JP2001214391A

JP2001214391A - 紙料精選装置

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Publication number: JP2001214391A
Application number: JP2000028281A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Fukutome; 博美福留; Kokichi Maedera; 孝吉前寺
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-08-07
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: CA2331472A1; CN1307151A; CN1201049C; US6550620B2; NO328479B1; KR100424750B1; NO322660B1; NO20054269L; EP1586695A1; DE60121377D1; US20010011641A1; JP3396456B2; NO20010596L; EP1124004A2; KR20030064730A; CA2331472C; EP1124004B1; KR100412326B1; KR20010078258A; DE60121377T2

Abstract

(57)【要約】【課題】紙料攪拌精選装置に関し、スクリーンシリン
ダの目詰まりを防止して低動力で大量の紙料を精選処理
できるようにする。【解決手段】内外一対のスクリーンシリンダ１ａ，１
ｂ間に形成された攪拌室７内に内外両スクリーンシリン
ダ１ａ，１ｂに対し所定の微少隙間を保ちながら旋回す
る１又は複数の翼１２をそなえ、この翼１２により攪拌
室７を実質的に周方向に区切るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙料原料中の良質
繊維と異物とを分離する紙料精選装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】抄紙機の上流側には、紙料精選装置（紙
料精選スクリーン）がそなえられている。紙料精選装置
は、スクリーンシリンダを用いて紙料原料（濃度０．２
〜５％の紙料溶液）中の良質繊維と異物とを精選分離す
る装置であり、スクリーンシリンダを１個そなえたもの
或いは２個そなえたものが一般的である。まず、スクリ
ーンシリンダを１個そなえた紙料精選装置の構成につい
て図２８，図２９を用いて説明する。図２８は従来の紙
料精選装置の構成を示す平面図、図２９は図２８のＤ方
向矢視側面図であり、それぞれ一部断面を示している。

【０００３】紙料溶液はポンプによって紙料精選装置に
送給されるようになっており、図２８，図２９に示すよ
うに、筒状の容器１７の入口２から接線方向に流入して
内側ケーシング３と容器１７の内壁とで形成される環状
の流路４に進むようになっている。紙料溶液がこの流路
４を循環している際に砂等の重量異物は入口２と反対の
接線方向に設けられたトラップ５から系外に排出され、
他の紙料は流路４から内側ケーシング３の内側に流入す
るようになっている。なお、装置を圧力下で運転できる
ように容器１７の上面には蓋１９が設けられている。

【０００４】内側ケーシング３の内側には円筒状のスク
リーンシリンダ１が配設されている。スクリーンシリン
ダ１の上部は内側ケーシング３に固設されており、内側
ケーシング３の内側はこのスクリーンシリンダ１により
撹拌室７と出口室１４とに区画されている。流路４から
流入した紙料は、まず、スクリーンシリンダ１の内側に
形成された環状の撹拌室７に流入するようになってい
る。

【０００５】スクリーンシリンダ１の周面には隙間０.
１５〜０.５ｍｍのスリットまたは直径０.２〜４.８ｍ
ｍの孔が多数設けられており、紙料は撹拌室７を流下す
る過程でこれらスリット又は孔において濾過選別される
ようになっている。つまり、スクリーンシリンダ１の周
面のスリット又は孔を通過できる良質繊維は出口室１４
を経由して出口部９から放出され、スクリーンシリンダ
１のスリット又は孔を通過出来ない大きさの異物は撹拌
室７をそのまま流下してリジェクト出口部１０から排出
される。

【０００６】また、攪拌室７内にはロータ６が配設され
ている。ロータ６は主軸１１の上部から吊り下げられて
おり、複数の翼２０を周方向に等間隔でそなえている。
翼２０はスクリーンシリンダ１の内周面から所定の隙間
（２.５〜８ｍｍ）を保って位置している。主軸１１は
軸受により回転自在に支持されており、下端部に固設さ
れた図示しないＶプーリを介して電動機１３により回転
駆動されるようになっている。そして、ロータ６が回転
し翼２０が攪拌室７内を旋回することにより、撹拌室７
内の紙料溶液が攪拌され、紙料中の異物が分離されると
ともに繊維塊がほぐされてスクリーンシリンダ１の目詰
まりが防止されるようになっている。

【０００７】この翼２０によるスクリーンシリンダ１の
目詰まり防止作用を図示したものが図３０である。図３
０（ａ）に示すように、翼２０はスクリーンシリンダ１
の表面に沿って一定の隙間を保ちながら高速（毎秒１０
〜３０ｍ）で旋回している。このとき、図３０（ｂ）に
示すように、翼２０の後半部分は負圧となり、この負圧
による吸引力により溶液が攪拌室７側に逆流してスクリ
ーンシリンダ１の表面の孔１００を閉塞している繊維塊
や異物が取り除かれる。翼２０が通過した後は再び攪拌
室７から出口室１４側に紙料溶液が流れ、スクリーンシ
リンダ１の孔１００には繊維塊や異物が詰まっていく
が、この新たに詰まった繊維塊等は次の翼２０の通過に
ともなう負圧により取り除かれる。従来の紙料精選装置
では、上記作用の繰り返しによってスクリーンシリンダ
１の目詰まりを防止している。

【０００８】ここで、図３１はスクリーンシリンダ１の
孔１００の形状を示す断面図である。孔１００は円形
（丸孔）であり、孔１００の入り口部分（攪拌室７側）
には同心状に皿面形の面取り１０１が施されている。翼
２０がスクリーンシリンダ１の表面を通過したときに
は、図中に矢印Ｓで示すように孔１００の入り口部分で
剥離渦が発生し、この剥離渦Ｓにより孔１００の詰まり
が抑制されるようになっている。

【０００９】さらに、図３２，図３３に示すような断面
形状のスクリーンプレート１もある。図３２に示す場合
では、スクリーンプレート１の軸方向に台形溝１１１を
掘り、その底部に複数個の孔１１０を穿設している。図
３３に示す場合では、スクリーンプレート１の周面に軸
方向に伸びる波形を形成し、その波形の傾斜部分１２１
に複数個の孔１２０を穿設している。図３２，図３３の
何れの断面形状においても翼２０による旋回流が孔の入
り口部分で剥離渦Ｓを発生させ、これにより孔の詰まり
を防止するようになっている。

【００１０】次に、スクリーンシリンダを内外２重にそ
なえた紙料精選装置の構成について図３４，図３５を用
いて説明する。図３２はスクリーンシリンダを内外２重
にそなえた従来の紙料精選装置の構成を示す断面図、図
３５は図３４のＥ−Ｅ矢視断面図である。なお、前述し
たスクリーンシリンダを１つそなえた従来の紙料精選装
置と同一の部位については同一の符号を用いるものとす
る。

【００１１】図３４，図３５に示すように、筒状の容器
１７の入口２から接線方向に流入した紙料溶液は環状の
流路４を循環するようになっている。紙料溶液がこの流
路４を循環している際に砂等の重量異物は流路４の接線
方向に設けられたトラップ５から系外に排出され、他の
紙料は流路４から内側ケーシング３の内側に流入するよ
うになっている。

【００１２】内側ケーシング３の内側には円筒状のスク
リーンシリンダ１ａ，１ｂが配設されており、これらの
スクリーンシリンダ１ａ，１ｂにより撹拌室７と出口室
１４ａ，１４ｂとに区画されている。流路４から流入し
た紙料は、まず、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂ間に形
成された環状の撹拌室７に流入するようになっている。
そして、撹拌室７を流下する過程で一部の紙料は内側ス
クリーンシリンダ１ｂを通過して内側出口室１４ｂへ濾
過選別され、他の紙料は外側スクリーンシリンダ１ａを
通過して外側出口室１４ａへ濾過選別されるようになっ
ている。一方、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂを通過出
来ない大きさの異物は撹拌室７をそのまま流下してリジ
ェクト出口部１０から排出されるようになっている。

