FR2765953A1

FR2765953A1 - Weed burner used in agriculture or gardening

Info

Publication number: FR2765953A1
Application number: FR9708734A
Authority: FR
Inventors: Michel Roger Jean Levitre; Jean Pierre Rossi
Original assignee: AEM Societe dApplication Electro Mecanique
Current assignee: AEM Societe dApplication Electro Mecanique
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1999-01-15
Anticipated expiration: 2017-07-09
Also published as: FR2765953B1

Abstract

A weed burner, using a vaporised liquid fuel such as propane or butane, has a fuel feed system (1, 2) and a flame former (4) with an injector and a fuel/air mixer (3). The flame former has a combustion chamber (4) which is fed by the mixer (3) and bounded by an outer wall (4a) and having an open outlet end (4e) for the flame. The combustion chamber is surrounded by a fuel vaporising chamber (5) formed by a second inner wall (4b) which covers at least part of the height of the outer wall and is connected by tubes (6, 7) and a coupling (1) to the fuel feeder and flame former. The combustion chamber also contains a transverse metal re-ignition bar.

Description

La présente invention est relative à la technique de désherbage thermique. The present invention relates to the thermal weeding technique.

On sait que l'utilisation des désherbants chimiques dans l'agriculture, la culture maraîchère et même le jardinage des particuliers est de plus en plus contestée, en particulier en raison de la pollution qu'elle provoque notamment des nappes phréatiques. We know that the use of chemical weed killers in agriculture, market gardening and even gardening in private homes is increasingly contested, in particular because of the pollution it causes, particularly in the groundwater.

Pour y remédier, il est déjà connu d'employer le désherbage dit thermique qui consiste à chauffer les mauvaises herbes à une certaine température provoquant la coagulation des protéines cellulaires des feuilles. Cet échauffement bref, qui n'est pas suffisant pour brûler les mauvaises herbes, provoque un dépérissement très rapide de la plante, achevé en quelques heures après le traitement. To remedy this, it is already known to use so-called thermal weeding which consists in heating the weeds to a certain temperature causing the coagulation of the cellular proteins of the leaves. This brief heating, which is not sufficient to burn the weeds, causes a very rapid dieback of the plant, completed in a few hours after the treatment.

Cette méthode de plus en plus appréciée pour ces effets non polluants, est déjà mise en pratique dans l'agriculture biologique depuis un certain temps.This method, which is more and more appreciated for its non-polluting effects, has already been used in organic farming for some time.

La technique de désherbage thermique fait appel en général à un brûleur à gaz dont la flamme est réglée pour atteindre la température d'échauffement requise, en général de l'ordre de 70"C. Le gaz utilisé est de préférence le propane ou le butane stocké en bouteille sous une forme liquide, car dans ces conditions, ces gaz ont un très bon rapport entre poids à transporter et énergie thermique stockée de sorte que la manipulation de l'appareil de désherbage est le mieux compatible avec la mobilité dont doit disposer la personne préposée au désherbage ou le véhicule portant l'appareil, s'il s'agit d'une machine agricole destinée à traiter de grandes étendues de terrain. The thermal weed control technique generally uses a gas burner whose flame is adjusted to reach the required heating temperature, generally of the order of 70 "C. The gas used is preferably propane or butane stored in bottle in liquid form, because under these conditions, these gases have a very good ratio between weight to be transported and thermal energy stored so that the handling of the weed control device is best compatible with the mobility which must have person responsible for weeding or the vehicle carrying the device, if it is an agricultural machine intended to treat large areas of land.

