JPS61114077A - 製材木材用真空乾燥装置 - 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】 １泉五Δ秤肛荷吐 この発明は製材木材用真空乾燥装置に関するものである
。

解決しようとする課題 この発明の目的は上記形式の乾燥装置を提供しようとす
るものであり、この発明の乾燥装置によれば、シト気作
用はもっばら木材中の水分を蒸発させるのに用いられ、
２次的に当該乾燥装置による乾燥処理を非常に有利に遂
行するように用いられる。

特に、この発明による排気作用の２次的な効果の１つは
木材の反りおよび変形等の欠陥を防止することである。

これらの欠陥は、自然乾燥法においては少ないものでは
あるけれども、枯らし工程等におけるようなあらゆる人
工乾燥法においては回避し難いものである。　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　ろこの発明のもう１
つの目的は適宜に制御される２次真空操作に基づいて乾
燥速度が高められた真空乾燥装置を提供することにある
。

この発明は上述した種々の目的および後述することから
明らかになる他の目的を達成する製材木材用真空乾燥装
置を提供するものである。この発明の特徴は、材木を収
容するチャンバにおける少なくとも一対の第１の対向壁
の一方が実質的に硬くかつ平坦状とされる一方、当該チ
ャンバが排気された際その外側に作用する圧力の下でそ
の対向壁が密閉状に上記硬質壁に向けて移動し、該硬質
壁に当該木材を押圧するようにしたことにある。

この発明の他の特徴および利点は、非限定的に単に一例
として示す添付図面とともに説明することから明らかに
されよう。

実施例 第１図において、■は金属シートから矩形平面を備える
平行六面体状に形成された乾燥チャンバである。この乾
燥チャンバＩは平坦なベース壁２を有し、該ベース壁２
は強化布部材３で裏張りされて実質的に堅固なものとさ
れている。

上記チャンバｌは上方装入開口１ａを有し、該開口内で
硬質板体もしくは壁２０が摺動自在とされて当該チャン
バｌのベース壁２と対向する側を閉鎖している。上記板
体２０は周辺に後述するように機能するシール手段を何
する。このシール手段は板体２０の周辺縁部に設けられ
た周辺溝２２内に装着した周辺シール材２１から成る。

概略的に示す真空ポンプｌＯの吸い込み側がチャンバｌ
と一方向バルプ１１を介して空気的接続する一方、その
吐出側が蒸気排気管と接続して外部に解放されている。

上記図面に示される装置の他の付属品として側壁に装着
された手動バルブＩ２があり、この手動バルブ１２は開
とされたときチャンバ１内に空気を導入するようになっ
ている。また、蒸気凝縮物を外部に放出するためにチャ
ンバ１の底部に配置された手動排気バルブＩ３がある。

１４は電気抵抗あるいは温液の循環により加熱を行うよ
うに構成された公知の形式の複数の恒温制御型フラット
発熱素子である。

これらのフラット発熱素子１４は矩形状とされ、各素子
１４は底部２の表面と実質的に同等の面積を有する。

下方のフラット発熱素子は底部２上に熱絶縁材層Ｉ５を
介在させて設置され、外部への熱の散逸を阻止している
。

板材に製材された木材１６は公知の方法でフラット発熱
素子１４間に挿入される。

操作時、これらのフラット発熱素子は各板材に接触して
当該木材中の水分を蒸発させるのに必要な熱を伝達する
一方、真空作用により大気圧で操作される乾燥装置にお
けるよりも低い温度で水分が蒸発させられる。これと同
時に、公知の方法で当該木材の中心から周辺への水分の
移動が促進される。

第１図に示すこの発明の乾燥装置の実施例において、排
気作用が行なわれると外部からの大気圧の作用に基づき
板体２０がチャンバ内方の対向べ５　　　　　　　　−
ス壁２に向かって移動する。シール材２１は確実に板体
２０をチャンバ１と外部との密封状態を保持させつつ移
動させる。このようにして、発熱素子間の木材板材は強
固にかつ均一に平坦状壁２に押圧される。たとえば、当
該操作が９０％の真空度をもって行われれば、表面積１
．ｘＸ５ｍの発熱素子を備えた小型乾燥装置であっても
、対向ベース壁へ木材を押し圧する力は４５０００Ｋｇ
らあり、核力は変形を防止すへく材木を積み上げること
により得られる大きさのものである。

