JP4608680B2 - Plastic working wood manufacturing apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、木材を圧縮成形することで硬度を高めることができる塑性加工木材製造装置及びその製造方法に関し、例えば、住宅の床材等に利用することができる。 The present invention relates to a plastic-processed wood manufacturing apparatus and a method for manufacturing the same, which can increase the hardness by compression molding of wood, and can be used, for example, for flooring of a house.
従来、プレス加工する際に木材の周囲を密閉し、木材に含まれる水分をその木材中に閉じ込めたうえで高温高圧で加熱圧縮処理すると、顕著な回復抑制効果が現われて、もはや元の厚みには戻らないことが知られている。ところが、このような木材を、処理後に直ちにプレス機から取出すと、木材中に含まれていた高温高圧の水蒸気の作用によって、この木材の表面にパンクと呼ばれる膨らみ変形が発生し易いという不具合があった。これに対処するため、従来は、木材の熱処理後にプレス状態を維持したままプレス機を冷却することで塑性加工木材(圧縮木材)を製造するしかなかった。しかしながら、このような工程の繰返しでは、プレス機の再加熱に伴う無駄なエネルギの消費と共に、時間も要するという問題が生じていた。 Conventionally, when press working, the periphery of the wood is sealed, the moisture contained in the wood is confined in the wood, and the heat compression treatment is performed at high temperature and high pressure. Is known not to return. However, if such wood is taken out of the press immediately after processing, there is a problem that bulge deformation called puncture is likely to occur on the surface of the wood due to the action of high-temperature and high-pressure steam contained in the wood. It was. In order to cope with this, conventionally, plastic processing wood (compressed wood) has only been manufactured by cooling the press while maintaining the pressed state after heat treatment of wood. However, repetition of such a process has a problem that it takes time as well as useless energy consumption accompanying reheating of the press.
そこで、特許文献1では、エネルギや時間を多大に消費することなしに、加熱圧縮した木材の表面における膨らみ変形の発生を防止することを目的として、木材を加熱プレス処理により圧縮して密閉空間に閉じ込め、木材中の水分を加圧水蒸気化させて圧縮変形状態に固定させた後、プレス状態を維持したまま密閉空間内を減圧させる技術が示されている。これによれば、木材中に含まれる水蒸気が密閉空間内に放出されるため、加熱プレス処理後に木材を加熱状態のまま熱プレス機から取出してもその表面における膨らみ変形の発生が防止されるとある。
Therefore, in
また、特許文献2では、木材(木質材)の厚み方向に貫通孔あるいは半貫通孔を形成し、プレス盤により木材を加熱圧縮する際、加熱水蒸気を供給することにより木材に加熱水蒸気を均一に行き渡らせ寸法の安定化処理を行う技術が示されている。これによれば、プレス盤に設けられた多数の細孔から内部空間内で加圧圧縮される木材に加熱水蒸気を均一に行き渡らせることができるとある。
しかしながら、前述の特許文献1にあるように、木材中に含まれている高温高圧の水蒸気は密閉空間内を減圧するだけでは瞬時に抜けきることは難しく、依然として、木材の木口面から離れた中央部分では均一化されておらず、特に、厚板材では加熱プレス処理後の膨らみ変形を完全に抑えることは無理であり、多少でも膨らみ変形が生じると製品としての品質が低下するという問題があった。
However, as described in
一方、特許文献2にあるように、プレス盤に設けられた多数の細孔から密閉空間内に加熱水蒸気を供給しても、プレス盤で加熱圧縮されている木材の貫通孔あるいは半貫通孔等にプレス盤側の細孔を一致させ、木材内部へ水蒸気を確実に均一に浸透させることには無理があった。このため、元々木材内に含まれている水分もあることから、あらゆる部分での均一化は補償されず、やはり厚板材では加熱プレス処理後に冷却処理を行わないで膨らみ変形を完全に抑えることは無理であり、多少の膨らみ変形が生じることで製品としての品質が低下するという問題があった。
On the other hand, as disclosed in
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、木材の加熱圧縮成形後における冷却処理をなくし熱処理時間を短縮できると共に、加工後に膨らみ変形を生じることのない安定した品質の製品を製造可能な塑性加工木材製造装置及びその製造方法の提供を課題としている。 Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and it is possible to eliminate the cooling process after heat compression molding of wood and shorten the heat treatment time, and to produce a product of stable quality that does not cause bulging deformation after processing. An object of the present invention is to provide a plastic processing wood manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof that can be manufactured.
請求項1の塑性加工木材製造装置は、複数に分割された構造体によって内部空間を形成し、前記内部空間の体積を変化させることによりプレス圧縮自在なプレス盤を用い、前記木材の少なくとも一方の圧縮面側には、前記木材に食い込む程度の所定の断面形状からなる凸状部が形成されており、前記内部空間内に載置された前記木材を前記凸状部に食い込ませるように所定温度及び所定圧力で加熱圧縮し、前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放する。その間の前記内部空間が密閉状態に保持されているとき、前記内部空間と前記凸状部を介して前記木材の圧縮面の高温高圧の水蒸気を制御するものである。 The plastic working wood manufacturing apparatus according to claim 1 forms an internal space by a structure divided into a plurality of parts, and uses a press disk that is press-compressible by changing the volume of the internal space, and at least one of the woods On the compression surface side, a convex portion having a predetermined cross-sectional shape enough to bite into the wood is formed, and a predetermined temperature is set so that the wood placed in the internal space bites into the convex portion. The inner space is kept in a hermetically sealed state at a predetermined pressure, and is opened after a predetermined time. In the meantime, when the internal space is held in a sealed state, high-temperature and high-pressure steam on the compressed surface of the wood is controlled through the internal space and the convex portion.
ここで、木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとは、木口面の面積を小さくすることを意味するものである。即ち、木材の板目面または柾目面をプレス圧縮することにより、木口面の面積を小さくすることを意味し、木材の板目面をプレス圧縮するか柾目面をプレス圧縮するかは、木材の種類等も考慮されてプレス圧縮が決定される。
また、本発明を実施する場合の複数に分割された構造体のプレス盤は、単純に上下に2分割した上下プレス盤構造体、上下プレス盤と枠体とした構造体等、その他の複数の構成体によって構成できる。
Here, press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the wood grain means that the area of the end face is reduced. In other words, it means that the area of the mouth end surface is reduced by press-compressing the wood grain surface or the grid surface, and whether the wood grain surface is press-compressed or the grid surface is press-compressed. The press compression is determined in consideration of the type and the like.
In addition, the press panel of the structure divided into a plurality of cases in the case of carrying out the present invention includes a plurality of other plural structures such as an upper and lower press panel structure that is simply divided into two parts in the vertical direction, and a structure that includes an upper and lower press panel and a frame. It can be configured by a construct.
そして、本発明を実施する場合の木材に食い込む程度の所定の断面形状からなる凸状部とは、木材に食い込み、その食い込ませた位置に至る木材の位置までを内部空間と同様の温度及び圧力状態、湿度(蒸気圧)状態とするものであり、その結果として、加熱圧縮成形された木材に加工歪が入らず、また、製品としての品質を損なわない程度の断面形状であればよく、できる限り多くの凸状部を形成することが好ましい。また、その食い込む程度は、木材の厚みがそれ程ない場合には、浅い構造であってもよい。 And the convex part which has a predetermined cross-sectional shape enough to bite into the wood in the case of carrying out the present invention is the same temperature and pressure as the internal space up to the position of the wood that bites into the wood and reaches the bited-in position As a result, the cross-sectional shape is sufficient as long as it does not cause processing distortion in the heat-compressed wood and does not impair the quality of the product. It is preferable to form as many convex portions as possible. In addition, the depth of biting may be a shallow structure when the thickness of the wood is not so great.
更に、本発明を実施する場合のプレス加工制御手段は、複数分割構造のプレス盤によって形成された内部空間内に載置された木材のプレス圧縮によって、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された凸状部によって、木材を所定温度及び所定圧力でその凸状部を木材に食い込ませ加熱圧縮し、その食い込ませた位置に至るまでを内部空間と同様の加熱圧縮状態にするものであればよい。 Further, the press working control means in the case of carrying out the present invention is characterized in that at least one compression surface side of the wood in the press board is obtained by press compression of the wood placed in the internal space formed by the press board having a plurality of divided structures. With the convex part formed in the wood, the wood is bitten into the wood at a predetermined temperature and pressure and is heated and compressed, and until the bite position is reached, the heating and compression state is the same as the internal space If it is.
更にまた、本発明を実施する場合の蒸気圧制御手段は、プレス加工制御手段で形成されている内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧の水蒸気との接触面積が、凸状部を形成することによって増加されるように制御するものであればよい。なお、前記内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気は、木材の乾燥状態、圧縮加工の仕上がり状態等によって相違し、通常、加熱のために高温高圧水蒸気を供給し、加工後高温高圧水蒸気及び/またはドレンを排出する。高温高圧水蒸気の供給も高温高圧水蒸気を外部から供給する場合と、プレス盤の加工によって木材から発生させる場合がある。 Furthermore, the vapor pressure control means in the case of carrying out the present invention is such that the contact area between the internal space formed by the press working control means and the high-temperature high-pressure water vapor on the surface of the wood on the compression surface side is a convex portion. What is necessary is just to control so that it may be increased by forming. The high-temperature and high-pressure steam on the inner space and the surface of the wood on the compression surface side differs depending on the dry state of the wood, the finished state of the compression process, etc. High pressure steam and / or drain is discharged. The supply of the high-temperature and high-pressure steam may be generated from wood by supplying high-temperature and high-pressure steam from the outside or by processing of a press panel.
加えて、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された凸状部とは、本発明の実施の形態によっては、木材の一方の圧縮面側に凸状部が形成される場合、木材の両方の圧縮面側に凸状部が形成される場合があることを意味する。 In addition, the convex portion formed on at least one compression surface side of the wood in the press board, depending on the embodiment of the present invention, when the convex portion is formed on one compression surface side of the wood, This means that convex portions may be formed on both compression surfaces of the wood.
請求項2の塑性加工木材製造装置は、複数に分割された構造体によって内部空間を形成し、前記内部空間の体積を変化させることによりプレス圧縮自在なプレス盤において、前記内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、前記プレス盤における前記木材の少なくとも一方の圧縮面側には、前記内部空間と連通する所定の断面形状からなる凹状部が形成されており、前記内部空間内に載置された前記木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮する。前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているとき、前記内部空間と前記凹状部を介して前記木材の圧縮面における高温高圧水蒸気を制御するものである。
The plastic working wood manufacturing apparatus according to
ここで、木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとは、木口面の面積を小さくすることを意味し、好ましくは、木口面の面積及び柾目面の面積を小さくすることを意味し、プレス盤によるプレス圧縮の方向性を特定するものである。
また、本発明を実施する場合の複数に分割された構造体のプレス盤は、単純に上下に2分割した上下プレス盤構造体、上下プレス盤と枠体とした構造体等、その他の複数の構成体によって構成できる。
Here, press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the wood grain means that the area of the facet is reduced, and preferably, the area of the facet and the area of the facet are reduced. This means the directionality of press compression by the press board.
In addition, the press panel of the structure divided into a plurality of cases in the case of carrying out the present invention includes a plurality of other plural structures such as an upper and lower press panel structure that is simply divided into two parts in the vertical direction, and a structure that includes an upper and lower press panel and a frame. It can be configured by a construct.
そして、本発明を実施する場合の内部空間と連通する所定の断面形状からなる凹状部とは、プレス圧縮される木材の圧縮面を内部空間と同様の温度及び圧力状態、湿度(蒸気圧)状態とするものであり、その結果として、加熱圧縮成形された木材に加工歪が入らず、また、製品としての品質を損なわない程度の断面形状であればよく、木材の繊維方向やそれと交差する方向等にできる限り多くの凹状部を形成することが好ましい。また、本発明を実施する場合の凹状部は、換言すれば、プレス盤の木材の圧縮面に形成された溝であり、断面形状としては略U字形状、略V字形状、略台形形状等で製品となる塑性加工木材を取外し易い形状であればよい。
更に、本発明を実施する場合のプレス加工制御手段は、複数分割構造のプレス盤によって形成された内部空間内に載置された木材のプレス圧縮によって、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された凹状部によって、木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮するものであればよい。
And the recessed part which consists of predetermined | prescribed cross-sectional shape connected with internal space in the case of implementing this invention is the temperature and pressure state similar to internal space, and a humidity (vapor pressure) state on the compression surface of the wood press-compressed As a result, the cross-sectional shape of the wood may be such that the heat-compressed wood does not undergo processing strain and does not impair the quality of the product. It is preferable to form as many concave portions as possible. In addition, the concave portion in the case of carrying out the present invention is, in other words, a groove formed on the compression surface of the wood of the press board, and has a substantially U shape, a substantially V shape, a substantially trapezoidal shape, etc. as a cross-sectional shape. Any shape can be used as long as it is easy to remove the plastic-processed wood as a product.
Further, the press working control means in the case of carrying out the present invention is characterized in that at least one compression surface side of the wood in the press board is obtained by press compression of the wood placed in the internal space formed by the press board having a plurality of divided structures. What is necessary is just to heat-compress wood at the predetermined temperature and the predetermined pressure by the concave part formed in the.
更にまた、本発明を実施する場合の蒸気圧制御手段は、プレス加工制御手段で形成されている内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気の接触表面が、凹状部を形成することによって増加されるように制御するものであればよい。なお、前記内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧の水蒸気は、木材の乾燥状態、圧縮加工の仕上がり状態等によって相違し、通常、加熱のために高温高圧水蒸気を供給し、加工後高温高圧水蒸気及び/またはドレンを排出する。高温高圧水蒸気の供給も高温高圧水蒸気を外部から供給する場合と、プレス盤の加工によって木材から発生させる場合がある。
加えて、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された凹状部とは、本発明の実施の形態によっては、木材の一方の圧縮面側に凹状部が形成される場合、木材の両方の圧縮面側に凹状部が形成される場合があることを意味する。
Furthermore, the vapor pressure control means in the case of carrying out the present invention is such that the internal space formed by the press working control means and the contact surface of the high-temperature high-pressure steam on the surface of the wood on the compression surface side form a concave portion. As long as it is controlled so as to be increased by. Note that the high-temperature and high-pressure steam on the internal space and the surface of the wood on the compression surface side differs depending on the dry state of the wood, the finished state of the compression process, etc. High temperature and high pressure steam and / or drain is discharged. The supply of the high-temperature and high-pressure steam may be generated from wood by supplying high-temperature and high-pressure steam from the outside or by processing of a press panel.
