La présente invention concerne un four industriel à micro ondes à fentes rayonnantes travaillant les matières en continu.

Actuellement, dans le domaine des fours à micro ondes, on travaille toujours les matières dans des enceintes parfaitement closes, car on connait les dangers que peuvent apporter les micro ondes. Cette technique de travail dans des fours clos est très coûteuse, ' car elle nécessite des manutentions de matières très importantes et de ce fait, le four à micro ondes classique est très peu utilisé dans l 'industrie.

Le dispositif suivant l 'invention permet de remédier à ces inconvénients.

Il comporte en effet un four de section le plus souvent carré ou rectangulaire, mais pourrait prendre d'autres formes.

Sa longueur comme sa section sont calculées et établies selon les besoins du trvail à effectuer.

Chaque extrémité du four est ouverte et des sas de protection munis de pièges empêchent les micro ondes de sortir.

Le four métallique soit en inox ou en cuivre ou autre peut être construit, suivant besoins d'une simple paroi ou double paroi, . c'est à dire qu'il pourra avoir une section double, avec un espace entre les deux parois.

Un chevauchement des parois aux jonctions devra être effectué pour éviter toutes fuites. Dans le premier cas, l 'intérieur du four sera muni de parois capillaires permettant aux liquides évaporés de passer au travers de celles-ci sous forme de vapeur et de venir se condenser sur la paroi interne du four, puis de s'écouler dans les goulottes de récupération de condensats pour être rejetés à l 'ëgout.

FEUILLE DE REMPLACEMENT

Dans ce premier cas de figure, le four sera un séchoir ou cuiseur avec evaporation complète ou partielle de l 'eau contenue dans la matière. Dans un second cas, l 'intérieur du four sera identique au premier mais un dispositif d'apport d'eau ou de produit quelconque, sauf explosif, injecté à côté des guides à fentes rayonnantes permettra de créer de la vapeur et d'élever plus ou moins suivant les besoins le taux hydrométrique de la matière. Dans un troisième cas de figure, et cela n'est pas limitatif, un premier four sert à sécher ou cuire, le four suivant monté juste après peut redonner à la matière un certain taux d'humidité d'un liquide qui n'est pas forcément celui évaporé dans le premier four.

Le four selon l'invention pourra en continu ou non servir aussi, entre autre à maintes applications non décrites ici. Exemple, servir à thermorétracter certaines matières ne contenant pas d'eau et cela par plat brunisseur contenant du métal. Celui-ci s'échauffant au contact des micro ondes rétractera la matière. Le four selon l'invention pourra être formé de tunnels modulaires assemblés les uns aux autres.

Selon l 'invention, un des avantages est qu'il suffit d'obstruer les extrémités qui sont ouvertes pour le défilement de la matière pour en faire un four à micro ondes classique.

La position du four dans l'espace peut être quelconque et de ce fait peut aussi bien travailler horizontalement que verticalement en passant par tous les stades angulaires. Une bande transporteuse quelconque mais non métallique, supportant la chaleur dont sera l 'objet la matière à travailler, traverse de part en part le tunnel et est supportée et guidée éventuellement par des supports non métalliques également. Un générateur à micro ondes travaillant sur des fréquences de plus ou moins 1,2 GHZ à 2400 MHZ, fréquences internationales, fournit les micro ondes.

FEUILLE DE REMPLACEMEN

Ce générateur sera soit du type magnétron pour de faibles puissances jusqu'à environ 2kw, soit de type klystron pour de plus fortes puissances ; exemple 80 et

100 Kw ou beaucoup plus, car il n'y a pas de limite de puissance dans ce type.

On pourra envisager plusieurs générateurs type magnétrons travaillant sur la même matière ou plusieurs générateurs de type klystron travaillant également sur la même matière, ou même travailler avec un klystron et plus loin avec un magnétron faisant l 'appoint. Enfin, beaucoup de solutions soτιt envisageables. Exemple, indiquant que les combinaisons sont multiples, selon l 'invention, on peut coupler un générateur de micro ondes avec un chauffage à infrarouge type quartz, le premier cuisant la matière uniformément très rapidement et le second faisant un croutage ou gratiné suivant que la matière est industrielle ou alimentaire.

Du générateur un guide d'ondes à ernboi tements spéciaux amènera celles-ci dans des guides à fentes rayonnantes connues depuis un certain temps déjà.

Ces guides à fentes rayonnantes selon l 'invention pourront être placés indifféremment en partie supérieure, inférieure ou latérale selon les résultats recherchés.

