(57)【要約】【課題】紙の品質を向上させることができ、洗浄機の耐久性を向上させることができる洗浄機用ヘッドボックスを提供する。【解決手段】洗浄機用ヘッドボックス１は、ポンプから圧送される紙原料を貯留する貯留室２を備え、貯留室２は隔壁６によって導入室４と静圧室５の２つの室に分割されている。隔壁６には導入室４と静圧室５との間を連通する連通孔８が複数設けられている。導入室４は、導入室４内に導入された紙原料の流速が導入室４内で一定となるように、隔壁６に対向する平板状の整流壁部４１が、導入室４においてテーパ状に形成されており、整流壁部４１は、隔壁６側に傾斜角αで傾斜して形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料供給源から供給される紙原料を洗浄機のワイヤ上に噴射する洗浄機用ヘッドボックスであって、
前記供給される紙原料を貯留する貯留室と、該貯留室内に貯留される紙原料を前記ワイヤ上に噴射するための噴射手段とを備え、
前記貯留室は、第１室と第２室とを備え、前記貯留室において前記第１室と前記第２室とは連通部を介して互いに連通されており、前記第１室は前記原料供給源に接続されており、前記第２室は前記噴射手段に接続されていることを特徴とする洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項２】
前記第１室は、内部を流れる前記紙原料の流速が一定となるような形状を有していることを特徴とする請求項１記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項３】
前記第１室において、前記連通部に対向する面がテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項４】
前記対向する面は、前記紙原料の流れ方向に向かって前記連通部との間隔が減少するように形成されていることを特徴とする請求項３記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項５】
前記連通部は、前記第１室及び前記第２室を連通する少なくとも１つの連通孔を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項６】
前記連通部は、等間隔に配設された複数の前記連通孔を有することを特徴とする請求項５記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項７】
前記噴射手段は、少なくとも１つの噴射ノズルを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項８】
前記噴射手段は、等間隔に配設された複数の前記噴射ノズルを有することを特徴とする請求項７記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項９】
前記第１の室は、平面壁から形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【請求項１０】
前記第２室は、直方体状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の洗浄機用ヘッドボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄機において、紙原料をワイヤに広げて噴射する洗浄機用ヘッドボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の洗浄機においては、一般に、対向して配設された２つのロール間に巻掛けられたワイヤ上に、ヘッドボックスからパルプ懸濁液（紙原料）を噴射して、ワイヤ上に紙原料を層状に広げ、ロールを駆動させることによりワイヤを走行させて、ワイヤ上の紙原料を脱水することにより紙原料から水分と共にごみ等の不純物を除去し、パルプの洗浄を行うようになっている。
【０００３】
従来のヘッドボックスは、ポンプ等の原料供給源から圧送された紙原料を貯留する貯留室と、貯留室から紙原料をワイヤ上に層状に噴射するノズルとを有している。このノズルとしては、スライスやパイプ型ノズル等がある（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１４０９０号公報
【特許文献２】特開平２−１６０９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のヘッドボックスでは、貯留室内における紙原料の圧力を均一にすることができず、つまり貯留室において紙原料が圧力分布を有しており、夫々のノズルの噴射圧にばらつきが生じてしまい、紙原料をワイヤ上に層状に一様に噴射することができなかった。このため、一様な厚さの紙を製造することができず、品質の高い紙を製造することができなかった。また、ワイヤ上において、紙原料の重量に偏りが生じ、局所的に強い力が加わってワイヤが破損してしまう場合や、ワイヤの重量バランスが不均一となり、ワイヤが脱落してしまう場合があった。このように、従来のヘッドボックスは、不均一な洗浄を引き起こし紙の品質を低下させており、また、洗浄機の耐久性を低下させていた。
