JP2001347505A - 木材の乾燥方法と装置 - Google Patents
木材の乾燥方法と装置Info
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Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各々の木材に最適な条件でマイクロ波を照射
して、割れを防止しながら短時間で乾燥する。木材の発
火を確実に防止して安全に乾燥する。 【解決手段】 木材の乾燥方法は、マイクロ波を照射し
て木材1を乾燥する方法であって、所定の時間間隔で、
乾燥させている木材1の重量を検出し、木材1の重量ま
たは木材1の重量が変化する重量減少率のいずれかまた
は両方でマイクロ波の平均出力を制御しながら乾燥し、
あるいは、マイクロ波の出力を停止して乾燥を終了させ
る。
して、割れを防止しながら短時間で乾燥する。木材の発
火を確実に防止して安全に乾燥する。 【解決手段】 木材の乾燥方法は、マイクロ波を照射し
て木材1を乾燥する方法であって、所定の時間間隔で、
乾燥させている木材1の重量を検出し、木材1の重量ま
たは木材1の重量が変化する重量減少率のいずれかまた
は両方でマイクロ波の平均出力を制御しながら乾燥し、
あるいは、マイクロ波の出力を停止して乾燥を終了させ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、原木や
製材された木材にマイクロ波を照射して乾燥させる装置
に関する。
製材された木材にマイクロ波を照射して乾燥させる装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】木材は、未乾燥な状態で使用されると、
経時的に大きく変形したり、あるいは収縮して隙間がで
きる等の種々の弊害を発生させる。この弊害は、木材を
乾燥することで防止できる。木材を乾燥する最も一般的
な方法は、木材を放置して自然乾燥させる方法である
が、この方法は、極めて時間がかかる。木材を短時間で
乾燥する方法として、木材を蒸気や高周波で加熱する方
法が実用化されている。蒸気で加熱する方法は、木材に
含まれる水分を沸騰させて短時間に除去するために、木
材を100℃以上に加熱する。このため、木材を圧力タ
ンクに入れて、100℃以上の蒸気を供給する。この方
法は、木材を100℃以上に加熱するために、圧力容器
を必要とし、設備コストが極めて高くなる欠点がある。
また、蒸気で木材を加熱する方法は、木材の表面から熱
を伝導させて加熱するので、木材を内部まで加熱するの
に相当な時間がかかり、短時間に能率よく木材を乾燥さ
せるのが難しい。とくに、柱や原木等は、中心部分の加
熱に時間がかかり、短時間で乾燥できない。さらに、こ
の方法は、木材が表面から乾燥されるので、表面が収縮
して割れやすい欠点もある。
経時的に大きく変形したり、あるいは収縮して隙間がで
きる等の種々の弊害を発生させる。この弊害は、木材を
乾燥することで防止できる。木材を乾燥する最も一般的
な方法は、木材を放置して自然乾燥させる方法である
が、この方法は、極めて時間がかかる。木材を短時間で
乾燥する方法として、木材を蒸気や高周波で加熱する方
法が実用化されている。蒸気で加熱する方法は、木材に
含まれる水分を沸騰させて短時間に除去するために、木
材を100℃以上に加熱する。このため、木材を圧力タ
ンクに入れて、100℃以上の蒸気を供給する。この方
法は、木材を100℃以上に加熱するために、圧力容器
を必要とし、設備コストが極めて高くなる欠点がある。
また、蒸気で木材を加熱する方法は、木材の表面から熱
を伝導させて加熱するので、木材を内部まで加熱するの
に相当な時間がかかり、短時間に能率よく木材を乾燥さ
せるのが難しい。とくに、柱や原木等は、中心部分の加
熱に時間がかかり、短時間で乾燥できない。さらに、こ
の方法は、木材が表面から乾燥されるので、表面が収縮
して割れやすい欠点もある。
【0003】木材を内部から加熱する装置として、木材
を、高周波電極の間に挟んで加熱、乾燥する装置が実用
化されている。この装置は、電極間に配設する木材の高
周波損失で木材を加熱する。この装置は、板材のように
薄い木材を、比較的能率よく乾燥できる。ただ、柱のよ
うに表面積に対して厚い木材、あるいは、原木のように
丸い木材を能率よく加熱できない欠点がある。それは、
柱等は広い電極で挟着できず、丸太を平面状の電極で挟
着すると、能率よく木材に高周波を吸収できなくなるか
らである。さらに、この装置は、乾燥する木材の形状や
大きさによって、理想的な電極形状と大きさが異なり、
同じ装置で種々の木材を乾燥させるのが難しい欠点もあ
る。さらに、電極間から高周波が電波となって周囲に放
射される弊害もある。
を、高周波電極の間に挟んで加熱、乾燥する装置が実用
化されている。この装置は、電極間に配設する木材の高
周波損失で木材を加熱する。この装置は、板材のように
薄い木材を、比較的能率よく乾燥できる。ただ、柱のよ
うに表面積に対して厚い木材、あるいは、原木のように
丸い木材を能率よく加熱できない欠点がある。それは、
柱等は広い電極で挟着できず、丸太を平面状の電極で挟
着すると、能率よく木材に高周波を吸収できなくなるか
らである。さらに、この装置は、乾燥する木材の形状や
大きさによって、理想的な電極形状と大きさが異なり、
同じ装置で種々の木材を乾燥させるのが難しい欠点もあ
る。さらに、電極間から高周波が電波となって周囲に放
射される弊害もある。
【0004】木材にマイクロ波を照射して乾燥させる装
置は、電極で挟着する装置にない優れた特長がある。と
くに、この乾燥装置は、マイクロ波を木材に吸収させて
加熱、乾燥するので、木材を内部から加熱して、全体を
短時間で乾燥できる特長がある。
置は、電極で挟着する装置にない優れた特長がある。と
くに、この乾燥装置は、マイクロ波を木材に吸収させて
加熱、乾燥するので、木材を内部から加熱して、全体を
短時間で乾燥できる特長がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】マイクロ波で木材を乾
燥する装置は、木材を内部から加熱するので、マイクロ
