JPS6246203B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は繊維質素材のろ過装置に関する。

すなわち、この発明は筒体と、該筒体の周面に
実質的に等間隔で配設され、放射方向に延出する
複数の羽根とを有し、前縁が後縁よりも上記筒体
からより離れているロータを具備してなる繊維質
素材のろ過装置を提供するものである。

さらに、この発明は内部に繊維質素材を導入す
る入口ポートと、ろ過した繊維質素材を排出させ
るための出口ポートとを有する中空ハウジング
と；該ハウジング内に配設された両端開口の筒状
スクリーン部材であつて、該スクリーン部材は上
記ハウジング内に固定され、該スクリーン部材の
外側面によつてハウジング内部を区分し、これに
よつて第１の室と第２の室を形成させ、上記入口
ポートを上記第１の室と直接連通させ、上記出口
ポートを上記第２の室と連通させるものと；上記
第１の室内の繊維質素材を上記スクリーン部材を
通過させて上記第２の室および上記出口ポートへ
通過させる羽根車であつて、上記スクリーン部材
の長軸に沿つて設けられた回転シヤフトと、ロー
タ手段とを有し、該ロータ手段は上記シヤフトに
固定された筒体と、その周面に実質的に等間隔で
放射状に突設された羽根を有し、該羽根は前側部
と後側部とを有し、さらにこれら両側部を結合す
る外側部を有し、これによつて上記前側部と外側
部との結合部に前縁を形成し、上記後側部と外側
部との結合部に後縁を形成し、該前縁は上記筒体
から該後縁よりも遠い位置に存在するものとを具
備することを特徴とする繊維質素材のろ過装置を
提供するものである。

以下、この発明を図示の実施例を参照して説明
する。

装置１１は繊維質素材スラリをろ過し好ましく
ない大きい固形物を分離するために用いられる。
この装置１１は概略的に中空ハウジング１３、筒
状の両端開口のスクリーン部材１５で上記ハウジ
ング１３内に配置されたものと、繊維質素材をス
クリーン部材１５へ通過させる羽根車１７とを有
する（第１〜３図参照）。このハウジング１３は
繊維質素材を内部に導入させるための入口ポート
１９と、繊維質素材を排出させるための出口ポー
ト２１とを有する。この入口および出口ポート１
９，２１は好ましくは第２，３図に示すようにハ
ウジング１３の外壁の内側表面に対し接線方向に
配置されている。このハウジング１３は好ましく
は両端開口の筒状中間部２３、この中間部２３に
取着されその一端を封止するための第１のカバー
２５と、同じく他端を封止するための第２のカバ
ー２７とを有する。さらにこのハウジング１３は
好ましくは入口ポート１９近傍において環状室２
９を形成する機構、およびこの環状室２９の近傍
に環状じやま部材３１を有し、これらが協働して
ハウジング１３内部に導入された繊維質素材中の
重質物が環状室２９の下部に落下するようになつ
ている（第１図参照）。このハウジング１３はさ
らに好ましくは環状室２９の下部と連する出口ポ
ート３３を有し、環状室２９およびじやま部材３
１によつて繊維質素材から分離された排除すべき
物質をハウジング１３から除去するようにする。
この出口ポート３３は好ましくは第２図に示すよ
うにハウジング１３の外壁の内側表面に対し接線
方向に設ける。ハウジング１３はさらに第２のカ
バー２７の近傍に出口ポート３５を設け、羽根車
１７によつてスクリーン部材１５を通過させ得な
かつた繊維質素材中の物質又は出口ポート３３か
ら排除し得なかつた物質を排除させるようにする
ことが好ましい。

スクリーン部材１５は繊維質素材中の望ましい
部分を通過させ得る複数の孔を有する金属板から
つくるようにしてよい。ハウジング１３はこのス
クリーン部材１５を内部に固定し、スクリーン部
材１５の外側１５′によりハウジング１３内部を
第１の室３７と第２の室３９とに区分し、その境
界を部分的にスクリーン部材１５で区別する機構
を有することが好ましい（第１図参照）。入口ポ
ート１９は室２９を介して第１の室３７と連通さ
せ、出口ポート２１は第２の室３９と直接連通さ
せる（第２，３図参照）。これによつて繊維質素
材が入口ポート１９を介して導入され、第１の室
３７に入り、羽根車１７が第１の室３７内の繊維
中の許容すべき部分（あるいは望ましい部分）を
スクリーン部材１５を通過させ第２の室３９に導
入し、ここから出口ポート２１を介してハウジン
グ外へ除去される。

