KR101803512B1 - 나무 진공 건조장치 및 건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나무를 진공 상태에서 건조하는 나무 진공 건조 장치 및 건조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 챔버 내부를 2단으로 연결된 유압실린더에 의해, 일반 진공펌프로서는 불가능한 극진공에 가까운 저압상태로 만들어줌으로서 나무의 탈수를 극대화하는 한편, 필요에 따라서는 불연물질, 소금, 황토, 염료, 향료와 같은 첨가물의 수용액을 상기 챔버 내부에 고압상태로 공급함으로써, 불연물질, 소금, 황토, 염료, 향료 등과 같은 첨가물을 나무 안에 깊숙히 침투시켜 다양한 특성을 가진 양질의 나무를 제조할 수 있게되는 나무 진공 건조장치 및 건조방법에 관한 것이다.
즉, 나무(w) 저장공간이 구비되어진 챔버(1)와, 상기 챔버(1)의 내부압력을 극진공에 가까운 저압상태가 되도록 하거나, 침투액이 나무조직 안으로 침투되기에 적합한 고압상태가 되도록 하기 위한 진공건조 및 고압침투 수단으로 이루어진 나무 진공 건조장치에 있어서,
상기 진공 건조 및 고압침투 수단은, 2단으로 길게 배치되어진 유압실린더(2)(3)와, 상기 유압 실린더를 제어하기 위한 수단으로 구성되는데,
상기 유압실린더는 전방에 위치한 유압실린더(2)와, 그 후방에 위치하며 그 피스톤(31)은 상기 유압실린더(2)의 피스톤(21)에 로드(22)에 의해 연결되어있는 유압실린더(3)로 구성되고,
후방에 위치한 유압실린더(3)는 펌프에 의해 전후 작동할 수 있도록 상기 펌프와 연결된 관로에는 방향제어밸브(7)가 구비되어 있으며,
전방에 위치한 유압실린더(2)의 선단 일측은 상기 챔버(1)의 입출구(12)와 관로(14)에 의해 연결되어있고,
상기 유압실린더(2)의 선단 타측은, 나무 추출액을 외부에 배출하거나 나무에 침투액을 주입하기 위해, 탱크 또는 침투액 주입수단에 연결된 것을 특징으로 하는 나무 진공 건조장치에 관한 것이다.

Description

나무 진공 건조장치 및 건조방법{Wood vacuum drying equipment and the drying method by using it}

본 발명은 나무를 진공 상태에서 건조하는 나무 진공 건조 장치 및 건조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 챔버 내부를 2단으로 연결된 유압실린더에 의해, 일반 진공펌프로서는 불가능한 극진공에 가까운 저압상태로 만들어줌으로서 나무의 탈수를 극대화하는 한편, 필요에 따라서는 불연물질, 소금, 황토, 염료, 소독제, 향료와 같은 첨가물의 수용액을 상기 챔버 내부에 고압상태로 공급함으로써, 불연물질, 황토, 향료 등과 같은 첨가물을 나무 안에 깊숙히 침투시켜 다양한 특성을 가진 양질의 나무를 제조할 수 있게되는 나무 진공 건조장치 및 건조방법에 관한 것이다.

일반적으로 목재는 벌목시 수분함량이 상대적으로 높다. 벌목한 목재를 그대로 이용하여 제품을 만들게 되면 시간이 지남에 따라 제품의 변형이 초래된다. 따라서, 벌목한 목재는 적절한 건조과정을 필요로 한다.

목재의 건조방법으로는 자연 건조와 열기 건조가 있는데, 자연 건조는 건조장에 목재를 쌓아두고, 대기의 온도, 습도와 바람을 이용하여 건조하는 방법으로 시설비가 적게 들고 작업이 비교적 간단하지만, 건조 소요 시간이 길고 넓은 건조장이 필요하며 기건(氣乾) 함수율 이하로는 건조할 수 없는 단점이 있다.

