KR101195385B1 - 목재 건조 및 고열처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특정한 함수율을 가지는 목재의 건조 및 고열처리가 용이하게 이루어지도록 하면서 특정한 함수율을 갖는 목재의 생산이 적은 인력으로 단시간에 이루어지도록 하고 간접 냉각을 통해 목재의 냉각 중에 발생하는 목재 자체의 변형이나 균열 또는 할열 등의 손상이 없이 목재의 냉각이 안정적이며 신속하게 이루어지도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 목재를 밀폐된 상태로 수용하고, 지면에 지지되도록 하면에 다수의 다리가 구비되는 건조 챔버와; 상기 건조 챔버의 일측에 연결되고, 관로상에 제1 개폐밸브를 가지는 증기주입관과; 상기 증기주입관을 통해 상기 건조 챔버의 내부로 고온의 증기가 주입되도록 상기 증기주입관에 연결되는 증기발생기와; 상기 건조 챔버의 타측에 연결되고, 관로상에 제2 개폐밸브를 가지며, 상기 건조 챔버 내부의 가스를 외부로 배출 가능하게 하는 가스배출관과; 상기 다리에 설치되고, 상기 건조 챔버의 내부로 수용되는 목재의 중량을 측정하는 로드셀과; 상기 건조 챔버에 설치되고, 상기 건조 챔버를 냉각시켜 상기 건조 챔버의 내부에 수용된 목재를 간접적으로 냉각시키는 간접 냉각부를; 포함한다.

Description

목재 건조 및 고열처리 장치{APPARATUS FOR DRYING AND HIGH HEAT-TREATING WOOD}
본 발명은 목재를 건조 및 고열처리하기 위한 목재 건조 및 고열처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정한 함수율을 가지는 목재의 건조 및 고열처리가 용이하게 이루어지도록 하면서 특정한 함수율을 갖는 목재의 생산이 적은 인력으로 단시간에 이루어지도록 하고 간접 냉각을 통해 목재의 냉각 중에 발생하는 목재 자체의 변형이나 균열 또는 할열 등의 손상이 없이 목재의 냉각이 안정적이며 신속하게 이루어지도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 목재는 벌목시 수분함량이 상대적으로 높다. 벌목한 목재를 그대로 이용하여 제품을 만들게 되면 시간이 지남에 따라 제품의 변형이 초래된다. 따라서, 벌목한 목재는 적절한 건조과정을 필요로 한다.
목재의 건조방법으로는 천연 건조와 열기 건조가 있는데, 천연 건조는 건조장에 목재를 쌓아두고, 대기의 온도, 습도와 바람을 이용하여 건조하는 방법으로 시설비가 적게 들고 작업이 비교적 간단하지만, 건조 소요 시간이 길고 넓은 건조장이 필요하며 기건(氣乾) 함수율 이하로는 건조할 수 없는 단점이 있다. 한편, 열기 건조는 건조실의 온도, 습도와 풍속 등의 건조 조건을 인공적으로 조절하여 건조하는 방법으로 건조 소요 시간이 상대적으로 짧고, 기건 함수율 이하로 건조할 수 있는 이점이 있다.
목재가 건조 및 고열처리 과정을 거치게 되면, 함수율이 대폭 낮아지면서 수분 흡수력이 낮아지고, 목재를 구성하는 성분 중 세균의 먹이가 되는 헤미셀룰로오스가 분해되어 부패균이 서식하기 어렵게 된다. 이처럼, 목재의 건조 및 고열처리는 목재의 내구성을 대폭 향상시킬 수 있다. 최근에는 목재를 건조 및 고열처리하여 여러 가지 다양한 용도로 사용하고 있다.
목재를 건조 및 고열처리하기 위한 종래의 장치로는, 예를 들어, 전기 히터를 직접 건조 챔버의 내에 설치하여 내부공기를 가열하는 장치나, 연소장치로부터 열을 얻는 열풍기를 통하여 가열한 공기를 건조 챔버의 내로 주입하는 장치나, 연소장치에서 열매체를 가열한 후에 이를 건조 챔버의 내로 주입하여 건조 챔버 내의 공기를 간접 가열하는 장치나, 과열증기를 건조 챔버의 내로 주입하는 장치 등이 있다.
