FR2815512A1

FR2815512A1 - Microwave oven, for food, has patch antenna placed opposite to waveguide aperture and connected to electromagnetic wave propagation line of variable length with termination adapted to reflect incident waves

Info

Publication number: FR2815512A1
Application number: FR0013425A
Authority: FR
Inventors: Jean Paul Morizot; Mickael Gaggioli; Roy Michel Le
Original assignee: Moulinex SA
Current assignee: Moulinex SA
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2020-10-18
Also published as: FR2815512B1; CN1528107A; CN100411494C; EP1329135A1; WO2002034013A1; KR20030072340A

Abstract

A microwave oven has a working space (3) supplied with microwaves by a magnetron (1) through an antenna (4) and waveguide (5). A patch antenna (10) is located opposite to the waveguide aperture (6) and is connected to an electromagnetic wave propagation line (11) of variable length (35) with a termination (12) which is adapted to reflect the incident waves back into the working space and improve the uniformity of heating.

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE D'UN MATERIAU PAR APPLICATION DE
MICRO-ONDES
La présente invention concerne un dispositif de chauffage d'un matériau par application d'énergie microondes comprenant un générateur de micro-ondes et des moyens de diffusion de cette énergie dans une zone de travail. L'invention concerne notamment, mais non exclusivement, les fours à micro-ondes électroménagers destinés à la cuisson des aliments. DEVICE FOR HEATING A MATERIAL BY APPLICATION OF
MICROWAVE
The present invention relates to a device for heating a material by applying microwave energy comprising a microwave generator and means for diffusing this energy in a work zone. The invention relates in particular, but not exclusively, microwave ovens appliances for cooking food.

Les dispositifs de chauffage d'un matériau par application d'énergie micro-ondes se heurtent au problème de la répartition de l'intensité de l'énergie micro-ondes dans la zone de travail. En effet il est difficile d'obtenir une répartition homogène de l'énergie microondes. De plus, les réflexions des micro-ondes entraînent la présence d'ondes stationnaires avec des zones où l'intensité de l'énergie micro-ondes est faible, et par conséquent où le chauffage est peu important. Une première solution utilisée dans les fours à micro-ondes consiste à placer un brasseur d'ondes appelé"stirrer" dans le champ de micro-ondes. Un stirrer classique comporte une hélice rotative dont les pales brassent et réfléchissent de manière aléatoire les ondes dans la cavité du four. Une autre solution couramment employée de nos jours consiste à placer l'aliment sur un plateau rotatif de manière à ce qu'il traverse successivement les zones de faible et haute énergie micro-ondes. The heaters of a material by application of microwave energy face the problem of the distribution of the intensity of microwave energy in the work area. Indeed it is difficult to obtain a homogeneous distribution of the microwave energy. In addition, microwave reflections cause the presence of standing waves with areas where the intensity of microwave energy is low, and therefore where heating is not important. A first solution used in microwave ovens is to place a stirrer called "stirrer" in the microwave field. A conventional stirrer has a rotating propeller whose blades stir and randomly reflect the waves in the oven cavity. Another commonly used solution nowadays is to place the food on a turntable so that it successively passes through the areas of low and high energy microwave.

Ces solutions ne sont pas pleinement satisfaisantes, notamment dans la région centrale de la cavité où on n'obtient pas une énergie suffisante. Ainsi, il est pratiquement impossible de réaliser une pizza sans utiliser un accessoire spécial permettant une meilleure répartition des ondes. Ces solutions ne permettent pas non plus de modifier la répartition de l'énergie micro- These solutions are not fully satisfactory, especially in the central region of the cavity where insufficient energy is obtained. Thus, it is practically impossible to make a pizza without using a special accessory allowing a better distribution of the waves. These solutions also do not make it possible to modify the distribution of micro-energy.

ondes en fonction du type d'aliment ou au cours du déroulement de la cuisson. De plus le moteur et le mécanisme d'entraînement d'un plateau rotatif entraînent un surcoût de fabrication non négligeable. waves depending on the type of food or during the course of cooking. In addition, the motor and the drive mechanism of a turntable cause significant additional manufacturing cost.

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en contrôlant la répartition de l'énergie micro-ondes dans la zone de travail et en commandant la répartition des ondes stationnaires. The object of the present invention is to overcome these disadvantages by controlling the distribution of microwave energy in the work area and controlling the distribution of standing waves.

