KR840000976B1 - 목재 건조장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

목재 건조장치

제1도는 본 발명에 따른 장치의 수직 중단면도.

제1a, 1b, 1c, 및 1d도는 4개의 상이한 조작상태의 제1도에 도시한 장치의 냉각기.

제2도는 본 발명 장치의 냉각기의 회로도.

본 발명은 목재, 커피, 코코아, 담배, 사료 등과 같은 식물성 재료, 및 가죽, 어류, 치즈 등과 같은 동물성 재료를 포함하는 각종 재료를 건조하는 장치에 관한 것이다.

더욱 상세히 설명하면, 본 발명은 건조실을 통하여 공기를 순환시키기 위한 입구와 출구를 가진 체임버(chamber)을 포함하고, 냉각유체회로가 압축기와, 상술한 입구를 통하여 공기를 공급하는 팬(fan)을 포함하는 냉각기를 통하여 공기 유동통로를 형성하는 장치, 상기 체임버의 출구로부터 공기 유동통로에 위치한 제습증발기 및 제습증발기에 의하여 추출되는 공기 유동으로부터 회수된 열의 최소한 일부를 유입구에 유입되는 공기에 반송하기 위하여 공기 유입구에 위치한 응축기로 구성되어 있는 냉각-제습기로 구성된 형태의 공기순환에 의하여 재료,특히 목재를 건조하는 장치에 관한 것이다. 상술한 냉각-제습기는 대기에 노출된 보조증발기 및 연결된 상태에서 보조증발기가 응축기와 함께 “열펌프(heat pump)”를 형성하도록 보조증발기가 냉각유체회를 스위치로 개폐시킬 수 있는 밸브장치를 냉각유체 회로내에 갖고 있다.

이와 같은 형태의 장치는 예건대 프랑스공화국 특히 제1,391,485호(본 출원의 동일 출원인 명의로 출원 되었음), 스위스연방 특허 제213,978호 및 네덜란드왕국 특허 제51,904호로부터 공지되어 있다. 그러나, 상술한 공지 기술의 특허에 기술된 조건하에서 건조 공정의 경제성에 대한 열펌프의 기여(연료 또는 전기 가열 에너지의 소비절약)는 극히 빈약하다. 그 주요원인은 유입공기의 유동이, 한편으로 유입공기 유동의 온도가 소망하는 만큼 증가될 수 없고, 다른 한편으론 이 냉각기가 완전히 차단될때까지 냉각기의 효율이 정진적으로 떨어지는 보조증발기에 의하여 응축기에 펌프로 공급되는 모든 열을 응축기에서 회수할 수 없기 때문이다. 동시에, 온도의 한계로 인하여 상술한 공지장치는 목재의 심층부까지 만족한 제습을 할 수 없다. 실제로 후자의 이유 때문에 상술한 장치는 오진 예비건조 목적으로 현재 널리 사용되고 있으며, 최종 건조단계는 연료버어너, 전역기 또는 스팀에 의하여 가역되기 때문에 소기의 높은 온도에서 작동하는 상이하게 설계된 셀(Cell)에 목재운반차를 이동시킴으로써 수행된다.

본 발명의 주목적은 상술한 결점을 극복하기 위해 여기에 기술하는 형태의 건조장치를 제공함에 있다.

더우기 특별한 목적 및 이점은 하기하는 기술로부터 본 기술분야에 숙련된 사람에게 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 상술한 형태의 장치는, (a) 상술한 밸브장치는 보조증발기가 제습증발기 내용으로 냉각유체회로 사이에 조절위치를 가지며; (b)측판 단면으로 구성된 유출구는 제습증발기에 의하여 차단 되지 않으며; (c) 측판 단면으로 구성된 유출구는 제습 증발기를 통하여 외부로 방출되는 개방 위치로부터 유출구에서의 공기 전체의 유동이 응축기를 향하는 밀페위치까지 측판단면과 연합되어 움직일 수 있게 제공되며; (d) 제2댐퍼는 응축기의 공기흡입측부와 연관되도록 제공되어 있으며, 공기흡입측부와 연관되도록 제공되어 있으며, 공기흡입측부가 체임버의 배동구로부터만 공기를 취입하는 밀폐위치로부터 응축기가 외부대기로부터 공기를 취입하는 개방위치까지 움직일 수 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 장치로서, 응축기는 각 경우마다 응축기로부터 보조증발기에 의하여 펌프로 공급된 모든 열을 회수하기에 충부한 공기의 유동을 수용한다. 따라서 냉각기의 조작은 언제나 효율적이며, 체임버의 유입구에 송출된 공기의 온도는 소망하는 만큼, 심지어는 냉각기에 이용된 냉각제의 성질에 따라 예상밖의 높은 값까지 증가될 수 있다. 예컨대 65-70℃의 높은 온도가 “프레온 12”(R.T.M)로 얻어질 수 있다.

