JP2022156152A - 加湿装置および繊維体処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外気の湿度に関わらず加湿対象の加湿を良好に行うことができる加湿装置および繊維体処理装置を提供すること。【解決手段】空気が循環する循環路と、前記循環路に設けられ、前記循環路に空気を取り入れる取り入れ部と、前記循環路に設けられ、前記循環路内に気流を発生させる送風部と、前記循環路に設けられ、前記循環路内の空気を加湿する加湿部と、前記循環路に設けられ、前記加湿部で加湿された加湿空気を前記循環路内から排出する排出部と、を備え、前記循環路は、前記排出部から排出されなかった加湿空気を前記送風部の上流側に戻す管路を有することを特徴とする加湿装置。【選択図】図５

Description

本発明は、加湿装置および繊維体処理装置に関する。

例えば、特許文献１に示すように、対象物や対象空間を加湿する加湿器が知られている。特許文献１に記載されている加湿器は、空調機等の流通空気通路に設置される吸水性加湿材と、該加湿材の上方に給水する給水装置と、を有する通風気化式加湿器である。

特開平７－３１８１１７号公報

しかしながら、導入部が導入した空気が、過剰に乾燥していた場合、加湿部での加湿が不十分となるおそれがある。この場合、対象物や対象空間の加湿が不十分となる。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下のものとして実現することが可能である。

本発明の加湿装置は、空気が循環する循環路と、
前記循環路に設けられ、前記循環路に空気を取り入れる取り入れ部と、
前記循環路に設けられ、前記循環路内に気流を発生させる送風部と、
前記循環路に設けられ、前記循環路内の空気を加湿する加湿部と、
前記循環路に設けられ、前記加湿部で加湿された加湿空気を前記循環路内から排出する排出部と、を備え、
前記循環路は、前記排出部から排出されなかった加湿空気を前記送風部の上流側に戻す管路を有することを特徴とする。

本発明の繊維体処理装置は、繊維を処理する処理部と、
前記処理部を加湿する本発明の加湿装置と、を備えることを特徴とする。

図１は、本発明の加湿装置を備える繊維体処理装置を示す概略側面図である。 図２は、図１に示す加湿装置および繊維体処理装置のブロック図である。 図３は、図１に示す分離部の斜視図である。 図４は、図３に示す分離部の平面図である。 図５は、図１に示す加湿装置の概略構成図である。 図６は、図５に示す加湿部の断面図である。

以下、本発明の加湿装置および繊維体処理装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜実施形態＞
図１は、本発明の加湿装置を備える繊維体処理装置を示す概略側面図である。図２は、図１に示す加湿装置および繊維体処理装置のブロック図である。図３は、図１に示す分離部の斜視図である。図４は、図３に示す分離部の平面図である。図５は、図１に示す加湿装置の概略構成図である。図６は、図５に示す加湿部の断面図である。

なお、以下では、説明の便宜上、図１に示すように、互いに直交する３軸をｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とする。また、ｘ軸とｙ軸を含むｘｙ平面が水平となっており、ｚ軸が鉛直となっている。また、各軸の矢印が向いた方向を「＋」、その反対方向を「－」と言う。また、図１および図３の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言うことがある。また、材料が搬送される方向を下流または下流側と言い、その反対側を上流または上流側とも言う。

図１に示すように、繊維体処理装置１００は、原料供給部１１と、粗砕部１２と、解繊部１３と、分離部１と、混合部１７と、ほぐし部１８と、ウェブ形成部１９と、シート形成部２０と、切断部２１と、ストック部２２と、回収部２７と、本発明の加湿装置１０と、制御部２８と、を備えている。また、これら各部は、制御部２８と電気的に接続されており、制御部２８によってその作動が制御される。制御部２８は、加湿装置１０の構成要件として捉えてもよい。

また、繊維体処理装置１００では、原料供給工程と、粗砕工程と、解繊工程と、分離工程と、混合工程と、ほぐし工程と、ウェブ形成工程と、シート形成工程と、切断工程とがこの順に実行される。

以下、各部の構成について説明する。
原料供給部１１は、粗砕部１２に原料Ｍ１を供給する原料供給工程を行なう部分である。この原料Ｍ１としては、セルロース繊維を含む繊維含有物からなるシート状材料である。なお、セルロース繊維とは、化合物としてのセルロースを主成分とし繊維状をなすものであればよく、セルロースの他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものであってもよい。また、原料Ｍ１は、織布、不織布等、形態は問わない。また、原料Ｍ１は、例えば、古紙を解繊して再生、製造されたリサイクルペーパーや、合成紙のユポ紙（登録商標）であってもよいし、リサイクルペーパーでなくてもよい。また、本実施形態では、原料Ｍ１は、使用済みまたは不要となった古紙である。

粗砕部１２は、原料供給部１１から供給された原料Ｍ１を大気中等の気中で粗砕する粗砕工程を行なう部分である。粗砕部１２は、一対の粗砕刃１２１と、シュート１２２とを有している。

一対の粗砕刃１２１は、互いに反対方向に回転することにより、これらの間で原料Ｍ１を粗砕して、すなわち、裁断して粗砕片Ｍ２にすることができる。粗砕片Ｍ２の形状や大きさは、解繊部１３における解繊処理に適しているのが好ましく、例えば、１辺の長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。

