EP0913070B1 - Four electrique de cuisson - Google Patents

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EP0913070B1
EP0913070B1 EP97933715A EP97933715A EP0913070B1 EP 0913070 B1 EP0913070 B1 EP 0913070B1 EP 97933715 A EP97933715 A EP 97933715A EP 97933715 A EP97933715 A EP 97933715A EP 0913070 B1 EP0913070 B1 EP 0913070B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric cooking
cooking oven
oven according
wall
waveguide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97933715A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0913070A1 (fr
Inventor
Jean-Claude Derobert
Michel Guy De Matteis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moulinex SA
Original Assignee
Moulinex SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moulinex SA filed Critical Moulinex SA
Publication of EP0913070A1 publication Critical patent/EP0913070A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0913070B1 publication Critical patent/EP0913070B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/74—Mode transformers or mode stirrers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/70—Feed lines
    • H05B6/707—Feed lines using waveguides
    • H05B6/708—Feed lines using waveguides in particular slotted waveguides

Definitions

  • the present invention relates to an electric oven with at least one microwave energy source to deliver waves to a cooking chamber microwave, by means of a waveguide.
  • a generally encountered problem in cooking in microwave mode lies in obtaining a good distribution of microwave energy within the enclosure cooking. Indeed, it is known that a standing wave regime settles in the cooking chamber for operation of the oven. As a result, the fields electric modes excited in the enclosure present bellies and knots of tension to which correspond so-called hot spots and points so-called cold at different places in the enclosure.
  • a first type of solution consists in providing, in the cooking chamber, a wave agitator so constantly changing the standing wave regime established in the enclosure, and thus move the hot spots and cold spots.
  • Another method widely used today current consists of placing the product to be heated or cook on a turntable. The relative displacement of the product and hot spots allows to standardize the cooking.
  • FIGS 1 and 2 schematically illustrate the internal parts of a known oven operating according to this principle: in these figures, there is shown a cooking chamber 1 delimited by a bottom wall 10, a vault wall 11, a hearth wall 12 and two side walls 13 and 14.
  • the side wall 13 has two horizontal openings 130 and 131 superimposed along the vertical of the wall 13, for the introduction of microwave energy.
  • the waves are generated by the antenna of a magnetron (not shown), and transmitted to the cooking enclosure via a wave guide 2.
  • the wave guide 2 has the general form of a rectangular parallelepiped whose longitudinal axis is vertical.
  • the guide is delimited transversely by two rectangular flat surfaces 20 and 21, perpendicular to the longitudinal axis of the guide and separated by a predetermined distance d defining the length 1 of the guide. These two surfaces define reference planes on which the guided waves are reflected.
  • the two surfaces 20 and 21 are interconnected at a right angle by two rectangular surfaces 22, 23, parallel to the side wall 13, each surface having two edges b 1 , b 2 , b 3 , b 4 of length d.
  • the surface 22 furthest from the side wall 13 has a lateral extension 24 provided with an access 25 for receiving the waves generated by the antenna of the magnetron.
  • the surface 23 constitutes the outlet plane of the guided waves and for this purpose comprises two openings 230 and 231 placed opposite the openings 130 and 131.
  • the outlet plane of the waveguide is directly constituted by a part of the side wall of the enclosure.
  • the present invention relates to an improvement to the structure as described above, allowing to obtain a better distribution of energy inside of the cooking chamber.
  • the subject of the present invention is an electric cooking oven comprising an enclosure , a microwave energy source and a guide of waves of substantially parallelepipedal shape delimited transversely by two substantially rectangular surfaces located in two parallel planes separated by predefined distance, leaving guided waves by at least two zones located in a plane of outlet perpendicular to the two surfaces and delimited by two parallel borders connecting the two surfaces, characterized in that said borders have a length greater than the distance between the two surfaces, so as to optimize the number of transverse electric modes and / or magnetic excited inside the enclosure cooking in parallel excitation planes to the exit plan.
