EP1102713A1 - Procede et dispositif de stockage d'articles sous atmosphere - Google Patents

Procede et dispositif de stockage d'articles sous atmosphere

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Publication number
EP1102713A1
EP1102713A1 EP99934779A EP99934779A EP1102713A1 EP 1102713 A1 EP1102713 A1 EP 1102713A1 EP 99934779 A EP99934779 A EP 99934779A EP 99934779 A EP99934779 A EP 99934779A EP 1102713 A1 EP1102713 A1 EP 1102713A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
gas
juxtaposition
chamber
modules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99934779A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marc Leturmy
Claude Bonet
Bertrand Dutournier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude, LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP1102713A1 publication Critical patent/EP1102713A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D5/00—Tank wagons for carrying fluent materials
    • B61D5/04—Tank wagons for carrying fluent materials with means for cooling, heating, or insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/74—Large containers having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents
    • B65D88/745—Large containers having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents blowing or injecting heating, cooling or other conditioning fluid inside the container
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
    • A23L3/3409—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
    • A23L3/3418—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor in a controlled atmosphere, e.g. partial vacuum, comprising only CO2, N2, O2 or H2O
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2588/00—Large container
    • B65D2588/74—Large container having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents
    • B65D2588/743—Large container having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents blowing or injecting heating, cooling or other conditioning fluid inside the container
    • B65D2588/746—Large container having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents blowing or injecting heating, cooling or other conditioning fluid inside the container with additional treatment function

Definitions

  • the present invention relates to the field of devices for storing articles under a controlled atmosphere. We know that in many branches of industry
  • the storage atmosphere can typically be dry air or a nitrogen atmosphere containing not more than a given limit content of residual oxygen or residual water vapor.
  • Cabinets or storage modules have variable volumes, in an approximate range commonly ranging from 100 liters to 2,000 liters, the flows injected continuously being generally quite low, of the order of 50 to 150 liters / h.
  • One of the easy ways to better visualize the operating problems of such storage cabinets is to calculate the time of reconditioning of the atmosphere after a door opening.
  • V P Vo x log (Xo X F )
  • V P representing the volume of gas injected
  • V 0 the volume of the enclosure
  • X 0 the initial content of the enclosure in the element under consideration (for example oxygen, 21% when a door has been opened and enter air)
  • X F representing the desired final content of the element under consideration.
  • Xo therefore corresponds to air (21% residual oxygen), following a door opening.
  • the nitrogen flow injected here for this first example permanently is 0.25 m 3 / h.
  • the device for storing articles in an atmosphere then comprises: i) at least one storage module capable of accommodating the articles to be stored, j) means for setting up the storing atmosphere inside of the module, and is characterized in that at least one of the said storage modules is of substantially parallelepiped shape, having two substantially vertical opposite walls, and in that the means for setting up the storage atmosphere comprise a first system gas supply located near one of said two substantially vertical walls of the module, the first supply system being capable of producing a substantially lateral and laminar gas flow towards the second substantially vertical wall of the module which is opposite it .
  • the device according to the invention can also adopt one or more of the following characteristics:
  • At least one of said storage modules comprises means for evacuating gas from the interior of the module to the exterior of the module, capable of carrying out the evacuation of the gas from the top of the device;
  • Said at least one of said storage modules comprises a second gas diffusing system, located near said second substantially vertical wall of the module, and defining with this wall a second chamber, the first supply system and the second diffusing system gas defining between them a space for storing articles;
  • - Said second substantially vertical wall of said at least one of said storage modules is formed of a second gas diffuser system, capable of allowing the passage of gas from the module in question towards a storage module which is juxtaposed to it;
  • the first supply system defines with said first wall a first chamber, and it comprises means for injecting gas into this first chamber;
  • the device comprises several stackable storage modules, to obtain the desired overall storage volume for the articles, and each module comprises means for evacuating gas from inside the module towards the outside of the module, said evacuation means comprising at least one flue / chimney system, one of the said flue / chimney systems being located between the two second chambers of two superimposed modules, capable of allowing the evacuation of gas from the second chamber of the lower module to the second chamber of the upper module of the two superimposed modules considered; each of the modules includes its own first gas supply system, capable of supplying it with gas independently of the other modules;
  • the device comprises several juxtaposable storage modules, in order to obtain the desired overall storage volume for the articles, and each module is provided with its own first gas supply system capable of supplying it with gas independently of the other modules, and from its own second chamber, and it comprises means for evacuating gas from the interior of each module to the exterior of each module, each of the evacuation means being connected to the second chamber of each module considered;
  • the device comprises several juxtaposable and communicating storage modules, to obtain the desired overall storage volume for the articles, thus defining a first module of the juxtaposition and a last module of the juxtaposition, and only the first module of the juxtaposition is provided with a first gas supply system located near one of its two substantially vertical walls forming an outer wall of the juxtaposition, and capable of achieving a substantially lateral and laminar gas circulation towards the other of its two substantially vertical walls opposite it, then from there to the next modules in the juxtaposition;
  • the last module of the juxtaposition comprises a second gas diffuser system, located near one of its two substantially vertical walls which forms the external wall of the juxtaposition, and defining with this wall a second chamber, the second chamber being provided with a gas evacuation means, capable of evacuating to the outside the gas arriving at the last module of the juxtaposition coming from the module preceding it;
  • one of the two substantially vertical walls of the last module of the juxtaposition, which forms the external wall of the juxtaposition, is formed of a second gas diffusing system, capable of allowing evacuation to the outside of the gas arriving at the last module of the juxtaposition coming from the module preceding it;
  • the device comprises at least two parallel series of modules juxtaposed and in communication, only the first module of each juxtaposition being provided with a first gas supply system, the last module of each juxtaposition being provided with a second diffusing system located near its vertical wall forming the external wall of the juxtaposition, and forming with this external wall a second chamber, the second chamber being provided with a gas evacuation means, capable of evacuating the gas reaching outwards the last module of the juxtaposition from the module preceding it in the considered juxtaposition;
  • the device comprises at least two parallel series of modules juxtaposed and in communication, only the first module of each juxtaposition being provided with a first gas supply system, the vertical wall of the last module of each juxtaposition, forming the external wall of the considered juxtaposition, being formed of a second diffusing system, capable of evacuating towards the outside the gas arriving at the last module of the juxtaposition coming from the module preceding it in the considered juxtaposition;
  • the device is formed by an arrangement of at least two superimposed series of modules juxtaposed and in communication, capable of allowing the circulation of gas from the last module of a series to the module which is above it in the superposition , and so on until the last module of the upper series of the superimposition, the last module which is provided with a gas evacuation means, capable of evacuating towards the outside the gas reaching this last module from the module preceding it, the arrangement being supplied with gas at the level of a single gas supply system supplying the first module of the arrangement by considering the direction of circulation of the gas.
  • the communication between two juxtaposed modules is carried out by a gas diffuser system forming a common wall between the two juxtaposed modules considered;
  • Said first supply system comprises a first gas diffuser system defining with said first wall a first chamber, and comprises means for injecting gas into this first chamber;
  • Said first supply system consists of one or more porous tubes opening into the interior of the module and extending along said first vertical wall;
  • At least one of the device's gas diffusing systems consists of a plate made of porous material
  • At least one of the device's gas diffusing systems consists of a ceramic plate, sintered metal, polymer, or textile;
  • At least one of the device's gas diffusing systems consists of a metal grid
  • the two gas diffusing systems said at least one of the said storage modules, are constituted by plates of porous material, and the thickness of the second gas diffusing system is greater than the thickness of the first gas diffusing system ;
  • the two gas diffusing systems, of said at least one of said storage modules, are constituted by plates of porous material, and the porosity of the second gas diffusing system is lower than the porosity of the first gas diffusing system;
  • the means for injecting gas into the first chamber consist of an orifice formed in one of the walls of the module;
  • the gas injection means in the first chamber are constituted by one or more pipes opening out inside the first chamber, and provided with gas injection orifices, the orifices being directed towards said first substantially vertical wall of the module;
  • the gas injection means in the first chamber consist of one or more porous tubes, opening into the interior of the first chamber;
  • the invention also relates to a method for storing articles in an atmosphere, in an arrangement of at least one storage module, capable of accommodating the articles to be stored, and of substantially parallelepiped shape, having two substantially vertical opposite walls, using means for setting up the storage atmosphere inside said at least one module, the setting up means being capable of producing a substantially lateral circulation of the gas and laminar from one of said two substantially vertical walls towards the other of said two walls opposite it.
