JPH0326305A - 液体の脱気方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は液体、特に紙バルブの脱気方法とその装置に
関する。

【従来の技術】

古紙から再生された紙パルプは一般に、分解処理と第一
精製後に、色素及びインクの除去によってバルプに光沢
をもたせるいわゆる脱インクと呼ばれる行程を経て行な
われる。 脱インクは通常浮遊作用によって行われている。 紙パルブが、気泡を形成する撹伴インジエクタによって
バットの中に圧力をかけて噴射され、その気泡がインク
を捕える。 そしてその気泡は、使用される装置による緩急の浮遊作
用によってパルブから分離され、放出される。 この気泡の生成による浮遊技術はインク以外の小さな軽
い沈澱物に対してもまた適用することが出来る。 しかしながら、この方法はパルプの脱インキの品質に関
してはよい結果を得ている一方で、除去された気泡の処
置が問題となるという欠点をもっている。 実際上、気泡を含んだ液体の量を減少するために気泡を
破壊して脱気しなければならない。そしてさらに再循環
イるためにパルブから空気を分離しなければならない。 気泡は一般に公知のセバレータの中で破壊される。 しかしながらその液体はなお非常多くの微細な気泡の形
で多量の空気を含んでおり、バルブの密度は０．　　５
〜０．７となっている。 そして再び使用されるこの液体は空気が存在しているた
めに確実に搬送することが困難である。 即ち搬送用中のパイプの中にエアポケットができ古いボ
ンブな使用することができず、従って高価な容積ボンブ
を使用しなければならない。

【発明が解決しようとする問題点】

本発明の目的は、気泡の形での空気を強制的に取り出す
のでなく液体の中及び気泡の中（おそらくこの形で含ま
れることになるが）に存在する空気の導出あるいは解放
によって、液体中に含まれる空気の量；こ係わらず、こ
の処理後にはもはや空気の如何なる形跡もないほどに完
全に空気を除去する液体の脱気方法および装置を提供す
るにある。

【問題点を解決するための手段】

上記目的達成のために、液体の脱気方法νは、（ａ）．
液体を連続的に密閉チャンバ１内に流入し、（ｂ）．第
１機械的手段７によって強い遠心分離を受けると共に、 （Ｃ）．第２機械的手段８、９、１０の撹拌によって空
気を逃がし、 （ｄ）．その逃げた空気、即ち気泡でない空気は密閉チ
ャンバ１の中心部に集めて排出する、（ｅ）．一方、脱
気した液体は流出管４へ導いて排出させる、 という技術的手段を講している。 また、液体の脱気装置では、 （ｆ）．筒状の密閉チャンバ１に、空気を含んだ液体流
入用の流入管３と、脱気した液体を流出させる流出管４
と、空気排出管５とを設ける、（ｇ）．密閉チャンバ１
の中空内で延出方向に延びるシャフト６を設ける、 （ｈ）．該シャフト６に液体を遠心分離させる遠心分離
手段７とその液体に集中的な撹流を起こさせる撹流発生
手段８、９、１０とを固着してロータを形成する、 という技術的手段を講じている。 この液体の脱気装置はさらに次の技術的手段を加えても
よい。 ０）．即ち、液体の滞流時間を制御するｋめ流出する液
体の流れに制限を加える液体の流出制限手段を設ける。 （ｊ）．穿孔された外被筒は、密閉チャンバを２つの領
域、即ち液体に撹流と脱気作用を与える液体の流入領域
と、脱気された液体に静流を与えそこから放出させる流
出領域とに分割しており、脱気された液体の流れに制限
を与えさせる。 （ｋ〉．密閉チャンバは一般の円筒形状からなり、該密
閉チャンバの中にその中心軸に沿って延出するロータシ
ャフトを設けており、該ロータシャフトは遠心分離作用
を与える手段となるフィンまたはベーン（径方向に設け
るのが望ましい）を有しており、空気排出管がそのロー
タシャフトの回転中心軸に配されている。 （１）．穿孔された外被筒は円筒からなり、密閉チャン
バの中心軸と同一中心軸を有している。 （ｍ）．集中的な撹流発生手段は外表面エレメント１０
と液体に径方向の循環流を与える開口孔９とからなって
おり、該外表面エレメント１０は遠心分離手段と共に回
転させられる。 即ち、この撹流発生手段は望ましくは円筒形状のドラム
からなり、遠心分離作用発生用のペーン７の先端に固着
されてロータと共に回転し、該ドラムには径方向の複数
の開口孔が設けられている。 （ｎ）．前記外被筒の孔の横断面は、ドラムの孔の横断
面より逼かに小さく設定ざれているので、ドラムからの
流出抵抗は外被筒からの流出抵抗に比較して無視てきる
程度であり、液体はドラム内て撹流し、脱気に必要な時
間だけ液体に浸漬される。 （０）．ドラムと外皮筒の孔は一般的な孔の形状が望ま
しいが、スロットでもよく、外皮筒の孔の直径はドラム
の孔の径の約１／５となっている。

