JPH10166313A - 木材もしくは類似材料への注入方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 木材等への注入剤の注入性能を高める。 【構成】 木材等をセットする耐圧性の圧力容器１０を
備え、同容器１０に、器内の減圧のための真空ポンプ１
２と加圧のための圧力ポンプ２０とを開閉弁Ａ、Ｂを介
して接続する。また注入剤を貯溜したタンク１４と圧力
容器とを加圧ポンプ１６によって加圧された注入剤が循
環する循環経路１５で連絡し、同経路１５の流通は開閉
弁Ｃ、Ｄにより制御する。開閉弁Ａのみ開として圧力容
器内の木材等を低圧状態とし、次いで開閉弁Ｃのみ開と
して圧力容器内に加圧された注入剤を導入し、かつ木材
等にその注入剤を加圧注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木材もしくは類似
材料の組織中に注入剤を注入する方法及びそのための装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】木材に対する防腐処理などのために、木
材用防腐剤を浸透させることが従来からおこなわれてい
る。その従来の方法は釜状ないしはプール状の容器に防
腐剤を満たし、その中に木材を投入して浸透させるもの
である。その際、浸透性を高めるために前記の容器を加
温したり、煮沸することが行なわれている。

【０００３】さらに、開放容器でなく、加圧注入方法が
とれるような装置で注入を行なうことも公知である。け
れども、そのための設備が大規模となり、高圧化による
危険性も増すという問題がある。また、大容量の釜状な
いしプール状の容器では、その容器内の液温を上げるこ
と、また一定の温度を保つことが非常に困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の点に着
目してなされたものであり、その課題はなるべく低い能
力で生産性を高めること、具体的には木材もしくは類似
材料への注入剤の注入性能を高めることである。

【０００５】また本発明は木材もしくは類似材料への注
入剤の注入技術における安全性を高めることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するため木材もしくは類似材料を器内にて減圧するこ
とによって組織内の圧力を低下させ、その低圧状態にあ
る組織内に相対的に高圧の注入剤を導入することによっ
て前記組織中に注入剤を加圧注入するという手段を講じ
たものである。

【０００７】この注入方法は、木材もしくは類似材料を
セットする耐圧性の圧力容器を備えており、同容器に開
閉弁Ａを設けた排気路によって真空ポンプを接続すると
ともに、開閉弁Ｂを設けた加圧路によって圧力ポンプを
圧力容器に接続し、さらに、大気開放のための開閉弁Ｇ
を設け、注入剤を貯溜したタンクと圧力容器とを、加圧
ポンプによって加圧される注入剤が循環する循環経路で
連絡し、圧力容器への注入剤の流通制御のための開閉弁
Ｃ、Ｄを前記循環経路に設け、開閉弁Ａのみ開として圧
力容器内を減圧し、開閉弁Ｃのみ開として圧力容器内に
注入剤を導入し、かつ圧力容器内にセットされた木材も
しくは類似材料に注入剤を加圧注入し、開閉弁Ｂ、Ｄの
み開として圧力容器内の注入剤を注入剤タンクへ環流
し、開閉弁Ｄ、Ｇのみ開としたとき圧力容器内外の気圧
を平衡させる注入装置によって実施することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る木材もしくは類似材
料（以下木材等という）への注入方法及び装置は、木材
組織ないし内部構造への注入剤の注入を目的とする。

【０００９】＜方法の構成＞注入方法の発明において
は、初めに木材等に対する減圧を実施するという手順を
踏む。これは、木材等に注入剤を注入する前に、注入剤
が入り込める状態を木材等の組織、内部構造中に作り出
しておくためである。木材等に対する減圧の実施によっ
て、その内部に存在していた空気等が排除され、低圧状
態となるから、その後注入剤は１気圧で供給しても、内
外の圧力差によって木材等の内部へ自然に浸透して行
く。

【００１０】木材等に対する減圧を実施する手段、構成
としては耐圧性の容器を使用する方法が適当である。但
し耐圧性の容器は、その中へセットする木材等の容積と
比較して大き過ぎない方が良い。また例えば、木材等が
樹脂製等の気密なカバーで覆われている場合は、そのカ
バーを容器として、内部の気体を吸引し減圧状態とする
ことができる。

【００１１】注入方法の発明における次の段階は低圧状
態にある木材等の組織中に注入剤を注入する過程であ
る。この注入は前記したように木材内外の圧力差による
浸透に基づいて行なわれるので、特に加圧しなくても自
然に浸透して行く。従って、注入剤を加圧注入すること
によって、浸透性を著しく高めることができる。注入剤
は圧力差の大きいところから小さいところへ浸透して行
き、圧力差がなくなると浸透が止まる。

