(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材を液体中で圧縮することにより木材に含まれる自由水の量を減らす圧縮脱水に使用される木材収納体であって、
圧縮変形自在な部材よりなり前記木材を出し入れする開口部を有する収納部と、前記木材から絞り出される水分を集める集水部と、前記集水部の水分を外部へ排出する排水部を有することを特徴とする木材の圧縮脱水用収納体。
【請求項２】
前記収納部の開口部が繰返し開閉可能な封止機構からなる請求項１に記載の木材の圧縮脱水用収納体。
【請求項３】
前記排水部が前記開口部の封止機構に一体に設けられている請求項２に記載の圧縮脱水用収納体。
【請求項４】
前記集水部が収納部の内面に形成された水分移動が可能な導水層である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の木材の圧縮脱水用収納体。
【請求項５】
前記導水層が前記収納部に収納された木材の木口部を包み込むように配置されている請求項４に記載の木材の圧縮脱水用収納体。
【請求項６】
前記導水層が前記収納部の圧縮変形とともに変形しかつ復元する請求項４又は５に記載の木材の圧縮脱水用収納体。
【請求項７】
前記排水部に逆止弁機構を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の木材の圧縮脱水用収納体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、木材の圧縮脱水用収納体に関し、特には木材を乾燥する前段階の処理として木材内に存在する自由水を木材の外部に排出するための圧縮脱水装置に使用される圧縮脱水用収納体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伐採したスギ・ヒノキなどの原木（生木材）を建築用などの木材とするには、適度に乾燥させる必要があり、その乾燥を効率良く行うために、木材に含まれる自由水の量を減らす脱水処理が乾燥前の処理として行われている。この脱水処理方法として、４０℃から９０℃程度に加温した乾燥室内に木材を収容する加熱蒸散脱水法や、プレス金型によって木材をプレスしたり、あるいはローラ間に木材を通して圧縮する圧縮脱水法などが知られている。
【０００３】
しかるに、前者の加熱による脱水方法にあっては、脱水終了までに２週間から３週間程度必要なため、生産効率が悪いという問題がある。しかも木材の表層側のみが脱水乾燥し、木材の中心部については脱水が困難であるため、木材内の自由水を均一に減らすことができず、木材の強度、寸法、安定性などに悪影響を与える懸念がある。さらに、木材の表層側から乾燥するため、乾燥による木材の収縮が均一ではなく、それによって木材の表層部分に乾燥割れを生じ易く、商品として利用できる部分が少なくなるのみならず、最悪の場合には商品価値がなくなることもある。
【０００４】
一方、後者のプレス金型やローラを用いる圧縮による脱水方法にあっては、木材内の細胞壁が破壊されるため、その後の乾燥時に木材内の水分移動が容易になって乾燥されやすくなる利点がある反面、木材の表面形状や節の有無にかかわらず、プレス金型やローラの剛性面により木材を機械的に強制圧縮するため、木材を著しく傷め、木材の内圧による割れや破壊などの不具合が発生しやすかった。
【０００５】
これらの問題点を解決するために、本出願人は先に特願２０００−４０２５７３号として、弾性体に包まれた木材を液体中に配置して、該木材外面を液体で圧縮することにより、木材内の水分を木材から絞り出す液体による圧縮脱水方法を提案した。この方法によれば、上述したような種々の問題点を解消することができる。しかしながら、圧力に耐える剛性体の集水部を木材に密着させて弾性体に包み込むため、圧縮により木材が変形すると、集水部と木材の密着部に隙間が発生し、これに弾性体が押し込まれて破れるなどの新たな問題が生ずるに至った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、液体中に木材を配置して該木材外面を液体で圧縮することにより、木材内の水分を木材から絞り出す圧縮脱水方法において、効果的にかつ効率良く圧縮脱水を行うことができる木材の収納体の構造を提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１の発明は、木材を液体中で圧縮することにより木材に含まれる自由水の量を減らす圧縮脱水に使用される木材収納体であって、圧縮変形自在な部材よりなり前記木材を出し入れする開口部を有する収納部と、前記木材から絞り出される水分を集める集水部と、前記集水部の水分を外部へ排出する排水部を有することを特徴とする木材の圧縮脱水用収納体に係る。
