(57)【要約】  本発明は、化学薬剤を蒸発させ、化学薬剤を燻蒸剤として処理を必要とする領域へ送達する装置に関するものである。本発明による蒸発装置は、ガス流と流体連通している加熱器を備える。混合手段が、化学薬剤流と流体連通している。加熱器はガスを加熱して、高温ガス流を生じさせる。高温ガス流は混合手段へ誘導され、以て高温ガス流が化学薬剤流に接触し、化学薬剤流の少なくとも一部を蒸発させる。本発明は、この装置を使用する処理方法にも関する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流と流体連通している加熱器と、
化学薬剤流と流体連通している混合手段と
を備える蒸発装置であって、
前記加熱器がガスを加熱して高温ガス流を生じさせ、前記高温ガス流が前記混合手段へ誘導され、それによって前記高温ガス流が前記化学薬剤流に接触し、前記化学薬剤流の少なくとも一部を蒸発させるようになっている、蒸発装置。
【請求項２】
前記高温ガス流及び化学薬剤流が混合され、実質上不燃性の燻蒸薬剤を提供する、請求項１に記載の蒸発装置。
【請求項３】
前記ガス流及び／又は化学薬剤流が、前記蒸発装置の外部にある供給源から送られてくる、請求項１又は２に記載の蒸発装置。
【請求項４】
前記ガス流が、空気レギュレータ及び／又はポンプによって前記蒸発装置へ誘導される、請求項３に記載の蒸発装置。
【請求項５】
前記化学薬剤流が、ポンプによって前記蒸発装置へ誘導される、請求項３又は４に記載の蒸発装置。
【請求項６】
前記ポンプが、空気作動式又はガス作動式のポンプである、請求項５に記載の蒸発装置。
【請求項７】
前記化学薬剤が、燻蒸剤としての使用に好適な化学組成物である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項８】
前記化学薬剤が液体である、請求項７に記載の蒸発装置。
【請求項９】
前記加熱器が、前記ガス流を所定の温度まで加熱し、前記所定の温度が、少なくとも一部には前記化学薬剤の組成及び／又は前記ガスの組成を参照して定められる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項１０】
前記混合手段が混合チャンバである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項１１】
前記高温ガス流が第１の高温ガス流及び第２の高温ガス流に分割され、前記第１の高温ガス流が、第１のチャンバ入口で前記混合チャンバに入り、前記第２の高温ガス流が、第２のチャンバ入口で前記混合チャンバに入る、請求項１０に記載の蒸発装置。
【請求項１２】
前記第１の高温ガス流が、第１の方向に前記混合チャンバに入り、前記第２の高温ガス流が、第２の方向に前記混合チャンバに入る、請求項１１に記載の蒸発装置。
【請求項１３】
前記第１の方向及び第２の方向が、互いに実質上直交している、請求項１２に記載の蒸発装置。
【請求項１４】
前記化学薬剤流が、ノズルを経て前記混合チャンバに入り、それによって前記化学薬剤流が、実質上化学薬剤粒子流として前記混合チャンバに入る、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項１５】
前記化学薬剤流の蒸発が、前記化学薬剤粒子流を前記第１の高温ガス流に接触させて蒸発した化学薬剤を提供することによって開始する、請求項１４に記載の蒸発装置。
【請求項１６】
前記第２の高温ガス流が、前記蒸発した化学薬剤に接触して、化学薬剤／ガス混合物を形成する、請求項１５に記載の蒸発装置。
【請求項１７】
前記化学薬剤／ガス混合物が、前記第２の高温ガス流の流れの方向によって、前記混合チャンバの外方へ誘導される、請求項１６に記載の蒸発装置。
【請求項１８】
前記混合チャンバが、細長い本体と、前記本体の部分から外方へ延びるネック部分とを備え、前記第１の高温ガス流が、前記ネック部分で又は前記ネック部分付近で前記混合チャンバに入り、前記第２の高温ガス流が、前記細長い本体の端部で又は前記端部付近で前記混合チャンバに入る、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項１９】
前記混合手段が噴霧ノズルである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項２０】
前記噴霧ノズルが、前記ガス流及び前記化学薬剤流と流体連通している、請求項１９に記載の蒸発装置。
【請求項２１】
前記ガス流が、不活性ガスを含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項２２】
処理を必要とする領域を燻蒸剤で処理する方法であって、
ガス流を加熱して高温ガス流を提供することと、前記高温ガス流を化学薬剤流に接触させることとを含み、
前記化学薬剤流の少なくとも一部が蒸発し、蒸発した化学薬剤が、前記処理を必要とする領域に適用される、方法。
【請求項２３】
前記高温ガス流及び化学薬剤流が混合され、化学薬剤／ガス混合物を形成し、前記化学薬剤／ガス混合物が、前記処理を必要とする領域に適用される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記化学薬剤が、燻蒸剤としての使用に好適な化学薬剤である、請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記化学薬剤が可燃性の液体である、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記化学薬剤が不燃性の液体である、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記化学薬剤が、ギ酸エチル、酸化プロピレン、及び臭化メチルから選択される、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は、化学薬剤を蒸発させ、燻蒸による処理を必要とする領域へ化学薬剤を燻蒸剤として送達する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]燻蒸剤は揮発性の化学物質又は有毒ガスであり、典型的には液体及び／又は固体の薬剤から生成される。燻蒸剤は、殺細菌性、殺真菌性、殺虫性、及び／又は殺線虫性を有し、害虫、病原体、及び雑草を駆除又は殺菌及び防除するために使用される。燻蒸は、特に望ましくない生物を駆除、防除、又は除去する目的でガス状物質を封入容器内へ分注及び適用する技術である。
