JP3912385B2 - Wood drying equipment - Google Patents
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Description
本発明は、木材の人工乾燥に伴って発生する変形やヒビ割れなどの不具合の発生を防止して均質な乾燥結果が得られるようにした木材乾燥装置に関する。 The present invention relates to a wood drying apparatus capable of preventing the occurrence of defects such as deformation and cracking caused by artificial drying of wood and obtaining a uniform drying result.
木材を加工して製品とする場合、経時的に収縮による変形やヒビ割れなどを防止し、寸法安定性を高くするため含水率が所定値以下となるように木質素材を乾燥させなければならない。このため、被乾燥材を木材乾燥装置により人工的に乾燥させる場合の標準的な一例として、乾燥室内において95℃、8時間の初期蒸煮により被乾燥材を高温で熱軟化させた後、この被乾燥材を乾球温度120℃、湿球温度90℃の条件で72時間乾燥させる方法が知られている。 When processing wood into a product, it is necessary to dry the wood material so that the moisture content is not more than a predetermined value in order to prevent deformation and cracking due to shrinkage over time and to enhance dimensional stability. Therefore, as a standard example of artificially drying a material to be dried by a wood drying apparatus, the material to be dried is thermally softened at a high temperature by initial steaming at 95 ° C. for 8 hours in a drying chamber, A method is known in which a desiccant is dried for 72 hours under conditions of a dry bulb temperature of 120 ° C. and a wet bulb temperature of 90 ° C.
上記のような条件による人工乾燥は、比較的長時間の乾燥スケジュールにより被乾燥材の乾燥を実施するのであるが、被乾燥材の樹種の相違や乾燥室内の雰囲気の不均一などにより、被乾燥材の表面または内部にヒビ割れが生じたり、表面が暗色化したりすることがあり、一律に安定した乾燥結果を得ることが困難であった。 Artificial drying under the above conditions involves drying the material to be dried according to a relatively long drying schedule, but due to differences in the tree species of the material to be dried and uneven atmosphere in the drying chamber, Cracks may occur on the surface or inside of the material, or the surface may darken, and it has been difficult to obtain a uniform and stable drying result.
また、乾燥室による人工乾燥の場合、その生産性を向上するため、通常、被乾燥材を台車などに段積みして収容し、一工程で多量の乾燥材が得られるようにしている。図8は、このような目的で構築された木材乾燥装置の基本的構成の概要を示す図であり、同図に示すように気密性および断熱性の保たれた乾燥室1の床面には軌道レール2が設置され、この軌道レール2に配された台車3により被乾燥材Hが搬入または搬出される。
In addition, in the case of artificial drying in a drying room, in order to improve the productivity, the material to be dried is usually stacked and accommodated on a cart or the like so that a large amount of drying material can be obtained in one step. FIG. 8 is a diagram showing an outline of a basic configuration of a wood drying apparatus constructed for such a purpose. As shown in the figure, the floor surface of the
前記被乾燥材Hは、台車3上に桟木4を介在させて段積みされており、通気性を保ち調節された温度、湿度による雰囲気が均一となるようにしている。そして、台車3上の遮蔽板5と乾燥室1の天井面との間には乾燥室1内の空気循環を行うための送風機6が配設されており、その空気循環路に介在するように加熱装置(電気ヒーターまたは蒸気ヒーター)7が配設されている。さらにこの空気循環路には、加湿源となる蒸気Mを噴射する加湿装置(蒸煮パイプ)8が配設されている。乾燥室1内の温度、湿度を調節する必要のある場合、給気ファン9および排気ファン10を駆動し、外気の導入または乾燥室1内の空気を排出するようにしている。なお、符号11は、余剰水を排出するためのドレンパイプである。
The to-be-dried materials H are stacked on a
このように構成された木材乾燥装置により被乾燥材の乾燥を行う場合、加湿装置8から蒸気Mを放散するとともに、送風機6により乾燥室1内の空気を循環させ、温度、湿度の調節された雰囲気を形成する。そして、樹種などの条件に応じてプログラムされた乾燥スケジュールが設定されるが、上層から下層までの間の事前に選定した被乾燥材Hに含水率センサーを固定しておき、これにより検出した含水率データを制御装置に与え、乾燥制御の自動化が可能となるようにしている(例えば、特許文献1)。
このように構成された従来の木材乾燥装置においては、空気循環路中の加湿装置8からは蒸気Mが放散されるのであるが、霧状となっている蒸気Mは加熱装置7により昇温された空気循環路中で速やかに気化し、段積みされた上層から下層までの被乾燥材Hに対し均等な温度、湿度の雰囲気となるようにしなければならない。