【０００６】
本発明の目的は、均一にパルプの洗浄を行うことができ、紙の品質を向上させることができ、加えて、洗浄機の耐久性を向上させることができる洗浄機用ヘッドボックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスは、原料供給源から供給される紙原料を洗浄機のワイヤ上に噴射する洗浄機用ヘッドボックスであって、前記供給される紙原料を貯留する貯留室と、該貯留室内に貯留される紙原料を前記ワイヤ上に噴射するための噴射手段とを備え、前記貯留室は、第１室と第２室とを備え、前記貯留室において前記第１室と前記第２室とは連通部を介して互いに連通されており、前記第１室は前記原料供給源に接続されており、前記第２室は前記噴射手段に接続されていることを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、前記第１室は、内部を流れる前記紙原料の流速が一定となるような形状を有している。
【０００９】
より好ましくは、前記第１室において、前記連通部に対向する面がテーパ状に形成されている。
【００１０】
さらに好ましくは、前記対向する面は、前記紙原料の流れ方向に向かって前記連通部との間隔が減少するように形成されている。
【００１１】
好ましくは、前記連通部は、前記第１室及び前記第２室を連通する少なくとも１つの連通孔を有する。
【００１２】
より好ましくは、前記連通部は、等間隔に配設された複数の前記連通孔を有する。
【００１３】
好ましくは、前記噴射手段は、少なくとも１つの噴射ノズルを有する。
【００１４】
より好ましくは、前記噴射手段は、等間隔に配設された複数の前記噴射ノズルを有する。
【００１５】
好ましくは、前記第１の室は、平面壁から形成されている。
【００１６】
好ましくは、前記第２室は、直方体状に形成されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、原料供給源から供給される紙原料を貯留する貯留室が、原料供給源に接続する第１室と噴射手段に接続する第２室とを備え、第１室と第２室とが互いに連通しているので、第１室において紙原料の流速を均一にすることができ、第２室内の圧力を均一にすることができる。このため、噴射手段から噴射される紙原料の噴射圧を均一にすることができ、紙原料をワイヤ上に層状に一様に噴射することができる。これにより、脱水が不完全なパルプが生じることを防止でき、均一に所望の洗浄状態にパルプを洗浄することができ、紙の品質を向上させることができる。加えて、ワイヤの破損やワイヤの脱落を防止することができ、洗浄機の耐久性を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、第１室が、内部を流れる紙原料の流速が一定となるような形状を有しているので、連通部を介して負荷される第１室内の紙原料の静圧を一定にすることができ、第２室内の圧力を均一にすることができる。
【００１９】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、第１室の連通部に対向する面がテーパ状に形成されているので、第１室内部を流れる紙原料の流速を一定にすることができる。
【００２０】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、第１室の連通部に対向する面が、紙原料の流れ方向に向かって連通部との間隔が減少するように形成されているので、第１室内部を流れる紙原料の流速を確実に一定にすることができる。
【００２１】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、連通部が、第１室及び第２室を連通する少なくとも１つの連通孔を有するので、第２室内の圧力を均一にすることができる。
【００２２】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、連通部が、等間隔に配設された複数の連通孔を有するので、第２室内の圧力を効率良く均一にすることができる。
【００２３】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、噴射手段が、少なくとも１つの噴射ノズルを有するので、紙原料をワイヤ上に層状に一様に噴射することができる。
【００２４】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、噴射手段が、等間隔に配設された複数の噴射ノズルを有するので、紙原料をワイヤ上に確実に層状に一様に噴射することができる。
【００２５】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、第１の室が、平面壁から形成されているので、第１室内部を流れる紙原料の流速をより確実に一定にすることができる。
【００２６】
