JPS591794A - 製紙用紙料の逆遠心清浄技術 - 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】 紙製造業界では、製紙用紙繊維のスラリーからその紙繊
維よりも高い比重を有する小型粒子を取除くため、多年
にわたって遠心クリーナを以−「で゛従来の遠心清浄化
技術“として言及する、この目的のために用いらノＬる
遠心クリーナにおいては２円筒状の円錐状容器の頂部（
先端部）の排出口は入１」及び受入れ１」に比１咬して
小さくなっており、）’ＩＪち、直径６インチの従来の
クリ−すにおける他の二つの１」の直径５／８インチに
対して、その直径は１／８　インチである。従って、こ
の従来の／Ｗ浄動作においては、頂部出口を心る排出数
は、受入れ流酸に比較した時、それに相応して小ざ〈、
それぞれ６％及び９７％である。

比較的近年においては、極めて良く似た又は比重のより
低い汚染物質から良質の紙繊維を分離する際、それらを
従来の遠心清浄１ヒ技術によって容易に分離することは
不可能であることがら、遠心クリーナを用いることが増
えている。

一般に、上記の゛逆パ遠心清浄用のクリーナは、従来の
クリーナの構造及び／又は操作を変えることによって、
良好な繊維を受入れ流体として頂部出口ｔａして排出し
、一方、軽いものは従来の遠心クリーナ中における受入
れ出口である基部（頂部）出口を曲して排出物として排
出するような、動作条ｆ＋ヲ提供するものである。

従来及び最近の逆遠心清浄化技術の開発を広く論じるだ
め、本発明者が共有特許権者となっている、ザイファー
トその他の米国特許第４，１５５゜８６９号を参照する
こととする。

この発明の爾−の目的は、クリーナが給供流本を分離し
て形成した二つの分別体のための両方の排出口がクリー
ナの頂端部の近傍に配置されており、それによって従来
の及び逆清浄についての過去における実施の際にみられ
るりＩＪ　−す中での逆流が起きないようにした、逆遠
心清浄にとくに適合した遠心クリーナを提供することで
ある。

より詳しく云えば、本発明による逆遠心クリーナにおい
ては、それが従来の清浄においては排除物であり、また
逆清浄においては受入れ物であるかどうかは別にして、
゛重い″分別木用の出口としてこれまで用いられてきた
頂部出口は、逆遠心り１ノーナにおいては、排出物とな
る軽い分別体用の出口となっている。この発明のクリー
ナには、その側壁中においてかつ好ましくはクリーナの
内部の円錐部分の下流側端部において、第二の排出口が
設けられており、この排出口はその際逆遠心清浄におけ
る受入れ流体を構成する重い分別体用の排出口となって
いる。

このように、本発明を実施する場合においては、これま
で実施してきたような従来の及び逆の清浄のいずれにも
おけるような、クリーナの中心部を貫流する逆流が存在
することなく、供給紙料はクリ−すの基端部から頂端部
に貫流するようになっている。この特徴は、多数の個々
の遠心クリーナが内部が各々のクリーナの全ての人口及
び出口にそり、ぞれ接続された供給、受入れ、及び吐出
チャンバに分割されている、共通の罐（キャニスタ）中
において平？−ｒに組立てられている。サイクロン装置
又は°“罐（キャニスタ）′°クリーナに本発明を適用
したときにとくに有意義である。

さらに、本発明のこの特徴について説明すると、従来の
クリーナ、例えばラスタターの米国特許第３，９４０，
３３１号において示されているような、クリ−すを罐中
において組立てた場合には、個々のクリーナの各々にお
いて反対向の流れが生じることにより大きな反対向の力
（引張り荷重）及び歪を生じることとなるが、しかしな
がら、各々のクリーナ中の流動が全て一方向である本発
明のクリーナによれば、このような反対向の力は生ぜず
、かつクリーナ中の応力及び歪もそれに応じて小さいも
のとなっている。

本発明をより容易に理解するように添付図面を参照して
説明すると、 典型的な逆遠心クリーナは、第１図で概略的に示すよう
に、ケーシング１１中に収容されており、かつこのケー
シングは隔壁１２及び１６によって、ケーシングの一端
部の供給又は給送チャンバ１５．ケーシングの他瑞部の
吐出チャンバ１６、及びチャンバ１５及び１６の中間に
配置された受入れチャンバ１７に分割された内部を有し
ており、これらのチャンバは各々、それ自身の口２Ｌｌ
、２１及び２２をそれぞれ有している。

