JPS60206459A - 渦流クリーナ - 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】 この発明は、粒子−液体−懸濁液を分別するだめの渦流
クリーナに関し、より特定的には、専らこれらに限定さ
れるわけではないが、紙−パルプ懸濁液を分別するため
の渦流クリーナに関するも　ｉのである。

渦流クリーナは、紙−パルプ懸濁液を、木のがけら、粉
、砂の粒、金属の粒子、および私用クリップ、ホッチキ
スの針、鋲などのようなより大きな金属物体のような不
純物から浄化するために紙および紙パルプ産業において
非常に広範囲にわたって用いられている。

主として、そのような渦流クリーナは以下の態様で作ｆ
Ｉｌづる：ずなわち、処理されるべき懸濁液、いわゆる
注入液は、円形の断面を有しかつその一端に向かってテ
ーパが付けられた、細長い渦流チャンバの幅が広い方の
端部において接線方向の入口を介して高速で送られる。

この入力＠濁液は、チャンバの反対側の、より狭い方の
端部に向かって、渦流チャンバ壁の内部に沿って移動す
る螺旋状の渦流を形成する。渦流の中で有効な遠心力の
影響下において、ｌｌＪ！濁液内に存在する粒子は、た
とえば、木のかけら、粉、砂の粒、石、金属粒子、金属
物体などの不純物のような、より粗いそして重い粒子が
、可能な限りチャンバの壁に対して離れて集まる一方で
、＠濁液におけるより軽い粒子、すなわち、紙−パルプ
懸濁液において有用なｍ維が渦流チャンバの中実軸の近
くで留まるように、自身を配向しようとする。チャンバ
の壁に最も近く配置されかつより重い不純物が集中され
た渦流層は、渦流チャンバの狭い端部における出口に向
かって、渦流チャンバの狭くなっていく部分を移動し続
け、さらに、排除される断片、づなわらより重い混入物
を含む断片としてこの出Ｌ１を介して放出される。通常
、排除物は、渦流チｊｙンバの狭い方の端部の外部に配
置された、いわゆる排除チャンバに放出される。この排
除チャンバは、放出された排除物の量を制御する手段を
含み、さらにこの排除物は、放出導管を介してチ１７ン
バの外に移動される。これに対して、渦流チャンバ内の
渦流の内部の部分は、チャンバの狭くなっている端部内
で回転し、かつ軸上の反対方向に、内部の、螺旋状の渦
流を形成し続け、この渦流は、より軽い断片、いわゆる
受入物としてチャンバの幅が広い方の端部から取出され
、この受入物は、紙パルプ懸濁液を浄化゛するときに蛾
も有用な１ｌｌｉ　Ｉを含む。

通常、受入物は、いわゆる渦流ファインダバイブによっ
て渦流チャンバから除去されるが、このパイブは、渦流
チャンバの幅が広い方の端部内へ軸上で突出しかつ接線
的に向けられた注入液の入口の上でその中の位置まで延
びる。

紙を製造するときに直面する１つの問題点は、ヘッドボ
ックスを介してそして抄紙機のワイヤ上に送られた後に
、紙−パルプ懸濁液または原材料がしばしば、その中に
気泡を溜め込み、この気泡が製造された紙において目に
見える欠陥を増大さけるということである。これらの気
泡は、その準備、たとえばパルプ化またはスラッシング
工程の期間中に原材料に混合された空気から生じている
。

原材料を抄紙機に送るのに先立って原材料からそのよう
な気泡を除去するために、たとえば真空下に配置された
容器内において、原材料を脱気するのが普通である。・
しかしながら、これらの公知の原材料の脂気機構は、高
価であり、空間を占有づる。前述の種類の渦流クリーナ
におけるその処理に関連して、紙−パルプ懸濁液または
原材料をＪＩ１２気づるための試みもまたなされている
。螺旋状の渦流において有効な遠心力の結果として、渦
流クリーナに送られた、懸濁液内に存在する空気もまた
、原材料から分離される。その低い特定の重ｆｉｔのた
めに、分離された空気は、空気の心を渦流チャンバの中
心軸に沿って形成するような態様で、渦流チャンバの中
心軸に極めて近接して集まる。

