PT1768489E

PT1768489E - Aparelho que produz água super aquecida e/ou vapor para matar ervas daninhas e outras aplicações

Info

Publication number: PT1768489E
Application number: PT47364880T
Authority: PT
Inventors: Philip Musten; David Parkin; Jeremy Winer
Original assignee: Steamwand Technology Pty Ltd Acn 123 244 913
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2013-10-22
Also published as: DK1768489T3; EP1768489A4; AU2004320467A1; US8740109B2; CA2611618A1; PL1768489T3; EP1768489B1; AU2004320467B2; EP1768489A1; WO2005120225A1; CA2611618C; ES2432111T3; US20070176316A1

Description

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DESCRIÇÃO "APARELHO QUE PRODUZ ÁGUA SUPER AQUECIDA E/OU VAPOR PARA MATAR ERVAS DANINHAS E OUTRAS APLICAÇÕES"

Campo da Invenção

Esta invenção refere-se a um aparelho para a destruição de ervas daninhas.

Antecedentes da Invenção São conhecidos e reconhecidos vários métodos como sendo eficazes para controlar o crescimento de ervas daninhas e outras substâncias indesejáveis. Esses métodos são usados na indústria agrícola e também por órgãos do Estado e do governo, tais como os conselhos locais para manter os caminhos e outras áreas livres de ervas daninhas. Muitos métodos existentes envolvem a aplicação de uma solução aquosa de produtos químicos para as ervas daninhas. Recentemente, a aplicação de herbicidas químicos tornou-se menos desejável, tanto do ponto da saúde e segurança quer em termos da saúde da pessoa que procede à aplicação dos produtos químicos, mas também do ponto de vista dos danos para o ambiente causados pelo uso de produtos químicos.

Um método conhecido para matar as ervas daninhas que não utiliza produtos químicos, é a aplicação de vapor e/ou água quente para matar as ervas daninhas. A Patente dos EUA n ° 213255 (Simpson), por exemplo, descreve um aparelho que usa o vapor e/ou água quente para matar a ervas daninhas em caminhos ferroviários. 2 0 pedido de patente australiana N° 65573/99, intitulado "A method of generating a treatment fluid", descreve um método para a combinação de ar comprimido com água aquecida em um bocal aplicador.

Um certo número de outras patentes descreve também um aparelho para aplicar a água pressurizada aquecida a ervas daninhas incluindo AU 668291, que descreve um aparelho para controlar a ervas daninhas por aplicação de uma alta pressão de água ou jacto de liquido para fornecimento de liquido de um bico de pulverização a uma pressão de 100 psi até a cerca de 4.000 psi. A patente AU 709493 descreve um método de matar ou controlar ervas daninhas em que a água quente sob pressão é aplicada a ervas daninhas a uma temperatura de 75° C ou acima, dispensada a uma pressão de bomba acima de 13,79 bar (200 psi) e a uma taxa de fluxo acima de 4 litros por minuto.

No entanto, um dos problemas principais existente com a aplicação de água quente e de vapor e de meios de gerador, é que uma quantidade considerável de energia é requerida para aquecer a água, devido à elevada capacidade de calor especifico da água e do calor latente ainda mais especifico, quando a água muda de um liquido para um gás, pelo que o consumo de energia desses dispositivos é uma grande desvantagem da água quente ou do vapor de controlo da ervas daninhas.

Um aparelho que seja capaz de matar ou controlar as ervas daninhas com um menor volume de água, não só seria mais eficaz em termos de utilização de água como um produto, mas seria também mais eficiente em termos da energia. A patente dos Estados Unidos n° 5.927.601 descreve um método e um aparelho para a aplicação de jactos de água 3 quente sob pressão para matar ervas daninhas dirigindo os jactos de água quente sobre a folhagem da ervas daninhas, a uma pressão compreendida entre 13,79 e 68,95 bar (200 e 1000 psi) a pelo menos, 100 psi. O aparelho inclui uma barra de distribuição que define uma pluralidade de aberturas a partir das quais os jactos de água são dirigidos. Esta dispersão da água pressurizada provoca uma queda significativa da temperatura, resultando em temperaturas de funcionamento para os jactos de cerca de 90° C. O aparelho e o método usam uma quantidade significativa de energia para aquecer e pressurizar os jactos de água. A patente dos Estados Unidos n° 6.047.601 está relacionada com a patente dos Estados Unidos n° 5.927.601 que descreve um aparelho substancialmente similar tendo inconvenientes semelhantes.

