FR2638434A1 - Container with controlled atmosphere - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte å l'oxydation localisée dans une enceinte, à la stérilisation de l'atmosphère, et à la modification de l'équilibre ambiant électrostatique à l'intérieur de l'enceinte du conteneur. The present invention relates to localized oxidation in an enclosure, to the sterilization of the atmosphere, and to the modification of the electrostatic ambient balance inside the enclosure of the container.
Le conteneur est constitué fondamentalement d'une botte hermétique en acier de dimensions normalisées, conçue pour le transport et le stockage de charges. Les modèles les plus habituellement utilisés de nos Jours sont ceux de 6,05 m (20 pieds) de longueur pour 30,20 m3 (106 pieds cube) de volume interne ; de 9,13 m (30 pieds) de longueur pour 45,5 m3 (1606 pieds cube) de volume interne ; et 12,19 m (40 pieds) de longueur pour 62,90 m3 (2208 pieds cube) de volume interne. Ces dimensions sont les plus habituellement employées mais il existe des modifications pour s'adapter aux besoins des utilisateurs. The container basically consists of an airtight steel boot of standardized dimensions, designed for the transport and storage of loads. The most commonly used models these days are those of 6.05 m (20 feet) in length for 30.20 m3 (106 cubic feet) of internal volume; 9.13 m (30 feet) in length for 45.5 m3 (1,606 cubic feet) of internal volume; and 12.19 m (40 feet) in length for 62.90 m3 (2,208 cubic feet) of internal volume. These dimensions are the most commonly used but there are modifications to suit the needs of the users.
En conséquence, étant donné que le conteneur est une botte métallique exposée aux éléments dans les aires de stockage et sur les ponts des navires, il subit les altérations de l'atmosphère extérieure qui provoque des condensations d'eau et accélère les processus biologiques, ainsi qu'également l'oxydation des produits qu'il renferme. Dans le cas de produits agricoles, cet effet se traduit par une augmentation considérable de la prolifération des microrganismes (champignons, bactéries) å l'intérieur du conteneur. Ceci se produit aussi dans le cas d'articles en cuir et en coton et analogues. Et des articles manufacturés tels des systèmes optiques, des rubans renfermant un substrat de produits chimiques biodégradables, et tous les matériaux se rapportant au traitement électronique de calcul, sont affectés par ces modifications.De ce fait, les conteneurs ne pourraient pas être utilisés comme dispositifs de stockage fixe ou pour le stockage à long terme de matériaux sensibles à l'action des micro-organismes. As a result, since the container is a metal boot exposed to the elements in storage areas and on ship decks, it undergoes alterations in the external atmosphere which causes water condensations and accelerates biological processes, as well that also the oxidation of the products it contains. In the case of agricultural products, this effect results in a considerable increase in the proliferation of microorganisms (fungi, bacteria) inside the container. This also occurs in the case of leather and cotton articles and the like. And manufactured items such as optical systems, ribbons containing a substrate of biodegradable chemicals, and all materials related to electronic computational processing, are affected by these changes, so containers could not be used as devices fixed storage or for long-term storage of materials sensitive to the action of microorganisms.
La présente invention propose, en temps que nouveauté, la stérilisation complète de l'atmosphère interne par son oxydation localisée, et également la modification de l'équilibre électrostatique du volume interne du conteneur. La stérilisation est réalisée par oxydation localisée dans une- chambre ou l'air ambiant interne du conteneur est comprimé, et la modification de l'équilibre électrostatique est obtenue par émission thermo-ionique d'électrons, accélérée par une anode polarisée de façon appropriée. L'air & l'intérieur du conteneur est déplacé par une hélice positionnée de façon appropriée
L'utilisation du conteneur à atmosphère contrôlée pour le stockage des produits agricoles est resté évidemment avantageux si on le compare aux techniques de stockage utilisées ou développées de la façon indiquée plus loin.En bref, l'analyse est la suivante l'utilisation d'une atmosphère contrôlée est devenue connue comme la variante technologique la plus en pointe des techniques de stockage. La concentration en oxygène, l'humidité et la température sont contr8lées et les gaz tels que C02, N2 et analogues sont fréquemment utilisés dans le but de réduire le prolifération des micro-organismes et des insectes, en utilisant ainsi très peu d'insecticides et de germicides. Ces techniques sont efficaces dans certains cas, puisque il existe des micro-organismes anaérobies qui survivent en l'absence d'oxygène, ainsi que des germes et des insectes qui s'adaptent aux composés chimiques utilisés.The present invention proposes, as a novelty, the complete sterilization of the internal atmosphere by its localized oxidation, and also the modification of the electrostatic balance of the internal volume of the container. Sterilization is carried out by localized oxidation in a chamber where the internal ambient air of the container is compressed, and the modification of the electrostatic balance is obtained by thermionic emission of electrons, accelerated by an appropriately polarized anode. Air & interior of container is moved by propeller suitably positioned
The use of the atmosphere-controlled container for the storage of agricultural products has obviously remained advantageous when compared with the storage techniques used or developed as indicated below. In short, the analysis is as follows the use of a controlled atmosphere has become known as the most advanced technological variant of storage techniques. Oxygen concentration, humidity and temperature are controlled and gases such as C02, N2 and the like are frequently used in order to reduce the proliferation of microorganisms and insects, thus using very few insecticides and germicides. These techniques are effective in some cases, since there are anaerobic microorganisms which survive in the absence of oxygen, as well as germs and insects which adapt to the chemical compounds used.
