KR100423706B1

KR100423706B1 - 목재 건조방법

Info

Publication number: KR100423706B1
Application number: KR10-2001-0061524A
Authority: KR
Inventors: 박재우
Original assignee: 박재우
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2004-03-18
Also published as: KR20010100117A

Abstract

본 발명은 수분함량이 상대적으로 많은 목재도 뒤틀림이나 변형이 발생되지 않도록 건조할 수 있도록 된 목재 건조방법에 관한 것으로서, 건조장(1) 내부에 적재된 목재(60)를 열풍에 의해 가열 건조시키는 건조방법에 있어서, 상기 건조장(1) 내부에 열풍을 순환 공급하여 적재된 목재(60)를 가열 건조시키는 건조단계(S2)와, 상기 건조장(1)에 열풍의 공급을 중단하여 목재(60)의 온도를 하강시키는 냉각단계(S3)와, 상기 건조장(1)에 증기를 공급하여 건조시 목재(60) 내부에서 발생된 스트레스를 완화해주는 증기투입단계(S4)를 포함하여 구성된 목재 건조방법이 제공된다.

Description

목재 건조방법{Wood drying method}

본 발명은 목재 건조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수분함량이 상대적으로 많은 목재도 뒤틀림이나 변형이 발생되지 않도록 건조할 수 있도록 된 목재 건조방법에 관한 것이다.

일반적으로 목재는 벌목시 수분함량이 매우 높아, 이를 이용하여 제품을 만들게 되면 시간이 경과됨에 따라 제품의 변형이 초래되기 때문에, 목재의 건조과정이 필요하게 된다.

이러한 목재의 건조방법으로는 다양한 방식이 이용되고 있으며, 그 중 히터에 의해 가열 건조하는 방식은 짧은 시간에 많은 양의 목재를 건조시킬 수 있어 중저가의 제품을 대량생산하는 경우 이러한 방식으로 건조된 목재를 주로 사용하고 있다.

그러나, 이러한 가열 건조방식은 단기간에 목재를 가열하여 건조시키기 때문에, 목재 내부의 수관 등이 급격히 변형되면서 목재 내부에 잔류응력이 발생되므로, 이를 이용하여 제품을 생산하게 되면, 시간의 경과에 따라 제품이 서서히 변형되는 문제점이 있다. 특히, 이러한 문제점은 목재에 수분함량이 많고 조직이 단단하지 못한 소나무류 등에서 심하게 발생되며, 따라서, 이러한 소나무류 등은 문틀이나 건축물 마감재, 가구류 등과 같이, 사용 중 변형되지 않아야 하는 제품에는이를 이용하지 못하는 것으로 알려져 있다.

한편, 전술한 문틀이나 건축물 마감재, 가구 등은 사용 중 변형되지 않아야 하므로, 통상 외국으로부터 수입된 고가의 특수 원목을 이용하여 생산되기 때문에, 제품의 코스트가 현저히 증가되는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 제품을 국내나 주변 국가에서 많이 자라고 있는 소나무류 등을 이용하여 생산할 수 있다면, 물류비용 등을 현저히 절감할 수 있어, 이러한 목재를 잔류응력이 발생되지 않도록 건조시킬 수 있는 방법이 절실히 필요하게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수분함량이 상대적으로 많은 목재도 뒤틀림이나 변형이 발생되지 않도록 건조할 수 있도록 된 목재 건조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 목재 건조장치의 정면도

도 2는 본 발명에 따른 목재 건조장치의 측면도

도 3은 본 발명에 따른 목재 건조방법의 블록구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 건조장 10 : 히터

