JP3302952B2 - 木材の乾燥方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木材を高温環境に
置いて行う外部加熱乾燥と、木材に高周波を印加するこ
とによって行う内部加熱乾燥とを併用した木材の乾燥方
法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、木材の乾燥は、所定温度および湿
度に調節された乾燥炉に木材を装填し、木材をこの調節
された温度および湿度下に放置する、いわゆる外部加熱
方式により行われていたが、かかる外部加熱方式にあっ
ては、木材中の水分の揮散が木材の表面側から順次芯部
に向かって進行するため乾燥に長時間を要し、効率的で
ないという不都合が存在した。

【０００３】そこで、木材に高周波を印加して内部から
加熱する、いわゆる内部加熱方式の乾燥処理が考えられ
るが、内部加熱方式のみを採用すると、木材内部と表面
との間で極めて大きい温度勾配が形成されて熱歪みが生
じることや、水分の蒸発によって木材内部が高圧状態に
なること等により、木材に割れが生じ易くなり、これに
よって木材の商品価値を低下させてしまうことがある
他、高周波の印加のみでは電力コストが嵩み、その結果
木材乾燥のランニングコストが高騰するという新たな問
題点が提起される。

【０００４】そこで、近年、所定の温度および湿度環境
の乾燥炉内に装填された木材に対してさらに高周波を印
加して乾燥処理する、外部加熱と内部加熱との併用方式
が注目され、現在ではすでに実用化の段階に到ってい
る。この併用方式においては、木材は内部と外部の双方
から加熱されるため、木材内部で急峻な温度勾配が形成
されず、かつ、迅速に乾燥が進行するとともに、乾燥途
中での割れ現象も起こらず、これによって品質の低下を
来たさないようにしつつ乾燥効率が大幅に改善される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、上記
のような内部加熱と外部加熱との併用方式による木材乾
燥にあっても、高周波を連続的に印加し続けると、材内
の温度分布が均一にならないばかりか、内部温度が高く
なり過ぎると水分の蒸発で木材の内部圧力が上昇し、木
材に割れが生じることがあるという不都合が発生する。
かかる不都合を解消するために、通常、高周波の印加を
間欠的に行うようになされている。すなわち、高周波の
印加で材内温度が予め設定された所定温度に到達した時
点で高周波の印加を一時停止して外部加熱のみに切り換
え、材内温度が所定温度まで低下した時点で再度木材に
高周波を印加し、かかる間欠的な高周波の印加を繰返す
ことにより乾燥処理が進行されるのである。

【０００６】しかしながら、このような併用方式の乾燥
処理においては、間欠的な高周波の印加時期を見出すた
めに常に材内温度を検出する必要があることから、木材
が乾燥炉に装填された時点で所定の温度センサを木材に
装着し、その後、経時的なセンサの検出結果に基いて高
周波の印加時期および停止時期を逐一設定する必要があ
るが、通常、木材は数十本のものが縦横に積層された状
態で乾燥に付されるため、全ての木材に温度センサを装
着するのは非常に面倒であり、これによって作業効率が
低下するという問題点が発生する。

【０００７】また、熱電対のような金属材料を使用した
通常の安価な温度センサは、誘電加熱中の木材を対象と
して使用することができず、光ファイバー等の絶縁材料
を用いた高価な温度センサを採用する必要があるため、
資材コストが嵩むという問題点も存在する。

【０００８】そこで、多数の被乾燥木材内の１本または
数本を、全体を代表するサンプルとして選択し、サンプ
ルの温度のみを計測し、この計測結果を全体の温度とみ
なして制御することが考えられるが、このような方式で
は、たとえ同じ樹種の木材といえども個々に含水率や通
気性が異なるため、サンプルの温度が全体の温度を代表
したものであるとはいえず不安定要素は残る。

【０００９】また、木材が乾燥炉に装填されてから第１
回目の高周波の印加タイミングを見極めるため、および
乾燥が完了したか否かを確認するために、所定の含水率
センサを用いて木材の含水率を経時的に検出する必要も
あるが、このためにも温度検出の場合と同様に多くの問
題点が存在する。

【００１０】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するためになされたものであり、経時的な温度検出お
よび含水率の検出を全く行うことなく、誘電加熱乾燥と
外部加熱乾燥との複合乾燥方式の操業を適正に制御する
ことができ、これによって木材の乾燥処理を適正かつ効
率的に行うことが可能になる木材の乾燥方法および装置
を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
木材を第１の温度の環境に置いて外部から加熱すること
により乾燥する外部加熱乾燥と、高周波による誘電加熱
により木材の材内温度を上記第１の温度より高い第２の
温度まで昇温させながら木材を乾燥する内部加熱乾燥と
を併用する木材の乾燥方法であって、乾燥対象木材の含
水率の予定低下特性から高周波供給スケジュールを事前
に設定し、上記第１の温度の環境に置かれた乾燥対象木
材に対し、設定レベルの高周波を間欠的に印加するとと
もに、各印加時間を上記高周波供給スケジュールに従っ
て漸減させることを特徴とするものである。

【００１２】この発明によれば、木材は、高温環境（第
１の温度の環境）に置かれることによる外部加熱で乾燥
処理が施されながら、高周波が間欠的に印加されること
による内部加熱で第２の温度まで昇温して乾燥処理さる
ことにより、内外から乾燥処理が進行するため、常に均
一な状態での乾燥が確保されつつ乾燥時間の短縮化が実
現する。また、木材へは間欠的に高周波が印加されるた
め、高周波が連続的に印加された場合に起こる木材中の
水分の過加熱による突沸に起因した割れが生じず、従っ
て、乾燥後の木材の商品価値が低下するような不都合が
回避される。

【００１３】そして、所定の高温環境に置かれた木材に
対し、設定レベルの高周波を、木材の含水率の減少に従
って印加時間を漸減させつつ間欠的に印加するようにし
ているため、乾燥の進行による含水率の低下によって、
高周波のエネルギーが、少なくなっていく材内の水に集
中的に印加されることによる木材内部の過加熱を抑えて
いくことが可能になり、これによって過加熱による温度
分布の不均一や、水の沸騰で蒸発潜熱分のエネルギーが
消費されるような不都合が回避され、エネルギーロスの
少ない効率的な木材の乾燥処理が実現する。

【００１４】因みに、請求項１記載の発明における設定
レベルの高周波とは、木材への高周波印加時に、乾燥の
進行によって生じる木材側のインピーダンスの変化に応
じて可変コンデンサの容量を変更し、高周波による同一
エネルギーが木材に供給されるように調節した状態（す
なわち整合（マッチング）状態）における、所定の整合
機器の整合性能に応じた出力を行う高周波のことであ
る。従って、設定レベルの高周波が木材に供給される
と、理想的には木材に常に同一エネルギーの高周波が印
加されるが、整合機器の性能や木材の乾燥状況によって
は多少変動することもあり、かかる変動をも含む概念で
ある。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記乾燥対象木材を個々に高周波が供給可
能にされた複数のブロックに区分し、１台の高周波発振
機からの高周波出力を各ブロックに順番に切り換えて供
給することを特徴とするものである。

【００１６】この発明によれば、１台の高周波発振機で
一のブロックへの高周波印加が中断されている間を利用
して他のブロックに対して高周波印加を行う、複数のブ
ロックを対象とした間欠的高周波印加が可能になり、設
備コストを抑えた上で同一時間内により多くの木材の効
率的な乾燥処理が可能になる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、第１の温度の環境に置かれたサン
プル木材の、初期含水率からの含水率の経時変化を示す
基準含水率低下特性を予め求めておき、この基準含水率
低下特性を乾燥対象木材に適合させて予定含水率低下特
性を得るとともにこれから高周波供給スケジュールを
得、得られた高周波供給スケジュールに従って高周波の
印加時間を制御することを特徴とするものである。

【００１８】この発明によれば、例えば環境温度、木材
の種類および木材の量等毎に設定した基準含水率経時低
下特性を予め求めておくことにより、実際の乾燥処理時
に、乾燥しようとする木材の種類等ですでに求めてある
どのケースの基準含水率経時低下特性が当てはまるかを
見つけ出し、この基準低下特性に基いて乾燥対象木材の
乾燥直前含水率により含水率経時低下特性をまず設定
し、この低下特性に基いて高周波の各印加時間を設定す
ることにより、過去の理想的な操業を再現するように乾
燥処理を行うことが可能になり、失敗のない乾燥処理が
実現する。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、上記高周波供給スケジュールは、所定の温
度の環境に置かれた木材について、木材の含水率との関
係で設定した外部加熱と内部加熱とを併用した場合の経
時的な木材の昇温特性と、高周波印加により第２の温度
に到達して高周波の印加を中断した後の木材の降温特性
とから予め求めたものであることを特徴とするものであ
る。

【００２０】この発明によれば、乾燥処理中の所定の時
点で木材の含水率が予測されると、この木材の含水率と
の関係で昇温特性に基いて高周波印加が行われた場合に
木材が所定の温度に到達するまでの時間を算出すること
ができるとともに、一旦所定の温度にまで昇温した木材
の降温挙動を降温特性によって知ることができるため、
これら木材の昇温および降温の挙動から高周波印加のタ
イミングが容易に設定される。

【００２１】請求項５記載の発明は、木材を第１の温度
の環境に置いて外部から加熱することにより乾燥する外
部加熱乾燥と、高周波による誘電加熱により木材の材内
温度を上記第１の温度より高い第２の温度まで昇温させ
ながら木材を乾燥する内部加熱乾燥とを併用する木材の
乾燥装置であって、記憶手段と、乾燥対象木材の含水率
の予定低下特性から高周波供給スケジュールを事前に設
定して上記記憶手段に記憶させるスケジュール設定手段
と、上記第１の温度の環境に置かれた乾燥対象木材に対
し、設定レベルの高周波を間欠的に印加するとともに、
各印加時間を上記高周波供給スケジュールに従って漸減
させるように制御する出力制御手段とを備えていること
を特徴とするものである。

【００２２】この発明によれば、スケジュール設定手段
は、乾燥対象木材の含水率の予定低下特性から高周波を
木材に印加する高周波供給スケジュールを事前に設定し
て記記憶手段に記憶させ、出力制御手段はこのスケジュ
ールを参照しながら第１の温度環境に置かれた乾燥対象
木材に対して設定レベルの高周波を間欠的に印加するよ
うに制御するとともに、各印加時間をスケジュールに従
って漸減させるように制御するため、請求項１記載の発
明と同様の作用効果が実現する。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る木材乾燥装
置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図２は
図１のＡ−Ａ線断面図である。また図３は図１のＢ−Ｂ
線断面図である。これらの図に示すように、本発明の木
材乾燥装置１は、内部に木材を乾燥するための乾燥室を
備えた乾燥炉２と、この乾燥炉２に付設され、乾燥中の
木材に高周波を印加して均一かつ迅速な乾燥を促す高周
波部６と、制御装置９（図６）からなる基本構成を備え
ている。

【００２４】上記乾燥炉２は、図１に示すように、６面
が壁で包囲された直方体状の箱体によって形成されてい
る。この乾燥炉２の稜線部分およびその他の適所には金
属製のフレーム材２１が配筋され、これらのフレーム材
２１によって直方体の骨格が形成されている。

【００２５】上記骨格の一側部にはドアフレーム２２が
設けられており、このドアフレーム２２によって乾燥炉
２に対する木材Ｗの出入口が形成されている。またこの
ドアフレーム２２に断熱構造のドア（扉）２３が開閉自
在に取り付けられている。ドア２３には換気用および内
部観察用の小孔２３ａが穿設されている。なお、本実施
形態においては、ドア２３は乾燥炉２を囲む互いに対向
した二対の壁面のうちの水平寸法が短い方の壁面（短壁
面）の一つに設けられるが、短壁面に限定されるもので
はなく、長壁面に設けてもよい。

【００２６】そして、上記骨格にはフレーム材２１を挟
持するように金属製の薄板からなる外壁板２４および内
壁板２５が取り付けられており、これら外壁板２４およ
び内壁板２５間に断熱材２６が充填されている。本実施
形態においては、上記外壁板２４および内壁板２５に亜
鉛メッキのカラー鋼板が適用されているとともに、断熱
材２６としては５０ｍｍ厚のグラスウールが用いられて
いる。

【００２７】このような乾燥炉２の内部には、床面２
ａ、内壁面２ｂおよび天井面２ｃに囲まれた乾燥室２０
が形成されている。本実施形態においては、乾燥炉２の
外寸法は、間口（ドア２３が設けられている側）１．８
ｍ、奥行き４．５ｍ、高さ１．８ｍに設定されている。

【００２８】乾燥室２０の長手方向に延びる内壁面２ｂ
の一方側には、長手方向で一対のファン３が送風面を乾
燥室２０の中央部に向いたファン３が取り付けられてい
る。このファン３を駆動させることによって乾燥室２０
内の空気が循環移動し、乾燥室２０に装填された木材Ｗ
の乾燥に供されるようになっている。本実施形態におい
ては、上記ファン３は０．７５ＫＷのものが２台設けら
れ、２台で６０〜１８０ｍ²／ｍｉｎの範囲内の送風量
調節が可能になっている。