In addition, depending on the embodiment of the present invention, the concave portion formed on at least one compression surface side of the wood in the press board, when the concave portion is formed on one compression surface side of the wood, This means that concave portions may be formed on both compression surfaces.
請求項3の塑性加工木材製造装置は、複数に分割された構造体によって内部空間を形成し、前記内部空間の体積を変化させることによりプレス圧縮自在なプレス盤において、前記内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、前記プレス盤における前記木材の少なくとも一方の圧縮面側には、前記木材との間に隙間を形成する隙間形成部材が配設されており、前記内部空間内に載置された前記木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮する。前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているとき、前記内部空間と前記隙間形成部材を介して前記木材の圧縮面の高温高圧の水蒸気を制御するものである。 The plastic working wood manufacturing apparatus according to claim 3 is a press board that is press-compressible by forming an internal space by a structure divided into a plurality of parts and changing a volume of the internal space, and is placed in the internal space. When press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the timber, the gap forming member that forms a gap with the timber is provided on at least one compression surface side of the timber in the press board. It arrange | positions and heat-compresses the said timber mounted in the said internal space with predetermined temperature and predetermined pressure. The internal space is held in a sealed state, and is opened after a predetermined time, and when the internal space is held in a sealed state, the compression surface of the wood is interposed between the internal space and the gap forming member. It controls high-temperature and high-pressure steam.
ここで、木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとは、木口面の面積を小さくすることを意味し、好ましくは、木口面の面積及び柾目面の面積を小さくすることを意味し、プレス盤によるプレス圧縮の方向性を特定するものである。
また、本発明を実施する場合の複数に分割された構造体のプレス盤は、単純に上下に2分割した上下プレス盤構造体、上下プレス盤と枠体とした構造体等、その他の複数の構成体によって構成できる。
Here, press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the wood grain means that the area of the facet is reduced, and preferably, the area of the facet and the area of the facet are reduced. This means the directionality of press compression by the press board.
In addition, the press panel of the structure divided into a plurality of cases in the case of carrying out the present invention includes a plurality of other plural structures such as an upper and lower press panel structure that is simply divided into two parts in the vertical direction, and a structure that includes an upper and lower press panel and a frame. It can be configured by a construct.
そして、本発明を実施する場合の木材との間に隙間を形成する隙間形成部材とは、プレス圧縮される木材の圧縮面を内部空間と同様の温度及び圧力状態、湿度(蒸気圧)状態とするものであり、その結果として、加熱圧縮成形された木材に加工歪が入らず、また、製品としての品質を損なわない程度の表面凹凸形状であればよく、木材の圧縮面に対してできる限り多くの隙間を形成することが好ましい。
更に、本発明を実施する場合のプレス加工制御手段は、複数分割構造のプレス盤によって形成された内部空間内に載置された木材のプレス圧縮によって、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に配設された隙間形成部材を介して、木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮し、木材の圧縮面を内部空間と同様の加熱圧縮状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放するものであればよい。
And the clearance gap formation member which forms a clearance gap between the timber in the case of implementing this invention is the temperature and pressure state similar to internal space, and a humidity (vapor pressure) state on the compression surface of the timber press-compressed. As a result, it is only necessary to have a surface uneven shape that does not cause processing distortion in the heat-compressed wood and does not impair the quality of the product. It is preferable to form many gaps.
Further, the press working control means in the case of carrying out the present invention is characterized in that at least one compression surface side of the wood in the press board is obtained by press compression of the wood placed in the internal space formed by the press board having a plurality of divided structures. The wood is heated and compressed at a predetermined temperature and a predetermined pressure through a gap forming member disposed on the inside, and the compressed surface of the wood is held in the same heat compression state as the internal space, and is released after a predetermined time has elapsed. If it is.
更にまた、本発明を実施する場合の蒸気圧制御手段は、プレス加工制御手段で形成されている内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気の接触表面が、隙間形成部材を形成することによって増加されるように制御するものであればよい。なお、前記内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧の水蒸気は、木材の乾燥状態、圧縮加工の仕上がり状態等によって相違し、通常、加熱のために高温高圧水蒸気を供給し、加工後高温高圧水蒸気及び/またはドレンを排出する。高温高圧水蒸気の供給も高温高圧水蒸気を外部から供給する場合と、プレス盤の加工によって木材から発生させる場合がある。
なお、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に配設された隙間形成部材とは、本発明の実施の形態によっては、木材の一方の圧縮面側に隙間形成部材が配設される場合、木材の両方の圧縮面側に隙間形成部材が配設される場合があることを意味する。
Furthermore, the vapor pressure control means in the case of carrying out the present invention is such that the internal space formed by the press working control means and the contact surface of the high-temperature high-pressure steam on the surface of the compression side wood form a gap forming member. As long as it is controlled so as to be increased. Note that the high-temperature and high-pressure steam on the internal space and the surface of the wood on the compression surface side differs depending on the dry state of the wood, the finished state of the compression process, etc. High temperature and high pressure steam and / or drain is discharged. The supply of the high-temperature and high-pressure steam may be generated from wood by supplying high-temperature and high-pressure steam from the outside or by processing of a press panel.
The gap forming member disposed on at least one compression surface side of the wood in the press board is a case where the gap forming member is disposed on one compression surface side of the wood depending on the embodiment of the present invention. This means that a gap forming member may be disposed on both compression surfaces of the wood.
請求項4の塑性加工木材製造装置は、請求項1乃至請求項3に記載の要件に加えて、前記木材には、その木目の長さ方向に対して垂直方向に所定の直径からなる孔が、所定の密度で所定の深さに穿設されているものである。
ここで、木材の木目の長さ方向に対して垂直方向とは、木口面に対する並行方向を意味し、換言すれば、木材の繊維方向に対する直角方向となる。
そして、木材の孔は、製品となったときに、その強度や商品価値を損なうことがないように、ドリル刃による穴明け、針状の部材や先の細く尖った刃による押付け、刃または針を周囲に設けた回転ローラ等によって適宜、穿設することができる。
According to a fourth aspect of the plastic processing wood manufacturing apparatus of the present invention, in addition to the requirements of the first to third aspects, the wood has a hole having a predetermined diameter in a direction perpendicular to the length direction of the grain. , Are drilled to a predetermined depth at a predetermined density.
Here, the direction perpendicular to the length direction of the wood grain means a direction parallel to the end face, in other words, a direction perpendicular to the fiber direction of the wood.
And when a hole in wood is made into a product, drilling with a drill blade, pressing with a needle-like member or a sharp pointed blade, a blade or needle so as not to impair its strength or commercial value Can be appropriately drilled by a rotating roller or the like provided in the periphery.
請求項5の塑性加工木材製造方法は、複数に分割された構造体によって内部空間を形成し、前記内部空間の体積を変化させることによりプレス圧縮自在なプレス盤において、前記内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、前記プレス盤における前記木材の少なくとも一方の圧縮面側には、前記木材に食い込む程度の所定の断面形状からなる凸状部が形成されており、前記内部空間内に載置された前記木材を前記凸状部に食い込ませるように所定温度及び所定圧力で加熱圧縮する。前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているときに、前記内部空間と前記凸状部を介して前記木材の圧縮面における高温高圧の水蒸気を制御するものである。 The plastic working wood manufacturing method according to claim 5 , wherein an internal space is formed by a structure divided into a plurality of parts, and is placed in the internal space in a press machine that is press-compressible by changing the volume of the internal space. When pressing and compressing in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the timber, at least one compression surface side of the timber in the press panel is a convex shape having a predetermined cross-sectional shape enough to bite into the timber. A portion is formed, and the wood placed in the internal space is heated and compressed at a predetermined temperature and a predetermined pressure so as to bite into the convex portion. The internal space is held in a sealed state, and is released after a predetermined time has elapsed, and when the internal space is held in a sealed state, the compressed surface of the wood through the internal space and the convex portion Is used to control high-temperature and high-pressure water vapor.
ここで、木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとは、好ましくは、木材の柾目面及び木口面の面積を小さくすることを意味し、プレス盤によるプレス圧縮の方向性を特定するものである。
また、本発明を実施する場合の複数に分割された構造体のプレス盤は、単純に上下に2分割した上下プレス盤構造体、上下プレス盤と枠体とした構造体等、その他の複数の構成体によって構成できる。
Here, the press compression in the direction perpendicular to the length direction of the wood grain preferably means that the area of the wood surface and the mouth end surface of the wood is reduced, and the directionality of the press compression by the press machine is reduced. It is something to identify.
In addition, the press panel of the structure divided into a plurality of cases in the case of carrying out the present invention includes a plurality of other plural structures such as an upper and lower press panel structure that is simply divided into two parts in the vertical direction, and a structure that includes an upper and lower press panel and a frame. It can be configured by a construct.
そして、本発明を実施する場合の木材に食い込む程度の所定の断面形状からなる凸状部とは、木材に食い込み、その食い込ませた位置に至る木材の位置までを内部空間と同様の温度及び圧力状態、湿度(蒸気圧)状態とするものであり、その結果として、加熱圧縮成形された木材に加工歪が入らず、また、製品としての品質を損なわない程度の断面形状であればよく、できる限り多くの凸状部を形成することが好ましい。また、その食い込む程度は、木材の厚みがそれ程ない場合には、浅い構造であってもよい。 And the convex part which has a predetermined cross-sectional shape enough to bite into the wood in the case of carrying out the present invention is the same temperature and pressure as the internal space up to the position of the wood that bites into the wood and reaches the bited-in position As a result, the cross-sectional shape is sufficient as long as it does not cause processing distortion in the heat-compressed wood and does not impair the quality of the product. It is preferable to form as many convex portions as possible. In addition, the depth of biting may be a shallow structure when the thickness of the wood is not so great.
更に、本発明を実施する場合のプレス加工制御工程は、複数分割構造のプレス盤によって形成された内部空間内に載置された木材のプレス圧縮によって、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された凸状部を介して木材に食い込ませ、木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮し、その食い込ませた位置に至るまでを内部空間と同様の加熱圧縮状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放するものであればよい。 Further, in the press working control process in the case of carrying out the present invention, at least one compression surface side of the wood in the press board is obtained by press compression of the wood placed in the internal space formed by the press board having a plurality of divided structures. The lumber is bitten into the wood via the convex portion formed in the heat, and the wood is heated and compressed at a predetermined temperature and a predetermined pressure, and until the bited position is maintained in the same heat compression state as the internal space for a predetermined time. What is necessary is just to open it after progress.
更にまた、本発明を実施する場合の蒸気圧制御工程は、プレス加工制御工程で形成されている内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気の接触表面が、凸状部を形成することによって増加されるように制御するものであればよい。なお、前記内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気は、木材の乾燥状態、圧縮加工の仕上がり状態等によって相違し、通常、加熱のために高温高圧水蒸気を供給し、加工後高温高圧水蒸気及び/またはドレンを排出する。高温高圧水蒸気の供給も高温高圧の水蒸気を外部から供給する場合と、プレス盤の加工によって木材から発生させる場合がある。
加えて、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された凸状部とは、本発明の実施の形態によっては、木材の一方の圧縮面側に凸状部が形成される場合、木材の両方の圧縮面側に凸状部が形成される場合があることを意味する。
Furthermore, in the vapor pressure control process in the case of carrying out the present invention, the internal space formed in the press process control process and the contact surface of high-temperature high-pressure steam on the surface of the wood on the compression surface side form a convex portion. As long as it is controlled so as to be increased. The high-temperature and high-pressure steam on the inner space and the surface of the wood on the compression surface side differs depending on the dry state of the wood, the finished state of the compression process, etc. High pressure steam and / or drain is discharged. The high-temperature and high-pressure steam may be supplied from the outside when high-temperature and high-pressure steam is supplied from the outside, or may be generated from wood by processing of a press panel.
In addition, the convex portion formed on at least one compression surface side of the wood in the press board, depending on the embodiment of the present invention, when the convex portion is formed on one compression surface side of the wood, This means that convex portions may be formed on both compression surfaces of the wood.
請求項6の塑性加工木材製造方法は、複数に分割された構造体によって内部空間を形成し、前記内部空間の体積を変化させることによりプレス圧縮自在なプレス盤において、前記内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、前記プレス盤における前記木材の少なくとも一方の圧縮面側には、前記内部空間と連通する所定の断面形状からなる凹状部が形成されており、前記内部空間内に載置された前記木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮する。前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記プレス加工制御工程で前記内部空間が密閉状態に保持されているときに、前記内部空間と前記凹状部を介して前記木材の圧縮面における高温高圧の水蒸気を制御するものである。 The plastic working wood manufacturing method according to claim 6 , wherein an internal space is formed by a structure divided into a plurality of parts, and the volume of the internal space is changed, and the press machine is press-compressible and is placed in the internal space. A concave portion having a predetermined cross-sectional shape communicating with the internal space is formed on at least one compression surface side of the wood in the press board when press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the finished wood. Is formed, and the wood placed in the internal space is heated and compressed at a predetermined temperature and a predetermined pressure. While holding the internal space in a sealed state and opening it after a predetermined time has elapsed, when the internal space is held in a sealed state in the press working control step, the internal space and the concave portion are interposed. It controls high-temperature and high-pressure water vapor on the compressed surface of the wood.
ここで、木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとは、木口面の面積を小さくすることを意味し、好ましくは、木口面の面積及び柾目面の面積を小さくすることを意味し、プレス盤によるプレス圧縮の方向性を特定するものである。
また、本発明を実施する場合の複数に分割された構造体のプレス盤は、単純に上下に2分割した上下プレス盤構造体、上下プレス盤と枠体とした構造体等、その他の複数の構成体によって構成できる。
そして、本発明を実施する場合の内部空間と連通する所定の断面形状からなる凹状部とは、プレス圧縮される木材の圧縮面を内部空間と同様の温度及び圧力状態、湿度(蒸気圧)状態とするものであり、その結果として、加熱圧縮成形された木材に加工歪が入らず、また、製品としての品質を損なわない程度の断面形状であればよく、木材の繊維方向やそれと交差する方向等にできる限り多くの凹状部を形成することが好ましい。また、本発明を実施する場合の凹状部は、換言すれば、プレス盤の木材の圧縮面に形成された溝部であり、断面形状としては略U字形状、略V字形状、略台形形状等で製品となる塑性加工木材を取外し易い形状であればよい。
Here, press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the wood grain means that the area of the facet is reduced, and preferably, the area of the facet and the area of the facet are reduced. This means the directionality of press compression by the press board.
