BRPI0621082A2 - conjuntos de guia de campo - Google Patents

Abstract

CONJUNTOS DE GUIA DE CAMPO. A presente invenção se refere a um conjunto de guia de campo que inclui placas da hélice eletricamente condutoras configuradas para evitar o arqueamento em um forno de microondas vazio e em que as placas da hélice eletricamente condutoras são posicionadas com relação às mesmas e a um membro suporte plano para evitar o superaquecimento do susceptor em um forno de microondas vazio.

Description

"CONJUNTOS DE GUIA DE CAMPO" REFERENCIA CRUZADA AO PEDIDO DE PATENTE RELACIONADO

O presente pedido de patente reivindica o benefício dos Pedidos de Patente Provisórios US 60/841.088 e US 60/841.108, cada um dos quais foram depositados em 29 de agosto de 2006 e o Pedido de Patente Provisório US 60/751.544, que foi depositado em 19 de Dezembro de 2005 e é incorporado como uma parte do mesmo para todos os propósitos.

Campo da Invenção

A presente invenção está direcionada a um conjunto de guia de campo que evita o arqueamento quando utilizado em um forno de microondas vazio.

O objeto descrito no presente é descrito nas seguintes aplicações provisórias depositadas contemporaneamente com o presente e designado ao cessionário da presente invenção:

Conjunto Susceptor de Microondas Arco-Resistente que Possui Proteção ao Superaquecimento (CL-3534).

Antecedentes da Invenção

Os fornos de microondas utilizam energia eletromagnética em freqüências que vibram moléculas dentro de um produto alimentício para produzir calor. O calor assim gerado aquece ou cozinha o alimento. Entretanto, o alimento não é aquecido a uma temperatura suficientemente elevada para dourar sua superfície em uma textura crocante (e ainda mantém o produto comestível).

Para obter esta estética visual e tátil, um susceptor formado de um substrato possuindo um material susceptor dissipativo no mesmo pode ser colocado adjacente à superfície do alimento. Quando exposto à energia do microondas, o material do susceptor é aquecido a uma temperatura suficiente para que a superfície do alimento doure e fique crocante. As paredes de um forno de microondas impõem condições Iimitantes que ocasionam a variação da distribuição da energia do campo eletromagnético dentro do volume do forno. Estas variações na intensidade e no direcionamento do campo eletromagnético, em particular, no constituinte do campo elétrico daquele campo, criam regiões relativamente quentes e frias no forno. Estas regiões quentes e frias causam o aquecimento ou o cozimento do alimento de forma desigual. Se um material susceptor de microondas estiver presente, o efeito de douramento e de crocância é correspondentemente de forma desigual.

Para se opor a este efeito de aquecimento desigual, um prato giratório pode ser utilizado para girar o produto alimentício em um caminho circular dentro do forno. Cada porção do alimento é exposta a um nível mais uniforme de energia eletromagnética. Entretanto, o efeito nivelador ocorre ao longo de caminhos circunferenciais e não ao longo de caminhos radiais. Assim, a utilização do prato giratório cria bandas de aquecimento desiguais dentro do alimento.

Este efeito pode ser entendido de forma mais completa a partir das ilustrações diagramáticas das Figuras 1A e 1B.

A Figura 1A é uma vista superior do interior de um forno de microondas mostrando cinco regiões (Hi até H5) da intensidade do campo elétrico relativamente elevado ("regiões quentes") e duas regiões Ci e C2 de intensidade do campo elétrico relativamente baixo ("regiões frias"). Um produto alimentício F possuindo qualquer formato arbitrário é disposto em um susceptor S que, por suas vez, é colocado em um prato giratório Τ. O susceptor S é sugerido pelo circulo pontilhado enquanto que o prato giratório é representado pelo circulo em linha contínua em negrito. Três locais representativos na superfície do produto alimentício F são ilustrados pelos pontos J, K e L. Os pontos J, K e L estão localizados respectivamente nas posições radiais P1, P2 e Ρ3 do prato giratório Τ. A medida em que o prato giratório gira, cada ponto segue um caminho circular através do forno, conforme indicado pelas linhas tracejadas circulares.

Como pode ser avaliado a partir da Figura 1A, durante uma revolução completa o ponto J passa por uma região simples Hi de intensidade de campo elétrico relativamente elevado. Durante a mesma revolução, o ponto K passa por uma região menor simples H5 de intensidade de campo elétrico relativamente elevado, enquanto o ponto L experimenta três regiões H2, H3 e H4 de intensidade de campo elétrico relativamente elevado. A rotação do prato giratório em uma revolução completa expor, desta forma, cada um dos pontos J, K e L a uma quantidade total diferente da energia eletromagnética. As diferenças na exposição à energia em cada um dos três pontos durante uma rotação completa é ilustrada pelo diagrama da Figura 1B.

Devido ao número de regiões quentes encontradas e de regiões frias evitadas, os pontos JeL experimentam consideravelmente mais exposição à energia do que o Ponto K. Se a região do produto alimentício na proximidade do caminho do ponto J for considerada completamente cozida, então a região ao produto alimentício na proximidade do caminho do ponto L será provavelmente cozida demais ou excessivamente dourada (se um susceptor estiver presente). Por outro lado, a região do produto alimentício na proximidade do caminho do ponto K será provavelmente cozida de maneira insuficiente.

Uma vez que o cozimento não uniforme devido à presença de regiões quentes e frias é indesejável, foi descoberto ser vantajoso empregar um conjunto susceptor formado pela combinação de uma estrutura de um guia de campo com um susceptor. A estrutura do guia de campo inclui uma ou mais placas da hélice, cada uma possuindo uma porção condutora em um suporte de papelão. A estrutura do guia de campo diminui os efeitos das regiões de intensidade de campo elétrico relativamente elevadas e baixas dentro de um forno de microondas ao redirecionar e transferir estas regiões tal que o alimento aquece, cozinha e doura mais uniformemente. A utilização da estrutura do guia de campo sozinha (isto é, sem um susceptor) também foi descoberta como sendo vantajosa.

Quando um conjunto susceptor é colocado em um forno de microondas "vazio" (isto é, um forno sem um produto alimentício ou outro artigo estando presente) e o forno é energizado, problemas prejudiciais de superaquecimento do susceptor e/ou superaquecimento da estrutura do guia de campo e/ou o arqueamento foram observados.

Por "superaquecimento do susceptor" (ou termos similares) entende-se o aquecimento do material susceptor dissipativo em um grau em que o substrato do susceptor queima.

O "superaquecimento da estrutura do guia de campo" (ou termos similares) significa o aquecimento do suporte de papelão das placas da hélice em um grau em que ele queima. Tal superaquecimento pode ser causado pelo calor gerado pelo material susceptor dissipativo ou pelo arqueamento.

O "arqueamento" (ou termos silimares) é uma descarga elétrica que ocorre quando um campo elétrico de intensidade elevada excede o limite de rompimento do ar. Tipicamente, o arqueamento ocorre na proximidade das porções eletricamente condutoras das placas da hélice, em particular, ao longo das extremidades e, em especial, em quaisquer cantos fechados. O arqueamento pode ocasionar a descoloração, a carbonização ou, em situação extrema, o incêndio e a queima do suporte do papelão das placas da hélice.

Os recursos mais comuns para evitar o arqueamento são impraticáveis nas aplicações de forno de microondas. Estes recursos também não são apropriados para as embalagens descartáveis de alimentos semi- prontos. Em vista do supramencionado, acredita-se se vantajoso fornecer uma estrutura do guia de campo e um conjunto susceptor que incorpora o "mesmo e evita a ocorrência do arqueamento, a ocorrência do superaquecimento do guia de campo e a ocorrência do superaquecimento do susceptor.

Descrição Resumida da Invenção

A presente invenção está direcionada a um conjunto de guia de campo que evita o arqueamento e que não superaquece quando colocado em um forno de microondas "vazio", isto é, um forno sem um produto alimentício ou outro artigo estando presente. O forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pré-determinado.

O conjunto do guia de campo inclui um membro suporte geralmente plano que possui uma ou mais placas da hélice conectadas mecanicamente do mesmo. Cada placa da hélice possui uma porção eletricamente condutora na mesma. A porção eletricamente condutora é, em geral, de formato retangular com um comprimento pre-determinado e dimensão de largura e possui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade na mesma. A porção eletricamente condutora da placa da hélice pode ser formada a partir de uma folha metálica inferior a 0,1 mm de espessura.

De acordo com a presente invenção, a porção eletricamente condutora de cada placa da hélice está disposta pelo menos em uma distância próxima pré-determinada do membro do suporte plano. No exemplo preferido, a distância próxima pré-determinada é definida pela margem de um material de baixa condutividade disposto entre a porção condutora da placa da hélice e o membro suporte. A distância próxima pré-determinada permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda a 0,1 vez o comprimento de onda. De preferência, a margem cerca a porção condutora. Em adição à disposição da porção eletricamente condutora de cada placa da hélice na distância próxima pré-determinada do membro suporte, de acordo com uma realização da presente invenção, os cantos da porção eletricamente condutora são cercados em um raio de até, e incluindo, metade da dimensão da largura da porção condutora. De acordo com uma realização alternativa da presente invenção, ao invés de ser rodeada, a porção eletricamente condutora da placa da hélice pode ser coberta com um material eletricamente não condutor selecionado a partir do grupo que consiste em uma fita de poliimida, um revestimento de spray poliacrílico e um revestimento de spray de politetrafluoretileno. Ainda, de acordo com outra realização alternativa da presente invenção, ao invés de ser cercada ou coberta, a porção eletricamente condutora da placa da hélice pode ser formada a partir de uma folha metálica inferior a 0,1 mm em espessura com a folha dobrada sobre pelo menos uma espessura dupla ao longo de seu perímetro.

A primeira extremidade da porção condutora em cada uma das placas da hélice é disposta em uma distância, pelo menos, uma distância de separação pré-determinada a partir do centro geométrico do membro do suporte plano. A distância da separação pré-determinada é de pelo menos 0,16 vezes o comprimento de onda.

Breve Descrição das Figuras

A presente invenção será compreendida mais amplamente a partir da seguinte descrição detalhada, tomada em conjunto com as figuras em anexo, que formam uma parte deste pedido de patente e que:

A Figura 1A é uma vista superior mostrando as regiões de intensidade do campo elétrico diferentes dentro de um forno de microondas e mostrando os caminhos seguidos por três pontos distintos J1KeL localizados nas posições radiais respectivas P1, P2 e P3 em um prato giratório;

- a Figura 1B é um diagrama mostrando a exposição da energia total para uma rotação completa do prato giratório em cada um dos pontos distintos identificados na Figura 1 A;

- a Figura 2 é uma vista ilustrada de um conjunto de susceptor com porções do susceptor plano separadas para o propósito de clareza e mostrando diversos formatos das extremidades das placas da estrutura do guia do campo com as porções condutoras das placas da hélice diretamente adjacentes ao susceptor plano;

- a Figura 3 é uma vista ilustrada similar à Figura 2 mostrando as placas da hélice da estrutura do guia do campo com as porções condutoras das placas da hélice espaçadas do susceptor plano;

- as Figuras 4A até 4C são vistas de cima ilustrando respectivamente, em geral, as extremidades lineares, extremidades arqueadas e as extremidades curvadas das placas da hélice que se estendem, em geral, transversalmente através do susceptor plano nas direções compensadas de uma linha geralmente radial do conjunto de susceptor;

- as Figuras 4D até 4F são vistas de cima ilustrando respectivamente, em geral, as extremidades lineares, extremidades arqueadas e as extremidades curvadas das placas da hélice que se estendem, em geral, transversalmente através do susceptor plano em uma direção que cruza uma linha geralmente radial do conjunto de susceptor;

- as Figuras 5A e 5B são visões de perfil tomadas ao longo das linhas de vista 5-5 na Figura 2 ilustrando respectivamente uma placa da hélice do guia de campo possuindo uma conexão fixada a um susceptor plano e uma conexão articulada flexível, com a placa no último caso mostrada nas posições inativa e acionada;

- a Figura 6 é uma vista ilustrada que esclarece o efeito de atenuação de uma placa da hélice eletricamente condutora transversal única nos vetores de campo constituintes do componente do campo elétrico no plano do susceptor plano;

- a Figura 7 A é uma vista de cima, em geral, similar à Figura 1A, mostrando o efeito da estrutura do guia do campo de um conjunto susceptor da presente invenção nas regiões de intensidade de campo elétrico elevada e novamente mostrando os caminhos seguidos por três pontos distintos J1KeL localizados nas respectivas posições radiais Pi, P2 e P3 em um prato giratório;

- a Figura 7B é um diagrama, similar à Figura 1B mostrando a exposição da energia total para uma rotação completa do prato giratório em cada ponto distinto, com a forma de onda da Figura 1B sobreposta para facilitar a comparação;

- as Figuras 8A, 9A e 10A são vistas ilustradas de diversas implementações preferidas de um conjunto de susceptor de acordo com a presente invenção, com porções do susceptor plano separadas para o propósito de clareza;

- as Figuras 8B, 9B e 10B são vistas de cima do conjunto de susceptor mostradas nas Figuras 8A, 9A e 10A, respectivamente;

- a Figura 11 é uma vista ilustrada de uma estrutura de guia do campo de acordo com a presente invenção implementada utilizando uma única placa curvada;

- a Figura 12 é uma vista ilustrada de uma estrutura de guia do campo de acordo com a presente invenção implementada utilizando uma placa da hélice plana com uma única linha de arco na mesma;

