JP4514329B2 - 懸濁液浄化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は、洗浄されるべき懸濁液および必要な化学薬品がその中に供給される容器、それぞれ懸濁液を前記容器に供給しかつ懸濁液を前記容器から放出するための入口チャンネルおよび出口チャンネル、前記懸濁液に空気を供給するための手段、前記容器を２つの別個の空間に分割するための少なくとも１枚の仕切り壁および前記容器から、懸濁液の表面上の空気泡に沿って分離された不純物を除去するための手段からなつている、懸濁液、好ましくは繊維塊懸濁液洗浄装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
再生紙を処理するとき、汚れおよび印刷インキのごとき余分な物質はさらに処理するために使用可能な繊維塊を提供するために紙から除去されねばならない。このために、いわゆる浮動インキ抜きがむしろ一般に使用され、それにより繊維化されたかつ多くの場合に、ふるい分けされた繊維塊が、不純物が繊維塊懸濁液の表面から除去され得るように不純物を上昇しかつ上方に運ぶ空気泡で供給される。実際に、１つの通気は塊を洗浄するのに十分でないが、公知の解決は、一般に、できるだけ清浄な最終結果を設けるために幾つかの過程に懸濁液を曝すようにしている幾つかの連続容器および種々のポンピングおよび混合溶液を利用している。かかる解決による問題は装置が複雑でありかつ別個のポンプおよび配管装置ならびに幾つかの容器を必要とすることである。この種の解決による追加の問題は追加の装置によって発生される運転および維持コストにある。
【０００３】
イギリス特許第２２９１３６７号は、懸濁液が仕切り壁によって扇状部分に分割された円形容器に供給されかつ漏斗が容器の中央にあり、扇状部分上に上昇している不純物が容器内に漏斗の縁部を超えて流れ得る解決を開示している。懸濁液は１つの扇状部分に供給されかつ懸濁液は供給扇状部分から仕切り壁の下方部分の開口を通って次の扇状部分に前方に動きかつ最後に供給扇状部分に隣接する最後の扇状部分から流れ出る。各扇状部分は空気で供給されかつ扇状部分内の懸濁液がそれによって循環される別個の混合装置からなっている。実際に、この解決は、１方の通気空間から他方の通気空間へ懸濁液を動かしている別個のポンプなしに作用するとしても、幾つかの連続する通気容器に対応している。この解決において、空気供給装置および混合装置は、しかしながら、各連続扇状部分に設けられねばならない。フィンランド特許出願第９２２／６４号は、順次、イギリス解決に対応しかつ懸濁液がいわゆる空気上昇ポンプによって１方の扇状部分から他方の扇状部分に動かされる。他の態様において、しかしながら、機能はイギリス公告に対応している。
【０００４】
【発明の開示】
本発明の目的は、公知の解決より有効に洗浄可能でかつ実行し易い、懸濁液、好ましくは、繊維塊懸濁液洗浄装置を提供することにある。本発明の装置は、２つの空間間の仕切り壁が、前記空間が前記仕切り壁の下方部分で互いに連通しておりそしてそれぞれ、懸濁液が前記仕切り壁の上方で１方の空間から他方へ流れ得るように形成され、そして前記懸濁液に空気を供給するための前記手段が互いに連通している前記２つの空間の１つてある通気空間ににのみ空気を供給するように配置され、それにより前記懸濁液が、供給されるべき空気の影響下で、前記２つの空間間の仕切り壁のまわりに螺旋状流れが作られるように前記通気空間内で上方にかつそれぞれ前記仕切り壁の他側の空間に流れそして前記懸濁液の前記入口チャンネルおよび前記出口チャンネルが前記懸濁液の流れの伝搬方向において前記両チャンネル間の距離ができるだけ長いように位置決めされることを特徴としている。
【０００５】