Le conteneur avec atmosphère contrôlée est une amélioration significative dans les techniques de stockage sous atmosphère contrôlée, puisqu'il introduit la nouveauté de la stérilisation complète du milieu par oxydation localisée dans une chambre de traitement. Le système de densité énergie élevée dans les capillaires céramiques fut employé dans les prototypes, ce qui provoque l'oxydation des agents oxydants dans l'enceinte de traitement, conjointement avec la modification de l'équilibre électrostatique. La stérilisation utilisée de cette manière élimine complètement les micro-organismes aérobies et anaérobies sans qu'il soit besoin d'utiliser des composés chimiques. La modification de l'équilibre électrostatique du milieu, selon J.J. Thomson et G.P. The container with controlled atmosphere is a significant improvement in storage techniques under controlled atmosphere, since it introduces the novelty of complete sterilization of the medium by localized oxidation in a treatment chamber. The system of high energy density in the ceramic capillaries was used in the prototypes, which causes the oxidation of the oxidizing agents in the treatment enclosure, together with the modification of the electrostatic balance. Sterilization used in this way completely eliminates aerobic and anaerobic microorganisms without the need to use chemical compounds. The modification of the electrostatic balance of the medium, according to J.J. Thomson and G.P.
Thomson dans l'article "Conduction of Electricity through Gases", pages 310, 394, DOVER PUB. INC. N.Y. USA, 1963, provoque une modification de la tension superficielle du milieu liquide dans cet environnement ; il crée des noyaux de condensation, provoqués par la formation de dipoles en suspension, en apportant une modification appréciable de la pression de vapeur. Ces effets maintiennent le produit stocké à un taux d'humidité bas.Thomson in the article "Conduction of Electricity through Gases", pages 310, 394, DOVER PUB. INC. N.Y. USA, 1963, causes a modification of the surface tension of the liquid medium in this environment; it creates condensation nuclei, caused by the formation of suspended dipoles, bringing about an appreciable modification of the vapor pressure. These effects keep the stored product at a low humidity level.
L'élimination des micro-organismes de l'environnement, associée avec les effets décrits ci-dessus, provoque des modifications appréciables de l'écosystème qui permet à de nombreux insectes de survivre, étant donné que la présence de quelques champignons présente une importance singulière comme nourriture pour les larves. Ce déséquilibre provoque une réduction drastique de la prolifération des insectes. The elimination of microorganisms from the environment, associated with the effects described above, causes appreciable changes in the ecosystem which allows many insects to survive, since the presence of a few fungi is of particular importance. as food for the larvae. This imbalance causes a drastic reduction in the proliferation of insects.
En ce qui concerne les dommages provoqués par les rongeurs, le conteneur à atmosphere contrôlée est hermétiquement fermé et est de ce fait inaccessible 9 ces animaux. With regard to damage caused by rodents, the container with controlled atmosphere is hermetically closed and is therefore inaccessible to these animals.
Il constitue une variante modulaire aux techniques de stockage 9 faible coat, étant donné qu'il peut être considéré comme un système intégré de stockage et de transport. Les producteurs ruraux peuvent adapter leurs capacités de stockage aux nécessités immédiates, et le transport a lieu quand le besoin s'en fait sentir, en réduisant ainsi les pertes inhérentes à de telles opérations. It is a modular variant to low-cost storage techniques 9, since it can be considered as an integrated storage and transport system. Rural producers can adapt their storage capacities to immediate needs, and transport takes place when the need arises, thereby reducing the losses inherent in such operations.