【０００３】
[0003]燻蒸剤はガス状態で活性になり、貯蔵構造及び封入容器内の作物の中及びその周囲並びに亀裂及びひびの中の自由空気空間へ有毒な濃度で侵入し、標的生物及びそれらの繁殖段階を殺菌することができる。燻蒸剤は、概して効果的であるだけでなく比較的安価であるため、貯蔵作物、食料、切り花、材木、建造物、及び土壌の虫、齧歯類、及び真菌の防除又は駆除に広く使用されている。
【０００４】
[0004]果物及び穀物などの食料品は、無脊椎動物による侵入の影響を特に受けやすい。オーストラリアなどの一部の経済地域では、自国の作物の評判を保護するために、輸出品中の生きている虫に対して「許容度ゼロ」を掲げている。これらの地域は典型的に、侵入のリスクを軽減するために、広範な燻蒸の慣行を採用している。機器及び設備もまた、侵入を受ける可能性があり、これらの害虫を防除するために燻蒸によって処理されることがある。同様に、建造物、船舶、コンテナ、果樹、材木、及び土壌も、様々な病原体及び害虫を防除するために燻蒸による処理を必要とすることがある。
【０００５】
[0005]シアン化水素、シアン化カルシウム、二酸化炭素、二酸化硫黄、四塩化炭素、二塩化エチレン、ギ酸エチル、臭化エチレン、ｐ−ジクロロベンゼン、１，３−ジクロロプロペン、クロルピクリン、ホルムアルデヒド、イソシアン酸メチル、ホスフィン、臭化メチル、及びフッ化スルフリルを含む多数の化学薬剤を、燻蒸の目的で燻蒸剤として使用することができる。これらの薬剤にはそれぞれ、毒性及び可燃性からの危険要因を含む特定の利点及び欠点がある。
【０００６】
[0007]臭化メチル及びホスフィンは、無脊椎動物の侵入の燻蒸防除又は防止で一般に使用される２つの化学薬剤である。臭化メチルは、広範囲の無脊椎動物に対して非特異的毒性を有する広域スペクトラム殺虫剤である。しかし臭化メチルは、高濃度に露出された場合、人間及び他の動物に有害な影響を及ぼす可能性がある。臭化メチルには、周知の著しいオゾン層破壊物質として現在広く認められているというさらなる欠点がある。燻蒸を介して臭化メチルを大気へ人工的に加えることはオゾンの薄層化に寄与し、その悪影響はよく知られており、実証されている。それにもかかわらず、臭化メチルは依然として、多くの検疫機関にとって好ましい燻蒸剤である。
【０００７】
[0008]穀物及び他の類似の商品の燻蒸のためにホスフィンに依拠する場合も多く、ホスフィンは適切に使用された場合は効果的である。しかし、不適切な適用及び過度の依拠のため、ホスフィン耐性の報告がますます増えている。価値連鎖を通じてこの単一の燻蒸剤にほぼ完全に依拠している一部の地域では、ホスフィン耐性の発現に関して危険な位置にあり、ホスフィン耐性の監視及び管理プログラムの実施を必要としている。
【０００８】
[0009]ギ酸エチルは、特に無脊椎動物の防除において燻蒸剤としての有用性を示す特性を有する薬剤である。ギ酸エチル蒸気は、貯蔵商品への侵入に共通してみられる虫にとって有毒であることが示されている。ギ酸エチルは、様々な食料に見られる天然由来の化合物であり、無害な天然由来の化合物に急速に分解される。その蒸気の吸入、並びに摂取、皮膚及び／又は目への接触によって体内へ吸収される可能性はあるが、ギ酸エチルの人間への毒性は比較的低い。これらの特徴は、食料品の処理に対する好適性を示している。
【０００９】
[0010]ギ酸エチルは、正常な周囲温度で液体であり、５４℃の沸点を有するが、非常に可燃性が高く、爆発下限界（ＬＥＬ）は２．８％（ｖ／ｖ）又は９２ｇ／ｍ−３である。これは、発火するおそれのある状態を避ける必要があるため、ギ酸エチルを燻蒸剤として実際的に使用する上で重大な問題となる。二塩化エチレン及び酸化プロピレンなどの無脊椎動物の防除に有用な他の燻蒸剤にも、燻蒸剤としての使用に伴って同様の可燃性の問題がある。
【００１０】
[0011]燻蒸に使用される化学薬剤は典型的に、場合により人間を含むほとんどの種類の生物にとって有毒であるため、燻蒸とは本質的に危険な作業である。可燃性の薬剤を使用する場合、液体薬剤を燻蒸剤として適用するために薬剤を液体から気体に変換しなければならず、これは典型的にある程度の熱の印可を必要とする蒸発器によって行われるため、危険レベルが増大する。蒸発していない薬剤のレベルでは、職業的な健康及び安全上の問題並びに／又は薬剤によって処理される商品への損傷が生じる可能性があるため、液体薬剤を蒸発させずに適用することは望ましくない。
【００１１】
[0012]したがって、可燃性の薬剤を燻蒸剤として適用するには、発火のリスクを軽減するために、慎重な作業が必要である。液体薬剤と不燃性ガスをシリンダ内で混ぜ合わせて、高圧下で不燃性の調合物を形成することが知られている。しかし、シリンダ内でガスを使用する慣行には、特に低温又は多湿の環境で、少なくとも潜在的な気化器の凍結現象という欠点がある。この作用により、ガスシリンダ及びレギュレータが凍結するため、適用時間が大幅に増大する可能性がある。さらに、加圧された燻蒸薬剤が使用される場合、そのような燻蒸剤を適用するためには、十分に訓練された燻蒸剤作業者であり、高圧シリンダの取扱いに関しても適当に訓練されている人物を採用しなければならない。
【００１２】
[0013]液体燻蒸剤を二酸化炭素と組み合わせることによって、実質上不燃性の燻蒸薬剤を高圧で作製することも知られている。可燃性の液体を不燃性にするために十分な量の二酸化炭素が提供される。しかし、これらの混合物には、加圧缶の使用に伴うあらゆる制限があり、さらに二酸化炭素による一部の材料の望ましくない劣化又は腐食、温室効果ガスの放出、並びに新鮮な果物及び野菜への植物毒性という追加の制限がある。これらの問題により、そのような混合物の使用範囲が制限される。