本発明の必須の概念は、繊維塊懸濁液のごとき懸濁液が処理するために容器に供給され、この容器が洗浄されるべき懸濁液が１方の空間から他方の空間に仕切り壁の下にかつその上方縁部を超えて流れ得るように容器を少なくとも２つの空間に分割する少なくとも１枚の仕切り壁からなっているということである。本発明の他の必須の概念は洗浄空気が互いに連通している２つの空間の１方にのみ供給され、それにより洗浄されるべき懸濁液が不純物を除去するために供給された空気泡によって洗浄容器内で循環され、そのようにすると空気泡に束縛されかつ主として不純物を含んでいる懸濁液の１部分が容易に除去され得る容器の表面上に上昇し、一方、より清浄な懸濁液が過程において前方に動きかつ垂直流れの結果として通気段階に戻り、その結果、懸濁液の入口から出口へ伝搬する本質的に螺旋状の流れが作られ、一方で懸濁液の度合いまたは純度は何時でも増加する。本発明の好適な実施例によれば、通気容器はスペーサ板によって連続部分に分割され、そのようにすると、スペーサ板は容器の底部に延びるが、容器の中央部分のまわりのリング状仕切り壁の下方部分に開口があり、この開口を通って塊が容器空間から外周で中央部分にかつそれぞれ、中央部分の仕切り壁の上方縁部を超えてさらに容器の最外方容器空間に流れさせられる。
【０００６】
本発明の利点は、空気が互いに連通している容器空間の１つに供給されるとき、その中の懸濁液が上方に流れかつそれぞれ、他の容器内の懸濁液が通気空間に仕切り壁の下方に流れるため、空気泡が洗浄容器の空間の間に繊維塊または他の懸濁液を流れさせると同時に有効に通気され得るということである。同時に、懸濁液は、通気空間内で上方に向かって上昇しているとき、容器の上方部分に到達しかつ流れとともに仕切り壁の上方縁部を超えて前方に向かって動き、それにより空気および含有する不純物によって作られる浮きかすは溢れ出しの原理によりまたは種々の機械的除去手段によって繊維塊懸濁液の表面から容易に除去することができる。同時に、繊維塊懸濁液の残りは他の容器空間内で下方に向かって流れるようにさせられることができかつ結果として、螺旋状の流れが仕切り壁のまわりに設けられ、その流れにおいて純度の度合いは、懸濁液がこの懸濁液の入口チャンネルからできるだけ長い距離に置かれる懸濁液の出口チャンネルを通って最終的に放出されるまで、螺旋が伝搬する間中増加する。この方法において、別個のポンプまたは循環装置は本発明による解決の実行に必要とされないが、通気のために供給される空気のみが循環および多数の段階において連続洗浄を引き起こす。
【０００７】
本発明を添付図面においてより詳細に説明する。
【０００８】
【発明を実施するための最良の形態】
図１は容器１からなっている装置を略示している。容器１は底部１ａおよび外方エンベロープ１ｂによって構成されている。洗浄されるべき繊維塊懸濁液か入口チャンネル２を通って容器１に供給されそしてそれぞれ、洗浄された繊維塊懸濁液は出口チャンネル３を通って容器１から放出される。本発明の作動には入口チャンネル２と出口チャンネル３との間の流れ距離ができるだけ長いことが必須である。
【０００９】
容器１の内部には、互いに別個の２つの空間５ａおよび５ｂに容器１の内部を分割する仕切り壁４が設けられる。仕切り壁４の高さは、その下方端が、繊維塊懸濁液が空間５ａと５ｂとの間の仕切り壁４の下方に流れ得るように底部１ａから或る距離に置かれるようになっている。対応して、仕切り壁４の上方端は容器のエンベロープ１ｂの上方縁部の下方に幾らかの距離がある。仕切り壁４によって封入された空間５ａ内には、加圧空気が、以下で通気空間５ａと呼ばれる、空間５ａにそれを通って供給される、１または幾つかの空気供給ノズル６が設けられる。図の実施例は空気ノズル６の上方に、空気泡が、洗浄ができるだけ有効になされ得るように通気空間すべてにわたってできるだけ均等に広がるように回転させられる別個の混合板７を示している。