JP2010052412A - 木材の燻煙乾燥処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接配置された燃焼炉と燻煙炉が連通路を介して連通した構成をもつ木材の燻煙乾燥処理装置において、燻煙の流れ状態を適正に制御することで、燻煙処理温度の適正維持、及び燻煙炉内の均一的な高湿度雰囲気の生成によって良好な燻煙乾燥処理を実現し、併せて、火粉の被処理木材側へ到達を可及的に防止して処理作業上の安全性を担保する。
【解決手段】燃焼炉１と燻煙炉２と、上記燃焼炉１の上部と上記燻煙炉２の底部に設けられた煙導部４を連通させる連通路５を備えた木材の燻煙乾燥処理装置において、上記連通路５に該連通路５を開閉するダンパー７を配置する。係る構成によれば、上記燃焼炉１内の燃焼状態を調整せずとも、上記ダンパー７の開度調整によって、上記燻煙炉２側へ導入される燻煙量を増減調整して、上記燻煙炉２内の燻煙処理温度を迅速且つ的確に調整することができ、燻煙処理温度の適正維持によって良好な燻煙乾燥処理が実現される。
【選択図】図１

Description

本願発明は、木材を燻煙処理によって乾燥させるための燻煙乾燥処理装置に関するものである。

従来から、丸太等の原木とか板材等の加工木材を、乾燥割れを生じることなく短時間で良好状態に乾燥させる手法として、燻煙乾燥という処理手法が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。

ところで、燻煙乾燥処理においては、高湿度下で燻煙処理を行うことで被処理木材の乾燥時における残留応力を除去して割れの無い乾燥木材を得ることができることが知られている。この場合、燃料木材を燃焼させて燻煙を発生させるとき、燻煙とともに被処理木材からその含有水分が蒸発し、この蒸発水分によっても燻煙乾燥処理雰囲気の湿度上昇が期待できるものの、これだけでは十分でなく、これを補うための水分補充方法が種々提案されている。

例えば、特許文献１に示されるものでは、ミストを乾燥処理室内に噴射して湿度調整を行うようにしている。

特許文献２に示されるものでは、燃焼室と処理室を繋ぐ通路途中に水槽を配置し、該水槽内の水に燻煙を接触させて蒸発させ、これを処理室に放散させることで湿度調整を行うようにしている。
特開２０００−３１７９１１号公報 特開２００１−３５４９７０号公報

ここで、特許文献２に示されるものでは、燃焼室と水槽を隔壁を挟んで隣接させるとともに、該燃焼室の天井側から垂下する縦壁を水槽の上方位置まで延設させることで、燃焼室から水槽部分を介して処理室側に至る屈曲通路を形成し、上記燃焼室で発生した燻煙を、該燃焼室の天井側から上記縦壁の下側を迂回しながら処理室側へ流れるようにしている。

しかし、上記隔壁の上端位置と上記縦壁の下端位置の間に比較的大きい空間が存在するため、隔壁と縦壁による燻煙に対する強制的な偏向作用は働くものの、燻煙はそれ自身の浮上作用によってその大部分は上記縦壁の下端近傍をこれに沿って回り込むように流れ、上記水槽内の水面寄りを流れる燻煙量は少ないものとなる。

このため、水槽内の水に対する加熱作用は、燻煙との接触による直接的な加熱作用よりも、主として水面上方側を流れる燻煙の放射熱による間接的な加熱作用によって行われることから、水の蒸発作用（即ち、処理室内への水蒸気の供給作用）も比較的低いものとなる。また、この水槽から発生する水蒸気と水槽の上方側を流れる燻煙の間に温度境界層が生じ、これによって燻煙と水蒸気との混合攪拌作用が阻害されることになる。さらに、水槽部分から処理室の底部を通って該処理室の前端側へ延びる通路の先端に排煙用の煙突が設けられているため、該通路内に浸入した燻煙と水蒸気の一部は、層状に分離したまま上記煙突から排出され、その分だけ燻煙の利用効率が低下することになる。

