JPH09300310A - 木材への液体注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力容器の外部から容易かつ正確に処理槽内
部の処理液の液面高さを測定することのできる木材への
処理液注入装置を提供する。 【解決手段】 被処理木材１を搭載するための処理槽２
と、該処理槽２を収納するための圧力容器３とを備えた
木材への液体注入装置において、処理槽２内に導入した
処理液の液面高さを計る液面計４を、処理槽２に連通し
て設ける。また処理槽２と液面計４との間に、処理槽２
から液面計４へ流入する処理液から、該処理液中の気体
を分離するための脱気部２５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木材に任意の処理
液を注入する木材への液体注入装置であって、特に空圧
バス方式による木材への液体注入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、木材に各種の処理液を注入する
ことにより、木材を難燃化し、寸法を安定化させ、強度
を向上させ、防腐性、防蟻性及び防虫性を高め、更に染
色することにより用途を広げる等して、商品価値を高め
ることが広く行われており、このための処理液注入装置
も種々提供されている。このような処理液注入装置のひ
とつとして、いわゆる空圧バス方式を採用したものが提
案されている。

【０００３】この空圧バス方式の処理液注入装置は、被
処理木材を搭載するための処理槽と、該処理槽を収納す
るための圧力容器とを備えるものである。そして、被処
理木材を搭載した処理槽を圧力容器内へ収納し、この処
理槽内へ処理液を導入する。そして、圧力容器内を減圧
し、次に圧力容器内を加圧して、処理液が被処理木材内
へ注入されるようにしている。このように圧力容器内を
加圧する前に減圧するのは、被処理木材内に存在してい
る気体を抜いて、被処理木材内への処理液の注入効率を
高めるためである。そして、上記のように圧力容器内を
加圧した後に、圧力容器内を大気圧に解圧し、その後圧
力容器から処理槽を抜き出していた。

【０００４】ここで、木材処理においては被処理木材の
種類等に応じて予め定められた量の処理液を、被処理木
材へ確実に注入する必要があるが、所定の処理液を被処
理木材へ注入するために必要な加圧時間や加圧圧力等の
加圧条件は、被処理木材毎に微妙に異なるため一義的に
は定められない。したがって被処理木材へ処理液を注入
する毎に、被処理木材中の処理液量を現場にて測定し管
理する必要がある。このため上記従来の処理液注入装置
においては、処理槽への処理液の導入直後に処理槽内の
液面高さを測定し、圧力容器内の減加圧を行い、圧力容
器内を大気圧へ解圧し、圧力容器の蓋を開けて該圧力容
器内の処理槽内の液面高さを再び測定して、被処理木材
中の処理液量を求めていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のこ
のような処理液注入装置においては、圧力容器内を大気
圧へ解圧した後に、処理槽内の液面高さを測定していた
ので、以下のような種々の問題を生じさせていた。すな
わち、加圧によって一旦被処理材中に入り込んだ処理液
の一部は、解圧によって戻ってしまうため、加圧時と解
圧時の被処理木材中の処理液量は相互に差が生じるが、
上記装置では解圧時の被処理木材中の処理液量しか測定
できず、加圧時の被処理木材中の処理液量を測定するこ
とができなかった。したがって、加圧時の被処理木材中
の処理液量を参照して加圧時間や加圧圧力等の加圧条件
の管理を行うことが不可能であり、被処理木材毎に微妙
に異なる加圧条件に適合させることができないので、被
処理木材中の処理液の注入量が所定量に満たなかった
り、逆に所定量を超えてしまう場合があった。

【０００６】ここで、圧力容器の蓋を開けないと液面高
さを測定できないため、測定によって所定の注入量に達
していないことがわかった時には、蓋を閉めて処理液を
再注入する必要があり、処理時間が長くなる要因となっ
ていた。また所定量を超えて処理液を被処理木材に注入
した場合には、処理液のロスとなっていた。またこの場
合には、処理液の液面が降下しすぎ、被処理木材が処理
液の液面上に露出してしまうことがあるため、露出部分
に圧縮空気が入って処理液の薬液の浸透にムラが出てし
まうことがある。この場合には、再度処理液の注入を行
う必要があり、またこの注入においては減圧時間を通常
よりも長くとる必要があるので、極めて時間のロスが大
きくなる。

