KR102476537B1 - Wood drying method for manufacturing high-quality wood - Google Patents
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Abstract
고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법이 개시된다. 본 발명에 따른 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법은 목재의 중량을 측정하고 함수율을 산출하는 단계; 및 챔버의 내부에 목재를 수용한 후 목재의 종류 및 함수율에 기초하여 목재에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사기를 이용하여 목재를 건조시키는 단계를 포함하며, 목재를 건조시키는 단계는 제1 소정시간 동안 제1 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하는 단계; 제1 소정시간 경과 후 목재의 온도를 측정하는 단계; 목재의 온도가 설정온도에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및 목재의 온도가 설정온도에 도달한 경우에 제2 소정시간 동안 설정조건에 따라 제2 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하는 단계를 포함한다.A wood drying method for producing high-quality wood is disclosed. Wood drying method for manufacturing high-quality wood according to the present invention comprises the steps of measuring the weight of wood and calculating the moisture content; and accommodating the wood in the chamber and then drying the wood using a microwave irradiator that irradiates the wood with microwaves based on the type and moisture content of the wood, wherein drying the wood is performed for a first predetermined time. irradiating wood with microwaves intermittently at intervals of 1 hour; Measuring the temperature of wood after a first predetermined time has elapsed; Determining whether the temperature of the wood has reached a set temperature; and intermittently irradiating the wood with microwaves at a second time interval according to a set condition for a second predetermined time when the temperature of the wood reaches the set temperature.
Description
본 발명은 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wood drying method for producing high quality wood.
일반적으로 생목재나 1차 가공된 목재는 다량의 수분을 함유하고 있어 건축용이나 가구용으로 사용할 경우에 목재를 건조시켜 사용하고 있다.In general, raw wood or primary processed wood contains a large amount of moisture, so when used for construction or furniture, the wood is dried and used.
목재를 건조하는 방법은 자연 건조법과 인공 건조법이 있다.Wood drying methods include natural drying and artificial drying.
자연 건조법은 목재를 대기에 노출시켜 목재의 함수율을 감소시키는 방법이며, 이러한 자연 건조법은 목재를 건조함에 있어서 너무 오랜 시간이 걸리며 특정 용도에서 요구되는 함수율을 얻기 어려운 문제점이 있다.The natural drying method is a method of reducing the moisture content of wood by exposing the wood to the atmosphere, and this natural drying method takes too long time to dry the wood and has a problem in that it is difficult to obtain the moisture content required for a specific purpose.
자연 건조법의 문제점을 해결하기 위해 인공 건조법이 개발되었으며, 인공 건조법은 인위적으로 조절된 환경에서 목재의 함수율을 제어하는 방법이다.In order to solve the problems of the natural drying method, an artificial drying method was developed, and the artificial drying method is a method of controlling the moisture content of wood in an artificially controlled environment.
인공 건조법은 자연 건조법과 비교하여 목재를 신속하게 건조시킬 수 있는 이점이 있으며, 인공 건조법으로는 열풍건조, 진공건조, 제습건조 등의 방법이 있다.The artificial drying method has the advantage of rapidly drying the wood compared to the natural drying method, and the artificial drying method includes methods such as hot air drying, vacuum drying, and dehumidifying drying.
특히 열풍건조의 경우에 자연 건조법보다 목재를 신속하게 건조시킬 수 있으나 목재의 변형과 할렬이 빈번하게 발생되었다. 목재를 열풍으로 건조함에 있어서 열전달이 균일하게 이뤄지지 않아 목재의 표면은 급속히 건조되지만 목재의 내부는 수분이 남아 있어 목재의 표면은 수축하려는 반면 목재의 내부는 수축 현상이 이루어지지 않아 높은 건조응력이 발생하게 되고, 이러한 건조응력의 수준이 목재의 고유한 기계적 강도를 초과할 경우 목재의 변형과 할렬을 발생시킨다.In particular, in the case of hot air drying, wood can be dried more quickly than natural drying, but wood deformation and splitting occur frequently. When drying wood with hot air, heat transfer is not uniform, so the surface of the wood dries quickly, but moisture remains inside the wood, so the surface of the wood tends to shrink while the inside of the wood does not shrink, resulting in high drying stress. When the level of this drying stress exceeds the inherent mechanical strength of wood, deformation and splitting of wood occur.
이에 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-2014484호에서 목재의 변형 및 과도한 할렬을 방지하고자 마이크로파를 이용한 목재 건조방법을 제안하였다.Accordingly, the present applicant proposed a wood drying method using microwaves in order to prevent deformation and excessive splitting of wood in Korean Patent Registration No. 10-2014484.
그러나, 마이크로파를 이용하여 목재를 건조함에 있어서도 목재에 미세한 할렬이 발생할 수 있으므로, 건조된 목재의 품질을 향상시키기 위해 목재의 할렬 발생을 최소화하며 높은 강도를 갖는 목재를 생산하여 실용성을 향상시킬 수 있는 연구가 필요하다.However, even when drying wood using microwaves, fine splitting may occur in wood. Therefore, in order to improve the quality of dried wood, it is possible to improve practicality by minimizing the splitting of wood and producing wood having high strength. Research is needed.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 건조된 목재의 할렬 발생을 최소화하고 목재의 강도를 향상시킬 수 있는 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a wood drying method for manufacturing high-quality wood that can minimize splitting of dried wood and improve the strength of wood.
본 발명의 일 측면에 따르면, 목재의 중량을 측정하고 함수율을 산출하는 단계; 및 챔버의 내부에 목재를 수용한 후 목재의 종류 및 함수율에 기초하여 목재에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사기를 이용하여 목재를 건조시키는 단계를 포함하며, 상기 목재를 건조시키는 단계는 제1 소정시간 동안 제1 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하는 단계; 상기 제1 소정시간 경과 후 목재의 온도를 측정하는 단계; 목재의 온도가 설정온도에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및 목재의 온도가 상기 설정온도에 도달한 경우에 제2 소정시간 동안 상기 설정조건에 따라 제2 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하는 단계를 포함하는 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, measuring the weight of wood and calculating the moisture content; and accommodating the wood in the chamber and then drying the wood using a microwave irradiator that irradiates the wood with microwaves based on the type and moisture content of the wood, wherein the drying of the wood is performed for a first predetermined time. intermittently irradiating the wood with microwaves at a first time interval; measuring the temperature of wood after the first predetermined time has elapsed; Determining whether the temperature of the wood has reached a set temperature; and intermittently irradiating the wood with microwaves at a second time interval according to the set condition for a second predetermined time when the temperature of the wood reaches the set temperature. can be provided.
목재의 온도가 상기 설정온도에 도달하지 않은 경우에 상기 제1 소정시간 동안 상기 제1 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사할 수 있다.When the temperature of the wood does not reach the set temperature, the microwave may be intermittently irradiated to the wood at the first time interval for the first predetermined time.
