JPS6018521B2 - 木材の薬液含浸処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は木材に防虫剤、防腐剤、簸燃剤、防徴剤、染
料、プラスチックモノマー等の薬液を含浸処理する装置
に関するものである。

従来、木材に防虫剤、防腐剤等の薬液を含浸させて木材
の改質処理を行う方式として、通常木材を注薬缶に入れ
、缶内を真空状態にして木材中にタ含まれる空気を排気
し、薬液が含浸し易い状態にした後缶内に薬液を注入し
かつ薬液を加圧条件下に木材に浸透させる方式が一般的
に採用されている。

この場合、木材に対し充分な深さまで薬液を含浸させる
には、木材が注薬缶内において薬液含浸前に受ける真空
圧の大きさとその継続時間及び注液時の液圧の大きさと
その継続時間に左右されるが、木材の木質組織上の特質
から単に圧力（減圧と加圧）と時間との関係のみで含浸
効率を向上させることは困難である。

このため、従来においては、薬液を加圧下に含浸処理す
る際に超音波振動子で薬液を加振することが提案され、
比較的低圧短時間の条件で木材に対する薬液の含浸効率
を向上し得ることも実証されている。

しかしながら、この種の鰭気的手段を併用するものでは
、構造が複雑になるばかりでなく、制御操作並びに保守
等が面倒となる難点がある。また、薬液の含浸処理に際
し、注薬缶を一定時間加圧状態にした後一定時間減圧状
態にし、これらの加圧及び減圧操作を交互に行うことに
よって含浸効率を向上させる方式も提案されている。

しかしながら、従釆のこの種の方式を採用する袋直とし
ては、加圧及び減圧操作の切摸擬作を時間調節装置を介
して４方弁の切換えによって注薬缶と薬液槽とを蓮通す
る給液系の制御を行うものであり、この場合に木材に対
し薬液を含浸させる処理時間については明確に規定する
ことができるが、反面木質組織の異なる木材に対し実際
に含浸された薬液量を計測し、かっこの薬液の含浸量と
比例的に注薬缶内の加圧及び減圧制御を行うことは困難
であった。そこで、発明者等は、注薬缶内において薬液
の含侵処理時に缶内の加圧及び減圧操作を交互に行う薬
液含浸処理装置の欠点を全て克服すべ〈鋭意研究を重ね
た結果、木材の出し入れを行う開閉扉を備えた注薬缶の
上方にこの注※缶へ薬液を注入するための薬液槽と計量
槽とを併設し、計量槽と薬液槽とをパイプで蓮通して薬
液が両槽に同一レベルとなるよう供給し得るようにし、
計量槽にレベルスイッチと液面計を設け薬液槽に真空ポ
ンプと蓮適するパイプと大気と蓬適するパイプを後続す
ると共に薬液貯槽とポンプを介して連適するパイプを接
続し、薬液糟と注薬缶とをそれぞれ上部において弁を介
してパイプにより蓬通してこれらを同時に減圧状態にし
得るようにし、さらに注薬缶の底部より薬液排出用パイ
プを導出してこれを前記薬液槽へ薬液を供給するパイプ
に接続して注薬缶の薬液を薬液槽へ返還し得るようにし
、洋薬缶内で薬液含浸処理を行う場合に前記計量槽を薬
タ液槽と遮断した状態で計量槽内に外部圧力を加えて薬
液を注薬缶内へ強制的に圧入するよう構成し、しかも注
薬缶内を繰返し加圧及び減圧状態になるように操作する
ことによって木材に対する薬液含浸処理を効率的に行い
、処理後注薬缶の薬液ＪＯを全部薬液槽を経て計量槽に
返還することによって木材に対する実際の薬液舎浸量を
容易に確認並びに計測することができることを突き止め
た。

