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EP1940200A1 - Four à micro-ondes comprenant une cavité et un guide d'ondes utilisant un matériau destiné à être émaillé à haute température - Google Patents

Four à micro-ondes comprenant une cavité et un guide d'ondes utilisant un matériau destiné à être émaillé à haute température Download PDF

Info

Publication number
EP1940200A1
EP1940200A1 EP07123734A EP07123734A EP1940200A1 EP 1940200 A1 EP1940200 A1 EP 1940200A1 EP 07123734 A EP07123734 A EP 07123734A EP 07123734 A EP07123734 A EP 07123734A EP 1940200 A1 EP1940200 A1 EP 1940200A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
waveguide
cavity
microwave oven
magnetron
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP07123734A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1940200B1 (fr
Inventor
Abdelaazziz Bouirdene
André Collin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Groupe Brandt SAS
Original Assignee
FagorBrandt SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38261632&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1940200(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by FagorBrandt SAS filed Critical FagorBrandt SAS
Priority to PL07123734T priority Critical patent/PL1940200T3/pl
Publication of EP1940200A1 publication Critical patent/EP1940200A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1940200B1 publication Critical patent/EP1940200B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/70—Feed lines
    • H05B6/707—Feed lines using waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/6402—Aspects relating to the microwave cavity

Definitions

  • the present invention relates to a microwave oven.
  • It also relates to a method of manufacturing a microwave oven.
  • a microwave oven includes a food-receptive cavity and a magnetron and power circuit powering the magnetron.
  • the magnetron is generally connected to the cavity by a waveguide.
  • the waveguide is made of a material with good electrical conductivity such as aluminized or electrogalvanized sheets or austenitic stainless steel.
  • this assembly principle requires that the cavity has connection areas with the waveguide.
  • the fastening means used to assemble the waveguide on the cavity is generally a welding or even clinching operation.
  • Low temperature enamelled microwave oven cavities are known.
  • the materials used to make the enamelling of these cavities is aluminized sheet.
  • the assembly of the waveguide with the cavity requires an identical material for said waveguide and said cavity, hence a waveguide made of aluminized sheet.
  • the purpose of this material is to limit metal losses.
  • the enamel deposited on the walls of the cavity in aluminized sheet is in liquid form before cooking said enamel.
  • aluminized sheets constituting the waveguide and the cavity has a disadvantage for the assembly of these two elements, and in particular difficulties for the development of the welding allowing the attachment thereof.
  • the attachment by welding of aluminized sheets to obtain a low-temperature enamelled cavity has a high cost since the welding electrodes are replaced frequently.
  • the service life of welding electrodes is shortened when using them for aluminized sheets.
  • the material cost of the aluminized sheet is high. Therefore, obtaining a microwave oven with elements made of such a material is expensive.
  • the present invention aims to solve the aforementioned drawbacks and to provide a microwave oven having a cavity which can be enamelled at high temperature while ensuring low metal losses in the waveguide and a minimized cost of obtaining.
  • the present invention is directed to a microwave oven comprising a waveband, a waveguide and a cavity, said waveband comprising a magnetron and a supply of said magnetron, said waveband being for supplying said oven cavity with electromagnetic waves through said waveguide, said cavity being connected to said waveguide by at least one aperture, said aperture forming at least one wave output adapted to couple the waveguide; waves and the cavity, said cavity comprising a ferrule and a bottom wall.
  • the cavity and the waveguide are made of an identical enamelable material, and in that at least the inner walls of said waveguide are covered with a deposit of a non-ferrous metal.
  • the internal walls of the cavity are covered with a high temperature enamel having a low roughness and allowing easy cleaning.
  • the surface condition of the inner walls of the cavity is aesthetic and pleasant to the touch.
  • the internal walls of the cavity do not deteriorate during cooking.
  • the removal of greases is facilitated by the use of high temperature enamel having a smooth surface condition.
  • the power supply of the magnetron corresponds to a power circuit. Said supply of the magnetron can be carried out according to two embodiments.
  • the device constituting the magnetron power supply comprises a high voltage transformer, a high voltage capacitor and a diode.
  • the second embodiment is known to those skilled in the art under the designation switching power supply or "inverter".
  • a microwave oven according to the invention does not present any risk for the user since no microwave leak is found by the Applicant during experiments.
  • the microwave oven according to the invention uses the use of an identical material intended to be enamelled at high temperature for the cavity and the waveguide and no deformation is observed during the manufacture of a such microwave oven.
  • the microwave oven has no microwave leakage at the waveguide or on the edge of the door closing the opening of the cavity for charging food.
  • the junction zones of the microwave oven according to the invention between the cavity, the waveguide and the door leave no wave leakage since the assembly of the cavity with the waveguide does not suffer. significant deformations following the high temperature firing of the enamel deposited on the cavity.
  • the fixing means between the cavity and the waveguide is facilitated by the use of an identical material that can be enamelled at high temperature.
  • the material constituting the cavity and the waveguide is a decarburized steel.
  • Decarburized steel is a material that allows high-temperature enamelling at the lowest cost.
  • Decarburized steel is an inexpensive material for making an enameled cavity at high temperature.
  • the cavity and the waveguide are welded together.
  • the forming, such as by stamping, of such a material to obtain the cavity and the waveguide is easy. Treatment is performed on the inner walls of the waveguide independently of the cavity after shaping said waveguide and said cavity.
  • the decarburized steel has the advantage of being welded easily and thus reduces the cost of the welding operation between the cavity and the waveguide.
  • the deposition of a non-ferrous metal on the inner walls of the waveguide minimizes the metal losses in the waveguide and thereby obtain an efficient efficiency of the microwave oven waveband.
  • the thickness of the deposition of a non-ferrous metal on at least the inner walls of the waveguide is substantially equal to the flow depth of the currents induced on said walls by the electromagnetic waves moving inside the guide. wave.
  • the flow depth of the currents induced on said walls by the electromagnetic waves is called skin thickness.
  • the microwave oven is obtained at the lowest cost.
  • the microwave power returned from the microwave oven is higher without requiring the addition of power to the string level.
  • Deposition of non-ferrous metal on the inner walls of the waveguide and of sufficient thickness avoids the heating of said waveguide and thus avoid metal losses.
  • the electric currents move within the thickness of the non-ferrous metal deposit and do not lead to metal losses within the walls of the waveguide and particularly in the decarburized steel walls.
  • High-temperature enamelling on a decarburized steel sheet combined with non-ferrous metal deposition on the inner walls of the waveguide thus enables efficient cooking and heating results to be obtained while allowing easy cleaning. internal walls of the cavity, and to maintain a satisfactory performance of the wave chain.
  • the thickness of the deposition of a non-ferrous metal on at least the inner walls of the waveguide is greater than or equal to 5 ⁇ m.
  • Such a thickness of nonferrous metal deposition on the inner walls of the waveguide is sufficient and necessary to ensure optimum performance of the microwave oven waveband.
  • the minimum thickness of the deposition of a non-ferrous metal on at least the inner walls of the waveguide is related to the thickness of skin allowing the flow of electric currents. Almost all of the electric currents are concentrated in said skin thickness formed inside the waveguide.
  • the Applicant employs a thickness of the deposition of a non-ferrous metal on at least the inner walls of the waveguide of the order of 5 .mu.m, 8 .mu.m or 10 .mu.m.
  • a minimum thickness of 5 ⁇ m of nonferrous metal is sufficient to guarantee the operating performance of the microwave oven.
  • the deposition of non-ferrous metal on the inner walls of the waveguide is easier for a thickness of the order of 8 .mu.m or 10 .mu.m.
  • Non-ferrous metal deposition is performed on said inner walls of the waveguide to reduce the metal losses of the latter which are related to the movements of the currents generated by the electromagnetic waves on these walls.
  • This treatment is sufficient on the inner walls of the waveguide and the rest of the walls of the elements constituting the microwave oven does not require such treatment with a non-ferrous metal. Indeed, the intensity of the field in the cavity is lower than in the waveguide and the metal losses on the walls are reduced accordingly.
  • the treatment with a non-ferrous metal is carried out on the walls of the waveguide, the enamel deposit baked at high temperature can not be performed on at least the inner walls of the waveguide.
  • the deposition of non-ferrous metal on at least said inner walls of the waveguide is nickel.
  • the deposition of non-ferrous metal on the inner walls of the waveguide in a material such as nickel allows high-temperature enameling of the cavity assembled with the waveguide.
  • the nickel deposition is not impaired by the high temperature cooking of the enamel and thus makes it possible to obtain low metallic losses in the waveguide.
  • the assembly of the cavity and the waveguide is not deformed since an identical material intended to be glazed at high temperature is used for these two elements.
  • the nickel deposition makes it possible to limit the metallic losses of the walls of the waveguide during the circulation of waves within said waveguide. Therefore, the thickness of the nickel deposit ensures efficient efficiency of the waveband.
  • an increase in the power of the wave-chain is implemented to compensate for the losses associated with the use of a material for the cavity that makes it possible to enamel at high temperature.
  • the microwave power restored by the microwave oven microwave chain is higher and thus allows operation of the microwave oven at a maximum power to ensure cooking times and food reheating short.
  • the microwave power restored by the microwave oven microwave chain requires a small increase in the magnetron power supply.
  • the increase of the power of the wave chain is achieved by increasing the value of the high voltage capacitor in the case where the magnetron power supply comprises a high voltage transformer, a diode and said high voltage capacitor. And preferentially, the increase in the value of the high-voltage capacitor is of the order of 0.05 ⁇ F.
  • the increase of the power of the microwave oven is achieved by changing the value of the high voltage capacitor constituting an element of the wavechain.
  • the microwave oven comprises at least one heating element for carrying out a pyrolysis cleaning mode.
  • An automated cleaning is performed by at least one electric heating element to achieve a temperature between 450 and 520 ° C within said cavity.
  • Said at least one heating element may consist of a ventilated heating element placed vis-à-vis the bottom wall of the cavity and a grill element placed under the upper wall of the cavity.
  • said at least one heating element may also comprise a hearth element placed under the lower wall of the cavity.
  • a microwave oven comprising a wave chain, a waveguide and a cavity, said waveband comprising a magnetron and a power supply.
  • said magnetron, said waveband being intended to supply electromagnetic waves with said an oven cavity through said waveguide, said cavity being connected to said waveguide by at least one opening, said opening forming at least one wave output adapted to couple the waveguide and the cavity, said cavity comprising a ferrule and a bottom wall.
