(57)【要約】【課題】離解処理に要する動力を抑制しながら、高い離解効果を得られるようにする。【解決手段】紙料容器１０１内に配置され第１孔１４１が形成された第１孔板１３１と、第１多孔板１３１の一面に対向し且つ第１孔１３１が形成されている領域である第１孔領域に対し近接して回転する第１離解羽根１２１と、第１多孔板１３１の他面に対向し且つ第１孔領域に近接して第１離解羽根１２１の回転中心Ｃ102を同心として回転するポンプ羽根と、紙料容器１０１内に配置され第２孔が形成された第２孔板と、第２多孔板の一面に対向し且つ第２孔が形成されている領域である第２孔領域に対し近接し第１離解羽根の回転中心を同心として回転する第２離解羽根と、第１離解羽根，ポンプ羽根および第２離解羽根を回転させる駆動源とを備えて構成する。【選択図】図１
2007138354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙料容器内に希釈液とともに投入された紙料を離解させる紙料離解装置であって、
上記紙料容器内に配置され第１孔が形成された第１孔板と、
上記第１孔板の一面に対向し且つ上記第１孔が形成されている領域である第１孔領域に対し近接して回転する第１離解羽根と、
上記第１孔板の他面に対向し且つ上記第１孔領域に近接して第１離解羽根の回転中心を同心として回転するポンプ羽根と、
上記紙料容器内に配置され第２孔が形成された第２孔板と、
上記第２孔板の一面に対向し且つ上記第２孔が形成されている領域である第２孔領域に対し近接し上記第１離解羽根の回転中心を同心として回転する第２離解羽根と、
上記第１離解羽根，上記ポンプ羽根および上記第２離解羽根を回転させる駆動源とを備える
ことを特徴とする紙料離解装置。
【請求項２】
上記第１離解羽根の上方には、第３離解羽根が設けられ、
上記第３離解羽根は、上記第１離解羽根の回転中心からその外周端までの距離が上記第１離解羽根の回転中心から上記第１離解羽根の外周端までの距離よりも短くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の紙料離解装置。
【請求項３】
上記第１離解羽根の上方には、第４離解羽根が設けられ、
上記第４離解羽根は、上記第１離解羽根の回転中心からその外周端までの距離が上記第１離解羽根の回転中心から上記第１離解羽根の外周端までの距離よりも短く且つその高さが上記第３離解羽根の高さよりも低くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の紙料離解装置。
【請求項４】
該第１離解羽根は複数枚設けられ、
上記複数枚の第１離解羽根の上方には、それぞれ、上記第３離解羽根と上記第４離解羽根とが交互に配設されている
ことを特徴とする請求項２または３記載の紙料離解装置。
【請求項５】
上記第２離解羽根は、上記第２孔板に向けて突出する刃部を備え、
上記第２離解羽根の刃部は、上記第２孔板に対する隙間がその後流側ほど徐々に広くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の紙料離解装置。
【請求項６】
上記第２孔は上記第１孔よりも孔面積が小さい
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の紙料離解装置。
【請求項７】
上記第１孔は、上記第１孔板の略径方向に延びる長孔として形成され且つその長手方向軸線が上記第１離解羽根に対して０よりも大きく２０度以下の範囲で傾斜して形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜６のうちいずれか１項記載の紙料離解装置。
【請求項８】
上記第２孔は、上記第２孔板の略径方向に延びる長孔として形成され且つ上記第２離解羽根に対して０よりも大きく２０度以下の範囲で傾斜して形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか１項記載の紙料離解装置。
【請求項９】
上記第２孔は、略真円の丸孔として形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか１項記載の紙料離解装置。
【請求項１０】
上記第２孔板は、上記回転軸を長手方向中心軸とする円筒状に形成されるとともに、
上記第２離解羽根は、上記円筒状の第２孔板の内周側で回転する
ことを特徴とする、請求項１〜９のうちいずれか１項記載の紙料離解装置。
【請求項１１】
上記第２離解羽根は複数の上記刃部を有し、
上記複数の刃部の間にはそれぞれ溝部が形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜１０のうちいずれか１項記載の紙料離解装置。
【請求項１２】
上記第１孔は、３〜４０ｍｍの孔幅に形成されるとともに、
上記第２孔は、０．１５〜１６ｍｍの孔幅に形成され、
上記第１および第２孔板の開口率は１０〜５０％となるように設定されている
ことを特徴とする、請求項６記載の紙料離解装置。
【請求項１３】
上記第３および第４離解羽根の外縁部と第１離解羽根の上面部との成す角度が、直角または鋭角となるように形成されている
ことを特徴とする請求項４記載の紙料離解装置。
【請求項１４】
上記第２孔板の一面とは反対側の他面側に配設された通路であって上記第２孔板の一面側から他面側へ第２孔を通過した紙料を外部に排出する出口管を備えるとともに、
上記第１孔板は、上記第１孔領域よりも外周側に穿設され上記第１孔板の他面側と上記容器内とを連通させる循環口を有する
ことを特徴とする請求項１〜１３のうちいずれか１項記載の紙料離解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙パルプ，回収紙，抄紙機での損紙等の紙料を離解させるための紙料離解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４および図１５はともに従来の紙料離解装置５００の構成を示す概略図であり、また、図１６はこの紙料離解装置５００の要部を示す部分的な拡大斜視図（一部破断図）であって、図中の破線矢印は紙料の流れを示している。なお、これらの図１４〜図１６に示す紙料離解装置５００は、比較的離解し易い紙料用に用いられるものである。
この紙料離解装置５００は、図１４に示すように、紙料を収容する容器５０１の底部に多孔板５０３を備えている。また、この多孔板５０３には多数の孔が穿設され、また、その中心にはロータ５０２が配設されている。また、このロータ５０２には、外周側へ向けて６枚の離解羽根５２１が突設されている。なお、ロータ５０２及び多孔板５０３の構造は、紙料の離解の難易度に応じて、種々の形態に変更することが可能である。
【０００３】
そして、図１５に示すように、ロータ５０２の回転軸５０６にはモータ５０８が接続されており、ロータ５０２はこのモータ５０８より動力を得て回転し、また、このロータ５０２が回転することにより離解羽根５２１も回転するようになっている。
より具体的には、図１６に示すように、ロータ５０２が回転軸５０６の上端に固定されたフランジ５０２Ａにシム５６１を介して取り付けられており、このシム５６１の枚数を増減したり、その厚さを変更したりすることで、多孔板５０３と離解羽根５２１との間の隙間を適宜調整できるようになっている。
【０００４】
そして、この離解羽根５２１の回転により、容器５０１内に希釈液である水とともに投入された紙料が攪拌され、粗離解処理が行なわれるようになっている。なお、水と紙料との割合は、水に対し紙料が３〜８％程度の濃度となるように設定されるのが一般的である。
また、図１４に示すように、容器５０１の底部には、この容器５０１の中心から径方向に延在し且つ容器５０１の内部へ隆起して形成された転向板５０７が設けられており、ロータ５０２および離解羽根５２１の回転に伴って容器５０１内で生じる紙料の周方向流れが、この転向板５０７によって縦方向の流れに転向されるようになっている。
【０００５】
このように、紙料は、容器５０１内を周方向あるいは縦方向に循環しながら攪拌されることで離解処理が施されるとともに、回転中の離解羽根５２１と固定されている多孔板５０３との間で離解処理が施されるようになっている。
そして、所定時間ロータ５０２を回転させた後に、多孔板５０３の裏側に設けられたチャンバ５０９の出口管５０５に設けられたバルブ（図示略）を開放することで、この出口管５０５を通じて紙料が外部に排出できるようになっている。
【０００６】
つまり、この紙料離解装置５００において、紙料の離解は、主に、ロータ５０２に設けられた離解羽根５２１と、多孔板５０３に形成された孔５１４とが協働することにより行われる。この点、もう少し詳しく説明すると、紙料はロータ５０２の回転により離解羽根５２１と多孔板５０３との間の隙間に流入する。そして、この紙料は、離解羽根５２１の下縁と孔５１４の周縁との間で引き裂かれてその大きさが小さくなることで、離解されるのである。
