By the determination of the changes of weight, temperature, and its distribution we will indicate the mechanism of the dielectric heating of the heterogeneous materials, (especially woods.), and wishes to report that these changes of weight, temperature and its distribution are depended on the position of the test pieces to the electrode.高周波乾燥の研究中乾燥機構の研究としては粘土を試料とした加藤教授の研究がある。我々は異方性をもつ木材を試料として乾燥機構を知るため，乾操による重量変化，温度変化，温度分布を最も簡単な方法で測定して得られた結果を報告し，多孔質物質の高周波乾燥の機構を明かにする

中川 孝之

鳥取 孝太郎

By the determination of the changes of weight, temperature, and its distribution we will indicate the mechanism of the dielectric heating of the heterogeneous materials, (especially woods.), and wishes to report that these changes of weight, temperature and its distribution are depended on the position of the test pieces to the electrode.高周波乾燥の研究中乾燥機構の研究としては粘土を試料とした加藤教授の研究がある。我々は異方性をもつ木材を試料として乾燥機構を知るため，乾操による重量変化，温度変化，温度分布を最も簡単な方法で測定して得られた結果を報告し，多孔質物質の高周波乾燥の機構を明かにする。Article富山大學工学部高岡工業專門学校紀要，2(1)，1950-12, Page 22-25departmental bulletin pape

