KR102068359B1 - 훈증 기화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 빠른 시간내에 기화시켜 배출되게 하여 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있게 함과 아울러 산소흡착기(혹은 산포흡착필터)를 설치하여 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 포함하는 가스 불순물을 제거한 상태로 공급함에 의해 폭발을 방지할 수 있는 훈증 기화장치를 제공한다.

Description

훈증 기화장치{Fumigation Apparatus}
본 발명은 훈증 기화장치에 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 있게 함과 아울러 산소흡착기(혹은 산포흡착필터)를 설치하여 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 포함하는 가스 불순물을 제거한 상태로 공급함에 의해 폭발을 방지할 수 있는 훈증 기화장치에 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 시간내에 기화시켜 배출되게 하여 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있게 함과 아울러 산소흡착기(혹은 산포흡착필터)를 설치하여 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 포함하는 가스 불순물을 제거한 상태로 공급함에 의해 폭발을 방지할 수 있는 훈증 기화장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 생성하고, 생성된 훈증 기화물질을 배출할 수 있는 훈증기화물질 배출구가 마련된 훈증 기화유닛; 상기 훈증 기화유닛에 비폭발성 가스를 공급할 수 있도록 마련된 비폭발성 가스 공급유닛; 및 상기 비폭발성 가스 공급유닛으로부터 상기 훈증 기화유닛으로 공급되는 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 포함하는 가스 불순물을 제거할 수 있도록 마련된 흡착유닛;을 포함하고, 상기 흡착유닛은: 흡착탱크와, 상기 흡착탱크의 내부에 배치되어 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 흡착하기 위한 흡착제로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 훈증 기화유닛은: 내부 공간을 구비하는 케이싱; 상기 케이싱 내에 훈증제를 공급할 수 있도록 어느 일단은 케이싱에 연결되고, 다른 일단은 훈증제 탱크에 연결된 훈증제 공급관체; 상기 훈증제 공급관체를 통해 공급되는 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 생성할 수 있도록 상기 케이싱 내에 배치되는 제1 히터; 및 상기 제1 히터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러;를 포함하고, 상기 비폭발성 가스 공급유닛은: 비폭발성 가스를 저장하는 비폭발성 가스 저장탱크; 및 상기 비폭발성 가스 저장탱크가 상기 훈증 기화유닛에 연결되도록 설치되어, 상기 비폭발성 가스 저장탱크로부터 배출되는 비폭발성 가스를 상기 훈증 기화유닛에 주입시키는 가스 공급관체;를 포함하되, 상기 가스 공급관체는: 상기 케이싱 내로 공급되는 비폭발성 가스를 상기 케이싱의 내부 공간에 분사 혹은 분무되도록 공급할 수 있도록 구비되고, 상기 흡착유닛은: 상기 가스 공급관체의 경로상에 구비되는 것이 바람직하다.
상기 비폭발성 가스 공급유닛은: 상기 가스 공급관체의 경로 상에 설치되어 상기 훈증 기화유닛의 케이싱 내로 공급되는 비폭발성 가스를 가열할 수 있는 베셀형 열풍기;를 포함하고, 상기 베셀형 열풍기의 내부에는 비폭발성 가스를 가열하여 공급할 수 있는 제2 히터;가 설치되고, 상기 제2 히터는: 상기 베셀형 열풍기의 내부에서 가열을 촉진하도록 지그재그형, U형 또는 나선형 중 어느 하나의 형상으로 배치되게 마련된 것이 바람직하다.
상기 훈증 기화유닛은: 상기 케이싱 내로 공급되는 훈증제와 비폭발성 가스를 혼합하여 분무 형태로 공급할 수 있도록 훈증제 공급관체와 가스 공급관체의 단부가 각각 연결되어, 상기 케이싱 내에 비폭발성 가스와 훈증제를 동시에 분무 형태로 공급할 수 있는 스프레이 노즐;을 포함하고, 상기 스프레이 노즐은: 노즐 몸체; 상기 노즐 몸체에 형성된 비폭발성 가스 유로; 상기 비폭발성 가스 유로에 연락되도록 상기 노즐 몸체에 형성된 훈증제 유로; 및 상기 훈증제 유로를 통해 공급되는 훈증제와 상기 비폭발성 가스 유로를 통해 공급되는 비폭발성 가스가 혼합되어 비폭발성 가스의 압력에 의해 분무 형태로 분무될 수 있도록 상기 노즐 몸체에 결합되는 분무공이 형성된 노즐캡;을 포함하며, 상기 비폭발성 가스 유로는: 상기 훈증제 유로가 연락되는 부위의 직경이 작아지도록 형성되어 이젝터의 원리로 상기 케이싱의 내부 공간에 비폭발성 가스와 훈증제가 혼합되어 분무 형태로 공급되는 것이 바람직하다.
