KR20160093284A - Apparatus and method for integratedly drying and carbonizing wood using microwave - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 목재 건조 및 탄화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목재의 건조와 탄화가 일괄적으로 이루어져 목재의 탄화 처리가 매우 간편하게 이루어지도록 하면서 목재의 내부와 외부가 거의 균일하게 건조되어 건조 초기와 후기에 목재 내부와 외부의 함수율 차이나 주변 환경의 급격한 변화에 의해 목재가 할열되거나 뒤틀리는 것이 원활히 방지되도록 하며 대각 목재도 손쉽게 건조될 수 있도록 하는 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치 및 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a wood drying and carbonizing apparatus, and more particularly, to a wood drying and carbonizing apparatus, in which drying and carbonization of wood are collectively performed so that carbonization of wood is very easy, The present invention relates to an integrated wood drying and carbonizing apparatus and method using a microwave, which makes it possible to smoothly prevent wood from being twisted or twisted due to a difference in water content between the inside and the outside of the wood and a sudden change in the surrounding environment.
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.In general, wood has a relatively high moisture content at logging. If you make a product using the same timber as the timber, the product will be deformed over time. Thus, timber that has been cut requires an appropriate drying process.
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.Drying methods of wood include natural drying and hot air drying. Natural drying is a method in which wood is piled up in a drying area and drying is carried out using atmospheric temperature, humidity and wind. There is a drawback that drying time is long and a wide drying area is needed and drying is not possible below the Ki-Gun moisture content. On the other hand, the hot-air drying is a method of drying by adjusting the drying conditions such as the temperature, humidity and wind speed of the drying chamber artificially, the drying time is relatively short,
목재가 건조 과정을 거치게 되면, 함수율이 대폭 낮아지면서 수분 흡수력이 낮아지고, 목재를 구성하는 성분 중 세균의 먹이가 되는 헤미셀룰로오스가 분해되어 부패균이 서식하기 어렵게 된다. 이처럼, 목재의 건조는 목재의 내구성을 대폭 향상시킬 수 있다. 최근에는 목재를 건조하여 여러 가지 다양한 용도로 사용하고 있다.When wood is subjected to a drying process, water content decreases drastically and water absorption becomes low, and hemicellulose, which is food for bacteria among the constituents of wood, is decomposed, making it difficult for colostrum to live. Thus, drying of the wood can greatly improve the durability of the wood. Recently, timber has been dried and used for various purposes.
목재를 건조하기 위한 종래의 장치로는, 예를 들어, 전기 히터를 직접 건조챔버의 내에 설치하여 내부공기를 가열하는 장치나, 연소장치로부터 열을 얻는 열풍기를 통하여 가열한 공기를 건조챔버의 내로 주입하는 장치나, 연소장치에서 열매체를 가열한 후에 이를 건조챔버의 내로 주입하여 건조챔버 내의 공기를 간접 가열하는 장치나, 과열증기를 건조챔버의 내로 주입하는 장치나, 전극판을 통해 전극을 걸어 고주파로 가열하는 장치 등이 있다.As a conventional apparatus for drying wood, for example, an apparatus in which an electric heater is directly installed in a drying chamber to heat internal air, or air heated through a hot air blower that generates heat from a combustion apparatus is introduced into a drying chamber A device for injecting the superheated steam into the drying chamber, an apparatus for injecting the superheated steam into the drying chamber, an apparatus for injecting the heated medium into the drying chamber by indirectly heating the air in the drying chamber after heating the heating medium in the combustion chamber, And a device for heating by high frequency.
어느 정도 건조된 목재는 건축 내외장재, 바닥재 등으로 사용하기 위해 다양한 열처리가 수행된다. 이와 같은 열처리된 목재 중의 하나가 탄화처리된 탄화목이며, 이런 탄화목은 진공 상태에서 목재의 탄화점 근처의 높은 온도로 목재를 열처리하여 목재의 발화가 방지되는 상태로 목재 자체의 성질을 변환시켜 방부처리 없이도 방부성을 가지고 상대적으로 가볍고 견고한 탄화목을 제조하게 된다.The partially dried wood is subjected to various heat treatments for use in building interior and exterior materials, flooring and the like. One such heat-treated wood is carbonized carbonized wood, which undergoes a heat treatment at a high temperature near the carbonization point of the wood in a vacuum to transform the properties of the wood itself, preventing ignition of the wood It is relatively light and hard carbonaceous without preservative treatment.
즉, 목재는 고열로 탄화 처리하는 과정을 거치게 되면, 함수율이 대폭 낮아지면서 수분 흡수력이 낮아지고, 목재를 구성하는 성분 중 세균의 먹이가 되는 헤미셀룰로오스가 분해되어 부패균이 서식하기 어렵게 된다. 이처럼, 탄화 처리는 목재의 내구성을 대폭 향상시킬 수 있다. 최근에는 목재를 탄화 처리를 하여 여러 가지 다양한 용도로 사용하고 있다.That is, when the wood is subjected to a process of carbonization with high temperature, the water content is drastically lowered, the water absorption capacity is lowered, and the hemicellulose, which is the food of the bacteria among the components constituting the wood, is decomposed, making it difficult for the spoilage bacteria to live. As described above, the carbonization treatment can significantly improve the durability of the wood. Recently, wood is carbonized and used for various purposes.
목재를 탄화시키기 위한 종래의 장치로는, 예를 들어, 전기 히터를 직접 열처리 챔버의 내에 설치하여 내부공기를 가열하는 장치나, 연소장치로부터 열을 얻는 열풍기를 통하여 가열한 공기를 열처리 챔버의 내로 주입하는 장치나, 연소장치에서 열매체를 가열한 후에 이를 열처리 챔버의 내로 주입하여 열처리 챔버 내의 공기를 간접 가열하는 장치나, 과열증기를 열처리 챔버의 내로 주입하는 장치 등이 있다.Conventional apparatuses for carbonizing wood include, for example, an apparatus in which an electric heater is directly installed in a heat treatment chamber to heat internal air, or air heated through a hot air blower that generates heat from a combustion apparatus is introduced into a heat treatment chamber A device for injecting the superheated steam into the heat treatment chamber, an apparatus for injecting the superheated steam into the heat treatment chamber, an apparatus for injecting the superheated steam into the heat treatment chamber, a device for heating the heating medium in the combustion apparatus and then injecting the heating medium into the heat treatment chamber.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above-described conventional techniques have the following problems.