【００２９】そして、乾燥室２０内のファン３直下の内
壁面２ｂには、長手方向に並設された２台のスチームヒ
ータ４が設けられ、循環移動している乾燥室２０内の雰
囲気空気を加熱するようになっている。

【００３０】また、上記乾燥炉２の外側部には、ボイラ
５が取り付けられている。このボイラ５から発生した蒸
気は、蒸気配管５１を通って乾燥炉２の上面部中央に設
けられた圧力ポンプ５２に導入され、この圧力ポンプ５
２で加圧されて一対の蒸気支管５３を通って乾燥室２０
内に供給されるようになっている。

【００３１】また、本実施形態においては、ボイラ５に
は図略の安全弁が設けられており、ボイラ５の蒸気発生
量が、圧力ポンプ５２から乾燥室２０内に供給される蒸
気量よりも多いときは、余剰の蒸気が安全弁から外部に
放出されるようになっている。

【００３２】本実施形態の場合、上記ボイラ５には３．
４ＫＷの容量のヒータが内蔵されており、このヒータで
水を加熱することにより、最大３ｋｇ／ｃｍ²Ｇの圧力
の蒸気を５．１ｋｇ／ｈｒの割合で発生させることがで
きるようになっている。このようなボイラ５には、所定
のホース等を介して水道水や井戸水が直接供給されるよ
うになっている。なお、５〜１０リットルの容量を有す
るカートリッジ式の水槽を設けるようにしてもよい。ま
た、ボイラ５内には軟水器が設けられており、所定の操
作で水の軟水化が行われ、これによってボイラ５内での
水垢の生成が抑止されるようにしている。

【００３３】上記乾燥炉２の上面部一隅部には、乾燥室
２０内に連通した排気筒５４（図２）が設けられ、乾燥
室２０内の雰囲気空気を排出するようになっている。排
気筒５４の内部には、水平軸５４ａ回りに共回りして排
気筒５４の開度を調節するダンパ５５が設けられてい
る。また、乾燥炉２の上面部には上記水平軸５４ａを軸
心回りに回動させてダンパ５５の開度を変更するアクチ
ュエータ５６が設けられており、このアクチュエータ５
６を作動させることによりダンパ５５の開度が調節され
るようになっている。

【００３４】上記排気筒５４の下部には、排気ファン５
７（図２）が設けられ、この排気ファン５７を稼働させ
ることによって乾燥室２０内の雰囲気空気を強制排気す
ることができるようになっている。本実施形態において
は、上記排気ファン５７は、モータ容量が６５Ｗのもの
が設けられ、１８ｍ²／ｍｉｎの能力で排気するように
なっている。

【００３５】そして、上記のような乾燥炉２には、乾燥
室２０の床面２ａに開口部を介して幅方向一対のレール
２７が外部から引き入れられ、未乾燥の木材Ｗは、これ
らのレール２７上を走行する台車としての後述の下部マ
イナス電極６３上に多数本が整列載置された状態で乾燥
室２０に対して出し入れし得るようになっている。

【００３６】上記高周波部６は、所定周波数の高周波を
出力する高周波発振機６０と、この高周波発振機６０か
らの高周波を木材Ｗに印加するための複数組の対向電極
６１と、対向電極６１および高周波発振機６０間に介設
された、高周波発振機６０の高周波出力を木材Ｗの乾燥
状態の経時変化に整合させる整合回路部７と、複数組の
対向電極６１への高周波印加を経時的に順次切り換える
切換え回路部８とからなっている。本実施形態において
は、対向電極６１を構成する各電極板は、厚み寸法が略
３ｍｍのアルミニウム製あるいはアルミニウム合金製の
板材が採用されているが、図面では図示の都合上誇張し
て厚めに示している。

【００３７】上記整合回路部７は、可変コンデンサ７１
が設けられた可変コンデンサ部７ａと、可変インダクタ
ンス７５が設けられた可変インダクタンス部７ｂとから
なっている。本実施形態においては、可変コンデンサ部
７ａ、可変インダクタンス部７ｂおよび切換え回路部８
は、それぞれケーシング７０（コンデンサ用ケーシング
７０ａ、インダクタンス用ケーシング７０ｂおよび切換
え回路部用ケーシング７０ｃ）に収納されてユニット化
され、これによってこれらの組み合わせ配置を容易に行
い得るようになしている。

【００３８】また、本実施形態においては、ケーシング
７０を載置するための架台７０ｄが乾燥炉２の長尺側壁
の中央位置に沿うように置設されている。そして、切換
え回路部用ケーシング７０ｃが乾燥炉２の側壁面に当接
するように架台７０ｄ上に載置され、この切換え回路部
用ケーシング７０ｃに当接するようにコンデンサ用ケー
シング７０ａが架台７０ｄ上に並列載置された状態で、
これらの上にインダクタンス用ケーシング７０ｂが載置
されている。かかる架台７０ｄを採用することによっ
て、ケーシング７０を地面に直置きすることによる底部
の水濡れを防止し得るとともに、後述するシリンダスイ
ッチ８１，８２の高さ位置を後述するプラス電極６２の
高さ位置に位置設定することが可能になり、これによる
リード線の短尺化でインダクタンスの増大が抑えられて
整合が安定するようにしている。

【００３９】そして、ケーシング７０のうち特に切換え
回路部用ケーシング７０ｃを乾燥炉２の外側壁に沿わせ
て配置することによって、乾燥炉２に配線孔２８（図
３、図５）を穿設し、この配線孔２８にリード線（接続
板Ｘ（図５））を通すことで切換え回路部用ケーシング
７０ｃ（すなわち切換え回路部８）を乾燥炉２に容易に
付加し得るようにしている。なお、高周波発振機６０お
よびケーシング７０の双方を乾燥炉２の天板上に載置し
たり、ケーシング７０のみを乾燥炉２の天板上に載置し
たり、あるいは高周波発振機６０を乾燥炉２の天板上に
載置することも可能である。

【００４０】そして、高周波発振機６０と整合回路部７
とは、保護管６０ｂに保護された同軸ケーブル６０ａに
よって接続されている。従って、嵩高い高周波発振機６
０を利用可能な敷地に配設したり（図１）、乾燥炉２の
天板上に置設する一方、可変コンデンサ７１、可変イン
ダクタンス７５および切換え回路部８がそれぞれ収納さ
れてユニット化されているコンデンサ用ケーシング７０
ａ、インダクタンス用ケーシング７０ｂおよび切換え回
路部用ケーシング７０ｃを乾燥炉２にそれぞれ隣接設置
するとともに、高周波発振機６０と整合回路部７とを同
軸ケーブル６０ａを介して互いに接続することにより、
高周波部６を乾燥炉２に対して付加的に施工することが
可能になり、可変コンデンサ７１、可変インダクタンス
７５および切換え回路部８の乾燥炉２への付設設計およ
び付設施工が容易になるとともに、外部加熱乾燥方式の
みの既存の乾燥炉２に内部加熱乾燥方式を追加する上で
の設計・施工も容易になる。

【００４１】上記対向電極６１は、アルミニウム合金等
の導電材の金属板からなる上下一対のプラス電極６２
（下部プラス電極６２ａおよび上部プラス電極６２ｂ）
と、同材料からなり、かつ、木材Ｗを介してプラス電極
６２の下方位置に配設される下部マイナス電極６３と、
同上方位置に配設される上部マイナス電極６４と、上下
のプラス電極間に介設される共用マイナス電極６５とか
らなっている。本実施形態においては、下部プラス電極
６２ａと、下部マイナス電極６３と、共用マイナス電極
６５とで第１対向電極６１ａが形成されているととも
に、上部プラス電極６２ｂと、上部マイナス電極６４
と、共用マイナス電極６５とで第２対向電極６１ｂが形
成されている。

【００４２】また、下部マイナス電極６３は、木材Ｗを
乾燥室２０内に運び込む台車の役割を果たすように構成
され、その下面四隅部にレール２７上を転動するように
設けられた４つの車輪６３ａを有している。従って、乾
燥室２０外で木材Ｗの搭載された対向電極６１を乾燥室
２０内に向けて押圧することにより、下部マイナス電極
６３がレール２７に案内されつつ移動して対向電極６１
に搭載された木材Ｗが乾燥室２０に装填されることにな
る。

【００４３】そして、本実施形態においては、図１に示
すように、下部マイナス電極６３上に所定の隙間を備え
て整列された８本の木材Ｗが、これらに直交するように
所定ピッチで配された複数本の桟材Ｒ１を介して２段積
みで積層され、これらの頂部に下部プラス電極６２ａが
重ねられ、さらにこの下部プラス電極６２ａ上に上記同
様に２段積みで木材Ｗが重ねられ、これらの木材Ｗで積
層木材の第１ブロックＤ１(図２)が形成されている。ま
た、共用マイナス電極６５と上部プラス電極６２ｂとの
間、および上部プラス電極６２ｂと上部マイナス電極６
４との間にも上記同様に木材Ｗが積層方式され、これら
の木材Ｗで積層木材の第２ブロックＤ２が形成されてい
る。

【００４４】図４は、高周波部６の回路構成の一実施形
態を示す説明図である。以下、図４を基に、および必要
に応じて先の図１〜図３を参照しながら高周波部６の回
路構成について詳細に説明する。まず、図３に示すよう
に、整合回路部７は、コンデンサ用ケーシング７０ａに
収納されてユニット構成された可変コンデンサ部７ａ
と、インダクタンス用ケーシング７０ｂに収納されてユ
ニット構成された可変インダクタンス部７ｂとからなっ
ている。可変コンデンサ部７ａには、可変コンデンサ７
１が内装されているとともに、可変インダクタンス部７
ｂには可変インダクタンス７５が内装されている。

【００４５】可変コンデンサ７１は、乾燥されつつある
木材Ｗのインピーダンスの経時変化に整合して容量を変
化させるものであり、可変インダクタンス７５は、木材
Ｗのインピーダンスの経時変化によっても電流値を減少
させないように自身のインダクタンスを調節するもので
ある。これら可変コンデンサ７１および可変インダクタ
ンス７５によるコンデンサ容量およびインダクタンスの
調整で乾燥過程の木材Ｗのインピーダンスと整合させ
る、いわゆるマッチングが行われ、効率的な乾燥処理が
実現する。

【００４６】上記可変コンデンサ７１は、コンデンサ用
ケーシング７０ａ内の略中央部で上下方向に延びるよう
に固定された中央電極板７２と、この中央電極板７２の
図３における右側に対向配置された右電極板７３と、同
左側に対向配置された左電極板７４とからなっている。
中央電極板７２は、コンデンサ用ケーシング７０ａに対
して絶縁状態にされている。そして、中央電極板７２と
右電極板７３とで図４に示す第１可変コンデンサ７１ａ
が形成されているとともに、中央電極板７２と左電極板
７４とで図４に示す第２可変コンデンサ７１ｂが形成さ
れている。同軸ケーブル６０ａの先端側は中央電極板７
２に接続されている。

【００４７】また、上記右電極板７３はアースされてい
る。かかる右電極板７３は、上下端部がコンデンサ用ケ
ーシング７０ａの右側壁に付設された水平動自在の支持
ロッドを有する支持部材７１ｃの上記支持ロッド先端に
固定され、これによって中央電極板７２との間隙寸法が
変更可能になっている。また、コンデンサ用ケーシング
７０ａ内の右側壁の上下方向中間位置には、電動あるい
は油圧等で可動ロッドを出没させるアクチュエータ７１
ｄが取り付けられ、上記可動ロッドの先端部が右電極板
７３の中央位置に固定されている。そしてアクチュエー
タ７１ｄの正逆駆動による右電極板７３の中央電極板７
２に対する接近および離反により、第１可変コンデンサ
７１ａのコンデンサ容量を変更し得るようにしている。

【００４８】一方、コンデンサ用ケーシング７０ａ内の
左側壁には上記同様の支持部材７１ｃが設けられ、この
支持部材７１ｃの支持ロッド先端に中央電極板７２と平
行に左電極板７４が固定され、左側壁に設けられた上記
同様のアクチュエータ７１ｄの正逆駆動で中央電極板７
２に対して接近あるいは離反し、これによって第２可変
コンデンサ７１ｂのコンデンサ容量が変更されるように
なっている。可変コンデンサ７１のアクチュエータ７１
ｄ、可変インダクタンス７５の駆動モータは、木材Ｗ側
のインピーダンス変化に応じて駆動され、高周波発振機
６０側が常にマッチングするようにしている。

【００４９】上記可変インダクタンス７５は、インダク
タンス用ケーシング７０ｂに絶縁状態で内装された所定
幅を有する正面視で逆Ｕ字形状のリード線板７６と、こ
の逆Ｕ字形リード線板７６の互いに対向した対向面間に
摺接状態で架橋された摺接架橋部材７７と、この摺接架
橋部材７７の中央上部に立設された、片面にラックを有
するラックロッド７８と、このラックロッド７８を介し
て摺接架橋部材７７を昇降させる昇降駆動手段７９とか
らなっている。