クリーナ１ｕは、主管状容器２５を包言し、その内部は
、その長さの一部に亘っては円錐状でありかつのこりの
部分は円錐台形を成している。ハウジング２６はこの容
器２５の小さい方の端部にねじ止めされており、かつ管
状の先端片２ノは図示のような保持ナツト２８によって
ハウジング２６中に止着されている。この先端片２７中
の円管孔２９は、排出口３（ＪＫｆｆ＜・・ウジング２
５の内部に連続した部分を形成している。

ハウジング２６は一つ以上の放射状又は接線状に配置さ
れた口６１を有しており、この口には、吐出チャンバ１
６の内部に読く口６ｕの全体的流動面積よりも大きな流
動ＵＩＩｉ積が存在している。ハウジング２６の下方の
端部は、ケーシング１１の端壁６４の口を貫通して延び
かつ・・ウジング２６の端部に対してケーシング壁を掛
止するネジ付きキャップ６６によって、ケーンング壁側
が閉成されている。容器２５の基端部には、容器２５の
端部にねじ込まれかつまた隔壁１２ｆｆ：それ自身と容
器２５の間に掛止する閉鎖プラグ６５が設けられている
。

このプラグ６５の外面のら旋状の溝４Ｕはクリーナ容器
２５の内部への入口を形成し、この溝がら旋状であるこ
とにより、浄化すべき紙料は供給チャンバ１５の内部か
ら、大きな遠心流動成分を有して容器２５の内部に確実
に供給される。プラグ３５は他の部分は中実であるが、
その内端部に円筒状の突起４１ｆｆ：含んでおり、この
突起は部分的には渦流ファインダとして機能するがとく
に、クリーナの動作中に生成するエアコア用のスタビラ
イザとして機能するようになっている。溝４Ｕは必要に
応じて人口の実効寸法を増大させるためプラグ６５の周
縁部に二重に形成される。

クリーナ１０には、その頂部の出口６０に加えて、容ｉ
？ｓ２５の円錐台形部分の下端部に一つ以上の出口４４
が設けられている。この出口４４は好まし、くは容器中
の紙料の回転連動と同じ方向において、容器２５に対し
て接線方向に配置されており、かつこれらの口はケーシ
ング１１中のチャンバ１７に運命している。好ましいこ
とには、先端片２７は円筒状の突起４５を印んでおり、
この円筒状の突起は、少くとも出口４４に対して半径方
向で重なり合うように、そこから容器２５の内面まで十
分な距離上流側に突出しており、かつこのようにして突
起４５の上流側端部は実効的に容器２５の頂部出口とな
っている。

第１図に示す人口の構造は１重い粒子がクリーナの入口
端で旋回してその内壁面を摩耗させることよりも、むし
ろそれがクリーナに流入する全ての紙料を、クリーナの
長手方向に大きな流動成分を有して流し続けることを保
証するという特別の利点を有している。しかしながら、
この発明は上述の特許第４，１５５，８３９号における
ものと実質的に等しい、第２図に示す別の人口構造のも
ので実施することも可能である。

それは、その外面に溝４０が無いという点だけがプラグ
６５と異なるプラグ３５’ｋ　ａんでいる。

その代りに、矩形の人口４０′が特許第４．１５５８６
９号に示されているように、容器２５の壁を貫通　、し
て接線方向に延びている。しかしながら容器２５′に対
する隔壁１２の位置は、口４０’が供給チャンバ１５に
対して開口するように、変位させなければならず、従っ
て、隔壁１６は容器２５′上の肩４６とこの肩４６に対
して逆関係で容器２５′にねし止めされたナツト４７間
に掛止されている。

