JP6939813B2 - 集塵装置、及び、シート製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、筒状のフィルターの全体に亘って略一様に逆洗できるようにすることを目的とする。
本発明によれば、逆洗気流は、逆洗補助部材が備える螺旋状の整流部に沿うように、フィルターの軸回りに回転しながら、フィルターの中心軸と交差し中心軸から離れる方向且つフィルターの軸方向に流れる。このため、逆洗補助部材が配置されるフィルターの端部での負圧の発生を防止できるとともに、フィルターの軸方向の略全体に亘って、略一様に逆洗気流を供給でき、フィルターを全体に亘って略一様に逆洗することができる。
本発明によれば、逆洗気流は、筒内の中心軸の軸方向に螺旋状に延びる羽根状の整流部に沿うように、フィルターの軸回りに回転しながらフィルターの中心軸と交差し中心軸から離れる方向且つフィルターの軸方向に流れるため、フィルターを全体に亘って略一様に逆洗することができる。また、中心部から羽根状の整流部を延出する簡単な形状で、逆洗の効率が良い逆洗補助部材を形成できる。
本発明によれば、逆洗気流は、複数の羽根状の整流部の間をフィルターの軸方向に流れることができる。このため、整流部が逆洗気流に対する大きな抵抗となることを防止でき、フィルターを全体に亘って略一様に逆洗することができる。
本発明によれば、逆洗補助部材を保持する保持部材が逆洗気流を妨げることを抑制できるため、フィルターを全体に亘って略一様に逆洗することができる。
本発明によれば、逆洗気流は、逆洗補助部材によって整流されて旋回流となり、筒内を、フィルターの中心軸回りに回転しながら、フィルターの中心軸と交差し中心軸から離れる方向且つフィルターの軸方向に流れる。このため、逆洗補助部材が配置されるフィルターの端部での負圧の発生を防止できるとともに、フィルターの軸方向の略全体に亘って、略一様に逆洗気流を供給でき、フィルターを全体に亘って略一様に逆洗することができる。
本発明によれば、シート製造装置の集塵装置は、螺旋状に延びる整流部を備える逆洗補助部材をフィルターの筒内に備えるため、フィルターを全体に亘って略一様に逆洗することができる。
本実施形態に記載のシート製造装置100は、例えば、原料としての機密紙などの使用済みの古紙を乾式で解繊して繊維化した後、加圧、加熱、切断することによって、新しい紙を製造するのに好適な装置である。繊維化された原料に、さまざまな添加物を混合することによって、用途に合わせて、紙製品の結合強度や白色度を向上したり、色、香り、難燃などの機能を付加したりしてもよい。また、紙の密度や厚さ、形状をコントロールして成形することで、A4やA3のオフィス用紙、名刺用紙など、用途に合わせて、さまざまな厚さ・サイズの紙を製造することができる。
シート製造装置100は、供給部10、粗砕部12、解繊部20、選別部40、第1ウェブ形成部45、回転体49、混合部50、堆積部60、第2ウェブ形成部70、搬送部79、シート形成部80、及び、切断部90を備える。
ドラム部41は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部41は、網(フィルター、スクリーン)を有し、篩(ふるい)として機能する。この網の目により、ドラム部41は、網の目開き(開口)の大きさより小さい第1選別物と、網の目開きより大きい第2選別物とを選別する。ドラム部41の網としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いることができる。
管8は、ドラム部41の内部と管2とを連結する。管8を通って流される第2選別物は、粗砕部12により裁断された粗砕片とともに管2を流れ、解繊部20の導入口22に導かれる。これにより、第2選別物は解繊部20に戻されて、解繊処理される。
従って、解繊部20で解繊処理された解繊物は、選別部40で第1選別物と第2選別物とに選別され、第2選別物が解繊部20に戻される。また、第1選別物から、第1ウェブ形成部45によって除去物が除かれる。第1選別物から除去物を除いた残りは、シートSの製造に適した材料であり、この材料はメッシュベルト46に堆積して第1ウェブW1を形成する。