종래에 목재를 건조시키거나 탄화시키기 위해서는 별도의 목재 건조 장치에서 건조한 후에 건조된 목재를 목재 탄화 장치로 옮겨 탄화를 수행하게 됨으로써, 목재의 탄화 처리가 매우 번거롭고 탄화목의 생산성이 상당히 저하되는 문제점이 있었다.Conventionally, in order to dry or carbonize wood, the wood is dried in a separate wood drying apparatus, and then the dried wood is transferred to a wood carbonizing apparatus to perform carbonization. Thus, the carbonization of wood is very cumbersome and the productivity of carbon black is considerably lowered there was.
또한, 종래의 목재 건조 장치에 의해 건조되는 목재는 그 내부와 외부의 함수율이 유사하거나 동일하게 건조되지 못하고, 특히 목재 내부의 건조가 원활하게 이루어지지 못하여 건조 후에 할열되거나 표면에 균열이 발생하거나 사용중에 할열되거나 뒤틀리려 변형되는 문제점이 있었다.In addition, the wood which is dried by the conventional wood drying apparatus can not be dried in the same or the same moisture content as the inside and the outside of the wood. Especially, the inside of the wood can not be dried smoothly, Or twisted or warped.
특히, 상대적으로 직경이나 구경이 큰 대각 목재의 경우에는 고온으로 장시간 동안 가열하더라도 그 내부가 충분히 건조되지 못하여 대각 목재의 건조가 매우 어려운 문제점이 있었다.
Particularly, in the case of a diagonal wood having a relatively large diameter or a large diameter, even if it is heated at a high temperature for a long time, the inside of the diagonal wood is not dried sufficiently,
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,
본 발명의 목적은, 목재의 건조와 탄화가 일괄적으로 이루어져 목재의 탄화 처리가 매우 간편하게 이루어지도록 하면서 목재의 내부와 외부가 거의 균일하게 건조되어 건조 초기와 후기에 목재 내부와 외부의 함수율 차이나 주변 환경의 급격한 변화에 의해 목재가 할열되거나 뒤틀리는 것이 원활히 방지되도록 하며 대각 목재도 손쉽게 건조될 수 있도록 하는 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for drying and carbonizing wood in a simple manner so that the carbonization of wood can be carried out very easily and the inside and the outside of the wood are dried substantially uniformly, The present invention provides an integrated wood drying and carbonizing apparatus and method using a microwave, which is capable of smoothly preventing the wood from being twisted or twisted due to a sudden change in environment, and allowing the diagonal wood to be dried easily.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 마그네트론을 냉각시켜 챔버의 열기와 마그네트론 자체의 열기에 의한 마그네트론의 수명 단축이나 고장이 원활히 방지되도록 하는 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치를 제공함에 있다.
It is another object of the present invention to provide a monolithic wood drying and carbonizing apparatus using a microwave for cooling the magnetron so that the life of the magnetron is shortened due to the heat of the chamber and the magnetron itself.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치"는, 전면에 도어를 가지고, 중앙에 다수의 관통공을 가지는 대차가 구비되며, 상기 대차에 적층된 상태로 실린 목재를 밀폐된 상태로 수용하는 챔버와; 상기 챔버의 내부에 설치되고 내부에 오일이 순환되는 내부순환관과, 상기 내부순환관에 폐회로를 형성하도록 연결되고 상기 챔버의 외부에 설치되는 연결관과, 상기 연결관의 관로상에 설치되는 오일펌프와, 상기 연결관의 관로상에 설치되고 오일이 저장되는 오일탱크와, 상기 오일탱크에 설치되어 저장된 오일을 가열하는 가열기를 포함하고, 상기 챔버의 내부로 목재의 건조 온도에서부터 목재의 탄화 온도까지 열을 발생시키는 건조 및 탄화처리부와; 상기 챔버의 내부에 설치되고, 상기 챔버의 내부의 공기를 순환시키는 공기순환팬과; 상기 챔버의 외부에 설치되고, 상기 챔버와 연통되게 배관으로 연결되어 상기 챔버의 내부의 공기를 외부로 배출시켜 상기 챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공펌프와; 상기 챔버의 하부에 설치되는 전원공급기와, 상기 관통공에 대응하여 상기 챔버의 하부에 다수개로 구비되고 상기 전원공급기에 연결되어 전원이 공급되면서 마이크로파를 발생시키는 마그네트론과, 상기 마그네트론에 일단이 연결되고 타단이 상기 챔버를 관통하여 상기 관통공의 하부에 대응되는 도파관을 가지고, 마이크로파를 목재에 조사하여 목재의 내부를 건조시키는 마이크로파발생부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, a "integrated wood drying and carbonizing apparatus using microwave" according to the present invention is a drying and carbonizing apparatus using microwave, which comprises a door on the front surface, a bogie having a plurality of through holes in the center, A chamber enclosing the wood in a sealed state; An inner circulation pipe installed inside the chamber and circulating the oil therein, a connection pipe connected to form a closed circuit in the inner circulation pipe and installed outside the chamber, and an oil And a heater for heating the oil stored in the oil tank, wherein the temperature of the interior of the chamber is adjusted from the drying temperature of the wood to the carbonization temperature of the wood A drying and carbonizing treatment unit for generating heat up to a predetermined temperature; An air circulation fan installed inside the chamber and circulating air inside the chamber; A vacuum pump installed outside the chamber and connected to the chamber through a pipe to discharge air inside the chamber to the outside to form a vacuum inside the chamber; A magnetron disposed at a lower portion of the chamber corresponding to the through hole and connected to the power supply to generate microwaves while being supplied with power, and a magnetron connected at one end to the magnetron, And a microwave generating unit having a wave guide penetrating the chamber and corresponding to a lower portion of the through hole and irradiating the microwave to the wood to dry the inside of the wood; .