한편, 열기 건조는 건조실의 온도, 습도와 풍속 등의 건조 조건을 인공적으로 조절하여 건조하는 방법으로 건조 소요 시간이 상대적으로 짧고, 기건 함수율 이하로 건조할 수 있는 이점이 있으나, 경비가 많이 드는 문제점이 있다.

목재가 건조 과정을 거치게 되면, 함수율이 대폭 낮아지면서 수분 흡수력이 낮아지고, 목재를 구성하는 성분 중 세균의 먹이가 되는 헤미셀룰로오스가 분해되어 부패균이 서식하기 어렵게 된다. 이처럼, 목재의 건조는 목재의 내구성을 대폭 향상시킬 수 있다. 최근에는 목재를 건조하여 여러 가지 다양한 용도로 사용하고 있다.

목재를 건조하기 위한 종래의 장치로는, 예를 들어, 전기 히터를 직접 건조 챔버의 내에 설치하여 내부공기를 가열하는 장치나, 연소장치로부터 열을 얻는 열풍기를 통하여 가열한 공기를 건조 챔버의 내로 주입하는 장치나, 연소장치에서 열매체를 가열한 후에 이를 건조 챔버의 내로 주입하여 건조 챔버 내의 공기를 간접 가열하는 장치나, 과열증기를 건조 챔버의 내로 주입하는 장치나, 전극판을 통해 전극을 걸어 고주파로 가열하는 장치 등이 있다.

한편, 최근에는 국산 목재의 사용이 점차 증가함에 따라 가로와 세로의 폭, 즉 구경이 외산 목재에 비해 상대적으로 작은 각목 형태의 목재의 건조가 필요하게 되었다.

목재는 가구재, 건축내장재, 바닥재, 악기재, 조각 등 다양한 분야에서 널리 이용되고 있는 것으로, 국내 시장에서 전체적인 목재의 수요가 증가추세에 있음에도 주요 원자재는 거의 수입에 의존하고 있고 국산 목재의 공급은 4~6% 정도에 불과한 실정이다.

즉, 우리나라의 산림 현황을 보면, 산이나 숲에서 재배되고 있는 나무는 통상 30년생 이하로 지름이 30㎝ 내외의 작은 것이 대부분이고 옹이 및 곡재(휜 나무)가 많아서 목재로서의 유용성 및 자원가치가 낮은 편이므로 국내 가공업체나 제재업체에서는 가구재나 건축재와 같은 용도로는 대부분 수입원목이나 제재품을 사용하고 있으며, 국산 목재는 목조주택의 내외장재, 펄프보드용, 철로고정용 갱목(坑木), 목탄, 목초액 등을 제조하기 위해 제한적으로만 이용하고 있을 뿐이어서 그 수요는 정체상태에 있다.

이에 따라 국내 관련부처에서는 우리나라 목재에 대한 인지도를 향상시키기 위하여 국산재의 우수성을 홍보하는 사업을 추진하는 중이고, 그 예로서 산림조합중앙회에서는 산에 버려지는 간벌목(間伐木)으로 책상과 의자를 제작하여 환경이 열악한 학교에 기증하거나 각종 목재 제품을 생산하는 등 국산 목재의 용도를 개발하여 산업화 기반을 구축하고 있다.

여기서, 간벌목은 나무의 성장을 돕기 위하여 베어 내는 나무를 말하는 것으로, 통상적으로 8cm에서 25cm까지의 직경을 가진다. 이런 간벌목 중에 특히 길이가 1.5m 이하로 상업용으로 사용하기에 부적합한 길이가 짧은 목재는 베어 낸 후에 폐기되는데, 특히 산림에 적재하여 자연 부식을 통해 폐기하거나 목재 칩 등으로 가공하거나 땔감의 연료로 이용되고 있다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

