KR20230031328A - 환경 공급용 액체 기화 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경에 공급하기 위해 휘발성 액체를 기화시키는 기화 장치(10)이다. 상기 장치는 카트리지 조립체(200)에 공급되기 전에 주입구 가열기(111)에 의해 가온되는 주입 공기를 수용하기 위한 주입구(109)를 갖는 하우징(100)을 갖는다. 카트리지 조립체(200)는 기화될 액체를 수용하기 위한 저장소(204) 및 적어도 하나의 심지(206)를 가지며, 심지의 일단부는 액체를 수용하고 타단부로 이송하도록 상기 저장조 내에 위치되고, 상기 심지의 노출된 단부에서 상기 액체는 기화되고 가열된 주입 공기의 공급 스트림과 혼합된다. 상기 심지는 심지 가열기(211)에 의해 가열될 수 있다. 상기 기구는 심지(206)와 배출구(221) 사이의 배출구 덕트부(217)를 포함하며, 이는 형상이 원추형이고 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물 흐름을 심지에서 배출구(221)쪽으로 가속화하도록 구성된다. 본 발명은 기화 공정의 증가된 제어를 제공하고 휘발성 액체의 응축을 장치 상으로 또는 주변 표면 상으로 다시 감소시키는 것을 돕는다.

Description

환경 공급용 액체 기화 기구

본 발명은 (주변의) 환경(environment)에 공급하기 위해 액체를 기화시키는 기구에 관한 것이다. 바람직한 실시예에서 본 발명은 저온 및/또는 높은 공기 유동(air flow) 조건에서 과일 또는 채소를 처리하기 위한 환경에 공급하기 위한 액체를 기화시키는 기구(APPARATUS FOR VAPOURISING A LIQUID FOR SUPPLY TO AN ENVIRONMENT)에 관한 것이다.

식량 작물의 질병을 통제하기 위한 수확 전 및 수확 후 전략에는 일반적으로 살충제, 특히 곰팡이 병원균을 방제하기 위한 살균제의 사용이 포함된다.

환경 및 식품에 안전한 살균제 개발의 새로운 진전에도 불구하고 상업적으로 중요한 식물 병원균의 제어가 종종 불완전하여 상당한 손실과 낭비가 발생한다. 이러한 상황은 최근 몇 년 동안 (수확 전후의) 다수의 살균제의 입법적 제외로 인해 더욱 악화되었다. 따라서 이용 가능한 살균제가 가능한 광범위한 식량 작물에 적합한 효과적이고 자원 효율적인 방식으로 전달되는 것이 필수적이다.

생산자들은 포장실 작업 중에 일반적으로 스프레이, 드렌치(drench) 또는 딥(dip)으로 적용되는, 소수의 수확 후 화학 물질에 계속 의존한다. 많은 양의 물을 사용하는 것 외에도 이러한 전달 시스템은 수확 후 물에 잠기거나 물을 뿌릴 수 있는 제한된 범위의 작물(예: 감귤류, 이과류)에만 적합하다. 또한 처리 중 교차 오염의 위험이 증가하고 병원체 개체군에서 내성이 축적된다. 사용 후 살충제 처리된 물을 폐기하는 것도 문제이다.

상기 전달 시스템과 관련된 단점은 항균제를 증기로 적용하여 해결할 수 있다. 증기를 생성하는 기존의 많은 기술에는 장점이 있지만 한계도 있다. 열연무(thermo fogging)의 경우 상대적으로 높은 안개 배출 온도로 인하여 살균제 열분해가 발생할 수 있다. 이러한 적용 방법은 활성 성분의 불균일한 분포를 초래하여 너무 낮은 투여량으로 인해 효능이 손상되거나 너무 높은 투여량으로 인해 규제 최대 잔류 한계를 초과할 수 있다.

국제 특허 공개 번호 WO2013/128213(AG Thames Holdings Ltd.)은 저장 부피 내에서 휘발성 항균성 "활성 물질"의 제어된 기화 및 살포에 기초하여 공급망의 여러 단계에서 부패하기 쉬운 제품을 처리하기 위한 살포 장치 및 방법을 설명한다. 이 방법은 혼합물의 가벼운 가온(gentle warming)을 통해 고체 지지체에 로딩된 제제에서 항균 활성을 방출한다. 활성 물질을 휘발시키기 위해 고온을 적용하는 문제를 해결하지만 활성 물질의 상당 부분이 지지체에 결합되어 남아 있어 비효율적이고 낭비적이며 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 또한 이 방법은 작업자가 카트리지를 취급하는 동안 항균 물질에 노출될 위험이 있다.

다양한 목적을 위해 개발된 다수의 휘발성 물질 디스펜서가 종래 기술에 알려져 있다. 이러한 발명품은 공기/실내 방향제, 방향제 디스펜서, 방충 장치, 살충 장치, 전자 담배, 가상 현실 체험 장치일 수 있다. 이러한 휘발성 물질 디스펜서는 일반적으로 예를 들어 프리쿨러, 블라스트 칠러, 과일 상점, 선박 및 트럭 컨테이너/트레일러 등과 같은 부패하기 쉬운 과일 및 채소 공급망에서 경험하는 것과 같은 냉장 조건에서 작동하는데 적합하지 않다. 이러한 조건에서 발생할 수 있는 문제는 불충분한 기화 속도, 디스펜서로의 휘발성 액체의 재응결 및 처리된 환경에서 휘발성 물질의 최적이 아닌(suboptimal) 살포를 포함한다.

본 발명은 선행 기술의 단점을 해결하는 환경으로 액상 제제를 기화(vapourising) 및 전달하기 위한 장치를 기술한다. 여기에 설명된 장치는 항균 물질(살충제 및 천연 식물 화학 물질 포함) 및 기타 화학 물질(예: 1-메틸시클로프로펜, 디페닐아민)의 제어된 기화 및 살포를 위한 유익한 전달 옵션을 제공한다.

본 발명의 바람직한 용도는 냉장(chilled) 및/또는 높은 공기 유동 조건에서 과일 및 채소를 처리하기 위한 환경에 공급하기 위한 액체를 기화시키는 것이지만 본 발명은 그러한 용도로 제한되지 않는다. 본 발명은 액체를 환경으로 기화시키는 것이 요구되는 많은 분야에서 광범위하게 적용될 것이며, 본 발명을 특정한 적용으로 제한하는 것은 암시되지 않는다.

제1 측면에 따르면, 본 발명은 환경에 공급하기 위한 액체를 기화하기 위한 기구에 관한 것으로, 상기 기구는 주입 공기를 수용하기 위한 주입구 및 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물을 상기 환경에 공급하기 위한 배출구를 갖는 하우징; 기화될 액체를 수용하기 위한 저장소; 및 적어도 하나의 심지를 포함하고, 상기 심지의 일단부는 사용 중에 액체를 수용하고 상기 액체가 사용 중에 기화되는 심지의 노출된 타단부로 액체를 운반하기 위해 상기 저장소에 위치되고; 상기 기구는 상기 주입 공기가 기화된 액체와 혼합되도록 상기 노출된 심지 단부를 지나서 상기 주입 공기를 운반하기 위해서 상기 주입구와 상기 배출구 사이의 덕트 경로를 더 포함하고; 상기 기구는 상기 주입구와 상기 심지 사이의 상기 주입 공기를 가열하도록 구성된다.

상기 주입 공기의 예열에 의해서 상기 심지에 가온 공기를 전달하는 것은 본 발명의 이러한 측면의 매우 유리한 특징이다. 예열된 주입 공기를 사용하여 기화된 액체에서 활성 물질의 필요한 용량 또는 헤드스페이스(headspace) 농도를 전달하기 위해 기화 속도를 제어할 수 있다. 따뜻해진 공기는 휘발된 물질을 운반하는 역할을 한다. 상기 가온 공기는 상기 심지에서 열 손실을 제어하는데 도움이 된다. 상기 주입 공기가 가열되지 않으면 상기 심지 표면에서 열을 끌어내어 상기 심지 표면의 액체 온도를 낮추고 잠재적으로 기화 온도 아래로 낮아져 기화 속도를 줄이거나 기화를 완전히 멈출 수 있다. 상기 가온 공기는 또한 심지를 데울 수 있으며, 이는 특정 조건에서 아래에서 설명하는 심지 가열기가 필요하지 않음을 의미할 수 있다.