상기 목재를 건조시키는 단계는 목재에 마이크로파를 조사하는 동안 동시에 압착유닛으로 목재를 압착하며, 상기 압착유닛은 상기 챔버의 내부에 수용된 목재에 밀착되어 목재를 압착하는 압착부; 및 상기 압착부에 결합되어 상기 압착부를 높이방향으로 승강시키되 목재를 압착하는 압착력을 조절하는 적어도 하나의 실린더부재를 포함할 수 있다.In the step of drying the wood, the wood is irradiated with microwaves while simultaneously compressing the wood with a compression unit, the compression unit being in close contact with the wood accommodated in the chamber, and compressing the wood; and at least one cylinder member coupled to the compression unit to elevate the compression unit in a height direction and to adjust compression force for compressing wood.
상기 목재를 건조시키는 단계는 상기 제2 소정시간 경과 후 목재의 중량을 측정하고 함수율을 산출하는 단계; 및 상기 제2 소정시간 경과 후 목재의 함수율이 설정값에 도달했는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 소정시간 경과 후 목재의 함수율이 상기 설정값에 도달한 경우에 목재를 자연건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of drying the wood may include measuring the weight of the wood and calculating the moisture content after the second predetermined time has elapsed; and determining whether the moisture content of the wood reaches a set value after the second predetermined time has elapsed, and when the moisture content of the wood reaches the set value after the second predetermined time has elapsed, the wood is naturally dried. Further steps may be included.
상기 목재를 건조시키는 단계는 상기 제2 소정시간 경과 후 목재의 함수율이 상기 설정값에 도달하지 않은 경우에 목재에 마이크로파를 조사하고 목재를 지지하는 지지유닛을 이용하여 목재를 회전시키는 단계를 더 포함하며, 목재를 회전시킨 경우에 상기 제1 소정시간 동안 상기 제1 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사할 수 있다.The step of drying the wood further includes irradiating the wood with microwaves and rotating the wood using a support unit supporting the wood when the moisture content of the wood does not reach the set value after the lapse of the second predetermined time. When the wood is rotated, microwaves may be intermittently irradiated to the wood at the first time interval for the first predetermined time.
상기 지지유닛은 상기 챔버의 내부에 수평 이동가능하게 마련되되, 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 이동부; 및 상기 한 쌍의 이동부에 각각 설치되되, 목재의 길이방향 양단부를 고정하고 목재를 회전시키는 회전부를 포함할 수 있다.The support unit includes a pair of moving parts disposed to be horizontally movable inside the chamber and facing each other; And doedoe installed on each of the pair of moving parts, it may include a rotation unit for fixing both ends of the wood in the longitudinal direction and rotating the wood.
상기 회전부는 상기 이동부에 회전가능하게 설치되되, 일단부가 목재에 고정되는 고정축; 및 상기 이동부에 설치되되, 상기 고정축의 타단부에 결합되어 상기 고정축을 회전시키는 회전모터를 포함할 수 있다.The rotation part is rotatably installed on the moving part, and one end is fixed to the wood; And doedoe installed in the moving unit, it may include a rotary motor coupled to the other end of the fixed shaft to rotate the fixed shaft.
본 발명의 실시예는 목재의 종류 및 함수율 등에 따라 상이한 건조조건을 데이터화한 설정조건에 따라 제1 소정시간 동안 제1 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하여 목재의 온도가 설정온도에 도달한 경우에 제2 소정시간 동안 제2 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하여 목재를 건조함으로써 목재의 건조공정 중 목재의 특정위치에서 발열 및 탄화가 발생되는 것을 방지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, microwaves are intermittently irradiated to wood at a first time interval for a first predetermined time according to set conditions in which different drying conditions are converted into data according to the type and moisture content of wood, so that the temperature of the wood reaches the set temperature. In one case, by intermittently irradiating the wood with microwaves at a second time interval for a second predetermined time to dry the wood, generation of heat and carbonization at a specific location of the wood during the drying process of the wood can be prevented.
또한 본 발명의 실시예는 목재의 건조공정 중 목재를 압착함으로써 건조 후 목재의 할렬발생을 최소화할 수 있고 목재의 건조시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며 아울러 목재의 조직을 치밀하게 하여 고강도의 압축목을 얻을 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention can minimize the splitting of wood after drying by compressing wood during the drying process of wood, shorten the drying time of wood, improve productivity, and also make the structure of wood dense. High-strength compression wood can be obtained.
또한 본 발명의 실시예는 목재의 건조공정 중 목재를 회전시켜 목재 전체가 고르게 건조되게 할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention may rotate the wood during the drying process of the wood so that the entire wood is dried evenly.
도 1은 본 발명에 따른 목재 건조장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 목재 건조장치를 나타내는 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 압착유닛을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 목재 건조방법을 나타내는 순서도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 목재 건조장치의 동작상태도이다.1 is a side view showing a wood drying apparatus according to the present invention.
2 is a plan view showing a wood drying apparatus according to the present invention.
3 and 4 are perspective views showing a compression unit according to the present invention.
5 is a flowchart showing a wood drying method according to the present invention.
