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Title:
SYSTEM AND METHOD FOR CONTINUOUSLY DRYING PIECES OF WOOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/006737
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for continuously drying or redrying pieces of wood. A conveyor arrangement receives and transports pieces of wood one after another along a path. The moisture content of each piece of wood travelling along the conveyor arrangement is measured during its path. The pieces of wood of which the measured moisture contents are above a target content are taken off to a drying device, especially a high-frequency dryer, while the other pieces of wood continue their path along the conveyor arrangement. The drying device removes some of the moisture of the pieces of wood taken off. The moisture contents of the treated pieces of wood are again measured. The pieces having moisture contents which have gone below the target content are taken to the conveyor arrangement, while the other pieces are taken to the drying device to be redried.

Inventors:
KENDALL JAMES (CA)
CHENARD SYLVAIN (CA)
LAVOIE VINCENT (CA)
Application Number:
CA2008/001258
Publication Date:
January 15, 2009
Filing Date:
July 09, 2008
Export Citation:
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Assignee:
HYDRO QUEBEC (CA)
FPINNOVATIONS (CA)
KENDALL JAMES (CA)
CHENARD SYLVAIN (CA)
LAVOIE VINCENT (CA)
International Classes:
F26B15/12; F26B5/02; F26B25/22
Foreign References:
JP2002028902A2002-01-29
US7146747B22006-12-12
US6640462B12003-11-04
Attorney, Agent or Firm:
MORIN, Luc (Suite 2009Boucherville, Québec J4B 6T3, CA)
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Claims:

REVENDICATIONS:

1. Un procédé de séchage de pièces de bois en continu, comprenant les étapes de: a) déposer les pièces de bois à la file sur un arrangement convoyeur définissant un trajet vers une destination; b) mesurer une teneur en humidité de chaque pièce de bois voyageant sur l'arrangement convoyeur durant le trajet; c) dériver chaque pièce de bois dont la teneur en humidité mesurée est supérieure à une teneur cible en humidité de l'arrangement convoyeur vers un équipement de séchage apte à traiter les pièces de bois dérivées à la file pour enlever une partie de leur humidité, les pièces de bois dont les teneurs en humidité mesurées sont inférieures à la teneur cible poursuivant le trajet sur l'arrangement convoyeur vers la destination; d) passer chaque pièce de bois dérivée dans l'équipement de séchage pour enlever une partie d'humidité de la pièce de bois; e) mesurer la teneur en humidité de chaque pièce de bois après une passe de séchage dans l'équipement de séchage; f) répéter les étapes d) et e) pour chaque pièce de bois dérivée dont la teneur en humidité mesurée après une passe de séchage est supérieure à la teneur cible en humidité; et g) renvoyer chaque pièce de bois dérivée dont la teneur en humidité après une passe de séchage est inférieure à la teneur cible en humidité sur l'arrangement convoyeur pour que la pièce de bois reprenne le trajet vers la destination.

2. Le procédé de séchage selon la revendication 1 , dans lequel les pièces de bois à re-sécher selon l'étape f) ont priorité sur les pièces de bois qui viennent tout juste d'être dérivées à l'étape c).

3. Le procédé de séchage selon la revendication 1 , dans lequel les étapes e) et f) sont réalisées respectivement par des réitérations des étapes b) et c).

4. Le procédé de séchage selon la revendication 1 , dans lequel l'équipement de séchage comprend des lignes de traitement ayant des temps de résidence des pièces de bois différentes, l'étape c) incluant une dérivation sélective des pièces de bois vers l'une des lignes selon les teneurs en humidité des pièces de bois mesurées à l'étape b).

5. Le procédé de séchage selon la revendication 1 , dans lequel l'équipement de séchage est un équipement de séchage haute fréquence.

6. Un système de séchage de pièces de bois en continu, comprenant: un arrangement convoyeur apte à recevoir et transporter les pièces de bois à la file suivant un trajet vers une destination; un premier moyen de mesure pour mesurer une teneur en humidité de chaque pièce de bois voyageant sur l'arrangement convoyeur durant le trajet; un moyen de dérivation pour dériver de l'arrangement convoyeur chaque pièce de bois dont la teneur en humidité mesurée par le premier moyen de mesure est supérieure à une teneur cible en humidité, les pièces de bois dont les teneurs en humidité mesurées sont inférieures à la teneur cible poursuivant le trajet sur l'arrangement convoyeur vers la destination; un équipement de séchage apte à recevoir et traiter à la file les pièces de bois dérivées par le moyen de dérivation pour enlever une partie d'humidité des pièces de bois; un deuxième moyen de mesure pour mesurer la teneur en humidité de chaque pièce de bois traitée par l'équipement de séchage haute fréquence; et un moyen pour acheminer sélectivement les pièces de bois traitées par l'équipement de séchage vers l'arrangement convoyeur et à nouveau vers l'équipement de séchage pour un re-séchage selon que les pièces de bois traitées ont des teneurs en humidité mesurées par le deuxième moyen de mesure respectivement inférieures et supérieures à la teneur cible en humidité.

