Máquina para la esterilización de la capa cultivable del suelo.

Máquina para la esterilización de una capa cultivable antes de la siembra,

por inyección de vapor de agua recalentada en esta última, que comprende un chasis (1) montado en órganos de rodamiento colocados en trenes y sobre este chasis están instalados un grupo de propulsión (4) preparado para liberar un par de accionamiento comunicado con uno de los trenes de ruedas al menos, un depósito de agua (5), medios de producción de vapor de agua recalentada de transporte de esta última hacia al menos una boquilla de liberación (6) caracterizada porque los medios de producción de vapor de agua recalentada, comprenden:

- una unidad de pulverización (8) en relación de comunicación con el depósito de agua, dicha unidad comprende una cámara de pulverización (9) en la cual está colocado un dispositivo de pulverización (10) para formar un aerosol compuesto por finas partículas de agua,

- una unidad (11) preparada para generar un flujo de aire de transporte llevado para atravesar dicha cámara de pulverización (9) para accionar fuera de esta cámara el aerosol formado,

- una unidad de calentamiento (12) para elevar la temperatura del aerosol de manera que este último se transforme en vapor.

Mïquina para la esterilizaciïn de la capa cultivable del suelo

Campo tïcnico.

La presente invenciïn pertenece al campo de los materiales utilizados en agricultura con vistas a la esterilizaciïn de la capa cultivable de los suelos por medio de vapor recalentado y se relaciona mïs especïficamente con una mïquina de proyecciïn de efusiones de vapor sobre y en la capa cultivable.

Estado de la tïcnica anterior.

Con vistas a eliminar la plaga que puede infectar la capa cultivable se conoce el procedimiento de aplicar productos fitosanitarios sobre el suelo y en el mismo suelo antes y despuïs de la siembra. Si este tipo de tïcnica presenta la ventaja de aplicarse de manera rïpida, origina sin embargo contaminaciones severas y persistentes en el medio ambiente. Asimismo, las mismas exigen precauciones y limitaciones particulares, especïficamente que el personal a cargo de la aplicaciïn debe estar correctamente protegido por combinaciones en la vestimenta apropiadas y despuïs de la aplicaciïn, el material utilizado debe ser cuidadosamente higienizado. Por otra parte, el agente de higienizaciïn utilizado, tïpicamente agua, debe ser recuperado y almacenado en depïsitos dedicados a un tratamiento de descontaminaciïn ulterior, el cual es costoso.

Se conocen igualmente tratamientos consistentes no sïlo en la aplicaciïn de productos fitosanitarios, sino en la proyecciïn de vapor de agua recalentado en el suelo a fin de utilizar el poder esterilizante del calor.

Tales tïcnicas presentan la ventaja de no engendrar contaminaciïn alguna, pero las mïquinas que emplean dichas tïcnicas presentan el inconveniente de una aplicaciïn y una explotaciïn relativamente costosas. Esto se debe esencialmente al hecho de que las fuentes de producciïn de vapor que tienen equipadas estas mïquinas, son de un rendimiento relativamente mediano y emplean, para asegurar la producciïn de vapor recalentado, un hervidor utilizando la combustiïn de energïa fïsil, tïpicamente gasolina, con un costo cada vez mïs importante.

Ademïs, con dichas mïquinas, se observa un consumo importante de agua que implica la presencia de un depïsito de gran capacidad lo que induce a un aumento notable del peso.

Por ïltimo el rendimiento de estas mïquinas, en tïrminos de superficie tratada por unidad de tiempo, permanece muy por debajo de lo que puede obtenerse por los tratamientos fitosanitarios de manera que este ïltimo mïtodo, a pesar de todos sus inconvenientes, es aïn en nuestros dïas, ampliamente utilizado.

En el pasado se ha investigado una soluciïn de los problemas de rendimiento de las mïquinas de tratamiento con vapor. Asï se conoce una mïquina automïvil cuya motorizaciïn estï constituida por un motor tïrmico. Los gases de escape son recuperados y utilizados para esterilizar el suelo. El inconveniente de esta soluciïn es la introducciïn de elementos contaminantes en la capa cultivable.

Se conoce de la patente FR 2 902 285 una mïquina que utiliza como fuente de producciïn de vapor un compresor de aire nivelado con tasa de compresiïn elevada apropiada para liberar un flujo de aire sobrecalentado apto por una parte, para asegurar la vaporizaciïn del agua y por la otra parte, para transportar el vapor de agua formado, hacia las boquillas de liberaciïn. El principal interïs de esta disposiciïn es deshacerse de los hervidores y evitar la introducciïn de elementos contaminantes en el suelo, pero dicha mïquina transporta tambiïn motor, una masa suplementaria constituida por el compresor de aire.

Se conoce igualmente de la solicitud de patente WO2009021877 un equipamiento de uso agrïcola para la inyecciïn en el suelo de un fluido bajo presiïn, y el vehïculo que posee tal equipo.

