JP2001170475A - 気体と液体間の物質移動等を行う装置における液体配給・集合機構 - Google Patents

気体と液体間の物質移動等を行う装置における液体配給・集合機構

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邦雄 長浜
Tadayoshi Nagaoka
忠義 永岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 気体、液体の偏流が生じることがなく、また
気体速度を上げても高能力処理が可能な気体と液体間の
物質移動等を行う装置における液体配給・集合機構を提
供する。 【解決手段】 充填塔（１）の液分配器（２）に取付け
られた液体配給パイプ（１４）のノズル（１５）には複
数のストランドが撚り合わされて形成された液体配給ロ
ープ（１６）が接続され、液体配給ロープ（１６）は規
則充填体（４）に連結されている。液体は液体配給パイ
プ（１６）を伝って規則充填体４に分配され、氣液接触
を完了した液体は、複数のストランドが撚り合わされて
形成された液体集合ロープ（２０）からなる液体集合機
構（５）によって充填塔底の液取出し口（９）に移送さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体と液体間の物
質移動、熱交換または混合を行う装置において、装置に
充填された充填体に液分配器から液体を配給する機構お
よび気液接触反応が終了した液体を充填体から集合させ
る機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】気体と液体間の物質移動等を行う装置た
とえば蒸留、吸収プロセスに使用される充填塔の内部構
造は、図２１に示されるように、充填塔ａ内の上部に液
体を分配する液分配器（デイストリビュータ）ｂが配置
されている。液分配器ｂにはトラフ型、パイプ型、スプ
レー型、フラッシュ型おおび特殊な型としてプロフイル
スリットデイストリビューターがあるが、いずれも液出
口ｃは下方に間隔をおいて充填された充填物（パッキン
グ）ｄに接することなく、一定の空間をおいて自然に液
が落下し、充填物ｄの表面に拡散するように設計されて
いる。充填物ｄが不規則充填物である場合は、一般に充
填物の最上層の上にホールドダウングレーテイングｅを
配置し、充填物ｄの浮き上がりを防止している。充填物
ｄの下部にはグレーテイング等の充填物支持部材ｆが設
けられており、充填物ｄを支持している。
【０００３】液体は塔上部の液体入口ｉから液分配器ｂ
に入り、液出口ｃから充填物ｄに落下し、充填物ｄの隙
間を流下して塔底部の液体出口ｊから外部に取り出され
る。一方気体は塔下部の気体入口ｇから入り、充填物支
持材ｆを通過して上昇し、充填物ｄを通過して塔上部の
氣体出口ｈから塔外へ出る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】気体と液体の均一で十
分な接触を目的とするのが充填塔の内部構造であるが、
従来の充填塔ではそのような気液接触が必ずしも達成さ
れない。
【０００５】不規則充填物を充填した充填塔では気液の
接触はその不規則充填層内で行われる。個々の不規則充
填物は塔の頂部にある液分配器から配給された液体で濡
らされ、その流れは次々に充填層の上から下へと伝わ
る。一方、気体は塔下部の気体分散板を通って不規則充
填層を上昇する。ところで、充填塔のような円管内を流
れる気体は断面の半径方向に放物線状の流速分布をも
ち、中心部がもっとも早く、壁面に近づくと粘性によっ
て流速ほぼゼロとなる。そのため、下から上昇する充填
層内の気体は塔内の中心部を流れ易く、そこにはまるで
気体の通り道ができ、一方、壁面部はほとんど気体が流
れないことになる。つまり、気体の流れは断面の半径方
向に不均一となり、これを気体の偏流と呼ぶ。気体の偏
流によって、気体と反対方向につまり上から下に流れる
液体の流れも大きく影響され、液分配器で塔の中心部に
配給された液も、塔の下部に行くにつれて液体は塔断面
の壁面に押しやられ、断面方向に液の不均一な流れ、つ
まり液の偏流が避けられない。このように、液体と気体
の偏流の問題は不規則充填物にもっともよく見られる現
象であるが、これから述べる既存の規則充填物において