これらの結果、被処理木材に対する燻煙乾燥処理効果が十分に得られないという問題を生じることになる。

一方、特許文献２に示されるものでは、燃焼室で発生した燻煙は通路を通して処理室内に導入されるものの、該燻煙の上記処理室への導入量を積極的に調整する手段は備えられていない。このため、上記処理室の温度調整は、主として、上記燃焼室への吸気量を増減させて燃焼状態を調整することで行うこととなり、例えば、上記処理室への燻煙の導入量を直接調整するような構成を採用する場合に比して、温度調整の迅速さ、的確さ等の面において劣り、延いては良好な燻煙乾燥処理が実現できないという問題も懸念される。

さらに、特に特許文献２のように、隣接配置された燃焼室と処理室が通路を介して連通した構成をもつ装置においては、燻煙中に混入して移動する火粉が燃料用木材側へ到達するのを防止することも、作業上の安全性の確保という点において重要である。この場合、特許文献２に示されるものにおいては、水槽部分から延びる通路と該通路の上側に設けられた処理室の間に、網状あるいは格子状の床板を配置しているが、この床板での火粉の捕捉作用には限界があり、十分な対策とは言い難いものである。

そこで本願発明は、如上の問題点に鑑み、特に、隣接配置された燃焼炉と燻煙炉が連通路を介して連通した構成をもつ木材の燻煙乾燥処理装置において、燻煙の流れ状態を適正に制御することで、燻煙処理温度を適正に維持するとともに、燻煙と水蒸気との混合攪拌作用を高めて燻煙炉内に均一的な高湿度雰囲気を生成させることで、良好な燻煙乾燥処理を実現し、併せて、燻煙に含まれる火粉が燻煙炉内の被処理木材側へ到達するのを可及的に防止して処理作業上の安全性を担保すること等を目的としてなされたものである。

本願発明では、上記課題を解決するために以下のような構成を採用している。

本願の第１の発明では、燃料用木材２０を燃焼させて燻煙を発生させる燃焼炉１と、収容された被処理木材１３に燻煙乾燥処理を施す燻煙炉２と、上記燃焼炉１の上部と上記燻煙炉２の底部に設けられた煙導部４を連通させる連通路５を備え、上記燃焼炉１から上記連通路５を通して上記燻煙炉２に導入される燻煙によって上記被処理木材１３を燻煙乾燥処理するようにした木材の燻煙乾燥処理装置において、上記連通路５に該連通路５を開閉するダンパー７を配置したことを特徴としている。

本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る木材の燻煙乾燥処理装置において、上記煙導部４の上記連通路５寄りの端部近傍に水溜部６を配置する一方、上記ダンパー７を、上記連通路５の通路方向に略直交する全閉姿勢から略平行する全開姿勢への姿勢変更時にはその下端部が通路方向前方へ迫り出すようにその作動方向を設定したことを特徴としている。

本願の第３の発明では、上記第１又は第２の発明に係る木材の燻煙乾燥処理装置において、上記ダンパー７を、多数の通気孔１４を備えるとともに、その開口率を４０〜６０％に設定したことを特徴としている。

本願の第４の発明では、上記第１の発明に係る木材の燻煙乾燥処理装置において、上記燻煙炉２内の燻煙を外部へ排出する排煙口９を、上記燻煙炉２の側壁３１の反連通路５寄り部位で且つ上記煙導部４よりも上方に位置する部位に配置したことを特徴としている。

本願発明では次のような効果が得られる。

（ａ）本願の第１の発明に係る木材の燻煙乾燥処理装置によれば、上記連通路５に該連通路５を開閉するダンパー７を配置しているので、上記燃焼炉１内の燃焼状態を調整せずとも、上記ダンパー７の開度調整によって、上記燻煙炉２に導入される燻煙量を増減調整することで上記燻煙炉２内の燻煙処理温度を迅速且つ的確に調整することができ、その結果、燻煙処理温度の適正維持によって良好な燻煙乾燥処理が実現され、延いては、高品質の燻煙乾燥木材を確実に得ることができる。

（ｂ）本願の第２の発明に係る木材の燻煙乾燥処理装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記煙導部４の上記連通路５寄りの端部近傍に水溜部６を配置しているので、上記連通路５から上記煙導部４側へ流れる燻煙の熱によって上記水溜部６内の水が蒸発し、燻煙炉２内に放散される。