L'utilité de la présente invention est d'une portée incalculable puisqu'elle permet le stockage économique de petites quantités de produits agricoles tout en réduisant le coût de stockage de grandes quantités, étant donné que le système présente des caractéristiques modulaires et peut titre dimensionné comme le souhaite l'utilisateur. The utility of the present invention is incalculable in scope since it allows the economical storage of small quantities of agricultural products while reducing the cost of storage of large quantities, since the system has modular characteristics and can therefore be dimensioned. as desired by the user.
Du point de vue économique, la mobilité et le caractère modulaire de cette méthode de stockage révolutionne la technique de calcul des prix de revient pour l'installation d'un système de stockage. Le bas prix de revient de l'installation de la présente invention et la consommation négligeable d'énergie ont été déterminés et il s'est avéré que 300 watts suffisent pour un conteneur de 12,19 m (40 pieds) en utilisant le système de densité 9 énergie élevée d'oxydation par capillaires céramiques. Toutefois un agent oxydant quelconque peut être utilisé et le facteur déterminant est le prix de revient ou l'application de la méthode. From the economic point of view, the mobility and modular nature of this storage method revolutionizes the technique of calculating cost prices for the installation of a storage system. The low cost price of the installation of the present invention and the negligible energy consumption have been determined and it has been found that 300 watts is sufficient for a container of 12.19 m (40 feet) using the system of density 9 high energy of oxidation by ceramic capillaries. However, any oxidizing agent can be used and the determining factor is the cost price or the application of the method.
L'invention a donc pour objet un conteneur à atmosphère contrôlée, caractérisé par le fait que l'air à l'intérieur du conteneur est traité dans une chambre d'oxydation par circulation forcée, en provoquant l'oxydation des particules en suspension et en neutralisant l'atmosphère. Dans ce conteneur, l'élément d'oxydation à l'intérieur de la chambre d'oxydation est rendu thermiquement actif et est de préférence constitué de capillaires dans un bloc réfractaire en céramique. The invention therefore relates to a container with controlled atmosphere, characterized in that the air inside the container is treated in an oxidation chamber by forced circulation, causing the oxidation of the particles in suspension and neutralizing the atmosphere. In this container, the oxidation element inside the oxidation chamber is made thermally active and preferably consists of capillaries in a ceramic refractory block.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'air interne est éjecté par des tubes pourvus se petits orifices, fixés à la paroi supérieure du conteneur et soudés à l'intérieur d'un conduit principal le long de l'intersection entre la paroi verticale et la paroi supérieure, leurs dimensions étant définies selon le volume d'air à traiter par unité de temps.Dans ce mode de réalisation, l'air interne est aspiré par un dispositif de propulsion, de préférence un ventilateur axial dont l'entrée basse pression est raccordée au conduit principal du plancher et dont la sortie haute pression est raccordée au système d'oxydation par des capillaires, la neutralisation des ions positifs étant réalisée par émission thermo-ionique d'électrons, tandis que le système en entier est raccordé au conduit principal sur la paroi supérieure, et que l'élément de propulsion est contrôlé par un circuit électronique qui corréle les paramètres variables dans la chambre de stérilisation d'une façon telle que l'oxydation est réalisée sous sa forme optimale, le système d'oxydation et le système de propulsion et de commande étant alimentés par de l'énergie fournie par des panneaux photovoltarques montés près du conteneur. According to a particular embodiment of the invention, the internal air is ejected by tubes provided with small orifices, fixed to the upper wall of the container and welded inside a main duct along the intersection between the vertical wall and the upper wall, their dimensions being defined according to the volume of air to be treated per unit of time. In this embodiment, the internal air is sucked in by a propulsion device, preferably an axial fan whose l low pressure inlet is connected to the main floor duct and whose high pressure outlet is connected to the oxidation system by capillaries, the neutralization of positive ions being carried out by thermionic emission of electrons, while the entire system is connected to the main duct on the upper wall, and that the propulsion element is controlled by an electronic circuit which correlates the variable parameters in the cham sterilization bre in such a way that oxidation is carried out in its optimal form, the oxidation system and the propulsion and control system being powered by energy supplied by photovoltaic panels mounted near the container.
