專利名稱：在用于收獲、運(yùn)輸和存儲(chǔ)的機(jī)械裝置中從葡萄或其它植物產(chǎn)品中去除溶解的氧氣并將產(chǎn) ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)主權(quán)項(xiàng)的前序部分，本發(fā)明涉及一種通過去除溶解的氧氣并且將產(chǎn)品保持在具有指定組分的受控氣氛中保護(hù)收獲的植物產(chǎn)品、例如但不限于葡萄的方法。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施前述方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
已知氧氣溶解于特別是植物來源的液體的植物物質(zhì)或與其接觸是有害于保持植物物質(zhì)感官品質(zhì)的改變的起因。這些液體通常在收獲植物產(chǎn)品的操作過程中形成，特別在使用機(jī)械裝置進(jìn)行收獲的情況下。例如但不限于，可以參考葡萄，特別在使用機(jī)械裝置收獲葡萄的情況下。當(dāng)與傳統(tǒng)的手工收獲相比時(shí)，從經(jīng)濟(jì)和管理的角度葡萄的機(jī)械收獲具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，其使得能夠以較低的成本和較短的時(shí)間進(jìn)行收獲操作。另一方面，通過這種方法收獲的葡萄的潛在品質(zhì)下降的問題阻礙了這種方法的使用，這種方法不可避免的導(dǎo)致水果的破裂和被稱作葡萄汁的液態(tài)產(chǎn)品的流出。因?yàn)槠咸阎囊恍┏煞滞ㄟ^與空氣中存在的氧氣接觸而被氧化，所以潛在品質(zhì)下降。這是在葡萄將要被加工成高品質(zhì)葡萄酒的情況下嚴(yán)重限制機(jī)械收獲方法的一個(gè)因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種通過去除葡萄汁中溶解的氧氣阻止葡萄汁氧化并且在具有較低或零氧氣含量的氣氛中保護(hù)葡萄汁和水果從而克服這些限制的方法和設(shè)備。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提出能夠以簡(jiǎn)單方式和低成本實(shí)施和制造的前述類型的方法和設(shè)備。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，通過根據(jù)所附權(quán)利要求的方法和設(shè)備實(shí)現(xiàn)這些和其它目的。


為了便于理解本發(fā)明，完全以非限制性示例的方式附加了下列附圖，在這些附圖中，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖；圖2示出了圖1的設(shè)備的一部分的示意圖；圖3A和;3B示出了圖1的設(shè)備的零件的兩種變型的示意圖；圖4示出了圖1的設(shè)備的不同部分的示意圖；圖5示出了圖1的設(shè)備的一部分的變型的示意圖；和
圖6示出了圖1的設(shè)備的簡(jiǎn)化型式的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考圖1、2、3、4、5和6，其中相同的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于相同的部件。圖1示出本發(fā)明的全部，包括用于制造氣態(tài)(X)2的第一部分A，第一部分A包括用 (1)至指示的部件，以及用于在脫氧保護(hù)性氣氛中容納收獲的產(chǎn)品的第二部分B，第二部分B包括部件(30)至(40)。圖1示出用于容納粉末形式或者具有各種尺寸的小球或其它形式的固態(tài)CO2的容器1，粉末形式的固態(tài)CO2在下文中被稱為“干冰”。在非限制性的實(shí)例中，如果沒有被進(jìn)一步詳細(xì)描述，這些固態(tài)形式在下文中都用術(shù)語“固態(tài)co2”表示。容器1—在下文中被提及為“升華器”——具有用于填充固態(tài)(X)2的艙門3，用于支承固態(tài)(X)2并像下面描述的那樣容許氣態(tài)(X)2通過和分布的穿孔板或格柵2，以及用于供應(yīng)和抽取氣體的管線。氣體供應(yīng)管線包括管道或管子4，管道或管子4具有用于調(diào)節(jié)管子4中的流量的閥元件4A ；氣體抽取管線包括管道或管子5和6以及泵10。