KR101471471B1 - 목재 건조 및 고열처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목재의 가열 및 냉각이 균일하면서 안정적으로 이루어지도록 하고 건조부와 냉각부의 유지 관리 및 고장 수리가 간편하게 이루어지도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치에 관한 것으로, 본 장치는 대차에 적층된 상태로 실린 다수의 목재를 밀폐된 상태로 수용하고, 전면이 개방되며, 개방된 전면에 개폐 가능하게 도어가 설치되는 건조 챔버와; 상기 도어를 관통하여 설치되는 제1 설치관과, 상기 제1 설치관의 내부에 설치되는 제1 송풍팬과, 상기 건조 챔버의 후방을 관통하여 설치되는 제2 설치관과, 상기 제2 설치관의 내부에 설치되는 제2 송풍팬과, 상기 도어의 외부로 상기 제1 설치관에 분리 가능하게 체결되는 체결관과, 상기 체결관에 일단이 연결되고 굽힘 가능한 재질로 형성되며 상기 건조 챔버의 외부에 구비되는 플렉시블관과, 상기 건조 챔버의 외부로 상기 플렉시블관의 타단과 상기 제2 설치관의 외측단 사이에 연결되는 연결관을 포함하고, 상기 건조 챔버의 내부의 공기를 순환시키는 공기순환부와; 상기 연결관의 내부에 설치되고, 전기의 공급에 의해 상기 연결관의 내부의 공기를 가열하고 상기 건조 챔버의 내부로 가열된 공기를 공급하여 상기 목재를 건조시키는 외부가열부와; 상기 연결관의 관로 둘레에 설치되고, 냉각수의 공급에 의해 상기 연결관의 내부의 공기를 냉각하고 상기 건조 챔버의 내부로 냉각된 공기를 공급하여 상기 목재를 냉각시키는 외부냉각부와; 상기 건조 챔버의 외측에 설치되고 증기를 발생시키는 증기발생기와, 상기 증기발생기와 연결관의 사이에 연결되는 증기공급관과, 상기 증기공급관의 일부의 외주면을 둘러싸는 상태로 설치되고 상기 증기공급관을 가열하여 과열증기를 생성하는 히팅재킷을 포함하고, 과열 증기를 상기 건조 챔버의 내부로 공급하여 상기 목재를 고열처리하는 고열처리부를; 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 건조부와 냉각부를 건조 챔버의 외부에 설치하고 공기순환부를 통해 열기와 냉기를 건조 챔버의 외부에서 내부로 순환 공급하여 목재의 가열 및 냉각이 균일하면서 안정적으로 이루어지도록 하고 건조부와 냉각부의 유지 관리 및 고장 수리가 간편하게 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.

이와 같은 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.

상기와 같은 종래의 목재 건조 및 고열처리 장치는 건조 챔버의 내부로 가열부와 냉각부가 특정한 부위에 설치됨으로써, 상기 건조 챔버의 내부에 수용된 목재에 고온의 열기 또는 저온의 냉기가 목재에 부분적으로 가해져 목재의 가열이나 냉각이 균일하게 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 건조 챔버의 내부에 가열부와 냉각부가 설치됨으로써, 상기 가열부나 냉각부의 유지 관리가 불편하고 상기 가열부나 냉각부의 고장 시에 목재 건조 및 고열처리 장치의 운전이 장기간 중지되는 등 사용상의 불편함이 상존하는 문제점이 있었다.

