JPS647808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、流れる懸濁液を処理するための装
置に関し、特に、流れる懸濁液から液体を連続的
に抜き出すための装置に関する、懸濁液は、原理
的には、液体の中に懸濁された任意の固体材料か
らなり、特に、水または材料の処理のためのその
他の適当な液体の中の懸濁された繊維含有繊維素
からなる。

この発明は、特に、懸濁液を濃縮するために、
液体を連続的に均等に抜き出すための装置に関
し、或いは、入れ換え液体を同時に添加すること
によつて、懸濁液の液体をこれに入れ換えて、懸
濁液の大なり小ないの交換を達成するための装置
に関する。

特に繊維懸濁液からの液体の抜き出しに関する
最も大きな問題は、スクリーン体が目詰りする傾
向を有し、従つて抜き出し能力が低減し、遂には
完全に作動が停止する、ということにある。故
に、或る形式のスクリーン体の多くの通し孔の清
掃が必要である。この問題はスエーデン国特許第
7504309―１号およびこれに対応する米国特許第
4041560号による発明によつて述べられ、解決さ
えもされていて、これによれば、可動のスクリー
ン体が、中央の定置の支持体で支持され、スクリ
ーン体の多くの通し孔を通しての懸濁液への液体
の逆流が、スクリーン体の運動によるスクリーン
体の内側の容積の周期的な低減によつて得られ
る。

この発明の主な目的は、スクリーン体の多くの
通し孔の清掃のための、液体の均等に分布された
効果的な逆流と、スクリーン体の多くの通し孔を
通り過ぎる懸濁液の運動の改善とを、達成するた
めに、すでに知られている装置の設計を改良する
ことにある。

この発明の別の目的は、液体の抜き出しおよび
これによる懸濁液の濃縮に適するばかりでなく、
１つまたはいくつかの異なる液体による懸濁液の
液体の入れ換え処理にもよく適する装置を得るこ
とにある。

この発明の第３の目的は、各段から抜き出し液
体を個個に集めるようにした多段入れ換え処理
を、簡単な手段で達成できるようにした装置を得
ることにある。

第１図から第８図を参照してこの発明について
以下に詳細に示す。

第１図において符号１は、主として円筒形の殻
すなわちハウジングを示し、これは、両端に密閉
蓋３０１および３０２を装着する。ハウジング１
は、処理すべき懸濁液の入口２０を１端に有し、
かつ懸濁液の出口３１１を他端に有する。ハウジ
ング１の内側には、多くの通し孔を備えた篩分け
面を有するスクリーン体３０４が、同心に配置さ
れ、これは、内側にスクリーン体空洞３３０を持
つ。スクリーン体３０４は懸濁液の流れの方向に
円錐形に縮小する。このスクリーン体３０４は、
その上端において、内側に支持体空洞３３１を持
つ同心の支持体３０５によつて、円形の密閉部材
３０６を介して支持され、かつその他端に、閉鎖
蓋３０７を有する。支持体３０５は、密閉蓋３０
１に固定され、支持体３０５の内側は、液体の出
口３０８に連通する。スクリーン体３０４の内部
は、円錐形状の、または望ましくは図示のように
放物面形状の、邪魔体３０９を構成する邪魔板で
部分的に充たされる。この邪魔体３０９は、その
細い端部３１０で、懸濁液の入口２０に最も接近
し、かつその太い端部で、懸濁液の出口３１１の
近くの閉鎖蓋３０７に連結され、またはこれを形
成する。邪魔体３０９は、その細い端部分３１０
で、軸３１２に連結され、この軸３１２は、密閉
部材３１３を介して密閉蓋３０１を貫通しなが
ら、駆動装置３１４によつて移動できる。この駆
動装置３１４は、液圧または空圧のシリンダで構
成でき、懸濁液の主運動方向に見て前方および後
方に、邪魔体３０９およびスクリーン体３０４を
運動させる。スクリーン体３０４は、その長さの
大部分において、適当な通し孔で多孔状に形成さ
れる。邪魔体３０９は、少くともスクリーン体の
多孔状部分に渉つて延長する。或る利用面では、
スクリーン体３０４は、鋼、ナイロンその他の適
当な材料の織布で懸濁液に対して被覆された粗い
多孔状のスカートからなることができる。

懸濁液の流れ方向にすなわち懸濁液の入口２０
から出口３１１へ向うように見た、ハウジング１
の頭端において、懸濁液の出口３１１の内側に
は、スクレーパ装置３１５が、ハウジング１に対
して同心に配置される。このスクレーパ装置３１
５は、駆動装置３１６と、密閉部材３１８を貫通
する軸３１７とによつて、懸濁液の中で回転し
て、この懸濁液をその出口３１１に向ける。

第２図には、第１図と同じ符号が用いてある
が、この第２図では、第１図と異つている点とし
て、１つの駆動装置３１４の代りに２つの駆動装
置３１４が存する。これら駆動装置３１４のおの
おのが、それ自身の密閉部材３１３と、ハウジン
グ１を貫通する軸３１２とを有し、双方の軸３１
２が、スクリーン体３０４に取付けられる。懸濁
液の入口２０は、ハウジングの立上り部分３１９
に配置される。立上り部分３１９の中央には、軸
３２０が配置され、この軸３２０は、密閉部材３
２１を貫通し、駆動装置３２２によつて回転でき
る。この軸３２０は、ハウジング１の内側で、ス
クレーパ装置３２３を装着する。このスクレーパ
装置３２３によつて、懸濁液は、このスクレーパ
装置３２３のまわりに分布される。このスクレー
パ装置３２３は、懸濁液の出口３１１の近くの第
１図のスクレーパ装置３１５と同じ形式のもので
よい。