該泵能夠使得氣體混合物在升華器1和熱交換元件20 (在下文中被提及為“交換器”)之間流動(dòng)，在交換器中，氣體從由管線21供應(yīng)的流體吸收熱量從而被加熱，并將以此方式吸收的熱量轉(zhuǎn)移給升華器1中的固態(tài) CO2,因此(X)2升華并進(jìn)入氣態(tài)。如下所述，該管線21連接到用于加熱循環(huán)氣體的熱源。以此方式產(chǎn)生的氣態(tài)CO2不能被由管道4、5和6組成的內(nèi)部循環(huán)線路吸收，因?yàn)樵摼€路具有恒定的體積并且在幾乎恒定的壓力下運(yùn)行。因此，容許(X)2通過管子7和9流出并被引導(dǎo)向設(shè)備的第二部分B，特別地被引導(dǎo)向容納要被處理的收獲的產(chǎn)品的罐30。如果必需，可以通過管子8和管子8的閥元件8A將氣體排放到空氣中。設(shè)備的部分B包括用于容納收獲的產(chǎn)品的罐30 ；該罐具有分離元件或格柵31以將容納在罐的第一部分30B中的固體部分(就葡萄而言即水果)與容納在罐的第二部分 30A中的液態(tài)產(chǎn)品(就葡萄而言為葡萄汁)分離；部分B包括用于接納氣態(tài)CO2的具有調(diào)節(jié)閥元件9A的管道或管子9、具有閥元件33A的管道33，管道33用于將氣態(tài)(X)2從罐30的第一部分或下部30A轉(zhuǎn)移到第二部分或上部30B。并且，如果需要，部分B還包括用于引入收獲的產(chǎn)品并覆蓋罐的艙門32，和用于將氣體排放到大氣中的另一個(gè)管道34。如果分離元件31不是穿孔格柵而僅僅是在部分30A和30B之間的沒有連通孔的支承元件，則具有閥元件35A的另一管道35能夠?qū)⒁簯B(tài)產(chǎn)品從罐的部分30B轉(zhuǎn)移到部分 30A。具有閥元件38A的管道38使得能夠從罐的下部或第一部分30A中提取出液態(tài)產(chǎn)品。通過傾斜罐或通過使用諸如螺旋裝置或圖中未示出的其它已知裝置的提取裝置，能夠?qū)⒐虘B(tài)產(chǎn)品從第二部分30B排出。如果通過傾斜進(jìn)行提取，或者在罐30相對(duì)于升華器1可移動(dòng)的任何情況下，需要使用柔性材料制作管道9以便容許罐30相對(duì)于所述升華器移動(dòng)?？梢允褂糜糜跍y(cè)量罐內(nèi)部存在的氣氛的成分的測(cè)量裝置36來了解該氣氛的成分；可以使用分別插入進(jìn)罐的第一和第二部分30A和30B的兩個(gè)溫度計(jì)39和40來了解在這些部分中液態(tài)和固態(tài)的收獲的產(chǎn)品的溫度。
如果沒有產(chǎn)生氣態(tài)(X)2的設(shè)備的部分A(部件1至21)的輔助而使用罐30，可以省掉供應(yīng)管道或管線9并為罐設(shè)置位于部分30A的艙門37，以便容許足夠量的固態(tài)(X)2被引入第一部分30A從而產(chǎn)生必要量的氣態(tài)物質(zhì)。隨著固態(tài)CO2和液態(tài)的收獲的產(chǎn)品(就葡萄而言是葡萄汁)之間接觸和隨之發(fā)生的熱交換而產(chǎn)生氣態(tài)物質(zhì)。從收獲的產(chǎn)品30B被引入的時(shí)刻開始，液態(tài)的收獲的產(chǎn)品將從第二部分30B向第一部分30A滲透(或者轉(zhuǎn)移)。以下提供了簡(jiǎn)要描述以便說明本發(fā)明的操作和根據(jù)本發(fā)明的方法。隨著容納在升華器1中的固態(tài)(X)2與在交換器20中被適當(dāng)加熱的循環(huán)混合物的接觸，由于固態(tài)(X)2的升華而產(chǎn)生氣態(tài)CO2，氣態(tài)(X)2在下文中簡(jiǎn)單地稱為“氣體”。為了獲得氣態(tài)CO2，本發(fā)明中的方法采用借助于外部熱源加熱再循環(huán)的CO2，并且隨后通過再循環(huán)氣體和容納在升華器1中的固態(tài)(X)2之間的直接接觸而在再循環(huán)氣體和固態(tài)(X)2之間進(jìn)行熱交換的固態(tài)(X)2升華工藝。交換器20將熱量傳遞給通過管子6經(jīng)過交換器20的混合物(該混合物最初由空氣組成)，該熱量被從在與熱源連接的管線21中循環(huán)的流體吸取。使用的熱源可以是環(huán)境空氣或者是其它處于較高溫度的源，諸如用于收獲或移動(dòng)產(chǎn)品的裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻設(shè)備，例如散熱器。