フローテータエアノズル洗浄装置及びフローテータ
【課題】エアノズルを少ない洗浄液の量で効果的に洗浄することができ、且つ構造を簡単にすることができるフローテータエアノズル洗浄装置を提供する。
【解決手段】フローテータ１は、エアノズル６内を洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置８を備える。フローテータエアノズル洗浄装置８はセル２の左右の壁板２２，２３に夫々取り付けられた第１及び第２の洗浄ノズル８１，８２を備え、第１，２の洗浄ノズル８１，８２は、中空円筒管状のパイプ８３と、パイプ８３の一端に設けられたノズルヘッド８４とを有し、ノズルヘッド８４の壁部８４ａには円筒形の円筒開口８５と、スリット状のスリット開口８６，８７とが形成されている。円筒開口８５から噴射された洗浄液は円錐状又は円錐形に広がり、スリット開口８６，８７から噴射された洗浄液は平板状又は平板形に広がる。
【解決手段】フローテータ１は、エアノズル６内を洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置８を備える。フローテータエアノズル洗浄装置８はセル２の左右の壁板２２，２３に夫々取り付けられた第１及び第２の洗浄ノズル８１，８２を備え、第１，２の洗浄ノズル８１，８２は、中空円筒管状のパイプ８３と、パイプ８３の一端に設けられたノズルヘッド８４とを有し、ノズルヘッド８４の壁部８４ａには円筒形の円筒開口８５と、スリット状のスリット開口８６，８７とが形成されている。円筒開口８５から噴射された洗浄液は円錐状又は円錐形に広がり、スリット開口８６，８７から噴射された洗浄液は平板状又は平板形に広がる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱インク用のフローテータに関し、特に、フローテータのエアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置、及び該フローテータエアノズル洗浄装置を備えるフローテータに関する。
【背景技術】
【０００２】
古紙からインクを取り除いて製紙原料とするための脱墨処理には、フローテータが用いられる。フローテータは、前工程によりインクがパルプ繊維から剥離して微細な粒子となった原料液に対して脱墨処理を行う。脱墨処理においてフローテータは、原料液に空気を混入し、気泡を発生させ、発生させた気泡の表面に原料液中を浮遊するインク粒子を付着させてフロスとし、これを気泡の上昇に伴って浮上させて原料液面に集積し、集積したフロスを取り除くことにより原料液に含まれるインク成分を減少させる。
【０００３】
フローテータは、一般に、原料液を貯留するための槽状のセルと、セル内に原料液を供給するための注入口と、セルから原料液を排出するための排出口と、気泡発生装置とを備えている。気泡発生装置は、原料液内に空気を供給するためのエアノズルと、エアノズルから供給された空気に剪断力を加えて気泡を生成し、この気泡を原料液内に攪拌するロータとを有する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
フローテータにおいて、ロータが供給された空気を剪断するときに微小な圧力パルスが発生し、この圧力パルスによりエアノズルの空気供給口内に微量の原料が進入する。エアノズル内は、空気供給源からの熱により乾燥しやすい環境にあり、このため、進入した原料がエアノズル内において乾燥し、空気供給口が部分的に閉塞あるいは狭まることで脱墨機能が低下する。
【０００５】
また、原料白水中には、珪素やアルミニウムが存在する他に塗工紙が原料に含まれると、塗料となるクレーや炭酸カルシウム等の白色顔料や接着剤が含まれる。このような原料状態で、これらが酸化物として析出し易い状態になると空気供給口内壁に酸化物が析出する可能性があり、そうなれば空気供給口が狭まり脱墨機能は低下する。
【０００６】
従って、脱墨機能の低下を防止するために、空気供給口の詰まりを防止することが重要である。上述のような空気供給口の詰まりを防止するために、エアノズルの洗浄装置が用いられている。
【０００７】
従来のエアノズルの洗浄装置として、スプレーノズル、高圧ホースに取り付けられた自走式管内洗浄ノズル、及びホース巻取り押出し装置を備えるエアノズルの洗浄装置がある。
【０００８】
このエアノズルの洗浄装置において、スプレーノズルは、エアノズル内に水を噴霧しエアノズル内壁及びノズル開口内壁を常に湿らせ、進入した原料等が乾燥、固化することを防止する。自走式管内洗浄ノズルは、複数の小さな穴から高圧水を進行方向とは逆方向に噴出し、その水圧により推進力を得て、エアノズル内を直進・後退させて洗浄を行なう。高圧ホースはその長さが５ｍを超えるものもあり、このような高圧ホースにおいては、高圧ホースのエアノズル内への押し出しやエアノズル内からの巻き取りは人力では困難であり、ホース巻取り押出し装置によりこれを行っている。また、高圧ホースがエアノズル内を移動する際、空気供給口付近で高圧ホースはエア噴出圧に押されて摩擦抵抗が増す。これを防止するため、エアノズルを洗浄する間は、自動的に供給エア量をある程度絞るための計装弁が設けられている。
【０００９】
上述の従来のエアノズルの洗浄装置は、複雑な制御が必要であり、製作コストが高くなっていた。
【００１０】
このような従来の洗浄装置が有する問題を解決するフローテータとして、エアノズル内に設けられた洗浄用配管を備え、この洗浄用配管に等間隔に洗浄シャワーノズルを配置した洗浄装置が知られている。
【特許文献１】特許第２７９０３３８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、これらの低コスト形の洗浄装置でも洗浄ノズルの詰まりや洗浄水圧の変動、洗浄シャワーノズルの数、洗浄液のスプレーのパターンの有効性等の問題から、洗浄性能が低下した。さらに、２４時間連続で洗浄を行う必要があることから洗浄水量が増し水源不足になる問題も加わり、フローテータの脱墨性能や洗浄能力が不安定となっていた。
【００１２】
本発明の目的は、エアノズルを少ない洗浄液の量で効果的に洗浄することができ、且つ構造を簡単にすることができるフローテータエアノズル洗浄装置、及び該フローテータエアノズル洗浄装置を備えるフローテータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本願発明に係るフローテータエアノズル洗浄装置は、フローテータに設けられたエアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置であって、液体を噴出する洗浄ノズル噴射口を有する洗浄ノズルを備え、前記洗浄ノズル噴射口が、噴射された液体が円錐状に広がり且つ平板状に広がる形状を有しており、前記洗浄ノズル噴射口は、前記円錐状の広がりを形成するための円筒形の円筒開口と、前記平板状の広がりを形成するための、前記円筒開口の軸に直交する第１の方向に延びるスリット状のスリット開口とを備え、該スリット開口は前記第１の方向において前記円筒開口から突出していることを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、前記スリット開口は、前記第１の方向に直行する第２の方向の幅がエアノズルの空気供給口に対応した幅である。
【００１５】
好ましくは、前記洗浄ノズルは、管状のパイプと、該パイプの一端において該一端側の縁部を覆うように取り付けられたノズルヘッダとを備え、該ノズルヘッダが前記洗浄ノズル噴出口を有している。
【００１６】
好ましくは、前記スリット開口は前記第１の方向においても前記ノズルヘッダから開口している。
【００１７】
好ましくは、前記ノズルヘッダは前記円筒開口と同軸の円筒形の形状を有している。
【００１８】
好ましくは、前記ノズルヘッダは、前記液体の噴射方向の端部に前記円筒開口の軸に直行する平面に面する壁部を有しており、前記円筒開口及び前記スリット開口は前記壁部を貫通している。
【００１９】
好ましくは、前記管状のパイプと前記円筒開口は同軸上に配設させている。
【００２０】
好ましくは、前記円筒開口の直径は１０〜３０ｍｍであり、前記スリットの前記第２の方向の幅は１〜５ｍｍであり、前記壁部の厚さは２〜６ｍｍである。
【００２１】
本発明に係るフローテータは、原料液を貯留するセルと、原料液内に空気を供給するエアノズルと前記供給された空気に剪断力を加えて微小気泡を生成し且つ該微小気泡を前記原料液内に攪拌するロータとを備える気泡発生装置と、前記エアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置とを備え、前記エアノズル及び前記ロータは前記セルの対向する壁板間に延設されており、前記ロータは前記セルの対向する壁板に回転可能に軸支されており、前記エアノズルは前記ロータの上方において前記セルの対向する壁板に支持されており且つ空気を供給するための空気供給口を備え、前記フローテータエアノズル洗浄装置は前記エアノズル内に液体を噴射する少なくとも１つの洗浄ノズルを備え、前記洗浄ノズルは前記セルの外側から前記エアノズル内に突入していることを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、前記エアノズルは中空室を有する中空円筒状の形状を有しており、前記フローテータエアノズル洗浄装置は洗浄ノズルとして第１の洗浄ノズルを有しており、該第１の洗浄ノズルは前記セルの外側において前記対向する壁板の一方に配設されており、前記第１の洗浄ノズルは前記エアノズルの一端から前記中空室内に突入している。