第１及び２図に関連して説明された構造のクリーナを用
いる際において、浄化すべきスラリーは適当な圧力で供
給チャンバ１５に給送され。

それによって特許第４，１５５，８３９号において説明
されているような所望の流歌及び速度で、それを人口４
０又は４０′に流入させ、かつ容器２５中においてスラ
リーに渦がｔ分離を生じて、紙繊維の大多数′ｆｆ：富
む外側の分別体、軽い汚染粒子の犬多斂ヲ含む内側の分
別体、及び最も内１則のエアコアとに分離させるための
遠心力を生成する。外側分別体は、それが排出口４４に
到達するまで容器２５０内１則の円錐台形部を流ドし、
かつそれらのロヲ曲って受入れ排出チャンバ１７及びそ
の出口２２に向って流動する。内１則分別体は突部４５
の上流側瑞部に流入し、かつその部分を貫流して先端片
２７０内１則を曲り抜け、出口３０ｔｉｆ１１って吐出
チャンバ１６及びその日２１に流入する。クリーナ中で
形１或されかつそのクリーナから放出される重曖及びｇ
＝分別体の分離は、１」２１及び２２に運なる管路５２
及び５６上の弁５０及び５１の」：うな手段によって、
チャンバ１６及び１７からそれぞれ排出される流歌を調
節することによって容器に制叫ｊされる。二つの排出チ
ャンバからの適ＩＥな部数分割の決定は１通電給送する
紙料の性質。

給送流歌及び給送圧力に応じた実験作業によって為され
、かつ満足な結果は、この分割が両方の排出チャンバか
らの流量がはソ等しい分割状嘘から、受入れチャンバか
らは８０％、及び吐出チャンバ１６からは２０％に変え
る試験四条’ｆ４＝下においてイ与ることができる。

この発明のより詳しい実施例においては、試運転は、第
２図に示すように構成されたクリーナによって為された
が、その場合人口４ＬＩ′は、０．６２５乎方インチの
流欧面積金有しており・頂部出口の最小流計面積は０．
７８５平方インチであり、かつ二つの出口４０があった
が、その各々の流吐面槓は約０．２５平方インチであっ
た。

給送流歌が３０ｐ、ｓ、ｉｏｇにおいて５０ガロン／分
であった試運転においては、約２６及び２４ガロン／分
の吐出チャンバ１６及び１７からの流計により満足な結
果が得られた。より良好な結果は、給送圧力４　［Ｊ　
ｐ、　ｓ、　ｉ、　ｇ、において、６８　ｇ、　ｐ、　
ｍ、の供給緻し、かつ排出チャンバ１６及び１７からの
流量ヲそれぞれ５４．５及び１３．５ｇ、ｐｏｍ−する
ことによって得られた。

この発明ではまた。入口流歌面積が０．６２５平方イン
チでありかつ頂部口の最小流歌面積が０、３１１６平方
インチで、かつ受入れ口４０が第２図における入口４０
’と同様に矩形であって、その寸法が１．５インチＸ３
／８インチであり、かつ流歌面積が０．４７平方インチ
である、第１図に示す構造のクリーナについてもテスト
ヲ行った。極めて満足できる結果は、給送流緻ヲ８０ガ
ロン／分、圧力を４５ｐ、　ｓ、　ｉ、　ｇ、、かつチ
ャンバ１６及び１７からの流量を８．５．７１．９ガロ
ン／分とすることによって得られた。

以上で指摘したように、本発明はとくに罐６０が内部を
中央チャンバ６６及び反対端部のチャンバ６４及び６５
に分割する内壁６１及び６２を有する。第６図に示すよ
うな罐型のクリーナ装置に適用可能である。第１図に関
連して説明した構造の複数のクリーナ１０が罐６０中に
数例けられた状態で示されており、その内壁６１及び６
２、及び端壁６６は第１図における隔壁１２及び１６．
及び端壁６４と同様の取付及び隔壁機能を有している。

