplan de las superficies 414a,b de sello opuestas, pero puede permanecer dispuesto con el espacio 416 de recepción de compuerta. En una modalidad, las placas 424, 426 de sello se puede sesgar hacia la posición no sellada y puede incluir al menos un dispositivo 429 sesgado (por ejemplo, un resorte o resortes) para sesgar las placas 424, 426 de sello hacia la posición no sellada.
Refiriéndose ahora a las figuras la y Ib, los artículos salen de la zona 12 de tratamiento térmico, y opcionalmente pasan a través de la zona 14a de ajuste a presión, como se describe anteriormente, entonces se puede introducir en la zona 16 de calentamiento por microondas. En la zona 16 de calentamiento por microondas, los artículos se pueden calentar rápidamente con una fuente de calentamiento que usa energía de microondas. Como se usa aquí, el término "energía de microondas" se refiere a energía electromagnética que tiene una frecuencia entre 300MHz y 30 GHz. En una modalidad, varias configuraciones de la zona 16 de calentamiento por microondas pueden utilizar energía de microondas que tiene una frecuencia de cerca de 915 MHz o una frecuencia de cerca de 2.45 GHz, ambos de los cuales se han diseñado generalmente como frecuencias de microondas industriales. Además a la energía de microondas, la zona 16 de calentamiento por microondas puede opcionalmente utilizar uno o más de otras fuentes de calentamiento tal como, por ejemplo, calentamiento conductivo o convectivo u otros métodos o dispositivos de calentamiento convencional. Sin embargo, al menos cerca de 85 por ciento, al menos cerca de 90 por ciento, al menos cerca de 95 por ciento, o sustancialmente toda de la energía usada para calentar los artículos dentro de la zona 16 de calentamiento por microondas puede ser energía de microondas desde una fuente de microondas.
De acuerdo a una modalidad, la zona 16 de calentamiento por microondas se puede configurar para incrementar la temperatura de los artículos debajo de una temperatura de umbral mínima. En una modalidad en donde el sistema 10 de microondas se configura para esterilizar una pluralidad de artículos, la temperatura de umbral mínima (y la temperatura de operación de la zona 16 de calentamiento por microondas) puede ser al menos cerca de 120°C, al menos cerca de 121°C, al menos cerca de 122°C y/o no más que 130°C, no más que 128°C, no más que cerca de 126°C. La zona 16 de calentamiento por microondas se puede operar en presión aproximadamente ambiental, o puede incluir una o más cámaras de microondas presurizadas operadas en una presión de al menos cerca de 5 psig, al menos cerca de 10 psig, al menos cerca de 15 psig y/o no más que cerca de 80 psig, no más que cerca de 60 psig, o no más que cerca 40 psig. En una modalidad, la cámara de microondas presurizada puede ser una cámara rellena de líquido que tiene una presión de operación tal que los artículos se calientan puede alcanzar una temperatura debajo del punto de ebullición normal del medio líquido empleado en las mismas.
Los artículos que pasan a través de la zona 16 de calentamiento por microondas se pueden calentar a la temperatura deseada en un periodo relativamente corto de tiempo, el cual, en algunos casos, puede minimizar el daño o degradación de los artículos. En una modalidad, los artículos pasados a través de la zona 16 de calentamiento por microondas puede tener un tiempo de residencia promedio de al menos cerca de 5 segundos, al menos cerca de 20 segundos, al menos cerca de 60 segundos y/o no más que cerca de 10 minutos, no más que cerca de 8 minutos, o no más que cerca de 5 minutos. En la misma u otras modalidades, la zona 16 de calentamiento por microondas se puede configurar para incrementar la temperatura promedio de los artículos se calientan por al menos cerca de 20°C, al menos cerca de 30°C, al menos cerca de 40°C, al menos cerca de 50°C, al menos cerca de 75°C y/o no más que cerca de 150°C, no más que cerca de 125°C, o no más que cerca de 100°C, en una relación de calentamiento de al menos cerca de 15°C por minuto (°C/min), al menos cerca de 25°C/min, al menos cerca de 35°C/min y/o no más que cerca de 75°C/min, no más que cerca de 50°C/min, o no más que cerca de 40°C/min.
Volviendo ahora a la figura 6a, una modalidad de una zona 516 de calentamiento por microondas se ilustra como generalmente que comprende una cámara 520 de calentamiento por microondas, al menos un generador 512 de microondas para generar energía de microondas y un sistema 514 de distribución de microondas para dirigir al menos una porción de la energía de microondas desde el generador 512 a la cámara 520 de microondas. El sistema 514 de distribución de microondas comprende una pluralidad de segmentos 518 de guía de onda y uno o más lanzadores de microondas, mostrado como lanzadores 522a-f en la figura 6a, para descargar la energía de microondas en el interior de la cámara 520 de microondas. Como se muestra en la figura 6a, la zona 516 de calentamiento por microondas además puede comprender un sistema 540 de transmisión para transportar los artículos 550 a calentar a través de la cámara 520 de microondas. Cada uno de los componentes de la zona 516 de calentamiento por microondas, de acuerdo a varias modalidades de la presente invención, se discute ahora en detalle inmediatamente a continuación.
El generador 512 de microondas puede ser cualquier dispositivo adecuado para generar energía de microondas de una longitud de onda (l) deseada. Los ejemplos de los tipos adecuados de los generadores de microondas pueden incluir, pero no limitarse a, magnetrones, kilistrones, tubos de ondas progresivas, y girotrones. Aunque ilustrado en la figura 6a como que incluye un solo generador 512, se debe entender que el sistema 516 de calentamiento por microondas puede incluir cualquier número de generadores dispuestos en cualquier configuración adecuada. Por ejemplo, en una modalidad, la zona 516 de calentamiento por microondas puede incluir al menos 1, al menos 2, al menos 3 y/o no más que 5, no más que 4, o no más que 3 generadores de microondas, dependiendo en el tamaño y disposición del sistema 514 de distribución de microondas. Las modalidades especificas de una zona de calentamiento por microondas que incluye generadores múltiples se discutirá en detalle a continuación.
La cámara 520 de microondas puede ser cualquier cámara o recipiente configurado para recibir una pluralidad de artículos. La cámara 520 de microondas puede ser de cualquier tamaño y puede tener uno de una variedad de diferentes formas de sección transversal. Por ejemplo, en una modalidad, la cámara 520 puede tener una sección transversal circular o elíptica generalmente, mientras que, en otras modalidades, puede tener una forma de sección transversal cuadrada, rectangular, o poligonal generalmente. En una modalidad, la cámara 520 de microondas puede ser una cámara presurizada y, en la misma u otras modalidades, se puede configurar para ser al menos llenada parcialmente con un medio líquido (una cámara rellena de líquido). La cámara 520 de microondas también se puede configurar para recibir al menos una porción de la energía de microondas descargada desde uno o más lanzadores 522 de microondas y, en una modalidad, se puede configurar para permitir la creación de un patrón de onda estable (o estacionaria) en el mismo. En una modalidad, al menos una dimensión de la cámara 520 de microondas puede ser al menos cerca de 0.30A, al menos cerca de 0.40A, o al menos cerca de 0.50A, en donde l es la longitud de onda de la energía de microondas descargada en el mismo.
El sistema 514 de distribución de microondas comprende una pluralidad de segmentos 518 de guía de onda o guías de onda para dirigir al menos una porción de la energía de microondas desde el generador 512 a la cámara 520 de microondas. Las guías de ondas 518 se pueden diseñar y construir para propagar la energía de microondas en un modo predominante específico, el cual puede ser el mismo o diferente que el modo de la energía de microondas generada por el generador 512. Como se usa aquí, el término "modo" se refiere a un patrón de campo de sección transversal generalmente fijo de la energía de microondas. En una modalidad de la presente invención las guías 518 de ondas se pueden configurar para propagar la energía de microondas en un modo Texy, en donde x y y son enteros en el rango desde 0 a 5. En otra modalidad de la presente invención, las guías de onda 518 se pueden configurar para propagar la energía de microondas en un modo Tmao, en donde a y b son enteros en el rango desde 0 a 5. Se entiende que, como se usa aquí, los rangos definidos anteriormente de los valores a, b, x, y y como se usa para describir un modo de propagación de microondas se aplican a través de esta descripción. En una modalidad, el modo predominante de la energía de microondas propagada a través de las guías 518 de ondas y/o descargado mediante lanzadores 522a-f se puede seleccionar del grupo que consiste de TEco, TM0i, y TEn.
Como se muestra en la figura 6a, el sistema 514 de distribución de microondas además comprende uno o más lanzadores 522a-f de microondas, cada uno define al menos una apertura 524a-f de lanzador para descargar energía de microondas en la cámara 520 de microondas. Aunque se ilustra en las figuras 6a comprende seis lanzadores 522a-f de microondas, se debe entender que el sistema 514 de distribución de microondas puede incluir cualquier número adecuado de lanzadores dispuestos en cualquier configuración deseada. Por ejemplo, el sistema 514 de distribución de microondas puede incluir al menos 1, al menos 2, al menos 3, al menos 4 y/o no más que 50, no más que 30, o no más que 20 lanzadores de microondas. Los lanzadores 522a-f puede ser los mismos o diferentes tipos de lanzadores y, en una modalidad, al menos uno de los lanzadores 522a-f se pueden remplazar con una superficie reflectante (no mostrada) para reflejar al menos una porción de la energía de microondas descargada desde los otros lanzadores 522 en la cámara 520 de calentamiento por microondas.
Cuando el sistema 514 de distribución de microondas incluye dos o más lanzadores, al menos alguno de los lanzadores se puede disponer en generalmente el mismo lado de la cámara 520 de microondas. Como se usa aquí, el término "lanzadores del mismo lado" se refiere a dos o más lanzadores colocados en generalmente el mismo lado de una cámara de microondas. Dos o más de los lanzadores del mismo lado también se puede separar axialmente de uno con otro. Como se usa aquí, el término "separado axialmente" denota separación en la dirección de transmisión de los artículos a través del sistema de microondas (es decir, separación en la dirección de extensión del eje de transmisión). Adicionalmente, uno o más lanzadores 522 también se pueden separar lateralmente de uno o más de otros lanzadores 522 del sistema. Como se usa aquí, el término "separado lateralmente" denotará espaciamiento en la dirección perpendicular a la dirección de transmisión de los artículos a través del sistema de microondas (es decir, espaciamiento perpendicular a la dirección de extensión del eje de transmisión). Por ejemplo, en la figura 6a, los lanzadores 522a-c y 522d-f se disponen en los lados 521a,b primero y segundo de la cámara 520 de microondas y el lanzador 522a se separa axialmente del lanzador 522b y 522c, justo como el lanzador 522e se separa axialmente de los lanzadores 522f y 522d.
Adicionalmente, como se muestra en la modalidad representada en la figura 6a, el sistema 514 de distribución de microondas puede comprender al menos dos (por ejemplo, dos o más) pares de lanzadores opuestos o dispuestos opuestamente. Como se usa aquí, el término "lanzadores opuestos" se refiere a dos o más lanzadores colocados en los lados generalmente opuestos de una cámara de microondas. En una modalidad, los lanzadores opuestos se pueden encarar opuestamente. Como se usa aquí con respecto a lanzadores de microondas opuestos, el término "encaran opuestamente" denotará lanzadores cuyo eje de lanzamiento central se alinean sustancialmente una con otra. Para simplicidad, el eje 523c del lanzador central del lanzador 522c y el eje 523d del lanzador central del lanzador 522d son solo los ejes del lanzador central ilustrados en la figura 6a. sin embargo, se debe entender que cada uno de los lanzadores 522a-f incluyen unos ejes del lanzador similares.
