JP3294816B2

JP3294816B2 - 木材乾燥処理方法及びその装置

Info

Publication number: JP3294816B2
Application number: JP13573899A
Authority: JP
Inventors: 頼彦中塚; 生穂飯田
Original assignee: 土佐産商株式会社; 生穂飯田
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2002-06-24
Anticipated expiration: 2019-05-17
Also published as: JP2000317912A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生木を乾燥処理す
る方法及びその方法に用いる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】木材を乾燥する場合、一般に自然乾燥と
強制乾燥とがあるが、自然乾燥では時間が長くかかり、
生産性が極度に低下することから、強制乾燥が多く用い
られている。この強制乾燥は、乾燥処理材木を乾燥処理
室に入れ、室内温度を例えば高温乾燥では約１２０〜１
４０℃、中温乾燥では約８０℃前後、低温乾燥では４０
〜５０℃にされ、この温度は乾燥処理材木の種類によっ
て適宜選択されるが、一般的には初期温度４０〜６０と
し、終期温度８０〜９０℃の段階的に温度を変化させる
スケジュール乾燥が行われることが多い。また、この温
度を上げる手段としては所謂蒸気乾燥と言われる蒸気が
用いられているが、この蒸気乾燥では主として加工木材
が対象となる。一方、丸太等の原木を乾燥する場合に
は、木材を下から燻し、その燻した熱で乾燥する燻煙乾
燥も行われている。しかしこの場合の乾燥は温度、湿度
のコントロール、特に湿度コントロールが出来ない欠点
を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の蒸気乾燥で
は加工された比較的小形の木材が対象とされ、例えば径
の大きなものを乾燥する場合にはかなりの乾燥時間を要
してしまうという問題があった。また、木材を下から燻
し、その燻した熱で乾燥する燻煙式乾燥木材加工処理で
は、高温の温度のために乾燥も早いという利点はあるも
のの、湿度のコントロールができないため、木材の表面
側の乾燥が早く、中心部分が十分に乾燥していないにも
拘らず、乾いた外周面部分が縮もうとすることから乾燥
割れを生じ易いと問題があった。そこで、本発明は上記
問題点に鑑み提案されたもので、大径の丸太等の原木は
勿論のこと、加工木材でも乾燥割れを生じることなく短
時間で良好に乾燥することができる木材乾燥処理方法及
びその装置を提供できるようにすることを目的とするも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかる木材乾燥処理方法は、乾燥処理室の下
部に燻煙発生装置の燃焼路が形成され、この燃焼路に充
填された燻材に着火して発生させた燻煙と、加湿装置か
ら発生させた湿度調節用ミストと、除湿乃至冷却手段に
より乾燥処理室の温度並びに湿度を調節しながら乾燥処
理室に収納した木材を乾燥させるようにしたことを特徴
とするものである。

【０００５】また、木材乾燥処理方法においては、除湿
乃至冷却手段を、乾燥処理室内の気体の一部を取り出し
再び乾燥室内に循環させる途中で除湿及び／または冷却
することにより、乾燥処理室の温度並びに湿度の調節を
行うようにしたり、燻煙が廃材を燻蒸して得られた高温
のものであることも特徴の１つである。

【０００６】次に、本発明にかかる木材乾燥処理装置
は、密閉可能な乾燥処理室と、該乾燥処理室に燻煙を
供給する燻煙発生装置と、噴射ノズルから噴射された水
又は水滴に高圧の気体を吹きつけて霧化した湿度調節用
ミストを形成し、この湿度調節用ミストで乾燥処理室を
加湿する加湿装置と、乾燥処理室内の温度及び／または
湿度を略均一にする攪拌装置とを備えてなることを特徴
とするものである。

【０００７】また、木材乾燥処理装置においては、攪拌
装置が、乾燥処理室内の気体の一部を取り出し、再び乾
燥処理室内に流入させる循環手段で構成され、循環手段
の循環経路中に除湿乃至冷却部手段を設けたことも特徴
とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の木材乾燥処理方法
及びその装置にかかる実施の形態を図面に基づいて詳し
く説明する。図１は本発明の一実施形態に係る木材乾燥
処理装置の概略を示す縦断側面図、図２はその正面図、
図３は平面図、図４は斜視図、図５はと木材乾燥処理装
置の概略構成図である。図において、符号１は木材乾燥
処理装置を全体的に示し、この木材乾燥処理装置１は、
木材２を収納する密閉可能な乾燥処理室３と、この乾燥
処理室３内の床面４の下部に設けられた燻煙発生装置５
と、乾燥処理室３内にミストを供給する加湿装置６と、
乾燥処理室３内の乾燥雰囲気を循環させて均一にするた
めにファン等の送風手段からなる攪拌装置７及び温度並
びに湿度を調節する除湿乃至冷却手段８とを備えてな
る。