第６図に示すような本発明の罐クリーノー装置の動作は
、第１図に関連して既に説明したものと同じである。チ
ャンバ６４は供給チャンバとして機能し、それには供給
紙料の流入を受入れるための適正に配置された口が設け
られており、かつチャンバ６３及び６５は第１図におけ
るチャンバ１６及び１７に関連して説明したと同様な吐
出及び受入れチャンバになっている。いずれのクリーナ
１０においても逆流が生じないため、各々のクリーナ本
体は張力による歪を受けることはないが、しかしチャン
バ６５−６５中の圧力にまり印加される圧縮荷重を支え
ることだけは必要であり、かつ最大圧力は供給チャンバ
６４中に存在するため、実質的には問題は生じない。第
６図の罐クリーナは実際には、罐の長さを二倍にしかつ
第二の組の隔壁を取付けて、第二の組の隔壁及びクリ−
すを第６図に示すセットの反対側に据え付けることによ
って二重端を有するように形成することができ、かつそ
の際、チャンバ６４は両方の組のクリーナに対しこ＼で
説明した装置についての方法及び形態は、この発明の好
ましい実施例を構成するものであるが２本発明はこの装
置の旧にこの方法及び形態に限定されるものではなく、
付記−する特許請求の範囲中で規定するごとく、本発明
の範囲を逸脱することなしに、それに変更を加えること
が可能であるということを理解さｆｌ、たい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による逆清浄ユニットの１ｉｌｌ方向断
面図である。 第２図は第１図と同様の部分図であり、かつ変更した入
口配置を示しており、かつ 第６図は本発明の罐型のサイクロン装置に適用した状ａ
ｔ示す部分図である。 図中符号 １０・・・クリーナ、　　１５，１６．１７・・・チャ
ンバ、　　　　　　　□２５．２５’、・・容器、　　
３５・・・閉鎖手段、４０．４０’・・入口、　　４１
・・・安定手段、突部３０．４４・・・出口、　　４５
・・円筒状部材、バック／呼段６０−１．容器、　　６
３，６４．６５・・・チャンノく。 特許出願人　ザ・ブラック・クローンン・カンパニー（
外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）　　固体成分が、基本的に紙繊維、及び寸法
   が同等でかつ従来の遠心清浄化技術によって分離するに
   は紙繊維に比べて十分大きい比重を有していない、油、
   プラスチック片のような一以上の軽い汚染物質、から成
   っている圧送可能な水性スラＩＪ　　ｉ形成する手段、
   （ｂ）　　基部に隣接して入口（４［］、４０’）を有
   する円錐状の容器（２５）、 （Ｃ）　　頂端部に隣接又はそれから上流側に間隔をへ
   だてて配Ｉｔされた上記容器の側壁中の第一の出口（財
   ）を区画形成する手段、 （ｄ）　　上記容器の頂端部において軸方向に配置され
   た第二の出口（，３０）　’ｉ区画形成する手段、（ｅ
   ）　　上記容器中の上記スラＩＪ−ｉ、紙繊維の大多数
   を宮む外側分別体、及び上記軽い汚染物質の大多数金言
   む内側分別体に渦流分離する遠心力条件を上記容器に生
   成するのに十分な圧力の下で、かつト記容器の円周方向
   において十分に高い鑞欧で、上記スラリ−ヲ」二組入口
   （４０，４０′）を１出して上記容器に供給するための
   手段、 げ）　上記両方の出口からの排出流を制ｄ１］シて、上
   記外側分別体を上記第一の出口０４全曲して排出し、か
   つ上記第二の分別体を上記第二の出口（３０１ｋ曲して
   排出するための手段（５Ｕ。 ５１）、 の組合せから成る、同等かつより低い比重を有する軽い
   汚染物質から製紙用紙繊維を分離するための／ステム。 ２、　上記人口（ＩＪ、４１）が流入スラリーを上記容
   器に対して円周状に供給するための上記容器の基部の手
   段によって区画形成されていること全特徴とする、特許
   請求の範囲第１項古己載のシステム。 ６、　上記容器が、上記システムの動作中に」二組容器
   中に生成するエアコアの隣接端部を安定させるための基
   端部の手段を也宮することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のシステム。 ４、　上記安定手段（４１）がその基端部から上記容器
   の内側に沿って軸方向に突出し、かつその最内端部にお
   いて開放した円筒状の部材全包含していることを特徴と
   する特許請求の範囲＠６項記載おシステム。 ５、　上記容器の基端部の閉鎖手段（ハ）、上記人口り
