KR101471974B1

KR101471974B1 - 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치

Info

Publication number: KR101471974B1
Application number: KR1020140085318A
Authority: KR
Inventors: 황미란
Original assignee: 그린목재산업(주)
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2014-12-11

Abstract

본 발명은 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치는 고온, 고압 또는 진공 압력에 견디도록 일측이 개구된 원통형으로 이루어지고, 내부에 일정한 폭과 길이로 가공된 다수의 피처리 목재가 적재되는 운반대차를 수용하기 위한 공간부가 형성되어 있으며, 상기 공간부 바닥에는 상기 운반대차가 출입하기 위한 한 쌍의 레일이 설치되어 있고, 상기 공간부에 난연성분이 함유된 난연성 수용액을 채워 넣을 수 있는 밀폐구조를 갖도록 개구부에는 회전식잠금장치를 가진 원형밀폐도어가 구비되어 이루어진 복합건조식 가열탱크; 상기 가열탱크의 내부에서 상기 피처리 목재가 수용되는 간격을 유지하여 수평으로 위치되며, 외부의 스팀공급장치로부터 공급되는 고온 다습한 스팀 또는 고온 저습한 스팀을 순차적으로 공급하여 피처리 목재의 불림 또는 고온건조 작업을 선택적으로 수행하는 분사공을 가진 복수의 스팀분사관; 상기 스팀분사관 사이 공간에 위치되며 횡 방향으로 상기 피처리 목재가 유동 가능하게 개별적으로 수용되는 부유공간부를 가진 복수의 파지부가 배열 형성된 지지부재; 상기 가열탱크의 내부 압력을 높이기 위해 고압용배관으로 연결되어 있으며, 관로 중간에는 안전밸브 및 개폐밸브가 구비되어 있는 압축기를 가진 가압장치; 및 상기 가열탱크 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공펌프를 구비한 감압장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 가열탱크 내부에 다량 적층되는 다수의 피처리 목재를 고온 및 고압의 가열 방식에 의해 실리카가 함유된 난연성 수용액을 목재 중심부까지 효과적으로 함침시킬 수 있으므로 난연바닥재의 난연성이 향상되고, 난연 처리 작업 시간을 단축함으로써 난연바닥재 제조 단가를 줄여 저렴한 난연바닥재를 제공하는 경제적인 효과를 제공하게 되며, 고온, 고압의 신속한 난연 처리 과정을 통하여 실리카 성분을 함침시킬 수 있으므로 목재의 치수 안정화를 유지하고, 오히려 기계적 강도가 향상된 난연바닥재를 제조할 수 있게 된다. 또한, 가압 및 감압 조건에서 고온, 중온, 저온 및 상온의 다단계 혼합 건조방식을 통하여 실리카 성분이 함침된 피처리 목재를 건조함으로써 목재의 형태 안정성을 유지하면서도 화재시 유독성 가스의 배출을 감소시키는 등 난연 성능이 향상된 난연바닥재를 연속적인 대량 생산이 가능하게 한다.

Description

복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치 {Drying and heating method using a composite construction retardant floor panel manufacturing apparatus}

본 발명은 건축용 난연바닥재 제조장치에 관한 것으로서, 가열탱크 내를 출입하는 운반대차 상에 적재되는 다수의 피처리 목재를 고온, 고압의 조건에서 조직을 이완시켜목재 내부에 난연성분이 함유된 난연성 수용액을 목재 중심부까지 함침시켜 난연성의 향상과 작업 시간의 단축을 도모하고, 고온, 중온, 저온 건조 과정을 통하여 목재의 무늬가 선명하고 우수한 기계적 강도와 변형이 없고 경제성이 우수한 난연바닥재를 제조하도록 이루어진 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치에 관한 것이다.

최근에 국내를 비롯한 전세계 건축물들은 시장과 소비자들의 다양한 요구를 충족시키기 위해 점점 더 고급화되는 추세에 있으며, 이러한 현대건축물의 고급화 추세에 따라 목재 또는 합성목재의 사용이 증가되고 있다.

그러나, 목재는 화재 발생시 건물 내의 인명보호, 소방활동의 보증, 화재 확산 방지, 건축물의 붕괴 방지 및 재사용 확보성 유지 등의 특성을 저해시키는 재료이므로, 이러한 문제점을 해소하기 위해 건축용 목재의 난연성을 증가시키는 기술이 끊임없이 요구되고 있다.

이에따라 종래에는 주로 내화 피복재료로 암면계 및 퍼라이트계 등의 스프레이제, 세라믹 섬유 등이 적용되었으나, 상기의 재료들은 분진을 발생시켜 작업환경을 오염시키고 작업자에게 악영향을 미칠 뿐만 아니라, 목재의 미관을 불량하게 하여 사용이 자제되고 있다.

또한, 상기의 문제점을 해소하기 위해, 내화도료를 이용하여 목재를 피복하는 방법이 개발되었으며, 내화도료는 평상시에는 일반도료와 마찬가지로 방청효과, 미장효과 등을 발휘하다가 화재시에 고열 및 화염에 의해 온도가 상승하게 되면 도막이 급격히 발포팽창하여 두께가 50 내지 100배 정도로 두꺼워지게 된다.

이처럼 발포팽창된 단열층은 고열이 목재에 전달되는 것을 차단 또는 지연시킴으로써, 급격한 온도상승에 따른 목재의 발화를 방지할 수 있으나, 현재 상용화되고 있는 내화도료 또는 열기능성 도료는 그 내구성이나 내화성능이 현격히 낮고, 가열시 발포팽창하면 목재로부터 쉽게 이탈되는 문제점이 있다.

종래에는 목재에 난연 처리를 위한 선행기술 1로서 대한민국 특허등록 제 10-0801613호 " 난연성 원목 마루바닥재 제조방법과 그 원목 마루바닥재가 개시되어 있다.

그리고, 선행기술 2로서, 대한민국 특허등록 제10-0806640호 "난연성 원목브라인더 제조방법"이 개시되어 있다.

선행기술 1 및 2는 원목 또는 목재 표면에 난연 물질을 도포하는 방식이 아니라 내부 깊숙이 함침시키는 방법을 제공하고 있다.

하지만 이러한 선행기술 1 또는 2에 의한 제조 방법을 구현하기 위한 제조장치의 방법은 제공하고 있지만 이를 제조하기 위한 장치는 함께 제공되지 않고 있기 때문에 선행기술 1,2에 의한 난연바닥재를 제조할 수 없는 상황이다.

또한, 종래의 난연바닥재는 원목 자체의 고유의 무늬와 색상을 유지하는 정도 이외에 부가적으로 기계적인 강도를 유지하면서도 건축 실내,외의 분위기에 대응하는 다양한 컬러와 질감을 표현하기 위한 코팅처리가 불가한 기술적 한계가 있는 문제가 있었다.

따라서, 하나의 제조장치에서 난연바닥재를 대량으로 제조할 수 있으면서도 난연바닥재의 표면에 다양한 색상과 질감을 가지며, 원적외선이나 음이온 등의 인체에 유용한 성분이 방출될 수 있는 난연바닥재를 제조할 수 있는 건축용 난연바닥재 제조장치와 그에 따른 새로운 형태의 제조방법이 절실히 요구되고 있는 상황이다.

본 발명은 고온, 고압 및 진공 압력에 견딜 수 있는 가열탱크 내부에 피처리 목재를 다량 적층하여 고온 및 고압의 가열 방식에 의해 조직을 효과적으로 이완 시킨 후 실리카 등의 난연성분이 함유된 난연성 수용액을 목재 중심부까지 효과적으로 함침시켜 난연성의 향상과 작업 시간의 단축을 도모하면서도 목재의 치수 안정화와 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 실리카가 함유된 건축용 난연바닥재 제조장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 실리카 등의 난연성분이 함침된 피처리 목재를 가압 및 감압 조건에서 고온, 중온, 저온 및 상온의 다단계 혼합 건조방식을 통하여 목재의 형태 안정성을 유지하면서도 화재시 유독성 가스의 배출을 감소시키는 등 난연 성능이 향상된 물론, 연속적이고 대량으로 난연바닥재의 제조가 가능하도록 된 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 난연 처리된 목재 표면에는 건축 실,내외 환경에 대응되는 다양한 색상과 질감의 불연성 코팅층을 형성시켜 불연성과, 내화학성, 내열성 및 기계적 표면 강도와 광택 등의 표면 조도를 가지는 난연바닥재를 제조할 수 있는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치를 제공하는데 있다.

본 발명 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치는 고온, 고압 또는 진공 압력에 견디도록 일측이 개구된 원통형으로 이루어지고, 내부에 일정한 폭과 길이로 가공된 다수의 피처리 목재가 적재되는 운반대차를 수용하기 위한 공간부가 형성되어 있으며, 상기 공간부 바닥에는 상기 운반대차가 출입하기 위한 한 쌍의 레일이 설치되어 있고, 상기 공간부에 난연성분이 함유된 난연성 수용액을 채워 넣을 수 있는 밀폐구조를 갖도록 개구부에는 회전식잠금장치를 가진 원형밀폐도어가 구비되어 이루어진 복합건조식 가열탱크; 상기 가열탱크의 내부에서 상기 피처리 목재가 수용되는 간격을 유지하여 수평으로 위치되며, 외부의 스팀공급장치로부터 공급되는 고온 다습한 스팀 또는 고온 저습한 스팀을 순차적으로 공급하여 피처리 목재의 불림 또는 고온건조 작업을 선택적으로 수행하는 분사공을 가진 복수의 스팀분사관; 상기 스팀분사관 사이 공간에 위치되며 횡 방향으로 상기 피처리 목재가 유동 가능하게 개별적으로 수용되는 부유공간부를 가진 복수의 파지부가 배열 형성된 지지부재; 상기 가열탱크의 내부 압력을 높이기 위해 고압용배관으로 연결되어 있으며, 관로 중간에는 안전밸브 및 개폐밸브가 구비되어 있는 압축기를 가진 가압장치; 및 상기 가열탱크 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공펌프를 구비한 감압장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 복합건조식 가열탱크 일측에 설치되는 수용액 혼합탱크 내부에 상기 피처리목재에 난연 성분을 함침시키기 위해 정제수 100 중량부에 실리카 분말 15 내지 25 중량부를 혼합하여 실리카수용액을 제조하는 수용액 혼합탱크; 및 상기 수용액 혼합탱크에 저장된 실리카수용액을 180℃~400℃ 사이의 온도로 가열하여 상기 복합건조식 가열탱크로 공급하기 위한 난연성 수용액가열수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 난연성 수용액가열수단은 수용액 혼합탱크 내벽 내부에 인입되거나 외면에 밀착되어 설치되는 히터부재로 이루어질 수 있다.