  • the method according to the invention can use arrangements of several superimposable and / or juxtaposable storage modules, to obtain the desired overall storage volume for the articles, in gaseous communication or not.
  • the positioning means comprise a first gas supply system located near one of said two substantially vertical walls of the module and a second gas diffuser system, located at proximity of the other of said two substantially vertical walls of the module, defining with this other wall a second chamber, and the gas is evacuated from the top of the arrangement using at least one chimney flue system , one of the said chimney flue systems being located between the two second chambers of two superposed modules, to allow the evacuation of gas from the second chamber of the lower module to the second chamber of the upper module of the two superimposed modules considered.
  • the module or the arrangement of several modules used is supplied with gas, in order to set up said atmosphere, according to one or the other of the following regimes:
  • conditioning time te is perfectly adjustable and controllable by an external member such as a programmable automaton, according to the specifications of the atmospheres sought.
  • it is the closing of the door of a module (after an opening that has occurred previously), which triggers the transition to conditioning mode (for example by triggering a timed relay which goes to him even actuate a solenoid valve on the gas circuit).
  • - Figure 1 is a schematic representation of a device according to the invention implementing an arrangement of superimposed modules, each module of the superposition being supplied with gas separately;
  • - Figure 2 provides another schematic representation of a device according to the invention implementing an arrangement of superimposed modules, the device being supplied at a single incoming point;
  • FIGS. 3 and 4 are schematic representations of devices according to the invention, implementing an arrangement of juxtaposed modules
  • FIG. 5 is a schematic representation of a device according to the invention, implementing an arrangement of two superimposed series of modules juxtaposed and in communication, the arrangement being supplied with gas at a single system gas supply supplying the first module of the arrangement considering the direction of gas flow;
  • FIG. 6 is a schematic representation of a device according to the invention, implementing an arrangement of four parallel series (superimposed) of modules juxtaposed and in communication, only the first module of each juxtaposition being provided with a system gas supply;
  • FIG. 7 is a schematic representation of a global installation including storage devices according to the invention, and whose performance is controlled and regulated.
  • FIG. 1 illustrates a case of a gas supply by module, the evacuation taking place through the second chambers of the superimposed modules (duct / chimney systems).
  • the module X (like the other storage modules which are superimposed on it) is of substantially parallelepiped shape, then defining a first substantially vertical wall P ⁇ , and a second substantially vertical wall P ⁇ 2 .
  • the module X also comprises a first gas diffusing system 5 as well as a second gas diffusing system 6, defining between the two diffusing systems a space 1 for storing articles, a storage space in which the presence has been provided here. a shelf 2.
  • the two plates are here made of sintered polymer material, in this case sintered polyethylene, the plate 5 being of a thickness close to 2 mm while the plate 6 has a thickness close to 4 mm.
  • the first gas diffuser system 5 defines with the first wall P ⁇ a first chamber 3, while the second gas diffuser system 6 defines with the second wall P ⁇ 2 a second chamber 4.
  • the gas source can be extremely varied.
  • injection orifices of the pipe 7 are here directed towards the first wall P ⁇ of the module, forcing the injected gas to perform a back and forth movement towards the first diffuser system 5, as shown schematically by the arrows 8 on the figure.
  • the gas injected through the pipe 7 then goes, through the first diffusing system 5, and along the storage space 1, to the second diffusing system 6, which it crosses, to enter the second chamber 4.
  • the gas is then evacuated from the second chamber 4 of the module X to the second chamber 12 of the module Y (which is superimposed on it) via a duct / chimney 10, then from there to the second chamber of the storage module Z also via a duct / chimney 11 connecting the second chamber of the module Y to the second chamber of the module Z, and so on ...
  • a gas circulation is carried out, in the arrangement of modules shown, from the bottom of the device to the top of the device, with evacuation of the gas through the upper part of this device;
  • the second diffusion system 6 allows on the one hand to isolate the evacuation corridor 4 from the storage area 1, in particular avoiding gas returns, therefore air from the evacuation corridor to the storage chamber (non-return system);
  • the presence of the second diffuser system 6 also makes it possible to maintain a slight overpressure in the storage area 1; - the group "pipe 7 / first diffuser 5" allows a substantially lateral diffusion and at low speed (preferably a few centimeters per second) of the gas at the outlet of the diffuser;
  • FIG. 1 shows an embodiment where the gas injection system in the first chamber 3 consists of a simple pipe 7 comprising injection orifices. It is nevertheless possible to envisage, without departing from the scope of the present invention, other advantageous systems for injecting gas inside the chamber 3, such as those reported in documents EP-A-659 515 and EP-A -686 844, on behalf of the Applicant, documents presenting gas injection assemblies making it possible to achieve excellent levels of homogenization over the entire surface of an enclosure and therefore suitable for the implementation of the present invention.
  • gas supply systems constituted by the combination of a pipe 7 and a diffuser system 5 along the first wall of the module
  • other supply systems making it possible to obtain such lateral and laminar gas circulation, such as a porous tube extending over all or part of a dimension of the wall Pxi of the module X .
  • FIGS. 2, 3, and 4 illustrate other embodiments of devices according to the invention, implementing, as appropriate, arrangements of superimposed or juxtaposed modules, modes which will be described in the following more briefly:
  • the superposition of the modules X, Y and Z is here supplied through the only pipe 7 opening into the first chamber of the module X, the gas s' then flows substantially laterally and laminarly through the module X, to enter the second chamber of X, and from there into the second chamber of Y via the duct / chimney 10, to then enter the module Y and traverse it laterally before being evacuated via the chimney 11 to the module Z and so on ...
  • FIG. 3 illustrates for its part a case of juxtaposition where each module X, Y and Z is supplied by a separate gas supply (pipe 7 in each first chamber), and for each module, the gas escapes by its own duct / chimney (10, 11) connected to the second chamber of each module.
  • This mode also illustrates a case where it has been preferred to evacuate the gas through the upper part of the device. - with regard to FIG. 4, the juxtaposition of the modules X, Y and
  • Z is in communication here, and therefore supplied through the only pipe 7 located in the first chamber of module X, the gas then flows substantially lateral and laminar through module X, to enter Y which it crosses and from there in Z, the communication between two juxtaposed modules being carried out by a gas diffuser system forming a common wall between the two juxtaposed modules considered (13 and 14 in the figure).
  • FIGS. 5 and 6 illustrate two arrangements of modules in accordance with the invention: - the device in FIG. 5 is formed of an arrangement of two superimposed series of modules juxtaposed and in communication, the arrangement being supplied with gas at a single gas supply system 50 -not detailed in the figure- supplying the first module (50A) of the arrangement considering the direction of gas flow.
  • the gas thus passes from one module to the other of the lower juxtaposition, until it reaches the last module (50F) of this lower juxtaposition, then from there to the module (50G) which is above it in the superposition, and so on until the last module (50L) of the upper series of superposition, last module which is provided with a means 51 for discharging gas, capable of evacuating to the outside the gas reaching this last module from the module preceding it.
  • the discharge means 51 is advantageously provided with a valve.
  • the device of Figure 6 is formed by an arrangement of 4 parallel series (superimposed) of juxtaposed and communicating modules (60A to 60F, 70A to 70F, 80A to 80F, and 90A to 90F) only the first module of each juxtaposition being provided with a first gas supply system (-not detailed in the figure- respectively 60, 70, 80, and 90), the vertical wall of the last module of each juxtaposition, forming the external wall of the juxtaposition considered , being formed of a second diffuser system, capable of evacuating to the outside, through a chimney duct, the gas arriving at the last module of the juxtaposition coming from the module preceding it in the considered juxtaposition.
  • a first gas supply system -not detailed in the figure- respectively 60, 70, 80, and 90
  • the vertical wall of the last module of each juxtaposition forming the external wall of the juxtaposition considered
  • being formed of a second diffuser system capable of evacuating to the outside, through a chimney duct, the gas arriving at the last module of the juxtaposition coming from the module preceding it
  • FIG. 7 is a schematic representation of a global installation including storage devices according to the invention, and whose performance can be controlled and regulated.
  • Each device 20A and 20B then comprises arrangement of one or more stackable and / or juxtaposable storage modules.
