Procédé et appareil pour le traitement électrique de marchandises en vue de la destruction des bactéries, insectes, vers etc., qui peuvent les infester. L'invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour le traitement électrique de marchandises en vue de la destruction des bactéries, insectes, vers etc., qui peuvent les infester.
Sans énumérer toutes les marchandises qui peuvent être traitées par le procédé con formément à l'invention, on peut mentionner particulièrement les graines, les fèves, les céréales broyées, moulues ou non, les fruits secs, puis les fourrures, les lainages etc. Il convient de remarquer, toutefois, que l'inven tion n'est pas limitée au traitement des mar chandises désignées ci-dessus et qu'elle peut être appliquée au traitement de beaucoup d'autres marchandises pour la destruction des bactéries, insectes etc., qui peuvent les in fester.
Suivant le procédé, on soumet les mar chandises à traiter à l'action d'au moins une décharge disruptive d'un courant. électrique d'une densité inférieure à celle capable de détériorer, par exemple par carbonisation, dés hydratation etc., les marchandises et d'une tension plus faible que celle qui serait capable de produire la rupture des marchandises.
Ce procédé peut permettre le traitement des marchandises, non seulement lorsque celles-ci ne sont pas enveloppées, mais aussi lorsqu'elles sont enfermées dans des envelop pes telles que des boîtes en carton, des em ballages etc.
Un mode d'exécution de ce procédé est celui où les marchandises à traiter sont sou mises à au moins une décharge électrique à travers au moins un éclateur relié en série à une capacité électrique, et où l'on règle la différence de potentiel et où l'on limite la densité du courant appliqué à l'éclateur à des valeurs inférieures à celles capables d'en dommager les marchandises, les marchandises à traiter étant de préférence déplacées à travers le champ dans lequel se produit la décharge électrique.
Les marchandises à traiter peuvent rece voir la décharge disruptive de l'éclateur à travers elles pendant qu'elles se trouvent intercalées en série entre les électrodes de l'éclateur. De plus, suivant un mode d'exécution spécial, elles peuvent être soumises succes sivement à l'action de plusieurs décharges électriques produites en différents points par plusieurs éclateurs reliés simultanément en série à une capacité électrique.
L'appareil pour la mise en rouvre du pro cédé présente-la particularité qu'_un circuit électrique renferme un dispositif de décharge électrique avec au moins un éclateur disposé de manière à recevoir, entre ses électrodes, les marchandises à traiter et un dispositif à capacité électrique relié en série avec ledit dispositif de décharge.
Une forme d'exécution de cet appareil est celle oh le dispositif à capacité électrique comporte plusieurs condensateurs dont chacun renferme plusieurs petites plaques de con densateur en parallèle, reliées, d'une part, à une source de courant à haute tension et, d'autre part, aux électrodes des éclateurs.
Sur le dessin annexé, on a représenté, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant partie de l'invention.
La fig. 1 montre cette forme d'exécution partiellement en coupe, partiellement en élé vation latérale; La fig. 2 est une vue en plan d'une partie de l'appareil représenté sur la fig. 1; La fig. 3 est une coupe d'un détail de construction.
Sur ce dessin, 1 désigne un transforma teur d'alimentation dont le secondaire est relié par les fils 2 à des tiges 3 et 4 sup portées par des isolateurs de support dont une portion est représentée en plan en 5 sur la fig. 2. Les tiges 3 et 4 sont reliées aux armatures 6 et 7 de deux condensateurs qu'elles supportent. Ces armatures de con densateur présentent la forme de corps creux se faisant face l'une à l'autre par de larges surfaces plates.
Elles sont arrondies à leur bord extérieur de fagon à empêcher une trop grande concentration de flux en ces points et elles sont placées dans des récipients 10 et 11 en matière diélectrique, par exemple en fibre "bakelisée". Ces récipients sont remplis d'un liquide -diélectrique, tel que de l'huile de transformateur, de l'huile de paraf fine etc. Ce liquide est introduit. dans les récipients 10 et 11 par des tubulures 13 qui peuvent être fermées par des tampons ob turateurs.
