KR100511485B1 - 압전식약액분무장치및유해생물방제방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분무 장치내에 분리 가능하게 장착된(detachably housed) 약액 용기(chemical liquid vessel), 및 분무 장치내에 배열된 압전식 분무 헤드(piezoelectric atomising head)에 약액을 공급하기 위한 심지(wick)를 포함하는 압전식 약액 분무 장치(piezoelectric chemical-liquid atomiser apparatus)에 관한 것으로, 이는 심지가 제 1 약액 통과부 (a first chemical-liquid passage portion) 및 제 2 약액 통과부(a second chemical-liquid passage portion)로 나뉘는 것을 특징으로 하며, 이 때, (A) 제 1 약액 통과부는 약액 용기 내에 배치되어 한 쪽 끝이 약액과 접촉하고 다른 쪽 끝은 제 2 약액 통과부의 한 쪽 끝에 접해(abut) 있고; (B) 제 2 약액 통과부는 이의 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 살짝 닿거나 또는 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 접촉하는 위치에 배열되어 있으며, 이로써, 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부를 통해 약액이 압전식 분무 헤드까지 공급되게 된다. 상기 압전식 약액 분무 장치는 유해 생물(harmful organism)의 방제(防除: repelling and eliminating)법에 지극히 유용하다.

Description

압전식 약액 분무장치 및 유해생물 방제방법{PIEZOELECTRIC CHEMICAL-LIQUID ATOMISER APPARATUS AND METHOD FOR REPELLING OR ELIMINATING HARMFUL ORGANISM}
본 발명은 일반적으로 곤충 제거, 진드기 제거, 곤충 성장 지연, 방충, 방향, 탈취, 소독 등을 위한 약액 분무용 압전식 약액 분무 장치에 관한 것이다. 더 나아가, 본 발명은 곤충 제거, 진드기 제거, 곤충 성장 지연 및 방충의 기능을 가지는 유효 성분을 효과적 및 경제적으로 대기 중에 발산함에 의해 유해 생물을 방제하는 방법에 관련되어 있다.
곤충 박멸의 목적으로 대기 중에 약액을 발산하기 위해 모기 퇴치 향(mosquito repellent incense), 또는 모기 퇴치 매트(mat) 및 액체 가열 증산 장치를 사용하는 방법이 기존의 방법으로서 이용되어 왔다. 상기의 방법들은 나름대로의 장점 및 단점을 가지고 있으므로 이용 가능한 상황 또는 이용 가능한 기간등에 따라 적당한 방법을 선택한다. 최근, 액체 가열 증산 장치를 이용한 방법이 널리 사용되고 있는데, 이는 증산 장치가 장기간 동안 약액의 재충전을 필요로 하지 않는다는 장점 때문이다.
그러나, 상기 방법들은 모두 가열에 의한 유효 성분의 증산을 채용하고 있다. 예를 들어, 가열부의 온도는 100℃이상까지 올라갈 수 있는 위험을 감수한다. 어떤 경우, 약액은 가연성(flammable) 케로신(kerosin)을 용매로서 함유한다. 뿐만 아니라, 상기의 가열 약액 증산법은 시간의 흐름과 함께 약액의 증산량이 감소하는 불리한 경향이 있다. 특히, 심지가 약액을 끌어 올리고, 심지의 일부가 가열되도록 배열된 증산 장치에 있어, 심지의 가열된 부분이 가열과 함께 유효 성분의 손상과 같은 원인에 의해 클로깅되는(clogged) 경향이 있다. 이와 관련하여, 가열 수단을 사용하지 않고 대기 중에 약액을 안정하게 발산하기 위한 기술의 개발이 긴급하게 요구되고 있다.
열을 사용하지 않은 액체 분무 장치로서 압전식 액튜에이터를 사용한 액체 분무 기술(예를 들어, 일본 특허 공개 공보 평-7-501481 참조)이 개시되어 있다. 상기 언급된 이른바 압전식 분무 장치를 사용한 방법에서는 분사될 액체를 높은 주파수로 진동하는 진동부에 공급함에 의해 분사 입자들이 발생된다. 액체를 진동부에 공급하는 방법은 예를 들면, 액체로 함침된 액체-보유부(심지)를 진동부에 접촉시키거나 살짝 닿게하는 방법을 포함한다(예를 들어, 일본 특허 공개 공보 평 5-329411 및 평 6-320083 참조)
액체를 상술한 바와 같이 심지에 의해 진동부로 공급하는 장치에 있어서, 진동부 및 심지 간의 간격 또는 이들간의 접촉 상태는 매우 중요하다.
예를 들면, 일본 특허 공개 공보 평 7-501481은 미세 액체 방울 제조 장치로서, 모세관 액체 공급기 등에 의해 격막으로서 사용된 필름에 액체를 직접적으로 공급하는 장치를 개시하고 있다. 추가로, 일본 특허 공개 공보 평 5-329411은 다공성 격막이 압전식 진동기에 단단히 고정된 구조를 가지는 초음파 분무 장치에서 사용하기 위한 액체 공급기를 개시하고 있다. 나아가, 일본 특허 공개 공보 평6-320083은 액체를 보유하는 부재의 분무 말단이 장전 수단(loading means)에 의해 격막과 접촉하는 구조를 가지는 초음파 분무 장치를 개시하고 있다.
특히, 상기 언급한 3개의 특허 공보에 개시된 압전식 분무 기술에 있어, 심지와 격막 사이에 미세한 접촉을 일으키지 않기에 충분히 넓은 거리로 간격이 제공된 경우는 약액이 격막으로 원활히 공급될 수가 없고, 따라서 분사 입자가 형성되지 않게 된다. 한편, 격막과 심지간의 접촉이 너무 강한 경우, 심지가 격막의 바람직한 진동을 방해할 수 있거나, 또는 격막의 사용 수명을 단축시킬 수 있다. 그러므로, 압전식 분무 장치에 있어서, 압전식 분무 헤드(예를 들어, 격막)과 심지 간의 일정한 간격 또는 불변의 접촉상태가 사용 가능 조건에 관계없이 항상 유지되는 것이 바람직하다.
압전식 분무 헤드(예를 들어, 격막)에 액체를 공급하기 위한 심지를 사용하는 압전식 분무 장치에 있어서, 장치의 본체 내에서 액체를 저장하는 용기(약액 용기)는 장치의 본체 내에 혼입되어 있거나 분리가능하게 장착되어 있는 것으로 알려져 있다. 약액 용기가 장치의 본체내에 혼입되어 있는 경우, 약액의 재충전을 위한 조작이 매우 불편하고 재충전 조작 동안 흘러나온 약액에 조작자의 손이 노출될 수 있는 위험이 있다. 약액 용기가 장치 본체내에 분리 가능하게 장착되어 있는 경우, 하기의 두가지 구현예, 즉, 심지는 장치 본체내에 장착된 채 남아 있는 동안 약액 용기만을 교환하는 제 1의 방법, 및 액체 용기의 교환과 동시에 심지를 교환하는 제 2의 방법이 있다. 제 1의 구현예의 경우, 약액 용기가 심지 장착을 위한 부분에서 열려 있으므로, 앞서의 경우와 같이 조작자의 손이 흘러나온 약액에 노출될 위험이 있다. 제 2의 구현예의 경우, 격막과 심지 간의 간격 또는 접촉 상태의 원치 않는 변화에 대해 매우 주의하여야 하는데, 상기 변화는 액체 용기를 구성하는 부재의 치수 변화 및 액체 용기를 장치에 장착하는 방법과 같은 인적 요소(human factor)로부터 기인할 수 있다.
한편, 유효 성분을 대기 중에 발산함으로써, 유해 생물을 방제하는 방법에 관하여 통상적으로 액체 가열 증산 장치를 사용한 방법; 고압 기체를 약액과 동시에 방출함에 의해 약액을 분무하는 것을 포함하는 이른바 에어로졸 방법을 이용한 방법; 고출력을 요하는 초음파를 통해 약액을 분무하는 것을 포함하는 이른바 압전식 방법을 이용한 방법 등이 공지되어 있다.
상기의 방법들 중에, 최근 액체 가열 증산 장치를 사용한 방법이 특히 잘 사용되는데, 이는 상기 방법이 장기간동안 액체의 재충전을 필요로 하지 않아 편리하기 때문이다. 상기 방법에서는, 액체를 연속적으로 가열함에 의해 유효 성분을 함유한 약액이 배출되기 때문에, 일단 가열 온도가 안정화되면 약액 입자가 연속적으로 대기 중에 공급될 수 있다. 상술한 가열 증산 장치로부터 방출되는 약액 입자의 크기는 매우 작아서 입자들이 열-상승 기류(heat-ascending air flow) 내에서 비교적 빠르게 부유 및 확산하게 된다. 특히, 밀폐된 방에서는 상기 약액 입자들이 오랜 기간동안 떠다닐 수 있다. 앞서 언급한 약액 입자의 연속적 공급과 함께 이 방법은 유해 생물의 방제를 위한 효과의 장기 지속이라는 장점도 제공한다.
한편, 다음과 같은 단점들도 있다. 약액이 상기의 간접적 연속 가열을 통해 방출되기 때문에 사용 시작에서 약액의 효과를 나타내기까지는 많은 시간이 필요하다. 나아가, 이 방법은 연속적인 열 발생을 수반하므로 높은 에너지를 필요로 하기 때문에 장시간동안 증산 장치를 구동하기 위해서 전지 등을 사용하는 것은 실질적으로 불가능하다. 나아가, 심지의 가열된 부분이, 가열에 따른 유효 성분의 손상과 같은 원인에 의해 클로깅되는 경향이 있으므로 약액의 증산량이 총 사용기간의 후반부에서는 감소하게 된다. 상기의 관점에서, 전력 절감의 효과를 얻기 위해, 예를 들어, 증산 장치를 간헐적으로 구동시킨다면, 소정의 온도까지 가열된 증산부를 통해 약액의 효과가 나타나기까지는 많은 시간을 필요로 하고 따라서 바람직한 효과 또는 바람직한 전력 절감은 성취될 수 없다.
대조적으로, 약액을 에어로졸 방법에 의해 방출하는 방법은 약액의 분무 에너지를 위한 전기적 에너지를 요하지 않으며 다량의 약액을 순간적으로 방출할 수 있게 한다. 그러나, 불행히도, 현재 시판되는 사용 가능한 에어로졸 제품은 수동식 단추-누름 조작을 필요로 하며, 이외에도, 특별한 정류 밸브(constant flow valve)를 사용하지 않으면, 주어진 양의 약액을 방출할 수 없다. 나아가, 많은 에어로졸 제품들이 대개 직접적으로 목표 해충류에 분사 입자를 처리하도록 고안되어 있다. 곤충 본체내로의 유효 성분의 경피 침투를 고려하면, 에어로졸 제품은 일반적으로 입자 크기가 크다. 그러므로, 입자가 클 경우 1) 공기중으로의 확산 속도가 느림; 2) 입자의 낙하 속도가 빠름; 3)약액이 적용된 지역의 오염이라는 단점이 있다.
본 발명의 하나의 목적은 약액의 교환 조작이 용이한 압전식 약액 분무 장치를 제공하는 것으로, 상기 장치는 약액 교환시 액체의 누출이 거의 없고, 격막, 압전식 액튜에이터 등을 포함하는 압전식 분무 헤드와 심지 간의 간격 또는 접촉 상태에서의 변화를 감소시킴으로써 분무 안정성을 향상시킨 것이다.
본 발명의 하나의 목적은 유해 생물 방제용 약액을 배출하는데 요구되는 에너지를 감소시킬수 있고, 높은 안전성을 지니며 장기간 동안 안정한 유해 생물 방제 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 다른 목적들은 하기의 상술로 명백해진다
발명의 요약
하나의 양상으로 본 발명은 분무 장치 내에 분리가능하게 장착된 약액 용기, 및 분무장치 내에 배열된 압전식 분무 헤드로 약액을 공급하기 위한 심지를 포함하는 압전식 약액 분무 장치에 관련되어 있으며, 본 장치는 하기를 특징으로 한다:
심지는 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부로 나누어져 있으며, 이 때,
(A) 제 1 약액 통과부는 약액 용기내에 배열되어, 이의 한 쪽 끝은 약액에 접촉하고, 다른 쪽 끝은 제 2 약액 통과부의 한 쪽 끝에 접하고 있다; 그리고,
(B) 제 2 약액 통과부는 이의 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 살짝 닿는 위치 또는 이의 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 접촉하는 위치에 배열되어 있어, 이로 인해, 약액이 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부를 통하여 압전식 분무 헤드로 공급되게 한다.