상기 가스 공급관체는: 상기 케이싱 내에 가스 공급관체의 선단부가 배치되고, 상기 케이싱 내에 배치되는 부위에서 비폭발성 가스를 분사시킬 수 있는 분사공이 형성되며, 상기 분사공은: 비폭발성 가스가 분사되는 방향을 따라 점진적으로 직경이 감소되는 축경홀; 상기 축경홀에 연통되며, 축경홀의 최소 직경 부분이 연장되어 형성되는 오리피스 연장홀; 상기 오리피스 연장홀에 연통되며, 비폭발성 가스가 분사되는 방향을 따라 점진적으로 직경이 증가되는 확경홀;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 케이싱 내에 배치되는 제1 히터는: 상기 케이싱의 내부로 공급되는 비폭발성 가스와 훈증제와의 접촉 면적 증대를 위해 제1 히터의 외부면에 핀이 마련된 것이 바람직하다.
상기 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 선택되는 것이 바람직하다.
상기 흡착제는: 비폭발성 가스 내에 잔류하는 가스 불순물을 제거할 수 있는 흡착분말을 포함하고, 상기 흡착분말은: 알루미나, 합성 제올라이트, 천연 제올라이트, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 알루민산나트륨, 지르코니아, 티타니아, 활석, 무기산화물계 층상화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 고상담체; 및 상기 고상담체에 담지되어 있으며, 흡착분말의 총 중량 대비 30 내지 70 중량%의 활성금속;을 포함하고, 상기 활성금속은 주 활성금속 및 보조활성 금속으로 이루어지되, 상기 주 활성금속은 니켈을 포함하고, 상기 보조 활성금속은 알칼리 금속 및 알칼리 토금속으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 훈증 기화장치에 의하면, 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 빠른 시간내에 기화시켜 배출되게 함으로서 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 산소흡착기(혹은 산포흡착필터)를 설치하여 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 포함하는 가스 불순물을 제거한 상태로 공급함에 의해 폭발을 방지할 수 있어 안전하게 사용할 수 있으며, 장치의 간소화를 구축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 훈증 기화장치의 개략적인 구조도이고,
도 2는 도 1표시의 훈증 기화장치에서 가스 공급관체에 형성되는 분사공의 구조도이고,
도 3은 도 1표시의 훈증 기화장치에서 훈증제 공급관체의 확대 사시도이고,
도 4는 도 1표시의 훈증 기화장치에 대한 제어 블록도이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 훈증 기화장치의 개략적인 구조도이고,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 훈증 기화장치의 개략적인 구조도이고,
도 7은 도 6표시의 훈증 기화기에서 분무노즐을 나타낸 도면이고,
도 8 내지 도 9는 도 6표시에서 베셀형 열풍기의 내부에 마련되는 제2 히터의 여러 예들을 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명의 훈증 기화장치에 구비되는 흡착유닛의 실시예 1 및 비교예 1에서 각각 제조한 흡착분말의 TPR(temperature-programmed reduction) 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
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 제1 실시예에 따른 훈증 기화장치의 개략적인 구조도이고, 도 2는 도 1표시의 훈증 기화장치에서 가스 공급관체에 형성되는 분사공의 구조도이고, 도 3은 도 1표시의 훈증 기화장치에서 훈증제 공급관체의 확대 사시도이고, 도 4는 도 1표시의 훈증 기화장치에 대한 제어 블록도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 훈증 기화장치의 개략적인 구조도이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 훈증 기화장치의 개략적인 구조도이고, 도 7은 도 6표시의 훈증 기화기에서 분무노즐을 나타낸 도면이고, 도 8 내지 도 9는 도 6표시에서 베셀형 열풍기의 내부에 마련되는 제2 히터의 여러 예들을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 훈증 기화장치에 구비되는 흡착유닛의 실시예 1 및 비교예 1에서 각각 제조한 흡착분말의 TPR(temperature-programmed reduction) 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 훈증 기화장치는 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 종전보다 안전하고 효율적인 방법으로 사용할 수 있도록 한 것으로서, 훈증 기화유닛(100)과 비폭발성 가스 공급유닛(200) 및 흡착유닛(300)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 훈증 기화유닛(100)에는 케이싱(110)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 케이싱(110)은 통 형상의 구조물로써, 그 내부에는 훈증제가 상부 영역에 공급될 수 있는 내부 공간이 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 케이싱(110)은 상부 개구에 뚜껑(112)이 착탈 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 상기 뚜껑(112)이 갖춰짐으로써, 상기 케이싱(110) 내의 유지 보수와 더불어 청소 작업 등을 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 케이싱(110)에 설치되는 뚜껑(112)에는 패킹부재(114)가 설치되는 것이 바람직하며, 상기 패킹부재(114)에 의해 케이싱(110)에 결합시 밀폐력을 유지할 수 있고, 상기 케이싱(110)과 뚜껑(112)의 결합은 측면으로 설치되는 결합구(116)에 의해 결합 가능하게 하는 것이 바람직하다.