Comme le gaz doit être vaporisé avant d'être conduit à l'injecteur à la sortie duquel le gaz est mélangé à l'air de combustion pour former la flamme, il est connu, dans un brûleur de l'art antérieur pour appareil de désherbage thermique, de raccorder entre l'injecteur et le raccord connectant le brûleur à une canalisation menant à la bouteille, une serpentin rigide qui entoure coaxialement une zone située en aval de l'injecteur et dans laquelle se situe au moins une partie de la flamme. La chaleur de celle-ci est alors capable de chauffer le serpentin et de vaporiser le gaz qui s'y trouve, avant que celui-ci ne parvienne à l'injecteur. As the gas must be vaporized before being led to the injector at the outlet of which the gas is mixed with the combustion air to form the flame, it is known, in a burner of the prior art for weeding apparatus thermal, to connect between the injector and the connector connecting the burner to a pipe leading to the bottle, a rigid coil which coaxially surrounds an area located downstream of the injector and in which is located at least part of the flame. The heat thereof is then capable of heating the coil and vaporizing the gas therein, before it reaches the injector.

Cette disposition connue d'un brûleur avec serpentin de vaporisation présente l'inconvénient d'être d'une construction fragile, car le serpentin est réalisé en un tube habituel de conduction de gaz enroulé en hélice et complètement exposé. Or, la zone dans laquelle se trouve le serpentin est très exposée aux chocs étant donné qu'elle se trouve près du sol en position de travail. Ceci est le cas en particulier pour les appareils de désherbage thermique à main qui comportent une perche tenue à la main par un bout et présentant le brûleur à l'autre bout, la perche elle-même pouvant servir de conduite pour l'alimentation du gaz liquide au brûleur. This known arrangement of a burner with vaporization coil has the disadvantage of being of a fragile construction, since the coil is made of a usual gas conduction tube wound in a helix and completely exposed. However, the area in which the coil is located is very exposed to shocks since it is close to the ground in the working position. This is the case in particular for hand-held thermal weeding machines which include a pole held in the hand by one end and having the burner at the other end, the pole itself being able to serve as a conduit for the supply of gas liquid to the burner.

Un autre inconvénient de ce brûleur de la technique antérieur réside dans le fait que le serpentin de vaporisation du gaz est composé de spires peu jointives et complètement exposées de sorte que pour obtenir un rendement de vaporisation suffisant, la longueur du serpentin doit être grande. Il en résulte que le volume interne du serpentin est important. Si dans ces conditions, on doit mettre le brûleur en veilleuse, par exemple pour suspendre momentanément le travail de désherbage, le temps de réaction pour la mise en veilleuse sera important, car le brûleur devra, avant que la flamme ne se réduise, consommer tout le gaz qui se trouve encore dans le serpentin. Ceci non seulement est gênant pour l'utilisateur, mais peut également être dangereux pour un utilisateur non familier du dispositif de désherbage. Another disadvantage of this burner of the prior art lies in the fact that the gas vaporization coil is made up of loosely contiguous turns and completely exposed so that to obtain a sufficient vaporization efficiency, the length of the coil must be large. As a result, the internal volume of the coil is large. If in these conditions, the burner must be put on hold, for example to temporarily suspend the weeding work, the reaction time for putting on standby will be important, because the burner must, before the flame is reduced, consume all the gas that is still in the coil. This is not only inconvenient for the user, but can also be dangerous for a user unfamiliar with the weed control device.

L'invention a pour but de fournir un brûleur pour dispositif de désherbage thermique dépourvu des inconvénients du brûleur de la technique antérieure que l'on vient d'évoquer. The object of the invention is to provide a burner for a thermal weeding device devoid of the drawbacks of the burner of the prior art which has just been mentioned.

L'invention a donc pour objet un brûleur pour dispositif de désherbage thermique destiné à être alimenté en gaz liquide de combustion et comportant à cet effet des moyens d'alimentation en gaz liquide, des moyens de formation d'une flamme avec un injecteur et un mélangeur de gaz comburant avec le gaz de combustion, et des moyens connectés entre les moyens d'alimentation et les moyens de formation de flamme pour vaporiser le gaz liquide en utilisant la chaleur de ladite flamme, ce brûleur étant caractérisé en ce que lesdits moyens de formation de flamme comprennent une chambre de combustion dans laquelle débouche ledit mélangeur et qui est délimitée par une première paroi pleine confinant la flamme et ne communiquant avec l'extérieur que par une ouverture à diriger sur les végétaux à détruire, et en ce que lesdits moyens de vaporisation comprennent une seconde paroi doublant au moins partiellement la première paroi pour délimiter avec celle-ci une chambre de vaporisation communiquant avec lesdits moyens d'alimentation et avec lesdits moyens de formation de flamme. The subject of the invention is therefore a burner for a thermal weeding device intended to be supplied with liquid combustion gas and comprising for this purpose means for supplying liquid gas, means for forming a flame with an injector and a oxidizer gas mixer with combustion gas, and means connected between the supply means and the flame forming means for vaporizing the liquid gas using the heat of said flame, this burner being characterized in that said means flame formation include a combustion chamber into which opens said mixer and which is delimited by a first solid wall confining the flame and communicating with the outside only by an opening to be directed on the plants to be destroyed, and in that said means vaporization comprises a second wall at least partially doubling the first wall to define therewith a vault porization communicating with said supply means and with said flame forming means.