【００２３】
好ましくは、前記フローテータエアノズル洗浄装置は洗浄ノズルとして第２の洗浄ノズルを有しており、該第２の洗浄ノズルは前記セルの外側において前記対向する壁板の他方に配設されており、前記第２の洗浄ノズルは前記エアノズルの他端から前記中空室内に突入している。
【００２４】
好ましくは、前記フローテータエアノズル洗浄装置は、請求項１乃至８のいずれか１項記載のフローテータエアノズル洗浄装置である。
【００２５】
好ましくは、前記平板状の広がりが前記エアノズルの前記空気供給口内に広がるように、前記スリット開口は、前記第１の方向が前記空気供給口方向に一致するように配置されている。
【００２６】
好ましくは、前記円筒開口と前記エアノズルは同軸上に配設されている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るフローテータに設けられたエアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置は、洗浄ノズル噴射口の円筒形の円筒開口から円錐状に広がるように洗浄用の液体を噴射することができ、また、スリット状のスリット開口から平板状に広がるように液体を噴射することができる。このように、本発明に係るフローテータエアノズル洗浄装置は、液体を円錐状に広がるように且つ平板状に広がるように噴射することができる。従って、洗浄ノズルをエアノズルの端部に設けることにより、エアノズル内に、洗浄用の液体を円錐状に広がるように且つ平板状に広がるように噴射することができるので、エアノズル内全体を洗浄することができる。また、スリット開口の位置をエアノズルの空気供給口に対応させることにより、洗浄用の液体を空気供給口に向って平板状に広がるように噴射することができ、エアノズルの内面は円錐状に広がる液体により、空気供給口は平板状に広がる液体により夫々洗浄することができる。また、エアノズルの長さが長い場合には、エアノズルの両端に洗浄ノズルを夫々取り付けることにより、エアノズル内全体を洗浄することができる。このように、本発明によれば、少ない数の洗浄ノズルによって、少ない洗浄用の液体の量でエアノズル内全体を洗浄することができ、加えて、簡単な構成の洗浄ノズルによって、エアノズル内全体を洗浄することができる。従って、本発明によれば、エアノズルを少ない洗浄用の液体の量で効果的に洗浄することができると共に、フローテータエアノズル洗浄装置の構造を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置を備えるフローテータの平面図であり、図２は、図１の線II−IIに沿う断面図であり、図３は、図１のフローテータにおけるフローテータエアノズル洗浄装置近傍の正面図であり、図４は、図３の線IV-IVに沿う断面図である。尚、本実施の形態においては、図１において、上側及び下側を夫々右側及び左側と、また、右側及び左側を夫々正面側及び背面側とし、図２において、上側及び下側を夫々上側及び下側とする。
【００３０】
図１及び図２に示すように、フローテータ１は、セル２と、原料液Ｍをセル２内に供給するための原料入口３と、原料液Ｍをセル２内から排出するための原料出口４と、微小気泡Ｂを生成して原料液内に微小気泡Ｂを攪拌するための気泡発生装置５とを備える。気泡発生装置５は、微小気泡Ｂを生成するために空気を供給するためのエアノズル６と、エアノズル６から供給された空気を微小気泡Ｂにして原料液Ｍ内に攪拌するためのロータ７とを備える。また、フローテータ１は、エアノズル６内を洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置８を備える。
【００３１】
セル２は、左右方向に延び略円筒状の、上部が切断されて開口を有する筒状部材２１と、筒状部材２１の左右両端部を塞ぐように配設される壁板２２,２３と、筒状部材２１の正面側の上部切断面２４及び壁板２２，２３上に連設されると共に筒状部材２１の背面よりも外側に張り出している矩形の枠部材２５とを備える。また、セル２は、枠部材２５の後方に張り出した部分の下部において、枠部材２５と筒状部材２１の背面とによって形成される開口を塞ぐ底板２６が設けられている。セル２においては、筒状部材２１の背面、枠部材２５、及び底板２６により、フロス用トラフ２７が形成されている。また、筒状部材２１の上部切断面２４の背面側には、斜め後方に張り出したオーバフロー用板２８が連設されている。
【００３２】
セル２においては、微小気泡Ｂにインク粒子が付着したフロスＦは筒状部材２１内からオーバフロー用板２８を乗り越えてフロス用トラフ２７内に溢れ出る。
【００３３】
セル２の左側底部には原料入口３が設けられている。原料入口３は、左右方向に延びる筒状の入口パイプ３１と、入口パイプ３１に連通し、筒状部材２１の接線に沿って前後方向に延びるノズル部材３２とを備える。また、ノズル部材３２は筒状部材２１の内部に連通する。セル２の右側底部には、原料入口３と略同一の形状の原料出口４が、左右方向に延びる線に対して原料入口３と鏡像的に設けられている。
【００３４】
図１，２に示すように、気泡発生装置５はセル２内の下側において、壁板２２，２３の間に横架されている。気泡発生装置５は、図３，４に示すように、ロータ７と、ロータ７の上方に近接して設けられたエアノズル６とを有している。ロータ７は、円筒状かご型のロータ本体７１と、ロータ本体７１の左右両端部に同心に突設されたジャーナル７２とを備える。ロータ本体７１は、複数、例えば各２枚の互いに同径の円板状のリブ７３ａ，７３ｂと、左右方向に延びるストリップ状のブレード７４とを備える。ロータ本体７１において、ブレード７４は、短辺がロータ本体７１の軸を中心とした放射線方向に向くように、且つ互いに等角度間隔で同一円上に並べられており、ブレード７４の左右両端部は、リブ７３ａの外周部に夫々取り付けられている。また、リブ７３ｂは、リブ７３ａの間に等間隔にロータ本体７１と同軸にブレード７４に取り付けられている。ジャーナル７２は、リブ７３ａの外側面の中心に夫々立設されている。フローテータ１において、ロータ７は、ジャーナル７２がセル２の壁板２２，２３を貫通しており、ジャーナル７２は壁板２２，２３に回転可能に軸支されている。また、ジャーナル７２の一方の端部には、プーリ７５が取り付けられており、プーリ７５は図示しないベルトを介してモータに連結されている。このモータにより、ロータ７は高速回転駆動される。
【００３５】
エアノズル６は、図３，４に示すように、内部に中空室６２を有する筒状のノズル本体６１を備える。フローテータ１において、ノズル本体６１は、下部がロータ８と一定の間隔を有して対向するように配設されており、ノズル本体６１の左右両端がセル２の壁板２２，２３に夫々支持されている。また、ノズル本体６１には、ロータ７との対向部において、ノズル本体６１の軸方向に延びるスリット状の空気供給口６３が形成されている。また、エアノズル６には、空気供給管６４を介して図示しない空気供給装置が接続されており、エアノズル６は、空気供給口６３を介してロータ７に向って圧縮空気を供給可能になっている。尚、空気供給口６３はスリット形状の開口に限るものではなく、例えば、複数の長孔開口から成る開口や複数の円形開口から成る開口であってもよい。
【００３６】
また、フローテータ１は、フローテータ１の制御をするための制御装置９を備える。
【００３７】
上述の構成を有するフローテータ１は、制御装置９の制御に基づいて脱墨処理を行う。具体的には、原料液Ｍが原料入口３からセル２内に供給され、供給された原料液Ｍは気泡発生装置５に向う。気泡発生装置５において、エアノズル６から高速回転するロータ７に向って圧縮空気が吹き付けられ、微細気泡Ｂが生成される。生成された微小気泡Ｂは、ロータ７の回転により、供給された原料液Ｍ内に攪拌される。微細気泡Ｂが混入された原料液Ｍは見かけの比重が低下し、浮力が発生するため、微細気泡Ｂを含む原料液Ｍは、貯留された原料液Ｍの自由液面１０に達する。そして、自由表面１０に達した微細気泡Ｂを含む原料液Ｍは、自由液面１０に沿ってフロス用トラフ２７方向に流れ、この間に微細気泡Ｂにインク粒子が付着し、微細気泡ＢはフロスＦとなり、自由液面１０に滞留する。
【００３８】