シュート１２２は、一対の粗砕刃１２１の下方に配置され、例えば漏斗状をなすものとなっている。これにより、シュート１２２は、粗砕刃１２１によって粗砕されて落下してきた粗砕片Ｍ２を受けることができる。

また、シュート１２２の上方には、加湿部２３１が一対の粗砕刃１２１に隣り合って配置されている。加湿部２３１は、シュート１２２内の粗砕片Ｍ２を加湿するものである。この加湿部２３１は、水分を含む図示しないフィルターを有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を粗砕片Ｍ２に供給する気化式または温風気化式の加湿器で構成されている。加湿空気が粗砕片Ｍ２に供給されることにより、粗砕片Ｍ２が静電気によってシュート１２２等に付着するのを抑制することができる。

シュート１２２は、管２４１を介して、解繊部１３に接続されている。シュート１２２に集められた粗砕片Ｍ２は、管２４１を通過して、解繊部１３に搬送される。

解繊部１３は、粗砕片Ｍ２を気中で、すなわち、乾式で解繊する解繊工程を行なう部分である。この解繊部１３での解繊処理により、粗砕片Ｍ２から解繊物Ｍ３を生成することができる。ここで「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる粗砕片Ｍ２を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。そして、この解きほぐされたものが解繊物Ｍ３となる。解繊物Ｍ３の形状は、線状や帯状である。また、解繊物Ｍ３同士は、絡み合って塊状となった状態、すなわち、いわゆる「ダマ」を形成している状態で存在してもよい。

解繊部１３は、例えば本実施形態では、高速回転するローターと、ローターの外周に位置するライナーとを有するインペラーミルで構成されている。解繊部１３に流入してきた粗砕片Ｍ２は、ローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。

また、解繊部１３は、ローターの回転により、粗砕部１２から分離部１に向かう空気の流れ、すなわち、気流を発生させることができる。これにより、粗砕片Ｍ２を管２４１から解繊部１３に吸引することができる。また、解繊処理後、解繊物Ｍ３を、管２４２を介して分離部１に送り出すことができる。

管２４２の途中には、ブロアー２６１が設置されている。ブロアー２６１は、分離部１に向かう気流を発生させる気流発生装置である。これにより、分離部１への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。

分離部１は、解繊物Ｍ３を、繊維の長さの大小によって選別するとともに、解繊物Ｍ３中の異物を除去する分離工程を行う部分である。この分離部１の構成については、後に詳述する。解繊物Ｍ３は、分離部１を経ることにより、色材等の異物が除去され、かつ、所定の長さ以上に長い繊維、すなわち、シート製造に適した長さの繊維を含む解繊物Ｍ４となる。そして、この解繊物Ｍ４は、下流側の混合部１７に送り出される。

また、分離部１には、加湿装置１０が設置されている。これにより、分離工程を良好に行うことができる。

分離部１の下流側には、混合部１７が配置されている。混合部１７は、解繊物Ｍ４と結合剤Ｐ１とを混合する混合工程を行なう部分である。この混合部１７は、結合剤供給部１７１と、管１７２と、ブロアー１７３とを有している。

管１７２は、分離部１の第２吸引部７と、ほぐし部１８のハウジング部１８２とを接続しており、解繊物Ｍ４と結合剤Ｐ１との混合物Ｍ７が通過する流路である。

管１７２の途中には、結合剤供給部１７１が接続されている。結合剤供給部１７１は、スクリューフィーダー１７４を有している。このスクリューフィーダー１７４が回転駆動することにより、結合剤Ｐ１を粉体または粒子として管１７２に供給することができる。管１７２に供給された結合剤Ｐ１は、解繊物Ｍ４と混合されて混合物Ｍ７となる。

なお、結合剤Ｐ１は、後の工程で繊維同士を結着させるものであり、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、澱粉、デキストリン、グリコーゲン、アミロース、ヒアルロン酸、葛、こんにゃく、片栗粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、天然ガム糊（エーテル化タマリンドガム、エーテル化ローカストビーンガム、エーテル化グアガム、アカシアアラビヤ系ガム）、繊維誘導糊（エーテル化カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース）、海藻類（アルギン酸ソーダ、寒天）、動物性蛋白質（コラーゲン、ゼラチン、加水分解コラーゲン、セリシン）等を用いることができるが、熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６－１２、ナイロン６－６６等のポリアミド（ナイロン）、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂としては、ポリエステルまたはこれを含むものを用いる。

なお、結合剤供給部１７１から供給されるものとしては、結合剤Ｐ１の他に、例えば、繊維を着色するための着色剤、繊維の凝集や結合剤Ｐ１の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤、シートＳの紙力を増強するための紙力増強剤等が含まれていてもよい。または、予めそれらを結合剤Ｐ１に含ませて複合化したものを結合剤供給部１７１から供給してもよい。

また、管１７２の途中には、結合剤供給部１７１よりも下流側にブロアー１７３が設置されている。ブロアー１７３が有する羽根等の回転部の作用により、解繊物Ｍ４と結合剤Ｐ１とが混合される。また、ブロアー１７３は、ほぐし部１８に向かう気流を発生させることができる。この気流により、管１７２内で、解繊物Ｍ４と結合剤Ｐ１とを撹拌することができる。これにより、混合物Ｍ７は、解繊物Ｍ４と結合剤Ｐ１とが均一に分散した状態で、ほぐし部１８に流入することができる。また、混合物Ｍ７中の解繊物Ｍ４は、管１７２内を通過する過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。