6 to 8 are operational state diagrams of the wood drying apparatus according to the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
도 1은 본 발명에 따른 목재 건조장치를 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 목재 건조장치를 나타내는 평면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 압착유닛을 나타내는 사시도이다.1 is a side view showing a wood drying apparatus according to the present invention, Figure 2 is a plan view showing a wood drying apparatus according to the present invention, Figures 3 and 4 are perspective views showing a pressing unit according to the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 목재 건조장치는 목재(T)가 수용되는 챔버(110)와, 챔버(110)에 상호 이격되게 설치된 복수의 마이크로파 조사기(130)와, 챔버(110)에 설치된 온도센서(미도시)와, 목재(T)를 지지하는 지지유닛(150)과, 목재(T)에 마이크로파를 조사하는 동안 목재(T)를 지속적으로 압착하는 압착유닛(170)과, 목재(T)의 건조작업을 제어하는 제어유닛(미도시)을 포함한다.1 to 4, the wood drying apparatus according to the present invention includes a
본 실시예에 따른 챔버(110)는 목재(T)를 건조할 수용공간(S)을 제공하는 역할을 한다.The
도 1을 참조하면, 목재(T)는 챔버(110)에 마련된 도어(미도시)를 통해 챔버(110)의 내부로 출입된다. 그리고 목재(T)의 건조공정 중 발생된 수증기는 챔버(110)의 상부에 마련된 복수의 배출구(미도시)를 통해 외부로 배출된다.Referring to FIG. 1 , wood T enters and exits the
그리고 챔버(110)의 내부 바닥면에는 가이드레일(R)이 설치되며, 후술할 지지유닛(150)이 가이드레일(R)을 따라 챔버(110)의 내부에 출입된다.In addition, a guide rail R is installed on the inner bottom surface of the
그리고 챔버(110)의 측벽에는 목재(T)의 온도를 측정하는 온도센서(미도시)가 설치될 수 있다. 온도센서는 비접촉 방식인 적외선 온도센서를 사용할 수 있다. 적외선 온도센서는 챔버(110)의 측벽에 형성된 관통홀(미도시)을 통해 목재(T)의 온도를 측정한다. 이때 마이크로파 조사기(130)가 작동 중에는 관통홀을 차단하여 적외선 온도센서를 보호하고, 마이크로파 조사기(130)가 정지 중에는 관통홀을 통해 적외선 온도센서로 목재(T)의 온도를 측정한다. 그리고 적외선 온도센서에서 측정된 목재(T)의 온도는 제어유닛으로 전송된다.A temperature sensor (not shown) for measuring the temperature of the wood T may be installed on the sidewall of the
본 실시예에 따른 마이크로파 조사기(130)는 챔버(110)의 내부로 마이크로파를 조사하여 목재(T)를 건조시키는 역할을 한다.The
도 2에서 도시한 바와 같이, 마이크로파 조사기(130)는 챔버(110)의 대향되는 양측벽에 각각 상호 이격되게 복수 개 설치된다.As shown in FIG. 2 , a plurality of
챔버(110)의 일측벽에 상호 이격되게 설치된 마이크로파 조사기(130)들과 챔버(110)의 일측벽에 대향되는 타측벽에 상호 이격되게 설치된 마이크로파 조사기(130)들은 마주보는 방향으로 설치되되 서로 겹치지 않고 교호되게 설치될 수 있다. 이는 건조 대상인 목재(T)의 전체 영역에 대해 마이크로파가 균일하게 영향을 미치도록 하기 위함이다.The
또한 마이크로파 조사기(130)들은 목재(T)에 대해 마이크로파를 지그재그 방향으로 조사할 수 있다. 즉, 챔버(110)의 내부에 길이방향으로 배치된 목재(T)를 중심으로 챔버(110)의 양측벽에 설치된 마이크로파 조사기(130)들을 서로 어긋나게 배치하고, 마이크로파 조사기(130)에서 조사되는 마이크로파를 목재(T)에 수직되게 조사하는 것이 아니라 목재(T)에 경사지게 조사함으로써 목재(T)를 고르게 건조할 수 있다.Also, the
마이크로파 조사기(130)들에 의해 목재(T)의 온도는 90~160℃로 가열된다. 전술한 바와 같이 적외선 온도센서를 이용하여 목재(T)의 온도를 측정할 수 있다. 제어유닛은 목재(T)의 온도에 따라 마이크로파의 강도 또는 마이크로파의 조사시간 등을 제어할 수 있다.The temperature of the wood T is heated to 90 to 160° C. by the
또한 제어유닛은 목재(T)의 종류 및 초기 함수율 등에 따라 상이한 건조조건을 데이터화한 설정조건에 따라 마이크로파의 강도 또는 마이크로파의 조사시간 등을 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the intensity of the microwaves or the irradiation time of the microwaves according to setting conditions in which different drying conditions are converted into data according to the type of wood T and the initial moisture content.
여기서 설정조건은 목재(T)의 종류, 목재(T)의 크기와 중량 및 밀도, 목재(T)의 초기 함수율, 마이크로파의 강도, 마이크로파의 파장, 마이크로파의 조사 시간 등에 의해 도출된 건조 공정 후 목재(T)의 함수율 및 목재(T)의 온도 중 적어도 하나의 결과 값을 데이터화하여 작성한 관계식 또는 테이블 등으로 표현한 것이다. 사용자는 이러한 설정조건을 참조하여 건조 대상 목재(T)의 종류, 크기, 중량, 밀도, 함수율 등을 고려하여 마이크로파의 강도와 파장 및 조사 시간, 목재를 압착하는 압착력 등을 결정할 수 있다.Here, the setting conditions are the type of wood (T), the size, weight and density of wood (T), the initial moisture content of wood (T), the intensity of microwaves, the wavelength of microwaves, the wood after the drying process derived by the irradiation time of microwaves, etc. It is expressed in a relational formula or table prepared by converting at least one result value of the moisture content of (T) and the temperature of the wood (T) into data. The user can determine the intensity, wavelength, irradiation time, compression force for compressing the wood, etc. of the microwave considering the type, size, weight, density, moisture content, etc. of the wood (T) to be dried with reference to these setting conditions.
본 실시예에 따른 지지유닛(150)은 건조공정 중 목재(T)를 지지하며, 목재(T)를 고르게 건조하기 위해 목재(T)를 회전시키는 역할을 한다.The
지지유닛(150)은 챔버(110)의 내부에 수평 이동가능하게 마련되되 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 이동부(151a)와, 한 쌍의 이동부(151a)에 각각 설치되며 목재(T)의 길이방향 양단부를 고정하고 목재(T)를 회전시키는 회전부(153a)를 포함한다.The
한 쌍의 이동부(151a)는 목재(T)의 크기에 따라 챔버(110)의 바닥면에 설치된 가이드레일(R)을 따라 상호 접근 또는 이격되게 이동될 수 있다. 한편, 목재(T)에 마이크로파를 조사하는 건조공정 중 한 쌍의 이동부(151a)를 좌우로 지속적으로 이동시켜 목재(T)의 가열부위를 분산시킴으로써 목재(T)의 특정부위가 과도하게 가열되는 것을 방지할 수 있다.The pair of
그리고 회전부(153a)는 한 쌍의 이동부(151a) 각각에 설치되어 목재(T)의 길이방향 양단부를 고정 지지하며 목재(T)를 회전시킨다.And the rotating part (153a) is installed on each of the pair of moving parts (151a) fixedly supports both ends of the longitudinal direction of the wood (T) and rotates the wood (T).