Selon l'invention, au moins une antenne du type à plaque adaptée à capter les micro-ondes est placée dans la zone de travail, ladite antenne étant reliée à une ligne de propagation d'ondes électromagnétiques de longueur L de manière à assurer la propagation des microondes captées par l'antenne, l'extrémité de ladite ligne de propagation étant adaptée à réfléchir au moins une partie de ces ondes vers l'antenne. According to the invention, at least one plate-type antenna adapted to pick up the microwaves is placed in the working zone, said antenna being connected to an electromagnetic wave propagation line of length L so as to ensure propagation microwaves picked up by the antenna, the end of said propagation line being adapted to reflect at least a portion of these waves to the antenna.

L'antenne réémet alors les micro-ondes réfléchies à l'extrémité de la ligne de propagation avec un déphasage déterminé par rapport aux micro-ondes incidentes. Ce déphasage, déterminé par la longueur L de la ligne de propagation, peut être choisi de manière à obtenir une superposition constructive des ondes incidentes et des ondes réémises. Grâce à cette disposition, on peut intensifier l'énergie micro-ondes dans une région choisie de la zone de travail, afin notamment d'obtenir une répartition générale plus homogène des micro-ondes. The antenna then re-emits the microwaves reflected at the end of the propagation line with a phase shift determined with respect to incident microwaves. This phase shift, determined by the length L of the propagation line, can be chosen so as to obtain a constructive superposition of the incident waves and re-transmitted waves. With this arrangement, one can intensify the microwave energy in a selected region of the work area, in particular to obtain a more homogeneous general distribution of microwaves.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention la longueur de la ligne de propagation est variable entre la longueur L et une longueur L+AL grâce à au moins un actionneur modifiant la position de l'extrémité de la ligne de propagation. Cette disposition permet de modifier l'intensité de l'énergie According to another particularly advantageous characteristic of the invention, the length of the propagation line is variable between the length L and a length L + AL by virtue of at least one actuator modifying the position of the end of the propagation line. This arrangement makes it possible to modify the intensity of the energy

micro-ondes dans une région donnée en fonction des besoins de chauffage. Par exemple, dans le cas de la cuisson d'un aliment, on modifie la longueur de la ligne de propagation L en fonction de la nature de l'aliment, de sa forme, de sa position dans la zone de travail ou de l'état d'avancement de la cuisson. Cette disposition permet aussi de faire varier la position des ondes stationnaires au cours de l'opération de chauffage. microwave in a given region according to the heating needs. For example, in the case of cooking a food, the length of the propagation line L is modified according to the nature of the food, its shape, its position in the work area or the state of the cooking. This arrangement also makes it possible to vary the position of the standing waves during the heating operation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un four comprenant un dispositif de chauffage par application d'énergie micro-ondes réalisé suivant l'invention ; - les figures 2a et 2b sont des vues de dessus de deux formes d'antenne à plaque mises en oeuvre pour réaliser l'invention ; - la figure 3 représente un graphique d'un relevé d'élévation de température d'un bac à 25 cases placé dans un four à micro-ondes de l'art antérieur. Other features and advantages of the invention will emerge from the following description, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a vertical sectional view of a furnace comprising a heating device by microwave energy application made according to the invention; - Figures 2a and 2b are top views of two forms of plate antenna implemented to achieve the invention; - Figure 3 shows a graph of a temperature rise of a 25-bin tray placed in a microwave oven of the prior art.

- la figure 4 représente le même graphique de relevé effectué dans le four précédent auquel on a ajouté le dispositif de l'invention. - Figure 4 shows the same graph taken in the previous furnace to which the device of the invention has been added.

- la figure 5 illustre une autre réalisation d'un dispositif de chauffage dans laquelle on a schématisé une vue en perspective d'une sole d'une enceinte de cuisson comprenant un réseau d'antennes de type plaque. - Figure 5 illustrates another embodiment of a heating device in which is schematized a perspective view of a sole of a cooking chamber comprising a plate-like antenna array.

Comme représenté à la figure 1, le dispositif de chauffage d'un matériau par application d'énergie microondes comprend un générateur de micro-ondes 1 et des moyens de diffusion 2 de cette énergie dans une zone de As represented in FIG. 1, the device for heating a material by applying microwave energy comprises a microwave generator 1 and means 2 for scattering this energy in a zone of microwaves.

