CN109569198B - 气液接触体 - Google Patents

Abstract

本发明的气液接触体，包括具有吸收性且经层叠的多个片体，片体以成为波形形状的方式具备以直线状延伸且并列的多个凸部，上表面部具备至少一个凸部的顶部彼此接触的接触部，所述上表面部中的每单位面积的所述接触部的数量多于所述前表面部中的每单位面积的所述接触部的数量，所述上表面部中的所述凸部的所述顶部的宽度大于所述前表面部中的所述凸部的所述顶部的宽度。

Description

气液接触体

技术领域

本发明涉及一种气液接触体，其具备被供给液体的上表面部和被供给气体的前表面部。

背景技术

以前，关于气液接触体，具备被供给液体的上表面部和被供给气体的前表面部的气液接触体已为人所知(例如专利文献1)。而且，从上方供给的液体从上表面部被导入到气液接触体的内部，从侧方供给的气体从前表面部被导入到气液接触体的内部。由此，气体与液体接触，由此进行处理。

此外，气液接触体包括经层叠的多个片体，片体具有吸收性。由此，从上方供给的液体从气液接触体的上表面部被片体吸收，向下方流动。但是，液体有时在上表面部中通过片体彼此之间，在较上表面部更靠下方侧被片体吸收。由此，可能气体的处理效率降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2003-326102号公报

发明内容

发明所要解决的问题

因而，鉴于所述情况，本发明的课题在于提供一种容易将液体从上表面部吸收到片体中的气液接触体。

解决问题的技术手段

气液接触体具备被供给液体的上表面部和被供给气体的前表面部，并且包括具有吸收性且经层叠的多个片体，所述片体以成为波形形状的方式具备以直线状延伸且并列的多个凸部，所述上表面部具备至少一个所述凸部的顶部彼此接触的接触部，所述上表面部中的每单位面积的所述接触部的数量多于所述前表面部中的每单位面积的所述接触部的数量，所述上表面部中的所述凸部的所述顶部的宽度大于所述前表面部中的所述凸部的所述顶部的宽度。

