JPH059559B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 製紙用繊維、特にくず紙料のスラリーから紙繊
維よりも比重が大きい小さな粒子を取り除く目的
で製紙業では遠心クリーナが多年にわたり使用さ
れており、本発明は遠心クリーナに関する。

従来の技術 以下に「従来技術の遠心クリーニング技術」と
称するこの目的に使用する遠心クリーナでは、円
錐形容器の頂端における排出口は流入口孔および
受容物流出口とに比較して比較的に小さく、たと
えば、直径３インチの従来の遠心クリーナにおい
て他の２つの口孔が5/8インチ直径に比して1/8イ
ンチ直径である。従つて、このような従来のクリ
ーニング操作では、頂端の流出口を通る排除物の
排出流はそれに応じ受容物の流れに比較して少く
たとえばそれぞれ体積にして３％と97％である。

発明が解決しようとする問題点 比較的最近になつて、良質の紙繊維をこれに非
常に近いかこれより低い比重を有し従来の遠心分
離技術によつては容易に分離できない汚染物から
分離するため、遠心クリーナの使用が増大してい
る。

一般にこうした「逆」遠心クリーナ用のクリー
ナは、従来のクリーナの構造または作用もしくは
その両方を軽量物が従来の遠心クリーニングにお
いて受容物出口である基端部（頂端部）出口を通
り排除物として排出される間に良質の繊維分が受
容物の流れとして頂端部の出口を通り排出される
ような状態を生じるように変形することにより製
作された。従来の今日までの逆遠心クリーニング
の開発を詳細に論じるには米国特許第4155839号
を参照することが好適である。

問題点を解決するための手段 本発明の１つの主要な目的は、クリーナが送給
流を分離する２部分用の流出口孔が共にクリーナ
の頂端付近に配置されており従つて、従来と逆の
クリーニングを行うのにこれまで行われていたよ
うなクリーナにおいて流れを逆にしないようにし
た逆遠心クリーニングを行うのに特に適した改良
された遠心クリーナを提供することである。

本発明は上記の目的を達成するために、その構
成を、截頭円錐形の内部空間を囲繞するとともに
前記内部空間の最大径よりも実質的に小さな所定
の径の開口した頂端をそなえた筒状の主容器と、
製紙用紙料を内部空間に導入するための主容器の
他端に隣接し内部空間への流入口孔であり、紙料
を内部空間に送入する際事実上円周状の流れ成分
を生ぜしめて紙料の旋回分離によつて大部分が紙
繊維を含む外部部分の流れと大部分が紙繊維と同
様かそれより比重の小さな軽質の汚染物を含む内
部部分の流れとに分離せしめるための流入口孔
と、主容器の頂端に固定され開口した頂端に軸心
合わせされて該頂端に連通する室および該室から
の流出口孔を含むハウジングと、主容器の開口し
た頂端よりも小さな外径の流出口を有する管と、
主容器の頂端に事実上同軸的にハウジング内の管
を軸線方向に運動せしめるための支持手段と、管
は、主容器の開口した頂端内に管の一方の端部を
挿入した時、該管の他方の端部が支持手段を貫通
してハウジングの外部空間に突出して回転と後退
用の把手を設ける十分な長さを有すること、管の
一方の端部を主容器の頂端内部に挿入して管を支
持手段に固定せしめる固定手段と、管の一方の端
部の外径を、主容器の開口した頂端に挿入時その
内径に比し十分に小さい所定の外径となし、管を
通る流れ面積よりも事実上大きな流れ面積を有す
る截頭円錐形の内部空間から室に紙繊維を含む外
部部分の流れを導いて受容うる環状の流出口孔を
形成し、管からの流れを該流出口孔よりも少ない
軽質の汚染物を含む内部部内の流れとして流動せ
しめる流出口孔と、を具備し、これによつて、管
の一方の端部を頂端から室に軸線方向に一時的に
後退せしめてクリーナの操作に支障を来たすこと
なく、環状の流出口孔に捕捉されている汚染物を
頂端を解放して主容器から室に排除するように支
持手段から固定手段を解放する構成にした、製紙
用繊維をそれと同様かそれ以下の比重の小さい汚
染物から分離するための遠心クリーナを特色とす
るものである。