특히, 최근에는 특정한 함수율을 갖도록 건조되거나 고열처리된 목재의 사용이 많아지면서 목재의 함수율을 원활히 조정하기 위한 다양한 방법과 장치들이 제안되고 있다. 일반적으로 사용되는 방법은 목재의 건조 및 고열처리가 완료된 후에 목재의 외면에 압흔을 형성하고 압흔의 정도에 따라 목재의 함수율을 측정하는 방법이 널리 사용되고 있다.
다른 방법으로는 목재 건조 및 고열처리 장치에 습도계를 설치하고 장치의 건조 챔버의 내부의 습도를 통해 목재의 함수율을 측정하는 방법도 제안되었다.
한편, 이와 같은 종래의 목재 건조 및 고열처리 장치들의 건조 챔버의 내부로 수용되어 건조 및 고열처리된 후에 가열된 목재는 건조 챔버에서 인출하기 위해 목재 자체를 냉각시켜야 하는데, 종래에 가열된 목재를 냉각시키는 방법은 건조 챔버를 개방하고 가열된 목재를 상온에서 장시간 동안 방치하여 자연 냉각시키거나, 가열된 목재에 냉풍이나 냉수를 분사하여 냉각시키는 방법이 주로 사용되고 있다.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래와 같이 건조가 완료된 목재에 압흔을 통해 함수율을 측정하는 방식은 목재가 특정한 함수율을 가지도록 하기 위해 건조 과정을 반복적으로 수행해야 하는 등 특정한 함수율을 가지는 목재의 생산에 많은 인력과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래와 같이 건조 장치에 습도계를 설치하고 건조 챔버의 내부의 습도를 통해 함수율을 측정하는 방법이 있지만, 목재의 외면과 내부의 함수율의 차이가 커 목재의 함수율을 정확하게 맞추지 못하는 문제점이 있었다.
상기와 같이 건조 및 고열처리 후에 가열된 목재를 자연 냉각시키는 경우에는 가열된 목재의 냉각에 상대적으로 장시간이 소요되어 목재 건조 및 고열처리 장치를 통한 건조 및 고열처리된 목재의 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 건조 및 고열처리 후에 가열된 목재에 냉풍이나 냉수를 분사하여 강제 냉각시키는 경우에는 가열된 목재의 급격한 온도의 변동에 의해 목재가 변형되거나 목재 자체에 균열이나 할열이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 특정한 함수율을 가지는 목재의 건조 및 고열처리가 용이하게 이루어지도록 하면서 특정한 함수율을 갖는 목재의 생산이 적은 인력으로 단시간에 이루어지도록 하고 간접 냉각을 통해 목재의 냉각 중에 발생하는 목재 자체의 변형이나 균열 또는 할열 등의 손상이 없이 목재의 냉각이 안정적이며 신속하게 이루어지도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 개폐밸브를 통해 냉기의 유동을 조절하여 목재에 대한 냉각 상태의 조절이 간편하면서 손쉽게 이루어지도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 목재의 건조 및 고열처리 시에 외부로 배출되는 폐열을 회수하여 목재의 건조 및 고열처리 시에 사용되는 에너지의 절감이 이루어지도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"는, 목재를 밀폐된 상태로 수용하고, 지면에 지지되도록 하면에 다수의 다리가 구비되는 건조 챔버와; 상기 건조 챔버의 일측에 연결되고, 관로상에 제1 개폐밸브를 가지는 증기주입관과; 상기 증기주입관을 통해 상기 건조 챔버의 내부로 고온의 증기가 주입되도록 상기 증기주입관에 연결되는 증기발생기와; 상기 건조 챔버의 타측에 연결되고, 관로상에 제2 개폐밸브를 가지며, 상기 건조 챔버 내부의 가스를 외부로 배출 가능하게 하는 가스배출관과; 상기 다리에 설치되고, 상기 건조 챔버의 내부로 수용되는 목재의 중량을 측정하는 로드셀과; 상기 건조 챔버에 설치되고, 상기 건조 챔버를 냉각시켜 상기 건조 챔버의 내부에 수용된 목재를 간접적으로 냉각시키는 간접 냉각부를; 포함하며, 상기 간접 냉각부는, 상기 건조 챔버의 외측에 구비되고 냉각기와, 상기 냉각기에 설치되고 물이 저장되며 상기 냉각기에 의해 저장된 물이 냉각되는 냉수탱크와, 상기 냉수탱크에 일단이 연결되고 타단이 상기 