【０００７】
ところで、図１７は比較的解け難い紙料を離解させるために用いられる紙料離解装置６００の要部構成を示す斜視図（一部破断図）である。
この紙料離解装置６００は、図１７に示すように、径方向に延びる複数の長孔６１４が、多孔板６０３に形成されており、また、この多孔板６０３の裏面（即ち、離解羽根６２１に対向する面とは反対側の面）において、長孔６１４よりも外周側に、環状の固定刃６８１が取り付けられている。
【０００８】
また、ロータ６０２のフランジ６０２Ａは、その中心側から多孔板６０３の裏面に延在しており、その外周部分には上記の固定刃６８１と対向するように環状の回転刃６８２が取り付けられている。
この紙料離解装置６００の構造によれば、ロータ６０２が回転することで、離解羽根６２１と多孔板６０３との間の隙間に流入した紙料が、離解羽根６２１の下縁と長孔６１４の周縁とによって引き裂かれることにより、離解処理が行なわれるようになっている。
【０００９】
その後、長孔６１４を通過した紙料は、固定刃６８１と回転刃６８２との間でさらに細かく離解された後に、多孔板６０３の外周部に形成された循環口６６０を通じて容器（図示略）へ戻るようになっている。
このように、所定時間ロータ６０２を回転させることで離解処理が完了すると、多孔板６０３の裏側に設けられたチャンバ６０９の出口管（図示略）に設けられたバルブ（図示略）が開放され、離解済みの紙料が排出されるようになっている。
【００１０】
また、図１８は、上述の紙料離解装置６００により離解される紙料よりも、さらに離解しにくい紙料の離解に用いられる紙料離解装置７００の要部構成を示す斜視図（一部破断図）である。
この図１８に示すように、多孔板７０３には複数の丸孔７１４が形成されている。また、ロータ７０２のフランジ７０２Ａは、ロータ７０２の中心軸Ｃ402側から多孔板７０３の裏面に延在するように形成されている。
【００１１】
また、このロータ７０２の外周側には上記の多孔板７０３の裏面（離解羽根７２１に対向する面とは反対側の面）に対向するように回転刃（ポンプ羽根）７２５が取り付けられている。なお、このポンプ羽根７２５は、環状の基体７２５Ａと、この基体７２５Ａの上面において一定の間隔で複数形成された刃７２５Ｂとから構成されている。
そして、この紙料離解装置７００の構造によれば、ロータ７０２が回転することで、離解羽根７２１と多孔板７０３との間の隙間に流入した紙料が、離解羽根７２１の下縁と丸孔７１４の周縁との間で引き裂かれることにより離解される。
【００１２】
その後、丸孔７１４を通過した紙料は、ポンプ羽根７２５の刃７２５Ｂと丸孔７１４との間でさらに細かく離解された後、この多孔板７０３の裏側に設けられたチャンバ７０９の外周に形成された循環口７６０から図示しない容器へ戻っていく。
なお、上述の図１４〜図１６に示す従来の紙料離解装置に関する技術については、以下の特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特許第３５８１６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、図１４〜図１６に示す従来の紙料離解装置５００および図１７に示す従来の紙料離解装置６００に備えられた、離解羽根５２１，６２１は、容器内の紙料を引き裂きながら撹拌する機能と、多孔板５０３，６０３と協働してさらに紙料の離解を促進させる機能とを兼ね備えている。
しかしながら、これらの紙料離解装置５００および６００において、離解羽根５２１，６２１による攪拌力が弱い場合には、多孔板５０３，６０３における孔５１４，６１４が形成されている部分（作用部分）に紙料を集中させることは困難である。これは、離解羽根５２１，６２１による攪拌力が弱いと、紙料が浮き上がってしまうことによるものである。
【００１４】
このような課題を解決すべく、離解羽根５２１，６２１による攪拌力を大きくするという手法を採用することも考えられるが、この手法によれば、当然に、ロータ５０２，６０２に対する駆動力を増大する必要があり、省エネルギー化の観点からは好ましくない。
また、希釈液に対する紙料の濃度が高い場合には、ロータ５０２，６０２を回転させるために大きな駆動トルクが求められるが、このような場合に、駆動トルクをさらに増大することは現実的ではなく、結局は、離解処理が不十分となったり、あるいは、離解処理に要する時間が長くなったりするといった事態を招くことになる。
【００１５】
このように、従来の紙料離解装置５００，６００は、必ずしも離解効果が良いとは言えない。
また、図１６に示す従来の紙料離解装置５００においては、離解羽根５２１と多孔板５０３との間の隙間において紙料を離解することを狙っているが、この紙料離解装置５００における紙料は、周方向の流れよりも径方向の流れが強いため、紙料は、外周側へ集められてしまい、離解羽根５２１と多孔板５０３との間の隙間に流入することが困難である。
【００１６】
また、図１７に示す従来の紙料離解装置６００においては、離解羽根６２１および多孔板６０３に加え、固定刃６８１と回転刃６８２とが備えらえているので、図１５に示す紙料離解装置５００では離解し難かった紙料であっても、離解することは可能であるという利点はある。
しかしながら、固定刃６８１と回転刃６８２とが対向する部分（作用部分）が、ロータ６０２の回転中心から離れた外周側に設けられているため、ロータ６０２を回転させるための駆動トルクを増大させることが必要となってしまう。
【００１７】
さらに、この紙料離解装置６００において、長孔６１４を通じて多孔板６０３の下面に流入した紙料が比較的大きい場合、この紙料は固定刃６８１と回転刃６８２との間の隙間に入っていくことができない。
このため、紙料離解装置６００においては、固定刃６８１および回転刃６８２よりも内周側において、未離解紙料が堆積しやすいという課題もある。
【００１８】
他方、図１８に示す従来の紙料離解装置７００においては、離解羽根７２１が備えられるとともに、多孔板７０３の裏側に回転刃（ポンプ羽根）７２５が備えられているので、図１７に示す紙料離解装置６００では離解し難い紙料であっても離解させることが可能であるという利点はある。
しかしながら、この紙料離解装置７００において、ポンプ羽根７２５の刃７２５Ｂの回転軌跡上に位置しない部分に形成された丸孔７１４を通じてチャンバ７０９内に流入した紙料は、多孔板７０３およびポンプ羽根７２５による離解処理を経ずに、そのまま循環口７６０を通じて容器に戻るため、離解効果が高いとは言いがたく、また、ポンプ羽根７２５の刃７２５Ｂと多孔板７０３とにより離解処理が施された紙料も、循環口７６０を通じて容器に戻り、再度、離解処理が施されることとなるため、離解効率が良いとは言えない。
【００１９】
また、多孔板７０３およびポンプ羽根７２５による離解効果を高めるべく、多孔板７０３およびポンプ羽根７２５の径を大きくしたり、ポンプ羽根７２５の回転数を高めたりする手法も考えられるものの、このような手法では、ロータ７０２を回転させるための動力も大きくなり、省エネルギーの観点からはやはり好ましくない。
本発明は、上記の課題に鑑み創案されたものであり、離解処理に要する動力を抑制しながら、高い離解効果を得られる紙料離解装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１に係る本発明の紙料離解装置は、紙料容器内に希釈液とともに投入された紙料を離解させる紙料離解装置であって、上記紙料容器内に配置され第１孔が形成された第１孔板と、上記第１孔板の一面に対向し且つ上記第１孔が形成されている領域である第１孔領域に対し近接して回転する第１離解羽根と、上記第１孔板の他面に対向し且つ上記第１孔領域に近接して第１離解羽根の回転中心を同心として回転するポンプ羽根と、上記紙料容器内に配置され第２孔が形成された第２孔板と、上記第２孔板の一面に対向し且つ上記第２孔が形成されている領域である第２孔領域に対し近接し上記第１離解羽根の回転中心を同心として回転する第２離解羽根と、上記第１離解羽根，ポンプ羽根および第２離解羽根を回転させる駆動源とを備えることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項２に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１記載の内容において、上記第１離解羽根の上方には、第３離解羽根が設けられ、上記第３離解羽根は、上記第１離解羽根の回転中心からその外周端までの距離が上記第１離解羽根の回転中心から上記第１離解羽根の外周端までの距離よりも短くなるように形成されていることを特徴としている。