7. Le système de séchage selon la revendication 6, dans lequel le moyen pour acheminer comprend un arrangement convoyeur additionnel apte à recevoir et ramener les pièces de bois traitées par l'équipement de séchage sur

rarrangement convoyeur en amont du premier moyen de mesure, l'arrangement convoyeur ayant une partie formant, avec le moyen de dérivation, l'équipement de séchage et l'arrangement convoyeur additionnel, une boucle de re-séchages successifs des pièces de bois dont les teneurs en humidité mesurées par le premier moyen de mesure sont supérieures à la teneur cible en humidité.

8. Le système de séchage selon la revendication 7, dans lequel le deuxième moyen de mesure est formé par le premier moyen de mesure, et le moyen pour acheminer comprend le moyen de dérivation.

9. Le système de séchage selon la revendication 6, dans lequel le moyen pour acheminer comprend un premier arrangement convoyeur additionnel apte à recevoir et ramener les pièces de bois traitées par l'équipement de séchage à nouveau vers l'équipement de séchage pour un re-séchage des pièces de bois, un deuxième arrangement convoyeur additionnel apte à recevoir et ramener les pièces de bois traitées par l'équipement de séchage sur l'arrangement convoyeur en aval du moyen de dérivation, et un moyen de dérivation additionnel pour dériver les pièces de bois traitées par l'équipement de séchage dont les teneurs en humidité mesurées par le deuxième moyen de mesure sont inférieures à la teneur cible vers le deuxième arrangement convoyeur additionnel, les pièces de bois traitées par l'équipement de séchage dont les teneurs en humidité mesurées par le deuxième moyen de mesure sont supérieures à la teneur cible en humidité poursuivant un trajet sur le premier arrangement convoyeur additionnel les ramenant à l'équipement de séchage.

10. Le système de séchage selon la revendication 6, dans lequel: le premier moyen de mesure comprend un détecteur d'humidité en ligne disposé le long de l'arrangement convoyeur; et le moyen de dérivation est disposé le long de l'arrangement convoyeur en aval du premier moyen de mesure.

11. Le système de séchage selon la revendication 6, dans lequel l'équipement de séchage est un équipement de séchage haute fréquence et

comprend au moins un arrangement de séchage ayant un générateur haute fréquence pour fournir une énergie électromagnétique et un applicateur pour transmettre l'énergie électromagnétique aux pièces de bois en passage dans l'applicateur pour enlever une partie d'humidité dans les pièces de bois.

12. Le système de séchage selon la revendication 11 , dans lequel l'applicateur comprend des électrodes ayant une configuration en barreaux alternés, en barreaux à champ de perte, ou à plaques.

13. Le système de séchage selon la revendication 12, dans lequel les électrodes de l'applicateur ont une configuration en barreaux alternés ou en barreaux à champ de perte, et les barreaux s'étendent à angle par rapport à un axe longitudinal des pièces passant dans l'applicateur.

14. Le système de séchage selon la revendication 6, dans lequel: l'équipement de séchage comprend des arrangements de séchage disposés en série et formant au moins une ligne de re-séchage; le deuxième moyen de mesure comprend des dispositifs de mesure de teneur en humidité disposés respectivement en sortie des arrangements de séchage le long de la ligne de re-séchage; et le moyen pour acheminer comprend un premier arrangement convoyeur additionnel apte à transporter les pièces de bois à travers la ligne de reséchage et à ramener les pièces de bois rendues en fin de ligne de re-séchage à nouveau en début de ligne de re-séchage, des trappes de dérivation disposés le long du premier arrangement convoyeur additionnel respectivement après les arrangements de séchage en aval des dispositifs de mesure et opérant en fonction des teneurs en humidité mesurées par les dispositifs de mesure en sortie des arrangements de séchage, et un deuxième arrangement convoyeur additionnel apte à recevoir des pièces de bois dérivées par les trappes et à les ramener sur l'arrangement convoyeur.

15. Le système de séchage selon la revendication 14, dans lequel l'équipement de séchage comprend plusieurs lignes de re-séchage en parallèle.

16. Le système de séchage selon la revendication 15, dans lequel l'équipement de séchage est un équipement de séchage haute fréquence comprenant des générateurs haute fréquence pour fournir une énergie électromagnétique, et des applicateurs pour transmettre l'énergie électromagnétique aux pièces de bois en passage dans les applicateurs pour enlever une partie d'humidité dans les pièces de bois.

17. Le système de séchage selon la revendication 16, dans lequel les arrangements de séchage des lignes se partagent les générateurs haute fréquence, et l'équipement de séchage haute fréquence comprend des interrupteurs entre les générateurs haute fréquence et les applicateurs.

Description:

SYSTèME ET PROCéDé DE SéCHAGE DE PIèCES DE BOIS EN CONTINU

DOMAINE DE L'INVENTION

L'invention porte en général sur le séchage de pièces de bois, et plus particulièrement sur un système et un procédé de séchage et/ou re-séchage de pièces de bois en continu.