Los lanzadores opuestos se pueden alinear generalmente uno con otro, o se pueden escalonar uno o más de otros lanzadores dispuestos en el lado opuesto de la cámara 520 de microondas. En una modalidad, un par de lanzadores opuestos pueden ser un par escalonado de lanzadores, tal que las aperturas 524 de descarga de los lanzadores 522 no está sustancialmente alineado una con otra. Los lanzadores 522a y 522e constituyen un par ejemplar de lanzadores opuestos dispuestos en una configuración escalonada. Los lanzadores opuestos escalonados pueden ser escalonados axialmente o lateralmente de uno con otro. Como se usa aquí con respecto a los lanzadores de microondas opuestos, el término "escalonado axialmente" denotará lanzadores cuyo eje de lanzador central se separan axialmente de uno con otro. Como se usa aquí con respecto a los lanzadores de microondas opuestos, el término "escalonado lateralmente" denotará lanzadores cuyo eje del lanzador central se separa lateralmente de uno con otro. En otra modalidad, un par de lanzadores opuestos pueden ser lanzadores opuestos directamente, tal que las aperturas de descarga del par del lanzador se alinean sustancialmente. Por ejemplo, los lanzadores 522c y 522d mostrados en la figura 6a se configuran como un par de lanzadores opuestos.
En algunas modalidades, la zona 516 de calentamiento por microondas puede incluir dos o más lineas de transmisión que operan simultáneamente una con otra. Se muestra un sistema 540 de transmisión de multilinea ejemplar en las figuras 6b y 6c. Como se muestra en las figuras 6b y 6c, el sistema 540 de transmisión se puede configurar para transportar una pluralidad de artículos 550 en una dirección de transmisión generalmente representada por la flecha 560 en la figura 6b. En una modalidad, el sistema 540 de transmisión puede incluir al menos dos líneas de transmisión sustancialmente paralelas separadas lateralmente, tal como, por ejemplo, líneas 542a-c de transmisión primera, segunda y tercera mostradas en la figura 6b. Las líneas 542a-c de transmisión, en una modalidad, comprenden sistemas de transmisión individuales, mientras que, en otra modalidad, cada una de las lineas 542a-c de transmisión pueden ser porciones de un sistema de transmisión total. El sistema 540 de transmisión y/o lineas 542a-c de transmisión puede ser cualquier tipo de sistema de transmisión o transportador, incluyendo aquellos discutidos en detalle previamente.
El sistema 516 de calentamiento por microondas representado en las figuras 6b y 6c incluye una pluralidad de lanzadores 522 de microondas que se pueden dividir u organizar en al menos dos grupos de dos o más lanzadores de microondas. Cada una de las lineas 542a-c de transmisión primera, segunda, y tercera se pueden configurar para recibir energía de microondas desde los grupos primero, segundo, y tercero de los lanzadores de microondas. En una modalidad, un "grupo" de lanzadores se puede referir a dos o más lanzadores separados axialmente, colocados generalmente a lo largo de la dirección de transmisión (por ejemplo, el grupo 522a-d del lanzador, el grupo 522e-h del lanzador, y/o el grupo 522Í-1 mostrado en la figura 6b), mientras que, en la otra modalidad, un "grupo" de lanzadores puede incluir uno o más pares de lanzadores opuestos colocados en diferentes lados de una cámara de microondas (por ejemplo, grupos que incluyen un par de lanzadores 522a y 522m, el grupo que incluye un par de lanzadores 522b y 522n, el grupo que incluye un par de lanzadores 522d y 522p, como se muestra en la figura 6c).
Cuando el grupo de lanzadores comprende uno o más pares de lanzadores opuestos, los lanzadores se pueden disponer en una configuración escalonada (no mostrada) o pueden ser directamente opuestos uno con otro (por ejemplo, encarados opuestamente), como se ilustra en la figura 6c. De acuerdo a una modalidad, al menos un generador, mostrado como el generador 512a en la figura 6b, se puede configurar para proporcionar energía de microondas a al menos un grupo de lanzadores de microondas.
Como se muestra particularmente en la figura 6b, los lanzadores 522 de microondas individuales de las lineas 542 de transmisión adyacentes se pueden disponer en una configuración escalonada en relación a otra modalidad den la dirección de transmisión. En una modalidad, uno o más lanzadores 522a-l de microondas del mismo lado puede ser escalonado axialmente de uno con otro. Por ejemplo, en la modalidad mostrada en la figura 6b, los lanzadores 522a-d asociados con la primera linea 542a de transmisión se dispone en una configuración escalonada en relación a cada uno de los lanzadores 522e-h respectivos asociados con la segunda linea 542b de transmisión con respecto a y/o a lo largo de la dirección 560 de transmisión. Como se usa aquí con respecto a los lanzadores de microondas del mismo lado, el término "escalonado axialmente" denotará lanzadores que se separan axialmente de uno con otro por una distancia mayor que de la dimensión axial máxima de las aperturas del lanzador de los lanzadores. Como se usa aquí con respecto a los lanzadores de microondas del mismo lado, el término "escalonado lateralmente" denotará lanzadores que se separan lateralmente de uno con otro por una distancia mayor que de la dimensión lateral máxima de las aperturas del lanzador de los lanzadores.
Adicionalmente, en la misma u otra modalidad, los lanzadores de microondas asociados con las lineas de transmisión no adyacentes (por ejemplo, las lineas 542a,c primera y tercera) se pueden disponer en una configuración alineada sustancialmente una con otra, como se ilustra por la disposición de los lanzadores 522a-d en relación a los lanzadores 522Í-1 mostrados en la figura 6b. Alternativamente, al menos una porción de los lanzadores 522Í-1 asociados con la tercera linea 542c de transmisión se puede escalonar con respecto a los lanzadores 522a-d de la primera linea 542a de transmisión y/o la segunda linea 542b de transmisión (modalidad no mostrada). Aunque se representa generalmente en la figura 6b como que incluye un pequeño o ningún espacio entre los lanzadores de las lineas de transmisión adyacentes, se debe entender que, en una modalidad, que algún espacio puede existir entre los lanzadores de lineas adyacentes (por ejemplo, lanzadores 522a y 522e, lanzadores 522b y 522f, etcétera). Además, los lanzadores 522 individuales puede tener cualquier diseño o configuración adecuada y, en una modalidad, puede incluir al menos una característica de una o más modalidades de la presente invención la cual se describirá en detalle aquí.
Volviendo ahora a la figura 7a, se muestra una vista parcial de una modalidad de una zona 616 de calentamiento por microondas. La zona 616 de calentamiento por microondas incluye al menos un lanzador 622 de microondas que define una apertura 624 del lanzador para descargar energía en una cámara 620 de microondas. Como se muestra en la figura 7a, el lanzador 622 de microondas se configura para descargar energía de microondas a lo largo de un eje 660 del lanzador central hacia un sistema 640 de transmisión configurado para transportar una pluralidad de artículos 650 dentro de la cámara 620 de microondas a lo largo de un eje 642 de transmisión. En una modalidad, el eje 660 del lanzador central se puede inclinar tal que un ángulo de inclinación del lanzador, b, se define entre el eje 660 del lanzador central y un plano normal al eje 642 de transmisión, ilustrado como el plano 662 en la figura 7a. De acuerdo a una modalidad, el ángulo b de inclinación del lanzador puede ser al menos cerca de 2o, al menos cerca de 4o, al menos cerca de 5o y/o no más que 15°, no más que cerca de 10°, o no más que cerca de 8o.
Volviendo ahora a la figura 7b, otra modalidad de un sistema 616 de calentamiento por microondas se muestra que incluye dos o más lanzadores 622a-c, cada uno configurado para descargar energía en la cámara 620 de microondas a lo largo de los ejes 660a-c del lanzador central respectivos. En una modalidad en donde el sistema 616 de calentamiento por microondas incluye dos o más lanzadores inclinados, los ejes del lanzador central de los lanzadores, especialmente los lanzadores del mismo lado, pueden ser sustancialmente paralelos uno con otro, como se ilustra generalmente por los ejes 660a,b del lanzador central de los lanzadores 622a,b mostrados en la figura 7b. Como se usa aguí, el término "sustancialmente paralelos" significa dentro de 5o de ser paralelo. En la misma u otra modalidad, los ejes del lanzador central de dos o más lanzadores, especialmente lanzadores opuestos, dentro de la zona 616 de calentamiento por microondas puede ser sustancialmente paralela o alineada sustancialmente, como se ilustra por los ejes 660a,c del lanzador de los lanzadores 622a,c de microondas en la figura 7b. Cuando la zona 616 de calentamiento por microondas comprende n lanzadores de microondas inclinados que tienen ejes del lanzador orientados como se describe anteriormente, cada lanzador puede definir un ángulo de inclinación del lanzador respectivo, bh, dentro de los rangos discutidos previamente. En una modalidad, cada uno de los ángulos bh de inclinación del lanzador de cada lanzador pueden ser sustancialmente los mismos, mientras que, en otra modalidad, al menos uno de los ángulos b„ del lanzador pueden ser sustancialmente diferentes que uno o más de otros ángulos de inclinación del lanzador.
Refiriéndose de nuevo a la figura 6a, al menos una de las aperturas 524a-f del lanzador de los lanzadores 522a-f del sistema 516 de microondas se pueden cubrir al menos parcialmente por una ventana 526a-f de microondas sustancialmente transparente dispuesta entre la apertura 524a-f del lanzador y la cámara 520 de microondas. Las ventanas 526a-f transparentes de microondas se pueden operar para prevenir el flujo de fluid entre la cámara 520 de microondas y los lanzadores 522a-f de microondas mientras que aún permiten a una porción sustancial de la energía de microondas de los lanzadores 522a-f pasar a través del mismo. Las ventanas 526a-f se pueden hacer de cualquier material adecuado, que incluye, pero no limita a uno o más de material termoplástico o de vidrio tal como Teflón relleno de vidrio, politetrafluoroetileno (PTFE), poli(metil metacrilato (PMMA), polieterimida (PEI), oxido de aluminio, vidrio, y combinaciones de los mismos. En una modalidad, las ventanas 526a-f pueden tener un espesor promedio de al menos cerca de 4 mm, al menos cerca de 6 mm, al menos cerca de 8 mm y/o no más que cerca de 20 mm, no más que 16 mm, o no más que cerca de 12 mm y puede soportar una diferencia de presión de al menos cerca de 40 psi, al menos cerca de 50 psi, al menos cerca de 75 psi y/o no más que cerca de 200 psi, no más que cerca de 150 psi, o no más que cerca de 120 psi sin romperse, quebrarse, o fallar de otra manera.
