KR20130139312A - 오염제거 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

오염제거 장치가 개시된다. 오염제거 장치는 미스트를 발생시키도록 구성된 미스트 발생기, 미스트 발생기와 유체 연통하고 미스트를 수용하도록 구성된 제1 도관, 스트림을 이동시키도록 구성된 스트림 이동 기구, 및 스트림 이동 기구에 의해 이동된 스트림을 가열하도록 구성된 가열 기구를 포함한다. 오염제거 장치는 스트림 이동 기구와 유체 연통하고 가열 스트림을 수용하도록 구성된 제2 도관을 포함한다. 제1 도관은 미스트를 통과시키도록 구성된 제1 출구를 포함하고, 제2 도관은 가열 스트림을 통과시키도록 구성된 제2 출구를 포함한다. 제2 출구는 제1 출구에 근접하게 위치된다. 미스트의 일부는 제1 출구, 제2 출구, 및 오염제거 장치의 외측에서 가열 스트림과 혼합될 때 환경의 오염제거를 위한 증기로 증발한다.

Description

오염제거 장치 및 방법{DECONTAMINATION APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 일반적으로 오염제거를 위한 장치 및 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 적어도 부분적으로 환경 내에서의 증기의 생성을 통한 환경의 오염제거를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

미스트(mist) 및/또는 증기가 예를 들어 룸(room), 환경, 영역, 및/또는 챔버를 오염제거하는 데 사용될 수 있다. 미스트 및/또는 증기에 의한 룸, 환경, 영역, 및/또는 챔버 내의 표면 및/또는 물품과의 접촉은 표면 및/또는 물품을 오염제거할 수 있다. 다양한 실시예에서, 증기가 오염제거 장치 내에서 생성되고 이어서 표면 및/또는 물품의 오염제거를 위해 룸, 환경, 영역, 및/또는 챔버로 제공될 수 있다. 대부분의 산업 공정에서, 증기는 고온 플레이트 또는 유사한 열원 상에서의 용액 또는 액체의 순간적인 기화(즉, 비등점 초과의 가열)에 의해 생성된다. 이들 증기는, 용액 또는 액체의 비등점에서의 또는 비등점 초과에서의 그의 생성으로 인해, 매우 높은 온도에서 오염제거 장치를 빠져나간다. 또한, 큰 면적이 처리되기 위해 다량의 증기가 요구되는 경우, 큰 고온 플레이트 또는 큰 열원이 보통 제공되는데, 그 이유는 큰 고온 플레이트 및 큰 열원의 추가된 열용량 및 열손실 때문이다. 그러한 큰 고온 플레이트 또는 큰 열원은 비효율적인 가열 방법 때문에 상당한 양의 에너지를 사용한다. 필요한 것은 증기 생성 기술에 있어서의 개선이다.

하나의 일반적인 태양에서, 본 발명은, 부분적으로, 오염제거 장치에 관한 것이다. 오염제거 장치는 미스트 발생기와 유체 연통하고 미스트를 수용하도록 구성된 제1 도관, 및 스트림 이동 기구와 유체 연통하고 가열 스트림을 수용하도록 구성된 제2 도관을 포함한다. 제1 도관은 미스트를 통과시키도록 구성된 제1 출구를 포함하고, 제2 도관은 가열 스트림을 통과시키도록 구성된 제2 출구를 포함한다. 제2 출구는 제1 출구에 근접하게 위치된다. 미스트의 적어도 일부는 제1 출구, 제2 출구, 및 오염제거 장치의 외측에서 가열 스트림과 혼합될 때 환경의 오염제거를 위한 증기로 증발한다.

하나의 일반적인 태양에서, 본 발명은, 부분적으로, 오염제거 장치에 관한 것이다. 오염제거 장치는 미스트 발생기로부터 미스트를 수용하도록 구성된 제1 도관, 스트림 이동 기구로부터 가열 스트림을 수용하도록 구성된 제2도관, 제1 도관의 단부에 있는 제1 출구, 및 제2 도관의 단부에 있는 제2 출구를 포함한다. 제1 출구는 미스트를 통과시키도록 구성되고, 제2 출구는 가열 스트림을 통과시켜, 가열 스트림이 제1 출구 및 제2 출구의 외측에서 미스트와 혼합되어 환경의 오염제거를 위한 증기를 형성하게 하도록 구성된다.

다른 일반적인 태양에서, 본 발명은, 부분적으로, 오염제거 장치를 사용한 오염제거 방법에 관한 것이다. 방법은 미스트 발생기로부터 미스트를 발생시키는 단계, 스트림 이동 기구로부터 스트림을 발생시키는 단계, 가열 기구에 의해 스트림을 가열하는 단계, 제1 출구를 포함하는 제1 도관을 통해 미스트를 유동시키는 단계, 및 제2 출구를 포함하는 제2 도관을 통해 가열 스트림을 유동시키는 단계를 포함한다. 제1 출구는 제2 출구에 근접하게 위치된다. 방법은 제1 출구 및 제2 출구에 근접하여 미스트를 가열 스트림과 혼합하여 혼합 구역을 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 혼합 구역의 적어도 일부는 오염제거 장치의 외측에 있다. 방법은 가열 스트림에 의해 미스트를 증발시킴으로써 증기를 생성하는 단계, 및 증기의 적어도 일부에 의해 환경의 적어도 일부를 오염제거하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명은 이 '발명의 내용'에 개시된 실시예로 제한되는 것이 아니라, 특허청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주 내에 있는 변형들을 포괄하도록 의도됨을 이해하여야 한다.

본 발명의 다양한 비제한적인 실시예가 다음의 도면과 관련하여 본 명세서에 기술된다.
<도 1a>
도 1a는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 오염제거 장치의 개략도.
<도 1b>
도 1b는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 다른 오염제거 장치의 개략도.
<도 2a>
도 2a는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 또 다른 오염제거 장치의 개략도.
<도 2b>
도 2b는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 또 다른 오염제거 장치의 개략도.
<도 2c>
도 2c는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 도 2b의 오염제거 장치의 평면도.
<도 3>
도 3은 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 또 다른 오염제거 장치의 개략도.
<도 4>
도 4는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 영역 응용에 사용되는 오염제거 장치의 개략도.
<도 5a>
도 5a는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 챔버 응용에 사용되는 오염제거 장치의 개략도.
<도 5b>
도 5b는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 챔버 응용에 사용되는 오염제거 장치의 개략도.
<도 6>
도 6은 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 오염제거 장치의 출구의 개략도.
<도 7>
도 7은 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 오염제거 장치의 다른 출구의 개략도.
<도 8>
도 8은 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 오염제거 장치의 사시도.
<도 9>
도 9는 본 발명의 하나의 비제한적인 실시예에 따른 다수의 출구를 포함하는 오염제거 장치의 사시도.
<도 10>
도 10은 하나의 비제한적인 실시예에 따른 본 발명의 다양한 오염제거 장치와 함께 사용하도록 구성된 박스 유형의 입구 조립체의 사시도.

이제 본 발명의 다양한 비제한적인 실시예가 기술되어 오염제거 장치 및/또는 오염제거 방법의 구조, 기능, 제조, 및 사용의 원리의 전반적인 이해를 제공할 것이다. 이들 비제한적인 실시예의 하나 이상의 예가 첨부 도면에 도시되어 있다. 본 명세서에 구체적으로 기술되고 첨부 도면에 도시된 오염제거 장치 및 오염제거 방법은 비제한적인 예시적인 실시예이고, 본 발명의 다양한 비제한적인 실시예의 범주는 특허청구범위에 의해서만 한정됨이 이해될 것이다. 하나의 비제한적인 실시예와 관련하여 도시되거나 기술된 특징들은 다른 비제한적인 실시예의 특징들과 조합될 수 있다. 그러한 변형 및 변경은 본 발명의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

용어 "미스트"는 작은 액적들로 구성된 물질을 의미한다. 미스트는 증기로 기화하거나 증발한다. 미스트는 응축되지 않는다. 미스트는 예를 들어 초음파 가습기 또는 다른 적합한 미스트 또는 액적 발생 기구에 의해 발생될 수 있다. 작은 액적들의 크기 및 밀도에 따라, 미스트는 일반적으로 육안으로 볼 수 있다.