【００５０】上記リード線板７６の右下端部は左電極板
７４に電気的に接続されているとともに、左下端部は後
述するコ字状リード線板８３に接続されている。これに
よって逆Ｕ字形リード線板７６は、有効長（高周波が流
れる部分の長さ）が摺接架橋部材７７より下部の互いに
対向した部分によって決まるようになっている。

【００５１】上記昇降駆動手段７９は、図略の駆動モー
タと、この駆動モータの駆動で軸回りに回転するピニオ
ン７９ａとからなっている。ピニオン７９ａは上記ラッ
クロッド７８に噛合され、駆動モータの駆動によるピニ
オン７９ａの正逆回転でラックロッド７８が昇降し、こ
れによる摺接架橋部材７７の昇降で逆Ｕ字形リード線板
７６の有効長が設定されるようになっている。

【００５２】上記切換え回路部８は、切換え回路部用ケ
ーシング７０ｃに内装されてユニット化され、上記逆Ｕ
字形リード線板７６の左下端部に電気的に接続されたコ
字状リード線板８３と、このコ字状リード線板８３に電
気的に離接する第１シリンダスイッチ８１および第２シ
リンダスイッチ８２とからなっている。コ字状リード線
板８３は、切換え回路部用ケーシング７０ｃの右側壁に
所定の金具を介して上下方向に延びるように絶縁状態で
固定されている。

【００５３】かかるコ字状リード線板８３は、第１シリ
ンダスイッチ８１に下方で対向するように上縁部から左
方に向かって延設された上部接点板８３ａと、第２シリ
ンダスイッチ８２に上方で対向するように下縁部から左
方に向かって延設された下部接点板８３ｂとを有してい
る。一方、各シリンダスイッチ８１，８２は、本体から
出没して接点板８３ａ，８３ｂに対して離接する接点ロ
ッド８４を有している。

【００５４】一方、乾燥炉２内には、図１および図２に
示すように、対向電極６１に対向して右側の内壁面２ｂ
から突設された接点部材８５が設けられている。この接
点部材８５は、プラス電極６２に対向したプラス接点部
材８６と、下部マイナス電極６３に対向した下部マイナ
ス接点部材８７と、上部マイナス電極６４に対向した上
部マイナス接点部材８８と、共用マイナス電極６５に対
向した共用マイナス接点部材８９とからなっている。

【００５５】上記プラス接点部材８６としては、下部プ
ラス電極６２ａに対向した下部プラス接点部材８６ａ
と、上部プラス電極６２ｂに対向した上部プラス接点部
材８６ｂとが設けられている。各接点部材８５は、図１
に示すように、弓なりに湾曲されたパンダグラフ８０を
有しているとともに、各パンダグラフ８０が対向した図
略の付勢手段の付勢力によって対向電極６１を押圧当接
するように長さ寸法が設定されている。また、各接点部
材８５は、乾燥炉２の内壁面に図略の構造によって高さ
位置が調節可能に取り付けられ、これによって木材Ｗの
断面高さ寸法が変更になることによる対向電極６１の高
さ位置の変動に対応し得るようになっている。

【００５６】そして、第１シリンダスイッチ８１の接点
ロッド８４は、上部プラス接点部材８６ｂのパンダグラ
フ８０に接続されているとともに、第２シリンダスイッ
チ８２の接点ロッド８４が下部プラス接点部材８６ａの
パンダグラフ８０に接続されている。また、下部マイナ
ス電極６３、上部マイナス電極６４および共用マイナス
電極６５のパンダグラフ８０はそれぞれアースされてい
る。従って、第１シリンダスイッチ８１の接点ロッド８
４がコ字状リード線板８３の上部接点板８３ａに接続さ
れているときは、上部マイナス電極６４と共用マイナス
電極６５との間に介在する木材Ｗに上部プラス接点部材
８６ｂからの高周波が印加され、第２シリンダスイッチ
８２の接点ロッド８４がコ字状リード線板８３の下部接
点板８３ｂに接続されているときは、下部マイナス電極
６３と共用マイナス電極６５との間に介在する木材Ｗに
下部プラス接点部材８６ａからの高周波が印加されるこ
とになる。

【００５７】図５は、炉外の切換え回路部８および炉内
の対向電極６１間のリード線板接続構造の一実施形態を
示す一部切り欠き斜視図である。この図に示すように、
乾燥炉２の切換え回路部用ケーシング７０ｃ側の側壁２
ｄには、矩形状の配線孔２８が穿設され、この配線孔２
８に絶縁状態で接続板Ｘが挿通されている。

【００５８】具体的には、配線孔２８の内周縁部には、
Ｃ型鋼で矩形状に枠組みされた枠部材２９が嵌め込ま
れ、これによって孔周りが補強され、かつ、防水処理が
施された状態になっている。かかる枠部材２９の外面に
は、外方に向かって突出するようにボルトＢが複数個溶
接止めされているとともに、これらのボルトＢに対応し
た挿通孔を有する合成樹脂製の絶縁板８４ａが嵌め込ま
れ、ナットで締結されることによって配線孔２８が接続
板Ｘによって塞がれた状態になっている。

【００５９】かかる絶縁板８４ａの中央部には、矩形状
の装着孔８４ｂが穿設され、この装着孔８４ｂに接続板
Ｘを摺接状態で挿通することによって、接続板Ｘが側壁
２ｄと絶縁状態で配線孔２８に通されることになる。そ
して、接続板Ｘが絶縁板８４ａの装着孔８４ｂに挿通さ
れた状態で、接続板Ｘを方式した補強板８４ｃが絶縁板
８４ａにボルト止めされ、これによって接続板Ｘの配線
孔２８への挿通状態が安定するようにしている。

【００６０】また、接続板Ｘと枠部材２９との間の距離
は高周波出力、周波数に依存するが、数十ｍｍ〜百数十
ｍｍ、例えば１００ｍｍ以上に設定され、これによって
接続板Ｘからの高周波の枠部材２９に向かう短絡を防止
するようにしている。

【００６１】かかる接続板Ｘの外部側端部に切換え回路
部８の接点ロッド８４からのリード線板が溶接止め等で
接続されるとともに、内部側端部に対向電極６１のプラ
ス電極６２からのリード線板が溶接止め等で接続されて
いる。

【００６２】上記のような木材乾燥装置１は、まず乾燥
炉２を所定の敷地内に構築すると同時に高周波発振機６
０を適所に配設し、その後、乾燥炉２の長尺側の壁面外
方にケーシング７０（コンデンサ用ケーシング７０ａ、
インダクタンス用ケーシング７０ｂおよび切換え回路部
用ケーシング７０ｃ）を隣設することによって構築され
る。乾燥炉２の構築時には、予め上記接続板Ｘ（図５）
を通す配線孔２８が側壁２ｄに穿設され、この配線孔２
８が穿設された部分に切換え回路部用ケーシング７０ｃ
を隣接配置する。

【００６３】そして、絶縁板８４ａに支持されて絶縁状
態で配線孔２８に接続板Ｘを挿通した後、接続板Ｘを介
して切換え回路部８の接点ロッド８４と、乾燥室２０内
のパンダグラフ８０とを接続することにより切換え回路
部用ケーシング７０ｃ、すなわち切換え回路部８の乾燥
炉２への隣接施工が完了する。

【００６４】引き続き、切換え回路部用ケーシング７０
ｃにコンデンサ用ケーシング７０ａおよびインダクタン
ス用ケーシング７０ｂを隣接配置し、各ケーシング７０
間に所定の配線を施すとともに、高周波発振機６０から
の同軸ケーブル６０ａを可変コンデンサ７１の中央電極
板７２に接続することにより、木材乾燥装置１の施工が
完了する。

【００６５】このように、本発明においては、高周波部
６の可変コンデンサ部７ａ、可変インダクタンス部７ｂ
および切換え回路部８をそれぞれケーシング７０ａ，７
０ｂ，７０ｃに収納してユニット化したため、これらの
ケーシング７０ａ，７０ｂ，７０ｃを組み合わせて乾燥
炉２に隣接配置することにより、面倒な現場工事を行う
ことなく乾燥炉２に高周波部６を付加することができ、
複合乾燥方式の木材乾燥装置１の設計・施工上好都合で
ある。

【００６６】本発明の木材乾燥装置は以上のように構成
されているので、木材Ｗを乾燥するに際しては、まず対
向電極６１間に所定本数の木材Ｗを方式させて第１積層
木材および第２積層木材を形成する。そのために、乾燥
炉２外に引き出された台車としての下部マイナス電極６
３上に８本の木材Ｗを下部マイナス電極６３の長手方向
に向くように幅方向に並列載置し、ついで、各木材Ｗを
横断するように複数本の桟材Ｒ１を架け渡し、これらの
桟材Ｒ１上に上記同様に８本の木材Ｗを載置する。

【００６７】そして、これら２段の木材列の上に下部プ
ラス電極６２ａを被せ、さらにこの下部プラス電極６２
ａの上に上記同様に２段の木材列を形成する。そして、
この木材列の頂部に共用マイナス電極６５を積層するこ
とによって、下部プラス電極６２ａと共用マイナス電極
６５との間に第１積層木材が形成された状態になる。

【００６８】引き続き、共用マイナス電極６５の上に２
段の木材列を形成し、その上に上部プラス電極６２ｂを
積層した後、さらに上部プラス電極６２ｂの上にも２段
の木材列を形成する。そして、最後に、最上部の木材列
の頂部に上部マイナス電極６４を載置することによっ
て、共用マイナス電極６５と上部マイナス電極６４との
間に第２積層木材が形成され、対向電極６１に所定数量
の木材Ｗが装着された状態になる。

【００６９】ついで、乾燥炉２のドア２３を開放し、下
部マイナス電極６３を押圧して乾燥空間２０ｂ内に乾燥
対象の木材Ｗを装入する。そうすると、下部マイナス電
極６３、下部プラス電極６２ａ、共用マイナス電極６
５、上部プラス電極６２ｂ、および上部マイナス電極６
４が、それぞれ下部マイナス接点部材８７、下部プラス
接点部材８６ａ、共用マイナス接点部材８９、上部プラ
ス接点部材８６ｂ、および上部マイナス接点部材８８の
各パンダグラフ８０に当接して互いに接続状態になる。

【００７０】そして、乾燥空間２０ｂ内への第１および
第２積層木材の装入が完了すると、ドア２３を閉め、電
源スイッチをオンして乾燥炉２内への電力供給可能状態
にする。そして図略のスイッチを操作することによって
ボイラ５を稼働させ、同時にファン３を回転駆動させる
とともに、一定時間経過後、高周波発振機６０を駆動さ
せ、高周波発振機６０からの高周波を、整合回路部７
（可変コンデンサ部７ａおよび可変インダクタンス部７
ｂ）および切換え回路部８を介して対向電極６１に印加
する。木材Ｗに対する高周波の印加は、予め設定された
時間毎の切換え回路部８の切換え操作によって行われ、
これによって第１積層木材および第２積層木材に対し所
定時間毎に交互に高周波の印加が行われる。

【００７１】ボイラ５の稼働によって発生した蒸気は、
蒸気配管５１を介して圧力ポンプ５２に送られ、ここで
昇圧されて蒸気支管５３を通り乾燥室２０内に噴射供給
される。乾燥室２０内に供給された蒸気はファン３によ
り乾燥室２０内を循環され（すなわち空気の循環方式と
して内部送風機型（ＩＦ型）が採用されている）、桟積
みされた各木材Ｗの表面に接触して木材Ｗを外部加熱す
る。本実施形態においては、乾燥室２０内の乾球温度と
湿球温度との差が５〜１０℃になるよう制御された状態
で乾燥の開始から終了に到るまで蒸気が乾燥室２０内に
供給される、いわゆる蒸気式乾燥が採用されている。

【００７２】そして乾燥が完了すれば、ボイラ５が停止
され、ファン３が止められてからドア２３が開放されて
乾燥材となった木材Ｗが乾燥室２０内から取り出され
る。

【００７３】また、排気筒５４内に設けられたダンパ５
５は、乾燥室２０内の温度や湿度に応じて適宜開閉さ
れ、乾燥室２０内の雰囲気が常に最適のものになるよう
に開度設定される。

【００７４】そして、本発明においては、上記の外部加
熱が進行している間中、高周波発振機６０で発生した高
周波が対向電極６１を介して各木材Ｗに印加され、これ
により木材Ｗに対して外部加熱に内部加熱が加味され
た、いわゆる複合乾燥処理が施される。そして、高周波
発振機６０からの高周波は、木材Ｗの経時的な乾燥状態
の変化によるインピーダンスの変化に応じて可変コンデ
ンサ部７ａで同調処理が行われ、ついで可変インダクタ
ンス部７ｂでインダクタンス値が順次小さくなるように
調整され、これらのいわゆる整合処理が施された後、切
換え回路部８においてプラスの高周波の印加先が下部プ
ラス電極６２ａと上部プラス電極６２ｂとの間で交互に
切り換えられながら対向電極６１に向けて出力され、こ
れによって第１積層木材と第２積層木材とは交互に内部
加熱されることになる。

