ES2401218B1 - Filtro de absorción de etileno para espacios refrigerados - Google Patents

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Abstract

Filtro de absorción de etileno para espacios refrigerados, que comprende un granulado (2) interior, un cuerpo tubular orificado (3) y una funda de malla (4), siendo el cuerpo tubular orificado (3) rígido y presentando una distribución de orificios (5) de configuración alargada, teniendo dichos orificios (5) una dimensión menor de medida igual o inferior a 1,5 mm y una dimensión mayor cuya medida es, al menos, un 45% superior que la dimensión menor.

Description

FILTRO DE ABSORCIÓN DE ETILENO PARA ESPACIOS REFRIGERADOS
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con un filtro de absorción de etileno para procesos de transporte de frutas, verduras, hortalizas, flores y productos perecederos en espacios refrigerados, con el objeto de eliminar el gas etileno y otros gases
perjudiciales
(etanol, acetaldehido... ) que son
producidos
por las frutas, hortalizas, flores y
productos
perecederos, así como las esporas y
microorganismos presentes en las atmósferas de las mismas, que inducen la maduración y el deterioro de los productos perecederos transportados.
Estado de la técnica
En la actualidad los productos vegetales (frutas, hortalizas y flores) se transportan en espacios confinados refrigerados, tales como contenedores refrigerados, bodegas refrigeradas de un barco, camiones refrigerados etc., en donde por las propias características de los productos vegetales se produce una atmósfera con gas etileno, esporas, microorganismos, humedad y diversos gases que inducen la maduración y el deterioro de los productos perecederos, reduciendo su vida de poscosecha.
Para evitar este problema, es convencional la utilización de filtros de absorción de etileno, que se disponen en el interior de los espacios confinados refrigerados en los que se transportan los productos vegetales (frutas, hortalizas y flores).
Este tipo de filtro de absorción de etileno que se utiliza en la actualidad está compuesto generalmente de unos medios de soporte y un material filtrante, soportado por los medios de soporte.
El material filtrante suele ser un granulado constituido por arcillas (zeolita, sepiolita, alúmina, piedra de diatomeas, etc.) o mezclas de arcillas, impregnadas de permanganato de potasio o permanganato de sodio (también puede ser permanganato de litio u otros permanganatos).
El soporte del material filtrante puede ser:
-
Unas pantallas rectangulares que se colocan sujetas al techo del espacio refrigerado separadas del evaporador o equipo de frío.
-
Unos tubos cilíndricos que van sujetos con unas bridas a la rejilla del evaporador o equipo de frío.
El sistema que ha demostrado ser más eficiente con el paso del tiempo son los tubos cilíndricos, ya que se asegura un mayor paso del aire a través del material filtrante, lo que se deriva en una mayor eficiencia del filtro.
Los filtros con tubos cilíndricos más comunes en el mercado, tienen la siguiente estructura:

Una malla externa a modo de funda, de material plástico semi-rigido o flexible, del tipo quot;Diamond netquot;, es decir, que la forma de los agujeros es romboidal. A esta parte la denominaremos malla
exterior. Para que una funda de malla sea considerada como tal debe cumplir una función efectiva de prefiltración, por lo que su dimensión menor, cualquiera que sea su forma, debe ser de al
menos
2 mm, y puede tener agujeros en forma
rombal,
romboidal, cuadrangular, rectan gular.
Aunque
idealmente es flexible, puede
ocasionalmente ser semi-rígida o rígida.
-
Un corazón del filtro, que va justo dentro de la funda. Este corazón es un tubo cilíndrico y debe tener una cierta rigidez; conociéndose soluciones semi-rígidas, pero no totalmente flexibles. Los materiales utilizados hasta la fecha para conformar este corazón, han sido diversos, tanto metálicos, como plásticos. Este corazón presenta en todo él un entramado de orificios pasantes
(mesh), por donde deberá pasar el aire a filtrar. A este corazón le denominaremos a partir de ahora cuerpo tubular orificado.
La configuración del dibujo de los agujeros del cuerpo tubular orificado puede ser romboidal, cuadrangular, triangular, rectangular, etc., no existiendo un dibujo patrón generalizado. Los filtros más divulgados hasta la fecha tienen un cuerpo tubular con sus orificios de configuración romboidal, igual que la funda de malla exterior, pero con un grosor y una rigidez mayores que lo presentado por la funda de malla exterior (pero sin llegar a ser totalmente rígidos).