travail 3. Le générateur de micro-ondes 1 est un magnétron dont l'antenne 4 rayonne dans un guide d'onde 5 qui permet de diffuser l'énergie micro-onde dans la zone de travail 3 par l'intermédiaire d'une ouverture 6. Le magnétron 1 est relié à une alimentation en courant 7 de type connu. Bien entendu, on peut utiliser d'autres types de générateur de micro-ondes, et notamment des générateurs à état solide, sans sortir du cadre de l'invention. Pour réaliser un appareil électroménager de cuisson des aliments on utilise un générateur de microondes à 2,45 GHz de fréquence, mais on peut mettre en oeuvre l'invention avec des générateurs travaillant à d'autres fréquences et notamment à 915 MHz pour des applications industrielles
Selon l'invention, au moins une antenne 10 du type à plaque adaptée à capter les micro-ondes est placée dans la zone de travail 3, ladite antenne étant reliée à une ligne de propagation d'ondes électromagnétiques 11 de longueur L de manière à assurer la propagation des microondes captées par l'antenne, l'extrémité 12 de ladite ligne de propagation étant adaptée à réfléchir au moins une partie de ces ondes vers l'antenne 10. 3. The microwave generator 1 is a magnetron whose antenna 4 radiates in a waveguide 5 which makes it possible to diffuse the microwave energy in the working zone 3 via an opening 6. The magnetron 1 is connected to a power supply 7 of known type. Of course, it is possible to use other types of microwave generators, and in particular solid-state generators, without departing from the scope of the invention. In order to produce a food cooking appliance, a microwave generator with a frequency of 2.45 GHz is used, but the invention can be implemented with generators working at other frequencies and in particular at 915 MHz for industrial applications.
According to the invention, at least one plate type antenna 10 adapted to pick up the microwaves is placed in the working zone 3, said antenna being connected to an electromagnetic wave propagation line 11 of length L so as to ensure the propagation of the microwaves picked up by the antenna, the end 12 of said propagation line being adapted to reflect at least a portion of these waves towards the antenna 10.

Les antennes à plaque, appelées"patch antenna"en anglais, sont bien connues. Elles comprennent généralement une ou plusieurs plaques rayonnantes 13 sensiblement planes en matériau conducteur disposées parallèlement à une surface conductrice 14 reliée à la masse, appelée plan de masse. L'isolation entre la plaque rayonnante, formant l'antenne proprement dite, et le plan de masse peut être réalisée par un matériau diélectrique ou de l'air. Le plus souvent la plaque rayonnante est rectangulaire, mais comme nous le verrons par la suite on peut utiliser d'autres formes. Les dimensions de la plaque rayonnante doivent être adaptées pour capter les Plate antennas, called "patch antennas" in English, are well known. They generally comprise one or more substantially flat radiating plates 13 of conductive material arranged parallel to a conductive surface 14 connected to the ground, called the ground plane. The insulation between the radiating plate, forming the antenna itself, and the ground plane can be made by a dielectric material or air. Most often the radiant plate is rectangular, but as we will see later we can use other forms. The dimensions of the radiating plate must be adapted to capture the

micro-ondes émises dans la zone de travail. Pour cela les dimensions longitudinale et transversale de la plaque sont de préférence comprises entre A/4 et A, A étant la longueur d'onde des micro-ondes diffusées dans la zone de travail. Naturellement cette antenne adaptée à capter des micro-ondes peut aussi émettre des micro-ondes à la même fréquence. microwaves emitted in the work area. For this, the longitudinal and transverse dimensions of the plate are preferably between A / 4 and A, where A is the wavelength of the microwaves diffused in the working zone. Naturally this antenna adapted to pick up microwaves can also emit microwaves at the same frequency.

La ligne de propagation électromagnétique 11 comprend généralement un conducteur 15 disposé à proximité d'une surface 16 reliée à la masse. L'isolation entre les deux peut être réalisée par un matériau diélectrique ou de l'air. The electromagnetic propagation line 11 generally comprises a conductor 15 disposed near a surface 16 connected to ground. The insulation between the two can be made by a dielectric material or air.

L'extrémité 12 de la ligne de propagation est adaptée pour assurer une bonne réflexion des ondes électromagnétiques. Pour cela, l'extrémité 12 peut être laissée libre dans l'air. Mais de manière préférentielle l'extrémité est en contact avec une surface 17 perpendiculaire à la ligne de propagation et reliée à la masse. On obtient ainsi une réflexion d'une partie importante des ondes électromagnétiques vers l'antenne. The end 12 of the propagation line is adapted to ensure good reflection of the electromagnetic waves. For this, the end 12 can be left free in the air. But preferably the end is in contact with a surface 17 perpendicular to the propagation line and connected to ground. A reflection of a large part of the electromagnetic waves towards the antenna is thus obtained.