In addition, the press panel of the structure divided into a plurality of cases in the case of carrying out the present invention includes a plurality of other plural structures such as an upper and lower press panel structure that is simply divided into two parts in the vertical direction, and a structure that includes an upper and lower press panel and a frame. It can be configured by a construct.
And the recessed part which consists of predetermined | prescribed cross-sectional shape connected with internal space in the case of implementing this invention is the temperature and pressure state similar to internal space, and a humidity (vapor pressure) state on the compression surface of the wood press-compressed As a result, the cross-sectional shape of the wood may be such that the heat-compressed wood does not undergo processing strain and does not impair the quality of the product. It is preferable to form as many concave portions as possible. In addition, the concave portion in the case of carrying out the present invention is, in other words, a groove portion formed on the compression surface of the wood of the press board, and the cross-sectional shape is substantially U-shaped, substantially V-shaped, substantially trapezoidal, etc. Any shape can be used as long as it is easy to remove the plastic-processed wood as a product.
更に、本発明を実施する場合のプレス加工制御工程は、複数分割構造のプレス盤によって形成された内部空間内に載置された木材のプレス圧縮によって、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された凹状部を介して内部空間と連通させ、木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮し、木材の圧縮面を内部空間と同様の加熱圧縮状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放するものであればよい。 Further, in the press working control process in the case of carrying out the present invention, at least one compression surface side of the wood in the press board is obtained by press compression of the wood placed in the internal space formed by the press board having a plurality of divided structures. The wood is heated and compressed at a predetermined temperature and pressure, and the compressed surface of the wood is held in the same heat compression state as that of the internal space. Anything can be used.
更にまた、本発明を実施する場合の蒸気圧制御工程は、プレス加工制御工程で形成されている内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気の接触表面が、凹状部を形成することによって増加されるように制御するものであればよい。なお、前記内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気は、木材の乾燥状態、圧縮加工の仕上がり状態等によって相違し、通常、加熱のために高温高圧水蒸気を供給し、加工後高温高圧水蒸気及び/またはドレンを排出する。高温高圧水蒸気の供給も高温高圧の水蒸気を外部から供給する場合と、プレス盤の加工によって木材から発生させる場合がある。
なお、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された凹状部とは、本発明の実施の形態によっては、木材の一方の圧縮面側に凹状部が形成される場合、木材の両方の圧縮面側に凹状部が形成される場合があることを意味する。
Furthermore, in the vapor pressure control process in the case of carrying out the present invention, the internal space formed in the press work control process and the contact surface of high-temperature high-pressure steam on the surface of the wood on the compression surface side form a concave portion. As long as it is controlled so as to be increased by. The high-temperature and high-pressure steam on the inner space and the surface of the wood on the compression surface side differs depending on the dry state of the wood, the finished state of the compression process, etc. High pressure steam and / or drain is discharged. The high-temperature and high-pressure steam may be supplied from the outside when high-temperature and high-pressure steam is supplied from the outside, or may be generated from wood by processing of a press panel.
Note that the concave portion formed on at least one compression surface side of the wood in the press board is, depending on the embodiment of the present invention, when the concave portion is formed on one compression surface side of the wood, both of the wood This means that a concave portion may be formed on the compression surface side.
請求項7の塑性加工木材製造方法は、複数に分割された構造体によって内部空間を形成し、前記内部空間の体積を変化させることによりプレス圧縮自在なプレス盤で、前記内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、前記プレス盤における前記木材の少なくとも一方の圧縮面側には、前記木材との間に隙間を形成する隙間形成部材が配設されており、前記内部空間内に載置された前記木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮し、前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放するプレス加工制御工程と、前記プレス加工制御工程で前記内部空間が密閉状態に保持されているとき、前記内部空間と前記隙間形成部材を介して前記木材の圧縮面における高温高圧の水蒸気を制御する蒸気圧制御工程とからなるものである。
The plastic working wood manufacturing method according to
ここで、木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとは、木口面の面積を小さくすることを意味し、好ましくは、木口面の面積及び柾目面の面積を小さくすることを意味し、プレス盤によるプレス圧縮の方向性を特定するものである。
また、本発明を実施する場合の複数に分割された構造体のプレス盤は、単純に上下に2分割した上下プレス盤構造体、上下プレス盤と枠体とした構造体等、その他複数の構成体によって構成できる。
そして、本発明を実施する場合の木材との間に隙間を形成する隙間形成部材とは、プレス圧縮される木材の圧縮面を内部空間と同様の温度及び圧力状態、湿度(蒸気圧)状態とするものであり、その結果として、加熱圧縮成形された木材に加工歪が入らず、また、製品としての品質を損なわない程度の表面凹凸形状で、できる限り多くの隙間を形成することが好ましい。
Here, press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the wood grain means that the area of the facet is reduced, and preferably, the area of the facet and the area of the facet are reduced. This means the directionality of press compression by the press board.
In addition, the press panel of the structure divided into a plurality of cases in the case of carrying out the present invention includes a plurality of other configurations such as an upper and lower press panel structure that is simply divided into two vertically and a structure that includes an upper and lower press panel and a frame. Can be configured by body.
And the clearance gap formation member which forms a clearance gap between the timber in the case of implementing this invention is the temperature and pressure state similar to internal space, and a humidity (vapor pressure) state on the compression surface of the timber press-compressed. As a result, it is preferable to form as many gaps as possible with a surface uneven shape that does not cause processing distortion in the heat-compressed wood and does not impair the quality of the product.
更に、本発明を実施する場合のプレス加工制御工程は、複数分割構造のプレス盤によって形成された内部空間内に載置された木材のプレス圧縮によって、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に配設された隙間形成部材を介して内部空間と連通させ、木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮し、木材の圧縮面を内部空間と同様の加熱圧縮状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放するものであればよい。
更にまた、本発明を実施する場合の蒸気圧制御工程は、プレス加工制御手段で形成されている内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気の接触表面が、隙間形成部材を形成することによって増加されるように制御するものであればよい。なお、前記内部空間と圧縮面側の木材の表面の高温高圧水蒸気は、木材の乾燥状態、圧縮加工の仕上がり状態等によって相違し、通常、加熱のために高温高圧水蒸気を供給し、加工後高温高圧水蒸気及び/またはドレンを排出する。高温高圧水蒸気の供給も高温高圧水蒸気を外部から供給する場合と、プレス盤の加工によって木材から発生させる場合がある。
なお、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に配設された隙間形成部材とは、本発明の実施の形態によっては、木材の一方の圧縮面側に隙間形成部材が配設される場合、木材の両方の圧縮面側に隙間形成部材が配設される場合があることを意味する。
Further, in the press working control process in the case of carrying out the present invention, at least one compression surface side of the wood in the press board is obtained by press compression of the wood placed in the internal space formed by the press board having a plurality of divided structures. The wood is communicated with the internal space through a gap forming member disposed in the heat-compressed wood at a predetermined temperature and a predetermined pressure, and the compressed surface of the wood is maintained in a heat-compressed state similar to that of the internal space. Anything that opens it may be used.
Furthermore, in the vapor pressure control process when the present invention is implemented, the contact space of the high-temperature and high-pressure steam on the inner surface formed by the press working control means and the surface of the wood on the compression surface side forms a gap forming member. As long as it is controlled so as to be increased. The high-temperature and high-pressure steam on the inner space and the surface of the wood on the compression surface side differs depending on the dry state of the wood, the finished state of the compression process, etc. High pressure steam and / or drain is discharged. The supply of the high-temperature and high-pressure steam may be generated from wood by supplying high-temperature and high-pressure steam from the outside or by processing of a press panel.
The gap forming member disposed on at least one compression surface side of the wood in the press board is a case where the gap forming member is disposed on one compression surface side of the wood depending on the embodiment of the present invention. This means that a gap forming member may be disposed on both compression surfaces of the wood.
請求項1の塑性加工木材製造装置によれば、複数に分割された構造体によって形成される内部空間の体積が変化されることによりプレス圧縮自在なプレス盤で、プレス加工制御手段によって内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された木材に食い込む程度の所定の断面形状からなる凸状部を木材の圧縮面に食い込ませて所定温度及び所定圧力で加熱圧縮させ、この内部空間が密閉状態に保持されているときに、蒸気圧制御手段によって凸状部が食い込んでいる木材の圧縮面と内部空間との間で高温高圧の水蒸気が通過自在に制御され、所定時間経過後に密閉状態が開放される。
According to the plastic working wood manufacturing apparatus of
つまり、プレス加工制御手段によってプレス盤の内部空間内に載置された木材が木目の長さ方向に対して垂直方向に加熱圧縮され、内部空間が密閉状態に保持され、このときの内部空間内における高温高圧の水蒸気が蒸気圧制御手段によって制御された後、所定時間経過後に密閉状態が開放される。この水蒸気は元来、木材に含まれている水分が蒸発したものであり、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に木材に食い込む程度に所定の断面形状からなる凸状部が形成されていることによって、この圧縮面側の木材の表面積が増加することとなり、この圧縮面側の木材の表面、更にはその内部と内部空間とで出入りする水蒸気が増加し、木材が均一に固定化される。これにより、木材を加熱圧縮し、密閉状態で固定化した後、プレス盤の内部空間から直ちに取出して自然冷却を行っても、成形加工後に膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材を製造することができる。なお、高温高圧水蒸気は、外部から内部空間に供給する場合もある。 In other words, the wood placed in the internal space of the press panel by the press working control means is heated and compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain, and the internal space is kept in a sealed state. After the high-temperature and high-pressure water vapor is controlled by the vapor pressure control means, the sealed state is opened after a lapse of a predetermined time. This water vapor is originally formed by evaporating the moisture contained in the wood, and a convex portion having a predetermined cross-sectional shape is formed to the extent that it bites into the wood on at least one compression surface side of the wood in the press board. As a result, the surface area of the wood on the compression surface side is increased, the surface of the wood on the compression surface side, and the water vapor entering and exiting the interior and the interior space are increased, and the wood is uniformly fixed. The As a result, after the wood is heat-compressed and fixed in a sealed state, even if it is immediately taken out from the internal space of the press panel and naturally cooled, it does not bulge and deform after forming, and it has a stable quality. Can be manufactured. Note that the high-temperature and high-pressure steam may be supplied to the internal space from the outside.
請求項2の塑性加工木材製造装置によれば、複数に分割された構造体によって形成される内部空間の体積が変化されることによりプレス圧縮自在なプレス盤で、プレス加工制御手段によって内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された内部空間と連通する所定の断面形状からなる凹状部を介して木材の圧縮面と内部空間とが連通され、所定温度及び所定圧力で加熱圧縮され、この内部空間が密閉状態に保持されているときに、蒸気圧制御手段によって凹状部に当接されている木材の圧縮面と内部空間との間で高温高圧の水蒸気が通過自在に制御され、所定時間経過後に密閉状態が開放される。
According to the plastic working wood manufacturing apparatus of
つまり、プレス加工制御手段によってプレス盤の内部空間内に載置された木材が木目の長さ方向に対して垂直方向に加熱圧縮され、内部空間が密閉状態に保持され、このときの内部空間内における高温高圧の水蒸気が蒸気圧制御手段によって制御された後、所定時間経過後に密閉状態が開放される。この水蒸気は元来、木材に含まれている水分が蒸発したものであり、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に内部空間と連通する所定の断面形状からなる凹状部が形成されていることによって、この圧縮面側の木材の表面、更にはその内部と内部空間とで出入りする水蒸気が増加されることなり木材が均一に固定化される。これにより、木材を加熱圧縮し、密閉状態で固定化した後、プレス盤の内部空間から直ちに取出して自然冷却を行っても、成形加工後に膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材を製造することができる。なお、高温高圧水蒸気は、外部から内部空間に供給する場合もある。 In other words, the wood placed in the internal space of the press panel by the press working control means is heated and compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain, and the internal space is kept in a sealed state. After the high-temperature and high-pressure water vapor is controlled by the vapor pressure control means, the sealed state is opened after a lapse of a predetermined time. This water vapor is originally formed by evaporating the moisture contained in the wood, and at least one compression surface side of the wood in the press panel is formed with a concave portion having a predetermined cross-sectional shape communicating with the internal space. As a result, the water vapor entering and exiting the surface of the wood on the compression surface side, and the interior and interior space thereof is increased, and the wood is uniformly fixed. As a result, after the wood is heat-compressed and fixed in a sealed state, even if it is immediately taken out from the internal space of the press panel and naturally cooled, it does not bulge and deform after forming, and it has a stable quality. Can be manufactured. Note that the high-temperature and high-pressure steam may be supplied to the internal space from the outside.
請求項3の塑性加工木材製造装置によれば、複数に分割された構造体によって形成される内部空間の体積が変化されることによりプレス圧縮自在なプレス盤で、プレス加工制御手段によって内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に配設された木材との間に隙間を形成する隙間形成部材を介して木材の圧縮面と内部空間とが連通され、所定温度及び所定圧力で加熱圧縮され、この内部空間が密閉状態に保持されているときに、蒸気圧制御手段によって隙間形成部材に当接されている木材の圧縮面と内部空間との間で高温高圧の水蒸気が通過自在に制御され、所定時間経過後に密閉状態が開放される。 According to the plastic working wood manufacturing apparatus of claim 3, the press space can be press-compressed by changing the volume of the internal space formed by the structure divided into a plurality of parts. Forming a gap with the wood disposed on the compression surface side of at least one of the wood in the press board when press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the wood grain of the wood placed on The compression surface of the wood and the internal space are communicated with each other through the member, heated and compressed at a predetermined temperature and a predetermined pressure, and when this internal space is kept in a sealed state, the vapor pressure control means contacts the gap forming member. High-temperature and high-pressure water vapor is controlled to pass freely between the compressed surface of the wood that is in contact with the internal space, and the sealed state is opened after a predetermined time.
