PL174760B1 - Apapratus for drying and preserving wood and wooden products - Google Patents

Abstract

Device for drying wood and products based on wood and for protecting it against harmful diseases such as rot, mildew, mushrooms diseases etc. In the rear portion of the case (1) executed of a heat insulation material and adapted for receiving charging stock carried on the railway (2) a heat exchanger (4) provided by a spraying nozzle (7) is situated adjacent to a suction valve (5). Above the suction valve (5) an entrance emitter (9) turned to the air stream entering the case (1) is installed. On a partition separating the rear portion of the case (1) from the inner space of the case (1) a circulation fan (3) is mounted. In the internal space of the case (1) at least one internal emitter turned towards the charging stock is disposed.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do suszenia i zabezpieczania drewna i wyrobów drewnianych przed gniciem oraz rozwojem pleśni i grzybów, składające się z zamykanego pojemnika zaopatrzonego w izolację cieplną oraz w zamykane wrota wsadowe.The subject of the invention is a device for drying and protecting wood and wooden products against rotting and the growth of mold and fungi, consisting of a closed container provided with thermal insulation and a closed charging gate.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr WS3131034 znany jest sposób frakcjonowanego suszenia drewna, polegający na stopniowej regulacji temperatury i wilgotności suszącego powietrza oraz ciśnienia cząstkowego doprowadzanej pary wodnej. Sposób ten nie przewiduje jednak równoczesnego zabezpieczenia suszonego drewna przed gniciem i rozwojem zawartych w nim mikroorganizmów.From the US patent publication No. WS3131034 a method of fractionated drying of wood is known, consisting in the gradual regulation of the temperature and humidity of the drying air and the partial pressure of the supplied water vapor. However, this method does not provide for the simultaneous protection of dried wood against rotting and the development of microorganisms contained therein.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0432296 znany jest sposób i urządzenie do niszczenia szkodników zawartych w drewnie, polegający na ogrzewaniu drewna lub przedmiotów drewnianych do temperatury, w której następuje niszczenie szkodników, przetrzymaniu ich przez określony czas w tej temperatury, a następnie powolnym ochłodzeniu. W czasie nagrzewania reguluje się odpowiednio wigotność powietrza w celu zapobiegania zbytniemu wysuszeniu przedmiotów drewnianych.EP 0432296 discloses a method and device for destroying pests contained in wood, consisting in heating wood or wooden objects to the temperature at which pests are destroyed, keeping them at this temperature for a certain time, and then slowly cooling them. During heating, the air humidity is properly regulated in order to prevent the wooden items from drying out too much.

W artykule S.S. Blocha pt.: Dezynfekcja, Sterylizacja i Ochrona, opublikowanym w 1991 roku, podano ogólnikowo możliwość wykorzystania do sterylizacji promieniowania ultrafioletowego. Jednak opisu żadnych urządzeń służących do tego celu artykuł nie zawiera.In the article by S.S. Bloch, entitled: Disinfection, Sterilization and Protection, published in 1991, gives a general overview of the possibility of using ultraviolet radiation for sterilization. However, the article does not describe any devices used for this purpose.

