(57)【要約】【課題】被乾燥材の材面割れ及び内部割れと、材色の暗色化が十分に抑制された高品質の乾燥材を、可及的短期間で生産し得る木材の高品質乾燥方法を提供する。【解決手段】常圧下で被乾燥材１を８０〜１００℃で蒸煮した後に、乾球温度を１００〜１３０℃程度、湿球温度を乾球温度より２０〜５０℃低くした高温低湿な条件下で、被乾燥材１の表層を急速に乾燥し、その後、乾球温度を１００℃以下に下げ、乾燥室２内を５〜７０ｋＰａ程度の減圧状態にして、被乾燥材１の内層を速やかに乾操させること。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常圧下で被乾燥材を８０〜１００℃で蒸煮した後に、乾球温度を１００〜１３０℃程度、湿球温度を乾球温度より２０〜５０℃低くした高温低湿な条件下で、被乾燥材の表層を急速に乾燥し、その後、乾球温度を１００℃以下に下げ、乾燥室内を５〜７０ｋＰａ程度の減圧状態にして、被乾燥材の内層を速やかに乾操させる
ことを特徴とする木材の高品質乾燥方法。
【請求項２】
被乾燥材の常圧下８０〜１００℃の蒸煮に引き続いて、速やかに乾燥室内を５〜７０ｋＰａ程度の減圧状態にし、しばらくこの状態を維持した後に、再び８０〜１００℃の蒸煮を行う操作を一度か、或いは複数回、繰り返し行なって被乾燥材の含有水分を減少させてから、請求項１記載の乾燥方法を実施する
ことを特徴とする木材の高品質乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材特に住宅構造用の柱や梁材等の心持ち材を割れや材色の変化を生じないよう乾燥させる乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の木材乾燥方法は、被乾燥材を９５℃で８時間蒸煮した後、乾球温度１２０℃、湿球温度９０℃の条件下で７２時間乾燥させて、材面割れも少なく、短時間での乾燥が可能となるようにしている。（例えば、非特許文献１参照）
また、乾球温度を１１０℃以上の条件下で行なう第１乾燥工程の後、第１乾燥工程よりも低い乾球温度の条件下で第２乾燥工程を行なって、材面割れ及び材色の暗色化の抑制と、内部割れの抑制とを図るようにしているものもある。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【非特許文献】
第４９回日本木材学会運営委員会編集「第４９回日本木材学会大会研究発表要旨集」日本木材学会発行、１９９９年３月１０日、Ｐ１３０
【特許文献】
特開２００１−２８７２０６号公報（第３〜第５頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記木材乾燥方法のうち前者は、被乾燥材の材面割れは減少したものゝ、内部割れが多発して、材色が暗色化するという問題点を生じた。また、後者は、材面割れ及び材色の暗色化の抑制と、内部割れの顕著な抑制も可能とされているが、発明者の実験によると、第２乾燥工程を乾球温度１００℃以上で行なうと、被乾燥材の内部割れ及び材色の暗色化は依然として発生する。そこで、乾球温度を８５〜９５℃に下げて第２乾燥工程を行なうと、内部割れ及び材色の暗色化は殆ど認められなくなり、十分な抑制効果が確認された。しかし、８５℃で第２乾燥工程を行なうと、乾燥に８〜１２日という１００℃以上で第２乾燥工程を行なう場合の２倍近い期間を要して、生産性が悪いという問題点がある。
【０００５】
本発明は前記問題点を解消し、被乾燥材の材面割れ及び内部割れと、材色の暗色化とが十分に抑制された高品質の乾燥材を可及的短期間で生産し得る木材の高品質乾燥方法を提供することをその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る木材の高品質乾燥方法は以下の手段を採用することを特徴とする。
