(57)【要約】【課題】  乾燥後の木材の変色を防止することができる木材乾燥装置及び木材乾燥方法を提供する。【解決手段】  木材乾燥装置１は、乾燥炉１１と、乾燥炉１１内に熱風を供給するボイラー１２とを備え、乾燥炉１１内には、乾燥処理対象の木材１００の全面を覆うように木粉層２２が設けられており、ボイラー１２は、熱風が木粉層２２中を下方から上方へ通過するように乾燥炉１１内に熱風を供給する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥炉と、
前記乾燥炉内に熱風を供給する熱風供給部とを備え、
前記乾燥炉内には、乾燥処理対象の木材の全面を覆うように木粉層が設けられており、
前記熱風供給部は、熱風が前記木粉層中を下方から上方へ通過するように前記乾燥炉内に熱風を供給するように構成されている、木材乾燥装置。
【請求項２】
前記乾燥炉内には、前記木粉層下に位置し、複数の木材チップを並べてなる木材チップ層が設けられており、
前記熱風供給部は、熱風が前記木材チップ層及び前記木粉層中を下方から上方へ通過するように前記乾燥炉内に熱風を供給するように構成されている、請求項１に記載の木材乾燥装置。
【請求項３】
前記木材チップ層は、木材チップを通過させず空気を通過させるメッシュ材上に前記木材チップを並べてなり、
前記熱風供給部は、熱風が前記メッシュ材、前記木材チップ層及び前記木粉層中を下方から上方へ通過するように前記乾燥炉内に熱風を供給するように構成されている、請求項２に記載の木材乾燥装置。
【請求項４】
前記木粉層中にはタルクが含まれている、請求項１乃至３の何れかに記載の木材乾燥装置。
【請求項５】
乾燥炉内に設けられた木粉層中に乾燥処理対象の木材を配置して当該木材の全面を木粉で覆い、
熱風を発生して、前記木粉層中を下方から上方へ通過させることによって前記木材の乾燥を行う、木材乾燥方法。
【請求項６】
前記乾燥炉内には、前記木粉層下に位置し、複数の木材チップを並べてなる木材チップ層が設けられており、
熱風を発生して、前記木材チップ層及び前記木粉層中を下方から上方へ通過させることによって前記木材の乾燥を行う、請求項５に記載の木材乾燥方法。
【請求項７】
前記木材チップ層は、木材チップを通過させず空気を通過させるメッシュ材上に前記木材チップを並べてなり、
熱風を発生して、前記メッシュ材、前記木材チップ層及び前記木粉層中を下方から上方へ通過させることによって前記木材の乾燥を行う、請求項６に記載の木材乾燥装置。
【請求項８】
前記木粉層中にはタルクが含まれている、請求項５乃至７の何れかに記載の木材乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材の乾燥を行う木材乾燥装置及び木材乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材の乾燥方法としては、大別して自然乾燥と人工乾燥とが挙げられる。このうち、自然乾燥では、乾燥に長期間を要したり、乾燥の結果ねじれ等の変形を起こしたり等の問題が生ずる。そのため、近年では人工乾燥が広く行われている。
【０００３】
例えば、バーナー等を用いて乾燥炉内に熱風を送り込み、当該乾燥炉内に収容されている木材をその熱風に曝すことによって、当該木材を強制的に乾燥させる木材乾燥方法が行われている（例えば、特許文献１及び２を参照。）。これにより、自然乾燥の場合と比べて短時間に木材の乾燥を行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１３５６６６号公報
【特許文献２】特開平１１−６３８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来の木材乾燥方法の場合、乾燥する過程で、リグニン及びタンニン等の木材中の成分が木材の表層部に染み出し、その結果木材の表層部が茶褐色に変色してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる木材乾燥装置及び木材乾燥方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の木材乾燥装置は、乾燥炉と、前記乾燥炉内に熱風を供給する熱風供給部とを備え、前記乾燥炉内には、乾燥処理対象の木材の全面を覆うように木粉層が設けられており、前記熱風供給部は、熱風が前記木粉層中を下方から上方へ通過するように前記乾燥炉内に熱風を供給するように構成されている。
【０００８】
