KR20200002713A - 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치 - Google Patents

모듈형 마이크로파 목재 건조 장치 Download PDF

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KR20200002713A
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Abstract

본 발명은 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치는, 몸체; 상기 몸체의 제1 면에 배치되어 상기 몸체의 내부로 마이크로파를 방출하고, 상기 몸체로부터 분리가 가능한 제1 마이크로파 모듈; 상기 몸체의 제1 면에 대향하는 면인 제2 면에 배치되어 상기 몸체의 내부로 마이크로파를 방출하고, 상기 몸체로부터 분리가 가능한 제2 마이크로파 모듈; 상기 몸체 및 제1 마이크로파 모듈을 전기적으로 연결하여 상호간의 통신 통로를 제공하고, 상기 몸체 및 제1 마이크로파 모듈과 분리가 가능한 제1 통신선부; 상기 몸체 및 제2 마이크로파 모듈을 전기적으로 연결하여 상호간의 통신 통로를 제공하고, 상기 몸체 및 제2 마이크로파 모듈과 분리가 가능한 제2 통신선부; 및 상기 제1 마이크로파 모듈 및 제2 마이크로파 모듈에 의해 둘러싸인 건조 챔버;를 포함한다.

Description

모듈형 마이크로파 목재 건조 장치{Modular wood drying apparatus using micro wave}
본 발명은 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치에 관한 것이다.
벌목된 목재는 건축 등의 특정 용도에 사용하기에는 수분 함량(함수율)이 높다. 이와 같이 함수율이 높은 목재를 사용하게 되면 시간이 지남에 따라 뒤틀림, 변형 및 심한 균열이 발생할 수 있으며, 곰팡이 또는 해충 증식에 의해 내구성이 열악해져 수명이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 건조된 목재는 건조하지 않은 목재에 비하여 강도가 2 내지 3배 증가하고, 중량이 감소하여 가공 및 취급이 용이한 장점이 있다. 따라서, 벌목한 목재를 건축 등 특정 용도에 사용하기 위해서는 일정한 함수율을 갖도록 하기 위한 건조 공정이 요구된다.
목재를 건조하는 방법에는 자연건조 방법 및 인공건조 방법이 있다.
자연건조 방법은 목재를 대기에 노출하여 자연스럽게 함수율이 감소하도록 하는 방법이다. 일반적으로 목재를 엇갈리도록 쌓은 다음 덮개를 씌워 상온에 방치한다. 이러한 자연건조는 시간이 오래 걸리며, 특정 용도에서 요구하는 함수율을 얻기 어려운 문제점이 있다.
인공건조 방법은 인위적으로 조절된 환경에 목재를 둠으로써 함수율을 제어하는 방법이다. 환경을 조절하는 방법에 따라 열기건조, 진공건조 및 제습건조의 방법이 있다. 열기건조는 공기를 증기 또는 전열을 이용하여 가열하여 순환하여 함수율을 제어하는 방법이고, 진공건조는 대기압보다 낮은 기압 조건에서 함수율을 제어하는 방법이고, 제습건조는 공기 중의 습도를 낮추어 함수율을 제어하는 방법이다. 참고로, 한국 특허등록공보 제10-1721797호는 열매체히터(40)를 이용하여 목재를 건조하는 인공건조 방법을 개시하고 있다.
상기 종래의 인공건조 방법은 공기를 가열하거나 기압을 낮추기 위해 과도한 에너지가 소모되어 건조 비용이 상승하는 문제점이 있으며, 목재의 표면부터 가열이 되기 때문에 목재의 중심부의 함수율을 제어하는 것이 어려운 문제점이 있다. 또한, 목재를 건조하기 위한 챔버의 크기가 커서 건조 장치의 설치 및 운영에 어려움이 있을 뿐 아니라, 다양한 크기의 목재에 적용이 어려워 목재의 크기에 따라 건조 장치를 재설계하는 문제점이 있다.
