(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
故紙及び水を収容する横型のパルパと、該パルパ内で形成される故紙パルプ液に含まれた異物を除去するスクリーンとをそなえた故紙処理装置であって、
該パルパが、接続管を介して該スクリーンに直接連結されるとともに、
該パルパが、
内部において該故紙パルプ液を横方向へ移動させながら処理するパルパボディと、
該パルパボディ内部にそなえられたパルパロータと、
該パルパロータ外周に突設され該故紙パルプ液を攪拌する複数の羽根部材と、
該パルパボディ内周に該パルパロータに向けて突設され、該羽根部材による該故紙の離解を促進する離解促進部材とをそなえ、
上記の複数の羽根部材のうち、少なくとも、該故紙パルプ液が投入される該パルパ上流側に配設された羽根部材は、スパイラル状に配列されている
ことを特徴とする、故紙処理装置。
【請求項２】
該羽根部材が、該パルパロータの軸方向に対して半径方向に設けられ、該離解促進部材として、該羽根部材に対して所定の隙間を保って設けられた板状の第１の離解促進部材がそなえられている
ことを特徴とする、請求項１記載の故紙処理装置。
【請求項３】
上記の第１の離解促進部材の該パルパボディ内周面から該パルパロータへの方向における長さが、該パルパボディの上流側から下流側へいくにしたがって次第に大きくなるように形成されている
ことを特徴とする、請求項２記載の故紙処理装置。
【請求項４】
該羽根部材及び上記の第１の離解促進部材の軸方向及び／又は周方向のピッチが、該パルパボディの上流側から下流側へいくにしたがって次第に小さくなるように形成されている
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の故紙処理装置。
【請求項５】
該離解促進部材として、該パルパボディ内周面に、該故紙パルパ液の移動方向に延在する第２の離解促進部材がそなえられている
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の故紙処理装置。
【請求項６】
該スクリーンは、
空洞状のスクリーンボディと、
該スクリーンボディ内に設けられ、外径が連続的に漸減する漸減部と、該漸減部の始端部と末端部とを連結する連結部とを有する外周面をそなえているスクリーンロータと、
該スクリーンボディ内の該スクリーンロータ外周に対向して設けられ多孔を有するスクリーンバスケットとをそなえている
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の故紙処理装置。
【請求項７】
該連結部は、
該末端部側に形成され外径が増加する傾斜部と、
該始端部側に形成され該外周面と略直行するように起立した起立部とをそなえている
ことを特徴とする、請求項６記載の故紙処理装置。
【請求項８】
該スクリーンボディの外周で且つ下方に設けられた重量異物の排出口と、
該スクリーンボディの外周で且つ上記の重量異物の排出口よりも上方に設けられた故紙パルプ液の排出口と、
該スクリーンボディの該スクリーンロータ軸付近に設けられた軽量異物の排出口とをそなえている
ことを特徴とする、請求項６又は７記載の故紙処理装置。
【請求項９】
該スクリーンロータが、
上記の軽量異物の排出口に接近して設けられ該重量異物を除去された残りの該故紙パルプ液を回転させる回転室と、
該回転室内に該故紙パルプ液を導入する導入口と、
該回転室内に導入された該故紙パルプ液を回転させる翼部とをそなえている
ことを特徴とする、請求項８記載の故紙処理装置。
【請求項１０】
該回転室内に希釈水を供給する希釈水供給手段が設けられている
ことを特徴とする、請求項９記載の故紙処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、故紙に混入した異物と故紙パルプとを分離する故紙処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、資源の有効利用及び廃棄物の省量化政策に伴い、故紙として回収される上質系故紙原料の中に、牛乳，ヨーグルト，ジュース等の食品パック及び食品トレイ等のラミネート加工された上質系故紙が相当量混入するようになってきており、この混入量は年々増える傾向にある。
【０００３】
このような状況に対応するため、ラミネート故紙を含んだ故紙原料を、ビニール系異物と故紙パルプとに分離処理する故紙処理装置が求められている。
図８〜図１０は従来の故紙処理装置を示すもので、図８はその各処理工程（処理設備）を示すブロック図、図９はそのパルパ及び補助パルパを示す模式的な断面図、図１０はそのパルパのロータ及び離解板を示す模式的な上面図である。
【０００４】
図８に示すように、従来の故紙処理装置は、故紙を搬送するコンベア１０と、コンベア１０により搬送された故紙が投入され濃度１０〜２０％で離解するパルパ２０と、パルパ２０における処理後、濃度３〜５％で離解するとともに異物を除去する補助パルパ３０と、パルパ２０及び補助パルパ３０から故紙パルプ液を取り出すポンプ４０と、ポンプ４０により取り出された故紙パルプ液を収容する撹拌タンク５０と、攪拌タンク５０から故紙パルプ液を取り出すポンプ６０と、ポンプ６０から取り出された故紙パルプ液の重量異物を濃度０．５〜４％で分離するクリーナ７０と、故紙パルプ液から軽量異物を分離するスクリーン８０とをそなえて構成されている。なお、図８には図示を省略するが、スクリーン８０の後工程において、必要に応じて、脱インキ装置、精選スクリーン、精選クリーナ、洗浄装置により故紙を処理する場合もある。
