BE814913A - Procede et appareil pour etablir une atmosphere de conservationa froid dans une chambre de stockage. - Google Patents

Description

  La présente invention concerne, la conservation à l'état réfrigéré de matières qui sont le siège de phénomènes de métabolisme telles que les fruits, les légumes, les fleurs, les feuillages et d'autres matières végétales, parmi lesquelles les bananes, ainsi que la viande et d'autres matières organiques devant être conservées. 

  
Le.procédé selon l'invention pour conditionner une chambre de stockage pour la conservation de matières organiques telles que des aliments, des fruits, de la viande, des légumes, des plantes, des fleurs et autres, est carac-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
atmosphérique, l'admission d'air dans cette chambre et la réduction de la pression de l'air s'écoulant.dans la chambre et se détendant, le maintien d'une alimentation en eau, la mise en contact de l'air et de l'eau,_l'évaporation de l'eau et l'humidification de l'air,le refroidissement du contenu de la chambre par la détente de l'air et l'évaporation de l'eau, et le chauffage de l'eau.

  
L'appareil selon l'invention pour conditionner une chambre de stockage pour la conservation de matières organiques telles que les aliments, de la viande, des légumes, des plantes, des fleurs et autres, est caractérisé par un dispositif pour maintenir dans la chambre une pression inférieure à la pression atmosphérique, un dispositif pour l'admission d'air dans la chambre et pour réduire la pression de l'air pendant son écoulement et sa détente dans la chambre, un dispositif pour l'alimentation en eau, un dispositif pour humidifier l'air par évaporation de l'eau, et un dispositif pour chauffer cette eau, la chambre étant, pendant l'utilisation, refroidie par la détente de l'air et par l'évaporation d'eau.

  
L'invention a par suite pour objet un procédé et un appareil pour la production efficace d'une atmosphère de conservation dans laquelle de la matière peut être stockée, en tenant compte de tous les facteurs tels que la température, la pression, l'humidité relative, la demande en oxygène de métabolisme et l'évacuation des effluents gazeux du métabolisme.

  
Un procédé pour créer une atmosphère de ce type est décrit dans le

  
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nable, une teneur en eau de saturation et l'évacuation des effluents gazeux résultant du métabolisme sont obtenues en utilisant une chambre à vide à écoulement sans recyclage dont la température intérieure est commandée par un système indépendant de réfrigération en circuit fermé (à cycle ferné).

  
Il a été trouvé conformément à l'invention qu'en utilisant un système de réfrigération à circuit ouvert dans un système à chambre à vide à circulation d'air saturé d'eau fonctionnant avec des débits d'air et des pressions inférieures à la pression atmosphérique (de préférence de 4 à 400 mm Hg) permettant la conservation des matières organiques, il peut être obtenu une capa-cité de refroidissement de l'air plus que suffisante du fait de la détente 

  
de l'air et de l'évaporation de l'eau pour un fonctionnement à une température 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
de réfrigération à cycle fermé et par suite son poids et son prix .peuvent .être' complètement ou partiellement supprimés selon que les conditions de fonctionnement le permettent ou le nécessitent.. 

  
Des dispositifs très simples peuvent être incorporés pour permettre  le fonctionnement à n'importe quelle température ambiante inférieure tout en . maintenant le débit et la pression intérieure préférés.

  
Cette régulation de la température est facilement obtenue de la façon la plus simple en réglant la chaleur fournie à la masse dé liquide

  
de saturation au moyen d'un détecteur de la température de. la chambre de façon que, quand la température intérieure requise est supérieure à celle

  
 <EMI ID=4.1> 

  
un débit et une pression donnés, l'effet du refroidissement soit dépassé dans la mesure nécessaire pour atteindre et maintenir la température optimale de

  
l'air à l'intérieur, pour la totalité de la plage des températures ambiantes

  
 <EMI ID=5.1> 

  
Cette quantité de chaleur peut être fournit par un élément chauffant à résistance électrique placé dans la masse du liquide de saturation, ou en variante par échange de chaleur entre ce liquide et le système réfrigérant à huile d'une pompe à huile à joint d'huile ou le système de refroidissement d'air ou d'eau d'une pompe à eau établissant un vide partiel à l'intérieur de la chambre de conservation ou dans l'air atmosphérique.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
ment de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : 
- la figure 1 est une coupe schématique d'un système de stockage sous vide selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, 
- la figure 2 est une coupe schématique alune partie du système de la figure 1, mais comportant un dispositif de production de la chaleur  différent, suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, et
- la figure 3 est une coupe schématique d'un système de stockage  <EMI ID=7.1> 

  
de la chambre à vide, selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention.

