METODO Y DISPOSITIVO PARA CREAR UNA ATMOSFERA ACONDICIONADA.

Dispositivo para crear una atmósfera acondicionada en un receptáculo de almacenamiento o de transporte (14) que tiene un compresor (3) para producir aire comprimido,

un dispositivo de refrigeración (5) para enfriar el aire comprimido, una membrana separadora de gas (10) dispuesta después del compresor y del dispositivo de refrigeración para producir una corriente de gas rica en nitrógeno, donde la corriente de gas que sale de la membrana separadora de gas se conduce al receptáculo de almacenamiento o de transporte (14) para conseguir una atmósfera rica en nitrógeno y acondicionada dentro del receptáculo, presentando el dispositivo una membrana de humectación (12) que está dispuesta detrás de la membrana separadora de gas (10) y conduciéndose la corriente de nitrógeno que sale de la membrana separadora de gas (10) a través de la membrana de humectación (12) y cargándose de humedad, caracterizado porque la membrana separadora de gas (10) está conectada después de una válvula reguladora de nitrógeno (11), siendo la válvula reguladora de nitrógeno una válvula en cascada y estando dispuesto en el dispositivo antes de la membrana separadora de gas (10) un colector de agua (201) que está formado por un fondo funcional y una chapa de reborde, teniendo el fondo funcional (202) una sección transversal circular y estando montado sobre la membrana separadora de gas en lugar de una brida de entrada

Método y dispositivo para crear una atmósfera acondicionada.

El objeto de la invención es un dispositivo para crear una atmósfera acondicionada en un receptáculo de almacenamiento o de transporte que tiene un compresor para producir aire comprimido, un dispositivo de refrigeración para enfriar el aire comprimido, una membrana separadora de gas dispuesta después del compresor y el dispositivo de refrigeración para producir una corriente de gas rica en nitrógeno. También es objeto de la invención, un procedimiento para crear una atmósfera acondicionada en un receptáculo de almacenamiento o de transporte en el cual se genera aire comprimido mediante un compresor, a continuación se enfría el aire comprimido con un dispositivo de refrigeración y se genera una corriente de gas rica en nitrógeno a partir del aire comprimido para ser conducida al receptáculo de transporte mediante una membrana separadora de gas.

Los bienes perecederos sólo se pueden conservar limitadamente en condiciones ambientales corrientes. Según el tipo de mercadería, los tiempos de almacenamiento y por lo tanto los de transporte son en parte de sólo unos pocos días. El mantenimiento de la calidad durante un tiempo de almacenamiento o de transporte más prolongado se puede mejorar mediante una atmósfera circundante modificada. En este contexto se sabe que una atmósfera reducida en oxígeno en el receptáculo de almacenamiento o de transporte mejora el mantenimiento de la calidad.

El uso de una atmósfera acondicionada (Controlled Atmosphere (CA)) en el almacenamiento y el transporte de frutas y verduras (bienes perecederos) tiene especial significación. Los tiempos de almacenamiento naturales de bienes tales como frutas, verduras, frutos y flores son muy breves, en parte sólo de pocos días. En vista de que estos bienes se transportan a todo el mundo, la logística de transporte tiene un interés considerable en procedimientos y dispositivos para realizar almacenamientos y transportes prolongados.

La condición básica para el almacenamiento y el transporte de frutas y verduras es la refrigeración. Si además se reduce extremadamente el contenido de oxígeno de la atmósfera del receptáculo de almacenamiento o de transporte, los bienes transportados caen en una especie de "coma artificial". Los procesos vitales de los frutos se reducen al mínimo y el uso de energía desciende. En tales condiciones pueden almacenarse o transportarse durante semanas, aún frutos maduros.

En los últimos años se han construido y operado tales receptáculos de almacenamiento o de transporte con sistemas de refrigeración, en los cuales reina una atmósfera acondicionada con la técnica basada en una membrana. Para producir nitrógeno se genera aire comprimido a partir del aire circundante (aproximadamente un 78% nitrógeno y un 21% oxígeno) y se conduce a través de una membrana separadora de gas, la que según la presión ajustada, produce una corriente de nitrógeno con el 1 - 5% de oxígeno residual en la salida de la membrana. Según su pureza, la corriente de nitrógeno tiene una proporción del 20 - 30% del aire comprimido usado. La membrana separa, además de otros, los gases contenidos en el aire comprimido (p. ej. gases nobles) y también el vapor de agua presente en el aire comprimido.

Un dispositivo de ese tipo para producir una atmósfera que contiene nitrógeno en un receptáculo de transporte es conocido a partir del documento EP 0 357 949 B1, donde se obtiene nitrógeno del medio ambiente mediante un generador de nitrógeno, que comprende un compresor de aire y una membrana separadora de gas. Este dispositivo se describe como unidad separable que se puede montar en caso necesario, para receptáculos de transporte, que en caso necesario también puede comprender un grupo de refrigeración. La desventaja de la instalación descrita es que no es posible un ajuste controlado de la humedad en la atmósfera del receptáculo. Tampoco es posible influir la calidad del nitrógeno en cuanto a su contenido de oxígeno residual durante la operación.

