KR102535257B1 - 신재생에너지 발전기능을 구비한 진공 마이크로파 건조 방법 - Google Patents

신재생에너지 발전기능을 구비한 진공 마이크로파 건조 방법 Download PDF

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함태규
김형주
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군산대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 목재를 건조시키기 위해 상기 대상물을 수납하는 밀폐건조용기(100);와, 상기 밀폐건조용기(100)의 공기를 외부로 빼내는 진공펌프(200);와, 상기 진공펌프와 대응되어 밀폐건조용기와 연통되는 피콕밸브(210);와, 상기 밀폐건조용기(100) 내부에 전자파를 제공하는 전자파 발생부;와 상기 전자파 발생부에 전기를 제공하는 전원공급부(500)로 구성된 밀폐건조용기를 사용한 목재의 건조방법에 있어서, 상기 목재의 내부에 포함되되 목재의 공간상에 존재하는 자유수를 건조하는 제1단계;와, 상기 목재의 심재와 결합되어 존재하는 결합수를 건조하는 제2단계; 로 이루어져 상기 목재의 내부에 존재하는 수분을 제거하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법이 제공된다.

Description

신재생에너지 발전기능을 구비한 진공 마이크로파 건조 방법{Vacuum microwave drying method with renewable energy generation function}
본 발명은 신재생에너지 발전기능을 구비한 진공 마이크로파 건조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀폐건조용기를 진공 처리한 후, 상기 진공 처리된 밀폐건조용기 내부에 신재생에너지 발전기능을 이용하여 발생시킨 전기를 이용하여 전자파를 발생시켜 대상물에 포함된 수분을 제거하는 신재생에너지를 이용한 진공 마이크로파 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 크게 천연건조, 열기건조, 특수건조로 분류된다. 특수건조는 진공(Vacuum)건조기술과 고주파(Radio-frequency)건조기술이 사용된다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 진공건조기술과 고주파건조기술을 융합한 목재건조장치(특허문헌1 ; 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2016-0084136호 )가 사용되고 있다.
종래의 목재건조장치는 건조챔버(10), 진공펌프(40) 및 마이크로발생부(60)를 포함하여 이루어지며, 건조챔버(10) 내부에 복수의 목재가 적층된 상태로 수용되며, 상기 마이크로발생부(60)에서 조사된 마이크로파(전자파)는 건조챔버(10) 내부에 적층된 목재에 주입된다.
그러나 종래의 목재건조장치는 건조챔버(10)의 일측부에 마이크로발생부(60)가 구비된 구조이기 때문에 한쪽 방향에서만 전자파가 조사되어 마이크로발생부(60)와 가까운 목재에 집중적으로 전자파가 조사되며 이로 인해 적층된 목재가 균일하게 건조되지 못하여 건조 후에 목재 표면에 균열이 발생하거나 뒤틀려 변형되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2016-0084136호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2016-0093284호 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1195385호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀폐건조용기를 진공 처리한 후, 상기 진공 처리된 밀폐건조용기 내부에 전자파를 발생시켜 단시간에 대상물에 포함된 수분을 제거할 수 있는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
또한, 목재의 공간상에 존재하는 자유수를 건조한 후, 목재의 심재와 결합되어 존재하는 결합수를 건조하여 목재의 내부에 존재하는 수분을 제거할 수 있는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
또한, 밀폐건조용기 내에 적층된 목재에 전자파를 고르게 조사하여 목재가 균일하게 건조될 수 있도록 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 목재를 건조시키기 위해 상기 대상물을 수납하는 밀폐건조용기(100);와, 상기 밀폐건조용기(100)의 공기를 외부로 빼내는 진공펌프(200);와, 상기 진공펌프와 대응되어 밀폐건조용기와 연통되는 피콕밸브(210);와, 상기 밀폐건조용기(100) 내부에 전자파를 제공하는 전자파 발생부;와 상기 전자파 발생부에 전기를 제공하는 전원공급부로 구성된 밀폐건조용기를 사용한 목재의 건조방법에 있어서, 상기 목재의 내부에 포함되되 목재의 공간상에 존재하는 자유수를 건조하는 제1단계;와, 상기 목재의 심재와 결합되어 존재하는 결합수를 건조하는 제2단계; 로 이루어져, 상기 목재의 내부에 존재하는 수분을 제거하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법이 제공된다.