なお、回転体49は、回転体49の羽根がメッシュベルト46に衝突しない位置に設置されることが好ましい。例えば、回転体49の羽根の先端とメッシュベルト46との間隔を、0.05mm以上0.5mm以下とすることができ、この場合、回転体49によって、メッシュベルト46に損傷を与えることなく第1ウェブW1を効率よく分断できる。
また、回転体49を含む空間には、加湿部206により加湿空気が供給される。これにより、管7の内部や、回転体49の羽根に対し、静電気により繊維が吸着する現象を抑制できる。また、管7を通って、湿度の高い空気が混合部50に供給されるので、混合部50においても静電気による影響を抑制できる。
混合部50では、混合ブロアー56によって気流を発生させ、管54中において、細分体Pと添加物とを混合させながら、搬送する。また、細分体Pは、管7及び管54の内部を流れる過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。
また、添加物供給部52が供給する添加物は、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や樹脂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を含んでもよい。また、着色剤を含まない添加物は、無色、或いは無色と見なせる程度に薄い色であってもよいし、白色であってもよい。
サクション機構76は、メッシュベルト72の下方(堆積部60側とは反対側)に設けられる。サクション機構76は、サクションブロアー77を備え、サクションブロアー77の吸引力によって、サクション機構76に下方に向く気流(堆積部60からメッシュベルト72に向く気流)を発生させることができる。
サクションブロアー77(堆積吸引部)は、サクション機構76から吸引した空気を、図示しない捕集フィルターを通じて、シート製造装置100の外に排出してもよい。或いは、サクションブロアー77が吸引した空気を集塵部27に送り込み、サクション機構76が吸引した空気に含まれる除去物を捕集してもよい。
このように、搬送部79は、メッシュベルト72に形成された第2ウェブW2を、メッシュベルト72から剥がして搬送する。
加圧部82は、一対のカレンダーローラー85で構成され、第2ウェブW2を所定のニップ圧で挟んで加圧する。第2ウェブW2は、加圧されることによりその厚さが小さくなり、第2ウェブW2の密度が高められる。一対のカレンダーローラー85の一方は、モーター(図示略)により駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。カレンダーローラー85は、モーター(図示略)の駆動力により回転して、加圧により高密度になった第2ウェブW2を、加熱部84に向けて搬送する。
右の側面部222は、集塵部27を覆う開閉自在な集塵部覆い部231を有する。この集塵部覆い部231を開けることにより、集塵部27が有する後述する回収ボックス261に外部からアクセス可能となる。この集塵部覆い部231は、電磁ロック235(図3)により閉状態に保持可能である。
図3及び図4に示すように、集塵部27は、シートSの製造に使用されない除去物を含む空気からフィルター240を用いて除去物を捕集する捕集部241と、昇降機構251により捕集部241に対し昇降自在に連結される回収ボックス261とを備える。
捕集ブロアー28は、制御部150の制御によって作動する。捕集ブロアー28はフィルター240の下流に位置し、第2筐体243内の空気を吸引する。つまり、捕集ブロアー28は、フィルター240の下流に位置し、フィルター240を介して連通する第1筐体242内に、管23を介してメッシュベルト46下方の除去物を含む空気を吸引する。
これらフィルター240は、内部が中空の円筒形状を有し、各フィルター240の筒内空間306が第2筐体243内に連通する。捕集ブロアー28が作動すると、管23から第1筐体242内に流入した除去物を含む空気は、図4に気流F1で示すようにフィルター240を通過する際に各フィルター240に捕集される。フィルター240で除去物が取り除かれた空気は、各フィルター240の筒内空間306を通って第2筐体243内に流入する。なお、第2筐体243内から捕集ブロアー28を経た空気は、シート製造装置100の外に排出される。
