Brevet FR3068203A1 — publié le 20190104

DISPOSITIF DE FLAMMAGE 1. Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine du traitement des 5 sols en particulier pour des locaux d'élevage ou des exploitations agricoles. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de flammage de sol. 2. Art antérieur 10 Le traitement du sol par flammage consiste à exposer le sol à haute température. Ce traitement permet une désinfection du sol. Le flammage nécessite d'exposer le sol à des températures de l'ordre de 800°C. Une première difficulté 15 dans la conception d'un dispositif de flammage de sol réside dans la limitation du risque thermique d'une part pour les utilisateurs et d'autre part pour le matériel. Les dispositifs classiques comportent un écran thermique composé d'un panneau métallique plein et rigide. Ces dispositifs 20 présentent l'inconvénient de racler le sol en cas d'inégalité du terrain, voire de buter contre des obstacles tels des pierres. Une deuxième difficulté réside dans l'optimisation du rendement énergétique du dispositif afin de garantir une température de fonctionnement nominale pour une consommation 25 en combustible limitée. L'optimisation du rendement du dispositif permet également de réduire le temps de traitement car une augmentation de la température de traitement réduit le temps d'exposition à la chaleur nécessaire. Dans la mesure où les dispositifs classiques n'épousent pas parfaitement le 30 sol en cas d'aspérités du terrain, des fuites thermiques se produisent entre l'écran thermique et le sol, dégradant ainsi le rendement du dispositif. 2 3. Objectifs de l'invention L'invention propose une solution visant à pallier les inconvénients précités. Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif sécurisé pour l'utilisateur comme pour le matériel, qui présente un meilleur rendement énergétique que les dispositifs de flammage existants tout en étant simple à mettre en oeuvre et à transporter et peu coûteux à fabriquer. 4. Résumé de l'invention L'invention concerne un dispositif de flammage de sol comportant : - un bâti comprenant par exemple une plaque horizontale en matériau réfractaire ; - au moins un brûleur destiné à générer une flamme produisant de la chaleur, le brûleur étant monté sur le bâti de manière que la flamme est orientée vers le sol ; - un canal d'alimentation du brûleur en combustible, le canal comportant une première extrémité connectée au brûleur et une deuxième extrémité connectée à une source de combustible, la source de combustible étant par exemple une cuve ou des bouteilles embarquées ; - un écran thermique réfractaire en forme de peigne déformable dont les dents sont orientées verticalement du bâti vers le sol, l'écran thermique étant agencé de manière à limiter une propagation latérale de la chaleur. On entend par forme de peigne déformable une forme comportant une rangée de dents déformables, les dents comportant chacune une extrémité montée sur un même support, par exemple le bâti. 3 Un tel dispositif présente une forme de four mobile confinant la chaleur dans un espace borné par le sol et le bâti en hauteur et par l'écran thermique latéralement. Un écran thermique en forme de peigne déformable permet de limiter le 5 rayonnement thermique vers l'extérieur d'une part pour réduire les déperditions thermiques et donc pour optimiser le rendement du dispositif et d'autre part pour réduire les risques de brûlure ou de détériorations matérielles en périphérie du dispositif. Le caractère déformable permet 10 d'épouser au mieux la forme du terrain afin de limiter au maximum les fuites thermiques. Le dispositif de flammage est destiné à être déplacé selon une direction d'avancement. Selon une réalisation particulière de l'invention, le dispositif de flammage 15 comporte une rangée de brûleurs alignés dans un plan horizontal transversalement à la direction d'avancement du dispositif de manière à ratisser le sol avec les flammes produites par le dispositif. Selon une réalisation particulière de l'invention, au 20 moins une partie desdites dents s'étendent du bâti jusqu'au sol. Des dents présentant une telle élongation permettent de limiter au maximum les fuites thermiques. Selon une réalisation particulière de l'invention, l'écran thermique comporte plusieurs chaînes, formant dents, 25 juxtaposées et composées de maillons métalliques, chaque chaîne étant suspendue au bâti par une de ses extrémités. Les chaînes métalliques permettent de réaliser un écran robuste en forme de peigne déformable de manière économique et simple. 