In the conventional wood drying apparatus configured as described above, the steam M is dissipated from the
ところが、図8の矢印で示すように乾燥室1内の空気循環路が一方向である場合、霧状の蒸気Mは気化しないまま、微細な水滴となって被乾燥材Hに直接付着してしまうことがある。このような現象が発生すると、被乾燥材Hは段積みされているため、下層より上層の被乾燥材Hが放散された蒸気Mに晒され易く、段積みされた部位により湿度の相違が発生し、乾燥結果に大きな相違が生じることとなる。
However, when the air circulation path in the
このような状態となった木材乾燥装置において乾燥作業を継続すると、被乾燥材Hの乾燥条件に相違が生じてしまうことから、乾燥作業を終了した後に高い水分を残していたり、変形やヒビ割れの生じたものを含む結果となり、歩留まりが悪く、生産性の低い結果をもたらす。しかも、加湿装置から放散される蒸気の温度は、乾燥条件に応じて45〜100℃と大きな温度差があり、どの温度帯域においても、速やかな気化を可能とするのが甚だ困難であった。 If the drying operation is continued in the wood drying apparatus in such a state, a difference occurs in the drying conditions of the material to be dried H. Therefore, after the drying operation is finished, high moisture remains or deformation or cracking occurs. As a result, the yield is low and the productivity is low. And the temperature of the vapor | steam dissipated from a humidifier has a big temperature difference with 45-100 degreeC according to drying conditions, and it was very difficult to enable quick vaporization in any temperature range.
本発明は、かかる従来の問題に鑑みなされたもので、木材乾燥装置における乾燥室内のどの部位においても湿度が一定となるようにし、被乾燥材を段積みした場合においても均質の乾燥結果が得られるようにしたもので、歩留まりを高くし、生産性を向上するようにしたものであり、また、肉厚の大きい被乾燥材であっても、均質な乾燥度と変形やヒビ割れがなく、特に楽器の製作に好適な木質材料が得られる木材乾燥装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a conventional problem. The humidity is made constant in any part of the drying chamber in the wood drying apparatus, and a uniform drying result is obtained even when the materials to be dried are stacked. In order to increase the yield and improve the productivity, even with a thick material to be dried, there is no uniform dryness, deformation and cracking, In particular, an object of the present invention is to provide a wood drying apparatus from which a wood material suitable for the production of musical instruments can be obtained.
そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項1記載の発明では、被乾燥材を気密性および断熱性の保たれた乾燥室に収容し、加熱手段、加湿手段、送風手段および吸排気手段により乾燥室内の温度と湿度を調節した雰囲気で前記被乾燥材を乾燥するようにした木材乾燥装置であり、前記乾燥室下部に加湿手段を配設する一方、乾燥室上部の天井面に送風手段を配設し、加湿手段は乾燥室の対向する側面に平行に少なくとも一対設けられ、送風手段による送風方向が一定時間間隔で反転するようになし、さらにこの反転に同期する切替により加湿手段の任意の一方のみが作動するようにする。 Therefore, the present invention solves the above problems by means described below. That is, according to the first aspect of the present invention, the material to be dried is accommodated in a drying chamber that is kept airtight and heat-insulating, and the temperature and humidity in the drying chamber are adjusted by heating means, humidifying means, blowing means, and intake / exhaust means. A wood drying apparatus configured to dry the material to be dried in a dry atmosphere, wherein a humidifying unit is disposed at a lower portion of the drying chamber, and a blower unit is disposed on a ceiling surface of the upper portion of the drying chamber, and the humidifying unit is dried. At least one pair is provided in parallel with the opposite side surfaces of the chamber so that the blowing direction by the blowing means is reversed at regular time intervals, and only one of the humidifying means is operated by switching in synchronization with this turning. .