Znane urządzenie komorowe do suszenia drewna wykorzystują do suszenia ciepła powietrze. Komora susząca ma najczęściej postać pomieszczenia murowanego lub wykonanego z płyt, zapewniających komorze izolację cieplną i zabezpieczenie przeciwko wilgoci. Wewnątrz komory znajduje się grzejnik wodny lub parowy oraz wentylatory zapewniające wymuszony obieg powietrza wokół tarcicy oraz wietrzenie, czyli odprowadzenie z komory wilgotnego powietrza oraz zastąpienie go świeżym powietrzem o niższej wilgotności. Wewnątrz komory są również umieszczone przyrządy do pomiaru temperatury i wilgotności, na przykład psychrometry oraz sondy do pomiaru wilgotności drewna itp. Sterowanie procesem suszenia odbywa się na podstawie pomiaru różnicy temperatur suchego i wilgotnego termometru, psychrometru, roboczej temperatury w komorze, rodzaju i kształtu suszonej tarcicy i jej wilgotności początkowej oraz wymaganej wilgotności końcowej. Dla zapewnienia prawidłowej wilgotności końcowej do komory jest doprowadzana para wodna lub strumień powietrza z rozpyloną wodą.A known wood drying chamber apparatus uses air to dry heat. The drying chamber is most often a brick room or made of panels, which provides the chamber with thermal insulation and protection against moisture. Inside the chamber there is a water or steam heater and fans ensuring forced air circulation around the sawn timber and ventilation, i.e. the removal of moist air from the chamber and replacing it with fresh air with lower humidity. Inside the chamber there are also instruments for measuring temperature and humidity, for example psychrometers and probes for measuring wood moisture, etc. The drying process is controlled on the basis of measuring the temperature difference between dry and wet thermometers, psychrometers, operating temperature in the chamber, type and shape of the dried timber and its initial moisture and the required final moisture. In order to ensure the correct final humidity, steam or a stream of air with water spray is supplied to the chamber.

Wadą znanych urządzeń komorowych do suszenia tarcicy są bardzo grube ściany komory suszarniczej, niezbędne dla uzyskania niezbędnych właściwości izolacyjnych. W ścianie komory są wbudowane wentylatory obiegowe, przetłaczające powietrze w poprzek pryzmy tarcicy.A disadvantage of the known chamber devices for drying sawn timber is that the walls of the drying chamber are very thick, which are necessary to obtain the necessary insulating properties. Circulation fans are built in the wall of the chamber, forcing air across the timber pile.

174 760174 760

Umożliwia to odpowiednie obniżenie prędkości wymuszonej cyrkulacji powietrza, opóźniając przez to proces oddawania ciepła ogrzanej masie drewna, co z kolei wymaga odpowiedniego zwiększenia powierzchni grzejnej grzejników. Ponadto niedogodnością znanych urządzeń do suszenia tarcicy jest brak zabezpieczenia suszonej masy przed gniciem oraz rozwojem pleśni i grzybów, które mogą znajdować się w masie drzewnej.This makes it possible to reduce the speed of forced air circulation, thus delaying the heat dissipation process to the heated wood mass, which in turn requires a corresponding increase in the heating surface of the heaters. Moreover, a disadvantage of the known devices for drying lumber is the lack of protection of the dried mass against rotting and the development of mold and fungi which may be present in the mass of wood.

Celem wynalazku jest skonstruowanie urządzenia do suszenia drewna i wyrobów drewnianych, a równocześnie zabezpieczającego suszone drewno przed gniciem i rozwojem zawartych w nim pleśni i grzybów.The object of the invention is to construct a device for drying wood and wooden products, and at the same time protecting the dried wood against rotting and the development of mold and fungi contained therein.

Cel ten realizuje ' urządzenie do suszenia i równoczesnego zabezpieczenia drewna i wyrobów drewnianych przed gniciem i rozwojem pleśni oraz grzybów. Urządzenie ma postać zamykanego pojemnika zaopatrzonego w izolację cieplną oraz w zamykane wrota wsadowe. Urządzenie charakteryzuje się tym, że w tylnej części pojemnika, obok klapy wentylacyjnej, znajduje się wymiennik ciepła oraz dysza rozpylająca wodę, natomiast nad klapą wentylacyjną jest zamocowany wejściowy promiennik, kierujący promieniowanie na strumień wpływającego powietrza. Tylna część pojemnikajest oddzielona od jego wnętrza za pomocą przegrody, w której jest zamocowany wentylator wymuszonego obiegu powietrza, zaś wewnątrz pojemnika znajduje się co najmniej jeden wewnętrzny promiennik, którego promieniowanie ultrafioletowe jest skierowane na wsad.This goal is achieved by a device for drying and simultaneous protection of wood and wooden products against rotting and the development of mold and fungi. The device is in the form of a closed container provided with thermal insulation and a closed charging door. The device is characterized by the fact that in the rear part of the container, next to the ventilation flap, there is a heat exchanger and a water spraying nozzle, while an input radiator is mounted above the ventilation flap, directing the radiation to the stream of incoming air. The rear part of the container is separated from its interior by a partition in which a forced air fan is mounted, and inside the container there is at least one internal radiator, the ultraviolet radiation of which is directed at the load.