Bien entendu, on pourrait aussi utiliser, à la place du liquide diélectrique, une masse diélectrique solide, telle qu'une cire comme la cérésine. Avec les armatures de condensateur 6 et 7 sont combinées un certain nombre de petites plaques de con densateur 15 et 16, placées à l'intérieur des parois adjacentes opposées des récipients 10 et 11 qui les supportent. Pour empêcher des fuites de liquide autour des petites plaques de condensateur, celles-ci sont pourvues d'une petite saillie centrale dressée 17 (fig. 3) qui forme joint étanche sur lesdites parois des récipients 10 et 11 et maintient l'autre partie de leur surface inférieure éloignée des parois des récipients 10 et 11 sur lesquelles elles sont montées.
Le liquide 12 des récipients 10 et 11 occupe les espaces existant entre les arma tures de condensateur 6 et 7 et les groupes respectifs de petites plaques 15 et 16; il constitue le diélectrique entre lesdites arma tures 6 et 7 et les groupes respectifs des petites plaques 15 et 16 et entre ces plaques elles-mêmes.
Les petites plaques 15 et 16 sont reliées par des tiges 18, passant à travers les parois adjacentes opposées des récipients 10 et 11, aux électrodes 20 de plusieurs éclateurs à intervalle d'air, mis cri parallèle entre eux, les électrodes de ceux-ci étant disposées par paires l'une cri face de l'autre, comme l'in dique la fig. 1.
On remarquera que dans l'appareil repré senté, on a prévu deux condensateurs dont chacun comporte comme deuxième armature une série de petites plaques et que les deux condensateurs sont reliés en série par l'inter médiaire de l'espace d'air formé par les élec trodes opposées 20 reliées respectivement aux diverses plaques de condensateur comme il a été déjà décrit. Il est évident, cependant, qu'on pourrait aussi obtenir le résultat désiré au moyen d'un condensateur unique. Les condensateurs représentés qui jouent le rôle d'une capacité électrique répartissent l'appli cation de la chute de potentiel et limitent la densité de courant à des valeurs inférieures à celles qui pourraient produire la rupture des marchandises à traiter.
Pour transporter les marchandises à traiter dans l'intervalle d'air ménagé entre les élec trodes 20 des éclateurs, il est prévu un dis positif transporteur constitué par une courroie de transport 25 en matière diélectrique, sup portée par des poulies rotatives<B>26</B> comman dées par une source quelconque de force motrice (non représentée).
Sur la fig. 2 montrant le brin supérieur tendu de cette courroie de transport, le ré cipient inférieur 11 et le groupe inférieur d'électrodes 20 porté par ce dernier sont vus par en haut, et on y voit que les deux groupes d'électrodes 20 sont disposés de façon à occuper chacun la surface d'un rectangle oblong. On remarquera que la disposition est telle que la courroie du dispositif transpor teur s'étend obliquement. par rapport à la direction longitudinale des groupes d'élec trodes 20.
L'un des buts de cette disposition est de faire cheminer les marchandises oblique- ment entre les deux groupes d'électrodes des éclateurs de manière que toutes les particules de la marchandise viennent successivement en position pour être soumises à la décharge du courant entre les électrodes 20; on obtient ainsi un traitement pratiquement homogène de la marchandise cheminant entre les groupes d'électrodes.
Dans l'appareil représenté, chaque groupe d'électrodes 20 comporte cinq rangées d'élec trodes et trente électrodes dans chaque rangée. Si l'on suppose que l'appareil soit relié à une source de courant alternatif de soixante pério des, ce courant produira cent vingt décharges par seconde entre chaque paire d'électrodes d'éclateur 20.
La distance entre les points de décharge à travers la marchandise à traiter ou en d'autres termes le nombre de décharges né cessaires par unité de surface de la mar chandise varie avec la nature de la matière. En général; la, distance entre les points de décharge à travers diverses marchandises varie de 0,5 à 2,5 mm.
Pour assurer un traitement homogène et pour plus d'efficacité, la distance des élec trodes entre lesquelles se produit la décharge sera aussi faible que possible, tout en étant assez grande pour le passage de la courroie de transport 25 et de la marchandise trans portée par cette dernière entre les deux groupes d'électrodes 20.