【０００５】
ここで、従来の故紙処理装置におけるパルパ２０とこのパルパ２０に連結された補助パルパ３０とについて説明する。
図９に示すように、パルパ２０は、容器２０１と、この容器２０１の下部に形成され容器２０１内で離解された故紙パルプ液を排出する排出口２０６と、この排出口２０６の開口部を塞ぐようにそなえらえた離解板２０４と、容器２０１の底部にそなえられモータ２０９の回転駆動により軸２０５を中心に回転するロータ２０２と、ロータ２０２の下部にそなえられロータ２０２と一体となって回転するロータ２０３と、パルパ２０で離解されずに残った異物及び故紙パルプを後述する補助パルパ３０へ排出する排出口２０７とをそなえて構成されている。なお、容器２０１に投入された故紙パルプ液の漏れ防止のために容器２０１と軸２０５との摺接部分にシール２０８がそなえられている。
【０００６】
ロータ２０２は、上部から下部へ向かって次第に径が大きくなるようなスクリュー状に形成されている。また、ロータ２０３は、図１０に示すように、複数の羽根２０３ａを有する円盤形状に形成されている。
このように形成されたロータ２０２及びロータ２０３が、軸２０５を中心に一体となって回転することにより、容器２０１内に投入された故紙パルプ液を攪拌し、ロータ２０３と離解板２０４との間で生じる剪断作用によって故紙パルプ液に含まれる故紙を離解するようになっている。
【０００７】
図１０に示すように、離解板２０４には、直径１０〜１５ｍｍの多数の孔部２０４ａが形成されている。従って、ロータ２０２及びロータ２０３により故紙が離解された後に濃度３〜５％に希釈され、ポンプ４０（図９では図示省略）により吸引されることによって、故紙パルプ液は、この孔部２０４ａ及び排出口２０６を通って攪拌タンク５０へ排出されるようになっている。
【０００８】
一方、補助パルパ３０は、図９に示すように、容器３０１と、この容器３０１の右側部に形成され容器３０１内で離解された故紙パルプ液を排出する排出口３０６と、この排出口３０６の開口部を塞ぐようにそなえらえた離解板３０４と、容器３０１の右側部にそなえられモータ３０９の回転駆動により軸３０５を中心に回転するロータ３０３と、パルパ２０で離解されずに残った異物及び故紙パルプ液が投入される投入口３０７と、容器３０１の底部に形成され重量異物を排出する排出口３１１と、容器３０１の上部に形成され軽量異物を排出する排出口３１０とをそなえて構成されている。なお、容器３０１に投入された故紙パルプ液の漏れ防止のために容器３０１と軸３０５との摺接部分にシール３０８がそなえられている。
【０００９】
ロータ３０３は、図１０に示すパルパ２０のロータ２０３と同様に、複数の羽根３０３ａを有する円盤形状で形成されている。
このように形成されたロータ３０３が、軸３０５を中心に回転することにより、容器３０１内に投入された故紙パルプ液を攪拌し、ロータ３０３と離解板３０４との間で生じる剪断作用によって故紙を離解するようになっている。
【００１０】
また、離解板３０４には、図１０に示すパルパ２０の離解板２０４と同様に、直径１０〜１５ｍｍの多数の孔部３０４ａが形成されており、ロータ３０３により離解された故紙パルプが、ポンプ４０（図９では図示省略）により、この孔部３０４ａ及び排出口３０６を通って攪拌タンク５０へ排出されるようになっている。
【００１１】
従来の故紙処理装置は、上述のように構成されているので、いわゆるバッチ処理（間欠処理）により、まず、故紙を希釈水とともにパルパ２０の容器２０１へ投入して、濃度１０〜２０％としてロータ２０２及びロータ２０３により攪拌し、故紙を相互摩擦及び剪断作用により離解する。
離解処理後、故紙パルプ液をパルパ２０内で濃度４〜５％に希釈し、離解板２０４の孔部２０４ａを通して排出口２０６から攪拌タンク５０へ排出する。
【００１２】
一方、離解されずに残った異物を含む故紙パルプ液は、容器２０１の排出口２０７及び補助パルパ３０の投入口３０７を通って補助パルパ３０の容器３０１へ移動する。
そして、容器３０１へ移動した故紙パルプ液をロータ３０３により攪拌し、故紙パルプ液中の故紙パルプを相互摩擦により離解する。このとき、離解された故紙パルプは離解板３０４の孔部３０４ａを通って排出口３０６から攪拌タンク５０へ排出される。また、故紙パルプ液中の重量異物は、容器３０１底部に沈み、排出口３１１を通って外部へ排出され、故紙パルプ液中の軽量異物は、容器３０１上部へ浮上し、排出口３１０を通って外部へ排出される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の故紙処理装置では、パルパ２０の容器２０１に投入される故紙の大部分が、相互摩擦により実質的な離解処理が行なわれるロータ２０２及びロータ２０３付近（離解作用部分）に集中せず、ロータ２０２及びロータ２０３から離れた位置を旋回する場合が多く、パルパ２０における故紙の離解効果が良くない。
【００１４】
また、攪拌が弱いと故紙が浮いてしまい、上記の離解作用部分に届かない。この課題を解決するには攪拌を強くすることが考えられるが、投入する故紙パルプ液の濃度が高くなると攪拌のための動力を増加させる必要がある。特に、ラミネート紙を含む故紙処理では、パルパ２０におけるロータ２０３と離解板２０４との間の狭い隙間（１〜３ｍｍ）において異物が細断され、故紙パルプだけでなく異物も一緒に孔部２０４ａを通ってしまい、その後、ラミネート等の異物は一部ひも状に成長して、ポンプ４０及びポンプ６０のインペラや撹拌タンク５０のアジテータに絡み付き、これらの性能を低下させるおそれがある。
【００１５】