また、請求項３に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１記載の内容において、上記第１離解羽根の上方には、第４離解羽根が設けられ、上記第４離解羽根は、上記第１離解羽根の回転中心からその外周端までの距離が上記第１離解羽根の回転中心から上記第１離解羽根の外周端までの距離よりも短く且つその高さが上記第３離解羽根の高さよりも低くなるように形成されていることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項４に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項２または３いずれか１項記載の内容において、該第１離解羽根は複数枚設けられ、上記複数枚の第１離解羽根の上方には、それぞれ、上記第３離解羽根と上記第４離解羽根とが交互に配設されていることを特徴としている。
また、請求項５に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１〜４いずれか１項記載の内容において、上記第２離解羽根は、上記第２孔板に向けて突出する刃部を備え、上記第２離解羽根の刃部は、上記第２孔板に対する隙間がその後流側ほど徐々に広くなるように形成されていることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項６に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１〜５いずれか１項記載の内容において、上記第２孔は上記第１孔よりも孔面積が小さいことを特徴としている。
また、請求項７に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１〜６いずれか１項記載の内容において、上記第１孔は、上記第１孔板の略径方向に延びる長孔として形成され且つその長手方向軸線が上記第１離解羽根に対して０よりも大きく２０度以下の範囲で傾斜して形成されていることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項８に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１〜７いずれか１項記載の内容において、上記第２孔は、上記第２孔板の略径方向に延びる長孔として形成され且つ上記第２離解羽根に対して０よりも大きく２０度以下の範囲で傾斜して形成されていることを特徴としている。
また、請求項９に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１〜７いずれか１項記載の内容において、上記第２孔は、略真円の丸孔として形成されていることを特徴としている。
【００２５】
また、請求項１０に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１〜９いずれか１項記載の内容において、上記第２孔板は、上記回転軸を長手方向中心軸とする円筒状に形成されるとともに、
上記第２離解羽根は、上記円筒状の第２孔板の内周側で回転することを特徴としている。
【００２６】
また、請求項１１に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１〜１０いずれか１項記載の内容において、上記第２離解羽根は複数の上記刃部を有し、上記複数の刃部の間にはそれぞれ溝部が形成されていることを特徴としている。
また、請求項１２に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項６記載の内容において、上記第１孔は、３〜４０ｍｍの孔幅に形成されるとともに、上記第２孔は、０．１５〜１６ｍｍの孔幅に形成され、上記第１および第２孔板の開口率は１０〜５０％となるように設定されていることを特徴としている。
【００２７】
また、請求項１３に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項４記載の内容において、上記第３および第４離解羽根の外縁部と第１離解羽根の上面部との成す角度が、直角または鋭角となるように形成されていることを特徴としている。
また、請求項１４に係る本願発明の紙料離解装置は、請求項１〜１３いずれか１項記載の内容において、上記第２孔板の一面とは反対側の他面側に配設された通路であって上記第２孔板の一面側から他面側へ第２孔を通過した紙料を外部に排出する出口管を備えるとともに、上記第１孔板は、上記第１孔領域よりも外周側に穿設され上記第１孔板の他面側と上記容器内とを連通させる循環口を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２８】
本願発明の紙料離解装置によれば、駆動源を作動させることで第１離解羽根，ポンプ羽根および第２離解羽根を回転させ、容器内に希釈液とともに投入された紙料を、回転中の第１離解羽根と第１孔板との間（第１の作用部分）へ積極的にガイドすることができるとともに、第１孔板と回転中のポンプ羽根との間（第２の作用部分）へ積極的にガイドすることができ、さらに、回転中の第２離解羽根と第２孔板との間（第３の作用部分）にガイドすることができるので、離解処理に要する動力を抑制しながら、紙料に対する高い離解効果を得ることができる。〔請求項１〕
【００２９】
また、第１離解羽根の上方に第３離解羽根を設けることで、容器内に希釈液とともに投入された紙料をより良好に攪拌し離解することが可能となる。〔請求項２および請求項４〕
また、第１離解羽根の上方に第４離解羽根を設けることで、容器内に希釈液とともに投入された紙料をより良好に攪拌し離解することが可能となる。〔請求項３および請求項４〕
また、第２離解羽根に設けられた刃部は、第２孔板に対する隙間がその後流側ほど徐々に広くなるように形成されているため、刃部と第２孔板との間で負圧を発生させることが可能となり、これにより、第２孔板に形成された第２孔内に紙料が詰まることを防止することができる。〔請求項５〕
【００３０】
また、第１孔の孔面積よりも第２孔の孔面積が小さいので、第１孔を通過できるほどの大きさに粗離解処理された紙料のみを第２孔板に到達させ、その後、第２孔板に形成された第２孔を通過した紙料、すなわち、第２孔を通過できるほどの大きさに細離解処理された紙料のみを、離解処理が完了した紙料とすることができる。〔請求項６〕
また、第１孔を、上記第１孔板の略径方向に延びる長孔として形成し、且つ、その長手方向軸線を、第１離解羽根に対して０よりも大きく２０度以下の範囲で傾斜するように設定することで、回転中の第１離解羽根が、第１孔に対して所定の角度を維持した状態で通過するようにできる。つまり、第１離解羽根と長孔である第１孔とを鋏の両刃の如く協働させることが可能となり、第１離解羽根と第１孔との間（第１作用部分）において、大きな力で紙料を引き裂くことが可能となり、離解効率を向上させることができる。〔請求項７〕
【００３１】
また、第２孔を、上記第２孔板の略径方向に延びる長孔として形成し、且つ、その長手方向軸線を、第２離解羽根に対して０よりも大きく２０度以下の範囲で傾斜するように設定することで、回転中の第２離解羽根が、この第２離解羽根を第２孔に対して所定の角度で通過させることが可能となる。つまり、第２離解羽根と長孔である第２孔とを鋏の両刃の如く協働させることが可能となり、第１離解羽根と第２孔との間（第２作用部分）において、大きな力で紙料を引き裂くことが可能となり、離解効率を向上させることができる。〔請求項８〕
【００３２】
また、第２孔を、略真円の丸孔として形成することで、第２孔を容易に穿設することが可能となり、生産効率を向上させ、コストダウンにも寄与することができる。〔請求項９〕
また、回転軸を長手方向中心軸とする円筒状に第２孔板を形成し、この円筒状の第２孔板の内周側で第２離解羽根が回転するようにすることで、紙料に対して遠心力を作用させることが可能となり、より多くの紙料を円筒形状の第２孔板に対してガイドすることができる。〔請求項１０〕
また、第２離解羽根の刃部を複数枚設けることで、離解処理の効率をより高めることができる。また、第２離解羽根の刃部の間にはそれぞれ溝部が形成されているので、この溝部において負圧を発生させて、第２孔板に形成された第２孔内に紙料が詰まることを防止することができ、さらに、第２孔を通過できず第２孔板上に堆積した紙料を、この溝部を通じて外周側に吹き飛ばすこともできる。〔請求項１１〕
【００３３】
また、第１孔を３〜４０ｍｍの孔幅に形成するとともに、第２孔を０．１５〜１６ｍｍの孔幅に形成し、また、第１および第２孔板の開口率を１０〜５０％となるように設定することで、第１および第２孔板に求められる剛性を確保しながら、高い離解効率を得ることができる。〔請求項１２〕