  • the installation also includes an oxygen sensor 25 located in the room or workshop where the storage 20A and 20B are located, a data acquisition and processing system 26 (for example a programmable controller), as well as a system 27 display as a PC.
  • a data acquisition and processing system 26 for example a programmable controller
  • an action 40B of the automaton on the valve 24 allowing, if necessary, to stop or modify the gas supply.
  • such a two-way circulation can exist between the controller 26 and the PC 27, to send regularly to the PC selected data and thus allow regular supervision by the user (nitrogen consumption, evolution over time of the residual oxygen content in the storage, reconditioning time, etc.) but also in the opposite direction to alert the automaton when a drift is observed and allow it to react accordingly.
  • each module has an internal volume of 27 liters and is supplied by a dedicated nitrogen supply (of cryogenic origin), the flow rate of which is close to 2 Nm 3 / h;
  • each module is equipped with 2 porous diffusers (5 and 6 in FIG. 1) made of polyethylene having a porosity of 40 microns, the thickness of the diffuser 5 being 2 mm while the thickness of the diffuser 6 is 4 mm;
  • duct / chimney connects the second chamber of the bottom module to the second chamber of the module which is superimposed on it;
  • the oxygen content of the atmosphere of the module concerned drops from 21% to a level below 100 ppm in just over 4 minutes; - following this same door opening, the dew point (representative of the water vapor content) of the atmosphere of the module concerned goes from + 12 ° C to - 27 ° C in about 5 minutes.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de stockage d'articles sous atmosphère, comportant au moins un module (X, Y, Z...) de stockage apte à accueillir les articles à stocker, module de forme sensiblement parallélépipédique et possédant deux parois (PX1, PY2) sensiblement verticales opposées, et des moyens (5, 7) de mise en place de ladite atmosphère de stockage à l'intérieur dudit au moins un module, les moyens de mise en place de l'atmosphère étant aptes à réaliser une circulation du gaz sensiblement latérale et laminaire de l'une des parois sensiblement verticales du module vers l'autre des parois qui lui est opposée.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE STOCKAGE D'ARTICLES SOUS ATMOSPHERE
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de stockage d'articles sous atmosphère contrôlée. On sait en effet que dans de nombreuses branches de l'industrie
(telles que l'électronique, ou encore l'alimentaire ou bien la pharmacie), on est amené à stocker de manière plus ou moins provisoire des objets sous atmosphère contrôlée, en attente d'utilisation ou en cours de fabrication.
L'atmosphère de stockage peut être typiquement un air sec ou encore une atmosphère d'azote ne contenant pas plus d'une teneur limite donnée en oxygène résiduel ou en vapeur d'eau résiduelle.
Ainsi, en considérant l'exemple de l'industrie électronique, on trouve couramment des moyens de stockage sous azote ou encore sous air sec, de composants électroniques en cours de fabrication, par exemple : - le stockage de circuits imprimés avant leur assemblage ;
- le stockage de puces nues avant assemblage sur des cartes électroniques ;
- certains composants passifs sensibles tels que quartz piézoélectrique ou encore relais; - le stockage de certaines nouvelles générations de composants tels QFPs ou BGAs, sensibles à l'humidité, non seulement au niveau de leurs terminaisons métalliques mais également de leur boîtier plastique.
On trouve également dans cette industrie des moyens de stockage sous air sec ou sous azote, de composants électroniques que l'on peut qualifier d'obsolètes ou de stratégiques, que l'utilisateur n'est pas certain de pouvoir se procurer dans les années qui viennent, et pour lesquels il effectue tout simplement son propre stock à long terme (pouvant atteindre plusieurs années).
On va alors trouver dans l'industrie selon l'application concernée des types de stockage très différents, depuis des stockage ouverts plusieurs fois par jour, voire par heure, jusqu'à des stockages que l'on ouvre une fois par mois voire encore moins souvent.
On comprend que de telles opérations de stockage sont nécessaires afin d'éviter toute interaction entre le composant et l'air ambiant, les principaux risques étant liés à la prise d'humidité de l'air ambiant par les composants, à l'oxydation de parties métalliques des composants ou des pistes de circuit imprimé par exemple, à la prise d'humidité par les boîtiers d'encapsulation en plastique (effet " pop-corn "), ou encore à une réaction à certaines particules polluantes de l'air ambiant, telles que oxyde de soufre ou composés halogènes. Ces problèmes de prise d'humidité par certains boîtiers plastiques d'encapsulation contraignent les utilisateurs à devoir étuver en température pendant typiquement 24 à 48 heures les composants électroniques considérés, et on conçoit les aspects négatifs de tels étuvages en terme économique et en terme de productivité. Comme signalé plus haut, lorsque de tels dispositifs de stockage sont utilisés pour de courtes durées, les composants étant introduits ou retirés de l'organe de stockage au fur et à mesure des besoins du site utilisateur, les modules de stockage sont alors ouverts et refermés extrêmement souvent, parfois plusieurs fois par heure. Bien entendu les problèmes de prise d'humidité existent aussi dans le cas des armoires de stockage longue durée.
Les armoires ou modules de stockage ont des volumes variables, dans une fourchette approximative allant couramment de 100 litres à 2 000 litres, les débits injectés en continu étant en général assez faibles, de l'ordre de 50 à 150 litre/h.
Une des façons aisée de mieux visualiser les problèmes de fonctionnement de telles armoires de stockage est de calculer le temps de reconditionnement de l'atmosphère après une ouverture de porte.
On utilise pour cela le modèle mathématique traditionnel dit " de purge par dilution " :
VP= Vo x log (Xo XF)
VP représentant le volume de gaz injecté, V0 le volume de l'enceinte, X0 la teneur initiale de l'enceinte en l'élément considéré (par exemple l'oxygène, 21% lorsqu'on a ouvert une porte et fait entrer de l'air), XF représentant la teneur finale souhaitée en l'élément considéré.
Afin de fixer les idées et mieux comprendre les problèmes qui peuvent se poser, considérons ci-dessous deux exemples d'armoires de stockage industrielles :
- a) le premier exemple d'armoire possède un volume Vo = 0,22 m3, et est utilisée pour stocker des composants électroniques sous azote dans une atmosphère de croisière (donc souhaitée) ne devant pas comporter plus de 100 ppm d'oxygène résiduel (XF = 100 ppm).
Xo correspond donc à l'air (21 % d'oxygène résiduel), suite à une ouverture de porte. Le débit d'azote injecté ici pour ce premier exemple en permanence est de 0,25 m3/h.
On en déduit alors que le volume d'azote nécessaire VP est égal à 1 ,683 m3, ce qui donne lieu après ouverture de l'armoire à un temps de reconditionnement de 1 ,683/0,25 = 6,73 h, soit 6 heures et 43 minutes. - b) Considérons maintenant le second exemple d'une armoire de taille supérieure dont le volume V0 est 1 ,4 m3, utilisée ici encore pour stocker sous azote des composants électroniques, l'atmosphère de croisière désirée étant à nouveau une atmosphère d'azote dont la teneur résiduelle en oxygène ne dépasse pas 100 ppm (XF = 100 ppm). Le débit d'azote injecté en permanence était le même que dans le cas du premier exemple (0,25 m3/h).
On en déduit alors que le volume d'azote nécessaire VP est égal à 10,7 m3 et qu'alors le temps de reconditionnement de l'armoire après ouverture s'évalue à 10,7/0,25 = 42,8 h, soit 42 heures et 48 minutes ! On voit donc que dans un cas comme dans l'autre les temps de reconditionnement ne sont pas adaptés à un stockage temporaire, et que dans ces cas concrets où les armoires de stockage sont en moyenne ouvertes 4 à 5 fois par heure, le stockage est inefficace, ne parvenant pas à maintenir au-dessus des composants une atmosphère dont la teneur résiduelle en oxygène soit effectivement celle recherchée, i.e inférieure ou égale à 100 ppm. Cette réalité rend également illusoire toute tentative, sur ces bases, de contrôle et régulation de l'atmosphère.
