KR100581669B1 - 숯 성형을 위한 진공 건조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원목을 절단하여 다양한 기능을 갖는 그릇 또는 판넬을 가공하여 숯으로 성형하기 이전의 과정에서 수분을 조절하는 진공 건조가마에 관한 것으로,

더욱 상세하게는 원목을 절단하여 다양한 형태의 그릇 또는 판넬을 가공한 후 진공상태의 진공 건조가마에 넣어 원적외선 히터를 통하여 원목에 함유된 수분과 목초액을 배출시켜 숯으로 가공할 때 불량품이 발생되지 않도록 하는 숯 성형을 위한 진공 건조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 채취한 원목을 자연 건조하여 25∼39%의 수분을 함습하며 일정한 크기와 두께를 갖는 사각형 또는 원형으로 가공하여 도기 또는 다양한 물건을 깎아 성형물을 제조하거나 판으로 절단하는 성형물 제조과정과;

성형물을 적재공간(21)에 공급한 후 원적외선 히터(25)를 가열하여 내부의 온도가 105∼115℃의 온도를 유지하도록 하며, 진공 흡수장치(30)의 진공펌프(335)를 구동시켜 적재공간(21)이 진공상태를 유지하고 발생된 수분이 진공홀(31)과 배관(32)을 통하여 6∼8일 정도 흡입하여 수분이 5% 정도만 남도록 하는 진공 건조과정을 통하여 노에서 숯으로 제조됨을 특징으로 하는 것이다.

원적외선 히터, 숯, 진공 건조가마, 목초액

Description

숯 성형을 위한 진공 건조방법 및 그 장치{Vacuum dry method and the device that do for the sake of charcoal forming}

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 진공 건조가마의 정면도

도 2 는 본 발명의 도어 개폐장치에 대한 단면상태의 평면도

도 3 은 본 발명의 도어를 개방시킨 단면상태의 평면도

도 4 는 본 발명의 내부를 보인 단면도

도 5 는 본 발명의 도어 개폐장치에 대한 고정상태 단면도

도 6 은 본 발명의 도어 개폐장치에 대한 해체상태 단면도

도 7 은 본 발명의 도어 개폐장치에 대한 분리상태 단면도

도 8 은 본 발명의 도어 개폐장치에 대한 개방상태 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 진공 건조가마 20 : 본체

21 : 적재공간 22 : 외부챔버 금속판

23 : 보온 유리섬유 24 : 내부챔버 금속판

25 : 원적외선 히터 30 : 진공 흡수장치

31 : 진공홀 32 : 배관

33 : 진공펌프 34 : 흡수 탱크

35 : 연결 파이프 40 : 도어 개폐장치

41 : 도어 42 : 도어판

43 : 체결홈 44 : 기준축

45 : 연결대 46 : 이동축

47 : 고정손잡이 48 : 나사축

49 : 축 고정구 50 : 기준 고정구

본 발명은 원목을 절단하여 다양한 기능을 갖는 그릇 또는 판넬을 가공하여 숯으로 성형하기 이전의 과정에서 수분을 조절하는 진공 건조가마에 관한 것으로,

더욱 상세하게는 원목을 절단하여 다양한 형태의 그릇 또는 판넬을 가공한 후 진공상태의 진공 건조가마에 넣어 원적외선 히터를 통하여 원목에 함유된 수분과 목초액을 배출시켜 숯으로 가공할 때 불량품이 발생되지 않도록 하는 숯 성형을 위한 진공 건조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

숯의 효능

종래 숯을 이용한 성형물 또는 성형체를 제조하는 방법에 대하여는 대한민국 특허 공개번호 제2003-68097호(2003. 08. 19. 공개)와 특허 공개번호 제2003-58981호(2003. 07. 07. 공개)가 있다.

특허 공개번호 제2003-68097호는 주재료를 숯 분말로 구성하고 그 숯 분말에 각종 불순물을 투입한 상태에서 열건조, 표면연마, 냉각등의 별도 처리를 행하여 숯 자체의 기능과 더불어 강도 증가, 무흡습성, 표면 탈색방지의 기능을 갖도록 하였다.

특허 공개번호 제2003-58981호는 미세분말상의 숯, 휘발분, 회분 및 목초액을 일정비율로 혼합하여 일정형상으로 성형한 후 가열과 재가열 및 미세분말상의 숯과 테프론 불소수지액의 혼합물에 의한 코팅층을 형성하여 조리물이 들러붙거나 타는 것을 방지할 수 있도록 하는 탄소성형체의 제조방법이 제안된 바 있다.