본 발명의 기본원리중의 하나는 형성하는 특수한 특징은 어떤 조건(하기하는 바와 같은)하에서 제습 증발기를 냉각유체 회로로부터 제거하는 이 대신 보조증발기를 냉각유체 회로에 포함시킴으로써 공지장치의 결점이 제거될 뿐만 아니라 신규하고 유익한 건조공정이 얻어질 수 있다는 점이 있다.

상술한 건조공정은 목제 심층부의 극히 낮은 잔류수분함량(6-8%)이 경제적으로 신속하게 성공적으로 얻어지기 때문에 제습함에 없이 고온에서 건조하는 단계로 구성된다. 그같은 결과는 저렴한 가격으로, 특히 티크, 호도나무, 아프로모시아 또는 이로코(iroko)와 같은 경질목재의 경우는 지금까지 얻을 수 없었다.

참증 스위스연방 큭허는 셀(Cell)을 예열하거나 또는 “프레온”의 고온을 얻기 위한 부가적인 열원으로서 보조증발기를 보여주고 있으며, 이들 결과는 본 발명에 따른 장치의 특징(a), (b) 및 (c)에 의하여 건조실로부터 출구공기 유동의 대부분이 제습증발기를 우회하지 못하고, 반면에 제습증발기가 스위치 오프되어 제1댐프가 밀폐상태로 되고 상술한 댐퍼가 제1a 및 1d도를 참조하여 하기하는 바와 같이 개방위치에 있을 때 보조증발기를 향하지 않는다면 실제로 얻어질 수 없음이 실험으로 나타났다.

특징(d)으로 인하여 외부 공기는 응축기에 유입되고 반면에 유출구로부터의 공기 유동은 열을 회수하는 보조증발기를 통하여 외부와 방출되기 때문에 장치의 효율은 상당히 증진된다. 실제로 본 발명에 따른 장치는 60-70℃의 높은 온도에서 목재와 같은 물릴을 건조시킬 수 있음과 동시에 5-3℃의 낮은 온도에서 여류 또는 커피와 같은 물질을 동한 건조시킬 수 있다.

열펌프로 작용하는 본 발명체의 “작업률”은 적어도 소비량 Kwh당 3500cal에 해당하는 약 2.5배달했다. 그러나 외부 공기온도가 15℃ 이상인 경우 5.75-6과 같은 작업률이 실제로 얻어지며 이 결과는 공지된 건조장치에서는 지금까지 결코 얻을 수 없었다.

본 발명의 바람직한 예에서, 또한 밸브장치는상술한 보조증발기 압축기 및 응축기의 송출구 사이의 냉각유체회로에 삽입되고 한편 제습증발기에 상술한 회로에 삽입되는 조절위치를 제공하기 때문에 상술한 보조증발기는 열을 대기로 발산시키는 응축기로서 작용하여 그로 인하여 상술한 유입구를 통해 건조실 안으로 재순환되는 공기에 투입되는 열을 감소한다.

냉각기는 대기에 노출되는 보충증발기를 더 보유할 수 있으며, 상술한 보충증발기는 제 1댐퍼가 개방위치에 있을 때 외부로 방출되는 공기의 유동에 의하여 횡단될 수 있도록 배치된다. 더우기 베브장치는 보조 증발기와 평형하게 냉각제 회로에 상술한 보충증발기를 삽입하도록 제공된다.