또한, 본 발명에 따른 "마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치"의 상기 마이크로파발생부는, 상기 도파관의 선단에 밀착되게 상기 챔버의 내부면에 매입되는 강화유리 재질의 열차단창을, 더 포함하고, 상기 목재 건조 및 탄화 장치는, 상기 챔버에 설치되고, 상기 챔버의 내부를 냉각시키는 냉각부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, the microwave generating unit of the "integrated wood drying and carbonizing apparatus using microwave" according to the present invention further comprises a tempered glass-made heat shield embedded in the inner surface of the chamber so as to be in close contact with the front end of the wave guide, The wood drying and carbonizing apparatus includes a cooling unit installed in the chamber and cooling the inside of the chamber; And further comprising:
본 발명에 따른 "마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치"의 상기 마이크로파발생부는, 상기 마그네트론과 도파관을 밀폐되게 둘러싸면서 수용하도록 상기 챔버의 하면에 설치되는 밀폐케이스와, 상기 밀폐케이스에 적층되게 구비되는 냉각관과, 냉각수가 유동 가능하도록 상기 냉각관의 일단과 타단이 연결되고 내부에 수용된 물을 냉각시키는 물냉각기와, 상기 밀폐케이스의 외부로 상기 냉각관의 관로상에 설치되고 냉각수를 유동시키는 물펌프를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The microwave generating unit of the "integrated wood drying and carbonizing apparatus using microwave" according to the present invention includes a closed case installed on a lower surface of the chamber to enclose and enclose the magnetron and the wave guide, A water cooler connected to one end and the other end of the cooling pipe so as to allow the cooling water to flow therethrough and to cool the water contained therein; and a water cooler installed on the pipe of the cooling pipe outside the closed case, A water pump, and the like.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 방법"은, 챔버의 내부로 목재를 탑재한 상태에서 상기 챔버를 밀폐시키는 목재 탑재 단계와; 상기 목재의 탑재가 완료되면 상기 챔버의 내부의 공기를 진공펌프를 통해 외부로 배출시켜 상기 챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공 형성 단계와; 상기 챔버의 내부로 진공의 형성이 완료되면 상기 챔버의 외부에 있는 가열기와 오일펌프를 작동시키면서 상기 챔버의 내부에 있는 공기순환팬을 가동시켜 상기 챔버의 내부로 내부순환관을 통해 고온의 오일의 순환으로 상기 챔버의 내부를 간접적으로 가열하여 상기 목재의 외면을 건조시키는 목재 외면 건조 단계와; 상기 가열기와 오일펌프의 가동을 중지시키고 마이크로파발생부를 가동시켜 상기 챔버의 하부에서 상기 챔버의 내부로 상기 목재를 향해 마이크로파를 조사하여 상기 목재의 내부를 건조시키는 목재 내부 건조 단계와; 상기 공기순환팬이 계속 가동되는 상태에서 오일의 온도를 변화시키면서 상기 목재 외면 건조 단계와 상기 목재 내부 건조 단계를 반복적으로 수행하여 상기 목재가 건조되거나 건조 후에 탄화되도록 하는 반복 수행 단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for drying and carbonizing an integrated wood using microwave, comprising the steps of: mounting a wood in a chamber to seal the chamber; A vacuum forming step of discharging air inside the chamber to the outside through a vacuum pump when the mounting of the wood is completed, thereby forming a vacuum inside the chamber; When the vacuum is formed inside the chamber, the air circulating fan inside the chamber is operated while operating the heater and the oil pump outside the chamber, so that the high-temperature oil A wood outer surface drying step of indirectly heating the interior of the chamber by circulation to dry the outer surface of the wood; Drying the interior of the wood by stopping the operation of the heater and the oil pump and operating the microwave generator to irradiate the interior of the chamber with the microwave toward the interior of the chamber; And repeating the step of drying the outer surface of the wood and the step of drying the inner surface of the wood while the temperature of the oil is changed while the air circulating fan is continuously operated so that the wood is dried or carbonized after drying; .
상술한 바와 같은 본 발명은, 목재의 건조와 탄화가 일괄적으로 이루어져 목재의 탄화 처리가 매우 간편하게 이루어지고, 그에 따라 탄화목의 생산성이 현저히 향상되며, 마이크로파에 의해 목재의 내부와 외부가 거의 균일하게 건조되어 건조 초기와 후기에 목재 내부와 외부의 함수율 차이나 주변 환경의 급격한 변화에 의해 목재가 할열되거나 뒤틀리는 것이 원활히 방지되고, 그에 따라 고품질의 건조목 및 탄화목의 생산이 가능해지며, 상대적으로 직경이나 구경이 큰 대각 목재도 그 내부가 손쉽게 건조되는 효과를 갖는다.Industrial Applicability As described above, the present invention is characterized in that drying and carbonization of wood are carried out collectively, so that the carbonization treatment of the wood can be carried out very easily, the productivity of the carbonized wood is remarkably improved and the inside and the outside of the wood are almost uniform The wood is smoothly prevented from being twisted or twisted due to a difference in the water content between the inside and the outside of the wood and a sudden change in the surrounding environment at the initial and late stages of drying and thus the production of high quality dried wood and carbonized wood becomes possible, And diagonal timber having a large diameter are easily dried inside.
또한, 본 발명은, 마그네트론을 냉각시켜 챔버의 열기와 마그네트론 자체의 열기에 의한 마그네트론의 수명 단축이나 고장이 원활히 방지되는 효과를 갖는다.
Further, the present invention has the effect of cooling the magnetron to prevent shortening of service life or failure of the magnetron due to heat of the chamber and heat of the magnetron itself.
도 1은 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 장치의 개략적인 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 장치의 개략적인 요부 구성도,
도 3은 도 1의 요부 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 장치의 개략적인 측단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 목재 건조 및 탄화 장치를 보인 개략적인 정단면도,
도 6은 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 방법을 보인 단계도.1 is a schematic front cross-sectional view of a wood drying and carbonizing apparatus according to the present invention,
FIG. 2 is a schematic view of a schematic structure of a wood drying and carbonizing apparatus according to the present invention,
3 is an enlarged view of the main part of Fig. 1,
4 is a schematic side cross-sectional view of a wood drying and carbonizing apparatus according to the present invention,
FIG. 5 is a schematic front sectional view showing a wood drying and carbonizing apparatus according to another embodiment of the present invention, FIG.
6 is a diagram illustrating a method of drying and carbonizing wood according to the present invention.