【実施例】

以下にこの発明をバルブの脱気装置に用いた場合の好適
実施例について図面を参照しながら説明する。 第１図に示すようにこの発明の脱気装置は回転中心軸２
を中心とする望ましくは円筒の密閉チャンバ１からなり
、該密閉チャンバｌは、空気を含んだバルプが流入する
流入管２と、脱気されたパルブが流出する流出管４と、
空気排出管５とを装着している。 この密閉チャンバ１の内側には該密閉チャンバｌの中心
軸に沿って延びるシャフ１・６を有するロータが設けら
れている。 このシャフト６は液体に遠心分離作用を与える遠心分離
手段とその液体に撹流を与える撹流発生手段とを備え、
本実施例では遠心分離手段７はフィンまたはストレート
の放射状の羽根からなっているが、第３図及び第４図に
示すように湾曲状の放射状ベーンを使用してもよい。 遠心分離手段７（ベーン）の端部には遠心力によって外
被ｒ４１３の壁面方向に放出されるパルブに大きな撹流
を起こさせる外表面エレメント１０が配されている。 本実施例ではこの外表面エレメント１０は、回転中心軸
２と同一中心軸を有する一般の円筒形状のドラム８から
なって、該ドラム８に複数の孔９を設けている。 このドラム８は、バルプが前記遠心分離手段７（ベーン
）によって活発に遠心分離作用を受け、その１部がドラ
ム８の外表面エレメント１０（即ち、ドラムの孔の空い
ていない部分）に叩きつけられ、残りは孔９を通過する
という意味で、撹流発生手段を構成している。 バルプの流れは、ドラム８の外表面が常にパルブに浸さ
れるようにその液面ｌ１が保たれるように制限されてい
る。 このようにこの穿孔されｋドラムの外表面は遠心力を与
えられたバルブの中で回転している。そ−１１− してドラムの外表面に設けられた孔は、バルブが遠心力
で放出された後ベーン７から離れ流出することができな
いで再びドラムに引き返して激しい撹流に遭遇するよう
な孔径に設定されている。 こ、こでドラム８は、バルブが叩きつけられる外表面エ
レメント１０と該外表面エレメントをパルブが循環する
孔９とを構成要件とする円筒状の囲いからなっているが
、本発明では上記実施例に限定されずこれに相当する他
のアツセンブリであればこれに置き換えることができる
。 即ち、このアツセンブリは、遠心分離作用による圧力勾
配の効果のもとて中心方向に移動してきｋ気泡を外表面
エレメント１０に叩きつけて破壊し空気を逃がす働きと
、バルブがこの円筒の囲いの孔９を通って撹流しながら
循環させられる働きとを有している。 本発明のドラムとしては前記円筒のドラムに代えて円錐
のドラムであってもよい。 この装置は脱気された流体の流れを制限する手段をも設
けている。 −１２− パルブは実際上完全な脱気が行われるのに充分な滞在時
間が必要であり、このためにバルプの流出割合を下げる
ことによってバルブを密閉チャンバｌ内で充分な時間だ
け撹流させることが出来る。 第１実施例では簡単な制御弁１２が流出管４に配置され
ている。 しかしパルブの流入割合は実際上一定でなければならな
いが、パルブの流入液は多量の空気を含んでいるので特
にこのケースには当ｋらない。 従って、結果として密閉チャンバ内のバルブの液量が急
速に変化し、遠心分離作用を受けてリング状になったパ
ルブの厚さが、パルブに撹流を与えるドラムがもはやそ
の液に浸漬されないところまで減少することとなる。 この不具合を解消するｋめに、ロータの回りに穿孔され
た外被筒１３を配し、該外被筒１３が密閉チャンバ１を
２つの領域、即ちシャフトとベーンとドラムとからなる
機械的脱気手段を含む流入領域１９と、脱気されｋ液体
が靜流として流出ずる流出領域２０とに分割している。 この外被筒１３は空気を含んだ液体の流れに制限を与え
ることに関係する機能を有している。 ここで外被筒の孔はその断面がドラムの孔より遥かに小
さい孔であれば他の如何なる形状でもよい。 ドラム内の圧力ロスは外被筒の圧力ロスに比較して無視
できる程度であり、従ってバルブは外被筒１３に対して
流入領域に留められてゆっくりとこれを通過するので、
パルブはドラムが浸漬される安定しｋ厚さのリング形状
を形成することができる。 外被筒１３の孔の径はドラムの孔の径の約ｌ／５である
ことが望ましい。 限定するものではないが、本実施例では外被筒の孔の径
は１〜５ｍｍてり、ドラムの孔の径は５〜２５ｍｍとな
っている。 しかし外被筒の孔の径は１ｍｍより小さい孔であっても
よい。 さらに、ロータには少なくとも１個のプレート゛１４が
外被筒の内面を掃いてその目詰まりを防＋１−．するた
め径方向に設けられている。このブレードはドラムの外
面上にその全長にわたって配置されている。 一方バルブから導出された空気を収集する空気収集管１
５が空気流出管５側に設けられており、該空気収集管１
