FR2684270A1

FR2684270A1 - Weed killing, disinfecting and insecticidal apparatus using high-frequency electromagnetic radiation

Info

Publication number: FR2684270A1
Application number: FR9114830A
Authority: FR
Inventors: Mondon Jean-Yves; Piau Gerard Pascal
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-06-04
Anticipated expiration: 2011-11-29
Also published as: FR2684270B1

Abstract

In order to carry out the treatment of soils, and especially weedkilling, for example between rows of vines, an apparatus is proposed which comprises a generator delivering electromagnetic waves at the frequency of approximately 27 MHz, and an applicator (16) which receives waves via a single electrical cable. The applicator comprises a bell-shaped support (20) under which are fixed the electrodes (28), parallel to each other, of a series of radiating elements, these electrodes being oriented towards the soil in a direction substantially perpendicular to the latter.

Description

APPAREIL DE DESHERBAGE, DE DESINFECTION ET INSECTICIDE,
UTILISANT LES RAYONNEMENTS ELECTROMAGNETIQUES
DE HAUTE FREQUENCE.APPARATUS FOR WEEDING, DISINFECTION AND INSECTICIDE,
USING ELECTROMAGNETIC RADIATION
HIGH FREQUENCY.

DESCRIPTION
L'invention concerne un appareil de désherbage, de désinfection et insecticide, pour le traitement des sols, utilisant un générateur haute fréquence.DESCRIPTION
The invention relates to a device for weeding, disinfection and insecticide, for the treatment of soils, using a high frequency generator.

En agriculture, la destruction des mauvaises herbes et des insectes ainsi que le traitement des maladies sont généralement effectués par des moyens chimiques. Cependant, les produits utilisés à cet effet se déposent sur l'ensemble de la végétation et pénètrent dans le sous-sol des terrains traités. En particulier, les produits chimiques utilisés pour le traitement des sols se déposent sur les végétaux cultivés et pénètrent dans les nappes phréatiques. In agriculture, the destruction of weeds and insects as well as the treatment of diseases is generally carried out by chemical means. However, the products used for this purpose are deposited on all the vegetation and penetrate into the basement of the treated land. In particular, the chemicals used for soil treatment are deposited on cultivated plants and penetrate into the groundwater.

Pour mettre fin à cette pollution du sol et du sous-sol, il a été envisagé, par exemple dans le document US-A-4 092 800, d'utiliser un générateur d'ondes électromagnétiques situées dans le domaine des hautes fréquences supérieures à 300 MHz, couplé à un applicateur apte à être déplacé au-dessus du sol à traiter, afin de traiter le sol sans avoir recours aux moyens chimiques traditionnels. En particulier, il est proposé dans le document US-A-4 092 800 de travailler à la fréquence de 2,45 GHz qui est l'une des fréquences de rotation de la molécule d'eau. Cependant, l'utilisation de ces hautes fréquences industrielles pour effectuer le traitement des sols présente des inconvénients notables. To put an end to this pollution of the soil and the subsoil, it has been envisaged, for example in document US-A-4 092 800, to use an electromagnetic wave generator located in the high frequency range greater than 300 MHz, coupled to an applicator able to be moved above the soil to be treated, in order to treat the soil without using traditional chemical means. In particular, it is proposed in document US-A-4,092,800 to work at the frequency of 2.45 GHz which is one of the frequencies of rotation of the water molecule. However, the use of these high industrial frequencies to carry out soil treatment has significant drawbacks.

L'un de ces inconvénients concerne la protection des personnes qui effectuent le traitement. En effet, le confinement des ondes électromagnétiques de fréquence et de densité d'énergie élevées n'a pas encore pu être réalisé jusqu'a présent de façon parfaitement satisfaisante, compte tenu du fait qu'il se produit toujours des fuites entre l'applicateur et le sol. One of these drawbacks concerns the protection of the persons carrying out the treatment. Indeed, the confinement of electromagnetic waves of high frequency and high energy density has not yet been possible so far in a perfectly satisfactory manner, taking into account the fact that leaks always occur between the applicator and the ground.