環(huán)境空氣可以被用作熱源，因?yàn)樵趯?shí)施本發(fā)明的壓力下，即直到的大氣壓力下，在就我們的目的而言足夠的近擬程度下，固態(tài)CO2的升華溫度是在-78 V至_50°C的范圍內(nèi)。這些溫度適于與外部空氣形成良好的熱梯度以有助于充分的熱交換并使得希望的升華能夠發(fā)生。關(guān)于本發(fā)明的運(yùn)行的結(jié)構(gòu)特征，即設(shè)備1的部分A中的內(nèi)部循環(huán)，使用由升華器1、 泵10和管子4、5和6組成的線路，該線路在下文中被提及為“升華線路”，一定體積的氣體 (等于由于與再循環(huán)混合物的熱交換而升華的(X)2的體積)通過管子5和7流出升華器1 并且可以輸送到罐30中，在罐30中進(jìn)行去除溶解的氧氣和形成完全由(X)2構(gòu)成的或(X)2占主導(dǎo)地位的氣氛的過程。流出管子7的氣體混合物的(X)2成分轉(zhuǎn)變?yōu)槌跏妓矐B(tài)水平并且接著到達(dá)高值，為了本發(fā)明的目的，所述高值可以被看作是純凈氣體的值。特別地，當(dāng)系統(tǒng)最初開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 空氣存在于升華線路中。之后，隨著系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，空氣富含氣態(tài)co2。作為指導(dǎo)，并且在對(duì)于本發(fā)明的目的而言足夠的近似程度的情況下，可以認(rèn)為在等于線路容積的量的(X)2每次升華時(shí)，管子7中的混合物中的氧氣含量減少至少2. 5倍；這意味著，在等于升華線路容積的4倍的一定體積(X)2升華后，氣體中的氧氣含量將少于1 %， 這對(duì)于本發(fā)明的目的而言已經(jīng)足夠了。如果需要為罐30供應(yīng)具有指定的降低的氧氣含量的氣體，則必須使用管子8向外部排放，直到將氣體供應(yīng)到罐30之前氣體達(dá)到需要的數(shù)值。出于實(shí)踐的目的，由于到達(dá)罐30的收獲的產(chǎn)品與外部空氣接觸，所以不必最初就排出混合物，并且可以將升華器1中形成的混合物直接供應(yīng)給罐30，因?yàn)樵谌魏吻闆r下該混合物都具有比空氣更低的氧氣含量。關(guān)于升華器1的結(jié)構(gòu)特征，應(yīng)注意如果固態(tài)CO2是各種形狀和尺寸的小球或塊的形式，則格柵2適合于該目的，因?yàn)檫@些形式的特征在于它們?nèi)菰S通過的氣體充分均勻的分布在固態(tài)CO2的表面上從而產(chǎn)生令人滿意的熱交換。
然而，如果固態(tài)(X)2以粉末(或者通常所說的“干冰”)形式存在，則格柵2可能不適合，因?yàn)楦杀鶅A向于變得被壓實(shí)，由此形成優(yōu)選路徑，這會(huì)降低熱交換并進(jìn)而降低根據(jù)本發(fā)明的升華的可能性。為了克服使用干冰情況下的壓實(shí)傾向，可進(jìn)行特殊的布置，例如像圖2、3和4中示出的并在下文中更充分描述的使用有罩的分配器。圖2示出了罩50的定位，罩50用于在位于升華器1底部的底座52上分配氣體。圖3A和:3B是以相同的方式運(yùn)行的該罩50的兩種可能的實(shí)施例，區(qū)別僅在于它們的形狀和尺寸。在圖中，數(shù)字51指示罩50的上部或者頂部，該上部或者頂部在圖3A中為半球形，在圖3B中為立方形或平行六面體形。前述附圖中的每一個(gè)罩都具有一個(gè)表面51A， 表面51A不具有封閉側(cè)部構(gòu)件。罩可制造成任何所述的形狀或者任何其它形狀，只要其容許形成具有一高度(H) 的空間(如圖3A和:3B所示)，和等于罩的開口部分的周邊(在圖3A的情況下是圓周的形式，或者在圖3B的情況下是底部正方形或長方形的形式)即可。如下面會(huì)更充分描述的， 氣體的壓力作用在該空間中，以產(chǎn)生能夠打碎固態(tài)(X)2的任何壓實(shí)區(qū)域的力，由此使得氣體能夠流出并通過干冰的主體以產(chǎn)生充分的熱交換。圖3A和;3B示出了氣體分配器53如何定位在罩的內(nèi)部；罩通過支承件M支承在底座52上。箭頭55指示流出罩的表面51A的氣體流，該氣體通過管道4供應(yīng)給分配器53。圖4示出了帶有管子57的罩50的可能定位，管子57連接于管子4用以向管子57 供應(yīng)氣體，所述管子57在升華器1的底座52附近具有用于直接將氣體分配到升華器1內(nèi)的孔56。應(yīng)注意可以適當(dāng)?shù)膸缀尾贾梅绞皆O(shè)置多個(gè)罩50和在所述底部附近的多個(gè)孔56， 以使得能夠使用罩阻止任何結(jié)塊的形成，并能夠使用孔以促進(jìn)氣體在固態(tài)(X)2的主體中的分布。