이러한 상기 뚜껑(112)의 중앙부에는 후술하는 훈증 기화물질 배출구(124)가 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이싱(110) 내의 상부 영역에 훈증제를 공급하는 훈증제 공급관체(122)가 마련되는 것이 바람직하다. 상기 훈증제 공급관체(122)는 어느 일단이 상기 케이싱(110)의 상부 영역에 마련되고, 다른 일단은 훈증제 탱크(120)에 연결되게 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 훈증제 공급관체(122)는 뚜껑(112)을 관통하도록 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 훈증제 공급관체(122)는 훈증제가 드롭(drop)되어 공급되도록 상기 케이싱(110) 내의 상부 영역에 배치되고 상기 훈증제 공급관체(122)의 단부와 연결되는 내부가 빈 중공 구조를 갖는 헤드(126)가 설치되고, 상기 헤드(126)에 연결되며 훈증제를 상기 케이싱(110) 내의 상부 영역에서 하부측 까지 이동하여 각각 드롭되어 공급될 수 있게 하는 다수개의 공급 파이프(128)로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 공급 파이프(128)들의 길이는 서로 동일하게 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이싱(110)에 결합되는 뚜껑(112)의 중앙부에는 훈증 기화물질 배출구(124)가 마련되어 훈증 기화물질을 배출시키는 역할을 한다.
도시하지는 않았지만 훈증 기화물질을 배출시키는 훈증 기화물질 배출구(124)에는 액화 방지를 위해 액화 방지용 히터(미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 케이싱(110)과 훈증 기화물질 배출구(124)에는 압력게이지(102)가 마련될 수 있으며, 훈증 기화물질을 배출시키는 훈증 기화물질 배출구(124)에는 밸브(124a)가 마련될 수 있다.
이와 같이 상기 케이싱(110)의 내부 공간에 공급되는 훈증제는 제1 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, 본 발명에 구비되는 비폭발성 가스 공급유닛(200)은, 상기 케이싱(110)의 외부에 마련되어 훈증 기화유닛(100)의 케이싱(110) 내에 비폭발성 가스를 공급할 수 있도록 비폭발성 가스 저장탱크(210)가 구비되어, 상기 비폭발성 가스 저장탱크(210)에 비폭발성 가스가 충진된다.
본 실시예에서 비폭발성 가스는 질소(N2), 이산화탄소(CO2) 또는 헬륨(He) 중에서 선택되는 어느 한 가스일 수있다.
또한, 상기 비폭발성 가스 공급유닛(200)으로부터 비폭발성 가스를 상기 훈증 기화유닛(100)으로 공급되도록 하고자 훈증 기화유닛(100)과 비폭발성 가스 공급유닛(200)을 연결하기 위한 연결수단이 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 비폭발성 가스 저장탱크(210)와 훈증 기화유닛(100)의 케이싱(110)을 연결하는 연결수단으로 가스 공급관체(220)가 구비되며, 상기 가스 공급관체(220)는 비폭발성 가스 저장탱크(210)에서 배출된 비폭발성 가스를 훈증 기화유닛(100)의 케이싱(110) 내에 공급되게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에는, 비폭발성 가스를 상기 케이싱(110) 내의 하부 영역으로 공급하여 분사되도록 할 때, 비폭발성 가스를 가열하기 위한 베셀형 열풍기(150)가 마련되는 것이 바람직하다.
이러한 베셀형 열풍기(150)는 가스 공급관체(220)의 경로 상에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 비폭발성 가스가 베셀형 열풍기(150)의 내부로 유입되어 가열된 후 배출되게 하는 베셀형 열풍기(150)의 내부에는 제2 히터(152)가 내장될 수 있으며, 이러한 제2 히터(152)는 후술하는 제3실시예에서 자세하게 설명한다. 특히, 상기 제2 히터와 비폭발성 가스가 열교환하는 성능을 높이기 위하여 베셀형 열풍기(150)로 유입되는 비폭발성 가스는 분사노즐(미도시)에 의해 안개상으로 유입되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 베셀형 열풍기를 경유하여 공급됨으로써, 비폭발성 가스의 저온으로 인한 효과 저감 문제를 해결할 수 있다.
이와 같이 베셀형 열풍기(150)에 의해 가열되어 상기 케이싱(110)의 내부로 공급되는 비폭발성 가스는, 분사되도록 공급되는데, 이를 위해 케이싱(110)의 내부로 공급되는 가스 공급관체(220)의 선단부가 케이싱 내로 연장되게 마련된다.
따라서, 본 발명은 베셀형 열풍기(150)에 의해 가열되어 공급되는 비폭발성 가스를 상기 케이싱(110)의 내부 공간에 분사시켜 제1 히터(130)에 의해 기화되어 훈증 기화물질을 상방향으로 이동시키게 된다.