この場合、上記連通路５に配置された上記ダンパー７の作動方向を、上記連通路５の通路方向に略直交する全閉姿勢から略平行する全開姿勢への姿勢変更時にはその下端部が通路方向前方へ迫り出すような方向に設定したことで、水蒸気が積極的に発生され、燻煙炉２内の高湿度雰囲気の均一化が促進される。

即ち、上記ダンパー７は、最も設定頻度の高い中間開度においては、燻煙の流れ方向前方側へ向けて下降傾斜した姿勢をとることになる。このようなダンパー７の傾斜姿勢によって、
（イ）ダンパー７の下側を流れる燻煙は、該ダンパー７のガイド作用によって下降傾斜方向へ偏向されるとともに、該ダンパー７による絞り作用を受けて流速が高められその指向性が強化されることから、燻煙が積極的に上記水溜部６側へ流れ、その熱によって該水溜部６からの水蒸気の発生が促進される、
（ロ）上記ダンパー７の上側を流れる燻煙は、流路の拡大に伴ってダンパー表面から剥離し流れが乱れて渦流を発生することから、この渦流によって上記水溜部６から蒸発して上昇移動する水蒸気が乱され、燻煙と水蒸気の混合攪拌作用が促進され、これによって燻煙炉２内の高湿度雰囲気の均一化が促進されるものである。

これらの相乗効果によって、燻煙炉２における燻煙乾燥処理がより一層効果的に行われ、高品質の燻煙乾燥木材を得ることができるものである。

一方、燻煙には火粉が含まれているが、この火粉は、燻煙が上記水溜部６側へ指向されることで該水溜部６内の水との接触によって消火捕捉されること、燻煙と水蒸気との混合攪拌作用が促進され水蒸気との接触によって消火されることから、上記燻煙炉２内への飛散が可及的に防止され、延いては燻煙乾燥処理上における安全性が確保される。

（ｃ）本願の第３の発明に係る木材の燻煙乾燥処理装置によれば、上記（ａ）又は（ｂ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ダンパー７を、多数の通気孔１４を備えた構成とし、且つその開口率を４０〜６０％に設定しているので、該ダンパー７が全閉開度以外の開度に設定されている状態では、燻煙の一部は上記通気孔１４を通過して流れることになり、その際、燻煙中の火粉が捕捉され、火粉の燻煙炉２内への飛散がさらに抑制される。また、この場合、開口率が４０〜６０％に設定されることで、通気孔１４の目詰まりによる火粉の捕捉機能の過度の低下が抑制され、長期に亘って火粉の捕捉作用が得られる。

（ｄ）本願の第４の発明に係る木材の燻煙乾燥処理装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記燻煙炉２内の燻煙を外部へ排出する排煙口９を、上記燻煙炉２の側壁３１の反連通路５寄り部位で且つ上記煙導部４よりも上方に位置する部位に配置しているので、燻煙が燻煙炉２側を循環することなく煙導部４から直接的に排煙口９側へ流れて排出される所謂「燻煙のショートサーキット現象」が可及的に防止され、それだけ燻煙の利用効率が向上するとともに、燻煙の上記燻煙炉２内での対流による循環作用及び滞留時間の長期化が促進され、これらの相乗効果として、良好な燻煙乾燥処理の実現がより一層確実ならしめられる。

以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。

Ａ：燻煙乾燥処理装置の構成
図１〜図４には、本願発明に係る木材の燻煙乾燥処理装置Ｚを示している。この燻煙乾燥処理装置Ｚは、燃料用木材２０として間伐材等の廃木材を用い、この燃料用木材２０の燃焼により発生した燻煙によって、丸太、加工板材等の被処理木材１３を燻煙乾燥処理するものであって、上下方向にオフセット状態で配置された次述の燃焼炉１と燻煙炉２を備えて構成される。

「燃焼炉１の構成」
上記燃焼炉１は、上述のように燃料用木材２０を燃焼させて燻煙を発生させるものであって、その内面を耐火構造としたコンクリート壁で囲まれた矩形空間とされる。

上記燃焼炉１の前面部分には、図１、図２に示すように、扉２２が設置され、該扉２２を開閉して燃焼炉内部へ燃料用木材１３を搬出入することができるようになっている。また、上記燃焼炉１は、その天井壁１ａに作業用のマンホール２５と複数の吸気口２４を備える一方、その側壁１ｂの底部には吸気調整口２３を備えている。

