PT3032969T - Câmara de maturação de produtos - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "CÂMARA DE MATURAÇÃO DE PRODUTOS"

Campo da invenção A presente invenção refere-se a uma câmara de maturação de produtos que pode fazer parte de uma instalação estacionária ou de um contentor de transporte para distribuição de produtos agrícolas.

Antecedentes da invenção

Para a maturação de produtos, tais como bananas, é conhecido colocar paletes que suportam pilhas de caixas que contêm os produtos numa câmara de maturação, na qual são expostas a um fluxo de ar de recirculação a uma temperatura controlada e que contém quantidades medidas de um agente de maturação, usualmente etileno. As caixas têm orifícios nos seus lados, bem como nas suas bases e tampas, de modo que o ar que circula na câmara de maturação passa através das caixas e sobre o produto.

Assim como a construção de câmaras de maturação como quartos em edifícios fixos, foi também proposto utilizar um contentor de transporte para distribuição de produtos agrícolas como uma câmara de maturação. Tal contentor de transporte define um ambiente controlado selado para a maturação do produto durante o trânsito e/ou enquanto estacionado num depósito, e compreende uma pluralidade de ventoinhas para circulação de ar sobre as paletes dos produtos, um sistema de ar condicionado para manter o ar circulado pelas ventoinhas a uma temperatura desejada e um sistema de dopagem para manter a concentração de um agente de maturação no ar circulado a um nível desejado.

Sumário da invenção

De acordo com a presente invenção, é proporcionada uma câmara de maturação compreendendo um sistema de ar condicionado para a circulação de ar através da câmara e a regulação da temperatura do ar e um sistema de dopagem para a regulação da concentração de um agente de maturação no ar circulado, em que a câmara é alongada e com uma secção transversal retangular definida por um fundo, um teto e paredes laterais que se estendem entre o fundo e o teto, tendo a câmara pelo menos uma borda no fundo para espaçamento de uma palete que assenta no fundo a partir de uma parede lateral e um dueto disposto na extremidade de teto da última parede lateral e que funciona para vedar contra o lado virado para a última parede lateral de uma caixa superior de produtos suportada pela palete de modo a definir um canal de fluxo de ar entre as caixas empilhadas na palete e a parede lateral, em que pelo menos um ventilador de ar e um permutador de calor do sistema de ar condicionado estão alojados dentro do dueto para forçar o ar a uma temperatura controlada a circular através do canal de fluxo de ar, sendo as caixas de produtos suportadas pela palete e existindo um volume de folga entre a pilha de caixas e o teto da câmara, pelo que a circulação ocorre num plano perpendicular ao comprimento da câmara, e em que a câmara é dividida ao longo do seu comprimento em dois ou mais compartimentos de maturação mutuamente isolados por pelo menos uma divisória que se estende ao longo de toda a largura da câmara, os sistemas de ar condicionado e sistemas de dopagem nos compartimentos individuais de maturação sendo controláveis independentemente uns dos outros.

Faz-se referência aos documentos WO 97/39639, JP 2003 009835, US 7,913,513 e WO 99/57020, que mostram uma câmara de maturação na qual o ar é circulado através de paletes num plano normal ao comprimento da câmara. No entanto, nenhuma das referências ensina a dividir a câmara em compartimentos mutuamente isolados possuindo sistemas de dopagem controlados independentemente.

Quando várias câmaras estão disponíveis numa grande instalação de maturação, é possível operar câmaras diferentes para proporcionar condições de maturação diferentes, para permitir a seleção da velocidade à qual o produto deve ser maturado. No entanto, quando houver apenas uma câmara disponível, por exemplo quando a câmara está dentro de um contentor de transporte, só era anteriormente possível maturar todos os produtos contidos à mesma velocidade. No entanto, isto não é sempre desejável. Por exemplo, se o produto for distribuído em locais diferentes, pode-se desejar atrasar a maturação para corresponder ao tempo de viagem até o destino. Como um outro exemplo, se diferentes tipos de produtos forem distribuídos, mesmo que para o mesmo destino, pode-se desejar maturar um tipo de produto ao mesmo tempo inibindo a maturação de outro. Ao dividir a câmara longitudinalmente em diferentes compartimentos que são isolados uns dos outros e controláveis independentemente, a invenção permite que os produtos dentro da mesma câmara, por exemplo num contentor de transporte, sejam maturados a velocidades diferentes.