第３図は、同じ符号を付して、第１図の装置の
上方部分の変形を示す。この第３図に示されてい
る邪魔体３０９は、後方部分３２４で開くように
変形されている。邪魔体３０９は、この後方部分
３２４の中で、リブ３２５によつて軸３１２に取
付けられる。邪魔体３０９は、開いているから液
体で充たされ、故にこの邪魔体３０９は、邪魔体
と見なすよりもむしろ、後方に狭くなつている液
体分布用邪魔板と見なすことができる。スクリー
ン体３０４の前後運動およびこれによる邪魔体３
０９の前後運動の際に、邪魔体３０９の内側に収
容された液体も動く。従つて、スクリーン体と共
に加速され動かされる全質量は、大きくなる。し
かしながら、他方において、特に高圧の懸濁液の
処理が問題である場合には、邪魔体３０９の設計
が或る程度簡単になる。

上述した設計のいずれの装置も、液体を添加す
るための装置を装着できる。第１図において、ハ
ウジング１における入口３２６および３２７は、
化学処理液または水からなることのできる液体の
添加場所を示す。液体は、邪魔板３２８および３
２９によつて、ハウジングの周の内側をまわつ
て、ハウジングの内側で分布され、邪魔板３２
８，３２９の下縁で、懸濁液の中へ流出する。図
には、２つの入口３２６および３２７だけが示さ
れているが、添加用の入口の個数は、もちろん、
所要に応じて、かつスクリーン体３０４の長さに
応じて、変化できる。添加される液体は、例えば
化学処理液であつて、ハウジング１の内壁面に沿
つて懸濁液の中に分布され、スクリーン体の多く
の通し孔を通して連続的に抜き出されることによ
つて、懸濁液の中に存する液体と入れ換る。添加
用の入口３２６と３２７の間の距離は、懸濁液が
入口３２７に達するときに、入口３２６で添加さ
れた液体が、懸濁液の中の元来の液体と入れ換る
ように、調節できる。次いで、入口３２７で添加
される液体は、懸濁液が出口３１１を通つて装置
から離れる以前に、第１の添加用の入口２１６に
おいて添加された液体と入れ換ることができる。
以下同様。

第４図において、符号１は、実質的に円筒形の
殻すなわちハウジングを示し、これは、下端２で
開いていて、管路または別の装置に連結するため
のフランジ３を装着する。ハウジングの頂端に
は、フランジ４が設けられ、このフランジ４に、
密閉蓋５が締付けられる。ハウジング１は、その
内部に、円筒形の支持体６を有し、この支持体６
に沿つて、円錐として形成されたスクリーン体３
０が、円筒形の滑り密閉部材８によつて上下に運
動できる。

スクリーン体３０の頂方部分は、円筒形の部分
を有し、ここに、滑り密閉部材８が固定される。
支持体空洞１６を有する支持体６も、円筒形であ
るが、下向きに円錐形状の邪魔体３１に移行す
る。この邪魔体３１は、スクリーン体３０とほぼ
等しい円錐度を有する。邪魔体３１は、底端で、
密閉部材３２で終り、この密閉部材３２を、軸１
０が上下に移動できるように貫通する。円錐形の
邪魔体３１は、邪魔体空洞３３を形成し、この邪
魔体空洞３３は、頂部において、支持体空洞１６
に連通し、この支持体空洞１６は、次いで、液体
の出口１７に連通する。邪魔体３１のほぼ頂端す
なわちほぼ後端に、１列の開孔３４が配置され、
従つてスクリーン体空洞３５、邪魔体空洞３３お
よび支持体空洞１６の間の連通が達成される。

スクリーン体３０の上下運動は、駆動装置９に
よつて遂行され、この駆動装置９は、軸１０によ
つてスクリーン体３０の下方部分に連結される。
軸１０は、密閉部材１１のところで、密閉蓋５を
貫通する。ハウジング１は、さらに、処理すべき
懸濁液の入口２０および処理液の入口２１，２
２，２３を有する。処理液は、邪魔板２４，２５
および２６によつてハウジング１の壁に沿つて懸
濁液の中に広がる。

第５図に図示される装置は、主として第４図の
装置と同様であるが、以下に述べるように、或る
点で第４図の装置と異つている。ハウジング４０
は、頂部および底部に丸められた端壁を有し、懸
濁液の入口２０および出口４１を備える。上述し
たように１個だけの駆動装置９を備える代りに、
装置は、かかる駆動装置９を２個備え、各駆動装
置９は、密閉部材１１によつてハウジング４０の
頂壁を貫通する軸１０を持つ。装置の中央には、
軸４３を回転させるための駆動装置４２が配置さ
れ、この軸４３は、密閉部材４４のところでハウ
ジングの端壁を貫通し、かつスクレーパ装置４５
を下端に装着する。このスクレーパ装置４５は、
入口２０を通つてスクリーン体４６のまわりの空
間にはいる懸濁液の分布に役立つ。スクリーン体
４６は、前述したように、その頂端において、滑
り密閉部材８によつて支持体６で支持される。ス
クリーン体４６は、下方に向つて、円筒形の下方
部分４７まで円錐形に細くなり、この下方部分４
７は、邪魔体５０の円筒形の下方部分４９に沿つ
て移動できる内部の滑り密閉部材４８を有する。
邪魔体５０は、スクリーン体４６の対応する長さ
に沿つて、スクリーン体４６と同じ円錐度を有す
る。邪魔体５０の円筒形下方部分４９は、閉鎖蓋
５１で終る。

