KR102382281B1 - 목재 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따르면, 목재 건조 장치에 있어서, 건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함을 수용할 수 있는 내부 공간을 가지는 건조실을 구비하고, 건조실을 밀폐시킨 상태에서 내부의 차가운 공기를 흡입한 후 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 주입하여 건조실의 내부 공간에 수용된 건조 대상 목재를 건조시키며, 건조 작업이 수행되는 동안 건조실 내부에서 공기를 순환시켜 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 하면서 열손실을 최소화시킬 수 있도록 한다.

Description

목재 건조 장치{APPARATUS FOR DRYING WOOD}
본 발명은 목재를 건조시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함을 수용할 수 있는 내부 공간을 가지는 건조실을 구비하고, 건조실을 밀폐시킨 상태에서 내부의 차가운 공기를 흡입한 후 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 주입하여 건조실의 내부 공간에 수용된 건조 대상 목재를 건조시키며, 건조 작업이 수행되는 동안 건조실 내부에서 공기를 순환시켜 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 하면서 열손실을 최소화시킬 수 있도록 하는 목재 건조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 목재는 다량의 수분을 함유하고 있어서 목재를 이용하여 원하는 제품을 제작하기 전에 자연건조 등을 통해 수분을 제거하여야 한다. 수분이 제거되지 않은 목재를 그대로 이용하여 가구 등의 제품을 제작하는 경우 시간이 지남에 따라 제품이 수축되거나 비틀리는 등의 변형이 발생할 수 있기 때문이다.
한편, 최근 들어 캠핑 인구가 늘어남에 따라 위와 같은 목재는 가구 등의 제작을 위해 사용되는 것 외에도 일정 크기로 절단되어 캠핑시 사용하기 위한 장작으로 가공되는 경우가 크게 증가하고 있다.
이때, 장작으로 가공되는 목재의 경우 캠핑시 모닥불을 피우는 용도로 사용됨에 따라 별도의 건조 과정을 거치지 않고 제품으로 생산되고 있으나, 건조되지 않은 장작의 경우 불에 타는 과정에서 다량의 연기를 발생시키는 문제점이 있었다.
이에 따라, 종래에는 목재를 일정 크기로 절단한 후 실내 또는 실외에서 장시간 자연건조시키는 등으로 건조를 수행하고 있으나, 자연 건조의 경우 목재가 원하는 건조 상태로 건조되기까지 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있으며, 외부 환경 조건에 따라 원하는 건조 상태로 정확히 건조시키기 어려워서 건조 상태 품질을 일정하게 유지시키기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허번호 10-1799896호(등록일자 2017년 11월 15일)
따라서, 본 발명의 목적은 건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함을 수용할 수 있는 내부 공간을 가지는 건조실을 구비하고, 건조실을 밀폐시킨 상태에서 내부의 차가운 공기를 흡입한 후 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 주입하여 건조실의 내부 공간에 수용된 건조 대상 목재를 건조시키며, 건조 작업이 수행되는 동안 건조실 내부에서 공기를 순환시켜 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 하면서 열손실을 최소화시킬 수 있도록 하는 목재 건조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 목재 건조 장치는, 건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함을 지지하는 적재부와, 기설정된 크기의 내부 공간을 가지며, 상기 내부 공간에 상기 적재부에 놓여진 복수의 목재 적재함을 수용하여 외부로부터 상기 내부 공간으로 유입되는 열풍을 통해 각 적재함에 적재된 목재를 건조시키는 건조실과, 상기 건조실의 측면에 형성된 제1 홀과 연결된 제1 관을 통해 상기 건조실의 내부 공기를 흡입하는 흡입부와, 상기 제1 관의 일측에 연결되어 외부 공기를 유입시키는 외기 유입부와, 상기 제1 관의 타측에 연결되어 상기 내부 공기와 상기 외부 공기의 온도차이에 의해 발생하는 결로를 배출시키는 결로 배출부와, 상기 흡입부에서 흡입된 공기를 가열하는 가열부와, 상기 가열부를 통해 가열된 가열 공기를 흡입하여 상기 열풍을 발생시키고 상기 건조실의 측면에 형성된 제2 홀과 연결된 제2 관으로 공급하는 열풍부와, 상기 장치의 동작 제어를 위한 복수의 기능키를 구비하며, 기능키가 입력되는 경우 입력된 기능키에 대응되는 키데이터를 발생시키는 조작 패널부와, 상기 조작 패널부를 통해 입력된 기능키에 대응되게 상기 흡입부, 상기 가열부 및 상기 열풍부의 동작을 제어하며, 상기 조작 패널부를 통해 상기 장치의 전원을 온시키는 기능키가 입력되는 경우, 상기 흡입부와 상기 가열부를 구동시켜 상기 건조실의 내부 공기를 흡입하여 가열시키며 상기 열풍부를 구동시켜 상기 가열 공기가 상기 건조실의 내부 공간으로 공급되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 홀은, 상기 건조실의 측면상 상기 제1 홀보다 낮은 위치에 형성되고, 상기 장치는, 상기 제2 홀을 통해 상기 제2 관과 연결되며, 상기 건조실의 내부로 기설정된 제1 길이만큼 연장되는 공기 배출관을 더 포함하며, 상기 공기 배출관은, 상기 가열 공기를 상기 내부 공간으로 배출시키는 복수의 개구부가 일정 기준 간격으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 공기 배출관은, 상기 건조실의 내부에서 상기 목재 적재함의 바닥면과 상기 건조실의 바닥면 사이에 위치되어 상기 가열 공기가 상기 목재 적재함의 바닥면으로 배출되도록 할 수 있다.
또한, 상기 장치는, 상기 건조실 측면에 형성된 제3홀에 연결된 제3관을 통해 상기 건조실의 내부 공기를 흡입하고, 상기 흡입된 공기를 상기 건조실 측면에 형성된 제4 홀에 연결된 송풍관을 통해 상기 건조실 내부로 다시 배출하여 상기 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 하는 송풍부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 건조실의 내부 온도가 기설정된 제1 기준 온도가 되는 시점부터 상기 송풍부를 구동시켜 상기 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 장치는, 상기 장치의 전원이 온되어 상기 가열부가 구동된 시점부터 상기 가열부의 구동시간을 카운트하는 구동시간 카운트부와, 상기 건조실의 내부 온도를 측정하는 내부 온도 측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 가열부의 구동 시간을 인식하여, 상기 구동 시간이 기설정된 제1 기준 시간이 될 때까지 상기 건조실의 내부 온도가 상기 제1 기준 온도로 되지 않는 경우, 상기 송풍부를 구동시켜 상기 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 장치는, 상기 장치의 각종 동작 상태를 표시시키는 표시부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 장치의 전원이 온되는 경우, 상기 내부 온도 측정부를 제어하여 상기 건조실의 내부 온도가 실시간으로 측정되도록 하고, 상기 내부 온도가 상기 제1 기준 온도를 넘어서 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 제2 기준 온도가 되는 경우, 상기 가열부의 동작을 중지시키고, 상기 표시부를 통해 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료되었음을 표시시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제2 기준 온도가 되도록 하는 상기 가열부의 타겟 구동 시간을 산출하여 상기 가열부를 상기 타겟 구동 시간 동안 구동시키며, 상기 가열부의 구동 시간이 상기 타겟 구동 시간을 초과할 때까지 상기 내부 온도가 상기 제2 기준 온도에 도달하지 못하는 경우 상기 내부 온도가 상기 제2 기준 온도가 될 때까지 상기 가열부를 추가로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 장치는, 유무선 통신망을 통해 원격지에 위치한 건조 장치 관리 서버와 데이터 송수신을 수행하는 통신부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제2 기준 온도가 되도록 하는 상기 가열부의 타겟 구동 시간을 산출하여 상기 가열부를 상기 타겟 구동 시간 동안 구동시키며, 상기 가열부의 구동 시간이 상기 타겟 구동 시간을 초과할 때까지 상기 내부 온도가 상기 제2 기준 온도에 도달하지 못하는 경우 상기 관리 서버로 상기 타겟 구동 시간 동안 건조가 완료되지 못했음을 통보할 수 있다.