本構成では、複数の円筒形状のフィルター240を備えることによって、フィルター面積を効率よく確保できる。なお、フィルター240の形状及び本数は適宜に変更してもよい。例えば、フィルター240は、多角筒形状であってもよい。
上記逆洗構造は、逆洗気流F2を発生させる気流発生部301と、フィルター240内に配置される逆洗補助部材302と、逆洗補助部材302を保持する保持部材303とを備える。
図4〜図6に示すように、フィルター240は、円筒状の筒体305と、筒体305の中央に位置する内周部によって区画される筒内空間306(筒内)とを備える。筒内空間306は、筒体305の軸方向に延びる断面円形の空間である。筒内空間306の中心軸306aは、筒体305の中心軸に一致する。
筒内空間306の上面開口306bは、第2筐体243内の空間に連通している。気流F1は、上面開口306bから第2筐体243内に流入する。
ノズル308は、フィルター240の上面開口306bから上方に離間した位置に設けられており、第2筐体243の上面243b(支持壁)に支持されている。ノズル308の噴射口は、筒内空間306の中心軸306aの延長線上に位置する。すなわち、圧縮空気は、上面開口306bの中心に向けて噴射される。
図4〜図7に示すように、保持部材303は、筒内空間306に配置されて逆洗補助部材302が取り付けられる保持部310と、保持部310から中心軸306aに沿うようにノズル308側(上方)に延びる複数の延出部311とを備える。また、保持部材303は、延出部311の上端からフィルター240の径方向外側に延びる固定部312を備える。
保持部310の中心には、保持部310を板厚方向(中心軸306aの軸方向)に貫通する孔310aが形成されている。
保持部310は、筒内空間306内において上面開口306bの近傍に配置されている。すなわち、保持部310は、フィルター240における逆洗気流F2の流れの上流端となる上面開口306bの近傍に設けられている。
複数の延出部311は、逆洗気流F2をその周囲から囲うように配置されており、逆洗気流F2の大部分は、複数の延出部311で囲まれた空間内を通って上面開口306bに流れる。
逆洗補助部材302は、分割して形成された第1の逆洗補助部材321と第2の逆洗補助部材322とを中心軸306aの軸方向に並べて組み合わせることで形成されている。
詳細には、第1の逆洗補助部材321は、保持部材303の保持部310の上面に設けられ、第2の逆洗補助部材322は保持部310の下面に設けられる。第2の逆洗補助部材322は、逆洗気流F2の流れ方向において第1の逆洗補助部材321の下流に位置する。なお、第1の逆洗補助部材321と第2の逆洗補助部材322とを一体に形成して逆洗補助部材302を構成しても良い。
中心部323は、円筒状に形成されており、中心部323を軸方向に貫通する挿通孔323aを備える。中心部323の外径は、保持部材303の保持部310の外径よりも小さい。
整流部324は、中心部323の軸方向の略全長に亘って設けられている。整流部324は、中心部323の周方向に互いに間隔をあけて複数設けられており、互いに隣接する整流部324,324の間には、空間325が形成されている。保持部材303の延出部311は、空間325を上下に通されている。
各整流部324は、その上流端324aからその下流端324bに至るまで中心部323に沿って螺旋状に延びるが、中心部323の外周を一周はしておらず、中心部323の周方向の一部分に亘って設けられている。
各整流部324の径方向の外端324cは、筒体305の内周部の近傍まで延びる。
この場合に、図7に示すように、第1の逆洗補助部材321及び第2の逆洗補助部材322は、それぞれが有する螺旋状の整流部324が中心軸306aの軸方向に滑らかに連続するように配置するのが好ましい。なお、第1の逆洗補助部材321の整流部324と第2の逆洗補助部材322の整流部324とが非連続となるように、第1の逆洗補助部材321と第2の逆洗補助部材322を周方向にずらして配置してもよい。