円錐形の邪魔体５０は、その頂端において、第
２図と同様で方式で、円筒形の支持体６に連結さ
れる。この場合に、支持体６は、頂部蓋５２を備
え、これに、液体の出口５３が結合される。さら
に、支持体６は、リブ５４によつて、ハウジング
４０に固定される。リブ５４は、懸濁液の運動に
対する抵抗をできるだけ小さくするために、半径
方向外向きに広がり頂部蓋５２の周のまわりに分
布される板からなることができるが、後段に説明
されるように、液体を導き去るための空洞要素か
らなることもできる。スクリーン体空洞は、符号
５５によつて示され、このスクリーン体空洞５５
は、開孔３４によつて邪魔体空洞３３および支持
体空洞１６に連通し、この支持体空洞１６は、次
いで、出口５３に連通する。懸濁液の出口４１の
近くには、スクレーパ装置５６が配置され、この
スクレーパ装置５６は、軸５７および駆動装置５
８によつて回転して、出口４１を通る処理された
懸濁液の一様な送出を確実にする。軸５７は、密
閉部材５９を密閉状態で貫通する。

円錐形の邪魔体５０の、約半分下つたところ
に、点線で示される仕切壁６０および小さな開孔
６１が存する。このような仕切壁６０によつて、
邪魔体空洞３３は２つの室に分割でき、これによ
れば、スクリーン体４６の多くの通し孔を通つて
スクリーン体空洞５５に排出された液体は、上半
分および下半分にそれぞれ分離できる。この方法
で頂部の開孔３４を通つてはいつた液体は、出口
５３から導き出され、下方の開孔６１を通つては
いつた液体は、仕切壁６０の下方の室から、邪魔
体空洞の上方部分および支持体空洞１６の中を通
る図示なしの管路によつて、中空のリブ５４の中
に達し、ここから導出できる。この中空のリブ５
４には、特別の出口が連結できる。仕切壁６０を
有するかかる場合には、上方の入口２１からの液
体（これは、それ自身、化学処理液例えば懸濁液
の漂白のための化学処理液であつてもよい）は、
仕切壁６０の上方における懸濁液の液体と入れ換
わることができ、下方の入口２２からの液体（こ
れは、別の処理液でよい）は、仕切壁６０の下方
における懸濁液の液体と入れ換ることができる。
例えば、懸濁液の洗浄が問題である場合には、仕
切壁６０の下方から抜き出された液体を、入口２
１に導き、かつ仕切壁６０の上方から出口５３を
通して、液体を装置の外部に排出することによつ
て、懸濁液の流れ方向と逆の方向に液体を流して
洗浄を行なういわゆる逆流洗浄原理が、極めて簡
単に遂行できる。同様の方法で、邪魔体空洞３３
は、多くの仕切壁６０によつて上述した２段より
多くの段に分割できる。例えば、邪魔体空洞３３
は、３個の仕切壁６０によつて、４つの室に分割
できる。各仕切壁６０の下方には、開孔６１のよ
うな１列の開孔と、上方の空洞を貫通して上昇す
る管路とが設けられ、これら管路は、それぞれの
リブ５４に連結された別別の出口に達する。さら
に入口２１，２２と同様の入口が２個追加される
べきであり、このようにすると、４個の入口が液
体の入れ換えのために使用できる。懸濁液の流れ
方向と逆の方向に液体を流す逆流原理を遂行する
ためには、最下方の室からの液体は、液体入れ換
えのために、上から数えて３番目の入口に導くこ
とができ、下から２番目の室からの液体は、入口
２２に導くことができ、上から２番目の室からの
液体は、入口２１に導くことができ、最上方の室
の中の液体は、出口５３を通して排出できる。例
えば洗浄が問題である場合には、清水が、最下方
の入口を通して懸濁液に添加できる。

第５図において、スクリーン体４６は、中央の
支持体６によつて支持される。別の設計として、
スクリーン体を、頂部および底部に直径の異なる
短い円筒形支持面を持つ円錐形のハウジング４０
によつて支持することも、考えられる。かくして
装置は、懸濁液がスクリーン体の中を流れ、液体
が内向きではなく半径方向外向きに抜き出される
ように、配置することができる。ハウジングは、
スクリーン体とほぼ同じ円錐度を有し、板状のス
クリーン体の背後の円錐形の邪魔体の役をする。
所望に応じ、入れ換え液体は、適当なノズル装置
によつて装置の中央に添加でき、それでこの液体
は、まわりのスクリーン体に向つてすべての方向
に広がる。

第６図には、上方から見た長方形の容器すなわ
ちハウジング１００が示される。このハウジング
１００は、スクリーン体１０４をそれぞれ持つ相
等しい３個の支持体１０１を有する。ハウジング
１００はさらに、抜き出される液体のための、各
支持体１０１に対して１個の計３個の出口１０７
を有する。ハウジング１００はさらに、入れ換え
液体のための４個の入口１１０、および各スクリ
ーン体１０４に対して１個の計３個の駆動装置１
１４を有する。