15 : 열풍공급덕트 20 : 증기발생기

25 : 증기공급노즐 40 : 순환팬

본 발명에 따르면, 건조장(1) 내부에 적재된 목재(60)를 열풍에 의해 가열 건조시키는 건조방법에 있어서, 상기 건조장(1) 내부에 열풍을 순환 공급하여 적재된 목재(60)를 가열 건조시키는 건조단계(S2)와, 상기 건조장(1)에 열풍의 공급을 중단하여 목재(60)의 온도를 하강시키는 냉각단계(S3)와, 상기 건조장(1)에 증기를 공급하여 건조시 목재(60) 내부에서 발생된 스트레스를 완화해주는 증기투입단계(S4)를 포함하여 구성된 목재 건조방법이 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명의 목재 건조방법에 따른 목재 건조장치의 정면도와 측면도이다. 이를 참조하면, 상기 목재 건조장치는 건조장(1) 내부 일측에 순환팬(40)이 설치되고, 이 순환팬(40) 하측에는 히터(10)에 연결된 열풍공급덕트(15) 및 증기발생기(20)에 연결된 증기공급노즐(25)이 각각 구비되어, 건조장(1) 내부에 적재된 목재(60)를 열풍에 의해 가열 건조한 후 이 목재(60)에 가열된 증기를 공급하여 건조시 발생된 목재(60) 내부의 스트레스를 완화시킬 수 있도록 구성된다.

상기 건조장(1)은 그 내부 일측에 수직의 격벽(30)이 구비되어, 건조장(1) 내부공간을 건조공간부(31)와 순환공간부(33)로 구획하되, 이 격벽(30)은 그 하단이 건조장(1)의 바닥(1a)으로부터 소정간격 이격되어 이를 통해 건조공간부(31)와 순환공간부(33)가 서로 연통되도록 구성된다. 이때, 상기 순환공간부(33) 하측에는 열풍공급덕트(15) 및 증기공급노즐(25)이 각각 설치되어 건조장(1) 내부에 열풍 또는 증기를 공급할 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 격벽(30)에는 고속의 순환팬(40)이 설치되어 열풍공급덕트(15) 및 증기공급노즐(25)로부터 공급되는 열풍과 증기를 건조장(1) 내부로 고르게 순환되도록 한다.

상기 순환팬(40)은 격벽(30)에 설치되어 공급된 열풍과 증기를 건조장(1) 내부에 고르게 순환되도록 하는 팬으로서, 다수개의 날개(41)가 회전축(43) 둘레부에 설치되되, 이 날개(43)는 그 폭이 회전축(43)의 중심선과 이루는 각도가 조절될 수 있도록 구성된다. 즉, 도면에는 도시되지 않았지만, 회전축(43)의 둘레부에는 날개(41)의 일측단이 회동가능하게 결합되고, 이 날개(41)의 타측단은 핀 또는 볼트에 의해 회전축(43)에 결합되되, 이 핀 또는 볼트는 회전축(43) 둘레부에 소정간격으로 형성된 다수개의 각도결정홈 중 어느 하나의 각도결정홈에 결합되어 상기 날개(41)를 고정하게 된다.

상기 히터(10)는 건조장(1) 내부에 열풍을 공급하기 위한 것으로서, 필요에 따라 공급되는 열풍의 온도를 조절하여 공급할 수 있도록 도면에 도시되지 않은 버튼 또는 밸브로 된 온도조절부가 구비된다. 또한, 상기 건조장(1)의 내부에는 온도감지센서(53)가 구비되고, 이 온도감지센서(53)는 외부에 설치된 모니터(51)와 연결되어 건조장(1) 내부의 온도를 외부에서 용이하게 식별할 수 있도록 한다. 그 외에도, 경우에 따라서는 상기 온도감지센서(53)가 별도의 콘트롤박스(50)와 연결되고, 이 콘트롤박스(50)에는 시간별로 가열온도가 미리 프로그램된 제어부가 구비되어 이 제어부에 의해 상기 히터(10)의 온도를 자동 조절하도록 구성될 수도 있다.

상기 열풍공급덕트(15)는 히터(10)에 연결되어 이 히터(10)로부터 공급되는 고온의 열풍을 건조장(1) 내부로 공급하기 위한 것으로서, 대략 원통형 관체의 주벽에 다수개의 통공(16)이 형성되어 히터(10)로부터 공급되는 열풍이 이 통공(16)을 통해 건조장(1)의 순환공간부(33)를 거쳐 순환팬(40)에 의해 건조공간부(31)로 고르게 공급되도록 구성된다.

상기 증기발생기(20)는 탱크(21) 내부의 물을 버너(23)에 의해 가열하여 고온으로 가열된 증기를 건조장(1) 내부의 증기공급노즐(25)로 공급하기 위한 것이다. 상기 증기공급노즐(25)은 건조장(1)의 순환공간부(33) 하측에 수평 설치된 것으로서, 증기발생기(20)로부터 공급되는 증기를 건조장(1)의 순환공간부(33)를 거쳐 순환팬(40)에 의해 건조공간부(31)로 고르게 확산 공급되도록 구성된다. 이때, 증기공급노즐(25)을 통해 공급되는 증기는 포화증기를 이용하는 것이 바람직하다.