구경이 큰 목재에 비해 상대적으로 구경이 작은 국산 목재는 건조하는 중에 고온 환경에서 쉽게 휘거나 구부러지거나 뒤틀려 변형되는 문제점이 있었는데, 특히 수입산 목재 건조 장치는 고온에서 목재를 건조하기 때문에 국산 목재를 건조하는 경우와 같이 목재의 변형이나 변색이 쉽게 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 국산 목재 중의 간벌목은 생장 연수가 상대적으로 짧고 건조 중에 목재 자체에 잔류 응력이 많아 건조 중에 잔류 응력에 영향을 많이 받는 특징이 있어, 건조 후에 변형, 즉 휘거나 구부러지거나 뒤틀리는 건조 결함이 쉽게 발생하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 국산 목재는 그 변형 등의 건조 결함으로 인해 건조 목재의 수율이 현저히 떨어져, 즉 불량률이 높아져, 건조 목재의 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 있었으며, 구경이 상대적으로 작은 목재는 건조 초기와 후기에 목재의 내부와 외부의 함수율 차이 및 주변 온도 및 습도 등의 차이, 즉 주변 환경의 급격한 변화에 쉽게 적응하지 못해 목재의 표면이 많이 갈라지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 나무를 열기나 열풍으로 건조하는 대신에, 극진공에 가까운 저압상태에서 건조함으로써, 변형을 방지하고 강도와 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 하는데 첫번째 목적이 있는 것이다.

또한, 2단으로 연결된 유압실린더에 의해 챔버 내부를 극진공에 가까운 저압상태가 되게함으로서 나무의 탈수를 극대화하는 한편, 필요에 따라서는 불연물질, 소금, 황토, 염료, 소독제, 향료와 같은 첨가물의 수용액을 상기 챔버 내부에 고압상태로 공급함으로써, 불연물질, 소금, 황토, 염료, 소독제, 향료 등과 같은 첨가물을 나무 안에 깊숙히 침투시켜 다양한 특성을 가진 양질의 나무를 제조할 수 있도록 하는데 두번째 목적이 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는,

나무 저장공간이 구비되어진 챔버와, 상기 챔버의 내부압력을 극진공에 가까운 저압상태가 되도록 하거나, 침투액이 나무조직 안으로 속히 침투되기에 적합한 고압상태가 되도록 하기 위한 진공건조 및 고압침투 수단으로 이루어진 나무 진공 건조장치에 있어서,

상기 진공 건조 및 고압침투 수단은, 2단으로 길게 배치되어진 유압실린더와, 상기 유압 실린더를 제어하기 위한 수단으로 구성되는데,

상기 유압실린더는 전방에 위치한 유압실린더와, 그 후방에 위치하며 그 피스톤은 상기 유압실린더의 피스톤에 로드에 의해 연결되어있는 유압실린더로 구성되고, 후방에 위치한 유압실린더는 펌프에 의해 전후 작동할 수 있도록 상기 펌프와 연결된 관로에는 방향제어밸브가 구비되어 있으며,

전방에 위치한 유압실린더의 선단 일측은 상기 챔버의 입출구와 관로에 의해 연결되어있고, 상기 유압실린더의 선단 타측은, 나무 추출액을 외부에 배출하거나 나무에 침투액을 주입하기 위해, 탱크 또는 침투액 주입수단에 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 챔버와 유압실린더 사이의 관로와, 탱크 또는 침수액 공급수단과 유압실린더 사이의 관로에는, 방향제어밸브들이 각각 구비되어있으며,

상기 침투액은, 나무 내부조직에 포함시켜 나무의 성질을 보완하거나 개선하기 위한 것으로서, 다양한 물질(예를 들면, 불연물질, 소금, 나노 황토성분, 염료, 송진액 등의 각종 목향, 기타 향료)의 미분을 수용액 상태로 만들어 사용할 수 있을 것이다.

상기 챔버는 지면에 견고히 고정될 수 있도록 그 하부에는 받침대가 결합되어있는데, 후방의 받침대는 전방의 받침대에 비해 더 높게 형성되었으므로 상기 챔버가 전방 하부를 향하도록 경사 설치될 수 있다.