乾燥工程時に真空操作により得られる当該木材への大き
な均一圧力により、完全に平坦状とされる木材の反りお
よび変形を最終的に実質的に除去する効果がある。

更に、この発明の連続真空乾燥工程において、加熱と真
空が同時に行われ、当該圧力が各フラット発熱素子と木
材板を有効に緊密に接触させ、よって木材への熱の伝達
を非常に容易に行って該木材の加熱を促進し、したがっ
て明らかなように乾燥速度を高める。同時に、各フラッ
ト発熱素子との緊密な接触により熱が当該木材へ容易に
通過さけ　　　　　　　　　　ろられるとともに乾燥時
間が短縮されることにより外部への熱損失が低減する。

一例として、リプリア州のヨーロッパアカマツ等の樹脂
質木材試料により種々の試験を行ったところ、時間当た
りの平均損失６％をもって製材したばかりの最大湿度、
即ち初期湿度１３０％の木材を実質的に無水状態にさせ
ることができた。最も重要なことは操作温度が樹脂質試
料に対し通常行なわれるよりも低く、即ち６５℃以下と
され、よって当該木材の自然色が保存されかつ他の欠陥
が何等なかったことである。

このような時間当たりの平均損失は１８０℃もの高い温
度において公知の乾燥装置によっては達成され得ないと
考えられることに注意しなければならない。この現象は
この発明の乾燥装置における木材が真空作用と組み合わ
さって生じた相乗効果にしたがって圧搾されると説明さ
れる。この効果については後述する。

平均的硬度の木材試料においても有効な消費電力の低減
化が行なわれることを立証するために、厚さ７５ｍｍの
ニレの試料によるある試験が行なわれた。

この試験において、初期平均湿度９１％から繊維の飽和
点に相当する３０％とするために、単に１．１５５ＫＷ
ｈの電力消費によりＩＫｇの水が蒸発させられた。即ち
、消費電力は蒸発水Ｂ当たり９９４カロリーであった。

この消費量は上述した実施例におけるように可成りの厚
さの硬質木材に対し非常に少ない量であり、換気装置お
よびエネルギー回収装置を備えた良好な公知の乾燥装置
において樹脂質かっ薄厚の木材に対する消費量よりも少
ない量である。

この発明の乾燥装置により達成されるもう１つの目的と
して、自然枯化および人工乾燥の不当な実施に基づく当
該木材内に既存の反りおよび変形等の欠陥を修正するた
め、一般的に木材の曲げに用いられる方法を逆利用する
ことが挙げられる。

フラット発熱素子を用いて真っ直ぐにしようとする木材
を可塑化温度としかつ真空操作により当該木材の厚さに
応じて数時間ベース壁に押圧しなければならない。これ
らのフラット発熱素子の発熱を停止させた後、当該木材
をベース壁に押圧しつつ該木材を冷却して堅固化するま
で真空操作が持続され、このようにして所望の平坦形状
が確立される。この発明のもう１つの目的は上述したよ
うに木材への圧搾作用を増大させることである。

これは各発熱素子間に挿入される木材の各層の表面をあ
る程度減少させることにより達成される。

このようにして板体２０への低加圧力に基づき発生した
力は木材の各縮小表面に伝達され、よって該圧力は面積
の減少に反比例して増大する。所望の大きさの圧力は木
材の表面の減少および木材を収容するチャンバ容量の犠
牲により達成される。

一方、この犠牲が十分に払われるならば、圧力が実質的
に二乗法則にしたがって乾燥速度が増大し、よって最終
の乾燥生産性が増大する。このようにして、たとえば、
保持容量を１／２にすることにより乾燥速度が４倍とさ
れ、この結果生産性が２倍とされる。実際上、乾燥木材
が周囲湿度の変化に伴って可成りの厚さ変化をするのを
防止するためには圧力は２Ｋｇ／ｃｍ″を超えないこと
には不都合である。

