JPS61263662A - 遠心式クリ−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】 粒状物質の液体懸濁物をそのそれぞれの比重に基いて懸
濁した粒子を分離するため処理する目的で長年にわたり
液体サイクロンが使用されている。

製紙用紙料は典型的には漸次にきめ細かく精密に除塵作
業を行う構造と寸法にした一連の液体サイクロンまたは
遠心クリーナによりしばしば多段階で゛そのような処理
を受ける粒状懸濁物である。

従来の技術 １９５０年代の初期に開発され製紙々料を比較的に粗く
除塵する典型的なサイクロンが１９５５年に許可された
米国特許第２，６４５，５４６号に開示されている。更
に最近になって開発された微細に除塵する遠心クリーナ
が１９７９年に許可された米国特許第４．１５５，８３
９号に示しである。

これら特許およびその他多くの特許に示した種々の型式
の装置はすべて懸濁物ｂ−流れる方向における寸法す一
装置の横断面寸法に比較して比較的に太きいという共通
の特徴を有している。たとえば、製紙々料を精細に除塵
するため内径が広く使用される寸法である７、　６２　
ｃｍ　（５インチ）という小さい遠心クリーナは９１．
４４３　（５６インチ）程度の長さを有し、他方２０．
３２１Ｍ（８インチ）の内径を有する液体サイクロンは
非通過物排出口組立体とそれに関係した制御弁構造体と
を除いて約２．１４ｔ０Ｍ（７フイート）の高さを有し
ている。大きい液体サイクロンはそれに対応して更に大
きく、たとえば、５０．８ｃｔｎ（２０インチ）の内径
を有するサイクロンは３．９６５ｍ（１５フイート）の
全高を有している。

本発明の主たる目的は過去の装置が向けられたすべての
用途に適し同じ目的に使用する従来技術の装置に比較し
て寸法、特に高さをいちじるしく減少した液体サイクロ
ンと遠心クリ−゛すとを提供することである。

本発明の一つの側面によれば、比較的重い粒子と軽い粒
子との混合した液体懸濁物をこれら重い粒子と軽い粒子
とに互いに分離するクリーナは、頂板と、はぼ中心位置
にした排出口を有する底板と、頂板と底板との間に固定
され排出口に直接連通する内端内に対応する複数の回旋
部を有するらせん状通路を形成する複数の回旋部を含む
らせん状壁と、処理される懸濁物を受領するためらせん
状通路の他端内に延びていて流入口を形成し、それによ
り懸濁物をらせん状通路を通りその内端にまで運動させ
て遠心力を発生せしめ重い粒子をらせん状通路の半径方
向外壁を排出口にまで流動せしめる手段と、頂板または
底板を貫通して比較的軽い粒子を含む懸濁物の残部を受
領する第２のほぼ中心に配置した排出口を形成する手段
とを備えていることを特徴とする。

本発明は従来技術では懸濁物がユニットの一端から他端
に移動中、遠心力に応答して分離を行い、このためこの
装置は可成りの長さを必要とする点において主として従
来技術とは構造が異なる。本発明の装置の内部は懸濁物
がらせんの外側からせんの軸線方向中心に位置した排出
口にまで流れさせられる共通の平面に複数の回旋部を有
する比較的小形化したらせん状通路を形成する。

従って、従来のそのようなりリーチが可成り高いのとは
対照的に、本発明の装置は流入口の供給パイプの直径よ
りそれほど高くする必要はない。

更にまた、本発明の装置は同じ容積の従来のユニットよ
りも直径がいく分大きいにもかかわらず、直径の増大量
は高さの減少量より可成り小さい。

たとえば、同じ容積の従来のクリーナが外壁の直径が５
５．５６ｃｒｎ（１４インチ）高さが１９．０５ｃｆｎ
（７，５インチ）と比較して直径が９３．９８個（５フ
インチ）高さが５９．６５１Ｍ（１３インチ）、すなわ
ち外径対高さの比が同じ容積の従来のクリーナの０．１
６程度に比較して２以上である。