波の出力を大きくして乾燥時間を短縮できる。内部を速
やかに加熱できるからである。しかしながら、マイクロ
波の出力を大きくすると、木材が割れやすくなる。乾燥
工程で木材が割れると、木材の商品価値が著しく低下す
る。この欠点は、マイクロ波発生機の出力を小さくして
解消できる。ただ、出力を小さくすると、乾燥時間が長
くなって、短時間で速やかに乾燥できる特長がなくな
る。このため、マイクロ波で木材を乾燥する方法は、マ
イクロ波出力を最適値にするのが極めて難しい。マイク
ロ波出力の最適値が、木材の種類により、あるいは大き
さや形状によって大幅に変化することも、最適値に設定
するのを難しくしている。このため、種々の木材を最適
な状態で割れないように速やかに乾燥するのは極めて難
しい。
燥する装置は、木材を内部から加熱するので、マイクロ
波の出力を大きくして乾燥時間を短縮できる。内部を速
やかに加熱できるからである。しかしながら、マイクロ
波の出力を大きくすると、木材が割れやすくなる。乾燥
工程で木材が割れると、木材の商品価値が著しく低下す
る。この欠点は、マイクロ波発生機の出力を小さくして
解消できる。ただ、出力を小さくすると、乾燥時間が長
くなって、短時間で速やかに乾燥できる特長がなくな
る。このため、マイクロ波で木材を乾燥する方法は、マ
イクロ波出力を最適値にするのが極めて難しい。マイク
ロ波出力の最適値が、木材の種類により、あるいは大き
さや形状によって大幅に変化することも、最適値に設定
するのを難しくしている。このため、種々の木材を最適
な状態で割れないように速やかに乾燥するのは極めて難
しい。
【0006】さらに、木材にマイクロ波を照射して乾燥
させる方法は、木材の含水率が非常に低下した状態で、
さらにマイクロ波を照射すると、木材が過熱されて炭化
する。さらに続けてマイクロ波を照射すると、炭化した
部分が発火して火災を起こすことがある。この状態は、
木材の内部で発生するので、外部からの正確に検出する
のが難しい。この欠点は、木材をマイクロ波で乾燥する
方法に特有の弊害であって、従来の乾燥方法、たとえ
ば、蒸気や熱湯で木材を加熱して乾燥する方法では問題
にならない。それは、蒸気や熱湯では、木材の加熱温度
が炭化温度まで上昇しないからである。
させる方法は、木材の含水率が非常に低下した状態で、
さらにマイクロ波を照射すると、木材が過熱されて炭化
する。さらに続けてマイクロ波を照射すると、炭化した
部分が発火して火災を起こすことがある。この状態は、
木材の内部で発生するので、外部からの正確に検出する
のが難しい。この欠点は、木材をマイクロ波で乾燥する
方法に特有の弊害であって、従来の乾燥方法、たとえ
ば、蒸気や熱湯で木材を加熱して乾燥する方法では問題
にならない。それは、蒸気や熱湯では、木材の加熱温度
が炭化温度まで上昇しないからである。
【0007】本発明は、このような欠点を解決すること
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、各
々の木材に最適な条件でマイクロ波を照射して、割れを
防止しながら短時間で乾燥でき、また、木材の発火を確
実に防止して安全に乾燥できる木材の乾燥方法と装置を
提供することにある。
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、各
々の木材に最適な条件でマイクロ波を照射して、割れを
防止しながら短時間で乾燥でき、また、木材の発火を確
実に防止して安全に乾燥できる木材の乾燥方法と装置を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の木材の乾燥方法
は、マイクロ波を照射して木材1を乾燥する方法であっ
て、所定の時間間隔で、乾燥させている木材1の重量を
検出し、木材1の重量または木材1の重量が変化する重
量減少率のいずれかまたは両方でマイクロ波の平均出力
を制御しながら乾燥し、あるいは、マイクロ波の出力を
停止して乾燥を終了させる。
は、マイクロ波を照射して木材1を乾燥する方法であっ
て、所定の時間間隔で、乾燥させている木材1の重量を
検出し、木材1の重量または木材1の重量が変化する重
量減少率のいずれかまたは両方でマイクロ波の平均出力
を制御しながら乾燥し、あるいは、マイクロ波の出力を
停止して乾燥を終了させる。
【0009】ところで、本明細書において木材の「重量
減少率」とは、木材の重量が単位時間に減少する割合を
意味するものとする。
減少率」とは、木材の重量が単位時間に減少する割合を
意味するものとする。
【0010】本発明の木材の乾燥方法は、たとえば、木
材1の両端を持ち上げて木材1の重量を測定することが
できる。本発明の乾燥方法は、好ましくは、木材1の重
量が直線的に減少するように、あるいは、重量減少率が
ほぼ一定の値になるようにマイクロ波の出力を制御して
乾燥する。
材1の両端を持ち上げて木材1の重量を測定することが
できる。本発明の乾燥方法は、好ましくは、木材1の重
量が直線的に減少するように、あるいは、重量減少率が
ほぼ一定の値になるようにマイクロ波の出力を制御して
乾燥する。
【0011】マイクロ波の出力は、マイクロ波を照射す
る照射時間と、照射を休止する休止時間との比率、すな
わちデューティーを制御して平均出力を制御することが
できる。
る照射時間と、照射を休止する休止時間との比率、すな
わちデューティーを制御して平均出力を制御することが
できる。
【0012】本発明の木材の乾燥装置は、乾燥する木材
1を入れるシールドケース2と、このシールドケース2
内の木材1にマイクロ波を照射する複数のマイクロ波発
生機3と、シールドケース2内の木材1の重量を検出す
るセンサー4と、このセンサー4の信号でマイクロ波発
生機3の出力を制御する制御回路5とを備える。制御回
路5は、木材1の重量、木材1の重量が減少する重量減
少率のいずれかまたは両方で、マイクロ波発生機3の出
力を制御して木材1を乾燥させる。
1を入れるシールドケース2と、このシールドケース2
内の木材1にマイクロ波を照射する複数のマイクロ波発
生機3と、シールドケース2内の木材1の重量を検出す
るセンサー4と、このセンサー4の信号でマイクロ波発
