(57)【要約】【課題】木材表面の過乾燥を防止して乾燥することにより反りやヒビ、割れのない木材乾燥をすること。【解決手段】乾燥すべき木材を小穴明き熱収縮フイルム又は一端が開口したフイルムで包み熱媒体によって高温乾燥すること。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未乾燥木材を乾燥室に入れ、熱媒体を供給してその未乾燥木材を乾燥する方法に於いて、未乾燥木材を、一部が開口したフイルムによって包み、そのフイルムによって包まれた木材を熱媒体によって乾燥することを特徴とする木材乾燥方法。
【請求項２】
上記一部が開口したフイルムは、熱収縮フイルムに複数の小穴を明けたフイルムであって、未乾燥木材を上記小穴明き熱収縮フイルムによって包み、加熱することによってそのフイルムを収縮させたものであることを特徴とする請求項１記載の木材乾燥方法。
【請求項３】
上記一部が開口したフイルムは、そのフイルムによって包まれた未乾燥木材が、伐採前に樹木として在る時、土壌中の水分を吸収して一方の位置から他方の位置へ向って成長していったとすると、上記木材の他方の位置の一端に対応する部位を、僅かに開口したフイルムであることを特徴とする請求項１記載の木材の乾燥方法。
【請求項４】
未乾燥の木材を収容できると共に熱媒体を導入できる乾燥室より成る乾燥装置に於いて、未乾燥の木材を、一部が開口したフイルムにて包む為の装置が付帯して成る木材の乾燥装置。
【請求項５】
上記木材をフイルムで包む為の装置は、小穴が明いた熱収縮フイルムを木材に包むと共に、その熱収縮フイルムを加熱する装置より成ることを特徴とする請求項４記載の木材の乾燥装置。
【請求項６】
上記乾燥室は輸送コンテナを改造して乾燥室としたことを特徴とする請求項４項又は５項記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は木材の乾燥方法及びその装置に係わり、木材の表面の反りや割れを防止しつつその木材を乾燥できる方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り木材を建材や家具等に使用するには含有水分を一定値以下となるように乾燥させる必要がある。
そこで従来から多々木材の人工乾燥技術が実施されている。即ち乾燥媒体の点でみれば、燻煙、燃焼ガス、蒸気の別があり、熱を直接作用させるか否かの点でみれば直接、間接乾燥の別がある。中でも乾燥温度でみてみると、４０〜９０℃の中温乾燥方式と、１００〜１５０℃の高温乾燥方式の別がある。
これらの技術は差異があるが何れも共通の課題は、乾燥すべき木材表面の変質、反り、割れ発生等の防止を行いつつ、効率的に乾燥させることである。
【０００３】
それらの内、幾つかの従来技術を上げると、特開昭６３−６３７６号公報には、その特許請求の範囲の欄に、密閉室内に熱風発生器と乾燥室とを設け、熱風発生室より乾燥室内へ熱風を循環回流させながら乾燥室内に搬入した木材の水分を蒸発させ、乾燥室内を通過して木材の蒸発成分により湿潤した熱風を乾燥室の内壁面に設置した受皿付の結露水管に接触させて熱風内の湿気を結露させ、該結露水分を受皿に滴下集合させて乾燥室の外部へ排出する木材の乾燥方法が示されている。
この従来技術によれば熱風の熱エネルギーのロスが少なく、生材から短時間で水分を蒸発できるものの乾燥の熱媒体が直接木材に作用するので、図８に示すように木材５０の内部５２の大量の水分蒸発の前に木材の表面５１が過度に乾燥する為、木材表面の反りやひび、割れ５３を生じ易いものである。
【０００４】
そこで特開平１−１１４６８６号公報には、その特許請求の範囲の欄に、木材を密閉容器に入れ、該容器の内部が１００℃以上の高温になるように該容器を加熱する木材の乾燥方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平１−１１４６８６号公報の従来技術によれば、容器内の木材の周りの蒸気によって木材表面からの水分蒸発が過度に成されるのを抑制する働きをするので、木材表面にひび割れ等が生じにくい。
然しながら、この従来技術の場合、乾燥室内に特殊な密閉容器を設置しなければならないので、乾燥装置の設置コストが高く、維持費も大となり易い。
更には乾燥すべき木材の大きさが、乾燥室のみならず密閉容器の大きさに制限され、使用途に制限がある。