請求項2記載の発明では、被乾燥材を気密性および断熱性の保たれた乾燥室に収容し、加熱手段、加湿手段、送風手段および吸排気手段により乾燥室内の温度と湿度を調節した雰囲気で前記被乾燥材を乾燥するようにした木材乾燥装置であり、前記乾燥室下部に水を散水するようにした加湿手段を配設する一方、乾燥室上部の天井面に送風手段を配設し、加湿手段は乾燥室の対向する側壁面に平行する少なくとも一対設けられ、送風手段による送風方向が一定時間間隔で反転するようになし、さらにこの反転に同期する切替により加湿手段の任意の一方のみが作動するようにする。
In the invention described in
本発明によれば、乾燥室の送風手段による送風方向を一定間隔で反転するようにし、この反転に同期する切替により加湿手段の任意の一方のみが作動するようにしたので、乾燥室内のどの部位においても湿度が一定となり、被乾燥材を段積みした場合においても均質の乾燥結果が得られことから歩留まりが高く生産性を向上することができる。 According to the present invention, the air blowing direction by the air blowing means in the drying chamber is reversed at regular intervals, and only one of the humidifying means is operated by switching in synchronization with this reversal. In the case of the above, the humidity is constant, and even when the materials to be dried are stacked, a uniform drying result is obtained, so that the yield is high and the productivity can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて詳細に説明する。なお、従来と同一の構成には同一の符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the structure same as the past.
図1は、本発明を実施した木材乾燥装置であり、乾燥室1は気密性および断熱性が保たれているが、同図前後方向の一方または両方に開閉扉が配設され、乾燥室1の床面に設置された軌道レール2に配され台車3により被乾燥材Hが外部から搬入または外部へ搬出される。
FIG. 1 shows a wood drying apparatus embodying the present invention. The
前記被乾燥材Hは、台車3上に桟木4を介在させて段積みされており、従来と同様に被乾燥材H間の通気性を保ち、調節された温度、湿度による雰囲気が均一となるようにする。台車3上の遮蔽板5と乾燥室1の天井面との間には乾燥室1内の空気循環を行うための送風機6を配設し、その空気循環路に介在するように加熱装置(電気ヒーターまたは蒸気ヒーター)7が配設されている。なお、本発明における前記送風機6は、例えば、ファンを正転させたとき空気流が前方に発生し、逆転させたとき空気流が後方に発生するように構成されたものを採用する。
The to-be-dried materials H are stacked on the
そして、乾燥室1下部の床面上の側壁面に平行に台車3を挟んで対向する一対または複数対の送水パイプ12・13が配設され、この送水パイプ12・13は制御装置16により制御されるポンプ14・15に接続されている。前記制御装置16は、送水パイプ12・13から水Wの散水量およびタイミングを制御するとともに、送風機6の正転/逆転の制御および加熱装置7の発熱制御を司る。なお、前記ポンプ14・15を電磁バルブに代え、静水圧を利用するようにしてもよい。また、送水パイプ12・13から散水する水Wは、常温水あるいは任意の温度に昇温した加熱水など、乾燥条件に適合するものを適宜に採用する。さらに、前記送水パイプ12・13からの水Wの散水方向は、被乾燥材Hへの水滴の飛散を積極的に防止できるように床面に内向させるか壁面に外向させるようにするとよい。
A pair or a plurality of pairs of
つぎに、前述したように構成された本発明の木材乾燥装置を運転した場合の態様を以下に説明する。図2は、送風機6を正転させ、乾燥室1内の空気が同図矢印に示すように循環させており、この空気循環路中にある加熱装置7が制御装置16により発熱制御され、循環する空気が昇温されて所定の高温となる。このとき、制御装置16からの指示によりポンプ14が駆動し、送水パイプ12から定められた出水量の水Wを散水するが、ポンプ15は制御装置16からの指示によりその駆動が停止されているため、送水パイプ13からの水Wの散水はない。
Next, an embodiment when the wood drying apparatus of the present invention configured as described above is operated will be described below. In FIG. 2, the
このように運転が開始されると、送水パイプ12は乾燥室1の天井面から流下する気流を床面上で受ける状態となるため、散水した水Wはその気流の勢力により床面方向へ放散し、被乾燥材Hへ水滴が飛散することがない。そして、加熱装置7により高温となった空気により送水パイプ12から散水された水Wは気化し、循環する空気と攪拌されて湿度を高め、乾燥室1内のどの部位においても一定の湿度が保たれることになる。
When the operation is started in this manner, the