또 다른 장점으로 가온된 주입 공기는 배출구 플룸(outlet plume)의 온도가 더 높고 더 일정하기 때문에 일단 배출구를 떠난 후 휘발성 물질이 상기 기구 또는 주변 표면으로 다시 응결되는 것을 줄이는데 도움이 된다.

본 발명의 이러한 측면은 모든 환경에서 유용하지만 환경의 온도가 액상 제제의 상전이 온도(액체에서 기화로) 미만인 임의의 환경, 예를 들어 냉각 또는 냉장 조건에서 특히 유용하다.

상기 환경은 기화된 액체 내의 활성 물질로 처리되어야 하는 임의 공간일 수 있으며 개방, 폐쇄 또는 반밀폐형일 수 있다. 폐쇄된 환경은 패키지(예: 건조대 후드(pallet hood)에서 창고, 냉장 보관 시설, 냉각기, 숙성실, 상점, 선적 컨테이너, 폐쇄형 차량 트레일러, 온실, 곡물 사일로 또는 수술실과 같은 룸에서 임의 폐쇄된 공간일 수 있다. 개방된 환경의 예는 포도밭 포깅(fogging), 토양 훈증 처리 등과 같은 외부 농업 환경이다. 또 다른 예는 예를 들어 소매 또는 레저 공간, 야외 영화관 등에서 향기를 생성하는 것이다.

상기 주입 공기는 상기 기구 주변 영역, 즉 주입 공기와 기화된 액체 혼합물이 공급되는 동일한 개방, 폐쇄 또는 반폐쇄 환경에서 흡입될 수 있다. 그러나 적절한 덕트가 제공되는 경우 주입 공기는 대안적으로 상이한 위치, 예컨대 폐쇄된 환경의 외부로부터 흡입될 수 있다. 그러나 바람직하게는 상기 주입구는 상기 기구가 주입 공기와 기화된 액체 혼합물을 공급하는 환경으로부터 주입 공기를 수용한다. 이는 상기 기구가 독립적이고 이동이 가능하다는 이점을 갖는다.

용어 "공기"는 정상, 개질되지 않은 대기 공기(예를 들어, 상기 주입 공기가 처리되는 환경으로부터 외부로 흡인되는 경우)뿐만 아니라 처리된 또는 개질된 대기 공기(예를 들어, 상기 주입 공기가 처리되는 환경으로부터의 경우)를 포함하는 것으로 광범위하게 해석되어야 한다. 기체 조성은 대기의 조성과 같거나 다를 수 있으며, 예를 들어 더 높거나 더 낮은 백분율의 특정 기체, 예를 들어 이산화탄소 또는 산소를 포함할 수 있다.

상기 주입 공기를 가열 또는 가온하는 특징은 광범위하게 해석되어야 하고, 상기 기구가 심지에 도달하기 전에 주입 공기의 온도를 상승시키는 것을 의미한다. 온도 상승은 상대적으로 적은 양(예: 약 2℃ 또는 최대 10℃)에서 상대적으로 큰 온도 변화(예: 10℃ 이상 또는 100℃ 이상)까지 일 수 있다. 실제 온도 상승은 사용 중인 액체의 기화 온도, 주입 공기 온도 및 배출 공기/기화된 액체 혼합물의 원하는 온도를 포함하여 각 경우의 특정 조건에 따라 달라진다.

상술한 바와 같이 본 발명은 냉장(chilled) 또는 냉장(refrigerated) 환경에서 특히 유용하다. 이러한 환경은 예를 들어 섭씨 -1℃ 내지 15℃ 범위의 상대적으로 낮은 온도를 가질 수 있다.

본 발명은 또한 과일 및 채소의 사전 냉각 동안(현장 열을 제거하는데 사용됨) 농산물이 실내(예를 들어 강제 공기 냉각기)에 배치되는 동안과 같이 온도 범위가 변경되는 환경에서 유용하며, 상온에서 농산물 품목은 제품이 냉기에 민감한지 여부에 따라 일반적으로 0 내지 15℃ 로 감소한다. 마찬가지로 상기 장치는 과일이 예를 들어 섭씨 18 내지 22℃에서 며칠 동안 처리되는 숙성실에서 사용될 수 있다. 상기 농산품은 권장 저장 온도(예를 들어, 0 내지 15℃)에서 실내 내에 놓이고, 이어서 급속 냉각기(blast chiller) 내에서 다시 권장 저장 온도(0 내지 15℃)로 냉각되기 전에 수일 동안 더 높은 온도에서 가온된다.

바람직한 실시예에서 상기 덕트 경로는 상기 주입구와 심지 사이의 주입구 덕트부를 포함하고, 상기 기구는 상기 주입 공기를 가열 또는 가온하기 위해 상기 주입구 덕트부에 주입구 가열기를 더 포함한다. 상기 기구는 주입구 가열기를 제어하기 위한 제어 수단에 온도 정보를 제공하기 위해 주입구 덕트부 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 가열기는 전기 가열기이다.

상기 기구는 상기 주입 공기를 흡인하기 위해 상기 주입구 덕트부에 팬을 추가로 포함할 수 있다. 팬은 상기 기구를 통해 그리고 상기 심지를 지나서 공기 유동에 걸쳐 증가된 수준의 제어를 제공할 수 있다. 팬은 더 많은 주입 공기가 흡인되는 것을 허용할 수 있으며, 이는 상기 기구의 내부 압력을 증가시키고 또한 플룸의 배출구 속도를 증가시켜 상기 배출구로부터의 플룸의 높이를 증가시킨다. 이는 높은 공기 유동 환경을 처리하는데 특히 유리할 수 있다.

바람직한 실시예에서 상기 기구를 통과하는 공기 유동의 속도를 변경하는 것은 심지 표면에서 액체의 기화 속도에 영향을 미칠 것이다. 덕트를 통해 이동하는 가열된 공기 온도, 심지를 위로 이동할 때 액체의 온도 및 심지의 국부 가열 필요성(하기에서 논의됨) 사이에는 균형이 있다.

주입 공기의 다른 공급원을 배제하지는 않지만 상기 주입 공기가 상기 기구 주변 영역으로부터 흡인될 때 상기 장치의 바람직한 특징은 상기 기구가 주입구 외부 또는 주입구 상류에 주입구 플레넘 챔버(inlet plenum chamber)를 추가로 포함한다는 것이다. 이는 예를 들어 오목(concave)하거나 움푹한(recessed) 챔버의 형태를 취할 수 있다. 바람직하게 상기 주입구는 플레넘 챔버 내에 위치하며 그 안에 움푹하게 들어가 있다. 바람직하게 상기 플레넘 챔버는 하우징의 하부에 형성된다. 상기 플레넘 챔버는 상기 하우징에 형성되거나 상기 하우징에 부착된 베이스와 같은 별도의 구조에 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에서 상기 하우징 또는 베이스는 상기 기구가 서 있는 바닥 또는 표면으로부터 장치를 이격시키기 위한 복수의 발을 가지며, 플레넘 챔버는 상기 발에 의해 정의된 영역 내에 있으며, 바람직하게는 하우징 또는 베이스의 밑면에 표면과 마주한다. 이러한 배열은 바닥/표면과 주입구 사이에 에어 갭을 형성하고 모든 방향의 공기가 발 사이에서 플레넘 챔버로 자유롭게 흐를 수 있도록 한다. 상기 플레넘 챔버는 공기의 국소 속도를 감소시켜 주입 공기가 상기 기구로 주입되는 국소적이고 느리게 움직이는 공기 체적을 생성한다.