  • the waveguide 2 ′ is of substantially parallelepipedal shape delimited transversely by two surfaces 20 ′, 21 ′ of substantially rectangular shape, and longitudinally by two surfaces 22 'and 23' forming, like the surfaces 22 and 23 of Figure 1, the inlet and outlet surfaces of the waveguide.
  • the borders b ' 1 , b' 4 and b ' 2 , b' 3 respectively delimiting the entry planes 23 'and outlet 22' of the guide, by connecting the surfaces 20 'and 21', have a length 1 greater than the distance d separating said surfaces 20 ', 21'.
  • the waveguide 2 ′ therefore no longer has the shape of a straight parallelepiped, but of an oblique parallelepiped whose longitudinal axis, parallel to said edges, is inclined relative to an axis orthogonal to the end surfaces 20 'and 21'. It follows that, for the same distance d separating the two surfaces 20 ′ and 21 ′, the waveguide 2 ′ according to the invention has a length 1 greater than that of the waveguide 2 in FIG. 1, this which will optimize, as will now be explained, the number of transverse electric and / or magnetic modes excited inside the cooking chamber 1, in excitation planes parallel to the outlet plane 23 'of the guide.
  • the exit zones of the guide are distributed over the height.
  • a mode of the enclosure located in the excitation planes parallel to the exit plane must have one of its tension bellies facing an exit zone of the waveguide. Consequently, all the modes of the form TE m0p or TM m0p which do not have bellies on the height, cannot be excited.
  • the modes whose central frequency is too far from the 2450 MHz frequency will be very weakly coupled.
  • the ultimately dominant modes, which should be excited are the modes TE 033 , TE 215 , TM 215 , TE 232 , TM 232 , TE 422 , TM 422 .
  • FIGS. 5a and 5b make it possible to establish a comparison between the number of transverse electrical and / or magnetic modes excited using respectively a waveguide structure of the prior art and a waveguide structure according to the present invention .
  • the reference P indicates an excitation plane of the modes parallel to the plane of exit of the waveguides. This excitation plane has the same dimensions as the side wall 13 of the cooking enclosure.
  • the position of the tension bellies has been indicated for the various transverse electrical modes which should be excited. These positions are indicated by dots for TE 033 mode, by crosses for TE 232 mode, by rectangles for TE 422 mode and by diamonds for TE 215 mode.
  • the outlet plane 23 'of the waveguide according to the invention is delimited by two edges b' 1 and b ' 4 connecting the surfaces 20' and 21 'over a length 1 greater than the distance d separating both surfaces.
  • the oblong openings 230, 231 and 232 have a longitudinal axis extending in parallel at the end surfaces 20 ′ and 21 ′ of the guide.
  • a wave which leaves the magnetron antenna does not travel the same distance to reach either end from the same opening. This results in a difference phase between the ends of an opening.
  • Non-consistency in phase of the waves at the ends of an opening has the consequence that the electric field radiated towards the enclosure through this opening is not maximum.
  • the oblong openings are tilted 230 to 232 with respect to a transverse axis of the plane of outlet 23 'parallel to the end surfaces 20' and 21 ', so as to reduce the difference in distance to cover for a wave from the antenna to both ends from the same opening.
  • the coherence of the incident wave the opening is improved, as is the radiated power. Consistency is perfect in the case where the openings are inclined so as to present a longitudinal axis orthogonal to the longitudinal axis of the guide.
  • the angle of inclination will be chosen in an angular sector delimited by a transverse axis from plane 23 ', parallel to surfaces 20', 21 ', and by a transverse axis of the plane 23 ', perpendicular to the longitudinal axis of the guide.
  • the voltage U evolves like a sinusoid arch along the length of the opening.
  • the width a is constant over the entire length of the opening. Consequently, according to equation (1), the radiated field E F follows exactly the same law as the voltage.
  • the width a is almost zero at the ends of the opening and increases towards the center.
  • the field E F remains substantially constant over the length of the opening. The radiated energy is therefore greater in the case of an elliptical opening.