본 발명의 바람직한 실예에서, 냉각기는 세개의 격실, 즉 하나의 중간격실 및 두개의 단부격실, 예컨대 상부격실로 분할되는 캐비넷에 포함되어 있다. 이 예에서 캐비넷은 중간 격실에 위치한 제습증발기가 건조실의 유출구의 상부를 차단하도록 건조실에 인접해 있으며, 중간격실은 주 응축기를 통하여 단부격실증의 하나와 되도록이면 상부격실과 통하여, 팬(fan)은 상부격실로부터 공기를 끌여들여 유입구를 통하여 건조실 속으로 공기를 불어넣도록 위치해 있다. 보조증발기(및 해나만 있는 경우 보충 증발기)는 상술한 1댐퍼의 조절하에 제습증발기에 의하여 차단되지 않는 유출구의 측관 단면과 통할 수 있는 반대편 단부 격실, 되도록이면 저부격실에 위치해 있다. 또한 저부격실은 보조증발기 및 보충증발기 및 보충증발기를 통하여 배출관과 통하는 것이 바람직하다. 이들 증발기의 각각에는 증발기가 작동될때 상술한 저부 격실로부터 공기를 끌어들여 각 증발기를 통하여 상술한 배출관 속으로 공기를 방출하는 팬이 장착되어 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시한 장치는 통상 외부와 밀폐되어 있으며, 건조될 목재(12)가 장입되는 건조실(10)을 포함하고 있다. 건조실(10)의 옆에 인접하고 있는 것은 수직분리벽(16)에 의하여 건조실(10)로부터 분리되어 있는 기계실(14)이다. 직사각형 형태의 공기 유입구(18)는 분리벽(16)의 상부에 형성되어 있고, 또한 직사각형 형태의 공기 유출구(20)는 분리벽(16)으 ㅣ저부에 제공되어 있다.

냉각기는 기계실(14) 내부에 위치한 캐비멧(22)에 수용되어 있다. 키비멧(22)은 수직으로 세워진 평행육면체 형상을 가지며, 그의 하나의 수직벽(22A)은 분리벽 (16)에 직접 접하고, 그 내부에는 수평분리벽(30,32)에 의하여 분리된 상부, 중간 및 저부격실(24,26,28)이 있다.

상부격실(24)은 격실(24)에 위치하여 격실의 공기를 끌어들여 유입구(18)를 지나 공기가 세지않게 뻗어 있는 유입관(36)을 통하여 건조실(10) 속으로 공기를 불어넣는 팬(24)를 통하여 건조실(10)과 통한다.

상부격실(24)은 응축기(38)(“주응축기”)가 잊접한 분리벽(30)에 있는 직사각형의 개구(30')를 통하여 중간격실(26)과 통한다. 따라서 팬(34)에 의하여 유입관 (36)에 송풍되는 공기유동은 냉각기가 작동될때 주응축기(38)에 의하여 가열된다.

중간격실(26)은 사실상 유출구(20)와 동일한 높이이다. 캐비멧(22)의 수직벽 (22A)에 있는 개구는 유출구(20)와 일치하며, 이 개구의 상부는 노출된 유출구(20)의 측관단면(20')을 남기고 제습증발기(40)에 의하여 차단된다. 벽(22A)의 반대편 캐비멧(22)에 개방위치의 제1 및 1a도 및 밀폐위치의 제1b, 1c 및 1d도에 도시한 회전 루버(louvre)를 가진 댐퍼(44)에 의하여 공기유동이 조절되는 직사각형 창문(42)이 있다. 댐퍼(44)가 개방되면 중간격실(26)은 외부공기와 통한다.

