薪の乾燥促進に関する思いつき

今日から 10 月ですね。早いもので、今年も残すところ 3 ヶ月となってしまいました。

さて、薪の乾燥機について、忘れるとか言っておきながら、悶々として過ごしております。で、寝ている間も考えているわけですが、例によってふと思いついたのですが、またすぐ忘れるので、忘れないうちにメモっておきます。

エアコンの工事をしないといけないので、真空ポンプのことを考えていたんですが、真空引きってのは、内部を乾燥させる意味もあるわけで、その理屈でいえば、薪を詰め込んだチャンバーを真空引きしてやれば、乾燥させられるんではないか、と思うわけです。

薪を真空引きするためには、大きなチャンバーを作る必要があるんですが、たまたま 30mm 厚くらいの鉄板が庭に転がってるんですよね。

大気圧は確か 1013hpa = 101.3kpa、1pa ってのは、1m2 あたり 1N の圧力なわけだから、圧力容器の表面 1m2 あたり 101.3kN の力がかかる。メッシュパレットが入るように作ると、一番大きな面は、1.4m x 1.2m くらいの面積になる。よって荷重は、170.184kN。材質を SS400 として、t=30mm だと、δ=21.9mm になるから、21mm/1400mm=1/67 で特に補強なしで十分な強度を有しているのではと考えます。

ここまでは問題無いとわかったんですが、もし、そんなに簡単に乾燥して、安価なら世間の乾燥機の大部分は真空により乾燥させると思うので、きっと何か落とし穴があるんだと思うんですが。。。

今思いついていることを書いておきます。

水が蒸発するためには、エントロピーって概念があったと思うのですが、エネルギーの総量は変わらないはずなので、チャンバー内を減圧することにより急速に乾燥(水分を気化、あるいは昇華させ、その水分を外部に排出すること)させると、必然的にチャンバー内部の温度が低下し、凍結してしまうはずです。

その結果、氷は昇華しなくなり、チャンバー内部は真空状態となり、真空なので環境から内部の薪への熱移動が阻害され、乾燥に進まない、そのため、外部からエネルギーを投入しないと乾燥速度が著しく低下するのではと思います。しかし、加熱のためにエネルギーを使うのは電気代が高騰しているので、採算性に疑問が残ります。

木に含まれるヤニも低温にすることでおそらく揮発してしまうと思うので、そういう意味ではチャンバー内部を 1/100 気圧程度に減圧し、水蒸気を水蒸気のまま排出するのであれば、トラップも必要ないし、だとすれば、能力の低い(排気速度、真空到達度ともに)ポンプを運転することで、WB 20% 程度の薪を WB 15% くらいまで低コストで乾燥させられるんじゃないか、と思うわけです。運転時間を含水率から推定した水分量により求め、をタイマー運転する、というやり方がいいように思います。

水はトラップできるとしても、ヤニやなんかはどうやってトラップするのか、トラップ自体に容量があると思うので、薪の中の大量の水分をトラップするの非現実的なので、ポンプを加温して凍結しないようにしながら、排出するのが得策ではないかと思います。

後で、乾燥機の実物を観察して、分析してみようと思います。

にほんブログ村 ライフスタイルブログ 薪ストーブ暮らしへ
にほんブログ村 ライフスタイルブログ 薪ストーブ暮らしに参加しています。 励みになりますので、足あとがわりに、ランクアップにご協力下さい。

Leave a Reply