【００１３】また、攪拌室７内には外側スクリーンシリ
ンダ１ａに対向して複数の翼２０ａを配設し、内側スク
リーンシリンダ１ｂに対向して複数の翼２０ｂを配設し
ている。各翼２０ａ，２０ｂは主軸１１の上部から吊り
下げられたロータ６に固設されており、周方向に等間隔
で、かつスクリーンシリンダ１ａ，１ｂの表面と一定の
隙間（２.５〜８ｍｍ）を保って配設されている。主軸
１１は軸受により回転自在に支持されており、下端部に
固設されたＶプーリ１８を介して図示しない電動機によ
り回転駆動されるようになっている。そして、ロータ６
が回転し翼２０ａ，２０ｂが攪拌室７内を旋回すること
により、撹拌室７内の紙料溶液が攪拌され、紙料中の異
物が分離されるとともに繊維塊がほぐされてスクリーン
シリンダ１ａ，１ｂの目詰まりが防止されるようになっ
ている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の紙料精選装置には次のような課題があった。まず、
図２８，図２９に示した従来の紙料精選装置では、スク
リーンシリンダ１を一つしか有していないので処理能力
に制限があった。また、従来の翼２０の形状では、旋回
流は翼２０の表面に近いほど速く翼２０から離れるほど
遅くなるので、スクリーンシリンダ１の表面を清掃する
効率が低く、紙料の通過量が少なくなってしまうという
課題があった。さらに、翼２０のスクリーンシリンダ１
に対向する側と反対側の面はスクリーンシリンダ１の表
面の清掃に寄与せず、無駄に摩擦動力を消費するだけで
あった。

【００１５】また、図３４，図３５に示した従来の紙料
精選装置では、内外スクリーンシリンダ１ａ，１ｂの径
の相違によって、翼２０ａ，２０ｂの回転による攪拌室
７の旋回流速は外側スクリーンシリンダ１ａ側より内側
スクリーンシリンダ１ｂ側が遅く、また、内側スクリー
ンシリンダ１ｂに作用する圧力は遠心力により外側スク
リーンシリンダ１ａに作用する圧力よりも低い。したが
って、内外スクリーンシリンダ１ａ，１ｂの有効面積割
合以上に外側スクリーンシリンダ１ａが紙料を通し易
く、内側スクリーンシリンダ１ｂが紙料を通し難い傾向
がある。

【００１６】このため、紙料の処理量が過度に減少した
ときには、外側スクリーンシリンダ１ａのみ紙料が通過
するようになり、内側スクリーンシリンダ１ｂは逆流し
て詰まり易くなってしまうという課題があった。逆に処
理量が増加したときには、内側スクリーンシリンダ１ｂ
は紙料を適正に通過させるようになるが、今度は外側ス
クリーンシリンダ１ａの通過抵抗が増加して目詰まりし
易くなってしまうという課題があった。

【００１７】また、旋回流は内翼２０ｂと外翼２０ｂと
の間を通り抜けるので、攪拌室７内の旋回流速は内外翼
２０ａ，２０ｂの近傍のみが速く、内外翼２０ａ，２０
ｂから離れた部分では旋回流速が遅くなる。このため、
スクリーンシリンダ１ａ，１ｂの表面を清掃する効率が
低く紙料の通過量が少なくなってしまうという課題があ
った。さらに、紙料の攪拌不足によってスクリーンシリ
ンダ１ａ，１ｂで処理されないまま良質紙料がリジェク
ト出口部１０から排出されてしまい、精選効率を低下さ
せてしまうという課題もあった。

【００１８】また、上述のように従来の紙料精選装置に
はスクリーンシリンダ１の目詰まりにより紙料の通過量
が制限されてしまうという課題があるが、このスクリー
ンシリンダ１の目詰まりは従来のスクリーンシリンダ１
が有する孔の形状にも起因している。つまり、翼２０の
回転にともなう旋回流により孔の入口部分で発生する剥
離渦Ｓ（図３１〜図３３参照）は、孔の目詰まりを防止
する効果があるが、この剥離渦Ｓの強さは孔の前流縁
（旋回流の上流側に位置する孔の縁部）の形状に影響さ
れる。また、紙料塊の引掛り難さと異物の除去の容易さ
は孔の後流縁（旋回流の下流側に位置する孔の縁部）の
形状に影響される。

【００１９】ところが、図３１に示すような形状の場
合、剥離渦Ｓは皿面形面取り１０１により形成された孔
１００の上流側の傾斜面で発生するが、この傾斜面は緩
やかなため発生する剥離渦Ｓは弱く、孔１００の前流縁
１０２や後流縁１０３まで剥離渦Ｓが届き難い。このた
め、剥離渦Ｓによる目詰まり防止の効果は低かった。ま
た、孔１００と同心状に皿面形面取り１０１を形成する
必要から、皿面形面取り１０１を形成できるだけの余裕
が必要になり、単位面積あたりの孔数には制限がある。
このため、孔数１００を増やして紙料の通過量を増やす
ことには限界があった。

【００２０】また、図３２に示すような形状の場合に
は、台形溝１１１の垂直部分が流れの上流側に位置する
ため発生する剥離渦Ｓは強くなる。ところが、孔１１０
の前流縁１１２は台形溝１１１の垂直部分に近い溝底部
に位置しているため、発生した剥離渦Ｓは前流縁１１２
に届き難く、目詰まり防止の効果が低かった。同様に後
流縁１１３も溝底部に位置しており傾斜部１１４から離
れているため、引っ掛かった紙料塊等の剥離も容易では
なかった。さらに、孔１１０は台形溝１１１の底部にし
か配置できないため、単位面積あたりの孔数にも制限が
あった。

【００２１】また、図３２に示すような形状の場合に
は、剥離渦Ｓはスクリーンシリンダ１の表面に形成され
た波形の頂点部分から発生するが、孔１２０の前流縁１
２２は波形の頂点から遠く、さらに前流縁１２２，後流
縁１２３は波形の傾斜部分１２１にあるので剥離渦Ｓが
届き難いため、剥離渦Ｓによる目詰まり防止の効果は低
かった。また、後流縁１２３は鋭角になるため引っ掛か
った紙料塊等の剥離も容易ではなかった。さらに、孔１
２０は波形の傾斜部分１２１にしか配置できないため、
単位面積あたりの孔数にも制限があった。

【００２２】以上のように、図３１〜図３３に示す何れ
の孔形状であっても剥離渦Ｓによる目詰まり防止の効果
は充分ではなく、目詰まりを防止するためには高速で翼
２０を旋回して剥離渦Ｓを強くする必要があった。しか
しながら、翼２０を旋回させるのに要する動力は回転数
の２〜３乗に比例して大きくなり、消費動力当たりの通
過量は逆に減少してしまうことになった。

【００２３】本発明は、上記の課題に鑑み創案されたも
のであり、スクリーンシリンダの目詰まりを防止して低
動力で大量の紙料を精選処理できるようにした、紙料精
選装置を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の紙料精選装置は、内外一対のスクリーンシ
リンダと、上記内外両スクリーンシリンダ間に形成され
た攪拌室内を上記内外両スクリーンシリンダに対し所定
の微少隙間を保ちながら旋回する１又は複数の翼とをそ
なえたことを特徴としている。

【００２５】好ましくは、該翼の旋回方向前方部分に上
記内外両スクリーンシリンダの周面に向けて径方向に延
びる壁面を形成する。より好ましくは、該壁面を旋回方
向に対し垂直又は鋭角に形成する。さらに好ましくは、
該翼の翼断面を該壁面から旋回方向後方に向けて上記内
外両スクリーンシリンダとの隙間が次第に広くなるよう
に形成する。

【００２６】また、該翼の翼断面を旋回方向先端部から
上記内外両スクリーンシリンダとの両最近接部に向けて
鋭角に延びる楔形に形成するのも好ましい。好ましく
は、該先端部から上記両最近接部間を結ぶ線までの長さ
を上記両最近接部間の長さの２〜５倍に設定する。より
好ましくは、該先端部を上記内外両スクリーンシリンダ
の中央若しくは外側のスクリーンシリンダ寄りに位置さ
せる。

【００２７】さらに好ましくは、該翼の翼断面を上記両
最近接部から旋回方向後方に向けて上記内外両スクリー
ンシリンダとの隙間が次第に広くなるように形成する。
また、上記複数の翼のうち隣接する翼を仕切壁により連
結するのも好ましい。さらに、上記一対のスクリーンシ
リンダうち内側のスクリーンシリンダを通過した紙料が
流れる内側出口管と外側のスクリーンシリンダを通過し
た紙料が流れる外側出口管との合流部における該内側出
口管の断面積を該外側出口管の断面積よりも大きく設定
するのも好ましい。