更に詳細にいえば、本発明によるクリーナまた
は逆遠心クリーナでは、従来のクリーニングでは
排除物か逆遠心クリーニングでは受容物である
「重い部分」用の出口として使用された頂端出口
を排除物である軽い部分用の流出口とする。本発
明のクリーナはその側壁に、特にクリーナの内部
の円錐形部分の下流側端部に第２の流出口が設け
てあり、この流出口はこの場合は逆遠心クリーニ
ングにおいて受容物の流れを構成する重い部分を
なすのである。

作 用 従つて、本発明を実施するには、従来技術の逆
クリーニングにおけるようにクリーナの中心部分
に逆流せずにクリーナの基端から頂端に送給紙料
を流す。この特徴は本発明をサイクロン組立体す
なわち「カニスタ」（canister）型のクリーナに
応用すると特に価値があり、この場合、個々の遠
心クリーナのいくつかが１つの共通のカニスタ内
で平行な関係で組み合わされ、この共通のカニス
タの内部ですべての個々のクリーナの入口および
排出口孔とそれぞれこれらに接続された送給室、
受容物室および排除物室とに分割される。

本発明の１つの独特な特徴は、紙料スラリー中
の軽い成分用の流出口の構造との組合わせにあ
り、この流出口にはクリーナ内でクリーナ本体か
らの重い成分用の流出口が閉塞された場合にこの
閉塞を解除するため一時的に後退せしめられるよ
う解放可能に錠止めされる管を配設してなる。

実施例 総本的に符号１０で示した典型的な逆遠心クリ
ーナはケーシング１１に収容されている。ケーシ
ング１１の内部は仕切り１２，１３によりケーシ
ング１１の一端における供給すなわち送給室１５
と、ケーシングの他端における排除物室１６とこ
れら室１５，１６間に位置した受容物室１７とに
分割され、これらの室にはそれぞれ口孔２０，２
１，２２が設けられている。

クリーナ１０は管状の主容器２５を備え、この
主容器の内部はその長さの一部分にわたり筒状で
残り部分は截頭円錐形である。端部のハウジング
２６が主容器２５の小径端部にねじ受けされ、管
状の先端部片２７が図示した如く保持ナツト２８
によりハウジング２６内に固定されている。先端
部片２７内の円筒形の内部空間または内腔２９が
流出口孔３０に至るハウジング２６の延長部を形
成している。

ハウジング２６は１つまたはそれ以上の数の半
径方向すなわち接線方向に配置した流出口孔３１
を有していて、この流出口孔にわたり排除物室１
６の内部にまで延びる口孔３０の総流れ面積より
大きい総流れ面積を形成している。ハウジング２
６の下端はねじキヤツプ３３により閉じてあり、
このねじキヤツプ３３はケーシング１１の端壁３
４に設けた開口を貫通して延びハウジング２６の
端部付近のケーシング壁に締め付けられている。
主容器２５の基端にはプラグ３５が設けられてお
り、このプラグは主容器２５の基端にねじ込んで
またそれ自体と主容器２５との間に仕切り１２を
締め付けている。

プラグ３５の外面に設けたらせん状の溝４０が
クリーナの主容器２５の内部へ流入口孔を形成
し、この溝４０はらせん状を有しているのでクリ
ーニングされる紙料が送給室１５の内部から主容
器２５の内部にほぼ円周方向成分を有して送入さ
れるように機能する。プラグ３５は、他の部分が
中実であるが、内端に円筒形延長部４１を含み、
この延長部は一部分がうず流探知部としてまた特
にクリーナの作動中形成するエアコア用の安定手
段としてはたらく。必要に応じて流入口孔の有効
寸法を増すためプラグ３５の外周の溝４０を２つ
設けることもできる。

頂端における流出口孔３０のほかにも、クリー
ナ１０には主容器２５の截頭円錐形部分の下端に
１つまたはそれ以上の流出口孔４４が設けられて
いる。流出口孔４４は主容器２５に接線をなして
主容器内の紙料の循環運動と同じ方向に配置する
ことが好ましい。先端部片２７は円筒形状の延長
部４５を含むことが好ましく、この延長部は先端
部片から主容器２５の内部に上流側において流出
口孔４４に少くとも半径方向におおいかぶさり、
従つて流出口孔から先端部片２７の内部に紙料が
直接流れるのを防止する邪魔板として作用する程
度に突出していて、この延長部４５の上手側端部
は主容器２５の頂端の流出口孔をなす。