Varias modalidades de configuraciones adecuadas para las ventanas de lanzadores de microondas se representan generalmente en las figuras 8a-c. Como se muestra en las figuras 8a-c, cada una de las ventanas 726 de microondas define una superficie 725 del lado de la cámara que puede opcionalmente definir al menos una porción de la pared 721 lateral de la cámara 720 de microondas. De acuerdo a una modalidad mostrada en la figura 1, la superficie 725 del lado de la cámara de la ventana 726 se puede configurar tal que al menos cerca del 50 por ciento, al menos cerca del 65 por ciento, al menos cerca del 75 por ciento, al menos cerca del 85 por ciento, o al menos cerca del 95 por ciento del área de superficie total de la superficie 725 del lado de la cámara se orienta en un ángulo de inclinación, OÍ, de la horizontal. El ángulo a puede ser al menos cerca de 2o, al menos cerca de 4o, al menos cerca de 8o, al menos cerca de 10° y/o no más que cerca de 45°, no más que cerca de 30°, no más que cerca de 15° de la horizontal, ilustrada como linea 762 punteada. En otras modalidades, el ángulo de inclinación, a, también se puede definir entre el eje de elongación 762 de la cámara 720 de microondas y/o un eje de transmisión (no mostrado en las figuras 8a-c) cuando, por ejemplo, esos ejes son paralelos a la horizontal. La superficie 725 de cámara de lado de la ventana 726 se puede orientar desde la horizontal independientemente de si o no el lanzador 722 se orienta con un ángulo de inclinación del lanzador como se describe anteriormente. En una modalidad, la ventana 726 puede ser sustancialmente plana y en pendiente de la horizontal (como se muestra en la figura 8a), mientras que, en la misma u otra modalidad, la superficie 725 del lado de la cámara de la ventana 726 puede incluir una o más convexidades (como se muestra en la figura 8b) o concavidades (como se muestra en la figura 8c). Cuando la superficie 725 del lado de la cámara no es sustancialmente plana, uno o más (o n) ángulos de inclinación totales se pueden formar como se describe anteriormente. Dependiendo en la configuración exacta de la superficie 725 del lado de la cámara, los ángulos de inclinación múltiples formados por lo cual puede ser los mismos o diferentes que otros ángulos de inclinación formados por la misma superficie 725.
Como se discute previamente, los lanzadores 522a-f representados en la figura 6a pueden estar en cualquier configuración adecuada. Varias vistas de un lanzador 822 de microondas configurado de acuerdo a una modalidad de la presente invención se proporcionan en las figuras 9a-f. Refiriéndose inicialmente a la figura 9a, el lanzador 822 de microondas se ilustra que comprende un conjunto de paredes 832a,b laterales opuestas y un conjunto de paredes 834a,b extremas opuestas, las cuales definen colectivamente una apertura 838 del lanzador sustancialmente rectangular. Cuando la apertura 838 del lanzador comprende una apertura de forma rectangular, esta puede tener un ancho (WjJ y una profundidad (Di) definida, al menos en parte, por los bordes terminales de las paredes 832a,b y 834a,b laterales, respectivamente. En una modalidad, las paredes 832a,b laterales pueden ser más amplias que las paredes 834a,b extremas tal que la longitud del borde terminal inferior de las paredes 832a,b laterales mostradas como W_i en la figura 9a, puede ser mayor que la longitud del borde terminal inferior de las paredes 834a,b extremas representadas en la figura 9a con el identificador D_i. Como se muestra en la figura 9a, la porción alargada de las paredes 832a,b laterales y las paredes 834a,b extremas también pueden definir colectivamente un camino 837 a través del cual la energía de microondas se puede propagar conforme este pasa desde la entrada 836 de microondas a al menos una apertura 838 del lanzador definido por el lanzador 822.
Cuando es usado para descargar energía de microondas en una cámara de microondas, la apertura 838 del lanzador se puede alargar en la dirección de extensión de la cámara de microondas (no mostrada) o en la dirección de transmisión de los artículos en el mismo. Por ejemplo, en una modalidad, las paredes 832a,b laterales y las paredes 834a,b extremas del lanzador 822 se puede configurar tal que la dimensión máxima de la apertura 838 del lanzador (mostrado en la figura 9a como Wl) se puede alinear sustancialmente paralela a la dirección de extensión de la cámara de microondas y/o a la dirección de transmisión de los artículos que pasan a través del mismo. En esta modalidad, los bordes terminales de las paredes 832a,b laterales se pueden orientar paralelos a la dirección de extensión (o la dirección de transmisión), mientras que los bordes terminales de las paredes 834a,b extremas se pueden alinear sustancialmente perpendiculares a la dirección de extensión o transmisión dentro de la cámara de microondas (no mostrada en la figura 9).
Las figuras 9b y 9c proporcionan respectivamente vistas de una pared 832 lateral y la pared 834 extrema del lanzador 822 de microondas ilustrado en la figura 9a. Se debe entender que, mientras que solo una de las paredes 832, 834 laterales o extremas se muestran en las figuras 9b y 9c, el otro del par podría tener una configuración similar. En una modalidad, al menos una pared 832 lateral y una pared 834 extrema se puede ser acampanada tal que la dimensión de entrada (ancho Wo o profundidad D0) es más pequeño que la dimensión de salida (ancho Wi o profundidad Di), como se ilustra respectivamente en las figuras 9b y 9c. Cuando se acampana, cada una de las paredes 832, 834 laterales y extremas definen los ángulos acampanados de ancho y profundidad respectiva, 0W y 0d, como se muestra en las figuras 9b y 9c. En una modalidad. Los ángulos 0W y/o 9d acampanados de ancho y/o profundidad, puede ser al menos cerca de 2o, al menos cerca de 5o, al menos cerca de 10°, o al menos cerca de 15° y/o no más que 45°, no más que 30°, o no más que cerca de 15°. En una modalidad, los ángulos 9W y 9d acampanados de ancho y profundidad pueden ser los mismos, mientras que en otra modalidad, los valores para 9W y 9d pueden ser diferentes.
De acuerdo a una modalidad, el ángulo 9d acampanado profundo puede ser más pequeño que el ángulo 9W acampanado ancho. En ciertas modalidades, el ángulo 9dacampanado profundo no puede ser mayor que 0o, tal que la profundidad Do de entrada y la dimensión Di del lanzador 822 de microondas son sustancialmente los mismos, como se ilustra en la modalidad representada en la figura 9d. En otra modalidad, el ángulo 9d puede ser menor que 0o, tal que Di es menor que D0, como se muestra en la figura 9e. Cuando el lanzador 822 de microondas comprende un ángulo acampanado profundo menor que 0o y/o la profundidad Di de la apertura 838 del lanzador es más pequeña que la profundidad D0 de la entrada 836 de microondas, el lanzador 822 de microondas se puede ser un lanzador cónico que tiene un perfil inverso generalmente. En una modalidad en donde el lanzador 822 de microondas comprende n aperturas del lanzador, entre 1 y n de las aperturas puede tener una profundidad y/o ancho menor o igual que la profundidad y/o ancho de la entrada del lanzador. Modalidades adicionales de los lanzadores de aperturas múltiples se discutirá en detalle a continuación.
De acuerdo a una modalidad de la presente invención, la profundidad Di de la apertura 838 puede no ser mayor que 0.625A, no más que 0.5l, no más que cerca de 0.4l, no más que cerca de 0.35A, no más que cerca de 0.25A, en donde l es la longitud de onda del modo predominante de energía de microondas descargada de la apertura 838 del lanzador. Aunque no se desea unir en teoría, se cree que minimizar la profundidad Di de la apertura 838 del lanzador, el campo de microondas creado próximo a la apertura 838 del lanzador es más estable y uniforme que podría crear por lanzadores que tiene profundidades mayores. En una modalidad en donde el lanzador 822 de microondas comprende n aperturas del lanzador, la profundidad de cada apertura del lanzador dn, puede no ser mayor que cerca de 0.625l, no más que 0.5l, no más que 0.4A, no más que 0.35A, o no más que 0.25A. Cuando el lanzador 822 de microondas tiene múltiples aperturas, cada apertura puede tener una profundidad que es la misma o diferente que una o más de las otras aperturas del lanzador del mismo lanzador.
Refiriéndose ahora a las figuras lOa-c, otra modalidad de un lanzador 922 de microondas adecuado para usar en los sistemas de calentamiento por microondas descrito aquí se ilustra como que comprende una entrada 936 de microondas sola y dos o más aperturas del lanzador, mostrado como lanzador o aperturas de descarga 938a-c, para descargar energía de microondas desde el mismo. El lanzador 922 de microondas ilustrado en las figuras lOa-c incluye aperturas 938a-c del lanzador separadas aparte primera, segunda, y tercera, las cuales se separan lateralmente de una con otra. Aunque se describe aquí como que define tres aperturas del lanzador, se debe entender que el lanzador 922 puede incluir cualquier número adecuado de aperturas del lanzador que incluyen al menos 2, al menos 3, al menos 4 y/o no más que 10, no más que 8, o no más que 6. El espaciamiento entre cada una de las aperturas 938a-c del lanzador primera, segunda, y tercera puede ser al menos cerca de 0.05X, al menos cerca de 0.075A, o al menos cerca de 0.10 l y/o no más que cerca de 0.25 l, no más que cerca de 0.15 l, o no más que cerca de 0.1 l, en donde l es la longitud de onda del modo predominante de la energía de microondas descargada del lanzador 922.
En una modalidad, cada una de las aperturas de lanzador primera, segunda, y tercera se separan por uno o más septo de división (o septos) 940a,b dispuestos dentro del interior del lanzador 922, como se muestra en las figuras lOa-c. Los septos 940a,b típicamente tienen un espesor igual al espaciamiento deseado entre las aperturas 938a-c de descarga. Cuando el lanzador de microondas comprende n septos, el lanzador 922 de microondas define (n+1) de las aperturas del lanzador separadas y (n+1) de los caminos 937a-c de microondas definidos entre la entrada 836 de microondas y cada una de las aperturas 938a-c del lanzador, como se muestra particularmente en la figura 10c. Como se muestra en la figura 10c, cada uno de los caminos 937a-c de microondas tienen una longitud, LI~L3, la cual se extiende desde la entrada 936 a un punto perpendicular con la apertura 938a-c del lanzador respectiva. Cada una de L1-L3 puede ser sustancialmente la misma, o al menos una de Li, L2, y L3 puede ser sustancialmente diferente. De acuerdo a una modalidad, mostrada particularmente en la figura 10c, uno o más caminos 937a-c pueden ser mayores que uno o más de otros caminos 937a-c.
Cuando uno o más caminos 937a-c son de longitudes diferentes que uno o más de otros caminos, las dimensiones (Li, L2, y L3) de los caminos 937a-c se pueden ajustar tal que la velocidad de fase de la energía de microondas que se propaga a través del mismo acelera en un ritmo rápido dentro de los caminos de microondas largos (por ejemplo, Li y L3 en la figura 10c) que a través de los caminos más cortos (por ejemplo, L2 en la figura 10c). Aunque no se desea unir en teoría se hace la hipótesis que tal ajuste se puede llevar a cabo para asegurar la sincronización uniforme de las porciones de onda individuales, por lo cual crea un frente de onda uniforme conforme la energía de microondas se descarga en la cámara 520. Cuando el lanzador 922 de microondas incluye un solo septo, solo se crean dos caminos de microondas (modalidad no mostrada) y la longitud de cada camino es sustancialmente la misma. Consecuentemente, se puede necesitar un poco o nada de control de la velocidad de fase de la energía de microondas que pasa a través de los caminos de longitud igual.
