JP2004330473A - 木材乾燥方法及び木材乾燥装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】充分な乾燥材を得ることができにくい構造材の乾燥を、割れや反り
の発生を抑えて乾燥する。
【解決手段】耐熱内装し且つ断熱構造とした乾燥炉１の一端側に、火除け板１１で区切った給熱室１２を形成し、他方側に乾燥室１３を形成し、前記給熱室壁面にバーナー部１４及び送風機を備えたダクト機構の吸気口１５２を設け、乾燥室内に、ダクト機構の放出口１５４を左右壁面に所定の千鳥間隔で設けると共に、乾燥室内に霧状放水を行う散水部１３１を付設し、乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口１３３を設けてなり、木材表面に水分散布して水分を適宜浸透させた後の高温空気を炉内に供給し、所定時間加熱乾燥を行うに際して金属桟木を介在させて対象木材を積層すると共に、所定の重しによる荷重を印加しながら乾燥する。
【選択図】 図１
の発生を抑えて乾燥する。
【解決手段】耐熱内装し且つ断熱構造とした乾燥炉１の一端側に、火除け板１１で区切った給熱室１２を形成し、他方側に乾燥室１３を形成し、前記給熱室壁面にバーナー部１４及び送風機を備えたダクト機構の吸気口１５２を設け、乾燥室内に、ダクト機構の放出口１５４を左右壁面に所定の千鳥間隔で設けると共に、乾燥室内に霧状放水を行う散水部１３１を付設し、乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口１３３を設けてなり、木材表面に水分散布して水分を適宜浸透させた後の高温空気を炉内に供給し、所定時間加熱乾燥を行うに際して金属桟木を介在させて対象木材を積層すると共に、所定の重しによる荷重を印加しながら乾燥する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、家屋の構造材となる木材の乾燥方法及び乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術及】
木材の乾燥手段として自然乾燥と人工乾燥があり、人工乾燥は高温空気や高温蒸気を使用する高温乾燥手段、減圧して行う減圧乾燥手段、低温燻煙で乾燥する燻煙乾燥手段、木材に高周波を印加する高周波乾燥手段等が知られている。
【０００３】
前記手段の中で最も簡易で普及しているのが高温乾燥手段であり、高温乾燥装置としては、乾燥室外に設けた加熱部で加温した熱風を乾燥室内に供給し、更に乾燥室内の空気を加熱部に導入して再度熱風として乾燥室に戻すという循環構造が採用されている。然し外部熱源の設置は熱風供給路での熱損失があり、また熱風循環構造のために乾燥雰囲気の高湿気状態が持続し、完全乾燥に時間を要し、且つ芯部分の乾燥がなされない等の問題がある。
【０００４】
そこで先に乾燥室の一面に、室内外貫通孔を穿設すると共に、前記貫通孔の室内側に放熱部を設け、室外側に前記放熱部へ連結したバーナー部を設け、乾燥室内の放熱前面と木材収納箇所との間に、熱流を拡散させる衝立部を介在させ、乾燥室壁面適宜箇所に開閉自在のダンパー部を設けてなる乾燥装置を提案した（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３１５９６３号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従前の特許装置は、室内温度を直ぐに高温状態（１２０℃が目安）とし、木材含有水分を沸騰させ、外気より高湿度高圧状態となった室内雰囲気を室外に放出することを連続して行い乾燥するものであるが、高温雰囲気供給の初期時に、内部水分の沸騰前に表面側が乾燥してしまう現象が生じ、結果的に木材の割れが生ずる率が高まる。
【０００７】
また木材によっては、内部の緻密度が相違することによって、乾燥の進行程度が相違すると、僅かではあるか、乾燥材に反りが生じてしまう場合もある。
【０００８】