【００７５】そして本実施形態においては、高周波によ
る内部加熱乾燥が採用されていることにより、木材Ｗの
表面からの水分の蒸発状態が均一になり、生木を加熱乾
燥した場合に起る水分の不均一に起因したたわみや割れ
が発生しない状態で木材Ｗは乾燥される。

【００７６】図６は、本発明に係る制御機構の一実施形
態を示すブロック図である。本実施形態においては、乾
燥室２０内の温度および湿度を、乾燥炉２に付設された
マイクロコンピュータからなる制御装置９によって自動
的に制御するようにしている。乾燥室２０内には温度セ
ンサ９１および湿度センサ９２が設けられているととも
に、高周波回路の適所には反射型電力計からなる負荷状
態検出部９３が設けられ、これら検出手段が検出した乾
燥室２０内の温度、湿度および反射電力量が制御装置９
に入力される。

【００７７】そして、制御装置９は、記憶されている制
御プログラムに基づいて各種の制御信号をファン３、ボ
イラ５、圧力ポンプ５２、排気ファン５７、アクチュエ
ータ５６および整合回路部７に出力し、これに基く機器
の駆動で木材Ｗに対する複合乾燥処理が施されるように
なっている。制御装置９には当然のことながら乾燥操業
を実行するために必要な各種のデータを記憶する記憶部
（記憶手段）を有している。

【００７８】そして、本実施形態においては、乾燥室２
０内の経時的な温度変化が、制御装置９に予め設定入力
されており、常にこの設定値と温度センサ９１が検出し
た検出値との比較演算が行われるようになっている。こ
の比較演算の結果、温度が設定値よりも低いときは、制
御装置９からスチームヒータ４への蒸気供給量を増加さ
せる信号が出力され、温度が設定値よりも高いときは同
蒸気供給量を減少させる信号が出力されるようになって
いる。

【００７９】また、本実施形態においては、制御装置９
に乾燥室２０内の経時的な設定湿度が入力されており、
この設定値と湿度センサ９２が検出した検出値との比較
演算が行われ、比較演算の結果、湿度が設定値よりも低
いときは、制御装置９からボイラ５および圧力ポンプ５
２への電力供給量を増加させる信号が出力され、湿度が
設定値よりも高いときは同電力供給量を減少させたり電
力供給を遮断する信号が出力されるようになっている。
かかる制御を行うことによっていわゆる乾球温度と湿球
温度との差が５〜１０℃になるようにしている。

【００８０】また、本実施形態においては、制御装置９
に負荷状態検出部９３からの検出信号が入力され、これ
に基くフィードバック制御で反射電力が常に最小になる
ようにアクチュエータ７１ｄが駆動されて第１可変コン
デンサ７１ａおよび第２可変コンデンサ７１ｂの容量が
調節され、これによって木材Ｗに印加される高周波出力
はエネルギー伝達が効率的に行われるように常に木材Ｗ
のインピーダンスの経時変化に追随したものになる。

【００８１】また、本実施形態においては、予め実験的
に求められた速度勾配で可変インダクタンス７５の摺接
架橋部材７７を下降させるようにしており、これによっ
て木材Ｗの乾燥進行に伴うインピーダンスの減少に追随
させて高周波エネルギーがより効率的に木材Ｗに供給さ
れるようにしている。

【００８２】従って、上記各工程における乾燥室２０内
の温度および湿度は常に適正に制御されて最適の外部加
熱環境になるとともに、高周波印加により木材Ｗに内部
加熱が施されることから、木材Ｗの内部の温度分布は常
に均一に制御された状態になり、木材Ｗの理想的な乾燥
処理が実現する。

【００８３】そして、本発明方法の一実施形態は、上記
のような制御が行われることを基礎として実行されるも
のであり、所定の高温環境に置かれた木材Ｗに対し、略
一定の出力値に設定された高周波を、木材の含水率の減
少に伴って印加時間を漸減させつつ間欠的に印加するよ
うに制御するものである。

【００８４】このような制御が行われるのは、以下の理
由による。すなわち、図７は、本発明方法を用いないで
木材Ｗの乾燥処理を行った多くのケースの内で、極めて
良好に乾燥処理が進行したものを抽出し、それに係る各
種の乾燥データの経時的変化をグラフ化したものである
が、かかる理想的な操業を行うためには、オペレータが
木材乾燥装置１に張り付け状態で乾燥状態を常に監視す
るとともに、予め装填されている木材のサンプル片を所
定時間間隔毎に取り出して精密に含水率を測定して木材
Ｗの含水率をこまめに参照しながら高周波の間欠的印加
のタイミングを見極めるようにする必要がある。

【００８５】このような手間のかかる操業管理を行わ
ず、ただ単にタイマー等を用いた時間管理で高周波の間
欠的印加を行うと、例えば、木材Ｗの含水率の変動によ
って、高周波の印加時期でない時点に高周波が印加され
たり、そのインターバルが不適であるため無駄な高周波
電力が消費されて乾燥コストが嵩んだり、最悪の場合は
乾燥材にひび割れが生じたりして商品価値を著しく低下
させるような事態が発生することもある。

【００８６】そこで、ポイントとなる制御の基礎要因が
何であるかを見極めるとともに、このポイントとなる制
御基礎要因と、各種の操業データとの関係を統計的に解
析することによって、木材Ｗの含水率を経時的に測定す
ることなく、図７に示すような理想的な操業を再現する
ことが可能であることを見出した結果、本発明方法が完
成したのである。

【００８７】すなわち、乾燥操業の制御を円滑かつ効率
的に行うための鍵を握る最も重要な基礎要因として、木
材Ｗの材内含水率を挙げることができる。なぜなら、木
材Ｗの乾燥処理とは、木材Ｗの含水率を低下させる処理
のことであり、木材乾燥装置１の運転制御は、乾燥初期
の含水率を知ることに始まり、この含水率を所定の値に
まで低減させることによって終了するからである。そし
て、この木材Ｗの含水率は、先に述べた乾燥室２０内の
温度制御および湿度制御が滞りなく実行され、かつ、高
周波の間欠的印加が理想的に実行された場合には、図７
に示すような経時的変化を示すのである。

【００８８】図７に示す木材Ｗの経時的変化は、木材Ｗ
として所定断面寸法および所定長さ寸法の杉の製材（角
材）を使用し、この２８本を図１および図２に示すよう
に第１対向電極６１ａ間に装填して木材Ｗの第１ブロッ
クＤ１を形成するとともに、この第１ブロックＤ１を乾
燥室２０内の温度（乾球温度）を８５℃に、また湿球温
度を当初は乾球温度と同じにして経時的に漸減させるよ
うに制御した外部加熱環境に配置し、高周波の間欠印加
を実行したときのものである。

【００８９】なお、第１ブロックＤ１に対する高周波の
間欠的印加は、当初１１０％であった木材Ｗの含水率が
５７％にまで低下した時点から開始した。従って、木材
Ｗを乾燥室２０に装填してから略４０時間が経過するま
での間は、第１ブロックＤ１は外部加熱のみによって乾
燥処理が行われたことになる。このように初期乾燥を外
部加熱のみで行う理由は、乾燥初期の木材Ｗが高含水率
のときは外部加熱のみであってもそれなりに高い乾燥効
率を得ることができる一方、高含水率の木材Ｗにいきな
り高周波印加を行うようにすると電力消費が嵩み、トー
タル的には乾燥コストが増加することになるから、かか
る不都合を回避するためである。

【００９０】そして、図７のグラフから判るように、乾
燥当初の外部加熱による含水率の減少は、含水率をＭ
（％）、乾燥時間をθ１（時間）として、 Ｍ＝−１．２８２×θ１＋１１０ となる。この直線は、木材Ｗの初期含水率が１１０％の
ときのものであるが、初期含水率がＭ０（％）のとき
は、 Ｍ＝−１．２８２θ１＋Ｍ０……（１） と表すことができる。

【００９１】本発明においては、初期水分Ｍ０は、台車
としての下部マイナス電極６３に搭載された木材Ｗのブ
ロックを重量測定することによって知ることができる。
すなわち、製材である木材Ｗは、その体積および含水率
が０％の場合の樹種毎の比重が既知であり、これらから
含水率０％の計算重量を算出し得るのである。そして、
実測重量から含水率０％の計算重量を差し引いた値が木
材Ｗに含まれる水の重量であるから、この水の重量を実
測重量で除することにより初期含水率Ｍ０が算出される
のである。

【００９２】ついで、上記初期の外部加熱によって含水
率が５０％〜６０％（図７に示す例では５７％）にまで
減少した時点で、高周波の間欠的印加が開始される。そ
して、高周波の印加が行われている期間内では、木材Ｗ
の材内温度は水分子が強振されることにより急激に上昇
し、この急激に上昇した高温度の水の蒸発によって、木
材Ｗの含水率の低下が促進され、図７に点線で示す、高
周波を印加しない場合の温度低下率より大きな低下率で
含水率は減少していくのである。高周波の印加が開始さ
れた時点を０時間とした場合、温度低下曲線（温度低下
特性）は、含水率をＭ（％）、乾燥時間をθ１（時間）
として、 Ｍ＝３７ｅｘｐ（−０．０５３０θ１）＋２０…（２） となる。この（２）式と上記（１）式とが本実施形態に
おける本発明の基準含水率低下特性である。

【００９３】この式では、高周波の印加開始時、すなわ
ちθ１＝０のときは、含水率はＭ＝５７％と算出される
が、実際の操業においては、高周波の印加開始がＭ＝５
７％のときとは限らないため、（２）式を若干修正する
必要がある。この修正は以下のように行う。すなわち、
実際の高周波印加開始時の含水率をＭ１とした場合、
（２）式のＭにＭ１を代入してそのときのθ１の値を計
算し（（３）式）、このθ１の値を修正時間△θとして
（２）式に基く修正式（（４）式）をつくるのである。
以後この（４）式が実際の操業で活用されることにな
る。

【００９４】 △θ＝（ｌｎ３７−ｌｎ（Ｍ１−２０））／０．０５３…………（３） Ｍ＝３７ｅｘｐ（−０．０５３０（θ１＋△θ））＋２０………（４） この（４）式が本実施形態における本発明の含水率予定
低下特性である。

【００９５】ついで、高周波印加による木材Ｗの材内温
度（Ｔ（℃））の変化は、印加開始からの経過時間（θ
２（分））の指数関数［Ｔ＝ａ（ｅｘｐ（ｂθ２））］
として表すことができる。ところで、高周波印加による
木材Ｗの温度上昇の変化率は、木材Ｗの含水率が低下す
るに従って大きくなる傾向にある。この理由は、水の量
が多いとその分高周波のエネルギーが多い水に分散され
るのに対し、水の量が少ないと高周波のエネルギーが少
ない水に集中されるためであると考えられる。このこと
は、上記指数関数において、係数である「ｂ」が木材Ｗ
の含水率Ｍの関数であることを示している。

【００９６】そこで、図７に示す間欠的高周波印加の第
１回目から第１０回目について、材内温度の経時変化を
グラフ化したのが図８である。実際このグラフから判る
ように、高周波の印加の回数が進むにつれて曲線は順次
立直方向に向かうことが確認される。かかる各回の高周
波印加について、統計的手法を用いて昇温曲線（昇温特
性）の式を導出してみると、以下のような計算式が得ら
れた。なお、これらの式の導出において、材内初期温度
を８０℃（第１の温度）と仮定している。なお、θ２は
経過時間（分）である。

【００９７】 第１回目印加（含水率Ｍ＝５８％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００２９７θ２）） 第２回目印加（含水率Ｍ＝５２％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００３１９θ２）） 第３回目印加（含水率Ｍ＝４５％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００３４３θ２）） 第４回目印加（含水率Ｍ＝４０％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００３７２θ２）） 第５回目印加（含水率Ｍ＝３５％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００４０５θ２）） 第６回目印加（含水率Ｍ＝３２％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００４４６θ２）） 第７回目印加（含水率Ｍ＝３０％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００４９６θ２）） 第８回目印加（含水率Ｍ＝２７％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００５５８θ２）） 第９回目印加（含水率Ｍ＝２５％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００６３７θ２）） 第１０回目印加（含水率Ｍ＝２３％） Ｔ＝８０（ｅｘｐ（０．００７４３θ２）） となった。

【００９８】これらの式から、高周波印加による木材Ｗ
の経時的な温度上昇は、 Ｔ＝８０（ｅｘｐ（ｂ×θ２））……（５） と表現することができる。

【００９９】そして、上記それぞれの式の係数「ｂ」と
木材Ｗの含水率Ｍとをプロットしたのが図９のグラフで
あるが、このグラフから判るように、含水率Ｍと係数
「ｂ」との間には高度な相関が存在する。統計的な処理
でこの相関式を求めると、 ｂ＝０．０１７３（ｅｘｐ（−０．０６３９Ｍ））＋０．００２５…（６ ） を得ることができた。

