JPH03137487A - 木材の高周波乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、木材の高周波乾燥装置に係り、被乾燥木材、
特に極太の角材や板材を低圧力および低温度の飽和蒸気
中にて高周波誘電加熱を付与して乾燥する装置に関する
。

（従来の技術） 木材の人工乾燥には、蒸気乾燥、高温乾燥、熱板乾燥、
減圧乾燥など種々の手段が採られているが、中でも減圧
下で被乾燥木材に高周波誘電加熱を付与する高周波減圧
乾燥は極めて短期間で乾燥できる手段として知られてお
り、さらにこの高周波減圧乾燥の手段を発展させて表面
割れや木口割れ、または内部割れの発生を抑制し、特に
極太の角材や板材の乾燥に適した手段として、特公昭５
９−３４２６８号公報に記載されているような木材を減
圧可能な密閉容器内に収納し、該密閉容器内を減圧する
とともに蒸気を該密閉容器内に送入して一定の低圧力お
よび低温度を保持した飽和然気を発生させ、その飽和蒸
気下で木材に高周波誘電加熱を付与する木材の乾燥方法
が提案されている。

次に、この公報に記載された装置を用いた方法を第４図
および第５図に基づき説明する。

複数の被乾燥木材１をその最上部と最下部に接地電極板
２＊、　２ｂをその中間部に高圧電極板３をそれぞれ介
在させて台車４上に積み重ね、この積み重ねた被乾燥木
材１を台車４ごと密閉容器５内に収容し、高周波発振器
６につながった高圧接続［７および接地接続線８暑、　
８ｂをそれぞれ高圧電極板３および接地電極板２１．２
ｂに接続して密閉容器５の扉５１を閉鎖する。

次に、真空ポンプ９を作動して密閉容器５内を減圧する
とともにこの密閉容器５内へボイラー１０で発生させた
蒸気を送入する。

そして、密閉容器５内の圧力および温度を検知する容器
圧力温度調節計１１の制御に基づき、密閉容器５から外
部大気への放熱によって温度（圧力）が下がれば、蒸気
バルブ１２を開いて所定温度（圧力）に達するまで通蒸
し、後述する高周波誘電加熱による被乾燥木材１内の水
分の蒸発によって密閉容器５内の温度（圧力）が上がれ
ば真空バルブ１３を開いて所定温度（圧力）に下がるま
で真空ポンプ９を作動することにより、密閉容器５内を
被乾燥木材１の乾燥終了まで飽和蒸気温度（圧力）に保
持しながら、被乾燥木材１の内部温度を検知する木材温
度調節計１４の制御に基づいて被乾燥木材１の内部温度
が密閉容器５内の温度と一致した時点で高周波発振器６
により被乾燥木材１に高周波誘電加熱を付与し、予めタ
イマーにて設定した被乾燥木材１の内部温度が数℃上が
るに必要な時間が経過すれば高周波誘電加熱を停止し、
被乾燥木材１の内部温度が下がって密閉容器５内の温度
と一致した時点で再び高周波誘電加熱を付与することを
繰り返して被乾燥木材１を乾燥する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この第４図および第５図に示す方法によれば
、密閉容器５内へ蒸気を送入しない従来の高周波減圧乾
燥に比べて、特に極太の角材や板材などにおける割れの
発生が抑制されるものの、この方法を実施するためのコ
ストが高くつく問題がある。

すなわち、前記第４図および第５図に示す木材の乾燥装
置は、密閉容器５内へ蒸気を送入しない従来の高周波減
圧乾燥装置に比べて密閉容器５内へ送入する蒸気を発生
させるためのボイラーｌＯ−や蒸気送入を制御する蒸気
バルブ１２および密閉容器５内で液化した蒸気を排出す
るためのドレンタンク１５や接続バルブ１６、通蒸バル
ブ１７、排水バルブ１８を要するため、装置が割高にな
るとともに、広い据付面積が必要となり、設備コストが
かなり高くつき、並びに密閉容器５内へ送入する１００
℃以上の高温蒸気を常に蓄えておくためにボイラー１０
を強力に加熱し続けなければならず、運転コストも高く
つくも問題がある。