微細気泡Ｂを失った原料液Ｍはフロス用トラフ２７側の筒状部材２１内面に沿って下降し、再び気泡発生装置５に達する。このように、原料液Ｍはセル２の筒軸心周りの旋回流となって流れるが原料液Ｍが連続的に供給されているので、旋回流は順次原料出口４方向に位相がずれ、原料液Ｍは、図１，２に示すように反時計回りの螺線状の流線１１に沿った流れとなり、原料出口４から排出される。
【００３９】
また、自由液面１０上に形成されたフロスＦの層は、原料液Ｍの螺線状の流れによってフロス用トラフ２７の方向に押され、オーバフロー用板２８を乗り越えてフロス用トラフ２７に溢れ出す。
【００４０】
また、フローテータエアノズル洗浄装置８は、図３に示すように、セル２の左右の壁板２２，２３に夫々取り付けられた第１及び第２の洗浄ノズル８１，８２と、第１，２洗浄ノズル８１，８２に洗浄用の液体（洗浄液）、例えば水等を供給するための洗浄液供給装置８８と、第１，２の洗浄ノズル８１，８２を洗浄液供給装置８８に接続する洗浄液供給管８９とを備える。
【００４１】
図５は、フローテータエアノズル洗浄装置６の洗浄ノズルを示す図であり、図６は、図５の洗浄ノズルのノズルヘッドを示す図であり、図６（ａ）はノズルヘッドの平面図であり、図６（ｂ）はノズルヘッドの側面図である。第１の洗浄ノズル８１と、第２の洗浄ノズル８２とは、同一の形状を有しているので、以下、第１の洗浄ノズル８１についてのみ説明する。
【００４２】
図５に示すように、第１の洗浄ノズル８１は、中空円筒管状のパイプ８３と、パイプ８３の一端に設けられたノズルヘッド８４とを有する。図６（ａ），（ｂ）に示すように、ノズルヘッド８４は、円板形状を有する壁部８４ａと、壁部８４ａの外周径と同一の外周形を有する中空円筒形の嵌合部８４ｂとを有する。壁部８４ａは、嵌合部８４ｂと同軸となるように嵌合部８４ｂに結合しており、壁部８４ａの一方の面（図６（ｂ）において下側の面）と、嵌合部８４ｂの一端（図６（ｂ）において上側端）とが互いに結合されている。即ち、壁部８４ａと嵌合部８４ｂとは外周面が互いに面一となっている。嵌合部８４ｂの内周径は、パイプ８３の外周径と略同一であり、第１の洗浄ノズル８１において、パイプ８３の一端はノズルヘッド８４の嵌合部８４ｂ内に嵌合されている。
【００４３】
図６（ａ），（ｂ）に示すように、壁部８４ａには、軸方向において断面円形の、壁部８４ａの軸（図６（ｂ）の軸ａ）方向に延びる円筒形の円筒開口８５が形成されている。円筒開口８５は、壁部８４ａにおいて、壁部８４ａと同軸となるように形成されている。また、円筒開口８５は、軸ａ方向に壁部８４ａを貫通している。
【００４４】
また、壁部８４ａには、軸ａに直交する方向（図６（ａ）の軸ｂ方向）に延びるスリット状のスリット開口８６，８７が形成されている。スリット開口８６，８７は、軸ｂに直交する方向（図６（ａ）の軸ｃ方向）に互いに同一の一定の幅ｄを有している。スリット開口８６，８７は、同一線（軸ｂ）上に延びており、円筒開口８５から壁部８４ａの外周に向って互いに反対側に延びている。スリット開口８６，８７は、壁部８４ａを軸ａ方向に貫通すると共に、壁部８４ａを軸ｂ方向にも、つまり壁部８４ａの外周においても貫通する。また、スリット開口８６，８７は円筒開口８５に開口している。即ち、ノズルヘッド８４において、スリット開口８６，８７は、軸ｂ方向の壁部８４ａの全幅に亘って延びており、また、軸ａ方向のスリット開口８６，８７の深さは壁部の厚さ（軸ａ方向の幅）と同一である。尚、壁部８４ａの厚さは均一である。
【００４５】
図３に示すように、フローテータ１において、第１の洗浄ノズル８１は、セル２の左側壁板２２の外方からエアノズル６のノズル本体６１の左側端部を貫通しており、ノズルヘッド８４がエアノズル６のノズル本体６１の左側端部において中空室６２内に突入するように、パイプ８３がノズル本体６１の左側端部に固定されている。また、パイプ８３及びノズルヘッド８４の軸ａ（図５，６参照）がノズル本体６１の軸線と一致するように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。また、スリット開口８６，８７が延びる方向、つまり軸ｂの方向が、エアノズル６の空気供給口６３に向くように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。より具体的には、軸ｂとノズル本体６１の軸とによって形成される平面内にエアノズル６の空気供給口６３が位置するように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。
【００４６】
フローテータ１において、第２の洗浄ノズル８２は、第１の洗浄ノズル８１と同様に配設されている。つまり、図３に示すように、第２の洗浄ノズル８２は、セル２の右側壁板２３の外方からエアノズル６のノズル本体６１の右側端部を貫通しており、ノズルヘッド８４がノズル本体６１の右側端部において中空室６２内に突入するように、パイプ８３がノズル本体６１の右側端部に固定されている。また、パイプ８３及びノズルヘッド８４の軸ａがノズル本体６１の軸線と一致するように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。また、スリット開口８６，８７が延びる方向、つまり軸ｂの方向が、エアノズル６の空気供給口６３に向くように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。より具体的には、軸ｂとノズル本体６１の軸とによって形成される平面内にエアノズル６の空気供給口６３が位置するように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。
【００４７】
また、第１，２の洗浄ノズル８１，８２において、パイプ８３のノズルヘッド８４が取り付けられていない側の端部は、洗浄液供給管８９に接続されている。そして、洗浄液供給装置８８は、制御装置９に接続されている。
【００４８】
スリット開口８６，８７の幅ｄは、エアノズル６の空気供給口６３のエアノズル６の軸に直交する方向の幅に対応している。例えば、スリット開口８６，８７の幅ｄは、空気供給口６３の幅と同一であるか、それよりも若干大きく設定さている。
【００４９】
上述の構成を有するフローテータエアノズル洗浄装置８は、制御装置９の制御により、エアノズル６の洗浄処理を行う。洗浄処理は、例えば、予め設定された周期毎に行われたり、エアノズル６の汚れを検知するセンサ、例えば、エアノズル６から噴出される空気量を検知するセンサ等の検知結果に基づいて行われる。また、洗浄処理はオペレータの操作に基づいて行われる。
【００５０】
洗浄処理において、洗浄液供給装置８８が駆動され、洗浄液供給装置８８から洗浄液供給管８９を介して第１，２の洗浄ノズル８１，８２に洗浄液が供給されると、第１，２の洗浄ノズル８１，８２から洗浄液がエアノズル６のノズル本体６１の中空室６２内面及び空気供給口６３内に噴射される。このとき、図７に示すように、円筒開口８５から噴射された洗浄液は円錐状又は円錐形に広がり、また、スリット開口８６，８７から噴射された洗浄液は平板状又は平板形に広がる。平板形の広がりは、円錐形の広がりの軸を含むように広がる。
【００５１】
ここで、上述のように、スリット開口８６，８７はエアノズル６の空気供給口６３の方向に延びており、スリット開口８６，８７から噴射された平板状に広がる洗浄液は、エアノズル６の空気供給口６３内全体に吹き付けられる。これにより、スリット開口８６，８７から噴射された洗浄液により、エアノズル６の空気供給口６３内を効果的に洗浄することができる。また、円筒開口８５から噴射された円錐状に広がる洗浄液は、エアノズル６のノズル本体６１の内壁全体に吹き付けられる。これにより、円筒開口８５から噴射された洗浄液により、エアノズル６のノズル本体６１の内壁を効果的に洗浄することができる。
【００５２】
円筒開口８５から噴射された洗浄液が広がる円錐形の頂角は、円筒開口８５の直径を変更することにより変えることができる。また、スリット開口８６，８７から噴射された洗浄液が広がる平板形の厚さ（軸ｃ（図６（ａ）参照）方向の幅）は、スリット開口８６，８７の幅ｄを変更することにより変えることができる。例えば、円筒開口８５の直径を大きく又は小さくすることにより、洗浄液が広がる円錐形の頂角を夫々大きく又は小さくすることができる。また、スリット開口８６，８７の幅ｄを大きく又は小さくすることにより、洗浄液が広がる平板形の厚さを夫々大きく又は小さくすることができる。また、壁部８４ａの軸ａ方向の厚さを２〜６ｍｍに、スリット開口８６，８７の幅ｄを１〜５ｍｍに、円筒開口８５の直径を１０〜３０ｍｍにするとエアノズル本体６１の内壁、空気供給口６３内全体を隈なく洗浄することができる。更に、壁部８４ａの軸ａ方向の厚さを２〜４ｍｍに、スリット開口８６，８７の幅ｄを２〜３ｍｍに、円筒開口８５の直径を１０〜２０ｍｍにするとエアノズル本体６１の内壁、空気供給口６３内全体をより隈なく洗浄することができる。また、洗浄ノズル８１，８２の機能を保つためには、洗浄液としてＳＳ（浮遊物質）の少ない処理水を使用することが好ましい。さらに、洗浄能力を引上げるためには、洗浄ノズル８１，８２からの噴射する洗浄液の液圧が０．２９４ＭＰａとなるように洗浄液供給装置８８を制御することが好ましい。