【０００７】
（１）常圧下で被乾燥材を８０〜１００℃で蒸煮した後に、乾球温度を１００〜１３０℃、湿球温度を乾球温度より２０〜５０℃低くした高温低湿な条件下で、被乾燥材の表層を急速に乾燥し、その後、乾球温度を１００℃以下に下げ、乾燥室内を５〜７０ｋＰａ程度の減圧状態として、被乾燥材の内層を速やかに乾操すること。
【０００８】
（２）被乾燥材を常圧下８０〜１００℃での蒸煮に引き続いて、乾燥室内を速かに５〜７０ｋＰａ程度の減圧状態にし、この状態をしばらく維持した後に、再び８０〜１００℃の蒸煮を行う操作を一度か、或いは複数回、繰り返し行ない被乾燥材の含有水分を減少させてから、請求項１記載の乾燥方法を実施すること。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る木材の高品質乾燥方法の実施形態を説明する。
【００１０】
この乾燥方法は、被乾燥材を常圧下で蒸煮する工程と、蒸煮した被乾燥材を高温低湿な条件下で表層の乾燥を行なう工程と、表層乾燥の工程よりも温度を下げるとともに、減圧した条件下で被乾燥材の内部の乾燥を行なう工程とを順次に行なって、被乾燥材を高品質に可及的短期間で乾燥させるものである。
【００１１】
この乾燥方法を実施するには、図１に概要構成を示す乾燥装置Ａを用いる。この乾燥装置Ａは、被乾燥材１を収容してその蒸煮及び乾燥を行なう乾燥室２と、該被乾燥材１を桟積み（各被乾燥材を相互間に桟を挟んで隙間ができるように積む）にして乾燥室２へ入れ出しする台車３と、桟積みした被乾燥材１の隙間を通るように乾燥室２内に空気を循環流動させる送風機４と、送風機４で循環される空気を加熱するフィン付きヒーター５及び加熱、加湿する蒸気の噴射管６と、フィン付きヒーター５及び蒸気の噴射管６へ、制御弁７を備える配管８と、制御弁９を備える配管１０で蒸気を供給する蒸気発生装置１１と、乾燥室２へ制御弁１２を備える吸引管１３を接続して、乾燥室２内を減圧させる真空ポンプ１４と、乾燥室２の天部等に設けたダンパー１５を備える吸排気筒１６等で構成される。
【００１２】
前記乾燥装置Ａで実施する被乾燥材１を蒸煮する工程は、乾燥室２から台車３を引き出して、この台車３へ桟積みにした被乾燥材２を移載する。そして、台車３を乾燥室２に引き入れて蓋を閉じ、乾燥室２を密閉した後に、送風機４を運転して、乾燥室２内に空気を図１に矢印で示す通り循環流動させつゝ、蒸気の噴射管６へ蒸気発生装置１１より蒸気を供給噴射させる。こうすると、循環する空気中へ蒸気が混合して空気の加温と加湿とを行なうため、温度が８０〜１００℃で相対湿度が１００％の循環気流が被乾燥材１の隙間を貫流する。従って、所定の時間間隔で送風機４を反転させて循環気流の方向を変換しながら被乾燥材１の中心部が８０〜１００℃に達するまで蒸煮を行ない、中心部が蒸気温度に到達したとき蒸煮を終了するものであって、この蒸煮工程の所要時間は杉、桧材の場合、概ね４〜８時間である。
【００１３】
被乾燥材１の表層を乾燥する工程は、被乾燥材１の蒸煮工程の終了に伴い、蒸気の噴射管６よりの蒸気の噴射を止めて、フィン付きヒーター５に蒸気を流通させ、乾燥室２内を循環流動する空気を加熱する。そして、乾球温度が１００〜１３０℃程度、湿球温度が乾球温度より２０〜５０℃低い高温低湿（相対湿度３３〜３４％）の条件で、材間風速２．５〜３ｍ／秒で循環気流の方向を所定の時間間隔で変換しながら乾燥を行なう。こうすると、被乾燥材１は表層部を材面割れを生じないように急速に乾燥されて、乾燥の所要時間は被乾燥材の初期含水率により異なるが、概ね６〜３６時間であった。
【００１４】