そこで本発明は、割れや反りの発生が少ない木材の乾燥方法、並びに前記方法を実施するための従前装置の改良を提案したものである。
【０００９】
【課題を解決する手段】
本発明に係る木材の乾燥方法は、炉内空気の放出口を備えた乾燥炉内において、表面に水分散布して木材に水分を適宜浸透させた後、１００℃以上の高温空気を炉内に供給し、所定時間加熱乾燥を行うに際して、金属桟木を介在させて対象木材を積層すると共に、所定の重しによる荷重を加えながら乾燥させることを特徴とするものである。
【００１０】
従って乾燥開始前に木材表面に散水することで、表面側のみが直ちに乾燥することなく、木材内部が高温状態（水分沸騰状態）となるまで、表面部分と芯部分との間に水分含有量の異常な相違が無くなり、全体がほぼ均一に乾燥していくことになり、割れが生じ難くなると共に、重しを使用して木材に荷重を掛けることによって、乾燥途中の乾燥進行の部分的相違による反りを無くすものである。
【００１１】
また本発明に係る木材乾燥装置は、耐熱内装し且つ断熱構造とした乾燥炉の一端側に、火除け板で区切った給熱室を形成し、他方側に乾燥室を形成し、前記給熱室壁面にバーナー部及び送風機を備えたダクト機構の吸気口を設け、乾燥室内に、ダクト機構の放出口を左右壁面に所定の交互配置で設けると共に、乾燥室内に霧状放水を行う散水部を付設し、乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口を設けてなることを特徴とするものである。
【００１２】
前記装置は、乾燥対象木材を乾燥室内に収納し、散水して木材表面に含水させ、しかる後、バーナー部の点火で給熱室に高温空気を発生（バーナー燃焼において、多量の燃焼用空気を供給する）させ、高温空気をダクト機構で、略密閉状態の乾燥室に供給し、乾燥対象木材を高温として、木材内部の水分を沸騰させて木材外に放出させ、高温高湿の乾燥室の雰囲気を外気に放出し、新たな高温空気を供給することを所定時間連続して行うことで木材の乾燥を実現する。
【００１３】
【実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。本発明方法は、本発明装置を使用して実現できるもので、最初に装置の実施形態について説明する。
【００１４】
実施形態に示した木材乾燥装置は、装置本体となる乾燥炉１と、付属品の台車２、金属桟木３及び重し４とで構成される。
【００１５】
乾燥炉１は、全体が細長の箱状体（コンテナ形状）で、耐熱内装し且つ断熱構造としたものである。
【００１６】
この乾燥炉１の一端側に火除け板１１で区切って給熱室１２及び乾燥室（後述する台車長の整数倍より僅かに長くしている）１３を形成し、給熱室１２には、バーナー部１４を付設し、給熱室１２と乾燥室１３にまたがってダクト機構１５を配設したものである。
【００１７】
バーナー部１４は、公知のオイルバーナーであり、給熱室１２の壁面に装着し、給熱室１２内にバーナー炎を吹き出すものである。
【００１８】
火除け板１１は、乾燥室の木材Ａがバーナー炎に晒されて木材が点火しないようにし、且つ給熱室内の余剰高温空気が乾燥室に流入できような空隙を備えさせて、熱損失を抑えたものである。
【００１９】
ダクト機構１５は、乾燥炉１の外壁に循環ファン１５１を設け、その吸気口１５２を給熱室１２に望ませ、放出側のダクト１５３は乾燥室１３の両側壁に添わせ、放出口１５４を左右壁面に所定の互い違いに所定の間隔で設ける。
【００２０】
また乾燥室１３には、乾燥室１３内に霧状放水を行う散水部１３１を付設し、底面には台車用レールを配置すると共に、端部に開閉扉１３２を設け、更に乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口１３３を設けてなる。
【００２１】
台車２は、規格木材（例えば１０尺）に対応する全長とし、載置部２１は所定間隔で車輪ベース２２間に横架して桟木状に形成したものである。また金属桟木３は、前記の載置部２１の横杆と同様な大きさ及び形状で、アルミ製又は鉄製である。