而且，气液接触体也可为以下结构：在所述上表面部中的至少一个所述接触部中，至少其中一个所述凸部的顶部变形。

而且，气液接触体也可为以下结构：所述凸部的顶部的变形量为所述凸部的高度的1％以上。

发明的效果

如以上那样，根据气液接触体而发挥容易将液体从上表面部吸收到片体中等优异效果。

附图说明

图1是具有一实施方式的气液接触体的气体处理装置的总体概要图。

图2是所述实施方式的气液接触体的总体立体图。

图3是所述实施方式的气液接触体的主要部分的分解侧面图。

图4是所述实施方式的片体的放大图。

图5是所述实施方式的气液接触体的上表面部的放大图。

图6是所述实施方式的气液接触体的前表面部的放大图。

符号的说明

1：气液接触体；

1a：上表面部；

1b：下表面部；

1c：前表面部；

1d：后表面部；

1e：侧面部；

2：片体；

3：保持体；

4：片层叠体；

5：空隙；

6：凸部；

6a：棱线(顶点)；

6b：顶部；

7：接触部；

10：气体处理装置；

11：筐体；

12：送风装置；

13：第一除尘部；

13a：预滤器；

13b：中性能过滤器；

14：第一调整部；

14a：冷却线圈；

14b：加热线圈；

15：气液接触装置；

15a：液体供给部；

15b：液体蓄积部；

16：第二调整部；

17：第二除尘部；

20：气体；

30：液体；

D1：层叠方向；

D2：上下方向；

D3：前后方向；

W1：间隔(间距)；

W2：间隔(高度)；

W3：高度；

W4：宽度；

W5：变形量；

θ1：倾斜角度。

具体实施方式

以下，参照图1～图6对气液接触体的一实施方式进行说明。此外，各附图中，附图的尺寸比与实际的尺寸比未必一致。

如图1所示那样，本实施方式的气液接触体1包括在对气体20进行处理的气体处理装置10中。因此，在对气液接触体1的各结构进行说明之前，对气体处理装置10进行说明。

气体处理装置10包括筐体11、及使气体20在筐体11的内部流通的送风装置12。而且，气体处理装置10在筐体11的内部从上游侧开始包括：从气体20中除去灰尘的第一除尘部13、调整气体20的温度及湿度中的至少一者的第一调整部14、使液体30与气体20接触的气液接触装置15、调整气体20的温度及湿度中的至少一者的第二调整部16、以及从气体20中除去灰尘的第二除尘部17。

第一除尘部13例如包括预滤器13a及中性能过滤器13b，第一调整部14例如包括冷却线圈14a及加热线圈14b。而且，第二调整部16例如包括加热线圈(或冷却线圈)，第二除尘部17例如包括高效空气(High Efficiency Particulate Air，HEPA)过滤器及超高效空气(Ultra Low Penetration Air，ULPA)过滤器中的至少一者。此外，第二除尘部17例如在要求高的清洁性时，可在HEPA过滤器或ULPA过滤器的上游侧具备化学过滤器。

送风装置12位于筐体11的内部，且配置在第二调整部16与第二除尘部17之间。此外，送风装置12只要以气体20在筐体11的内部通过各结构13～结构17的方式构成即可，例如也可配置在筐体11的外部。本实施方式中，送风装置12设为风扇(fan)。

气液接触装置15包括使气体(例如含有NH₄ ⁺、SO₄ ^2-等物质的空气)20与液体(例如纯水)30接触的气液接触体1、从气液接触体1的上方供给液体30的液体供给部15a、以及蓄积液体30的液体蓄积部15b。液体供给部15a配置在较气液接触体1更靠上方，液体蓄积部15b配置在较气液接触体1更靠下方。

液体供给部15a通过洒水而将水滴状的液体30滴加至气液接触体1的整个上表面部1a。此外，例如气液接触装置15利用未图示的循环泵向液体供给部15a输送液体蓄积部15b的液体30。

气液接触体1从上表面部1a被供给液体30，且从下表面部1b排出液体30。即，液体30在气液接触体1的内部沿上下方向D2流动。而且，气液接触体1从前表面部1c被供给气体20，且从后表面部1d排出气体20。即，气体20在气液接触体1的内部沿前后方向D3流动。

由此，利用气液接触体1对气体20进行处理。例如，利用液体30将气体20所含有的物质除去，或将气体20加湿。此外，图1中，实线箭头表示气体20的流动，虚线箭头表示液体30的流动。

如图2及图3所示那样，气液接触体1包括沿规定方向(以下也称为“层叠方向”)D1经层叠的多个片体2、及以层叠状态保持多个片体2的保持体3。本实施方式中，保持体3包含框体，对片体2赋予层叠方向D1的力而保持片体2。

而且，气液接触体1的上表面部1a、下表面部1b、前表面部1c及后表面部1d(图2中，下表面部1b及后表面部1d未图示)因形成在片体2、片体2彼此之间的空隙5而开放。而且，气液接触体1的侧面部1e(图2中仅图示其中一个)被最外层的片体2所阻塞。此外，将包括多个片体2的结构体(从气液接触体1中去掉保持体3所得的结构体)称为片层叠体4。

而且，上表面部1a与下表面部1b是以在上下方向D2上远离且彼此成平行的方式配置，前表面部1c与后表面部1d是以在前后方向D3上远离且彼此成平行的方式配置。另外，上表面部1a及下表面部1b是以与前表面部1c及后表面部1d分别正交的方式配置。

片体2具有吸收性。另外，构成片体2的材料并无特别限定，例如片体2优选为表面有凹凸且内部为多孔质的结构。根据所述结构，片体2的表面积变大，被吸收(浸透)到片体2中而流下的液体30与气体20的接触面积变大。

