JPH05195465A - 製紙における濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】紙料処理能力に優れ、構造が簡単で且つコスト
低廉に寄与できるパルプ製造工程における濾過装置を提
供する。 【構成】本発明の製紙における濾過装置１は回転軸２を
中心として回転するドラム３と、このドラム３の外周部
に設けられる単位ディスクフィルタ５を主要部材とし、
このうちドラム３内には外周部に環状空間が設けられ、
この環状空間を適宜分割し、排水室３４とするととも
に、この排水室３４からは相対向する位置に存在する排
水室３４に向けて排水導管３５が設けられ、更にその先
端にはシールボックス３９が設けられることを特徴とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、パルプの製造工程にお
いて紙料液を液体成分と固形成分とに分離し、紙料液中
の繊維を濃縮、洗浄、回収する濾過装置に関するもので
あって、特にディスクフィルタ形成の濾過装置に係るも
のである。

【０００２】

【発明の背景】パルプの製造工程中において用いられる
従来の濾過装置としてはディスクフィルタ形式とドラム
形式の二種類があり、前者はディスクフィルタによって
濾過された濾液を強制的に脱水するサクション機構を必
要とし、機構が複雑となり、コストが高くなるという欠
点を有し、他方、後者は機構の簡素化は図れるが、処理
能力が劣るという欠点を有していた。そしてこれら両者
の欠点を補うことのできる装置の開発が望まれていた。

【０００３】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景か
らなされたものであって、本発明社は濾過性能の面で有
利なディスクフィルタ形式の濾過装置を使用することを
前提とし、ディスクフィルタにより濾過された濾液の排
水経路を改良することによって、この排水経路に圧力変
化を強く生じさせ、もって簡素な機構で高処理能力を実
現した新規な製紙濾過装置を提案するものである。

【０００４】

【発明の構成】

【目的達成の手段】即ち本出願の製紙における濾過装置
の第一の発明は、パルプの製造工程中にあって紙料液を
液体成分と固形成分とに分離し、紙料液中の繊維を濃
縮、洗浄、回収する濾過装置において、この装置は回転
軸を中心として回転するドラムと、このドラムの外周壁
に軸方向に一定間隔隔てて設けられる複数の単位ディス
クフィルタとを有し、このうちドラムには前記外周壁の
内側に内周壁が設けられ、これら外周壁と内周壁との間
に環状空間を形成し、これを更に円周方向に適宜分断
し、これらを排水室とするとともに、これら排水室から
は相対向する周位置に存する排水室に向かうようにほぼ
垂直方向に排水導管が接続され、この排水導管先端の開
口部にシールボックスが設けられ、一方、単位ディスク
フィルタは前記各排水室ごとに放射状に分割され、これ
らを単位ディスクフィルタ要素とするとともに、これら
単位ディスクフィルタ要素内部の単位フィルタ室は前記
排水室と連通していることを特徴として成るものであ
る。

【０００５】また本出願の製紙における濾過装置の第二
の発明は、前記要件に加え、前記シールボックスはドラ
ムが一回転する間にドラム内の濾液への出没の各状態を
切り替え、またこのシールボックスに連通する前記単位
ディスクフィルタ要素はドラムが一回転する間にバット
内の紙料液への出没の各状態を切り替え、シールボック
スが濾液に没している状態では単位ディスクフィルタ要
素は、紙料液から出た状態にあり、一方、シールボック
スが濾液から出ている状態では単位ディスクフィルタ要
素は紙料液に没した状態にあることを特徴として成るも
のである。

【０００６】更にまた本出願の製紙における濾過装置の
第三の発明は、前記要件に加え、前記単位フィルタ室に
は濾布面と平行に、ほぼ単位フィルタ室を二分するよう
に隔壁が設けられることを特徴として成るものである。
これら発明により前記目的を達成しようとするものであ
る。

【０００７】

【発明の作用】紙料液中に位置する単位ディスクフィル
タがドラムの回転に伴って紙料液面から離れて上昇する
と、このとき排水導管先端のシールボックスは開口部が
閉塞されているから、排水導管内は負圧状態となってお
り、これにより生じたバキュームによって紙料液におけ
る固形成分は単位ディスクフィルタの表面に吸い付けら
れ、液体成分は濾液として単位ディスクフィルタ内に侵
入し排水導管内に至る。

【０００８】そしてこの単位ディスクフィルタが最上部
に至ると排水導管内の濾液面とドラム内の濾液面との液
面差が最大となり、これに伴い最大のバキューム状態と
なる。そして排水導管先端の開口部がドラム内の濾液面
から離れると、シールボックスによる開口部の閉塞は解
除され、開放状態となり、排水導管内の大気圧の吹き返
しにより単位ディスクフィルタ表面に付着した固形成分
は剥離される。