【００２２】
重し４は、前記の台車２の平面視大きさと対応させた大きさ（１／２の大きさ）の平板状の本体４１と、本体４１の上面にフォークリフト用受筒部４２を設け、更に本体４１の上面に調整用ウエイト４３を設けてなるもので、所定の重量（１．５トン）、所定の大きさで、且つフォークリフトでの運搬を可能としたものである。
【００２３】
而して前記装置による木材の乾燥は、台車２上に乾燥対象木材（１０尺長の構造角材）Ａを、隣接木材間に所定の間隔を保たせ、更に金属桟木３を介して積層し、最上部の木材上に１台車あたり２個の重し４を載置するものである。
【００２４】
前記の木材を積層した台車２を乾燥室１３内に納め、開閉扉１３２を閉じ、そして乾燥室１３において、散水部１３１からの霧状放水を行う。前記の霧状放水と同時に循環ファン１５１を動作させると、乾燥室１３内の空気が攪拌され、霧状水滴は木材Ａの表面に適度に付着する。この散水後は１時間程度放置し、水分を木材表面から内部に浸透させる。
【００２５】
木材表面に水分が浸透した後、バーナー部１４に点火し、且つ循環ファン１５１を動作させる。バーナー部１４の点火によって給熱室１２内のバーナー炎近傍は８００℃程度となり、燃焼空気が多量（燃焼に必要な空気以上の空気）に供給されるので、給熱室の上部（吸気口近傍）は約２００℃の高温空気となる。この高温空気が循環ファン１５１の作動で、乾燥室１３内の放出口１５４から放出され、乾燥室１３内の温度を１３０〜１５０℃に保つ。
【００２６】
乾燥室１３内の雰囲気が１３０〜１５０℃になると、木材表面に浸透した水分が熱伝導体の役割をなして、木材Ａの芯部の水分も沸騰状態となり、芯部分から水分が抜け出ることになる。更に高湿度状態の乾燥室１３内の雰囲気は、排気口１３３から放出されるとともに、高温空気がダクト機構１５から供給されることになり、前記の乾燥工程を３０〜７２時間継続すると、１５％以下（赤松材は１０％、杉材は１５％、米松は１２％程度まで乾燥できる）までの乾燥を行うことができる。
【００２７】
更に金属桟木３の使用によって積層木材に対して熱の伝達が均等になされるし、また重し４の採用によって反りの発生を防止できる。
【００２８】
また前記の実施形態は水分の抜けにくい構造材の例を示したが、水分の抜けやすい材質の木材（ひば、桧）や野縁材、羽目板等の薄物では、乾燥室内温度を９０℃程度としても乾燥を行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、表面に水分散布して木材に水分を適宜浸透させた後、１００℃以上の高温空気に晒して所定時間加熱乾燥を行うに際して、金属桟木を介在させて対象木材を積層すると共に、所定の重しを用いて所定の荷重を印加して乾燥して乾燥方法であり、また本発明は、乾燥炉の一端側に火除け板で区切った給熱室を形成し、他方側に乾燥室を形成し、給熱室にバーナー部及び送風機を備えたダクト機構の吸気口を設け、乾燥室内に、ダクト機構の放出口を設けると共に、乾燥室内に霧状放水を行う散水部と、乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口を設けてなる乾燥装置で、乾燥開始前の木材表面への散水で、表面側のみが直ちに乾燥して芯部分に対する断熱作用を発揮することを防ぎ、芯部分の乾燥が十分になされるようにし、且つ重しによる荷重付加によって、乾燥時の割れや反りが生じ難くさせ、乾燥し難い構造材の機械乾燥を実現したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の実施形態の乾燥炉の断面図（正面）。
【図２】同図（平面）。
【図３】同図（側面）。
【図４】同台車の説明図で（イ）は正面図（ロ）は側面図。
【図５】同重しの説明図（斜視図）。
【図６】同台車への木材積層状態の説明図。
【符号の説明】
１ 乾燥炉
１１ 火除け板
１２ 給熱室
１３ 乾燥室
１３１ 散水部
１３２ 開閉扉
