(57)【要約】【課題】    水等の液体の浮力を積極的に利用することにより、パルプを主体とした液状の製紙原料から固形分を分離するのに必要な消費電力を低減できるパルプスラリー洗浄濾過機を提供する。【解決手段】    通水性を有する中空円筒状の内槽ドラムと、遮水性を有する中空円筒状の外槽ドラムとを同心円状に備えたシリンダー本体と、当該シリンダー本体の重量を浮力により軽減するシリンダーバットと、パルプスラリーの濾液及び濾過後のパルプスラリーを混合させないでそれぞれ流出させるシュートボックスを備え、外部から前記内槽ドラム内に、原料供給パイプと、内槽ドラムの洗浄用パイプと、白水補充用パイプを導入配管した構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通水性を有する中空円筒状の内槽ドラムと遮水性を有する中空円筒状の外槽ドラムとを、同心円状に備えたシリンダー本体と、
前記外槽ドラムの外周壁との間に液体を収容し、前記シリンダー本体の重量を浮力により軽減するシリンダーバットと、
前記外槽ドラムに接続され、パルプスラリーの濾液を流出させる濾液出口と、この濾液出口とは隔絶されて前記内槽ドラムに接続され、濾過後のパルプスラリーを流出させるパルプ出口を備えたシュートボックスを備え、
外部から前記内槽ドラム内に、原料供給パイプと、内槽ドラムの洗浄用パイプと、白水補充用パイプが導入配管されたことを特徴とする、パルプスラリー洗浄濾過機。
【請求項２】
前記シリンダー本体の内部に設けられた内槽ドラムに、その閉塞端側に６〜１２枚のリブを放射状に設け、
パルプスラリー原料を直接噴射するように、前記原料供給パイプの吐出口を前記リブに近接して配管したことを特徴とする、請求項１に記載のパルプスラリー洗浄濾過機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の浮力を積極的に利用することにより、パルプを主体とした液状の製紙原料から固形分を分離するのに必要な消費電力を飛躍的に低減できるパルプスラリー洗浄濾過機に関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙工場において、パルプを主体とした液状の製紙原料や、製紙原料から脱水されて生じる白水から高濃度の固形分を分離して、製紙原料、或いは白水を回収する装置としては、様々な装置が提案されている。しかし、製紙原料の濃度、性質等によって、電動機等の駆動装置を用いたパルプスラリーの洗浄濾過機は、多大なエネルギーコストが要求される場合がある。また、一度の工程で処理する量を多くするには、駆動装置を大型にする必要があるので、装置をコンパクトにすることは困難である。
【０００３】
特開２００２−１２６４１６号公報には、円筒ドラムの回転力発生室内に複数個の羽根部材を設置し、供給パイプより供給される原料液を、この羽根板材に衝突させることにより円筒ドラムを回転させる回転ドラム式回収装置が開示されている。そして、この装置によれば、装置自体を小型簡素化することができ、且つ、電力を消費せずに円筒ドラムを回転することができることが記載されている。しかし、かかる回転ドラム式回収装置では、円筒ドラムを駆動するのに見合った原料液の供給が必要である。すなわち、原料液が十分な流量を有し且つ十分な流速を保持した状態で、該原料液を円筒ドラム内に供給しなければ、該回転ドラム式回収装置は正常に機能しない。そのため、上記の回転ドラム式回収装置は、設置場所が限定されるか、或いは原料液に強力な流速を与え、且つ該原料液を円筒ドラム内に導入するためのポンプ等が必要とされる。このように、省エネルギー、装置の小型化を十分に行えないという欠点がある。また、操業トラブル時等の補助的用途として電動機等の駆動装置を備えることが記載されており、歩留まりが生じる等、装置の信頼性も充分であるとは言えない。
【特許文献１】特開２００２−１２６４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、回転動力を飛躍的に低減することができ、装置自体をコンパクト化することが容易なパルプスラリー洗浄濾過機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のパルプスラリー洗浄濾過機は、通水性を有する中空円筒状の内槽ドラムと遮水性を有する中空円筒状の外槽ドラムとを、同心円状に備えたシリンダー本体と、前記外槽ドラムの外周壁との間に液体を収容し、前記シリンダー本体の重量を浮力により軽減するシリンダーバットと、前記外槽ドラムに接続され、パルプスラリーの濾液を流出させる濾液出口と、この濾液出口とは隔絶されて前記内槽ドラムに接続され、濾過後のパルプスラリーを流出させるパルプ出口を備えたシュートボックスを備え、外部から前記内槽ドラム内に、原料供給パイプと、内槽ドラムの洗浄用パイプと、白水補充用パイプが導入配管されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のパルプスラリー洗浄濾過機は、水等の液体の浮力を積極的に利用できる構造を採用したので、シリンダー本体及びパルプ原料の重量を軽減することができ、パルプを主体とした液状の製紙原料から固形分を分離するのに必要な消費電力を低減できるという利点がある。