용어 "증기"는 자유 분자들로 구성된 기체를 의미한다. 증기는 응축된다. 증기는 미스트 또는 액체의 증발로부터 생성된다.

용어 "오염제거"는 생물학적 오염의 불활성화를 의미하며, 살균, 멸균, 및 소독을 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 오염제거는 또한 예를 들어 프리온(prion), 원충 접합자, 박테리아 내생포자, 마이코박테리아, 바이러스, 진균 포자, 영양형 박테리아, 및 마이코플라스마의 불활성화를 포함한다.

용어 "환경"은 개방된 영역, 기체 또는 공기의 밀폐된 영역, 폐쇄 영역, 룸, 아이솔레이터(isolator), 챔버, 인클로저(enclosure), 보호소(shelter), 육아실, 데이-케어(day-care) 또는 임의의 적합한 공간, 장소, 및/또는 오염제거를 필요로 할 수 있는 영역을 의미한다. 용어 "환경"은 또한 표면, 장비, 장치, 완구, 침대, 테이블, 및/또는 공간, 장소, 및/또는 영역 내의 임의의 다른 물품을 포함한다. 살균 화학물질의 농도 및 응용에 따라, 용어 "환경"은 또한 공간, 장소, 및/또는 영역 내의 사람, 환자, 의료계 종사자, 가금류, 및/또는 동물을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 오염제거 장치는 미스트와 가열 스트림을 혼합 또는 난류 혼합(turbulently mixing)함으로써 증기를 생성할 수 있다. 난류 혼합은 일반적으로 예를 들어 속도, 압력, 온도, 및 농도와 같은 무질서한 확률적 특성 변동을 특징으로 하는 유체 상황이다. 난류 혼합에 관한 추가의 상세사항이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Madjid Birouk and Iskender Gokalp, "Current status of droplet evaporation in turbulent flows," Progress in Energy and Combustion Science, 32, 408-423 (2006)]에 기술되어 있다. 미스트와 가열 스트림 사이의 혼합 구역 내의 난류는 최적의 혼합 및 미스트의 증기로의 효율적인 증발을 생성하는 데 사용될 수 있다. 미스트는, 예를 들어, 물, 물과 알코올의 혼화성 용액, 살생물제, 예를 들어 과산화수소, 유기 화합물, 과산화아세트산, 과산화포름산, 다른 과산 화학물질, 오존화된 액체, 염소 화합물, 차아염소산염, 4차 암모늄 화합물, 및 이들의 혼합물, 오일 및 그의 블렌드(blend), 및/또는 연료, 예를 들어 석유 증류액 및 그의 블렌드(예컨대, 등유)와 같은, 단일 또는 다중 성분 오염제거 액체 또는 용액으로 구성될 수 있다. 가열 스트림은, 예를 들어, 오염제거 장치가 위치되는 환경으로부터의 공기, 오염제거 장치가 위치되는 환경으로부터의 것이 아닌 공기, 오존, 이산화염소, 이산화질소, 이산화탄소, 및/또는 불활성 기체, 예를 들어 질소, 및 헬륨과 같은 기체로 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 증기 생성 공정은 오염제거될 환경 내에서 또는 적어도 부분적으로 그러한 환경 내에서 발생할 수 있거나, 다른 실시예에서, 오염제거 장치 내에서 발생하고 이어서 오염제거될 환경으로 제공될 수 있다. 어떠한 경우에도, 미스트는 가열 스트림과 혼합되거나 난류 혼합되어서, 가열 스트림과의 혼합으로부터 유래하는 미스트의 증발로 인해 증기의 생성 또는 생산을 야기할 수 있다. 본 발명의 오염제거 장치에 의한 미스트의 증기로의 변환 백분율은 약 25% 초과, 약 35% 초과, 약 50% 초과, 약 60% 초과, 또는 약 75% 초과일 수 있다. 일 실시예에서, 미스트의 증기로의 변환 백분율은 약 80% 또는 그 초과일 수 있다. 다른 실시예에서, 미스트의 증기로의 변환은 100%일 수 있다. 미스트의 증기로의 변환은 미스트 유동 속도 및/또는 가열 스트림의 온도에 의해 제어될 수 있다. 미스트 유동 속도 및/또는 가열 스트림의 온도는, 예를 들어 스타코 에너지 프로덕츠 컴퍼니(Staco Energy Products Co.)로부터 입수가능한 적합한 가변 변압기에 의해 변경될 수 있다. 높은 미스트-증기 변환율의 실시예에서, 예를 들어 미스트 유동 속도는 저하될 수 있고/있거나 가열 스트림의 온도는 증가될 수 있다. 다양한 실시예에서, 미스트의 증기로의 변환은 오염제거 장치의 외측에서 그리고/또는 처리될 환경 내에서 발생할 수 있다. 그러한 실시예에서, 미스트와 가열 스트림은 오염제거 장치 내에 있는 동안 분리되어 유지되고, 단지 이들이 오염제거 장치로부터 빠져나갈 때 또는 그 직후에 혼합될 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 미스트와 가열 스트림은 이들이 제1 도관의 출구 및 제2 도관의 출구에 접근할 때까지 오염제거 장치 내에서 분리되어 유지될 수 있다. 이어서 미스트와 가열 스트림이 출구들에 근접하여, 그러나 오염제거 장치의 일부분 내에서, 난류 혼합되어 증기를 생성할 수 있다. 이어서 증기는 오염제거될 환경에 개방된 오염제거 장치의 도관을 통해 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 증기는 적어도 부분적으로 처리될 환경 내에서 생성될 수 있다.

다양한 실시예에서, 가열 스트림이 미스트와 혼합되거나 난류 혼합되어 증발을 통해 증기를 생성하는 것으로 인해, 다량의 증기가 최소의 에너지 소비로 생성될 수 있다. 그렇기 때문에, 추가된 열 손실 및 저장을 갖는 큰 열원 또는 큰 고온 플레이트가 요구되지 않을 수 있다. 오염제거 장치에 의해 생성되는 증기의 양은 단지 더 긴 기간 동안 오염제거 장치를 작동시킴으로써 임의의 환경에 대해 용이하게 확장가능한데, 그 이유는 미스트와 가열 스트림이 발생되어 적절하게 혼합되고 있는 한 증기가 일관되게 생성될 수 있기 때문이다. 또한, 가열 스트림 및 미스트의 사용을 통해, 증기는 증발을 통해 미스트 액체 또는 용액의 비등점 아래에서 생성되어, 예를 들어 주위 온도 또는 그 부근의 온도의 온도를 갖는 증기를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 증기 온도는 예를 들어 환경의 주위 온도보다 약 1 내지 약 50℃, 약 2 내지 약 30℃, 또는 약 3 내지 약 10℃ 높을 수 있다. 가열 스트림의 온도는 증기로 증발될 필요가 있는 미스트의 양에 기초해 달라질 수 있다. 생성된 증기는 열적으로 안정할 수 있다. 또한, 미스트 액체 또는 용액의 비등점 아래에서의 증기의 생성은 미스트 액체 또는 용액의 화학적 성질이 증기 생성 공정 동안에 사용되는 과도한 열의 회피를 통해 보존되는 것을 가능하게 할 수 있다. 달리 말하면, 미스트 액체 또는 용액의 비등점 아래에서의 증기의 생성은 에탄올 - 물 용액 및 물-과산화수소 용액과 같은 2성분 및 다성분 미스트 액적 내의 성분들의 증류가 발생할 기회를 감소시킬 수 있다. 일부 경우에, 이는 증기를 사용하는 오염제거, 악취 제거, 및 화학적 및 생물학적 중화 공정을 위한 미스트 액적의 증발에 있어서 중요한 고려사항일 수 있다. 일 실시예에서, 미스트와 가열 스트림 사이의 온도차가 클수록, 미스트는 더 빨리 증발할 수 있지만, 미스트와 가열 스트림 사이의 너무 큰 온도차를 사용함으로써 환경의 주위 온도 초과로 환경을 크게 과열시키는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 다양한 실시예에서, 가열 스트림의 온도 및/또는 유량, 그리고/또는 미스트의 온도 및/또는 유량은 원하는 증기 생성을 달성하도록 변경될 수 있다. 일 실시예에서, 가열 스트림의 온도는 예를 들어 약 30 내지 약 150℃, 약 40 내지 약 100℃, 약 50 내지 약 80℃, 또는 약 60 내지 약 70℃일 수 있다.