éTAT DE LA TECHNIQUE

Différentes techniques peuvent être utilisées pour sécher du bois. La plus répandue est celle du séchage conventionnel par air chaud climatisé. Des procédés sous vide sont également utilisés industriellement. Un de ceux-ci consiste à utiliser des séchoirs haute fréquence sous vide. Des lots ("batchs") de bois sont disposés dans les séchoirs où un vide partiel est produit pour chasser l'oxygène et réduire les températures à l'intérieur du bois.

Le document "Design Considérations of a Commercial Q-Sift Installation for Re- Drying Hemlock Lumber", Zwick et al., 52nd annual meeting of the Western dry KiIn Association, Reno, Nevada, USA, pp. 58-64, mai 2001 , propose un procédé de re-séchage du bois au moyen d'un équipement constitué d'un séchoir conventionnel industriel en lots, d'un appareil de mesure du taux d'humidité, et d'un séchoir à haute fréquence sous vide (HFV) pour re-sécher des pièces humides. Les critères de variabilité de la teneur en humidité finale moins serrés pour les résineux de commodité, produits en très grand volume, permettent une meilleure possibilité de retour sur l'investissement d'un séchoir en lot HFV pour une application de re-séchage. Le seul critère de qualité concernant la teneur en humidité pour le bois de construction (norme NLGA - National Lumber Grades Authority) est que la teneur en humidité des pièces séchées soit en dessous de 19 % d'humidité. Le principe de re-séchage consiste à arrêter le cycle de séchage en lots avant que la valeur moyenne de teneur en humidité du bois ait atteint la valeur visée (quelques % au dessus de cette valeur), d'acheminer les pièces en dessous de 19 % d'humidité à la

raboteuse (ou autre équipement de transformation), et de re-sécher les pièces restées humides (au dessus de 19 %) avec la haute fréquence sous vide. Un avantage de faire cette manipulation additionnelle est qu'il y a moins de pièces sur-séchées. Le sur-séchage cause du retrait plus grand et par le fait même du gauchissement plus important, avec comme conséquence un déclassement potentiel plus important des produits. Un retrait plus important impose un certain surdimensionnement des sciages à T 'état vert et donc une perte de rendement matière.

Le document "The Démonstration of Increased Lumber Value Using Optimized Lumber Sorting and Radio Frequency Vaccuum Drying", Elustondo et al., Forest Prod. J. 55(1) : 76-83, 2005, soutient que cette technique serait économiquement avantageuse.

Cependant, le re-séchage par haute fréquence sous vide peut s'avérer moins intéressant d'un point de vue économique que le re-séchage par procédé conventionnel. D'ailleurs, actuellement, l'industrie ne semble pas convaincue de l'avantage du re-séchage en lots (par méthode conventionnelle ou autre) car ce procédé occasionne beaucoup de manipulations (ainsi que des coûts) additionnelles. En effet, les procédés de séchage en lots nécessitent des manipulations humaines lors de l'empilement des pièces dans l'enceinte. De plus, le critère de qualité le plus difficile à obtenir avec les procédés de séchage en lots est une très faible variabilité d'humidité autour de la valeur cible visée (par exemple: on peut facilement obtenir une cible moyenne de 15 % mais avec certaines pièces à 7 % et d'autres à 25 % d'humidité). Pour y arriver il faut souvent prendre plusieurs heures supplémentaires de traitement à l'intérieur des séchoirs.

Le brevet US 4,258,240 (Pless) propose un procédé haute fréquence en continu. Mais le procédé implique notamment un mouvement de va et viens de la pile de bois, et des permutations périodiques des connections d'électrodes au générateur et à la masse. De plus, le procédé s'applique à une pile de bois ("stack") et ne comble pas le besoin de choisir, de contrôler et de s'assurer

automatiquement de la teneur en humidité de chacune des pièces et ainsi de limiter la nécessité d'avoir un opérateur pour le faire. Le procédé proposé s'apparente plutôt à une application en semi-continu et n'est pas adapté à des applications purement continues impliquant peu ou pas de manipulations.

SOMMAIRE

Un objet de la présente invention est de proposer un système et un procédé de séchage de pièces de bois en continu qui permettent des applications réellement continues impliquant peu ou pas de manipulations.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un système et un procédé de séchage de pièces de bois en continu qui permettent de réduire la surveillance des séchoirs conventionnels.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un système et un procédé de séchage de pièces de bois en continu qui permettent d'éliminer sinon de réduire le nombre de pièces susceptibles d'être sur-séchées.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un système et un procédé de séchage de pièces de bois en continu qui permettent d'améliorer le rendement matière à l'usine de sciage.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un système et un procédé de séchage de pièces de bois en continu qui permettent de mieux contrôler le séchage du bois et d'atteindre des teneurs en humidité plus précises.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un système et un procédé de séchage de pièces de bois en continu qui diminuent la consommation d'énergie.