상기 난연성 수용액가열수단은 상기 수용액 혼합탱크와 상기 복합건조식 가열탱크 사이의 공급배관 중간에 설치되는 나선형 순간가열히터부재로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 가열탱크 내부를 저온의 진공 상태로 유지하기 위해 응축기, 진공펌프 및 진공탱크가 냉매순환회로를 구성하는 진공냉각장치를 포함하고, 상기 응축기는 상기 진공펌프 및 진공탱크와 연결되어 내부가 진공를 유지하도록 이루어진 냉각탱크 내부에 설치되어 있으며, 상기 냉각탱크 하단부에는 상기 복합건조식 가열탱크 내부의 수분을 회수하는 회수탱크가 설치되어 있고, 상기 복합건조식 가열탱크와 냉각탱크는 수증기배출관으로 서로 연결되어 그 관로 중간에 개폐밸브가 구비되어 있는 감압냉각장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 복합건조식 가열탱크 내부 일측에는 열풍 또는 복사열을 방출하는 고온발열부재가 더 구비되어 이 고온발열부재에서 방출되는 열풍 또는 복사열에 의해 복합건조식 가열탱크 내부공기를 가열시켜 100℃~200℃ 온도로 생성되는 대류순환식 가온 기류에 의해 피처리 목재의 수분을 중온 상태로 건조시키는 간접가열수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고온발열부재는 상기 스팀공급장치의 공급관과 연결되는 스팀순환배관으로 이루어져 고온의 스팀이 순환하면서 방출되는 복사열에 의해 상기 피처리 목재를 중온 건조시키도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 회전식잠금장치는 상기 가열탱크 입구의 플랜지와 원형밀폐도어 가장자리에 형성된 요철형플랜지를 감싸도록 "ㄷ"형 단면으로 이루어지되, 전방 내주면에 상기 요철형플랜지부의 요부 및 돌부와 맞물림되는 잠금요철부를 가진 회전식잠금링과, 상기 회전식잠금링을 원주방향으로 회전시키기 위한 공압 또는 유압식의 잠금실린더와, 상기 플랜지와 상기 원형밀폐도어의 접촉면 사이의 기밀을 유지하도록 설치되어 내부에 고압의 에어가 공급되어 확장가능한 튜브형 실링부재를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 스팀분사관은 상기 가열탱크의 내벽에 설치되어 상기 스팀공급장치의 공급관 연결되어 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 스팀분사관은 분사공이 피처리목재를 향하도록 상기 지지부재 사이에 설치되고, 상기 가열탱크 내벽을 관통하는 상기 가열탱크 벽면에 관통되게 설치되는 상기 스팀공급장치의 스팀공급관과 연결호스에 의해 착탈 가능하게 접속되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은 제 1 항 내지 제 11 항의 제조장치에 의해 제조된 난연성분이 함침 처리되어 난연성이 부여된 상기 난연바닥재를 포함하며; 상기 난연바닥재 표면에 불연성과 원적외선 방출 또는 음이온 방출 또는 습도 조절의 기능을 발휘하기 위한 세라믹, 옥, 황토, 숯, 토르말린 분말 중에서 선택된 어느 하나의 분말이 혼합된 코팅액을 분사하여 불연성코팅층을 성형하기 위한 분사장치와, 상기 불연성코팅층을 160℃~200℃에서 20~30 분간 건조 처리하여 경화시키도록 열풍 또는 복사열 또는 자연건조 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식 또는 혼합된 방식으로 건조시키는 건조장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 불연성코팅층은 규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 알코올, 내열안료의 적량 혼합액으로 된 1차 색상세라믹액을 1차 코팅 처리한 후 160℃~200℃에서 20-30분간 건조 처리하여 경화시킨 세라믹코팅층으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 세라믹코팅층의 색상이 외부로 노출되도록 하고, 세라믹코팅층을 보호하도록 내열성, 내부식성, 내화학성을 갖는 투명코팅보호층을 더 포함하되, 상기 투명코팅보호층은 1차 색상세라믹액을 1차 코팅 처리한 다음 반건조 공정을 거친 후 규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 알코올의 적량 혼합액으로 된 2차 투명세라믹액을 상기 1차 색상세라믹액 코팅면 위에 2차 코팅처리 하고, 160℃~200℃로 20~30분간 소성처리 하여 형성하여 상기 불연성코팅층의 전체 두께가 최소 25㎛ 내지 최대 50㎛ 미만의 두께를 유지하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 지지부재는 상기 운반대차 상에 설치되는 복수의 수직지지대에 조립되어 상기 피처리 목재를 적재한 후 운반대차와 함께 이동하여 상기 스팀분사관 사이의 공간으로 진입하도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 가열탱크의 공간부 하측에는 실리카수용액이 공급된 이후 실리카 성분이 이완된 나무 조직 내부로 깊숙히 침투할 수 있도록 초음파 진동방식 또는 에어 방식으로 작동되어 마이크로 단위의 버블기포를 발생시키는 폭기부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조방법은, 일정한 폭과 길이로 가공된 피처리 목재를 운반대차 상에 구비된 캐리어의 지지부재에 형성된 파지부에 적재하고, 고온, 고압 또는 진공 압력에 견디도록 이루어진 복합건조식 가열탱크 공간부에 피처리 목재가 적재된 운반대차를 수용시키는 단계(S10); 상기 피처리목재에 난연 성분을 함침시키기 위해 정제수 100 중량부에 실리카 분말 15 내지 25 중량부를 혼합하여 실리카수용액을 제조하는 단계(S20); 상기 복합건조식 가열탱크의 공간부에 고온 다습한 스팀을 공급하여 상기 피처리목재의 조직을 이완시키는 피처리목재 불림단계(S30); 상기 복합건조식 가열탱크의 공간부에 진공압을 가하여 피처리 목재 내의 수분 및 공기를 제거하는 단계(S40); 상기 복합건조식 가열탱크의 공간부에 실리카수용액을 상기 피처리 목재가 잠기도록 공급하여 실리카수용액의 180℃~400℃ 내에서 온도를 유지하면서 6~9시간 동안 침지시키는 단계(S50); 상기 가열탱크 하부에 설치된 폭기부재에 의하여 기포가 발생하면서 가열탱크 내부에서 순환 기류를 형성하게 하여 실리카 성분이 가열 탱크 하측으로 침전되는 것을 방지하면서 순환되도록 하는 단계(S501); 상기 수용액 침지 단계(S50)에서 상기 공간부 내에 에어를 가압하여 상기 실리카수용액을 피처리 목재 내부로 강제 주입하는 단계(S60); 상기 복합건조식 가열탱크의 공간부에 실리카수용액을 배출하는 단계(S70); 상기 복합건조식 가열탱크의 공간부 내부의 실리카 성분이 침지된 상기 피처리 목재를 400℃~460℃의 스팀을 공급하여 고온 상태를 유지하여 건조시키는 고온건조단계(S80); 상기 복합건조식 가열탱크 내부 일측에 설치된 간접가열수단으로부터 발생된 열풍 또는 복사열에 의해 중온 상태를 유지하여 건조시키는 중온건조단계(S801); 상기 복합건조식 가열탱크 내부를 감압냉각장치에 의해 진공상태로 감압하여 저온 상태를 유지하여 냉각 건조시키는 저온건조단계(S802); 및 상기 복합건조식 가열탱크 내부로부터 상기 운반대차를 꺼내어 실리카 난연 처리된 피처리목재를 상온 상태에서 건조시키는 상온건조단계(S803)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 가열탱크 내부에 다량 적층되는 다수의 피처리 목재를 고온 및 고압의 가열 방식에 의해 실리카가 함유된 난연성 수용액을 목재 중심부까지 효과적으로 함침시킬 수 있으므로 난연바닥재의 난연성이 향상되고, 난연 처리 작업 시간을 단축함으로써 난연바닥재 제조 단가를 줄여 저렴한 난연바닥재를 제공하는 경제적인 효과를 제공한다.

또한, 고온, 고압의 신속한 난연 처리 과정을 통하여 실리카 성분을 함침시킬 수 있으므로 목재의 치수 안정화를 유지하고, 오히려 기계적 강도가 향상된 난연바닥재를 제조할 수 있게 된다.

또한, 가압 및 감압 조건에서 고온, 중온, 저온 및 상온의 다단계 혼합 건조방식을 통하여 실리카 성분이 함침된 피처리 목재를 건조함으로써 목재의 형태 안정성을 유지하면서도 화재시 유독성 가스의 배출을 감소시키는 등 난연 성능이 향상된 난연바닥재를 연속적인 대량 생산이 가능하게 한다.