Selon une variante de réalisation de l'invention, le système d'oxydation est à l'intérieur du conteneur et logé dans une chambre adiabatique afin de protéger le conteneur de la chaleur et d'optimiser le processus d'oxydation. According to an alternative embodiment of the invention, the oxidation system is inside the container and housed in an adiabatic chamber in order to protect the container from heat and to optimize the oxidation process.
Dans ce qui suit sont exposés les résultats après essais sur quelques produits sous ce type d'environnement contrôlé pendant une année - café vert stocké : pas de micro-organismes ni d'insectes ne sont apparus, et aucun composé chimique ne fut utilisé. I1 y eut une réduction d'humidité du produit tout au long de la période d'essai. In what follows are exposed the results after tests on some products under this type of controlled environment for a year - stored green coffee: no microorganisms or insects appeared, and no chemical compound was used. There was a reduction in product moisture throughout the test period.
- riz non décortiqué : des résultats similaires furent réalisés.- rice without husking: similar results were achieved.
- graines de soja récemment récoltées : des résultats similaires se sont produits.- recently harvested soybeans: similar results have occurred.
- articles en cuir : aucune moisissure ni champignon ne se sont formés pendant la période d'essai, pas plus qu'il n'y eut d'odeur.- leather goods: no mold or fungus formed during the trial period, no more than an odor.
La présente invention fonctionne ainsi en recueillant l'air l'intérieur du conteneur par des tubes renfermant des micro-perforations soudées au conduit principal sur le plancher du conteneur. Ce conduit principal est raccordé à l'entrée basse pression de l'élément propulseur. La sortie haute pression de l'élément propulseur est raccordée à la chambre d'oxydation et d'ionisation. La stérilisation et la neutralisation des ions positifs sont réalisées dans cette chambre, qui est pourvue de capillaires polarisés de façon appropriée et d'une anode d'accélération. The present invention thus works by collecting the air inside the container by tubes containing micro-perforations welded to the main duct on the floor of the container. This main conduit is connected to the low pressure inlet of the propellant element. The high pressure outlet of the propellant is connected to the oxidation and ionization chamber. Sterilization and neutralization of positive ions is carried out in this chamber, which is provided with appropriately polarized capillaries and an acceleration anode.
L'élément de propulsion est commandé au moyen d'un circuit électronique qui établi la période de temps pendant laquelle l'air reste dans la chambre avec son écoulement de sortie par les conduits. La sortie de la chambre de stérilisation et d'ionisation est raccordée au conduit principal dans la paroi supérieure, auquel les tubes micro-perforés destinés å l'éjection de l'air de traitement sont soudés.The propulsion element is controlled by means of an electronic circuit which establishes the period of time during which the air remains in the chamber with its outlet flow through the conduits. The outlet of the sterilization and ionization chamber is connected to the main duct in the upper wall, to which the micro-perforated tubes intended for the ejection of the process air are welded.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description non limitative suivante d'une forme de réalisation de conteneur selon l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels
Figure 1 représente un conteneur normalisé, la référence numérique 1 indiquant les portes et la référence numérique 2 les parois en acier embouti de résistance mécanique maximale.Other advantages and characteristics of the invention will appear on reading the following nonlimiting description of an embodiment of a container according to the invention, with reference to the accompanying drawings in which
Figure 1 represents a standardized container, the reference numeral 1 indicating the doors and the reference numeral 2 the pressed steel walls of maximum mechanical resistance.
Figure 2 représente le système d'aspiration de l'air, monté sur le plancher du conteneur. Ce système peut être protégé par un grillage en bois, la référence numérique 1 indiquant le conduit principal dans le plancher, la référence numérique 2 le fond du conteneur (la partie la plus basse), les références 3 et 4 les parois arrière et latérale, la référence 5 les conduits d'aspiration, la référence 6 l'extrémité du conduit principal auquel la chambre de traitement est connectée et la référence 7 les micro-perforations dans les conduits collecteurs. Figure 2 shows the air suction system, mounted on the floor of the container. This system can be protected by a wooden grid, the reference numeral 1 indicating the main duct in the floor, the numerical reference 2 the bottom of the container (the lowest part), the references 3 and 4 the rear and side walls, reference 5 the suction ducts, reference 6 the end of the main duct to which the treatment chamber is connected and reference 7 the micro-perforations in the collecting ducts.
