k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: 2 116 173 21 k Número de solicitud: 9401998 51 k Int. Cl. 6 : A01G 13/06 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 k 22 Fecha de presentación: 22.09.94 k 43 Fecha de publicación de la solicitud: 01.07.98 k 71 Solicitante/s: Indugest, S.L. Avda. Torreblanca 16, 2-3 08970 Sant Joan Despi, Barcelona, ES k 72 Inventor/es: Prio Sulla, Javier y Arno Fernández, Alfredo k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: 01.07.98 k 74 Agente: Gómez-Acebo Pombo, J. Miguel k 54 Título: Instalación de calefacción para la protección de cultivos contra las heladas. k 57 Resumen: Instalación de calefacción para la protección de cultivos contra las heladas, compuesta por una serie de equipos de calentamiento por rayos infrarrojos. Cada equipo (1) está compuesto por un mástil (2), una estructura soporte superior (3) de configuración troncopiramidal invertida, y una serie de paneles modulares (4) que cierran las caras de la estructura. Cada panel está formado por cámaras de combustión (5) independientes cerradas frontalmente por placas cerámicas o rejillas radiantes y van montadas en un bastidor (11) al que se fija también una pantalla reflectora. ES 2 116 173 A1 Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 116 173 A1 2 DESCRIPCION Instalación de calefacción para la protección de cultivos contra las heladas. La presente invención se refiere a una instalación de calefacción para la protección de cultivos contra las heladas, y mas específicamente a una instalación de calefacción por rayos infrarrojos destinada a reducir e incluso anular el efecto de las heladas sobre determinados cultivos de árboles frutales, hortalizas, cereales y similares. La instalación de la invención tiene también como finalidad el calentar las yemas o flores de árboles frutales para protegerlos contra las bajas temperaturas que pueden originar la pérdida total o parcial del fruto. La instalación de calefacción de la invención es aplicable a todo tipo de árboles frutales, así como también en campos de cereales e incluso en terrenos sembrados de hortalizas. Ya se conocen instalaciones de calefacción por infrarrojos para reducir o anular el efecto de las heladas en la agricultura. En las patentes alemanas nos. 2633591 y 2708715 se describen instalaciones de calefacción para el fin comentado, las cuales están constituidas a base de quemadores individuales de gas que van montados en mástiles de cierta altura. Estos quemadores, productores de rayos infrarrojos, disponen de pantallas reflectoras mediante las que se dirigen los rayos hacia las plantas. En el mismo sentido puede citarse la patente europea B1 0059300. La instalación de calefacción está compuesta por multitud de quemadores de gas, cada uno de los cuales va montado en el mástil bajo un reflector encargado de dirigir los rayos infrarrojos hacia los cultivos a proteger. Por último, en la solicitud de patente española n 9301909 se describe un sistema de calentamiento por rayos infrarrojos para reducir o anular el efecto de las heladas en la agricultura, el cual incluye una serie de equipos de calentamiento individuales que van montados en pórticos o postes. En todas las instalaciones citadas el equipo de calentamiento montado sobre cada mástil está constituido por un único quemador. Además todos los quemadores van alimentados a través de una red de suministro única y generalmente disponen de un sistemas inicial de encendido. Con la constitución comentada puede producirse el apagado accidental de uno o mas quemadores, quedando entonces desprotegida la zona o zonas asignadas a los mismos. El objeto de la presente invención es reducir o eliminar el problema señalado, para lo cual cada unidad de calentamiento está constituida por una serie de quemadores independientes, cuyo funcionamiento está asegurado mediante un sistema de suministro de combustible de doble canalización y mediante un sistema de encendido capaz de restablecer automáticamente la combustión en caso de que se hubiera producido su apagado accidental, pero permaneciera el suministro de combustible. Otro objeto de la invención es desarrollar unas unidades o equipos de calentamiento de elevada potencia y de posición regulable, con el fin de lograr el máximo rendimiento o efectividad en la función de protección de los cultivos. De acuerdo con la presente invención, la ins- 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 talación está constituida a base de equipos radiantes de configuración general troncopiramidal invertida, cada uno de los cuales está compuesto por un mástil de sustentación, una estructura soporte fijada en la parte superior del mástil, y una serie de paneles modulares radiantes que definen las caras del equipo troncopiramidal. La estructura soporte está formada por una armadura plana poligonal, preferentemente regular, que va fijada perpendicularmente por su centro al extremo superior del mástil. Cada uno de los paneles modulares está formado por una serie de cámaras de combustión independientes, con alimentación individualizada de combustible. Estas cámaras de combustión quedan frontalmente cerradas por placas cerámicas o rejillas radiantes coplanarias. El conjunto de