构成所述片体2的材料例如可举出：由选自由氧化铝、二氧化硅及二氧化钛所组成的群中的一种或两种以上的填充材料或结合材料，与包括玻璃纤维、陶瓷纤维或氧化铝纤维等纤维基材的材料。其中，调配有二氧化钛的材料能够提高酸性的化学污染物质的去除效率。

而且，片体2例如为60重量％～93重量％的填充材料或结合材料且7重量％～40重量％的纤维基材，优选为70重量％～88重量％的填充材料或结合材料且12重量％～30重量％的纤维基材。根据所述结构，片体2的吸收性(浸透性)及强度变高。此外，在除了氧化铝以外含有二氧化硅或二氧化钛的情况下，例如相对于氧化铝100重量份，二氧化硅及二氧化钛的调配量分别为5重量份～40重量份。

片体2具备多个凸部6。另外，凸部6以直线状延伸，且多个凸部6在与延伸方向正交的方向上并列。此外，凸部6的突出方向与邻接的凸部6的突出方向为相反方向。由此，片体2形成为波形形状。而且，相邻的片体2、片体2是以在层叠方向D1上观看时，凸部6延伸的方向(即，凸部6的棱线6a)交叉的方式分别配置。

本实施方式中，在所有片体2中，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3而倾斜。另外，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜方向(图3中为右上方向与左上方向)在相邻的片体2、片体2中相反。即，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜方向在隔一层的片体2中相同。

而且，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜角度θ1在隔一层的片体2中相同。即，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜方向在隔一层的片体2中成平行。

而且，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜角度θ1并无特别限定，例如为15°～45°，优选25°～35°。根据所述结构，能够将液体30在片体2的内部(特别是表面)流动的速度设为适当的速度，因而能够提高气液接触效率。此外，本实施方式中，所述倾斜角度θ1在所有片体2中相同(例如为30°)。

如图4所示那样，片体2的厚度并无特别限定，例如为200μm～1000μm，优选为300μm～800μm。而且，朝相同方向突出的凸部6、凸部6的棱线(顶点)6a、棱线(顶点)6a彼此的间隔(以下也称为“凸部6的间距”)W1并无特别限定，在凸部6的并列方向(与棱线6a正交的方向)上为6mm～16mm，优选为7mm～10mm。

邻接的凸部6、凸部6彼此的突出方向的间隔(以下也称为“凸部6的高度”)W2并无特别限定，为2.5mm～8.0mm，优选为3.0mm～5.0mm。例如，若凸部6的高度W2过小，则气体20通过气液接触体1的内部时的压力损耗变大。而且，若凸部6的高度W2过大，则气液接触效率降低。

此外，凸部6的顶部6b不仅是棱线(顶点)6a，也包含其附近的区域。本说明书中，凸部6的顶部6b是指从棱线(顶点)6a到凸部6的高度W2的10％的范围的区域。因而，凸部6的顶部6b的高度W3成为凸部6的高度W2的10％。而且，将凸部6的顶部6b的与高度方向正交的方向的尺寸W4称为顶部6b的宽度W4。此外，图4中，凸部6的顶部6b是由网格区域表示。

如图5所示那样，气液接触体1的上表面部1a包含片体2的上端缘。另外，气液接触体1的上表面部1a具备凸部6、凸部6的顶部6b、顶部6b彼此接触的接触部7。本实施方式中，上表面部1a中的各片体2的凸部6的间距W1、凸部6的高度W2、顶部6b的高度W3及顶部6b的宽度W4相同。

另外，上表面部1a中，所有凸部6中顶部6b与另一凸部6的顶部6b接触的比率并无特别限定，例如为20％以上，优选为30％以上，进而优选为50％以上，非常优选为100％。由此，上表面部1a的空隙5各自的大小变小，因而从上方供给的液体30在上表面部1a中与片体2接触而容易被吸收。