On voit alors à la lumière de ce qui précède qu'il existe de véritables besoins dans l'industrie, de stockages d'articles sous atmosphère contrôlée améliorés permettant, d'une part, d'atteindre les atmosphères de stockage recherchées (par exemple une faible teneur résiduelle en oxygène ou de vapeur d'eau dans une atmosphère d'azote), mais également d'atteindre un reconditionnement rapide de l'atmosphère après ouverture, compatible avec des fonctionnements où les organes de stockage sont au besoin ouverts plusieurs fois par heure. Le dispositif de stockage d'articles sous atmosphère selon l'invention comporte alors : i) au moins un module de stockage apte à accueillir les articles à stocker, j) des moyens de mise en place de l'atmosphère de stockage à l'intérieur du module, et se caractérise en ce que au moins un des dits modules de stockage est de forme sensiblement parallélépipédique, possédant deux parois sensiblement verticales opposées, et en ce que les moyens de mise en place de l'atmosphère de stockage comprennent un premier système d'amenée de gaz situé à proximité d'une des dites deux parois sensiblement verticales du module, le premier système d'amenée étant apte à réaliser une circulation du gaz sensiblement latérale et laminaire vers la seconde paroi sensiblement verticale du module qui lui est opposée. Le dispositif selon l'invention peut par ailleurs adopter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- au moins un des dits modules de stockage comporte des moyens d'évacuation de gaz depuis l'intérieur du module vers l'extérieur du module, aptes à réaliser l'évacuation du gaz par le haut du dispositif ; - ledit au moins un des dits modules de stockage comporte un second système diffuseur de gaz, situé à proximité de ladite seconde paroi sensiblement verticale du module, et définissant avec cette paroi une seconde chambre, le premier système d'amenée et le second système diffuseur de gaz définissant entre eux un espace de stockage des articles ; - ladite seconde paroi sensiblement verticale dudit au moins un des dits modules de stockage, est formée d'un second système diffuseur de gaz, apte à permettre le passage du gaz du module considéré vers un module de stockage qui lui est juxtaposé ;
- le premier système d'amenée définit avec la dite première paroi une première chambre, et il comprend des moyens d'injection de gaz dans cette première chambre ; le dispositif comporte plusieurs modules de stockage superposables, pour obtenir le volume de stockage global désiré pour les articles, et chaque module comprend des moyens d'évacuation de gaz depuis l'intérieur du module vers l'extérieur du module, lesdits moyens d'évacuation comprenant au moins un système de conduit/cheminée, un des dits systèmes de conduit/cheminée étant situé entre les deux secondes chambres de deux modules superposés, aptes à permettre l'évacuation du gaz de la seconde chambre du module inférieur vers la seconde chambre du module supérieur des deux modules superposés considérés ; - chacun des modules comprend son propre premier système d'amenée de gaz, apte à l'alimenter en gaz indépendamment des autres modules ;
- le dispositif comporte plusieurs modules de stockage juxtaposables, pour obtenir le volume de stockage global désiré pour les articles, et chaque module est muni de son propre premier système d'amenée de gaz apte à l'alimenter en gaz indépendamment des autres modules, et de sa propre seconde chambre, et il comprend des moyens d'évacuation de gaz depuis l'intérieur de chaque module vers l'extérieur de chaque module, chacun des moyens d'évacuation étant connecté à la seconde chambre de chaque module considéré ;
- le dispositif comporte plusieurs modules de stockage juxtaposables et en communication, pour obtenir le volume de stockage global désiré pour les articles, définissant ainsi un premier module de la juxtaposition et un dernier module de la juxtaposition, et seul le premier module de la juxtaposition est muni d'un premier système d'amenée de gaz situé à proximité d'une de ses deux parois sensiblement verticales formant une paroi extérieure de la juxtaposition, et apte à réaliser une circulation du gaz sensiblement latérale et laminaire vers l'autre de ses deux parois sensiblement verticales qui lui est opposée, puis de là vers les modules suivants dans la juxtaposition ;
- le dernier module de la juxtaposition comporte un second système diffuseur de gaz, situé à proximité de l'une de ses deux parois sensiblement verticales qui forme la paroi externe de la juxtaposition, et définissant avec cette paroi une seconde chambre, la seconde chambre étant munie d'un moyen d'évacuation de gaz, apte à évacuer vers l'extérieur le gaz parvenant au dernier module de la juxtaposition en provenance du module le précédant ;
- l'une des deux parois sensiblement verticales du dernier module de la juxtaposition, qui forme la paroi externe de la juxtaposition, est formée d'un second système diffuseur de gaz, apte à permettre l'évacuation vers l'extérieur du gaz parvenant au dernier module de la juxtaposition en provenance du module le précédant ;
- le dispositif comporte au moins deux séries parallèles de modules juxtaposés et en communication, seul le premier module de chaque juxtaposition étant muni d'un premier système d'amenée de gaz, le dernier module de chaque juxtaposition étant muni d'un second système diffuseur situé à proximité de sa paroi verticale formant la paroi externe de la juxtaposition, et formant avec cette paroi externe une seconde chambre, la seconde chambre étant munie d'un moyen d'évacuation de gaz, apte à évacuer vers l'extérieur le gaz parvenant au dernier module de la juxtaposition en provenance du module le précédant dans la juxtaposition considérée;
- le dispositif comporte au moins deux séries parallèles de modules juxtaposés et en communication, seul le premier module de chaque juxtaposition étant muni d'un premier système d'amenée de gaz, la paroi verticale du dernier module de chaque juxtaposition, formant la paroi externe de la juxtaposition considérée, étant formée d'un second système diffuseur, apte à évacuer vers l'extérieur le gaz parvenant au dernier module de la juxtaposition en provenance du module le précédant dans la juxtaposition considérée ;
- le dispositif est formé d'un arrangement d'au moins deux séries superposées de modules juxtaposés et en communication, apte à permettre la circulation du gaz du dernier module d'une série vers le module qui se trouve au dessus de lui dans la superposition, et ainsi de suite jusqu'au dernier module de la série supérieure de la superposition, dernier module qui est muni d'un moyen d'évacuation de gaz, apte à évacuer vers l'extérieur le gaz parvenant à ce dernier module en provenance du module le précédant, l'arrangement étant alimenté en gaz au niveau d'un unique système d'amenée de gaz alimentant le premier module de l'arrangement en considérant le sens de circulation du gaz.
- la communication entre deux modules juxtaposés est réalisée par un système diffuseur de gaz formant paroi commune entre les deux modules juxtaposés considérés ;
- le dit premier système d'amenée comporte un premier système diffuseur de gaz définissant avec ladite première paroi une première chambre, et comporte des moyens d'injection de gaz dans cette première chambre ;
- le dit premier système d'amenée est constitué d'un ou plusieurs tubes poreux débouchant à l'intérieur du module et s'étendant le long de ladite première paroi verticale ;
- au moins un des systèmes diffuseurs de gaz du dispositif est constitué d'une plaque en matière poreuse ;
- au moins un des systèmes diffuseurs de gaz du dispositif est constitué d'une plaque en céramique, en métal fritte, en polymère, ou en textile ;
- au moins un des systèmes diffuseurs de gaz du dispositif est constitué par une grille métallique ;
- les deux systèmes diffuseurs de gaz, du dit au moins un des dits module de stockage, sont constitués par des plaques en matière poreuse, et l'épaisseur du second système diffuseur de gaz est supérieure à l'épaisseur du premier système diffuseur de gaz ;
- les deux systèmes diffuseurs de gaz, dudit au moins un des dits module de stockage, sont constitués par des plaques en matière poreuse, et la porosité du second système diffuseur de gaz est inférieure à la porosité du premier système diffuseur de gaz ;
- les moyens d'injection de gaz dans la première chambre sont constitués par un orifice ménagé dans une des parois du module ;
- les moyens d'injection de gaz dans la première chambre sont constitués par une ou plusieurs canalisation(s) débouchant à l'intérieur de la première chambre, et munie(s) d'orifices d'injection de gaz, les orifices étant dirigés vers ladite première paroi sensiblement verticale du module ;
- les moyens d'injection de gaz dans la première chambre sont constitués d'un ou plusieurs tubes poreux, débouchant à l'intérieur de la première chambre ; L'invention concerne également un procédé de stockage d'articles sous atmosphère, dans un arrangement d'au moins un module de stockage, apte à accueillir les articles à stocker, et de forme sensiblement parallélépipédique, possédant deux parois sensiblement verticales opposées, utilisant des moyens de mise en place de l'atmosphère de stockage à l'intérieur dudit au moins un module, les moyens de mise en place étant aptes à réaliser une circulation du gaz sensiblement latérale et laminaire de l'une des dites deux parois sensiblement verticales vers l'autre des dites deux parois qui lui est opposée.