다양한 실시예에서, 미스트는 초음파 분무로부터 생성될 수 있는 미세 미스트 액적들로 구성되어, 더 높은 미스트-증기 변환율을 야기할 수 있다. 이들 미세 미스트 액적은 원하는 양의 미스트 액적을 증발시키기 위해 이용가능한 초기의 적절한 엔탈피를 갖는 오염제거될 환경 내로 미스트를 방출함으로써 대류 방법을 사용해 가열 스트림과 혼합될 때 증발할 수 있다. 다른 실시예에서, 미스트는 가열된 또는 가온된 환경으로 제공될 때 대류 방법에 의해 증발할 수 있다. 다양한 실시예에서, 환경 내의 공기는 예를 들어 약 30 내지 약 150℃, 약 40 내지 약 100℃, 약 50 내지 약 80℃, 또는 약 60 내지 약 70℃로 가열될 수 있다. 가열 스트림에 적절한 온도는 미스트의 체적 또는 미스트 유량에 의해 계산될 수 있다. 처리될 환경의 가열 또는 가온은 오염제거 장치 내로 공기를 인입하고, 공기를 가열하고, 공기를 처리될 환경으로 복귀시킴으로써 성취될 수 있다. 다른 실시예에서, 미스트는 소용돌이치는 가열 스트림에 의해 혼입될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 낮은 속도에서 유동하는 약 10 내지 20 마이크로미터, 또는 약 5 내지 10 마이크로미터 미만 직경 액적들의 미세 미스트가, 상대적으로 높은 속도에서 유동하는 가열 스트림 내로 혼입되어 증기를 생성할 수 있다. 그러한 공정은 일부 경우에 수 밀리초만큼 짧은 미스트-증기 변환 시간 또는 증발 시간을 제공할 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 미스트-증기 변환 시간은 액적 크기 및 액적 분포에 따라 수 초의 기간 내일 수 있다.

다양한 실시예에서, 미스트의 증발 효율은 가열 스트림과 미스트의 밀접 혼합에 좌우될 수 있다. 증기 생성에 적절한 조건을 달성하기 위해 다양한 파라미터가 제어되거나 조정될 수 있다. 이들 파라미터는 가열 스트림의 엔탈피, 가열 스트림의 상대 습도, 가열 스트림의 온도, 가열 스트림 및 미스트의 상대 속도, 미스트의 수 밀도, 및/또는 혼입된 미스트 액적 수준에서의 후속 국소 습도를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 본 발명은 특정 입력 미스트 특성, 원하는 증기 온도, 원하는 증기 농도, 및/또는 원하는 기화 시간 스케일에 적합하도록 전술된 파라미터들을 변화시키는 방법을 제공한다. 가열 스트림 및 미스트의 상대 속도를 변화시킴으로써, 증발 공정에서의 대류력(convective force)의 역할이 강화되거나 감소될 수 있다. 가열 스트림의 온도 및 엔탈피를 변화시킴으로써, 열의 역할이 증발 공정에서 강화되거나 감소될 수 있다. 가열 스트림의 체적을 변화시킴으로써, 혼합 미스트 및 가열 스트림의 환경 내로의 팽창, 및 미스트 액적 수준에서의 수 밀도 및 국소 배경 습도가 증발 공정에서 이러한 파라미터의 역할을 강화시키거나 감소시키도록 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명은 2개의 구별되는 스트림, 즉 느리게 이동하는 미스트 스트림 및 빠르게 이동하는 가열 스트림을 포함하는 증발 공정을 제공한다. 이들 2개의 스트림은 혼입, 혼합을 최적화하고/최적화하거나 열 및 질량 전달을 향상시켜서 미스트의 증기로의 효율적인 증발을 생성하기 위해 서로 충돌하거나 교차하도록 구성 및 지향될 수 있다.

일 실시예에서, 도 1a를 참조하면, 오염제거 장치(10)의 개략도가 제공된다. 아래에 기술되는 특징부에 추가해, 오염제거 장치(10)는 미스트 발생기, 미스트 이동 기구, 적어도 하나의 가열 기구, 및 적어도 하나의 스트림 이동 기구를 포함할 수 있지만, 그러한 구성요소들은 간략함을 위해 도 1a에 도시되어 있지 않다. 오염제거 장치(10)는, 예를 들어 미스트 발생기와 유체 연통하고 미스트(14)를 수용하도록 구성된 제1 도관(12), 및 스트림 이동 기구와 유체 연통하고 가열 스트림(18)과 같은 스트림을 수용하도록 구성된 제2 도관(16)을 포함할 수 있다. 미스트 전환기(diverter)(20)가 적어도 부분적으로 제1 도관(12)의 제1 출구(22) 내에 또는 그에 근접하게 위치될 수 있다. 제2 도관(16)은 제1 출구(22)에 근접하게 또는 그로부터 오프셋(offset)되어 위치된 제2 출구(24)를 포함할 수 있다. 제1 출구(22)는 미스트(14)를 통과시키도록 구성될 수 있고, 제2 출구(24)는 가열 스트림(18)을 통과시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 도관(16)은 제1 도관(12)을 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있고/있거나, 제1 도관(12)은 제2 도관(16)과 동심일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 도관(24)은 제1 도관(12)을 향해 경사지거나 둥글게 된 가열 스트림 전환기(26)를 포함할 수 있다. 제1 도관 및 제2 도관(12, 16)은 각각, 제1 도관(12)의 종축에 수직으로 취해진 단면 관점으로부터, 예를 들어 환형 부분, 아치형 부분, 반원형 부분, 원형 부분, 직사각형 부분, 및/또는 정사각형 부분을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 도관 및 제2 도관(12, 16)은 미스트(14) 및 가열 스트림(18) - 이들 각각이 그들 각자의 도관 내에 있는 동안에 - 의 적절하고 보다 층류의 유동을 유지하기 위해 그의 벽들의 교차점에서 둥근 부분을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 미스트(14)의 유량은 가열 스트림(18)의 유량보다 낮을 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 미스트(14)의 유량은 가열 스트림(18)의 유량과 동일할 수 있다. 다양한 실시예에서, 미스트(14) 및/또는 가열 스트림(18)의 유량은 일정하거나 연속적으로 가변적일 수 있다. 일 실시예에서, 미스트(14) 및/또는 가열 스트림(18)의 유량은 또한 간헐적일 수 있다.