つまり、プレス加工制御手段によってプレス盤の内部空間内に載置された木材が木目の長さ方向に対して垂直方向に加熱圧縮され、内部空間が密閉状態に保持され、このときの内部空間内における高温高圧の水蒸気が蒸気圧制御手段によって制御された後、所定時間経過後に密閉状態が開放される。この水蒸気は元来、木材に含まれている水分が蒸発したものであり、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に木材との間に隙間を形成して内部空間と連通させる隙間成形部材が配設されていることによって、この圧縮面側の木材の表面、更にはその内部と内部空間とで出入りする水蒸気が増加されることなり木材が均一に固定化される。これにより、木材を加熱圧縮し、密閉状態で固定化した後、プレス盤の内部空間から直ちに取出して自然冷却を行っても、成形加工後に膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材を製造することができる。なお、高温高圧水蒸気は、外部から内部空間に供給する場合もある。
特に、隙間成形部材としてセラミックや焼結合金等の多孔質の材料を用いることによって同様の作用効果が期待でき、また、これらの材料を用いれば、塑性加工木材の木裏側に残るパターン形状を目立たなくすることもでき、作業性も向上させることができるという作用効果も得ることができる。
In other words, the wood placed in the internal space of the press panel by the press working control means is heated and compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain, and the internal space is kept in a sealed state. After the high-temperature and high-pressure water vapor is controlled by the vapor pressure control means, the sealed state is opened after a lapse of a predetermined time. This water vapor is originally formed by evaporating the moisture contained in the wood, and a gap forming member that forms a gap with the wood on the compression surface side of at least one of the wood in the press board and communicates with the internal space Is disposed, the water vapor entering and exiting the surface of the wood on the compression surface side, and the inside and the interior space thereof is increased, and the wood is uniformly fixed. As a result, after the wood is heat-compressed and fixed in a sealed state, even if it is immediately taken out from the internal space of the press panel and naturally cooled, it does not bulge and deform after forming, and it has a stable quality. Can be manufactured. Note that the high-temperature and high-pressure steam may be supplied to the internal space from the outside.
In particular, by using a porous material such as ceramic or sintered alloy as a gap forming member, the same effect can be expected, and if these materials are used, the pattern shape remaining on the back side of plastically processed wood is conspicuous It is possible to eliminate this, and it is also possible to obtain an operational effect that workability can be improved.
請求項4の塑性加工木材製造装置では、請求項1乃至請求項3に記載の効果に加えて、木材には、その木目の長さ方向に対して垂直方向、即ち、プレス圧縮される方向に所定の直径からなる孔が所定の密度で所定の深さに穿設されており、この孔を介して木材の内部に対する均一な固定化がスムーズに達成されるという効果が得られる。
In the plastically processed wood manufacturing apparatus of claim 4, in addition to the effects of
請求項5の塑性加工木材製造方法によれば、複数に分割された構造体によって形成される内部空間の体積が変化されることによりプレス圧縮自在なプレス盤で、プレス加工制御工程によって内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された木材に食い込む程度の所定の断面形状からなる凸状部を木材の圧縮面に食い込ませて所定温度及び所定圧力で加熱圧縮させ、この内部空間が密閉状態に保持されているときに、蒸気圧制御工程によって凸状部が食い込んでいる木材の圧縮面と内部空間との間で高温高圧の水蒸気が通過自在に制御され、所定時間経過後に密閉状態が開放される。 According to the plastic working wood manufacturing method of claim 5 , the volume of the internal space formed by the structure divided into a plurality of parts is changed, and the press space can be press-compressed. Convex having a predetermined cross-sectional shape enough to bite into the wood formed on at least one compression surface side of the wood in the press board when press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the wood grain placed on The compression of the wood in which the convex part bites in by the vapor pressure control process when the internal part is held in a hermetically sealed state by biting into the compression surface of the wood and heating and compressing it at a predetermined temperature and pressure. High-temperature and high-pressure steam is controlled to pass between the surface and the internal space, and the sealed state is opened after a predetermined time.
つまり、プレス加工制御工程によってプレス盤の内部空間内に載置された木材が木目の長さ方向に対して垂直方向に加熱圧縮され、内部空間が密閉状態に保持され、このときの内部空間内における高温高圧の水蒸気が蒸気圧制御工程によって制御された後、所定時間経過後に密閉状態が開放される。この水蒸気は元来、木材に含まれている水分が蒸発したものであり、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に木材に食い込む程度に所定の断面形状からなる凸状部が形成されていることによって、この圧縮面側の木材の表面積が増加することとなり、この圧縮面側の木材の表面、更にはその内部と内部空間とで出入りする水蒸気が増加されることとなり木材が均一に固定化される。これにより、木材を加熱圧縮し、密閉状態で固定化した後、プレス盤の内部空間から直ちに取出して自然冷却を行っても、成形加工後に膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材を製造することができる。 In other words, the wood placed in the internal space of the press panel by the press working control process is heated and compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain, and the internal space is held in a sealed state. After the high-temperature and high-pressure water vapor is controlled in the vapor pressure control step, the sealed state is opened after a predetermined time. This water vapor is originally formed by evaporating the moisture contained in the wood, and a convex portion having a predetermined cross-sectional shape is formed to the extent that it bites into the wood on at least one compression surface side of the wood in the press board. As a result, the surface area of the wood on the compression surface side increases, the surface of the wood on the compression surface side, and the water vapor entering and exiting the interior and the interior space increase, and the wood is fixed uniformly. It becomes. As a result, after the wood is heat-compressed and fixed in a sealed state, even if it is immediately taken out from the internal space of the press panel and naturally cooled, it does not bulge and deform after forming, and it has a stable quality. Can be manufactured.
請求項6の塑性加工木材製造方法によれば、複数に分割された構造体によって形成される内部空間の体積が変化されることによりプレス圧縮自在なプレス盤で、プレス加工制御工程によって内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に形成された内部空間と連通する所定の断面形状からなる凹状部を介して木材の圧縮面と内部空間とが連通され、所定温度及び所定圧力で加熱圧縮させ、この内部空間が密閉状態に保持されているときに、蒸気圧制御工程によって凹状部に当接されている木材の圧縮面と内部空間との間で高温高圧の水蒸気が通過自在に制御され、所定時間経過後に密閉状態が開放される。 According to the plastic working wood manufacturing method of claim 6 , the volume of the internal space formed by the structure divided into a plurality of parts is changed so that the press can be compressed by the press working control process. A concave shape having a predetermined cross-sectional shape communicating with an internal space formed on at least one compression surface side of the wood in the press board when press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the wood grain placed on the wood The compression surface of the wood and the internal space are communicated with each other through the part, heated and compressed at a predetermined temperature and a predetermined pressure, and contacted with the concave part by the vapor pressure control process when the internal space is kept in a sealed state. The high-temperature and high-pressure water vapor is controlled between the compressed surface of the timber and the internal space so that the sealed state is released after a predetermined time.
つまり、プレス加工制御工程によってプレス盤の内部空間内に載置された木材が木目の長さ方向に対して垂直方向に加熱圧縮され、内部空間が密閉状態に保持され、このときの内部空間内における高温高圧の水蒸気が蒸気圧制御工程によって制御された後、所定時間経過後に密閉状態が開放される。この水蒸気は元来、木材に含まれている水分が蒸発したものであり、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に内部空間と連通する所定の断面形状からなる凹状部が形成されていることによって、この圧縮面側の木材の表面、更にはその内部と内部空間とで出入りする水蒸気が増加されることなり木材が均一に固定化される。これにより、木材を加熱圧縮し、密閉状態で固定化した後、プレス盤の内部空間から直ちに取出して自然冷却を行っても、成形加工後に膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材を製造することができる。 In other words, the wood placed in the internal space of the press panel by the press working control process is heated and compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain, and the internal space is held in a sealed state. After the high-temperature and high-pressure water vapor is controlled in the vapor pressure control step, the sealed state is opened after a predetermined time. This water vapor is originally formed by evaporating the moisture contained in the wood, and at least one compression surface side of the wood in the press panel is formed with a concave portion having a predetermined cross-sectional shape communicating with the internal space. As a result, the water vapor entering and exiting the surface of the wood on the compression surface side, and the interior and interior space thereof is increased, and the wood is uniformly fixed. As a result, after the wood is heat-compressed and fixed in a sealed state, even if it is immediately taken out from the internal space of the press panel and naturally cooled, it does not bulge and deform after forming, and it has a stable quality. Can be manufactured.
請求項7の塑性加工木材製造方法によれば、複数に分割された構造体によって形成される内部空間の体積が変化されることによりプレス圧縮自在なプレス盤で、プレス加工制御工程によって内部空間内に載置された木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に配設された木材との間に隙間を形成する隙間形成部材を介して木材の圧縮面と内部空間とが連通され、所定温度及び所定圧力で加熱圧縮させ、この内部空間が密閉状態に保持されているときに、蒸気圧制御工程によって隙間形成部材に当接されている木材の圧縮面と内部空間との間で高温高圧の水蒸気が通過自在に制御され、所定時間経過後に密閉状態が開放される。
According to the plastic working wood manufacturing method of
つまり、プレス加工制御工程によってプレス盤の内部空間内に載置された木材が木目の長さ方向に対して垂直方向に加熱圧縮され、内部空間が密閉状態に保持され、このときの内部空間内における高温高圧の水蒸気が蒸気圧制御工程によって制御された後、所定時間経過後に密閉状態が開放される。この水蒸気は元来、木材に含まれている水分が蒸発したものであり、プレス盤における木材の少なくとも一方の圧縮面側に木材との間に隙間を形成して内部空間と連通させる隙間成形部材が配設されていることによって、この圧縮面側の木材の表面、更にはその内部と内部空間とで出入りする水蒸気が増加されることなり木材が均一に固定化される。これにより、木材を加熱圧縮し、密閉状態で固定化した後、プレス盤の内部空間から直ちに取出して自然冷却を行っても、成形加工後に膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材を製造することができる。 In other words, the wood placed in the internal space of the press panel by the press working control process is heated and compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain, and the internal space is held in a sealed state. After the high-temperature and high-pressure water vapor is controlled in the vapor pressure control step, the sealed state is opened after a predetermined time. This water vapor is originally formed by evaporating the moisture contained in the wood, and a gap forming member that forms a gap with the wood on the compression surface side of at least one of the wood in the press board and communicates with the internal space Is disposed, the water vapor entering and exiting the surface of the wood on the compression surface side, and the inside and the interior space thereof is increased, and the wood is uniformly fixed. As a result, after the wood is heat-compressed and fixed in a sealed state, even if it is immediately taken out from the internal space of the press panel and naturally cooled, it does not bulge and deform after forming, and it has a stable quality. Can be manufactured.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1にかかる塑性加工木材製造装置の概略構成を示す断面図、図2は図1におけるプレス盤の下プレス盤に形成された凸状部としての突起部の詳細を示す斜視図である。
[Embodiment 1]
1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a plastic working wood manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detail of a protruding portion as a convex portion formed on a lower press disc of the press disc in FIG. FIG.