또한, 상기 제1단계 이전에 상기 밀폐건조용기를 구비하되, 상기 밀폐건조용기는 원통형으로 원통의 중심축 방향인 축방향과 상기 축방향과 직각방향을 반경방향이라 정의할 때, 상기 밀폐건조용기는 목재를 넣는 입구가 구비된 제1측면과 상기 제1측면의 반대측면인 제2측면이 형성되고, 상기 밀폐건조용기의 좌측면부에 좌측1기(351), 좌측2기(352), 좌측3기(353), 좌측4기(354), 좌측5기(355)기와, 상기 밀폐건조용기의 우측면부에 우측1기(361), 우측2기(362), 우측3기(363), 우측4기(364), 우측5기(365)기와, 상기 밀폐건조용기의 상면부에 상측1기(371), 상측2기(372), 상측3기(373), 상측4기(374), 내지 상측5기(375)가 축 방향으로 배열되되, 상기 좌측1기(351)와 상기 우측1기(361)와 상기 상측1기(371)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제1단면의 외부표면을 이루는 제1원주선(C1)에 배열되며, 상기 좌측2기(352)와 상기 우측2기(362)와 상기 상측2기(372)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제2단면의 외부표면을 이루는 제2원주선(C2)에 배열되며, 상기 좌측3기(353)와 상기 우측3기(363)와 상기 상측3기(373)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제3단면의 외부표면을 이루는 제3원주선(C3)에 배열되며, 상기 좌측4기(354)와 상기 우측4기(364)와 상기 상측4기(374)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제4단면의 외부표면을 이루는 제4원주선(C4)에 배열되며, 상기 좌측5기(355)와 상기 우측5기(365)와 상기 상측5기(375)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제5단면의 외부표면을 이루는 제5원주선(C5)에 배열되되, 상기 제1측면과 상기 제1원주선(C1)과의 거리를 L1, 상기 제1원주선(C1)과 상기 제2원주선(C2)과의 거리를 L2, 상기 제2원주선(C2)과 상기 제3원주선(C3)과의 거리를 L3, 상기 제3원주선(C3)과 상기 제4원주선(C4)과의 거리를 L4, 상기 제4원주선(C4)과 상기 제5원주선(C5)과의 거리를 L5라 할 때 L2, L3, L4, L5 는 동일거리이고, 상기 제1원주선(C1)은 제1측면의 근방에 위치하고 제2원주선(C2)과 제3원주선(C3)과 제4원주선(C4)과 제5원주선(C5) 각각 제1측면으로부터 차례대로 배치되며 L1 과 L2 의 관계는 0.5L2 < L1< L2 가 되도록 상기 밀폐용기를 구비하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법이 제공된다.
또한, 상기 제1단계에서는, 상기 전자파발생기의 입력전원을 6~7kw/h가 되도록 전자파발생기를 작동시키되, 상기 우측1호기(361) 및 우측5기(365)와, 상기 좌측1호기(351) 및 좌측5호기(355)와, 상기 상측2호기(372) 내지 상측4호기(374)를 작동하여 전자파를 발생시키고, 상기 진공펌프는 연속하여 작동하면서 상기 피콕밸브(210)는 ON/OFF를 반복하여 제어함에 따라 상기 밀폐건조용기(100) 내부의 공기의 흐름에 맥동파가 발생되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법이 제공된다.
또한, 상기 제1단계의 전자파 발생시간은 1차 발생시간으로 24시간으로 하고, 상기 1차 발생시간 동안 상기 피콕밸브(210) 온/오프(ON/OFF) 작동은 1차 작동으로 상기 1차 작동 시의 온/오프 주기는 1시간에 1 내지 3회 진행한다.