Cette réflexion est différente de celle qui se produit sur la paroi 20 de l'enceinte. En effet, dans le cas de la paroi de l'enceinte l'absence de conducteur implique que le champ électrique réfléchi est en opposition de phase avec le champ électrique incident, ce qui entraîne une perte importante d'énergie. This reflection is different from that which occurs on the wall 20 of the enclosure. Indeed, in the case of the wall of the enclosure the absence of conductor implies that the reflected electric field is in phase opposition with the incident electric field, resulting in a significant loss of energy.

L'antenne 10 est reliée à la ligne de propagation 11 en réalisant un point de contact 21 entre la plaque rayonnante 13 et le conducteur 15 de la ligne de propagation. Sa position est choisie de manière à assurer une bonne transmission à la ligne de propagation 11 des ondes électromagnétiques captées par l'antenne 10. De manière préférentielle le point de contact 21 est situé The antenna 10 is connected to the propagation line 11 by making a point of contact 21 between the radiating plate 13 and the conductor 15 of the propagation line. Its position is chosen so as to ensure good transmission to the propagation line 11 of the electromagnetic waves picked up by the antenna 10. Preferably, the contact point 21 is located

sur la face inférieure de la plaque rayonnante 13 entre son centre et sa périphérie, comme on le voit mieux aux figures 2a et 2b. on the lower face of the radiating plate 13 between its center and its periphery, as best seen in Figures 2a and 2b.

L'antenne 10 ainsi placée dans la zone de travail capte les micro-ondes incidentes arrivant à sa surface et les transmet à la ligne de propagationll. A l'extrémité 12 de la ligne de propagation les ondes sont réfléchies vers l'antenne. L'antenne 10 réémet alors ces ondes dans la zone de travail 3 avec un certain déphasage AO par rapport aux ondes incidentes donné par la formule suivante : A < D = (4/) x L Où, k correspond à la longueur d'onde des microondes diffusées dans la zone de travail et L correspond à la longueur de la ligne de propagation 11 c'est à dire la longueur du conducteur 15 depuis son point de contact avec la plaque rayonnante 13 jusqu'à l'extrémité 12 de la ligne. The antenna 10 thus placed in the working area picks up incident microwaves arriving at its surface and transmits them to the propagation line 11. At the end 12 of the propagation line the waves are reflected towards the antenna. The antenna 10 then re-emits these waves into the working zone 3 with a certain phase shift AO with respect to the incident waves given by the following formula: A <D = (4 /) x L Where, k corresponds to the wavelength microwaves diffused in the working zone and L corresponds to the length of the propagation line 11, that is to say the length of the conductor 15 from its point of contact with the radiating plate 13 to the end 12 of the line .

Le choix de la longueur L détermine donc le déphasage AO entre l'onde incidente et l'onde réémise. Si on choisit L de manière à ce que les ondes incidentes et les ondes réémises soient en opposition de phase on obtient une superposition destructive des ondes et donc une diminution de l'énergie micro-onde dans la région de l'antenne. Par contre si on choisit L de manière à obtenir une superposition constructive des ondes incidentes et des ondes réémises, on obtient une intensification de l'énergie micro-ondes dans la région de l'antenne, donc une capacité supérieure de chauffage du matériau. Bien entendu tous les choix de la longueur L entre ces deux situations sont possibles. The choice of the length L therefore determines the phase shift AO between the incident wave and the re-transmitted wave. If L is chosen so that the incident waves and the re-transmitted waves are in opposition of phase, a destructive superposition of the waves and therefore a decrease of the microwave energy in the region of the antenna is obtained. On the other hand, if L is chosen so as to obtain a constructive superimposition of the incident waves and the re-transmitted waves, an intensification of the microwave energy in the region of the antenna is obtained, thus a higher capacity for heating the material. Of course all the choices of the length L between these two situations are possible.

De manière avantageuse la forme de l'antenne à plaque 10 a une forme adaptée à émettre un champ à polarisation circulaire. Il existe diverses formes Advantageously, the shape of the plate antenna 10 has a shape adapted to emit a circularly polarized field. There are various forms

d'antennes à plaque permettant d'obtenir un tel champ. Ces antennes sont en général caractérisées par des dimensions longitudinale et transversale sensiblement égales, comme le montre les figures 2a et 2b représentant deux formes d'antenne à polarisation circulaire 10, 10'. La première forme d'antenne 10 représentée à la figure 2a est carrée avec deux coins opposés coupés 22,23. La deuxième forme d'antenne 10'représentée à la figure 2b est circulaire avec deux encoches rectangulaires 22', 23' diamétralement opposées. Le champ créé par ce type d'antenne effectue un mouvement de rotation et permet une bonne répartition de l'énergie micro-ondes dans la zone de travail. plate antennas to obtain such a field. These antennas are generally characterized by substantially equal longitudinal and transverse dimensions, as shown in FIGS. 2a and 2b, representing two forms of circular polarization antenna 10, 10 '. The first antenna form 10 shown in Figure 2a is square with two opposite cut corners 22,23. The second antenna form 10 'shown in FIG. 2b is circular with two rectangular notches 22', 23 'diametrically opposed. The field created by this type of antenna rotates and allows a good distribution of microwave energy in the work area.

