JP4267201B2 - パルプ繊維を含む懸濁液のガス抜きを行う装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、細長い水平タンクと、タンクの一端部からその内部へ延出しており、タンクに平行なバイパスマニホルドと、バイパスマニホルドから出て、懸濁液をタンクに供給することができる、バイパスマニホルドの入口端部から始まってタンクの長さの一部分にわたって設けられた連続的な幾つかの射出管と、タンクの他端部付近に位置して、懸濁液をタンクから排出する放出管と、タンク内で懸濁液面をほぼ一定レベルに維持する手段と、タンクに流入した追加的な懸濁液を循環に戻すオーバーフロー管とを備えた、パルプ繊維を含有する懸濁液のガス抜き装置に関する。
【０００２】
（技術背景）
抄紙機では、懸濁液が抄紙機、板紙抄紙機または他の同様なウェブ製造機のヘッドボックスに流れ込む前に、ヘッドボックスに送り込まれたパルプおよびヘッドボックスの調整に使用される希釈水をできる限りガス抜きしなければならない。一般的に、ヘッドボックス内のパルプの繊維粘ちょう度は０．５〜１．５％の範囲で変化し、希釈水の粘ちょう度は０．２〜０．８％の範囲で変化するが、その値は異なっていてもよい。また、粘ちょう度の変化を減少させる必要があり、このことはこの種の装置では、懸濁液をタンクの周囲に噴霧することによって実施され、懸濁液は幾つかの分離流からなるため、この時にそれがさらに均一に混合される。懸濁液を幾つかの垂直射出管からタンクに供給する時、懸濁液はタンクの上表面へ噴出し、タンク内に設けられた貯槽に収容された懸濁液内へ流れ落ち、これによってガス抜きが改善される。懸濁液は貯槽の長手方向に流れ、貯槽の、射出管と反対の端部に設けられた放出管に向かい、懸濁液は放出管を通ってヘッドボックスへ進む。タンク内は部分真空状態にあるので、噴霧中およびその後の両方において空気および他のガスを部分真空によって懸濁液の表面から容易に除去することができる。従来技術の構造では、貯槽の他端部に配置された垂直壁が懸濁液面レベルを定めるため、液面レベルはほぼ一定のままであり、考えられる追加懸濁液は壁を越えて壁の他方側に設けられた放出管を通って貯槽から流出する。そのような構造がフィンランド特許第６３６１３号および第１００９５０号に開示されている。また、バイパスマニホルドがタンクの一端部からその内部へ延出し、マニホルドの上表面及び側部に設けられた射出管を使用して懸濁液をタンク内に噴霧する構造も周知である。
【０００３】
従来構造での一般的な問題は、タンク内に設けられた貯槽内の懸濁液の流量が、タンクの長手方向で大きく変化することである。これは、タンクの端部に近いほど、懸濁液の量がタンクの断面積に対して少ないため、タンクの端部付近では流量が比較的少ないことによる。それに対応して、放出管に近いほど、射出管から噴霧される懸濁液の総量が増加し、放出管にもっとも近い位置にある射出管で流量が最大になる。したがって、放出管からもっとも離れた位置のタンク端部では、流量が少なすぎるため、懸濁液またはその一部、たとえばそれに供給されたフィラーがタンクの底部に凝集または沈殿し、それの粘ちょう度が貯槽内の懸濁液の平均粘ちょう度から大きく異なるであろう。これによって、仕上げ紙の品質または他の繊維ウェブ製品に大きな変化が生じ、このことは決して望ましいことではない。低流量であると、タンクの汚れも早くなる。
【０００４】
本発明の目的は、従来の構造の欠点を解決し、タンクの底部の貯槽内の懸濁液の流量を比較的均一にする一方、タンクの汚れを防止して、凝集、沈殿および粘ちょう度の変化をできる限り最小限に抑えることができる懸濁液ガス抜き装置を提供することである。本発明に従った装置は、バイパスマニホルドがタンクの下部分に配置されて、それが実質的にタンク内の懸濁液内に位置するようにしたことを特徴としている。
【０００５】
本発明の基本的な着想は、バイパスマニホルドをタンクの下部分に、懸濁液の入口端部から放出管に向けて配置または形成して、マニホルドの少なくとも大部分が懸濁液内に位置するようにし、したがってそれが入口端部でのタンクの断面積を減少させ、これによって懸濁液の流量を増加させることである。したがって、貯槽に流入する懸濁液の量と流れの断面積との比をうまく調節することができるため、タンクの端部から放出管までの懸濁液の流量をほぼ一定にすることができる。本発明の好適な実施形態によれば、バイパスマニホルドはタンクの端部から放出管に向かって細くなり、したがって、マニホルドの内部の懸濁液の流量およびそれに対応したタンク内の流量を調節することができるため、各地点において流れる懸濁液の量および断面積がほぼ一定の比になる。本発明の別の好適な実施形態の基本的な着想は、バイパスマニホルドの上表面がほぼ平坦であり、したがって、射出管をそれに正確に連結することができるので、繊維が堆積することによって凝集物の形成や他の懸濁液品質低下を招く恐れのある凹凸または突起が固定作業で生じないようにすることである。