한편, 상기 챔버의 입출구는 입구와 출구로서 분리 구성되고, 상기 입구와 출구와 연결된 관로에는 체크밸브가 서로 반대방향으로 각각 연결됨으로써, 나무 추출액을 배출하는 경로와, 나무 침투액을 주입하는 경로를 각기 다르게 구성할 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 나무 진공 건조방법에서는, 먼저 상기 챔버 내부를 극 진공상태로 만들어줌으로써 나무 안에 포함된 수분이 대부분 추출되어 미세코아가 형성되도록 하는 과정과, 상기 코아 안에 불연소재인 약 20% 농도의 소금물과, 나노 황토성분과, 염료, 송진액 등 목향을 침투시켜 코아 속에 침투액이 충분히 흡수되도록 하는 과정과, 이와 같이 침투액이 코아 속에 충분히 흡수되어지면, 다시 챔버 내부를 약 진공상태로 만들어줌으로써, 여분의 침투액이 제거됨과 동시에 불연재, 난연재 및 향, 색 등이 포함된 양질의 목재가 얻어지게되는 과정으로 이루어진다.

이와 같이 구성되어진 본 발명에서는,

나무를 열기나 열풍으로 건조하는 대신에, 극진공에 가까운 저압상태에서 건조함으로써, 목재의 할열이나 변형이 보다 원천적으로 방지되고 강도와 내구성이 크게 향상되도록 하는 효과가 있는 것이다.

또한, 2단으로 연결된 유압실린더에 의해 챔버 내부를 극진공에 가까운 저압상태가 되게함으로서 나무의 탈수가 극대화되도록 한편, 필요에 따라서는 불연물질, 소금, 황토, 염료, 향료와 같은 첨가물의 수용액을 상기 챔버 내부에 고압상태로 공급함으로써, 불연물질, 소금, 황토, 염료, 향료, 소독제 등과 같은 첨가물을 나무 안에 깊숙히 침투시켜 다양한 특성을 가진 양질의 나무를 제조할 수 있도록 하는 효과도 있는 것이다.

즉, 상기 챔버를 2단으로 연결된 유압실린더에 의해 극진공에 가까운 저압상태 또는 고압상태로 전환할 수 있는데, 극진공에 가까운 저압상태에서는 목재 안의 수분이 기화되어 탈수되기에 적합한 환경이 조성될 수 있도록 하고, 고압상태에서는 불연물질, 소금, 황토, 염료, 향료와 같은 첨가물의 수용액이 목재 내부조직으로 깊이 침투될 수 있게함으로써, 첨가물의 종류에 따라 불연 기능, 원적외선 발산 기능, 향기 발산 기능 등을 가진 목재를 제공할 수 있으며, 다양한 색상을 연출할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 나무 진공 건조장치를 개략적으로 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 나무 진공 건조장치의 유압 회로도로서, 챔버 안의 나무를 건조시키는 과정을 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 나무 진공 건조장치의 유압 회로도로서, 나무에서 추출된 수분을 탱크로 배출하는 과정을 설명한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 나무 진공 건조장치의 유압 회로도로서, 침투액을 유압실린더 안으로 공급하는 과정을 설명한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 나무 진공 건조장치의 유압 회로도로서, 챔버 안에 침투액을 고압으로 공급하는 과정을 설명한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 나무 진공 건조장치를 개략적으로 도시한 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 나무 진공 건조장치의 유압 회로도로서, 챔버 안의 나무를 건조시키는 과정을 설명한 도면으로서,

본 발명에 따른 나무 진공 건조장치는, 나무(w)를 저장하기 위한 공간이 구비되어진 챔버(1)와, 상기 챔버(1)의 내부압력을 극진공에 가까운 저압상태가 되도록 하거나, 침투액이 나무조직 안으로 속히 침투되기에 적합한 고압상태가 되도록 하기 위한 진공건조 및 고압침투 수단으로 이루어진다.

상기 챔버(1)는 압력변화를 견디기에 충분한 재질 및 강도로 제작되어야 하며, 스테인레스강 재질로 제작하거나, 부분적으로 내부가 보이도록 유리재질로 제작할 수 있을 것이다.

