KR101806484B1 - 훈증 기화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 빠른 시간 내에 기화시켜 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있는 훈증 기화기를 제공한다.
이러한 본 발명은 장치 본체와 훈증제 공급관체, 히터, 비폭발성 가스공급수단, 가스 공급관체, 베셀형 열풍기, 가스 배출관체 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 장치 본체의 내부 공간부 하단에 마련되며, 베셀형 열풍기에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스가 경유하면서 내부 공간부의 바닥면을 가열할 수 있는 히팅 공간부;를 구비하되, 상기 히팅 공간부의 일측부 하단에는 비폭발성 가스가 주입되는 주입구가 마련되고, 상기 히팅 공간부의 타측부 상단에는 비폭발성 가스가 히팅 공간부를 경유하여 내부 공간부에 설치되는 가스 배출관체에 공급되는 유입구가 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

훈증 기화기{Fumigation Apparatus}
본 발명은 훈증 기화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 빠른 시간 내에 기화시켜 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있는 훈증 기화기에 관한 것이다.
훈증제(fumigant)란 해충이나 병원균을 죽이기 위해 쓰이는 휘발성의 약제, 즉 화학약품의 총칭이다.
보편적으로 훈증제는 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용된다.
이러한 훈증제에는 시안화수소, 시안화칼슘, 이산화탄소, 아황산가스, 클로로피클린, 사염화탄소, 이염화에틸렌, 이브롬화에틸렌, p-디클로로벤젠, γ-BHC 등이 있는 것으로 알려지고 있으며, 창고, 선박, 과수, 토양 등의 살충, 살균에 쓴다.
물론, 훈증제가 토양 중에 다량 잔류하면 토양이 오염되며, 창고, 선박 등을 살균 후 물로 씻으면 그 물에 포함되어 수질을 오염시키기 때문에 훈증제는 사용상 일정한 규제를 따른다.
훈증제 사용 시 액상 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 만든 후, 훈증 기화물질을 피훈증물, 예컨대 창고, 선박, 과수, 토양 등에 공급하는 것이 일반적이다.
한편, 현재의 훈증제 사용기술은 메칠브로마이드를 사용하는 것이 극히 일반적인 것으로 알려지고 있다.
그런데, 오존층 파괴물질로 알려지고 있는 메칠브로마이드의 경우, 저온처리나 피훈증물에 약해를 경감시키기 위해 단순 기화장치를 통해 훈증 기화물질을 투약하고 있는 것이 대부분이어서 훈증 기화물질의 투약 후 호수에 남은 미기화된 훈증 기화물질의 잔량으로 인한 작업자 안전사고 발생이 높은 문제점이 있다.
이에 반해, 메칠브로마이드의 대체물질로 개발된 훈증제(EF + CO2 혼합 고압가스)의 경우, 사용 시 가스튜브 결빙현상으로 인해 기화기를 사용하고 있으나 혼합가스가 고압으로 충전되어 고가로 판매 유통되고 있을 뿐만 아니라 가스통 자체가 무거워 훈증처리자의 안전사고가 발생될 수 있는 문제점이 제기되고 있으므로 이러한 사항들을 고려한 훈증 기화장치의 기술 개발이 필요한 실정이다.
국내 등록특허 제10-0075284호, 살충제 훈증 히이터. 국내 등록특허 제10-0523676호, 가열 훈증용 액체 살충 제제 및 가열 훈증에 의한 살충방법. 국내 등록특허 제10-0382684호, 전기훈증소독장치및훈증소독방법. 국내 등록실용 제20-0304896호, 비닐하우스의 병충해 예방용 훈증장치.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 빠른 시간 내에 기화시켜 배출되게 하여 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있는 훈증 기화기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 장치 본체의 내부 공간부 바닥면을 가열하여 훈증제의 기화 성능을 향상시키고, 훈증제가 기화되어 수위가 낮아져 내부 공간부의 바닥부에만 훈증제가 남아 있어도 기화가 가능하게 하여 훈증제의 사용에 따른 제반 비용을 감소시킬 수 있으며, 장치의 간소화를 구축할 수 있는 훈증 기화기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부 공간부를 구비하고, 상기 내부 공간부에 훈증제를 공급할 수 있는 공급구와 상기 내부 공간부로부터 훈증 기화물질을 배출할 수 있는 배출구가 상부에 마련되는 장치 본체; 상기 장치 본체의 내부 공간부에 훈증제를 공급할 수 있도록 어느 일단부는 상기 공급구를 통해 내부 공간부에 마련되고 다른 일단부는 훈증제 탱크에 연결되는 훈증제 공급관체; 상기 훈증제 공급관체를 통해 공급되는 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 생성할 수 있도록 상기 장치 본체의 하부 영역을 가열할 수 있는 히터; 상기 장치 본체의 외부에 마련되어 비폭발성 가스를 공급할 수 있는 비폭발성 가스공급수단; 상기 비폭발성 가스공급수단에 일단부가 연결되고, 타단부는 상기 장치 본체에 연결되어 상기 비폭발성 가스공급수단으로부터 비폭발성 가스를 공급하는 가스 공급관체; 상기 가스 공급관체의 경로 상에 설치되어 상기 장치 본체 내로 공급되는 비폭발성 가스를 가열하는 베셀형 열풍기; 상기 베셀형 열풍기에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스를 상기 장치 본체의 하단 내부로 공급하여 훈증 기화물질을 상방향으로 이동시키도록 상기 비폭발성 가스 탱크 내의 비폭발성 가스가 분사되는 다수의 분사공이 형성되는 가스 배출관체; 및 상기 히터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러;를 포함하고, 상기 장치 본체에는: 상기 내부 공간부의 하단에 마련되며, 상기 베셀형 열풍기에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스가 경유하면서 내부 공간부의 바닥면을 가열할 수 있는 히팅 공간부;를 구비하되, 상기 히팅 공간부의 일측부 하단에는 비폭발성 가스가 주입되는 주입구가 마련되고, 상기 히팅 공간부의 타측부 상단에는 비폭발성 가스가 히팅 공간부를 경유하여 내부 공간부에 설치되는 가스 배출관체에 공급되는 유입구가 마련되는 것이 바람직하다.