공개특허 제1996-0024197호 "목재의 건조방법 및 건조장치"(1996. 07. 20)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 건조부와 냉각부를 건조 챔버의 외부에 설치하고 공기순환부를 통해 열기와 냉기를 건조 챔버의 외부에서 내부로 순환 공급하여 목재의 가열 및 냉각이 균일하면서 안정적으로 이루어지도록 하고 건조부와 냉각부의 유지 관리 및 고장 수리가 간편하게 이루어지도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 두 개의 송풍팬과 연결관을 통해 건조 챔버의 내부의 공기의 정방향 및 역방향 순환이 간편하게 이루어져 목재의 보다 균일하면서 안정적인 건조가 이루어지도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 진공펌프를 설치하여 진공 중에 목재의 건조 및 고열처리가 이루어져 건조나 고열처리시에 발생하는 목재의 변형이나 손상 또는 할열의 발생이 극소화되도록 하는 목재 건조 및 고열처리 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"는, 대차에 적층된 상태로 실린 다수의 목재를 밀폐된 상태로 수용하고, 전면이 개방되며, 개방된 전면에 개폐 가능하게 도어가 설치되는 건조 챔버와; 상기 도어를 관통하여 설치되는 제1 설치관과, 상기 제1 설치관의 내부에 설치되는 제1 송풍팬과, 상기 건조 챔버의 후방을 관통하여 설치되는 제2 설치관과, 상기 제2 설치관의 내부에 설치되는 제2 송풍팬과, 상기 도어의 외부로 상기 제1 설치관에 분리 가능하게 체결되는 체결관과, 상기 체결관에 일단이 연결되고 굽힘 가능한 재질로 형성되며 상기 건조 챔버의 외부에 구비되는 플렉시블관과, 상기 건조 챔버의 외부로 상기 플렉시블관의 타단과 상기 제2 설치관의 외측단 사이에 연결되는 연결관을 포함하고, 상기 건조 챔버의 내부의 공기를 순환시키는 공기순환부와; 상기 연결관의 내부에 설치되고, 전기의 공급에 의해 상기 연결관의 내부의 공기를 가열하고 상기 건조 챔버의 내부로 가열된 공기를 공급하여 상기 목재를 건조시키는 외부가열부와; 상기 연결관의 관로 둘레에 설치되고, 냉각수의 공급에 의해 상기 연결관의 내부의 공기를 냉각하고 상기 건조 챔버의 내부로 냉각된 공기를 공급하여 상기 목재를 냉각시키는 외부냉각부와; 상기 건조 챔버의 외측에 설치되고 증기를 발생시키는 증기발생기와, 상기 증기발생기와 연결관의 사이에 연결되는 증기공급관과, 상기 증기공급관의 일부의 외주면을 둘러싸는 상태로 설치되고 상기 증기공급관을 가열하여 과열증기를 생성하는 히팅재킷을 포함하고, 과열 증기를 상기 건조 챔버의 내부로 공급하여 상기 목재를 고열처리하는 고열처리부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"의 상기 외부가열부는, 상기 연결관의 선단 내측에 분리 가능하게 고정되는 장착관과, 상기 장착관의 선단과 후단 둘레에 형성되는 경사면과, 상기 장착관의 내부에 다수개가 수직으로 설치되고 전기의 공급에 의해 가열되는 열선을, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"의 상기 외부냉각부는, 상기 연결관의 외주면을 따라 감긴 상태로 설치되는 냉각수관과, 상기 냉각수관의 일단에 연결되는 주입관과, 상기 냉각수관의 타단에 연결되는 배출관과, 상기 건조 챔버의 외부로 설치되고 상기 주입관과 배출관이 연결되는 수조와, 상기 수조에 설치되고 상기 수조에 수용된 물을 냉각시키는 냉각기와, 상기 주입관의 관로 상에 설치되는 물펌프와, 상기 냉각수관을 밀폐되게 수용하도록 상기 연결관의 외부면을 둘러싸고 단열 재질로 형성되는 단열재킷을, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"의 상기 제1 송풍팬과 제2 송풍팬은, 정방향으로 회전하다가 역방향으로 회전하여 상기 건조 챔버의 내부의 공기를 정방향 및 역방향으로 교번되게 순환시키고, 상기 제1 설치관은, 상기 건조 챔버의 내측에 위치하는 상기 제1 설치관의 후단에 상기 목재를 향해 벌어지게 형성되는 제1 확대부를, 더 포함하고, 상기 제2 설치관은, 상기 건조 챔버의 내측에 위치하는 상기 제2 설치관의 선단에 상기 목재를 향해 벌어지게 형성되는 제2 확대부를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "목재 건조 및 고열처리 장치"는, 상기 건조 챔버의 외부로 상기 연결관과 연통되게 연결되는 흡입관이 설치되고, 상기 흡입관에 설치되어 상기 연결관의 내부의 공기를 상기 흡입관을 톨해 외부로 배출시켜 상기 연결관과 연통되는 상기 건조 챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공펌프를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 건조부와 냉각부를 건조 챔버의 외부에 설치하고 공기순환부를 통해 열기와 냉기를 건조 챔버의 외부에서 내부로 순환 공급하여 목재의 가열 및 냉각이 균일하면서 안정적으로 이루어지고, 건조부와 냉각부의 유지 관리 및 고장 수리가 간편하게 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 두 개의 송풍팬과 연결관을 통해 건조 챔버의 내부의 공기의 정방향 및 역방향 순환이 간편하게 이루어져 목재의 보다 균일하면서 안정적인 건조가 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 진공펌프를 설치하여 진공 중에 목재의 건조 및 고열처리가 이루어져 건조나 고열처리시에 발생하는 목재의 변형이나 손상 또는 할열의 발생이 극소화되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 개략적인 종단면도,
도 2는 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 개략적인 평단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 작동 상태를 보인 개략적인 평단면도.