건조 챔버의 일측 내부와 연결되는 냉수공급관과, 상기 냉수공급관의 관로상에 설치되어 냉수를 이송시키는 냉수펌프와, 상기 건조 챔버의 내부로 상기 냉수공급관의 끝에 연결되고 상기 건조 챔버의 일단부의 내벽에 대응하여 설치되는 제1 냉각관과, 상기 제1 냉각관에 대응하여 상기 건조 챔버의 타단부의 내벽에 대응하여 설치되는 제2 냉각관과, 상기 제1 냉각관으로 유입된 냉수가 상기 제2 냉각관으로 이동되도록 상기 건조 챔버의 내벽에 대응하여 설치되고 상기 제1 냉각관과 제2 냉각관 사이에 다수개가 이격되게 연결되며 지그재그 형태의 냉각연결관과, 상기 제2 냉각관에서 배출되는 냉수가 상기 냉수탱크로 회수되도록 상기 제2 냉각관의 끝에 일단이 연결되고 타단이 상기 냉수탱크에 연결되는 냉수회수관을, 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"의 상기 간접 냉각부는, 상기 냉수공급관의 관로상에 설치되는 제3 개폐밸브를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"는, 상기 가스배출관과 상기 증기발생기 사이에 설치되고, 상기 가스배출관을 통해 배출되는 고온의 가스의 폐열을 회수하여 상기 증기발생기로 공급되는 물을 예열하는 폐열회수부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"의 상기 폐열회수부는, 상기 가스배출관에 연결되어 고온의 가스가 공급되는 고온가스관과, 상기 고온가스관의 끝에 연결되는 나선형의 전열관과, 상기 전열관의 끝에 연결되어 상기 전열관을 통과한 가스가 외부로 배출되는 저온가스관과, 상기 고온가스관과 저온가스관이 관통되고 상기 전열관을 둘러싸며 상기 전열관이 잠기도록 내부에 물이 수용되는 열교환탱크와, 상기 열교환탱크와 상기 증기발생기 사이에 연결되는 물공급관과, 상기 물공급관의 관로상에 설치되는 공급펌프를, 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 특정한 함수율을 가지는 목재의 건조 및 고열처리가 용이하게 이루어지고, 목재의 함수율의 조절이 간편하면서 용이하게 이루어지며, 특정한 함수율을 갖는 목재의 생산이 적은 인력으로 단시간에 이루어지고, 건조 및 고열처리를 통해 가열된 목재를 신속하게 냉각하여 건조 및 고열처리 목재의 생산성이 현저히 향상되고, 간접 냉각을 통해 목재의 냉각 중에 발생하는 목재 자체의 변형이나 균열 또는 할열 등의 손상이 원활히 방지되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 개폐밸브를 통해 냉기의 유동을 조절하여 목재에 대한 냉각 상태의 조절이 간편하면서 손쉽게 이루어지고, 그에 따라 작동상의 편의성이 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 목재의 건조 및 고열처리 시에 외부로 배출되는 폐열을 회수하여 목재의 건조 및 고열처리 시에 사용되는 에너지의 절감이 이루어지는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 개략적인 종단면도,
도 2는 도 1에 따른 장치의 개략적인 요부 사시도,
도 3은 도 1에 따른 장치의 개략적인 요부 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 다른 실시예를 보인 개략적인 종단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 개략적인 종단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 장치의 개략적인 요부 사시도이며, 도 3은 도 1에 따른 장치의 개략적인 요부 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치는 목재(W)를 수용하는 건조 챔버(10)와, 상기 건조 챔버(10)와 연결되는 증기주입관(20)과, 상기 증기주입관(20)과 연결되는 증기발생기(30)와, 상기 건조 챔버(10)와 연결되는 가스배출관(40)과, 상기 건조 챔버(10)에 설치되는 로드셀(50)와, 상기 건조 챔버(10)에 설치되는 간접 냉각부(60)를 포함한다.