系統的に木材への押圧作用を増大させようとするならば
、乾燥装置の構造はこの発明にしたかって変形され、製
作にあたり各発熱素子の表面が縮小される。

板体２０の面積に対する各フラット発熱素子の面積の比
率は当該板体２０に作用する圧力に対する当該木材への
圧力の所望の増大係数値の逆数と等しくされる。木材へ
の圧力を実質的に２倍にしようとするならば、この比率
は１／２とされる。

フラット発熱素子を具備する真空乾燥装置において不連
続操作法、即ち加熱操作が大気圧にて行なわれる一方、
当該チャンバが所望の操作温度に到達した後、上記加熱
操作に続いて真空操作を行なう方法を用いるのであれば
、同様の圧縮効果が得られかつ可成り低いものの当該木
材への加圧が十分に行なわれるような真空操作下で加熱
を行うことにより当該木材の平坦壁への抑圧を十分に増
大、。４．：よヵ４出来、。一方、木材。加熱□（ニア
　　　　　　　　　’ラット恒温制御素子を使用せず、
加熱のために熱風換気を使用する真空乾燥装置において
も、２枚め金属板間に各木材層を挿入して該木材と直接
接触させるとともに換気を行えるように各木材層間に隙
間形成用のフィレットを設置することにより上述したと
同様の効果が得られる。

第３図の実施例において、チャンバｌは装入開口１ａと
連続して外方に曲げられたフラットフランジ４を有し、
その平面がベース壁２と平行とされる。

チャンバｌの開口は上記フランジ４と共働する頑強な矩
形周辺フレーム６から構成された開閉蓋体５を備える。

フレーム６は下方に向いた壁により溝部を構成しており
、該溝部に弾性材料から成るシール材７が挿入されると
ともにフランジ４と接触している。

２５は硬質板体で、矩形周辺フレーム６により区画され
る空間に配置され、この板体２５の側面が該フレーム６
の対応側面に対向しかつ等間隔をもって離間している。

この板体２５の縁部は弾性材料からなる平坦な環状シー
ル材２６を介してフレーム６と接続され、このようにし
て板体２５とフレーム６間が確実に密封される。チャン
バｌの排気が行なわれた際、シール材２６は該チャンバ
ｌのベース壁２に向けて板体２５を移動させる。

第５図の実施例は第３図の装置と比べて原理的に壁体が
当該チャンバが真空とされるにつれて可動とされる点が
相違し、該壁体は数（ミリメートル）ＩＩＩＩｌの厚さ
を有する薄い布を裏張りしたゴムシートまたは類似の弾
性材料製シートから形成され、好ましくは、フレーム６
と対向フレーム９間に挟み込んで該フレーム６の周囲に
固定するとともに公知の方法でねじ締めして当該フレー
ムと対向フレーム間を密封する。

また、この場合、木材への加圧をより太きくず表面を縮
小することによりフラ、ット恒温制御素子を用いること
ができる。一方、圧力が正しく伝達されるようにするに
は、シート８に隣接する上方発熱素子は実質的に該シー
ト８と同じ大きさとされかつ十分に堅固に形成しなけれ
ばならない。