また、本発明に係る洗浄機用ヘッドボックスによれば、第２室が、直方体状に形成されているので、第２室内の圧力をより確実に均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る洗浄機用ヘッドボックスの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の洗浄機用ヘッドボックスの平面図である。
【図３】図１の洗浄機用ヘッドボックスの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１〜３は、本発明の実施の形態に係る洗浄機用ヘッドボックス１の概略構成を示す図であり、図１は斜視図、図２は平面図、図３は正面図である。尚、以下の説明においては、図２において、上側及び下側を夫々後側及び前側と、右側及び左側を夫々右側及び左側と、紙面上方及び下方を夫々上側及び下側とする。
【００３０】
図１〜３に示すように、洗浄機用ヘッドボックス１は、図示しない洗浄機に設けられた紙原料供給源、例えば、ポンプから圧送される紙原料を貯留する貯留室２と、貯留室２内に加圧して貯留される紙原料を、図示しない洗浄機のワイヤ上に層状に噴射するための噴射手段としてのノズル３とを備える。本発明の実施の形態においては、ノズル３はパイプ型ジェットノズルであり、複数のノズル３が設けられている。尚、ノズル３は、パイプ型ジェットノズルに限るものではなく、例えば、貯留室３の左右方向に亘って延びるスリットを有するスライスであってもよい。また、ノズル３の数は複数に限るものではなく、１つのノズル３が設けられていてもよい。
【００３１】
図１，２に示すように、貯留室２は、第１室としての導入室４と第２室としての静圧室５とを備えている。貯留室２は平板上の隔壁６を備え、貯留室２において、隔壁６によって導入室４と静圧室５の２つの室に分割されている。また、貯留室２において、導入室４の右側端部には、図示しない紙原料供給源としてのポンプと接続される供給源接続部７が形成されている。
【００３２】
図２，３に示すように、隔壁６には導入室４と静圧室５との間を連通する連通部としての連通孔８が複数設けられている。尚、連通孔の数は複数に限るものではなく、１つであってもよい。
【００３３】
ノズル３は、図１〜３に示すように、静圧室５において、隔壁６に対向する壁部５１に設けられている。静圧室５の壁部５１には、ノズル３に対応してノズル開口孔５２が形成されており、ノズル３は、ノズル開口孔５２を介して静圧室５の内部に連通している。
【００３４】
図３に示すように、ノズル開口孔５２は横方向に等間隔に設けられており、また、連通孔８は横方向に等間隔に設けられている。また、ノズル開口孔５２と連通孔８とは互いに対応して配設されており、本実施の形態においては、正面視（図３）で横方向において、互いに隣り合うノズル開口孔５２の中間に連通孔８が夫々配設されている。また、正面視で上下方向において、ノズル開口孔５２と連通孔８とは互いにずれた位置に配設されており、本実施の形態においては、ノズル開口孔５２は静圧室５の壁部５１において上方に、また、連通孔８は隔壁６において下方に形成されている。尚、ノズル開口孔５２及び連通孔８の配設位置は上述の位置関係に限るものではなく、他の位置関係であってもよい。また、ノズル開口孔５２及び連通孔８の配設位置は、静圧室５内において紙原料の圧力が均一になり、また、各ノズル３の噴射圧が一定となるような位置関係とするのが好ましい。
【００３５】
静圧室５は、平板状の壁部から形成された直方体状の角管状の形状を有している。静圧室５の形状は、この形状に限るものではなく、他の形状であってもよい。また、静圧室５の形状は、静圧室５内において紙原料の圧力が均一となるような形状が好ましい。
【００３６】
導入室４は、図１，２に示すように、平板状の壁部から形成された角管状の形状を有している。導入室４は、直方体状の形状を有しておらず、導入室４内に導入された紙原料の流速が導入室４内で一定となるように、隔壁６に対向する平板状の整流壁部４１が、導入室４においてテーパ状に形成されている。具体的には、図２に示すように、整流壁部４１は、隔壁６側から傾斜角α（図２）で傾斜して、隔壁６と同様に導入室４の上壁部４２及び下壁部４３に対して垂直に形成されている。より具体的には、壁部４１は、供給源接続部７側から横方向に向かって、つまり右側から左側に向かって、隔壁６との前後方向の間隔が減少するように形成されている。導入室４において、整流壁部４１の左側端部と隔壁６の左側端部とは左壁部４４によって接続されており、各壁部４１，４２，４３の右側端部は、供給源接続部７に接続されている。供給源接続部７は、ポンプから共有される紙原料が滑らかに導入室４内に圧送されるような形状に形成されている。整流壁部４１の隔壁６に対する傾斜角αは、紙原料供給源としてのポンプの圧送性能や隔壁６の連通孔８の位置、大きさ、及び数等に応じて、導入室４内に供給された紙原料の流速が導入室４内において一定となるような値に設定されている。また、左壁部４４の前後方向長さは、同様に、紙原料の流速が導入室４内において一定となるような値に設定されている。
【００３７】
上述の構成を有する洗浄機用ヘッドボックス１の洗浄機における機能を以下に説明する。
【００３８】