cámaras de combustión de cada panel va montado en un bastidor al que se fija además una pantalla reflectora periférica que permitirá dirigir adecuadamente los rayos infrarrojos. La totalidad de los paneles radiantes van montados en la estructura soporte de modo que converjan ligeramente entre sí en sentido descendente, con inclinación regulable. Para ello cada panel radiante se suspende articuladamente de uno de los lados de la armadura plana de la estructura soporte, relacionándose por su parte inferior con el mástil a través de tensores de longitud regulable, que permiten variar y ajustar la inclinación de los paneles. Cada uno de los paneles modulares dispone además de dos bujías de encendido eléctrico, las cuales van alimentadas a través de circuitos independientes. En estas bujías se produce una chispa eléctrica a intervalos de tiempo prefijados, a partir del momento de su conexión eléctrica a la fuente de alimentación, asegurando así lacom- bustión del gas suministrado a los paneles, aun en el caso de que pudiera producirse el apagado accidental de los mismos. Cada cámara de combustión dispone de uno o mas Venturis a través de los que llega el combustible gaseoso y aspira el aire necesario para llevar a cabo la combustión. Cada cámara de combustión dispone de un deflector interno que reparte uniformemente la mezcla gas/aire sobre la superficie radiante, la cual, tal y como se ha indicado, puede estar compuesta por placas cerámicas o bien por rejillas taladradas. El suministro de gas desde la fuente de suministro hasta el equipo radiante montado en cada mástil se realizará mediante dos conductos, cada uno de los cuales distribuirá el gas a la mitad de las cámaras del equipo, efectuándose la alimentación a los diferentes paneles, de uno u otro conducto, de forma alternada, con lo cual se consigue un nivel de seguridad en el caso de producirse un fallo en un conducto de suministro, puesto que entonces permanecerían funcionando la mitad de los paneles del equipo radiante. Al estar cada equipo radiante compuesto por una serie de paneles cada uno de los cuales a su vez está formado por varias cámaras de combustión, se logra una mayor seguridad de funcionamiento contra el posible riesgo de apagado accidental de una o mas cámaras de combustión. Por otro lado, al existir un doble circuito de encendido
3 ES 2 116 173 A1 4 y de alimentación de gas, se aumenta la seguridad de funcionamiento, reduciendo así el riesgo de que puedan producirse daños en los cultivos por fallos en los equipos o unidades de calentamiento. La constitución y características de la instalación de la invención podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestra, de forma esquemática y a título de ejemplo no limitativo, una posible forma de realización. En los dibujos: La figura 1 es una perspectiva de un equipo radiante constituido de acuerdo con la invención. La figura 2 es un alzado frontal del conjunto de cámaras que forman cada panel radiante. La figura 3 es una planta superior del conjunto de cámaras de la figura 2. La figura 4 es un alzado lateral del conjunto de cámaras de la figura 2. La figura 5 es una vista similar a la figura 4, mostrando una variante de ejecución. La figura 6 es una sección vertical simplificada del panel formado con el conjunto de cámaras de la figura 2. La figura 7 es una vista similar a la figura 6, mostrando una variante de ejecución. La figura 8 es una planta superior de la estructura soporte del equipo radiante de la figura 1. La figura 9 es una sección de la estructura soporte, tomada según la línea de corte IX-IX de la figura 8. La figura 10 es un esquema de la red de alimentación de gas. La figura 11 es un esquema de la instalación de encendido de cada equipo radiante. La instalación de calefacción para la protección de cultivos contra las heladas está constituida por una serie de unidades o equipos radiantes que van uniformemente distribuidos sobre la superficie a proteger. En la figura 1 se representa uno de los equipos radiantes, constituido de acuerdo con la invención. Este equipo se referencia en general con el número 1 y es de configuración troncopiramidal invertida y va montado en la parte superior de un mástil 2. El equipo radiante incluye una estructura soporte 3, que va fijada en la parte superior del mástil 2, y una serie de paneles modulares radiantes 4, que definirán las caras del equipo radiante troncopiramidal. Cada uno de los paneles 4 está compuesto por una serie de cámaras de combustión independientes, con alimentación individualizada de combustible. Enlasfiguras2a4serepresentaelconjunto de cámaras de combustión independientes que forman cada panel. En este caso son cuatro cámaras independientes las que forman el panel. Esta disposición permitirá, ante cualquier avería o necesidad, desmontar una de las cámaras pudiendo continuar las demás su funcionamiento. Como se aprecia en las figuras 3 y 4, cada cámara de combustión 5 dispone de dos Venturis 6 que van conectados a la red de suministro de gas y a través de los que se producirá laentrada de aire necesaria para llevar a cabo la combustión del gas. Las cámaras de combustión incluyen, por delante de cada Venturi 6, una rejilla difusora 7. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 En el ejemplo representado en la figura 4, cada cámara de combustión incluye cuatro placas de cerámica 8 y queda frontalmente cerrada por una rejilla 9 estabilizadora de la llama. En lugar de las placas cerámicas 8, cada cámara de combustión puede incluir una rejilla perforada de combustión 10, tal y como se representaenlafigura5. El conjunto de cámaras de combustión que forma cada panel queda circundado, tal y como se aprecia en las figuras 2 a 4, por una pestaña periférica 11 mediante la cual se montan dichas cámaras en un bastidor o marco periférico 12, figura 6. Sobre este bastidor se monta además un reflector 13 encargado de dirigir las radiaciones infrarrojas producidas por las cámaras de combustión 5. El reflector 13 dispondrá de taladros 14 para evacuación de humos y de al menos dos taladros 15 por panel para el montaje de otras tantas bujías de encendido, no representadas. Por último sobre el reflector 13 puede acoplarse una tapa flexible 16. Como puede apreciarse en la figura 6, el bastidor 12 incluye además casquillos 17 y una lengüeta 18 para el montaje del panel en la estructura soporte. La superficie de los paneles puede aumentarse, por ejemplo por el sistema representado en la figura 7, que consiste en añadir en la parte superior de cada panel una cámara de combustión 5a dispuesta en posición horizontal, siendo esta cámara de iguales características que las descritas anteriormente con referencia a las figuras 2 a 5. Esta cámara 5a irá montada en su correspondiente bastidor12aquesefijará, por ejemplo mediante tornillos, al bastidor 12 del conjunto de cámaras 5. El conjunto formado por las cámaras 5 y 5a incluirá un reflector común 13a. La estructura soporte 3 del equipo radiante está constituida, como puede apreciarse en las figuras 8 y 9, por una armadura plana 19 de contorno poligonal regular. En el caso representado enlafigura8estaestructuraesdecontornooctogonal regular, la cual está formada por perfiles y se completa mediante perfiles radiales 20. Cada uno de los lados de la armadura plana 19 dispone de parejas de casquillos 21 entre los que se introduce el casquillo superior 17 de cada panel, para recibir un eje de articulación, quedando así los paneles suspendidos articuladamente de los lados de la armadura plana 19. Por su parte inferior cada uno de los paneles 4 del equipo radiante se relaciona con el mástil 2 a través de tirantes 22 que incluyen un tensor 23 mediante el cual puede variarse la longitud de dichos tirantes, con el fin de variar la inclinación de los paneles 4, permitiendo de este modo lograr la orientación deseada de los paneles, logrando el máximo rendimiento de la instalación. La instalación se completa con la red de suministro de gas, representada en la figura 10 y la de encendido que se representa en la figura 11. La red de suministro de gas representada en la figura 10 está compuesta por conducciones 24, llaves de paso 25 y todos aquellos elementos necesarios para la seguridad, como pueden ser un sistema de vigilancia por ionización, reguladores de presión, limitadores de presión,etc. Elsuministro 3
5 ES 2 116 173 A1 6 26 de gas procederá de un tanque o conjunto de bombonasy a través de las conducciones 24 se alimentarán las cámaras de combustión 5. Para permitir los movimientos ocasionales de orientación de los paneles 4, se dispondrá de un tramo flexible 24a entre el poste 2, a través del que discurrirá la conducción 24, y la conexión para cada uno de los paneles 4. A la entrada de las toberas de cada una de las cámaras de combustión se dispondrá un limitador de caudal y un Venturi 6 que permitirá la entrada del aire y gas necesario al interior alacámara de combustión para una combustión estequiométrica. La distribución de gas, a partir de la toma o entrada 26, se realizará pordos conductos 24, cada uno de los cuales distribuirá el gas a las cámaras de combustión de la mitad de los paneles que entran a formar parte de cada equipo radiante 1. La distribución del gas a los paneles será alternada, de manera que un panel es suministrado por un conducto 24 y los adyacentes son suministrados por el otro conducto. De esta manera de logra un nivel de seguridad, para el caso de que se produjera un fallo en uno de los conductos de suministro de gas 24. En la figura 11 se representa el esquema eléctrico del sistema de encendido, que puede ser permanente o continuo, con el fin de que cada cierto intervalo de tiempo se proceda al encendido del equipo, independientemente de si éste continua encendido o se ha apagado. Por cuestiones de seguridad, el sistema de encendido, mediante bujías 27, se dividirá en dos partes 28 y 29, disponiendo dos bujías 27 para cada panel radiante 4. En el esquema de la figura 11, una vez que se acciona el pulsador de encendido 30 y excitado el relé temporizador 31, la corriente pasa por un transformador 32 de dos devanados, para obtener un mayor voltaje en el secundario, el cual provocará el salta de la chispa en las bujías 27 cada intervalo de tiempo prefijado, ajustable mediante el temporizador 31, todo ello independientemente de que las cámaras de combustión se mantengan encendidas o apagadas tal y como se ha indicado anteriormente. En el