본 발명의 이러한 바람직한 측면은 높은 공기 유동 환경을 처리할 때 특히 유용하다. 상기 플레넘 챔버는 공기 유동 라인 밖에 위치한 국부적인 포켓을 형성한다. 즉, 포켓의 국부적인 공기 속도가 더 천천히 이동하여 예를 들어 주입구 팬(존재하는 경우)에 의해 공기가 더 쉽게 흡인된다. 팬이 사용될 때 상기 플레넘 챔버의 또 다른 이점은 팬이 특정 방향에서 환경 공기 유동에 의해 강제되지 않는다는 것이다. 따라서 상기 기구의 회전 정렬은 일관된 주입 공기 유동과 그에 따른 일관된 성능을 달성하는데 중요하지 않다.

바람직한 실시예에서, 상기 덕트 경로는 상기 심지와 상기 배출구 사이의 배출구 덕트부를 포함하고, 상기 배출구 덕트부는 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물의 유동을 상기 심지로부터 상기 배출구 쪽으로 가속하도록 구성된다.

이것은 상기 기구의 특히 바람직한 특징이며, 따라서 제2 측면에 따르면 본 발명은 환경에 공급하기 위해 액체를 기화시키기 위한 기구에 관한 것으로 상기 주입 공기를 수용하기 위한 주입구 및 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물을 환경에 공급하는 배출구를 갖는 하우징; 기화될 액체를 수용하기 위한 저장소; 일단부는 사용 중인 액체를 수용하고 액체가 사용 중 기화하는 심지의 노출된 타단부로 액체를 운반하기 위해 저장소에 위치하는 적어도 하나의 심지를 포함하고; 상기 기구는 상기 주입 공기가 기화된 액체와 혼합되도록 상기 주입 공기를 노출된 심지 단부를 지나도록 운반하기 위해 상기 주입구와 상기 배출구 사이의 덕트 경로를 더 포함하고; 상기 덕트 경로는 상기 심지와 상기 배출구 사이의 배출구 덕트부를 포함하고, 상기 배출구 덕트부는 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물의 유동을 상기 심지로부터 상기 배출구를 향해 가속하도록 구성된다.

상기 배출구 덕트의 구성은 적어도 바람직한 실시예에서 상기 기구 밖으로 혼합된 기화 유동의 속도를 증가시켜 기화 플룸이 분산되기 전에 장치로부터 더 멀리 연장되도록 한다. 이는 상기 기구의 외부 표면 또는 장치 바로 근처의 표면에 액체가 재응결되어 예를 들어 저온 환경에서 성능이 저하될 수 있는 에너지 손실을 방지하는데 도움이 된다. 본 발명의 이러한 측면은 큰 온도 차이가 있고 주변 공기 유동이 기화 플룸으로부터 에너지를 끌어오는 능력을 갖는 경우에 유용하다. 기화를 헤드스페이스(headspace)로 방출하는 것은 더 널리 퍼질 수 있다.

본 발명의 이러한 측면은 높은 공기 유동 환경에서도 유리하다. 상기 심지와 상기 배출구 사이의 배출구 덕트부에 배출구 팬을 사용하는 것을 본 발명에서 배제하지 않지만 상기 장치 밖으로 혼합된 기화의 유동 속도를 증가시키기 위한 상기 배출구 덕트의 구성은 상기 배출구 팬이 회피될 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명의 제1 측면과 관련하여 위에서 논의된 다양한 특징(즉, 상기 주입구와 상기 심지 사이의 상기 주입 공기를 가열하도록 구성된 기구, 주입구 덕트부, 주입구 가열기, 주입구 덕트부 온도 센서, 주입구 팬, 주입구 플레넘 챔버 등)은 제2 측면에도 적용 가능하다.

상기 배출구 덕트부는 바람직하게 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물의 유동을 상기 심지로부터 상기 배출구 쪽으로 가속시키기 위해 배출구를 향하여 흐름 방향으로 단면적이 감소하는 원추형 챔버를 포함한다. 특히 바람직한 실시예에서, 상기 챔버는 절두된 원추형이다. 위에서 논의한 배출구 덕트부의 기능 이점 외에도 작은 챔버 배출구 오리피스는 장치 상단에서 손실되는 열의 양을 감소시킨다. 상기 기구를 따뜻하게 유지하는 것은 성능을 유지하는데 중요하다.

바람직하게 상기 배출구 덕트부는 원추형 챔버의 하류에 직선부를 포함한다. 상기 직선부는 바람직하게 수직이며 원추형 챔버 뒤(및 위에서) 굴뚝 역할을 한다. 상기 배출구는 기화를 환경의 헤드 스페이스로 방출하고 환경 공기의 혼합을 촉진하기 위해 수직 방향이다. 굴뚝(바람직하게는, 상기 기구 밖으로 돌출함)은 시스템을 통한 유량을 추가로 증가시키고, 상기 기화 플룸의 더 높은 분산 높이를 달성하는 것을 돕고, 이에 의해 플룸을 장치로부터 멀리 이동시킨다.

환경의 특정 영역을 대상으로 하는 것이 바람직한 경우, 더 긴 굴뚝 또는 굴뚝 연장부가 사용될 수 있고, 예를 들어, 특정 용도에 따라 길이가 약 1 미터 이하 또는 더 길 수 있다. 굴뚝 연장부는 예를 들어 건조대 바로 위 또는 아래, 건조대 후드 또는 과일 상자(bin) 등에 직접적으로 환경의 특정 영역들을 처리하는데 유용할 수 있다.

바람직한 실시예에서 상기 주입구 및 상기 배출구는 상기 주입구 위의 배출구와 동일한 수직축에 배열된다. 원추형 챔버, 굴뚝 및/또는 굴뚝 연장부는 존재하는 경우 하기에서 논의되는 하나 이상의 다른 구성요소와 같이 상기 주입구와 상기 배출구 사이의 동일한 수직축에 놓일 수도 있습니다. 수직 상향 방향에서 주입구에서 배출구로 공기의 일반적인 유동은 방향의 최소 변화로 최적화된 효율적인 시스템을 제공한다.

상기 기구는 바람직하게는 심지의 노출된 단부에서 또는 그에 인접하여 심지를 가열하기 위한 심지 가열기를 더 포함한다. 이 기능은 노출된 심지 끝으로 액체의 모세관 상승을 돕고 기화 속도를 증가시킨다. 상기 기구는 심지 가열기를 제어하기 위한 제어 수단에 온도 정보를 제공하기 위해 심지 또는 심지 가열기 온도 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 기구에는 복수의 심지, 예를 들어 2개 이상 또는 2 내지 10개의 심지가 제공될 수 있다. 바람직한 심지 수는 4개이다. 단일 심지 가열기가 복수의 심지에 제공될 수 있거나 개별 가열기가 각각의 심지에 제공될 수 있다. 각 심지는 개별 온도 센서로 독립적으로 온도를 제어하여 각 심지 끝의 상태를 조절하거나 모든 심지를 단일 온도 센서로 전체적으로 제어할 수 있다.

상기 심지는 저장소에서 기화 지점까지 액체를 전달하는데 필요한 기능을 수행하기 위해 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 심지 재료의 선택은 액체의 제제 및 특성, 요구되는 심지 속도 및 열 또는 화학적 저항성(심지 재료의 제제 또는 예를 들어 저장소에 또는 심지 가열기에 의해 인가되는 열에 대한 저항)을 포함하는 다수의 인자에 의존한다. 적합한 재료는 다공성 또는 소결 플라스틱, 유리-소결 섬유, 소결 탄소, 면 및 리넨과 같은 번들 또는 직조 천연 섬유를 포함한다.