【０００９】乾燥処理室３内にミストを供給する加湿装
置６は、図６に示すように乾燥処理室３内に設置された
水噴射ノズル９に、水タンク１０に貯溜された水を高圧
にして給水するとともに、水噴射ノズル９から噴射され
る高圧水に高圧気体を吹きつけて水噴射ノズル９からの
水滴を霧化する霧化用ノズル１２とからなる。尚、加湿
装置６は上述の構成のものに限られず、例えば水に超音
波振動を加え、この超音波振動によりミストを発生させ
るようにした所謂“超音波加湿器”を使用することもで
きる。このように、水噴射ノズル９から噴射される高圧
水に霧化用ノズル１２から高圧気体を吹きつけて水噴射
ノズル９からの水滴を霧化したり、“超音波加湿器”で
形成されたミクロのミストは一般に“ドライミスト”と
言われ、付着してもべとつくことなく、微粒子状である
ことから木材２への浸透も速いことが知られている。

【００１０】上記燻煙発生装置５は、図３乃至図５に示
すように乾燥処理室３の床面４の下方に迷路状に掘り下
げて形成した燃焼路１３を左右に二系統形成するととも
に、この燃焼路１３の上部開口部分は断面が角溝形をし
た鋼板製の緩衝板１４と、床面４を形成する鋼板製の床
板１８とで蓋して形成される。尚、上記迷路状に掘り下
げて形成された燃焼路１３の両端部及びその途中部分に
は夫々空気量を調整したり、着火及び点検用開口１５が
形成されている。上記、除湿乃至冷却手段８は乾燥処理
室３内の燻煙とミストを含んだ高熱の乾燥雰囲気の空気
を乾燥処理室３外に取り出し、これを乾燥処理室内に流
入させる管２１内に循環路２２を形成し、この管２１に
放熱フィン２３を形成するとともに、この放熱フィン２
３をモータ２４で駆動されるファン２５で強制空冷する
ように構成されている。

【００１１】この冷却時には燻煙とミスト並びに乾燥処
理木材から抽出された水分等が結露し、これが木酢とし
て回収される。上記のように形成された木材乾燥処理装
置１を使用する手順を次に説明する。先ず、乾燥処理室
３の床面４の下方に迷路状に形成された左右に二系統の
燃焼路１３・１３に燃料としての廃材（角材の切れっ端
やプレーナ屑・鉋屑・大鋸屑）１６を上面開口部１７か
ら所定量充填する。この時、廃材１６としては乾燥する
木材の種類と同種の廃材が望ましい。また、燃焼路１３
内の廃材１６の燃焼時間は着火及び点検用開口の調節及
び廃材１６の量だけでなく、廃材１６の種類の調整によ
ってその燃焼時間が調整される。即ち、廃材１６の種
類、例えば角材の切れっ端が多い時には周囲に空間（空
気）が多くなり、燃焼温度が高く炎を上げて燃えやすく
なり、逆にプレーナ屑や大鋸屑が多い場合には空間（空
気）が少なくなり、長時間に亙って燻ることになる。

【００１２】燃焼路１３に廃材１６が充填されると、燃
焼路１３の上面開口部１７に鋼板製の緩衝板１４と鋼板
製の床板１８とを敷設し、床面４を形成する。次に、床
面４が形成されると、ここに乾燥処理する木材２が搬入
されて所定の隙間を開けた状態で積み上げられた後、乾
燥処理室３は密閉され、燃焼路１３の一方の着火及び点
検用開口１５から廃材１６に着火される。廃材１６に着
火されて燻煙とともに熱が発生すると、この燻煙と熱は
燃焼路１３からこれを蓋している鋼板製の緩衝板１４を
加熱するとともに、燻煙は鋼板製の床板１８との間の緩
衝空間に流入する。

【００１３】そして、加熱された緩衝板１４から発生す
る輻射熱及び熱伝導並びに緩衝空間１９を対流する熱に
より鋼板製の床板１８が略均一に加熱されるとともに、
燻煙も床板１８に透設された穴２０から乾燥処理室３内
に流れ出る。こうした燻煙発生装置５から燻煙を発生さ
せると同時に加湿装置６から加湿用のミストが噴霧され
る。こうして燻煙発生装置５からの燻煙と加湿装置６か
らの加湿用のミストとで乾燥処理室３内の乾燥雰囲気は
温度が約８０度、湿度が約８０％に保たれるのである。
因みに、本発明の装置の場合、迷路状に形成した長い燃
焼路１３により約２００時間燻煙を発生させて乾燥雰囲
気を温度が約８０度、湿度が約８０％に保ちながらの乾
燥を行うことができたのである（図７及び図８参照）。

