(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱軟化された木材が内部を通過する搬入口から搬出口に向かい断面積比が漸次狭小するドラフトチューブ、または前記木材が間を通過する上下に対向した圧縮ローラー若しくはラチスコンベアーからなるドラフト装置と、当該ドラフト装置の搬出側に配置された、当該ドラフト装置の搬出部分における前記木材の断面積より大きく、前記木材の元の断面積より若干小さいめの断面積を有し網目状または多孔状にされて通気性の良好な筒状の乾燥ケースと、前記木材を、上記ドラフトチューブ内に強制的に押込んだり、または前記圧縮ローラー若しくはラチスコンベアーの間に供給する手段とを具備したことを特徴とする木材の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材を乾燥するにあたって、その乾燥コストを大幅に節減するとともに、乾燥時の木材の割れを防止するようにした木材の乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、木材は加工し易く、電気、熱の絶縁性が良好で諸材料として優れているが、吸脱湿による収縮膨張に起因して狂いが生じるため、使用前に乾燥する必要がある。
【０００３】
また、木材を漂白、着色、防腐、防虫、防蟻、難燃、樹脂含浸等の化学加工・化学修飾処理を施す場合、処理の効果・効率を向上させる上で処理前に乾燥する必要がある。
【０００４】
木材の乾燥には、木材を自然の環境下に置いて乾燥させる天然乾燥と、木材を乾燥室に入れ除湿機を利用して乾燥させる除湿乾燥や減圧下で高周波加熱を利用する減圧高周波加熱乾燥等の人工乾燥とがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述した自然乾燥はある程度までは比較的容易に乾燥するが、それ以上乾燥するには非常に長い時間（数ヶ月）を必要とする。また、人工乾燥は天然乾燥ほど長い時間を必要としないが、それでも相当な時間（２〜３週間）を必要とする上、その間、昼夜を通じて除湿機、高周波加熱装置等を作動し続けねばならないのでランニングコスト、人件費、管理費等が嵩んで乾燥コストが割高であり、しかも、外側の辺材部に比べて内側の心材部に水分が多く含まれているため、辺材部のみが急激に乾燥して心材部の乾燥が遅れ、辺材部に引張応力、心材部に圧縮応力が生じて割れや歪み等が多く発生しているのが現状である。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑み、これを改良除去するためになされたもので、その目的とするところは、乾燥時間の大幅な短縮を図り、かつ、乾燥時の割れや歪み等を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、加熱軟化された木材が内部を通過する搬入口から搬出口に向かい断面積比が漸次狭小するドラフトチューブ、または前記木材が間を通過する上下に対向した圧縮ローラー若しくはラチスコンベアーからなるドラフト装置と、当該ドラフト装置の搬出側に配置された、当該ドラフト装置の搬出部分における前記木材の断面積より大きく、前記木材の元の断面積より若干小さいめの断面積を有し網目状または多孔状にされて通気性の良好な筒状の乾燥ケースと、前記木材を、上記ドラフトチューブ内に強制的に押込んだり、または前記圧縮ローラー若しくはラチスコンベアーの間に供給する手段とを具備したことを特徴とする木材の乾燥装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、木材内部に含まれる水分を強制的に搾り出す際に生じる木材内部にある導管と導管を連結しているピットの破壊作用で木材内部の通風性が向上するとともに、乾燥初期における木材の含水率が大幅に低減されるから、乾燥時間を大幅に短縮させて乾燥コストの大幅な節減を図れる。また、温水または水蒸気等による加熱により成長歪みが除去されるとともに、圧縮により内部に各部の水分率が均一化されるから、短時間で乾燥することができ、また、通気性の良好な乾燥ケースに若干圧縮状態で収容することにより、乾燥時の割れを防止することができる。また、乾燥する前に温水または水蒸気、高周波等で加熱することにより、そりや狂いを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る木材の乾燥方法およびその装置の実施例を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１０】
本発明方法では、まず、木材を温水または水蒸気、高周波等で加熱し、軟化させる。例えば、図１に示すように、木材（１）を収容した処理槽（２）内に高温（約８０〜９０℃）の温水または水蒸気等を供給させて、木材（１）を温水または水蒸気等によって所定時間（約３０〜１２０分）、加熱させることにより、木材（１）の内部温度が上昇し、軟化する。
【００１１】
次に、加熱軟化された木材（１）を、図２に示すように、ドラフト装置（３）で水分を強制的に搾り出しながら、これを通気性の良好な乾燥ケース（４）内に収容させる。
【００１２】
図２に示されるドラフト装置（３）は、木材（１）の断面形状に応じて四角形、円形、六角形その他多角形の断面形状を有する筒状で、搬入口（５ａ）から搬出口（５ｂ）に向かい断面積比が約１／２〜１／３に漸次狭小するように形成されるドラフトチューブ（５）と、該ドラフトチューブ（５）の搬出口（５ａ）に対向して配置され、そのピストンロッド（６ａ）の先端部に押込板（６ｂ）が固設される油圧シリンダ等の押込シリンダー（６）とからなり、加熱軟化された木材（１）を適宜の供給手段（図示せず）でドラフトチューブ（５）と押込シリンダー（６）の押込板（６ｂ）との間に供給させた状態で、押込シリンダー（６）のピストンロッド（６ａ）を伸長させて押込板（６ｂ）を前進することにより、木材（１）を搬入口（５ａ）からドラフトチューブ（５）内に強制的に押し込み、ここで断面積比が約１／２〜１／３になるように木材（１）を順次圧縮させてその内部に含まれる水分を搾り出し、この木材（１）をドラフトチューブ（５）の搬出口（５ｂ）から乾燥ケース（４）内に収容させるようになっている。