Il résulte de ces caractéristiques une plus grande robustesse du brûleur, une meilleure possibilité de maîtrise de la flamme évitant la combustion des mauvaises herbes et une plus grande sécurité de fonctionnement du fait que la flamme est confinée dans la chambre de combustion. These characteristics result in a greater robustness of the burner, a better possibility of controlling the flame avoiding the combustion of weeds and a greater operational safety because the flame is confined in the combustion chamber.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 est une vue en élévation et partiellement en coupe, d'un premier exemple de brûleur pour un dispositif de désherbage thermique selon l'invention;
- la figure 2 en est une vue latérale; et
- la figure 3 est une vue en élévation, partiellement en coupe d'un second exemple de brûleur pour un dispositif de désherbage thermique selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent during the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 is an elevational view, partially in section, of a first example of a burner for a thermal weeding device according to the invention;
- Figure 2 is a side view; and
- Figure 3 is an elevational view, partially in section of a second example of a burner for a thermal weed control device according to the invention.

Les figures 1 et 2 représentent un premier mode de réalisation possible du brûleur pour un dispositif de désherbage thermique selon l'invention. Figures 1 and 2 show a first possible embodiment of the burner for a thermal weeding device according to the invention.

Il comporte un raccord 1 destiné à être connecté, par tout moyen approprié 2, comme un tuyau souple, une perche tubulaire servant de canalisation etc... à un réservoir de gaz combustible liquide (non représenté). Ce gaz combustible est le propane qui est préféré du fait qu'il reste liquide pour toutes les températures d'utilisation de l'appareil de désherbage dont fait partie le brûleur. Le propane a en outre l'avantage de prendre peu de volume de sorte que, si le dispositif est portable, sa durée de fonctionnement peut être relativement longue même si la bouteille réservoir est de faible volume. It comprises a connector 1 intended to be connected, by any appropriate means 2, such as a flexible pipe, a tubular pole serving as a pipe, etc., to a tank of liquid combustible gas (not shown). This combustible gas is propane, which is preferred because it remains liquid for all the temperatures of use of the weeding apparatus of which the burner is a part. Propane also has the advantage of taking up little volume so that, if the device is portable, its operating time can be relatively long even if the tank is of small volume.

On notera que le brûleur peut faire partie d'un appareil portable à main, mais il est également possible de l'intégrer dans un appareil sur roues, automobile, tracté ou poussé, de grande capacité de désherbage et comportant un certain nombre de brûleurs identiques, placés sur une rampe par exemple et alimentés en commun à partir d'un réservoir de gaz liquide de grande capacité. It will be noted that the burner can be part of a portable hand-held appliance, but it is also possible to integrate it into an appliance on wheels, automobile, towed or pushed, with a large weed control capacity and comprising a number of identical burners. , placed on a ramp for example and supplied in common from a large capacity liquid gas tank.

Ces diverses réalisations pratiques du dispositif de désherbage peuvent être conçus sans difficultés par les spécialistes de la construction des machines agricoles. These various practical embodiments of the weed control device can be designed without difficulty by specialists in the construction of agricultural machines.

