NL2013478B1 - Inrichting en werkwijze voor het efficiënt in de grond brengen van elektromagnetische straling. - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting voor het met elektromagnetische straling bewerken van grond, omvattende: - een magnetronantenne voor het opwekken van microgolfstraling met een relatief hoge frequentie; een op de uitgang van de microgolfantenne een aangesloten golfpijp; op de golfpijp aangesloten buisvormige organen die benedenwaarts zijn gericht; - een tussen de twee buisvormige organen en de golfpijp aangebrachte T-verdeelstuk; - een aan de golfpijp aangebrachte afstemeenheid; en - koelmiddelen voor het koelen van de door de grond gereflecteerde elektromagnetische straling. Voorts betreft de uitvinding een kabel, voorzien van een enkele hoogspanningskabel en een of meer laagspanningskahels en/of een aantal optische kabels die in een gemeenschappelijke kabel zijn aangehecht. Tot slot betreft de uitvinding een werkwijze voor het ontsmetten van grond, waarbij een op een voertuig geplaatste magnetron wordt voortbewogen over de grond, waarbij de door de grond gereflecteerde straling wordt geminimaliseerd door het afleiden van de op de magnetron aangesloten golfpijp, en waarbij de geminimaliseerde reflectiestraling wordt opgenomen door een waterbelasting die in verbinding staat met een of twee op het voertuig geplaatste watertanks die de temperatuur van het water binnen vooraf bepaalde grenzen houdt

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET EFFICIËNT IN DE GROND BRENGEN VAN ELEKTROMAGNETISCHE STRALING

Zoals reeds werd uiteengezet in de Nederlandse aanvrage NL2008078 is het in het bijzonder in de tuinbouw het ontsmetten van grond niet eenvoudig. In deze eerdere octrooiaanvrage is reeds voorgesteld elektromagnetische (EM) golven in de grond te brengen, teneinde de grond te ontsmetten.

Gebleken is dat bij een relatief groot vermogen dat gewenst is om met voldoende snelheid over tuinbouwgrond te kunnen rijden, de gereflecteerde EM golven een grote rol spelen.

De onderhavige uitvinding verschaft een inrichting voor het met EM golven bewerken van grond, omvattende een magnetronantenne voor het opwekken van EM microgolfgolven met een relatief hoge frequentie en een, op de uitgang van de microgolfantenne aangesloten, golfpijp.

Volgens de onderhavige uitvinding kan allereerst de koppeling tussen de golfpijp en de buisvormige organen nauwkeurig worden ingesteld, bijvoorbeeld door pasplaten tussen de golfpijp en het T-stuk aan te brengen. Afhankelijk van de samenstelling en/of vochtigheid van de grond kan vervolgens een afstemeenheid worden gebruikt om het gereflecteerde vermogen zoveel mogelijk verder te beperken.

Bij voorkeur wordt het gereflecteerde vermogen opgenomen door een zogenoemde waterbelasting, dat wil zeggen een ruimte waarin water is opgenomen teneinde de gereflecteerde energie als warmte af te voeren. Voor dat doel heeft het de voorkeur dat de koelbelasting verbonden wordt met koeltanks die op het voertuig zijn geplaatst.

Teneinde het voertuig hanteerbaar te krijgen is een nieuwe kabel ontwikkeld, waarbij zowel hoogspanning, optische vezels als laagspanning worden geleid waardoor het gewicht van de kabel met de helft is gereduceerd.

Teneinde omgevingsstraling te reduceren (en aan de normen daarvan te voldoen) wordt bij voorkeur een grondplaat rond de trechtervormige uiteinden van de buisvormige organen aangebracht.

Voorts omvat de onderhavige uitvinding een werkwij ze voor het met voldoende snelheid over de grond rijden van een voertuig met magnetron.

Verdere voordelen en kenmerken van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvorm daarvan waarbij wordt verwezen naar de tekeningen waarin tonen: FIG. 1 een schematisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding; FIG. 2A, 2B, resp. 2C een aanzicht in perspectief, een vooraanzicht resp., een zijaanzicht van detail II uit fig. 1; en FIG. 3 een aanzicht in doorsnede van de kabel uit het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 1.

Inrichting 10 (fig. 1) omvat een chassis 11, waaronder rupsbanden 12 zijn aangebracht en waarop een eerste frame 13 en een tweede frame 14 zijn bevestigd. Op het eerste frame 13 zijn magnetron 9 en de besturing 15 daarvoor opgesteld.