図1及び図2において、100は塑性加工木材製造装置であり、この塑性加工木材製造装置100は、主として、上プレス盤11Aと下プレス盤21Aとの2分割された構造体によって内部空間ISを形成するプレス盤10Aと、内部空間ISを密閉状態とするために下プレス盤21Aの周縁部22に対向して上プレス盤11Aの周縁部12に配設されるシール部材14と、木材NW1の木裏側との当接面となる下プレス盤21Aに所定の間隔で形成され、木材NW1に食い込む程度に形成された所定の断面形状からなる凸状部としての複数の略円錐状の突起部24と、下プレス盤21Aの側面側から内部空間IS内に連通され、内部空間IS内から水蒸気を排出するための配管口41aを有する配管41、配管41内の蒸気圧を検出する圧力計P2、その下流側のバルブV5、バルブV5に接続されたドレン配管42等から構成されている。
1 and 2,
また、プレス盤10Aの上プレス盤11A及び下プレス盤21A内には、それらを高温の水蒸気を通すことによって所望の温度に昇温するための配管路13,23が形成されており、これら配管路13,23には蒸気供給側の配管ST1から分岐された配管ST2,ST3、蒸気排出側の配管ET1,ET2がそれぞれ接続されている。そして、蒸気供給側の配管ST1,ST2,ST3途中にはバルブV1,V2,V3、配管ST1内の蒸気圧を検出する圧力計P1が配設されており、蒸気排出側の配管ET1,ET2は、バルブV4を介してドレン配管42に接続されている。なお、配管ST1に水蒸気を供給するボイラ装置、また、プレス盤10Aの固定側の下プレス盤21Aに対して上プレス盤11Aを上昇/下降させ加圧するための油圧機構を含むプレス昇降装置は省略されている。ここで、本実施の形態では、プレス盤10Aの上プレス盤11A及び下プレス盤21Aで形成される内部空間IS内を加熱するために高温の水蒸気を用いているが、この他、高周波加熱、マイクロ波加熱等を用いることもできる。
また、プレス盤10Aの上プレス盤11A及び下プレス盤21Aがシール部材14を介して密閉状態となったときの内部空間ISの上下方向の寸法間隔は、塑性加工木材製造装置100により木材NW1が例えば、圧縮率60〔%〕の塑性加工木材PW1とされるときの厚み方向の仕上がり寸法に設定されている。
Further, in the
Further, when the
ここで、図3に示すように、本実施の形態の塑性加工木材製造装置100で用いられる木材NW1は、原材料となる木材が前以って所定の長さ・幅・厚みに製材されたものであり、木材NW1は木目の長さ方向に対する垂直方向の面(木表及び木裏の2面)、柾目面(2面)、木口面(2面)とからなり、上記木目の長さ方向に対する垂直方向の面の木裏側がプレス盤10Aの下プレス盤21Aに載置される。なお、本実施の形態では、木目の長さ方向に対する垂直方向の面とする木裏側がプレス盤10Aの下プレス盤21Aに載置される事例で説明するが、本発明を実施する場合には、木目の長さ方向が木裏側に一義的に決定されるものではない。
Here, as shown in FIG. 3, the wood NW1 used in the plastic working
次に、塑性加工木材製造装置100により原材料の木材NW1から塑性加工木材PW1を製造する工程手順について、図4(a)〜図4(e)を参照して説明する。なお、図4(a)〜図4(e)では、蒸気供給側や蒸気排出側の配管等は省略されている。
まず、図4(a)に示すように、塑性加工木材製造装置100におけるプレス盤10Aの固定側の下プレス盤21Aに対して上プレス盤11Aを上昇させ、予め所定の寸法に製材された木材NW1が上プレス盤11A及び下プレス盤21Aで形成される内部空間IS内に載置される。
Next, a process procedure for manufacturing the plastic processed wood PW1 from the raw material wood NW1 by the plastic processed
First, as shown in FIG. 4A, the
次に、図4(b)に示すように、固定側の下プレス盤21Aに形成された突起部24上に載置された木材NW1に対して上プレス盤11Aを圧力が0.05〜0.3〔MPa:メガパスカル〕にて下降させ、木材NW1の木表側に当接させる。そして、上プレス盤11Aの配管路13及び下プレス盤21Aの配管路23に110〜160〔℃〕の高温の水蒸気が通されることによって、内部空間IS内が110〜160〔℃〕の特定温度に保持される(昇温処理時間20〔min:分〕)。なお、本実施の形態の塑性加工木材製造装置100では、プレス盤10Aの昇温処理時間は、連続処理されるときには周囲環境温度にもよるが最初の立上げ時のみ長い時間が必要となる。
Next, as shown in FIG. 4B, the pressure on the
次に、図4(c)に示すように、固定側の下プレス盤21Aに対して上プレス盤11Aの圧縮圧力が2〜5〔MPa〕の特定圧縮圧力に設定され、木材NW1が上プレス盤11A及び下プレス盤21Aにて加熱圧縮される(処理時間25〔min〕)。この加熱圧縮により、下プレス盤21Aに形成されている突起部24が、木材NW1の木裏側に食い込むこととなる。そして、上プレス盤11Aの周縁部12が下プレス盤21Aの周縁部22に当接すると上プレス盤11Aの周縁部12に配設されたシール部材14によって、上プレス盤11A及び下プレス盤21Aにて形成される内部空間ISが密閉状態とされる。この内部空間ISの密閉状態で上プレス盤11A及び下プレス盤21Aによる圧縮圧力が保持されたまま、温度が3〜10〔min〕間で110〜160〔℃〕の特定温度から150〜210〔℃〕の間の特定温度に上昇される。
Next, as shown in FIG. 4 (c), the compression pressure of the
このとき、下プレス盤21Aの突起部24上に載置された木材NW1の木裏側は、突起部24が食い込んで変形されるが、突起部24が木材NW1の変形による隙間を埋め尽くすことはなく水蒸気が通過するための空間が形成されることとなる。なお、木材NW1の圧縮率は、上プレス盤11Aの周縁部12が下プレス盤21Aの周縁部22に当接することで決まることとなる。
そして、図4(c)に示す内部空間ISの密閉状態で、上プレス盤11A及び下プレス盤21Aの圧縮圧力が維持され、かつ、内部空間ISが150〜210〔℃〕の間の特定温度のまま、40〜120〔min〕間保持され、木材NW1の加熱圧縮を解除したときに戻りのない塑性加工木材PW1を形成するための所謂、固定化が行われる。このとき、下プレス盤21Aに形成されている突起部24による空間を介して、内部空間ISと木材NW1の木裏側の内部とで高温高圧の水蒸気が出入り自在となっている。
At this time, the lumber side of the wood NW1 placed on the projecting
And in the sealed state of the internal space IS shown in FIG.4 (c), the compression pressure of the
なお、内部空間ISが密閉状態とされ固定化が行われているときに、蒸気圧処理として圧力計P2で内部空間ISの蒸気圧が検出され、バルブV5が適宜、開閉される。これにより、配管口41a、配管41を通って内部空間ISからドレン配管42側に高温高圧の水蒸気が排出されることで、元の木材NW1の含水率に基づく余分な内部空間IS内の水分が除去され、内部空間IS内が所定の蒸気圧となるように調節される。
When the internal space IS is sealed and fixed, the vapor pressure in the internal space IS is detected by the pressure gauge P2 as a vapor pressure process, and the valve V5 is appropriately opened and closed. As a result, high-temperature and high-pressure water vapor is discharged from the internal space IS to the
次に、図4(d)に示すように、内部空間ISを密閉状態から開放する直前に、蒸気圧制御処理としてバルブV5が開状態とされることで配管口41a、配管41を通って内部空間ISからドレン配管42側に高温高圧の水蒸気が排出される。この際、上プレス盤11A及び下プレス盤21Aを150〜210〔℃〕の間の特定温度に維持するための水蒸気も一旦、供給停止される。
次に、図4(e)に示すように、上プレス盤11A及び下プレス盤21Aの温度をなるべく下げないように素早く、固定側の下プレス盤21Aに対して上プレス盤11Aを上昇させ、内部空間ISから仕上がり品である塑性加工木材PW1が取出され、一連の処理工程が終了する。
Next, as shown in FIG. 4 (d), immediately before opening the internal space IS from the sealed state, the valve V5 is opened as a vapor pressure control process so that the interior passes through the
Next, as shown in FIG. 4 (e), the
つまり、本実施の形態の塑性加工木材製造装置100では、塑性加工木材PW1の製造に従来不可欠とされていた取出し以前における上プレス盤11A及び下プレス盤21Aに対する冷却工程が省略できる。この理由としては、上プレス盤11A及び下プレス盤21Aの内部空間ISが密閉状態であるときに、下プレス盤21Aに形成された突起部24が木材NW1に食い込んでいる木材NW1の内部と内部空間ISとの間で高温高圧の水蒸気が通過自在となり、元々木材NW1に含まれている水分が均一化されることにある。
That is, in the plastic working
そこで、固定化後に内部空間ISから水蒸気が排出された後、直ちに取出してそのまま自然冷却させても膨らみ変形を生じない安定した品質の塑性加工木材PW1を得ることができる。なお、塑性加工木材PW1の木裏側には、突起部24が食い込むことによりその断面形状が残ることとなるが、製品の表面側となる木表側と反対の木裏側であることから不具合が発生することはない。また、突起部24の断面形状が残る部分が、製品化する際の切削代である寸法範囲内となるように予め設定されておれば問題となることはない。更に、製品の木裏側で突起部24の断面形状が残った部分は、接着仕様のものでは接着を助ける役割を果たすこととなるため好ましく、塑性加工木材PW1の木裏側の凹凸形状は製品化に当たって問題となることもない。
Therefore, after the water vapor is discharged from the internal space IS after the fixation, it is possible to obtain a plastic-processed wood PW1 having a stable quality that does not bulge and deform even if it is immediately taken out and naturally cooled as it is. In addition, although the cross-sectional shape will remain in the wood back side of the plastically processed wood PW1 due to the
このため、本実施の形態の塑性加工木材製造装置100における一連の処理工程では、上プレス盤11A及び下プレス盤21Aを強制的に冷却する必要がなくなり、上プレス盤11A及び下プレス盤21Aの内部空間IS内に新たな木材NW1を載置し、上プレス盤11A及び下プレス盤21Aに150〜210〔℃〕の間の特定温度の水蒸気を供給開始すれば、新たな木材NW1に対する処理工程にそのまま移行させることができる。
For this reason, in the series of processing steps in the plastic working
このように、本実施の形態の塑性加工木材製造装置100は、複数に分割された構造体によって内部空間ISを形成し、内部空間ISの体積を変化させることによりプレス圧縮自在な上プレス盤11A及び下プレス盤21Aからなるプレス盤10Aと、内部空間IS内に載置された木材NW1の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤10Aにおける木材NW1の木裏側となる圧縮面側には、木材NW1に食い込む程度の所定の断面形状からなる凸状部としての突起部24が形成されており、内部空間ISに載置された木材NW1を突起部24に食い込ませるように150〜210〔℃〕の間の特定温度及び2〜5〔MPa〕の特定圧縮圧力で加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に保持し、40〜120〔min〕経過後にそれを開放する蒸気供給側の配管ST1,ST2,ST3、バルブV1,V2,V3、圧力計P1蒸気排出側の配管ET1,ET2、バルブV4、ドレン配管42、ボイラ装置(図示略)、油圧機構を含むプレス昇降装置(図示略)等にて達成されるプレス加工制御手段と、前記プレス加工制御手段で内部空間ISが密閉状態に保持されているときに、突起部24を介して木材NW1の圧縮面と内部空間ISとにおける高温高圧の水蒸気を制御する配管41、バルブV5やドレン配管42等にて達成される蒸気圧制御手段とを具備するものである。
As described above, the plastic working
また、本実施の形態の塑性加工木材製造装置100における各手段等を工程に読変えることにより、即ち、複数に分割された構造体によって内部空間ISを形成し、内部空間ISの体積を変化させることによりプレス圧縮自在な上プレス盤11A及び下プレス盤21Aからなるプレス盤10Aで、内部空間IS内に載置された木材NW1の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤10Aにおける木材NW1の木裏側となる圧縮面側には、木材NW1に食い込む程度の所定の断面形状からなる凸状部としての突起部24が形成されており、内部空間ISに載置された木材NW1を突起部24に食い込ませるように150〜210〔℃〕及び2〜5〔MPa〕で加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に保持し、40〜120〔min〕経過後にそれを開放する蒸気供給側の配管ST1,ST2,ST3、バルブV1,V2,V3、圧力計P1蒸気排出側の配管ET1,ET2、バルブV4、ドレン配管42、ボイラ装置(図示略)、油圧機構を含むプレス昇降装置(図示略)等にて達成されるプレス加工制御工程と、前記プレス加工制御工程で内部空間ISが密閉状態に保持されているときに、突起部24を介して木材NW1の圧縮面と内部空間ISとにおける高温高圧の水蒸気を制御する配管41、バルブV5やドレン配管42等にて達成される蒸気圧制御工程とからなる塑性加工木材製造方法の実施の形態とすることができる。
Further, by reading each means in the plastic working
このため、プレス盤10Aの内部空間IS内に載置された木材NW1が加熱圧縮され、内部空間ISが密閉状態に所定時間保持されている間に、下プレス盤21Aの木材NW1の木裏側と当接する圧縮面側に形成された木材NW1に食い込む程度の所定の断面形状からなる突起部24が、内部空間IS内に載置された木材NW1に食い込んでいることで、木材NW1に元々含まれている水分が水蒸気となって内部空間ISとの間を通過自在となることで、木材NW1が均一に固定化される。このように、本実施の形態の塑性加工木材製造装置100によれば、木材NW1を加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に所定時間保持して固定化し、内部空間ISを密閉状態から開放し、プレス盤10Aの内部空間ISから直ちに取出して自然冷却を行っても膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材PW1を製造することができる。
For this reason, while the wood NW1 placed in the internal space IS of the
なお、上記実施の形態では、凸状部として複数の略円錐状の突起部24を用いているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、凸状部としては、図5(a)に斜視図、図5(b)に上面図を示すような、断面星形等からなる特殊な断面形状を有する突起部24aも有効であり、同様の作用効果が期待できる。しかし、本発明を実施する場合には、凸状部の先端まで水蒸気圧を案内するガイドとしてスリット、貫通孔等を設けるものの使用が望ましい。
In the above-described embodiment, a plurality of substantially
また、上記実施の形態では、上プレス盤11Aと下プレス盤21Aとの2分割された構造体によって内部空間ISを形成するプレス盤10Aが構成されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、図6(a)に概略図を示すように、平プレス盤11aと角筒状の側壁プレス盤11bとを組み合わせ、側壁プレス盤11bに対する平プレス盤11aの側周面の摺動部にOリング14a等を配設し、平プレス盤11aと側壁プレス盤11bとを2段にて押圧する上プレス盤11Bと下プレス盤21A(突起部24等は省略)とからなる3分割された構造体によってプレス盤を構成することもできる。更に、図6(b)に概略図を示すように、平プレス盤11cと角筒状の側壁プレス盤11dを組み合わせて、ボルト11e等にて固定するようにした上プレス盤11Cと下プレス盤21A(突起部24等は省略)とからなる3分割された構造体によってプレス盤を構成することもできる。
Moreover, in the said embodiment, although the
[実施の形態2]