【０００６】
本発明は、最良の状況においてタンク内の懸濁液貯槽の全長に沿って懸濁液の流量をほぼ一定に保持することができるという利点を有する。本発明の別の利点は、実施が容易かつ単純であることである。
【０００７】
次に、添付図面で本発明をさらに詳細に説明する。
【０００８】
第１図は、懸濁液のガス抜き装置を示している。本装置は、タンク１を含み、その一端部でバイパスマニホルド２がタンクに導入されている。バイパスマニホルド２の上表面に、上向きの射出管３が設けられている。タンクの反対端部付近に放出管４が設けられており、タンク１の底部に落下した懸濁液がこの管４を通って周知のようにして図示しないヘッドボックスへ送られる。放出管４の他方側に仕切り壁５が設けられており、これはタンクを横切る方向に延在し、したがってタンク内に懸濁液用の貯槽を形成しており、この貯槽はバイパスマニホルド２に近接した位置のタンク端部まで延在している。仕切り壁５の、タンク１の端部に近接した位置の他方側部にオーバーフロー管６が設けられており、仕切り壁５を越えて流れた懸濁液がこれを通って放出され、懸濁液の循環に戻される。このため、仕切り壁５はタンク１内で懸濁液面を一定レベルに維持する手段として機能する。
【０００９】
図示のように、バイパスマニホルド２は、懸濁液の表面下に位置するように配置されている。このため、バイパスマニホルド２は、タンク１の底部で懸濁液の入口端部の断面積を減少させる構成部材を形成しており、そのため、この端部で懸濁液に得られる流れ断面積は放出管４付近での流れ断面積より小さい。それに対応して、タンクの端部付近の第１射出管から噴霧される懸濁液の量は、最後の射出管で噴射される懸濁液の総量より少ないため、小さい断面積および少量の懸濁液は、対応の大きい断面積及び大量の懸濁液と釣り合っている。このため、タンクの底部の懸濁液の層での懸濁液の流量が従来構造の場合よりも相当に均一化される。さらに、バイパスマニホルド２の断面が、図示のように、好都合に漸減するように形成されている時、タンク内の懸濁液全体の流量がほぼ一定である。従って、懸濁液の入口端部では、繊維ウェブの製造を妨害するか、繊維ウェブの品質を低下させる可能性がある凝集または濃縮がない。原則的に、バイパスマニホルド２は液面と同一レベルか、完全に液面下のいずれかに配置することができる。図面はさらに、射出管３と放出管４との間でタンク１の上表面に配置されたストッププレート７を示しており、このプレートは、射出管から噴霧された懸濁液が放出管の方へ流れて仕切り壁５を越える噴流を規制する。そのようなストッププレート７を任意の様々な寸法および形状でタンクの内表面の様々な位置に１つまたは幾つかを設けることができる。また、バイパスマニホルド２内には１つまたは幾つかの平行な射出管３をマニホルドの横方向に互いに所望通りに配置することができる。複数の平行な射出管を設ける場合、所望ならば、たとえば最も外側の管をタンクの横方向においてその側部の方へ傾斜させることができる。また、すべての射出管を適当に傾斜位置に配置することも可能である。タンク１の上部分で放出管４に近接した端部に連結部８が設けられており、これを介して空気を真空ポンプでタンク１から吸い出すことによって、タンク内の圧力を大気圧より低くすることができ、これによって、懸濁液内に含まれていた空気またはガスをできる限り効果的にそれから除去することができる。
【００１０】
第２図は、第１図と同様の実施形態を示しているが、第２図の実施形態では、タンク１の一端部から放出管４に向かって延出し、その管に向かって傾斜したプレートをタンク１の内表面に固定することによって、バイパスマニホルドが形成されている。このため、バイパスマニホルド２’は、一方ではタンク１のケーシングで、他方ではプレート２ａで形成されているため、バイパスマニホルドは別体の部品ではない。射出管３は、懸濁液をほぼ上向きにタンクの上表面へ噴霧するようにしてプレート２ａに固定されている。所望ならば、射出管３の一部またはすべてに懸濁液の方向づけを行う手段を設けて、懸濁液がタンク１の端部に向かって、また懸濁液の入口端部に向かって勢いよく流れるようにする。たとえば、これは、射出管３’に示されているように、別体のガイドプレート９を用いることによって、あるいは一部の射出管を上端部から、またはその全長に沿って曲げて、端部がまっすぐ上向きになるか、射出管３”で示されているように、タンク１の端部に向かってわずかに傾斜した位置をとるようにすることによって実行することができる。この実施形態では、懸濁液の噴霧の方向づけを行うプレートが、射出管の少なくとも１つの屈曲部分９’を有し、これは管長さの一部を形成している。このため、懸濁液の分布を所望通りに制御することができ、懸濁液の流れの全長にわたって懸濁液の流量を実質的にほぼ一定にすることができる。懸濁液の噴霧の方向づけを行うそのような手段は、噴霧の一部または全部をタンクの側部の方に向けるように配置することもできる。