本発明は、前記に鑑みなされたもので、被乾燥木材、特
に極太の角材や板材をその割れの発生を抑制して極めて
短期間で乾燥することができ、設備コストおよび運転コ
ストが安くつく木材の高周波乾燥装置を提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の木材の高周波乾燥装置は、密閉容器内に高圧電
極板と接地電極板とを配設し、この両電極板間に載置す
る被乾燥木材に高周波誘電加熱を付与するための高周波
発振器を備え、前記密閉容器にこの密閉容器内を減圧す
る真空ポンプを接続し、前記密閉容器内の下底部に水溜
槽を形成するとともにこの水溜槽内に電気ヒータを配設
したものである。

（作用） 本発明の木材の高周波乾燥装置は、真空ポンプにて密閉
容器内を減圧するとともに電気ヒータにて水溜槽内の水
を加熱して蒸発させることにより、密閉容器内に所定の
低圧力および低温度に保持した飽和蒸気を発生させなが
ら、高周波発振器にて電極板間に高周波電圧を印加して
被乾燥木材に高周波誘電加熱を付与すると、被乾燥木材
の内部の水分が沸騰蒸発して圧力上昇するので、被乾燥
木材の内部と密閉容器内とに圧力差が生じ、被乾燥木材
の内部の蒸発水分が外側へと移行して密閉容器内へ放出
され、この被乾燥木材からの蒸発水分が混ざった密閉容
器内の蒸気の一部は真空ポンプにて密閉容器外へ排出さ
れ、残りの一部は蒸気過飽和により密閉容器内で液化さ
れて水溜槽内へ流れ落ち、電気ヒータにて加熱されて再
び蒸発される。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を第１図および第３図に基づき
説明する。なお、図中、前記第４図および第５図に記載
の構造と同一構成部分は同一の符号を用いて説明する。

複数の被乾燥木材１はその最上部と最下部とに接地電極
板２１．２ｂをその中間部に高圧電極板３をそれぞれ介
在させて台車４上に積み重ねられる。

この積み重ねた被乾燥木材１を台車４ごと簡単に移動さ
せて密閉容器５内へ収容するために、前記台車４が通る
断面り字状の一対のレール１９！。

１９ｂを密閉容器５内の下底部に敷設し、前記高圧電極
板３および接地電極板２Ｍ、　２ｂに被乾燥木材１の収
容の都度接続する高圧接続線７および接地接続線８！、
　８ｂを前記密閉容器５を気密に貫通する導波管２０を
介して高周波発振器６に接続する。

また、前記密閉容器５に真空バルブ１３を介して真空ポ
ンプ９を接続し、この密閉容器５内の圧力を検知して真
空ポンプ９と真空バルブ１３とを制御する圧力調節計２
１、および被乾燥木材１の内部温度を検知して高周波発
振器６を制御する木材温度調節計１４を設ける。なお、
２２は空気バルブ、５１は密閉容器５の扉である。

以上の構成は、前述した従来の高周波減圧乾燥装置の構
成と路間−であるが、以下に本発明の装置の特徴部分に
ついて説明する。

前記密閉容器５内の下底部に敷設した一対のレール１９
ｇ　、　１９ｂの両端部近傍にこのレール！９１゜１９
ｂに直角に一対の支切板２３１　、２３ｂを配設し、こ
の各支切板２ｂ　、２３ｂの上方を除く三方の端縁を各
レール１９＞　、　１９ｂの垂直側面および密閉容器５
の内底壁にそれぞれ溶着して、両支切板２３！。

２３ｂと両レール１９ｓ　、　１９ｂとで囲まれる水溜
槽２４を密閉容器５内の下底部に形成する。

また、前記水溜槽２４内にここに溜めた水２５を加熱す
るための電気ヒータ２６を配設し、密閉容器５内の温度
を検知して電気ヒータ２６を制御する容器温度調節計２
７を設け、水溜槽２４に予め所定量の水２５を注入する
ための注入バルブ２８および長期間使用しない場合に水
溜槽２４の水２５を抜いておくためのドレンバルブ２９
を設ける。