또다른 양상에 있어, 본 발명은 유효 성분을 함유하는 약액을 분무화된 약액 미세 입자로서 대기 중에 발산하는 것을 포함하는 유해 생물 방제 방법에 관련되어 있으며, 상기 방법은 분무된 약액을 간헐적으로 분사하고, 수득된 분무 약액 미세 입자들의 입자 크기 분포는 부피 누적 분포(volumn cumulative distribution)를 기초로 약액 미세 입자의 누적 부피 90%가 20㎛ 이하의 입자 크기를 갖도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 압전식 약액 분무 장치는 분무 장치 내에 분리가능하게 장착된 약액 용기, 및 분무장치 내에 배열된 압전식 분무 헤드로 약액을 공급하기 위한 심지를 포함하며, 본 장치는 하기를 특징으로 한다:
심지는 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부로 나뉘어져 있으며, 이 때,
(A) 제 1 약액 통과부는 약액 용기안에 배열되어, 이의 한 쪽 끝은 약액에 접촉하고, 다른 쪽 끝은 제 2 약액 통과부의 한 쪽 끝에 접한다; 그리고,
(B) 제 2 약액 통과부는 이의 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 살짝 닿아 있는 위치 또는 이의 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 접촉하는 위치에 배열되어 있어, 이로 인해, 약액이 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부를 통하여 압전식 분무 헤드까지 공급되게 한다.
본 발명의 압전식 약액 분무 장치에 있어, 심지는 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부로 나뉘어져 있다. 약액 용기는 장치 본체로부터 독립적이고, 분리가능하게 장착되어 있는데, 여기서 제 1 약액 통과부는 약액 용기 안에 배열되어 있고, 제 2 약액 통과부는 장치 본체내에 배열되어 있다. 제 1 약액 통과부가 약액 용기내에 배열되어 있으므로, 제 2 약액 통과부의 위치는 약액 용기의 탑재 또는 분리시 변화하지 않는다. 그러므로, 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝과 압전식 분무 헤드간 접촉의 주어진 상태는 약액 용기의 탑재 또는 분리에 영향 받지 않고 유지된다.
본 발명의 약액 용기는 분무 장치 내에 분리가능하게 장착되도록 구성되고, 제 1 약액 통과부를 포함한다. 제 1 약액 통과부는 약액 용기내에서 약액을 흡수하고 흡수된 약액을 제 2 약액 통과부로 운반하는 매개로서 역할, 및 또한 심지어 약액 용기가 옆으로 넘어질 경우에도 약액이 흐르지 않도록 막아주는 단순 플러그로서의 역할을 한다. 따라서, 제 1 약액 통과부는 약액 용기 내에 배치되어, 상기의 한쪽 끝은 용기 내의 약액과 접촉하고, 다른 쪽 끝은 제 2 약액 통과부의 한 쪽 끝과 접하고 있다.
본 발명에 따른 약액 분무 장치의 약액 용기는 약액의 액면보다 높은 곳에 구멍 면적이 1 ㎟이하인 벤트(개구:aperture)를 가지고 있다. 이러한 벤트는 약액 용기 내부의 압력을 외부 압력과 동일한 수준으로 유지하는 역할을 하고, 약액을 제 2 약액 통과부로 안정적 공급하여, 결과적으로 압전식 분무 헤드까지 공급하기 위한 부재로서 기능을 하며, 저장 동안 용기로부터의 액체 누출 방지를 위한 부재로서 역할을 한다. 따라서, 약액 분무 장치는 이와 같은 벤트를 가지는 약액 용기를 포함하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 벤트가 없는 약액 용기에서는 때때로, 대기 온도의 상승, 저기압으로의 접근 등이 외부 압력에 비해 용기 내부의 압력을 높아지게 하여 제 1 약액 통과부로부터의 약액 공급량 과도 증가 및 다량의 약액 범람(overflow)과 같은 현상을 발생시키는 원인이 된다. 따라서, 앞서 언급한 1㎟ 이하의 개구를 가지는 벤트는 상기의 현상을 막는 데 유용하다. 벤트의 개구 면적은 용기가 뒤집어졌을 경우의 액체 누출을 막는다는 관점에서 1㎟ 이하가 바람직하다.
나아가, 본 발명의 약액 분무 장치는 제 1 약액 통과부의 제 2 약액 통과부에 대한 인접부 주변에 팩킹 부재를 추가로 포함할 수 있다. 팩킹 부재는 액체 용기의 한 면 또는 장치 본체 한 면에 부착될 수 있다. 팩킹 부재를 부착하는 방법은 특별히 한정되어 있지 않다. 인접부에 상기의 팩킹 부재를 포함함에 의해 약액 통과부 간의 접촉점의 주변부는 공기가 새지 않도록 유지되고 이로 인해 액체의 흐름이나 적하(drips)를 막는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 분무 장치는, 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝이 분무 장치내의 압전식 분무 헤드에 살짝 닿아있는 위치 또는 상기가 압전식 분무 헤드에 접촉하는 위치에 배열된 제 2 약액 통과부를 가진다. 분무 장치 본체는 압전식 액튜이에터, 발진 회로 등 공지의 압전식 분무 장치에 일반적으로 포함된 것들을 추가로 함유한다. 압전식 분무 헤드의 모양은 특별히 제한되지 않으며, 당해 분야에서 공지된 전형적인 것 중 임의의 모양을 취할 수 있다. 예를 들어, 다공성 격막이 압전식 액튜에이터에 직접 또는 간접적으로 단단히 고착된 구조를 가지는 압전식 분무 헤드를 바람직하게 사용할 수 있다. 압전식 분무 헤드가 탑재되는 방향은 마루에 대하여 수평적 위치(즉, 위쪽 방향으로 분사하기 위해)로 한정되지 않고 임의의 각도로 놓여질 수 있다. 추가로, 본 발명에서 사용가능한 격막 및 압전식 액튜에이터는 당해 기술분야에서 일반적으로 공지된 임의의 것을 포함한다.
제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝에 살짝 닿거나 또는 제 2 약액 통과부의 다른쪽 끝에 접촉한 부재의 특정예는 격막, 박판, 압전식 액튜에이터 등을 포함한다. 격막 및 박판은 예를 들어 다공성, 메쉬형(mesh-like) 등일 수 있다.
특히, 격막을 포함한 압전식 분무 헤드를 포함하는 약액 분무 장치에 있어서, 압전식 분무 헤드와 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝 사이의 접촉 상태는 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 살짝 닿는 정도가 바람직하다. 여기서 사용된 "살짝 닿는다"는 용어는 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝이 격막 또는 압전식 액튜에이터에 매우 부드럽게 닿아 있어 이들의 진동을 방해하지 않는 상태를 의미하거나; 또는 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝과 격막, 또는 압전식 액튜에이터 사이에 미세 간격이 형성되어, 제 2 약액 통과부 다른 쪽 끝의 최상면에 형성된 약액 필름이 압전식 분무 헤드, 예를 들어 격막에 간신히 접촉할 정도가 되는 것을 의미한다. 압전식 분무 헤드와 제 2 약액 통과부 다른 쪽 끝사이의 미세한 접촉에 의해, 약액을 분무하기 위한 격막 또는 액튜에이터의 진동을 방해하지 않으면서, 제 2 약액 통과부로부터 압전식 분무 헤드로 약액이 안정적으로 공급될 수 있다.
상기 언급한 미세한 접촉을 가능하게 하는 "미세한 간격"의 크기는 압전식 분무 헤드의 모양 또는 제 2 약액 통과부의 최상면에 형성된 약액 필름의 두께에 의존한다. 특히 필름 두께는 약액의 표면 장력 및 제 2 약액 통과부의 표면 에너지에 의해 영향을 받으므로, 상기의 간격을 포괄적으로 언급하는 것은 불가능하다. 그러나, 예를 들어, 최소 간격은 다공성 격막의 최소 진동 진폭인 것이 바람직하고, 최대 간격은 바람직하게는 0.5mm이하, 보다 바람직하게는 0.3 mm이하이고, 특히 바람직하게는 0.1 mm이하이다.
압전식 분무 헤드 및 제 2 약액 통과부가 "살짝 닿아있는 상태"에 있을 때의 미세한 접촉에 있어, 제 2 약액 통과부는, 보다 바람직하게는 비교적 유연한 재료로 만들어진다.
압전식 분무 헤드가 다공성 또는 메쉬형 박판을 포함하는 구현예의 약액 분무 장치에 있어, 압전식 분무 헤드 및 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝 사이의 접촉 상태는 통과부의 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 접촉하는 정도이다. 상기 구현예에서 압전식 분무 헤드의 구체적 예는 원판형 압전식 액튜에이터의 약액 방출면 (즉, 윗 면)에 배열되어 있는 원형의 다공성 또는 메쉬형 박판을 포함하고, 이들의 원주부는 유연한 고리 모양의 고정 부재에 의해 완전하게 유지되는 동안, 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝은 이렇게 유지되는 원주부의 일부에 접촉한다. 이러한 경우, 압전식 액튜에이터의 약액이 배출되는 면 및 박판의 하부 면은 이들 사이에 미세한 간격을 형성하고, 제 2 약액 통과부로부터 공급된 약액이 미세한 간격상으로 퍼진다. 따라서, 제 2 약액 통과부의 다른쪽 끝 및 압전식 분무 헤드 간의 보장된 접촉에 의해 약액의 안정적 공급이 제공될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 압전식 분무 헤드 및 제 2 약액 통과부 사이의 간격 또는 접촉 상태는 매우 중요하다. 따라서, 제 2 약액 통과부는 분무 장치 본체내에 언제나 안정적으로 고정되어 있어, 심지어 분무 장치내에 약액 용기를 장착함에 의해 제 1 약액 통과부를 제 2 약액 통과부에 접하게 할 때에도 상기 간격 또는 접촉 상태가 변하지 않을 수 있도록 보장해야 한다.
본 발명에 따른 압전식 약액 분무 장치에 있어, 제 1 약액 통과부는 약액 용기내에 배열되어 있어, 이의 한 쪽 끝은 약액에 접촉하고, 다른 한 쪽은 제 2 약액 통과부의 한 쪽 끝에 접하는 반면, 제 2 약액 통과부는 이의 다른 한 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 살짝 닿아 있는 위치 또는 이의 다른 한 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 접촉하는 위치에 배치되어 있다. 그러므로, 약액 용기로부터 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부를 통해 압전식 분무 헤드까지 약액이 공급된다.
도 1은 본 발명의 예시 구조를 나타낸 것으로, 상기는 격막 1, 압전식 액튜에이터 2, 제 2 약액 통과부 3 및 제 1 약액 통과부 4를 포함한다. 도 1에서, 격막 1, 압전식 액튜에이터 2, 제 2 약액 통과부 3 및 제 1 약액 통과부 4 및 고정 피스 5를 제외한 다른 부분은 간략화를 위해 생략하였다.
도 1 에 있어서, A1 및 A2는 제 1 약액 통과부 4가 제 2 약액 통과부 3에 접한 곳이 제 2 약액 통과부 3이 격막 1에 살짝 닿아있는 위치로부터 수평방향으로 이동한 구현예를 나타낸다. 상기 구현예는, 심지어 제 1 약액 통과부 4가 제 2 약액 통과부 3에 아래로부터 접하는 경우에도 인접에 의해 발생한 응력이 격막 1에 직접적으로 적용되지 않기 때문에, 제 2 약액 통과부 3 및 격막 1사이의 간격 또는 접촉 상태가 영향을 받지 않는(또는 변하지 않는) 장점이 있다. 덧붙여 말하면, 도 1에서 A1은 정면도 이고 A2는 측면도이다.
도 1에서 B1 및 B2 는 제 2 약액 통과부 3이 비교적 딱딱한 다공성 재료로 만들어진 경우의 구현예를 나타낸 것으로, 고정 피스 5는 용기 본체에 단단히 고정되어 있다. 상기 구현예는 제 2 약액 통과부 3 이 비교적 딱딱한 재료로 만들어져 있어서 심지어 제 1 약액 통과부 4로부터의 인접에 의한 하중이 적용되는 경우에서도 분무 장치에 있어 제 2 약액 통과부 3의 위치는 변화하지 않는다는 장점을 가진다. 동시에 도 1에서, B1은 정면도이고, B2는 측면도이다.
도 1에 있어서, C1 및 C2는 제 2 약액 통과부 3에 대한 제 1 약액 통과부 4의 인접이 제 2 약액 통과부 3이 격막 1에 살짝 닿아있는 방향과 다른 방향인 구현예를 나타낸다. 상기 구현예는 제 1 약액 통과부 4로부터의 인접에 의해 발생한 응력이 제 2 약액 통과부 3이 격막 1에 살짝 닿아있는 방향에 직접적으로 영향을 주지않아 이들 사이의 미세한 접촉의 정도가 변하지 않은 상태로 유지되는 유리함을 가지고 있다. 동시에 도 1에서, C1은 정면도이고, C2는 측면도이다.