【００１１】
第３図は、第１図に示されている実施形態のバイパスマニホルドの好適な断面を概略的に示している。本実施形態では、パイパスマニホルドが原則的に矩形に形成されている。それは、最初に下部分をＵ字形断面に曲げるだけで形成することができ、この部分の壁の高さはその長さに従って変化する。次の段階で、この下部分に上表面を一般的に溶接などで固定するが、この上表面にバイパスマニホルド３用の適当な取り付け孔が設けられており、上表面を下部分に取り付ける前か、その後のいずれかでマニホルドを上表面に接続することができる。原則的に、バイパスマニホルドを単一のプレート状部材から曲げることもできることは当然であり、最後の継ぎ目を溶接によって閉じることができ、その後、射出管を適当な方法でバイパスマニホルドの対応位置に固定する。
【００１２】
以上に本発明を例示として明細書および図面に開示してきたが、それらに制限されることはない。バイパスマニホルドが懸濁液面下に配置されるならば、バイパスマニホルドの断面を楕円形、円錐形などのいずれの適当な形状にすることもできる。本発明に従ったガス抜き装置は、たとえばヘッドボックスのプロフィル調節に使用される希釈水のガス抜きにも同様に使用することができるが、この実施形態では、射出管の数を相当に少なくすると共に、タンク容積を小さくする必要があるであろう。第２図に示されている懸濁液方向づけ手段は、第１図に示されている実施形態にも同様に使用するのに適している。さらに、懸濁液面を一定レベルに維持する手段は、簡単な仕切り壁およびオーバーフロー管に加えて、液面レベルを適当に調節する周知の他の装置または構造にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【第１図】 本発明に従った装置の実施形態の概略断面図であり、第２図は、本発明に従った装置の別の実施形態の概略断面図であり、第３図は、第１図に示されている本発明に従った装置のバイパスマニホルドの好適な断面を概略的に示している。

Claims (7)

1. 細長い水平タンク（１）と、該タンクの一端部からその内部へ延出しており、前記タンクに平行なバイパスマニホルド（２）と、該バイパスマニホルドから出て、懸濁液を前記タンクに供給することができる、前記バイパスマニホルド（２）の入口端部から始まって前記タンクの長さの一部分にわたって設けられた連続的な幾つかの射出管（３，３’、３”）と、前記タンク（１）の他端部付近に位置して、懸濁液を前記タンクから排出する放出管（４）と、前記タンク内で懸濁液面を略一定レベルに維持する手段（５）と、前記タンク（１）に流入した追加的な懸濁液を循環に戻すオーバーフロー管（６）と、を備えた、パルプ繊維を含有する懸濁液のガス抜き装置であって、前記バイパスマニホルド（２，２’）は前記タンク（１）の下部分に配置されて懸濁液面下に位置し、前記バイパスマニホルド（２，２’）の断面は前記入口端部から前記タンク（１）の前記他端部に向かって減少するように形成されていることを特徴とする装置。
2. 前記バイパスマニホルド（２，２’）は、その上表面が略平坦であり、前記射出管（３，３’、３”）は前記バイパスマニホルド（２，２’）の該上表面に固定されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記バイパスマニホルド（２）は、前記タンク（１）の端部からその内部へ延出した別体の管として形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
4. 前記バイパスマニホルド（２）は、懸濁液の入口端部から反対方向に下向きにしたプレート（２ａ）を前記タンク（１）の下部分に設けて、該プレートをその縁部から前記タンク（１）の内表面に固定して形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。
5. 前記射出管（３，３’、３”）の少なくとも一部は、懸濁液噴霧を前記タンク（１）の端部の方へある角度で方向づける手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
6. 懸濁液噴霧を方向づける前記手段は、射出管（３”）の少なくとも１つの屈曲部分（９’）を有し、該部分は管長さの一部を形成していることを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 懸濁液噴霧を方向づける前記手段は、射出管（３’）の端部に配置された別体のガイドプレート（９）を有することを特徴とする請求項４記載の装置。

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