【００１３】
[0014]既存の蒸発器設計は、液体薬剤の加熱における変動性を実証しており、その結果、薬剤の不完全又は部分的な蒸発を招く可能性がある。この結果、処理領域全体にわたる薬剤の均質でない分布及び／又は蒸発していない薬剤の沈降による商品への損傷を含めて、薬剤の適用が非効率的且つ非効果的になる可能性がある。知られている蒸発器設計はまた、典型的に、チャンバ内で単一のバッチ又は制限された体積の液体薬剤に制限される。さらなる適用を行うためには、チャンバを液体薬剤で再充填しなければならず、これには典型的に、適用と適用の間に作業を停止して冷却期間を設ける必要がある。したがって、燻蒸で安全且つ効果的に使用することができる薬剤の範囲を拡大し、様々な作業の非効率性及び安全上の危険要因を軽減するために、燻蒸技術の改善が必要とされている。
【００１４】
[0015]本書に含まれている文献、動作、材料、デバイス、物品などのあらゆる議論は、これらの内容のいずれか若しくはすべてが、本出願の各請求項の優先日以前に存在した本開示に関連する分野の従来技術の基礎又は一般的な概略知識の一部を形成することを認めたものであると考えるべきではない。
【００１５】
[0016]本書全体にわたって、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という単語、又は「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」若しくは「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」などの変形は、記載の要素、整数、若しくはステップ、又は１群の要素、整数、若しくはステップの包含を示唆するものであり、いずれかの他の要素、整数、若しくはステップ、又は１群の要素、整数、若しくはステップの除外を示唆するものではないことが理解されよう。
【発明の概要】
【００１６】
[0017]上記を念頭に、本開示の第１の態様によれば、
ガス流と流体連通している加熱器と、
化学薬剤流と流体連通している混合手段とを備え、
加熱器はガス流を加熱して高温ガス流を生じさせ、高温ガス流は混合手段へ誘導され、以て高温ガス流が化学薬剤流に接触し、化学薬剤流の少なくとも一部を蒸発させる、蒸発装置が提供される。
【００１７】
[0018]高温ガス流及び化学薬剤流は、それぞれの供給源から流れ込んで混合され、実質上不燃性の燻蒸薬剤を提供することが有利である。
【００１８】
[0019]一実施形態では、ガス流及び化学薬剤流は、蒸発装置の外部にある供給源からくる。ガス及び化学薬剤は、好適な手段によって蒸発装置の構成要素へ吸引及び／又は誘導される。好ましい実施形態では、ガスは、空気レギュレータによって加熱器へ吸引及び誘導することができる。化学薬剤は、ポンプによって混合手段へ吸引又は他の方法で誘導することができる。
【００１９】
[0020]化学薬剤は、燻蒸剤としての使用に好適な任意の化学組成物とすることができ、液体として装置へ提供することができる。蒸発装置は、広範囲の化学薬剤で使用することができることが有利である。ガスは、好ましくは不活性ガスである。
【００２０】
[0021]高温不活性ガス流との接触による化学薬剤の蒸発は、酸素への露出を実質上低減させ、可燃性のリスクを軽減することが有利である。これは、化学薬剤が周知の可燃特性を有する場合に特に有用である。さらに、化学薬剤の蒸発は実質上完全であり、装置、処理領域、及び処理領域内に位置する材料への蒸発していない化学薬剤の残留を最小にする。
【００２１】
[0022]蒸発装置は、ガス又は化学薬剤のバッチ又は固定の体積によって制限されず、不燃性の燻蒸薬剤の実質上連続する流れを処理領域へ提供すること及び／又は燻蒸処理の完了まで提供することを可能にすることが有利である。
【００２２】
[0023]加熱器は、ガス流を所定の温度まで加熱するように提供され、この温度は、少なくとも一部には化学薬剤の組成及び／又はガスの組成を参照して定められる。加熱器は、加熱器の機能を制御し、所定の温度の高温ガス流を生じさせるために必要とされるレベルで温度を維持するために、制御手段と通信することができることが望ましい。
【００２３】
[0024]好ましい実施形態では、高温ガス流が混合チャンバへ誘導されるとき、高温ガス流を第１の高温ガス流及び第２の高温ガス流に分割することができる。第１の高温ガス流は、第１のチャンバ入口で混合チャンバに入ることができ、第２の高温ガス流は、第２のチャンバ入口で混合チャンバに入ることができる。第１及び第２の高温ガス流は、互いに対して異なる方向で混合チャンバに入ることができる。
【００２４】
[0025]一実施形態では、混合手段は混合チャンバである。化学薬剤流は、第１のチャンバ入口又はその付近で、ノズルを介して混合チャンバに入ることができる。ノズルは、混合チャンバに入るときに化学薬剤を実質上噴霧することができ、したがって混合チャンバに入る化学薬剤流は粒子流である。化学薬剤流の噴霧は、高温ガス流に接触すると実質上瞬時に粒子流中の粒子を蒸発させることができるため、蒸発プロセスを助けることが有利である。
【００２５】
[0026]化学薬剤流の蒸発は、化学薬剤粒子流を第１の高温ガス流に接触させることから始めることができる。第２の高温ガス流は、その結果得られる蒸発した化学薬剤に接触し、ガス／薬剤混合物を形成することができる。ガス／薬剤混合物は、少なくとも一部には第２の高温ガス流の流れの方向によって、混合チャンバの外方へ誘導することができる。蒸発したガス／薬剤混合物又は燻蒸剤は、混合チャンバから出口を通って、処理を必要とする領域、体積、又は表面へ放出することができる。
【００２６】
[0027]本開示の蒸発装置は、携帯型とすることができ、蒸発した燻蒸剤の現場での生成及び適用を可能にすることが有利である。
【００２７】