【００５３】
上述のように、本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置８によれば、洗浄ノズル８１，８２の円筒形の円筒開口８５から円錐状に広がるように洗浄液を噴射することができ、また、スリット状のスリット開口８６，８７から平板状に広がるように洗浄液を噴射することができる。そして、洗浄ノズル８１，８２は、ノズルヘッド８４ａがエアノズル６のノズル本体６１の左右両端部から中空室６２内に突入するように設けられている。このため、エアノズル６のノズル本体６１内全体に、洗浄液を円錐状に広がるように且つ平板状に広がるように噴射することができるので、エアノズル６内全体を洗浄することができる。
【００５４】
また、洗浄ノズル８１，８２において、スリット開口８６，８７がエアノズル６の空気供給口６３の方向に延びるように配設されており、スリット開口８６，８７から洗浄用の液体を空気供給口６３に向って平板状に広がるように噴射することができる。従って、ノズル本体６１の内面は円錐状に広がる液体により、空気供給口６３は平板状に広がる液体により夫々洗浄することができる。
【００５５】
このように、本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置８よれば、少ない数の洗浄ノズル８１，８２によって、少ない洗浄液の量でエアノズル６内全体を洗浄することができる。また、洗浄ノズル８１，８２をエアノズル６の端部に取り付ける構成であるので、フローテータエアノズル洗浄装置８の構成を簡単にすることができる。従って、本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置８よれば、エアノズル６を少ない洗浄液の量で効果的に洗浄することができると共に、フローテータエアノズル洗浄装置の構造を簡単にすることができる。
【００５６】
尚、本発明に係るフローテータエアノズル洗浄装置は、上記構成に限るものではなく、例えば、ノズルヘッド８４やパイプ８３の形状は円筒状に限るものではなく、また、洗浄ノズル８１，８２のパイプ８３の形状は、Ｌ字型との形状であってもよい。また、洗浄ノズル８１，８２の固定方法は、上記の固定方法に限るものではない。
【００５７】
また、フローテータエアノズル洗浄装置の備える洗浄ノズルは１つであってもよい。エアノズルの形状（長さ等）に応じて、洗浄ノズルを増減させてもよい。
【００５８】
また、本発明に係るフローテータエアノズル洗浄装置が取り付けられるフローテータの構成は、上記フローテータ１の構成に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置を備えるフローテータの平面図である。
【図２】図１の線II−IIに沿う断面図である。
【図３】図１のフローテータにおけるフローテータエアノズル洗浄装置近傍の正面図である。
【図４】図３の線IV-IVに沿う断面図である。
【図５】フローテータエアノズル洗浄装置の洗浄ノズルを示す図である。
【図６】図５の洗浄ノズルのノズルヘッドを示す図であり、図６（ａ）はノズルヘッドの平面図であり、図６（ｂ）はノズルヘッドの側面図である。
【図７】洗浄ノズルから噴射される洗浄液の広がりを示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ フローテータ
２ セル
３ 原料入口
４ 原料出口
５ 気泡発生装置
６ エアノズル
６１ ノズル本体
６２ 中空室
６３ 空気供給口
７ ロータ
８ フローテータエアノズル洗浄装置
８１ 第１の洗浄ノズル
８２ 第２の洗浄ノズル
８３ パイプ
８４ ノズルヘッド
８４ａ 壁部
８４ｂ 嵌合部
８５ 円筒開口
８６，８７ スリット開口
８８ 洗浄液供給装置
８９ 洗浄液供給管
９ 制御装置
Ｍ 原料液
Ｂ 微小気泡
Ｆ フロス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱インク用のフローテータに関し、特に、フローテータのエアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置、及び該フローテータエアノズル洗浄装置を備えるフローテータに関する。
【背景技術】
【０００２】
古紙からインクを取り除いて製紙原料とするための脱墨処理には、フローテータが用いられる。フローテータは、前工程によりインクがパルプ繊維から剥離して微細な粒子となった原料液に対して脱墨処理を行う。脱墨処理においてフローテータは、原料液に空気を混入し、気泡を発生させ、発生させた気泡の表面に原料液中を浮遊するインク粒子を付着させてフロスとし、これを気泡の上昇に伴って浮上させて原料液面に集積し、集積したフロスを取り除くことにより原料液に含まれるインク成分を減少させる。
【０００３】
フローテータは、一般に、原料液を貯留するための槽状のセルと、セル内に原料液を供給するための注入口と、セルから原料液を排出するための排出口と、気泡発生装置とを備えている。気泡発生装置は、原料液内に空気を供給するためのエアノズルと、エアノズルから供給された空気に剪断力を加えて気泡を生成し、この気泡を原料液内に攪拌するロータとを有する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
フローテータにおいて、ロータが供給された空気を剪断するときに微小な圧力パルスが発生し、この圧力パルスによりエアノズルの空気供給口内に微量の原料が進入する。エアノズル内は、空気供給源からの熱により乾燥しやすい環境にあり、このため、進入した原料がエアノズル内において乾燥し、空気供給口が部分的に閉塞あるいは狭まることで脱墨機能が低下する。
【０００５】
また、原料白水中には、珪素やアルミニウムが存在する他に塗工紙が原料に含まれると、塗料となるクレーや炭酸カルシウム等の白色顔料や接着剤が含まれる。このような原料状態で、これらが酸化物として析出し易い状態になると空気供給口内壁に酸化物が析出する可能性があり、そうなれば空気供給口が狭まり脱墨機能は低下する。
【０００６】
従って、脱墨機能の低下を防止するために、空気供給口の詰まりを防止することが重要である。上述のような空気供給口の詰まりを防止するために、エアノズルの洗浄装置が用いられている。
【０００７】
従来のエアノズルの洗浄装置として、スプレーノズル、高圧ホースに取り付けられた自走式管内洗浄ノズル、及びホース巻取り押出し装置を備えるエアノズルの洗浄装置がある。
【０００８】
このエアノズルの洗浄装置において、スプレーノズルは、エアノズル内に水を噴霧しエアノズル内壁及びノズル開口内壁を常に湿らせ、進入した原料等が乾燥、固化することを防止する。自走式管内洗浄ノズルは、複数の小さな穴から高圧水を進行方向とは逆方向に噴出し、その水圧により推進力を得て、エアノズル内を直進・後退させて洗浄を行なう。高圧ホースはその長さが５ｍを超えるものもあり、このような高圧ホースにおいては、高圧ホースのエアノズル内への押し出しやエアノズル内からの巻き取りは人力では困難であり、ホース巻取り押出し装置によりこれを行っている。また、高圧ホースがエアノズル内を移動する際、空気供給口付近で高圧ホースはエア噴出圧に押されて摩擦抵抗が増す。これを防止するため、エアノズルを洗浄する間は、自動的に供給エア量をある程度絞るための計装弁が設けられている。
【０００９】
上述の従来のエアノズルの洗浄装置は、複雑な制御が必要であり、製作コストが高くなっていた。
【００１０】
このような従来の洗浄装置が有する問題を解決するフローテータとして、エアノズル内に設けられた洗浄用配管を備え、この洗浄用配管に等間隔に洗浄シャワーノズルを配置した洗浄装置が知られている。
【特許文献１】特許第２７９０３３８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、これらの低コスト形の洗浄装置でも洗浄ノズルの詰まりや洗浄水圧の変動、洗浄シャワーノズルの数、洗浄液のスプレーのパターンの有効性等の問題から、洗浄性能が低下した。さらに、２４時間連続で洗浄を行う必要があることから洗浄水量が増し水源不足になる問題も加わり、フローテータの脱墨性能や洗浄能力が不安定となっていた。
【００１２】