상기 건조 챔버(10)는 중공된 원통형으로 형성되고 지면에 지지되도록 하면에 다수의 다리(11)가 구비되는 것으로, 목재(W)를 밀폐된 상태로 수용하는 역할을 한다. 상기 다리(11)는 상기 건조 챔버(10)를 지면에서 지지하면서 동시에 상기 로드셀(50)이 설치되는 장소를 제공하는 역할을 한다. 이와 같은 구조의 상기 건조 챔버(10)는 도시된 바와 같은 원통형뿐만 아니라 목재를 수용할 수 있는 다양한 형태의 입방체로 구비될 수 있다.
상기 증기주입관(20)은 상기 건조 챔버(10)의 일측에 연결되고 관로상에 제1 개폐밸브(21)를 가지는 것으로, 상기 증기발생기(30)에 의해 생성된 증기가 상기 건조 챔버(10)의 내부로 주입되는 통로를 제공하는 역할을 한다. 상기 제1 개폐밸브(21)는 상기 증기주입관(20)의 관로를 필요에 따라, 즉 증기의 공급 또는 증기 공급의 중지에 따라, 개방 또는 폐쇄시키는 밸브이며 상기 증기주입관(20)을 통해 증기의 역류를 방지하는 체크밸브이다.
상기 증기발생기(30)는 상기 증기주입관(20)에 연결되는 것으로, 내부에 수용된 물을 가열하여 증기를 만드는 공지의 장치이며, 상기 건조 챔버(10)에 수용된 목재(W)를 증기로 건조시키기 위해 공급되는 가열원에 해당한다. 이와 같은 상기 증기발생기(30)는 화목으로 물을 끓여 증기를 발생시키는 재래식 증기발생기와 열선에 의해 물을 가열하여 증기를 전열식 증기발생기 등 다양한 공지된 증기 발생용 장치가 사용될 수 있다.
상기 증기발생기(30)에 의해 생성된 증기는 그 자체의 유동성에 의해 별도의 이송수단이 없이 자연적으로 상기 증기주입관(20)을 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부로 유입되고, 이와 같이 계속해서 상기 건조 챔버(10)의 내부로 유입되는 증기에 의해 상기 건조 챔버(10)의 내부의 압력이 상승하게 되고, 압력의 상승은 곧 온도의 상승을 유발하여 작동자의 의도에 따라 필요한 온도로 목재(W)를 건조 및 고열처리하게 된다.
즉, 상기 증기발생기(30)를 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부로 공급된 증기는 계속된 공급에 의해 상기 건조 챔버(10)의 내부에서 고압 및 고온의 상태가 되고, 그에 따라 100℃ 내지 240℃까지 다양한 온도로 목재(W)를 가열할 수 있게 된다.
이때, 상기 건조 챔버(10)의 내부의 온도와 압력은 상기 건조 챔버(10)에 설치된 온도계(T)와 압력계(P)에 의해 측정되고 작동자에 의해 인지된다.
상기 가스배출관(40)은 상기 건조 챔버(10)의 타측에 연결되고, 관로상에 제2 개폐밸브(41)를 가지는 것으로, 상기 건조 챔버(10) 내부의 가스를 외부로 배출 가능하게 하는 것이다.
상기 제2 개폐밸브(41)는 상기 가스배출관(40)의 관로를 필요에 따라, 즉 가스의 배출 또는 가스의 배출 중지에 따라, 개방 또는 폐쇄시키는 밸브이다. 아울러, 상기 제2 개폐밸브(41)는 가스의 배출 또는 중지를 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부로 증기에 의한 압력의 하강 또는 상승을 유발하여 상기 건조 챔버(10) 내부의 온도의 하강 또는 상승을 조절하는 역할도 한다.