  • the method of manufacturing a microwave oven according to the invention makes it possible to reduce the manufacturing costs and to obtain a more efficient cooking appliance.
  • the microwave oven is easy to maintain and clean by the high temperature enamel deposited on the inner walls of the cavity.
  • the performance of the oven is at least equivalent to a conventional microwave oven by performing the deposition of non-ferrous metal on the inner walls of the waveguide, it limits the metal losses inside said waveguides using an identical string of waves.
  • said microwave oven thus allows for cooking modes using electromagnetic waves and electric heating elements.
  • Said electric heating elements make it possible to carry out an automated cleaning by pyrolysis.
  • the microwave energy is implemented in the microwave oven 1 by generation means which may comprise a magnetron 4, a power supply (not shown) of said magnetron 4.
  • Said magnetron 4 is intended to radiate an electromagnetic field in the waveguide 3 which is connected to the cavity 2 via at least one wave output 21.
  • This magnetron 4 is placed relative to the waveguide 3 to allow a good adaptation of microwaves in said cavity 2. The positioning of said magnetron 4 not being the subject of the present invention is not described here in detail.
  • the microwave oven 1 comprises a magnetron 4 and a waveguide 3 intended to supply electromagnetic waves with a cavity 2 of furnace 1 comprising at least one opening 8 in correspondence with at least one opening 6 formed on a wall 7 of the waveguide 3, said openings 6 and 8 forming at least one wave output 21 adapted to couple the waveguide 3 and the cavity 2, said cavity 2 comprising a ferrule 9 and a bottom wall 10.
  • Said ferrule 9 consists of two side walls 11, a bottom wall 12 and an upper wall 13.
  • the walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2 are made of a metallic material which is impermeable to microwave energy.
  • said material which may be a decarburized steel intended to be enamelled at high temperature, makes it possible to prevent the microwaves from coming out of the cavity 2.
  • the walls 10, 11, 12 and 13 are assembled sealingly to prevent microwave leakage by the connections between said walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2.
  • the cavity 2 whose front face 30 comprises an opening 22 for charging the food to be heated or cooked, is closed by a door (not shown), through which food is introduced into said cavity 2.
  • Said door and said cavity 2 comprises usual sealing means for microwaves.
  • the microwave oven 1 comprises a wave chain, a waveguide 3 and a cavity 2.
  • Said waveband comprises a magnetron 4 and a power supply of said magnetron 4.
  • the magnetron 4 can be fed according to at least two technologies, both of which are well known to those skilled in the art.
  • a first type of diet illustrated in figure 3 , can be implemented from a high voltage capacitor 32, a diode 29 and a high voltage transformer 31.
  • a second type of power supply (not shown) can be implemented with an electronic control board commonly called switching power supply, or "inverter".
  • Said wave channel is intended to supply microwave energy to a cavity 2 of furnace 1.
  • Said cavity 2 comprises at least one opening 8 in correspondence with at least one opening 6 formed on a wall of the waveguide 3, said openings 6 and 8 forming at least one wave output 21 adapted to couple the waveguide 3 and the cavity 2.
  • Said cavity 2 comprises a ferrule 9 and a bottom wall 10.
  • the cavity 2 and the waveguide 3 are made of an identical enamelable material, and in that at least the inner walls 26 of said waveguide 3 are covered with a deposit of a non-ferrous metal.
  • the inner walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2 are covered with a high temperature enamel and allowing easy cleaning.
  • the surface state of the inner walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2 is aesthetic and pleasant to the touch.
  • the inner walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2 do not deteriorate during cooking and can be cleaned by a treatment for burning the greases deposited on said inner walls 10, 11, 12 and 13.
  • the withdrawal of Grease and dirt is facilitated by the use of high temperature enamel having a smooth surface condition.
  • a microwave oven 1 according to the invention does not present any risk for the user since no microwave leak is found by the Applicant during experiments.
  • the microwave oven 1 according to the invention uses the use of an identical material intended to be enamelled at high temperature for the cavity 2 and the waveguide 3 and no deformation is observed during manufacture of such a microwave oven 1, especially when cooking enamel at high temperature.
  • the microwave oven 1 has no microwave leakage at the waveguide 3 on the contour of the door closing the opening of the cavity 2 for charging food.
  • the junction zones of the microwave oven 1 according to the invention between the cavity 2, the waveguide 3 and the door leave no wave leakage since the assembly of the cavity 2 with the guide of Wave 3 is not deformed following the high temperature firing of the enamel deposited on the cavity 2.
  • the fixing means between the cavity 2 and the waveguide 3 is facilitated by the use of an identical material intended to be glazed at high temperature.
  • the material constituting the cavity 2 and the waveguide 3 is a decarburized steel.
  • the cavity 2 and the waveguide 3 are welded together.
  • the forming, for example by stamping, of such a material to obtain the cavity 2 and the waveguide 3 is easy.
  • a treatment is carried out on internal walls 26 of the waveguide 3 independently of the cavity 2 after the shaping of said waveguide 3 and said cavity 2.
  • the shapes of the waveguide 3 and the cavity 2 are made essentially by setting form and in particular by a stamping process.
  • the deposition of a non-ferrous metal on the inner walls 26 of the waveguide 3, preferably nickel, is carried out after drawing of said waveguide 3.
  • This deposition of non-ferrous metal can be implemented by dipping the waveguide 3 in a nickel bath by electrolysis.
  • the waveguide 3 is a dissociated element of the cavity 2.
  • the walls of the cavity 2 are not covered with a non-ferrous metal deposit preventing the attachment of the enamel at high temperature for at least the internal walls 10, 11, 12 and 13 of said cavity 2.
  • the dipping of the waveguide 3 in a nickel bath by electrolysis makes it possible to cover all the internal walls 26 of the latter.
  • the outer walls of the waveguide 3 are also covered with nickel without however degrading the appearance of the microwave oven 1 or cause any inconvenience for the assembly of the cavity 2 with the waveguide 3 or for high temperature enamelling of said cavity 2.
  • the decarburized steel has the advantage of being welded easily and thus reduces the cost of the welding operation between the cavity 2 and the waveguide 3.
  • the cavity 2 and the waveguide 3 are welded together before depositing the enamel to be fired in a cooking oven on at least the inner walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2 and also the front face 30 of said cavity 2.
  • the assembly by welding the cavity 2 with the waveguide 3 and the use of decarburized steel for these two elements makes it possible to limit the deformations mechanical expansion due to the enamel baking at high temperature and to ensure a functional assembly with the various components of the microwave oven 1.
  • the enameling temperature of the cavity 2 is of the order of 860 ° C.
  • the cavity 2 of the microwave oven 1 has non-visible areas to be spared during enameling at high temperature to ensure the electrical continuity of said oven 1, in particular for the contact of at least one heating element with the cavity 2.
  • Said at least one heating element may consist of one, two or more shielded electrical resistors. Electrical continuity is also ensured at the connection of the magnetron 4 to the waveguide 3.
  • the thickness of the deposition of a non-ferrous metal on at least the internal walls 26 of the waveguide 3 is substantially equal to the flow depth of the currents induced on said walls 26 by the electromagnetic waves moving inside the waveguide 3.
  • the flow depth of the currents induced on said Walls 26 by electromagnetic waves is called skin thickness.
  • the metal losses are minimized and the microwave oven 1 is obtained at the lowest cost.
  • the microwave power returned from the microwave oven 1 is high without the need for additional power at the waveband.
  • the deposit of non-ferrous metal on the inner walls 26 of the waveguide 3 and of a sufficient thickness makes it possible to avoid heating up said waveguide 3 and thus to avoid metal losses.
  • the currents induced by the electromagnetic fields move within the thickness of the non-ferrous metal deposit and do not lead to heating inside the walls 26 of the waveguide 3 and in particular in the steel walls. decarbonized.
  • High temperature enamelling on a decarburized steel sheet combined with a non-ferrous metal deposition on the inner walls 26 of the waveguide 3 thus makes it possible to obtain cooking and reheating results for high-performance foods while at the same time allowing easy cleaning of the inner walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2, and to maintain a satisfactory performance of the wave chain.
  • the thickness of the deposition of a non-ferrous metal on at least the inner walls 26 of the waveguide 3 is greater than or equal to 5 ⁇ m.
  • Such a thickness of deposition of non-ferrous metal on the inner walls 26 of the waveguide 3 is sufficient and necessary to ensure optimum performance of the microwave oven 1 microwave chain.
  • the deposition of non-ferrous metal on at least said inner walls 26 of the waveguide 3 is nickel. It may also be a nickel alloy, such as an alloy of nickel and chromium, but with less efficient results. Such an alloy deposited on the inner walls 26 of the waveguide 3 slightly increases the metal losses compared to the deposition of nickel alone.
  • This type of alloy for depositing a non-ferrous metal on the inner walls 26 of the waveguide 3 requires increasing the power of the microwave oven 1 by acting on the waveband.
  • the deposit of non-ferrous metal on the inner walls 26 of the waveguide 3 is preferably nickel since this material has good electrical conduction, has low metal losses and does not lose its properties during the baking at high temperature.
  • Nickel has identical characteristics before and after the high temperature firing of the enamel deposited on at least the internal walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2.
  • the nickel deposit is a non-modifying material not, not disappearing or not migrating during the high temperature firing of the enamel deposited on the cavity 2 assembled with the waveguide 3.
  • nonferrous metal on the inner walls 26 of the waveguide 3 in a material such as nickel makes it possible to perform the high-temperature enamelling of the cavity 2 assembled with the waveguide 3.
  • the nickel deposit is not affected by the high temperature required during enameling, thus making it possible to obtain low metallic losses in the waveguide 3.
  • nickel deposition makes it possible to limit the metallic losses of the internal walls 26 of the waveguide 3 during the circulation of the waves inside said waveguide 3. Consequently, the nickel deposition increases the yield the power returned by the microwave oven 1.
  • the cavity 2 and the waveguide 3 are made of decarburized steel.
  • the inner walls 26 of the waveguide 3 are covered with a nickel deposit.
  • the metal losses associated with the walls 26 of the waveguide 3 are minimal.
  • the metal losses associated with the walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2 remain minimal because of the small currents flowing on these walls, but the conductive properties of these walls are not optimal.
  • an increase in the microwave power of the waveband can be implemented to increase the performance of the microwave oven 1.
  • the microwave power restored by the microwave oven 1 microwave chain is thus higher and thus enables the microwave oven 1 to operate at maximum power to guarantee cooking and reheating times of the foodstuffs. short without a significant increase in the microwave power of the waveband.