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.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention can be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 1은 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 장치의 개략적인 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 장치의 개략적인 요부 구성도이며, 도 3은 도 1의 요부 확대도이고, 도 4는 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 장치의 개략적인 측단면도이다.FIG. 1 is a schematic front sectional view of a wood drying and carbonizing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration of a main part of a wood drying and carbonizing apparatus according to the present invention, FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 1, 4 is a schematic side cross-sectional view of a wood drying and carbonization apparatus according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 장치는 중공 원통형의 챔버(10)와, 상기 챔버(10)에 설치되는 건조 및 탄화처리부(20)와, 상기 챔버(10)의 내부에 설치되는 공기순환팬(30)과, 상기 챔버(10)에 연결되는 진공펌프(40)와, 상기 챔버(10)의 하부에 설치되는 마이크로파발생부(50)를 포함한다.As shown therein, the wood drying and carbonizing apparatus according to the present invention includes a hollow
상기 챔버(10)는 중공된 원통형의 압력용기 형태로 구비되고 전면에 도어(11)를 가지며 중앙에 다수의 관통공(13)을 가지는 대차(12)가 구비되는 것으로, 상기 대차(12)에 적층된 상태로 실린 목재(W)를 밀폐된 상태로 수용하는 역할을 한다.The
상기 도어(11)는 상기 챔버(10)의 전면을 개폐할 수 있도록 하는 것으로, 상기 도어(11)의 개방한 상태에서 목재를 상기 챔버(10)의 내부로 진입시킨 후에 상기 도어(11)를 닫고 상기 챔버(10)를 밀폐시키게 된다.The
상기 대차(12)는 상기 챔버(10)의 바닥면에 설치된 레일을 따라 수평으로 이동하면서 상기 챔버(10)의 외부에서 내부로 혹은 상기 챔버(10)의 내부에서 외부로 대량의 목재(W)를 간편하게 이송시킬 수 있도록 하는 것이다.The
이와 같은 상기 대차(12)는 그 중앙에 일정한 간격으로 관통되게 상기 관통공(13)이 형성되는데, 상기 관통공(13)은 상기 마이크로파발생부(50)에서 발생된 마이크로파가 상기 대차(12)를 관통하여 상기 대차(12)에 실린 상기 목재(W)에 조사될 수 있도록 하기 위한 것이다.The through
상기 챔버(10)는 그 내부면에 마이크로파를 반사시키는 반사재가 도포되는 것이 바람직한데, 이는 상기 챔버(10)의 내측 하부에서 상부측으로 상기 마이크로파발생부(50)에 의해 조사되는 마이크로파가 상기 챔버(10)의 내부면에서 반사되어 상기 목재(W)에 다시 주입될 수 있도록 하기 위한 것이다. 여기서, 상기 반사재는 예를 들면 알루미늄 분말이나 알루미늄 박판일 수 있고, 알루미늄 분말은 내열성 접착제와 혼합되어 도포되고 알루미늄 박판은 내열성 접착제로 상기 챔버(10)의 내부면에 부착된다.It is preferable that the
상기 건조 및 탄화처리부(20)는 상기 챔버(10)에 설치되는 것으로, 가열된 오일을 통해 상기 챔버(10)의 내부로 목재(W)의 건조 온도에서부터 목재(W)의 탄화 온도까지 열을 발생시키셔 목재(W)를 건조시키거나 목재(W)를 건조한 후에 탄화시키는 역할을 한다. 통상적으로 목재의 건조 온도는 섭씨 60도 내지 120도 정도이고, 목재의 탄화 온도는 180도 내지 230도 정도이다. 따라서, 상기 건조 및 탄화처리부(20)는 상기 챔버(10)의 내부의 온도를 섭씨 60도 내지 250도로 조절할 수 있다. 여기서, 통상적으로 오일은 섭씨 200도 내지 350도에서 끓는 것으로 알려져 있다.The drying and
이와 같은 상기 챔버(10) 내부의 건조 및 탄화 온도의 조절은 상기 챔버(10)의 내부의 온도를 감지하는 온도계(T)에서 전송되는 상기 챔버(10) 내부의 온도 정보를 통해 상기 건조 및 탄화처리부(20)의 작동을 제어하는 컨트롤러(C)에 의해 이루어진다.The control of drying and carbonization temperature inside the
이와 같은 역할을 하는 상기 건조 및 탄화처리부(20)는 상기 챔버(10)의 내부에 설치되고 내부에 오일이 순환되는 내부순환관(21)과, 상기 내부순환관(21)에 폐회로를 형성하도록 연결되고 상기 챔버(10)의 외부에 설치되는 연결관(22)과, 상기 연결관(22)의 관로상에 설치되는 오일펌프(23)와, 상기 연결관(22)의 관로상에 설치되고 오일이 저장되는 오일탱크(24)와, 상기 오일탱크(24)에 설치되어 저장된 오일을 가열하는 가열기(25)를 포함한다.The drying and
상기 내부순환관(21)은 상기 챔버(10)의 내부에 양측에 상기 목재(W)에 대응하여 지그재그 형태로 설치되는 것으로, 그 내부로 고온의 오일이 순환되면서 상기 챔버(10)의 내부의 공기를 가열하는 역할을 한다.The
상기 연결관(22)은 상기 챔버(10)의 외부로 상기 내부순환관(21)과 연결되어 폐회로를 형성하는 것으로, 상기 오일펌프(23)를 포함하는 제반 장비가 설치되는 장소를 제공하는 역할을 한다. 상기 오일펌프(23)는 상기 오일탱크(24)에 저장된 오일을 상기 연결관(22)과 내부순환관(21)을 통해 순환시키는 역할을 한다.The
상기 오일탱크(24)는 상기 연결관(22)과 내부순환관(21)을 통해 순환되는 오일이 저장되는 장소를 제공하면서 상기 가열기(25)에 의해 오일이 가열되는 장소를 제공하는 역할을 한다. 상기 가열기(25)는 화염이나 전열 등에 의해 상기 오일탱크(24)를 가열하여 상기 오일탱크(24)에 저장된 오일을 가열하는 역할을 한다.The