Se conocen también otros filtros, menos difundidos, que no tienen esta doble estructura de funda de malla exterior y cuerpo tubular orificado, si no que tienen, como soporte del material filtrante, una
única malla cilíndrica plástica, semi-rígida o flexible, o un cuerpo tubular orificado, pero no una combinación de ambos elementos. Se ha demostrado que estos filtros tienen una incidencia mayor en el manchado de los espacios refrigerados de aplicación.
Ello es debido a que dichos filtros presentan la problemática siguiente:
Al estar compuesto el material filtrante de un granulado de arcillas impregnadas en un permanganato, en el contacto del permanganato con las gotas de agua de condensación, el permanganato se disuelve en el agua y, dado que el permanganato es de un color púrpura altamente corrosivo, trasladan estas condiciones a las gotas de agua, con lo que éstas se manchan, tomando un color violeta y se convierten en altamente corrosivas.
Por ejemplo, en los contenedores refrigerados se generan, en ocasiones, fuertes condensaciones; de forma que una gran cantidad de agua pasa a través del equipo de frío, entrando en contacto con el material filtrante y, en esas condiciones, al disolverse el permanganato en el agua de condensación, el agua quot;manchadau es impulsada, bien hacia las cajas de fruta, dejando un color púrpura en la fruta y1o en las cajas, o bien hacia el interior del equipo de frío, causando corrosiones, por efecto de la fuerte oxidación que provoca el permanganato.

Esta es una de las problemáticas más importantes con las que se encuentran en la actualidad los fabricantes de filtros de absorción de etileno para contenedores refrigerados, ya que las cajas de fruta afectadas hay que eliminarlas y los equipos de frio
afectados han de ser reparados o sustituidos con frecuencia.
Al ser cada día mayor el número de contenedores refrigerados que están equipados con estos filtros de absorción de etileno formados por tubos cilíndricos, las compañías productoras se están dando cuenta de la importancia de poder disponer de un filtro que minimice, en la mayor medida posible, este problema, sin que ello suponga una merma en la efectividad del filtro.
Los estudios que se conocen hasta la fecha para solucionar este problema, han ido en una triple dirección de la manera seguidamente:
Estudio de la capacidad de absorción de agua del material filtrante granulado. Es decir, granulados que absorben un 70% de su peso en agua, tendrán un problema de goteo menor que aquellos que absorben un 40% de su peso en agua. Para ello, se debe jugar con las composiciones de los diferentes granulados, con el fin de encontrar formulaciones que incorporen arcillas con unas mayores propiedades absorbentes de agua, sin que ello suponga una merma en la capacidad y rapidez de absorción del gas etileno, que es en definitiva la función principal del filtro.

Estudio de los materiales de la funda de malla filtrante, de forma que se encuentren materiales que sean permeables a gases, pero no al agua. En este sentido se ha estudiado el empleo de quot;tejido no tejidoquot; (non woven), pero la barrera a los gases es muy fuerte, lo que hace que este sistema
no sea efectivo, ya que reduce la eficiencia del filtro en la absorción de etileno.
-
Estudio de sistemas que separen el filtro del equipo de frío, de forma que no entre en contacto con el mismo. Esta solución, además de complicar sensiblemente la instalación, tiene siempre unas limitaciones de espacio y, además, también afecta negativamente al funcionamiento del filtro como tal al alejarle del equipo de frio.
Por ello, estas tres vías de estudio han resultado no suficientemente válidas para eliminar o, al menos, reducir en grado suficiente la problemática existente.
El descubrimiento al que ahora se ha llegado es que, manteniendo la estructura de filtro más común hasta la fecha, es decir la formada por una funda de malla exterior y un cuerpo tubular orificado, la definición de los agujeros o perforaciones del entramado (mesh) del cuerpo tubular orificado, unida a la característica de rigidez total del mismo, es sumamente importante a la hora de minimizar el problema del goteo, con sus consecuencias de quot;manchadoquot; y corrosión, sin mermar la efectividad del filtro.
Objeto de la invención