  • a waveguide structure conforming to the present invention and particularly suitable for a electric oven capable of receiving products at heat on two separate levels, one lower level corresponding for example substantially to the level of the oven floor, and a corresponding higher level for example halfway up the cooking chamber.
  • the plane of outlet 23 'of the waveguide is directly in the wall side 13 of the cooking chamber, so that the figure 7 illustrates only the boundaries of the plan of outlet 23 'relative to openings 230, 231 and 232.
  • the guide surfaces 20 ′ and 21 ′ are spaced apart by a distance d substantially equal to 165 mm, while the edges b ′ 2 , b ′ 3 or b ′ 4 , b ′ 1 , separated by a distance substantially equal to 86 mm, have a length 1 of approximately 178 mm.
  • the longitudinal axis of the guide is therefore inclined about 22 degrees relative to the vertical.
  • the center of the opening 25 for the entry of the waves into the guide is located substantially at a distance of 94.5 mm, in orthogonal projection, from the end surface 20 '.
  • the opening 25 has a circular section with a diameter substantially equal to 30.6 mm.
  • the distance from the outlet plane 23 'to the inlet plane 22' is approximately 21 mm.
  • the distance from the outlet plane 23 'to the end of the extension 24 is approximately 41 mm.
  • the previous dimensions allow obtaining a non-resonant waveguide.
  • the waves exit takes place at three elliptical openings 230 to 232 ( Figure 7).
  • the intermediate opening 232 is advantageously located near the upper cooking level. In this way, the intermediate opening 232 makes it possible to create, on the one hand with the upper opening 230 and on the other hand with the lower opening 231, two interference zones that are fairly well uncorrelated from each other. , and therefore less sensitive to the charges placed on each of the two cooking levels.
  • the longitudinal axis of the openings 230 to 232 is for example inclined 11.5 degrees relative to an axis transverse to the outlet plane 23 'and parallel to the surfaces 20' and 21 '. This choice makes it possible to obtain a good compromise between a good restored power and a good temperature balancing on the two plates.
  • the height positioning of the openings is preferably also chosen as a function of the position of the tension bellies of the modes of the form TE mnp or TM mnp , the integer n, corresponding to the oscillations over the height, being equal to 1.2 or 3.
  • openings 230, 231 and 232 shown in Figure 7 have sizes different. This advantageously makes it possible to maximize the total power restored while respecting the constraints impedance matching.

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Description

La présente invention concerne un four électrique de cuisson comportant au moins une source d'énergie micro-ondes pour délivrer à une enceinte de cuisson des ondes hyperfréquences, par l'intermédiaire d'un guide d'ondes.
Un problème généralement rencontré dans la cuisson en mode micro-ondes réside dans l'obtention d'une bonne répartition de l'énergie micro-ondes dans l'enceinte de cuisson. En effet, il est connu qu'un régime d'ondes stationnaires s'établit dans l'enceinte de cuisson pendant le fonctionnement du four. Il en résulte que les champs électriques des modes excités dans l'enceinte présentent des ventres et des noeuds de tension auxquels correspondent respectivement des points dits chauds et des points dits froids à différents endroits de l'enceinte.
De nombreuses solutions ont déjà été proposées pour améliorer la cuisson ou le réchauffage d'un produit (aliment solide ou liquide) par l'énergie micro-ondes voir par exemple US-A-2 704 802.
Un premier type de solutions consiste à prévoir, dans l'enceinte de cuisson, un agitateur d'ondes de manière à modifier constamment le régime d'ondes stationnaires établi dans l'enceinte, et déplacer ainsi les points chauds et les points froids.
Une autre méthode très largement utilisée à l'heure actuelle consiste à placer le produit à réchauffer ou à cuire sur un plateau tournant. Le déplacement relatif du produit et des points chauds permet ainsi d'uniformiser la cuisson.