Comme on l'aura compris à la lumière de l'ensemble de la description qui précède, le procédé selon l'invention peut utiliser des arrangements de plusieurs modules de stockage superposables et/ou juxtaposables, pour obtenir le volume de stockage global désiré pour les articles, en communication gazeuse ou non.
Dans le cas d'utilisation d'un dispositif à plusieurs modules, on préférera alimenter le dispositif en parallèle, c'est à dire avec une arrivée de gaz spécifique à chaque module, ceci on le comprendra afin de n'avoir à balayer et reconditionner lors d'une ouverture que le module qui a été ouvert (rapidité, efficacité, évitement des pollutions d'autres modules non concernés etc.).
Néanmoins dans certains cas particuliers, en considérant notamment le nombre de modules de stockage mis en oeuvre, on pourra envisager, toujours dans le cadre de la présente invention, une alimentation du dispositif en série, l'arrangement n'étant alimenté en gaz qu'au niveau d'un seul point entrant, le gaz circulant d'un module à l'autre .
Selon une des mises en oeuvre de l'invention, les moyens de mise en place comportent un premier système d'amenée de gaz situé à proximité d'une des dites deux parois sensiblement verticales du module et un second système diffuseur de gaz, situé à proximité de l'autre des dites deux parois sensiblement verticales du module, définissant avec cette autre paroi une seconde chambre, et l'on évacue le gaz par le haut de l'arrangement à l'aide d'au moins un système de conduit cheminée, un des dits systèmes de conduit cheminée étant situé entre les deux secondes chambres de deux modules superposés, pour permettre l'évacuation du gaz de la seconde chambre du module inférieur vers la seconde chambre du module supérieur des deux modules superposés considérés. Avantageusement, on alimente en gaz le module ou l'arrangement de plusieurs modules utilisé, afin de mettre en place ladite atmosphère, selon l'un ou l'autre des régimes suivants :
- lors de l'ouverture d'une porte du ou d'un module de stockage de l'arrangement, on attend la fermeture de la porte considérée, et l'on déclenche l'injection de gaz dans le module ou l'arrangement de modules utilisé à un débit Qc de conditionnement durant un temps te de conditionnement;
- au delà du temps te de conditionnement, on repasse en un régime de maintient où l'on injecte le gaz dans le module ou l'arrangement de modules utilisé à un débit Qm de maintient, Qm étant inférieur à Qc;
- tant que la porte d'un module donné du système n'est pas ouverte, on poursuit l'injection de gaz selon le régime de maintient ci-dessus évoqué.
On conçoit que le temps te de conditionnement est parfaitement réglable et contrôlable par un organe extérieur tel un automate programmable, selon les spécifications d'atmosphères recherchées.
Selon un mode avantageux de mise en oeuvre, c'est la fermeture de la porte d'un module (après une ouverture intervenue précédemment), qui déclenche le passage en régime de conditionnement (par exemple par déclenchement d'un relais temporisé qui va lui même actionner une électrovanne sur le circuit de gaz).
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation donnés à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif conforme à l'invention mettant en oeuvre un arrangement de modules superposés, chaque module de la superposition étant alimenté en gaz séparément ; - la figure 2 fournit une autre représentation schématique d'un dispositif conforme à l'invention mettant en oeuvre un arrangement de modules superposés, le dispositif étant alimenté au niveau d'un seul point entrant ;
- les figures 3 et 4 sont des représentations schématiques de dispositifs conformes à l'invention, mettant en œuvre un arrangement de modules juxtaposés ;
- la figure 5 est une représentation schématique d'un dispositif conforme à l'invention, mettant en oeuvre un arrangement de deux séries superposées de modules juxtaposés et en communication, l'arrangement étant alimenté en gaz au niveau d'un unique système d'amenée de gaz alimentant le premier module de l'arrangement en considérant le sens de circulation du gaz ;
- la figure 6 est une représentation schématique d'un dispositif conforme à l'invention, mettant en oeuvre un arrangement de quatre séries parallèles (superposées) de modules juxtaposés et en communication, seul le premier module de chaque juxtaposition étant muni d'un système d'amenée de gaz ;
- la figure 7 est une représentation schématique d'une installation globale incluant des dispositifs de stockage conformes à l'invention, et dont les performances sont contrôlées et régulées.
Sur le mode de réalisation représenté en figure 1, plusieurs modules de stockage superposés sont représentés (X, Y, Z....), seul le module X étant représenté en détail.
Comme décrit ci-dessous, le mode de réalisation de la figure 1 illustre un cas d'une arrivée de gaz par module, l'évacuation se faisant par les secondes chambres des modules superposés (systèmes de conduit /cheminée).
Le module X (tout comme les autres modules de stockage qui lui sont superposés) est de forme sensiblement parallélépipédique, définissant alors une première paroi sensiblement verticale Pχι, et une seconde paroi sensiblement verticale Pχ2.
Le module X comporte par ailleurs un premier système diffuseur de gaz 5 ainsi qu'un second système diffuseur de gaz 6, définissant entre les deux systèmes diffuseurs un espace 1 de stockage d'articles, espace de stockage dans lequel on a prévu ici la présence d'une étagère 2.
Les deux plaques sont ici élaborées en matériau polymère fritte, en l'occurrence du polyéthylène fritte, la plaque 5 étant d'épaisseur voisine de 2 mm tandis que la plaque 6 a une épaisseur voisine de 4 mm.
On aurait pu également mettre en place des plaques élaborées dans d'autres matériaux tels que céramiques poreuses, métaux frittes, ou encore textiles (toiles, feutres, non tissés..), voire également des grilles métalliques.
Le premier système diffuseur de gaz 5 définit avec la première paroi Pχι une première chambre 3, tandis que le second système diffuseur de gaz 6 définit avec la seconde paroi Pχ2 une seconde chambre 4. Une canalisation 7, munie d'orifices d'injection de gaz, qui débouche à l'intérieur de la première chambre 3, permet d'amener à l'intérieur de cette chambre 3 du gaz en provenance d'une source extérieure non représentée sur la figure. On comprendra que selon les spécifications d'atmosphère à mettre en place dans le module, la source de gaz puisse être extrêmement variée. A titre illustratif, pour un site utilisateur nécessitant de stocker ses articles sous atmosphère d'azote avec une certaine limite de teneur résiduelle en oxygène dans les stockages, on pourra proposer de l'azote d'origine cryogénique ou bien de l'azote obtenu par séparation d'air par adsorption ou perméation possédant une certaine teneur en oxygène, compatible avec la limite ci- dessus évoquée.
On notera que les orifices d'injection de la canalisation 7 sont ici dirigés vers la première paroi Pχι du module, forçant le gaz injecté à effectuer un mouvement d'aller et retour vers le premier système diffuseur 5, comme schématisé par les flèches 8 sur la figure.
Le gaz injecté par la canalisation 7 se dirige alors, au travers du premier système diffuseur 5, et le long de l'espace de stockage 1, vers le second système diffuseur 6, qu'il traverse, pour entrer dans la seconde chambre 4.
Comme schématisé par les flèches 9 sur la figure, le gaz est alors évacué de la seconde chambre 4 du module X vers la seconde chambre 12 du module Y (qui lui est superposé) via un conduit/cheminée 10, puis de là vers la seconde chambre du module de stockage Z également via un conduit /cheminée 11 reliant la seconde chambre du module Y à la seconde chambre du module Z, et ainsi de suite ...
On comprendra que les conduits/cheminées d'évacuation d'une chambre vers l'autre sont préférentiel lement connectés de façon étanche au module dont ils dépendent. Le mode de réalisation avantageux illustré dans le cadre de cette figure 1 comporte alors les caractéristiques et avantages suivants :
- on réalise une circulation de gaz, dans l'arrangement de modules représenté, du bas du dispositif vers le haut du dispositif, avec évacuation du gaz par la partie haute de ce dispositif ; - le second système de diffusion 6 permet d'une part d'isoler le couloir d'évacuation 4 de la zone de stockage 1 en évitant en particulier les retours de gaz, donc d'air depuis le couloir d'évacuation vers la chambre de stockage (système anti-retour) ;
- mais la présence du second système diffuseur 6 permet également de maintenir une légère surpression dans la zone de stockage 1 ; - le groupe « canalisation 7/premier diffuseur 5 » permet de réaliser une diffusion sensiblement latérale et à faible vitesse (préférentiel lement quelques centimètres par seconde) du gaz en sortie de diffuseur ;
- l'ensemble « canalisation 7/premier diffuseur 5/second diffuseur 6 » permet de réaliser un effet que l'on peut qualifier d'effet " piston ", évitant que le gaz injecté ne se mélange à l'atmosphère de l'enceinte, et permettant ainsi de diminuer effectivement le temps de reconditionnement après ouverture.
