Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne le domaine technique des enceintes pour l’élevage des animaux, mais aussi les systèmes pour réduire le stress thermique des animaux dans de telles enceintes.

Etat de la technique

Le confort des animaux constitue un paramètre déterminant dans le rendement d’un élevage.

Ce confort influence notamment la santé, la façon de s’alimenter, la prise alimentaire, la fertilité et la longévité des animaux.

Le confort comprend également une composante « thermique ».

En effet, en cas de forte chaleur, les animaux sont susceptibles de subir un phénomène néfaste dit de « stress thermique ».

Un tel stress thermique se traduit notamment par des manifestations comportementales de défense, une chute des performances zootechniques, une détérioration des paramètres de la reproduction et une augmentation des pathologies.

Pour lutter contre ce stress thermique, les bovins peuvent être aspergés d'eau et refroidis à l'aide d'un ventilateur, simultanément, pour stimuler l'évapotranspiration et réduire la température de leur corps.

L’aspersion peut être mise en œuvre au moyen d’un système de brumisation ; cette méthode a pour avantage de générer une chute de la température dans le bâtiment.

De telles solutions selon l’art antérieur sont décrites par exemple dans les documents US2010/170446 ou WO 2018/167329.

Mais cette approche a aussi pour inconvénient d’augmenter l’humidité relative dans le bâtiment. La réduction réelle du stress thermique de l’animal est de ce fait plus que discutable.

L’aspersion peut également être réalisée au moyen de sprays ou de douches qui sont destiné(e)s à humidifier l’ensemble de l’animal.

Cette approche conduit alors à pulvériser une quantité importante d’eau sur les animaux, et cela de manière non-ciblée.

Les bovins sont alors efficacement rafraîchis, mais des quantités d’eau importantes viennent également se déversées dans les couloirs ; les animaux sont en outre trempés jusqu’à leurs mamelles, créant alors des problèmes sanitaires du type mammites.

Dans ce contexte, il existe un besoin de systèmes visant à favoriser le confort thermique des animaux présents dans l’enceinte d’élevage, tout en évitant la génération de nouveaux problèmes sanitaires. Présentation de l'invention

Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose une nouvelle enceinte pour l’élevage d’animaux, par exemple pour des vaches laitières.

Cette enceinte comporte une aire d’alimentation qui est raccordée à une table d’affouragement via une barrière (par exemple sous la forme d’un cornadis ou une barre au garrot).

L’aire d’alimentation comporte plusieurs emplacements juxtaposés qui sont chacun destinés à recevoir un animal (avantageusement sous forme de séparateurs).

Cette aire d’alimentation comporte encore un système pour réduire le stress thermique des animaux en présence.

Ce système de réduction du stress thermique comprend un système pour la projection d’eau sur les animaux présents au sein de ladite aire d’alimentation.

Plus particulièrement, l’invention propose que ce système de projection d’eau comprenne :

- plusieurs buses qui sont chacune agencées pour diffuser un jet d’eau dans un emplacement, et

- des moyens de pilotage, pour piloter au moins le débit dudit jet d’eau diffusé par lesdites buses.

Et ledit système de projection d’eau est configuré pour diffuser, au sein de chaque emplacement, ledit jet d’eau de sorte à mouiller la ligne de dos, et éventuellement les flancs, de l’animal en présence.

Dans la présente invention, l’utilisation de l’eau est donc optimale pour le rafraîchissement de l’animal, sans augmenter de manière significative l’humidité relative ambiante.

On évite également une inondation des couloirs de circulation, qui pourrait salir les animaux par éclaboussure lors de leurs déplacements, avec tous les problèmes sanitaires et de nettoyage de la mamelle occasionnés, surtout en systèmes de traite robotisé.