第７図には、第６図のＡ―Ａ線より後方の部分
が示され、この第７図から、可動の部分および定
置の部がどのように配置されるかがわかる。この
第７図で、符号は第６図に相当するものが使用さ
れる。すべてのスクリーン体１０４が互に同等で
あるから、左方のスクリーン体だけについて説明
する。スクリーン体１０４は、密閉部材１１７お
よび１１８によつて、支持体１０１に沿つて上下
に運動できる。支持体１０１は、支持体空洞１６
を有する。支持体１０１の下方部分は、第４図の
場合と同様に、邪魔体１２８として構成され、こ
の邪魔体１２８は、スクリーン体１０４と同様
に、懸濁液の流れ方向にくさび状に縮小する横断
面を有する。図において、懸濁液は上方から下向
きに動く。図示の設計において、駆動装置１１４
の軸１０は、リブ１２６によつて、スクリーン体
１０４に固定される。リブ１２６は、邪魔体１２
８に設けられた開孔１２７を貫通して、軸１０か
らスクリーン体１０４まで延長する。邪魔体１２
８は、第４図について前述したように、邪魔体空
洞３３を有し、かつスクリーン体１０４のくさび
状で多孔状の下方部分と同じ角度を有する。開孔
１２７は、抜き出される液体のための貫流開孔と
して同時に役立ように大きく作られ、従つて液体
は、邪魔体空洞３３および支持体空洞１６の中に
流れることができ、さらにハウジング１００の外
縁および出口１０７に流れることができる。懸濁
液の濃縮ばかりでなく、液体の入れ換えをもする
ことが望ましい場合には、入れ換え液体は、原則
的に、ハウジングの壁のところで、図示のよう
に、管１３１および１３２によつて添加でき、ま
た、これら管に対応する管によつて、スクリーン
体１０４の間の空間の中に添加できる。スクリー
ン体１０４の間の空間の中に添加するに使用され
る、対をなす管は、垂直の板１３５および１３６
によつて互に連結される。これら板は、分割板の
役をなし、従つて、入口１１０を通り管１３１，
１３２に対応する管を通つて添加される液体は、
分割板１３５および１３６の両側で、これら管に
設けられた多くの開孔によつて、右および左のス
クリーン体１０４にそれぞれ均等に分割される。
図においては、懸濁液の流れ方向に配置された、
管１３１およびこれに対応する管と、管１３２お
よびこれに対応する管との２セツトだけが図示さ
れているが、所望ならば、同じまたはいくつかの
異つた入れ換え液体を懸濁液に供給するために、
多くのセツトが前後に配置できる。さらに注目で
きる点として、入れ換え液体の供給装置は、懸濁
液の中で横向きに延長する管として図示されてい
るが、原則的に、これら管は、懸濁液の流れに対
する抵抗をできるだけ小にし、懸濁液の粒子の固
着をできるだけ小にするように、配置されるべき
である。このことは、原理的に、第１図および第
３図に符号３２８および３２９で示されているよ
うな別の形式の供給装置についても、成立つ。

第８図には、円形の容器すなわちハウジング２
００が図示され、このハウジング２００は、懸濁
液の入口２０１と出口２０２、抜き出される液体
の出口２０３および入れ換え液体の入口２０４と
２０５を有する。この装置は、第５図の装置と匹
適でき、スクリーン体２１５を上下運動させるた
めの、周のまわりに分布された２個またはそれ以
上の駆動装置２０６、並びに懸濁液の入口２０１
および出口２０２にそれぞれ位置する分布用スク
レーパ装置２１０および２１１をそれぞれ回転運
動させるための駆動装置２０８および２０９を備
える。この場合にスクリーン体２１５は、ほぼ第
４図に図示し説明したような横断面を持つ二重壁
の環状体として形成される。円筒形の支持体２１
６および円錐形の邪魔体２１７も、環状であつて
スクリーン体２１５の内側で広がり、これら支持
体２１６および邪魔体２１７によつて、スクリー
ン体２１５の内側に、可変のスクリーン体空洞２
１４が形成される。所望に応じ、入れ換え液体
が、入口２０４および２０５を通して添加でき、
これら入口２０４，２０５からの液体は、邪魔板
２１８および２１９によつて、懸濁液の中に分布
される。これら邪魔板２１８，２１９は、ハウジ
ングの周に沿つて流れる懸濁液に、液体を分布さ
せるが、中央空間２２０の中を流れる懸濁液に対
しては、液体が、装置２２１によつて中央で分布
される。この装置２２１は、中空の軸を有し液体
を入口２２２を通して導入するように構成された
回転部分からなり、この回転部分は、下方のスク
レーパ装置２１１のための駆動装置２０９によつ
て駆動される。液体は、中空の軸の中を上向きに
流れ、開孔２２３から、キヤツプ２２４の内方空
洞に向つて外向きに分布され、最後に、キヤツプ
２２４で構成された邪魔板の下縁２２５におい
て、外向きに流れる。このような方法で、入れ換
え液体は、周に沿う懸濁液の流れおよび中央の懸
濁液の流れに分布できる。第８図には、１個だけ
のスクリーン体２１５が示されているけれども、
大きな設備が問題である場合には、直径の相異な
るいくつかのスクリーン体が、ハウジングの横断
面に渉つて分布できる。入れ換えに関してできる
だけ良い状態を得るためには、スクリーン体の分
布において、液体供給用の装置と最も近いスクリ
ーン体との間の距離が、約0.1から0.5メートルに
すべきである。ほぼ同じような条件は、液体が添
加されず濃縮だけが問題であるような場合に、懸
濁液層の厚さに関してほぼ成立つ。

上述したような装置は、次のように作用する。
各図面についての上述し詳細な記載から理解でき
るように、すべての装置設計は、スクリーン体が
懸濁液の運動の主方向に前後運動するときに、ス
クリーン体のスクリーン体空洞の中に吸引および
圧力がそれぞれ生じる、という主原理を基礎とす
る。スクリーン体空洞の容積が増大する際に、こ
のスクリーン体空洞の中に低圧が発生し、これに
よつて、液体は、スクリーン体の多くの通し孔を
通して懸濁液から吸引される。この液体の１部分
は、スクリーン体空洞から、支持体空洞を通つて
導出され、適当な出口から排出される。

前向き運動より迅速であるべき、懸濁液に対し
て逆流の円錐形のスクリーン体の戻り運動の際に
は、スクリーン体空洞の容積が低減するので、ス
クリーン体空洞の中の液体の一部が、スクリーン
体の通し孔を通つて、スクリーン体の外側に押し
出されて、スクリーン体と懸濁液との間に液層を
形成する。この液層は、スクリーン体と懸濁液と
の間の摩擦を低減させ、従つて懸濁液の流動は、
スクリーン体の戻り運動によつて妨害されること
なく、続行する。