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 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 개략적인 평단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치는 건조 챔버(10)와, 상기 건조 챔버(10)에 연결되는 공기순환부(20)와, 상기 공기순환부(20)에 설치되는 외부가열부(30)와, 상기 공기순환부(20)에 설치되는 외부냉각부(40)와, 상기 공기순환부(20)에 설치되는 고열처리부(50)를 포함한다.

상기 건조 챔버(10)는 대차(11)에 적층된 상태로 실린 다수의 목재를 밀폐된 상태로 수용하고 전면이 개방되며 개방된 전면에 개폐 가능하게 도어(12)가 설치되는 것으로, 상기 대차(11)에 적층된 상태로 실린 다수의 목재(W)를 밀폐된 상태로 수용하는 역할을 한다. 이와 같은 구조의 상기 건조 챔버(10)는 도시된 바와 같은 원통형뿐만 아니라 목재(W)를 수용할 수 있는 다양한 형태의 중공 입방체로 구비될 수 있다.

상기 대차(11)는 상기 건조 챔버(10)의 바닥면에 설치된 레일을 따라 수평으로 이동하면서 상기 건조 챔버(10)의 외부에서 내부로 혹은 상기 건조 챔버(10)의 내부에서 외부로 대량의 목재(W)를 간편하게 이송시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 목재(W)는 그 사이로 공기의 유동이 원활하도록 다수의 이격판(P)에 의해 상하로 다수개가 이격된 상태로 상기 대차(11)의 상면에 배치된다.

상기 도어(12)는 상기 건조 챔버(10)의 개방된 전면을 밀폐시킬 수 있도록 하면서 상기 공기순환부(20)의 일부 부품이 설치되는 장소를 제공하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 도어(12)는 상기 건조 챔버(10)에 힌지 결합되어 개폐 가능한 구조를 가지면서 일측에 잠금 수단(미도시)이 구비되어 상기 건조 챔버(10)에 고정될 수 있는 공지의 것이다.

상기 공기순환부(20)는 상기 건조 챔버(10)의 선단과 후단에 이어지게 설치되는 것으로, 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기를 순환시키는 역할을 한다. 이와 같이 상기 공기순환부(20)에 의해 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기가 순환됨으로써, 상기 외부가열부(30)에 의해 생성된 열기나 상기 외부냉각부(40)에 의해 생성된 냉기가 상기 건조 챔버(10)에 수용된 목재(W)에 고르게 퍼져 상기 목재(W)의 건조나 냉각이 보다 균일하게 이루어지게 된다.

이와 같은 역할을 하는 상기 공기순환부(20)는 상기 도어(12)를 관통하여 설치되는 제1 설치관(21)과, 상기 제1 설치관(21)의 내부에 설치되는 제1 송풍팬(22)과, 상기 건조 챔버(10)의 후방을 관통하여 설치되는 제2 설치관(23)과, 상기 제2 설치관(23)의 내부에 설치되는 제2 송풍팬(24)과, 상기 도어(12)의 외부로 상기 제1 설치관(21)에 분리 가능하게 체결되는 체결관(25)과, 상기 체결관(25)에 일단이 연결되고 굽힘 가능한 재질로 형성되며 상기 건조 챔버(10)의 외부에 구비되는 플렉시블관(26)과, 상기 건조 챔버(10)의 외부로 상기 플렉시블관(26)의 타단과 상기 제2 설치관(23)의 외측단 사이에 연결되는 연결관(27)을 포함한다.

