JP4538479B2 - フローテーター - Google Patents

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Description

本発明は、フローテーターに係り、特に、エアーによる原料液中の印刷インキ等の吸着量の増大を図ることができるフローテーターに関する。
従来、古紙中に含まれる印刷インクを除去するために、原料液中にエアーを供給して、該エアーに原料液中の印刷インキを吸着させて浮上させ分離させる装置がある（例えば、特許文献１ 図１参照）。
この種の装置にあっては、気泡発生装置によりエアーを微細化して、エアーの表面積の拡大により、原料液中の印刷インキ等をより多く吸着させようとするものである。
特許第２７９０３３８号公報（第２図）
しかしながら、上記装置にあっては、タービンロータからなる気泡発生装置が原料液の上昇流側に偏心して設けられているため、気泡発生装置のタービンロータの回転によって発生する攪拌によって原料液の上昇流が助長され、原料液の上昇流側の下方から上方への流れはより早くなり、気泡発生装置により生じた気泡が、原料液中の印刷インキ等に吸着しづらく、しかも、原料液が短時間にフローテータの上面に達し、原料液中の印刷インキ等と気泡との接触する機会が少なく、更に、気泡発生装置のタービンロータの回転によって発生する強攪拌は気泡に付着しているインキ等を気泡から脱落させ、インキ等の捕集効果を低減させるという問題点が生じた。
本発明は、上記の問題点を除去するようにしたフローテーターを提供することを目的とする。
本発明のフローテーターは、原料液を受け入れる槽と、この槽内にエアーを導入して気泡を発生させ、該気泡に前記原料液中の印刷インキを吸着させて浮上させ分離させるフローテーターであって、前記槽内の前記原料液を上昇した後、下降させて回流させる回流手段と、前記エアーを前記槽内に供給するエアー供給管と、前記槽内に配置され、前記エアー供給管からのエアーを取り込んで攪拌して前記エアーを微細化した前記気泡に形成する攪拌部材と、この攪拌部材は、回転軸が水平方向に保持されると共に、外周に水平方向に離間して設けられた複数の部材を有し、前記槽の長手方向を横断する断面において、前記攪拌部材の外周を前記槽の下方側であって、前記槽の中心を通る鉛直線より前記原料液の下降流側の位置に設定したものである。
また、請求項２記載のフローテーターは、請求項１記載のフローテーターにおいて、攪拌部材の長手方向を横断する断面の内、前記攪拌部材の回転方向が反時計回りとなる側から見た場合において、前記攪拌部材の回転中心を原点とする直交座標にあって、反時計回りに第１象限、第２象限、第３象限、第４象限に区分けしたとき、前記攪拌部材に対向すると共に、前記第３象限の領域内にあるか、又は、前記第３象限の領域と前記第４象限の領域に跨るように設けられた対向壁を備え、前記エアー供給管の吐出口は、前記対向壁と前記攪拌部材との間に位置するものである。
また、請求項３記載のフローテーターは、請求項１記載のフローテーターにおいて、槽の長手方向を横断する断面において、整流板の起端は攪拌部材の上方で、前記整流板は、前記起端から前記槽の中心を通る鉛直線を超えて横断し、前記整流板の先端は槽の上方に延びる直線部を備えているものである。
また、請求項４記載のフローテーターは、請求項３に記載のフローテーターにおいて 、整流板の下部に取り付けられ、前記整流板と攪拌部材との間隙を狭める防止壁を設けるものである。
また、請求項５記載のフローテーターは、請求項３に記載のフローテーターにおいて 、整流板の下部に取り付けられ、前記整流板と攪拌部材との間隙を狭めると共に、原料液を前記整流板に向かわせるように傾斜した傾斜面を有する防止壁を設けるものである。
請求項１記載のフローテーターによれば、槽の長手方向を横断する断面において、攪拌部材の外周を前記槽の下方側であって、前記槽の中心を通る鉛直線より原料液の下降流側の位置に設定したため、下降流の原料を下方に向かって引っ張り込む作用が、攪拌部材によって強く働き、攪拌部材を原料液の上昇流側に位置させたものに比較し、下降流側の上方から下方への原料の流れがスムーズになり、槽の長手方向を横断する断面における原料回流の回数が増加する。この結果、原料と気泡の接触回数が増加する。気泡に捕集されたインキ等は槽上部で原料液から分離される。この作用の繰り返し回数が増加するため、気泡による原料液中の印刷インキ等の吸着量を増大させることができ、しかも、攪拌部材による攪拌により生じた気泡が原料液の下降流側に位置し、槽上部に至る距離が長くなる分、原料液中の印刷インキ等が、攪拌部材による攪拌により生じた気泡との接触する機会が増加し、気泡による原料液中の印刷インキ等の吸着量を増大させることができる。