従って、本発明の目的は、簡単な構成により、木材を袋
入した注薬缶内部に薬液を加圧及び減圧タ作用下に注入
して木材に対する薬液の含浸処理を効率的に行うと共に
処理後の薬液を全部回収して処理前の薬液量と比較して
実際に木材中に合浸した薬液量を計測し得るようにした
木材の薬液含浸処理菱贋を提供するにある。０ 前記の
目的を達成するため、本発明においては、開閉扉を備え
た注薬缶と、この注薬缶の上方に弁を介してパイプ接続
された薬液槽及び計量槽とからなり、計量槽と薬液槽と
を弁を介してパイプにより蓮通して薬液を同一レベルに
保持し得る夕ようにし、計量槽にレベルスイッチと液面
計とを設けると共にその上部に弁を介して大気と蓮適す
るパイプを接続し、薬液槽を真空ポンプ又は大気と選択
的に蓮適するようパイプ接続すると共に薬液貯槽とポン
プを介してパイプ接続し、薬液槽と０注薬缶とをそれぞ
れ上部において弁を介してパイプにより蓮通し、注薬缶
の底部から薬液排出用パイプを導出してこれを前記薬液
槽と薬液貯槽との蓬通パイプに接続し、注薬缶内を加圧
及び減圧状態にして木材に薬液舎浸処理を行った後任薬
缶内の薬液をポンプ作用下に薬液槽を経て計量槽に返還
して薬液含浸量を計測し得るよう構成することを特徴と
する木材の薬液舎浸処理装置を提供するにある。

計量槽の上部に弁を介して接続したパイプにコンブレッ
サを接続し、コンブレッサによる加圧力で減圧された注
薬缶内へ薬液を注入するよう構成すれば好適である。

代案として、注薬缶の一側部より弁を介してパイプを導
出し、このパイプをこ方に分岐して一方の分岐パイプを
第２ポンプ及び弁を介して薬液棺の下方側部に蓮適する
と共に他方の分岐パイプを弁を介して薬液糟の上方側部
に蓮通し、ポンプ作用下に減圧された注薬缶内へ薬液を
注入すると共に減圧時に薬液を薬液槽へ循環するよう騰
成することも可能である。

次に本発明に係る木材の薬液含浸処理装置の実施例につ
き添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図に示す実施例は、比較的浸透し易い樹種の木材に
対する薬液含浸処理装置を示し、参照符号１０は洋薬缶
を示し、この注※缶１０の長手方向一端部に木材の出し
入れを行うための開閉扉１２が設けられると共に缶内の
圧力を計測するための圧力計１４及び真空計１６が設け
られる。

洋薬缶１０の上方には薬液槽１８と計量槽２０とが隣接
配置され、薬液槽１８と計量槽２０とはそれぞれ底部に
おいて弁２２，２４を介してパイプ２６，２８により洋
薬缶１０と蓬適している。また、薬液槽１８と計量槽２
０とは上部において弁３０を介してパイプ３２により相
互に蓬通し、薬液槽１８はポンプ３４及び弁３６を介し
てパイプ３８により薬液貯槽４０と運通しており、ポン
プ３４の作用下に薬液糟１８と計量槽２０とにそれぞれ
同レベルまで薬液が注入されるよう礎成する。なお、計
量槽２０１こは、薬液の充填量を検出するためのレベル
スイッチ４２と、薬液の使用量を計測するための液面計
４４と、計量槽２０の給排気を行うため大気と蓮適する
弁４６を備えたパイプ４８とを接続する。また、薬液槽
１８には弁５０及び真空ポンプ５２を介して大気と蓮適
する減圧操作用パイプ５４を接続すると共に薬液槽１８
の給排気を行うため大気と連適する弁５６を備えたパイ
プ５８を接続する。さらに、洋薬缶１０の頂部には薬液
槽１８の上方と蓮適する弁６０を備えたパイプ６２が接
続されると共に法薬缶１０の底部より弁６４を介して薬
液貯槽４０と薬液槽１８とを運通するパイプ３８の薬液
貯槽４０とポンプ３４との間にパイプ６６によって接続
する。

