JP2014105410A - 繊維洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維を含有する材料を効率よく洗浄することができる繊維洗浄装置を提供する。
【解決手段】繊維洗浄装置１は、円筒形をなす容器９と、容器９内で、容器９に回転可能に設けられた洗浄ブレード１１と、を備える。また、容器９の側壁７の一底壁３側には、上方に開口した材料投入口１３が配され、容器９の側壁７の他の底壁５側には、下方に開口した材料排出口１５が配されている。更に、容器９の材料排出口１５側は、排気口２５を有する特定の形状のフード１７により覆われており、フード１７内で発生する渦流による材料投入口１３側への空気の逆流が防止され、材料の投入が妨げられることがなく、且つ材料を効率よく洗浄することができ、清浄にされた繊維を容易に排出させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、繊維洗浄装置に関する。更に詳しくは、本発明は、洗浄された材料の排出口が所定形状のフードで覆われており、空気の流れとともに材料が排出口から円滑に排出される繊維洗浄装置に関する。また、フードの上面に排気口が設けられているため、フード内での渦流によって空気が材料投入口へと逆流することが防止され、材料の投入が妨げられることがなく、繊維を含有する材料を効率よく洗浄することができる繊維洗浄装置に関する。

近年、例えば、ケナフ等の靭皮植物から得られる植物繊維は、環境保全の観点で、その更なる活用が期待されている。従来、植物繊維の製造方法として、採取した靭皮植物を、例えば、池、湖、川等に浸漬し、水中に含まれる微生物により、繊維を結合するペクチン等の物質を分解させる、所謂、レッティングにより繊維を抽出する方法が知られている。そして、レッティングにより抽出された繊維は、通常、洗浄処理される。

上述のようにレッティングにより抽出された繊維を洗浄する装置として、廃棄プラスチックの砂、泥等を効率的に洗浄、除去する廃棄プラス チックの洗浄装置（例えば、特許文献１参照。）を利用することが提案されている。この洗浄装置では、メッシュを有するケーシング内に、複数のパドルが回転可能に設けられ、回転するパドルにより、廃棄プラスチックが洗浄され、付着した泥、砂等が除去される。また、この洗浄装置を用いて、レッティングにより抽出された繊維を洗浄し、付着した汚れ等を除去することができる。

また、繊維洗浄装置として、容器と、容器内で回転可能に設けられた複数の洗浄ブレードと、を有する回転体と、を備え、洗浄ブレードにより飛散される繊維が衝突する壁部材と、壁部材に衝突して落下する繊維を容器の外部に排出するコンベア等の排出手段と、を備える繊維洗浄装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−２１６２８０号公報 特開２０１２−１８０６２３号公報

しかしながら、特許文献２に記載された繊維洗浄装置では、回転する洗浄ブレードにより、繊維の排出側から投入側へと空気が逆流し、繊維の投入が妨げられることがある。

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、空気が繊維の投入口へと逆流することが防止される繊維洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明は以下のとおりである。
１．２つの底壁及び側壁を有した円筒形をなす容器と、
前記容器内で、前記容器の中心線を中心に回転可能に設けられた洗浄ブレードと、を備える繊維洗浄装置であって、
前記容器は、横たわるように配置され、
前記容器の前記側壁の一底壁側には、上方に開口した材料投入口が配され、
前記容器の前記側壁の他の底壁側には、下方に開口した材料排出口が配されており、
前記材料排出口は、フードで覆われており、
前記容器を前記材料排出口の位置で、前記中心線に直交するように切断した断面でみたときに、前記側壁は、前記材料排出口の部分が欠けた円状になるが、この欠けた部分を前記側壁のカーブに沿って補って、円を描いた場合に、
前記中心線から前記円まで延びる水平な仮想線を引き、このときにできる前記円と前記仮想線との２つの交点を第１交点及び第２交点とし、
前記第１交点と同じ高さ位置又は低い位置で、前記円上の点をＡ点とし、前記中心線と前記第１交点とを結ぶ線分と、前記中心線と前記Ａ点とを結ぶ線分とがなす角度θ１が、０°≦θ１＜９０°を満たし、
前記円の前記Ａ点での下方側に向かう接線方向に延びるように前記Ａ点を基点とした第１壁部が形成され、
前記第２交点と同じ高さ位置、低い位置、又は高い位置で、前記円上の点をＢ点とし、前記中心線と前記第２交点とを結ぶ線分と、前記中心線と前記Ｂ点とを結ぶ線分とがなす角度θ２が、０°≦θ２≦３０°を満たし、
前記Ｂ点よりも所定距離Ｌだけ前記円よりも外方へ離れた点Ｄを基点として下方に延びるように第２壁部が形成され、
前記Ｂ点と前記Ｄ点を結ぶ位置に第３壁部が形成され、
前記第３壁部には、排気口が設けられており、
前記フードは、前記第１壁部、前記第２壁部、前記第３壁部、及びこれら壁部を連結する第４壁部、第５壁部を備えており、且つ下方に排出開口が備えられていることを特徴とする繊維洗浄装置。
２．前記排気口の開口面積は可変とされている前記１．記載の繊維洗浄装置。
３．前記排出開口の開口面積は、前記材料投入口の開口面積よりも大きい前記１．又は２．に記載の繊維洗浄装置。

