JPH03506068A - ベニヤ板及びこれと同種の製品を乾燥する方法及び装置 - 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】 ベニヤ板及びこれと同種の製品 を乾燥する方法及び装置 発明の背景 この発明はベニヤ板及びこれと同種の製品を乾燥する方法及び装置に関し、これ らの製品は複数枚のシート又はウェブの型式で特にローラ型の乾燥装置を通過さ せ、高温の空気流で乾燥すると共に、この装置を通過する間に、乾燥不充分な領 域を乾燥するために横方向ダクトを通って供給されるマイクロ波エネルギ放射線 を照射させる。

比較的に薄く、典型的には、享さが数ミリメートルのシートがローラ乾燥機から 出る時に、複数開口ブレスに送られ、各プレスレベルにおいて複数枚のシートが 互いの頂部に配置され接着により合板に形成される。この接着操作は高温で行わ れる。

木製シートを熱風だけで乾燥するときは、部分的に乾燥不充分となり、乾燥機か ら出るときに湿度含有量の多い領域を有する。かかる領域を有する部分は、シー トをプレスへ送る前に再乾燥する必要がある。接着を高温で処理することにより 前記湿潤領域に拘束された水分は蒸気に変換される。合板がプレスから出る時は 、水分を内部に保ちながらもはや外圧を受けない。その結果、蒸気が膨張して合 板中の一層又は複数層のシートは破裂しようから、この合板を廃棄する必要があ る。従来の乾燥装置においては、この物理的現象の発生回数が多く不良品率が非 常に高くなる。その理由は、湿度を検査したり前述した再乾燥を行うにもがかわ らず、湿潤領域がプＩノスに到達しないものと誰も安全に想定できないからであ る。

本発明の一目的はマイクロ波エネルギを湿潤領域に選択的に集中させることによ って一層完全に乾燥することである。これによって不良品率が非常に減少する。

ベニヤ板は長方形にして、木製丸太を旋刺操作することによって製造される。こ の時、木材の繊維は長方形の短辺に平行に並ぶ。もし繊維の両端がシート面に露 出しないように旋削工具によって切削されるならば、繊維内の水分は内部に機械 的に拘束される。その結果、複数のかかる繊維は乾燥機からシートの送り方向と 直角に延びる湿潤領域からシートの送り方向と直角に延びる湿潤領域を形成する 。かかる領域間の距離は数センチメートルと数デシメートルの間に亘る。しがし ながら、これらの領域の間の区域もまた水分を含むが、この区域の存在は同程度 に重大な問題ではない。しが１７、あらゆる環境の下では、乾燥不充分に原因す る残存水分量は、これが製品の均質化を欠くことを意味する点で望ましくない。

したがって、本発明の別の目的はプレスから出たベニヤ板中の水分含量を減少さ せるだけでなく、ベニヤ板中の残存水分含量を散らして湿度の観点から均質と考 えられるようにすることである。

発明の概要 本発明の前述した目的及び他の目的は、マイクロ波エネルギを乾燥機の下流区分 にだけダクト内で多重共振の形式で供給することで実現される。製品はダクトの 外側を該ダクトの出口開口に近接して通過するように送られるが、該出口開口は 、該出口開口から外出するマイクロ波エネルギの近距離電波が製品のほぼ全面に 及ぶが乾燥不充分領域が通過する該開口を通って本質的に照射するような寸法に 定められるとともに位置決めされる。ここで、使用される物理機構はそれ自体周 知であり、すなわち湿潤セルロース製品中のマイクロ波エネルギの吸収作用が該 材料の水分において最大値を有することが強調されよう。次に高い吸収作用はＯ Ｈ基を有する物質、第一にリグニン及び樹脂、に生じ、完全な木質材料には極め て僅かな熱が発生する。この機構の使用方法の記載は１、例えば、本出願人のス ウェーデン特許第８００７２３９−０号、公告策４２３９３１号に見られる。し かしながら、この特許及び他の周知の、セルロース製品へのマイクロ波乾燥の応 用に公開された発明に比較して、本発明は幾つかの優れた特性を示す。これらの 特性は吹下に詳述されるが、前述した特許にまさる一つの重要な相違点、すなわ ち、閉鎖乾燥室内で乾燥すること、換言すると不連続的方法とは異なって本発明 は前述した記載から明らかなように、乾燥機械を通って送られる製品を乾燥する こと、すなわち連続方法に関する。連続及び不連続の相違に加えて、第二の重要 な相違点は製品が、マイクロ波発生機に直接に接続された閉鎖空間の内部ではな く、電波分散構造体の外部領域においてマイクロ波エネルギを受けることである 。