生機3の出力を制御する制御回路5とを備える。制御回
路5は、木材1の重量、木材1の重量が減少する重量減
少率のいずれかまたは両方で、マイクロ波発生機3の出
力を制御して木材1を乾燥させる。
【0013】各々のマイクロ波発生機3はマグネトロン
11を備えており、さらに、好ましくは、複数のマイク
ロ波発生機3は、各々のマグネトロン11用に専用の高
圧電源12を備えており、各々の高圧電源12を制御し
て、各々のマイクロ波発生機3の平均出力を制御する。
11を備えており、さらに、好ましくは、複数のマイク
ロ波発生機3は、各々のマグネトロン11用に専用の高
圧電源12を備えており、各々の高圧電源12を制御し
て、各々のマイクロ波発生機3の平均出力を制御する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための木材の乾燥装置を例示す
るものであって、本発明は乾燥装置を下記のものに特定
しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための木材の乾燥装置を例示す
るものであって、本発明は乾燥装置を下記のものに特定
しない。
【0015】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決す
るための手段の欄」に示される部材に付記している。た
だ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に
特定するものでは決してない。
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決す
るための手段の欄」に示される部材に付記している。た
だ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に
特定するものでは決してない。
【0016】図1に示す木材の乾燥装置は、木材1を搬
入するシールドケース2と、シールドケース2内の木材
1にマイクロ波を照射する複数のマイクロ波発生機3
と、乾燥される木材1の重量を検出するセンサー4と、
このセンサー4からの信号で、各々のマイクロ波発生機
3の出力を制御する制御回路5とを備える。
入するシールドケース2と、シールドケース2内の木材
1にマイクロ波を照射する複数のマイクロ波発生機3
と、乾燥される木材1の重量を検出するセンサー4と、
このセンサー4からの信号で、各々のマイクロ波発生機
3の出力を制御する制御回路5とを備える。
【0017】シールドケース2は、柱や原木等の細長い
木材1を搬入できるように、木材1の移送方向に延長さ
れた細長い中空の筒状で、マイクロ波が漏れないよう
に、鉄等の金属シールド材で製作されている。図に示す
シールドケース2は、複数のケースユニット6を直列に
連結して、細長い筒状としている。ケースユニット6
は、両端を開口している角い筒状で、マイクロ波が漏れ
ないように連結されて、シールドケース2を構成してい
る。この構造のシールドケース2は、ケースユニット6
を連結する数を調整して、全長を簡単に変更できる。乾
燥される柱や原木の全長は、3〜8mである。短い木材
を乾燥する装置は、ケースユニットの連結数を少なく
し、長い木材を乾燥する装置は、ケースユニットの連結
数を多くする。
木材1を搬入できるように、木材1の移送方向に延長さ
れた細長い中空の筒状で、マイクロ波が漏れないよう
に、鉄等の金属シールド材で製作されている。図に示す
シールドケース2は、複数のケースユニット6を直列に
連結して、細長い筒状としている。ケースユニット6
は、両端を開口している角い筒状で、マイクロ波が漏れ
ないように連結されて、シールドケース2を構成してい
る。この構造のシールドケース2は、ケースユニット6
を連結する数を調整して、全長を簡単に変更できる。乾
燥される柱や原木の全長は、3〜8mである。短い木材
を乾燥する装置は、ケースユニットの連結数を少なく
し、長い木材を乾燥する装置は、ケースユニットの連結
数を多くする。
【0018】シールドケース2は、木材1を搬入し、ま
た排出する移送コンベア7を底部に配設している。さら
に、原木を回転させる車輪8を移送コンベア7のローラ
ー7A間に配設している。車輪8は、図2に示すよう
に、2個を一対として複数組を設けている。一対の車輪
8は、間に木材1を載せて回転できる間隔に離してい
る。移送コンベア7は、シリンダー9で上下に移動でき
るようにシールドケース2に配設している。
た排出する移送コンベア7を底部に配設している。さら
に、原木を回転させる車輪8を移送コンベア7のローラ
ー7A間に配設している。車輪8は、図2に示すよう
に、2個を一対として複数組を設けている。一対の車輪
8は、間に木材1を載せて回転できる間隔に離してい
る。移送コンベア7は、シリンダー9で上下に移動でき
るようにシールドケース2に配設している。
【0019】移送コンベア7は、木材1を搬入し、また
排出するとき、車輪8よりも上昇される。したがって、
移送コンベア7は、シリンダー等の上下機構で水平の姿
勢で上下に移動される。移送コンベア7は、上昇位置に
おいては木材1を車輪8から離して移送する。車輪8が
木材1を回転させるとき、移送コンベア7を降下して、
木材1を車輪8に載せる。この構造のシールドケース2
は、木材1を簡単に搬入、排出でき、さらに、マイクロ
波を照射するときに木材1を回転して均一にマイクロ波
を照射できる。車輪8は、図示しないが、チェーンやベ
ルトを介してモーターに連結されて、モーターで回転さ
せる。モーターは、好ましくは、車輪8を正逆に回転さ
せる。木材1により均一にマイクロ波を照射するためで
ある。
排出するとき、車輪8よりも上昇される。したがって、
移送コンベア7は、シリンダー等の上下機構で水平の姿
勢で上下に移動される。移送コンベア7は、上昇位置に
おいては木材1を車輪8から離して移送する。車輪8が
木材1を回転させるとき、移送コンベア7を降下して、
木材1を車輪8に載せる。この構造のシールドケース2
は、木材1を簡単に搬入、排出でき、さらに、マイクロ
波を照射するときに木材1を回転して均一にマイクロ波
を照射できる。車輪8は、図示しないが、チェーンやベ