상기 가스 배출관체는: 상기 내부 공간부의 하부에 코일형을 이루게 설치되는 코일형 가스 배출관체로 이루어지고, 상기 내부 공간부에 공급된 훈증제로부터 훈증 기화물질을 생성함에 의해 훈증제의 수위가 낮아질 경우, 낮아지는 수위에 의한 훈증제가 코일형 가스 배출관체의 중심부에 모이지 않고 중심부 외측으로 모일 수 있도록 상기 내부 공간부의 바닥면으로부터 돌출되게 형성되어 코일형 가스 배출관체의 중심부에서 상부로 돌출되게 마련되는 유도돌부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유도돌부는: 코일형 가스 배출관체의 중심부에서 상부로 돌출되는 반구 형상, 원추 형상 혹은 원뿔 형상 중 어느 하나의 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 비폭발성 가스공급수단은: 비폭발성 가스가 내부에 충전되는 비폭발성 가스탱크로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 비폭발성 가스공급수단은: 질소 가스를 계속 생산하여 공급할 수 있는 질소발생기로 이루어지고, 상기 질소발생기는: 대기중에 흡입된 공기를 질소발생기에 압축공기를 공급하는 콤프레셔; 상기 콤프레셔로부터 압축 공기를 공급받아 질소를 분리하는 제1 질소분리탱크; 상기 콤프레셔로부터 압축 공기를 공급받아 질소를 분리하는 제2 질소분리탱크; 상기 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크의 내부에 배치되어 유입공기 중에 포함된 산소를 흡착하기 위한 흡착제; 상기 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크로부터 교대로 질소를 공급받아 저장하고, 가스 공급관체를 통해 질소 가스를 공급할 수 있는 질소 저장탱크; 상기 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크의 내부에 공급되는 산소농도가 100ppm을 유지하도록 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는: 상기 장치 본체에서 질소 가스의 사용량 변동에 따라 질소발생기의 질소 생산량을 가변적으로 가동하고, 상기 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크의 내부에 공급되는 산소농도를 100ppm으로 유지하며, 상기 장치 본체의 질소 사용량에 따라 질소를 생산하기 위해 공급되는 압축공기량을 가변적으로 공급하도록 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크에 압축공기를 교대로 공급하는 콤프레셔의 공급 교체시간을 제어하는 타이머 자동 조절부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 히터는: 상기 장치 본체의 하부 영역에 해당하는 외주면 둘레를 감싸도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 분사공은: 상기 비폭발성 가스가 분사되는 방향을 따라 점진적으로 직경이 감소되는 축경홀; 상기 축경홀에 연통되며, 상기 축경홀의 최소 직경 부분이 연장되어 형성되는 오리피스 연장홀; 및 상기 오리피스 연장홀에 연통되며, 상기 비폭발성 가스가 분사되는 방향을 따라 점진적으로 직경이 증가되는 확경홀;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 베셀형 열풍기의 내부에는 비폭발성 가스를 가열할 수 있는 열선이 마련되고, 상기 열선은 가열을 촉진하도록 지그재그형, U형 또는 나선형 중 어느 하나의 형상으로 배치되도록 마련되는 것이 바람직하다.