このように構成すると、木粉層の木粉が乾燥対象の木材の水分を吸収することができるため、木材の乾燥が促進される。また、木粉層の木粉は、木材を茶褐色に変色させる木材中の成分をも吸収することができるため、乾燥後の木材が茶褐色に変色するのを防止することができる。
【０００９】
上記態様の木材乾燥装置において、前記乾燥炉内に、前記木粉層下に位置し、複数の木材チップを並べてなる木材チップ層が設けられており、前記熱風供給部が、熱風が前記木材チップ層及び前記木粉層中を下方から上方へ通過するように前記乾燥炉内に熱風を供給するように構成されていてもよい。
【００１０】
また、上記態様の木材乾燥装置において、前記木材チップ層が、木材チップを通過させず空気を通過させるメッシュ材上に前記木材チップを並べてなり、前記熱風供給部が、熱風が前記メッシュ材、前記木材チップ層及び前記木粉層中を下方から上方へ通過するように前記乾燥炉内に熱風を供給するように構成されていてもよい。
【００１１】
また、上記態様の木材乾燥装置において、前記木粉層中にタルクが含まれていてもよい。
【００１２】
本発明の一の態様の木材乾燥方法は、乾燥炉内に設けられた木粉層中に乾燥処理対象の木材を配置して当該木材の全面を木粉で覆い、熱風を発生して、前記木粉層中を下方から上方へ通過させることによって前記木材の乾燥を行う。
【００１３】
上記態様の木材乾燥方法において、前記乾燥炉内に、前記木粉層下に位置し、複数の木材チップを並べてなる木材チップ層が設けられており、熱風を発生して、前記木材チップ層及び前記木粉層中を下方から上方へ通過させることによって前記木材の乾燥を行うようにしてもよい。
【００１４】
また、上記態様の木材乾燥方法において、前記木材チップ層が、木材チップを通過させず空気を通過させるメッシュ材上に前記木材チップを並べてなり、熱風を発生して、前記メッシュ材、前記木材チップ層及び前記木粉層中を下方から上方へ通過させることによって前記木材の乾燥を行うようにしてもよい。
【００１５】
また、上記態様の木材乾燥方法において、前記木粉層中にタルクが含まれていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る木材乾燥装置及び木材乾燥方法によれば、乾燥後の木材の変色を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１の木材乾燥装置の構成を示す側断面図。
【図２】本発明の実施の形態１の木材乾燥装置の構成を示す正断面図。
【図３】本発明の実施の形態２の木材乾燥装置の構成を示す正断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の木材乾燥装置の構成を示す側断面図である。また、図２は、同じく木材乾燥装置の構成を示す正断面図である。
図１及び図２に示すとおり、本実施の形態の木材乾燥装置１は、乾燥対象となる木材１００が収容できる長さを有した箱体状の乾燥炉１１と、乾燥炉１１内に熱風を供給するボイラー１２と、乾燥炉１１内の空気を外部へ排出するための排気筒１３とを備えている。
【００２０】
乾燥炉１１の内部には、乾燥炉１１の内壁に取り付けられて固定されたメッシュシート２１と、そのメッシュシート２１上に設けられた木粉層２２とが設けられている。ここで、木粉層２２は、平均粒径が１ｍｍ〜３ｍｍ程度の木粉からなる層である。
【００２１】
メッシュシート２１は、木粉層２２を構成する木粉を通過させない程度の大きさの複数の開口を有している。このメッシュシート２１上に木粉を供給して堆積させることにより、木粉層２２が形成される。
【００２２】
なお、木粉層２２の木粉の平均粒径は上記に限られるわけではなく、それより小さくても（例えば、１ｍｍより小さく３００μｍ以上等）、それより大きくても（例えば、３ｍｍより大きく５ｍｍ以下等）よい。また、この木粉は、市販されているものでもよく、製材所及び木工所等から発生するものであってもよい。
【００２３】
木粉層２２の厚みは、乾燥対象となる木材１００の厚みよりも大きければよい。木材１００は、その全面が木粉層２２の木粉に覆われるように、木粉層２２中に埋設される。
【００２４】
なお、木粉層２２中に埋設される木材１００は１本でも複数本でも構わない。複数本の木材１００を埋設する場合は、図１及び図２に示すように、上下方向及び左右方向で所定の距離を隔てて配することにより、すべての木材１００の全面が木粉に覆われるようにすることが望ましい。
【００２５】