- A -

Un autre objet de la présente invention est de proposer un système et un procédé de séchage de pièces de bois en continu qui permettent d'augmenter la productivité des séchoirs conventionnels en lot ou celle d'autres types de séchoirs.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un système et un procédé de séchage de pièces de bois en continu utilisant avantageusement un équipement de séchage haute fréquence.

Selon un aspect de l'invention, il est proposé un procédé de séchage de pièces de bois en continu, comprenant les étapes de: a) déposer les pièces de bois à la file sur un arrangement convoyeur définissant un trajet vers une destination; b) mesurer une teneur en humidité de chaque pièce de bois voyageant sur l'arrangement convoyeur durant le trajet; c) dériver chaque pièce de bois dont la teneur en humidité mesurée est supérieure à une teneur cible en humidité de l'arrangement convoyeur vers un équipement de séchage apte à traiter les pièces de bois dérivées à la file pour enlever une partie de leur humidité, les pièces de bois dont les teneurs en humidité mesurées sont inférieures à la teneur cible poursuivant le trajet sur l'arrangement convoyeur vers la destination; d) passer chaque pièce de bois dérivée dans l'équipement de séchage pour enlever une partie d'humidité de la pièce de bois; e) mesurer la teneur en humidité de chaque pièce de bois après une passe de séchage dans l'équipement de séchage; f) répéter les étapes d) et e) pour chaque pièce de bois dérivée dont la teneur en humidité mesurée après une passe de séchage est supérieure à la teneur cible en humidité; et g) renvoyer chaque pièce de bois dérivée dont la teneur en humidité après une passe de séchage est inférieure à la teneur cible en humidité sur l'arrangement convoyeur pour que la pièce de bois reprenne le trajet vers la destination.

Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un système de séchage de pièces de bois en continu, comprenant: un arrangement convoyeur apte à recevoir et transporter les pièces de bois à la file suivant un trajet vers une destination; un premier moyen de mesure pour mesurer une teneur en humidité de chaque pièce de bois voyageant sur l'arrangement convoyeur durant le trajet; un moyen de dérivation pour dériver de l'arrangement convoyeur chaque pièce de bois dont la teneur en humidité mesurée par le premier moyen de mesure est supérieure à une teneur cible en humidité, les pièces de bois dont les teneurs en humidité mesurées sont inférieures à la teneur cible poursuivant le trajet sur l'arrangement convoyeur vers la destination; un équipement de séchage apte à recevoir et traiter à la file les pièces de bois dérivées par le moyen de dérivation pour enlever une partie d'humidité des pièces de bois; un deuxième moyen de mesure pour mesurer la teneur en humidité de chaque pièce de bois traitée par l'équipement de séchage; et un moyen pour acheminer sélectivement les pièces de bois traitées par l'équipement de séchage vers l'arrangement convoyeur et à nouveau vers l'équipement de séchage pour un re-séchage selon que les pièces de bois traitées ont des teneurs en humidité mesurées par le deuxième moyen de mesure respectivement inférieures et supérieures à la teneur cible en humidité.

De préférence, l'équipement de séchage est un équipement de séchage haute fréquence.

DESCRIPTION BRèVE DES DESSINS

Une description détaillée des réalisations préférées de l'invention sera donnée ci-après en référence avec les dessins suivants, dans lesquels les mêmes numéros font référence à des éléments identiques ou similaires:

Figure 1 est un diagramme schématique d'un système de séchage de pièces de bois en continu selon l'invention.

Figure 2 est un diagramme schématique d'un équipement de séchage haute fréquence du système.

Figures 3A, 3B, 3C et 3D sont des diagrammes schématiques illustrant des types d'applicateurs possibles pour le système.

Figures 4A et 4B sont des vues de dessus de configurations possibles d'applicateurs pour le système.

Figure 5 est un graphique illustrant l'évolution de la teneur en humidité de pièces de bois lors d'opérations de re-séchage successives dans le système.

DESCRIPTION DéTAILLéE DES RéALISATIONS PRéFéRéES

En référence à la Figure 1 , le procédé de séchage selon l'invention permet de sécher (et re-sécher) des pièces de bois 2 de façon continue sans opérateur dédié et sans manipulation (nécessitant une intervention humaine). Les pièces de bois 2 peuvent provenir, par exemple, d'une usine de sciage 4, d'une cours à bois, d'un fournisseur externe, de séchoirs 6. Le procédé utilise un système comprenant un arrangement convoyeur 8 apte à recevoir et transporter les pièces de bois à la file suivant un trajet vers une destination, par exemple un poste de rabotage 12 et/ou d'empaquetage 36.

Dans le cadre de la présente divulgation, l'expression "à la file" signifie que les pièces de bois 2 sont déposées sur l'arrangement convoyeur 8 de manière à former une file qui peut avoir une largeur de plusieurs pièces 2 disposées les unes à côté et à la suite des autres et qui peuvent aussi se chevaucher.