在上述的發(fā)明中，罩被用作這樣的裝置，其通過增加壓力施加于其上的面積而使壓力的效果倍增，以便打碎任何壓實(shí)結(jié)構(gòu)。另一種可用來避免壓實(shí)區(qū)域的形成或者如果壓實(shí)已經(jīng)發(fā)生則打碎壓實(shí)區(qū)域的布置是通過已知方法使升華器1振動(dòng)，如果升華器被安裝在諸如機(jī)械葡萄收獲機(jī)的移動(dòng)機(jī)械裝置上，則這種振動(dòng)自然發(fā)生。用于避免壓實(shí)區(qū)域的形成的另一種可能的布置是為升華器1提供通過已知方法 (例如使用內(nèi)部攪拌器)產(chǎn)生的機(jī)械攪拌，這種布置在圖中未示出。在升華器1中以這種方式產(chǎn)生的氣體通過諸如在多個(gè)位置冒泡的方法與容納在罐的下部30A中的液體接觸以促進(jìn)溶解的氧氣的去除，如果收獲的產(chǎn)品是葡萄則該液體是葡萄汁，之后氣體通過格柵31并且與上部30B中存在的氣態(tài)混合從而在上部30B中形成低氧氣含量或者無氧氣的氣氛。圖5示出了在對(duì)罐30連續(xù)填充容納物的情況下，如在機(jī)械葡萄收獲機(jī)中或者在大量獨(dú)立場(chǎng)合中，用于在罐30的上部30B中分配氣體的不同方法。本發(fā)明的該不同的實(shí)施例使得能夠?qū)怏w從下部30A引導(dǎo)至上部30B，氣體通過供應(yīng)管道9到達(dá)下部30A，供應(yīng)管道9具有位于液態(tài)產(chǎn)品內(nèi)部的氣體分配器9K，氣體最初通過穿孔格柵31到達(dá)上部30B，接著當(dāng)由于上部30B中存在的收獲的產(chǎn)品的壓頭(head)而產(chǎn)生了對(duì)于氣體通過的過度阻力時(shí)，氣體流過前述的管道33到達(dá)上部30B，管道33與管道或管子48、41和49連接，管道48、41和49具有閥元件41A和49A或者根據(jù)它們的上游側(cè)和下游側(cè)之間的預(yù)定壓力差運(yùn)行的單向閥42和50。管道45與管道9連接，如果需要，管道45設(shè)有探測(cè)器或壓力計(jì)M 44，閥元件45A 和根據(jù)預(yù)定的壓力差運(yùn)行的單向閥46，在下部30A中液態(tài)產(chǎn)品的過量存在阻礙或阻止氣體通過管道33的情況下，管道45能夠?qū)怏w通過管道48、41和49供應(yīng)到罐的上部30B。為了能夠充分理解本發(fā)明，應(yīng)注意，因?yàn)闅鈶B(tài)的CO2比空氣重，可利用(X)2的該第二特征以優(yōu)化罐的第二部分30B中與內(nèi)含物接觸的保護(hù)性氣氛的形成?？梢酝ㄟ^在內(nèi)含物表面之上盡可能靠近地引入(X)2來獲得這種優(yōu)化，以便利用(X)2的密度產(chǎn)生“活塞效應(yīng)”，將 CO2貧乏的混合物移動(dòng)到外部，由此最小化進(jìn)入氣體和已經(jīng)存在的具有較低(X)2含量的氣體之間的混合現(xiàn)象。這使得對(duì)于相同量的引入氣體，可以在前述部分或部分30B中獲得較高的CO2含量，并且因此較大地減少氧氣含量，從而提供更有效的保護(hù)。如果考慮到當(dāng)產(chǎn)品被裝入到所述部分30B中時(shí)，這種操作不可避免的在罐中產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致在靠近填充孔32的區(qū)域與外部空氣的更強(qiáng)烈的混合，上面的事實(shí)會(huì)更明顯。在圖5中，可以使用具有閥元件47A的管子47向外部排出氣體。如圖5所示的設(shè)備的運(yùn)行以及借助于該設(shè)備應(yīng)用該方法包括不同的操作過程，諸如其中一個(gè)操作過程僅使用閥元件45A、41A和49A，并且在這種情況下設(shè)備中沒有單向閥 46,42 和 50?，F(xiàn)在描述這些不同的實(shí)施例。使用閥元件45A、41A和49A如果使用前述閥元件，則在閥45A、47A、41A和49A關(guān)閉的情況下開始供應(yīng)氣體；因此氣體通過管道9和分配器9K進(jìn)入罐的下部30A，并且通過格柵31到達(dá)罐的上部30B。當(dāng)壓力計(jì)44指示超過額定壓力、使得氣體難以通過格柵31到達(dá)部分30B時(shí)，則打開閥41A并且通過管道34和管道41將氣體供應(yīng)到部分30B。