なお、上記吸気口２４と上記吸気調整口２３のうち、上記吸気口２４は所定の基準空気量を確保するためのものである。これに対して、上記吸気調整口２３は、上記基準空気量に加えて、上記燃焼炉１内に空気量を供給することで該燃焼炉１内における燃焼状態、即ち、燻煙の発生状態を調整するものである。

一方、上記燃焼炉１の背面壁１ｃの上部には、図１、図２及び図４に示すように、連通路５の一端が開口している。この連通路５は、上記燃焼炉１と次述の燻煙炉２を連通させて、上記燃焼炉１で発生した燻煙を上記燻煙炉２内へ導入するものであって、該燃焼炉１の幅方向の略全長に跨るような横幅寸法をもつ断面横長矩形の通路とされ、上記燃焼炉１側の開口から略水平方向へ延設され、その他端は上記燻煙炉２の底部に開口されている。

さらに、上記連通路５内には、ダンパー７が配置されている。このダンパー７は、上記燃焼炉１側から上記燻煙炉２側へ導入される燻煙量を調節することで該燻煙炉２内の燻煙処理温度を調整する機能と、上記連通路５から上記燻煙炉２内へ吹き出される燻煙の流れ状態を調整する機能、及び燻煙に含まれる火粉を捕捉して該火粉が上記燻煙炉２内に飛散するのを防止する機能、を併せ持つ多機能部材であって、その具体的構成は以下の通りである。

上記ダンパー７は、図１、図２に示すように、上記連通路５を略遮蔽し得るような横長矩形の平面形状を有し且つ多数の通気孔１４が設けられたステンレス製の多孔板１５と、該多孔板１５の短辺方向の略中央においてこれを長辺方向に跨ぐように延設固定された支持軸１６を備えて構成される。

このダンパー７は、上記連通路５内に、上記支持軸１６が該連通路５の高さ方向略中央をその幅方向へ跨ぐようにして配置されるとともに、上記支持軸１６の両端を図示しない軸受を介して上記連通路５の左右の側壁側に回転自在に支承させ、且つ該支持軸１６を適宜の駆動部８によって回転駆動させることで上記連通路５を開閉し得るように構成されている。

ここで、上記ダンパー７の作動状態を図７に基づいて説明する。上記ダンパー７は、実線図示するように上記多孔板１５が上記連通路５の通路方向と略平行とされた「全開位置」と、符号７Ａを付して鎖線図示するように上記多孔板１５が上記連通路５の通路方向に略直交する「全閉位置」の間で開度調整可能とされる。

そして、上記ダンパー７の作動方向は、全閉位置から全開位置側へ回動する場合に、上記多孔板１５の下端縁が次第に上記連通路５の通路方向前方側へ延出するような方向に設定される。従って、上記ダンパー７が上記基準位置を含む中間開度に設定されている状態では、上記多孔板１５は常に通路方向前方側へ向けて下降傾斜した姿勢に保持されることになる。

なお、この実施形態では、図７において符号７Ｂを付して鎖線図示するように、上記多孔板１５が傾斜状態とされる中間開度範囲内の特定の開度（例えば、水平方向にたいして３０°の傾斜角をもつ開度）を、後述する開度制御上における「基準開度」として選定している。また、上記ダンパー７の開度制御は、後述するように、上記燻煙炉２内に配置した温度センサの検出値に基づいて行われる。

「燻煙炉２の構成」
上記燻煙炉２は、上記燃焼炉１から上記連通路５を通して導入される燻煙によってその内部に収容した被処理木材１３に対して燻煙乾燥処理を施す施設であって、図１〜図３に示すように、その内面を耐火構造としたコンクリート壁で囲まれた矩形空間で構成され、上記燃焼炉１の背面壁１ｃ隣接して、且つ該燃焼炉１よりも上位に位置するようにして設けられている。

上記燻煙炉２の反燃焼炉側に位置する前面部２ａは、被処理木材１３の搬出入用の開口とされており、ここには扉２１が設けられ、該扉２１によって開閉されるようになっている。