【０００７】さらに減圧の開始直後からしばらくの間は
被処理材から気体が抜けることにより、処理液が泡立
ち、処理槽から処理液が泡の形でオーバーフローし、ロ
スとなるばかりか、処理槽内の処理液が不足するため、
加圧中の処理液面降下時に、被処理材が露出してしまう
危険もある。それを防ぐためには被処理材を低くセット
することになるが、処理材積が少なくなり効率が悪いと
いう問題もあった。

【０００８】本発明はこのような従来の木材への処理液
注入装置における問題点を鑑みてなされたもので、圧力
容器の外部から容易かつ正確に処理槽内部の処理液の液
面高さを測定することのできる木材への処理液注入装置
を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような従来の木材へ
の処理液注入装置における問題点を解決するために請求
項１に記載の本発明は、被処理木材を搭載するための処
理槽と、該処理槽を収納するための圧力容器とを備えた
木材への液体注入装置において、前記処理槽内に導入し
た処理液の液面高さを計るための液面計を前記処理槽に
連通して設けたことを特徴として構成されている。

【００１０】また請求項２に記載の本発明は、請求項１
に記載の本発明において、前記処理槽と液面計との間
に、前記処理槽から液面計へ流入する処理液から、該処
理液中の気体を分離するための脱気部を設けたことを特
徴として構成されている。

【００１１】また請求項３に記載の本発明は、請求項２
に記載の本発明において、前記脱気部を、前記処理槽か
ら液面計に至る引出管と前記液面計から処理槽に至る戻
入管とに連通する配管から形成し、該配管の前記引出管
との接続部を該引出管に比べて広断面のトラップ部とし
たことを特徴として構成されている。

【００１２】また請求項４に記載の本発明は、請求項２
に記載の本発明において、前記脱気部を、前記処理槽か
ら液面計に至る引出管と前記液面計から処理槽に至る戻
入管とに連通する気泡分離器から形成したことを特徴と
して構成されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態に
おける本装置の全体図、図２は図１の要部の概念図であ
る。まず本実施形態における本装置の構成について説明
し、その後本装置における液面測定動作について説明す
る。上記各図において本装置は、被処理木材１を搭載す
るための処理槽２と、該処理槽２を収納するための圧力
容器３と、処理槽２内に導入した処理液の液面高さを計
る液面計４とを備えて構成されている。

【００１４】圧力容器３は、中空円筒状の胴５と、胴５
の一端側に開閉可能に取付けた蓋６からなり、建屋の基
礎上に脚により固定されている。胴５の上部には、測定
ノズル７と減圧ノズル８と加圧ノズル９が設けられてお
り、減圧ノズル８は減圧装置１０と、加圧ノズル９は加
圧装置１１と、夫々接続されている。また胴５の蓋６側
の下部からは引出管１２、１３が引き出されており、胴
５の内部には処理槽２を受け入れるためのレール１４が
配設されている。

【００１５】圧力容器３の側方にはレール１５が敷設さ
れており、処理槽２はこのレール１５上を走行する台車
１６により、圧力容器３内へ収納自在とされている。こ
の処理槽２の右側部には出口管１７、１８が設けてあ
り、処理槽２が圧力容器３内へ収納された状態におい
て、出口管１７は圧力容器３の引出管１２に、出口管１
８は引出管１３に、各々フレキシブルホース１９を介し
て接続される。