Le raccord 1 présente grosso modo la forme d'une croix dont la branche supérieure la est connectée à un réservoir de gaz liquide au moyen d'une connexion 2 déjà mentionnée, et dont la branche inférieure lb comprend un injecteur calibré (non visible sur les figures 1 et 2). The connector 1 has roughly the shape of a cross, the upper branch of which is connected to a reservoir of liquid gas by means of a connection 2 already mentioned, and the lower branch of which lb comprises a calibrated injector (not visible on the Figures 1 and 2).

Cette branche inférieure lb est connectée à une tubulure de mélange 3 présentant deux ouvertures latérales 3a pour permettre le mélange du gaz carburant avec le gaz comburant qui est l'air environnant. La tubulure de mélange 3 est à son tour fixée sur une chambre de combustion 4 qui, dans le présent mode de réalisation, est formée par un cylindre de dimensions soigneusement choisies. This lower branch 1b is connected to a mixing tube 3 having two lateral openings 3a to allow the fuel gas to be mixed with the oxidizing gas which is the surrounding air. The mixing pipe 3 is in turn fixed to a combustion chamber 4 which, in the present embodiment, is formed by a cylinder of carefully chosen dimensions.

La chambre de combustion 4 présente une paroi extérieure cylindrique 4a et une paroi intérieure 4b également cylindrique qui est coaxiale à la paroi extérieure et dont la hauteur est plus faible que celle de cette dernière. La paroi intérieure 4b a un diamètre tel qu'il délimite avec la paroi extérieure 4a une chambre annulaire de vaporisation 5 pour le gaz liquide qui est amené au brûleur. La chambre annulaire de vaporisation 5 est fermée en haut et en bas par des bagues annulaires 4c et 4d, l'ensemble pouvant être réalisé par soudage par exemple. The combustion chamber 4 has a cylindrical outer wall 4a and an also cylindrical inner wall 4b which is coaxial with the outer wall and whose height is smaller than that of the latter. The inner wall 4b has a diameter such that it defines with the outer wall 4a an annular vaporization chamber 5 for the liquid gas which is supplied to the burner. The annular vaporization chamber 5 is closed at the top and at the bottom by annular rings 4c and 4d, the assembly being able to be produced by welding for example.

Le raccord 1 comprend également deux branches horizontales lc et ld qui sont raccordées à la chambre de vaporisation 5 respectivement par une canalisation 6 d'arrivée de gaz liquide et par une canalisation 7 de départ de gaz vaporisé. Par ailleurs, le raccord 1 comporte deux passages internes, à savoir un passage le reliant la canalisation 2 à la canalisation d'arrivée 6 et un passage 1f reliant l'injecteur dans la tubulure de mélange 3 à la canalisation 7. The connector 1 also comprises two horizontal branches lc and ld which are connected to the vaporization chamber 5 respectively by a pipe 6 for the arrival of liquid gas and by a pipe 7 for the start of vaporized gas. Furthermore, the connector 1 has two internal passages, namely a passage connecting it to the pipe 2 to the inlet pipe 6 and a passage 1f connecting the injector in the mixing tube 3 to the pipe 7.

Ainsi, le gaz liquide sous pression entrant dans le raccord 1 à travers la canalisation 2 en provenance du réservoir (non représenté) passe à travers le passage le et la canalisation 6 dans la chambre de vaporisation 5. Comme celle-ci entoure la chambre de combustion 4 dans laquelle est présente la flamme du brûleur, le gaz liquide se vaporise sous l'effet de la chaleur communiquée par la flamme à la paroi 4b de la chambre de combustion 4. Le gaz vaporisé est ensuite transporté vers l'injecteur dans la branche lb du raccord 1 à travers la canalisation 7. Thus, the pressurized liquid gas entering the connection 1 through the pipe 2 coming from the tank (not shown) passes through the passage 1c and the pipe 6 in the vaporization chamber 5. As this surrounds the combustion 4 in which the burner flame is present, the liquid gas vaporizes under the effect of the heat imparted by the flame to the wall 4b of the combustion chamber 4. The vaporized gas is then transported to the injector in the branch 1b of fitting 1 through line 7.