Les électrodes 20 sont constituées par des sphères dont le rayon est de préférence en viron le tiers de l'intervalle dans lequel se fait la décharge.
Après un usage très prolongé la matière dont est faite l'électrode se désagrège et sa surface devient rugueuse. Bien entendu, plus le rayon de la sphère est grand, moins la ruguosité -modifie la, tension nécessaire pour produire l'étincelle à la surface des électrodes.
Les électrodes de chaque groupe, c'est-à- dire les électrodes situées du même côté, positives ou négatives, sont avantageusement séparées les unes des autres d'une distance égale à une fraction appropriée de la longueur de l'intervalle dans lequel se fait la décharge, afin d'éviter la production de décharges entre ces électrodes.
Bien entendu, la puissance - diélectrique des condensateurs devra être assez grande pour en empêcher la rupture, car autrement la marchandise serait endommagée.
Dans l'établissement de l'appareil décrit, le constructeur doit tenir compte de la nature de la marchandise à traiter et il doit prévoir des diélectriques de dimensions et de cons tante diélectrique telles que la marchandise seule ou avec son enveloppe ne soient pas soumises à des efforts exagérés. -On doit également se souvenir de ce que, en général, dans le traitement de céréales renfermées dans des boîtes en carton, la quantité d'éner gie qui peut être utilisée par décharge uni taire est limitée par le carton. Il existe toute fois quelques exceptions par' exemple - pour l'avoine passée au rouleau.
Pour les céréales en grains, la décharge tend à se frayer un chemin autour des grains, tandis que pour certaines autres marchandises, par exemple l'avoine, passée au rouleau, la décharge tend à les perforer. En général, plus les particules traitées sont petites, moins il doit être em ployé d'énergie par décharge unitaire. Par exemple, la farine de sarrazin serait car bonisée par une décharge qui n'endommagerait pas le froment et ce dernier serait carbonisé par une décharge qui n'endommagerait pas le riz.
Le fonctionnement de l'appareil décrit est le suivant: La tension de l'enroulement secondaire du transformateur 1 est appliquée à l'appareil, c'est-à-dire aux deux condensateurs ainsi qu'on l'a décrit plus haut. Quand la tension atteint sa valeur disruptive, il se produit une dé charge dans l'air entre les électrodes 20. La décharge dans l'air rend ce dernier conduc teur de sorte que la presque totalité de la tension est appliquée aux diélectriques des condensateurs et à une partie correspondante de la courroie et de la boîte en carton dans le cas où la marchandise est renfermée dans une boîte.
L'appareil décrit et représenté est construit et fonctionne de manière que la tension appliquée aux diélectriques des con densateurs soit au-dessous de la valeur qui en produirait la rupture; cette condition étant réalisée, ni la courroie, ni le carton ne seront endommagés.
Quand on utilise un courant alternatif, la tension varie de zéro à sa valeur la plus élevée et inversement, le fonctionnement de l'appareil et la marche du procédé sont les mêmes pour les alternances successives du courant alternatif. Il est évident que l'on peut utiliser un courant oscillant ou un cou rant de même sens pour mettre le procédé à exécution, l'invention n'impliquant nulle ment l'usage du seul courant alternatif.
Pour terminer, on peut encore citer la variante de l'appareil comportant plusieurs groupes d'éclateurs dont l'un de ces groupes destiné à recevoir les marchandises à traiter présent entre ses électrodes un diélectrique d'un coefficient plus faible que le diélectrique des éclateurs de l'autre ou des autres groupes d'éclateurs.
A method and apparatus for the electrical treatment of goods with a view to destroying bacteria, insects, worms etc. which may infest them. The invention relates to a method and apparatus for the electrical treatment of goods for the destruction of bacteria, insects, etc., which may infest them.
Without enumerating all the goods which can be treated by the process according to the invention, one can particularly mention seeds, beans, crushed cereals, ground or not, dried fruits, then furs, woolens, etc. It should be noted, however, that the invention is not limited to the treatment of the goods referred to above and that it can be applied to the treatment of many other goods for the destruction of bacteria, insects etc. , who can celebrate them.