本発明の目的は、エアノズルを少ない洗浄液の量で効果的に洗浄することができ、且つ構造を簡単にすることができるフローテータエアノズル洗浄装置、及び該フローテータエアノズル洗浄装置を備えるフローテータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本願発明に係るフローテータエアノズル洗浄装置は、フローテータに設けられたエアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置であって、液体を噴出する洗浄ノズル噴射口を有する洗浄ノズルを備え、前記洗浄ノズル噴射口が、噴射された液体が円錐状に広がり且つ平板状に広がる形状を有しており、前記洗浄ノズル噴射口は、前記円錐状の広がりを形成するための円筒形の円筒開口と、前記平板状の広がりを形成するための、前記円筒開口の軸に直交する第１の方向に延びるスリット状のスリット開口とを備え、該スリット開口は前記第１の方向において前記円筒開口から突出していることを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、前記スリット開口は、前記第１の方向に直行する第２の方向の幅がエアノズルの空気供給口に対応した幅である。
【００１５】
好ましくは、前記洗浄ノズルは、管状のパイプと、該パイプの一端において該一端側の縁部を覆うように取り付けられたノズルヘッダとを備え、該ノズルヘッダが前記洗浄ノズル噴出口を有している。
【００１６】
好ましくは、前記スリット開口は前記第１の方向においても前記ノズルヘッダから開口している。
【００１７】
好ましくは、前記ノズルヘッダは前記円筒開口と同軸の円筒形の形状を有している。
【００１８】
好ましくは、前記ノズルヘッダは、前記液体の噴射方向の端部に前記円筒開口の軸に直行する平面に面する壁部を有しており、前記円筒開口及び前記スリット開口は前記壁部を貫通している。
【００１９】
好ましくは、前記管状のパイプと前記円筒開口は同軸上に配設させている。
【００２０】
好ましくは、前記円筒開口の直径は１０〜３０ｍｍであり、前記スリットの前記第２の方向の幅は１〜５ｍｍであり、前記壁部の厚さは２〜６ｍｍである。
【００２１】
本発明に係るフローテータは、原料液を貯留するセルと、原料液内に空気を供給するエアノズルと前記供給された空気に剪断力を加えて微小気泡を生成し且つ該微小気泡を前記原料液内に攪拌するロータとを備える気泡発生装置と、前記エアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置とを備え、前記エアノズル及び前記ロータは前記セルの対向する壁板間に延設されており、前記ロータは前記セルの対向する壁板に回転可能に軸支されており、前記エアノズルは前記ロータの上方において前記セルの対向する壁板に支持されており且つ空気を供給するための空気供給口を備え、前記フローテータエアノズル洗浄装置は前記エアノズル内に液体を噴射する少なくとも１つの洗浄ノズルを備え、前記洗浄ノズルは前記セルの外側から前記エアノズル内に突入していることを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、前記エアノズルは中空室を有する中空円筒状の形状を有しており、前記フローテータエアノズル洗浄装置は洗浄ノズルとして第１の洗浄ノズルを有しており、該第１の洗浄ノズルは前記セルの外側において前記対向する壁板の一方に配設されており、前記第１の洗浄ノズルは前記エアノズルの一端から前記中空室内に突入している。
【００２３】
好ましくは、前記フローテータエアノズル洗浄装置は洗浄ノズルとして第２の洗浄ノズルを有しており、該第２の洗浄ノズルは前記セルの外側において前記対向する壁板の他方に配設されており、前記第２の洗浄ノズルは前記エアノズルの他端から前記中空室内に突入している。
【００２４】
好ましくは、前記フローテータエアノズル洗浄装置は、請求項１乃至８のいずれか１項記載のフローテータエアノズル洗浄装置である。
【００２５】
好ましくは、前記平板状の広がりが前記エアノズルの前記空気供給口内に広がるように、前記スリット開口は、前記第１の方向が前記空気供給口方向に一致するように配置されている。
【００２６】
好ましくは、前記円筒開口と前記エアノズルは同軸上に配設されている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るフローテータに設けられたエアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置は、洗浄ノズル噴射口の円筒形の円筒開口から円錐状に広がるように洗浄用の液体を噴射することができ、また、スリット状のスリット開口から平板状に広がるように液体を噴射することができる。このように、本発明に係るフローテータエアノズル洗浄装置は、液体を円錐状に広がるように且つ平板状に広がるように噴射することができる。従って、洗浄ノズルをエアノズルの端部に設けることにより、エアノズル内に、洗浄用の液体を円錐状に広がるように且つ平板状に広がるように噴射することができるので、エアノズル内全体を洗浄することができる。また、スリット開口の位置をエアノズルの空気供給口に対応させることにより、洗浄用の液体を空気供給口に向って平板状に広がるように噴射することができ、エアノズルの内面は円錐状に広がる液体により、空気供給口は平板状に広がる液体により夫々洗浄することができる。また、エアノズルの長さが長い場合には、エアノズルの両端に洗浄ノズルを夫々取り付けることにより、エアノズル内全体を洗浄することができる。このように、本発明によれば、少ない数の洗浄ノズルによって、少ない洗浄用の液体の量でエアノズル内全体を洗浄することができ、加えて、簡単な構成の洗浄ノズルによって、エアノズル内全体を洗浄することができる。従って、本発明によれば、エアノズルを少ない洗浄用の液体の量で効果的に洗浄することができると共に、フローテータエアノズル洗浄装置の構造を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置を備えるフローテータの平面図であり、図２は、図１の線II−IIに沿う断面図であり、図３は、図１のフローテータにおけるフローテータエアノズル洗浄装置近傍の正面図であり、図４は、図３の線IV-IVに沿う断面図である。尚、本実施の形態においては、図１において、上側及び下側を夫々右側及び左側と、また、右側及び左側を夫々正面側及び背面側とし、図２において、上側及び下側を夫々上側及び下側とする。
【００３０】
図１及び図２に示すように、フローテータ１は、セル２と、原料液Ｍをセル２内に供給するための原料入口３と、原料液Ｍをセル２内から排出するための原料出口４と、微小気泡Ｂを生成して原料液内に微小気泡Ｂを攪拌するための気泡発生装置５とを備える。気泡発生装置５は、微小気泡Ｂを生成するために空気を供給するためのエアノズル６と、エアノズル６から供給された空気を微小気泡Ｂにして原料液Ｍ内に攪拌するためのロータ７とを備える。また、フローテータ１は、エアノズル６内を洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置８を備える。
【００３１】
セル２は、左右方向に延び略円筒状の、上部が切断されて開口を有する筒状部材２１と、筒状部材２１の左右両端部を塞ぐように配設される壁板２２,２３と、筒状部材２１の正面側の上部切断面２４及び壁板２２，２３上に連設されると共に筒状部材２１の背面よりも外側に張り出している矩形の枠部材２５とを備える。また、セル２は、枠部材２５の後方に張り出した部分の下部において、枠部材２５と筒状部材２１の背面とによって形成される開口を塞ぐ底板２６が設けられている。セル２においては、筒状部材２１の背面、枠部材２５、及び底板２６により、フロス用トラフ２７が形成されている。また、筒状部材２１の上部切断面２４の背面側には、斜め後方に張り出したオーバフロー用板２８が連設されている。
【００３２】
セル２においては、微小気泡Ｂにインク粒子が付着したフロスＦは筒状部材２１内からオーバフロー用板２８を乗り越えてフロス用トラフ２７内に溢れ出る。
【００３３】
セル２の左側底部には原料入口３が設けられている。原料入口３は、左右方向に延びる筒状の入口パイプ３１と、入口パイプ３１に連通し、筒状部材２１の接線に沿って前後方向に延びるノズル部材３２とを備える。また、ノズル部材３２は筒状部材２１の内部に連通する。セル２の右側底部には、原料入口３と略同一の形状の原料出口４が、左右方向に延びる線に対して原料入口３と鏡像的に設けられている。
【００３４】
図１，２に示すように、気泡発生装置５はセル２内の下側において、壁板２２，２３の間に横架されている。気泡発生装置５は、図３，４に示すように、ロータ７と、ロータ７の上方に近接して設けられたエアノズル６とを有している。ロータ７は、円筒状かご型のロータ本体７１と、ロータ本体７１の左右両端部に同心に突設されたジャーナル７２とを備える。ロータ本体７１は、複数、例えば各２枚の互いに同径の円板状のリブ７３ａ，７３ｂと、左右方向に延びるストリップ状のブレード７４とを備える。ロータ本体７１において、ブレード７４は、短辺がロータ本体７１の軸を中心とした放射線方向に向くように、且つ互いに等角度間隔で同一円上に並べられており、ブレード７４の左右両端部は、リブ７３ａの外周部に夫々取り付けられている。また、リブ７３ｂは、リブ７３ａの間に等間隔にロータ本体７１と同軸にブレード７４に取り付けられている。ジャーナル７２は、リブ７３ａの外側面の中心に夫々立設されている。フローテータ１において、ロータ７は、ジャーナル７２がセル２の壁板２２，２３を貫通しており、ジャーナル７２は壁板２２，２３に回転可能に軸支されている。また、ジャーナル７２の一方の端部には、プーリ７５が取り付けられており、プーリ７５は図示しないベルトを介してモータに連結されている。このモータにより、ロータ７は高速回転駆動される。