第１図に示した流入口の構造は、重質の粒子成
分をクリーナの流入端で旋回させることにより内
壁面を摩耗させることがなく、クリーナの長さ方
向に殆んどの成分の紙料流れを継続させる点で特
に利点を有している。しかしながら、本発明は第
２図に示した如き変形した流入口構造でも実施で
き、この流入口構造に限つては前記米国特許第
4155839号に示したものとほぼ同様である。第２
図の例では、流入口は外面に溝４０を有していな
い点でのみプラグ３５と相違するプラグ３５′を
含んでいる。その代りに短形状の流入口孔４０′
が米国特許第4155839号に示した如く主容器２５
の壁に接線方向に延びている。従つて、主容器２
５′に相対的な仕切り１２の位置は流入口孔４
０′が送給室１５に開放されるよう移動させる必
要があり、さらに仕切り１３は主容器２５′の肩
部４６とこの肩部４６に向かい合い主容器のまわ
りにねじばめしたナツト４７との間に締め付けら
れている。

第１図と第２図とを参照して説明した構造のク
リーナを使用する際に、クリーニングされる紙料
スラリーを送給室１５に適当な圧力で流入口孔４
０か４０′に米国特許第4155839号に記載した如き
所望の流量および速度で送入して主容器２５内で
紙料スラリーを紙繊維の大部分を含む外方部分
と、軽い汚染成分の大部分を含む内方部分とさら
に一般に最も内側のエアコアとに旋回分離する。
上記の外方部分は流出口孔４４に達するまで主容
器２５の内部の截頭円錐形部分を流れ下つてから
流出口孔を通り受容物室１７の排出口孔２２を通
り排出される。内方部分は延長部４５の下手側端
部に入りそれとまた先端部片２７の内部と流出口
孔３０とを通り排除物室１６とその排出口孔２１
とに移動する。

クリーナから排出される際にクリーナ内に形成
する重い部分と軽い部分とを分離することは、排
除物質１６、受容物１７からのそれぞれの排出流
を排出口孔２１，２２から延びている導管５２，
５３に設けた弁５０，５１の如き手段により調整
することにより容易に制御できる。

２つの上記室からの流れの適当な分離を確認す
るには、一般に送給する紙料の性質、送給流速お
よび送給圧力との如何により異なる実験により、
両方の室からのほぼ等しい流れにつき受容物室１
７から約90％、排除物室１６から約10％に分離条
件を変えるかたちで満足な結果が得られた。

本発明を実施するに更に１つの特定な例とし
て、第２図に示した構造のクリーナを使用して試
験を行い、この例では流入口孔４４′は0.625平方
インチの流れ面積を有し頂端の流出口孔の最小流
れ面積は0.785平方インチであり２つの流出口孔
４０はそれぞれ約0.25平方インチの流れ面積を有
していた。送給流量を30p.s.i.g.の圧力で50ガロ
ン／分にして排除物室１６、受容物室１７からの
流れを約26ガロン／分および24ガロン／分にして
満足な結果が得られた。送給圧力を40p.s.i.g.にし
て68ガロン／分の送給流量にしまた上記各室１
６，１７からの流れをそれぞれ54.5ガロン／分と
13.5ガロン／分の流量にして更に良い結果が得ら
れた。

本発明はまた第１図に示した構造のクリーナを
使用して流入口孔の流れ面積を0.306平方インチ、
頂端の口孔の最小流れ面積を0.306平方インチと
しまた、受容物室の口孔４４を第２図に示した流
入口孔４０′と同様とし、短形状で1.5インチ×
３／８インチの寸法にして流れ面積を0.47平方イ
ンチにして試験を行つた。送給流量を80ガロン／
分、送給圧力を45p.s.i.g.にまた室１６，１７から
の流れをそれぞれ8.5ガロン／分および71.9ガロ
ン／分にしてきわめて満足な結果が得られた。

前にも指摘したように、本発明は第３図に示し
た如きカニスタ６０の内部を中心室６３と両端部
室６４，６５とに分割する内壁６１，６２を有す
るカニスタ型のクリーナ組立体に応用するのに特
に適している。第１図に関連して説明した構造の
多重のクリーナ１０がカニスタ６０内に装着さ
れ、内壁６１，６２と端部壁６６とが第１図の仕
切り１２，１３と端部壁３４と同じ装着および仕
切り機能を有している。

第３図に示した本発明のカニスタ型のクリーナ
の作用は第１図に関連して説明したと同様であ
る。室６４は送給室として作用し送給紙料の流入
する流れを受領するため適当に位置決めした流入
口が設けてあり、室６３，６５は第１図に関連し
て説明した如くそれぞれ排除物室および受容物室
となる。また、第３図のカニスタ型のクリーナを
第３図に示した仕切り壁とクリーナとの組に向か
い合わせにして第２組の仕切り壁とクリーナとを
設け、次に両方の組のクリーナ用に送給室として
室６４を使用することによりカニスタの長さを２
倍にすることにより両口にできることは注目する
必要がある。