구체적으로 회전부(153a)는 이동부(151a)에 회전가능하게 설치되며 일단부가 목재(T)에 고정되는 고정축(154a)과, 이동부(151a)에 설치되되 고정축(154a)의 타단부에 결합되어 고정축(154a)을 회전시키는 회전모터(미도시)를 포함한다.Specifically, the
상기와 같은 지지유닛(150)에 의한 목재(T)의 고정 지지 및 회전은 한 쌍의 이동부(151a)를 목재(T)의 크기에 따라 목재(T)의 길이방향 양단부에 인접하게 이동시킨 후, 고정축(154a)들을 목재(T)의 길이방향 양단부에 고정되게 설치하여 목재(T)를 고정 및 지지한다. 그리고 목재(T)가 고정축(154a)들에 고정된 상태에서 회전모터를 이용하여 고정축(154a) 및 목재(T)를 회전시킬 수 있다. 이때 제어유닛은 회전모터와 전기적으로 연결되어 목재(T)의 회전 시간 및 회전각도 등을 제어할 수 있다.The fixed support and rotation of the timber (T) by the
그리고 본 실시예에서 챔버(110)의 일측벽에 상호 이격되게 설치된 마이크로파 조사기(130)들과 챔버(110)의 일측벽에 대향되는 타측벽에 상호 이격되게 설치된 마이크로파 조사기(130)들은 마주보는 방향으로 설치되되 서로 겹치지 않고 교호되게 설치되므로, 목재(T)가 회전되는 동안 목재(T)는 마이크로파에 고르게 노출되어 목재(T) 전체를 고르게 건조할 수 있다.And in the present embodiment, the
한편, 마이크로파를 이용하여 목재(T)를 건조하는 경우에도 건조된 목재(T)에 미세한 할렬이 발생되므로, 이를 해결하고자 건조 대상인 목재(T)를 마이크로파를 이용하여 건조함에 있어서 건조된 목재(T)의 할렬 발생을 최소화하여 목재(T)의 품질을 향상시키고자 목재(T)의 건조공정 중 목재(T)를 압착한다. 또한 목재(T)의 건조공정 중에 목재(T)를 압착하는 경우에 목재(T) 내의 수분 또는 수증기가 용이하게 배출되게 하여 건조시간을 단축할 수 있으며 아울러 목재(T)의 조직을 치밀하게 하여 목재(T)의 강도를 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 실시예에서는 챔버(110)에 설치되어 목재(T)를 압착하는 압착유닛(170)이 마련된다.On the other hand, even when the wood (T) is dried using microwaves, since fine cracks occur in the dried wood (T), in order to solve this, in drying the wood (T) to be dried using microwaves, the dried wood (T ) In order to improve the quality of the wood (T) by minimizing the occurrence of splitting, the wood (T) is compressed during the drying process of the wood (T). In addition, when the wood (T) is pressed during the drying process of the wood (T), the drying time can be shortened by easily discharging moisture or water vapor in the wood (T), and also by making the structure of the wood (T) dense The strength of the wood T may be improved. To this end, in this embodiment, a
본 실시예에 따른 압착유닛(170)은 챔버(110)에 수용된 목재(T))의 상부 및 하부에 각각 배치되어 목재(T)에 마이크로파를 조사하는 동안 챔버(110)의 내부에 수용된 목재(T)를 지속적으로 압착하는 역할을 한다.The
본 실시예에서는 목재(T))에 마이크로파를 조사하여 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 등의 목질을 연화시킴과 동시에 목재(T))를 압착하므로 목재(T))의 압착을 용이하게 할 수 있다.In this embodiment, the wood T is irradiated with microwaves to soften the wood, such as cellulose, hemicellulose, and lignin, and at the same time to compress the wood T, so that the wood T can be easily compressed.
또한 압착유닛(170)은 전술한 설정조건에 따라 목재(T)를 압착하는 압착력을 조절할 수 있다. 즉 압착유닛(170)은 설정조건에 의해 도출된 건조 공정 후 목재(T)의 함수율 등을 고려하여 목재(T)를 압착하는 압착력을 조절할 수 있다. 예를들어 건조공정이 진행됨에 따라 목재(T)의 함수율이 낮아지므로 목재(T)의 함수율을 더욱 낮추기 위해 건조공정을 진행함에 따라 목재(T)를 압착하는 압착력을 점차 증가시킬 수 있다.In addition, the
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 압착유닛(170) 각각은 챔버(110)의 내부에 수용된 목재(T)를 압착하는 압착부(171)와, 압착부(171)에 결합되되 압착부(171)를 높이방향으로 승강시켜 목재(T)를 압착 및 압착해제하며 목재(T)를 압착하는 압착력을 조절하는 적어도 하나의 실린더부재(177)를 포함한다.1, 3 and 4, the
본 실시예에 따른 실린더부재(177)는 챔버(110)의 상부 및 하부에 적어도 하나 이상 마련되며, 압착부(171)에 결합되어 압착부(171)를 높이방향으로 승강시켜 목재(T)를 압착 및 압착해제하는 역할을 한다.At least one
실린더부재(177)는 유압실린더, 에어실린더 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 실린더부재(177)의 로드의 끝단에 압착부(171)가 착탈가능하게 결합된다. 설정조건에 따라 목재(T)를 압착하는 압착력을 달리하도록 제어할 수 있으며, 실린더부재(177)의 로드를 신장 또는 수축시켜 실린더부재(177)의 로드에 결합된 압착부(171)를 높이방향으로 승강시킬 수 있다.The
그리고 본 실시예에 따른 압착부(171)는 실린더부재(177)의 로드에 결합되어 실린더부재(177)의 로드가 신장 및 수축됨에 따라 목재(T)의 상부에서 높이방향으로 하강 및 상승되며, 실린더부재(177)에서 가하는 압력에 따라 목재(T)를 압착하는 압착력이 조절된다.And the
또한 압착부(171)는 건조공정 중 지지유닛(150)에 의해 지지된 목재(T)를 설정조건에 따라 지속적으로 압착하므로, 건조된 목재(T)의 할렬 발생을 최소화하여 목재(T)의 품질을 향상시킬 수 있고 목재(T) 내의 수분이 용이하게 배출되게 하여 목재(T)의 건조시간을 단축할 수 있으며, 목재(T)의 조직을 치밀하게 하여 목재(T)의 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, since the
도 3 및 도 4를 참조하면, 압착부(171)는 목재(T)에 접촉되며 목재(T)를 압착하는 압착판(172)과, 일측이 실린더부재(177)의 로드에 결합되고 타측이 압착판(172)에 결합되어 실린더부재(177)에서 가해지는 압착력을 압착판(172)의 길이방향 또는 폭방향으로 분배하여 압착판(172)에 전달하는 제1 압착력 전달부재(175)와, 제1 압착력 압착력 전달부재(175)에 착탈가능하게 결합되고 제1 압착력 전달부재(175)에 교차되게 배치되어 실린더부재(177)에서 가해지는 압착력을 압착판(172)의 길이방향 또는 폭방향으로 분배하여 압착판(172)에 전달하는 적어도 하나의 제2 압착력 전달부재(176)를 포함한다.3 and 4, the
압착판(172)은 목재(T)에 직접 접촉되어 목재(T)를 압착한다. 압착판(172)은 마이크로파가 통과되며 높은 강도와 100℃ 이상의 내열성을 갖는 재질로 제조될 수 있다. 예를들어 압착판(172)은 스틸 등의 금속재 또는 테프론(Teflon), 폴리에틸렌(PE; Polyethylene), 폴리프로필렌(PP: Polypropylene), 폴리카보네이트(PC: Polycarbonate) 등의 재질로 제조될 수 있다.The
압착판(172)은 목재(T)의 형상에 대응되는 형상으로 형성된다. 예를들어 목재(T)가 사각단면을 갖는 경우에 압착판(172)은 목재(T)의 일면에 접촉되는 평판형상을 가질 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 건조 대상인 목재(T)가 사각단면을 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 목재(T)가 원형단면 등 다양한 형태의 단면을 가질 수 있다.