상기 건조 및 탄화처리부(20)는 상기 내부순환관(21)을 통해 고온의 오일을 순환시켜 상기 챔버(10)의 내부를 가열함으로써, 상기 챔버(10)의 내부의 목재가 상기 내부순환관(21)의 열에 의해 간접적으로 가열되고, 그에 따라 목재의 건조나 탄화 중에 히터 등에 의한 목재의 직접 가열로 발생하는 목재의 할열 등의 제반 문제점이 적절히 해소된다.The drying and
상기 건조 및 탄화처리부(20)는 상기 연결관(22)의 관로상에 설치되는 오일냉각기(26)를 더 포함한다. 상기 오일냉각기(26)는 냉기를 통해 상기 연결관(22)을 통과하는 오일을 냉각시키는 역할을 한다. 이와 같이 상기 오일냉각기(26)에 의해 냉각된 오일은 상기 내부순환관(21)을 통해 순환됨으로써, 상기 챔버(10)의 내부가 냉각되고, 그에 따라 상기 챔버(10)의 내부로 건조 혹은 탄화가 완료된 목재(W)를 신속하게 냉각시킬 수 있게 된다.The drying and
상기 공기순환팬(30)은 상기 챔버(10)의 내부에 설치되는 것으로, 상기 챔버(10)의 내부의 공기를 순환시켜 상기 건조 및 탄화처리부(20)에 의해 생성된 열이 상기 목재(W)에 원활하면서 균일하게 전달될 수 있도록 하는 것이다. 이와 같은 상기 공기순환팬(30)은 대체로 상기 챔버(10)의 내부에 다수개가 설치된다.The
상기 진공펌프(40)는 상기 챔버(10)의 외부에 설치되고 상기 챔버(10)와 연통되게 배관으로 연결되는 것으로, 상기 챔버(10)의 내부의 공기를 외부로 배출시켜 상기 챔버(10)의 내부에 진공을 형성하는 역할을 한다.The
즉, 상기 진공펌프(40)는 상기 챔버(10)의 내부에 있는 불필요한 기체를 외부로 배출시키는 역할을 하면서 상기 챔버(10)의 내부를 필요에 따라 진공 상태로 만드는 역할을 한다. 이와 같이 상기 챔버(10)의 내부가 진공 상태가 되면 상기 건조 및 탄화처리부(20)에 의해 상기 목재(W)가 가열될 때 상기 목재(W)의 내부의 수분이 상대적으로 신속하고 용이하게 외부로 배출될 수 있게 되고, 아울러 목재의 탄화 처리시 고열에 의한 목재의 발화가 방지된다.That is, the
상기 마이크로파발생부(50)는 상기 챔버(10)의 하부에 설치되는 것으로, 상기 챔버(10)의 하부에서 그 내측으로 마이크로파를 목재(W)에 조사하여 목재(W)의 내부를 건조시키는 역할을 한다. 특히, 마이크로파에 의해 상대적으로 직경이나 구경이 큰 대각 목재도 그 내부가 손쉽게 건조된다.The
이와 같은 역할을 하는 상기 마이크로파발생부(50)는 상기 챔버(10)의 하부에 설치되는 전원공급기(51)와, 상기 관통공(13)에 대응하여 상기 챔버(10)의 하부에 다수개로 구비되고 상기 전원공급기(51)에 연결되어 전원이 공급되면서 마이크로파를 발생시키는 마그네트론(52)과, 상기 마그네트론(52)에 일단이 연결되고 타단이 상기 챔버(10)를 관통하여 상기 관통공(13)의 하부에 대응되는 도파관(53)을 포함한다.The
상기 마이크로파발생부(50)는 상기 전원공급기(51)를 통한 전원의 공급에 의해 상기 마그네트론(52)이 마이크로파를 발생시키고 이렇게 발생된 마이크로파가 상기 도파관(53)을 통해 상기 관통공(13)을 지나 상기 대차(12)에 적재된 상기 목재(W)의 하부에 조사됨으로써, 마이크로파에 의해 상기 목재(W)의 내부를 가열하여 상기 목재의 내부를 건조시키는 역할을 한다.The
아울러, 상기 마이크로발생부(50)는 마이크로파를 통해 상기 목재의 내부의 수분을 가열하게 되고, 그에 따라 상기 목재의 내부에 잔존하는 해충이나 균이 제거되어 상기 목재가 전체적으로 손쉽게 살균 소독된다.In addition, the micro-generator 50 heats the moisture in the wood through microwaves, thereby removing insects and germs remaining in the wood, thereby easily sterilizing the wood as a whole.
상기 전원공급기(51)는 다수개의 상기 마그네트론(52)에 일정한 전원을 동시에 공급할 수 있는 공지의 전력분배기이다. 상기 마그네트론(52)은 전원의 공급에 의해 마이크로파를 발생시키는 공지의 전자부품이다. 상기 도파관(53)은 상기 마그네트론(52)에 의해 발생된 마이크로파를 이동시키는 공지의 것이다.The
상기 마이크로파발생부(50)는 상기 도파관(53)의 선단에 밀착되게 상기 챔버(10)의 내부면에 매입되는 강화유리 재질의 열차단창(54)을 더 포함한다. 상기 열차단창(54)은 상기 도파관(53)을 통해 조사되는 마이크로파를 통과시키면서 상기 챔버(10)의 내부로 상기 건조 및 탄화처리부(20)에 의해 생성되는 고온의 열이 상기 도파관(53)을 통해 상기 마그네트론(52)으로 전달되지 않도록 열을 차단하여 열에 의한 상기 마그네트론(52)의 손상이나 고장을 방지시키는 역할을 한다.The
이와 같이 본 목재 건조 및 탄화 장치는 상기 건조 및 탄화처리부(20)에 의해 상기 목재(W)의 외면을 건조시키거나 탄화시키고 상기 마이크로파발생부(50)에 의해 상기 목재(W)의 내부를 건조시켜 상기 목재(W)의 외면과 내부의 함수율 차이에 의한 건조 및 탄화 중에 목재의 할열이나 뒤틀림을 방지시켜 품질이 매우 우수한 건조목 또는 탄화목을 생산할 수 있게 된다.The wood drying and carbonizing apparatus of the present invention is constructed such that the outer surface of the wood W is dried or carbonized by the drying and
상기 마이크로파발생부(50)는 상기 마그네트론(52)과 도파관(53)을 밀폐되게 둘러싸면서 수용하도록 상기 챔버(10)의 하면에 설치되는 밀폐케이스(55)와, 상기 밀폐케이스(55)에 적층되게 구비되는 냉각관(56)과, 냉각수가 유동 가능하도록 상기 냉각관(56)의 일단과 타단이 연결되고 내부에 수용된 물을 냉각시키는 물냉각기(57)와, 상기 밀폐케이스(55)의 외부로 상기 냉각관(56)의 관로상에 설치되고 냉각수를 유동시키는 물펌프(58)를 더 포함한다.The
상기 밀폐케이스(55)는 상기 마그네트론(52)과 도파관(53)을 둘러싸서 이를 보호하는 역할을 하면서 상기 마그네트론(52)과 도파관(53)의 둘레로 밀폐된 공간을 형성하는 역할을 한다.The
상기 냉각관(56)은 상기 물냉각기(57)에 의해 냉각된 물이 상기 물펌프(58)의 작동에 의해 순환되는 냉각수 순환 배관으로, 상기 밀폐케이스(55)의 내부를 냉각수로 냉각시켜 전원의 공급에 의해 상기 마그네트론(52) 자체에서 발생되는 열을 냉각시켜 상기 마그네트론(52)의 수명을 현저히 연장시키는 역할을 한다.