한국 특허등록공보 제10-1721797호
본 발명은 효율적으로 목재의 함수율을 제어할 수 있는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 모듈형의 마이크로파 모듈을 적용하여 설계 상의 자유도를 높일 수 있으며, 프레임의 형상 및 크기를 변경하는 것만으로 다양한 크기의 목재를 건조할 수 있는 건조 장치를 용이하고 효율적으로 제공할 수 있다.
또한, 목재의 내부 및 외부의 가열이 가능하여 목재 전체의 함수율을 제어할 수 있어 목재의 변형 및 과도한 균열 발생을 방지할 수 있으며, 목재 심부까지 살균할 수 있어 추가적인 살균 공정이 불요하며 해충에 의한 파손을 방지할 수 있다.
또한, 별도의 설계 변경 없이 다양한 크기의 목재에 적용이 가능하다.
본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치는, 몸체; 상기 몸체의 제1 면에 배치되고, 마이크로파를 방출함으로써 상기 몸체의 내부에서 상기 방출된 마이크로파에 의한 건조 작업을 수행할 수 있도록 하고, 상기 몸체로부터 분리 및 결합 가능한 제1 마이크로파 모듈; 상기 몸체의 제1 면에 대향하는 면인 제2 면에 배치되고, 마이크로파를 방출함으로써 상기 몸체의 내부에서 상기 방출된 마이크로파에 의한 건조 작업을 수행할 수 있도록 하고, 상기 몸체로부터 분리 및 결합 가능한 제2 마이크로파 모듈;; 상기 몸체 및 제1 마이크로파 모듈을 전기적으로 연결하여 상호간의 통신 통로를 제공하고, 상기 몸체 및 제1 마이크로파 모듈과 분리가 가능한 제1 통신선부; 상기 몸체 및 제2 마이크로파 모듈을 전기적으로 연결하여 상호간의 통신 통로를 제공하고, 상기 몸체 및 제2 마이크로파 모듈과 분리가 가능한 제2 통신선부; 및 상기 제1 마이크로파 모듈 및 제2 마이크로파 모듈에 의해 둘러싸인 건조 챔버;를 포함한다.
상기 몸체는, 프레임, 목재를 지지하는 작업대, 상기 작업대가 이동하는 통로를 제공하고 상기 프레임의 내부로부터 외부로 연결된 레일, 상기 프레임의 제3 면에 배치된 투입구, 상기 투입구를 개폐하는 도어, 건조 조건을 제어하는 제어부, 및 상기 제어부와 전기적으로 연결된 복수의 몸체 접속부,를 포함하고, 상기 제1 마이크로파 모듈은 마이크로파 발진기, 상기 마이크로파 발진기에서 방출된 마이크로파의 이동 경로를 제공하는 도파관, 및 상기 마이크로파 발진기와 전기적으로 연결된 제1 마이크로파 모듈 접속부,를 포함하고, 상기 제2 마이크로파 모듈은 마이크로파 발진기, 상기 마이크로파 발진기에서 방출된 마이크로파의 이동 경로를 제공하는 도파관, 및 상기 마이크로파 발진기와 전기적으로 연결된 제2 마이크로파 모듈 접속부,를 포함할 수 있다.
상기 제1 통신선부는 상기 몸체 접속부 중 어느 하나 및 제1 마이크로파 모듈 접속부와 양단이 각각 연결되고, 상기 제2 통신선부는 상기 몸체 접속부 중 어느 하나 및 제2 마이크로파 모듈 접속부와 양단이 각각 연결될 수 있다.
상기 몸체는, 상기 프레임의 제1 면에 배치되고 상기 제1 마이크로파 모듈을 지지하는 제1 지지대, 상기 프레임의 제1 면에 배치되고 상기 몸체의 내부 및 외부를 관통하는 제1 관통부, 상기 프레임의 제2 면에 배치되고 상기 제2 마이크로파 모듈을 지지하는 제2 지지대, 상기 프레임의 제2 면에 배치되고 상기 몸체의 내부 및 외부를 관통하는 제2 관통부,를 포함할 수 있다.