  • the maximum power of the microwave oven may be of the order of 1000 Watts with a conventional waveform as known to those skilled in the art.
  • the increase of the power of the wave-chain is achieved by increasing the value of the high-voltage capacitor 32 to compensate for the metallic losses of the cavity 2. And, preferably, the value of the high-voltage capacitor 32 can be increased by about 0.05 ⁇ F.
  • the wave channel is very little modified, and the performance is identical to a similar oven but with a stainless steel cavity for example.
  • the increase of the microwave power of the microwave oven 1 is achieved by changing the value of the high voltage capacitor 32 constituting an element of the waveband.
  • the waveguide 3 comprises means for adapting the impedance of the cavity 2 and the microwave generator, namely the magnetron 4.
  • the waveguide 3 is intended to be mounted on a wall of the cavity 2 of an oven microwave, and in particular on a side wall 11 of said cavity 2.
  • This waveguide 3 is mounted on a side wall 11 and said waveguide 3 is closed without using a side wall 11 of said cavity 2.
  • the waveguide 3 is made independently of the cavity 2 to optimize the coupling of these two elements 2 and 3 of the microwave oven 1.
  • the cavity 2 of the oven 1 is identical for cooking only by electromagnetic waves, or with at least one electric heating element, or combined by the electromagnetic waves and said at least one heating element.
  • the adaptation of the waveguide 3 to the cavity 2 is simplified in the case of the use of other elements such as steps or heating elements in the cavity 2.
  • This adaptation is allowed by the means of closure of the waveguide 3 independent of the fixing means of the waveguide 3 on the shell 9 of the cavity 2.
  • the closure means of the waveguide 3 comprises at least one cover 15 closing the housing 14 forming said guide 3. Said cover 15 closing the housing 14 forming said waveguide 3 is customizable to each type of cooking appliance.
  • the waveguide 3 comprises at least one inlet opening 28 and at least one outlet opening 6.
  • Said at least one inlet opening 28 is an opening for introducing an antenna 27 of the magnetron 4 into the waveguide. 3 and connect the magnetron 4 to said waveguide 3.
  • Said at least one outlet opening 6 is an opening for coupling the waveguide 3 to the cavity 2.
  • the waveguide 3 is assembled on the cavity 2 so that said at least one outlet opening 6 is aligned with at least one inlet opening 8 formed in the side wall 11 of the cavity 2 to define at least a wave output 21.
  • the wave circuit is closed by routing the microwave energy of the antenna 27 of the magnetron 4 successively passing through the waveguide 3 and said at least one outlet opening 6 of the waveguide. 3 aligned with said at least one inlet opening 8 of the cavity 2.
  • This waveguide 3 is formed of a housing 14 and a cover 15 cooperating together to define a conduit for delivering microwave energy from the magnetron 4 through a wave output 21 into the cavity 2 of the oven 1.
  • the waveguide 3 formed of a housing 14 and a cover 15 are both covered with a non-ferrous metal deposit, preferably nickel.
  • the walls of the housing 14 and the cover 15 to be treated by the deposition of a non-ferrous metal are in particular the internal walls 26 forming the guide wave 3 to reduce metal losses.
  • the outer walls forming the waveguide 3 belonging to the housing 14 and to the cover 15 are covered by a deposit of non-ferrous metal and in particular nickel.
  • the treatment of all the walls of the housing 14 and the lid 15 is due to the fact that these parts are treated by electrolysis in a bath of non-ferrous metal, in particular nickel, before being assembled according to the furnace manufacturing process. Microwave 1 according to the invention.
  • the waveguide 3 comprises a housing 14 and a cover 15 whose means for closing the waveguide 3 is independent of the fixing means of the waveguide 3 on the shell 9 of the cavity 2.
  • the casing 14 of the waveguide 3 is generally tubular in shape with a substantially rectangular cross-section or parallelepipedal shape.
  • the housing 14 and the lid 15 are assembled by welding or clinching thereby preventing any leakage of microwaves.
  • the waveguide 3 extends above the upper wall 13 of the cavity 2 allowing the magnetron 4 to be assembled above the cavity 2.
  • the magnetron 4 is mounted on a mounting flange 16 and the latter is attached to the waveguide 3.
  • the fixing means of the waveguide 3 on the shell 9 of the cavity 2 is formed around each wave output 21.
  • the fixing means of the waveguide 3 on the shell 9 of the cavity 2 is preferably made by welding or by clinching.
  • the magnetron 4 is oriented such that the antenna 27 is perpendicular to the plane passing through the wave output 21.
  • the magnetron 4 according to the invention can be mounted on the waveguide 3 at locations other than above the cavity 2, according to the applications envisaged by those skilled in the art.
  • the shell 9 of the cavity 2 comprises fold zones 19 of the walls 11, 12 and 13 of the ferrule 9 of rounded shape, so as to make the visual appearance of the microwave oven aesthetic and easier to clean.
  • the waveguide 3 comprises means for adapting the impedance to adapt the impedance of the cavity 2 and the wave outputs 21 to the impedance of the magnetron 4.
  • a preferred embodiment of the waveguide 3 according to the invention comprises at least one element 20 making it possible to adapt the impedance of the magnetron 4 to the cavity 2, said at least one element is known to those skilled in the art as "stub".
  • the waveguide impedance matching means 3 are arranged to optimize the power and efficiency of the microwave energy generating means.
  • the cover 15 of the waveguide 3 makes it possible to adapt the impedance of the magnetron 4 to the cavity 2 by allowing a simple modification of the waveguide 3.
  • the cover 15 of the waveguide 3 comprises at least one element 20 for adapting the impedance.
  • the cover 15 of the waveguide 3 comprises a stamp 25 directed towards the outside of the waveguide 3 placed in front of a magnetron antenna 27 4 to respect the distance between the antenna 27 of the magnetron 4 and the cover 15 of the waveguide 3 without increasing the depth of the casing 14 of the waveguide 3.
  • each wave output 21 corresponds a mode of excitation of the cavity 2 and an orientation clean field.
  • the two wave outputs 21 couple the waveguide 3 to the cavity 2.
  • the wave outputs 21 are positioned in the waveguide 3 and the cavity 2 so that the current lines generated by the electromagnetic fields on the wall 11 of the cavity 2 and on the waveguide 3 are cut perpendicularly by said wave outputs 21 and in turn generate electromagnetic fields in the cavity 2.
  • the waveguide 3 in the case described is a waveguide in TE01 mode.
  • the wave outputs 21 may have at least U-shaped and L-shaped.
  • the shape of said wave outputs 21 is related to the shape of the casing 14 comprising connecting radii of large size between the wall 7 and the side walls 5 of the waveguide 3. In order not to enlarge the width of the casing 14, the wave outputs 21 are made with bent shapes.
  • These wave output forms 21 cut more current lines on the wall of the waveguide 3 to have a good coupling and leave room on the sides of the openings 6 to have a point of attachment of the guide of the waveguide. wave 3 on the wall 11 of the cavity 2.
  • the L shape of at least one wave output 21 is preferably made so that the largest branch of L is horizontal.
  • Said at least one wave output 21 comprises an opening 8 in the cavity 2 greater than an opening 6 in the waveguide 3.
  • a cover covers at least one wave output 21 and the means for fixing the waveguide 3 on the cavity 2 of said wave output 21.
  • This cover covers at least one wave output 21 so as to protect said wave output 21.
  • This cache may for example be a mica sheet or a material transparent to microwaves.
  • a wall 11 of the shell 9 comprises a stamping 17 for positioning the cover so that said cover is in the extension of said wall 11.
  • Said cover is of dimension to be inserted in the press-fitting 17 so as not to project with respect to the lateral wall 11 of the cavity 2.
  • the shell 9 of the cavity 2 comprises at least a lower portion 23 and an upper portion 24 connected by a fastening means, such as by welding.
  • the waveguide 3 comprises a stamped form 18 making it possible to bypass said fastening means of the lower part 23 with the upper part 24 of the shell 9.
  • the waveguide 3 is mounted upside down with respect to waveguides of microwave ovens known to those skilled in the art.
  • the waveguide 3 is directly connected to the cavity 2 of the microwave oven 1 without using an additional wall to dissociate said waveguide 3 from said cavity 2.
  • the wall of the cavity 2 in relation to the waveguide 3 is not necessarily covered with a deposit of nonferrous metal.
  • This zone not treated by the deposition of a non-ferrous metal substantially reduces the efficiency of the microwave oven 1.
  • This embodiment of the invention makes it possible to obtain a higher efficiency than a furnace which has no treatment on all of the internal walls 26 of the waveguide 3.
  • the microwave oven 1 comprises at least one heating element for carrying out a cleaning mode by pyrolysis.
  • Automated cleaning is carried out by at least one electric heating element making it possible to reach a temperature of between 450 and 520 ° C. inside said cavity 2.
  • Said at least one electric heating element can be used for cooking modes and for cleaning by pyrolysis.
  • Said at least one heating element may consist of a heating element ventilated placed vis-à-vis the bottom wall 10 of the cavity 2 and a grill element placed under the upper wall 13 of the cavity 2.
  • the cavity 2 of the microwave oven 1 may include a compartment for housing a ventilated heating element.
  • the heating element is disposed between a wall 10 of the cavity 2 and a wall of the compartment. Said heating element surrounds a fan in order to ventilate the cavity 2 and to standardize the heat inside the cavity 2 during cooking in a conventional mode known as rotating heat.
  • the method of manufacturing a microwave oven 1 makes it possible to reduce the manufacturing costs and to obtain a reliable cooking appliance.
  • the microwave oven 1 is easy to maintain and clean by the high temperature enamel deposited on the inner walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2, said high temperature enamel having a smooth surface state.
  • the performance of the furnace 1 is at least equivalent to a conventional microwave oven using an equivalent wave chain, a decarburized steel for the cavity 2 and the waveguide 3, and by producing a non-metallic deposit. ferrous on the inner walls 26 of the waveguide 3, it limits the metal losses inside said waveguides 3.
  • said microwave oven 1 and allows to achieve cooking modes using electromagnetic waves and electric heating elements.
  • Said electric heating elements make it possible to carry out an automated cleaning by pyrolysis.
  • the second step of the method of manufacturing a microwave oven 1 consisting of the processing operation of the inner walls 26 of the waveguide 3 can be performed prior to the first step or again after said first step.
  • the assembly of the assembly consisting of at least the cavity 2 and the waveguide 3 is mandatory before the enameling step at high temperature to avoid any problem of assembly of these two elements.