懸濁液の流れに対して並流に、スクリーン体が
運動する際には、スクリーン体に対する懸濁液の
中のパルプの圧力によつて、懸濁液とスクリーン
体の間の摩擦が、極めて大きくなるが、他方にお
いて、入れ換え液体が液層を生じるという事実に
よつて、懸濁液とハウジングの間の摩擦は、極め
て小さくなる。これによれば、懸濁液は、懸濁粒
子同志の相対位置を著しく変えることなしに、全
横断面を均等に横切つて送られる。運動の方向へ
の懸濁液の均等な送りは、さらに、ハウジングと
スクリーン体の間の空間が、懸濁液の運動方向に
増大するという事実によつて、助長される。これ
らの事項は、できるだけ良い入れ換え条件を得る
のに役立つ。

特に、円形に設計された装置は、大気圧以上の
或る圧力で懸濁液を処理するに適し、その場合に
は、懸濁液とスクリーン体の通し孔を横切る適当
な圧力降下が得られるように、液体の出口と関連
する適当な調節可能の制御装置によつて、液体の
流れを制御することが、特に重要である。さら
に、圧力条件は、脱水能力に対して、邪魔体の開
孔（第４図および第５図の符号３４並びに第７図
の符号１２７）の個数および寸法を適当なものに
することによつて、制御される。圧力降下が大き
過ぎると、懸濁粒子がスクリーン体の通し孔を迅
速に目詰りさせるから、圧力降下は、大き過ぎる
べきではない。装置が作用するときの圧力に拘わ
らず、スクリーン体が、懸濁液の流れ方向に逆行
するように動くときに、スクリーン体空洞の容積
が、減小するという事実によつて、スクリーン体
空洞の中の圧力は増大する。この圧力増大によつ
て、液体はスクリーン体の通し孔を通して押し戻
され、それによつて、スクリーン体の通し孔にお
そらくは固着していた粒子は、弛められ、かつ同
時にスクリーン体の通し孔を通過する懸濁液の連
続的な運動が改善される。液体の抜き出しは、液
圧的に充たされた系で達成される。故に、スクリ
ーン体の運動によつて、液体は、懸濁液からスク
リーン体空洞、邪魔体空洞、支持体空洞を通つ
て、装置の外部へ動く。装置からの流出は、連続
的である。しかしながら、分離された液体の小部
分が、間欠的に、スクリーン体の通し孔を通して
逆流する。装置からの液体の出口が閉じていると
すれば、液体は、スクリーン体の通し孔を通つて
流れ再び戻るだけである。出口が開いていれば、
装置からの液体の連続的な取出しが行なわれる。

すでに知られている装置の設計では、立証され
ているように、装置の長さ方向における液体の均
等に分布された逆流と、これによる通し孔の清掃
とを得るのに、問題が生じる。示されているよう
に、懸濁液の主運動方向に逆向きのスクリーン体
の運動および加速の際に、液体は、スクリーン体
の後方部分に集積しようとし、これによつて、こ
の後方部分におけるスクリーン体の通し孔が、前
方部分におけるスクリーン体の通し孔よりも大き
く清掃される。この問題は、スクリーン体を円錐
形状にし、スクリーン体の背後に円錐形の邪魔体
を装置することによつて、解決される。第１図、
第２図および第３図による設計では、スクリーン
体の円錐度と反対の円錐度を持つ円錐形状または
放物面形状の邪魔体を設け、さらに邪魔体をスク
リーン体と共に動くようにしたことによつて、問
題が解決される。残りの第４図から第８図のすべ
てによる設計では、スクリーン体と実質的に同じ
円錐度を持つ定置の邪魔体を設けることによつ
て、問題が解決される。

懸濁液は、装置の中を通つて運動する際に、ス
クリーン体が円錐形であることによつて、運動に
従つて定常的に増大する横断面を得るようにな
り、この配備はもちろん、装置を通る運動を助長
するに役立つ。スクリーン体が、懸濁液の流れの
方向に動くときに、円錐形のスクリーン体は、運
動の方向に懸濁液を押す。スクリーン体の運動の
範囲は、多くの場合０と100cmの間である。その
後に、スクリーン体が、始めの位置に比較的迅速
に戻り運動するときに、懸濁液を固体物質と見な
せば、スクリーン体背後に、円錐形状の液体で充
たされた空洞が残る。このことは、換言すれば、
スクリーン体が迅速に戻り運動するときに、或る
横断面において、懸濁液が、大きな貫流横断面を
急激に得ることを意味し、これによれば、懸濁液
の前向き運動の可能性が改善される。しかしなが
ら、装置は、スクリーン体の迅速な戻り運動の際
に、スクリーン体空洞の容積の減小が同時に起る
ように、設計される。故に、液体で充たされたス
クリーン体の空洞には、高圧が加わる。この高圧
によつて、スクリーン体の通し孔を通して、液体
が強制的に流出し、この流出する液体によつて、
スクリーン体の通し孔で、可能な繊維その他の粒
子の有効な清掃が達成される。液体のこの戻り流
れはさらに、スクリーン体が、懸濁液側におい
て、迅速な戻り運動の際に背後に前記したような
空洞を残し、この空洞が、次いで、スクリーン体
空洞から来る液体によつて充たされるという事実
によつて、さらに有効に達成される。明らかに、
スクリーン体が円錐形状であることによつて、そ
の内側から来る液体によるスクリーン体の通し孔
の清掃が、有効に達成でき、同時に、スクリーン
体の外側を通過する懸濁液の運動が、部分的に改
善される。