심지 재료의 밀도는 재료 선택과 유사한 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 바람직한 밀도 범위는 약 0.25g/cm³ 내지 약 0.5g/cm³ 인 것으로 밝혀졌지만 이 범위 밖의 밀도가 적합할 수 있다. 상기 심지는 바람직하게는 자가-지지성이다. 즉 상기 심지는 한 지점에만 고정된 상태에서 수직 방향으로 뻗을 수 있는 충분한 고유의 강성을 가지고 있다. 상기 심지는 바람직하게는 원통형이고 바람직한 직경은 약 8mm 이지만 다른 직경도 동일하게 잘 기능할 것이다. 원통형 심지를 사용하면 심지 가열기는 바람직하게는 상기 심지 주위로 연장되고 상기 심지를 수용하기 위한 원형 개구를 갖는다.

상기 심지 가열기는 개구가 뚫린 심지 가열판에 장착하는 것이 바람직하다. 상기 심지 가열판의 하나 이상의 개구는 주입 공기(가열될 수 있음)가 노출된 심지 단부 주위를 통과하여 상기 주입 공기가 가열판 또는 가열판의 하류에서 기화 액체와 혼합되도록 한다. 가열기 장착판에 하나 이상의 심지 가열기를 배치하고 심지의 노출된 단부에 대한 이들의 근접성은 제제의 모세관 융기 및 기화 속도 면에서 특히 유리하다. 바람직한 배열은 상기 심지 둘레 주위의 열 분포의 균일성 측면에서 특히 유리하다.

상기 심지 가열판 자체에 개구가 제공될 수 있다. 상기 개구는 대안적으로 또는 추가로 상기 심지와 가열기 사이에 제공되어 비교적 좁은 에어 갭을 형성할 수 있다. 상기 심지가 원통형이고 상기 가열기에 심지를 수용하기 위한 원형 개구가 있는 경우 상기 에어 갭은 환형이 된다.

상기 덕트 경로는 바람직하게는 상기 주입구 덕트부와 상기 배출구 덕트부 사이에 심지 덕트부를 갖고, 상기 심지의 노출된 단부는 상기 심지 덕트부로 연장된다. 상기 심지 가열판의 하나 이상의 개구는 바람직하게는 상기 심지 덕트부의 일부를 형성한다.

상기 심지를 장착하기 위해 심지 장착판이 제공될 수 있다. 상기 심지 장착 판에는 상기 심지 덕트부의 정확한 위치에서 상기 심지를 유지하고 상기 가열기와 정렬하기 위한 손잡이가 제공될 수 있다. 손잡이는 간섭 메커니즘이라고 할 수 있다. 손잡이는 심지가 심지 가열기 축과 동축이 되도록 심지를 유지한다.

바람직한 실시예에서, 상기 심지 장착판은 상기 심지 가열판으로부터 이격된다. 판들 사이의 공간은 상기 심지 덕트부의 일부를 형성하는 것이 바람직하다. 상기 심지, 상기 심지 장착판 및 상기 심지 가열판은 심지 조립체를 형성하는 것으로 간주될 수 있다.

상기 기구는 기화될 액체를 가열하기 위한 저장소 가열기를 더 포함할 수 있다. 이러한 가열기는 노출된 심지 끝으로 액체의 모세관 상승을 도울 수 있다. 이는 저온 환경에서 매우 유리할 수 있다. 열이 액상 제제로 전달됨에 따라 점도가 감소하고 심지의 근위부에서 원위부로 액체가 전달되는 속도가 증가한다. 상기 기구는 저장조 가열기를 제어하기 위한 제어 수단에 온도 정보를 제공하기 위한 저장조 온도 센서를 더 포함할 수 있다.

상기서 언급한 세 가지 가열기 모두의 바람직한 조합(주입구, 심지, 저장조)이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 이 조합은 기화 공정의 제어 및 최적화를 개선하여 주변 환경을 고려할 수 있는 미세한 수준의 조정을 제공한다.

사용 편의성 증가를 위해서, 예를 들어 더 간단한 리필 또는 유지보수를 위해서 상기 기구는 상기 저장조 및 상기 심지를 포함하는 제거 가능한 카트리지 조립체를 포함할 수 있다. 상기 심지 가열기, 심지 온도 센서, 심지 가열판, 심지 장착판, 심지 덕트부, 저장조 온도 센서, 배출구 덕트, 원추형 챔버, 굴뚝(chimney)을 포함하는 다른 구성요소가 카트리지 조립체에 포함될 수 있다.

상기 하우징은 바람직하게는 원통형이다. 상기 장치의 전체 모양은 주변 환경에 대한 열 손실을 최소화하기 위해 구성 요소 주위에 충분한 단열이 있는 것을 보장하도록 유도되었다.

적어도 바람직한 실시예에서 기화 속도는 하나 이상의 심지의 상부로 전달되는 주입 공기의 온도(주입 가열기에 의해 제어됨), 상기 장치를 통한 공기 유량(주입구 팬에 의해 제어될 수 있음), 상기 저장소 내 제형 온도(저장소 가열기에 의해 제어됨) 및 심지 가열기(들)의 온도에 의해 제어된다. 상기 기화 속도는 또한 심지 재료의 특성과 제제의 구성에 의해 제어된다.

상기 기구는 다음과 같은 상황에서 사용하기에 적합할 수 있다.

● 상기 기구를 사용하여 기화로 투여되는 항균 제제를 사용하여 저장 영역, 운송 컨테이너, 예냉기, 숙성실, 녹화실(degreening room) 또는 온실과 같은 밀폐된 환경을 소독하는 것 ;

● 식물 또는 식물 부분을 항미생물 액상 제제로 처리하여 밀폐된 환경에서 장치를 사용하여 농업 및 원예 작물의 식물 병원체를 억제한다. 식물 또는 식물 부분은 과일, 채소 및 절화를 포함할 수 있고, 밀폐된 환경은 저장 영역, 해양 용기, 예냉기, 숙성실, 녹화실(degreening room), 건조대 후드 또는 밀폐된 용기를 포함할 수 있다.

본 발명은 액상 제제를 기화시키기 위한 장치/기구를 개시한다. 상기 장치는 액상 제제 및 심지를 밀폐하는 리필/용기를 포함하는 카트리지 조립체를 둘러싸거나/수용하기 위한 하우징을 포함한다. 본 발명은 가열기 장치, 공기 유동 경로, 심지 장치, 기화 장치 및 배출구 구성을 포함하는 하우징의 형상에 관한 것이다. 이들 개시는 액체 제형의 제어된 기화, 기화 플룸의 최적화를 용이하게 하고, 휘발성 물질이 상기 장치로부터 방출된 후에 상기 장치로 다시 휘발성 물질의 응결을 감소시킨다. 이는 냉장 창고 및 냉장 운송 컨테이너와 같은 냉장 보관 환경에서 유리하다.

상기 휘발성 물질 디스펜서는 해양 용기 또는 냉장 매장과 같은 밀폐된 환경에 배치될 수 있다. 상기 장치는 밀폐된 환경을 소독하고/하거나 식물 또는 식물 부분(예: 폐쇄된 환경에 보관된 과일)의 식물 병원체의 성장을 억제하는데 사용되는 기화, 예를 들어 항균 기화를 전달한다. 상기 장치는 특히 저온 환경에서 액상 제제의 기화인 것이 유리하지만 이에 제한되지 않으며, 여기서 휘발성 재료의 제어된 기화 및 분산은 어렵다.

상기 장치에서 외부 환경으로의 열 손실을 감소시키기 위해, 특히 카트리지 내의 제제의 온도가 유지되고 상기 심지 및 상기 심지 가열기 주위의 주위 온도가 상기 심지 표면으로부터의 제제의 기화를 보장하기에 충분히 높도록 하기 위해, 원통형 플라스크(카트리지) 주위에 충분한 단열이 존재한다는 것을 보장하도록 장치의 전체 형상이 유도되었다. 이는 상기 장치가 냉장 환경에서 사용될 때 특히 유리하다. 상기 하우징은 카트리지를 둘러싸는 단열 보드(폴리이소시아누레이트 강성 발포체 단열재) 및 섬유유리 절연재의 조합과 같은 단열재를 포함한다

상기 장치는 형상이 원통형이고 약 400mm 의 풋프린트 직경과 약 370mm 의 전체 높이를 가질 수 있습니다. 상기 장치의 치수는 특정 공간이나 용도에 맞게 변경될 수 있다. 예를 들어, 장치의 치수는 강제 공기 냉각기, 해양 용기, 수술실, 온실, 냉장실, 텐트, 포장 유닛, 사일로 또는 과일 상자에 맞도록 줄이거나 늘릴 수 있다.