Des améliorations dans la répartition de l'énergie micro-ondes ont également été obtenues en prévoyant d'alimenter l'enceinte de cuisson en énergie micro-ondes par le biais de deux ouvertures pratiquées dans l'une des parois de l'enceinte de cuisson. Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement les parties internes d'un four connu fonctionnant selon ce principe : sur ces figures, on a représenté une enceinte de cuisson 1 délimitée par une paroi de fond 10, une paroi de voûte 11, une paroi de sole 12 et deux parois latérales 13 et 14. La paroi latérale 13 comporte deux ouvertures horizontales 130 et 131 superposées selon la verticale de la paroi 13, pour l'introduction de l'énergie micro-ondes. Les ondes sont générées par l'antenne d'un magnétron (non représentés), et transmises à l'enceinte de cuisson par l'intermédiaire d'un guide d'ondes 2. Le guide d'ondes 2 présente la forme générale d'un parallélépipède rectangle dont l'axe longitudinal est vertical. Le guide est délimité transversalement par deux surfaces planes rectangulaires 20 et 21, perpendiculaires à l'axe longitudinal du guide et séparées d'une distance d prédéterminée définissant la longueur 1 du guide. Ces deux surfaces définissent des plans de références sur lesquels les ondes guidées sont réfléchies. Les deux surfaces 20 et 21 sont reliées entre elles à angle droit par deux surfaces 22,23 rectangulaires, parallèles à la paroi latérale 13, chaque surface présentant deux bordures b1,b2,b3,b4 de longueur d. La surface 22 la plus éloignée de la paroi latérale 13 présente un prolongement latéral 24 muni d'un accès 25 pour recevoir les ondes générées par l'antenne du magnétron. La surface 23 constitue le plan de sortie des ondes guidées et comporte à cet effet deux ouvertures 230 et 231 placées en regard des ouvertures 130 et 131. Dans certaines réalisations connues, le plan de sortie du guide d'ondes est directement constitué par une partie de la paroi latérale de l'enceinte.
La présente invention concerne une amélioration à la structure telle que décrite précédemment, permettant d'obtenir une meilleure répartition de l'énergie à l'intérieur de l'enceinte de cuisson.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un four électrique de cuisson comprenant une enceinte de cuisson, une source d'énergie micro-ondes et un guide d'ondes de forme sensiblement parallélépipédique délimité transversalement par deux surfaces sensiblement rectangulaires situées dans deux plans parallèles séparés d'une distance prédéfinie, la sortie des ondes guidées s'effectuant par au moins deux zones situées dans un plan de sortie perpendiculaire aux deux surfaces et délimité par deux bordures parallèles reliant les deux surfaces, caractérisé en ce que lesdites bordures ont une longueur supérieure à la distance séparant les deux surfaces, de façon à optimiser le nombre de modes transverses électriques et/ou magnétiques excités à l'intérieur de l'enceinte de cuisson dans des plans d'excitation parallèles au plan de sortie.
L'invention ainsi que les avantages qu'elle procure seront mieux compris au vu de la description suivante faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
  • la figure 1 est une vue schématique en perspective de l'association d'une enceinte de cuisson et d'un guide d'ondes selon l'art antérieur ;
  • la figure 2 est une vue en coupe selon un plan vertical passant par le milieu du guide d'ondes de la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue schématique en perspective de l'association d'une enceinte de cuisson et d'un guide d'ondes selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention ;
  • la figure 4 est une vue en élévation de la paroi latérale de l'enceinte de la figure 3 portant le guide ;
  • les figures 5a et 5b montrent schématiquement le nombre de champs transverses électriques et/ou magnétiques excités respectivement dans le cas d'un guide d'ondes selon l'art antérieur et dans le cas du guide d'ondes selon l'invention ;
  • la figure 6 illustre une vue en élévation du côté entrée d'un guide d'ondes selon un mode de réalisation possible conforme à l'invention ;
  • la figure 7 illustre une vue en élévation du plan de sortie du guide de la figure 6 ;
  • la figure 8 est une coupe selon la ligne C-C de la figure 6 ;
  • la figure 9 est une section du guide selon la ligne A-A de la figure 6 ;
  • la figure 10 est une section du guide selon la ligne B-B de la figure 6.