De acuerdo con la presente invención se propone un filtro de absorción de etileno, de aplicación para los procesos de transporte de frutas hortalizas, flores y productos perecederos, en espacios refrigerados, como contenedores refrigerados, bodegas refrigeradas de barcos, camiones refrigerados y, en general, cualquier espacio cerrado y refrigerado destinado al transporte de frutas y hortalizas.
Este filtro objeto de la invención comprende un cuerpo tubular orificado, dentro del cual se aloja un granulado filtrante, yendo cubierto dicho cuerpo tubular orificado, con una funda de malla.
Según
la invención el cuerpo tubular orificado es
totalmente
rígido y presenta un entramado regular de
orificios
de configuración alargada, en los que la
dimensión
en anchura es inferior a 1,5 mm y la
dimensión
en longitud significativamente mayor, con lo
que
se asegura un buen paso de aire, favoreciendo la
efectividad del
filtro, y a la vez un paso reducido de
agua,
haciendo así mismo de filtro al paso del agua.
Se han alcanzado resultados satisfactorios dentro de un rango de medidas, en las que la dimensión menor de dichos orificios del cuerpo tubular orificado rígido sea de una medida igual o inferior a 1,5 mm y la medida de la dimensión mayor sea, al menos, un 45% mayor que dicha dimensión menor. De modo que, por ejemplo, si la dimensión menor es 1,1 mm, la dimensión mayor será, de al menos, 1,595 mm.

En principio estas condicionantes en las medidas de los orificios afectan tanto a la cara externa como a la interna del cuerpo tubular orificado. Ahora bien, al ser los orificios pasantes a través de la pared del cuerpo tubular orificado, el espesor de dicha pared es una variable de suma importancia en si misma, ya que está relacionada con la rigidez y tiene un peso específico en el problema de goteo (a mayor rigidez menor goteo) y ya que para ciertos espesores de la misma los orificios pueden tener en la superficie
externa del cuerpo tubular orificado una dimensión algo mayor que en la superficie interna, por lo que el rango de las medidas de los orificios se debe considerar en relación con, al menos, la superficie interna del cuerpo tubular orificado.
La configuración más sencilla de dichos orificios del cuerpo tubular orificado es en forma rectangular, pero sin alterar la esencia de la invención, los orificios puedan presentar cualquier otra configuración, como rombal, romboidal, poligonal regular o irregular, oval u ovoidal, mixtilínea, etc., siempre y cuando se cumpla la premisa de que cada orificio, al menos en relación con la superficie interna del cuerpo tubular orificado, presente una configuración alargada, con una dimensión menor igual o inferior a 1,5 mm y una dimensión mayor, al menos, un 45% superior que la medida de la dimensión menor (pudiendo ser mayor) .
La dimensión menor será la correspondiente a la inferior de las medidas de la configuración de los orificios; pudiendo ser en una configuración triangular o trapecial la dimensión menor la de la base
o la de la altura, según la forma; mientras que en una configuración oval o rombal la dimensión menor será la
del
eje menor; pudiendo estar orientada la forma de los
orificios
con su dimensión menor, tanto en sentido
longitudinal
en el sentido transversal del cuerpo
tubular orificado.

También es de señalar que, aunque el cuerpo tubular orificado se ha definido como un cuerpo cilíndrico, por ser esta la configuración preferida, en nada se alteraría la esencia de la invención, si dicho
cuerpo tubular orificado no fuera cilíndrico y en su lugar adoptara otra configuración, como por ejemplo en
forma
prismática u ovalada, adoptando en
correspondencia
la funda de malla de cubrimiento esa
misma
configuración.
Los resultados obtenidos con la realización del filtro según las características preconizadas, evidencian que los efectos de quot;manchadou y de corrosión que se producen, son significativamente menores que con los filtros convencionales de la misma función.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra un contenedor de transporte de productos vegetales, en el que se pueden ver colocados unos filtros de absorción de etileno.
La figura 2 muestra una perspectiva de un filtro de absorción de etileno realizado según la invención
La figura 3 muestra un detalle ampliado en sección del filtro de la figura anterior.
La figura 4 muestra una perspectiva explosionada de la formación de un filtro de absorción de etileno realizado según la invención, dejando ver las partes componentes del filtro.
Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención se refiere a un filtro