A partir d'un guide d'ondes on peut alimenter plusieurs guides à fentes rayonnantes selon que l 'on va avoir un, deux, trois fours etc ... ou selon les puissances nécessaires à l 'intérieur d'un même four.

Un dispositif de sécurité toujours selon l 'invention sera installé dans un conduit guide d'ondes empêchant les vapeurs, gaz et liquides de parvenir jusqu'au générateur lui provoquant des dégâts.

Ce dispositif sera composé d'une simple plaque de verre ou plastique rendant étanche l 'autre partie du gui de . Selon l 'invention, le fait d'utiliser un ou des guides à fentes rayonnantes est une application tout à fait nouvelle puisque, jusqu'à présent, on a utilisé des

brouilleurs d'ondes qui sont des ventilateurs venant en quelque sorte perturber le défilement des ondes à la sortie du guide d'ondes.

Selon l'invention, on utilise un ou des guides à fentes rayonnantes sans perturbateur et on guidera les ondes, par la ou les fentes, permettant à celles-ci de rayonner à l'intérieur du four dans une limite qu'on leur aura fixé pour qu'elles puissent effectuer leur travail sur la matière sans s'échapper par les ouvertures du four.

Selon l 'invention, en guidant les ondes exactement à l'endroit voulu sur la matière et en continu ou non on séchera des masses très compactes ou même très dures, faire de la cuisson, modification de la température, etc ...

Toujours selon l'invention, on peut réguler très précisément à quelques degrés prés la température souhaitée pour travailler la matière soumise aux micro ondes qui sera uniforme du coeur de la masse jusque l 'extérieur, chose que l 'on ne peut arriver à faire avec n'importe quel système traditionnel de chauffage.

Les autres systèmes de four en continu ou non chauffent la matière par l'extérieur, la chaleur étant plus forte à cet endroit qu'à l 'intérieur, celle-ci pénètre dans la matière par capillarité.

La cuisson ou le séchage ne se faisant pas uniformément n'apporte pas la certitude d'une bonne température au coeur de la matière. Pour réguler la température de la matière selon l'invention, une sonde électronique ou autre est installée dans le four, celle-ci étant au contact d'un liquide dans un circuit fermé, muni d'un vase d'expansion, donne les tops marche arrêt du générateur, une temporisation préréglée ou un automate régira le tout. Selon l 'invention, l'élévation de température dans la matière étant uniforme, rapide, sans problème de capillarité pour pénétrer jusqu'au coeur de la matière.

On gagne donc le temps de la capillarité que ce soit dans un four en continu ou non. Le temps de chauffe sera donc beaucoup plus court donc on fera avancer la matière beaucoup plus vite dans le four. On peut évaluer pour la même longueur d'un four traditionnel si on emploie un four à micro ondes à fentes rayonnantes à un gain de vitesse de deux à trois fois celle existante d'un conventionnel et même plus suivant les matières travaillées, le nombre et la puissance des générateurs d'ondes d'où un gain de productivité énorme.

Un autre' but de la présente invention est de proposer des fours micro ondes fonctionnant en continu beaucoup plus court que les monstres actuels faisant 50 à

60 mètres de longueur, réduisant celle-ci au tiers de leur longueur tout en gardant une meilleure productivité et réalisant un gain énergétique pouvant être cinq fois moindre que celui existant et cela que ce soit par n'importe quelle forme de chauffage.

Par exemple, un four nécessitant actuellement 100 Kw par le chauffage ^' cl assique, tel que charbon, gaz fuel, haute fréquence, etc ... devrait pouvoir être tout à fait suffisante en n'utilisant que 20 Kw d'énergie en employant ce procédé micro ondes.

On peut citer aussi d'autres avantages du four micro ondes à fentes rayonnantes travaillant en continu ou non. Le premier est qu'il ne chauffe pas son environnement ce qui exclut toute isolation du four car on ne chauffe pas l 'air contenu dans le four mais seulement la matière, d'où moins de perte calorifique d'où gain énergétique.

Le second c'est qu'il n'y a plus de déplacement d'air provoqué par l 'air froid sur l 'air chaud donc plus de poussi ère , etc ...

Le troisième est que l 'on a plus à véhiculer souvent sur de grandes distances l 'énergie telle que la vapeur, l 'air chaud avec leurs générateurs et

FEUILLE DE REMPLACEMENT

transporteurs coûteux à l'achat et à la maintenance et qui prennent énormément de place, ce qui n'est pas le cas des générateurs de micro ondes.

Selon l 'invention, l'énergie économisée provient aussi du fait que l'on est plus obligé de préchauffer le four comme actuellement. Dès la mise sous tension du générateur micro ondes la réaction est immédiate.