상기 로드셀(50)은 상기 다리(11)에 설치되는 것으로, 중량의 측정하는 공지의 장치로서, 상기 건조 챔버(10)의 내부로 수용되는 목재(W)의 중량을 측정하는 역할을 한다. 보다 구체적으로는, 상기 로드셀(50)은 목재(W)가 탑재되기 전의 상기 건조 챔버(10)의 전체 중량과 상기 목재(W)가 탑재된 후의 상기 건조 챔버(10)의 전체 중량을 통해 상기 건조 챔버(10)의 탑재된 목재(W)의 중량을 측정하거나 건조된 후의 목재(W)의 중량을 측정할 수 있도록 하는 것이다.
이와 같이 목재(W)의 중량을 측정할 수 있는 상기 로드셀(50)을 통해 작동자의 목재(W)의 건조 후의 함수율을 인지할 수 있게 되고, 그에 따라 상기 로드셀(50)에 측정된 중량을 통해 작동자는 목재(W)가 특정한 함수율을 갖도록 손쉽게 조절할 수 있게 되고, 그에 따라 본 장치를 통한 건조 및 고열처리를 통해 특정한 함수율을 갖는 목재의 생산이 용이하게 이루어진다.
예를 들어, 건조 및 고열처리 전의 목재의 함수율이 16%이고 상기 건조 챔버(10)에 탑재된 목재의 중량이 100kg이라면, 목재의 총 중량 중의 수분에 해당하는 부분의 16kg에 해당한다는 것을 알 수 있다.
이와 같이 수분의 중량이 인지된 상태에서 목재를 상기 건조 챔버(10)를 통해 건조시킨 후에 건조된 목재의 중량을 측정하고, 이렇게 측정된 목재의 건조 중량이 90kg이라면, 목재의 중량 변화량은 10kg이고 이는 목재에서 10kg의 수분이 배출된 것임을 알 수 있다.
따라서, 목재는 초기에 16kg의 수분 함량에서 건조된 후에 6kg의 수분 함량으로 변하였고, 이는 목재의 함수량이 16%에서 6%로 변경되었다는 것을 나타내며, 이런 방식으로 상기 로드셀(50)을 통해 건조 및 고열처리 전후의 목재의 중량을 비교하여 목재의 함수량을 정확하게 조절한 상태로 건조 및 고열처리하게 된다.
상기 간접 냉각부(60)는 상기 건조 챔버(10)에 설치되는 것으로, 상기 건조 챔버(10)를 냉각시켜 상기 건조 챔버(10)의 내부에 수용된 목재를 간접적으로 냉각시키는 역할을 한다. 이와 같이 상기 간접 냉각부(60)에 의해 상기 목재가 간접적으로 냉각됨에 따라 상기 목재의 급격한 냉각에 따른 변형이나 균열 혹은 할열에 의한 손상이 원활히 방지되면서 안정적으로 냉각된다.
상기 간접 냉각부(60)는 상기 건조 챔버(10)의 외측에 구비되고 냉각기(61)와, 상기 냉각기(61)에 설치되고 물이 저장되며 상기 냉각기(61)에 의해 저장된 물이 냉각되는 냉수탱크(62)와, 상기 냉수탱크(62)에 일단이 연결되고 타단이 상기 건조 챔버(10)의 일측 내부와 연결되는 냉수공급관(63)과, 상기 냉수공급관(63)의 관로상에 설치되는 냉수펌프(64)와, 상기 건조 챔버(10)의 내부로 상기 냉수공급관(63)의 끝에 연결되고 상기 건조 챔버(10)의 일단부의 내벽에 대응하여 설치되는 제1 냉각관(65)과, 상기 제1 냉각관(65)에 대응하여 상기 건조 챔버(10)의 타단부의 내벽에 대응하여 설치되는 제2 냉각관(66)과, 상기 건조 챔버(10)의 내벽에 대응하여 설치되고 상기 제1 냉각관(65)과 제2 냉각관(66) 사이에 다수개가 이격되게 연결되며 지그재그 형태의 냉각연결관(67)과, 상기 제2 냉각관(66)의 끝에 일단이 연결되고 타단이 상기 냉수탱크(62)에 연결되는 냉수회수관(68)을 포함한다.