상기 제1 마이크로파 모듈은 마이크로파를 방출하는 방출통로가 배치된 제1 작업면을 포함하고, 상기 제1 지지대 상에 배치되어 상기 제1 작업면을 통해 상기 제1 관통부를 막도록 배치되고, 상기 제2 마이크로파 모듈은 마이크로파를 방출하는 방출통로가 배치된 제2 작업면을 포함하고, 상기 제2 지지대 상에 배치되어 상기 제2 작업면을 통해 상기 제2 관통부를 막도록 배치될 수 있다.
상기 건조 챔버는, 상기 작업대, 도어, 제1 마이크로파 모듈의 제1 작업면 및 제2 마이크로파 모듈의 제2 작업면에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다.
상기 작업대 및 도어는 물리적으로 연결되어, 상기 도어를 이동하여 상기 투입구를 개방하는 경우 상기 작업대가 상기 몸체의 외부로 이동할 수 있다.
상기 몸체의 설계 변경에 따라 상기 제1 마이크로파 모듈 및 제2 마이크로파 모듈의 배치 및 개수를 선택하여, 상기 몸체에 상기 제1 마이크로파 모듈 및 제2 마이크로파 모듈을 적용할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치는 효율적으로 목재의 함수율을 제어할 수 있다.
또한, 모듈형의 마이크로파 모듈을 적용하여 설계 상의 자유도를 높일 수 있으며, 프레임의 형상 및 크기를 변경하는 것만으로 다양한 크기의 목재를 건조할 수 있는 건조 장치를 용이하고 효율적으로 제공할 수 있다.
또한, 목재의 내부 및 외부의 가열이 가능하여 목재 전체의 함수율을 제어할 수 있어 목재의 변형 및 과도한 균열 발생을 방지할 수 있으며, 목재 심부까지 살균할 수 있어 추가적인 살균 공정이 불요하며 해충에 의한 파손을 방지할 수 있다.
또한, 별도의 설계 변경 없이 다양한 크기의 목재에 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치에서 모듈형 마이크로파 발생장치를 제거한 모습을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치에 목재를 실은 모습을 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 모듈형 마이크로파 발생장치를 도시한 것이다.
도 6은 통신선부를 도시한 것이다.
도 7은 자연건조 방법으로 건조한 목재를 도시한 것이다.
도 8은 라지에이터를 이용하여 인공건조 방법으로 건조한 목재를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치를 이용하여 건조한 목재를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.　 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.　 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치(100)를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치(100)에서 모듈형 마이크로파 발생장치를 제거한 모습을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치(100)에 목재(10)를 실은 모습을 도시한 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치(100)는, 몸체(110); 상기 몸체(110)의 제1 면에 배치되고, 마이크로파를 방출함으로써 상기 몸체(110)의 내부에서 상기 방출된 마이크로파에 의한 건조 작업을 수행할 수 있도록 하고, 상기 몸체(110)로부터 분리 및 결합 가능한 제1 마이크로파 모듈(120);
상기 몸체(110)의 제1 면에 대향하는 면인 제2 면에 배치되고, 마이크로파를 방출함으로써 상기 몸체(110)의 내부에서 상기 방출된 마이크로파에 의한 건조 작업을 수행할 수 있도록 하고, 상기 몸체(110)로부터 분리 및 결합 가능한 제2 마이크로파 모듈(130); 상기 몸체(110) 및 제1 마이크로파 모듈(120)을 전기적으로 연결하여 상호간의 통신 통로를 제공하고, 상기 몸체(110) 및 제1 마이크로파 모듈(120)과 분리가 가능한 제1 통신선부(140); 상기 몸체(110) 및 제2 마이크로파 모듈(130)을 전기적으로 연결하여 상호간의 통신 통로를 제공하고, 상기 몸체(110) 및 제2 마이크로파 모듈(130)과 분리가 가능한 제2 통신선부; 및 상기 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)에 의해 둘러싸인 건조 챔버(160);를 포함한다.