米国特許明細書第３，６２２．７３３号は熱風及びマイクロ波を使用する乾燥法 を提案ｊ、ている。しかしながら、これに対応する装置は通常の曲がりくねった 導波管を備えており、本発明により達成される電波パターンを発生することがで きない。また、従来装置は操作経費が高いので、実用的かつ商業的使用に対する 関心を欠いている。これとは反対に、本発明によれば、乾燥方法が選択的に使用 される。すなわち、材料の通過中に乾燥機の熱風によっても残された「湿潤部位 」を乾燥する目的にだけ本装置を乾燥機の下流部分に使用する。

発明の詳細な説明 次に、本発明の一実施例を図面に関（５て詳細に説明する。

第１図は、本件では４枚の互いの上方に送られるベニヤ板が示される、複数枚の ベニヤ板の同時乾燥用ローラ乾燥機の一部を示す斜視図である。

第２図は、処理中の製品に対面する熱風ダクト壁中の開口の好ましい配列を示す 。

第１図は、内部の構成部材の構造を示すために一部が除去されたケーシング１を 有するローラ乾燥機の出口部分を示す。数字２．３はそれぞれ入り口及び出口の 熱風用導管を示す。４枚のベニヤ板４がローラ５の対の間を互いに上方を送られ る。送り方向Ｆに直角方向に複数個のダクト６が延在し、該ダクトに、前記ケー シングの内部空間の残部から隔壁７によって遮弊された入口から熱風が供給され る。この熱風は前記ダクトを軸線方向に流過する。図示の実施例によれば、２つ の垂直列おきにある多数のダクトが、これらの端部に、箱９を通ってマイクロ波 エネルギを供給するマグネトロン８を備える。各箱は各ダクトの入り口端に気密 に接続される。図示されるように、箱は空気が入れるように孔が形成される。し かしながら、これらの孔は非常に小さくてマイクロ波孔からでられない。したが ってマグネトロンを備えた各ダクトの内部に二つの媒体、すなわち高温の乾燥用 空気とマイクロ波とが現れる。ダクトの出口端は、入１］端と同様に、ケーシン グ１の内部に隔壁１０を設けることによって形成される出口室に封止接続される 。空気が、乾燥の目的で、ベニヤ板４に向かって全部のダクト内の通路を貫通し た後に出口室から導管３を通って外出する。

マグネトロンを備えた各列中の頂部ダクト及び底部ダクトはそれぞれ閉鎖頂部及 び閉鎖底部を有（７、これらのダクトの高さは各々が一枚のベニヤ板にだけ作用 するから中間のダクトの高さのほぼ半分である。

ダクトの内部にはマイクロ波エネルギが定常波の形式で現れる。この共振現象は 吹下に記載されるようにダクトの寸法を適当にすることによって発生する。

第２図は空気及びマイクロ波用の、この場合は単に例示として魚の骨パターンを 持った開口１１の配列を示す。

この配列は、それ自体が従来の配列ではあるが、ダクトの長手方向すなわちベニ ヤ板の送り方向に直角な方向に部分的に重なり合うために全てのベニヤ板面がマ イクロ波の照射を受けることになる。典型的な実施例によれば、前記開口の寸法 は約２０ｘ９ミリメートルである。同様な効果をＴ型またはＬ型に配列された開 口について得ることができる。

本発明の主要な特性を次のように要約することができる。

既に強調したように、本発明の方法は連続的であり、すなわち挿入材料はアプリ ケータに関して連続的に運動する。しかしながら、かかる装入運動にもかかわら ず、送り方向に計算した時のベニヤ板の任意の長手方向区分に置ける幅、厚さ、 及び湿度含量を含む構造特性が同一であり送り速度がいっていに保持されるので 、装入量は一定と考えることができる。