The cooling
이와 같이 구성되는 본 목재 건조 및 탄화 장치의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다. 상기 도어(11)를 개방하고 생목 상태의 목재(W)를 상기 대차(12)에 실어 상기 챔버(10)의 내부에 탑재한 후에 상기 도어(11)를 닫아서 상기 챔버(10)를 폐쇄하게 된다. 이 상태에서 상기 진공펌프(40)를 작동시켜 상기 챔버(10) 내부에 진공을 형성한다.Hereinafter, the operation of the present wood drying and carbonizing apparatus will be described. The
이런 상태에서 상기 가열기(25)와 오일펌프(23)가 가동되면서 상기 공기순환팬(30)이 가동되어 고온의 오일의 유동으로 상기 내부순환관(21)이 가열되면서 상기 챔버(10)의 내부의 공기를 가열하게 되고, 이렇게 가열된 공기는 상기 공기순환팬(30)에 의해 상기 챔버(10)의 내부에서 순환되면서 상기 목재(W)의 외면을 건조시키게 된다.In this state, the
상기 목재의 외면이 어느 정도 건조되면 상기 가열기(25)와 오일펌프(23)의 가동을 중지하고 상기 전원공급기(51)를 통해 상기 마그네트론(52)을 구동시켜 마이크로파를 발생시키고, 이렇게 발생된 마이크로파는 상기 도파관(53)을 통해 상기 챔버(10)의 내부로 주입되고, 상기 관통공(13)을 지나 상기 목재의 하면에 조사되어 상기 목재의 내부의 수분이 마이크로파에 의해 가열되어 상기 목재(W)의 내부가 건조된다.When the outer surface of the wood is dried to some extent, the operation of the
상기 목재(W)의 내부의 수분이 가열 건조되면 그 수분이 상기 목재의 외부로 배출되는데, 이때 상기 마그네트론(52)의 구동을 중지하고 다시 상기 가열기(25)와 오일펌프(23)를 다시 가동시켜 상기 목재의 외면으로 이동된 수분을 건조시켜 제거하게 된다.When the moisture inside the wood W is heated and dried, the moisture is discharged to the outside of the wood. At this time, the driving of the
이와 같이 상기 가열기(25)와 오일펌프(23) 및 마그네트론(52)을 번갈아가며 구동시켜 상기 목재의 외면, 내부, 다시 외면 순으로 상기 목재를 건조시켜 상기 목재의 외면과 내부가 거의 유사하거나 동일한 함수율을 가진 상태로 건조된다.In this manner, the
이런 과정을 거쳐 상기 목재(W)의 외면과 내부가 거의 유사한 함수율을 가지도록 건조되면 상기 목재의 내외의 함수율 차이에 의한 상기 목재의 건조 후 또는 사용 중에 그 할열이나 뒤틀림 및 변형이 완전히 방지되고, 그에 따라 매우 우수한 품질의 건조목이 된다.If the outer surface and the inside of the wood W are dried so as to have a water content substantially similar to that of the wood W, the heat, warping and deformation of the wood due to the difference in water content between the inside and outside of the wood, Resulting in a very good quality dry throat.
상기 목재가 원하는 함수율로 건조되면 상기 가열기(25)를 통해 오일을 300도 이상의 고온으로 가열하고, 이렇게 가열된 오일을 상기 오일펌프(23)를 통해 상기 내부순환관(21)으로 순환시켜 상기 챔버(10)의 내부의 공기를 300도 이상으로 가열하게 된다.When the wood is dried at a desired moisture content, the oil is heated to a high temperature of 300 degrees or more through the
이런 고온의 가열된 공기는 상기 공기순환팬(30)에 의해 상기 챔버(10)의 내부에서 순환되면서 상기 건조된 목재의 외면에 도달되고, 그에 따라 상기 목재의 외면이 탄화가 되어 상기 목재는 탄화목이 된다.The heated air at a high temperature is circulated in the
이와 같이 본 목재 건조 및 탄화 장치는 고온의 오일을 통해 목재를 건조시키거나 필요에 따라 건조된 목재를 탄화시키는 등 목재의 건조와 탄화를 일괄적으로 수행할 수 있는 획기적인 발명이다.
Thus, the present wood drying and carbonizing apparatus is a revolutionary invention capable of drying and carbonizing wood in a lump such as drying wood through high temperature oil or carbonizing dried wood as needed.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 목재 건조 및 탄화 장치를 보인 개략적인 정단면도이다.5 is a schematic front sectional view showing a wood drying and carbonizing apparatus according to another embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 상기 오일냉각기(26) 대신에, 상기 챔버(10)에 냉각부(60)가 설치될 수 있다. 상기 냉각부(60)는 상기 챔버(10)에 연통되게 양단이 연결되는 순환배관(61)과, 상기 순환배관(61)의 관로상에 설치되는 냉각탑(62) 및 공기펌프(63)와, 상기 챔버(10)에 연통되게 설치되는 물분사기(64)를 포함한다.The cooling
상기 물분사기(64)는 상기 챔버(10)의 내부로 목재의 건조 혹은 탄화가 완료된 후에 상기 챔버(10)의 내부에 물을 분사하여 물이 기화되면서 상기 챔버(10)의 내부의 공기가 냉각되도록 하는 것이다.The
이와 같이 상기 물분사기(64)에 의한 공기의 분사로 물이 기화된 상태에서 상기 공기펌프(63)의 작동으로 상기 챔버(10) 내부의 기화된 공기를 상기 순환배관(61)을 통해 외부로 배출시켜 상기 냉각탑(62)을 통해 냉각시키고 물을 제거한 후에 상기 챔버(10)로 주입하여 상기 챔버(10)의 내부를 냉각시킨다.In this way, when the water is vaporized by the jetting of the air by the
상기 냉각탑(62)은 상기 챔버(10)의 내부의 고온의 공기를 실외의 공기와 직접 접촉시켜 냉각시키는 공지의 열교환 장치이다.
The
도 6은 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 방법을 보인 단계도이다.6 is a diagram illustrating a method of drying and carbonizing wood according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 목재 건조 및 탄화 방법은 챔버에 목재를 탑재하는 목재 탑재 단계(S10)와, 챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공 형성 단계(S20)와, 고온의 오일을 챔버의 내부로 순환시켜 목재의 외면을 건조시키는 목재 외면 건조 단계(S30)와, 마이크로파발생부를 통해 상기 목재의 내부를 건조시키는 목재 내부 건조 단계(S40)와, 상기 목재의 외면과 내부의 건조를 번갈아가며 반복적으로 수행하는 반복 수행 단계(S50)를 포함한다.As shown therein, the method for drying and carbonizing wood according to the present invention comprises a wood loading step (S10) for loading wood in a chamber, a vacuum forming step (S20) for forming a vacuum inside the chamber, (S30) of drying the outer surface of the wood by circulating the inside of the chamber to the inside of the chamber, drying the interior of the wood through the microwave generating unit (S40), drying the inside and outside of the wood And an iterative execution step (S50) in which it is repeatedly performed alternately.
상기 목재 탑재 단계(S10)는 챔버의 내부로 목재를 탑재한 상태에서 상기 건조챔버를 밀폐시키는 단계이다. The step of mounting the wood (S10) is a step of sealing the drying chamber with the wood mounted on the inside of the chamber.