또한, 상기 장치는, 상기 건조실 내부에 수용된 목재 적재함의 제1 무게를 측정하는 무게 측정부와, 상기 건조실의 외부 온도를 측정하는 외부 온도 측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 목재 적재함의 제1 무게와 상기 외부 온도를 기반으로 상기 목재 적재함에 담겨진 건조 대상 목재의 건조에 필요한 상기 가열부의 상기 타겟 구동 시간을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 외기 유입부를 제어하여 기설정된 제1 주기 마다 제1 시간 동안 상기 외부 공기가 상기 제1 관으로 유입되도록 하며, 상기 외부 온도에 따라 상기 제1 주기와 상기 제1 시간을 가변적으로 조절하되, 상기 외부 온도가 상대적으로 낮을수록 상기 제1 주기와 상기 제1 시간이 짧아지도록 조절할 수 있다.
또한, 상기 목재 건조 장치는, 상기 건조실의 내부 습도를 측정하는 내부 습도 측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 내부 습도가 기설정된 제1 습도 미만으로 기설정된 제1 시간동안 유지되는 경우, 상기 내부 온도가 기설정된 목재 발화 온도 이하로 유지되도록 상기 가열부의 구동을 제어하며, 상기 목재 발화 온도는, 상기 건조실의 습도가 상기 제1 습도 미만인 상태에서 상기 건조 대상 목재에 화재가 발생하는 것으로 산출될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 가열부를 상기 타겟 구동 시간 동안 구동시켜며, 상기 타겟 구동 시간 경과 후, 상기 목재 적재함의 제1 무게가 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 제2 무게로 되는지 여부를 검사하고, 상기 제2 무게가 되는 경우 상기 가열부의 동작을 중지시키고, 상기 표시부를 통해 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료되었음을 표시시킬 수 있다.
또한, 제어부는, 상기 타겟 구동 시간 경과 후 측정된 상기 목재 적재함의 타겟 무게가 상기 제2 무게 보다 큰 경우 상기 타겟 무게가 상기 제2 무게로 될 때까지 상기 가열부를 추가로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 무게를 기반으로 상기 건조 대상 목재의 종류와 사전 건조 상태를 확인하고, 상기 확인된 목재의 종류와 사전 건조 상태를 기반으로 상기 타겟 구동 시간을 1차 세부 조정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 건조 대상 목재의 종류와 사전 건조 상태를 기반으로 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 상기 제2 무게를 변경 설정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 가열부의 구동 후, 기설정된 일정 기준 시간 간격마다 상기 목재 적재함의 제1 무게를 주기적으로 측정하여 상기 건조 대상 목재의 기준 시간당 감량 비율을 산출한 후, 상기 감량 비율을 기반으로 상기 타겟 구동 시간을 2차 세부 조정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 조작 패널부를 통해 상기 가열부의 구동 시간에 대한 수동 설정 요청이 있는 경우, 상기 표시부상 상기 산출된 타겟 구동 시간을 표시시키고 사용자에 의해 상기 타겟 구동 시간이 선택되는 경우 상기 타겟 구동 시간을 상기 가열부의 구동 시간으로 설정할 수 있다.
또한, 상기 장치는, 상기 건조실의 내부 공간 중 상기 적재부와 상기 건조실의 도어 사이의 타겟 공간을 밀폐막을 통해 상기 내부 공간으로부터 분리시키는 밀폐부를 더 포함하며, 상기 밀폐부는, 상기 장치의 전원이 온되는 경우 상기 제어부의 제어에 따라 구동되어 상기 타겟 공간을 상기 밀폐막을 통해 상기 내부 공간으로부터 분리시켜 외부 공기가 상기 도어를 통해 상기 내부 공간으로 침투되는 것을 방지시킬 수 있다.
또한, 상기 밀폐부는, 상기 타겟 공간내 상기 건조실의 상부면상 제1 타겟 위치에서 상기 건조실의 바닥면상 상기 제1 타겟 위치에서 수직 방향에 위치한 제2 타겟 위치에 설치되는 상기 밀폐막과, 상기 제1 타겟 위치에 설치되어 상기 밀폐막을 보관하는 밀폐막 보관부와, 상기 제1 타겟 위치와 상기 제2 타겟 위치에 대응되는 상기 건조실의 양쪽 측면 위치에 형성되어 상기 밀폐막이 상기 제1 타겟 위치에서 상기 제2 타겟 위치까지 수직 방향으로 이송되도록 하는 밀폐막 이송 레일과, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 밀폐막 보관부에 보관된 상기 밀폐막을 상기 밀폐막 이송 레일을 따라 상기 제2 타겟 위치로 이송시켜 상기 내부 공간으로부터 상기 타겟 공간을 분리시키거나, 상기 제2 타겟 위치로 이송된 밀폐막을 상기 이송 레일을 따라 상기 밀폐막 보관부로 이송시켜 상기 타겟 공간이 상기 내부 공간에 수용되도록 하는 밀폐막 구동부와, 상기 건조실의 바닥면상 상기 제2 타겟 위치에 설치되어 상기 밀폐막이 상기 제2 타겟 위치로 이송된 경우 상기 외부 공기가 차단되도록 상기 밀폐막이 상기 바닥면에 밀폐되도록 체결하는 밀폐막 체결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 밀폐막 체결부는, 상기 건조실의 바닥면상 상기 제2 타겟 위치에 일정 폭과 일정 깊이로 파여진 밀폐막 체결홈과, 상기 밀폐막이 상기 밀폐막 체결홈으로 이송되는 경우, 상기 밀폐막 체결홈 내부에서 상기 밀폐막을 압착하여 상기 밀폐막이 상기 바닥면에 고정되도록 하는 밀폐막 고정기를 포함하며, 상기 밀폐막 고정기는, 상기 밀폐막의 제거시 상기 밀폐막 구동부의 제어에 따라 상기 밀폐막의 압착을 해제시킬 수 있다.