Par ailleurs, le cheminement des ondes électromagnétiques de fréquence et de densité d'énergie élevées entre le générateur et l'applicateur ne peut se faire que dans des guides d'ondes qui doivent être courts et ne sont pas souples, cette dernière caractéristique étant difficilement compatible avec les évolutions du terrain. Cela impose de placer le générateur à proximité immédiate de l'applicateur et conduit à un système coûteux, lourd, encombrant et difficile à mettre en oeuvre. Furthermore, the path of electromagnetic waves of high frequency and energy density between the generator and the applicator can only be done in waveguides which must be short and are not flexible, the latter characteristic being difficult. compatible with developments in the field. This requires placing the generator in the immediate vicinity of the applicator and leads to an expensive, heavy, bulky system which is difficult to implement.

L'invention a précisément pour objet un appareil de traitement des sols, utilisant les hautes fréquences, mais dont la conception originale lui permet d'éviter les inconvénients précédents, en particulier de ne présenter aucun danger de fuite à proximité de l'appareil et d'être plus facile à mettre en oeuvre que les appareils comparables de l'art antérieur. The invention specifically relates to a soil treatment device, using high frequencies, but whose original design allows it to avoid the above drawbacks, in particular to present no danger of leakage near the device and d '' be easier to implement than comparable devices of the prior art.

Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un appareil de désherbage, de désinfection et insecticide, pour le traitement des sols, comprenant un générateur haute fréquence relié électriquement à un applicateur apte à être déplacé sur le sol à traiter, caractérisé par le fait que le générateur délivre une onde électromagnétique ayant une fréquence d'environ 27 MHz et par le fait que l'applicateur comporte un support sous lequel est monté au moins un élément rayonnant comprenant deux électrodes en forme de plaque en vis-à-vis, en un matériau électriquement conducteur, reliées au générateur par un câble électrique, lesdites électrodes étant sensiblement perpendiculaires au sol. In accordance with the invention, this result is obtained by means of a weeding, disinfection and insecticide apparatus for treating the soil, comprising a high frequency generator electrically connected to an applicator capable of being moved over the soil to be treated, characterized by the fact that the generator delivers an electromagnetic wave having a frequency of approximately 27 MHz and by the fact that the applicator comprises a support under which is mounted at least one radiating element comprising two electrodes in the form of facing plates screw, made of an electrically conductive material, connected to the generator by an electric cable, said electrodes being substantially perpendicular to the ground.

L'utilisation d'une fréquence d'environ 27 MHz, qui est l'une des fréquences de rotation de la molécule d'eau et est très inférieure aux fréquences proposées jusqu'à présent dans les appareils de traitement des sols, permet d'engendrer entre les électrodes de chaque élément rayonnant, un champ électrique qui devient pratiquement nul à 10 cm de l'applicateur. La sécurité des personnes est ainsi parfaitement assurée. The use of a frequency of approximately 27 MHz, which is one of the frequencies of rotation of the water molecule and is much lower than the frequencies hitherto proposed in soil treatment devices, makes it possible to generate between the electrodes of each radiating element, an electric field which becomes practically zero at 10 cm from the applicator. Personal safety is thus perfectly guaranteed.

De plus, l'utilisation de cette fréquence d'environ 27 MHz permet également de transmettre les ondes éLectromagnétiques entre le générateur et l'applicateur au travers d'un simple câble électrique. L'appareil s'en trouve ainsi grandement simplifié puisque le générateur peut être situé en un emplacement éloigné de l'applicateur et, par exemple, monté sur un tracteur à l'avant ou à l'arrière duquel est alors placé l'applicateur. In addition, the use of this frequency of approximately 27 MHz also makes it possible to transmit the electromagnetic waves between the generator and the applicator through a simple electric cable. The device is thus greatly simplified since the generator can be located at a location remote from the applicator and, for example, mounted on a tractor at the front or at the rear of which the applicator is then placed.