も解決されていない。
【０００６】一方、不規則充填物の欠点を解決するため
に考案された規則充填物を塔に充填した規則充填塔があ
る。しかし、公表されている技術データ等から判断する
と、分離の効率の大きな改善あるいは塔の圧力損失の減
少など不規則充填塔に比べ規則充填塔は大幅に性能が上
昇したが、規則充填塔においても気体と液体の偏流の問
題はいまだに解消していない。
【０００７】偏流の問題に加え、現存の不規則充填塔お
よび規則充填塔が有する大きな課題は高い液体および気
体の負荷に対して健全な運転ができないことである。こ
の原因は、これらの充填塔内における気液の接触機構原
理とそれを支える充填物の構造にある。
【０００８】塔上部の液体分配器から塔内に供給する液
の流量を増やすと、下降する液は充填物の表面を広がり
ながら濡らして行くが、さらに液量を増加すると液膜が
厚くなり一部は液滴として液膜から離れる。そこで、液
を上から流したままで塔の下部から加える気体の流量を
増加すると、高い気体の流速によって液膜表面は乱され
液滴になり易く、それは気体によって上方に吹き飛ばさ
れる。分離の観点から言うと、これによってせっかくあ
る成分を濃縮して下降してきた液体を逆流させてしまう
ことになり、分離の効率を悪化させる。液滴を気体が吹
き飛ばす現象は塔上部の液分配（配給）器から液が充填
層の頂部に落下するまであるいは塔下部に設けた液集合
器付近でもよく見られる。それは、たとえば、台風の時
の強風によって四方八方に吹き上げられた雨樋から雨滴
のような挙動である。液分配器は塔の断面方向に均一に
液体を充填層に供給するためのものであり、液滴を吹き
飛ばすような上記の挙動は充填塔の分離性能を下げるた
め、極力防がなければならない。一方、液集合器は分離
した液を上方に液滴として吹き上げることなく集めなけ
ればならない。
【０００９】さらに、気体流量を増加すると気体のもつ
高い運動エネルギーによって液体はもっぱら充填層の上
方に押しやられ、結果として塔全体で液体が下降できな
い状況となる。つまり、もはや充填塔による向流操作が
不可能となり、液は塔上部からあふれてしまうため、こ
の現象をフラッディングという。フラッディングには、
今述べたように、液体が全く下降できず操作不能な、つ
まり流体力学的な意味のフラッディングと、すでに説明
した気体の流速が早くなることにより生じる液の逆流に
よって、もはや目的とする分離が不可能になる物質移動
から見たフラッディングがある。もちろん後者の物質移
動から考えたフラッディングのほうが流体力学的なフラ
ッディングを起こす操作範囲よりせまい。つまり、従来
の充填塔では大量処理を行なうために気液の負荷を増や
すとすぐにフラッディングを起こし易く、その問題を解
決するのは甚だ困難である。
【００１０】本発明は、充填物の構造におもに由来する
充填層内の気体や液体の偏流の問題を解決し、また処理
量の増加つまり液体あるいはとくに気体の負荷量を増大
してもフラッディングが生じることがなく操作が可能
な、気液間の物質移動等を行なう装置における液体配給
・集合装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決する手段】上記目的を達成するため、本発
明の液体配給機構は、多数の互いに結合した流路に区画
された内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交
換または混合を行う装置において、液分配器の下方に配
置され３本または４本の糸状材が集合・分散されること
により形成される立体網状構造物からなる規則充填体に
該液分配器から液体を配給する機構であって、複数本の
ストランドが互いに分離した状態のストランド部と該複
数本のストランドの一端部を該ストランド部から延長し
た部分が１本のロープに撚り合わされた状態のロープ部
とからなる液体配給ロープを備え、該ストランド部を構
成する各ストランドの自由端側の端部を該規則充填体の
単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐の中の最
上層の１つの頂点に連結し、該ロープ部の自由端側の端
部を該液分配器から配給すべき液体と接触可能な状態で
該液分配器に連結したことを特徴とする。