벽(22A)에 인접한 〔따라서 배출구(20)에 인접한〕수평분리벽(32)의 일부는 분리벽(32)의 잔여 고정부분에 경첩되어서 경첩된 댐퍼(46)를 구성한다. 댐퍼(46)은 열린(개방) 위치의 실선 및 닫혀진(밀폐) 위치의 파선으로 제1도에 도시되어 있다. 댐퍼(46)는 유출구의 측판단면(20')을 통하여 공기유동을 조절한다. 댐퍼(46)의 개방위치(제1도 및 제1a도)에서 건조실(10)의 내부는 유출구(20)의 측판단면(20')을 통하여 저부격실(28)과 통하여 반면에 댐퍼(46)의 밀례된 위치(제1b, 1c, 1d도)에서 건조실은 유출구(20)의 측판단면(20')을 통하여 중간격실(26)과 통한다. 댐퍼(44)가 밀폐되고 댐펴(46)의 개방위치에서, 유출구(20)를 통하여 중간격실(26)에 들어가는 공기유동만이 증발기(40)에 의하여 제습된다. 댐퍼(44 및 46)는 동시에 개방 및 밀례되도록 서로 연결되는 것이 바람직하다.

저부격실(28)은 격자(도시되지 않았음)에 의하여 적당히 보호되는 창물(48)을 통하여 외부와 통한다. 두개의 증발기(50)(E),(50)(E/C)는 격실의 저부에 나란히 위치해, 각각(52,54)이 장착되어 있다. 증발기(50)(E)는 건조실(10)의 유출구(20)의 측판 단면(20')에 가까이 배치되어 있으며, 증발기(50)(E/C)는 창문(48)가까이에 배치되어 있다.

두개의 팬(52,54)은 격실로부터 공기를 끌어들여 증발기(50)(E/C) 및 (50) (E)을 통하여 배기관(56)속으로 불어넣으며, 그의 자유단부(도시되지 않았음)는 장치로부터 적당한 거리로 떨어져 위치해 있기 때문에 방출된 공기가 창문(42,48)을 통하여 들어오는 공기와 혼합되지 않도록 한다. 본 명세서에서 "보조증발기"로 일컫는 증발기 (50)(E/C)는증발기 또는 응축기증발기(E/C)로 작용하는 열교환기며, 반면에 증발기 (50)(E/C)는 본 명세서에서 "보조증발기"로서 일컫는 증발기로만 수행하도록 되어 있다.

댐퍼(46)가 개방위치(제1도)에 놓으면 건조실(10)로부터 유출고(20)를 통하여 나오는 공기가 창문(48)을 하여서 격실(28)로 들어가는 외부공기보다 더 세기 때문에 저부격실(28)로 들어가는 외부공기보다 더 세기 때문에 저부격실(28)에서 유출공기를 수용한다. 그 이유는 대기압보다 큰기압이 팬(34)에 의하여 건조실(10)에 발생하며, 이들 조건하에서 두개의 증발기증발기(50)(E).(50)(E/C)는 심지어 창문(48)이 영구적으로 개방되어 있음에도 불구하고(1a도) 건조실(10)로부터 끌어들인 공기에만 거의 작용한다.

또한 캐미멧(22)은 압축기(60) 및 냉각기(제2도)에 관현된 파이프 기구 및 냉각기의 전기 여기장치용 전기 제어 시스템을 포함한다.

응축기(38)에서 액화된 냉가유체는 파이프(68)를 통하여 응축기로부터 유체용기(70)속으로 방출되며, 용기의 배출구는 여과기(72) 및 파이프(74)를 통하여 제습증발기(40)의 유입구에 연결된 통상의 온도조절장치에 의한 팽창벨브(76)에 연결되어 있다. 파이프(74)를 통하여 액체의 유동은 냉각제의 증발이(40)까지의 유동을 정지시키도록 조절할 수 있는 솔데노이드 밸브(78)에 의하여 조절된다. 증발기(40)로부터 유출구는 냉각유체의 폐쇄회로를 완성하는 파이프(80) 및 액체분리기(82)를 통하여 압축기(60)의 유입구에 연결되어 있다.