비폭발성 가스는 질소(N2), 이산화탄소(CO2) 또는 헬륨(He) 중에서 선택되는 어느 한 가스이며, 상기 훈증제는 메칠브로마이드(Methyl bromide), 에칠포메이트(Ethyl formate), 메칠포메이트(Methyl formate), 상기 메칠포메이트와 혼합 가능한 액체 훈증물질(Ethyl formate + MITC, AITC 또는 Monoterpenes), 메칠아이소티오치안에이트(MITC, methyl isothiocyante), 알일이소티오시안에디트(AITC, Allyl isothiocyanate), Aluminum phosphide, Magnesium phosphide, Phosphine, Sulfuryl floride, Methyl iodide, cyanogen, Metham sodium, Metham potasium, carbonyl sulfide, carbon tetrachloride, dimehtyl disulfide 중에서 선택되며, 상기 장치 본체와 상기 배출구에는 각각 압력게이지가 마련되고, 상기 장치 본체의 일측에는 수위게이지가 마련되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 훈증 기화기에 의하면, 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 빠른 시간 내에 기화시켜 배출되게 함으로서 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 장치 본체의 내부 공간부 바닥면을 가열하여 훈증제의 기화 성능을 향상시키고, 훈증제가 기화되어 수위가 낮아져 내부 공간부의 바닥부에만 훈증제가 남아 있어도 기화가 가능하게 하여 훈증제의 사용에 따른 제반 비용을 감소시킬 수 있으며, 장치의 간소화를 구축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 훈증 기화기의 개략적인 구조도이고,
도 2는 본 발명의 따른 실시예에 따른 훈증 기화기의 개략적인 구조도이고,
도 3은 본 발명의 훈증 기화기에서 요부 구조를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 훈증 기화기에서 가스 배출관체에 형성되는 분사공의 구조도이고,
도 5와 도 6은 본 발명의 훈증 기화기에서 베셀형 열풍기의 여러 실시예를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 훈증 기화기에 대한 제어 블록도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 훈증 기화기의 개략적인 구조도이고, 도 2는 본 발명의 따른 실시예에 따른 훈증 기화기의 개략적인 구조도이고, 도 3은 본 발명의 훈증 기화기에서 요부 구조를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 훈증 기화기에서 가스 배출관체에 형성되는 분사공의 구조도이고, 도 5와 도 6은 본 발명의 훈증 기화기에서 베셀형 열풍기의 여러 실시예를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 훈증 기화기에 대한 제어 블록도이다.
이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명은 훈증 기화기는 본 발명의 훈증 기화기는 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있도록 한 것으로서, 장치 본체(110), 훈증제 공급관체(120), 히터(130), 비폭발성 가스공급수단, 가스 공급관체(150), 베셀형 열풍기(160), 가스 배출관체(170), 그리고 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.
상기 장치 본체(110)는 통 형상의 구조물로써, 그 내부에는 훈증제가 공급될 수 있는 내부 공간부(110a)가 형성된다.
이러한 상기 장치 본체(110)는 상부 개구에 뚜껑(112)이 착탈 가능하게 설치된다. 상기 뚜껑(112)이 갖춰짐으로써 장치 본체(110) 내의 유지 보수와 더불어 청소 작업 등을 수행할 수 있다.
또한, 상기 장치 본체(110)에 설치되는 뚜껑(112)에는 패킹(111a)이 설치되어 장치 본체(110)와의 결합시 밀폐력을 유지할 수 있고, 상기 장치 본체(110)와 뚜껑(112)의 결합은 결합구(111b)에 의해 결합 가능하다.
이러한 상기 뚜껑(112)에는 훈증제를 공급할 수 있는 공급구(114)와 훈증 기화물질을 배출할 수 있는 배출구(116)가 각각 일측과 타측에 마련될 수 있다.
또한, 상기 장치 본체(110)의 내부 공간부(110a)에 훈증제를 공급하기 위한 훈증제 공급관체(120)가 마련된다.
이러한 상기 훈증제 공급관체(120)는 어느 일단부가 상기 뚜껑(112)에 마련되는 공급구(114)를 통해 내부 공간부(110a)에 마련되고, 다른 일단부는 훈증제 탱크(122)에 연결되게 설치되어 훈증제가 공급된다.
또한, 상기 장치 본체(110)에 결합되는 뚜껑(112)에 마련되는 배출구(116)는 훈증 기화물질을 배출하는 역할을 한다. 도시하지는 않았지만 훈증 기화물질을 배출시키는 배출구(116)에는 액화 방지를 위해 액화 방지용 히터(미도시)가 더 구비될 수 있다.
한편, 상기 장치 본체(110)와 배출구(116)에는 각각 압력게이지(118a)가 마련될 수 있으며, 훈증 기화물질을 배출시키는 배출구(116)에는 밸브(111c)가 마련된다.
또한, 상기 장치 본체(110)의 일측에는 수위게이지(118b)가 마련될 수 있다. 이러한 수위게이지(118b)는 장치 본체의 내부와 연결되는 파이프 형태로 형성되어 장치 본체(110) 내의 훈증제 양을 외부에서 쉽게 확인할 수 있다.
이와 같은 장치 본체(110)의 내부 공간에 공급되는 훈증제는 히터(130)에 의해 가열되어 훈증 기화물질로 생성될 수 있다.
본 실시예에서 훈증제는 메칠브로마이드(Methyl bromide), 에칠포메이트(Ethyl formate), 메칠포메이트(Methyl formate), 상기 메칠포메이트와 혼합 가능한 액체 훈증물질(Ethyl formate + MITC, AITC 또는 Monoterpenes), 메칠아이소티오치안에이트(MITC, methyl isothiocyante), 알일이소티오시안에디트(AITC, Allyl isothiocyanate), Aluminum phosphide, Magnesium phosphide, Phosphine, Sulfuryl floride, Methyl iodide, cyanogen, Metham sodium, Metham potasium, carbonyl sulfide, carbon tetrachloride, dimehtyl disulfide 중에서 선택될 수 있다. 물론, 이의 성분들 외의 다른 것들이 더 사용될 수도 있다.