몸체(110)는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치(100)의 골격을 이루는 부재로서, 각 구성요소가 배치됨으로써 건조 챔버(160)를 내부에 형성한다. 상기 몸체(110)에서 제1 마이크로파 모듈(120)이 배치된 면을 제1 면, 제2 마이크로파 모듈(130)이 배치된 면을 제2 면, 목재(10)가 내부 및 외부로 이동하는 통로인 투입구(114)가 배치된 면을 제3 면으로 정의할 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제3 면은 제1 면 및 제2 면과 각각 동일한 모서리를 공유하고 수직한 면일 수 있으나, 특별히 제한되지 않는다.
상기 몸체(110)는 프레임(111), 목재(10)를 지지하는 작업대(112), 상기 작업대(112)가 이동하는 통로를 제공하고 상기 프레임(111)의 내부로부터 외부로 연결된 레일(113), 상기 프레임(111)의 제3 면에 배치된 투입구(114), 상기 투입구(114)를 개폐하는 도어(115), 건조 조건을 제어하는 제어부(116), 및 상기 제어부(116)와 전기적으로 연결된 복수의 몸체 접속부(117),를 포함할 수 있다.
상기 프레임(111)은 제1 면에 제1 마이크로파 모듈(120)이 배치되는 공간인 제1 관통부(119a)가 형성되고, 제2 면에 제1 마이크로파 모듈(120)이 배치되는 공간인 제1 관통부(119a)가 형성되도록 구성될 수 있다. 상기 제1 관통부(119a) 및 제2 관통부(119b)는 복수로 형성될 수 있으며, 상기 각각의 제1 관통부(119a) 및 제2 관통부(119b)의 경계에 배치된 빔을 포함할 수 있다. 이를 통해 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)을 결합하는 경우 상기 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)을 정확한 위치에 배치할 수 있도록 하는 가이드 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 빔에는 상기 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)과 결착하도록 하는 결착부재를 설치하여 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)이 이탈하지 않도록 고정할 수 있다.
이 때, 상기 제1 마이크로파 모듈(120)은 상기 제1 지지대(118a) 상에 배치되어 제1 작업면(123)을 통해 상기 제1 관통부(119a)를 막도록 배치되고, 상기 제2 마이크로파 모듈(130)은 상기 제2 지지대(118b) 상에 배치되어 제2 작업면(133)을 통해 상기 제2 관통부(119b)를 막도록 배치될 수 있다. 상기 제1 작업면(123)은 제1 마이크로파 모듈(120)의 면 중에서 마이크로파를 방출하는 방출통로가 배치된 면이고, 상기 제2 작업면(133)은 제2 마이크로파 모듈(130)의 면 중에서 마이크로파를 방출하는 방출통로가 배치된 면이다.
상기 프레임(111)의 제1 면 및 제2 면에는 각각 제1 지지대(118a) 및 제2 지지대(118b)가 돌출된 형상으로 배치될 수 있다. 이와 같이 몸체(110)가 상기 프레임(111)의 제1 면에 배치되고 상기 제1 마이크로파 모듈(120)을 지지하는 제1 지지대(118a) 및 상기 프레임(111)의 제2 면에 배치되고 상기 제2 마이크로파 모듈(130)을 지지하는 제2 지지대(118b)를 포함함으로써, 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)을 각각 상기 제1 지지대(118a) 및 제2 지지대(118b) 상에 배치하여 안정적으로 고정하도록 할 수 있다. 이 때, 상기 제1 지지대(118a) 및 제2 지지대(118b)가 프레임(111)으로부터 돌출된 길이는, 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 작업면 및 그에 대향하는 면 사이의 길이에 비하여 짧을 수 있다. 이는 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)을 각각 제1 관통부(119a) 및 제2 관통부(119b)의 안쪽으로 삽입되도록 배치하기 위함이다. 이를 통해 건조 챔버(160)가 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 도파관에 밀접하여 배치되게 되어 건조 효율을 상승시킬 수 있고, 건조 챔버(160)를 외부와 안정적으로 밀폐할 수 있다.