渦流チャンバ内で有効な大きな遠心力の結果として、空
気の心の圧力はしばしば大気圧以下である。

渦流クリーナに送られる懸濁液内に存在する空気は、ク
リーナの活動期間中に懸濁液から自動的に分離されるの
で、渦流チ・ヤンバの狭い方の端部または渦流チャンバ
の広い方の端部のいずれかにおいて、渦流チャンバ内に
同軸状に挿入された、狭いパイプを用いて、前述の空気
の心を別に取り除く試みがなされている。このパイプは
、吸引によって空気の心を回収しようとする試みにおい
て、副圧力（ｓｕｂ　−ｐｒｅｓｓｕｒｅ＞を受ける。

しかしながら、空気の心は特に安定しておらず、横方向
に揺れてしばしばその位置を変え、さらに狭い吸引パイ
プの助けを借りて明確なかつ信頼できる態様でその心を
配置することが難しいために、これらの試みは特に成功
してはいない。したがって、この吸引パイプを介して、
この空気のわずかな部分を除去することだけが可能であ
る。さらに、大同の懸濁液が、回収された空気に伴って
いる。この方法はまた、空気の心を回収Ｊ゛るために必
要とされる副圧力を発生覆るための比較的複雑なそして
高価な装置の使用を必要としている。

したがって、この発明の目的は、渦流クリーナに送られ
る懸濁液に含まれた空気の大部分を、効果的なかつ信頼
できる態様で、前記懸濁液から除去することを可能にす
るような渦流クリーナを提供することである。

したがっＩ、この発明は、粒子−液体懸濁液を分別する
ための渦流クリーナを含み、この渦流クリーナは、円形
の断面を有しかつその底部の端部まで下向きに狭くなっ
ていく、■長い、直立した渦流チャンバと、渦流チャン
バの幅が広い方の端部に配置された実質的に接線方向の
懸濁液入口手段と、渦流チャンバの幅が広い方の端部よ
りも上の軸上に配置された他方のチャンバと、渦流チャ
ンバの幅が広い方の端部内へ軸上で突出しかつ前記幅が
広い方の端部よりも小さな直径を１ｊするパイプ手段を
含む軽い断片の出口手段とを備え、このパイプ手段の上
方出口端部は前記他方のチャンバ内に開き、前記渦流チ
ャンバの狭い方の端部に配置された重い断片の出口手段
と、前記パイプ手段の上方出口端部よりも下の軸上で前
記他方のチャンバ内に配置された軽いＩｌｉ片の出口の
間口部とをさらに備え、前記他方のチャンバは、前記パ
イプ手段の上方端部を囲みかつ前記パイプ手段の前記出
口端部上に空間を形成するような態様で、前記パイプ手
段と同軸状にかつ前記パイプ手段のまわりで延び、前記
パイプ手段の前記−上方端部よりも高い位置で前記空間
内に延びる空気扱き管をさらに備えている。

この発明は、添付された図面に描かれたそのいくつかの
実施例を参照してより詳細に説明されるであろう。

この発明による渦流クリーナは、第１図および第２図に
おいて例を用いて概略的に描かれており、この渦流クリ
ーナは、従来の態様において、円形の断面形状を有しか
つその下方端部に向かってその長さの一部に沿ってテー
バが付けられた、細長い、垂直に配置された渦流チャン
バ１を含んでいる。処理されるべき懸濁液、いわゆる注
入液がそこを介し又渦流チャンバ１内に導入される、接
線方向に向けられた入口２が、渦流チャンバ１の上方の
、幅が広い方の端部に配置されていｇ。この注入液は、
入り口２から（第２図の）螺旋状の入口チャネル３を介
して渦流チャンバ１内に導かれ、そしてチャンバ１の壁
に接近して螺旋状の渦流６を形成する。いわゆる排除チ
ャンバ４が、渦流チャンバ１の下方の、狭い端部に従来
の態様で配置されており、渦流チャンバ１の下方端部に
おける瓜い断片のための軸方向の放出開口部がそのチャ
ンバ４内に開いており、そのチャンバ４から導管５を介
して排除物が放出される。渦流チャンバ１および排除チ
ャンバ４は、どのような適切な公知の設計によるもので
あってもよく、したがってここでは詳細に描かれてはい
ない。