【００２８】また、別の本発明の紙料精選装置は、スク
リーンシリンダと、該スクリーンシリンダの外側或いは
内側に形成された攪拌室内を該スクリーンシリンダに対
し所定の微少隙間を保ちながら旋回する１又は複数の翼
とをそなえ、該翼の旋回方向前方部分に該スクリーンシ
リンダの周面に向けて径方向に延びる壁面を形成すると
ともに、該壁面から旋回方向後端部に向けて該スクリー
ンシリンダとの隙間が次第に広くなるように形成したこ
とを特徴としている。

【００２９】さらに、別の本発明の紙料精選装置は、複
数の濾過用孔を有するスクリーンシリンダと、該スクリ
ーンシリンダの外側或いは内側に形成された攪拌室内を
該スクリーンシリンダに対し所定の微少隙間を保ちなが
ら旋回する１又は複数の翼とをそなえ、該スクリーンシ
リンダの該攪拌室側の周面に複数の円錐孔を設けるとと
もに、該濾過用孔を該円錐孔の中心から該翼の旋回方向
上流側にずらして穿設したことを特徴としている。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図５は本発明の第１実施形
態としての紙料精選装置を示すものである。以下、図１
〜図５を用いて本紙料精選装置について説明する。図１
は本紙料精選装置の構成を示す平面図（一部破断して断
面を示している）、図２は図１のＡ方向矢視側面図（一
部断面を示している）、図３は本紙料精選装置にかかる
ロータの構成を示す斜視図、図４は本紙料精選装置にか
かる共通翼の形状を示す断面図、図５はで本紙料精選装
置の作用効果を説明するための図である。なお、前記し
た従来の紙料精選装置と同一の部位については図中同一
の符号を付して示している。

【００３１】本紙料精選装置は、図１，図２に示すよう
に、径の異なる円筒状の２個のスクリーンシリンダ１
ａ，１ｂを有している。そして、これらのスクリーンシ
リンダ１ａ，１ｂ間に撹拌室７が形成され、外側スクリ
ーンシリンダ１ａの外側に外側出口室１４ａ、内側スク
リーンシリンダ１ｂの内側に内側出口室１４ｂがそれぞ
れ形成されている。

【００３２】図示しないポンプから送給された紙料溶液
は、まず、筒状の容器１７の入口２から接線方向に流入
し、内側ケーシング３と容器１７の内壁とで形成される
環状の流路４を循環するようになっている。そして、紙
料溶液がこの流路４を循環している際に砂等の重量異物
は入口２と反対の接線方向に設けられたトラップ５から
系外に排出され、他の紙料は流路４から撹拌室７内に流
入するようになっている。

【００３３】スクリーンシリンダ１ａ，１ｂはその周面
に隙間０.１５〜０.５ｍｍのスリットまたは直径０.２
〜４.８ｍｍの孔が多数設けられている。このため、撹
拌室７を流下する過程で一部の紙料は内側スクリーンシ
リンダ１ｂを通過して内側出口室１４ｂへ濾過選別さ
れ、他の紙料は外側スクリーンシリンダ１ａを通過して
外側出口室１４ａへ濾過選別されるようになっている。
一方、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂを通過出来ない大
きさの異物は撹拌室７をそのまま流下してリジェクト受
け２５を経由してリジェクト出口部１０から排出される
ようになっている。

【００３４】本紙料精選装置では、内側出口室１４ｂと
外側出口室１４ａとは完全に区画されており、撹拌室７
から外側出口室１４ａに選別された紙料溶液は、排出管
１６を通って出口部９から放出されるようになってい
る。一方、内側出口室１４ｂに選別された紙料溶液は、
排出管１６内に設けられた連通管１５を通って排出管１
６内を流れる外側出口室１４ａからの紙料溶液に合流し
て出口部９から放出されるようになっている。なお、連
通管１５の出口の断面積は、排出管１６の連通管１５と
の合流部における断面積と同等かそれ以上の面積に設定
されている。また、内側出口室１４ｂ，外側出口室１４
ａの底面、及びリジェクト受け２５の底面は、紙料の堆
積を防止するため、各々の出口部９，１０に向けて下方
に傾斜している。

【００３５】攪拌室７内には主軸１１の上部から吊り下
げられた状態で円筒状のロータ６が配設されている。ロ
ータ６の周面には、図３に示すように複数個の翼（本実
施形態の翼は内外スクリーンシリンダに共通して作用す
るので、以下、共通翼という）１２が下端部を連結輪３
０により互いに連結された状態で周方向に等間隔でそな
えられている。そして、これらの共通翼１２は、図１，
図２に示すように攪拌室７内では外側スクリーンシリン
ダ１ａの内周面，内側スクリーンシリンダ１ｂの外周面
の双方に対して所定の隙間（好適には２〜６ｍｍ）を保
って位置している。これにより、本紙料精選装置では、
攪拌室７は共通翼１２によって実質的に周方向に仕切ら
れるようになっている。

【００３６】共通翼１２の形状について説明すると、本
紙料精選装置にかかる共通翼１２は、図４に示すように
先端部２０５から旋回方向後方に向けて延びる先端面２
０１をそなえ、この先端面２０１に連続してロータ６の
径方向（旋回方向に垂直な方向）に向けて延びる転向壁
２０２をそなえている。転向壁２０２は後端部２０６か
ら旋回方向前方に向けて延びる凸状の後部曲面２０４と
交わっており、その交差部は鋭角の縁部２０３を形成し
ている。

【００３７】このような翼形状により、攪拌室７内にお
ける共通翼１２とスクリーンシリンダ１ａ，１ｂとの隙
間は、先端部２０５から後方に向けて次第に狭くなった
後、転向壁２０２において急激に狭くなり、縁部２０３
において最も狭くなるようになっている。本紙料精選装
置では、この縁部２０３とスクリーンシリンダ１ａ，１
ｂとの隙間を上述の所定隙間（好適には２〜６ｍｍ）に
設定している。そして、縁部２０３から後端部２０６に
かけて次第に広がるようになっている〔図５（ａ）参
照〕。なお、転向壁２０２は凹状であることが好まし
く、転向壁２０２による転向角〔縁部２０３において旋
回方向と転向壁２０２の延びる方向との成す角度であ
り、図５（ａ）中にθで示す〕は９０度以下であること
が好ましい。

【００３８】次に、上述のように構成された本発明の第
１実施形態としての紙料精選装置の作用について説明す
る。上流のポンプから送給された紙料溶液は、まず容器
１７の入口２から接線方向に流入して環状の流路４を循
環する。その際に紙料溶液中の砂等の重量異物は入口２
と反対の接線方向に設けられたトラップ５から系外に排
出され、他の紙料は内側ケーシング３の内側に設けられ
たスクリーンシリンダ１ａ，１ｂ間に形成される撹拌室
７内に流入する。

【００３９】攪拌室７内に流入した紙料は、図５（ａ）
に示すように共通翼１２が攪拌室７内を旋回することに
より、相対的に共通翼１２の旋回方向（周方向）後方に
向けて流れる。ところが、共通翼１２には径方向に向け
て延びる転向壁２０２がそなえられているので、紙料の
周方向流れは転向壁２０２にぶつかることにより半径方
向流れに変えられ、紙料のスクリーンシリンダ１ａ，１
ｂ表面と共通翼１２の縁部２０３との隙間への流入が抑
制される。つまり、攪拌室７はスクリーンシリンダ１
ａ，１ｂと共通翼１２との隙間において、転向壁２０２
近傍の半径方向流れにより実質的に仕切られる。

【００４０】このように、攪拌室７が転向壁２０２近傍
の紙料の半径方向流れにより実質的に周方向に複数個に
仕切られることにより、複数個に仕切られた撹拌室７内
の紙料は共通翼１２に押されて共通翼１２とほぼ同等な
速度で旋回する。また、転向壁２０２によりスクリーン
シリンダ１ａ，１ｂ表面に向かう紙料の半径方向流れが
生じることにより、攪拌室７内の内圧は、図５（ｂ）に
示すように共通翼１２の先端部２０５から縁部２０３に
かけて大きく上昇する。この紙料の旋回速度の上昇と内
圧の上昇とにより、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂ表面
の孔１００の面取り部（図３１〜図３３参照）での異物
や紙料塊の剥離攪拌が促進される。

【００４１】なお、攪拌室７内での紙料の旋回速度は、
外側スクリーンシリンダ１ａ表面と内側スクリーンシリ
ンダ１ｂ表面とでは径差による速度差がある。しかしな
がら、本紙料精選装置ではスクリーンシリンダ１ａ，１
ｂ間はほぼ共通翼１２の一枚分の距離であり、スクリー
ンシリンダを二重に設けた従来の紙料精選装置（図３
４，図５４参照）に比較して狭い。したがって、内外ス
クリーンシリンダ１ａ，１ｂ表面での紙料の速度差は従
来に比べて小さく、また、遠心力による圧力差も従来に
比べて小さい。