제2도에서 세방향 밸브(64)로부터의 두개의 유출구는 (Ⅰ) 및 (Ⅱ)로 표시되어 있다. 밸브(64)가 위치(Ⅰ) 에 놓이면 주응축기(38)는 비-발송 밸브(66)를 통하여 공급된다. 솔레노이드 밸브(78)의 파이프(74)상류의 지점(84)에서 파이프(86)는 분기되어, 솔레노이드 밸브(88) 및 온도조절장치에 의한 팽창밸브(9)를 통하여 보조증발기 (50)(E/C)의 연결부 중의 하나에 연결하고 파이프(62)의 분기점(94)에 연결되어 있다. 보조증발기(50)(E/C)의 다른 연격부 파이프(96)및 솔레노이드 밸드(98)를 통하여 액체분리기(82) 속으로 통하고 제습증가(40)의 방출파이프(80)에 연결되어 있다. 따라서 위치(Ⅰ)에 밸브(64)를 가지므로서 밸브(78)는 밀폐되고 밸브(88 및 98)는 개방되며, 제습증발기(40)는 작동중지하고, 액체냉각제용기(70)로부터 보조출발기증발기 (50)(E/C)를 통해서 흐르고 냉각제의 증기는 보조증발기(50)(E/C)로부터 파이프(96 및 80)를 통하여 압축기(80)로 유동한다. 이 경우, 보조증발기(50)(E/C)는 중발기로 작용한다. 파이프(86)로 부터 유동하는 액체는 파이프(62)내의 압력이 파이프(86) 내의 압력보다 크기 때문에 파이프(91)를 통하여 주응축기(38) 속으로 복귀유동할 수 없어서 비-반송밸브(92)가 밀폐된 상태로 남아 있다.

증발기(50)(E/C) 및 솔레노이드 밸브(98)사이에 위치한 파이프(96)로 부터 세방향 밸브(64)의 유출구(Ⅱ)에 있고 밸브(78,88 및 98)가 개방되는 경우 증발기(50)는 주응축기(38)와 직렬로(파이프 102, 96, 91 및 62를 통하여)효과적으로 연결되며, 이 경우 보충응축기로서 작용한다.

끝으로 보충증발기(50)(E)의 유입구는 솔레노이드 밸브(108) 및 온도조절에 의한 팽창밸브(110)를 포함하는 파아프(106)를 통하여 솔레노이드밸브(88)의 상부에 위치한 파이프(86)의 분기점(104)에 연결괴어 있다. 보충증발기(50)(E)의 츄출구는 파이프(112)를 통하여 제습증발기(40)의 방출파이프(80)에 연결되어 있다. 따라서 세방향 밸트(64)가 위치(Ⅰ)에 있고, 밸브(88, 98, 108)가 개방되고 밸브(78)가 밀폐되면, 제습증발기 (40)는 작동중지하고 두개의 증발기(50)(E), (50)(E/C)는 냉각유체를 운송하는 파이프(74)의 분기점(84) 및 액체 분리기 (82)에 이르는 방출파이프(80)사이에 병렬로 연결된다. 이 조건하에서 증발기증발기(50)(E),(50)(E,C)는 증발기로 작동한다.

솔레노이드 밸브(64,78,88,98,108) 및 댐퍼(44,46)의 개폐는 다음에 기술한 각종 조작단계로부터 본 기술분야에 숙련된 자에게 전기제어 조절회로에 의하여 조절 및 조정되는 것이 명백하게 나타난다. 전기 제어회로와 같은 대부분의 기본요소는 건조실(10) 내부 및 목재(12)의 적하속에 있는 액체비중계(도시하지 않았음)로 만든 습도 측정장치에 따라 수동으로 작동할 수 있다.

그러나 습도계 대신에 건조실(10) 및 목재(12)에서 측정한 온도 및 습도에 따라 자동조절하기 위하여 전기제어회로에 습도조정기 및 온도조정기를 연결하여 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 장치의 전형적인 작동사이클은 매단계마다 댐퍼(44,46) 및 솔레노이드밸브(64,78,98,88 및 108)로 나타낸 위치와 함께 하기하는 표 1에 기술한 근본적인 4개의 연속단계를 구성한다.

표 1에서 부호(0)는 개방을 나타내고 부호(=)는 밸브 또는 댐퍼의 밀폐를 나타낸다.

[표 1]

4개의 상이한 단계(1)-(4)로 장치의 조작은 제 1a-제1d도에 개략적으로 도시되어 있다. 제1a, 1b, 1c 및 1d도에서 각각의 조작단계중에 작용하고 있는 응축기 및 증발기는 해칭(hatching)으로 표시되어 있다.

