(57)【要約】【課題】木材を熱媒により加熱することで乾燥または乾燥と防腐の処理を１つの装置内で簡単に行うことができるようにした木材の乾燥・防腐処理装置を提供することにある。【解決手段】木材を収納して密閉しうる処理装置本体と、該処理装置本体に常時開放された配管を介して接続された熱媒用タンクと、前記処理装置本体と熱媒用タンクとの間で熱媒を交互に移し替えるポンプと、前記処理装置本体内の熱媒を加熱するヒータとからなっており、加熱中に処理装置内で気化した熱媒や木材から生じた気体や液体などは常時開放された配管を介して熱媒用タンクに移動し、大気開放しされた排気管より排気される。加熱後に処理装置本体から熱媒を熱媒用タンクに移し替え、処理装置本体より木材を搬出して、木材を乾燥・防腐処理してなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材を収納して密閉しうる処理装置本体と、該処理装置本体に常時開放してある配管を介して接続された熱媒用タンクと、前記処理装置本体と熱媒用タンクとの間で熱媒を交互に移し替えるポンプと、前記処理装置本体内の熱媒および前記熱媒用タンク内の熱媒を加熱するヒータとからなっており、
加熱中に処理装置内で気化した熱媒や木材から生じた気体は常時開放してある配管を通って熱媒用タンクに移動し、大気開放された排気管より排気され、加熱後に処理装置本体から熱媒を熱媒用タンクに移し替え、処理装置本体より木材を搬出して、木材を乾燥処理または乾燥防腐処理してなることを特徴とする木材の乾燥・防腐処理装置。
【請求項２】
熱媒が使用済みのオイルまたは再生油、あるいは新規のオイル、パラフィン、天然油脂、パルミチン酸などを主な原料とするオイルからなっていることを特徴とする請求項１に記載の木材の乾燥・防腐処理装置。
【請求項３】
処理装置本体内に、木材の木口の面が露出するように木材を隙間無く積み重ねて拘束する木材保持手段を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の木材の乾燥・防腐処理装置。
【請求項４】
ヒータが、処理装置本体内部または本体外部に設置されており、加熱手段が蒸気を用いる場合は熱交換器を介して熱媒を加熱し、電気を用いる場合は熱媒を直接加熱し、またはバーナーを用いる場合は直接または間接的に熱媒を加熱し、必要に応じてポンプを使用して強制的に熱媒を循環させ熱媒温度を均一にすることを特徴とする請求項１に記載の木材の乾燥・防腐処理装置。
【請求項５】
処理装置本体内に木材を収納して密閉し、
ポンプで熱媒用タンクから熱媒を処理装置本体へ移し替え、木材を熱媒に浸漬し
ヒータで前記処理装置本体内の熱媒を一定時間加熱して木材に熱媒を浸透させると共に、処理装置本体内で気化した熱媒や木材から生じた気体は常時開放してある配管を通して熱媒用タンクに移動し、大気開放された排気管より排気する。
前記加熱後に、ポンプで熱媒を処理装置本体から熱媒用タンクへ移し替え、
熱媒が除去された処理装置本体より木材を搬出して、木材を乾燥処理または乾燥防腐処理してなることを特徴とする木材の乾燥・防腐処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材の乾燥・防腐処理装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、木材を乾燥する装置として、例えば特開平１１−３２０５１２号が知られている。
この装置では、互いに間隔をおいて桟積みした複数本の乾燥すべき木材を乾燥槽内に入れて乾燥するものであって、桟積みした複数本の木材の周囲に圧締枠をはめて一定の圧締力を木材に作用させるとともに、前記乾燥槽は、その内部に引火点の高い低粘度の熱媒体オイルを収容し、その槽本体内面を金属板もしくはセラミックで外面を断熱材にて形成し、その下部に槽内の熱媒体オイルを加熱するための加熱手段を配設した構成からなっており、乾燥終了後には木材のオイルを洗浄するオイル洗浄槽と、洗浄された木材を温風で乾燥させる温風乾燥槽とが設けられている。
そのため、木材の乾燥処理を行うに際して、処理する木材を収納することができる容量を有する槽として乾燥槽とオイル洗浄槽と温風乾燥槽とが必要となり、装置全体の大型化が避けられなかった。