한편, 상기 1차 작동 시에 상기 피콕밸브의 온/오프 비율은 1(온) : 200~250(오프) 로 진행되며, 상기 제2단계에서, 상기 전자파발생기의 입력전원을 6~7kw/h가 되도록 전자파발생기를 작동시키되, 상기 우측1호기와 우측 3호기와 우측5기 및 상기 좌측1호기와 좌측3호기와 좌측5호기 및 상기 상측2호와 상측4호기를 작동하여 전자파를 발생시키고, 상기 진공펌프는 연속하여 작동하면서 상기 피콕밸브는 ON/OFF를 반복하여 제어함에 따라 상기 밀폐건조용기 내부의 공기의 흐름에 맥동파가 발생된다.
또한, 상기 제2단계의 전자파 발생시간은 2차 발생시간으로 24시간으로 하고, 상기 2차 발생시간 동안 상기 피콕밸브 ON/OFF 작동은 2차 작동으로 상기 2차작동시의 온/오프 주기는 1시간에 총 25 ~ 35회 진행하며, 상기 2차 작동 시에 상기 피콕밸브의 온/오프 비율은 1(온) : 5~7(오프) 로 진행되어 밀폐건조용기내의 공기의 흐름에서 맥동이 빠르게 진행되도록 한다.
또한, 상기 피콕밸브의 최초 작동시점은 상기 밀폐건조용기 내부의 진공도가 -0.08Mpa 에 도달하는 경우 작동되며, 상기 피콕밸브는 직경은 3~5mm 로 정하고 피콕밸브를 개방했을 때 밀폐건조용기 내의 압력이 -0.07Mpa 이하가 되지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 밀폐건조용기의 내부용적은 6~7㎥ 이고 상기 전자파발생기의 작동시점은 상기 밀폐건조용기 내부의 진공도가 -0.08Mpa 에 도달하는 경우 작동하며, 상기 제1단계를 통해 자유수의 수분을 함수율 30% 이하로 건조시키고, 상기 제2단계를 통해 결합수의 수분을 함수율 15% 이하로 건조시키는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법이 제공된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 밀폐건조용기를 진공 처리한 후, 상기 진공 처리된 밀폐건조용기 내부에 전자파를 발생시켜 목재의 공간상에 존재하는 자유수를 건조한 후, 목재의 심재와 결합되어 존재하는 결합수를 건조하여 단시간에 목재의 내부에 존재하는 수분을 제거할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 밀폐건조용기 내부를 진공시키고 밸브의 개폐 동작을 반복 제어함으로써 밀폐건조용기 내부의 공기 흐름을 발생시켜 세포벽 내부에 존재하는 결합수에 충격을 가해 결합수를 효과적으로 건조시킬 수 있다.
또한, 밀폐건조용기 내에 전자파 반사판을 구비하여 적층된 목재에 전자파를 고르게 조사함으로써 적층된 목재가 균일하게 건조되어 목재의 균열 및 뒤틀림을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 목재 건조 장치를 나타낸 정단면도,
도 2는 본 발명의 발마직한 일실시예에 따른 목재 건조 단계에 따른 목재 내부에서 자유수 및 결합수의 상태를 개략적으로 나타낸 도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 밀폐건조용기를 개략적으로 나타낸 측면도,
도 4는 도 3의 "A" 방향에서 바라본 밀폐건조용기를 개략적으로 나타낸 정면도,
도 5는 본 발명의 발마직한 일실시예에 따른 밀폐건조용기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 6은 도 3의 "A-A"부의 단면도,
도 7은 도 6의 "B"부의 확대도,
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반사판을 개략적으로 나타낸 측면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 반사판을 개략적으로 나타낸 측면도,
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반사판을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
첨부된 도 2는 본 발명의 발마직한 일실시예에 따른 목재 건조 단계에 따른 목재 내부에서 자유수 및 결합수의 상태를 개략적으로 나타낸 도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 밀폐건조용기를 개략적으로 나타낸 측면도, 도 4는 도 3의 "A" 방향에서 바라본 밀폐건조용기를 개략적으로 나타낸 정면도, 도 5는 본 발명의 발마직한 일실시예에 따른 밀폐건조용기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도, 도 6은 도 3의 "A-A"부의 단면도, 도 7은 도 6의 "B"부의 확대도, 도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반사판을 개략적으로 나타낸 측면도, 도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 반사판을 개략적으로 나타낸 측면도, 도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반사판을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 대상물을 건조시키기 위해 상기 대상물을 수납하는 밀폐건조용기(100);와, 상기 밀폐건조용기(100)의 공기를 외부로 빼내는 진공펌프(200);와, 상기 밀폐건조용기(100) 내부에 전자파를 제공하는 전자파 발생부(300);를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 진공펌프(200)를 통해 상기 밀폐건조용기(100) 내부의 공기를 제거하여 진공으로 처리하고, 상기 진공 처리된 밀폐건조용기(100) 내부에 상기 전자파 발생부(300)를 통해 전자파를 발생시켜 상기 대상물에 포함된 수분을 제거한다.