後に詳記するが、本発明の装置は製紙々料の処理にこれ
まで液体サイクロンと遠心クリーナとを使用して行った
すべての作業モードに容易に応用できる。これらモード
のうち最も広く使用されているモードは高い比重の粒子
を非通過物として取り除き、通過物たる紙料が使用可能
な繊維分（ファイバ）をできるだけ多く含むようにする
ことであるが、本発明の装置は良質のファイバが通過物
の高比重の粒子となり非通過物になった部分が軽い比重
の汚染物から成る逆遠心除塵にも同様に使用できる。更
にまた、本発明の装置は軽い比重と重い比重との粒子を
共にクリーナの同じ端部における同心の排出口孔を通し
排出する貫流除塵にも重い汚染物と軽い汚染物とを共に
通過物紙料から取り除く三方除塵にも使用できる。

これらクリーナを呼称する用語の選択は特に重要でない
が、「サイクロン」または「サイクロンクリーナ」とい
う用語はしばしば粗い除塵用の比較的に大きいユニット
に使用し「遠心」クリーナという用語はしばしば精細な
除塵用の小型の機器に使用する。便宜上、「クリーナ」
という用語を以下に総称して使用する。

本発明を一層容易に理解するため以下に添付図面を参照
して説明する。

第１図と第２図とには、本発明の１つの具体例のクリー
ナサイクロン１０がこのサイクロン？Ｉり１つの部所を
構成している典型的な系統の各部と共に示しである。従
って除塵される粒子懸濁物はポンプ１３から管路１２に
よりサイクロンクリーナ１０の入口接続部１１に供給さ
れる。管路１４が通過物たる紙料を排出口１５から導き
非通過物排出口１６から管路１７への排出流は弁１８に
より制御する。

クリーナ１０は排出口１５を含む頂板２０と、排出口１
６を有する底壁２１とらせんの一部分の形式の外壁２２
とを備えている。この外壁２２内には更にらせん状壁２
４が設けてあり、このらせん状壁２４は入口接続部１１
から排出口１６にまで延びている矩形状断面の同様なら
せん状通路２５を形成する複数の回旋部分で構成されて
いる。外壁２２は均”−な高さでそれをポルト６１によ
り頂板２０に接続する周辺フランジ３０を含んでいる。

底壁２１は外壁２２に溶接して示しであるが両方の壁２
４は同様な７ランジとボルトで接続した部分を有する別
個の部品でも良い。底壁２１に設けた排出口１６は底壁
２１にボルト留めし管路１７と弁１８とにまで延びてい
る取付は管路３６に連通している。

クリーナの内部の壁２４はらせん状通路２５０入口端に
おいては外壁２２と同じ高さであるがクリーナの内方に
ら回旋形に進むに従い高さが低（なり排出口１６の一部
分を包囲している円筒形状にわん曲した部分で終端して
いる。らせん状通路２５０入口端において、接続部１１
はらせん状通路２５の入口端の接線延長部を形成しその
内部断面を供給パイプ１２に接続する円形から通路２５
に調和する矩形にまで変る形状にしである。

本発明のこの形式のクリーナを通常の遠心除塵作業用に
運転すると、除塵される懸濁物が通路２５０入口端に接
線方向に入りこの通路の各回旋部分の外壁により次第に
半径を減少するらせん状通路を流れるよう強いられる。

懸濁物の直線的流量がほぼ均一であるのでその結果懸濁
物中にどのように比重の高い粒子があっても懸濁物に絶
えず増大する遠心力を加えることになる。従って、粒子
は排出口１６内に導かれるまで壁２２．２４の内面をた
どる。

らせん状通路２５の長さにわたり運動中、重力によりそ
のような重い粒子は下方にらせん状に運動して遂には排
出口１６に達しそれを通過しまたフランジ６６により下
方に案内される。同時に、排出口１６を通る流れを弁１
８により比較的に低い流量に保持すると、懸濁物の液体
成分の比重に比較的近い比重を有する粒子を含む懸濁物
の大部分は頂壁２０に設けた排出口１５を通りクリーナ
を出る位置に達するまでは壁２４の内面から内方に間隔
をあけたらせん状通路をたどる。