Esencialmente, el equipo instalado detrïs del vehïculo, estï constituido por un tambor horizontal accionado en rotaciïn segïn un eje horizontal transversal a la direcciïn del avance del vehïculo. Este tambor hueco estï conectado por una uniïn giratoria a una unidad de producciïn de vapor y posee una serie de brazos radiales huecos con inyectores de vapor. Durante la rotaciïn del tambor, los brazos radiales son sometidos a penetrar en el suelo para inyectarle el vapor y para participar en el esfuerzo propulsivo.

Tal vehïculo no realiza una funciïn de mullir el suelo facilitando la difusiïn del vapor en el suelo. Ademïs en la medida donde el esfuerzo de propulsiïn del vehïculo es producido en parte por los brazos radiales del tambor, este ïltimo no puede ser accionado sino en un sentido llamado ï tragado ï.

Las mïquinas de tratamiento de los suelos por medio de vapor de agua recalentado son igualmente conocidas en la solicitud de patente EP 1 479 287 y la solicitud internacional WO0207502. Estas mïquinas trabajan con dientes que

poseen boquillas de inyecciïn de vapor de agua caliente conectadas a una central de producciïn de vapor. Estos dientes son previstos para penetrar en el suelo a fin de inyectarle el vapor.

Exposiciïn de la invenciïn.

La presente invenciïn tiene como objeto solucionar los inconvenientes anteriormente mencionados poniendo a trabajar una mïquina automïvil de tratamiento de los suelos por el vapor de agua, de un rendimiento mejorado, segïn la reivindicaciïn 1.

A tal efecto la mïquina automïvil de tratamiento de los suelos por el vapor segïn la invenciïn, que comprende un grupo de propulsiïn provisto de un motor tïrmico, un depïsito de agua, y medios de producciïn de al menos un flujo de vapor de agua recalentada llevada a una o varias boquillas de liberaciïn, se caracteriza esencialmente porque los medios de producciïn de vapor recalentado comprenden:

− una unidad de pulverizaciïn en relaciïn de comunicaciïn con el depïsito de agua, dicha unidad comprende una cïmara de pulverizaciïn en la cual estï ubicado un dispositivo de pulverizaciïn para formar en la misma un aerosol compuesto por finas partïculas de agua,

− una unidad preparada para generar un flujo de aire de transporte llevado para atravesar dicha cïmara de pulverizaciïn para accionar fuera de esta cïmara el aerosol formado,

− una unidad de calentamiento para elevar la temperatura del aerosol de manera que este ïltimo sea transformado en vapor.

La separaciïn en finas gotitas de agua permite facilitar la vaporizaciïn ulterior y mejorar considerablemente el rendimiento de la mïquina en tïrminos de valor de superficie tratada por unidad de tiempo. Ademïs, la separaciïn en finas gotitas de agua permite una vaporizaciïn ïptima lo que es un factor de reducciïn de consumo de agua.

Segïn otra caracterïstica de la invenciïn, la cïmara de pulverizaciïn estï formada en el depïsito, por encima del nivel mïximo de agua y la parte superior del depïsito es atravesada por el flujo de aire portador, esta parte superior forma la cïmara de mezcla.

De preferencia, segïn otra caracterïstica de la invenciïn, el dispositivo de pulverizaciïn comprende al menos un cabezal de ultrasonidos montado en la parte superior del depïsito de agua por encima del nivel mïximo de lïquido.

Ventajosamente, segïn otra caracterïstica de la invenciïn, el dispositivo de calentamiento del flujo de aire comprende un intercambiador de calor aire/aire dotado de una primera vïa atravesada por los gases de escape del motor tïrmico y de una segunda vïa atravesada por la mezcla del flujo de aire portador y del aerosol, esta segunda vïa estando en relaciïn de intercambio tïrmico con la primera vïa a travïs de al menos una pared de intercambio tïrmico y en relaciïn de comunicaciïn estanca con la cïmara de pulverizaciïn.

El interïs de dicha disposiciïn es recuperar la energïa calorïfica de los gases de escape para calentar la mezcla de flujo de aire y aerosol a fin de vaporizar el agua evitando la contaminaciïn de la capa cultivable por estos gases de escape.

Segïn otra caracterïstica de la invenciïn, el intercambiador de calor estï ubicado por delante de la cïmara de pulverizaciïn, y en este caso la segunda vïa estï igualmente en relaciïn de comunicaciïn estanca con la o las boquillas de pulverizaciïn.

En variante, segïn aïn otra caracterïstica de la invenciïn, el intercambiador de calor estï dispuesto hacia arriba. En esta configuraciïn, el aire portado es llevado a alta temperatura antes de penetrar en la cïmara de pulverizaciïn.

