WO2020080895A1 - 목재 부산물 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목재 부산물 건조 장치는, 목재 부산물을 분쇄된 상태로 담아 저장하는 공급 호퍼; 상기 공급 호퍼로부터 공급된 목재 부산물을 이송 덕트를 통해 기류 이송시키도록 풍압을 발생시키는 기류 이송 송풍기; 상기 이송 덕트를 통해 기류 이송중인 목재 부산물을 건조시키도록 열을 가하는 가열 수단; 상기 이송 덕트 상에 설치되어 기류 이송된 목재 부산물이 뭉치지 않고 입자 상태로 분리되며 건조되도록 하는 건조기; 상기 이송 덕트에 연결되어 상기 건조기를 통해 입자 상태로 건조되어 기류 이송된 목재 부산물들을 분리하는 집진기; 및 상기 집진기로부터 분리된 건조 목재 부산물 입자들을 담아 자장하는 저장조;를 포함하고, 상기 건조기는, 내부로 상기 목재 부산물이 기류 이송되는 과정에서 부딪히며 분쇄 입자 형태로 분리되며 건조되도록 상기 목재 부산물의 기류 이송 방향과 교차하는 방향으로 일정 간격을 두고 설치되는 복수 열의 충돌 파이프들을 구비하여 분쇄된 목재 부산물 중에 포함된 수분에 의해 서로 달라붙지 않고 분쇄된 입자 형태로 건조 및 저장될 수 있도록 한다. {대표도} 도 1

Description

목재 부산물 건조 장치
본 발명은 목재 부산물 건조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분쇄된 목재 부산물 중에 포함된 수분에 의해 서로 달라붙지 않고 분쇄된 입자 형태로 건조 및 저장될 수 있도록 하는 목재 부산물 건조 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 톱밥이나 나뭇잎 등의 목재 부산물은 분쇄한 상태로 가공되어 가구용, 건축자재용, 퇴비용, 가축사료용, 연료용, 버섯재배용 등 다양한 산업적 용도로 활용되고 있다.
이와 같은 산업상 용도에 따라 톱밥의 가공 즉, 건조방법 및 그 장치들도 달라지며 그 결과물도 다양하게 가공될 수 있다.
일반적으로 톱밥은 토양시비를 위한 퇴비용 또는 가축사료용으로 사용하는 경우에는 넓은 공간의 야적장 또는 온실이나 하우스내에서 다른 가공재료와 함께 혼합하거나 단독으로 태양열 또는 인공건조열에 의해 적치상태에서 건조 및 발효시켜서 유기질 비료 또는 유기질 사료로서 사용된다.
국내 실용신안공고 제20-1989-5887호에는 톱밥속에 함유하고 있는 수분을 증발시키고 탄화시켜 탄화물을 얻을 목적으로 건조관 내에 순환시켜 균일하게 건조시킬 수 있는 톱밥 소화연소용 건조장치가 개시되어 있다.
국내 등록실용신안 제20-223525호에는 악취저감과 질병이환 감소목적으로 열풍에 의하여 축사바닥에 깔린 톱밥을 혼합하고 건조시키는 장치가 개시되어 있다.
국내 실용신안공개 제20-2009-3455호에는 축사깔개용, 사료용 또는 버섯재배 및 연료용으로 적합한 열풍에 의한 톱밥의 대량 건조시스템이 개시되어 있다.
그리고, 국내 등록특허 제10-967433호에는 톱밥의 수분을 균일하게 제거 하여 균일한 함수율을 유지하기 위해 건조할 목적으로 열풍을 가하는 건조장치가 개시되어 있다.
그러나, 전술한 종래 목재 부산물 건조 장치들의 경우 구조가 복잡할 뿐만 아니라 목재 부산물 중에 포함되 수분에 의해 서로 달라붙어 서로 덩어리진 형태를 이룰 경우 이를 분쇄하기 위한 별도의 수단들을 구비하고 있지 않아 건축자재용이나 가구용으로 활용하기 어려운 단점을 갖는다.