De elektromagnetische golven worden in de golfpijp 16 via T-stuk 17 naar verdeelhoorns 18, 19 geleid, welke verdeelhoorns 18, 19 aan het tweede frame 14 zijn aangebracht. Terzijde van de locatie waar de magnetron is aangebracht bevindt zich een waterbelasting 21 die via niet getoonde leidingen met op de achterzijde van het chassis te plaatsen watertanks is verbonden. Een van het chassis verwijderde watertank 22 naast een voeding 23 is in fig. 1 zichtbaar. De voeding 23 is via een kabel 24 met de magnetron stuurkasten 15 verbonden.

Aan de onderzijde van de golfpijp 16 is voorts een afstemeenheid 26 zichtbaar die met behulp van in- en uitschuifbare staven de golfpijp, die wordt gevormd door pijp 16, T-stuk 17 en hoorns 18 en 19, zo goed mogelijk kan afstemmen op de samenstelling vochtigheid van de ondergrond. Voorts zijn tussen pijp 16 en T-stuk 17 een aantal pasplaten 27 (Fig. 2) geplaatst die de afmetingen zo nauwkeurig mogelijk aanpassen aan de ondergrond en de grootte van de golfpijpen, waardoor slechts één afstemeenheid 26 benodigd is.

In fig. 1 is voorts een grondplaat aan het benedenwaarts gerichte trechtervormige uiteinde van de verdeelhoorns 18, 19 getoond welke grondplaat 31 (Fig. 2A) een geprofileerde vorm heeft, hetgeen proefondervindelijk de EM golven rondom de uiteinden verminderd.

Door kabel 24 kan een hoogspanning van 19k Volt naar de magnetronantenne 9 gestuurd worden alsmede stuursignalen en drie-fasen-elektrische voeding van 400 volt. De energie van 100 kW bij een frequentie van 915 Megahertz (MHz) wordt via de magnetronantenne in de verdeelhoorns in de ondergrond gebracht.

Het is gebleken dat tot op 30 cm diepte een voldoende bacteriëndodend effect wordt verkregen indien vervolgens met 20 cm per minuut wordt gereden.

Met behulp van een afstemeenheid kan de golfimpedantie worden aangepast aan de golfimpedantie van de grond. Het is mogelijk gebleken minder dan 10 procent van het afgegeven vermogen te laten reflecteren. Het gereflecteerde vermogen verwarmt het water in de waterbelasting. De temperatuur van het water in de koelreservoirs 22, 22', 22" die op het chassis 11 zijn geplaatst dient binnen een bereik van 18-25 °C te worden gehouden. De koelreservoirs zijn bij voorkeur voorzien van een ingebouwde pomp voor het laten circuleren van het water (of andere koelvloeistof). Indien de afstemming onvoldoende is zullen EM golven met teveel energie worden gereflecteerd en tot een te grote verwarming van het water leiden.

In de uitvoeringsvorm van conclusie 2A, 2B, 2C zijn vooral de verdeelhoorns 18, 19, en T-stuk 17, en de afstemeenheid 26 getoond.

De grondplaat 31 is voorzien van twee flensen die zijdelings aansluiten op de verdeelhoorns 18, 19 en bij voorkeur tenminste enigszins in de grond snijden teneinde de afschermende werking te vergroten. Aan de voor- en achterzijde zijn door gebogen platen 4, 6 kamers gevormd waarin bijv. leisteen of ander EM golven absorberend materiaal kan zijn opgenomen.

De golfpijp 16 wordt op overdruk gehouden door een niet getoonde luchtpomp. Tussen golfpijp 16 en verdeelstuk 17 is bij voorkeur een schot uit EM golven doorlatend materiaal aangebracht, bijv. teflon. Door de luchtpomp worden verdeelstuk 16 en hoorns 18 en 19 eveneens op overdruk gehouden. De overdruk dient om vocht- en vonkvorming te voorkomen in de pijpen waarin de EM golven zich voortplanten.

In Fig. 2A zijn tevens de pasplaten 27 getoond.