５はロータの回転中心軸２と同一中心軸上で配置されて
いる。 この空気収集管１５は空気の鎮静領域を設定するもので
あり、事実撹流と遠心分離との協同作用により導出され
た空気は、それが回転の中心方向に向かう間にベーンの
回転動作に遭遇することとなる。 ベーンに固着されている空気収集管１５はその両端１６
、１７て開口しており、空気はそこで自由に入り込むこ
とが出来る。 空気収集管ｌ５の内部にはベーンは延出されていないの
でそこにある空気は静止している。 この空気収集管１５は空気を空気排出管５の方に導くよ
うに空気の出口側から延出されているが、これはシャフ
ト６の太い部分の上まで延ばすこと−１５− ができ、シャフトを形成さえすることができる。 この場合の空気収集管の異なる実施例として第５図に示
すように該空気収集管１５が遠心分離手段７（ベーン）
を固着してお、その管の表面に空気の循環用の孔１Ｂを
設けていてもよい。 第１図に図示する第１実施例の液体の脱気装置では、空
気を含んだバルブの入口となる流入管３は密閉チャンバ
１の一端に配置され、該密閉チャンバ１の中心軸２に直
角に設けられている。 脱気されｋバルブの流出管４はその反対側に配置されて
おり、そのバルブは流入管３から流入し円筒の全長を通
過する間に空気が排出されるようになっている。 空気排出管５は、バルブの流入管３側、即ち口−タの駆
動側と反対側に密閉チャンバＩの中心軸に沿って設けら
れている。 第２図に示した第２実施例の液体の脱気装置では、パル
ブの流入管３が、密閉チャンバ１のロータ駆動用エレメ
ントと反対側にその中心軸２と同軸上に設けられ、空気
の排出は前記ロータ駆動用−ｌ６一 エレメント側で行っている。 空気排出管５は必須構成要件となる空気取入れ箱２１の
中に開口しており、その箱２１の囲いの中に空気収集管
１５が配置されている。 さらに空気取入れ箱２１の入口には、バルブを遠心力の
もとに円筒の中に保持し、そのパルブが該円筒から逃げ
るのを防ぐと共に、前記空気取入れ箱２１の中；こ侵入
するのを防ぐあめ、環状のリム形の隔壁２２が設けられ
ている。 このようなリム形の隔壁２２は、第１図に示すように第
１実施例においても設けられてもよく、この場合にはド
ラム８の端部に、密閉チャンバ１の中心軸２の方向に２
０〜３０ｍｍ延出するりテーニングエッジを形成する隔
壁２３が設けられている。 本発明は、ここで説明した装置に限定されるものではな
く、脱気プロセスそのもの全てに対してこれを含むもの
である。 気泡の分離機から出てきたバルプは流入管３を通って密
閉チャンバ１の中へ導入される。 そしてロータを作動させるとそのバルブは遠心分離手段
７（ベーン）によって活発に遠心分離作用を受ける。 この作用によってパルブは密閉チャンバｌの内壁あるい
はむしろ外被筒１３の内壁に放出される。 制御弁１２と外被筒１３は密閉チャンバ１内のバルブの
量を最小限に維持するようその流れを確実に制御してい
る。 バルブは、遠心分離作用を受けると同時に、小さな気泡
を破壊して現れたその空気を逃がし、密閉チャンバｌの
中心軸に向かって集められる機械的撹流作用にも遭遇す
ることになる。 この強制的な撹流作用によって脱気されたパルブは外被
筒を通って流出管４に向かって流れる。 同時に、密閉チャンバ１の中心部に集められた空気は、
該密閉チャンバの中心部に配された簡単な空気排出管５
によって外部に排出される。 このプロセスは連続的なものであって次行程に続いても
よく、新たに脱インキ行程あるいは他の次行程に直接接
続することができる。 次に、液体の脱気装置では次のような多くの利点がある
。 （イ）．脱気装置のチャンバは水平に設けた円筒または
垂直に設け九円筒のいずれても関係なく作動することが
出来る。 （ロ）．囲いとなる外被筒は穿孔されていれば如何なる
形状であってもよいが、後者の場合には遠心分離作用を
受けてリング状に形成されるバルブの厚さが規定の厚さ
とするにはロータの中心軸と同一中心軸を有する円筒で
なければならない。 （ハ）．実際上脱気は全般的に必要なことであり、処理
装置を取り付・げた管の中を後行程；こ液体を移送する
には、その入口での液体の品質に係わらず、即ちそれが
水であるか化学製品または空気を多量に含んだパルブ液
であるかを問わず、とにかく脱気されていることが必要
である。 （二）．穿孔された外被筒はさらに濾過効果を有してお
り、不純物が密閉チャンバから逃げるのを防止すると共
に、それは次行程の脱インキセルのインジエクタの中に
入り込むの防止することができる。 −１９− ０）．穿孔された外被筒は自動的に液体の流れを１，’
１限する機能を有しており、その流れを制限する他の装
置を予め設けておく必要がない。