30 Selon une réalisation particulière de l'invention, l'écran thermique est en inox, par exemple en inox réfractaire. L'inox supporte des températures de fonctionnement élevées, par exemple 1100°C. 4 Selon une réalisation particulière de l'invention, le bâti est recouvert d'un élément calorifuge. L'élément calorifuge permet de limiter la déformation du bâti malgré les températures de fonctionnement élevées. 5 Selon une réalisation particulière de l'invention, le brûleur est adapté pour réaliser une combustion à partir d'un mélange air/hydrocarbure, l'hydrocarbure étant par exemple sous forme gazeuse. L'hydrocarbure servant au mélange est par exemple le propène ou propylène (C3H6), le 10 propane (C3H8), le butane (C4H10), le méthane (CH4), l'acétylène (C2H2) et/ou l'éthylène (C2H4). En particulier, l'acétylène (C2H2) peut être utilisé pour doper un mélange par exemple à base de propène afin d'augmenter la température de flamme et donc la température du four. Avec une 15 température plus élevée, la durée nécessaire pour le traitement thermique est réduite ce qui permet un gain de temps de traitement. Les hydrocarbures servant au mélange sont stockés dans des bouteilles de gaz ou dans une cuve embarquées sur le 20 dispositif ou à terre et reliées au dispositif par un tuyau d'alimentation. Selon une réalisation particulière de l'invention, le brûleur est agencé pour réaliser ledit mélange. La réalisation du mélange dans le brûleur et non en amont du 25 brûleur permet d'éviter les risques de retour de flamme, c'est-à-dire la remontée de la flamme dans le brûleur. Selon une réalisation particulière de l'invention, le dispositif comporte en outre un canal d'alimentation du brûleur en oxygène. L'ajout d'oxygène dans le mélange permet 30 d'augmenter la température de la flamme qui atteint 1950°C pour un mélange sans ajout d'oxygène et 2100°C pour un mélange avec un ajout d'oxygène. L'ajout d'oxygène permet donc un gain de temps de traitement. 5 Selon une réalisation particulière de l'invention, le dispositif comporte en outre un canal de refroidissement destiné à contenir de l'eau pour refroidir le bâti et/ou le brûleur. Le canal de refroidissement permet d'éviter un 5 dépassement de la température de fonctionnement prévue, ce qui endommagerait le dispositif. Selon une réalisation particulière de l'invention, le dispositif comporte un élément de liaison pour relier le bâti avec des moyens d'entraînement. L'élément de liaison 10 permet de connecter le dispositif à des moyens d'entraînement pour déplacer le dispositif sur des surfaces à traiter. Les moyens d'entraînement sont par exemple un tracteur muni de fourches sur lesquelles s'emboîtent deux rails solidaires du dispositif, les rails constituant l'élément de liaison. 15 Selon une réalisation particulière de l'invention, le dispositif comporte en outre lesdits moyens d'entraînement. Par exemple, le dispositif est monté de manière solidaire sur un tracteur électrique. Selon une réalisation particulière de l'invention, le 20 dispositif comporte en outre des roues sur lesquelles le bâti repose au moins partiellement. Les roues constituent un point de contact avec le sol à traiter de sorte à guider le déplacement du dispositif par rapport au sol et à supporter au moins partiellement le poids du dispositif. 25 Selon une réalisation particulière, les roues sont montées avec un amortisseur, par exemple un ressort, de manière à absorber des déplacements verticaux imposés par des inégalités du sol. Selon une réalisation particulière de l'invention, le 30 dispositif comporte en outre un système de suspension déformable pour suspendre le bâti à l'élément de liaison de sorte à assouplir l'articulation entre l'élément de liaison 6 et le bâti. Ainsi, les risques de rupture au niveau de l'articulation sont réduits. une réalisation particulière de l'invention, le est modulable en largeur. C'est-à-dire que le est composé de plusieurs modules. Chaque module comporte une portion du bâti, une partie des brûleurs, des canaux d'alimentation des brûleurs et une portion de l'écran thermique associée à la portion de bâti. Les modules peuvent être assemblés bord à bord afin de permettre au dispositif 10 de s'adapter à différentes largeurs de terrain. Le caractère modulable permet également de faciliter le transport du dispositif. 