JPH087119B2 - 懸濁液から固体粒子の乾燥資料を製造する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、懸濁液から固体粒子の乾燥資料を製造する
装置に関する。

（従来の技術） 例えば、紙パルプ工業において、パルプ濃度を制御・
管理することは、操業の安定と均質な紙パルプを得る上
で、極めて重要な意味をもつ。

パルプ濃度は、パルプ液中に含有される繊維分の絶乾
重量の、パルプ液総重量に対する重量百分率で表され
る。

ところで、パルプ濃度の測定は、まず、作業員が手作
業で配管中又は貯槽内からコップ等にパルプ液を抜き取
り、その総重量を測定する。

次に、採取したパルプ液を絞って繊維分のみを取り出
してシート状中間資料を作成する。この取り出したシー
ト状中間資料を、例えば、オーブンの中で加熱して、シ
ート状最終資料を作成する。加熱条件としては、例え
ば、130℃で２時間である。

そして、上記シート状最終資料の絶乾重量を測定する
とともに、該絶乾重量の総重量に対する割合を演算す
る。これによって、パルプ濃度を算出する。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の構成によると次のような問題があった。

既にのべたように、パルプ濃度の測定作業は全て作業
員の手作業で行っており、迅速さに欠けるとともに、測
定精度も決して高いものとはいえなかった。

そこで、パルプ濃度測定用としてのシート状の資料を
製造する作業に多くの労力と長い時間を要してしまい、
それらの作業の自動化が要求されていた。特に、あらか
た脱水されたシート状中間資料を、さらに脱水するとと
もに加熱して、乾燥状態のシート状最終資料を作成する
作業は困難であり、作業に長時間を要していた。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその
目的とするところは、シート状の資料を製造する作業を
自動化する装置を開発することにあり、特に、あらから
脱水されたものを、さらに脱水するとともに加熱して、
乾燥状態のシート状資料を自動で作成することが可能な
装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するべく本願発明の懸濁液から固体粒
子の乾燥資料を製造する装置は、懸濁液が流通する母管
又は懸濁液を貯溜する貯槽に分岐接続されたホッパを介
して母管又は貯槽内を流通する懸濁液の一部を捕集する
捕集機構と、上記捕集機構及びホッパの内壁に散水して
付着した懸濁液を洗い流す散水機構とからなるサンプリ
ング手段と、 上記ホッパの下方に配置されたフィルタと、このフィ
ルタの上に選択的に被冠される撹拌槽とを備え、上記サ
ンプリング手段により採取された懸濁液をフィルタ上の
撹拌槽内に受け入れて、そこに圧縮空気を供給すること
により懸濁液を撹拌するとともに、フィルタの下方より
真空引きすることにより脱水してフィルタ上にシート状
中間資料を製造する撹拌・脱水手段と、 上記撹拌槽をフィルタ上より離脱させた状態で、フィ
ルタ及びシート状中間資料を180゜反転させて加熱位置
に移送する反転・移送手段と、 シート状中間資料をフィルタより剥離させる剥離手段
と、 上部加熱板及び下部加熱板を備え、上記反転・移送手
段により反転・移送されたシート状中間資料を下部加熱
板上に受け入れ、下部加熱板及び上部加熱板を近接させ
ることにより圧縮・脱水するとともに、加熱・乾燥させ
てシート状最終資料を製造する圧縮・加熱手段と、 を具備してなる懸濁液から固体粒子の乾燥資料を製造す
る装置において、 上記圧縮・加熱手段は、相互に接離可能に配置された
一対の加熱板の少なくとも一方に電磁波加熱装置を設
け、又、加熱板の少なくとも一方の表面には、加熱によ
り発生する蒸気を逃がす溝が形成されていることを特徴
とするものである。

（作用） まず、所定の装置により懸濁液から固体粒子のシート
状資料を形成する。そして、あらかた脱水されたものを
一対の加熱板の間に配置し、その状態で一対の加熱板を
接近させて、圧縮・脱水する。

それと同時に加熱源による加熱を加えて、乾燥させ
て、乾燥状態のシート状資料を作成する。加熱手段には
電磁波加熱装置を使用し、加熱板内に電磁誘導コイルを
内蔵しておき、そこに電流を流す。それによって、磁力
線が発生する。一方、加熱板の端面に金属板を設置して
おくと、上記磁力線の作用により、渦巻き状の電流に変
わり、それによって金属板が発熱する。この金属板の発
熱により、加熱・乾燥させる。