이때, 에틸포메이트와 혼합 가능한 액체 훈증물질로는 methyl isothiocyanate, aIly istothiocyanate, ally anisole, methyl benzoate, camphor, carvone, 1,8-cineole, p-cymene, eugenol, limonene, menthone, alpha pinene, beta pinene 등의 Mono 및 sesqui terperinoids 을 포함할 수 있다.
그리고 천연 정유물질로는 lavender, lemon, lime, peppermint, pine, rosemary, thyme, tea tree oil 등 천연 살충 및 살균 효과를 갖는 물질을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 비폭발성 가스공급수단은 도 1표시와 같이 상기 장치 본체(110)의 외부에 마련되는 것으로, 내부에 비폭발성 가스가 충진되어 있는 비폭발성 가스탱크(200a)로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서 비폭발성 가스는 질소(N2), 이산화탄소(CO2) 또는 헬륨(He) 중에서 선택되는 어느 한 가스일 수 있다.
또한, 비폭발성 가스공급수단은 도 2표시와 같이 상기 장치 본체(110)의 외부에 마련되는 것으로, 질소를 계속 생산하여 공급할 수 있는 질소발생기(200b)로 이루어질 수 있다.
이러한 질소발생기(200b)는 공기에서 질소를 추출하여 배출하는 것으로, 상기 장치 본체(110)에서 질소 사용량에 따라 콤프레셔(210)의 작동 운행을 정지시킬 수 있도록 타이머 자동 조절부(262)에 의해 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)의 내부에 공급되는 산소농도가 100ppm으로 유지되면서 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)에 공급되는 압축공기의 공급 교체시간을 가변적으로 제어하는 장점이 있다.
따라서, 상기 타이머 자동 조절부(262)는 압축공기 공급 교체시간에 따라 콤프레셔(210) 운행을 중지하도록 하는 질소발생기를 제어한다.
도면을 참조하면, 상기 질소발생기(200b)은 콤프레셔(210), 제1 질소분리탱크(220), 제2 질소분리탱크(230), 흡착제(240), 질소 저장탱크(250), 제어부(260), 타이머 자동 조절부(262)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
먼저, 상기 콤프레셔(210)는 대기중에 흡입된 공기를 질소발생기에 압축공기를 공급하도록 마련된다.
상기 콤프레셔(210)에 의해 압축된 공기를 상기 질소발생기에 공급하는 공급배관이 제1 질소분리탱크(220) 및 제2 질소분리탱크(230)와 연결된다.
상기 제1 질소분리탱크(220)는 콤프레셔(210)로부터 압축 공기를 공급받아 질소를 분리한다.
그리고 제2 질소분리탱크(230)는 콤프레셔(210)로부터 압축 공기를 공급받아 질소를 분리한다.
이때, 상기 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)의 내부에는 흡착제가(240) 배치되어 유입공기 중에 포함된 산소를 흡착한다.
상기 흡착제(240)는 산소를 흡착하여 질소만을 배출한다,
상기 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)로부터 생성된 질소는 질소 저장탱크(250)로 공급된다.
상기 질소 저장탱크(250)는 질소를 제1 질소분리탱크(220)에서 제2 질소분리탱크(230)로 이동하고, 상기 제2 질소분리탱크(230)에서 공급 받는다.
상기 질소 저장탱크(250)에도 흡착제(240)를 배치하게 되면, 남아 있는 산소를 흡착하여 고순도 질소만을 공급할 수 있다.
상기 질소는 질소 저장탱크(250)와 장치 본체(110)에 연결되어, 장치 본체(110)의 내부로 질소를 공급한다.
이때, 상기 질소 저장탱크(250)와 장치 본체(110)를 연결하는 연결수단으로 가스 공급관체(150)가 구비되며, 상기 가스 공급관체(150)는 질소 저장탱크(250)에서 배출된 질소를 장치 본체(110) 내에 공급되게 한다.
또한, 질소 저장탱크(250) 및 질소발생기(200b) 등은 제어부(260)에 의해 제어될 수 있다.
상기 제어부(260)는 질소 저장탱크(250) 및 질소발생기(200b)를 제어하면서 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)의 내부에 공급되는 산소농도가 100ppm을 유지하도록 제어한다.
이때, 상기 제어부(260)에 의해 산소의 농도를 변화시키고, 산소 농도가 일정하게 유지되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(260)는 콤프레셔(210)의 정상적인 작동을 확인하고, 질소량 및 산소 농도를 조절할 수 있다.
그리고 상기 제어부(260)는 타이머 자동 조절부(262)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 타이머 자동 조절부(262)는 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)의 내부에 공급되는 산소농도가 100ppm로 일정하게 유지되도록 하면서, 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)에 압축공기를 교대로 공급하는 콤프레셔(210)의 공급 교체시간을 제어한다.
즉, 상기 타이머 자동 조절부(262)가 O2 PPM(농도)를 100으로 세팅하고, 제1 질소분탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)의 교체 시간을 늘려주면 콤프레셔(210)의 압축공기가 적게 공급된다.