작업대(112)는 건조 공정의 대상이 되는 목재(10)를 지지하는 역할을 수행한다. 작업의 편의를 위해 상기 지지대는 프레임(111)으로부터 분리되어 이동하도록 구성될 수 있다. 상기 지지대는 목재(10)를 안정적으로 지지하기 위한 판을 포함할 수 있으며, 상기 판의 하부에 레일(113)을 이동하기 위한 바퀴를 더 포함할 수 있다.
레일(113)은 상기 지지대가 이동하는 통로를 제공할 수 있다. 상기 레일(113)은 프레임(111)의 내부에서부터 외부까지 연장되어 배치될 수 있다. 이를 통해 지지대가 프레임(111)의 내부에서부터 외부까지 이동할 수 있으며, 작업자가 손쉽게 프레임(111)의 외부로 이동한 지지대에 목재(10)를 얹거나 지지대 상의 목재(10)를 제거할 수 있다.
투입구(114)는 상기 프레임(111)의 제3 면에 배치될 수 있다. 상기 투입구(114)는 지지대가 프레임(111)의 내부 및 외부로 이동하는 통로를 제공할 수 있다.
도어(115)는 상기 투입구(114)를 개폐할 수 있다. 도 2를 참조하면 상기 도어(115)는 지지대와 물리적으로 연결되어 일체로 이동할 수 있다. 작업자는 도어(115)를 프레임(111)의 외부 방향으로 이동함으로써 손쉽게 지지대를 프레임(111)의 외부로 이동할 수 있다.
제어부(116)는 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 동작을 제어함으로써 건조 조건을 제어할 수 있다. 제어부(116)는 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)에 마이크로파의 방출 및 중단, 방출 시간, 마이크로파의 크기 등을 제어하는 명령을 송신할 수 있다. 이를 위해 제어부(116)는 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)과 무선 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 제어부(116)는 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)로부터 마이크로파 발진기의 상태, 전력 소모량, 전압 등의 정보를 수신할 수 있으며, 건조 챔버(160) 내부에 배치된 온도계로부터 온도를 수신 받을 수 있다. 제어부(116)는 상기 수신 받은 정보를 디스플레이로 송신하여 작업자가 모듈형 마이크로파 발생장치의 상태 및 건조 조건을 알 수 있도록 할 수 있다.
몸체 접속부(117)는 제어부(116)와 전기적으로 연결되어 있다. 상기 몸체 접속부(117)는 제1 마이크로파 모듈(120)에 의해 가려지는 제1 관통부(119a) 및 제2 마이크로파 모듈(130)에 의해 가려지는 제2 관통부(119b)에 인접하여 배치될 수 있다. 몸체 접속부(117)는 제1 통신선부(140) 및 제2 통신선부에 의해 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)에 배치된 모듈 접속부와 연결될 수 있다. 이를 통해 제어부(116) 및 제1 마이크로파 모듈(120)와 제2 마이크로파 모듈(130) 사이의 통신이 가능해진다. 본 발명의 실시 예에서, 몸체 접속부(117)를 포함함으로써 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 분리 및 결합이 용이한 모듈형으로 제공할 수 있다.
