УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПАРЕНИЯ ЖИДКОСТИ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ
DEVICE FOR LIQUID EVAPORATION AND RELEVANT METHOD

Настоящее изобретение относится в целом к устройствам, позволяющим провести стерилизационную обработку помещений или растительного материала, в частности, паром эфирных масел или летучими синтетическими продуктами. В случае продуктов питания, таких как фрукты и овощи, обработка направлена на продление их сроков хранения. В случае помещений обработка направлена на их дезинфицирование.
Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству для повышения влажности в помещениях или складах для хранения растительного материала.
WO 2009/144465 описывает возможность применения паров эфирных масел, например эфирных масел, экстрагированных из плодов цитрусовых, для обработки свежих пищевых продуктов и для прекращения или задержки размножения микроорганизмов, загрязняющих эти продукты.
Промышленная обработка таких пищевых продуктов, как фрукты и овощи, хранящихся в хранилищах, теплицах или бункерах, требует продуцирования значительных количеств пара. Кроме того, пар не должен конденсироваться и образовывать капли эфирных масел, летучих синтетических продуктов или воды, которые могут осаждаться на пищевые продукты. Действительно, такой осажденный конденсат может быть фитотоксичным.
В связи с этим имеется потребность в устройстве, которое может создавать значительное количество пара без какого-либо риска конденсации.
С этой целью изобретение, согласно его первому аспекту, относится к устройству для испарения жидкости, включающему в себя:
- емкость для жидкости,
- элемент поглощения жидкости и
- элемент создания потока газа, направленного к элементу поглощения;
отличающемуся тем, что элемент поглощения содержит множество поглощающих полос, способных удерживать жидкость.
Благодаря тому, что элемент поглощения содержит множество поглощающих полос, образуется значительная поверхность контакта между потоком газа и элементом поглощения, и тем самым значительная поверхность для испарения жидкости. Кроме того, поглощающие полосы предпочтительно расположены на таком расстоянии друг от друга, что элемент поглощения способен обеспечить значительное пространство для прохождения потока газа. Таким образом, устройство согласно изобретению позволяет испарять большое количество жидкости.
Обычно жидкость содержит, по меньшей мере, одно эфирное масло. Например, жидкость включает в себя эфирное масло, выбранное из группы мятного масла, тимьянового масла, масла орегано. В одном варианте осуществления изобретения жидкость содержит один из компонентов этих масел, выбранный из L-карвона, эвгенола, гераниола, тимола или карвакрола.
В другом варианте осуществления изобретения жидкость содержит, по меньшей мере, один летучий синтетический продукт с биоцидными свойствами, такой, как диметилнафталин, 3-децен-2-он или гексаналь.
В еще одном варианте осуществления изобретения жидкая композиция включает в себя пиретрум или синтетические пиретрины или любые летучие синтетические молекулы с биоцидными свойствами.
Обычно жидкость содержит всего один активный ингредиент без растворителя или адъюванта.
Термин "активный ингредиент" относится к эфирному маслу или летучему синтетическому продукту.
В еще одном варианте осуществления изобретения жидкость включает в себя водный или органический растворитель, в котором растворены активный ингредиент и/или один или более адъювантов. Водный растворитель является, например, водой. Органический растворитель является, например, растворителем типа, описанного в FR 2791910, или гликолями, дигликолями и их соответствующими сложными эфирами. Адъюванты представляют собой, например, вещества, способные переносить активный(ые) ингредиент(ы) или обеспечивать эффект разбавления.
В еще одном варианте осуществления изобретения жидкость включает в себя смесь нескольких жидких активных ингредиентов, например несколько эфирных масел из вышеуказанного списка или несколько синтетических продуктов из вышеуказанного списка.
В еще одном варианте осуществления изобретения жидкость включает в себя только воду. В этом случае испарение жидкой воды посредством устройства испарения согласно изобретению имеет целью повысить влажность в зоне хранения или на складе для растительного материала, из которого испаряют жидкость.