{선행기술문헌}
(특허문헌 1) 대한민국 등록실용신안공보 제1989-0005887호(공고일자 1989년08월30일)
(특허문헌 2) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0223525호(등록일자 2001년02월28일)
(특허문헌 3) 대한민국 공개실용신안공보 제20-2009-0003455호(등록일자 2009년04월14일)
(특허문헌 4) 대한민국 등록특허공보 제10-0967433호(등록일자 2010년06월24일)
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 분쇄된 목재 부산물 중에 포함된 수분에 의해 서로 달라붙지 않고 분쇄된 입자 형태로 건조 및 저장될 수 있도록 하는 목재 부산물 건조 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목재 부산물 건조 장치는 목재 부산물을 분쇄된 상태로 담아 저장하는 공급 호퍼; 상기 공급 호퍼로부터 공급된 목재 부산물을 이송 덕트를 통해 기류 이송시키도록 풍압을 발생시키는 기류 이송 송풍기; 상기 이송 덕트를 통해 기류 이송중인 목재 부산물을 건조시키도록 열을 가하는 가열 수단; 상기 이송 덕트 상에 설치되어 기류 이송된 목재 부산물이 뭉치지 않고 입자 상태로 분리되며 건조되도록 하는 건조기; 상기 이송 덕트에 연결되어 상기 건조기를 통해 입자 상태로 건조되어 기류 이송된 목재 부산물들을 분리하는 집진기; 및 상기 집진기로부터 분리된 목재 부산물 입자들을 담아 자장하는 저장조;를 포함하고, 상기 건조기는 내부로 상기 목재 부산물이 기류 이송되는 과정에서 부딪히며 분쇄 입자 형태로 분리되며 건조되도록, 상기 목재 부산물의 기류 이송 방향과 교차하는 방향으로 일정 간격을 두고 설치되는 복수 열의 충돌 파이프들이 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 충돌 파이프들은 상기 목재 부산물이 기류 이송 방향을 따라 후방에 설치되는 후열의 충돌 파이프들은 전방에 설치되는 전열의 충돌 파이프들의 사이 사이에 위치하도록 교차 배치되게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가열 수단은 수관 보일러로 이루어지고, 상기 수관 보일러로부터 가열된 온수가 상기 충돌 파이프들 내부로 통과해 순환하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 건조 파이프들의 외주면 상에는 바(bar), 핀(fin) 또는 나선 날개 형태의 충돌 돌기가 추가 구비될 수 있다.
또한, 상기 공급 호퍼는 상기 기류 이송 송풍기의 공기 유입구쪽에 상기 이송 덕트에 연결될 수 있고, 이때, 상기 공급호퍼의 출구측과 상기 기류 이송 송풍기의 공기 유입구쪽 상기 이송 덕트 사이를 스크류 컨베이어로 연결될 수 있다.
또한, 상기 가열 수단은 라디에이터로 이루어지고, 상기 라디에이터는 상기 기류 이송 송풍기의 공기 유입구에 설치되어 가열된 공기를 상기 기류 이송 송풍기 쪽으로 공급하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 공급 호퍼는 상기 기류 이송 송풍기의 공기 배출구쪽에 상기 이송 덕트 상에 연결될 수 있고, 이때, 상기 공급 호퍼의 출구측과 상기 기류 이송 송풍기의 공기 배출구쪽 상기 이송 덕트 사이에 연결하는 공급 배관 상에 회전 밸브가 설치될 수 있다.
상기한 본 발명의 목재 부산물 건조 장치에 따르면, 기류 이송 송풍기를 통해 공급된 목재 부산물을 기류 이송시키도록 함과 아울러 건조기 내에 가설된 충돌 파이프들을 이용해 분쇄된 목재 부산물 중에 포함된 수분에 의해 서로 달라붙어 만들어지는 목재 부산물 덩어리들이 기류 이송중 충돌 파이프들에 부딪혀 분해되도록 함과 아울러 충돌 파이프들를 통해 건조기 내에 열을 가해 좀더 쉽고 빠르게 목재부산물들의 건조가 이루어질 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 상기 가열 수단을 이루는 라디에이터를 상기 기류 이송 송풍기의 공기 유입구측에 설치하고, 상기 공급 호퍼가 회전 밸브를 통해 상기 기류 이송 송풍기의 공기 배출구쪽에 상기 이송 덕트 상에 연결되게 구성함으로써, 가열 수단에 대한 장치의 구성을 단순화시킬 수 있고, 공급 호퍼를 통해 기류 이송 송풍기의 공기 배출구쪽 상기 이송 덕트 상에 공급된 목재 부산물이 건조기 유입 전부터 가열 공기에 의해 건조가 이루어지기 때문에 좀더 빠르게 목재 부산물들의 건조가 이루어질 수 있게 함과 아울러 일부 건조된 상태로 건조기 내부의 충돌 파이프들에 뭉쳐진 입자들의 부딪혀 좀더 쉽게 분해 및 건조가 이루어질 수 있게 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 목재 부산물 건조 장치를 도시한 측단면도 개략도이다.