  • the assembly of the waveguide 3 on the cavity 2 by a fastening means such as welding is to be avoided once the cavity 2 is enamelled.
  • the high temperature enamel deposited on the inner walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2 is fragile and can not be subjected to stress during assembly by a fastening means such as welding or clinching. In any case, it is necessary to avoid assembling a fastening means on the enameled cavity 2. Otherwise, enamel breaks down and spreads to areas where food is likely to be in contact.
  • the enamel deposited on the cavity 2 forms an insulating layer and does not allow attachment by welding of the cavity 2 with the waveguide 3 after the high temperature enameling step.
  • the assembly consisting of the cavity 2 and the waveguide 3 undergoes only small deformations during the treatment by enameling at high temperature.
  • the deformations of the assembly are weak and do not generate any security risk for the use of electromagnetic waves for both the microwave oven and the user.
  • the assembly of the members constituting the microwave oven on the cavity 2 and the waveguide 3 is carried out conventionally.
  • the assembly of the cavity 2 and the waveguide 3 of a microwave oven 1 of the present invention and the treatment of the inner walls 26 of said waveguide 3 as well as the enameling of at least the internal walls 10, 11, 12 and 13 of the cavity 2 provide an economical and easy to clean oven while optimizing microwave power generation performance.
  • the main object of the invention is to propose a microwave oven that is simple to industrialize and at the least cost, said microwave oven also makes it possible to integrate it into a manufacture of electric domestic cooking ovens having a pyrolysis cleaning.

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Abstract

Un four à micro-ondes comprenant une chaine d'ondes, un guide d'ondes (3) et une cavité (2), ladite chaine d'ondes comprenant un magnétron (4) et une alimentation dudit magnétron (4), ladite chaine d'ondes étant destinée à alimenter en ondes électromagnétiques ladite cavité (2) de four (1) à travers ledit guide d'ondes (3), ladite cavité (2) étant reliée audit guide d'ondes (3) par au moins une ouverture (6, 8), ladite ouverture (6, 8) formant au moins une sortie d'ondes (21) adaptée à coupler le guide d'ondes (3) et la cavité (2), ladite cavité (2) comprenant une virole (9) et une paroi de fond (10).
La cavité (2) et le guide d'ondes (3) sont réalisés dans un matériau identique émaillable, et en ce qu'au moins les parois internes (26) dudit guide d'ondes (3) sont recouvertes d'un dépôt d'un métal non ferreux.
Utilisation notamment dans un four à micro-ondes domestique.

Description

  • La présente invention concerne un four à micro-ondes.
  • Elle concerne également un procédé de fabrication d'un four à micro-ondes.
  • Un four à micro-ondes comprend une cavité à recevoir des aliments ainsi qu'un magnétron et un circuit de puissance alimentant le magnétron. Le magnétron est généralement relié à la cavité par un guide d'ondes.
  • Pour éviter des pertes métalliques, le guide d'ondes est réalisé dans une matière à bonne conductivité électrique tel que les tôles aluminées ou électrozinguées ou en inox austénitique.
  • Une solution répandue pour pallier les difficultés de construction du guide d'ondes est l'utilisation d'une paroi de la cavité commune avec le guide d'ondes. Ce principe de construction nécessite de réaliser la cavité du four à micro-ondes dans la même matière que le guide d'ondes.
  • En outre, ce principe d'assemblage nécessite que la cavité comporte des zones de raccordement avec le guide d'ondes. Le moyen de fixation utilisé pour assembler le guide d'ondes sur la cavité est généralement une opération de soudage ou encore de clinchage.
  • On connaît des cavités de four à micro-ondes émaillées à basse température. Les matériaux utilisés pour réaliser l'émaillage de ces cavités est de la tôle aluminée. L'assemblage du guide d'ondes avec la cavité nécessite un matériau identique pour ledit guide d'ondes et ladite cavité, d'où un guide d'ondes réalisé en tôle aluminée. L'emploi de ce matériau a pour objet de limiter les pertes métalliques. L'émail déposé sur les parois de la cavité en tôle aluminée est sous forme liquide avant la cuisson dudit émail.
  • Ces fours de cuisson avec une cavité émaillée à basse température présentent l'inconvénient d'obtenir une surface interne de qualité médiocre avec l'emploi d'émail basse température. Par conséquent, les parois émaillées de la cavité sont difficilement nettoyables et présentent un aspect d'esthétique moyenne.
  • Par ailleurs, l'utilisation de tôles aluminées constituant le guide d'ondes et la cavité présente un inconvénient pour l'assemblage de ces deux éléments, et en particulier des difficultés pour la mise au point du soudage permettant la fixation de ceux-ci. La fixation par soudage de tôles aluminées pour l'obtention d'une cavité émaillée à basse température a un coût élevé puisque les électrodes de soudage sont remplacées fréquemment. La durée de vie des électrodes de soudage est raccourcie lors de l'utilisation de celles-ci pour des tôles aluminées.
  • En outre, le coût matière de la tôle aluminée est élevé. Par conséquent, l'obtention d'un four à micro-ondes avec des éléments réalisés dans un tel matériau est coûteuse.
  • La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités et de proposer un four à micro-ondes ayant une cavité pouvant être émaillée à haute température tout en garantissant des pertes métalliques faibles dans le guide d'ondes et un coût d'obtention minimisé.
  • A cet effet, la présente invention vise un four à micro-ondes comprenant une chaine d'ondes, un guide d'ondes et une cavité, ladite chaine d'ondes comprenant un magnétron et une alimentation dudit magnétron, ladite chaine d'ondes étant destinée à alimenter en ondes électromagnétiques ladite cavité de four à travers ledit guide d'ondes, ladite cavité étant reliée audit guide d'ondes par au moins une ouverture, ladite ouverture formant au moins une sortie d'ondes adaptée à coupler le guide d'ondes et la cavité, ladite cavité comprenant une virole et une paroi de fond.
  • Selon l'invention, la cavité et le guide d'ondes sont réalisés dans un matériau identique émaillable, et en ce qu'au moins les parois internes dudit guide d'ondes sont recouvertes d'un dépôt d'un métal non ferreux.
  • Ainsi, les parois internes de la cavité sont recouvertes d'un émail haute température ayant une rugosité faible et permettant un nettoyage aisé. L'état de surface des parois internes de la cavité est esthétique et agréable au toucher. Les parois internes de la cavité ne se détériorent pas au cours des cuissons. Le retrait des graisses est facilité par l'utilisation de l'émail haute température ayant un état de surface lisse.
  • L'alimentation du magnétron correspond à un circuit électrique de puissance. Ladite alimentation du magnétron peut être réalisée suivant deux modes de réalisation.
  • Le premier mode de réalisation est connu de l'homme du métier sous la désignation redresseur à monophase. Dans ce premier mode de réalisation, le dispositif constituant l'alimentation du magnétron comprend un transformateur haute tension, un condensateur haute tension et une diode.
  • Le second mode de réalisation est connu de l'homme du métier sous la désignation alimentation à découpage ou encore « inverter ».
  • Un four à micro-ondes conforme à l'invention ne présente aucun risque pour l'utilisateur puisque aucune fuite de micro-ondes n'est constatée par la Demanderesse lors d'expérimentations. Le four à micro-ondes conforme à l'invention utilise l'emploi d'un matériau identique destiné à être émaillé à haute température pour la cavité et le guide d'ondes et aucune déformation n'est constatée lors de la fabrication d'un tel four à micro-ondes. Le four à micro-ondes n'a pas de fuites de micro-ondes au niveau du guide d'ondes ni sur le contour de la porte obturant l'ouverture de la cavité pour l'enfournement des aliments. Les zones de jonction du four à micro-ondes conforme à l'invention entre la cavité, le guide d'ondes et la porte ne laissent aucune fuite d'ondes puisque l'assemblage de la cavité avec le guide d'ondes ne subit pas de déformations importantes suite à la cuisson à haute température de l'émail déposé sur la cavité.
  • Par ailleurs, le moyen de fixation entre la cavité et le guide d'ondes est facilité par l'emploi d'un matériau identique pouvant être émaillé à haute température.
  • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le matériau constituant la cavité et le guide d'ondes est un acier décarburé.
  • L'acier décarburé est un matériau permettant un émaillage à haute température au moindre coût. L'acier décarburé est un matériau peu onéreux pour réaliser une cavité émaillée à haute température.
  • Ainsi, le coût d'obtention du four à micro-ondes est minimisé. Ce matériau permet une bonne accroche de l'émail haute température au moindre coût.
  • Préférentiellement, la cavité et le guide d'ondes sont soudés entre eux.
  • Ainsi, le coût d'obtention du four à micro-ondes avec un tel moyen de fixation est minimisé tout en garantissant la fiabilité de l'assemblage.
  • En outre, la mise en forme, telle que par emboutissage, d'un tel matériau pour l'obtention de la cavité et le guide d'ondes est aisée. Un traitement est réalisé sur les parois internes du guide d'ondes indépendamment de la cavité après la mise en forme dudit guide d'ondes et de ladite cavité.
  • Par ailleurs, l'acier décarburé présente l'avantage d'être soudé aisément et permet ainsi de réduire le coût de l'opération de soudage entre la cavité et le guide d'ondes.
  • Le dépôt d'un métal non ferreux sur les parois internes du guide d'ondes permet de minimiser les pertes métalliques dans le guide d'ondes et d'obtenir ainsi un rendement efficace de la chaîne d'ondes du four à micro-ondes.
  • Préférentiellement, l'épaisseur du dépôt d'un métal non ferreux sur au moins les parois internes du guide d'ondes est sensiblement égal à la profondeur de circulation des courants induits sur lesdites parois par les ondes électromagnétiques se déplaçant à l'intérieur du guide d'ondes. La profondeur de circulation des courants induits sur lesdites parois par les ondes électromagnétiques est appelée épaisseur de peau.
  • Ainsi, les pertes métalliques sont minimisées et le four à micro-ondes est obtenu au moindre coût. La puissance micro-ondes restituée du four à micro-ondes est plus élevée sans nécessiter l'ajout de puissance au niveau de la chaîne d'ondes. Le dépôt de métal non ferreux sur les parois internes du guide d'ondes et d'une épaisseur suffisante permet d'éviter les échauffements dudit guide d'ondes et ainsi d'éviter des pertes métalliques. Les courants électriques se déplacent à l'intérieur de l'épaisseur du dépôt de métal non ferreux et ne conduisent pas à des pertes métalliques à l'intérieur des parois du guide d'ondes et en particulier dans les parois en acier décarburé.
