KR950012155B1 - 목재건조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

목재건조방법 및 장치

제1도는 본 발명의 목재건조장치의 구성을 예시하는 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 목재건조실 2 : 연소가스발생기

3 : 연소가스공급로 4 : 공기도입관

5 : 연소가스회수관 6 : 배기가스배출관

7 : 굴뚝 21 : 연소챔버

41, 52, 61 : 댐퍼 51 : 팬

본 발명은 목재건조장치에 관한 것으로, 보다 상세히 말하면 벌채된 목재, 대나무등의 생식물을 단시간에 함유 수분이 안정화된 건조목재, 건조대나무등의 건조된 식물로 제조하기 위하여 건조시키는 가열건조장치에 관한 것이다.

벌채된 생목재등에는 수분이 다량 함유되어 있으며 통상 많은 벌레와 그 알이 부착되어 있다. 그래서, 건축용 및/또는 기구용 재목을 제조할 때는 생목재를 건조시키고 화학적으로 처리하여 벌레와 그 알을 죽이는 것이 보통이다. 지금까지 건조공정에서는 생목재를 목재제조장에서 3 내지 5년의 장기간 동안 생목재를 방치해야 하는 자연 건조법으로 처리하여 왔다.

이 장기간 동안 목재제조장의 작업자들은 그 건조공정을 향상시키기 위하여 목재를 자주 이동시켜야 한다. 그러나, 장기간 동안 목재제조장에 목재를 방치하면 자금회전 효율이 나쁘고 목재의 병충해를 막는데도 불리하다.

그러한 상황하에서 지금까지 단시간에 목재를 건조시키는 급속 건조방법이 많이 제안되어 왔다. 예컨대, 이들 종래 건조방법중 하나는 전공 건조타입이며, 또다른 이들 종래 건조방법으로서는 고온 공기가 공급되는 건조실을 사용하는 가열 건조방법이 있다.

그러나, 종래 급속 건조방법으로 제조된 건조목재는 자연 건조법에 의해 제조된 건조목재에서와 같이 균열 및 수분의 흡수로 목재가 뒤틀리는 문제점을 방지하는데 있어 불리하다.

종래 급속 건조방법의 고유의 상술 문제점을 해결하고자 또다른 방법(즉 종래 가열타입방법)이 제안되어 있다. 이 종래 가열타입 방법에서는 먼저 생목재를 목재설 등을 태워서 발생된 고온 연소가스가 바로 도입되는 건조실에 수용함으로써 화학처리 및 건조목재의 뒤틀림이 없이 생목재는 고온연소가스와 접촉하게 되어 연소가스의 여러 연기성분과 열로 건조되며 살균되어서 목재에 붙은 벌레와 그 알을 죽이게 된다.

예를 들면, 일본 특개소 50-129373호 및 60-103281호에는 생목재가 열통을 통과시키는 상부와 냉풍을 통과시키는 하부를 갖춘 처리챔버에 수용되어 목재를 건조시키는 상술한 종래 가열타입방법중의 하나가 개시되어 있다. 또 이들 일본 특개소의 명세서에는 또 목재의 처리 효율에 있어 빈약한 방법을 실행하기 위한 장치도 개시하고 있다. 이 방법에서 처리 효율을 향상시키기 위하여 처리챔버에 복수의 생목재가 수용되는 경우, 상기 방법에 의해 얻어진 건조목재는 함유 수분이 변하는 경향이 있어 제품(또는 건조된 목재)의 품질을 안정화시킬 수 없게 된다.

본 발명은 종래 건조방법 및 장치에 있어서의 고유의 상술 문제점의 관점에서 이루어졌다.

따라서, 본 발명의 목적은 다음과 같이 이루어지는 복수의 목재를 효과적으로 건조시키는 장치 및 방법을 제공함으로써 상술한 문제점을 해소하고자 하는 것이다.