- as Figuras 13A e 13B são as respectivas vistas de perfil e ilustrada de uma estrutura de guia de campo de acordo com a presente invenção implementada utilizando uma placa da hélice plana com duas linhas de arco na mesma;

- as Figuras 14 e 15 são vistas ilustradas de duas implementações adicionais de uma estrutura de guia de campo de acordo com a presente invenção, possuindo cada, uma pluralidade de placas da hélice conectadas de modo flexível para formar uma estrutura desmontável;

- a Figura 16 é uma vista ilustrada de um conjunto de guia do campo de acordo com a presente invenção, em que pelo menos uma placa é apoiada em um substrato não condutor; e

- as Figuras 17 e 18 são diagramas dos resultados dos Exemplos 6 e 7, respectivamente;

- a Figura 19 é uma vista ilustrada mostrando diversas configurações de placas da hélice da estrutura do guia de campo com porções condutoras possuindo diferentes formatos e posições;

- a Figura 20 é uma vista de cima de um conjunto susceptor que incorpora uma estrutura de guia de campo de seis placas utilizadas nos Exemplos 9 até 23;

- a Figura 21 é uma vista aumentada dimensionada que mostra uma configuração da placa possuindo uma porção eletricamente condutora retangular que ocupa toda a área da placa;

- a Figura 22 é uma vista aumentada dimensionada que mostra uma configuração da placa possuindo, em geral, uma porção eletricamente condutora retangular que possui cantos arredondados e uma porção circundante da margem não condutora;

- a Figura 23 é uma vista aumentada dimensionada que mostra uma configuração da placa possuindo, em geral, uma porção eletricamente condutora retangular que possui cantos arredondados;

- as Figuras 24, 25 e 26 são vistas dimensionadas aumentadas que mostram placas da hélice brancas possuindo duas porções eletricamente condutoras, espaçadas, geralmente retangulares, as porções condutoras possuindo cantos arredondados e possuindo cantos não condutores que circundam cada porção condutora; - a Figura 27 ilustra o superaquecimento típico do susceptor nos Exemplos 24 a 34;

- a Figura 28 é uma vista aumentada mostrando o superaquecimento típico do susceptor e a fusão do revestimento do polímero protetor no susceptor;

- a Figura 29 mostra os resultados dos Exemplos 35 a 40; e

- a Figura 30 mostra os resultados dos Exemplos 61 a 64.

Descrição Detalhada da Invenção

Durante a seguinte descrição detalhada, os caracteres das referências similares se referem a elementos similares em todas as figuras e desenhos.

Com referência às Figuras 2 e 3 mostradas, estas são uma vista ilustrada estilizada de um conjunto de susceptor geralmente indicado pelo número de referência 10 de acordo com a presente invenção. O conjunto de susceptor 10 possui um eixo de referência 10A que se estende por seu centro geométrico 10C. O conjunto de susceptor 10 é, no uso, disposto dentro da cavidade ressonante no interior de um forno de microondas Μ. O forno M é sugerido apenas na forma de esboço nas Figuras. Em atividade, uma fonte no forno produz uma onda eletromagnética possuindo um comprimento de onda pré-determinado. Um forno de microondas típico opera em uma freqüência de 2.450 MHz, produzindo uma onda que possui um comprimento de onda na ordem de 12 centímetros (12 cm) (cerca de 4,7 polegadas). As paredes W do microondas M impõe condições limite que ocasionam a variação da distribuição da energia de campo eletromagnético dentro do volume do forno. Isto gera um padrão de energia de onda estacionária dentro do volume do forno.

O conjunto de susceptor 10 compreende um susceptor convencional, geralmente plano, 12 possuindo uma estrutura do guia de campo geralmente indicada na referência numérica 14 ligada a mesma. Como será desenvolvido no presente, a estrutura do guia de campo 14 é útil para redirecionar e transferir as regiões de intensidade de campo elétrico elevadas e baixas do padrão de onda estacionária dentro do volume do forno. Quando utilizado em conjunto com um prato giratório, as posições das regiões redirecionadas e transferidas mudam continuamente, melhorando, assim, a uniformidade de aquecimento, o cozimento e o douramento de um produto alimentício colocado em um conjunto de susceptor 10 que inclui a estrutura de guia do campo 16.

Em uma realização mostrada nas Figuras 2 e 3, a estrutura do guia de campo 14 está disposta sob o susceptor plano 12, embora deva ser observado que estas posições relativas podem ser revertidas. Quaisquer que sejam as posições relativas respectivas da estrutura de guia do campo 14 e do susceptor plano 12, um produto alimentício (não mostrado) sendo aquecido, cozido ou dourado ou outro artigo é tipicamente colocado em contato com o susceptor plano 12.

O susceptor plano 12 mostrado nas figuras é, em geral, circular no esboço embora ele possa exibir qualquer forma desejada pré-determinada consistente com o produto alimentício a ser aquecido, cozido ou dourado dentro do forno M. Conforme mostrado na porção detalhada circulada da Figura 2, o susceptor plano 12 compreende um substrato 12S possuindo uma camada eletricamente dissipativa 12C no mesmo. A camada 12C é tipicamente um revestimento fino de alumínio depositado em vácuo.

O substrato 12S pode ser produzido a partir de qualquer de uma variedade de materiais convencionalmente utilizados para este propósito, tal como cartolina, papelão, fibra de vidro ou um material polimérico, tal como o tereftalato de polietileno, tereftalato de polietileno estabilizado por calor, polietileno éster cetona, naftalato de polietileno, celofane, poliimidas, polieterimidas, poliesterimidas, poliarilatos, poliamidas, poliolefinas, poliaramidas ou tereftalato de policiclohexilenodimetileno. O substrato 12S pode ser omitido se a camada eletricamente dissipativa 12C for auto- sustentada.

A estrutura de guia do campo 14 inclui uma ou mais placas 16.

Na realização ilustrada nas Figuras 2 e 3, 5 placas 16-1 a 16-5 são mostradas. As Figuras 4A a 4F ilustram os conjuntos de susceptor 10, em que a estrutura de guia do campo 14 possui um número N para as placas 16 variando de 2 a 6. Em geral, qualquer número conveniente de placas 1, 2, 3..., N pode ser utilizado, dependendo do tamanho do susceptor plano e do comprimento da extremidade, configuração, orientação e disposição das placas.

Para os propósitos de ilustração, as placas mostradas nas Figuras 2 e 3 exibem uma variedade de contornos de extremidade, assim como será discutido.

As partes frontal e posterior de cada placa definem uma superfície de área 16S. Nas Figuras 2 e 3, a área da superfície 16S de cada placa 16 é ilustrada geralmente como retangular, embora deva ser observado que uma área de superfície da placa pode ser convenientemente configurada como qualquer figura plana, tal como um triângulo, um paralelogramo ou um trapezóide. Caso desejado, a área de superfície 16 S de uma placa pode ser curvada em uma ou mais direções.

Pelo menos uma porção da superfície da parte frontal e/ou posterior da cada uma das placas 16 é eletricamente condutora. Qualquer região das Figuras desenhadas 2 e 3 possuindo sombreados em traços indica uma porção eletricamente condutora 16C e uma placa 16. Uma porção eletricamente condutora 16N de uma placa 16 é indicada pelo sombreado pontilhado.

Cada placa possui uma extremidade 16F que se estende entre um primeiro final 16D e um segundo final 16E. A extremidade 16E de uma placa pode exibir qualquer de uma variedade de contornos. Por exemplo, a extremidade 16F de uma placa pode ser linear, conforme ilustrado pelas placas 16-1 a 16-3. Alternativamente, a extremidade 16F de uma placa pode ser arqueada ou dobrada ao longo de uma ou mais linhas arqueadas ou dobradas 16L conforme sugerido pela placa 16-4. Além disso, o contorno da extremidade 16F de uma placa pode ser curvado, conforme sugerido pelas placas 16-5 (Figuras 2 e 3) e a placa 16-1' (Figura 3).

Uma placa pode possuir sua primeira extremidade 16D e sua segunda extremidade 16E disposta em quaisquer pontos respectivos pré- determinados de origem e terminação no susceptor plano 12. A distância ao longo da extremidade 16F de uma placa entre sua primeira extremidade 16D e sua segunda extremidade 16E define o comprimento limite da placa. As placas na estrutura de guia do campo 14 podem possuir qualquer comprimento extremidade desejado, sujeito a condição com relação ao comprimento da porção condutora 16C mencionada abaixo.

As placas 16 podem ser construídas integralmente a partir de uma folha metálica eletricamente condutora ou outro material. Em tal caso, toda a superfície 16S da placa é eletricamente condutora (por exemplo, conforme mostrado na Figura 2 para a placa 16-1). O comprimento e a largura da porção condutora 16C corresponde, assim, ao comprimento e a largura da extremidade da placa.

Alternativamente, uma placa pode ser construída como uma estrutura em camadas formada a partir de um substrato dielétrico com um material eletricamente condutor laminado ou revestido por parte ou toda sua área de superfície frontal e posterior. Uma forma de construção poderia utilizar um substrato de papelão para ao qual uma folha metálica eletricamente condutora adesivada posteriormente é aplicada.

Se fornecido menos do que a área da superfície total de uma placa, a porção eletricamente condutora 16C pode exibir, ela própria, qualquer formato conveniente, por exemplo, trapezoidal (conforme mostrado para as placas 16-2 e 16-3) ou retangular (conforme mostrado para as placas 16-4 e 16-5 e a placa 16-1' na Figura 3). A dimensão da largura da porção eletricamente condutora 16C da placa deve ser de cerca de 0,1 a cerca de 0,5 vez o comprimento de onda gerado no forno. A porção condutora 16C da placa possui um comprimento que deve ser pelo menos cerca de uma distância de cerca de 0,25 vez o comprimento de onda da energia eletromagnética gerada no forno. Um comprimento de extremidade de cerca de 2 vezes o comprimento de onda da energia eletromagnética gerada no forno define um limite superior prático.

Qualquer que seja o formato da porção condutora, ela pode ser desejável para radiar ou para arredondar os cantos para evitar o arqueamento, como será desenvolvido em conjunto com a Figura 19.

A seleção do formato e do comprimento da porção eletricamente condutora da placa e o espaçamento da porção condutora a partir do susceptor plano e outras placas permitem o efeito de atenuação do campo da placa como sendo mais precisamente adaptado.

Seja onde for seus pontos de origem e terminação, uma placa também pode estar disposta para passar através do centro geométrico 10C. A Figura 2 mostra o caminho de uma placa de extremidade linear 16-1 que se estende pelo do centro geométrico 10C de uma primeira terminação 16d originada adjacente à periferia do susceptor. A Figura 3 mostra o caminho de uma placa de extremidade curvado 16-1' que se estende através do centro geométrico 10C de uma primeira terminação 16D originada na proximidade do centro geométrico 10C. Todas as outras placas nas Figuras 2 e 3 possuem caminhos que se originam em um ponto de origem na proximidade do centro geométrico 10C e se estendem exteriormente ao mesmo. As placas 16 se estendem em uma direção geralmente radial com relação ao centro geométrico 10C do conjunto de susceptor 10. As placas 16 podem ser espaçadas de maneira angular a cerca de do centro 10C em ângulos iguais ou desiguais de separação. Por exemplo, o ângulo 18 entre as placas 16-1 e 16-2 pode ser menor do que o ângulo 20 entre as placas 16-2 e 16-3.

Deve ser observado que o termo "geralmente radial" (ou termos similares) não requerem que cada placa deva permanecer exatamente em um raio que emana a partir do centro 10C. Por exemplo, as placas podem estar compensadas ou inclinadas com relação ao raio. As Figuras 4A a 4C ilustram respectivamente as placas de extremidade linear 16T, as placas de extremidade arqueada 16B e as placas de extremidade curvada 16V que estão compensadas com relação às linhas radiais R que emanam do centro geométrico 10C. De maneira similar, as Figuras 4D a 4F ilustram respectivamente as placas de extremidade linear 16T, as placas de extremidade arqueada 16B e as placas de extremidade curvada 16R que estão inclinadas com relação às linhas radiais R que emanam do centro geométrico 10C. Outras disposições das placas podem ser utilizadas para obter a orientação transversal das placas 16 com relação ao susceptor plano 12.

Cada placa 16 está conectada fisicamente (isto é, mecanicamente) ao susceptor plano 12 em um ou mais pontos de conexão. Uma conexão entre uma placa 16 e o susceptor plano 12 pode ser uma conexão fixa ou uma conexão articulada flexível.

Uma conexão fixa é mostrada na Figura 5A. Em uma conexão fixa, uma placa 16 é ligada a um adesivo apropriado 24 em uma orientação fixa pré-determinada com relação ao susceptor plano 12. A orientação da placa 16 está, de preferência, em um ângulo de inclinação no intervalo entre cerca de quarenta e cinco graus (45°) e cerca de noventa graus (90°) com relação ao susceptor plano, embora orientações angulares menores possam fornecer um efeito útil. No exemplo de maior preferência, a placa 16 é substancialmente ortogonal ao susceptor plano 12.