また、請求項２記載のフローテーターによれば、対向壁は、攪拌部材に対向すると共に、前記攪拌部材の回転中心を原点とする直交座標の第３象限の領域内にあるか、又は、前記第３象限の領域と前記第４象限の領域に跨るように設けられ、エアー供給管の吐出口は、前記対向壁と前記攪拌部材との間に位置するため、対向壁と攪拌部材の間でエアーは捕捉され、捕捉されたエアーの一部は、浮上して攪拌部材による攪拌を受けてエアーを微細化するため、微細化した分、表面積が拡大して原料液中の印刷インキ等をより多く吸着させることができる。
また、請求項３記載のフローテーターによれば、槽の長手方向を横断する断面において、整流板の起端は攪拌部材の上方で、前記整流板は、前記起端から前記槽の中心を通る鉛直線を超えて横断し、前記整流板の先端は槽の上方に延びる直線部を備えているため、攪拌部材から発生した気泡の上昇が整流板により阻止され、阻止された分、原料液中の印刷インキ等と気泡との接触する機会が増加し、気泡による原料液中の印刷インキ等の吸着量を増大させることができる。
また、請求項４記載のフローテーターによれば、整流板の下部に取り付けられ、前記整流板と攪拌部材との間隙を狭めたため、攪拌部材から発生した気泡及び原料液中の印刷インキ等を付着した気泡等が、原料液の上昇流側から原料液の下降流側に流入するのを防ぎ、原料液の下降流の流れを阻害するのを防止することができる。
また、請求項５記載のフローテーターによれば、整流板の下部に取り付けられ、前記整流板と攪拌部材との間隙を狭めると共に、原料液を前記整流板に向かわせるように傾斜した傾斜面を有する防止壁を設けたため、攪拌部材から発生した気泡及び原料液中の印刷インキ等を付着した気泡等が、原料液の上昇流側から原料液の下降流側に流入するのを防ぐのみならず、防止壁の傾斜面を介して、前記気泡等を整流板に向かうように案内して、原料液中の印刷インキ等との接触する機会が増加させ、気泡による原料液中の印刷インキ等の吸着量を増大させることができる。
本発明のフローテーターの一実施例を図面を参照して説明する。
図１乃至図５において、Ｆはフローテーターで、フローテーターＦは、槽１内にエアーを導入して気泡を発生させ、該気泡に原料液中の印刷インキを吸着させて浮上させ分離させる装置で、槽１は原料液を導入する導入管２により原料液を受け入れ、槽１内で印刷インキ等を除去し、印刷インキ等を除去された原料液は、導出管３により槽１の外へと導かれる。
槽１内の原料液は、図２に示すように、回流手段により上昇した後、下降するようになっている。回流手段は、例えば、導入管２の槽１の底部に開口する入口部２ａよりの槽１の上方に向かって流入する原料液の流入流れと、導出管３の槽１の底部に開口する出口部３ａよりの槽１の下方に向かって排出される原料液の排出流れにより、形成されるもので、入口部２ａ及び出口部３ａは、図１に示すように、入口部２ａは槽１の右側板に、出口部３ａは、槽１の左側板に、それぞれ近い側に位置し、入口部２ａと出口部３ａとは、離間している。
４は、エアーを槽１内に供給するエアー供給管で、図５に示す４１は、エアー供給管４の吹出口で、吹出口４１は下向きに形成されている。吹出口４１を下向きとしたのは、エアー供給管４のエアーを停止した場合、エアー供給管４の内部へ原料液が侵入するのを防ぐためである。
また、図４に示す５は、槽１内に配置され、エアー供給管４からのエアーを取り込んで攪拌してエアーを微細化した気泡に形成する攪拌部材で、攪拌部材５は、モーター６による高速回転する回転軸５１が水平方向に保持されると共に、攪拌部材５は、全体形状が略円筒形状で、外周に水平方向に離間して設けられた複数の部材５２（部材５２は、例えば、長手形状部材）を有している。５３は、円筒形状の回転ドラムで、回転ドラム５３の外側に複数の部材５２が位置している。
また、図２に示すＧは、上昇する原料液と下降する原料液がショートサーキットしないように原料液の流れを案内する整流板（案内板）である。