また、第３および第４離解羽根の外縁部と第１離解羽根の上面部との成す角度を直角または鋭角となるように形成することで、第３および第４離解羽根の外縁上端を尖った形状にすることが可能となり、紙料を良好に引き裂いて効率よく離解処理を行なうことができる。〔請求項１３〕
【００３４】
また、第２孔板の他面側に配設され第２孔を通過した紙料を外部に排出する出口管を備えることで、第２孔を通過するほどに細かく離解された紙料、即ち離解済紙料のみを外部へ排出することができる。さらに、第１孔板には、第１孔領域よりも外周側に穿設され第１孔板の他面側と容器内とを連通させる循環口が形成されているので、第１孔を通過できるほどの大きさに離解されたものの、第２孔を通過できるほどには細かく離解されていない紙料（即ち、半離解紙料）を容器内に戻すことが可能となり、連続運転による離解処理を行なうことができる。〔請求項１４〕
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
まず、図１〜図１０を参照して本発明の一実施形態に係る紙料離解装置１００について説明する。
図１は本実施形態に係る紙料離解装置１００の全体構成を示す模式的な上面図、図２はその中心近傍を示す模式的な拡大図、図３は図１のIII−III矢視断面図、図４はその要部を示す模式的な断面図、図５はポンプ羽根を示す模式的な平面図、図６は第２離解羽根を示す模式的な平面図、図７は図４の模式的なVII−VII矢視断面図、図８および図９はその要部構成を示す模式的な斜視図、図１０は第１孔を主に示す平面図である。なお、図４に示す紙料離解装置１００の要部構成（符号１００Ａ）を、以下、「攪拌離解部」という名称で説明する場合がある。
【００３６】
この紙料離解装置１００には、図１および図３に示すように、円筒形状の紙料容器１０１が備えられ、この容器１０１には、希釈液としての水とともに紙料が収容されるようになっている。
また、容器１０１の底部１０１ｂには、第１多孔版（第１孔板）１３１およびチャンバ１０９が固定されており、また、このチャンバ１０９に対しては、第２多孔板（第２孔板）１３２が取り付けられている。
【００３７】
このうち、チャンバ１０９には、離解処理が完了した紙料を外部に排出するための出口管１０５が設けられると共に、水を容器１０１内に導入する希釈水口１１０が設けられている。なお、これらの出口管１０５及び希釈水口１１０は、図示しないバルブによって開閉できるようになっている。
また、図４に示すように、このチャンバ１０９の中心には、回転軸１０６が挿入されるスリーブ１０９Ａが形成されている。なお、この回転軸１０６の軸心Ｃ102は、後述するロータ１０２の回転中心軸と一致している。
【００３８】
また、このチャンバ１０９内には、第１多孔板１３１と第２多孔板１３２との間で、且つ、ポンプ羽根１５２および第２離解羽根１２２よりも外周側の空間である選別部１０９ｆが形成されている。なお、ポンプ羽根１２５および第２離解羽根１２２については後述する。
容器１０１の内側には、転向板１１１Ａと旋回防止板１１１Ｂとが形成されている。
【００３９】
このうち、転向板１１１Ａは、容器１０１の側部１０１ａから底部１０１ｂにかけて斜めに且つ容器１０１の内側へ向けて隆起して形成されている。この転向板１１１Ａが形成されていることにより、容器１０１内における紙料の周方向の流れ（以後、「旋回流れ」という）を、縦方向の流れ（以後、「縦流れ」）に転向させることができるようになっている。
【００４０】
また、旋回防止板１１１Ｂは、容器１０１の側部１０１ａにおいて縦方向に延在し且つ容器１０１の内側へ隆起して形成されており、旋回流れの発生を防ぐことができるようになっている。
第１多孔版１３１は、中央に開口を有する環状の一枚板であって、ロータ１０２の回転中心である軸心Ｃ102を同心として水平に配設されている。また、この第１多孔板１３１には、複数の長孔（第１孔）１４１および循環口１６０が穿設されている。
【００４１】
また、図４に示すように、この第１多孔板１３１は、チャンバ１０９を上方から覆った状態で、ボルト１７０によりチャンバ１０９の胴部１０９ｂに固定されている。また、この第１多孔板１３１の上面（一面）１３１ａに近接した状態で後述する第１離解羽根１２１が回転するとともに、この第１多孔板１３１の下面（他面）１３１ｂに近接した状態で後述するポンプ羽１５２が回転するようになっている。
【００４２】
また、図１０に示すように、この第１孔１４１は、第１多孔板１３１のセグメントごとに１１個が穿設されている。なお、この図１０においては、多孔板１３１を仮想的に１６分割したうちの１つのセグメント１３１Ａを例示する。また、この図１０において２点差線で示すのは第１離解羽根１２１の下前縁１２１ｂであって、この第１離解羽根１２１は、図１０中矢印Ｒ121で示すように、ロータ１０２の軸心Ｃ102を中心として、時計回りに回転するようになっている。
【００４３】
なお、この図１０中、符号α121bで示す角度は、第１孔１４１Ａの長手軸線Ｃ141と第１離解羽根１２１の下前縁１２１ｂとの角度であるが、ここでは、説明の便宜上、図１０中右から５番目の第１孔１４１Ａ5における長手軸線Ｃ141A5と第１離解羽根１２１の下前縁１２１ｂとの成す角度のみを例示する。
図１０に示すセグメント１３１Ａにおいて、最も右側に形成されている第１孔１４１Ａ1は、第１離解羽根１２１の前下縁１２１ｂがこの第１孔１４１Ａ1に交差した状態において、その長手方向軸線Ｃ141A1と第１離解羽根１２１の前下縁１２１ｂとの角度α121bが、０度よりも僅かに大きい角度（例えばα121b≒１°）で交差するように形成されている。
【００４４】
他方、その他の第１孔１４１Ａ2〜１４１Ａ11は、上述した右端の第１孔１４１Ａ1の長手方向軸線Ｃ141A1と、その長手方向軸線が平行になるように穿設されている。
また、図１０に示すセグメント１３１Ａにおいて、最も左側に形成されている第１孔１４１Ａ11の長手方向軸線Ｃ141A11と第１離解羽根１２１の前下縁１２１ｂとの角度α121bは、約２０度となる。
【００４５】
つまり、セグメント１３１Ａにおいて、角度α121bは約１〜２０°の範囲で、最も右側に形成されている第１孔１４１Ａ1から、最も左側に形成されている第１孔１４１Ａ11に向けて、徐々に増大するようになっているのである。
そして、このように各第１孔１４１Ａ1〜１４１Ａ11を形成することにより、第１離解羽根１２１が回転した際に、第１離解羽根１２１の前下縁１２１ｂが各第１孔１４１Ａ1〜１４１Ａ11に対して斜めに交差して通過するようにでき、第１離解羽根１２１と各第１孔１４１Ａ1〜１４１Ａ11とを鋏の両刃の如く協働させることができるようになっている。
【００４６】
また、実用上、これらの各第１孔１４１Ａ1〜１４１Ａ11の孔幅は、約３〜４０ｍｍの間で適宜変更することが可能であり、また、これらの各第１孔１４１Ａ1〜１４１Ａ11の孔長は、約３〜２５ｍｍの間で適宜変更することが可能であることが、発明者の研究により判明している。また、第１多孔板１３１において第１孔１４１を物理的に形成できる面積に対する、第１孔１４１の開口面積の比率（即ち、第１多孔板の開口率）は、実用上、約１０〜５０％となることが好ましいことが、発明者の研究により判明している。
【００４７】
なお、第１孔１４１の個数が増加するほどに、紙料の離解効率は向上することから、第１孔１４１の個数は、第１多孔板の開口率が上記の好ましい範囲においては、できるだけ多い方が好ましい。
第１多孔板１３１の中心には、軸心Ｃ102を同心とし、第１多孔板１３１に対して相対回転できるようにロータ１０２が配設されている。
【００４８】
また、このロータ１０２は、回転軸１０６およびＶベルト１０７を介してモータ（駆動源）１０８と接続されており、モータ１０８が駆動することにより、軸心Ｃ102を中心として回転するようになっている。なお、このモータ１０８には、図示しない制御スイッチが備えられ、この制御スイッチを介してオペレータがモータ１０８のオンオフを制御することができるようになっている。
【００４９】
また、回転軸１０６のスリーブ１０６ａは、液漏れ防止用のシール１１９を介し、チャンバ１０９のスリーブ１０９ａによって相対回転自在に支持されている。
また、この回転軸１０６の先端部には、ロータ１０２のフランジ１０２Ａを支持するロータスリーブ１０２Ｂが挿入されており、また、ロータ１０２の上端部に取り付けられたカバー１９０を介して、ロータ１０２と回転軸１０６とはボルト１９１により固定されている。
【００５０】