【００４２】一方、共通翼１２の後流側（縁部２０３よ
りも後方）では、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂ表面と
縁部２０３との隙間からの紙料の流入が抑制され、ま
た、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂ表面と後部曲面２０
４との隙間が徐々に広がっていくことにより、図５
（ｂ）に示すように攪拌室７内の内圧は大きく負圧にな
って出口室１４ａ，１４ｂから攪拌室７へ紙料溶液が逆
流する。この紙料溶液の逆流により、スクリーンシリン
ダ１ａ，１ｂの孔１００に目詰まりしていた紙料塊等が
除去されると共に、撹拌室７内の紙料濃度が希釈化され
る。

【００４３】そして、撹拌室７からスクリーンシリンダ
１ａ，１ｂを通過して外側出口室１４ａ，内側出口室１
４ｂに選別された紙料溶液は、それぞれ排出管１６或い
は連通管１５を通って出口部９から放出される。このと
き、連通管１５の出口の断面積は排出管１６の連通管１
５との合流部における断面積と同等かそれ以上の面積に
設定されているので、内側出口室１４ｂからの流れは静
圧成分が増加し、逆に外側出口室１４ａからの流れは静
圧成分が減少する。

【００４４】以上のことから、本紙料精選装置によれば
以下に述べる種々の利点がある。まず、本紙料精選装置
によれば、一つの共通翼１２を内外スクリーンシリンダ
１ａ，１ｂで共用することにより内外スクリーンシリン
ダ１ａ，１ｂ間の距離が短くなるので、内外径差による
スクリーンシリンダ１ａ，１ｂ表面での紙料の速度差や
遠心力による圧力差が従来に比べて小さくなり、内側ス
クリーンシリンダ１ｂが目詰まりしにくくなって通過量
の低下が防止される。

【００４５】また、共通翼１２に転向壁２０２を設けた
ことにより、転向壁２０２近傍の紙料の半径方向流れに
より攪拌室７が実質的に複数個に仕切られ、これにより
紙料の旋回速度が上昇するとともに攪拌室７内の内圧が
上昇するので、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂ表面の孔
１００の面取り部での異物や紙料塊の剥離攪拌が促進さ
れ、孔１００の目詰まりが防止されると共に紙料の通過
量が増加する。

【００４６】また、転向壁２０２近傍の紙料の半径方向
流れによりスクリーンシリンダ１ａ，１ｂ表面と縁部２
０３との隙間からの紙料の流入が抑制され、また、縁部
２０３の後方に後部曲面２０４が形成されることによ
り、共通翼１２の後流側では攪拌室７内が負圧になって
出口室１４ａ，１４ｂから紙料溶液が逆流するので、ス
クリーンシリンダ１ａ，１ｂの孔１００に目詰まりして
いた紙料塊等が除去されると共に、撹拌室７内の紙料濃
度が希釈され、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂを通過で
きなかった高濃度紙料の再通過が容易になる。

【００４７】つまり、本発明の紙料精選装置によれば、
共通翼１２の両作用面と内外スクリーンシリンダ１ａ，
１ｂ表面とを有効に活用することができ、比較的遅い回
転速度でもスクリーンシリンダ１ａ，１ｂが目詰まりす
ることなく、低動力で大量の紙料を精選処理することが
できるという利点がある。また、連通管１５の出口の断
面積を排出管１６の連通管１５との合流部における断面
積と同等かそれ以上の面積に設定することにより、内側
出口室１４ｂからの流れは静圧成分が増加し、外側出口
室１４ａからの流れは逆に静圧成分が減少するので、従
来、外側出口室１４ａに比較して流れにくかった内側出
口室１４ｂからの紙料の流れが良くなり、これによって
も紙料の処理量を増加させることができるという利点も
ある。

【００４８】さらに、従来の紙料精選装置では、翼の先
端部分が丸くスクリーンシリンダとの隙間は旋回方向後
方に向けて除去に狭くなっていたため異物が噛み込み易
く除去が困難であったが、本紙料精選装置では、共通翼
１２の周面に転向壁２０２が形成されることにより従来
の様に楔効果でスクリーンシリンダ１ａ，１ｂとの隙間
に異物が噛み込むことがないという利点もある。

【００４９】なお、本紙料精選装置にかかる共通翼１２
は、図４に示したものに限定されるものではなく、半径
方向厚さ，周方向幅，軸方向長さ，軸方向分割数，軸方
向傾き，及び先端面，転向壁，後部曲面の形状等を紙料
の種類，濃度，スクリーンシリンダ１ａ，１ｂの孔寸
法，ロータ回転速度等に応じて変更することができる。
例えば、共通翼１２の形状は、少なくとも転向壁と転向
壁の縁部から後端部まで繋がる後部曲面とをそなえてい
ればよい。つまり、先端面２０１の形状を図６に示すよ
うな平面状に形成してもよく、図７に示すように先端部
２０５を頂点とする半円状に形成してもよい。また、図
８に示すように先端面をなくして凹状（又は平面状）の
転向壁３０２と転向壁３０２の縁部２０３から後端部２
０６まで繋がる後部曲面２０４とで形成することも可能
である。

【００５０】また、ロータ６の形状も図３に示したもの
に限定されず、図９に示すように軸方向に２段に分割し
て２つの連結輪３０で連結するとともに、上下の共通翼
１２の位相をずらして配置するようにしてもよい。図９
に示す構成によれば、上述の実施形態と同様に共通翼１
２により撹拌室７を実質的に周方向に仕切ることができ
るとともに、強度を上げて遠心力による共通翼１２の撓
みを防止することが可能になるさらに、図１０，図１１
に示すように、共通翼１２を仕切壁３０１で各々連結
し、撹拌室７を内外に分離して内側撹拌室７ｂと外側撹
拌室７ａとを形成するようにしてもよい。このような構
成によれば、遠心力による撹拌室７での内側から外側へ
の紙料の流れを仕切壁３０１により遮断することがで
き、内側スクリーンシリンダ１ｂにおける紙料の通過量
をさらに増加させることが可能になる。

【００５１】さらに、本紙料精選装置にかかる共通翼１
２の翼形状は、本実施形態のように２重にスクリーンシ
リンダを設けた装置への適用に限定されず、図２８に示
したように外側或いは内側に単独にスクリーンシリンダ
を設けた装置にも適用可能である。ただし、この場合に
は、翼のスクリーンシリンダと対向する側にのみ、少な
くとも転向壁と転向壁の縁部から後端部まで繋がる後部
曲面とを形成すればよい。この場合でも、従来の外側或
いは内側に単独にスクリーンシリンダを設けた装置（図
２８参照）に比較してスクリーンシリンダの目詰まりを
低減することができ、より大量の紙料を精選処理するこ
とが可能になるという利点がある。

【００５２】次に、本発明の第２実施形態としての紙料
精選装置について、図１２〜図１７を参照しながら説明
する。図１２は本紙料精選装置の構成を示す断面図、図
１３は図１２のＢ−Ｂ矢視段面図、図１４は本紙料精選
装置にかかるロータの構成を示す斜視図、図１５は本紙
料精選装置にかかる翼の形状を示す断面図、図１６は本
紙料精選装置の作用効果を説明するための図、図１７は
本紙料精選装置にかかる翼の形状の作用効果を説明する
ための図である。なお、前述した従来の紙料精選装置或
いは第１実施形態の紙料精選装置と同一の部位について
は図中同一の符号を付して示している。

【００５３】本紙料精選装置は、図１２，図１３に示す
ように、第１実施形態と同様に径の異なる円筒状の２個
のスクリーンシリンダ１ａ，１ｂを有している。これら
のスクリーンシリンダ１ａ，１ｂ間には撹拌室７が形成
され、外側スクリーンシリンダ１ａの外側に外側出口室
１４ａ、内側スクリーンシリンダ１ｂの内側に内側出口
室１４ｂがそれぞれ形成されている。外側出口室１４ａ
と内側出口室１４ｂとは底部で連通している。