Le quatrième est de mieux fixer certains colorants sur des tissus lors du séchage exemple écheveaux de teinture ou autre, ce qui pose parfois des problèmes lorsqu'on travaille avec de la vapeur.

Un avantage certain est qu'il n'y aura plus de rejets toxiques tel que fumée, gaz, vapeur, polluée, déchets de combustion, etc ... On limite également les pertes en matière dues aux ëvaporations. on peut aussi travailler sur des matières contenant moins d'eau par rapport à d'autres applications.

Citons au passage que selon l'invention, on pourra traiter en continu sur la bande transporteuse des oxydes métalliques servant à faire des colorants soit pour les fixer soit pour les modifier.

Selon l 'invention, pour la sécurité et pour savoir si les micro ondes sont susceptibles d'être émises dans le four, on installe sur le guide d'ondes un tube de verre ou de plastique contenant de l 'eau et on installe à l'autre extrémité un pressostat qui ouvre ou ferme un contact qui permet de démarrer ou d'arrêter la machine lorsque le générateur de micro ondes se met en route instantanément, on obtient de la vapeur qui fait réagir le pressostat et empêche les portes de s'ouvrir ou autres sécurités.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite à titre indicatif et d'exemples non limitatifs au regard des deux pages de dessins ci-annexés qui représentent schëmatiquement sur la première page 1/2 :

- figure 1 : une vue générale en coupe d'un module de four à micro ondes, en continu, selon l 'invention,

- figure 2 : une vue générale en coupe d'un module de four à micro ondes en continu transformé selon l 'invention en four étanche traditionnel,

- figure 3 : vue en coupe du four,

- figure 4 : un détail des jonctions du four et guides d'ondes, sur la seconde page 2/2 : - figure 5 : un dispositif de sécurité avec pressostat,

- figure 6 : un dispositif de protection contre les vapeurs, gaz et autres du générateur,

- figure 7 : une vue schématique d'un système de régulation de température,

- figure 8 : un détail des parois capillaires en coupe .

En se reportant à la page 1 figure 1 , on voit un générateur de micro ondes 1 fonctionnant soit avec un magnétron, soit avec un klystron non représentés.

Le générateur 1 duquel part un fluide d'ondes, rectangulaire ou carré 2 dont la longueur peut varier selon la distance, relié au guide à fentes rayonnantes 3 disposé et orienté suivant besoin dans le four 4. Le guide à fentes rayonnantes 3 étant placé à une distance calculée X du bord du four 4 et dirigé de telle manière que les ondes soient guidées et restent dans la zone qui leur ont été imparties pour effectuer leur travail Y sans jamais quitter cette zone. Les guides à fentes rayonnantes 3 peuvent être placés dans le four 4 selon la figure 1 en quinconce 43 aussi bien que dans le four en continu 4 figure 2.

Les guides à fentes peuvent aussi être installés décalés et indifféremment sur les parois 44, 24 ou 25 ou directement sur les parois capillaires 23.

Des sas 5 munis de chainettes métalliques 6 ou de lanières comportant du métal empêchant les ondes de sortir soit par les ouvertures de l'entrée du four 7 ou la sortie du four 8 des sécurités par cellules électroniques 9 forment barrage et stoppe l 'émission de micro ondes au cas où un objet quelconque venait à essayer d'entrer dans le four.

Un détecteur de métaux 10 empêche toute entrée de métal se trouvant sur la bande transporteuse 11 en stoppant celle-ci et arrêtant éventuellement les émissions de micro ondes.

Le four 4 est constitué d'un tunnel 12 en cuivre de préférence ou en acier inoxydable pouvant être de section carrée, rectangulai e, etc ... Ce tunnel peut être doublé par un autre tunnel 13, augmentant la sécurité afin que le micro ondes ne s'échappe pas de cette enceinte, les jonctions 14 de ces deux tunnels se chevauchant page 1/2 figure 4 par rapport au flux d'ondes 15. Le fond de ce tunnel 16 est incliné vers une goulotte 17 de récupération des liquides évaporés.

Cette goulotte 17 est raccordée en 18 sur un tuyau

19 permettant soit d'évacuer ces liquides vers un lieu quelconque ou de les réinjecter avec une pompe 20 dans un autre four non représenté pour redonner un certain taux hydrométrique à la matière.

Le tunnel intérieur 12 étant relié d'une manière quelconque 21 au tunnel extérieur 13 figure 3 page 1/2.

Plusieurs tunnels d'une certaine longueur peuvent être reliés ensemble, non représentés sur les dessins, pour former un très long four si cela était nécessaire.