ほぐし部１８は、混合物Ｍ７における、互いに絡み合った繊維同士をほぐすほぐし工程を行なう部分である。ほぐし部１８は、ドラム部１８１と、ドラム部１８１を収納するハウジング部１８２とを有する。

ドラム部１８１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部１８１には、混合物Ｍ７が流入してくる。そして、ドラム部１８１が回転することにより、混合物Ｍ７のうち、網の目開きよりも小さい繊維等が、ドラム部１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされることとなる。

ハウジング部１８２は、加湿部２３４と接続されている。加湿部２３４は、例えば、加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１８２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、ハウジング部１８２内を加湿することができ、よって、混合物Ｍ７がハウジング部１８２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。

また、ドラム部１８１でほぐされた混合物Ｍ７は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部１８１の下方に位置するウェブ形成部１９に向かう。ウェブ形成部１９は、混合物Ｍ７からウェブＭ８を形成するウェブ形成工程を行なう部分である。ウェブ形成部１９は、メッシュベルト１９１と、張架ローラー１９２と、吸引部１９３とを有している。

メッシュベルト１９１は、無端ベルトであり、混合物Ｍ７が堆積する。このメッシュベルト１９１は、４つの張架ローラー１９２に掛け回されている。そして、張架ローラー１９２の回転駆動により、メッシュベルト１９１上の混合物Ｍ７は、下流側に搬送される。

また、メッシュベルト１９１上のほとんどの混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１の目開き以上の大きさである。これにより、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１を通過してしまうのが規制され、よって、メッシュベルト１９１上に堆積することができる。また、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１上に堆積しつつ、メッシュベルト１９１ごと下流側に搬送されるため、層状のウェブＭ８として形成される。

吸引部１９３は、メッシュベルト１９１の下方から空気を吸引するサクション機構である。これにより、メッシュベルト１９１上に混合物Ｍ７を吸引することができ、よって、混合物Ｍ７のメッシュベルト１９１上への堆積が促進される。

吸引部１９３には、管２４６が接続されている。また、この管２４６の途中には、ブロアー２６４が設置されている。このブロアー２６４の作動により、吸引部１９３で吸引力を生じさせることができる。

ほぐし部１８の下流側には、加湿部２３６が配置されている。加湿部２３６は、例えば超音波式加湿器または気化式加湿器で構成することができる。これにより、ウェブＭ８に水分を供給することができ、よって、ウェブＭ８の水分量が調整される。この調整により、静電力によるウェブＭ８のメッシュベルト１９１への吸着を抑制することができる。これにより、ウェブＭ８は、メッシュベルト１９１が張架ローラー１９２で折り返される位置で、メッシュベルト１９１から容易に剥離される。

ウェブ形成部１９の下流側には、シート形成部２０が配置されている。シート形成部２０は、ウェブＭ８からシートＳを形成するシート形成工程を行なう部分である。このシート形成部２０は、加圧部２０１と、加熱部２０２とを有している。

加圧部２０１は、一対のカレンダーローラー２０３を有し、カレンダーローラー２０３の間でウェブＭ８を加熱せずに加圧することができる。これにより、ウェブＭ８の密度が高められる。なお、このときの加熱の程度としては、例えば、結合剤Ｐ１を溶融させない程度であるのが好ましい。そして、このウェブＭ８は、加熱部２０２に向けて搬送される。なお、一対のカレンダーローラー２０３のうちの一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。

加熱部２０２は、一対の加熱ローラー２０４を有し、加熱ローラー２０４の間でウェブＭ８を加熱しつつ、加圧することができる。この加熱加圧により、ウェブＭ８内では、結合剤Ｐ１が溶融して、この溶融した結合剤Ｐ１を介して繊維同士が結着する。これにより、シートＳが形成される。そして、このシートＳは、切断部２１に向けて搬送される。なお、一対の加熱ローラー２０４の一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。

シート形成部２０の下流側には、切断部２１が配置されている。切断部２１は、シートＳを切断する切断工程を行なう部分である。この切断部２１は、第１カッター２１１と、第２カッター２１２とを有する。

第１カッター２１１は、シートＳの搬送方向と交差する方向、特に直交する方向にシートＳを切断するものである。

第２カッター２１２は、第１カッター２１１の下流側で、シートＳの搬送方向に平行な方向にシートＳを切断するものである。この切断は、シートＳの両側端部、すなわち＋ｙ軸方向および－ｙ軸方向の端部の不要な部分を除去して、シートＳの幅を整えるものであり、切断除去された部分は、いわゆる「みみ」と呼ばれる。

このような第１カッター２１１と第２カッター２１２との切断により、所望の形状、大きさのシートＳが得られる。そして、このシートＳは、さらに下流側に搬送されて、ストック部２２に蓄積される。

図２に示すように、制御部２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２８１と、記憶部２８２とを有している。ＣＰＵ２８１は、例えば、各種の判断や各種の命令等を行なうことができる。

記憶部２８２は、例えば、シートＳを製造するプログラム等の各種プログラム等が記憶されている。

また、この制御部２８は、繊維体処理装置１００に内蔵されていてもよいし、外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。また、外部機器は、例えば、繊維体処理装置１００とケーブル等を介して通信される場合、無線通信される場合、例えばインターネット等のようなネットワークが繊維体処理装置１００を介して接続されている場合等がある。