また、特許第３３９６６７３号では、加熱装置内に木材を収納し廃油を充填してから一定時間加熱し、加熱後は、置換処理された木材を加熱装置外の所定の保管場所に移動し、その間に加熱装置１の内部を清掃してから前記置換処理された木材を戻して再加熱し、加熱後に空気を噴射して冷却する構成が開示されているが、加熱装置に２度出し入れを行う必要があり、また木材を再加熱する前に加熱装置内を洗浄する必要があった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２０５１２号公報（［００１９］〜［００２０］）
【特許文献２】特許第３３９６６７３号号公報（［００１２］〜［００１３］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の解決しようとする問題点は、木材を熱媒により加熱することで乾燥または乾燥と防腐処理を１つの装置内で簡単に行うことができるようにした木材の乾燥・防腐処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の請求項１の木材の乾燥・防腐処理装置では、上記課題を解決するために、
木材を収納して密閉しうる処理装置本体と、該処理装置本体に常時開放された配管を介して接続された熱媒用タンクと、前記処理装置本体と熱媒用タンクとの間で熱媒を交互に移し替えるポンプと、前記処理装置本体内の熱媒および前記熱媒用タンク内の熱媒を加熱するヒータとからなっており、
加熱中に処理装置内で気化した熱媒や木材から生じた気体は、常時開放された配管を通って熱媒用タンクに移動し、大気開放された排気管より排気される。加熱後に処理装置本体から熱媒を熱媒用タンクに移し替え、処理装置本体より木材を搬出して、木材を乾燥処理または乾燥防腐処理してなることを特徴とする。
また、請求項２の発明では、
前記熱媒が使用済みのオイルまたは再生油、あるいは新規のオイル、パラフィン、天然油脂、パルミチン酸などを主な原料とするオイルからなっていることを特徴とする。
また、請求項３の発明では、
前記処理装置本体内に、木材の木口の面が露出するように木材を隙間無く積み重ねて拘束する木材保持手段を設けてなることを特徴とする。
更に、請求項４の発明では、
前記ヒータが、処理装置本体内部または本体外部に設置されており、加熱手段が蒸気を用いる場合は熱交換器を介して熱媒を加熱し、電気を用いる場合は熱媒を直接加熱し、またはバーナーを用いる場合は直接または間接的に熱媒を加熱し、必要に応じてポンプを使用して強制的に熱媒を循環させ熱媒温度を均一にすることを特徴とする。
請求項５の木材の乾燥・防腐処理装置方法の発明では、
処理装置本体内に木材を収納して密閉し、
ポンプで熱媒用タンクから熱媒を処理装置本体へ移し替え、木材を浸漬し
ヒータで前記処理装置本体内の熱媒を一定時間加熱して木材に熱媒を浸透させると共に、処理装置本体内で気化した熱媒や木材から生じた気体が常時開放された配管を介して熱媒用タンクに移動し、大気開放された排気管より排気される。
前記加熱後に、ポンプで熱媒を処理装置本体から熱媒用タンクへ移し替え、
熱媒が除去された処理装置本体より木材を搬出して、木材を乾燥処理または乾燥防腐処理してなることを特徴とする。
なお、この発明の木材の乾燥・防腐処理装置およびその方法とは、木材の乾燥処理だけを行う場合と、木材の乾燥・防腐処理の双方を行う場合の両方を含むものとする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の木材の乾燥・防腐処理装置では、常時開放された配管を用いて、処理装置本体で加熱中に気化した気体や液体などが熱媒タンクに移動し、処理装置本体内の加圧や、木材から排出された水蒸気が熱媒中に混入するのを防ぐことができ、熱媒を繰り返し移し替えて使用することができる。
また、熱媒がオイルの場合には、加熱されたオイル中で、木材の木口側から水分が蒸発した後、木口を含む周面からオイルが吸収されるので、木材中の水分を短時間で排出して乾燥時間を短縮することができる。更に、木材は木口の面を露出しておけばよく、隙間無く積み重ねて処理装置本体内に収納することができる。
また、処理装置本体内に木材を収納したまま熱媒により加熱することで乾燥と防腐処理を行うことができるので、木材の搬送作業の大幅な効率化を図ることができる。
また、使用する熱媒が使用済みのオイルまたは再生油などの場合は、乾燥と共に防腐処理を行うことができる。