整流板Ｇの起端Ｇ１は、図２及び図４に示すように、攪拌部材５の上方で、整流板Ｇは、起端Ｇ１から槽１の中心を通る鉛直線Ｖを超えて横断し、整流板Ｇの先端は槽１の上方に延びる直線部Ｇ２を備えている。直線部Ｇ２は、例えば、水平面に対して垂直である鉛直部となっている。
攪拌部材５から発生した気泡は、その上昇が整流板Ｇにより阻止され、阻止された分、原料液中の印刷インキ等と気泡との接触する機会が増加し、気泡による原料液中の印刷インキ等の吸着量を増大させることができる。
また、図２及び図４に示すＧ３は防止壁で、防止壁Ｇ３は、整流板Ｇの下部に取り付けられ、整流板Ｇと攪拌部材５との間隙を狭めると共に、原料液を整流板Ｇに向かわせるように傾斜した傾斜面Ｇ３ａを有する。
防止壁Ｇ３は、攪拌部材５から発生した気泡及び原料液中の印刷インキ等を付着した気泡等が、原料液の上昇流側から原料液の下降流側に流入するのを防ぐのみならず、防止壁Ｇ３の傾斜面Ｇ３ａを介して、前記気泡等を整流板Ｇに向かうように案内して、原料液中の印刷インキ等との接触する機会を増加させ、気泡による原料液中の印刷インキ等の吸着量を増大させることができる。
また、図２に示すように、槽１の長手方向を横断する断面において、攪拌部材５の外周を槽１の下方側であって、槽１の中心を通る鉛直線Ｖより原料液の下降流側の位置に設定している。また、図４に示すように、攪拌部材５の長手方向を横断する断面の内、攪拌部材５の回転方向が反時計回りとなる側から見た場合において、攪拌部材５の回転中心を原点Ｏとする直交座標（原点Ｏを通る水平方向はＸ軸、原点Ｏを通りＸ軸に直交する軸はＹ軸）にあって、反時計回りに第１象限 、第２象限、第３象限、第４象限に区分けしたとき、上記したエアー供給管４の吐出口４１は、攪拌部材５の外側であって、直交座標の第３象限の位置にある。７は対向壁で、対向壁７は、攪拌部材５に対向するように設けられると共に、一端７ａがエアー供給管４に接続され、他端７ｂが直交座標の第３象限の領域内にある。また、対向壁７は、原料液の流入を許容する開口部７１を備えている。
なお、図示では、対向壁７を設けているが、場合により、対向壁７を省略することもできる。また、開口部７１を複数形成しているが、単数でも良く、又、場合により、開口部７１を設けなくても良い。
従って、古紙を溶かしてどろどろになった紙原料である原料液が導入管２を介して槽１内に、受け入れられ、供給管４の吐出口４１からエアーが供給される。
特に、供給管４の吐出口４１は、対向壁７と攪拌部材５との間に位置するため、対向壁７と攪拌部材５の間でエアーは捕捉されることとなる。捕捉されたエアーの一部は、浮上して攪拌部材５の複数の部材５２による攪拌を受けてエアーが微細化され、エアーが微細化した分、エアーの表面積が拡大して原料液中の再生紙にとって不要な「印刷インキ」、「微細粘着異物」等が微細化した気泡と混合し、該気泡に吸着させることができる。
気泡に吸着した原料液中の印刷インキ等は、原料液の流れと共に、槽１の上部へと上昇し、槽１の上部にフロス層（図示せず）が形成される。このフロス層（図示せず）は、フロスパドル８により、フロス受け（図示せず）へと掻き寄せられ、槽１から排出される。
なお、槽１の長手方向を横断する断面において、攪拌部材５の外周を槽１の下方側であって、槽１の中心を通る鉛直線Ｖより原料液の下降流側の位置に設定したため、下降流の原料を下方に向かって引っ張り込む作用が、攪拌部材５によって強く働き、攪拌部材５を原料液の上昇流側に位置させたものに比較し、下降流側の上方から下方への原料の流れがスムーズになり、槽１の長手方向を横断する断面における原料回流の回数が増加する。この結果、原料と気泡の接触回数が増加する。気泡に捕集されたインキ等は槽１上部で原料液から分離される。この作用の繰り返し回数が増加するため、気泡による原料液中の印刷インキ等の吸着量を増大させることができ、しかも、攪拌部材５による攪拌により生じた気泡が原料液の下降流側に位置し、槽１上部に至る距離が長くなる分、原料液中の印刷インキ等が、攪拌部材５による攪拌により生じた気泡との接触する機会が増加し、気泡による原料液中の印刷インキ等の吸着量を増大させることができる。