Обычно устройство способно испарять жидкость при температуре ниже 50°C, т.е. поток газа находится при температуре ниже 50°C, предпочтительно ниже 20°C, в частности, в интервале от -2°C до 12°C, в частности от 0 до 10°C. Например, поток газа находится при комнатной температуре. Таким образом, устройство согласно изобретению позволяет испарять жидкость без необходимости в нагревательном средстве. Устройство согласно изобретению не требует сопел для инжекции жидкости при высоком давлении, что обычно влечет за собой большие затраты на монтаж и не предотвращает конденсацию испаренной жидкости позднее.
Каждая полоса обычно состоит из растительных микроволокон. В одном варианте осуществления изобретения каждая полоса состоит из синтетических волокон. Например, каждая полоса состоит из 80% полиэфира и 20% полиамида.
Согласно первому варианту осуществления изобретения устройство содержит элемент для инжекции жидкости из емкости в элемент поглощения. Термин "инжекция" относится здесь к действию по введению, посредством намеренного целенаправленного воздействия, некоторого количества жидкости в элемент поглощения.
Предпочтительно элемент для инжекции содержит дозирующий насос. Такой дозирующий элемент позволяет точно управлять количеством инжектируемой жидкости. В одном варианте осуществления изобретения жидкость инжектируется посредством силы тяжести, эффекта Вентури или посредством любого другого подходящего дозирующего элемента.
Обычно дозирующий насос и элемент создания потока газа управляются посредством компьютера. В одном варианте осуществления изобретения дозирующий насос и/или элемент создания потока газа управляются вручную.
Согласно этому первому варианту осуществления изобретения каждая полоса имеет первый конец и второй конец, а элемент для инжекции имеет вход для инжекции жидкости, расположенный вблизи первого конца каждой полосы. Таким образом, жидкость инжектируется в первый конец каждой полосы и течет под действием сил тяжести вдоль каждой поглощающей полосы ко второму концу.
Согласно упомянутому первому варианту осуществления изобретения первый конец каждой полосы, как правило, расположен у полюса сферы, и каждая полоса проходит от полюса вдоль долготы сферы. Такая конфигурация позволяет оптимизировать испарение жидкости, удерживаемой в поглощающих полосах. В одном из вариантов осуществления изобретения элемент поглощения имеет коническую форму, форму в виде картофелины или любую вогнутую форму.
Согласно упомянутому первому варианту осуществления изобретения элемент создания потока газа нацелен на полюс на вогнутой стороне сферы. Упомянутая конфигурация элемента создания потока газа по отношению к элементу поглощения позволяет направить поток газа так, чтобы оптимизировать испарение жидкости. Действительно, она позволяет получить лучшее распределение потока воздуха в сравнении с поглощающими полосами, которые удерживают жидкость, подлежащую испарению.
Элемент создания потока газа представляет собой, например, вентилятор.
Согласно второму варианту осуществления изобретения поглощающие полосы расположены параллельно друг другу и проходят вдоль продольной оси, которая перпендикулярна направлению потока газа. В одном из вариантов осуществления изобретения продольная ось наклонена относительно направления потока газа. Согласно упомянутому второму варианту осуществления изобретения устройство содержит элемент хранения жидкости, соединенный с емкостью, причем второй конец каждой полосы погружен в жидкость элемента хранения, так что каждая полоса поглощает жидкость посредством капиллярного эффекта.
Согласно упомянутому второму варианту осуществления изобретения устройство содержит трубку для инжекции жидкости из емкости в элемент хранения. Как правило, инжекционная трубка, также как и элемент для инжекции согласно первому варианту осуществления изобретения, содержит дозирующий насос.
Согласно одной модификации второго варианта осуществления изобретения устройство, как и в первом варианте осуществления изобретения, содержит элемент для инжекции жидкости из емкости в элемент поглощения.