ルトを介してモーターに連結されて、モーターで回転さ
せる。モーターは、好ましくは、車輪8を正逆に回転さ
せる。木材1により均一にマイクロ波を照射するためで
ある。
【0020】さらに、移送コンベア7は、木材1を搬入
し、または、搬出するときのみでなく、マイクロ波を照
射する工程で、上昇して木材1を縦方向に移動させるこ
ともできる。この移送コンベア7は、上昇して木材1を
ローラー7Aに載せて、ローラー7Aをモーター等(図
示せず)で回転させて木材1を縦方向に移動させる。木
材1を移動させた後、降下して車輪8で木材1を回転さ
せる。
し、または、搬出するときのみでなく、マイクロ波を照
射する工程で、上昇して木材1を縦方向に移動させるこ
ともできる。この移送コンベア7は、上昇して木材1を
ローラー7Aに載せて、ローラー7Aをモーター等(図
示せず)で回転させて木材1を縦方向に移動させる。木
材1を移動させた後、降下して車輪8で木材1を回転さ
せる。
【0021】原木のように円柱状の木材1は、車輪8で
回転させるが、角柱や板材である木材1は、車輪8の間
に載せて回転できない。車輪8で回転できない木材1
は、マイクロ波を照射する工程で、木材1を移送コンベ
ア7に載せて往復運動させる。この移送コンベア7は、
モーター(図示せず)で移送コンベア7のローラー7A
を正逆に回転させて、木材1をシールドケース2の内部
で往復運動させる。往復運動される木材1は、マイクロ
波を均一に照射される。
回転させるが、角柱や板材である木材1は、車輪8の間
に載せて回転できない。車輪8で回転できない木材1
は、マイクロ波を照射する工程で、木材1を移送コンベ
ア7に載せて往復運動させる。この移送コンベア7は、
モーター(図示せず)で移送コンベア7のローラー7A
を正逆に回転させて、木材1をシールドケース2の内部
で往復運動させる。往復運動される木材1は、マイクロ
波を均一に照射される。
【0022】複数のマイクロ波発生機3は、図1に示す
ように、シールドケース2の上部に長手方向に離して固
定される。各々のマイクロ波発生機3は、シールドケー
ス2に入れている長い木材1に均一にマイクロ波を照射
できる間隔に配設される。マイクロ波発生機3からシー
ルドケース2内に放射されるマイクロ波は、シールドケ
ース2の内面で反射し、あるいは、シールドケース2に
設けている拡散板(図示せず)等で反射、拡散して、長
い木材1を均一に加熱する。マイクロ波発生機3がシー
ルドケース2にマイクロ波を放射する導波管10の開口
部の中心間隔は、たとえば、30〜100cmとする。
隣接する導波管10の間隔を狭くすると、木材1をより
均一に乾燥できる。また、導波管10の間隔を広くする
と、隣接するマイクロ波発生機3から放射されるマイク
ロ波の干渉を少なくできる。
ように、シールドケース2の上部に長手方向に離して固
定される。各々のマイクロ波発生機3は、シールドケー
ス2に入れている長い木材1に均一にマイクロ波を照射
できる間隔に配設される。マイクロ波発生機3からシー
ルドケース2内に放射されるマイクロ波は、シールドケ
ース2の内面で反射し、あるいは、シールドケース2に
設けている拡散板(図示せず)等で反射、拡散して、長
い木材1を均一に加熱する。マイクロ波発生機3がシー
ルドケース2にマイクロ波を放射する導波管10の開口
部の中心間隔は、たとえば、30〜100cmとする。
隣接する導波管10の間隔を狭くすると、木材1をより
均一に乾燥できる。また、導波管10の間隔を広くする
と、隣接するマイクロ波発生機3から放射されるマイク
ロ波の干渉を少なくできる。
【0023】各々のマイクロ波発生機3は、図3に示す
ように、マイクロ波を発生するマグネトロン11と、こ
のマグネトロン11で発生するマイクロ波をシールドケ
ース2に供給する導波管10と、マグネトロン11のプ
レートに高電圧の直流を供給する高圧電源12と、ヒー
タに加熱するヒータ電源13とを備える。各々のマイク
ロ波発生機3は、好ましくは、それぞれがマグネトロン
11と高圧電源12とヒータ電源13とを備えるが、ヒ
ータ電源は、複数台のマグネトロンにヒータ電力を供給
するように設計することもできる。ヒータ電源は、たと
えば、全てのマイクロ波発生機に共通として、1台で全
てのマグネトロンにヒータ電力を供給することができ
る。
ように、マイクロ波を発生するマグネトロン11と、こ
のマグネトロン11で発生するマイクロ波をシールドケ
ース2に供給する導波管10と、マグネトロン11のプ
レートに高電圧の直流を供給する高圧電源12と、ヒー
タに加熱するヒータ電源13とを備える。各々のマイク
ロ波発生機3は、好ましくは、それぞれがマグネトロン
11と高圧電源12とヒータ電源13とを備えるが、ヒ
ータ電源は、複数台のマグネトロンにヒータ電力を供給
するように設計することもできる。ヒータ電源は、たと
えば、全てのマイクロ波発生機に共通として、1台で全
てのマグネトロンにヒータ電力を供給することができ
る。
【0024】各々のマイクロ波発生機3が、それぞれマ
グネトロン11と高圧電源12とを備える乾燥装置は、
各々のマイクロ波発生機3の平均出力を独立して調整で
きる。このため、木材1をより理想的な環境で乾燥でき
る。とくに、図1に示すように、長い木材1を乾燥する
と、木材1は両端部から先に乾燥される。両端部は、周
囲のみでなく、端面からも水分が除去されるので、水分
が除去される表面積が実質的に大きくなるからである。
独立して出力を制御できるマイクロ波発生機3は、たと
えば、木材1の両端部に配設しているマイクロ波発生機
3の出力を小さく制御し、あるいは、両端部のマイクロ
波発生機3の発振を先に停止して、木材1の全体を均一
に乾燥できる。
グネトロン11と高圧電源12とを備える乾燥装置は、
各々のマイクロ波発生機3の平均出力を独立して調整で
きる。このため、木材1をより理想的な環境で乾燥でき
る。とくに、図1に示すように、長い木材1を乾燥する
と、木材1は両端部から先に乾燥される。両端部は、周
囲のみでなく、端面からも水分が除去されるので、水分
が除去される表面積が実質的に大きくなるからである。
独立して出力を制御できるマイクロ波発生機3は、たと
