JPS59121794A - 高周波誘電加熱装置 - 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】 本発明は、例えば木材を高周波誘電加熱によって乾燥す
る高周波誘電加熱装置に関する。

従来、木材を短期間に適正乾燥状態にするために、高周
波誘電加熱装置が用いられている。

木材を高周波誘電加熱装置で乾燥する場合、木材の乾燥
スケジー−ルとしては、木材の含水率に応じた最適な電
力を投入することが望ましい。そこで、従来の高周波誘
電加熱装置では、密封減圧容器内に木材を設置し、この
木材に高周波を加えて高周波誘電加熱を行い、この来月
よシ蒸発した水分量を測定することにょｐ１含水率を計
算し、その含水率に見合う電力を段階的に変化して投入
していた。

しかしながら、木材より蒸発した水分量を測定し、含水
率を計算して段階的に投入電力を設定することは煩雑な
手数を要し実用的でなかった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、最初高周
波電力を一定にし、その後、被加熱物に高周波電力を加
える電極の電極間電圧が一定になるように高周波電力を
制御して高周波誘電加熱することによシ、木材の含水率
に応じた最適な電力の投入を容易に行うことができる高
周波誘電加熱装置を提供することを目的とする。

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、高周波発生装置１から発
生された高周波電力は整合回路２を経て被加熱物例えば
木材３に高周波電力を加える電極４に印加される。前記
電極４及び木材３は密封減圧容器内に設けられる。前記
電極４の電極間電圧は電極間電圧検出装置５で検出され
て制御回路６に加えられる。この制御回路６は電極間電
圧検出装置５で検出された電極間電圧が所定の電圧にな
ったとき、電極４の電極間電圧がその電圧で略一定にな
るように制御回路６の出力を整合装置２に加えるもので
ある。例えば制御□□回路６の出力で整合装置２を調節
することにより高周波発生装置１の発振器を構成する電
子管の直流入力電流を制御回路６の出力で制御する。

すなわち、高周波誘電加熱において、電極４内の木材に
吸収される高周波電力は Ｗ＝ＫｆＥ２ε−δ で表わされる。ここで、Ｗは木材に吸収される高周波電
力、Ｋは比例定数、ｆは高周波電力周波数、Ｅは電極間
電圧、εは木材の誘電率、−δは木材の誘電損失である
。

上記式において、高周波電力周波数ｆは一定であるから
、木材に吸収される高周波電力Ｗを一定にすれば木材の
含水率の減少にしたがって木材の誘電率ε、誘電損失−
δが低下するから、電極間電圧Ｅは上昇する。このこと
は、′ｆＭ、極間電圧Ｅを検知すれば、木材の誘電率ε
、誘電損失−δを知ることに々υ、木材の含水率を推定
することができる。

そこで、木材３への高周波電力印加中に、常時電極４の
電極間電圧を測定し、木材３の含水率を推定して、所定
の含水率に相当する電極４の電極間電圧になったら、そ
の電圧が略一定に保持するように木材３に吸収される高
周波電力を制御する。

このように、密封減圧容器内での木材の誦周波誘電加熱
によるいわゆる低温乾燥においては、乾燥初期の段階で
は木材の含水率も太きく高周波発生装置の出力も１００
％に近い状態で運転できるが、乾燥が進行するにしたが
って含水率が小さくなると、賀荷としてのインピーダン
スが置くなｐ１電極間の電圧も高くなる。このような状
態になると、絶縁破壊まだはコロナ放電等が起る恐れが
あり、連続して安全な運転ができなくなる。そこで、電
極間電圧が所定の電圧に達した時点で、木材に吸収され
る高周波電力の定電力制−から、電極間電圧の定電圧制
御に切換えることによって、安全に加熱乾燥を進めるこ
とができる。特に、負荷が木材の場合には、所定の含水
率になるまでは高能率の状態で乾燥が進み、以後は電極
の高周波電圧が放電しない範囲の電圧に抑えられるため
、単位体積尚ｐの電力Ｉ＃度も小さくなり、乾燥末期に
木材が重列をするいわゆるワレの現象もなくなシ、且つ
放電による木材の損傷もなく安全に乾燥を終了すること
ができる。

なお、木材に吸収される高周波′電力を制御するには、
制御回路の出力を高周波発生装置１に直接加えることに
よシ直流入カを制御してもよい。

５− 又、定電力制御から定電圧制御への切換えは、予め木材
の含水率を推定しての時間による切換でもよいし、ある
いは木材の含水率を検出して制御してもよい。

第２図は具体例である。ここで、被乾燥木材として、ブ
ナ板材を用い、木材の充填開約１５ｍ１木材の初期含水
率約６５％、仕上り含水率約１０％、密封減圧容器内圧
力４５Ｔｏｒｒ一定（飽和蒸気温度約３６℃）、高周波
発生装置として発振周波数４　ＭＨｚ整合自動調整装置
付とした。第２図中、Ｅは電極間電圧（ｋｖ）、Ｗは木
材に吸収きれる高周波電力（ｋｗ）、Ｂは木材の含水率
（％）である。

すなわち、被乾燥木材の樹脂、形状より判断し、含水率
約２２〜２５％迄はｉ！極間電圧Ｅに関係なく定電力制
御で連続して加熱乾燥し、それ以降２２％より１０％迄
は定電圧制御とした。第２図のように、含水率の変化に
従い電極間電圧Ｅが変化しておシ、Ａ３点までは電極間
電圧Ｅに関係なく一定電力制間を行い、Ａ３点で含水率
約２２％の点を検知し、それ以降は定電圧制６一 餌となっている。このようにＡ３点を設定しておくこと
によシ、乾燥途中にサンプル材の含水率を測定した９、
又蒸発水分量によらずとも、自動的に含水率を予測しそ
れに応じた投入電力の側斜が行える。この結果煩雑な操
作なしに乾燥開始より終了迄自動的な任意のグログラム
で乾燥スケジュールが設定できる。

以上述べたように本発明によれば、最初定電力制菌て高
周波誘電加熱を行い、その後定電圧制御で高周波誘電加
熱を行なうことによシ、効率よく且つ安全に加熱・乾燥
を行うことができ、特に長時間の加熱・乾燥に好適な高
周波誘電加熱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図は
本発明に係る電気制飢特性の一例を示す曲線図である。 Ｉ・・・高周波発生装渦、２・・・整合（ロ）路、３・
・・木材、４・・・電極、５・・・ｔ＆間電電圧検出装
置６・・・制御回路。 ７− 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加熱物に吸収される高周波電力を供給する電極と、こ
   の電極に高周波電力を加える高周波発生装置と、前記電
   極の電圧を検出する電極間電圧検出装置と、この電極間
   電圧検出装置で検出された電圧が所定の電圧で略一定に
   なるように前記電極に加えられる高周波電力を制御する
   制御回路とを具備することを特徴とする高周波誘電加熱
   装置。