Figure 3 représente le système d'éjection de l'air monté dans la paroi supérieure du conteneur, la référence numérique 1 indique le conduit principal dans la paroi supérieure, la référence numérique 2 la paroi supérieure du conteneur, les références numériques 3 et 4 les parois arriere et latérale, la référence numérique 5 les conduits d'éjection, la référence numérique 6 l'extrémité du conduit principal auquel la chambre de traitement est connectée, et la référence numérique 7 les micro-perforations dans les conduits collecteurs. Figure 3 shows the air ejection system mounted in the upper wall of the container, the reference numeral 1 indicates the main duct in the upper wall, the reference numeral 2 the upper wall of the container, the reference numerals 3 and 4 the rear and side walls, the reference numeral 5 the ejection conduits, the reference numeral 6 the end of the main conduit to which the treatment chamber is connected, and the reference numeral 7 the micro-perforations in the collecting conduits.
Figure 4 représente le système de neutralisation des ions positifs et d'oxydation des particules. Ce système est fixé à l'une des parois internes et raccordé au système collecteur et d'éjection de l'air. Les références numériques 1 et 7 indiquent les connexions aux conduits principaux d'aspiration et d'injection, respectivement, la référence numérique 2 indique le moteur qui actionne l'hélice 3 pour la propulsion de l'air, la référence numérique 4 indique le dispositif de contrôle électronique qui corréle les paramètres variables du traitement et détermine le débit d'évacuation d'air, la référence numérique 5 indique le bloc céramique renfermant les capillaires de l'air stérilisé, la référence numérique 6 désigne l'anode pour accélérer l'émission thermo-ionique due a la température élevée des filaments capillaires si l'on utilise un oxydant thermique, la référence numérique 8 désigne un polariseur haute tension et la référence nO 9 la chambre haute pression. Figure 4 shows the system for neutralizing positive ions and oxidizing particles. This system is fixed to one of the internal walls and connected to the collector and air ejection system. The reference numerals 1 and 7 indicate the connections to the main suction and injection conduits, respectively, the reference numeral 2 indicates the motor which actuates the propeller 3 for the propulsion of the air, the reference numeral 4 indicates the device of electronic control which correlates the variable parameters of the treatment and determines the air discharge rate, the numerical reference 5 indicates the ceramic block containing the capillaries of the sterilized air, the numerical reference 6 indicates the anode to accelerate the thermionic emission due to the high temperature of the capillary filaments if a thermal oxidizer is used, the reference numeral 8 designates a high voltage polarizer and the reference nO 9 the high pressure chamber.
La figure 5 représente le système installé å l'intérieur du conteneur, tandis que les références numériques 1, 2 et 3 désignent la paroi supérieure, le plancher et la paroi latérale, respectivement ; les références numériques 4 et 5 désignent les conduits principaux de la paroi supérieure et du plancher ; les références numériques 6 et 7 les conduits collecteurs et d'éjection de l'air ; les références numériques 8 et 9 les connexions entre la chambre de traitement et le plancher principal et les conduits de la paroi supérieure ; la référence numérique 10 le système de traitement de l'air. FIG. 5 represents the system installed inside the container, while the reference numerals 1, 2 and 3 denote the upper wall, the floor and the side wall, respectively; reference numerals 4 and 5 designate the main conduits of the upper wall and the floor; reference numerals 6 and 7 the air collection and ejection conduits; reference numerals 8 and 9 the connections between the treatment chamber and the main floor and the conduits of the upper wall; reference numeral 10 the air treatment system.
La présente invention est simple & fabriquer et peut être montée immédiatement dans les conteneurs existants. The present invention is simple to manufacture and can be mounted immediately in existing containers.
Son application se rapporte au stockage et au transport des produits périssables ou bien des produits ou articles soumis a l'action des micro-organismes. Its application relates to the storage and transport of perishable products or products or articles subjected to the action of microorganisms.
L'invention trouve également son application pour le stockage des produits agricoles et peut servir de silo modulaire. Elle permet de stocker 9 bas prix les grains en vrac qui auparavant ne pouvaient être emmagasinés de façon économique, en subvenant ainsi aux besoins d'un grand nombre de producteurs ruraux. The invention also finds its application for the storage of agricultural products and can be used as a modular silo. It allows bulk grain to be stored at 9 low prices which previously could not be stored economically, thereby meeting the needs of a large number of rural producers.
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