上記燻煙炉２の底壁２ｂは、上記連通路５の下側縁と略同高さ位置から上記前面部２ａに向けて所定角度で上昇傾斜する傾斜面とされ、この傾斜した底壁２ｂから上記燃焼炉１の天井壁１ａの下面と略同一高さまでの空間部分は、角Ｕ溝状（図３、図４参照）の断面形状をもつ煙導部４とされている。

さらに、上記煙導部４の上記燃焼炉１寄りの端部には、上記底壁２ｂから下方へ凹入する所定大きさの水溜部６が設けられており、該水溜部６には水Ｗが所定量貯留される。

また、上記燻煙炉２の上記煙導部４よりも上側部分は、燻煙処理部３とされる。この燻煙処理部３の底面と上記煙導部４の上面に間には、図３に示すように、該燻煙処理部３の側壁３ａから該燻煙処理部３の内部側へ略水平方向に延出し且つ上記燻煙処理部３の奥行き方向（図１、図２の紙面左右方向）に延設された段部１７とされている。そして、これら左右の段部１７，１７上には、レール１１がそれぞれ設置されている。

上記各レール１１、１１は、上記燻煙処理部３の上記燃焼炉１寄り端部から上記開口部分を経て上記燻煙炉２の外部まで延設されている。このレール１１，１１上には被処理木材１３の搬出入用の台車１２が載置されるが、これについては後述する。

さらに、上記燻煙処理部３の一方の側壁３ａの底部寄り位置には、排煙口９が設けられるとともに、該排煙口９には煙突１０が接続されている。なお、この排煙口９及び煙突１０は、上記一方の側壁３ａの他に、他方の側壁３ａにも設けることは可能であり、係る構成とした場合には上記燻煙処理部３内における燻煙の流れの左右対称化が図れるので、燻煙乾燥処理程度の均一化が促進されるという利点がある。

「台車１２等の構成」
台車１２は、上記左右一対のレール１１，１１間に跨って走行可能に載置され、上記燻煙処理部３への被処理木材１３の搬出入、及び上記燻煙処理部３内での上記被処理木材１３の保持に利用されるものであって、図５に示すように、型鋼材を大きな升目の格子状に組んで構成され、その左右両縁部には、それぞれ複数個の車輪１８が取付けられており、該各車輪１８を上記各レール１１上に載置した状態においては、人力によってこれを押引して走行させることができるようになっている。

そして、この台車１２上には、多数の被処理木材１３が、多列に及び多段に積み重ねられる。この場合、各被処理木材１３間にも燻煙が十分に循環するように、隣り合う被処理木材１３間には適宜隙間が設けられ、また上下に積層される被処理木材１３間には桟木１９が介設され、これによって燻煙循環用の隙間が確保される。

「温度センサの配置」
後述のように、燻煙乾燥処理を温度管理下において適正に実行するために、上記燻煙炉２の燻煙処理部３内には、図示しないが、温度センサが適数個配置される。この温度センサの上記燻煙処理部３内における配置位置は、信頼性の高い炉内温度を得る観点から、燻煙の入口、即ち、上記連通路５寄り部位と、燻煙の出口、即ち、上記排煙口９寄り部位、及びこれら両者の中間部位の三箇所とし、さらに、これら各センサによる検出温度を平均化し、この平均温度を炉内温度の管理制御に使用するようにしている。

なお、上記燻煙炉２内に配置される温度センサの配置位置及び配置数は、上例に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更設定できることはいうまでも無い。また、上記燃焼炉１内における燃焼状態は、目視によって確認できるが、その信頼性を高める観点から、該燃焼炉１内にも温度センサを設けても良い。

Ｂ：燻煙乾燥処理装置Ｚの運転等
燻煙乾燥処理装置Ｚは、丸太とか加工材等の被処理木材１３を燻煙処理によって乾燥させるものであって、この実施形態では被処理木材１３の目標含水率を６〜８％程度に設定している。そして、この目標含水率を達成すべく、処理時間と炉内温度を管理することを基本としている。

具体的には、図８に示すように、炉内温度を基準処理温度「Ｔａ」（この実施形態では１２０℃としている）まで昇温させる「燃焼昇温工程」と、炉内温度を基準処理温度「Ｔａ」を中心に「Ｔａ＋ｔａ」〜「Ｔａ−ｔｂ」の温度範囲を維持した状態で燻煙乾燥を行わせる「燻煙乾燥処理工程」と、燻煙乾燥完了後において炉内温度を自然放熱によって冷却させる「自然放冷工程」の三工程で構成し、時間的には、「燃焼昇温工程」を１８時間、「燻煙乾燥処理工程」を３６時間、「自然放冷工程」を１８時間とし、全体として７２時間で一回の燻煙乾燥処理が完了するようにしている。