Segïn otra caracterïstica de la invenciïn, la mïquina estï dotada de un dispositivo para mullir la capa cultivable, este dispositivo estando equipado por una estructura soporte portando al menos un diente de trabajo de la tierra provisto en su parte activa (parte prevista para llegar al suelo y mullirlo)... [Seguir leyendo]

Reivindicaciones

1. Mïquina para la esterilizaciïn de una capa cultivable antes de la siembra, por inyecciïn de vapor de agua recalentada en esta ïltima, que comprende un chasis (1) montado en ïrganos de rodamiento colocados en trenes y sobre este chasis estïn instalados un grupo de propulsiïn (4) preparado para liberar un par de accionamiento comunicado con uno de los trenes de ruedas al menos, un depïsito de agua (5) , medios de producciïn de vapor de agua recalentada de transporte de esta ïltima hacia al menos una boquilla de liberaciïn (6) caracterizada porque los medios de producciïn de vapor de agua recalentada, comprenden:

- una unidad de pulverizaciïn (8) en relaciïn de comunicaciïn con el depïsito de agua, dicha unidad comprende una cïmara de pulverizaciïn (9) en la cual estï colocado un dispositivo de pulverizaciïn (10) para formar un aerosol compuesto por finas partïculas de agua,

- una unidad (11) preparada para generar un flujo de aire de transporte llevado para atravesar dicha cïmara de pulverizaciïn (9) para accionar fuera de esta cïmara el aerosol formado,

- una unidad de calentamiento (12) para elevar la temperatura del aerosol de manera que este ïltimo se transforme en vapor.

2. Mïquina segïn la reivindicaciïn 1, caracterizada porque la cïmara de pulverizaciïn (9) estï formada en el depïsito (5) por encima del nivel mïximo de agua.

3. Mïquina segïn la reivindicaciïn precedente, caracterizada porque el dispositivo de pulverizaciïn (10) comprende al menos un cabezal de ultrasonidos.

4. Mïquina segïn una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el grupo de propulsiïn

comprende un motor tïrmico y que la unidad de calentamiento (12) comprende al menos un intercambiador de calor aire/aire (13) dotado de una primera vïa (14) atravesada por los gases de escape de al menos una cïmara de trabajo del motor tïrmico y de una segunda vïa (15) atravesada por el flujo de aire de transporte, esta segunda vïa estï en relaciïn de intercambio tïrmico con la primera vïa a travïs de al menos una pared de intercambio tïrmico (16) y estï en relaciïn de comunicaciïn estanca con la cïmara de pulverizaciïn (9) .

5. Mïquina, segïn la reivindicaciïn precedente, caracterizada porque el intercambiador de calor (13) estï instalado por delante de la cïmara de pulverizaciïn (9) y es atravesado por la mezcla flujo de aire de transporte y aerosol, la segunda vïa (15) del intercambiador de calor (13) estï en relaciïn comunicaciïn con las boquillas de liberaciïn (6) .

6. Mïquina segïn la reivindicaciïn precedente, caracterizada porque ïsta posee tantos intercambiadores de calor

(13) como cïmaras de trabajo presentes en el motor tïrmico, cada cïmara de trabajo alimenta un intercambiador de calor (13) y uno sïlo es propio, el tubo de escape de cada cïmara de trabajo estï conectado por un conducto apropiado (40) en la primera vïa (14) del intercambiador tïrmico asociado, y los intercambiadores de calor (13) ,

por sus segundas vïas (15) , estïn conectadas en serie.

7. Mïquina segïn una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque estï dotada de un dispositivo para mullir (17) la capa cultivable, este dispositivo (17) estï equipado de una estructura soporte (18) que posee al menos un diente (19) de trabajo de la tierra provisto en su parte activa de al menos una boquilla de 45 liberaciïn (6) .

8. Mïquina segïn las reivindicaciones 6 y 7 juntas, caracterizada porque la o cada boquilla de liberaciïn (6) estï en relaciïn de comunicaciïn con un canal interno (20) practicado en el diente (19) de trabajo de la tierra, este canal interno (20) estï en relaciïn de comunicaciïn con un segundo canal (21) practicado en la estructura 50 soporte del diente, este segundo canal (21) estï en relaciïn de comunicaciïn por un conducto de alimentaciïn (21a) con la salida de la segunda vïa (15) del ïltimo intercambiador de calor (13) .

9. Mïquina segïn la reivindicaciïn precedente, caracterizada porque la estructura soporte (18) de diente es un rotor accionado por una transmisiïn de movimiento acoplado en el ïrbol de salida del motor tïrmico, una uniïn 55 giratoria (22) estï dispuesta entre el segundo canal y el conducto de alimentaciïn, dicho rotor posee al menos un diente (19) cuyo canal interno (20) estï en relaciïn de comunicaciïn con el segundo canal (21) practicado en la estructura soporte, este segundo canal (21) se forma axialmente en el rotor que constituye esta estructura.

10. Mïquina segïn la reivindicaciïn precedente, caracterizada porque el rotor (18) estï en eje de rotaciïn 60 horizontal.

11. Mïquina segïn la reivindicaciïn 8, caracterizada porque la estructura soporte (18) de diente es una grada rotativa de eje de rotaciïn vertical.

12. Mïquina segïn una cualquiera de las reivindicaciones de la 7 a 11, caracterizada porque posee un segundo dispositivo para mullir (25) montado por delante del primero.