【０１００】従って、（６）式を（５）式に代入するこ
とにより、 Ｔ＝８０×ｅｘｐ［｛０．０１７３（ｅｘｐ（−０．０６３９Ｍ））＋０．０ ０２５｝×θ２］……（７） の昇温曲線（昇温特性）の計算式が得られ、木材Ｗの含
水率Ｍおよび経過時間θ２から一元的に木材Ｗの材内温
度Ｔが計算されることになる。

【０１０１】そして、本発明においては、間欠的高周波
印加のそれぞれの回における木材Ｗに対する高周波印加
は、図７のグラフに示すように、木材Ｗの材内温度が１
００℃（第２の温度）になるまで継続され、その後、高
周波印加が中断されることによって８５℃の温度環境下
で放冷される。

【０１０２】図１０は、各回の木材Ｗの温度降下曲線を
示すグラフである。かかる各回の高温度降下曲線（降温
特性）について、統計的手法を用いて式を導出してみる
と、以下のような計算式が得られた。なお、これらの式
の導出において、乾燥室２０内に木材Ｗを長時間放置す
ると材内温度は８５℃に収束すると仮定している。な
お、θ２は経過時間（分）である。

【０１０３】 第１回目放冷（含水率Ｍ＝５８％） Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−０．０１３０θ２））＋８５ 第２回目放冷（含水率Ｍ＝５５％） Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−０．０１０４θ２））＋８５ 第３回目放冷（含水率Ｍ＝４３％） Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−０．００７４θ２））＋８５ 第４回目放冷（含水率Ｍ＝３７％） Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−０．００６６θ２））＋８５ 第５回目放冷（含水率Ｍ＝３４％） Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−０．００５５θ２））＋８５ 第６回目放冷（含水率Ｍ＝３１％） Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−０．００４６θ２））＋８５ 第７回目放冷（含水率Ｍ＝２９％） Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−０．００４４θ２））＋８５ 第８回目放冷（含水率Ｍ＝２７％） Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−０．００３６θ２））＋８５。

【０１０４】これらの式から、乾燥室２０内における放
冷による木材Ｗの経時的な温度降下は、 Ｔ＝１５（ｅｘｐ（−ｃ×θ２））＋８５……（８） と表現することができる。

【０１０５】そして、上記それぞれの式の係数「ｃ」と
木材Ｗの含水率Ｍとをプロットしたのが図１１のグラフ
であるが、このグラフから判るように、含水率Ｍと係数
「ｃ」との間には高度な相関が存在する。統計的な処理
でこの相関式を求めると、 ｃ＝０．０００２７３Ｍ−０．００３８１…（９） を得ることができた。

【０１０６】従って、（９）式を（８）式に代入するこ
とにより、 Ｔ＝１５［ｅｘｐ｛（−０．０００２７３Ｍ＋０．００３８１）×θ２｝］＋ ８５…（１０） の降温曲線（降温特性）の計算式が得られ、木材Ｗの含
水率Ｍおよび経過時間θ２から一元的に木材Ｗの材内温
度Ｔが計算されることになる。

【０１０７】図７に示す例では、木材Ｗに対する間欠的
高周波印加の後の放冷時間は、一定(１４０分)に設定さ
れ、これによって放冷終了の木材Ｗの材内温度は、回を
重ねる毎に高くなっている。

【０１０８】そして、木材Ｗに対する高周波の印加は、
含水率Ｍが２４％以下にまでダウンした回までとされ、
それ以後は乾燥室２０内での放冷、すなわち外部加熱が
所定時間継続されてから木材Ｗの乾燥処理は終了するの
である。図７に示す例では、木材Ｗは、それに対する最
後の高周波印加が終わってから略４０時間乾燥室２０内
で放置され、略６０℃にまで冷やされた時点で乾燥処理
が終了している。

【０１０９】そして、本発明は、このような理想的な乾
燥処理におけるデータを解析することにより上記の各計
算式を導出し、これらの計算式に基づいて、木材乾燥装
置１で処理される木材Ｗの初期含水率の変動に対応しな
がらこの理想状態を再現させる乾燥方法を提供するもの
である。

【０１１０】従って、上記には、このような乾燥方法を
実現するための各種の機能（各種の制御用の手段）が付
加されている。以下、図６に戻り、かかる制御装置９に
ついて詳細に説明する。すなわち制御装置９は、開始時
間計算部９０１、発振指示部９０２、到達時間計算部９
０３、中断指示部９０４、降下温度計算部９０５および
停止指示部９０６を有している。

【０１１１】なお、この実施形態においては、開始時間
計算部９０１、到達時間計算部９０３および降下温度計
算部９０５が本発明装置のスケジュール設定手段に該当
し、発振指示部９０２、中断指示部９０４、および停止
指示部９０６が本発明装置の出力制御手段に該当する。
また、図示はしていないが、制御装置９内には適宜演算
された高周波供給スケジュールを記憶する記憶部が当然
に設けられており、この記憶部が本発明装置の記憶手段
に該当する。

【０１１２】開始時間計算部９０１は、入力された木材
Ｗの初期の含水率から木材Ｗが高周波印加開始含水率に
到達する時間を、予め記憶されている含水率計算式（上
記（１）式）に基いて計算するものである。初期の含水
率は、先に説明したように、木材Ｗの重量を測定するこ
とによって得ることができる。この初期含水率Ｍ０が制
御装置９に入力されると、開始時間計算部９０１は、
（１）式によって含水率Ｍが予め設定された高周波印加
開始含水率（例えばＭ＝５５％）になる時間θ１を計算
し、さらに現在の時刻にこの時間を加えて高周波印加の
時刻を算出するのである。

【０１１３】発振指示部９０２は、上記開始時間計算部
９０１の計算した時間が経過すると、以後、間欠的に高
周波発振機６０に高周波を発振させる制御信号を出力す
るものである。従って、この時間が経過すると、制御装
置９から高周波発振機６０に向けて間欠的に高周波印加
の制御信号が出力され、これによって高周波発振機６０
の間欠的駆動が行われることになる。

【０１１４】到達時間計算部（スケジュール設定手段）
９０３は、上記高周波発振機６０からの高周波印加で昇
温する木材Ｗ内部の温度が予め設定された昇温中止温度
に到達した時間を、木材Ｗの含水率との関係で予め記憶
されている昇温計算式（上記（７）式）に基いて計算す
るものである。（７）式における昇温中止温度Ｔとして
は水の沸騰温度である１００℃が採用され、また、高周
波の印加が開始されるときの木材Ｗの初期水分Ｍは、
（４）式によって計算された値が採用される。これらの
値が（７）式に代入されることによって高周波の印加時
間θ２が算出され、この時間が高周波印加開始時刻に加
算されることによって高周波印加停止時間が算出され
る。

【０１１５】中断指示部９０４は、上記到達時間計算部
９０３の計算した時間になると、高周波発振機６０の駆
動を中断させる制御信号を出力するものである。この制
御信号が高周波発振機６０に向けて出力されることによ
り高周波発振機６０の駆動が停止され、つぎの高周波印
加が開始されるまでの間、木材Ｗは１００℃から炉内温
度の８５℃に向けて温度が低下されることになる。

【０１１６】降下温度計算部９０５は、誘電加熱で１０
０℃まで昇温された木材Ｗが、高周波印加が中断される
ことにより降下する温度を降温曲線の計算式（上記（１
０）式）に基いて計算するものであり、まず、（２）式
によって木材Ｗの含水率Ｍが計算され、ついでこの含水
率Ｍの値と、予め設定された中断開始からの経過時間θ
２の値とが（１０）式に代入され、これによって乾燥室
２０内で放冷により降下した木材Ｗの材内温度Ｔの値が
算出される。このようにして算出された温度Ｔは、
（７）式に基くつぎの誘電加熱による昇温時の昇温時間
算出に利用される。

【０１１７】停止指示部９０６は、誘電加熱が開始され
た後の含水率計算式（（４）式）に基いて計算された木
材Ｗの含水率が予め設定された高周波印加停止含水率
（例えば２５％）になると、上記高周波発振機６０に向
けて高周波発振を停止させる制御信号を出力するもので
ある。この停止指示部９０６からの信号の出力によって
誘電加熱は中止され、以後木材Ｗは８５℃の温度環境の
乾燥室２０内に外部加熱状態で予め設定された時間（例
えば３０時間）放置され、ついで外部加熱も停止された
状態でさらに所定時間（例えば１０時間）放置されて乾
燥処理が完了するのである。

【０１１８】以下、制御装置９の制御による本発明方法
について、模擬的に数値を当てはめて図１２を参照しな
がら具体的に説明する。図１２は、模擬的実行（シミュ
レーション）における木材Ｗの温度および含水率の推移
を示すグラフである。まず、このシミュレーションにお
いては、乾燥対象の木材Ｗのブロックは１ブロックのみ
とし、木材Ｗの含水率が５０％にまで低下した時点で高
周波印加が開始されること、間欠的高周波の印加は木材
Ｗの材内温度が１００℃に到達したら中断すること、１
サイクル当りの高周波印加時間と放冷時間（高周波印加
中断時間）との合計時間は一律に４時間（２４０分）と
したこと、木材Ｗに対する高周波の印加は木材Ｗの含水
率が２３％以下になったら中止することを前提条件とし
て採用した。また、このシミュレーションでは、木材Ｗ
の初期の含水率Ｍ０は１００％とした。

【０１１９】「乾燥開始から最初の高周波印加が行われ
るまでの経過時間」上記（１）式にＭ＝５０％、Ｍ０＝
１００％を代入して外部加熱のみによる乾燥時間、すな
わち最初の高周波加熱が行われるまでの経過時間θ１
（ｈｒ）を計算すると、 ５０＝−１．２８２θ１＋１００ θ１＝（１００−５０）／１．２８２＝３９ すなわち、３９時間になる（図１２のＰ０点）。従っ
て、発振指示部９０２からは乾燥開始後３９時間が経過
するまでは高周波発振機６０に対して高周波発振のため
の制御信号は出力されない。

【０１２０】「第１回目の高周波印加」ついで、乾燥開
始後３９時間が経過すると、到達時間計算部９０３は
（７）式に基いて、木材Ｗに対する高周波の印加時間を
算出する。このとき、材内温度Ｔ＝１００℃、木材Ｗの
含水率Ｍ＝５０％が（７）式に代入される。

【０１２１】１００＝８０×ｅｘｐ［｛０．０１７３
（ｅｘｐ（−０．０６３９×５０））＋０．００２５｝
×θ２］ １００＝８０×ｅｘｐ（０．００３２１×θ２） ｌｎ１００＝ｌｎ８０＋０．０２５７θ２ θ２＝（ｌｎ１００−ｌｎ８０）／０．００３２１ ＝（４．６０５−４．３８２）／０．００３２１ ＝０．２２３／０．００３２１＝６９．５ すなわち、発振指示部９０２からの制御信号が出力され
てから６９．５分（１．１６時間）が経過すると８０℃
（第１の温度、図１２のＰ１点）であった木材Ｗの材内
温度が１００℃に到達することになり（第２の温度、図
１２のＰ２点）、この時点で中断指示部９０４からの制
御信号により高周波発振機６０の駆動が中断される。

【０１２２】「第１回目の乾燥室内での放冷」第１回目
の高周波印加で１００℃にまで昇温した木材Ｗは、高周
波印加が中断された状態における乾燥室２０の８５℃の
外部加熱環境下で１７０．５分間（２４０分−６９．５
分）放冷される。このときの木材Ｗの降下温度が（１
０）式によって計算される。具体的には、（１０）式に
代入される木材Ｗの含水率Ｍは、高周波印加が開始され
たときの含水率Ｍ１＝５０％であること、および高周波
印加後６９．５分が経過していること（すなわち、θ１
＝６９．５／６０＝１．１６時間）により、上記（３）
式および（４）式から以下のように計算されるのであ
る。

【０１２３】 すなわち（３）式より、 △θ＝｛ｌｎ３７−ｌｎ（５０−２０）｝／０．０５３ ＝（３．６１１−３．４０１）／０．０５３ ＝３．９６２ Ｍ＝３７ｅｘｐ（−０．０５３×（θ１＋３．９６））＋２０…（３）’ ＝３７ｅｘｐ（−０．０５３×（１．１５＋３．９６））＋２０ ＝３７ｅｘｐ（−０．２７１）＋２０ ＝３７×０．７６３＋２０＝４８．２％ そして、このＭ＝４８．２％が乾燥室２０に装填された
木材Ｗに第１回目の高周波印加が施されたことにより低
下して到達した木材Ｗの含水率である（図１２のＰ３
点）。

【０１２４】この含水率の値、Ｍ＝４８．２％と、外部
加熱環境（８５℃）での上記放冷時間θ２＝１７０．５
分（２４０分−６９．５分）とを（１０）式に代入する
ことにより、以下のとおり、第１回目の放冷終了後の材
内温度Ｔが算出される（図１２のＰ４点）。

