JPH08303957A - 高周波乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電加熱を利用した高周波乾燥装置におい
て、電極板間に複数段に積み重ねた被乾燥体を均一に乾
燥できるようにする。 【構成】 金属製の乾燥室１内に、第一の電極板２と、
この第一の電極板２と対向配置され、かつ、接地電位と
される第二の電極板３とを配置し、この第一の電極板２
と第二の電極板３との間に高周波電圧を印加するように
し、接地電位とされる第二の電極板３にのみ加熱手段を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高周波乾燥装置に関
し、更に詳しくは高周波による誘電加熱を利用したもの
であって、板状の木材等の被乾燥体の乾燥を均一に行う
ことのできる高周波乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板状の木材等の被乾燥体を乾燥す
るための高周波乾燥装置はその概略を示す図５のように
構成されている。すなわち、接地された金属製の乾燥室
３１内に、上部に位置する第一の電極板３２と、所定の
間隔をおいて対向配置された下部に位置する第二の電極
板３３とが設けられている。この第二の電極板３３は乾
燥室３１に電気的に接続され、乾燥室３１と同じ接地電
位とされている。第二の電極板３３が接地電位とされて
いるのは、後述する高周波電圧が印加されたときの高周
波エネルギーの供給効率を高めるため等の理由による。

【０００３】乾燥室３１の外部には高周波電源装置３４
が設けられており、この高周波電源装置３４から第一の
電極板３２と第二の電極板３３との間に高周波電圧が印
加されるようになっている。又、乾燥室３１の外部には
真空ポンプ３５が設けられており、乾燥室３１内を所定
の真空度に減圧するようになっている。

【０００４】乾燥室３１の上部には、下端に第一の電極
板３２を取り付けた一対の昇降軸３６、３７が乾燥室内
外を貫通して配置されており、この昇降軸３６、３７に
より第一の電極板３２が上下動されるようになってい
る。

【０００５】上記のように構成された高周波乾燥装置に
おいて、複数段に積み重ねられた板状の被乾燥体３８
は、第一の電極板３２と第二の電極板３３との間に配置
され、第一の電極板３２がその自重で又はそれよりも大
きい一定の圧力で最上段の被乾燥体３８に圧接されるこ
とにより両電極板３２、３３間において押圧される。乾
燥室３１内は真空ポンプ３５により所定の真空度にまで
減圧され、この状態で両電極板３２、３３間に高周波電
源装置３４から高周波電圧が印加される。これにより、
被乾燥体３８は誘電加熱され、所定の乾燥が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
高周波乾燥装置においては、被乾燥体の電極板間の上下
方向の位置によって乾燥状態に偏りが生じ、大部分の被
乾燥体は乾燥が十分に行われているにもかかわらず、一
部の被乾燥体は乾燥不足の状態にあるため、すべての被
乾燥体を均一に乾燥するためには更に時間を要するとい
う問題があった。

【０００７】図６は、上記従来の高周波乾燥装置におけ
る被乾燥体の乾燥状態の偏りを確認するために行った実
験結果を示したものである。すなわち、上記高周波乾燥
装置の両電極板３２、３３間に、長さ１８５０ｍｍ、幅
３５０ｍｍ、厚み１３ｍｍの板状の木材（以下、板材と
いう。）を上下方向に１３段積み重ね、所定の条件で乾
燥したときの各段ごとの板材の含水率を示したものであ
る。この図において、縦軸は含水率を、横軸は積み重ね
た板材の上下方向の位置をそれぞれ示している。板材
は、番号１が第一の電極板３２に接したもの、番号１３
が第二の電極板３３に接したものであり、若い順に第一
の電極板３２から第二の電極板３３に向かって配置した
ものである。

【０００８】この図から明らかなように、第二の電極板
３３に近いものほど含水率の値が大きくなっている。す
なわち、番号１から番号１０までの板材については所定
の乾燥が行われているが、番号１１から番号１３の板材
については乾燥不足の状態となっている。従って、すべ
ての板材について十分な乾燥を行うには更に時間を要す
ることになる。

【０００９】従って、この発明は、板状の木材等の複数
段に積み重ねた被乾燥体の電極板間の上下方向における
乾燥状態の偏りを小さくし、各段の被乾燥体を均一に乾
燥することのできる高周波乾燥装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、この発明の請求項１に係る高周波乾燥装置
は、金属製の乾燥室内に、第一の電極板と、この第一の
電極板と対向配置され、かつ、接地電位とされる第二の
電極板とを配置し、この第一の電極板と第二の電極板と
の間に高周波電圧を印加するようにしたものにおいて、
前記接地電位とされる第二の電極板にのみ加熱手段を設
けたことを特徴としている。