또한, 상기 장치는, 상기 건조실의 바닥면에 설치되어 상기 공기 배출관을 상기 건조실 바닥면 상에서 수평으로 이송시키기 위한 공기 배출관 이송 레일과, 상기 공기 배출관을 상기 공기 배출관 이송 레일을 따라 이동시켜 상기 공기 배출관을 상기 건조실의 바닥면에서 전후로 이송시키는 이송부와, 상기 공기 배출관을 회전시켜 상기 개구부의 공기 배출 방향을 조절하는 회전부와, 상기 건조실의 내부 공간의 열화상을 촬영하여 상기 내부 공간의 열분포 정보를 생성하는 열화상 카메라를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 열분포 정보를 기반으로, 상기 내부 공간의 열분포가 균일하게 되도록 상기 이송부와 상기 회전부를 제어하여 상기 공기 배출관의 건조실 바닥면상 위치와 상기 가열 공기가 배출되는 상기 개구부의 방향을 조절시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 목재 건조 장치에 있어서, 건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함을 수용할 수 있는 내부 공간을 가지는 건조실을 구비하고, 건조실을 밀폐시킨 상태에서 내부의 차가운 공기를 흡입한 후 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 주입하여 건조실의 내부 공간에 수용된 건조 대상 목재를 건조시키며, 건조 작업이 수행되는 동안 건조실 내부에서 공기를 순환시켜 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 하면서 열손실을 최소화시킬 수 있도록 한다.
또한, 건조 대상 목재가 담겨진 목재 적재함을 건조실의 내부로 이송시키거나 건조가 완료된 목재 적재함을 건조실의 외부로 이송시키기 위한 건조실 도어 영역과 건조실의 내부 공간 중 목재 적재함에 적재된 영역을 밀폐막을 통해 차단시켜 도어를 통해 외부 공기가 건조실의 내부 공간으로 유입되지 않도록 함으로써 열손실이 최소되도록 한다.
또한, 건조 대상 목재가 담겨진 복수의 목재 적재함에 대한 건조 작업이 진행되는 동안 건조실 내부에 목재 적재함의 하부에 배치되어 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 배출하는 공기 배출관과 공기 배출관에 형성된 복수의 공기 배출구의 건조실내 위치와 공기 배출 방향을 건조실 내부의 온도를 기반으로 조절시킴으로써 건조실 내부 공간상 열분포가 보다 신속하게 균형을 이루도록 하여 열손실이 최소화되도록 한다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 목재 건조 장치의 상세 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 목재 건조 장치의 동작 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기 배출관의 회전을 통한 개구부에서의 공기 배출 방향 조절 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기 배출관의 공기 배출 위치 조절 개념도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 밀폐부의 상세 블록 구성도 및 밀폐막을 통한 외부 공기 차단 개념도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 밀폐막이 설치되는 건조실 내부의 사시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 목재 건조 장치를 포함하는 목재 건조 관리 시스템의 네트워크 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 목재 건조 장치의 상세 블록 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 목재 건조 장치의 동작 개념을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기 배출관의 회전을 통한 개구부에서의 공기 배출 방향 조절 개념을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기 배출관의 공기 배출 위치 조절 개념을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 밀폐부의 상세 블록 구성 및 밀폐막을 통한 외부 공기 차단 개념을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 밀폐막이 설치되는 건조실 내부의 사시도를 도시한 것이다.
먼저, 본 발명의 목재 건조 장치(100)는 건조 대상 목재(155)가 적재된 복수의 목재 적재함(165)을 수용할 수 있는 내부 공간을 가지는 건조실(100)을 구비하고, 이러한 건조실을 밀폐시킨 상태에서 도 2에서 보여지는 바와 같이 흡입부(106)와 가열부(108), 열풍부(109) 등을 통해 건조설 내부의 차가운 공기를 흡입한 후 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 주입하여 건조실의 내부 공간에 수용된 건조 대상 목재를 건조시킨다.
또한, 목재 건조 장치는 건조실로 뜨거운 공기가 주입되어 건조 대상 목재에 대한 건조 작업이 수행되는 동안 도 2에서 보여지는 바와 같이 송풍부(112)를 통해 건조실 내부에서 공기를 순환시킴으로써 건조실의 내부에 존재하는 서로 다른 온도의 공기가 공기 순환을 통해 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 목재 적재함상 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 한다.
또한, 목재 건조 장치는 건조 대상 목재가 담겨진 목재 적재함을 건조실의 내부로 이송시키거나 건조가 완료된 목재 적재함을 건조실의 외부로 이송시키기 위한 건조실 도어 영역과 건조실의 내부 공간 중 목재 적재함에 적재된 영역을 도 5에서 보여지는 바와 같이 밀폐막(530)을 통해 차단시켜 도어(510)를 통해 외부 공기가 건조실의 내부 공간으로 유입되지 않도록 함으로써 열손실이 최소화되도록 한다.
또한, 목재 건조 장치는 건조실내 건조 대상 목재가 담겨진 복수의 목재 적재함에 대한 건조 작업이 진행되는 동안 건조실 내부의 온도를 기반으로 도 3 내지 도 4에서 보여지는 바와 같이, 건조실 내부에 목재 적재함의 하부에 배치되어 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 배출하는 공기 배출관(110)과 공기 배출관에 형성된 복수의 공기 배출구인 개구부(290)의 건조실내 위치와 공기 배출 방향을 조절시킨다. 이에 따라, 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 열손실이 최소되도록 한다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 목재 건조 장치의 각 구성요소에서의 동작을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 적재부(102)는 도 5에서 보여지는 바와 같이, 건조실 내부에 설치되어 건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함(165)을 지지한다. 이러한 적재부는 건조실의 바닥면에서 일정 높이(h1)로 형성되어 가열부(108)로부터 가열된 뜨거운 가열 공기(195)가 목재 적재함의 하부로 유입될 수 있도록 한다.
건조실은 도 2에서 보여지는 바와 같이 기설정된 크기의 밀폐된 내부 공간을 가지며, 내부 공간에 복수의 적재함을 수용하여 외부로부터 내부 공간으로 열풍의 형태로 공급되는 가열 공기(195)를 이용하여 각 적재함에 적재된 목재를 건조시키게 된다.
외기 유입부(101)는 제1 관의 일측에 연결되며 제어부(140)의 제어에 따라 외부 공기를 제1 관으로 유입시킨다. 이러한 외기 유입부(101)는 댐퍼 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
결로 배출부(119)는 제1 관의 타측에 연결되며, 제어부(140)의 제어에 따라 건조실의 내부 공기와 외기 유입부에서 유입된 외부 공기가 혼합될 때 내부 공기와 외부 공기간 온도 차이에 의해 발생하는 결로를 제1 관의 외부로 배출시킨다.
내부 습도 측정부(123)는 건조실의 내부 습도를 측정하여 제어부로 제공한다.
흡입부(106)는 건조실 외부의 일측에 설치될 수 있으며, 건조실의 측면에 형성된 제1 홀(210)과 연결된 제1 관(212)을 통해 건조실 내부의 공기를 흡입한다. 이때, 제1 홀은 열풍부(109)의 연결되는 제2 홀(240)보다는 높은 곳에 위치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
가열부(108)는 흡입부(106)에서 흡입된 건조실의 차가운 공기를 가열한다.
열풍부는 가열부를 통해 일정 온도로 가열된 가열 공기를 흡입하여 건조실의 측면에 형성된 제2 홀(240)과 연결된 제2 관(215)으로 공급하여 가열 공기가 건조실로 배출되도록 한다.
이때, 가열 공기가 공급되는 제2 홀은 건조실의 측면상 제1 홀보다 낮은 위치에 형성되어 가열 공기가 목재 적재함의 하부로부터 건조 대상 목재를 건조시키도록 하는 것이 바람직하다.