Dans le cadre de la présente divulgation, l'expression "séchage" peut se substituer à l'expression "re-séchage" et vice-versa puisqu'une opération de reséchage consiste à effectuer une opération additionnelle de séchage, alors qu'une opération de séchage est impliquée dans une opération de re-séchage

d'une pièce de bois 2. Le système et le procédé selon l'invention peuvent aussi bien servir à sécher des pièces de bois 2 vert, i.e. qui n'ont pas encore subies une quelconque opération de séchage, que des pièces de bois 2 ayant déjà subies une opération de séchage préliminaire, par exemple lorsqu'elles proviennent de séchoirs 6. Les pièces de bois 2 peuvent être sous forme de planches, panneaux, feuilles, bardeaux, composantes, ou autres formes si voulu.

L'arrangement convoyeur 8 peut être formé d'un convoyeur ou de plusieurs convoyeurs successifs aptes à transporter les pièces de bois 2 à la destination voulue. L'arrangement convoyeur 8 peut être apte à ce que la disposition de transport des pièces de bois 2 soit longitudinale, transversale ou dans un angle quelconque par rapport à une direction de transport de l'arrangement convoyeur 8.

Le système comporte un premier appareil de mesure 10 pour mesurer une teneur en humidité de chaque pièce de bois 2 voyageant sur l'arrangement convoyeur 8 durant le trajet. L'appareil de mesure 10 peut être d'un type à prendre une mesure de teneur en humidité de chaque pièce de bois 2 qui passe dans ou sous une zone de détection prédéterminée. L'appareil de mesure 10 peut prendre toute autre configuration voulue permettant de mesurer la teneur en humidité des pièces de bois 2, de préférence sans entraver leur déplacement sur l'arrangement convoyeur 8.

Le système comporte aussi un dispositif de dérivation 40 permettant de dériver de l'arrangement convoyeur 8 chaque pièce de bois 2 dont la teneur en humidité mesurée par le premier appareil de mesure 10 est supérieure à une teneur cible en humidité (>TH M AX)- Les pièces de bois 2 dont les teneurs en humidité mesurées sont inférieures à la teneur cible (<TH M AX) poursuivent le trajet sur l'arrangement convoyeur 8 vers la destination. Le dispositif de dérivation peut prendre différentes formes et configurations. Par exemple, il peut être formé par une trappe qui s'ouvre dans l'arrangement convoyeur 8 pour dériver les pièces de bois 2 ayant une teneur en humidité trop élevée vers

un autre trajet sous l'arrangement convoyeur 8. Il peut aussi être formé d'un bras pivotant apte à dériver les pièces de bois 2 se déplaçant sur l'arrangement convoyeur 8 vers un de ses côtés.

Le système comporte également un équipement de séchage 16 apte à recevoir et traiter à la file les pièces de bois 2 dérivées par le dispositif de dérivation 40 pour enlever une partie d'humidité des pièces de bois 2. L'équipement de séchage 16 est de préférence par haute fréquence. Mais l'équipement de séchage 16 peut également être par convection d'air chaud, par conduction thermique de chaleur, par infrarouge, par micro-ondes, ou par autre technologie à traitement thermique susceptible de modifier la teneur en humidité du produit.

La teneur en humidité de chaque pièce de bois traitée par l'équipement de séchage 16 est mesurée par un deuxième appareil de mesure qui peut être formé par le premier appareil de mesure 10 ou un autre comme il sera vu plus loin, tout dépendant de la configuration du système qui est prévu pour acheminer sélectivement les pièces de bois 2 traitées par l'équipement de séchage 16 vers l'arrangement convoyeur 8 et à nouveau vers l'équipement de séchage 16 pour un re-séchage selon que les pièces de bois 2 traitées ont des teneurs en humidité mesurées par le deuxième moyen de mesure respectivement inférieures et supérieures à la teneur cible en humidité.

Dans un mode d'opération typique, les pièces de bois 2 sont déposées à la file sur l'arrangement convoyeur 8 et sont acheminées de manière à passer sous l'appareil de mesure 10 de teneur en humidité en ligne. Lorsque la valeur d'humidité mesurée d'une pièce 2 est en dessous de la teneur cible, la pièce 2 poursuit son chemin sur l'arrangement convoyeur 8 et est acheminée vers la destination en vue par exemple d'un traitement post-séchage tel un rabotage 12, délignage, vernissage, etc., suivi possiblement d'un empaquetage 36. Une telle pièce 2 ne fait donc pas l'objet d'un séchage ou re-séchage. Lorsque la valeur d'humidité mesurée d'une pièce 2 est au-dessus de la teneur cible, la pièce 2 est dérivée automatiquement au moyen du dispositif de dérivation 40 (formé par une trappe de dérivation ou tout autre mécanisme équivalent

permettant de dériver une pièce de bois 2) vers un autre arrangement convoyeur 18 où l'équipement de séchage 16 traite la pièce 2 de façon continue afin d'enlever une partie de l'humidité du bois. La teneur en humidité de chacune des pièces 2 traitée par l'équipement 16 est réévaluée (en continu) et lorsque les pièces 2 sont conformes (teneur en dessous de la teneur cible), elles sont acheminées par l'arrangement convoyeur 18 vers le convoyeur 8 pour éventuellement faire l'objet des opérations de post-traitement. Sinon, les pièces de bois 2 sont retraitées par l'équipement de séchage 16,. De cette façon, le contrôle de qualité se fait automatiquement et de façon continue, sans laisser passer de pièces 2 trop élevées en humidité.