Dzięki umieszczeniu wymiennika ciepła po stronie ssania wentylatora wymuszonego obiegu powietrza, uzyskano zwiększenie szybkości wymiany ciepła, a przez to obniżenie niezbędnej powierzchni wymiennika ciepła, a tym samym zmniejszenie kosztów inwestycji. Wstrzykiwanie ciepłej wody do strumienia cyrkulującego powietrza uprościło eksploatację urządzenia i umożliwiło wykorzystanie do tego celu kotła grzewczego. Zastosowanie promiennika wejściowego oraz promiennika wewnętrznego promieni ultrafioletowych o sterowanym działaniu zabezpiecza drewno przed procesami gnicia oraz rozwoju pleśni, grzybów i innych mikroorganizmów.By placing the heat exchanger on the suction side of the forced air circulation fan, an increase in the heat exchange rate was achieved, and thus a reduction of the necessary heat exchanger surface, and thus a reduction in investment costs. Injecting hot water into the circulating air stream simplified the operation of the device and made it possible to use a heating boiler for this purpose. The use of an input radiator and an internal ultraviolet radiator with controlled action protects the wood against rotting processes and the development of mold, fungi and other microorganisms.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia urządzenie do suszenia i zabezpieczania drewna i wyrobów drewnianych według wynalazku w widoku z boku, z częściowym przekrojem; fig. 2 - urządzenie w widoku z góry, z częściowym przekrojem, a fig. 3 - to samo urządzenie w pionowym przekroju poprzecznym.The invention is explained, for example, in the drawing, in which: Fig. 1 - shows a device for drying and protecting wood and wood products according to the invention in a side view, partially sectioned; Fig. 2 is a partial sectional plan view of the device, and Fig. 3 is the same device in a vertical cross section.

Urządzenie według wynalazku składa się z obudowy w postaci pojemnika 1 podobnego do kontenera, wykonanego z materiału odpornego na korozję lub pokrytego od wewnątrz i z zewnątrz warstwą o właściwościach antykorozyjnych oraz dodatkowo warstwą akrylu i zaopatrzonego w izolację cieplną. Pojemnik 1 jest hermetycznie uszczelniony materiałem silikonowym i przymocowany do ramy podstawy, w której jest zamocowane wewnętrzne torowisko 2 dla wózka z nie uwidocznionym na rysunku wsadem, na przykład tarcicy. W przedniej ścianie pojemnika 1 są osadzone wrota wsadowe, w tylnej zaś - klapa wentylacyjna 5. Tylna wewnętrzna część pojemnika 1 jest zaopatrzona w przegrodę 8 z umieszczonym w niej osiowym wentylatorem 3 wymuszonego obiegu powietrza. W przestrzeni wewnątrz pojemnika 1, ograniczonej przegrodą 8, jest umieszczony wymiennik ciepła 4. Nad klapą wentylacyjną 5 jest przymocowany promiennik wejściowy 9, zwrócony kierunkiem promieniowania na strumień powietrza wpływającego przez klapę wentylacyjną 5. W górnej części tej przestrzeni, obok wymiennika 4 znajduje się dysza 7 rozpylająca wodę.The device according to the invention consists of a casing in the form of a container-like container 1, made of a corrosion-resistant material or covered on the inside and outside with a layer with anti-corrosion properties and additionally with an acrylic layer and provided with thermal insulation. The container 1 is hermetically sealed with a silicone material and fixed to the base frame, in which the internal track 2 for the cart with a load not shown in the drawing, for example sawn timber, is fixed. In the front wall of the container 1 are mounted a charging gate, and in the rear wall - a ventilation flap 5. The rear inner part of the container 1 is provided with a partition 8 with an axial forced air fan 3 arranged therein. In the space inside the container 1, delimited by a partition 8, a heat exchanger 4 is placed. Above the ventilation flap 5 is mounted an inlet radiator 9, facing the radiation direction towards the air stream flowing through the ventilation flap 5. In the upper part of this space, next to the exchanger 4, there is a nozzle 7 spraying water.