도 2는 도 1의 건조기를 확대 도시한 측단면도이다.
도 3은 도 2의 충돌 파이프에 대한 변형예들을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 목재 부산물 건조 장치를 도시한 측단면 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 목재 부산물 건조 장치를 도시한 측단면도 개략도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 목재 부산물 건조 장치(100)는 공급 호퍼(10), 기류 이송 송풍기(20), 가열 수단(30), 건조기(40), 집진기(50) 및 저장조(60)를 포함하여 구성된다.
공급 호퍼(10)는 목재 부산물 분쇄물 형태의 톱밥 중에 수분이 함유된 상태로 담아 저장하며, 톱밥의 건조를 위해 이송 덕트(21, 25, 26) 내에 공급할 수 있도록 한다.
본 실시예에서는 목재 부산물의 분쇄물 형태로 톱밥을 예시하고 있으나 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 나뭇잎이나 나무 껍질 등 목재가 가공시 발생하는 모든 형태의 부산물들을 모두 포함할 수 있다.
기류 이송 송풍기(20)는 상기 공급 호퍼(10)로부터 공급된 목재 부산물을 이송 덕트를 통해 기류 이송시키도록 풍압을 발생시키도록 한다.
본 실시예에서 공급 호퍼(10)는 상기 기류 이송 송풍기(20)의 공기 유입구쪽에 상기 이송 덕트(21) 상에 연결되고, 이때, 상기 공급 호퍼(10)의 출구측(11)과 상기 기류 이송 송풍기(20)의 공기 유입구쪽 상기 이송 덕트(21) 스크류 컨베이어(15)로 연결하도록 한다.
상기 이송 덕트는 공급 호퍼(10)와 기류 이송 송풍기(20)를 연결하는 공기 유입구쪽 이송 덕트(210) 이외에도 기류 이송 송풍기(20)와 건조기(40)를 연결하는 공기 배출구쪽 이송 덕트(25) 및 건조기(40)와 집진기(50)를 연결하는 건조기 배출측 이송 덕트(26)을 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 상기 공급 호퍼(10) 내에 저정된 톱밥의 공급 속도는 스크류 컨베이어(15)의 회전 속도 조절을 통해 구현할 수 있다.
건조기(40)는 상기 이송 덕트(25, 26) 상에 설치되어 기류 이송된 목재 부산물이 뭉치지 않고 입자 상태로 분리되며 상기 가열 수단을 통해 전달된 열에 의해 건조되도록 한다.
도 2는 도 1의 건조기를 확대 도시한 측단면도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 건조기(40)의 내부에는 상기 목재 부산물이 기류 이송되는 과정에서 부딪히며 분쇄 입자 형태로 분리되며 건조되도록, 상기 목재 부산물의 기류 이송 방향과 교차하는 방향으로 일정 간격을 두고 설치되는 복수 열의 충돌 파이프(41)들이 구비될 수 있다.
상기 충돌 파이프(41)들은 상기 목재 부산물이 기류 이송 방향을 따라 후방에 설치되는 후열의 충돌 파이프(43)들은 전방에 설치되는 전열의 충돌 파이프(42)들의 사이 사이에 위치하도록 교차 배치되게 형성되는 것이 바람직하다.
이처럼, 전열 충돌 파이프(42)들과 이에 인접하는 후열 충돌 파이프들(42)이 1/2 피치를 가지고 서로 교번하며 배치되도록 함으로써, 톱밥 입자들이 충돌 파이프(41; 42, 43)들에 부딪히지 않고 그냥 빠져 나가는 것을 방지할 수 있도록 한다.
도 3은 도 2의 충돌 파이프에 대한 변형예들을 도시한 사시도이다.
도 3의 (a) 내지 (b)에 도시한 바와 같이, 충돌 파이프(41, 42)의 외주면 상에는 바(41a, 42a; bar), 핀(41b, 42b: fin) 또는 나선 날개 형태의 충돌 돌기가 추가 구비하여, 톱밥 뭉치들이 부딪치며 좀더 쉽게 분쇄 입자 형태로 분리되도록 함과 아울러 후술하는 바와 같이 가열 수단(30)을 통해 충돌 파이프(41)들로 전달된 열을 톱밥들 중에 포함된 수분을 좀더 쉽게 건조시킬 수 있도록 한다.