この最も簡単な形式の装置では、通路２５は幅が均一で
向かい合った壁間の半径の相違による通路の幅にわたり
流量に変化のあることはもちろん除いて懸濁物を一定し
た直線的流量に保持する。

また懸濁物中の固形粒子と壁２２．２４の表面と通路２
５の底面との間の摩擦す１大であるので、これら表面に
はセラミックまたはその他耐摩耗材料の被覆３５を施す
ことｂ１好ましい。

第６図と第４図とに示した変形した構造では、本体の外
壁４０は鋼製が貫通した排出口１６′を有する底壁４１
を含み、頂壁４２は第１図のものと同じで良い。本体の
残部はセラミックまたはその他の耐摩耗性材料で作った
別個に成形したわん状部品であり、第３図に示した如く
外壁４０にはまり込んでいる。部品４４はらせん扶壁４
５、貫通口孔４７を有する底壁４６および貫通口孔４９
を有する別個の環状頂壁４８を含んでいる。この構造は
わん状部品４４が消耗性であり過度に摩耗したりその他
損傷した場合に取り替えできる。

第３図ないし第７図には基本的には前記したと同じ構造
であるが異なるモードで除塵を行うため口孔部が変形し
である本発明のクリーナが示されている。従って、第３
図に総体的に符号５０で示したクリーナは第１図ないし
第４図に示したものと同じ総体的構造を有するものとし
て示しであるが、軽い汚染物のみを頂壁の口孔を通して
取り除き懸濁物の残部な底壁の口孔な通して排出する逆
に除塵を行うよう口孔の配置を変えである。

更に詳細にいえば、管５５が液体用の排出口を形成しク
リーナの他の部分では閉じている頂壁を貫通して延びて
いる。クリーナの底壁に設けた他の排出口５６は管５５
より直径で可成り大きく、従って、この排出口は管５５
を通り流出しない送給懸濁物のすべてを排出できる。本
発明のこの形式のクリーナは前記米国特許第４．１５５
．８’！１９号に記載した場合と全く同じ用途に利用で
きる。すなわち低い比重の軽い汚染物から製紙ファイバ
を分離するため使用できるが、この形式の除塵が高い比
重の汚染物の少くとも大部分を取り除くため懸濁物を従
来方法で遠心除塵した後に行うことは理解される。

第６図には第３図に示したクリーナと同じ目的で貫流除
塵する本発明の変形した形式のクリーナが示されている
。このクリーナ６０においては、軽い粒子用の出口管６
５は直径が小さく、第３図のクリーナの除塵作業に似て
送給懸濁物の残部が排出される排出口６６をそれと同心
に延びるよう装着しである。これら２つの具体例間の相
違は軽い粒子用の出口管６５が第３図のクリーナの頂壁
ではなく重い粒子用の排出口と同じ個所にあるという点
だけである。

Ｗ、７図のクリーナ７０は製紙々料に似た送給懸濁物を
三方除塵するようにした更に他の排出口を有している。

クリーナの頂壁から延びている排出ロア５は排出口１５
に対応し排出ロアロも同様に排出口１６に対応する。小
さい直径の管７７の形式の第６の排出口が排出ロア５を
それと同心に延びるよう装着しである。この形式のクリ
ーナは重い汚染物が排出ロアロから出て、軽い汚染物と
空気とが管７７から出て良質のファイバとほぼ同じ比重
の他の物質を含む送給懸濁物の大部分は頂部の排出ロア
５を通し排出する点において三方除塵を行う。

本発明のこれら変形具体例はすべて第１図と第２図とを
参照して説明したと同じ利点を有していてすべて同じよ
うに内部で作用し唯一の相違は排出口の位置ｂ；異なり
、このように口孔の配置を相違させることにより異なる
排出流を選択できるということである。