According to the process, the goods to be treated are subjected to the action of at least one disruptive discharge of a current. Electricity of a lower density than that capable of deteriorating, for example by carbonization, dehydration etc., the goods and of a lower voltage than that which would be capable of causing the goods to break.
This process can allow the treatment of the goods, not only when they are not wrapped, but also when they are enclosed in envelopes such as cardboard boxes, packages etc.
One embodiment of this method is that where the goods to be treated are subjected to at least one electric discharge through at least one spark gap connected in series to an electric capacitor, and where the potential difference is adjusted and where the density of the current applied to the spark gap is limited to values lower than those capable of damaging the goods, the goods to be treated preferably being moved through the field in which the electric discharge occurs.
The goods to be treated can receive the disruptive discharge of the spark gap through them while they are interposed in series between the electrodes of the spark gap. In addition, according to a special embodiment, they can be subjected successively to the action of several electric discharges produced at different points by several spark gaps connected simultaneously in series to an electric capacitor.
The apparatus for carrying out the process has the peculiarity that an electric circuit contains an electric discharge device with at least one spark gap arranged so as to receive, between its electrodes, the goods to be treated and a capacitor device. electrical connected in series with said discharge device.
One embodiment of this apparatus is that in which the electric capacitance device comprises several capacitors, each of which contains several small capacitor plates in parallel, connected, on the one hand, to a high voltage current source and, on the other hand. on the other hand, to the spark gap electrodes.
In the accompanying drawing, there is shown, by way of example, an embodiment of the apparatus forming part of the invention.
Fig. 1 shows this embodiment partially in section, partially in lateral elevation; Fig. 2 is a plan view of part of the apparatus shown in FIG. 1; Fig. 3 is a sectional view of a construction detail.
In this drawing, 1 designates a power supply transformer, the secondary of which is connected by wires 2 to rods 3 and 4 supported by support insulators, a portion of which is shown in plan at 5 in FIG. 2. The rods 3 and 4 are connected to the armatures 6 and 7 of two capacitors which they support. These condenser frames have the shape of a hollow body facing each other by large flat surfaces.
They are rounded at their outer edge so as to prevent too great a concentration of flux at these points and they are placed in containers 10 and 11 made of dielectric material, for example of "bakelized" fiber. These vessels are filled with a dielectric liquid, such as transformer oil, paraffin oil, etc. This liquid is introduced. in the containers 10 and 11 by pipes 13 which can be closed by plugs plugs.
Of course, one could also use, instead of the dielectric liquid, a solid dielectric mass, such as a wax such as ceresin. With the capacitor frames 6 and 7 are combined a number of small capacitor plates 15 and 16, placed inside the opposite adjacent walls of the receptacles 10 and 11 which support them. To prevent liquid leakage around the small condenser plates, these are provided with a small upright central projection 17 (fig. 3) which forms a tight seal on said walls of the containers 10 and 11 and maintains the other part of the plate. their lower surface remote from the walls of the containers 10 and 11 on which they are mounted.
The liquid 12 of the containers 10 and 11 occupies the spaces existing between the capacitor armatures 6 and 7 and the respective groups of small plates 15 and 16; it constitutes the dielectric between said armatures 6 and 7 and the respective groups of small plates 15 and 16 and between these plates themselves.
The small plates 15 and 16 are connected by rods 18, passing through the opposing adjacent walls of the vessels 10 and 11, to the electrodes 20 of several air gap spark gaps, placed in parallel with each other, the electrodes thereof being arranged in pairs facing each other, as shown in fig. 1.
It will be noted that in the apparatus represented, two capacitors have been provided, each of which comprises as a second armature a series of small plates and that the two capacitors are connected in series by the intermediary of the air space formed by the opposing electrodes 20 respectively connected to the various capacitor plates as already described. It is obvious, however, that one could also obtain the desired result by means of a single capacitor. The capacitors shown, which act as an electric capacitor, distribute the application of the potential drop and limit the current density to values lower than those which could produce the breakage of the goods to be treated.