D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l’enceinte conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :

- lesdites buses sont choisies parmi les buses diffusant un jet plat directionnel dont le plan médian est orienté verticalement, et chacune desdites buses est orientée de sorte que ledit plan médian dudit jet plat directionnel soit localisé dans le plan vertical médian d’un emplacement ;

- lesdites buses sont montées du côté de la barrière, à une hauteur allant de 1 400 à 1 800 mm par rapport au sol, et lesdites buses sont choisies pour diffuser un jet plat directionnel ayant un angle de pulvérisation allant de 50° à 100° ; - les moyens de pilotage comprennent un module de temporisation, avantageusement couplé à au moins une électrovanne, prévu pour commander le temps de diffusion dudit jet d’eau par les buses, par exemple pendant 2 à 5 min toutes les 15 à 45 min en fonction du stress thermique ;

- les moyens de pilotage comprennent encore des moyens pour détecter la présence d’un animal au sein de chaque emplacement, et un module pour autoriser la diffusion dudit jet d’eau par une buse associée à un emplacement, lorsque la présence d’un animal est détectée dans ledit emplacement ;

- le système de réduction du stress thermique comprend encore un système de ventilation (par exemple ventilation naturelle, ventilation longitudinale, ventilateurs à panier, ventilateurs basse vitesse) ; de préférence, les moyens de ventilation sont couplés à, d’une part, des moyens de collecte de la température ambiante et, d’autre part, des moyens de pilotage, pour activer lesdits moyens de ventilation lorsqu’une température ambiante seuil est atteinte.

La présente invention concerne encore le système de réduction du stress thermique, en tant que tel, pour une aire d’alimentation dans une enceinte pour élevage d’animaux.

Le système de réduction du stress thermique comprend un système pour la projection d’eau sur les animaux.

Et, selon l’invention, le système de projection d’eau comprend :

- plusieurs buses adaptées chacune à diffuser un jet d’eau dans un emplacement, de préférence des buses choisies parmi les buses diffusant un jet plat directionnel, et

- des moyens de pilotage, pour piloter au moins le débit dudit jet d’eau diffusé par lesdites buses.

Le système de projection d’eau est apte à diffuser, au sein de chaque emplacement, un jet d’eau destiné à mouiller la ligne de dos, et éventuellement les flancs, de l’animal en présence.

La présente invention concerne aussi un procédé pour réduire le stress thermique d’animaux présents dans l’aire d’alimentation d’une enceinte pour élevage d’animaux selon l’invention.

Ce procédé consiste à diffuser, sur chaque animal présent dans un emplacement, un jet d’eau destiné à mouiller ledit animal au niveau de sa ligne de dos, et éventuellement de ses flancs, tout en évitant (ou au moins limitant) le ruissèlement jusqu’à ses pis.

De préférence, ce procédé consiste à diffuser, sur chaque animal présent dans un emplacement, un jet d’eau consistant en un jet plat directionnel dont le plan médian est orienté verticalement ; et chacune des buses est orientée de sorte que ledit plan médian dudit jet plat directionnel soit localisé dans le plan vertical médian d’un emplacement.

De préférence encore : - le temps de diffusion du jet d’eau par les buses est de 2 à 5 min, toutes les 15 à 45 min, en fonction du stress thermique en présence ;

- le débit du jet d’eau est de 0,5 à 5 L / min ;

- la température du jet d’eau est de 10 à 20°C.

Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.

Description détaillée de l'invention

De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où :

[Fig. 1] est une vue partielle d’une enceinte d’élevage selon l’invention, montrant en perspective une aire d’alimentation équipée d’un système pour réduire le stress thermique des animaux ;

[Fig. 2] est une vue de côté de la figure 1 , montrant l’aire d’alimentation équipée du système pour réduire le stress thermique des animaux ;

[Fig. 3] est une vue partielle et de face de la figure 1 , montrant un cornadis qui délimite l’aire d’alimentation et qui est équipé du système pour réduire le stress thermique des animaux ;

[Fig. 4] représente, vue de l’arrière, une vache laitière présente au sein d’un emplacement d’une aire d’alimentation, ladite vache laitière étant soumise à un jet d’eau diffusé par le système pour réduire le stress thermique des animaux.