又、加熱板には蒸気を逃がす溝を形成したので、加熱
時に発生する蒸気が逃げて、水蒸気爆発を起こすことな
く、加熱・乾燥が効果的になされ、加熱時間を大幅に短
縮することができる。

（実施例） 以下第１図ないし第６図を参照して本発明の第１実施
例を説明する。この実施例は、本発明による懸濁液から
固体粒子の乾燥資料を製造する装置を、紙パルプ濃度測
定装置に適用した例を示すものである。

まず、紙パルプ濃度測定装置の概略構成から説明す
る。第１図は本実施例におけるパルプ濃度測定装置の全
体構成を示す正面図であり、枠体１の上部には、サンプ
リング装置３が設置されている。このサンプリング装置
３により、所定量のパルプ液を採取する。

枠体１の鉛直方向略中間位置には、テーブル５が設置
されており、このテーブル５には、シート状中間資料を
作成する撹拌・脱水手段７、シート状中間資料を移送す
る反転・移送手段９、シート状中間資料をフィルタから
剥離させる剥離手段10、シート状最終資料を作成する圧
縮・加熱手段11、シート状最終資料を計量位置まで移送
する移送手段12、さらに計量位置にてシート状最終資料
の絶乾重量を計量する計量手段16が設置されている。

サンプリング手段３により採取されたパルプ液は、撹
拌・脱水手段７に移送され、そこでシート状中間資料13
が形成される。この形成されたシート状中間資料13は、
反転・移送手段９により、圧縮・加熱手段11に搬送され
る。シート状中間資料13は、そこで剥離手段10によって
フィルタから剥離される。

シート状中間資料13は、さらに、圧縮・加熱手段11に
より脱水・乾燥されて、シート状最終資料14となる。こ
のシート状最終資料14は、移送手段12によって計量位置
まで移送され、計量手段16によりその絶乾重量が計測さ
れる。そして、既に計測されている採取液総重量に対す
る割合が算出される。

以下各部の構成を順次説明していく。まず、撹拌・脱
水手段７について説明する。テーブル５上にはフィルタ
15が配置されており、このフィルタ15上には、撹拌槽17
が設置されている。

上記フィルタ15は、金網を円板状に形成したものであ
り、例えば、100メッシュのものを使用するが、要はパ
ルプ液中の繊維分を捕捉できるものであればよく、材
質、形状を特に限定するものではない。

撹拌槽17は中空円筒状をなしていて、フィルタ15上に
選択的に被冠される。すなわち、撹拌槽17にはロータリ
アクチュエータ21の作用杆22が連結されており、このロ
ータリアクチュエータ21を駆動することより、図中二点
鎖線で示すように、撹拌槽17をフィルタ15上から離脱さ
せることができる。このように、撹拌槽17を離脱させる
のは、形成されたシート状中間資料13を取り出す場合で
ある。

フィルタ15の下方には、吸引槽23が配置されており、
この吸引槽23の下方には真空ポンプ25が配置されている
ともに、エアーコンプレッサ26が配置されている。

上記真空ポンプ25と吸引槽23との間には、開閉弁28を
介挿した配管27が配設されている。又、エアーコンプレ
ッサ26からは配管29が延長されていて、この配管29から
は、配管31が分岐され、吸引槽23側の配管27に接続され
ている。上記配管31には開閉弁35が介挿されている。

撹拌槽17内に搬入されたパルプ液を撹拌する場合に
は、上記エアーコンプレッサ26より配管29、31を介して
圧縮空気を供給する。又、撹拌した後、パルプ液中の水
分を吸引・除去する場合には、配管27を介して真空ポン
プ25により真空引きする。さらに、真空引きした後、通
常の状態に戻す場合には、再度エアーコンプレッサ26に
より圧縮空気を供給する。

又、剥離手段10は、次のような構成となっている。

まず、配管29からは配管33が分岐されていて、この配
管33には開閉弁37が介挿されている。一方、フィルタ15
の下面側にはエアー配管36が十文字状に配設されてお
り、これらエアー配管36は１本のエアー配管38に集合し
て、既に述べた吸引槽23の内壁に取付られたノズル39を
介して、上記配管33に接続されている。

上記エアー配管33、38、36より供給されたエアーが、
配管36に形成された複数の圧縮空気噴出ノズルから噴出
して、シート状中間資料13をフィルタ15から剥離させ
る。