【００１１】又、請求項２に係る高周波乾燥装置は、請
求項１に係るものにおいて、第一の電極板は、接地電位
とされる一対の第二の電極板の間に位置するように配置
されていることを特徴としている。

【００１２】又、請求項３に係る高周波乾燥装置は、請
求項１又は２に係るものにおいて、接地電位とされる第
二の電極板に設けられている加熱手段は蒸気によるもの
であることを特徴としている。

【００１３】

【作用】請求項１に係る高周波乾燥装置では、接地電位
とされる第二の電極板に加熱手段を設けたことによって
第二の電極板が加熱され、それにより第二の電極板側の
被乾燥体が補助的に加熱される。

【００１４】請求項２に係る高周波乾燥装置では、第一
の電極板が接地電位とされる一対の第二の電極板の間に
位置するように配置されているため、誘電加熱効率を低
下させることなく電極板間の被乾燥体の配置容積が増大
される。

【００１５】請求項３に係る高周波乾燥装置では、第二
の電極板に設けられている加熱手段が蒸気によるもので
あるため、簡単な構成で効率のよい加熱手段が実現され
る。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。

【００１７】図１はこの発明の高周波乾燥装置の概略を
示す断面図である。この図において、高周波乾燥装置は
接地された金属製の乾燥室１を有している。この乾燥室
１は図略の扉を有し、この扉を開閉することで被乾燥体
の出し入れが行われるようにされている。この乾燥室１
内には、上部に位置する第一の電極板２と、この第一の
電極板２との間に所定の間隔をおいて対向配置された下
部に位置する第二の電極板３とが設けられている。この
第一の電極板２及び第二の電極板３の大きさは、電極板
２、３間に配置される被乾燥体と同等かそれよりも大き
な面積とされている。又、第二の電極板３は、肉厚内に
蒸気の通路となる複数の貫通孔４（図では、一個のみ示
している。）が板面に沿って並列的に設けられて構成さ
れており、乾燥室１内の底部から所定の高さに位置固定
されると共に、乾燥室１に電気的に接続されて乾燥室１
と同じ接地電位とされている。この第二の電極板３の貫
通孔４には、その一端に蒸気の送入管５が接続され、そ
の他端に蒸気の排出管６が接続されている。この送入管
５及び排出管６は、例えば、金属製のものが用いられ
る。

【００１８】乾燥室１の外部には高周波電源装置７が設
けられており、この高周波電源装置７から第一の電極板
２と第二の電極板３との間に高周波電圧が印加されるよ
うになっている。又、乾燥室１の外部には真空ポンプ８
が設けられており、その室内を所定の真空圧に減圧する
ようになっている。

【００１９】乾燥室１の上部には、下端に第一の電極板
２を取り付けた一対の昇降軸９、１０が配置されてお
り、この昇降軸９、１０は乾燥室１の外部に設置された
ネジジャッキ、ウォームギヤ等からなる昇降機構（図示
していない。）により第一の電極板２を上下動するよう
になっている。

【００２０】上記のように構成されたこの発明の高周波
乾燥装置は第二の電極板３の構成を除いては従来のもの
と同様の構成とされており、複数段に積み重ねられた板
状の被乾燥体１１は、第一の電極板２と第二の電極板３
との間に配置され、昇降軸９、１０の降下動作によって
第一の電極板２が最上段の板材１１に圧接されることに
より両電極板２、３間において押圧される。第二の電極
板３は、その貫通孔４に送入管５及び排出管６を介して
高温の蒸気が送り込まれ、所定の温度に加熱される。乾
燥室１内は真空ポンプ８により所定の真空度にまで減圧
され、この状態で両電極板２、３間に高周波電源装置８
から高周波電圧が印加される。

【００２１】これにより、被乾燥体１１は誘電加熱され
ると共に、加熱されている第二の電極板３によってその
近傍の被乾燥体１１が補助的に加熱されることにより乾
燥が行われる。被乾燥体１１が板状の木材（以下、板材
という。）の場合、乾燥が進むにつれて板材が収縮し、
その厚みが若干薄くなるため、電極板２、３間に隙間が
できる。この隙間の発生を放置すると板材に反りが発生
するため、昇降軸９、１０を制御する昇降機構は、その
隙間の発生を検知して第一の電極板２を降下させ、電極
板間に隙間が発生しないように作動する。これにより、
板材は反りを生じることなく乾燥されることになる。