  
L'installation représentée sur la figure 1 comporte une chambre de stockage sous vide 12 comportant des murs calorifugés 10. Une entrée 14 pour l'air ambiant communique avec un débit-mètre "Rota" 15 qui mesure le débit d'air vers un-échangeur de chaleur calorifugé représenté schématiquement en 16 et ensuite à travers un élément réducteur de la pression de l'air représenté sous la forme d'une soupape de régulation 18, puis vers le bas jusqu'en dessous du niveau d'une masse de liquide vaporisable 20 contenue dans un réservoir ou une tour formant un évaporateur 22 à la partie supérieure duquel est connecté un conduit de sortie 24 se terminant par un ajutage conique 26.

  
L'air sort de la chambre à vide à travers une vanne 28 qui commande

  
 <EMI ID=8.1> 

  
L'ajutage 26 débouche vers un radiateur 32 à travers lequel une pompe 34 fait circuler le liquide de la masse de liquide 20 de l'évaporateur 22.

  
Un détecteur de température 36 est placé près de la sortie de la . chambre et il est connecté à un circuit de commande comportant un relais 38 : qui ouvre et ferme un-circuit électrique -40 comportant un élément chauffant à résistance électrique 44 situé dans la partie inférieure de l'évaporateur 22.

  
Un système de rétablissement du plein de liquide et de commande

  
du niveau du liquide est indiqué d'une façon générale en 50. Ce système peut être un système normal à flotteur ouvrant le robinet de l'entrée de l'eau 52. afin de maintenir le niveau d'eau voulu dans l'évaporateur 22. Un système

  
de dessalement 54, qui peut être un filtre à membrane d'osmose inverse Culligan, est suivi en série par une résine échangeuse d'ions à lit mélangé. L'eau d'alimentation est de préférence sous pression, mais,si seul un réservoir est disponible, une pompe de mise sous pression peut être utilisée pour l'envoi

  
 <EMI ID=9.1> 

  
Le détendeur 18 a une plage de 0 à 760 mm Hg mais pour

  
le stockage des produits il est réglé pour fonctionner dans une plage de 4 à

  
 <EMI ID=10.1> 

  
représentés respectivement en 56 et 58.

  
Quand la pompe à vide 30 est en marche, l'air est aspiré à travers l'entrée 14 et l'échangeur de chaleur calorifugé 16. Pendant son passage à travers le détendeur 18, l'air se détend et se refroidit.

  
Quelle que soit l'humidité relative initiale de l'air ambiant, après le passage à travers le détendeur l'humidité relative est faible

  
parce qu'elle décroît proportionnellement à la chute de pression, sauf

  
que dans une certaine mesure cela soit compensé par l'effet du refroidissement.

  
Si une réduction supplémentaire de l'humidité relative est désirée pour augmenter la capacité de réfrigération, un sécheur d'air sans chauffage d'un type connu peut être placé à l'entrée 14. L'air relativement sec & une  pression réduite descend ensuite jusqu'au fond de l'évaporateur 22.' Cet air  barbote à travers la masse d'eau 20, ce qui provoque l'évaporation d'eau et

  
 <EMI ID=11.1> 

  
jusqu'à la saturation 1 la température particulière de l'air. La'tension de  vapeur de l'eau est indépendante de la pression de fonctionnement dans-le réservoir à vide et l'évaporateur, mais elle dépend de la température de sorte que la quantité d'eau évaporée est plus faible aux températures basses et que le rendement de refroidissement décroît progressivement quand la température décroît. L'évaporation de l'eau provoque un refroidissement de sorte que la température de l'eau restant dans l'évaporateur décroît, et cette eau est  pompée par la pompe de circulation 34 pour qu'elle traverse le radiateur 32..

  
L'air traversant l'évaporateur est refroidi pendant son passage à travers l'eau froide de l'évaporateur, et de plus, à sa sortie de l'évaporateur, sa vitesse  est augmentée par l'ajutage 26 qui envoie un courant à travers le radiateur 32 dans lequel a lieu un échange supplémentaire de chaleur. 

  
L'air sort de la chambre à vide et passe vers l'échangeur de chaleur calorifugé 16 à travers la vanne 28 qui commande le débit d'air.