而且，上表面部1a中的每单位面积的接触部7的数量并无特别限定，例如为2000个/m²以上，优选为3000个/m²以上，进而优选为5000个/m²以上，非常优选为10000个/m²以上。由此，上表面部1a的空隙5各自的大小变小，因而从上方供给的液体30在上表面部1a中与片体2接触而容易被吸收。

此外，保持体3(图5中并未图示)对片体2赋予层叠方向D1的力而保持片体2，因而在接触部7中，凸部6的顶部6b变形。具体而言，凸部6的顶部6b以压扁的方式变形。

例如，可为如图5上部的接触部7那样两个凸部6、凸部6的顶部6b、顶部6b以相同的量变形的结构，而且，也可为如图5正中的接触部7那样，其中一个(左侧)凸部6的顶部6b的变形量大于另一(右侧)凸部6的顶部6b的变形量的结构。而且，例如也可如图5下部的接触部7那样，仅其中一个(左侧)凸部6的顶部6b变形，另一(右侧)凸部6的顶部6b不变形的结构。

另外，凸部6的顶部6b的变形量W5并无特别限定，例如为凸部6的高度W2的1％以上，优选为2％以上，进而优选为3％以上，非常优选为5％以上。而且，例如凸部6的顶部6b的变形量W5为朝相同方向突出的凸部6、凸部6的顶部6b、顶部6b彼此的间隔W1的1％以上，优选为2％以上，进而优选为3％以上，非常优选为5％以上。

此外，图5中，二点链线表示其中一个(左侧)凸部6的变形前的形状。而且，上表面部1a的接触部7中，至少一个凸部6的顶部6b变形的比率并无特别限定，例如为20％以上，优选为30％以上，进而优选为50％以上，非常优选为100％。

由此，凸部6的顶部6b以压扁的方式变形，因而上表面部1a的空隙5各自的大小变小。因而，从上方供给的液体30在上表面部1a中与片体2接触而容易被吸收。此外，凸部6的顶部6b的变形可为弹性变形，也可为塑性变形。而且，接触部7也可为凸部6的顶部6b不变形的结构。

如图6所示那样，气液接触体1的前表面部1c包含片体2的前端缘。本实施方式中，前表面部1c中的各片体2的凸部6的间距W1、凸部6的高度W2、顶部6b的高度W3及顶部6b的宽度W4相同。

此外，从侧方供给的气体20从气液接触体1的前表面部1c主要通过片体2、片体2彼此之间，在气液接触体1的内部流动。另外，气体20通过气液接触体1时所产生的压力损耗受到前表面部1c的大的影响。因此，前表面部1c中，凸部6的顶部6b远离其他另一凸部6的顶部6b。

另外，前表面部1c中，所有凸部6中，远离其他任一凸部6的顶部6b的比率并无特别限定，例如为20％以上，优选为30％以上，进而优选为50％以上，非常优选为100％。由此，前表面部1c的空隙5各自的大小变大，因而从侧方供给的气体20在前表面部1c中容易通过片体2、片体2彼此之间。

此外，图6中虽未图示，但前表面部1c也可具备凸部6、凸部6的顶部6b、顶部6b彼此接触的接触部7。另外，前表面部1c中的每单位面积的接触部7的数量并无特别限定，例如为20000个/m²以下，优选为15000个/m²以下，进而优选为13000个/m²以下，非常优选为9000个/m²以下，进而非常优选为0个/m²。由此，前表面部1c的空隙5各自的大小变大，因而从侧方供给的气体20在前表面部1c中容易通过片体2、片体2彼此之间。

如图5及图6所示那样，上表面部1a中的凸部6的顶部6b的宽度W4大于前表面部1c中的凸部6的顶部6b的宽度W4。由此，上表面部1a中，凸部6、凸部6的顶部6b、顶部6b彼此容易接触。另外，上表面部1a中的每单位面积的接触部7的数量多于前表面部1c中的每单位面积的接触部7的数量。