【００５４】容器１７の入口２から接線方向に流入した
紙料溶液は環状の流路４を循環するようになっている。
紙料溶液がこの流路４を循環している際に砂等の重量異
物はトラップ５から系外に排出され、他の紙料は流路４
から上記の攪拌室７内に流入するようになっている。攪
拌室７を形成するスクリーンシリンダ１ａ，１ｂは、そ
の周面に隙間０.１５〜０.５ｍｍのスリットまたは直径
０.２〜４.８ｍｍの孔が多数設けられているため、紙料
は撹拌室７を流下する過程で内外スクリーンシリンダ１
ａ，１ｂを通過して出口室１４ａ，１４ｂへ濾過選別さ
れ、出口部９から放出されるようになっている。一方、
スクリーンシリンダ１ａ，１ｂを通過出来ない大きさの
異物は撹拌室７をそのまま流下してリジェクト出口部１
０から排出されるようになっている。

【００５５】攪拌室７内には円筒状のロータ６が主軸１
１の上部から吊り下げられた状態で配設されている。ロ
ータ６の周面には、図１４に示すように複数個の翼（本
実施形態の翼は内外スクリーンシリンダへの紙料の適正
な分配を主目的としているので、以下、分配翼という）
２１が下端部を連結輪３０により互いに連結された状態
で周方向に等間隔でそなえられている。そして、これら
の分配翼２１は、図１２，図１３に示すように攪拌室７
内では外側スクリーンシリンダ１ａの内周面，内側スク
リーンシリンダ１ｂの外周面の双方に対して所定の隙間
（好適には２〜６ｍｍ）を保って位置している。これに
より、攪拌室７は分配翼２１によって実質的に周方向に
仕切られている。

【００５６】本紙料精選装置にかかる分配翼２１は、図
１５に示すように内分配壁４０２，外分配壁４０３，内
吸引壁４０６，外吸引壁４０７の４つの平面からなる楔
形であり、内分配壁４０２と外分配壁４０３との交差
部、及び内吸引壁４０６と外吸引壁４０７との交差部に
はそれぞれ鋭角の前縁部４０１，後縁部４０８が形成さ
れ、内分配壁４０２と内吸引壁４０６との交差部、及び
外分配壁４０３と外吸引壁４０７との交差部にはそれぞ
れ鈍角の内縁部４０４，外縁部４０５が形成されてい
る。そして、内縁部４０４から外縁部４０５までの距離
（分配翼２１の翼の厚み）をｄとしたとき、前縁部４０
１から内縁部４０４と外縁部４０５とを結ぶ線までの距
離（分配翼厚みを底辺とし前縁部４０１を頂点とする楔
形の高さ）は２〜５ｄに設定されている。

【００５７】攪拌室７内における分配翼２１の配置は、
図１２或いは図１６（ｂ）に示すように、内縁部４０
４，外縁部４０５においてスクリーンシリンダ１ａ，１
ｂとの隙間が最も狭くなるように配設されている。本紙
料精選装置では、これら内縁部４０４，外縁部４０５と
スクリーンシリンダ１ａ，１ｂとの隙間を上述の所定隙
間（好適には２〜６ｍｍ）に設定している。また、前縁
部４０１の位置は攪拌室７の中央或いは中央よりも外側
スクリーンシリンダ１ａ寄りに設定されている。

【００５８】次に、上述のように構成された本発明の第
２実施形態としての紙料精選装置の作用について説明す
る。上流のポンプから送給された紙料溶液は、まず容器
１７の入口２から接線方向に流入して環状の流路４を循
環する。その際に紙料溶液中の砂等の重量異物はトラッ
プ５から系外に排出され、他の紙料は内側ケーシング３
の内側のスクリーンシリンダ１ａ，１ｂ間に形成される
撹拌室７内に流入する。

【００５９】攪拌室７内に流入した紙料は、図１６
（ｂ）に示すように分配翼２１が攪拌室７内を旋回する
ことにより、相対的に分配翼２１の旋回方向（周方向）
後方に向けて流れる。この紙料の旋回流れは、分配翼２
１の前縁部４０１において内側方向と外側方向とに分配
される。そして、内側に分配された紙料は内分配壁４０
２に沿って流れて内側スクリンシリンダ１ｂに供給され
る。一方、外側に分配された紙料は外分配壁４０３に沿
って流れて外側スクリーンシリンダ１ａに供給される。

【００６０】旋回する紙料は遠心力により発生する圧力
差により外側スクリーンシリンダ１ａ側に流れ易くな
る。しかしながら、本紙料精選装置では、上記のように
旋回流れの上流において前もって流れを前縁部４０１で
内側と外側とに分配することができるので、前縁部４０
１の位置を調整することによって、内外スクリーンシリ
ンダ１ａ，１ｂの持つ孔１００の面積割合に応じて、外
側スクリーンシリンダ１ａと内側スクリーンシリンダ１
ｂとに均等に紙料を供給することが可能になる。

【００６１】このように前縁部４０１の位置を調整する
ことができるのは、分配翼２１の翼形状を先端部が鋭角
の楔形に形成したことによるものである。つまり、図１
７は従来の紙料精選装置（図３４参照）にかかる翼２０
ａ，２０ｂの形状を示したものであるが、従来の翼２０
ａ，２０ｂは、翼厚（翼の最も厚い部分の厚さ）をｄと
したとき、この翼厚を与える部分から翼２０ａ，２０ｂ
の先端までの距離が約０．５〜１．５ｄであり、且つ翼
先端部は円形であって曲率半径が約０．５ｄであった
（図１７参照）。このような翼形状により、従来の翼２
０ａ，２０ｂでは、翼の迎角αを調整した場合でも先端
の位置（流れ方向に対して最先端の位置）は殆ど変わる
ことはなかった（図１７中の二点鎖線参照）。これは、
従来の翼２０ａ，２０ｂは専ら攪拌室７内の紙料の攪拌
と翼後半部での負圧によるスクリーンシリンダ１ａ，１
ｂの閉塞防止とを目的としたものであって、迎角αの調
整は翼後半部とスクリーンシリンダ１ａ，１ｂの表面と
の隙間を変えて負圧の大きさを調節することを目的とし
ていたからである。

【００６２】これに対し、本紙料精選装置では、先端部
形状を円形ではなく鋭角の楔形に形成しているので、迎
角αを調整することによって翼１２の先端の位置、すな
わち、前縁部４０１の位置を調整することができ、内外
スクリーンシリンダ１ａ，１ｂの持つ孔１００の面積割
合に応じて、外側スクリーンシリンダ１ａと内側スクリ
ーンシリンダ１ｂとに均等に紙料を供給することが可能
になるのである。

【００６３】攪拌室７の内圧は、紙料の旋回流れが徐々
に狭くなる内分配壁４０２と内側スクリーンシリンダ１
ｂとの隙間、或いは外分配壁４０３と外側スクリーンシ
リンダ１ａとの隙間に流入することにより、前縁部４０
１から内縁部４０４，外縁部４０５にかけて上昇してい
く。このとき、上記のように紙料の旋回流れは前縁部４
０１において孔１００の面積割合に応じて外側スクリー
ンシリンダ１ａ側，内側スクリーンシリンダ１ｂ側に均
等に分配されるので、攪拌室７の内圧は遠心力による圧
力差にかかわらず、図１６（ａ），図１６（ｃ）に示す
ように外側スクリーンシリンダ１ａ側と内側スクリーン
シリンダ１ｂ側とでほぼ同様に上昇する。

【００６４】一方、分配翼２１の後流側（内縁部４０
４，外縁部４０５よりも後方）では、内吸引壁４０６と
内側スクリーンシリンダ１ｂとの隙間、及び外吸引壁４
０７と外側スクリーンシリンダ１ａとの隙間が、内縁部
４０４或いは外縁部４０５から徐々に広くなっているこ
とにより、図１６（ａ），図１６（ｃ）に示すように攪
拌室７内の内圧は大きく負圧になって出口室１４ａ，１
４ｂから攪拌室７へ紙料溶液が逆流する。この紙料溶液
の逆流により、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂの孔１０
０に目詰まりしていた紙料塊等が除去される共に、撹拌
室７内の紙料濃度が希釈化される。

【００６５】以上のことから、本紙料精選装置によれば
以下に述べる種々の利点がある。まず、本紙料精選装置
によれば、第１実施形態と同様に、一つの分配翼２１を
内外スクリーンシリンダ１ａ，１ｂで共用することによ
り内外スクリーンシリンダ１ａ，１ｂ間の距離が短くな
るので、内外径差によるスクリーンシリンダ１ａ，１ｂ
表面での紙料の速度差や遠心力による圧力差が従来に比
べて小さくなり、内側スクリーンシリンダ１ｂが目詰ま
りしにくくなって通過量の低下が防止される。