공기 배출관(110)은 건조실의 내부로 가열 공기를 배출하는 관으로, 제2 홀을 통해 제2 관과 연결되며, 도 3에서 보여지는 바와 같이, 건조실의 내부로 기설정된 제1 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 공기 배출관은 가열 공기를 건조실의 내부 공간으로 배출시키기 위한 공기 배출구인 복수의 개구부(290)가 일정 기준 간격으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 공기 배출관은 도 5에서 보여지는 바와 같이 건조실의 내부에서 목재 적재함의 바닥면과 건조실의 바닥면 사이에 위치되어 가열 공기가 목재 적재함의 바닥면으로 배출되도록 한다. 이에 따라, 가열 공기가 목재 적재함의 하부로 유입되어 목재 적재함의 하부에 적재된 건조 대상 목재부터 건조가 가능하게 되어 목재 적재함내 담겨진 모든 건조 대상 목재의 건조 상태가 균일하게 될 수 있다.
송풍부(112)는 건조실 측면에 형성된 제3홀(250)에 연결된 제3관(217)을 통해 건조실 내부의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 건조실 측면에 형성된 제4 홀(260)에 연결된 송풍관(114)을 통해 건조실 내부로 다시 배출하여 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 한다.
이에 따라, 건조실의 내부에 존재하는 서로 다른 온도의 공기가 순환되어 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 목재 적재함상 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 한다.
조작 패널부(116)는 목재 건조 장치의 동작 제어를 위한 복수의 기능키를 구비하며, 기능키가 입력되는 경우 입력된 기능키에 대응되는 키데이터를 발생시켜 제어부(140)로 인가시킨다. 이러한 조작 패널부는 가열부가 위치한 건조실 외벽의 일측 측면에 설치되어 작업자가 건조실로 공급되는 열풍 즉, 가열 공기의 세기, 가열 공기 공급 시간 등 건조 대상 목재의 건조 작업에 필요한 각종 동작 조건을 설정하는 도구로 활용될 수 있다.
표시부(118)는 제어부의 제어부의 제어에 따라 목재 건조 장치의 각종 동작 상태를 표시시킨다. 이러한 표시부는 조작 패널부와 인접하게 배치될 수도 있으며, 조잘 패널부와 일체형으로 형성될 수도 있다.
구동시간 카운트부(130)는 조작 패널부 등을 통해 목재 건조 장치의 전원이 온되어 가열부가 구동된 시점부터 가열부의 구동시간을 카운트하고, 카운트된 가열부의 구동시간을 제어부로 인가한다.
내부 온도 측정부(126)는 건조실의 내부 온도를 측정하며, 측정한 내부 온도값을 제어부로 인가한다.
무게 측정부(124)는 건조실 내부에 수용된 목재 적재함의 무게를 측정한다. 이와 같이 측정된 무게값은 제어부로 인가되어 제어부에서 건조 대상 목재에 대한 건조 작업을 위해 가열부의 타겟 구동 시간을 설정하는데 참고 정보로 활용되게 된다.
외부 온도 측정부(128)는 건조실의 외부 온도를 측정하며, 측정한 외부 온도값을 제어부로 인가한다. 이러한 외부 온도값은 목재 적재함의 무게값과 함께 제어부로 인가되어 건조 대상 목재에 대한 건조 작업을 위해 가열부의 타겟 구동 시간을 설정하는데 참고 정보로 활용되게 된다. 이때, 가열부의 타겟 구동 시간이라 함은 건조실 수용된 건조 대상 목재를 기설정된 건조 상태가 되도록 하는데 필요한 가열부의 구동 시간을 의미하며, 이러한 타겟 구동 시간은 본 발명의 일실시예에 따라 목재 적재함의 무게값과 외부 온도값 등의 정보를 기반으로 제어부에서 자동으로 산출될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
공기 배출관 이송 레일(415)은 건조실 내부의 바닥면에 설치되어 공기 배출관을 건조실 바닥면상에서 수평으로 이송시킨다.
이송부(132)는 제어부의 제어에 따라 공기 배출관을 상기 공기 배출관 공기 배출관 이송 레일을 따라 이동시켜 공기 배출관을 건조실의 바닥면에서 전후로 이송시킨다.
회전부(134)는 제어부의 제어에 따라 공기 배출관을 회전시켜 공기 배출관에 형성된 복수의 개구부의 공기 배출 방향을 조절시킨다.
열화상 카메라(136)는 건조실 내부 공간의 열화상을 촬영하여 건조실 내부 공간의 열분포 정보를 생성하며, 이와 같이 생성한 열분포 정보를 제어부로 인가한다.
제어부(140)는 메모리부(142)에 저장된 동작 제어 프로그램에 따라 목재 건조 장치의 전반적인 동작을 제어한다.
또한, 제어부(140)는 본 발명의 실시예에 따라 조작 패널부를 통해 입력된 기능키에 대응되게 흡입부, 가열부, 열풍부의 동작을 제어하며, 조작 패널부를 통해 목재 건조 장치의 전원을 온시키는 기능키가 입력되는 경우, 도 2에서 보여지는 바와 같이 흡입부와 가열부를 구동시켜 건조실 내부의 공기를 흡입하여 가열시키며 열풍부를 구동시켜 가열 공기가 건조실의 내부 공간으로 공급되도록 제어하여 건조 대상 목재에 대한 건조 작업이 수행되도록 한다.
또한, 제어부는 건조실의 내부 온도가 기설정된 제1 기준 온도가 되는 시점부터 송풍부를 구동시켜 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 제어한다. 이에 따라, 도 2에서 보여지는 바와 같이 건조실의 내부에 존재하는 서로 다른 온도의 공기가 공기 순환되어 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 목재 적재함상 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 한다.
이때, 제어부(140)는 송풍부를 구동시킴에 있어서 다른 실시예로서 구동시간 카운트부로부터 가열부의 구동시간을 인가받아 가열부의 구동 시간을 인식하고, 구동 시간이 기설정된 제1 기준 시간이 될 때까지 건조실의 내부 온도가 제1 기준 온도로 되지 않는 경우, 제1 기준 온도가 되지 않았더라도 송풍부를 구동시켜 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 건조 작업을 수행함에 있어서, 목재 건조 장치의 전원이 온되는 경우, 내부 온도 측정부(126)를 제어하여 건조실의 내부 온도가 실시간으로 측정되도록 하고, 내부 온도가 제1 기준 온도를 넘어서 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 제2 기준 온도가 되는 경우, 가열부의 동작을 중지시키고, 표시부를 통해 건조 대상 목재의 건조가 완료되었음을 표시시킬 수 있다. 이에 따라, 건조 대상 목재의 건조 작업이 완료된 이후에도 가열부가 불필요하게 가동되어 연료가 소비되는 것을 방지시킬 수 있어 연료 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 제어부는 제2 기준 온도가 되도록 하는 가열부의 타겟 구동 시간을 산출하여 가열부를 타겟 구동 시간 동안 구동시키며, 가열부의 구동 시간이 타겟 구동 시간을 초과할 때까지 건조실의 내부 온도가 제2 기준 온도에 도달하지 못하는 경우 내부 온도가 제2 기준 온도가 될 때까지 가열부를 추가로 구동시킬 수 있다.