また、ＣＰＵ２８１と、記憶部２８２とは、例えば、一体化されて、１つのユニットとして構成されていてもよいし、ＣＰＵ２８１が繊維体処理装置１００に内蔵され、記憶部２８２が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよいし、記憶部２８２が繊維体処理装置１００に内蔵され、ＣＰＵ２８１が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。

次に、分離部１について説明する。
図１～図３に示すように、分離部１は、メッシュ３１を有する回転部材３と、メッシュ３１上に解繊物Ｍ３を空気とともに噴出して供給する供給部である第１噴出部４と、メッシュ３１上の解繊物Ｍ３の一部を吸引する第１吸引部５と、吸引されて生成された解繊物Ｍ４に空気を噴出する第２噴出部６と、解繊物Ｍ４を吸引して回収する第２吸引部７と、を有する。

図３に示すように、回転部材３は、平面視で円形をなすメッシュ３１と、メッシュ３１を支持する支持部材３２とを有する。

メッシュ３１は、表裏関係にある第１面３１１および第２面３１２を有する。本実施形態では、第１面３１１が鉛直上方を向いた上面であり、第２面３１２が鉛直下方を向いた下面である。

メッシュ３１は、例えば、線状体が網状に編み込まれたものや、円板状の部材に複数の貫通孔が設けられたものとすることができる。このメッシュ３１の第１面３１１上に供給された解繊物Ｍ３の繊維のうち、メッシュ３１の目開きよりも長い繊維は、メッシュ３１上に残存、すなわち、堆積し、メッシュ３１の目開きよりも短い繊維や、例えば色材等の異物は、メッシュ３１を通過する。そして、メッシュ３１の目開きを所望の大きさに設定することにより、例えばシート製造に適した長さを有する繊維を選択的に残存させることができる。

支持部材３２は、メッシュ３１を支持してメッシュ３１の平板状を維持する機能を有する。本実施形態では、支持部材３２は、メッシュ３１の第１面３１１側からメッシュ３１を支持する。メッシュ３１と支持部材３２とは、少なくとも一部が固定されており、支持部材３２がモーター３３の作動によって回転することによりメッシュ３１もともに回転する。

支持部材３２は、メッシュ３１の縁部を支持するリング状の枠状体３２１と、メッシュ３１の中央部を支持する中央支持部３２２と、枠状体３２１および中央支持部３２２を連結する複数の棒状の連結部３２３と、を有する。

連結部３２３は、本実施形態では、横断面形状が四角形の角柱状をなすストレートな棒状をなしている。換言すれば、連結部３２３は、メッシュ３１の中心部から外周部に亘って延在する長尺状の部材である。また、各連結部３２３は、本実施形態では、放射状に、すなわち、メッシュ３１の周方向に沿って４本、等間隔で設けられている。連結部３２３の形状は、上記構成に限定されず、例えば、丸棒状等、いかなる形状をなしていてもよい。

このような回転部材３は、回転駆動源であるモーター３３に接続されており、モーター３３の作動によって、中心軸Ｏ回りに回転することができる。また、モーター３３は、回転速度が可変に構成されており、制御部２８によってその作動が制御される。本実施形態では、回転部材３は、図３および図４中矢印方向、すなわち、第１面３１１側から見て時計回りに回転する。

このように、メッシュ３１は、平面視で円形をなし、円形の中心軸Ｏ回りに回転する構成である。これにより、解繊物Ｍ４の移動経路がメッシュ３１の第１面３１１上のみとすることができる。よって、回転部材３、ひいては、分離部１の小型化に寄与する。

第１噴出部４は、メッシュ３１の第１面３１１側に設置されている。本実施形態では、図１に示すように、第１噴出部４は、－ｙ軸側から＋ｙ軸側に向かって見たとき、メッシュ３１の中心軸Ｏよりも右側に設置されている。第１噴出部４は、管２４２の下流端に接続され、メッシュ３１の第１面３１１に臨む位置に第１噴出口４１を有する。第１噴出部４は、ブロアー２６１が発生させた気流によって、上方からメッシュ３１に向って、すなわち、第１面３１１側から第１面３１１に向って第１噴出口４１から空気とともに解繊物Ｍ３を噴出する。これにより、図３および図４に示すように、メッシュ３１の第１面３１１上に解繊物Ｍ３を供給、堆積させることができる。

また、第１噴出口４１は、メッシュ３１の第１面３１１から離間して設置されている。これにより、メッシュ３１の第１面３１１上に堆積させた解繊物Ｍ４が、メッシュ３１の回転に伴って移動することができる。

また、図４に示すように、第１噴出口４１は、その開口面がメッシュ３１の周方向に沿って延在する形状をなしている。すなわち、第１噴出口４１は、その開口面の平面視で、メッシュ３１の中心側に位置する円弧４１１と、円弧４１１よりも外周側の円弧４１２と、これらの円弧の端部同士を接続する線分４１３および線分４１４とを有する形状をなしている。円弧４１１および円弧４１２は、メッシュ３１の周方向に沿っており、円弧４１２の方が円弧４１１よりも長い。また、線分４１３および線分４１４は、メッシュ３１の回転方向前方からこの順で並んでおり、メッシュ３１の径方向に沿って設けられている。

このような形状の第１噴出口４１から解繊物Ｍ３をメッシュ３１の第１面３１１上に供給することにより、メッシュ３１の回転方向に沿って解繊物Ｍ３を供給、堆積させることができる。