また、ひも状に成長しない細かい異物は、後工程のスクリーン８０の目穴を通過してしまう。これを防止するため、スクリーン８０の目穴を細かくしなければならず、スクリーン８０における全体流量を確保するためには、スクリーン８０のサイズを大きくしなければいけなくなった。これは、補助パルパ３０でも同様で、ロータ３０３と離解板３０４との間の狭い隙間（１〜３ｍｍ）において異物が細断され、故紙パルプだけでなく異物も一緒に孔部３０４ａを通ってしまい、上記同様の課題が生じる。
【００１６】
このように、設備費，動力ともに増加しなければならないという欠点があった。
また、パルパ２０における高濃度（１０〜２０％）での離解処理では、希釈と排出とに時間が掛かるため連続運転が困難であり、設備当たりの処理効率が低い。
【００１７】
逆に、連続運転を行なうには、離解板２０４の孔部２０４ａの通過能力の制限から、パルパ２０の容器２０１内も低濃度（４〜５％）にせざるを得ず、低濃度にすると、ロータ２０２及びロータ２０３と故紙パルプとの相互摩擦が減って故紙パルプが離解され難くなり、動力の大部分が故紙パルプの回流に消費されてしまうため、離解効率が低下する。
【００１８】
また、離解板２０４の孔部２０４ａの通過能力を増加させるには径を大きくするか、あるいは、ポンプ４０による吸引力を大きくすれば良いが、このようにすると、異物が孔部２０４ａを通過し易くなるため、上記したように、後工程における課題が生じる。
さらに、補助パルパ３０では、故紙パルプ液の濃度が低濃度（４〜５％）であるため、重量又は軽量異物とともに故紙パルプも流出してしまい、歩留まりが悪くなった。そして、これを回避するために、異物処理装置を追加することになり、設備費及び動力の両方とも増加した。
【００１９】
また、補助パルパ３０内の濃度を低くすると、一定の故紙を処理する際により大量の希釈水を用いることになり、補助パルパ３０とポンプ４０とを大きくする必要が生じる。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、故紙を高濃度で連続的に離解するとともに、故紙に混入している異物を確実に効率良く分離できるようにした、故紙処理装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の故紙処理装置（請求項１）は、故紙及び水を収容する横型のパルパと、該パルパ内で形成される故紙パルプ液に含まれた異物を除去するスクリーンとをそなえた故紙処理装置であって、該パルパが、接続管を介して該スクリーンに直接連結されるとともに、該パルパが、内部において該故紙パルプ液を横方向へ移動させながら処理するパルパボディと、該パルパボディ内部にそなえられたパルパロータと、該パルパロータ外周に突設され該故紙パルプ液を攪拌する複数の羽根部材と、該パルパボディ内周に該パルパロータに向けて突設された該羽根部材による該故紙の離解を促進する離解促進部材とをそなえ、上記の複数の羽根部材のうち、少なくとも、該故紙パルプ液が投入される該パルパ上流側に配設された羽根部材は、スパイラル状に配列されていることを特徴としている。
【００２１】
該羽根部材が、該パルパロータの軸方向に対して半径方向に設けられ、該離解促進部材として、該羽根部材に対して所定の隙間を保って設けられた板状の第１の離解促進部材がそなえられていることが好ましい（請求項２）。
上記の第１の離解促進部材の該パルパボディ内周面から該パルパロータへの方向における長さが、該パルパボディの上流側から下流側へいくにしたがって次第に大きくなるように形成されていることが好ましい（請求項３）。
該羽根部材及び上記の第１の離解促進部材の軸方向及び／又は周方向のピッチが、該パルパボディの上流側から下流側へいくにしたがって次第に小さくなるように形成されていることが好ましい（請求項４）。
【００２２】
該離解促進部材として、該パルパボディ内周面に、該故紙パルパ液の移動方向に延在する第２の離解促進部材がそなえられていることが好ましい（請求項５）。
該スクリーンは、空洞状のスクリーンボディと、該スクリーンボディ内に設けられ、外径が連続的に漸減する漸減部と、該漸減部の始端部と末端部とを連結する連結部とを有する外周面をそなえているスクリーンロータと、該スクリーンボディ内の該スクリーンロータ外周に対向して設けられ多孔を有するスクリーンバスケットとをそなえていることが好ましい（請求項６）。すなわち、スクリーンバスケットは、スクリーンロータとスクリーンバスケットとの間の隙間が次第に広くなるように形成されている。また、この隙間は、３〜１５（好ましくは、略８）ｍｍから１０〜５０（好ましくは、略４０）ｍｍへ次第に広くなるのが好ましい。
【００２３】
また、スクリーンバスケットの孔部の径は、好ましくは１．５〜１０ｍｍ、より好ましくは略６ｍｍとする。
該連結部は、該末端部側に形成され外径が増加する傾斜部と、該始端部側に形成され該外周面と略直行するように起立した起立部とをそなえていることが好ましい（請求項７）。
【００２４】
該スクリーンボディの外周で且つ下方に設けられた重量異物の排出口と、該スクリーンボディの外周で且つ上記の重量異物の排出口よりも上方に設けられた故紙パルプの排出口と、該スクリーンボディの該スクリーンロータ軸付近に設けられた軽量異物の排出口とをそなえていることが好ましい（請求項８）。
該スクリーンロータが、上記の軽量異物の排出口に接近して設けられ該重量異物を除去された残りの該故紙パルプ液を回転させる回転室と、該回転室内に該故紙パルプ液を導入する導入口と、該回転室内に導入された該故紙パルプ液を回転させる翼部とをそなえていることが好ましい（請求項９）。
【００２５】