本発明の繊維洗浄装置は、材料排出口が所定形状のフードにより覆われており、フードの第３壁部（上壁）には排気口が設けられている。そのため、回転する洗浄ブレードによってフード内で渦流が生じたとしても、上方への空気の流れが排気口から流出し、材料投入口への空気の逆流が防止され、材料の投入が妨げられることが抑制される。従って、繊維を含有する材料を効率よく洗浄し、フードの排出開口より円滑に排出させることができる。
また、排気口の開口面積が可変とされている場合は、容器の容積、洗浄ブレードの回転数、フードの形状及び寸法、材料の性状及び投入量等の種々の要因によって変化する空気の流れに基づいて、排気口の開口面積を調整することができる。これにより、材料投入口への空気の逆流をより効率よく防止することができ、繊維を含有する材料をより容易に投入し、洗浄し、排出させることができる。
更に、排出開口の開口面積が、材料投入口の開口面積よりも大きい場合は、洗浄後の繊維を含有する材料の排出がより効率よくなされ、排出開口の付近に洗浄後の材料が付着したり、堆積したりすることが抑制されるとともに、材料投入口からの材料の投入もより容易になる。

以下、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ後述のように詳細に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品であることを表す。
本発明の繊維洗浄装置の一例の斜視図である。 容器の材料排出口の位置での端面を表す説明図である。 繊維洗浄装置の横断面を表す断面図である。

以下、本発明を図も参照しながら詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

１．繊維洗浄装置
本実施形態に係る繊維洗浄装置（１）は、２つの底壁（３、５）及び側壁（７）を有した円筒形をなす容器（９）と、容器（９）内で、容器（９）の中心線Ｃを中心に回転可能に設けられた洗浄ブレード（１１）と、を備える（図１−３参照）。容器（９）は、横たわるように配置され、容器（９）の側壁（７）の一底壁（３）側には、上方に開口した材料投入口（１３）が配され、容器（９）の側壁（７）の他の底壁（５）側には、下方に開口した材料排出口（１５）が配されている。材料排出口（１５）は、フード（１７）で覆われている。

また、容器（９）を材料排出口（１５）の位置で、中心線Ｃに直交するように切断した断面でみたときに、側壁（７）は、材料排出口（１５）の部分が欠けた円状になる。この欠けた部分を側壁（７）のカーブに沿って補って、円を描いた場合に、中心線Ｃから円まで延びる水平な仮想線を引き、このときにできる円と仮想線との２つの交点を第１交点（Ｐ１）及び第２交点（Ｐ２）とする。第１交点（Ｐ１）と同じ高さ位置又は低い位置で、円上の点をＡ点とし、中心線Ｃと第１交点（Ｐ１）とを結ぶ線分と、中心線ＣとＡ点とを結ぶ線分とがなす角度θ１が、０°≦θ１＜９０°を満たすようにする（図２参照）。更に、円のＡ点での下方側に向かう接線方向に延びるように、Ａ点を基点として、フード（１７）の一部を構成する第１壁部（１９）が形成される。