상기 제1 설치관(21)은 상기 도어(12)를 관통하여 상기 제1 송풍팬(22)이 설치되는 장소를 제공하는 역할을 하고, 상기 제1 송풍팬(22)은 전기의 공급에 의해 구동되는 팬으로써, 정방향 혹은 역방향으로 회전되면서 상기 건조 챔버(10)의 내측 혹은 외측으로 공기를 유동시키는 역할을 한다.

상기 제1 설치관(21)은 그 후단에 상기 목재를 향해 벌어지게 형성되는 제1 확대부(21a)를 더 포함한다. 상기 제1 확대부(21a)는 상기 건조 챔버(10)의 내부의 상기 목재를 향해 공기가 원활히 분사되거나 원활히 흡입될 수 있도록 공기의 분사나 흡입을 유도하는 역할을 한다.

상기 제2 설치관(23)은 상기 건조 챔버(10)의 배면을 관통하여 상기 제2 송풍팬(24)이 설치되는 장소를 제공하는 역할을 하고, 상기 제2 송풍팬(24)은 전기의 공급에 의해 구동되는 팬으로써, 정방향 혹은 역방향으로 회전되면서 상기 건조 챔버(10)의 내측 혹은 외측으로 공기를 유동시키는 역할을 한다.

상기 제2 설치관(23)은 그 선단에 상기 목재를 향해 벌어지게 형성되는 제2 확대부(23a)를 더 포함한다. 상기 제2 확대부(23a)는 상기 제1 확대부(21a)와 마찬가지로 상기 건조 챔버(10)의 내부의 상기 목재를 향해 공기가 원활히 분사되거나 원활히 흡입될 수 있도록 공기의 분사나 흡입을 유도하는 역할을 한다.

상기 체결관(25)은 상기 제1 설치관(21)에 상기 플렉시블관(26)을 분리 가능하게 고정시키는 역할을 한다. 상기 플렉시블관(26)은 고무와 같은 연성의 재질로 형성되거나 주름관과 같이 접거나 구부릴 수 있는 형태로 형성되는 것으로, 상기 체결관(25)과 함께 상기 제1 설치관(21)에서 분리된 상태에서 상기 건조 챔버(10)의 일측으로 굽혀서 상기 도어(12)를 개방할 수 있도록 하는 것이다.

상기 연결관(27)은 상기 플렉시블관(26)과 상기 제2 설치관(23) 사이에 연결되는 것으로, 상기 플렉시블관(26)과 함께 상기 건조 챔버(10)의 전면과 배면 사이를 상기 건조 챔버(10)의 외측에서 연결하여 상기 건조 챔버(10)의 내측과 함께 공기가 순환되는 폐회로를 형성하는 역할을 한다.

아울러, 상기 연결관(27)은 상기 외부가열부(30)와 외부냉각부(40)가 설치되면서 상기 고열처리부(50)가 연결되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)은 일정 시간동안 정방향으로 회전하다가 일정 시간동안 역방향으로 회전하여 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기를 정방향 및 역방향으로 교번되게 순환시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)에 의해 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기가 정역방향으로 번갈아 순환됨으로써, 상기 건조 챔버(10)의 내부에 수용된 목재(W)가 보다 균일하게 건조될 수 있게 된다.

상기 외부가열부(30)는 상기 연결관(27)의 내부에 설치되는 것으로, 전기의 공급에 의해 상기 연결관(27)의 내부의 공기를 가열하고 상기 건조 챔버(10)의 내부로 가열된 공기를 공급하여 상기 목재를 건조시키는 역할을 하며, 상기 건조 챔버(10)의 외부로 상기 연결관(27)에 설치되어 고장 수리 및 부품 교체와 유지 관리가 용이하게 이루어진다.

이와 같은 역할을 하는 상기 외부가열부(30)는 상기 연결관(27)의 선단 내측에 분리 가능하게 고정되는 장착관(31)과, 상기 장착관(31)의 선단과 후단 둘레에 형성되는 경사면(32)과, 상기 장착관(31)의 내부에 다수개가 수직으로 설치되고 전기의 공급에 의해 가열되는 열선(33)을 포함한다.