[0028]一実施形態では、蒸発装置はバックパック構造に取付け可能とすることができ、作業者が装置の機能構成要素を装着することを可能にする。この実施形態では、混合手段は、噴霧ノズルとすることができ、この噴霧ノズルに別個のガス及び化学薬剤ラインが誘導される。
【００２８】
[0029]さらに、蒸発装置は、ガス及び／又は薬剤のタイプの点でも体積の点でも、ガス又は化学薬剤の制限された供給源によって抑制されない。これは、それだけに限定されるものではないが、建造物及びコンテナ、封止型及び半封止型チャンバ、様々な機器及び材料、土壌、農業／園芸作物、並びに様々な表面の燻蒸又は駆除処理を含めて、広く多様な範囲の処理適用で役立つように、蒸発装置に柔軟性及び多用性を提供することが有利である。
【００２９】
[0030]したがって、さらなる態様によれば、燻蒸による処理方法が提供され、この方法は、ガス流を加熱して高温ガス流を提供することと、高温ガス流を化学薬剤流に接触させることとを含み、化学薬剤流の少なくとも一部が蒸発し、以て蒸発した化学薬剤が、処理を必要とする領域に適用される。
【００３０】
[0031]好ましい実施形態では、蒸発した化学薬剤は、高温ガス流と混合されてガス／薬剤混合物を形成し、ガス／薬剤混合物は、処理を必要とする領域に適用される。
【００３１】
[0032]本開示は、燻蒸及び駆除能力を効率的且つ好都合に提供しながら、同時に化学薬剤の可燃性及び取扱いに関係するものを含む健康及び安全上の問題を軽減することが有利である。
【００３２】
[0033]本開示をより容易に理解するために、実施形態について添付の図面を参照して例として次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施形態による蒸発装置の上方からの斜視図である。
【図２】図１の蒸発装置内の構成要素の斜視図である。
【図３】図１及び図２の蒸発装置の流れ構成要素の斜視図である。
【図４】図１〜図３の蒸発装置の概略図である。
【図５】第２の実施形態による蒸発装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
[0039]図１〜図４をまず参照すると、燻蒸剤として適用するために化学薬剤、典型的には液体化学薬剤を蒸発させる際に使用するための蒸発装置１０の第１の実施形態が示されている。記載の蒸発装置１０は、普通なら燻蒸剤としての使用には適さない又は望ましくないはずの可燃性などの特性を有する化学薬剤の蒸発に特に有用である。しかし、蒸発装置１０は、それだけに限定されるものではないが、ギ酸エチル、臭化メチル、１，３−ジクロロプロペン、クロルピクリン、及び酸化プロピレンを含む、燻蒸剤として使用されることが所望されるあらゆる化学薬剤の蒸発に有用である。
【００３５】
[0040]蒸発装置１０は、第１の導管１４を介して化学薬剤の供給源（図示せず）と流体連通するように配置することができるポンプ１２を含む。化学薬剤の供給源は、装置１０の外部に装置１０から離れて位置しており、装置１０が任意の供給源又は任意のサイズの容器からの化学薬剤を吸引、誘導、及び利用することを可能にし、実質上制限されない化学薬剤の供給源を装置１０に提供する。これは、デバイス自体の一部を形成する容器、缶、又は他のそのようなチャンバの体積によって化学薬剤の体積、したがって蒸発デバイスの適用範囲が制限される従来技術の蒸発デバイスに比べて、大幅な利点を提供する。また、化学薬剤の供給源を装置１０から離して維持することで、安全上の利点も提供し、以て使用後に装置１０内に化学薬剤がほとんど残らず、毒性及び／又は可燃性のリスクを軽減する。
【００３６】
[0041]いくつかの知られている蒸発デバイスでは、使用のたびに作業者が固定量の化学薬剤を測定してデバイスの容器へ導入する必要があり、化学薬剤の取扱いを必要とし、潜在的に有毒な物質への露出のリスクを増大させる。本装置１０によれば、作業者が固定量の化学薬剤を測定して導入する必要がないため、このリスクが低減される。これらの知られている蒸発デバイスは、典型的に、容器内の化学薬剤の加熱を実施する。化学薬剤の適用と適用の間で容器が十分に冷却されていない場合、化学薬剤を容器へ導入すると、薬剤が容器内の高温の要素に接触して蒸発する。したがって、デバイスから固定量の化学薬剤がなくなった後、再び充填することができるまでデバイスを停止して冷却しなければならない。本装置１０では、化学薬剤のそれぞれの適用と適用の間で冷却期間を提供する必要がなく、以て強化された動作効率を可能にする。
【００３７】
[0042]第１の導管１４は、ポンプ１２の作用を介して化学薬剤を液体薬剤供給源から装置１０へ輸送するのに適当な長さ及び組成である。第１の導管１４は、シリコーン、ポリエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、又はテフロンなど、顕著な劣化なく有機溶剤などの化学薬剤を輸送することが可能な材料から構成されることが望ましい。
【００３８】
[0043]ポンプ１２は、化学薬剤を装置１０へ吸引及び誘導するように動作する。一実施形態では、ポンプ１２は、空気作動式の膜ポンプとすることができ、ガス源（図示せず）からの圧縮空気、窒素、又は他の好適なガス、望ましくは不活性ガスによって、ポンプ１２に動力を供給することができる。ガス源は、装置１０の外部に位置する。空気作動式のポンプが、有利な安全機構を提供し、以てポンプ１２の動作は、不活性ガス源の流れが中断又は休止した際には止まり、同時に装置１０への化学薬剤の供給も停止する。
【００３９】
[0044]ポンプ１２は、混合手段と流体連通することができ、この実施形態では、混合手段は混合チャンバ３６である。ポンプ１２から混合チャンバ３６へ第２の導管１５を介して液体化学薬剤を誘導することができ、第２の導管１５は、第１の導管１４と同じ材料から構成することができる。計測手段（図示せず）が、混合チャンバ３６への化学薬剤の流量を制御し、燻蒸処理における化学薬剤の投与量を制御するのを助けることができる。流量は、少なくとも一部には処理適用で使用される化学薬剤のタイプ及び／又は処理適用の性質を参照して、特定の処理適用に対して選択することができる。