Les figures 1 et 2 ont déjà été décrites dans la présentation de l'état de la technique. Pour les figures suivantes, les mêmes références seront utilisées pour représenter les éléments communs.
Comme on le voit sur les figures 3 et 4 relatives à un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le guide d'ondes 2' est de forme sensiblement parallélépipédique délimité transversalement par deux surfaces 20',21' de forme sensiblement rectangulaire, et longitudinalement par deux surfaces 22' et 23' formant, à l'instar des surfaces 22 et 23 de la figure 1, les surfaces d'entrée et de sortie du guide d'ondes. A la différence cependant du guide d'ondes 2 de la figure 1, et selon une caractéristique essentielle de la présente invention, les bordures b'1,b'4 et b'2,b'3 délimitant respectivement les plans d'entrée 23' et de sortie 22' du guide, en reliant les surfaces 20' et 21', ont une longueur 1 supérieure à la distance d séparant lesdites surfaces 20',21'. Le guide d'ondes 2' n'a donc plus la forme d'un parallélépipède droit, mais d'un parallélépipède oblique dont l'axe longitudinal, parallèle auxdites bordures, est incliné par rapport à un axe orthogonal aux surfaces d'extrémités 20' et 21'. Il en résulte que, pour une même distance d séparant les deux surfaces 20' et 21', le guide d'ondes 2' selon l'invention possède une longueur 1 supérieure à celle du guide d'ondes 2 de la figure 1, ce qui permettra d'optimiser, comme cela va maintenant être expliqué, le nombre de modes transverses électriques et/ou magnétiques excités à l'intérieur de l'enceinte de cuisson 1, dans des plans d'excitation parallèles au plan de sortie 23' du guide.
A titre d'exemple non limitatif, on suppose dans la suite que les dimensions de l'enceinte de cuisson sont fixées à 33 cm pour la largeur, 34,4 cm pour la profondeur, et 21,2 cm pour la hauteur. Compte tenu de ces dimensions, on dénombre en théorie 205 modes d'excitation possibles dans l'enceinte de cuisson. En réalité, un mode dans une cavité se comporte comme un filtre passe-bande dont la bande passante est d'environ 140 MHz en charge pour une fréquence centrale de 2450 MHz. On peut démontrer dans ces conditions que seulement quinze modes peuvent être excités dans l'enceinte de cuisson. Si l'on note TEmnp et TMmnp les modes transverses respectivement électriques et magnétiques avec m oscillations sur la largeur de l'enceinte, n oscillations sur la hauteur et p oscillations sur la profondeur, ces quinze modes sont les suivants :
  • TE033 à 2493 MHz,
  • TE215 et TM215 à 2465 MHz,
  • TE224 et TM224 à 2423 MHz,
  • TE232 et TM232 à 2468 MHz,
  • TM330 à 2522 MHz,
  • TE404 à 2519 MHz,
  • TE422 et TM422 à 2463 MHz,
  • TE502 à 2434 MHz,
  • TM510 à 2380 MHz et
  • TE511 et TM511 à 2419 MHz.
Dans le mode de réalisation préférentiel où le guide d'ondes est placé sur l'une des parois latérales de l'enceinte, par exemple la paroi 13, les zones de sortie du guide sont réparties sur la hauteur. Pour être véritablement excité, un mode de l'enceinte situé dans les plans d'excitation parallèles au plan de sortie doit avoir l'un des ses ventres de tension en regard d'une zone de sortie du guide d'ondes. Par conséquent, tous les modes de la forme TEm0p ou TMm0p qui ne présentent pas de ventres sur la hauteur, ne pourront pas être excités. En outre, les modes dont la fréquence centrale est trop éloignée de la fréquence 2450 MHz seront très faiblement couplés. On peut démontrer que les modes finalement dominants, qu'il conviendrait d'exciter, sont les modes TE033, TE215, TM215, TE232, TM232, TE422, TM422.