Uma conexão articulada flexível é mostrada na Figura 5B. Nesta disposição, uma placa 16 é ligada ao susceptor plano 12 por uma dobradiça 26. A dobradiça pode ser produzida a partir de uma fita flexível. Em uma conexão articulada, a placa 16 é movida de uma posição inativa, (mostrada nas linhas tracejadas na Figura 5B) em que o plano da placa é substancialmente paralelo ao susceptor plano, para uma posição acionada (mostrada nas linhas contínuas na Figura 5B). A dobradiça pode ser fornecida com uma parada apropriada tal que, na posição acionada, a placa é mantida em um ângulo desejável de inclinação, de preferência, no intervalo entre cerca de quarenta e cinco graus (45°) e cerca de noventa graus (90°) com relação ao susceptor plano, e de maior preferência, substancialmente ortogonal ao susceptor plano 12.

Qualquer que seja a forma da construção, a configuração da área de superfície da placa, formato da porção condutora, contorno extremidade da placa, comprimento extremidade da placa, comprimento da porção condutora da placa, caminho da placa com relação ao centro do susceptor e orientação da placa com relação ao susceptor plano, a porção eletricamente condutora 16C da placa 16 deve estar disposta não mais do que uma distância próxima pré-determinada de uma camada de perda elétrica 12C do susceptor plano 12. Em geral, a distância próxima pré-determinada não deve ser maior do que a distância de cerca de 0,25 vez o comprimento de onda da energia eletromagnética gerada no forno. Deve ser entendido que desde que um produto alimentício ou outro artigo esteja presente, a distância próxima pré- determinada pode ser zero, significando que a porção condutora 16C da placa apóia-se eletricamente contra a camada de perda 12C do susceptor plano. Em uma implementação típica, mostrada na Figura 2, a camada de perda 12C está sustentada em um substrato dielétrico 12S, tal que a extremidade da porção condutora 16C da placa está espaçada da camada de perda 12C por apenas a espessura do substrato 12S. A dimensão vertical das porções não condutoras 16N pode ser utilizada para controlar a altura em que o susceptor plano 12 é sustentado dentro do forno M.

Alternativamente, conforme visto a partir da Figura 3, as porções não condutoras 12N da placas podem estar dispostas adjacentes ao susceptor plano 12. Esta disposição possui o efeito de espaçar as porções condutoras 16C das placas para longe da camada de perda 12C em distâncias maiores do que a espessura do substrato 12S. Caso desejado, as porções não condutoras 16N adicionais podem estar dispostas ao longo da extremidade oposta das placas para obter os benefícios de controle de altura discutidos acima.

O susceptor plano 12 e uma área de superfície 16S de uma placa 16 intersecta ao longo da uma linha de intersecção 12L que se estende em uma direção geralmente transversal com relação ao susceptor plano 12. Quando cruzado com o susceptor plano 12, uma placa de extremidade linear 16 irá produzir uma linha reta de intersecção 12L. Uma placa 16 que possui uma extremidade arqueada ou curvada, quando cruzada com o susceptor plano 12, irá produzir uma linha arqueada ou curvada de intersecção 12L, respectivamente. A magnitude do ângulo de arco ou o formato da curvatura da linha de intersecção, conforme for, irá depender do ângulo de inclinação da placa ao susceptor plano. Se a linha de intersecção for uma linha reta, uma linha arqueada ou uma linha curvada, a extensão da superfície condutora da placa estará situada ao longo da linha de intersecção.

Tendo descrito os diversos detalhes estruturais de um conjunto de susceptor 10 de acordo com a presente invenção, este efeito em uma onda eletromagnética estacionária poderá agora ser discutido. A Figura 6 é uma representação do diagrama esquemático em que uma realização de um conjunto de susceptor 10 que possui uma única placa de extremidade linear 16 está conectada em uma orientação substancialmente ortogonal com relação à parte de baixo de um susceptor plano 12. Um conjunto de eixos Cartesianos é posicionado para se originar no centro geométrico 10C do conjunto 10. O conjunto 10 é disposto tal que o susceptor plano 12 se situe no plano Cartesiano X-Ye que a porção condutora 16C da superfície 16S da placa 16 se situe no plano Cartesiano X - Ζ. A linha de intersecção 12L definida ao longo da conexão entre a placa 16 e o susceptor plano 12 se estende de modo transversal pela camada de perda 12C do susceptor plano 12 e é orientada ao longo do eixo X1 conforme ilustrado. A porção condutora 16C da superfície 16S da placa 16 se situa em uma distância pré-determinada D na direção Z da camada de perda do susceptor plano 12. A porção condutora 16C da superfície 16S possui uma espessura (isto é, sua dimensão Y) maior do que a profundidade do efeito na pele de um condutor na freqüência da operação do microondas.

Uma onda eletromagnética é composta de campos elétricos e magnéticos de oscilação mutuamente ortogonal. Em qualquer dado instante, uma onda eletromagnética estacionária inclui um constituinte do campo elétrico E. Em qualquer dado instante, o constituinte do campo elétrico E é orientado em uma dada direção no espaço Cartesiano e pode possuir qualquer valor dado.

O campo elétrico E é, por si próprio resolúvel em três componentes do vetores, a saber, Ex, Ey, Ez. Cada componente do vetor está orientado ao longo de seu respectivo eixo coordenado correspondente. Dependendo do valor do campo elétrico E, cada componente do vetor possui um valor pré-determinado de unidades "x", "y" ou "z", conforme for.

Um corolário da Lei de Faraday do Eletromagnetismo é a condição limite que o campo elétrico tangencial na superfície de interface entre dois meios deve ser contínuo por aquela superfície. Um exemplo específico de tal meio de interface é entre um condutor perfeito e o ar. Por definição, um condutor perfeito deve possuir um campo elétrico zero dentro do mesmo.

Portanto, em particular, o componente tangencial do campo elétrico exatamente dentro da superfície do condutor deve ser zero. Assim, a partir da afirmação acima da condição de continuidade limite, o campo elétrico tangencial no ar exatamente fora do condutor também deve ser zero. Portanto, tem-se a regra geral que o componente tangencial do campo elétrico na superfície de um condutor perfeito é sempre zero. Se o condutor for bom, mas não perfeito, então o componente tangencial do campo elétrico na superfície pode não ser zero, mas ele permanece muito pequeno. Deste modo, qualquer campo elétrico que existe exatamente fora da superfície de um bom condutor deve ser substancialmente normal àquela superfície.

A aplicação desta lei física ordena que dentro daquela área de superfície da placa 16 que possui a porção condutora 16C, apenas o vetor componente do campo elétrico, que é orientado perpendicular àquela superfície, a saber, o vetor Ey, é permitido existir.

Os vetores componentes do campo elétrico que se situam em qualquer plano tangente à superfície da placa, (a saber, o vetor Ex e o vetor Ez) não são permitidos. Na Figura 6, o plano tangente é o plano da porção condutora da superfície da placa.

Se a porção condutora 16C da placa 16 estivesse em contato elétrico com a camada de perda elétrica 12C, o valor do vetor componente Ex que se situa ao longo da linha de intersecção 12L e o valor do componente do vetor Ez seriam zero, pelas razões já discutidas. Entretanto, a porção condutora 16C não está em contato elétrico com a camada de perda 12C, mas está, ao invés disto, espaçada da mesma por uma distância D. T odavia, a porção condutora da superfície da placa exerce um efeito de atenuação que possui sua ação mais pronunciada na extensão da porção condutora da superfície da placa.

Assim, os componentes dos vetores Ex e Ez do campo elétrico da onda possuem apenas intensidades atenuadas "xa" e "za". Os valores de intensidade "xa" e "za" são cada um, algum valor da intensidade inferior a "x" e "z", respectivamente. A atenuação do componente do campo elétrico da onda eletromagnética no plano tangente à superfície da placa resulta no melhoramento do componente do campo elétrico orientado perpendicular à porção condutora da superfície da placa. Assim, o vetor componente Ey possui um valor de intensidade melhorado "ye" superior ao valor da intensidade de "y".

O grau de atenuação do componente do vetor Ex é dependente da magnitude da distância D e da orientação da porção condutora 16C com relação à camada de perda 12C. O efeito de atenuação é mais pronunciado quando a distância D é inferior a um quarto (0,25) do comprimento de onda, para um forno de microondas típico uma distância de cerca de três centímetros (3 cm). Em um ângulo de inclinação inferior a noventa graus, o campo permitido (isto é, o campo normal à superfície condutora da placa) irá por si próprio possuir componentes que agem no plano susceptor.

Este efeito é utilizado pelo conjunto de susceptor 10 da presente invenção para redirecionar e transferir as regiões de intensidade de campo elétrico relativamente altas dentro de um forno de microondas.

A Figura 7A é uma vista de cima estilizada, em geral, similar à Figura 1A, ilustrando o efeito da placa 16 a medida em que ela é conduzida por um prato giratório T na direção da rotação mostrada pela flecha. A placa é mostrada na forma de esboço e sua espessura é exagerada para o propósito de clareza de explicação.

Considere a situação na Posição 1, próximo onde a placa primeiro encontra a região quente H2. Pelas razões explicadas anteriormente, apenas um vetor de campo elétrico que possui uma intensidade atenuada é permitido existir no segmento da região quente H2 cob erta pela placa 16. Entretanto, embora apenas um campo atenuado seja permitido existir, o teor de energia do campo elétrico não pode simplesmente desaparecer. Em vez disso, a ação de atenuação na região que se estende a partir da porção condutora da placa se manifesta ocasionando a transferência do campo elétrico de seu local original A no susceptor plano 12 para um local deslocado A'. Esta transferência de energia é ilustrada pela flecha de deslocamento D.

Conforme o arraste rotacional conduz as placas 16 para a Posição 2, é obtido um resultado similar. A ação de atenuação da placa permite novamente que apenas um campo atenuado exista na região que se estende da porção condutora da placa. A energia na energia do campo elétrico originalmente localizado na posição B do susceptor plano 12 é deslocada para a posição B', conforme sugerido pela flecha de deslocamento D'.

Os deslocamentos e as transferências de energia similares ocorrem conforme a placa 16 arrasta por todas as regiões de H1 a H5 (Figura 1A) de intensidade de campo elétrico relativamente alta.

O uso da presente invenção em um forno de microondas que possui um equipamento no modo misturador irá resultar no mesmo efeito.

A Figura 7B é um esboço mostrando a exposição total de energia para uma rotação completa do prato giratório em cada ponto distinto J, K e L. A forma de onda correspondente do esboço da Figura 1B é sobreposta sobre o mesmo.

Está claro a partir da Figura 7B que a presença de um conjunto de susceptor 10 que possui o guia do campo 14 de acordo com a presente invenção resulta em uma exposição total de energia que é substancialmente uniforme. Como resultado, o aquecimento, cozimento e douramento do produto alimentício colocado no conjunto de susceptor 10 será melhorado em relação à situação existente no estado da técnica anterior.

As Figuras 8A e 8B, 9A e 9B e 10A e 10B ilustram as construções preferidas de um conjunto de susceptor de acordo com a presente invenção.

As Figuras 8A e 8B mostram um conjunto de susceptor 102 que inclui uma estrutura de guia do campo 142 possuindo cinco placas de extremidades lineares 162-1 a 162-5. As cinco placas de 162-1 a 162-5 são ligadas na parte de baixo do susceptor plano 12. As placas se situam de modo substancialmente ortogonal ao susceptor plano 12 e estão eqüiangularmente dispostas a cerca do centro 10C. A placa 162-1 se estende pelo centro 10C enquanto as placas 162-2 a 162-5 se originam na proximidade do centro 10C. A porção condutora 162C cobre toda a superfície de cada placa. Caso desejado, as extremidades do fundo do guia do campo 142 podem ainda ser sustentadas em um membro do suporte plano não condutor 32.

O membro do suporte pode ser conectado a todas ou algumas placas.

As Figuras 9A e 9B mostram um conjunto de susceptor 103 que inclui uma estrutura de guia do campo 143 que possui duas placas de extremidade curvada 163-1 e 163-2. As duas placas 163-1 e 163-2 são ligadas a parte de baixo de um susceptor plano 12. As placas se situam de modo substancialmente ortogonal ao susceptor plano 12 e são eqüiangularmente dispostas a cerca do centro 10C. As placas se cruzam nas proximidades do centro 10C. A porção condutora 163C cobre toda a superfície de cada placa. Novamente, um membro de suporte plano não condutor 32 pode ainda sustentar as extremidades inferiores das placas do guia do campo 143, caso desejado.

As Figuras 10A e 10B mostram um conjunto susceptor 104 que inclui uma estrutura de guia do campo 144 que possui seis placas de extremidade linear 164-1 a 164-6. As seis placas 164-1 até 164-6 são ligadas ao susceptor plano 12 na parte de baixo. As placas se situam de modo substancialmente ortogonal ao susceptor plano 12 e são eqüiangularmente dispostas a cerca do centro 10C. Todas as placas se originam na proximidade do centro 10C. A porção condutora 164C cobre toda a superfície de cada placa. Um membro de suporte plano não condutor 32 pode ser utilizado.

Caso desejado, as placas 164-1 e 164-4 podem por elas mesmas ser conectadas por um comprimento de um membro não condutor 164N. O membro 164N é mostrado na Figura 10A no esboço tracejado com sombreado em traços.

Em um segundo aspecto, a presente invenção está direcionada a diversas implementações de uma estrutura de guia do campo auto-sustentável desmontável que incorpora os ensinamentos da presente invenção.

As Figuras 11, 12, 13A e 13B ilustram uma estrutura de guia do campo formada a partir de uma única placa. Em cada implementação, a placa possui uma zona de inflexão em que uma placa pode ser formada em uma estrutura de auto-suporte orientada em uma orientação pré-determinada com relação ao plano de referência pré-determinado RP disposto dentro do forno M. O plano RP pode ser convenientemente definido como um plano em que a superfície de um prato giratório ou a superfície de um produto alimentício ou outro artigo está disposto dentro do forno.