그러나 이러한 종래의 성형물 또는 성형체의 제조방법은 나무를 이용하여 숯을 만든 후 숯을 분말상태로 제조하여 다른 불순물을 혼합하여 얻어지는 것이므로 숯의 고유한 기능을 제공할 수 없었던 것이다.

종래 원목으로 이루어지는 가공품은 목기, 제기, 쌀 뒤지 등 다양한 제품이 제안되고 있으나 이를 숯으로 변환하여 사용하려면 원목으로 가공된 가공품이 숯으로 변환되는 과정에서 뒤틀리거나 갈라지는 다양한 변형에 의하여 사용이 불가능한 제품으로 변하게 된다.

또한 변형된 제품을 재 가공하여 사용할 수 없는 것이며, 원목 가공품이 숯으로 변환된다고 하더라도 강도가 약하므로 일상 생활용품으로 사용할 수 없는 결 점을 갖게 된다.

원목 가공품은 괴목, 물푸레, 야사, 은행나무 등 다양한 나무를 이용하여 자연 건조한 후 원목을 회전시키면서 칼날을 이용하여 목기나 제기 등 다양한 물품을 가공한 후 건조시켜 옻칠을 통하여 사용되도록 하였으나, 원목 가공품을 원형 그대로 보존한 숯으로 제공한 예는 없었다.

특히, 원목을 가공한 후 그대로 숯을 제조하기 위하여 노에 넣으면 수분의 함량이 많아서 갈라지거나 원하는 크기와 형태를 유지하지 못하는 불량품으로 성형되므로 사용할 수 없게 된다.

그리고 자연상태에서 충분한 건조를 하는 경우에는 시간의 소모가 많으며, 계절마가 일기차가 심하므로 원하는 함량의 수분을 유지하기가 매우 어려운 결점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 일정한 형태로 가공되거나 판형태로 가공된 원목을 진공상태의 건조가마에 공급하여 수분함량을 원하는 상태로 유지시킬 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 진공 건조가마에서 흡수하는 수분이나 목초액 중에서 목초액을 분리하여 목초액을 재활용 할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 수분이 조절된 후 노에 공급되어 숯으로 제조된 다양한 제품을 제공하여 숯의 기능인 원적외선 상사기능, 음이온 방출기능, 부패방지 및 탈취기능 등의 작용과 같은 다양한 숯의 기능성을 제공하는 것이다.

본 발명은 채취한 원목을 자연 건조하여 25∼39%의 수분을 함습하며 일정한 크기와 두께를 갖는 사각형 또는 원형으로 가공하여 도기 또는 다양한 물건을 깎아 성형물을 제조하거나 판으로 절단하는 성형물 제조과정과;

성형물을 적재공간에 공급한 후 원적외선 히터를 가열하여 내부의 온도가 105∼115℃의 온도를 유지하도록 하며, 진공 흡수장치의 진공펌프를 구동시켜 적재공간이 진공상태를 유지하고 발생된 수분이 진공홀과 배관을 통하여 6∼8일 정도 흡입하여 수분이 5% 정도만 남도록 하는 진공 건조과정을 통하여 노에서 숯으로 제조됨을 특징으로 하는 것이다.

자연 건조된 통상의 원목을 이용하여 일정한 두께를 갖도록 성형물을 성형하고 자연 건조시켜 진공상태의 건조가마(10)에서 원형을 보존하는 숯을 제조하는 것이다.

상기 원목은 괴목(느티나무), 물푸레, 야사, 은행나무, 참나무, 소나무, 대나무 등 성형 가능한 모든 것을 사용할 수 있는 것이다.

성형물을 성형하면 25∼38%의 수분을 함유하고 있으며, 비틀림, 크랙 등을 방지하기 위하여 성형물을 진공 건조가마(10)에 공급하여 5% 정도의 수분을 함유하도록 한다.

상기 진공 건조가마(10)는 본체(20)에서 하나 또는 다수의 적재공간(21)을 갖도록 성형할 수 있는 것으로 외부챔버 금속판(22)과 내부챔버 금속판(24)의 사이에 보온 유리섬유(23)를 삽입하여 내부에서 발생된 열원을 외부로 빼앗기지 않도록 하는 것이며, 금속판(22, 24)의 두께는 적재공간(21)이 진공상태를 유지하므로 충분한 강도를 유지할 수 있도록 설치함을 원칙으로 한다.

상기 본체(20)의 일측에는 진공 건조가마(10)와 진공 흡수장치(30)의 구동을 제어하는 컨트롤 박스(26)를 설치하는 것이다.