  
Cette vanne est en amont de l'échangeur de chaleur 16 de sorte que la chute de pression à travers la vanne provoque un refroidissement supplémentaire  dans l'échangeur de chaleur. La vanne peut aussi servir pour réduire la pression à l'entrée de la pompe à vide à environ 30 à 40 ma Hg qui, dans le cas d'une pompe à joint d'huile,est une valeur idéale pour l'évacuation

  
de la vapeur d'eau de l'huile. Une pompe à vide à joint d'huile convient quand

  
 <EMI ID=12.1> 

  
à joint d'eau ou d'un autre type peut être préférable dans le cas d'une installation à bord d'un navire ou quand le procédé selon l'invention est utilisé  dans un équipement fixe.

  
 <EMI ID=13.1> 

  
l'élément chauffant 44 situé dans l'évaporateur. Cet élément chauffant est connecté et est coupé en réponse au signal du détecteur 36 de la façon voulue pour maintenir la température désirée.

  
Pendant une opération de refroidissement. la pompe à huile peut être commandée à la capacité maximale pour assurer l'effet maximal de réfrigéra-

  
 <EMI ID=14.1>  plus vite. Quand les conditions de fonctionnement sont établies, et en

  
 <EMI ID=15.1> 

  
rature ambiante dans la chambre à vide, cette capacité peut être réduite par réglage de la vanne pour restreindre l'écoulement à travers celle-ci.

  
Quand le fonctionnement désiré doit avoir lieu dans des conditions abaissant.

  
 <EMI ID=16.1> 

  
doit avoir un point de congélation inférieur de façon correspondante, par exemple par addition d'un antigel non volatil à l'eau. Quand un refroidissement excessif est provoqué par une température ambiante basse, l'élément chauffant doit.avoir une puissance suffisante pour.élever la température de l'air ambiant entrant et l'emporter sur l'action de refroidissement existant toujours du système de réfrigération à vide. Pendant un cycle de chauffage, l'échangeur de chaleur calorifugé aide l'élément chauffant comme dans le cas du système

  
de réfrigération en retenant le travail déjà effectué.

  
Suivant le mode de réalisation de la figure 2, une pompe à joint d'huile est utilisée pour établir le vide. L'huile de la pompe sert dans ce

  
cas comme source de chaleur. L'huile du réservoir 60 de la pompe à huile est aspirée par la pompe à huile 62 et elle est refoulée dans un échangeur de chaleur 64 en traversant deux électrovanr.es 66 et 63 qui peuvent diriger le courant vers l'échangeur de chaleur 64 jusqu'à ce que l'élément détecteur de température (36 dans le cas de la figure 1) demande la fourniture de chaleur. Quand cela a lieu, l'huile chaude est dirigée par les électrovannes, commandées à partir du détecteur, à travers un conduit 70 qui traverse la 'nasse d'eau 20 de l'évaporateur 22 pour chauffer l'eau contenue dans l'évaporateur. Dans l'échan-

  
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réservoir 60 de la pompe à huile. La chaleur est transférée à l'eau dans l'échangeur de chaleur 64 et cette chaleur est dissipée par ur. radiateur 72 refroidi par un ventilateur 74. L'eau sortant du radiateur passe dans un

  
 <EMI ID=18.1> 

  
commande 80 qui à son tour est commandé par une sonde de détection de la température 82 située dans le réservoir à huile. la température de l'huile peut

  
 <EMI ID=19.1> 

  
pour l'échappement de l'eau de l'huile parce que des températures supérieures accélèrent la décomposition de l'huile et la rupture du filtre 84 de l'éliminateur de brouillard d'huile 86 associé à la pompe à vide 30. Le oode de fonc-

  
 <EMI ID=20.1>  température de l'huile de 41,5[deg.]C à 44[deg.]C, et une fuite d'air classique assure  que la vapeur d'eau soit efficacement évacuée par la pompe à joint d'huile à échappement à l'air libre.

  
Dans le cas d'utilisation d'une pompe à joint d'eau, un échangeur de chaleur peut transférer la chaleur à partir de l'eau formant le joint un _  autre milieu de refroidissement (de l'eau, de l'air ou-un autre fluide appro-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
d'autres types peuvent aussi produire de la chaleur pendant le fonctionnement et peuvent être utilisées pour chauffer l'évaporateur.