次に、このように構成した実施例の動作について説明す
る。

密閉容器５内の水溜槽２４に電気ヒータ２６が完全に水
没するように予め所定量の水２５を注水しておき、被乾
燥木材１を密閉容器５内に収容して高圧電極板３および
接地電極板２１．２ｂをそれぞれ高圧接続線７および接
地接続線８ｇ、　８ｂに接続して扉５１を閉鎖した後、
真空ポンプ９を作動して密閉容器５内を減圧するととも
に電気ヒータ２６に通電して水溜槽２４内の水２５を加
熱して蒸発させ、圧力調節計２１にて真空ポンプ９およ
び真空バルブ１３を制御し、容器温度調節計２７にて電
気ヒータ２６を制御して、密閉容器５内に所定の低圧力
および低温度に保持した飽和蒸気を発生させる。

そして、木材温度調節計１４の制御に基づいて、被乾燥
木材１の内部温度が密閉容器５内の温度と一致した時点
より高周波発振器６を作動し、両型極板３と２３２ｂ間
に高周波電圧を印加して被乾燥木材１にその内部温度が
数℃上がるまで高周波誘電加熱を付与し、高周波誘電加
熱の停止後に被乾燥木材１の内部温度が下がって密閉容
器５内の温度と一致した時点で再び高周波誘電加熱を付
与することを繰り返し、または、高周波誘電加熱中にお
いて被乾燥木材１の内部温度の検知に支障が生じる場合
は、前記第４図および第５図に示す装置を用いた前記特
公昭５９−３４２６８号公報記載の方法で述べたように
、被乾燥木材１の内部温度が密閉容器５内の温度と一致
した時点で高周波発振器６により被乾燥木材１に高周波
誘電加熱を付与し、予めタイマーにて設定した被乾燥木
材１の内部温度が数℃上がるに必要な時間が経過すれば
高周波誘電加熱を停止し、被乾燥木材１の内部温度が下
がって密閉容器５内の温度と一致した時点で再び高周波
誘電加熱を付与することを繰り返する。

このように、密閉容器５内に一定の低圧力および低温度
に保持した飽和蒸気を発生させながら、被乾燥木材１に
高周波誘電加熱を付与すると、被乾燥木材１の内部温度
が密閉容器５内の温度よりも数℃上昇して沸騰点を超え
、被乾燥木材１の内部の水分が沸騰蒸発して圧力上昇す
るので、被乾崩木材１の内部と密閉容器５内とに圧力差
が生じ、被乾燥木材１の内部の蒸発水分が外側へと移行
して密閉容器５内へ放出され、すなわち、被乾燥木材１
の温度上昇に要した高周波誘電加熱による熱量は殆んど
全部が被乾燥木材１の水分蒸発に要する熱量に転換され
て被乾燥木材１の内部温度は密閉容器５内の温度にまで
下がり、これを繰り返すことによって被乾燥木材１の含
水率が漸次減少して乾燥が進行される。

また、被乾燥木材１から放出された蒸発水分が混入した
密閉容器５内の蒸気の一部は密閉容器５内を所定の低圧
力に保つように制御される真空ポンプ９にて吸引されて
密閉容器５外へ排出され、残りの一部は蒸気過飽和によ
り密閉容器５内で液化されて水溜槽２４内へ流れ落ち、
密閉容器５内を所定の低温度に保つように制御される電
気ヒータ２６にて加熱されて再び蒸発される。

このように、前記実施例によれば、密閉容器５内を真空
ポンプ９にて減圧するとともに密閉容器５内の下底部に
形成した水溜槽２４の水２５を電気ヒータ２６にて加熱
して蒸発させることにより、密閉容器５内に低圧力で低
温度の飽和蒸気を発生させることができ、しかも高周波
誘電加熱によって被乾燥木材１から放出される蒸発水分
の一部は液化されて水溜槽２４内へ流れ落ち、密閉容器
５内に飽和蒸気を発生させるための水分として利用され
るので、乾燥終了に至るまで水溜槽２４に外部から水２
５を補給したり外部へ水２５を排出する必要は殆んどな
く、従って前記第４図および第５図に示す従来装置に比
べて、密閉容器５内へ送入する蒸気を発生させるための
ボイラーＩＯや密閉容器５内で液化した蒸気を排出する
ためのドレンタンク１５などが不要となって装置が割安
になるとともに据付面積が狭くなって設備コストがかな
り安くつき、並びに前記ボイラー１０のように１００℃
以上の高温蒸気を常に蓄えてお（ために強力に加熱し続
けるのではなく、水溜槽２４の水２５を３０乃至６０℃
程度の比較的低温度に保持するように電気ヒータ２６に
て加熱すればよいので、および密閉容器５の外部から水
溜槽２４に水２５を補給しなくてすむので、運転コスト
も安くつくものである。