隨著繼續(xù)填充罐的部分30B達(dá)到管道41進(jìn)入罐的部分30B的流出口以上的高度， 供應(yīng)氣體所需要的氣體壓力增加，當(dāng)氣體壓力達(dá)到額定的水平時(shí)打開閥元件49A。因此通過管道33和49將氣體供應(yīng)到罐的部分30B，并且不再通過管道41供應(yīng)氣體。如果壓力計(jì)44探測(cè)的壓力沒有隨著閥41A或者閥41A和49A的打開而減少(表明在管道33中存在壓力損失)，則打開閥元件45A并且通過使用管道45、48、41和/或49 將氣體供應(yīng)到所述部分30B，而氣體不通過罐的部分30A。應(yīng)注意，當(dāng)閥元件45A關(guān)閉時(shí)，如果在分配元件或分配器9K中存在全部或部分阻塞，管道45中的壓力會(huì)升高，并且如果這種壓力升高使得必須打開閥元件45A，通過壓力計(jì) 44探測(cè)的壓力減小并且氣體通過管道33流進(jìn)罐的下部30A然后通過格柵31從下部30A進(jìn)入上部30B。相反地，如果前述的壓力減小不存在，則表示通過管道33的氣體通道被罐的下部30A和上部30B中的流體的壓頭阻礙。在這種情況下，如上所述，氣體沒有通過格柵31而是通過使用管道48、41和/或 49被供應(yīng)到罐的第二部分30B。僅僅作為示例，之前的描述考慮了其中有兩個(gè)用于向罐30的第二部分30B供應(yīng)氣體的管線、即41和49的情況。實(shí)際上，根據(jù)罐的幾何特征，可能有一個(gè)或多于兩個(gè)的這種管線。如果有多于兩個(gè)供應(yīng)管道，通過遵循延伸覆蓋所有存在的管道的前述過程供應(yīng)氣體。所有描述的閥元件和可能沒有描述但是在流體供應(yīng)和分配設(shè)備中通常使用的其它功能元件(諸如用于控制流率、壓力、溫度和成分的元件)有利地通過可編程邏輯控制器 (PLC)或者能夠讀取由前述元件記錄的值并且能夠通過適當(dāng)?shù)目刂撇僮鲗?duì)閥元件起作用的類似單元自動(dòng)運(yùn)行。該單元沒有在圖中示出。使用單向閥42、46、50如果使用前述根據(jù)額定壓力差打開的單向閥，必須以這樣的方式建立壓力差，即用于打開單向閥46的壓力差大于用于打開單向閥50的壓力差，并且用于打開單向閥50的壓力差大于用于打開單向閥42的壓力差。這種布置的目的是保證，當(dāng)閥46打開時(shí)，接著閥 42打開，并且如果管道41中的流被阻礙，則閥50隨后打開。前述的壓力差必須低于安全閥43 (安裝在連接于管道48上的管子41上)的打開壓力，以保證氣體不會(huì)通過安全閥43排出到外部，而是被供應(yīng)到罐30的部分30A和/或 30B 中。如果遵守上述對(duì)于單向閥的打開壓力的限制，那么通過管道9和分配器9K供應(yīng)給罐的第一部分30A的氣體最初通過格柵31到達(dá)第二部分30B。如果格柵被阻塞或者阻礙了氣體流動(dòng)所需要的壓降的產(chǎn)生——該壓降大于使得(X)2從帶有單向閥42的供應(yīng)管道41流出所需要的壓降，則氣體流過管道33、48和41。如果例如由于罐30的第一部分30A的阻塞或完全充滿而同時(shí)在供應(yīng)管道33中對(duì)氣體通過該供應(yīng)管道產(chǎn)生阻力，并且如果該阻力大于管道45和單向閥46中存在的阻力，則氣體將流過管道45。如果遵守上述對(duì)單向閥的打開壓力的限制，那么通過管道9和分配器9K供應(yīng)給罐 30的第一部分30A的氣體最初通過格柵31到達(dá)第二部分30B。如果格柵被阻塞或者阻礙了氣體流動(dòng)所需要的壓降的產(chǎn)生——該壓降大于使得(X)2從帶有單向閥42的供應(yīng)管道41 流出所需要的壓降，則氣體流過管道33、48和41。如果例如由于罐30的第一部分30A的阻塞或完全充滿而同時(shí)在供應(yīng)管道33中對(duì)氣體通過該供應(yīng)管道產(chǎn)生阻力，并且如果該阻力大于管道45和單向閥46中存在的阻力，則氣體將流過管道45。顯然地，如果有多個(gè)用于將氣體導(dǎo)入罐的連接件，上述過程將周期性重復(fù)。為了便于理解，而且不以任何方式損害本發(fā)明的普遍適用性，下面使用數(shù)值描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。假設(shè)線路中的最大可能壓力是0. !Bbar (例如由于線路具有在0. 