상기 장치는 내화학성 및 내열성과 다양한 온도 환경에서 사용하기에 적합한 스테인리스 스틸로 제작된 가열기 탱크와 덮개로 구성된다.

상기 장치에는 안정성을 유지하면서 바닥 표면에서 장치의 베이스를 들어올리도록 설계된 발 배열이 있다. 상기 장치 베이스의 디자인은 그 기능에 통합되어 있다. 상기 발은 기능이 유지되는 한 대체 구조로 교체될 수 있다. 예를 들어, 장치의 이동성을 높이기 위해 바퀴가 제공될 수 있다.

상기 기구는 벽, 천장 또는 피팅(fitting), 예를 들어 칠러 유닛(chiller unit), 그릴(grill)에 부착될 수 있지만, 예를 들어 장치 주위의 배플(baffling)의 포함에 의해 배출구 노즐에서의 국부 공기 속도를 감소시키기 위한 특징부를 장치에 추가할 필요가 있을 수 있다. 국부적 풍속이 낮으면 기화 플룸이 냉각기 내부의 대류 또는 강제 공기 유동의 상부 공간으로 효율적으로 전달될 수 있다. 이는 헤드 스페이스를 통해 더 넓은 확산을 촉진한다.

상기 장치는 단일 카트리지 조립체를 고정하도록 배열된다. 상기 기구는 더 크거나 더 작은 처리 공간을 위해 다수의 카트리지 또는 상이한 체적의 카트리지를 유지하도록 배열될 수 있거나 다수의 장치가 사용될 수 있다.

상기 장치 상단의 노즐 배출구는 증기를 용기의 상부 공간으로 방출하고 혼합을 촉진하기 위해 수직 방향이다. 상기 노즐 배출구는 대체 피팅으로 교체될 수 있으므로 증기가 파이프 또는 덕트를 통해 전달되어 건조대 후드, 슈라우드, 밀폐된 과일 상자 또는 기타 용기와 같은 더 작은 밀폐 환경으로 방출될 수 있다.

상기 노즐 배출구는 증기가 파이프나 덕트를 통해 전달되고 건조대 후드, 슈라우드, 밀봉된 과일 상자 또는 기타 용기와 같은 더 작은 밀폐된 환경으로 방출될 수 있도록 대체 피팅으로 교체될 수 있습니다. 제형의 조기 응결을 방지하기 위해 덕트 또는 배관의 벽 온도가 너무 낮지 않은지 확인해야 한다. 이는 온도 제어 덕트에 의해 해결될 수 있다.

상기 장치는 일련의 유선 연결을 통해 장치에 연결된 별도의 제어 장치에 의해 제어되는 전기 공급원에 의해 전원이 공급된다. 목표는 재충전 가능한 배터리 공급 장치를 사용하여 상기 장치가 리드(lead)의 문제없이 저장 공간 내의 임의의 장소에 위치될 수 있게 하는 것이다. 무선 WAN을 통해 처리 용기/공간 외부에서 장치를 제어할 수도 있다. 인터넷에 무선으로 연결되지 않은 경우 유선 LAN을 통해 장치를 제어할 수 있다.

상기 기구의 하우징은 액상 제제를 함유하는 원통형 카트리지; 심지와 심지 기화 가열기; 및 기화 배출구 피팅을 포함하는 원통형 카트리지 조립체를 수용하도록 포함한다. 상기 하우징에는 상기 카트리지를 하우징에 위치시키고 설치하는 컵 용기/도가니를 갖는다. 상기 컵 리셉터클/도가니는 가열기 탱크의 중앙 코어에 있으며 상기 카트리지의 몸체는 상기 도가니에 안착된다.

상기 저장소는 저장소의 액상 제제를 가온하는 도가니에 장착된 가열기 장치를 포함한다. 가열기는 하나 이상의 실리콘 가열기 매트를 사용하여 장치에 구현된다. 이 매트는 도가니의 외부 표면에 접착식으로 접합된다(상기 장치에 장착됨). 상기 도가니는 상기 가열기 매트로부터 도가니 벽을 통해 카트리지 플라스크(flask)로 열을 전도하도록 금속성인 것이 바람직하다. 상기 도가니와 상기 카트리지 사이의 간격은 전도를 통한 양호한 열 전달 속도를 촉진하도록 작다. 이 간극은 열 전달을 증가시키기 위해 액체로 채워질 수 있다.

상기 카트리지 플라스크에는 플라스크의 용액 온도를 측정하는 열전대가 장착되어 있다. 이 온도는 가열기에 적용되는 전력을 조절하는 폐쇄 루프 설정값 컨트롤러에 입력을 제공하여 제제 온도를 제어한다. 상기 하우징의 가열기(히팅 매트)는 리필/카트리지 본체의 액상 제제를 따뜻하게 한다. 열이 액상 제제로 전달됨에 따라 점도가 감소하고 심지의 근위부에서 원위부로 액체가 전달되는 속도가 증가한다. 상기 카트리지의 몸체 내에서 액체 가온은 심지 가열 기화기에 대한 액상 제제의 모세관 상승을 보조한다.

상기 하우징 내 가열기의 온도는 0 내지 70℃ 에서 작동할 수 있다. 더 낮은 온도는 액체의 더 느린 가온 속도를 유도하는 반면에 더 높은 온도는 제제의 더 빠른 가온(열전달) 및 상기 심지 위로 모세관 흐름을 유도한다. 상기 가열기의 온도는 액상 제제의 기화 속도를 제어하는 데 사용할 수 있다. 특정 가열기 유형이 여기에 개시되어 있지만 당업계에 공지된 다른 가열기, 예를 들어 히터 코일이 사용될 수 있다.

상기 카트리지 조립체는 내부에 휘발성 물질을 갖는 카트리지, 심지(예: 4개), 기화 가열기 및 배출구 구성을 포함할 수 있습니다. 상기 카트리지 조립체는 기화 장치와 함께 사용하도록 구성되며, 이에 의해 카트리지 용기(플라스크)의 몸체는 상기 하우징의 가열기 탱크의 내부 공동(예: 도가니)에 수용되어 둘러싸인다.

상기 카트리지 조립체 및 하우징의 특징으로 인해 작업자가 심지 또는 제제에 접촉하지 않고도 카트리지를 하우징에 쉽게 삽입하고 제거할 수 있다.

상기 카트리지/리필은 바람직하게는 상기 장치의 중앙 코어에 삽입되는 약 70mm 의 외경과 약 60mm 의 높이를 갖는 플라스크와 같은 원통형 용기이다. 상기 용기/카트리지의 치수는 최종 적용에 따라 늘어나거나 줄어들 수 있다. 상기 카트리지는 스테인리스 스틸로 제작되지만 다른 재료(예: 열 및 내화학성 플라스틱, 유리)로 제작될 수도 있다. 상기 카트리지에는 액상 제제(예: 최대 200ml)와 4개의 반다공성 심지가 포함되어 있다. 본 실시예에서 4개의 심지를 포함함으로써 충분한 모세관 리프트 용량이 보장된다.

본 실시예에서 상기 심지는 반다공성이다. 상기 심지의 선택(재료; 심지 치수; 모양, 예: 튜브형/코그(cog))은 장치의 의도된 용도에 의존한다(제제의 조성물 및 위킹(wicking)이 요구되는 것을 포함한다). 상기 반다공성 심지는 상기 심지의 근위 단부가 제제에 침지되도록 배열되고 상기 심지의 원위 단부가 카트리지(플라스크)의 상부 위로 돌출하도록 카트리지 몸체 내에 배치된다.