加えて、乾燥すべき木材を密閉容器から出し入れするので乾燥作業の効率向上に限界を与えていた。とりわけ、熱風や蒸気等の熱媒体の熱を厚い壁を有する密閉容器を介して中の木材に伝えるので乾燥の為の熱効率が低い。
特に密閉容器は一定の容積を有し、その中に入れる未乾燥木材からの蒸発蒸気により木材を乾燥させることから、上記一定容積の密閉容器には常に一定量の木材が入れられて乾燥せねばならない等作業上の制約もある。
【０００６】
【目的】
従って本発明の目的とするところは特別の密閉容器等も不要で在来の乾燥装置を用いてすぐにでも実施でき、而も乾燥室の大きさには制限されるものの種々の大きさの乾燥すべき木材の乾燥に適用でき、熱媒体の乾燥に要する熱効率もよい乾燥方法であって、これらの利点を達成しつつ木材表面の表面の過度な乾燥を防止し、乾燥木材の表面の反りや、ひび、割れを防止して木材を乾燥できる方法及び装置を提供するにある。
ところで地球環境保護が今日的話題になっている。そして二酸化炭素の吸収源は森林である。わが国の森林は年間１億ｍ３の成長量を誇っているが、実際に製材して利用される量は１０００万ｍ３に過ぎない。木材使用量の７０％以上が輸入材といわれている。その原因は杉材の有効利用法が少ないことで、特に杉材の乾燥材はほとんど流通していない。杉材は繊維が荒く比重が軽いのが特徴である。裏返せば乾燥させると反ったり割れが入ったりしやすく通常の木材乾燥においては乾燥技術を要し歩留まりが悪いため乾燥を行う製材所が非常に少ないのである。本発明ではこの杉材の乾燥にも適用できると共に、従来不可能としていたフリッジ材（丸太から背板を除いた太い角材）の乾燥を高速に行いながら製材した薄板材も同時に乾燥できるようにするものである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有する。
即ち、未乾燥木材を乾燥室に入れ、熱媒体を供給してその未乾燥木材を乾燥する方法に於いて、未乾燥木材を、一部が開口したフイルムによって包み、そのフイルムによって包まれた木材を熱媒体によって乾燥することを特徴とする木材乾燥方法である。
【０００８】
又、上記一部が開口したフイルムは、熱収縮フイルムに複数の小穴を明けたフイルムであって、未乾燥木材を上記小穴明き熱収縮フイルムによって包み、加熱することによってそのフイルムを収縮させたものであることをも特徴とする。
【０００９】
更に、上記一部が開口したフイルムは、そのフイルムによって包まれた未乾燥木材が、伐採前に樹木として在る時、土壌中の水分を吸収して一方の位置から他方の位置へ向って成長していったとすると、上記木材の他方の位置の一端に対応する部位を、僅かに開口したフイルムであることをも特徴とする。
【００１０】
加えて、未乾燥の木材を収容できると共に熱媒体を導入できる乾燥室より成る乾燥装置に於いて、未乾燥の木材を、一部が開口したフイルムにて包む為の装置が付帯して成る木材の乾燥装置である。
【００１１】
そして、上記木材をフイルムで包む為の装置は、小穴が明いた熱収縮フイルムを木材に包むと共に、その熱収縮フイルムを加熱する装置より成ることを特徴ともする。
【００１２】
そして、上記乾燥室は輸送コンテナを改造して乾燥室としたことを特徴ともする。
【００１３】
【作用】
上記構成によると、熱媒体によって１００〜１２０℃の高温乾燥させられると、木材表面が先ず乾燥せしめられるが、フイルムで包まれているので水分のほとんどはフイルム外へ蒸発していかない。フイルム内面に溜まる。僅かに間隔を置いて形成されている小穴又は一端開口から外へ向かって水分が蒸発する。その内に木材の内部組織の所迄高温が作用し、内部の水分が毛細管を通って表面に移動する。従って内部水分も表面から蒸発しフイルム内面に溜まる。従って木材表面のみが先に乾燥し、反りやヒビ、割れ等が生じてしまうことがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に添付図面に従い本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は乾燥すべき木材（以下単に木材と記載する。）の乾燥工程の一例を示すブロックであり、この工程図に従い説明する。
木材１は、製材した後の木材で、生材のもの、又は自然乾燥を経過した半生材のものであり、その形状も角柱状のもの、薄板状のもの等種々考慮され、その種類も輸入材、国内産材等様々である。