Grâce à un tel dispositif on peut modifier de manière sûre la répartition de l'énergie micro-ondes dans la zone de travail, soit en intensifiant cette énergie, soit en la diminuant. Cette invention peut être utilisée pour de nombreux dispositifs de chauffage par micro-ondes et notamment pour les appareils électroménagers de cuisson des aliments tels que les fours. With such a device can be safely change the distribution of microwave energy in the work area, either by intensifying this energy, or by decreasing it. This invention can be used for many microwave heating devices and especially for household appliances cooking food such as ovens.

Pour réaliser un tel four, comme schématisé à la figure 1, la zone de travail 3 est délimitée par une enceinte de cuisson 26 étanche aux micro-ondes dont la paroi 20 reliée à la masse comprend au moins une voûte 27 et une sole 28, et par une porte, non représentée, d'introduction des aliments. Ladite enceinte 26, le générateur de micro-ondes 1 et des moyens de programmation 29 du fonctionnement du générateur 1 sont logés dans un carter 30 formant le boîtier du four. To produce such an oven, as shown diagrammatically in FIG. 1, the working zone 3 is delimited by a microwavable cooking chamber 26 whose wall 20 connected to the mass comprises at least one vault 27 and a sole 28, and by a door, not shown, food introduction. Said enclosure 26, the microwave generator 1 and programming means 29 of the generator 1 are housed in a housing 30 forming the furnace housing.

Pour les moyens de programmation 29 on peut utiliser tous les dispositifs connus pour ce type d'appareil électroménager. Il peut s'agir d'une simple minuterie ou d'un système de programmation plus complexe For the programming means 29 it is possible to use all the known devices for this type of household appliance. It can be a simple timer or a more complex programming system

commandant la puissance et les cycles de fonctionnement du générateur de micro-ondes en fonction du type et de l'état de l'aliment à cuire. Dans ce cas les moyens de programmation 29 sont reliés à des touches, non représentées, permettant de sélectionner le programme approprié. controlling the power and operating cycles of the microwave generator according to the type and condition of the food to be cooked. In this case the programming means 29 are connected to keys, not shown, for selecting the appropriate program.

De manière préférentielle l'antenne 10 est séparée de l'aliment à cuire par une protection 31 transparente aux micro-ondes. On évite ainsi toutes projections sur l'antenne 10 qui pourraient l'endommager ou modifier ses caractéristiques. Présentement, la protection 31 est réalisée par une plaque en verre s'étendant parallèlement à la sole. 28. Bien entendu, l'invention n'exclut pas l'usage d'un plateau tournant disposé au-dessus de la protection 31. Preferably the antenna 10 is separated from the food to be cooked by a protection 31 transparent to microwaves. This prevents any projections on the antenna 10 that could damage or change its characteristics. Currently, the protection 31 is made by a glass plate extending parallel to the sole. 28. Of course, the invention does not exclude the use of a turntable disposed above the protection 31.

Comme représenté à la figure 1, on utilise une partie 14 de la paroi de l'enceinte 26 pour réaliser le plan de masse de l'antenne 10, ceci permet de minimiser l'encombrement de l'antenne 10 dans l'enceinte de cuisson et de réduire les coûts de fabrication. As shown in FIG. 1, a portion 14 of the wall of the enclosure 26 is used to produce the ground plane of the antenna 10, this making it possible to minimize the bulk of the antenna 10 in the cooking chamber and reduce manufacturing costs.

L'isolation entre la plaque rayonnante 13 et le plan de masse 14 est assurée par une lame d'air qui permet de supporter des puissances importantes et qui garantit une meilleure longévité qu'un matériau diélectrique. The insulation between the radiating plate 13 and the ground plane 14 is provided by an air gap which makes it possible to withstand high powers and which guarantees a longer life than a dielectric material.