【００６６】また、分配翼２１の前縁部４０１により紙
料の旋回流れを内側と外側とに分配することができるの
で、遠心力の作用にかかわらず外側スクリーンシリンダ
１ａと内側スクリーンシリンダ１ｂとに均等に紙料を供
給することができるようになり、紙料の処理量が過度に
減少したときの内側スクリーンシリンダ１ｂでの逆流に
よる目詰まりや、紙料の処理量が増加したときの外側ス
クリーンシリンダ１ａでの通過抵抗の増加による目詰ま
りが防止される。つまり、内外スクリーンシリンダ１
ａ，１ｂにおける紙料の処理負荷バランスを均等にする
ことができ、従来のように紙料の流量範囲が限定される
ことはない。

【００６７】また、攪拌室７は複数個の分配翼２１によ
り実質的に複数に仕切られるので、紙料の旋回流速は分
配翼２１の回転速度とほぼ同等の速度となる。このた
め、攪拌室７内の流動攪拌が促進し、良質紙料が未処理
のまま流下してリジェクト出口部１０から排出されるこ
とが無くなり精選効率が上昇する。また、紙料の旋回速
度の上昇によりスクリーンシリンダ１ａ，１ｂ表面の孔
１００の面取り部での異物や紙料塊の剥離攪拌が促進さ
れ、孔１００の目詰まりが防止されると共に紙料の通過
量が増加する。

【００６８】また、内吸引壁４０６と内側スクリーンシ
リンダ１ｂとの隙間、及び外吸引壁４０７と外側スクリ
ーンシリンダ１ａとの隙間は、内縁部４０４或いは外縁
部４０５から徐々に広がっているので、分配翼２１の後
流側では攪拌室７内が負圧になって出口室１４ａ，１４
ｂから攪拌室７へ紙料溶液が逆流し、スクリーンシリン
ダ１ａ，１ｂの孔１００に目詰まりしていた紙料塊等が
除去される共に、撹拌室７内の紙料濃度が希釈され、ス
クリーンシリンダ１ａ，１ｂを通過できなかった高濃度
紙料の再通過が容易になる。

【００６９】つまり、本紙料精選装置によっても、スク
リーンシリンダ１ａ，１ｂの目詰まりを防止して低動力
で多量の紙料通過量を確保することができるという、第
１実施形態と同様の利点を得ることが可能である。さら
に、本紙料精選装置によれば、分配翼２１の楔形の高さ
を底辺の２〜５倍の範囲内に設定した（すなわち、内縁
部４０４から外縁部４０５までの距離をｄとしたとき、
前縁部４０１から内縁部４０４と外縁部４０５とを結ぶ
線までの距離を２〜５ｄに設定した）ことにより次のよ
うな利点もある。

【００７０】すなわち、分配翼２１の楔形の高さが底辺
の２倍未満の場合には、攪拌室７内の旋回流れは急激に
変化してスクリーンシリンダ１ａ，１ｂの表面に向かう
流れ（半径方向流れ）となるため、この半径方向流れに
より攪拌室７を効率的に仕切ることができるものの、異
物が紙料の半径方向流れとともにスリットや孔を通過し
てしまい、この分だけ精選効率が低下する可能性があ
る。

【００７１】一方、分配翼２１の楔形の高さが底辺の５
倍を超えると、分配翼２１の摩擦抵抗が増加するために
動力原単位（単位処理力当たりの運転動力）が上昇して
しまう。また、分配翼２１は複数個配設されるが、楔形
の高さが高くなると（すなわち、翼幅が広くなると）、
上流側の分配翼２１に近接しすぎてしまい、紙料の適切
な分配ができなくなってしまう可能性もある。

【００７２】したがって、分配翼２１の楔形の高さは底
辺の２〜５倍の範囲内に設定することが適切であるが、
本紙料精選装置では正しく上記の範囲内に設定している
ので、精選効率の低下や動力原単位の上昇を招くことな
く、スクリーンシリンダ１ａ，１ｂの目詰まりを防止し
て低動力で多量の紙料通過量を確保することが可能にな
るのである。

【００７３】さらに、従来の紙料精選装置にかかる翼は
その軸直角方向に見た断面形状が一定の曲率で形成され
た曲面でなく、且つ軸方向の真直精度が要求されるた
め、制作費が高くかかるという課題があったが、本紙料
精選装置にかかる分配翼２１は、内分配壁４０２，外分
配壁４０３，内吸引壁４０６及び外吸引壁２０７の４つ
の平面で形成されているので、加工が容易であり製作コ
ストの低減が図れるという利点もある。

【００７４】なお、本紙料精選装置にかかる分配翼は、
図１５に示した形状に限定されるものではなく、半径方
向厚さ，周方向幅，軸方向長さ，軸方向傾き，翼取り付
け数，及び内分配壁，外分配壁，内吸引壁，外吸引壁の
形状等を紙料の種類，濃度，スクリーンシリンダ１ａ，
１ｂの孔寸法，ロータ回転速度等応じて本発明の趣旨を
逸脱しない範囲内で変更することができる。

【００７５】つまり、分配翼２１の形状は、少なくとも
内分配壁，外分配壁，内吸引壁，外吸引壁の４つの壁面
から形成され、先端方向に鋭角の楔形であって、内縁部
から外縁部までの距離をｄとしたとき、前縁部から内縁
部と外縁部とを結ぶ線までの距離が２〜５ｄの範囲内に
設定されていればよい。したがって、例えば、図１８に
示すように外分配壁４０３と外吸引壁４０７とを凸曲面
に形成し、内分配壁４０２と内吸引壁４０６とを凹曲面
に形成してもよい。また、図１９に示すように内分配壁
４０２と外分配壁４０３とは平面に形成し、外吸引壁４
０７を凸曲面に内吸引壁４０６を凹曲面に形成してもよ
い。さらに、図２０〜図２２に示すように、図１５，図
１８，図１９のそれぞれの翼形状において、前縁部４０
１及び後縁部４０８に丸みをつけるようにしてもよい。

【００７６】なお、内外スクリーンシリンダ１ａ，１ｂ
の間隔（隙間幅）は、装置の実用範囲においてはシリン
ダ径にかかわらず一定にできるので、分配翼２１の翼厚
ｄを一定にすることは可能である。ただし、曲率の小さ
い小径スクリーンシリンダを設ける場合には、分配翼２
１の楔形の高さには制限が生じ、５ｄ以下（すなわち、
翼厚の５倍以下）の高さになる場合もある。

【００７７】次に、本発明の第３実施形態としての紙料
精選装置について図２３，図２４を参照しながら説明す
る。図２３は本紙料精選装置にかかるスクリーンシリン
ダの構成を示す平面図、図２４は図２３のＣ−Ｃ矢視断
面図である。なお、上述した各実施形態と同一の部位に
ついては同一の符号を用いて示すものとする。第１実施
形態及び第２実施形態が翼の構成に特徴があったのに対
し、本紙料精選装置は、スクリーンシリンダの構成、特
に孔の形状にのみ特徴があり、他の構成は前述した従来
の紙料精選装置（図２８，図２９或いは図３４，図３５
参照）と同様である。したがって、ここではスクリーン
シリンダの構成のみ重点的に説明し、他の構成について
の説明は省略するものとする。なお、ここでは２重スク
リーンシリンダの外側スクリーンシリンダ１ａに適用し
た場合について説明する。

【００７８】本紙料精選装置では、図２３，図２４に示
すようにスクリーンシリンダ１ａの表面に千鳥状に円錐
孔５１が穿設されている。そして、円錐孔５１の中心か
ら旋回流れの上流側（翼の進行方向後方）へオフセット
して孔（丸孔）５０が設けられている。孔５０の前流縁
（旋回流の上流側に位置する縁部）５２は円錐孔５１の
外周円の外側に位置し、後流縁（旋回流の下流側に位置
する縁部）５３は円錐孔５１の外周円の内側に位置して
いる。これにより、前流縁５２はスクリーンシリンダ１
ａ表面に対しほぼ直角に形成され、後流縁５３は鈍角と
なって円錐孔５１の傾斜部５４と共に孔５１の入口部分
を構成している。孔５０は出口室側に向かって穿設され
て軸方壁５５を形成し、出口室側に向かって広がる拡大
通路５６と結合している。