제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)은 몸체(110)의 제1 면 및 제2 면에 배치되어, 서로 마주보는 형태로 배치될 수 있다. 이를 통해 건조 챔버(160) 내부가 전체적으로 일정한 마이크로파에 노출되도록 할 수 있으며, 목재(10)가 전체적으로 고르게 건조되도록 할 수 있다. 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)은 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발진기 및 상기 마이크로파 발진기에서 방출된 마이크로파의 이동 경로를 제공하는 도파관을 포함한다. 상기 마이크로파 발진기 및 도파관은 마이크로파 발생 장치에서 일반적으로 사용되는 것일 수 있으며 특별히 제한되지 않는다. 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)은 복수의 마이크로파 발진기 및 도파관을 포함할 수 있다. 상기 복수의 마이크로파 발진기는 상하 방향으로 이격하여 배치될 수 있다. 도 4 및 도 5는 3개의 마이크로파 발진기 및 도파관이 상하 방향으로 이격하여 배치된 것을 도시한다. 도 4에서 마이크로파 발진기 각각에 연결된 파워서플라이를 냉각하기 위한 냉각구(124, 134)가 상하 방향으로 3개가 이격하여 배치되어 있고, 도 5에서 도파관 각각의 단부에 배치된 필터(121, 131)가 상하 방향으로 3개가 이격하여 배치되어 있다. 이를 통하여 건조 챔버(160)의 상부에서부터 하부까지 전체적으로 고른 건조 조건을 제공할 수 있다. 상기 필터(121, 131)는 건조 챔버(160) 내부의 공기 및 수증기가 도파관의 내부로 침투하는 것을 방지하고, 마이크로파 발진기에서 방출된 마이크로파는 건조 챔버(160)로 전달될 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 실시 예에서, 도파관의 단부가 배치된 작업면이 건조 챔버(160)를 감싸는 형태로 배치되므로, 도파관 및 건조 챔버(160)를 격리하는 필터(121, 131)를 더 포함함으로써 안정적인 공정 수행이 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 실시 예는 독립적인 마이크로 발생장치인 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)을 탈부착이 가능한 형태로 포함하고 있으며, 상기 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)은 각각의 외부로 마이크로파를 방출함으로써, 프레임의 형태 및 크기 변경만으로 마이크로파 모듈의 배치 위치 및 개수를 변경할 수 있기 때문에 다양한 형상 및 크기의 건조 공간을 형성할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)은 각각 제1 마이크로파 모듈 접속부(122) 및 제1 마이크로파 모듈 접속부(122)를 포함할 수 있다. 상기 모듈 접속부(122)는 마이크로파 발진기와 전기적으로 연결되어 있으며, 통신선부를 통해 몸체(110)의 제어부(116)와 연결될 수 있다. 이를 통해 제어부(116)의 명령을 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 마이크로파 발진기에 전달할 수 있고, 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 정보를 제어부(116)에 전달할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)은 모듈 접속부를 포함함으로써, 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 분리 및 결합이 용이한 모듈형으로 제공할 수 있다. 상기 모듈 접속부는 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 작업면에 대향하는 면에 배치될 수 있으며, 몸체 접속부(117)는 제1 지지대(118a) 및 제2 지지대(118b) 상에 배치될 수 있다. 이로써, 모듈 접속부(122) 및 몸체 접속부(117)에 결합된 통신선부(140)를 한 번에 용이하게 분리할 수 있다.
도 6은 통신선부를 도시한 것이다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 통신선부(140)는 일단이 몸체(110)의 제1 관통부(119a) 측에 배치된 몸체 접속부(117)와 연결되고, 타단이 제1 마이크로파 모듈 접속부(122)에 연결될 수 있다. 또한, 제2 통신선부는 일단이 몸체(110)의 제2 관통부(119b) 측에 배치된 몸체 접속부(117)와 연결되고, 타단이 제1 마이크로파 모듈 접속부(122)에 연결될 수 있다. 제1 통신선부(140) 및 제2 통신선부를 통해 정보를 주고받을 수 있으며, 마이크로파 발진기를 구동하기 위한 전원을 공급할 수 있다. 이와 같이 제1 통신선부(140) 및 제2 통신선부를 포함함으로써, 몸체(110)와 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130) 사이의 통신을 손쉽게 분리 및 결합할 수 있다.