Qualquer discussão dos documentos, actos, materiais, dispositivos, artigos ou semelhantes que tenham sido incluídos na presente descrição é apenas para o propósito de proporcionar um contexto para o presente invento. Ela não deve ser tomada como uma admissão de que qualquer ou todos estes temas fazem parte da base da técnica anterior ou eram do conhecimento geral comum no campo relevante ao presente invento, tal como existia antes da data da prioridade de cada reivindicação deste pedido.

Sumário da Invenção

Num primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um aparelho para a destruição de ervas daninhas que tem uma saida, o aparelho inclui meios para a produção de água quente e vapor sobreaquecido compreendendo; 4 um tubo de entrada e uma caldeira e uma bomba de meios para fornecimento de água aquecida sob pressão a uma tubeira de restrição, em que o bocal de restrição define uma abertura, a constrição do fluxo através do tubo de entrada, caracterizado por: uma câmara de despressurização para a despressurização da água quente sob pressão a uma pressão ambiente, e que inclui a saida (17), e em que, em utilização a saida da câmara proporciona a despressurização da água quente e vapor sobreaquecido a uma pressão atmosférica ambiente a partir do qual a despressurização da câmara em uso sobreaquecido e vapor de água quente é fornecida através da saida para aplicação a ervas daninhas, no qual as saidas possuem uma área que é pelo menos o dobro da área da abertura definida pelo bocal 0 tubo de entrada pode ter um diâmetro de 8 mm a 25 mm mais preferencialmente de 10 a 15 milímetros. O bocal pode definir uma abertura no tubo que tem um diâmetro de entre 0,5 mm a 3 milímetros, mais preferivelmente cerca de 1 mm. O aparelho pode ser usado com uma caldeira a gasóleo e uma bomba para aquecer e pressurizar a água. A água pode ser fornecida a uma temperatura de 90° C a 150° C, mas normalmente, a água é fornecida à câmara de despressurização a uma temperatura de 100-150° C e a uma pressão de 30 a 100 bar ou mais, mais preferencialmente de cerca de 40 a 52 bar.

Tipicamente, o aparelho utiliza uma caldeira de gasóleo para aquecer a água, embora outros meios de aquecimento, tais como GLP possam ser utilizados. 5 0 dispositivo mantém a pressão no tubo de aquecimento, na caldeiras e na mangueira de distribuição para manter a água a uma temperatura superior a 100° C antes da introdução da água super aquecida na atmosfera, onde se transforma em vapor. Isto permite o fornecimento de vapor saturado mais quente do que seria possivel se a água não estivesse sob pressão. A água super aquecida pode ser distribuída à ervas daninhas, a uma pressão no intervalo de 0, 069 bar a 6,83 bar (1 a 99 psi) acima da pressão atmosférica, mas mais preferencialmente a uma pressão no intervalo de 0,069 bar a 0,69 bar (de 1 a 10 psi) acima da pressão atmosférica, aproximadamente. Em utilização, o aparelho proporciona tipicamente 2-13 litros de água por minuto.

Num aspecto relacionado, proporciona-se um método de destruição de ervas daninhas utilizando um aparelho de acordo com a invenção, e em que o método inclui as etapas de fornecimento de água quente

sob pressão ao tubo de entrada a uma temperatura de 100° C a 150° C e a uma pressão de entre 40 e 52 bar; fluir a água passando pelo bocal para a câmara de despressurização; distribuição de água quente e de vapor saturado à pressão atmosférica ambiente e a sarda da câmara de despressurização

Breve Descrição dos Desenhos

As formas de realização especificas do presente invento serão agora descritas, a titulo de exemplo apenas, com referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 é um corte através de uma primeira cabeça/bocal de aplicador de vapor e de água, e 6 A Figura 2 é um desenho esquemático que ilustra uma cabeça de aplicador de vapor e de água a ser utilizada.