【００７９】次に、上述のように構成された本発明の第
３実施形態としての紙料精選装置の作用について説明す
る。孔５０の前流縁５２はスクリーンシリンダ１ａ表面
に対しほぼ直角に形成されているので、紙料が旋回流れ
が生じたときには孔５０の入口部分には強い剥離渦Ｓが
発生し、紙料が良く撹拌される。また、後流縁５３は鈍
角に形成されているので紙料塊や異物の引掛りが防止さ
れ、さらに、前流縁５２による剥離渦Ｓが近いので異物
が容易に除去され孔５０の目詰まりが防止される。した
がって、比較的低速で翼を旋回しても目詰まりを防止す
ることができ、低動力で大量の紙料を精選処理できると
いう利点がある。

【００８０】また、本紙料精選装置では、孔５０の中心
を円錐孔５１の中心から旋回流れの上流側へオフセット
することにより、剥離渦Ｓを発生させる前流縁５２と孔
入口部分とを共用し、傾斜部分５４の寸法を確保したの
で、千鳥配列時のピッチを小さくすることができ、単位
面積あたりの孔５０の数を多くして紙料の通過量を多く
することができるという利点もある。

【００８１】さらに、円錐孔５１は最低限の加工（例え
ばドリル等の機械加工，レーザ等の電子ビーム加工）で
所要の形状に形成することができるので、強度上有利と
なり、薄い平板状原材料をスクリーンプレート１ａに用
いることができるという利点もある。なお、本紙料精選
装置にかかるスクリーンプレートの構成は、図２３，図
２４に示したものに限定されるものではなく、少なくと
も孔５０の前流縁５２がスクリーンシリンダ表面に対し
ほぼ直角に形成され、後流縁５３が鈍角となって円錐孔
５１の傾斜部５４と共に孔の入口部分を構成していれば
よい。したがって、図２５に示すように円錐孔５１の外
周円が孔５０の前流縁５２と一致していてもよく、図２
６に示すように円錐孔５１の外周円の径と孔５０の径と
を一致させ、且つ円錐孔５１の中心に孔５０の後流縁５
３を配置するようにしてもよい。さらに、図２７に示す
ように円錐孔５１の外周円の中に孔５０を配置してもよ
い。ただし、この場合は前流縁５２が実質的にほぼ直角
になるように、孔５０の中心位置は旋回流れの上流側に
オフセットする。

【００８２】さらに、本紙料精選装置にかかるスクリー
ンシリンダの構成は、本実施形態のように２重にスクリ
ーンシリンダを設けた装置への適用に限定されず、図２
８に示したように外側或いは内側に単独にスクリーンシ
リンダを設けた装置にも適用可能である。以上、本発明
の紙料精選装置について３つの実施形態を説明したが、
本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例
えば、第１実施形態にかかる翼（共通翼）と第３実施形
態にかかるスクリーンシリンダとを組み合わせてもよ
く、第２実施形態にかかる翼（分配翼）と第３実施形態
にかかるスクリーンシリンダとを組み合わせてもよい。
これらの組み合わせにより、スクリーンシリンダの目詰
まりはより効果的に防止され、さらに低動力で大量の紙
料を処理することが可能になる。

【００８３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の紙料精選装
置によれば、内外両スクリーンシリンダ間に形成された
攪拌室内に、内外両スクリーンシリンダに対し所定の微
少隙間を保ちながら旋回する翼をそなえることにより、
攪拌室を実質的に周方向に仕切ることができ、これによ
り紙料の旋回速度が上昇するとともに攪拌室内の内圧が
上昇するので、異物や紙料塊の剥離攪拌が促進され、ス
クリーンシリンダの目詰まりが防止されると共に紙料の
通過量が増加する。また、一つの翼を内外両スクリーン
シリンダで共用することにより、内外両スクリーンシリ
ンダ間の距離を短くすることができるので、内外径差に
よるスクリーンシリンダ表面での紙料の速度差や遠心力
による圧力差が従来に比べて小さくなり、特に内側スク
リーンシリンダの目詰まりによる通過量の低下が防止さ
れる。したがって、翼の回転速度が比較的遅くてもスク
リーンシリンダが目詰まりすることはなく、低動力で大
量の紙料を精選処理することができるという利点がある
（請求項１）。

【００８４】また、翼の旋回方向前方部分に内外両スク
リーンシリンダの周面に向けて径方向に延びる壁面を形
成した場合には、壁面により紙料の旋回流れが周方向か
ら半径方向に変わるので、この紙料の半径方向流れによ
ってより効率的に攪拌室を仕切ることができるという利
点がある（請求項２）。特に、壁面を旋回方向に対し垂
直又は鋭角に形成した場合には、紙料の旋回流れを内外
両スクリーンシリンダの周面に対して垂直に近づけるこ
とができ、さらに効率的に攪拌室を仕切ることができる
という利点がある（請求項３）。

【００８５】さらに、翼の翼断面を壁面から旋回方向後
方に向けて内外両スクリーンシリンダとの隙間が次第に
広くなるように形成した場合には、翼の後流側において
攪拌室内が負圧になるので、内外両スクリーンシリンダ
の外側から攪拌室内に紙料溶液が逆流し、スクリーンシ
リンダに目詰まりしていた紙料塊等が除去されると共
に、撹拌室内の紙料濃度が希釈され、スクリーンシリン
ダを通過できなかった高濃度紙料の再通過が容易になる
という利点がある（請求項４）。

【００８６】また、翼の翼断面を旋回方向先端部から内
外両スクリーンシリンダとの両最近接部に向けて鋭角に
延びる楔形に形成した場合には、翼の迎角を調整するこ
とによって翼の先端部の位置を調整することができ、内
外両スクリーンシリンダに均等に紙料を供給することが
可能になるという利点がある（請求項５）。特に、先端
部から両最近接部間を結ぶ線までの長さを両最近接部間
の長さの２〜５倍に設定することにより、精選効率の低
下や動力原単位の上昇を招くことなく、内外両スクリー
ンシリンダの目詰まりを防止して低動力で多量の紙料通
過量を確保することが可能になるという利点がある（請
求項６）。

【００８７】また、特に、先端部を内外両スクリーンシ
リンダの中央若しくは外側のスクリーンシリンダ寄りに
位置させた場合には、内外両スクリーンシリンダにおけ
る紙料の処理負荷バランスを均等にすることができると
いう利点もある（請求項７）。さらに、翼の翼断面を両
最近接部から旋回方向後方に向けて内外両スクリーンシ
リンダとの隙間が次第に広くなるように形成した場合に
は、翼の後流側において攪拌室内が負圧になるので、内
外両スクリーンシリンダの外側から攪拌室内に紙料溶液
が逆流し、スクリーンシリンダに目詰まりしていた紙料
塊等が除去されると共に、撹拌室内の紙料濃度が希釈さ
れ、スクリーンシリンダを通過できなかった高濃度紙料
の再通過が容易になるという利点がある（請求項８）。

【００８８】また、複数の翼のうち隣接する翼を仕切壁
により連結した場合には、攪拌室がさらに径方向に２分
割されるので、遠心力による撹拌室での内側から外側へ
の紙料の流れを遮断することができ、内側スクリーンシ
リンダにおける紙料の通過量を増加させることが可能に
なるという利点がある（請求項９）。さらに、内側のス
クリーンシリンダを通過した紙料が流れる内側出口管と
外側のスクリーンシリンダを通過した紙料が流れる外側
出口管との合流部における内側出口管の断面積を外側出
口管の断面積よりも大きく設定した場合には、内側出口
管からの紙料の流れが良くなって紙料の処理量が増加す
るという利点がある（請求項１０）。

【００８９】また、別の本発明の紙料精選装置によれ
ば、スクリーンシリンダの外側或いは内側に形成された
攪拌室内をスクリーンシリンダに対し所定の微少隙間を
保ちながら旋回する翼の旋回方向前方部分に、スクリー
ンシリンダの周面に向けて径方向に延びる壁面を形成す
るとともに、壁面から旋回方向後端部に向けてスクリー
ンシリンダとの隙間が次第に広くなるように形成するこ
とにより、壁面の前後での攪拌室内の圧力差を大きくし
てスクリーンシリンダの目詰まりを防止することがで
き、低動力で大量の紙料を精選処理できるという利点が
ある（請求項１１）。

