JPH07508460A - サイクロン式分離機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 サイクロン式分離機 技術分野 本発明は繊維−液体懸濁液、とくに紙パルプ懸濁液から物質を分離するためのサ イクロン式分離機に関するものである。

発明の背景 砂粒、金属粒子、チップ、破片および廃紙から製造される紙パルプに含まれ易い 紙クリップおよび紙ステープルのごとき大きな金属物体の形式の汚染物質および 不純物から紙パルプ懸濁液を浄化するのに製紙産業において使用される種類のサ イクロンは代表的には、その一端に向かう方向に傾斜しかつその幅広の端部にお いて浄化されるべき懸濁液用の正接方向に向けられた入口と、浄化された懸濁液 用の軸線方向に向けられた出口とを備え、さらに汚染物質または不純物、すなわ ち拒絶物用の軸線方向に向けられた第２出口を含む細長いサイクロン室からなっ ている。

この種のサイクロン式分離機は以下の方法において作動する。

すなわち、被浄化懸濁液は、室の上方の、幅広の端部に設けられた正接方向に向 けられた入口を通って、高速で室に供給される。入力された懸濁液はそれにより 室の狭い反対に向かう出口、すなわち軸線方向に向けられた第２出口に向かう方 向に、分離機の壁の内面上で螺旋的にまたはスパイラル状に移動する。懸濁液中 のより重い粒子、すなわち汚染物質はサイクロンの壁に対して集まるようにする 一方、より軽い粒子、すなわち繊維はサイクロンの中心に集まる。汚染物質はサ イクロンのテーパーまたは狭い部分に移動しかつ軸線方向に向けられた第２出口 を通ってサイクロンから出る。他方において渦巻きの内側部分はサイクロンのテ ーパ一部分の下端で反転し、スパイラル渦巻きを形成しながら反対方向に軸線的 に移動し、そしてアクセプトと呼ばれる軽い、きれいな部片の形式においてその 上端を通ってサイクロンを出る。

したがって、紙バルブ懸濁液を浄化するとき、アクセプトは本質的に所望の性質 の繊維を含有する。

紙パルプ懸濁液を浄化するためにこれまで公知のそれらのサイクロン分離機のサ イクロン室は、例えば米国特許第３，３９９，７７０号明細書に示されるように 、滑らかであるかまたはサイクロンの底部出口に向かって下方へのより粗いかつ より重い汚染物質の運動を容易にする螺旋状に延在するネジ溝を備える内壁を有 している。

繊維懸濁液からの汚染物質を浄化しかつ分離する行程中、個々の粒子は軸線方向 に移動することなしに円錐室の内壁のまわりの円形通路内で移動する。粒子は浮 力および浮遊力により懸濁液中に保持される。粒子に作用する浮力は粒子を軸線 方向に移動するように努力しかつしたがって懸濁液中に粒子を保持する浮遊力を 打ち消そうとする。粒子はかくして同一レベルで連続して移動する。

粒子はまた、該粒子が室の内壁に対して保持されかつ閉止円形通路内で壁のまわ りに移動するように、遠心力を受ける。したがって、粒子はこれが内壁のまわり で移動するとき該内壁の表面に食い込む。室の内壁へのこれらの粒子の作用は徐 々に壁を摩耗させ、摩耗された壁は修理されるかまたは交換されねばならなくな る。

特許明細書に記載された種々のサイクロン式分離機はこの欠点を除去するのに向 けられている。

しかしながら、この公知の構造は、砂、樹皮等のごとき、代表的な紙パルプ懸濁 液中に見出される汚染物質を除去するのに向けられている。

本発明は、紙クリップ、ステーブルおよび他のより重い粒子のごとき、例えば再 生紙から製造される紙パルプ中に見出される汚染物質の種類を主として有効に除 去するのに向けられている。