단계(1)에서 (제1a도), 새로 톱질한 목재를 건조실(10)에 적하하면 건조실 (10)의 공기가 실제로 목재의 수분함량과 비슷한 85-90%정도의 상대습도(R.H)에 도달하는 경향이 있다. 제습증발기(40)및 응축기(38)를 통하여 공기를 재순환시키는 통상 방법에 의하여 이와 같이 많은 량의 연속 건조는 상당한 에너지 소모를 수반한다. 본 발명에 따른 장치에서는, 외부공기의 상대습도가 60-65%정도 또는 그 이하인 점에서 단계(Ⅰ)의 이점이 있다. 따라서 이 단계에서 건조실(10) 내부의 습윤공기는 외부주위 공기로 치환되며, 주위 공기의 유입은 건조실(10)로부터 방출되는 공기로부터 회수되는 열에 의하여(그리고 냉각기의 압축기 및 그에 연합한 모우터에 의한 기계공정에 해당하는 열에 의하여 가열된다. 이들 조건은 표 1의 단계(1)에 기재한 댐퍼 및 밸브의 위치를 로려한 제1a도에 표시되어 있다.

댐퍼(44,46)는 이 단계에서 개방위치에 있기 때문에 핀(34)은 응축기(38)를 통하여 외부로부터의 공기 및 건조실(10)로 부터의 습윤공기를 끌어들이며, 습윤공기는 제습응축기(40)가 작용하지 않기 때문에〔즉 밸브(78)가 밀폐됨, 표1〕건조되지 않았다. 동시에, 건조실(10)로부터 추출된 공기는 대형 열교환표면을 가진 단일 증발기에 상당하는 것으로 작용하며, 이 공기유동으로부터 현저한 열 및 응축열을 흡수하는 두개의 증발기(50)(E),(50)(E/C)를 통하여 유동한다. 이와 같은 식으로 흡수된 열은 응축기(38)로 “펌프로 공급”된다.

단계 (1)조건하에서의 작동은 건조실(10)에 있어 공기의 상대습도가 순화하는 공기의 상대습도에 사실상 접근할때까지, 즉 예컨대 단계(1)가 끝날시 약 70%에 접근할때끼지 연속된다. 단계(1)가 높은 수준의 습도에서 종단될 필요가 있는 것은 예컨대 오우크(oak), 티크 또는 자단(rosewood)과 같은 경질 목재에 대해서 뿐이다.

제1b도에 도시한 단계 (2)는 열-회수조견하에서 건조실(10)내의 온도가 제한치 이하인 통상의 제습단계이다. 목재의 경우, 적당한 제한치는 높은 온도에서 “교착”위험이 있기 때문에 35-40℃일 수 있다.

표 1 및 제1b도로부터 응축기(38) 및 제습응축기(40)만이 작용하고, 댐퍼(44 및 46)는 건조실(10)을 밀폐된 대기와 연결시켜줌을 알 수 있다. 그 후 공기의 순환이 차단된다. 증발기(40) 통하여 공기의 유동은 냉각에 의하여 건조되고, 증발기(40)에 의하여 회수된 열은 응축기(38)에 의해서 재순환된 공기에 모두 투입된다.

단계 (3)는 건조실내의 공기의 온도가 상술한 제한치를 초화할 때 수행되는 제습단계이다. 이와 같은 경우 과잉열을 방출할 필요가 있으나 공기를 방출함이 없이 행하여야 한다. 단계(3)를 보여주는 표 1 및 제 1c도로부터 알 수 있는 바와 같이 제습증발기(40) 이외에, 이 단계에서 효과적인 냉각회로는 이 단계에서 효과적인 냉각회로는 이 단계에서 응축기로서 작용하는 보조증발기(50)(E/C)를 포함한다. 펜(52)은 창문(48)을 통하여 외부로부터 대기를 끌어들이며, 이공기를 교환기(50)(E/C)로부터 열을 운반하며 방출관(56)을 통하여 대기로 방출된다. 따라서 열은 주응축(28)에 의하여 건조실(10)로 재순환되는 공기에 회수되는 열을 잔량만을 남기고 응축기로 작용하는 열교횐기(50)(E/C)에 의하여 분산된다.