尚、このシート状中間資料13のフィルタ15からの剥離
は、反転・移送手段９により反転・移送した後に行う。

上記反転・移送手段９は、ロータリアクチュエータ43
と、このロータリアクチュエータ43の作用杆45とから構
成されていて、上記作用杆45はフィルタ15に連結されて
いる。

上記ロータリアクチュエータ43を駆動することによ
り、作用杆45及びフィルタ15を180゜回動させ、それに
よって、フィルタ15上に載置されているシート状中間資
料13を圧縮・加熱手段11に搬送する。

次に、圧縮・加熱手段11について説明する。まず、上
部加熱板47があり、この上部加熱板47は、テーブル５の
上方に固定されている。

一方、テーブル５上には下部加熱板49があり、この下
部加熱板49上にシート状中間資料13が載置される。

上記下部加熱板49はシフトシリンダ51の作用杆53に連
結されている。上記シフトシリンダ51を駆動することに
より、下部加熱板49を上昇させ、載置しているシート状
中間資料13を上部加熱板47との間に挟む。

上部加熱板47、下部加熱板49は、共に、内部に電磁誘
導コイルを内蔵していて、この電磁誘導コイルには電源
が接続されているとともに、サーモスタットによる温度
制御がなされる。

尚、電磁誘導コイルは何れか一方にのみ内蔵されてい
てもよい。

本発明の場合には、電磁波加熱方式を採用しており、
上記電磁誘導コイルに電流を流すことにより、磁力線を
発生させる。

一方、上部加熱板47、下部加熱板49の端面には、金属
板が取り付けられていて、磁力線がこれら金属板を通る
際に、渦巻き状の電流に変わる。これによって、金属板
が発熱し、それによって、シート状中間資料13を加熱・
乾燥させる。

又、下加熱板49の上面には、第６図に示すように、溝
50が形成されている。この溝50を介して、加熱時に発生
する蒸気を逃がして加熱効率を高め、且つ水蒸気爆発の
おそれ防止しつつ、加熱時間の短縮化を図る。

又、第１図乃至第３図に示すように、圧縮・加熱手段
11の横には、シュート55が形成されており、圧縮・加熱
により製作されたシート状最終資料14は、移送手段12に
よりこのシュート55内に押し出される。このシュート55
の下方に前述した計量手段16が配置されている。

尚、本実施例では、計量手段16は、ブラケット56と、
電子秤57とから構成されている。

上記移送手段12は、第３図に示すように、ロータリア
クチュエータ58と、このロータリアクチュエータ58の作
用杆59とからなり、作用杆59を下部加熱板49上にて回転
させることにより、下部加熱板49上のシート状最終資料
14をシュート55内に排出する。

次に、サンプリング手段３の構成について説明する。
第４図に示すように、測定対象となっているパルプ液が
流通する母管61には、分岐管63を介して、ホッパ65が接
続されている。上記ホッパ65は、その下端にパルプ液投
入口67を備えていて、このパルプ液投入口67を既に述べ
た撹拌槽17の上端に位置させている。

上記ホッパ65内には、第５図に示すように、捕集機構
69が配置されている。この捕集機構69は、２枚のプレー
ト71、73を、軸75を介して、同軸に固着して構成されて
いる。上記プレート71、73の外径は、分岐管63の内径に
対して、移動を許容する程度に密に嵌合するような寸法
となっている。

一方、ホッパ65の外側には、シフトシリンダ77が設置
されており、このシフトシリンダ77の作用杆79は、ホッ
パ65を貫通して上記軸75に連結されている。

シフトシリンダ77を駆動することにより、作用杆79を
介して、軸75を往復動させ、それによって、２枚のプレ
ート71、73を、第５図中二点鎖線で示すように、母管61
内に出没させる。そして、２枚のプレート71、73間にパ
ルプ液の一部を挟むようにして、ホッパ65内に捕集す
る。捕集されたパルプ液は、パルプ液投入口67を介し
て、撹拌槽17内に投入される。

捕集するパルプ液の量は、２枚のプレート71、73の間
隔により決定され、このこ間隔を適宜調整することによ
り、所望量のパルプ液を捕集することができる。

上記捕集機構69の上方位置には、散水機構81が設置さ
れている。この散水機構81は、給水配管83と、この給水
配管83に接続され上記ホッパ65内に配置された２個の散
水ノズル85、87とから構成されている。