【００３５】
エアノズル６は、図３，４に示すように、内部に中空室６２を有する筒状のノズル本体６１を備える。フローテータ１において、ノズル本体６１は、下部がロータ８と一定の間隔を有して対向するように配設されており、ノズル本体６１の左右両端がセル２の壁板２２，２３に夫々支持されている。また、ノズル本体６１には、ロータ７との対向部において、ノズル本体６１の軸方向に延びるスリット状の空気供給口６３が形成されている。また、エアノズル６には、空気供給管６４を介して図示しない空気供給装置が接続されており、エアノズル６は、空気供給口６３を介してロータ７に向って圧縮空気を供給可能になっている。尚、空気供給口６３はスリット形状の開口に限るものではなく、例えば、複数の長孔開口から成る開口や複数の円形開口から成る開口であってもよい。
【００３６】
また、フローテータ１は、フローテータ１の制御をするための制御装置９を備える。
【００３７】
上述の構成を有するフローテータ１は、制御装置９の制御に基づいて脱墨処理を行う。具体的には、原料液Ｍが原料入口３からセル２内に供給され、供給された原料液Ｍは気泡発生装置５に向う。気泡発生装置５において、エアノズル６から高速回転するロータ７に向って圧縮空気が吹き付けられ、微細気泡Ｂが生成される。生成された微小気泡Ｂは、ロータ７の回転により、供給された原料液Ｍ内に攪拌される。微細気泡Ｂが混入された原料液Ｍは見かけの比重が低下し、浮力が発生するため、微細気泡Ｂを含む原料液Ｍは、貯留された原料液Ｍの自由液面１０に達する。そして、自由表面１０に達した微細気泡Ｂを含む原料液Ｍは、自由液面１０に沿ってフロス用トラフ２７方向に流れ、この間に微細気泡Ｂにインク粒子が付着し、微細気泡ＢはフロスＦとなり、自由液面１０に滞留する。
【００３８】
微細気泡Ｂを失った原料液Ｍはフロス用トラフ２７側の筒状部材２１内面に沿って下降し、再び気泡発生装置５に達する。このように、原料液Ｍはセル２の筒軸心周りの旋回流となって流れるが原料液Ｍが連続的に供給されているので、旋回流は順次原料出口４方向に位相がずれ、原料液Ｍは、図１，２に示すように反時計回りの螺線状の流線１１に沿った流れとなり、原料出口４から排出される。
【００３９】
また、自由液面１０上に形成されたフロスＦの層は、原料液Ｍの螺線状の流れによってフロス用トラフ２７の方向に押され、オーバフロー用板２８を乗り越えてフロス用トラフ２７に溢れ出す。
【００４０】
また、フローテータエアノズル洗浄装置８は、図３に示すように、セル２の左右の壁板２２，２３に夫々取り付けられた第１及び第２の洗浄ノズル８１，８２と、第１，２洗浄ノズル８１，８２に洗浄用の液体（洗浄液）、例えば水等を供給するための洗浄液供給装置８８と、第１，２の洗浄ノズル８１，８２を洗浄液供給装置８８に接続する洗浄液供給管８９とを備える。
【００４１】
図５は、フローテータエアノズル洗浄装置６の洗浄ノズルを示す図であり、図６は、図５の洗浄ノズルのノズルヘッドを示す図であり、図６（ａ）はノズルヘッドの平面図であり、図６（ｂ）はノズルヘッドの側面図である。第１の洗浄ノズル８１と、第２の洗浄ノズル８２とは、同一の形状を有しているので、以下、第１の洗浄ノズル８１についてのみ説明する。
【００４２】
図５に示すように、第１の洗浄ノズル８１は、中空円筒管状のパイプ８３と、パイプ８３の一端に設けられたノズルヘッド８４とを有する。図６（ａ），（ｂ）に示すように、ノズルヘッド８４は、円板形状を有する壁部８４ａと、壁部８４ａの外周径と同一の外周形を有する中空円筒形の嵌合部８４ｂとを有する。壁部８４ａは、嵌合部８４ｂと同軸となるように嵌合部８４ｂに結合しており、壁部８４ａの一方の面（図６（ｂ）において下側の面）と、嵌合部８４ｂの一端（図６（ｂ）において上側端）とが互いに結合されている。即ち、壁部８４ａと嵌合部８４ｂとは外周面が互いに面一となっている。嵌合部８４ｂの内周径は、パイプ８３の外周径と略同一であり、第１の洗浄ノズル８１において、パイプ８３の一端はノズルヘッド８４の嵌合部８４ｂ内に嵌合されている。
【００４３】
図６（ａ），（ｂ）に示すように、壁部８４ａには、軸方向において断面円形の、壁部８４ａの軸（図６（ｂ）の軸ａ）方向に延びる円筒形の円筒開口８５が形成されている。円筒開口８５は、壁部８４ａにおいて、壁部８４ａと同軸となるように形成されている。また、円筒開口８５は、軸ａ方向に壁部８４ａを貫通している。
【００４４】
また、壁部８４ａには、軸ａに直交する方向（図６（ａ）の軸ｂ方向）に延びるスリット状のスリット開口８６，８７が形成されている。スリット開口８６，８７は、軸ｂに直交する方向（図６（ａ）の軸ｃ方向）に互いに同一の一定の幅ｄを有している。スリット開口８６，８７は、同一線（軸ｂ）上に延びており、円筒開口８５から壁部８４ａの外周に向って互いに反対側に延びている。スリット開口８６，８７は、壁部８４ａを軸ａ方向に貫通すると共に、壁部８４ａを軸ｂ方向にも、つまり壁部８４ａの外周においても貫通する。また、スリット開口８６，８７は円筒開口８５に開口している。即ち、ノズルヘッド８４において、スリット開口８６，８７は、軸ｂ方向の壁部８４ａの全幅に亘って延びており、また、軸ａ方向のスリット開口８６，８７の深さは壁部の厚さ（軸ａ方向の幅）と同一である。尚、壁部８４ａの厚さは均一である。
【００４５】
図３に示すように、フローテータ１において、第１の洗浄ノズル８１は、セル２の左側壁板２２の外方からエアノズル６のノズル本体６１の左側端部を貫通しており、ノズルヘッド８４がエアノズル６のノズル本体６１の左側端部において中空室６２内に突入するように、パイプ８３がノズル本体６１の左側端部に固定されている。また、パイプ８３及びノズルヘッド８４の軸ａ（図５，６参照）がノズル本体６１の軸線と一致するように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。また、スリット開口８６，８７が延びる方向、つまり軸ｂの方向が、エアノズル６の空気供給口６３に向くように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。より具体的には、軸ｂとノズル本体６１の軸とによって形成される平面内にエアノズル６の空気供給口６３が位置するように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。
【００４６】
フローテータ１において、第２の洗浄ノズル８２は、第１の洗浄ノズル８１と同様に配設されている。つまり、図３に示すように、第２の洗浄ノズル８２は、セル２の右側壁板２３の外方からエアノズル６のノズル本体６１の右側端部を貫通しており、ノズルヘッド８４がノズル本体６１の右側端部において中空室６２内に突入するように、パイプ８３がノズル本体６１の右側端部に固定されている。また、パイプ８３及びノズルヘッド８４の軸ａがノズル本体６１の軸線と一致するように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。また、スリット開口８６，８７が延びる方向、つまり軸ｂの方向が、エアノズル６の空気供給口６３に向くように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。より具体的には、軸ｂとノズル本体６１の軸とによって形成される平面内にエアノズル６の空気供給口６３が位置するように、パイプ８３及びノズルヘッド８４は位置決めされている。
【００４７】
また、第１，２の洗浄ノズル８１，８２において、パイプ８３のノズルヘッド８４が取り付けられていない側の端部は、洗浄液供給管８９に接続されている。そして、洗浄液供給装置８８は、制御装置９に接続されている。
【００４８】
スリット開口８６，８７の幅ｄは、エアノズル６の空気供給口６３のエアノズル６の軸に直交する方向の幅に対応している。例えば、スリット開口８６，８７の幅ｄは、空気供給口６３の幅と同一であるか、それよりも若干大きく設定さている。
【００４９】
上述の構成を有するフローテータエアノズル洗浄装置８は、制御装置９の制御により、エアノズル６の洗浄処理を行う。洗浄処理は、例えば、予め設定された周期毎に行われたり、エアノズル６の汚れを検知するセンサ、例えば、エアノズル６から噴出される空気量を検知するセンサ等の検知結果に基づいて行われる。また、洗浄処理はオペレータの操作に基づいて行われる。
【００５０】