第１吸引部５は、メッシュ３１の第２面３１２側でかつメッシュ３１を介して第１噴出部４の反対側に設けられている。第１吸引部５は、第１吸引口５１を有し、メッシュ３１の中心軸Ｏ方向から見たとき、第１吸引口５１が第１噴出口４１と重なる位置に設置されている。また、図１に示すように、第１吸引部５は、管２４５を介してブロアー２６２と接続されており、ブロアー２６２の作動により、第１吸引口５１から空気を吸引することができる。また、管２４５のブロアー２６２よりも上流側には、例えばフィルターで構成された回収部２７が設けられている。これにより、第１吸引部５が吸引した繊維や異物を捕捉し回収することができる。

また、第１吸引口５１は、メッシュ３１の第２面３１２から離間して設置されている。これにより、第１吸引部５の吸引力がメッシュ３１の回転を阻害するのを防止することができ、メッシュ３１の円滑な回転に寄与する。

また、図４に示すように、第１吸引口５１は、その開口面がメッシュ３１の周方向に沿って延在する形状をなしている。すなわち、第１吸引口５１は、その開口面の平面視で、メッシュ３１の中心側に位置する円弧５１１と、円弧５１１よりも外周側の円弧５１２と、これらの円弧の端部同士を接続する線分５１３および線分５１４とを有する形状をなしている。円弧５１１および円弧５１２は、メッシュ３１の周方向に沿っており、円弧５１２の方が円弧５１１よりも長い。また、線分５１３および線分５１４は、メッシュ３１の回転方向前方からこの順で並んでおり、メッシュ３１の径方向に沿って設けられている。

このような形状の第１吸引口５１から解繊物Ｍ３をメッシュ３１の第１面３１１上に供給することにより、メッシュ３１の回転方向に沿って堆積した解繊物Ｍ３を、メッシュ３１を介して吸引することができる。よって、メッシュ３１上に堆積した解繊物Ｍ３の堆積物の形状に合わせて吸引を行うことができ、解繊物Ｍ３中の異物の除去および短繊維の除去を万遍なく行うことができる。

第２噴出部６は、メッシュ３１の第２面３１２側でかつ第１吸引部５とは異なる位置、すなわち、第１吸引部５を基準としたとき、メッシュ３１の回転方向に対して下流側に設置されている。本実施形態では、図１に示すように、第２噴出部６は、－ｙ軸側から＋ｙ軸側に向かって見たとき、メッシュ３１の中心軸Ｏよりも左側に設置されている。第２噴出部６は、メッシュ３１の第２面３１２に臨む位置に第２噴出口６１を有する。また、第２噴出部６は、管２４３を介してブロアー２６３に接続されており、ブロアー２６３の作動により気流が発生し、第２噴出口６１から空気を噴出することができる。また、第２噴出口６１は、メッシュ３１の第２面３１２側からメッシュ３１を介して第１面３１１上の解繊物Ｍ４に向って空気を噴出する。これにより、メッシュ３１上の解繊物Ｍ４をメッシュ３１の第１面３１１から剥離することができる。これにより、後述する第２吸引部７による吸引で解繊物Ｍ４の回収を効果的に行うことができる。

また、図４に示すように、第２噴出口６１は、その開口面がメッシュ３１の周方向に沿って湾曲する形状をなしている。すなわち、第２噴出口６１は、その開口面の平面視で、メッシュ３１の中心側に位置する円弧６１１と、円弧６１１よりも外周側の円弧６１２と、これらの円弧の端部同士を接続する線分６１３および線分６１４とを有する形状をなしている。円弧６１１および円弧６１２は、メッシュ３１の周方向に沿っており、円弧６１２の方が円弧６１１よりも長い。また、線分６１３および線分６１４は、メッシュ３１の回転方向前方からこの順で並んでおり、メッシュ３１の径方向に沿って設けられている。

このような形状の第２噴出口６１からメッシュ３１上の解繊物Ｍ４に向って空気を噴出することにより、メッシュ３１の回転方向に沿って解繊物Ｍ４をメッシュ３１から剥離、離脱させることができる。

第２吸引部７は、メッシュ３１の第１面３１１側でかつ第１噴出部４とは異なる位置、すなわち、第１噴出部４を基準としたとき、メッシュ３１の回転方向に対して下流側に設置されている。また、第２吸引部７は、メッシュ３１の第１面３１１に臨む位置に第２吸引口７１を有し、メッシュ３１の中心軸Ｏ方向から見たとき、第２吸引口７１が第２噴出口６１と重なる位置に設置されている。また、第２吸引部７は、混合部１７の管１７２の上流側の端部に接続されている。また、管１７２の途中に設けられたブロアー１７３の作動により気流が発生し、第２吸引口７１から吸引を行うことができる。これにより、第２噴出部６によってメッシュ３１から剥離された解繊物Ｍ４を吸引、回収して、下流側、すなわち、混合部１７に解繊物Ｍ４を送り出すことができる。

また、第２吸引口７１は、メッシュ３１の第１面３１１から離間して設置されている。これにより、第２吸引部７の吸引力がメッシュ３１の回転を阻害するのを防止することができ、メッシュ３１の円滑な回転に寄与する。