【０００７】
本発明のパルプスラリー洗浄濾過機は、パルプを主体とした液状の製紙原料や、製紙原料から脱水されて生じる白水から高濃度の固形分を分離して製紙原料や液体側の白水を回収するための装置である。尚、本発明のパルプスラリー洗浄濾過器は、高濃度の製紙原料を回収する以外に、不純物を除去する目的で使用することもでき、例えば、白水中に含まれるフェルト脱毛等の不純物を固形分として除去し、不純物が除去された白水を回収してシャワー水等として再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上記したように、本発明のパルプスラリー洗浄濾過機は、中空円筒状の内槽ドラムと中空円筒状の外槽ドラムとを同心円状に備えたシリンダー本体と、該シリンダー本体の重量を浮力により軽減するシリンダーバットと、該シリンダー本体に接続され、濾液と濾過後のパルプスラリーとを隔絶して流出させるシュートボックスと、外部から導入配管された原料供給パイプ、洗浄用パイプ及び白水補充用パイプにより構成される。
【０００９】
上記の内槽ドラムは、通水性を有しており、原料供給パイプから供給される原料液を濾過して、固形分と白水（パルプスラリーの濾液）とを分離する機能を有する。当該内槽ドラムの胴部は、胴部を多数の孔が穿設されたパンチングプレート、或いはパンチングプレートにワイヤークロスを溶接や縫い合わせ等により貼り合わせた構造のもので構成される。また、内槽ドラムは、その軸方向の一端側が閉塞され、かつ軸方向の他端側が開放されている。内槽ドラムの開口端側は、シュートボックスに接続されており、濾過後のパルプスラリーがシュートボックスに備えられたパルプ出口に流出し、回収される構造となっている。
【００１０】
上記の外槽ドラムは、その内側に内槽ドラムが同心円状に固定して配置されており、内槽ドラムの開口端側と同じ軸方向の一端側が閉塞され、他端側が開放されている。外槽ドラムの開口端側は、シュートボックスに接続されており、内槽ドラムに濾過されて外槽ドラムの胴部内面に流下した白水が、該外槽ドラム胴部の内面上を流動して、濾液出口からシュートボックスの外部へ流出する構造となっている。また、外槽ドラムの胴部内面に流下した白水が、外槽ドラムの外周壁とシリンダーバットの間に収容された水等の液体と混合するのを防止するため、外槽ドラムは、遮水性を有する材質で構成されている。
【００１１】
上記のシリンダーバットは、前記外槽ドラムの外周壁との間に液体を収容し、前記シリンダー本体の重量を浮力により軽減する。ここで、シリンダー本体に与えられる浮力を十分なものとするために、シリンダー本体の重量及び処理する予定の原料の量を予め計算し、その結果に基づいてシリンダーバットの形状を決定する。但し、シリンダーバット内に収容される液体の量は、その液面高さの上限がシリンダーセンターを越えない範囲内とする。尚、シリンダー本体は、シリンダーバットとの接触により損傷を受けるのを防止するため、シールバンド等のシール材を設けて、当該シール材の上を回転摺動する構造とされる。
【００１２】
上記の原料供給パイプ、洗浄用パイプ及び白水補充用パイプの各配管は、内槽ドラムの開口端側から、内槽ドラム内に導入配管されている。原料供給パイプは、シリンダー本体の外部にある原料液の供給源に接続されており、例えば、製紙工場における抄紙工程の、ワイヤーパート或いはプレスパートで得られる搾水を原料液として内槽ドラム内に供給する。洗浄用パイプは、内槽ドラムの軸方向に沿って該内槽ドラムの近傍に配置され、複数箇所に洗浄水を噴射し、該内槽ドラムの内周面に付着した濾過後のパルプスラリー（固形分）を掻き落とすようになっている。白水補充用パイプは、内槽ドラムに供給された原料液の濃度を調整する目的で、例えば、製紙工場における抄紙工程の、ワイヤーパート或いはプレスパートで得られる白水、或いは、内槽ドラムに濾過されて集水手段により回収された白水を該内槽ドラムに供給する。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施例に係るパルプスラリー洗浄濾過機の構成図を示す正面図、図２は図１の実施例の左側面図、図３は図１の実施例の右側面図である。図において、１はシリンダー本体である。このシリンダー本体１は、中空円筒状の内槽ドラム２及び中空円筒状の外槽ドラム３から構成されており、該外槽ドラム３が該内槽ドラム２の外側全体を覆うように、軸方向の一端側で溶接等の手段により、閉塞板１８に同心円状に固定されている。尚、内槽ドラム２及び外槽ドラム３のいずれも、該閉塞板１８と反対方向の他端側は開放されている。