상기 장착관(31)은 상기 열선(33)이 설치되는 장소를 제공하는 역할을 하면서 작업자가 상기 연결관(27)의 내부에서 손쉽게 분리시킬 수 있도록 하여 상기 외부가열부(30)의 고장 수리 및 유지 관리가 용이하게 이루어지도록 하는 것이다.

상기 경사면(32)은 상기 장착관(31)의 선단과 후단으로 공기의 유입이 보다 자연스럽게 이루어지도록 하는 유도면의 역할을 한다. 상기 열선(33)은 전기의 공급에 의해 가열되면서 그 주변의 공기를 가열하는 역할을 하는 공지의 것이다.

이와 같이 구성되는 상기 외부가열부(30)는 전기의 공급에 의해 상기 열선(33)이 가열된 상태에서 상기 연결관(27)을 통해 유동되는 공기가 가열되고, 이와 같이 가열된 공기가 상기 건조 챔버(10)의 내부로 유입되면서 목재를 건조시키거나 열처리를 하게 된다.

상기 외부냉각부(40)는 상기 연결관(27)의 관로 둘레에 설치되는 것으로, 냉각수의 공급에 의해 상기 연결관(27)의 내부의 공기를 냉각하고 상기 건조 챔버(10)의 내부로 냉각된 공기를 공급하여 상기 목재를 냉각시키는 역할을 하며, 상기 건조 챔버(10)의 외부로 상기 연결관(27)에 설치되어 고장 수리 및 부품 교체와 유지 관리가 용이하게 이루어진다.

이와 같은 역할을 하는 상기 외부냉각부(40)는 상기 연결관(27)의 외주면을 따라 감긴 상태로 설치되는 냉각수관(41)과, 상기 냉각수관(41)의 일단에 연결되는 주입관(42)과, 상기 냉각수관(41)의 타단에 연결되는 배출관(43)과, 상기 건조 챔버(10)의 외부로 설치되고 상기 주입관(42)과 배출관(43)이 연결되는 수조(44)와, 상기 수조(44)에 설치되고 상기 수조(44)에 수용된 물을 냉각시키는 냉각기(45)와, 상기 주입관(42)의 관로 상에 설치되는 물펌프(46)와, 상기 냉각수관(41)을 밀폐되게 수용하도록 상기 연결관(27)의 외부면을 둘러싸고 단열 재질로 형성되는 단열재킷(47)을 포함한다.

상기 냉각수관(41)은 상기 연결관(27)의 외주면을 따라 설치되는 것으로, 상기 주입관(42)을 통해 주입되는 냉각수가 순환되면서 상기 연결관(27) 자체를 냉각시켜 상기 연결관(27)을 통해 유동되는 공기를 냉각시키는 역할을 한다. 이와 같이 상기 냉각수관(41)에 의해 상기 연결관(27)을 통과하는 공기가 냉각됨에 따라 상기 연결관(27)에서 냉각된 공기가 상기 건조 챔버(10)로 유입되어 상기 건조 챔버(10)의 내부에 수용된 건조된 목재(W)가 간접적으로 냉각된다.

이와 같이 상기 목재가 간접적으로 냉각됨으로써, 목재가 건조되거나 열처리된 후에 신속하게 냉각시켜 본 장치의 처리 효율과 생산성이 현저히 향상된다.

상기 주입관(42)은 상기 냉각수관(41)으로 냉각수가 주입되는 통로이고, 상기 배출관(43)은 상기 냉각수관(41)에서 냉각수가 배출되는 통로이다. 상기 수조(44)는 냉각수가 수용되는 장소를 제공하면서 상기 냉각기(45)가 설치되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 냉각기(45)는 냉매의 순환에 의해 냉기를 발생시키는 공지의 것으로, 상기 수조(44)에 수용된 물을 냉각시키는 역할을 한다. 상기 물펌프(46)는 상기 수조(44)의 내부의 냉각수를 흡입하여 상기 주입관(42)으로 주입하고, 상기 주입관(42)에서 상기 냉각수관(41) 및 배출관(43)을 거쳐 상기 수조(44)로 순환시키는 역할을 한다.