【００１６】このように処理槽２の出口管１８に接続さ
れた圧力容器３の引出管１３と、圧力容器３の測定ノズ
ル７に接続された戻入管２０との間に、上記した液面計
４が接続されている。この液面計４は、圧力容器３と略
同様の耐圧性を有するもので、図２に示すように、筒状
の本体４ａと該本体４ａの一側面に設けたガラス板４ｂ
とから形成されており、このガラス板４ｂには液面計４
内に流入した処理液の高さを読み取るための目盛４ｃが
設けられている。この液面計４は処理槽２内に導入した
処理液の液面と略同様の高さに設けれられており、また
液面計４と圧力容器３とは引出管１３及び戻入管２０を
介して同圧力となるので、液面計４内の液面高さと処理
槽２内の処理液の液面高さとが同じなる。したがって、
この液面計４内の液面高さを読み取ることで、処理槽２
内の液面高さを読み取ることができる。

【００１７】なお液面計４の上下近傍にはボール弁式の
安全装置２１、２１が設けられており、液面計４の破損
等により液面計４内の処理液が流出した場合には、安全
装置２１、２１が引出管１３や戻入管２０を塞いで、さ
らなる処理液の流出が防止される。またこの安全装置２
１、２１の近傍には、図示のように、バルブ２２〜２４
が設けてある。そして、液面計４に不具合が生じた場合
には、バルブ２２、２２を閉めることによって液面計４
に処理液が流入しないようにされている。またバルブ２
３、２３を開くことによって、液面計４内の処理液を抜
いたり、液面計４をクリーニングできるようにされてい
る。なおバルブ２４の用途については後述する。

【００１８】ここで、液面計４に流入する処理液中には
減圧時の発泡によって気体が混入しており、この処理液
中の気体が引出管１３や安全装置２１等周辺における曲
線箇所やくびれ箇所に溜ってしまうことがある。する
と、液面計４内の液面高さと処理槽２内の処理液の液面
高さとが正確に同じにはならず、液面計４の機能が十分
に発揮できない。また曲線箇やくびれ箇所をなくした
り、あるいは引出管１３を傾斜させて処理液を液面計４
に極力スムーズに流入させた場合であっても、処理液中
の気体が液面計４を介して抜けるため、液面計４内の液
面高さが不安定となって変動し、やはり液面計４の機能
が十分に発揮できない。特に引出管１３を傾斜させるた
めには液面計４を高い位置に取り付ける必要があるが、
この場合には液面計４で測定できる液面が高い範囲に限
られてしまう。したがって引出管１３に気体溜りができ
ず、かつ気体が液面計４に到達しないようにする必要が
生じる。

【００１９】そこで、本実施形態の本装置においては、
処理槽２と液面計４との間に、処理槽２から液面計４へ
流入する処理液から該処理液内の気体を分離するための
脱気部２５を設けてある。この脱気部２５は、図１、２
に示すように、引出管１３と戻入管２０との間に設けた
配管として形成されており、この配管の引出管１３との
接続部にはトラップ部２６が設けられている。このトラ
ップ部２６は、図４に拡大して示すように、引出管１３
に対して太径で、広い断面積にて形成されている。

【００２０】次に本装置における液面測定動作について
説明する。まず被処理木材１を搭載した処理槽２を、台
車１６、レール１５を利用して圧力容器３内へ収納す
る。そして、処理槽２の出口管１８を圧力容器３の引出
管１３にフレキシブルホース１９を介して接続し、圧力
容器３の蓋６を閉じる。そして圧力容器３の減圧を開始
し、被処理木材１内に存在する気体をある程度抜いた
後、引き続き減圧を行いながら処理槽２内へ処理液を導
入する。この時、バルブ２３、２４は閉じておき、バル
ブ２２のみを開いておく。すると、減圧効果によって処
理槽２内の処理液は引出管１３を介して液面計４に流入
する。ここで、減圧時の発泡によって処理液中には気体
が混入しているが、図４に示すように、引出管１３に比
して脱気部２５のトラップ部２６の断面積が大きいの
で、この処理液の流速はトラップ部２６で遅くなり、そ
の中に浸透した気体は液面計４側へ行かずにトラップ部
２６の上方へ浮上する。したがって液面計４内の液面高
さが処理槽２内の液面高さに正確に一致し、液面計４に
より処理槽２内の液面高さをリアルタイムに管理でき
る。そこで、この液面計４を介して処理槽２内の処理液
が所定の液面高さに達したことを確認し、処理液の導入
を終了する。