また、第２吸引口７１は、その開口面がメッシュ３１の周方向に沿って湾曲する形状をなしている。すなわち、第２吸引口７１は、その開口面の平面視で、メッシュ３１の中心側に位置する円弧７１１と、円弧７１１よりも外周側の円弧７１２と、これらの円弧の端部同士を接続する線分７１３および線分７１４とを有する形状をなしている。円弧７１１および円弧７１２は、メッシュ３１の周方向に沿っており、円弧７１２の方が円弧７１１よりも長い。また、線分７１３および線分７１４は、メッシュ３１の回転方向前方からこの順で並んでおり、メッシュ３１の径方向に沿って設けられている。

このような形状の第２吸引口７１からメッシュ３１上の解繊物Ｍ４を吸引することにより、メッシュ３１の回転方向に沿って解繊物Ｍ４を回収することができる。

このように第２吸引部７は、メッシュ３１の第１面３１１上に堆積した材料である解繊物Ｍ４を吸引して回収する回収用吸引部として機能する。吸引により回収することにより、解繊物Ｍ４とは非接触で回収を行うことができ、解繊物Ｍ４へのダメージを軽減することができる。

このような分離部１によって解繊物Ｍ３は、所望の長さ以上の繊維を含みかつ異物が除去された解繊物Ｍ４となり、下流側に搬送されて品質の高いシートＳを製造することができる。

次に、加湿装置１０について説明する。
図５に示すように、加湿装置１０は、空気が循環する循環路８０と、取り入れ部８１と、送風部８２と、加湿部８３と、排出部８４と、湿度検出部８５と、加熱部８６と、連通口８７と、を備える。加湿装置１０は、外気を取り入れ、加湿空気を生成、放出することにより、加湿対象、本実施形態では、分離部１を加湿する。

循環路８０は、少なくとも１本の管で構成され、空気が循環するリング状をなしている。循環路８０の途中には、取り入れ部８１と、送風部８２と、加湿部８３と、排出部８４とが順に設置されている。

また、循環路８０は、管路８０Ａと、管路８０Ｂとに分けることができる。管路８０Ａは、送風部８２の送風口８２１と、加湿部８３の取り入れ口８３１とを繋ぐ管路である。管路８０Ｂは、送風部８２の取り入れ口８２２と、加湿部８３の排出口８３２とを繋ぐ管路である。また、管路８０Ｂの途中には、排出部８４、加熱部８６および取り入れ部８１が設けられている。

管路８０Ａおよび管路８０Ｂは、管径が、それらの長手方向に沿って一定であってもよく、異なる部分を有していてもよい。また、管路８０Ａおよび管路８０Ｂの管径がそれらの長手方向に沿って一定である場合、管路８０Ａおよび管路８０Ｂの内径は、同じであってもよく、異なっていてもよい。

取り入れ部８１は、循環路８０内に空気を取り入れるポートである。取り入れ部８１には、ファンが設けられていてもよく、設けられていなくてもよい。取り入れ部８１にファンが設けられていない場合、送風口８２１が発生させる吸引力により外気を取り込む。

送風部８２は、図示はしないが、回転する羽根と、羽根を収容する筐体と、羽根を回転駆動するモーターと、を有し、羽根が回転することにより、気流を発生させる。また送風口８２１および取り入れ口８２２は、筐体に設けられている。このような送風部８２は、図５中矢印で示すように、循環路８０内において空気を循環させる気流を発生させる。

図５および図６に示すように、加湿部８３は、図示の構成では、気化式で加湿を行うものであり、水を収容する容器８３０と、容器８３０内に設けられたディスク８３３と、ディスク８３３を回転駆動するモーター８３４と、を有する。送風部８２は、制御部２８と電気的に接続され、その作動が制御部２８によって制御される。

容器８３０には、前述した取り入れ口８３１および排出口８３２が設けられている。容器８３０内には、水が充填されている。なお、水の水面は、取り入れ口８３１および排出口８３２よりも鉛直下方に位置している。

ディスク８３３は、例えば多孔質体等の含水体で構成される。ディスク８３３は、中心軸Ｏ回りに回転する。また、ディスク８３３は、一部が水に浸漬しており、残部が水から露出している。ディスク８３３が回転することにより、ディスク８３３の露出した部分は、水を含んだ状態となる。取り入れ口８３１から流入した空気は、ディスク８３３の水から露出した部分と、容器８３０の内壁との間を通過し、排出口８３２から排出される。この際、容器８３０の内部を通過する空気は、ディスク８３３の水から露出した部分から気化した水分によって湿った加湿空気となる。このようにして、加湿部８３によって生成された加湿空気は、排出口８３２から排出され、管路８０Ｂを流下する。

このように加湿部８３は、水が充填されている容器８３０と、容器８３０内に回転可能に設けられ、水に部分的に浸漬された含水体であるディスク８３３と、を有する。これにより、効果的に加湿空気を生成することができる。

なお、本実施形態では、含水体として、回転するディスク８３３を例に挙げて説明したが、本発明ではこれに限定されず、回転しない構成であってもよい。この場合、含水体の形状は、ブロック状等、いかなる形状であってもよい。また、加湿部８３は、超音波振動等を用いて水をミスト状にして加湿空気を生成する超音波式加湿器であってもよい。