일 실시예에서, 다시 도 1a를 참조하면, 미스트(14) 및 가열 스트림(18) 각각이 그들 각자의 출구(22, 24)를 빠져나갈 때, 또는 미스트(14) 및 가열 스트림(18)이 그들 각자의 출구(22, 24)를 빠져나간 후에, 미스트(14)가 가열 스트림(18)과 난류 혼합될 수 있다. 일 실시예에서, 그러한 혼합은 처리되거나 오염제거될 환경(28) 내에서, 또는 적어도 부분적으로 그러한 환경 내에서, 발생할 수 있다. 어떠한 경우에도, 혼합은 제1 출구(22) 및 제2 출구(24)의 외측에서 또는 그에 근접하여 발생할 수 있다. 미스트(14)를 가열 스트림(18)과 난류 혼합할 때, 미스트(14)의 적어도 대부분이 처리되거나 오염제거될 환경(28) 내에서 증기(30)로 변환될 수 있다. 일 실시예에서, 미스트(14)는 제2 출구(24)를 빠져나가는 가열 스트림(18)에 수직으로, 또는 실질적으로 수직으로, 제1 출구(22)를 빠져나갈 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 미스트(14)는 제2 출구(24)를 빠져나가는 가열 스트림(18)에 대해 횡단 방식으로 제1 출구(22)를 빠져나갈 수 있다. 미스트 전환기(20) 및 가열 스트림 전환기(26)는 가열 스트림(18)이 미스트(14)와 교차하게 하도록 구성될 수 있다. 가열 스트림(18)에 대한 미스트(14)의 그러한 유동은 미스트(14)와 가열 스트림(18) 사이의 난류 혼합을 야기할 수 있다. 증기(30)가 처리되거나 오염제거될 환경(28) 내에서 생성되는 것이 위에서 기술되었지만, 일 실시예에서, 출구(22, 24)는 관, 도관, 하우징, 또는 오염제거될 환경(28)에 개방된 다른 구조적 부재 내측에 위치되어서, 미스트(14) 및 가열 스트림(18)이 제1 출구 및 제2 출구(22, 24)의 외측에서, 또는 그에 근접하여, 혼합되어 적어도 부분적으로 오염제거 장치(10) 내에서 또는 그에 근접하여 증기를 생성하게 할 수 있음을 이해하여야 한다. 이어서 증기는 관, 도관, 하우징, 또는 다른 구조적 부재를 사용해 환경(28)으로 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 도 1b를 참조하면, 오염제거 장치(10')가 제공된다. 오염제거 장치(10')는 오염제거 장치(10)와 유사한 특징부를 포함할 수 있고, 또한 제1 도관(12) 및 제2 도관(16)과 유체 연통하는 도관(29)을 포함할 수 있다. 도관(29)은 가요성일 수 있거나 가요성 부분을 가질 수 있고, 제1 도관(12) 및 제2 도관(16)의 연장부일 수 있다. 그러한 실시예에서, 미스트(14) 및 가열 스트림(18)은 각각이 도관(29)의 출구(22', 24')에 도달할 때까지 도관(29) 내에 있을 때 여전히 분리되어 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 오염제거 장치(10')는 오염제거를 위한 휴대용 유닛으로서 설계, 형성, 및/또는 사용될 수 있다. 환경(28) 내에 유출물 또는 비위생적인 상태가 존재하는 경우, 오염제거 장치(10')는 환경(28) 전체를 오염제거하는 대신에 유출물 또는 비위생적인 상태를 처리하는 데 사용될 수 있다. 오염제거 장치(10')는 또한 예를 들어 공원과 같은 개방된 환경 내의, 예를 들어 놀이터와 같은 작은 영역을 처리하는 데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 도 2a를 참조하면, 오염제거 장치(100)는 제1 출구(122)를 포함하는 제1 도관(112) 및 제2 출구(124)를 포함하는 제2 도관(116)을 포함할 수 있다. 제1 도관(112) 및 제1 출구(122)는 도 1a에 관해서 위에서 기술된 제1 도관(12) 및 제1 출구(22)와 유사할 수 있다. 마찬가지로, 제2 도관(116) 및 제2 출구(124)는 위에서 기술된 제2 도관(16) 및 제2 출구(24)와 유사할 수 있다. 다양한 실시예에서, 미스트 전환기(120)가 제1 도관(112)의 제1 출구(122) 내에, 적어도 부분적으로 그 내에, 또는 그에 근접하게 위치될 수 있고, 제2 출구(124)는 위에서 설명된 것과 유사하게 제1 도관(112)을 향해 경사지거나 둥글게 된 가열 스트림 전환기(126)를 포함할 수 있다. 미스트 전환기(120) 및 가열 스트림 전환기(126)는 임의의 적합한 형상, 크기, 및/또는 구성을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 다시 도 2a를 참조하면, 오염제거 장치(100)는 미스트(114)를 발생시키도록 구성된 적어도 하나의 미스트 발생기(132), 미스트 발생기(132)와 유체 연통하고 제1 도관(112) 내로 미스트(114)를 이동시키도록 구성된 적어도 하나의 미스트 이동 기구(134), 적어도 하나의 스트림을 이동시키도록 구성되고 제2 도관(116)과 유체 연통하는 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136), 및 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)에 의해 이동된 스트림을 가열하도록 구성된 적어도 하나의 가열 기구(138)를 포함할 수 있다. 다양한 구성요소들이 하우징(도 2a에 도시되지 않음) 내에 위치될 수 있다. 하우징은 내부에 다양한 개구, 즉 제1 출구 및 제2 출구(122, 124)에 근접한 하나의 개구, 및 스트림 이동 기구 부근의 또는 스트림 이동 기구와 적어도 유체 연통하는 적어도 하나의 개구를 한정할 수 있어서, 기체가 스트림 이동 기구에 의해, 개구들을 통해, 하우징 내로 인입되고 이어서 가열 스트림(118)을 발생시키는 데 사용될 수 있게 한다.

일 실시예에서, 여전히 도 2a를 참조하면, 미스트 발생기(132)는 당업자에게 공지된 임의의 종래의 미스트 또는 액적 발생 장치일 수 있다. 다양한 실시예에서, 미스트 발생기(132)는 약 1 내지 20 마이크로미터, 약 1 내지 10 마이크로미터, 약 1 내지 5 마이크로미터, 또는 약 5 내지 10 마이크로미터 미만 직경 미스트 액적들의 미세 미스트를 발생시킬 수 있다. 일 실시예에서, 미스트는 단분산성일 수 있다. 다양한 실시예에서, 예를 들어 메인랜드 마트(Mainland Mart)에 의한 미스터 메이커 포거(mister maker fogger)와 같은 구매가능한 미스트 발생기가 미스트(114)를 발생시키는 데 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 미스트 발생기는 초음파 가습기 또는 당업자에게 공지된 임의의 다른 적합한 미스트 발생기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 추가의 가열 기구 및 스트림 이동 기구가 또한, 예를 들어 환경(128)의 사전조정을 위해 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 여전히 도 2a를 참조하면, 미스트 이동 기구(134)는 미스트(114)를 미스트 발생기(132)로부터 제1 도관(112)으로 또는, 다른 실시예에서, 다른 다양한 도관으로 이동시키는 데 사용될 수 있다. 미스트 이동 기구(134)는 팬, 송풍기, 및/또는 미스트(114)를 이동시키도록 구성된 다른 적합한 기구를 포함할 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 미스트 이동 기구(134)는 단순히 미스트 발생기(132) 내의 개방부, 및 제1 출구(122)로부터 멀어지는, 또는 그로부터 실질적으로 멀어지는, 방향으로의 가열 스트림(118)의 이동에 의해 생성되는 진공일 수 있다. 가열 스트림(118)의 그러한 이동은 제1 출구(122) 및 제1 도관(112) 내에서 또는 그에 근접하여 진공을 생성할 수 있다. 제1 도관(112)이 미스트 발생기(132)와 유체 연통한다는 사실로 인해, 미스트(114)는 가열 스트림(118)의 이동에 의해 생성되는 진공 때문에 가열 스트림(118)이 이동 중일 때 제1 도관(112) 내로 끌어당겨지고 제1 출구(122)를 통해 끌어당겨질 수 있다. 일 실시예에서, 미스트 이동 기구(134)는 예를 들어 약 10 CFM 내지 약 100 CFM, 또는 약 25 CFM 내지 약 50 CFM의 범위의 유량으로 미스트(114)를 이동시킬 수 있다.