Les figures 5a et 5b permettent d'établir une comparaison entre le nombre de modes transverses électriques et/ou magnétiques excités en utilisant respectivement une structure de guide d'ondes de l'art antérieur et une structure de guide d'ondes selon la présente invention. Sur ces deux figures, la référence P indique un plan d'excitation des modes parallèles au plan de sortie des guides d'ondes. Ce plan d'excitation présente les mêmes dimensions que la paroi latérale 13 de l'enceinte de cuisson. A l'intérieur de ce plan P, on a indiqué la position des ventres de tension pour les différents modes transverses électriques qu'il conviendrait d'exciter. Ces positions sont indiquées par des points pour le mode TE033, par des croix pour le mode TE232, par des rectangles pour le mode TE422 et par des losanges pour le mode TE215. Sur la figure 5a, on a superposé au plan d'excitation P le plan de sortie 23 d'un guide d'ondes du type de celui représenté sur la figure 1 avec deux zones de sortie sous forme de deux ouvertures rectangulaires 230 et 231, réparties le long et centrées sur l'axe longitudinal vertical. On rappelle que le plan de sortie est délimité en hauteur par les deux surfaces 20 et 21, et présente deux bordures latérales b1 et b4 reliant à angle droit les deux surfaces. Sur cette figure 5a, on constate que les zones de sortie 230 et 231 sont en regard de deux ventres de tension du mode TE033. Par conséquent, seul ce mode va pouvoir être excité dans le plan P avec la structure du guide selon l'art antérieur.
Sur la figure 5b, le plan de sortie 23' du guide d'ondes selon l'invention est délimité par deux bordures b'1 et b'4 reliant les surfaces 20' et 21' sur une longueur 1 supérieure à la distance d séparant les deux surfaces. Avec une répartition des ouvertures 230, 231 selon la hauteur identique à celle de la figure 5a, on constate que les ouvertures sont à présent placées en regard de deux ventres du mode TE033, de deux ventres du mode TE422 et de deux ventres du mode TE232. Le guide d'ondes schématisé sur la figure 5b permet donc d'exciter trois modes transverses électriques. Grâce à l'invention, on a donc optimisé le nombre de modes excités dans le plan d'excitation P, et par conséquent la répartition d'énergie à l'intérieur de l'enceinte.
Il est possible d'améliorer encore le nombre de modes excités en prévoyant, selon l'invention, une troisième ouverture 232, comme représenté en pointillés sur la figure 5b, cette ouverture 232 étant placée en regard d'un ventre du mode TE215.
Sur la figure 5b, les ouvertures oblongues 230, 231 et 232 présentent un axe longitudinal s'étendant parallèlement aux surfaces 20' et 21' d'extrémité du guide. Du fait de l'inclinaison de l'axe longitudinal du guide, une onde qui part de l'antenne du magnétron ne parcourt pas la même distance pour atteindre l'une ou l'autre extrémité d'une même ouverture. Il en résulte une différence de phase entre les extrémités d'une ouverture. La non-cohérence en phase des ondes aux extrémités d'une ouverture a pour conséquence que le champ électrique rayonné vers l'enceinte au travers de cette ouverture n'est pas maximal. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, on incline les ouvertures oblongues 230 à 232 par rapport à un axe transversal du plan de sortie 23' parallèle aux surfaces d'extrémité 20' et 21', de façon à réduire la différence de distance à parcourir pour une onde depuis l'antenne jusqu'aux deux extrémités d'une même ouverture. La cohérence de l'onde incidente sur l'ouverture s'en trouve améliorée, de même que la puissance rayonnée. La cohérence est parfaite dans le cas où les ouvertures sont inclinées de manière à présenter un axe longitudinal orthogonal à l'axe longitudinal du guide. En pratique, l'angle d'inclinaison sera choisi dans un secteur angulaire délimité par un axe transversal du plan 23', parallèle aux surfaces 20',21', et par un axe transversal du plan 23', perpendiculaire à l'axe longitudinal du guide.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les ouvertures oblongues du plan de sortie du guide, pratiquées soit directement dans la paroi de l'enceinte, soit dans une paroi du guide, présentent la forme d'une ellipse (voir figure 7). En effet, on peut montrer que le champ EF rayonné à travers une ouverture oblongue s'exprime par la relation : EF = U a dans laquelle
U
représente la tension électrique en travers de l'ouverture et
a
représente la largeur de l'ouverture oblongue.