羽根車１７はスクリーン部材１５の長軸に沿つ
て、第２のカバー２７からハウジング１３内部へ
延出する回転シヤフト４１を有する。このシヤフ
ト４１は綱車４３等を介し、電気モータの出力シ
ヤフトに間接的に結合させるなどして回転駆動さ
れる。羽根車１７はロータ手段を有する。このロ
ータ手段はスクリーン部材１５内のシヤフト４１
に固定された筒体４５を有する。このロータ手段
はさらに筒体４５の周面にほぼ等間隔で放射状に
突設された複数の羽根４７を有する。各羽根４７
は前側部４９を後側部５１とを有し、さらにこれ
を結合して前縁５５を形成する外側部５３を有
し、ここにおいて、前側部４９と外側部５３は結
合している。さらに羽根４７は後側部５１と外側
部５３とが結合した後縁５７を有する（第５図参
照）。前縁５５は後縁５７よりも筒体４５から遠
くに位置している。したがつて各羽根４７の外側
部５３の少なくとも一部は前縁５５から後縁５７
へ延びるに従つて筒体４５方向へ内側に傾斜して
いる。各羽根４７の内側傾斜角はロータ手段とス
クリーン部材１５との間の剪断力を最小にし、ス
クリーンを通過しない繊維質素材部分に対するポ
ンプ作用、引上げおよび引張り作用を生じさせ、
スクリーン部材１５からその繊維質素材部分を取
り去るように働き、これによつてスクリーン部材
１５の目詰りを防止している。

筒体４５は加圧された液体を受理するための内
腔５９を有する。ハウジング１３には入口ポート
６１が設けられていて加圧液をその供給源から内
腔５９に導入するようになつている。各羽根４７
はこの内腔５９と連通する出口ポート６３を有
し、ここから内腔５９から排出された加圧液を排
出できるようになつている。各出口ポート６３に
は各羽根４７の後側部５１と連通する排出端６５
が設けられている。この出口ポート６３の排出端
６５は筒体４５から角度を以つて配向されてい
て、これによつて加圧水をスクリーン部材１５に
対し、各羽根４７の後側部５１又は後縁５７から
角度を以つて衝突させる。好ましくは各羽根４７
には複数の出口ポート６３を設ける。ロータ手段
は好ましくは羽根４７の出口ポート６３を通る加
圧液の流れを制御、変化させる制御手段を有する
ものとする。この制御手段には好ましくは羽根４
７の出口ポート６３を通過する加圧液の流れを規
定する複数のバルブ手段６７を設ける。この各バ
ルブ手段６７は加圧液流を複数の羽根４７の出口
ポート６３の一群又は一部に対し制御するもので
ある。この制御手段には好ましくは筒体４５の内
腔５９内に設けられた環状室６９を複数個設け、
各環状室６９を複数の羽根４７の出口ポート６３
の一部又は一群と連通させ、さらにバルブ手段６
７の少なくとも１個と連動させて多くのろ過域を
形成させ、これによつて種々のろ過域に加えられ
る加圧液の液量を入口端から排出端へ変化させる
ようにする。さらに詳述すると筒体４５は内腔５
９と連通する孔７１を有する環状室６９′，６
９″，６９を有し、加圧液が各室６９′，６
９″，６９へ導入されるようにし、さらに各孔
７１と関連するバルブ手段６７とも連通させて通
過する加圧液の流れを制御するようにする。バル
ブ手段６７としては種々の構造をとることができ
る。たとえば各バルブ手段６７に板体７３を設
け、各孔７１と摺動させ該孔７１の一部又は全部
を選択的に閉塞させ、これによつて加圧液の流れ
を制御するようにしてもよい。又、各バルブ手段
６７に各板体７３と関連する案内部材７５を設
け、孔７１に対応して板体７３を案内するように
してもよい。さらに、各バルブ手段６７に板体７
３をリモートコントロールする手段を設けてもよ
い。たとえば、各バルブ手段６７に板体７３の一
端に固着した棒体７７を設け、さらに筒体４５を
通つて上方に延出させ、これによつて、各板体７
３が各孔７１に対し可動するように、筒体４５の
外側から棒体７７を操作させる。たとえば、各棒
体７７にねじ部７７′を設け、これにナツト７９
を関連させ、これによつて棒体７７および板体７
３をナツト７９の回転により上下動させるように
することもできる。