１３３ ダンパー付き排気口
１４ バーナー部
１５ ダクト機構
１５１ 循環ファン
１５２ 吸気口
１５３ ダクト
１５４ 放出口
２ 台車
２１ 載置部
２２ 車輪ベース
３ 金属桟木
４ 重し
４１ 本体
４２ フォークリフト用受筒部
４３ 調整用ウエイト
【産業上の利用分野】
本発明は、家屋の構造材となる木材の乾燥方法及び乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術及】
木材の乾燥手段として自然乾燥と人工乾燥があり、人工乾燥は高温空気や高温蒸気を使用する高温乾燥手段、減圧して行う減圧乾燥手段、低温燻煙で乾燥する燻煙乾燥手段、木材に高周波を印加する高周波乾燥手段等が知られている。
【０００３】
前記手段の中で最も簡易で普及しているのが高温乾燥手段であり、高温乾燥装置としては、乾燥室外に設けた加熱部で加温した熱風を乾燥室内に供給し、更に乾燥室内の空気を加熱部に導入して再度熱風として乾燥室に戻すという循環構造が採用されている。然し外部熱源の設置は熱風供給路での熱損失があり、また熱風循環構造のために乾燥雰囲気の高湿気状態が持続し、完全乾燥に時間を要し、且つ芯部分の乾燥がなされない等の問題がある。
【０００４】
そこで先に乾燥室の一面に、室内外貫通孔を穿設すると共に、前記貫通孔の室内側に放熱部を設け、室外側に前記放熱部へ連結したバーナー部を設け、乾燥室内の放熱前面と木材収納箇所との間に、熱流を拡散させる衝立部を介在させ、乾燥室壁面適宜箇所に開閉自在のダンパー部を設けてなる乾燥装置を提案した（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３１５９６３号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従前の特許装置は、室内温度を直ぐに高温状態（１２０℃が目安）とし、木材含有水分を沸騰させ、外気より高湿度高圧状態となった室内雰囲気を室外に放出することを連続して行い乾燥するものであるが、高温雰囲気供給の初期時に、内部水分の沸騰前に表面側が乾燥してしまう現象が生じ、結果的に木材の割れが生ずる率が高まる。
【０００７】
また木材によっては、内部の緻密度が相違することによって、乾燥の進行程度が相違すると、僅かではあるか、乾燥材に反りが生じてしまう場合もある。
【０００８】
そこで本発明は、割れや反りの発生が少ない木材の乾燥方法、並びに前記方法を実施するための従前装置の改良を提案したものである。
【０００９】
【課題を解決する手段】
本発明に係る木材の乾燥方法は、炉内空気の放出口を備えた乾燥炉内において、表面に水分散布して木材に水分を適宜浸透させた後、１００℃以上の高温空気を炉内に供給し、所定時間加熱乾燥を行うに際して、金属桟木を介在させて対象木材を積層すると共に、所定の重しによる荷重を加えながら乾燥させることを特徴とするものである。
【００１０】
従って乾燥開始前に木材表面に散水することで、表面側のみが直ちに乾燥することなく、木材内部が高温状態（水分沸騰状態）となるまで、表面部分と芯部分との間に水分含有量の異常な相違が無くなり、全体がほぼ均一に乾燥していくことになり、割れが生じ難くなると共に、重しを使用して木材に荷重を掛けることによって、乾燥途中の乾燥進行の部分的相違による反りを無くすものである。
【００１１】
また本発明に係る木材乾燥装置は、耐熱内装し且つ断熱構造とした乾燥炉の一端側に、火除け板で区切った給熱室を形成し、他方側に乾燥室を形成し、前記給熱室壁面にバーナー部及び送風機を備えたダクト機構の吸気口を設け、乾燥室内に、ダクト機構の放出口を左右壁面に所定の交互配置で設けると共に、乾燥室内に霧状放水を行う散水部を付設し、乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口を設けてなることを特徴とするものである。
【００１２】