목재를 건조시키는 방법은 생목재를 목재건조실에 쌓는 단계, 밀봉하기 위하여 목재건조실을 폐쇄하는 단계, 목재건조실내에 이미 존재한 공기를 점진적으로 교체하기 위하여 목재건조실이 연소가스로 채워질때까지 고온연소가스는 발생시키고 이 고온연소가스를 목재건조실로 도입시키는 단계, 연소챔버로 도입된 신선한 공기의 양을 제어하고 이 도입된 신선한 공기의 양 만큼의 연소가스의 양을 목재건조실로부터 방출하고 목재건조실내 분위기의 산소농도를 안정된 저레벨로 유지하고 온도분포를 안정화시키기 위해 연소가스의 일부분을 강제 순환시킴으로써 연소챔버내에서의 연소속도를 제어하는 단계로 구성되어 진다.

본 발명의 복수의 목재를 건조시키는 장치는 내부공간이 통상 장애없이 개방되고 밀폐가능한 목재건조실, 그 하부에 설치된 연소챔버로 연소용의 신선한 공기를 도입하는 공기도입관으로 구비되는 연소가스발생기, 이 연소가스발생기의 상부로 부터 목재건조실의 상부로 연장되어 있고 연소가스가 자연스럽게 상기 목재건조실에 들어가도록 하는 연소가스공급로, 목재건조실의 저부로 부터 굴뚝으로 연장하는 배기가스 배출관, 상기 목재건조실(1)과 별개로 형성되어 있고 목재건조실의 저부로 부터 연소가스발생기로 연장되어 있는 연소가스회수관, 배기가스 배출관 및 연소가스회수관중 적어도 하나에 설치된 가스 유량제어 유닛으로 이루어진다.

목재건조용의 본 발명의 장치에서 연소가스회수관은 연소가스발생기와 바로 연결될 수 있다.

본 발명의 장치에서는 또 공기도입관과 연소가스회수관을 연결할 수도 있다.

또 본 발명의 장치에서 가스유량 제어유닛(배기가스 배출관 및 연소가스 회관중 적어도 하나에 구비되는)은 팬과 댐퍼(damper)가 조합하여 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 가스 유량제어 유닛도 팬 및 댐퍼중의 어느 하나 만으로도 구성될 수 있다.

게다가, 본 발명의 장치의 공기도입관에 팬 및/또는 댐퍼를 구비하는 것도 바람직하다. 그러나, 공기도입관의 구비는 본 발명의 장치에 필수적인 것은 아니다.

하지만, 본 발명의 장치에서는 공기도입관, 배기가스 배출관 및 연소가스회수관중 적어도 하나에 팬을 구비하는 것이 좋다.

생목재등을 건조하는 상기 구조의 본 발명 장치의 작동에서는 본 발명 장치의 연소가스발생기에서 목재설등이 연소되어 연기를 수반한 고온 연소가스가 생긴다. 그 다음 고온 연소가스는 연소가스공급로를 통하여 목재건조실의 상부로 도입된다.

목재건조실에서 고온 연소가스는 목재를 가열하고 건조시키기 위해서 하방으로 생목재(건조실에 쌓여져 있는)를 통과하여 건조실의 저부에 도달하며 그 저부로 부터 연소가스는 배기가스 배출관으로 흘러서 장치의 굴뚝을 거쳐 대기로 방출된다.

본 발명의 장치의 상기 작동에서 목재건조실의 저부로부터 흐르는 연소가스 일부분은 순환되어서 연소가스회수관으로 유입되어 순환되는 일부 연소가스는 연소가스발생기로 되돌아가서 이 순환된 일부 연소가스는 공기도입관을 거쳐 연소가스발생기로 도입된 신선한 공기와 혼합되어 상기 연소가스발생기에서 연료(즉, 목재설)의 연소속도를 조정하는데 사용된다.