角柱状、薄板状の何れにしても後述する乾燥装置内で乾燥できる大きさ、形状にされている。
【００１５】
他方、木材１を包むフイルムとしては、熱収縮フイルムが望ましいが、必ずしも熱収縮性のものでなくてもよい。上記熱収縮フイルム２としては、ポリ塩化ビニルフイルム、ポリエチレンフイルム、ポリプロピレンフイルム、ポリ塩化ビニリデンフイルム、ポリスチレンフイルム、ポリエステルフイルム、塩酸ゴムフイルム等である。そしてこのフイルムは間隔をあけて複数の小穴１９が形成されている。
【００１６】
そこで先ず木材１をフイルムで包む。即ち、木材の包装工程Ａである。
この実施の形態では熱収縮フイルム２を用いる例を示してある。
従って図２の如き熱収縮フイルム２の包み装置１００を用いて木材１を包む。この装置１００は公知のもので、他のものを用いることもできるが、簡単に説明すると、搬送コンベア３上に木材１を載せて矢示Ｐ方向に送り、熱収縮フイルム送りローラ４から送り出されるフイルム２で包み、加熱シール手段５とその受け６によって木材１の周囲をシールする。
【００１７】
次いで熱収縮フイルムの熱収縮工程Ｂを実施する。例えば図３の熱収縮装置１０１を用いる。
この装置自体も公知で、他のものを用いてもよいが、簡略的に説明すると、搬送コンベア７によって熱収縮フイルム２に包まれている木材１を加熱炉８に向けて矢示Ｑ方向へ搬送する。炉８内のヒータ９で加熱し、熱収縮フイルム２を収縮させる。
【００１８】
この結果得られた小穴１９明きのフイルム２によって周囲を包まれた木材１の一例を示すと図４に示す通りである。図４に於いてはフイルムによって包まれた木材を符号２０として示してある。
図５の例は、木材１を単にフイルム２で包み、その一端を僅かに開口２Ａさせて包んだ例を示したものである。この例の場合、フイルム２は小穴１９を明けなくてもよいし、熱収縮フイルムを用いなくてもよい。そして開口２Ａさせる場合、木材が伐採前に樹木として在る時、成長方向の一方の位置Ｘから他方の位置Ｙに向かって成長していったとすると、成長方向の一端に対応する部位を開口２Ａする。表現を変えればＸからＹ方向へ向って樹木成長時土壌からの水分吸収の為の水分の流れ路Ｔが形成されているから、その流れ路Ｔの向う方向の一端に対応して開口２Ａするものである。こうすることによる乾燥時に於ける作用は後述する。
【００１９】
次いで乾燥工程に入る。本実施の形態では高温乾燥工程Ｃと中温乾燥工程Ｄを行う。
そしてこの実施例の乾燥装置１０２は、海上コンテナ等の輸送コンテナ１０の複数を積み木のように組合わせて乾燥室とした例を示してある。即ち図６は平面図であって、その内の一部のみ破断面で示してあるが輸送コンテナ１０を全体として略コ字状に並べ、乾燥すべき木材は矢示Ｓに示すように乾燥装置１０２内に出入させられ、開閉戸１２を開いて内部１１へ入れられる。そして１つの輸送コンテナ１０ごとに乾燥室を区切ってもよいし、横に並べたものどうしを改造して相互に連通させてもよい。この例では、１つの輸送コンテナを利用した乾燥室１０を代表して述べるが、以下の説明は各輸送コンテナ１０を利用した乾燥室に共通のもので、各々の輸送コンテナ利用乾燥室１０に以下に述べる如き熱交換器等を付設してもよいし、１つの熱交換器からの熱風供給管を各輸送コンテナ利用の乾燥室１０に連結させてもよい。
【００２０】
さて符号１３は蒸気発生器を示し、木材チップ等未利用木材のバイオマスエネルギーを乾燥源とす燃料炉１４を備えている。上記蒸気発生器１３からの蒸気と熱交換器１５の所で熱交換された熱風が熱風供給管１５によって乾燥室１０の内部１１に導かれている。従ってフイルム２に包まれた木材１は、熱風によって先ず高温乾燥される。この高温乾燥工程Ｃは、１００〜１２０℃で５〜８時間行う。木材の乾燥は表面から乾き、次いで木材内部に存在する大量の水分は木材組織の毛細管を通して表面に移動するが、従来のように木材を何物によって包まず木材に高温の熱風を直接作用させてしまうものは、上記の内部水分が表面に移動する前に、木材表面が先に乾燥し収縮するために反ったり、ヒビが入ったり、割れたりしてしまうものであったが、この実施の形態のものでは、未乾燥木材は小穴１９明きのフイルム２によって包まれているので、内部水分が表面に移動する前に、木材表面だけ先に乾燥してしまうことはなく、高温乾燥によって集中的に木材に高温を加えることによって木材内部、即ち表面も含めて木材全体の水分を一気に蒸気化し乾燥するので木材表面が反ったりすることがなくなるものである。