装入材料が原則として大きな室に固定配置され、共振が室の形状によって決定さ れることなく、むしろ電波パターンが装入材料による電波変更として説明される 不連続的方法と、装入材料がトンネルアプリケータを通過する連続的方法とを対 比すると、装入材料がアプリケータの外部に配置されることが本発明の重要な特 徴である。

実際のところ、アプリケータは印加電極として、また導波管とみなすことができ る。

別の面について述べると、装入材料がアプリケータのマイクロ波エネルギ出口開 口の近くに配置する必要がある。この理由は装入材料の誘電率すなわち「屈折率 」が−より大きいことである。装入材料の湿度が大きいと屈折率はそれだけ大き くなり波は圧縮されて波長は若干短くなる。したがって、含有湿度が大きいと誘 電率が大きくなり、そのうえアプリケータ壁の開口が比較的小さい時は、装入材 料はマイクロ波エネルギを多（吸収する。

換言すると、装入材料をエネルギ伝達が近距離電波中で生じるように配置する必 要がある。

関係条件として、装入材料の厚さはマイクロ波の伝搬方向、すなわち装入材料の 送り方向に垂直な方向に小さい必要がある。とにかく、前記厚さは近距離電波が 十分に応じられるように波長の約半分以下でなければならない。

前述したように、従来技術に対して他の重要な相違は装入材料が本発明において は非常に大きい電力密度を照射されることである。装入材料の厚さが比較的に小 さいので、前記電力密度を体積単位よりも面積単位で考察することが論理にかな っており、典型的な数値は１００Ｗ／　ｄ、　ｍ　２である。もしこの数値を従 来方法の数値２０乃至１．ＯＯｗ／ｋｇと比較すると、その比率は約３の１０乗 となろう。ベニヤ板を乾燥するのに使用した前述の形式の装置において、ダクト の数は例えば８００であり、この場合に熱風として供給された全熱量はダクト当 たり５５−１Ｏｋに対応して５ｍｗとなる。また、マイクロ波を供給されたダク トにおいてこれは熱風の熱量の約５０パーセントになり、例えば１個のダクトに 対しては３ｋｗであり、両側（頂部及び底部）に昇口開口を有するダクトに対し ては５　ｋｗである。

ダクトの寸法は波長の関数として、典型的には１２センチメートルに定められ、 長さ方向に均質な電波パターンを発生する。吹上のことから明らかなように、全 電波は複数の定在波で構成される。通常の場合のように、ダクトが長方形断面を 有するときは、幅及び高さのせいぜい一方が一波長よりも短く、最適の操作に対 しては約１２センチメートルである。また、共振すなわち定在波の数はダク）・ の容積に逆比例する。容積が約０．１立法メートル以上では、これらｐ問題はま ったく無意味である。もり、ダクトの高さが３６センチメードルにして幅が１２ センチメートルならば、ダクトの容積は長さが約３メートルのダクトに対応し、 このダクトはローラ乾燥機の条件を十分に満たす。

熱風及びマ・イクロ波エネルギに対するダクトの出口開口に関し、前述したよう に、これらの流れが原則として共にダクトの長さ方向に均質に、すなわち傾斜が ゼロになるようにされる。空気は流動方向に分岐する長さ方向の連続スロットを 通って外出する。ダクトは両者の流動を封じ込める材質の例えばアルミニウムか ら形成することができる。空気の出口領域の隣接壁を、マイクロ波エネルギは透 過するが空気は透過せず、かつ約２００℃の滞留温度に耐える例えばテフロンか ら形成することにより前記出口領域を縮小させることができる。マイクロ波エネ ルギの出口開口の数、寸法、及び位置は一般的にそれぞれの実際の場合に応じて 決める必要がある。アプリケータ「損失」として知られるように、外出するマイ クロ波エネルギはＱ値、すなわち共振エネルギと損失エネルギとの比があまりに も小さくならないように低く保持されねばならない。典型的には、前記Ｑ値は１ ００と４０との間である。前記開ロバターンをマイクロ波エネルギの伝搬方向、 すなわちダクトの長さ方向の全てに沿って最も効果的にする必要があることがわ かるが、他の場合には全ての開口は同じパターンのものでよい。しかしながら、 これに関連して１．運動中の装入材料の全ての部分がマイクロ波に確実に照射さ れるように前記開口の形状及び寸法を選定するという条件を満足させる必要があ る。そのために前記開口は魚の骨パターンに配列されたスロットの形状とするこ とができ、または種々の特別な方向、例えばＴ形成いはＬ形にすることができる 。