또한, 상기 밀폐건조용기(100)는 원통형이며 상기 원통형의 일단에는 제1커버(110)가 구비되고 타단에는 제2커버(120)가 구비된다.
또한, 상기 밀폐건조용기(100)의 외부에는 상기 전자파 발생부(300)에서 발생된 전자파를 상기 밀폐건조용기(100) 내부로 전달하는 관통공(130)이 설치된다.
또한, 상기 전자파 발생부(300)는 상기 밀폐건조용기(100) 외부에 설치되며, 상기 전자파 발생부(300)에서 발생한 전자파를 상기 관통공(130)으로 전달하는 전달통로(310)가 장착된다.
또한, 상기 관통공(130)에는 공기는 통과시키지 않고 고주파는 통과시키는 밀폐커버(320)가 구비되어 상기 밀폐건조용기(100) 내부의 공기를 외부로 빼낼 때 상기 관통공(130)을 밀폐시켜 진공이 형성된다.
또한, 상기 밀폐커버(320)는 공기는 밀폐시키되 고주파는 통과시키는 재질로 형성되며, 상기 밀폐커버(320)의 재질은 테프론(Teflon)으로 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 밀폐커버(320)는 공기는 밀폐시킴으로써 상기 밀폐건조용기(100) 내부를 진공상태로 형성할 수 있다.
또한, 상기 관통공(130)과 밀폐커버(320) 사이에는 가스켓(gasket)이 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 관통공(130)의 앞쪽에는 상기 밀폐건조용기(100)의 내부로 침투하는 전자파의 일부를 반사시키는 반사판(400)이 장착된다.
또한, 상기 밀폐건조용기(100)의 중심에서 상기 관통공(130)을 바라보았을 때. 상기 반사판(400)의 크기는 상기 관통공(130)을 모두 가릴만큼 크기가 크도록 형성되며 이를 위해 관통공(130)의 단면적을 A1 이라 하고, 상기 관통공의 단면적과 직각으로 상기 반사판(400)을 투영하였을 때 투영면적을 A2라 하였을 때 A2>A1인 것이 바람직하다.
또한, 상기 반사판(400)은 일정크기를 갖는 망형태로 제작되며 상기 망의 메쉬 사이즈를 변경시켜 상기 관통공(130)을 통해 밀폐건조용기(100)의 내부로 투사될 때, 상기 반사판에(400) 의해 일부는 투과되고 나머지는 반사된 후 상기 밀폐건조용기 내벽(102)에 의해 재반사되어 밀폐건조용기 내부에 배치된 대상물을 향해 전자파가 침투하도록 구비된다.
또한, 상기 반사판(400)에서 상기 관통공(130)을 마주하는 면을 제1면(401)이라하고, 상기 제1면(401)의 반대쪽의 면을 제2면(402)라 하며, 상기 반사판의 테두리를 판테두리부(403)라 하고, 상기 제1면(401)에서 중심부를 꼭지부(404)라 했을 때, 상기 꼭지부(404)는 상기 판테두리부(403)에 비해 상기 관통공(130)에 가까이 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1면(401)은 볼록하게 형성되거나 상기 판테두리부(403)에서 상기 꼭지부(404)를 향해 경사지게 형성되어 상기 관통공(130)에서 제1면(401)을 향해 투사된 전자파의 일부는 상기 제1면(401)에서 반사된 후, 상기 밀폐건조용기 내벽(102)에 의해 재반사되어 대상물로 침투된다.