空気ノズル６はまた他の方法において形作られることができ、空気ノズルは、例えば、格子または網によって構成され得るかまたは、適当な大きさの泡がそれによって通気空間５ａの区域にできるだけ良好に分布され得る、他の種類のノズルにすることも可能である。作動の間中、繊維塊懸濁液は入口チャンネル２から他の外方リング形状空間５ｂに供給される。容器１か繊維塊懸濁液で満たされると、通気空間５ａに供給されるべき空気の泡が空気泡の密度を含んでいる空間において繊維塊懸濁液の平均密度の減少を生じかつ次いで繊維塊懸濁液が上方に向かって流れ始める。空気泡は印刷インキおよび容器１の上方部分に蓄積しかつ浮きかすを作り出す他の不純物もまた運び去る。同時に、繊維塊の残りは仕切り壁４の上方縁部を超えて容器１の外方空間５ｂにかつそれに沿って仕切り壁４の下の通気空間５ａに戻るために空間５ｂの下方部分に流れる。新たな繊維塊懸濁液が常に容器１に流れるため、上方から下方に流れている懸濁液を入口チャンネル２から到来する懸濁液の側に動かさせ、かつこの方法において空間５ａから空間５ｂおよび背部への仕切り壁４のまわりの螺旋状流れが図２に記載される方法において作られる。繊維塊懸濁液はかくして浮きかすを作るように表面上の不純物を運び去る空気泡によって洗浄され、そしてこれが螺旋状流れにおいてかつ最後に、通気空間５ａから他の空間５ｂに到来する繊維塊懸濁液がより清浄でかつ出口チャンネル３を通って放出されるように数回行われる。容器１の上方部分に蓄積された不純物とともに浮きかすは幾つかの異なる方法において除去されることができ、それによつて浮きかすは容器１の上方縁部を超えて容器１の外側に配置された収集容器８内に流れ得るか、または機械的に掻き出すことによるかまたは適宜な空気装置によって表面から浮きかすを吸引することにより除去され得る。図２から明らかなように、２つの螺旋状流れがこの実施例において作られ、それらの両方が容器１の両側で入口チャンネルと出口チャンネルとの間の仕切り壁４の縁部のまわりに循環している。不純物を除去するための手段は、容器の上方縁部の上に配置されかつ原則として容器エンベロープ全体の幅を有することができる溢れ出し開口によるか、または容器１のエンベロープ１ｂが不純物の溢れ出しおよび排出を方向付けかつ容易にするためにエンベロープの他の縁部より下方の場所に備えることができる、簡単な方法において構成され得る。さらに、不純物を除去するための手段は掻き出し体、吸引体、ファンまたはそれにより浮きかすおよびその中の不純物が容器の上方部分から除去され得る他の適宜な装置であってもよい。
【００１０】
図３および図４は本発明による他の装置および前記洗浄装置中の繊維塊懸濁液の流れを略示している。これらの図において、図１および図２と同一の参照符号が対応する部分に使用されている。これらの部分は、本発明の理解に必要でない限りは、さらに説明されない。
【００１１】
この実施例において、空間５ａおよび５ｂは、空間５ｂ内の仕切り壁４およびエンベロープ１ｂと通気空間５ａに十字状構造を形成する仕切り壁１０との間に別個の仕切り壁９を使用することにより幾つかの部分に分割される。仕切り壁９は外方空間５ｂを連続する部分に分割しかつこれらの部分は容器１の底部１ａからそれらの部分間の直接の流れが阻止されるように高く延びている。繊維塊懸濁液の入口チャンネル２および出口チャンネル３は互いに他方に近づくように置かれておりかつそれらの間には、入口チャンネルからの繊維塊懸濁液が出口チャンネルに直接流れ得ないように高く容器１の底部から延びている別個の仕切り壁１１がある。さらに、通気空間５ａの仕切り壁１０は、これらが外方空間５ｂの仕切り壁９の間に置かれかつ通気空間５ａに形成された扇状部分間の繊維塊懸濁液の流れが阻止されるように高くその上方部分において延びるように配置されている。通気空間５ａの仕切り壁１０は、また、好ましくは容器の底部に延び、それは所望の方法において繊維塊懸濁液の流れを強める。同時に、仕切り壁１０は通気空間５ａを４つの扇状部分５ａ１ ないし５ａ４ に分割している。