이와 같은 케이싱(110)의 내부에서 비폭발성 가스를 분사되도록 하기 위해, 상기 훈증제 공급관체(122)의 하부에 인접하도록 케이싱(110) 내부에 위치되는 가스 공급관체(220)의 단부에는 링 형상의 가스 분사부재(170)가 구비되고, 링 형의 가스 분사부재(170)의 안쪽에는 다수의 분사공(172)이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 가스 공급관체(220)는 부식 방지를 위해 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 제작될 수 있는데, 가스 공급관체(220)의 측벽 적어도 일부 구간에는 비폭발성 가스가 분사되는 다수의 분사공(172)이 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 분사공(172)들의 총 면적은 가스 공급관체(220)의 면적보다 작되 각각의 사이즈는 직경 10-30mm 내의 범위를 가질 수 있다. 물론, 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한될 수 없다.
이러한 분사공(172)의 일 예로써, 도 2표시와 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 상기 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 케이싱(110) 내의 하부 영역에는 드롭 되도록 공급되는 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 생성하는 역할을 하는 제1 히터(130)가 마련되어 훈증 기화물질의 생성을 가속화시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 제1 히터(130)는 컨트롤러(140)에 의해 컨트롤 될 수 있는데, 이때의 제1 히터(130)는 전기 히터일 수도 있고, 화력 히터일 수도 있다.
결과적으로, 본 실시예에 따른 훈증 기화장치는 살충, 살균, 제초 효과를 가지기 때문에 농업 또는 검역용 등으로 널리 활용될 수 있는 훈증제를 케이싱 내에 공급한 후, 가열하여 훈증 기화물질을 생성하고 비폭발성 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.
또한, 상기 컨트롤러(140)는 제1 히터(130)의 동작을 컨트롤한다. 이러한 역할을 수행하는 컨트롤러는, 도 4표시와 같이 중앙처리장치(CPU)(142), 메모리(MEMORY)(144), 서포트 회로(SUPPORT CIRCUIT)(146)를 포함하여 구성될 수 있다.
중앙처리장치(142)는 본 실시예에서 제1 히터(130)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(144)는 중앙처리장치(142)와 연결된다. 메모리(144)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(146)는 중앙처리장치(142)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다.
이러한 서포트 회로(146)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(140)는 제1 히터(130)의 동작을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(140)가 제1 히터(130)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(144)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(144)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.
도시된 바와 같이, 본 발명에 구비되는 흡착유닛(300)은 상기 비폭발성 가스 공급유닛(200)으로부터 상기 훈증 기화유닛(100)으로 공급되는 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 포함하는 가스 불순물을 제거할 수 있도록 마련된다.
이러한 상기 흡착유닛(300)은 흡착탱크(310)와, 상기 흡착탱크(310)의 내부에 배치되어 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 흡착하기 위한 흡착제(320)를 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 흡착탱크(310)의 내부에 흡착제(320)가 배치되어 비폭발성 가스에 포함된 산소를 흡착하여 고순도 비폭발성 가스만을 공급할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서 상기 흡착제(320)는 비폭발성 가스 내에 잔류하는 가스 불순물을 제거할 수 있는 흡착분말을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 흡착분말은 비폭발성 가스 내에 잔류하는 가스 불순물, 예를 들어, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 수증기, 수소 등을 상온 또는 저온에서 제거할 수 있다. 상기 흡착분말은 고상담체 및 활성금속을 포함한다.
상기 고상담체로는 가스 불순물에 대해 흡착 성능을 가지는 것을 사용할 수 있다. 이러한 고상담체의 예로서는, 알루미나, 합성 제올라이트, 천연 제올라이트, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 알루민산나트륨, 지르코니아, 티타니아, 활석, 실리카, 무기산화물계 층상화합물 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합되어 사용될 수 있다. 상기 흡착분말의 흡착 성능을 향상시키기 위해, 상기 고상담체는 큰 비표면적을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 고상담체는 다공성 고상담체일 수 있다.
상기 활성금속은 상기 고상담체에 담지되어 있으며, 비폭발성 가스 내에 잔류하는 가스 불순물에 대한 흡착 용량을 증가시킬 수 있다. 상기 활성금속은 주 활성금속 및 보조 활성금속으로 이루어질 수 있다.
상기 주 활성금속으로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 가스 불순물을 용이하게 흡착/제거할 수 있는 니켈을 사용할 수 있다.
상기 보조 활성금속은 상기 주 활성금속이 고상담체에 고분산될 수 있도록 할 수 있으며, 상기 흡착분말의 비표면적을 크게 함으로써 상기 흡착분말의 흡착 성능을 개선할 수 있다. 상기 보조 활성금속으로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 상기 주 활성금속과 시너지 효과를 발휘할 수 있는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 등을 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 상기 알칼리 금속의 예로서는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘 등을 들 수 있다. 상기 알칼리 토금속의 예로서는 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 등을 들 수 있다. 상기 보조 활성금속의 함량, 즉, 사용량은 상기 주 활성금속의 함량 대비 0.5 내지 5.0일 수 있으며, 상기 보조 활성금속의 함량이 상기 범위를 벗어나면 상기 흡착분말의 흡착 능력이 저조해질 수 있다.