Il est à noter que, sur ces figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.

Enceinte et aire d’alimentation

L’enceinte 1 selon l’invention, représentée partiellement sur les figures 1 à 4, consiste en une enceinte pour l’élevage d’animaux B.

Par « animaux », on entend en particulier les bovins, en particulier les vaches laitières, voire les bovins à viande.

Tel que évoqué par la suite en relation avec la figure 4, un bovin B présente différentes parties morphologiques, notamment :

- une ligne de dos B1_, le long de la colonne vertébrale, s’étendant des épaules à la queue,

- deux flancs B2, s’étendant de part et d’autre de cette ligne de dos B1_, et

- un ventre B3 comportant le cas échéant les pis (désigné par le même repère B3 dans un souci de simplification). L’enceinte d’élevage 1 consiste en un bâtiment délimité par un bâti et adapté à l’élevage souhaité (par exemple une étable dans le cas de bovins).

Cette enceinte d’élevage 1 comprend différentes zones, notamment l’aire d’alimentation A qui est, d’un premier côté, longée par un couloir de circulation L et, d’un second côté, raccordée à une table d’affouragement T via une barrière Ç ici en forme de cornadis (figures 1 et 2).

De manière alternative, non représentée, l’aire d’alimentation A peut être raccordée à la table d’affouragement T via une barre au garrot.

L’aire d’alimentation A correspond à la zone dans laquelle les animaux s’installent lorsqu’ils se nourrissent au niveau de la table d’affouragement T.

Cette aire d’alimentation A comporte plusieurs emplacements E juxtaposés qui sont chacun destinés à recevoir un animal B, avantageusement selon un agencement en bataille.

Chaque emplacement E comporte en particulier un plan médian vertical E, perpendiculaire à un plan longitudinal Ç (dit encore « plan général vertical ») de la barrière C.

La table d’affouragement T (dite encore table d’alimentation, auge ou râtelier) est la zone dans laquelle les aliments sont déposés / acheminés pour les animaux.

La barrière Ç, par exemple sous forme de cornadis / barre au garrot, est le dispositif installé entre l’aire d’alimentation A et la table d’affouragement T, pour limiter les mouvements des animaux lorsqu'ils se nourrissent.

Par exemple, tel que représenté plus en détails sur la figure 3, ce cornadis Ç se présente sous la forme d’une barrière qui est munie de fenêtres 1_ pour le passage de la tête d’un animal. Chaque fenêtre 1 définit l’un des emplacements E de l’aire d’alimentation A.

Chaque fenêtre 1_ est délimitée par un cadre vertical rectangulaire, définissant un plan médian vertical CT qui est perpendiculaire au plan longitudinal Ç du cornadis Ç, avantageusement coplanaire avec le plan médian vertical E.

Tel que représenté en particulier figure 3, chaque cadre vertical rectangulaire est composé ici de deux longerons horizontaux, l’un supérieur C11 et l’autre inférieur C12, reliés par deux montants verticaux C13.

La fenêtre 1_ est encore équipée d’un balancier C14, pour assurer notamment la contention d’un animal.

Le balancier C14 consiste ici en un barreau, rectiligne et tubulaire, monté pivotant sur une chape porteuse, autour d’un axe horizontal et perpendiculaire au plan général vertical Ç du cornadis Ç.

Ce balancier C14 peut être disposé suivant trois principales positions par pivotement : une position d’ouverture (à gauche), une position de fermeture (au milieu) ou une position de dégagement (à droite).

Le cornadis Ç comprend habituellement une pluralité de telles fenêtres 1_, alignées les unes à côté des autres dans un même plan vertical. Les emplacements E sont ici encore matérialisés latéralement par des séparateurs tubulaires S, optionnels.

Deux séparateurs tubulaires S peuvent englober un emplacement E ou plusieurs emplacements E (par exemple au moins deux).