Avantageusement, le support forme un carter enveloppant l'élément rayonnant et comportant un bord périphérique en forme de jupe, rabattu vers le sol, portant une lèvre souple normalement au contact du sol. Advantageously, the support forms a casing enveloping the radiating element and comprising a peripheral edge in the form of a skirt, folded down towards the ground, carrying a flexible lip normally in contact with the ground.

Dans ce cas, le support peut notamment être muni de roues ou de patins par lesquels il repose sur le sol. Le support peut aussi être monté sur coussin d'air et ne présenter aucun contact avec le sol. Lorsque des roues sont utilisées, il peut s'agir de roues antiobstacle. Les obstacles éventuels peuvent aussi être détectés au moyen de cellules anti-obstacles montées sur l'applicateur. In this case, the support may in particular be provided with wheels or skids by which it rests on the ground. The support can also be mounted on an air cushion and have no contact with the ground. When wheels are used, they may be anti-obstacle wheels. Any obstacles can also be detected by means of anti-obstacle cells mounted on the applicator.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le support comporte une structure électriquement isolante, sur laquelle sont fixées les électrodes, et une structure supérieure rigide portant la structure rigide. According to a preferred embodiment of the invention, the support comprises an electrically insulating structure, on which the electrodes are fixed, and a rigid upper structure carrying the rigid structure.

De préférence, l'applicateur peut comporter plusieurs éléments rayonnants parallèles entre eux, les électrodes adjacentes de deux éléments rayonnants voisins étant séparées par un panneau électriquement isolant monté sur la structure isolante. Ce panneau peut notamment être terminé par un patin apte à être au contact du sol. Preferably, the applicator may comprise several radiating elements parallel to each other, the adjacent electrodes of two neighboring radiating elements being separated by an electrically insulating panel mounted on the insulating structure. This panel can in particular be terminated by a pad capable of being in contact with the ground.

Afin de redresser l'herbe en dessous de l'applicateur, de façon à accroître l'efficacité de l'appareil, des moyens d' aspiration de l'air peuvent être prévus entre les plaques de chaque condensateur. In order to straighten the grass below the applicator, so as to increase the efficiency of the device, air suction means can be provided between the plates of each capacitor.

On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective représentant un appareil de désherbage, de désinfection et insecticide conforme à l'invention, accroché à un tracteur agricole ; et
- la figure 2 est une vue en coupe transversale représentant une partie de l'applicateur de l'appareil selon l'invention.A preferred embodiment of the invention will now be described, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a perspective view showing a device for weeding, disinfection and insecticide according to the invention, attached to an agricultural tractor; and
- Figure 2 is a cross-sectional view showing part of the applicator of the apparatus according to the invention.

Sur la figure 1, on a représenté de façon schématique un tracteur agricole 10 équipé d'une remorque 12 sur laquelle est monté un générateur électromagnétique haute fréquence 14 d'un appareil de désherbage, de désinfection et insecticide, pour le traitement des sols, conforme à l'invention. Cet appareil comporte également un applicateur 16 des ondes électromagnétiques délivrées par le générateur 14. Cet applicateur 10 est porté par un bras 17 qui est accroché à la remorque 12 dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1. In Figure 1, there is shown schematically an agricultural tractor 10 equipped with a trailer 12 on which is mounted a high frequency electromagnetic generator 14 of a device for weeding, disinfection and insecticide, for soil treatment, in accordance to the invention. This device also includes an applicator 16 of the electromagnetic waves delivered by the generator 14. This applicator 10 is carried by an arm 17 which is hooked to the trailer 12 in the embodiment illustrated in FIG. 1.

En variante, il est à noter que l'applicateur 16 pourrait aussi être monté à l'avant du tracteur 10.As a variant, it should be noted that the applicator 16 could also be mounted at the front of the tractor 10.