【００１４】このように、燻煙発生装置５からの燻煙と
加湿装置６からの加湿用のミストとで乾燥する場合、加
湿用のミストに乾燥処理室３内が適度な湿度を有するこ
とから、従来の燻煙乾燥装置において温度と湿度をコン
トロール、特に湿度のコントロールができなかった点を
改良しているため、乾燥初期に乾燥処理室３を急速に高
温、高湿度条件にし、それを保持できる。これにより、
木材構成成分のうち、リグニン、ヘミセルローズを熱軟
化した後に木材中の水分を木材第に放出する操作が可能
となる。しかも、上記したように乾燥初期に乾燥処理室
３を高温、高湿度条件にする操作が行えるので、木材内
部の蒸気圧が高められ、細胞相互間の連通路（ピット）
は通常トールスによって閉塞されているが、このトール
スを高められた蒸気圧が破壊する。従って、以後木材中
の水分の移動が容易となるので、割れや狂い反り等を防
止でき、乾燥処理時間を大幅に短縮することができる。
尚、上記実施の形態では廃材を乾燥処理される木材と同
種のものとしてあるが、こうしたものに限られず異種の
廃材による燻煙でも乾燥処理することができるのは勿論
のことである。

【００１５】

【発明の効果】本発明は以上に説明したように、乾燥処
理室の下部に燻煙発生装置の燃焼路を形成し、この燃焼
路に充填された燻材に着火して発生させた燻煙と、加湿
装置から発生させた湿度調節用ミストと、除湿乃至冷却
手段により乾燥処理室内の温度並びに湿度のコントロー
ルを可能にし、乾燥初期に高温度・高湿度条件を保持で
きるため、乾燥初期に木材構成成分（リグニン、ヘミセ
ルローズ）を熱軟化させ、その後木材乾燥に移行操作が
できることから、従来のように、中心部分が十分に乾燥
していないにも拘らず、木材の表面側の乾燥が早いため
に生じる乾燥割れをなくし、加工材や原木とを問わず効
率よく短時間で大量に乾燥を行うことができるという利
点がある。

【００１６】また、従来の燻煙乾燥では乾燥後期におい
て乾燥装置内の乾燥斑によってひきおこされる乾燥材木
の含水率斑等を調整できなかったが、温度、湿度を大分
より人為的に操作できるため、乾燥後期において目標仕
上がり含水率より２％程度低めの乾燥条件設定による、
所謂“イコライジング”の操作、木材内部に発生してい
る乾燥応力を除去する所謂“コンディショニング”の操
作ができ、その結果、大断面の張り板、丸太等、極めて
困難とされる乾燥でも一度に多量に行うことができると
いう利点もある。

【００１７】さらに、本発明は燻煙と湿度調節用ミスト
とで木材を乾燥させるようにしてあるので、乾燥処理さ
れた木材には燻煙に含まれる木酢やタール等の薬効成分
が含浸されていることから、乾燥と同時に防腐防虫効果
のある材木を生産することができる利点もあり、乾燥合
成樹脂にこれらの薬剤を塗布する手間もなくすことがで
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の木材乾燥処理装置の概略を示す縦断
側面図である。

【図２】は本発明の木材乾燥処理装置の概略を示す正面
図である。

【図３】は本発明の木材乾燥処理装置の概略を示す平面
図である。

【図４】は本発明の木材乾燥処理装置の概略を示す斜視
図である。

【図５】は本発明の木材乾燥処理装置の概略構成図であ
る。

【図６】は本発明の木材乾燥処理装置の加湿装置部分の
概略斜視図である。

【図７】は本発明の木材乾燥処理装置における温度変化
を示すグラフである。

【図８】は本発明の木材乾燥処理装置における湿度変化
を示すグラフである。

【符号の説明】

１・・・木材乾燥処理装置３・・・乾燥処理室５・・・燻煙発生装置６・・・加湿装置７・・・攪拌処理室８・・・除湿乃至冷却手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−213566（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B27K 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】乾燥処理室の下部に燻煙発生装置の燃焼路
が形成され、この燃焼路に充填された燻材に着火して発
生させた燻煙と、加湿装置から発生させた湿度調節用ミ
ストと、除湿乃至冷却手段により乾燥処理室の温度並び
に湿度を調節しながら乾燥処理室に収納した木材を乾燥
させるようにしたことを特徴とする木材乾燥処理方法。
【請求項２】除湿乃至冷却手段は、乾燥処理室内の気体
の一部を取り出し再び乾燥室内に循環させる途中で除湿
及び／または冷却することにより、乾燥処理室の温度並
びに湿度の調節を行うようにしてなる請求項１に記載の
木材乾燥処理方法。
【請求項３】燻煙が廃材を燻蒸して得られた高温のもの
である請求項１に記載の木材乾燥処理方法。
【請求項４】密閉可能な乾燥処理室と、該乾燥処理室に
燻煙を供給する燻煙発生装置と、噴射ノズルから噴射さ
れた水又は水滴に高圧の気体を吹きつけて霧化した湿度
調節用ミストを形成し、この湿度調節用ミストで乾燥処
理室を加湿する加湿装置と、乾燥処理室内の温度及び／
または湿度を略均一にする攪拌装置とを備えてなる木材
乾燥処理装置。
【請求項５】攪拌装置が乾燥処理室内の気体の一部を取
り出し、再び乾燥処理室内に流入させる循環手段で構成
され、循環手段の循環経路中に除湿乃至冷却手段を設け
たことを特徴とする請求項４に記載の木材乾燥処理装
置。