Descrição Detalhada das Formas de Realização Preferidas

Fazendo referência aos desenhos, a Figura 1 mostra uma cabeça de aplicador 10 para um gerador de gotas de vapor/água para ser usada na morte ou no controlo de ervas daninhas. A cabeça de aplicação inclui um tubo de entrada 12 ao longo do qual a água super aquecida é bombeada sob pressão a partir de uma caldeira. Tipicamente, o tubo de alimentação de entrada 12 é um tubo cilíndrico que tem uma secção transversal anelar e um diâmetro interno de 12 milímetros e é fabricado em aço inoxidável e é capaz de funcionar a uma pressão de água acima de 150 bar.

Localizado no interior do tubo 12, perto de uma extremidade 12a, está um bocal de despressurização/restrição 14 que restringe o fluxo de água através do tubo 12 e ajuda a manter a pressão entre o tubo e a caldeira. O diâmetro interno 15 do bocal pode ser variado, dependendo do caudal de água desejado e da pressão necessária. Na forma de realização especifica, a abertura 15 tem um diâmetro de 1,0 mm, mas pode variar entre 0,5 mm e 3,0 mm.

Ao lado do bocal de despressurização 14 está uma câmara de despressurização 16, sob a forma de uma câmara com uma forma semelhante a uma caixa retangular, com um diâmetro aumentado em relação ao diâmetro do tubo de entrada 12. 0 volume da câmara não tem uma importância crítica, desde que seja um volume maior que o volume de água que o bocal de restrição pode libertar. A câmara pode ser fabricada a partir de qualquer material que seja capaz de suportar 7 pressões de água acima de 52 bar e temperaturas de até 150° C, sendo o aço inoxidável um material adequado.

Uma saida 17 que tem um tamanho de 2 mm a 10 mm, e que é maior do que a abertura definida pelo bocal 14, de preferência de pelo menos duas vezes o diâmetro, a partir da câmara de despressurização 16 está em comunicação de fluido com uma barra ou tubo de distribuição 18. O tubo de distribuição 18, define uma série de orificios ou furos 20, tendo um diâmetro de 6 mm, mas que podem ser variados de acordo com o volume de fluxo de água necessário e podem tipicamente variar entre 3 mm e 15 mm de diâmetro O tubo de distribuição dispõe de um tubo cilíndrico oco feito a partir de um material maleável não corrosivo. O número e o tamanho dos orifícios de distribuição 20 está combinado de acordo com o fluxo de água, garantindo que não é criada contrapressão. O tubo de distribuição 18 pode ser feito com qualquer forma desejada para se adequar a diferentes aplicações. A operação do sistema será agora descrita com referência à Figura 2. Uma caldeira a gasóleo 30 e uma bomba 22 são utilizados para gerar água pressurizada a uma temperatura de entre 90 e 115° C e a uma pressão de entre 40 e 52 bar. À pressão atmosférica, a água de que à temperatura se transformaria em vapor de água, no entanto, como a água está sob pressão, ela permanece líquida. A água passa para baixo do tubo de alimentação de entrada 12 até atingir o bocal 14. A água passa através do bocal 14 e, em seguida, entra na câmara de despressurização 16 onde a pressão é aproximadamente a pressão atmosférica ambiente. Como descrito acima, o bico de despressurização 14, ajuda a manter a pressão da água no tubo de entrada entre 40 e 52 bar. No entanto, uma vez que a água passa o bocal 14, entra na câmara de despressurização 16 onde a pressão se reduz 8 até aproximadamente à pressão atmosférica ambiente. Esta redução da água até à pressão atmosférica ambiente diminui o ponto de ebulição da água criando água num estado sobreaquecido. Quando a água super aquecida sai pelos orifícios 20 no tubo de distribuição, ela entra em contato com a temperatura atmosférica normal e transforma-se em uma combinação de vapor de água e de gotas de água a ser aplicada à ervas daninhas 36 a ser morta. O tubo de distribuição é, de preferência, em parte coberto por uma capa isolante 22 para a conservação de calor e para manter um ambiente super aquecido. A cabeça do aplicador pode funcionar eficazmente para fazer a distribuição de água a uma taxa a partir de 2 litros por minuto até cerca de 13 litros por minuto, e opera tipicamente a cerca de 5,5 litros de água por minuto. Máquinas maiores que produzem uma saída de mais litros por minuto para uso em vinhas ou em agricultura de grandes superfícies são possíveis. A presença do bocal de despressurização 14 e da câmara de despressurização permitem a distribuição de vapor saturado mais quente do que seria possível se a água não estivesse sob pressão. No entanto, a despressurização da água antes da aplicação do vapor de água super aquecida à ervas daninhas, melhora a eficácia do aparelho e reduz a quantidade de água necessária. 0 pedido pode ser usado para o controlo de ervas daninhas em ambientes urbano e rural/agrícola. É também possível que o aparelho tenha aplicação no campo da limpeza, ou em outros campos que se deseje fornecer vapor de água e gotas de água de forma eficaz.