ここで、実際の運転等について、図６及び図７を参照して説明する。まず、上記台車１２に所要数の被処理木材１３を多列・多段に積載し、これを上記燻煙炉２の燻煙処理部３内に搬入し、該台車１２を固定保持したのち、上記扉２１を閉じる。

しかる後、上記燃焼炉１内に持ち込んだ燃料用木材２０に着火しこれを燃焼させ、燻煙Ｓを発生させる。この場合、目視あるいは温度センサ値の確認によって燃焼状態を管理し、必要に応じて上記吸気調整口２３を操作して吸気調整を行う。

上記燃焼炉１において発生した燻煙Ｓは、図６において流線Ｓｍ１〜Ｓｍ４で示すように、上記燻煙炉２の上記煙導部４に導入された後、上記台車１２に積載された被処理木材１３の間を通って対流循環し、上記排煙口９から外部へ排出される。この燻煙炉２内での燻煙Ｓの対流循環によって上記被処理木材１３に対して燻煙乾燥処理が施されるものである。

ところで、燻煙乾燥処理が適正状態で行われるためには、上記燻煙炉２の炉内温度が適正に維持されること、該燻煙炉２内が高湿度雰囲気に維持されること、さらに燻煙Ｓに含まれる火粉が上記被処理木材１３側へ到達するのを防止すること、が必要であることは既述の通りである。係る要請に対処するために、上記連通路５に上記ダンパー７が設けられるとともに、上記連通路５の近傍直下に上記水溜部６が配置されたものである。これらダンパー７及び水溜部６による作用効果を、図７を参照して詳述する。

基本的には、上記連通路５から上記煙導部４側へ流れる燻煙Ｓの熱によって上記水溜部６内の水Ｗが蒸発して燻煙炉２内に放散されることで、該燻煙炉２内の湿度が高められ、高湿度雰囲気での燻煙乾燥処理が実現されるが、この場合、上記ダンパー７が有効に働くものである。

即ち、上記連通路５に配置された上記ダンパー７は、その作動方向が、上記連通路５の通路方向に略直交する全閉姿勢（符号７Ａで示す鎖線図示状態）から略平行する全開姿勢（符号７で示す実線図示状態）への姿勢変更時にはその下端部が通路方向前方へ迫り出すような方向に設定されている。また、上記ダンパー７は、その全開度範囲の中でも、中間開度（符号７Ｂで示す「基準開度」を含む）が最も設定頻度が高いが、この中間開度では燻煙の流れ方向前方側へ向けて下降傾斜した姿勢をとることになる。

このようなダンパー７の傾斜姿勢によって、
（１） 上記ダンパー７の下側を流れる燻煙Ｓｍ１は、該ダンパー７のガイド作用によって下降傾斜方向へ偏向されるとともに、該ダンパー７による絞り作用を受けて流速が高められその指向性が強化されることから、燻煙Ｓｍ１が積極的に上記水溜部６側へ流れ、その熱によって該水溜部６からの水蒸気の発生を促進させる、

２） 上記ダンパー７の上側を流れる燻煙Ｓｍ２は、流路の拡大に伴ってダンパー表面から剥離し流れが乱れて渦流Ｓｔを発生することから、この渦流Ｓｔによって上記水溜部６から蒸発して上昇移動する水蒸気Ｓｗが乱され、燻煙Ｓｍ１、Ｓｍ２と水蒸気Ｓｗの混合攪拌作用が促進され、結果的に、燻煙炉２内の高湿度雰囲気の均一化が促進され、