えば、木材1の両端部に配設しているマイクロ波発生機
3の出力を小さく制御し、あるいは、両端部のマイクロ
波発生機3の発振を先に停止して、木材1の全体を均一
に乾燥できる。
【0025】マグネトロン11は、導波管10を介して
シールドケース2内の木材1に上から、たとえば、周波
数を2〜4GHzとするマイクロ波を照射する。導波管
10は、シールドケース2の上面に下向きに開口されて
木材1にマイクロ波を照射する。高圧電源12は、入力
される100または200Vの商用電源をトランスで昇
圧し、トランスの2次側の交流を2000〜4000V
の直流に整流してマグネトロン11に供給する。ヒータ
電源13は、入力される交流を、マグネトロン11のヒ
ータ電圧に降圧するトランスを備えている。マグネトロ
ン11は、ヒータ電源13から供給される電力でヒータ
を加熱する状態で、高圧電源12から高電圧が入力され
るとマイクロ波を発振して導波管10から出力する。
シールドケース2内の木材1に上から、たとえば、周波
数を2〜4GHzとするマイクロ波を照射する。導波管
10は、シールドケース2の上面に下向きに開口されて
木材1にマイクロ波を照射する。高圧電源12は、入力
される100または200Vの商用電源をトランスで昇
圧し、トランスの2次側の交流を2000〜4000V
の直流に整流してマグネトロン11に供給する。ヒータ
電源13は、入力される交流を、マグネトロン11のヒ
ータ電圧に降圧するトランスを備えている。マグネトロ
ン11は、ヒータ電源13から供給される電力でヒータ
を加熱する状態で、高圧電源12から高電圧が入力され
るとマイクロ波を発振して導波管10から出力する。
【0026】このマイクロ波発生機3は、高圧電源12
からマグネトロン11に供給される平均電圧でマグネト
ロン11の出力を制御できる。平均電圧を低くすると、
マグネトロン11の出力は低下し、平均電圧を高くする
とマグネトロン11の出力は増加する。高圧電源12
は、トランスの2次側に接続しているコンデンサーの静
電容量で高圧電源12の平均電圧を調整できる。コンデ
ンサーの静電容量を大きくすると平均電圧が上昇し、静
電容量を小さくすると平均電圧は低下する。
からマグネトロン11に供給される平均電圧でマグネト
ロン11の出力を制御できる。平均電圧を低くすると、
マグネトロン11の出力は低下し、平均電圧を高くする
とマグネトロン11の出力は増加する。高圧電源12
は、トランスの2次側に接続しているコンデンサーの静
電容量で高圧電源12の平均電圧を調整できる。コンデ
ンサーの静電容量を大きくすると平均電圧が上昇し、静
電容量を小さくすると平均電圧は低下する。
【0027】さらに、マグネトロン11は、図3に示す
ように、入力側または出力側に接続しているスイッチ1
4をオンオフに切り換えるデューティーで平均出力を調
整することもできる。スイッチ14は、オンの状態で高
電圧をマグネトロン11に供給してマグネトロン11を
発振させる。スイッチ14がオフになると、マグネトロ
ン11は発振を停止して、出力が0になる。したがっ
て、スイッチ14をオンオフにするデューティーでマグ
ネトロン11の平均出力を調整できる。スイッチ14を
オンにする時間を長くして、オフにする時間を短くする
と、マグネトロン11の平均出力は大きくなり、反対
に、オン時間を短くしてオフ時間を長くするとマグネト
ロン11の平均出力は小さくなる。スイッチ14は、制
御回路5でオンオフに制御されて、マグネトロン11の
出力を制御する。
ように、入力側または出力側に接続しているスイッチ1
4をオンオフに切り換えるデューティーで平均出力を調
整することもできる。スイッチ14は、オンの状態で高
電圧をマグネトロン11に供給してマグネトロン11を
発振させる。スイッチ14がオフになると、マグネトロ
ン11は発振を停止して、出力が0になる。したがっ
て、スイッチ14をオンオフにするデューティーでマグ
ネトロン11の平均出力を調整できる。スイッチ14を
オンにする時間を長くして、オフにする時間を短くする
と、マグネトロン11の平均出力は大きくなり、反対
に、オン時間を短くしてオフ時間を長くするとマグネト
ロン11の平均出力は小さくなる。スイッチ14は、制
御回路5でオンオフに制御されて、マグネトロン11の
出力を制御する。
【0028】それぞれのマイクロ波発生機3は、木材1
に一定の間隔でマイクロ波を照射する。それぞれのマイ
クロ波発生機3から放射されるマイクロ波は、導波管1
0の近傍で強く木材1を加熱する。したがって、複数の
マイクロ波発生機3は、木材1を均一に加熱できる間隔
に接近して、シールドケース2に固定する。
に一定の間隔でマイクロ波を照射する。それぞれのマイ
クロ波発生機3から放射されるマイクロ波は、導波管1
0の近傍で強く木材1を加熱する。したがって、複数の
マイクロ波発生機3は、木材1を均一に加熱できる間隔
に接近して、シールドケース2に固定する。
【0029】センサー4は、木材1の重量を検出を検出
する。このセンサー4は、木材1の両端部を、車輪8と
移送コンベア7から持ち上げて重量を測定する。したが
って、このセンサー4は、木材1を下面から支持して持
ち上げる支持台15と、この支持台15を上昇させる持
上機構16と、持上機構16を連結している重量感知部
17とを備える。
する。このセンサー4は、木材1の両端部を、車輪8と
移送コンベア7から持ち上げて重量を測定する。したが
って、このセンサー4は、木材1を下面から支持して持
ち上げる支持台15と、この支持台15を上昇させる持
上機構16と、持上機構16を連結している重量感知部
17とを備える。
【0030】持上機構16と重量感知部17は、シール
ドケース2の外部に配設され、支持台15は、シールド
ケース2を摺動できるように、かつ、マイクロ波が漏れ
ないように貫通している。図の持上機構16は、垂直に
配設されたシリンダーで、下端を重量感知部17に固定
している。この構造のセンサー4は、持上機構16であ
るシリンダーを伸長すると、支持台15が木材1を持ち
上げる。この状態で木材1の重量をふたつの重量感知部
17で検出する。重量感知部17は、持上機構16と支
持台15の重量を加算して検出する。したがって、重量