또한 목재(T)가 사각단면을 갖는 경우에 압착판(172)은 도 3에서 도시한 바와 같이 하나의 평판으로 형성될 수 있다.Also, when the wood T has a rectangular cross section, the
또한 목재(T)의 크기에 맞춰 압착판(172)의 크기를 증가시킬 수 있도록 도 4에서 도시한 바와 같이 압착판(172)은 복수의 단위 압착판(172a)을 상호 결합하여 구성할 수 있다. 즉 도 4에서 도시한 바와 같이 압착판(172)이 복수의 단위 압착판(172a)으로 구성되는 경우에 복수의 단위 압착판(172a)은 수평방향으로 상호 나란하게 배치되고 상호 접철되게 결합될 수 있다. 예를들어 복수의 단위 압착판(172a)이 상호 접철될 수 있도록 단위 압착판(172a)의 측면은 결합부재(174)(예를 들어, 경첩 등)에 의해 상호 결합될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4 to increase the size of the
도 3은 단일의 평판으로 구성된 압착판(172)과 제1 압착력 전달부재(175) 및 제2 압착력 전달부재(176)의 결합상태를 나타낸다. 실린더부재(177)는 제1 압착력 전달부재(175)를 매개로 하여 압착판(172)에 연결된다. 제1 압착력 전달부재(175)는 바형상으로 길게 형성될 수 있다. 그리고 제1 압착력 전달부재(175)는 압착판(172)의 상면에 압착판(172)의 길이방향(X방향)으로 길게 결합된다. 한편 도시되지는 않았으나 제1 압착력 전달부재(175)는 압착판(172)의 상면에 압착판(172)의 폭방향(Y방향)으로 길게 결합될 수도 있다.3 shows a coupled state of the
또한 제1 압착력 전달부재(175)의 상면에는 실린더부재(177)의 로드가 결합된다. 따라서 실린더부재(177)의 로드가 수축 및 신장되는 경우에 제1 압착력 전달부재(175)도 높이방향으로 상승 및 하강되며, 제1 압착력 전달부재(175)에 결합된 압착판(172)도 높이방향으로 승강된다.In addition, the rod of the
제1 압착력 전달부재(175)는 실린더부재(177)에 결합되어 승강되며, 압착판(172)이 목재(T)를 압착하는 경우에 실린더부재(177)에서 가해지는 압착력을 압착판(172)의 길이방향(X방향) 또는 폭방향(Y방향)으로 분배하여 압착판(172)에 전달한다.The first compression
또한 압착판(172)으로 목재(T)를 압착하는 경우에 제1 압착력 전달부재(175)에 의해 실린더부재(177)의 압착력이 분배되는 방향에 교차되는 방향으로 실린더부재(177)의 압착력을 분배하여 압착판(172)에 전달하도록 제2 압착력 전달부재(176)가 설치된다.In addition, when the wood (T) is compressed with the
제2 압착력 전달부재(176)는 제1 압착력 전달부재(175)에 착탈가능하게 결합되며 제1 압착력 전달부재(175)에 교차되게 배치된다. 제2 압착력 전달부재(176)는 실린더부재(177)에서 가해지는 압착력을 압착판(172)의 길이방향(X방향) 또는 폭방향(Y방향)으로 분배하여 압착판(172)에 전달한다.The second compression
그리고 제2 압착력 전달부재(176)를 제1 압착력 전달부재(175)에 착탈가능하게 결합하기 위해, 제1 압착력 전달부재(175)는 제2 압착력 전달부재(176)가 결합되는 결합구(175a)(예를들어 관통홀 등)를 적어도 하나 이상 구비한다. 그리고 압착판(172)은 상면 테두리에 제2 압착력 전달부재(176)의 끝단이 고정되는 고정구(173)(예를들어 고정고리 등)가 적어도 하나 이상 구비한다.And in order to detachably couple the second compression
한편, 도 4는 복수의 단위 압착판(172a)으로 구성된 압착판(172)과 제1 압착력 전달부재(175) 및 제2 압착력 전달부재(176)의 결합상태를 나타낸다. 압착판(172)으로 목재(T)를 압착하는 경우에 복수의 단위 압착판(172a)이 상방으로 접철되는 것을 방지함과 동시에 제1 압착력 전달부재(175)에 의해 실린더부재(177)의 압착력이 분배되는 방향에 교차되는 방향으로 실린더부재(177)의 압력을 분배하여 압착판(172)에 전달하도록 제2 압착력 전달부재(176)가 설치된다.Meanwhile, FIG. 4 shows a coupled state of the
또한 제2 압착력 전달부재(176)는 제1 압착력 전달부재(175)에 착탈가능하게 결합되며 제1 압착력 전달부재(175)에 교차되게 배치된다. 제2 압착력 전달부재(176)는 실린더부재(177)에서 가해지는 압착력을 복수의 단위 압착판(172a)의 길이방향(X방향) 또는 폭방향(Y방향)으로 분배하여 압착판(172)에 전달한다.In addition, the second compression
그리고 제2 압착력 전달부재(176)를 제1 압착력 전달부재(175)에 착탈가능하게 결합하기 위해, 제1 압착력 전달부재(175)는 제2 압착력 전달부재(176)가 결합되는 결합구(175a)가 적어도 하나 이상 구비한다. 그리고 복수의 단위 압착판(172a) 중 최외각에 배치된 단위 압착판(172a)의 상면에는 제2 압착력 전달부재(176)의 끝단이 삽입되어 고정되는 고정구(173)가 적어도 하나 이상 구비된다.And in order to detachably couple the second compression
본 실시예에 따른 제어유닛은 챔버(110)와 온도센서와 마이크로파 조사기(130)과 지지유닛(150) 및 압착유닛(170)에 전기적으로 연결되어 목재(T)가 최적의 상태로 건조될 수 있도록 제어한다.The control unit according to the present embodiment is electrically connected to the
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 목재 건조장치를 이용하여 고품질 목재를 제조하기 위한 목재 건조방법을 설명하면 다음과 같다.A wood drying method for producing high-quality wood using the wood drying apparatus according to the present invention configured as described above will be described.
도 5는 본 발명에 따른 목재 건조방법을 나타내는 순서도이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 목재 건조장치의 동작상태도이다.5 is a flow chart showing a wood drying method according to the present invention, and FIGS. 6 to 8 are operational state diagrams of a wood drying apparatus according to the present invention.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 목재 건조방법은 먼저 건조 대상인 목재(T)를 준비한 후 목재(T)의 크기와 목재(T)의 초기 중량(Wi) 등을 측정하고 그에 따른 목재(T)의 초기 함수율(Mi)을 산출한다(S100).5 to 8, in the wood drying method according to the present embodiment, after preparing a wood (T) to be dried, the size and initial weight (Wi) of the wood (T) are measured, and then the wood (T) is measured. The initial moisture content (Mi) of the wood (T) is calculated (S100).