Sans être limité par l'explication donnée ci-après, on peut penser en effet que l'on obtient, en sortie du diffuseur de gaz 5, un tampon d'azote suffisamment laminaire, se déplaçant à faible vitesse latéralement vers le second diffuseur 6 qui par la perte de charge qu'il crée lui même fait obstacle et bouchon au déplacement du gaz, le tampon d'azote poussant vers le diffuseur 6 l'atmosphère d'air préexistant à l'intérieur du module du fait de l'ouverture d'une porte , avec création entre l'air et le tampon d'azote d'une zone vraisemblablement de composition intermédiaire.
L'air est ainsi poussé, avec un minimum de turbulences et donc de phénomènes de mélange, vers la seconde chambre 4 et de là vers l'évacuation du dispositif. On remarque que le choix selon l'invention d'une injection de gaz en provenance d'une paroi latérale du module permet au besoin de disposer à l'intérieur du module des étagères destinées à supporter les articles à stocker, sans que ces étagères n'introduisent une modification significative de l'écoulement du gaz, contrairement à ce qui se produirait si l'injection de gaz était par exemple réalisée de bas en haut ou de haut en bas du module.
On a représenté en figure 1 un mode de réalisation où le système d'injection de gaz dans la première chambre 3 est constitué d'une simple canalisation 7 comportant des orifices d'injection. On peut néanmoins envisager, sans sortir du cadre de la présente invention, d'autres systèmes avantageux d'injection du gaz à l'intérieur de la chambre 3, tels que ceux rapportés dans les documents EP-A-659 515 et EP-A-686 844, au nom de la Demanderesse, documents présentant des ensembles d'injection de gaz permettant d'atteindre d'excellents niveaux d'homogénéisation sur toute la surface d'une enceinte et convenant donc pour la mise en œuvre de la présente invention. De même, si on a illustré ici le cas de systèmes d'amenée de gaz constitués par la combinaison d'une canalisation 7 et d'un système diffuseur 5 le long de la première paroi du module, on peut envisager (comme déjà signalé plus haut dans la présente description) d'autres systèmes d'amenée permettant d'obtenir une telle circulation de gaz latérale et laminaire, tels qu'un tube poreux s'étendant sur tout ou partie d'une dimension de la paroi Pxi du module X.
Les figures 2, 3, et 4, illustrent d'autres modes de réalisation de dispositifs selon l'invention, mettant en œuvre selon les cas des arrangements de modules superposés ou juxtaposés, modes que l'on décrira dans ce qui suit plus brièvement :
- ainsi comme on l'aura compris à la lecture du mode de la figure 2, la superposition des modules X, Y et Z est ici alimentée au travers de la seule canalisation 7 débouchant dans la première chambre du module X, le gaz s'écoule alors de façon substantiellement latérale et laminaire au travers du module X, pour entrer dans la seconde chambre de X, et de là dans la seconde chambre de Y via le conduit /cheminée 10, pour entrer alors dans le module Y et le parcourir latéralement avant de s'évacuer via le conduit cheminée 11 vers le module Z et ainsi de suite....
Ici encore, on réalise une circulation de gaz, dans l'arrangement de modules représenté, du bas du dispositif vers le haut du dispositif, où le gaz est évacué. on conviendra que pour ce mode de réalisation, on ne doit pas s'attacher de façon trop rigide aux expressions « première chambre » et « seconde chambre » mais plutôt à la fonction de chaque partie : ainsi le conduit 10 permet de faire déboucher le gaz dans ce que l'on peut à la fois considérer comme une seconde chambre de Y, mais également comme une première chambre de Y si l'on considère que cette chambre devient le point d'entrée du gaz dans le module Y.
- la figure 3 illustre pour sa part un cas de juxtaposition ou chaque module X, Y et Z est alimenté par une arrivée de gaz séparée (canalisation 7 dans chaque première chambre), et pour chaque module, le gaz s'échappe par son propre conduit/cheminée (10, 11 ) connecté à la seconde chambre de chaque module.
Ce mode-ci illustre encore un cas où l'on a privilégié une évacuation du gaz par la partie haute du dispositif. - pour ce qui est de la figure 4, la juxtaposition des modules X, Y et
Z est ici en communication, et donc alimentée au travers de la seule canalisation 7 située dans la première chambre du module X, le gaz s'écoule alors de façon substantiellement latérale et laminaire au travers du module X, pour entrer dans Y qu'il traverse et de là dans Z, la communication entre deux modules juxtaposés étant réalisée par un système diffuseur de gaz formant paroi commune entre les deux modules juxtaposés considérés (13 et 14 sur la figure).
Le gaz s'échappe alors du dispositif via la seconde chambre du module Z et le conduit/cheminée 10 qui lui est rattaché. Comme déjà signalé, on préférera néanmoins selon l'invention adopter des alimentations indépendantes de chaque module, et donc les modes décrits au niveau des figures 1 et 3.
Quand aux figures 5 et 6, elles illustrent deux arrangements de modules conforment à l'invention : - le dispositif de la figure 5 est formé d'un arrangement de deux séries superposées de modules juxtaposés et en communication, l'arrangement étant alimenté en gaz au niveau d'un unique système d'amenée de gaz 50 -non détaillé sur la figure- alimentant le premier module (50A) de l'arrangement en considérant le sens de circulation du gaz. Le gaz passe ainsi d'un module à l'autre de la juxtaposition inférieure, jusqu'à atteindre le dernier module (50F) de cette juxtaposition inférieure, puis de là vers le module (50G) qui se trouve au dessus de lui dans la superposition, et ainsi de suite jusqu'au dernier module (50L) de la série supérieure de la superposition, dernier module qui est muni d'un moyen 51 d'évacuation de gaz, apte à évacuer vers l'extérieur le gaz parvenant à ce dernier module en provenance du module le précédant.
Le moyen d'évacuation 51 est avantageusement muni d'une soupape.
- le dispositif de la figure 6 est formé d'un arrangement de 4 séries parallèles (superposées) de modules juxtaposés et en communication (60A à 60F, 70A à 70F, 80A à 80F, et 90A à 90F) seul le premier module de chaque juxtaposition étant muni d'un premier système d'amenée de gaz (-non détaillé sur la figure- respectivement 60, 70, 80, et 90), la paroi verticale du dernier module de chaque juxtaposition, formant la paroi externe de la juxtaposition considérée, étant formée d'un second système diffuseur, apte à évacuer vers l'extérieur, au travers d'un conduit cheminée, le gaz parvenant au dernier module de la juxtaposition en provenance du module le précédant dans la juxtaposition considérée .
Chaque conduit cheminée est avantageusement muni d'une soupape. La figure 7 est une représentation schématique d'une installation globale incluant des dispositifs de stockage conformes à l'invention, et dont les performances peuvent être contrôlées et régulées.
On reconnaît sur la figure 7 deux dispositifs de stockage 20A et 20B conformes à l'invention, alimentés en gaz respectivement par les lignes 21 A et 21 B, elles même reliées à une source de gaz 23 par la ligne 22 qui comporte une électrovanne 24.
Chaque dispositif 20A et 20B comporte alors arrangement de un ou plusieurs modules de stockage superposables et/ou juxtaposables.
L'installation comporte par ailleurs une sonde à oxygène 25 localisée dans la pièce ou atelier où sont situées les stockages 20A et 20B, un système 26 d'acquisition et de traitement de données (par exemple un automate programmable), ainsi qu'un système 27 de visualisation tel un PC.
Pour des raisons de facilité de lecture, on a représenté :
- par des lignes mixtes tiretées /pointillées la circulation d'informations vers l'automate 26 (par exemple les teneurs résiduelles en oxygène 30A et 30B en provenance des stockages, ou encore la teneur résiduelle en oxygène 30C dans l'atelier en provenance de la sonde 25) ;
- par des lignes tiretées, fléchées à l'une ou leur deux extrémités, les rétroactions de l'automate sur un élément de l'installation, ou encore les cas mixtes ou l'automate reçoit des informations d'un élément et rétroagit en fonction de ces informations.