第４図に示した異型のクリーナ１００はカニス
タのケーシング１１０に装着され、このケーシン
グには端部ヘツド１１１が設けてあり、ケーシン
グ１１０の内部は仕切り１１３により供給すなわ
ち送給室１１８と受容物（重い部分）室１１７と
に分割されている。これらの室にはそれぞれ流入
口孔１２０、排出口孔１２１が設けてあるが、各
クリーナ１００には詳細に後述する管１２３によ
り供給されるケーシング１１０からの排除物（軽
い部分）用にそれ自体の流出口孔を有している。
クリーナ１００は頂端に幾分長く延び側壁に排出
口孔がない以外には容器２５とほぼ同様の構造の
管状をした主容器１２５を有している。端部のハ
ウジング１２６が主容器１２５の小さい方の端部
のまわりに仕切り１１３と締付け関係にねじばめ
されてこれは管１２３用の装着手段としても作用
し、また管１２３はクリーナからの軽い部分用の
流出口孔をそなえている。ハウジング１２６内の
案内部材１３１は内部に管１２３を自由に収容す
るようにした寸法の軸孔１３２を有し管１２３の
支持手段をなしている。管１２３の外方部分はね
じ状キヤツプ１３３の中心孔を貫通し、このキヤ
ツプはハウジング１２６の端部をケーシング１１
０の端部ヘツド１１１に締め付けている。

案内部材１３１の軸孔１３２にはこの軸孔と管
１２３との間にシールを形成する寸法にしたＯ−
リング１３５を収容する円周溝が設けられてい
る。更にまた、管１２３と案内部材１３１との間
に解放可能な錠止め手段が設けられている。すな
わち、これはベンネツト形錠止め手段として管１
２３に設けられ、管１２３の外端におけるスロツ
トおよび溝付き部分に錠止め関係に共働する寸法
にし管１２３の固定手段をなした半径方向の突起
１３６から成る。図示してあるように、突起１３
６を案内部材１３１の端部のスロツト１３７と並
べて管１２３を部材１３１に差し込むと、突起１
３６はこれらスロツトの底に着座し、次いで管１
２３を1/4回転させ突起１３６を溝１３８に錠止
め係合させる。主容器１２５の内部への送給口孔
はねじ状のプラグ１４２により閉じた基端付近で
主容器の壁の短形状の１つまたそれ以上の数の接
線スロツトからなる流入口孔１４０により形成さ
れている。プラグ１４２の延長部１４１がうづ流
探知手段としてもまたクリーナの作動中形成する
エアコア用の安定手段としてもはたらき、この延
長部は図示した如く中実か第１図と第３図とに示
した如く中空円筒形でも良い。

管１２３に設けた突起１３６は管１２３の内端
に対し所定の間隔にしてあり、従つて、突起１３
６が溝内に錠止めされると、管の内端は主容器１
２５の頂端からその内部に位置決めされ、主容器
の内部から案内部材１３１の上手側で管１２３を
包囲する環状室１４５にまで環状の流出口孔１４
４を形成する。

第４図に示したクリーナ組立体は第１図に関連
して説明したとほぼ同様で、主容器１２５内に生
じた遠心力により送給スラリーを環状の流出口孔
１４４を通し排出される外方部分と管１２３を通
し排出される内方部分とに、旋回分離する。この
クリーナにより得られる大きな利点は、固形物に
より環状の流出口孔１４４が閉塞された場合に管
１２３をケーシング１１０の外部から紙料の流れ
が主容器の頂部を通り過ぎ流れるに十分な時間管
１２３を後退させ次いで管１２３を突起１３６−
溝１３８の錠止め関係により作動位置に戻して行
う。

発明の効果 本発明のこの利点を利用するため、クリーナ１
００を１つのケーシング１１０に組み入れる際に
すべての管１２３をカニスタの外部に突出させ、
それぞれの管に排除物をこの管から共通の集積用
受容器に導く可撓性のチユーブ１５０が設けられ
ている。閉塞を取除いて管１２３の使用を可能に
するよう、それぞれの管１２３は把手としてもし
くはクランプ１５１によりチユーブ１５０が固着
され、この把手により対応する管１２３を錠止め
状態から解錠位置にねじり、一時的に後退させた
後作用位置に戻して錠止めすれば良い。