Le générateur électromagnétique haute fréquence 14 délivre une onde électromagnétique dont la fréquence est égale à environ 27 MHz. Il est à noter que cette fréquence est l'une des fréquences de rotation de la molécule d'eau, ce qui permet de dissocier les molécules d'eau qui se trouvent dans les végétaux et les insectes au-dessus desquels passe l'applicateur 16. The high frequency electromagnetic generator 14 delivers an electromagnetic wave whose frequency is approximately 27 MHz. It should be noted that this frequency is one of the frequencies of rotation of the water molecule, which makes it possible to dissociate the water molecules which are found in plants and insects over which the applicator passes 16 .

Le choix de la fréquence d'environ 27 MHz permet d'éviter la dispersion des ondes à plus de 10 cm de l'applicateur 16, ce qui assure une protection efficace des personnes qui se trouvent à proximité. The choice of the frequency of approximately 27 MHz makes it possible to avoid the dispersion of the waves at more than 10 cm from the applicator 16, which ensures effective protection of the people who are in the vicinity.

L'utilisation d'une fréquence d'environ 27 MHz permet aussi d'assurer la transmission des ondes électromagnétiques entre les générateurs 14 et l'applicateur 16 au moyen d'un simple câble ou conducteur électrique 18. En plus de la souplesse d'emploi que cela implique, cette caractéristique permet, le cas échéant, de situer le générateur 14 et l'applicateur 16 en des emplacements relativement espacés, ce qui n'est pas le cas lorsqu'on utilise des fréquences plus élevées impliquant la transmission des ondes électromagnétiques entre le générateur et l'applicateur par l'intermédiaire de guides d'ondes. The use of a frequency of approximately 27 MHz also makes it possible to ensure the transmission of electromagnetic waves between the generators 14 and the applicator 16 by means of a simple cable or electrical conductor 18. In addition to the flexibility of use that this implies, this characteristic allows, if necessary, to locate the generator 14 and the applicator 16 in relatively spaced locations, which is not the case when using higher frequencies involving the transmission of waves electromagnetic between the generator and the applicator via waveguides.

La structure particulière de l'applicateur 16 va à présent être décrite plus en détail en se référant à la figure 2. The particular structure of the applicator 16 will now be described in more detail with reference to FIG. 2.

Comme l'illustre cette figure, l'applicateur 16 comporte un support 20 qui présente, dans le mode de réalisation représenté, la forme d'un carter ou d'une cloche ouvert vers le bas. Dans ce cas, le support 20 comporte donc une partie plane, prévue pour être placée sensiblement parallèlement au sol, et une partie périphérique fermée en forme de jupe, rabattue vers le sol. As illustrated in this figure, the applicator 16 comprises a support 20 which has, in the embodiment shown, the shape of a casing or a bell open downwards. In this case, the support 20 therefore comprises a flat part, intended to be placed substantially parallel to the ground, and a closed peripheral part in the form of a skirt, folded down towards the ground.

Cette partie périphérique en forme de jupe peut supporter à son extrémité une lèvre souple 22, réalisée par exemple en élastomère conducteur et prévue pour être au contact du sol, de façon à fermer le volume empri
sonné à l'intérieur du support 20 et à éviter les fuites
du rayonnement des ondes électromagnétiques vers l'exté
rieur.This skirt-shaped peripheral part can support at its end a flexible lip 22, made for example of conductive elastomer and designed to be in contact with the ground, so as to close the volume encased
rang inside the support 20 and to avoid leaks
electromagnetic wave radiation to the outside
laughing.

Comme l'illustre bien la figure 2, le support
20 comporte une structure inférieure 24, réalisée en un matériau électriquement isolant tel que du polytétrafluoréthylène, et une structure supérieure rigide 26, par exemple métallique.As illustrated in Figure 2, the support
20 comprises a lower structure 24, made of an electrically insulating material such as polytetrafluoroethylene, and a rigid upper structure 26, for example metallic.