본 명세서에 있어서, 제 2 약액 통과부에 대한 제 1 약액 통과부의 인접 압력은 200 g/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 제 1 약액 통과부로부터 제 2 약액 통과부로 약액을 안정적으로 공급하기 위해서, 인접 압력은 약액 통과부들의 인접 방향 또는 구조에 따라 적절하게 0.1 내지 100 g/㎠의 범위로 정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부의 적어도 1개가 상기 약액 통과부간의 인접에 의해 압축되는 구현예가 바람직하다. 압축에 의해 상기 제 1 및 제 2 약액 통과부간의 접촉 상태가 안정적으로 되고, 구멍들이 국소적으로 형성되어 약액이 빨아올려지는 속도(심지 속도: wicking speed of chemical liquid)가 증가하는 효과를 기대할 수 있다. 나아가, 상기의 구멍들은 심지어 이물질이 약액 내에 함유되어 있을지라도, 약액 내의 이물질 이동을 막는 필터로서의 역할을 할 것으로 기대된다.
필터 효과는 압전식 분무 헤드의 격막이 약액의 미세 입자 분사를 위한, 직경 10 ㎛ 이하의, 많은 구멍들을 가지고 형성된 경우 특히 유용하다. 약액 통과부에 형성된 구멍들은 약 0.5 내지 30㎛ 범위의 직경을 가지며, 반드시 격막에 형성된 구멍들의 크기 보다 작아야 할 필요는 없다. 약액 통과부에 형성된 상기 구멍들의 직경은 약액 통과부에 사용된 부재들을 적절히 압축함에 의해 결정될 수 있으며, 현미경 등을 통하여 압축된 부재들의 확대 단면상에서 측정할 수 있다.
앞서 상술한 바처럼, 심지가 제 1 약액부 및 제 2 약액부로 나뉘어져 있기 때문에, 약액의 재충전 또는 약액 용기의 교환이 용이하고, 압전식 분무 헤드 및 심지(제 2 약액 통과부)간의 간격 또는 접촉 상태가 일정한 수준으로 될 수 있다. 특히, 약액 용기를 구성하는 구성요소의 크기 및 장착된 약액 용기의 탑재 위치에 서의 변동을 균등화할 수 있는데, 상기 변동은 압전식 분무 헤드 및 심지간의 간격 또는 접촉 상태를 변화시킬 수 있는 것이다. 따라서, 약액 용기의 생산을 조절하기가 보다 쉬워질 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부용 재질은 바람직하게는 연속적인 투과성 구멍들을 갖는 다공성 재료, 연속적 기포를 가지는 수지성 재료, 또는 수지성 섬유의 집합체(aggrerates)를 예로 들 수 있다. 상기의 구체적인 예들은, 연속적 기포를 가지는, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 포르말, 및 폴리스타이렌과 같은 수지성 재료; 주성분으로서, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 등의 수지성 미세 입자를 소결화(sintering)와 함께 정제화(tableting) 함에 의해 제조되는 다공성 재료; 폴리(에틸렌플루오라이드)로 이루어진 다공성 재료; 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 아크릴, 레이온, 및 모(wool)와 같은 펠트 재료; 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 레이온 섬유, 아크릴 섬유, 비닐론 섬유, 폴리퓨랄(polyfural) 섬유, 및 아라미드 섬유와 같은 섬유로 만들어진 부직포와 같은 수지성 섬유의 집합체; 예를 들어 주성분으로서 세라믹의 무기 분말을 소결화와 함께 정제화하여 제조되는 다공성, 분말성의 무기 소결체 등을 들 수 있으나, 상기에 한정되지는 않는다. 추가로, 제 1 및 제 2 약액 통과부를 위한 상기 재료들은 계면 활성제로 처리될 수 있다. 나아가, 제 1 약액 통과부를 위한 재료는 제 2 약액 통과부를 위한 재료와 동일하거나 다를 수도 있다.
각각의 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부가 약액을 압전성 분무 헤드로 공급하기 위한 매개체로서 역할을 하기 때문에, 사용되는 재료는 높은 액체 투과성을 지니는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제 1 약액 통과부에 사용되는 재료는 10 분 이하의 약액 심지 속도를 가지는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5분 이하의 속도를 가진다. 상기의 심지 속도를 만족하는 것에 덧붙여, 약액 통과부는 40mm이상의 높이, 특히 바람직하게는 50mm이상의 높이까지 약액을 빨아올리는 능력을 가지는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에 있어서, "약액의 심지 속도"라는 용어는 5mm의 너비, 5mm의 두께 및 60mm의 길이의 치수를 가지는 약액 통과부를 상온 25℃에서 바닥부로부터 10mm 위치 까지 함침한 후, 약액이 액면 이상 30mm의 높이에 도달하기 위한 시간을 의미한다. 추가로, "약액을 빨아올리는 능력(ability of wicking the chemical liquid)"는 상술한 약액의 심지속도와 같은 방법으로 측정하였을 때, 함침 시작으로부터 60분 후 도달한 약액의 높이를 의미한다.
이 때, 약액 통과부로서 부직포와 같은 재료를 사용한 경우, 측정을 위해 필요한 두께를 얻을 수 없는데, 이 때는 재료가 5mm의 너비 및 70mm의 길이를 갖는한 두께를 특별히 한정하지 않는다. 상기 약액의 심지 속도 및 약액을 빨아들이는 능력은 분무될 약액을 사용하여 측정한다.
다음, 제 2 약액 통과부를 위해 사용되는 부재는 제 1 약액 통과부와 같은 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 그러나, 실제 사용시, 제 2 약액 통과부용 부재는 단지 제 1 약액 통과부로부터 압전식 분무 헤드까지 약액을 안정적 방법으로 공급할 필요가 있을 뿐, 약액의 심지 속도 및 약액을 빨아올리는 능력이 특별히 정해지지 않는다.
압전식 분무 헤드 및 제 2 약액 통과부는 사용 조건 등에 관계없이 그들 사이의 간격 또는 접촉 상태를 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 그러므로, 제 2 약액 통과부는 약액으로 함침되었을 때, 보다 작은 팽윤도를 나타내는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 심지로서의 역할을 하는 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부는 효율적인 분사 입자의 발생 관점에서, 약액에 대하여 보다 높은 공급 속도를 가지는 것이 바람직하다. 심지의 약액 공급 속도를 압전식 분무 헤드의 약액 분사 속도와 같은 수준이거나 빠르게 정하는 것이 당해 분야에서 통상적 관행이다. 그러나, 분사된 약액량의 정확성을 증가시키기 위한 기술로서, 제 1 약액 통과부의 약액 공급 속도 및/또는 제 2 약액 통과부의 공급 속도를 약액 분사 속도보다 낮은 수준으로 정할 수 있는데, 이로 인해, 분사되는 약액의 양을 조절할 수 있다. 상기 기술은 비교적 짧은 시간 단위로 반복적으로 분무하는 분무 장치에 효율적이다. 상기 기술은 약액 통과부를 통하여 약액의 공급량 뿐만 아니라, 분사 액량의 기계적 또는 전기적 제어도 조절할 수 있기 때문에, 한 위스프(wisp)의 분사당 분사량 또는 단위 시간당 약액의 분사량의 정확성을 향상시키는 데에 바람직하다.
본 발명에 있어서, 분무 장치내의 약액 용기를 장착하는 방법은 당해 방법이 분무 장치내에서 약액 용기의 분리 가능한 장착을 허용하는 한, 특별히 한정되지 않는다. 약액 용기를 분무 장치내에 장착하는 경우, 상기 방법은 제 1 약액 통과부의 한 쪽 끝을 제 2 약액 통과부의 한 쪽 끝에 접하도록 한다. 장착을 위해 유용한 방법의 예는 약액 용기를 약액 용기의 측면(lateral side)으로부터 장치 본체내로 수평 이동시켜서 분무 장치 본체 안에 약액 용기를 고정하는 것을 포함하는 방법(측면 미끄러짐-고정법: lateral slide-fit method); 용기를 미세한 각도로 돌림과 함께 약액 용기를 용기의 측면으로부터 장치 본체 내에 고정시키는 방법(측면 스냅-고정법:lateral snap-fit method); 약액 용기를 분무 장치 본체 내에 (최상면으로부터) 사실상 수직방향으로 고정하는 방법(톱-다운(top-down) 장착법); 약액 용기를 분무 장치 본체내에 (바닥면으로부터) 사실상 수직 방향으로 고정하는 방법(보텀-톱 장착 방법:bottom-top housing method) 등을 포함한다. 이러한 장착 방법 중에서 측면 미끄러짐 고정법, 측면 스냅-고정법 및 톱-다운 장착법(top-down housing method)이 보다 바람직한데 이것은 상기 방법들이 약액 용기의 장착 또는 분리를 위해 장치 본체를 들어올리는 것과 같은 과정을 필요로 하지 않으므로, 간단하고 용이한 용기 교환과정을 제공하기 때문이다.
다음, 본 발명의 장치는 도면을 참조로 하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 하나의 구현예에 있어서, 압전식 약액 분무 장치의 구조를 나타내는 모식도로서, 이는 분무 장치의 단면도이다. 분무 장치 11 내에, 약액 용기 12가 제공되어 있다. 약액 용기 12는 분무 장치 11내에 분리 가능하게 장착되어 있으며, 약액 12는 분무 장치 11에 부착된 회전식 커버 13을 열어서 분무 장치 11 안으로 들어가고, 밖으로 꺼내진다. 추가로, 심지를 위한 부재는 제 1 약액 통과부 4 및 제 2 약액 통과부 3으로 나뉘어져 있다. 약액 용기 12가 분무 장치 11내에서 주어진 위치에 장착되었을 때, 제 1 약액 통과부 4의 다른 쪽 끝은 제 2 약액 통과부 3의 한 쪽 끝에 인접하고, 이로써 심지의 역할을 하게 된다. 여기서 약액 용기 12는 측면 스냅-고정 방법에 의해 장착된다.
약액 용기 12에는 한 쪽 끝이 약액 14에 접촉되어 있는 제 1 약액 통과부 4가 제공되어 있다. 나아가, 제 1 약액 통과부 4의 다른 쪽 끝은 분무 장치 11안에 장착되어 있는 제 2 약액 통과부 3의 한 쪽 끝에 접해 있다.
분무 장치 11은 압전식 액튜에이터 15 및 상기 액튜에이터 15에 달려있는 격막 1을 포함하며, 여기서 격막은 일정한 배열의, 다공들로 이루어져 있다. 여기서, 제 2 약액 통과부 3의 다른 쪽 끝은 격막 1에 살짝 닿아있다.
도 2의 장치에 있어서, 전지 16은 전력 공급원으로서 사용된다. 전지 16은 전지 커버 21을 열어서 분무장치 11 안으로 넣고, 밖으로 뺀다. 추가로, 도에서는 나타나있지 않지만, 분무 장치는 추가로 압전식 액튜에이터 15에 연결되어 있는 발진 제어 회로를 포함하는데, 상기 발진 제어 회로는 압전식 액튜에이션 제어의 기능 및 타이머 제어의 기능을 가진다. 제 1 약액 통과부 4가 제 2 약액 통과부 3에 접한 주변부에는 패킹 부재 17이 제공되어 있다. 약액 용기 12에 있어서, 벤트 18은 약액의 액면 14보다 높은 곳에 위치하고 있다.
미끄러짐-가능 스위치 20 을 도면에 나타난 위치까지 밀어, 분사구 19를 열고, 분사 조작을 시작한다.
약액 용기 12로부터 공급되는 약액은 도에 화살표로 나타난 바와 같이 제 1 약액 통과부 4 및 제 2 약액 통과부 3을 지나서 제 2 약액 통과부 3의 다른 쪽 끝이 살짝 닿아 있는 격막 1에 공급된다. 격막 1의 진동에 의해 약액이 분무 헤드 19를 통해 분사된다.
도 3은 본 발명의 또다른 구현예에 있어서의 분무 장치의 구조를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
본 구현예에서, 압전식 액튜에이터 2 및 그위에 배열된 박판으로서의 금속 메쉬 7은 미세한 간격을 형성하고, 약액은 제 2 약액 통과부 3으로부터 상기 미세 간격으로 공급된다.
도면에서 화살표로 나타난 바와 같이, 약액은 약액 용기 12로부터 제 1 약액 통과부 4 및 제 2 약액 통과부 3을 통해 침투하여 제 2 약액 통과부 3의 다른 쪽 끝으로부터 압전식 액튜에이터 2의 최상면 위로 운반되고, 상기 약액은 앞서 언급한 미세 간격으로 도입되어 이를 가로질러 퍼져나간다. 상기 약액은 금속 메쉬 위에 제공된 개개의 구멍으로 들어가 미세한 액체 칼럼을 형성하는데, 상기 칼럼은 액튜에이터의 두께 방향으로의 압전식 액튜에이터 진동에 의해 분무 및 분사된다.
유효 성분을 함유하는 약액을 분무된 약액 미세 입자로서 대기 중에 발산하는 것을 포함하는 본 발명의 유해 생물 방제 방법은, 분무된 약액이 간헐적으로 분사되고, 생성된 분무 약액 미세 입자의 입자크기 분포는 부피 누적 분포를 기준으로 약액 미세 입자의 누적 부피 90%가 20㎛ 이하의 입자 크기를 가지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어, 약액은 미세 약액 방울(미세 약액 입자)로서 각종 분무 수단 중 하나에 의해 대기 중으로 발산됨으로써 약액 내의 유효 성분의 효과를 나타냄에 의해 유해 생물을 방제할 수 있다.