【００２２】尚、第一の電極板２が重い場合は、上記の
ような昇降機構によらなくてもその自重による自然降下
により電極板間の隙間の発生を防止するようにすること
もできる。

【００２３】図２は、この発明の高周波乾燥装置におけ
る被乾燥体の乾燥状態の偏りを確認するために行った実
験結果を示したものである。すなわち、両電極板２、３
間に、上記従来の実験例と同様の板材を上下方向に１３
段積み重ね、第二の電極板３を加熱することを除いては
すべて上記従来の実験例と同じ条件で乾燥したときの各
段ごとの板材の含水率を従来と同様の方法で示したもの
である。

【００２４】この図から明らかなように、この発明の高
周波乾燥装置においては、各段の板材はすべて略同様の
乾燥状態となっており、従来の高周波乾燥装置において
乾燥不足となっていた接地電位とされる第二の電極板３
近傍の板材について大幅な改善がなされている。従っ
て、この発明の高周波乾燥装置においては、板材等の被
乾燥体の電極板間の上下方向における乾燥状態の偏りが
小さくできるため、均一な乾燥を行うことができること
になる。

【００２５】尚、上記の実施例においては、一個の第一
の電極板２と一個の第二の電極板３との間に被乾燥体１
１を配置する構成としているが、この電極板の配置構成
は、電極板部分のみを示す図３のように、第一の電極板
２が接地電位とされる一対の第二の電極板３、３の間に
位置するような配置構成とし、第一の電極板２と一方の
第二の電極板３との間、及び第一の電極板２と他方の第
二の電極板３との間の両方に被乾燥体１１を配置するよ
うな構成としてもよい。この場合、一対の第二の電極板
３、３は図１に示す第二の電極板３と同様の加熱手段を
設けたものを用い、乾燥時には両方の第二の電極板３、
３を加熱する。単に第一の電極板２と第二の電極板３と
の間隔を広くしただけでは乾燥状態のバラツキが拡大さ
れることになるが、上記のような構成とすることによ
り、そのような不都合を生じさせることなく被乾燥体１
１の積み重ね段数を倍増することができ、倍増した各段
の被乾燥体を略同様の均一な乾燥状態とすることができ
る。

【００２６】又、図１に示す実施例の場合、第一の電極
板２は、図４に示すように、厚みの薄い電極板２ａと合
成樹脂等の絶縁材料からなる厚みの厚いプレス板２ｂと
の組み合わせで構成するようにしてもよい。このように
すると、高電圧の印加される第一の電極板２と乾燥室１
との絶縁を簡単な構成で実現することができる。図３に
示す実施例の場合には、第一の電極板２は電界を形成す
るだけでよいため、厚みの薄い電極板のみで構成でき
る。

【００２７】又、いずれの実施例の場合でも第二の電極
板３については、蒸気を加熱手段としている関係でその
厚みが必然的に厚くなるが、加熱手段としてシート状の
絶縁体面に抵抗体を印刷形成する等して構成したシート
状のヒータを用い、そのヒータを電極板に貼付るように
した場合は電極板の厚みを薄くすることができる。電極
板の厚みを薄くした場合は、必要とあれば図４に示すも
のと同様なプレス板と組み合わせるようにすればよい。

【００２８】又、上記実施例における真空ポンプ８は必
ずしも必要とするものではない。乾燥室内を減圧すれば
低い温度で乾燥が促進できるため、乾燥効率は高くなる
が、減圧しない場合には高い温度で乾燥を行えばよく、
その場合でも上記実施例と同様に均一な乾燥を行うこと
ができる。

【００２９】更に、この発明の高周波乾燥装置は、その
乾燥室１内に図略の扉を介して台車を搬入できるように
し、その台車の上に第二の電極板３と板材等の被乾燥体
１１を載置するようにしてもよい。この場合は、台車の
材質によっては熱容量が大きいために誘電加熱による被
乾燥体１１の熱が奪われることになるが、第二の電極板
３の加熱温度をその分高めるようにするだけで各段の均
一な乾燥が維持できる。

【００３０】尚、この発明の高周波乾燥装置は、上記の
ように接地電位とされる第二の電極板にのみ加熱手段を
設けたことを構成上の大きな特徴とするもので、誘電加
熱された被乾燥体の熱が電極板に吸収されて外部に放熱
されるのを防止するために電極板を加熱するという公知
の技術を採用したものではない。