Na Figura 11, a estrutura de guia do campo 145 é implementada utilizando uma placa curva única 165. A placa 165 pode ser curvada ou pode possuir pelo menos uma região de flexura ou curvatura 165R definida entre a primeira e a segunda extremidade 165D e 165E. A porção condutora 165C cobre toda a superfície da placa. No uso, a placa 165 pode ser produzida em uma estrutura auto-sustentável disposta em uma orientação pré-determinada com relação a um pano de referência pré-determinado RP. A estrutura de guia do campo 146 mostra na figura 12 que a placa 166 possui uma única linha de dobra ou arco 166L-1 na mesma. No uso, a placa 166 pode ser dobrada ou arqueada ao longo da linha de curva 166L-1 para definir uma estrutura auto-sustentável que se situa em uma orientação pré- determinada com relação a um pano de referência pré-determinado RP dentro do forno Μ. O mesmo efeito pode ser obtido ao ligar de modo flexível duas placas de extremidade linear ao longo de uma linha flexível de conexão no lugar da linha dobrada ou arqueada.

As Figuras 13A e 13B são vistas respectivas de cima e ilustrativa de uma estrutura de guia do campo 147 implementada utilizando uma placa plana condutora 167 com duas linhas de arcos 167L-1 e 167L-2. Ao arquear a placa 167 ao longo das linhas arqueadas 167L-1 e 167L-2 formam orelhas 167E- 1 e 167E-2 que servem para sustentar a placa linear em uma orientação desejada pré-determinada com relação ao plano de referência pré-determinado RP dentro do forno M.

As Figuras 14 e 15 são vistas ilustradas de duas implementações adicionais de uma estrutura de guia do campo auto-sustentável desmontável de acordo com a presente invenção. Cada estrutura de guia do campo possui um arranjo de placas que inclui uma pluralidade de placas conectadas de modo flexível para formar uma estrutura que pode ser auto-sustentável.

Na estrutura de guia do campo 148 mostrada na Figura 14 e 15, o arranjo de placas que compreende placas 168-1 a 168-5, cada uma possuindo uma superfície eletricamente condutora na mesma. Cada placa é conectada de modo flexível ao ponto de conexão 168F a pelo menos uma outra placa. As placas conectadas de modo flexível são capazes de serem ligadas em direção e contrárias às mesmas, conforme sugerido pelas flechas 168J. No uso, com as placas no arranjo distantes entre si, o guia do campo é capaz de ser auto- sustentável com cada placa no arranjo sendo disposta em uma orientação pré- determinada com relação a um plano de referência pré-determinado RP dentro do forno. Em uma realização modificada, um reforço 168S pode ser conectado à extremidade livre de cada uma de pelo menos três placas. Os reforços são fabricados de qualquer material transparente para a energia do microondas.

A estrutura de guia do campo 149 na Figura 15 compreende um par de placas 169-1 e 169-2, cada placa possuindo uma superfície eletricamente condutora na mesma. Cada placa é conectada de modo flexível em um ponto de conexão 169F à outra placa. As placas conectadas de modo flexível são capazes de serem ligadas em direção e contrárias às mesmas, conforme sugerido pelas flechas 169J. No uso, com as placas no arranjo distantes entre si, o guia do campo é capaz de ser auto-sustentável com cada placa no arranjo sendo disposta em uma orientação pré-determinada com relação a um plano de referência pré-determinado dentro do forno.

Embora as placas em cada uma das realizações ilustradas na Figura 11 até 15 sejam mostradas com as porções condutoras que se estendem sobre toda a superfície da placa, deve ser entendido que a porção condutora de qualquer uma das placas pode exibir qualquer formato alternativo.

Também deve ser observado que uma estrutura de guia do campo da presente invenção não precisa ser desmontável, mas ao invés disso, pode ser auto-sustentável através do uso de um membro de suporte não condutor apropriado. A Figura 16 é uma vista ilustrada de um conjunto de guia do campo geralmente indicado pelo caractere de referência 31. O conjunto de guia do campo 31 mostrado na Figura 16 compreende pelo menos uma placa 16 conectada a um membro de suporte não condutor plano 32 em que a superfície condutora da placa é orientada em uma orientação pré-determinada (mostrada geralmente como ortogonal ao membro suporte). Se forem fornecidas placas adicionais, estas placas adicionais são sustentadas no mesmo membro de suporte. As placas podem ou não ser conectadas entre si conforme desejado. O membro suporte pode ser conectado abaixo ou acima da(s) placa(s).

Deve ser ainda observado que qualquer realização de uma estrutura de guia do campo que se enquadra no escopo da presente invenção pode ser utilizada com um susceptor plano separado (descrito anteriormente). Também deve ser observado que para alguns dos produtos alimentícios, pode ser desejável colocar um segundo susceptor plano acima do produto alimentício ou embalar o produto alimentício com um susceptor flexível.

Exemplos

Exemplos de 1 a 8 A operação da estrutura de guia do campo e de um conjunto de susceptor de acordo com a presente invenção pode ser entendida mais claramente a partir dos seguintes exemplos.

Introdução

Para todos dos seguintes exemplos, as pizzas de microondas disponíveis comercialmente (DiGiorno® Microwa ve Four Cheese Pizza, 280 gramas) foram utilizadas nos experimentos de cozimento.

Um susceptor plano compreendido de uma camada fina de alumínio depositado em vapor no meio de um filme de poliéster e papelão foi fornecido com a pizza na embalagem. Este susceptor plano foi utilizado com diversas implementações da estrutura de guia do campo da presente invenção, como será discutido. A extremidade do papelão fornecido foi moldada para formar uma badeja de cozimento em formato de U invertido para espaçar o susceptor plano em cerca de 2,5 cm acima de um prato giratório no forno de microondas. Um anel de torrar (destinado para o douramento das extremidades da pizza) fornecido com a pizza na embalagem não foi utilizado.

Em todos os exemplos, o susceptor plano foi colocado diretamente no prato giratório de um forno de microondas. Em todos os exemplos, as pizzas congeladas foram colocadas diretamente no susceptor plano e cozidas na potência máxima por 5 minutos, exceto para o Exemplo 5, que foi cozido em uma baixa potência durante 7,5 minutos.

Para os propósitos de comparação, um grupo de três pizzas foi cozido utilizando apenas o susceptor plano sem uma estrutura de guia do campo e outro grupo de três pizzas foi cozido utilizando o susceptor plano com uma estrutura de guia do campo da presente invenção.

As placas de cada estrutura de guia do campo foram construídas utilizando uma folha de alumínio de 0,002 polegada (0,05 milímetro) de espessura, papelão e fita.

Para os Exemplos de 1 a 7, a estrutura de guia do campo foi colocada no espaço sob o susceptor plano. Para o Exemplo 8, a estrutura de guia do campo foi posicionada acima da pizza.

Douramento ε Medidas do Perfil de Douramento

A porcentagem de douramento e o perfil de douramento da crosta no funda da pizza foram medidos seguindo um procedimento descrito em Papadakis, S.E. et al., A Versatile and Inexpensive Technique for Measuring Color of Foods, Food Technology, 54 (12) pág 48 - 51 (2000). Um sistema de iluminação foi estabelecido e uma câmara digital (Nikon, modelo D1) foi utilizada para adquirir as imagens da crosta no fundo após o cozimento. Uma imagem disponível comercialmente e os gráficos do programa de software foram utilizados para converter os parâmetros de cor para o modelo L-a-b, o modelo de cor preferido para a pesquisa de alimento. Seguindo a sugestão a partir do procedimento de referência, a porcentagem da área dourada foi definida como a porcentagem de pixels com um valor de luminosidade L de menos de 153 (em uma escala de luminosidade de 0 a 255, sendo 255 o mais claro). Seguindo a metodologia descrita no procedimento de referência, o perfil de douramento (isto é, a porcentagem da área dourada como uma função da posição radial) foi calculado.

A imagem da crosta no fundo foi dividida em anéis anulares concêntricos múltiplos e o valor médio L foi calculado para cada anel anular.

Acredita-se que os seguintes exemplos ilustrem os melhoramentos no douramento e na uniformidade do douramento que resultou do uso de diferentes estruturas de guia do campo da presente invenção.

Exemplo 1

Uma pizza de quatro queijos DiGiorno® para forno de microondas foi cozida em um forno de microondas da marca General Electric (GE) 1.100 watt, modelo número JES1036WF001, da maneira descrita na introdução. Quando um guia do campo foi empregado, a estrutura de guia do campo de acordo com a Figura 14 (sem os suportes 168S) foi utilizada. A placa 168-1 possuía uma dimensão de comprimento de 17,5 cm e uma dimensão de largura de 2 cm. As placas 168-2 a 168-5 possuíam cada uma dimensão de comprimento de 8 cm e uma dimensão de largura de 2 cm.

Após o cozimento, uma imagem da crosta do fundo foi adquirida com a câmera digital, conforme descrito. A partir dos dados de imagem, a porcentagem da área dourada foi calculada utilizando os procedimentos descritos. A porcentagem média da área dourada para as pizzas cozidas sem um guia do campo foi determinada como sendo 40,3%. A porcentagem média da área dourada para as pizzas cozidas com um guia do campo foi determinada como sendo 60,5%.

Exemplos de 2 a 5

O experimento descrito no Exemplo 1 foi repetido em quatro fornos de microondas de diferentes fabricantes. O fabricante do forno, número do modelo, potência da força máxima e o tempo de cozimento para cada exemplo são resumidos na Tabela 1. A tabela apresenta a porcentagem da área de douramento com e sem um guia do campo. Deve ser observado que a porcentagem da área de douramento foi melhorada em todos os casos.

Tabela 1

Comparação da Porcentagem da Área Dourada com ε sem o Guia do campo

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Exemplo 6

Uma pizza de quatro queijos DiGiorno® para forno de microondas, 280 gramas, foi cozida em um forno da marca Sharp 1.100 watt, modelo R- 630DW. Quando uma estrutura de guia do campo foi empregada, a estrutura de guia do campo de acordo com a Figura 15 foi utilizada. As placas 169-1 e 169-2 possuíam uma dimensão de comprimento de 22,9 cm e uma dimensão de largura de 2 cm. O raio da curvatura para cada porção de uma placa curvada que se estende do ponto de conexão 169F era cerca de 5,3 cm e possuía um ângulo da curva de cerca de 124 graus.

Após o cozimento, uma imagem da crosta do fundo foi adquirida com a câmera digital e a porcentagem da área dourada foi calculada, tudo conforme descrito.

A porcentagem média da área dourada para as pizzas cozidas sem um guia dó campo era de 55,2%. A porcentagem média da área dourada para as pizzas cozidas com um guia do campo foi determinada como sendo 73,8%. O perfil de douramento foi esboçado e é mostrado na Figura 17.

Exemplo 7

O experimento descrito no Exemplo 6 foi repetido utilizando um forno da marca Panasonic 1.300 watt, modelo NN5760WA. A porcentagem média da área dourada para as pizzas cozidas sem um guia do campo foi de 50,3%. A porcentagem média da área dourada para as pizzas cozidas com uma estrutura de guia do campo foi determinada como sendo 51,7%. O perfil de douramento substancialmente uniforme que segue a partir do uso da presente invenção pôde ser observado a partir do esboço na Figura 18. A partir da observação da Figura 18, pode ser percebido que o perfil de douramento ao longo do raio foi consideravelmente melhorado com o uso de uma estrutura de guia do campo.

Exemplo 8

O experimento descrito no Exemplo 1 foi repetido em um forno de microondas da marca Goldstar 700 watt, modelo MAL783W. Quando uma estrutura de guia do campo foi empregada, a estrutura de guia do campo de acordo com a Figura 14 com os suportes 168S foi utilizada. Os suportes eram de 5 cm em altura e foram colocados no prato giratório para dar suporte ao guia do campo logo acima da pizza. A estrutura de guia do campo mal tocou o topo da pizza após a crosta da pizza ter subido.

Após o cozimento (por 7,5 minutos em potência máxima do forno utilizado), uma imagem da crosta do fundo foi adquirida com a câmera digital e a porcentagem da área dourada foi calculada, tudo conforme descrito.

A porcentagem da área dourada para as pizzas cozidas sem um guia do campo foi de 31,5%. A porcentagem da área dourada para as pizzas cozidas com um guia do campo foi de 65,1%. Quando um conjunto susceptor do microondas, tal conforme descrito acima é colocado em um forno de microondas "vazio" (isto é, um forno sem um produto alimentício ou outro artigo estando presente), foram observados diversos problemas prejudiciais. Os problemas são, particularmente, agudos em fornos de alta voltagem (isto é, fornos que possuem grau de força tipicamente superiores a 9.000 W). Em alguns casos, o conjunto susceptor do microondas pode superaquecer mesmo quando um artigo está presente.

A medida em que a camada dissipativa 12 C do susceptor plano 12 o superaquecimento, derretimento ou carbonização do substrato 12S pode ocorrer. O susceptor pode superaquecer em um grau que o substrato do susceptor queima. As porções condutoras das placas da estrutura do guia de campo podem arquear, em particular, ao longo das extremidades e, em especial, dos cantos. O arqueamento faz o suporte não condutor (tipicamente o papelão) das placas descorar, carbonizar ou superaquecer em um grau em que ele inflama em chamas. O superaquecimento da estrutura do guia de campo também pode ser causado pelo superaquecimento do material susceptor.