逆洗補助部材302で旋回流となった逆洗気流F2は、中心軸306a回りの回転を弱めながらフィルター240の下流端(下端)へ流れるとともに、上面開口306bから筒内空間306の下流端306cへ流れるまでの部位の全体において、筒内空間306から筒体305の外周面の外側へ抜ける。
図8には、本実施形態の逆洗補助部材302を集塵部27に適用した構成例について、出願人が風速を計測した一例を示す。また、図8には、比較例として、従来技術の逆洗補助部材を集塵部27に適用した場合の計測結果を合わせて示す。
詳細には、筒内空間306に本実施形態の逆洗補助部材302を設けた場合の風速分布R1、従来技術の逆洗補助部材を設けた場合の風速分布R2(比較例)、及び、逆洗補助部材を設けない場合の風速分布R3(比較例)を図示する。従来技術の逆洗補助部材は、円柱状の逆洗補助部材であり、逆洗気流F2の流れにおける上流側の端部に、上流端に向かって縮径して先細りとなる円錐状の上端収縮部を備える。
また、風速分布R3では、位置Aから下流側の位置Eに行くに連れて逆洗気流F2の風速が大きくなるが、上面開口306bに近い位置A及び位置Bでは、逆洗気流F2の風速は小さくなっている。このため、位置A及び位置Bでは、逆洗によって除去物を効果的に除去することは困難である。
また、風速分布R2では、位置Aから下流側の位置Eに行くに連れて逆洗気流F2の風速が大きくなっている。しかし、上面開口306bに近い位置A及び位置Bでは、逆洗気流F2の風速は小さく、さらに、風速分布R2では、位置Aから位置Eまで略一様な風速分布にはなっていない。
また、風速分布R1では、位置Aから下流側の位置Eに行くに連れて逆洗気流F2の風速はわずかに大きくなっているが、位置Aから位置Eまで略一様な風速が得られている。
このため、フィルター240の軸方向の略全体に亘って、略一様に逆洗気流F2を供給でき、フィルター240の全体に亘って略一様に逆洗することができる。
また、本発明を適用した実施の形態の集塵部27は、筒状のフィルター240と、フィルター240の端部に配置され、少なくとも一部がフィルター240の筒内空間306に配置される逆洗補助部材302と、逆洗補助部材302を通過してフィルター240の筒内空間306に流入する逆洗気流F2を発生させる気流発生部301とを備え、逆洗補助部材302は、フィルター240の軸方向に沿って延びる中心部323と、中心部323から翼状に延びるとともにフィルター240の軸方向に対して傾斜して当該軸方向に沿って延びる整流部324とを備える。
これにより、逆洗気流F2は、逆洗補助部材302が備える螺旋状の整流部324に沿うように、フィルター240の軸回りに回転しながら、フィルター240の径方向の外側(中心軸306aと交差し中心軸306aから離れる方向)且つフィルター240の軸方向に流れる。このため、逆洗補助部材302が配置されるフィルター240の端部での負圧の発生を防止できるとともに、フィルター240の軸方向の略全体に亘って、略一様に逆洗気流F2を供給でき、フィルター240を全体に亘って略一様に逆洗することができる。
また、整流部324は、中心部323の周方向に互いに間隔をあけて複数設けられているため、逆洗気流F2は、複数の羽根状の整流部324の間をフィルター240の軸方向に流れることができる。このため、整流部324が逆洗気流F2に対する大きな抵抗となることを防止でき、フィルター240を全体に亘って略一様に逆洗することができる。
また、整流部324は、螺旋状に限定されるものではなく、中心部323から翼状(羽根状)に延出し、フィルター240の軸方向に対して傾斜して当該軸方向に延ばしたものであっても良い。整流部324を翼状とすることにより、中心軸306a(ノズル308から噴射される逆洗気流F2の流れ方向)に直交する方向の整流部324の断面積を可及的に小さくすることができるので、逆洗気流F2のフィルター240軸方向(中心軸306aの軸方向)への流れを必要以上に妨げることがない。また、整流部324をフィルター240軸方向(中心軸306aの軸方向)に対して傾斜させることにより、逆洗気流F2の一部が、フィルター240の径方向の外側(中心軸306aと交差し中心軸306aから離れる方向)に流れるよう整流することができ、逆洗補助部材302が配置されるフィルター240の端部での負圧の発生を防止することができる。したがって、フィルター240の軸方向の略全体に亘って、略一様に逆洗気流F2を供給でき、フィルター240を全体に亘って略一様に逆洗することができる。