상기 챔버(1)는 고압을 견딜 수 있도록 원통 형태로 제작하는 것이 바람직하며, 나무에서 추출한 수분을 외부로 배출하기 용이하도록 상기 챔버(1)는 비스듬하게 설치되며, 가장 낮은 위치에 입출구(12)가 형성된다.

상기 챔버(1)는 지면에 견고히 고정될 수 있도록 그 하부에는 받침대(11)가 결합되어있는데, 후방의 받침대는 전방의 받침대에 비해 더 높게 형성되었으므로 상기 챔버(1)가 전방 하부를 향하도록 경사 설치된다.

상기 진공 건조 및 고압침투 수단은, 2단으로 길게 배치되어진 유압실린더(2)(3)와, 상기 유압 실린더를 제어하기 위한 각종 방향 제어밸브들(5)(6)(7)로 구성되는데,

상기 유압실린더는 전방에 위치한 유압실린더(2)와, 그 후방에 위치하며 그 피스톤(31)은 상기 유압실린더(2)의 피스톤(21)에 로드(22)에 의해 연결되어있는 유압실린더(3)로 구성되고,

후방에 위치한 유압실린더(3)는 펌프에 의해 전후 작동할 수 있도록 상기 펌프와 연결된 관로에는 방향제어밸브(7)가 구비되어 있으며,

전방에 위치한 유압실린더(2)의 선단 일측은 상기 챔버(1)의 입출구(12)와 방향제어밸브(5)를 사이에 두고 관로(14)에 의해 연결되어있고,

상기 유압실린더(2)의 선단 타측은, 나무 추출액을 외부에 배출하거나 나무에 침투액을 주입하기 위해, 탱크 또는 침투액 주입수단에 방향제어밸브(6)을 사이에 두고 관로(25)에 의해 연결되어있다.

도시된 실시예에서는 상기 실린더(1)에서 입출구(12)를 한개 구비하고 있으나, 경우에 따라서는 입구와 출구를 따로 구비하고, 상기 입구와 출구와 연결된 관로에는 체크밸브가 서로 반대방향으로 각각 연결 구성함으로써, 나무 추출액을 배출하는 경로와, 나무 침투액을 주입하는 경로를 각기 다르게 구성할 수도 있을 것이다.

한편, 도시된 실시예에서는 상기 실린더(1)와 유압실린더(2) 사이 관로(14)에는 2웨이 2포지션 밸브를 사용하고, 상기 유압실린더(3)의 관로(32)에는 3웨이 4포지션 밸브를 사용하며, 탱크 또는 침투액 주입수단과 상기 유압실린더(2) 사이의 관로(25)에는 3웨이 4포지션 밸브를 사용하고 있는데, 이에 국한되지는 아니하며 다른 구조의 방향제어밸브를 사용할 수 있을 것이다.

상기 침투액은, 나무 내부조직에 포함시켜 나무의 성질을 보완하거나 개선하기 위한 것으로서, 다양한 물질의 미분을 수용액 상태로 만들어 사용할 수 있을 것인데, 예를 들자면 불연물질, 소금, 나노 황토성분, 송진액 등의 각종 목향, 기타 향료, 염료, 소독제 들이 사용될 수 있을 것이다.

생목재 내부의 수분율은 약 70% 정도인데, 챔버(1) 내부를 극 진공상태로 만들어주면 나무 안에 포함된 수분이 대부분 추출되어 미세코아가 형성되도록 한 다음, 상기 코아 안에 불연소재인 소금물과, 나노 황토성분과, 염료, 송진액 등 목향을 침투시켜 약 2시간 동안 코아 속에 침투액이 충분히 흡수되도록 한다.