또한, 제어부는 제2 기준 온도가 되도록 하는 가열부의 타겟 구동 시간을 산출하여 가열부를 타겟 구동 시간 동안 구동시키며, 가열부의 구동 시간이 타겟 구동 시간을 초과할 때까지 건조실의 내부 온도가 제2 기준 온도에 도달하지 못하는 경우 통신부(120)를 통해 원격지에 위치한 건조 장치 관리 서버(710)로 타겟 구동 시간 동안 건조가 완료되지 못했음을 통보할 수 있다. 즉, 이때, 타겟 구동 시간이 초과하도록 건조실의 내부 온도가 제2 기준 온도에 도달하지 못했다는 것은 건조실의 도어가 오픈되어 있는 등 건조실의 밀폐 상태에 문제가 발생했거나 가열부의 동작에 문제가 발생했음을 의미할 수 있으므로 이런 경우 작업자에 의해 건조실 상태가 점검되도록 할 수 있는 것이다.
또한, 위와 같이 가열부의 타겟 구동 시간을 산출함에 있어서 제어부는 무게 측정부로부터 측정된 목재 적재함의 무게와 외부 온도 측정부로부터 측정된 건조실 외부의 외부 온도를 기반으로 건조 대상 목재의 건조에 필요한 가열부의 타겟 구동 시간을 산출할 수 있다.
또한, 제어부는 외기 유입부(101)를 제어하여 기설정된 제1 주기 마다 제1 시간 동안 외부 공기가 제1 관으로 유입되도록 하며, 외부 온도에 따라 제1 주기와 제1 시간을 가변적으로 조절하되, 건조실의 외부 온도가 상대적으로 낮을수록 제1 주기와 제1 시간이 짧아지도록 조절할 수 있다. 즉, 겨울 등과 같이 외부의 온도가 너무 낮은 경우에는 외부 공기를 너무 많이 유입시키는 경우 열손실이 발생할 수 있으므로, 외부 온도가 상대적으로 낮은 경우 외부 공기를 유입시키는 주기와 시간을 낮게 조절시키는 것이 바람직하다.
또한, 제어부는 내부 습도가 기설정된 제1 습도 미만으로 기설정된 제1 시간동안 유지되는 경우, 내부 온도가 기설정된 목재 발화 온도 이하로 유지되도록 가열부의 구동을 제어할 수 있다. 이때, 목재 발화 온도는 건조실의 습도가 제1 습도 미만인 상태에서 건조 대상 목재에 화재가 발생하는 것으로 산출된 온도일 수 있다. 이러한 온도는 예를 들어 150℃ 전후로 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제어부는 가열부를 타겟 구동 시간 동안 구동시켜며, 타겟 구동 시간 경과 후, 목재 적재함의 제1 무게가 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 제2 무게로 되는지 여부를 검사한다. 이어, 제어부는 타겟 구동 시간 경과 후 무게 측정부(124)로부터 측정된 목재 적재함의 타겟 무게가 제2 무게가 되는 경우 가열부의 동작을 중지시키고 표시부를 통해 건조 대상 목재의 건조가 완료되었음을 표시시킬 수 있다.
또한, 제어부는 타겟 구동 시간 경과 후 무게 측정부(124)로부터 측정된 목재 적재함의 타겟 무게가 제2 무게 보다 큰 경우 타겟 무게가 제2 무게로 될 때까지 가열부를 추가로 구동시킬 수 있다.
한편, 캠핑용 장작 등으로 사용될 수 있는 건조 대상 목재의 원재료 목재는 예를 들어 참나무 등이 될 수 있으며, 참나무의 경우 “강참”“물참”“굴피”등의 세부 수종으로 분류될 수 있고 세부 수종에 따라 조직의 밀도, 목재의 강도, 수분 함량 등의 특성이 모두 다르게 된다.
이에 따라 목재 적재함에 같은 부피의 원재료 목재가 적재된 경우라 하더라도 가장 조직의 밀도가 높은 강참과 조직의 밀도가 가장 낮은 물참의 경우 무게의 차이가 꽤 크게 날 수 있다. 또한, 원재료 목재는 최초에 공장에 입고된 후 건조기에 투입되기 위해 절단, 쪼갬 등의 사전 작업 과정을 거치게 되는데 이러한 사전 작업 과정에서 건조기 투입 전에 일정 부분 자연 건조가 진행될 수 있어서 건조기에 투입되는 원재료 목재의 사전 건조 상태가 각각 다를 수 있다.
이에 따라, 제어부에서 건조기에 투입되는 원재료 목재의 종류와 사전 건조 상태를 확인하여 원재료 목재의 종류와 사전 건조 상태에 맞게 제2 무게와 타겟 구동 시간을 변경 적용하는 것이 필요하다.
즉, 제어부는 건조기에 건조 대상 목재가 투입되는 경우 목재 적재함의 제1 무게를 측정하고, 측정된 제1 무게를 기반으로 건조 대상 목재의 종류와 사전 건조 상태를 확인한 후, 제1 무게만으로 산출된 타겟 구동 시간은 위와 같이 확인된 목재의 종류와 사전 건조 상태를 기반으로 타겟 구동 시간을 1차로 세부 조정하여 원재료의 목재의 종류와 사전 건조 상태에 맞는 타겟 구동 시간이 설정되도록 할 수 있다.
이때, 건조 대상 목재 즉 원재료 목재의 종류를 확인함에 있어서, 제어부는 제1 무게를 기반으로 원재료 목재의 종류를 확인하게 되는데, 예를 들어 제어부는 강참, 물참, 굴피 등이 적재함에 적재되는 경우 각 목재 종류별 제1 무게 범위값을 미리 저장하고 있다가 측정된 제1 무게를 미리 저장된 목재 종류별 제1 무게 범위값과 비교하여 원재료 목재의 종류를 확인할 수 있다. 또한, 타겟 구동 시간을 세부 조정함에 있어서, 제어부는 건조 대상 목재의 종류와 사전 건조 상태를 기반으로 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 제2 무게를 변경 설정하는 것을 통해 타겟 구동 시간이 조정되도록 할 수도 있다.
또한, 제어부는 가열부의 구동 후, 기설정된 일정 기준 시간 간격마다 목재 적재함의 제1 무게를 주기적으로 측정하여 건조 대상 목재의 기준 시간당 감량 비율을 산출한 후, 감량 비율을 기반으로 타겟 구동 시간을 2차로 세부 조정할 수도 있다.
한편, 위와 같은 타겟 구동 시간의 설정에 있어서, 작업자가 조작 패널부를 통해 수동으로 설정하는 경우가 발생할 수도 있다. 이때, 제어부는 조작 패널부를 통해 가열부의 구동 시간에 대한 수동 설정 요청이 있는 경우, 표시부상 앞서서 산출된 타겟 구동 시간을 표시시키고 사용자에 의해 표시부상 표시된 타겟 구동 시간이 선택되는 경우 해당 타겟 구동 시간을 가열부의 구동 시간으로 설정할 수도 있다.
또한, 제어부는 열화상 카메라로부터 생성되는 건조실 내부의 열분포 정보를 기반으로, 건조실 내부 공간의 열분포가 균일하게 되도록 이송부와 회전부를 제어하여 공기 배출관의 건조실 바닥면상 위치와 가열 공기가 배출되는 개구부의 방향을 조절시킨다. 이에 따라, 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 열손실이 최소화되도록 한다.