Los frutos transportados despiden humedad durante su transporte. Esta entrega de humedad se acentúa cuando baja la humedad en la atmósfera del receptáculo y produce una pérdida de peso medible. Esta pérdida de peso no solamente implica una reducción de la masa susceptible de ser vendida y con ello una reducción del ingreso, sino que la fruta pierde su aspecto de fresca, lo cual constituye igualmente un perjuicio para la comercialización. Por ejemplo, en transportes en contenedor desde Brasil a Europa con un transporte en atmósfera acondicionada, la pérdida de peso habitual de la fruta asciende al 2 - 3% en peso del peso original.

Por ello el documento DE 101 43 527 C2 propone un dispositivo con el cual se obtiene nitrógeno del aire circundante con un compresor de aire y una membrana separadora de gas. El dispositivo comprende simultáneamente un dispositivo regulador de la humedad para aumentar el contenido de humedad de la atmósfera del receptáculo. La desventaja de este dispositivo regulador de la humedad es que no es posible un suministro adecuado de humedad, sino que la humectación descrita funciona en un procedimiento de conectado/desconectado. Además, esta instalación no permite manejar puntualmente el contenido de oxígeno residual en el aire comprimido rico en nitrógeno.

Del documento WO 03/086874 A1 se conoce un receptáculo de transporte en el que la atmósfera del receptáculo se humecta mediante un dispositivo de humectación. En este caso la humedad obtenida al deshumectar el aire comprimido para producir nitrógeno se suministra a una corriente parcial de nitrógeno. La transferencia de humedad está limitada por la capacidad de absorción de la corriente de nitrógeno. No es posible una regulación orientada de la humedad de la corriente parcial de nitrógeno, en caso de necesidad la corriente parcial de nitrógeno no se conduce a través de las membranas de humectación, de forma que no tiene lugar la humectación. Mediante el acoplamiento de las corrientes de nitrógeno, el sistema no puede reaccionar de forma orientada a las condiciones cambiadas en el receptáculo.

El objeto de la presente invención es preparar un procedimiento y un dispositivo que superen las desventajas conocidas del estado de la técnica y que sean particularmente apropiados para producir y mantener una atmósfera acondicionada con un contenido de nitrógeno aumentado y un contenido de humedad definido en un receptáculo de almacenamiento o de transporte, a partir del aire circundante y a cualquier temperatura ambiente. El agua requerida para la humectación de la atmósfera del receptáculo se obtiene en este caso exclusivamente de la atmósfera del receptáculo y de la atmósfera circundante, de manera que el dispositivo no necesita una reserva de agua separada para la humectación.

Este objeto se resuelve según la invención, con un dispositivo para crear una atmósfera acondicionada en un receptáculo de transporte que tiene un compresor para producir aire comprimido, un dispositivo de refrigeración para enfriar el aire comprimido, una membrana separadora de gas colocada después del compresor y el dispositivo de refrigeración, para generar una corriente de gas rica en nitrógeno, donde la corriente de gas que sale de la membrana separadora de gas se conduce al receptáculo de almacenamiento y de transporte para obtener una atmósfera rica en nitrógeno y acondicionada dentro del receptáculo, presentando el dispositivo una membrana de humectación que está dispuesta detrás de la membrana separadora de gas y que conduce la corriente de nitrógeno que sale de la membrana separadora de gas a través de la membrana de humectación y se carga de humedad en la membrana de humectación, con las características del dispositivo de la reivindicación 1.

El objeto también se resuelve mediante un procedimiento para crear una atmósfera acondicionada en un receptáculo de almacenamiento o de transporte donde se produce aire comprimido por medio de un compresor, opcionalmente del aire circundante o de la atmósfera del receptáculo, a continuación se enfría el aire comprimido con un dispositivo de refrigeración y se genera una corriente de gas rica en nitrógeno preferentemente a partir del aire comprimido para conducirla al interior del receptáculo de almacenamiento o de transporte por medio de una membrana separadora de gas, donde la corriente de nitrógeno es humectada con particular preferencia antes de ser introducida en el receptáculo de almacenamiento o de transporte, caracterizado porque la atmósfera rebosante del receptáculo se conduce en un circuito y después de su salida...