일 실시예에서, 도 2a를 참조하면, 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)는 예를 들어 팬, 송풍기, 및/또는 다른 적합한 기구를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 스트림 이동 기구(136)는 데이톤(Dayton)으로부터 구매가능한, 약 50 CFM 내지 약 500 CFM, 또는 약 100 CFM 내지 약 300 CFM 송풍기일 수 있다. 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)는 공기를 하우징 내의 개구 내로 그리고 이를 통해 인입하고, 공기를 적어도 하나의 가열 기구(138)를 향해, 그 위로, 그리고/또는 그를 통해, 그리고 가열 스트림(118)으로서 제2 도관(116) 내로 이동시키거나 송풍하도록 구성될 수 있다. 가열 스트림(118)은 증기를 환경(128) 내에 보다 균일하게 분포시키는 것을 도울 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)는 독립적인 기체 공급원을 공급받거나, 그에 연결되거나, 그와 유체 연통할 수 있어서, 기체가 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)에 의해 적어도 하나의 가열 기구(138)를 향해, 그 위로, 그리고/또는 그를 통해 이동되거나 송풍되고 궁극적으로 가열 스트림(118)으로서 제2 도관(116) 내로 밀어넣어질 수 있게 한다. 일 실시예에서, 도 3을 참조하면, 하나의 스트림 이동 기구(136)만이 제공될 수 있다. 또한, 다른 다양한 실시예에서, 2개 초과의 스트림 이동 기구가 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)는 가열 스트림(118) 또는 미가열 스트림을 임의의 적합한 속도 또는 유량으로 이동시킬 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 유량은 약 100 CFM 내지 약 300 CFM일 수 있으며, 이는 약 5.1 ㎝(2 인치) 직경 도관 내에서의 약 9.14 m/s(30 ft/s) 내지 약 27.4 m/s(90 ft/s)에 대응할 수 있다. 가열 스트림(118)의 유량은 다양한 응용에서 일정, 연속적으로 가변적, 및/또는 간헐적일 수 있다.

일 실시예에서, 여전히 도 2a를 참조하면, 적어도 하나의 가열 기구(138)는 버너, 전기 히터, 물 히터, 열 교환기, 열 테이프, 및/또는 당업자에게 공지된 임의의 다른 적합한 열원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 가열 기구(138)는 오메가 엔지니어링(Omega Engineering)으로부터 구매가능한, 약 500 와트 내지 약 4000 와트, 또는 약 1000 와트 내지 약 2000 와트 히터일 수 있다. 일 실시예에서, 가열 기구(138)는 예를 들어 열 테이프를 포함할 수 있다. 열 테이프는 가열 스트림을 가열하기 위해 다양한 오염제거 장치의 일부분 둘레에 감길 수 있다. 다양한 실시예에서, 적어도 하나의 가열 기구(138)는 미가열 스트림의 온도를, 예를 들어 약 30 내지 약 150℃, 또는 약 40 내지 약 100℃, 약 50 내지 약 80℃, 및/또는 약 60 내지 약 70℃ 상승시킬 수 있다. 가열 스트림의 적절한 온도는 예를 들어 미스트 비율에 의해 적합하게 조정되어야 한다. 일 실시예에서, 도 3을 참조하면, 예를 들어 하나의 가열 기구(138)만이 제공될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 2개 초과의 가열 기구가 제공될 수 있다.

다양한 실시예에서, 도 2a를 참조하면, 적어도 하나의 미스트 발생기(132) 및 미스트 이동 기구(134)는 서로 그리고 제1 도관(112) 및 제1 출구(122)와 유체 연통할 수 있다. 그러한 실시예에서, 미스트(114)는 적어도 하나의 미스트 발생기(132)에 의해 생성되고, 적어도 하나의 미스트 이동 기구(134)(이는, 다른 실시예에서, 본 명세서에 논의된 바와 같이 단순히 진공일 수 있음)에 의해 제1 도관(112) 내로 그리고 제1 출구(122)의 밖으로 이동되거나 송풍될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)는 하우징 내의 개구 또는 기체의 공급원과 유체 연통할 수 있어서, 스트림 이동 기구(136)가 공기 또는 기체를 하우징 내로 인입할 수 있게 한다. 일단 공기 또는 기체가 하우징 내로 인입되면, 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)는 공기 또는 기체를 제3 도관(142) 및 제4 도관(144) 내로 송풍하거나 이동시킬 수 있다. 적어도 하나의 가열 기구(138)는 제3 도관(142) 및 제4 도관(144)과 열적으로 연통하여 또는 그들 내에 위치될 수 있어서, 공기 또는 기체가 가열 스트림(118)을 생성하기에 적절한 온도로 가열될 수 있게 한다. 가열 기구(138)를 빠져나가거나 그 위를 통과한 후의 가열 스트림(118)의 적합한 온도 범위는 미스트 비율에 의해 적절하게 조정될 수 있다. 제3 도관(142) 및 제4 도관(144)은 제2 도관(116)의 측벽(146) 내의 보어를 통해 제2 도관(116)과 유체 연통할 수 있다. 제3 도관(142) 및 제4 도관(144)은 각각 제2 도관(116) 내의 보어와 유체 연통하는 가열 스트림 출구(148)를 포함할 수 있어서, 가열 스트림(118)이 제3 도관(142) 및 제4 도관(144)의 가열 스트림 출구(148)에 의해 제2 도관(116) 내로 통과될 수 있게 한다. 일 실시예에서, 제2 도관(116)의 측벽(146)은 아치형 부분을 포함할 수 있으며, 여기서 제3 도관(142) 및 제4 도관(144)의 가열 스트림 출구(148)는 측벽(146)의 아치형 부분에 대해 접선방향으로 위치된다. 일 실시예에서, 제2 도관(116)은 종축을 포함한다. 가열 스트림 출구(148)에 근접한 제3 도관(142)의 일부분 및 가열 스트림 출구(148)에 근접한 제4 도관(144)의 일부분은 각각 제2 도관(116)의 종축에 수직이거나, 실질적으로 수직이거나, 그에 대해 횡방향에 있을 수 있다.