Se as paletes tiverem caixas empilhadas com oito de altura, então o dueto vedará contra as caixas mais elevadas, mas se as caixas forem empilhadas com nove de altura, o dueto vedará contra as caixas mais superiores, mas terá altura suficiente para assegurar que o fluxo de ar para o interior e exterior do dueto não é obstruído pela nona caixa.

Numa forma de realização da invenção, a câmara é simétrica em torno de um plano central e tem bordas adjacentes a ambas as paredes laterais e duetos perto das extremidades superiores de paredes laterais opostas.

As divisórias que separam os compartimentos de maturação, são de preferência vedadas e isoladas termicamente.

Breve descrição dos desenhos A invenção será agora adicionalmente descrita, a titulo de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 é um corte ao longo de uma câmara de maturação da invenção tomado no plano I-I da Figura 3, A Figura 2 é um corte semelhante ao da Figura 1 mostrando a câmara de maturação cheia com caixas de produtos empilhadas em paletes, A Figura 3 é um corte no plano III-III na Figura 1, A Figura 4 é um corte no plano IV-IV na Figura 2, A Figura 5 é uma vista lateral de um dos duetos de ar condicionado na Figura 1, A Figura 6 é um corte no plano VI-VI na Figura 5, A Figura 7 é um corte através do dueto da Figura 5 no plano designado como VII-VII na Figura 6, A Figura 8 é uma vista posterior de um contentor de transporte concebido também para atuar como uma câmara de maturação, A Figura 9 é uma vista frontal do contentor mostrado na Figura 8 com portas frontais fechadas, e A Figura 10 mostra os compartimentos acessíveis pela abertura das portas dianteiras do contentor.

Descrição Detalhada da Forma de Realização A Figura 1 mostra um corte vertical através de uma câmara de maturação vazia 10 formada na parte traseira de um contentor de transporte. 0 exterior do contentor pode ser de conceção convencional com portas articuladas 70 na extremidade traseira, mostrada na Figura 8, para permitir o acesso à câmara de maturação. A extremidade dianteira do contentor tem um sistema de refrigeração 72, um sistema de dopagem 74, uma caixa de controlo 76 e, se necessário, um gerador elétrico 78 com a sua própria alimentação de combustível, mostrada na Figura 10, alojada por trás das portas dianteiras 80 mostradas na Figura 9. A câmara de maturação 10 tem um fundo 12, um teto 14 e duas paredes laterais opostas 16 que se estendem ao longo do comprimento da câmara de maturação 10. Dois duetos 18 estendem-se ao longo dos cantos entre as paredes laterais 16 e o teto 14 e duas bordas 20 são proporcionadas nos cantos entre o fundo 12 e as paredes laterais 16 para ajudar no posicionamento de paletes. Para além de atuarem como espaçadores que se vedam contra os lados das paletes, as bordas 20 incluem grades e amortecedores controlados para admitir ar fresco no circuito de circulação de ar e permitir que o ar escape para a atmosfera ambiente. A mesma câmara de maturação 10 é mostrada na Figura 2 quando cheia com caixas de produtos 22, empilhadas nove em altura em paletes 24. Quando as paletes 24 encostam nas bordas 20, os lados das caixas seguintes superiores 22a encostam-se e vedam-se contra os duetos 18, formando assim dois canais de circulação de ar 30 e 32 entre as pilhas de caixas 22 e as paredes laterais 16 da câmara de maturação 10. A vedação entre as caixas e os lados dos duetos 18 pode ser por meio de almofadas de vedação salientes lateralmente 28 nos duetos 18 (ver Figuras 5 e 6).

Conforme melhor mostrado nas Figuras 5, 6 e 7, os duetos 18 alojam unidades de permuta de calor 40 e ventoinhas 42. As ventoinhas 42, tal como mostradas na Figura 7, estão mecanicamente conectadas uma à outra e a um atuador 43 por veios 45 que permitem que as ventoinhas sejam rodadas em torno do eixo dos veios 45, para inverter a direção de circulação de ar. Embora seja alternativamente possível inverter a direção de rotação das pás da ventoinha eletricamente, a rotação mecânica é preferida uma vez que é mais eficiente em termos energéticos.