상기 타이머 자동 조절부(262)는 장치 본체(110)에서의 질소 사용량 변동에 따라 질소발생기의 질소 생산량을 가변적으로 가동할 수 있다.
일예로, 통상의 질소발생기와 본 고안의 훈증 기화기에서 이용하는 질소발생기를 비교하면, 통상의 질소발생기는 질소 10ℓ를 생산할 때 콤프레셔에서 압축 공기를 10ℓ를 필요로 하나, 질소 1ℓ를 생산할 때도 콤프레셔에서 압축 공기를 10ℓ를 필요로 하게 된다.
그러나 본 고안의 질소발생기는 질소 10ℓ를 생산할 때 콤프레셔(210)에서 압축 공기를 10ℓ를 공급한다.
또는, 질소발생기에서 질소 1ℓ를 생산할 때 콤프레셔(210)에서 압축 공기를 1ℓ를 공급한다.
통상의 질소발생기 본 고안에 적용되는 질소발생기
압축공기
ℓ/hr		 질소
ℓ/hr		 O2 PPM 압축공기
ℓ/hr		 질소
ℓ/hr		 O2 PPM
64,212 12,000 100 64,212 12,000 100
63,182 11,000 80 53,133 11,000 100
62,358 10,000 50 47,272 10,000 100
60,576 9,000 30 42,343` 9,000 100
여기서, 소비자는 O2 농도는 낮은 수치를 요구하지 않는다.
위 표 1에서 볼 수 있듯이, O2 PPM을 100으로 세팅으로 하였을 경우 통상의 질소발생기와 동일한 질소를 생산하는데 본 고안의 압축공기는 기존의 질소발생기 보다 30% 절약된다.
구체적으로, 통상의 질소발생기는 O2 PPM가 세팅되지 않은 상태로 O2 PPM가 떨어지면 콤프레셔를 계속 가동하여 질소 생산량을 늘려야 한다.
그러나 본 고안의 질소발생기는 O2 PPM을 100으로 세팅으로 하게 되면, 통상의 질소발생기의 질소 생산량이 같아도 압축공기 압력은 떨어지게 된다. 적은 압력으로도 기존의 질소발생기와 같은 질소를 생산할 수 있다.
따라서 콤프레셔(210)를 계속 가동할 필요가 없다.
이때, O2 PPM을 100 이하로 떨어지면 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)에 콤프레셔(210)에서 압축공기를 교대로 공급하는 시간을 늘린다.
즉, 상기 타이머 자동 조절부(262)는 장치 본체(110)의 질소 사용량에 따라 질소를 생산하기 위해 공급되는 압축 공기량을 가변적으로 공급하도록 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)의 공급 교체시간을 조절한다.
여기서, 상기 타이머 자동 조절부(262)는 제1 질소분리탱크(220)와 제2 질소분리탱크(230)에 압축공기를 교대로 공급하는 콤프레셔(210)의 공급 교체시간을 압축공기 공급량을 가변적으로 조절할 수 있다.
이와 같이 상기 타이머 자동 조절부(262)는 제어부(260)의 O2 PPM을 100으로 유지시키고 산소 압력이 100 이하로 떨어지면 작동하여 콤프레셔(210)의 작동을 교체시간 단위로 작동을 하게 하면서 O2 PPM을 100으로 유지 압력이 되면 자동으로 전원을 차단하여 콤프레셔(210) 작동이 멈추도록 한다.
또한, 상기 타이머 자동 조절부(262)는 압축공기 공급 교체시간에 따라 콤프레셔(210) 운행을 중지하여 콤프레셔(210)를 계속 가동하지 않아 전력 소모를 줄이게 된다.
따라서, 본 발명은 질소를 계속해서 생산하여 장치 본체(110)에 공급함으로 생산성을 높일 수 있다.
한편, 비폭발성 가스, 예컨대 질소 가스가 장치 본체(110) 내의 하부로 공급되어 분사될 때 그 질소 가스를 가열하기 위한 베셀형 열풍기(160)가 마련된다.
이러한 베셀형 열풍기(160)는 어느 일단부가 비폭발성 가스공급수단에 연결되어 비폭발성 가스공급수단으로 부터 비폭발성 가스를 장치 본체(110)의 내부 공간부(110a)로 공급하는 하는 가스 공급관체(150)의 경로 상에 설치된다.
또한, 비폭발성 가스가 베셀형 열풍기(160)의 내부로 유입되어 가열된 후 배출되게 하는 베셀형 열풍기(160)의 내부에는 비폭발성 가스를 가열하기 위하여 열교환 되는 열선(162)가 내장된다.
이러한 열선(162)은 가열을 촉진하도록 지그재그형, U형 또는 나선형 중 어느 하나의 형상으로 배치되도록 마련될 수 있다.
본 발명은 상기 베셀형 열풍기(160)가 마련됨으로서 공급되는 질소 가스를 가열하여 공급되게 할 수 있어 질소 가스의 저온으로 인한 효과 저감 문제를 해결할 수 있다.
이와 같이 베셀형 열풍기(160)에 의해 가열되어 장치 본체(110)의 하단 내부로 공급되는 비폭발성 가스는 분사되는데, 이를 위해 장치 본체(110)의 내부에는 가스 배출관체(170)가 마련된다.