感知部17が検出した重量から、持上機構16と支持台
15の重量を減算すると木材1の重量が検出される。
ドケース2の外部に配設され、支持台15は、シールド
ケース2を摺動できるように、かつ、マイクロ波が漏れ
ないように貫通している。図の持上機構16は、垂直に
配設されたシリンダーで、下端を重量感知部17に固定
している。この構造のセンサー4は、持上機構16であ
るシリンダーを伸長すると、支持台15が木材1を持ち
上げる。この状態で木材1の重量をふたつの重量感知部
17で検出する。重量感知部17は、持上機構16と支
持台15の重量を加算して検出する。したがって、重量
感知部17が検出した重量から、持上機構16と支持台
15の重量を減算すると木材1の重量が検出される。
【0031】センサー4は、所定の時間間隔で、木材1
の重量を測定する。センサー4が木材1の重量を検出す
る時間間隔は、たとえば、1分〜2時間、好ましくは3
分〜60分、より好ましくは5分〜60分とする。セン
サー4が木材1の重量を検出する時間間隔は、乾燥を開
始してから完了するまで一定とし、あるいは、重量で変
化させる。検出時間間隔を変化させる方法は、たとえ
ば、木材1の重量が重いときに検出時間間隔を長くし、
木材が乾燥して軽くなると短くするのがよい。乾燥した
木材1がマイクロ波で過加熱されると、発火しやすくな
るからである。
の重量を測定する。センサー4が木材1の重量を検出す
る時間間隔は、たとえば、1分〜2時間、好ましくは3
分〜60分、より好ましくは5分〜60分とする。セン
サー4が木材1の重量を検出する時間間隔は、乾燥を開
始してから完了するまで一定とし、あるいは、重量で変
化させる。検出時間間隔を変化させる方法は、たとえ
ば、木材1の重量が重いときに検出時間間隔を長くし、
木材が乾燥して軽くなると短くするのがよい。乾燥した
木材1がマイクロ波で過加熱されると、発火しやすくな
るからである。
【0032】センサー4が重量を検出する時間間隔を短
くすることは、木材1をより好ましい環境で乾燥できる
特長がある。また、木材1の重量を検出する方法は、木
材1を上昇させて、移送コンベア7と車輪8とは異なる
位置で木材1にマイクロ波を照射するので、木材1をよ
り均一に乾燥できる特長もある。ただ、木材1の重量を
検出する方法は、重量を検出するときにマイクロ波の出
力を中断することもできる。
くすることは、木材1をより好ましい環境で乾燥できる
特長がある。また、木材1の重量を検出する方法は、木
材1を上昇させて、移送コンベア7と車輪8とは異なる
位置で木材1にマイクロ波を照射するので、木材1をよ
り均一に乾燥できる特長もある。ただ、木材1の重量を
検出する方法は、重量を検出するときにマイクロ波の出
力を中断することもできる。
【0033】センサー4が検出した木材1の重量は、制
御回路5に入力される。制御回路5は、センサー4から
入力される信号で、マイクロ波発生機3の出力を制御す
る。制御回路5は、木材1の重量と、木材1の重量が減
少する重量減少率のいずれかまたは両方をパラメーター
としてマイクロ波発生機3のマイクロ波の出力を制御す
る。
御回路5に入力される。制御回路5は、センサー4から
入力される信号で、マイクロ波発生機3の出力を制御す
る。制御回路5は、木材1の重量と、木材1の重量が減
少する重量減少率のいずれかまたは両方をパラメーター
としてマイクロ波発生機3のマイクロ波の出力を制御す
る。
【0034】図4と図5は、木材1の重量をパラメータ
ーとして、制御回路5がマイクロ波発生機3のマイクロ
波出力を制御する特性を示す。図4は、木材1の重量が
所定の範囲においては直線的にマイクロ波の出力を制御
し、木材1が所定の重量よりも重いときにマイクロ波を
最大出力とし、さらに、木材が乾燥されて所定の重さに
なると、マイクロ波出力を0に、すなわちマイクロ波を
照射しないようにする。図5は、木材1の重量が所定の
範囲においては段階的にマイクロ波の出力を制御し、木
材1が所定の重量よりも重いときにマイクロ波を最大出
力とし、さらに、木材1が乾燥されて所定の重さになる
と、マイクロ波出力を0に、すなわちマイクロ波を照射
しないようにする。
ーとして、制御回路5がマイクロ波発生機3のマイクロ
波出力を制御する特性を示す。図4は、木材1の重量が
所定の範囲においては直線的にマイクロ波の出力を制御
し、木材1が所定の重量よりも重いときにマイクロ波を
最大出力とし、さらに、木材が乾燥されて所定の重さに
なると、マイクロ波出力を0に、すなわちマイクロ波を
照射しないようにする。図5は、木材1の重量が所定の
範囲においては段階的にマイクロ波の出力を制御し、木
材1が所定の重量よりも重いときにマイクロ波を最大出
力とし、さらに、木材1が乾燥されて所定の重さになる
と、マイクロ波出力を0に、すなわちマイクロ波を照射
しないようにする。
【0035】制御回路5が、図4と図5に示すようにマ
イクロ波出力を制御して木材1を乾燥させると、図6に
示すように、時間と共に木材1の重量が減少して乾燥さ
れる。最初は、マイクロ波出力が大きいので、急激に木
材重量が低下する。マイクロ波出力を直線的に、あるい
は段階的に減少すると、木材重量の低下は次第に少なく
なる。木材1が乾燥されて所定の重量になると、マイク
ロ波出力が0になって木材1の重量は変化しなくなる。
マイクロ波の出力を0にする木材重量は、木材が所定の
含水率に乾燥された重量とする。
イクロ波出力を制御して木材1を乾燥させると、図6に
示すように、時間と共に木材1の重量が減少して乾燥さ
れる。最初は、マイクロ波出力が大きいので、急激に木
材重量が低下する。マイクロ波出力を直線的に、あるい
は段階的に減少すると、木材重量の低下は次第に少なく
なる。木材1が乾燥されて所定の重量になると、マイク
ロ波出力が0になって木材1の重量は変化しなくなる。
マイクロ波の出力を0にする木材重量は、木材が所定の
含水率に乾燥された重量とする。
【0036】制御回路5は、図6に示すように、木材重
量が最初に多く減少して次第に少なく減少するように、
あるいは、図7に示すように、木材重量が直線的に減少
するように、マイクロ波出力を制御することもできる。
このように木材1の重量を減少させる方法も、木材1が