En la misma u otra modalidad, cada una de las aperturas 938a-c del lanzador pueden definir una profundidad, di_3, como se representa en la figura 10b. En una modalidad, cada una de las profundidades di a través de d3 puede ser sustancialmente la misma, mientras que en otra modalidad, al menos una de las profundidades di-d3 puede ser diferente. Como se discute previamente, uno o más de di-d3 puede no ser mayor que 0.625 l, no más que cerca de 0.5 l, no más que 0.4 l, no más que 0.35 l, o no más que 0.25 l, en donde l es la longitud de onda del modo predominante de la energía de microondas descargada de la apertura 938a-c del lanzador. Además, en una modalidad, al menos uno de d3-d3 puede ser menor o igual que la profundidad do de entrada 936 como se discute en detalle previamente. Como se muestra en la figura 10b, las profundidades, di-3, de cada una de las aperturas 938a-c no incluye el espesor de septos 940a, , cuando se presentan.
Refiriéndose de nuevo a la figura 6a, en una modalidad, el sistema 514 de distribución de microondas de la zona 156 de calentamiento por microondas puede incluir al menos un colector 525a,b de distribución de microondas para asignar o distribuir energía de microondas en la cámara 520 mediante una pluralidad de lanzadores 522a-c y 522d-f. En una modalidad, el colector 525a,b de distribución de microondas puede incluir al menos tres dispositivos de asignación de microondas configurados para dividir la energía de microondas del generador 512 en dos o más porciones separadas previo a ser descargado de al menos alguno de los lanzadores 522a-f de microondas. Como se usa aquí, el término "dispositivo de asignación de microondas" se refiere a cualquier dispositivo o artículo operable para dividir la energía de microondas en dos o más porciones separadas, de acuerdo a una relación predeterminada. Como se usa aquí, el término "relación de energía predeterminada" se refiere a la relación de la cantidad de energía de cada porción separada resultante que sale de un dispositivo de asignación de microondas específico. Por ejemplo, un dispositivo de asignación de microondas configurado para dividir la energía que pasa a través del mismo en una relación de energía 1:1 se deberá configurar para dividir la energía introducida en la misma en dos porciones sustancialmente iguales.
Sin embargo, en una modalidad de la presente invención, al menos uno de los dispositivos de asignación de microondas, mostrado como irises 570a-h inductivos y "en forma de T" o el divisor 572 bidireccional en la figura 6a, del sistema 514 de distribución de microondas se puede configurar para tener una relación de energía predeterminada que no es 1:1. Por ejemplo, uno o más dispositivos 570a-h o 572 de asignación se puede configurar para dividir la energía de microondas que pasa a través del mismo de acuerdo a una relación de energía predeterminada de al menos cerca de 1:1.5, al menos cerca de 1:2, al menos cerca de 1:3 y/o no más que cerca de 1:10, no más que cerca de 1:8, o no más que cerca de 1:6.
Cada uno de los dispositivos 570a2-h de asignación y/o 5 empleados por el sistema 514 de distribución de microondas se puede configurar para descargar energía de acuerdo a la misma relación, o uno o más dispositivos 570a-h de asignación se pueden configurar tal que sustancialmente la misma cantidad de energía se descarga de cada uno de los lanzadores 522a-f, mientras que, en otra modalidad, los dispositivos 570a-h y 572 de asignación se pueden diseñar colectivamente tal que más energía se desvía a y descarga desde uno o más lanzadores 522a-f, con menos energía se descarga a través del resto de los lanzadores 522a-f. Las relaciones de energía específicas utilizadas en cada uno de los dispositivos 570a-h y 572 de asignación de microondas, así como el patrón o configuración total de la asignación de energía de microondas dentro del sistema, puede depender de una variedad de factores que incluye, por ejemplo, el tipo de los artículos a calentar, las condiciones de operación deseadas de la zona 516 de calentamiento por microondas, y otros factores similares.
En la operación, una cantidad inicial de energía se puede introducir en el sistema 514 de distribución de microondas y se puede dividir en dos porciones conforme pasa a través del divisor 572. En una modalidad, las dos porciones del divisor 572 de salida de energía de microondas puede ser aproximadamente de aproximadamente la misma energía, mientras que, en otra modalidad, una de las dos porciones puede tener más energía que la otra. Como se muestra en la figura 6a, cada porción puede pasar a un colector 525a,b respectivo, opcionalmente pasa a través de un dispositivo 530 de cambio de fase previo a entrar al colector 525a,b. Descrito ahora con respecto al colector 525a de distribución de microondas, se debe entender que la operación análoga es aplicable al colector 525b inferior mostrado en la figura 6a.
El colector 572 de salida de energía de microondas y opcionalmente el dispositivo 530 de cambio de fase (modalidades de las cuales se discutirán en detalle a continuación) entonces pueden pasar a través de un dispositivo de asignación de microondas, mostrado como iris 570a, con lo cual la energía se puede dividir en una primera fracción de microondas del lanzador y una primera fracción de microondas de distribución. La primera fracción de microondas del lanzador se puede dirigir hacia el lanzador 522a y se puede descargar mediante la salida 524a. La primera fracción de distribución de microondas se puede propagar bajo las guías 518 de onda hacia los lanzadores 522b,c de microondas adicionales. De acuerdo a una modalidad, la relación de energía de la primera fracción de microondas del lanzador a la primera iris 570a de salida de fracción de distribución de microondas puede no ser mayor que cerca de 1:1, no más que cerca de 0.95:1, no más que cerca de 0.90:1, no más que 0,80:1, no más que cerca de 0.70:1 o no más que 0.60:1. En una modalidad, la relación de energía de la primera fracción de microondas del lanzador a la primera fracción de distribución de microondas no es 1:1.
Conforme la primera fracción de distribución de microondas se propaga hacia los lanzadores 522b,c se pueden dividir en una segunda fracción de microondas del lanzador dirigido hacia el lanzador 522b a descargar mediante la salida 524 del lanzador, y una segunda fracción de distribución de microondas que se propaga debajo de la guía 518 de onda hacia el lanzador 522c. En una modalidad, la relación de la segunda fracción de microondas del lanzador a la segunda fracción de distribución de microondas puede ser al menos cerca de 0.80:1, al menos cerca de 0.90:1, al menos cerca de 0.95:1 y/o no más que cerca de 1.2:1, no más que 1.1:1, no más que cerca de 1.05:1, o puede ser aproximadamente 1:1. Subsecuentemente, el resto de la energía de microondas (por ejemplo, la totalidad de la segunda fracción de distribución de microondas) entonces puede ser dirigido al lanzador 522c de microondas y descargada de la salida 524c del lanzador.
De acuerdo a otra modalidad (no mostrada en la figura 6a), el sistema 514 de distribución de microondas puede incluir un colector 525a,b de distribución de microondas que tiene más que tres lanzadores. Por ejemplo, cuando el colector 525 de distribución de microondas incluye n lanzadores, todos pero el (n-l)ésimo paso de división se puede llevar a cabo tal que la relación de la fracción de microondas del lanzador a la fracción de distribución de microondas no es 1:1. Por cada uno de los pasos excepto el (n-l)ésimo paso, la relación de energía puede no ser mayor que 1:1, no más que cerca de 0.95:1, no más que cerca de 0.90:1, no más que 0,80:1, no más que cerca de 0.70:1 o no más que 0.60:1, mientras que el (n-l)ésimo paso de división se puede llevar a cabo tal que la relación de la fracción de microondas del lanzador a la segunda fracción de distribución de microondas puede ser al menos cerca 0.80:1, al menos cerca de 0.90:1, al menos cerca de 0.95:1 y/o no más que cerca de 1.2:1, no más que cerca de 1.1:1, no más que cerca de 1.05:1, o puede ser aproximadamente 1:1. La fracción de distribución de microondas (n-l)ésimo entonces se puede enviar, en su mayoría o totalidad, como una enésima fracción de microondas del lanzador a descargar a la cámara de microondas mediante el lanzador de microondas enésimo.
Además a uno o más irises 570a-h colocados dentro del sistema 514 de distribución de microondas, uno o más de los lanzadores 522 también pueden incluir al menos un iris inductivo dispuesto dentro del lanzador, como se muestra en una modalidad ilustrada en las figuras lia y 11b. Alternativamente, uno o más de los irises 570b y/o 570d se pueden disponer dentro de los lanzadores 522a y/o 522b, respectivamente, más que ser dispuesta dentro de una guia de onda como se muestra en la figura 6a.
Una modalidad de un lanzador 1022 de microondas que incluye un iris inductivo dispuesto en el mismo se muestra en la figura lia. El lanzador 1022 puede incluir al menos un iris inductivo 1070 localizado entre su entrada 1036 de microondas y una o más aperturas 1038 del lanzador, como se ilustra generalmente ilustrado en las figuras lia y 11b. Como se muestra en las figuras lia y 11b, el iris 1070 se puede definir por un par de panales 1072a,b de iris inductivo dispuestos en los lados opuestos del lanzador 1022. Aunque como se ilustra conforme se acopla a las paredes 1034a,b extremas opuestas más cercanas del lanzador 1022, se debe entender que los paneles 1072a,b de iris primero y segundo también puede ser acoplado a paredes 1032a,b laterales opuestas más amplias del lanzador 1022. Como se muestra en la figura lia y 11b, los paneles 1072a,b de iris primero y segundo se extienden hacia adentro en el camino 1037 de microondas definido entre la entrada 1036 de microondas y la apertura 1038 del lanzador en una dirección que es transversal generalmente a la dirección de la propagación de microondas a través del camino 1037. En una modalidad, los paneles de iris obstruidos al menos cerca del 25 por ciento, al menos cerca de 40 por ciento, o al menos cerca de 50 por ciento y/o no más que cerca de 75 por ciento, no más que cerca de 60 por ciento, o no más que cerca de 55 por ciento del área total del camino 1037 de microondas en la locación en que ellos se disponen. Cuando el lanzador 1022 de microondas comprende dos o más aperturas del lanzador, como se muestra en la figura 11c, los paneles 1072a,b de iris primero y segundo se pueden configurar para obstruir al menos una porción de cada una de las aperturas 1038a-c del lanzador del lanzador 1022.
Como se muestra en la figura lia, los paneles 1072a,b de iris primero y segundo pueden ser sustancialmente co-planares y se pueden orientar sustancialmente normal al eje del lanzador central del lanzador 1022 de microondas. En ciertas modalidades, los paneles 1072a,b de iris puede ser separado de tanto la entrada 1036 de microondas y la apertura 1038 del lanzador 1022 de microondas. Por ejemplo, los paneles 1072a,b de iris se puede separar de la entrada 1036 de microondas del lanzador 1022 por al menos 10 por ciento, al menos cerca de 25 por ciento, o al menos cerca de 35 por ciento de la distancia mínima entre la entrada 1036 de microondas y la apertura 1038 del lanzador del lanzador 1022. Además, los paneles 1072a,b de iris se puede separar de la apertura 1038 del lanzador del lanzador 1022 por al menos cerca de 10 por ciento, 25 por ciento, o 35 por ciento de la distancia (L) máxima medida entre la entrada 1036 de microondas y la apertura 1038 del lanzador del lanzador 1022.