즉, 예를 들어 제어부는 열분포 정보를 기반으로 도 3에서 보여지는 바와 같이 회전부(134)를 제어하여 공기 배출관(110)을 회전시켜 공기 배출관에 형성된 개구부(290)에서의 공기 배출 방향(351)을 건조실의 열분포가 균일하게 될 수 있는 방향으로 조절시킬 수 있다.
또한, 예를 들어 제어부는 열분포 정보를 기반으로 도 4에서 보여지는 바와 같이 이송부(132)를 제어하여 공기 배출관의 건조실 바닥면상 위치를 건조실의 열분포가 균일하게 될 수 있는 위치로 이송시킬 수 있다.
밀폐부(138)는 제어부의 제어에 따라 도 5 내지 도 6에서 보여지는 바와 같이 건조실의 도어(510)를 통해 침투한 외부 공기가 건조실의 내부 공간으로 침투하지 못하도록 건조실의 도어와 건조실의 내부 공간을 차단시킨다.
즉, 밀폐부는 도 5에서 보여지는 바와 같이 건조실의 내부 공간 중 적재부(102)와 건조실의 도어 사이의 타겟 공간(550)을 밀폐막(530)을 이용하여 내부 공간으로부터 차단되도록 분리시키거나, 내부 공간에 수용되도록 할 수 있다.
이러한 밀폐부는 도 5에서 보여지는 바와 같이 밀폐막(530), 밀폐막 보관부(570), 밀폐막 이송 레일(572), 밀폐막 구동부(574) 및 밀폐막 체결부(576) 등을 포함할 수 있다.
밀폐막은 밀폐막 구동부에 의해 도 6에서 보여지는 바와 같이 타겟 공간내에서 건조실의 상부면상 제1 타겟 위치(610)에서 건조실의 바닥면상 제1 타겟 위치에서 수직 방향에 위치한 제2 타겟 위치(650)에 설치될 수 있다.
밀폐막 보관부(570)는 제1 타겟 위치에 설치되어 밀폐막을 보관할 수 있다.
밀폐막 이송 레일(572)은 제1 타겟 위치와 제2 타겟 위치에 대응되는 건조실의 양쪽 측면 위치에 형성되어 밀폐막이 제1 타겟 위치에서 제2 타겟 위치까지 수직 방향으로 이송되도록 한다.
밀폐막 구동부(574)는 제어부의 제어에 따라 도 6에서 보여지는 바와 같이 밀폐막 보관부에 보관된 밀폐막을 이송 레일을 따라 제2 타겟 위치로 이송시켜 타겟 공간(550)을 건조실의 내부 공간으로부터 분리시키거나, 제2 타겟 위치로 이송된 밀폐막을 이송 레일을 따라 밀폐막 보관부로 이송시켜 타겟 공간이 내부 공간에 수용되도록 한다.
밀폐막 체결부(576)는 건조실의 바닥면상 상기 제2 타겟 위치에 설치되어 밀폐막이 제2 타겟 위치로 이송된 경우 도어로부터 침투된 외부 공기가 차단되도록 밀폐막이 건조실의 바닥면에 밀폐되도록 체결시킨다.
이러한 밀폐막 체결부(576)는 도 5에 보여지는 바와 같이 밀폐막 고정기(578)과 밀폐막 체결홈(580)을 포함할 수 있다.
밀폐막 체결홈(580)은 건조실의 바닥면상 제2 타겟 위치에 일정 폭과 일정 깊이로 파여지도록 형성된다. 이때 일정 폭과 일정 깊이는 밀폐막의 하단이 삽입될 수 있는 폭과 깊이로 설정될 수 있다.
밀폐막 고정기(578)는 밀폐막이 밀폐막 체결홈으로 이송되는 경우, 밀폐막 체결홈 내부에서 밀폐막을 압착시키는 등의 동작을 통해 밀폐막이 건조실의 바닥면에 고정되도록 한다.
또한, 밀폐막 고정기는 밀폐막의 제거시 밀폐막 구동부의 제어에 따라 밀폐막의 압착을 해제시켜 밀폐막이 밀폐막 보관부로 이동될 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 목재 건조 장치를 포함하는 목재 건조 관리 시스템의 네트워크 구성을 도시한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 목재 건조 관리 시스템상 각 구성요소의 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 목재 건조 장치(100)는 건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함을 수용할 수 있는 내부 공간을 가지는 건조실을 구비하고, 이러한 건조실을 밀폐시킨 상태에서 내부의 차가운 공기를 흡입한 후 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 주입하여 건조실의 내부 공간에 수용된 건조 대상 목재를 건조시키는 장치를 의미한다.
이러한 목재 건조 장치는 건조실로 뜨거운 공기가 주입되어 건조 대상 목재에 대한 건조 작업이 수행되는 동안 도 2에서 보여지는 바와 같이 건조실 내부에서 공기를 순환시킴으로써 건조실의 내부에 존재하는 서로 다른 온도의 공기가 순환되어 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 목재 적재함상 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 한다.
또한, 목재 건조 장치는 건조 대상 목재가 담겨진 목재 적재함을 건조실의 내부로 이송시키거나 건조가 완료된 목재 적재함을 건조실의 외부로 이송시키기 위한 건조실 도어 영역과 건조실의 내부 공간 중 목재 적재함에 적재된 영역을 밀폐막을 통해 차단시켜 도어를 통해 외부 공기가 건조실의 내부 공간으로 유입되지 않도록 함으로써 열손실이 최소되도록 한다.
또한, 목재 건조 장치는 건조실내 건조 대상 목재가 담겨진 복수의 목재 적재함에 대한 건조 작업이 진행되는 동안 건조실 내부의 온도를 기반으로 도 3 내지 도 4에서 보여지는 바와 같이, 건조실 내부에 목재 적재함의 하부에 배치되어 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 배출하는 공기 배출관과 공기 배출관에 형성된 복수의 공기 배출구의 건조실내 위치와 공기 배출 방향을 조절시킴으로써 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 열손실이 최소화되도록 한다.
또한, 목재 건조 장치는 유무선 통신망을 통해 원격지에 위치한 건조 장치 관리 서버(710)와 연결되어 목재 건조 장치의 이상 상태 등의 정보를 건조 장치 관리 서버로 전송할 수 있다.
예를 들어 목재 건조 장치는 전원이 온되는 경우 제어부에 의해 산출된 가열부의 타겟 구동 시간동안 가열부를 구동시켜 건조실에 수용된 건조 대상 목재를 건조시키는 건조 작업을 수행하되, 가열부의 구동 시간이 타겟 구동 시간을 초과할 때까지 건조실의 내부 온도가 건조 대상 목재의 건조가 완료되는 제2 기준 온도에 도달하지 못하는 경우 통신부를 통해 원격지에 위치한 건조 장치 관리 서버로 타겟 구동 시간 동안 건조가 완료되지 못했음을 통보할 수 있다. 즉, 이때, 타겟 구동 시간이 초과하도록 건조실의 내부 온도가 제2 기준 온도에 도달하지 못한 거은 건조실의 도어가 오픈되어 있는 등의 밀폐 상태에 문제가 발생했거나 가열부의 동작에 문제가 발생했음을 의미할 수 있으므로 이런 경우 작업자에 의해 건조실 상태가 점검되도록 할 수 있는 것이다.