一方、新規な各種オイルや、パラフィンワックスや天然油脂、パルミチン酸などの場合は乾燥処理を行い、また適宜薬剤を混入すれば乾燥と共に防腐処理を行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
この発明は、木材を熱媒により加熱することで乾燥または乾燥と防腐の処理を１つの装置内で行うために、処理装置本体と熱媒用タンクとの間をポンプを用いて熱媒の移し替えを行えるようにすると共に、加熱中に処理装置本体内に生じた気体や液体（オイルや水蒸気の凝固水）などが常時開放された配管を介して媒体タンクに移動し、熱媒用タンクで水蒸気を分離して大気開放し、排気管などから排気するようにした点にある。
【実施例１】
【０００８】
［木材の乾燥・防腐処理装置］
図１は、木材の乾燥・防腐処理装置１を示す概略平面図であり、木材を収納して密閉しうる処理装置本体２と、該処理装置本体２に常時開放された配管６を介して接続された熱媒用タンク３と、出入用配管１６によって熱媒を処理装置本体２と熱媒用タンク３との間で交互に移し替え可能なポンプ４と、前記処理装置本体２を加熱するヒータ５とからなっている。
【０００９】
［処理装置本体］
処理装置本体２は、図１〜３及び図６に一層明瞭なように、前部に木材を出入させるための扉２１を有し、該扉２１を締めて密封し、内部に充填された熱媒をヒータ５で加熱することができる。
この処理装置本体２には、図示しないが温度センサーと、油温計と、液面センサーを有する液面計と、扉２１の開閉を制御する扉制御盤と、加熱処理の制御を行うコントローラを有している。
【００１０】
この処理装置本体２には、上部の取付口６ａに、先端が熱媒タンク３に接続された導管からなる配管６が接続される。
この配管６は常時開放されており、処理装置本体２で加熱処理が行われている間、熱媒が気化し、あるいは木材から排出された水分が水蒸気になると、それら気体や凝固による液体等を配管６を介して熱媒タンク３に移動し、大気開放された排気管より排気することで、処理装置本体２、および熱媒タンク３内の圧力が高まることを防いでいる。
なお、この配管６には、必要に応じて開閉できるバルブを取り付けても良い。
【００１１】
［熱媒用タンク］
熱媒用タンク３は、図１および図５〜６に一層明瞭なように、熱媒を貯留するタンクであって、熱媒供給源（図示例ではタンク）３２を接続している。
この熱媒用タンク３には、図示例の場合、屋外排気管３５が接続されており、上部にアキュームレータを介して脱臭装置を接続してもよい（図示せず）。
【００１２】
［熱媒］
熱媒は、本実施例では、一例として、特許第３３９６６７３号で開示されたような使用済みのエンジンオイルを濾過して用いている。
これにより、熱媒でありながら同時に防腐・防虫剤としての十分な効果が得られる。
この発明では、その他、使用済みの潤滑油その他の各種使用済みのオイルや、再生油を用いることができ、
更に、この発明では、熱媒の経済性を考えなければ、新規な各種オイルや、パラフィンワックスや天然油脂、パルミチン酸その他の公知の熱媒を用いることもできる。
【００１３】
［ポンプ］
ポンプ４は、例えばギヤポンプを用い、上記ポンプ４の作動により、加熱処理をする前には熱媒を熱媒タンク３から処理装置本体２へ移して充填し、また逆に加熱処理が終了した後には熱媒を処理装置本体２から熱媒タンク３へ戻して充填することができるようになっている。
【００１４】
上記実施例では、ポンプ４としてギアポンプを例示したが真空ポンプ、もしくはその他の方式によるポンプを用いる構成でもよい。
真空ポンプの場合は、加熱処理前にポンプ４で処理装置本体２を真空にして、熱媒用タンク３から熱媒を処理装置本体２へ移し替え、加熱処理後には、ポンプ４で熱媒用タンク３を真空にして熱媒を処理装置本体２から熱媒用タンク３へ移し替えればよい。
【００１５】
［ヒータ］
ヒータ５は、処理装置本体２の内部の熱媒及び熱媒用タンク内の熱媒を加熱するものであればその構造を問わず、温水ボイラの蒸気を熱交換器により加熱する構造や電気式またはその他の方式によるヒータであってもよい。
加熱手段として蒸気を用いる場合は熱交換器を介して熱媒を加熱し、電気を用いる場合は熱媒を直接加熱し、他の加熱形式を用いる場合は直接的または間接的に熱媒を加熱する。
図示例で加熱装置は温水ボイラからなっており、５１はボイラ本体、５２は軟水装置、５３は蒸気ヘッダーであり、該蒸気ヘッダー５３がヒータユニット５に接続されて加熱することができるようになっている。