상기 냉각기(61)는 전원의 공급에 의해 냉동사이클이 형성되면서 냉기를 발생시켜 상기 냉수탱크(62)에 저장된 물을 냉각시키는 역할을 한다. 상기 냉수탱크(62)는 상기 냉각기(61)에 의해 냉각될 물을 저장하는 공간을 제공하는 역할을 한다. 이와 같은 상기 냉각기(61)는 냉각팬에 의해 물을 냉각시키거나 냉각코일에 의해 물을 냉각시키는 등 다양한 공지의 냉각수단이 사용될 수 있다.
상기 냉수공급관(63)은 상기 냉수탱크(62)에 저장된 냉수가 상기 건조 챔버(10)의 내측으로 이동되는 통로의 역할을 하며, 상기 냉수펌프(64)는 상기 냉수공급관(63)을 통해 상기 냉수탱크(62)에 저장된 냉수를 압송하는 공지의 장치이다.
상기 제1 냉각관(65)과 제2 냉각관(66) 및 다수의 냉각연결관(67)은 상기 냉수공급관(63)을 통해 상기 제1 냉각관(65)으로 공급된 냉수가 상기 냉각연결관(67)을 지나 상기 제2 냉각관(66)으로 유동되면서 상기 건조 챔버(10) 자체와 상기 건조 챔버(10)의 내부에 있는 열기를 열교환으로 냉각시켜 상기 건조 챔버(10)의 내부에 있는 건조 및 고열처리된 후에 가열된 목재를 간접적으로 냉각시키게 된다.
즉, 상기 간접 냉각부(60)는 상기 제1 냉각관(65)과 제2 냉각관(66) 및 다수의 냉각연결관(67)을 통해 상기 목재를 둘러싸는 상기 건조 챔버(10) 자체를 냉각하여 상기 목재가 간접적으로 자연스럽게 냉각될 수 있도록 하는 것이다.
아울러, 상기 제1 냉각관(65)과 제2 냉각관(66)의 사이에 다수의 상기 냉각연결관(67)을 연결하고 상기 건조 챔버(10)의 일단부측에 있는 상기 제1 냉각관(65)에서 상기 냉각연결관(67)을 지나 상기 건조 챔버(10)의 타단부측에 있는 상기 제2 냉각관(66)으로 냉수를 유동시킴으로써, 냉수가 유동되는 상기 냉각연결관(67)과 상기 건조 챔버(10)의 열기가 열교환되어 상기 건조 챔버(10)가 균일하면서 안정적으로 냉각된다.
아울러, 상기 냉각연결관(67)은 지그재그 형태로 구비됨으로써, 상기 냉각연결관(67)에 의한 열교환 면적이 넓어져 상기 건조 챔버(10)의 냉각이 보다 안정적으로 이루어지게 된다.
상기 냉수회수관(68)은 상기 제2 냉각관(66)에서 배출되는 냉수, 즉 상기 건조 챔버(10)의 열기와 열교환으로 따뜻해진 물이 상기 냉수탱크(62)로 회수되도록 하는 것이다. 이와 같이 냉수는 상기 냉수펌프(64)에 의해 폐회로 형태로 순환되면서 상기 건조 챔버(10)를 냉각시키고, 그에 따라 상기 건조 챔버(10)의 내부에 있는 가열된 목재를 간접적으로 냉각시키게 된다.