洗浄機の図示しないポンプから圧送された紙原料は、供給源接続部７を介して洗浄機用ヘッドボックス１内に圧送される。洗浄機用ヘッドボックス１において、先ず、紙原料は、供給源接続部７を介して貯留室２の導入室４内に導入されて導入室４内が紙原料によって満たされる。導入室４内において、紙原料は、整流壁部４１の作用により、その流速が一定となるように整流される。これにより、導入室４内において流動する紙原料の静圧が均一となり、各連通孔８における紙原料の静圧が均一となる。
【００３９】
導入室４内に供給された紙原料は、隔壁６の連通孔８を介して静圧室５内に供給され、静圧室５内は紙原料によって満たされる。そして、静圧室５内に満たされた紙原料は、所定の噴射圧で、ノズル開口孔５２を介してノズル３から洗浄機のワイヤ上へ噴射される。
【００４０】
ここで、上述のように、整流壁部４１の作用により、導入室４において連通孔８における紙原料の静圧は均一となるので、連通孔８を介して静圧部５内に供給される紙原料は、連通孔８から夫々同一の圧力で圧送される。つまり、静圧部５内に充満する紙原料は、夫々の連通孔８において同一の圧力で加圧される。これにより、静圧部５内において紙原料の圧力は均一となり、夫々のノズル７の噴射圧が均一となり、夫々のノズル７から同一の噴射圧で紙原料が噴射される。このため、洗浄機用ヘッドボックス１から洗浄機のワイヤ上に、層状に一様に紙原料が噴射されるので、ワイヤ上に紙原料を均一の厚さで広げることができる。
【００４１】
上述のように、本発明の実施の形態に係る洗浄機用ヘッドボックス１によれば、貯留室２が、隔壁６によって分割された紙原料供給源に接続された導入室４とノズル３に接続された静圧室５とを備え、導入室４と静圧室５とが互いに少なくとも１つの連通孔８を介して連通しているので、導入室４において供給される紙原料の流速を均一にすることができ、静圧室５内の圧力を均一にすることができる。
【００４２】
具体的には、導入室４が、隔壁６に対向する壁部として、隔壁６に対して傾斜角αを有するテーパ状の整流壁部４１を有しており、導入室４内における紙原料の流路断面積が紙原料の流れ方向に沿って減少しており、導入室４の内部を流れる紙原料の流速が一定となるような形状を有している。このため、導入室４において紙原料の流速を均一にすることができ、導入室４内において夫々の連通孔８における紙原料の静圧を均一にすることがでる。これにより、連通孔８を介して導入室４から静圧室５に供給される紙原料によって、静圧室５内に充満する紙原料に夫々の連通孔８を介して負荷される圧力が均一になり、静圧室５内の紙原料の圧力を均一にすることができる。このため、夫々のノズル７から噴射される紙原料の噴射圧を均一にすることができ、紙原料をワイヤ上に層状に一様に噴射することができる。これにより、均一にパルプの洗浄を行うことができ、紙の品質を向上させることができ、加えて、ワイヤの破損やワイヤの脱落を防止することができ、洗浄機の耐久性を向上させることができる。
【００４３】
また、複数の連通孔８が、等間隔に配設されているので、これらの連通孔８を介して同一の大きさの圧力を、静圧室５内の紙原料に対して均一に負荷することができ、静圧室５内の紙原料の圧力を効率良く均一にすることができる。
【００４４】
また、少なくとも１つのノズル７が設けられているので、紙原料をワイヤ上に層状に一様に噴射することができ、特に、複数のノズル７が等間隔に配設されているので、紙原料をワイヤ上に確実に層状に一様に噴射することができる。
【００４５】
また、複数のノズル開口孔５２と複数の連通孔８とは、互いに対応した位置に配設されているので、洗浄機用ヘッドボックス１において、紙原料の流れを滑らかにすることができ、より一層静圧室５内の紙原料の圧力を均一にすることができる。
【００４６】
また、導入室４が、平面壁から形成されているので、導入室４内部を流れる紙原料の流速をより確実に一定にすることができる。また、静圧室５が、直方体状に形成されているので、静圧室５内の圧力をより確実に均一にすることができる。
【００４７】
本発明の実施の形態に係る洗浄機用ヘッドボックスにおいて、整流壁部４１は、平板上としたが、整流壁部４１の形状はこれに限るものではなく、導入室４内における紙原料の流速が均一となるような形状であればよく、例えば、左右方向や上下方向において湾曲していてもよい。
【００４８】
また、導入室４の形状は上述の角管状の形状に限るものではなく、導入室４内における紙原料の流速が均一となるような形状であればよく、例えば、円管状の形状であってもよい。
【００４９】
また、静圧室５の形状は上述の角管状の形状に限るものではなく、静圧室５内における紙原料の圧力が均一となるような形状であればよく、例えば、円管状の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  洗浄機用ヘッドボックス
２  貯留室
３  ノズル
４  導入室
５  静圧室
６  隔壁
７  供給源接続部
８  連通孔
４１  整流壁部
５１  壁部
５２  ノズル開口孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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