【００１２】注入工程の実施のための手段、構成には、
前記減圧工程においても使用可能な耐圧性の容器を使用
するのが適当である。加圧方法には容器内の空気を加圧
する方法と注入剤を加圧する方法があるが、効率上後者
の方が適当である。なお、木材には、木部つまり水を通
道する組織があり、前記減圧及び注入もこれによって行
なわれるのであるが、木材を１本の管と仮定して、例え
ばその一端から内部の気体等を吸引除去し、他の一端か
ら注入剤を加圧充填するという手法をとれば、処理容器
の耐圧性は前記のカバーのように殆どなくても良いであ
ろう。

【００１３】＜装置の構成＞次に木材等への注入方法の
実施に直接使用する注入装置の発明について説明する。
本発明に係る注入装置は木材等をセットする圧力容器１
０を有し、それに同容器１０内を減圧する真空ポンプ１
２を排気路１１によって接続している。同排気路１１に
は開閉弁Ａを設ける。また同容器１０内の圧力と大気圧
とを平衡させるための枝管１３に開閉弁Ｇを設けてい
る。

【００１４】さらに圧力容器１０には圧力ポンプ２０を
接続する。１７は圧力ポンプ２０と圧力容器１０とを結
ぶ加圧路であり、該加圧路１７は開閉弁Ｂによって開閉
される。１８は同加圧路１７に設けた、定圧化のための
レギュレーターを示す。

【００１５】圧力容器１０には、注入剤を貯溜したタン
ク１４から注入剤を導入し、また用済み後圧力容器１０
から該タンク１４へ注入剤を導出する配管が接続され
る。該タンク１４の採用により注入剤の定温化が容易に
なる。配管は、本発明では圧力容器１０→タンク１４→
圧力容器１０と循環する経路１５を構成しており、同循
環経路１５に設けられた加圧ポンプ１６によって加圧さ
れた注入剤が循環する。この循環経路１５には圧力容器
１０への注入剤の流通制御のための開閉弁Ｃ、Ｄが設け
られる。

【００１６】この加圧ポンプ１６は注入剤が液体からな
る場合にもこれに十分な圧力を印加することができるタ
イプのものである。例えばプランジャポンプなどの往復
ポンプはこの目的に特に適合する。

【００１７】圧力容器１０へ通じる循環経路には磁気処
理器１９を設けることができる。磁気処理器１９は、注
入剤に磁気処理を施すもので、それによって注入剤の浸
透性を高めることができる。磁気と浸透性との因果関係
は明らかでないが、磁力線にさらされた注入剤の木材組
織への浸透性は明らかに向上する。

【００１８】圧力容器１０と注入剤タンク１４との間に
フィルター２２を設け、木材等との接触によって混入し
た夾雑物を除去する。なおＥは耐圧リリーフ弁、Ｆは安
全弁を示す。

【００１９】装置は、例えば、図２に示す圧力容器１０
を中心とした作業部２１と、図３に示す制御部２２とに
分けて構成される。圧力容器１０は例えば数本の木材の
セットが可能な大きさとする。実施例では圧力容器１０
を、木材等のセットのための本体３１と、その上部に位
置してエア溜まりの機能果たす一種の緩衝体３２に分離
し、両者を配管３３で連通した構造としている。緩衝体
３２は各種計器類を取り付けるための基台としても利用
される。そして圧力容器内径３００ｍｍ、全長５０００
ｍｍとし、加圧ポンプ１６として元圧１０ｋｇｆ／ｃｍ
² の往復動型水圧ポンプを用い、真空ポンプ１２として
５０ｌ／ｍｉｎのものを用い、好結果を得た。４種の重
要なバルブＡ、 Ｂ、 Ｃ、 Ｄはタイマー２３によって作動
し、作動中であることをランプ２４が表示する。

【００２０】装置の作動について説明する。木材等は圧
力容器１０に例えば側面の開閉部２５を開いてセットさ
れ、その後開閉部２５を閉じ、電源スイッチが入れられ
る。初めに開閉弁Ａのみが開かれ、タイマーで設定され
た時間、真空ポンプ１２が作動する。減圧状態はバキュ
ームメーター２６で確認され、開閉弁Ａがタイムアウト
によって閉じるまで木材等に対する減圧作業が行なわれ
る。