【０１２５】 Ｔ＝１５［ｅｘｐ｛（−０．０００２７３×４８＋０．００３８１）×１７１ ｝］＋８５＝１５［ｅｘｐ（−０．００９２９×１７１）］＋８５ ＝１５×０．２０４＋８５＝８８．０℃（第１の温度） 「第２回目の高周波印加」第１回目の放冷が終了すると
（すなわち第１回目の高周波印加から２４０分（４時
間）が経過すると）、引き続き第２回目の高周波印加が
実行される。ところで、第１回目の放冷終了時点（図１
２のＰ５点）では、木材Ｗの含水率は、高周波印加の余
韻と外部加熱とで、（３）′式により算出される４４．
３％になっているため（Ｍ＝３７ｅｘｐ（−０．０５３
×（４＋３．９６））＋２０＝３７ｅｘｐ（−０．４３
０）＋２０＝４４．３％）、第２回目の高周波印加で
は、印加時間を算出するために（７）式に代入される木
材Ｗの含水率Ｍは４４．３％が採用される。

【０１２６】また、第１回目の放冷が終了した時点（図
１２の点Ｐ４）では、木材Ｗの材内温度は８８℃になっ
ているため、（７）式において、まず８０℃の木材Ｗが
１００℃にまで昇温する時間を算出し（６３．３分）、
その後、８８℃にまで昇温する時間（２７．１分）を差
し引いたもの、すなわち３６．３分が、第２回目の高周
波印加で木材Ｗが１００℃にまで昇温するに要する時間
となる。

【０１２７】「第２回目の乾燥室内での放冷」第２回目
の高周波印加で１００℃にまで昇温した木材Ｗは、高周
波印加が中断された状態における乾燥室２０の８５℃の
外部加熱環境下で２０３．８分間（２４０分−３６．２
分）放冷され、木材Ｗの降下温度が（１０）式によって
計算される。具体的には、（１０）式に代入される木材
Ｗの含水率Ｍは、高周波印加が開始されたときの含水率
Ｍ１＝５０％であること、および高周波印加後４．６時
間が経過していることにより、上記（３）′式から４
３．５％と計算されるのである。このＭ＝４３．５％
と、θ２＝２０４分を（１０）式に代入することによ
り、第２回目の放冷時の下降到達温度が８６℃と算出さ
れる。

【０１２８】「３回目以降の高周波間欠印加」以上のよ
うな高周波の間欠印加を３回目以降も上記同様の計算に
よって継続することにより、各回の高周波印加時間、お
よび各回の放冷後の材内温度が予測される。１回目から
のものも含めて表１に示す。この表の値をグラフにプロ
ットしたのが今までの説明で参照してきた図１２であ
る。因みに、表１の各サイクルにおける高周波印加開始
時間（θ１）と高周波印加時間（θ２Ａ−θ２Ｂ）とが
本実施形態における本発明の高周波供給スケジュールで
ある。

【０１２９】

【表１】

【０１３０】そして、このシミュレーションでは、１２
回目の放冷後に木材Ｗの含水率が２３％以下になったた
め、この時点でつぎの高周波印加を行わないこととし、
残りの時間を外部加熱のみで費やすようにしている。

【０１３１】このシミュレーションで判るように、本発
明の乾燥方法は、木材乾燥装置１の乾燥室２０内を所定
の温度環境に設定した状態において、高周波の間欠的印
加を行った場合の過去の操業データを解析することによ
り、木材Ｗの経時的温度変化の計算式を木材Ｗの初期含
水率の関数として導出するとともに、高周波印加による
木材Ｗの昇温曲線（昇温特性）の式および高周波印加を
中断した場合の降温曲線（降温特性）の式を導出してお
り、これらの式に基いて高周波の印加タイミングおよび
印加中断のタイミングを決めるようにしているため、木
材乾燥装置１の乾燥室２０に装填直前の木材Ｗの初期含
水率のみを測定し、この含水率を制御装置９に入力する
ことにより、以後は、各計算式に基いて高周波の印加タ
イミングおよび印加時間が順次計算され、この計算結果
が制御信号として高周波発振機６０に向けて出力される
ことにより理想的な高周波の間欠的印加が行われること
になる。

【０１３２】従って、本発明においては、従来のように
多数の温度センサを木材Ｗに装着し、これらの温度セン
サの検出結果に基づいて行うような、いわゆるフィード
バック制御を採用する必要がなくなり、その分、操業管
理が簡潔になって運転コストの低減化に寄与することが
可能になる。

【０１３３】このシミュレーションでは、木材Ｗに対す
る高周波印加時間と放冷時間との合計時間が一定になる
ように（上記の例では４時間）設定された制御が行われ
ているが、こうする代わりに、放冷による降下温度が一
定になるような制御を行うことも可能である。

【０１３４】また、上記の実施形態においては、初期の
外部加熱のみが行われる期間が経過した後（図１２にお
けるＰ１点以降）は、高周波印加時および高周波印加中
断時の双方について、（４）式のみによってその後の木
材Ｗの温度推移を計算するようにしている。これは、図
７に示すような標準的な高周波の間欠的印加を基礎と
し、これに若干のばらつき（木材Ｗの含水率や高周波印
加タイミング等の若干のばらつき）が付加された操業に
おいては、温度推移の計算式を高周波印加時とそうでな
いときとの二本立てにするまでもなく、一つの計算式で
充分に対応可能であることを多くの試験を重ねた結果確
認されたからである。

【０１３５】しかし、さらに厳密な制御を行おうとすれ
ば、高周波印加時と印加中断時とで別の計算式を採用し
てもよい。具体的には、上記（４）式を、過去のデータ
の統計的な解析によって高周波印加時のものと、放冷時
のものとに分けるのである。このようにすると、高周波
印加時とそうでないときとでそれぞれ専用の計算式に基
いて木材Ｗの含水率が計算されるため、含水率に基いた
高周波の印加タイミングの計算がより精度の高いものに
なる。

【０１３６】また、上記のシミュレーションでは、乾燥
室２０内に、木材Ｗの１ブロックのみが装填される場合
を対象として説明したが、本発明は、乾燥室２０に１ブ
ロックのみの木材が装填されることに限定されるもので
はなく、図２に示すように、複数ブロック（図２に示す
例では第１ブロックＤ１および第２ブロックＤ２の２ブ
ロックが乾燥室２０に装填されている）を対象にして高
周波の間欠的印加を行うようにしてもよい。

【０１３７】このような複数ブロックの高周波印加が可
能となるのは、上記のシミュレーションでも判るよう
に、間欠的印加においては、放冷に費やされる時間が高
周波を印加している時間の数倍に達しているため、１台
の高周波発振機６０からの高周波を、このアイドルタイ
ムを利用して他のブロックに順次切り換え印加すること
ができるためである。こうすることによって、１セット
の木材乾燥装置１でありながら乾燥効率が数倍に向上す
る。そして、各ブロックに対しては、上記シミュレーシ
ョンと同様の高周波印加タイミングの制御が実行され
る。以下順次切換え印加方式の一実施形態について図１
３を基に詳細に説明する。

【０１３８】図１３は、第１ブロックＤ１〜第６ブロッ
クＤ６に区分された木材を対象とした順次切換え高周波
印加方式を説明するための説明図である。図１３に示す
ように、乾燥炉２の乾燥室２０内には、３台の台車６３
０（下部マイナス電極６３が台車を兼用している）に分
載された木材に順次高周波が印加されるようになってい
る。具体的には、図１３の左側の台車６３０には木材の
第１ブロックＤ１と第２ブロックＤ２とが縦積みで搭載
されているとともに、中央部の台車６３０には木材の第
３ブロックＤ３と第４ブロックＤ４とが搭載されてい
る。また、右側の台車６３０には、木材の第５ブロック
Ｄ５と第６ブロックＤ６とが搭載されている。

【０１３９】そして、高周波発振機６０からの高周波
は、整合回路部７および切換え回路部８を介して各ブロ
ックＤ１〜Ｄ６に順次切り換えて供給されるようになっ
ている。本実施形態においては、制御装置９からの制御
信号によって高周波発振機６０のオン・オフがされると
ともに、切換え回路部８が所定の切換え操作を行い、こ
れによってまず第１ブロックＤ１の木材に高周波が印加
され、木材が１００℃にまで昇温されると高周波の印加
は第２ブロックＤ２に切り換えられる。このような切り
換え操作が第６ブロックＤ６まで繰り返され、第６ブロ
ックＤ６の高周波印加が終わると今度は第１ブロックＤ
１に戻り、木材の含水率が所定の値を下回るまでこのよ
うな切り換え操作が繰り返されることにより６ブロック
の木材に対して１台の高周波発振機６０で複合乾燥処理
が施されるのである。

【０１４０】以下、このような６ブロックの順次切換え
高周波印加方式について、模擬的実行（シミュレーショ
ン）の例を以下に示すが、６ブロックの木材についての
上記のような高周波印加を順次切り換えながら行うシミ
ュレーションの計算は、先の例の１ブロックについての
計算より相当複雑になる。そこで、まず計算方式につい
て説明する。

【０１４１】木材の初期含水率は先のシミュレーション
と同様に１００％とし、１００％の含水率が５０％にま
で低下した時点で最初の高周波印加を行うこととした。
従って、最初の高周波印加までの外部加熱乾燥に費やさ
れた時間は、先のシミュレーションと同様に３９時間で
ある。従って、図１４のグラフは、乾燥室２０に装填さ
れた各ブロックＤ１〜Ｄ６の木材に外部加熱処理が施さ
れてから３９時間が経過した時点を起点として示したも
のになっている。

【０１４２】なお、今回の計算に当たっては、予め得ら
れている知見に基づいて高周波印加の実績操業に近づく
ように先の計算式の比例常数や定数等を補正している
が、この補正についても順次説明する。

【０１４３】まず、各ブロックの基本的な計算要素を一
覧表にしたのが表２である。この表には、 サイクル数Ｎ（回）、 高周波印加開始時間θ１ｉ（ｈｒ）、 昇温開始時の木材含水率Ｍ１ｉ（％）、 木材が８０℃→１００℃に昇温する昇温時間θ２Ａｉ
（ｍｉｎ）、 木材が８０℃→Ｔ０℃に昇温する昇温時間θ２Ｂｉ（ｍ
ｉｎ）、 高周波印加時間θ２０ｉ、 放冷開始時の木材含水率Ｍ２ｉ（％）、 放冷時間θ２１ｉ（ｍｉｎ）、 放冷時間経過後の木材温度Ｔ０ｉ（℃） についての計算式が記載されている。

【０１４４】

【表２】

【０１４５】表２に示すこれらの計算式のうち昇温開始
時の木材含水率Ｍ１ｉ（％）および放冷開始時の木材含
水率Ｍ２ｉ（％）は、先の（３）′式であり、木材が８
０℃→１００℃に昇温する昇温時間θ２Ａｉ（ｍｉ
ｎ）、および木材が８０℃→Ｔ０℃に昇温する昇温時間
θ２Ｂｉ（ｍｉｎ）は、上記（７）を変形した式であ
り、放冷時間経過後の木材温度Ｔ０ｉ（℃）は、先の
（１０）式である。

【０１４６】また、式中の「ｉ」は、木材のブロック番
号を示す添字であり、ｉ＝１は、第１ブロックＤ１を示
し、ｉ＝２は、第２ブロックＤ２を示し、以下同様であ
ってｉ＝６は第６ブロックＤ６を示すものである。そし
て、まず表２に示す計算式に基いて、第１ブロックＤ１
について添字ｉ＝１とした計算を行い、第１ブロックＤ
１の第１回目の高周波印加が終わってから第２ブロック
Ｄ２について添字ｉ＝２とした計算を行い、このような
計算を第６ブロックＤ６に到るまで計算して第１サイク
ルの各ブロックＤ１〜Ｄ６の高周波印加時間を算出し、
このような計算を第２サイクル、第３サイクルと順次サ
イクル数を進めて計算していくことにより、各ブロック
Ｄ１〜Ｄ６の高周波印加の時間割を得ることができるの
である。

【０１４７】なお、表２に示す計算式は、元を正せば図
７に示す１ブロックを対象とした操業データを解析する
ことによって得られたものであり、高周波印加による誘
電加熱と、炉内における外部加熱とによる木材の複合乾
燥処理においては、図７に示すような挙動で乾燥が進行
することの傾向を表現するものであるから、実際の操業
において、炉内温度を８５℃に設定する等の乾燥炉２の
外部加熱条件や、高周波出力を木材の１立方ｍ当り１０
〜１２ＫＷに設定する等の高周波印加条件などの基本的
な事項で図７に示す操業と一致させたとしても、乾燥対
象木材の樹種やブロック数等の条件が異なることによ
り、結局、表２の計算式を全ての場合にそのまま適用す
ることはできない。