A titre illustratif, on trouve ici une action 40B de l'automate sur la vanne 24 permettant au besoin d'arrêter ou de modifier l'approvisionnement en gaz. On trouve également une circulation 40A à double sens entre l'automate et la réserve de gaz 23, permettant à l'automate non seulement de recevoir des informations sur la source (pression, débit, teneur résiduelle en oxygène...), mais également au besoin de rétroagir sur cette source, par exemple de modifier la teneur résiduelle en oxygène d'un azote produit par séparation d'air par perméation ou adsorption. De même une telle circulation à double sens peut exister entre l'automate 26 et le PC 27, pour envoyer régulièrement vers le PC des données choisies et permettre ainsi une supervision régulière par l'utilisateur (consommation d'azote, évolution dans le temps de la teneur résiduelle en oxygène dans les stockages, temps de reconditionnement etc..) mais également en sens inverse pour alerter l'automate lorsqu'une dérive est observée et lui permettre de rétroagir en conséquence.
On conçoit alors que du fait des performances remarquables obtenues grâce aux dispositifs de stockage selon l'invention (temps de reconditionnement etc.), on puisse à l'aide d'une telle installation envisager des procédures de contrôle (supervision) et/ou régulation des conditions de stockage et des conditions de sécurité de l'ensemble, au besoin en dotant par ailleurs l'installation d'une télésurveillance à distance (envoi régulier ou ponctuel des données vers une unité d'expertise située à distance du site utilisateur).
Une installation telle que celle illustrée dans le cadre de la figure 1, comportant 2 modules de stockage superposés, a été utilisée pour la réalisation d'exemples de mise en œuvre selon l'invention, dans les conditions opératoires suivantes :
- chaque module a un volume intérieur de 27 litres et est alimenté par une arrivée d'azote (d'origine cryogénique) dédiée, dont le débit est voisin de 2 Nm3/h ;
- chaque module est équipé de 2 diffuseurs poreux (5 et 6 sur la figure 1) en polyéthylène ayant une porosité de 40 microns, l'épaisseur du diffuseur 5 étant de 2 mm tandis que l'épaisseur du diffuseur 6 est de 4 mm ;
- un conduit/cheminée relie la seconde chambre du module du bas à la seconde chambre du module qui lui est superposé ;
Les résultats obtenus dans de telles conditions opératoires peuvent être résumées de la façon suivante :
- suite à une ouverture de porte (par exemple celle du module du bas), la teneur en oxygène de l'atmosphère du module concerné passe de 21% à un niveau en deçà de 100 ppm en un peu plus de 4 minutes ; - suite à cette même ouverture de porte, le point de rosée (représentatif de la teneur en vapeur d'eau) de l'atmosphère du module concerné passe de + 12 °C à - 27 °C en environ 5 minutes.
On conçoit alors d'une part que de telles performances, obtenues selon l'invention, rendent de tels stockages parfaitement compatibles avec un fonctionnement en stockage de courte durée i. e une ouverture fréquente des portes, mais assurent également pour un stockage plus moyenne ou longue durée une absente de reprise d'humidité. On a constaté également que pour des applications dont les spécifications d'atmosphère sont moins sévères (par exemple où la teneur limite en oxygène est non pas de 100 ppm mais de 1000 ou 2000 ppm), le temps de reconditionnement est alors encore plus rapide pour atteindre ici environ 3 minutes, ce qui encore une fois rend parfaitement possible un fonctionnement où les portes sont ouvertes plusieurs fois par heure. On a par ailleurs constaté un autre avantage à la présente invention, par le fait qu'une telle mise en contact des composants ou circuits électroniques avec un gaz neutre à température ambiante pendant une durée qui bien sur va varier selon les caractéristiques de chaque composant (typiquement de quelques heures à 48 h) permet de sécher les composants comme en témoigne la diminution du phénomène de « pop corn ».
Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. Ainsi, si l'invention a été tout particulièrement exemplifiée dans ses performances et avantages dans le cas d'injection d'un gaz inerte, on comprendra au vue de tous les résultats spectaculaires précédemment décrits qu'elle trouve son application dans d'autres applications, telles que par exemple des mélanges N2/C02 en alimentaire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de stockage d'articles sous atmosphère, comportant : i) au moins un module (X, Y, ,Z....) de stockage apte à accueillir les articles à stocker ; j) des moyens (5,7) de mise en place de ladite atmosphère de stockage à l'intérieur dudit au moins un module ; caractérisé en ce que au moins un des dits modules de stockage est de forme sensiblement parallélépipédique, possédant deux parois (Pχι, Px∑) sensiblement verticales et opposées, et en ce que les moyens de mise en place de l'atmosphère de stockage comprennent un premier système (5,7) d'amenée de gaz situé à proximité d'une (Pχι) des dites deux parois sensiblement verticales du module, le premier système d'amenée étant apte à réaliser une circulation du gaz sensiblement latérale et laminaire vers la seconde paroi (Px∑) sensiblement verticale du module qui lui est opposée.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins un des dits modules de stockage comporte des moyens (10) d'évacuation de gaz depuis l'intérieur du module vers l'extérieur du module, aptes à réaliser l'évacuation du gaz par le haut du dispositif.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins un des dits modules de stockage comporte un second système (6) diffuseur de gaz, situé à proximité de ladite seconde paroi sensiblement verticale du module, et définissant avec cette paroi une seconde chambre (4), le premier système d'amenée et le second système diffuseur de gaz définissant entre eux un espace (1) de stockage des articles.
4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite seconde paroi sensiblement verticale dudit au moins un des dits modules de stockage est formée d'un second système diffuseur de gaz, apte à permettre le passage du gaz du module considéré vers un module de stockage qui lui est juxtaposé .
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier système d'amenée définit avec la dite première paroi une première chambre (3), et en ce qu'il comprend des moyens (7) d'injection de gaz dans cette première chambre.
6. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le premier système d'amenée définit avec la dite première paroi une première chambre (3), et en ce qu'il comprend des moyens (7) d'injection de gaz dans cette première chambre.
7. Dispositif selon la revendication 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules (X, Y, Z) de stockage superposables, pour obtenir le volume de stockage global désiré pour les articles, et en ce que chaque module comprend des moyens (10) d'évacuation de gaz depuis l'intérieur du module vers l'extérieur du module, lesdits moyens d'évacuation comprenant au moins un système (10, 11) de conduit/cheminée, un des dits systèmes de conduit/cheminée étant situé entre les deux secondes chambres de deux modules superposés, aptes à permettre l'évacuation du gaz de la seconde chambre (4) du module inférieur vers la seconde chambre (12) du module supérieur des deux modules superposés considérés.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun des modules comprend son propre premier système d'amenée de gaz, apte à l'alimenter en gaz indépendamment des autres modules.
9. Dispositif selon la revendication 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules de stockage juxtaposables (X, Y, Z), pour obtenir le volume de stockage global désiré pour les articles, et en ce que chaque module est muni de son propre premier système d'amenée de gaz (7) apte à l'alimenter en gaz indépendamment des autres modules, et de sa propre seconde chambre, et caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (10, 11..) d'évacuation de gaz depuis l'intérieur de chaque module vers l'extérieur de chaque module, chacun des moyens d'évacuation étant connecté à la seconde chambre de chaque module considéré.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules de stockage juxtaposables et en communication (X, Y, Z), pour obtenir le volume de stockage global désiré pour les articles, définissant ainsi un premier module (X) de la juxtaposition et un dernier module (Z) de la juxtaposition, et en ce que seul le premier module de la juxtaposition est muni d'un premier système (7) d'amenée de gaz situé à proximité d'une de ses deux parois sensiblement verticales formant paroi externe de la juxtaposition, et apte à réaliser une circulation du gaz sensiblement latérale vers l'autre (13) de ses deux parois sensiblement verticale qui lui est opposée, puis de là vers les modules suivants dans la juxtaposition.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dernier module (Z) de la juxtaposition comporte un second système diffuseur de gaz, situé à proximité de l'une de ses deux parois sensiblement verticales qui forme la paroi externe de la juxtaposition, et définissant avec cette paroi une seconde chambre, la seconde chambre étant munie d'un moyen (10) d'évacuation de gaz, apte à évacuer vers l'extérieur le gaz parvenant au dernier module (Z) de la juxtaposition en provenance du module le précédant
(Y).