상기 간접 냉각부(60)는 상기 냉수공급관(63)의 관로상에 설치되는 제3 개폐밸브(69)를 더 포함한다. 상기 제3 개폐밸브(69)는 상기 냉수공급관(63)의 관로를 필요에 따라, 즉 냉수의 순환 또는 냉수 순환의 중지에 따라, 개방 또는 폐쇄시키는 밸브이다. 이와 같은 상기 제3 개폐밸브(69)의 조작에 의해 냉수의 순환 상태가 조절됨으로써, 작동자는 상기 제3 개폐밸브(69)의 조작을 통해 상기 건조 챔버(10)의 냉각 상태, 즉 목재의 냉각 상태를 적절히 조절할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 다른 실시예를 보인 개략적인 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치는 상기 가스배출관(40)과 상기 증기발생기(30) 사이에 설치되는 폐열회수부(70)를 더 포함한다. 상기 폐열회수부(70)는 상기 가스배출관(40)을 통과한 고온의 가스의 폐열을 회수하여 상기 증기발생기(30)로 공급되는 물을 예열하고, 그에 따라 상기 증기발생기(30)에 사용되는 에너지를 절감시키는 역할을 한다.
이와 같은 역할을 하는 상기 폐열회수부(70)는 상기 가스배출관(40)에 연결되는 고온가스관(71)과, 상기 고온가스관(71)의 끝에 연결되는 나선형의 전열관(72)과, 상기 전열관(72)의 끝에 연결되는 저온가스관(73)과, 상기 고온가스관(71)과 저온가스관(73)이 관통되고 상기 전열관(72)을 둘러싸는 열교환탱크(74)와, 상기 열교환탱크(74)와 상기 증기발생기(30) 사이에 연결되는 물공급관(75)과, 상기 물공급관(75)의 관로상에 설치되는 공급펌프(76)를 포함한다.
상기 고온가스관(71)은 상기 가스배출관(40)으로부터 배출되는 고온의 가스가 상기 열교환탱크(74)측으로 유입되는 통로의 역할을 하고, 상기 전열관(72)은 상기 고온가스관(71)을 통해 유입된 고온의 가스가 유동되면서 상기 열교환탱크(74)의 내부에 수용된 물과 열교환을 하여 물을 예열시키는 역할을 한다.
상기 저온가스관(73)은 상기 전열관(72)을 통해 물과 열교환되어 냉각된 가스가 외부로 배출되는 통로의 역할을 한다. 상기 열교환탱크(74)는 상기 전열관(72)이 잠기도록 내부에 물을 수용하면서 상기 전열관(72)과 물 사이의 열교환이 이루어지는 장소를 제공하는 역할을 한다.
상기 물공급관(75)은 상기 전열관(72)에 의해 열교환이 이루어져 예열된 상태의 물이 상기 열교환탱크(74)에서 상기 증기발생기(30)로 이동되는 통로의 역할을 하며, 상기 공급펌프(76)는 상기 물공급관(75)을 통해 상기 열교환탱크(74)의 내부에 있는 물을 상기 증기발생기(30)로 이송시키는 역할을 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 상기 폐열회수부(70)를 통해 외부로 배출되는 가스에 있는 폐열을 회수하여 상기 증기발생기(30)에 공급되는 물을 예열함으로써, 상기 건조 챔버(10)의 내부로 목재(W)의 건조 및 고열처리 시에 사용되는 에너지가 절감된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.