鳥取, 孝太郎

中川, 孝之

University of Toyama Repository

22 木材 の 高 周 波乾燥機構 に つ い て鳥 取 孝 太 郎中 )11  孝 之On the Mechanism of the Dielf!ctric Hcating of the Woods Kるttal'・る Totori and Takayuki Nakagawa. By tbe determination of th巴 clmnges of weight， tmllperntll re， and its distrihntion we will indi伺te tl】e mechan ism of tbe di('lectr ic heat ing of the heterogeueOll'l nmterinls， (cspccialIy woods.)， alld w isbes to ro伊1"t tbat th(\s舵正e ch】加q叩貯《世込s of w下nig呂ht】北t， t鈴e叩III叩p(凹3汀E叫u川I口re and its d訓ís杭tr仏u此t仏i( “ P 泊n are dlが‘'IJC戸肥lld白ødon th】舵‘e po凶siむ“ion】 of t“h蛇自 E除εs以t Pμie凶巴官朗s t 紛0 色u凶b】畦 elè舵cωtr汽ode.1 . 緒 雷高周 波乾燥の研究 中乾燥機舗 の研究 と し て は 粘土 を 試料 と し た 加藤教授 の研究が あ る 。 我 々は 異方性 を も っ木材 を 試料 と し て 乾燥機'#j を 知 る た め ， 乾操に よ る 重量変化 ， 温度変化 ， 温度分布 を 最も 簡単な方法で測定 し て得 ら れ た 結果 を 報告 し ， 多孔質物質 の高周波乾憾の機構事と 明かに す る の2. 装 置 及 び 方 法木材乾燥に 使用 し た高周 波発振器 の波長 は 約六米か ら 七 米 ， JU 方 は 約 四 百 ワ ッ ト 程の も ので 結線図 は 第 一 図 の様で あ る。 真空管 は U -251で陽極へ 38∞ ボル ト 陰極へ 14 ボル ト D交流 を 加 え 格子に 自 己 偏傍電圧がかか るo次に 木材 の重量変化 は 物政天秤 を 用 い試料を 糸で品 し試料 の重量の減少 を 測った。 温度変化 は 定性的結果 を 希望 し て いた た め熱電対を 用 いす=に 温度計で代用 し た。 と の温度計 を試料D三 カ 所か四 方所へ挿入 し て ， 試料 者三 柏、子棒で!両極板内に 支 え た。 試料の三 方 所か四カ 所の温度 は 木材円 筒 中心軸 k の温度 を 示す 連休も θで あ る。 倫試料の合水 量 を 一定に す る た 一 、一 一 ー "'"め試料 の保存に デ シ ケ 戸 夕 悼 を 用 い ， デ シ ケ プ。〈 陸 守J3・・k【 夕 戸 内 の湿度 を一定な ら し め たの一一一一 一一一一 一3 . 観 測 結 果a) 重 量 変 化Sω，1= 1.:l00t V 第 1 図試料 を 極板間に 吊 し高周 波電流 を過 し ， 重量変化 と 各時刻 と の 関係 を 失n る と 第二図第主主図 の様であ る。第二図 ， 第三図 は 試料 の乾燥前 の質量 n10 と し ， 各時刻に た け る 乾燥時の質量 を m と し て 得 られ る m/lllo X 100 の航 と 時Hl1 の 関係 を 示す も ので あ る O . そ し て 三 つ の 曲椋D夫 々 は極板商か ら試料の 中央 ま で の距離が 2 . 1cm ， 4cm ， ü . 5cm の大 き さ を も たせ て 乾燥 さ せ た時に 得 ら れ る m/mø x 1OO常"r。.t.i羽浪 花長久 島 � A16 l 2.1 cm， 一� 令 4 t t 崎 冊第 2 図b) 温 度 変 化� i旬� ，  3 0  '10  もら0$'0 0 ，ι 』第 3 図却"，t の 曲 線が第二図で あ り ， 第三図 は披I百か ら 試料 の 中央 ま で の距離が 2 . 1cm ，2 . 2cm ， 4cm の大 き さ に 保たれ た場合 の曲紘 で あ るð 1.はr第F二図は試料の円筒i断面積は 38 . 5cmll で あ り ， 第三図 の夫れは 2Ocm8 で両極板l間距離は :i2. 5cm であ る ð ).!!�H: 附言 し て 沿 く べ き事は と の極板面積は 12 x 12cmll で あ る。 以下の笑6 首 ふ 験はすべて と の極板を 用 いて居 る。合水 木材 と と れ を 乾燥せ し め た後の木材夫 々 の場合に つ い て 中央温度 と 時1111 の 関係 は 第 四 図 の よう で あ る口 と の実験 の際合水試料 と 乾燥試料共に 極 抗 l板11日距離及び趣 歩 る 高周波電流 を 阿 -tζ 保℃ な カミつ 42f -# "。17ζn 合水木材 の場J合極板lllJ隔 12 . /icm 試料 の長 さ8cm 高周 波電施 . 3Amp. を過 し ， と の試料 を 乾燥冷却後極板|間隔 .8CIll と し高周 波電流 O. IlA tζ て実験し た。 次t乙合7X木材の中央温度 t昇 と 極板間 の 関係- 敏 tt.• t iK � o  は 第五図 の よ う で あ る。 と の場合に 用 い ら れ た試料は長 さ 8cm 断面積 19 .7cmll で あ り 夫 々 の 曲 線 は。 1. ぇ・ 2・ 40 t・ t • 第 4 凶第 一表 の虫11 き 関係 に る る。 怖 と の場合高周 波電流 は 一.-- - ' {"' I ti> 5 図I I d1 I da 一定に保っている 。 I一一l一一一一 !一一一」の 温 度 分 布 I a I 2 . 2cm l 広島m試料の 恥む軸 h三 ヵ所等間隔に 温度計 を 挿入 し温漉分布 fつ十I一一一一一lI b I 0 . 0  I 0 . 0  を 測定 し f白 と のさ カ所。温度 除試料の1旨かれた位置 に 関 トー「ド一一一一|一一一一係 し ， そ の位置は第二表の如 く で あ り ， 温度分布は第六図 i c I 0 I 4 . 5  第七 図 の如 く 友 る。 第 一 表e'e 10 0 :ì o  4 。毒。畠D6 1 0 H S 0 40 J 第 自 図ð "" 〆 . .奄 ・‘ ・- ・() .・ .. ・・ .... 第 7 凶1. T> φ 24 4 .  実験に対す る考察a) 重量変化の観測値 よ り第二及第三図 上 州 i板 よ り 試料 の 中央 ま で の距離 と 時rm の 関係 は 一定合水率 的 行% (長× 問。)95% ， 90%に な る 状態で は ， 距離 D と 時rm と は 比例 し て い る と と が第八図か ら 分 る。 と の図で点紘は第三図か ら得 ら れ た も ので あ り 実線は第二図か ら 得 ら れ た も ので あ る。 と のご群の 夫 々 三 直棋は群が異 る。 即 ち熱 の放出商積が異 る 事か ら 明 かで ， 表面積の小 さ い点献で示す群 は 乾 燥が�そ い事 を 示 し て い る。次Iζ m/mo X 100 の対数 を 取った値 と t の 関係 を 示せば第 九 図 の通 り で ， 乾燥 を ;告に すれば実験p 7 4 宝+ 2 T・3も/ :l J * t" 6 1 1 ふ.P.w..C骨 付I i'  I • l f. 