건조실내의 공기의 상대습도는 통상의 목재가 약 60%, 또는 오우크 및 티크 같은 경질 목재가 75-80%인 예상치까지 최종적으로 강하였을 때 단계 (2), 또는 단계 (3) 중단되고 단계 (4)로 전환된다.

단계 (4)에서 장치는 제1d도에 도시한 바와 같이 열펌프로서 작용하다. 이 단계에서 목재의 수분함령이 약 20-25%까지 감소될때까지 실내의 공기의 조절된 상대습도 조건하에 적당히 높은 온도에서 밀폐 사이클에 공기를 순환시켜 건조한 공정은 계속하는 것이 중요하다. 이 단계에서 열펌프기로서 작동중인 증발기(50)(E),(F/C)는 외부로부터 끌어들인 공기의 기류로부터 열을 흡수하는 증발기로 작용한다. 이 공기로부터 회수된 열은 건조실(10)까지 재순환시키기 위한 팬(34) 에 의하여 생긴 공기의 유도에 열을 전달하는 응축기(38)까지 펌프로 공급된다.이 열의 일부분은 잠열형태로 목새에 의하여 흡수 되어 한편 나머지 부분을은 건조실(10)내에 온도를 상승시키는 경향이 있다. 따라서 목재로부터의 수분의 증발이도 불구하며상대습도가 저하된다. 건조실(10)내의 공기의 상대습도가 약40-50% 이하(한편 제목의 습도는 25%이상이었다)로 떨어지는 경우 심각한 교착 위험이 있게 된다. 이 때문에 제습증박기(40)는 이 단계에서 차단되며 예컨대 공기유입과(36)에 위치한 적당함 물분무기(도시하지 않았음)에 의하여 거조실내(10)의 공기의 습도를 높일 필요가 있다. 이들 습도조건의 필요한 조건을 건조절(10)의 대기 및 목재(12)에 위치한 습도조정기에 의하여 자동적으로 용이하게 행할 수 있다. 동시에, 건교실(10) 내부의 온도는 목재의 피해를 회비하기 위하여45-55℃(그러나 이 온도범위를 초과하지 않고) 까까이 유지시켜야 함이 바람직하다.

건조실(10)내의 온도가 상술한 범위 이상으로 상승하는 경우, 45-55℃의 수준으로 떨어질때까지 작동하는 펜(34)만을 남겨놓고 두개의 증발기(50)(E),(50)(E/C)중의 하나를 밸브(88 또는 108)로 차단하거나, 또는 냉각기를 아주 정리시킬 수도 있다. 목재의 수분함량이 20-25%(목재 사이에 위치한 습도조정장치로 검지하여)까지 강하했을 때만, 집중적인 건조는 목재를 손상시키지 않고 상대습도를 15-20% 또는 그 이하로 연속 강하시키면서 건조실내의 온도를 60-70℃까지 증가시키기 위하여 제1d도에 도시한 조건하에서, 즉 열펌프로서 냉각기를 작동시킴으로서 수행될 수 있다. 얻을 수 있는 최대온도는 제2도에 도시한 회로에 사용되는 냉각유체가 무엇인가에 따르면, 특히 압축기(60)의 출력 압력하에 응축기(38)에 일어나는 응축온도에 따른다. 예컨대 각종 “프레온”(R.T.M)중 가장 적당한 것은 “프레온 12”(R.T.M)이며, 그의 응축점은 수기압하에서 약 80℃까지 도달할 수 있으며, 따라서 상술한 단계(4)를 조작함으로서 이 단계에서 목재의 초기 수분함량(20-25%)은 수일내에 6-8%까지 감소될 수 있다.

전체적으로 건조사이클의 대부분중에 본 발명에 따른 장치는 열펌프로서 작용하기 때문에 조작이 특히 경제적이다. 1kwh가 이론적으로 860cal에 해당하기 때문에 본 발명에 따른 장치는 매 소모 kwh로부터 약 3,500cal을 생산한다. 연료로서 가스오일의 사용에 비하여 에너지 절약은 약 40%이다.