이러한 가스 배출관체(170)는 베셀형 열풍기(160)에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스를 상기 장치 본체(110)의 하단 내부에 공급하여 히터(130)에 의해 기화되는 훈증 기화물질을 상방향으로 이동시키는 역할을 한다.
이와 같은 가스 배출관체(170)는 상기 장치 본체(110)의 내부 하단에 배치되게 나선 코일형으로 이루어지는 것이 좋다. 즉, 가스 배출관체(170)는 상기 내부 공간부(110a)의 하부에 나선 코일형을 이루게 설치되는 코일형 가스 배출관체로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 내부 공간부(110a)에 공급된 훈증제로부터 훈증 기화물질을 생성함에 의해 훈증제의 수위가 낮아질 경우, 낮아지는 수위에 의해 훈증제가 나선 코일형의 가스 배출관체(170)의 중심부에 모이지 않고 중심부 외측으로 모일 수 있도록 상기 내부 공간부(110a)의 바닥면인 히팅 공간부(190)의 상부면으로부터 돌출되게 유도돌부(196)가 형성되도록 하고, 상기 유도돌부(196)는 나선 코일형의 가스 배출관체(170)의 중심부에서 상부로 돌출되게 마련되는 것이 바람직하며, 이러한 유도돌부(196)는 본 발명의 특징을 이루는 구성요소의 하나이다.
이때, 상기 유도돌부(196)는 코일형 가스 배출관체의 중심부에서 상부로 돌출되는 반구 형상, 원추 형상 혹은 원뿔 형상 중 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있다.
예컨대, 가스 배출관체(170)를 코일형으로 형성하게 되면, 코일의 중심부에는 빈 공간이 생기게 되며, 이러한 빈 공간은 훈증제의 수위가 낮아지는 경우 훈증제가 빈 공간에만 남아있게 되므로 훈증제를 완전하게 전부 기화시킬 수 없게 된다.
이를 해결하기 위해, 빈 공간에 유도돌부(196)를 상부로 돌출되도록 마련함으로서 상기 유도돌부(196)에 의해 빈 공간에 남아 있게 되는 훈증제가 유도돌부(196)의 외측으로 모이게 하여 훈증제를 완전하게 전부 기화시킬 수 있다.
또한, 상기 가스 배출관체(170)에는 다수의 분사공(172)이 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 가스 공급관체(150)와 가스 배출관체(170)는 부식 방지를 위해 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 제작될 수 있는데, 가스 배출관체(170)에 비폭발성 가스공급수단으로부터 공급되는 비폭발성 가스가 분사되는 다수의 분사공(172)이 형성된다.
이때, 분사공(172)들의 사이즈는 직경 10-30mm 내의 범위를 가질 수 있다. 물론, 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한될 수 없다.
이러한 분사공(172)의 일 예로써, 첨부도면 도 4에 나타낸 바와 같이 축경홀(172a), 오리피스 연장홀(172b), 그리고 확경홀(172c)의 구조로 가공될 수 있다.
상기 축경홀(172a)은 비폭발성 가스가 분사되는 방향을 따라 점진적으로 직경이 감소되는 부분이다. 이러한 축경홀(172a)은 훈증 기화물질이 분사공(172)으로 최초 유입되면서 생길 수 있는 와류(vortex)를 방지하도록 하여 훈증 기화물질이 균일하고 안정되게 흐를 수 있게 한다.
또한, 상기 오리피스 연장홀(172b)은 축경홀(172a)에 연통되며, 축경홀(172a)의 최소 직경 부분이 연장되어 형성되는 부분이다. 이러한 오리피스 연장홀(172b)의 형상을 조절함으로써, 훈증 기화물질의 유속을 조절할 수 있다.
그리고 상기 확경홀(172c)은 오리피스 연장홀(172b)에 연통되며, 비폭발성 가스가 분사되는 방향을 따라 점진적으로 직경이 증가되는 부분이다. 이러한 확경홀(172c)은 훈증 기화물질이 균일하고 안정되게 퍼지면서 분사되도록 하는 역할을 한다.
이와 같이, 분사공(172)을 단순 구멍이 아닌 축경홀(172a), 오리피스 연장홀(172b), 그리고 확경홀(172c)의 구조로 가공한 구조가 적용되더라도 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있다.
뿐만 아니라, 훈증제의 사용에 따른 제반 비용을 감소시킬 수 있으며, 장치의 간소화를 구축할 수 있게 된다.
한편, 상기 장치 본체(110) 내의 하부에는 드롭되도록 공급되는 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 생성하는 역할을 하는 히터(130)가 배치되게 마련된다.
본 실시예에서 상기 히터(130)는 장치 본체(110)의 하부 영역에 해당하는 외주면 둘레를 감싸도록 설치되는 것이 바람직하다.
결과적으로, 본 실시예에 따른 훈증 기화기는 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 장치 본체 내에 공급한 후, 가열하여 훈증 기화물질을 생성하고 질소 가스에 의해 상부로 빠르게 이동시켜 안전하고 효율적으로 훈증 상으로 사용할 수 있다.