또한, 난연 처리된 목재 표면에 불연성과, 내화학성, 내열성 및 기계적 표면 강도와 광택 등의 표면 조도를 가지도록 황토, 토르말린, 옥분말 또는 세라믹코팅 등을 난연 처리 이후에 선택적으로 가공할 수 있으므로 건축 실,내외 환경에 대응되는 다양한 색상과 질감을 연출할 수 있고, 컬러 구현도 가능한 난연바닥재를 제공할 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치의 전체 구성을 나타낸 개략도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 가열탱크의 구성을 보이는 정면도와 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 가열탱크의 다른 실시 형태를 나타낸 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 가열탱크와 운반대차의 구성을 보이는 도어가 개방된 상태의 측면도,
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 지지부재와 스팀공급관의 실시예 구성을 나타낸 사시도들,
도 6은 본 발명에 따른 회전식 잠금장치가의 구성을 나타낸 작동도,
도 7은 본 발명에 따른 난연바닥재 및 불연성코팅층 구성을 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

또한, 본 발명의 실시예로 도시한 도면에서 동일 명칭의 부분에 대해서는 동일 부호를 적용하였다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치의 전체 구성을 나타낸 개략도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 가열탱크의 구성을 보이는 정면도와 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가열탱크의 다른 실시 형태를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 가열탱크와 운반대차의 구성을 보이는 도어가 개방된 상태의 측면도이며, 도 5a는 본 발명에 따른 지지부재가 구비된 운반대차의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 지지부재와 스팀공급관이 구비된 운반대차의 구성을나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 회전식 잠금장치의 구성을 나타낸 작동도이고, 도 7은 본 발명에 따른 난연바닥재 및 불연성코팅층 구성을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치는, 기본 구성으로서 복합건조식 가열탱크(10)와 스팀분사관(92), 운반대차(C), 지지부재(90), 가압장치(20) 및 감압장치(100)로 이루어진다.

먼저, 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면 상기 복합건조식 가열탱크(이하 '가열탱크'라함;10)는 고온, 고압 또는 진공 압력에 견디도록 일측이 개구된 원통형으로 이루어져 내부에 일정한 폭과 길이로 가공된 다수의 피처리 목재(T)가 적재되는 운반대차(C)를 수용하기 위한 공간부(11)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 공간부(11) 바닥에는 상기 운반대차(C)가 출입하기 위한 한 쌍의 출입레일(12)이 간격을 두고 설치되어 있다.

이러한 가열탱크(10)의 공간부(11)에는 다수의 피처리 목재(T)가 운반대차(C)에 적재된 상태에서 공간부(11) 내로 진입한 이후 난연성분이 함유된 난연성 수용액이 채워지게 된다.

상기 난연성분은 실리카로 이루어질 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술되어진다.

이에 따라 가열탱크(10) 개구부에는 회전식잠금장치(70)를 가진 원형밀폐도어(15)가 구비되어 이루어진다.

예컨대, 가열탱크(10) 본체는 바람직하기로 철판 또는 스테인레스 재질의 금속 판재를 일측이 폐쇄된 원통형으로 밴딩 성형되어 이루어지고, 가열탱크(10) 단면 내부에는 단열재가 충진되거나, 또는 워터자켓의 단열 구조를 이루도록 하여 적정 온도를 유지하도록 구성되며, 고압 또는 진공 압력에 견딜 수 있도록 이음 부분은 용접 가공되어 밀폐형 구조를 이루게 된다.

또한, 가열탱크(10) 전방에는 상기한 원형밀폐도어(15)가 구비되는데, 원형밀폐도어(15)는 가열탱크(10)와 마찬가지로 철판 또는 스테인레스 재질의 금속판재를 밴딩 및 절곡하여 그 내부에 단열재를 충진하거나 또는 워터자켓 구조를 이루도록 하며, 필요에 따라 전면 일측에 투시창(미도시)가 실링 구조로 구성되어 있다.

이러한 원형밀폐도어(15)는 일단이 힌지로 연결되고, 내부가 고압 또는 진공 압력이 작용할 때 원형밀폐도어(15)와 본체는 실링 구조로 밀착되도록 이루어지는 것이며, 타단에는 회전식잠금장치(70)가 구비되어 구성된 것이다.

이러한 상기 회전식잠금장치(70)는 다양한 형태로 구성될 수 있지만 본 발명에서는 회전식잠금링(71)과 잠금실린더(73) 및 튜브형 실링부재(74)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 가열탱크(10) 입구의 플랜지(13)와 원형밀폐도어(15) 가장자리에 형성된 요철형플랜지(16)를 감싸도록 "ㄷ"형 단면으로 이루어지되, 전방 내주면에 상기 요철형플랜지(16)부의 요부(16a) 및 돌부와 맞물림되는 요부(16a)와 돌부를 가진 잠금요철부(72)를 가지도록 구성된다.

그리고, 상기 잠금실린더(73)는 상기 회전식잠금링(71)을 원주방향으로 회전시키기 위한 공압 또는 유압 방식으로 작동되는 구성으로서 실린더부(73a)가 가열탱크(10) 외면에 고정 설치되고, 피스톤로드부(73b)가 회전식잠금링(71)의 외면에 고정설치된다.

이에 따라 잠금실린더(73)가 공압 또는 유압에 의해 작동하면 피스톤로드부(73b)가 돌출되면서 회전식잠금링(71)을 잠금방향으로 회전시키게 되면 요철형플랜지(16)의 요부(16a) 및 돌부(16b)와 잠금요철부(72)의 잠금요부(72a)와 잠금돌부(72b)가 서로 어긋나면서 맞물리는 상태가 되므로 원형밀폐도어(15)는 잠금상태가 유지되는 것이다.

이와 반대로 피스톤로드부(73b)가 복귀되면 회전식잠금링(71)이 풀림방향으로 회전되어 요철형플랜지(16)의 요부(16a) 및 돌부(16b)와 잠금요철부(72)의 잠금요부(72a)와 잠금돌부(72b)가 서로 어긋난 상태가 되으로 원형밀폐도어(15)를 개방 또는 폐쇄할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 플랜지(13)와 상기 원형밀폐도어(15)의 접촉면 사이에는 가열탱크(10)의 내부의 고온 고압 또는 진공 상태의 기밀을 유지하도록 튜브형 실링부재(74)가 조립되어 있다.

상기 튜브형 실링부재(74)는 가열탱크(10)의 플랜지(13) 또는 이 플랜지(13)와 대응되는 원형밀폐도어(15)의 접촉면에 실링홈(17)을 형성하여 튜브형 실링부재(74)가 인입되게 설치되도록 구성된 것이다.

다음으로 튜브형 실링부재(74)는 가열탱크(10) 외부에 설치되는 별도의 에어펌프(미도시) 또는 상기 가압장치(20)와 연결되게 하여 튜브형 실링부재(74) 내부로 에어를 공급하여 튜브형 실링부재(74)를 팽창시킴으로써 가열탱크(10) 내부 공간부(11)의 고온 고압 및 진공 상태가 유지되도록 구성된 것이다.

이러한 구성에 의하면 본 발명의 가열탱크(10)는 본체 내부에 피처리 목재(T)를 운반대차(C)에 다량 적층한 상태에서 고온 고압의 가압 조건에서 가열되면서 실리카수용액에 의해 난연 처리된 후 다시 감압 조건에서 여러 단계의 건조 과정을 거친 다음 피처리목재 표면과 내부에 잔류한 열과 수분을 신속히 회수하여 저온 냉각 건조할 수 있도록 고압 또는 진공 압력에 견딜 수 있도록 구성된 것이다.

또한, 상기 스팀분사관(92)은 복수 개로 이루어지는데, 상기 가열탱크(10)의 내부에서 상기 피처리 목재(T)가 수용될 수 있는 상,하 간격을 유지하도록 수평으로 배열된다.

그리고, 스팀분사관(92)의 외면에는 분사노들이 간격을 두고 형성되어 피처리 목재(T)의 표면에 직,간접적으로 분사시켜 목재의 조직을 이완시키는 불림 과정이 이루어지도록 하여 실리카수용액의 침투가 용이하도록 구성된다.

또한, 상기 스팀분사관(92)은 외부의 스팀공급장치(45)로부터 공급되는 고온 다습한 스팀 또는 고온 저습한 스팀을 순차적으로 공급하도록 스팀공급장치(45)와 배관 및 제어밸브로 연결되며, 이러한 스팀분사관(92)은 불림 작업 이후에 실리카 난연 처리 작업 이후에 고온건조 작업 시 선택적으로 작동하도록 구성된다.

이러한 스팀분사관(92)은 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가열탱크(10)의 내벽에 설치되어 상기 스팀공급장치(45)의 공급관 연결되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 스팀분사관(92)은 도 5b에 도시된 바와 같이 분사공(93)이 피처리 목재(T)를 향하도록 상기 지지부재(90) 사이에 설치되고, 상기 가열탱크(10) 내벽을 관통하는 상기 가열탱크(10) 벽을 관통하여 내벽에 구비되는 상기 스팀공급장치(45)의 스팀공급관과 스팀연결호스(96)에 의해 착탈 가능하게 접속되도록 구성될 수 있다.

이와 같은 스팀분사관(92)의 구성에 의하면 스팀공급장치(45)로부터 고온 다습한 상태의 스팀을 제공하여 피처리 목재(T) 표면에 근접하여 직접적인 분사가 가능하므로 보다 신속한 피처리 목재(T) 표면과 내부가 이완되어 불림 작용이 신속하게 이루어지게 되며, 이와 동시에 가열탱크(10)의 내부를 빠른 시간내에 효율적으로 고온의 상태가 되도록 할 수 있는 것이다.

또한, 상기한 지지부재(90)는 상기 스팀분사관(92) 사이의 공간에 위치되어 피처리 목재(T)를 적층하기 위한 구성이다.

즉, 지지부재(90)는 금속와이어 또는 1-3mm 두께의 금속판으로 이루어지며, 상부에 상기 피처리 목재(T)가 유동 가능하게 개별적으로 수용되는 부유공간부(95)를 가진 복수의 파지부(91)가 횡방향으로 배열 형성된 구성이다.