【００４０】
[0045]図１及び図３に示す実施形態では、混合チャンバ３６は、第１の端部４０及び第２の端部４２を有する細長い本体３８を備える。混合チャンバ３６はまた、その第１の端部４０に隣り合って本体部分３８から外方へ実質上直交して延びるネック部分４４を有する。ネック部分４４は、入ってくるガス／化学薬剤流の隙間のための領域を提供し、前記流れの予想サイズを収容することができる距離をあけて本体部分３８から外方へ延びることが望ましい。混合チャンバ３６は、ステンレス鋼などの任意の好適な材料から構成することができる。
【００４１】
[0046]第２の導管１５は、ポンプ１２を混合チャンバ３６へ連結し、ネック部分４４に位置する第１のチャンバ入口４６を介して混合チャンバ３６へ化学薬剤を輸送して導入する。図１及び図３に示す実施形態では、第１のチャンバ入口４６は、ネック部分４４の頂部に位置する。第１のチャンバ入口４６には、ノズル５６、好ましくは空気噴霧又は直圧ノズルが設けられる。化学薬剤の流れがノズル５６を通って混合チャンバ３６に入り、混合チャンバ３６に入る際に化学薬剤は分解又は噴霧され、したがって微粒子の流れが混合チャンバ３６のネック部分４４に入る。典型的に、これらの粒子の直径は約５０〜１５０μｍである。粒子サイズは、液体及び／又は気体の圧力並びにノズルの直径などのパラメータに応じて変動することができる。粒子の流れは混合チャンバ３６のネック部分４４に入り、細長い本体３８の方へ噴霧される。
【００４２】
[0047]装置１０は、入口１８を介してガス源と流体連通している空気レギュレータ１６をさらに含む。空気レギュレータ１６はガスの圧力を制御し、ガスの圧力は、安定した流量のガスを装置１０へ提供するために、約２バール以上とすることができる。
【００４３】
[0048]ガス源は、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、又は空気のうちの１つ又は複数を含む不活性ガスの供給源であることが好ましい。ガス源は、シリンダなどの圧縮ガスを貯蔵するのに好適な容器又はタンク内に設けることができ、そのような容器の体積は、燻蒸剤としての化学薬剤の少なくとも１回の処理適用に十分な量のガスを提供する。別法としてガス源は、大気から抽出することによって必要に応じて十分な量の不活性ガスを生成することが可能なガス生成器である。非限定的な例としては、圧力変動吸着法（ＰＳＡ）又は膜分離（ＭＳ）窒素生成器が挙げられる。一実施形態では、ガス源は、高品質（９９％超）の窒素ガスを生じさせることが可能な窒素生成器である。窒素生成器は、１列の特別に設計された濾過膜を介して、乾燥、濾過、及び加熱された空気を提供する。これらの膜は、ＣＯ２及びＯ２排気ガスから窒素を分離し、送達パイプ又は他の好適な導管へ窒素を通し、空気レギュレータの入口１８及び装置１０へ送達する。
【００４４】
[0049]空気レギュレータ１６は、加熱器２０と流体連通しており、また第１のガス導管２２を介してポンプ１２と流体連通している。空気レギュレータ１６は、空気レギュレータ１６から加熱器２０及びポンプ１２へガスを誘導することを可能にする。第１のガス導管２２は、空気レギュレータ１６から単一の導管として延び、２つに分かれてポンプ１２及び加熱器２０の両方へガスを送達する。第１のガス導管２２のうちポンプ１２につながる部分は、入ってくる化学薬剤の圧力を調節するために、直列の調整可能なバルブを備えることができる。ガスは、加熱器入口２６を通って第１の端部２４又はその付近で加熱器２０に入る。
【００４５】
[0050]図１及び図３に示す実施形態では、加熱器２０は直列の空気加熱器である。理論上、加熱器２０は、加熱器２０内へ導入される空気又はガスの実質的な空気流及び急速加熱のために設計される。加熱器２０は、加熱器２０内へ導入されるガスを相当な高温まで加熱しながら、加熱器２０の外部の周囲温度を実質上維持することが可能であることも好ましい。加熱器２０は、単相電源などの電源（図示せず）から給電される。
【００４６】
[0051]加熱器２０は、制御手段３０によって所望の温度にプログラム可能である。制御手段３０は、プログラム可能論理コントローラ（ＰＬＣ）とすることができる。制御手段３０は、加熱器２０のオン／オフ機能並びに温度管理の両方を制御する。温度は、少なくとも一部には任意の特定の燻蒸処理プロセスで使用される特有の化学薬剤を参照して管理される。たとえば、化学薬剤がギ酸エチルである場合、加熱器２０は、約１８０℃〜約２５０℃の温度まで、又は処理領域への蒸発した化学薬剤の流量を増やすことが必要とされる場合は最高約３００℃まで、加熱するようにプログラムされる。化学薬剤の沸点が高ければ高いほど、化学薬剤を蒸発させるために必要とされるエネルギーは大きくなる。ギ酸エチルは、燻蒸で最も一般に使用される市販の化学薬剤で最高の沸点を有する。したがって、装置１０は、それだけに限定されるものではないが臭化メチル及び酸化プロピレンなどの沸点がより低い他の化学薬剤を蒸発させるために使用することができる。装置１０は、使用中に加熱器２０の温度を適当に調整及び制御することによって、可燃性及び不燃性の化学薬剤を含む様々な化学薬剤を蒸発させるために使用することができる。
【００４７】
[0052]ガスは、第１の端部２４又はその付近で加熱器２０に入り、加熱器２０内で所望の温度まで加熱することができ、加熱器出口３２を通って第２の反対側の端部２８又はその付近で出る。ガスは、約１〜８バールの範囲内の圧力で加熱器２０の内外へ流れる。典型的な燻蒸適用は、約２〜３バールの流量を必要とするが、これは処理領域の体積及び燻蒸剤の所望の適用量に応じて変動させることができる。出口３２は、第２のガス導管３４と流体連通しており、第２のガス導管３４は絶縁することができ、混合チャンバ３６の方へ延びて、混合チャンバ３６へ高温ガスを輸送する。
【００４８】