  
La figure 3 représente un système de réfrigération à vide selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, dans lequel tous les consti-  tuant sont situés à l'extérieur de la chambre à vide. L'équipement de commande 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
séparé par une paroi à ailettes transmettant la chaleur 101 de la chambre

  
à vide calorifugée faisant partie intégrante de l'enceinte. L'air ambiant arrive par une entrée 14a et traverse un échangeur de chaleur 16a. Sa température est élevée ou abaissée selon que le système assure le chauffage ou  le refroidissement. L'air sort ensuite en 117 pour circuler librement dans l'espace 100 contenant l'équipement et il pénètre dans le débitmètre 118 à

  
 <EMI ID=23.1> 

  
l'humidité relative de l'air. L'air passe ensuite à travers un conduit 119:

  
 <EMI ID=24.1> 

  
contenue dans l'évaporateur. L'évaporation de l'eau sature l'air à la température existant dans l'évaporateur et assure un refroidissement pendant ce fonc-  tionnement. L'air échappe ensuite à travers un conduit 24a pour pénétrer dans

  
 <EMI ID=25.1> 

  
tion de la vitesse d'écoulement et une diminution de la pression et par suite . une circulation et un refroidissement efficaces dans la chambre à vide. L'air échappe de la chambre à travers un régulateur de débit 23.!vers l'échangeur

  
de chaleur 16a dans lequel il aide au refroidissement (ou au chauffage)de

  
l'air ambiant entrant. Pendant son passage à travers la vanne 28a, la réduction de la pression,dans le cas où elle se produit, peut provoquer un refroidissement

  
 <EMI ID=26.1>   <EMI ID=27.1> 

  
_comportant-,pas le système chauffant ou le système à radiateur 32, 34, 24,

  
a établi une différence de température de 21[deg.]C en quelques heures et a maintenu cette température pendant trois jours avec de l'air ambiant à une température

  
 <EMI ID=28.1> 

  
travers un réservoir à vide cylindrique d'un volume total de 2,3 litres. Après barbotage à travers l'eau, l'air a été dirigé vers le bas autour de l'évapo- . rateur par un capot recouvrant l'extrémité supérieure ouverte de l'évaporateur.

  
L'eau perdue par évaporation a été remplacée au moyen d'un robinet à pointeau actionné manuellement. Le calorifuge utilisé a été réduit au minimum, le réservoir à vide était couvert de polyester "Dacron" d'une épaisseur d'environ

  
 <EMI ID=29.1> 

  
chaleur d'entrée. Avec un meilleur isolement et un appareil plus grand ayant un rapport plus avantageux de la surface au volume, les calculs montrent que les menés différences ou m&#65533;me des différences supérieures peuvent être obtenues avec moins de changements de l'air.

  
Une utilisation particulière d'un tel appareil est le stockage

  
 <EMI ID=30.1> 

  
un changement d'air à l'heure. La capacité totale de refroidissement peut ainsi être suffisante peur le stockage des bananes pour maintenir une diffé-

  
 <EMI ID=31.1> 

  
de réduction de la température de l'air ambiant jusqu'à une capacité totale de chaleur pour maintenir une différence de température de 43[deg.]C à une température ambiante de -30[deg.]C, en considérant les températures de l'air ambiant pouvant être vraisemblablement rencontrées pendant le transport des régions tropicales aux villes nordiques en hiver. 

  
On produit par le procédé de l'invention une atmosphère 

  
contrôlée de conservation à l'état réfrigéré pour la conservation de matières qui sont le siège de phénomènes de/métabolisme, sans l'utilisation de réfrigéra- <EMI ID=32.1>  humidité relative_par passage à travers une masse d'eau avec chauffage de la masse d'eau de manière que l'air soit refroidi par sa détente, et par

  
 <EMI ID=33.1> 
-_dation et l'écoulement de l'air saturé d'eau, détendu. et refroidi autour de la matière à conserver pour entraîner les éventuels produits gazeux de réaction <EMI ID=34.1> 

  
dissement de l'air dans la chambre à vide au-dessous d'une température permettant la conservation et peut être réalisé au moyen d'un élément à résistance  électrique, par exemple plongé dans la masse d'eau, par échange de chaleur à

  
 <EMI ID=35.1> 

  
partir d'un système réfrigérant à huile, eau ou air d'une pompe à vide qui sert à produire la détente de l'air, ou à partir de l'air atmosphérique..

  
Bien entendu la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. 

REVENDICATIONS .. 

  
1. Procédé pouf conditionner une chambre de stockage pour la conservation de matières organiques telles que des aliments, des fruits, de la viande, des légumes, des plantes, des fleurs et autres, caractérisé par le maintien 

  
 <EMI ID=36.1> 

  
sion d'air dans cette chambre et la réduction de la pression de l'air s'écoulant dans la chambre et se dépendant, le maintient d'une alimentation en eau, la

  
 <EMI ID=37.1> 

Claims (1)

1. <EMI ID=38.1>

   de la température désirée dans la chambre par équilibrage du refroidissement et du chauffage.