フランジ１０２Ａは、図４に示すように、ロータ１０２の軸心Ｃ102側から第１多孔板１３１の下面の外周側へ延在している。そして、このフランジ１０２Ａの軸心Ｃ102側には、第１離解羽根１２１がボルト１４０により固定されている。なお、本実施形態において、この第１離解羽根１２１は、図１に示すように６枚設けられているが、このような枚数に限定するものではなく、実用上は３〜１６枚の範囲で、適宜その枚数を変更することができる。
【００５１】
また、第１離解羽根１２１とフランジ１０２Ａとの間にはシム１５１が介装されており、このシム１５１の厚さを変更したり、シム１５１の枚数を変更したりすることで、第１離解羽根１２１と第１多孔板１３１との距離を適宜変更することができるようになっている。なお、発明者の研究により、第１離解羽根１２１と第１多孔板１３１との距離は、約０．５〜５ｍｍ程度に設定することで、高い離解効果が得られることが判明している。
【００５２】
ここで、図２を用いて、第１離解羽根１２１の回転領域Ａ121および第１多孔板１３１の第１孔領域Ａ141について説明する。
このうち、第１離解羽根１２１の回転領域Ａ121は、軸心Ｃ102を中心とし且つロータ１０２の軸心Ｃ102から第１離解羽根１２１の外周端１２１ｃまでを半径とする外円Ｒ121OUTと、軸心Ｃ102を中心とし且つ軸心Ｃ102から第１離解羽根１２１の内周端１２１ｄまでを半径とする内円Ｒ121INとの間で囲まれることによって定義される領域である。
【００５３】
他方、第１多孔板１３１の第１多孔領域Ａ141は、軸心Ｃ102を中心とし且つ軸心Ｃ102から第１孔１４１の外周端１４１ａまでの距離を半径とする外円Ｒ141OUTと、軸心Ｃ102を中心とし且つ軸心Ｃ102から第１孔１４１の内周端１４１ｂまでの距離を半径とする内円Ｒ121INとの間で囲まれることによって定義される領域である。
つまり、この第１離解羽根１２１の回転領域Ａ121は、第１多孔板１３１の第１多孔領域Ａ141を全て包含するようになっている。
【００５４】
換言すれば、軸心Ｃ102を中心にロータ１０２が回転すると、その回転角に係わらず、６枚の第１離解羽根１２１のいずれもが、常にいずれかの第１孔１４１と交差することができるようになっている。
図１に示すように、６枚の第１離解羽根１２１の上には、第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４が、それぞれ、交互に設けられている。
【００５５】
このうち、第３離解羽根１２３は、図１および図８に示す三角錐形状の羽根であって、軸心Ｃ102からその外縁部１２３ｂまでの距離Ｌ123が軸心Ｃ102から第１離解羽根１２１の外周端１２１ｃまでの距離Ｌ121よりも短くなるように形成されている。
また、この第３離解羽根１２３は、その外縁部１２３ｂと、第１離解羽根１２１の上面部１２１ｄとの成す角度α123が直角になるように形成されている。なお、これらの第３離解羽根１２３の外縁部１２３ｂと第１離解羽根１２１の上面部１２１ｄとの成す角α123は、直角または鋭角となるように設定することで、紙料の離解効率を向上させることができることが、発明者の研究により判明している。
【００５６】
このうち、第４離解羽根１２４は、図１および図９に示す三角錐形状の羽根であって、軸心Ｃ102からその外縁部１２４ｂまでの距離Ｌ124が軸心Ｃ102から第１離解羽根１２１の外周端１２１ｃまでの距離Ｌ121よりも短くなるように形成されている。さらにこの第４離解羽根１２４の高さｈ124は、第３離解羽根１２３の高さｈ123よりも低くなるように設定されている。
【００５７】
また、この第４離解羽根１２３は、その外縁部１２４ｂと第１離解羽根１２１の上面部１２１ｄとの成す角度α124が直角になるように形成されている。なお、これらの第４離解羽根１２３の外縁部１２４ｂと第１離解羽根１２１の上面部１２１ｄとの成す角α124は、直角である場合に限らず、鋭角となるように設定した場合であっても、紙料の離解効率を向上させることができることが、発明者の研究により判明している。
【００５８】
フランジ１０２Ａの上面には、軸心Ｃ102を同心とする環状のポンプ羽根１２５がボルト１８０により固定され、第１離解羽根１２１およびポンプ羽根１２５の間で第１多孔板１３１を挟み込むように配設されている。
また、フランジ１０２Ａとポンプ羽根１２５との間にはシム１５２が介装されており、このシム１５２の厚さを変更することで、第１多孔板１３１とポンプ羽根１２５との間の距離を適宜調整することができるようになっている。なお、発明者の研究によれば、この第１多孔板１３１とポンプ羽根１２５との距離を約０．５〜５ｍｍ程度に設定することで、高い離解効果が得られることがわかっている。
【００５９】
なお、このポンプ羽根１２５は、第１多孔板１３１と協働することで紙料を離解させる効果を生じさせるだけではなく、これに加え、容器１０１内の紙を第１多孔板１３１を通じて積極的に流通させる効果を生じさせるようになっている。
このポンプ羽根１２５は、図４に示すように、環状の基体１２５Ａと、この基体１２５Ａの上面において一定の間隔で複数形成された刃１２５Ｂとから構成されている。
【００６０】
このうち、基体１２５ａは上面視において環状に形成されており、また、刃１２５ｂは、図７に示すように、基体１２５ａ上において、軸心Ｃ102を略中心として放射線状で且つ直線状に形成されるとともに、それぞれが一定の間隔となるように形成されている。なお、この刃１２５Ｂは、例えば、ある程度大きな半径の円弧状に形成しても良い。
また、これらの刃１２５ｂは、第１多孔領域Ａ１４１を包含する領域を占めるように基体１２５ａ上において形成されている。なお、このポンプ羽根１２５には、フランジ１０２Ａとこのポンプ羽根１２５とを接続するためのボルト１８０が挿入されるボルト穴１２５Ｃも穿設されている。
【００６１】
第２多孔板１３２は、図４に示すように、第１多孔板１３１と同様に、軸心１０２を同心とし、中央に開口を有する環状の板であって、略真円の丸孔（第２孔）１４２が複数個、穿設されている。
また、この第２多孔板１３２は、出口管１０５の上方に配設され、チャンバ１０９内に形成された座台１０９Ｃ，１０９Ｄに対してボルト１８２，１８２により固定されている。また、この第２多孔板１３２の上面（一面）１３２ａに近接して後述する第２離解羽根１２２が回転するようになっている。
【００６２】
なお、この第２孔１４２の直径は、実用上は約０．１５〜１６ｍｍの範囲とすることが好ましく、また、第２多孔板１３２の開口率については、約１０〜５０％の範囲とすることが好ましいことが、発明者の研究により判明している。また、第２孔１４２の個数に比例して離解効率は向上することから、この第２孔１４２の個数は、開口率が上記の好ましい範囲を満たす限りにおいて、多い方が好ましい。
【００６３】
図４に示すように、ロータ１０２のフランジ１０２Ａにおける下面に、第２離解羽根１２２がボルト１８１により固定されている。なお、本実施形態において、この第２離解羽根１２２は、図６に示すように４枚設けられている。なお、この第２離解羽根１２２の枚数は、４枚に限定するものではなく、実用上は３〜８枚の範囲で、適宜その枚数を変更することができ、さらに好ましくは、３〜６枚とすることができることが、判明している。
【００６４】
また、この第２離解羽根１２２とフランジ１０２Ａとの間には、シム１５３が介装されており、このシム１５３の厚さを変更したり、その枚数を変更したりすることで、第２離解羽根１２２と第２多孔板１３２との距離を適宜変更することができるようになっている。なお、発明者の研究によれば、第２離解羽根１２２と第２多孔板１３２との距離を約０．５〜５ｍｍ程度に設定することで、高い離解効果が得られることがわかっている。
【００６５】
また、図７に示すように、この第２離解羽根１２２の前面１２２ａは、フランジ１０２Ａに対して角度α122a1で傾斜した面（斜面）１２２ａ1と、フランジ１０２Ａに対して直角を成して立設した壁面（直立面）１２２ａ2とにより構成されている。
これは、斜面１２２ａ1を形成することにより第２離解羽根１２２が回転する際に生じる流れ抵抗を減少させ、また、直立面１２２a2を形成することより第２離解羽根１２２による離解効果を減少させないように工夫しているものである。
【００６６】
また、この第２離解羽根１２２の下面１２２ｂは、後流側ほどフランジ１０２Ａからの高さが低くなるような傾斜面として形成され、第２多孔板１３２に対する隙間が後流側ほど徐々に広くなるように形成されている。これにより、下面１２２ｂと第２多孔板１３２との間で負圧を発生させて、第２多孔板１３２に形成された第２孔１４２内に紙料が詰まることを防止できるように工夫しているものである。
【００６７】
また、図４に示すように、この第２離解羽根１２２の径方向距離Ｗ122は、第２多孔板１３２の径方向距離Ｗ132よりも短くなるように形成され、高い離解効果とロータ１０２の回転に要するモータ１０８の駆動トルクの低減を図ることができるようになっている。