上述した作動の説明は、本質的に、第１図から
第３図による装置、すなわちスクリーン体の円錐
度に対して「平行な」円錐度を有するような円錐
状の邪魔体を、スクリーン体の内部に有しないよ
うな装置、に関する。しかしながら、第４図から
第８図による装置では、スクリーン体の内側に、
かかる邪魔体が存する。例えば第４図において、
スクリーン体３０は、その下方位置にあるとして
図示され、従つて、内側の邪魔体３１は、スクリ
ーン体に対して最大の距離を有する。スクリーン
体の面と邪魔体の間の空間は、作動の際に、液体
で充たされ、この液体は、スクリーン体の上向き
運動の際に、その許容容積が低減するから、或る
場所へ移動しなければならない。かくして、液体
の一部は、支持体の開孔３４を通つて移動する
が、その個数および寸法が、貫流に抵抗を与える
ように選択されているのでスクリーン体の上向運
動の際に、液体の他の部分は、スクリーン体３０
の通し孔を通つて押し出される。邪魔体３１とス
クリーン体３０は、「円錐対円錐」の原理に従つ
て、ほぼ等しい円錐度を有するから、スクリーン
体は、実際的に言えば、その多孔状面が邪魔体３
１に接触するまで、上向きに動くことができる。
スクリーン体の面が、平行に、邪魔体に接近する
から、装置の長さ方向についての容積の均等な減
少が得られ、故にスクリーン体空洞の中に押し入
れられた液体は、スクリーン体の通し孔に向つて
からこれを通つて押し出される。この方法によれ
ば、スクリーン体の通し孔における逆流による均
等な清掃が、全長に渉つて得られる。支持体の開
孔３４を通過した液体は、その後に、出口１７を
通過して装置から離れる。

装置の中を流過する懸濁液からの液体抜き出し
は、スクリーン体の後方部分で最初に達成される
から、邪魔体における開孔３４および１２７は、
図示のように、邪魔体の後方部分に配置されるべ
きである。例えば逆流洗浄のために装置を使用す
ることが問題である場合には、スクリーン体の前
方で抜き出される液体は、前述した第１の液体よ
りきれいであり、故に、スクリーン体と邪魔体の
間で、うしろ向きに動く液体の流れを得ることが
望ましく、このようにすると、まず第１に、最も
汚れた液体が、開孔３４および１２７を通して取
出される。この方法によれば、処理後の懸濁液
は、最もきれいな入れ換え液体を、最大限に含有
するようになる。所望ならば、上述のうしろ向き
に動く液体の流れは、さらに邪魔体の円錐角また
はくさび角を、スクリーン体のそれより或る程度
小さくすることによつて、助長され、このように
すれば、邪魔体とスクリーン体の間の自由空間
は、うしろ向きに増大する。

上述したように、懸濁液の圧力は、適当な制御
装置によつて、液体の出口における逆圧と釣合わ
されるべきであり、そのようにすると、脱水を押
さえることができるから、装置内の圧力降下が大
きくなり過ぎることがない。抜き出された液体
を、別の懸濁液の液体に入れ換えようとする場合
には、これは、第４図の２１，２２および２３の
ような入口を通して添加される。入れ換え処理に
３つの異なる液体を使用する場合には、懸濁液の
元来の液体が、入口２１からの液体に入れ換えら
れ、次いで、入口２１からの液体が、入口２２か
らの液体に入れ換えられ、最後に、入口２２を通
して添加される液体が、入口２３を通して添加さ
れる液体に入れ換えられ、これが、装置の中を流
れたのちに、懸濁液の最終液体になる。

第４図による装置に関する作動の説明は、円錐
度に関しておよびスクリーン体の背後の邪魔体に
関して原理的に設計が同じである、第６図、第７
図および第８図による装置にも有効に当てはま
る。第６図および第７図による装置は、円形のス
クリーン体を有せず、代りに細長くて真直なスク
リーン体を有するが、第４図の装置と同じ横断面
を備えているから、第４図による装置とは、外部
形状だけが異なる。逆流による清掃作用および均
等性は、同じである。製造の点から見れば、真直
のスクリーン体の方が容易に作ることができる
が、装置を大気圧以上の圧力で作業させるようと
する場合には、もちろん、実際上の制約が存し、
円形の装置の方が、容易に作ることがき、従つて
望ましい。

第８図による装置も、スクリーン体および邪魔
体が、横断面に関して原理的に第４図の装置と同
じ設計であるから、第４図による装置と同じ方法
で作用するが、第８図による装置は、両側に狭く
なる面を備えた環形状のスクリーン体と、対応す
る環形状の邪魔体および支持体とを、有する。

第５図による装置さえも、第４図による装置に
就いて前述したと同じ原理に従つて作業するが、
主な差異として、スクリーン体は、付加的に、下
方の密閉部材４８を備える。第５図の設計は、上
方の支持体の横断面と下方の支持体の横断面の間
に差が存する結果として、スクリーン体の運動の
際に、スクリーン体空洞の減小および増加がそれ
ぞれ生じるという点で、前述した設計と異なる。
このことは、双方の密閉部材が同じ横断面である
場合を想像すれば、容易に理解でき、この場合に
は、スクリーン体と邪魔体の間のスクリーン体空
洞の容積は、一定にとどまることになり、スクリ
ーンの通し孔を通る液体の有効な逆流は起らな
い。他方において、第１図から第４図および第６
図から第８図による上述した設計では、下方の支
持体の横断面積は、ゼロと見なすことができ、こ
れによれば、逆流は、例えば第４図に符号８で示
されるような１個だけの上方の滑り密閉部材と同
じ大きさの面を持つピストンによつて起る、と見
なすことができる。