シヤフト４１と関連させて適当なシール部材８
１を設け、内腔５９内のシヤフト４１の周りを液
密にシールするようにしてもよい。このシール部
材８１の形状としては任意のものを容易に選択し
得るであろう。迷路シール手段８３を第２のカバ
ー２７および筒体４５と関連させて設け、内腔５
９と第２のカバー２７との間を液密にシールする
こともできる。この迷路シール手段８３はハウジ
ング１３の第２のカバー２７に付着された第１の
リング８３′と、筒体４５に付着された第２のリ
ング８３″とを有する（第１，４図参照）。この第
１および第２のリング８３′，８３″は相互に嵌合
する段部を有し、内腔５９と第２のカバー２７と
の間を液密に保持する（第１図参照）。

つぎに、この発明の使用方法について述べる。
繊維質素材は入口ポート１９を介して第１の室３
７へ導入される。環状室２９およびじやま部材３
１は固形の重質粒体（一般に“tramp metal”と
呼ばれるもの）を繊維質素材から分離させ、環状
室２９の下部に落下させ、ここから出口ポート３
３を介して排出させる。繊維質素材の残りは次に
回転筒体４５とスクリーン部材１５との間を通過
する。このパルプ素材の全ての望ましい部分はス
クリーン部材１５を通過し、ハウジング１３の第
２のカバー２７に向つて落下し、第２の室３９へ
とロータ手段によつて駆動される。スクリーン部
材１５を通過しない繊維質素材の一部は出口ポー
ト３５を介してハウジング１３から排出される。
入口ポート８５は出口ポート３５と結合させて加
圧液を出口ポート３５へ通過させ、この繊維質素
材のうちの排斥された非ろ過部分を排出させるた
めの補助とすることもできる。

第８，９図は本発明の他の実施例に係わる装置
を示すもので参照符号２１１で指示されている。
この装置２１１は実質的には装置１１と構造およ
び操作のうえで変りはない。しかし、この装置２
１１は特に水平状態で使用するために考慮されて
いる。この装置２１１は中空ハウジング２１３を
有し、これは前記装置１１のハウジング１３とほ
ぼ同じであるが、脚部２１３′を有し、建物の床
の如き支持面と係合し、装置をほぼ水平に保持さ
せ得るようになつている。この装置２１１は先の
装置１１と同様のスクリーン部材２１５および羽
根車２１７を有する。この装置２１１の細部につ
いては先の装置１１を参照することができよう。
この装置２１１は繊維質素材中の望ましくない固
形物を排除するための変形例を示すもので、環状
室２２９が入口ポート２１９近傍に設けられ、こ
の室２２９の近傍に第１および第２の環状じやま
部材２３１′，２３１″が設けられていて、これら
が協働して繊維質素材中の重質物をハウジング２
１３内部から環状室２２９の下部へ落下させるよ
うにしている。この環状室２２９の下部にはトラ
ツプ２２９′が設けられていて、通常開口してい
るバルブ２８１および通常閉塞しているバルブ２
８３と連動するようになつている（第９図参
照）。これによつて、繊維質素材から分離された
重質物を通常、バルブ２８１，２８３間に蓄積さ
せる。この蓄積された物質を除去するにはバルブ
２８１を閉じ、バルブ２８３を開けばよい。つい
で加圧液をバルブ２８１，２８３間に入口２８５
を介して導入すれば蓄積された物質はバルブ２８
３を通つて強制的に排出される。じやま部材２３
１′，２３１″は協働して周囲が制限された開口２
８７を形成し、一定の大きさ以上の物質がハウジ
ング２１３内に導入されるのを防止している。