상기 활성금속은 상기 흡착분말의 총 중량 대비 30 내지 70 중량%으로, 상기 고상담체에 담지될 수 있다. 상기 담지량이 30 중량% 미만이면, 상기 흡착분말의 흡착 능력이 저조할 수 있으며, 70 중량%를 초과하면, 상기 활성금속을 고분산시키는 기술이 용이하지 않을 뿐만 아니라 비경제적일 수 있다.
상기 흡착분말은 TPR(temperature-programmed reduction) 분석시, 300 내지 400℃에서 최대 환원 피크를 가질 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.
한편, 흡착분말은 물(water), 고상 담체, 활성금속 원료 및 공침제가 혼합 및 교반되어 이루어진 제1 혼합 수용액을 준비하는 단계와, 상기 제1 혼합 수용액을 숙성시켜 상기 고상담체에 상기 활성금속 원료의 활성금속이 담지된 혼합 금속 침전물을 포함하는 제2 혼합 수용액을 준비하는 단계와, 상기 혼합 금속 침전물을 소성하여 흡착분말을 형성하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
구체적으로, 흡착분말을 제조하기 위한 원료, 즉, 고상담체, 활성금속 원료, 공침제 등을 준비한다.
이때, 상기 고상담체에 존재하는 가스 불순물 및 먼지 등을 제거할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 상기 고상담체를 증류수로 1 내지 2회 세척한 후, 100 내지 120℃ 범위에서 약 24시간 건조하거나, 또는 300 내지 400℃ 범위에서 약 4 내지 5 시간 소성할 수 있다.
상기 활성금속 원료로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 상기 활성금속의 질산염, 황산염, 염산염, 아세트산염 등을 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이때, 상기 활성금속 원료로 주 활성금속 원료 및 보조 활성금속 원료를 사용하는 경우에는, 상기 주 활성금속 및 보조 활성금속 각각의 질산염, 황산염, 염산염, 아세트산염 등을 사용할 수 있다.
상기 공침제는 후술하는 수용액에 용해되어 있는 주 활성금속 및 보조 활성금속을 동시에 공침시킬 수 있다. 상기 공침제로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 시트릭산, 암모니아수, 가성소다, 탄산나트륨, 우레아, 하이드라진 등을 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
이와 같이 흡착분말을 제조하기 위한 원료를 준비한 후에는, 물(water)에 상기 원료들을 투입한 후, 예를 들어, 약 60 내지 90℃에서 약 10 내지 24 시간 교반하여 제1 혼합 수용액을 준비한다.
이때, 상기 물(water)에 상기 주 활성금속 원료, 상기 보조 활성금속 원료, 상기 고상담체 및 상기 공침제를 순차적으로 투입할 수 있다. 만약, 상기 투입 순서가 바뀔 경우에는 주 활성금속의 화학적 구조가 변질되어 흡착분말의 흡착력이 약화되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 물(water)에 상기 원료들을 순차적으로 투입할 경우, 상기 각 원료의 투입 시점만 조절하면 되므로, 다양한 변형이 가능하다. 일 예로, 상기 주 활성금속 원료를 상기 고상담체 중량 대비 수십 배 내지 수 백배 중량의 물(water)에 투입하여 주 활성금속 수용액을 제조함과 아울러 상기 보조 활성금속 원료를 상기 고상담체 중량 대비 수십 배 내지 수 백배 중량의 물(water)에 투입하여 보조 활성금속 수용액을 만든 다음, 상기 주 활성금속 수용액에 상기 보조 활성금속 수용액을 투입하여 활성금속 수용액을 만든 다음, 여기에 상기 고상담체 및 상기 공침제를 순차적으로 투입할 수 있으며, 이때 각 원료를 첨가할 때마다 소정의 온도에서 소정 시간 동안의 교반이 수반될 수 있다. 다른 예로, 주 활성금속 원료를 상기 고상담체 중량 대비 수십 배 내지 수 백배 중량의 물(water)에 투입하여 주 활성금속 수용액을 제조한 후, 여기에 상기 보조 활성금속 원료, 상기 고상담체 및 상기 공침제를 순차적으로 투입할 수 있으며, 이때 각 원료를 첨가할 때마다 소정의 온도에서 소정 시간 동안의 교반이 수반될 수 있다.
상기 활성 금속원료로서 주 활성금속 원료 및 보조 활성금속 원료를 사용하는 경우, 상기 보조 활성금속 원료의 보조 활성금속에 대한 상기 주 활성금속 원료의 주 활성금속의 몰비는 0.5 내지 5.0일 수 있다. 또한, 상기 주 활성금속 원료의 주 활성금속에 대한 상기 공침제의 몰비는 0.5 내지 5.0일 수 있다.