Conseqüentemente, acredita-se ser vantajoso fornecer uma estrutura do guia de campo e um conjunto susceptor que incorpora o mesmo que é "tolerante ao abuso", isto é, uma estrutura que evita a ocorrência do arqueamento e/ou a ocorrência do superaquecimento do guia de campo e/ou a ocorrência do superaquecimento do susceptor.

A Figura 19 é uma vista composta de um conjunto susceptor 10"10 possuindo uma estrutura do guia de campo 1410. As placas mostradas na Figura 19 ilustram as placas da hélice que são utilizadas nos Exemplos 9 a 64 seguintes no presente.

O conjunto susceptor 1010 inclui um susceptor geralmente plano 12 possuindo um substrato 12B com uma camada eletricamente dissipativa 12 C, conforme descrito anteriormente em conjunto com a Figura 2.

A estrutura do guia de campo 1410 possui pelo menos um, mas de preferência uma pluralidade de placas 1610 cada uma conectada mecanicamente ao susceptor plano 12. Cada placa 16^10-1 até 16^10-8 mostrada na Figura 19 é formada de um substrato 1610N de um material não condutor. Cada placa é, em geral, retangular no formato. O substrato 16^10N é visível em algumas das placas. O substrato 16^10N pode possuir uma composição retardante da chama aplicada ao mesmo.

Deve ser entendido que a estrutura do guia de campo 14^10 pode ser utilizado alternativamente em combinação com um membro suporte não condutor plano 32 para definir um conjunto do guia de campo geralmente indicado pelo caracter de referência 31.

Cada placa 16^10 possui uma superfície 16^10S que é identificada para clareza de ilustração apenas para as placas 16^10-6. Pelo menos uma porção 16^10C da superfície 1610S de cada placa é eletricamente condutora. Conforme será descrito, a porção eletricamente condutora 16^10C de cada placa 16^10 é posicionada com relação do susceptor plano 12 e configurada de diversas maneiras para evitar o superaquecimento e os problemas de arqueamento.

A porção condutora 16^10C de cada placa 16^10 possui uma primeira extremidade 15^10D e uma segunda extremidade 15^10E. Novamente, para clareza, as extremidades são indica das apenas nas placas 16^10-6. A distância entre a primeira e a segunda extremidade 15^10D e 15^10E define uma dimensão do comprimento pré-determinado para a porção condutora 16^10C. A porção condutora 16^10C de cada placa também exibe uma dimensão da largura pré-determinada. Conforme descrito previamente (por exemplo, em conjunto com as Figuras 2 e 3), a dimensão do comprimento deve estar no intervalo de cerca de 0,25 a cerca de duas (2) vezes o comprimento da onda eletromagnética estacionária produzida, gerada no forno. A dimensão da largura deve estar no intervalo de cerca de 0,1 a cerca de 0,5 vez aquele comprimento de onda.

A placa 1610-1 possui uma porção condutora 1610C-1 que ocupa toda a superfície retangular. A porção condutora 1610C-1 está contígua ao susceptor plano 12. A placa 1610-1 é típica de uma estrutura de placa que se superaqueceria quando utilizada em um forno vazio. Um susceptor 12, quando utilizado com uma estrutura do guia de campo possuindo a placa 1610-1, também pode superaquecer resultando no derretimento ou na carbonização do substrato susceptor 12S. A porção condutora da placa 1610-1 pode arquear junto com suas extremidades ou seus cantos.

A porção condutora 1610C-2 da placa 1610-2 também é de formato retangular. A porção condutora 1610C-2 ocupa apenas uma porção da superfície da placa, deixando parte do substrato 1610N exposto para definir uma margem 19L ao longo da extremidade do fundo. A porção condutora 1610C-2 está contígua ao susceptor plano 12. A estrutura da placa 1610-2 foi demonstrada limitar, mas não eliminar o superaquecimento da placa e do susceptor quando utilizada em um forno vazio (Exemplos 36, 39). Quando utilizado com uma estrutura do guia de campo possuindo uma placa 1610-2, o susceptor 12 também pode superaquecer, resultando no derretimento ou na carbonização do substrato 12S.

Conforme será desenvolvido, as placas 1610-3 até 1610-5, 1610-7 e 1610-8 exemplificam diversas posições e/ou configurações das porções condutoras 1610C de acordo com a presente invenção em que os problemas de superaquecimento do susceptor, e/ou superaquecimento do guia de campo e/ou o arqueamento são prevenidos.

A placa 1610-3 é um exemplo de uma placa em que o substrato 1610N está contíguo ao susceptor plano 12. Neste exemplo, a porção condutora 1610C-3 está posicionada sobre a placa, tal que a margem superior 19T do material substrato não condutor é exposto ao longo da extremidade da placa adjacente ao susceptor 12. A margem 19T serve para espaçar a porção condutora 1610C-3 da placa 1610-3, a uma distância próxima pré-determinada 21D longe do susceptor 12. A dimensão 21D1 medida na direção ortogonal ao plano do susceptor 12, permanece no intervalo de 0,025 a 0,1 vez o comprimento de onda da onda eletromagnética estacionária produzida no forno de microondas em que o conjunto susceptor 1010 está sendo utilizado. Isto é, a dimensão 21D deve ser de pelo menos 0,025 vez o comprimento de onda. Ainda, a dimensão 21D deve ser de não superior a 0,1 vez aquele comprimento de onda (isto é, a dimensão 21D < 0,1 vez aquele comprimento de onda). Deve ser mencionado que a distância máxima 17D referida anteriormente e a distância máxima mostrada como o caractere de referência D na Figura 6 (isto é, 0,25 o comprimento de onda) são dimensionadas com o entendimento claro de que o forno de microondas, em que aquela placa é utilizada, estaria cheio.

A porção condutora 1610C-4 da placa 1610-4 é dimensionada tal que parte de seu substrato 1610N é exposta para definir as margens internas e externas radialmente 19D e 19E, respectivamente. Em adição, a margem superior 19T e a margem inferior 19L de um material do substrato 16N são expostas.

A placa 1610-5 é um exemplo de uma placa em que a porção condutora 1610C-5 é, em geral, retangular (similar à porção condutora 1610C-4) mas com cantos arredondados. Os cantos podem ser arredondados em uma dimensão radial 15R ate, e incluindo, metade da dimensão da largura da porção condutora 1610C-5 (isto é, 15R < 0,5 largura). Quando os cantos são arredondados, o comprimento da porção condutora é definido pela extensão radial da porção condutora. A placa 1610-5 também possui margens 19T, 19L, 19D, 19E (similar a aqueles mostrados sobre a placa 1610C-4). A dimensão da margem inferior 19L é indicada pelo caractere de referência 21L.

A placa 1610-6 também exibe uma porção condutora 1610C-6 com cantos arredondados. Entretanto, a porção condutora 1610C-6 prolonga a largura máxima da placa e está contígua ao susceptor plano 12. Não está espaçada uma distância próxima pré-determinada longe do susceptor plano 12.

A placa 1610-7 é um exemplo de uma placa possuindo uma porção eletricamente condutora 1610C-7 fabricada de uma folha metálica que é dobrada conforme indicado em 1610C-7F para definir pelo menos uma espessura dupla ao longo de seu perímetro. As margens 19T, 19L, 19D, 19E (similares à aquelas mostradas sobre a placa 1610C-4) estão presentes ao longo de seu perímetro da porção condutora 1610C-7.

A placa 1610-8 possui uma porção condutora 1610C-8 que ocupa toda a superfície retangular. Para esta placa, o espaçamento necessário 21D da porção condutora 1610C-8 do susceptor 12 é obtido pela utilização de um arranjo de montagem em que a placa é fisicamente separada do susceptor.

Obviamente, deve ser mencionado que o espaçamento necessário 21D também pode ser obtido pela soma da distância separada do susceptor e a largura da margem de uma placa delimitada adequadamente dimensionada (isto é, placa 1610-3, 1610-4, 1610-5 ou 1610-7).

Conforme indicado nas Figuras 19 e 20, quando uma pluralidade de placas são utilizadas, a primeira extremidade 1510D da porção condutora de cada uma das placas é disposta, uma distância da separação pré-determinada 21S do centro geométrico 12C do susceptor plano 12 ou do centro geométrico 32C do membro do suporte plano 32, conforme for o caso. A distância da separação 21S, medida em uma direção paralela ao plano do susceptor 21S, ou o membro suporte 31, deve ser pelo menos 0,16 vez o comprimento de onda da onda eletromagnética estacionária produzida no forno de microondas em que o conjunto susceptor 1010 está sendo utilizado. Foi descoberto que ao dispor a primeira extremidade 1510D da porção condutora 1610C de cada uma das placas na distância de separação pré-determinada 21S do centro geométrico 12C do susceptor plano 12 diminui a ocorrência do superaquecimento do susceptor na proximidade do centro susceptor (Exemplos 18, 19, 20 - 22). Ao dispor da porção eletricamente condutora da placa, a distância próxima pré-determinada 21D da camada eletricamente dissipativa do susceptor plano (entretanto, aquele espaçamento é obtido) também foi descoberta como diminuindo a ocorrência do superaquecimento do susceptor (Exemplos 35, 37). Ainda, a diminuição da ocorrência do superaquecimento do susceptor pode ser obtida pelo fornecimento da margem inferior 19L (Exemplos 36, 39).

De acordo com a presente invenção, a combinação da disposição das porções condutoras das placas na distância de separação pré-determinada 21S junto com a disposição das porções condutoras das placas na distância próxima pré-determinada 21D a partir do susceptor plano previne a ocorrência do superaquecimento do susceptor quando utilizado em um forno de microondas vazio.

Da mesma forma, de acordo com a presente invenção, a disposição da porção eletricamente condutora da placa na distância próxima pré-determinada 21D da camada eletricamente dissipativa do susceptor plano e o arredondamento das margens da porção condutora com o raio 15R evita a ocorrência do arqueamento quando utilizada em um forno de microondas vazio.

Ainda, de acordo com a presente invenção, a ocorrência do arqueamento em um forno de microondas vazio é evitada pela disposição da porção eletricamente condutora da placa na distância próxima pré-determinada 21D da camada eletricamente dissipativa do susceptor plano e pela cobertura da porção condutora de qualquer uma das placas 1610-3 até 1610-7, 1610-7, 1610-7 com um material eletricamente não condutor, tal como um revestimento de spray poliacrílico ou politetrafluoroetileno ou uma fita de poliimida.

Ainda, de acordo com a presente invenção, a disposição da porção eletricamente condutora da placa na distância próxima pré-determinada 21 D da camada eletricamente dissipativa do susceptor plano e o aumento da espessura do perímetro de uma porção condutora de folha fina (do modo mostrado na placa 1610-7) previne a ocorrência do arqueamento quando utilizado em um forno vazio.

Exemplos 9 a 23

Os exemplos seguintes descrevem os experimentos que foram realizados para determinar os parâmetros que diminuem ou eliminam os problemas de superaquecimento e/ou arqueamento. Um forno de microondas da General Electric, modelo JES1456BJ01 , 1.100 watts foi utilizado nos Exemplos 9 até 23. Os testes foram realizados com o forno vazio, isto é, nenhum produto alimentício ou outro artigo estava presente no forno. Estes Exemplos são resumidos na Tabela 2 no presente.

O Exemplo 9 era um exemplo controle sem margens e sem arredondamentos de cantos da porção condutora de uma única placa.

Os Exemplos 10 a 13 e 14 a 17 testaram o efeito de uma cobertura não condutora da porção condutora de uma única placa. Nos Exemplos 10 a 13, a porção condutora era de 3A" (0,75"; 19 mm) de extensão com cantos arredondados; nos Exemplos 14 a 17, a porção condutora era de 1"(25,4 mm) extensão com cantos arredondados.

Os Exemplos 18 a 20 testaram o efeito da variação da fenda central entre as porções condutoras radialmente opostas no arqueamento e no superaquecimento.

Os Exemplos 21 e 22 testaram materiais alternados para as porções condutoras. O Exemplo 23 testou o efeito do tratamento retardante da chama do papelão no arqueamento e na queima. Exemplo 9

Neste exemplo uma única placa foi configurada e posicionada com relação ao susceptor de acordo com a placa 1610-1 da Figura 19. Uma vista dimensionada aumentada de tal placa é mostrada na Figura 21. Uma porção condutora de folha de alumínio de 0,002" (0,05 mm) de espessura de fundo adesivo de 3 Vz (3,5") de comprimento por 1" de extensão (88,9 mm por 25,4 mm) da Merco Co., Hackensack, NJ, com cantos arredondados foi aplicada à um papelão de celulose de mesmo tamanho. O papelão era o International Paper (Grau Código 1355, 0.017/180# Fortress Uncoated Cup Stock). A placa foi então adesivada no lado inferior de um conjunto susceptor comercial fornecido com a Pizza de Quatro Queijos de Microondas DiGiorno® (280 g) utilizando a fita de poliimida de 0,001" (0,025 mm) de espessura (fita de poliimida Kapton® da E.l. DuPont de Nemours and Company). Esta configuração resultou no arqueamento em 28 segundos quando exposta vazia em um forno de microondas.

Exemplos de 10 a 13

Nestes exemplos, a placa única foi configurada e posicionada com relação ao susceptor de acordo com a placa 1610-5 da Figura 19. Uma vista dimensionada aumentada de tal placa é mostrada na Figura 22.