En référence à la Figure 2, une installation typique d'un équipement de séchage haute fréquence 16 apte à être réalisée en usine peut principalement comprendre des générateurs 22, des applicateurs 24, des interrupteurs 26 pour chacune des lignes de puissance, des détecteurs d'humidité en ligne 28, des trappes de dérivation 30 et des convoyeurs 14, 32.

Les générateurs 22 sont les sources qui fournissent l'énergie électromagnétique aux applicateurs 24 à une fréquence comprise par exemple entre 1 MHz et 30 MHz (la fréquence peut être supérieure ou inférieure à la plage précitée si voulu). Les applicateurs 24 transmettent l'énergie des générateurs 22 aux pièces de bois 2 et consistent généralement d'électrodes métalliques 46, 48 (montrées dans les Figures 3A, 3B, 3C et 3D). Des détecteurs d'humidité en ligne 28 permettent de suivre la teneur en humidité de chacune des pièces 2 qui se déplacent sur les convoyeurs 32. Les trappes de dérivation 30 (ou autres dispositifs de dérivation appropriés) permettent de rediriger les pièces sur les différentes lignes de convoyeurs 32, 18, 14 selon que les pièces 2 ont une teneur en humidité au dessus ou en dessous des teneurs cibles en humidité. Les interrupteurs haute fréquence 26 permettent de laisser passer ou non la puissance aux applicateurs 24 choisis de façon à permettre des travaux de réparation, de maintenance ou de modifications.

Le nombre et la puissance des générateurs 22 utilisés (à installer) dépend de la puissance nécessaire pour effectuer le séchage des pièces de bois 2, c'est-à- dire qu'il est lié à la capacité de production de l'usine et de la quantité d'eau à évaporer. Les applicateurs 24 quant à eux sont dimensionnés en fonction de la fréquence d'opération choisie, de l'espace disponible, et leur nombre est établi en fonction du nombre de générateurs 22 et du nombre de lignes 42, 44 choisies (une, deux, ou plus). Le choix du nombre de lignes 42, 44 a une influence sur le nombre d'applicateurs 24 et sur le nombre de composantes à installer (interrupteurs de ligne 26, détecteurs de teneur en humidité 28, convoyeurs 32, trappes de dérivation 30). L'avantage d'avoir de multiples lignes 42, 44 est d'être en mesure de traiter plus de pièces de bois 2 mais aussi de maintenir une certaine productivité par exemple lors d'opérations de maintenance et de réparation sur une ligne 42, 44.

Le nombre de détecteurs d'humidité en ligne 28 et de trappes de dérivation 30 détermine en partie la dispersion d'humidité des pièces 2 autour de la teneur cible. Plus il y a de trappes 30 et de détecteurs 28, plus les pièces 2 traitées peuvent être près de la teneur cible en humidité. Pour des conditions égales de teneur en humidité, vitesse de convoyeur, puissance, etc., la dispersion (variation) d'humidité sera plus grande pour une ligne de séchage 42, 44 avec seulement un détecteur 10 à l'entrée et un détecteur 28 à la sortie que pour une ligne 42, 44 qui possède des détecteurs 28 et des trappes 30 entre chaque applicateur 24. Il est toutefois possible d'opérer des lignes 42, 44 avec des temps de résidences différents (par exemple avec des vitesses de convoyeur 32 différentes) et/ou à des puissances différentes dans le but de limiter le nombre de détecteurs 28 et de trappes 30 en ligne tout en maintenant une faible dispersion. Il suffit alors de séparer les pièces de bois 2 destinées au séchage par haute fréquence et les dériver vers l'une ou l'autre des lignes 42, 44. Par exemple, la ligne 42, 44 la plus rapide, c'est-à-dire avec le temps de résidence le moins élevé, peut accepter les pièces de bois 2 qui ont une teneur en humidité en dessous d'un seuil particulier, alors que celle la plus lente, c'est- à-dire celle avec le temps de résidence le plus élevé, peut prendre les pièces 2 avec une teneur en humidité au dessus du seuil particulier.