該回転室内に希釈水を供給する希釈水供給手段が設けられていることが好ましい（請求項１０）。従って、回転室内に希釈水を供給し、軽量異物と故紙パルプとを低濃度で遠心分離して軽量異物を優先的に排出することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
図１〜図６は、本発明の一実施形態にかかる故紙処理装置を示すもので、図１はそのパルパ及びスクリーンを示す模式的な断面図、図２はその故紙の処理工程（処理設備）を示すブロック図、図３は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図、図４はスクリーンロータを示す模式的な斜視図、図５はスクリーンロータの始端部及び末端部を示す拡大矢視図、図６は図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。なお、図１〜図６において、前述した従来例の故紙処理装置と同一の部位については同一の符号を用いて示している。
【００２７】
図２に示すように、本故紙処理装置は、故紙を搬送するコンベア１０と、コンベア１０により搬送された故紙が投入され濃度６〜３０％（好ましくは、略１５％）で連続的に離解するパルパ２と、パルパ２における処理後、濃度０．５〜４％（好ましくは、略２％）で異物を除去するスクリーン８と、スクリーン８から排出される故紙パルプ液を収容する撹拌タンク５０と、攪拌タンク５０から故紙パルプ液を取り出すポンプ６０と、ポンプ６０から取り出された故紙パルプ液を濃度０．５〜４％（好ましくは、略１％）として重量異物を分離するクリーナ７０とをそなえて構成されている。なお、図２には図示を省略するが、後工程において、必要に応じて、脱インキ装置、精選スクリーン、精選クリーナ、洗浄装置により故紙を処理する場合もある。
【００２８】
本故紙処理装置は、パルパ２にスクリーン８を接続管５０７により直接連結するとともに、パルパ２及びスクリーン８の各構成を従来の故紙処理装置のもの（図９，図１０）と異なる構成にしたことが特徴となっている。従って、以下、本発明にかかる故紙処理装置の特徴部分について、即ち、パルパ２及びスクリーン８について、詳しく説明する。
【００２９】
図１に示すように、パルパ２は、主な構成要素として、容器（パルパボディ）５０１と、パルパロータ５０２と、羽根部材５０３と、第１の離解促進部材５２０と、第２の離解促進部材５２１とをそなえて構成されている。
パルパボディ５０１は、例えば、円筒空洞状に形成されており、パルパボディ５０１上流側の上部には、故紙を投入するための投入口５１１、また、パルパボディ５０１下流側の上部には、パルパボディ５０１内で離解された故紙パルプ液を排出する排出口５０６が形成されている。
【００３０】
また、パルパボディ５０１には、管路５２３ａ，５２３ｂ，５２３ｃを通してパルパボディ５０１内部に希釈水を供給する希釈水供給手段９がそなえられている。この希釈水供給手段９により、パルパボディ５０１内の故紙パルプ液の濃度をコントロールできるようになっている。なお、図１では、パルパボディ５０１の上流側から下流側へ順番に管路５２３ａ，５２３ｂ，５２３ｃが接続される場合を示している。
【００３１】
パルパロータ５０２は、図１に示すように、例えば円筒状に形成されており、軸５０５を有してパルパボディ５０１内にそなえられ、軸５０５の一端に接続されたモータ５０９が回転駆動することにより、パルパロータ５０２が軸５０５を中心に回転して（図３中矢印Ｃの方向へ回転して）故紙を離解するようになっている。なお、パルパボディ５０１に投入された故紙パルプ液の漏れ防止のためにパルパボディ５０１と軸５０５との摺接部分にシール５０８がそなえられている。
【００３２】
羽根部材５０３は、パルパロータ５０２外周に、軸５０５に対して半径方向に突設されている。また、羽根部材５０３は、軸５０５を中心として放射線状に（図３参照）、且つ、パルパロータ５０２の上流側から下流側に亘ってスパイラル状に、複数突設されている。
さらに、羽根部材５０３は、パルパボディ５０１内周面に対する距離Ｌ１、及び、邪魔板５２０に対する距離Ｌ２を、例えば５０〜２００ｍｍ（より好ましくは、略１２５ｍｍ）の所定値となるように形成されている。
【００３３】
第１の離解促進部材としての邪魔板５２０は、図３に示すように、パルパボディ５０１の内周にパルパロータ５０２へ向けて、且つ、周方向に亘って複数突設されている。なお、邪魔板５２０は、羽根部材５０３と干渉しないように羽根部材５０３に対して所定の隙間を保ってそなえられている。
また、邪魔板５２０は、図１に示すように、故紙が投入されるパルパボディ５０１上流側から、故紙パルプ液が排出されるパルパボディ５０１下流側へ亘って所定間隔をおいて複数突設され、且つ、パルパボディ５０１内周面からパルパロータ５０２への方向における邪魔板５２０の長さが、パルパボディ５０１の上流側から下流側へいくにしたがって次第に大きくなるように（即ち、邪魔板５２０の面積が大きくなるように）形成されている。
【００３４】
第２の離解促進部材としての邪魔板５２１は、図３に示すように、パルパボディ５０１周方向の各邪魔板５２０間に、故紙パルパ液の移動方向に延在するように（即ち、パルパボディ５０１軸方向に亘って）複数そなえられている。
この邪魔板５２１は、パルパロータ５０２が回転する際、羽根部材５０３の先端部と干渉しないように、その高さ（パルパボディ５０１内周面から軸５０５方向への高さ）が上記の所定値よりも短く形成されていることはいうまでもない。
【００３５】