[0053]第２のガス導管３４が混合チャンバ３６に接近すると、導管３４は２つの別個のチャネルに分かれて、高温ガス流を第１の高温ガス流５０及び第２の高温ガス流５２に分割する。第１の高温ガス流５０は、ネック部分４４に位置する第１のチャンバ入口４６で、混合チャンバ３４へ誘導される。
【００４９】
[0054]第２の高温ガス流５２は、混合チャンバ３６の第１の端部４０又はその付近に位置する第２のチャンバ入口４８を介して、混合チャンバ３６に入る。この配置では、第２の高温ガス流５２は、第１の高温ガス流５０が入る方向とは異なる方向に、混合チャンバ３６へ誘導することができる。これらの図に示す実施形態では、第２の高温ガス流５２は、第１の高温ガス流５０が入る方向に実質上直交して、混合チャンバ３６へ誘導される。
【００５０】
[0055]第１の高温ガス流５０は、ノズル５６を介して又はノズル５６に隣り合って、混合チャンバ３６に入ることができ、ノズル５６を通って混合チャンバ３６へ化学薬剤流が導入され、化学薬剤粒子流として入る。したがって第１の高温ガス流５０は、混合チャンバ３６のネック部分４４内で化学薬剤粒子流に接触し、化学薬剤流の蒸発を始める。ネック部分４４に入って第１の高温ガス流５０に接触する前にノズル５６を介して薬剤を噴霧することで、蒸発プロセスを助け、その後、第１の高温ガス流５０に接触すると、化学薬剤粒子の蒸発は本質的に瞬時に発生することが有利である。
【００５１】
[0056]したがって、化学薬剤の蒸発は、混合チャンバ３６のネック部分４４内で始まる。蒸発した化学薬剤は細長い本体部分３８の方へ進み、蒸発した化学薬剤は細長い本体部分３８で第２の高温ガス流５２に接触して交差し、第２の高温ガス流５２は、蒸発した薬剤及び／又は第１の高温ガス流５０の流れに実質上直交して、本体部分３８に入る。第２の高温ガス流５２はキャリアガスの流れを提供し、以てキャリアガスと蒸発した化学薬剤との混合は、第２の高温ガス流５２が入ってくる点付近で発生し、化学薬剤／ガス蒸気の混合物を生じさせる。混合チャンバ３６への第２の高温ガス流５２の流れは、典型的に、約２バール以上の圧力で生じることができるが、大容量の処理適用の場合は約６バールまで増大させることができる。
【００５２】
[0057]蒸発した化学薬剤と第２の高温ガス流５２との接触及び交差により、著しい乱流が生じ、蒸発した化学薬剤と第２の高温ガス流５２によって提供されるキャリアガスとを効果的に混合する。化学薬剤流及び第１の高温ガス流５０及び第２の高温ガス流５２のこの混合は、混合チャンバ３６のネック部分４４及び本体部分３８の両方で化学薬剤の急速な相変化を容易にする。
【００５３】
[0058]化学薬剤／ガス混合物は、第２の高温ガス流５２によって混合チャンバ３６の本体部分３８を通ってその第２の端部４２の方へ誘導することができる。化学薬剤／ガス混合物は、出口５４を通って混合チャンバ３６を出る。出口５４は、化学薬剤／ガス混合物を外方へ処理領域の方へ動かして処理領域に入れ、化学薬剤の凝縮を最小にするのに十分な圧力を維持するのに十分なサイズのアパーチャを有することができる。出口５４は、処理を必要とする領域へ化学薬剤／ガス混合物を送達する絶縁送達チューブ（図示せず）へ、好適な手段によって連結することができる。送達チューブは、化学薬剤／ガスを処理領域へ送達するのに十分な長さであるが、出口５４から処理領域へ進むときに蒸気の著しい冷却及び再凝縮を防ぐのに十分に短く、適当なサイズの直径を有する。
【００５４】
[0059]装置１０、特にポンプ１２、空気レギュレータ１６、加熱器２０、及び混合チャンバ３６の前述の構成要素は、ハウジング６０内に保持又は他の方法で収容することができる。ハウジング６０は、枠及びカバーを備えることができる。図１〜図３に示す実施形態では、ハウジング６０はポリマーケースを備える。ポリマーケースは、軽量で耐水性、耐衝撃性、及び防塵性を有することができることが望ましい。したがって、蒸発装置１０は、実質上小型で輸送可能なユニットとして提示することができる。携帯性により、装置１０を１つの処理箇所から別の箇所へ単独の作業者によって容易に動かすことが可能になる。蒸発装置１０の携帯性及び簡潔さにより、小さい穀物サイロなどの小さい領域、並びに倉庫、建造物、及び船倉などのより大きい領域での使用が可能になる。
【００５５】
[0060]図２を次に参照すると、さらなる実施形態が示されており、装置１０１はバックパック構造に取付け可能であり、作業者が燻蒸処理適用中に装置１０１の機能構成要素を自身の背中に装着することを可能にする。この実施形態では、混合手段は噴霧器ノズル５６である。噴霧器ノズル５６は、ランス５８の端部に位置することができ、ノズル５６の動作は、手動トリガなどのアクチュエータ（図示せず）によって制御することができる。
【００５６】
[0061]この実施形態では、高温ガス流５０が加熱器２０から出て、噴霧器ノズル５６へ誘導される。第２の液体導管１５が、化学薬剤を別個の流れとして噴霧器ノズル５６の方へ誘導する。ノズル５６へ向かってノズル５６を通るガス流及び化学薬剤流の流れは、手動トリガを押し込むことによって開始し、トリガを解放することによって停止することができる。
【００５７】
[0062]作業者は、処理すべき領域の方へノズル５６を誘導し、ランス５８の端部及びノズル５６を処理すべき表面から約３０〜６０ｃｍ離して保持する。高温ガス流及び化学薬剤流はノズル５６内で接触し、その際、高温ガス流は化学薬剤流に接触して化学薬剤流と混合し、化学薬剤を部分的に蒸発させ、流体を微粒子に分割する。蒸発した化学薬剤、高温ガス、及び化学薬剤の粒子の混合物が、部分的に蒸発した噴霧としてノズル５６から出る。
【００５８】
[0063]したがって、ガス及び化学薬剤の組み合わせた混合物を薄い膜として表面に適用することができ、これは表面に湿った外観を与えるが、処理されている表面から急速に蒸発することができる。高温ガス流の適用によって上昇する処理表面の表面温度を使用して、化学薬剤の蒸発を完了する。
【００５９】