これらの相乗効果によって、燻煙炉２における高湿度雰囲気下での燻煙乾燥処理がより一層効果的に行われ、高品質の燻煙乾燥木材を得ることができるものである。

一方、燻煙Ｓには火粉が含まれているが、この火粉は、燻煙Ｓが上記水溜部６側へ指向されることで該水溜部６内の水Ｗとの接触によって消火捕捉されること、燻煙Ｓと水蒸気Ｓｗとの混合攪拌作用が促進され水蒸気Ｓｗとの接触によって消火されること、及び上記ダンパー７が多数の通気孔１４を備えた多孔板１５で構成され且つその開口率が４０〜６０％に設定されており、燻煙Ｓの一部が上記通気孔１４を通過して流れる際に燻煙Ｓ中の火粉が捕捉されること等の層状効果として、火粉の上記燻煙炉２内への飛散が可及的に防止され、延いては燻煙乾燥処理上における安全性が確保されることになる。

ここで、上記ダンパー７の作動制御の一例を、図９に基づいて説明する。

上記燃焼炉１内での燃焼が開始されると、これを受けて上記燻煙炉２の炉内温度の制御が開始される。

温度制御開始後、先ず、ダンパー７を全開位置に設定し（ステップＳ１）、上記燃焼炉１から上記燻煙炉２側への燻煙の導入を容易として該燻煙炉２の炉内温度の早期上昇を図るとともに、温度センサ出力「Ｔ」を読み込む（ステップＳ２）。なお、この温度センサ出力は、複数の温度センサ出力の平均値として入力される。

そして、現在の炉内温度「Ｔ」が基準処理温度「Ｔａ」に達するまで、ダンパー７を全開位置に設定した状態を保持し（ステップＳ３）、早期の温度上昇を図る。そして、現在の炉内温度「Ｔ」が基準処理温度「Ｔａ」に達した時点で、「フラグＦ＝１」であるかどうかを判定する（ステップＳ４）。

最初は「フラグＦ＝０」であるため、そのままステップＳ５へ移行し、ここでダンパー７を基準開度に設定する（ステップＳ５）とともに、「タイマＴｍ」を設定して計時を開始する（ステップＳ６）。ここで、この「タイマＴｍ」は、図８に示した燻煙乾燥処理時間「３６時間」に設定される。

次に、ステップＳ７において、フラグを「Ｆ＝１」にセットして、実際の温度制御に移行する。

先ず、ステップＳ８において、「タイマＴｍ＝０」かどうか、即ち、燻煙乾燥処理時間が経過したかどうかが判断されるが、現時点では「Ｔｍ＝０」ではないため、ステップＳ９に移行し、現在の炉内温度「Ｔ」が基準処理温度「Ｔａ」より高温側許容偏差温度「ｔａ」だけ高温側の温度範囲にあるかどうかが判定される。

ここで、「Ｔ＞（Ｔａ＋ｔａ）」である場合には、炉内温度「Ｔ」が上がり過ぎていると判断されるので、この場合には、炉内温度の低下を図るべく、上記燃焼炉１側の吸気調整口２３を絞って吸気量を減少させて燃焼を抑制する（ステップＳ１０）とともに、上記ダンパー７を閉操作して（ステップＳ１１）、燻煙の燻煙炉２側への導入量を減少させて炉内温度の低下を図る。しかる後、ステップＳ２に帰還する。

このように、燃焼炉１側での燻煙の発生そのものを抑制するという燻煙発生源側での制御と、燻煙炉２への燻煙の導入を抑制するという燻煙利用側での制御を相互に連関させて実行することで、より迅速な温度低下制御が実現されるものである。

一方、ステップＳ９において、「Ｔ＜（Ｔａ＋ｔａ）」と判断された場合には、さらにステップＳ１２において、現在の炉内温度「Ｔ」が基準処理温度「Ｔａ」より低温側許容偏差温度「ｔｂ」だけ低温側の温度範囲にあるかどうかが判定される。そして、ここで、「Ｔ＜（Ｔａ−ｔｂ」である場合には、炉内温度「Ｔ」が下がり過ぎていると判断されるので、この場合には、炉内温度の上昇を図るべく、上記燃焼炉１側の吸気調整口２３を開いて吸気量を増加させて燃焼を促進する（ステップＳ１３）とともに、上記ダンパー７を開操作して（ステップＳ１４）、燻煙の燻煙炉２側への導入量を増加させて炉内温度の上昇を図る。しかる後、ステップＳ２に帰還する。

このように、燃焼炉１側での燻煙の発生そのものを抑制するという燻煙発生源側での制御と、燻煙炉２への燻煙の導入を抑制するという燻煙利用側での制御を相互に連関させて実行することで、より迅速な温度上昇制御が実現されるものである。