第４図と第５図とに示したクリーナの典型的な
例では、主容器の円筒形部分の内径は３インチ、
主容器の頂端の内径は1.4インチであり、端部の
ハウジングには直径１インチの口孔１４６が４つ
設けてある。管１２３は0.625インチの外径と
0.500インチの内径とを有し、管１２３はその上
手側を面取りしてそれを通る流れにできるだけ乱
流が生じないようにすると好ましい。更にまた、
ねじ状キヤツプ１３３の内端と案内部材１３１の
下手側端部との間のスペースは管１２３が軸線方
向に少くとも１インチ移動できるようにし、管１
２３を後退させた時主容器１２５の頂端を完全に
開放できるようにする。

本発明の好ましい具体例を構成する装置を説明
したが、本発明は正確にこの型式とに限定される
ものでなく本発明の範囲を逸脱することなく種々
の変更できることは理解する必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクリーナの縦断面図、第
２図は変形した流入口孔を示す部分縦断面図、第
３図は本発明をカニスタ型のサイクロン式クリー
ナに応用した例を示す部分縦断面図、第４図は軽
い部分用の異型の管を組み込んだクリーナを示す
縦断面図、第５図は第４図に示したクリーナの管
を解放可能に錠止めする機構の詳細を示す破断等
角斜視図である。 １０，１００…クリーナ、１１，１１０…ケー
シング、１２，１３，１１３…仕切り、１６，１
４５…室、２０，１２０…送給手段、２１，２
２，１２１…排出口孔、２５，１２５…主容器、
２６，１２６…ハウジング、３１，１４４…流出
口孔、１２３…管、４０，１４０…流入口孔、１
３１…支持手段、１３６…固定手段、１５１…把
手。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １(a) 截頭円錐形の内部空間を囲繞するとともに
   前記内部空間の最大径よりも実質的に小さな所
   定の径の開口した頂端をそなえた筒状の主容器
   と、 (b) 製紙用紙料を前記内部空間に導入するための
   前記主容器の他端に隣接し前記内部空間への流
   入口孔であり、前記紙料を前記内部空間に送入
   する際事実上円周状の流れ成分を生ぜしめて前
   記紙料の旋回分離によつて大部分が紙繊維を含
   む外部部分の流れと大部分が紙繊維と同様かそ
   れより比重の小さな軽質の汚染物を含む内部部
   分の流れとに分離せしめるための前記流入口孔
   と、 (c) 前記主容器の前記頂端に固定され開口した該
   頂端に軸心合わせされて該頂端に連通する室お
   よび該室からの流出口孔を含むハウジングと、 (d) 前記主容器の開口した前記頂端よりも小さな
   外径の流出口を有する管と、 (e) 前記主容器の前記頂端に事実上同軸的に前記
   ハウジング内の前記管を軸線方向に運動せしめ
   るための支持手段と、 (f) 前記管は、前記主容器の前記開口した頂端内
   に前記管の一方の端部を挿入した時、該管の他
   方の端部が前記支持手段を貫通して前記ハウジ
   ングの外部空間に突出して回転と後退用の把手
   を設ける十分な長さを有することと、 (g) 前記管の一方の端部を前記主容器の前記頂端
   内部に挿入して前記管を前記支持手段に固定せ
   しめる固定手段と、 (h) 前記管の前記一方の端部の外径を、前記主容
   器の前記開口した頂端に挿入時その内径に比し
   十分に小さい所定の外径となし、前記管を通る
   流れ面積よりも事実上大きな流れ面積を有する
   前記截頭円錐形の内部空間から前記室に前記紙
   繊維を含む外部部分の流れを導いて受容する環
   状の流出口孔を形成し、前記管からの流れを該
   流出口孔よりも少ない前記軽質の汚染物を含む
   内部部内の流れとして流動せしめる前記流出口
   孔と、を具備し、これによつて、 (i) 前記管の一方の端部を前記頂端から前記室に
   軸線方向に一時的に後退せしめてクリーナの操
   作に支障を来たすことなく、前記環状の流出口
   孔に捕捉されている前記汚染物を前記主容器か
   ら前記頂端を解放して前記室に排除するため前
   記支持手段から前記固定手段を解放する構成と
   したこと、 を特徴とする製紙用繊維をそれと同様かそれ以下
   の比重の小さい汚染物から分離するための遠心ク
   リーナ。