Il est communément admis que la tension U évolue comme une arche de sinusoïde sur la longueur de l'ouverture. Dans le cas d'une ouverture rectangulaire, la largeur a est constante sur toute la longueur de l'ouverture. Par conséquent, d'après la relation (1), le champ rayonné EF suit exactement la même loi que la tension. En utilisant une ouverture de forme elliptique, la largeur a est quasi-nulle aux extrémités de l'ouverture et va croissante vers le centre. Il en résulte que le champ EF reste sensiblement constant sur la longueur de l'ouverture. L'énergie rayonnée est donc supérieure dans le cas d'une ouverture elliptique.
Nous allons décrire à présent, en référence aux figures 6 à 10, une structure de guide d'ondes conforme à la présente invention, et particulièrement adaptée à un four électrique susceptible de recevoir des produits à chauffer sur deux niveaux distincts, un niveau inférieur correspondant par exemple sensiblement au niveau de la sole du four, et un niveau dit supérieur correspondant par exemple à la mi-hauteur de l'enceinte de cuisson.
Dans l'exemple non limitatif représenté, le plan de sortie 23' du guide d'onde est directement dans la paroi latérale 13 de l'enceinte de cuisson, de sorte que la figure 7 illustre seulement les délimitations du plan de sortie 23' par rapport aux ouvertures 230, 231 et 232.
Les surfaces 20' et 21' d'extrémité du guide sont espacées d'une distance d sensiblement égale à 165 mm, alors que les bordures b'2,b'3 ou b'4,b'1, séparées d'une distance sensiblement égale à 86 mm, présentent une longueur 1 d'environ 178 mm. Lorsque le guide est placé sur la paroi latérale de l'enceinte de façon à ce que les surfaces d'extrémités 20' et 21' s'étendent parallèlement aux parois de sole et de voûte de l'enceinte de cuisson, l'axe longitudinal du guide est donc incliné d'environ 22 degrés par rapport à la verticale. Le centre de l'ouverture 25 pour l'entrée des ondes dans le guide est situé sensiblement à une distance de 94,5 mm, en projection orthogonale, de la surface d'extrémité 20'. L'ouverture 25 présente une section circulaire de diamètre sensiblement égal à 30,6 mm. La distance du plan de sortie 23' au plan d'entrée 22' est d'environ 21 mm. La distance du plan de sortie 23' à l'extrémité du prolongement 24 est d'environ 41 mm. Les dimensions précédentes permettent l'obtention d'un guide d'ondes non résonnant. La sortie des ondes s'effectue au niveau de trois ouvertures elliptiques 230 à 232 (figure 7). L'ouverture intermédiaire 232 est avantageusement située à proximité du niveau supérieur de cuisson. De cette façon, l'ouverture intermédiaire 232 permet de créer, d'une part avec l'ouverture supérieure 230 et d'autre part avec l'ouverture inférieure 231, deux zones d'interférences assez bien décorrélées l'une de l'autre, et donc moins sensibles aux charges disposées sur chacun des deux niveaux de cuisson. L'axe longitudinal des ouvertures 230 à 232 est par exemple incliné de 11,5 degrés par rapport à un axe transversal au plan de sortie 23' et parallèle aux surfaces 20' et 21'. Ce choix permet d'obtenir un bon compromis entre une bonne puissance restituée et un bon équilibrage de température sur les deux plateaux.