여기서, 충돌 파이프(41, 42)의 외주면 상에 형성되는 충돌 돌기들(41a, 41b. 41c)의 개수는 톱밥 뭉치들이 부딪혀 분해될 수 있고, 가열 수단(30)으로부터 전달된 열을 전달하는 것이 가능하되, 톱밥들을 기류 이송하는 불필요한 흐름 저항에 않을 정도가 가장 바람직하다.
다시 도 1을 참조하여 설명하면, 가열 수단(30)은 상기 이송 덕트를 통해 기류 이송중인 목재 부산물을 건조시키는데 필요한 열을 제공하도록 한다.
본 실시예에서 가열 수단(30)은 수관 보일러나 열매체 보일러로 이루어지는 것을 예시하며, 이때 수관 보일러나 열매체 보일러에서 가열된 온수나 열매체가 전술한 충돌 파이프(41)들 내부로 순환 공급되도록 하는 것을 예시한다.
이를 위해 수관 보일러나 열매체 보일러(30)는 내부 수관이나 열매체관(32)이 형성된 보일러(31), 상기 보일러(31) 내부의 수관이나 열매체관(32)과 상기 충돌 파이프(41)들을 연결하는 열원 공급 라인(33), 상기 열원 공급 라인(33)을 통해 가열된 온수나 열매체가 충돌 파이프(41)들 내부로 좀더 잘 공급될 수 있게 가압하는 열원 공급 장치(34) 및 상기 충돌 파이프(41)들로부터 보일러(31) 내부 수관이나 열매체관(32)을 연결하며 열원을 회수하는 열원 회수 라인(35)을 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 공급 호퍼(10)로부터 공급되어 기류 이송 송풍기(30)에 의해 기류 이송된 톱밥들은 건조기(40) 내부에서 충돌 파이프(41)들과 부딪히며 수분에 의해 뭉쳐있던 입자들이 원래 분쇄 입자 형태로 분리됨과 아울러 충돌 파이프와 부딪히는 과정에서 온수나 열매체 보일러(30)로부터 공급된 열에 의해 좀더 쉽게 가열 건조될 수 있도록 한다.
집진기(50)는 건조기 배출축 이송 덕트(26)을 통해 연결되어 상기 건조기(40)를 통해 분쇄 입자 상태로 건조되어 기류 이송된 목재 부산물들을 분리하도록 한다.
본 실시예에서 상기 집진기(50)는 사이클론 집진기로 이루어지는 것을 예시한다. 따라서, 건조기(500)로부터 유입된 기류 중에 포함된 건조 톱밥들과 이 톱밥들으로부터 분리된 수분 증발 증기를 원심력에 의한 비중 차를 이용해 분리해 내도록 한다.
그리고, 저장고(60)는 상기 집진기(50)로부터 분리된 건조 목재 부산물 입자들을 담아 저장하도록 한다.
이처럼, 본 실시예의 목재 부산물 건조 장치(100)는 건조기(40) 내에 가설된 충돌 파이프(41)들을 이용해 분쇄된 목재 부산물 중에 포함된 수분에 의해 서로 달라붙어 만들어지는 톱밥 덩어리들이 기류 이송중 충돌 파이프(41)들에 부딪혀 분해되도록 함과 아울러 충돌 파이프(41)들를 통해 건조기 내에 열을 가해 좀더 쉽고 빠르게 톱밥의 건조될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
이하, 본 발명의 목재 부산물 건조 장치에 대한 다른 실시예를 첨부한 도 4를 참조하여 설명하되, 전술한 제1 실시예와 비교해 동일 및 유사한 구성에 대해서는 같은 참조부호를 사용하고 이에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 목재 부산물 건조 장치를 도시한 측단면 개략도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 목재 부산물 건조 장치(200)는, 전술한 제1 실시예와 비교해, 상기 가열 수단(130)이 라디에이터로 이루어지고, 상기 라디에이터는 상기 기류 이송 송풍기(20)의 공기 유입구측에 설치되어 라디에이터로부터 가열된 공기를 상기 기류 이송 송풍기(20) 쪽으로 공급하도록 구성된다.
또한, 상기 공급 호퍼(10)는 상기 기류 이송 송풍기의 공기 배출구쪽에 상기 이송 덕트(25) 상에 연결되게 구성되며, 상기 공급 호퍼(10)의 출구측과 상기 기류 이송 송풍기(20)의 공기 배출구쪽 상기 이송 덕트(25) 사이에 상에 회전 밸브(115)가를 설치하여 톱밥 공급량을 조절하도록 하는 구성의 차이를 갖는다.