一方、第２交点（Ｐ２）と同じ高さ位置、低い位置、又は高い位置で、円上の点をＢ点とし、中心線Ｃと第２交点（Ｐ２）とを結ぶ線分と、中心線ＣとＢ点とを結ぶ線分とがなす角度θ２が、０°≦θ２≦３０°を満たすようにする（図２参照）。そして、Ｂ点よりも所定距離Ｌだけ円よりも外方へ離れた点Ｄを基点として、下方に延びるようにフード（１７）の一部を構成する第２壁部（２１）が形成される。

また、Ｂ点とＤ点を結ぶ位置にフード（１７）の一部を構成する第３壁部（２３）が形成され、この第３壁部（２３）には、排気口（２５）が設けられる。このように、フード（１７）は、第１壁部（１９）、第２壁部（２１）、第３壁部（２３）を備えるとともに、これらの壁部を連結する第４壁部（２７）、第５壁部（２９）を備えており、且つ下方には排出開口（３１）が備えられている。

上記繊維洗浄装置（１）で洗浄される繊維としては、ケナフ、マニラ麻、サイザル麻、ジュート麻、綿花、雁皮、三椏、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹及び各種針葉樹（スギ及びヒノキ等）等から得られる植物繊維を挙げることができる。

上記容器（９）の材質は、特に限定されず、例えば金属、樹脂等から形成されている。また、容器（９）の下部側には、洗浄される材料に含有される汚れ、及び洗浄水を排出するための複数の開孔を有するパンチングメタルが設けられることが好ましい。パンチングメタルに代えて複数の開孔を有するエキスパンドメタルを採用してもよく、容器に直接開孔を形成してもよい。また、円形、楕円形等の開孔ではなく、スリットであってもよい。

上記フード（１７）の材質は、特に限定されず、例えば金属、樹脂等から形成されている。
また、材料排出口（１５）が、フード（１７）で覆われていることで、洗浄ブレード（１１）に直接触れるおそれがなくなり、安全性が確保される。
フード（１７）の第１壁部（１９）は、上記Ａ点での下方側に向かう接線方向に延びるようにされている。このように接線方向に延びるようにされていることで、容器（９）内の繊維にかかる遠心力を効率的に利用できるから、繊維がスムーズに容器（９）から排出される。また、第１壁部（１９）が、このように接線方向に延びるようにされていることで、容器（９）内で洗浄ブレード（１１）により発生した風が、スムーズに排気開口（３１）から容器（９）外へ排出される。よって、材料投入口（１３）側で生じていた逆風を抑制することができる。
また、上述のように、角度θ１は、０°≦θ１＜９０°を満たすが、０°≦θ１≦４５°が好ましく、５°≦θ１≦３０°が特に好ましい。
また、角度θ２は、０°≦θ２≦３０°を満たすが、０°≦θ２≦２０°が好ましく、０°≦θ２≦１０°が特に好ましい。
また、所定距離Ｌは特に限定されないが、通常１０−４００ｍｍであり、好ましくは１００−３００ｍｍであり、特に好ましくは１００−２００ｍｍである。
上記洗浄ブレード（１１）の材質は、特に限定されず、例えば金属、樹脂等から形成されている。また、洗浄ブレード（１１）の枚数も特に限定されないが、通常、３−５枚が好ましく用いられる。

また、排気口（２５）は、開口面積が可変とされていることが好ましい。このようにすることで、容器（９）の容積、洗浄ブレード（１１）の回転数、フード（１７）の形状及び寸法、材料の性状及び投入量等の種々の要因によって変化する空気の流れに基づいて、排気口（２５）の開口面積を調整することができる。

また、排出開口（３１）の開口面積Ｓ１と、材料投入口（１３）の開口面積Ｓ２との比（Ｓ１／Ｓ２）は、１＜（Ｓ１／Ｓ２）を満たすことが好ましい。
比（Ｓ１／Ｓ２）は、更に好ましくは、１．１≦（Ｓ１／Ｓ２）≦１．５を満たし、
特に好ましくは１．２≦（Ｓ１／Ｓ２）≦１．４を満たす。比（Ｓ１／Ｓ２）がこの範囲であれば、排出開口（３１）の付近に洗浄後の材料が付着し、堆積することを抑制することができる。