本実施形態に係る紙料離解装置１００は上述のように構成されており、この紙料離解装置１００が作動することによって以下のような作用が生じ、また、種々の効果を得ることができる。
【００６８】
まず、図示しない制御スイッチをオペレータがオンにすることによりモータ１０８が作動し、このモータ１０８から回転軸１０６に動力が伝達されると、ロータ１０２が回転することで、第１離解羽根１２１およびポンプ羽根１２５が軸心Ｃ102を中心に回転する。
このとき、第１離解羽根１２１は第１多孔板１３１の上面１３１ａに近接した状態で回転し、また、ポンプ羽根１２５は第１多孔板１３１の下面１３１ｂに近接した状態で回転する。
【００６９】
また、６枚の第１離解羽根１２１の上面１２１ｄにおいて、交互に形成された第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４も、ロータ１０２の回転に伴って、軸心Ｃ102を中心として回転する。これにより、紙料は容器１０１内で良好に攪拌される。
そして、ロータ１０２が回転すると（図７中矢印Ｒ121参照）、第１離解羽根１２１の上前縁１２１ａおよび第３離解羽根１２３の上前縁１２３ａが、容器１０１内の紙料が効率よく引き裂かれる。特に、第３離解羽根１２３の頂部（外縁上端）１２３ｃおよび第４離解羽根１２４の頂部（外縁上端）１２４ｃは、それぞれ、尖った形状に形成されているため、容器１０１内の紙料を鋭く引き裂くことができる。
【００７０】
なお、第１離解羽根１２１，第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４の回転により、容器１０１において紙料の旋回流れを生むが、容器１０１内に形成された転向板１１１Ａおよび旋回防止板１１１Ｂにより、この旋回流れは縦流れに転向され、紙料は容器１０１内部を循環する。
一方、ロータ１０２が回転すると、ポンプ羽根１２５も軸心Ｃ102を中心に回転し、これにより、紙料に対して遠心力を作用させることができる。その結果、チャンバ１０９内（より詳しくは、ポンプ羽根１２５における刃１２５Ｂと刃１２５Ｂとの間に形成された溝部Ｇ125）に存する紙料が強制的に外周に送出され、ポンプ羽根１２５の溝部Ｇ125内の圧力が低下する。そして、容器１０１内の紙料が、ポンプ羽根１２５の旋回領域上に形成された第１多孔板１３１の複数の第１孔１４１を通じて、圧力の低下したポンプ羽根１２５の溝部Ｇ125内に強制的に導入される。
【００７１】
なお、ポンプ羽根１２５が回転することにより容器１０１内の紙料がチャンバ１０９内に強制的に導入される作用を、ポンプ羽根１２５による「吸引作用」というが、この吸引作用により、第１多孔板１３１の第１孔１４１を通じてチャンバ１０９内に吸引される紙料は、図７に示すように、第１離解羽根１２１の下前縁１２１ｂと第１孔１４１の上縁１４１ａとの間で引き裂かれるとともに、さらにその後、第１孔１４１の下縁１４１ｂとポンプ羽根１２５の上前縁１２５Ｂ1との間で引き裂かれるのである。
【００７２】
そして、チャンバ１０９の選別部１０９Ｆに送出された紙料は、その後、重力作用により下方へ流れ、第２多孔板１３２に形成された複数の丸穴１４２を通じてさらに下方へ流れようとする。
もっとも、この丸穴１４２の内径は、第１多孔板１３１に形成された第１孔１４１の内径よりも小さくなるように形成されているため、第１孔１４１を通過できる程度には離解されたものの、第２孔１４２を通過できる程度には離解されていない紙料（以後、「半離解紙料」という）が、この第２多孔板１３２の上面１３２ａに堆積し、他方、十分に離解されてその大きさが細かくなった紙料のみが、この丸穴１４２を通過し、離解済紙料として出口管１０５を通じて排出される。
【００７３】
また、チャンバ１０９内の選別部１０９Ｆ内に送出された紙料の一部は、回転中の第２離解羽根１２２と第２多孔板１３２との間に流入し、第２離解羽根１２２と第２多孔板１３２との間で引き裂かれ、その大きさが微細になったものは、第２多孔板１３２の丸穴１４２を通過し、離解処理後の紙料として、出口管１０５を通じて排出される。
なお、この第２離解羽根１２２が回転することにより、紙料の離解が促進されるだけではなく、第２多孔板１３２上に紙料が残留することを防ぐこともできる。つまり、第２多孔板１３２に形成された複数の丸穴１４２は、その内径が小さく、この丸穴１４２を通過できない紙料は、第２多孔板１３２上に残留することになる。しかし、本実施形態に係る紙料離解装置１００においては、第２離解羽根１２２が軸心Ｃ102を中心に回転するので、第２多孔板１３２上に残留した紙料を取り除くことができ、その後、この紙料を遠心力によりチャンバ１０９内の選別部１０９Ｆ内の外周側に送出することができるのである。
【００７４】
また、図４に示すように、第２離解羽根１２２の径方向距離Ｗ122が、第２多孔板１３２の径方向距離（図３中符号Ｗ132参照）よりも短くなっているため、一見、第２離解羽根１２２が通過しない領域における第２多孔板１３２の上面１２２ａには半離解紙料が残留するようにも見えるが、実際にはそのような事態は発生しない。なぜならば、この第２離解羽根１２２が回転し、第２離解羽根１２２の前面に形成された傾斜面１２２ａによって集められた残留紙料が、その後、遠心力によってチャンバ１０９の選別部１０９Ｆの外周側に送出される際に、第２離解羽根１２２によって直接的には集められなかった半離解紙料も、まとめて、選別部１０９Ｆの外周側に送出されるためである。
【００７５】
なお、第２離解羽根１２２の径方向距離Ｗ122を第２多孔板１３２の径方向距離Ｗ132と等しくなるように形成してもよいが、本実施形態のように、第２離解羽根１２２の径方向距離Ｗ122を、第２多孔板１３２の径方向距離Ｗ132よりも短くすることで、第２離解羽根１２２を回転させるために要する動力、即ち、ロータ１０２を回転させるためモータ１０８に求められる駆動トルクを減じることができるので、省エネルギー化という観点からは、本実施形態に示す構成とする方が好ましいといえる。
【００７６】
他方、第２多孔板１３２の丸穴１４２を通過できない半離解紙料は、第１多孔板１３１の外周側に形成された循環口１６０を通じて再び容器１０１へ戻される。
つまり、半離解紙料はチャンバ１０９の選別部１０９Ｆに一時的に滞留するが、ポンプ羽根１２５および第２離解羽根１２２が回転することにより生じた選別部１０９Ｆ内の圧力により、この選別部１０９Ｆから第１多孔板１３１に形成された循環口１６０を通って容器１０１内へ送出されるのである。
【００７７】
このように、本実施形態にかかる紙料離解装置１００によれば、容器内に希釈液とともに投入された紙料を、回転中の第１離解羽根１２１と第１多孔板１３１との間（第１の作用部分）へ積極的にガイドすることができるとともに、第１多孔板１３１と回転中のポンプ羽根１２５との間（第２の作用部分）へ積極的にガイドすることができ、さらに、回転中の第２離解羽根１２２と第２多孔板１３２との間（第３の作用部分）にガイドすることができるので、モータ１０８に求められる駆動トルクを抑制しながら、紙料に対する高い離解効果を得ることができる。
【００７８】
また、複数の第１離解羽根１２１上に第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４をそれぞれ交互に設けることで、容器１０１内に希釈液とともに投入された紙料をより良好に攪拌することができるとともに、回転中の第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４が紙料を良好に引き裂くことができるので、離解処理の効率をより良好にすることができる。
【００７９】
また、第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４を第１離解羽根１２１上に形成することで、第１離解羽根１２１の高さを低くした場合であっても十分な離解効果を得ることができ、この場合、ロータ１０２を回転させるモータ１０８に求められる駆動トルクを抑制することが可能となるので、省エネルギー化に寄与することができる。
また、ポンプ羽根１２５が回転することにより生じる吸引効果により、容器１０１から第１孔１４１を通じてチャンバ１０９内に吸引される紙料を、第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４により攪拌するとともに引き裂くことができるため、ロータ１０２の回転速度を高めずとも、紙料の離解効率を向上させることができ、省エネルギー化にさらに寄与することが可能となる。
【００８０】