  • L'émaillage à haute température sur une tôle en acier décarburé combiné avec un dépôt de métal non ferreux sur les parois internes du guide d'ondes permet ainsi d'obtenir des résultats de cuisson et de réchauffage des aliments performants tout en permettant un nettoyage aisé des parois internes de la cavité, et de conserver une performance satisfaisante de la chaine d'ondes.
  • En pratique, l'épaisseur du dépôt d'un métal non ferreux sur au moins les parois internes du guide d'ondes est supérieure ou égale à 5µm.
  • Une telle épaisseur de dépôt de métal non ferreux sur les parois internes du guide d'ondes est suffisante et nécessaire pour garantir un rendement optimum de la chaîne d'ondes du four à micro-ondes.
  • L'épaisseur minimum du dépôt d'un métal non ferreux sur au moins les parois internes du guide d'ondes est lié à l'épaisseur de peau permettant la circulation des courants électriques. La quasi-totalité des courants électriques se concentrent dans ladite épaisseur de peau formée à l'intérieur du guide d'ondes.
  • Dans différents modes de réalisation de l'invention, la Demanderesse emploie une épaisseur du dépôt d'un métal non ferreux sur au moins les parois internes du guide d'ondes de l'ordre de 5µm, 8µm ou encore 10µm.
  • Une épaisseur minimale de 5µm de métal non ferreux est suffisante pour garantir les performances de fonctionnement du four à micro-ondes. En revanche, le dépôt de métal non ferreux sur les parois internes du guide d'ondes est plus aisé pour une épaisseur de l'ordre de 8µm ou 10µm.
  • Le dépôt de métal non ferreux est réalisé sur lesdites parois internes du guide d'ondes pour diminuer les pertes métalliques de ce dernier qui sont liées aux déplacements des courants engendrés par les ondes électromagnétiques sur ces parois. Ce traitement est suffisant sur les parois internes du guide d'ondes et le reste des parois des éléments constituant le four à micro-ondes ne nécessite pas un tel traitement par un métal non ferreux. En effet, l'intensité du champ dans la cavité est plus faible que dans le guide d'ondes et les pertes métalliques sur les parois en sont diminuées d'autant. En outre, le traitement par un métal non ferreux est réalisé sur les parois du guide d'ondes, le dépôt d'émail cuit à haute température ne peut être effectué sur au moins les parois internes du guide d'ondes.
  • Selon une caractéristique préférée de l'invention, le dépôt de métal non ferreux sur au moins lesdites parois internes du guides d'ondes est du nickel.
  • Le dépôt de métal non ferreux sur les parois internes du guide d'ondes dans un matériau tel que du nickel permet de réaliser l'émaillage à haute température de la cavité assemblée avec le guide d'ondes. Le dépôt de nickel n'est pas altéré par la cuisson à haute température de l'émail et permet ainsi d'obtenir des pertes métalliques faibles dans le guide d'ondes. L'assemblage de la cavité et du guide d'ondes ne subit pas de déformations puisqu'un matériau identique destiné à être émaillé à haute température est utilisé pour ces deux éléments.
  • Par ailleurs, le dépôt de nickel permet de limiter les pertes métalliques des parois du guide d'ondes lors de la circulation des ondes à l'intérieur dudit guide d'ondes. Par conséquent, l'épaisseur du dépôt de nickel garantit un rendement efficace de la chaîne d'ondes.
  • Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, une augmentation de la puissance de la chaîne d'ondes est mise en oeuvre pour compenser les pertes liées à l'emploi d'un matériau pour la cavité permettant un émaillage à haute température.
  • Ainsi, la puissance micro-ondes restituée par la chaîne d'ondes du four à micro-ondes est plus élevée et permet ainsi un fonctionnement du four à micro-ondes à une puissance maximale permettant de garantir des temps de cuisson et de réchauffage des aliments courts.
  • La puissance micro-ondes restituée par la chaîne d'ondes du four à micro-ondes nécessite une augmentation faible de la puissance d'alimentation du magnétron.
  • Pratiquement, l'augmentation de la puissance de la chaîne d'ondes est réalisée par l'augmentation de la valeur du condensateur haute tension dans le cas où l'alimentation du magnétron comprend un transformateur haute tension, une diode et ledit condensateur haute tension. Et préférentiellement, l'augmentation de la valeur du condensateur haute tension est de l'ordre de 0,05µF.
  • L'augmentation de la puissance du four à micro-ondes est réalisée par la modification de la valeur du condensateur haute tension constituant un élément de la chaîne d'ondes.
  • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le four à micro-ondes comprend au moins un élément chauffant permettant de réaliser un mode de nettoyage par pyrolyse.
  • Ainsi, l'utilisateur n'a plus à nettoyer la cavité du four à micro-ondes manuellement. Un nettoyage automatisé est réalisé par au moins un élément chauffant électrique permettant d'atteindre une température comprise entre 450 et 520°C à l'intérieur de ladite cavité.
  • Ledit au moins un élément chauffant peut être constitué d'un élément chauffant ventilé placé en vis-à-vis de la paroi de fond de la cavité et d'un élément de grill placé sous la paroi supérieure de la cavité.
  • Dans un autre mode de réalisation de l'invention, ledit au moins un élément chauffant peut également comprendre un élément de sole placé sous la paroi inférieure de la cavité.
  • Selon un second aspect de l'invention, elle concerne un procédé de fabrication d'un four à micro-ondes comprenant une chaine d'ondes, un guide d'ondes et une cavité, ladite chaine d'ondes comprenant un magnétron et une alimentation dudit magnétron, ladite chaine d'ondes étant destinée à alimenter en ondes électromagnétiques ladite cavité de four à travers ledit guide d'ondes, ladite cavité étant reliée audit guide d'ondes par au moins une ouverture, ladite ouverture formant au moins une sortie d'ondes adaptée à coupler le guide d'ondes et la cavité, ladite cavité comprenant une virole et une paroi de fond.
  • Ce procédé de fabrication d'un four à micro-ondes comprend au moins les étapes suivantes :
    • une première étape de réalisation de la cavité et du guide d'ondes dans un matériau identique émaillable ;
    • une deuxième étape de traitement d'au moins les parois internes du guide d'ondes par un dépôt d'un métal non ferreux ;
    • une troisième étape d'assemblage de la cavité et du guide d'ondes ; et
    • une quatrième étape d'émaillage à haute température d'au moins les parois internes de la cavité.
  • Ainsi, le procédé de fabrication d'un four à micro-ondes conforme à l'invention permet de réduire les coûts de fabrication et d'obtenir un appareil de cuisson plus performant. Le four à micro-ondes est facile à entretenir et à nettoyer par l'émail haute température déposé sur les parois internes de la cavité. En outre les performances du four sont au moins équivalentes à un four à micro-ondes classique en réalisant le dépôt de métal non ferreux sur les parois internes du guide d'ondes, celui-ci permet de limiter les pertes métalliques à l'intérieur dudit guides d'ondes en utilisant une chaine d'ondes identique.
  • Par ailleurs, ledit four à micro-ondes permet ainsi de réaliser des modes de cuisson utilisant des ondes électromagnétiques et des éléments chauffant électriques. Lesdits éléments chauffant électriques permettent de réaliser un nettoyage automatisé par pyrolyse.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un four à micro-ondes conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue éclatée d'une partie d'un four à micro-ondes conforme à l'invention ; et
    • la figure 3 est un schéma électrique de puissance d'une alimentation d'un magnétron du type redresseur à monophase.
  • On va décrire tout d'abord, en référence aux figures 1 et 2, un four à micro-ondes 1 conforme à l'invention.
  • On reconnaît sur ces figures une cavité 2 de cuisson des aliments et un guide d'ondes 3. L'énergie micro-ondes est mise en oeuvre dans le four à micro-ondes 1 par des moyens de génération qui peuvent comprendre un magnétron 4, une alimentation (non représentée) dudit magnétron 4.
  • Ledit magnétron 4 est destiné à rayonner un champ électromagnétique dans le guide d'ondes 3 qui est lié à la cavité 2 via au moins une sortie d'ondes 21. Ce magnétron 4 est placé par rapport au guide d'ondes 3 pour permettre une bonne adaptation des micro-ondes dans ladite cavité 2. Le positionnement dudit magnétron 4 n'étant pas l'objet de la présente invention n'est pas décrit ici en détail.
  • Comme illustré aux figures 1 et 2, le four à micro-ondes 1 comprend un magnétron 4 et un guide d'ondes 3 destinés à alimenter en ondes électromagnétiques une cavité 2 de four 1 comprenant au moins une ouverture 8 en correspondance avec au moins une ouverture 6 ménagée sur une paroi 7 du guide d'ondes 3, lesdites ouvertures 6 et 8 formant au moins une sortie d'ondes 21 adaptée à coupler le guide d'ondes 3 et la cavité 2, ladite cavité 2 comprenant une virole 9 et une paroi de fond 10. Ladite virole 9 est constituée de deux parois latérales 11, une paroi inférieure 12 et une paroi supérieure 13.
  • Les parois 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2 sont réalisées dans un matériau métallique qui est imperméable à l'énergie micro-ondes. De cette façon, ledit matériau, pouvant être un acier décarburé destiné à être émaillé à haute température, permet d'empêcher les micro-ondes de sortir de la cavité 2.
  • En outre, les parois 10, 11, 12 et 13 sont assemblées de manière étanche pour éviter les fuites micro-ondes par les liaisons entre lesdites parois 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2.
  • Par ailleurs, la cavité 2 dont la face frontale 30 comprend une ouverture 22 pour l'enfournement des aliments à réchauffer ou à cuire, est fermée par une porte (non représentée), par laquelle les aliments sont introduits dans ladite cavité 2. Ladite porte et ladite cavité 2 comprennent des moyens d'étanchéité habituels pour les micro-ondes.
  • Le four à micro-ondes 1 comprend une chaine d'ondes, un guide d'ondes 3 et une cavité 2. Ladite chaine d'ondes comprend un magnétron 4 et une alimentation dudit magnétron 4.
  • L'alimentation du magnétron 4 peut être réalisé suivant au moins deux technologies, toutes deux bien connues de l'homme du métier.
  • Un premier type d'alimentation, illustré à la figure 3, peut être mis en oeuvre à partir d'un condensateur haute tension 32, d'une diode 29 et d'un transformateur haute tension 31.
  • Un second type d'alimentation (non représenté) peut être mis en oeuvre avec une carte électronique de commande couramment appelée alimentation à découpage, ou encore « inverter ».