洗浄処理において、洗浄液供給装置８８が駆動され、洗浄液供給装置８８から洗浄液供給管８９を介して第１，２の洗浄ノズル８１，８２に洗浄液が供給されると、第１，２の洗浄ノズル８１，８２から洗浄液がエアノズル６のノズル本体６１の中空室６２内面及び空気供給口６３内に噴射される。このとき、図７に示すように、円筒開口８５から噴射された洗浄液は円錐状又は円錐形に広がり、また、スリット開口８６，８７から噴射された洗浄液は平板状又は平板形に広がる。平板形の広がりは、円錐形の広がりの軸を含むように広がる。
【００５１】
ここで、上述のように、スリット開口８６，８７はエアノズル６の空気供給口６３の方向に延びており、スリット開口８６，８７から噴射された平板状に広がる洗浄液は、エアノズル６の空気供給口６３内全体に吹き付けられる。これにより、スリット開口８６，８７から噴射された洗浄液により、エアノズル６の空気供給口６３内を効果的に洗浄することができる。また、円筒開口８５から噴射された円錐状に広がる洗浄液は、エアノズル６のノズル本体６１の内壁全体に吹き付けられる。これにより、円筒開口８５から噴射された洗浄液により、エアノズル６のノズル本体６１の内壁を効果的に洗浄することができる。
【００５２】
円筒開口８５から噴射された洗浄液が広がる円錐形の頂角は、円筒開口８５の直径を変更することにより変えることができる。また、スリット開口８６，８７から噴射された洗浄液が広がる平板形の厚さ（軸ｃ（図６（ａ）参照）方向の幅）は、スリット開口８６，８７の幅ｄを変更することにより変えることができる。例えば、円筒開口８５の直径を大きく又は小さくすることにより、洗浄液が広がる円錐形の頂角を夫々大きく又は小さくすることができる。また、スリット開口８６，８７の幅ｄを大きく又は小さくすることにより、洗浄液が広がる平板形の厚さを夫々大きく又は小さくすることができる。また、壁部８４ａの軸ａ方向の厚さを２〜６ｍｍに、スリット開口８６，８７の幅ｄを１〜５ｍｍに、円筒開口８５の直径を１０〜３０ｍｍにするとエアノズル本体６１の内壁、空気供給口６３内全体を隈なく洗浄することができる。更に、壁部８４ａの軸ａ方向の厚さを２〜４ｍｍに、スリット開口８６，８７の幅ｄを２〜３ｍｍに、円筒開口８５の直径を１０〜２０ｍｍにするとエアノズル本体６１の内壁、空気供給口６３内全体をより隈なく洗浄することができる。また、洗浄ノズル８１，８２の機能を保つためには、洗浄液としてＳＳ（浮遊物質）の少ない処理水を使用することが好ましい。さらに、洗浄能力を引上げるためには、洗浄ノズル８１，８２からの噴射する洗浄液の液圧が０．２９４ＭＰａとなるように洗浄液供給装置８８を制御することが好ましい。
【００５３】
上述のように、本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置８によれば、洗浄ノズル８１，８２の円筒形の円筒開口８５から円錐状に広がるように洗浄液を噴射することができ、また、スリット状のスリット開口８６，８７から平板状に広がるように洗浄液を噴射することができる。そして、洗浄ノズル８１，８２は、ノズルヘッド８４ａがエアノズル６のノズル本体６１の左右両端部から中空室６２内に突入するように設けられている。このため、エアノズル６のノズル本体６１内全体に、洗浄液を円錐状に広がるように且つ平板状に広がるように噴射することができるので、エアノズル６内全体を洗浄することができる。
【００５４】
また、洗浄ノズル８１，８２において、スリット開口８６，８７がエアノズル６の空気供給口６３の方向に延びるように配設されており、スリット開口８６，８７から洗浄用の液体を空気供給口６３に向って平板状に広がるように噴射することができる。従って、ノズル本体６１の内面は円錐状に広がる液体により、空気供給口６３は平板状に広がる液体により夫々洗浄することができる。
【００５５】
このように、本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置８よれば、少ない数の洗浄ノズル８１，８２によって、少ない洗浄液の量でエアノズル６内全体を洗浄することができる。また、洗浄ノズル８１，８２をエアノズル６の端部に取り付ける構成であるので、フローテータエアノズル洗浄装置８の構成を簡単にすることができる。従って、本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置８よれば、エアノズル６を少ない洗浄液の量で効果的に洗浄することができると共に、フローテータエアノズル洗浄装置の構造を簡単にすることができる。
【００５６】
尚、本発明に係るフローテータエアノズル洗浄装置は、上記構成に限るものではなく、例えば、ノズルヘッド８４やパイプ８３の形状は円筒状に限るものではなく、また、洗浄ノズル８１，８２のパイプ８３の形状は、Ｌ字型との形状であってもよい。また、洗浄ノズル８１，８２の固定方法は、上記の固定方法に限るものではない。
【００５７】
また、フローテータエアノズル洗浄装置の備える洗浄ノズルは１つであってもよい。エアノズルの形状（長さ等）に応じて、洗浄ノズルを増減させてもよい。
【００５８】
また、本発明に係るフローテータエアノズル洗浄装置が取り付けられるフローテータの構成は、上記フローテータ１の構成に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係るフローテータエアノズル洗浄装置を備えるフローテータの平面図である。
【図２】図１の線II−IIに沿う断面図である。
【図３】図１のフローテータにおけるフローテータエアノズル洗浄装置近傍の正面図である。
【図４】図３の線IV-IVに沿う断面図である。
【図５】フローテータエアノズル洗浄装置の洗浄ノズルを示す図である。
【図６】図５の洗浄ノズルのノズルヘッドを示す図であり、図６（ａ）はノズルヘッドの平面図であり、図６（ｂ）はノズルヘッドの側面図である。
【図７】洗浄ノズルから噴射される洗浄液の広がりを示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ フローテータ
２ セル
３ 原料入口
４ 原料出口
５ 気泡発生装置
６ エアノズル
６１ ノズル本体
６２ 中空室
６３ 空気供給口
７ ロータ
８ フローテータエアノズル洗浄装置
８１ 第１の洗浄ノズル
８２ 第２の洗浄ノズル
８３ パイプ
８４ ノズルヘッド
８４ａ 壁部
８４ｂ 嵌合部
８５ 円筒開口
８６，８７ スリット開口
８８ 洗浄液供給装置
８９ 洗浄液供給管
９ 制御装置
Ｍ 原料液
Ｂ 微小気泡
Ｆ フロス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フローテータに設けられたエアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置であって、
液体を噴出する洗浄ノズル噴射口を有する洗浄ノズルを備え、
前記洗浄ノズル噴射口が、噴射された液体が円錐状に広がり且つ平板状に広がる形状を有しており、前記洗浄ノズル噴射口は、前記円錐状の広がりを形成するための円筒形の円筒開口と、前記平板状の広がりを形成するための、前記円筒開口の軸に直交する第１の方向に延びるスリット状のスリット開口とを備え、該スリット開口は前記第１の方向において前記円筒開口から突出していることを特徴とするフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項２】
前記スリット開口は、前記第１の方向に直行する第２の方向の幅がエアノズルの空気供給口に対応した幅である請求項１記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄ノズルは、管状のパイプと、該パイプの一端において該一端側の縁部を覆うように取り付けられたノズルヘッダとを備え、該ノズルヘッダが前記洗浄ノズル噴出口を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項４】
前記スリット開口は前記第１の方向においても前記ノズルヘッダから開口していることを特徴とする請求項３記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項５】
前記ノズルヘッダは前記円筒開口と同軸の円筒形の形状を有していることを特徴とする請求項３又は４記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項６】
前記ノズルヘッダは、前記液体の噴射方向の端部に前記円筒開口の軸に直行する平面に面する壁部を有しており、前記円筒開口及び前記スリット開口は前記壁部を貫通していることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項７】
前記管状のパイプと前記円筒開口は同軸上に配設させていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項８】