【０００９】またこのとき排水導管内に侵入した大気流
は単位フィルタ室に設けられる隔壁の存在によりディス
ク両面に張設されるそれぞれの濾布面に満遍なく振り分
けられる。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の製紙における濾
過装置について具体的に説明する。尚、説明にあたって
は、まず本発明の濾過装置の構造について説明し、次い
でこの装置の作動状態と併せて本発明の濾過装置による
濾過方法を説明する。図中符号１に示すものが本発明の
濾過装置であって、このものは一連の製紙工程中、抄紙
工程に至る前工程のパルプ製造工程において一例として
用いられる。また使用目的の面からいえば濾過装置は紙
料液Ｐから繊維を回収して水の再利用を図るのに用いら
れたり、パルプ蒸解薬液の廃液中の懸濁固形物や汚れた
繊維を除去したり、再生紙漂白に伴う洗浄や廃液の浄化
を図るのに用いられる。

【００１１】そしてこのような用途を有する本発明の濾
過装置１は次に示すような構造より成っている。本発明
の濾過装置１はいわゆるレグレス型ディスクフィルタ形
式の濾過装置であって、回転軸２を中心として回転する
ドラム３と、このドラム３の外周壁３１に設けられる複
数枚の単位ディスクフィルタ５とを主要部材として有し
ている。このうちドラム３は装置中央に据えられ、前記
回転軸２を中心として回転する円筒状の部材であって、
その外周壁３１の内側には同心円状に内周壁３２が設け
られる。そして外周壁３１と内周壁３２との間に形成さ
れる環状空間は、隔壁３３によって分断され、円周方向
に複数の排水室３４を区画する。

【００１２】この排水室３４には更に排水導管３５が１
８０°反対側の相対向する排水室３４に向かって設けら
れ、その先端は相対向する排水室３４近くに臨んでい
る。尚、排水導管３５の構造としては、本実施例では図
２、３に示すように相対向する位置の排水室３４からそ
れぞれ延びる排水導管３５を共有する一つの管路で構成
し、管路中央に仕切壁３６を設け、この仕切壁３６によ
りそれぞれの排水室３４から流出する濾液Ｌを導くよう
にすることもできる。そしてこのような構成から成る排
水導管３５は、排水室３４の数に応じて放射状に複数設
けられる。尚、図面上では図面の理解を容易にするた
め、三本の管路を記載するにとどめている。

【００１３】そしてこのような排水導管３５の先端は開
口されており、この開口部３７に対しこれの開放、閉塞
を実質的に行うシール機構が設けられる。シール機構と
しては、本発明ではシールボックス３９を使用し、この
シールボックス３９が濾液Ｌ中にあるときには濾液Ｌの
液圧を受けて開口部３７を閉塞し、濾液Ｌからはなれた
ときには開口部３７を開放するという構成をとる。

【００１４】次にこのようなドラム３に対し設けられる
単位ディスクフィルタ５について説明する。単位ディス
クフィルタ５はドラム３の軸方向に一定間隔隔てて複数
枚設けられるフランジ状の部材であって、その表面には
濾布５１が張設されている。そして単位ディスクフィル
タ５は前記排水室３４の数に応じ、放射状に分割され、
複数の単位ディスクフィルタ要素５２が形成されてい
る。そしてこれら単位ディスク要素５２の内部には単位
フィルタ室５３が設けられ、この単位フィルタ室５３は
前記排水室３４と連通することにより濾布５１により濾
過された濾液Ｌはこの単位フィルタ室５３に至り、更に
前述した排水室３４及び排水導管３５を通ってドラム３
内に排水されてゆくのである。またこのような単位フィ
ルタ室５３には図３において一部拡大して示すように濾
布面に平行して単位フィルタ室５３をほぼ二分するよう
に隔壁５４が設けられている。

【００１５】そしてこのようにして成るドラム３及び単
位ディスクフィルタ５は、以下述べる駆動装置１０によ
る駆動を受けて回転し、紙料液Ｐの濾過作業を行うので
ある。駆動装置１０はモータＭを駆動源とし、このモー
タＭの出力軸に設けられる小歯車１１をドラム３から延
びる回転軸２の一方の端部に設けられる大歯車１２に噛
み合わせてモータＭの回転を回転軸２に伝えるという構
成をとり、ドラム３を内包し、紙料液の液槽として作用
するバット６の外部に設けられる。

【００１６】またバット６は上面が開放されたほぼ直方
体形状の部材であって、その外側面はフレーム７によっ
て補強され、その一部にはドラム３内の濾液Ｌの排水口
８及び固形成分Ｓの取出口９が設けられている。