  • Ladite chaine d'ondes est destinée à alimenter en énergie micro-ondes une cavité 2 de four 1. Ladite cavité 2 comprend au moins une ouverture 8 en correspondance avec au moins une ouverture 6 ménagée sur une paroi du guide d'ondes 3, lesdites ouvertures 6 et 8 formant au moins une sortie d'ondes 21 adaptée à coupler le guide d'ondes 3 et la cavité 2. Ladite cavité 2 comprend une virole 9 et une paroi de fond 10.
  • La cavité 2 et le guide d'ondes 3 sont réalisés dans un matériau identique émaillable, et en ce qu'au moins les parois internes 26 dudit guide d'ondes 3 sont recouvertes d'un dépôt d'un métal non ferreux.
  • Ainsi, les parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2 sont recouvertes d'un émail haute température et permettant un nettoyage aisé. L'état de surface des parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2 est esthétique et agréable au toucher. Les parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2 ne se détériorent pas au cours des cuissons et peuvent être nettoyées par un traitement permettant de brûler les graisses déposées sur lesdites parois internes 10, 11, 12 et 13. Le retrait des graisses et des salissures est facilité par l'utilisation de l'émail haute température ayant un état de surface lisse.
  • Un four à micro-ondes 1 conforme à l'invention ne présente aucun risque pour l'utilisateur puisque aucune fuite de micro-ondes n'est constatée par la Demanderesse lors d'expérimentations. Le four à micro-ondes 1 conforme à l'invention utilise l'emploi d'un matériau identique destiné à être émaillé à haute température pour la cavité 2 et le guide d'ondes 3 et aucune déformation n'est constatée lors de la fabrication d'un tel four à micro-ondes 1, en particulier lors de la cuisson de l'émail à haute température. Le four à micro-ondes 1 n'a pas de fuites de micro-ondes au niveau du guide d'ondes 3 sur le contour de la porte obturant l'ouverture de la cavité 2 pour l'enfournement des aliments. Les zones de jonction du four à micro-ondes 1 conforme à l'invention entre la cavité 2, le guide d'ondes 3 et la porte ne laissent aucune fuite d'ondes puisque l'assemblage de la cavité 2 avec le guide d'ondes 3 ne subit pas de déformations suite à la cuisson à haute température de l'émail déposé sur la cavité 2.
  • Par ailleurs, le moyen de fixation entre la cavité 2 et le guide d'ondes 3 est facilité par l'emploi d'un matériau identique destiné à être émaillé à haute température.
  • Le matériau constituant la cavité 2 et le guide d'ondes 3 est un acier décarburé.
  • Ainsi, le coût d'obtention du four à micro-ondes 1 est minimisé. Ce matériau permet une bonne accroche de l'émail haute température au moindre coût.
  • Préférentiellement, la cavité 2 et le guide d'ondes 3 sont soudés entre eux.
  • Ainsi, le coût d'obtention du four à micro-ondes 1 avec un tel moyen de fixation est minimisé tout en garantissant la fiabilité de l'assemblage.
  • En outre, la mise en forme, par exemple par emboutissage, d'un tel matériau pour l'obtention de la cavité 2 et le guide d'ondes 3 est aisée. Un traitement est réalisé sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 indépendamment de la cavité 2 après la mise en forme dudit guide d'ondes 3 et de ladite cavité 2. Les formes du guide d'ondes 3 et de la cavité 2 sont réalisées essentiellement par mise en forme et notamment par un procédé d'emboutissage.
  • Le dépôt d'un métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3, de préférence du nickel, est réalisé après l'emboutissage dudit guide d'ondes 3. Ce dépôt de métal non ferreux peut être mis en oeuvre par un trempage du guide d'ondes 3 dans un bain de nickel par électrolyse. Le guide d'ondes 3 est un élément dissocié de la cavité 2. De cette manière, les parois de la cavité 2 ne sont pas recouvertes d'un dépôt de métal non ferreux empêchant la fixation de l'émail à haute température pour au moins les parois internes 10, 11, 12 et 13 de ladite cavité 2. Le trempage du guide d'ondes 3 dans un bain de nickel par électrolyse permet de recouvrir toutes les parois internes 26 de ce dernier. Les parois externes du guide d'ondes 3 sont également recouvertes de nickel sans toutefois dégrader l'aspect du four à micro-ondes 1 ou provoquer un quelconque inconvénient pour l'assemblage de la cavité 2 avec le guide d'ondes 3 ou encore pour l'émaillage à haute température de ladite cavité 2.
  • Par ailleurs, l'acier décarburé présente l'avantage d'être soudé aisément et permet ainsi de réduire le coût de l'opération de soudage entre la cavité 2 et le guide d'ondes 3.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention, la cavité 2 et le guide d'ondes 3 sont soudés entre eux avant le dépôt de l'émail à cuire dans un four de cuisson sur au moins les parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2 et également la face frontale 30 de ladite cavité 2. L'assemblage par soudage de la cavité 2 avec le guide d'ondes 3 et l'utilisation de l'acier décarburé pour ces deux éléments permet de limiter les déformations mécaniques dues aux dilatations lors de la cuisson de l'émail à haute température et de garantir un assemblage fonctionnel avec les différents organes constituant le four à micro-ondes 1.
  • La température d'émaillage de la cavité 2 est de l'ordre de 860°C.
  • La cavité 2 du four à micro-ondes 1 présente des zones non visibles à épargner lors de l'émaillage à haute température pour assurer la continuité électrique dudit four 1, notamment pour le contact d'au moins un élément chauffant avec la cavité 2. Ledit au moins un élément chauffant peut être constitué d'une, deux ou plusieurs résistances électriques blindées. La continuité électrique est également assurée au niveau du raccordement du magnétron 4 au guide d'ondes 3.
  • Le dépôt d'un métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 permet de minimiser les pertes métalliques dans le guide d'ondes 3 et d'obtenir ainsi un rendement efficace de la chaîne d'ondes du four à micro-ondes 1.
  • Préférentiellement, l'épaisseur du dépôt d'un métal non ferreux sur au moins les parois internes 26 du guide d'ondes 3 est sensiblement égal à la profondeur de circulation des courants induits sur lesdites parois 26 par les ondes électromagnétiques se déplaçant à l'intérieur du guide d'ondes 3. La profondeur de circulation des courants induits sur lesdites parois 26 par les ondes électromagnétiques est appelée épaisseur de peau.
  • Ainsi, les pertes métalliques sont minimisées et le four à micro-ondes 1 est obtenu au moindre coût. La puissance micro-ondes restituée du four à micro-ondes 1 est élevée sans nécessiter un ajout de puissance au niveau de la chaîne d'ondes. Le dépôt de métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 et d'une épaisseur suffisante permet d'éviter les échauffements dudit guide d'ondes 3 et ainsi d'éviter des pertes métalliques. Les courants induits par les champs électromagnétiques se déplacent à l'intérieur de l'épaisseur du dépôt de métal non ferreux et ne conduisent pas un échauffement à l'intérieur des parois 26 du guide d'ondes 3 et en particulier dans les parois en acier décarburé.
  • L'émaillage à haute température sur une tôle en acier décarburé combiné avec un dépôt de métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 permet ainsi d'obtenir des résultats de cuisson et de réchauffage des aliments performants tout en permettant un nettoyage aisé des parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2, et de conserver une performance satisfaisante de la chaine d'ondes.
  • En pratique, l'épaisseur du dépôt d'un métal non ferreux sur au moins les parois internes 26 du guide d'ondes 3 est supérieure ou égale à 5µm.
  • Une telle épaisseur de dépôt de métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 est suffisante et nécessaire pour garantir un rendement optimum de la chaîne d'ondes du four à micro-ondes 1.
  • Le dépôt de métal non ferreux sur au moins lesdites parois internes 26 du guide d'ondes 3 est du nickel. Il peut être également un alliage de nickel, tel qu'un alliage de nickel et de chrome, mais présentant des résultats moins performants. Un tel alliage déposé sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 augmente légèrement les pertes métalliques par rapport au dépôt de nickel seul.
  • Ce type d'alliage pour le dépôt d'un métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 nécessite d'augmenter la puissance du four à micro-ondes 1 en agissant sur la chaine d'ondes.
  • Le dépôt de métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 est préférentiellement du nickel puisque ce matériau a une bonne conduction électrique, présente des faibles pertes métalliques et ne perd pas ses propriétés au cours de la cuisson à haute température de l'émail. Le nickel présente des caractéristiques identiques avant et après la cuisson à haute température de l'émail déposé sur au moins les parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2. Le dépôt de nickel est un matériau ne se modifiant pas, ne disparaissant pas ou encore ne migrant pas lors de la cuisson à haute température de l'émail déposée sur la cavité 2 assemblée avec le guide d'ondes 3.
  • Le dépôt de métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3 dans un matériau tel que du nickel permet de réaliser l'émaillage à haute température de la cavité 2 assemblée avec le guide d'ondes 3. Le dépôt de nickel n'est pas altéré par la haute température nécessaire lors de l'émaillage permettant ainsi d'obtenir des pertes métalliques faibles dans le guide d'ondes 3.
  • Par ailleurs, le dépôt de nickel permet de limiter les pertes métalliques des parois internes 26 du guide d'ondes 3 lors de la circulation des ondes à l'intérieur dudit guide d'ondes 3. Par conséquent, le dépôt de nickel augmente le rendement de la puissance restituée par le four à micro-ondes 1.
  • La cavité 2 et le guide d'ondes 3 sont réalisés en acier décarburé. Les parois internes 26 du guide d'ondes 3 sont recouvertes d'un dépôt de nickel. Les pertes métalliques liées aux parois 26 du guide d'ondes 3 sont minimes. Les pertes métalliques liées aux parois 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2 restent minimes du fait des faibles courants circulant sur ces parois, mais les propriétés conductrices de ces parois ne sont pas optimales. Ainsi, une augmentation de la puissance micro-ondes de la chaîne d'ondes peut être mise en oeuvre pour augmenter les performances du four à micro-ondes 1.
  • La puissance micro-ondes restituée par la chaîne d'ondes du four à micro-ondes 1 est plus élevée et permet ainsi un fonctionnement du four à micro-ondes 1 à une puissance maximale permettant de garantir des temps de cuisson et de réchauffage des aliments courts sans avoir recours à une augmentation significative de la puissance micro-ondes de la chaîne d'ondes.
  • Par exemple, la puissance maximum du four à micro-ondes peut être de l'ordre de 1000 Watts avec une chaine d'ondes classique telle que connue par l'homme du métier.