As unidades de permuta de calor 40 encontram-se localizadas atrás de respiradouros semelhantes a alvéolos 44 nas paredes laterais dos duetos para comunicarem com um volume de folga 36 entre as caixas 22 empilhadas nas paletes 20 e o teto 14 da câmara de maturação 10. As ventoinhas 42, por outro lado, comunicam através de aberturas nas paredes inferiores dos duetos 18 com os canais de circulação 30 e 32. Assim, quando as ventoinhas 42 estão a funcionar, o ar é aspirado através dos respiradores 44 e é soprado para dentro dos canais de circulação 30 e 32 pelas ventoinhas 42 depois de ter primeiro passado através do permutador de calor 40. O ar flui então através de orifícios nos lados das caixas 20 e sobre os produtos a serem maturados antes de regressar ao volume de folga 36, completando desse modo o circuito que é representado por setas na Figura 2. A inversão das ventoinhas 42 serve para permitir que a direção do fluxo de ar seja invertida. É desejável inverter a direção do fluxo de ar periodicamente de modo a conseguir uma maturação mais uniforme ao longo da largura da palete.

Os permutadores de calor 40 fazem parte de um circuito de arrefecimento fechado cheio com um refrigerante que compreende água e anticongelante. O refrigerante é ele próprio arrefecido num permutador de calor pelo circuito de refrigeração que está alojado no compartimento 72 e que utiliza propano ou outro liquido não tóxico como refrigerante. 0 sistema de refrigeração pode ser convencional, sendo formado por um compressor, uma válvula de expansão e um evaporador. A temperatura do refrigerante que flui através do permutador de calor 40 é regulada para manter o ar circulante a uma temperatura desejada. 0 sistema de dopagem pode compreender um gerador de etileno para introduzir quantidades medidas de etileno na câmara de maturação. Quando a concentração do agente de maturação deve ser reduzida, o ar é descarregado para a atmosfera a partir do interior da câmara de maturação e é substituído por ar fresco. A câmara de maturação comunica com o ar ambiente através dos amortecedores controlados incorporados nas bordas 20. Para evitar a necessidade de ventoinhas de extração especiais, é possível abrir os amortecedores nos lados opostos da câmara de maturação e inverter a direção de circulação em apenas metade da câmara. Desta forma, a ventoinha num lado age para atrair ar fresco através do amortecedor na sua borda enquanto a ventoinha no lado oposto expulsa o ar através do seu amortecedor associado.

Com referência agora à Figura 3, ver-se-á que ao longo do seu comprimento a câmara de maturação é dividida por divisórias 50 em três compartimentos 54, cada um dos quais tem a sua própria caixa de controlo 52. As divisórias, que se estendem por toda a largura da câmara de maturação, são preferencialmente vedadas e isoladas termicamente de modo que os compartimentos adjacentes 54 possam ter diferentes temperaturas e concentrações de agente de maturação. Assim, cada divisória pode compreender uma armação e uma porta articulada na sua extremidade superior em torno de uma dobradiça horizontal para se afastar quando aberta contra o teto da câmara de maturação. As divisórias podem, alternativamente, ser formadas de persianas de rolo guiadas em canais adequados para vedar contra as paredes da câmara.

As caixas de controlo 52 são mostradas como sendo montadas na parede para facilitar a operação, mas se existe o risco de as mesmas interferirem com o fluxo de ar, então elas podem alternativamente ser montadas dentro das bordas 20. A temperatura, humidade e concentração de agente de maturação em cada um dos compartimentos 54 pode ser ajustada independentemente de modo que qualquer tipo diferente de produto pode ser maturado ao mesmo tempo ou o mesmo produto pode ser maturado a três velocidades diferentes. Para conseguir isto, os circuitos de refrigeração e os circuitos de dopagem dos três compartimentos podem ser regulados independentemente uns dos outros.

Uma vantagem da conceção da câmara de maturação mostrada nos desenhos é que a altura total da câmara é utilizada para acomodar caixas empilhadas em paletes e nenhuma parte do espaço livre é ocupada por duetos ou ventoinhas, sendo esta última acomodada inteiramente dentro do espaço disponível entre os lados das caixas e as paredes laterais adjacentes do contentor. Embora a maximização do espaço livre dentro da câmara de maturação seja de particular importância quando é construída dentro de um contentor de transporte, a mesma arquitetura pode ser utilizada em instalações estacionárias onde a altura superior pode também ser muito procurada.

Quando implementado como um contentor, é importante poder aceder ao interior da câmara de maturação mesmo quando o contentor está encaixado num cais de carga. Isto é permitido no caso do contentor mostrado na Figura 8 pelas portas 70 que podem ser articuladas para trás para ficarem encostadas contra o exterior das paredes laterais do contentor antes do contentor ser invertido para o interior do cais de carga. Como pode ser visto na Figura 4, é proporcionada uma divisória selada e termicamente isolante 50a de construção adequadamente modificada para manter o compartimento traseiro 54 vedado inclusivamente quando as portas do contentor estão abertas.