Lisboa, 15 de Outubro de 2013

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um aparelho para destruir ervas daninhas que tem uma saída (17), incluindo o aparelho meios para gerar água quente e vapor sobreaquecido compreendendo; um tubo de entrada (12), e uma caldeira (30) e meios de bomba (32) para o fornecimento de água pressurizada aquecida a um bocal de restrição (14), em que o bocal de restrição (14) define uma abertura (15), comprimindo o fluxo através do tubo de entrada (12); caracterizado por: uma câmara de despressurização (16) para a despressurização da água quente sob pressão até uma pressão ambiente, e que inclui a saída (17); e em que, durante o uso a saída (17) da câmara de despressurização (16) fornece água quente e vapor super aquecidos à pressão atmosférica ambiente da câmara de despressurização (16) segundo a qual em uso a água quente e vapor super aquecidos é entregue através da saída (17) para a aplicação a ervas daninhas, em que a saída (17) tem uma área que é pelo menos o dobro da área da abertura (15) definida pelo bocal de restrição (14).

2. Um aparelho tal como o reivindicado na reivindicação 1, caracterizado por o tubo de entrada (12) ter um diâmetro de 8 mm a 25 mm.

3. Um aparelho tal como reivindicado na reivindicação 2, caracterizado por o tubo de entrada (12) ter um diâmetro de 10 a 15 milímetros. 2

4. Um aparelho tal como o reivindicado em qualquer reivindicação anterior, caracterizado por o bocal (14) definir uma abertura com um diâmetro de entre 0,5 mm e 3,0 milímetros.

5. Um aparelho tal como reivindicado em qualquer reivindicação anterior, caracterizado por a saída (17) ter um diâmetro de 2 mm a 10 mm.

6. Um aparelho tal como reivindicado em qualquer reivindicação anterior, caracterizado por incluir ainda uma barra ou tubo de distribuição (18), que define uma série de saídas (20) para a saída de vapor e de água ligado à saída (17), sendo a série de saídas, uma série de peças ou orifícios com um diâmetro de 3mm a 15mm.

7. Um método de destruição de ervas daninhas usando um aparelho tal como o reivindicado na reivindicação 1, caracterizado por compreender as etapas de fornecimento de água quente pressurizada ao tubo de entrada (12), a uma temperatura de 100° C a 150° C e a uma pressão de 40 a 52 bar; fluir a água aquecida pelo bocal (14) para dentro da câmara de despressurização; e distribuir a água quente e o vapor sobreaquecidos água à pressão atmosférica ambiente, através da saída (17) da câmara de despressurização (16).

8. Um método como reivindicado na reivindicação 7, caracterizado por a água quente pressurizada ser fornecida ao tubo de entrada (12) a uma taxa de entre 2 litros por minuto e 13 litros por minuto.

9. Um método como o reivindicado em qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado por a água ser 3 fornecida às ervas daninhas a uma pressão de 0,069 bar a 6, 83 bar acima da pressão atmosférica, mas mais preferencialmente a uma pressão compreendida no intervalo de 0,069 bar a 0,69 bar, acima da pressão atmosférica. Lisboa, 15 de Outubro de 2013