가열 스트림(118)이 제1 도관(112)의 종축에 실질적으로 수직인, 또는 수직인, 방향으로 그리고 제2 도관(116)의 아치형 측벽에 대해 접선방향으로 제2 도관(116)에 진입하게 함으로써, 가열 스트림(118)의 소용돌이치는 유동이 제2 도관(116) 내에 생성될 수 있다. 그러한 소용돌이치는 유동은 제1 출구(122) 및 제2 출구(124)의 외측에서 가열 스트림(118)에 의한 미스트(114)의 혼입을 향상시킬 수 있다. 그러한 소용돌이치는 유동은 또한 가열 스트림(118)의 난류를 증가시켜서, 역시 미스트(114)와의 더 양호한 혼합 또는 그의 혼입을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 도 2b 및 2c를 참조하면, 다른 오염제거 장치(100')가 도시되어 있다. 그러한 실시예에서, 미스트 발생기(132)는 미스트(114)를 생성하도록 구성될 수 있다. 미스트(114)는 제1 도관(112') 내에 수용될 수 있다. 적어도 하나의 스트림 이동 기구(136)는 스트림을 생성하도록 구성될 수 있다. 스트림의 일부는 제2 도관(142') 내에 수용될 수 있고, 스트림의 일부는 제3 도관(144') 내에 수용될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 도관(144')은 제거될 수 있으며 제2 도관(142')은 스트림 전체를 수용하도록 구성될 수 있다. 스트림은 제2 도관(142') 및 제3 도관(144') 내에, 또는 그와 열 접촉하여, 위치된 가열 기구(138)에 의해 가열될 수 있다. 일 실시예에서, 열 테이프가 가열 기구(138) 대신에 사용될 수 있다. 그러한 실시예에서, 열 테이프는 제2 도관(142') 및/또는 제3 도관(144')의 일부분 둘레에 감길 수 있다. 제1 도관(112')은 미스트(114)를 통과시키도록 구성된 제1 출구(113')를 포함할 수 있다. 제2 도관(142')은 가열 스트림(118)의 일부를 통과시키도록 구성된 제2 출구(115')를 포함할 수 있고, 제3 도관(144')은 가열 스트림(118)의 일부를 통과시키도록 구성된 제3 출구(117')를 포함할 수 있다. 제2 출구(115') 및 제3 출구(117')는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 도관(112')에 대한 그들의 위치 때문에, 혼합 구역 내에 소용돌이치는 유동을 생성할 수 있다. 제1 출구(113'), 제2 출구(115'), 및 선택적으로 제3 출구(117')의 위치로 인해, 가열 스트림(118)은 제1 출구(113'), 제2 출구(115'), 및 선택적으로 제3 출구(117')의 외측에서 미스트(114)와 혼합되거나 난류 혼합되어 환경의 오염제거를 위한 증기(130)를 형성할 수 있다. 그러한 실시예에서, 증기(130)는 적어도 부분적으로 오염제거 장치(100')의 외측에서 생성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 혼합 구역이 적어도 부분적으로 오염제거 장치(100') 내에, 그리고 적어도 부분적으로 오염제거 장치(100')의 외측에 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 도 3을 참조하면, 하나의 스트림 이동 기구(136) 및 하나의 가열 기구(138)가 제공될 수 있다. 그러한 실시예에서, 제3 도관(142')은 제4 도관(144')과 결합될 수 있고 이와 유체 연통할 수 있어서, 가열 스트림(118)이 가열 기구(138)를 통해 또는 그 위로 통과되고 이어서 제3 도관(142') 및 제4 도관(144') 내로 이동될 수 있게 한다. 일 실시예에서, 스트림 분할기(stream splitter)("SS"로 표시됨)가 제3 도관(142') 및 제4 도관(144')의 교차점에 또는 그에 근접하게 위치되어, 가열 스트림(118)의 대략 절반을 제3 도관(142') 내로 지향시키고 가열 스트림(118)의 대략 절반을 제4 도관(144') 내로 지향시키는 것을 도울 수 있다. 제3 도관(142') 및 제4 도관(144')은 위에서 기술된 것과 유사하게 제2 도관(116)과 유체 연통할 수 있다. 일 실시예에서, 열 테이프가 가열 기구(138) 대신에 사용될 수 있다. 그러한 실시예에서, 열 테이프는 제3 도관(142') 및/또는 제4 도관(144')의 일부분 또는 전체 둘레에 감길 수 있다. 다양한 실시예에서, 열 테이프는 또한 제2 도관(116)의 일부분 또는 전체 둘레에 감길 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 오염제거 장치는 영역 응용에(도 4) 또는 챔버 응용에(도 5a 및 도 5b) 사용될 수 있다. 도 4를 참조하면, 영역 응용에서, 오염제거 장치는 오염제거가 필요한 환경 또는 다른 영역 내로 밀어 넣어지거나 굴려 넣어질 수 있다. 다양한 실시예에서, 오염제거 장치는 카트 상에 위치되거나 그에 부착된 롤러를 가질 수 있어, 그것이 휴대용이고 오염제거를 필요로 하는 하나의 영역으로부터 다른 영역으로 이동될 수 있게 한다. 일단 증기가 오염제거 장치에 의해 환경 내에서 생성되고, 증기가 환경 내의 표면 또는 물체에 작용할 수 있도록 충분한 기간이 경과하면, 오염제거 장치는 환경으로부터 제거될 수 있다. 다양한 경우에, 오염제거될 환경은 밀봉될 수 있다. 도 5a를 참조하면, 챔버 응용에서, 오염제거 장치는 예를 들어 의료 기기 또는 다른 물체의 오염제거를 위한 오염제거 챔버와 같은 오염제거 챔버와 유체 연통할 수 있다. 오염제거 장치가 도 5a에서 챔버에 부착된 것으로 도시되어 있지만, 당업자는 오염제거 장치가 챔버에 부착되는 것이 아니라 대신에 챔버와 밀봉식 유체 연통할 수 있음을 이해할 것이다. 어떠한 경우에도, 오염제거 장치는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 증기가 챔버 또는 챔버의 환경 내에서 생성되게 할 수 있다.

일 실시예에서, 도 6을 참조하면, 다른 구성의 오염제거 장치(200)의 개략도가 개시되어 있다. 그러한 실시예에서, 간략함을 위해 오염제거 장치의 출구 부분의 평면도만이 도시되어 있다. 오염제거 장치(200)는 미스트(214)를 수용하도록 구성된 제1 도관(202), 가열 스트림(218)을 수용하도록 구성된 제2 도관(204), 및 미스트(214)를 수용하도록 구성된 제3 도관(206)을 포함한다. 미스트(214)는 가열 스트림(218) 내에 혼입되고/혼입되거나 그와 혼합되어 증기를 생성할 수 있다. 미스트(214)는 단일 미스트 발생기에 의해 또는 2개 이상의 미스트 발생기에 의해 제1 도관(202) 및 제3 도관(206)으로 공급될 수 있다. 가열 스트림(218)은 위에서 기술된 것과 유사하게 제2 도관(204)으로 공급될 수 있다. 미스트(214)는 미스트(214) 및 가열 스트림(218)이 제1 도관, 제2 도관, 및 제3 도관(202, 204, 206)을 빠져나간 후에 가열 스트림(218) 내로 혼입될 수 있는데, 그 이유는 가열 스트림(218)의 이동 또는 유동에 의해 야기되는, 가열 스트림(218)의 양쪽에서의 방사상 음압 구배 때문이다. 일 실시예에서, 제1 도관, 제2 도관, 및 제3 도관(202, 204, 206)은 동심일 수 있다. 일 실시예에서, 가열 스트림(218)은 그가 제2 도관(204)을 빠져나갈 때 소용돌이치는 유동을 생성할 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 미스트 전환기(도시되지 않음)가 제1 도관(202)의 출구 및 제3 도관(206)의 출구에 근접하게, 적어도 부분적으로 그 내에, 또는 그 내에 위치되어, 미스트(214)를 제2 도관(204)의 출구를 빠져나가는 가열 스트림(218) 내로 전환시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가열 스트림 전환기가 제2 도관(204)의 출구에 근접하게, 적어도 부분적으로 그 내에, 또는 그 내에 위치되어, 가열 스트림(218)을 제1 도관(202)의 밖으로 유동하는 미스트(214) 및 제3 도관(206)의 밖으로 유동하는 미스트(214) 내로 전환시킬 수 있다. 다양한 실시예에서, 제1 도관(202) 및 제3 도관(206)을 통한 미스트(214)의 유동은 제1 도관(202) 및 제3 도관(206) 내에 방사상 음압을 생성하는 가열 스트림(218)의 이동에 의해 유발될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 도관(202) 내의 미스트(214)는 제3 도관(206) 내의 미스트(214)와 동일하거나 그와는 상이한 유량을 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 제1 도관(202) 내의 미스트(214)는 제3 도관(206) 내의 미스트(214)와 동일하거나 그와는 상이한 조성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제1 도관(202) 내의 미스트(214)는 예를 들어 제3 도관(206) 내의 미스트(214)와 동일하거나 그와는 상이한 시간에 제1 도관(202)을 빠져나갈 수 있다. 다양한 실시예에서, 예를 들어, 가열 스트림이 제1 도관(202) 및 제3 도관(206) 내에 제공될 수 있고 미스트가 제2 도관(204) 내에 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 도 7을 참조하면, 다른 구성의 오염제거 장치(300)의 개략도가 개시되어 있다. 그러한 실시예에서, 도시의 간략함을 위해 오염제거 장치(300)의 출구 부분의 평면도만이 도시되어 있다. 오염제거 장치(300)는 미스트(314)를 수용하도록 구성된 제1 도관(302), 및 가열 스트림(318)을 수용하도록 구성된 제2 도관(304)을 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 미스트(314)는 위에서 설명된 것과 유사하게 가열 스트림(318) 내에 혼입되고/혼입되거나 그와 혼합되어 증기를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 도 8을 참조하면, 오염제거 장치(400)는 적어도 하나의 미스트 스트림(414)을 수용하도록 구성된 제1 도관, 및 2개의 가열 스트림(418)을 수용하도록 구성된 제2 도관을 포함할 수 있다. 가열 스트림(418)은 제2 도관의 측벽(420) 내의 보어를 통해 제2 도관에 진입할 수 있다. 가열 스트림 입구(448)를 포함하는 제3 도관(442) 및 가열 스트림 입구(450)를 포함하는 제4 도관(444)이 아치형 부분을 포함하는 측벽(420)에 접선방향으로 부착될 수 있어서, 가열 스트림(418)이 제2 도관 내에서 소용돌이칠 수 있게 한다. 가열 스트림(418)의 그러한 소용돌이는 제1 도관 및 제2 도관의 출구 부분들의 외측에서의 미스트(414)의 보다 양호한 혼입을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 도 9를 참조하면, 다중 포트 오염제거 장치(500)는 미스트 발생기로부터 적어도 하나의 미스트 스트림(514)을 수용하도록 구성된 제1 도관, 및 가열 스트림(518)을 접선방향으로 수용하도록 구성된 제2 도관을 포함할 수 있다. 제1 도관은 미스트(514)를 오염제거될 환경(528)으로 보내도록 구성된 복수의 출구 관(520)과 유체 연통한다. 제2 도관은 가열 스트림(518)을 오염제거될 환경(528)으로 보내도록 구성된 복수의 출구 관(522)과 유체 연통한다. 일 실시예에서, 출구 관(520)들 중 하나와 출구 관(522)들 중 하나는 다중 포트 오염제거 장치(500)의 포트(524)를 형성할 수 있다. 포트(524)는 미스트(514) 및 가열 스트림(518)을 오염제거될 환경(528) 내로 방출하여 증기(530)를 형성하는 데 사용될 수 있다.