   Ｏを上記閉鎖中段（ハ）中のら旋曲路として区画形成し
   、上記通路を貫流する流体に円周方向成分を与える手段
   、及び上記システムの動作中に上記各４に生成するエア
   コアの隣接端部を安定化させるため、上記閉鎖手段の内
   側に設けた円筒状の突部（４１）ｋさらに包含すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシステム。 ６、　上記容器の側壁の頂端部から上記第二の出口（３
   ０）へ流体が直接流動するのを阻止するパンフル手段（
   ハ）をさらに包含する、特許請求の範Ｚ　上記バッフル
   手段が、上記容器の頂端６］３から上流側に突出して上
   記第一の出口０４）と半径方向に重なり合った円筒状の
   部材（４５１を包浮していることを特徴とする特許「請
   求の範囲第６項記載のシステム。 ８、（ａ）　　閉鎖された容器（６０）、（ｂ）　　内
   部を、中央チャンバ（６３）及び反対端部チャンバ（６
   ４，６５）に分割する上記容器中の蹄（６１，６２）、 （ｃ）　　上記容器中に配置された複数の遠心クリーナ
   ００）、 （ｄ）　　基端部に隣接した入口（４０，４Ｌｌ’）、
   その頂端部に隣接したその側壁中の第一の出口−、及び
   その頂端部でその軸方向に配＋ｔされた第二の口＋３０
   ＋　’５＝有する、円筒状かつ円錐状の’６　’ｒ２Ｚ
   　（２５）　ｆきむ上記各々のクリーナ、（ｅ）　　上
   記一方の端部チャンバ（６４）中の上記人口（４Ｕ、４
   Ｕ′）、上記中央チャンバ（６３）の上記第一の出口１
   ４４１、及び上記第二のチャンバ（６５）と直接連西し
   だ上記第二の出口（３（ｌ）ｆｆ：有する上記各々のク
   リーナ（１０）’に上記壁中に支持する手段（６１，６
   ２） げ）紙繊維及び軽い汚染物質から成る水性スラリーを受
   入れて、上記クリーナの上記入口（４０，４０’Ｊに供
   給する入口（２ｏ）を有する上ａ己一端部のチャンバ（
   ６４）、および（ｇ）　　上記チャンバの上記他の二つ
   のチャンバの各々の排出口（２１，２１’）、 を包含する、製紙用紙繊維ケ軽い汚染物質から分離する
   ためのマルチプル遠心クリーナ装置。 ９（ａ）固体成分が、基本的に紙繊維、及び寸法が同等
   でかつ従来の遠心清浄化技術によって分離するのには、
   湿った紙繊維に比べて十分大きな比重を有していない、
   油、プラスチック片のような少くとも一つの軽い汚染物
   質、から成る圧送可能な水性スラリーを形成し、（ｂ）
   　　上記容器中の上記スラリーヲ、紙繊維の大多数を含
   む外側分別体、及び上記軽い汚染物質の大多数をよむ内
   側分別体に渦流分離する遠心力条件を上記各２に中に生
   成するのに十分な圧力の下で、かつ上記容器の円周方向
   において十分に高い流計で、上記クラ１ノーヲ円錐芥器
   の大きい方のｉ）Ｍｉ部に供給し、（ｃ）　　上記外側
   の分別体を、その小さい方の端部に隣接又はそこから上
   流側に間隔をへだてたステージョンにおいて、上記容器
   から横方向に排出させ、かつ （ｄ）　　上記内側分別体を、上記容器の上記小さい方
   の端部から軸方向に排出させる。 各段階を包含することを特徴とする軽い汚染物質から製
   紙用紙繊維を分離する方法。 １０、　　上記排出させる段階が、上記容器から横及び
   軸方向に排出される相対的な体積流を調節することによ
   って実行されることを特徴とする特許請求の範囲第９ｙ
   Ａ記載の方法。 几　上記容器中に生成するエアコアを安定化し、かつ上
   記スラリーの上記内側分別１本によって上記エアを上記
   容器から排出させること全さらに曳きする、特許請求の
   範囲第９項記載の方法。 １２、（ａ）　　基部に隣接した人口（４ｔＪ、４Ｌｌ
   ’ｌｅ有する円錐状の容器（２５）、 （ｂ）　　頂端部に隣接するか又はそこから上流側に間
   隔をへだてで配置きれた上記容器の上記側壁に第一の出
   口（財）、全区画形成する手段、（ｃ）　　上記容器の
   頂端部において軸方向に配置された小ニの出口（３０）
   を区画形成する手段、及び （ｄ）　　上記容器の上記１則壁の頂端部から上記第二
   の出口に向かって流体が直接流動するのを阻止するバッ
   フル手段に）、 を包言する、とくに同様の、かつより小さな比重を有す
   る汚染物質から製紙用紙繊維全分離するのに適した遠心
   クリ−す。