La plaque rayonnante 13 de l'antenne peut être maintenue à une distance d de la partie 14 de la paroi de l'enceinte 26 par des supports isolants. Mais dans le mode de réalisation préféré, on utilise un seul support conducteur 32 s'étendant d'un point 33 électromagnétiquement neutre de l'antenne, à la partie 14 de la paroi. Ce point électromagnétiquement neutre The radiating plate 13 of the antenna can be maintained at a distance d from the portion 14 of the wall of the enclosure 26 by insulating supports. But in the preferred embodiment, only one conductive support 32 extending from an electromagnetically neutral point of the antenna to the wall portion 14 is used. This electromagnetically neutral point

correspond généralement au centre géométrique de l'antenne comme le montre les références 33 et 33'des figures 2a et 2b. Ainsi le montage de l'antenne est simplifié. generally corresponds to the geometric center of the antenna as shown in references 33 and 33 'of FIGS. 2a and 2b. Thus the mounting of the antenna is simplified.

La longueur L de la ligne de propagation 11 est calculée pour que la superposition des micro-ondes diffusées dans l'enceinte et des micro-ondes réémises par l'antenne réalise une répartition homogène des microondes dans l'enceinte 26. The length L of the propagation line 11 is calculated so that the superposition of the microwaves diffused in the chamber and the microwaves re-emitted by the antenna realizes a homogeneous distribution of the microwaves in the chamber 26.

Suivant une caractéristique particulièrement intéressante de l'invention, la longueur de la ligne de propagation'11 est variable entre la longueur L et une longueur L+AL grâce à au moins un actionneur 35 modifiant la position de l'extrémité 12 de la ligne de propagation. According to a particularly advantageous characteristic of the invention, the length of the propagation line 11 is variable between the length L and a length L + AL by virtue of at least one actuator 35 modifying the position of the end 12 of the line of propagation. spread.

Comme on peut le voir à la figure 1, l'extrémité 12 de la ligne peut passer de la position 36 à la position 37 représentée en pointillés. Grâce à cette disposition on obtient différentes répartitions de l'énergie micro-ondes dans l'enceinte. As can be seen in Figure 1, the end 12 of the line can move from the position 36 to the position 37 shown in dashed lines. With this arrangement we obtain different distributions of microwave energy in the enclosure.

De manière avantageuse, l'actionneur 35 est relié aux moyens de programmation 29 qui comportent des moyens de commande 39 dudit actionneur et des moyens de mémorisation 38 des différentes longueurs de la ligne de propagation adaptées au déroulement des différents programmes de cuisson. Advantageously, the actuator 35 is connected to the programming means 29 which comprise control means 39 of said actuator and storage means 38 of different lengths of the propagation line adapted to the course of the various cooking programs.

Par exemple, pour effectuer une décongélation on peut désirer une intensité plus importante d'énergie micro-ondes au centre de l'aliment, tandis que pour cuire un gâteau il est préférable d'avoir une répartition homogène de l'énergie micro-ondes. La répartition de l'énergie micro-ondes peut aussi être modifiée en fonction de la forme ou de la position de l'aliment. En fonction du programme sélectionné par l'utilisateur, les For example, to carry out a defrosting one may desire a greater intensity of microwave energy in the center of the food, while to cook a cake it is preferable to have a homogeneous distribution of microwave energy. The distribution of microwave energy can also be changed depending on the shape or position of the food. Depending on the program selected by the user,

moyens de programmation 29 sélectionnent parmi les longueurs mémorisées la longueur L appropriée à ce programme. Cette valeur est alors transmise par les moyens de commande 39 comme consigne à l'actionneur 35.

programming means 29 select from the lengths stored the length L appropriate to this program. This value is then transmitted by the control means 39 as setpoint to the actuator 35.

Les moyens de programmation 29 peuvent aussi faire varier de manière cyclique la longueur de la ligne de propagation 11 au cours de l'opération de chauffage. The programming means 29 can also cyclically vary the length of the propagation line 11 during the heating operation.

Cette disposition permet de déplacer les ondes stationnaires qui apparaissent dans l'enceinte et on peut alors se passer de l'emploi d'un plateau tournant. Bien entendu tous les algorithmes de commande de la variation de longueur de la ligne de propagation sont possibles. This arrangement makes it possible to move the standing waves which appear in the enclosure and one can then dispense with the use of a turntable. Of course, all the algorithms for controlling the variation of the length of the propagation line are possible.

La variation de longueur AL nécessaire pour couvrir toutes les configurations de réparation de l'énergie micro-ondes souhaitées est inférieure ou égale à un quart de la longueur d'ondes A, soit 3 cm pour une fréquence de 2,45 GHz des micro-ondes diffusées dans l'enceinte. The variation in length AL necessary to cover all the desired microwave energy repair configurations is less than or equal to one quarter of the wavelength λ, ie 3 cm for a frequency of 2.45 GHz of the microwaves. waves scattered in the enclosure.