La priorité des pièces de bois 2 est de préférence considérée. Une pièce 2 qui sort en fin de ligne 42, 44 et qui n'a pas encore atteint la teneur en humidité ciblée aura préférablement priorité pour être re-séchée par rapport à une nouvelle pièce 2 qui entre pour la première fois dans l'équipement de séchage 16. La priorisation des pièces 2 permet d'éviter une trop grande baisse de température précédant le re-séchage lors d'une deuxième passe à travers l'équipement 16, ce qui se traduit par une économie d'énergie et un meilleur rendement des installations. Une façon simple de réaliser la priorisation est d'employer une trémie tampon 46 avec un détecteur de pièce 50 qui déclenche l'admission de la pièce de bois 2 sur la ligne 44, 42 et qui limite temporairement l'accès aux pièces de bois 2 nouvelles. Ainsi, les pièces de bois 2 qui n'ont pas atteint encore la teneur en humidité cible sont réinjectées le plus rapidement possible dans la ligne de re-séchage 42, 44.

Le contrôle des opérations du système peut être centralisé par exemple au moyen d'une unité de contrôle 52 analysant les mesures provenant des appareils de mesure 10, 28, commandant les trappes de dérivation 30, 40, et opérant s'il y a lieu les convoyeurs 8, 14, 32. Le contrôle des opérations peut aussi être décentralisé, par exemple, pour chaque arrangement d'appareil de mesure 10, 28 et de dispositif de dérivation 30, 40, incluant possiblement la ou les sections des arrangements convoyeurs 8, 14, 32 à proximité de ces éléments.

En référence aux Figures 3A, 3B, 3C et 3D, les applicateurs 24 peuvent être construits avec différentes configurations d'électrodes 46, 48. Trois configurations possiblement les plus appropriées pour le cas du re-séchage en continu sont avec barreaux 46, 48 (électrodes) alternés tel qu'illustré à la Figure 3A, avec barreaux 46, 48 (électrodes) à champ de pertes ("strayfield") tel qu'illustré à la Figure 3B, et avec applicateur à plaques 46, 48 (électrodes) tel qu'illustré à la Figure 3C. Les dimensions (longueur et largeur) des applicateurs 24 sont liées à la fréquence utilisée. Il est possible de diminuer l'espace

plancher requis en confectionnant des applicateurs 24 à double ou multiples passes tel qu'illustré à la Figure 3D, ou des applicateurs verticaux (non illustré).

Chacun des types d'applicateurs 24 comporte des avantages et des inconvénients au niveau de la conception et des coûts. Les applicateurs 24 à champ de pertes (illustré à la Figure 3B) sont susceptibles d'être les plus appropriés pour des pièces de bois 2 minces ou très minces. Pour des pièces de bois 2 d'épaisseur intermédiaire, des applicateurs 24 à barreaux alternés (illustré à la Figure 3A) sont préférables bien que non obligatoires. Pour des pièces de bois épais, des applicateurs 24 à plaques (illustré à la Figure 3C) peuvent s'avérer les plus appropriés. Dans le cas d'un applicateur 24 à plaque, le sens de défilement des pièces de bois 2 (longitudinal ou transversal) n'a pas ou peu d'influence et donc la conception d'électrodes 46, 48 est simple. Dans le cas d'applicateurs 24 à barreaux ou à champ de pertes, l'orientation des pièces de bois 2 en défilement a une influence sur la conception et l'orientation des électrodes 46, 48. Le choix d'applicateur est fonction des types de produits à traiter et des résultats finaux désirés.

En référence aux Figures 4A et 4B, dans le cas d'un défilement longitudinal des pièces 2, les barreaux 46, 48 peuvent être placés perpendiculairement tel qu'illustré à la Figure 4A ou à angle tel qu'illustré à la Figure 4B par rapport aux pièces de bois 2. Par contre, dans le cas d'un défilement transversal, les barreaux 46, 48 devraient de préférence être placés à angle tel qu'illustré à la

Figure 4B pour s'assurer que les pièces de bois 2 soient chauffées uniformément, peu importe leur position dans l'applicateur 24.

En référence à nouveau à la Figure 1 , par sa conception, le système selon l'invention peut être inséré à la sortie d'une ligne de sciage 4, avant ou après le rabotage 12, et avant ou après tout autre étape de transformation de façon à éliminer les manipulations habituelles de transport de bois de la scierie vers les séchoirs 6 (méthode conventionnelle) suivi du transport du bois des séchoirs 6 à la ligne de rabotage 12. Cette configuration est alors utile pour sécher du bois de l'état vert à l'état sec. Le système selon l'invention est tout particulièrement

utile pour réaliser un re-séchage de pièces de bois 2 (par exemple provenant de séchoirs conventionnels 6 ou de bois pré-séché). Dans ce cas, il est possible, et parfois préférable, d'arrêter prématurément le séchage conventionnel de façon à éliminer ou sinon à limiter le sur-séchage, les défauts et les coûts s'y rattachant. Le système selon l'invention permet une diminution de la surveillance des séchoirs conventionnels 6 car le point d'arrêt est moins critique. Le système entraîne aussi une limitation des pièces de bois 2 sur- séchées. Le système permet aussi une diminution des valeurs cibles au sciage, donc une augmentation du rendement de matière (bois) car il y a moins de retrait (en moyenne). Il y a aussi limitation des pièces "vertes" car les pièces plus humides repassent automatiquement dans le séchoir haute fréquence 16 lorsqu'elles ne sont pas sous le seuil de teneur en humidité acceptable. Il y a peu ou pas de manipulations additionnelles du bois, tout en procurant une diminution globale de la consommation spécifique d'énergie. De plus, il permet une conformité accrue de la teneur en humidité du produit fini.