Le positionnement en hauteur des ouvertures est de préférence choisi également en fonction de la position des ventres de tension des modes de la forme TEmnp ou TMmnp, l'entier n, correspondant aux oscillations sur la hauteur, étant égal à 1,2 ou 3.
On constate en outre que les ouvertures 230, 231 et 232 représentées sur la figure 7 présentent des tailles différentes. Ceci permet avantageusement de maximiser la puissance totale restituée tout en respectant les contraintes d'adaptation d'impédance.

Claims (10)

  1. Four électrique de cuisson comprenant une enceinte de cuisson (1), une source d'énergie micro-ondes et un guide d'ondes (2') de forme sensiblement parallélépipédique délimité transversalement par deux surfaces (20',21') sensiblement rectangulaires situées dans deux plans parallèles séparés d'une distance (d) prédéfinie, la sortie des ondes guidées s'effectuant par au moins deux zones (230,231) situées dans un plan de sortie (23') perpendiculaire aux deux surfaces et délimité par deux bordures parallèles (b'1,b'4) reliant les deux surfaces,
    caractérisé en ce que lesdites bordures ont une longueur (1) supérieure à la distance (d) séparant les deux surfaces (20',21'), de façon à optimiser le nombre de modes transverses électriques et/ou magnétiques excités à l'intérieur de l'enceinte de cuisson dans des plans d'excitation parallèles au plan de sortie.
  2. Four électrique de cuisson selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que la longueur (1) est déterminée de façon à ce que les zones (230,231) pour la sortie des ondes guidées soient positionnées en regard d'un maximum de ventres de tension relatifs auxdits modes.
  3. Four électrique de cuisson selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enceinte de cuisson (1) est délimitée par une paroi de fond (10), une paroi de voûte (11), une paroi de sole (12) et deux parois latérales (13,14),
    caractérisé en ce que le guide d'ondes (2) est positionné de façon à ce que le plan de sortie (23') soit parallèle aux parois latérales (13,14).
  4. Four électrique de cuisson selon la revendication 3,
    caractérisé en ce que l'enceinte de cuisson (1) est adaptée à recevoir des produits à chauffer sur deux niveaux distincts, dits inférieur et supérieur, et en ce que le plan de sortie du guide d'ondes comporte une troisième zone de sortie (232) intermédiaire située à proximité du niveau supérieur.
  5. Four électrique de cuisson selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que les ouvertures (230,231,232) pour la sortie des ondes sont réparties selon la hauteur en fonction de la position des ventres de tension des modes transverses électriques et/ou magnétiques.
  6. Four électrique de cuisson selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce qu'il comporte une paroi (13,23') reliant les deux surfaces (20',21') dans le plan de sortie du guide d'ondes, et en ce que les zones pour la sortie des ondes guidées sont réalisées par des ouvertures oblongues (230,231,232) s'étendant transversalement par rapport à un axe longitudinal de la paroi parallèle auxdites bordures (b'1, b'4), et présentant un centre géométrique situé sur ledit axe longitudinal de la paroi.
  7. Four électrique de cuisson selon la revendication 6,
    caractérisé en ce que les ouvertures oblongues (230,231,232) ont un axe longitudinal présentant un angle d'inclinaison compris dans un secteur angulaire délimité par un axe transversal de la paroi (13,23') parallèle aux deux surfaces (20',21') et par un axe transversal de la paroi (13,23') perpendiculaire à l'axe longitudinal du guide.
  8. Four électrique de cuisson selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7,
    caractérisé en ce que les ouvertures oblongues (230,231,232) présentent la forme d'une ellipse.
  9. Four électrique de cuisson selon l'une quelconque des revendications 6 à 8,
    caractérisé en ce que les ouvertures oblongues présentent des tailles différentes.
  10. Four électrique de cuisson selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que la distance (d) séparant les deux surfaces (20',21') est sensiblement égale à 165 mm, et en ce que la longueur des bordures (b'1,b'4) reliant les deux surfaces est sensiblement égale à 178 mm.
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