【発明の効果】 この発明の液体の脱気方法及び装置では、遠心分離と撹
拌を用いたので流出する液体は完全に脱気されており、
デカンテーション後でなく、デカンテーションの間隔が
長いときでも空気の形跡は全然ない。 また脱気が非常に速く行なわれ、約２〜３秒の撹流て充
分脱気される。 更ζこ、外被筒がフィルタの作用をするので、特に脱気
された液体が次の工！（バルブの場合は脱インキ工程）
に進む場合には、インジエクタの孔を塞ぐような大きな
不純物を分離することが出来きる。 また外被筒の穿孔は非常に小さいので、バルブの脱気に
際してこの装置は繊維の分離器として使用することもで
き、繊維部分だけがその外被筒を通過し、その他の部分
は次行程の処理のあめに分一２０〜 離して取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の装置の縦断面を示す概
略図、第２図はこの発明の第２実施例の装置を示す概ｌ
ｌ８図、第３図はこの発明の遠心分離作用と撹流作用を
発生させるドラムの斜視図、第４図は第３図のドラムの
横断面図、第５図はこの発明の空気収集管の変形例を示
す斜視図である。 １　●　●　●　■　● ２　・　・　・　・　・　・ ３　●　◆　■　●　◆ ４　■　●　■　● ５　・　●　・　●　・　・ ６　ｅ　◆　●　◆　●　● ７　●　■　◆　◆　● ８　●　●　●　●　◆　● ９　・　・　・　・　・　・ １　０　・　・　・　●　●　・ １１　　・　・　■　・　・ 密閉チャンバ 回転中心軸 流入管 流出管 空気排出管 シャフト 第１機械的手段、遠心分離手段 第２６１械的手段、撹流発生手段 開口孔 外表面エレメント 液面 １　２ １　３ １　４ １　５ １　６， １　８　・ ｌ　９　・ ２　０　◆ ２　１　◆ ２２， ・制御弁 ・外被筒 ・ブレード ・空気収集管 ・空気収集管の両端・ ・孔 ・流入領域 ・流出領域 ・空気取入れ箱 ・隔壁