Teneinde de kabel 24 licht van gewicht te houden omvat deze een hoogspanningsader 131 (Fig. 3) die uit een aantal strengen is opgebouwd waaromheen zich isolatie 32 en een afschermingseenheid 33 bevinden, alsmede vijf glasvezeladers 34, 35, 36, 37, 38 die gebruikt worden voor stuursignalen alsmede vier aders 41, 42, 43, 44 voor het in verschillende fases doorleiden van laagspanning van 400 volt, alsmede een aardleiding. Bij voorkeur is om een afschermingsmantel 46 een kevlarversteviging 47 aangebracht waaromheen de buitenmantel 51 is geplaatst. In het midden is een trekontlasting 60 aangebracht bij voorkeur van een sterk materiaal, zoals kevlar.

Verdere voordelen, kenmerken en interesses van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende conclusies. De hierboven beschreven voorkeurs uitvoeringsvormen zijn niet beperkend voor de beschermingsomvang van de onderhavige octrooiaanvrage; de gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan velerlei complicaties denkbaar zijn.

Claims (15)

1. Inrichting voor het met elektromagnetische straling bewerken van grond, omvattende: - een magnetronantenne voor het opwekken van microgolfstraling met een relatief hoge frequentie; - een op de uitgang van de microgolfantenne aangesloten golfpijp; - op de golfpijp aangesloten buisvormige organen die benedenwaarts zijn gericht; - een tussen de twee buisvormige organen en de golfpijp aangebrachte T-verdeelstuk; - een aan de golfpijp aangebrachte afstemeenheid; en - koelmiddelen voor het koelen van de door de grond gereflecteerde elektromagnetische straling.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij met de golfpijp met een met water gevulde ruimte is gekoppeld voor het opvangen van gereflecteerde elektromagnetische energie.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij één of meer reservoirs met koelvloeistof aan een voertuig zijn aangebracht en de koelreservoirs voorts aan een met water gevulde ruimte, waterbelasting of koelbelasting zijn gekoppeld.

4. Inrichting volgens conclusie 1-3, waarbij een grondplaat aan weerszijden van het benedenwaarts gerichte einde van de buisvormige organen is aangebracht.

5. Inrichting volgens een van de conclusies 1-4, waarbij het voertuig van de inrichting via een gecombineerde kabel voor hoogspanning van bijv. 19 kV, optische signalen en aan een voeding is gekoppeld.

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij de kabel tevens een aantal laagspanningskabels omvat, voor een laagspanning van bijvoorbeeld 200-500 Volt.

7. Inrichting volgens conclusie 5 of 6 waarbij de hoogspanningskabel een afzonderlijke afschermingsmantel heeft, en de hoogspanningskabel en andere kabels in een gemeenschappelijke ommanteling zijn opgenomen.

8. Inrichting volgens een van de conclusies 1-6, die is voorzien van een of meer luchtpompen voor het op overdruk houden van de golfpijp en/of het verdeelstuk en/of het buisvormige orgaan.

9. Inrichting volgens een van de conclusies 1-8, waarbij de grondplaat is voorzien van een of meer ruimtes waarin EM golven absorberend materiaal is aangebracht.

10. Inrichting volgens een van de conclusies 1-9, waarbij de grondplaat aan een of beide zijden telkens is voorzien van een flens die zich benedenwaarts uitstrekt tot in de bodem.

11. Kabel, voorzien van een enkele hoogspanningskabel en een of meer laagspanningskabels en/of een aantal optische kabels die in een gemeenschappelijke kabelommanteling zijn aangebracht.

12. Werkwijze voor het ontsmetten van grond, waarbij een op een voertuig geplaatste magnetron wordt voortbewogen \ over de grond, waarbij de door de grond gereflecteerde straling wordt geminimaliseerd door het afstemmen van de op de magnetron aangesloten golfpijp, en waarbij de geminimaliseerde reflectiestraling wordt opgenomen door een waterbelasting die in verbinding staat met een of twee op het voertuig geplaatste watertanks die de temperatuur van het water binnen vooraf bepaalde grenzen houdt.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij de frequentie van de magnetron ca 915 MHz bedraagt.

14. Werkwijze volgens conclusie 12 of 13, waarbij het in de magnetronantenne opgewekte vermogen ca 100 kW bedraagt.

15. Werkwijze volgens conclusie 12, 13 of 14, waarbij een kabel volgens conclusie 11 en/of een inrichting volgens een van de conclusies 1-10 wordt toegepast.