このような邪魔板５２０，５２１がそなえられることにより、故紙パルプが後述するパルパロータ５０２の羽根部材５０３と共回りするのを防止して、故紙が、相互摩擦により邪魔板５２０及び邪魔板５２１と羽根部材５０３との間で効率的に離解できるようになっている。
スクリーン８は、図１に示すように、主な構成要素として、スクリーンボディ６０１，スクリーンロータ６０２，スクリーンバスケット６０４をそなえて構成されている。
【００３６】
スクリーンボディ６０１は、例えば円筒空洞状の形状をしており、パルパ２から排出された故紙パルプ液を投入するための投入口６０７と、投入口６０７の下方且つスクリーンボディ６０１外周（底部）に設けられ重量異物を排出するための排出口６１５と、スクリーンボディ６０１の外周で且つ重量異物の排出口６１５よりも上方に設けられ離解された故紙パルプ液を排出するための排出口６０６と、スクリーンロータ６０２の軸６０５付近に軽量異物を排出するための排出口６１０とをそなえて構成されている。
【００３７】
スクリーンバスケット６０４は、円筒空洞状の形状をしており、パルプボディ６０１の排出口６０６を塞ぐようにスクリーンボディ６０１内のスクリーンロータ６０２外周に設けられている。
また、スクリーンバスケット６０４には、直径１．５〜１０ｍｍ（より好ましくは、略６ｍｍ）の孔部６０４ａが多数形成されており、離解された故紙パルプ液が通過すべく機能している。
【００３８】
スクリーンロータ６０２は、円筒状に形成されており、軸６０５を有してスクリーンボディ６０１内にそなえられ、軸６０５の一端に接続されたモータ６０９が回転駆動することにより、スクリーンロータ６０２が軸６０５を中心に回転して故紙パルプを離解するようになっている。また、スクリーンロータ６０２上流端面には、複数の掻き取り羽根６１７がそなえられており、スクリーンロータ６０２の回転中に異物が絡み付くのを防止するようになっている。なお、故紙パルプ液の漏れ防止のためにスクリーンボディ６０１と軸６０５との摺接部分にシール６０８がそなえられている。
【００３９】
また、図４及び図５に示すように、スクリーンロータ６０２の外周面には、外径が連続的に漸減する漸減部（曲面）６２０ａと、漸減部６２０ａの始端部（縁）６５１と末端部６５６とを連結する連結部６２０ｂとが形成されている。なお、図４では、漸減部６２０ａ及び連結部６２０ｂが、スクリーンロータ６０２外周に２つ形成されている場合を示しているが、これらを１つのみ又は３つ以上形成することも考えられる。また、本実施形態におけるスクリーンロータ６０２の漸減部６２０ａは、その始端部６５１とスクリーンバスケット６０４との間の距離が３〜１５（好ましくは、略８）ｍｍ、その末端部６５６とスクリーンバスケット６０４との間の距離が１０〜５０（好ましくは、略４０）ｍｍになるように、外径が次第に減少した形状に形成されている（図６参照）。なお、以下、スクリーンロータ６０２とスクリーンバスケット６０４との間の空間を環状室といい、符号６２１で示す。
【００４０】
連結部６２０ｂには、図５に示すように、末端部６５６側に設けられ末端部６５６側から始端部６５１側へ次第に外径が増加するように傾斜した傾斜部６５３と、始端部６５１側に設けられスクリーンロータ６０２の外周面（即ち、漸減部６２０ａ）と略直行するように起立した起立部６５２とが滑らかに連続して形成されている。なお、図５では、連結部６２０ｂが、取替え可能な替刃６５０として構成されており、ボルト６５５締めによりスクリーンロータ６０２に取り付けられている。
【００４１】
また、スクリーンロータ６０２には、軽量異物の排出口６１０に接近して設けられ故紙パルプ液を回転させるための回転室６５７と、回転室６５７内に故紙パルプ液を導入するための導入口（切欠き）６１３と、回転室６５７内に導入された故紙パルプ液を回転させるための翼部６１２とが形成されている。
また、上述した希釈水供給手段９により、管路５２３ｅ及びノズル６１１を介して回転室６５７に希釈水を供給し、回転室６５７内の濃度を低下させるようになっているとともに、管路５２３ｆを介してスクリーンロータ６０２の上流側の端面付近に希釈水を供給し、スクリーンロータ６０２端面や軸６０５等に異物が絡み付くのを防止するようになっている。さらに、希釈水供給手段９は、管路５２３ｄを介してパルパ２とスクリーン８とを接続する接続管５０７にも希釈水を供給できるようになっている。これにより、接続管５０７内の圧力をコントロールできるようになっている。
【００４２】
したがって、図６に示すように、スクリーンロータ６０２が矢印Ｄの向きに回転すると、故紙パルプ液が、始端部６５１側付近の漸減部６２０ａによりスクリーンバスケット６０４内表面の流速が上がり静圧成分が下がるので、内周側への負圧を受け、孔部６０４ａを通過できずに引っ掛かった異物が引き戻され、孔部６０４ａの目詰まりを防止できるようになっている。
【００４３】
また、始端部６５１から末端部６５６へいくにしたがってスクリーンバスケット６０４と漸減部６２０ａとの間の隙間が広くなるので、末端部６５６付近では正圧を受け、離解された故紙パルプ液はスクリーンバスケット６０４の孔部６０４ａを通過して排出口６０６から排出されるようになっている。
本発明の一実施形態としての故紙処理装置は、上述のように構成されているので、パルパボディ５０１の投入口５１１から故紙を投入し、パルパロータ５０２で攪拌する。このとき、希釈水供給手段９により、管路５２３ａ，５２３ｂを介してパルパボディ５０１内に希釈水を供給して、故紙パルプ液の濃度が一定〔例えば、６〜３０（好ましくは、略１５）％〕になるように、また、負荷が一定になるように調整する。このように希釈された故紙パルプは、パルパロータ５０２の羽根部材５０３がスパイラル状に形成されているので、パルパロータ５０２が回転することにより、攪拌されながら次第にパルパボディ５０１の下流側へ移動していく。