다양한 실시예에서, 도 10을 참조하면, 오염제거 장치의 하우징의 일부분, 입구 조립체, 또는 오염제거 장치에 대한 부착물(이하, "윈드박스(windbox)(600)")이 개시되어 있다. 일 실시예에서, 윈드박스(600)는 제1 섹션(602) 및 제2 섹션(604)을 포함할 수 있다. 제1 섹션(602)은 내부에 한정된 적어도 하나의 개구(608)를 포함하는 상부 벽(606), 내부에 적어도 하나의 개구(612)를 각각 포함하는 측벽(610), 및 내부에 개구를 포함할 수 있는 하부 벽(614)을 포함할 수 있지만, 그러한 개구들은 도 10에 도시되어 있지 않다. 제2 섹션(604)은 상부 벽(606)과 동일한 구성요소인 하부 벽(616), 내부에 위치된 기체 이동 기구(618), 측벽(620), 및 내부에 적어도 하나의 개구(624)를 한정하는 상부 벽(622)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 윈드박스(600)는 오염제거 장치의 하부 부분, 또는 다른 부분, 상에 위치되거나 그를 형성할 수 있는데, 이를테면 예를 들어 도 4의 오염제거 장치 상에 위치될 수 있다. 기체 이동 기구(618)가 작동되면, 이는 제1 섹션(602) 내에 음압을 생성하여 공기가 제1 섹션(602) 내의 개구(612) 또는 다른 개구 내로 돌진하게 할 수 있다. 공기는 이어서 상부 벽(606) 내의 개구(608)를 통해 제2 섹션(604) 내로 흡입될 것이고, 이어서 상부 벽(622) 내의 개구(624)를 통해 송풍될 수 있다. 당업자는 윈드박스(600)가 유사한 결과 및 기능을 여전히 성취하면서 다양한 다른 구성, 형상, 및/또는 개구 패턴을 취할 수 있음을 이해할 것이다. 일 실시예에서, 제1 섹션(602)은 예를 들어 측벽(610) 상에 균일한 패턴의 개구들 또는 슬롯들을 포함할 수 있다. 제1 섹션(602)의 측벽(610) 내의 다양한 개구들은 유사한 크기 및 형상, 또는 상이한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 개구(608, 624)는 또한 임의의 적합한 크기 및 형상을 가질 수 있다.

다양한 실시예에서, 윈드박스(600)는 오염제거 장치가 공기를 다수의 방향으로부터 그 자체 내로 인입하게 하여서, 예를 들어 환경 내에서의 공기의 순환을 야기할 수 있다. 공기가 윈드박스(600) 내로 인입될 때, 그 공기가 환경 내에서 위치되었던 곳에 음압이 생성되어, 환경 내의 공기가 윈드박스(600)를 향해 이동하게 할 수 있다. 오염제거 장치는 예를 들어 그의 상부 부분으로부터 미스트 및 가열 스트림을 방출할 수 있고, 윈드박스(600)는 오염제거 장치의 하부 부분 상에 위치되거나 그에 부착될 수 있다. 그렇기 때문에, 미스트와 가열 스트림의 혼합에 의해 증기가 생성되면, 이 증기는 윈드박스(600)의 사용에 의해 야기되는 순환으로 인해 환경 전체에 걸쳐 확산될 수 있다. 달리 말하면, 윈드박스(600)는 환경 내에서의 보다 균일한 증기 분산을 달성하는 데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 증기를 생성하는 오염제거 방법이 본 발명에 의해 제공된다. 방법은 본 명세서에 기술된 오염제거 장치들 중 하나를 사용해, 또는 다른 오염제거 장치를 사용함으로써 성취될 수 있다. 오염제거 방법은 미스트 발생기로부터 미스트를 발생시키는 단계, 스트림 이동 기구로부터 스트림을 발생시키는 단계, 및 가열 기구에 의해 스트림을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 스트림의 발생 단계는 박스 유형의 입구 조립체 내에 진공을 생성하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 박스 유형의 입구 조립체는 내부에 복수의 포트를 한정할 수 있고, 포트들은 환경에 개방될 수 있다. 오염제거 방법은 또한 제1 출구를 포함하는 제1 도관을 통해 미스트를 유동시키는 단계, 및 제2 출구를 포함하는 제2 도관을 통해 가열 스트림을 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 제1 출구는 제2 출구에 근접하게 위치될 수 있다. 오염제거 방법은 또한 제1 출구 및 제2 출구에 근접하여 미스트를 가열 스트림과 혼합 또는 난류 혼합하여 혼합 구역을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 혼합 구역의 적어도 일부는 오염제거 장치의 외측에 있을 수 있거나, 다른 실시예에서, 혼합 구역 전부가 오염제거 장치의 외측에 있을 수 있다. 방법은 또한 가열 스트림에 의해 미스트를 증발시킴으로써 증기를 생성하는 단계, 및 증기의 적어도 일부에 의해 환경의 적어도 일부를 오염제거하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 방법은 미스트 및 가열 스트림을 오염제거될 환경 내로 내뿜는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 미스트 및 가열 스트림은 환경 내에 있는 동안 혼합되어 증기를 생성한다. 다른 다양한 실시예에서, 미스트의 일부와 가열 스트림의 일부는 오염제거 장치 내에 있는 동안 혼합되고, 이어서 환경에 개방된 출구 관 또는 도관을 통해 환경 내로 유동, 이동, 또는 송풍될 수 있다. 어떠한 경우에도, 증기는 동일한 혼합 단계 또는 난류 혼합 단계를 사용해 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 스트림이 본 명세서에서 가열되는 것으로 논의되었지만, 미스트가 또한 적합한 가열 기구에 의해 가열될 수 있다. 다양한 실시예에서, 미스트와 스트림 둘 모두가 가열될 수 있는 반면, 다른 실시예에서 미스트만이 가열될 수 있다.