【００１２】
この実施例において、懸濁液が入口チャンネル２を通って導入されるとき、懸濁液は通気空間５ａの空気泡に沿って上昇しかつ入口チャンネル２側で、仕切り壁４を越えて部分５ａ１ に戻る。同時に、浮きかすは容器１の表面に残るかまたは図１および図２と同様な方法においてそこから除去される。繊維塊懸濁液はさらに下方に、仕切り壁４の下に循環し、そして懸濁液が入口チャンネル２から最初に流れた、通気空間５ａの扇状部分５ａ１ に戻る。螺旋回転が繊維塊懸濁液の流量に応じる方法において仕切り壁４のまわりに設けられ、そのようにすると、１または幾つかの螺旋回転の後、懸濁液は通気空間５ａの扇状部分５ａ１ から仕切り壁４を越えて外方空間の部分５ｂ２ に流れる。そこから、懸濁液は、この懸濁液が十分な回転数の後、部分５ａ２ の終わりに扇状部分５ａ２ に流れるので仕切り壁４の下で扇状部分５ａ１ に戻る。この方法において、繊維塊懸濁液は仕切り壁４のまわりで部分から扇状部分に螺旋状に伝搬し、そして同時に、懸濁液がそこから出口チャンネル３を通って出る部分５ｂ５ において最後に終了するまで、仕切り壁４の方向に前方に向かって動く。すべての扇状部分５ａ１ ないし５ａ４ において、空気泡は、浮きかすがそれから前述されたいずれかの方法において各部分５ｂ１ ないし５ｂ５ において除去される、容器１の表面上の浮きかすとして不純物の蓄積を生じる。第４図は繊維塊の主要な流れがどのようにして仕切り壁４のまわりにらせん状に伝搬するかを略示している。明瞭にするために、図４は破線によって目視方向において他の幾つかの仕切り壁の後ろに残っている幾つかの仕切り壁を示している。
【００１３】
図５は本発明の装置の第３の実施例を略示している。図５は対応する部分に図１ないし図４と同一の番号を使用しかつしたがって、これらは、本発明の理解に必要でないならば、さらに詳細には説明されない。
【００１４】
図５は長方形の容器１を略示している。この場合に、容器１の内部は長手方向において３つの平行な空間、すなわち通気空間５ａ、およびそれと平行な２つの空間５ｂに分割されている。以前の場合におけるように、仕切り壁は、空間５ａから仕切り壁４の下の中間において側部で各空間５ｂへの接続があるように取り付けられかつ寸法付けられ、そしてそれぞれ、仕切り壁４の上方部分が。懸濁液が１方の空間から他方の空間に仕切り壁４を越えて流れ得るように容器１のエンベロープ１ｂの縁部の下に置かれている。図３および図４の解決によれば、原則として、中間における通気空間５ａは仕切り壁１０によって通路５ａ１ ないし５ａ４ に分割されかつ、それぞれ、側部の空間５ｂは仕切り壁９によって連続する部分５ｂ１ ないし５ｂ５ に分割されている。仕切り壁９は容器１の底部から空間の部分間の直接の懸濁液の流れを阻止する仕切り壁４の上方に真っ直ぐ延びている。対応して、通気空間５ａ内の仕切り壁１０は通気空間５ａの部分５ａ１ ないし５ａ４ の間の直接の流れを阻止している仕切り壁４の上方に延びかつまた好ましくは容器の底部の下に延びている。懸濁液の入口チャンネル２は容器の端部で通気空間５ａの第１の部分５ａ１ に接続され、かつそれぞれ、繊維塊の放出は出口チャンネルを空間５ｂの最後の部分５ｂ５ に接続することにより実行される。さらに、容器１の縁部を越えて流れかつ不純物を含んでいる浮きかすを集めるために容器１の側に放出シュート８があってもよい。
【００１５】