また、第２離解羽根（刃部）１２２を、第２多孔板１３２に対する隙間がその後流側ほど徐々に広くなるように形成しているので、刃部１２２と第２多孔板１３２との間で負圧を発生させることが可能となり、これにより、第２孔１３２内に紙料が詰まることを防止することができる。
また、第１孔１４１の孔面積よりも小さな孔面積となるように、第２孔１４２を形成しているので、第１孔１４１を通過できるほどの大きさに粗離解処理された紙料のみを第２多孔板１３２に到達させ、その後、第２孔１４２を通過できるほどの大きさに細離解処理された紙料のみを離解済紙料として、出口管１０５を通じて外部に排出することができる。
【００８１】
また、第１孔１４１を、第１多孔板１３１の略径方向に延びる長孔として形成し、且つ、その長手方向軸線Ｃ141を、第１離解羽根１２１に対して０よりも大きく２０度以下の範囲で傾斜するように設定することで、回転中の第１離解羽根１２１が、第１孔１４１に対して斜めに交差して通過するようにできる。つまり、第１離解羽根１２１と長孔である第１孔１４１とを鋏の両刃の如く協働させることが可能となり、第１離解羽根１２１と第１孔１４１との間（第１作用部分）において、大きな力で紙料を引き裂くことが可能となり、離解効率を向上させることができる。
【００８２】
また、第２離解羽根１２２を複数枚設けることで、離解処理の効率を高めることができる。
また、複数の第２離解羽根１２２の間にはそれぞれ溝部Ｇ122を形成することで、この溝部Ｇ122において負圧を発生させることが可能となり、第２多孔板１３２に形成された第２孔１４２内に紙料が詰まることを防止することができ、さらに、第２孔１４２を通過できず第２多孔板１３２上に堆積した半離解紙料を、この溝部Ｇ122を通じて選別部１０９Ｆの外周側に吹き飛ばすこともできる。
【００８３】
また、第１孔１４１の孔幅Ｗ141を３〜４０ｍｍに形成するとともに、第２孔１４２の孔幅Ｗ142を０．１５〜１６ｍｍに形成し、且つ、第１および第２孔板１３１，１３２の開口率を１０〜５０％となるように設定することで、第１および第２孔板１３１，１３２に求められる剛性を確保しながら、高い離解効率を得ることができる。
また、第３および第４離解羽根１２３，１２４の外縁部１２３ｂ，１２４ｂと第１離解羽根１２１の上面部１２１Ａとの成す角度α123，α124を直角または鋭角となるように形成することで、第３および第４離解羽根１２３，１２４の外縁上端１２３ｂ，１２４ｂを尖った形状にすることが可能となり、紙料を良好に引き裂いて効率よく離解処理を行なうことができる。
【００８４】
また、第２多孔板１３２において第２離解羽根１２２の下面１２２ｂ側に配設され、第２孔１４２を通過した紙料（即ち、離解済紙料）を外部に排出する出口管１０５を備えることで、この離解済紙料のみを速やかに外部へ排出し、次の工程に送ることができる。
さらに、第１多孔板１３１において第１多孔領域Ａ141よりも外周側に穿設され、第１多孔板１３１と容器１０１とを連通させる循環口１６０を形成することにより、第１孔１４１を通過できるほどの大きさに離解されたものの、第２孔１４２を通過できるほどには細かく離解されていない紙料（即ち、半離解紙料）を、容器１０１内に戻すことが可能となり、連続運転による離解処理を行なうことができる。
【００８５】
また、この循環口１６０を通じて容器１０１内に戻された紙料を、第１離解羽根１２１，第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４に集中させることが可能となり、連続運転による離解処理を実行した場合であっても、高い離解効率を得ることができる。
以上、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、以下、いくつかその変形例について説明する。
【００８６】
なお、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、ここでは実施形態との相違点に重点を置いて説明する。また、上述の実施形態を説明するのに用いた図を用いる場合もある。
図１１は、上述の実施形態に係る紙料離解装置１００の変形例としての紙料離解装置２００の要部を模式的に示す断面図である。
【００８７】
この図１１中において特徴的な構成要素は、第３離解羽根２２３，第２多孔板２３２および第２離解羽根２２２である。なお、この第３離解羽根２２３についての説明は、第４離解羽根２２４として置き換えても同様の説明となるため、ここでは、第３離解羽根２２３のみを例にとって説明する。
本変形例における第３離解羽根２２３が、上述の実施形態における第３離解羽根１２３（図４参照）と異なるのは、その外縁部１２３ｂの一部に切り欠き部２２３ｄが形成されている点である。
【００８８】
つまり、この第３離解羽根２２３に、切り欠き部２２３ｄを形成することにより、その前投影面積を低減することができるため、ロータ１０２を回転させるためモータ１０８に求められる駆動トルクを減じながら、紙料の離解効果を高めることができるようになっているのである。
また、本変形例における第２多孔板２３２が、上述の実施形態における第２多孔板１３２（図４参照）と異なるのは、軸心Ｃ102を長手方向の中心軸とする円筒状に形成され、且つ、その上端は外周方向へ水平に延在して形成されている点である。つまり、この第２多孔板２３２は、円筒状の壁面として形成された部分（円筒壁面部）２３２Ａと、水平に延在した部分（水平部）２３２Ｂとから形成されているのである。
【００８９】
また、この第２多孔板２３２は、水平部２３２Ｂがボルト１７０により第１多孔板１３１とともにチャンバ２０９に固定されている。
そして、この円筒壁面部２３２Ａおよび水平部２３２Ｂには、それぞれ、複数の第２孔２４１が形成されている。なお、これらの第２孔２４１は、上述の実施形態と同様、略真円の丸孔として形成されている。
【００９０】
また、垂直方向に延在した第２離解羽根２２２が、フランジ１０２Ａの外周端に固設され、円筒状の第２多孔板２３２の内側で、且つ、円筒状の第２多孔板の内面に近接して回転するようになっている点も、上述の実施形態における第２離解羽根１２２（図４参照）と異なっている。
また、円筒状の第２多孔板２３２の内側で且つ第２離解羽根２２２の下方には、容器１０１とチャンバ２０９内とを連通させる循環管２６１が設けられている。また、チャンバ２０９の外周側には出口管２０５が設けられ、第２孔２４１を通過した紙料（即ち、離解済紙料）を外部に排出することができるようになっている。
【００９１】
そして、この図１１に示す構成において、ロータ１０２が回転すると、容器１０１内の紙料は、第１離解羽根１２１，第３離解羽根１２３および第４離解羽根１２４により攪拌され、また、第１離解羽根１２１と第１多孔板１３１との間で離解される。その後、紙料は、第１孔１４１を通って第１多孔板１３１の下面へ到達し、ここで、第１多孔板１３１とポンプ羽根１２５との間で引き裂かれることでさらに離解され、ポンプ羽根１２５の外周側へ送出される。
【００９２】
その後、この紙料は、第２離解羽根２２２と第２多孔板２３２との間の隙間に流入し、第２離解羽根２２２と第２多孔板２３２との間で引き裂かれることで、さらなる離解処理が施され、その大きさがさらに細かくなる。
そして、第２多孔板２３２に形成された第２孔２４１の孔径よりも小さく離解処理された紙料は、この第２孔２４１を通過し、その後、出口管２０５を通じて外部へ排出される。他方、第２孔２４１の孔径よりも大きい紙料は、循環口１６０を通じて容器１０１に戻されるか、或いは、円筒状の第２多孔板２３２の内側で且つ第２離解羽根２２２の下方に配設された循環管２６１を通じて、容器１０１に戻される。
【００９３】
上述のように、図１１に示す変形例に係る紙料離解装置２００によれば、第２離解羽根２２２と第２多孔板２３２との間で離解処理を施した紙料に対して遠心力を作用させ、より多くの紙料を円筒形状の第２孔板２３２に対して直接的にガイドすることができるので、離解効率を大幅に向上させることができる。
図１２は、上述の実施形態に係る紙料離解装置１００の変形例としての紙料離解装置３００の要部を模式的に示す断面図である。なお、この図１２に示す、第１離解羽根１２１，第３離解羽根１２３，第１多孔板１３１，ポンプ羽根１２５の基体１２５Ａおよび刃部１２５Ｂ，フランジ部１０２Ａおよび第２多孔板１３２については、図７等を用いて説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００９４】
つまり、この図１２に示す変形例に係る紙料離解装置１００において特徴的な構成要素は、第２離解羽根３２２である。この第２離解羽根３２２は、環状の基体３２２Ａと、この基体３２２Ａの下面において一定の間隔で複数形成された３２２Ｂとから構成されている。