3bar觸發(fā)的安全閥43)，并且使氣體通過格柵31直到格柵上方存在小于50cm的收獲的產(chǎn)品的壓頭，這假定等價(jià)于(通過示例并且假設(shè)收獲的產(chǎn)品具有與水相同的密度)在罐30的第一部分30A中產(chǎn)生的0. 05bar的壓力。如果單向閥42的打開壓力設(shè)置為0. (^bar (并且如果管道41進(jìn)入部分30B的流出口位于相對(duì)于格柵31大于50cm的高度處，例如在60cm處)，那么當(dāng)?shù)谝徊糠?0A中的壓力超過該壓力時(shí)，氣體將通過管道33、48和41并經(jīng)過單向閥42流進(jìn)第二部分30B。類似的，如果單向閥50的打開壓力設(shè)置成高于單向閥42的打開壓力，例如 0. 09bar (換句話說，當(dāng)?shù)诙糠?0B填充的流體達(dá)到管道41的流出口上方40cm的位置時(shí))，那么當(dāng)管道48和49中的壓力超過該壓力時(shí)，氣體將通過管道49流進(jìn)罐的第二部分 30B,顯然的，假設(shè)管道49進(jìn)入部分30B的流出口位于管道41進(jìn)入部分30B的流出口上方大于40cm的高度處。此外，通過非限制性實(shí)施例，如果單向閥46的打開壓力設(shè)置為0. lbar，那么如果由管道9和分配器躲形成的線路中的氣體遇到了對(duì)于氣體通過大于0. Ibar的阻力，氣體將通過管道45和33供應(yīng)給罐30的第一部分30A。如果例如由于對(duì)通過格柵31的氣體的阻力或由于罐30的第二部分30B中存在的流體的壓頭，從而使得管道33也具有過大的阻力，氣體將通過管道45、48和41或45、48和49，并且從而被供應(yīng)給罐30的部分30B。對(duì)于氣體流過其中的管道的選取，即45、48和41或45、48和49的選取，將因此取決于41和42中分別存在的最小阻力。根據(jù)打開單向閥42、46和50需要的壓力的選取，對(duì)管道45、48和41或45、48和49的選取將自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。圖6示出了本發(fā)明的簡(jiǎn)化型式，其中在開始將收獲的產(chǎn)品裝入罐30的第二部分或上部30B之前，通過將固態(tài)(X)2直接放置在罐30的第一部分或下部30A而由固態(tài)(X)2形成氣體。當(dāng)裝入收獲的產(chǎn)品后，液態(tài)產(chǎn)品滲透通過格柵31而進(jìn)入罐30的第一部分30A，或者， 如果格柵具有封閉的底座，則液態(tài)產(chǎn)品通過具有閥元件35A的管道35進(jìn)入罐30的第一部分 30A。到達(dá)下部30A時(shí)，液態(tài)產(chǎn)品與固態(tài)(X)2接觸并將熱量傳遞給固態(tài)CO2,固態(tài)(X)2升華并通過穿孔格柵31或者通過管道70以類似于上面所述的方式流進(jìn)第二部分30B。置于部分30A中的固態(tài)(X)2甚至在液態(tài)產(chǎn)品滲透到其上之前就開始升華，因?yàn)楣虘B(tài)CO2通過與部分30A本身的接觸吸收升華需要的熱量。該事實(shí)不會(huì)使本發(fā)明無效，因?yàn)橐源朔绞叫纬傻臍鈶B(tài)(X)2有助于容器中存在的氧氣的減少，并且因此當(dāng)液體滲透進(jìn)入容器時(shí)， 氣氛已經(jīng)適合對(duì)液體的處理。但是，為了限制不存在如前所述的收獲的產(chǎn)品時(shí)的升華，可以使部分30A隔熱。如果希望為前述部分30A供應(yīng)一定量的固態(tài)(X)2以便不僅脫氧和保護(hù)容納物而且冷卻容納于其中的液體成分，則在任何情況下都要使部分30A隔熱。管道70可以具有在額定壓力下打開的單向閥。該閥沒有在圖中示出，因?yàn)樗倪\(yùn)行類似于上面的描述。已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例。