排出部８４は、管路８０Ｂ内を流下する加湿空気の一部を外部に排出するポートである。排出部８４には、ファンが設けられていてもよく、設けられていなくてもよい。

本実施形態では、分離部１に向かって排出し、分離部１で処理されている解繊物Ｍ３を加湿することができる。よって、分離部１が行う分離処理を良好に行うことができる。

なお、排出部８４は、回転部材３に向かって加湿空気を排出する構成であってもよく、第１噴出部４の第１噴出口４１に向かって加湿空気を排出する構成であってもよく、第１吸引部５の第１吸引口５１に向かって加湿空気を排出する構成であってもよく、第２噴出部６の第２噴出口６１に向かって加湿空気を排出する構成であってもよく、第２吸引部７の第２吸引口７１に向かって加湿空気を排出する構成であってもよい。

また、排出部８４には、排出する加湿空気を冷却する冷却部が備えられていてもよい。これにより、排出部８４から排出される加湿空気の相対湿度を高めることができる。冷却部としては、熱交換機を有しファンにより熱交換器へ送風する構成や、ペルチェ素子等の冷却素子を設置する構成等が挙げられる。

ここで、加湿装置１０では、管路８０Ｂ内を流下する加湿空気の一部が排出部８４から排出され、残部が管路８０Ｂを流下して送風部８２の取り入れ口８２２に戻る。そして、加湿空気が送風部８２の内部を通過し、再度、管路８０Ａを流下して加湿部８３に流入する。これにより、加湿装置１０では、加湿部８３に加湿空気が流入することとなる。よって、取り入れ部８１が取り入れた空気が乾燥していた場合であっても、十分に湿度の高い加湿空気を生成することができる。その結果、外気の湿度に関わらず、分離部１の加湿を十分に行うことができる。

このように、加湿装置１０は、空気が循環する循環路８０と、循環路８０に設けられ、循環路８０に空気を取り入れる取り入れ部８１と、循環路８０に設けられ、循環路８０内に気流を発生させる送風部８２と、循環路８０に設けられ、循環路８０内の空気を加湿する加湿部８３と、循環路８０に設けられ、加湿部８３で加湿された加湿空気を循環路内から排出する排出部８４と、を備える。そして、循環路８０は、排出部８４から排出されなかった加湿空気を送風部８２の上流側に戻す管路８０Ｂを有する。これにより、取り入れ部８１から取り入れた空気の湿度が比較的低い場合であっても、十分に加湿された空気を排出部８４から排出することができ、対象物の加湿を十分に行うことができる。

また、加湿装置１０は、加湿部８３を経た加湿空気の湿度を検出する湿度検出部８５を有する。湿度検出部８５は、図示の構成では、排出部８４の外側に設けられており、排出部８４の外側の湿度を検出するものである。また、湿度検出部８５は、図２に示すように、制御部２８と電気的に接続されており、湿度検出部８５が取得した検出結果は、制御部２８に送信される。

制御部２８は、湿度検出部８５の検出結果に基づいて、送風部８２の作動を制御する。具体的には、制御部２８は、湿度検出部８５が検出した湿度が、所定範囲から外れていた場合、送風部８２の作動を制御して、加湿空気の循環路８０内の滞在時間を調整する。なお、上記所定範囲とは、加湿対象での処理を良好に行うことができる湿度の数値範囲であり、上限値と下限値とが予め記憶部２８２に記憶されている。このような調整を行うことにより、加湿対象の湿度をより確実かつ良好に行うことができる。

このように、加湿装置１０は、加湿部８３を経た加湿空気の湿度を検出する湿度検出部８５と、湿度検出部８５の検出結果に基づいて、送風部８２の作動を制御する制御部２８と、を備える。これにより、加湿対象の湿度をより確実かつ良好に行うことができる。

また、管路８０Ｂの外周部には、加熱部８６が設けられている。加熱部８６は、管路８０Ｂを加熱して、内部の加湿空気を温めるものである。これにより、加湿部８３に温かい加湿空気を送風することができ、より効果的に加湿空気を生成することができる。

加熱部８６は、本実施形態では、温風が通過することにより、熱を吸収するフィンで構成される。温風としては、例えば、解繊部１３で生じた熱によって暖められたものであるのが好ましい。これにより、熱の再利用を行うことができ、別途ヒーター等を設けるのを省略することができる。

なお、加熱部８６としては、上記構成に限定されず、ヒーター等、通電により発熱する発熱体で構成されていてもよい。

このように、加湿装置１０は、管路８０Ｂを加熱する加熱部８６を有する。これにより、加湿部８３に温かい加湿空気を送風することができ、より効果的に加湿空気を生成することができる。

また、管路８０Ｂは、外部と連通する連通口８７を有する。連通口８７には、開度を調整可能なバルブ８７１が設けられている。本実施形態では、連通口８７は、加熱部８６と取り入れ部８１との間に位置している。ただし、この構成に限定されず、管路８０Ｂの任意の位置に設けられていてもよい。

連通口８７は、管路８０Ｂ内を流下する加湿空気を一部、外気に排出する。連通口８７から排出される分、排出部８４からの加湿空気の排出量を減少させることができる。さらに、バルブ８７１の開度を調整することにより、排出部８４からの加湿空気の排出量を調整することができる。また、排出部８４からの加湿空気の排出量を調整することにより、管路８０Ｂを介して循環する加湿空気の流速を調整することができる。よって、流速を遅くすることにより、循環路８０内での加湿空気の滞在時間を調整することができる。その結果、加湿空気の湿度も調整することができる。

バルブ８７１は、例えば電磁バルブで構成され、図２に示すように、制御部２８と電気的に接続されている。制御部２８がバルブ８７１への通電条件を調整することにより、バルブ８７１の開度を調整することができる。