상기 제1 혼합 수용액을 준비한 후에는, 상기 제1 혼합 수용액을, 예를 들어, 약 60 내지 90℃에서 약 3 내지 10 시간 동안 숙성시킨다. 그러면, 상기 고상담체에 상기 활성금속 원료의 활성금속이 담지된 혼합 금속 침전물이 침전된다. 이로써, 상기 혼합 금속 침전물을 포함하는 제2 혼합 수용액을 준비할 수 있다.
다음으로, 상기 혼합 금속 침전물을 세척 및 여과하고, 약 100 내지 120℃에서 약 8 내지 10 시간 건조한 다음, 400℃ 내지 600℃ 및 산소분위기에서 4 내지 5 시간 소성하여 흡착분말을 형성할 수 있다.
이러한 흡착분말은 실온 또는 저온에서도 비폭발성 가스 내에 잔류하는 가스 불순물을 제거할 수 있으며, 이를 통해 비폭발성 가스 내에 잔류하는 가스 불순물의 농도를 ppb 수준 또는 그 이하로 관리할 수 있다. 또한, 상기 흡착분말은 우수한 흡착 성능 및 흡착 유지력을 가질 수 있다. 또한, 상기 흡착분말은 재사용이 가능하다.
이하에서는, 실시예를 통하여 상기 흡착분말을 보다 상세히 설명하고자 하나, 후술되는 실시예에 의하여 그 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
질산니켈 3234g을 50 내지 90℃, 20L 증류수에, 질산마그네슘 1793g을 50 내지 90℃, 3L 증류수에 각각 녹인 후, 질산마그네슘 수용액을 상기 질산니켈 수용액에 투입한 다음, 여기에 메타규산나트륨 500g 및 우레아 2018g을 순차적으로 혼합 및 교반한 다음, 교반을 멈추고 적어도 10 시간 동안 숙성시켰다. 이때, 얻어진 생성물을 세척 및 여과하고 110℃에서 건조한 다음, 500℃, 산소분위기에서 5 시간 동안 소성함으로써 흡착분말을 제조하였다.
실시예 2
질산니켈 3234g을 50 내지 90℃, 20L 증류수에, 질산마그네슘 693g을 50 내지 90℃, 3L 증류수에 각각 녹인 후, 질산마그네슘 수용액을 상기 질산니켈 수용액에 투입한 다음, 여기에 메타규산나트륨 400g 및 우레아 2018g을 순차적으로 혼합 및 교반한 다음, 교반을 멈추고 적어도 10 시간 동안 숙성시켰다. 이때, 얻어진 생성물을 세척 및 여과하고 110℃에서 건조한 다음, 500℃, 산소분위기에서 5 시간 동안 소성함으로써 흡착분말을 제조하였다.
비교예 1
우레아 대신에 28 중량% 암모니아수를 4L 사용하였다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 흡착분말을 제조하였다.
비교예 2
질산니켈 2426g을 50 내지 90℃, 20L 증류수에 녹인 후, 질산니켈 수용액에 메타규산나트륨 300g 및 우레아 1514g을 순차적으로 혼합 및 교반한 다음, 교반을 멈추고 적어도 10 시간 동안 숙성시켰다. 이때, 얻어진 생성물을 세척 및 여과하고 110℃에서 건조한 다음, 500℃, 산소분위기에서 5 시간 동안 소성함으로써 흡착분말을 제조하였다.
흡착분말의 성능 평가
실시예 1 및 비교예 1에서 각각 제조한 흡착분말의 TPR(temperature-programmed reduction)에 대해 시험하였으며, 그 시험 결과를 도 10에 나타내었다. 상기 TPR 시험시, 각 흡착분말을 450℃, He 분위기에서 2시간 열처리하고, 5% He/Ar을 사용하여 100 내지 900℃ 영역에서 환원하였다.
도 10을 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 흡착분말은 약 350℃에서 최대 환원 피크를 보였다.
본 발명의 실시예는, 상기 흡착분만에 의해 비폭발성 가스의 가스 불순물이제거되어 훈증 기화유닛으로 공급됨으로써, 고순도 가스가 공급되며, 폭발의 위험을 방지하여 안전하게 사용할 수 있다.
이와 같은 구조와 작용을 갖는 제1 실시예의 훈증 기화장치에 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 기화장치에 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 전 세계적인 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, 비폭발성 가스와 훈증제를 혼합하여 사용할 수 있게 됨으로서 훈증 기화물질의 효율을 증대시키고 안전하게 사용할 수 있게 된다. 특히, 비폭발성 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.
더욱이, 본 발명은 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소 및 가스 불순물을 흡착한 상태로 공급함으로서 고순도 비폭발성 가스만을 공급할 수 있고, 폭발의 위험을 감소시켜 안전하게 사용할 수 있다.