Dans certain four où l 'on voudra récupérer le liquide et donc faire un séchoir ou cuiseur, on utilisera pour éviter que le liquide ne soit retransformé en vapeur et ne revienne sur la matière travaillée, des parois capillaires 23 dont on voit un détail grossi plusieurs fois pages 2/2 figure 8.

Ces parois capillaires seront en tôle d'acier inox ou cuivre percée de trous permettant à la vapeur de passer au travers et de venir se condenser sur les parois 24 et 25. La section des trous 26 étant calculée de sorte que la vapeur puisse passer mais pas les micro ondes.

Le liquide condensé sera évacué par des goulottes 27 elles-mêmes reliées à la goulotte 17.

Dans d'autres cas, on ne voudra pas faire du four selon l 'invention un séchoir ni un cuiseur mais un hu idi ficateur.'

Par exemple, on installe figure 2 pages 1/2 à côté du conduit à fentes rayonnantes 3 un système d'amenée de liquide 41. Le système apporte le liquide qui est pulvérisé ou projeté plus largement sur la matière, par l 'effet des micro ondes, le liquide est transformé en vapeur qui humidifie la matière à travailler.

Dans un autre cas et ils sont infinis, citons la projection dans une matière, n'en contenant pas, pour permettre à celle-ci de chauffer.

Une bande transporteuse 11 supportant la matière 28 glisse sur des supports 29 non métalliques ou selon le cas cette bande transporteuse est supportée par des supports quelconques non métalliques 30 avançant à la même vitesse que la bande transporteuse 11.

D'autres possibilités sont possibles pour ne citer que quelques exemples. La toile 11 sera résistante à la chaleur car les matières travaillées, seront chauffées par les micro ondes.

Un système motorisé quelconque 31 fera avancer la toile par des moyens tout à fait conventionnels.

Dans le conduit guide d'ondes 2 est installée une paroi en verre ou plastique 32 empêchant les vapeurs, gaz, liquides etc ... 49 de remonter jusqu'au générateur, pour éviter toute dégradation de celui-ci .

FEUILLE DE REMPLACEMENT

Un détail page 2/2 figure 6 de cette sécurité protégeant le générateur avec un recouvrement de brides d'assemblage 48 par une protection métallique.

Un système de régulation de température selon l'invention sera installé à l'intérieur du four en 33 voir figure 7 de 1 a page 2/2.

Un schéma montre un tube en verre ou plastique 34 permettant aux ondes de chauffer le liquide 35 à l 'intérieur, celui-ci donnant son degré de température à une sonde électronique 36 couplée avec une temporisation 37 ou avec un automate ou tout autre système qui régira les tops en marche arrêt du générateur 1 envoyant ou stoppant l 'émission de micro ondes.

Il est bien évident que tout autre système quelqu'il soit, adapté à l 'invention pourra être utilisé et réalisé par exemple tout appareil donnant le taux d'humidité de l 'air ou de la matière etc ...

Selon l 'invention, on installe en 38 un système de sécurité que détaille schëmatiquement la figure 5, page 2/2 qui servira à mettre hors service le générateur 1 au cas où on devrait accéder dans un four à micro ondes soit en y pénétrant si le four est assez grand ou en ouvrant certaines portes d'accès.

Le système de sécurité basé sur l'émission ou non de micro ondes à savoir si celles-ci, comme on ne les perçoit pas à l'oeil nu, sont présentes ou non dans le guide ondes.

Un liquide quelconque de l'eau ou autre contenu dans un tube en plastique ou verre 39 sera en ébullition constante lorsque les ondes le traverseront.

Un pressostat 40 agissant sous l'effet de la vapeur dégagée ouvrira ou fermera un contact, on donnera par l'intermédiaire d'autres appareils l'informat on désirée.

Il est bien évident que des sécurités électromécaniques ainsi qu'électroniques protégeront tous les accès évitant ainsi tout accident.

Des portes ou fermetures 42 peuvent être installées faisant du four à micro ondes à fentes rayonnantes en continu un four à micro ondes à fentes rayonnantes fermée. Les modes de réalisation décrits ne sont donnés qu'à titre indicatif et d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l 'homme de l'art, pourraient être adaptées sans pour autant sortir du cadre de ce! les-ci . Le four industriel à micro ondes à fentes rayonnantes travaillant les matières en continu selon l 'invention met à la disposition de toutes les industries existantes et à venir des possibilités de travail incalculables dont on ne peut encore évaluer la bënëficité.

Les utilisations dans l 'industrie selon l 'invention sont i 11 i mi tées.