건조 챔버(160)는 몸체(110)의 내부에 형성된 공간으로서, 목재(10)를 건조하는 공정이 수행되는 공간이다. 상기 건조 챔버(160)는, 상기 작업대(112), 도어(115), 제1 마이크로파 모듈(120)의 제1 작업면(123) 및 제2 마이크로파 모듈(130)의 제2 작업면(133)에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예는 모듈형의 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)을 포함하고, 제1 작업면(123) 및 제2 작업면(133)을 통해 밀폐된 건조 챔버(160)를 형성하기 때문에, 건조 챔버(160) 전체 영역에 걸쳐 일정한 건조 조건을 유지할 수 있다. 또한, 제1 마이크로파 모듈(120) 및 제2 마이크로파 모듈(130)을 손쉽게 분리하여 건조 챔버(160) 내부의 유지 및 보수를 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치(100)는 목재의 내부 및 외부의 가열이 가능하여 목재 전체의 함수율을 제어할 수 있어 목재의 변형 및 과도한 균열 발생을 방지할 수 있으며, 목재 심부까지 살균할 수 있어 추가적인 살균 공정이 불요하며 해충에 의한 파손을 방지할 수 있다. 본 발명의 실시 예의 건조 공정의 효과를 살피기 위해 자연 건조한 목재 및 라지에이터를 이용하여 건조한 목재를 비교하였다. 도 7은 자연건조 방법으로 건조한 목재를 도시한 것이고, 도 8은 라지에이터를 이용하여 인공건조 방법으로 건조한 목재를 도시한 것이고, 도 9는 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치를 이용하여 건조한 목재를 도시한 것이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 자연 건조한 목재 및 라지에이터를 이용하여 건조한 목재는 목재의 심부에서부터 외부면까지 굵은 균열이 심하게 발생한 것을 알 수 있다. 반면, 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치를 이용하여 건조한 목재의 경우 잔 균열이 존재하지만 목재의 강도 및 수명에 영향을 주는 굵은 균열이 발생하지 않았음을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 모듈형 마이크로파 목재 건조 장치
110: 몸체
111: 프레임
112: 작업대
113: 레일
114: 투입구
115: 도어
116: 제어부
117: 몸체 접속부
118a: 제1 지지대
118b: 제2 지지대
119a: 제1 관통부
119b: 제2 관통부
120: 제1 마이크로파 모듈
121: 필터
122: 마이크로파 모듈 접속부
123: 제1 작업면
124: 냉각구
130: 제2 마이크로파 모듈
131: 필터
133: 제2 작업면
134: 냉각구
140: 통신선부
160: 건조 챔버
10: 목재

Claims (7)

  1. 몸체;
    상기 몸체의 제1 면에 배치되고, 마이크로파를 방출함으로써 상기 몸체의 내부에서 상기 방출된 마이크로파에 의한 건조 작업을 수행할 수 있도록 하고, 상기 몸체로부터 분리 및 결합 가능한 제1 마이크로파 모듈;
    상기 몸체의 제1 면에 대향하는 면인 제2 면에 배치되고, 마이크로파를 방출함으로써 상기 몸체의 내부에서 상기 방출된 마이크로파에 의한 건조 작업을 수행할 수 있도록 하고, 상기 몸체로부터 분리 및 결합 가능한 제2 마이크로파 모듈;
    상기 몸체 및 제1 마이크로파 모듈을 전기적으로 연결하여 상호간의 통신 통로를 제공하고, 상기 몸체 및 제1 마이크로파 모듈과 분리가 가능한 제1 통신선부;
    상기 몸체 및 제2 마이크로파 모듈을 전기적으로 연결하여 상호간의 통신 통로를 제공하고, 상기 몸체 및 제2 마이크로파 모듈과 분리가 가능한 제2 통신선부; 및
    상기 제1 마이크로파 모듈 및 제2 마이크로파 모듈에 의해 둘러싸인 건조 챔버;를 포함하는,