caso de que el quemador se apagara y 5 10 15 20 25 30 35 40 45 el gas continuara saliendo, este volvería a encenderse al saltar de nuevo la chispa en las bujías 27. Al accionar el pulsador 30 de encendido se abrirá el paso de gas. El Venturi existente en las cámaras de combustión aspirará el aire necesario para la combustión y esta mezcla penetrará enla cámara de combustiónqueenvirtuddelarejilla interna difusora, la reparte uniformemente sobre la superficie radiante, estando ésta compuesta por placas cerámicas o rejillas taladradas, como ya se ha expuesto. Al mismo tiempo se producirá el salto de la chispa eléctrica que provocará el encendido del gas. Para el paro del equipo se volverá a apretar el pulsador 30. El funcionamiento de la instalación puede ser también automático, a partir de unos sensores instalados de temperatura ambiente y humedad relativa. En este caso el encendido se producirá a través de un PLC, ordenador o similar. En el ejemplo representado en los dibujos, el equipo radiante de la figura 1 incluye ocho paneles. Cada uno de estos paneles, tal y como ae ha representado en la figura 2, está compuesto por cuatro cámaras de combustión. En la realización mostrada en la figura 4, cada cámara dispone de cuatro placas cerámicas 8, de modoque el equipo de la figura 1 incluirá un total de 128 placas cerámicas (8 paneles con 16 placas cada uno), todo ello suponiendo se que se monten todos los paneles del equipo, puesto que puede montarse solo una parte de ellos, en función de las necesidades. Con la realización de la figura 5, donde cada cámara de combustión incluye una rejilla 10, cada panel dispondrá de cuatro rejillas, por lo que en total en el equipo representado en la figura 1 habría 32 cámaras de combustión con otras tantas rejillas. En la figura 10 se representan los ocho paneles del equipo de la figura 1, cada uno de ellos con cuatro cámaras 5 de combustión, disponiendo a su vez cada cámara de dos Venturis 6. Por último, en la figura 11 se muestran ocho pared de bujías 27, cada uno de cuyos pared va montado en uno de los paneles 4 del equipo de la figura 1. 50 55 60 65 4
7 ES 2 116 173 A1 8 REIVINDICACIONES 1. Instalación de calefacción para la protección de cultivos contra las heladas, que comprende una serie de equipos de calentamiento, preferentemente por rayos infrarrojos, distribuidos sobre la superficie de terreno a proteger, caracterizado porque cada equipo radiante es de configuración troncopiramidal invertida y está constituido por un mástil de sustentación, una estructura soporte fijada en la parte superior del mástil, y una serie de paneles modulares radiantes que definen las caras del equipo troncopiramidal; estando cada panel modular formado por una serie de cámaras de combustibn independientes, con alimentación individualizada de combustible, las cuales quedan frontalmente cerradas por placas cerámicas o rejillas radiantes coplanarias y van montadas en un bastidor al que se fija una pantalla reflectora periférica, quedando los paneles anclados a travésdelbastidorcitadoalaestructura soporte, ocupando posiciones que convergen en sentido descendente, con inclinación regulable. 2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque cada uno de los paneles modulares dispone de dos bujías de encendido eléctrico, alimentadas a través de circuitos in- 5 10 15 20 25 dependientes; en cada una de las cuales se produce una chispa eléctrica, a intervalos de tiempo prefijados, a partir del momento de su conexión eléctrica a la fuente de alimentación. 3. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura soporte está constituida por una armadura plana poligonal, que va fijada perpendicularmente por su centro al extremo superior del mástil, estando cada uno de los paneles radiantes suspendido articuladamente de uno de los lados de la armadura plana y relacionado inferiormente con el mástil a través de tirantes con tensores de longitud regulable. 4. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque la alimentación de combustible a las cámaras de combustión de los paneles se efectúa a través de dos conducciones, cada una de las cuales alimenta a la mitad de los paneles, situados en posiciones alternadas. 5. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque las dos bujías de encendido de cada panel van alimentadas a través de circuitos independientes, a partir de correspondientes secundarios de un transformados, cuyo circuito de alimentación incluye un relé temporizador para regular los intervalos de tiempo de alimentación a las bujías. 30 35 40 45 50 55 60 65 5
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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES 2 116 173 k 21 N. solicitud: 9401998 k 22 Fecha de presentación de la solicitud: 22.09.94 k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 51 Int. Cl. 6 : A01G 13/06 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas A ES-2011173-A (S.A. KROMSCHROEDER) 16.12.89 1 * Reivindicación 1; figuras 1-3 * A ES-2030603-A (CENTRE D ETUDE ET DE REALISATIONS) 16.08.90 1 * Reivindicación 1; figura 1 * A DE-2633591-A (BERGER C.) 02.02.78 1 * Resumen; figuras * Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página 27.05.98 M. Ramos Asensio 1/1