미세 약액 입자의 직경에 대하여, 약액 미세 입자의 누적 부피 90% 이상이 20㎛ 이하의 직경을 가지고, 보다 바람직하게는 약액 미세 입자의 누적 부피 90% 이상이 15㎛ 이하의 직경을 가지며, 더욱 바람직하게는 약액 미세 입자의 누적 부피90% 이상이 10㎛ 이하의 직경을 가진다.
본 명세서에 있어, 여기서의 미세 약액 입자 직경은 25℃에서 레이저 광선 산란에 의한 입자 크기 분포 분석기에 의해 측정된 값이다.
이 경우, 약액을 분사하기에 적절한 위치는 미세 약액 입자의 직경을 측정하기 위해 분사물(spraying output) 등을 고려하여 입자 크기 분포 분석기가 측정하기 좋도록 할 수 있게 정한다. 적절한 분사 위치는 레이저 광선으로부터 10 내지 50cm 떨어진 곳으로 한다. 입자 크기는 분사 직후, 즉, 약액 분사로부터 3초 이내에 측정하는 것이 적당하다.
그러나, 입자 크기 분포 분석기가 유리한 측정을 제공할 수 없을 경우, 상기의 측정치는 앤더슨 샘플러(anderson sampler) 등을 이용하는 분류 장치에 의해 주어지는 값으로 대체될 수 있다.
직경이 주어진 범위안에 드는 미세 약액 입자를 간헐적으로 분사하기 위해, 예를 들면, 하기의 분사 방법을 사용할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸법을 사용한 약액 분무 장치를 이용하는 분사 방법으로서, 열려짐이 가능한 분사구를 포함한 압력 용기 및, 분사제와 함께 압력 용기 속에 밀봉되어 있는 약액을 포함하는 장치를 이용한 방법을 사용할 수 있다. 대기 중으로의 바람직한 약액 분사 방법은 전력 공급원, 분사구용 개폐 제어 기구 및 분사 시간 간격 및 분사 약액량 제어 기구 (전자기 밸브, 정율 밸브(constant rate valve) 등을 포함)를 추가로 포함하는 약액 분무 장치를 이용하는 것이다. 상기의 경우, 앞서 언급한 압력 용기는 분사제와 함께 약액을 가두는데, 상기 약액은 본질적으로 유효 성분으로 이루어지거나, 또는 유효 성분 및 용매의 혼합물을 함유하고 있다. 미세 약액 입자의 크기는 주로 압력 용기의 전체 부피에 대한 약액의 초기 부피 비를 조정하여 조절할 수 있다.
대안으로서, 압전식 분사 방법은 압전식 액튜에이터, 상기 액튜에이터에 부착된 다공성 격막, 약액을 격막으로 공급하기 위한 약액 공급 수단, 압전식 액튜에이터에 연결된 압전식 발진 회로, 간헐적으로 약액을 분무하기 위한 격막의 진동을 조절할 수 있는 제어 회로, 전력 공급원, 및 약액을 포함하는 압전식 분무 장치를 사용하여 대기 중에 약액을 분사하는 방법을 포함한다. 이러한 경우, 미세 약액 입자의 크기는 주로 격막에 제공된 구멍의 크기를 조절함에 의해 조정할 수 있다. 동시에, 본 발명에 의한 압전식 약액 분무 장치는 본 발명에 있어서의 분사 방법을 위해 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 약액은 약액이 살충 또는 진드기 제거, 곤충의 성장 지연, 방충 등의 효과를 나타내는 유효 성분을 함유하기만 한다면 특별히 제한되지 않는다. 대안으로서, 유효한 성분 그 자체를 약액으로서 사용할 수 있다. 여기서 사용 가능한 유효 성분의 예들은 피레트로이드(pyrethroid) 살충제, 피레트로이드계 살충제, 유기 인 살충제, 카바메이트 살충제, 클로로니코틴 살충제, 곤충 성장 지연제, 및 항균제(microbicide) 등을 포함한다. 본 발명에 있어서, 이러한 유효 성분들은 단독으로 또는 이들의 부가혼합물로서 사용될 수 있다. 이러한 유효 성분들 중 다수에 있어, 카르복실산 성분에 기인한 기하 이성질체, 카르복실산 성분 또는 알콜 성분에 있어서의 부제 탄소에 기인한 광학 이성질체가 존재한다. 본 발명에 있어서, 약액은 임의의 상기 이성질체 및 이들의 첨가 혼합물을 함유할 수 있다. 유효 성분의 구체적인 예는 하기에 기재되어 있다.
피레트로이드 살충제의 예로는 알레트린, dl·d-T80-알레트린, dl·d-T-알레트린, d·d-T-알레트린, d·d-T80-프랄레트린, 프탈트린, d-T80-프탈트린, 레스메트린, d-T80-레스메트린, d-T80-퓨라메트린, 퍼메트린, 페노트린, 펜발리레이트, 사이퍼메트린, d-T80-시페노트린, 엠펜트린, 테랄레트린, 이미프로트린 등이 있다.
피레트로이드 계의 살충제의 예로는 에토펜프록스 등이 있다.
유기 인 살충제의 예로는 디아지논, 페니트로티온, 피리다펜티온, 말라티온, 디프테렉스, 클로르피리포스, 펜티온, 디클로르보스, 프로페탄포스, 아베이트, 프로티오포스, 폭심 등이 있다.
카바메이트 살충제의 예로는 프로폭스어 등이 있다.
클로로니코틴 살충제의 예로는 이미다클로프리드, 아세타미프로리드 등이 있다.
해충 성장 지연제(IGR)의 예는 피리프록시펜, 사이로마진 등을 포함한다.
항균제의 예는 황(S), 다코닐, MBC, 톱신-M, 수미렉스 등을 포함한다.
진드기 구제(驅除)제, 방제제 및 다른 구충제 들을 그들의 용도에 따라 사용할 수 있다.
진드기 구제제의 예로는 켈탄(kelthane) 등이 있다.
방제제(repellent)의 예로는 N,N-디에틸-m-톨루아미드, 디메틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 2-에틸-1,3-헥산디올, p-디클로로벤젠 등이 있다.
상기의 유효한 성분들은 단독으로 또는 2종 이상의 부가혼합물로 사용될 수 있다.
약액은 상기의 유효 성분들을 용매내에서 용해 또는 혼합함에 의해 제조될 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 용매들의 예는 지방족 탄화 수소류, 지환식 탄화수소류, 방향족 탄화수소류, 할로겐화 탄화수소류, 알콜, 에스테르, 에테르, 및 케톤을 포함하며, 특히 바람직하게는 5 내지 18개의 탄소 원자를 가지는 포화 지방족 탄화수소이다. 동시에, 불포화 지방족 탄화수소는 이들의 불쾌한 냄새 때문에 주성분으로서 바람직하지 않지만, 상기의 불유쾌한 냄새를 일으키지 않을 만한 양으로 포화 지방족 탄화 수소에 불포화 지방족 탄화수소를 첨가하는 데는 문제가 없다.
추가로, 포화 지방족 탄화 수소에 있어, 탄소수가 증가할수록 탄화수소의 점도도 증가하는 경향이 있고, 어떠한 경우, 상온에서 겔-상태 또는 고체 상태를 띨 수도 있다. 이러한 경우, 약액으로서 공급 또는 분사시 악영향을 끼칠 수 있기 때문에, 용매로서 사용되는 포화 지방족 탄화 수소는 바람직하게 18 개 이하의 탄소수를 가진다. 상온에서의 발화점(flash point)의 관점에서 용매로서 사용된 포화 지방족 탄화수소는 5개 이상의 탄소수를 가지는 것이 바람직하다. 추가로, 불포화 지방족 탄화 수소에 관하여, 10 내지 14개의 탄소수를 가지는 것이 보다 바람직하며, 특히 11 내지 13개의 탄소수를 가지는 것이 더욱 바람직하다.
주성분으로서 상기 포화 지방족 탄화수소를 함유하는, 상업적으로 이용 가능한 용매의 예는 "No. 0 솔벤트 M" (니폰 오일 (주) 제조), "No. 0 솔벤트 L" (니폰 오일 (주) 제조), "No. 0 솔벤트 H" (니폰 오일 (주) 제조), "노말 파라핀 YH-NP" (니코 석유화학 (주) 제조), "노말 파라핀 SH-NP" (니코 석유화학 (주) 제조), "데오토미졸 A-1" (요시또미 제약 공업 (주) 제조), "IP 솔벤트 2028" (이데미쯔 석유 화학 (주) 제조), "IP 솔벤트 1620" (이데미쯔 석유 화학 (주) 제조),, "IP 솔벤트 1016" (이데미쯔 석유 화학 (주) 제조), 및 "네오-키오졸" (산꾜 화학 공업 (주) 제조) 등을 포함한다.
또한, 주로 식물 또는 동물로부터 추출되고 식품 첨가물 및 화장품의 출발 재료로서 이용되는 지방 및 오일을 사용하는 것이 독성학의 관점에서 지극히 유효하다. 특히, 참깨 기름, 레이프시드(rapeseed) 오일, 및 콩기름과 같은 반-건조 오일을 포함한, 산화에 의해 고형화될 가능성이 적은 오일 및, 카멜리아 오일 및 올리브 오일과 같은 비-건조 오일을 포함한 고형화되지 않는 오일이 바람직하다.
추가로, 물과 함께 용매로서, 알콜, 알데히드, 케톤 및 카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 유효 성분과 함께 혼합하여 제조한 조성물을 약액으로서 사용할 수 있고, 또는 대안으로서, 물 속에서 유효 성분을 계면활성제와 함께 유화 및 현탁시켜 제조되는 조성물을 약액으로서 사용할 수 있다. 상기의 조성물이 물을 함유하므로, 화재의 위험이 보다 작아진다.
또한, 약액 내에 포함된 유효 성분 및 용매이외의 다른 성분들이 있을 수 있다. 예를 들면, 상기의 유효 성분에 추가로, 다른 성분들은 BHT 및 2,2′-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀)과 같은 안정화제; 6-프로필-피페로닐 에테르, 옥타클로로디프로필 에테르, 이소보르닐 티오시안 아세테이트, N-옥틸바이사이클로헵텐 카르복시이미드 및 N-(2-에틸헥실)-1-이소프로필-4-메틸렌바이사이클로(2,2,2)옥트-5-엔-2,3-카르복시이미드와 같은 상승 작용화제(synergists); 동물성 또는 식물성 천연 향수; 탄화 수소, 알콜, 페놀, 알데히드, 케톤, 락톤, 옥사이드, 에스테르 등으로 만들어진 인조 향수; O-페닐페놀, 이소프로필메틸 페놀, 2-클로로-4-페닐페놀 및 티몰과 같은 항균-항진균제 등을 포함한다.
본 발명에서 약액 내에 함유된 유효 성분의 분사량은 특별히 한정되지는 않는다. 유효 성분의 양은 목적 유해 생물, 사용된 유효 성분의 유형 및 기대 효과에 따라 적절하게 정해진다. 목적 유해 생물은 파리, 모기, 바퀴벌레, 벼룩, 진드기, 나방, 지네, 개미, 진디, 거미 진드기 등을 포함한다. 목적 유해 생물은 Erysiphales, Melanconiaceae, Sclerotiniaceae, Moniliaceae, Tuberculariaceae 등과 같은 곰팡이류를 포함한다.
약액 내의 유효 성분 분사량은 바람직하게 30㎥ 당 0.01 내지 20mg/h의 범위이다. 유효 성분의 분사량은 보다 바람직하게는 30㎥ 당 0.05 내지 20mg/h의 범위이고, 특히 바람직하게는 30㎥ 당 0.1 내지 15mg/h의 범위이다.
실시예로서, d·d-T80-프랄레트린이 모기가 무는 것을 막거나, 모기를 제거하기 위한 유효 성분으로서 사용된 경우, 유효 성분은 바람직하게는 30㎥ 당 0.04 내지 3.0mg/h, 더욱 바람직하게는 30㎥ 당 0.1 내지 1.0mg/h의 양으로 사용된다. 또다른 유효 성분이 동일한 목적으로 사용될 경우, 상기의 양은 30㎥ 당 0.01 내지 20mg/h의 범위로부터 사용된 유효 성분의 활성도에 따라 적절히 선택된다.
분사될 유효 성분의 바람직한 양을 정하기 위해, 분사 시간, 분사 시간 간격, 미세 약액 입자의 크기 및 1회의 분사로 발산되는 약액의 양을 조정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 약액은 대기 중으로 간헐적으로 분사되어 연장된 기간 동안 유해 생물을 방제하는 안정한 효과를 보장한다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에 있어서, 부피 누적 분포에 기초하여(부피 누적 백분율), 20㎛ 이하의 입자 크기를 가지는 것이 전체 입자의 90% 이상에 달하도록 입자 크기를 정함에 의해, 미세 입자들의 낙하 속도 및 입자의 낙하량을 감소시키고, 이로써 입자들이 보다 넓은 지역으로 확산케 하고, 또한 유효 성분들이 보다 긴 시간동안 대기 중에 떠다니며 머무르는 것을 보장한다.