それとも、上方発熱素子とシート８間に好ましくは熱絶
縁材料から成る非変形性層１５を挿入する必要がある。

この層はシート８の表面と実質的に同−とされかつ真空
作用下で当該チャンバ内方に移動する際、当該シート自
体が耐えられるようなものにされる。

この発明の原理を同一に保存してこの発明の範囲を逸脱
することなく種々に変形することができる。例えば、ベ
ース壁２に対し垂直方向に木材を圧縮する同様の効果を
得ようとするならば、上述した一対の壁と同様のものと
されかつ該一対の壁に対し垂直とされる第２の一対の壁
を設置する必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の断面図、第２図は第１
図の装置の部分拡大図、第３図はこの発明の第２実施例
の部分断面図、第４図は第３図の装置の部分拡大図、第
５図はこの発明の第３実施例の断面図である。 ）　　　　　　　　　　　ｌ・・・チャンバ、ｌａ・・
・開口、　　２・・・ベース壁、３・・・裏張り布材、
　４・・・フランジ、　　５・・・蓋体、６・・・フレ
ーム、　　７・・・シール材、　　８・・・シート、９
・・・フレーム、ＩＯ・・・真空ポンプ、１４・・・フ
ラット発熱素子、１５・・・熱絶縁材層、１６・・・木
材、２０・・・硬質板体、２１・・・シール材、２５・
・・硬質板体。 特許出願人　　ピンチェンツオ・バニョツイはか１名 代理人弁理士　前出　葆　はか１名 へ 図面の浄書（内 口６．１ ０−６．３ ら 容に変更なし） 手続補正書（睦） 昭和６０年１１月２９日

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）木材を収容する乾燥チャンバにおける少なくとも
   一対の第１の対向壁を実質的に硬質かつ平坦状のものと
   する一方、上記乾燥チャンバが排気された際外側に作用
   する圧力の下で上記硬質壁に向けてその対向壁を密封状
   態に移動可能とし、上記硬質壁に当該木材を強制的に押
   圧するようにしたことを特徴とする製材木材用真空乾燥
   装置。
2. （２）平坦状硬質壁と対向する壁が乾燥チャンバの装入
   開口内に摺動可能に装着される硬質板体とされ、該硬質
   板体の周辺に密封シール材を設けて当該乾燥チャンバの
   排気時に上記対向壁に向けて移動可能とした特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。
3. （３）硬質板体がその周囲に乾燥チャンバの開口部壁に
   対向する溝を有し、該溝にシール材を装着した特許請求
   の範囲第２項に記載の装置。
4. （４）硬質板体を周囲フレーム内に設け、該硬質板体が
   該周囲フレームと共働して乾燥チャンバの装入開口を閉
   じるカバーを形成する一方、上記周囲フレームに弾性材
   料から成るフラット環状ワッシャーを介して上記硬質板
   体の縁部を密封状に接続し、真空作用下で当該硬質板体
   が対向壁に向けて移動するようにした特許請求の範囲第
   ２項に記載の装置。
5. （５）平坦状硬質壁と対向する壁が弾性材料から成るシ
   ートとされ、該シートの周辺部が乾燥チャンバの硬質構
   造部分に密封状に固定された特許請求の範囲第１項に記
   載の装置。
6. （６）弾性材料から成るシートを取り付けた硬質構造部
   分が当該シートと一緒に乾燥チャンバの開閉蓋体を形成
   する特許請求の範囲第５項に記載の装置。
7. （７）可動壁より小さい表面を有するフラット発熱素子
   を具備した特許請求の範囲第１項に記載の装置。
8. （８）各発熱素子の表面と可動壁の表面との比が１／２
   である特許請求の範囲第７項に記載の装置。
9. （９）弾性材料から成るシートより小さい表面を有する
   複数のフラット発熱素子を備える一方、好ましくは熱絶
   縁材料から成る非変形層が上記シートの表面と実質的に
   同じ大きさの表面を有し、該非変形層が上記シートと上
   フラット発熱素子間に配置された特許請求の範囲第５項
   に記載の装置。
10. （１０）弾性材料から成るシートに隣接したフラット発
    熱素子が各壁の表面と実質的に同じ大きさの表面を有す
    る一方、その他のフラット発熱素子がより小さい表面を
    有する特許請求の範囲第５項に記載の装置。
11. （１１）木材の装入時に該木材の連続層間に金属板を介
    在させて該金属板を各層と接触させたフラット発熱素子
    を具備しない特許請求の範囲第１項に記載の装置。
12. （１２）第２の対向する一対の壁を設け、これらの壁が
    第１の対向壁と同様のものとされかつ該第１の対向壁に
    対し垂直とされた特許請求の範囲第１項に記載の装置。