また、対向壁７の中途に原料液の流入を許容する開口部７１を備えているため、対向壁７と攪拌部材５の間で捕捉したエアーを開口部７１から流入する原料液に効率良く供給して、原料液中の印刷インキ等を効率良く吸着させることができる。
また、攪拌部材５は、円筒形状の回転ドラム５３と、この回転ドラム５３の外側に水平方向に離間して設けられた複数の部材５２とを備えているため、攪拌部材５に流入したエアーは、円筒形状の回転ドラム５３により、攪拌部材５内を横断できず、回転ドラム５３と複数の部材５２との間で捕捉されるため、攪拌部材５による攪拌を受けて微細化することができ、原料液中の印刷インキ等を効率良く吸着させることができる。
また、対向壁７と攪拌部材５との間隔は、攪拌部材５の回転方向の下流側が攪拌部材５の回転方向の上流側に比べて狭く形成されているため、攪拌部材５と対向壁７との間から流出する原料液に気泡を効率良く接触させて原料液中の印刷インキ等を効率良く吸着させることができる。
更に、対向壁７の攪拌部材５に対向する面に凸部７２を形成したため、凸部７２にエアーが衝突し微細化され、微細化したエアーにより原料液中の印刷インキ等をより吸着させることができる。
このようにして、槽１内で印刷インキ等を除去された原料液は、導出管３により槽１の外へと導かれる。
なお、上述した実施例においては、対向壁７の他端７ｂが直交座標の第３象限の領域内にあるが（図４参照）、本発明にあっては、これに限らず、対向壁７の他端７ｂは、直交座標の第４象限の領域まで延びるようになっていても良い。かかる場合においても、対向壁７の他端７ｂは、槽１の中心を通る鉛直線Ｖ（図２参照）より原料液の下降流側の位置に設定される。
図１は、本発明の一実施例のフローテーターの概略的断面図である。 図２は、図１の２−２線による概略的断面図である。 図３は、図２の概略的平面図である。 図４は、図２の一部を拡大して示す概略的一部拡大断面図である。 図５は、図４の一部を拡大して示す概略的一部拡大断面図である。
符号の説明
Ｆ フローテーター
１ 槽
４ エアー供給管
５ 攪拌部材
５１ 回転軸
５２ 部材

Claims (5)

  1. 原料液を受け入れる槽と、
    この槽内にエアーを導入して気泡を発生させ、該気泡に前記原料液中の印刷インキを吸着させて浮上させ分離させるフローテーターであって、
    前記槽内の前記原料液を上昇した後、下降させて前記原料液を回流させる回流手段と、
    前記エアーを前記槽内に供給するエアー供給管と、
    前記槽内に配置され、前記エアー供給管からのエアーを取り込んで攪拌して前記エアーを微細化した前記気泡に形成する攪拌部材と、
    この攪拌部材は、回転軸が水平方向に保持されると共に、外周に水平方向に離間して設けられた複数の部材を有し、
    前記槽の長手方向を横断する断面において、前記攪拌部材の外周を前記槽の下方側であって、前記槽の中心を通る鉛直線より前記原料液の下降流側の位置に設定した
    ことを特徴とするフローテーター。
  2. 攪拌部材の長手方向を横断する断面の内、前記攪拌部材の回転方向が反時計回りとなる側から見た場合において、
    前記攪拌部材の回転中心を原点とする直交座標にあって、反時計回りに第１象限、第２象限、第３象限、第４象限に区分けしたとき、前記攪拌部材に対向すると共に、前記第３象限の領域内にあるか、又は、前記第３象限の領域と前記第４象限の領域に跨るように設けられた対向壁を備え、
    前記エアー供給管の吐出口は、前記対向壁と前記攪拌部材との間に位置する
    ことを特徴とする請求項１記載のフローテーター。
  3. 槽の長手方向を横断する断面において、整流板の起端は攪拌部材の上方で、前記整流板は、前記起端から前記槽の中心を通る鉛直線を超えて横断し、前記整流板の先端は槽の上方に延びる直線部を備えている
    ことを特徴とする請求項１記載のフローテーター。
  4. 整流板の下部に取り付けられ、前記整流板と攪拌部材との間隙を狭める防止壁を設ける
    ことを特徴とする請求項３記載のフローテーター。
  5. 整流板の下部に取り付けられ、前記整流板と攪拌部材との間隙を狭めると共に、原料液を前記整流板に向かわせるように傾斜した傾斜面を有する防止壁を設ける
    ことを特徴とする請求項３記載のフローテーター。
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