前記装置は、乾燥対象木材を乾燥室内に収納し、散水して木材表面に含水させ、しかる後、バーナー部の点火で給熱室に高温空気を発生（バーナー燃焼において、多量の燃焼用空気を供給する）させ、高温空気をダクト機構で、略密閉状態の乾燥室に供給し、乾燥対象木材を高温として、木材内部の水分を沸騰させて木材外に放出させ、高温高湿の乾燥室の雰囲気を外気に放出し、新たな高温空気を供給することを所定時間連続して行うことで木材の乾燥を実現する。
【００１３】
【実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。本発明方法は、本発明装置を使用して実現できるもので、最初に装置の実施形態について説明する。
【００１４】
実施形態に示した木材乾燥装置は、装置本体となる乾燥炉１と、付属品の台車２、金属桟木３及び重し４とで構成される。
【００１５】
乾燥炉１は、全体が細長の箱状体（コンテナ形状）で、耐熱内装し且つ断熱構造としたものである。
【００１６】
この乾燥炉１の一端側に火除け板１１で区切って給熱室１２及び乾燥室（後述する台車長の整数倍より僅かに長くしている）１３を形成し、給熱室１２には、バーナー部１４を付設し、給熱室１２と乾燥室１３にまたがってダクト機構１５を配設したものである。
【００１７】
バーナー部１４は、公知のオイルバーナーであり、給熱室１２の壁面に装着し、給熱室１２内にバーナー炎を吹き出すものである。
【００１８】
火除け板１１は、乾燥室の木材Ａがバーナー炎に晒されて木材が点火しないようにし、且つ給熱室内の余剰高温空気が乾燥室に流入できような空隙を備えさせて、熱損失を抑えたものである。
【００１９】
ダクト機構１５は、乾燥炉１の外壁に循環ファン１５１を設け、その吸気口１５２を給熱室１２に望ませ、放出側のダクト１５３は乾燥室１３の両側壁に添わせ、放出口１５４を左右壁面に所定の互い違いに所定の間隔で設ける。
【００２０】
また乾燥室１３には、乾燥室１３内に霧状放水を行う散水部１３１を付設し、底面には台車用レールを配置すると共に、端部に開閉扉１３２を設け、更に乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口１３３を設けてなる。
【００２１】
台車２は、規格木材（例えば１０尺）に対応する全長とし、載置部２１は所定間隔で車輪ベース２２間に横架して桟木状に形成したものである。また金属桟木３は、前記の載置部２１の横杆と同様な大きさ及び形状で、アルミ製又は鉄製である。
【００２２】
重し４は、前記の台車２の平面視大きさと対応させた大きさ（１／２の大きさ）の平板状の本体４１と、本体４１の上面にフォークリフト用受筒部４２を設け、更に本体４１の上面に調整用ウエイト４３を設けてなるもので、所定の重量（１．５トン）、所定の大きさで、且つフォークリフトでの運搬を可能としたものである。
【００２３】
而して前記装置による木材の乾燥は、台車２上に乾燥対象木材（１０尺長の構造角材）Ａを、隣接木材間に所定の間隔を保たせ、更に金属桟木３を介して積層し、最上部の木材上に１台車あたり２個の重し４を載置するものである。
【００２４】
前記の木材を積層した台車２を乾燥室１３内に納め、開閉扉１３２を閉じ、そして乾燥室１３において、散水部１３１からの霧状放水を行う。前記の霧状放水と同時に循環ファン１５１を動作させると、乾燥室１３内の空気が攪拌され、霧状水滴は木材Ａの表面に適度に付着する。この散水後は１時間程度放置し、水分を木材表面から内部に浸透させる。
【００２５】
木材表面に水分が浸透した後、バーナー部１４に点火し、且つ循環ファン１５１を動作させる。バーナー部１４の点火によって給熱室１２内のバーナー炎近傍は８００℃程度となり、燃焼空気が多量（燃焼に必要な空気以上の空気）に供給されるので、給熱室の上部（吸気口近傍）は約２００℃の高温空気となる。この高温空気が循環ファン１５１の作動で、乾燥室１３内の放出口１５４から放出され、乾燥室１３内の温度を１３０〜１５０℃に保つ。
【００２６】
