KR100453871B1 - 목재건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 건조실이 구비된 건조기와 상기 건조실 내부에 수용된 파라핀 건조매체와 상기 건조실에 설치되어 고온의 스팀을 발생시키며 상기 파라핀 건조매체를 액상으로 가열하는 것으로서 상기 건조실 내부의 팔레트에 적재된 목재를 건조시키는 스팀보일러를 갖는 목재건조장치에 있어서, 상기 목재건조장치는, 일단이 상기 건조실의 내부 측과 연통 되도록 설치되어 상기 건조실로부터 발생되는 악취를 상기 건조실의 외측으로 배출하는 배출관과, 상기 배출관의 타단과 연결되어 상기 악취를 흡입하여 탈취시키는 냉각기를 갖는 탈취조로 이루어진 탈취수단과; 일단이 상기 건조실의 내측과 연통 되도록 설치된 분리관과, 상기 분리관의 타단과 연결되어 상기 분리관으로부터 공급된 상기 파라핀 건조매체를 수용하는 통 형상의 분리조와, 상기 분리조의 내부 바닥면으로부터 상측을 향하여 입설되는 다수의 격벽과, 상기 격벽에 의해서 형성된 계단형 수용실로 이루어져 상기 파라핀 건조매체를 상기 건조실로 분리 공급하는 분리공급수단과; 일측에 힌지축이 설치되며 상면에 적어도 하나 이상의 고정부재가 형성된 덮개를 포함하며 상기 고정부재와 연결된 케이블과, 상기 케이블을 안내하는 롤러가 설치되며 상기 건조기의 후방 영역에서 각각 입설된 한 쌍의 지주와, 상기 케이블을 권취 및 권해시키는 모터로 이루어진 덮개개폐수단과; 상기 건조실측에 공급되는 스팀의 온도와 상기 목재의 건조시간을 자동으로 제어하는 자동제어부를 더 포함하는 것을 특징으로한다. 이에 의해, 목재에 함유되어 있는 수분과 기타 증발성 물질을 증발시켜 목재를 신속하게 건조할 수 있는 이점과 아울러 비틀림등의 변형이 발생하지 않으며 코팅효과를 얻을 수 있는 목재건조장치가 제공된다.

Description

목재건조장치{Timber drying apparatus}

본 발명은, 목재건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 목재에 함유되어 있는 수분과 기타 증발성 물질을 신속하게 증발시켜 목재를 건조함과 동시에 목재 건조시 비틀림 등과 같은 변형이 발생하지 않으면서도 코팅효과가 있도록 한 목재건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 생 목재의 수분 함유량은 중량에 대해 28%~60%로서 이는 목재의 종류 및 절단시의 계절적인 조건에 따라 다르다. 따라서 목재를 유융한 제품으로 전환시키기 위해 사용된 여러 건조공정에 걸쳐 목재의 변형 및 크기가 변하지 않도록 하기 위해서 생 목재의 수분함유량을 중량에 대해 가급적 5%~10% 범위 이내로 감소시킬 필요가 있다.

이와 같이 목재의 수분을 감소시키기 위해서 다양한 장치를 이용한 목재건조가 실시되고 있다. 일반적인 방법으로는 생 목재 또는 제재 목을 노천에 적층한 후 공기 또는 햇볕에 수년 동안 노출시키는 자연건조방법이 있다.

한편 기계장치를 이용하여 목재를 건조하는 방법으로는, 고온의 열을 이용하는 로(爐)를 설치하여 목재를 건조시키는 건조장치가 있고, 터널(tunnel)공기 건조장치를 이용하여 목재를 건조하는 공기 건조장치가 있는 한편, 진공건조방법이나 심지어 목재의 표면을 태워서 탄화시키는 방법 및 장치가 알려진바 있다.

그런데, 상기와 같은 목재의 자연건조방법은, 목재를 수년동안 노천에 방치하기 때문에 자금운영 관계로 경제성이 없는 한편 지면에 접촉된 목재를 자주 이동시켜야 한다는 불편함과 아울러 특히 목재에 벌래가 발생하여 목재를 손상시키는 문제가 있다.

로(爐)장치를 통한 건조방법은, 장기간 동안 고온의 열을 분사하는 것이 요구되므로 건조비용의 증가에 따라 경제성이 없으며 목재의 건조시 목재의 균열 또는 비틀림 등의 변형이 발생하는 단점이 있다.