La chambre de combustion 4 étant délimitée par des parois cylindriques pleines 4a et 4b, elle ne communique avec l'extérieur que par l'entrée du mélange combustible en haut et par son extrémité 4e ouverte vers le bas. De la sorte, la flamme est confinée strictement dans la chambre de combustion 4. The combustion chamber 4 being delimited by solid cylindrical walls 4a and 4b, it communicates with the outside only by the inlet of the combustible mixture at the top and by its end 4e open towards the bottom. In this way, the flame is strictly confined in the combustion chamber 4.

De cette disposition résultent plusieurs avantages:
1)- elle évite que la flamme puisse directement venir lécher les mauvaises herbes et les enflammer par combustion directe, ce qui n'est pas souhaitable. Au contraire, un dimensionnement adéquat de la chambre de combustion 4 d'une part et un dosage précis du débit du gaz d'autre part permettent de maintenir à la sortie 4e de la chambre de combustion 4 une température telle que les mauvaises herbes ne subissent que la coagulation des protéines contenues dans les cellules de leurs feuilles, ce qui est suffisant pour les faire dépérir au bout de quelques heures.Several advantages result from this arrangement:
1) - it prevents the flame from directly licking the weeds and igniting them by direct combustion, which is not desirable. On the contrary, an adequate dimensioning of the combustion chamber 4 on the one hand and a precise metering of the gas flow rate on the other hand make it possible to maintain at the outlet 4e of the combustion chamber 4 a temperature such that the weeds do not undergo as the coagulation of the proteins contained in the cells of their leaves, which is enough to make them waste away after a few hours.

2)- elle conduit à une grande robustesse de l'ensemble du brûleur. Du fait des deux parois 4a et 4b délimitant la chambre de combustion 4, les chocs ont peu d'influence sur l'intégrité de la structure du brûleur. Ceci vaut également pour les canalisations 6 et 7 pour lesquelles on peut choisir un diamètre et une épaisseur de paroi qui les rendent suffisamment solides pour résister aux chocs, sans influencer aucunement l'efficacité de la vaporisation qui a lieu dans la chambre 5. 2) - it leads to great robustness of the entire burner. Due to the two walls 4a and 4b delimiting the combustion chamber 4, the shocks have little influence on the integrity of the structure of the burner. This also applies to the pipes 6 and 7 for which a diameter and a wall thickness can be chosen which make them sufficiently solid to withstand impacts, without in any way influencing the efficiency of the vaporization which takes place in the chamber 5.

3)- elle permet d'obtenir un rendement de vaporisation élevé du fait que, à travers sa paroi interne 4b, la chambre de vaporisation 5 est intimement exposée à la chaleur de la flamme. Le volume de la chambre de vaporisation peut donc être réduit au minimum ce dont il résulte un faible temps de réaction à la mise en veilleuse. 3) - it makes it possible to obtain a high vaporization yield due to the fact that, through its internal wall 4b, the vaporization chamber 5 is intimately exposed to the heat of the flame. The volume of the vaporization chamber can therefore be reduced to a minimum, which results in a short reaction time when put on standby.

Le brûleur suivant l'invention comporte de préférence également un barre de rallumage 8 traversant diamétralement la chambre de combustion 4. Cette barre qui est une simple tige métallique pleine est chauffée au rouge pendant le fonctionnement du brûleur et pourra donc rallumer immédiatement le gaz, si, malgré la protection des parois 4a et 4b, la flamme vient à s'éteindre. Il en résulte une grande sécurité de fonctionnement du brûleur. The burner according to the invention preferably also includes a re-ignition bar 8 diametrically passing through the combustion chamber 4. This bar, which is a simple solid metal rod, is heated to red during the operation of the burner and can therefore immediately relight the gas, if , despite the protection of the walls 4a and 4b, the flame goes out. This results in high operational reliability of the burner.