5. Liste des figures 15 D'autres caractéristiques et avantages innovants ressortiront de la description ci-après, fournie à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique en 20 perspective d'un dispositif relié à des moyens d'entraînement selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente une vue schématique de face du dispositif de la figure 1 ; 25 - la figure 3 représente une vue schématique de côté du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 représente une vue schématique de dessus du dispositif de la figure 1 ; et la figure 5 représente une vue schématique en 30 perspective d'un dispositif comportant des moyens d'entraînement intégrés selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Selon dispositif 5 dispositif 7 6. Description détaillée Les figures 1 à 5 sont orientées suivant un repère 5 comportant un axe longitudinal X pointant vers l'avant, un axe transversal Y pointant vers la gauche et un axe vertical Z pointant vers le haut. Les figures 1 à 4 représentent un dispositif 10 de flammage de sol S destiné à être relié à des moyens 6 10 d'entraînement selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le dispositif 10 comporte un bâti 1, une rangée de brûleurs 2, chaque brûleur étant alimenté par un canal 3 d'alimentation, un écran thermique 4 et un élément 5 de liaison pour relier le bâti 1 avec les moyens 6 15 d'entraînement. Le bâti 1 comporte une plaque sensiblement rectangulaire comportant un bord avant 11, un bord arrière 12, un bord latéral droit 13 et un bord latéral gauche 14. La plaque est pliée selon une première arête 15 transversale 20 et une deuxième arête 16 transversale de sorte à délimiter trois portions de la plaque. Une première portion 17 s'étend du bord avant 11 de la plaque jusqu'à la première arête 15 et se situe dans un plan horizontal. Une deuxième portion 18 s'étend de la première arête 15 à la deuxième arête 16 et se 25 situe dans un plan oblique dans la mesure où elle est légèrement inclinée vers le bas à l'arrière de manière à réfléchir la chaleur vers l'avant du dispositif. Une troisième portion 19 forme un panneau vertical à l'arrière du bâti de manière à s'opposer à une dispersion de chaleur 30 vers l'arrière. Le bâti 1 est par exemple réalisé en inox réfractaire permettant une température de fonctionnement de 1100°C maximum. Selon une réalisation particulière, le bâti 1 est recouvert d'un élément calorifuge par exemple de deux 8 couches de calorifuge de 25mm d'épaisseur chacune afin d'éviter une déformation du bâti 1 sous l'effet de la chaleur. L'écran thermique 4 s'étend verticalement du bâti 5 jusqu'au sol S. L'écran thermique 4 est monté sur le bord avant 11, sur le bord latéral droit 13 et sur le bord latéral gauche 14 du bâti. L'écran thermique 4 comporte une rangée de chaînes 40 sur chaque bord auquel il est fixé. Chaque chaîne 40 est suspendue au bâti par une première extrémité 10 401 et affleure le sol S avec une deuxième extrémité 402. Les chaînes sont juxtaposées de sorte que les premières extrémités de deux chaînes successives sont en contact. L'écran thermique 4 présente ainsi une forme de peigne dont chaque chaîne 40 forme une dent. De plus, l'écran thermique 15 4 est déformable dans la mesure où chaque chaîne 40 qui le compose est déformable. Le dispositif 10 présente une forme de four mobile confinant la chaleur dans un espace borné par le sol S et le bâti 1 en hauteur et par l'écran thermique 4 et le panneau 20 arrière latéralement. Selon différentes variantes de l'invention pouvant être combinées lorsque cela est pertinent : - le bâti ne comporte pas la première arête et/ou la 25 deuxième arête ; - l'écran thermique 4 est monté uniquement sur le bord avant 11, les autres bords étant par exemple équipés d'un panneau vertical sur le modèle du panneau à l'arrière du bâti ; 30 - l'écran thermique 4 est monté sur tout le pourtour du bâti, c'est-à-dire sur le bord avant 11, sur le bord arrière 12, sur le bord latéral droit 13 et sur le bord latéral gauche 14 ; 9 - l'écran comporte plusieurs rangées de dents, par exemple plusieurs rangées de chaînes les unes derrière les autres. 