이상의 구성에 의한 건조장치를 이용하여 목재를 건조시키는 방법은 도 3에 도시된 바와 같다.

도 3은 본 발명에 따른 목재 건조방법의 블록구성도이다. 이를 참조하면, 상기 목재 건조방법은 건조장(1) 내부에 건조하고자 하는 목재(60)를 적재하는 목재투입단계(S1)와, 이 건조장(1) 내부에 열풍을 순환 공급하여 적재된 목재(60)를 가열 건조시키는 건조단계(S2)와, 상기 건조장(1)에 열풍의 공급을 중단하여 목재(60)의 온도를 떨어트리는 냉각단계(S3)와, 상기 건조장(1)에 증기를 공급하여 건조시 목재(60) 내부에서 발생된 스트레스를 완화해주는 증기투입단계(S4)와, 건조된 목재(60)를 반출하는 목재반출단계(S5)로 행해진다.

상기 건조단계(S2)는 히터(10)에 의해 가열된 열풍을 열풍공급덕트(15)를 통해 건조장(1) 내부의 순환공간부(33)로 공급하면서 이 순환공간부(33) 상측의 순환팬(40)을 작동시켜 공급된 열풍을 건조장(1) 내부에 고르게 공급되도록 하는 단계이다. 이와 같은 건조단계(S2)는 대략 4~6일 정도 지속되며, 최초에는 대략 70℃의 열풍이 공급되기 시작하고, 매일 10℃정도 온도를 높여 열풍 건조시키며, 마지막 단계에서는 대략 110℃의 열풍으로 목재(60)를 가열 건조하게 된다. 이와 같이, 목재(60)를 가열 건조하게 되면, 소나무류와 같이 다른 수종에 비해 상대적으로 수분함량이 많은 목재(60)의 경우에도 4~6％의 수분함량으로 건조된다. 이와 같이, 열풍으로 목재(60)를 건조하게 되면, 목재(60) 내부의 수관이 열풍에 의해 변형되면서 이 수관에 충전된 수분이 외부로 배출되어 건조된다.

상기 냉각단계(S3)는 밀폐된 건조장(1) 내부에 열풍의 공급을 중단하여 열풍에 의해 가열 건조된 목재(60)를 90℃~100℃로 냉각시키는 단계로서, 가열 건조된 목재(60)를 급격하게 냉각시키지 않는 것은 냉각시 목재(60)의 내부조직이 급격히 열변형되면서 틀어지거나 변형되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 증기투입단계(S4)는 90℃~100℃로 냉각된 건조장(1) 내부에 대략 110℃로 가열된 증기를 공급하여 가열 건조시 목재(60) 내부의 조직이 수축 또는 변형되면서 발생되는 스트레스를 완화시켜주는 단계이다. 즉, 가열 건조단계(S2)에서 목재(60) 내부의 수관 등이 열풍에 의해 과도하게 수축 또는 변형되어 갈라지거나 뒤틀리려고 하는 것을 증기를 공급하여 완화시켜주는 역할을 하는 것이다. 이때, 목재(60) 내부의 수관은 가열 건조단계(S2)에서 이미 수축된 상태이므로, 이에 증기를 공급하더라도 살아있는 나무와 같이 다시 팽창되지 않으며, 따라서 건조된 목재(60)의 수분함량이 크게 증가되지 않는다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 수분함량이 상대적으로 많은 목재도 뒤틀림이나 변형이 발생되지 않도록 건조할 수 있다.

Claims

건조장(1) 내부에 적재된 목재(60)를 열풍에 의해 가열 건조시키는 건조방법에 있어서, 상기 건조장(1) 내부에 열풍을 순환 공급하여 적재된 목재(60)를 가열 건조시키는 건조단계(S2)와, 상기 건조장(1)에 열풍의 공급을 중단하여 목재(60)의 온도를 하강시키는 냉각단계(S3)와, 상기 건조장(1)에 증기를 공급하여 건조시 목재(60) 내부에서 발생된 스트레스를 완화해주는 증기투입단계(S4)를 포함하여 구성된 목재 건조방법.
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