상기 카트리지의 상부 벽은 상기 심지 가열기를 사용하여 상기 카트리지의 심지를 지지하고 정렬시키는 심지 홀더를 포함하는 피팅(fitting)이다. 상기 심지 홀더 피팅은 상기 심지의 외경에 억지 끼워맞춤을 제공한다. 이러한 끼워맞춤(고정 메커니즘)은 상기 카트리지에서 상기 심지의 위치를 제어하는데 사용된다. 상기 심지의 원위 단부는 상기 카트리지 조립체에 설치된 심지 홀더 및 심지 휘발 가열기 장치의 개구를 통해 돌출된다. 상기 카트리지 조립체는 판에 4개의 심지 기화 가열기를 지지한다. 상기 기화 가열기는 상기 심지의 원위 단부에서 액상 제제의 기화를 촉진하도록 배열된다(근위 단부는 액상 제제에 침지됨).

상기 심지 가열기는 길이가 긴 고저항 가열 와이어로 구성되며 각 가열기는 내열 폴리머로 캡슐화된 30kOhms 의 일반적인 저항을 갖는다. 4개의 가열기 각각은 가열기 장착판에 장착되고 상기 심지의 여러 측면 주위에 복사 가열을 제공한다. 본 명세서에서는 특정 심지 기화기 가열기 배열이 개시되지만 당업계에 공지된 다른 가열기가 사용될 수 있고, 또는 가열기 장치의 수 및 배열이 수정될 수 있다.

바람직한 실시예에서 상기 심지 가열판은 카트리지 서브조립체의 상부에 장착된다. 심지 홀더 지지대 상단과 가열판 베이스 사이에 에어 갭이 존재한다. 상기 가열판 장치는 상기 심지의 원위 단부 부근에 배치되고, 상기 가열기 장치와 상기 심지 사이에 방사상 에어 갭이 형성된다. 상기 기화 가열기의 열은 전도와 복사를 통해서 에어 갭을 경유하여 내부로 이동한다.

상기 가열기 장착판에 있는 기화 가열기의 현재 배열과 상기 심지의 원위 단부에 대한 근접성은 상기 심지 둘레 주변의 열 분포의 균일성 및 필요에 따라 더 많거나 적은 양의 열을 가하는 가열기의 능력 측면에서 특히 유리하다.

상기 심지 가열기는 복사 및 전도에 의해 상기 심지 표면의 제제 온도를 상전이 온도에 가까운 수준으로 증가시킨다.

상기 심지 가열기의 표면 온도는 열전대를 입력으로 사용하는 폐쇄 루프 설정점 컨트롤러에 의해 제어되어 상기 심지 표면 온도를 제어하는 가열기에 적용되는 전력을 조절한다. 전형적으로 상기 심지 가열기의 온도는 0 내지 70℃ 범위일 수 있다. 온도가 낮을수록 제제의 기화/휘발이 느려지는 반면 온도가 높을수록 제제의 기화/휘발이 빨라진다.

상기 카트리지 플라스크 상부 위로 돌출되어 노출된 심지의 높이와 가열기로의 반경 방향 및 축 방향으로의 결합을 조정하는 것이 가능할 수 있다.

상기 카트리지 조립체를 상기 장치에 삽입하면 상기 심지의 상단 부분이 기화 가열기 장치에 인접하여 배치되어 상기 카트리지 용기 내의 가온된 제제가 상기 심지를 통해 이동하고 상기 심지 가열기 장치에 의해 휘발된다.

기화된 재료는 배출구 피팅을 통해 카트리지 조립체에서 배출된다. 상기 배출구 피팅은 상부에 위치하며 상기 심지 가열기를 둘러싼다. 상기 피팅은 장치 상부에서 굴뚝 모양의 노즐 연장부를 통해 기화된 재료를 안내하는 반전된 깔때기 모양의 챔버를 포함한다.

상기 배출구의 기하학적 수축은 배출구 오리피스를 통한 공기 유동을 가속화한다. 여기에 개시된 배출구 피팅의 특정 디자인은 외부 환경에서 기화 재료의 향상된 혼합을 가능하게 하는 플룸의 높은 분산 높이를 보장한다. 또한 상기 배출구 피팅의 형상은 기화된 재료가 냉각/응결로 인해 상기 장치에 다시 가라앉는 위험을 감소시킨다.

따라서 본 구성은 휘발된 재료를 신속하고 효율적으로 분산시키는데 특히 유리하며, 이에 따라 디스펜서 상의 및 디스펜서 부근에서 특히 냉장 환경에서 그 재료의 응결을 감소시킨다.

상기 장치에서 방출되는 플룸의 특성을 조정하기 위해 상기 노즐의 형상을 변경할 수 있다.

상기 카트리지 플라스크 및 심지는 가열판 서브 조립체에 고정되는 별도의 또는 재사용 가능한 서브 조립체로 형성될 수 있다. 상기 카트리지는 리필 가능하거나 일회용일 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 장치의 일 측면은 가열된 공기를 심지 표면으로 전달하여 액상 제제의 기화를 촉진하는 것이다. 가온 공기는 공기를 국부적으로 가열하기 위해 심지로부터 더 적은 열 에너지를 끌어오기 때문에 제제를 기화시킬 때 차가운 주변 공기보다 더 효율적이다. 공기가 통과함에 따라 제제는 공기 유동 경로 내로 혼입되는 것을 보장한다. 공기가 차가우면 공기 유동이 심지 표면에서 열 에너지를 끌어내어 심지 표면의 용액 온도를 잠재적으로 기화 온도보다 낮은 수준으로 감소시킨다. 가온된 공기 전달은 저온 저장고, 냉장 컨테이너와 같은 냉각된 환경에서 제제를 기화시키는 데 특히 유리하다.

상기 장치의 베이스에서의 발 배열은 바닥과 주입구(개구/포트) 사이에 에어 갭을 제공한다. 현재 오목한 챔버로 구현된 플레넘 갭은 모든 방향의 주변 공기가 발 아래에서 플레넘 챔버로 자유롭게 흐르도록 허용하며, 이는 국부 속도를 줄이는 측면에서 유리하다.

주변 공기는 (가열기 발의) 오목한 챔버 상단에 있는 주입구(개구/포트)를 통해 팬에 의해 장치로 주입된다. 상기 장치 주입구 팬은 속도가 제어되며 하우징 바닥에 있는 구멍(포트/개구)을 통해 장치 바닥으로 들어가는 주변 공기의 체적 공기 유동을 조정할 수 있다.

주변 공기는 상기 장치의 베이스에서 가열기 덕트로 흡인되어 스트립 가열기(200W)와 같은 가열기를 통과하여 공기 온도(예를 들어 일반적인 과일 저장 온도 2-3℃)를 사용자 제어 설정점(예를 들어 70℃)으로 증가시킨다. 따뜻해진 공기 온도는 덕트에 장착된 열전대에 의해 제어되고, 이는 온도 설정점을 유지하기 위해 가열기에 인가되는 전력을 조절하는 폐쇄 루프 온도 컨트롤러에 대한 입력으로 사용된다. 상기 열전대는 상기 카트리지를 수용하는 도가니/컵의 벽에 인접한 덕트 가열기 상의 덕트에 장착된다.

상기 에어 덕트는 따뜻해진 주변 공기를 가열기 탱크 상단으로 전달한다. 상기 심지 표면에서 액체의 기화를 촉진하기 위해 가온 공기는 덕트를 통해 상기 카트리지의 상부 표면을 가로질러 흐른다. 따뜻해진 공기는 상기 심지 주위로 상승하여 상기 심지의 외경과 심지 가열기의 내경 사이의 에어 갭을 통과한다. 형상 수축으로 인해 이러한 갭을 통과하지 않는 공기는 상기 가열기 장착판의 갭을 통해 상기 심지 가열기 외부로 흐른다.