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）、液体を連続的に密閉チャンバ１内に流入し、第
   １機械的手段７によって強い遠心分離を受けるとと共に
   、第２機械的手段８、９、１０の撹拌によって空気を逃
   がし、その逃げた空気を密閉チャンバ１の中心部に集め
   て排出すると共に脱気した液体は流出管４へ導いて排出
   させることを特徴とする液体の脱気方法。
2. （２）、空気を含んだ液体流入用の流入管３と脱気した
   液体を流出させる流出管４と空気排出管５とを有する筒
   状の密閉チャンバ１に、その中空内で延出方向に延びる
   シャフト６を設けると共に、該シャフト６に液体を遠心
   分離させる遠心分離手段７とその液体に集中的な撹流を
   起こさせる撹流発生手段８、９、１０とを固着してなる
   ロータを備えたことを特徴とする液体の脱気装置。
3. （３）、脱気された液体の流出割合を制限して液体の滞
   在時間を制御する手段である制御弁１２と、密閉チャン
   バ１内に設けられてロータの外側を覆う筒状の外被筒１
   ３を設けたことを特徴とする請求項２に記載の液体の脱
   気装置。
4. （４）、密閉チャンバ１を２つの領域、即ち集中的な撹
   流と脱気のための撹流発生手段８、９、１０を伴う流入
   領域１９と、脱気された液体が静流となって放出される
   流出領域２０とに分割する穿孔された外被筒１３を有し
   、該外被筒１３が液体の流れを制限していることを特徴
   とする請求項３に記載の液体の脱気装置。
5. （５）、密閉チャンバ１が一般の円筒形状をした囲いで
   あって、ロータシャフト６が該密閉チャンバ１の中にそ
   の中心軸に沿って延出しており、液体を遠心分離する遠
   心分離手段がフィンまたはベーンからなり、空気排出管
   ５が回転中心軸と同軸上に配されていることを特徴とす
   る請求項２に記載の液体の脱気装置。
6. （６）、密閉チャンバ１を２つの領域に分ける外被筒１
   ３が円筒形状からなると共に該密閉チャンバ１の中心軸
   と同一の中心軸２を有していることを特徴とする請求項
   ４または５に記載の液体の脱気装置。
7. （７）、撹流発生手段が、遠心分離手段７に固着されて
   一体に回転し液体に撹流を生じさせる外表面エレメント
   １０と、液体を径方向に流動乃至循環させる開口孔９と
   からなることを特徴とする請求項２に記載の液体の脱気
   装置。
8. （８）、撹流発生手段が、一般的な円筒形状のドラム８
   からなり遠心分離手段７（ベーン）の先端に固着されて
   ロータと共に回転し、複数の径方向の開口孔９を備えて
   いることを特徴とする請求項５または７に記載の液体の
   脱気装置。
9. （９）、ドラム８が撹流する液体の中に脱気に必要な時
   間だけ浸漬されるように、外被筒１３の孔の横断面がド
   ラム８の孔９の横断面より小さく、ドラムの圧力ロスは
   該外被筒１３の圧力ロスに比較して無視出来る程度に設
   定されてなることを特徴とする請求項６または８に記載
   の液体の脱気装置。
10. （１０）、外気筒１３の孔の径はドラム８の孔の径の約
    １／５であることを特徴とする請求項９に記載の液体の
    脱気装置。
11. （１１）、撹流発生手段が、穿孔されたドラムの外周面
    にその全長にわたって少なくとも１つの長手方向のブレ
    ード１４を有して、前記外被筒１３の目詰まりを防いで
    いることを特徴とする請求項６または７に記載の液体の
    脱気装置。
12. （１２）、液体の流出口に制御弁１２を設けていること
    を特徴とする請求項３または４に記載の液体の脱気装置
    。
13. （１３）、流入管３がロータシャフトの中心軸２に配さ
    れていることを特徴とする請求項２から１２のいずれか
    に記載の液体の脱気装置。
14. （１４）、空気排出管５のすぐ付近で遠心分離手段７（
    ベーン）がそのロータシャフトと同軸上に空気収集管１
    ５を固着しており、液体から抽出した空気をそこに導入
    することを特徴とする請求項５に記載の液体の脱気装置
    。