예컨대 상기 부유공간부(95)는 "U" 형상의 요홈 형태로 이루어져 피처리목재를 파지부(91)에 선 접촉 또는 점 접촉 방식으로 적재되도록 구성된다.

이를 위해 파지부 내주면에는 파형 또는 요철 형태의 접촉돌기(미도시)가 형성될 수 있어 피처리 목재(T)와 접촉을 최소화되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 지지부재(90)의 파지부(91)에 적재되는 피처리 목재(T)는 통상적으로 길이가 수미터 이상의 장변의 길이를 가지므로 이러한 지지부재(90)는 피처리 목재(T)의 양단부와 중간에 간격을 유지하여 위치됨으로써 피처리목재가 지지부재(90)에 얹혀져 지지될 때 그 중간부가 휘어지거나 난연 처리되는 고온 고압의 제조 과정에서 변형되는 것을 최소화하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 지지부재(90)는 상기 운반대차(C) 상에 설치되는 복수의 수직지지대(18)에 수직으로 일자형태로 배열되게 조립되어 상기 피처리 목재(T)를 적재한 후 운반대차(C)와 함께 이동하여 상기 스팀분사관(92) 사이의 공간으로 진입하도록 이루어질 수 있다.

여기서 수직지지대(18)는 운반대차(C)의 중앙에 수직으로 설치되면서 길이방향으로 피처리 목재(T)의 양단부와 중간부위를 지지하도록 간격을 두고 설치된다.

그리고, 지지부재(90)는 상기 수직지지대(18)의 양측으로 양팔을 벌리는 형태로 수평으로 설치되고, 상,하 방향으로 배열되게 설치된다.

따라서, 지지부재(90)의 파지부(91)는 상측이 개방된 형태가 되므로 작업자는 지지부재(90)의 내측에 위치된 파지부(91) 쪽부터 피처리 목재(T)를 얹혀서 적재하게 된다.

지지부재(90) 사이 즉 지지부재(90)의 상측에는 피처리목재를 파지부(91)에 적층하기 공간이 확보된 상태에서 도 5b와 같이 상기 스팀분사관(92)이 나란하게 설치되어 있다.

따라서, 작업자가 파지부(91)에 피처리 목재(T)를 적층하게 되면 피처리 목재(T)는 파지부(91) 내에서 유동 가능한 상태가 된다.

여기서, 실리카수용액이 가열탱크(10) 내에 가득 채워지게 되면 피처리목재는 부유 작용에 의해 위로 상승하게 되는데, 이때 파지부(91) 상측에 위치된 스팀분사관(92)에 의해 더 이상 부유하지 못하고 파지부(91)의 부유공간부(95) 내에서 인접한 피처리 목재(T)와 간섭됨이 없는 상태로 떠 있는 상태가 된다.

이에 따라 실리카수용액은 파지부(91)에 개별적으로 적재되어 있는 피처리 목재(T)의 표면과 충분히 접촉하는 상태가 되기 때문에 실리카 성분은 조직이 이완된 상태의 피처리 목재(T) 내부 깊숙히 신속하게 침투될 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 난연 처리를 위해 피처리 목재(T)를 개별적으로 수납하여 실리카수용액에 의해 파지부(91) 공간 내에서 서로 간섭됨이 없이 부유된 상태로 떠있는 조건을 형성함으로써 실리카수용액이 피처리 목재(T) 전체에 골고루 접촉되어 균일한 침투가 가능하게 구성된 것이다.

상기 지지부재(90)의 구성은 수직지지대(18)의 양측에 상,하로 배열된 구성으로 설명하였지만 본 발명은 상기한 지지부재(90)의 실시예 구성에 한정되지 않으며, 피처리 목재(T)를 개별적으로 수용되도록 하여 실리카수용액이 피처리 목재(T) 전체에 골고루 침투되게 할 수 있는 파지부(91)를 갖는 구성이라면 다양한 형태로 변형시킬 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 가열탱크(10)의 공간부(11) 하측에는 실리카수용액이 공급된 이후 실리카 성분이 이완된 나무 조직 내부로 깊숙히 침투할 수 있도록 초음파 진동방식 또는 에어 방식으로 작동되어 마이크로 단위의 버블기포를 발생시키는 폭기부재(110)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 폭기부재(110)는 초음파진동장치로 구성되어 가열탱크(10) 바닥에 운반대차(C)의 출입을 방해하지 않은 위치에 설치되어 이로부터 발생되는 마이크로 버블 형태의 기포가 가열탱크(10) 전체로 확산되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 폭기부재(110)가 에어방식으로 구성되는 경우에는 도면에는 도시하지 않았으나 가열탱크(10) 외부에 별도로 마련되는 공지의 기포발생장치(미도시)의 연결호스가 가열탱크(10)의 내부로 연결되도록 하고 가열탱크(10) 내부에는 기포발생노즐(미도시)을 설치하여 폭기시키도록 구성할 수 있다.

이러한 폭기부재(110)는 가열탱크(10) 내부에 실리카수용액이 공급된 이후에 작동된다. 예컨대, 실리카수용액이 가열탱크(10) 전체에 공급되면 파지부(91)에 개별 수납된 피처리 목재(T)는 각각의 비중에 따라 파지부(91)의 공간 내에서 부유하게 되는데, 이때 피처리 목재(T)는 파지부(91)와 스팀분사관(92) 사이 공간내에서 약간씩 유동될 뿐 인접한 다른 피처리 목재(T)와 접촉되지 않는 상태가 된다.

따라서, 실리카수용액은 조직이 이완되어 있은 상태의 피처리 목재(T) 전체와 고르게 접촉하면서 내부 깊숙히 침투할 수 있게 된다.

이때, 폭기부재(110)에 의하여 기포가 발생하면서 가열탱크(10) 내부에서 순환 기류를 형성하게 됨으로써 실리카 성분이 가열 탱크 하측으로 침전되는 것을 방지하면서 순환되도록 하면서 마이크로 단위로 폭기되는 버블 입자와 함께 실리카 용액도 함께 이끌려 이완된 조직 내부 깊숙히 침투되면서 실리카 입자가 나무 조직 사이에 안정된 상태로 정착되게 하는 역할을 도모하게 되는 것이다.

한편, 상기 가압장치(20)는 상기 가열탱크(10)의 내부 압력을 높여 실리카수용액의 침투를 용이하게 하기 위해 가열탱크(10)와 고압용배관(21)으로 연결되어 있으며, 관로 중간에는 안전밸브(22) 및 개폐밸브(23)가 구비되어 있다.

상기 가압장치(20)는 가열탱크(10)의 내부를 고압 상태로 유지하기 위한 것으로서, 압축기(24)를 포함하여 구성되며, 가열탱크(10)의 상단부에 고압용배관(21)으로 연결되어 있다.

그리고, 고압용배관(21)의 관로 중간에는 가열탱크(10) 본체 내부의 압력에 대응하여 그 압력을 제어하고 설정된 압력 이상으로 압축기(24)가 작동하는 것을 제어하는 안전밸브(22)가 마련되어 있으며, 건조기(10) 본체 내부의 고압 상태를 차단 및 개방해 주기 위한 개폐밸브(23)가 구비되어 있는 것이다.

이러한 개폐밸브(23)는 수동 조작되도록 구성되거나 도면에는 도시하지 않았으나 전자변 및 그 제어회로를 추가로 구성하여 자동으로 제어할 수 있음은 물론이다.

또한, 감압장치(100)는 상기 가열탱크(10) 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공펌프(32)를 포함하여 구성되는데, 이러한 감압장치(100)는 실리카 난연성 수용액을 가열 탱크에 투입하기 전에 가열탱크(10) 공간부(11) 내부에서 조직이 이완된 상태의 피처리 목재(T)의 표면과 내부 조직에 포함된 수분이나 공기를 제거하여 차후에 함침되는 실리카수용액의 침투가 용이하도록 하는데 작동되도록 구성된다.

또한 본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 복합건조식 가열탱크(10) 외부에는 난연성 수용액가열수단(80)을 더 포함하여 구성된다.

물론 가열탱크(10) 내부에 별도의 히터를 부설하여 밀폐된 공간부(11)에 실리카수용액을 충전한 후 가열하는 구성도 가능하지만 이러한 방식은 대용량의 실리카수용액을 가열하는데 많은 열에너지가 소요되므로 비효율적이다.

이에 따라 본 발명에서는 가열탱크(10) 외부에 별도의 실리카수용액을 일정 온도로 가열시키고 유지할 수 있는 난연성 수용액 가열수단을 제공한다.

상기 난연성 수용액가열수단(80)은 가열탱크(10) 외부에 설치되는 수용액 혼합탱크(50)를 포함하여 구성된다.

상기 수용액 혼합탱크(50) 내부에는 상기 피처리목재에 실리카 난연 성분을 함침시키기 위한 것으로서 정제수 100 중량부에 실리카 분말 15 내지 25 중량부를 혼합하여 실리카수용액을 조성한 후 가열탱크(10)로 투입하기 전에 일정온도로 가열시켜 저장하도록 구성된 것이다.

이를 위한 구성으로서 상기 수용액 혼합탱크(50)에 저장된 실리카수용액을 180℃~400℃ 사이의 온도로 가열하여 상기 복합건조식 가열탱크(10)로 공급하기 위한 난연성 수용액가열수단(80)이 요구된다.

본 발명에서의 난연성 수용액가열수단(80)은 수용액 혼합탱크(50) 내벽 단면 안쪽으로 인입되게 설치되거나 외면에 밀착되게 설치되는 히터부재(81)로 이루어질 수 있다.