第２図において、チャンバの狭い方の端部に向かって、
渦流チャンバ１の壁に隣接して下方に通過する渦流は参
照番号６で示され、一方で、チャンバ１の幅が広い方の
端部に向かって上方に通過しかつより軽い断片、いわゆ
る受入物を含む内部渦流は参照番号７で示されている。

この図はまＩζ、前述の態様でその形状上の軸に沿って
渦流チャンバ１の中心に形成された空気の心８を描いて
いる。

受入物の流れ７および中央に配置された空気の心８は、
渦流ファインダパイプ９によって、従来の態様で渦流チ
ャンバ１から除去され、このパイプ９は、渦流チャンバ
１の幅が広い方の端部を介して渦流チャンバ１内に同軸
的に延び、かつ少なくとも人口２および注入液入口チャ
ネル３の上でチャンバ１を介して軸上で続いている。

カバーと、ファインダパイプ９の上方端部との間に、環
状の半径方向に向けられた間隙１１を形　１成するよう
なカバーまたは蓋１０が、ファインダパイプ９の上方端
部と一定間隔を保って配置されている。図示されている
ように、ファインダパイプ９の上方端部は好ましくは徐
々に張り出しており、一方でカバー１０の下面は実質的
に円錐形状である。したがって、ファインダパイプ９を
介する螺旋状の受入物の流れ７は、間隙１．１を介して
流れ出すようにそらされている。ファインダパイプ９の
上方部分およびカバー１０は、円筒状の外ｉ！Ｉ壁１３
および上方端部壁１４を有するチャンバ１２によって囲
まれている。受入物の流れは、環状の間隙１１を介して
チャンバ１２内に入る。チャンバ１２はその中に受入物
の流れのための出口１５を構成しており、この出口は、
環状間隙１１から成る軸方向の距離だけ下で、チャンバ
１３の円筒状の外部壁１３に配置されている。図面に示
されているように、チャンバ１２はまた、カバー１０の
上部表面と、チャンバ１２の端部壁１４との間に空間１
２ａを形成するように、カバー１０上で延びている。空
間１２ａ内に同軸的に突出してるのは管１６であり、こ
の管１６の最も深い、または下方の端部は、カバー１０
の上部表面と実質的に同じレベルに配置され、図示され
た実施例におけるこの上部表面の中央の部分には、凹部
１０ａが設けられている。示された実施例において、カ
バー１０は、壁１４に装着されかつ同軸的に管１６を囲
むスリーブ１７によって支持されており、この管は、ね
じの結合１８によってスリーブ１７内の決まった位置に
保持されている。スリーブ１７の壁に配置されているの
は間口部１９であり、空間１２ａと管１６の下方端部と
の間をつないでいる。

この発明は以下の動作モードを有している：渦流ファイ
ンダバイブ９を介する螺旋状の受入物の流れ７における
中央の空気の心８は、図面において２０として概略的に
描かれた気泡内に分散され、そしてこれらの気泡は、受
入物の流れによって載せられて、環状の間１１Ｊｔ１１
の外に流れ出し、これらの気泡はカバー１０の下面の輪
郭に追従しようとする。それらのより低い特定の重量の
結果として、気泡２０は、周囲のチャンバ１２において
上昇しかつカバー１０の上部表面よりも上の空間１２ａ
内で形成された空気のクッションと結合づる。