被乾燥材の内層を乾燥する工程は、被乾燥材１の表層乾燥の工程終了に伴い、フィン付きヒーター５による空気加熱の温度を下げて、循環気流の乾球温度を５０〜９５℃に下げるとゝもに、真空ポンプ１４を運転して吸引管１３により乾燥室２より空気を吸出させ、乾燥室２内を５〜７０ｋＰａの減圧状態にして、循環気流の方向を所定の時間間隔で変換しながら乾燥を行なうか、または、所定時間を減圧状態を維持した後に常圧に戻し、この状態を所要時間維持してから減圧状態にする操作を繰り返して乾燥を行なう。こうすると、被乾燥材１の内層部の水分を速やかに表層部へ移動させることにより、内層部の乾燥を促進して内部割れや材色の暗色化を生じない乾燥が速やかに行われるもので、乾燥の所要期間は被乾燥材１の初期含水率により異なるが、概ね４〜８日であった。
【００１５】
また、被乾燥材の表層乾燥工程に先立ち、請求項２に示す通り、蒸煮減圧工程を追加実行することで、被乾燥材の初期含水率、特に重量材のそれを減少させる操作を行ってもよい。即ち、常圧下での８０〜１００℃の蒸煮に引き続き、速やかに乾燥装置内を５〜７０ｋＰａ程度の減圧状態にして、１〜３時間程度この状態を維持した後に、再び８０〜１００℃の蒸煮を行い材温を上昇させるか、あるいは、この操作を数回繰り返して行う。この減圧操作で、被乾燥材の内層部の飽和蒸気圧が乾燥装置内の圧力よりも相対的に高くなる。従って、被乾燥材の含有水分が押し出される現象が起って、乾燥の初期含水率を減少させることとなり、その後の乾燥工程で消費するエネルギーを削減させることができる。
【００１６】
実施例１
減圧状態に維持できる気密性の高い乾燥室に、横断面１３ｃｍ×１３ｃｍ、長さ３ｍ、含水率平均８２％の杉の心持ち材を搬入して、乾球温度９５℃、湿球温度９５℃で８時間蒸煮を行なった後に、乾球温度１２０℃、湿球温度９０℃の条件の表層乾燥工程に移り、１８時間にわたって表層を急速に乾燥させた後に、乾球温度８５℃（湿球温度は制御なし）、乾燥室内の圧力が３２ｋＰａ程度の条件下で内層乾操する工程を５日間維持した。その結果、材面割れも、内部割れも殆どなく、材色も杉特有の赤みが暗色化することなく残っていて、含水率も平均１８％に減少して適度の乾燥状態にあった。
【００１７】
実施例２
実施例１と同様の杉心持ち材の内層乾燥工程を、減圧せずに常圧下で乾球温度８５℃、湿球温度６５℃で８日間行なった。その際の仕上がり乾燥率は、平均で２４％であり、しかも、乾燥不十分の材が多数残っていた。以上の結果により、内部乾燥工程を減圧状態とすることで、乾燥時間を短縮する顕著な効果が得られることが確認された。
【００１８】
実施例３
実施例１と同じサイズの杉の心持ち材で、乾球温度９５℃、湿球温度９５℃での蒸煮を６時間だけ行なった場合と、乾球温度９５℃、湿球温度９５℃で蒸煮を５時間行なった後に、３５ｋＰａの減圧状態を１時間維持した場合とで、重量の変化を比較したところ、後者は、前者よりも２５％多い１．９６Ｋｇの脱水量が得られて、しかも、重量材ほど脱水量が多い傾向が見られたことから、蒸煮減圧による脱水効果の向上が確認された。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の効果　被乾燥材の材面割れ及び内部割れと材色の暗色化を殆ど生じない木材乾燥を従来の乾燥方法よりも短い期間で行って、乾燥材の品質並びに生産性の向上に顕著な効果を挙げ得る。
【００２０】
請求項２の効果　被乾燥材の内層の飽和蒸気圧が乾燥室の内圧力よりも相対的に高くなって、被乾燥材から含有水分を押し出す現象を起こすため、乾燥初期の含水率が減少することとなって、乾燥工程での所要エネルギーを大幅に低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る木材の高品質乾燥方法に使用する乾燥装置の構成図である。
【符号の説明】
Ａ　乾燥装置
１　被乾燥材
２　乾燥室
【図１】
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