本実施の形態の場合、木粉層２２中の木粉によって木材１００の配置が固定されるため、木材１００を上下方向に並べる場合であっても、桟木等は不要である。桟木等を用いる場合は、乾燥対象の木材において桟木と接触する箇所が変色する等の不都合が生じるときがあるが、本実施の形態では桟木等を用いる必要がないため、そのような不都合は生じない。
【００２６】
なお、乾燥炉１１には、所定のサイズの扉（図示せず）が開閉自在に取り付けられており、この扉を介して乾燥対象となる木材１００の搬入及び搬出が行われる。
【００２７】
ボイラー１２は、熱風を通流させるための配管１６と接続されており、この配管１６は、乾燥炉１１の正面側の下部と連通している。ボイラー１２によって発生した熱風は、配管１６を介して、メッシュシート２１と乾燥炉１１の底壁との間に形成される空気層１４内に送り込まれる。このようにして空気層１４に送り込まれた熱風は、空気層１４内を上昇し、メッシュシート２１及び木粉層２２を通過して、木粉層２２と乾燥炉１１の天井壁との間に形成される空気層１５へ流れる。
【００２８】
本実施の形態では、配管１６が乾燥炉１１の正面側の下部と連通しているが、この態様に限定されるわけではなく、上述のとおり空気層１４に対して熱風を送り込むことができれば他の態様であってもよい。
【００２９】
排気筒１３は、乾燥炉１１の上面に設けられており、乾燥炉１１内と連通している。上述したようにして、空気層１４、メッシュシート２１及び木粉層２２内を通過して空気層１５に流れてきた熱風は、排気筒１３を介して乾燥炉１１外へ排出される。
【００３０】
なお、このように排気筒１３を設けるのではなく、例えば乾燥炉１１の天井面が開放されており、これにより熱風が乾燥炉１１外へ排出されるような構成であってもよい。
【００３１】
以上のように構成された木材乾燥装置１によって木材の乾燥を行う場合、空気層１４内の雰囲気が１５０℃乃至１８０℃程度となるようにボイラー１２から熱風が供給される。なお、乾燥対象となる木材１００の種類によって適切な温度は異なるため、例えば乾燥しやすい種類の木材の場合は上記よりも低い温度で足りる。また、乾燥時間を長くすればより低い温度でもよく、他方、乾燥時間を短くする場合はより高い温度に設定する必要が生じる。上記の１５０℃乃至１８０℃程度の温度の場合、乾燥時間を２日間程度とすることが望ましい。
【００３２】
ボイラー１２から乾燥炉１１内の空気層１４に送り込まれた熱風は、空気層１４内を上昇し、メッシュシート２１及び木粉層２２内を通過する。これにより、木粉層２２に埋設された木材１００に熱が加わり、その結果、木材１００の乾燥が進行する。このとき、木粉層２２中の木粉が木材１００内から抜け出た水分を吸収するため、木材１００の乾燥が促進される。また、木粉は、水分と併せて、リグニン及びタンニン等の木材１００中の成分も吸収するため、乾燥後の木材１００の表層部にリグニン及びタンニン等が溜まることを防止することができる。したがって、乾燥後の木材１００の表層部は、茶褐色に変色することなく、乾燥前の白色の状態を保つことができる。
【００３３】
なお、熱伝導性を高めるために、木粉層２２にタルクを混ぜてもよい。このようにタルクを混ぜることにより、木粉層２２中に埋設された木材１００に熱が伝わりやすくなるため、乾燥時間の短縮化を図ることができる。木粉層２２中に混入させるタルクは、例えば日本タルク株式会社製のものを使用することが可能である。
【００３４】
木粉層２２中のタルクの量が多すぎると、木粉によるリグニン及びタンニン等の成分の吸収が十分でなくなる。他方、木粉層２２中のタルクの量が少なすぎると、熱伝導性を高めるという効果が奏されなくなる。そのため、タルクは１乃至１０重量パーセント程度の範囲で木粉層２２に混入させることが望ましい。
【００３５】
なお、タルクの代わりに、例えば炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、砂、及びセラミック粒等を用いた場合でも、熱伝導性を高めることが可能である。したがって、これらの炭酸カルシウム等を、タルクに代えてまたはタルクと共に、木粉層２２に混ぜるようにしてもよい。
【００３６】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る木材乾燥装置は、木材チップからなる木材チップ層を備え、その上に木粉層を設ける。
図３は、本発明の実施の形態２に係る木材乾燥装置の構成を示す正断面図である。図３に示すとおり、本実施の形態の木材乾燥装置２が備える乾燥炉１１の内部には、乾燥炉１１の内壁に取り付けられて固定されたメッシュシート３１と、そのメッシュシート３１上に設けられた木材チップ層３２と、その木材チップ層３２上に設けられた木粉層２２とが設けられている。