従って、このような温度上昇制御と温度低下制御が行われることで、炉内温度は可及的に基準処理温度「Ｔａ」に近い温度領域において推移し、良好な燻煙乾燥処理が促進されるものである。

また、上記ステップＳ１２において「Ｔ＜（Ｔａ＋ｔａ）」ではないと判断される場合、即ち、現在の炉内温度「Ｔ」が基準処理温度「Ｔａ」を中心として、から高温側の「Ｔａ＋ｔａ」と低温側の「Ｔａ−ｔｂ」の許容温度範囲内にあると判断される場合には、何等の制御を行うことなく、ステップＳ２に帰還する。

上記制御は、「タイマＴｍ＝０」となるまで、即ち、上記燻煙乾燥処理時間「３６時間」が経過するまで繰り返され、「タイマＴｍ＝０」となった時点で（ステップＳ８）、上記燃焼炉１における燃焼を停止し（ステップＳ１５）、これによって温度制御を終了する（ステップＳ１６）。後は、自然放冷によって上記燻煙炉２の炉内温度を徐々に低下させる。

以上のように、高湿度雰囲気下での、温度管理と炉内温度管理に基づく燻煙乾燥処理によって、割れを生じることなく最適状態まで乾燥された乾燥木材が確実に得られるものである。

本願発明の実施形態に係る木材の燻煙乾燥処理装置の全体構造を示す断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。 図１のＩＶ−ＩＶ矢視図である。 図１に示した台車部分の拡大斜視図である。 燻煙乾燥処理装置の使用状態説明図である。 図６の要部拡大図である。 燻煙乾燥処理装置の温度変化説明図である。 燻煙乾燥処理装置の制御フローチャートである。

符号の説明

１ ・・燃焼炉
２ ・・燻煙炉
３ ・・燻煙処理部
４ ・・煙導部
５ ・・連通路
６ ・・水溜部
７ ・・ダンパー
８ ・・駆動部
９ ・・排煙口
１０ ・・煙突
１１ ・・レール
１２ ・・台車
１３ ・・被処理木材
１４ ・・通気孔
１５ ・・多孔板
１６ ・・支持軸
１７ ・・段部
１８ ・・車輪
１９ ・・桟木
２０ ・・燃料用木材
２１ ・・扉
２２ ・・扉
２３ ・・吸気調整口
２４ ・・吸気口
２５ ・・マンホール
Ｗ ・・水
Ｚ ・・燻煙乾燥処理装置

Claims (4)

1. 燃料用木材（２０）を燃焼させて燻煙を発生させる燃焼炉（１）と、収容された被処理木材（１３）に燻煙乾燥処理を施す燻煙炉（２）と、上記燃焼炉（１）の上部と上記燻煙炉（２）の底部に設けられた煙導部（４）を連通させる連通路（５）を備え、上記燃焼炉（１）から上記連通路（５）を通して上記燻煙炉（２）に導入される燻煙によって上記被処理木材（１３）を燻煙乾燥処理するようにした木材の燻煙乾燥処理装置であって、
   上記連通路（５）に該連通路（５）を開閉するダンパー（７）が配置されていることを特徴とする木材の燻煙乾燥処理装置。
2. 請求項１において、
   上記煙導部（４）の上記連通路（５）寄りの端部近傍に水溜部（６）が配置される一方、
   上記ダンパー（７）は、上記連通路（５）の通路方向に略直交する全閉姿勢から略平行する全開姿勢への姿勢変更時にはその下端部が通路方向前方へ迫り出すようにその作動方向が設定されていることを特徴とする木材の燻煙乾燥処理装置。
3. 請求項１又は２において、
   上記ダンパー（７）は、多数の通気孔（１４）を備え且つその開口率が４０〜６０％に設定されていることを特徴とする木材の燻煙乾燥処理装置。
4. 請求項１において、
   上記燻煙炉（２）内の燻煙を外部へ排出する排煙口（９）が、上記燻煙炉（２）の側壁（３１）の反連通路（５）寄り部位で且つ上記煙導部（４）よりも上方に位置する部位に配置されていることを特徴とする木材の燻煙乾燥処理装置。

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