図7は本発明の実施の形態2にかかる塑性加工木材製造装置の概略構成を示す断面図、図8は図7におけるプレス盤の下プレス盤に形成された凹状部としての溝部の詳細を示す斜視図である。また、図9は本発明の実施の形態2にかかる塑性加工木材製造装置で用いられる木材の木裏側の孔の加工状態を示す斜視図である。なお、上述の実施の形態1と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その重複する説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plastic working wood manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows details of a groove portion as a concave portion formed in the lower press platen of the press platen in FIG. It is a perspective view. Moreover, FIG. 9 is a perspective view which shows the processing state of the hole of the wood back side of the timber used with the plastic processing timber manufacturing
図7及び図8において、200は塑性加工木材製造装置であり、この塑性加工木材製造装置200は、主として、上プレス盤11Aと下プレス盤21Bとの2分割された構造体によって内部空間ISを形成するプレス盤10Bと、内部空間ISを密閉状態とするために下プレス盤21Bの周縁部22に対向して上プレス盤11Aの周縁部12に配設されるシール部材14と、木材NW2の木裏側との当接面となる下プレス盤21Bの凸平面25に、木材NW2の繊維方向及びそれと直交する方向に所定の間隔で形成され、内部空間ISと連通する所定の断面形状からなる凹状部としての複数の略台形状の溝部26と、下プレス盤21Bの側面側から内部空間IS内に連通され、内部空間IS内から水蒸気を排出するための配管口41aを有する配管41、配管41の蒸気圧を検出する圧力計P2、その下流側のバルブV5、バルブV5に接続されたドレン配管42等から構成されている。
7 and 8,
なお、プレス盤10Bの上プレス盤11A及び下プレス盤21Bには、上記実施の形態1と同様に、それらを高温の水蒸気を用いて加熱するための蒸気供給側及び蒸気排出側の配管路等が接続され、水蒸気を供給するボイラ装置や油圧機構を含むプレス昇降装置等は省略されている。また、上記実施の形態1と同様、プレス盤10Bの上プレス盤11A及び下プレス盤21Bで形成される内部空間IS内を加熱するためには、高温の水蒸気を用いる方法の他、高周波加熱、マイクロ波加熱等による方法を用いてもよい。
また、プレス盤10Bの上プレス盤11A及び下プレス盤21Bがシール部材14を介して密閉状態となったときの内部空間ISの上下方向の寸法間隔は、塑性加工木材製造装置200により木材NW2が例えば、圧縮率60〔%〕の塑性加工木材PW2とされるときの厚み方向の仕上がり寸法に設定されている。この仕上がり寸法は、当然のことながら、下プレス盤21Bに溝部26を形成するための凸平面25の高さも考慮されている。
Note that, in the
Further, when the
ここで、図9に示すように、本実施の形態の塑性加工木材製造装置200で用いられる木材NW2は、原材料となる木材が前以って所定の長さ・幅・厚みに製材されることに加えて、この木材NW2には木裏側に対して垂直方向に、即ち、その繊維方向と略直交する方向となるように孔Hが予め穿設される。この孔Hは、木材NW2の木裏側から見て、全面に例えば、直径が約1.5〔mm〕、密度が約80〔個〕/100〔cm2 〕、深さが元の板厚の約90〔%〕相当となるように穿設される。これらの数値は予め実験等によって元の木材NW2に対する最適値が設定される。
Here, as shown in FIG. 9, the wood NW2 used in the plastic working
次に、塑性加工木材製造装置200により原材料の木材NW2から製品としての塑性加工木材PW2を製造する工程手順について、図10(a)〜図10(e)を参照して説明する。なお、図10(a)〜図10(e)では、蒸気供給側や蒸気排出側の配管等は省略されている。
まず、図10(a)に示すように、塑性加工木材製造装置200におけるプレス盤10Bの固定側の下プレス盤21Bに対して上プレス盤11Aを上昇させ、予め所定の寸法に製材され、かつ、孔Hが穿設された木材NW2が、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bで形成される内部空間IS内に載置される。
Next, a process procedure for manufacturing the plastic processed wood PW2 as a product from the raw material wood NW2 by the plastic processed
First, as shown in FIG. 10 (a), the
次に、図10(b)に示すように、固定側の下プレス盤21Bに形成された凸平面25上に載置された木材NW2に対して上プレス盤11Aを圧力が0.05〜0.3〔MPa〕にて下降させ、木材NW2の上面に当接させる。そして、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bが、その配管路13,23に110〜160〔℃〕の高温の水蒸気が通されることによって、110〜160〔℃〕の特定温度に保持される(昇温処理時間10〜30〔min〕)。なお、本実施の形態の塑性加工木材製造装置200では、プレス盤10Bの昇温処理時間は、連続処理されるときには周囲環境温度にもよるが最初の立上げ時のみ長い時間が必要となる。
Next, as shown in FIG. 10 (b), the pressure on the
次に、図10(c)に示すように、固定側の下プレス盤21Bに対して上プレス盤11Aの圧縮圧力が2〜5〔MPa〕の特定圧縮圧力に設定され、木材NW2が上プレス盤11A及び下プレス盤21Bにて加熱圧縮される(処理時間15〜45〔min〕)。そして、上プレス盤11Aの周縁部12が下プレス盤21Bの周縁部22に当接すると上プレス盤11Aの周縁部12に配設されたシール部材14によって、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bにて形成される内部空間ISが密閉状態とされる。この内部空間ISの密閉状態で上プレス盤11A及び下プレス盤21Bによる圧縮圧力が保持されたまま、温度が3〜10〔min〕間で110〜160〔℃〕の特定温度から150〜210〔℃〕の間の特定温度に上昇される。
Next, as shown in FIG. 10 (c), the compression pressure of the
このとき、下プレス盤21Bの凸平面25上に載置された木材NW2の木裏側は、凸平面25から溝部26に食い込んだように変形されることとなるが、溝部26を埋め尽くすことはなく水蒸気が通過するための十分な空間が確保されている。なお、木材NW2の圧縮率は、上プレス盤11Aの周縁部12が下プレス盤21Bの周縁部22に当接することで決まることとなる。
そして、図10(c)に示す内部空間ISの密閉状態で、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bの圧縮圧力が維持され、かつ、内部空間ISが150〜210〔℃〕の間の特定温度のまま、40〜120〔min〕間保持され、木材NW2の加熱圧縮を解除したときに戻りのない塑性加工木材PW2を形成するための固定化が行われる。このとき、下プレス盤21Bの凸平面25に形成されている溝部26による空間を介して、内部空間ISと木材NW2の木裏側の孔H内とで高温高圧の水蒸気が出入り自在となっている。
At this time, the wood back side of the wood NW2 placed on the
Then, in the sealed state of the internal space IS shown in FIG. 10 (c), the compression pressure of the
なお、内部空間ISが密閉状態とされ固定化が行われているときに、蒸気圧処理として圧力計P2で内部空間ISの蒸気圧が検出され、バルブV5が適宜、開閉される。これにより、配管口41a、配管41を通って内部空間ISからドレン配管42側に高温高圧の水蒸気が排出されることで、元の木材NW2の含水率に基づく余分な内部空間IS内の水分が除去され、内部空間IS内が所定の蒸気圧となるように調節される。
When the internal space IS is sealed and fixed, the vapor pressure in the internal space IS is detected by the pressure gauge P2 as a vapor pressure process, and the valve V5 is appropriately opened and closed. As a result, the high-temperature and high-pressure water vapor is discharged from the internal space IS to the
次に、図10(d)に示すように、内部空間ISを密閉状態から開放する直前に、蒸気圧制御処理としてバルブV5が開状態とされることで配管口41a、配管41を通って内部空間ISからドレン配管42側に高温高圧の水蒸気が排出される。この際、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bを150〜210〔℃〕の間の特定温度に維持するための水蒸気も一旦、供給停止される。
次に、図10(e)に示すように、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bの温度をなるべく下げないように素早く、固定側の下プレス盤21Bに対して上プレス盤11Aを上昇させ、内部空間ISから仕上がり品である塑性加工木材PW2が取出され、一連の処理工程が終了する。
Next, as shown in FIG. 10 (d), immediately before the internal space IS is opened from the sealed state, the valve V5 is opened as a vapor pressure control process so that the interior passes through the
Next, as shown in FIG. 10 (e), the
つまり、本実施の形態の塑性加工木材製造装置200では、塑性加工木材PW2の製造に従来不可欠とされていた取出し以前における上プレス盤11A及び下プレス盤21Bに対する冷却工程が省略できる。この理由としては、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bの内部空間ISが密閉状態であるときに、下プレス盤21Bに形成された溝部26を介して木材NW2に穿設されている孔H内と内部空間ISとの間で水蒸気が通過自在となり、元々木材NW2に含まれている水分が均一化されることにある。
That is, in the plastic working
そこで、固定化後に内部空間ISから水蒸気が排出された後、直ちに取出してそのまま自然冷却させても膨らみ変形を生じない安定した品質の塑性加工木材PW2を得ることができる。なお、塑性加工木材PW2の木裏側が、凸平面25から溝部26に食い込むことによりそのパターン形状が残ることとなるが、製品の表面側となる木表側と反対の木裏側であることから不具合が発生することはない。また、溝部26の断面形状が残る部分が、製品化する際の切削代である寸法範囲内となるように予め設定されておれば問題となることはない。更に、製品の木裏側で溝部26の断面形状が残った部分は、接着仕様のものでは接着を助ける役割を果たすこととなるため好ましく、塑性加工木材PW2の木裏側の凹凸形状は製品化に当たって問題となることもない。
Therefore, after the water vapor is discharged from the internal space IS after the fixation, it is possible to obtain the plastic-processed wood PW2 having a stable quality that does not bulge and deform even if it is immediately taken out and naturally cooled as it is. In addition, although the pattern shape will remain when the wood back side of the plastic-processed wood PW2 bites into the
このため、本実施の形態の塑性加工木材製造装置200における一連の処理工程では、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bを強制的に冷却する必要がなくなり、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bの内部空間IS内に新たな木材NW2を載置し、上プレス盤11A及び下プレス盤21Bに110〜160〔℃〕の特定温度の水蒸気を供給開始すれば、新たな木材NW2に対する処理工程にそのまま移行させることができる。
For this reason, in the series of processing steps in the plastic working
このように、本実施の形態の塑性加工木材製造装置200は、複数に分割された構造体によって内部空間ISを形成し、内部空間ISの体積を変化させることによりプレス圧縮自在な上プレス盤11A及び下プレス盤21Bからなるプレス盤10Bと、内部空間IS内に載置された木材NW2の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤10Bにおける木材NW2の木裏側となる圧縮面側には、内部空間ISと連通する所定の断面形状からなる凹状部としての溝部26が形成されており、内部空間IS内に載置された木材NW2を150〜210〔℃〕の間の特定温度及び2〜5〔MPa〕で加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に保持し、40〜120〔min〕経過後にそれを開放する蒸気供給側の配管ST1,ST2,ST3、バルブV1,V2,V3、圧力計P1蒸気排出側の配管ET1,ET2、バルブV4、ドレン配管42、ボイラ装置(図示略)、油圧機構を含むプレス昇降装置(図示略)等にて達成されるプレス加工制御手段と、前記プレス加工制御手段で内部空間ISが密閉状態に保持されているときに、溝部26を介して木材NW2の圧縮面と内部空間ISとにおける高温高圧の水蒸気を制御する配管41、バルブV5やドレン配管42等にて達成される蒸気圧制御手段とを具備するものである。
As described above, the plastic working
また、本実施の形態の塑性加工木材製造装置200における各手段等を工程に読変えることにより、即ち、複数に分割された構造体によって内部空間ISを形成し、内部空間ISの体積を変化させることによりプレス圧縮自在な上プレス盤11A及び下プレス盤21Bからなるプレス盤10Bで、内部空間IS内に載置された木材NW2の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤10Bにおける木材NW2の木裏側となる圧縮面側には、内部空間ISと連通する所定の断面形状からなる凹状部としての溝部26が形成されており、内部空間ISに載置された木材NW2を150〜210〔℃〕の間の特定温度及び2〜5〔MPa〕の特定圧縮圧力で加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に保持し、40〜120〔min〕経過後にそれを開放する蒸気供給側の配管ST1,ST2,ST3、バルブV1,V2,V3、圧力計P1蒸気排出側の配管ET1,ET2、バルブV4、ドレン配管42、ボイラ装置(図示略)、油圧機構を含むプレス昇降装置(図示略)等にて達成されるプレス加工制御工程と、前記プレス加工制御工程で内部空間ISが密閉状態に保持されているときに、溝部26を介して木材NW2の圧縮面と内部空間ISとにおける高温高圧の水蒸気を制御する配管41、バルブV5やドレン配管42等にて達成される蒸気圧制御工程とからなる塑性加工木材製造方法の実施の形態とすることができる。
Further, by reading each means in the plastic working
そして、本実施の形態の塑性加工木材製造装置200は、孔Hを木材NW2の木裏側から見て、全面に穿設したものであり、木材NW2の孔Hの直径を2〔mm〕に設定するものであり、木材NW2の孔Hの密度を80〔個〕/100〔cm2 〕に設定するものであり、木材NW2の孔Hの深さを元の板厚の90〔%〕相当に設定するものである。
なお、発明者らの実験によれば、木材NW2の孔Hの直径を0.2〜10.0〔mm〕に設定、木材NW2の孔Hの密度を1〜100〔個〕/100〔cm2 〕に設定、木材NW2の孔Hの深さを元の板厚の10〜90〔%〕相当に設定すれば、加熱、圧縮等の条件によって、良好な組成加工木材が効率よく得られることが確認された。なお、生産性の効率を無視すれば、更に木材NW2の孔Hの直径、孔Hの密度、孔Hの深さの条件が広くなることは自明なことである。
And the plastic processing
According to the experiments by the inventors, the diameter of the hole H of the wood NW2 is set to 0.2 to 10.0 [mm], and the density of the hole H of the wood NW2 is set to 1 to 100 [pieces] / 100 [cm]. 2 ], if the depth of the hole H of the wood NW2 is set to be equivalent to 10 to 90% of the original plate thickness, a good composition processed wood can be obtained efficiently depending on conditions such as heating and compression Was confirmed. If the efficiency of productivity is ignored, it is obvious that the conditions of the diameter of the hole H, the density of the hole H, and the depth of the hole H of the wood NW2 become wider.