したがって、受入物の出口１５を介して流れる受入物の
流れは実質的に気泡を含まないであろう。

理解されるように、前述の空気クッションは、空気の流
出手段として作動する管１６の下方端部がチャンバ１２
の上方端部壁１４の下に配置されかつ図示された実施例
においてカバー１０の上部表向と実質的に同じレベル上
に配置されるという事実のために、カバー１０上り空間
−１２ａ内においで、チャンバ１２の上方部分に形成さ
れる。他の気泡２０は、前述の態様で空間１２ａ内の空
気クッションまで通過し、対応する量の空気が管１６を
介して外に押出されるであろう。成る少量の受入物もま
た、空気とともに管１６を介して押出される。この方法
で放出された受入物は極端に良好な１１ｉ１１１を含ん
でいるので、それは好ましくは渦流クリーナシステムの
入口に戻され得る。

気泡２０は、環状の間Ｉｌ！！４１１を介して前記チャ
ンバの上方液体表面に接近して周囲のチャンバ１２内に
流れ出すので、気泡は、液体から気泡自身をより容易に
抜は出させることができる。液体からの気泡のこの解放
は、チャンバ１２からの液体の出口１５が環状−間隙１
１よりもかなり下に配置されているという事実によって
さらに促進される。

第３図に示されたこの発明の実施例と、第２図に示され
た上述の実施例との間の主な相違点は、管１６および管
の結合１８が省略され、このため管１６よりも粗いスリ
ーブ１７自身が出１」管として機能するという事実にあ
る。この実施例は、空気に加えて、たとえばプラスチッ
クの不純物のような、繊維よりも軽い特定の重量を有す
る他の混入物が、渦流ファインダパイプ９を介して通過
する受入物の流れ７から除去されるべきときに主に適し
ている。そのような不純物は、その形状的な軸の付近で
、渦流クリーナ内に集まり、さらに、気泡２０に実質的
に類似する態様で、カバー１０の下面に接近した受入物
の流れ７に伴っている。

したがって、これらの軽い不純物はまた、空気および成
る侶の受入物とともに、スリーブ１７を介してそこから
流出することができる、空間１２ａに上昇するであろう
。これらのより軽い不純物を除去するために、チャンバ
１２内の空間１２ａからより大きな流れを取出すことが
必要であり、したがって、狭いパイプ１６よりもより大
きなスリーブ１７が出口としてより適している。スリー
ブ１７からの流れは、空気とともに部分的ド受入物およ
び軽い不純物を含んでいるが、たとえば表面が開いたタ
ンクにおいて空気を除去することに続いて、連続した分
離のための次の段階に通過させられ得る。