제제가 혼입된 가온 공기는 상기 가열판을 통과한 공기와 합쳐져 배출구 피팅을 통해 빠져나간다.

상기 저장소 내의 휘발성 액체는 환경에 분배되도록 구성된 임의의 유형의 휘발성 재료일 수 있다. 예를 들어, 휘발성 액체는 다음 중 임의의 것을 포함하거나 포함할 수 있다:

● 항균제(antimicrobial), 항균제(antibacterial) 또는 항바이러스제

● 에센셜 오일 또는 에센셜 오일(들)의 성분(들)

● 미네랄 또는 식물성 오일

● 에탄올

● 플루디옥소닐, 이마자릴, 피리메타닐 또는 티아벤다졸과 같은 살균제

● 살충제, 방충제 또는 곤충 유인제

● 항산화제; 스프라우트 억제제; 1-메틸시클로프로펜(1-MCP); 숙성제

● 소독제 또는 소독제

● 약제

상기 장치는 개방형 또는 밀폐된 환경, 특히 냉장 또는 냉장 환경 또는 높은 공기 유동 환경에서 액상 제제의 제어된 기화에 적합하다. 적용의 구체적인 예는 다음과 같다.

● 과일, 채소, 절화, 종자, 곡물, 코코아 및 커피에 있는 곰팡이 병원균의 수확 후 처리를 위해 폐쇄된 공간에서 에센셜 오일(들) 또는 에센셜 오일(들)의 성분(들)과 같은 항균 물질의 제어된 전달을 위한 장치. 밀폐된 환경은 과일 상자, 건조대 슈라우드, 해양 용기, 예냉기, 트럭 트레일러, 고급 관리 시설, 숙성실, 녹화실(degreening room), 보관실이 포함될 수 있다.

● 과일, 채소, 절화, 종자, 곡물, 코코아 또는 커피에 있는 곰팡이 병원균의 수확 전후 처리를 위해 폐쇄된 공간에서 플루디옥소닐, 이마자릴, 피리메타닐 및 티아벤다졸과 같은 살균제의 제어된 전달을 위한 장치. 밀폐된 환경은 온실, 사일로 또는 상점일 수 있다.

● 다양한 환경에서 살충제, 방충제 또는 곤충 유인제로 사용하기 위한 휘발성 재료의 제어된 전달을 위한 장치.

● 식물 및 식물 재료의 처리를 위한 항산화제; 스프라우트 억제제; 1-메틸시클로프로펜(1-MCP); 숙성제와 같은 휘발성 재료의 제어된 전달을 위한 장치.

● 해양 용기, 트럭 트레일러, 고급 관리 시설, 예냉기, 숙성실, 녹화실(degreening room), 보관실, 온실, 수의 또는 의료 환경(예: 수술실)과 같은 밀폐 환경을 소독하기 위한 소독제 또는 살균제의 제어된 전달을 위한 장치.

● 예를 들어 박물관, 소매 공간, 영화관에서 향수 또는 향기를 분배하기 위한 장치.

● 의약품을 분배하는 장치.

본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 기화 장치의 사시 외부도를 도시한 것이다.
도 2a는 도 1의 장치를 통한 단면도를 도시한 것이다.
도 2b는 도 2a에 대해 90도에서 도 1의 장치를 통한 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 장치에 사용하기 위한 카트리지 조립체를 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 카트리지 조립체를 통한 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 카트리지 조립체의 심지 및 심지 가열판의 상세도를 도시한 것이다.
도 6은 공기 유동 경로를 나타내는 장치를 통한 단면도를 도시한 것이다.
도 7은 카트리지 조립체로 그리고 심지 및 심지 가열판을 지나는 공기 유동의 상세도를 도시한 것이다.
도 8은 배출구 덕트가 장착되지 않은 기화 플룸 프로파일을 도시한 것이다.
도 9는 배출구 덕트가 장착된 기화 플룸 프로파일을 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기화 장치(10)의 외부도가 도시되어 있다. 상기 장치는 원통형 몸체(101)와 원형 덮개(102)를 포함하는 하우징(100)을 갖는다. 하우징(100)은 대체로 원형이고 3개의 등간격으로 이격된 발들(104)을 갖는 베이스(103) 상에 장착된다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 3개의 에어 갭(106)이 장치가 서 있는 표면과 측벽(105) 사이에 형성되도록 발(104)이 상기 베이스의 측벽(105)보다 더 아래로 돌출되는 것을 볼 수 있다. 에어 갭(106)은 상기 베이스의 밑면에 형성되고 일반적으로 오목한 반구형 챔버인 주입구 플레넘 챔버(107)로 이어진다. 상기에서 논의한 바와 같이, 상기 플레넘 챔버는 공기의 국부적 속도를 감소시켜 상기 주입 공기가 상기 장치로 주입되는 국부적이고 더 느리게 움직이는 공기 체적을 생성한다.

플레넘 챔버(107)는 상기 장치를 관통하는 덕트 경로의 제1 부분인 주입구 덕트부(108)로 이어지고, 주입구(109)에서 시작하여 이하에서 논의될 카트리지 조립체(200)에 대한 주입구(202)로 끝난다. 주입 팬(110)은 상기 플레넘 챔버로부터 공기를 흡입하기 위해 주입구(109)에 설치된다.

주입 덕트부(108)는 복수의 핀(112)이 제공되는 전기 주입구 가열기(111)에 의한 가열을 위해 주입 공기를 처음에 느리게 팽창시킨다. 상기 가열기(111)의 하류의 주입 덕트부 온도 센서(113)는 상기 주입구 가열기를 제어하기 위한 제어기(미도시)에 온도 정보를 제공한다.

상기 가열기(111)의 하류에서 주입구 덕트부(108)는 2개의 경로로 분할되고 후술하는 카트리지 조립체(200)용 중앙 홀더(114)의 양쪽을 통과한다. 홀더(114)는 용기 또는 도가니라고도 하며, 하우징(100)의 중앙 코어 내에 위치하여, 주입 덕트부(108)를 양분한다. 따라서 이 부분은 외부 환경으로부터 우수하게 절연된다. 홀더(114)에는 기화되는 액체를 가열하기 위한 저장소 가열기(115)가 제공된다.

장치로부터의 열 손실을 최소화하기 위해 특히 저온 환경에서 사용되는 경우 상기 몸체와 덮개에는 단열재(116)(예: 폼 보드 또는 미네랄 울 단열재)가 끼워진다.

카트리지 조립체(200)는 도 3 내지 도 5를 참조하여 가장 잘 설명된다. 카트리지 조립체(200)는 장치를 관통하는 덕트 경로의 제2 부분인 심지 덕트부(203)로 이어지는 복수의 주입구(202)가 형성된 메인 몸체(201)를 갖는다. 상기 심지 덕트부는 상기 메인 몸체(201)를 통과하는 덕트 경로부이다.

카트리지 조립체(200)는 사용 중에 기화될 액체를 포함하는 저장소(204)를 갖는다. 저장소 온도 센서(205)(도 4)는 저장소 가열기를 제어하기 위해 제어기(미도시)에 액체 온도 정보를 제공한다. 카트리지 메인 몸체(201)는 저장소(204)로부터 분리 가능하여 저장소가 리필되거나 부품의 유지보수가 수행될 수 있다.

도 4는 카트리지 조립체(200)의 내부 부품들을 도시한 것이다. 4 개의 원통형 심지(206)가 제공된다. 상기 심지는 저장소(204)의 상부를 덮는 일반적으로 원형인 심지 장착판(207)에 수직 배향으로 주축으로 장착된다. 상기 심지 장착판에는 각각의 심지에 대한 삽입물 손잡이(208)가 제공된다. 각 삽입물 손잡이(208)는 상기 심지가 통과할 수 있는 개구 및 상기 심지를 고정하고 정확한 수직 위치를 유지하는 개구 측면 상의 손잡이 표면(핀치 포인트, 억지 끼워맞춤 또는 각진 표면 또는 융기된 표면일 수 있음)을 갖는다. 상기 저장소 온도 센서(205)를 위한 전기 연결부는 또한 장착판 내에 장착된 가이드(209)를 관통하여 상기 심지 장착판(207)을 통과한다.