発明の開示 本発明の主たる目的は繊維懸濁液から重い粒子を効果的に抽出するサイクロン式 分離機を提供することにある。

本発明の他の目的は長い有用寿命を有するサイクロン式分離機を提供することに ある。

本発明のさらに他の目的は幾つかの作動的破壊を有するサイクロン式分離機を提 供することにある。

また、本発明の他の目的は完全に満足し得る浄化結果を達成するサイクロン分離 機を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は重い拒絶物および軽い拒絶物双方をより効果的に分離 させ得るサイクロン式分離機、すなわち重い汚染物質の抽出および軽い汚染物質 の抽出のために容易に構成され得る分離機を提供することにある。

これらの目的は請求の範囲第１項に記載の構成またはそれぞれの従属項に記載の 構成を有するサイクロン式分離機を有する本発明によって達成される。

本発明により達成される他の効果は、角度αおよびピッチＳを増加することによ り、傾斜面の内側に向かう液体の流れが室の中心に発生されるガスコアに密接し て押圧され得ることにある。これは軽い粒子、いわゆる軽い拒絶物を分離したい とき非常に有益である。これらの粒子は心力により左右されかつサイクロンの中 心に引き込まれる。螺旋ネジ溝の側面は中心に向かってのこれらの軽い粒子の「 押し込み」を助け、それによりそれらそ分離することができる。

本発明を添付図面について詳細に説明する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明のサイクロン式分離機の垂直断面図；第２図は本発明のサイクロ ン式分離機に発生された力の種々の力成分を示す説明図である。

本発明の好適な実施例の詳細な説明 第１図は垂直に取付けた本発明のサイクロン式分離機を示しかつ垂直平面に沿う 分離機の断面図である。サイクロン式分離機は主要部分３を有し、該主要部分３ は内側円錐室４を備え、該円錐室４は幅広端部５にほぼ正接する人口を設けてい る。室４は下方に向かって先細状にテーパーをつけてあり、その内壁はネジ形状 を有している。このネジ形状は上側面、即ち第１側面１および下側面、即ち第２ 側面２を有している。符号αは第１側面１、すなわち室４の幅広端部５に面する 側面と、サイクロンの主要部分の中心線と平行に延びる線との間の角度を示す。

符号βはサイクロンの主要部分の中心線と平行に延びる線と螺旋ネジ状形状の頂 部に載る円錐の内側想像面Ａとの間の角度を示す。

第２側面２はサイクロン室の狭い端部６に面しかつ第１側面１に対して角度γを 形成する。この角度γは好ましくは範囲（９０°−α）−９０’　内にある。符 号Ｓは螺旋ネジ山のピッチを示す。該ピッチは必要条件および使用の区域に応じ て変化させることができる。

第２側面２とその延長部は最も近くの下側に位置しているネジ山の第１側面１と ともに三角形を形成し、該三角形は室の中心線と平行な、その下に配置される最 も近くの螺旋ネジ山の頂点または頂部を通過する線を有している。

第２図は本発明のサイクロン式分離機において発生させることができる種々の力 を示す。ＣＦは第１側面における室内壁に隣接する粒子に作用する遠心力を示す 。この力は２つの成分ＣＦｎおよびＣＦｕに分割でき、ＣＦ＝ＣＦｎ十ＣＦｕで ある。ＣＦｎは側面１に垂直に作用しかつＣＦｕは粒子が螺旋ネジ山または螺旋 の「天井」、すなわち第２側面２にまで押圧される方向に作用する。

ＨＦは液体の流れの下側に作用する力を示し、この力はＣＦｕと反対の方向に室 の幅広端部５から作用する。粒子はまた重力Ｇを受ける。しかしながら、重力は この関係において無視することができる。

ＨＦがＣＦｕと等しい場合に、粒子は水平軌道上で走行し、その後螺旋ネジ山の 天井に衝突し、次に該ネジ山は螺旋が下方向に延伸しているので、ネジ山が粒子 を下方向に連行する。