따라서 상기 밀폐건조용기(100) 내에 구비된 전자파 반사판(400)에 의해 전자파가 밀폐건조용기의 내벽(102)에 재반사되어 종래의 장치보다 대상물에 전자파가 고르게 조사되는 효과가 있다.
한편, 상기 반사판(400)은 제1면(401)과 제2면(402)이 관통된 투과부(406)와 제1면과 제2면이 막혀진 반사부(405)가 형성된다.
그리고 상기 투과부(406)의 총면적과 상기 반사부(405)의 총면적의 비율을 조절하여 투과율을 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투과부(406)의 총면적을 3으로 하고, 상기 반사부(405)의 총면적을 7로 하여 투과율을 30%로 결정하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 관통공(130)은 상기 밀폐건조용기(100)의 상부와 좌우 측부에 다수개 설치되며, 상기 각각의 관통공의 안쪽에는 상기 반사판(400)이 배치된다.
그리고 상기 각각의 관통공에는 전자파 발생부(300)가 별도로 배치된다.
또한, 상기 전자파 발생부(300)에서 발생되는 전자파는 상기 밀폐건조용기(100)의 원주방향으로 투사됨에 따라 상기 관통공(130)으로 방향을 변경하기 위해 상기 전달통로(310)의 일측에는 경로변경판(311)이 구비된다.
한편, 도 2를 참조하면, 상기 밀폐건조용기를 사용한 목재의 건조방법은 상기 목재의 내부에 포함되되 목재의 공간상에 존재하는 자유수를 건조하는 제1단계;와, 상기 목재의 심재와 결합되어 존재하는 결합수를 건조하는 제2단계; 로 이루어진다.
또한, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 제1단계 이전에 상기 밀폐건조용기를 구비하되, 상기 밀폐건조용기는 원통형으로 원통의 중심축 방향인 축방향과 상기 축방향과 직각방향을 반경방향이라 정의할 때, 상기 밀폐건조용기는 목재를 넣는 입구가 구비된 제1측면과 상기 제1측면의 반대측면인 제2측면이 형성된다.
그리고 상기 밀폐건조용기의 좌측면부에 좌측1기(351), 좌측2기(352), 좌측3기(353), 좌측4기(354), 좌측5기(355)기와, 상기 밀폐건조용기의 우측면부에 우측1기(361), 우측2기(362), 우측3기(363), 우측4기(364), 우측5기(365)기와, 상기 밀폐건조용기의 상면부에 상측1기(371), 상측2기(372), 상측3기(373), 상측4기(374), 내지 상측5기(375)가 축 방향으로 배열된다.
또한, 상기 좌측1기(351)와 상기 우측1기(361)와 상기 상측1기(371)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제1단면의 외부표면을 이루는 제1원주선(C1)에 배열된다.
또한, 상기 좌측2기(352)와 상기 우측2기(362)와 상기 상측2기(372)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제2단면의 외부표면을 이루는 제2원주선(C2)에 배열된다.
또한, 상기 좌측3기(353)와 상기 우측3기(363)와 상기 상측3기(373)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제3단면의 외부표면을 이루는 제3원주선(C3)에 배열된다.
또한, 상기 좌측4기(354)와 상기 우측4기(364)와 상기 상측4기(374)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제4단면의 외부표면을 이루는 제4원주선(C4)에 배열된다.
또한, 상기 좌측5기(355)와 상기 우측5기(365)와 상기 상측5기(375)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제5단면의 외부표면을 이루는 제5원주선(C5)에 배열된다.
또한, 상기 제1측면과 상기 제1원주선(C1)과의 거리를 L1, 상기 제1원주선(C1)과 상기 제2원주선(C2)과의 거리를 L2, 상기 제2원주선(C2)과 상기 제3원주선(C3)과의 거리를 L3, 상기 제3원주선(C3)과 상기 제4원주선(C4)과의 거리를 L4, 상기 제4원주선(C4)과 상기 제5원주선(C5)과의 거리를 L5, 제5원주선(C5)와 제2측면과의 거리를 L6라 할 때 L2, L3, L4, L5 는 동일거리로 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1원주선(C1)은 제1측면의 근방에 위치하고 제2원주선(C2)과 제3원주선(C3)과 제4원주선(C4)과 제5원주선(C5) 각각 제1측면으로부터 차례대로 배치되며 L1 과 L2 의 관계는 0.5L2 < L1< L2 가 되도록 상기 밀폐용기를 구비하는 단계가 포함된다.