乾燥室１３内の雰囲気が１３０〜１５０℃になると、木材表面に浸透した水分が熱伝導体の役割をなして、木材Ａの芯部の水分も沸騰状態となり、芯部分から水分が抜け出ることになる。更に高湿度状態の乾燥室１３内の雰囲気は、排気口１３３から放出されるとともに、高温空気がダクト機構１５から供給されることになり、前記の乾燥工程を３０〜７２時間継続すると、１５％以下（赤松材は１０％、杉材は１５％、米松は１２％程度まで乾燥できる）までの乾燥を行うことができる。
【００２７】
更に金属桟木３の使用によって積層木材に対して熱の伝達が均等になされるし、また重し４の採用によって反りの発生を防止できる。
【００２８】
また前記の実施形態は水分の抜けにくい構造材の例を示したが、水分の抜けやすい材質の木材（ひば、桧）や野縁材、羽目板等の薄物では、乾燥室内温度を９０℃程度としても乾燥を行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、表面に水分散布して木材に水分を適宜浸透させた後、１００℃以上の高温空気に晒して所定時間加熱乾燥を行うに際して、金属桟木を介在させて対象木材を積層すると共に、所定の重しを用いて所定の荷重を印加して乾燥して乾燥方法であり、また本発明は、乾燥炉の一端側に火除け板で区切った給熱室を形成し、他方側に乾燥室を形成し、給熱室にバーナー部及び送風機を備えたダクト機構の吸気口を設け、乾燥室内に、ダクト機構の放出口を設けると共に、乾燥室内に霧状放水を行う散水部と、乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口を設けてなる乾燥装置で、乾燥開始前の木材表面への散水で、表面側のみが直ちに乾燥して芯部分に対する断熱作用を発揮することを防ぎ、芯部分の乾燥が十分になされるようにし、且つ重しによる荷重付加によって、乾燥時の割れや反りが生じ難くさせ、乾燥し難い構造材の機械乾燥を実現したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の実施形態の乾燥炉の断面図（正面）。
【図２】同図（平面）。
【図３】同図（側面）。
【図４】同台車の説明図で（イ）は正面図（ロ）は側面図。
【図５】同重しの説明図（斜視図）。
【図６】同台車への木材積層状態の説明図。
【符号の説明】
１ 乾燥炉
１１ 火除け板
１２ 給熱室
１３ 乾燥室
１３１ 散水部
１３２ 開閉扉
１３３ ダンパー付き排気口
１４ バーナー部
１５ ダクト機構
１５１ 循環ファン
１５２ 吸気口
１５３ ダクト
１５４ 放出口
２ 台車
２１ 載置部
２２ 車輪ベース
３ 金属桟木
４ 重し
４１ 本体
４２ フォークリフト用受筒部
４３ 調整用ウエイト
Claims (3)
- 炉内空気の放出口を備えた乾燥炉内に、表面に水分散布して木材に水分を適宜浸透させた後、１００℃以上の高温空気を炉内に供給し、所定時間加熱乾燥を行うに際して金属桟木を介在させて対象木材を積層すると共に、所定の重しによる荷重を加えながら乾燥してなることを特徴とする木材の乾燥方法。
- 耐熱内装し且つ断熱構造とした乾燥炉の一端側に、火除け板で区切った給熱室を形成し、他方側に乾燥室を形成し、前記給熱室壁面にバーナー部及び送風機を備えたダクト機構の吸気口を設け、乾燥室内に、ダクト機構の放出口を左右壁面に所定の交互配置で設けると共に、乾燥室内に霧状放水を行う散水部を付設し、乾燥室内空気を外部に放出するダンパー付き排気口を設けてなることを特徴とする木材乾燥装置。
- 乾燥室における給熱室と反対側に開口扉を設けると共に、開口扉から出入可能で、規格木材単位に対応する大きさとし、載置部を桟木状に形成した台車と、所定長さの多数の金属桟木と、台車の大きさに対応した平板状で且つ上面に、フォークリフト用受筒部を設けた重しとを付属させてなる請求項２記載の木材乾燥装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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