このうち、基体３２２Ａは上面視において環状に形成されており、また、刃３２２Ｂは、基体３２２Ａの下面において、軸心Ｃ102を略中心として放射線状で且つ直線状に形成されるとともに、それぞれが一定の間隔となるように形成されている。なお、この刃３３２Ｂは、例えば、ある程度大きな半径の円弧状に形成しても良い。また、この複数の刃３２２Ｂ，３２２Ｂとの間には、溝部Ｇ322が形成されている。
【００９５】
このような構成とすることにより、第２離解羽根３２２の数を大幅に増やすことができるため、離解効率を向上させることができるとともに、第２多孔板１３２の上面に堆積する半離解紙料を効率よく吹き飛ばすことができる。
上述の実施形態や変形例として図１〜図１２に図示した構成以外の変形例ついても念のため、以下のように説明する。
【００９６】
例えば、上述の実施形態においては、第１多孔板１３１のうちのある１つのセグメント１３１Ａにおいて、１１個の長孔１４１が形成されている場合について説明したが、このような孔数に限定するものではなく、離解しようとしている紙料の料や種類に応じて、適宜長孔１４１の数を適宜増減することができる
また、上述の実施形態においては、第１多孔板１３１が環状の一枚板である場合について説明したが、このような構成に限定するものではなく、セグメントごとに分割して形成し、その後、チャンバ１０９に固定する際に、軸心Ｃ102を中心とする環状に形成するようにしても良い。
【００９７】
また、上述の実施形態においては、全ての長孔１４１Ａ1〜１４１Ａ11が１つの長孔として形成されている場合を例にとって説明したがこのようなものに限定するものではない。つまり、上述の実施形態における各長孔１４１Ａ1〜１４１Ａ8（図１０参照）を、図１３に示すように、外周側の各長孔１４１Ａ1-1〜１４１Ａ8-1と、内周側の各長孔１４１Ａ1-2〜１４１Ａ8-2とに２分割するように形成しても良い。これにより、第１多孔板１３１の剛性を高めることができる。
【００９８】
また、上述の実施形態においては、第１孔１４１が長孔として形成されている場合を例にとって説明したが、このような形状に限定するものではない。もっとも、図１０を用いて詳述したように、第１孔１４１を長孔として形成したほうが、いわゆる鋏効果を効果が得られるという点でメリットがある。
また、上述の実施形態においては、第２孔１４２が丸孔である場合にについて説明したが、これに限定するものではなく、例えば、この第２孔１４２を、第２多孔板１３２の略径方向に延びる長孔として形成し、且つ、その長手方向軸線を、第２離解羽根１２２に対して０よりも大きく２０度以下の範囲で傾斜するように設定してもよい。
【００９９】
これにより、第２離解羽根１２２を回転中の第２離解羽根１２２を第２孔１４２に対して斜めに交差して通過するようにでき、換言すれば、第２離解羽根１２２と長孔である第２孔１４２とを鋏の両刃の如く協働させることが可能となり、第２離解羽根１２２と第２孔１４２との間（第２作用部分）において、大きな力で紙料を引き裂くことが可能となり、離解効率を向上させることができる。
【０１００】
また、第１〜第４離解羽根１２１，１２２，１２３，１２４やポンプ羽根１２５の縁部は徐々に摩耗することになるが、この磨耗対策として、これらの羽根１２１，１２２，１２３，１２４の前面に耐磨耗性能に優れた材質の替え刃を取り付けるようにしても良い。
また、第１〜第４離解羽根１２１，１２２，１２３，１２４やポンプ羽根１２５の羽根配列や、その配置間隔（ピッチ）およびその形状は、上述したものに限定するものではなく、種々変更することが可能である。
【０１０１】
また、上述の実施形態では、開放した容器１０１の底部に、攪拌離解部１００Ａ（図４参照）を設けた形式の紙料離解装置１００について説明したが、本発明は密閉した容器を備えた形式の紙料離解装置や、攪拌離解部１００Ａを容器１０１の側面に設けるようにした紙料離解装置にも適用することができる。
また、上述の実施形態では、第１離解羽根１２１上に第３離解羽根１２３，２２３を固定した場合を説明し、また、第１離解羽根１２１上に第４離解羽根１２４，２２４を固定した場合を説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば、第３離解羽根１２３，２２３が、第１離解羽根１２１の上方において、第１離解羽根１２１とは別個に回転するように構成してもよいし、また、第４離解羽根１２４，２２４が、第１離解羽根１２１とは別個に回転するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の全体構成を示す模式的な上面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の要部構成を示す模式的な上面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の全体構成を示す模式的な断面図であって、図１のIII-III矢視断面を示す。
【図４】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の要部構成を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の要部構成を示す模式的な平面図であって、ポンプ羽根の一部を示す。
【図６】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の要部構成を示す模式的な平面図であって、第２離解羽根を示す。
【図７】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の要部構成を示す模式的な断面図であって、図４のVII−VII矢視断面を示す。
【図８】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の要部構成を示す模式的な斜視図であって、主に第３離解羽根を示す。
【図９】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の要部構成を示す模式的な斜視図であって、主に第４離解羽根を示す。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる紙料離解装置の第１孔板の一部を示す模式的な平面図である。
【図１１】本発明の変形例にかかる紙料離解装置の要部示す模式的な断面図である。
【図１２】本発明の変形例にかかる紙料離解装置の要部示す模式的な断面図である。
【図１３】本発明の変形例にかかる紙料離解装置の第１孔板の一部を示す模式的な平面図である。
【図１４】従来の紙料離解装置の構成を示す模式的な上面図である。
【図１５】従来の紙料離解装置の構成を示す模式的な断面図であって、図１４のXV-XV矢視断面を示す。
【図１６】従来の紙料離解装置の要部構成を示す斜視図（一部破断図）である。
【図１７】従来の紙料離解装置の要部構成を示す斜視図（一部破断図）である。
【図１８】従来の紙料離解装置の要部構成を示す斜視図（一部破断図）である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０１  容器
１０２  ロータ
１０２Ａ  フランジ
１０２Ｂ  ロータスリーブ
１０６  回転軸
１０８  モータ
１０９  チャンバ
１１１Ａ  転向板
１１１Ｂ  旋回防止板
１２１  第１離解羽根
１２２，２２２，３２２  第２離解羽根
１２３，２２３  第３離解羽根
１２４，２２４  第４離解羽根
１２５  ポンプ羽根
１３１  第１多孔板（第１孔板）
１３２  第２多孔板（第２孔板）
１４１  第１孔
１４２  第２孔
１５１，１５２，１５３  シム
１６０  循環口
【図１】
2007138354.tif 000003
【図２】
2007138354.tif 000004
【図３】
2007138354.tif 000005
【図４】
2007138354.tif 000006
【図５】
2007138354.tif 000007
【図６】
2007138354.tif 000008
【図７】
2007138354.tif 000009
【図８】
2007138354.tif 000010
【図９】
2007138354.tif 000011
【図１０】
2007138354.tif 000012
【図１１】
2007138354.tif 000013
【図１２】
2007138354.tif 000014
【図１３】
2007138354.tif 000015
【図１４】
2007138354.tif 000016
【図１５】
2007138354.tif 000017
【図１６】
2007138354.tif 000018
【図１７】
2007138354.tif 000019
【図１８】
2007138354.tif 000020