このように、管路８０Ｂは、外気と連通する連通口８７を有する。これにより、排出部８４からの加湿空気の排出量を調整することができる。

また、加湿装置１０は、連通口８７に設けられ、開度を調整可能なバルブ８７１を有する。これにより、排出部８４からの加湿空気の排出量および加湿空気の湿度を多彩に調整することができる。

以上説明したように、繊維体処理装置１００は、繊維を処理する処理部の一例である分離部１と、分離部１を加湿する加湿装置１０と、を備える。これにより、加湿装置１０が取り入れた外気の湿度が比較的低い場合であっても、十分に加湿された空気を排出部８４から排出することができ、対象物の加湿を十分に行うことができる。

また、処理部は、繊維を含む材料を解繊した解繊物Ｍ３から異物を分離する分離部１であり、加湿装置１０は、分離部１を加湿する。これにより、解繊物Ｍ３から異物を分離する処理を良好に行うことができる。特に、解繊物Ｍ３から異物を分離する処理は、製造するシートＳの品質にダイレクトに影響するため、上記構成が有効である。

なお、本実施形態では、処理部の一例として、分離部１を例に挙げて説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば、処理部として、粗砕部１２、ほぐし部１８およびウェブ形成部１９を適用することができる。すなわち、加湿部２３１、加湿部２３４および加湿部２３６に代えて、加湿装置１０を設置してもよい。また、加湿装置１０を、その他の部位に設置してもよい。

以上、本発明の加湿装置および繊維体処理装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、加湿装置および繊維体処理装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

１…分離部、３…回転部材、４…第１噴出部、５…第１吸引部、６…第２噴出部、７…第２吸引部、１０…加湿装置、１１…原料供給部、１２…粗砕部、１３…解繊部、１７…混合部、１８…ほぐし部、１９…ウェブ形成部、２０…シート形成部、２１…切断部、２２…ストック部、２７…回収部、２８…制御部、３１…メッシュ、３２…支持部材、４１…第１噴出口、５１…第１吸引口、６１…第２噴出口、７１…第２吸引口、８０…循環路、８０Ａ…管路、８０Ｂ…管路、８１…取り入れ部、８２…送風部、８３…加湿部、８４…排出部、８５…湿度検出部、８６…加熱部、８７…連通口、１００…繊維体処理装置、１２１…粗砕刃、１２２…シュート、１７１…結合剤供給部、１７２…管、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８１…ドラム部、１８２…ハウジング部、１９１…メッシュベルト、１９２…張架ローラー、１９３…吸引部、２０１…加圧部、２０２…加熱部、２０３…カレンダーローラー、２０４…加熱ローラー、２１１…第１カッター、２１２…第２カッター、２３１…加湿部、２３４…加湿部、２３６…加湿部、２４１…管、２４２…管、２４３…管、２４５…管、２４６…管、２６１…ブロアー、２６２…ブロアー、２６３…ブロアー、２６４…ブロアー、２８１…ＣＰＵ、２８２…記憶部、３１１…第１面、３１２…第２面、３２１…枠状体、３２２…中央支持部、３２３…連結部、４１１…円弧、４１２…円弧、４１３…線分、４１４…線分、５１１…円弧、５１２…円弧、５１３…線分、５１４…線分、６１１…円弧、６１２…円弧、６１３…線分、６１４…線分、７１１…円弧、７１２…円弧、７１３…線分、７１４…線分、８２１…送風口、８２２…取り入れ口、８３０…容器、８３１…取り入れ口、８３２…排出口、８３３…ディスク、８３４…モーター、８７１…バルブ、Ｍ１…原料、Ｍ２…粗砕片、Ｍ３…解繊物、Ｍ４…解繊物、Ｍ７…混合物、Ｍ８…ウェブ、Ｏ…中心軸、Ｐ１…結合剤、Ｓ…シート

Claims (8)

1. 空気が循環する循環路と、
   前記循環路に設けられ、前記循環路に空気を取り入れる取り入れ部と、
   前記循環路に設けられ、前記循環路内に気流を発生させる送風部と、
   前記循環路に設けられ、前記循環路内の空気を加湿する加湿部と、
   前記循環路に設けられ、前記加湿部で加湿された加湿空気を前記循環路内から排出する排出部と、を備え、
   前記循環路は、前記排出部から排出されなかった加湿空気を前記送風部の上流側に戻す管路を有することを特徴とする加湿装置。
2. 前記管路は、外気と連通する連通口を有する請求項１に記載の加湿装置。
3. 前記連通口に設けられ、開度を調整可能なバルブを有する請求項２に記載の加湿装置。
4. 前記加湿部を経た加湿空気の湿度を検出する湿度検出部と、
   前記湿度検出部の検出結果に基づいて、前記送風部の作動を制御する制御部と、を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載の加湿装置。
5. 前記加湿部は、水が充填されている容器と、前記容器内に回転可能に設けられ、前記水に部分的に浸漬された含水体と、を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の加湿装置。
6. 前記管路を加熱する加熱部を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の加湿装置。
7. 繊維を処理する処理部と、
   前記処理部を加湿する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の加湿装置と、を備える
   ることを特徴とする繊維体処理装置。
8. 前記処理部は、繊維を含む材料を解繊した解繊物から異物を分離する分離部であり、
   前記加湿装置は、前記分離部を加湿する請求項７に記載の繊維体処理装置。

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