히터부재(81)는 카트리지히터 또는 열선히터 또는 필름히터로 이루어질 수 있는데, 이때 히터부재(81)와 인접된 수용액 혼합탱크(50)의 내측벽은 열전도성이 양호한 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 히터부재(81)는 수용액 혼합탱크(50) 바닥으로부터 중간부위까지 코일형 또는 일자형상의 카트리지 방수히터로 구성되어 수용액을 직접 가열하도록 구성할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 난연성 수용액가열수단(80)은 상기 수용액 혼합탱크(50)와 상기 복합건조식 가열탱크(10) 사이의 공급배관 중간에 설치되는 나선형 순간가열히터부재(82)로 이루어질 수 있다.

이러한 구성에 의하면 상기 수용액 혼합탱크(50)에는 실리카수용액을 혼합하여 저장한 상태에서 이송펌프(미도시) 등에 의해 가열탱크(10)로 공급하는 과정에서 공급배관 라인 중간에 설치된 나선형 순간가열히터부재(82)를 통과하면서 순간적으로 고온으로 가열되도록 구성된 것이다.

한편, 본 발명에는 난연 처리된 목재를 원형 상태를 유지하면서 신속한 건조를 위한 구성으로서 감압냉각장치(30)가 구비되어 구성된다.

상기 감압냉각장치(30)는 가열탱크(10) 내부를 진공 상태로 유지하기 위하기 위한 구성으로서, 응축기(31), 진공펌프(32) 및 진공탱크(33)를 포함하여 이루어지고, 소정의 냉매순환회로(34)에 의해 서로 연결되어 이루어진 진공냉각장치(35)와 함께 구성된다.

따라서, 가열탱크(10) 내부에서 피처리 목재(T)의 실리카수용액이 함침된 이후 수용액을 배출한 상태에서 여러 단계에 걸쳐 가열 건조 및 저온 건조되는 과정에서 발생되는 증기를 빨아들여 응축기(31)에 의해 응축시켜 회수함으로써 가열탱크(10) 내부를 진공상태로 유지시킨 상태에서 신속한 냉각 작용에 의한 가열 탱크 내부에 수용된 난연 처리된 목재의 건조가 신속하게 이루어지도록 구성된 것이다.

또한, 상기 냉각탱크(36) 하단부에는 상기 복합건조식 가열탱크(10) 내부의 수분을 회수하는 회수탱크(37)가 설치되어 있고, 상기 복합건조식 가열탱크(10)와 냉각탱크(36)는 수증기배출관(38)으로 서로 연결되어 그 관로 중간에 개폐밸브(14)가 구비되어 있다.

상기 응축기(31)는 일반적인 냉각장치와 같이 상온의 대기 중에서 작동되는 것이 아니라 진공펌프(32)에 의해 열교환 작용이 이루어지면서 내부에 진공을 유지하도록 이루어진 냉각탱크(36) 내부에 수납되도록 구성된다.

그리고, 상기 냉각탱크(36)는 상기 진공펌프(32) 및 진공탱크(33)와 배관으로 연결되어 내부가 진공를 유지하도록 이루어져 있어서, 그 내부에 수납되는 응축기(31)에 접촉되는 증기가 외부 온도와 공기와 접촉되지 않는 상태에서 응축되는 것이다.

여기서, 응축기(31)에 응축된 수분은 상기 냉각탱크(36) 하단부에는 회수탱크(37)가 설치됨으로써 이 회수탱크(37)에 응축된 수분이 수집되는 것이다.

그리고, 상기 진공탱크(33)에는 내부에 열교환코일이 설치되고 이 열교환코일의 양단부는 별도로 마련되는 칠러냉각기(60)와 연결되어 있고, 그 관로의 중간은 응축기(31) 및 냉각탱크(36)의 순환배관과 연결되어 병렬회로를 구성하게 된다

이러한 구성은 냉각 및 진공시스템의 구성으로서, 응축기(31)가 수납된 냉각탱크(36)의 내부를 진공 상태로 유지시키면서 낮은 온도로 냉각 작용이 이루어질 수 있도록 하기 위한 구성이다.

따라서, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 응축기(31)가 밀폐된 진공 조건 및 냉각 조건을 갖는 냉각탱크(36) 내부에서 열교환 작용이 이루어지게 한 구성이 특징적인 것이다.

이러한 구성의 감압냉각장치(30)는 상기 가열탱크(10)와 냉각탱크(36)가 수증기배출관(38)으로 서로 연결되어 그 관로 중간에 개폐밸브(14)가 구비되어 있어서, 가열탱크(10)의 내부의 진공을 선택적으로 차단하고 필요에 따라 증기 배출을 개폐하도록 함으로써 난연바닥재를 제조하기 위한 메뉴얼에 따라 자유롭게 조절할 수 있도록 구성된 것이다.

따라서, 상기 개폐밸브(14)는 수동 조작되도록 구성되거나 도면에는 도시하지 않았으나 전자변 및 그 제어회로를 추가로 구성하여 자동으로 제어할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 또 다른 특징적인 구성으로서, 상기 복합건조식 가열탱크(10) 내부 일측에는 열풍 또는 복사열을 방출하는 고온발열부재(41)가 더 구비됨으로써 상기 고온발열부재(41)에서 방출되는 열풍 또는 복사열에 의해 복합건조식 가열탱크(10) 내부공기를 가열시켜 100℃~200℃ 온도로 생성되는 대류순환식 가온 기류에 의해 피처리 목재(T)의 수분을 중온 상태로 건조시키는 간접가열수단(40)을 더 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 고온발열부재(41)는 상기 스팀공급장치(45)의 공급관과 연결되어 가열탱크(10)의 바닥 쪽 전체에 지그재그 형태로 설치되는 스팀순환배관(94)으로 이루어질 수 있다.

이러한 스팀순환배관(94)에 고온의 스팀이 순환하면서 외면에서 방출되는 복사열에 의해 상기 피처리 목재(T)를 중온 건조시키도록 구성된 것이다.

부언하면, 상기 간접가열수단(40)은 가열탱크(10)의 내부 하측에서 수평으로 설치되며, 외부의 스팀공급장치(45)로부터 스팀이 공급되어 이 스팀의 열에 의해 가열되도록 스팀순환배관(94)으로 구성됨으로써 내부에 200℃ 이상의 고온의 스팀이 공급되어 그 표면에 방출되는 복사열에 의해 가열탱크(10) 내부공기를 가열시켜 대류순환식 가온기류(42)를 발생시도록 구성된 것이다.

이러한 고온발열부재(41)는 히트파이프와 유사한 구성으로 이루어지며, 가열탱크(10) 외부에서 상기 스팀공급장치(45)의 스팀공급관(미도시) 및 스팀회수관(미도시)과 각각 연결되어 있다.

그리고, 그 중간은 상기 가열탱크(10)의 하부에서 지그재그 형태로 배열되어 스팀의 열에 의해 가열되어 가열탱크(10) 내부공기를 가열시켜 상기 운반대차(C)의 지지부재(90)에 개별적으로 적층된 피처리 목재(T)를 대류순환식의 가온기류(42)에 의해 간접 가열 건조되도록 이루어진다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 가열탱크(10) 입구에는 내부의 출입레일(12)과 연결되어 피처리 복수의 상기 운반대차(C)가 주행하여 가열탱크(10) 내부로 출입 가능한 이송레일(R1)이 설치된다.

그리고, 상기 이송레일(R1)과 상기 출입레일(12) 사이에는 원형밀폐도어(15) 개폐 작동시 일측으로 이동되는 연결레일(R2)을 더 포함하여 구성된다.

이러한 구성에 의하면 상기 이송레일(R1)과 출입레일(12)이 연결레일(R2)에 의해 연결되어 있으므로 이송레일(R1) 상에서 피처리 목재(T)를 적재한 후 운반대차(C)를 상기 이송레일(R1)을 따라 이동하여 상기 가열탱크(10) 내부로 진입하면 연결레일(R2)을 지나 가열탱크(10) 내부의 출입레일(12)에 안내되어 용이하게 가열탱크(10)로 운반대차(C)를 이동시킬 수 있게 된다.

이때, 원형밀폐도어(15)가 개폐 작동시 연결레일(R2)은 직각 방향으로 배치된 한 쌍의 가이드레일(R3)을 따라 원형밀폐도어(15)의 힌지부 반대쪽으로 이동되도록 구성된 것이다.

따라서, 원형밀폐도어(15)를 열거나 닫기 전에 연결레일(R2)을 가이드레일(R3)을 따라 일측으로 밀어 놓은 상태에서 원형밀폐도어(15)를 개폐한 다음 다시 연결레일(R2)을 원위치로 이동시킨 후 운반대차(C)를 가열탱크(10) 내부로 출입하도록 구성된 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 도 3에 도시된 바와 같이 상기 원형밀폐도어(15)가 가열탱크(10)의 후방에도 동일한 구성으로 추가로 구비되고 이송레일(R1)과 연결레일(R2) 및 가이드레일(R3)이 동일한 구성으로 설치될 수 있으며, 구체적인 구성은 전술한 바와 같으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이처럼 원형밀폐도어(15),이송레일(R1), 연결레일(R2) 및 가이드레일(R3)이 상기 가열탱크(10)의 양측으로 구비되는 대칭적 구성에 의하면 운반대차(C)를 가열탱크(10)의 양측에서 진출입이 가능해지므로 난연 목재를 대량 생산하는데 편리하다.