故に２つの滑り密閉部材８および２８を有する
第５図による装置は、所望の逆流効果を、２つの
滑り密閉部材の横断面積の差と釣合わすことがで
きるから、原則的に任意の寸法に作ることができ
る。第５図による設計の別の本質的な利点は、ス
クリーン体が、各端に滑り密閉部材を持つ円錐形
のスリーブとして、簡単に作ることができること
であつて、これは、可能な短い円筒状の頂部分お
よび可能な短い円筒状の底部分を無視すれば、全
円錐形部分が、スクリーン体の多くの通し孔を具
備できる、ということ、を意味する。スクリーン
体は、それで比較的軽量であつて、スクリーン体
を駆動し加速するに必要な力は、できるだけ小さ
くなる。

第５図による設計のさらに別の利点は、滑り密
閉部材８および４８が内側の支持体の直径に対し
てできるだけ小さな直径を持つように作られた場
合に、スクリーン体の運動による懸濁液の中での
動揺が極めて小さい、ということにある。

スクリーン体の多くの通し孔は、すべての設計
に対して、実際的に言えば、全円錐部分に渉つて
広がり、応用分野に依存した所望の全開孔面積を
得るように互に適当な距離で配置された、丸い開
孔からなることができる。或る応用に対しては、
運動するスクリーン体の表面として、鋼、ナイロ
ンその他の材料の織布を使用することも適してい
る。織布は、粗い多孔状のスカートによつて支持
できる。

スクリーン体の前後運動に関して、多くのスク
リーン体を使用するときに、これらに同期しない
運動パターンを付与することも可能である。例え
ば、ハウジングの横断面に渉つて分布された、第
４図による形式のいくつかのスクリーン体を配置
して、そのおのおのを他と独立に運動させること
も、可能である。

この発明による装置によつて、実験の際に得ら
れた結果を、次に記す。

例 有効スクリーン面積が６m²、直径がほぼ700mm、
多孔部の長さがほぼ2.750mmのスクリーン体を有
する装置によつて、蒸煮機の出口から直接取出さ
れた硫酸パルプの洗浄が試みられた。

入口および出口の圧力、約５気圧。

入口および出口のパルプ濃度、約9.5％。

入口のパルプ温度、60―70℃。

洗浄水の温度、50―60℃。

円錐角、2゜。

パルプ層の厚さ、約140mm。

知られている装置と比べると、極めて安全な作
用を保ちながら、他の装置に匹敵する洗浄結果
で、何倍も高い篩分け能力が得られた。

上述の説明において、スクリーン体および邪魔
体が円錐形またはくさび形に作られることが重要
であること、が指摘された。この際に理解される
こととして、円錐形状またはくさび形状の部分
は、おそらくは、大なり小なり階段形状に作るこ
とができ、従つて例えば、円錐形状の部分は、直
径が次第に小さくなる多くの背の低い円筒からな
ることができる。円筒は、互に固定されて、実際
的な方法でスクリーン体の通し孔を設けられる。
円筒はまた、スクリーン体の通し孔が、大きい円
筒と小さい円筒の間の継ぎ目に形成されるよう
に、配置することもでき、この場合に、スクリー
ン体の通し孔は、円筒形状の階段の部分におい
て、懸濁液の運動の「影」の中に位置する。

すべての例示図面において、装置は、垂直の中
央線を有し、懸濁液が下向きに流れるとして、図
示されたが、逆向き、水平または傾斜した流れ方
向も可能である。しかしながら、図示の下向き流
れは望ましいものである。第１には、垂直の流れ
は、実際の横断面のすべての部分において、均等
な懸濁液の流れのための最良の条件を与える。ま
た第２には、次のように説明できる実際の運動
を、スクリーン体が行なうからである。すなわ
ち、スクリーン体が、ほぼ懸濁液の速さで下向き
にゆつくりと動くときには、懸濁液との接触によ
る摩擦力と、運動する部分の重量との双方が、重
力の方向に作用し、従つて、必要な力および動力
は、極めて小さくなる。反対の上向き運動の際に
は、運動の開始に比較的大きな動力が必要である
が、短い距離ののちに、スクリーン体の通し孔を
通る逆流が、スクリーン体と懸濁液の間の摩擦を
低減させ、よつて運動部分が容易に運動する。そ
して、運動部分を停止させるために、何らの著し
い衝撃なしの滑らかな減速および停止を得るため
に、重力が有利に利用できることが、試行の際に
見出された。

この発明による装置は、多くの産業分野で使用
できる。例えば、この装置は、パルプ工業におい
て、液体からの繊維の回収に、過装置およびハ
イドロサイクロンの受容物の濃縮に、他の処理装
置例えばデイフエーザ形式の処理装置の前方にお
ける懸濁液の濃縮に、濃度制御装置として濃縮作
用をなすに、液体の抜き出しと同時に添加される
入れ換え液体による、液体含有粒子と溶解された
または気泡状の反応生成物との交換に、使用でき
る。所望の高い能力を得るために、いくつかの装
置が、必要に応じ、直列または並列に結合でき
る。