진공장치는 생 목재를 균일하게 열을 가열시키는데 있어 난관이 발생한다. 이와 같이 난관이 발생하는 것은 고 진공도를 부가하여 생 목재로부터 증발성 물질을 제어하지 않고 급속하게 수분을 추출하고 또한 불 균일하게 추출함으로서 외곡, 만곡 또는 균열된 틈 및 표면과열과 같은 목재에 국부적으로 물리적인 파괴나 변질을 초래하는 단점과 아울러 진공 시간이 10일~20일 소요되므로 경제성이 없다.

따라서 이상과 같은 건조장치에 의해 얻어진 목재를 사용하여 주택을 시공할 경우 수년에 한번씩 방수 및 방부처리를 하지 않으면 급격히 수명이 단축되는 폐단이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 목재에 함유되어 있는 수분과 기타 증발성 물질을 신속하게 증발시켜 빠른 시간 내에 목재를 건조할 수 있는 목재건조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 건조시 또는 건조 완료된 상태에서 균열 및 비틀림 등과 같은 변형이 발생하지 않는 목재건조장치를 제공하는 것이며, 본 발명의 또 다른 목적은, 목재의 내부 깊숙이 까지 침투한 건조매체에 의한 코팅으로 인하여 세균으로 인한 부패방지 효과를 부여할 수 있는 목재건조장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 목재건조장치의 평면도,

도 2는 도 1에 따른 확대 측 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 건조실 12 : 건조기본체

13 : 개구 14 : 단열층

15 : 덮개 16 : 모터

17,20 : 풀리 18 : 케이블

19 : 지주 21 : 힌지축

23 : 고정부재 30 : 호이스트

31 : 프레임 40 : 스팀보일러

42 : 스팀관 50 : 팔레트

60 : 분리공급수단 61 : 분리관

62 : 분리조 63 : 격벽

64 : 수용실 70 : 탈취수단

71 : 배출관 72 : 냉각기

73 : 탈취기 80 : 개폐수단

90 : 히팅수단 100 : 파라핀

101 : 목재 102 : 자동제어부

103 : 온도감지센서 104 : 지지대

상기 목적은, 본 발명에 따라, 건조실이 구비된 건조기와 상기 건조실 내부에 수용된 파라핀 건조매체와 상기 건조실에 설치되어 고온의 스팀을 발생시키며 상기 파라핀 건조매체를 액상으로 가열하는 것으로서 상기 건조실 내부의 팔레트에 적재된 목재를 건조시키는 스팀보일러를 갖는 목재건조장치에 있어서, 상기 목재건조장치는, 일단이 상기 건조실의 내부 측과 연통 되도록 설치되어 상기 건조실로부터 발생되는 악취를 상기 건조실의 외측으로 배출하는 배출관과, 상기 배출관의 타단과 연결되어 상기 악취를 흡입하여 탈취시키는 냉각기를 갖는 탈취조로 이루어진 탈취수단과; 일단이 상기 건조실의 내측과 연통 되도록 설치된 분리관과, 상기 분리관의 타단과 연결되어 상기 분리관으로부터 공급된 상기 파라핀 건조매체를 수용하는 통 형상의 분리조와, 상기 분리조의 내부 바닥면으로부터 상측을 향하여 입설되는 다수의 격벽과, 상기 격벽에 의해서 형성된 계단형 수용실로 이루어져 상기 파라핀 건조매체를 상기 건조실로 분리 공급하는 분리공급수단과; 일측에 힌지축이 설치되며 상면에 적어도 하나 이상의 고정부재가 형성된 덮개를 포함하며 상기 고정부재와 연결된 케이블과, 상기 케이블을 안내하는 롤러가 설치되며 상기 건조기의 후방 영역에서 각각 입설된 한 쌍의 지주와, 상기 케이블을 권취 및 권해시키는 모터로 이루어진 덮개개폐수단과; 상기 건조실측에 공급되는 스팀의 온도와 상기 목재의 건조시간을 자동으로 제어하는 자동제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목재건조장치에 의해 달성된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 목재건조장치의 평면도이며, 도 2는 도 1에 따른 확대 측 단면도이다.

이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 목재건조장치(1)는, 건조매체인 파라핀(100)(이하에서는 건조매체를 파라핀으로 통일함)을 수용할 수 있도록 건조실(11)을 갖는 건조기본체(12)와, 건조(11)실에 수용된 파라핀(100)을 가열 용융하는 히팅수단(90)과, 건조기본체(12)의 개구(13)를 개폐하는 개폐수단(80)을 구비하고 있으며, 건조실(11) 내부에서 발생된 악취를 탈취하는 탈취수단(70)과, 건조실(11)에 수용되어 넘치는 액상의 파라핀(100)을 수용 분리하여 건조실(11)로 공급하는 분리공급수단(60)과, 목재를 적재하여 건조실(11)에 수용 및 인출시키는 팔레트(50)를 구비하고 있다.