한편, 상기 제1단계에서는, 상기 전자파발생기의 입력전원을 6~7kw/h가 되도록 전자파발생기를 작동시키고, 상기 우측1호기(361) 및 우측5기(365)와, 상기 좌측1호기(351) 및 좌측5호기(355)와, 상기 상측2호기(372) 내지 상측4호기(374)를 작동하여 전자파를 발생시킨다.
또한, 상기 고주파 발생기의 개수 및 분사 시간은 시험을 통해 선정되었으며, 고주파 발생기의 개수 및 분사시간은 목재 내부에 포함된 자유수와 결합수에 따라 다르게 설정될 수 있다.
이는 자유수는 비교적 낮은 온도에서 건조가 가능하나 세포벽 내부에 존재하는 결합수는 비교적 높은 온도와 세포벽 내부에 충격을 가해야 하기 때문에 고주파 발생기의 개수와 분사시간 및 진공/개방 반복 시간을 종합적으로 제어해야 한다.
한편, 상기 진공펌프(200)는 연속하여 작동하면서 상기 피콕밸브(210)는 ON/OFF를 반복하여 제어함에 따라 상기 밀폐건조용기(100) 내부의 공기의 흐름에 맥동파가 발생될 수 있다.
또한, 상기 제1단계의 전자파 발생시간은 1차 발생시간으로 24시간으로 하고, 상기 1차 발생시간 동안 상기 피콕밸브(210) 온/오프(ON/OFF) 작동은 1차 작동으로 상기 1차 작동 시의 온/오프 주기는 1시간에 1 내지 3회 진행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 1차 작동 시에 상기 피콕밸브의 온/오프 비율은 1(온) : 200~250(오프) 로 진행되어 밀폐건조용기내의 공기의 흐름에서 맥동이 빠르게 진행되도록 한다.
한편, 상기 제2단계에서, 상기 전자파발생기의 입력전원을 6~7kw/h가 되도록 전자파발생기를 작동시키며, 상기 우측1호기와 우측 3호기와 우측5기 및 상기 좌측1호기와 좌측3호기와 좌측5호기 및 상기 상측2호와 상측4호기를 작동하여 전자파를 발생시키고, 상기 진공펌프(200)는 연속하여 작동하면서 상기 피콕밸브(210)는 ON/OFF를 반복하여 제어함에 따라 상기 밀폐건조용기 내부의 공기의 흐름에 맥동파가 발생된다.
또한, 상기 제2단계의 전자파 발생시간은 2차 발생시간으로 24시간으로 하고, 상기 2차 발생시간 동안 상기 피콕밸브 ON/OFF 작동은 2차 작동으로 상기 2차작동시의 온/오프 주기는 1시간에 총 25 ~ 35회 진행한다.
또한, 상기 2차 작동 시에 상기 피콕밸브의 온/오프 비율은 1(온) : 5~7(오프) 로 진행되어 밀폐건조용기내의 공기의 흐름에서 맥동이 빠르게 진행되도록 한다.
즉, 밀폐건조용기 내부를 진공시키고 밸브의 개폐 동작을 반복 제어함으로써 밀폐건조용기 내부의 공기 흐름을 발생시켜 세포벽 내부에 존재하는 결합수에 충격을 가해 효과적으로 건조시킬 수 있다.
한편, 상기 피콕밸브의 최초 작동시점은 상기 밀폐건조용기 내부의 진공도가 -0.08Mpa 에 도달하는 경우 작동하는 것이 바람직하다.
기화온도는 진공도에 따라 다르며, 건조시켜야 하는 액체(자유수, 결합수)의 기화온도를 낮추어 전자파 발생부의 사용시간을 감소시켜 러닝코스트를 절약하기 위함이다.
또한, 상기 피콕밸브(210)의 직경은 3~5mm 로 정하고 피콕밸브를 개방했을 때 밀폐건조용기 내의 압력이 -0.07Mpa 이하가 되지 않도록 제어하는 것이 바람직하며, 이는 기화 온도를 60℃로 낮추기 위함이다.