추가로, 분사된 미세 약액 입자는 크기가 점차 작아지는 양상을 보이는데, 이는 주용매가 대기 중을 떠다니는 개개의 입자들로부터 증발하기 때문이다. 이는 입자들의 부유 시간을 연장시키는데, 즉, 대기 중에서 입자들의 유효한 기간을 연장시키고, 대기 중의 입자 확산능을 증가시킨다. 사용된 용매 및 분사제의 유형에 따라 크기가 감소하는 입자의 경향이 변화하므로, 필요에 따라 적절한 용매 및 분사제를 선택할 수 있다.
만일 크기에 있어 20㎛ 초과의 입자군이 10% 초과의 부피 누적 백분율로 존재한다면, 고속 낙하하는 입자의 양이 증가하고, 이외에도, 상술한 바와 같이 대기 중에 머물러 떠다니는 동안 크기가 감소하는 거동을 보이기 전 상기 입자들이 낙하한다. 이러한 사실은 대기중의 유효 성분 농도(대기중 농도) 감소의 원인이 될 뿐만 아니라, 이들의 부유능(floatability) 또는 확산능(diffusibility) 감소의 원인이 되어 원하는 결과를 얻을 수가 없다. 뿐만 아니라, 약액이 적용된 곳의 오염 또한 증가한다.
본 발명에 있어서, 유해 생물이 방제되는 공간은 집(거주지), 방갈로(bungalow), 텐트, 가게, 온실, 비닐 하우스, 창고 등을 포함하는 공간이며, 이와 같은 곳에서는 대기의 흐름이 많으므로 본 발명에 의해 정해진 크기의 약액 입자를 생산함에 의해 유효 성분의 유리한 확산능이 보장된다. 나아가, 상기 언급한, 입자들의 부유 시간 연장 효과에 의해 약액의 연속적 분무를 필요로 하지 않게 된다. 따라서, 약액의 간헐적 분무를 통해 에너지 소비가 감소하고, 더구나, 안전성도 강화된다. 본 발명의 유해 생물 방제 방법은 유효 성분에 의해 나타나는 효과가 에너지-절약 방식으로 안전하고 효율적으로 나타나며, 연장된 시간에 걸쳐 유지된다는 점에서 매우 유용하다. 그러므로, 본 발명의 방법에서 사용된 분무 장치는 건전지와 같은 전지로 작동할 수 있기 때문에, 이의 이동성(portability)이 현저히 용이해진다. 그 결과, 본 발명의 용도에 있어서의 자유가 극적으로 증가한다.
간헐적 분무에 맞춘 본 발명의 방법은 하기와 같은 기존의 방법에 있어서의 문제점을 개선시킨다: 에어로졸 방법은 본 방법에 의해 얻어지는 분사 액체의 입자 크기가 보다 크기 때문에 상당량의 약액 손실을 겪는다; 액체 가열 증산법은 생성된 입자는 크기면에서 작으나, 액체의 연속 증산을 위해 높은 에너지를 필요로 한다; 그리고, 초음파 분무 방법은 생성된 입자는 크기 면에서는 작지만, 많은 양의 액체를 순간적으로 분무하기 위해 높은 에너지를 필요로 한다.
간헐적 분무의 경우, 분사 및 다음 분사 간의 시간 간격(분사 간격)이 특별히 정해지는 것은 아니다. 시간 간격은 예를 들면, 바람직하게는 3초 내지 60 분의 범위이고, 보다 바람직하게는 10 초 내지 30 분이며, 특히 바람직하게는 20 초 내지 15분이다. 에너지 절약의 관점에서 3초 초과의 시간 간격이 바람직하다. 부유 약액 입자의 안전성 및 지속성(sustainability)의 관점에서 60 분 미만의 시간 간격이 바람직하다.
각각의 분사를 위한 분사 시간은 특별히 한정되지는 않는다. 그러나, 전력 공급원으로서 전지 등을 사용할 경우의 전력 절감을 고려하여, 분사시간은 예를 들어, 0.05 내지 300 초가 바람직하고, 0.1 내지 180 초가 보다 바람직하며, 특히 바람직하게는 0.2 내지 60 초이다.
본 발명의 방법을 위해 사용 가능한 약액 분무 장치는 바람직하게는 소정량의 약액을 순간적으로 발산할 수 있다. 바람직한 분무 장치의 예는 상술한 바와 같은 에어로졸 분무 장치 및 압전식 분무 장치를 포함한다. 상술한 본 발명의 압전식 분무 장치는 바람직한 압전식 분무 장치의 예들에 포함된다.
분무 방법에 관한 구체적인 설명은 하기와 같다.
에어로졸 방법
본 방법에서, 미세 약액 입자의 크기는 주로 압력 용기의 전체 부피에 대한 약액의 부피비를 조정하여 소정 범위를 가지도록 고안할 수 있는데, 이때 약액은 주로 유효 성분으로 이루어지며 유효 성분 및 용매를 함유한다. 보다 자세히, 약액의 초기 부피는 바람직하게는 압력 용기 전체 부피의 15% 이하가 되도록, 보다 바람직하게는 10 % 이하가 되도록, 특히 바람직하게는 5% 이하가 되도록 한다. 약액의 초기 부피비를 15% 이하로 한정하는 것은 압력 용기를 차지하는 분사제를 위해 85% 이상의 초기 부피를 남기게 된다. 이것은 크기가 보다 감소한 미세 약액 입자를 제공하게 된다. 분사제는 기체상 및 액체상, 또는 기체상 단독으로 구성될 수 있다. 분사제가 기체상 및 액체상으로 이루어진 경우, 분사제의 액상 안에 약액을 균일하게 용해시키거나 분산시킴에 의해 단일 균질 액상을 형성하는 것이 바람직하다. 분사제가 기체상 단독으로 구성된 경우, 유효 성분이 약액 내에서 균일하게 용해 또는 분산되는 것이 바람직하다.
약액이 이러한 방법으로 분무되는 경우, 약액은 실질적으로 유효 성분으로 이루어지거나, 또는 유효 성분 및 용매의 혼합물로 이루어질 수 있다. 약액이 상기의 혼합물로 이루어진 경우, 약액의 농도를 임의로 조정하여 압력 용기의 부피에 대한 약액의 초기 부피비가 소정의 범위 내에 들도록 할 수 있다.
압력 용기내에 밀봉된 바람직한 분사제는 예를 들어, 액화 석유 가스(LPG),디메틸에테르(DME) 및 할로겐화 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다. 그러나, 분사제는 상기에 한정되지 않으며, 원하는 약액 미세 입자를 형성할 수만 있다면, 압축 이산화탄소 가스, 압축 질소 가스, 압축 공기 등도 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용가능한, 열려짐이 가능한 분무 헤드를 가진 압력 용기는 특별히 한정되지 않는다. 기존의 에어로졸 제품에 사용되는 유사한 용기들이 사용될 수 있다.
분무 헤드의 개폐 제어기구 및 분사 간격과 분사된 액량 제어 기구로서, 예를 들어, 주어진 시간동안 분무 헤드를 열기위해 채택한 전자기 밸브를 사용함에 의해 분사 액량 및 분사 간격 모두를 전기적으로 제어하는 방법, 및 단지 분사간격만을 전기적으로 제어하고, 분사 액량은 정율 밸브를 이용하여 제어하는 방법이 포함된다.
에어로졸 방법을 위한 상기의 약액 분무 장치를 사용함에 의해, 약액을 자동적이고 간헐적으로 분사할 수 있다.
도 4는 에어로졸 방법을 위한 약액 분무 장치를 나타낸 모식도로서, 상기는 전력 공급원, 분무 헤드의 개폐 제어기구 및, 분무 시간 간격과 분무 액량의 제어기구를 포함한다. 도 4에서, 상기 장치는 약액 14, 분사제(액상) 32, 딥 튜브 33, 압력 용기 34, 열림 가능 분무 헤드(밸브) 35, 단추 36, 전자기 밸브 37, 전자기 밸브 제어 회로 38, 타이머 회로 39, 및 전력공급원으로서의 전지 16으로 이루어져 있다. 단추 36, 전자기 밸브 37 및 전자기 밸브 제어 회로 38은 분무 헤드 35의 개폐 제어기구를 구성한다. 타이머 회로 39는 분사 시간 간격 및 분사 시간의 제어 기구로서 작용한다. 또한, 약액 14는 분사제 32 내에 녹아있다.
타이머 회로 39에 의해 간헐적으로 발생하는 신호가 전자기 밸브 제어 회로 38에 적용되어 전자기 밸브 37의 작동을 조절한다. 전자기 밸브 37을 작동시켜 단추 36을 누르면 분무 헤드 35가 열리고, 이로써 약액 14가 분사제 32와 함께 딥 튜브 33을 따라 흘러 발산 포트 41로부터 분사된다.
압전식 방법
본 발명을 수행하기위한 다른 수단으로서, 당해 기술분야에서 일반적으로 알려진 압전식 액튜에이터를 사용한 초음파 액체 분무 기술을 이용할 수 있다. 상기의 액체 분무 기술은 열을 가하지 않고 액체를 분무할 수 있어 바람직하다.
에어로졸 방법과 달리, 상기 방법은 전기 신호에 기인한 진동을 통하여 액체를 분무할 수 있고, 압력 용기 또는 그 안에 포함된 분사제도 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 방법은 약액 분무 장치의 크기를 감소시키는 데에 기여한다. 더욱 유리하게는, 압전식 액튜에이터, 상기 압전식 액튜에이터에 연결된 다공성 격막, 및 약액을 격막에 공급하기 위한 약액 공급수단을 포함하는 압전식 분무 헤드에 의해 추가의 크기 감소를 달성할 수 있다.
압전식 방법에 있어서, 분무용 출력 전력은 특별히 한정되지 않는다. 출력 전력은 바람직하게는 3W 이하인 반면, 주파수는 바람직하게는 20 내지 600kHz이며, 더욱 바람직하게는 100 내지 600kHz이다.
분무에 필요한 에너지를 더더욱 감소시키기 위해, 1) 격막은 보다 작은 크기를 가지고, 보다 밀접하게 배열된 구멍들을 포함하는 것 및, 2) 격막의 두께는 원하는 분사가 보장될 정도까지 더욱 감소하는 것이 바람직하다.
약액 내의 유효 성분의 농도는 상기의 유효량이 대기 중에 발산될 수 있다면 특별히 한정되지 않는다. 보다 특별히, 약액 내의 유효 성분 농도는 바람직하게는 0.02 내지 10 % (W/V), 보다 바람직하게는 0.5 내지 7.0% (W/V), 특히 바람직하게는 1.0 내지 4.0 %(W/V)이다. 지극히 낮은 농도의 유효 성분을 함유한 약액이 분무되는 경우, 유효 성분의 유효량만큼을 대기중으로 발산시키기 위해 격막의 크기를 증가시키거나, 분사 시간을 연장하도록 장치를 고안할 것이 필요한데, 이러한 것은 에너지 소비를 증가시키는 원인이 된다. 유효 성분의 효과의 유지 및 전력 절감의 목적으로, 약액은 바람직하게 0.02 %(W/V) 이상의 농도로 유효 성분을 함유한다. 한편, 유효 성분들 중 다수가 그들 자체로는 상온에서 높은 점도를 나타낸다. 약액의 점도 증가에 기인한 에너지 소비 증가를 억제하는 관점에서, 약액의 유효 성분의 농도는 10%(W/V)이하가 바람직하다.
압전식 약액 분무 장치의 예들은 본 발명의 압전식 약액 분무 장치, 일본 특허 공개 공보 평 7-501481에 개시된 장치 등을 포함한다. 상기 공보에 개시된 분무 장치는 중심에 구멍을 가지는 환형 원판 모양의 액튜에이터 및 상기 중심 구멍에 연결된 격막을 포함한다. 상기 공보는 얇은 전자 음향식 액튜에이터의 사용이 비용, 전력 소비 및 전반적 장치 크기의 감소에 유리하게 기여한다는 것을 알려준다.
압전식 약액 분무 장치에 관하여 예로써 도 5에 나타난 장치를 사용할 수 있다.