【００１７】そして単位ディスクフィルタ５先端の周縁
部には加圧送管１５から供給される水またはエア等を単
位ディスクフィルタ５の濾布５１の表面に吹き付けて濾
布面に付着した固形成分Ｓを剥離するノックオフシャワ
ー１６が設けられる。ノックオフシャワー１６は単位デ
ィスクフィルタ５の最上部を過ぎてドラム３の回転方向
に少し回転した位置に設けられ、ノックオフシャワー１
６の数は単位ディスクフィルタ５の両面の剥離を行い得
るように単位ディスクフィルタ５の数の倍数設けられ
る。そしてこのようなノックオフシャワー１６により剥
離された固形成分Ｓは図２に示すようにシュート１７に
より案内されて前記バット６に設けられる取出口９に至
り回収されるのである。

【００１８】そしてノックオフシャワー１６の取付部位
より更にドラム３の回転方向に移動した位置には、目洗
いシャワー１８が設けられる。目洗いシャワー１８は加
圧送管１９から送られる洗浄水等により単位ディスクフ
ィルタ５の表面に張設されている濾布の洗浄を行うもの
である。

【００１９】次にこのような構造を有する本発明の濾過
装置１の作動状態について説明する。まず紙料液Ｐがバ
ット６内に供給される。尚、紙料液Ｐの供給口としては
バット６の上面の開放部から供給してもよいし、バット
６に別途供給口を設け、その供給口からバット６内に紙
料液Ｐを供給するようにしてもよい。

【００２０】次にモータＭを起動し、回転軸２にモータ
Ｍの回転を伝える。尚この場合回転軸１２の回転数は大
歯車１２により減速された形で伝えられる。そして回転
軸２が徐々に回転し始め、この回転軸２と一体に構成さ
れるドラム３及びこのドラム３に設けられる単位ディス
クフィルタ５も回転を始める。そして単位ディスクフィ
ルタ５における単位ディスクフィルタ要素５２の一つが
図４（ａ）中実線で示すように下方に位置し、バット６
内に供給される紙料液Ｐに浸かっている状態を始発点と
考えて以下説明する。

【００２１】当該単位ディスクフィルタ要素５２が紙料
液Ｐ内に位置する状態では、紙料液Ｐ中の液体成分たる
濾液Ｌが濾布５１を通って単位フィルタ室５３に侵入
し、排水室３４を通り、排水導管３５に至り、ドラム３
内に排水されている。そして更にドラム３が回転し、単
位ディスクフィルタ要素５２が紙料液Ｐの液面に近付く
につれ、排水導管３５内は濾液Ｌで充満され、図４
（ａ）中仮想線で示すように液面を出たところで排水導
管３５の先端の開口部３７に設けられるシールボックス
３９が濾液Ｌ中に没し、排水導管３５の先端の開口部３
７を閉塞する。

【００２２】そしてこの状態で更にドラム３が回転し、
単位ディスクフィルタ要素５２が上昇してゆくと、排水
導管３５内の濾液Ｌとドラム内の濾液Ｌとの液面差が増
大し、バキューム状態となり、単位ディスクフィルタ要
素５２の表面に張設される濾布５１に紙料液Ｐにおける
固形成分Ｓが付着し、脱水されてゆくのである。そして
図４（ｂ）中実線で示すように単位ディスクフィルタ要
素５２が最上点に至ったところで濾液Ｌの液面差は最大
となり、最も強いバキューム状態となる。尚このとき濾
過された濾液Ｌは単位ディスクフィルタ要素５２が紙料
液Ｐ中に位置していた場合と同様、単位フィルタ室５３
内に侵入し、排水室３４を通って排水導管３５に至るの
である。

【００２３】そして更にドラム３が回転し、当該単位デ
ィスクフィルタ要素５２が移動すると、図４（ｂ）中仮
想線で示すようにこの単位ディスクフィルタ要素５２に
排水室３４を介して接続される排水導管３５の先端の開
口部３７はドラム３内の濾液面から浮上し、シールボッ
クス３９によるシールが解かれ、排水導管３５内の濾液
Ｌはドラム３内に排水される。そして排水導管３５内に
は単位ディスクフィルタ要素５２側に大気圧による吹き
返しが生じ、この吹き返しとノックオフシャワー１６に
よる噴射流によって、濾布５１の表面に付着した固形成
分Ｓの剥離が行われるのである。尚このとき吹き返しに
よる大気流は単位フィルタ室５３に設けられる隔壁５４
によりディスク両面に張設されるそれぞれの濾布面に満
遍なく振り分けられる。