Volviendo de nuevo a la figura 6a, el sistema 514 de distribución de microondas se ilustra como que además comprende uno o más dispositivos o para incrementar la uniformidad y/o resistencia del campo de microondas creado dentro de la cámara 520 de calentamiento por microondas. Por ejemplo, en una modalidad, el sistema 514 de distribución de microondas puede incluir uno o más dispositivos diseñados para modificar y/o controlar la locación y resistencia de las bandas de interferencia constructivas del campo de microondas creado dentro de cada una de las zonas 580a-c de calentamiento individual, la cual se define respectivamente entre los pares de lanzadores 522a y 522f, 522b y 522e, y 522c y 522d. En una modalidad, tal dispositivo puede ser un dispositivo de cambio de fase, representado esquemáticamente en la figura 6a como dispositivo 530, operable para cambiar cielicamente la fase de la energía de microondas que pasa a través del mismo.
Conforme los artículos 550 se mueven a lo largo del sistema 540 dentro de la cámara 520 de microondas, cada artículo 550 puede tener un tiempo de residencia promedio (t), dentro de cada zona 580a-c de calentamiento individual de al menos cerca de 2 segundos, al menos cerca de 10 segundos, al menos cerca de 15 segundos y/o no más que cerca de 1 minuto, no más que cerca de 45 segundos, o no más que cerca de 30 segundos. En una modalidad, el tiempo (t) de residencia promedio para los artículos 550 puede ser mayor que la relación (t) de cambio de fase para la cual se configura el dispositivo 530 de cambio de fase. Por ejemplo, la relación del tiempo de residencia promedio de los artículos que pasa a través de una de las zonas 580a-c de calentamiento individuales a la relación de cambio de fase del dispositivo 530 (x:t) puede ser al menos cerca de 2:1, al menos cerca de 3:1, al menos cerca de 4:1, al menos cerca de 5:1 y/o no más que cerca de 12:1, no más que cerca de 10:1, o no más que cerca de 8:1.
El dispositivo 530 de cambio de fase puede ser cualquier dispositivo adecuado para cambiar rápidamente y cíclicamente la fase de la energía de microondas que pasa a través del sistema 514 de distribución de microondas. De acuerdo a una modalidad, el dispositivo 530 de cambio de fase se puede configurar para cambiar la energía de microondas que pasa a través del mismo en una relación (t) de cambio de fase de al menos cerca de 1.5 ciclos por segundo, al menos cerca de 1.75 ciclos por segundo, o al menos cerca de 2.0 ciclos por segundo y/o no más que cerca de 10 ciclos por segundo, no más que cerca de 8 ciclos por segundo, y/o no más que cerca de 6 ciclos por segundo, no más que cerca de 8 ciclos por segundo, y/o no más que cerca de 6 ciclos por segundo. Como se usa aquí, el término "relación de cambio de fase" se refiere al número de ciclos de cambio de fase completos completados por segundo. Un "ciclo de cambio de fase completo" se refiere a un cambio de fase de 0o a 180° y de nuevo a 0o. Aunque se muestra que incluye un dispositivo 530 de cambio de fase solo, se debe entender que cualquier número adecuado de dispositivos de dispositivos de cambio de fase se puede utilizar dentro del sistema 514 de distribución de microondas.
En una modalidad, el dispositivo 530 de cambio de fase puede comprender un dispositivo de sintonización de tipo émbolo operable para moverse en una línea generalmente (por ejemplo, movimiento arriba y abajo) dentro de un cilindro por lo cual hace que la fase de la energía de microondas que pasa a través del mismo a cambiar cíclicamente. Las figuras 12a y 12b ilustran dos modalidades de un dispositivo 1130a,b de sintonización de tipo émbolo adecuado para usar en el sistema 514 de distribución de microondas. La figura 12a representa un dispositivo 1130a de cambio de fase de émbolo solo que incluye un émbolo 1132 operable para moverse dentro de un cilindro 1334 solo mediante un impulsor 1136 automático. La figura 12b ilustra otra modalidad de un dispositivo de cambio de fase que comprende un dispositivo de cambio de fase de múltiples émbolos que incluye una pluralidad de émbolos 1132a-d dispuestos y operables para moverse dentro de varios cilindros 1134a-d correspondientes. Los émbolos 1132a-d se pueden impulsar por un solo impulsor 1136 automático, el cual se puede conectar a cada uno de los émbolos 1132a-d mediante un eje 1138 de leva capaz de rotar. Cada uno de los dispositivos 1130a,b de sintonización de tipo émbolos se pueden conectar a un acoplador, tal como, por ejemplo, un acoplador hibrido de ranura corta (no mostrado en las figuras 12a y 12b) y se puede emplear en el sistema 514 de distribución de microondas como un dispositivo 530 de cambio de fase como se describe anteriormente.
Otra modalidad de un dispositivo de cambio de fase adecuado se representa en las figuras 13a-e. En contraste a los dispositivos de cambio o sintonización de fase ilustrados en las figuras 12a y 12b, los dispositivos de cambio de fase ilustrados en las figuras 13a-e son dispositivos de cambio de fase capaces de rotar. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 13a-c, una modalidad de un dispositivo 1230 de cambio de fase capas de rotar, también se refiere a él como un corto circuito de dase variable, puede comprender una sección 1210 fija que define una primer apertura 1212 rectangular sustancialmente y una sección 1240 capaz de rotarse colocada próxima a dicha primera apertura 1212. Como se muestra en la figura 13a, una brecha 1213 se puede definir entre la sección 1240 capaz de rotar y la sección 1210 fija y, en una modalidad, un estrangulador de microondas (no mostrado) puede ser parcialmente dispuesto dentro de la brecha 1213 para prevenir la fuga de energía de microondas de las secciones 1210 y 1240 fijas y capaces de rotar.
La sección 1240 capaz de rotar comprende una cubertura 1242 y una pluralidad de placas 1244a-d sustancialmente paralelas separadas aparte recibidas dentro de la cubertura 1242. Como se muestra en la figura 13a, la cubertura 1242 comprende un primer extremo 1243a y un segundo extremo 1243b y el primer extremo 1243a define una segunda apertura 1246 adyacente a la primer apertura 1212 rectangular de sección 1210 fija. Como se indica por las flechas 1290, 1292 en la figura 13a, la sección 1240 capaz de rotar se puede configurar para ser rotada en relación a la sección 1210 fija cerca de un eje de rotación 1211 que se extiende a través de las aperturas 1212, 1246 primera y segunda, como se muestra generalmente en las figuras 13a-c.
Como se muestra particularmente en las figuras 13b y 13c, la cubertura 1242 tiene una longitud (LH), un ancho (WH), y una profundidad (DH). En una modalidad, al menos uno de los LH, WH, y DH son al menos cerca de 0.5 l, al menos cerca de 0.65 l, al menos cerca de 0.75 l, y/o no más que cerca de 1 l, no más que cerca de 0.9 l, o no más que cerca de 0.75 l, en donde l es la longitud de onda de la energía de microondas la cual se configura el corto 1230 circuito de fase variable para pasar entre las aperturas 1212 y 1246 primera y segunda. En una modalidad, al menos una de WH y DH son al menos cerca de 0.5 l y ambas no son más que cerca de l. Como se muestra generalmente en las figuras 13a-c, la forma de sección transversal de la cubertura 1242 es sustancialmente cuadrada, tal que la relación de WH:DH no es más que cerca de 1.5:1, no más que cerca de 1.25:1, o no más que cerca de 1.1:1.
La sección 1210 fija puede ser de cualquier forma o tamaño adecuado y puede comprender una guia de onda circular o rectangular. En una modalidad mostrada en la figura 13d, la primera apertura 1212 sustancialmente rectangular puede tener un ancho (WR) y una profundidad (DR) tal que la relación de WR:DR es al menos cerca de 1.1:1, al menos cerca de 1.25:1, o al menos cerca de 1.5:1. El ancho de las primeras aperturas 1212 de la sección 1210 fija y el ancho de la segunda apertura 1246 de la sección 1240 capaz de rotar son sustancialmente las mismas tal que la relación WH:WR es al menos cerca de 0.85:1, al menos cerca de 0.95:1, o al menos cerca de 0.98:1 y/o no más que cerca de 1.15:1, no más que cerca de 1.05:1, o no más que cerca de 1.01:1.
Como se muestra generalmente en la figura 13a, cada una de las placas 1244a-d se pueden acoplar al segundo extremo 1243b de la cubertura 1242 y se puede extender generalmente hacia el primer extremo 1243a de la cubertura en una dirección hacia las aperturas 1212 y 1244 primera y segunda. Cada una de las placas 1244a-d puede tener una distancia o longitud de extensión, mostrada como Le en la figura 13b, de al menos cerca de O.?l, al menos cerca de 0.2l, al menos cerca de 0.25A y/o no más que cerca de 0.5l, no más que cerca de 0.35A, o no más que cerca de 0.30A. Adicionalmente, como se muestra particularmente en la figura 13c, una o más placas 1244a-d pueden tener un espesor, k, de al menos cerca de 0.01A, al menos cerca de 0.05A y/o no más que cerca de O.IOl,o no más que cerca de 0.075A, en donde A es la longitud de onda de la energía de microondas introducida en la cubertura 1242 mediante la primera apertura 1212. Las placas 1244a-d adyacentes se pueden separar aparte por una distancia de espaciamiento, , la cual puede ser mayor que, aproximadamente la misma como, o menor que el espesor de cada placa. En una modalidad, j puede ser al menos cerca de 0.01A, al menos cerca de 0.05A y/o no más que cerca de 0.10A, no más que cerca de 0.075A. Por tanto, en una modalidad, la relación del área de superficie acumulada de los extremos distantes de las placas 1244a-d, que generalmente se ilustran como las regiones sombreadas en la figura 13c, al área de superficie expuesta interna total del segundo extremo 1243b de la cubertura 1242, que se ilustra generalmente como las regiones sin sombrear en la figura 13c, puede ser al menos cerca de 0.85:1, al menos cerca de 0.95:1, o al menos cerca de 0.98:1 y/o no más que cerca de 1.15:1, no más que cerca de 1.10:1, o no más que cerca de 1.05:1.
El corto 1230 circuito de fase variable se puede configurar para rotar a una velocidad de al menos cerca de 50 revoluciones por minuto (rpm), al menos cerca de 100 rpm, al menos cerca de 150 rpm y/o no más que cerca de 1000 rpm, no más que cerca de 900 rpm, o no más que cerca de 800 rpm cerca del eje de rotación 1211, como se ilustra en la figura 13a. en una modalidad, al menos una porción del movimiento del corto 1230 circuito de fase capaz de rotar se puede llevar a cabo mediante un actuador 1270 acoplado a un impulsor y/o sistema de control automático (no mostrado). En otra modalidad, al menos una porción del movimiento se puede llevar a cabo manualmente y puede opcionalmente incluir periodos sin rotación.