건조 장치 관리 서버(710)는 유무선 통신망을 통해 본 발명의 일실시예에 따른 목재 건조 장치에 연결되어 각 목재 건조 장치의 건조 작업 진행 상태 또는 이상 발생 상태를 관리할 수 있다.
즉, 건조 장치 관리 서버는 본 발명의 일실시예에 따라 각 목재 건조 장치의 동작을 관리하고, 목재 건조 장치로부터 타겟 구동 시간 동안 건조가 완료되지 못한 상황 정보를 수신하는 경우 작업자 단말(720)로 해당 목재 건조 장치의 식별 정보를 전송하여 목재 건조 장치에 대한 점검이 이루어질 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 목재 건조 장치에 있어서, 건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함을 수용할 수 있는 내부 공간을 가지는 건조실을 구비하고, 건조실을 밀폐시킨 상태에서 내부의 차가운 공기를 흡입한 후 외부에서 가열된 뜨거운 공기를 주입하여 건조실의 내부 공간에 수용된 건조 대상 목재를 건조시키며, 건조 작업이 수행되는 동안 건조실 내부에서 공기를 순환시켜 건조실 내부 공간상 열분포가 균형을 이루도록 함으로써 건조 대상 목재가 적재된 위치에 관계없이 고르게 건조될 수 있도록 하면서 열손실을 최소화시킬 수 있도록 한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
102 : 적재부 104 : 건조실
106 : 흡입부 108 : 가열부
109 : 열풍부 110 : 공기 배출관
112 : 송풍부 114 : 송풍관
116 : 조작 패널부 118 : 표시부
120 : 통신부 124 : 무게 측정부
126 : 내부온도 측정부 128 : 외부온도 측정부
130 : 구동시간 카운트부 132 : 이송부
134 : 회전부 136 : 열화상 카메라
138 : 밀폐부 140 : 제어부
142 : 메모리부

Claims (21)

  1. 목재 건조 장치에 있어서,
    건조 대상 목재가 적재된 복수의 목재 적재함을 지지하는 적재부와,
    기설정된 크기의 내부 공간을 가지며, 상기 내부 공간에 상기 적재부에 놓여진 복수의 목재 적재함을 수용하여 외부로부터 상기 내부 공간으로 유입되는 열풍을 통해 각 적재함에 적재된 목재를 건조시키는 건조실과,
    상기 건조실의 측면에 형성된 제1 홀과 연결된 제1 관을 통해 상기 건조실의 내부 공기를 흡입하는 흡입부와,
    상기 제1 관의 일측에 연결되어 외부 공기를 유입시키는 외기 유입부와,
    상기 제1 관의 타측에 연결되어 상기 내부 공기와 상기 외부 공기의 온도차이에 의해 발생하는 결로를 배출시키는 결로 배출부와,
    상기 흡입부에서 흡입된 공기를 가열하는 가열부와,
    상기 가열부를 통해 가열된 가열 공기를 흡입하여 상기 열풍을 발생시키고 상기 건조실의 측면에 형성된 제2 홀과 연결된 제2 관으로 공급하는 열풍부와,
    상기 장치의 동작 제어를 위한 복수의 기능키를 구비하며, 기능키가 입력되는 경우 입력된 기능키에 대응되는 키데이터를 발생시키는 조작 패널부와,
    상기 조작 패널부를 통해 입력된 기능키에 대응되게 상기 흡입부, 상기 가열부 및 상기 열풍부의 동작을 제어하며, 상기 조작 패널부를 통해 상기 장치의 전원을 온시키는 기능키가 입력되는 경우, 상기 흡입부와 상기 가열부를 구동시켜 상기 건조실의 내부 공기를 흡입하여 가열시키며 상기 열풍부를 구동시켜 상기 가열 공기가 상기 건조실의 내부 공간으로 공급되도록 제어하는 제어부와,
    상기 건조실 측면에 형성된 제3홀에 연결된 제3관을 통해 상기 건조실의 내부 공기를 흡입하고, 상기 흡입된 공기를 상기 건조실 측면에 형성된 제4 홀에 연결된 송풍관을 통해 상기 건조실 내부로 다시 배출하여 상기 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 하는 송풍부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 건조실의 내부 온도가 기설정된 제1 기준 온도가 되는 시점부터 상기 송풍부를 구동시켜 상기 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 제어하는 목재 건조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 홀은,
    상기 건조실의 측면상 상기 제1 홀보다 낮은 위치에 형성되고,
    상기 장치는,
    상기 제2 홀을 통해 상기 제2 관과 연결되며, 상기 건조실의 내부로 기설정된 제1 길이만큼 연장되는 공기 배출관을 더 포함하며,
    상기 공기 배출관은,
    상기 가열 공기를 상기 내부 공간으로 배출시키는 복수의 개구부가 일정 기준 간격으로 이격 배치되는 목재 건조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공기 배출관은,
    상기 건조실의 내부에서 상기 목재 적재함의 바닥면과 상기 건조실의 바닥면 사이에 위치되어 상기 가열 공기가 상기 목재 적재함의 바닥면으로 배출되도록 하는 목재 건조 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 장치의 전원이 온되어 상기 가열부가 구동된 시점부터 상기 가열부의 구동시간을 카운트하는 구동시간 카운트부와,
    상기 건조실의 내부 온도를 측정하는 내부 온도 측정부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 가열부의 구동 시간을 인식하여, 상기 구동 시간이 기설정된 제1 기준 시간이 될 때까지 상기 건조실의 내부 온도가 상기 제1 기준 온도로 되지 않는 경우, 상기 송풍부를 구동시켜 상기 건조실 내부에서 공기가 순환되도록 제어하는 목재 건조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 장치의 각종 동작 상태를 표시시키는 표시부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 장치의 전원이 온되는 경우, 상기 내부 온도 측정부를 제어하여 상기 건조실의 내부 온도가 실시간으로 측정되도록 하고, 상기 내부 온도가 상기 제1 기준 온도를 넘어서 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 제2 기준 온도가 되는 경우, 상기 가열부의 동작을 중지시키고, 상기 표시부를 통해 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료되었음을 표시시키는 목재 건조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 기준 온도가 되도록 하는 상기 가열부의 타겟 구동 시간을 산출하여 상기 가열부를 상기 타겟 구동 시간 동안 구동시키며, 상기 가열부의 구동 시간이 상기 타겟 구동 시간을 초과할 때까지 상기 내부 온도가 상기 제2 기준 온도에 도달하지 못하는 경우 상기 내부 온도가 상기 제2 기준 온도가 될 때까지 상기 가열부를 추가로 구동시키는 목재 건조 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 장치는,
    유무선 통신망을 통해 원격지에 위치한 건조 장치 관리 서버와 데이터 송수신을 수행하는 통신부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제2 기준 온도가 되도록 하는 상기 가열부의 타겟 구동 시간을 산출하여 상기 가열부를 상기 타겟 구동 시간 동안 구동시키며, 상기 가열부의 구동 시간이 상기 타겟 구동 시간을 초과할 때까지 상기 내부 온도가 상기 제2 기준 온도에 도달하지 못하는 경우 상기 관리 서버로 상기 타겟 구동 시간 동안 건조가 완료되지 못했음을 통보하는 목재 건조 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 건조실 내부에 수용된 목재 적재함의 제1 무게를 측정하는 무게 측정부와,