Na bocznej ścianie pojemnika 1 jest zamocowana konsola pomiarowa z psychrometrem, sondami do mierzenia wilgotności drewna i termometrami, natomiast w ścianie stropowej pojemnika 1 jest umieszczony wentylator 6, odprowadzający wilgotne powietrze z wnętrza pojemnika.A measuring console with a psychrometer, probes for measuring wood moisture and thermometers is mounted on the side wall of the container 1, while a fan 6 is installed in the ceiling wall of the container 1 to remove moist air from the inside of the container.

Nabocznej ścianie pojemnika 1, w jej górnej części, jest ponadto umieszczony co najmniej jeden wewnętrzny promiennik 10, stanowiący lampą łukową o promieniowaniu ultrafioletowym, z kierunkiem promieniowania zwróconym na wsad, czyli suszone drewno lub wyroby drewniane. Wewnętrzne promienniki 10 mogą być umieszczone na obydwu bocznych ścianach pojemnika 1 (co nie jest przedstawione na rysunku).The side wall of the container 1, in its upper part, is furthermore provided with at least one internal radiator 10, constituting an arc lamp with ultraviolet radiation, with the radiation direction facing the charge, i.e. dried wood or wooden products. Inner radiators 10 can be placed on both side walls of the container 1 (not shown).

Urządzenie według wynalazku działa w następujący sposób. Po otwarciu się wrót wsadowych pojemnika 1, do jego wnętrza zostaje wwieziony po torowisku 2 umieszczony na wózkuThe device according to the invention works as follows. After the opening of the loading door of the container 1, the inside of the container is transported along the track 2 and placed on a trolley

174 760 wsad drewna lub wyrobów drewnianych. Po zamknięciu wrót zostaje włączony wentylator 3 wymuszonego obiegu powietrza. Pod wpływem ssącego działania wentylatora 3 przez klapę wentylacyjną 5 napływa świeże powietrze z zewnątrz, które przepływając wokół wymiennika 4 ogrzewa się. Jednocześnie dysza 7 rozpyla ciepłą wodę, lekko nawilżając strumień powietrza. Nawilżony strumień powietrza jest następnie tłoczony przez wentylator 3, umieszczony w przegrodzie 8, do wnętrza pojemnika 1 i przepływając przez wsad - suszy go. Wilgotne powietrze jest odprowadzane na zewnątrz pojemnika 1 przez wentylator 6. Równocześnie wewnętrzny promiennik 10 emituje promieniowanie ultrafioletowe o długości w zakresie od 10 do 400 nm, którym przez określony czas, zależny od indywidualnych warunków - napromieniowuje wsad. Napromieniowanie osłabia żywotność mikroorganizmów, wstrzymując procesy gnilne oraz rozwój pleśni i grzybów. Działanie promieniowania ultrafioletowego na wsad we wnętrzu pojemnika 1 wspierane jest przez wejściowy promiennik 9, który napromieniowuje świeże powietrze, napływające z zewnątrz przez klapę wentylacyjną 5, niszcząc zarodki mikroorganizmów zawartych w powietrzu.174 760 input of wood or wooden products. After closing the gate, the forced air fan 3 is turned on. Due to the suction action of the fan 3, fresh air flows from the outside through the ventilation flap 5, which flows around the exchanger 4 and heats it. At the same time, the nozzle 7 sprays warm water, slightly moistening the air stream. The humidified air stream is then forced through the fan 3, located in the partition 8, into the interior of the container 1 and, flowing through the load, dries it. The humid air is discharged outside the container 1 by a fan 6. At the same time, the internal radiator 10 emits ultraviolet radiation with a length in the range from 10 to 400 nm, which for a specified time, depending on individual conditions - irradiates the charge. Irradiation reduces the viability of microorganisms, inhibiting decay and the growth of mold and fungi. The action of ultraviolet radiation on the charge inside the container 1 is supported by the input radiator 9, which irradiates the fresh air flowing from outside through the ventilation flap 5, destroying the germs of microorganisms contained in the air.