또한, 상기 밀폐건조용기의 내부용적은 6~7㎥ 이고 상기 전자파발생기의 작동시점은 상기 밀폐건조용기 내부의 진공도가 -0.08Mpa 에 도달하는 경우 작동한다.
또한, 상기 제1단계를 통해 자유수의 수분을 함수율 30% 이하로 건조시키고, 상기 제2단계를 통해 결합수의 수분을 함수율 15% 이하로 건조시킨다.
한편, 상기 전자파 발생기에 공급하는 전원은 태양광 발전기(500)에서 발전된 전기를 축전지(510)에 저장하고 상기 축전지에 저장된 전기를 사용하여 상기 전자파 발생기에 공급한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 밀폐건조용기 102 : 내벽 110 : 제1커버
120 : 제2커버 130 : 관통공 200 : 진공펌프
300 : 전자파 발생부 310 : 전달통로 311 : 경로변경판
320 : 밀폐커버 400 : 반사판 401 : 제1면
402 : 제2면 403 : 판테두리부
404 : 꼭지부 405 : 반사부
406 : 투과부 500 : 태양광 발전기
510 : 축전지

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 목재를 건조시키기 위해 대상물을 수납하는 밀폐건조용기(100);와, 상기 밀폐건조용기(100)의 공기를 외부로 빼내는 진공펌프(200);와, 상기 진공펌프와 대응되어 밀폐건조용기와 연통되는 피콕밸브(210);와, 상기 밀폐건조용기(100) 내부에 전자파를 제공하는 전자파 발생부;와 상기 전자파 발생부에 전기를 제공하는 전원공급부로 구성된 밀폐건조용기를 사용한 목재의 건조방법에 있어서,
    상기 목재의 내부에 포함되되 목재의 공간상에 존재하는 자유수를 건조하는 제1단계;와, 상기 목재의 심재와 결합되어 존재하는 결합수를 건조하는 제2단계; 로 이루어져, 상기 목재의 내부에 존재하는 수분을 제거하며
    상기 제1단계 이전에 상기 밀폐건조용기를 구비되며 전자파 발생부는 다수의 전자파발생기로 이루어지되,
    상기 밀폐건조용기는 원통형으로 원통의 중심축 방향인 축방향과 상기 축방향과 직각방향을 반경방향이라 정의할 때, 상기 밀폐건조용기는 목재를 넣는 입구가 구비된 제1측면과 상기 제1측면의 반대측면인 제2측면이 형성되고,
    상기 밀폐건조용기의 좌측면부에 좌측1기(351), 좌측2기(352), 좌측3기(353), 좌측4기(354), 좌측5기(355)기와, 상기 밀폐건조용기의 우측면부에 우측1기(361), 우측2기(362), 우측3기(363), 우측4기(364), 우측5기(365)기와, 상기 밀폐건조용기의 상면부에 상측1기(371), 상측2기(372), 상측3기(373), 상측4기(374), 내지 상측5기(375)가 축 방향으로 배열되되,
    상기 좌측1기(351)와 상기 우측1기(361)와 상기 상측1기(371)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제1단면의 외부표면을 이루는 제1원주선(C1)에 배열되며, 상기 좌측2기(352)와 상기 우측2기(362)와 상기 상측2기(372)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제2단면의 외부표면을 이루는 제2원주선(C2)에 배열되며, 상기 좌측3기(353)와 상기 우측3기(363)와 상기 상측3기(373)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제3단면의 외부표면을 이루는 제3원주선(C3)에 배열되며, 상기 좌측4기(354)와 상기 우측4기(364)와 상기 상측4기(374)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제4단면의 외부표면을 이루는 제4원주선(C4)에 배열되며, 상기 좌측5기(355)와 상기 우측5기(365)와 상기 상측5기(375)는 상기 밀폐건조용기 중심축에 대해 직각인 제5단면의 외부표면을 이루는 제5원주선(C5)에 배열되되,
    상기 제1측면과 상기 제1원주선(C1)과의 거리를 L1, 상기 제1원주선(C1)과 상기 제2원주선(C2)과의 거리를 L2, 상기 제2원주선(C2)과 상기 제3원주선(C3)과의 거리를 L3, 상기 제3원주선(C3)과 상기 제4원주선(C4)과의 거리를 L4, 상기 제4원주선(C4)과 상기 제5원주선(C5)과의 거리를 L5라 할 때 L2, L3, L4, L5 는 동일거리이고,
    상기 제1원주선(C1)은 제1측면의 근방에 위치하고 제2원주선(C2)과 제3원주선(C3)과 제4원주선(C4)과 제5원주선(C5) 각각 제1측면으로부터 차례대로 배치되며 L1 과 L2 의 관계는 0.5L2 < L1< L2 가 되도록 상기 밀폐건조용기를 구비하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1단계에서는, 상기 전자파발생기의 입력전원을 6~7kw/h가 되도록 전자파발생기를 작동시키되,
