JPH0627623B2 - 木材の乾燥方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は木材の乾燥方法に関し、さらに詳細には、例
えば床柱や飾柱等の装飾柱として好適に用いられる長尺
な芯持木材を乾燥する方法に関するものである。

（従来の技術） 和風建築の床の間に用いれる床柱や飾柱等の装飾柱は、
木材の外周形状および模様がそのまま生かされるように
使用され、該装飾柱としては、木材の芯材部分を残した
まま用いられるいわゆる芯持木材が一般的に用いられて
いる。

該芯持木材は予め乾燥処理が施されるが、この乾燥方法
には自然乾燥法と人工乾燥法とがある。

自然乾燥法は乾燥方法としては最も理想的なものである
が、天候に左右されやすく、また乾燥に要する時間がき
わめて長いという欠点があり、現在は人工乾燥法が主流
となっている。

該人工乾燥法としては熱風乾燥法が一般的である。この
方法は、乾燥室内に木材を配置するとともに、該乾燥室
内に乾燥された加熱空気を強制的に供給して、上記木材
の表面から内部に向けて順次乾燥させるようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような乾燥方法では、以下に述べる
ような問題点があった。

(1) 木材の表面から内部に向けて乾燥させると、木材
に含まれる水分は表面から内部へと順次除かれていく。
換言すれば、木材内部の水分は順次表面側へ向かって移
動することとなるが、これでは、木材の内部つまり芯材
部分を所定の含水率まで乾燥させるためには、かなりの
時間を要する。

(2) 木材の表面から内部にかけての水分傾斜が大きく
（第５図の破線参照）、これがため歪が発生しやすい。

(3) 上記水分傾斜の特性に加えて、芯持木材では、外
周部分のいわゆる周材は乾燥による収縮率が大きく、一
方軸芯部のいわゆる芯材は逆に乾燥による収縮率が小さ
く、この収縮率の違いにより、木材表面に亀裂が生じや
すい。これがため、不良品が約３割程度発生し、製品の
歩留りはきわめて悪い。

(4) 上記乾燥時間の長さおよび歩留りの悪さのため、
製品コストの上昇を招いている。

(5) 高温による人工乾燥の場合、木材の表面が変色
し、また表面亀裂をおそれ乾燥条件を緩やかにすると、
木材の表面に青かびが発生し、その商品価値を下げてし
まう。そして、これを修正するため、従来は酸性薬品等
を使用して、木材の表面を脱色してきたが、このことが
木材本来の強度や持ち味を大きく損なう原因となってい
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、本発明の木材の乾燥方法は、芯持木材の全長に
わたって、この芯持木材の中心部に達する背びき溝を形
成し、この背びき溝を下にして、前記芯持木材を傾斜
させ、前記背びき溝の周面部から中央部に向かって乾
燥用気体を連続的に供給することを特徴としている。

乾燥用気体の供給方法は、ノズルを利用するとか、乾燥
用気体の吹き出す穴に背びき溝を向き合わせるなどが考
えられる。

（作用） 芯持木材の中心部に達する背びき溝に乾燥用気体が連続
的に供給されるので、木材の中心部と外周部が並行して
乾燥されてゆく。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

本発明に係る木材の乾燥方法に使用する人工乾燥装置を
第１図に示し、該乾燥装置は、具体的には乾燥用気体と
して乾燥加熱空気を用いる形式のもので、乾燥室１、乾
燥空気供給器２、２、空気乾燥器３、送風機４などを主
要部として備えている。また、該乾燥装置により、乾燥
処理する木材５は予め、外周の一部に気体流通溝６が全
長にわたって設けられている。

乾燥室１は直方体形状に形成された密閉形のものであ
り、該乾燥室１内の底部には、上記乾燥空気供給器２、
２が配設されるとともに、天井部には排気ダクト７、７
…が設けられている。

乾燥空気供給器２は、上記乾燥室１内に立てかけ状態で
配設された木材５、５…に乾燥加熱空気を供給させるた
めのもので、第２図に示すように、多数の噴射ノズル２
ａ…を備えている。木材５を傾斜させて、気体流通溝６
が下側を向くようにすることにより、該木材５の下端部
に吹きつけられた乾燥加熱空気が、上端まで流動し、木
材５の全長にわたって均一に乾燥させることができる。
上記噴射ノズル２ａは、各木材５の気体流通溝６の下端
部分に対応する位置に縦方向へ直線状に一定間隔をもっ
てそれぞれ４個づつ配列されている。

排気ダクト７、７は、上記木材５…の上端部の上方位置
にそれぞれ対応して配置されており、これら排気ダクト
７、７…は配管８を介して空気乾燥器３に連通されてい
る。

空気乾燥器３は、上記排気ダクト７、７からの空気を冷
却乾燥させる乾燥器と、該乾燥された空気を加熱する電
気ヒータ等の熱源とからなり、該空気乾燥器３は配管９
を介して送風機４に連通されている。