宮官界 8 図 第 9 凶と 後で示す政!論 と 一致 し な いが乾燥が遅 ければ 可成J!日論 と 一致す る 事が分 る。市6 IfØl 乾燥に も と す= く 重量の減少 は 室内温度及びそ の と き の水蒸気分圧 P。 及び試料 の各温度に 於 げ る合有水蒸気 の飽和蒸気 圧 PO 及び表面積 ， 時間 に 関係す る 事が予想 さ れ る。 今乾燥前の試料D質量を mo と し ， 夫 々 の時刻 の乾燥時の試料 の質量 を m と す るの そ し て乾燥に よ る 重量械小 dm = mo- m は 表 而積S， 時rHJt ， 及 び !)8 -Po に 比例す る と し て drn = αS(Pe -Po)dt dlll と た り ， 質量減少 の割合は ーーー な る 故両辺 を m で割 り 積分 し て ヨえの式が得 ら れ る。III ，�_ pl as(Po -Po) .. 一 =--- O.- lIlo III。第九図に 於て乾操が念で な ければ と の式の a ， S， P8 -'Po ， lllo 中 ， a 及び Pe-P。 は 他 の も の と同様常数 と 考え ら れ るが乾燥速度が念に 友れば ， と の値 は 常数 と 見 ら れ歩時|出 の 函数 と 見 な ければ1ì ら な い と と が分 る 白め 温度変化に ついて第四図か ら 分 る と と は合水木材 と 乾燥木材に かか る 高周 波電力 者三 考慮 す る に ， 合ìk木材 に 乾燥木材 よ り 大 在 る 電力 を あ た え て い る に も かか b ら や温度上昇が小で・ あ る と と が分 る。 又第五図 は 試料心極慌に対す る 位置 に よ って 試料 中央温度上昇の有様が助鯨 a ， b ， cの よ う に 異 る。 そ し て 試料が極絞へ近づ く 程温度 上芥が大で あ る 。 然 る に 試料が極板tζ 接触 す る と 最初 は温度上昇が 早いが 750C以上 の と と ろで極板への熱の伝導に 熱量が大 と 訟 り ， そ の極板は 熱 を 周 囲へ臨射す る た め 温 度上昇速度が低下す る。り 温 度 分 布第六図第七 図 は 試料 の各点 に お け る 平均温度 と 時間 の関係 を 示 し ， 何れ の場合 も 試料 中央温度 は最高で あ る が ， 極板に近い方の温度計は速い方の温度計 よ り 高温 を 示す。 即 ち 試料の 位置 は 内 部温度 に 大な る 影響 を あ た え る と と が分 る。 と れ は 電極板の r�"li、の直前で電気 力が弱 く 少 し 距った附近25 で電気 力 が最 も 弧 く 邸 中 央部で は 柏弱 く な る 民 う 長谷JI II\: の実長〉及 び 安宅氏hu論か ら 説明 され る。 そ の他空気 の対流現象 に よ る 冷却に よ る 阪国 も 幾分考 え ねば な ら な いが之 は 決定的 な も のでな く ， 決定的 な も の は む し ろ 長谷川氏 の現象で あ ろ う 。の 乾燥速度 に つ い ℃乾燥速度 を 観測値か ら数値計算 に よ って求 め る と ， 粘土 の乾燥速度 の場合 と 異つ℃乾燥状態が非常 に 複雑で あ る と と が知 ら れ る。 と の第十 図 は第二図 の I 曲紘につい て 求 め た も ので あ るの と の結果 に よ れば等方性物質の乾 燥 と 奥方性で 多孔賀で あ る 物休 の乾燥け趣 を 具 に し て い る白 即 ち 或温度 ま で一定規則 に したが う が高温 に な る と 水蒸気が 多孔質の 紙織内 を 告:激忠噴出 して定常状態 在保つ時I1lJが今い よ う で、 あ るの と 川日粘土 の場合 と 異 る 。5 . 結 諭知.l ð  r t � 之最{宮}2 & 港高'0 ，. 4 � _ afî(Pø -Po )  t o '. "，，，，H; "'_ . >1.!i U fJ 三 今 ó [/ もa) 木材の乾慨は ほ ぼ Iog� = �'.: '� V J _0 ' t の関係 書? 繭 1ヒ ゲ 刷、Illo 1110 第 10 凶し て い る のめ 乾燥物体 の極板l乙対す る 位置 に よ って乾煉速度 ， 温度上昇の有践が異 る。 即 ち長谷川氏 の現象 の存在が み と め ら れたり f古1極板l乙年十;着す る 事は 乾燥効果 を 低 下 さ せ る 性質 を 有 し て い る と と 口け 乾燥材料が木材の如 く 多孔質の も ので は粘土の如 き も の と 乾燥の有様が異 る。会 わ り に のぞ み本研究 は高周 波乾燥 (特に 木材) につい て の研究 の一部で 文部省科学研究費D者ltì助に よ って行われた も ので あ る 事 を 附記す る。5 1  m 文 献(1 ) 加藤， 竹屋 : 由主新高周波 の応fflo ]03頁(2) 長谷 JlI : 冠気学会東北支部大 会予稿 1 1ゆ頁 ( 昭 和24年〉(3) 安定 : 電気学会誌 70. 739 ( 昭 和25�ド〉(4) 林 : 数値計算 l121'i〈日〕 加藤， 1す1盆 : 紋新潟胸 波 の応対 103頁毛細管 を 流れ る 流量 と ヘ ッ ド の 関係 に つ い て中 }JI 孝 之On the Relation between Flow QUilntity and Head üf the Capillary Tube. Takayuki Nakagawa The relation hetwωn flow quantity and head of the capilary tuhe which is setted up to the hottom of the ve唖gel ve rtically， is selll叶】ed for the solllt ion by means of the differencial eqllation of the N自vier-8tokes'es OIl t he fluid dy，Ilamics， and this can I崎 船，lved as the funct ioll of l'adius of the capillary t uhe and head， hy suhst itll ing the Blausius formulllr 00 the tuhlcllt flow. The author w ishes to compare tbe calclllated vsllles and the experimental vslues ， . 緒 言我 々 は 水道栓が不完全に締 め ら れて い る 際， 流出す る 71<の水槽両 上の或 る 位置で waterjulIlp f[)説

木材の高周波乾燥機構について

https://toyama.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=3452&item_no=1&attribute_id=18&file_no=1

On the Mechanism of the Dielectric Heating of the Woods

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Toyama Repository