    모듈형 마이크로파 목재 건조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는, 프레임, 목재를 지지하는 작업대, 상기 작업대가 이동하는 통로를 제공하고 상기 프레임의 내부로부터 외부로 연결된 레일, 상기 프레임의 제3 면에 배치된 투입구, 상기 투입구를 개폐하는 도어, 건조 조건을 제어하는 제어부, 및 상기 제어부와 전기적으로 연결된 복수의 몸체 접속부,를 포함하고,
    상기 제1 마이크로파 모듈은 마이크로파 발진기, 상기 마이크로파 발진기에서 방출된 마이크로파의 이동 경로를 제공하는 도파관, 및 상기 마이크로파 발진기와 전기적으로 연결된 제1 마이크로파 모듈 접속부,를 포함하고,
    상기 제2 마이크로파 모듈은 마이크로파 발진기, 상기 마이크로파 발진기에서 방출된 마이크로파의 이동 경로를 제공하는 도파관, 및 상기 마이크로파 발진기와 전기적으로 연결된 제2 마이크로파 모듈 접속부,를 포함하는,
    모듈형 마이크로파 목재 건조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 통신선부는 상기 몸체 접속부 중 어느 하나 및 제1 마이크로파 모듈 접속부와 양단이 각각 연결되고,
    상기 제2 통신선부는 상기 몸체 접속부 중 어느 하나 및 제2 마이크로파 모듈 접속부와 양단이 각각 연결된,
    모듈형 마이크로파 목재 건조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는, 프레임, 목재를 지지하는 작업대, 상기 작업대가 이동하는 통로를 제공하고 상기 프레임의 내부로부터 외부로 연결된 레일, 상기 프레임의 제3 면에 배치된 투입구, 상기 투입구를 개폐하는 도어, 건조 조건을 제어하는 제어부, 및 상기 제어부와 전기적으로 연결된 복수의 몸체 접속부,를 포함하고,
    상기 몸체는, 상기 프레임의 제1 면에 배치되고 상기 제1 마이크로파 모듈을 지지하는 제1 지지대, 상기 프레임의 제1 면에 배치되고 상기 몸체의 내부 및 외부를 관통하는 제1 관통부, 상기 프레임의 제2 면에 배치되고 상기 제2 마이크로파 모듈을 지지하는 제2 지지대, 상기 프레임의 제2 면에 배치되고 상기 몸체의 내부 및 외부를 관통하는 제2 관통부,를 포함하고,
    상기 제1 마이크로파 모듈은 마이크로파를 방출하는 방출통로가 배치된 제1 작업면을 포함하고, 상기 제1 지지대 상에 배치되어 상기 제1 작업면을 통해 상기 제1 관통부를 막도록 배치되고,
    상기 제2 마이크로파 모듈은 마이크로파를 방출하는 방출통로가 배치된 제2 작업면을 포함하고, 상기 제2 지지대 상에 배치되어 상기 제2 작업면을 통해 상기 제2 관통부를 막도록 배치되는,
    모듈형 마이크로파 목재 건조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건조 챔버는, 상기 작업대, 도어, 제1 마이크로파 모듈의 제1 작업면 및 제2 마이크로파 모듈의 제2 작업면에 의해 둘러싸여 형성된,
    모듈형 마이크로파 목재 건조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는, 프레임, 목재를 지지하는 작업대, 상기 작업대가 이동하는 통로를 제공하고 상기 프레임의 내부로부터 외부로 연결된 레일, 상기 프레임의 제3 면에 배치된 투입구, 상기 투입구를 개폐하는 도어, 건조 조건을 제어하는 제어부, 및 상기 제어부와 전기적으로 연결된 복수의 몸체 접속부,를 포함하고,
    상기 작업대 및 도어는 물리적으로 연결되어, 상기 도어를 이동하여 상기 투입구를 개방하는 경우 상기 작업대가 상기 몸체의 외부로 이동하는,
    모듈형 마이크로파 목재 건조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 설계 변경에 따라 상기 제1 마이크로파 모듈 및 제2 마이크로파 모듈의 배치 및 개수를 선택하여, 상기 몸체에 상기 제1 마이크로파 모듈 및 제2 마이크로파 모듈을 적용할 수 있는,
    모듈형 마이크로파 목재 건조 장치.
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