このような構成からなる本発明装置の作用を説明すれば
、まず、注薬缶１０の開閉扉１２を開放して缶内に木材
を挿入した後洋薬缶１０を密閉する。

次いで、弁３０，３６，５６を開放し、他の全ての弁を
閉塞した状態にしてポンプ３４を作動することによって
、薬液貯槽４０の薬液を薬液槽１８及び計量槽２０に供
給する。なお、この場合、薬液は技初薬液槽１８に流入
し、その後パイプ３２を介して計量槽２０に溢流し、計
量槽２０での液レベルがパイプ３２の位置において薬液
槽１８の液レベルと平衡した時、この状態をレベルスイ
ッチ４２が検知してポンプ３４の作動を停止するよう構
成する（この時の液レベルはＡで示される）。そこで、
弁６０，５０を開放し、他の全ての弁を閉塞して真空ポ
ンプ５２を作動させることにより、注薬缶１０及び薬液
槽１８の空間部を同時に減圧する。

この減圧操作では、洋薬缶１０１こ設けた真空計１６に
よって予じめ真空度を設定しておき、缶内が所定の真空
度に達した際弁５０を閉じて真空ポンプ５２の作動を停
止するよう構成する。この状態において、弁２２を開放
すると薬液槽１８内の薬液はパイプ２６を介して注薬缶
１０に流入し、流入完了時において薬液糟１８内の液レ
ベルがＢとなる。この時、洋薬缶１０も薬液槽１８も共
に真空条件下にあるから木材中の残存空気は引き抜かれ
るよう作用するが、この過程で真空度が下がるとこの状
態を真空計１６が検知して弁５０を開き真空ポンプ５２
が再起動するようにする。所要時間経過後、弁２２，６
０を閉塞して洋薬缶１０と薬液槽１８とを遮断し、弁４
６，２４を開放する。

この場合、計量槽２０が大気と蓬適するため、注※缶１
０内に正圧（大気圧）の薬液が注入されて、木材に薬液
が圧入される。所要時間経過後、弁２４を閉塞して洋薬
缶１０と計量槽２０とを遮断し、弁６０を開放する。

この場合、薬液槽１８は減圧状態であるから、注薬タ缶
１０は瞬時に負圧状態となる。そこで、再び弁６０を閉
塞すると共に弁２４を開放することにより、洋薬缶１０
内に薬液が圧入される。

このように、注薬缶１０に対する減圧及び加圧操作を繰
り返すことにより、薬液は木材の０内部に加速的に浸透
する。注薬缶１０１こおける木材への薬液注入が終了す
ると、弁４６を閉塞した後弁３０を開放して薬液糟１８
と計量糟２０とを蓮通し、両檀を減圧状態にしてから弁
２４，６０，６４を開放しポンプ３４を始動する。そこ
で、まず計量槽２０の薬液を全部洋薬缶１川こ排出して
弁２４を閉塞し、その後注薬缶１０内の薬液をポンプ作
用下に全部薬液糟１８に返還する。この結果薬液槽１８
に流入する薬液の一部はパイプ３２より溢流して計量槽
２０内に流入する。この場合、薬液の一部は木材に含浸
されて失われているため、計量槽２０内での液レベルは
当初の液レベルＡより低下する（この時の液レベルはＣ
で示される）。従って、このような計量槽２川こおける
液レベルの変位を液面計４４で議取れば、木材に含浸し
た薬液量が計測できる。なお、この場合、木材中の余剰
含浸薬液を抽出して、木材の表面を乾燥状態にする必要
があり、この為、前記のように注薬缶１０の薬液をポン
プ３４を作動して薬液槽１８へ給送する状態におし、一
て、弁６０を開放し同時に弁５０を開いて真空ポンプ５
２を作動し、柱薬缶１０と薬液槽１８と計量槽２０とに
さらに減圧を加えて木材中の余剰含浸薬液を抽出してこ
れを薬液槽１８へ返還する。