첨부된 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 훈증 기화장치의 개략적인 구조도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 훈증 기화장치 역시, 훈증 기화유닛(100)과 비폭발성 가스 공급유닛(200) 및 흡착유닛(300)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 실시예에서는, 가스 공급관체(220)와 훈증제 공급관체(122)의 단부에 스프레이 노즐(160)이 더 설치되어 상기 케이싱(110)의 내부 공간으로 공급되는 비폭발성 가스와 훈증제를 분무 형태로 공급시키는 구성에 있어 위에서 설명한 제1 실시예와 차이점이 있다.
상기 가스 공급관체(220)와 훈증제 공급관체(122)는 상기 케이싱(110)의 상부에 결합되는 뚜껑(112)을 관통하도록 마련될 수 있고, 또 상기 뚜껑(112)의 중앙부에는 훈증 기화물질 배출구(124)가 마련될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에서, 상기 스프레이 노즐(160)은 상기 케이싱(110)의 내부 공간에서 상부 영역에 배치되도록 마련되어, 비폭발성 가스의 압력으로 훈증제가 함께 분무 형태로 공급된다.
이러한 본 발명의 제2 실시예는, 상기 스프레이 노즐(160)에 의해 상기 케이싱(110)의 내부 상부 영역에서 분무 형태로 비폭발성 가스와 훈증제를 함께 분무 형태로 공급함으로서, 훈증 기화물질의 생성을 더욱 빠르게 기화시킬 수 있는 장점을 갖는다.
이때, 상기 가스 공급관체(220)를 통해 공급되는 비폭발성 가스는 위에서 설명한 제1 실시예와 마찬가지로 베셀형 열풍기(150)를 설치하여, 미리 가열시킨 상태로 공급할 수도 있다.
본 발명의 제2 실시예와 같이 스프레이 노즐(160)이 적용되는 구조라도 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.
첨부된 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 훈증 기화장치의 개략적인 구조도이고, 도 7은 도 6표시의 훈증 기화장치에서 분무노즐을 나타낸 도면이고, 도 8 내지 도 9는 도 6표시에서 베셀형 열풍기의 내부에 마련되는 제2 히터의 여러 예들을 나타낸 도면이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 훈증 기화장치 역시, 훈증 기화유닛(100)과 비폭발성 가스 공급유닛(200) 및 흡착유닛(300)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3 실시예에서는, 케이싱(110)의 일측에 위에서 설명한 제2 실시예의 스프레이 노즐(160)이 마련되어, 비폭발성 가스와 훈증제를 분무 형태로 공급하게 된다.
이때, 상기 스프레이 노즐(160)을 통해 공급되는 비폭발성 가스는 베셀형 열풍기(150)에 의해 미리 70℃ 정도로 가열되어 공급되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 스프레이 노즐(160)에는 어느 일단이 비폭발성 가스가 공급되게 가스 공급관체(220)가 연결되고 다른 일측부에는 훈증제 공급관체(122)가 연결되어 상기 베셀형 열풍기(150)에 의해 가열된 비폭발성 가스와 훈증제를 혼합하여 분무 형태로 공급하는 역할을 한다. 즉, 스프레이 노즐(160)을 통과하는 비폭발성 가스의 압력에 의해 훈증제와 함께 분무가 가능하다.
이러한 상기 스프레이 노즐(160)의 구조는 노즐 몸체(162)와, 상기 노즐 몸체(162)에 형성된 비폭발성 가스 유로(164)와, 상기 비폭발성 가스 유로(164)에 연락되도록 상기 노즐 몸체(162)에 형성된 훈증제 유로(166) 및 상기 훈증제 유로(166)를 통해 공급되는 훈증제와 상기 비폭발성 가스 유로(164)를 통해 공급되는 비폭발성 가스가 혼합되어 분무 형태로 분무될 수 있도록 상기 노즐 몸체(162)에 결합되는 분무공(168a)이 형성된 노즐캡(168)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 비폭발성 가스 유로(164)는 상기 훈증제 유로(166)가 연락되는 부위의 직경이 작아지도록 형성되어 이젝터(ejector)의 원리로 상기 케이싱(110)의 내부 공간에 비폭발성 가스와 훈증제가 혼합되어 분무 형태로 공급될 수 있다.
또한, 상기 분무공(168a)은 비폭발성 가스와 훈증제가 혼합되어 안정적으로 퍼지면서 분무 형태로 공급될 수 있도록 오리피스 형태로 이루질 수 있다.
한편, 상기 케이싱(110)의 내부 공간에 배치되어 스프레이 노즐(160)에 의해 내부 공간에 분무 형태로 공급되는 비폭발성 가스와 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 생성하는 역할을 하는 제1 히터(130)는, 외부면에 핀(132)이 형성되어 분무 형태로 공급되는 비폭발성 가스와 훈증제의 접촉 면적을 증대시켜 훈증 기화물질로 빠르게 기화시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3 실시예에서 상기 케이싱(110)의 내부에 마련되는 제1 히터(130)는 컨트롤러(140)에 의해 컨트롤 될 수 있으며, 이는 위에서 이미 설명한 바와 같다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에서 상기 베셀형 열풍기(150)의 내부에 마련되는 제2 히터(152)는 첨부된 도 8과 도 9표시와 같이 상기 베셀형 열풍기(150)의 내부에 U형, 지그재그형, 또는 나선형 중 어느 하나의 형상으로 배치되게 마련될 수 있다.