【００２４】そして剥離された固形成分Ｓはシュート１
７上に落下し、バット６に設けられる取出口９から回収
されるのである。そして更にドラム３が回転し、単位デ
ィスクフィルタ要素５２が移動すると、濾布５１の表面
が目洗いシャワー１８によって洗浄され、再び単位ディ
スクフィルタ要素５２は紙料液Ｐ中に浸入し、始発点に
至るのである。尚、ドラム３内の濾液Ｌは排水口８から
随時排出され、ドラム３内の濾液Ｌの量を調節してい
る。また前記目洗いシャワー１８には剥離された固形成
分Ｓ等による目詰まりを防止するため、適宜保護カバー
を設けることも可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の製紙における濾過装置は以上述
べた構成を有するものであり、このような構成を有する
ことにより以下のような効果を発揮する。即ち紙料液Ｐ
の液体成分たる濾液Ｌの取込口となる濾布５１が単位デ
ィスクフィルタ５に張設されているから、紙料液Ｐとの
作用面積が広く確保され、濾過処理能力に優れる。

【００２６】また排水導管３５の先端の開口部３７にシ
ールボックス３９を設けて、排水導管３５の位置に応じ
て開口部３７の開閉制御を行うから排水導管３５内を吸
い込み、吹き返しの各状態とすることができ、外部にサ
クションパイプ等の複雑な機構を設ける必要もなく、強
力な脱水、剥離効果が簡素な機構で実現できる。また排
水導管３５を直線的に設けているから、円周方向に排水
導管３５を設けた場合に比べ、排水時間を短縮すること
ができる。

【００２７】このほか単位フィルタ室５３には隔壁５４
が設けられているから、単位フィルタ室５３に侵入した
大気流はそれぞれの濾布面に対等に振り分けられ、濾布
面の片側だけに大気流が作用するということもなく、濾
布面に付着した固形成分Ｓを満遍なく剥離できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の濾過装置を示す斜視図である。

【図２】同上横断面図である。

【図３】同上縦断面図である。

【図４】同上作動状態を示す骨格的説明図である。

【符号の説明】

１ 濾過装置 ２ 回転軸 ３ ドラム ５ 単位ディスクフィルタ ６ バット ７ フレーム ８ 排水口 ９ 取出口 １０ 駆動装置 １１ 小歯車 １２ 大歯車 １５ 加圧送管 １６ ノックオフシャワー １７ シュート １８ 目洗いシャワー １９ 加圧送管 ３１ 外周壁 ３２ 内周壁 ３３ 隔壁 ３４ 排水室 ３５ 排水導管 ３６ 仕切壁 ３７ 開口部 ３９ シールボックス ５１ 濾布 ５２ 単位ディスクフィルタ要素 ５３ 単位フィルタ室 ５４ 隔壁 Ｌ 液体成分たる濾液 Ｍ モータ Ｐ 紙料液 Ｓ 固形成分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルプの製造工程中にあって紙料液を液
   体成分と固形成分とに分離し、紙料液中の繊維を濃縮、
   洗浄、回収する濾過装置において、この装置は回転軸を
   中心として回転するドラムと、このドラムの外周壁に軸
   方向に一定間隔隔てて設けられる複数の単位ディスクフ
   ィルタとを有し、このうちドラムには前記外周壁の内側
   に内周壁が設けられ、これら外周壁と内周壁との間に環
   状空間を形成し、これを更に円周方向に適宜分断し、こ
   れらを排水室とするとともに、これら排水室からは相対
   向する周位置に存する排水室に向かうようにほぼ垂直方
   向に排水導管が接続され、この排水導管先端の開口部に
   シールボックスが設けられ、一方、単位ディスクフィル
   タは前記各排水室ごとに放射状に分割され、これらを単
   位ディスクフィルタ要素とするとともに、これら単位デ
   ィスクフィルタ要素内部の単位フィルタ室は前記排水室
   と連通していることを特徴とする製紙における濾過装
   置。
2. 【請求項２】 前記シールボックスはドラムが一回転す
   る間にドラム内の濾液への出没の各状態を切り替え、ま
   たこのシールボックスに連通する前記単位ディスクフィ
   ルタ要素はドラムが一回転する間にバット内の紙料液へ
   の出没の各状態を切り替え、シールボックスが濾液に没
   している状態では単位ディスクフィルタ要素は、紙料液
   から出た状態にあり、一方、シールボックスが濾液から
   出ている状態では単位ディスクフィルタ要素は紙料液に
   没した状態にあることを特徴とする請求項１記載の製紙
   における濾過装置。
3. 【請求項３】 前記単位フィルタ室には濾布面と平行
   に、ほぼ単位フィルタ室を二分するように隔壁が設けら
   れることを特徴とする請求項１または２記載の製紙にお
   ける濾過装置。