渦流ファインダパイプの上方端部９よりも上のカバー１
０が省略され、かつ受入物の流れ７が、最初に半径方向
に逸らされることなくチ１１ンバ１２内に直接流される
ような、この発明による渦流チャンバの実施例もまた考
えることができる。受入物の流れによって載せられた空
気はまた、この場合に、チャンバ１２の上方部分１２ａ
内に集まろうとするが、この部分１２ａからは、チャン
バ１２の上方部分内に突出するパイプを介して、ある少
量の受入物および付加的なより軽い不純物が空気ととも
に放出され、さらに、その入口の開口部は、渦流ファイ
ンダパイプ９の上方端部上で、そして好ましくはチャン
バ１２の上方端部壁１４の多少下で、軸上に配置されて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従って構成された渦流チャンバの
側面図である。 第２図は、この発明の一実施例に従う渦流クリーナの上
方部分の拡大された軸方向の断面図であ　。 る。 第３図は、この発明の第２の実施例に従う渦流チャンバ
の上方部分の拡大された軸方向の断面図である。 図において、１は渦流チャンバ、２は入口、３は入ロブ
ヤネル、４は排除チャンバ、５は導管、９は渦流ファイ
ンダパイプ、１０はカバー、１１は環状間隙、１２はチ
ャンバ、１３は円筒状外部壁、１４は上方端部壁、１５
は出口、１６は管、１７はスリーブを示す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　粒子−液体懸濁液を分別するための渦流クリー
   ナであって、 円形の断面を有しかつその底部の端部まで下向きに狭く
   なっていく、細長い、直立した渦流チャンバと、 前記渦流チャンバの幅が広い方の端部に配置された実質
   的に接線方向の懸濁液入口手段と、前記渦流チャンバの
   幅が広い方の端部よりも上の軸上に配置された他方のチ
   ャンバと、前記渦流チャンバの幅が広い方の端部内へ軸
   上で突出しかつ前記幅が広い方の端部よりも小さな直径
   を有するパイプ手段を含む軽い断片の出口手段とを備え
   、前記パイプ手段の上方出口端部は前記他方のチャンバ
   内に間き、 前記渦流チャンバの狭い方の端部に配置された重い断片
   の出口手段と、 前記パイプ手段の上方出口端部よりも下の軸、Ｌで前記
   他方のチャンバ内に配置された軽い断片の出口の開口部
   とをさらに備え、前記他方のチャンバは、前記パイプ手
   段の上方端部を囲みかつ前記パイプ手段の前記出口端部
   上に空間を形成するような態様で、前記パイプ手段と同
   軸状にかつ前記パイプ手段のまわりで延び、 前記パイプ手段の前記′上方端部よりも高い位置で前記
   空間内に延びる空気抜き管をさらに備えた、渦流クリ°
   −す。
2. （２）　前記パイプ手段の前記上方出口端部よりも上に
   配置されかつ前記パイプ手段の前記上方出口端部かられ
   ずかに離れて軸上に配置されたカバ一手段をさらに備え
   、前記カバ一手段は、前記カバ一手段と前記上方パイプ
   端部との間に、その中へ入ってくるより軽い断片の流れ
   のために前記他方のチャンバと通じる環状の１２ｉｌ隙
   を規足りるように前記上方パイプ端部と全体的に対応す
   る直径を有し、前記空気抜ぎ管の口は、前記カバ一手段
   の上方表面と、前記他方のチャンバの上方端部を規定す
   る壁との間で軸上に配置される、特許請求の範囲第１項
   記載の渦流クリーナ。
3. （３）　前記上方バイブ端部は徐々に張り出し、かつ前
   記カバ一手段の下面は形状において実質的に円錐形であ
   り、面記円錐形状の下面の頂点は、前記上方パイプ端部
   内に同軸的に突出している、特許請求の範囲第２項記載
   の渦流クリ−す。
4. （４）　前記他方のチャンバは円筒形状であり、かつ前
   記軽い断片の出口の開口部は、前記他方のチャンバの外
   部の円筒形状の規定する壁に配置されかつその壁に対し
   て実質的に接線方向に向けられている、特許請求の範囲
   第１項記載の渦流クリーナ。
5. （５）　前記空気抜き管は、前記上方端・部を規定する
   壁を介して実質的に同軸的に、前記カバ一手段の上で前
   記空間内に突出する、特許請求の範囲第３項記載の渦流
   クリーナ。
6. （６）　前記空気抜き管は、両端が閉鎖されかつ上方端
   部を規定する壁に装着されたスリーブによって同軸的に
   囲まれ、前記スリーブの下方端部は前記カバ一手段に装
   着されかつ一前記カバ一手段を支持し、かつ前記かつス
   リーブには、その外部壁において、前記スリーブによっ
   て囲まれた前記空気抜き管の下方の開いた端部と通じる
   ための連絡開口が設けられる、特許請求の範囲第４項記
   載の渦流クリーナ。
7. （７）　前記空気抜き管の下方の端部は、前記カバ一手
   段を支持する態様で前記カバ一手段に固定され、かつ前
   記空気抜き管への入口開口部として作動する入口開口部
   が、前記カバーの上方表面上で前記管の壁に配置される
   、特許請求の範囲第５項記載の渦流クリーナ、。