5 Les brûleurs 2 sont répartis régulièrement selon une direction transversale de manière à former une rangée de brûleurs 2. Chaque brûleur 2 est destiné à réaliser la combustion d'un combustible pour produire une flamme F dégageant de la chaleur. Les brûleurs sont montés sur le 10 bâti de manière à orienter leur flamme vers le sol S. La chaleur dégagée par les flammes se répartit ensuite dans le four pour permettre au four d'atteindre une température de fonctionnement. Le nombre de brûleurs est adapté pour atteindre la température de fonctionnement souhaitée. Par 15 exemple, pour un dispositif comportant un bruleur tous les 15cm avec une température de flamme de 1950°C, la température de fonctionnement dans le four est de 800°C. Les brûleurs sont adaptés pour réaliser une 20 combustion à partir d'un mélange comburant/combustible, le combustible étant par exemple sous forme gazeuse. Avantageusement, le comburant est l'air et le combustible un hydrocarbure. L'hydrocarbure servant au mélange est par exemple le propène ou propylène (C3H6), le propane (C3H8), 25 le butane (C4H10), le méthane (CH4), l'acétylène (C2H2) et/ou l'éthylène (C2H4). En particulier, l'acétylène (C2H2) peut être utilisé pour doper un mélange à base de propène afin d'augmenter la température de flamme et donc la température du four. 30 Chaque canal 3 d'alimentation d'un brûleur 2 en combustible comporte une première extrémité connectée au brûleur 2 et une deuxième extrémité connectée à une source 8 de combustible. La source 8 de combustible est par exemple 10 un ou plusieurs contenants dans lequel/lesquels est stocké le combustible comme une bouteille de gaz ou une cuve. Le contenant est embarqué sur le dispositif ou en variante, il est laissé à terre et relié au dispositif par un tuyau 5 d'alimentation. Avantageusement, le brûleur est agencé pour réaliser le mélange comburant/combustible de sorte à éviter toute combustion en amont du brûleur et en particulier pour éviter un retour de flamme dans le canal 3 d'alimentation. 10 Selon une réalisation particulière de l'invention, le dispositif comporte en outre un canal d'alimentation du brûleur en oxygène. L'ajout d'oxygène dans le mélange permet d'augmenter la température de la flamme qui atteint 1950°C pour un mélange air/propène sans ajout d'oxygène et 2100°C 15 pour un mélange avec un ajout d'oxygène. Selon une réalisation particulière de l'invention, le dispositif comporte en outre un canal de refroidissement destiné à contenir de l'eau pour refroidir le bâti et/ou le brûleur. 20 Le dispositif 10 de flammage est destiné à être déplacé par les moyens 6 d'entraînement selon une direction d'avancement se confondant sur la figure avec la direction X. En fonctionnement, un déplacement du dispositif 10 selon la direction d'avancement entraîne un ratissage du sol par 25 les flammes, le sol étant ainsi exposé à la température du four. Les moyens 6 d'entraînement visibles sur la figure 1 correspondent à un tracteur muni de fourches. L'élément 5 de liaison qui relie le bâti 1 aux moyens 6 d'entraînement comprend deux rails 51 s'emboîtant sur les fourches du 30 tracteur. Chaque rail 51 est relié au bâti 1 par une tige 52 verticale fixée sensiblement de part et d'autre du barycentre du bâti sur une ligne transversale médiane. La liaison entre la tige 52 et le bâti 1 est renforcée par une équerre 53. 11 Le dispositif 10 comporte en outre un système de suspension deformable pour suspendre le bâti 1 à l'élément 5 de liaison. Le système de suspension comporte deux liens verticaux 54 par rail 51. Chaque lien vertical 54 est 5 deformable et comporte une première extrémité fixée au rail 51 associé et une deuxième extrémité fixée au bâti 1, à proximité de la deuxième arête 16 et à l'aplomb de la première extrémité. Les premières extrémités de deux liens verticaux 54 associés à un même rail 51 sont disposées de 10 part et d'autre du rail, symétriquement par rapport à la direction longitudinale. Le système de suspension comporte également un lien oblique 55 par rail 51. Chaque lien oblique 55 est deformable et comporte une première extrémité fixée au rail 51 associé et une deuxième extrémité fixée au bâti 15 1, à proximité du bord avant 11 et déportée par rapport à la première extrémité vers le bord latéral le plus proche. Les liens 54 et 55 sont de préférence des chaînes métalliques par exemple en inox. 20 Selon différentes variantes de l'invention pouvant être combinées lorsque cela est pertinent : - le dispositif de flammage comporte plusieurs rangées de brûleurs les unes derrière les autres, - les brûleurs ne sont pas répartis régulièrement 25 selon une rangée mais selon une autre géométrie, par exemple selon une forme de serpentin ou selon une forme de zigzag. En référence plus particulièrement à la figure 4, 30 le dispositif 10 est composé de plusieurs modules A, B et C. Chaque module A, B ou C comporte une portion du bâti 1, une partie des brûleurs 2, des canaux 3 d'alimentation des brûleurs 2 et une portion de l'écran thermique 4 associée à 12 la portion de bâti 1. Les modules A, B ou C peuvent être assemblés bord à bord, selon des bords longitudinaux L, afin de permettre au dispositif de s'adapter à différentes largeurs de terrain. 