Le couloir de circulation L est quant à lui emprunté par les animaux B cheminant entre les différents espaces fonctionnels de l’enceinte d’élevage 1.

Système pour réduire le stress thermique des animaux en présence

Selon l’invention, l’aire d’alimentation A comporte encore un système 5 pour réduire le stress thermique des animaux en présence.

Ce système de réduction du stress thermique 5 comprend (voire consiste en) un système pour la projection d’eau sur les animaux B présents au sein de l’aire d’alimentation A.

Selon l’invention, ce système de projection d’eau 5 comprend :

- un système hydrique 6 équipé de plusieurs buses 7 qui sont chacune agencées pour diffuser un jet d’eau J dans un emplacement E, et

- des moyens de pilotage 8, pour piloter au moins le débit du jet d’eau diffusé par les buses 7.

Le système hydrique 6 comprend avantageusement un ensemble de canalisation 61 qui sont raccordées, d’une part, aux buses 7 (avantageusement montées en série) et, d’autre part, à une source d’eau 62 dont la température est avantageusement de 10°C à 20°C.

Le système hydrique 6 peut comporter encore des moyens pour additionner la source d’eau 62 avec un principe actif (non représentés), par exemple un doseur proportionnel ou une pompe doseuse hydraulique.

Le principe actif consiste avantageusement un principe actif prophylactique (par exemple une huile essentielle apte à lutter contre les maladies respiratoires, et en particulier les affections pulmonaires, des animaux).

En outre, ce système de projection d’eau 5 est configuré pour diffuser, au sein de chaque emplacement E, ledit jet d’eau J de sorte à mouiller de manière ciblée la ligne de dos B1 , et éventuellement les flancs B2, de l’animal en présence (comme illustré schématiquement, par la ligne discontinue K, sur la figure 4).

Pour cela, de préférence, les buses 7 sont choisies parmi les buses 7 diffusant un jet plat directionnel J, dit encore « buses à jet plat ».

Par « jet plat directionnel J », on entend avantageusement un jet (en sortie de buse) ayant une forme générale triangulaire, avec une épaisseur maximale de 1 mm à 5 mm.

Par « buse à jet plat », on englobe les buses à fente ou à jet pinceau ou à jet plat.

Une telle buse à jet plat comporte avantageusement un orifice elliptique.

Un tel jet plat directionnel J est avantageusement défini par les paramètres suivants : - un plan médian J1 (dans lequel s’étend le jet plat directionnel J en sortie de buse 7) et

- un angle de pulvérisation J2.

De manière à réaliser le mouillage ciblé, chaque buse 7 est ainsi avantageusement orientée de sorte que le plan médian J1_ de son jet plat directionnel J soit :

- orienté verticalement, et

- localisé dans le plan vertical médian E d’un emplacement E ou au moins approximativement dans ce plan vertical médian E.

Le plan médian J1 du jet plat directionnel J et le plan vertical médian E de l’emplacement E sont ainsi coplanaires, ou au moins approximativement coplanaires.

Ce plan médian J1 du jet plat directionnel J est en outre avantageusement perpendiculaire par rapport au plan longitudinal Ç de la barrière Ç.

Encore pour réaliser un tel mouillage ciblé, les buses 7 sont avantageusement montées du côté de la barrière Ç, au sein une bande horizontale d’une largeur de 50 cm de part et d’autre du plan longitudinal Ç de la barrière Ç.

Ces buses 7 se situent encore avantageusement à une hauteur, par rapport au sol, allant de 1 400 à 1 800 mm, pour venir au-dessus des animaux (en particulier au-dessus de leurs épaules). De manière générale, les buses 7 se situent encore avantageusement à une distance verticale, par rapport à l’animal, allant de 250 à 750 mm.

Dans cette position en hauteur, les buses 7 sont avantageusement choisies pour diffuser un jet plat directionnel J ayant un angle de pulvérisation J2 (dit encore « angle d’ouverture ») de 50° à 100°. Un tel agencement vise à mouiller au mieux la ligne de dos B1_ de l’animal B en présence, depuis ses épaules jusqu’à sa queue.