また、加熱時には、必要に応じてポンプ４を使用して強制的に熱媒を循環させ、処理装置本体２内の熱媒温度を均一にしている。
そして、このヒータユニット５は、処理装置本体２内に熱媒を吐出する噴出し管５ａに接続されており、加熱された熱媒を供給している。
【００１６】
次ぎに、この装置を使用して本発明を実施する場合の概要を以下説明する。
[木材の積み込み］
処理装置本体２内に搬入する台車２７の上に木材を積み上げる。
本実施例では、木材が密着していても浮力により木材間にオイルが行き渡るため、各木材の木口の面が露出していれば他の面が塞がっていてもよい。
そのため、横に並べて上下に積み重ねることができ、木材間のスペーサが不要で作業効率が向上する。
また、木材は紐やベルトなどの結束具（図示せず）で結束したままであっても処理することができる。
【００１７】
［木材の搬入］
処理装置２内は空であって、前部の扉２１を開けて、台車上に積み上げ紐やバンドで結束した木材を、処理装置本体２内にスライドして搬入する。
【００１８】
［オイルの予熱］
一方、熱媒用タンク３では、あらかじめ熱媒として用いるオイルを予熱しておくことが好ましい。
予熱には、ヒータ５として用いるボイラの廃熱を再利用することができるので、廃熱利用により経済性が向上する。
【００１９】
［オイルの移送］
そして、熱媒用タンク３から処理装置本体２へ、前記予熱したオイルをポンプ４で移送する。
予熱されたオイルは粘度が低下し流動性が向上しているので、水溶液に比べポンプ能力の省力化と移送時間の短縮とが可能となる。
【００２０】
［オイルの加熱］
処理装置本体２内のオイルをヒータ５により加熱する。
ここでヒータ５は、本実施例では温水ボイラの熱交換器を用い、処理装置本体２に内蔵された熱媒の噴出し管５ａにより加熱された熱媒を吐出して加熱する。
蒸気オイルの加熱温度、継続時間は、コントローラの設定により任意に設定することができる。
【００２１】
一例を示せば、熱媒タンク３内で約８０℃に予熱されたオイルが、熱媒タンク３から処理装置本体２に移送され、処理装置本体２内で約２〜３時間程度加熱し、１１０℃〜１５０℃の目標温度まで上昇させ、上記目標温度で３〜５時間程度加熱を維持した後にヒータ５を切り、２〜３時間程度放置するとオイルの温度が約９０℃前後に下がるので、熱媒タンク３へ移し替える。
上記加熱温度と処理時間とは一例であって、木材の種類や数量などによって異なるので、適宜最適な温度や時間を実験的に定めることができる。
【００２２】
図７に示すグラフは、１例として９０ｍｍ×９０ｍｍ×１５００ｍｍのスギを試験体とし、オイルの加熱温度を１２０℃（Ｍａｘ）で３時間継続した場合のオイル温度と材温の関係を示す。
この試験体の重量測定結果は表１の通りである。
【表１】
2006029726.tif 000003
また、処理前後の含水率測定結果は表２の通りである。
【表２】
2006029726.tif 000004
【００２３】
加熱されたオイルは処理装置本体２内での熱対流により循環し、積み重ねられた木材の隙間に入りこみ、木材にむら無く熱を伝えることができるので、木材への加熱効率が大きい。
また、コントローラにより、長時間の処理でも自動運転が可能である。
【００２４】
ここで前記コントローラによる自動運転の例を示すと、ポンプ４が作動し、処理装置本体２内に熱媒タンク３から熱媒が充填されると、フロートスイッチで、熱媒の液位が検出され、所定の高さになるとフロートスイッチのHiレべルランプを点灯し、熱媒供給用の弁を閉めてポンプ４が停止する。
次ぎに、ヒータ５が作動し、温度が上昇し、温度センサにより設定温度が検知されると、所定の時間タイマーが作動して設定温度に維持したのち、ヒータ５のスイッチOFFとなり、加熱が終了すると、前記ポンプ４が逆方向に作動し、処理装置本体２から熱媒が熱媒タンク３に戻る。
そして、処理装置本体２より木材を搬出して作業が終了する。
【００２５】
［木材の乾燥］
前記加熱されたオイルによる熱伝達により、木材中の水分の潜熱が奪われ、木材中の水分が水蒸気となり主に木材の木口から蒸発する。
これに対して、従来は、乾燥装置内の温度、湿度の差により木材中から水分を抜き出し含水率を低下させており、乾燥初期では高温にすることで乾燥割れを抑制しているが、長期に高温にさらされるため、内部割れや木材の糖質化が生じている。また、木材乾燥は長期の時間のかかる作業となっていた。
【００２６】