[0064]この実施形態の他の構成要素は、実質上第１の実施形態に関して上述したとおりであり、１つ又は複数の構成要素の重量は実際的に可能な限り最小にする。ガス源及び化学薬剤源は、装置１０１の外部に位置するままにすることができ、作業者の動きは、これらの供給源への取付けによってのみ制限される。別法として、ガス源及び化学薬剤源は、ガス及び／又は化学薬剤の容器を装置１０１に取り付けることなどによって、比較的小さく抑制された量で提供することができ、これらの供給源は、実質上上述したように装置１０１の構成要素に連結される。
【００６０】
[0065]この実施形態は、バルク商品などの材料が容器内へ導入された後に害虫侵入のリスクを軽減するための空の容器の処理を含む表面への適用に特に有用である。
【００６１】
[0066]使用の際、化学薬剤の供給源及びガス源はそれぞれ、装置１０及び処理を必要とする領域の近くに配置される。ガス源及び化学薬剤源はそれぞれ、空気レギュレータ入口１８及び第１の液体導管１４を介してそれぞれ装置１０に連結される。ガス源が窒素生成器などのガス生成器である場合、ガス源は、必要とされるガス純度が実現されるまで起動される。ガス源が窒素であるとき、９９％を超える、より好ましくは約９９．４％を超える、窒素純度が実現されることが好ましい。
【００６２】
[0067]化学薬剤は、ポンプ１２の作用によって装置１０内へ吸引し、第１の液体導管１４及び第２の液体導管１５を通って混合チャンバ３６の第１のチャンバ入口４６でノズル５６の方へ誘導することができる。ガスは、空気レギュレータ１６によってガス源から加熱器入口２６の方へ第１のガス導管２２を介して誘導することができる。加熱器２０は、制御手段３０によって、スイッチオンして所定の温度まで加熱するように動作することができ、所定の温度は、少なくとも一部には処理適用で使用される化学薬剤及び／又はガス源を参照して定められる。
【００６３】
[0068]ガスは、加熱器２０内で所定の温度まで温められる。高温ガスは、加熱器出口３２を介して出て、第２のガス導管３４を介して混合チャンバ３６の方へ誘導され、第１の高温ガス流５０及び第２の高温ガス流５２に分割された後、混合チャンバ３６に到達する。第１の高温ガス流５０は、第１のチャンバ入口４６を介して混合チャンバ３６に入り、第１の高温ガス流５０は、ノズルを介して混合チャンバ３６に入る化学薬剤の液体粒子流によって接触され、液体粒子を蒸発させる。
【００６４】
[0069]蒸発した化学薬剤粒子は次いで、混合チャンバ３６に入ってくる第２のガス流５２によって接触される。第２の高温ガス流５２は、混合チャンバ内で蒸発した化学薬剤粒子と混合し、蒸発した化学薬剤／ガス混合物を形成する。この蒸発した化学薬剤／ガス混合物は、処理領域への適用に好適な燻蒸剤である。
【００６５】
[0070]薬剤／ガス混合物は、混合チャンバ３６の第１の端部４０から第２の端部４２の方へキャリアガスとして作用する第２の高温ガス流５２の動きによって、混合チャンバ出口５４の方へ誘導されて混合チャンバ出口５４から出る。化学薬剤／ガス混合物は、絶縁送達チューブによって処理領域へ誘導及び適用される。
【００６６】
[0071]処理領域への燻蒸処理の完了後、装置１０をスイッチオフ又は電源遮断し、ガス及び化学薬剤の流れを止めることができる。装置１０は、必要に応じて、後の任意の時間にさらなる処理適用で使用することができる。
【００６７】
[0072]さらなる処理適用で、前の適用で使用された化学薬剤とは異なる化学薬剤の使用を必要とする場合、まず装置１０を一掃して、第１の化学薬剤の残留物を除去することができる。化学薬剤が装置１０内に貯蔵されておらず、どの適用でも化学薬剤の蒸発が実質上完了しているため、使用後の装置１０内に化学薬剤の残留物はほとんど残らないことが有利である。したがって、異なる化学薬剤を使用することを可能にするために装置１０を一掃又は他の方法で清浄にすることは、化学薬剤ではなく標準的な動作手順によって好適な溶剤、たとえば水を汲み上げて様々な構成要素を通って装置１０内へ流すのと同等に簡単に行うことができる。前記溶剤を一掃する好適な期間後、完全に異なる化学薬剤によって装置１０を使用することができる。
【実施例】
【００６８】
実施例１：出荷容器の燻蒸
[0073]本開示の装置１０を使用して、汎用の標準的な出荷容器（３０〜６０ｍ３）を処理し、ギ酸エチルの９０ｇ／ｍ３の標的濃度を実現した。次に、ドラム内に収容された液体ギ酸エチルの体積を装置１０へ配置した。ポンプ１２から延びる第１の液体導管１４を、ドラムの蓋を通ってドラムの底部へ挿入した。あらゆる粒子がポンプ１２へ吸引されるのを防止するために、第１の液体導管１４の端部に沈殿物フィルタを取り付けた。
【００６９】
[0074]入口１８を介して空気レギュレータ１６に窒素源を連結し、窒素ガス流として加熱器２０へ誘導した。２つの閉じた出荷容器ドア間に配置されたマニホルドに混合チャンバ３６の出口５４を連結し、次に送達チューブに連結した。マニホルドは、蒸発したギ酸エチルを出荷容器へ誘導するように製作した。
【００７０】
[0075]制御手段３０を介して蒸発装置１０を起動し、加熱器２０をスイッチオンし、窒素ガス流を約２００℃まで加熱するように加熱器２０を設定する。混合チャンバ３６内で高温窒素ガス流をギ酸エチル流に接触させ、ギ酸エチルを蒸発させ、高温窒素ガスと混合して、ギ酸エチル／窒素ガス混合物を生じさせた。
【００７１】
[0076]ドラム内の液体ギ酸エチルの体積が蒸発装置１０によって消費及び蒸発され、容器へ誘導されるまで、ギ酸エチル及び窒素ガス混合物を毎分４００ｍＬの流量及び２．５バールの圧力で、容器に適用する。次いで装置１０はオフにし、窒素ガスの流れを停止した。送達チューブを出口５４及び装置１０から取り外し、容器を実質上封止して、燻蒸露出期間を始めた。
【００７２】
実施例２：臭化メチル及び酸化プロピレンによる燻蒸
[0077]本開示の装置１０を実質上実施例１に記載のように動作させ、様々な化学薬剤を蒸発させて、燻蒸による処理を必要とする領域への適用に好適な燻蒸薬剤又は調合物を生じさせる装置１０の能力を確認した。
【００７３】