W trakcie procesu suszenia i zabezpieczenia drewna, mierzone są: za pomocą psychrometru - zmiany wilgotności cyrkulującego powietrza oraz za pomocą sond - wilgotność suszonego drewna i zapisywane w pamięci, nie przedstawionego na rysunku komputera. Do pamięci wprowadzane są również informacje o rodzaju wsadu, jego wilgotności początkowej, występowaniu pleśni, grzybów i innych mikroorganizmów. Na podstawie tych informacji oraz wyników pomiarów, komputer steruje procesem suszenia, określając jego czas, działanie wentylatora 6 oraz intensywność i czas napromieniowywania wejściowym promiennikiem 9 i wewnętrznym promiennikiem 10, po czym wysyła sygnał zakończenia procesu.During the process of drying and securing the wood, the following are measured: with a psychrometer - changes in the humidity of the circulating air, and with probes - the humidity of dried wood and stored in the memory of a computer, not shown in the picture. Information about the type of load, its initial humidity, the presence of mold, fungi and other microorganisms is also entered into the memory. Based on this information and the measurement results, the computer controls the drying process, determining its time, fan 6 operation and the intensity and duration of irradiation with the input radiator 9 and the internal radiator 10, and sends a signal to complete the process.

Po zakończeniu procesu suszenia i zabezpieczania drewna, wrota wsadowe zostają otwarte i wsad wywieziony, po czym cały proces powtarza się.After the process of drying and securing the wood is completed, the batch door is opened and the batch is removed, and the whole process is repeated.

Urządzenie według wynalazku może być wykorzystane do suszenia i zabezpieczania przed gniciem zarówno tarcicy, jak i wyrobów z drewna, na przykład mebli lub elementów budowlanych, zaatakowanych przez pleśnie, grzyby lub inne mikroorganizmy.The device according to the invention can be used for drying and preventing rotting of both sawn timber and wooden products, for example furniture or building elements, when attacked by molds, fungi or other microorganisms.

Fig. 2Fig. 2

174 760174 760

Fig. 3Fig. 3

174 760174 760

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Urządzenie do suszenia i zabezpieczania drewna i wyrobów drewnianych przed gniciem oraz rozwojem pleśni i grzybów, składające się z zamykanego pojemnika zaopatrzonego w izolację cieplną oraz w zamykane wrota wsadowe, w którym to pojemniku jest regulowana temperatura i wilgotność powietrza oraz ciśnienie cząstkowe zawartej w nim pary wodnej, znamienne tym, że w tylnej części pojemnika (1), obok klapy wentylacyjnej (5), znajduje się wymiennik ciepła (4) oraz dysza (7) rozpylająca wodę, natomiast nad klapą wentylacyjną (5) jest zamocowany wejściowy promiennik ultrafioletowy (9), kierujący promieniowanie ultrafioletowe na strumień wpływającego powietrza, przy czym tylna część pojemnika (1) jest oddzielona od jego wnętrza za pomocą przegrody (8), w której zamocowany wentylator (3) wymuszonego obiegu powietrza, natomiast wewnątrz pojemnika (1) znajduje się co najmniej jeden wewnętrzny promiennik ultrafioletowy (10), kierujący promieniowanie ultrafioletowe na wsad.A device for drying and protecting wood and wooden products against rotting and the development of mold and fungi, consisting of a closed container with thermal insulation and a lockable charging gate, in which the temperature and humidity of the air and partial pressure of water vapor contained in it are regulated , characterized in that in the rear part of the container (1), next to the ventilation flap (5), there is a heat exchanger (4) and a nozzle (7) spraying water, while an input ultraviolet radiator (9) is mounted above the ventilation flap (5) , directing ultraviolet radiation to the stream of incoming air, wherein the rear part of the container (1) is separated from its interior by a partition (8), in which a forced air fan (3) is mounted, while inside the container (1) at least one internal ultraviolet lamp (10) to direct the ultraviolet light to the load.