12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la parois sensiblement verticale du dernier module de la juxtaposition qui forme la paroi externe de la juxtaposition, est formée d'un second système diffuseur de gaz, apte à permettre l'évacuation vers l'extérieur du gaz parvenant à ce dernier module de la juxtaposition en provenance du module le précédant.
13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le premier système d'amenée dudit premier module de la juxtaposition définit avec ladite paroi verticale formant paroi externe de la juxtaposition une première chambre, et en ce qu'il comprend des moyens (7) d'injection de gaz dans cette première chambre.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif comporte au moins deux séries parallèles de modules juxtaposés et en communication (60A à 60F, 70A à 70F...), seul le premier module (60A, 70A,...) de chaque juxtaposition étant muni d'un premier système d'amenée de gaz (60, 70,...) situé à proximité d'une de ses deux parois sensiblement verticales formant paroi externe de la juxtaposition considérée, apte à réaliser une circulation du gaz sensiblement latérale vers l'autre (13) de ses deux parois sensiblement verticale qui lui est opposée, puis de là vers les modules suivants dans la juxtaposition considérée.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dernier module de chaque juxtaposition (60F, 70F,...) est muni d'un second système diffuseur situé à proximité de sa paroi verticale formant la paroi externe de la juxtaposition, et formant avec cette paroi externe une seconde chambre, la seconde chambre étant munie d'un moyen d'évacuation de gaz, apte à évacuer vers l'extérieur le gaz parvenant au dernier module de la juxtaposition en provenance du module le précédant dans la juxtaposition considérée.
16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la parois sensiblement verticale du dernier module (60F, 70F,...) de chaque juxtaposition qui forme la paroi externe de la juxtaposition, est formée d'un second système diffuseur de gaz, apte à permettre l'évacuation vers l'extérieur du gaz parvenant à ce dernier module de la juxtaposition en provenance du module le précédant.
17. Dispositif selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le premier système d'amenée dudit premier module de chaque juxtaposition définit avec ladite paroi verticale formant paroi externe de la juxtaposition considérée une première chambre, et en ce qu'il comprend des moyens (7) d'injection de gaz dans cette première chambre..
18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif est formé d'un arrangement d'au moins deux séries superposées de modules juxtaposés et en communication (50A à 50F, 50G à 50L), apte à permettre la circulation du gaz du dernier module (50F) d'une série vers le module (50G) qui se trouve au dessus de lui dans la superposition, et ainsi de suite jusqu'au dernier module (50L) de la série supérieure de la superposition, dernier module qui est muni d'un moyen d'évacuation de gaz (51) apte à évacuer vers l'extérieur le gaz parvenant à ce dernier module en provenance du module le précédant, l'arrangement étant alimenté en gaz au niveau d'un unique système d'amenée de gaz (50) alimentant le premier module (50A) de l'arrangement en considérant le sens de circulation du gaz.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit premier système d'amenée du premier module de l'arrangement définit avec la paroi verticale formant paroi externe de la juxtaposition une première chambre, et en ce qu'il comprend des moyens (7) d'injection de gaz dans cette première chambre.
20. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 19, caractérisé en ce que la communication entre deux modules juxtaposés est réalisée par un système diffuseur de gaz formant paroi commune entre les deux modules juxtaposés considérés.
21. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 17, caractérisé en ce que l'on associe à chaque dernier module d'une juxtaposition un moyen d'évacuation de gaz, qui est muni d'une soupape.
22. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que le dit premier système d'amenée est constitué d'un ou plusieurs tubes poreux débouchant à l'intérieur du module et s'étendant sur tout ou partie d'une dimension de la dite première paroi.
23. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un des systèmes diffuseurs de gaz du dispositif est constitué d'une plaque en matière poreuse ou d'une grille métallique.
24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'au moins un des systèmes diffuseurs de gaz du dispositif est constitué d'une 0 plaque en céramique, en métal fritte, en polymère, ou en textile.
25. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux systèmes diffuseurs de gaz, du dit au moins un des dits modules de stockage, sont constitués par des plaques en matière poreuse, et en ce que l'épaisseur du second système diffuseur de gaz est supérieure à l'épaisseur 5 du premier système diffuseur de gaz.
26. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux systèmes diffuseurs de gaz, dudit au moins un des dits modules de stockage, sont constitués par des plaques en matière poreuse, et en ce que la porosité du second système diffuseur de gaz est inférieure à la porosité du o premier système diffuseur de gaz.
27. Dispositif selon l'une des revendications 5, 6, 13, 17 et 19, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection de gaz dans la première chambre, définie par ledit premier système d'amenée, sont constitués par un orifice ménagé dans une des parois du module considéré. 5
28. Dispositif selon l'une des revendications 5, 6, 13, 17 et 19, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection de gaz dans la première chambre, définie par ledit premier système d'amenée, sont constitués par une ou plusieurs canalisation(s) débouchant à l'intérieur de la première chambre, et munie(s) d'orifices d'injection de gaz, les orifices étant dirigés vers ladite 0 première paroi sensiblement verticale du module.
29. Dispositif selon l'une des revendications 5, 6, 13, 17 et 19, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection de gaz dans la première chambre, définie par ledit premier système d'amenée, sont constitués d'un ou plusieurs tubes poreux, débouchant à l'intérieur de la première chambre . 5
30. Procédé de stockage d'articles sous atmosphère, dans un arrangement d'au moins un module (X, Y, ,Z..) de stockage, apte à accueillir les articles à stocker, et de forme sensiblement parallélépipédique, possédant deux parois (PX1, Px∑) sensiblement verticales opposées, utilisant des moyens (5,7) de mise en place de l'atmosphère de stockage à l'intérieur dudit au moins un module, caractérisé en ce que l'on réalise une circulation du gaz sensiblement latérale et laminaire de l'une des dites deux parois sensiblement verticales vers l'autre des dites deux parois qui lui est opposée.
31. Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'on utilise plusieurs modules (X, Y, Z) de stockage superposables et/ou juxtaposables, pour obtenir le volume de stockage global désiré pour les articles.
32. Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce que on alimente chacun des modules indépendamment des autres modules.
33. Procédé selon l'une des revendications 30 à 32, caractérisé en ce que on alimente en gaz le module ou l'arrangement de plusieurs modules utilisé, afin de mettre en place ladite atmosphère, de la façon suivante :
- lors de l'ouverture d'une porte du ou d'un module de stockage de l'arrangement, on attend la fermeture de la porte considérée, et l'on déclenche l'injection de gaz dans le module ou l'arrangement de modules utilisé à un débit Qc de conditionnement durant un temps te de conditionnement;
- au delà du temps te de conditionnement, on repasse en un régime de maintient où l'on injecte le gaz dans le module ou l'arrangement de modules utilisé à un débit Qm de maintient, Qm étant inférieur à Qc;
- tant que la porte d'un module du système n'est pas ouverte, on poursuit l'injection de gaz selon ledit régime de maintient.
34. Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que c'est la fermeture de la porte considérée, précédemment ouverte, qui déclenche automatiquement le passage en régime de conditionnement.
35. Procédé selon l'une des revendications 30 à 34, caractérisé en ce que l'on contrôle (26, 27) la teneur en un élément donné de l'atmosphère de l'espace de stockage du dit au moins un module.
36. Procédé selon l'une des revendications 30 à 35, caractérisé en ce que l'on régule (26, 27) la teneur en un élément donné de l'atmosphère de l'espace de stockage du dit au moins un module.
37. Procédé selon l'une des revendications 35 ou 36, caractérisé en ce que l'on surveille à distance l'évolution de la dite teneur en un élément donné de l'atmosphère de l'espace de stockage du dit au moins un module.
38. Procédé selon l'une des revendications 30 à 37, caractérisé en ce que lesdits articles sont des composants ou circuits électroniques.
39. Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce que ladite atmosphère de stockage mise en contact avec les articles permet leur séchage à température ambiante.
40. Procédé selon la revendication 38 ou 39, caractérisé en ce que ladite atmosphère de stockage est composée d'un gaz neutre.
41. Procédé selon la revendication 40 caractérisé en ce que le gaz neutre utilisé est un azote d'origine cryogénique.
42. Procédé selon la revendication 40 caractérisé en ce que le gaz neutre utilisé est un azote obtenu par séparation d'air par perméation ou adsorption.
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