즉, 본 발명은 훈증제를 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 훈증제의 사용에 따른 제반 비용을 감소시킬 수 있으며, 장치의 간소화를 구축할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 장치 본체(110)에는 내부 공간부(110a)의 하단에 마련되며, 상기 베셀형 열풍기(160)에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스가 경유하면서 내부 공간부(110a)의 바닥면을 가열할 수 있는 히팅 공간부(190)를 구비하도록 마련되는 것이 바람직하며, 이러한 히팅 공간부(190)는 본 발명의 가장 큰 특징을 이루는 부분이다.
이러한 상기 히팅 공간부(190)에 비폭발성 가스가 경유하도록 상기 히팅 공간부(190)의 일측부 하단에는 비폭발성 가스가 주입되는 주입구(192)가 마련되고, 상기 히팅 공간부(190)의 타측부 상단에는 비폭발성 가스가 히팅 공간부(190)를 경유하여 내부 공간부(110a)에 설치되는 가스 배출관체(170)에 공급되는 유입구(194)가 마련된다.
따라서, 상기 베셀형 열풍기(160)에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스가 주입구(192)를 통해 히팅 공간부(190)를 경유하면서 히팅 공간부(190)의 상부면을 이루는 내부 공간부(110a)의 바닥면을 가열한 후 유입구(194)를 통해 히팅 공간부(190)의 상부면에 안치된 나선 코일형의 가스 배출관체(170)로 공급됨에 의해 성능 향상을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 히터(130)의 동작을 컨트롤하도록 컨트롤러(180)가 마련된다. 이러한 역할을 수행하는 컨트롤러는, 도 7에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치(CPU)(182), 메모리(MEMORY)(184), 서포트 회로(SUPPORT CIRCUIT)(186)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(182)는 본 실시예에서 히터(130)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(184)는 중앙처리장치(182)와 연결된다. 메모리(184)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.
서포트 회로(186)는 중앙처리장치(182)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다.
이러한 서포트 회로(186)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 히터(130)의 동작을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(180)가 히터(130)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(184)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(184)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예의 훈증 기화기에 따르면, 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 훈증 기화기에 따르면, 훈증제의 사용에 따른 제반 비용을 감소시킬 수 있으며, 장치의 간소화를 구축할 수 있게 된다.
본 발명의 효과에 대해 부연한다. 훈증제 사용 측면에서 볼 때, 본 발명은 전세계적인 사용경감중인 오존층 파괴물질인 메칠브로마이드의 경감 사용과 고가의 대체 물질들의 경제적 사용을 촉진할 수 있는 기술이다.
수입과채류 등의 피훈증물질 훈증 처리 시 가스 자체의 침투력이 낮은 경우 방제효과가 떨어지는 수 있으나, 본 발명은 비폭발성 가스의 혼합 처리 기능을 부가함으로써 저온처리 및 피훈증물에 약해를 경감하면서 훈증 효과를 극대화할 수 있게 된다.
본 발명에 대한 효과를 다시 정리하면 다음과 같다.
첫째, 현장에서 사용 중인 종전의 단순 기화기의 기능에 예컨대, 질소 가스와 훈증제를 혼합하여 사용할 수 있게 됨으로서 훈증 기화물질의 효율을 증대시키고 안전하게 사용할 수 있게 된다. 특히, 질소 가스는 분사노즐을 통해 분무 형태로 공급됨으로써 그 기능이 극대화될 수 있다.
둘째, 상기 사항으로 인해 기화 압력을 증가시킬 수 있어 최종적으로 가스의 침투력을 증가시킴으로써 피훈증물, 예컨대 바나나, 오렌지, 파인애플 등의 본연의 훈증 효과를 극대화시킬 수 있다.
셋째, 구조적으로 안정하고 핸들링이 편리하기 때문에 작업자의 훈증제 흡입량을 최소화시킬 수 있으며, 이로 인해 안전한 작업을 도모할 수 있다.
이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.