    상기 우측1기(361) 및 우측5기(365)와, 상기 좌측1기(351) 및 좌측5기(355)와, 상기 상측2기(372) 내지 상측4기(374)를 작동하여 전자파를 발생시키고,
    상기 진공펌프는 연속하여 작동하면서 상기 피콕밸브(210)는 ON/OFF를 반복하여 제어함에 따라 상기 밀폐건조용기(100) 내부의 공기의 흐름에 맥동파가 발생되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1단계의 전자파 발생시간은 1차 발생시간으로 24시간으로 하고,
    상기 1차 발생시간 동안 상기 피콕밸브(210) 온/오프(ON/OFF) 작동은 1차 작동으로 상기 1차 작동 시의 온/오프 주기는 1시간에 1 내지 3회 진행하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 1차 작동 시에 상기 피콕밸브의 온/오프 비율은 1(온) : 200~250(오프) 로 진행되어 밀폐건조용기내의 공기의 흐름에서 맥동이 빠르게 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 피콕밸브의 최초 작동시점은 상기 밀폐건조용기 내부의 진공도가 -0.08Mpa 에 도달하는 경우 작동하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 피콕밸브는 직경은 3~5mm 로 정하고 피콕밸브를 개방했을 때 밀폐건조용기 내의 압력이 -0.07Mpa 이하가 되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.
  12. 제11항에 있어서
    내부용적은 6~7㎥ 이고 상기 전자파발생기의 작동시점은 상기 밀폐건조용기 내부의 진공도가 -0.08Mpa 에 도달하는 경우 작동하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1단계를 통해 자유수의 수분을 함수율 30% 이하로 건조시키고, 상기 제2단계를 통해 결합수의 수분을 함수율 15% 이하로 건조시키는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전자파 발생기에 공급하는 전원은 태양광 발전기(500)에서 발전된 전기를 축전지(510)에 저장하고 상기 축전지에 저장된 전기를 사용하여 상기전자파 발생기에 공급하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 목재의 건조방법.














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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101195385B1 (ko) 2011-11-17 2012-11-01 주식회사 케이원우드 목재 건조 및 고열처리 장치
KR20160084136A (ko) 2015-01-05 2016-07-13 (주) 토모우드 함수율 체크를 이용한 국산 목재 건조 방법 및 장치
KR20160093284A (ko) 2015-01-29 2016-08-08 (주) 토모우드 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치 및 방법
KR20220055492A (ko) * 2019-11-19 2022-05-03 가부시키가이샤 아사히 테크노 진공 건조 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120160836A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Eastman Chemical Company Wood heater with enhanced microwave launching system
KR101195385B1 (ko) 2011-11-17 2012-11-01 주식회사 케이원우드 목재 건조 및 고열처리 장치
KR20160084136A (ko) 2015-01-05 2016-07-13 (주) 토모우드 함수율 체크를 이용한 국산 목재 건조 방법 및 장치
KR20160093284A (ko) 2015-01-29 2016-08-08 (주) 토모우드 마이크로파를 이용한 일체형 목재 건조 및 탄화 장치 및 방법
KR20220055492A (ko) * 2019-11-19 2022-05-03 가부시키가이샤 아사히 테크노 진공 건조 장치

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