[0078]液体臭化メチル（沸点３．５６℃）の体積を、第１の液体導管１４を介して装置１０と流体連通するように配置した。窒素源を連結し、装置１０を上述したように起動して、窒素ガス流を加熱し、液体臭化メチルを装置１０内へ吸引及び誘導した。高温窒素ガス流を臭化メチル流に接触させ、臭化メチルを蒸発させ、高温窒素ガスと混合して、不燃性臭化メチル／窒素ガス混合物を形成した。その結果得られたガス混合物は、燻蒸剤調合物としての使用に好適であり、１リットル／分の流量で適用した。
【００７４】
[0079]臭化メチル蒸発試験の完了後、臭化メチルの代わりの体積の水を装置１０に流すことによって、臭化メチルを装置１０から一掃した。
【００７５】
[0080]次に、酸化プロピレン（沸点３５℃）の体積と流体連通するように装置１０を配置した。前述したように、窒素源を連結し、装置１０を起動した。液体酸化プロピレンの流れを高温ガス流に接触させ、蒸発させ、高温窒素ガスと混合させて、不燃性の酸化プロピレン／窒素ガス混合物を形成した。その結果得られるガス混合物は燻蒸剤調合物としての適用に好適なままであり、０．８５リットル／分の流量で適用した。
【００７６】
[0081]これらの試行は、装置１０が様々な化学薬剤から不燃性の燻蒸剤調合物の蒸気を生じさせることができることを実証する。臭化メチルは、最も一般に使用される世界的な農業用液体燻蒸剤の１つである。酸化プロピレンは、乾燥果物及び木の実の低温殺菌に広く使用されている。ギ酸エチルは、上述したように、幅広い適用性を有する。装置１０によって広範囲の化学物質を使用する能力は、実質上制限されない範囲の燻蒸解決策を提供することが有利である。上述した試行は、装置１０がギ酸エチルを効果的に蒸発させて不燃性の燻蒸剤調合物に変換することができることを実証する。装置１０はまた、沸点がより低い他の化学薬剤を蒸発させることもできる。装置１０は、約１２０℃以下の沸点を有する任意の液体を蒸発させ、その液体から不燃性の燻蒸剤の蒸気を生じさせることが可能であると考えられる。装置１０はまた、主に使用中の加熱器２０の温度を増大させることによって、必要とされるより沸点が高い液体を蒸発させることが可能であると考えられる。
【００７７】
実施例３：出荷容器の表面処理
[0082]本発明のバックパックの変種を使用して、汎用の標準的な出荷容器（３０〜６０ｍ３）を、ギ酸エチル及び窒素ガスの組み合わせた混合物によって処理した。窒素ガスを約１８０℃の温度まで加熱して、高温窒素ガスの流れを形成した。ランスに位置する手動トリガを押し込むことによって、高温窒素ガス流及び液体ギ酸エチル流を、ランスの端部に位置する噴霧ノズルの方へ誘導し、ポンプがそれぞれの流れを始めることを可能にした。
【００７８】
[0083]噴霧ランスの端部を処理すべき表面又は領域の約３０〜６０ｃｍ上で保持し、処理すべき表面又は領域の方へ誘導した。高温ガス及び液体ギ酸エチルの組み合わせた混合物を表面に薄い膜として適用し、湿った表面の外観を与え、適用直後に表面を急速に蒸発させた。湿った表面の最初の外観は、表面のどの区分をすでに処理したかに関する表示を作業者に提供した。
【００７９】
[0084]ガス及びギ酸エチルの混合物を毎分の４００ｍＬ及び２．５バールの圧力の流量で適用し、ギ酸エチルの９０ｇ／ｍ３の標的濃度を実現した。
【００８０】
実施例４：出荷容器内のギ酸エチル濃度の監視
[0085]約８０％の容量が装填された２０’の出荷容器内でギ酸エチル及び高濃度の窒素ガスによる燻蒸を使用して、本開示の装置の試行を実施した。９９％の純粋窒素を現場で生成するために、膜分離窒素生成器を使用した。
【００８１】
[0086]試行を始める前に、３つの監視ラインを出荷容器内に配置した。監視ラインは、ガス検出デバイスに取り付けられたポンプを介して、容器からガスサンプルを吸引することを可能にした。この試行では、０〜５体積％の濃度のギ酸エチルを測定するための特有のセンサを備えたＧ４６０ガス検出デバイスを使用した。出荷容器の（ｉ）後方床、（ｉｉ）中心中央、及び（ｉｉｉ）前方ヘッド空間に、監視ラインを配置した。装置によって生成されるギ酸エチル蒸気を容器の内部に適用することを容易にするために、出荷容器のドア間に特別な適用マニホルドを設けた。
【００８２】
[0087]この試行には、体積３リットルの９９％純粋の食料グレードのギ酸エチルを使用した。上述したように、この体積のギ酸エチルを装置によって蒸発させた。３リットルのギ酸エチルを蒸発させて適用するのにかかる時間は、加熱器が温まる期間を含めて４０分であった。適用プロセスの完了後、１組の初期ガス濃度の読取りを得た。これらの初期読取りでは、３つすべての試験場所において、５体積％又は５０，０００ｐｐｍに近接するギ酸エチルのレベルを観察し、Ｇ４６０ガス検出デバイスの測定範囲が０〜５体積％であることに留意した。これらの初期測定は、容器全体にわたってギ酸エチル蒸気の分布が均一であることを示した。
【００８３】
[0088]５時間の露出期間後、第２の組のガス濃度の読取りを得た。これらの測定でもまた、ガス検出デバイスの最大範囲に近接していることを観察した。これらの読取りが５％に近接していたため、この読取り直後に監視ラインを除去し、モニタ内のギ酸エチルセルを過飽和から保護した。
【００８４】
[0089]以下のグラフは、適用の完了（０時間）から適用後５時間の監視箇所のそれぞれにおけるギ酸エチル濃度測定の変化を示す。
【表１】
2020524526.tif 000003
【００８５】
[0090]本開示の広い一般範囲から逸脱することなく、前述の実施形態に多数の変形及び／又は修正を加えることができることが、当業者には理解されよう。したがって、本実施形態は、あらゆる点で限定ではなく例示であると考えられたい。
【図１】
2020524526.tif 000004
【図２】
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【図３】
2020524526.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2020524526.tif 000011