【０００８】
また、請求項２の発明は、前記収納部の開口部が繰返し開閉可能な封止機構からなる請求項１に記載の木材の圧縮脱水用収納体に係る。
【０００９】
請求項３の発明は、前記排水部が前記開口部の封止機構に一体に設けられている請求項２に記載の圧縮脱水用収納体に係る。
【００１０】
請求項４の発明は、前記集水部が収納部の内面に形成された水分移動が可能な導水層である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の木材の圧縮脱水用収納体に係る。
【００１１】
請求項５の発明は、前記導水層が前記収納部に収納された木材の木口部を包み込むように配置されている請求項４に記載の木材の圧縮脱水用収納体に係る。
【００１２】
請求項６の発明は、前記導水層が前記収納部の圧縮変形とともに変形しかつ復元する請求項４又は５に記載の木材の圧縮脱水用収納体に係る。
【００１３】
請求項７の発明は、前記排水部に逆止弁機構を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の木材の圧縮脱水用収納体に係る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例を示す圧縮脱水用収納体の一部を切り欠いて表した斜視図、図２は他の実施例の収納体に木材を収納した状態を表す一部を切り欠いた斜視図、図３は収納体の別の実施例を示す一部を切り欠いた斜視図、図４は図１の圧縮脱水用収納体による脱水状態を表す圧縮脱水装置の概略断面図である。
【００１５】
図１に図示した圧縮脱水用収納体１０は、木材を液体中で圧縮することにより木材に含まれる自由水の量を減らす圧縮脱水に使用されるもので、収納部２０と集水部３０と排水部４０とを有する。
【００１６】
収納部２０は圧縮脱水される木材を収納する部分で、圧縮変形自在な部材、例えばゴム、プラスチック等の弾性体のシート状物又は立体成形物よりなる。図示の収納体１０では２枚のシート状物２１，２２を四辺で接着した構成となっている。符号２３は接着部である。収納部１１には木材を出し入れする開閉自在な開口部２５が形成されている。図１の収納体１０では長辺方向に開口部２５が形成されている。なお、図２の収納体１１ではその両端の短辺方向に開口部２６，２６が形成されている。図２は収納部２０の内部に木材Ｗを収納した状態を示すもので、図２において図１と共通する符号は同一構成を表す。
【００１７】
また、集水部３０は圧縮脱水時に木材から絞り出される水分を集める部分である。この集水部３０は、後述するように、水分移動が可能な織物等の導水層３１であることが望ましい。
【００１８】
排水部４０は前記集水部３０の水分を収納体１０の外部へ排出する部分である。この排水部４０は、図示のように、収納体１０の両端部近傍に、排水管が接続可能な排水接続口４１とすることができる。
【００１９】
さらに以下、好ましい実施態様について説明する。
前記収納部２０の開口部２５，２６は、請求項２の発明として規定しかつ図示したように、繰返し開閉可能な封止機構Ｓからなるものであることが好ましい。封止機構としては図のような気密性のあるファスナーなどを好適に用いることができる。
【００２０】
また、前記排水部４０は、請求項３の発明として規定したように、開口部の封止機構に一体に設けることができる。すなわち、図３に図示した収納体１２にあっては、収納部２０の両端の開口部２７，２７がクランプ部材２８からなる封止機構によって開閉自在に構成されているとともに、該クランプ部材２８に排水管が接続可能な排水接続口４１からなる排水部４２が形成されている。このように構成すれば、収納体１２の構造、特に収納部２０の構成を単純化することができ、また排水部４２の補修や交換が簡単にできる。図３の符号２９はクランプ部材２８を圧締するネジ部材であるが、公知のレバー式の圧締構造としてもよい。
【００２１】
次に、集水部３０について説明すると、この集水部３０は、請求項４の発明として規定したように、収納部２０内面に形成された水分移動が可能な導水層３１とすることが好ましい。この導水層３１は、織物、フェルト、編物、気泡体、粒子体等より構成することができ、木材内から絞り出された水分を排水部まで効率よく導水する。この実施例では連通気泡構造の合成樹脂発泡体を用いた。