예컨대, 일측의 원형밀폐도어(15)를 통해 피처리목재(T)를 진입시켜 난연 처리를 한 후 가열탱크의 후방으로 배출되도록 함으로써 후술된 세라믹코팅 등의 불연성코팅 공정 라인과 연속적인 생산라인을 구축할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 실시예에 따른 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치에 의해 제조되어 실리카 성분이 함침 처리된 난연바닥재의 표면에는 원적외선, 음이온, 살균 작용 등과 같은 인체에 유용한 기능을 발휘하고, 기계적 강도를 보강하며, 불연성 기능을 갖는 불연성코팅층(120)을 추가로 형성시키 위한 분사장치(미도시)와 건조장치(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 분사장치는 난연바닥재 표면에 불연성과 원적외선 방출 또는 음이온 방출 또는 습도 조절의 기능을 발휘하기 위한 세라믹, 옥, 황토, 숯, 토르말린 분말 중에서 선택된 어느 하나의 분말이 혼합된 코팅액을 분사하여 불연성코팅층(120)을 성형하기 위한 구성이다.

그리고, 상기 건조장치는 상기 불연성코팅층(120)을 160℃~200℃에서 20~30 분간 건조 처리하여 경화시키도록 열풍 또는 복사열 또는 자연건조 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식 또는 혼합된 방식으로 건조시키기 위한 구성이다.

상기한 분사장치와 건조장치는 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나 이송컨베이어(미도시)의 이동 경로 상에 설치되며, 자동화 작업 가능하도록 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 이송컨베이어는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 상기 불연성코팅층(120)은 도 7에 도시된 바와 같이 규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 알코올, 내열안료의 적량 혼합액으로 된 1차 색상세라믹액을 1차 코팅 처리한 후 160℃~200℃에서 20-30분간 건조 처리하여 경화시킨 세라믹코팅층(121)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 세라믹코팅층(121)은 다양한 색상 연출이 가능하고 내열성과 내화학성의 기능을 가지며, 내구성이 양호하여 난연바닥재 표면에 세라믹코팅과 같은 불연성코팅층(120)을 형성하는 경우 건축물의 실내,외장재로 사용시 미려한 디자인 효과를 연출하게 된다.

특히, 실내 인테리어용으로 세라믹 코팅된 난연바닥재를 적용하는 경우 화재시 탁월한 난연 성능을 발휘하며, 세라믹코팅층(121)에서 자제 방출되는 원적외선이 방출되어 인체에 유용한 작용을 도모하게 되고, 세라믹분말과 함께 토르마린 분말을 혼합하여 불연성코팅층(120)을 형성하면 실내 공기정화에 유용한 음이온도 함께 방출하는 장점을 발휘하게 되는 것이다.

또한, 1차 코팅 처리된 불연성코팅층(120) 위에는 도 7에 도시된 바와 같이 2차적인 코팅 처리가 가능하다 이를 이용하면, 예컨대 상기 세라믹코팅층(121)의 색상이 외부로 노출되도록 하고, 세라믹코팅층(121)을 보호하도록 내열성, 내부식성, 내화학성을 갖는 투명코팅보호층(122)을 더 포함하여 구성할 수 있다.

상기 투명코팅보호층(122)은 1차 색상세라믹액을 1차 코팅 처리한 다음 반건조 공정을 거친 후 규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 알코올의 적량 혼합액으로 된 2차 투명세라믹액을 상기 1차 색상세라믹액 코팅면 위에 2차 코팅처리 하고, 160℃~200℃로 20~30분간 소성처리 하여 형성하여 상기 불연성코팅층(120)의 전체 두께가 최소 25㎛ 내지 최대 50㎛ 미만의 두께를 유지하는 과정이다.

따라서, 1차 코팅된 세라믹코팅층(121)의 색상이 오렌지 색상인 경우 색상은 외부로 노출되게 하면서 그 위에 투명코팅보호층(122)을 2차 코팅 성형함으로써 하이그로시 광택 효과와 함께 투명코팅보호층(122)의 세라믹 성분에 의하여 원적외선은 그대로 방출하게 됨으로써 건축물 실내,외 바닥재로 모두 적용가능한 장점을 제공할 수 있으며, 표면의 경도 및 조도가 천연 또는 인조대리석 처럼 매우 양호하므로 바닥 청소도 손쉽게 할 수 있는 것이다.

이와 같은 불연성코팅층(120)은 난연 처리된 피처리 목재(T)가 사용되는 장소 또는 용도에 따라 일측면 또는 3면 또는 전체면에 선택적으로 형성할 수 있음은 물론이다.

이하 본 발명에 따른 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치를 이용한 제조 방법을 도 8을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

(단계: S10)

일정한 폭과 길이로 가공된 피처리 목재(T)를 운반대차(C) 상에 구비된 캐리어의 지지부재에 형성된 파지부(91)에 적재한다. 그리고, 고온, 고압 또는 진공 압력에 견디도록 이루어진 복합건조식 가열탱크(10) 공간부(11)에 피처리 목재(T)가 적재된 운반대차(C)를 수용시키는 단계이다.

이때, 가열탱크(10) 내부에 운반대차(C)를 진입시킨 후 원형밀폐도어(15)를 닫은 후 회전식잠금장치(70)로 가열탱크(10)의 내부가 외부와 완전히 차폐되도록 한다.

(단계: S20)

다음 단계로서 상기 피처리목재에 실리카 난연 성분을 함침시키기 위해 정제수 100 중량부에 실리카 분말 15 내지 25 중량부를 혼합하여 실리카수용액을 제조하는 단계이다.

여기서, 실리카수용액의 제조는 상기 수용액 혼합탱크(50) 내에서 이루어지며, 수용액 혼합탱크(50) 벽면 내측 또는 외면에 구비된 히터부재(81)에 의해 180℃~400℃ 이내로 가열된다.

또한, 히터부재(81)가 상기 수용액 혼합탱크(50)와 상기 복합건조식 가열탱크(10) 사이의 공급배관 중간에 설치되는 나선형 순간가열히터부재(82)로 이루어지는 경우에는 수용액 혼합탱크(50)에서는 실리카수용액을 혼합한 후 공급배관을 통해 가열탱크(10)에 공급되는 과정에서 180℃~400℃이내의 온도로 순간 가열된다.

(단계: S30)

다음 단계로서 상기 복합건조식 가열탱크(10)의 공간부(11)에 고온 다습한 스팀을 공급하여 상기 피처리목재의 조직을 이완시키는 피처리목재 불림단계이다.

이 단계는 가열탱크(10) 내부에 180℃~400℃ 이내로 가열된 실리카수용액을 공급하기 전에 고온 다습한 스팀을 스팀공급장치(45)에서 생성시켜 가열탱크(10) 내부로 공급하게 된다.

따라서, 스팀분사관(92)을 통해 고온 다습한 스팀이 피처리 목재(T)에 직접 또는 간접적으로 분사됨으로써 피처리 목재(T)가 습기와 함께 온도가 상승하여 나무 조직이 신속하게 이완되는 것이다.

이때 나무의 조직은 단순한 고온의 복사열에 의해서 이완되는 경우 내부의 수분이 증발하면서 형태가 변형될 우려가 있으나 고온 다습한 스팀에 의하여 형태의 변형을 최소화 하면서 조직이 이완될 수 있다.

이러한 고온 다습한 스팀에 의한 불림 과정은 나무 종류와 조직의 치밀 정도에 따라 선택적으로 이루어질 수 있다.

이에 따라 180℃~400℃의 온도로 가열되어 공급되는 실리카수용액은 고온 다습한 스팀에 의해 열려진 나무의 조직 사이로 용이하게 침투할 수 있는 것이며, 내부 깊숙히 신속하게 침투하게 됨으로써 실리카수용액에 의한 난연 처리 시간을 단축할 수 있으면서 균일하고 목재의 중앙부까지 난연 처리가 가능하게 한다.

(단계: S40)

다음 단계로서, 상기 복합건조식 가열탱크(10)의 공간부(11)에 진공압을 가하여 피처리 목재(T) 내의 수분 및 공기를 제거하는 단계이다.

즉, 고온 다습한 스팀에 의해 나무 조직이 이완된 후에 내부의 습기와 공기를 제거함으로써 곧바로 투입되는 실리카수용액이 수분과 공기가 빠져 나간 공간으로 다량으로 침투하도록 함으로써 보다 높은 성능의 난연 처리가 가능하도록 하는 과정이다.

이러한 습기와 공기 제거 과정은 나무 종류와 조직의 치밀 정도에 따라 선택적으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

(단계: S50)

다음 단계로서, 상기 복합건조식 가열탱크(10)의 공간부(11)에 실리카수용액을 상기 피처리 목재(T)가 잠기도록 공급하여 실리카수용액의 180℃~400℃ 내에서 온도를 유지하면서 6~9시간 동안 침지시키는 단계이다.

상기한 단계S30와 단계S40의 전처리 과정 이후에 상기 가열탱크(10) 외부에서 180℃~400℃ 내의 온도로 사전 가열된 실리카수용액을 운반대차(C)에 적재된 피처리 목재(T)가 모두 잠기도록 공급하는 단계이다.

여기서, 실리카수용액이 가열 탱크 전체에 공급되면 파지부(91)에 개별 수납된 피처리 목재(T)는 각각의 비중에 따라 파지부(91)의 공간 내에서 부유하게 되는데, 이때 피처리 목재(T)는 파지부(91)와 스팀분사관(92) 사이 공간 내에서 약간씩 유동될 뿐 인접한 다른 피처리 목재(T)와 접촉되지 않는 상태이다.

(단계: S501)

다음 단계로서,

이때, 본 발명에 의하면 가열탱크(10) 하부에 설치된 초음파 작동 방식의 폭기부재(110)에 의하여 기포가 발생하면서 가열탱크(10) 내부에서 순환 기류를 형성하게 됨을써 실리카 성분이 가열 탱크 하측으로 침전되는 것을 방지하면서 순환되도록 한다.

또한, 마이크로 단위로 폭기되는 버블 입자와 함께 실리카 수용액도 함께 이끌려 이완된 조직 내부 깊숙히 침투되면서 실리카 입자가 나무 조직 사이에 안정된 상태로 정착되게 하는 역할을 도모하게 되는 것이다.