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。

（１）繊維洗浄装置の構成
本実施例に係る繊維洗浄装置１は、２つの底壁３、５及び側壁７を有した円筒形をなす容器９を備えている。容器９の下部側には、複数の開孔を有するパンチングメタルが設けられている。この開孔から繊維に含まれる水分や発酵物等の異物が排出される。容器９は、図１に示されるように、横たわるように配置されている。
また、容器９内には、容器の中心線を中心に回転可能に設けられた４枚の洗浄ブレード１１が備えられている。この洗浄ブレード１１は図示しない駆動装置によって矢印の方向へ回転可能とされている。
容器９の側壁の一底壁側３には、上方に開口した略角筒状の材料投入口１３が配されている。この材料投入口１３の開口面積は、９００ｃｍ^２とされている。また、容器９の側壁７の他の底壁５側には、下方に開口した材料排出口１５が配されている。材料排出口１５は、金属製のフード１７で覆われている。
フード１７は、第１壁部１９、第２壁部２１、第３壁部２３、及びこれら壁部を連結する第４壁部２７、第５壁部２９とから構成されている。排出開口３１の開口面積は、１２００ｃｍ^２とされている。なお、図１では、第５壁部２９は裏面側に隠れた状態とされている。
第１壁部１９は、図２におけるθ１＝５°となるように傾斜して備えられている。また、第２壁部２１は、図２においてθ２＝０°で、Ｌ＝２００ｍｍとなるように、点Ｄから下方へ延びるように配置されている。第３壁部２３には、スライド式で、開口面積を変えることが可能な排気口２５が設けられている。排気口２５の開口面積は、０−４５０ｃｍ^２で可変とされている。

（２）繊維洗浄装置の作用
次に、上記構成の繊維洗浄装置１の作用について説明する。材料投入口１３から、繊維を投入して、容器９内に水を供給した状態で、回転軸を回転駆動させると、回転とともに各洗浄ブレード１１が回転する。そして、これら各洗浄ブレード１１により材料投入口１３から容器９内に投入された繊維が洗浄される。そして、洗浄後の繊維がフード１７の第１壁部１９を滑るようにして落下し、排出開口３１から排出される。その後、洗浄後の繊維はコンベア３３によって回収ケース３５まで運ばれる。

（３）実施例の効果
以上より、本実施例の繊維洗浄装置１によると、材料排出口１５が所定形状のフード１７により覆われているから、洗浄ブレード１１に直接触れるおそれがなくなり、安全性が確保される。
また、フード１７の第１壁部１９は、上記Ａ点での下方側に向かう接線方向に延びるようにされている。このように接線方向に延びるようにされていることで、洗浄ブレード１１の回転により繊維にかかる遠心力を効率的に利用できるから、繊維がスムーズに容器９から排出される。また、第１壁部１９が、このように接線方向に延びるようにされていることで、容器９内で洗浄ブレード１１の回転により発生した風が、スムーズに排気開口３１から容器９外へ排出される。よって、材料投入口１３側に風が逆行することを抑制できる。
また、フード１７の第３壁部２３には排気口２５が設けられている。そのため、回転する洗浄ブレード１１によってフード１７内で渦流が生じたとしても、この空気の流れが排気口２５から排気され、材料投入口１３への空気の逆流がより防止され、材料投入口１３からの材料の投入が妨げられない。

また、排気口２５の開口面積が可変とされているので、材料の性状及び投入量等の種々の要因によって変化する空気の流れに基づいて、排気口２５の開口面積を調整することができる。これにより、材料投入口１３への空気の逆流をより効率よく防止することができ、繊維を含有する材料をより容易に投入し、洗浄し、排出させることができる。
また、排気口２５はスライド式なので、簡易な構成で容易に開口面積を変えることができる。
また、排出開口３１の開口面積が、材料投入口１３の開口面積よりも大きいので、洗浄後の繊維を含有する材料の排出が効率よくなされる。その結果、排出開口３１の付近に洗浄後の材料が付着したり、堆積したりすることが抑制される。また、排出開口３１の開口面積が、材料投入口１３の開口面積よりも大きいので、空気の逆流が抑制されて、材料投入口１３からの材料の投入もより容易になる。

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、洗浄ブレード１１が４枚の場合を例示したが、これに限定されず、例えば、１−１０枚であってもよい。