しかし、オイルを熱媒とすることで、効率的に加熱が行われ、短時間で木材中の水分を蒸気化し、乾燥することができる。
乾燥時間は従来比で約１／１０程度の数時間で行うことができる。
そのため、加熱時間が短く、木材の内部割れや木質の変化も少ない。
【００２７】
また、前記加熱処理中に、木材から蒸発した水蒸気や、オイルの気化した成分などの気体やこれらが凝固した液体は、処理装置本体２の上部に開口する常時開放された配管６を通って、熱媒タンク３に移動し、気体は大気開放された排気管より排気されるので、処理装置本体２内での加圧を防ぎ、またオイル中への水分の混入を防ぐことができる。
【００２８】
［オイルの含浸］
オイルの含浸は、加熱されたオイル中で、主に木材の木口側から水分が蒸発するとともに、木口を含む木材の周面からオイルが吸収される。
従来の加圧式防腐処理では、密閉耐圧容器中で減圧、加圧の操作を行い薬液注入を行っていたため、処理装置本体や、ポンプには１２．２Ｍｐａ以上の耐圧能力が必要とされていた。
【００２９】
しかし、この発明では、処理中は処理装置本体２内に減圧や加圧を必要とせず、ヒータを内蔵できるなど、処理装置本体２の構造の簡素化が可能となる。
また、処理装置本体２内の木材はオイル吸収中でも木材中の水分の水蒸気化が継続して行われ、前述のように短期間で乾燥させることができる。
【００３０】
［オイルの排出］
加熱が完了すると、加熱されたオイルを処理装置本体２内から熱媒用タンク３へポンプ４で移し替える。
前記オイルの移送やオイルの排出における移送過程には、ストレーナー（図示省略）を設けておくことが好ましく、これにより熱媒中の不純物を除去することができる。
また、加熱されたオイルを熱媒用タンク３に戻すため、熱媒用タンク３内での予熱のための加熱を少なくすることができ経済性が向上する。
【００３１】
［木材の養生］
オイル排出後、速やかに処理装置本体２内より木材を搬出し、木材温度が下がるまで静置し養生する。
従来の加圧式防腐処理や薫煙防腐処理では、防腐処理後の木材の含水率が高く、数日間の養生と再乾燥を必要としていたが、本件発明では、木材を搬出後も木材温度が下がるまで木材の乾燥が継続し、木材表面のオイルも木材乾燥とともに飛散する。
【００３２】
［木材の搬出］
オイル排出後、処理装置本体２の前部の扉２１を開き、処理装置本体２内から処理木材を搬出して１サイクルの作業が終了する。
そして、更に未処理の木材がある場合には、［木材の搬入］に戻り、同じ工程を繰り返して行うことができる。
なお、上記の乾燥・防腐処理工程について、製材の入荷から処理済みの部材出荷までのフローチャートを図８に示す。
【００３３】
上記実施例では、熱媒のみを用いたが、熱媒の種類に応じ、また木材の用途に応じて、熱媒には、適宜、防腐薬剤やその他の添加剤を混入して防腐性能や乾燥性能を高めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】木材の乾燥・防腐処理装置のシステム概略を示す平面図である。（実施例１）
【図２】処理装置本体側の正面図である。
【図３】（ａ）は処理装置本体の正面図、（ｂ）は平面から見た断面図である。
【図４】（ａ）は処理装置本体の右側面から見た断面図、（ｂ）は左側面から見た断面図である。
【図５】熱媒用タンク側の正面図である。
【図６】（ａ）は図１に示す処理装置本体と熱媒用タンクとのａ−ａ線断面図、（ｂ）は処理装置本体と熱媒用タンクとのｂ−ｂ線断面図である。
【図７】オイル温度と材温との関係を示すグラフである。
【図８】乾燥・防腐処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１    木材の乾燥・防腐処理装置
２    処理装置本体
３    熱媒用タンク
４    ポンプ
５    ヒータ
５ａ  熱媒の噴出し管
６    配管
１６    出入用配管
２１    扉
３５    屋外排気管
５１    ボイラ本体
【図１】
2006029726.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006029726.tif 000009
【図６】
2006029726.tif 000010
【図７】
2006029726.tif 000011
【図８】
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