    상기 건조실의 외부 온도를 측정하는 외부 온도 측정부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 목재 적재함의 제1 무게와 상기 외부 온도를 기반으로 상기 목재 적재함에 담겨진 건조 대상 목재의 건조에 필요한 상기 가열부의 상기 타겟 구동 시간을 산출하는 목재 건조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 외기 유입부를 제어하여 기설정된 제1 주기 마다 제1 시간 동안 상기 외부 공기가 상기 제1 관으로 유입되도록 하며,
    상기 외부 온도에 따라 상기 제1 주기와 상기 제1 시간을 가변적으로 조절하되, 상기 외부 온도가 상대적으로 낮을수록 상기 제1 주기와 상기 제1 시간이 짧아지도록 조절하는 목재 건조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 목재 건조 장치는,
    상기 건조실의 내부 습도를 측정하는 내부 습도 측정부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 내부 습도가 기설정된 제1 습도 미만으로 기설정된 제1 시간동안 유지되는 경우, 상기 내부 온도가 기설정된 목재 발화 온도 이하로 유지되도록 상기 가열부의 구동을 제어하며,
    상기 목재 발화 온도는,
    상기 건조실의 습도가 상기 제1 습도 미만인 상태에서 상기 건조 대상 목재에 화재가 발생하는 것으로 산출된 온도인 목재 건조 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 가열부를 상기 타겟 구동 시간 동안 구동시켜며, 상기 타겟 구동 시간 경과 후, 상기 목재 적재함의 제1 무게가 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 제2 무게로 되는지 여부를 검사하고, 상기 제2 무게가 되는 경우 상기 가열부의 동작을 중지시키고, 상기 표시부를 통해 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료되었음을 표시시키는 목재 건조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 타겟 구동 시간 경과 후 측정된 상기 목재 적재함의 타겟 무게가 상기 제2 무게 보다 큰 경우 상기 타겟 무게가 상기 제2 무게로 될 때까지 상기 가열부를 추가로 구동시키는 목재 건조 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 무게를 기반으로 상기 건조 대상 목재의 종류와 사전 건조 상태를 확인하고, 상기 확인된 목재의 종류와 사전 건조 상태를 기반으로 상기 타겟 구동 시간을 1차 세부 조정하는 목재 건조 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 건조 대상 목재의 종류와 사전 건조 상태를 기반으로 상기 건조 대상 목재의 건조가 완료된 것을 나타내는 상기 제2 무게를 변경 설정하는 목재 건조 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 가열부의 구동 후, 기설정된 일정 기준 시간 간격마다 상기 목재 적재함의 제1 무게를 주기적으로 측정하여 상기 건조 대상 목재의 기준 시간당 감량 비율을 산출한 후, 상기 감량 비율을 기반으로 상기 타겟 구동 시간을 2차 세부 조정하는 목재 건조 장치.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조작 패널부를 통해 상기 가열부의 구동 시간에 대한 수동 설정 요청이 있는 경우, 상기 표시부상 상기 산출된 타겟 구동 시간을 표시시키고 사용자에 의해 상기 타겟 구동 시간이 선택되는 경우 상기 타겟 구동 시간을 상기 가열부의 구동 시간으로 설정하는 목재 건조 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 건조실의 내부 공간 중 상기 적재부와 상기 건조실의 도어 사이의 타겟 공간을 밀폐막을 통해 상기 내부 공간으로부터 분리시키는 밀폐부를 더 포함하며,
    상기 밀폐부는,
    상기 장치의 전원이 온되는 경우 상기 제어부의 제어에 따라 구동되어 상기 타겟 공간을 상기 밀폐막을 통해 상기 내부 공간으로부터 분리시켜 외부 공기가 상기 도어를 통해 상기 내부 공간으로 침투되는 것을 방지시키는 목재 건조 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 밀폐부는,
    상기 타겟 공간내 상기 건조실의 상부면상 제1 타겟 위치에서 상기 건조실의 바닥면상 상기 제1 타겟 위치에서 수직 방향에 위치한 제2 타겟 위치에 설치되는 상기 밀폐막과,
    상기 제1 타겟 위치에 설치되어 상기 밀폐막을 보관하는 밀폐막 보관부와,
    상기 제1 타겟 위치와 상기 제2 타겟 위치에 대응되는 상기 건조실의 양쪽 측면 위치에 형성되어 상기 밀폐막이 상기 제1 타겟 위치에서 상기 제2 타겟 위치까지 수직 방향으로 이송되도록 하는 밀폐막 이송 레일과,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 밀폐막 보관부에 보관된 상기 밀폐막을 상기 밀폐막 이송 레일을 따라 상기 제2 타겟 위치로 이송시켜 상기 내부 공간으로부터 상기 타겟 공간을 분리시키거나, 상기 제2 타겟 위치로 이송된 밀폐막을 상기 이송 레일을 따라 상기 밀폐막 보관부로 이송시켜 상기 타겟 공간이 상기 내부 공간에 수용되도록 하는 밀폐막 구동부와,
    상기 건조실의 바닥면상 상기 제2 타겟 위치에 설치되어 상기 밀폐막이 상기 제2 타겟 위치로 이송된 경우 상기 외부 공기가 차단되도록 상기 밀폐막이 상기 바닥면에 밀폐되도록 체결하는 밀폐막 체결부를 포함하는 목재 건조 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 밀폐막 체결부는,
    상기 건조실의 바닥면상 상기 제2 타겟 위치에 일정 폭과 일정 깊이로 파여진 밀폐막 체결홈과,
    상기 밀폐막이 상기 밀폐막 체결홈으로 이송되는 경우, 상기 밀폐막 체결홈 내부에서 상기 밀폐막을 압착하여 상기 밀폐막이 상기 바닥면에 고정되도록 하는 밀폐막 고정기를 포함하며,
    상기 밀폐막 고정기는,
    상기 밀폐막의 제거시 상기 밀폐막 구동부의 제어에 따라 상기 밀폐막의 압착을 해제시키는 목재 건조 장치.
  21. 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 건조실의 바닥면에 설치되어 상기 공기 배출관을 상기 건조실 바닥면 상에서 수평으로 이송시키기 위한 공기 배출관 이송 레일과,
    상기 공기 배출관을 상기 공기 배출관 이송 레일을 따라 이동시켜 상기 공기 배출관을 상기 건조실의 바닥면에서 전후로 이송시키는 이송부와,
    상기 공기 배출관을 회전시켜 상기 개구부의 공기 배출 방향을 조절하는 회전부와,
    상기 건조실의 내부 공간의 열화상을 촬영하여 상기 내부 공간의 열분포 정보를 생성하는 열화상 카메라를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 열분포 정보를 기반으로, 상기 내부 공간의 열분포가 균일하게 되도록 상기 이송부와 상기 회전부를 제어하여 상기 공기 배출관의 건조실 바닥면상 위치와 상기 가열 공기가 배출되는 상기 개구부의 방향을 조절시키는 목재 건조 장치.


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