上記散水機構81によって、捕集機構69とホッパ65の内
壁に散水し、それによって、捕集手段69及びホッパ65の
内壁に付着したパルプ液を洗い流す。洗い流したパルプ
液及び水は、パルプ液投入口67を介して、撹拌槽17内に
投入される。

尚、第１図に示すように、撹拌槽17内には、液位セン
サ89が設置されており、この液位センサ89により撹拌槽
17内の液位を監視して、それにより散水手段81のオン・
オフを制御する。以上の構成を基にその作用を説明す
る。

まず、パルプ液のサンプリングから説明する。すなわ
ち、シフトシリンダ77を駆動させて、捕集手段69を、母
管61内に出没させて、２枚のプレート71、73によって、
パルプ液の一部を捕集する。捕集されたパルプ液は、ホ
ッパ65のパルプ液投入口67を介して、撹拌槽17内に投入
される。

その際、散水機構81による散水がなされる。この散水
により、捕集機構69、ホッパ65の内壁に付着したパルプ
液は洗い流され、散水された水とともに撹拌槽17内に投
入される。

撹拌槽17に設けられた液位センサ89からの信号によ
り、散水手段81による散水は停止する。次に、シート状
中間資料13の形成に入る。撹拌槽17の下方には、フィル
タ15が配置されており、さらにその下方には、吸引槽23
が設置されている。サンプリングされたパルプ液は、こ
れら撹拌槽17、フィルタ15、吸引槽23内に充満した状態
にある。

この状態で、コンプレッサ26からの圧縮空気を、配管
29、31を介して供給し、パルプ液を撹拌する。この撹拌
により、パルプ液中の繊維分を均一に分散させる。

次に、真空ポンプ25により、配管27を介して真空引き
する。かかる真空引きにより、パルプ液中の水分は吸引
・除去され、パルプ液中の繊維質がフィルタ15上に吸着
された状態になる。これが、シート状中間資料13であ
り、適度に脱水された均一な厚さのものである。

次に、真空引きを停止するとともに、再度、コンプレ
ッサ26からの圧縮空気を供給して、真空状態を解除す
る。

次に、シート状中間資料13の搬送工程に入る。まず、
撹拌槽17を第１図中二点鎖線で示すように退去させる。
次に、ロータリアクチュエータ43を駆動して、作用杆45
を180゜回動させる。これによって、フィルタ15が180゜
回転して、シート状中間資料13は圧縮・加熱手段11の下
部加熱板49上に搬送される。このとき、フィルタ15は反
転しているので、シート状中間資料13が下側に位置して
おり、下部加熱板49上に直接載置されている。

シート状中間資料13を搬送した後、これをフィルタ15
より剥離させる。すなわち、配管33、ノズル39、配管3
8、36、複数の圧縮空気噴出ノズルを介して、フィルタ1
5の上面側より圧縮空気を供給する。かかる圧縮空気の
供給により、シート状中間資料13はフィルタ15より剥離
する。

そして、ロータリアクチュエータ43を再度駆動して、
フィルタ15を元の位置に戻す。

次に、シート状中間資料13の脱水・乾燥工程に入る。
シート状中間資料13は、第６図（ａ）に示すように、下
加熱板49上にあり、この状態で、シフトシリンダ51を駆
動して、作用杆53を介して下部加熱板49を上昇させる。

これによって、第６図（ｂ）に示すように、下部加熱
板49上に載置されているシート状中間資料13を上部加熱
板47との間に挟む。そして、シート状中間資料13を加熱
・乾燥させて、シート状最終資料14を作成する。その
際、発生する蒸気は、溝50を介して流出するので、水蒸
気爆発のおそれもなく、加熱効率が高く、加熱時間も短
くてすむ。

尚、上部加熱板47と下部加熱板49による押圧力は、例
えば、5kg/cm²程度であり、又、加熱温度は、140℃程度
である。

所定の加熱が終了したら、下部加熱板49を降下させ
て、元の位置に復帰させる。

次にシート状最終資料14の取り出し工程に入る。すな
わち、ロータリアクチュエータ58が駆動して、作用杆59
を回動させる。これによって、下部加熱板49上に載置さ
れているシート状最終資料14は、シュート55方向に押し
やられ、シュート55を介して計量手段16上に落下する。
そして、この計量手段16により、その絶乾重量の計測が
なされる。さらに、この絶乾重量と既に計測してある総
重量とにより、パルプ濃度が算出される。

以上本実施例によると、以下のような効果を奏するこ
とができる。

まず、乾燥状態のシート状最終資料14を、自動で作成
することができる。つまり、下加熱板49を上昇させて、
上加熱板47との間に、シート状中間資料13を挟み、その
状態で加熱・乾燥させればよい。