図3は、制御装置16の指示にもとづいて送風機6が逆転され、同図矢印に示すように乾燥室1内の空気を循環させた状態を示すもので、図2に示す場合と同様に空気循環路中にある加熱装置7が制御装置16により発熱制御され、循環する空気が昇温されて所定の高温となる。このとき、制御装置16からの指示によりポンプ15が駆動し、送水パイプ13から定められた出水量の水Wを散水するが、ポンプ14は制御装置16からの指示によりその駆動が停止されているため、送水パイプ12からの水Wの散水はない。
FIG. 3 shows a state in which the
このように上記実施例によれば、乾燥室1の床面上における空気循環路の風上側の送水パイプから水Wを散水するようにし、風下側の送水パイプからの水Wの散水を停止することにより、台車3上の被乾燥材Hへの水Wの飛散を完全に防ぐことができる。しかも、本発明では蒸気によらず水を採用していることから、温度を上昇させずに湿度を上昇させることができ、被乾燥材Hの上層から下層まで均質な乾燥結果を得ることができる。
As described above, according to the above embodiment, the water W is sprinkled from the water supply pipe on the windward side of the air circulation path on the floor surface of the drying
さらに本発明では、乾燥室1内の温度、湿度がより一定となるようにするため、空気循環の方向を一定時間間隔で切り替えることができるようにするとともに、この空気循環の方向の切り換えに同期させて送水パイプ12・13のいずれか一方から水Wを散水するようにした。即ち、一例として図4に示すように、制御信号の高レベル期間(H)には送風機6を正転するとともにポンプ14を駆動して送水パイプ12から水Wを散水し、同信号の低レベル期間(L)には送風機6を逆転するとともにポンプ15を駆動して送水パイプ13から水Wを散水するが、その動作スケジュールは連続あるいは間歇的に行い得るようにし、被乾燥材の樹種などの条件にもとづいて予め設定されたプログラムにより温度制御とともに実行される。このように制御することにより、乾燥室1内の空気が十分に攪拌され、温度、湿度がどの部位においてもより一定となるようにすることができる。
Furthermore, in the present invention, in order to make the temperature and humidity in the drying
図5および図6は、本発明の実施の形態の他の例を示すもので、図5に示すように送風機6を正転させているときには送水パイプ13から水Wを散水させ、送風機6が逆転した場合は、図6に示すように送水パイプ12から水Wを散水するようにしたものである。このように運転した場合は、台車3下を循環する空気がエアーカーテン状となって上昇し、送水パイプ12・13からの水Wは、乾燥室1の壁面方向へ散水される状態となり、被乾燥材Hに水滴が飛散することがない。
5 and 6 show another example of the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, when the
上記の場合において空気循環方向と送水パイプ12・13からの散水のタイミングを制御する場合は、図7に示すように制御信号の高レベル(H)には送風機6を正転するとともにポンプ15を駆動して送水パイプ13から水Wを散水し、同信号の低レベル期間(L)には送風機6を逆転するとともにポンプ14を駆動して送水パイプ12から水Wを散水するようにすればよい。
In the above case, when controlling the air circulation direction and the timing of water spraying from the
本発明の木材乾燥装置により実験を繰り返した結果の一例によると、被乾燥材としてローズウッド(比重1.0)の角材(断面40mm平方および80mm平方)を、乾球温度45℃、湿球温度42℃で初期湿度86%として乾燥を開始し、68日の期間内で徐々に湿度を低下させつつ、最終的な乾球温度65℃、湿球温度40℃で湿度29.5%とした場合、前記被乾燥材の初期含水率14%を最終的に8%とすることができ、変形やヒビ割れのない楽器に最適な素材とすることができた。 According to an example of the result of repeating the experiment using the wood drying apparatus of the present invention, a square material (cross section 40 mm square and 80 mm square) of rosewood (specific gravity 1.0) as a material to be dried, dry bulb temperature 45 ° C., wet bulb temperature When drying begins at an initial humidity of 86% at 42 ° C and gradually decreases the humidity within a period of 68 days, the final dry bulb temperature is 65 ° C, the wet bulb temperature is 40 ° C and the humidity is 29.5%. As a result, the initial moisture content of the material to be dried was 14%, which was finally 8%, and it was possible to make the material optimal for musical instruments without deformation or cracks.