도 5는 압전식 방법을 위한 약액 분무 장치를 나타낸 모식도이다. 도 5에 있어서, 장치는 압전식 액튜에이터 2 및 압전식 액튜에이터에 간접적으로 부착된 다공성 격막 1을 포함하는 압전식 분무 헤드; 격막 1에 살짝 닿아있는 심지 55를 포함한 약액 용기 12; 약액 용기 12 안에 들어있는 약액 14; 압전식 액튜에이터 2에 연결되어 있는 발진 제어 회로 56; 및 전력 공급원으로서의 전지 16을 포함한다. 발진 제어 회로 56은 압전식 발진 제어 및 타이머 제어의 기능을 한다. 용기 12 내의 약액 14는 약액 공급 수단인 심지 55를 통하여 심지 55에 살짝 닿아 있는 격막으로 공급된다. 격막 1은 많은 수의 구멍들을 포함하고 있는 데, 상기 구멍을 통하여 격막 1의 진동에 의해 약액이 미세 입자로 되고, 생성된 미세 약액 입자들은 발산 포트 41로부터 분사된다. 발진 제어 회로 56은 분사 시간 및 분사 시간 간격을 제어하여 액체의 바람직한 간헐적 분사를 제공한다. 도 5에는 나타나있지 않으나, 본 장치는 원하는 효과 또는 이것이 사용되는 공간에 따라 분사된 약액의 양을 조절하기 위해 사용자가 분사 시간 및 분사 시간 간격을 마음대로 정할 수 있도록 하는 장치를 가질 수 있다. 사용자가 마음대로 정할수 있도록 하는 방법은 특별히 한정되지 않는다.
여기서, 심지와 격막의 사이가 "살짝 닿아있다"라는 것은 미미한 접촉의 상태를 의미하는 것으로, 이 때, 심지는 격막의 진동을 방해하지 않을 정도로, 또는 심지의 최상면에 형성된 약액 필름이 격막에 겨우 닿도록 미세 간격이 심지와 격막 사이에 형성된 상태로, 아주 부드럽게 격막에 닿아 있다.
실시예
본 발명은 하기의 실시예, 비교예 및 시험예에 의해 추가로 설명되지만, 이들로서 본 발명의 범위 및 참 뜻을 한정하고자 하는 것은 아니다.
도 1에 나타난 것과 유사한 압전식 약액 분무 장치가 제조되었다. 약액 분무 장치는 실시예 1 내지 10과 비교예 1 내지 4에서 사용된다.
상기 장치는 환형 원판 모양을 가지는 압전식 액튜에이터, 및 규칙적으로 정열된 다수의 미세공을 포함한, 압전식 액튜에이터 부착 격막을 사용하였다. 여기서, 구멍들은 이들의 직경이 약액 공급면(뒷 면)으로부터 약액 분무면 (앞 면)을 향하여 점차 감소하도록 구성되어 있다.
DC 3V의 AC 어댑터를 압전식 액튜에이터를 구동시키기 위한 전력 공급원으로서 사용하였다. 장치 내에 배열된 발진 제어 회로 내에서 113kHz의 주파수 및 43V의 전압이 되도록 전력을 조정한다. 압전식 액튜에이터는 출력이 0.5 초이고 무활동기간이 약 29.5 초로 이루어진 타이머 제어를 통하여 간헐적으로 구동된다.
실시예 1 내지 10
앞서 언급한 약액 분무 장치에 있어서, 제 2 약액 통과부는 장치 본체 내에 고정되어, 약액 용기가 분무 장치내의 소정 장소에 위치할 때, 제 1 약액 통과부의 한 쪽 끝이 제 2 약액 통과부의 한 쪽 끝에 접하고, 제 2 약액 통과부의 다른 쪽 끝은 격막에 살짝 닿게 하였다. 제 1 약액 통과부는 30mm의 길이를 가졌다. 실시예 1에 있어서 제 2 약액 통과부는 수평 방향으로 20mm의 길이를 가지고, 실시예 2 내지 10의 것들은 수직 방향으로 15mm의 길이를 가졌다. 약액 통과부를 위해 사용되는 재료, 약액 통과부들의 결합 방법 및 분무 장치 내의 약액 용기 고정 방법은 표 1 및 2 에 나타나 있다. 또한, 비교적 낮은 밀도를 지니는 세라믹, 다공성 재료가 무기 분말성 소결체로서 사용된다.
추가로, 약액 용기에는 약액 용기의 윗부분에 0.8㎟의 크기를 가지는 벤트가 제공되어 용기의 내부 압력을 외부 압력과 계속 같아지게 하였다.
비교예 1 내지 4
비교예 1 내지 4에 있어서는, 심지가 나누어지지 않고 심지가 약액을 격막으로 직접 공급하기 위한 수단임을 제외하고, 동일한 약액 분무 장치 및 약액 용기를 사용하였다. 심지 및 격막 간의 간격은 최초 탑재시 분무 장치내의 소정 위치에 약액을 장착할 때 심지가 격막에 살짝 닿도록 조정되었다. 약액 통과부를 위해 사용된 재료 및 분무 장치 내에서 약액 용기를 고정하는 방법은 표 1 및 2에 나타나 있다. 또한, 비교예 4 에서는 높은 밀도를 가지는 심지를 무기 분말성 바인더 재료로서 사용였으며, 상기 심지는 진흙 탈크와 같은 무기성 분말 및 액체 가열 증산제에 있어 일반적으로 사용되는 규조토(diatomaceous earth)를 유기 바인더와 결합시켜 제조한다.
추가로, 약액 용기에는 0.8㎟ 크기의 벤트가 약액 용기의 위쪽 부분에 제공되어 있다.
약액 통과부의 결합 방법 약액 용기의 고정 방법
실시예 1실시예 2실시예 3실시예 4실시예 5실시예 6실시예 7실시예 8실시예 9실시예 10 A 형B 형 D 형 D 형 D 형 D 형 D 형 D 형 D 형 D 형 측면 스냅-고정보텀-톱 장착측면 스냅-고정측면 스냅-고정측면 스냅-고정측면 스냅-고정측면 스냅-고정측면 스냅-고정측면 스냅-고정측면 스냅-고정
비교예 1비교예 2비교예 3비교예 4 ---- 측면 스냅-고정보텀-톱 장착보텀 스크류 장착측면 스냅-고정
제 1 및 제 2 약액 통과부의 결합 방법에 관하여, A 형은 도 1의 A1 및 A2에 나타난 방법을 말하고; B 형은 도 1의 B1 및 B2에 나타난 방법을 말하며; D형은 도 2 에 나타난 방법을 가리킨다.
비교예 5
통상 사용되는 액체, 가열 증산기를 비교예 5에서 사용하였다. 심지는 무기 분말성 바인더 재료를 사용하였다. 용기 모양 때문에, 심지는 30mm의 길이를 가지고, 폴리에틸렌 소결체가 약액 용기 내부에 장착된 심지의 바닥 부분에 연결되도록 구성되어 있다. 또한 액체, 가열 증산 장치는 AC 100 V를 부가함으로써, PTC가열 부재를 가열하고 심지의 윗 부분이 간접적 방법으로 가열되어 약액의 증산을 수행하도록 구성되어 있다.
시험예 1
약액 분무 시험을 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 장치를 사용하여 수행하였다.
약액 용기는 장치 본체내에 장착되어 있고, 장치를 24시간 동안 작동시켜 분무 약액의 초기양을 측정하도록 하였다. 이어서, 약액 용기를 상기 장치의 본체로부터 제거한 다음, 다시 내부에 장착하였다. 이러한 과정을 되풀이하였다. 상기 과정을 소정 횟수(10회, 20 회, 30회)만큼 반복한 후, 장치를 24시간 동안 작동시켜 분무된 약액의 양을 측정하였다. 시간당 분무 약액의 부피양은 24시간 동안의 장치 작동에 기인한 약액 각각의 중량 감소로부터 계산하였다.
시험예 1에 사용된 약액은 유효 성분으로서 d·d-T80-프랄레트린 (Etoc)을 2.67%(W/V)의 농도로 함유하는 n-파라핀 용액이었다. n-파라핀은 14개의 탄소원자를 가지는 포화 지방족 탄화수소로 주로 이루어져 있다.
상기 시험에서 시간당 분무된 액체의 초기양은 약 30㎕로 하였다.
결과를 표 3에 나타내었다.
초기 분사량(㎕/시간) 장착-탈착 조작 횟수
10 회 20 회 30 회
분사량(㎕/시간) 분사백분율* (%) 분사량(㎕/시간) 분사백분율* (%) 분사량(㎕/시간) 분사백분율* (%)
실시예 1실시예 2실시예 3실시예 4 31.230.631.029.1 30.530.830.328.4 97.8100.797.797.6 29.832.432.027.8 95.5105.9103.295.5 31.030.131.329.7 99.498.4101.0102.1
비교예 1비교예 2비교예 3 29.030.831.5 21.323.828.5 73.477.390.5 15.821.520.2 54.569.864.1 32.34.215.2 111.413.648.3
주) * : 최초 분사량을 기준
표 3 으로부터, 본 발명에 의한 장치는 탑재 및 분리되는 약액 용기의 상태에 관계없이 매우 안정한 분무 액량을 제공하는 것이 분명해진다. 대조적으로, 비교예의 장치에 의한 분사 액량은 약액 용기의 탑재 및 분리에 의해 큰 변화를 보였다. 이것은 생각건대 본 발명에 의한 장치가 약액 용기의 탑재 및 분리시 상태와 상관없이 격막 및 심지간의 접촉 상태를 일정하게 유지하는 데에 기인한 것이며, 반면, 비교예에 의한 장치는 약액 용기의 각각의 탑재 및 분리에 대하여 격막 및 심지의 접촉 상태에 변화를 유발하는 것 때문이다.
시험예 2
실시예 3 내지 10 및 비교예 4 와 5 의 장치를 사용하여 약액의 분무 또는 증산을 수행하였다. 초기의 분무 또는 증산의 개시로부터 소정의 시간(10 시간, 300 시간, 600 시간, 900 시간, 1200 시간)경과 후, 유효 성분의 방출양을 측정하였다. 결과는 표 4 에 나타나있다.
분무 양식은 간헐적 방식으로 수행하였으며, 상기에서 약 0.5 초동안 분사 및 약 29.5 초동안 정지의 한 사이클을 반복적으로 수행하였다. 시간당 분무된 액체의 초기 양을 약 30 ㎕로 정하였다. 여기서, 비교예 4의 장치 및 약액 용기에 있어, 장치는 단지 제 1 약액 통과부의 재료를 변화시킨 것을 제외하고 비교예 1과 같은 방식으로 조작되었다.
유효 성분의 배출량은 하기와 같이 측정되었다. 특별히, 분사 또는 증산된 유효 성분을 포함한 약액을 실리카겔을 사용한 흡입(suction)하에서 수집하고, 수집된 성분을 아세톤으로 추출하였다. 생성된 추출액을 가스 크로마토그래피로 정량분석하여 유효 성분의 배출양을 측정하였다.
시험예 2에서 사용된 약액은 d·d-T80-프랄레트린 (Etoc)을 2.67%(W/V)의 농도로 함유하는 n-파라핀 용액이었다. n-파라핀은 14개의 탄소원자를 가지는 포화 지방족 탄화수소로 주로 이루어져 있다.
시간의 흐름에 따른 Etoc 분무 또는 증산량(mg/시간)
10시간 300시간 600시간 900시간 1200시간
실시예 3실시예 4실시예 5실시예 6실시예 7실시예 8실시예 9실시예 10 0.720.740.700.660.710.700.650.74 0.750.680.730.700.800.810.730.69 0.780.700.740.780.760.830.780.70 0.810.680.850.760.780.840.760.67 0.750.670.720.760.750.780.790.65
비교예 4비교예 5 0.040.70 0.001.01 -0.92 -0.73 -0.62
표 4로부터 실시예 3 내지 10에 있어서의 유효 성분 방출량은 장치의 초기 조작으로부터 장기간 동안 안정하고, 심지어 비교예 5에서의 기존 액체 가열 증산법보다도 유효 성분의 방출에 있어 더욱 안정하다는 것이 명백하다. 비교예 4에 있어서는, 심지어 초기 분사단계로부터 분사에서의 문제가 발생하여 시간이 흐름과 함께 유효 성분이 배출되지 않았다.
실시예 11 내지 44 및 비교예 6 내지 11
유효 성분으로서, d·d-T80-프랄레트린(Etoc), dl·d-T80-알레트린(Pynamin Forte, 이후로 간단히 "Pynamin f"로 명명한다), 테랄레트린(Knockthrin), d-T80-프탈트린(Neo Pynmin Forte, 이후로 간단히 "Neo-Pynamin f"로 명명한다), 및 d-T80-시페노트린(Gokilaht)를 사용하였다. 각각의 유효 성분에 대하여, 미세 약액 입자의 크기, 분사 시간 간격, 시간당 분무된 각각의 유효 성분량을 표 5 및 표 6에 나타난 바와 같이 조정하여 시험을 수행하였다. 또한 상기 표들은 하기와 같이 간략화된 방법으로 입자의 크기를 표시하였다. 보다 자세히는, 부피 누적 분포를 기준(부피 누적 백분율)으로 입자의 90% (X-90)가 N ㎛의 크기를 가질 때, 입자들의 크기는 간단히 "N ㎛"라고 언급하였다. 분사 시간 간격은 처음 분무 시작 및 이어지는 분무의 시작 간의 기간으로서 정의되었다. 분사 시간은 분사 시간 간격보다 짧았다.