10 : 건조 챔버
11 : 다리
20 : 증기주입관
21 : 제1 개폐밸브
30 : 증기발생기
40 : 가스배출관
41 : 제2 개폐밸브
50 : 로드셀
60 : 간접 냉각부
61 : 냉각기 62 : 냉수탱크
63 : 냉수공급관 64 : 냉수펌프
65 : 제1 냉각관 66 : 제2 냉각관
67 : 냉각연결관 68 : 냉수회수관
69 : 제3 개폐밸브
70 : 폐열회수부
71 : 고온가스관 72 : 전열관
73 : 저온가스관 74 : 열교환탱크
75 : 물공급관 76 : 공급펌프

Claims (5)

  1. 목재를 밀폐된 상태로 수용하고, 지면에 지지되도록 하면에 다수의 다리(11)가 구비되는 건조 챔버(10)와;
    상기 건조 챔버(10)의 일측에 연결되고, 관로상에 제1 개폐밸브(21)를 가지는 증기주입관(20)과;
    상기 증기주입관(20)을 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부로 고온의 증기가 주입되도록 상기 증기주입관(20)에 연결되는 증기발생기(30)와;
    상기 건조 챔버(10)의 타측에 연결되고, 관로상에 제2 개폐밸브(41)를 가지며, 상기 건조 챔버(10) 내부의 가스를 외부로 배출 가능하게 하는 가스배출관(40)과;
    상기 다리(11)에 설치되고, 상기 건조 챔버(10)의 내부로 수용되는 목재의 중량을 측정하는 로드셀(50)과;
    상기 건조 챔버(10)에 설치되고, 상기 건조 챔버(10)를 냉각시켜 상기 건조 챔버(10)의 내부에 수용된 목재를 간접적으로 냉각시키는 간접 냉각부(60)를; 포함하며,
    상기 간접 냉각부(60)는,
    상기 건조 챔버(10)의 외측에 구비되고 냉각기(61)와,
    상기 냉각기(61)에 설치되고 물이 저장되며 상기 냉각기(61)에 의해 저장된 물이 냉각되는 냉수탱크(62)와,
    상기 냉수탱크(62)에 일단이 연결되고 타단이 상기 건조 챔버(10)의 일측 내부와 연결되는 냉수공급관(63)과,
    상기 냉수공급관(63)의 관로상에 설치되어 냉수를 이송시키는 냉수펌프(64)와,
    상기 건조 챔버(10)의 내부로 상기 냉수공급관(63)의 끝에 연결되고 상기 건조 챔버(10)의 일단부의 내벽에 대응하여 설치되는 제1 냉각관(65)과,
    상기 제1 냉각관(65)에 대응하여 상기 건조 챔버(10)의 타단부의 내벽에 대응하여 설치되는 제2 냉각관(66)과,
    상기 제1 냉각관(65)으로 유입된 냉수가 상기 제2 냉각관(66)으로 이동되도록 상기 건조 챔버(10)의 내벽에 대응하여 설치되고 상기 제1 냉각관(65)과 제2 냉각관(66) 사이에 다수개가 이격되게 연결되며 지그재그 형태의 냉각연결관(67)과,
    상기 제2 냉각관(66)에서 배출되는 냉수가 상기 냉수탱크(62)로 회수되도록 상기 제2 냉각관(66)의 끝에 일단이 연결되고 타단이 상기 냉수탱크(62)에 연결되는 냉수회수관(68)을,
    포함하는 것을 특징으로 하는 목재 건조 및 고열처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 간접 냉각부(60)는,
    상기 냉수공급관(63)의 관로상에 설치되는 제3 개폐밸브(69)를,
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 건조 및 고열처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스배출관(40)과 상기 증기발생기(30) 사이에 설치되고, 상기 가스배출관(40)을 통해 배출되는 고온의 가스의 폐열을 회수하여 상기 증기발생기(30)로 공급되는 물을 예열하는 폐열회수부(70)를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 건조 및 고열처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폐열회수부(70)는,
    상기 가스배출관(40)에 연결되어 고온의 가스가 공급되는 고온가스관(71)과,
    상기 고온가스관(71)의 끝에 연결되는 나선형의 전열관(72)과,
    상기 전열관(72)의 끝에 연결되어 상기 전열관(72)을 통과한 가스가 외부로 배출되는 저온가스관(73)과,
    상기 고온가스관(71)과 저온가스관(73)이 관통되고 상기 전열관(72)을 둘러싸며 상기 전열관(72)이 잠기도록 내부에 물이 수용되는 열교환탱크(74)와,
    상기 열교환탱크(74)와 상기 증기발생기(30) 사이에 연결되는 물공급관(75)과,
    상기 물공급관(75)의 관로상에 설치되는 공급펌프(76)를,
    포함하는 것을 특징으로 하는 목재 건조 및 고열처리 장치.
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