【００２１】次いで開閉弁Ｃのタイマーがスタートし、
その設定時間注入剤が圧力容器１０内へ導入される。注
入剤量は、その界面高が圧力容器内の少なくとも２分の
１以上、好ましくは３分の２以上になるように設定する
のが良い。注入剤は多くの場合、液体が選択されるが、
気体や粉体も使用可能である。注入剤は加圧ポンプ１６
によって加圧されており、木材等は減圧されているの
で、極めてスムーズに木材等の組織中に浸透して行く。
この加圧注入工程では、圧力ポンプ２０による加圧力を
強弱変化させてさらに浸透性を高めることができる。ま
た磁気処理器１９も注入剤に磁界をかけるだけでなく、
磁極を反転させる作用をするのでさらに浸透性が増す。

【００２２】注入剤の注入が終了すると、開閉弁Ｂ、Ｄ
のみが開となり、注入剤に対する圧力ポンプ２０による
加圧が実行される。加圧状態はプレッシャメーター２７
で確認され、開閉弁Ｂ、Ｄがタイムアウトによって閉じ
るまでに、注入剤は全て注入剤タンク１０へ戻される。
その際にフィルター２２で木材のやにや屑、あくその他
の不純物が除去される。

【００２３】そののち開閉弁Ｄ、Ｇのみが開となって圧
力容器１０の内外気圧差が解消される。注入工程を終え
た木材等は圧力容器１０からこの段階でとり出される。
なお、特に不純物除去と注入剤の活性化を目的として注
入剤を循環させるような場合には、開閉弁Ｃ、Ｄのみ開
とすれば良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成されかつ作用す
るものであるから、木材もしくは類似材料への注入剤の
注入を減圧後の注入剤への直接加圧によって著しく高い
効率で実施することができるという効果を奏する。特に
本発明装置のように構成すれば、注入剤を循環させるた
め、注入剤の液温管理が容易化するとともに、不純物の
除去が可能になり、また磁気処理による注入剤の浸透性
が向上し、木材もしくは類似材料の防腐処理、防虫処
理、耐火性の付与、耐水、耐湿性の改善、或いは着色、
染色ないし漂白そして軟化又は硬化処理等への適用等応
用範囲も広がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る木材もしくは類似材料への注入方
法の実施に使用する注入装置のブロック図。

【図２】同上装置の圧力容器を中心とした作業部を示す
正面図。

【図３】同上装置の制御部を示す正面図。

フロントページの続き (72)発明者 大▲やなぎ▼ 滿雄 千葉県浦安市美浜４丁目９番20号 (72)発明者 神林 喜次 埼玉県川越市大字小ケ谷716番地12 有限 会社東伸計測内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木材もしくは類似材料の組織中に注入剤
   を注入する方法において、木材もしくは類似材料を器内
   にて減圧することによって組織内の圧力を低下させ、そ
   の低圧状態にある組織内に相対的に高圧の注入剤を導入
   することによって前記組織中に注入剤を加圧注入するこ
   とを特徴とする木材もしくは類似材料への注入方法。
2. 【請求項２】 注入剤への直接加圧により注入剤を加圧
   注入する請求項第１項記載の木材もしくは類似材料への
   注入方法。
3. 【請求項３】 木材もしくは類似材料の組織中に注入剤
   を注入する装置において、木材もしくは類似材料をセッ
   トする耐圧性の圧力容器を備えており、同容器に開閉弁
   Ａを設けた排気路によって真空ポンプを接続するととも
   に、開閉弁Ｂを設けた加圧路によって圧力ポンプを圧力
   容器に接続し、さらに、大気開放のための開閉弁Ｇを設
   け、注入剤を貯溜したタンクと圧力容器とを、加圧ポン
   プによって加圧された注入剤が循環する循環経路で連絡
   し、圧力容器への注入剤の流通制御のための開閉弁Ｃ、
   Ｄを前記循環経路に設け、開閉弁Ａのみ開として圧力容
   器内を減圧し、開閉弁Ｃのみ開として圧力容器内に注入
   剤を導入し、かつ圧力容器内にセットされた木材もしく
   は類似材料に注入剤を加圧注入し、開閉弁Ｂ、Ｄのみ開
   として圧力容器内の注入剤を注入剤タンクへ環流し、ま
   た開閉弁Ｄ、Ｇのみ開としたとき圧力容器内外の気圧を
   平衡させるようにしたことを特徴とする木材もしくは類
   似材料への注入装置。
4. 【請求項４】 開閉弁Ｃ、Ｄのみ開として循環経路の注
   入剤を循環可能とした請求項３記載の木材もしくは類似
   材料への注入方法及び装置。
5. 【請求項５】 循環経路に、注入剤を磁気処理するため
   の磁気処理器を設けた請求項３記載の木材もしくは類似
   材料への注入方法及び装置。