送風機４は、上記空気乾燥器３により乾燥加熱された空
気を上記乾燥空気供給器２まで配管１０を介して給送す
るものである。

しかして、上記空気乾燥器３から送風機４、乾燥空気供
給器２、２、気体流通溝６および排気ダクト７へと続
き、再び空気乾燥器３に還流する密封された乾燥空気循
環回路１１が形成される。

続いて、上記木材５に形成する気体流通溝６について説
明する。

上記気体流通溝６は、木材５の外周部に全長にわたって
直線状に設けられている。該気体流通溝６の断面形状
は、第３図に示すように、木材５の軸心Ｏに向かって長
方形とされている。また気体流通溝６の形状寸法は、木
材５の材質・太さや使用目的などを考慮して設定される
ものであるが、その深さは、木材５の半径よりも大きく
つまり上記軸心Ｏを越えるように設定されている。すな
わち、上記気体流通溝６の深さは、木材５の半径＋αに
設定される。例えば、直径１２０mmの木材５では、上記
αが５mm程度つまり上記深さが６５mm程度に設定され、
直径２００mm〜３００mmの木材５では、上記αが１０mm
程度つまり上記深さが１１０mm〜１６０mm程度に設定さ
れるのが好ましい。

次に、以上のように構成された乾燥装置を用いた木材の
乾燥方法を説明する。

上記木材５…を、乾燥室１内における乾燥空気供給
器２、２の各組の噴射ノズル２ａ…に対応した位置に、
乾燥加熱空気が側方に漏れないようできるだけ接近させ
て、立てかけ状態で配設した後、上記乾燥装置を作動さ
せる。

空気乾燥器３からの乾燥加圧空気は、送風機４によ
り、乾燥空気循環回路１１を強制循環される。

すなわち、上記乾燥加熱空気は、乾燥空気供給器２に送
られて、各噴射ノズル２ａ…から木材５…に向けて噴射
される（このときの風速は、例えば１４〜１５ｍ／秒に
設定される。）。この噴射された乾燥加熱空気は、第２
図に一点鎖線で示すように、各木材５の器流通溝６をそ
の下端部から上方へと流通して、排気ダクト７に強制的
に排出される。

この際。上記気体流通溝６内に供給された乾燥加熱空気
は、第３図に矢符で示すように、気体流通溝６の内壁６
ａ、６ｂ、６ｃ全面に吹きつけられ、これらの内壁から
木材５の内部の水分を奪い、この奪った水分とともに排
気ダクト７に排出される。これにより、木材５は乾燥に
よる収縮率の小さな芯材と、収縮率の大きな周材とが並
行して乾燥していく。ただし、木材５の周辺部（表面近
く）は、円周が大きいため水分の移動距離が大きく要求
される一方、中心部は移動距離が小さくてよいが、本発
明の乾燥方法によれば、この微妙なバランスのよい効率
的な乾燥を得ることができる。

なお、気体流通溝６は木材５の年齢層を半径方向に切断
しているため、上記乾燥加熱空気は各年輪層内の水分を
容易かつ均等に奪うこととなり、これにより、木材５は
芯材か周材まで均一な含水率を有するとともに、木材５
の表面に割れを生じるのを抑制する。

上記排気ダクト７から排出される空気は、空気乾燥
器３へ送られて、ここで除湿・加熱され、再び送風機４
により上記乾燥空気供給器２、２に強制的に送られ、以
後この循環を繰り返す。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。

乾燥される木材５は、床柱用の杉材であって、その具体
的規格を以下に示す（第３図参照）。

規格 1.杉材５の長さ：３００ｃｍ 2.杉材５の直径：１２０mm 3.気体流通溝６の幅Ｗ：５mm 4.気体流通溝６の深さＬ：６５mm なお、上記気体流通溝６はいわゆる背びき兼用である。
木材は長さ３００ｃｍについて末口部（立てた場合の上
部）と元口部（立てた場合の足元）とで、直径が約２０
mm程の違いがあるが、元口も末口も上記背びきの深さ
は、木材の半径＋５mmで形成している。

このように加工した杉材５を、上記乾燥装置の乾燥室１
内に立てかけ状態で７５本収容し、上記乾燥空気供給器
２、２の噴射ノズル２ａ、２ａ…から乾燥加熱空気（湿
度５０％、気温４０℃）を４８時間供給する（乾燥処理
量１５０本／日）。

以上のようにして得られた杉材５は、含水率５０％、総
乾重量３４ｋｇ／m³となり、その外周表面にも全く割れ
がなく、床柱用としての条件をすべて満たすものとなっ
た。しかも、床柱として使用する杉材は通常、表面を漂
白剤で漂白されるが、本発明の方法で乾燥処理した杉材
５は、無漂白でそのまま床柱として適用することができ
る。