5 Le dispositif 10 comporte en outre des roues avant 71 et des roues arrière 72 sur lesquelles le bâti repose au moins partiellement. Les roues avant 71 sont déportées vers l'avant par rapport au bord avant 11 du bâti de sorte à être 10 éloignées du four. De même, les roues arrière 72 sont déportées vers l'arrière par rapport à la deuxième arête 16. Les roues sont de préférence montées de sorte à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical afin de faciliter le guidage du dispositif 10 par les moyens d'entraînement. Les roues 71 15 et 72 contribuent également à supporter au moins partiellement le poids du dispositif 10. En outre, les roues sont montées avec un amortisseur, par exemple un ressort, de manière à absorber des déplacements verticaux imposés par des inégalités du 20 sol. La figure 5 représente un dispositif 10' de flammage de sol S comportant des moyens 6' d'entraînement intégrés selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. A 25 l'instar du dispositif 10, le dispositif 10' comporte un bâti 1', une rangée de brûleurs 2', chaque brûleur étant alimenté par un canal 3' d'alimentation, un écran thermique 4' et un élément 5' de liaison pour relier le bâti 1' avec les moyens 6' d'entraînement intégrés. Dans l'exemple de la 30 figure 5, les moyens d'entrainement correspondent à un tracteur électrique. L'élément 5' de liaison comprend deux bras articulés comportant chacun une extrémité distale en liaison pivot avec le bord avant du bâti 1', l'axe de la 13 liaison pivot étant parallèle au bord avant. L'élément 5' de liaison comporte en outre une patte de renfort par bras. La patte de renfort comporte une articulation avec le bras correspondant et une liaison rotule avec le bord arrière du 5 bâti. La patte est déformable ou rigide. L'élément 5' de liaison est agencé de manière à être apte à soulever le dispositif 10' et à le déplacer en le guidant sur le sol. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre 10 d'exemple. Il est entendu que la personne de l'art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention, en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif (10, 10') de flammage de sol (S) comportant : - un bâti (1, 1') ; - au moins un brûleur (2, 2') destiné à générer une flamme (F) produisant de la chaleur, le brûleur étant monté sur le bâti (1, 1') de manière que la flamme est orientée vers le sol (S) ; et - un canal (3, 3') d'alimentation du brûleur en combustible, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un écran thermique (4, 4') réfractaire en forme de peigne déformable dont les dents déformables sont orientées du bâti (1, 1') vers le sol (S), l'écran thermique (4, 4') étant agencé de manière à limiter une propagation latérale de la chaleur. 2. Dispositif (10, 10') selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins une partie desdites dents s'étendent du bâti (1, 1') jusqu'au sol (S). 3. Dispositif (10, 10') selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'écran thermique (4, 4') comporte plusieurs chaînes (40), formant dents, juxtaposées et composées de maillons métalliques, chaque chaîne étant suspendue au bâti par une de ses extrémités. 4. Dispositif (10, 10') selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le brûleur (2, 2') est adapté pour réaliser une combustion à partir d'un mélange air/hydrocarbure. 15 5. Dispositif (10, 10') selon la revendication précédente caractérisé en ce que le brûleur (2, 2') est agencé pour réaliser ledit mélange. 6. Dispositif (10, 10') selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre un canal d'alimentation du brûleur (2, 2') en oxygène. 7. Dispositif (10, 10') selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il 10 comporte un élément (5, 5') de liaison pour relier le bâti (1, 1') avec des moyens (6, 6') d'entraînement. 8. Dispositif (10, 10') selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte en outre lesdits moyens (6, 6') d'entraînement. 15 9. Dispositif (10, 10') selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre des roues (71, 72) sur lesquelles le bâti (1, 1') repose au moins partiellement. 10. Dispositif (10, 10') selon l'une quelconque des 20 revendications 7, 8 ou 9 lorsqu'elle dépend de la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte un système de suspension déformable pour suspendre le bâti (1, 1') à l'élément (5, 5') de liaison. 25