Dans une version simplifiée, la partie de l'arrangement convoyeur 18 en aval de l'équipement de séchage 16 peut être détournée tel que représenté par la ligne pointillée 18' pour ramener systématiquement les pièces de bois 2 traitées par l'équipement de séchage 16 sur l'arrangement convoyeur 8 en amont de l'appareil de mesure 10, de manière à définir une boucle de re-séchage parcourue par les pièces de bois tant et aussi longtemps que leur teneur en humidité mesurée par l'appareil de mesure 10 n'est pas inférieure à la teneur cible. Une telle version simplifiée permet d'éliminer le ou les appareils de mesure 28 (montrés à la Figure 2) et les trappes de dérivations 30 (montrées à la Figure 2). Les fonctions des appareils de mesure 28 et des trappes de dérivation 30 sont alors accomplies par l'appareil de mesure 10 et le dispositif de dérivation 40.

En référence à la Figure 2, les arrangements convoyeurs 14, 18, 32 transportant les pièces de bois 2 autour et à travers l'équipement de séchage 16 peuvent former différentes configurations de lignes et de parcours, peuvent avoir des sections communes ou partagées, et peuvent inclure d'autres

dispositifs ou mécanismes de dérivation, de détection et autres équipements semblables pour le transport et l'aiguillage des pièces de bois 2 à travers le système.

Les appareils de mesure 10, 28 pour mesurer les teneurs en humidité des pièces de bois 2 peuvent être de différents types, par exemple, capacitifs, résistifs, ou autres. Les appareils de types capacitifs peuvent notamment opérer linéairement ou transversalement. Le principe de mesure consiste à créer un champ électrique haute fréquence au sein du matériau (bois) et à mesurer la permittivité et/ou à mesurer la variation de fréquence d'oscillation par rapport au circuit sans matériau et/ou le facteur de pertes du matériau (bois). Les valeurs mesurées sont influencées par la teneur en humidité du bois et les relations sont généralement bien maîtrisées dans une certaine plage de teneurs en humidité. La lecture fournie par un tel type d'appareil correspond souvent à une teneur en humidité exprimée en %. La mesure se réalise avec ou sans contact et peut facilement être réalisée en continue. Pour les appareils de type résistif, l'opération de mesure est réalisée généralement transversalement. Le principe de la mesure consiste à faire passer un courant entre les électrodes et mesurer la résistance (ou la conductance) électrique. La relation entre la résistance (ou conductance) électrique et la teneur en humidité du bois est bien maîtrisée. La lecture donnée par l'appareil correspond généralement à une teneur en humidité exprimée en %.

En référence à la Figure 5, il est montré un graphique présentant l'évolution typique de la teneur en humidité de pièces séchées en continu dans un séchoir- convoyeur haute fréquence 16 (montré à la Figure 1) à échelle réduite (1 ,5 m de longueur). Chaque point représente un moment dans le temps où la pièce 2 a été pesée à la sortie d'un applicateur et a été ensuite réintroduite à l'entrée de celui-ci (pour simuler un deuxième applicateur). Les courbes de séchage ont été construites avec 4 "passes" dans la ligne (simulant quatre applicateurs successifs). Si, par exemple, la teneur en humidité est mesurée à la sortie de la ligne et que la valeur cible est de 20 %, la pièce #1 serait extraite du système à la troisième passe (ou après 40 minutes). La pièce #2 n'aurait pas été traitée

par le système (puisque sa teneur en humidité est déjà sous 20 %). La pièce #3 aurait été extraite après 2 passes (12 minutes). Etc. Une grande qualité du procédé est que la teneur en humidité de chacune des pièces 2 peut être mesurée entre chaque applicateur 24 de manière à l'extraire du système dès que sa teneur en humidité est légèrement en dessous de la valeur cible.

Des essais ont permis d'établir que la qualité de bois d'épinette traité dans un système de re-séchage par haute fréquence selon l'invention était comparable sinon meilleure en terme de gauchissement de pièces de 2 pouces x 4 pouces (2M) par rapport à des pièces re-séchées conventionnellement. De plus, les essais ont permis d'établir le temps de traitement à moins d'une heure pour ce type de bois avec une qualité acceptable.

L'opération s'avère extrêmement simple et les coûts d'un équipement industriel peuvent être en deçà des coûts pour la technologie HFV (fours "batch" par haute fréquence sous vide) actuellement disponible.

Bien que des réalisations de l'invention aient été illustrées dans les dessins ci- joints et décrites ci-dessus, il apparaîtra évident pour les personnes versées dans l'art que des modifications peuvent être apportées à ces réalisations sans s'écarter de l'invention.