Dans le mode préféré de réalisation, la ligne de propagation 11 est une ligne coaxiale de section transversale circulaire, utilisant l'air comme isolant entre son conducteur 15 et un blindage tubulaire périphérique formé d'au moins la surface 16. L'extrémité 12 de-la ligne est réalisée par un piston annulaire conducteur 41 occupant l'espace situé entre le conducteur central 15 et le blindage 16 de la ligne. Ce piston 41 est déplaçable le long de la ligne coaxiale 11 par l'intermédiaire de l'actionneur linéaire 35. La face antérieure 17 du piston 41 ainsi agencé dans la ligne de propagation 11 forme une surface reliée à la masse contre laquelle une partie importante de l'onde électromagnétique est réfléchie et qui constitue l'extrémité de la ligne. Ce dispositif est particulièrement intéressant car il permet de faire varier de manière continue la longueur de la ligne de In the preferred embodiment, the propagation line 11 is a coaxial line of circular cross section, using air as insulation between its conductor 15 and a peripheral tubular shield formed by at least the surface 16. The end 12 of the line is formed by a conducting annular piston 41 occupying the space located between the central conductor 15 and the shielding 16 of the line. This piston 41 is displaceable along the coaxial line 11 via the linear actuator 35. The front face 17 of the piston 41 thus arranged in the propagation line 11 forms a surface connected to the mass against which a large part the electromagnetic wave is reflected and constitutes the end of the line. This device is particularly interesting because it makes it possible to vary continuously the length of the line of

propagation et il est relativement simple à mettre en oeuvre. Mais bien entendu on peut utiliser d'autres moyens, par exemple on peut utiliser une ligne coaxiale télescopique ou un moyen de connexion de la ligne de longueur L à une portion de ligne de longueur AL. propagation and it is relatively simple to implement. But of course we can use other means, for example we can use a telescopic coaxial line or a connecting means of the line of length L to a line portion of length AL.

L'antenne 10 peut être agencée dans n'importe quelle région de l'enceinte 26 où règne un champ électromagnétique. Mais elle est de préférence agencée dans la région centrale de la sole 28. En effet comme on peut le voir sur la figure 3 l'énergie micro-ondes est généralement faible au-dessus de cette région A, B, C, D, E, F avec un four à micro-ondes de l'art antérieur. En agençant une antenne 10 selon l'invention dans la région centrale de la sole 28 on obtient une énergie de chauffage plus intense dans la région A, B, C, D, E, F comme on peut le voir sur la figure 4. The antenna 10 may be arranged in any region of the chamber 26 where an electromagnetic field prevails. But it is preferably arranged in the central region of the sole 28. Indeed, as can be seen in FIG. 3, the microwave energy is generally low above this region A, B, C, D, E , F with a microwave oven of the prior art. By arranging an antenna 10 according to the invention in the central region of the hearth 28 a more intense heating energy is obtained in the region A, B, C, D, E, F as can be seen in FIG. 4.

Selon un autre de mode de réalisation de l'invention, représenté à la figure 4, l'enceinte 26 de cuisson comprend un réseau 50 de n antennes à plaque Al, A2,..., An respectivement reliées à des lignes de propagation 51, 52,..., 65 de longueurs Ll, L2,..., Ln. Dans le cas représenté ce réseau est constitué de 25 antennes disposées en carré. Ce réseau 50 peut être disposé parallèlement à tous cotés de la paroi 20 de l'enceinte de cuisson 26. Les différentes longueurs Ll, L2,..., Ln des lignes de propagation sont calculées de manière à obtenir une superposition constructive des micro-ondes réémises en un point 49 de l'enceinte, appelé point de focalisation, où on obtient une énergie micro-ondes particulièrement importante. De préférence, ce réseau d'antennes peut constituer la sole d'un four et est protégé par exemple par un écran transparent aux microondes. According to another embodiment of the invention, shown in FIG. 4, the cooking chamber 26 comprises a network 50 of plate antennas A1, A2,..., Respectively connected to propagation lines 51. , 52, ..., 65 of lengths L1, L2, ..., Ln. In the case represented, this network consists of 25 antennas arranged in a square. This network 50 can be arranged parallel to all sides of the wall 20 of the cooking chamber 26. The different lengths L1, L2,..., Ln of the propagation lines are calculated in such a way as to obtain a constructive superposition of the microwaves. re-transmitted waves at a point 49 of the enclosure, called focusing point, where we obtain a microwave energy particularly important. Preferably, this antenna array may constitute the sole of an oven and is protected for example by a microwave-transparent screen.