따라서, 라디에이터(130)에서 공급된 가열 공기가 이송 덕트(21)의 공기 유입측 단부로부터 유입되도록 함으로써, 가열 수단에 대한 장치의 구성을 단순화시킬 수 있고, 공급 호퍼(10)를 통해 기류 이송 송풍기(20)의 공기 배출구쪽 상기 이송 덕트(25) 상에 공급된 톱밥이 건조기(40) 유입 전부터 가열 공기에 의해 건조가 이루어지기 때문에 좀더 빠르게 톱밥의 건조가 이루어질 수 있게 함과 아울러 일부 건조된 상태로 건조기(40) 내부의 충돌 파이프들(41)에 뭉쳐진 입자들의 부딪혀 좀더 쉽게 분해가 이루어질 수 있게 된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
{부호의 설명}
10: 공급 호퍼
15: 스크류 컨베이어
20: 기류 이송 송풍기
21: 공기 유입구쪽 이송 덕트
25: 공기 배출구쪽 이송 덕트
26: 건조기 배출구쪽 이송 덕트
30: 가열 수단(수관및열매체 보일러)
31: 보일러
32: 열원 공급 장치
33: 열원 공급 라인
34: 열원 회수 라인
40: 건조기
41: 충돌 파이프
41a, 41b, 41c: 충돌 돌기
42: 열 충돌 파이프
43: 전열 충돌 파이프
50: 집진기
60: 저장고
100, 200: 목재 부산물 건조 장치
115: 회전 밸브
130: 가열 수단(라이에이터)

Claims (9)

  1. 목재 부산물을 분쇄된 상태로 담아 저장하는 공급 호퍼;
    상기 공급 호퍼로부터 공급된 목재 부산물을 이송 덕트를 통해 기류 이송시키도록 풍압을 발생시키는 기류 이송 송풍기;
    상기 이송 덕트를 통해 기류 이송중인 목재 부산물을 건조시키도록 열을 가하는 가열 수단;
    상기 이송 덕트 상에 설치되어 기류 이송된 목재 부산물이 뭉치지 않고 입자 상태로 분리되며 건조되도록 하는 건조기;
    상기 이송 덕트에 연결되어 상기 건조기를 통해 입자 상태로 건조되어 기류 이송된 목재 부산물들을 분리하는 집진기; 및
    상기 집진기로부터 분리된 건조 목재 부산물 입자들을 담아 자장하는 저장조;를 포함하고,
    상기 건조기는,
    내부로 상기 목재 부산물이 기류 이송되는 과정에서 부딪히며 분쇄 입자 형태로 분리되며 건조되도록,
    상기 목재 부산물의 기류 이송 방향과 교차하는 방향으로 일정 간격을 두고 설치되는 복수 열의 충돌 파이프들이 구비되는 목재 부산물 건조 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 충돌 파이프들은,
    상기 목재 부산물이 기류 이송 방향을 따라 후방에 설치되는 후열의 충돌 파이프들은 전방에 설치되는 전열의 충돌 파이프들의 사이 사이에 위치하도록 교차 배치되게 형성되는 목재 부산물 건조 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 가열 수단은 수관 보일러 또는 열매체 보일러로 이루어지고,
    상기 수관 보일러 또는 열매체 보일러로부터 가열된 온수 또는 열매체가 상기 충돌 파이프들 내부로 통과해 순환하도록 이루어지는 목재 부산물 건조 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 건조 파이프들의 외주면 상에는 바(bar), 핀(fin) 또는 나선 날개 형태의 충돌 돌기가 추가 구비되는 목재 부산물 건조 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 공급 호퍼는 상기 기류 이송 송풍기의 공기 유입구쪽 상기 이송 덕트에 연결되는 목재 부산물 건조 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 공급호퍼의 출구측과 상기 기류 이송 송풍기의 공기 유입구쪽 상기 이송 덕트 사이를 스크류 컨베이어로 연결하는 목재 부산물 건조 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 가열 수단은 라디에이터로 이루어지고,
    상기 라디에이터는 상기 기류 이송 송풍기의 공기 유입구에 설치되어 가열된 공기를 상기 기류 이송 송풍기 쪽으로 공급하는 목재 부산물 건조 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 공급 호퍼는 상기 기류 이송 송풍기의 공기 배출구쪽 상기 이송 덕트 상에 연결되는 목재 부산물 건조 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 공급 호퍼의 출구측과 상기 기류 이송 송풍기의 공기 배출구쪽 상기 이송 덕트 사이를 회전 밸브로 연결하는 목재 부산물 건조 장치.
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