  • Pratiquement, l'augmentation de la puissance de la chaîne d'ondes est réalisée par l'augmentation de la valeur du condensateur haute tension 32 pour compenser les pertes métalliques de la cavité 2. Et préférentiellement, la valeur du condensateur haute tension 32 peut être augmentée de l'ordre de 0,05µF. La chaine d'ondes s'en trouve très peu modifiée, et les performances sont identiques à un four similaire mais avec une cavité en acier inoxydable par exemple.
  • L'augmentation de la puissance micro-ondes du four à micro-ondes 1 est réalisée par la modification de la valeur du condensateur haute tension 32 constituant un élément de la chaîne d'ondes.
  • Le guide d'ondes 3 comprend des moyens d'adaptation de l'impédance de la cavité 2 et du générateur de micro-ondes à savoir le magnétron 4.
  • Le guide d'ondes 3 est destiné à être monté sur une paroi de la cavité 2 d'un four à micro-ondes, et en particulier sur une paroi latérale 11 de ladite cavité 2.
  • On va décrire à présent un mode de réalisation préférentiel de l'invention suivant les figures 1 et 2.
  • Ce guide d'ondes 3 est monté sur une paroi latérale 11 et ledit guide d'ondes 3 est fermé sans utiliser une paroi latérale 11 de ladite cavité 2.
  • De cette manière, le guide d'ondes 3 est réalisé de manière indépendante de la cavité 2 pour optimiser le couplage de ces deux éléments 2 et 3 du four à micro-ondes 1. La cavité 2 de four 1 est identique pour une cuisson uniquement par ondes électromagnétiques, ou avec au moins un élément chauffant électrique, ou encore en combiné par les ondes électromagnétiques et ledit au moins un élément chauffant.
  • De même, l'adaptation du guide d'ondes 3 à la cavité 2 est simplifiée dans le cas de l'utilisation d'autres éléments tels que des gradins ou des éléments chauffant dans la cavité 2. Cette adaptation est permise par le moyen de fermeture du guide d'ondes 3 indépendant du moyen de fixation du guide d'ondes 3 sur la virole 9 de la cavité 2. Le moyen de fermeture du guide d'ondes 3 comprend au moins un couvercle 15 fermant le boîtier 14 formant ledit guide d'ondes 3. Ledit couvercle 15 fermant le boîtier 14 formant ledit guide d'ondes 3 est personnalisable à chaque type d'appareil de cuisson.
  • Le guide d'ondes 3 comprend au moins une ouverture d'entrée 28 et au moins une ouverture de sortie 6. Ladite au moins une ouverture d'entrée 28 est une ouverture permettant d'introduire une antenne 27 du magnétron 4 dans le guide d'ondes 3 et de raccorder le magnétron 4 audit guide d'ondes 3. Ladite au moins une ouverture de sortie 6 est une ouverture permettant de coupler le guide d'ondes 3 à la cavité 2.
  • Le guide d'ondes 3 est assemblé sur la cavité 2 de manière à ce que ladite au moins une ouverture de sortie 6 est alignée avec au moins une ouverture d'entrée 8 ménagée dans la paroi latérale 11 de la cavité 2 pour définir au moins une sortie d'ondes 21.
  • De cette manière, le circuit d'ondes est fermé par l'acheminement de l'énergie micro-ondes de l'antenne 27 du magnétron 4 traversant successivement le guide d'ondes 3 et ladite au moins une ouverture de sortie 6 du guide d'ondes 3 alignée avec ladite au moins une ouverture d'entrée 8 de la cavité 2.
  • Ce guide d'ondes 3 est formé d'un boîtier 14 et d'un couvercle 15 coopérant ensemble pour définir un conduit pour délivrer une énergie micro-ondes du magnétron 4 au travers d'une sortie d'ondes 21 dans la cavité 2 du four 1.
  • Dans ce mode de réalisation de l'invention, le guide d'ondes 3 formé d'un boîtier 14 et d'un couvercle 15 sont l'un et l'autre recouverts d'un dépôt de métal non ferreux, préférentiellement de nickel. Les parois du boîtier 14 et du couvercle 15 à traiter par le dépôt d'un métal non ferreux sont notamment les parois internes 26 formant le guide d'ondes 3 afin de réduire les pertes métalliques. Les parois externes formant le guide d'ondes 3 appartenant au boîtier 14 et au couvercle 15 sont recouvertes par un dépôt de métal non ferreux et en particulier du nickel. Le traitement de l'ensemble des parois du boîtier 14 et du couvercle 15 est dû au fait que ces pièces sont traitées par électrolyse dans un bain de métal non ferreux, notamment du nickel, avant d'être assemblées suivant le procédé de fabrication du four à micro-ondes 1 conforme à l'invention.
  • Le guide d'ondes 3 comprend un boîtier 14 et un couvercle 15 dont le moyen de fermeture du guide d'ondes 3 est indépendant du moyen de fixation du guide d'ondes 3 sur la virole 9 de la cavité 2.
  • Le boîtier 14 du guide d'ondes 3 est de forme générale tubulaire à section transversale sensiblement rectangulaire, ou encore de forme parallélépipédique.
  • Le boîtier 14 et le couvercle 15 sont assemblés par soudage ou clinchage empêchant ainsi toute fuite de micro-ondes.
  • Dans ce mode de réalisation de l'invention, le guide d'ondes 3 s'étend au-dessus de la paroi supérieure 13 de la cavité 2 permettant l'assemblage du magnétron 4 au-dessus de la cavité 2.
  • Comme illustré à la figure 2, dans cette forme de réalisation préférée, le magnétron 4 est monté sur une bride de montage 16 et cette dernière étant fixée au guide d'ondes 3.
  • Le moyen de fixation du guide d'ondes 3 sur la virole 9 de la cavité 2 est réalisé autour de chaque sortie d'ondes 21.
  • Le moyen de fixation du guide d'ondes 3 sur la virole 9 de la cavité 2 est réalisé préférentiellement par soudage ou encore par clinchage.
  • De préférence, le magnétron 4 est orienté de telle manière que l'antenne 27 est perpendiculaire au plan passant par la sortie d'ondes 21.
  • Bien entendu, le magnétron 4 selon l'invention peut être monté sur le guide d'ondes 3 à des emplacements autres qu'au-dessus de la cavité 2, selon les applications envisagées par l'homme du métier.
  • Comme cela apparaît particulièrement à la figure 2, la virole 9 de la cavité 2 comprend des zones de pliage 19 des parois 11, 12 et 13 de la virole 9 de forme arrondie, de manière à rendre l'aspect visuel du four à micro-ondes esthétique et plus facile à nettoyer.
  • Le guide d'ondes 3 comprend des moyens d'adaptation de l'impédance pour adapter l'impédance de la cavité 2 et les sorties d'ondes 21 à l'impédance du magnétron 4.
  • Une forme de réalisation préférée du guide d'ondes 3 selon l'invention comprend au moins un élément 20 permettant d'adapter l'impédance du magnétron 4 à la cavité 2, ledit au moins un élément 20 est connu par l'homme du métier sous le terme « stub ».
  • Lesdits moyens d'adaptation de l'impédance du guide d'ondes 3 sont agencés de manière à optimiser la puissance et l'efficacité des moyens de génération de l'énergie micro-ondes.
  • Le couvercle 15 du guide d'ondes 3 permet d'adapter l'impédance du magnétron 4 à la cavité 2 en permettant une modification simple du guide d'ondes 3.
  • Le couvercle 15 du guide d'ondes 3 comprend au moins un élément 20 d'adaptation de l'impédance.
  • Le couvercle 15 du guide d'ondes 3 comprend un embouti 25 orienté vers l'extérieur du guide d'ondes 3 disposé en face d'une antenne 27 de magnétron 4 pour respecter la distance entre l'antenne 27 du magnétron 4 et le couvercle 15 du guide d'ondes 3 sans augmenter la profondeur du boîtier 14 du guide d'ondes 3.
  • Pour améliorer l'homogénéité du champ électromagnétique dans la cavité 2, il est préférentiel de disposer de deux sorties d'ondes 21 dans la cavité 2. A chaque sortie d'ondes 21 correspond un mode d'excitation de la cavité 2 et une orientation de champ propre.
  • Les deux sorties d'ondes 21 couplent le guide d'ondes 3 à la cavité 2.
  • Dans ce mode de réalisation de l'invention illustré aux figures 1 et 2, les sorties d'ondes 21 sont positionnées dans le guide d'ondes 3 et la cavité 2 de telle sorte que les lignes de courant générées par les champs électromagnétiques sur la paroi 11 de la cavité 2 et sur le guide d'ondes 3 sont coupées perpendiculairement par lesdites sorties d'ondes 21 et génèrent à leur tour des champs électromagnétiques dans la cavité 2.
  • Le guide d'ondes 3 dans le cas décrit est un guide d'ondes en mode TE01.
  • Comme montré à la figure 1, les sorties d'ondes 21 peuvent avoir au moins des formes en U et en L.
  • La forme desdites sorties d'ondes 21 est liée à la forme du boîtier 14 comprenant des rayons de raccordement de dimension importante entre la paroi 7 et les parois latérales 5 du guide d'ondes 3. Pour ne pas agrandir la largeur du boîtier 14, les sorties d'ondes 21 sont réalisées avec des formes coudées.
  • Ces formes de sortie d'ondes 21 permettent de couper plus de lignes de courant sur la paroi du guide d'ondes 3 pour avoir un bon couplage et laisser de la place sur les côtés des ouvertures 6 pour avoir un point de fixation du guide d'ondes 3 sur la paroi 11 de la cavité 2.
  • En outre, ces formes permettent d'exciter la cavité 2 par des champs orthogonaux et d'obtenir d'autres modes d'excitation dans ladite cavité 2.
  • La forme en L d'au moins une sortie d'ondes 21 est préférentiellement réalisée de manière à ce que la plus grande branche du L est horizontale.
  • Ladite au moins une sortie d'ondes 21 comprend une ouverture 8 dans la cavité 2 plus grande qu'une ouverture 6 dans le guide d'ondes 3.
  • Un cache recouvre au moins une sortie d'ondes 21 et le moyen de fixation du guide d'ondes 3 sur la cavité 2 de ladite sortie d'ondes 21.
  • Ce cache couvre au moins une sortie d'ondes 21 de manière à protéger ladite sortie d'ondes 21. Ce cache peut par exemple être une feuille de mica ou une matière transparente aux micro-ondes.