Согласно упомянутой модификации каждая полоса имеет первый конец и второй конец, а элемент для инжекции имеет выход для инжекции жидкости, расположенный вблизи первого конца каждой полосы. Таким образом, жидкость инжектируется в первый конец каждой вертикальной поглощающей полосы и течет под действием силы тяжести вдоль каждой вертикальной поглощающей полосы.
Согласно второму аспекту изобретение относится к системе для обработки помещения, содержащей:
- помещение и
- устройство для испарения по любому из предыдущих пунктов.
Согласно третьему аспекту изобретение относится к способу испарения жидкости, содержащему следующие этапы:
- поглощение жидкости посредством элемента поглощения, содержащего множество поглощающих полос, способных удерживать жидкость;
- создание потока газа, направленного к элементу поглощения;
- испарение жидкости при температуре ниже 50°C.
Другие характеристики и преимущества изобретения будут понятны из следующего подробного описания, предоставленного ниже исключительно в качестве примера осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
- фиг. 1 показывает упрощенное схематическое изображение системы для обработки помещения, содержащей первый вариант осуществления устройства испарения жидкости согласно первому варианту осуществления изобретения, и
- фиг. 2 показывает упрощенное схематическое изображение системы для обработки помещения, содержащее второй вариант осуществления устройства испарения жидкости согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг. 1 является видом в изометрии устройства 10 для испарения жидкости согласно первому варианту осуществления изобретения.
Такое устройство 10 обычно применяют для стерилизации помещения 12 или хранилища для растительного материала, такого как теплица, если жидкость, подлежащая испарению, содержит, по меньшей мере, одно эфирное масло. Если жидкость, подлежащая испарению, содержит только воду, такое устройство 10 применяют для повышения влажности в помещении 12 или хранилище.
Устройство 10, показанное на фиг. 1, содержит:
- емкость 14 для жидкости;
- элемент 16 поглощения жидкости;
- элемент 18 создания потока газа;
- элемент 20 для инжекции жидкости, способный инжектировать жидкость из емкости 14 в элемент 16 поглощения, и
- компьютер 22, управляющий элементом 20 для инжекции и элементом 18 создания потока газа.
Согласно изобретению элемент 16 поглощения содержит множество поглощающих полос 24, способных удерживать жидкость. Например, элемент поглощения содержит от 2 до 40 поглощающих полос, в частности 4-20 полос, или 6-10 полос.
Поглощающие полосы 24 элемента 16 поглощения состоят, например, из растительных микроволокон. В одном варианте осуществления изобретения поглощающие полосы 24 состоят из синтетических волокон.
Согласно первому варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 1, каждая поглощающая полоса 24 включает в себя первый конец 26 и второй конец 28. Первый конец 26 каждой поглощающей полосы 24 предпочтительно расположен на полюсе 30 сферы. Каждая поглощающая полоса 24 проходит от полюса 30 вдоль долготы сферы.
Форма поглощающим полосам 24 обычно придается с помощью давления потока газа на поглощающие полосы 24.
Элемент 18 создания потока газа предпочтительно нацелен на полюс 30 сферы. Элемент 18 создания потока газа расположен на вогнутой стороне сферы ниже нее.
В одной модификации элемент 18 создания потока газа размещен выше по потоку элемента 16 поглощения. Термин "выше по потоку" относится здесь к обычному направлению потока жидкости в устройстве 10.
Элемент 18 создания потока газа представляет собой, например, вентилятор 18.
Элемент 20 для инжекции имеет инжекционную трубку 32. Инжекционная трубка 32 является, например, трубкой, открытой с обоих концов. Один из концов определяет ввод 34 жидкости и соединен с емкостью 14. Противоположный конец определяет выпускное отверстие 36 инжекционной трубки 32. Выпускное отверстие 36 расположено вблизи первого конца 26 каждой поглощающей полосы 24. Элемент 20 для инжекции содержит дозирующий насос 38.
Ниже будет описана работа устройства 10 согласно первому варианту осуществления изобретения.
Сначала пользователь вводит в компьютер 22 установочные параметры расхода жидкости, подлежащей инжекции через дозирующий насос 38, и расхода потока воздуха, создаваемого вентилятором 18. Жидкость изначально хранится в емкости 14.