Embora a forma de realização ilustrada seja simétrica em torno da sua linha central, deve notar-se que isto não é essencial, uma vez que só precisa de estar presente uma borda e um dueto quando a câmara é apenas suficientemente larga para acomodar uma palete.

Embora seja necessário apenas um circuito de refrigeração, a circulação de refrigerante através dos permutadores de calor dos compartimentos separados pode ser controlada independentemente uma da outra.

Tem sido até agora assumido que o sistema de ar condicionado só é necessário para arrefecer o ar circulante, mas em certas circunstâncias pode ser necessário para aquecê-lo. Embora possa ser possível inverter o circuito de refrigeração para atuar como um aquecedor, é preferido que os permutadores de calor 40 atuem como aquecedores incorporando elementos elétricos de aquecimento nos mesmos, uma vez que isto permitiria que um compartimento fosse aquecido enquanto outros estivessem a ser arrefecidos se todos estiverem conectados a um circuito de refrigeração comum.

Claims (9)

REIVINDICAÇÕES

1. Câmara de maturação compreendendo um sistema de ar condicionado para a circulação de ar através da câmara e a regulação da temperatura do ar e um sistema de dopagem para a regulação da concentração de um agente de maturação no ar circulado, em que a câmara (10) é alongada e com uma secção transversal retangular definida por um fundo (12), um teto (14) e paredes laterais (16) que se estendem entre o fundo (12) e o teto (16), tendo a câmara (10) pelo menos uma borda (20) no fundo para espaçamento de uma palete (24) que assenta no fundo a partir de uma parede lateral (16) e um dueto (18) disposto na extremidade de teto da última parede lateral (16) e que funciona para vedar contra o lado virado para a última parede lateral de uma caixa superior de produtos (22a) suportada pela palete (24) de modo a definir um canal de fluxo de ar (32) entre as caixas (22) empilhadas na palete (24) e a parede lateral (16), em que pelo menos um ventilador de ar (42) e um permutador de calor (40) do sistema de ar condicionado estão alojados dentro do dueto (18) para forçar o ar a uma temperatura controlada a circular através do canal de fluxo de ar (32), sendo as caixas de produtos (22) suportadas pela palete (24) e existindo um volume de folga (36) entre a pilha de caixas (22) e o teto (14) da câmara (10) pelo que a circulação ocorre num plano perpendicular ao comprimento da câmara (10), e em que a câmara (10) é dividida ao longo do seu comprimento em dois ou mais compartimentos de maturação mutuamente isolados (54) por pelo menos uma divisória (50) que se estende ao longo de toda a largura da câmara (10), os sistemas de ar condicionado e sistemas de dopagem nos compartimentos individuais de maturação sendo controláveis independentemente uns dos outros.

2. Câmara de maturação de acordo com a reivindicação 1, em que cada divisória (50) que separa dois compartimentos de maturação está vedada e isolada termicamente.

3. Câmara de maturação de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que pelo menos uma divisória (50) compreende uma armação e uma porta articulada na sua extremidade superior em torno de uma dobradiça horizontal, para permitir que a porta se afaste quando aberta contra o teto (14) da câmara de maturação (10) .

4. Câmara de maturação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que pelo menos uma divisória (50) é formada por uma persiana de rolo guiada em canais de modo a vedar contra as paredes da câmara (10).

5. Câmara de maturação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que elementos de aquecimento são proporcionados no dueto associado a um compartimento, para permitir que o ar circulado no compartimento seja aquecido enquanto o ar circulado noutro compartimento é arrefecido.

6. Câmara de maturação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a câmara (50) é simétrica em torno de um plano central e tem bordas (20) adjacentes a ambas as paredes laterais (16) e duetos (18) perto das extremidades superiores de paredes laterais opostas.

7. Câmara de maturação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a direção do fluxo de ar dos ventiladores de ar (42) do sistema de ar condicionado associado com os compartimentos de maturação é reversível.

8. Câmara de maturação de acordo com a reivindicação 7, em que pelo menos um ventilador de ar (42) é uma ventoinha montada rotativamente no interior do dueto (18) para inverter a direção do fluxo de ar.

9. Câmara de maturação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que é proporcionado um amortecedor controlado na borda para permitir que o ar seja admitido ou expelido do interior da câmara de maturação (10) .