Las modalidades adicionales de otros dispositivos 1233 1235 de cambio de fase capaz de rotar adecuados para usar en el sistema 514 de distribución de microondas de la figura 6a, se ilustran en las figuras 13e y 13f respectivamente. Como se muestra en la modalidad representada en la figura 13e, el dispositivo 1233 de cambio de fase que rota puede incluir un miembro 1237 de manivela de rotación rota como se indica por la flecha 1261, la varilla 1239 facilita un movimiento hacia arriba y abajo general del pistón o émbolo 1241 dentro de la onda 1243 de guía, como se indica por la flecha 1263 en la figura 13e. otra modalidad del dispositivo 1235 de cambio de fase de rotación se representa en la figura 13f como que incluye una leva 1245 acoplada a una varilla 1247 seguida, la cual se puede integrar o acoplar a un émbolo 1241 dispuesto dentro de la onda 1243 de guia. Conforme la leva 1245 rota, la varilla 1247 seguida mueve el émbolo o pistón 1241 en un movimiento arriba y abajo general dentro del cilindro 1243, como se indica generalmente por la flecha 1263. Adicionalmente, de acuerdo a una modalidad, el dispositivo 1235 de cambio de fase que rota puede comprender además uno o más dispositivos 1249 sesgados (por ejemplo, uno o más resortes) para facilitar el movimiento del émbolo 1241 dentro de la guia 1243 de onda en una dirección hacia arriba.
Además de ser utilizado como un dispositivo de cambio de fase capaz de rotar, el corto 1230 circuito de fase variable (u, opcionalmente, los dispositivos 1233, 1235 de cambio de fase de rotación) también se pueden configurar para usar como un dispositivo de sintonización, tal como, por ejemplo, como un sintonizador de impedancia para sintonizar afuera o cancelar reflexiones indeseadas y/o como un sintonizador de frecuencia para coincidir con la frecuencia del generador al de la cavidad.
Volviendo ahora a la figura 14a, se ilustra una modalidad de un sistema 1314 de distribución de microondas que utiliza dos cortos 1330a,b circuitos de fase variable como un sintonizador de impedancia para cancelar o minimizar la energía reflejada. Como se muestra en la figura 14a, cada uno de los cortos 1330a,b circuitos de fase variable se puede conectar a salidas adyacentes de un acoplador 1340,el cual puede ser un acoplador híbrido de ranura corta. En la operación, cada uno de los cortos 1330a,b circuitos de fase variable se pueden ajustar individualmente a una posición deseada tal que el sintonizador de impedancia sintoniza fuera la energía reflejada del lanzador 1322 de microondas de nuevo hacia el generador 1312. De acuerdo a una modalidad, uno o ambos cortos 1330a,b circuitos de fase variable se pueden ajustar además como se necesite durante el proceso de microondas para acomodar cambios del coeficiente de reflexión de los artículos a ser calentados. En una modalidad, los ajustes adicionales pueden ser a los menos parcialmente llevados a cabo usando un sistema de control automático (no mostrado).
Los cortos circuitos de fase variable como se describe aquí también se pueden utilizar como sintonizadores de frecuencia para coincidir la frecuencia de la cavidad a la frecuencia del generador. De acuerdo a esta modalidad, uno o más cortos circuitos de fase variable, mostrados como corto 1330c circuito de fase variable en la figura 14b, se pueden acoplar directamente a puertos individuales separados a lo largo de una cámara 1320 de microondas resonante. En esta modalidad, el corto 1330c circuito de fase variable puede rotar continuamente o esporádicamente y su posición puede ser ajustada manualmente o automáticamente dependiendo en los cambios dentro de la cámara 1320 de microondas y/o los artículos son procesados en el mismo (no mostrados). Como un resultado de este ajuste del corto 1330c circuito de fase variable, la frecuencia de la energía de microondas dentro de la cavidad puede coincidir cercanamente a la frecuencia del generador (no mostrado).
Refiriéndose de nuevo al sistema 510 de calentamiento por microondas mostrado en la figura 6a, más a fondo y calentamiento más eficiente de los artículos 550 pasados a través de la cámara 520 de microondas se pueden llevar a cabo, por ejemplo, incrementado el coeficiente de transferencia de calor entre los artículos y el medio de fluido circundante. Una modalidad de una cámara 1420 de microondas configurada para facilitar el calentamiento rápido y más eficiente de los artículos 1450 a través de los cambios en el coeficiente de transferencia de calor dentro de la cámara 1420 de calentamiento por microondas se ilustra en la figura 15a. En una modalidad, el coeficiente de transferencia de calor dentro de la cámara 1420 de microondas se puede incrementar, al menos en parte, agitando el medio gaseoso o líquido con la cámara 1420 usando uno o más dispositivos de agitación, tales como, por ejemplo, uno o más agitadores 1430a-d de chorro de fluido configurado para descargar turbulentamente uno o más chorros de fluido en el interior de la cámara 1420 de microondas. En una modalidad, los chorros de fluidos descargados en la cámara 1420 de microondas puede ser liquido o un chorro de vapor puede tener un numero de Rcynolds de al menos cerca de 4500, al menos cerca de 8000, o al menos cerca de 10,000.
Estructuralmente, los agitadores 1430a-d de chorro de fluido puede ser cualquier dispositivo configurado para descargar una pluralidad de chorros hacia los artículos 1450 en múltiples locaciones dentro de la cámara 1420 de microondas. En una modalidad, los agitadores 1430 de chorro de fluido pueden ser separados axialmente a lo largo del eje central de la elongación 1417 de la cámara 1420 de microondas tal que al menos una porción de los chorros se configuran para descargar en una dirección generalmente perpendicular al eje central de la elongación 1417. En otra modalidad, mostrada particularmente en la figura 15b, uno o más agitadores 1430a-d de chorro de fluido se pueden colocar circunferencialmente dentro de la cámara 1420 de microondas tal que al menos una porción de los chorros se dirige radialmente hacia adentro hacia el eje central de la elongación 1417 de la cámara 1420. Aunque se muestra en la figura 15b como es generalmente continua a lo largo de una porción de la circunferencia de la cámara 1420 de microondas, se debe entender que el agitador 1430a del chorro de fluido también puede incluir una pluralidad de chorros distintos, separados radialmente de uno con otro a lo largo de al menos una porción de la circunferencia de la cámara 1420, cada una colocada para descargar un chorro de fluido hacia el eje central de la elongación 1417 de la cámara 1420.
Como se muestra en la figura 15a, los agitadores 1430a-d de chorro de fluido se pueden colocar a lo largo de uno o más lado de la cámara 1420 de microondas y se puede disponer entre (alternativamente) con uno o más lanzadores 1422 de microondas. El uso de uno o más agitadores 1430a-d puede incrementar el coeficiente de transferencia de calor entre el medio de fluido dentro de la cámara 1420 de microondas y los artículos 1450 por al menos cerca de 1 por ciento, al menos cerca de 5 por ciento, al menos cerca de 10 por ciento, o al menos cerca de 15 por ciento, comparado al coeficiente de transferencia de calor de una cámara quiescente, ceteris paribus. En la misma u otra modalidad, uno o más chorros configurados y/u operados en una forma similar puede incluir una o más de otras zonas del sistema 10 de microondas que incluye zonas 12 y/o 20 de tratamiento térmico y/o mantenimiento, ilustradas previamente en las figuras la y Ib.
Refiriéndose de nuevo a las figuras la y Ib, después se extrae de la zona 16 de calentamiento por microondas, los artículos calentados entonces pueden opcionalmente ser enrutados a una zona 20 de mantenimiento de temperatura, en donde la temperatura de los artículos se puede mantener en o encima de una cierta temperatura umbral mínima para un tiempo de residencia especifico. Como un resultado de este paso de mantenimiento, los artículos removidos de la zona 20 de mantenimiento tiene un perfil de calentamiento más consistente y un número menor de puntos fríos. En una modalidad, la temperatura umbral mínima dentro de la zona 20 de mantenimiento puede ser la misma como la temperatura mínima requerida dentro de la zona 16 de calentamiento por microondas y puede ser al menos cerca de 120°C, al menos cerca de 121°C, al menos cerca de 122°C y/o no más que cerca de 130°C, no más que cerca de 128°C, no más que cerca de 126°C. El tiempo de residencia promedio de los artículos que pasan a través de la zona 20 de mantenimiento puede ser al menos cerca de 1 minuto, al menos cerca de 2 minutos, o al menos cerca de 4 minutos y/o no más que cerca de 20 minutos, no más que cerca de 16 minutos, o no más que cerca de 10 minutos. La zona 20 de mantenimiento puede operar en la misma presión como la zona 16 de calentamiento y puede, en una modalidad, ser al menos parcialmente definido dentro de una cámara o recipiente relleno de líquido y/o presurizado.
Después que salen de la zona 20 de mantenimiento, los artículos calentados del sistema 10 de microondas pueden subsecuentemente introducidos en una zona de enfriamiento 22 rápido, en donde los artículos calentados se pueden enfriar rápidamente mediante el contacto con uno o más fluidos fríos. En una modalidad, la zona 22 de enfriamiento rápido puede ser configurada para enfriar los artículos por al menos cerca de 30°C, al menos cerca de 40°C, al menos cerca de 50°C y/o no más que cerca de 100°C, no más que cerca de 75°C, o no más que cerca de 50°C en un periodo de tiempo de al menos cerca de 1 minuto, al menos cerca de 2 minutos, al menos cerca de 3 minutos y/o no más que cerca de 10 minutos, no más que cerca de 8 minutos, o no más que cerca de 6 minutos. Cualquier tipo adecuado de fluido se puede usar como un fluido de enfriamiento en la zona 22 de enfriamiento rápido, que incluye, por ejemplo, un medio liquido tal como aquellos descritos previamente con respecto a la zona 16 de calentamiento y/o un medio gaseoso.
De acuerdo a una modalidad generalmente representada en las figuras la y Ib, el sistema 10 de calentamiento también puede incluir una segunda zona 14b de ajuste a presión dispuesta corriente debajo de la zona 16 de calentamiento por microondas y/o la zona 20 de mantenimiento, cuando se presenta. La segunda zona 14b de ajuste a presión se puede configurar y operar en una forma similar que se describe previamente con respecto a la primera zona 14a de ajuste a presión. Cuando se presenta, la segunda zona 14b de ajuste a presión se puede localizar corriente debajo de la zona 22 de enfriamiento rápido se opera en una presión elevada (superior a la atmosférica) similar a la presión bajo la cual la zona 16 de calentamiento por microondas y/o la zona 20 de mantenimiento se pueden operar. En otra modalidad, la zona 14b de ajuste a presión se puede disponer dentro de la zona 22 de enfriamiento, tal que una porción de la zona 22 de enfriamiento rápido se puede operar en una presión superior a la atmosférica similar a la presión de la zona 16 de calentamiento por microondas y/o la zona 20 de mantenimiento, mientras que otra porción de la zona 22 de enfriamiento se puede operar en la presión atmosférica aproximadamente. Cuando se remueve de la zona 22 de enfriamiento, los artículos enfriados pueden tener una temperatura de al menos cerca de 20°C, al menos cerca de 25°C, al menos cerca de 30°C y/o no más que cerca de 70°C, no más que cerca de 60°C, o no más que cerca de 50°C.