ＣＦｕが）−（Ｆより大きい場合に、粒子は第１側面１に沿って上方に摺動する ので、該粒子は「天井」により早く達する。ＣＦｕがＨＦより小さい場合に、粒 子は傾斜面の第１側面１上で下側に摺動し、結局第２側面２の頂部に達し、その 後粒子は「天井」の下側に押し込められる。これは圧力がサイクロンの中心にお いて最低でかつサイクロンの壁で最高であるので、ネジ山の「天井」に対して横 たわる重い粒子が、ガスコアの後方吸い込み作用に対して保護されることを意味 する。粒子が遅い速度で回転する場合に、この圧力分布は中心に向かって粒子を 吸い込むようになりかつ上方に流れるアクセプトに付随する。

内側サイクロン壁のこの形状の結果として、重い粒子は内側サイクロン室に沿っ て螺旋状に延伸するネジ側面に向かって移動し、アクセプトの出口８が室４の幅 広端部５の中心に配置されると同時に、サイクロンの下側出口端７に最後に達す るように、螺旋ネジ山または螺旋の傾斜面に沿って摺動する。

サイクロン壁のこの新規な形状はしたがって一方向の運動を許容するが、反対方 向の運動を阻止する係止フックとして作用する。これは寸法が小さくかつガスコ アが室壁に近接して横たわる下側量ロアの近傍においてとくに重要である。

角度αおよびピッチＳが増加されるとき、傾斜面の内側に向かう液体流れはガス コアの中心に向かって密接して押圧される。これは軽い粒子、いわゆる軽い拒絶 物を抽出したいときに好都合である。これらの粒子は心力により影響を及ぼされ かつ装置の中心に向かって引き寄せられる。円錐壁はこれらの軽い粒子が分離さ れる中心に向かってそれらの軽い粒子を移動させる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、その変形例は以下の請求の 範囲において種々行うことができる。

ＦＩＧ１ ＦＩＧ、２ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＰＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＰ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、　ＳＮ。

ＴＤ、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、ＢＢ、ＢＧ、ＢＲ，ＣＡ。

ＣＨ，ＣＺ、　ＤＥ、　ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ 、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、ＮＯ，ＮＺ、ＰＬ 、ＰＴ、Ｒ○、　ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ。

ＳＫ、　ＵＡ、　ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）分離機を室の幅広端部（５）においてほぼ正接方向に向けた入口を有する内 側円錐室（４）を有する主要部分（３）から構成し、内側円錐室（４）には円錐 状に下側に傾斜させたテーパーを備え、室の内面にはネジ形状を設けた繊維一液 体懸濁液、とくに紙パルプ懸濁液から物質を分離するためのサイクロン式分離機 において、ネジ状内面の螺旋には上側面の第１側面（１）と下側面の第２側面（ ２）とを備え、室の幅広端部に面している第１側面（１）が円錐室の中心線と角 度αを形成し、第２側面（２）が円錐室の狭い端部（６）に面しかつ第１側面（ １）と角度γを形成し、第２側面（２）とその延長部が最も近くの下側に横たわ るネジ山の第１側面（１）とともに、室の中心線と平行である螺旋の最も近くの 下側に横たわる部分の螺旋頂点を通過する線を有する三角形を形成することを特 徴とするサイクロン式分離機。 ２）角度βが室の中心線と平行に延びる線と螺旋または螺旋状に延びるネジ山の 頂部に載る内側想像面（Ａ）との間に形成されることを特徴とする請求の範囲第 １項に記載のサイクロン式分離機。 ３）角度αが角度βより大きいことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のサイ クロン式分離機。 ４）角度αが角度βより大きくかつ４５°より小さいことを特徴とする請求の範 囲第２項に記載のサイクロン式分離機。 ５）角度γが範囲（９０°−α）−９０°内にあることを特徴とする請求の範囲 第１項ないし第４項のいずれか１項に記載のサイクロン式分離機。 ６）ネジ状表面が室の幅広端部（５）で１つまたはそれ以上の入力を有すること を特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載のサイクロン 式分離機。 ７）第２側面（２）はその長さの全体にわたって一定の幅を有することを特徴と する請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項に記載のサイクロン分離機。