De préférence encore, comme représenté sur la figure 2, les buses 7 sont avantageusement choisies et positionnées pour diffuser un jet plat directionnel J dont :

- une bordure supérieure J3 définit un angle J3^ compris entre 45°et 90° par rapport à un plan vertical V, de sorte à atteindre l’extrémité postérieure de la ligne de dos B1_, et

- une bordure inférieure J4 définit un angle J4^ compris entre 0° et 45° par rapport à un plan verticale V, de sorte à atteindre l’extrémité antérieure de la ligne de dos B1_.

Les moyens de pilotage 8 comprennent avantageusement un dispositif électronique programmable associé à au moins un programme d’ordinateur (par exemple du type automate programmable industriel ou API), destiné à la commande du débit d’eau au travers des buses 7.

Ce débit d’eau est avantageusement compris entre :

- un débit nul, lorsque le jet d’eau J est coupé, et

- un débit actif, lorsque le jet d’eau J est diffusé dans un emplacement E de manière à arroser la ligne de dos B1_ d’un animal B. Les différents paramètres du système hydrique 6, notamment le débit d’eau et les angles de pulvérisation J2, dépendront avantageusement de la hauteur des buses 7 par rapport au sol et du type d’animaux (génétique / taille).

Pour contrôler la quantité d’eau diffusée sur les animaux B, les moyens de pilotage 8 comprennent avantageusement un module de temporisation 81 (par exemple sous la forme d’un composant électronique et/ou un programme d’ordinateur) qui est avantageusement couplé à une électrovanne 9 du système hydrique 6.

Le module de temporisation 81 est prévu pour commander le temps de diffusion du jet d’eau J par les buses 7 (correspondant à la position ouverte de l’électrovanne 9).

Par exemple et sans être limitatif, le temps de diffusion du jet d’eau J par les buses 7 est de 2 à 5 min, toutes les 15 à 45 min, en fonction du stress thermique en présence (qui tient avantageusement compte de la température ambiante voire aussi du taux d’humidité relative).

Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de pilotage 8 comprennent encore :

- des moyens 82 pour détecter la présence d’un animal au sein de chaque emplacement E (figure 3), et

- un module de traitement 83 pour autoriser la diffusion du jet d’eau J par une buse 7 associée à un emplacement E lorsque la présence d’un animal est détectée dans cet emplacement E.

Les moyens de détection 82 comprennent par exemple un lecteur fixe (désigné par le même repère 82), apte à lire les boucles électroniques d’identification portées par les animaux (généralement sur une oreille).

Ce lecteur fixe 82 est avantageusement raccordé aux moyens de pilotage 8.

Les moyens de détection 82 reposent avantageusement sur une technologie d’identification à distance et sans contact.

La boucle électronique, équipant l’animal, possède un transpondeur coulé dans son matériau constitutif.

Le transpondeur contenu dans la boucle est constitué d’une puce électronique qui contient l’information numérique (le numéro national de l’animal) et d’une antenne qui permet l’échange avec le lecteur fixe 82.

De manière alternative, ces moyens de détection 82 peuvent consister en un détecteur de présence, par exemple du genre infrarouge.

Le module de traitement 83 consiste quant à lui avantageusement en un module de traitement sous la forme d’un composant électronique et/ou un programme d’ordinateur.

Ce module de traitement 83 est adapté notamment à collecter et à traiter les données provenant des moyens de détection 82, pour autoriser une pulvérisation uniquement par une buse 7 associée à un emplacement E occupé. Dans ce cas, l’alimentation en eau de chaque buse 7 est avantageusement régulée par une électrovanne 9 dédiée.

Encore de manière générale, les moyens de pilotage 8 peuvent être couplés à des moyens de collecte de la température ambiante 11 , pour activer ce système de projection d’eau 5 lorsqu’une température ambiante seuil (maximale / plafond) est atteinte.