【００１３】
このようにドラフト装置（３）により木材（１）をその断面積比が約１／２〜１／３になるように圧縮すると、木材（１）の内部にある導管と導管を連結しているピットが破壊されるから、木材（１）の水分がほとんど搾り出されて各部の水分率が均一化した状態となるとともに、木材（１）の内部の通風性が向上される。
【００１４】
尚、ドラフト装置（３）はドラフトチューブ（５）に代わり、図５（ａ）に示すように、上下に対向した圧縮ローラー（８）（８）や、図５（ｂ）に示すように、上下に対向したラチスコンベアー（９）（９）を使用することも可能である。
【００１５】
乾燥ケース（４）は、木材（１）の断面形状に応じて四角形、円形、六角形その他多角形の断面形状を有する樹脂や金属製の筒状とし、例えば図３（ａ）に示すように、網目状や、図３（ｂ）に示すように、多孔状に形成して木材（１）に含まれる水分が蒸発し易いようになっている。また、乾燥ケース（４）は、その断面積を木材（１）の元の断面積より若干小さいめに形成し、木材（１）をやや圧縮状態で収容させるようになっている。例えば、木材（１）が１０５×１０５（ｍｍ）の場合、乾燥ケース（３）は１０３×１０３（ｍｍ）程度に設定する。
【００１６】
次に、ドラフト装置（３）で水分を搾り出して乾燥ケース（４）内に収容された木材（１）を乾燥させる。例えば、図４に示すように、木材（１）を収容した１個または数個の乾燥ケース（４）を一対の熱板（７）（７）間に挟んだ状態で、この一対の熱板（７）（７）を適宜の加熱手段で加熱させて乾燥ケース（４）を介して木材（１）を加熱したり、一対の熱板（７）（７）に高周波電流を流して木材（１）を高周波加熱して、木材（１）中に残る水分を蒸発させることにより、木材（１）を乾燥させる。
【００１７】
また、別の乾燥方法としては、木材（１）を収容した乾燥ケース（４）を常圧、高圧または真空状態の乾燥室内に搬入し、ここで木材（１）を除湿、熱風等で所望の乾燥状態まで乾燥させる。
【００１８】
このように木材（１）を乾燥すると、木材（１）は多少縮小することにより、容易に乾燥ケース（３）から木材（１）を抜き取ることができ、木材（１）の乾燥を完了する。
【００１９】
本発明のように、まず、木材（１）を温水または水蒸気、高周波等で加熱軟化し、この木材（１）をドラフト装置（３）でその内部に含まれる水分をほとんど搾り出した後、これを通気性の良好な乾燥ケース（４）に収容させ、この乾燥ケース（４）に高周波加熱または温風加熱等で乾燥処理を施して木材（１）を乾燥するようにすれば、水分の搾り出しの際に生じる木材（１）の内部にある導管と導管を連結しているピットの破壊作用で木材（１）の内部の通気性が向上されるとともに、乾燥初期における木材（１）の含水率が大幅に低減されるから、木材（１）を１日以内で所望の乾燥状態に乾燥させることができ、乾燥時間を大幅に短縮することができる。
【００２０】
また、木材（１）は温水または水蒸気による加熱により成長歪みが除去されて乾燥時の歪みを防止できるとともに、圧縮により内部に含まれる水分がほとんど搾り出されて各部の水分率が均一化され、これにより辺材部と心材部の水分率に差がなくなり、乾燥時の割れを防止することができる。
【００２１】
尚、上記実施例では、木材（１）をドラフト装置（３）でその内部に含まれる水分を搾り出しながら乾燥ケース（４）に収納させた後、木材（１）を乾燥するようにしているが、必要に応じて乾燥ケース（４）に収容した木材（１）を、乾燥前に再び高温（約８０〜１８０℃）の温水または水蒸気、高周波等で所定時間（数分〜数時間）加熱して乾燥ケース（４）内の若干圧縮した形状を固定化しても良い。この場合には、乾燥前に木材（１）の形状が固定化されているから、木材（１）の乾燥時の割れや歪みの防止に更に効果があるとともに、そりや狂いの防止にも効果が有る。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、木材を所望の乾燥状態に乾燥するにあたって、木材を温水または水蒸気等で加熱軟化させ、これを圧縮してその内部に含まれる水分を強制的に搾り出した状態で乾燥を行なわせることにより、乾燥時間を大幅に短縮させて乾燥コストの大幅な節減を図れるとともに、乾燥時の割れや歪み等を防止させて乾燥不良の低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  木材を処理槽で加熱軟化させる状態を示す説明図である。
【図２】  加熱軟化した木材を水分を搾り出しながら乾燥ケース内に収容させる状態を示す説明図である。
【図３】  木材を収容させる乾燥ケースの詳細図で、（ａ）は網目状に形成された乾燥ケース、（ｂ）は多孔状に形成された乾燥ケースである。
【図４】  乾燥ケースに収容された木材を１次乾燥させる状態を示す説明図である。
【図５】  本発明の他の実施例の図である。
【符号の説明】
１    木材
２    処理槽
３    ドラフト装置
４    乾燥ケース
５    ドラフトチューブ
５ａ  搬入口
５ｂ  搬出口
６    押込シリンダー
６ａ  ピストンロッド
６ｂ  押込板
７    熱板
８    圧縮ローラー
９    ラチスコンベアー
【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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