L'applicateur 16 comporte en outre plusieurs éléments rayonnants parallèles montés dans la structure isolante 24 du support 20. Chacun de ces éléments rayonnants comporte deux électrodes en forme de plaque 28 en vis-à-vis, réalisées en un matériau électriquement conducteur, montées dans la partie plane de la structure isolante 24 et faisant saillie vers le sol perpendiculairement à cette partie plane jusqu'à proximité immédiate du sol. L'écartement entre les deux électrodes 28 de chaque élément rayonnant est déterminé en fonction de la puissance du générateur 14. A titre d'exemple, cet écartement peut être d'environ 10 cm. The applicator 16 furthermore comprises several parallel radiating elements mounted in the insulating structure 24 of the support 20. Each of these radiating elements comprises two opposite plate-shaped electrodes 28, made of an electrically conductive material, mounted in the planar part of the insulating structure 24 and projecting towards the ground perpendicular to this planar part as close as possible to the ground. The spacing between the two electrodes 28 of each radiating element is determined as a function of the power of the generator 14. By way of example, this spacing can be approximately 10 cm.

Par ailleurs, le nombre d'éléments rayonnants de l'applicateur 16 est déterminé afin de donner à ce dernier la largeur souhaitée. A titre d'exemple, cette largeur peut correspondre à l'écartement entre deux rangs de vignes, dans l'application au traitement des sols dans les régions viticoles. Furthermore, the number of radiating elements of the applicator 16 is determined in order to give the latter the desired width. By way of example, this width may correspond to the spacing between two rows of vines, in the application to the treatment of soils in wine regions.

Chacune des deux électrodes 28 de chaque élément rayonnant de l'applicateur 16 est reliée au générateur 14 par le câble 18, de telle sorte que, lorsque le générateur 14 est mis sous tension, un champ électrique sinuso;dal, dont la fréquence est d'environ 27 MHz, est créé entre les électrodes 28 de chaque élément rayonnant. Sous l'effet de ce champ, il se produit simultanément dans les végétaux et les insectes présents entre les électrodes 28 une dissociation des molécules d'eau et une élévation de la température. Il en résulte, à court ou moyen terme selon l'énergie du champ appliqué et la durée d'exposition, la destruction des végétaux et des insectes. Each of the two electrodes 28 of each radiating element of the applicator 16 is connected to the generator 14 by the cable 18, so that, when the generator 14 is energized, an electric field sinuso; dal, the frequency of which is d 'about 27 MHz, is created between the electrodes 28 of each radiating element. Under the effect of this field, there occurs simultaneously in the plants and the insects present between the electrodes 28 a dissociation of the water molecules and an increase in the temperature. This results, in the short or medium term depending on the energy of the applied field and the duration of exposure, the destruction of plants and insects.

Comme l'illustre la figure 2, les électrodes 28 adjacentes de deux éléments rayonnants voisins, qui sont parallèles, sont séparées par un panneau 30 réalisé en un matériau électriquement isolant tel que du polytétrafluoréthylène. As illustrated in FIG. 2, the adjacent electrodes 28 of two neighboring radiating elements, which are parallel, are separated by a panel 30 made of an electrically insulating material such as polytetrafluoroethylene.

L'ensemble formé par deux électrodes 28 adjacentes de deux éléments rayonnants voisins et par le panneau 30 qui les sépare est fixé sur la structure isolante 24 du support 20 par tout moyen approprié (encastrement, collage, vis, etc.). The assembly formed by two adjacent electrodes 28 of two neighboring radiating elements and by the panel 30 which separates them is fixed to the insulating structure 24 of the support 20 by any suitable means (embedding, gluing, screws, etc.).

Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 2, les extrémités basses des panneaux 30 opposées au support 20 se prolongent en dessous des électrodes 28 pour former des patins 32 par lesquels l'applicateur 16 repose sur le sol. In the embodiment illustrated in FIG. 2, the lower ends of the panels 30 opposite the support 20 extend below the electrodes 28 to form pads 32 by which the applicator 16 rests on the ground.