La figure 3 montre une variante de réalisation de l'invention qui ne diffère essentiellement du mode de réalisation des figures 1 et 2 que par la forme de sa chambre de combustion 4A. En effet, pour permettre de s'adapter à la nature et à la configuration des végétaux à détruire sur le terrain, la chambre de combustion 4A est de section transversale rectangulaire dont la plus grande dimension peut être adaptée par exemple à la distance entre deux rangées de végétaux utiles entre lesquelles poussent essentiellement les mauvaises herbes. On notera d'une manière générale que de nombreuses formes peuvent ainsi être imaginées dans ce but sans que l'on sorte du cadre de l'invention. Figure 3 shows an alternative embodiment of the invention which differs essentially from the embodiment of Figures 1 and 2 only in the shape of its combustion chamber 4A. In fact, to allow adaptation to the nature and configuration of the plants to be destroyed in the field, the combustion chamber 4A is of rectangular cross section whose largest dimension can be adapted for example to the distance between two rows useful plants between which weeds grow mainly. It will generally be noted that many forms can thus be imagined for this purpose without departing from the scope of the invention.

Sur le plan de la structure, la chambre de combustion 4A est ici délimité par une paroi 4a-A en forme de hotte inversée, définissant l'ouverture de sortie 4e-A et autour du bord inférieure de laquelle est fixée une bague en forme de C 4b-A délimitant la chambre de vaporisation 5A. Des canalisations 6A et 7A traversent la paroi 4a-A pour connecter le raccord 1 à cette chambre de vaporisation 5A. In terms of structure, the combustion chamber 4A is here delimited by a wall 4a-A in the form of an inverted hood, defining the outlet opening 4e-A and around the lower edge of which is fixed a ring in the form of C 4b-A delimiting the vaporization chamber 5A. Lines 6A and 7A pass through the wall 4a-A to connect the connector 1 to this vaporization chamber 5A.

Le raccord 1 est par ailleurs de construction semblable à celle des figures 1 et 2, comme l'est celle de l'injecteur 9 et de la tubulure de mélange 3. The connection 1 is also of similar construction to that of FIGS. 1 and 2, as is that of the injector 9 and of the mixing tube 3.

Claims

1. Burner for a thermal weed control device intended to be supplied with liquid combustion gas and comprising for this purpose means for supplying liquid gas (1, 2), means for forming a flame (3, 4; 3 , 4A) with an injector and a mixer (3) of gas oxidizing with the combustion gas and means (5) connected between the supply means and the flame-forming means for vaporizing the liquid gas using the heat of said flame, this burner being characterized in that said flame forming means comprise a combustion chamber (4; 4A) into which opens said mixer (3) and which is delimited by a first solid wall (4a; 4a-A) confining the flame and communicating with the outside only through an opening (4th; 4th

A) to be directed at the plants to be destroyed, and in that said spraying means comprise a second wall (4b; 4b-A) at least partially doubling the first wall (4a; 4a-A) at a certain distance from it ci to define with it a vaporization chamber (5; 5A) communicating with said supply means and with said flame forming means.

2. Burner according to claim 1, characterized in that said first wall (4a) is shaped so as to delimit a cylindrical combustion chamber (4) having said opening (4e) at one of its ends, its other end being connected to said mixer (3).

3. Burner according to claim 1, characterized in that said first wall (4a-A) is shaped so as to give said combustion chamber (4A) a form of hood, which at its larger end forms said opening (4e-A) and at the opposite end from which said mixer (3) opens.

4. Burner according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said second wall (4b) is located inside said first wall (4a) following the contour thereof on at least a portion of its height.

5. Burner according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said second wall (4b-A) surrounds said first wall (4a-A) over at least part of its height.

6. Burner according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said gas supply means comprise a connector (1) adapted to be connected to a reservoir of liquid gas and communicating with said injector, in that said connector (1) is pierced with two passages (le, lf) one of which is in communication with said reservoir and the other of which is connected to said injector, and in that pipes (6, 7; 6A, 7A) are provided to connect said passages to said vaporization chamber (5; 5A).

7. Burner according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a re-ignition member (8) is fixed in said combustion chamber in the area where the flame of the burner is held near said opening (4th; 4e-A) of the combustion chamber (4; 4A).

8. Burner according to claim 7, characterized in that the re-ignition member is formed of a metal bar (8) placed across said combustion chamber (4; 4A).