図の解決において、空気は通気空間５ａのすべての部分５ａ１ ないし５ａ４ の底部から供給され、それによって入口チャンネル２から到来している懸濁液は上方に向かって流れかつ容器の両側で空間５ｂの第１部分５ｂ１ に分配される。そこで、懸濁液は表面に蓄積された浮きかすが容器１の側壁を越えて流れると同時に下方に向かって流れかつ下方に向かって流れた懸濁液は仕切り壁４の下で空間５ａ１ に戻る。そこで、通気の影響により、懸濁液は再び上昇しかつ同時に容器１の長手方向に前方に向かって動き、それにより２つの螺旋状流れが最終的に作られる、すなわち各仕切り壁４のまわりではあるが反対方向における１つの流れは空間５ａの部分から空間５ｂの部分へかつ再び空間５ａに伝搬する。図５の装置は、もちろん、また、容器１の長手方向において２つの空間のみを使用することにより実行され、かつそれぞれ、解決は、また、それぞれその両側の通気空間５ａおよび空間５ｂを、順次、含んでいる幾つかの平行な空間を例えば使用することにより実行され得る。最も好ましい解決は、最も外方の空間が常に空間５ｂでありかつ通気空間５ａが常にそれらの間にうるように奇数の量の空間を有する解決にすることである。
【００１６】
本発明は例としてのみ明細書および図面において上述されかつ本発明はそれに少しも限定されない。適用によれば、仕切り壁の上方端部はかくしてエンベロープの上方縁部の上方にまたは下方に延びるかまたはその上方縁部と同一のレベルであってもよい。必須なものは、装置の容器が、懸濁液が空間の間の仕切り壁の下方部分および上方部分から流れ得るように少なくとも２つの別個の空間に分割されるということである。他の必須なものは、互いに連通している２つの空間の１方のみが、空気泡によって作られた流れが、不純物を含んでいる浮きかすを作っている、空間の間の仕切り壁のまわりの繊維塊懸濁液の流れを作るように洗浄に必要とされる空気供給を備え、その浮きかすが容器の上方部分から除去され、そして洗浄されている繊維塊が入口チャンネルから出口チャンネルへ螺旋形状の運動で伝搬しかつ何時でもより清浄になるということである。
【００１７】
【産業上の利用可能性】
以上のように、本発明にかかる懸濁液、好ましくは繊維塊懸濁液洗浄装置は、例えば、再生紙の処理におけるインキ抜きおよび汚れ等の余分な物質の除去に有効に使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の装置の実施例を略示する部分断面図である。
【図２】 図１の装置の懸濁液の流れを略示する図である
【図３】 本発明の装置の第２実施例を略示する図である。
【図４】 図３の装置の懸濁液の流れを略示する図である。
【図５】 本発明の第３実施例を略示する図である。

Claims (7)

1. 浄化されるべき懸濁液の容器（１）と、
   前記懸濁液を前記容器に供給するための注入口（２）と、
   前記懸濁液を前記容器から放出するための放出口（３）と、
   前記容器（１）を少なくとも１つの通気空間（５ａ）と当該通気空間（５ａ）とは別の非通気空間（５ｂ）とに区分けし、前記懸濁液が下方部分及び上方部分で前記通気空間（５ａ）と前記非通気空間（５ｂ）の間を互いに流出入するよう構成された少なくとも１つの第１の仕切り壁（４）と、
   前記通気空間（５ａ）に空気を供給することによって、前記懸濁液の表面上の不純物を除去するための気泡を発生させ、さらに、前記通気空間（５ａ）内で上向きの流れを引き起こし、前記第１の仕切り壁（４）を越えて前記非通気空間（５ｂ）で前記第１の仕切り壁（４）の反対側で下向きの流れを引き起こすことによって、前記２つの空間（５ａ，５ｂ）間で前記第１の仕切り壁（４）の周りに螺旋状の流れを引き起こす空気供給部（６）と、
   前記通気空間（５ａ）を複数の部分（５ａ１〜５ａ４）に区分けし、前記通気空間（５ａ）の隣接する部分の間で前記懸濁液が互いに流出入しないよう、前記容器（１）内の前記通気空間（５ａ）に設けられた少なくとも１つの第２の仕切り壁（１０）と、