상기 본체(20)의 적재공간(21) 상측에는 일정한 간격으로 다수의 원적외선 히터(25)를 설치하여 적재되는 물품에 진공 상태에서 열원을 가공하여 수분과 목초액을 배출시키도록 하는 것이다.

상기 진공 흡수장치(30)는 배관(32)이 각각의 적재공간(21) 바닥에 형성된 진공홀(31)에 연결이 되어 있어서 진공펌프(33)를 통하여 적재공간(21)을 진공상태로 유지하며 발생된 수분과 목초액을 흡입하도록 하는 것이다.

상기 진공펌프(33)는 흡수탱크(34)와 연결되어 있으며 연결 파이프(35)를 하측과 상측에 연결시켜 진공펌프(33)를 통하여 이송되면서 흡수된 수분은 증발되고 목초액은 남아 있도록 하는 것이다.

상기 적재공간(21)을 개폐시키는 도어 개폐장치(40)는 도어(41)의 외측으로 도어판(42)을 설치하여 일측면에 체결홈(43)을 형성하는 것이며, 체결홈(43)은 축 고정구(49)에 연결된 나사축(48)이 결합되어 고정 손잡이(47)로 체결 및 해체되도록 하는 것이다.

상기 도어판(42)의 중앙부분에는 베어링(46)으로 연결되는 이동축(46)과 본 체(20)의 전방에서 기준 고정구(50)에 연결된 베어링(44)으로 연결된 기준축(44)을 연결대(45)로 연결하여 도어(41)의 개폐가 가능하도록 하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 도 3 과 같이 도어 개폐장치(40)를 통하여 도어(41)를 개방시킨 상태에서 적재공간(21)에 가공된 목기류나 다양한 용도의 제품 또는 판을 적층하여 넣은 후 도어판(42)을 밀면 기준축(44)을 중심으로 회전되면서 이동축(46)을 중심으로도 회전이 이루어지므로 도어판(42)의 체결홈(43)에 나사축(48)이 결합되도록 한다.

나사축(48)이 결합되면 고정 손잡이(47)를 회전시켜 체결홈(43)에서 견고하게 결합되어 도어(41)가 본체(20)에 일체형으로 결합되도록 한다.

도어 개폐장치(40)를 통하여 적재공간(21)을 밀폐시킨 후에는 컨트롤 박스(26)에서 수봉식으로 구동되는 진공펌프(33)를 구동시켜 적재공간(21)을 진공상태로 만드는 동시에 온도를 105∼115℃의 범위를 선택하여 원적외선 히터(25)를 작동한다.

그러면 수봉식의 진공펌프(33)가 배관(32)을 통하여 진공홀(31)에서 적재공간(21)을 진공상태로 만드는 동시에 발생되는 수분을 흡입한다.

적재공간(21)이 진공상태를 유지하면서 원적외선 히터(25)를 통하여 적재공간(21)이 190∼210℃의 온도를 유지하게 되므로 적재된 물품으로부터 서서히 수분과 목초액이 방출되며, 방출된 수분과 목초액은 진공홀(31)을 통하여 배관(32)으로 배출된 후 흡수 탱크(34)에 모아지게 된다.

이때 수봉식 진공펌프(33)의 흡입용량은 -20cm/Hg 정도의 압력으로 흡입하도록 하는 것이다.

적재공간(21)이 진공상태를 유지하면서 105∼115℃의 온도에서 6∼8일 정도 경과하면 38% 정도의 수분을 함습한 다양한 용도의 제품 또는 판의 수분이 5% 정도 유지하도록 탈수 및 목초액을 배출시키는 것이다.

진공펌프(33)를 통하여 연속해서 배출되는 수분 및 목초액은 흡수탱크(34)에 공급되며, 흡수탱크(34)의 내부에는 수분과 목초액이 혼합되어 있는 상태를 유지하게 되나 연결파이프(35)를 통하여 하측의 수분을 상측으로 펌핑하여 순환시키게 되고 수분과 목초액은 일정한 온도를 갖고 있게 되어서 순환하는 동안에 수분은 모두 대기중에 증발하게 되고 최종적으로 목초액만 남게되는 것이다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

[실시예]

(1) 성형물 제조과정

채취한 원목을 자연 건조하여 25∼39%의 수분을 함습하며 일정한 크기와 두께를 갖는 사각형 또는 원형으로 가공하여 도기 또는 다양한 물건을 깎아 성형물을 제조하거나 판으로 절단한다.