에어로졸 방법의 조건
유효 성분의 종류 입자 크기 (X-90)(㎛) 분사 간격(초) 분사 횟수(/시간) 유효 성분 (mg/12시간)
실시예 11실시예 12실시예 13실시예 14실시예 15실시예 16실시예 17실시예 18실시예 19실시예 20실시예 21실시예 22실시예 23실시예 24실시예 25실시예 26실시예 27 EtotEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocPynamin fKnockthrinNeo-pynamin f 510152010101010101010101020151515 30303030606003600540030303030600600303030 1201201201206061(0.67)12012012012066120120120 10101010101010101.200.600.360.1220206036220
비교예 6비교예 7비교예 8 EtocEtocEtoc 253010 3030(∞) 120120(최초시 만) 101010
에어로졸 방법의 조건
분사량 (mg/시간) 용기내의 약액량 (vol/%) 약액 농도 (% W/V) 약액 분사량 (㎕*)
실시예 11실시예 12실시예 13실시예 14실시예 15실시예 16실시예 17실시예 18실시예 19실시예 20실시예 21실시예 22실시예 23실시예 24실시예 25실시예 26실시예 27 0.830.830.830.830.830.830.830.830.100.0500.0300.0101.671.675.03.018.3 1.05.010.015.05.05.05.05.05.05.05.05.05.015.010.010.010.0 4.000.800.400.270.800.800.800.800.0960.0480.0290.00961.600.532.401.448.80 0.170.871.742.601.7417.4104.2156.30.870.870.870.8717.452.11.741.741.74
비교예 6비교예 7비교예 8 0.830.83(0.83) 25.030.05.0 0.160.130.80 4.345.211250
주) * : 분사 당
압전식 방법의 조건
유효 성분의 종류 입자 크기(X-90) (㎛) 분사 간격(초) 분사 횟수(/시간) 유효 성분 (mg/12시간)
실시예 28실시예 29실시예 30실시예 31실시예 32실시예 33실시예 34실시예 35실시예 36실시예 37실시예 38실시예 39실시예 40실시예 41실시예 42실시예 43실시예 44 EtotEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocEtocPynamin fKnockthrinNeo-Pynamin fGokilahtGokilaht 5101520555555551010101010 30303030360036005400303030303030303030 120120120120120061(0.67)120120120120120120120120120 10101010101010101.200.600.360.12603622060120
비교예 9비교예 10비교예 11 EtocEtocEtoc 25305 3030(∞) 120120(최초시 만) 101010
압전식 방법의 조건
분사량 (mg/시간) 용기내의 약액 양 (vol/%) 약액 분사양 (㎕*)
실시예 28실시예 29실시예 30실시예 31실시예 32실시예 33실시예 34실시예 35실시예 36실시예 37실시예 38실시예 39실시예 40실시예 41실시예 42실시예 43실시예 44 0.830.830.830.830.830.830.830.830.100.0500.0300.0105.03.018.35.010.0 2.02.02.02.00.22.02.02.00.240.120.0720.0245.05.05.01.53.0 0.350.350.350.350.356.9441.762.50.350.350.350.350.830.503.062.782.78
비교예 9비교예 10비교예 11 0.830.83(0.83) 2.02.02.0 0.350.35500
주) * : 분사 당
에어로졸 방법
약액의 초기 부피는 표 5에 주어진 조건 하에서 300 mL의 압력 용기에 대하여 1.0 내지 30 %의 범위로 조정했다. 약액은 에탄올을 용매로 하여 제조되었다. 추가로, DME를 분사제로 사용하고, 압력 용기의 내부 압력을 약 4 내지 약 5kg/㎠으로 조정했다.
미세 약액 입자의 직경은 적절한 유형의 사용 밸브 및 분사 단추에 의해 조정 가능하였다. 본 발명에 있어서, 상기는 압력 용기의 부피에 대한 약액의 부피비를 변화시켜서 조정하였고, 이 때, 약액은 유효 성분 및 용매로 구성되어 있다. 예를 들어, 부피 누적 분포를 기준으로 방출 약액 입자의 90%가 약 5㎛의 크기를 가질 경우, 압력 용기에 대한 약액의 초기 부피비는 1%로 정하였다. 유사하게, 90%의 입자들이 약 10 ㎛의 크기를 가질 경우, 약액의 초기 부피는 5%로 정하였고; 90%의 입자들이 약 15 ㎛의 크기를 가질 경우, 약액의 초기 부피는 10%로 정하였고; 90%의 입자들이 약 20 ㎛의 크기를 가질 경우, 약액의 초기 부피는 15%로 정하였고; 90%의 입자들이 약 25 ㎛의 크기를 가질 경우, 약액의 초기 부피는 25%로 정했고; 90%의 입자들이 약 30 ㎛의 크기를 가질 경우, 약액의 초기 부피는 30%로 정하였다.
1회의 분사당 약액 방출량에 관하여, 약액 내의 각각 유효 성분 농도는 하기와 같이 조정하였다. 예를 들어,
d·d-T80-프랄레트린(Etoc) 0.0096 내지 4.0% (W/V)
dl·d-T80-알레트린(Pynamin f) 2.4%(W/V)
테랄레트린(Knockthrin) 1.44%(W/V)
d-T80-프탈트린(Neo-Pynamin f) 8.8%(W/V)
동시에, 밸브-열림 시간을 조절하였다.
나아가, 도 4에 나타난 장치는 본 시험에서 분무 장치로서 사용되었다.
압전식 방법
유효 성분을 용매내에 용해시켜 분무 약액을 제조하였다. 용매로서는 12개의 탄소원자를 가지는 포화 지방족 탄화수소로 주로 이루어진 n-파라핀을 사용하였다. 각각의 약액을 주어진 농도의 유효 성분이 함유되도록 제조하였다. 예를 들면, d·d-T80-프랄레트린(Etoc)의 농도는 0.024 내지 2.0%(W/V)이고; dl·d-T80-알레트린(Pynamin f), 테랄레트린(Knockthrin) 및 d-T80-프탈트린 (Neo- Pynamin f) 각각의 농도는 5fgd%(W/V)이고; d-T80-시페노트린(Gokilaht)의 농도는 1.5% 또는 3%(W/V)였다.
약액 입자의 직경은 격막에 제공된 구멍들의 크기를 변화시켜 조정하였다. 특히, 원하는 입자 크기는 격막 위에 균일하게 배열된 구멍의 직경을 약 1 내지 13㎛로 조정함에 의해 얻어졌고, 상기 격막은 압전식 액튜에이터에 부착되었다. 예를 들어, 부피 누적 분포를 기준으로 90%의 방출 약액 입자가 약 5㎛의 크기를 가질 경우, 격막에 제공된 구멍의 크기를 약 1 내지 약 3㎛로 정하였다. 비슷하게, 90%의 입자들이 약 10 ㎛의 크기를 가질 경우, 구멍의 크기를 약 3 내지 약 5㎛로 정하였고; 90%의 입자들이 약 15 ㎛의 크기를 가질 경우, 구멍의 크기를 약 4 내지 약 7㎛로 정하였으며; 90%의 입자들이 약 20 ㎛의 크기를 가질 경우, 구멍의 크기를 약 6 내지 약 9㎛로 정하였고; 90%의 입자들이 약 25 ㎛의 크기를 가질 경우, 구멍의 크기를 약 8 내지 약 11㎛로 정하였고; 90%의 입자들이 약 30 ㎛의 크기를 가질 경우, 격막에 제공된 구멍의 크기는 약 9 내지 약 13㎛로 정하였다.
1회의 분사당 약액의 배출량에 대하여, 상기 양은 압전식 액튜에이터의 진동 시간을 조절함에 의해 다음과 같이 조정되었다. 예를 들면,
Etoc 0.35 내지 41.7 ㎕
Pynamin f 0.83㎕
Knockthrin 0.5㎕
Neo-Pynamin f 3.06㎕
Gokilaht 2.78㎕
또한, 도 5 에 나타난 장치를 본 시험에서의 분무 장치로 사용하였다. 발진 제어 회로에서는 DC 3V를 전력 공급원으로 사용하여 전압을 43V까지 증가시켰고, 주파수를 113kHz로 조절하면서 압전식 액튜에이터를 구동시켰다.
시험예 3
이 시험은 표 5 및 6 에 나타난 바와 같이 실시예 11 내지 14 및 28 내지 31과, 비교예 6, 7, 9 및 10에서 각각 정해진 설정 조건하에서 수행되었다. 부피 누적 분포를 기준으로 방출 약액 입자에 포함된 입자들 90%의 크기를 약 5㎛ 내지 약 30㎛의 범위에서 변화시켜 가면서, 각각 크기의 입자들에 대한 녹다운(knockdown) 효과를 평가하였다. 시험 곤충으로서, Culex pipiens pallens의 성충 암컷 100개체를 8-다다미, 즉 약 30㎥의 시험방에 풀어놓고, 방면 후로부터 시간이 지남에 따라 녹다운되는 곤충의 수를 세었다. 얻어진 결과로부터, Bliss' Probit법 에 따라 계산된 KT50 값을 비교하였다. KT50 값은 시험 곤충들의 50%가 녹다운되는 데에 필요한 시간을 나타낸다. 따라서, KT50 값이 작을수록 녹다운 효과(knockdown effect), 즉, 목적 유해 생물의 방제 효과가 뛰어나다.
녹다운된 곤충을 세는 측정점은 시험 시작으로부터 30분, 1시간, 3.5 시간, 7 시간 및 12시간 후로 정하였다. 압전식 방법에 있어서는, 시험 시작으로부터, 300 시간 후의 추가 측정점을 정하였다. 각각 경우에서의 평가는 앞서 언급한 바와 같이 행하였다.
약액으로 인한 방바닥의 오염도를 각각의 조건하에서의 조작 후 시각적 관찰을 통해 평가하였다. 에어로졸 방법에 대해서는 시험 시작으로부터 120 시간 경과 후, 압전식 방법에 있어서는 360 시간 경과 후 관찰을 수행하였다. 각각의 등급에 대하여 하기와 같은 평가를 하였다:
○ : 바닥의 색이 변하지 않았거나 아주 조금 변한 정도의 오염
△ : 바닥의 색이 다소 변했거나 또는 다소 기름기를 띄게(greasy) 된 정도의 오염
× : 바닥이 기름기를 띄게 된 정도의 오염.
결과를 표 7 및 8 에 나타내었다.
마루(30㎥)에 있어 에어로졸 방법에 의한 입자 크기 및, Culex pipiens pallens 암컷 성충에 대한 녹다운 효과의 관계
입자크기 (X-90) (㎛) 분사간격 (초) 초기 분사시작으로부터 시간 흐름에 따른 KT50 값(분) 0-120 시간 바닥 오염
0.5 시간 1 시간 3.5 시간 7 시간 12 시간
실시예 11실시예 12실시예 13실시예 14 5101520 30303030 6.16.67.58.1 2.63.23.64.8 1.82.33.23.9 1.82.12.73.4 1.72.22.73.1 ○○○○
비교예 6비교예 7 2530 3030 10.812.5 6.58.9 5.57.7 5.37.4 4.67.7 △△
상기의 결과로부터 입자의 크기가 작으면 작을수록, 녹다운 효과가 커지고, 분사 시작으로부터 효과가 나타나는 시간이 더 빨라짐이 명백하다. 특히, 부피 누적 분포를 기준으로 90%의 방출 약액 입자가 약 20㎛ 이하의 크기를 가질 경우, 가장 효율적인 녹다운 효과를 실질적으로 확인할 수 있다.
시험예 4
본 시험은 표 5 및 6에 나타난 바와 같이 실시예 15 내지 18 및 32 내지 35와, 비교예 8 내지 11에 각각 정해진 설정 조건하에서 수행하였다. 부피 누적 분포를 기준으로 방출 약액 입자 중 90%의 크기를, 에어로졸 방법에서는 약 10㎛, 압전식 방법에서는 약 5㎛로 하여 분사 간격이 3 내지 5400 초로 정해진 조건 하에서의 각각 분사 간격에 대한 녹다운 효과를 측정하였다.
녹다운 효과 및 바닥의 오염 정도의 평가는 시험예 3에서 상술한 방법에 의해 수행되었다.
결과를 표 9 및 10에 나타내었다.
마루(30㎥)에서 에어로졸 방법에 의한 분사 간격 및, Culex pipiens pallens 암컷 성충에 대한 녹다운 효과의 관계
입자크기 (X-90)(㎛) 분사 간격 (초) 초기 분사시작으로부터 시간흐름에 따른 KT50값(분) 0-120 시간 바닥 오염
0.5 시간 1 시간 3.5 시간 7 시간 12 시간
실시예 15실시예 16실시예 17실시예 18 10101010 6060036005400 7.55.96.54.6 4.03.83.06.2 2.32.75.04.2 2.42.42.25.9 2.42.52.03.6 ○○○○
비교예 8 10 (∞) 2.0 2.5 6.0 측정안됨 측정안됨 ×
상기의 결과로부터, 약액의 분사 간격이 3600 초, 즉 60분으로 정해진 경우 녹다운 효과는 얻어질 수 있으나, 시간 흐름의 지속 기간에 따라 분사 직후 및 이어지는 분사에서의 녹다운 효과 간의 편차가 관찰되는 것이 명백하다. 예를 들면, 분사 간격이 5400초일 경우, 편차는 더욱 커지는 경향이 있으며, 따라서 분사 간격은 3600 초 이내가 바람직하다.