Затем элемент 20 для инжекции жидкости закачивает через дозирующий насос 38 жидкость из емкости 14 по инжекционной трубке 32 до выпускного отверстия 36.
Жидкость выходит из инжекционной трубки 32 через выпускное отверстие 36 и затем поглощается посредством поглощающих полос 24 элемента 16 поглощения. Таким образом, жидкость инжектируется в первый конец 26 каждой поглощающей полосы 24 и течет вдоль каждой поглощающей полосы 24 ко второму концу 28 каждой поглощающей полосы 24.
Одновременно вентилятором 18 генерируется поток воздуха. Поток воздуха направлен к полюсу 30 сферы, образованному поглощающими полосами 24. Вентилятор 18 находится предпочтительно на вогнутой стороне сферы, внутри сферы или ниже нее.
Наконец, жидкость, удерживаемая в поглощающих полосах 24 элемента 16 поглощения, испаряется с помощью потока воздуха, направленного к поглощающим полосам 24.
Поглощающие полосы 24 элемента 16 поглощения обеспечивают значительную поверхность испарения, а их расположение относительно друг друга облегчает прохождение потока воздуха и, тем самым, испарение значительного количества жидкости, удерживаемой в поглощающих полосах 24.
Второй вариант 110 осуществления устройства испарения жидкости согласно изобретению схематически представлен на фиг. 2.
В отличие от первого варианта осуществления, показанного на фиг. 1, поглощающие полосы 24 расположены параллельно друг другу и проходят вдоль вертикальной продольной оси.
Кроме того, устройство 110 по второму варианту осуществления изобретения содержит элемент хранения жидкости, соединенный с емкостью 14. Элемент 112 хранения представляет собой, например, бак, расположенный в помещении 12, в котором хранится жидкость. Элемент 112 хранения соединен с емкостью 14 через инжекционную трубку 114 и предпочтительно содержит дозирующий насос 116, соединенный с компьютером 22.
Элемент 112 хранения способен хранить жидкость внутри помещения 12 и предпочтительно расположен ниже поглощающих полос 24.
Согласно этому второму варианту осуществления изобретения второй конец 28 каждой поглощающей полосы 24 погружен в жидкость в баке 112. Таким образом, каждая поглощающая полоса 24 поглощает жидкость посредством капиллярного эффекта.
В этом втором варианте осуществления изобретения вентилятор 18 предпочтительно расположен так, чтобы создавать горизонтальный поток воздуха по направлению к вертикальным поглощающим полосам 24. Таким образом, поток воздуха перпендикулярен плоскости, в которой расположены поглощающие полосы 24.
В одной модификации устройство 110 согласно второму варианту осуществления изобретения содержит вышеупомянутый элемент 20 для инжекции. В этой модификации (не показана), как и при работе устройства 110 по первому варианту осуществления изобретения, жидкость закачивается посредством дозирующего насоса из емкости 14 наверх к выпускному отверстию 36 элемента 20 для инжекции. Кроме того, выпускное отверстие 36 содержит множество каналов, соединяющих инжекционную трубку 32 с первым концом 26 каждой поглощающей полосы.
Затем жидкость инжектируется в первый конец 26 каждой поглощающей полосы 24 и течет вертикально вдоль каждой поглощающей полосы 24. Затем жидкость испаряется с помощью горизонтального потока газа, нацеленного на вертикальные поглощающие полосы 24.
Таким образом, можно видеть, что способ и устройство создания потока газа согласно изобретению позволяют создавать повышенные концентрации эфирного масла, возможно чуть ниже концентрации насыщения эфирного масла в атмосфере, в течение длительных периодов времени и для больших объемов.
Тем самым предотвращается опасность конденсации эфирного масла на хранящихся продуктах и, таким образом, опасность фитотоксичности эфирного масла, так как вблизи насыщения испарения не происходит, и нет никакого риска перенасыщения.