상기 단열재킷(47)은 상기 냉각수관(41)의 외부를 둘러싸서 상기 냉각수관(41)을 상기 연결관(27)의 외주면에 밀착된 상태로 고정시키는 역할을 하면서 상기 냉각수관(41)의 냉기가 외부로 누설되는 것을 어느 정도 차단하는 역할을 한다.

상기 고열처리부(50)는 상기 연결관(27)을 통해 과열 증기를 상기 건조 챔버(10)의 내부로 공급하여 상기 목재를 고열처리하는 역할을 한다. 즉, 상기 고열처리부(50)는 자동 제어 또는 사용자의 조작에 따라 상기 연결관(27)을 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부로 상기 목재(W)에 과열증기를 분사하여 상기 목재(W)가 상기 외부가열부(30)에 의해 건조되기 전에 상기 목재(W)를 과열증기로 고열처리하는 역할을 한다.

이와 같은 역할을 하는 상기 고열처리부(50)는 상기 건조 챔버(10)의 외측에 설치되고 증기를 발생시키는 증기발생기(51)와, 상기 증기발생기(51)와 연결관(27)의 사이에 연결되는 증기공급관(52)과, 상기 증기공급관(52)의 일부의 외주면을 둘러싸는 상태로 설치되고 상기 증기공급관(52)을 가열하여 과열증기를 생성하는 히팅재킷(53)을 포함한다.

상기 증기발생기(51)는 내부에 수용된 물을 가열하여 증기를 발생시키는 장치로서, 도시된 바와 같이 전열선을 이용하여 물을 가열할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니고 화목, 석유, 가스 등의 연료를 연소시키는 버너에 의해 물을 가열할 수도 있다.

상기 증기공급관(52)은 상기 증기발생기(51)에서 생성된 증기를 상기 연결관(27)을 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부로 상기 목재(W)에 공급하기 위한 통로를 제공하는 역할을 한다. 이와 같은 상기 증기공급관(52)은 그 관로상에 개폐밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 히팅재킷(53)은 전기의 공급에 의해 가열되면서 상기 증기공급관(52)의 일부를 가열하여 상기 증기공급관(52)을 통과하는 증기를 130℃ 내지 180℃로 승온시켜 과열증기로 만드는 역할을 한다.

본 장치는 상기 건조 챔버(10)의 외부로 상기 연결관(27)과 연통되게 연결되는 흡입관(61)이 설치되고 상기 흡입관(61)에 설치되는 진공펌프(60)를 더 포함한다. 상기 진공펌프(60)는 상기 연결관(27)의 내부의 공기를 상기 흡입관(61)을 통해 외부로 배출시켜 상기 연결관(27)과 연통되는 상기 건조 챔버(10)의 내부에 진공을 형성하는 역할을 한다.

이와 같이 상기 진공 펌프(60)에 의해 상기 건조 챔버(10)의 내부가 진공 상태가 되면 상기 외부가열부(30)에 의해 상기 목재(W)가 가열될 때 상대적으로 낮은 온도에서도 상기 목재(W)의 수분이 신속하게 증발된다.

따라서, 본 장치는 상기 진공 펌프(60)에 의해 상기 건조 챔버(10)의 내부로 소정의 진공도를 형성함으로써, 예를 들면 60℃ 이하의 상대적으로 저온에서도 상기 목재(W)의 수분이 증발될 수 있게 된다. 즉, 진공도가 높아지면 높아질수록 물의 끓는점이 점차 낮아짐으로, 상대적으로 저온에서도 상기 목재(W)의 건조가 이루어질 수 있어 100℃ 이상의 고온 건조 시에 유발될 수 있는 상기 목재(W)의 변형 등의 건조 결함이 방지될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 목재 건조 및 고열처리 장치의 작동 상태를 보인 개략적인 평단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 대차(11)에 목재(W)를 상기 이격판(P)을 대고 적층한 상태로 상기 도어(12)를 열고 상기 대차(11)를 상기 건조 챔버(10)의 내부에 수용하여 상기 목재를 상기 건조 챔버(10)의 내부에 적재하게 된다.