【００３７】
木材チップ層３２は、メッシュシート３１上に複数の木材チップ３３を並べて載置することにより形成されている。この木材チップ３３としては、幅または径が２０ｍｍ乃至７０ｍｍ程度で、厚みが５ｍｍ乃至２０ｍｍ程度の市販の木材チップを利用することが可能である。また、木材チップ３３のサイズにばらつきがあっても問題はないため、製材所及び木工所等で発生した木材の粉砕片をそのまま利用することもできる。
【００３８】
上記の木材チップ層３２上に木粉を供給して堆積させることにより、木粉層２２を形成する。なお、木材チップ層３２上に木粉を供給した場合、木材チップ層３２中の木材チップ３３間の間隙に木粉が充填される。そして、そのように木粉が充填された木材チップ層３２上に木粉が堆積し、その結果、木粉層２２が形成される。
【００３９】
メッシュシート３１は、木材チップ層３２の木材チップ３３を通過させない程度の大きさの複数の開口を有している。そのため、メッシュシート３１の開口は、実施の形態１におけるメッシュシート２１の開口よりも大きくすることができる。したがって、メッシュシート３１は、メッシュシート２１と比べて、下方から上昇してくる熱風をより迅速に通過させることができる。
【００４０】
ボイラー１２によって発生した熱風は、配管１６を介して、メッシュシート３１と乾燥炉１１の底壁との間に形成される空気層３４内に送り込まれる。このようにして空気層３４に送り込まれた熱風は、空気層３４内を上昇し、メッシュシート３１、木材チップ層３２及び木粉層２２を通過して、木粉層２２と乾燥炉１１の天井壁との間に形成される空気層１５へ流れる。
【００４１】
なお、本実施の形態の木材乾燥装置２のその他の構成については、実施の形態１の場合と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
以上のように構成された木材乾燥装置２によって木材の乾燥を行う場合、実施の形態１の場合と同様に、空気層３４内の雰囲気が１５０℃乃至１８０℃程度となるようにボイラー１２から熱風が供給される。
【００４３】
ボイラー１２から乾燥炉１１内の空気層３４に送り込まれた熱風は、空気層３４内を上昇し、メッシュシート３１、木材チップ層３２及び木粉層２２内を通過する。これにより、木粉層２２に埋設された木材１００に熱が加わり、木材１００の乾燥が進行する。
【００４４】
上述したとおり、メッシュシート３１は、実施の形態１におけるメッシュシート２１と比べて、熱風をより迅速に通過させることができる。そのため、本実施の形態の木材乾燥装置２では、実施の形態１の場合と比べてより速く木粉層２２中の木材１００に熱を伝えることができるため、木材１００の乾燥をより一層促進することができる。
【００４５】
（その他の実施の形態）
上記の各実施の形態においては、ボイラーによって乾燥炉内に熱風が供給されているが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、乾燥炉にバーナーが付設されており、当該バーナーが放出する火炎により熱風を発生させ、これを乾燥炉内に送り込むような構成であってもよい。
【００４６】
また、実施の形態１においては木粉層２２を形成するためにメッシュシート２１を、実施の形態２においては木材チップ層３２を形成するためにメッシュシート３１をそれぞれ用いているが、木粉または木材チップを通過させずに熱風を通過させる部材であればよく、他のメッシュ材等であってもよい。
【００４７】
なお、上記の各実施の形態は、適宜組み合わせることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の木材乾燥装置及び木材乾燥方法はそれぞれ、角材等の木材を乾燥する木材乾燥装置及び木材乾燥方法等として有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１，２  木材乾燥装置
１１  乾燥炉
１２  ボイラー
１３  排気筒
１４，１５  空気層
１６  配管
２１  メッシュシート
２２  木粉層
３１  メッシュシート
３２  木材チップ層
３３  木材チップ
３４  空気層
１００  木材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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