목재(T)의 초기 함수율(Mi)은 아래의 수학식 1에 기초하여 산출할 수 있다.The initial moisture content (Mi) of the wood (T) can be calculated based on Equation 1 below.
<수학식 1><Equation 1>
수학식 1에서 전건중량(kg)은 건조 대상 목재(T)의 기본 밀도(db, kg/m3)×전건체적(m3)을 통해 산출할 수 있다. 여기서 건조 대상 목재(T)의 기본 밀도 및 전건중량은 목재의 종류에 따라 고유 값을 갖는다.In Equation 1, the dry weight (kg) can be calculated through the basic density (db, kg/m 3 ) × dry volume (m 3 ) of the wood (T) to be dried. Here, the basic density and dry weight of the wood T to be dried have unique values depending on the type of wood.
그리고, 도 1을 참조하면, 챔버(110)의 내부에 목재(T)를 수용하고 한 쌍의 이동부(151a)를 목재(T)의 길이방향 양단부에 인접하게 이동시킨 후 고정축(154a)들을 목재(T)의 길이방향 양단부에 고정시킨다.And, referring to FIG. 1, after accommodating the wood (T) in the
이때 도 6에서 도시한 바와 같이 목재(T)의 상부 및 하부에 각각 배치된 실린더부재(177)의 로드는 수축된 상태로 압착판(172)들은 목재(T)의 상면 및 하면으로부터 이격되게 배치된다. 그리고 회전모터를 회전시켜 목재(T)의 상면 및 하면을 목재(T)의 상부 및 하부에 배치된 압착판(172)들에 나란하게 정렬시킨다.At this time, as shown in FIG. 6, the rods of the
그리고 챔버(110)의 내부에 목재(T)를 수용한 후 목재(T)의 종류 및 초기 함수율(Mi) 등에 기초한 설정조건에 따라 목재(T)에 마이크로파를 조사하고 압착유닛(170)으로 목재(T)의 상면 및 하면을 동시에 압착하여 목재(T)를 건조시킨다(S200). 전술한 바와 같이 설정조건은 목재(T)의 종류, 목재(T)의 크기와 중량 및 밀도, 목재(T)의 초기 함수율(Mi), 마이크로파의 강도, 마이크로파의 파장, 마이크로파의 조사 시간 등에 의해 도출된 건조 공정 후 목재(T)의 함수율(M) 및 목재(T)의 온도 중 적어도 하나의 결과 값을 데이터화하여 작성한 관계식 또는 테이블 등으로 표현한 것이다. 목재(T)의 종류 및 초기 함수율(Mi) 등이 결정되면 설정조건에 따라 마이크로파의 강도와 파장 및 조사 시간, 압착력 등이 결정된다.And after accommodating the wood (T) inside the
구체적으로, 목재(T)를 건조시키는 공정은 먼저 도 7에서 도시한 바와 같이 목재(T)에 마이크로파를 조사하는 동안 동시에 압착유닛(170)으로 목재(T)를 압착한다.Specifically, in the process of drying the wood T, first, as shown in FIG. 7 , while irradiating the wood T with microwaves, the wood T is compressed by the
구체적으로, 제1 소정시간(t1) 동안 목재(T)의 종류 및 초기 함수율(Mi) 등에 기초한 설정조건에 따라 제1 시간간격(Δt1)을 두고 단속적으로 목재(T)에 마이크로파를 조사한다(S210).Specifically, during the first predetermined time period t1, microwaves are intermittently irradiated to the wood T at a first time interval Δt1 according to setting conditions based on the type of wood T and the initial moisture content Mi, etc. ( S210).
목재(T)에 마이크로파를 연속적으로 조사하면 목재(T)의 특정위치가 집중 가열되며 특히 목재(T)의 심부가 탄화 또는 발화될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 목재(T)에 마이크로파를 단속적으로 조사한다. 마이크로파에 의해 목재(T)의 심부가 먼저 가열되므로 목재(T)에 마이크로파를 소정시간 조사한 후 마이크로파 조사를 중단하는 경우에 가열된 목재(T)의 심부의 열은 열전도에 의해 목재(T)의 내부 및 외부로 전달되므로 목재(T)의 심부가 탄화되는 것을 방지할 수 있다.When the wood (T) is continuously irradiated with microwaves, a specific location of the wood (T) is intensively heated, and in particular, a core portion of the wood (T) may be carbonized or ignited. Therefore, in this embodiment, microwaves are intermittently irradiated to the wood (T). Since the core of the wood (T) is first heated by the microwave, when the microwave irradiation is stopped after irradiating the wood (T) with microwaves for a predetermined time, the heat of the heated core of the wood (T) is transferred to the wood (T) by thermal conduction. Since it is transmitted to the inside and outside, carbonization of the core of the wood T can be prevented.
제1 소정시간(t1) 동안 제1 시간간격(Δt1)을 두고 단속적으로 목재(T)에 마이크로파를 조사, 예를들어 30초 동안 마이크로파를 조사한 후 마이크로파 조사를 중단하는 휴지시간 15초(제1 시간간격(Δt1))를 갖는 동작을 1시간(제1 소정시간(t1)) 동안 반복한다. 여기서 제1 시간간격(Δt1) 및 제1 소정시간(t1)은 설정조건에 의해 결정된다. 제1 시간간격(Δt1)은 설정조건에 따라 마이크로파의 강도 등을 일정하게 유지한 채 마이크로파로 목재(T)를 가열함에 있어서 목재(T)가 탄화되지 않도록 하기 위함이며, 제1 소정시간(t1)은 목재(T)의 종류 및 목재(T)의 초기 함수율(Mi) 등에 따라 목재(T)의 온도가 설정온도(Ts)인 90~160℃로 가열되는데 걸리는 시간이다. 설정온도(Ts)는 목재(T)의 내부에 있는 수분이 증발시키고 목재(T)의 목질을 연화시키는 데 있어 최적의 온도조건이며, 목재의 종류 등에 의해 상이할 수 있다.During the first predetermined time period t1, the wood T is intermittently irradiated with microwaves at a first time interval Δt1, for example, the microwaves are irradiated for 30 seconds, and then the microwave irradiation is stopped for 15 seconds (first The operation with the time interval (Δt1) is repeated for one hour (first predetermined time (t1)). Here, the first time interval Δt1 and the first predetermined time t1 are determined by setting conditions. The first time interval (Δt1) is to prevent the wood (T) from being carbonized while heating the wood (T) with the microwave while maintaining the intensity of the microwave constant according to the set conditions, and the first predetermined time (t1) ) is the time it takes for the temperature of the wood (T) to be heated to the set temperature (Ts) of 90 to 160 ° C according to the type of wood (T) and the initial moisture content (Mi) of the wood (T). The set temperature Ts is an optimal temperature condition for evaporating moisture in the wood T and softening the wood quality of the wood T, and may vary depending on the type of wood.