상기 심지 장착판으로부터 이격되어 수직으로 위쪽에 심지 가열판(210)이 있다. 상기 심지 가열판(210)은 4개의 심지 가열기(211)를 포함한다. 각각의 심지 가열기는 상기 심지를 수용하기 위한 중앙의 원형 통로(212)를 갖는 일반적으로 원통형 구조이다. 통로 직경은 상기 심지의 직경보다 약간 크게 구성되어 상기 가열기와 심지 사이에서 공기가 상기 심지 가열판을 통과할 수 있도록 환형 구멍(213)으로 형성된다. 주변 구멍(214) 및 중앙 구멍(215)을 포함하는 다른 구멍도 상기 심지 가열판에 제공된다. 3개의 구멍 모두는 주입 공기가 주입구(202)로부터 심지 가열판(210)을 통해 상기 심지 덕트부(203)를 통과하도록 결합하여 상기 주입 공기는 노출된 심지 단부를 통과하고 기화된 액체와 혼합된다.

심지 가열기 온도 센서(216)는 상기 심지 가열기(211)를 제어하기 위해 제어기(미도시)에 온도 정보를 제공한다.

도 4를 참조하면, 주입 공기가 심지를 통과하여 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물이 되면, 상기 기체 스트림은 또한 카트리지 조립체(200)의 일부이고 장치를 통과하는 덕트 경로의 제3 부분인 배출구 덕트부(217)로 들어간다. 배출구 덕트부(217)는 상기 카트리지 메인 몸체(201)로부터 분리 가능한 배출구 몸체(218)에 형성된다. 배출구 몸체(218)는 원추형 챔버(219), 직선부(220) 및 배출구(221)를 포함한다.

원추형 챔버(219)(거꾸로 절두 원추임)와 직선부(220)의 조합은 굴뚝(chimney)으로서 작용하고 상술 및 후술에서 추가로 논의되는 바와 같이 상기 심지로부터 상기 배출구(221)로 상기 기체 혼합물의 유동을 가속시키는 역할을 한다.

상기 원추형 챔버(219)에 대한 바람직한 기하학적 구조의 예로서, 원추는 약 45도의 각도로 약 70mm의 직경에서 약 17mm 로 테이퍼질 수 있다. 원추의 높이는 약 30mm 이다. 굴뚝의 길이는 약 15mm 이다. 물론 장치의 규모에 따라 다른 치수가 가능하며, 이는 여전히 본 발명의 범위 내에 있다.

장치의 덕트 경로를 통한 주입 공기 및 주입 공기/기화된 액체 혼합물의 유동은 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 도 6에서 기체 유동은 일반적으로 주입구(109)에서 배출구(221)까지 수직 상향인 것을 알 수 있다. 도 7 에서 심지(206) 주위의 심지 덕트부(203)를 통한 주입 공기의 유동이 주입구(202)(화살표 A) 및 상기 심지 가열판(210)의 개구(213, 214 및 215)(각각 화살표 B, C, D)를 통해 도시되어 있다.

도 8 및 도 9는 장치를 떠날 때 기화 플룸(plume)의 형상에 대한 배출구 덕트부(217) 구성의 효과를 개략적으로 도시하며, 특히 플룸이 환경 내에서 분산되기 시작하기 전에 장치로부터 멀리 가속되는 것을 개략적으로 도시한 것이다.

도 8은 배출구 덕트가 장착되지 않은 기화 플룸 프로파일(P1)을 도시하며, 느리게 움직이는 기화 플룸이 거의 플룸이 배출구를 거의 떠나자마자 주변 공기 유동(화살표로 표시됨)에 의해 더 쉽게 편향되는 것을 볼 수 있다. 따라서 상기 플룸은 장치 가까이를 지나가고 기화된 액체가 장치의 외부 표면이나 임의의 다른 주변 표면에 응결될 위험이 높다.

도 9는 본 발명에 따른 배출구 덕트(217)를 형성하는 배출구 몸체(218)가 장착된 기화 플룸 프로파일(P2)을 도시한 것이다. 풀룸이 상기 배출구에서 배출되는 속도의 증가로 인해 주변 공기 유동에 의해 편향되어 환경에 분산되기 전에 상기 장치에서 더 멀리 이동한다. 따라서 기화된 액체가 장치의 외부 표면에 응결될 위험이 낮아지고 외부 환경에서 기화된 물질의 혼합이 개선된다.

Claims (12)

1. 환경에 공급하기 위한 액체 기화 기구로서,
   주입 공기를 수용하도록 구성된 주입구 및 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물을 상기 환경에 공급하도록 구성된 배출구를 가지는 하우징;
   기화될 상기 액체를 수용하도록 구성된 저장소;
   기화될 상기 액체를 가열하도록 구성된 저장소 가열기; 및
   적어도 하나의 심지, 상기 심지의 일단부는 상기 저장소 내에 위치되어 사용시 액체를 수용하고, 상기 액체를 상기 심지의 노출된 타단부 - 사용시 액체가 기화됨 - 로 운반함;
   를 포함하고,
   상기 기구는 상기 주입구와 상기 배출구 사이의 덕트 경로를 추가 포함하고, 상기 덕트 경로는, 상기 주입 공기가 상기 기화된 액체와 혼합되도록, 상기 주입 공기를 상기 노출된 심지 단부를 지나 운반하도록 구성되고;
   상기 덕트 경로는 상기 주입구와 상기 심지 사이에 주입구 덕트부를 포함하고,
   상기 기구는 상기 주입구 덕트부에 상기 주입 공기를 가열하도록 구성된 주입구 가열기 및 상기 주입구 덕트부에 상기 주입 공기를 흡인하도록 구성된 팬을 추가 포함하며,
   상기 덕트 경로는 상기 심지와 상기 배출구 사이의 배출구 덕트부를 포함하고, 상기 배출구 덕트부는 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물의 유동을 상기 심지로부터 상기 배출구를 향해 가속하도록 구성되는, 환경 공급용 액체 기화 기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기구는 상기 주입구 또는 주입구의 상류 외부에 주입구 플레넘 챔버(inlet plenum chamber)를 더 포함하는, 기구.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 배출구 덕트부는, 상기 주입 공기와 기화된 액체의 혼합물의 유동을 상기 심지로부터 상기 배출구를 향하여 가속시키기 위해, 상기 배출구를 향하는 유동 방향으로 단면적이 감소하는 원추형 챔버를 포함하는, 기구.
4. 제3항에 있어서,
   상기 배출구 덕트부는 상기 원추형 챔버의 하류에 있는 직선부를 포함하는, 기구.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
   상기 심지의 노출된 단부에서 또는 인접하여 상기 심지를 가열하기 위한 심지 가열기를 더 포함하는, 기구.
6. 제5항에 있어서,
   상기 심지 가열기는 천공된 심지 가열판 내에 장착되는, 기구.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
   상기 덕트 경로는 상기 주입구 덕트부와 상기 배출구 덕트부 사이에 심지 덕트부를 가지고, 상기 심지의 노출된 단부는 상기 심지 덕트부 내로 연장되는, 기구.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 심지 가열판 내의 개구는 상기 심지 덕트부의 일부를 형성하는, 기구.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
   상기 심지를 장착하기 위한 심지 장착판을 더 포함하는, 기구.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 심지 장착판은 상기 심지 가열판으로부터 이격되고 상기 판들 사이의 공간은 상기 심지 덕트부의 일부를 형성하는, 기구.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에서,
    상기 저장소 및 상기 심지를 포함하는 분리 가능한 카트리지 조립체를 더 포함하는, 기구.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에서,
    상기 주입구 및 배출구는 동일한 수직축 상에 상기 주입구 위에 상기 배출구로 배열되는, 기구.

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