( 1) de absorción de etileno, destinado para la aplicación en espacios refrigerados de transporte de frutas, hortalizas, flores y productos perecederos,
estando compuesto dicho filtro (1), tal y como se puede apreciar en la figura 4, por un granulado (2) interior, un cuerpo tubular orificado (3) y una funda de malla
( 4)
El granulado (2), que va en el interior del cuerpo tubular orificado (3), está formado por un sustrato poroso y una impregnación.
El sustrato poroso que se utiliza en la formación del granulado (2) , puede ser de los materiales siguientes:
Tierra de
diatomeas (diatomaceous earth)
Zeolitas
naturales o sintéticas, en todos sus
diferentes
tipos.
Tamiz
molecular
Celita.
Perlita.
-
Alúminas y alúminas activadas.
Mica.
Aluminato
de magnesio.
-
Aluminosilicato.
Silicato de
magnesio.
Carbón
activado.
-
Arcillas absorbentes como la bentonita, sepiolita,
atapulgita,
vermiculita etc.
Kaolin.
Bauxita
activada.
Silica Gel.
Mezclas
entre los materiales anteriores.

La impregnación puede variar en su porcentaje sobre el sustrato poroso, pudiendo ser dicha impregnación de los tipos siguientes:
Permanganato de potasio.
Permanganato de sodio.
Permanganato de litio.
Permanganato de magnesio.
Permanganato de calcio.
Permanganato de bario. -o cualquier otro permanganato de color purpura.
Otras posibilidades en la formación del granulado
(2) pueden ser:
Mezcla
de sustratos con impregnación y sustratos
sin
impregnación (de entre los sustratos
anteriormente mencionados).
Adición de otros compuestos químicos como impregnantes (por ejemplo bicarbonato), sierrpre que se añada algún permanganato.
Mezcla de sustratos con impregnación con permanganato (y adicionalmente otros compuestos químicos) con sustratos con otras impregnaciones
(como KOH, NaOH... )
-
Combinaciones entre las diferente posibilidades anteriormente descritas (es decir, se podrían mezclar tres o más clases de granulados).
Por su parte, el cuerpo tubular orificado (3) es rígido y presenta una distribución de orificios (5) de configuración alargada, determinándose dichos orificios

(5) con una medida de su dimensión menor igual o inferior a 1,5 mm y con la medida de la dimensión mayor, al menos, un 45% superior que la medida de la dimensión menor.
Para
la función práctica de absorción de etileno a
la
que está destinado el filtro (1), con el fin de
eliminar
de la atmósfera de recintos refrigerados, en
los
que se transportan frutas, verduras, flores o
productos
perecederos, el etileno, esporas,
microorganismos y otros gases que inducen y aceleran la maduración y el deterioro de dichos productos, dicho filtro (1) ha de comprender, al menos, el granulado (2) interior, el cuerpo tubular orificado rígido (3) y una funda de malla (rígida, semi-rigida o flexible) (4), o varias fundas de malla, o también ir dispuesta una funda de malla (4) sobre el exterior del cuerpo tubular orificado (3) y otra sobre el interior del mismo, sin que ello altere el concepto de la invención.
Para la función de aplicación a la que está destinado, el filtro (1) se dispone en el interior del espacio refrigerado de aplicación, que puede ser, por ejemplo un contenedor ( 6) de los que se utilizan para el transporte de frutas y hortalizas, como se observa en la figura 1, pero que puede ser cualquier otro tipo de recinto refrigerado de transporte de esa clase de productos, como bodegas de barcos, etc.; pudiendo colocarse uno o más filtros (1) en relación con la salida de la refrigeración o en cualquier otro lugar de los recintos de aplicación.

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Filtro de absorción de etileno para espacios refrigerados, que comprende un granulado (2) interior, un cuerpo tubular orificado (3) y una funda de malla
    ( 4) , caracterizado porque el cuerpo tubular orificado
    (3)
    es rígido y presenta una distribución de orificios
    (5)
    de configuración alargada, teniendo dichos orificios (5) una dimensión menor de medida igual o inferior a 1,5 mm y una dimensión mayor cuya medida es, al menos, un 45% superior que la dimensión menor.
  2. 2.-Filtro de absorción de etileno para espacios refrigerados, según la primera reivindicación 1, caracterizado porque los orificios {5) del cuerpo tubular orificado (3) pueden ser de cualquier forma regular o irregular que presente una configuración alargada.
  3. 3.-Filtro de absorción de etileno para espacios refrigerados, según las reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque los orificios (5) del cuerpo tubular orificado (3) pueden estar dispuestos
    con
    su dimensión menor orientada en sentido
    longitudinal
    o transversal de dicho cuerpo tubular
    orificado
    (3)
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