乾燥されて所定の重量になると、マイクロ波出力を0に
して、マイクロ波の照射を停止する。
量が最初に多く減少して次第に少なく減少するように、
あるいは、図7に示すように、木材重量が直線的に減少
するように、マイクロ波出力を制御することもできる。
このように木材1の重量を減少させる方法も、木材1が
乾燥されて所定の重量になると、マイクロ波出力を0に
して、マイクロ波の照射を停止する。
【0037】図6と図7に示すように木材1の重量を減
少させる制御回路5は、木材重量が関数A、またはBで
示す値よりも大きくなると、マイクロ波の出力を増加さ
せて木材重量を図に示す関数に接近させる。また、木材
重量が関数A、Bで示す値よりも小さくなるとマイクロ
波出力を減少して、木材重量を関数A、Bに接近させ
る。
少させる制御回路5は、木材重量が関数A、またはBで
示す値よりも大きくなると、マイクロ波の出力を増加さ
せて木材重量を図に示す関数に接近させる。また、木材
重量が関数A、Bで示す値よりも小さくなるとマイクロ
波出力を減少して、木材重量を関数A、Bに接近させ
る。
【0038】最も簡単な制御回路5は、複数のマイクロ
波発生機3のマイクロ波出力が同じになるように制御す
る。図1に示すように、木材1の両端部の重量を検出し
て、マイクロ波発生機3のマイクロ波出力を制御する制
御回路5は、図において右側のセンサー4の出力で、右
半分のマイクロ波発生機3のマイクロ波出力を制御し、
左側のセンサー4の出力で、左半分のマイクロ波発生機
3のマイクロ波出力を制御することもできる。
波発生機3のマイクロ波出力が同じになるように制御す
る。図1に示すように、木材1の両端部の重量を検出し
て、マイクロ波発生機3のマイクロ波出力を制御する制
御回路5は、図において右側のセンサー4の出力で、右
半分のマイクロ波発生機3のマイクロ波出力を制御し、
左側のセンサー4の出力で、左半分のマイクロ波発生機
3のマイクロ波出力を制御することもできる。
【0039】
【発明の効果】本発明の木材の乾燥方法と装置は、各々
の木材に最適な条件でマイクロ波を照射して、割れを防
止しながら短時間で乾燥でき、また、木材の発火を確実
に防止して安全に乾燥できる特長がある。それは、本発
明の木材の乾燥方法と装置が、所定の時間間隔で、乾燥
させている木材の重量を検出し、木材の重量または木材
の重量が変化する重量減少率のいずれかまたは両方でマ
イクロ波の平均出力を制御しながら乾燥し、あるいは、
マイクロ波の出力を停止して乾燥を終了させているから
である。本発明の乾燥方法と装置は、木材の重量または
重量減少率で、木材の乾燥状態を検出して、マイクロ波
の平均出力を制御し、あるいは出力を停止するので、各
々の木材に最適な状態でマイクロ波を照射して、割れや
発火を防止しながら短時間で乾燥できる。さらに、本発
明の乾燥方法と装置は、木材の重量を検出することによ
って、木材の乾燥状態を検出するので、極めて簡単な構
造として、マイクロ波の照射状態を理想的に制御できる
特長もある。
の木材に最適な条件でマイクロ波を照射して、割れを防
止しながら短時間で乾燥でき、また、木材の発火を確実
に防止して安全に乾燥できる特長がある。それは、本発
明の木材の乾燥方法と装置が、所定の時間間隔で、乾燥
させている木材の重量を検出し、木材の重量または木材
の重量が変化する重量減少率のいずれかまたは両方でマ
イクロ波の平均出力を制御しながら乾燥し、あるいは、
マイクロ波の出力を停止して乾燥を終了させているから
である。本発明の乾燥方法と装置は、木材の重量または
重量減少率で、木材の乾燥状態を検出して、マイクロ波
の平均出力を制御し、あるいは出力を停止するので、各
々の木材に最適な状態でマイクロ波を照射して、割れや
発火を防止しながら短時間で乾燥できる。さらに、本発
明の乾燥方法と装置は、木材の重量を検出することによ
って、木材の乾燥状態を検出するので、極めて簡単な構
造として、マイクロ波の照射状態を理想的に制御できる
特長もある。
【図1】本発明の実施例の木材の乾燥装置の概略断面図
【図2】図1に示す乾燥装置の横断面図
【図3】図1に示す乾燥装置のマイクロ波発生機の概略
構成図
構成図
【図4】木材の重量でマイクロ波出力を制御する一例を
示すグラフ
示すグラフ
【図5】木材の重量でマイクロ波出力を制御する他の一
例を示すグラフ
例を示すグラフ
【図6】木材の重量が時間と共に減少する状態の一例を
示すグラフ
示すグラフ
【図7】木材の重量が時間と共に減少する状態の他の一
例を示すグラフ
例を示すグラフ
1…木材 2…シールドケース 3…マイクロ波発生機 4…センサー 5…制御回路 6…ケースユニット 7…移送コンベア 7A…ローラー 8…車輪 9…シリンダー 10…導波管 11…マグネトロン 12…高圧電源 13…ヒータ電源 14…スイッチ 15…支持台 16…持上機構 17…重量感知部
フロントページの続き Fターム(参考) 2B230 AA15 BA01 EA21 EA30 EB08 EB12 3L113 AA01 AB07 AC12 AC35 AC67 BA05 CA02 CA03 CB07 DA10 DA24
Claims (7)
- 【請求項1】 マイクロ波を照射して木材(1)を乾燥す
る方法において、 所定の時間間隔で木材(1)の重量を検出し、木材(1)の重
量、または木材(1)の重量が減少する重量減少率のいず
れかまたは両方で、マイクロ波の平均出力を制御しなが
ら乾燥することを特徴とする木材の乾燥方法。 - 【請求項2】 マイクロ波を照射して木材(1)を乾燥す
る方法において、 所定の時間間隔で木材(1)の重量を検出し、木材(1)の重
量、または木材(1)の重量が減少する重量減少率のいず
れかまたは両方で、マイクロ波の出力を停止して乾燥を
終了させることを特徴とする木材の乾燥方法。 - 【請求項3】 木材(1)の両端を持ち上げて木材(1)の重
量を測定する請求項1または2に記載される木材の乾燥
方法。 - 【請求項4】 木材(1)の重量が直線的に減少し、ある
いは、重量減少率がほぼ一定となるようにマイクロ波の
出力を制御する請求項1に記載される木材の乾燥方法。 - 【請求項5】 マイクロ波を照射する照射時間と、照射