また、上記実施の形態では、整流部324は3つ設けられるものとして説明したが、整流部324の数を変更しても良い。この場合に、軸方向の位置によって(例えば、第1の逆洗補助部材321と第2の逆洗補助部材とで)整流部324の数を変更しても良い。また、軸方向及び径方向の位置によって整流部324が異なる角度で傾斜していても良い。また、逆洗補助部材302は、フィルター240の軸方向の全体(筒内空間306の全体)に亘って設けられても、軸方向の一部のみに設けられても良い。
また、逆洗補助部材302を、例えば、中心部323の挿通孔323aに挿通される軸を中心に回転自在に設け、逆洗気流F2の力を利用して逆洗補助部材302を回転させる構成としても良い。さらに、回転可能な逆洗補助部材を複数設け、これら逆洗補助部材の互いの回転方向が異なるように構成しても良い。
また、上記実施の形態では、逆洗補助部材302は、中心部323の挿通孔323aに挿通される不図示の固定具によって保持部材303に固定されるものとして説明したが、他の方法(例えば接着)によって逆洗補助部材302を固定しても良い。この場合、中心部323に挿通孔323aを設ける必要がなく小径にできるため、中心部323が逆洗気流F2の抵抗となることを抑制できる。
Claims (4)
- 筒状のフィルターと、前記フィルターの端部に配置される逆洗補助部材と、前記逆洗補助部材を通過して前記フィルターの前記筒内に流入する逆洗気流を発生させる気流発生部と、前記逆洗補助部材を保持する保持部材と、を備え、
前記逆洗補助部材は、第1の逆洗補助部材と第2の逆洗補助部材と、を有し、
前記第1の逆洗補助部材は、前記筒内の空間で前記保持部材に接続され、
前記第2の逆洗補助部材は、前記筒内の空間で前記保持部材に前記第1の逆洗補助部材と前記フィルターの中心軸の方向に並んで接続され、
前記第2の逆洗補助部材は、前記フィルターの前記筒内に配置され、前記第1の逆洗補助部材に対して前記逆洗気流の下流側に位置し、
前記第1の逆洗補助部材および前記第2の逆洗補助部材は、前記フィルターの中心軸に沿って延びる中心部と、前記フィルターの中心軸の軸方向に螺旋状に延びる整流部と、を備え、前記整流部は、前記中心部から延出するとともに前記中心部に沿って前記中心軸の軸方向に螺旋状に延びる羽根状に形成されている、集塵装置。 - 前記整流部は、前記中心部の周方向に互いに間隔をあけて複数設けられている請求項1記載の集塵装置。
- 前記気流発生部は、前記逆洗気流となる圧縮空気を前記逆洗補助部材に向かって噴射するノズルを備え、
前記逆洗補助部材は、前記ノズルを支持する支持壁から前記圧縮空気の噴射方向に沿って前記フィルターの前記筒内に延びる保持部材によって保持されている請求項1または2のいずれかに記載の集塵装置。 - 繊維を含む原料からシートを形成するシート形成部と、
前記原料のうち前記シートの製造に使用されずに回収された除去物を回収する集塵装置とを備え、
前記集塵装置は、筒状のフィルターと、前記フィルターの端部に配置される逆洗補助部材と、前記逆洗補助部材を通過して前記フィルターの前記筒内に流入する逆洗気流を発生させる気流発生部と、前記逆洗補助部材を保持する保持部材と、を備え、
前記逆洗補助部材は、第1の逆洗補助部材と第2の逆洗補助部材と、を有し、
前記第1の逆洗補助部材は、前記筒内の空間で前記保持部材に接続され、
前記第2の逆洗補助部材は、前記筒内の空間で前記保持部材に前記第1の逆洗補助部材と前記フィルターの中心軸の方向に並んで接続され、
前記第2の逆洗補助部材は、前記フィルターの前記筒内に配置され、前記第1の逆洗補助部材に対して前記逆洗気流の下流側に位置し、
前記第1の逆洗補助部材および前記第2の逆洗補助部材は、前記フィルターの中心軸に沿って延びる中心部と、前記フィルターの中心軸の軸方向に螺旋状に延びる整流部と、を備え、前記整流部は、前記中心部から延出するとともに前記中心部に沿って前記中心軸の軸方向に螺旋状に延びる羽根状に形成されている、シート製造装置。
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