Os Exemplos de 10 a 12 forneceram uma cobertura protetora de um material eletricamente não condutor sobre a porção condutora de alumínio em um esforço para evitar o arqueamento. Uma versão não coberta, Exemplo 13, também foi testada como um controle.

Cada placa possuía uma porção condutora 3 14" (3,5"; 88,9 mm) de comprimento e 3A" (0,75"; 19,2 mm) de extensão cortada a partir da mesma folha de alumínio de 0,002" (0,05 mm) de espessura de fundo adesivo utilizada no Exemplo 9, aplicada a um retângulo 4" χ 1" (101,6 por 25,4 mm) do mesmo papelão de celulose como no Exemplo 9. A porção condutora era 3A" (0,75"; 19,2 mm) de extensão de modo a assegurar que a cobertura não condutora revestisse todas as extremidades da porção condutora de alumínio. Uma margem superior de 1/8" (0,125"; 3,2 mm) do papelão foi exposta acima da porção condutora. Uma dimensão da margem 1/8" (0,125"; 3,2 mm) era de cerca de 0,025 vezes do comprimento de onda. A porção condutora possuía todos os cantos arredondados em um raio de 3/8" (0,375"; 9,6 mm).

Uma margem inferior de 1/8" (0,125"; 3,2 mm) de papelão também foi exposta abaixo da porção condutora e %" (0,25"; 6,4 mm) da margem do papelão foi exposta em cada extremidade.

Os materiais condutores não diferentes foram utilizados como as coberturas, conforme segue:

Exemplo 10 - 0,001" (0,025 mm) de espessura por 1" (25.4 mm) de extensão da fita de poliimida (comercializado com a marca comercial de Kapton® pela E.l. DuPont de Nemours and Company);

Exemplo 11 - spray poliacrílico da Minwax;

Exemplo 12 - spray de politetrafluoroetileno (comercializado com a marca comercial de Teflon® pela E.l. DuPont de Nemours and Company); Exemplo 13 - não revestido.

Nenhuma das placas mostrou qualquer arqueamento quando expostas vazias em um forno de microondas por dois minutos.

Exemplos 14 a 17 Nestes exemplos, uma única placa foi configurada e posicionada com relação ao susceptor de acordo com a placa 1610-6 da Figura 19. Uma vista dimensionada aumentada de tal placa é mostrada na Figura 23.

Os Exemplos 14 a 16 avaliaram as mesmas coberturas protetoras não condutoras dispostas sobre a porção condutora de alumínio como nos Exemplos 10 a 12, respectivamente, mas com a porção condutora de alumínio sendo a mesma de 1" (25,4 mm) de extensão que o papelão. Novamente, uma versão não coberta, Exemplo 17, foi testada como um controle. Em cada um destes Exemplos, a porção condutora era uma folha de alumínio de 0,002" (0,05 mm) de espessura de fundo adesivo de 3 Vz (3,5") de comprimento por 1" (25,4 mm) de extensão aplicada a um 4" por 1" (101,6 mm por 25,4 mm) do papelão de celulose como era utilizado nos Exemplos 10 a 13. A porção condutora possuía todos os cantos arredondados em um raio de Vz (0,5"; 12,7 mm) e possuía uma margem de (0,25"; 6,4 mm) do papelão exposto em ambas as extremidades.

Os diferentes materiais não condutores foram utilizados como coberturas, conforme segue:

Exemplo 14 - fita de poliimida de 0,001" (0,025 mm) de espessura por 1" (25,4 mm) de extensão (comercializado com a marca comercial de Kapton® pela E.l. DuPont de Nemours and Company);

Exemplo 15 - spray poliacrílico da Minwax;

Exemplo 16 - spray de politetrafluoroetileno (comercializado com a marca comercial de Teflon® pela E.l. DuPont de Nemours and Company);

Exemplo 17 - não revestido.

No Exemplo 14, a superfície da porção condutora foi coberta pela fita de poliimida. As extremidades superiores e inferiores não foram cobertas pela fita de poliimida.

Nos Exemplos 15 e 16, a superfície da porção condutora foi coberta pelo revestimento de spray poliacrílico ou de politetrafluoretileno, respectivamente. As extremidades superiores e inferiores da porção condutora de alumínio foram cobertas apenas pelo spray acidental dos revestimentos de poliacrílicos ou de politetrafluoretileno.

Nos Exemplos 14, 16 e 17, a extremidade inferior da porção condutora arqueou no centro. O arqueamento ocorreu muito brevemente após ser exposto vazio no forno de microondas. No Exemplos 15, não ocorreu o arqueamento.

Em particular, os resultados dos experimentos eram conforme segue:

Exemplo 14 - porção condutora da placa coberta com 0.001" (0,025 mm) de espessura de fita Kapton®, arqueada após 16 segundos de exposição;

Exemplo 15 - porção condutora da placa revestida com o spray poliacrílico, não arqueou em 2 minutos;

Exemplo 16 - porção condutora da placa revestida com spray de politetrafluoretileno (Teflon®), arqueada após 12 segundos de exposição;

Exemplo 17 - porção condutora da placa não coberta, arqueou após 17 segundos de exposição.

A Figura 20 é uma vista placa de um conjunto susceptor que incorpora seis placas do guia de campo utilizado nos Exemplos 18 a 23. Ela pode ser avaliada a partir da Figura 20 em que a fenda extremidade-a- extremidade ("Fenda") entre as porções condutoras das placas diametralmente opostas é duas vezes a distância da separação 21S.

Exemplo 18

Neste exemplo, cada uma das seis placas do guia de campo da Figura 20 foi configurada com as porções condutoras de acordo com a placa 1610-5 da Figura 19.

Conforme mostrado na Figura 24, três placas brancas possuindo cada uma porções condutoras de 3 Vz (3,5") de comprimento por %" (0,75") de extensão (88,9 mm por 19,2 mm) com todos os cantos arredondados em um raio de 3/8" (0,375"; 9,6 mm). As porções condutoras foram cortadas a partir da mesma folha de alumínio de 0,002" (0,05 mm) de espessura de fundo adesivo utilizada para os Exemplos 9 a 17 anteriores. Duas destas porções condutoras foram colocadas em um 8" por 1" (203,2 por 25,4 mm) do retângulo de papelão de celulose utilizado nos Exemplos 9 a 17 tal que não houve uma margem de 1/8" (0,125"; 3,2 mm) do papelão exposto acima e abaixo da porção condutora e nas extremidades externas. Uma fenda extremidade-a-extremidade de (0,75"; 19,2 mm) foi deixada entre as extremidades internas de cada porção condutora.

Cada uma das três placas brancas foi então curvada no meio para formar um formato V e posicionado sob um susceptor com o vértice de cada V no centro do susceptor, definindo desta forma uma distância de separação de 21S (Figura 19) do 3/8" (0,375"; 9,6 mm). As placas brancas em forma de V foram coladas no lado inferior do susceptor utilizando um adesivo hidrossolúvel, tal como o tipo BR-3885 da Basic Adhesives, Inc. Os brancos foram posicionados tal que as placas foram igualmente espaçadas em um padrão de eixo radial. O conjunto susceptor completamente reunido foi disposto tal que os pares das porções condutoras estavam diretamente opostos em uma fenda extremidade-a-extremidade de (0,75"; 19,2 mm).

Não houve um arqueamento perceptível quando este conjunto susceptor foi exposto vazio no forno de microondas, mas o conjunto queimou quando o substrato de papelão no centro superaqueceu em 47 segundos.

Exemplo 19

Neste exemplo, cada uma das seis placas do guia de campo da Figura 20 foi configurada com as porções condutoras de acordo com a placa 1610-5 da Figura 19.

As placas neste Exemplo foram construídas do mesmo modo como no Exemplo 18 a partir das placas brancas conforme ilustrado na Figura 25. As placas brancas eram retângulos de 8" por 1%" (203,2 mm por 31,7 mm) do mesmo papelão de celulose. As porções condutoras eram de 3 3/8" (3,375", 85,7 mm) em comprimento e 1" (25,4 mm) em extensão com todos os cantos arredondados em um raio de VS (0,5"; 12,7 mm). As porções condutoras foram ligadas aos papelões brancos para deixar uma margem de 1/8" (0,125"; 3,2 mm) do papelão exposto acima e abaixo da porção condutora e nas extremidades externas. Uma fenda extremidade-a-extremidade de 1" (25,4 mm) foi deixada entre as extremidades internas de cada porção condutora.

Como no Exemplo 18, três destas placas brancas dobradas em V foram coladas no lado inferior de um susceptor definindo uma distância de separação 21S (Figura 19) de 1/2" (0,5"; 12,7 mm).

Novamente, não houve arcos perceptíveis quando este conjunto susceptor foi exposto no forno de microondas vazio, mas o conjunto não queimou em chamas quando as placas de papelão no centro aqueceram em um minuto, dezoito segundos.

Exemplo 20

Neste exemplo, cada uma das seis placas do guia de campo da Figura 20 foi configurada com as porções condutoras de acordo com a placa 1610-5 da Figura 19.

As placas neste Exemplo foram construídas do mesmo modo como nos Exemplos 18 e 19 a partir das placas brancas conforme ilustrado na Figura 26. As placas brancas eram retângulos de 8" por 1 (203,2 mm por 31,7 mm) do mesmo papelão de celulose. As porções condutoras eram de 3 1/8" (79,4 mm) em comprimento e 1" (25,4 mm) em extensão com todos os cantos arredondados em um raio de 1/2" (0,5"; 12,7 mm). As porções condutoras foram ligadas aos papelões brancos para deixar uma margem de 1/8" (0,125"; 3,2 mm) do papelão exposto acima e abaixo da porção condutora e nas extremidades externas. Uma fenda extremidade-a-extremidade de 1 V2" (1,5"; 38,1 mm) foi deixada entre as extremidades internas de cada porção condutora.

Como no Exemplo 18 e 19, três destas placas brancas dobradas em V foram coladas no lado inferior de um susceptor definindo uma distância de separação 21S (Figura 19) de 3Á" (0,75"; 19,2 mm).

Não houve arqueamento e queima quando este conjunto susceptor foi exposto no forno de microondas por 5 minutos.

Exemplo 21

O teste do Exemplo 20 foi repetido utilizando as porções condutoras conforme mostrado na Figura 26. As porções condutoras para este exemplo foram produzidas com uma folha de alumínio de folha de alumínio de 0,002" (0,05 mm) de espessura de fundo adesivo Avery-Dennison Fasson® 0817 disponível pela Avery-Dennison Specialty Tape Division1 Painesville, OH.

Não houve arqueamento e queima quando este conjunto susceptor foi exposto vazio no forno de microondas por 5 minutos.

Exemplo 22

O teste do Exemplo 20 foi repetido utilizando as porções condutoras conforme mostrado na Figura 26. As porções condutoras para este exemplo foram produzidas com a folha de alumínio de 0,002" (0,05 mm) de espessura de fundo adesivo Shurtape AF973 disponível pela Shurtape, Hickory, NC.

Não houve arqueamento e queima quando este conjunto susceptor foi exposto vazio no forno de microondas por 5 minutos. A filha de alumínio desta fita desempenhou de modo aceitável, mas o adesivo desprendeu.

Exemplo 23

A aplicação de uma composição retardante da chama para evitar a queima espontânea das placas foi testada como no Exemplo 23. O retardante da chama utilizando era uma resina de base aquosa conhecida como Paper Seal™ da Flame Seal® Products of Houston, TX. O conjunto susceptor foi construído como no Exemplo 18 com uma fenda Va (0,75"; 19,2 mm) no centro entre cada par das porções condutoras conforme mostrado na Figura 24, definindo desta forma uma distância de separação de 21S (Figura 19) de 3/8" (0,375"; 9,6 mm).

Os papelões brancos foram imersos em um banho de líquido retardante da chama e deixados para secar por um dia depois de aderir às porções condutoras e reunir o conjunto susceptor.

Não houve arcos quando um conjunto susceptor vazio foi exposto em um forno de microondas por cinco minutos. Ao contrário do Exemplo 18, o conjunto não queimou em chamas, sugerindo que um tratamento retardante da chama do papelão era suficiente para prevenir a queima.

Os testes dos Exemplos 9 a 23 estão resumidos na Tabela 2.

Tabela 2

Avaliação do Arqueamento ε do Superaquecimento (N/A indica "Não Aplicável")

<table>table see original document page 46</column></row><table> <table>table see original document page 47</column></row><table> <table>table see original document page 48</column></row><table>

As observações a partir dos Exemplos 9 a 23 eram:

(1) A combinação de cantos arredondados na porção condutora de uma margem do papelão (isto é, um material de menor condutividade) de pelo menos 1/8" (0,125"; 3,2 mm) (cerca de 0,025 comprimentos de onda da onda estacionária presente em um forno de microondas) que cerca completamente uma poção condutora não coberta de uma placa evitou o arqueamento. Deve ser mencionado que a margem serviu para espaçar a porção condutora da placa a partir do susceptor em uma distância próxima pre- determinada (Exemplos 18 a 23);

(2) A combinação de uma margem (distância próxima pre- determinada) de pelo menos 1/8" (0,125"; 3,2 mm) e uma distância de separação das extremidades internas das porções condutoras do centro geométrico do susceptor de 3A" (0,75"; 19,2 mm) (cerca de 0,16 o comprimento de onda da onda estacionária presente em um forno de microondas), isto é, uma fenda central de 1 1/4" (1,5"; 38,1 mm) entre as porções condutoras opostas, evitou o superaquecimento e a combustão espontânea do papelão de um conjunto susceptor quando ele foi exposto em um forno de microondas vazio (Exemplos 20 a 22);

(3) A combinação de uma margem (distância próxima pre- determinada) de pelo menos 1/8" (0,125"; 3,2 mm) e uma cobertura não condutora da porção condutora evitou o arqueamento (Exemplos 10 a 12). Entretanto, conforme pode ser visto a partir dos Exemplos de 14 a 16, quando a porção condutora foi coberta com uma cobertura não condutora e nenhuma margem estava presente, ocorreu o arqueamento; e

(4) A aplicação do retardante da chama no papelão evitou a combustão espontânea devido ao superaquecimento com uma distância de separação do centro geométrico do susceptor de 3/8" (0,375"; 9,6 mm) (cerca de 0,08 comprimento de onda), isto é, uma fenda central de (0,75"; 19,2 mm) entre as porções condutoras opostas.