(2) 진공 건조과정

성형물을 진공 건조가마(10)의 적재공간(21)에 공급한 후 원적외선 히터(25) 를 가열하여 내부의 온도가 105∼115℃의 온도를 유지하도록 하며, 진공 흡수장치(30)의 진공펌프(33)를 구동시켜 적재공간(21)이 진공상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이때 유지되는 온도에 의하여 적재공간(21)에 공급된 성형물이 가열되면서 진공상태에서 발생되는 수분이 진공홀(31)과 배관(32)을 통하여 배출되는 것이며, 6∼8일 정도 이와 같은 상태를 유지하여 38% 정도의 수분이 5% 정도만 남도록 하는 것이다.

(3) 가공과정

약 5% 정도의 수분만 남은 성형물 또는 판을 노에 공급하여 가열하는 방법으로 숯을 제조하고, 제조된 숯을 후가공하여 숯으로 이루어진 다양한 제품을 가공하는 것이다.

본 발명은 일정한 형태로 가공되거나 판형태로 가공된 원목을 진공상태의 건조가마에 공급하여 105∼115℃의 온도를 원적외선 히터로 공급하여 건조가마의 내부에서 깊숙한 곳까지 원적외선이 침투되도록 하는 것이다.

본 발명은 건조가마의 내부를 진공상태로 유지하면서 수봉식 진공펌프를 이용하여 내부에서 발생되는 수분을 배출하므로 약 1주일 정도에 38% 정도의 수분을 함유한 원목의 수분함량이 5% 정도를 유지하도록 진공 건조된 제품을 제공하는 것이다.

본 발명은 수분함량을 자유롭게 조절하여 진공 건조된 제품을 제공할 때 진공상태에서 원적외선을 이용하므로 진공 건조시에 공급된 가공 원목이 갈라지는 불량이 없이 건조시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 진공 건조가마에서 흡수하는 수분이나 목초액 중에서 연속된 회전 공급(교반)으로 수분은 자연 건조되고 목초액만 남도록 하므로 목초액을 재활용 할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 수분이 조절된 후 노에 공급되어 숯으로 제조된 다양한 제품을 제공하여 숯의 기능인 원적외선 상사기능, 음이온 방출기능, 부패방지 및 탈취기능 등의 작용과 같은 다양한 숯의 기능성을 제공하는 것이다.

Claims (4)

1. 내부에 성형물 또는 판을 공급하는 적재공간(21)의 천정으로 다수의 원적외선 히터(25)를 설치한 본체(20)와;

   상기 적재공간(21)의 전방으로 도어판(42)이 설치된 도어(41)를 개폐시키는 도어 개폐장치(40)와;

   상기 적재공간(21)의 하측에 형성된 진공홀(31)과 배관(32)으로 연결되어 적재공간(21)을 진공상태에서 수봉식으로 수분과 목초액을 흡입하여 흡수탱크(34)에 공급하는 진공펌프(33)로 이루어진 진공 흡수장치(30)로 이루어짐을 특징으로 하는 숯 성형을 위한 진공 건조장치.
2. 채취한 원목을 자연 건조하여 25∼39%의 수분을 함습하며 일정한 크기와 두께를 갖는 사각형 또는 원형으로 가공하여 도기 또는 다양한 물건을 깎아 성형물을 제조하거나 판으로 절단하는 성형물 제조과정과;

   성형물을 적재공간(21)에 공급한 후 원적외선 히터(25)를 가열하여 내부의 온도가 105∼115℃의 온도를 유지하도록 하며, 진공 흡수장치(30)의 진공펌프(33)를 구동시켜 적재공간(21)이 진공상태를 유지하고 발생된 수분이 진공홀(31)과 배관(32)을 통하여 6∼8일 정도 흡입하여 수분이 5% 정도만 남도록 하는 진공 건조과정을 통하여 노에서 숯으로 제조됨을 특징으로 하는 숯 성형을 위한 진공 건조방 법.
3. 제1항에 있어서, 본체(20)는 외부챔버 금속판(22)과 내부챔버 금속판(24)을 두껍게 하고 그 사이에 보온 유지섬유(23)가 충진되도록 함을 특징으로 하는 숯 성형을 위한 진공 건조장치.
4. 제1항에 있어서, 진공 흡수장치(30)는 배관(32)을 통하여 흡입된 수분과 목초액을 흡수탱크(34)에 공급하고 연결 파이프(35)를 통하여 교반시켜 수분을 건조시키고 목초액만 남도록 함을 특징으로 하는 숯 성형을 위한 진공 건조장치.

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