【００２２】
また、前記導水層３１は、請求項５の発明として規定しかつ図示したように、前記収納部２０に収納された木材Ｗの木口部を包み込むよう配置されることが好ましい。これによって、木口部から絞り出される水分の出口が塞がれることなく、効率よく確実に排水部４０へ導水を行うことができる。なお、実施例では、丸太形状の木材（原木）両端の木口部から絞り出される水分のために導水層３１を木口部に分割して配しているが、圧縮脱水される木材が製材された板目材や柱材の場合には、木口部のみならず全体からも水分が絞り出されるため、導水層３１を収納部２０の全長（全体）にわたって形成してもよい。
【００２３】
さらに、請求項６の発明として規定したように、前記導水層３１を収納部２０の圧縮変形とともに変形しかつ復元するものとすれば、液体によって木材が圧縮変形する際にも導水層は木材とともに徐々に変形し、処理後には再び元の形状に復元されるので、繰返し利用が可能となる。前記した織物、フェルト、編物、気泡体、粒子体の多くのものは、この復元性を有している。
【００２４】
請求項７の発明として規定したように、前記排水部４０は、図示しないが、公知の逆止弁機構を有するものが望ましい。この逆止弁機構は木材の圧縮変形によって一旦木材から排出された水分を、木材が再び吸い込むことを防止するものである。
【００２５】
次に、実施例の収納体を用いた圧縮脱水方法について図４に従って説明する。図４の圧縮脱水装置５０は、前記収納体１０を収容する耐圧容器からなる缶体５１と、蓋５２と、木材から排出される水分を排出する排水管５５を含み、加圧装置６０は、水槽６１、加圧ポンプ６２、圧力計６３、圧力制御弁６４などより構成されている。
【００２６】
そして、図１に図示した収納体１０に、木材Ｗとして径２３０ｍｍ、長さ３２００ｍｍのスギ丸太（生丸太）を収容し、前記収納体１０に排水管５５を接続し、缶体５１の蓋５２を閉じて密閉した。
【００２７】
この実施例では、木材の圧縮脱水に先立って、前記排水管５５と真空ポンプ（図示せず）とを接続し、前記収納体１０内を該収納体１０が木材Ｗに密着する程度に真空引きした。この真空引き工程によって収納体１０が木材Ｗに密着するため、圧縮時に木材の節などの突起部で収納体１０が破れるなどの不具合を防止でき、さらに、真空引きによる収納体１０の破れ検査においては、真空引装置に常時接続の必要がなくなるため、装置の稼働効率が向上する。
【００２８】
次いで、前記缶体５１内を水で満たし、木材Ｗが圧縮変形する圧力まで加圧ポンプ６２で加圧した。この圧力状態を数分間保持した後、圧力を開圧して前記木材Ｗを取り出した。この例では、圧縮圧力３ＭＰａで３０分保持後さらに４ＭＰａで９０分保持し、スギ丸太内の水分を絞り出した。スギ丸太は、処理前重量１１８．８ｋｇから処理後重量９０．０ｋｇとなり、２８．８ｋｇの水分減であった。また、含水率は１４４％から８５％の５９％減であり、しかも全体にわたり分布は均一で木材には割れの発生もなく良好であった。
【００２９】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明によれば、液体中に木材を配置して該木材外面を液体で圧縮することにより、木材内の水分を木材から絞り出す圧縮脱水方法において、効果的にかつ効率良く圧縮脱水を行うことができ、生産効率が大幅に向上する。のみならず、割れなどの発生もなく品質が向上し、処理時間も短く、設備の稼働効率を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す圧縮脱水用収納体の一部を切り欠いて表した斜視図である。
【図２】他の実施例の収納体に木材を収納した状態を表す一部を切り欠いた斜視図である。
【図３】収納体の別の実施例を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図４】図１の圧縮脱水用収納体による脱水状態を表す圧縮脱水装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１０，１１，１２  圧縮脱水用収納体
２０  収納体
２５，２６，２７  開口部
３０  集水部
３１  導水層
４０  排水部
５０  圧縮脱水装置
５５  排水管
６０  加圧装置
Ｓ    封止機構
Ｗ  木材
【図１】
0004067835.tif 000002
【図２】
0004067835.tif 000003
【図３】
0004067835.tif 000004
【図４】
0004067835.tif 000005