본 발명의 넓은 범주를 나타내는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 예시적인 실시예에 기재된 수치들은 가능한 한 정확하게 기록되었다. 그러나, 임의의 수치는 그들 각자의 시험 측정에서 발견되는 표준 편차로부터 반드시 유래하는 소정의 오차를 본질적으로 포함한다. 또한, 가변 범주의 수치 범위가 본 명세서에 기재되는 경우, 언급된 값들을 포함한 이들 값의 임의의 조합이 사용될 수 있음이 고려된다. 용어 "하나(one, a, 또는 an)"는 본 명세서에 사용된 바와 같이, 달리 지시되지 않는 한, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 포함하도록 의도된다.

본 발명의 특정한 비제한적인 실시예가 도시되고 기술되었지만, 당업자는 다양한 다른 변화 및 변형이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변화 및 변형을 첨부된 특허청구범위에서 포괄하고자 한다.

Claims (20)

1. 오염제거 장치로서,
   상기 오염제거 장치는,
   미스트(mist) 발생기와 유체 연통(fluid communication)하고, 미스트를 수용하도록 구성된(configured) 제1 도관;
   가열 스트림(heated stream) 이동 기구와 유체 연통하고, 가열 스트림을 수용하도록 구성된 제2 도관을 포함하고,
   상기 제1 도관은 상기 미스트를 통과시키도록 구성된 제1 출구를 포함하고, 상기 제2 도관은 상기 가열 스트림을 통과시키도록 구성된 제2 출구를 포함하며, 상기 제1 출구는 상기 제2 출구에 근접하게 위치되고, 상기 미스트의 적어도 일부는 상기 제1 출구, 상기 제2 출구, 및 상기 오염제거 장치의 외측에서 상기 가열 스트림과 혼합될 때 환경의 오염제거를 위한 증기로 증발하는, 오염제거 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 도관 및 상기 제2 도관 둘 모두는 환형 부분들을 포함하는, 오염제거 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 출구에 근접하게 상기 제1 도관 내에 적어도 부분적으로 위치된 미스트 전환기(diverter)를 포함하는, 오염제거 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 미스트 전환기는 원추 형상인, 오염제거 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 출구는 상기 제1 출구를 둘러싸고, 상기 제2 출구는 상기 가열 스트림이 상기 제1 출구 및 상기 제2 출구의 외측에서 상기 미스트와 난류 혼합(turbulently mixed)되게 하도록 상기 제1 출구를 향해 경사진 가열 스트림 전환기를 포함하는, 오염제거 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 출구는 상기 제2 출구를 둘러싸는, 오염제거 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 미스트를 발생시키도록 구성된 미스트 발생기; 및
   상기 미스트 발생기와 유체 연통하고, 상기 미스트를 상기 제1 도관 내로 이동시키도록 구성된 미스트 이동 기구를 포함하는, 오염제거 장치.
8. 제1항에 있어서, 제3 도관, 제4 도관, 및 가열 스트림 이동 기구를 포함하고, 상기 제3 도관은 상기 가열 스트림 이동 기구와 유체 연통하고 상기 제2 도관과 유체 연통하며, 상기 제3 도관은 상기 가열 스트림의 일부를 수용하도록 구성되고, 상기 제4 도관은 상기 가열 스트림 이동 기구와 유체 연통하고 상기 제2 도관과 유체 연통하며, 상기 제4 도관은 상기 가열 스트림의 일부를 수용하도록 구성되는, 오염제거 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2 도관은 종축을 포함하고, 상기 제3 도관의 가열 스트림 출구에 근접한 상기 제3 도관의 일부분은 상기 제2 도관의 상기 종축에 실질적으로 수직이고, 상기 제4 도관의 가열 스트림 출구에 근접한 상기 제4 도관의 일부분은 상기 제2 도관의 상기 종축에 실질적으로 수직인, 오염제거 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 제3 도관은 상기 제2 도관과 유체 연통하는 가열 스트림 출구를 포함하고, 상기 제2 도관은 아치형 부분을 포함하는 측벽을 포함하며, 상기 가열 스트림 출구는 상기 측벽의 상기 아치형 부분에 대해 접선방향으로 위치되는, 오염제거 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제1 도관 및 상기 제2 도관은 각각 상기 환경 내의 특정 영역에 상기 영역의 오염제거를 위해 상기 미스트 및 상기 가열 스트림을 제공하도록 구성된 가요성 부분을 포함하는, 오염제거 장치.
12. 제1항에 있어서, 내부에 복수의 개구를 한정하는 박스 유형의 입구 조립체를 포함하고, 상기 개구들은 상기 환경에 개방되는, 오염제거 장치.
13. 오염제거 장치로서,
    미스트 발생기로부터 미스트를 수용하도록 구성된 제1 도관;
    스트림 이동 기구로부터 가열 스트림을 수용하도록 구성된 제2 도관;
    상기 제1 도관의 단부에 있는 제1 출구로서, 상기 미스트를 통과시키도록 구성된, 상기 제1 출구; 및
    상기 제2 도관의 단부에 있는 제2 출구로서, 상기 가열 스트림을 통과시켜, 상기 가열 스트림이 상기 제1 출구 및 상기 제2 출구의 외측에서 상기 미스트와 혼합되어 환경의 오염제거를 위한 증기를 형성하게 하도록 구성된, 상기 제 2 출구를 포함하는, 오염제거 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 오염제거 장치는, 상기 스트림 이동 기구로부터 상기 가열 스트림의 일부를 수용하도록 구성된 제3 도관, 상기 제3 도관의 단부에 있는 제3 출구를 포함하고, 상기 제3 출구는 상기 가열 스트림의 상기 일부를 통과시켜, 상기 가열 스트림의 상기 일부가 상기 제1 출구 및 상기 제3 출구의 외측에서 상기 미스트와 혼합되어 상기 환경의 오염제거를 위한 증기를 형성하게 하도록 구성되는, 오염제거 장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 제1 출구 및 상기 제2 출구는 상기 가열 스트림이 상기 제1 출구 및 상기 제2 출구의 외측에서 상기 미스트와 난류 혼합되어 상기 증기를 형성하도록 상기 오염제거 장치 상에 위치되는, 오염제거 장치.
16. 제13항에 있어서, 상기 증기의 일부는 상기 가열 스트림의 일부를 상기 미스트와 혼합함으로써 상기 오염제거 장치의 외측에서 형성되는, 오염제거 장치.
17. 오염제거 장치를 사용한 오염제거 방법으로서,
    미스트 발생기로부터 미스트를 발생시키는 단계;
    스트림 이동 기구로부터 스트림을 발생시키는 단계;
    가열 기구에 의해 상기 스트림을 가열하는 단계;
    제1 출구를 포함하는 제1 도관을 통해 상기 미스트를 유동시키는 단계;
    제2 출구를 포함하는 제2 도관을 통해 상기 가열 스트림을 유동시키는 단계(여기서, 상기 제1 출구는 상기 제2 출구에 근접하게 위치된다);
    상기 제1 출구 및 상기 제2 출구에 근접하여 상기 미스트를 상기 가열 스트림과 혼합하여 혼합 구역을 형성하는 단계(여기서, 상기 혼합 구역의 적어도 일부는 상기 오염제거 장치의 외측에 있다);
    상기 가열 스트림에 의해 상기 미스트를 증발시킴으로써 증기를 생성하는 단계; 및
    상기 증기의 적어도 일부에 의해 환경의 적어도 일부를 오염제거하는 단계를 포함하는, 오염제거 장치를 사용한 오염제거 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 혼합은 상기 오염제거 장치의 외측에서 상기 미스트를 상기 가열 스트림과 난류 혼합함으로써 성취되는, 오염제거 장치를 사용한 오염제거 방법.
19. 제17항에 있어서, 오염제거될 상기 환경 내에서 상기 증기를 생성하는 단계를 포함하는, 오염제거 장치를 사용한 오염제거 방법.
20. 제17항에 있어서, 상기 스트림의 발생 단계는 박스 유형의 입구 조립체 내에 진공을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 박스 유형의 입구 조립체는 내부에 복수의 개구를 한정하고, 상기 복수의 개구는 상기 환경에 개방되는, 오염제거 장치를 사용한 오염제거 방법.

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