従って、これらの操作後における計量槽２０内の残存薬
液量を測定することにより、実際に木材に含浸された薬
液量を計量することができる。その後、弁５６を開放し
て薬液槽１８を大気開放して洋薬缶１０内を常氏にし、
開閉扉１２を開放することにより、薬液含浸処理済の木
材を取出すことができる。このようにして、本発明装置
によれば、木材を密閉収納した洋薬缶１０に薬液槽１８
と計量槽２０とを併設して減圧及び加圧作用下に木材へ
薬液の含浸を行うため、比較的短時間で薬液の含浸処理
を行うことができると共に計量槽によって実際に木材中
に含浸した薬液のそれぞれの含浸処理操作毎に確実に計
測することができる利点を有する。

３第２図は薬液が
比較的浸透し難い樹種の木材に適応するよう構成した本
発明装置の別の実施例を示すものである。すなわち、本
実施例においては、第１図に示す実施例と比較し、計量
糟２０の頂部に弁４６を介して接続したパイプ４８にコ
ン４プレッサ６８を接続し、さらに計量槽２０の頂部に
安全弁７０を薮続配鷹する。このように構成することに
より、注薬缶１０に薬液槽１８内の薬液を注入した後洋
薬缶１０‘こ対し計量槽２０内の薬液をコンブレツサ６
８の作用下に加圧注入することができる。従って、この
場合、注薬缶１０内における加圧と減圧の圧力差を大き
くして木材に対する薬液含浸処理操作を一層効果的に達
成できる。なお、コンブレッサ６８の作動時において、
計量槽２０内の圧力が異常に高められた場合には安全弁
７０が作動して計量槽２０内の圧力を減少させることが
できる。第３図は、薬液がさらに浸透し難い樹種の木材
に適応するよう構成した本発明装置の別の実施例を示す
ものである。

本実施例においては、第１図に示す実施例と比較し、計
量槽２０の頂部に大気と蓬通するために設けたパイプ４
８を除去して計量槽２０を密閉構造とし、しかも計量槽
２０と薬液槽１８とを運通するパイプ３２に設けた弁３
０を除去して両櫓を常時運適状態とし、さらに注薬缶１
０の一側部より弁７２を介してパイプ７４を導出し、こ
のパイプ７４を二方に分岐して一方の分岐パイプ７４ａ
を弁７６を介して薬液槽１８の上方側部に蓮適すると共
に他方の分岐パイプ７４ｂをポンプ７８及び弁８０を介
して薬液槽１８の下方側部に蓮適する。このように構成
することにより、弁２２，２４，６０を開放して薬液糟
１８及び計量槽２０の薬液を洋楽缶１０‘こ注入し、次
いで弁２２，２４，６０を閉塞した後弁７２，８０を開
放すると共にポンプ７８を作動してパイプ７４ｂを介し
て薬液槽１８の薬液を洋薬缶１０内へ強制的に圧入し、
その後弁７２を閉塞すると共に弁７６を開放して薬液槽
１８内の薬液をポンプ７８の作用下にパイプ７４ｂ，７
４ａを介して循環させ（すなわち、この場合注薬缶１０
内は加圧状態のため楽液の逆流を防止するためにもポン
プ７８の停止を行うことができないため、安全性の上か
らポンプ吐出される薬液を薬液槽１８へ戻す必要がある
。）、所定時間経過後弁６０を開放すると注薬缶１０内
は瞬時に加圧状態から減圧状態になって木材中への薬液
の含浸が有効に達成される。このようにして、本実施例
では弁６０，７２，７６の開閉操作により注薬缶１０内
の加圧及び減圧操作を繰返し行って薬液の浸透し難い樹
種の木材に対する薬液含浸処理を効率よく達成すること
ができる。本発明に係る木材の薬液含浸処理装置によれ
ば、注薬缶と薬液槽及び／又は計量槽とを運通するパイ
プに設けた弁の開閉制御によって洋薬缶内を交互に加圧
及び減圧状態とすることにより、注薬缶内は経時的に第
４図及び第５図に示すような圧力変動を受け、殊に圧力
の急激な変換時にはハンマ−リング現象となって薬液が
木材中に効率よく含浸することが了解されよう。