110 - 장치 본체 120 - 훈증제 공급관체
130 - 히터 150 - 가스 공급관체
160 - 베셀형 열풍기 170 - 가스 배출관체
180 - 컨트롤러 190 - 히팅 공간부

Claims (9)

  1. 내부 공간부를 구비하고, 상기 내부 공간부에 훈증제를 공급할 수 있는 공급구와 상기 내부 공간부로부터 훈증 기화물질을 배출할 수 있는 배출구가 상부에 마련되는 장치 본체;
    상기 장치 본체의 내부 공간부에 훈증제를 공급할 수 있도록 어느 일단부는 상기 공급구를 통해 내부 공간부에 마련되고 다른 일단부는 훈증제 탱크에 연결되는 훈증제 공급관체;
    상기 훈증제 공급관체를 통해 공급되는 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 생성할 수 있도록 상기 장치 본체의 외주면 둘레를 감싸도록 설치하여 하부 영역을 가열할 수 있도록 하는 히터;
    상기 장치 본체의 외부에 마련되어 비폭발성 가스를 공급할 수 있는 비폭발성 가스공급수단;
    상기 비폭발성 가스공급수단에 일단부가 연결되고, 타단부는 상기 장치 본체에 연결되어 상기 비폭발성 가스공급수단으로부터 비폭발성 가스를 공급하는 가스 공급관체;
    상기 가스 공급관체의 경로 상에 설치되어 상기 장치 본체 내로 공급되는 비폭발성 가스를 가열하는 베셀형 열풍기;
    상기 장치 본체의 내부 공간부 하부에 나선 코일형으로 설치되어 상기 베셀형 열풍기에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스를 상기 장치 본체의 하단 내부로 공급하여 훈증 기화물질을 상방향으로 이동시키도록 상기 비폭발성 가스 탱크 내의 비폭발성 가스가 분사되는 다수의 분사공이 형성되는 가스 배출관체; 및
    상기 히터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 장치 본체에는:
    상기 내부 공간부의 하단에 마련되며, 상기 베셀형 열풍기에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스가 경유하면서 내부 공간부의 바닥면을 가열할 수 있도록 하고, 상부면에는 나선 코일형의 가스 배출관체가 안치되는 히팅 공간부;를 구비하되,
    상기 히팅 공간부의 일측부 하단에는 비폭발성 가스가 주입되는 주입구가 마련되고, 상기 히팅 공간부의 타측부 상단에는 비폭발성 가스가 히팅 공간부를 경유하여 내부 공간부에 설치되는 가스 배출관체에 공급되는 유입구가 마련되며,
    내부 공간부의 바닥면인 히팅 공간부의 상부면에서 상기 나선 코일형의 가스 배출관체의 중심부에는 상기 가스 배출관체보다는 상부로 돌출되게 유도돌부가 형성되도록 하여 내부 공간부의 훈증제가 코일형 가스 배출관체의 중심부에 모이지 않고 중심부 외측으로 모일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 훈증 기화기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유도돌부는:
    상기 가스 배출관체의 중심부에서 상부로 돌출되는 반구 형상, 원추 형상 혹은 원뿔 형상 중 어느 하나의 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 훈증 기화기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비폭발성 가스공급수단은:
    질소 가스를 계속 생산하여 공급할 수 있는 질소발생기로 이루어지고,
    상기 질소발생기는:
    대기중에 흡입된 공기를 질소발생기에 압축공기를 공급하는 콤프레셔;
    상기 콤프레셔로부터 압축 공기를 공급받아 질소를 분리하는 제1 질소분리탱크;
    상기 콤프레셔로부터 압축 공기를 공급받아 질소를 분리하는 제2 질소분리탱크;
    상기 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크의 내부에 배치되어 유입공기 중에 포함된 산소를 흡착하기 위한 흡착제;
    상기 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크로부터 교대로 질소를 공급받아 저장하고, 가스 공급관체를 통해 질소 가스를 공급할 수 있는 질소 저장탱크;
    상기 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크의 내부에 공급되는 산소농도가 100ppm을 유지하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는:
    상기 장치 본체에서 질소 가스의 사용량 변동에 따라 질소발생기의 질소 생산량을 가변적으로 가동하고, 상기 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크의 내부에 공급되는 산소농도를 100ppm으로 유지하며, 상기 장치 본체의 질소 사용량에 따라 질소를 생산하기 위해 공급되는 압축공기량을 가변적으로 공급하도록 제1 질소분리탱크와 제2 질소분리탱크에 압축공기를 교대로 공급하는 콤프레셔의 공급 교체시간을 제어하는 타이머 자동 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 훈증 기화기.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 분사공은:
    상기 비폭발성 가스가 분사되는 방향을 따라 점진적으로 직경이 감소되는 축경홀;
    상기 축경홀에 연통되며, 상기 축경홀의 최소 직경 부분이 연장되어 형성되는 오리피스 연장홀; 및
    상기 오리피스 연장홀에 연통되며, 상기 비폭발성 가스가 분사되는 방향을 따라 점진적으로 직경이 증가되는 확경홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 훈증 기화기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베셀형 열풍기의 내부에는 비폭발성 가스를 가열할 수 있는 열선이 마련되고, 상기 열선은 가열을 촉진하도록 지그재그형, U형 또는 나선형 중 어느 하나의 형상으로 배치되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 훈증 기화기.
  9. 제1항에 있어서,
    비폭발성 가스는 질소(N2), 이산화탄소(CO2) 또는 헬륨(He) 중에서 선택되는 어느 한 가스이며,
    상기 훈증제는 메칠브로마이드(Methyl bromide), 에칠포메이트(Ethyl formate), 메칠포메이트(Methyl formate), 상기 메칠포메이트와 혼합 가능한 액체 훈증물질(Ethyl formate + MITC, AITC 또는 Monoterpenes), 메칠아이소티오치안에이트(MITC, methyl isothiocyante), 알일이소티오시안에디트(AITC, Allyl isothiocyanate), Aluminum phosphide, Magnesium phosphide, Phosphine, Sulfuryl floride, Methyl iodide, cyanogen, Metham sodium, Metham potasium, carbonyl sulfide, carbon tetrachloride, dimehtyl disulfide 중에서 선택되며,
    상기 장치 본체와 상기 배출구에는 각각 압력게이지가 마련되고,
    상기 장치 본체의 일측에는 수위게이지가 마련되는 것을 특징으로 하는 훈증 기화기.
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