また、上記実施例では、洗浄後の繊維はコンベア３３によって回収ケース３５まで運ばれることとしたが、洗浄後の繊維の回収方法は特に限定されない。例えば、排出開口の下に回収ケースを配置して、排出開口から排出された繊維をそのまま回収してもよい。

また、上記実施例では、縦断面略Ｌ字状の洗浄ブレード１１を例示したが、これに限定されず、例えば、縦断面略棒状の洗浄ブレードを採用してもよい。

また、上記実施例では、第３壁部２３の排気口２５は、スライド式で、開口面積を変えることが可能なものとしたが、これに限らず、開口面積が固定のものであってもよい。また、開口面積の変化のさせ方は、スライド式に限定されず、開口面積を変化することができるのであれば、公知の方法が幅広く用いられる。

また、上記実施例では、第３壁部２３の排気口２５は、単一の開口が開いている形態としたが、複数の孔により排気口が形成されていてもよい。

さらに、上記実施例では、複数の孔部を有するパンチングメタルを例示したが、これに限定されず、例えば、複数の孔部を有するエキスパンドメタルを採用したり、容器９に直接的に孔部を形成したりしてもよい。さらに、孔部としてスリットを採用してもよい。

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

繊維を洗浄する技術として広く利用される。特に、各種の植物から得られる植物繊維を洗浄する技術として好適に利用される。

１；繊維洗浄装置、３；底壁、５；底壁、７；側壁、９；容器、１１；洗浄ブレード、１３；材料投入口、１５；材料排出口、１７；フード、Ｐ１；第１交点、Ｐ２；第２交点、１９；第１壁部、２１；第２壁部、２３；第３壁部、２５；排気口、２７；第４壁部、２９；第５壁部、３１；排出開口、３３；コンベア、３５；回収ケース

Claims (3)

1. ２つの底壁及び側壁を有した円筒形をなす容器と、
   前記容器内で、前記容器の中心線を中心に回転可能に設けられた洗浄ブレードと、を備える繊維洗浄装置であって、
   前記容器は、横たわるように配置され、
   前記容器の前記側壁の一底壁側には、上方に開口した材料投入口が配され、
   前記容器の前記側壁の他の底壁側には、下方に開口した材料排出口が配されており、
   前記材料排出口は、フードで覆われており、
   前記容器を前記材料排出口の位置で、前記中心線に直交するように切断した断面でみたときに、前記側壁は、前記材料排出口の部分が欠けた円状になるが、この欠けた部分を前記側壁のカーブに沿って補って、円を描いた場合に、
   前記中心線から前記円まで延びる水平な仮想線を引き、このときにできる前記円と前記仮想線との２つの交点を第１交点及び第２交点とし、
   前記第１交点と同じ高さ位置又は低い位置で、前記円上の点をＡ点とし、前記中心線と前記第１交点とを結ぶ線分と、前記中心線と前記Ａ点とを結ぶ線分とがなす角度θ１が、０°≦θ１＜９０°を満たし、
   前記円の前記Ａ点での下方側に向かう接線方向に延びるように前記Ａ点を基点とした第１壁部が形成され、
   前記第２交点と同じ高さ位置、低い位置、又は高い位置で、前記円上の点をＢ点とし、前記中心線と前記第２交点とを結ぶ線分と、前記中心線と前記Ｂ点とを結ぶ線分とがなす角度θ２が、０°≦θ２≦３０°を満たし、
   前記Ｂ点よりも所定距離Ｌだけ前記円よりも外方へ離れた点Ｄを基点として下方に延びるように第２壁部が形成され、
   前記Ｂ点と前記Ｄ点を結ぶ位置に第３壁部が形成され、
   前記第３壁部には、排気口が設けられており、
   前記フードは、前記第１壁部、前記第２壁部、前記第３壁部、及びこれら壁部を連結する第４壁部、第５壁部を備えており、且つ下方に排出開口が備えられていることを特徴とする繊維洗浄装置。
2. 前記排気口の開口面積は可変とされている請求項１記載の繊維洗浄装置。
3. 前記排出開口の開口面積は、前記材料投入口の開口面積よりも大きい請求項１又は２に記載の繊維洗浄装置。

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