   前記非通気空間（５ｂ）を複数の部分（５ｂ１〜５ｂ５）に区分けし、前記非通気空間（５ｂ）の隣接する部分の間で前記懸濁液が互いに流出入しないよう、前記容器（１）内の前記非通気空間（５ｂ）に設けられた少なくとも１つの第３の仕切り壁（９）と、を備え、
   前記通気空間（５ａ）に設けられた前記第２の仕切り壁（１０）及び前記非通気空間に設けられた前記第３の仕切り壁（９）は、互いにずれた位置に設けられており、前記通気空間（５ａ）の前記第２の仕切り壁（１０）によって区分けされた複数の部分（５ａ１〜５ａ４）と前記非通気空間（５ｂ）の前記第３の仕切り壁（９）によって区分けされた複数の部分（５ｂ１〜５ｂ５）との間で前記懸濁液が流出入して、前記懸濁液が前記通気空間（５ａ）及び前記非通気空間（５ｂ）の一方の一部分から他方の空間の一部分に順次移動することによって、前記懸濁液が前記注入口（２）から前記放出口（３）へと流れ、前記懸濁液が前記容器（１）を還流して浄化されることを特徴とする懸濁液浄化装置。
2. 請求項１に記載の懸濁液浄化装置であって、
   前記通気空間（５ａ）は、前記容器（１）内の前記第１の仕切り壁（４）によって囲まれた空間であり、
   前記非通気空間（５ｂ）は、前記容器（１）内の、前記第１の仕切り壁（４）と前記容器（１）の外壁（１ｂ）によって囲まれた空間であることを特徴とする懸濁液浄化装置。
3. 請求項２に記載の懸濁液浄化装置であって、
   前記容器（１）は、円柱状であって、
   前記注入口（２）及び前記放出口（３）は、前記容器（１）の側面に位置し、かつ、前記非通気空間（５ｂ）と連通し、
   さらに、当該懸濁液浄化装置は、前記非通気空間（５ｂ）内で、前記注入口（２）と前記放出口（３）を互いに隔てる第４の仕切り壁（１１）を備えることを特徴とする懸濁液浄化装置。
4. 請求項２に記載の懸濁液浄化装置であって、
   前記容器（１）は、円柱状であって、
   前記注入口（２）及び前記放出口（３）は、前記容器（１）の側面に互いに対向して位置し、かつ、前記非通気空間（５ｂ）と連通し、
   前記第１の仕切り壁（４）は、前記懸濁液が前記注入口（２）と前記放出口（３）の間を前記注入口（２）と前記放出口（３）を結ぶ想像線の両側を２つの螺旋状に流れるよう設けられたことを特徴とする懸濁液浄化装置。
5. 請求項１に記載の懸濁液浄化装置であって、
   前記容器（１）の形状は直方体であり、
   前記注入口（２）及び前記放出口（３）が前記容器（１）の相対する各面にそれぞれ設けられ、
   前記懸濁液が螺旋状に前記第１の仕切り壁（４）の周りを前記注入口（２）から前記放出口（３）に向けて流れるよう、前記第１の仕切り壁（４）が前記容器（１）内の前記注入口（２）から前記放出口（３）にかけて設けられたことを特徴とする懸濁液浄化装置。
6. 請求項５に記載の懸濁液浄化装置であって、
   前記第２の仕切り壁（１０）及び前記第３の仕切り壁（９）は、前記第１の仕切り壁（４）に沿って、前記容器（１）内の前記注入口（２）及び前記放出口（３）が設けられた側面間に設けられ、
   前記非通気空間（５ｂ）は前記放出口（３）と連通し、
   前記懸濁液が前記容器（１）を流れ、前記空気供給部（６）によって空気が前記通気空間（５ａ）に供給されるとき、前記懸濁液の螺旋状の流れが前記第１の仕切り壁（４）の周りに生じて前記放出口（３）から放出されることを特徴とする懸濁液浄化装置。
7. 請求項５に記載の懸濁液浄化装置であって、
   前記第１の仕切り壁（４）は、直方体形状の前記容器（１）の長手方向に設けられ、前記通気空間（５ａ）に設けられた前記第２の仕切り壁（１０）及び前記非通気空間（５ｂ）に設けられた前記第３の仕切り壁（９）は、それぞれ一列に互いにずれて配置されることを特徴とする懸濁液浄化装置。

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