En variante et comme l'illustre schématiquement la figure 1, la partie périphérique en forme de jupe du support 20 peut être équipée de roues ou de roulettes 34 par lesquelles l'applicateur 16 repose sur le sol. As a variant and as illustrated diagrammatically in FIG. 1, the peripheral part in the form of a skirt of the support 20 can be fitted with wheels or rollers 34 by which the applicator 16 rests on the ground.

Dans une autre variante de réalisation (non représentée), les roues ou roulettes 34 peuvent être remplacées par des patins formés aux extrémités de la partie périphérique en forme de jupe du support 20. In another alternative embodiment (not shown), the wheels or casters 34 can be replaced by pads formed at the ends of the peripheral part in the form of a skirt of the support 20.

Il est à noter que l'efficacité de l'appareil est assurée même dans le cas où l'applicateur 16 ne touche pas le sol, car la fréquence utilisée permet d'induire entre les électrodes 28 de chaque élément rayonnant un champ électrique qui se prolonge en dessous des bords inférieurs de ces électrodes. It should be noted that the efficiency of the device is ensured even in the case where the applicator 16 does not touch the ground, because the frequency used makes it possible to induce between the electrodes 28 of each radiating element an electric field which extends below the lower edges of these electrodes.

Bien entendu, différents aménagements peuvent être prévus sur l'appareil qui vient d'être décrit, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, l'applicateur 16 peut être relié au bras 17 qui en assure le supportage par un système à rotule. L'applicateur peut aussi être équipé de moyens de détection d'obstacles tels que des roulettes anti-obstacles ou des cellules anti-obstacles. Of course, various arrangements can be provided on the device which has just been described, without departing from the scope of the invention. Thus, the applicator 16 can be connected to the arm 17 which supports it by a ball joint system. The applicator can also be equipped with obstacle detection means such as anti-obstacle rollers or anti-obstacle cells.

En outre, il peut être avantageux de prévoir entre les électrodes 28 de chacun des éléments rayonnants, sur le support 20, des moyens d'aspiration permettant de redresser les végétaux présents en dessous de l'applicateur 16. Il est également possible de remplacer le support en forme de cloche de L'applicateur par un support plan ne comportant pas de jupe périphérique. In addition, it may be advantageous to provide between the electrodes 28 of each of the radiating elements, on the support 20, suction means making it possible to straighten the plants present below the applicator 16. It is also possible to replace the bell-shaped support for the Applicator by a flat support without a peripheral skirt.

Claims

1. apparatus for weeding, disinfection and insecticide, for the treatment of soils, comprising a high frequency generator (14) electrically connected to an applicator (16) capable of being moved over the soil to be treated, characterized in that the generator (14) delivers a frequency of approximately 27 MHz and by the fact that the applicator (16) comprises a support (20) under which is mounted at least one radiating element comprising two plate-shaped electrodes (28) facing each other. opposite, of an electrically conductive material, connected to the generator by an electric cable (18), said electrodes being substantially perpendicular to the ground.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the support (20) forms a housing enveloping the radiating element.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the support (20) comprises a peripheral part in the form of a skirt, folded down towards the ground, carrying a flexible lip (22) normally in contact with the ground.

4. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the support (20) is provided with wheels (34) by which it rests on the ground.

5. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the support comprises an electrically insulating structure (24), on which the electrodes (28) are fixed, and a rigid upper structure (26) carrying the insulating structure .

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the applicator (16) comprises several radiating elements whose electrodes (28) are parallel, the adjacent electrodes of two neighboring radiating elements being separated by an electrically insulating panel (30) mounted on said insulating structure (24).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the panel (30) is terminated by a pad (32) capable of being in contact with the ground.

8. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the applicator (16) comprises means for sucking the air between the electrodes (28) of each radiating element.