前記円筒開口の直径は１０〜３０ｍｍであり、前記スリットの前記第２の方向の幅は１〜５ｍｍであり、前記壁部の厚さは２〜６ｍｍであることを特徴とする請求項６又は７記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項９】
原料液を貯留するセルと、
原料液内に空気を供給するエアノズルと前記供給された空気に剪断力を加えて微小気泡を生成し且つ該微小気泡を前記原料液内に攪拌するロータとを備える気泡発生装置と、
前記エアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置とを備え、
前記エアノズル及び前記ロータは前記セルの対向する壁板間に延設されており、前記ロータは前記セルの対向する壁板に回転可能に軸支されており、前記エアノズルは前記ロータの上方において前記セルの対向する壁板に支持されており且つ空気を供給するための空気供給口を備え、前記フローテータエアノズル洗浄装置は前記エアノズル内に液体を噴射する少なくとも１つの洗浄ノズルを備え、前記洗浄ノズルは前記セルの外側から前記エアノズル内に突入していることを特徴とするフローテータ。
【請求項１０】
前記エアノズルは中空室を有する中空円筒状の形状を有しており、前記フローテータエアノズル洗浄装置は洗浄ノズルとして第１の洗浄ノズルを有しており、該第１の洗浄ノズルは前記セルの外側において前記対向する壁板の一方に配設されており、前記第１の洗浄ノズルは前記エアノズルの一端から前記中空室内に突入していることを特徴とする請求項９記載のフローテータ。
【請求項１１】
前記フローテータエアノズル洗浄装置は洗浄ノズルとして第２の洗浄ノズルを有しており、該第２の洗浄ノズルは前記セルの外側において前記対向する壁板の他方に配設されており、前記第２の洗浄ノズルは前記エアノズルの他端から前記中空室内に突入していることを特徴とする請求項１０記載のフローテータ。
【請求項１２】
前記フローテータエアノズル洗浄装置は、請求項１乃至８のいずれか１項記載のフローテータエアノズル洗浄装置であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項記載のフローテータ。
【請求項１３】
前記平板状の広がりが前記エアノズルの前記空気供給口内に広がるように、前記スリット開口は、前記第１の方向が前記空気供給口方向に一致するように配置されていることを特徴とする請求項１２記載のフローテータ。
【請求項１４】
前記円筒開口と前記エアノズルは同軸上に配設されていることを特徴とする請求項１２又は１３記載のフローテータ。
【請求項１】
フローテータに設けられたエアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置であって、
液体を噴出する洗浄ノズル噴射口を有する洗浄ノズルを備え、
前記洗浄ノズル噴射口が、噴射された液体が円錐状に広がり且つ平板状に広がる形状を有しており、前記洗浄ノズル噴射口は、前記円錐状の広がりを形成するための円筒形の円筒開口と、前記平板状の広がりを形成するための、前記円筒開口の軸に直交する第１の方向に延びるスリット状のスリット開口とを備え、該スリット開口は前記第１の方向において前記円筒開口から突出していることを特徴とするフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項２】
前記スリット開口は、前記第１の方向に直行する第２の方向の幅がエアノズルの空気供給口に対応した幅である請求項１記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄ノズルは、管状のパイプと、該パイプの一端において該一端側の縁部を覆うように取り付けられたノズルヘッダとを備え、該ノズルヘッダが前記洗浄ノズル噴出口を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項４】
前記スリット開口は前記第１の方向においても前記ノズルヘッダから開口していることを特徴とする請求項３記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項５】
前記ノズルヘッダは前記円筒開口と同軸の円筒形の形状を有していることを特徴とする請求項３又は４記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項６】
前記ノズルヘッダは、前記液体の噴射方向の端部に前記円筒開口の軸に直行する平面に面する壁部を有しており、前記円筒開口及び前記スリット開口は前記壁部を貫通していることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項７】
前記管状のパイプと前記円筒開口は同軸上に配設させていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項８】
前記円筒開口の直径は１０〜３０ｍｍであり、前記スリットの前記第２の方向の幅は１〜５ｍｍであり、前記壁部の厚さは２〜６ｍｍであることを特徴とする請求項６又は７記載のフローテータエアノズル洗浄装置。
【請求項９】
原料液を貯留するセルと、
原料液内に空気を供給するエアノズルと前記供給された空気に剪断力を加えて微小気泡を生成し且つ該微小気泡を前記原料液内に攪拌するロータとを備える気泡発生装置と、
前記エアノズルを洗浄するためのフローテータエアノズル洗浄装置とを備え、
前記エアノズル及び前記ロータは前記セルの対向する壁板間に延設されており、前記ロータは前記セルの対向する壁板に回転可能に軸支されており、前記エアノズルは前記ロータの上方において前記セルの対向する壁板に支持されており且つ空気を供給するための空気供給口を備え、前記フローテータエアノズル洗浄装置は前記エアノズル内に液体を噴射する少なくとも１つの洗浄ノズルを備え、前記洗浄ノズルは前記セルの外側から前記エアノズル内に突入していることを特徴とするフローテータ。
【請求項１０】
前記エアノズルは中空室を有する中空円筒状の形状を有しており、前記フローテータエアノズル洗浄装置は洗浄ノズルとして第１の洗浄ノズルを有しており、該第１の洗浄ノズルは前記セルの外側において前記対向する壁板の一方に配設されており、前記第１の洗浄ノズルは前記エアノズルの一端から前記中空室内に突入していることを特徴とする請求項９記載のフローテータ。
【請求項１１】
前記フローテータエアノズル洗浄装置は洗浄ノズルとして第２の洗浄ノズルを有しており、該第２の洗浄ノズルは前記セルの外側において前記対向する壁板の他方に配設されており、前記第２の洗浄ノズルは前記エアノズルの他端から前記中空室内に突入していることを特徴とする請求項１０記載のフローテータ。
【請求項１２】
前記フローテータエアノズル洗浄装置は、請求項１乃至８のいずれか１項記載のフローテータエアノズル洗浄装置であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項記載のフローテータ。
【請求項１３】
前記平板状の広がりが前記エアノズルの前記空気供給口内に広がるように、前記スリット開口は、前記第１の方向が前記空気供給口方向に一致するように配置されていることを特徴とする請求項１２記載のフローテータ。
【請求項１４】
前記円筒開口と前記エアノズルは同軸上に配設されていることを特徴とする請求項１２又は１３記載のフローテータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−４３３７４（Ｐ２０１０−４３３７４Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０７９３７（Ｐ２００８−２０７９３７）
【出願日】平成２０年８月１２日（２００８．８．１２）
【出願人】（５０６４０８８１８）フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (52)
【氏名又は名称原語表記】ＶＯＩＴＨ ＰＡＴＥＮＴ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔ． Ｐｏｅｌｔｅｎｅｒ Ｓｔｒ． ４３， Ｄ−８９５２２ Ｈｅｉｄｅｎｈｅｉｍ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１２日（２００８．８．１２）
【出願人】（５０６４０８８１８）フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (52)
【氏名又は名称原語表記】ＶＯＩＴＨ ＰＡＴＥＮＴ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔ． Ｐｏｅｌｔｅｎｅｒ Ｓｔｒ． ４３， Ｄ−８９５２２ Ｈｅｉｄｅｎｈｅｉｍ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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