【００４４】
このような過程で、故紙パルプは、羽根部材５０３と邪魔板５２０との間で、及び、羽根部材５０３と邪魔板５２１との間で、それぞれ力を受けて、故紙パルプの相互摩擦により、確実に離解される。また、邪魔板５２０の長さ（又は面積）が下流側ほど大きくなっているので、下流側にいくにしたがって相互摩擦が起こり易く、より確実に且つ効率良く故紙パルプを離解できる。
【００４５】
したがって、従来の故紙処理装置の課題であった、故紙パルプが容器の中を旋回するためだけに使われていた動力が不要となるとともに、離解効率を向上できる。
そして、離解処理されてパルプボディ５０１の下流側に到達した故紙パルプ液に、希釈水供給手段９により、管路５２３ｃを介して希釈水を供給して希釈した後、希釈された故紙パルプ液は排出口５０６を通り接続管５０７に移動する。このとき、希釈供給手段９により、管路５２３ｄを介して故紙パルプ液を更に希釈する。
【００４６】
ここで、パルパボディ５０１内の故紙パルプ液は、比較的高濃度の故紙パルプ液で充満されているので、スクリーン８へ送られる故紙パルプ液の圧力は接続管５０７の高さと管路５２３ｃ，５２３ｄの圧力とでコントロールすることができる。
このように、パルパ２では、高濃度の故紙パルプ液を連続的に離解することができる。
【００４７】
その後、故紙パルプ液は、接続管５０７を経てスクリーン８の投入口６０７からスクリーンボディ６０１内に導入される。
故紙パルプ液がスクリーンボディ６０１内に導入された後、故紙パルプ液中に混入している重量異物は、スクリーン８の投入口６０７と同一接線方向に設けられた排出口６１５から間欠的に排出される。
【００４８】
また、重量異物が取り除かれた故紙パルプ液は、スクリーンロータ６０２とスクリーンバスケット６０４との間の環状室（空間）６２１を軸方向下流側へ向かって移動していく間に、スクリーンバスケット６０４の多数の孔部６０４ａで選別され、孔部６０４ａの径よりも小さく離解された故紙パルプのみが排出口６０６からスクリーンボディ６０１外へ排出される。
【００４９】
スクリーンバスケット６０４は、円筒形状をしているので面積が広く、多孔を小さくしても通過能力を大きくすることができ、通過能力を高めるため従来必要とされたポンプを必要としないので、スクリーンバスケット６０４の孔部６０４ａを異物が通過し難く、また、たとえ異物が孔部６０４ａに引っ掛かったとしてもスクリーンロータ６０２の漸減部６２０ａの回転により生じる負圧で引き戻され、孔部６０４ａの目詰まりを防止することができる。つまり、異物の除去効率を向上させることができる。
【００５０】
このように、従来必要とされた補助パルパやポンプ等を必要とせず、設備費及び動力を節約できる。
また、ラミネート等の異物が、後工程においてひも状に成長することがないので、ポンプ６０のインペラ（図示省略）や撹拌タンク７０のアジテータ（図示省略）に絡み付くこともない。
【００５１】
また、スクリーンロータ６０２に傾斜部６５３が形成されているので、回転抵抗が少なく、高速で且つ低動力でスクリーンロータ６０２を回転することができ、スクリーンバスケット６０４の通過能力を上げることができる。
一方、スクリーンバスケット６０４の孔部６０４ａを通過できなかったポリエチレンラミネート等の軽量異物は、希釈水供給手段９により管路５２３ｅからノズル６１１を通って導入された希釈水で更に低濃度（０．５〜２％）で処理され、回転室６５７の導入口６１３を通り、翼部６１２により撹拌されると、回転するスクリーンロータ６０２の遠心作用により、軽量異物は回転中心に集まりやすくなり、この軽量異物が優先的に（図１に示す円形堰６１４を越えて）排出口６１０からスクリーンボディ６０１外へ排出される。従って、軽量異物とともに排出口６１０へ排出される故紙パルプが少なくなり、歩留まりをよくすることができる。
【００５２】
このように、高濃度で連続運転を行なうことができるので、希釈と排出との時間は不要で、設備当たりの処理効率を良くすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００５３】
例えば、本実施形態では、パルパロータ５０２外周に上流側から下流側に亘って羽根部材５０３を複数設けたが、図７に示すように、上流側の羽根部材５０３を多条スクリュー状の羽根部材５０３ａ，５０３ｂにしても良い。
また、この図７に示す例では、中流側及び下流側の羽根部材５０３は、軸方向に一定間隔をあけた位置において、それぞれ放射状に羽根部材５０３ｃを配置した構成になっている。この場合は、羽根部材５０３ａ，５０３ｂによって故紙パルプ液を軸方向駆動し、羽根部材５０３ｃによって故紙の離解を行なうことになる。
これにより、離解の初期段階において、パルパ２に投入された故紙パルプ液を確実に下流側へ流し、離解処理を進めることができる。
【００５４】
また、羽根部材５０３及び邪魔板５２０の軸方向及び／又は周方向のピッチを離解が進んでいくにしたがって（即ち、下流側へいくにしたがって）次第に小さくなるようにしても良い。こうすることで、故紙パルプ液が下流側にいくほど離解処理能力を増加させることができる。
また、上流側の羽根部材を、図７に示す多条スクリュー状の羽根部材５０３ａ，５０３ｂにし、中流側及び下流側の羽根部材を図１に示す羽根部材５０３にするようにしても良い。
さらに、下流側にいくにしたがって、羽根部材のピッチを小さくして、下流側ほど離解をきめ細かく行なうようにしても良い。
【００５５】