簡単比のために、ダクトへのマイクロ波エネルギは該ダクトの一端においてのみ 供給されるものとし、また−個または複数個のマグネトロンその他同種の装置の 形式のマイクロ波発振機をダクトへ接続するものとした。しかしながら、これら ２つの基準はいずれも本発明に特有のものではない。各ダクトに２個または複数 個のマイクロ発振器を設けることもでき、逆に一個の発振器を数個の近接ダクト に設けることができる。さらに、マイクロ波エネルギをダクトの両端から供給し 、定在波が一致しなくても電波パターンができるだけ均質となるように位相を互 いにずらした位置をとるように電気結合させることができる。

一例として、２個の導波管の一方を幾何学的に９０″′回転した方向にすると、 ２個の異なる共振電波の組み合わせが作られる。また、３相方式を使用して変調 半波整流により電波励振間に時間差を設けて各発振器が他の２個の発振器の非励 振時にだけ励振されるようにすることができる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　シートまたはウェブとして乾燥装置、特にローラ乾燥機を通過するベニヤ板 およびこれと同種の製品を乾燥する方法にして、該製品を熱風で乾燥するととも に該製品が前記装置を通適する間に該製品の乾燥不充分領域を乾燥するために横 方向ダクトを通って供給されたマイクロ波エネルギを照射する乾燥方法において 、前記装置の出口端区分にだけかつ前記ダクト内で多重共振するようにマイクロ 波エネルギを供給し、前記製品を、ダクトの外側を該ダクトの出口開口に近接し て通過させ、該出口開口は、該開口から外出するマイクロ波エネルギの近距離電 波が製品のほぼ全面に及ぶが前記乾燥不充分領域が通適する前記開口だけを通っ て本質的に照射するような寸法に定められるとともに位置決めされることを特徴 とする方法。 ２　最大の寸法が自由マイクロ波の波長の約半分かそれ以下の平面開口（１１） を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３　魚の骨パターン（１１）に配列され、またはＴ型あるいはＬ型の形状を脊す るスロットの形式の開口を使用することを特徴とする請求項１および２に記載の 方法。 ４　シート（４）またはウェブとして乾燥装置、特にローラ乾燥機を通過するベ ニヤ板およびこれと同種の製品を乾燥する請求項１に記載の方法を実施するのに 使用される装置にして、該製品が熱風によって乾燥されるとともに該製品が前記 乾燥機を通過する間に該製品の乾燥不充分領域を乾燥するために横方向ダクト（ ６）を通って供給されたマイクロ波エネルギで該製品を照射する装置（８）が配 設された装置において、前記照射装置（８）が当該置の出口端区分にだけかつ前 記ダクト内で多重共振するようにマイクロ波エネルギを供給するようになってお り、前記製品が前記ダクト（６）の外側を該ダクトの出口開口（１１）に近接し て通過するようになっており、該出口開口は、該開口から外出するマイクロ波エ ネルギの近距離電波が製品のほぼ全面に及ぶが前記乾燥不充分領域が通過する前 記開口だけを通って本質的に照射するような寸法に定められるとともに位置決め されることを特徴とする装置。 ５　前記開口（１１）の最大寸法が自由マイクロ波長の約半分かそれ以下である ことを特徴とする請求項４に記載の装置。 ６　前記開口（１１）が魚の骨パターンに配列され、またはＴ型あるいはＬ型の 形状を有するスロットによって構成されることを特徴とする請求項５に記載の装 置。