これは、上記気体流通溝つまり背びき６に杉材５の内部
の水分が集まることにより、杉材５の表面に独特な色を
呈し、漂白の必要がなくなったためである。

なお、本発明は上述の実施例に限定されない。

例えば、乾燥加熱空気を木材５の気体流通溝６内に強制
的に供給させるには、図示例のように、木材５を立てか
け状態で支持して、気体流通溝６の下端部に空気を送り
込むのでなく、木材５を横向きに傾斜状態で支持するよ
うにしてもよい。特に、木材５長さが４００ｃｍ〜６０
０ｃｍとかなり長尺になる場合には、木材５を横向きに
傾斜状態で配置させることにより、乾燥室１を小型化す
ることができ、さらに装置自体を小型にすることができ
る。

また、乾燥空気供給器２を第４図に示すような構造とす
れば、太さなどの異なる木材５…の乾燥を行うことがで
きる。

すなわち、長手方向の噴射ノズル２ａ…の各組ごとに配
管１２が別個独立に設けられ、これら各配管１２ごとに
それぞれ個別に条件を設定した加熱乾燥空気を供給する
ようにされている。したがって、各木材５ごとに乾燥加
熱空気の条件設定ができ、需要の多様化にともなう多品
種少量生産に好適であり、また乾燥度合の異なるものも
個別に条件を与えることができる。

また、木材５の断面形状は図示例のような円形に限らず
方形その他任意の形状のものでも本発明の方法を適用で
きる。

さらに、乾燥装置の構造は図示例のものに限定されず、
本発明の乾燥方法が実施できる構造であればよい。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、芯持木材の全長
にわたってこの芯持木材の中心部に達する背びき溝を形
成し、この背びき溝を下にして前記芯持木材を傾斜さ
せ、前記背びき溝の周面部から中心部に向かって乾燥用
気体を連続的に供給するので、木材を内部と外部を並行
して乾燥することができ、木材表面の亀裂の発生を防止
することができるなど、以下に列挙するような種々の効
果が得られた。

(1) 気体流通溝（背びき）から乾燥させるため、従来
のように木材の表面から乾燥させる場合（第６図（Ａ）
参照）と異なり、木材の中心部と外周部とが並行して乾
燥されていき、よって短時間で木材内部全体を所定の含
有率まで乾燥させることができる（第６図（Ｂ）参
照）。

(2) この方法では、乾燥処理後における水分傾斜が、
第５図に実線で示すように、木材の表面から内部にかけ
てきわめて緩やかな傾斜で小さい。したがって、木材表
面から内部まで含水率に差が余りなく、木材内部の木質
が均一となる。

(3) 上記水分傾斜の特性に加えて、乾燥による収縮率
が大きい周材だけでなく、乾燥による収縮率が小さい芯
部も同時に乾燥するため、また、上記気体流通溝が木材
の各年齢層を切断するため、各年齢層に含まれる水分の
放出が効率よくかつ均等に行われて、木材表面に割れが
生じず、したがって不良品の発生がほとんどなく、製品
の歩留りがきわめてよい。ちなみに、従来割れ発生率が
約３０％であったのが、本発明を実施することによって
約２％となった。

(4) 上記乾燥時間の短縮および歩留りの良さのため、
製品コストの大幅な低減化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る木材の乾燥方法に用いる人工乾燥
装置を示す概略図、第２図は同乾燥装置の乾燥空気供給
器と木材との関係を示す斜視図、第３図は第２図におけ
るIII−III線に沿った断面図、第４図は上記乾燥空気供
給器の変形例を示す第２図に対応する図、第５図は本発
明の乾燥方法による木材の水分傾斜を従来の乾燥方法に
よる水分傾斜と比較して示す線図、第６図（Ａ）は従来
の乾燥方法による水分の移動を示す木材の断面図、第６
図（ｂ）は本発明方法による水分の移動を示す木材の断
面図である。 １……乾燥室、２……乾燥空気供給器、２ａ……噴射ノ
ズル、３……空気乾燥器、４……送風機、５……木材、
６……気体流通溝、７……排気ダクト、１１……乾燥空
気循環回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯持木材の全長にわたって、この芯持木材
   の中心部に達する背びき溝を形成し、 この背びき溝を下にして、前記芯持木材を傾斜させ、 前記背びき溝の周面部から中心部に向かって乾燥用気体
   を連続的に供給することを特徴とする木材の乾燥方法。
2. 【請求項２】前記乾燥用気体が乾燥加熱空気であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の木材乾燥方
   法。
3. 【請求項３】前記背びき溝の下端部から上端部にわたっ
   て、その全長の下部１／３以上に乾燥気体を供給するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第３項記載
   の木材乾燥方法。