Ces antennes Al, A2,..., An peuvent être reliées à des lignes de propagation de longueur variable, telles que précédemment décrites. De manière avantageuse les longueurs Ll, L2,..., Ln des lignes de propagation 51, 52,..., 65 peuvent varier grâce à des actionneurs 71, 72,..., 85 modifiant la position de leur extrémités, de manière à déplacer le point de focalisation 49 au cours de l'opération de cuisson. Grâce à cette disposition on peut balayer le volume de l'aliment et assurer ainsi une cuisson homogène. These antennas A1, A2,..., An can be connected to propagation lines of variable length, as previously described. Advantageously, the lengths L1, L2,..., Ln of the propagation lines 51, 52,..., 65 may vary thanks to actuators 71, 72,..., 85, modifying the position of their ends, to move the focus point 49 during the cooking operation. With this arrangement we can sweep the volume of the food and thus ensure a homogeneous cooking.

Claims

1. A device for heating a material by applying microwave energy comprising a microwave generator (1) and means for diffusing (2) this energy in a working zone (3), characterized in that least one antenna (10) of the plate type adapted to pick up the microwaves is placed in the working zone (3), said antenna being connected to an electromagnetic wave propagation line (11) of length L so as to ensuring the propagation of microwaves picked up by the antenna, the end (12) of said propagation line being adapted to reflect at least a portion of these waves to the antenna (ja).

2. Heating device by application of energy

Microwave according to claim 1, characterized in that the plate type antenna has a shape adapted to emit a circularly polarized electromagnetic field.

Microwave energy heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the end (12) of the propagation line (11) is in contact with a surface (17) connected to the mass.

4. Device for heating by microwave energy application according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the working area is delimited by a cooking chamber (26) sealed to microwaves whose wall (20) connected to the mass comprises at least one vault (27) and a sole (28), and by a food introduction door, said enclosure (26), the microwave generator (1) and means of

programming (29) the operation of the generator being housed in a housing (30) forming the housing of a furnace.

5. Device for heating by microwave energy application according to claim 4, characterized in that the antenna (10) is separated from the food to be cooked by a protection (31) transparent to microwaves.

6. Heating device by microwave energy application according to claim 4 or 5, characterized in that the ground plane of the antenna (10) is constituted by a portion (14) of the wall of the enclosure '(26).

7. Device for heating by microwave energy application according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the radiating plate (13) of the antenna (10) is maintained at a distance d from the wall of the enclosure (26) by a conductive support (32) extending from an electromagnetically neutral point (33) of the antenna to the wall.

8. Device for heating by microwave energy application according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the length L of the propagation line is calculated so that the superposition of the microwaves diffused in the enclosure (26) and microwaves reemitted by the antenna (10) provides a homogeneous distribution of microwaves in the enclosure.

Microwave energy heating device according to one of claims 4 to 8,

characterized in that the length of the propagation line is variable between the length L and a length L + AL by virtue of at least one actuator (35) modifying the position of the end (12) of the propagation line (11) .

10. Heating device by microwave energy application according to claim 9, characterized in that the actuator (35) is connected to the programming means (30) which comprise control means (39) of said actuator and means for memorizing (38) the different lengths of the propagation line adapted to the course of the various cooking programs.

11. Heating device by microwave energy application according to claim 9 or 10, characterized in that the variation AL of the length of the propagation line is less than or equal to one quarter of the wavelength of the microphones. -probes broadcast in the work area.

12. Device for heating by microwave energy application according to any one of claims 9 to

11, characterized in that the electromagnetic wave propagation line (11) is a coaxial line whose end (12) is formed by a conductive annular piston (41) occupying the space between its central conductor (15) and its peripheral shield (16) and movable along the coaxial line via a linear actuator (35).

13. Microwave energy heating device according to any one of claims 4 to 12,

characterized in that the antenna is arranged in the central region of the hearth (28).

14. Device for heating by microwave energy application according to any one of claims 4 to 12, characterized in that the cooking chamber (26) comprises a network (50) of n plate antennas (Al, A2, ..., An) respectively connected to propagation lines (51, 52, ..., 65) of lengths L1, L2, ..., Ln, these lengths being calculated so as to obtain a constructive superimposition of microwaves re-emitted at a point (49) of the enclosure called focusing point.

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15. A microwave energy heating device according to claim 14, characterized in that the lengths L1, L2,..., Ln, of the propagation lines (51, 52,..., 65) can vary by actuators (71, 72, ..., 85) changing the position of their ends, so as to move said focus point (49) during the cooking operation.