EXEMPLOS 24 A 64 COMENTARIOS GERAIS

Nos seguintes Exemplos de 24 a 64, um conjunto susceptor similar aquele mostrado na Figura 20 foi utilizado dentro de um forno de microondas para cozinhar a Pizza de Quatro Queijos de Microondas DiGiorno® (280 g). Os resultados destes experimentos são apresentados nas Tabelas 3, 4A, 4B e 5 abaixo.

Os Exemplos 24 a 50 e os Exemplos 61 a 64 foram realizados para avaliar o efeito de diversos projetos de placas na eliminação do superaquecimento do susceptor durante cozimento da pizza em diversos fornos de microondas. Os exemplos remanescentes (a saber, Exemplos 51 a 60) foram realizados para avaliar o efeito dos diversos projetos de placas no douramento da pizza cozida em diversos fornos de microondas. Conforme mostrado na Figura 20, cada conjunto de susceptor incluiu seis placas idênticas igualmente espaçadas sessenta (60) graus montadas sobre um susceptor com uma distância de separação de 3/8" (0,375"; 9,6 mm) 21S de cada porção eletricamente condutora de uma placa para o centro geométrico do susceptor.

Os conjuntos de susceptores testados possuíam substratos formados a partir de diversos materiais. Quatro materiais de substrato susceptor diferentes foram testados em combinação com duas espessuras diferentes de metalização que formou a camada condutora dissipativa.

A porção condutora de cada placa foi realizada utilizando uma folha de alumínio de 0,002" (0,05 mm) de espessura de fundo adesivo aplicada a uma placa de papelão de celulose da International Paper conforme descrito previamente em conjunto com os Exemplos 9 a 20. Cada porção condutora era de 3 ½ (3,5"; 88,9 mm) de comprimento, mas de larguras diferentes. As Tabelas 3, 4A, 4B e 5 contêm cada, uma coluna de designadores alfabéticos indicando o "Tipo de Placa" testado. Cada designador indica um tipo de placa conforme mostrado na Figura 19, com a dimensão da "Largura" da porção condutora e a "Margem" conforme segue:

Tabela 3

<table>table see original document page 50</column></row><table> <table>table see original document page 51</column></row><table>

As Tabelas 3, 4A, 4B e 5 também contêm uma coluna de designadores alfabéticos indicando o "Forno" utilizado para o teste. Cada designador corresponde a um fabricante de forno de microondas particular e modelo, conforme segue:

Tabela 4

<table>table see original document page 51</column></row><table>

As Tabelas 3, 4A, 4B e 5 contêm uma coluna indicando o "Susceptor" utilizado (isto é, o substrato 12S e a camada 12C).

O Susceptor em alguns dos Exemplos contidos nas Tabelas 3, 4a e 4B abaixo é identificado como "Controle". O susceptor "Controle" era aquele fornecido com a Pizza de Quatro Queijos de Microondas DiGiorno® (280 g) mencionado previamente. O susceptor "Controle" incluiu um substrato de papelão.

O "Susceptor" em alguns dos exemplos contido nas Tabelas 3 e 5 abaixo é identificado por uma designação de referência que compreende valores numéricos primeiro e segundo hifenado. O primeiro valor numérico representa o material de substrato polimérico do susceptor, enquanto o segundo valor numérico denota a espessura da metalização da camada dissipativa do susceptor (alumínio depositado em vácuo) com base em sua densidade óptica medida.

O primeiro valor numérico denota o material do substrato polimérico conforme segue:

<table>table see original document page 52</column></row><table>

O segundo valor numérico representa a medida da espessura da densidade óptica do revestimento metalizado de alumínio depositado em vácuo, conforme segue:

<table>table see original document page 52</column></row><table> Portanto, para o Exemplo 29 na Tabela 3, um susceptor designado "12-3" indica que o possuía um substrato de tereftalato de polietileno 300 gauge com filme estabilizador de calor (filme de Melinex® ST-507) (conforme denotado pelo primeiro numerai "12") e que a metalização depositada a vácuo do alumínio possuía uma densidade óptica de 0,3 (conforme indicado pelo segundo numerai "3").

Exemplos de 24 a 34

Um conjunto susceptor com placas do Tipo A (conforme descrito acima) foi utilizado para cozinhar a Pizza de Quatro Queijos de Microondas DiGiorno® (280 g) no forno S-1.000" ou no F-950. Conforme pode ser observado na Tabela 3, quatro tipos de materiais de substrato do susceptor foram utilizados. O tempo de cozimento variou de 5 a 6 minutos. Todos os conjuntos de susceptor em placa superaqueceram de modo consistente no centro. A gravidade do superaquecimento aumentou com o tempo de cozimento para cada material do substrato susceptor utilizado. Os exemplos do superaquecimento incluíram pontos queimados e derretidos na superfície do susceptor que, em alguns casos, resultaram no transporte do material susceptor derretido para o fundo da pizza, como pode ser observado nas Figuras 27 e 28.

Exemplos 35 a 40

Nos Exemplos 35 a 40, a adição de uma margem %" (0,25"; 6,4 mm) do papelão no topo ou no fundo da porção condutora da placa foi testada para avaliar seu potencial para eliminar o superaquecimento no centro do susceptor. Conforme resumido na Tabela 3 abaixo, nesta série de testes da Pizza de Quatro Queijos de Microondas DiGiorno® foi cozida no forno de microondas S-1.000 por 6 minutos utilizando os susceptores possuindo os substratos 12-3. Os conjuntos do guia de campo que exibem tipos de placas diferentes A, B, C, D, E e F foram testados. O Exemplo 35 utiliza um tipo de placa Β; o Exemplo 36 utiliza um tipo de placa C; o Exemplo 37 utiliza um tipo de placa D; o Exemplo 38 utiliza um tipo de placa Ε; o Exemplo 39 utiliza um tipo de placa F; e o Exemplo 40utiliza um tipo de placa A.

Os resultados estão resumidos na Tabela 3.

Tabela 3

Avaliação do Superaquecimento do Susceptor

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A Tabela 3 ilustra que para os susceptores em placa possuindo uma distância de separação definida entre o interior da porção condutora e o centro geométrico do susceptor, a adição de uma margem superior entre o susceptor e a extremidade superior da porção condutora da estrutura da placa (placa Tipos BeE) evitaram de modo consistente o superaquecimento do susceptor. Os susceptores com placas sem qualquer margem (placas Tipos A e D) levam de modo consistente ao superaquecimento no centro do susceptor.

Os susceptores em placas possuindo uma margem inferior (mas não margem superior) do material não condutor junto com a porção condutora da placa (placas Tipos CeF) reduzem de algum modo a gravidade do superaquecimento do susceptor, mas não eliminam completamente o problema. Estes resultados dos Exemplos 35 a 40 são ilustrados na Figura 29.

Exemplos 41 a 60

Uma série de testes de cozimento foi realizada com 5 fornos de microondas identificados acima. Os testes utilizaram susceptores com placas tipos AeB para avaliar o efeito da adição de uma margem de papelão de Va (0,25"; 6,4 mm) de extensão junto com a porção condutora da placa. Os Exemplos 41 - 50 (resumidos na Tabela 4A) e os Exemplos 51 - 60 (resumidos na Tabela 4B) respectivamente utilizaram as mesmas condições do teste. Os Exemplos 41 a 50 avaliaram o superaquecimento. Os Exemplos 51 a 60 avaliaram o desempenho de cozimento do microondas total, especificamente a capacidade desta configuração do conjunto susceptor de dourar de modo uniforme o fundo da pizza. O douramento porcentual ("% de douramento") de uma pizza foi medido da mesma maneira conforme descrito em conjunto com os Exemplos 1 a 8. A porcentagem de douramento medida foi a média de três amostras de pizza.

Tabela 4a Avaliação do Superaquecimento

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Tabela 4B <table>table see original document page 56</column></row><table> <table>table see original document page 57</column></row><table>

Os resultados mostrados nas Tabelas 4A e 4B indicaram que para os susceptores em placa possuindo uma distância de separação definida entre o interior da porção condutora e o centro geométrico do susceptor, a adição de uma margem de papelão superior de Và' (0,25"; 6,4 mm) junto com a porção condutora da placa (Tipo B) preveniu de modo consistente o superaquecimento no centro do susceptor. Entretanto, conforme observado na Tabela 4B, o desempenho de cozimento geral de um susceptor com uma placa Tipo B diminuiu (conforme evidenciado pela menor porcentagem média de douramento).

Exemplos 61 a 64

Os Exemplos 61 a 64 avaliaram o efeito da largura da margem de papelão superior entre o susceptor e a extremidade superior da porção condutora da placa no superaquecimento do susceptor. Esta série de testes também foi realizada com a Pizza de Quatro Queijos de Microondas DiGiorno® cozida por 6 minutos em um fomo de microondas S-1.000. Os conjuntos susceptores possuíam os materiais de substrato 12-3 e as placas Tipos A1 B, G e H. Estes resultados dos Exemplos 61 a 64 são ilustrados na Figura 30 e resumidos na Tabela 5.

Tabela 5

Avaliação do Efeito das Margens Superiores no Superaquecimento

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Estes testes indicaram que para os susceptores que possuem uma distância de separação entre o interior da porção condutora e o centro geométrico do susceptor, uma margem de papelão superior de pelo menos 1/8" (0,125"; 3,2 mm) (isto é, as placas tipos BeG) entre o susceptor e a extremidade superior da porção condutora da estrutura da placa foi requerida para evitar o superaquecimento do susceptor.

No geral, as conclusões tiradas para os Exemplos 24 até 64 para os susceptores possuindo uma distância da separação definida entre o interior da porção condutora e o centro geométrico do susceptor foram:

(1) Uma margem de uma largura de pelo menos 1/8" (0,125"; 3,2 mm) entre o susceptor e a extremidade superior da porção condutora de uma placa preveniu o superaquecimento do susceptor. Deve ser mencionado que a margem serviu para espaçar a porção condutora da placa do susceptor por uma distância próxima pré-determinada;

(2) Independentemente do substrato utilizado, o superaquecimento no centro do susceptor ocorreu para os conjuntos de susceptores utilizando as placas com uma margem superior de menos de 1/8" (0,125"; 3,2 mm). Isto resultado foi observado para todos os fornos de microondas utilizados.

(3) A gravidade do superaquecimento (queima e derretimento) aumentou com o aumento do tempo de cozimento, maior nível de metalização do substrato do susceptor ou maior força do forno de microondas.

Prevenção do Arqueamento

Quando uma estrutura do guia de campo possuindo uma ou mais porções condutoras estiver presente em um forno de microondas energizado (com ou sem a presença de um susceptor), a(s) porção(ões) condutora(s) causam um distúrbio do campo elétrico estacionário no forno. A(s) porção(ões) condutora(s) concentram o campo elétrico junto de suas extremidades, produzindo intensidades de campo elétrico local que são muito maiores do que o campo elétrico da base dentro do forno, isto é, a intensidade do campo antes da introdução da(s) porção(ões) condutora(s). Contanto que o forno esteja cheio, estas maiores intensidades do campo são geralmente insuficientes para causar um rompimento do ar.

Entretanto, quando o forno está vazio (isto é, nenhum alimento ou outro artigo está presente) o campo elétrico de base aumenta em um nível acima daquele grau quando o alimento ou outro artigo está presente. No caso de vazio, a intensidade local do campo ao longo da extremidade de uma porção condutora pode ser suficientemente elevada para exceder o limiar de rompimento do ar causando a ocorrência de uma descarga elétrica na forma de um arco.

Acredita-se que quando uma estrutura de guia de campo é utilizada sem um susceptor presente, uma porção condutora deve ser espaçada por uma margem de um material de menor condutividade (por exemplo, um dielétrico) a pelo menos uma distância próxima pré-determinada do membro suporte plano. De preferência, a margem circunda a porção condutora. A presença da margem reduz a intensidade do campo elétrico local nas extremidades. A magnitude desta redução é aproximada pela seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 60</formula>

em que Ei é o campo elétrico local antes da adição das margens; EI' é o campo elétrico local com a margem; εr' é a constante dielétrica relativa do material da margem; e εr" é a perda dielétrica relativa do material de margem.

Na essência, devido à presença da margem circundante, os campos locais são atenuados tal que o limite de rompimento de ar não é excedido, evitando deste modo o arqueamento.

Quando o guia de campo é utilizado com um susceptor, a camada de perda do susceptor também desempenha um papel na prevenção do arqueamento. A camada dissipativa absorve parte da energia de microondas no forno e converte em calor. Esta absorção reduz a intensidade do campo elétrico no forno. O calor flui em um produto alimentício ou outro artigo presente.