그리고 제1 소정시간(t1) 경과 후 목재(T)의 온도를 측정한다(S220).After the first predetermined time period t1 has elapsed, the temperature of the wood T is measured (S220).
그리고 목재(T)의 온도가 설정온도(Ts)에 도달하였는지 여부를 판단한다(S230). 이는 목재(T)의 온도가 목재(T)의 내부에 있는 수분을 증발시키기 위한 최적의 온도조건인 설정온도(Ts)에 도달하였는지 여부를 판단하기 위함이다.And it is determined whether the temperature of the wood (T) has reached the set temperature (Ts) (S230). This is to determine whether the temperature of the wood (T) has reached the set temperature (Ts), which is an optimal temperature condition for evaporating moisture in the wood (T).
그리고 목재(T)의 온도가 설정온도(Ts)에 도달한 경우에 제2 소정시간(t2) 동안 설정조건에 따라 제2 시간간격(Δt2)을 두고 단속적으로 목재(T)에 마이크로파를 조사한다(S240).Then, when the temperature of the wood T reaches the set temperature Ts, the wood T is intermittently irradiated with microwaves at a second time interval Δt2 according to the set conditions for a second predetermined time period t2. (S240).
예를들어 15초 동안 마이크로파를 조사한 후 마이크로파 조사를 중단하는 휴지시간 30초(제2 시간간격(Δt2))를 갖는 동작을 2~3시간(제2 소정시간(t2)) 동안 반복한다. 여기서 제2 시간간격(Δt2) 및 제2 소정시간(t2)은 설정조건에 의해 결정된다. 제2 시간간격(Δt2)은 목재(T)의 심부를 과열시키기 않고 목재(T)의 온도를 설정온도(Ts)로 유지하기 위함이며, 제2 시간간격(Δt2)은 제1 시간간격(Δt1)보다 클 수 있다. 그리고 제2 소정시간(t2)은 목재(T)의 내부에 있는 수분을 증발시키기에 충분한 시간으로 설정된다.For example, after irradiating microwaves for 15 seconds, an operation having a pause time of 30 seconds (second time interval Δt2) to stop microwave irradiation is repeated for 2 to 3 hours (second predetermined time period t2). Here, the second time interval Δt2 and the second predetermined time t2 are determined by set conditions. The second time interval (Δt2) is to maintain the temperature of the wood (T) at the set temperature (Ts) without overheating the core of the wood (T), and the second time interval (Δt2) is the first time period (Δt1). ) can be greater than And, the second predetermined time t2 is set to a time sufficient to evaporate moisture in the wood T.
반면에 목재(T)의 온도가 설정온도(Ts)에 도달하지 않은 경우에 제1 소정시간(t1) 동안 목재(T)의 종류 및 초기 함수율(Mi) 등에 기초한 설정조건에 따라 제1 시간간격(Δt1)을 두고 단속적으로 목재(T)에 마이크로파를 조사하는 공정을 반복한다.On the other hand, when the temperature of the wood (T) does not reach the set temperature (Ts), the first time interval is set according to the set conditions based on the type of wood (T) and the initial moisture content (Mi) for the first predetermined time (t1). The process of intermittently irradiating the wood (T) with microwaves is repeated with (Δt1).
그리고 제2 소정시간(t2) 동안 설정조건에 따라 제2 시간간격(Δt2)을 두고 단속적으로 목재(T)에 마이크로파를 조사한 후 목재(T)의 중량(W)을 측정하고 함수율(M)을 산출한다(S250).In addition, microwaves are intermittently irradiated to the wood T at a second time interval Δt2 according to the set conditions for a second predetermined time t2, and then the weight (W) of the wood T is measured and the moisture content (M) is determined. It is calculated (S250).
목재(T)에 대한 압착동작 및 마이크로파 조사를 중단하고 목재(T)의 중량(W)을 측정한 후 수학식 1을 기초로 목재(T)의 함수율(M)을 산출한다.The pressing operation and microwave irradiation of the wood T are stopped, the weight W of the wood T is measured, and the moisture content M of the wood T is calculated based on Equation 1.
그리고 제2 소정시간(t2) 경과 후 목재(T)의 함수율(M)이 설정값(Ms)에 도달했는지 여부를 판단한다(S260). 여기서 설정값(Ms)은 목재(T)의 종류에 따라 상이하며 20(%db)이하일 수 있다.Then, after the lapse of the second predetermined time (t2), it is determined whether the moisture content (M) of the wood (T) has reached the set value (Ms) (S260). Here, the set value (Ms) is different depending on the type of wood (T) and may be 20 (% db) or less.
그리고 제2 소정시간(t2) 경과 후 목재(T)의 함수율(M)이 설정값(Ms)에 도달한 경우에 목재(T)를 자연건조하고(S400) 목재(T)에 대한 건조공정을 종료한다.And when the moisture content (M) of the wood (T) reaches the set value (Ms) after the lapse of the second predetermined time (t2), the wood (T) is naturally dried (S400), and the drying process for the wood (T) is performed. quit
반면에 제2 소정시간(t2) 경과 후 목재(T)의 함수율(M)이 설정값(Ms)에 도달하지 않은 경우에 도 8에서 도시한 바와 같이 목재(T)의 상부 및 하부에 각각 배치된 실린더부재(177)의 로드를 수축시켜 압착판(172)들이 목재(T)의 상면 및 하면으로부터 이격되게 하고, 목재(T)가 고정축(154a)에 고정된 상태에서 회전모터를 이용하여 고정축(154a)을 회전시켜 목재(T)를 소정각도 회전시킨다(S270). 목재(T)를 회전시키는 동안 목재(T)에 마이크로파를 조사한다.On the other hand, when the moisture content (M) of the wood (T) does not reach the set value (Ms) after the second predetermined time (t2) has elapsed, as shown in FIG. By contracting the rod of the
그리고 목재를 회전시킨 경우에 6에서 도시한 바와 같이 재차 목재(T)의 상면 및 하면으로부터 이격된 압착판(172)들로 목재(T)의 상면 및 하면을 압착하며 동시에 제1 소정시간(t1) 동안 설정조건에 따라 제1 시간간격(Δt1)을 두고 단속적으로 목재(T)에 마이크로파를 조사하는 공정을 반복한다.And when the wood is rotated, as shown in 6, the upper and lower surfaces of the wood T are compressed again with the
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such modifications or variations fall within the scope of the claims of the present invention.