【００１４】
内槽ドラム２は、当該内槽ドラム２の胴部を多数の孔が穿設されたパンチングプレート１１で構成することにより、通水性を有し、原料供給パイプ２１から供給される原料液を濾過して、固形分と白水とを分離する機能を有する。内槽ドラム２は、図４に示すように、外槽ドラム３の内側に設けられる。すなわち、外槽ドラム３の胴部の内面上に、その円周方向に沿って、適宜の高さを有する支持アングル部材１２及び支持プレート１３を適当間隔で複数本横架し、これらの支持部材に跨ってパンチングプレート１１を円筒状に内張りすることにより設けられる。また、固形分の分離機能を十分に発揮させるため、上記パンチングプレート１１に加えて、パンチングプレート１１の内側面に濾過用フィルタとして、例えば１００〜２０メッシュのワイヤークロスを溶接や縫い合わせ等により貼り付けたものを使用できる。従って、上記内槽ドラム２は、固定端側が鉄板等の閉塞板１８で閉塞されるとともに、軸方向の他端側が開放され、且つ、パンチングプレート１１または上記ワイヤークロスとの重合体から成るパンチングプレート１１によって通水性を有している。
【００１５】
また、図４及び図５に示すように、上記内槽ドラム２の胴部内面には、適宜の高さを有するドーナツ状の仕切リング１４が適宜間隔で複数設けられており、内槽ドラム２内に原料液が供給された際に、この原料液の流れは、仕切板で一旦堰止められ、滞留時間を長くすることができる。これにより、この仕切板に堰止められた原料液が徐々に堆積されて乗り越えるようになるので、固形分の分離の効率化を図ることができる。
【００１６】
この実施例では、上記内槽ドラム２の閉塞端において、原料供給パイプ２１が内側から外側へ貫通しており、該原料供給パイプ２１の外側が閉塞板１８で密閉された構造になっている。そして、洗浄用パイプ２２、補充用白水パイプ２３の各配管が、外部から内槽ドラム２内側の適宜位置に導入配管され、開口して設けられている。また、図５に示すように、上記内槽ドラム２の閉塞端の外側にはフランジ１７が設けられている。一方、内槽ドラム２の内側には、適数枚のリブ１５が、フランジ１７と内槽ドラム２の内壁面とを繋ぐように、閉塞板１８上に放射状に設けられている。従って、図５に示すように、フランジ１７に設けられたＶプーリーＰが、モータ（外部動力源）Ｍで回転駆動される際、該モータＭの回転動力はシリンダー本体１全体に効率よく伝えられ、シリンダー本体１は、速やかに且つ円滑に回転する。上記リブ１５の枚数は、特に限定されないが、強度を確保する観点から、６〜１２枚程度が好適である。
【００１７】
更に、上記した構成において、原料液の供給源から供給される紙料の原料供給パイプ２１として、ノズルを有するものを使用し、このノズルが内槽ドラム２内の一端に放射状に設けたリブ１５群に衝突噴射できるように配置することにより、原料液を内層ドラム２内のリブ１５に衝突させるので、シリンダー本体１の回転が補助され、外部動力源Ｍの省エネルギー及び小型化が可能になる。
【００１８】
内槽ドラム２の開口端及び外槽ドラム３の開口端は、いずれもシュートボックス５に接続されるが、上記内槽ドラム２は、開口端側に出口側リング１６が設けられているので、濾過後のパルプスラリー及び濾液は混ざり合うことなく、それぞれシュートボックス５のパルプ出口５１及び濾液パイプ５２から外部に流出し、回収される。すなわち、内槽ドラム２と外槽ドラム３との間の間隙は、内槽ドラム２に濾過された濾液の流路を形成しており、外槽ドラムの胴部内面に流下した濾液は、上記流路を流動して、濾液出口３１に収束し、シュートボックス５の濾液パイプ５２から外部に流出する。尚、外槽ドラム３は、遮水性を有する材質で構成される。後述するように、外槽ドラム３の胴部内面に流下した濾液が、外槽ドラム３の外周壁とシリンダーバット４の間に収容された水等の液体と混合するのを防止するためである。
【００１９】
上記の構造を有するシリンダー本体１は、ガイドリング３３ａ及び３３ｂを介して、基台６上に前後左右４つ配置されたシリンダー受けコロ６１に跨って載置され、外槽ドラム３の閉塞端の外側のフランジ１７に同心円状に設けられたＶプーリーＰが、ＶベルトＢを介してモータ（外部動力源）Ｍで回転駆動されることにより、当該シリンダー本体１は外周駆動方式により回転駆動されるようになっている。
【００２０】