このような構成に係わる本発明の装置は繊維質
素材中の大きな物質を小さく物質から分離し、同
時にゴミが繊維と同様の形状のものであつても、
それを効果的に除去することができ、かつスクリ
ーン部を目詰りさせてろ過操作を妨害させるよう
なことも防止し得る。

本発明に注意するべきことは本発明では繊維質
素材を“す”（strain）というよりも、むしろ
“篩う”（screen）することである。すなわち、こ
の繊維質素材が本発明に従つて正しく篩別された
場合は一定の大きさ以上の固形物およびその一定
の大きさより小さいか同等のゴミ物質が除去され
た状態となる。他方、繊維質素材が単に“され
た”場合は一定の大きさより大きい固形物のみが
除去される。したがつて本明細書中における“ろ
過”の意味も上記の“篩別”を意味するものとす
る。この“篩別”を達成するために、本発明のロ
ータ手段は繊維質素材のマツトをスクリーン部材
の内側にほぼ平行に回転させ、繊維質素材をスク
リーン部材の内側に振り当てるのでなく、スクリ
ーン部材を通過するゆるやかな流れを生じさせる
のである。羽根は繊維質素材のマツトを静置され
たスクリーン部材との関係においてロータの回転
方向に回動させる。この場合、剪断力は羽根の傾
斜した後縁によつて最小限に保たれる。前縁にお
いては比較的高い圧力が生じ、後縁からは比較的
低い圧力が続く。この繊維質素材のマツト又はス
ラリーの動きはスクリーン部材の目詰り防止に有
効となり、ろ過操作の安定が保たれる。さらに、
この繊維質素材マツトの動きと圧力の変化との組
合せによつて望ましい繊維部分と排除されるべき
部分との分離が効果的におこなわれることにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる繊維質素材
のろ過装置の断面図、第２図は第１図の−線
に沿う断面図、第３図は第１図の−線に沿う
断面図であつて一部が切欠されている。第４図は
本発明の装置のロータ手段の断面図、第５図は第
４図の−線に沿う拡大断面図、第６図は第１
図の装置の一部の右側側面図、第７図は第１図の
装置底部の平面図、第８図は本発明の他の実施例
を示すろ過装置の断面図、第９図は第８図の−
線に沿う断面図である。 図中、１１……ろ過装置、１３……ハウジン
グ、１５……スクリーン部材、１７……羽根車、
１９……入口ポート、２１……出口ポート、２５
……第１のカバー、２７……第２のカバー、２９
……環状室、３１……環状じやま部材、３３……
出口ポート、３７……第１の室、３９……第２の
室、４１……回転シヤフト、４５……筒体、４７
……羽根、５５……前縁、５７……後縁、６１…
…入口ポート、５９……内腔、６３……出口ポー
ト、６７……バルブ手段、６９……環状室、７１
……孔、７３……板体、７７……棒体、８１……
シール部材、２１１……ろ過装置、２１３……中
空ハウジング、２１５……スクリーン部材、２２
９……環状室、２８１，２８３……バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に繊維質素材を導入するための入口ポー
   トと、ろ過した繊維質素材を排出させるための出
   口ポートとを有する中空ハウジングと；該ハウジ
   ング内に配設された両端開口の筒状スクリーン部
   材と；上記スクリーン部材を上記ハウジング内に
   固定し、該スクリーン部材の外側面によつてハウ
   ジング内部を第１の室と第２の室に区分し、かつ
   上記入口ポートを上記第１の室と直接連通させ、
   上記出口ポートを上記第２の室と連通させる手段
   と；上記第１の室内の繊維質素材を上記スクリー
   ン部材を通過させて上記第２の室および上記出口
   ポートへ通過させる羽根車であつて、上記スクリ
   ーン部材の長軸に沿つて設けられた回転シヤフト
   と、ロータ手段とを有し、該ロータ手段は上記シ
   ヤフトに固定された筒体と、その周面に実質的に
   等間隔で放射状に突設された羽根を有し、該羽根
   は前側部と後側部とを有し、さらにこれら両側部
   を結合する外側部を有し、これによつて上記前側
   部と外側部との結合部に前縁を形成し、上記後側