なお、第４図に示す特性は第１図に示す装置を実施した
場合であり、第５図に示す特性は第２図に示す袋直を実
施した場合である。また、実験の結果、含浸効果を高め
るためには、図示の波動ピッチＰを徐々に大きくすれば
有効であることが確認された。以上、本発明装置の好適
な実施例について説明したが、本発明の精神を逸脱しな
い範囲内において種々の設計変更をなし得ることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す系続図、第
２図は別の実施例を示す系統図、第３図はさらに別の実
施例を示す系統図、第４図及び第５図は本発明装置にお
ける注薬缶内の圧力変動を示す波形図である。 １０・・・・・・注薬缶、１２・・・・・・開閉扉、１
４・・・・・・圧力計、１６・・・・・・真空計、１８
・・・・・・薬液槽、２０・・・・・・計量槽、２２，
２４，３０，３６，４６，５０，５６，６０，６４，７
２，７６，８０・・・・・・弁、２６，２８，３２，３
８．４８，５４，５８．６２，６６，７４……パイプ、
３４……ポンプ、４０……薬液貯槽、４２……レベルス
イッチ、４４・・・・・・液面計、５２・・・・・・真
空ポンプ、６８・・・・・・コンブレッサ、７０・・・
・・・安全弁、７８・…・・ポンプ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 開閉扉を備えた注薬缶と、この注薬缶の上方に弁を
   介してパイプ接続された薬液槽及び計量槽とからなり、
   計量槽と薬液槽とを弁を介してパイプにより連通して薬
   液を同一レベルに保持し得るようにし、計量槽にレベル
   スイツチと液面計とを設けると共にその上部に弁を介し
   て大気と連通するパイプを接続し、薬液槽を真空ポンプ
   又は大気と選択的に連通するようパイプ接続すると共に
   薬液貯槽とポンプを介してパイプ接続し、薬液槽と注薬
   缶とをそれぞれ上部において弁を介してパイプにより連
   通し、注薬缶の底部から薬液排出用パイプを導出してこ
   れを前記薬液槽と薬液貯槽との連通パイプに接続し、注
   薬缶内を加圧及び減圧状態にして木材に薬液含浸処理を
   行つた後注薬缶内の薬液をポンプ作用下に薬液槽を経て
   計量槽に返還して薬液含浸量を計測し得るよう構成する
   ことを特徴とする木材の薬液含浸処理装置。 ２ 計量槽の上部に弁を介して接続したパイプにコンプ
   レツサを接続し、コンプレツサによる加圧力で減圧され
   た注薬缶内へ薬液を注入するよう構成してなる特許請求
   の範囲第１項記載の木材の薬液含浸処理装置。 ３ 開閉扉を備えた注薬缶と、この注薬缶の上方に弁を
   介してパイプ接続された薬液槽及び計量槽とからなり、
   計量槽と薬液槽とをパイプにより連通して薬液を同一レ
   ベルに保持し得るようにし、計量槽にレベルスイツチと
   液面計とを設けてこれを密閉構造とし、薬液槽を真空ポ
   ンプ又は大気と選択的に連通するようパイプ接続すると
   共に薬液貯槽と第１ポンプを介してパイプ接続し、薬液
   槽と注薬缶とをそれぞれ上部において弁を介してパイプ
   により連通し、注薬缶の底部から薬液排出用パイプを導
   出してこれを前記薬液槽と薬液貯槽との連通パイプに接
   続し、さらに注薬缶の一側部より弁を介してパイプを導
   出しこのパイプを二方に分岐して一方の分岐パイプを第
   ２ポンプ及び弁を介して薬液槽の下方側部に連通すると
   共に他方の分岐パイプを弁を介して薬液槽の上方側部に
   連通し、注薬缶内を加圧及び減圧状態にして木材に薬液
   含浸処理を行つた後注薬缶内の薬液をポンプ作用下に薬
   液槽を経て計量槽に返還して薬液含浸量を計測し得るよ
   う構成することを特徴とする木材の薬液含浸処理装置。