此外，上表面部1a中的每单位面积的接触部7的数量可与下表面部1b中的每单位面积的接触部7的数量相同，也可不同。而且，前表面部1c中的每单位面积的接触部7的数量与后表面部1d中的每单位面积的接触部7的数量可相同，也可不同。

而且，上表面部1a中的各片体2的凸部6的高度W2与前表面部1c中的各片体2的凸部6的高度W2相同。由此，上表面部1a中的凸部6的顶部6b的高度W3与前表面部1c中的凸部6的顶部6b的高度W3相同。此外，上表面部1a的凸部6的高度W2(顶部6b的高度W3)也可与前表面部1c的凸部6的高度W2(顶部6b的高度W3)不同。

此外，优选为气液接触体1的上下方向D2的尺寸大于气液接触体1的前后方向D3的尺寸。由此，能够抑制从下表面部1b排出的液体30的温度低，无法将液体30有效用作冷却水的情况，而且，能够抑制气体20通过气液接触体1的内部时的压力损耗变大的情况。当然，也能够采用气液接触体1的上下方向D2的尺寸小于气液接触体1的前后方向D3的尺寸的结构。

此外，气液接触体1的上下方向D2的尺寸并无特别限定，例如大于200mm且为800mm以下，优选为400mm以上且600mm以下。例如，若气液接触体1的上下方向D2的尺寸过小，则从下表面部1b排出的液体30的温度低，无法将液体30有效用作冷却水。而且，若气液接触体1的上下方向D2的尺寸过大，则从下表面部1b排出的液体30的温度与通过气液接触体1的内部的气体20的温度之差变小，利用气液接触体1的热交换效率降低。

而且，气液接触体1的前后方向D3的尺寸并无特别限定，例如为100mm以上且小于800mm，优选为200mm以上且小于800mm。例如，若气液接触体1的前后方向D3的尺寸过小，则气液接触效率降低。而且，若气液接触体1的前后方向D3的尺寸过大，则气体20通过气液接触体1的内部时的压力损耗变大。

而且，包含片体2的片层叠体4的体积密度并无特别限定，为50kg/m³～120kg/m³，优选为70kg/m³～100kg/m³。根据所述结构，能够提高气液接触效率。此外，片层叠体4的体积密度为片层叠体4的重量除以片层叠体4的体积所得的值。

而且，气液接触体1的空隙率并无特别限定，为50％～80％，优选为60％～75％。根据所述结构，能够提高气液接触效率，并且能够充分确保气液接触体1的强度。另外，可为上表面部1a的空隙率小于前表面部1c的空隙率的结构。此外，也可为上表面部1a的空隙率为前表面部1c的空隙率以上的结构。

根据以上内容，本实施方式的气液接触体1具备被供给液体30的上表面部1a和被供给气体20的前表面部1c，并且包括具有吸收性且经层叠的多个片体2，所述片体2以成为波形形状的方式具备以直线状延伸且并列的多个凸部6，所述上表面部1a具备至少一个所述凸部6、凸部6的顶部6b、顶部6b彼此接触的接触部7。

根据所述结构，多个凸部6、凸部6以直线状延伸且并列，因而片体2成为波形形状。另外，上表面部1a具备至少一个凸部6、凸部6的顶部6b、顶部6b彼此接触的接触部7，因而上表面部1a中，由相邻的片体2、片体2形成的空隙5各自的大小变小。由此，从上方供给的液体30在上表面部1a中容易与片体2接触，因而容易从上表面部1a被吸收到片体2中。

而且，本实施方式的气液接触体1为以下结构：所述前表面部1c中的至少一个所述凸部6的顶部6b远离其他任一所述凸部6的顶部6b。

根据所述结构，在前表面部1c中，至少一个凸部6的顶部6b远离其他任一凸部6的顶部6b，因而由相邻的片体2、片体2所形成的空隙5各自的大小变大。由此，从侧方供给的气体20在前表面部1c中容易通过片体2、片体2彼此之间，因而能够减小气体20通过气液接触体1时所产生的压力损耗。