To transport the goods to be treated in the air gap between the electrodes 20 of the spark gaps, a conveying device is provided consisting of a conveyor belt 25 of dielectric material, supported by rotating pulleys <B> 26 </B> controlled by any source of motive power (not shown).
In fig. 2 showing the upper strand stretched out of this transport belt, the lower receptacle 11 and the lower group of electrodes 20 carried by the latter are seen from above, and it can be seen that the two groups of electrodes 20 are arranged so as to so as to each occupy the surface of an oblong rectangle. It will be noted that the arrangement is such that the belt of the conveyor device extends obliquely. with respect to the longitudinal direction of the groups of electrodes 20.
One of the purposes of this arrangement is to cause the goods to travel obliquely between the two groups of spark gap electrodes so that all the particles of the goods successively come into position to be subjected to the discharge of the current between the electrodes. 20; a practically homogeneous treatment of the goods passing between the groups of electrodes is thus obtained.
In the apparatus shown, each group of electrodes 20 has five rows of electrodes and thirty electrodes in each row. If it is assumed that the apparatus is connected to a source of alternating current of sixty periods, this current will produce one hundred and twenty discharges per second between each pair of spark gap electrodes 20.
The distance between the discharge points through the commodity to be treated or in other words the number of discharges required per unit area of the commodity varies with the nature of the material. In general; the distance between the points of discharge through various goods varies from 0.5 to 2.5 mm.
To ensure a homogeneous treatment and for more efficiency, the distance of the electrodes between which the discharge takes place will be as small as possible, while being large enough for the passage of the conveyor belt 25 and the goods carried by it. the latter between the two groups of electrodes 20.
The electrodes 20 are formed by spheres, the radius of which is preferably about one third of the interval in which the discharge takes place.
After a very prolonged use the material of which the electrode is made crumbles and its surface becomes rough. Of course, the larger the radius of the sphere, the less the roughness changes the voltage required to produce the spark at the surface of the electrodes.
The electrodes of each group, that is to say the electrodes situated on the same side, positive or negative, are advantageously separated from each other by a distance equal to an appropriate fraction of the length of the gap in which discharges, in order to avoid the production of discharges between these electrodes.
Of course, the dielectric power of the capacitors will have to be large enough to prevent them from breaking, otherwise the goods will be damaged.
In establishing the apparatus described, the manufacturer must take into account the nature of the goods to be treated and he must provide dielectrics of dimensions and dielectric constant such that the goods alone or with their envelope are not subjected to exaggerated efforts. - It should also be remembered that, in general, in the processing of cereals enclosed in cardboard boxes, the amount of energy which can be used per unit discharge is limited by the box. There are however some exceptions for example - for rolled oats.
For grain cereals, the landfill tends to make its way around the grains, while for some other commodities, eg rolled oats, the landfill tends to puncture them. In general, the smaller the particles treated, the less energy must be used per unit discharge. For example, buckwheat flour would be enhanced by a discharge which would not damage the wheat and the latter would be charred by a discharge which would not damage the rice.
The operation of the device described is as follows: The voltage of the secondary winding of transformer 1 is applied to the device, that is to say to the two capacitors as described above. When the voltage reaches its breakdown value, there is a discharge in the air between the electrodes 20. The discharge in the air makes the latter conductive so that almost all of the voltage is applied to the dielectrics of the capacitors and to a corresponding part of the belt and the cardboard box in the event that the goods are enclosed in a box.
The apparatus described and shown is constructed and operated in such a way that the voltage applied to the dielectrics of the capacitors is below the value which would cause them to rupture; this condition being met, neither the belt nor the cardboard will be damaged.
When using an alternating current, the voltage varies from zero to its highest value and vice versa, the operation of the apparatus and the operation of the process are the same for the successive alternations of the alternating current. It is obvious that one can use an oscillating current or a current of the same direction to carry out the method, the invention in no way involving the use of alternating current alone.
Finally, we can also cite the variant of the device comprising several groups of spark gaps, one of these groups intended to receive the goods to be treated, present between its electrodes a dielectric with a lower coefficient than the dielectric of the spark gaps. on the other or other groups of spark gaps.