   部と外側部との結合部に後縁を形成し、該前縁は
   上記筒体から該後縁よりも遠い位置に存在するも
   のとを具備することを特徴とする繊維質素材のろ
   過装置。 ２ 上記筒体が内腔を有し、上記ハウジングが加
   圧された液体を上記内腔へ導入するための入口ポ
   ートを有し、上記各羽根が上記内腔と連通する出
   口ポートを有し、該内腔から加圧された液体を排
   出させ、各出口ポートは上記羽根の各後側部と連
   通する排出端を有する特許請求の範囲第１項記載
   の装置。 ３ 上記各羽根の出口ポートの排出端は上記筒体
   から角度を以つて配向されている特許請求の範囲
   第２項記載の装置。 ４ 各羽根は複数の上記出口ポートを有し、上記
   ロータ手段は上記出口ポートを流れる加圧液の流
   れを制御し変化させるための制御手段を有する特
   許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 制御手段が上記出口ポートを流れる加圧液流
   を規制する複数のバルブ手段を有し、各バルブ手
   段は加圧液流を複数の羽根の出口ポートの一部に
   規制し得る特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６ 上記制御手段は上記筒体の内腔内に配置され
   た複数の環状室を有し、各環状室は上記羽根の一
   部と連通し、上記バルブ手段の少なくとも一部と
   連動するものである特許請求の範囲第５項記載の
   装置。 ７ 内部に繊維質素材を導入するための入口ポー
   トと、ろ過した繊維質素材を排出させるための出
   口ポートとを有する中空ハウジングと；該ハウジ
   ング内に配設された両端開口の筒状スクリーン部
   材と；上記スクリーン部材を上記ハウジング内に
   固定し、該スクリーン部材の外側面によつてハウ
   ジング内部を第１の室と第２の室に区分し、かつ
   上記入口ポートを上記第１の室と直接連通させ、
   上記出口ポートを上記第２の室と連通させる手段
   と；上記スクリーン部材の長軸に沿つて配設され
   た回転シヤフトとを有する繊維質素材のろ過装置
   において；上記第１の室内の繊維質素材を上記ス
   クリーン部材を通り第２の室、さらに出口ポート
   へ通過させるロータ手段を設け、該ロータ手段は
   回転のための上記シヤフトに固定された筒体と、
   その周面に実質的に等間隔で放射状に突設された
   羽根を有し、該羽根は前側部と後側部とを有し、
   さらにこれら両側部を結合する外側部を有し、こ
   れによつて上記前側部と、外側部との結合部に前
   縁を形成し、上記後側部と外側部との結合部に後
   縁を形成し、該前縁は上記筒体から該後縁よりも
   遠い位置に存在するものとを具備することを特徴
   とする繊維質素材のろ過装置。 ８ 上記筒体が内腔を有し、上記ハウジングが加
   圧された液体を上記内腔へ導入するための入口ポ
   ートを有し、上記各羽根が上記内腔と連通する出
   口ポートを有し、該内腔から加圧された液体を排
   出させ、各出口ポートは上記羽根の各後側部と連
   通する排出端を有する特許請求の範囲第７項記載
   の装置。 ９ 上記各羽根の出口ポートの排出端は上記筒体
   から角度を以つて配向されている特許請求の範囲
   第８項記載の装置。 １０ 各羽根は複数の上記出口ポートを有し、上
   記ロータ手段は上記出口ポートを流れる加圧液の
   流れを制御し変化させるための制御手段を有する
   特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１ 制御手段が上記出口ポートを流れる加圧液
   流を規制する複数のバルブ手段を有し、各バルブ
   手段は加圧液流を複数の羽根の出口ポートの一部
   に規制し得る特許請求の範囲第１０項記載の装
   置。 １２ 上記制御手段は上記筒体の内腔内に配置さ
   れた複数の環状室を有し、各環状室は上記羽根の
   一部と連通し、上記バルブ手段の少なくとも一部
   と連動するものである特許請求の範囲第１１項記
   載の装置。