본 발명장치의 성능은 주위공기의 온도에 의존함은 며액하다. 최상의 성능은 약 10-40℃의 주쥐온도에 해당하는 성능으로서, 이것은 본 발명에 따른 장치가 중간-고온기후인 장소에서는 성공적으로 이용될 수 있음을 의미한다. 냉기후에서, 주위온도가 약 6-7℃까지 강하하는 기간동안은 긴급열원(예를 들면, 전기저항 가열기, 태양전지판 또는 인접공장에서 방출되는 비교적 고온의 유출물과의 열교환)을 이용하는 것은 비교적 간단한 문제이다.

기술한 바와 같이 어떠한 제하없이 20HP의 압축기를 가진 목재의 종류에 따라 50-70입방미터의 목재의 적하를 건조시킬 수 있으며, 한편 40HP의 압축기를 가진 장치는 100-150입방미터의 목재를 건조시킬 수 있다. 습도조정 및 온도조정기에 의하여 조절되는 자동장치를 사용함으로서 건조시간은 지금까지 사용되어온 공지의 장치에 통상 요구되는 시간 보다 상당히 짧으며, 이들은 각종 목재내의 수분의 증발율에 의하여 부과되는 한계치에 아주 근접한다. 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

시포마호가니(sipo mahogany)(Entrandrophragma utile spr)는 목재건조법이 현재까지 용이하게 실시될 수 없었던 종류의 목재로 공지되어 있습니다. 본 실싱예는 본 발명에 따른 장치를 사용하므로서 종륭의 목재를 성공적으로 건조시킬 수 있음을 보여주는 것이다.

건조실(10)내의 적하(12)는 새로 톱질한 50mm 두께의 판자형태인 시포 마호가니 50㎥로 구성되어 있다. 최초에 폭재의 수분함량은 60%이며, 몇개의 판자에 놓여있는 습도조절 탐심에 의하여계속적으로 감지된다. 압축기(60)는 20HP로 규정되어 있다. 본 장치의 공정조건은 표2에 나타낸 바와 같다.

[표 2]

288시간(12일) 경과시 장치를 중단시키고 적하물 24시간 동안 방치하였다. 그 결과 목재의 잔류 내부 수분함량은 9-8%이 사이로 떨어졌다. 균일, 뒤틀림 또는 변색이 발견되지 않았다. 전기에너지(팬 및 압축기 모우터 포함)의 총소비는 5,103kwh에 해당하였다.

실제로 상술한 두 제습단계중 하나 또는 모두는 특히 상술한 제습단계가 목재(12)의 교착, 균열, 뒤틀림의 위험을 수반하는 건조실(10)내에 상습습도가 과도하게 낮은 값에 이르게 되는 경우는 불필요하다(특히 비교적 낮은 초기 수분합량을 가진 경질 목재의 경우에 이 목재를 소로 돕질하지 않았을 때). 같은 이유 때문에 제습증발기(40)가 작용하고 잇는 경우에도 제1b 및 1c도에 도시한 바와 같이 건조실 (10)의 유출구(20)를 통과하는 공기유동의 한부분에만 제습증발기를 작동시키는 것이 좋다.

Claims (1)

1. 냉각장치와 제습증발장치를 포함하는 공기 순환에 의한 목재 건조장치에 있어서, 밸브장치(78,64,88)가 제공되며 보조증발기(50)(E/C)를 냉각회로에 개제시켜 제습 증발기(4)) 대용으로 사용될 밸브 장치의 위치를 전환할 수 있으며, 상기 제습증발구 (40)가 설치된 배출구(20')을 지니며, 1댐퍼는 배출구(20)로부터의 공기의 전체 흐름이 응축기(38)로 향하게 되는 밀페 위치에서 측관 단면(20')으로 부터의 공기흐름이 보조증발기(50)(E/C)를 통하여 외부로 배출되는 개방위치로 전환 가능하며, 제2댐퍼 (44)는 응축기(38)에 외부공기의 출입을 막는 밀폐위치와 응축기(38)로 외부공기의 출입을 허용하는 개방위치로 전환될 수 있도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 목재 건조장치.

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