본 발명의 목재건조장치에서 생목재의 유효한 건조작업에서는 장치가 실제 산소를 함유하지 않는 연소가스를 발생시킬 필요가 있으며, 연소가스의 온도가 지나치게 상승하는 것도 바람직하지 못하다. 그러므로 연소가스의 일부 순환은 본 발명의 장치에서 바람직하다. 본 발명의 장치를 통한 연소가스 일부를 순환시킴으로써 장치로부터 굴뚝을 통하여 가스가 배출되기 전에 연소가스로부터 수분 및 휘발성 물질을 회수할 수 있다. 그래서 회수된 휘발성 물질은 굴뚝을 통해 대기로 배출되기 전에 다시 분해 연소되어 공기오염(연소가스에 함유된 휘발성 물질에 의해 야기되는) 해소에 기여하기 되며 휘발성 물질이 본 발명의 장치에서 연료로서 활용될 수 있기 때문에 코스트 절약에도 기여하게 된다.

이후에, 본 발명을 수반 도면을 참조하여 상세히 기술한다.

도면에 도시된 바와 같이 생목재등의 건조작업에서 목재를 목재건조실(1)에 수용하여 쌓아올린다. 목재건조실(1)은 밀폐될 수 있고 연소가스발생기(2)에 인접하도록 배치되어서 연소가스발생기(2)의 상부는 연소가스공급로(3)에 의하여 목재건조실(1)의 상부와 연통된다. 연소가스발생기는 목재건조실(1)의 폭과 대체로 동일하다.

연소가스발생기(2)의 하부는 목재설 등의 적당한 연료가 연소하여 고온 연소가스가 생기게 되는 연소챔버(21)를 형성한다. 연소가스발생기(2)의 연소챔버(21)는 공기도입관(4)과 연결되어 신선한 공기를 도입한다.

공기도입관(4)위의 제위치에서 연소가스발생기(2)에 면한 벽(8)에는 연료투입개구부(9)가 목재설을 연소챔버(21)내로 투입하기 위하여 제공되어 있다. 목재설이 연소챔버(21)내에 놓여진 후에, 연료투입개구부(9)를 통과한 목재설에 불이 당겨지고 연료투입개구부는 밀봉하기 위하여 폐쇄된다.

목재설이 연소됨에 따라 생성되고 연소챔버(2)내에 쌓여지는 재는 연료투입구멍을 통하여 삽 또는 굴착기(excavator)로 제거된다.

이하에서 설명된 바와 같이 건조목적으로 목재건조실(1)로의 생목재의 운반은 연소가스발생기(2)에 대행한 목재건조실(1)의 측면에서 밀봉적으로 폐쇄가능한 입구(도시생략)를 통하여 달성되며, 따라서 연소가스발생기(2)는 생목재를 목재건조실(1) 안팎으로 적재하는데 장애가 되지 않는다.

공기도입관(4)의 개구단부에 회전가능하게 설치된 댐퍼(41)는 연소가스발생기(2)의 연소챔버(21)로 도입되는 신선한 공기의 유량을 제어한다. 댐퍼(4)는 상술된 바와 같이 연소챔버(21)내의 목재설에 불이 당겨지면 개방된다.

목재건조실(1)의 복수의 바닥 또는 플로어 위치에서 이 목재건조실(1)은 공기도입관(4)과 연결된 복수의 연소가스회수관(5)과 연결된다.

연소가스회수관(5) 각각에는 연소가스발생기(2)로 연소가스를 공급하기 위해 목재건조실(1)로부터 연소가스를 흡입하는 팬(51)과 목재건조실(1)로부터 흡입연소가스의 유량을 제어하는 댐퍼(52)가 설치되어 있다.

또 배기가스 배출관(6)은 목재건조실(1)의 코너부분에 연결되어서 목재건조실(1)의 대각선 방향으로 연소가스공급로(3)로부터 마주하여 배치됨으로써 배기가스 배출관(6)의 입구는 연소가스공급로(3)에 관하여 목재건조실(1)의 가장 먼곳에 위치된다. 배기가스 배출관(6)은 이를 통과하는 배기가스가 대기로 배출되는 굴뚝(7)으로 연장한다.