1. Dispositivo para crear una atmósfera acondicionada en un receptáculo de almacenamiento o de transporte (14) que tiene un compresor (3) para producir aire comprimido, un dispositivo de refrigeración (5) para enfriar el aire comprimido, una membrana separadora de gas (10) dispuesta después del compresor y del dispositivo de refrigeración para producir una corriente de gas rica en nitrógeno, donde la corriente de gas que sale de la membrana separadora de gas se conduce al receptáculo de almacenamiento o de transporte (14) para conseguir una atmósfera rica en nitrógeno y acondicionada dentro del receptáculo, presentando el dispositivo una membrana de humectación (12) que está dispuesta detrás de la membrana separadora de gas (10) y conduciéndose la corriente de nitrógeno que sale de la membrana separadora de gas (10) a través de la membrana de humectación (12) y cargándose de humedad, caracterizado porque la membrana separadora de gas (10) está conectada después de una válvula reguladora de nitrógeno (11), siendo la válvula reguladora de nitrógeno una válvula en cascada y estando dispuesto en el dispositivo antes de la membrana separadora de gas (10) un colector de agua (201) que está formado por un fondo funcional y una chapa de reborde, teniendo el fondo funcional (202) una sección transversal circular y estando montado sobre la membrana separadora de gas en lugar de una brida de entrada.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de refrigeración (5) está dispuesto completamente en el receptáculo de almacenamiento o de transporte (14).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la refrigeración en el dispositivo de refrigeración (5) se realiza a través del intercambiador de calor con la corriente de aire enfriado y la instalación de refrigeración.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque delante de la membrana separadora de gas (10) está conectada una válvula multivía (8) para la división de la corriente de aire comprimido.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque la válvula multivía (8) divide el aire comprimido en dos corrientes parciales, de las que una se conduce a la membrana separadora de gas (10) y la segunda se conduce al mismo tiempo a la membrana de humectación (12).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque adicionalmente a la corriente de nitrógeno la membrana de humectación (12) es atravesada en el lado secundario por el aire comprimido producido por el compresor (3), y al aire comprimido se le extrae la humedad en la membrana de humectación (12) y se le transfiere a la corriente de nitrógeno.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque entre el dispositivo de refrigeración (5) y la membrana separadora de gas (10) está dispuesto un separador de agua (6) para separar el agua de condensación y/o un filtro de aire (7) para limpiar el aire comprimido, preferiblemente un separador de agua con filtro de aire conectado detrás.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la salida del receptáculo (14) está dispuesta una válvula de mantenimiento de presión (13) que está unida a través de un dispositivo de aspiración (2) con el compresor (3), pudiéndose conectar el dispositivo de aspiración (2) de forma tal que para producir el aire comprimido, al compresor se le alimenta esencialmente con atmósfera del receptáculo que sale de la válvula de mantenimiento de presión (13).

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque entre el compresor (3) y el dispositivo de refrigeración (5) está dispuesta una válvula mezcladora (4) que divide el aire comprimido que sale del compresor en dos corrientes parciales, conduciéndose una corriente parcial a través del dispositivo de refrigeración (5) y a continuación reuniéndose de nuevo en un punto de mezclado (T1) con la segunda corriente parcial para ajustar una temperatura definida.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque entre la válvula multivía (8) y el receptáculo de almacenamiento o de transporte (14) está dispuesta una válvula de expansión (9).

11. Procedimiento para crear una atmósfera acondicionada en un receptáculo de almacenamiento o de transporte en el que mediante un compresor (3) se produce aire comprimido, opcionalmente a partir del aire circundante o de la atmósfera del receptáculo, el aire comprimido se enfría a continuación con un dispositivo de refrigeración (5) y a partir del aire comprimido se produce mediante una membrana separadora de gas (10), una corriente de gas rica en nitrógeno para su conducción al receptáculo de almacenamiento o de transporte (14), humectándose preferiblemente la corriente de nitrógeno antes de entrar en el receptáculo de almacenamiento o de transporte, caracterizado porque la atmósfera del receptáculo rebosante se conduce a un circuito y después de su salida del receptáculo de almacenamiento o de transporte (14) se suministra de nuevo al compresor de aire comprimido (3), estando conectada una válvula reguladora de nitrógeno (11) después de la membrana separadora de gas (10) y siendo está válvula reguladora de nitrógeno una válvula en cascada.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque mediante una membrana de humectación (12) se ajusta un contenido de humedad definido de la corriente de nitrógeno.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque la humedad para cargar la membrana de humectación (12) se obtiene del aire comprimido.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque la membrana de humectación (12) está conectada después de la membrana separadora de gas (10).

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque el dispositivo de refrigeración (5) está dispuesto en el interior del receptáculo de almacenamiento o de transporte.

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque antes de la membrana separadora de gas (10) está dispuesto un intercambiador de calor (101) que está constituido preferiblemente por un tubo interior y un tubo exterior que rodea a éste.

17. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10 ó 16, caracterizado porque la válvula en cascada está unida directamente con la abertura de salida de la membrana separadora de gas.

18. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque la válvula en cascada presenta un cuerpo de válvula con sistema interno de orificios y dispositivos internos de equilibrado y tres válvulas de brida.

19. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10 ó 16 a 18, caracterizado porque el compresor (3) está unido a un refrigerador de aceite y el refrigerador de aceite es un intercambiador de calor de medio refrigerador y aceite, en particular un intercambiador de calor de placas.