シリンダーバット４は、外槽ドラム３の外周壁との間に水等の液体９を収容し、シリンダー本体１の重量を浮力により軽減する。すなわち、シリンダーバット４の内周面側の両端近傍部分において、略倒Ｌ字状の摺動部支持部材４１ａ及び４１ｂが、Ｕ字状の内周面に沿って対向して設けられている。これらの摺動部支持部材４１ａ及び４１ｂと、シリンダーバット４、外槽ドラム３の外周壁は、半環状の中空部分を形成する。そして、当該半環状の中空部分に水等の液体９が満たされると、水による浮力がシリンダー本体１の重量を軽減するように働くので、シリンダー受けコロ６１にかかる荷重が軽くなる。従って、シリンダー本体１を回転駆動する外部動力源Ｍに係る負荷も軽くなるので、動力源Ｍの小型化や省エネルギーが可能になる。尚、シリンダーバット４は、断面形状がＵ字状であり、シリンダー本体１を半分以上包囲する程度の大きさを有しており、摺動部支持部材４１ａと４１ｂの間の長さは、シリンダー本体１の長さの０．５倍以上、０．９倍以下とすることが望ましい。
【００２１】
一方、外槽ドラム３の外周壁には、円周方向に沿ってシールリング３２ａ及び３２ｂが設けられており、シリンダー本体１の回転運動の際、水等の液体により浮力を得た状態において、該シールリング３２ａ及び３２ｂがシールバンド７ａ、７ｂ上をそれぞれ回転摺動する。また、シリンダー本体１の回転運動に伴い、該外槽ドラム３の外側の両端部近傍に円周方向に沿って設けられたガイドリング３３ａ、３３ｂが、基台６に設けられたシリンダー受けコロ６１、及びビーム８ａ，８ｂに設けられたシリンダー受けコロ６２を滑動する。他方、シールバンド７ａは、図６に示すように、摺動部支持部材４１ａ及びシールリング３２ａの先端部分の間に、２〜１０ｍｍのクリアランスを保ちつつ張架され、同様に、シールバンド７ｂも、摺動部支持部材４１ｂ及びシールリング３２ｂの先端部分の間にクリアランスを保ちつつ張架されている。すなわち、シリンダーバット４と外槽ドラム３の外周壁の間の中空部分に水を満たすことにより、シリンダー本体１は、シリンダーバット４との接触水に対するシールド性を保持しながら、浮力を受けた状態で回転する構成となっているのである。
【００２２】
シールバンド７ａ、７ｂは回転摺動部材であり、図７に示すように、これらの先端部分はそれぞれにつき、スプリング７１ａ、７１ｂを介して、ホルダー７２ａ、７２ｂによりビーム８ａ、８ｂに固定されている。また、シールバンド７ａ、７ｂは、合成ゴム、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、エンジニアリングプラスチック等の合成樹脂を、断面形状が円形若しくは正多角形のものに成形加工したものが好ましい。
【００２３】
尚、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、紙料の原料供給パイプ２１が、内槽ドラム２の閉塞端において、当該内槽ドラム２の内側から外側へ貫通した構造としているが、内層ドラム２内部に終端を設けることで、シリンダー本体１をシャフトレス構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例に係るパルプスラリー洗浄濾過機の正面図である。
【図２】図１に示された実施例に係るパルプスラリー洗浄濾過機の左側面図である。
【図３】図１に示された実施例に係るパルプスラリー洗浄濾過機の右側面図である。
【図４】図１に示されたシリンダー本体の正面図である。
【図５】図１に示されたシリンダー本体の右側面図である。
【図６】図１に示された実施例の摺動部支持部材及びシールリングの先端部分の間に張架される回転摺動部材を示す要部拡大断面図である。
【図７】図１に示された実施例の回転摺動部材の先端部分を固定する構成を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    シリンダー本体
２    内槽ドラム
３    外槽ドラム
４    シリンダーバット
５    シュートボックス
６    基台
７ａ，７ｂ  シールバンド
８ａ，８ｂ  ビーム
９    液体
１１    パンチングプレート
１２    支持アングル部材
１３    支持プレート
１４    仕切リング
１５    リブ
１６    出口側リング
１７    フランジ
１８    閉塞板
２１    原料供給パイプ
２２    洗浄用パイプ
２３    補充用白水パイプ
３１    濾液出口
３２ａ，３２ｂ  シールリング
３３ａ，３３ｂ  ガイドリング
４１ａ，４１ｂ  摺動部支持部材
５１    パルプ出口
５２    濾液パイプ
６１    シリンダー受けコロ（基台取り付け側）
６２    シリンダー受けコロ（ビーム取り付け側）
７１ａ，７１ｂ  スプリング
７２ａ，７２ｂ  ホルダー
Ｍ    外部動力源
Ｐ    Ｖプーリー
Ｂ    Ｖベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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