を休止する休止時間との比率であるデューティーを変化
させて、マイクロ波の平均出力を制御する請求項1に記
載される木材の乾燥方法。 - 【請求項6】 乾燥する木材(1)を入れるシールドケー
ス(2)と、このシールドケース(2)内の木材(1)にマイク
ロ波を照射する複数のマイクロ波発生機(3)と、シール
ドケース(2)内の木材(1)の重量を検出するセンサー(4)
と、このセンサー(4)からの信号でマイクロ波発生機(3)
の出力を制御する制御回路(5)とを備え、 制御回路(5)が、木材(1)の重量、木材(1)の重量が減少
する重量減少率のいずれかで、マイクロ波発生機(3)の
出力を制御する木材の乾燥装置。 - 【請求項7】 複数のマイクロ波発生機(3)は、各々が
独立するマグネトロン(11)と、各々のマグネトロン(11)
用の高圧電源(12)とを備えており、各々の高圧電源(12)
を制御して、各々のマイクロ波発生機(3)の平均出力を
制御する請求項6に記載される木材の乾燥装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000169638A JP2001347505A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 木材の乾燥方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000169638A JP2001347505A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 木材の乾燥方法と装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001347505A true JP2001347505A (ja) | 2001-12-18 |
Family
ID=18672470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000169638A Pending JP2001347505A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 木材の乾燥方法と装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001347505A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100825219B1 (ko) | 2007-02-28 | 2008-04-25 | 앤티씨주식회사 | 마이크로파 진공 건조장치 |
JP2010286166A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Nippon Haikomu Kk | 乾燥装置、乾燥システム及び乾燥状態判定方法 |
JP2011208871A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Koyo Thermo System Kk | バッチ式乾燥装置 |
WO2014030625A1 (ja) | 2012-08-22 | 2014-02-27 | 大塚製薬株式会社 | マイクロ波加熱装置および焼成設備 |
CN103659949A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-03-26 | 成都天磐科技有限责任公司 | 一种包装木材的木材型板自动生产系统 |
JP2015096801A (ja) * | 2014-12-24 | 2015-05-21 | 光洋サーモシステム株式会社 | バッチ式乾燥装置 |
CN105333695A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-02-17 | 山东省林业科学研究院 | 一种木材单板微波干燥方法 |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000169638A patent/JP2001347505A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100825219B1 (ko) | 2007-02-28 | 2008-04-25 | 앤티씨주식회사 | 마이크로파 진공 건조장치 |
WO2008120873A1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Ntc Co., Ltd. | A microwave vacuum dry device |
JP2010286166A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Nippon Haikomu Kk | 乾燥装置、乾燥システム及び乾燥状態判定方法 |
JP2011208871A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Koyo Thermo System Kk | バッチ式乾燥装置 |
WO2014030625A1 (ja) | 2012-08-22 | 2014-02-27 | 大塚製薬株式会社 | マイクロ波加熱装置および焼成設備 |
CN103659949A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-03-26 | 成都天磐科技有限责任公司 | 一种包装木材的木材型板自动生产系统 |
JP2015096801A (ja) * | 2014-12-24 | 2015-05-21 | 光洋サーモシステム株式会社 | バッチ式乾燥装置 |
CN105333695A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-02-17 | 山东省林业科学研究院 | 一种木材单板微波干燥方法 |
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