Les moyens de pilotage 8 vont ainsi piloter le système de projection d’eau 5 entre deux configurations :

- une configuration active, lorsque la température ambiante collectée par les moyens de collecte 11 dédiés atteint, voire dépasse, une température ambiante seuil, et

- une configuration inactive, lorsque la température ambiante collectée par les moyens de collecte 11 dédiés se situe en-dessous d’une température ambiante seuil.

Le système de réduction du stress thermique 5 peut comprendre encore un système de ventilation 10.

Par « système de ventilation 10 », on englobe une ventilation naturelle, une ventilation longitudinale, les ventilateurs à panier ou les ventilateurs basse vitesse.

Ces moyens de ventilation 10 sont couplés à :

- des moyens 11 de collecte de la température ambiante, et

- des moyens de pilotage 12, pour activer ces moyens de ventilation 10 lorsqu’une température ambiante seuil (maximale / plafond) est atteinte.

Les moyens de pilotage 12 vont ainsi piloter les moyens de ventilation 10 entre deux configurations :

- une configuration active (ventilation), lorsque la température ambiante collectée par les moyens de collecte 11 dédiés atteint, voire dépasse, une température ambiante seuil, et

- une configuration inactive (pas de ventilation), lorsque la température ambiante collectée par les moyens de collecte 11 dédiés se situe en-dessous d’une température ambiante seuil.

Procédé pour réduire le stress thermique d’animaux

L’enceinte 1 et son système de réduction de stress thermique 5, selon l’invention, permettent ainsi la mise en œuvre d’un procédé pour réduire le stress thermique d’animaux présents dans l’aire d’alimentation A.

Comme illustré schématiquement sur la figure 4, ce procédé va consister à diffuser, sur chaque animal B présent dans un emplacement E, un jet d’eau J destiné à mouiller cet animal B au niveau de sa ligne de dos B1_, et éventuellement de ses flancs B2 (comme illustré schématiquement par la ligne discontinue K des figures 2 et 4)

Ce jet d’eau J est également ajusté, quantitativement et spatialement, de sorte à éviter (ou au moins limiter) le ruissèlement du liquide jusqu’à son ventre B3 et en particulier ses pis. Par exemple et sans être limitatif, sous le contrôle des moyens de temporisation 81 , le temps de diffusion du jet d’eau J par les buses 7 est de 2 à 5 min, toutes les 15 à 45 min, en fonction du stress thermique (de préférence, la fréquence de la pulvérisation étant adaptée suivant le stress thermique en temps réel et la vitesse du flux de ventilation ; un algorithme prenant en compte tous ces facteurs est avantageusement intégré dans les moyens de pilotage de ladite au moins une électrovanne).

En outre, le débit de ce jet d’eau J est avantageusement de 0,5 à 5 L / min, pour éviter le ruissèlement sur l’animal.

La température du jet d’eau J est avantageusement de 10 à 20°C.

La mise en marche de ce système de réduction de stress thermique 5 peut être réalisée manuellement, ou automatiquement, par exemple tenant compte de la température ambiante de l’enceinte 1.

L’utilisation de l’eau est donc optimale pour le rafraîchissement de l’animal, sans augmenter de manière significative l’humidité relative ambiante.

On évite également une inondation des couloirs de circulation, qui pourrait salir les animaux par éclaboussure quand ils marchent, avec tous les problèmes sanitaires et de nettoyage de la mamelle, occasionnés surtout en système de traite robotisé.

Pour éviter de mouiller inutilement les emplacements E inoccupés, le module de traitement 83 autorise la diffusion du jet d’eau J par les buses 7 associées uniquement aux emplacements E dans lesquels la présence d’un animal est détectée.

Pour renforcer l’efficacité dans la lutte contre le stress thermique, les moyens de ventilation 10 peuvent également être activés par les moyens de pilotage 12 associés et tenant compte des températures provenant des moyens de collecte 11.