本実施形態では、邪魔板５２０の長さを、パルパボディ５０１の上流側から下流側へいくにしたがって大きくしたが、図７に示すように、所定長さに限定しても良い。
また、邪魔板５２０を、パルパボディ５０１内周面に上流側から下流側へ亘ってスパイラル状に突設しても良い。
【００５６】
なお、パルパロータ５０２の軸５０５の支持方法としては、両端支持（両端に軸受けがある）でも、方持ち支持（片側に軸受け２組がある）でもどちらを用いても良い。
図１に示すスクリーン８を左右逆にして接続管５０７に取り付けても良い。なお、この場合、図７に示すように、符号７０９が重量異物の排出口となり、符号７１０ｂが軽量異物の排出口となる。また、このとき、符号７１０ａで示す軽量異物除去のための新たな排出口を設けるようにしても良い。
【００５７】
本実施形態では、スクリーンバスケット６０４に多数の孔部６０４ａを設けたが、特に孔部でなくても良く、例えば、幅０．１５〜０．５（より好ましくは、略０．３）ｍｍのスリットを軸方向に形成するようにしても良い。
また、スクリーン８を、公知の振動スクリーンやドラム式スクリーンで代用しても良い。
【００５８】
パルパロータ５０２の軸５０５及びスクリーンロータ６０２の軸６０５を、公知のインバータモータにより回転数を制御するようにしても良い。
本実施形態では、横型パルパ２及びスクリーン８にした。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の故紙処理装置によれば、横型のパルパが、接続管を介してスクリーンに直接連結されるとともに、パルパが、内部において故紙パルプ液を横方向へ移動させながら処理するパルパボディと、パルパボディ内部にそなえられたパルパロータと、パルパロータ外周に突設され故紙パルプ液を攪拌する複数の羽根部材と、パルパボディ内周にパルパロータに向けて突設された羽根部材による故紙の離解を促進する離解促進部材とをそなえているので、故紙を横方向へ移動させながら、複数の羽根部材と離解促進部材との間で連続的に故紙を離解処理することができる。従って、故紙の離解処理をより効果的に行なうことができ、高濃度で故紙パルプの離解処理が可能である。
【００６０】
また、高濃度で連続運転を行なうことができるので、故紙パルプ液の希釈と排出とにかかる時間を省略でき、設備当たりの処理効率を向上することができる。
そして、パルパで故紙を確実に離解処理できるので、補助パルパを必要とせず、パルパにおける離解処理の後、直接スクリーンで故紙に混入している異物を分離することができる。
また、上記の複数の羽根部材のうち、少なくとも、該故紙パルプ液が投入される該パルパ上流側に配設された羽根部材は、スパイラル状に配列されているので、パルパロータが回転することにより、パルパの上流側から投入された故紙パルプ液は次第に下流側（横方向）へ漸次移動していき、羽根部材及び第１の離解促進部材により確実に離解することができる。
【００６１】
請求項２記載の本発明の故紙処理装置によれば、羽根部材が、パルパロータの軸方向に対して半径方向に設けられ、離解促進部材として、羽根部材に対して所定の隙間を保って設けられた板状の第１の離解促進部材がそなえられているので、羽根部材と第１の離解促進部材とが干渉することはなく、羽根部材と第１の離解促進部材との間における故紙パルプの相互摩擦作用の効果を向上させることができる。つまり、故紙をより確実に離解することができる。
【００６２】
請求項３記載の本発明の故紙処理装置によれば、上記の第１の離解促進部材の該パルパボディ内周面から該パルパロータへの方向における長さが、該パルパボディの上流側から下流側へいくにしたがって次第に大きくなるように形成されているので、下流側にいくにしたがって相互摩擦が起こり易く、より確実に且つ効率良く故紙パルプを離解できる。
請求項４記載の本発明の故紙処理装置によれば、該羽根部材及び上記の第１の離解促進部材の軸方向及び／又は周方向のピッチが、該パルパボディの上流側から下流側へいくにしたがって次第に小さくなるように形成されているので、故紙パルプ液が下流側にいくほど離解処理能力を増加させることができる。
【００６３】
請求項５記載の本発明の故紙処理装置によれば、離解促進部材として、パルパボディ内周面に、故紙パルパ液の移動方向に延在する第２の離解促進部材がそなえられているので、回転する羽根部材と第２の離解促進部材との相互作用により、故紙をさらに確実に離解することができる。
請求項６記載の本発明の故紙処理装置によれば、スクリーンは、空洞状のスクリーンボディと、スクリーンボディ内に設けられ、外径が連続的に漸減する漸減部と、漸減部の始端部と末端部とを連結する連結部とを有する外周面をそなえているスクリーンロータと、スクリーンボディ内のスクリーンロータ外周に対向して設けられ多孔を有するスクリーンバスケットとをそなえているので、末端部ではスクリーンバスケットとスクリーンロータとの間の隙間が広く、特にラミネート紙を含む故紙処理でも異物がスクリーンバスケットとの間で細断され難い。従って、離解された故紙パルプのみを排出することができ、異物の除去効率を向上できる。
【００６４】
請求項７記載の本発明の故紙処理装置によれば、連結部は、末端部側に形成され外径が増加する傾斜部と、始端部側に形成され外周面と略直行するように起立した起立部とをそなえているので、スクリーンロータが高速で回転しても、傾斜部により抵抗が緩和されるとともに、起立部により故紙パルプの離解処理能力を維持できる。
【００６５】