나아가, 비교예 8 및 11로부터, 유효 성분의 총 량이 12시간 동안의 분사까지는 실시예와 같을지라도, 효과는 장기간동안 유지될 수 없다는 것이 명백하며, 이로써 적절한 간격 내의 간헐적 분사의 유용함을 알 수 있다.
시험예 5
본 시험은 표 5 및 6에 나타난 바와 같이 실시예 13, 25 내지 27, 29 및 40 내지 42에 각각 정해진 설정 조건 하에서 수행하여 배출된 약액 입자에 포함된 각기 다른 유효 성분에 대한 녹다운 효과를 평가하였다. 녹다운 효과의 평가 방법은 시험예 3에 상술된 방법에 따라 수행하였다.
결과는 표 11에 나타난 바와 같다.
마루(30㎥)에서 압전식 방법에 의한 입자 크기 및 Culex pipiens pallens 암컷 성충에 대한 녹다운 효과의 관계
분사 방법 입자크기 (X-90) (㎛) 분사 간격 (초) 최초 분사 시작으로부터 시간흐름에 따른 KT50 값(분)
0.5 시간 1 시간 3.5 시간 7 시간 12 시간
실시예 13실시예 25실시예 26실시예 27실시예 29실시예 40실시예 41실시예 42 에어로졸에어로졸에어로졸에어로졸압전식압전식압전식압전식 1515151510101010 3030303030303030 7.59.910.316.97.29.49.816.3 3.64.54.77.83.54.34.47.4 3.23.33.55.32.53.23.35.5 2.72.93.15.12.32.83.14.9 2.43.03.24.82.22.63.04.5
상기의 결과로부터, 심지어 유효 성분이 다를지라도, 유효 성분 그자체가 가진 유효 활성이 나타날 수 있다는 것이 명백하며, 이것은 유효 활성에 따라 분사된 유효 성분의 양을 조절함에 의해 적절한 효과를 얻을 수 있다는 것을 나타낸다.
시험예 6
본 시험은 표 5에 나타난 바와 같이 실시예 23 및 24에 각각 정해진 설정 조건하에서 수행하여, 분사당 약액의 분사량을 60㎥의 크기에 대해 정할 경우, 16 다다미 매트 방(약 60㎥)에서 Culex pipiens pallens의 암컷 성충에 대한 녹다운 효과를 평가하였다. 녹다운 효과의 평가 방법은 시험예 3에 상술된 방법에 따라 수행하였다.
결과는 표 12에 나타난 바와 같다.
마루(60㎥)에 있어 압전식 방법에 의한 입자 크기 및, Culex pipiens pallens 암컷 성충에 대한 녹다운 효과의 관계
입자크기 (X-90) (㎛) 분사 간격 (초) 초기 분사 시작으로부터 시간의 흐름에 따른 KT50 값(분)
0.5 시간 1 시간 3.5 시간 7 시간 12 시간
실시예 23실시예 24 1020 600600 7.29.1 5.25.8 3.64.1 3.23.9 3.33.9
상기의 결과로부터, 공간의 부피를 2배로 할 경우, 30㎥을 위해 사용된 약액의 분사량을 2배로 함에 의해 원하는 효과를 얻을 수 있다는 것이 명백하다.
시험예 7
이 시험은 표 5에 나타난 바와 같이 실시예 19 내지 22 및 36 내지 39에서 각각 정해진 설정 조건 하에서 수행하였으며, 시험 시작으로부터 2시간 후, 단위 시간 및 단위 공간당 유효 성분의 방출량과 Aedes albopictus 암컷 성충의 흡혈 방지 효과와의 관계를 연구하였다. 흡혈 방지 효과는 하기와 같이 평가하였다. 시험용 거실방에 철망으로 고정된 쥐를 흡혈원으로서 8 다다미 매트 방(약 30㎥) 거실의 중간에 놓고, 약액을 2시간에 걸쳐 간헐적으로 분무하였다. 다음, 100개체의 Aedes albopictus 암컷 성충을 풀어놓아, 방면으로부터 2시간 후, 흡혈의 총 수를 셈하였다. 추가로, 대조군으로서, 약액을 분사하지 않은 방을 준비하여 흡혈수를 셈하였다.
상기 시험의 결과가 표 13에 나타나있다.
상기 시험결과로부터, 모기에 의한 흡혈 상해를 방지하기 위한 흡혈 방지 효과의 최소 수준을 얻기 위해서는 30㎥당 1시간에 유효 성분의 방출량은 0.01 mg이상으로 정하는 게 바람직하다는 것이 명백하다.
시험예 8
본 시험은 표 5에 나타난 바와 같이 실시예 43 및 44에서 각각 정해진 설정 조건 하에서 수행하였으며, 여기서 시험 대상이 될 유해 생물은 바퀴벌레였다. 또한 Periplaneta fuliginosa 및 Blattella germanica에 대하여 8-다다미 매트 방(약 30㎥의 공간에 해당)에서 시험을 수행하였다. 방의 네 귀퉁이에 컵의 안쪽에 바세린을 발라 도망치는 것을 방지한, 목적 곤충을 담은 폴리에틸렌 컵 및 크기가 30㎝ × 30㎝ × 48㎝이고 6㎝ × 6㎝의 구멍을 이의 측면에 위치시킨 박스형 커버를 놓는다. 시험 시작으로부터 3시간, 6 시간 및 12시간 후를 녹다운된 곤충을 세는 측정점으로 정한다.
결과는 표 14에 나타나 있다.
마루(30㎥)에서 압전식 방법에 의한 바퀴벌레에 대한 녹다운 효과의 관계
시험 생물 입자크기 (X-90) (㎛) 분사 간격(초) 초기 분사시작으로부터 시간의 흐름에 따른 녹다운 백분율(%)
3 시간 6 시간 12 시간
실시예 43실시예 44실시예 43실시예 44 Periplaneta fuliginosa Periplaneta fuliginosa Blattela germanica Blattela germanica 10101010 30303030 48632840 9510093100 100100100100
상기의 시험 결과로부터 바퀴벌레에 대한 효과가 추가로 증명되었으며, 이것은 모기에 대한 유용성이 모기를 제외한 다른 유해 생물에게도 유사하게 나타날 수 있음을 보여준다.
본 발명의 압전식 약액 분무장치는 용이한 약액 교환 조작을 가지며, 상기 조작에서는 약액 교환에 따른 액체의 누출이 거의 없고 분사 안정성도 우수하다. 추가로, 본 발명에 따라서, 약액은 간헐적으로 분사될 수 있으므로, 에너지 소비 및 사용된 약액량에 있어 현저한 감소를 달성할 수 있다. 나아가, 전지 등을 사용할 수 있기 때문에 본 발명에 의한 방법은 응용성이 매우 넓다.
본 발명은 하기에 주어진 상세한 설명 및 도해의 방법으로 주어진 동반 도면으로부터 보다 충분히 이해되며, 따라서, 이들은 본 발명을 제한하지 않는다. 여기서,
도 1은 격막(diaphragm), 압전식 액튜에이터(actuator), 제 2 약액 통과부 및 제 1 약액 통과부의 예시 구조를 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 구현예에 있어 압전식 약액 분무 장치의 구조를 나타낸 분무 장치의 단면 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른의 구현예에 있어, 압전식 약액 분무 장치의 구조를 나타낸 분무 장치의 단면 모식도이다;
도 4는 분무 헤드의 개폐 제어 기구, 및 분사 시간 간격과 분사된 액량의 제어 기구를 포함한 에어로졸 방법용 약액 분무 장치를 나타내는 모식도이다; 그리고,
도 5는 압전식 약액 분무 장치를 나타내는 모식도이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
도면에서, 1은 격막, 2는 압전식 액튜에이터, 3은 제 2 약액 통과부, 4는 제 1 약액 통과부, 5는 고정 피이스(fixing piece), 6은 고정 부재, 7은 금속 메쉬(mesh), 11은 분무 장치, 12는 약액 용기, 13은 회전 가능한 커버, 14는 약액, 15는 압전식 액튜에이터, 16은 전지, 17은 팩킹 부재, 18은 벤트, 19는 분사구(spray opening), 20은 미끄러짐 가능 스위치, 21은 전지 커버, 32는 분사제(propellant), 33은 딥 튜브, 34는 압력 용기, 35는 분무 헤드, 36은 단추, 37은 전자기 밸브, 38은 전자기 밸브 제어 회로, 39는 타이머 (timer) 회로, 41은 발산 포트(emitting port), 55는 심지 그리고, 56은 발진 제어 회로이다.

Claims (15)

  1. 분무 장치내에 분리가능하게 장착된 약액 용기, 및 분무 장치내에 배열된 압전식 분무 헤드에 약액을 공급하기 위한 심지를 포함하는 압전식 약액 분무 장치로서, 심지가 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부로 나뉘어지고, 여기서,
    (A) 제 1 약액 통과부는 약액 용기내에 배열되어 한 쪽 끝이 약액과 접촉하고 다른 쪽 끝은 제 2 약액 통과부의 한 쪽 끝에 접하고 있고;
    (B) 제 2 약액 통과부는 이의 다른 쪽 끝이 압전식 분무 헤드에 살짝 닿아 있거나, 또는 압전식 분무 헤드에 접촉하는 위치에 배열되어 있음으로써, 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부를 통해 압전식 분무 헤드까지 약액이 공급되게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 2 약액 통과부의 다른 한 쪽 끝에 살짝 닿아 있거나 또는 제 2 약액 통과부의 다른 한 쪽 끝에 접촉하고 있는, 압전식 분무 헤드의 부재는 격막, 박판 및 압전식 액튜에이터 중 하나인 것을 특징으로 하는 압전식 약액 분무 장치.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기의 제 1 약액 통과부 및/또는 상기의 제 2 약액 통과부는 연속적으로 투과성인 구멍들을 갖는 다공성 재료, 연속적인 기포를 가지는 수지성 재료 및 수지성 섬유들의 집합체로 만들어지는 것을 특징으로 하는 압전식 약액 분무 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 약액 통과부로 사용가능한 부재가 10 분 이내의 약액 심지 속도를 지니는 것을 특징으로 하는 압전식 약액 분무 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 약액 통과부 및 제 2 약액 통과부의 부재 1개 이상이 상기 제 1 약액 통과부를 상기 제 2 약액 통과부에 접하게 함에 의해 압축되는 것을 특징으로 하는 압전식 약액 분무 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 약액 용기가 개구 면적 1㎟ 이하의 벤트를 가지는 것을 특징으로 하는 압전식 약액 분무 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 팩킹 부재가 제 1 약액 통과부가 제 2 약액 통과부에 접하는 곳의 주변부에 제공되는 것을 특징으로 하는 압전식 약액 분무 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 약액 용기는 측면 미끄러짐-고정법, 측면 스냅-고정법 또는 톱-다운 장착법에 의해 장착되는 것을 특징으로 하는 압전식 약액 분무 장치.
  9. 유효 성분을 함유하는 약액을 분무된 약액 미세 입자로서 대기 중에 발산하는 것을 포함하는 유해 생물의 방제 방법으로서, 분무된 약액 입자를 간헐적으로 분사하고, 생성된 분무 약액 미세 입자의 입자 크기 분포는 부피 누적 분포를 기준으로 약액 미세 입자의 누적 부피 90%가 20㎛ 이하의 입자 크기를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 분사 시간 간격은 3 초 내지 60 분인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 시간 당 약액 내 유효 성분의 분사된 액량은 30㎥ 의 공간 당 0.01 내지 20㎎ 인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 유효 성분은 피레트로이드 살충제, 피레트로이드계 살충제, 유기 인 살충제, 카바메이트 살충제, 클로로니코틴 살충제, 곤충 성장 지연제, 및 항균제로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 열림 가능 분사구를 갖고 분사제와 함께 그 안에 밀봉된 약액을 포함하는 압력 용기를 포함하는 분무 장치를 사용하여 대기 중에 약액을 분사하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 분무 장치가 전력 공급원, 분사구용 개폐 제어 장치, 및 분사 시간 간격 및 분사 액량 제어 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 압전식 액튜에이터, 압전식 액튜에이터에 부착된 다공성 격막, 약액을 격막으로 공급하기 위한 약액 공급 수단, 압전식 액튜에이터에 연결된 압전식 발진 회로, 약액의 간헐적 분무를 위해 격막의 진동을 조절할 수 있는 제어 회로, 전력 공급원 및 약액을 포함하는 압전식 약액 분무 장치를 사용하여 약액을 대기 중에 분사하는 방법.
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