100: 목재 건조장치 110: 챔버
130: 마이크로파 조사기 150: 지지유닛
170: 압착유닛100: wood drying device 110: chamber
130: microwave irradiator 150: support unit
170: compression unit
Claims (7)
챔버의 내부에 목재를 수용한 후 목재의 종류 및 함수율에 기초하여 목재에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사기를 이용하여 목재를 건조시키는 단계를 포함하며,
상기 목재를 건조시키는 단계는,
제1 소정시간 동안 제1 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하며 동시에 압착유닛으로 목재를 압착하는 단계;
상기 제1 소정시간 경과 후 목재의 온도를 측정하는 단계;
목재의 온도가 설정온도에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및
목재의 온도가 상기 설정온도에 도달한 경우에 제2 소정시간 동안 설정조건에 따라 제2 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하며 동시에 상기 압착유닛으로 목재를 압착하는 단계를 포함하며,
상기 압착유닛은,
상기 챔버의 내부에 수용되되, 목재에 접촉되며 목재를 압착하는 압착판과 상기 압착판에 결합되며 압착력을 상기 압착판의 길이방향 또는 폭방향으로 분배하여 상기 압착판에 전달하는 제1 압착력 전달부재와 상기 제1 압착력 전달부재에 착탈가능하게 결합되고 상기 제1 압착력 전달부재에 교차되게 배치되어 압착력을 상기 압착판의 길이방향 또는 폭방향으로 분배하여 상기 압착판에 전달하는 적어도 하나의 제2 압착력 전달부재를 구비한 압착부; 및
상기 제1 압착력 전달부재에 결합되어 상기 압착판을 높이방향으로 승강시켜 목재를 압착 및 압착해제하며, 목재를 압착하는 압착력을 조절하는 적어도 하나의 실린더부재를 포함하며,
상기 제1 압착력 전달부재는 상기 제2 압착력 전달부재가 결합되는 결합구를 적어도 하나 이상 구비하고, 상기 압착판은 테두리에 상기 제2 압착력 전달부재의 끝단이 고정되는 고정구를 적어도 하나 이상 구비하는 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법.
Measuring the weight of wood and calculating the moisture content; and
After accommodating the wood in the chamber, drying the wood using a microwave irradiator that irradiates the wood with microwaves based on the type and moisture content of the wood,
Drying the wood is
intermittently irradiating the wood with microwaves at a first time interval for a first predetermined time and simultaneously compressing the wood with a pressing unit;
measuring the temperature of wood after the first predetermined time has elapsed;
Determining whether the temperature of the wood has reached a set temperature; and
When the temperature of the wood reaches the set temperature, intermittently irradiating the wood with microwaves at a second time interval according to a set condition for a second predetermined time and simultaneously compressing the wood with the pressing unit,
The compression unit,
A compression plate accommodated inside the chamber, contacting the wood and compressing the wood, and a first compression force transmission member coupled to the compression plate and distributing the compression force in the longitudinal direction or the width direction of the compression plate and transferring the compression plate to the compression plate. and at least one second compression force detachably coupled to the first compression force transmission member and disposed to cross the first compression force transmission member to distribute the compression force in the longitudinal direction or the width direction of the compression plate and transmit it to the compression plate. A compression unit having a transmission member; and
At least one cylinder member coupled to the first compression force transmission member to lift and lower the compression plate in a height direction to compress and release wood, and to control a compression force for compressing wood;
The first compression force transmission member includes at least one coupler to which the second compression force transmission member is coupled, and the compression plate has at least one fixture to which an end of the second compression force transmission member is fixed to a rim. Wood drying method for wood manufacturing.
목재의 온도가 상기 설정온도에 도달하지 않은 경우에 상기 제1 소정시간 동안 상기 제1 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하며 동시에 상기 압착유닛으로 목재를 압착하는 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법.
According to claim 1,
When the temperature of the wood does not reach the set temperature, the wood is intermittently irradiated with microwaves at the first time interval for the first predetermined time and wood is dried for high-quality wood manufacturing by simultaneously compressing the wood with the pressing unit. method.
상기 목재를 건조시키는 단계는,
상기 제2 소정시간 경과 후 목재의 중량을 측정하고 함수율을 산출하는 단계; 및
상기 제2 소정시간 경과 후 목재의 함수율이 설정값에 도달했는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 소정시간 경과 후 목재의 함수율이 상기 설정값에 도달한 경우에 목재를 자연건조시키는 단계를 더 포함하는 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법.
According to claim 1,
Drying the wood is
measuring the weight of wood and calculating the moisture content after the lapse of the second predetermined time; and
Further comprising the step of determining whether the moisture content of the wood has reached a set value after the second predetermined time has elapsed,
Wood drying method for manufacturing high-quality wood, further comprising the step of naturally drying the wood when the moisture content of the wood reaches the set value after the lapse of the second predetermined time.
상기 목재를 건조시키는 단계는,
상기 제2 소정시간 경과 후 목재의 함수율이 상기 설정값에 도달하지 않은 경우에 목재에 마이크로파를 조사하고 목재를 지지하는 지지유닛을 이용하여 목재를 회전시키는 단계를 더 포함하며,
목재를 회전시킨 경우에 상기 제1 소정시간 동안 상기 제1 시간간격을 두고 단속적으로 목재에 마이크로파를 조사하며 동시에 상기 압착유닛으로 목재를 압착하는 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법.
According to claim 4,
Drying the wood is
Further comprising irradiating the wood with microwaves and rotating the wood using a support unit supporting the wood when the moisture content of the wood does not reach the set value after the second predetermined time has elapsed,
When the wood is rotated, microwaves are intermittently irradiated to the wood at the first time interval for the first predetermined time and at the same time the wood is compressed with the pressing unit.
상기 지지유닛은,
상기 챔버의 내부에 수평 이동가능하게 마련되되, 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 이동부; 및
상기 한 쌍의 이동부에 각각 설치되되, 목재의 길이방향 양단부를 고정하고 목재를 회전시키는 회전부를 포함하는 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법.
According to claim 5,
The support unit is
a pair of movable units provided to be horizontally movable inside the chamber and disposed to face each other; and
A wood drying method for manufacturing high-quality wood, comprising a rotating part installed on each of the pair of movable parts, fixing both ends in the longitudinal direction of the wood and rotating the wood.
상기 회전부는,
상기 이동부에 회전가능하게 설치되되, 일단부가 목재에 고정되는 고정축; 및
상기 이동부에 설치되되, 상기 고정축의 타단부에 결합되어 상기 고정축을 회전시키는 회전모터를 포함하는 고품질 목재 제조를 위한 목재 건조방법.According to claim 6,
the rotating part,
Doedoe rotatably installed on the moving part, one end of the fixed shaft fixed to the wood; and
Wood drying method for manufacturing high-quality wood comprising a rotation motor installed in the moving part and coupled to the other end of the fixed shaft to rotate the fixed shaft.
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KR101430031B1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-08-18 | 문중묵 | Method and apparatus for drying wood in a vacuum |
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