【００９０】さらに、別の本発明の紙料精選装置によれ
ば、スクリーンシリンダの攪拌室側の周面に複数の円錐
孔を設け、この円錐孔の中心から翼の旋回方向上流側に
ずらして濾過用孔を穿設することにより、紙料の旋回流
れにより濾過用孔の入口部分には強い剥離渦が発生して
紙料が良く撹拌されるとともに、紙料塊や異物の引掛り
が防止され濾過用孔の目詰まりが防止される。したがっ
て、比較的低速で翼を旋回しても目詰まりを防止するこ
とができ、低動力で大量の紙料を精選処理できるという
利点がある（請求項１２）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置の
構成を示す平面図であり、一部断面を示している。

【図２】図１のＡ方向矢視側面図であり、一部断面を示
している。

【図３】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置に
かかるロータの構成を示す斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置に
かかる翼の形状を示す断面図である。

【図５】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置の
作用効果を説明するための図であり、（ａ）は内外スク
リーンシリンダと翼との位置関係を示す図、（ｂ）は
（ａ）の位置関係においてスクリーンシリンダに作用す
る圧力の分布を示す図である。

【図６】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置に
かかる翼の他の形状を示す断面図である。

【図７】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置に
かかる翼の他の形状を示す断面図である。

【図８】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置に
かかる翼の他の形状を示す断面図である。

【図９】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置に
かかるロータの他の構成を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第１実施形態としての紙料精選装置
にかかる翼の他の形状と内外スクリーンシリンダとの位
置関係を示す断面図である。

【図１１】図１０に示す共通翼の形状に対応したロータ
の構成を示す斜視図である。

【図１２】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
の構成を示す断面図である。

【図１３】図１２のＢ−Ｂ矢視段面図である。

【図１４】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
にかかるロータの構成を示す斜視図である。

【図１５】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
にかかる翼の形状を示す断面図である。

【図１６】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
の作用効果を説明するための図であり、（ｂ）は内外ス
クリーンシリンダと翼との位置関係を示す図、（ｂ）は
（ａ）の位置関係において外側スクリーンシリンダに作
用する圧力の分布を示す図、（ｃ）は（ａ）の位置関係
において内側スクリーンシリンダに作用する圧力の分布
を示す図である。

【図１７】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
にかかる翼の作用効果を説明するための図であり、本翼
の比較対象となる従来の翼の形状を示した図である。

【図１８】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
にかかる翼の他の形状を示す断面図である。

【図１９】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
にかかる翼の他の形状を示す断面図である。

【図２０】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
にかかる翼の他の形状を示す断面図である。

【図２１】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
にかかる翼の他の形状を示す断面図である。。

【図２２】本発明の第２実施形態としての紙料精選装置
にかかる翼の他の形状を示す断面図である。

【図２３】本発明の第３実施形態としての紙料精選装置
にかかるスクリーンシリンダの構成を示す平面図であ
る。

【図２４】図２３のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図２５】本発明の第３実施形態としての紙料精選装置
にかかる円錐孔と丸孔との位置関係の変形例を示す図で
ある。

【図２６】本発明の第３実施形態としての紙料精選装置
にかかる円錐孔と丸孔との位置関係の変形例を示す図で
ある。

【図２７】本発明の第３実施形態としての紙料精選装置
にかかる円錐孔と丸孔との位置関係の変形例を示す図で
ある。

【図２８】従来の紙料精選装置の構成を示す平面図であ
り、一部断面を示している。

【図２９】図２８のＤ方向矢視側面図であり、一部断面
を示している。

【図３０】従来の紙料精選装置の作用効果を説明するた
めの図であり、（ａ）はスクリーンシリンダと翼との位
置関係を示す図、（ｂ）は（ａ）の位置関係においてス
クリーンシリンダに作用する圧力の分布を示す図であ
る。

【図３１】従来の紙料精選装置にかかるスクリーンシリ
ンダの孔の形状を示す断面図である。

【図３２】従来の紙料精選装置にかかるスクリーンシリ
ンダの孔の形状を示す断面図である。

【図３３】従来の紙料精選装置にかかるスクリーンシリ
ンダの孔の形状を示す断面図である。

【図３４】従来の紙料精選装置の他の構成を示す断面図
である。

【図３５】図３４のＥ−Ｅ矢視断面図である。

【符号の説明】

１スクリーンシリンダ１ａ外側スクリーンシリンダ１ｂ内側スクリーンシリンダ２入口部３内側ケーシング４流路５トラップ６ロータ７攪拌室７ａ外側攪拌室７ｂ内側攪拌室９出口部１０リジェクト出口部１１主軸１２共通翼（翼）１３電動機１４出口室１４ａ外側出口室１４ｂ内側出口室１５連通管（内側出口管）１６排出管（外側出口管）１７外側ケーシング１８Ｖプーリ１９蓋２０翼２０ａ外側翼２０ｂ内側翼２１分配翼（翼）２５リジェクト受け３０連結輪５０孔５１円錐孔５２前流縁５３後流縁５４傾斜部１００，１１０，１２０孔（濾過用孔）１０１皿面状面取り３０連結輪２０１前部壁２０２転向壁（壁面）２０３縁部２０４後部曲面２０５先端部２０６後端部３０１仕切壁３０２転向壁（壁面）４０１前縁部（先端部）４０２内分配壁４０３外分配壁４０４内縁部（最近接部）４０５外縁部（最近接部）４０６内吸引壁４０７外吸引壁４０８後縁部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内外一対のスクリーンシリンダと、上記内外両スクリーンシリンダ間に形成された攪拌室内
を上記内外両スクリーンシリンダに対し所定の微少隙間
を保ちながら旋回する１又は複数の翼とをそなえたこと
を特徴とする、紙料精選装置。
【請求項２】該翼の旋回方向前方部分に上記内外両ス
クリーンシリンダの周面に向けて径方向に延びる壁面を
形成したことを特徴とする、請求項１記載の紙料精選装
置。
【請求項３】該壁面を旋回方向に対し垂直又は鋭角に
形成したことを特徴とする、請求項２記載の紙料精選装
置。
【請求項４】該翼の翼断面を該壁面から旋回方向後方
に向けて上記内外両スクリーンシリンダとの隙間が次第
に広くなるように形成したことを特徴とする、請求項２
記載の紙料精選装置。
【請求項５】該翼の翼断面を旋回方向先端部から上記
内外両スクリーンシリンダとの両最近接部に向けて鋭角
に延びる楔形に形成したことを特徴とする、請求項１記
載の紙料精選装置。
【請求項６】該先端部から上記両最近接部間を結ぶ線
までの長さを上記両最近接部間の長さの２〜５倍に設定
したことを特徴とする、請求項５記載の紙料精選装置。
【請求項７】該先端部を上記内外両スクリーンシリン
ダの中央若しくは外側のスクリーンシリンダ寄りに位置
させたことを特徴とする、請求項５記載の紙料精選装
置。
【請求項８】該翼の翼断面を上記両最近接部から旋回
方向後方に向けて上記内外両スクリーンシリンダとの隙
間が次第に広くなるように形成したことを特徴とする、
請求項５記載の紙料精選装置。
【請求項９】上記複数の翼のうち隣接する翼を仕切壁
により連結したことを特徴とする、請求項１記載の紙料
精選装置。
【請求項１０】上記一対のスクリーンシリンダうち内
側のスクリーンシリンダを通過した紙料が流れる内側出
口管と外側のスクリーンシリンダを通過した紙料が流れ
る外側出口管との合流部における該内側出口管の断面積
を該外側出口管の断面積よりも大きく設定したことを特
徴とする、請求項１記載の紙料精選装置。
【請求項１１】スクリーンシリンダと、該スクリーンシリンダの外側或いは内側に形成された攪
拌室内を該スクリーンシリンダに対し所定の微少隙間を
保ちながら旋回する１又は複数の翼とをそなえ、該翼の旋回方向前方部分に該スクリーンシリンダの周面
に向けて径方向に延びる壁面を形成するとともに、該壁
面から旋回方向後端部に向けて該スクリーンシリンダと
の隙間が次第に広くなるように形成したことを特徴とす
る、紙料精選装置。
【請求項１２】複数の濾過用孔を有するスクリーンシ
リンダと、該スクリーンシリンダの外側或いは内側に形成された攪
拌室内を該スクリーンシリンダに対し所定の微少隙間を
保ちながら旋回する１又は複数の翼とをそなえ、該スクリーンシリンダの該攪拌室側の周面に複数の円錐
孔を設けるとともに、該濾過用孔を該円錐孔の中心から
該翼の旋回方向上流側にずらして穿設したことを特徴と
する、紙料精選装置。