【００２１】次に圧力容器３の加圧を開始する。すると
加圧によって処理液が被処理木材１に注入されるので処
理槽２内の液面高さが低下し、またこれに伴って、液面
計４内の液面高さが低下する。そして液面計４に表示さ
れる液面高さを見ながら加圧条件を調節し、被処理木材
中の処理液量を所定量に一致させることができる。そし
て加圧後、圧力容器３内を大気圧に解圧し、各装置の運
転を停止して蓋６を開けて処理槽２を圧力容器３内から
引き出す。

【００２２】さてこれまで本発明の一実施形態について
説明したが、本発明はこの他にもその技術的思想の範囲
内において種々異なる形態で実施されてよいものであ
る。例えば液面計４についていえば、図示のように上下
に長いものを一器設けるのでなく、図５に示すように短
い液面計４Ａ、４Ａを上下に直列に接続してもよい。こ
の場合には、長い液面計４よりも短い液面計４Ａを製作
する方が簡易かつ安価であるので、装置全体を安価に構
成できる。ただしこの場合には短い液面計４Ａ、４Ａの
相互間に隙間ができこの隙間において測定ができないの
で、これを解消するため、図６に示すように短い液面計
４Ａ、４Ａを若干オーバーラップさせながら接続しても
よい。あるいは図７に示すように短い液面計４一器をフ
レキシブルホース２７を介して接続し、液面に合わせて
その液面計４の取り付け高さを変更してもよい。

【００２３】また脱気部２５のトラップ部２６は、断面
積が大きく、長さが長い程よい。またトラップ部２６の
形状は処理液中の気体が上方へ抜け易いほどよく、例え
ば図４に点線で示すように、トラップ部２６の上部を角
のないなだらかな曲線状としてもよい。また脱気部２５
の取り付け位置は、圧力容器３の内側であってもよく、
この場合には脱気部２５の内外で圧力が等しくなるの
で、脱気部２５の耐圧性を考慮しなくてもよい。ただし
この場合には、脱気部２５を圧力容器３内に納め得る寸
法としなければならない。

【００２４】さらに脱気部２５は上記のような配管とし
てでなく、図３に示すように、気泡分離器２８として形
成してもよい。この気泡分離器２８は、段差Ｈを隔てた
側部２８ａと底部２８ｂとの各々において引出管１３に
接続されている。ここで、気泡分離器２８内に流入した
処理液中の気体は上方へ上がり、段差Ｈを越えて底部２
８ｂにまで下がることがないので、液面計４側へは流入
しない。

【００２５】この段差Ｈは長い程よく、また気泡分離器
２８上部の空間２８ｃは広くとる程気泡分離器２８に滞
留空気が一気に流入した際の液面変動が少なのでよい。
また気泡分離器２８への処理液流入初期には、気泡分離
器２８の底部２８ｂでの発泡が液面計４に流入する可能
性があるので、気泡分離器２８に予め、処理液を側部２
８ａ付近のレベルまで入れておくことが安全であり、こ
の際にはバルブ２４を用いて処理液が充てんされている
ことを確認することができる。なお気泡分離器２８の近
傍には、図示のように、バルブ２９、２９が設けてあ
り、これらバルブ２９、２９を開くことによって、気泡
分離器２８内の処理液を抜いたり、気泡分離器２８をク
リーニングできるようにされている。