【００３１】すなわち、図５に示す従来の高周波乾燥装
置において、乾燥状態に偏りが生じる原因につき種々の
確認を行った結果、第二の電極板３３が乾燥室３１と共
に接地電位となっているため、第一の電極板３２側の方
が第二の電極板３３側に比べて電束密度が大きくなって
おり、第二の電極板３３側の方が第一の電極板３２側に
比べて電束密度が小さくなっているためであることが明
らかとなったことに基づくものである。すなわち、当初
は乾燥室内の温度分布による影響や電極板からの放熱に
よる影響ではないかと推測されたが、乾燥室３１の上部
の電極板が接地電位となるようにし、下部の電極板が高
圧電位となるようにしても上部の接地電位側の被乾燥体
の方が乾燥が不十分となることが明らかとなったのであ
る。

【００３２】このようなことから、更に確認実験をすす
めた結果、第二の電極板３３は乾燥室３１と共に接地電
位となっているため、第一の電極板３２と第二の電極板
３３との間における電気力線は第一の電極板３２と乾燥
室３１との間、及び第一の電極板３２と第二の電極板３
３との間に生成され、その結果、第一の電極板３２側の
方が電束密度が大きく、第二の電極板３３側の方が電束
密度が小さくなっていることから、電束密度の大きい第
一の電極板３２側の被乾燥体は誘電加熱効率が高いため
に十分な乾燥が行われるが、電束密度の小さい第二の電
極板３３側の被乾燥体は誘電加熱効率が低いために乾燥
が不十分となることが明らかとなったのである。

【００３３】従って、この発明は、誘電加熱効率の低い
側である接地電位とされる第二の電極板にのみ加熱手段
を設け、第二の電極板近傍の被乾燥体を補助的に加熱す
ることによって各段の被乾燥体が略均一に加熱されるよ
うにし、それによって各段の被乾燥体の乾燥状態が略均
一になるようにしたものである。そのため、すべての電
極板に加熱手段を設ける必要がない分、構造が単純とな
り、コストダウンを図ることが可能となる。

【００３４】又、接地電位とされる第二の電極板にのみ
加熱手段を設ける構成であるため、上記実施例のように
その加熱手段として蒸気を用いた場合の送入管５及び排
出管６は金属製の乾燥室１との間の絶縁を配慮する必要
がない。そのため、送入管５及び排出管６は、耐熱性を
有する高価な絶縁材料で形成したものを用いる必要がな
く、金属製のもので十分である。従って、金属製のもの
を用いた場合は、その分コストダウンを図ることが可能
となる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、請求項１乃至３の発明に
よれば、接地電位とされる第二の電極板にのみ加熱手段
を設けて第二の電極板を積極的に加熱する構成としたの
で、誘電加熱効率の低い第二の電極板側の被乾燥体を補
助的に加熱して各段の被乾燥体を均一に乾燥することが
できる。

【００３６】又、請求項２の発明によれば、第一の電極
板が接地電位とされる一対の第二の電極板の間に位置す
るように配置されているため、誘電加熱効率を低下させ
ることなく電極板間の被乾燥体の配置容積を増大するこ
とができる。

【００３７】又、請求項３の発明によれば、第二の電極
板に設けられている加熱手段が蒸気によるものであるた
め、簡単な構成で効率のよい加熱手段を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る高周波乾燥装置の要部
断面図である。

【図２】図１の高周波乾燥装置の各段の板材の含水率を
示す図である。

【図３】この発明の高周波乾燥装置の電極板の配置構成
の変形例を示す要部断面図である。

【図４】この発明の高周波乾燥装置の第一の電極板の変
形例を示す断面図である。

【図５】従来例の高周波乾燥装置の要部断面図である。

【図６】図５の高周波乾燥装置の各段の板材の含水率を
示す図である。

【符号の説明】

１ 乾燥室 ２ 第一の電極板 ３ 第二の電極板 ４ 貫通孔 ５ 送入管 ６ 排出管 ７ 高周波電源装置 ８ 真空ポンプ ９ 昇降軸 １０ 昇降軸 １１ 被乾燥体 ２ａ 厚みの薄い電極板 ２ｂ プレス板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の乾燥室内に、第一の電極板と、
   この第一の電極板と対向配置され、かつ、接地電位とさ
   れる第二の電極板とを配置し、この第一の電極板と第二
   の電極板との間に高周波電圧を印加するようにした高周
   波乾燥装置において、前記接地電位とされる第二の電極
   板にのみ加熱手段を設けたことを特徴とする高周波乾燥
   装置。
2. 【請求項２】 第一の電極板は、接地電位とされる一対
   の第二の電極板の間に位置するように配置されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の高周波乾燥装置。
3. 【請求項３】 接地電位とされる第二の電極板に設けら
   れている加熱手段は蒸気によるものであることを特徴と
   する請求項１又は２記載の高周波乾燥装置。