この発明は、上述した望ましい実施例に限定さ
れるものではなく、特許請求の範囲に記載の発明
の要旨の枠の中で変化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スクリーン体の多くの通し孔の清掃
のための逆流が、スエーデン国特許第7504909―
１号およびこれに対応する米国特許第4041560号
の明細書に記された方法に従つて、さらにまたこ
の発明の特色を組み入れて行なわれるような、液
体を抜き出すための装置の長手断面図である。第
２図は、２つの駆動装置を持つ大きな装置を原則
的に示す図である。第３図は、第１図および第２
図の閉じた邪魔体と対立した、開いた内部の邪魔
体を有する装置を示す図である。第４図は、実質
的に相等しい円錐度を持つスクリーン体とこれの
内側の邪魔体を備えた装置の長手断面図である。
第５図は、スリーブ形状のスクリーン体を持つ、
大きな能力のための装置の長手断面図である。第
６図は、いくつかの真直配列のスクリーン体を収
容した、長方形の容器を上方から見た図である。
第７図は、第６図のＡ―Ａ線より後方の部分の斜
視図である。第８図は、環形状の円錐のスクリー
ン体と環形状の円錐の邪魔体とを持つ丸いハウジ
ングを、一部除去して示す図である。 図面において、１，４０，１００および２００
はハウジング、２０および２０１は懸濁液の入
口、２，４１，２０２および３０１は懸濁液の出
口、２１，２２，２３，１３１，１３２，２０
４，２０５，２２２，３２６および３２７は入れ
換え液体のための入口、７，３０，４６，１０
４，２１５および３０４はスクリーン体、１０お
よび３１２は軸、３５，５５，２１４および３０
３は空洞、１７，５３，１０７，２０３および３
０８は抜き出された液体のための出口、３１，５
０，１２８，２１７および３０９は邪魔板を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 懸濁液を軸線方向に貫流させるハウジング
   １，４０，１００，２００を有し、ハウジング
   が、懸濁液のための入口２０，２０１と出口３１
   １，２，４１，２０２を有し、ハウジングの中
   に、懸濁液に対する篩分け面を備えたスクリーン
   体３０４，３０，４６，１０４，２１５が、少く
   とも１個配置され、スクリーン体が、支持体によ
   つて支持され、軸３１２，１０によつて懸濁液の
   流れ方向に前後に動かされ、かつ内部の空洞３３
   ０，３５，５５，２１４を有し、内部の空洞が、
   抜き出された液体のための出口３０８，１７，５
   ３，１０７，２０３を有し、前記空洞の容積が、
   スクリーン体の運動によつて変化できる、流れる
   懸濁液から液体を連続的に抜き出すための装置に
   おいて、スクリーン体が、懸濁液の主流れ方向に
   円錐状またはくさび状に縮小し、前記空洞の中
   に、篩分け面に沿つて、邪魔板３０９，３１，５
   ０，１２８，２１７が配置されること、を特徴と
   する装置。 ２ 液体の抜き出しと同時に、入れ換え液体の添
   加が行なわれ、ハウジングが、入れ換え液体のた
   めの入口３２６，３２７，２１，２２，２３，１
   ３１，１３２，２０４，２０５，２２２を有す
   る、特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 邪魔板３０９が、内部の空洞を持つ邪魔体を
   構成する回転放物面として形成され、邪魔体の最
   も太い部分が、懸濁液の流れ方向に見たスクリー
   ン体の頭端３０７に定着される、特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載の装置。 ４ 邪魔体の内部の空洞が、包囲する液体と連通
   しないように閉じられる、特許請求の範囲第３項
   に記載の装置。 ５ 邪魔体の内部の空洞が、その後方部分に、包
   囲する液体との連通のために開孔３２４を有す
   る、特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ６ 邪魔板３１，５０，１２８，２１７が、スク
   リーン体と同じ方向に円錐状またはくさび状に縮
   小し、ハウジングに対して定置される、特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ７ 邪魔板が、スクリーン体と同じかやや小さい
   円錐角またはくさび角を実質的に有する、特許請
   求の範囲第６項に記載の装置。 ８ 邪魔板が、包囲する液体との連通のための開
   孔３４，６１，１２７を備えた内部の空洞３３を
   有する邪魔体を形成する、特許請求の範囲第６項
   に記載の装置。 ９ 開孔３４，１２７が、邪魔体の後端に配置さ
   れる、特許請求の範囲第８項に記載の装置。 １０ ハウジング１００が、長方形の横断面を有
   し、ハウジングの中に、懸濁液の流れ方向に直交
   するように広がる真直なスクリーン体１０４が少
   くとも１個配置され、各スクリーン体が、対応す
   る内部の邪魔体１２８を有する、特許請求の範囲
   第８項に記載の装置。 １１ ハウジング２００が、円形横断面を有し、
   ハウジングの中に、同心の環形状のスクリーン体
   ２１５が少くとも１個配置され、各スクリーン体
   が、対応する内部の環形状の邪魔体２１７を有す
   る、特許請求の範囲第８項に記載の装置。 １２ ２個またはそれ以上の環形状のスクリーン
   体が、同心に配置され、ハウジングの壁の中で実
   際互に等しい半径方向距離に位置する、特許請求
   の範囲第１１項に記載の装置。 １３ 液体を添加するための装置３２８，３２
   ９，２４，２５，２６，１３１，１３２，２１
   ８，２１９，２２４，２２５が、液体の抜き出し
   の際にハウジングを流過する懸濁液の実質上すべ
   てを通る液体の横向き流れを得るように各スクリ
   ーン体から離して配置される、特許請求の範囲第
   ２項から第１２項のいずれか１項に記載の装置。 １４ 液体を添加するための装置の多くが、懸濁
   液の流れ方向に前後に配置される、特許請求の範
   囲第１３項に記載の装置。 １５ 少くとも１個の仕切壁６０が、邪魔体の空
   洞を別別の液体集め室に分割し、各液体集め室
   が、包囲する液体に連通する開孔６１，３４と、
   装置から液体を導出するための別別の管とを有す
   る、特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６ スクリーン体の運動が、遅い下向き運動と
   迅速な上向き運動で、垂直方向に行なわれる、特
   許請求の範囲第１項から第１５項のいずれか１項
   に記載の装置。