  • Une paroi 11 de la virole 9 comprend un embouti 17 pour le positionnement du cache de manière à ce que ledit cache est dans le prolongement de ladite paroi 11.
  • Ledit cache est de dimension à s'insérer dans l'embouti 17 de manière ne pas être en saillie par rapport à la paroi latérale 11 de la cavité 2.
  • Comme cela apparaît également à la figure 1, la virole 9 de la cavité 2 comprend au moins une partie inférieure 23 et une partie supérieure 24 reliée par un moyen de fixation, tel que par du soudage.
  • Le guide d'ondes 3 comprend une forme emboutie 18 permettant de contourner ledit moyen de fixation de la partie inférieure 23 avec la partie supérieure 24 de la virole 9.
  • Le guide d'ondes 3 est monté à l'envers par rapport aux guides d'ondes des fours à micro-ondes connus de l'homme du métier.
  • Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le guide d'ondes 3 est directement relié sur la cavité 2 du four à micro-ondes 1 sans utiliser une paroi supplémentaire pour dissocier ledit guide d'ondes 3 de ladite cavité 2.
  • Par conséquent, la paroi de la cavité 2 en relation avec le guide d'ondes 3 n'est pas nécessairement recouverte d'un dépôt de métal non ferreux. Cette zone non traitée par le dépôt d'un métal non ferreux diminue sensiblement le rendement du four à micro-ondes 1.
  • Ce mode de réalisation de l'invention permet toutefois d'obtenir un rendement supérieur à un four n'ayant pas de traitement sur la totalité des parois internes 26 du guide d'ondes 3.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention, le four à micro-ondes 1 comprend au moins un élément chauffant permettant de réaliser un mode de nettoyage par pyrolyse.
  • Ainsi, l'utilisateur n'a plus à nettoyer la cavité 2 du four à micro-ondes 1 manuellement. Un nettoyage automatisé est réalisé par au moins un élément chauffant électrique permettant d'atteindre une température comprise entre 450 et 520°C à l'intérieur de ladite cavité 2.
  • Ledit au moins un élément chauffant électrique peut être utilisé pour des modes de cuisson et pour le nettoyage par pyrolyse.
  • Ledit au moins un élément chauffant peut être constitué d'un élément chauffant ventilé placé en vis-à-vis de la paroi de fond 10 de la cavité 2 et d'un élément de grill placé sous la paroi supérieure 13 de la cavité 2.
  • La cavité 2 du four à micro-ondes 1 peut comprendre un compartiment pour le logement d'un élément chauffant ventilé. L'élément chauffant est disposé entre une paroi 10 de la cavité 2 et une paroi du compartiment. Ledit élément chauffant entoure un ventilateur afin de ventiler la cavité 2 et uniformiser la chaleur à l'intérieur de la cavité 2 lors d'une cuisson dans un mode classique dit chaleur tournante.
  • On va décrire un procédé de fabrication d'un four à micro-ondes conforme à l'invention.
  • Le procédé de fabrication d'un four à micro-ondes 1 comprend au moins les étapes suivantes :
    • une première étape de réalisation de la cavité 2 et du guide d'ondes 3 dans un matériau identique émaillable ;
    • une deuxième étape de traitement d'au moins les parois internes du guide d'ondes 3 par un dépôt d'un métal non ferreux ;
    • une troisième étape d'assemblage de la cavité 2 et du guide d'ondes 3 ; et
    • une quatrième étape d'émaillage à haute température d'au moins les parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2.
  • Ainsi, le procédé de fabrication d'un four à micro-ondes 1 conforme à l'invention permet de réduire les coûts de fabrication et d'obtenir un appareil de cuisson fiable. Le four à micro-ondes 1 est facile à entretenir et à nettoyer par l'émail haute température déposé sur les parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2, ledit émail haute température ayant un état de surface lisse. En outre les performances du four 1 sont au moins équivalentes à un four à micro-ondes classique utilisant une chaine d'ondes équivalente, un acier décarburé pour la cavité 2 et le guide d'ondes 3, et en réalisant un dépôt de métal non ferreux sur les parois internes 26 du guide d'ondes 3, celui-ci permet de limiter les pertes métalliques à l'intérieur dudit guides d'ondes 3.
  • Par ailleurs, ledit four à micro-ondes 1 permet ainsi de réaliser des modes de cuisson utilisant des ondes électromagnétiques et des éléments chauffant électriques. Lesdits éléments chauffant électriques permettent de réaliser un nettoyage automatisé par pyrolyse.
  • La seconde étape du procédé de fabrication d'un four à micro-ondes 1 consistant en l'opération de traitement des parois internes 26 du guide d'ondes 3 peut être réalisée préalablement à la première étape ou encore consécutivement à ladite première étape.
  • L'assemblage de l'ensemble constitué par au moins la cavité 2 et le guide d'ondes 3 est obligatoire avant l'étape d'émaillage à haute température pour éviter tout problème d'assemblage de ces deux éléments. L'assemblage du guide d'ondes 3 sur la cavité 2 par un moyen de fixation tel que le soudage est à proscrire une fois que la cavité 2 est émaillée. L'émail haute température déposé sur les parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2 est fragile et ne peut être soumis à des contraintes lors d'un assemblage par un moyen de fixation tel que le soudage ou le clinchage. Dans tous les cas, il faut éviter d'assembler un moyen de fixation sur la cavité 2 émaillée. Sinon, l'émail casse et se répand dans des zones où les aliments sont susceptibles d'être en contact.
  • En outre, l'émail déposé sur la cavité 2 forme une couche isolante et ne permet pas une fixation par soudage de la cavité 2 avec le guide d'ondes 3 après l'étape d'émaillage à haute température.
  • Par ailleurs, l'ensemble constitué de la cavité 2 et du guide d'ondes 3 ne subit que de faibles déformations lors du traitement par émaillage à haute température. Les déformations de l'assemblage sont faibles et n'engendrent aucun risque sécurité pour l'utilisation d'ondes électromagnétiques tant pour le four à micro-ondes que l'utilisateur. L'assemblage des organes constituant le four à micro-ondes sur la cavité 2 et le guide d'ondes 3 est réalisé classiquement.
  • L'assemblage de la cavité 2 et du guide d'ondes 3 d'un four à micro-ondes 1 de la présente invention et le traitement des parois internes 26 dudit guide d'ondes 3 ainsi que l'émaillage au moins des parois internes 10, 11, 12 et 13 de la cavité 2 permettent d'obtenir un four économique et facile à nettoyer tout en optimisant les performances de génération de puissance micro-ondes.
  • L'objet principal de l'invention est de proposer un four à micro-ondes simple à industrialiser et au moindre coût, ledit four à micro-ondes permet également de l'intégrer dans une fabrication de fours de cuisson domestiques électriques ayant un mode de nettoyage par pyrolyse.
  • L'invention ne se limite pas à la description faite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier.

Claims (10)

  1. Four à micro-ondes comprenant une chaine d'ondes, un guide d'ondes (3) et une cavité (2), ladite chaine d'ondes comprenant un magnétron (4) et une alimentation dudit magnétron (4), ladite chaine d'ondes étant destinée à alimenter en ondes électromagnétiques ladite cavité (2) de four (1) à travers ledit guide d'ondes (3), ladite cavité (2) étant reliée audit guide d'ondes (3) par au moins une ouverture (6, 8), ladite ouverture (6, 8) formant au moins une sortie d'ondes (21) adaptée à coupler le guide d'ondes (3) et la cavité (2), ladite cavité (2) comprenant une virole (9) et une paroi de fond (10), caractérisé en ce que la cavité (2) et le guide d'ondes (3) sont réalisés dans un matériau identique émaillable, et en ce qu'au moins les parois internes (26) dudit guide d'ondes (3) sont recouvertes d'un dépôt d'un métal non ferreux.
  2. Four à micro-ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du dépôt d'un métal non ferreux sur au moins les parois internes (26) du guide d'ondes (3) est sensiblement égal à la profondeur de circulation des courants induits sur lesdites parois (26) par les ondes électromagnétiques se déplaçant à l'intérieur du guide d'ondes (3).
  3. Four à micro-ondes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur du dépôt d'un métal non ferreux sur au moins les parois internes (26) du guide d'ondes (3) est supérieure ou égale à 5µm.
  4. Four à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau constituant la cavité (2) et le guide d'ondes (3) est un acier décarburé.
  5. Four à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dépôt de métal non ferreux sur au moins lesdites parois internes (26) du guides d'ondes (3) est du nickel.
  6. Four à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une augmentation de la puissance micro-ondes de la chaîne d'ondes est mise en oeuvre pour compenser les pertes liées à l'emploi d'un matériau pour la cavité (2) et le guide d'ondes (3) permettant un émaillage à haute température.
  7. Four à micro-ondes selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'augmentation de la puissance micro-ondes de la chaîne d'ondes est réalisée par l'augmentation de la valeur du condensateur haute tension (32) faisant partie de l'alimentation du magnétron (4).
  8. Four à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cavité (2) et le guide d'ondes (3) sont soudés entre eux.
  9. Four à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments chauffant permettant de réaliser un mode de nettoyage par pyrolyse.
  10. Procédé de fabrication d'un four à micro-ondes comprenant une chaine d'ondes, un guide d'ondes (3) et une cavité (2), ladite chaine d'ondes comprenant un magnétron (4) et une alimentation dudit magnétron (4), ladite chaine d'ondes étant destinée à alimenter en ondes électromagnétiques ladite cavité (2) de four (1) à travers ledit guide d'ondes (3), ladite cavité (2) étant reliée audit guide d'ondes (3) par au moins une ouverture (6, 8), ladite ouverture (6, 8) formant au moins une sortie d'ondes (21) adaptée à coupler le guide d'ondes (3) et la cavité (2), ladite cavité (2) comprenant une virole (9) et une paroi de fond (10), caractérisé en qu'il comprend au moins les étapes suivantes :
    - une première étape de réalisation de la cavité (2) et du guide d'ondes (3) dans un matériau identique émaillable ;
    - une deuxième étape de traitement d'au moins les parois internes (26) du guide d'ondes (3) par un dépôt d'un métal non ferreux ;
    - une troisième étape d'assemblage de la cavité (2) et du guide d'ondes (3) ; et
    - une quatrième étape d'émaillage à haute température d'au moins les parois internes (10, 11, 12, 13) de la cavité (2).
EP07123734A 2006-12-27 2007-12-19 Four à micro-ondes comprenant une cavité et un guide d'ondes utilisant un matériau destiné à être émaillé à haute température Active EP1940200B1 (fr)

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