而且，本实施方式的气液接触体1为以下结构：所述上表面部1a中的每单位面积的所述接触部7的数量多于所述前表面部1c中的每单位面积的所述接触部7的数量。

根据所述结构，上表面部1a的每单位面积的接触部7的数量多于前表面部1c，因而上表面部1a的由相邻的片体2、片体2所形成的空隙5各自的大小较前表面部1c更小。由此，从上方供给的液体30在上表面部1a中与片体2接触而容易被吸收，另一方面，从侧方供给的气体20在前表面部1c中容易通过片体2、片体2彼此之间。

而且，本实施方式的气液接触体1为以下结构：所述上表面部1a中的所述凸部6的所述顶部6b的宽度W4大于所述前表面部1c中的所述凸部6的所述顶部6b的宽度W4。

根据所述结构，上表面部1a中的凸部6的顶部6b的宽度W4大于前表面部1c中的凸部6的顶部6b的宽度W4，因而在上表面部1a中，凸部6、凸部6的顶部6b、顶部6b彼此容易接触。由此，在上表面部1a中容易形成接触部7，因而能增多上表面部1a中的每单位面积的接触部7的数量。

而且，本实施方式的气液接触体1为以下结构：在所述上表面部1a中的至少一个所述接触部7中，至少其中一个所述凸部6的顶部6b变形。

根据所述结构，上表面部1a中的接触部7中的至少一个中，至少其中一个凸部6的顶部6b变形，因而上表面部1a中，由相邻的片体2、片体2所形成的空隙5各自的大小进一步变小。由此，从上方供给的液体30在上表面部1a中更容易与片体2接触，因而更容易从上表面部1a被吸收到片体2中。

此外，气液接触体1不限定于所述实施方式的结构，而且不限定于所述作用效果。而且，气液接触体1当然可在不偏离本发明的主旨的范围内加以各种变更。例如，当然可任意选择下述各种变更例的结构或方法等，用于所述实施方式的结构或方法等中。

(1)而且，所述实施方式的气液接触体1为以下结构：在所有片体2中，凸部6的棱线6a在层叠方向D1上观看时，相对于前后方向D3而倾斜。但是，气液接触体1不限于所述结构。例如也可为以下结构：在至少一个片体2中，凸部6的棱线6a在层叠方向D1上观看时，相对于前后方向D3而平行或正交。

(2)而且，所述实施方式的气液接触体1为以下结构：在层叠方向D1上观看时，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜方向在相邻的片体2、片体2中相反。但是，气液接触体1不限于所述结构。例如也可为以下结构：在层叠方向D1上观看时，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜方向在相邻的片体2、片体2中相同。

(3)而且，所述实施方式的气液接触体1为以下结构：在层叠方向D1上观看时，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜角度θ1在所有片体2中相同。但是，气液接触体1不限于所述结构。例如也可为以下结构：在层叠方向D1上观看时，凸部6的棱线6a相对于前后方向D3的倾斜角度θ1在各片体2中不同。

Claims (3)

1.一种气液接触体，包括：

上表面部，被供给液体；以及

前表面部，被供给气体；其中，

包括具有吸收性且经层叠的多个片体，

所述片体以成为波形形状的方式，包括以直线状延伸且并列的多个凸部，

所述上表面部包括至少一个所述凸部的顶部彼此接触的接触部，

所述上表面部中的每单位面积的所述接触部的数量，多于所述前表面部中的每单位面积的所述接触部的数量，

所述上表面部中的所述凸部的所述顶部的宽度，大于所述前表面部中的所述凸部的所述顶部的宽度。

2.根据权利要求1所述的气液接触体，其中，在所述上表面部中的至少一个所述接触部中，至少其中一个所述凸部的顶部变形。

3.根据权利要求2所述的气液接触体，其中，所述凸部的顶部的变形量为所述凸部的高度的1％以上。

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