De acuerdo con una modalidad de la presente invención, se proporcionan uno o más métodos para controlar la operación del sistema 10 de calentamiento por microondas, por ejemplo, para asegurar una exposición consistente y continua a la energía de microondas para cada artículo o empaque que pasa a través del sistema 10 de calentamiento por microondas. Los pasos mayores de una modalidad de un método 1500 adecuado para controlar la operación del sistema 10 de microondas se representan por bloques 1510-1530 individuales en la figura 16.
Como se muestra en la figura 16, el primer paso del método 1500 de control se determina un valor para uno o más parámetros del sistema de microondas en relación a la zona 16 de calentamiento por microondas, como se representa por el bloque 1510. Los ejemplos de los parámetros del sistema de microondas pueden incluir, pero no limitarse a, energía de red descargada, la velocidad del sistema de transmisión, y la temperatura y/o relación de flujo del agua dentro de la cámara de calentamiento por microondas. Subsecuentemente, como se muestra por el bloque 1520 en la figura 16, el valor determinado resultante para el parámetro específico entonces se puede comparar a un valor objetivo correspondiente para el mismo parámetro para determinar una diferencia. Basado en la diferencia, una o más acciones se pueden tomar para ajustar la operación del sistema 10 de microondas, como se representa por el bloque 1530 en la figura 16. En una modalidad, el ajuste del sistema 10 de calentamiento por microondas se puede emprender cuando, por ejemplo, la magnitud de la diferencia es al menos cerca de 5 por ciento, al menos cerca de 10 por ciento, o al menos cerca de 20 por ciento del valor del valor objetivo y/o el valor determinado para el parámetro del sistema de microondas específico. En una modalidad, al menos una porción del método descrito anteriormente se puede llevar a cabo usando un sistema de control automático.
En una modalidad, los pasos básicos del método 1500 de control descrito anteriormente se puede utilizar por el sistema 10 de calentamiento por microondas para asegurar el cumplimiento seguro y/o regulatorio de los artículos (por ejemplo, comida y/o fluidos o equipo médico) se calientan en el mismo. De acuerdo a esta modalidad, uno o más parámetros del sistema de microondas se puede seleccionar del grupo que consiste de la energía de red mínima descargada, la velocidad máxima del sistema de transmisión, y la temperatura mínima y/o relación de flujo mínima del agua dentro de la cámara de calentamiento por microondas. En una modalidad, la temperatura mínima del agua en la cámara de microondas puede ser al menos cerca de 120°C, al menos cerca de 121°C, al menos cerca de 123°C y/o no más que cerca de 130°C, no más que cerca de 128°C, o no más que cerca de 126°C, mientras que la relación de flujo mínimo puede ser al menos cerca de 1 galón por minuto (gpm), al menos cerca de 5 gpm, o al menos cerca de 25 gpm. La velocidad máxima del sistema de transmisión, en una modalidad, puede no ser más que cerca de 15 pies por segundo (fps), no más que cerca de 12 fps, o no más que cerca de 10 fps y la energía de red mínima descargada puede ser al menos cerca de 50 kW, al menos cerca de 75 kW, o al menos cerca de 100 kW. Cuando el método 1500 de control se utiliza para asegurar la seguridad o cumplimiento del producto, una o más acciones tomadas para ajustar la operación del sistema 10 de calentamiento por microondas puede incluir, pero no se limita a, detener el sistema de transmisión, apagar uno o más generadores, remover, aislar, re-arrancar o disponer de uno o más artículos expuestos a condiciones indeseables, y combinaciones de los mismos.
En la misma u otra modalidad, los pasos básicos del método 1500 de control también se puede utilizar por el sistema 10 de calentamiento por microondas para asegurar la calidad y consistencia entre los artículos (por ejemplo, comida y/o fluidos o equipamiento médico) se calientan. De acuerdo a esta modalidad, los parámetros de microondas pueden incluir energía de red descargada, velocidad del sistema de transmisión, y temperatura y/o relación de flujo del agua dentro de la cámara de calentamiento por microondas. En una modalidad, la temperatura del agua en la cámara de microondas puede ser al menos cerca de 121°C, al menos cerca de 122°C, al menos cerca de 123°C y/o no más que cerca de 130°C, no más que cerca de 128°C, o no más que cerca de 126°C, mientras que la relación de flujo puede ser al menos cerca de 15 galones por minuto (gpm), al menos cerca de 30 gpm, o al menos cerca de 50 gpm. La velocidad del sistema de transmisión, en una modalidad, se puede controlar a una velocidad de al menos cerca de 5 pies por segundo (fps), al menos cerca de 7 fps, o al menos cerca de 10 fps, mientras que la energía de red descargada puede ser al menos cerca de 75 kW, al menos cerca de 100 kW, o al menos cerca de 150 kW. Cuando se utiliza el método 1500 de control para asegurar la calidad o consistencia del producto, una o más acciones tomadas para ajustar la operación del sistema 10 de calentamiento por microondas puede incluir, pero no se limita a, detener el sistema de transmisión, apagar uno o más generadores, remover, aislar, y re-arrancar o disponer uno o más artículos expuestos a condiciones indeseables y combinaciones de los mismos.
Para realizar la comparación del paso 1520 del método 1500 mostrado en la figura 16, uno o más de los valores objetivo por al menos uno de los parámetros del sistema de microondas discutido anteriormente se puede determinar previo al calentamiento de los artículos en el sistema 10 de microondas. Determinación de la magnitud de esos valores objetivo se pueden completar primero por crear un perfil de calentamiento prescrito por el tipo específico de artículo a calentar usando un sistema de microondas a pequeña escala. Por ejemplo, en una modalidad, uno o más artículos de un tipo específico (por ejemplo, productos alimenticios particulares, dispositivos médicos, o fluidos médicos) se cargan primero en una cámara de microondas de un sistema de calentamiento por microondas a pequeña escala. En una modalidad, los artículos cargados en la cámara de calentamiento a pequeña escala puede ser de un solo tipo tal que el calentamiento prescrito resultante determinado se puede aplicar específicamente a este tipo de artículo en un sistema de calentamiento a gran escala. En una modalidad, el artículo puede ser de un tipo y/o tamaño específico de la comida empaquetada (por ejemplo, un empaque 8-oz de carne) o puede ser un fluido de medico empaquetado (por ejemplo, salina) o tipos y/o empaques específicos de equipamiento médico o dental.
Una vez cargada en la cámara de microondas del sistema de calentamiento por microondas a pequeña escala, el artículos se puede calentar introduciendo energía de microondas en la cámara mediante uno o más lanzadores de microondas. Durante este periodo de calentamiento el perfil se puede determinar para el artículo se calienta. Como se usa aquí, el término "perfil de calentamiento prescrito" se refiere a un conjunto de valores objetivo de una variedad de parámetros sugeridos o recomendados para usar cuando se calienta un tipo específico de artículo. Además a incluir unos valores objetivo, los perfiles de calentamiento prescritos también se pueden expresar, al menos en parte, como una función de tiempo y/o posición del artículo. En una modalidad, el perfil de calentamiento prescrito puede incluir al menos un valor objetivo para uno o más parámetros del sistema de microondas que incluye, pero no se limita a, energía de red descargada, distribución secuencial de la energía de microondas (es decir, especificaciones con respecto a la sincronización, locación, y cantidad de la energía de microondas descargada), la temperatura y/o relación de flujo del fluido (por ejemplo, agua) en la cámara de microondas, y/o tiempo de residencia del articulo dentro de la cámara de microondas. Además, el perfil de calentamiento prescrito también puede incluir valores objetivo o mínimos para uno o más parámetros (por ejemplo, relación de flujo de fluido, presión, y tiempo de residencia del articulo) en relación a las zonas 16, 20, 22 de tratamiento térmico, mantenimiento y/o enfriamiento rápido del sistema 10 de calentamiento por microondas.
Una vez que se ha determinado un perfil de calentamiento prescrito, una pluralidad de esos tipos de artículos se pueden cargar en un sistema de calentamiento de microondas a gran escala y entonces se pueden calentar de acuerdo al perfil prescrito determinado con el sistema de microondas a pequeña escala, opcionalmente con el uso de un sistema de control automático. En una modalidad, el sistema de calentamiento por microondas a pequeña escala puede ser un sistema discontinuo o semi-discontinuo y/o puede comprender una cámara de microondas rellena de liquido que tiene un volumen interno total de menos que 100 pies cúbicos, menos que 50 pies cúbicos, o menos que 30 pies cúbicos. En la misma u otra modalidad, el sistema de microondas a gran escala puede ser un proceso continuo o semi-continuo al menos parcialmente llevado a cabo en una cámara de microondas rellena de liquido o presurizada que tiene un volumen interno total de al menos cerca de 100 pies cúbicos, al menos cerca de 250 pies cúbicos, o al menos cerca de 500 pies cúbicos. Los pasos descritos anteriormente se pueden repetir subsecuentemente cuantas veces sea necesario para crear perfiles de calentamiento prescritos específicos para cualquier número de artículos diferentes. Subsecuentemente, los valores objetivo para uno o más parámetros descritos anteriormente se pueden determinar y usar en el paso 1520 de comparación del método 1500 mostrado en la figura 16. Por lo tanto y basado en la diferencia, una o más de las acciones listadas anteriormente se pueden tomar para asegurar el calentamiento consistente del producto final.
Un aspecto para asegurar el calentamiento consistente es asegurar la energía constante y medible descargada en la zona de calentamiento. En una modalidad, se proporciona un método para controlar la energía de red descargada dentro del sistema 10 de calentamiento por microondas. Como se usa aquí, el término "energía de red descargada" se refiere a la diferencia entre la energía hacia adelante y reflejada dentro de una guía de onda o el lanzador. Como se usa aquí, el término "energía hacia adelante" se refiere a la energía que se propaga en una dirección pretendida del generador a una carga, mientras que el término "energía reflejada se refiere a energía que se propaga en una dirección no pretendida, usualmente de la carga devuelta en una guía de onda o del lanzador hacia el generador.
Los mayores pasos de un método 1600 para determinar la energía de red descargada de al menos un lanzador de microondas usando dos o más pares de acopladores direccionales se suman en el diagrama de flujo provisto en la figura 17.
Como se representa por los bloques 1610 y 1620, un primer y un segundo valor para la energía de red descargada se puede determinar usando pares independientes de acopladores direccionales. Cada par de acopladores direccionales puede incluir un acoplador para medir la energía hacia adelante y otro para medir la energía reflejada y uno o más dispositivos o sistemas para calcular la diferencia por la cual se proporcionan los valores primero y segundo respectivos para la energía de red descargada. De acuerdo a una modalidad, al menos uno de los valores de energía de red se puede usar para ajustar o controlar la salida del generador de microondas, mientras que los otros se pueden usar como un respaldo o validación del otro.