【０１４８】そこで、過去の実績から得られた各種の知
見に基づいて状況に応じて表２の計算式の比例係数や定
数に修正が加えられ、この修正が正しいか否かが実操業
によるトライアンドエラーで確かめられ、その乾燥炉に
適した計算式が見出されるのである。そして、その乾燥
炉固有の計算式が得られると、後はその計算式を用いて
木材の初期含水率の変動に対応した各ブロックの木材に
対する高周波印加時間を算出し、これに基いて複数ブロ
ックの木材に対する高周波印加の時間割をつくることが
できる。この時間割に基いて実際に操業を行えば、ただ
単純に時間の割り振りで高周波印加時間を設定する従来
の操業方法に比べて、高周波印加による被乾燥木材への
より適正なエネルギー付与が行われ、より経済的な乾燥
処理が実現するのである。

【０１４９】そして、この計算例では、表２に示す昇温
開始時の含水率Ｍ１ｉの計算式において、つぎに高周波
印加が回ってくるまでの時間である（θ２１ｉ／６０）
の１／５である（θ２１ｉ／３００）と修正し、これに
よって高周波印加がつぎに回ってきたときの木材含水率
の値を（３）′式（すなわち表２に示す式）により計算
した値より大きくなるようにしている。このようにした
理由は、つぎの高周波印加が回ってくるまでの間は、そ
のブロックの木材には高周波が印加されておらず、従っ
て、含水率の減少率は（３）′式によるものより小さい
と考えられるからである。なお（θ２１ｉ／６０）の何
分の１を採用するかは、トライアンドエラーにより見出
される。

【０１５０】また、この計算例では、表２に示す８０℃
からＴ０℃に到る昇温時間θ２Ｂｉを半分に見積もり、
これによって高周波印加時間θ２０ｉ（θ２Ａｉ−θ２
Ｂｉ）を大きくなるように修正している。こうすること
によって表２の式による計算結果より高周波印加時間が
長引くようにしているが、こうすることによって実際に
は木材温度がすでに１００℃に到達していながらさらに
高周波の印加が継続され、従って、含水率が４０〜５０
％と高い間は高周波のエネルギーが水の蒸発に使用され
ることにより木材温度は１００℃を越えないが、含水率
が３０％未満に少なくなっていくと、水のない所の木材
組織が１００℃以上にまで昇温された状態になることが
実験的に確かめられている。

【０１５１】因みに、昇温時間θ２Ｂｉをどの程度少な
く見積もるかは、トライアンドエラーで逐一確かめたう
え、状況に応じて適宜設定することができる。上記のよ
うな修正を加えた計算式を表３に示した。

【０１５２】

【表３】

【０１５３】なお、この表３に示す計算式に基いて計算
するためには、初期値が必要である。この初期値とし
て、各ブロックＤ１〜Ｄ６の高周波印加前の含水率を８
０％とした。また、この計算例では、サイクル数は１１
とした。計算結果を表４に示すとともに、図１４に木材
の温度変化を経時的にグラフ化して示した。なお、図１
４においては、第２〜第４ブロックＤ２〜Ｄ６の温度推
移については、第２サイクルの途中まで点線で示して以
後は省略している。これは６本の温度推移線を最後まで
引くと、サイクル時間が順次短くなって６本の温度推移
の線が錯綜し、見苦しくなるためであり、従って第１ブ
ロックＤ１の温度推移のみを代表させて最後まで示して
いる。因みに、表４の各サイクルにおける各ブロックＮ
ｏ．１〜Ｎｏ．６の高周波印加時間が本実施形態におけ
る本発明の高周波供給スケジュールである。

【０１５４】

【表４】

【０１５５】このシミュレーション結果によれば、表４
に示すように、第１１サイクル目の高周波印加が行われ
ることにより、第１〜第６ブロックＤ１〜Ｄ６の木材含
水率は、２５．７、２５．５、２５．４、２５．２、２
５．１および２５．０にまで低下しており、この時点で
誘電加熱と外部加熱とによる複合乾燥が完了したことが
判る。

【０１５６】因みに、各サイクルで第１ブロックＤ１の
含水率が最も大きく、他のブロックに移るに従って順次
低下しているのは、表４に示す含水率は、高周波印加が
中断された時点のものであり、含水率の値は時間的にず
れているからである。従って、第１１サイクルで第６ブ
ロックＤ６の高周波印加が終了した時点、すなわち、第
１サイクルで第１ブロックＤ１に高周波の印加を行って
から第１１サイクルで第６ブロックＤ６への高周波印加
が完了した時点までの略２４００分（４時間）が経過し
た時点では、第１〜第５ブロックＤ１〜Ｄ５の木材含水
率は２５％になると見込まれる。

【０１５７】その理由は、本発明方法は、高周波の間欠
印加による誘電加熱と外部加熱とにより複合乾燥方式に
おいて、木材に理想的な状態で高周波の間欠印加が施さ
れると、含水率は初期の値（乾燥前の初期の含水率、お
よび高周波印加開始時の含水率であり、このシミュレー
ションでは、乾燥前含水率は１００％、高周波印加開始
時の含水率は５０％に設定している。）にのみ影響され
てその後は大局的に、図１４に示すように、時間の関数
として決まることを大前提にして構築されているからで
あり、また、本発明によって理想的な高周波印加が実現
するのである。

【０１５８】従って、このような理想的な高周波印加が
行われると、ブロック間における僅かな高周波印加時間
の差は、外部加熱が高周波印加の不足分を補うように作
用するため、表４に示す例では、各ブロックＤ１〜Ｄ６
の全てについて略４時間が経過すると、含水率は２５％
になると考えられるのである。

【０１５９】そして、複数ブロックを対象とし、一のブ
ロックに対する高周波印加が完了すると、つぎのブロッ
クに高周波印加を移し、これを順次繰り返すことによっ
て複合乾燥を実行するような場合には、予め表４に示す
ような各ブロックの高周波印加の時間割をつくってお
き、制御装置９（図６）の制御の基に高周波印加を順次
切り換えていくようにすれば、過去の最良の操業を再現
した形の理想的な操業が実現するのである。従って、従
来のように、適当に時間を割り振って高周波の間欠的印
加を行う場合に比較し、木材に過不足のない高周波のエ
ネルギーが供給され、エネルギーコストの低減化に寄与
するとともに、常に木材に対して均一な乾燥処理を施す
ことが可能になる。

【０１６０】そして、本発明を実操業に適用するに当た
って、上記の複数ブロックを対象としたシミュレーショ
ンでは、表２に示す基本計算式を、表３に示すように修
正（具体的には表２のＭ１ｉを求める式の（θ２１ｉ／
６０）を（θ２１ｉ／３００）にするとともに、θ２０
ｉを求める式の（θ２Ｂｉ）を（θ２Ｂｉ／２）にする
修正）して適用したが、基本計算式の修正は、このよう
な修正に限定されるものではなく、各計算式の変数に用
いられている比例常数や、計算式中の定数を適宜実操業
の状況に合わせて修正してもよい。

【０１６１】かかる修正によって、乾燥炉固有の特性
や、炉室内の温度および湿度等の操業条件に合致した計
算式を得ることができる。但し、かかる修正計算式を得
るためには、実操業試験によるトライアンドエラーでそ
の炉における理想的な操業形態（具体的には理想的な木
材含水率および木材温度の推移）を、一つの操業形態の
みでよいから予め見出しておき、この操業形態に合うよ
うに係数および常数を修正すれば、後はこの修正式を用
いて高周波印加の時間割を容易に作成することができる
のである。すなわち、本発明の乾燥方法は、非常に汎用
性に富むものなのである。

【０１６２】本発明は、上記の実施形態に限定されるも
のではなく、以下の内容をも包含するものである。

【０１６３】上記の実施形態においては、乾燥前の木材
の含水率を、実際に測定して得た木材のウエット重量と
木材の種類毎に既知の木材の比重と体積とから算出した
ドライ重量との差として予め算出し、この算出含水率が
５０％〜６０％の範囲内の所定の値に低下するまで外部
加熱を実行し、その後高周波の間欠印加を行うようにし
ているが、５０％〜６０％に代えて木材含水率が４０％
〜７０％の範囲内の所定の値になる時間を上記含水率経
時変化曲線から見出し、この時間が経過してから木材に
対する高周波の印加を開始するようにしてもよい。

【０１６４】すなわち、乾燥処理に供される木材は、通
常、製材された角材であり、その体積と樹種毎のドライ
比重とが既知であるため、乾燥処理の直前に木材の重量
を測定することによって計算で容易に含水率が求められ
る。この含水率が得られると、上記含水率経時変化曲線
（直線を含む）から含水率が４０％〜７０％の範囲内の
所定の値に到達する時間を知ることができ、この時間が
経過してから高周波印加の開始時刻とすることで、以後
の間欠的な高周波印加処理が適正に行われるのである。

【０１６５】因みに、高周波印加開始の木材含水率が４
０％〜７０％の範囲内に設定し得るのは、４０％より小
さいと、高周波印加前に行われる外部加熱に時間が掛り
過ぎ、乾燥処理が非効率になるからであり、逆に７０％
より大きいと、高含水率の木材に高周波が印加されるこ
とになり、これによって電力消費量が増大してエネルギ
ーコストが嵩み、トータル的に乾燥コストが増大するか
らである。

【０１６６】また、本発明において、木材を外部加熱す
る高温環境の温度を８０℃〜９０℃に設定するととも
に、内部加熱乾燥において木材の温度が１００℃に到達
した時点でそのサイクルにおける高周波の印加を停止
し、木材の含水率が２０％〜３０％に到達した時点で高
周波の間欠的印加を停止するようにしてもよい。

【０１６７】こうすることによって、外部加熱温度が８
０℃〜９０℃の範囲内にある状態で、高周波の間欠的印
加を行うようにすることにより、外部加熱と誘電加熱と
の併用が極めて良好に行われる。このことは多くの試験
を重ねた結果経験的に把握された事項であり、外部加熱
の環境温度が８０℃未満のときは、高周波印加で木材の
材内温度を１００℃にまで上昇させると、材内温度と環
境温度との差が大きくなり過ぎ、材内での温度分布が一
様でなくなって、均一な温度での乾燥処理が阻害される
一方、外部加熱の環境温度が９０℃を越えると、高周波
印加によるエネルギーの付与量が少なくなり過ぎ、その
分、乾燥時間が長引くという不都合が生じるが、かかる
不都合を回避するため、外部加熱の環境温度を８０℃〜
９０℃に設定している。

【０１６８】また、木材の含水率が２０％〜３０％にま
で低下した状態で、通常、乾燥が完了したと判断される
ため、この水分量で乾燥の進行を止めるべく、高周波印
加が停止される。これによって高価な電力エネルギーの
節約が実現する。

【０１６９】また、上記の実施形態においては、高周波
印加による木材の経時的な温度変化を自然数の累乗の式
（上記（５）式）で表しているが、こうする代わりに温
度が直線的に変化するとした一次式（Ｔ＝αθ２＋β）
によって規定してもよい。なぜなら、本発明では、高周
波印加開始時と、それによって木材温度が１００℃に到
達した時点との２点が重要であって、その間の温度上昇
の経緯は不要であるから、あえて曲線回帰で式を求める
必要がないのである。こうすることによって計算式が簡
単なものになる。

【０１７０】また、本発明で採用される木材の乾燥装置
において、乾燥室に装填された木材に熱源からの熱を供
給することによって外部加熱を施す乾燥炉と、この乾燥
炉の乾燥室内に装填された木材に高周波を印加して誘電
加熱を施す誘電加熱装置と、木材への高周波印加のタイ
ミングを制御する制御手段とが備えられ、上記誘電加熱
装置は、上記乾燥室内に配設された、木材を挟持する対
向電極と、この対向電極を介して木材に高周波を印加す
る高周波発振機とを備えて構成され、上記制御手段は、
入力された木材の初期の含水率から木材が高周波印加開
始含水率に到達するまでの時間を、予め記憶されている
時間計算式に基いて計算する開始時間計算部と、この開
始時間計算部の計算した時間が経過すると、上記高周波
発振機に高周波を発振させる制御信号を出力する発振指
示部と、上記高周波発振機からの高周波印加で昇温する
木材内部の温度が予め設定された昇温中止温度に到達す
るまでの時間を、木材の含水率との関係で予め記憶され
ている昇温計算式に基いて計算する到達時間計算部と、
この到達時間計算部の計算した時間が経過すると、上記
高周波発振機の高周波発振を中断させる制御信号を出力
する中断指示部と、上記含水率計算式に基いて計算され
た木材の含水率が予め設定された高周波印加停止含水率
になると、上記高周波発振機の高周波発振を停止させる
制御信号を出力する停止指示部とが備えられているよう
にしてもよい。