상기 진공 형성 단계(S20)는 상기 챔버의 내부의 공기를 진공펌프를 통해 외부로 배출시켜 상기 건조챔버의 내부에 진공을 형성하는 단계를 말한다. 이 단계는 챔버 내부의 진공의 형성을 통해 이후의 상기 목재의 건조가 보다 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.The vacuum forming step (S20) refers to a step of discharging the air inside the chamber to the outside through a vacuum pump to form a vacuum inside the drying chamber. This step is intended to make the subsequent drying of the wood more smoothly through the formation of a vacuum inside the chamber.
상기 목재 외면 건조 단계(S30)는 상기 챔버의 내부로 진공의 형성이 완료되면 상기 챔버의 외부에 있는 가열기와 오일펌프를 작동시키면서 상기 챔버의 내부에 있는 공기순환팬을 가동시켜 상기 챔버의 내부로 내부순환관을 통해 고온의 오일의 순환으로 상기 챔버의 내부를 간접적으로 가열하는 단계로, 이 단계를 통해 상기 목재의 외면에 열기가 가해져 상기 목재의 외면이 건조되거나 탄화된다.In step S30, when the vacuum is formed inside the chamber, the air circulation fan inside the chamber is operated while operating the heater and the oil pump outside the chamber, Indirectly heating the interior of the chamber by circulation of hot oil through an inner circulation tube, through which heat is applied to the outer surface of the wood to dry or carbonize the outer surface of the wood.
상기 목재 내부 건조 단계(S40)는 상기 가열기와 오일펌프의 가동을 중지시키고 마이크로파발생부를 가동시켜 상기 챔버의 하부에서 상기 챔버의 내부로 상기 목재를 향해 마이크로파를 조사하는 단계로, 이 단계를 통해 마이크로파가 상기 목재의 내부의 수분을 가열하여 상기 목재의 내부가 건조된다.The drying step S40 is a step of stopping the operation of the heater and the oil pump and activating the microwave generator to irradiate the microwave toward the interior of the chamber from the lower part of the chamber. The inside of the wood is dried by heating the moisture inside the wood.
상기 반복 수행 단계(S50)는 상기 공기순환팬이 계속 가동되는 상태에서 오일의 온도를 변화시키면서 상기 목재 외면 건조 단계(S30)와 상기 목재 내부 건조 단계(S40)를 반복적으로 수행하여 상기 목재가 건조되거나 건조 후에 탄화되도록 하는 단계를 말한다.The repeating step S50 may be repeatedly carried out while the air circulation fan is continuously operated to change the temperature of the oil and repeatedly perform the drying step S30 and the drying step S40, Or carbonization after drying.
이와 같이 상기 목재의 외면과 내부의 건조를 각각 연속하여 번갈아 수행함으로써, 상기 목재의 외면의 수분이 제거되어 상기 목재의 내부의 수분이 목재의 외면으로 원활히 유동될 수 있는 상태에서 상기 목재의 내부를 가열 건조시키고, 이런 일련의 과정을 반복 수행하여 상기 목재의 내부에서 외부로 수분을 증발 제거시키게 된다. The drying of the outer surface and the drying of the inside of the wood are alternately performed continuously so that the moisture on the outer surface of the wood is removed so that the moisture inside the wood can smoothly flow to the outer surface of the wood. The wood is heated and dried, and this series of processes is repeated to evaporate moisture away from the inside of the wood.
따라서, 이런 반복 과정을 통해 상기 목재는 그 내부와 외면이 거의 동일한 함수율을 가진 상태로 건조되며, 상기 목재의 내부의 수분이 가열되면서 상기 목재의 내부에 잔존하는 해충이나 균이 제거되어 상기 목재가 전체적으로 손쉽게 살균 소독된다.Accordingly, through the repetition process, the wood is dried in a state that the inside and the outside of the wood have almost the same moisture content, and the moisture inside the wood is heated to remove insects and bacteria remaining in the inside of the wood, It is easily disinfected as a whole.
또한, 상기 목재의 건조가 완료된 후에 보다 높은 온도의 오일을 챔버의 내부로 순환시켜 상기 목재의 외면을 고온으로 탄화시키게 된다.Further, after the drying of the wood is completed, the oil of higher temperature is circulated to the inside of the chamber to carbonize the outer surface of the wood at a high temperature.
이와 같이 본 목재 건조 및 탄화 방법은 챔버의 내부로 순환되는 오일의 온도의 변화 및 상승을 통해 목재를 건조시키거나 건조된 목재를 탄화시킬 수 있어 목재의 건조와 탄화를 일괄적으로 수행할 수 있는 획기적인 방법이다.
As described above, the drying and carbonizing method of the present invention can dry and carbonize the wood by changing the temperature of the oil circulated to the inside of the chamber and raising the temperature of the oil. Thus, the drying and carbonization of the wood can be performed in a lump It is a breakthrough method.
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.
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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
10 : 챔버
11 : 도어 12 : 대차
13 : 관통공
20 : 건조 및 탄화처리부
21 : 내부순환관 22 : 연결관
23 : 오일펌프 24 : 오일탱크
25 : 가열기 26 : 오일냉각기
30 : 공기순환팬
40 : 진공펌프
50 : 마이크로파발생부
51 : 전원공급기 52 : 마그네트론
53 : 도파관 54 : 열차단창
55 : 밀폐케이스 56 : 냉각관
57 : 물냉각기 58 : 물펌프
60 : 냉각부
61 : 순환배관 62 : 냉각탑
63 : 공기펌프 64 : 물분사기
W : 목재10: chamber
11: Door 12: Truck
13: Through hole
20: Drying and carbonization treatment section
21: internal circulation pipe 22: connection pipe
23: Oil pump 24: Oil tank
25: heater 26: oil cooler
30: Air circulation fan
40: Vacuum pump
50: microwave generator
51: power supply 52: magnetron
53: Waveguide 54:
55: sealed case 56: cooling pipe
57: water cooler 58: water pump
60: cooling section
61: Circulation piping 62: Cooling tower
63: air pump 64: water injector
W: Wood
Claims (4)
상기 챔버(10)의 내부에 설치되고 내부에 오일이 순환되는 내부순환관(21)과, 상기 내부순환관(21)에 폐회로를 형성하도록 연결되고 상기 챔버(10)의 외부에 설치되는 연결관(22)과, 상기 연결관(22)의 관로상에 설치되는 오일펌프(23)와, 상기 연결관(22)의 관로상에 설치되고 오일이 저장되는 오일탱크(24)와, 상기 오일탱크(24)에 설치되어 저장된 오일을 가열하는 가열기(25)를 포함하고, 상기 챔버(10)의 내부로 목재의 건조 온도에서부터 목재의 탄화 온도까지 열을 발생시키는 건조 및 탄화처리부(20)와;
상기 챔버(10)의 내부에 설치되고, 상기 챔버(10)의 내부의 공기를 순환시키는 공기순환팬(30)과;
상기 챔버(10)의 외부에 설치되고, 상기 챔버(10)와 연통되게 배관으로 연결되어 상기 챔버(10)의 내부의 공기를 외부로 배출시켜 상기 챔버(10)의 내부에 진공을 형성하는 진공펌프(40)와;
상기 챔버(10)의 하부에 설치되는 전원공급기(51)와, 상기 관통공(13)에 대응하여 상기 챔버(10)의 하부에 다수개로 구비되고 상기 전원공급기(51)에 연결되어 전원이 공급되면서 마이크로파를 발생시키는 마그네트론(52)과, 상기 마그네트론(52)에 일단이 연결되고 타단이 상기 챔버(10)를 관통하여 상기 관통공(13)의 하부에 대응되는 도파관(53)을 가지고, 마이크로파를 목재에 조사하여 목재의 내부를 건조시키는 마이크로파발생부(50)를;
포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치.