배기가스 배출관(6)에는 굴뚝(7)으로 방출되는 배기가스의 유량을 제어하는 댐퍼(61)가 회전가능하게 설치된다.

상기 구조를 갖는 본 발명의 목재건조장치의 작동에서 먼저 보우기(bogie)와 같은 적당한 캐리어는 목재건조실(1)의 플로어에 생목재가 쌓여지는 목재건조실(1)로 생목재를 운반한다. 그후 목재건조실(1)은 폐쇄되어 밀봉되어 다음 목재설 등의 적당한 연료는 연소가스발생기(2)의 연소챔버(21)에서 연소되어 연소가스공급로(3)를 거쳐 목재건조실(1)로 유입되는 고온 연소가스를 발생시킨다.

이때에 배기가스 배출관(6)의 댐퍼(61)가 밀폐될 때 고온 연소가스는 목재건조실(1)에 이미 존재한 공기를 교체하기 위하여 목재건조실(1)에 점차적으로 채워지며, 상기 목재건조실(1)의 공기는 연소가스회수관(5)을 거쳐 연소가스발생기(2)의 연소챔버로 흡입된다. 목재건조실(1)이 연소가스로 채워질때까지 장치를 통하여 발생된 고온 연소가스는 순환된다.

목재건조실(1)의 온도가 고온 연소가스의 열로 높아질 때 목재건조실(1) 분위기의 산소농도가 낮아져서 연소가스발생기(2)의 연소챔버(21)내에서 연료의 연소속도를 느리게하며 이에 따라 목재건조실(1)의 온도의 상승률이 낮아지게 된다.

이런 상황하에서 배기가스 배출관(6)의 댐퍼(61)가 약간 열려져서 일부분의 연소가스(목재건조실(1)에 가두어진)가 배기가스 배출관(6)을 통하여 굴뚝(7)으로 방출되도록 한다. 그 결과, 신선한 공기는 공기도입관(4)을 통하여 연소가스발생기(2)의 연소챔버(21)로 도입되며 신선한 공기의 양은 목재건조실(1)로부터 방출되는 연소가스의 양에 해당한다. 따라서, 상기 언급된 방식으로 연소가스발생기(2)의 연소챔버(21)로 도입된 신선한 공기의 양을 제어함으로써 연소챔버(21)내의 연료의 연소율은 적당하게 제어된다.

또한, 작업시 연소가스회수관(5)의 댐퍼(52) 및 팬(51)을 작동시킴으로써 목재건조실(1)내의 연소가스 일부분은 장치를 통하여 강제 순환되어서 연소가스발생기(2)의 연소챔버(21)로 공급되어 연소챔버(21)로 공급된 신선한 공기는 순환된 연소가스로 희석되어서 목재건조실(1) 분위기의 산소농도를 낮게 유지할 수가 있다. 이 결과, 본 장치에서 목재건조실(1)내 분위기의 산소농도는 변하지 않으며 목재건조실(1)의 온도분포로 균일하게 되거나 안정화된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 장치로 수행된 건조작업시 목재건조실(1)은 산소농도가 낮고 온도분포가 안정화된 고온 연소가스로 채워진다. 그러므로 장치의 목재건조실(1)내 생목재를 효과적으로 건조시킬 수 있다. 건조작업 동안에 목재건조실(1)내 생목재로부터 발생한 휘발성가스 대부분은 순환되어서 연소가스발생기(2)의 연소챔버(21)로 공급되며 연소챔버(21)에서 이들 휘발성 가스들은 목재성과 같은 연료와 함께 연소되어서 연소가스를 발생시킨다. 따라서, 본 발명의 목재건조장치는 대기가 상기 휘발성 가스에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

부언하면, 본 발명의 장치의 상기 구체예에서 배기가스 배출관(6)은 목재건조실(1)의 저부코너에 바로 연결된다. 그러나, 본 발명의 장치는 배기가스 방출관(6) 일부가 연소가스회수관(5)을 형성할 수 있다.