請求項８記載の本発明の故紙処理装置によれば、スクリーンボディの外周で且つ下方に設けられた重量異物の排出口と、スクリーンボディの外周で且つ上記の重量異物の排出口よりも上方に設けられた故紙パルプの排出口と、該スクリーンボディのスクリーンロータ軸付近に設けられた軽量異物の排出口とをそなえているので、スクリーンボディ底部に溜まる重量異物は下方の排出口から排出でき、故紙パルプ液中の重量異物を確実に分離できる。また、軽量異物は、故紙パルプ液よりも軽いので、スクリーンロータの回転中心に集まり、その近傍にある排出口から軽量異物が排出されるので、故紙パルプ液中の軽量異物を確実に分離できる。
【００６６】
請求項９記載の本発明の故紙処理装置によれば、該スクリーンロータが、上記の軽量異物の排出口に接近して設けられ重量異物を除去された残りの故紙パルプ液を回転させる回転室と、回転室内に故紙パルプ液を導入する導入口と、回転室内に導入された故紙パルプ液を回転させる翼部とをそなえているので、重量異物を除去された残りの故紙パルプ液が導入口から回転室に入り、翼部により攪拌された後、軽量異物が回転室の回転中心に集まり、この回転中心付近に設けた排出口から軽量異物を排出することができる。これにより、軽量異物とともに流出する故紙パルプが少なくなるので、歩留まりを良くすることができる。従って、別の異物分離装置が不要となり、設備費及び動力を節約することができる。
【００６７】
請求項１０記載の本発明の故紙処理装置によれば、回転室内に希釈水を供給する希釈水供給手段が設けられているので、重量異物を除去された故紙パルプ液をさらに低濃度で処理することができ、回転するスクリーンロータの遠心作用により軽量異物を中心に集め易くすることができる。これにより、軽量異物と故紙パルプ液とをより高精度で分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる故紙処理装置のパルパ及びスクリーンを示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる故紙処理装置の各処理工程（処理設備）を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる故紙処理装置の図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる故紙処理装置のスクリーンロータを示す模式的な斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる故紙処理装置のスクリーンロータの始端部及び末端部を示す拡大矢視図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる故紙処理装置の図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる変形例のパルパ及びスクリーンを示す模式的な断面図である。
【図８】従来の故紙処理装置における各処理工程（処理設備）を示すブロック図である。
【図９】従来の故紙処理装置におけるパルパ及び補助パルパを示す模式的な断面図である。
【図１０】従来の故紙処理装置におけるパルパのロータ及び離解板を示す模式的な上面図である。
【符号の説明】
２  パルパ
８  スクリーン
９  希釈水供給手段
１０  コンベア
２０  パルパ
３０  補助パルパ
４０  ポンプ
５０  攪拌タンク
６０  ポンプ
７０  クリーナ
８０  スクリーン
２０１  容器
２０２  ロータ
２０３  ロータ
２０３ａ  羽根
２０４  離解板
２０４ａ  孔部
２０５  軸
２０６  離解された故紙パルプ液の排出口
２０７  故紙パルプ液の排出口
２０８  シール
２０９  モータ
３０１  容器
３０３  ロータ
３０３ａ  羽根
３０４  離解板
３０４ａ  孔部
３０５  軸
３０６  離解された故紙パルプ液の排出口
３０７  投入口
３０８  シール
３０９  モータ
３１０  軽量異物の排出口
３１１  重量異物の排出口
５０１  パルパボディ
５０２  パルパロータ
５０３  羽根部材
５０３ａ，５０３ｂ  スクリュー状の羽根部材
５０３ｃ  羽根部材
５０５  軸
５０６  故紙パルプ液の排出口
５０８  シール
５０９  モータ
５１１  投入口
５２０  邪魔板（第１の離解促進部材）
５２１  邪魔板（第２の離解促進部材）
５２３ａ，５２３ｂ，５２３ｃ，５２３ｄ，５２３ｅ，５２３ｆ  管路
６０１  スクリーンボディ
６０２  スクリーンロータ
６０４  スクリーンバスケット
６０４ａ  孔部
６０５  軸
６０６  離解された故紙パルプ液の排出口
６０７  投入口
６０８  シール
６０９  モータ
６１０  軽量異物の排出口
６１１  ノズル
６１２  翼部
６１３  切欠き（導入口）
６１４  円形堰
６１５  重量異物の排出口
６１７  掻き取り羽根
６２０ａ  漸減部
６２０ｂ  連結部
６２１  環状室
６５０  替刃
６５１  始端部
６５２  起立部
６５３  傾斜部
６５５  ボルト
６５６  末端部
７０９  重量異物の排出口
７１０ｂ  軽量異物の排出口
【図１】
0003649702.tif 000002
【図２】
0003649702.tif 000003
【図３】
0003649702.tif 000004
【図４】
0003649702.tif 000005
【図５】
0003649702.tif 000006
【図６】
0003649702.tif 000007
【図７】
0003649702.tif 000008
【図８】
0003649702.tif 000009
【図９】
0003649702.tif 000010
【図１０】
0003649702.tif 000011