이 상태에서 상기 도어(12)를 닫아 상기 건조 챔버(10)를 밀폐시킨 후에 상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)을 동일한 방향(정방향)으로 구동시켜 상기 건조 챔버(10)의 내부와 상기 연결관(27) 및 플렉시블관(26)을 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기를 시계방향으로 유동시키게 된다.

이와 같이 공기가 순환되는 상태에서 상기 증기발생기(51)를 작동시켜 상기 증기공급관(52)을 통해 과열증기를 상기 연결관(27)과 플렉시블관(26)을 통해 건조 챔버(10)의 내부로 주입하여 상기 목재(W)를 과열증기로 일차적으로 열처리하게 된다.

이때, 상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)에 의한 정방향의 송풍이 일정한 시간 동안 지속된 후에 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)을 역방향으로 구동시켜 상기 건조 챔버(10)의 내부와 상기 플렉시블관(26) 및 연결관(27)을 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기를 반시계방향으로 유동시키게 된다.

이와 같이 상기 목재가 충분히 과열증기로 증숙되거나 열처리된 후에 상기 외부가열부(30)의 상기 열선(33)에 전기를 공급하여 상기 연결관(27)의 내부의 공기를 가열시키고, 이 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)을 동일한 방향(정방향)으로 구동시켜 상기 건조 챔버(10)의 내부와 상기 연결관(27) 및 플렉시블관(26)을 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기를 시계방향으로 유동시키면서 가열시켜 상기 목재를 건조시키게 된다.

이와 같이 정방향의 송풍과 가열이 일정한 시간 동안 지속된 후에 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)을 역방향으로 구동시켜 상기 건조 챔버(10)의 내부와 상기 플렉시블관(26) 및 연결관(27)을 통해 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기를 반시계방향으로 유동시키면서 가열시켜 상기 목재를 건조시키게 된다.

상기 외부가열부(30)에 의한 가열과 함께 상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)에 의한 공기 순환을 통해 상기 목재(W)가 충분히 건조되면, 상기 냉각기(45)를 구동시켜 상기 수조(44)의 내부의 물을 냉각시키면서 상기 물펌프(46)를 작동시켜 상기 수조(44)의 냉각수를 상기 주입관(42)을 통해 상기 냉각수관(41)으로 주입하여 상기 냉각수관(41)을 통해 상기 배출관(43)으로 순환시킴으로써, 상기 연결관(27)을 외주면을 냉각시키고, 그에 따라 상기 연결관(27)을 통과하는 공기가 냉각되면서 상기 건조 챔버(10)의 내부로 냉각된 공기가 순환되어 상기 목재(W)가 서서히 냉각된다.

상기 목재(W)의 냉각이 완료되면 상기 도어(12)를 개방하고 상기 건조된 목재(W)를 외부로 인출하여 상기 목재(W)의 건조를 완료하게 된다.

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 : 대차 12 : 도어
20 : 공기순환부
21 : 제1 설치관 21a : 제1 확대부
22 : 제1 송풍팬
23 : 제2 설치관 23a : 제2 확대부
24 : 제2 송풍팬 25 : 체결관
26 : 플렉시블관 27 : 연결관
30 : 외부가열부
31 : 장착관 32 : 경사면
33 : 열선
40 : 외부냉각부
41 : 냉각수관 42 : 주입관
43 : 배출관 44 : 수조
45 : 냉각기 46 : 물펌프
47 : 단열재킷
50 : 고열처리부
51 : 증기발생기 52 : 증기공급관
53 : 히팅재킷
60 : 진공펌프
61 : 흡입관

Claims (5)