【００２６】

【発明の効果】上記したように請求項１に記載の本発明
は、処理槽内に導入した処理液の液面高さを計るための
液面計を処理槽に連通して設けたことにより、処理槽内
の処理液の液面高さを圧力容器の外部でリアルタイムに
読み取ることができ、読み取った液面高さに基づいて加
圧条件の管理を正確に行うことができる。したがって、
処理液の注入不足や過剰注入による時間ロス、処理液ロ
スがなくなる。また処理槽内の液面高さをリアルタイム
に確認できることから、減圧前に処理液を導入せず、減
圧による外部との圧力差を利用し、液面高さを確認しつ
つ減圧の工程中に処理液を吸引投入することができる。
したがって、従来処理液投入に要していた時間を削減す
ることができる。またこの際、処理液導入の開始時期を
被処理材からの脱泡の多い減圧開始時から後にずらすこ
とにより、処理液の発泡を少なくおさえることができ
る。したがって、処理液をオーバーフローさせずに処理
槽の上端まで投入することが可能となり、処理槽内に搭
載できる被処理木材の数が多くなって効率が良くなる。

【００２７】さらに請求項２に記載の本発明は、処理槽
と液面計との間に、処理槽から液面計へ流入する処理液
から該処理液内の気体を分離するための脱気部を設けた
ことにより、脱気部によって処理液中の気体が分離され
て液面計へ至る処理液経路中に溜ることがないので、処
理槽と液面計との液面高さを正確に一致させることがで
きる。また液面計から気体が抜けることがなくなり、液
面計における液面高さを安定させることができる。

【００２８】さらにまた請求項３に記載の本発明は、脱
気部を引出管と戻入管とに連通する配管から形成し、該
配管の引出管との接続部を広断面のトラップ部としたこ
とにより、処理液中の気体がトラップ部において上方に
抜け、液面計への流入を確実に防止することができる。

【００２９】しかも請求項４に記載の本発明は、脱気部
を引出管と戻入管とに連通する気泡分離器から形成した
ことにより、処理液中の気体が気泡分離器において上方
に抜け、液面計への流入を確実に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における本装置の全体図で
ある。

【図２】図１の液面計及び脱気部を中心とした概念図で
ある。

【図３】他の実施形態における液面計及び脱気部を中心
とした概念図である。

【図４】トラップ部の概念図である。

【図５】他の実施形態における液面計の概念図である。

【図６】他の実施形態における液面計の概念図である。

【図７】他の実施形態における液面計の概念図である。

【符号の説明】

１ 被処理木材 ２ 処理槽 ３ 圧力容器 ４ 液面計 ４ａ 本体 ４ｂ ガラス板 ４ｃ 目盛 ５ 胴 ６ 蓋 ７ 測定ノズル ８ 減圧ノズル ９ 加圧ノズル １０ 減圧装置 １１ 加圧装置 １２、１３ 引出管 １４、１５ レール １６ 台車 １７、１８ 出口管 １９、２７ フレキシブルホース ２０ 戻入管 ２１ 安全装置 ２２〜２４ バルブ ２５ 脱気部 ２６ トラップ部 ２８ 気泡分離器 ２９ バルブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理木材を搭載するための処理槽と、
   該処理槽を収納するための圧力容器とを備えた木材への
   液体注入装置において、 前記処理槽内に導入した処理液の液面高さを計るための
   液面計を前記処理槽に連通して設けたことを特徴とする
   木材への液体注入装置。
2. 【請求項２】 前記処理槽と液面計との間に、前記処理
   槽から液面計へ流入する処理液から、該処理液中の気体
   を分離するための脱気部を設けたことを特徴とする請求
   項１に記載の木材への液体注入装置。
3. 【請求項３】 前記脱気部を、前記処理槽から液面計に
   至る引出管と前記液面計から処理槽に至る戻入管とに連
   通する配管から形成し、該配管の前記引出管との接続部
   を該引出管に比べて広断面のトラップ部としたことを特
   徴とする請求項２に記載の木材への液体注入装置。
4. 【請求項４】 前記脱気部を、前記処理槽から液面計に
   至る引出管と前記液面計から処理槽に至る戻入管とに連
   通する気泡分離器から形成したことを特徴とする請求項
   ２に記載の木材への液体注入装置。