이러한 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 의하면, 훈증 기화유닛(100)에 공급되는 비폭발성 가스는 상기 흡착유닛(300)에 의해 산소를 흡착하여 비폭발성 가스 내에 잔류하는 가스 불순물을 제거한 상태로 공급함으로써, 폭발의 위험성을 제거하여 안전하게 사용할 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.
100 - 훈증 기화유닛 110 - 케이싱
120 - 훈증제 탱크 122 - 훈증제 공급관체
124 - 훈증제 배출구 130 - 제1 히터
140 - 컨트롤러 150 - 베셀형 열풍기
160 - 스프레이 노즐 200 - 가스 공급유닛
210 - 비폭발성 가스 저장탱크 220 - 가스 공급관체
300 - 흡착유닛 310 - 흡착탱크
320 - 흡착제

Claims (8)

  1. 내부 공간을 구비하며 생성된 훈증 기화물질을 배출할 수 있는 훈증기화물질 배출구가 마련된 케이싱, 상기 케이싱 내에 훈증제를 공급할 수 있도록 어느 일단은 케이싱에 연결되고 다른 일단은 훈증제 탱크에 연결된 훈증제 공급관체, 상기 케이싱 내의 상부 영역에 배치되고 상기 훈증액 공급관체의 단부와 연결되는 내부가 빈 중공 구조를 갖는 헤드, 상기 헤드에 연결되며 훈증제를 상기 케이싱 내의 상부 영역에서 하부측으로 공급될 수 있게 하는 다수개의 공급 파이프, 상기 케이싱 내에 배치되며 상기 훈증제 공급관체를 통해 케이싱의 상부 영역으로 공급되는 훈증제를 가열하여 훈증 기화물질로 생성하는 제1 히터, 상기 제1 히터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 훈증 기화유닛;
    비폭발성 가스를 저장하는 비폭발성 가스 저장탱크, 상기 비폭발성 가스 저장탱크가 상기 케이싱에 연결되도록 설치되며 상기 비폭발성 가스 저장탱크로부터 배출되는 비폭발성 가스를 상기 케이싱의 하부 영역으로 공급하는 가스 공급관체, 상기 훈증제 공급관체의 하부에 배치되고 상기 가스 공급관체의 단부에 링 형상으로 구비되며 안쪽에 복수의 분사공이 형성된 가스 분사부재를 포함하는 가스 공급유닛;
    상기 비폭발성 가스 공급유닛으로부터 상기 훈증 기화유닛으로 공급되는 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 포함하는 가스 불순물을 제거할 수 있도록 마련된 흡착유닛;을 포함하고,
    상기 흡착유닛은,
    상기 가스 공급관체의 경로 상에 배치되는 흡착탱크와, 상기 흡착탱크의 내부에 배치되어 비폭발성 가스 내에 잔류하는 산소를 흡착하기 위한 흡착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 훈증 기화장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비폭발성 가스 공급유닛은:
    상기 가스 공급관체의 경로 상에 설치되어 상기 훈증 기화유닛의 케이싱 내로 공급되는 비폭발성 가스를 가열할 수 있는 베셀형 열풍기;를 포함하고,
    상기 베셀형 열풍기의 내부에는 비폭발성 가스를 가열하여 공급할 수 있는 제2 히터;가 설치되고,
    상기 제2 히터는:
    상기 베셀형 열풍기의 내부에서 가열을 촉진하도록 지그재그형, U형 또는 나선형 중 어느 하나의 형상으로 배치되게 마련된 것을 특징으로 하는 훈증 기화장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱 내에 배치되는 제1 히터는:
    상기 케이싱의 내부로 공급되는 비폭발성 가스와 훈증제와의 접촉 면적 증대를 위해 제1 히터의 외부면에 핀이 마련된 것을 특징으로 하는 훈증 기화장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 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 선택되는 것을 특징으로 하는 훈증 기화장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 흡착제는:
    비폭발성 가스 내에 잔류하는 가스 불순물을 제거할 수 있는 흡착분말을 포함하고,
    상기 흡착분말은:
    알루미나, 합성 제올라이트, 천연 제올라이트, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 알루민산나트륨, 지르코니아, 티타니아, 활석, 무기산화물계 층상화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 고상담체; 및
    상기 고상담체에 담지되어 있으며, 흡착분말의 총 중량 대비 30 내지 70 중량%의 활성금속;을 포함하고,
    상기 활성금속은 주 활성금속 및 보조활성 금속으로 이루어지되,
    상기 주 활성금속은 니켈을 포함하고,
    상기 보조 활성금속은 알칼리 금속 및 알칼리 토금속으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 훈증 기화장치.
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