つまり、原材料となる木材NW2には、木裏側から木表側に向けて繊維方向と略直交する方向に直径が2〔mm〕からなる孔Hが、密度が80〔個〕/100〔cm2 〕で深さが元の板厚の90〔%〕相当で、全面に穿設されている。この木材NW2がプレス盤10Bの内部空間IS内に載置された後、その上プレス盤11A及び下プレス盤21Bにて加熱圧縮処理が実行され、木材NW2が圧縮成形される。そして、プレス盤10Bの内部空間ISが所定の間隔の密閉状態にシール部材14を介して保持され所定時間経過後に開放される。この内部空間ISが密閉状態から開放される直前に、バルブV5が開弁状態とされることで内部空間ISに存在する高温高圧の水蒸気が配管口41a、配管41及びドレン配管42を通って排出される。
That is, in the wood NW2 as a raw material, holes H having a diameter of 2 [mm] in a direction substantially orthogonal to the fiber direction from the back of the tree toward the front of the tree have a density of 80 [pieces] / 100 [cm 2 ]. The depth is equivalent to 90% of the original plate thickness and is drilled on the entire surface. After the wood NW2 is placed in the internal space IS of the
このため、プレス盤10Bの内部空間IS内に載置された木材NW2が加熱圧縮され、内部空間ISが密閉状態に所定時間保持されている間に、下プレス盤21Bの木材NW2の木裏側と当接する圧縮面に形成され、プレス盤10Bの内部空間ISと連通する所定の断面形状からなる溝部26による隙間を介して木材NW2に穿設された孔H内から木材NW2に元々含まれている水分が水蒸気となって内部空間ISとの間を通過自在となることで、木材NW2が均一に固定化される。
このように、本実施の形態の塑性加工木材製造装置200によれば、木材NW2を加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に所定時間保持して固定化し、内部空間ISを密閉状態から開放し、プレス盤10Bの内部空間ISから直ちに取出して自然冷却を行っても膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材PW2を製造することができる。
For this reason, while the wood NW2 placed in the internal space IS of the
Thus, according to the plastically processed
ここで、上述の実施の形態の塑性加工木材製造装置200では、孔Hが木材NW2の木裏側の全面に穿設されているが、木材の両木口面から例えば、5〜15〔cm〕程度の範囲は、木口面から水蒸気が出入りし易いため、孔Hを穿設する必要がなく、それよりも内側となる範囲に上記条件にて穿設されておればよい。
このような塑性加工木材製造装置200は、孔Hを木材NW2′の木裏側の所定範囲に穿設するものであり、上述の実施の形態と同様の作用・効果が期待できる。
Here, in the plastic working
Such a plastically processed
更に、上述の実施の形態の塑性加工木材製造装置200では、木材NW2の木裏側側に対して垂直方向に、即ち、その繊維方向と略直交する方向に所定の直径からなる孔Hを所定の密度で所定の深さに穿設した木材NW2を用いているが、木目の長さ方向に対して垂直方向に、即ち、繊維方向と略直交する方向に所定の直径からなる孔H′を所定の密度で貫通させ穿設させた木材NW2′を用いても、同様の作用・効果が期待できる。加えて、このように所定の密度で孔H′を貫通させ穿設させた木材NW2′から製造された塑性加工木材PW2′は、製品の表面側にも孔H′が形成された状態であり、例えば、部屋の腰板材として使用されることで、この孔H′を介して部屋の湿度が調節され、部屋の臭いが木材の香りに置換され緩和されるという新たな作用・効果も期待できる。
Furthermore, in the plastically processed
ところで、上記実施の形態では、下プレス盤21Bに溝部26を形成しているが、この溝部26を形成する凸平面25は、下プレス盤21Bと一体であっても、別体を組合わせて構成するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、下プレス盤21Bにおいて、木材NW2の繊維方向及びそれと直交する方向に所定の間隔で、下プレス盤21Bの凸平面25が角錐台状となるように切削されることで、結果として、断面形状が台形形状からなる溝部26が形成されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、溝部の断面形状は略U字形状、略V字形状等であってもよく、要は、水蒸気が通過し易くかつ、製品となる塑性加工木材を取外し易い形状であればよい。更に、図11に示すように、下プレス盤21Cの凸平面25aに溝部26aとして木材NW2の繊維方向のみ、また、図12に示すように、下プレス盤21Dの凸平面25bに溝部26bとして木材NW2の繊維方向及びそれと交差する斜め方向に所定の間隔で形成されていてもよい。
By the way, in the said embodiment, although the
Moreover, in the said embodiment, in the
[実施の形態3]
図13は本発明の実施の形態3にかかる塑性加工木材製造装置300の概略構成を示す断面図である。本実施の形態3では、下プレス盤21Eに凸状部や凹状部を形成することなく、下プレス盤21Eにおける木材NW2の木裏側との当接面に隙間形成部材としての金網31を配設したものである。つまり、塑性加工木材製造装置300では、上述の実施の形態1における下プレス盤21Aに形成された突起部24、または上述の実施の形態2における下プレス盤21Bの凸平面25に形成された溝部26を、下プレス盤21E上の金網31に置換えたものである。また、本実施の形態3で用いられる木材NW2には、上述の実施の形態2の図9に示すように、その木目の長さ方向に垂直な面のうちの木裏側に同様の孔Hが穿設されている。なお、上述の実施の形態1、2と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その重複する説明を省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 13: is sectional drawing which shows schematic structure of the plastic working
図13に示すように、プレス盤10Cの下プレス盤21E上に金網31を配設することで、下プレス盤21Eと木材NW2の木裏側との間に隙間が形成される。したがって、プレス盤10Cの上プレス盤11A及び下プレス盤21Eにて形成される内部空間ISと木材NW2の木裏側に穿設された孔Hとの間で高温高圧の水蒸気が通過自在とされる。
ここで、本実施の形態で用いられる金網31は、プレス盤10Cの内部空間IS内で、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eによる木材NW2の加熱圧縮の際、大きく変形されることなく下プレス盤21Eと木材NW2の木裏側との間の隙間を確実に保持し続けることができる強度を有する必要がある。
As shown in FIG. 13, by arranging the
Here, the
次に、塑性加工木材製造装置300により原材料の木材NW2から製品としての塑性加工木材PW3を製造する工程手順について、図14(a)〜図14(e)を参照して説明する。なお、図14(a)〜図14(e)では、蒸気供給側や蒸気排出側の配管等は省略されている。
まず、図14(a)に示すように、塑性加工木材製造装置300におけるプレス盤10Cの固定側の下プレス盤21Eに対して上プレス盤11Aを上昇させ、予め所定の寸法に製材され、かつ、孔Hが穿設された木材NW2が、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eで形成される内部空間IS内に載置される。
Next, a process procedure for manufacturing the plastic processed wood PW3 as a product from the raw material wood NW2 by the plastic processed
First, as shown in FIG. 14 (a), the
次に、図14(b)に示すように、固定側の下プレス盤21Eに配設された金網31上に載置された木材NW2に対して上プレス盤11Aを圧力が0.05〜0.3〔MPa〕にて下降させ、木材NW2の上面に当接させる。そして、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eが、その配管路13,23に110〜160〔℃〕の特定温度〔℃〕の高温の水蒸気が通されることによって、120〔℃〕に保持される(昇温処理時間10〜50〔min〕)。なお、本実施の形態の塑性加工木材製造装置300では、プレス盤10Cの昇温処理時間は、連続処理されるときには周囲環境温度にもよるが最初の立上げ時のみ長い時間が必要となる。
Next, as shown in FIG. 14 (b), the pressure on the
次に、図14(c)に示すように、固定側の下プレス盤21Eに対して上プレス盤11Aの圧縮圧力が2〜5〔MPa〕に設定され、木材NW2が上プレス盤11A及び下プレス盤21Eにて加熱圧縮される(処理時間10〜50〔min〕)。そして、上プレス盤11Aの周縁部12が下プレス盤21Eの周縁部22に当接すると上プレス盤11Aの周縁部12に配設されたシール部材14によって、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eにて形成される内部空間ISが密閉状態とされる。この内部空間ISの密閉状態で上プレス盤11A及び下プレス盤21Eによる圧縮圧力が保持されたまま、温度が10〜160〔min〕間で110〜160〔℃〕の特定温度から150〜210〔℃〕の間の特定温度に上昇される。
Next, as shown in FIG. 14 (c), the compression pressure of the
このとき、下プレス盤21Eに配設された金網31上に載置された木材NWの木裏側は、金網31に食い込んだように変形されることとなるが、金網31の空間を埋め尽くすことはなく水蒸気が通過するための十分な空間が確保されている。なお、木材NW2の圧縮率は、上プレス盤11Aの周縁部12が下プレス盤21Eの周縁部22に当接することで決まることとなる。
そして、図14(c)に示す内部空間ISの密閉状態で、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eの圧縮圧力が維持され、かつ、内部空間ISが150〜210〔℃〕の間の特定温度のまま、40〜120〔min〕間保持され、木材NW2の加熱圧縮を解除したときに戻りのない塑性加工木材PW3を形成するための固定化が行われる。このとき、下プレス盤21E上に配設されている金網31による空間を介して、内部空間ISと木材NW2の木目の長さ方向に垂直な面のうちの木裏側の孔H内とで高温高圧の水蒸気が出入り自在となっている。
At this time, the back side of the timber NW placed on the
And in the sealed state of the internal space IS shown in FIG.14 (c), the compression pressure of the
なお、内部空間ISが密閉状態とされ固定化が行われているときに、蒸気圧処理として圧力計P2で内部空間ISの蒸気圧が検出され、バルブV5が適宜、開閉される。これにより、配管口41a、配管41を通って内部空間ISからドレン配管42側に高温高圧の水蒸気が排出されることで、元の木材NW2の含水率に基づく余分な内部空間IS内の水分が除去され、内部空間IS内が所定の蒸気圧となるように調節される。
When the internal space IS is sealed and fixed, the vapor pressure in the internal space IS is detected by the pressure gauge P2 as a vapor pressure process, and the valve V5 is appropriately opened and closed. As a result, the high-temperature and high-pressure water vapor is discharged from the internal space IS to the
次に、図14(d)に示すように、内部空間ISを密閉状態から開放する直前に、蒸気処理としてバルブ42が開状態とされることで配管口41a、配管41を通って内部空間ISからドレン配管42側に高温高圧の水蒸気が排出される。この際、上プレス盤11及び下プレス盤21′を150〜210〔℃〕の間の特定温度に維持するための水蒸気も一旦、供給停止される。
次に、図14(e)に示すように、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eの温度をなるべく下げないようにして、固定側の下プレス盤21Eに対して上プレス盤11Aを上昇させ、内部空間ISから仕上がり品である塑性加工木材PW3が取出され、一連の処理工程が終了する。
Next, as shown in FIG. 14 (d), immediately before the internal space IS is opened from the sealed state, the
Next, as shown in FIG. 14 (e), the
つまり、本実施の形態の塑性加工木材製造装置300でも、塑性加工木材PW3の製造に従来不可欠とされていた取出し以前における上プレス盤11A及び下プレス盤21Eに対する冷却工程が省略できる。この理由については、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eの内部空間ISが密閉状態であるときに、下プレス盤21Eに配設された金網31を介して木材NW2に穿設されている孔H内と内部空間ISとの間で水蒸気が通過自在となり、元々木材NW2に含まれている水分が均一化されることにある。
That is, in the plastic working
そこで、固定化後に内部空間ISから水蒸気が排出された後、直ちに取出してそのまま自然冷却させても膨らみ変形を生じない安定した品質の塑性加工木材PW3を得ることができる。なお、塑性加工木材PW3の木裏側が、金網31に食い込むことにより金網31のパターン形状が残ることとなるが、製品の表面側となる木目の長さ方向に垂直な木表側の面の反対の木裏側であることから不具合が発生することはない。また、金網31のパターン形状が残る部分が、製品化する際の切削代である寸法範囲内となるように予め設定されておれば問題となることはない。更に、製品の木裏側で金網31のパターン形状が残った部分は、接着仕様のものでは接着を助ける役割を果たすこととなるため好ましく、塑性加工木材PW3の木裏側の凹凸形状は製品化に当たって問題となることもない。
Therefore, after the water vapor is discharged from the internal space IS after fixing, it is possible to obtain a plastic-processed wood PW3 having a stable quality that does not bulge and deform even if it is immediately taken out and allowed to cool naturally. It should be noted that the back side of the plastically processed wood PW3 bites into the
このため、本実施の形態の塑性加工木材製造装置300における一連の処理工程では、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eを強制的に冷却する必要がなくなり、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eの内部空間IS内に新たな木材NW2を載置し、上プレス盤11A及び下プレス盤21Eに150〜210〔℃〕の間の特定温度の水蒸気を供給開始すれば、新たな木材NW2に対する処理工程にそのまま移行させることができる。
For this reason, in the series of processing steps in the plastic working
このように、本実施の形態の塑性加工木材製造装置300は、複数に分割された構造体によって内部空間ISを形成し、内部空間ISの体積を変化させることによりプレス圧縮自在な上プレス盤11A及び下プレス盤21Eからなるプレス盤10Cと、内部空間IS内に載置された木材NW2の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤10Cにおける木材NW2の木裏側となる圧縮面側には、木材NW2との間に隙間を形成する内部空間形成部材としての金網31が配設されており、内部空間IS内に載置された木材NW2を150〜210〔℃〕の間の特定温度及び2〜5〔MPa〕で加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に保持し、40〜120〔min〕経過後にそれを開放する蒸気供給側の配管ST1,ST2,ST3、バルブV1,V2,V3、圧力計P1蒸気排出側の配管ET1,ET2、バルブV4、ドレン配管42、ボイラ装置(図示略)、油圧機構を含むプレス昇降装置(図示略)等にて達成されるプレス加工制御手段と、前記プレス加工制御手段で内部空間ISが密閉状態に保持されているときに、金網31を介して木材NW2の圧縮面と内部空間ISとにおける高温高圧の水蒸気を制御する配管41、バルブV5やドレン配管42等にて達成される蒸気圧制御手段とを具備するものである。
As described above, the plastic working
また、本実施の形態の塑性加工木材製造装置300における各手段等を工程に読変えることにより、即ち、複数に分割された構造体によって内部空間ISを形成し、内部空間ISの体積を変化させることによりプレス圧縮自在な上プレス盤11A及び下プレス盤21Eからなるプレス盤10Cで、内部空間IS内に載置された木材NW2の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、プレス盤10Cにおける木材NW2の木裏側となる圧縮面側には、木材NW2との間に隙間を形成する内部空間形成部材としての金網31が配設されており、内部空間IS内に載置された木材NW2を150〜210〔℃〕及び2〜5〔MPa〕で加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に保持し、40〜120〔min〕経過後にそれを開放する蒸気供給側の配管ST1,ST2,ST3、バルブV1,V2,V3、圧力計P1蒸気排出側の配管ET1,ET2、バルブV4、ドレン配管42、ボイラ装置(図示略)、油圧機構を含むプレス昇降装置(図示略)等にて達成されるプレス加工制御工程と、前記プレス加工制御工程で内部空間ISが密閉状態に保持されているときに、金網31を介して木材NW2の圧縮面と内部空間ISとにおける高温高圧の水蒸気を制御する配管41、バルブV5やドレン配管42等にて達成される蒸気圧制御工程とからなる塑性加工木材製造方法の実施の形態とすることができる。
In addition, by reading each means in the plastic working
そして、本実施の形態の塑性加工木材製造装置300は、孔Hを木材NW2の木裏側から見て、全面に穿設したものであり、木材NWの孔Hの直径を1.5〔mm〕に設定するものであり、木材NWの孔Hの密度を60〔個〕/100〔cm2 〕に設定するものであり、木材NWの孔Hの深さを元の板厚の80〔%〕相当に設定するものである。
つまり、原材料となる木材NW2には、木裏側から木表側に向けて繊維方向と略直交する方向に直径が1.5〔mm〕からなる孔Hが、密度が60〔個〕/100〔cm2 〕で深さが元の板厚の80〔%〕相当で、全面に穿設されている。この木材NW2がプレス盤10Cの内部空間IS内に載置された後、その上プレス盤11A及び下プレス盤21Eにて加熱圧縮処理が実行され、木材NW2が圧縮成形される。そして、プレス盤10Cの内部空間ISが所定の間隔の密閉状態にシール部材14を介して保持され所定時間経過後に開放される。この内部空間ISが密閉状態から開放される直前に、バルブV5が開弁状態とされることで内部空間ISに存在する高温高圧の水蒸気が配管口41a、配管41及びドレン配管42を通って排出される。
And the plastic processing
That is, in the wood NW2 as a raw material, holes H having a diameter of 1.5 [mm] in a direction substantially orthogonal to the fiber direction from the back of the tree toward the front of the tree have a density of 60 [pieces] / 100 [cm]. 2 ], the depth corresponds to 80% of the original plate thickness, and is drilled on the entire surface. After the wood NW2 is placed in the internal space IS of the
このため、プレス盤10Cの内部空間IS内に載置された木材NW2が加熱圧縮され、内部空間ISが密閉状態に所定時間保持されている間に、下プレス盤21Eの木材NW2の木裏側との当接面に配設され、下プレス盤21Eと木材NW2の木裏側との間に形成される金網31による隙間を介して木材NW2に穿設された孔H内から木材NW2に元々含まれている水分が水蒸気となって内部空間ISとの間を通過自在となることで、木材NW2が均一に固定化される。
このように、本実施の形態の塑性加工木材製造装置300によれば、木材NW2を加熱圧縮し、内部空間ISを密閉状態に所定時間保持して固定化し、内部空間ISを密閉状態から開放し、プレス盤10Cの内部空間ISから直ちに取出して自然冷却を行っても膨らみ変形を生じることのない安定した品質の塑性加工木材PW3を製造することができる。
Therefore, while the wood NW2 placed in the internal space IS of the
Thus, according to the plastically processed
ここで、上述の実施の形態の塑性加工木材製造装置300では、孔Hが木材NW2の木裏側の全面に穿設されているが、木材の両木口面から例えば、5〜15〔cm〕程度の範囲は、木口面から水蒸気が出入りし易いため、孔Hを穿設する必要がなく、それよりも内側となる範囲に上記条件にて穿設されておればよい。
このような塑性加工木材製造装置300は、孔Hを木材NW2′の木裏側の所定範囲に穿設するものであり、上述の実施の形態と同様の作用・効果が期待できる。
Here, in the plastic working
Such plastically processed
更に、上述の実施の形態の塑性加工木材製造装置300では、木材NW2の木裏側側に対して垂直方向に、即ち、その繊維方向と略直交する方向に所定の直径からなる孔Hを所定の密度で所定の深さに穿設した木材NW2を用いているが、木目の長さ方向に対して垂直方向に、即ち、繊維方向と略直交する方向に所定の直径からなる孔H′を所定の密度で貫通させ穿設した木材NW2′を用いても、同様の作用・効果が期待できる。加えて、このように所定の密度で孔H′を貫通させ穿設させた木材NW2′から製造された塑性加工木材PW3′は、上述の実施の形態2と同様、製品の表面側にも孔H′が形成された状態であり、例えば、部屋の腰板材として使用されることで、この孔H′を介して部屋の湿度が調節され、部屋の臭いが木材の香りに置換され緩和されるという新たな作用・効果も期待できる。加えて、接着剤等を使用した合板であっても、木材NW2の圧縮加工によって、密度が高くなり、ホルムアルデヒド等を室内に発散する危険性が少なくなっている。
Furthermore, in the plastically processed
ところで、上記実施の形態で用いられている金網31は、プレス処理における加熱圧縮に耐え得る強度を有していることは当然であるが、その線径や目の細かさ等については、木材NW2に穿設される孔Hの仕様等に対して、予め実験等によって最適なものが選定される。
また、上記実施の形態では、金網31を下プレス盤21E上に配設するとしているが、当然のことながら、単に載置するように配設しただけでは位置がズレてしまったりするため、例えば、下プレス盤21Eに金網31の外形形状に合わせた凹部を形成し、この凹部に金網31を嵌込んで接着等を併用して固定すれば、位置ズレ等が防止されるため作業性を向上することができる。
By the way, the wire net 31 used in the above embodiment naturally has a strength that can withstand heat compression in the press process, but the wire diameter, the fineness of the eyes, and the like are wood NW2. The most suitable one is selected in advance by experiments or the like with respect to the specification of the hole H to be drilled.