(단계: S60)

다음 단계로서, 상기 수용액 침지 단계(S50)에서 상기 공간부(11) 내에 에어를 가압하여 상기 실리카수용액을 피처리 목재(T) 내부로 강제 주입하는 단계이다.

예컨대, 실리카수용액이 가열탱크(10) 내부에 공급된 상태에서 가압장치(20)를 통해 공간부(11) 내부에 에어를 가압하여 고압의 상태가 되도록 하는 과정이다.

가열탱크(10)의 내부가 고압의 조건이 생성되면 실리카수용액의 분자의 활동량이 증가하여 그 만큼 열처리되어 이완된 나무 조직 속으로의 침투가 활발해지게 된다.

또한, 본 단계는 상기한 단계S501의 과정에서 폭기부재(110)에 의해 마이크로 버블 형태의 기포와 함께 에어를 주입하지 않고, 폭기부재(110)가 작동 종료된 이후에 개별적으로 작동시켜도 무방하다.

또한, 후술된 단계(S70) 이후에 고압의 조건을 생성시키도록 할 수 있는데, 이는 피처리 목재(T)의 이완된 조직이 채 닫혀지지 않은 상태에서 피처리 목재(T)에 잔류하고 있는 실리카수용액이 이완된 조직 내부로 더욱 깊숙히 침투할 수 있도록 할 수 있는 것이다.

(단계: S70)

다음 단계로서, 상기 복합건조식 가열탱크(10)의 공간부(11)에 실리카수용액을 배출하는 단계이다.

본 단계에서는 실리카수용액을 그대로 배출하여 버릴 수 있으나, 바람직하기로 도면에는 도시하지 않았으나 실리카수용액 회수 배관라인을 통하여 별도의 수용액회수탱크(미도시)에 저장하였다가 다시 수용액 혼합탱크(50)로 공급하여 부족한 실리카 분말을 추가로 혼합하여 재사용할 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 제조 과정을 거친 피처리 목재(T)(이하 '난연처리된 목재'를 혼용하여 사용하기로 함)는 조직이 이완된 상태에서 실리카 성분이 침투 완료 상태이며 부풀려진 상태이므로 이하의 건조 과정이 매우 중요하다.

이에 따라 본 발명에서는 3단계의 건조 과정을 통하여 건조 과정에서 피처리목재의 변형을 최소하 하면서 균일하게 함침된 실리카 성분이 나무의 조직 내부에서 견고한 결속이 이루어질 수 있는 건조단계를 제공하는 것이다.

(단계: S80)

다음 단계로서, 상기 복합건조식 가열탱크(10)의 공간부(11) 내부의 실리카 성분이 침지된 상기 피처리 목재(T)를 400℃~460℃의 스팀을 공급하여 고온 상태를 유지하여 건조시키는 고온건조단계이다.

난연 처리된 퍼처리 목재(T)는 내부의 온도가 고온을 유지하고 있기 때문에 급속한 저온 냉각 방식에 의한 건조가 이루어지면 가공된 형태가 변형될 우려가 매우 높다.

이에 따라 본 단계에서는 난연 처리된 퍼처리 목재(T)를 스팀공급장치(45)에서 고온 저습한 400℃~460℃의 스팀을 발생시켜 스팀분사관(92)을 통해 파지부(91)에 적재되는 난연 처리된 퍼처리 목재(T)에 직접 또는 간접적으로 일정 시간 분사시키게 된다.

스팀 분사 시간은 나무 종류에 따라 나무 조직의 이완된 정도에 따라 스팀의 온도와 분사 시간은 선택적으로 이루어질 수 있다.

(단계: S801)

다음 단계로서, 상기 복합건조식 가열탱크(10) 내부 일측에 설치된 간접가열수단(40)으로부터 발생된 열풍 또는 복사열에 의해 중온 상태를 유지하여 건조시키는 중온건조단계이다.

본 중온건조단계는 상기한 고온건조단계(S80) 이후에 1차적으로 고온 저습한 스팀에 의해 건조된 난연 처리된 퍼처리 목재(T)를 중온의 간접 복사열로서 건조시킴으로써 이완 되어 있던 나무의 조직이 닫혀지는 속도를 서서히 증가시키는 단계이다.

이때, 나무 조직 내부에 침투된 실리카 성분은 이 과정에서 나무 조직과 실질적이 결속 작용이 이루어지게 된다.

(단계: S802)

다음단계로서, 상기 복합건조식 가열탱크(10) 내부를 감압냉각장치(30)에 의해 진공상태로 감압하여 저온 상태를 유지하여 냉각 건조시키는 저온건조단계이다.

본 저온건조단계는 중온건조단계를 거친 난연 처리된 퍼처리 목재(T)의 상태에서 이완되어 있던 나무의 조직이 어느 정도 닫혀진 상태이므로 가공된 난연 처리된 퍼처리 목재(T)의 외형의 변형이 크게 진행되지 않는 상태이다.

따라서, 감압냉각장치(30)에 의해 가열탱크(10)의 내부를 저온의 냉각 조건을 조성하면서 난연 처리된 퍼처리 목재(T)와 가열탱크(10) 내부에 잔류하고 있는 수분을 최대한 신속하게 배출시킴으로써 이완 되어 있던 난연 처리된 퍼처리 목재(T)의 조직을 원래 상태로 복원시키도록 한 것이다.

이 과정에서 난연 처리된 퍼처리 목재(T)의 기계적 강도는 향상되며, 나무 조직 내부로 침투되어 있는 실리카 성분은 이탈되지 않고 잔류하게 되는 것이다.

(단계: S803)

다음 단계로서, 상기와 같이 고온, 중온, 저온의 3단계 냉각 건조를 거친 난연 처리된 퍼처리 목재(T)를 가열탱크(10) 내부로부터 상기 운반대차(C)를 꺼내어 실리카 난연 처리된 퍼처리 목재(T)를 상온 상태에서 건조시키는 상온건조단계이다.

상온건조단계는 외부와 차단되어 일정한 온도와 습도가 관리될 수 있는 보관 창고등에서 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 전술한 실시예에 따른 복합 건조 및 가열방식을 이용한 실리카가 함유된 건축용 난연바닥재 제조방법에 의해 제조되어 실리카 성분이 함침 처리된 난연바닥재의 표면에 원적외선, 음이온, 살균 작용 등과 같은 인체에 유용한 기능을 발휘하고, 기계적 강도를 보강하며, 불연성 기능을 갖는 불연성 코팅을 위한 제조단계를 포함하여 구성될 수 있다.

전술한 제조 단계에 의해 제조된 실리카 성분이 함침 처리되어 난연성을 갖는 난연바닥재의 표면에 불연성과 원적외선 방출 또는 음이온 방출 기능을 부여하도록 세라믹 분말이 혼합된 코팅액을 분사하여 세라믹코팅층(121)을 성형하는 단계(S90)와, 상기 세라믹코팅층(121)을 160℃~200℃에서 20~30 분간 건조 처리하여 경화시키도록 열풍 또는 복사열 또는 자연건조 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식 또는 혼합된 방식으로 건조시키는 건조단계(S100)을 더 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 단계(S90)에서 상기 난연바닥재에 1차 코팅된 세라믹 코팅 색상이 외부로 노출되도록 하고, 그 표면을 보호하도록 내열성, 내부식성, 내화학성을 갖는 투명코팅보호층(122)을 형성하는 단계(S901)를 더 포함하여 이루어지되,

상기 투명코팅보호층(122)은 1차 색상세라믹액을 1차 코팅 처리한 다음 반건조 공정을 거친 후 규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 알코올의 적량 혼합액으로 된 2차 투명세라믹액을 상기 1차 색상세라믹액 코팅면 위에 2차 코팅처리 하고, 160℃~200℃로 20~30분간 소성처리 하여 형성하여 상기 세라믹코팅층(121)의 전체 두께가 최소 25㎛ 내지 최대 50㎛ 미만의 두께를 유지하도록 2차 코팅하여 이루어진다.

여기서, 세라믹코팅의 두께가 25㎛ 쪽으로 얇게 코팅되는 경우에는 세라믹코팅층(121)의 성형 조건이 양호해지는 것이며, 두께가 50㎛ 쪽으로 두껍게 형성하는 경우 원적외선 방출효과는 증대되지만 코팅 성형성이 다소 떨어지고 경도가 낮아지게 된다.

따라서, 난연바닥재의 외형과 두께에 따른 표면적을 감안하여 세라믹코팅층(121)의 전체 두께를 적절히 조절하여 코팅 처리하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면 세라믹코팅층(121)은 채도와 명도가 낮은 색상부터 높은 색상까지 다양한 색상의 안료가 마련되어 있으므로 더욱 선명하고 화려한 다양한 색상 디자인을 난연바닥재에 적용하여 컬러풀한 건축물 내,외 바닥재로 다양하게 활용 가능한 것이다.

그리고, 세라믹코팅층(121)에 함유된 세라믹분말과 토르말린 성분에 의하여 태양열이나 전등열 등에 의해 축척되는 열에너지에 의해 다량의 원적외선과 음이온이 함께 다량으로 방출됨으로써 인체와 동,식물 등에 유용한 작용을 불연성 기능과 함께 제공할 수 있는 것이다.

또한, 상기 세라믹코팅층(121)을 보호하도록 내열성,내부식성,내화학성의 투명코팅보호층(122)에 의하면 다양한 상기한 세라믹코팅층에 의한 효과와 더불어서 제2코팅 처리되는 투명코팅보호층(122)에 의해 표면 조도가 매우 좋게 형성된다.

이처럼 세라믹코팅층(121)에 의해 다양하게 연출되는 색상은 투명코팅보호층(122)에 의해 그대로 외부로 노출되어 화려한 하이그로시(high glossy)효과의 색상디자인을 연출하면서 고광택의 효과도 함께 발휘하게 된다.