1. 대차(11)에 적층된 상태로 실린 다수의 목재를 밀폐된 상태로 수용하고, 전면이 개방되며, 개방된 전면에 개폐 가능하게 도어(12)가 설치되는 건조 챔버(10)와;
   상기 도어(12)를 관통하여 설치되는 제1 설치관(21)과, 상기 제1 설치관(21)의 내부에 설치되는 제1 송풍팬(22)과, 상기 건조 챔버(10)의 후방을 관통하여 설치되는 제2 설치관(23)과, 상기 제2 설치관(23)의 내부에 설치되는 제2 송풍팬(24)과, 상기 도어(12)의 외부로 상기 제1 설치관(21)에 분리 가능하게 체결되는 체결관(25)과, 상기 체결관(25)에 일단이 연결되고 굽힘 가능한 재질로 형성되며 상기 건조 챔버(10)의 외부에 구비되는 플렉시블관(26)과, 상기 건조 챔버(10)의 외부로 상기 플렉시블관(26)의 타단과 상기 제2 설치관(23)의 외측단 사이에 연결되는 연결관(27)을 포함하고, 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기를 순환시키는 공기순환부(20)와;
   상기 연결관(27)의 내부에 설치되고, 전기의 공급에 의해 상기 연결관(27)의 내부의 공기를 가열하고 상기 건조 챔버(10)의 내부로 가열된 공기를 공급하여 상기 목재를 건조시키는 외부가열부(30)와;
   상기 연결관(27)의 관로 둘레에 설치되고, 냉각수의 공급에 의해 상기 연결관(27)의 내부의 공기를 냉각하고 상기 건조 챔버(10)의 내부로 냉각된 공기를 공급하여 상기 목재를 냉각시키는 외부냉각부(40)와;
   상기 건조 챔버(10)의 외측에 설치되고 증기를 발생시키는 증기발생기(51)와, 상기 증기발생기(51)와 연결관(27)의 사이에 연결되는 증기공급관(52)과, 상기 증기공급관(52)의 일부의 외주면을 둘러싸는 상태로 설치되고 상기 증기공급관(52)을 가열하여 과열증기를 생성하는 히팅재킷(53)을 포함하고, 과열 증기를 상기 건조 챔버(10)의 내부로 공급하여 상기 목재를 고열처리하는 고열처리부(50)를; 포함하고,
   상기 제1 송풍팬(22)과 제2 송풍팬(24)은, 정방향으로 회전하다가 역방향으로 회전하여 상기 건조 챔버(10)의 내부의 공기를 정방향 및 역방향으로 교번되게 순환시키고,
   상기 제1 설치관(21)은, 상기 건조 챔버(10)의 내측에 위치하는 상기 제1 설치관(21)의 후단에 상기 목재를 향해 벌어지게 형성되는 제1 확대부(21a)를, 더 포함하고,
   상기 제2 설치관(23)은, 상기 건조 챔버(10)의 내측에 위치하는 상기 제2 설치관(23)의 선단에 상기 목재를 향해 벌어지게 형성되는 제2 확대부(23a)를, 더 포함하며,
   상기 목재 건조 및 고열처리 장치는,
   상기 건조 챔버(10)의 외부로 상기 연결관(27)과 연통되게 연결되는 흡입관(61)이 설치되고, 상기 흡입관(61)에 설치되어 상기 연결관(27)의 내부의 공기를 상기 흡입관(61)을 통해 외부로 배출시켜 상기 연결관(27)과 연통되는 상기 건조 챔버(10)의 내부에 진공을 형성하는 진공펌프(60)를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 건조 및 고열처리 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 외부가열부(30)는,
   상기 연결관(27)의 선단 내측에 분리 가능하게 고정되는 장착관(31)과,
   상기 장착관(31)의 선단과 후단 둘레에 형성되는 경사면(32)과,
   상기 장착관(31)의 내부에 다수개가 수직으로 설치되고 전기의 공급에 의해 가열되는 열선(33)을,
   포함하는 것을 특징으로 하는 목재 건조 및 고열처리 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 외부냉각부(40)는,
   상기 연결관(27)의 외주면을 따라 감긴 상태로 설치되는 냉각수관(41)과,
   상기 냉각수관(41)의 일단에 연결되는 주입관(42)과,
   상기 냉각수관(41)의 타단에 연결되는 배출관(43)과,
   상기 건조 챔버(10)의 외부로 설치되고 상기 주입관(42)과 배출관(43)이 연결되는 수조(44)와,
   상기 수조(44)에 설치되고 상기 수조(44)에 수용된 물을 냉각시키는 냉각기(45)와,
   상기 주입관(42)의 관로 상에 설치되는 물펌프(46)와,
   상기 냉각수관(41)을 밀폐되게 수용하도록 상기 연결관(27)의 외부면을 둘러싸고 단열 재질로 형성되는 단열재킷(47)을,
   포함하는 것을 특징으로 하는 목재 건조 및 고열처리 장치.
   
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