건조기본체(12)는 단열층(14)을 갖고 직사각 형상으로 형성되는 건조실(11)과 덮개(15)를 갖고 있으며 건조실(11)은 액상의 파라핀(100)을 수용할 수 있도록 누수 되지 않는 통 형상으로 형성된다. 건조기본체(12)의 외측에는 고온의 스팀을 발생하는 스팀보일러(40)를 설치하고 있으며, 이 스팀보일러(40)로부터 연결된 스팀관(42)은 건조실(11)의 바닥면에 노출되도록 촘촘하게 배설됨으로서 건조실(11)내부의 온도를 120℃~160℃로 유지시켜 이에 수용된 최초 고체상태의 파라핀(100)을 용융시킨다.

한편, 파라핀(100)이 용융된 건조실(11)의 개구(13)를 개폐하고 있던 덮개(15)를 열고 호이스트(30)를 동작시키면 프레임(31)에 설치되어 있는 호이스트(30)는 목재가 적재된 팔레트(50)를 지지대(104)로부터 개구(13)측으로 이동시켜 건조실(12)에 수용시킨다. 여기서, 팔레트(50)에 적재되는 목재(101)는 생목 또는 제재목이 적재된다.

건조실(12)에 수용된 목재(101)는 팔레트(50)에 적재된 상태에서 체인(도시치 않음)에 의해 묶음된 상태 그대로 액상의 파라핀(100)에 잠기게 되면 덮개(15)를 닫는다. 여기서, 체인을 이용하여 목재(101)를 묶는 것은 건조실(11) 내부에서 액상의 파라핀(100)에 의해 목재(101)가 건조될 때 비틀림과 같은 변형을 미연에 방지할 수 있기 때문이며, 가능하면 목재(101)가 수축되는 것과 동시에 팔레트(50)의 목재를 자동으로 긴장시킬 수 있는 가압장치(도시치 않음)를 적층된 목재의 상부에 설치하는 것이 바람직하다.

덮개(15)의 상면에는 고정부재(23)가 설치되어있고 이에 케이블(18)의 일단이 고정되어 있다. 덮개(15)를 닫을 때에는 하나 또는 그 이상으로 설치되어 있는 모터(16)를 동작시키면 모터(16)의 풀리(17)에 권취되어 있던 케이블(18)이 풀리게 된다. 모터(16)에 의해 케이블(18)이 풀리게 되면 케이블(18)은 지주(19)에 설치된 롤러(20)에 안내되어 당기고 있던 덮개(15)를 서서히 놓게된다. 따라서, 덮개(15)는 힌지축(21)에 의해 회동되어 건조실(11)의 개구(13)를 폐쇄하는 것이며개구(13) 또는 덮개(15)와 건조실(11)의 외주연부에는 건조실(11)을 기밀하게 유지하는 패킹(22)이 설치된다.

본 발명에 따른 자동제어부(102)는 덮개(15)가 건조실(11)의 개구(13)를 폐쇄하면 건조실(11) 내부의 설치된 온도감지센서(103)의 신호를 받아 건조실(11) 내부온도를 120℃~160℃가 되도록 제어한다.

이와 같은 온도를 유지함으로서 목재의 수종에 관련하여 2~9시간 동안 건조상태를 유지시켜 목재가 함유하고 있는 수분 및 증발물질을 증발시켜 목재를 건조시키는 것이다. 이때 건조실(11) 내부에 수용된 목재에 의해 액상의 파라핀(100) 일부가 넘쳐흐를 수 있으며 따라서 넘쳐흐르는 액상의 파라핀(100)은 분리관(61)을 통하여 분리조(62)에 분리 수용되며 분리조(62)에 분리 수용된 액상의 파라핀(100)은 다시 건조실(11) 내부로 공급된다.

여기서, 분리조(62)에는 분리관(61)을 통하여 건조실(11)의 내측으로부터 넘치는 액상의 파라핀(100)이 분리 수용되며 다수의 격벽(63)에 의해 구획된 수용실(64)내부를 거쳐서 펌프(도시치 않음)에 의해 다시 건조실(11) 내부로 공급된다.

그리고, 장기간 파라핀(100)을 사용하다 보면 파라핀(100)이 유실 또는 증발되기 때문에 적정한 기간이 지나면 고체 형상의 파라핀을 건조실(11)에 수용시켜 스팀관(42)으로 공급되는 고온의 스팀으로 용융시켜 사용하게 된다.