なお、前記実施例においては、水溜槽２４は雨衣切板２
３１　、２３ｂと両レール１９ｉ　、　１９ｂとで囲ん
で形成したが、密閉容器５内の下底部に水が溜まる構造
のものであればよく、例えば前記両レール１９＞　、　
１９ｂがなくても扉５１側の支切板２３ｇさえ設ければ
、密閉容器５内の下底部に水２５を溜める水溜槽２４を
形成することができる。

また、水溜槽２４の水面レベルは、被乾燥木材１の種類
とその初期含水率および最終含水率、被乾燥木材１の処
理量並びに密閉容器５内の圧力温度などの関係によって
、乾燥時間が経過するにつれて高くなったり低くなった
りするので、場合によっては、水溜槽２４の水面レベル
の上下限を検出するレベルスイッチと、このレベルスイ
ッチからの信号によって水面レベルの上限を越えた水２
５を減圧下の密閉容器５内から外部の大気中へ排出する
溢水排出装置を設けなければならないが（水面レベルの
下限を越えた場合は、注水バルブ２８を開けて補給する
）、または乾燥を中断し、空気バルブ２２を開けて密閉
容器５内を大気圧に戻し、ドレンバルブ２９を開けて水
溜槽２４の水２５をその水面レベルが下限になるまで排
出した後、密閉容器５内を減圧して乾燥を再開する手段
を採らねばならないが、前述したように、殆んどの場合
、乾燥終了に至るまでに水溜槽２４に外部から水２５を
補給したり外部へ水２５を排出する必要はない。

また、前記実施例においては、容器温度調節計２７によ
り密閉容器５内の温度を検知して電気ヒータ２６を制御
したが、水溜槽２４の水温を検知して電気ヒータ２６を
制御することにより、密閉容器５内に所定の低圧力およ
び低温度に保持した飽和蒸気を発生させることも可能で
ある。

〔発明の効果〕 以上のように、本発明の木材の高周波乾燥装置によれば
、密閉容器内を真空ポンプにて減圧するとともに密閉容
器内の下底部に形成した水溜槽の水を電気ヒータにて加
熱することにより、所定の低圧力および低温度に保持し
た飽和蒸気を発生させながら被乾燥木材に高周波誘電加
熱を付与するので、被乾燥木材、特に極太の角材や板材
を表面割れや木口割れおよび内部割れ発生を抑制して罷
めて短期間で乾燥することができるばかりでな（、密閉
容器内へ送入する蒸気を発生させるためのボイラーや密
閉容器内で液化した蒸気を排出するためのドレンタンク
などが不要となって装置が割安になるとともに据付面積
が狭くなって設備コストがかなり安くつき、並びにボイ
ラーにて高温蒸気を発生させて密閉容器内へ送入するの
ではなく、水溜槽の水を電気ヒータにて比較的低温度に
加熱して蒸発させることにより密閉容器内に飽和蒸気を
発生させるので、および被乾燥木材から蒸発した水分の
一部が密閉容器内に飽和蒸気を発生させるための水分と
して利用されるので、運転コストも安くつくものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の木材の高周波乾燥装置の一実施例を示
す説明上面図、第２図は同上横断面図、第３図は同上斜
視部分図、第４図は従来の木材の高周波乾燥装置を示す
説明上面図、第５図は同上横断面図である。 １・・被乾燥木材、２１．２ｂ・・接地電極板、３・・
高圧電極板、５・・密閉容器、６・・高周波発振器、９
・・真空ポンプ、２４・・水溜槽、２６・電気ヒータ。 第１図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉容器内に高圧電極板と接地電極板とを配設し
   、この両電極板間に載置する被乾燥木材に高周波誘電加
   熱を付与するための高周波発振器を備え、 前記密閉容器にこの密閉容器内を減圧する真空ポンプを
   接続し、 前記密閉容器内の下底部に水溜槽を形成するとともにこ
   の水溜槽内に電気ヒータを配設したことを特徴とする木
   材の高周波乾燥装置。