In the above embodiment, the
そして、上記実施の形態では、隙間形成部材として金網31を用いているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、セラミックや焼結合金等の多孔質の材料を用いることによって同様の作用効果が期待でき、また、これらの材料を用いれば、塑性加工木材PW3の木裏側に残るパターン形状を目立たなくすることもでき、作業性も向上させることができるという作用効果も得ることができる。
And in the said embodiment, although the
上記実施の形態では、木材の孔Hの直径が0.2〜2.0〔mm〕に設定すると、反対面の仕上げ表面の見栄えがよいが、本発明を実施する場合には、0.2〜10〔mm〕の範囲で使用しても支障がないことが発明者らの実験によって確認された。
上記実施の形態では、木材の孔Hの密度が100〔cm2 〕当たり10〜100〔個〕に設定して実験を行ったが、木材の含水量によって1〜10でも可能であり、100〜200個以上を超えても可能なことが発明者らの実験によって確認された。
In the said embodiment, when the diameter of the hole H of wood is set to 0.2-2.0 [mm], the finish surface of an opposite surface is good, but when implementing this invention, it is 0.2. It has been confirmed by the inventors' experiments that there is no problem even if it is used in the range of -10 [mm].
In the said embodiment, although the density of the hole H of wood set to 10-100 [piece] per 100 [cm < 2 >], it experimented by the moisture content of wood, 1-10 is also possible, 100- The inventors' experiments confirmed that it is possible to exceed 200 or more.
上記実施の形態では、木材の孔Hの深さが元の板厚の30〜90〔%〕相当に設定して実験を行ったが、この領域では、木材の元の板厚に応じて好適に設定された深さの孔を介して木材の均一な固定化がスムーズに達成されるという効果が得られた。しかし、0〜30〔%〕が使用できないことを意味するものではなく、木材に孔Hを形成するとするならば、その手間と仕上がりからして、木材の孔Hの深さは元の板厚の10〜90〔%〕が相当と判断されるものである。
上記実施の形態では、木材の孔Hが木材の一面の全面に穿設された場合について説明したが、その孔Hの密度分布を変更することにより、節を均一に処理したり、または曲がりを修正したり、逆に曲がりを形成することができることが、発明者らの実験によって確認された。
In the above embodiment, the experiment was performed with the depth of the hole H of the wood set to be equivalent to 30 to 90% of the original plate thickness. However, in this region, the depth is suitable according to the original plate thickness of the wood. The effect that the uniform fixation of the wood was smoothly achieved through the hole having the depth set to be obtained. However, it does not mean that 0 to 30% cannot be used, and if the hole H is to be formed in the wood, the depth of the hole H in the wood is determined from the thickness of the original plate because of its labor and finish. 10 to 90 [%] is judged to be appropriate.
In the above embodiment, the case where the hole H of the wood is drilled on the entire surface of the wood has been described. However, by changing the density distribution of the hole H, the nodes can be uniformly processed or bent. It has been confirmed by the inventors' experiments that it is possible to correct or conversely form a bend.
上記実施の形態では、突起部24として下部が直径7mm、高さ12mmを基準に木材の板厚の10〜30〔%〕相当に設定して実験を行ったが、発明者らの実験によれば、この範囲を越える5〜60でも効果があることが確認された。また、突起部24の形状のみではなく、スリットを周囲に形成した略円錐状のものでもよいことが確認されている。
本発明の塑性加工木材製造装置及び製造方法によれば、本来、杉材等で軽軟な木質材を原材料として使用でき、元の木材に対する表面のみならず板厚全体における硬度が大きく向上され、傷の付き難い塑性加工木材が製造できることとなる。そこで、本発明の塑性加工木材製造装置及び製造方法を用いて製造された塑性加工木材は、床材や腰板材や屋内家具材、また、表面塗装して使用する住宅用外装材等、かなり広範な用途が見込まれる。
In the above-described embodiment, the experiment was performed by setting the lower portion of the
According to the plastic processing wood production apparatus and production method of the present invention, a light and soft wood material such as cedar can be used as a raw material, and the hardness of the entire plate thickness as well as the surface of the original wood is greatly improved. This makes it possible to produce plastic-processed wood that is hardly scratched. Therefore, plastic-processed wood manufactured using the plastic-processed wood manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention can be used for a wide range of flooring materials, waistboard materials, indoor furniture materials, and exterior materials for houses used by surface coating. Applications are expected.
10A プレス盤
11A 上プレス盤
14 シール部材
21A 下プレス盤
26 溝部
100 塑性加工木材製造装置
H 孔
IS 内部空間
NW1 木材
PW1 塑性加工木材
Claims (7)
前記内部空間内に載置された前記木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、前記内部空間内に載置された前記木材に前記凸状部に食い込ませるように所定温度及び所定圧力で加熱圧縮するプレス加工制御手段と、
前記プレス加工制御手段で前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているとき、前記内部空間と前記凸状部を介して前記木材の圧縮面の高温高圧の水蒸気を制御する蒸気圧制御手段と
を具備することを特徴とする塑性加工木材製造装置。 An internal space is formed by a structure divided into a plurality of parts, and the volume of the internal space is changed to be press-compressible, and at least one compression surface side of the wood placed in the internal space is A press board formed with a convex portion having a predetermined cross-sectional shape enough to bite into wood;
When pressed compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the wood that is mounted on the interior space, predetermined so as to bite into the convex portion in the timber placed within the interior space Press working control means for heating and compressing at a temperature and a predetermined pressure;
The press working control means holds the internal space in a sealed state, opens it after a lapse of a predetermined time, and when the internal space is held in a sealed state, the internal space and the convex portion are interposed therebetween. Vapor pressure control means for controlling high-temperature and high-pressure water vapor on the compressed surface of the wood.
前記内部空間内に載置された前記木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、前記内部空間内に載置された前記木材に前記凹状部に食い込ませるように所定温度及び所定圧力で加熱圧縮するプレス加工制御手段と、
前記プレス加工制御手段で前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているとき、前記内部空間と前記凹状部を介して前記木材の圧縮面の高温高圧の水蒸気を制御する蒸気圧制御手段と
を具備することを特徴とする塑性加工木材製造装置。 An internal space is formed by a structure divided into a plurality of parts, and the volume of the internal space is changed to be press-compressible, and at least one compression surface side of the wood placed in the internal space is A press board in which a concave portion having a predetermined cross-sectional shape communicating with the internal space is formed;
When pressed compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the wood that is mounted on the interior space at a predetermined temperature so as to bite into the concave portion in the timber placed within the interior space And press working control means for heating and compressing at a predetermined pressure,
The press working control means holds the internal space in a sealed state, opens it after a lapse of a predetermined time, and when the internal space is held in a sealed state, the internal space and the concave portion Vapor pressure control means for controlling high-temperature and high-pressure water vapor on the compressed surface of wood.
前記内部空間内に載置された前記木材の木目の長さ方向に対して垂直方向にプレス圧縮するとき、前記内部空間内に載置された前記木材を所定温度及び所定圧力で加熱圧縮するプレス加工制御手段と、
前記プレス加工制御手段で前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているとき、前記内部空間と前記隙間形成部材を介して前記木材の圧縮面の高温高圧の水蒸気を制御する蒸気圧制御手段と
を具備することを特徴とする塑性加工木材製造装置。 An internal space is formed by a structure divided into a plurality of parts, and the volume of the internal space is changed to be press-compressible, and at least one compression surface side of the wood placed in the internal space is A gap forming member made of a porous material that forms a gap with wood and makes the compressed surface of the wood to be pressed compressed has the same temperature, pressure, and humidity (vapor pressure) state as the internal space. A press board arranged;
A press for compressing the wood placed in the internal space at a predetermined temperature and a predetermined pressure when press-compressing the wood placed in the internal space in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the wood. Processing control means;
The press working control means holds the internal space in a sealed state and opens it after a predetermined time has passed, and when the internal space is held in a sealed state, the internal space and the gap forming member are interposed. Vapor pressure control means for controlling high-temperature and high-pressure water vapor on the compressed surface of the wood.
前記プレス加工制御工程で前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているとき、前記内部空間と前記凸状部を介して前記木材の圧縮面における高温高圧の水蒸気を制御する蒸気圧制御工程と
を具備することを特徴とする塑性加工木材製造方法。 An internal space is formed by a structure divided into a plurality of parts, and the volume of the internal space is changed to be press-compressible, and at least one compression surface side of the wood placed in the internal space is When press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the wood placed in the internal space with a press board formed with a convex portion having a predetermined cross-sectional shape enough to bite into the wood A pressing control step of heating and compressing the wood placed in the internal space at a predetermined temperature and a predetermined pressure so as to bite into the convex portion;
In the press working control step, the internal space is held in a sealed state, and is opened after a predetermined time, and when the internal space is held in a sealed state, the internal space and the convex portion are interposed. And a vapor pressure control process for controlling high-temperature and high-pressure water vapor on the compressed surface of the wood.
前記プレス加工制御工程で前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているときに、前記内部空間と前記凹状部を介して前記木材の圧縮面における高温高圧の水蒸気を制御する蒸気圧制御工程と
を具備することを特徴とする塑性加工木材製造方法。 An internal space is formed by a structure divided into a plurality of parts, and the volume of the internal space is changed to be press-compressible, and at least one compression surface side of the wood placed in the internal space is When press-compressing in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the wood placed in the internal space, with a press plate formed with a concave portion having a predetermined cross-sectional shape communicating with the internal space, A pressing control step of heating and compressing at a predetermined temperature and a predetermined pressure so that the wood placed in the internal space is bitten into the concave portion;
In the press working control step, the internal space is held in a sealed state, and is opened after a predetermined time. When the internal space is held in a sealed state, the internal space and the concave portion are interposed. And a vapor pressure control process for controlling high-temperature and high-pressure water vapor on the compressed surface of the wood.
前記プレス加工制御工程で前記内部空間を密閉状態に保持し、所定時間経過後にそれを開放すると共に、前記内部空間が密閉状態に保持されているときに、前記内部空間と前記隙間形成部材を介して前記木材の圧縮面における高温高圧の水蒸気を制御する蒸気圧制御工程と
を具備することを特徴とする塑性加工木材製造方法。 An internal space is formed by a structure divided into a plurality of parts, and the volume of the internal space is changed to be press-compressible, and at least one compression surface side of the wood placed in the internal space is A gap forming member made of a porous material that forms a gap with wood and makes the compressed surface of the wood to be pressed compressed has the same temperature, pressure, and humidity (vapor pressure) state as the internal space. in press platen comprising disposed, when the pressing compressed in a direction perpendicular to the length direction of the grain of the wood that is mounted on the interior space, given the timber placed within the interior space A press working control process for heating and compressing at a temperature and a predetermined pressure;
In the press working control step, the internal space is held in a sealed state, and is opened after a predetermined time. When the internal space is held in a sealed state, the internal space and the gap forming member are interposed. And a vapor pressure control step for controlling high-temperature and high-pressure water vapor on the compressed surface of the wood.
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