電磁波加熱方式を採用しているので、炎、赤熱部分、
排ガスがなく、安全かつクリーンである。サーモスタッ
トにより温度制御を行っているので、適切な温度で効率
良く加熱することができるとともに、こげ付きを防止す
ることかできる。

又、下加熱板49の上面に溝50が形成されていて、加熱
時に発生する蒸気を逃がすようにしているので、水蒸気
爆発のおそれもなく、加熱効率が高く、短い加熱時間で
乾燥させることができる。

又、これにより、パルプ濃度の測定を全て自動で行う
ことができる。したがって、パルプ濃度の測定に要する
労力の軽減、時間の短縮を図ることができる。特に、パ
ルプ濃度の測定に要するシート状最終資料14を効率良く
作成することができ、パルプ濃度測定作業の効率を向上
させる上で極めて効果的である。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではな
い。

例えば、加熱板を離接させる構成としては、種々のも
のがあり、どちらを移動させるかは任意であり、又、両
方を移動させてもよい。

又、蒸気を逃がす溝についても、上部加熱板に形成し
てもよく、又、その数、大きさ、形状については、これ
を特に限定するものではない。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明による懸濁液から固体粒
子の乾燥資料を製造する装置によると、各種計測、分析
に使用される資料を効率良く作成することができ、か
つ、それを自動で行うことができるので、資料作成に要
する労力を軽減させて、作成に要する時間を短縮するこ
とができる。

特に、圧縮・加熱手段は、相互に接離可能に配置され
た一対の加熱板の少なくとも一方に電磁波加熱装置を設
け、又、加熱板の少なくとも一方の表面には、加熱によ
り発生する蒸気を逃がす溝が形成されているので、乾燥
状態のシート状資料を自動で作成することができ、しか
も、安全、かつクリーンである。

又、加熱時に発生する蒸気を溝を介して逃がすことに
より、水蒸気爆発のおそれを防止し、大幅な加熱時間の
短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図はパルプ濃度測定装置の正面図、第２図は第１図の
II−II断面図、第３図は第１図のIII−III矢視図、第４
図は第１図のIV−IV矢視図、第５図はサンプリング装置
の断面図、第６図（ａ）、（ｂ）はシート状最終資料を
作成する工程を示す図である。 11……圧縮・加熱手段、13……シート状中間資料、14…
…シート状最終資料、47……上部加熱板、49……下部加
熱板、50……溝、51……シフトシリンダ、53……作用
杆。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２６Ｂ 23/08 Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】懸濁液が流通する母管又は懸濁液を貯溜す
   る貯槽に分岐接続されたホッパを介して母管又は貯槽内
   を流通する懸濁液の一部を捕集する捕集機構と、上記捕
   集機構及びホッパの内壁に散水して付着した懸濁液を洗
   い流す散水機構とからなるサンプリング手段と、 上記ホッパの下方に配置されたフィルタと、このフィル
   タの上に選択的に被冠される撹拌槽とを備え、上記サン
   プリング手段により採取された懸濁液をフィルタ上の撹
   拌槽内に受け入れて、そこに圧縮空気を供給することに
   より懸濁液を撹拌するとともに、フィルタの下方より真
   空引きすることにより脱水してフィルタ上にシート状中
   間資料を製造する撹拌・脱水手段と、 上記撹拌槽をフィルタ上より離脱させた状態で、フィル
   タ及びシート状中間資料を180゜反転させて加熱位置に
   移送する反転・移送手段と、 シート状中間資料をフィルタより剥離させる剥離手段
   と、 上部加熱板及び下部加熱板を備え、上記反転・移送手段
   により反転・移送されたシート状中間資料を下部加熱板
   上に受け入れ、下部加熱板及び上部加熱板を近接させる
   ことにより圧縮・脱水するとともに、加熱・乾燥させて
   シート状最終資料を製造する圧縮・加熱手段と、 を具備してなる懸濁液から固体粒子の乾燥資料を製造す
   る装置において、 上記圧縮・加熱手段は、相互に接離可能に配置された一
   対の加熱板の少なくとも一方に電磁波加熱装置を設け、
   又、加熱板の少なくとも一方の表面には、加熱により発
   生する蒸気を逃がす溝が形成されていることを特徴とす
   る懸濁液から固体粒子の乾燥資料を製造する装置。