A bogie 12 having a door 11 on the front and a plurality of through holes 13 at its center and a chamber 10 for receiving the wooden in a state of being stacked on the bogie 12 )Wow;
An inner circulation pipe 21 installed inside the chamber 10 and circulating oil therein and a connection pipe 20 connected to form a closed circuit in the inner circulation pipe 21 and installed outside the chamber 10, An oil pump 23 installed on the pipe of the connection pipe 22 and an oil tank 24 installed on the pipe of the connection pipe 22 for storing oil, (20) for generating heat from the drying temperature of the wood to the carbonization temperature of the wood into the chamber (10), and a heater (25) for heating the oil stored in the chamber (24)
An air circulation fan 30 installed in the chamber 10 to circulate air inside the chamber 10;
The chamber 10 is connected to the chamber 10 by a pipe so as to communicate with the chamber 10 and discharges the air inside the chamber 10 to the outside so that a vacuum is formed inside the chamber 10 A pump 40;
A plurality of power supply units 51 provided at a lower portion of the chamber 10 and corresponding to the through holes 13 at a lower portion of the chamber 10 and connected to the power supply unit 51, And a waveguide 53 having one end connected to the magnetron 52 and the other end passing through the chamber 10 and corresponding to a lower portion of the through hole 13, (50) for drying the inside of the wood by irradiating the wood (50) on the wood (50);
Wherein the drying and carbonization apparatus comprises a microwave-based drying and carbonizing unit.
상기 마이크로파발생부(50)는,
상기 도파관(53)의 선단에 밀착되게 상기 챔버(10)의 내부면에 매입되는 강화유리 재질의 열차단창(54)을, 더 포함하고,
상기 목재 건조 및 탄화 장치는,
상기 챔버(10)에 설치되고, 상기 챔버(10)의 내부를 냉각시키는 냉각부(60)를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치.
The method according to claim 1,
The microwave generating unit 50 includes:
Further comprising a tempered glass heat shield (54) embedded in the inner surface of the chamber (10) in close contact with the tip of the waveguide (53)
The wood drying and carbonizing apparatus comprises:
A cooling unit (60) installed in the chamber (10) and cooling the inside of the chamber (10); Further comprising the steps of: providing a microwave-assisted wood drying and carbonizing apparatus.
상기 마이크로파발생부(50)는,
상기 마그네트론(52)과 도파관(53)을 밀폐되게 둘러싸면서 수용하도록 상기 챔버(10)의 하면에 설치되는 밀폐케이스(55)와,
상기 밀폐케이스(55)에 적층되게 구비되는 냉각관(56)과,
냉각수가 유동 가능하도록 상기 냉각관(56)의 일단과 타단이 연결되고 내부에 수용된 물을 냉각시키는 물냉각기(57)와,
상기 밀폐케이스(55)의 외부로 상기 냉각관(56)의 관로상에 설치되고 냉각수를 유동시키는 물펌프(58)를,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치.
The method according to claim 1,
The microwave generating unit 50 includes:
A sealing case 55 installed on a lower surface of the chamber 10 to enclose and enclose the magnetron 52 and the waveguide 53,
A cooling pipe 56 stacked on the sealing case 55,
A water cooler 57 connected to one end and the other end of the cooling pipe 56 to cool the water contained therein,
A water pump (58) installed on the channel of the cooling pipe (56) outside the closed case (55) and for flowing the cooling water,
Further comprising the steps of: providing a microwave-assisted wood drying and carbonizing apparatus.
상기 목재의 탑재가 완료되면 상기 챔버의 내부의 공기를 진공펌프를 통해 외부로 배출시켜 상기 챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공 형성 단계(S20)와;
상기 챔버의 내부로 진공의 형성이 완료되면 상기 챔버의 외부에 있는 가열기와 오일펌프를 작동시키면서 상기 챔버의 내부에 있는 공기순환팬을 가동시켜 상기 챔버의 내부로 내부순환관을 통해 고온의 오일의 순환으로 상기 챔버의 내부를 간접적으로 가열하여 상기 목재의 외면을 건조시키는 목재 외면 건조 단계(S30)와;
상기 가열기와 오일펌프의 가동을 중지시키고 마이크로파발생부를 가동시켜 상기 챔버의 하부에서 상기 챔버의 내부로 상기 목재를 향해 마이크로파를 조사하여 상기 목재의 내부를 건조시키는 목재 내부 건조 단계(S40)와;
상기 공기순환팬이 계속 가동되는 상태에서 오일의 온도를 변화시키면서 상기 목재 외면 건조 단계와 상기 목재 내부 건조 단계를 반복적으로 수행하여 상기 목재가 건조되거나 건조 후에 탄화되도록 하는 반복 수행 단계(S50)를;
포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 방법.(S10) for closing the chamber with the wood mounted on the inside of the chamber;
A vacuum forming step (S20) of discharging air inside the chamber to the outside through a vacuum pump when the mounting of the wood is completed, thereby forming a vacuum inside the chamber;
When the vacuum is formed inside the chamber, the air circulating fan inside the chamber is operated while operating the heater and the oil pump outside the chamber, so that the high-temperature oil (S30) drying the outer surface of the wood by indirectly heating the interior of the chamber by circulation;
(S40) drying the interior of the wood by stopping the operation of the heater and the oil pump and operating the microwave generator to irradiate the interior of the chamber with the microwave toward the interior of the chamber to dry the inside of the wood;
(S50) repeatedly performing the drying of the outer surface of the wood and the drying of the inside of the wood while the temperature of the oil is changed while the air circulation fan is continuously operated, so that the wood is dried or carbonized after drying;
And drying and carbonizing the monolithic wood using the microwave.
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