이와 같이 코아 속에 침투액이 충분히 흡수되도록 한 후, 다시 챔버(1) 내부를 저진공상태로 만들어주면, 여분의 침투액이 제거됨과 동시에 불연재, 난연재 및 방부제, 방충제, 향, 색 등이 포함되어진 양질의 목재를 얻을 수 있게되는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 나무 진공 건조장치의 유압 회로도로서, 챔버 안의 나무를 건조시키는 과정을 설명한 도면이고, 도 3은 나무에서 추출된 수분을 탱크로 배출하는 과정을 설명한 도면이며, 도 4는 침투액을 유압실린더 안으로 공급하는 과정을 설명한 도면이고, 도 5는 챔버 안에 침투액을 고압으로 공급하는 과정을 설명한 도면으로서,

나무를 건조하기 위해서는 도 2에서와 같이, 챔버(1)안에 나무(w)를 적재한 다음, 관로(14)(32) 내에 각각 위치한 방향제어밸브(5)를 작동시켜, 실린더(12)의 입출구(12)는 유압실린더(2)와 연결되어지고, 상기 유압실린더(3)의 피스톤(31)은 후진하게되어 로드(22)와 연결된 피스톤(21) 역시 후진하게되는데,

이때 방향제어밸브(6)은 관로(25)를 폐쇄하도록 위치하게되므로, 챔버(1) 내부의 공기는 상기 입출구(12)와, 관로(14)를 거쳐 상기 유압실린더(2) 안으로 유입되어진다.

챔버(1) 내 기압이 진공에 가까와지면 나무 안의 수액(l)이 추출되어지는데, 상기 챔버(1)는 전방으로 경사지게 설치되어있으므로 추출된 수액(l)은 하방에 모아져서 상기 입출구(12)와 관로(14)를 통해 상기 유압실린더(2)에 모아지게된다.

나무 수액이 상기 유압실린더(2)안에 충분히 추출된 후에는 도 3에서와 같이, 상기 방향제어밸브(5) (6)(7)를 각각 작동시켜, 상기 관로(14)는 폐쇄되고 관로(25)는 개방되도록 하며, 상기 유압실린더(3)의 피스톤(31)은 전진하도록 하여 로드(22)와 연결된 피스톤(21) 역시 전진하도록 하는데,

이때 관로(14)는 폐쇄되고 관로(25)만 개방된 상태이므로, 상기 유압실린더(2) 안에 있던 나무 추출액(l)은 상기 관로(25)를 통해 모두 수액 탱크로 배출되어진다.

이와 같이 나무로부터 수액을 제거한 후에는 도 4에서와 같이, 상기 방향제어밸브(6)(7)만을 작동시켜, 상기 관로(14)는 여전히 폐쇄된 상태에서, 관로(25)는 침투액이 공급되기위한 상태로 개방하고, 상기 유압실린더(3)의 피스톤(31)은 후진하도록 하여 로드(22)와 연결된 피스톤(21) 역시 후진하도록 하는데,

이때 관로(14)는 폐쇄되고 관로(25)만 개방된 상태이므로, 침투액은 상기 관로(25)를 거쳐 유압실린더(2) 안으로 주입되어진다.

마지막으로, 유압실린더(2) 안의 침투액(l)을 나무에 침투시키기 위해서는 도 5에서와 같이, 상기 방향제어밸브(5)(6)(7)를 각각 작동시켜, 상기 관로(14)는 개방하고 관로(25)는 폐쇄되도록 하며, 상기 유압실린더(3)의 피스톤(31)은 전진하도록 하여 로드(22)와 연결된 피스톤(21) 역시 전진하도록 하는데,

이때 관로(14)는 개방되고 관로(25)만 폐쇄된 상태이므로, 상기 유압실린더(2) 안에 있던 침투액(l)은 상기 관로(14)를 통해 챔버(1) 안에 주입되어진다.