以上説明した装置は本発明の好ましい具体例を構成する
ものであるが、本発明はこの具体例のみに限定されるも
のではなく前記した特許請求の範囲内で種々変更できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクリーナを示す第２図の１−１線
に沿い切断した断面図、第２図は８ｇ１図の２−２線に
沿い切断した半径方向断面図、第６図は第１図に似てい
るが取替えできる中心部品を有する本発明の変形したク
リーナを示し、第４図は第６図の４−４線に沿い切断し
て示す第６図の取替え可能な部品の詳細図、第３図は、
第１図に似ているが逆に遠心除塵する本発明のクリーナ
を示し、第６図は第３図に似ているが本発明の貫流クリ
ーナを示し、第７図は第３図に似ているが本発明の三方
除塵クリーナを示す。 （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）頂板（２０、４２）と、 （ｂ）ほぼ中心に配置した排出口（１６、１６′、５６
   、６６、７６）を有する底板（２１、４１）と、（ｃ）
   クリーナの外壁を形成するため頂板及び底板と協働する
   外方部分と、この外方部分内にありこれと協働して内端
   が排出口に連通した対応する複数の回旋部分をそなえら
   せん状通路（２５）を形成する複数の回旋部分（２４）
   とを含むらせん状壁（２２）と、 （ｄ）処理される懸濁物を受領するためらせん状通路内
   に延びている流入口を形成する手段（１１）と、 （ｅ）これによつて懸濁物をらせん状通路 （２５）を通りその内端にまで運動させて懸濁物中の重
   い粒子を排出口にまで通路の半径方向外壁に沿つて流動
   せしめる遠心力を生ぜしめること、（ｆ）比較的軽い粒
   子を含む懸濁物の残部を受領するため前記板のうちの１
   つを貫通して第２のほぼ中心に配置した排出口部分（１
   ５、５５、６５、７５）を形成する手段と、 （ｇ）外方部分（２２）内のらせん状通路の回旋部分（
   ２４）が外方部分より低く該回旋部分（２４）の頂部と
   頂板（２０、４２）との間に懸濁物の残部が通り排出口
   にまで流動するようにしてなること、 から成ることを特徴とする比較的重い粒子と軽い粒子と
   の液体懸濁物の重い粒子と軽い粒子とを互いに分離処理
   する遠心式クリーナ。 ２）クリーナの外壁を形成するらせん状壁（２２）が高
   さが均一で、頂板と底板（２０、２１）とが互いに平行
   でらせん状通路の頂部と底部とを形成し、通路（２５）
   がその長さにわたり同心幅である特許請求の範囲第１項
   の遠心式クリーナ。 ３）外壁（２２）内のらせん状壁の部分（２４）がその
   外端から内端にまで高さを減少している特許請求の範囲
   第２項の遠心式クリーナ。 ４）クリーナの外壁を形成するらせん状壁（２２）の高
   さが均一で、頂板（２０）と底板（２１）とが互いに平
   行でらせん状通路（２５）の頂部と底部とを形成し、ら
   せん状壁（２２）の外径対高さの比が２より大である特
   許請求の範囲第１項の遠心式クリーナ。 ５）更に内面を形成する耐摩性手段（３５）が設けられ
   てなる特許請求の範囲第１項の遠心式クリーナ。 ６）懸濁物の大部分が排出口（１５、１６）のうちの１
   つを通り流出するようにするため排出口（１５、１６）
   のうちの他方を通る流れを絞る手段を備えてなる特許請
   求の範囲第１項の遠心式クリーナ。 ７）第２の排出口（１５、３５、７５）が頂板（２０）
   に位置している特許請求の範囲第１項の遠心式クリーナ
   。 ８）排出口（６５、６６）を共に底板に同心関係に配置
   してなる特許請求の範囲第１項の遠心式クリーナ。 ９）第２の排出口（７５）が頂板に位置し、クリーナが
   更にまた懸濁物の軽い部分を受領するため第２の排出口
   と同心関係に位置した第３の排出口を形成する手段（７
   ７）を備えている特許請求の範囲第１項の遠心式クリー
   ナ。 １０）頂部（４２）、底部（４１）およびらせん状壁の
   最外方部分（４４）を含む金属製ケーシングと耐摩耗材
   料で作られたケーシング内に収容されらせん状壁の残部
   を含んでいるインサートとを備えてなる特許請求の範囲
   第１項の遠心式クリーナ。