【００２１】
これを図４に例示した小穴１の明きの熱収縮フイルム２によって包まれた木材１についてみてみると、蒸気によって１００〜１２０℃の高温乾燥させられると、木材表面が先ず乾燥せしめられるが、フイルム２で包まれているので水分のほとんどはフイルム外へ蒸発していかない。フイルム内面に溜まる。僅かに間隔を置いて形成されている小穴１９から外へ向って水分が蒸発する。その内に木材の内部組織の所迄高温が作用し、内部の水分が毛細管を通って表面に移動する。従って内部水分も表面から蒸発しフイルム内面に溜まる。以後図示せざる別の乾燥室へ移し６０℃位の中温乾燥Ｄを２４時間程度行い、その後図７に示すようにフイルム２を除去Ｅし、外気に触れさせ乾燥木材３０を製する。このように木材の表面のみが先に乾くことがないので、木材が反ったり、割れたり、ヒビが入ったりしないものである。
【００２２】
図５の例の場合は、木材が樹木として在る時木材組織の成長方向に向って土壌から吸収された水分が流れていくこと、即ち水道を利用して、その方向の一端に対応する部分を僅かに開口２Ａさせてある。
従って上記の高温乾燥時、木材表面の水分はフイルム内面に溜り、先に乾いてしまうことが防止される一方、木材内部組織の水分が表面にも移動するか、多くは上記の水道を通りＹ方向に向って移動し、開口２Ａから徐々に蒸発する。
その後先の例と同様に中温乾燥工程Ｄ、フイルム除去工程Ｅを経て乾燥木材３０を製する。この場合も高温乾燥時、木材表面のみの早い乾燥が防止されるので、木材の表面が反ったり、割れたりすることが防止される。
【００２３】
以上の説明では単板の木材について説明したが、一つ一つの木材をフイルムで包んだ上で、乾燥する時は複数枚を段積み状態にして行うこともできるし、同じ形状、板厚の木材を同時に乾燥するのみならず薄板材と厚板を同時に乾燥することもできる。そして、上記の例では乾燥の熱媒体として熱風を示したが、その他燻煙、燃料ガス、蒸気等を用いることができるものである。つまり未乾燥木材をフイルムにて包む為に熱媒体としては種々のものを用いることができる。
【００２４】
【効果】
以上詳述した如く本発明によれば、特別の密閉容器等も不要で在来の乾燥装置を用いてすぐにでも実施でき、而も乾燥室の大きさには制限されるものの種々の大きさの乾燥すべき木材の乾燥に適用でき、熱媒体の乾燥に要する熱効率もよい乾燥方法及び装置であって、これらの利点を達成しつつ木材表面の表面の過度な乾燥を防止し、乾燥木材の表面の反りや、ひび、割れを防止して木材を乾燥できる方法及び装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る乾燥工程を示すブロック図。
【図２】乾燥すべき木材を熱収縮フイルムで包む所の一例を示す斜視図。
【図３】乾燥すべき木材を包んでいる熱収縮フイルムを加熱して収縮させている所の一例を示す斜視図。
【図４】乾燥すべき木材にフイルムが熱収縮されて包んでいる所の一例を示す断面図。
【図５】一部を開放した状態で、乾燥すべき木材にフイルムが包まれている所の他例を示す断面図。
【図６】輸送コンテナの複数を集め、その集合したコンテナを利用して木材の乾燥室とし、それによって木材を乾燥する所の一例を示す一部断面を含む平面図。
【図７】乾燥された木材からフイルムを除去する所の一例を示す断面図。
【図８】従来技術による木材の乾燥について説明する為の断面図。
【符号の説明】
１　　　乾燥すべき木材
２　　　熱収縮フイルム
３　　　搬送コンベア
４　　　熱収縮フイルム送りローラ
５　　　加熱シール手段
６　　　加熱シール手段の受け
１００　熱収縮フイルムの包み装置
７　　　搬送コンベア
８　　　加熱炉
９　　　ヒーター
１０１　熱収縮フイルムの熱収縮装置
１０　　輸送コンテナを利用した乾燥室
１１　　内部
１２　　開閉戸
１３　　蒸気発生器
１４　　木材チップ燃料炉
１５　　熱交換器
１６　　熱風供給管
１７　　通気管
１８　　弁
１９　　小穴
２０　　未乾燥木材
１０２　乾燥装置
３０　　乾燥木材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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