Una vez que se han obtenido los valores de cada par de acopladores, los valores primero y segundo para la energía de red se pueden comparar para determinar una diferencia, como se ilustra por el bloque 1630, y, basado en la diferencia, se puede tomar una acción para ajustar la operación del sistema de calentamiento por microondas, como se representa por el bloque 1640. En una modalidad, la acción se puede tomar cuando la diferencia excede un valor predeterminado, tal como, por ejemplo, un valor que es al menos cerca de 1 porciento, al menos cerca de 2 por ciento, o al menos cerca de 5 por ciento de los valores de energía de red primero y/o segundo determinados previamente. En una modalidad, la acción se puede tomar cuando la diferencia es al menos cerca de 1 por ciento, al menos cerca de 2 por ciento, o al menos cerca de 3 por ciento del más bajo de los valores de energía de red primero y segundo. En otra modalidad, la acción también se puede tomar si uno de los valores de energía de red primero o segundo cae debajo de un mínimo predeterminado y/o excede un máximo predeterminado. Dependiendo, al menos en parte, en los artículos se procesan y la diferencia determinada, la acción puede incluir, pero no se limita a, apagar un generador o un sistema de transmisión, incrementar o disminuir la salida del generador, y/o remover, aislar y disponer o re-arrancar uno o más artículos gue se dispusieron dentro de la cámara de calentamiento por microondas cuando la diferencia excede el valor predeterminado.
Los sistemas de calentamiento de microondas de la presente invención pueden ser sistemas de calentamiento de escala comercial capaces de procesar un volumen grande de artículos en un tiempo relativamente corto. En contraste a autoclaves convencionales y otros sistemas de pequeña escala que utilizan energía de microondas para calentar una pluralidad de artículos, los sistemas de calentamiento por microondas como se describe aquí se pueden configurar para lograr una relación de producción total de al menos cerca de 15 paquetes por minuto por línea de transporte, al menos cerca de 20 paquetes por minuto por línea de transporte, al menos cerca de 25 paquetes por minuto por linea de transmisión, o al menos cerca de 30 paquetes por minuto por linea de transmisión, la cual excede con creces las tasas logrables por otros sistemas de microondas.
Como se usa aquí, el término "paquetes por minuto" se refiere al número total de paquetes MRE 8-oz rellenos de gel de suero (comidas listas para comer) capaces de ser procesados por un sistema de calentamiento por microondas dado, de acuerdo al siguiente procedimiento: un paquete MRE 8-oz relleno con pudín de gel de suero disponible comercialmente del Ameriqual Group LLC (Evansville, IN, USA) se conecta a una pluralidad de sondas de temperatura colocadas en el pudín en cinco locaciones equidistantes separadas a lo largo de cada uno de los ejes x-, y-, y z-, que originan del centro geométrico del paquete, como se muestra en la figura 18. El paquete entonces se coloca en un sistema de calentamiento por microondas se evalúa y se calienta hasta que cada una de las sondas registra una temperatura encima de una temperatura mínima especificada (por ejemplo, 120°C para sistemas de esterilización). El tiempo requerido para lograr tal perfil de temperatura, así como la información física y dimensional cerca del sistema de calentamiento, entonces se puede usar para calcular una relación de producción total en los paquetes por minuto.
Las formas preferidas de la invención descritas anteriormente son para usar como ilustración solamente, y no se deben usar en sentido de limitación para interpretar la cercanía de la presente invención. Las modificaciones obvias a una modalidad ejemplar, descrita anteriormente, podrían hacerse fácilmente por aquellos hábiles en el arte sin apartarse del espíritu de la presente invención.
Los inventores presentes declararon su intento de confiar en la Doctrina de Equivalentes para determinar y evaluar la cercanía justa razonablemente de la presente invención de pertenecer a cualquier aparato sin apartarse materialmente pero fuera de la cercanía literal de la presente invención como se describe en las siguientes reivindicaciones.

Claims (28)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de microondas para calentar una pluralidad de artículos, caracterizado dicho sistema en que comprende: un sistema de transporte o transmisión para el transporte de artículos en una dirección a lo largo de primera y segunda lineas de transmisión sustancialmente paralelas, separadas lateralmente; un primer grupo de lanzadores espaciados de microondas configurados para calentar dichos artículos en dicha primera línea de transporte o transmisión; un segundo grupo de lanzadores espaciados de microondas configurados para calentar dichos artículos en dicha segunda línea de transporte o transmisión; y en donde dichos grupos primero y segundo de lanzadores están escalonados uno con respecto al otro en dicha dirección de transporte.
2. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dicho primer y dicho segundo grupos de lanzadores comprenden al menos un par de lanzadores opuestos, dispuestos en general en lados opuestos de las respectivas primera y segunda lineas de transmisión, en el que cada uno de dichos lanzadores de microondas comprende al menos un apertura de lanzamiento para descargar la energía de microondas hacia dicha primera o dicha segunda línea de transmisión.
3. El sistema de la reivindicación 2, caracterizado en que al menos algunos de dichos lanzadores opuestos de dicho primer y/o dicho segundo grupos están dispuestos en una configuración escalonada con respecto a la otra en dicha dirección de transporte.
4. El sistema de la reivindicación 2, caracterizado en que dicho lanzadores opuestos en dicho primer y/o dicho segundo grupos son lanzadores que se enfrentan opuestamente.
5. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado en que dichos grupos primero y segundo de lanzadores comprenden respectivos pares primero y segundo de lanzadores opuestos, dispuestos en lados opuestos en general, de las respectivas primera y segunda lineas de transmisión, que comprende además primero y segundo generadores de microondas para generar energía de microondas y un sistema de distribución de microondas para dirigir al menos una parte de dicha energía de microondas desde los respectivos generadores primero y segundo de microondas a dichos pares primero y segundo de lanzadores opuestos.
6. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado en que al menos uno de dichos grupos primero y segundo de lanzadores incluyen al menos dos lanzadores situados en el mismo lado de dicha primera o dicha segunda línea de transmisión y separados entre sí en dicha dirección de transporte o transmisión.
7. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado en que comprende además una tercera línea de transmisión espaciada lateralmente, sustancialmente paralela y un tercer grupo de lanzadores espaciados de microondas, configurado para calentar dichos artículos en dicha tercera linea de transmisión, en donde dichos grupos segundo y tercero de lanzadores están escalonados uno en relación al otro en dicha dirección de transporte.
8. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado en que dichos grupos primero y tercero de lanzadores están alineados uno con respecto al otro en dicha dirección de transporte o transmisión.
9. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado en que cada una de dichos primero, segundo, tercer y grupos de lanzadores respectivamente comprenden al menos un conjunto de lanzadores opuestos respectivamente colocados en lados generalmente opuestos de dichas primera, segunda, y tercera lineas de transmisión.
10. El sistema de la reivindicación 9, caracterizado en el que al menos uno de los conjuntos de lanzadores opuestos comprende un par de lanzadores enfrentados opuestos.
11. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado en que comprende además una cuarta línea de transmisión, espaciada lateralmente, sustancialmente paralela y un cuarto grupo de lanzadores espaciados de microondas, configurado para calentar dichos artículos en dicha cuarta linea de transmisión, en donde dichos grupos tercero y cuarto de lanzadores están escalonados uno con respecto al otro en dicha dirección de transporte y dichos grupos segundo y cuarto de lanzadores están alineados uno respecto al otro en dicha dirección de transporte.
12. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado en que al menos una porción de dicho sistema de transporte o transmisión está dispuesto dentro de una cámara de microondas a presión.
13. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado en que al menos una porción de dicho sistema de transporte está dispuesto dentro de una cámara de microondas llena de líquido.
14. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado en que dicho sistema de calentamiento por microondas está configurado para la pasteurización o esterilización de dichos artículos.
15. El sistema de la reivindicación 14, caracterizado en que dicho artículo se selecciona del grupo que consiste de los productos alimenticios, fluidos médicos envasados, y los instrumentos médicos.
16. El sistema de la reivindicación 15, caracterizado en que dicho sistema de transporte está configurado para lograr una tasa de producción global de al menos 20 paquetes por minuto por línea de transmisión o transporte.
17. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado en que dichos artículos comprenden los productos alimenticios envasados o fluidos médicos envasados, en el que dicha cámara de microondas está configurada para estar llena de liquido y se presurizó al menos a 10 psig, en el que dicho sistema de microondas está configurado para esterilizar dichos productos alimenticios envasados o fluidos médicos a una velocidad de al menos 20 paquetes por minuto por línea de transmisión o transporte.
18. Un procedimiento para calentar una pluralidad de artículos en un sistema de calentamiento por microondas, comprendiendo dicho proceso: (A) hacer pasar una pluralidad de artículos a través de una cámara de calentamiento por microondas en una dirección de transporte a lo largo de una primera línea de transmisión; (B) hacer pasar otra pluralidad de artículos a través de dicha cámara de calentamiento por microondas en una dirección de transporte a lo largo de una segunda línea de transmisión; (C) simultáneamente con al menos una porción de dicho paso de la etapa (a), calentar al menos una porción de dicha pluralidad de artículos con energía de microondas descargada de un primer grupo de lanzadores de microondas; y (D) simultáneamente con al menos una porción de dicho paso de la etapa (b), calentar al menos una porción de dicha otra pluralidad de artículos usando energía de microondas descargada de un segundo grupo de lanzadores de microondas, en el que dichos grupos primero y segundo de lanzadores de microondas están escalonados uno con respecto al otro en dicha dirección de transporte.
19. El proceso de la reivindicación 18, caracterizada en que dicho primer y dicha segunda lineas de transmisión son sustancialmente paralelos entre si.
20. El proceso de la reivindicación 18, caracterizado en que al menos una parte de dicha energía de microondas utilizada para dicho calentamiento de las etapas (c) y / o (d) se descarga a partir de dos o más lanzadores de microondas posicionados en lados opuestos de dicha cámara de calentamiento por microondas.
21. El proceso de la reivindicación 20, caracterizado en donde dichos lanzadores de microondas se enfrentan opuestamente a lanzadores de microondas.
22. El proceso de la reivindicación 18, caracterizado en que al menos una parte de dicha energía de microondas utilizada para dicho calentamiento de las etapas (c) y / o (d) se descarga a partir de dos o más lanzadores de microondas dispuestos en el mismo lado de dicha cámara de microondas y axialmente separado de un lanzador de microondas adyacente en dicha dirección de transporte.
23. El proceso de la reivindicación 18, caracterizado en que comprende además hacer pasar otra pluralidad de artículos en dicha dirección de transporte a lo largo de una tercera línea de transmisión y, de forma simultánea con dicho paso, calentar al menos una porción de dicha otra pluralidad de artículos con energía de microondas descargado de un tercer grupo de lanzadores de microondas, en el que dicho segundo y dicho tercer grupos de lanzadores de microondas están escalonados uno con respecto al otro en dicha dirección de transporte.
24. El proceso de la reivindicación 23, caracterizado en que dicho primero y dicho tercer grupos de lanzadores están alineados uno respecto al otro en dicha dirección de transporte o transmisión.
25. El proceso de la reivindicación 18, caracterizado en que dicha cámara de calentamiento por microondas es presurizado a al menos 10 psig.
26. El proceso de la reivindicación 25, caracterizado en que dicha cámara de calentamiento por microondas está al menos parcialmente llena con un medio líquido.
27. El proceso de la reivindicación 26, caracterizado en que dicha pluralidad de artículos y dicha otra pluralidad de artículos comprenden los productos alimenticios envasados, fluidos médicos o dispositivos médicos.
28. El proceso de la reivindicación 27, caracterizado en que dicho sistema de calentamiento por microondas tiene una tasa de producción de al menos 20 paquetes por minuto por línea de transmisión.
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