이와 같이 유압실린더(2) 안에 침투액이 챔버(1) 안에 고압으로 주입되어지면 침투액이 나무(w) 코아조직 안에 흡수, 흡착되어지는데,

이 상태에서 도 2의 과정을 반복하게되면, 여분의 침투액이 저진공상태에서 제거됨과 동시에 불연재, 난연재, 방부제, 방충제 및 향, 색 등이 포함되어진 양질의 목재를 얻을 수 있게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 이처럼 본 발명은 이들이 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에 기재된 청구항들의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

1 : 챔버 2,3 : 유압실린더
5,6,7 : 방향 제어밸브 11 : 받침대
12 : 입출구 14 : 관로
21,31 : 피스톤 22 : 로드
23 : 입출구 25 : 관로
32 : 관로

Claims (6)

1. 나무(w) 저장공간이 구비되어진 챔버(1)와, 상기 챔버(1)의 내부압력을 극진공에 가까운 저압상태가 되도록 하거나, 침투액이 나무조직 안으로 속히 침투되기에 적합한 고압상태가 되도록 하기 위한 진공건조 및 고압침투 수단으로 이루어진 나무 진공 건조장치에 있어서,
   상기 진공 건조 및 고압침투 수단은, 2단으로 길게 배치되어진 유압실린더(2)(3)와, 상기 유압 실린더를 제어하기 위한 수단으로 구성되는데,
   상기 유압실린더는 전방에 위치한 유압실린더(2)와, 그 후방에 위치하며 그 피스톤(31)은 상기 유압실린더(2)의 피스톤(21)에 로드(22)에 의해 연결되어있는 유압실린더(3)로 구성되고,
   후방에 위치한 유압실린더(3)는 펌프에 의해 전후 작동할 수 있도록 상기 펌프와 연결된 관로에는 방향제어밸브(7)가 구비되어 있으며,
   전방에 위치한 유압실린더(2)의 선단 일측은 상기 챔버(1)의 입출구(12)와 관로(14)에 의해 연결되어있고,
   상기 유압실린더(2)의 선단 타측은, 나무 추출액을 외부에 배출하거나 나무에 침투액을 주입하기 위해, 탱크 또는 침투액 주입수단에 연결된 것을 특징으로 하는 나무 진공 건조장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 관로(14)와 관로(25)에는, 방향제어밸브(5)와 방향제어밸브(6)이 각각 구비되어있는 것을 특징으로 하는 나무 진공 건조장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 침투액은, 나무 내부조직에 포함시켜 나무의 성질을 보완하거나 개선하기 위한 것으로서, 다양한 물질(불연물질, 소금, 나노 황토성분, 염료, 소독제, 송진액 등의 각종 목향, 기타 향료중의 어느 하나, 또는 둘 이상의 혼합물)의 미분을 수용액 상태로 만들어 사용하는 것을 특징으로 하는 나무 진공 건조장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 챔버(1)는 지면에 견고히 고정될 수 있도록 그 하부에는 받침대(11)가 결합되어있는데, 후방의 받침대는 전방의 받침대에 비해 더 높게 형성되었으므로 상기 챔버(1)가 전방 하부를 향하도록 경사 설치된 것을 특징으로 하는 나무 진공 건조장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 챔버(1)의 입출구(12)는 입구와 출구로서 분리 구성되고, 상기 입구와 출구와 연결된 관로에는 체크밸브가 서로 반대방향으로 각각 연결됨으로써, 나무 추출액을 배출하는 경로와, 나무 침투액을 주입하는 경로를 각기 다르게 구성한 것을 특징으로 하는 나무 진공 건조장치.
   
6. 제 1항의 장치를 사용한 나무 진공 건조방법에 관한 것으로,
   먼저 상기 챔버(1) 내부를 극진공상태로 만들어줌으로써 나무 안에 포함된 수분이 대부분 추출되어 미세코아가 형성되도록 하는 과정과,
   상기 코아 안에 불연소재인 소금물과, 나노 황토성분과, 염료, 송진액 등 목향을 침투시켜 코아 속에 침투액이 충분히 흡수되도록 하는 과정과,
   이와 같이 침투액이 코아 속에 충분히 흡수되어지면, 다시 챔버(1) 내부를 약진공상태로 만들어줌으로써, 여분의 침투액이 제거됨과 동시에 불연재, 난연재 및 향, 색 등이 포함된 양질의 목재가 얻어지게되는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 나무 진공 건조방법.
   
   
   
   
   

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