   3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par l'évacuation de l'air de la chambre et l'échange de chaleur entre l'air pénétrant dans la chambre et l'air sortant de la chambre.

   4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par l'établissement d'un espace à cOté de la chambre, cet espace étant séparé de la chambre, par l'introduction d'air à la pression atmosphérique dans cet espace et la mise en contact de l'air avec l'eau chauffée dans cet espace

   et par l'envoi de l'air humidifié de cet espace dans la chambre.

   5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'espace est fermé et l'air est chauffé aussi dans cet espace.

   6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par l'extraction de l'air de la chambre avec un débit suffisant pour évacuer les produits gazeux nuisibles résultant des réactions de métabolisme à partir de

   la matière conservée.

   7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'air de la chambre est changé au moins une fois par heure.

   8.. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le. maintien dans la chambre d'une pression absolue d'environ 400 mm Hg.

   9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par

   <EMI ID=39.1>

   le maintien de l'humidité relative à une valeur voisine mais inférieure à la saturation à la.température correspondante dans la chambre.

   10. Procédé selon l'une des revendication 1 à 9, caractérisé par le refroidissement de la chambre à une vitesse supérieure à celle nécessaire pour maintenir. une température désirée dans la chambre_et par le chauffage de

   <EMI ID=40.1>

   des légumes, des-plantes, des fleurs et autres, caractérisé par un dispositif pour maintenir dans la chambre une pression inférieure à la pression atmosphérique, un dispositif pour l'admission d'air dans la chambre et pour réduire

   la pression de l'air pendant son écoulement et sa détente dans la chambre, un

   <EMI ID=41.1>

   12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé par un dispositif pour maintenir dans la chambre la température désirée en utilisant le

   <EMI ID=42.1>

   13.Appareil selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé par un dispositif pour extraire l'air de la chambre et par un dispositif pour assurer l'échange de chaleur entre l'air pénétrant dans la' chambre et l'air

   <EMI ID=43.1>

   14. Appareil selon l'une des revendications il à 13, caractérisé

   en ce qu'il comporte un espace à coté de la chambre et séparé de la chambre, et un dispositif pour introduire de l'air à la pression atmosphérique dans cet espace, un dispositif pour envoyer de l'eau chauffée dans cet espace,

   un dispositif pour mettre en contact l'air avec l'eau chauffée, et un dispo- : . sitif pour faire passer l'air humidifié de l'espace dans la chambre.

   15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'espace est fermé et par un dispositif pour chauffer aussi l'air dans cet espace.

   16. Appareil selon l'une des revendication 11 et 15, caractérisé par un dispositif pour extrai.e l'air de la chambre à une vitesse suffisante pour évacuer les produits gazeux nuisibles résultant des réactions métaboliques de la matière conservée.

   17. Appareil selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé par un dispositif pour changer l'air de la chambre au moins une fois chaque heure.

   18. Appareil selon l'une des revendications Il à 17, caractérisé' par un dispositif pour maintenir dans la chambre une pression absolue comprise entre 4 et 400 mm Hg. 19. Appareil selon l'une des revendications 11 à 18, caractérisé en ce qu'il peut être commandé pour maintenir dans la chambre une température <EMI ID=44.1>

   à une valeur voisine mais inférieure à la saturation à la température corres-

   <EMI ID=45.1>

   par un dispositif pour refroidir la chambre à une vitesse supérieure à celle nécessaire pour maintenir la température désirée dans la chambre et un dispositif pour chauffer.la chambre pour maintenir la température désirée.

   21.-Appareil selon l'une des revendications 11 à 19, caractérisé par un dispositif pour chauffer la chambre.

   <EMI ID=46.1>

   caractérisé en ce que l'air humidifié communique avec l'intérieur de la chambre à travers un ajutage étranglé de décharge et le dispositif d'alimentation en eau communique à travers un circuit fermé avec un échangeur de chaleur dans lequel l'air humidifié est déchargé à partir de l'ajutage, ce circuit fermé comportant une pompe à eau pour faire circuler à travers le circuit fermé l'eau contenue dans le dispositif d'alimentation en eau.

   23. Appareil selon l'une des revendications 11, 12 et 19 à 21, caractérisé par une pompe à vide à joint d'huile contenant un liquide circulant formant un joint, et par un dispositif pour faire circuler ce liquide formant le joint en rapport d'échange de chaleur et hors de rapport d'échange de chaleur avec le dispositif d'alimentation en eau en réponse. à une chute de la température de la chambre er. dessous d'un niveau prédéterminé pour chauffer l'eau et pour refroidir le liquide formant le joint.