1・・・・・・・乾燥室
2・・・・・・・軌道レール
3・・・・・・・台車
4・・・・・・・桟木
5・・・・・・・遮蔽板
6・・・・・・・送風機
7・・・・・・・加熱装置
12・13・・・送水パイプ
14・15・・・ポンプ
16・・・・・・制御装置
H・・・・・・・被乾燥材
W・・・・・・・水
1 ....
Claims (2)
加熱手段、加湿手段、送風手段および吸排気手段により乾燥室内の温度と湿度を調節した雰囲気で前記被乾燥材を乾燥するようにした木材乾燥装置であり、
前記乾燥室下部に加湿手段を配設する一方、乾燥室上部の天井面に送風手段を配設し、
加湿手段は乾燥室の対向する側壁面に平行に少なくとも一対設けられ、送風手段による送風方向が一定時間間隔で反転するようになし、
さらにこの反転に同期する切替により加湿手段の任意の一方のみが作動するようにしたこと、
を特徴とする木材乾燥装置。 The material to be dried is accommodated in a drying chamber that is kept airtight and insulated.
A wood drying apparatus configured to dry the material to be dried in an atmosphere in which the temperature and humidity in the drying chamber are adjusted by a heating unit, a humidifying unit, a blowing unit, and an intake / exhaust unit,
While disposing the humidifying means at the lower part of the drying chamber, disposing the blowing means on the ceiling surface of the upper part of the drying chamber,
At least a pair of humidifying means is provided in parallel to the opposing side wall surfaces of the drying chamber, so that the blowing direction by the blowing means is reversed at regular time intervals,
Furthermore, only one of the humidifying means is operated by switching in synchronization with this inversion,
A wood drying device characterized by.
加熱手段、加湿手段、送風手段および吸排気手段により乾燥室内の温度と湿度を調節した雰囲気で前記被乾燥材を乾燥するようにした木材乾燥装置であり、
前記乾燥室下部に水を散水するようにした加湿手段を配設する一方、乾燥室上部の天井面に送風手段を配設し、
加湿手段は乾燥室の対向する側壁面に平行に少なくとも一対設けられ、送風手段による送風方向が一定時間間隔で反転するようになし、
さらにこの反転に同期する切替により加湿手段の任意の一方のみが作動するようにしたこと、
を特徴とする木材乾燥装置。 The material to be dried is accommodated in a drying chamber that is kept airtight and insulated.
A wood drying apparatus configured to dry the material to be dried in an atmosphere in which the temperature and humidity in the drying chamber are adjusted by a heating unit, a humidifying unit, a blowing unit, and an intake / exhaust unit,
While disposing the humidifying means to sprinkle water in the lower part of the drying chamber, disposing the blowing means on the ceiling surface of the upper part of the drying chamber,
At least a pair of humidifying means is provided in parallel to the opposing side wall surfaces of the drying chamber, so that the blowing direction by the blowing means is reversed at regular time intervals,
Furthermore, only one of the humidifying means is operated by switching in synchronization with this inversion,
A wood drying device characterized by.
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