但是，根據(jù)上面的描述可能獲得其它實(shí)施例，應(yīng)認(rèn)為這些實(shí)施例落入后續(xù)權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種從導(dǎo)入到用于收獲、運(yùn)輸和存儲(chǔ)的機(jī)械裝置中的諸如葡萄或類似物的植物產(chǎn)品中去除溶解的氧氣并且將產(chǎn)品保持在受控的氣氛中的方法，所述裝置包括收集罐(30)，所述植物產(chǎn)品在收獲之后被導(dǎo)入到收集罐(30)中，所述產(chǎn)品以固態(tài)和液態(tài)存在于所述罐中， 通過對(duì)所述產(chǎn)品應(yīng)用氣態(tài)(X)2并且將存在于所述罐中的氧氣至少部分地替代為所述氣態(tài) CO2來去除氧氣并且控制氣氛，所述罐(30)具有下部或第一部分(30A)和第二部分或上部 (30B)，所述產(chǎn)品通過第二部分或上部(30B)被導(dǎo)入到罐(30)中，其特征在于，使用最初為固態(tài)的所述CO2，隨后使固態(tài)CO2升華，并且使這樣獲得的氣態(tài)CO2與罐(30)內(nèi)部的所述產(chǎn)品相互作用，以便從所述產(chǎn)品中去除氧氣并且生成非氧化氣氛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將固態(tài)CO2直接導(dǎo)入罐(30)中，當(dāng)與收獲的產(chǎn)品接觸時(shí)固態(tài)(X)2升華，在罐內(nèi)部釋放氣態(tài)(X)2并且氣態(tài)(X)2在收獲的產(chǎn)品中和在罐內(nèi)部的氣氛中傳播，從而取代其中的至少部分氧氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述罐包括用于分隔第一下部(30A)和第二上部 (30B)的穿孔格柵元件(31)，所述收獲的產(chǎn)品被導(dǎo)入進(jìn)第二上部(30B)并且擱置在所述穿孔格柵元件(31)上，其特征在于，將固態(tài)CO2導(dǎo)入進(jìn)罐(30)的所述第一下部(30A)，所述固態(tài)CO2與通過所述穿孔格柵元件(31)的液態(tài)的收獲的產(chǎn)品結(jié)合，并且當(dāng)與所述液態(tài)產(chǎn)品接觸時(shí)所述固態(tài)CO2升華，這樣釋放的氣體與罐(30)的第二上部(30B)中的固態(tài)產(chǎn)品結(jié)合， 氣體通過所述穿孔格柵元件或經(jīng)由在罐的外部并且將罐的所述第一和第二部分(30A、30B) 連接在一起的管道(70)進(jìn)入第二上部(30B)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述固態(tài)CO2容納在與收獲的產(chǎn)品被導(dǎo)入其中的罐(30)分離的容器或升華器(1)中，在所述升華器(1)中的所述固態(tài)CO2從在升華器 (1)中流動(dòng)并且在升華器(1)外部被加熱的氣態(tài)流吸收熱量，接著將所述氣態(tài)CO2傳送到收集罐(30)，所述氣態(tài)流最初由諸如空氣或類似物的流體組成，并且逐漸地富含從固態(tài)升華后處于氣態(tài)的CO2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，在從固態(tài)升華之后，所述氣態(tài)CO2被導(dǎo)入到罐 (30)的第一下部(30A)，氣體通過經(jīng)穿孔元件(31)在所述罐(30)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)或者通過在位于罐(30)外部且將罐(30)的所述上部和下部連接在一起的至少一個(gè)管道(33、41、48、49) 中流動(dòng)從而轉(zhuǎn)移到罐(30)的上部(30B)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在終止將氣態(tài)氣體供應(yīng)進(jìn)收集罐(30)后，收集罐(30)中存在的氧氣占罐(30)中全部氣體體積的百分比介于0.5%和10%之間，并且優(yōu)選地氧氣被完全從所述罐中去除。
7.—種在用于收獲、運(yùn)輸和存儲(chǔ)的機(jī)械裝置中，從諸如葡萄或類似物的植物產(chǎn)品中去除溶解的氧氣并且將產(chǎn)品保持在受控的氣氛中的設(shè)備，所述裝置包括收集罐(30)，所述收集罐(30)具有第一下部(30A)和第二上部(30B)，所述收獲的產(chǎn)品被置于罐(30)的上部 (30B)中，所述產(chǎn)品以固態(tài)和液態(tài)存在于所述罐中，通過對(duì)所述產(chǎn)品應(yīng)用氣態(tài)CO2并且將存在于所述罐(30)中的氧氣至少部分地替代為所述CO2來去除氧氣并且控制氣氛，其特征在于，所述設(shè)備包括適于容納所述固態(tài)(X)2的容器或升華器(1 ；30A)，固態(tài)CO2在與存在于所述罐(30)中的所述收獲的產(chǎn)品相互作用之前轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，所述容器或升華器(1)與收集罐(30)分離并且借助于管線(9、33、45、41、48、49)與收集罐(30)連接，所述升華器(1)與管道(4、5、6)連接，具有足夠溫度的氣態(tài)流在管道G、5、6)中流動(dòng)從而容許固態(tài)CO2在升華器(1)內(nèi)部升華，升華器(1)和所述管道(4、5、6)限定出所述設(shè)備的升華線路，所述升華線路借助于管子(7)與所述設(shè)備的不同部分(B)連接，所述不同部分(B)包括罐(30)和用以將氣態(tài)CO2 傳送到所述罐的所述管線(9、33、45、41、48、49)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，升華器(1)通過管道(4、5、6)與熱交換器00) 連接，適于使升華器(1)中存在的固態(tài)CO2升華的氣態(tài)流在所述管道0、5、6)中流動(dòng) 所述交換器從在加熱管線中流動(dòng)的流體接收熱量，所述加熱管線與熱源連接，所述熱源是環(huán)境大氣、加熱線路或產(chǎn)品收獲裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述罐(30)與所述收獲裝置連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，升華器優(yōu)選地被內(nèi)部格柵( 分為兩部分，內(nèi)部格柵( 適于在固態(tài)(X)2升華之前支承固態(tài)CO2,在所述升華器(1)下方有用于擴(kuò)散氣態(tài)流并適于使所述固態(tài)CO2升華的擴(kuò)散器元件(50)，所述擴(kuò)散器元件(50)與升華器(1)的下部壁或底座(5 間隔開，以便在所述擴(kuò)散器元件(50)下方生成自由空間，在升華器中擴(kuò)散的氣態(tài)流在所述自由空間中施加力以便所述氣態(tài)流能通過仍處于固態(tài)的C02。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，所述擴(kuò)散器元件(50)與適于使置于升華器 (1)內(nèi)部的固態(tài)CO2升華的氣體流管道(4)連接，所述氣體流管道(4)具有用于在所述升華器內(nèi)部分配所述氣體的分配孔(56)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，容納收獲的產(chǎn)品的罐(30)具有至少一個(gè)管道 (33)以將被引入到罐的下部的氣態(tài)(X)2轉(zhuǎn)移到比該下部更高的部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備具有用于攪拌置于升華器(1)中的固態(tài)CO2的攪拌器件。
14.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備具有帶有受控閥元件(41A、45A、 49A)和/或根據(jù)最大閥壓力自動(dòng)打開的單向型元件的多個(gè)管道(33、48、41、49)，并具有適于監(jiān)控罐中溶解的氧氣的量和測(cè)量氣態(tài)惰性氣體的壓力的控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在用于收獲、運(yùn)輸和存儲(chǔ)的機(jī)械裝置中，從諸如葡萄或類似物的植物產(chǎn)品中去除溶解的氧氣并且將產(chǎn)品保持在受控的氣氛中的方法，所述裝置包括接納植物產(chǎn)品的收集罐(30)，植物產(chǎn)品以固態(tài)和液態(tài)存在于所述罐中，通過使用惰性氣體去除氧氣并且提供受控氣氛，所述罐(30)具有下部或第一部分(30A)和第二部分或上部(30B)，所述產(chǎn)品通過第二部分或上部(30B)被導(dǎo)入到罐(30)中。使用初始為固態(tài)的惰性氣體，之后固態(tài)惰性氣體升華，由此生成的氣態(tài)氣體與罐(30)內(nèi)部的所述產(chǎn)品相互作用。
文檔編號(hào)C12G1/02GK102341490SQ201080010372
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者M·弗拉蒂 申請(qǐng)人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司