또한, 난연바닥재의 기계적인 강도가 더욱 향상되고, 표면조도가 양호한 난연바닥재를 제공할 수 있어 보다 다양한 건축 내,외 바닥재로서 활용가치를 더욱 높일 수 있게 되는 것이다.

아울러, 투명코팅보호층(122)을 갖는 난연 바닥재에 의하면 화재 발생시 불꽃이 직접 닿더라도 화염에 의한 그으름 현상만 있을 뿐 세라믹코팅층(121)에 직접적으로 영향을 주지 않게 되어 큰 화재로 번지는 것을 최소화할 수 있는 난연 성능 보다 높은 불연성 기능을 갖는 난연바닥재를 제조하여 저렴한 가격으로 널리 보급할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예를 설명하었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 가열탱크 11: 공간부
12: 출입레일 13: 플랜지
14,23: 개폐밸브 15: 원형밀폐도어
16: 요철형플랜지 16a: 요부
16b: 돌부 17: 실링홈
18: 수직지지대
20: 가압장치 21: 고압용배관
22: 안전밸브 24: 압축기
30: 감압냉각장치 31: 응축기
32: 진공펌프 33: 진공탱크
34: 냉매순환회로 35: 진공냉각장치
36: 냉각탱크 37: 회수탱크
38: 수증기배출관 40: 간접가열수단
41: 고온발열부재 42: 가온기류
45: 스팀공급장치 50: 수용액 혼합탱크
60: 칠러냉각기
70: 회전식잠금장치 71: 회전식잠금링
72: 잠금요철부 72a: 잠금요부
72b: 잠금돌부 73 : 잠금실린더
73a: 실린더부 73b: 피스톤로드부
74: 튜브형 실링부재
80: 난연성 수용액가열수단 81: 히터부재
82: 나선형 순간가열히터부재
90: 지지부재 91: 파지부
92: 스팀분사관 93: 분사공
94: 스팀순환배관 95: 부유공간부
96: 스팀연결호스
100: 감압장치 110: 폭기부재
120: 불연성코팅층 121: 세라믹코팅층
122: 투명코팅보호층
R1: 이송레일 R2: 연결레일
R3: 가이드레일 C: 운반대차(C)
T: 피처리 목재(난연바닥재)

Claims

고온, 고압 또는 진공 압력에 견디도록 일측이 개구된 원통형으로 이루어지고, 내부에 일정한 폭과 길이로 가공된 다수의 피처리 목재가 적재되는 운반대차를 수용하기 위한 공간부가 형성되어 있으며, 상기 공간부 바닥에는 상기 운반대차가 출입하기 위한 한 쌍의 레일이 설치되어 있고, 상기 공간부에 난연성분이 함유된 난연성 수용액을 채워 넣을 수 있는 밀폐구조를 갖도록 개구부에는 회전식잠금장치를 가진 원형밀폐도어가 구비되어 이루어진 복합건조식 가열탱크;
상기 가열탱크의 내부에서 상기 피처리 목재가 수용되는 간격을 유지하여 수평으로 위치되며, 외부의 스팀공급장치로부터 공급되는 고온 다습한 스팀 또는 고온 저습한 스팀을 순차적으로 공급하여 피처리 목재의 불림 또는 고온건조 작업을 선택적으로 수행하는 분사공을 가진 복수의 스팀분사관;
상기 스팀분사관 사이 공간에 위치되며 횡 방향으로 상기 피처리 목재가 유동 가능하게 개별적으로 수용되는 부유공간부를 가진 복수의 파지부가 배열 형성된 지지부재;
상기 가열탱크의 내부 압력을 높이기 위해 고압용배관으로 연결되어 있으며, 관로 중간에는 안전밸브 및 개폐밸브가 구비되어 있는 압축기를 가진 가압장치; 및
상기 가열탱크 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공펌프를 구비한 감압장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복합건조식 가열탱크 일측에 설치되는 수용액 혼합탱크 내부에 상기 피처리목재에 난연 성분을 함침시키기 위해 정제수 100 중량부에 실리카 분말 15 내지 25 중량부를 혼합하여 실리카수용액을 제조하는 수용액 혼합탱크; 및 상기 수용액 혼합탱크에 저장된 실리카수용액을 180℃~400℃ 사이의 온도로 가열하여 상기 복합건조식 가열탱크로 공급하기 위한 난연성 수용액가열수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 2 항에 있어서,
난연성 수용액가열수단은 수용액 혼합탱크 내벽 내부에 인입되거나 외면에 밀착되어 설치되는 히터부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 2 항에 있어서,
난연성 수용액가열수단은 상기 수용액 혼합탱크와 상기 복합건조식 가열탱크 사이의 공급배관 중간에 설치되는 나선형 순간가열히터부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가열탱크 내부를 저온의 진공 상태로 유지하기 위해 응축기, 진공펌프 및 진공탱크가 냉매순환회로를 구성하는 진공냉각장치를 포함하고, 상기 응축기는 상기 진공펌프 및 진공탱크와 연결되어 내부가 진공을 유지하도록 이루어진 냉각탱크 내부에 설치되어 있으며, 상기 냉각탱크 하단부에는 상기 복합건조식 가열탱크 내부의 수분을 회수하는 회수탱크가 설치되어 있고, 상기 복합건조식 가열탱크와 냉각탱크는 수증기배출관으로 서로 연결되어 그 관로 중간에 개폐밸브가 구비되어 있는 감압냉각장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복합건조식 가열탱크 내부 일측에는 열풍 또는 복사열을 방출하는 고온발열부재가 더 구비되어 이 고온발열부재에서 방출되는 열풍 또는 복사열에 의해 복합건조식 가열탱크 내부공기를 가열시켜 100℃~200℃ 온도로 생성되는 대류순환식 가온 기류에 의해 피처리 목재의 수분을 중온 상태로 건조시키는 간접가열수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 6 항에 있어서,
상기 고온발열부재는 상기 스팀공급장치의 공급관과 연결되는 스팀순환배관으로 이루어져 고온의 스팀이 순환하면서 방출되는 복사열에 의해 상기 피처리 목재를 중온 건조시키는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전식잠금장치는 상기 가열탱크 입구의 플랜지와 원형밀폐도어 가장자리에 형성된 요철형플랜지를 감싸도록 "ㄷ"형 단면으로 이루어지되, 전방 내주면에 상기 요철형플랜지의 요부 및 돌부와 맞물림되는 잠금요철부를 가진 회전식잠금링과,
상기 회전식잠금링을 원주방향으로 회전시키기 위한 공압 또는 유압식의 잠금실린더와,
상기 플랜지와 상기 원형밀폐도어의 접촉면 사이의 기밀을 유지하도록 설치되어 내부에 고압의 에어가 공급되어 확장가능한 튜브형 실링부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스팀분사관은 상기 가열탱크의 내벽에 설치되어 상기 스팀공급장치의 공급관 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스팀분사관은 분사공이 피처리목재를 향하도록 상기 지지부재 사이에 설치되고, 상기 가열탱크 내벽을 관통하는 상기 가열탱크 벽면에 관통되게 설치되는 상기 스팀공급장치의 스팀공급관과 연결호스에 의해 착탈 가능하게 접속되는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가열탱크 입구에는 내부의 레일과 연결되어 피처리 복수의 상기 운반대차가 주행하여 가열탱크 내부로 출입 가능한 이송레일이 설치되고, 상기 이송레일과 상기 레일 사이에는 원형밀폐도어 개폐 작동시 일측으로 이동되는 연결레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 제조장치에 의해 제조된 난연성분이 함침 처리되어 난연성이 부여된 난연바닥재를 포함하며;
상기 난연바닥재 표면에 불연성과 원적외선 방출 또는 음이온 방출 또는 습도 조절의 기능을 발휘하기 위한 세라믹, 옥, 황토, 숯, 토르말린 분말 중에서 선택된 어느 하나의 분말이 혼합된 코팅액을 분사하여 불연성코팅층을 성형하기 위한 분사장치와,
상기 불연성코팅층을 160℃~200℃에서 20~30 분간 건조 처리하여 경화시키도록 열풍 또는 복사열 또는 자연건조 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식 또는 혼합된 방식으로 건조시키는 건조장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 12 항에 있어서,
상기 불연성코팅층은 규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 알코올, 내열안료의 적량 혼합액으로 된 1차 색상세라믹액을 1차 코팅 처리한 후 160℃~200℃에서 20-30분간 건조 처리하여 경화시킨 세라믹코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 13 항에 있어서,
상기 세라믹코팅층의 색상이 외부로 노출되도록 하고, 세라믹코팅층을 보호하도록 내열성, 내부식성, 내화학성을 갖는 투명코팅보호층을 더 포함하되,
상기 투명코팅보호층은 1차 색상세라믹액을 1차 코팅 처리한 다음 반건조 공정을 거친 후 규소(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 알코올의 적량 혼합액으로 된 2차 투명세라믹액을 상기 1차 색상세라믹액 코팅면 위에 2차 코팅처리 하고, 160℃~200℃로 20~30분간 소성처리 하여 형성하여 상기 불연성코팅층의 전체 두께가 최소 25㎛ 내지 최대 50㎛ 미만의 두께를 유지하는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 운반대차 상에 설치되는 복수의 수직지지대에 조립되어 상기 피처리 목재를 적재한 후 운반대차와 함께 이동하여 상기 스팀분사관 사이의 공간으로 진입하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가열탱크의 공간부 하측에는 실리카수용액이 공급된 이후 실리카 성분이 이완된 나무 조직 내부로 깊숙히 침투할 수 있도록 초음파 진동방식 또는 에어 방식으로 작동되어 마이크로 단위의 버블기포를 발생시키는 폭기부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조 및 가열방식을 이용한 건축용 난연바닥재 제조장치.