한편, 건조실(11) 내부에서는 파라핀(100)에 의해 목재가 건조되는 과정에서 악취가 발생될 수 있다. 이때에는 건조실(11)의 내부와 연통 되도록 설치된배출관(71)을 통하여 악취는 배출되고 이어서 냉각기(72)와 탈취기(73)를 거쳐서 대기 중으로 배출됨으로서 악취를 제거하는 것이다.

상기와 같이 설정된 시간이 되면 건조실(11)을 개방하고 호이스트(30)를 사용하여 목재가 적재된 팔레트(50)를 건조실 외부로 인출하는 단계에 의해 목재의 건조작업이 완료된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 목재건조장치(1)에 의하면, 120℃~160℃에서 고체의 파라핀(100)을 액상으로 용융시키고, 용융된 파라핀(100)에 잠긴 목재는 목재의 수종에 따라 2~9시간 동안 목재에 함유된 수분 및 증발물질을 증발시킨다. 이와 같이 파라핀(100)이 목재에 함유된 수분 및 증발물질을 신속하게 증발시킬 수 있는 것은 파라핀(100) 액이 고온의 상태에서 목재의 기공을 통하여 목재의 깊숙한 곳까지 침투하는 동안 고온의 파라핀(100) 액이 목재에 함유된 수분 및 증발물질을 증발시키기 때문이다. 여기서 상기에서와 같이 목재의 종류에 따라 건조시간은 소폭으로 변화될 수 있으나 큰 폭의 변화는 발생하지 않는다.

그리고, 건조매체인 액상의 파라핀(100)은 무색, 무취, 무미의 것을 사용함으로서 목재의 색상을 변화시키지 않으며 인체에 해를 끼치지 않고 특히 목재의 기공을 통하여 파라핀(100)이 스며들어 목재의 코팅효과를 준다.

따라서, 본 발명에 의한 건조장치에 의해 건조된 목재를 제재하여 주택을 시공할 경우에는 별도의 방수제를 피복 할 필요가 없으며 건조 중에 벌래 등과 같은 것을 박멸할 수 있기 때문에 별도의 방부제를 사용하여야 하는 불편을 줄일 수 있다.

본 고안에 따른 목재의 건조장치는 건조실(11)의 고온 분위기가 건조매체 파라핀(100)에 의해 일정시간 동안 균일 또는 안정화되게 목재의 기공에 전달되어 수분 및 증발성 물질을 신속하게 증발시키기 때문에 빠른 시간 내에 고품질의 건조목재를 생산할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 목재에 함유되어 있는 수분과 기타 증발성 물질을 증발시켜 목재를 신속하게 건조할 수 있는 이점과 아울러 비틀림 등의 변형이 발생하지 않으며 코팅효과를 얻을 수 있는 목재건조장치가 제공된다.

Claims (12)

1. 건조실이 구비된 건조기와 상기 건조실 내부에 수용된 파라핀 건조매체와 상기 건조실에 설치되어 고온의 스팀을 발생시키며 상기 파라핀 건조매체를 액상으로 가열하는 것으로서 상기 건조실 내부의 팔레트에 적재된 목재를 건조시키는 스팀보일러를 갖는 목재건조장치에 있어서,

   상기 목재건조장치는, 일단이 상기 건조실의 내부 측과 연통 되도록 설치되어 상기 건조실로부터 발생되는 악취를 상기 건조실의 외측으로 배출하는 배출관과, 상기 배출관의 타단과 연결되어 상기 악취를 흡입하여 탈취시키는 냉각기를 갖는 탈취조로 이루어진 탈취수단과;

   일단이 상기 건조실의 내측과 연통 되도록 설치된 분리관과, 상기 분리관의 타단과 연결되어 상기 분리관으로부터 공급된 상기 파라핀 건조매체를 수용하는 통 형상의 분리조와, 상기 분리조의 내부 바닥면으로부터 상측을 향하여 입설되는 다수의 격벽과, 상기 격벽에 의해서 형성된 계단형 수용실로 이루어져 상기 파라핀 건조매체를 상기 건조실로 분리 공급하는 분리공급수단과;

   일측에 힌지축이 설치되며 상면에 적어도 하나 이상의 고정부재가 형성된 덮개를 포함하며 상기 고정부재와 연결된 케이블과, 상기 케이블을 안내하는 롤러가 설치되며 상기 건조기의 후방 영역에서 각각 입설된 한 쌍의 지주와, 상기 케이블을 권취 및 권해시키는 모터로 이루어진 덮개개폐수단과;

   상기 건조실측에 공급되는 스팀의 온도와 상기 목재의 건조시간을 자동으로 제어하는 자동제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목재건조장치.
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