또 본 발명의 목재건조장치에서는 연소가스회수관(5)의 어느 하나의 분기관과 같은 배기가스 배출관(6)을 형성할 수도 있다.

게다가, 본 발명의 목재건조장치에서는 가스유량제어유닛을 팬(51) 및 이 팬(51)과 결합된 댐퍼(52), 또는 댐퍼(41), (61)만으로 구성된다.

본 발명의 목재건조장치에서는 목재건조실(1)의 고온 분위기가, 온도 분포가 균일 또는 안정화하면서 낮은 산소농도를 유지하기 때문에 고품질 생성품 또는 고수율의 건조목재를 생산할 수 있다.

Claims (8)

1. 목재를 건조시키기 위한 방법에 있어서, 생목재를 목재건조실에 쌓는 단계, 밀봉하기 위하여 목재건조실을 폐쇄하는 단계, 목재건조실내에 이미 존재한 공기를 점진적으로 교체하기 위하여 목재건조실이 연소가스로 채워질때까지 고온연소가스는 발생시키고 이 고온연소가스를 목재건조실로 도입시키는 단계, 연소챔버로 도입된 신설한 공기의 양을 제어하고 이 도입된 신선한 공기의 양 만큼의 연소가스의 양을 목재건조실로부터 방출하고 목재건조실내 분위기에 산소농도를 안정된 지레벨로 유지하고 온도분포를 안정화시키기 위해 연소가스의 일부분을 강제 순환시킴으로써 연소챔버내에서의 연소속도를 제어하는 단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 목재를 건조시키기 위한 장치에 있어서, 내부공간이 통상 장애없이 개방되고 밀폐가능한 목재건조실(1), 목재건조실(1)과 연소가스발생기(2)가 서로 인접하여 있고 이들 사이의 벽이 상기 목재건조실(1)과 상기 연소가스발생기(2)를 형성하여 연소용의 신선한 공기를 그 하부에 구비된 연소챔버(21)로 도입하기 위한 공기도입관(4)을 갖춘 연소가스발생기(2), 상기 연소가스발생기(2)의 상부로부터 상기 목재건조실(1)의 상부로 연장되어 있고 연소가스가 자연스럽게 상기 목재건조실에 들어가도록 하는 연소가스공급로(3), 상기 목재건조실(1)의 저부로부터 굴뚝(7)으로 연장되어 있는 배기가스 배출관(6), 상기 목재건조실(1)과 별개로 형성되어 있고 상기 목재건조실(1)의 상기 저부로부터 상기 연소가스발생기(2)로 연장되어 있는 연소가스회수관(5)과, 상기 배기가스 배출관(6) 및 상기 연소가스회수관(5)중 적어도 하나에 구비된 가스유량 제어유닛(52,61)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 목재건조장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 연소가스회수관(5)이 연소가스발생기(2)에 바로 연결되는 것을 특징으로 하는 목재건조장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 연소가스회수관(5)이 상기 공기도입관(4)과 연결되는 것을 특징으로 하는 목재건조장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 배기가스 배출관(6)과 상기 연소가스회수관(5)중 적어도 하나에 구비되는 상기 가스유량 제어유닛(52,61)이 팬 및 댐퍼와 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 목재건조장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 가스유량 제어유닛(52,61)이 상기 팬 및 상기 댐퍼중의 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 목재건조장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 팬 및/또는 상기 댐퍼가 본 발명의 장치중에서 상기 공기도입관(4)에 구비되는 것을 특징으로 하는 목재건조장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 팬이 상기 공기도입관(4), 상기 배기가스 배출관(6) 및 상기 연소가스회수관(5)중 적어도 어느 하나에 구비되는 것을 특징으로 하는 목재건조장치.