【０１７１】こうすることによって、開始時間計算部に
よって入力された木材の初期の含水率から木材が高周波
印加開始含水率に到達するまでの時間が、予め記憶され
ている時間計算式に基いて計算され、この開始時間計算
部の計算した時間が経過すると、発振指示部が高周波発
振機に向けて高周波を発振させる制御信号を出力する。
そして、到達時間計算部は、高周波発振機からの高周波
印加で昇温する木材内部の温度が予め設定された昇温中
止温度に到達するまでの時間を、木材の含水率との関係
で予め記憶されている昇温計算式に基いて計算し、この
到達時間計算部の計算した時間が経過すると、中断指示
部が上記高周波発振機の高周波発振を中断させる制御信
号を出力する。かかる高周波印加と印加中断とが繰り返
される間欠的高周波の印加によって、外部加熱と誘電加
熱とが併用された木材の乾燥処理が進行する。そして、
含水率計算式に基いて計算された木材の含水率が予め設
定された高周波印加停止含水率になると、停止指示部か
ら高周波発振機に向けて高周波発振を停止させる制御信
号が出力され、これによる高周波印加の終了と、その後
の若干の養生時間とで木材の乾燥処理が完了する。

【０１７２】このように、木材の初期の含水率さえ判れ
ば、その後は、含水率計算式に基く経時的な水分値の変
化に応じて、高周波の間欠的印加のタイミングや印加停
止のタイミングが決定されるため、無駄な電力が消費さ
れたり、高周波印加不足で充分な乾燥が行われなくなる
ような不都合が回避され、常に良好な乾燥処理が実現す
る。

【０１７３】また、従来、木材に温度センサを装着して
実際の温度を測定しながら、測定値に基いて高周波印加
のタイミングを逐一設定することが行われることがある
が、かかる従来の方法では木材ブロックの代表温度を得
るために複数本の木材のそれぞれ１本ずつに温度センサ
を装着する必要があり、このような作業は非常に手間の
掛るものであることから、これがネックとなって効率的
な乾燥処理が行い得なくなるという問題点が生じるが、
本発明では、木材の初期水分のみが判れば、後は温度セ
ンサを用いることなく経時的な温度変化が実験的に得ら
れた含水率計算式から算出されるため、この点からも操
業性が向上するとともに、運転コストの低減化が実現す
る。

【０１７４】また、上記の実施形態においては、乾燥室
２０内の温度（すなわち本発明の第１の温度）が８０℃
に設定された例について説明したが、乾燥室２０内の温
度が８０℃であることに限定されるものではなく、乾燥
対象の樹種や乾燥炉２の外部加熱能力等に応じて７０℃
〜９０℃の範囲内で適宜設定することができる。さら
に、上記の実施形態においては、高周波の印加を中断す
るときの温度（すなわち本発明の第２の温度）が１００
℃に設定された例について説明したが、１００℃に限定
されるものではなく、１００℃〜１１０℃の範囲内で適
宜設定してもよい。また、間欠印加の初期段階における
高周波印加では第２の温度を１００℃に設定し、間欠印
加の回数が進むに従って第２の温度を１１０℃に向かっ
て順次漸増させるようにしてもよい。

【０１７５】また、上記の実施形態においては、制御装
置９の制御の基に、逐一高周波印加のタイミングが演算
されつつ複合乾燥の操業が実行されるようになされてい
るが、本発明は、かかる方式での乾燥処理に限定される
ものではなく、上記各計算式に基いて、予め高周波の間
欠印加のスケジュール（すなわち高周波印加の開始時刻
と印加時間の一覧表）を机上計算（手計算およびコンピ
ュータを用いた計算の別を問わない）で求めておき、こ
の計算結果を制御機器に入力して乾燥処理を実行するよ
うにしてもよい。

【０１７６】このようにすると、制御機器として高度な
コンピュータを使用するまでもなく、上記スケジュール
に沿って高周波発振機６０をオン・オフしたり他のブロ
ックに切り換えるタイマーを設けるだけで済ませること
が可能になり、本発明方法をより安価に実操業に適用す
ることができる。

【０１７７】そして、高周波印加のスケジュールについ
ては、一旦代表的なものが作成されると、実際の乾燥操
業時に乾燥対象木材の樹種や含水率等の変動要因を勘案
しながらこの代表的なスケジュールを参照して間欠的な
高周波印加時間を経時的に短くしていく実操業用のスケ
ジュールを、特に上記の各計算式を用いて逐一計算する
までもなく作成することは容易であり、かかる方式での
高周波印加スケジュールに基く乾燥処理も本発明方法の
範囲に含まれる。

【０１７８】因みに、かかる事前計算方式で本発明方法
を実行する場合には、机上計算で得られた高周波のオン
・オフ時刻と印加時間の一覧表が本発明装置の実操業用
の高周波供給スケジュールに該当し、このスケジュール
に基いて高周波のオン・オフ時刻と印加時間が設定され
ているとともに、これらのオン・オフ動作の実行によっ
て高周波発振機に駆動信号が発信されるように構成され
たタイマーが本発明装置の記憶手段および出力制御手段
に該当する。

【０１７９】

【発明の効果】請求項１および５記載の発明によれば、
所定の高温環境（第１の温度の環境）に置かれた木材に
対し、略一定の出力値に設定された高周波（設定レベル
の高周波）を、木材の含水率の減少に伴って印加時間を
漸減させつつそれぞれのサイクルで第２の温度に到達す
るように間欠的に印加することができるため、乾燥の進
行による含水率の低下により少なくなっていく材内の水
に高周波のエネルギーが集中的に印加されることで起こ
る木材内部の過加熱が順次抑えられて過加熱による水の
沸騰で蒸発潜熱分の電力エネルギーが無駄に消費される
不都合が回避され、これによって木材をエネルギーロス
の少ない状態で効率的に乾燥することができる。

【０１８０】請求項２記載の発明によれば、複数の木材
を高温環境内で複数のブロックに区分し、一のブロック
に対する間欠的高周波印加の休止期間中に他のブロック
に高周波を印加するように１台の高周波発振機で順次切
り換えながら各ブロックに高周波印加を施すようにした
ため、１台の高周波発振機でありながら一のブロックへ
の高周波印加が中断されている間を利用して他のブロッ
クに対して高周波印加を行う、複数のブロックを対象と
した間欠的高周波印加が可能になり、これによって設備
コストを抑えた上で同一時間内により多くの木材の乾燥
処理を行うことができ、乾燥コストの低減化を図る上で
有効である。

【０１８１】請求項３記載の発明によれば、所定の高温
環境に置かれた木材の含水率の経時変化を示す含水率経
時低下特性を予め求めておき、この含水率経時低下特性
に基いて間欠的に印加する高周波の各印加時間を設定す
るようにしたため、実際の乾燥処理時に、乾燥しようと
する木材の種類等ですでに求めてあるどのケースの含水
率経時低下特性が当てはまるかを見つけ出し、この低下
特性に基いて高周波の各印加時間を設定することによ
り、過去の操業を再現するように乾燥処理を行うことが
可能になり、過去の良好な操業を再現した失敗のない乾
燥処理を木材に施すことができる。

【０１８２】請求項４記載の発明によれば、所定の高温
環境に置かれた木材について、木材の含水率との関係で
設定した、高周波を印加する外部加熱と内部加熱とを併
用した場合の経時的な木材の昇温特性と、高周波印加に
より一旦高温環境の温度よりさらに高温の所定温度に到
達した木材の高周波印加を中断した外部加熱のみの場合
の経時的な木材の降温特性とを予め求めておき、これら
昇温特性および降温特性に基いて間欠的に印加する高周
波の各印加時間と、高周波を印加しないインターバル時
間とを設定するようにしたため、乾燥処理中の所定の時
点で木材の含水率が予測されると、この木材の含水率と
の関係で昇温特性に基いて高周波印加が行われた場合に
木材が所定の温度に到達するまでの時間を算出すること
ができるとともに、一旦所定の温度にまで昇温した木材
の降温挙動を降温特性によって知ることができ、これら
木材の昇温挙動および降温挙動から高周波印加のタイミ
ングを容易に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る木材乾燥装置の一実施形態を示す
一部切欠き斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】高周波部の回路構成の一実施形態を示す説明図
である。

【図５】炉外の切換え回路部および炉内の対向電極間の
リード線板接続構造の一実施形態を示す一部切り欠き斜
視図である。

【図６】本発明に係る制御機構の一実施形態を示すブロ
ック図である。

【図７】木材の乾燥処理を行った多くのケースの内で、
極めて良好に乾燥処理が進行したものの各種乾燥データ
の経時的変化を示すグラフである。

【図８】図７に示す間欠的高周波印加における高周波印
加時間と材内温度との関係を示すグラフである。

【図９】係数「ｂ」と木材の含水率との関係を示すグラ
フである。

【図１０】各回の木材の温度降下曲線を示すグラフであ
る。

【図１１】係数「ｃ」と木材の含水率との関係を示すグ
ラフである。

【図１２】模擬的実行（シミュレーション）における木
材の温度および含水率の推移を示すグラフである。

【図１３】第１ブロック〜第６ブロックに区分された木
材を対象とした順次切換え高周波印加方式を説明するた
めの説明図である。

【図１４】計算例における各ブロックの温度の推移を示
すグラフである。

【符号の説明】

１ 木材乾燥装置 ２ 乾燥炉 ２０ 乾燥室 ３ ファン ４ スチームヒータ ５ ボイラ ６ 高周波部 ６０ 高周波発振機 ６１ 対向電極 ６２ プラス電極 ６２ａ 下部プラス電極 ６２ｂ 上部プラス電極 ６３ 下部マイナス電極 ６４ 上部マイナス電極 ６５ 共用マイナス電極 ６５ 共用マイナス電極 ７ 整合回路部 ７ａ 可変コンデンサ部 ７ｂ 可変インダクタンス部 ７１ 可変コンデンサ ７２ 中央電極板 ７３ 右電極板 ７４ 左電極板 ７５ 可変インダクタンス ７６ 逆Ｕ字形リード線板 ７７ 摺接架橋部材 ７８ ラックロッド ８ 切換え回路部 ８１ 第１シリンダスイッチ ８２ 第２シリンダスイッチ ８３ コ字状リード線板 ８４ 接点ロッド ８５ 接点部材 ８６ プラス接点部材 ８７ 下部マイナス接点部材 ８８ 上部マイナス接点部材 ８９ 共用マイナス接点部材 ９ 制御装置 ９１ 温度センサ ９２ 湿度センサ ９３ 負荷状態検出部 ９０１ 開始時間計算部 ９０２ 発振指示部 ９０３ 到達時間計算部 ９０４ 中断指示部 ９０５ 降下温度計算部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B27K 5/00 F26B 3/00 - 3/36 F26B 23/00 - 23/10 F26B 25/00 - 25/22

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の温度の外部加熱環境になるように
   外部から加熱することにより木材を乾燥する外部加熱乾
   燥と、高周波による誘電加熱により木材の材内温度を上
   記第１の温度より高い第２の温度まで昇温させながら木
   材を乾燥する内部加熱乾燥とを併用する木材の乾燥方法
   であって、乾燥対象木材の含水率の予定低下特性から高
   周波供給スケジュールを事前に設定し、上記第１の温度
   の環境に置かれた乾燥対象木材に対し、設定レベルの高
   周波を間欠的に印加するとともに、各印加時間を上記高
   周波供給スケジュールに従って漸減させることを特徴と
   する木材乾燥方法。
2. 【請求項２】 上記乾燥対象木材を個々に高周波が供給
   可能にされた複数のブロックに区分し、１台の高周波発
   振機からの高周波出力を各ブロックに順番に切り換えて
   供給することを特徴とする請求項１記載の木材乾燥方
   法。
3. 【請求項３】 第１の温度の環境に置かれたサンプル木
   材の、初期含水率からの含水率の経時変化を示す基準含
   水率低下特性を予め求めておき、この基準含水率低下特
   性を乾燥対象木材に適合させて予定含水率低下特性を得
   るとともにこれから高周波供給スケジュールを得、得ら
   れた高周波供給スケジュールに従って高周波の印加時間
   を制御することを特徴とする請求項１または２記載の木
   材乾燥方法。
4. 【請求項４】 上記高周波供給スケジュールは、所定の
   温度の環境に置かれた木材について、木材の含水率との
   関係で設定した外部加熱と内部加熱とを併用した場合の
   経時的な木材の昇温特性と、高周波印加により第２の温
   度に到達して高周波の印加を中断した後の木材の降温特
   性とから予め求めたものであることを特徴とする請求項
   ３記載の木材の乾燥方法。
5. 【請求項５】 第１の温度の外部加熱環境になるように
   外部から加熱することにより木材を乾燥する外部加熱乾
   燥と、高周波による誘電加熱により木材の材内温度を上
   記第１の温度より高い第２の温度まで昇温させながら木
   材を乾燥する内部加熱乾燥とを併用する木材の乾燥装置
   であって、記憶手段と、乾燥対象木材の含水率の予定低
   下特性から高周波供給スケジュールを事前に設定して上
   記記憶手段に記憶させるスケジュール設定手段と、上記
   第１の温度の環境に置かれた乾燥対象木材に対し、設定
   レベルの高周波を間欠的に印加するとともに、各印加時
   間を上記高周波供給スケジュールに従って漸減させるよ
   うに制御する出力制御手段とを備えていることを特徴と
   する木材乾燥装置。