Entretanto, quando o forno está vazio, não há produto alimentício ou outro artigo presente no forno para dissipar o calor gerado pela camada dissipativa. Isto resulta no superaquecimento rápido que danifica a camada dissipativa e causa a queda significativa de sua condutividade elétrica. Isto reduz a capacidade da camada de perda de absorver a energia de microondas.

Sem esta absorção pela camada de perda, a intensidade do campo elétrico no forno aumenta e a condição de alta intensidade do campo ao longo da extremidade de uma porção condutora pode então exceder o rompimento do limite do ar, causando a ocorrência de uma descarga elétrica na forma de um arco. Acredita-se que quando a(s) porção(ões) condutora(s) da estrutura do guia de campo é(são) espaçada(s) da camada dissipativa por uma margem de um material dielétrico, a margem reduz a intensidade do campo elétrico local nas extremidades.

Prevenção do Superaquecimento

Quando uma estrutura de guia de campo possuindo duas porções condutoras está presente em um forno de microondas energizado, um campo concentrado é criado no espaço entre estas porções condutoras. Quando um material possuindo um fator de perda dielétrica moderado, tal como um membro suporte plano de papelão ou um susceptor, é colocado na região, ou próxima a ela, entre as porções condutoras, o campo concentrado ocasiona o rápido aquecimento deste material. A concentração do campo é uma função do espaçamento separado das porções condutoras. Se as porções condutoras estão próximas o suficiente, este campo concentrado pode causar o superaquecimento do material suficientemente para queimar em chamas, como no caso do papelão. O aumento do espaçamento entre as porções condutoras reduz esta concentração do campo e, portanto, previne o superaquecimento.

Os técnicos no assunto, possuindo o benefício dos ensinamentos da presente invenção pode proporcionar modificações a este. Tais modificações devem ser interpretadas como situadas no escopo da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações em anexo.

Claims (50)

1. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, para a utilização no aquecimento de um artigo em um forno de microondas, o guia de campo compreende: - um membro suporte não condutor geralmente plano; - uma estrutura de guia de campo que compreende pelo menos uma ou mais placas da hélice conectadas mecanicamente ao membro suporte, pelo menos uma porção da placa sendo eletricamente condutora, a porção eletricamente condutora da placa possuindo uma dimensão da largura pré- determinada e um canto na mesma, o canto da porção eletricamente condutora sendo rodeada em um raio de até, e incluindo, metade da dimensão da largura, a porção eletricamente condutora da placa estando, em geral, disposta pelo menos em uma distância próxima pré-determinada do membro suporte, a distância próxima pré-determinada sendo definida por uma margem de um material de baixa condutividade, - tal que a ocorrência do arqueamento na proximidade da porção condutora é prevenida quando o conjunto do guia de campo é utilizado em um forno de microondas vazio.

2. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 1, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada é de pelo menos -0,025 vez o comprimento de onda.

3. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 1, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada não é maior a 0,1 vez o comprimento de onda.

4. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 1, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda a 0,1 vez o comprimento de onda.

5. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 1, em que a porção eletricamente condutora da placa é cercada por uma margem de um material de condutividade inferior.

6. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 5, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a margem possui uma dimensão da largura pré- determinada, em que a largura da margem do material de menor condutividade permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda a 0,1 vez o comprimento de onda.

7. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 1, em que a porção eletricamente condutora da placa é coberta com um material eletricamente não condutor.

8. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 7, em que a cobertura eletricamente não condutora é selecionada a partir do grupo que consiste em uma fita de poliimida, um revestimento de spray poliacrílico e um revestimento de spray de politetrafluoretileno.

9. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 1, em que a porção eletricamente condutora da placa compreende uma folha metálica inferior a 0,1 mm de espessura e em que a folha é dobrada sobre pelo menos uma espessura dupla junto de seu perímetro.

10. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 1, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a porção condutora da placa possui uma dimensão de largura que é cerca de 0,1 vez a cerca de 0,5 vez o comprimento de onda.

11. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 1, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a porção condutora de cada placa possui uma dimensão do comprimento, e em que a dimensão do comprimento está no intervalo de cerca de 0,25 a cerca de 2 vezes o comprimento de onda.

12. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, para a utilização no aquecimento de um artigo em um forno de microondas, o guia de campo compreende: - um membro suporte geralmente plano; - uma estrutura de guia de campo que compreende pelo menos uma placa da hélice conectada mecanicamente ao membro suporte, pelo menos uma porção da placa sendo eletricamente condutora, a porção eletricamente condutora da placa estando coberta com um material eletricamente não condutor; - a porção eletricamente condutora da placa estando, em geral, disposta pelo menos em uma distância próxima pré-determinada do membro suporte, - tal que a ocorrência do arqueamento na proximidade da porção condutora é prevenida quando o conjunto do guia de campo é utilizado em um forno de microondas vazio.

13. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 12, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada é de pelo menos -0,025 vez o comprimento de onda.

14. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 12, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada não é maior a 0,1 vez o comprimento de onda.

15. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 12, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda a 0,1 vez o comprimento de onda.

16. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 12, em que a porção eletricamente condutora da placa é cercada por uma margem de um material de condutividade inferior.

17. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 16, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, em que a margem possui uma dimensão do comprimento pré- determinado, e em que a largura da margem do material de menor condutividade permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda a 0,1 vez o comprimento de onda.

18. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 12, em que a cobertura eletricamente não condutora é selecionada a partir do grupo que consiste em uma fita de poliimida, um revestimento de spray poliacrílico e um revestimento de spray de politetrafluoretileno.

19. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 12, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a porção condutora da placa possui uma dimensão de largura que é cerca de 0,1 vez a cerca de 0,5 vez o comprimento de onda.

20. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 12, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a porção condutora de cada placa possui uma dimensão do comprimento, e em que a dimensão do comprimento está no intervalo de cerca de 0,25 a cerca de 2 vezes o comprimento de onda.

21. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, para a utilização no aquecimento de um artigo em um forno de microondas, o conjunto de susceptor compreende: - um membro suporte geralmente plano; - pelo menos uma placa ligada mecanicamente ao membro suporte, pelo menos uma porção da placa sendo eletricamente condutora, em que a porção eletricamente condutora da placa compreende uma folha metálica inferior a 0,1 mm em espessura e em que a filha está dobrada sobre ou, pelo menos, uma espessura dupla ao longo de seu perímetro, - a porção eletricamente condutora da placa estando, em geral, disposta pelo menos em uma distância próxima pré-determinada da camada eletricamente dissipativa do membro suporte plano, - tal que a ocorrência do arqueamento na proximidade da porção condutora é prevenida quando o conjunto do guia de campo é utilizado em um forno de microondas vazio.

22. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 21, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada é de pelo menos -0,025 vez o comprimento de onda.

23. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 21, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada não é maior a 0,1 vez o comprimento de onda.

24. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 21, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda a 0,1 vez o comprimento de onda.

25. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 21, em que a porção eletricamente condutora da placa é cercada por uma margem de um material de condutividade inferior.

26. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 25, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, em que a margem possui uma dimensão da largura pre- determinada, e em que a largura da margem do material de menor condutividade permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda a 0,1 vez o comprimento de onda.

27. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 21, em que a porção condutora é coberta com um cobertura eletricamente não condutora.

28. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 21, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a porção condutora da placa possui uma dimensão de largura que é cerca de 0,1 vez a cerca de 0,5 vez o comprimento de onda.

29. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 21, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a porção condutora de cada placa possui uma dimensão do comprimento, e em que a dimensão do comprimento está no intervalo de cerca de 0,25 a cerca de 2 vezes o comprimento de onda.

30. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, para a utilização no forno de microondas, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pré- determinado, e conjunto de guia de campo compreende: - um membro suporte geralmente plano possuin do um centro geométrico; - uma estrutura do guia de campo que compreende pelo menos seis placas cada uma ligada mecanicamente ao membro suporte, cada placa sendo substancialmente ortogonal com relação ao membro suporte plano, pelo menos uma porção de cada placa sendo eletricamente condutora, - a porção eletricamente condutora da placa possuindo uma dimensão de largura pré-determinada e um canto na mesma, o canto da porção eletricamente condutora sendo rodeada em um raio de até, e incluindo, metade da dimensão da largura, - a porção eletricamente condutora da placa estando disposta em pelo menos uma distância próxima pré-determinada do membro do suporte plano, em que a distância próxima pré-determinada é de pelo menos 0,025 vez o comprimento de onda, - tal que a ocorrência do arqueamento na proximidade da porção condutora é prevenida quando o conjunto do guia de campo é utilizado em um forno de microondas vazio.

31. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, para a utilização no aquecimento de um artigo em um forno de microondas, o conjunto do guia de campo compreende: - um membro suporte geralmente plano possuin do um centro geométrico; - uma estrutura de guia de campo que compreende uma pluralidade de placas cada uma ligada mecanicamente ao membro suporte, pelo menos uma porção de cada placa sendo eletricamente condutora, a porção eletricamente condutora da placa estando disposta em pelo menos uma distância próxima pré-determinada do membro suporte, - a porção eletricamente condutora de cada placa possuindo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira extremidade da porção condutora em cada uma das placas estando disposta em uma distância de pelo menos uma distância de separação pré-determinada a partir do centro geométrico do membro suporte plano, - tal que a ocorrência do superaquecimento do conjunto do guia de campo é prevenida quando o mesmo é utilizado em um forno de microondas vazio.

32. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância da separação pré-determinada é de pelo menos 0,16 vez o comprimento de onda.

33. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a distância da separação pré-determinada é de pelo menos 0,025 vez o comprimento de onda.

34. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 33, em que a distância da separação pré-determinada é de pelo menos 0,16 vez o comprimento de onda.

35. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pré- determinado, e em que a distância da separação pré-determinada não é superior a 0,1 vez o comprimento de onda.

36. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 35, em que a distância da separação pré-determinada é de pelo menos 0,16 vez o comprimento de onda.

37. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pré- determinado, e em que a distância próxima pré-determinada permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda a 0,1 vez o comprimento de onda.

38. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 37, em que a distância da separação pré-determinada é de pelo menos 0,16 vez o comprimento de onda.

39. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que a porção eletricamente condutora de cada placa é cercada por uma margem de um material de menor condutividade.

40. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 39, em que a porção eletricamente condutora de cada placa possui uma dimensão de largura pré-determinada e um canto na mesma, o canto da porção eletricamente condutora sendo arredondado em um raio de até, e incluindo, metade da dimensão da largura.

41. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 39, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, em que a margem possui uma dimensão da largura pré- determinada, e em que a largura da margem é de pelo menos 0,025 vez o comprimento de onda.

42. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 39, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pré- determinado, em que a margem possui uma dimensão da largura pre- determinada, e em que a margem possui uma dimensão da largura pre- determinada, em que a largura da margem do material de baixa condutividade não é superior a 0,1 vez o comprimento de onda.

43. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 39, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, em que a margem possui uma dimensão da largura pré- determinada, e em que a margem possui uma dimensão de largura pre- determinada, em que a largura da margem do material de baixa condutividade permanece no intervalo de 0,025 vez o comprimento de onda para 0,1 vez o comprimento de onda.

44. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que a porção eletricamente condutora de cada placa é coberta com um material eletricamente não condutor.

45. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 44, em que a cobertura eletricamente não condutora é selecionada a partir do grupo que consiste em uma fita de poliimida, um revestimento de spray poliacrílico e um revestimento de spray de politetrafluoretileno.

46. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que a porção eletricamente condutora da placa compreende uma folha metálica inferior a 0,1 mm de espessura e em que a folha é dobrada sobre pelo menos uma espessura dupla junto de seu perímetro.

47. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a porção condutora da placa possui uma dimensão de largura que é cerca de 0,1 vez a cerca de 0,5 vez o comprimento de onda.

48. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pre- determinado, e em que a porção condutora de cada placa possui uma dimensão do comprimento de cerca de 0,25 a cerca de 2 vezes o comprimento de onda.

49. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, de acordo com a reivindicação 31, em que a porção eletricamente condutora de cada placa possui uma dimensão de largura pré-determinada e um canto na mesma, o canto da porção eletricamente condutora sendo arredondado em um raio de até, e incluindo, metade da dimensão da largura.

50. CONJUNTO DE GUIA DE CAMPO, para a utilização no forno de microondas, em que o forno de microondas é eficaz para gerar uma onda eletromagnética estacionária possuindo um comprimento de onda pré- determinado, e o conjunto de guia de campo compreende: - um membro suporte geralmente plano possuindo um centro geométrico; - uma estrutura do guia de campo que compreende pelo menos seis placas cada uma ligada mecanicamente ao membro suporte, cada placa sendo substancialmente ortogonal com relação ao membro suporte plano, - pelo menos a porção de cada placa sendo eletricamente condutora, a porção eletricamente condutora de cada placa possuindo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; - a primeira extremidade da porção condutora em cada uma das placas sendo disposta em uma distância de pelo menos uma distância de separação pré-determinada do centro geométrico do membro do suporte plano, a distância de separação sendo de pelo menos 0,16 vez o comprimento de onda; - a porção eletricamente condutora da placa estando disposta em pelo menos uma distância próxima pré-determinada do membro do suporte plano, em que a distância próxima pré-determinada é de pelo menos 0,025 vez o comprimento de onda, - tal que a ocorrência do superaquecimento do conjunto do guia de campo é prevenida quando o mesmo é utilizado em um forno de microondas vazio.