【００１２】本発明によれば、液体配給ロープのロープ
部は複数のストランドが撚り合わされたものであり、ま
た各ストランドはこれを構成する複数のヤーンが撚り合
わされてできているので、液体配給ロープは全体として
多数のヤーンからなり、毛細管現象により液体に対して
強い吸引力を有する。したがって、液分配器から配給す
べき液体はこれに接触するロープ部に毛細管現象による
吸引力により吸引され、毛細管現象と重力によりロープ
部からストランド部を経由して各ストランドが連結され
た規則充填体の３角錐または４角錐の頂点に運ばれる。
したがって気体速度が普通は液滴を吹き飛ばすような高
速であっても液体が上方に吹き上げられることがなく、
液体は確実に規則充填体に分配される。
【００１３】また、各ストランドは規則充填体の３角錐
または４角錐の頂点のいずれか１つに連結され、１本の
ストランドが１つの３角錐または４角錐に対応してお
り、３角錐または４角錐の全頂点の数と全ストランドの
数は等しいので、使用する複数の液体配給ロープのそれ
ぞれのストランド数を等しくしておけば各液体配給ロー
プから規則充填体に均一に液体を分配することができ
る。
【００１４】本発明において「３本または４本の糸状材
が集合・分散されることにより形成される立体網状構造
物からなる規則充填体」とは、特願平１１ー５２３６３
号明細書および特願平１１−１１９２１３号明細書に記
載されているような規則充填体を指す。すなわち、図５
の概略斜視図に示す立体網状構造物からなる規則充填体
３０または図７の概略斜視図に示す立体網状構造物から
なる規則充填体４０である。図５の充填体３０は、図６
の部分斜視図に示すように、それぞれ頂点３３ａと３本
の側辺３３ｂを有する三角錐状の３つの四面体３３と、
それぞれ頂点３３ａと逆方向に向いた頂点３４ａと３本
の側辺３４ｂを有する三角錐状の四面体３４とを組合せ
た形状を単位構造３２とし、この単位構造３２が縦方向
および横方向に連続して立体網状構造物を構成するもの
である。
【００１５】この単位構造は、３本の糸状材が各四面体
３３、３４の３つの側辺３３ｂ、３４ｂを構成し、各四
面体の側辺の各接点３５はいずれも３本の糸状材が集合
・分散することにより形成される。また、図７の充填体
４０は、図８の部分斜視図に示すように、底面を共通と
し頂点が逆方向に位置する２つの四角錐を組合せた形状
を単位構造４２とし、この単位構造４２が縦方向および
横方向に連続して立体網状構造物を構成するものであ
る。この単位構造４２は、４本の糸状材４３が各四角錐
の４つの側辺を構成し、両四角錐の各頂点４２ａおよび
両四角錐の側辺の各接点４２ｂはいずれも４本の糸状材
が集合・分散することにより形成される。これら充填体
３０、４０の製造方法は上記特願平１１ー５２３６３号
明細書および上記特願平１１−１１９２１３号明細書に
記載されている。
【００１６】本発明の１側面においては、該液体配給ロ
ープの該ストランド部を構成する各ストランドの自由端
を該ストランド部から延長した部分の撚りをほぐしてさ
らに複数本の小ストランドに分岐させ、必要によりこれ
らの小ストランドの自由端側の撚りをほぐしてさらに複
数本の小ストランドに分岐させることを繰り返し、最後
に形成された複数本の小ストランドの各自由端側の端部
を該規則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐また
は４角錐の中の最上層の１つの頂点に連結したことを特
徴とする。
【００１７】この構成により、液体配給ロープの全数に
対して規則充填体の単位構造を形成する３角錐または４
角錐の数が多い場合でも均一に液体を分配することがで
きる。
【００１８】本発明の他の側面においては、該規則充填
体の単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐の中
の最上層の１つに連結される該ストランドまたは該小ス
トランドは該３角錐または該４角錐を形成する３本また
は４本の糸状材が延長され撚り合わさって形成されてい
ることを特徴とする。
【００１９】この構成により液体配給ロープのストラン
ドまたは小ストランドを形成するヤーンと充填体の糸状
材は同一となり液体配給ロープと規則充填体が完全に連
続するので、液分配器から液体配給ロープに配給される
液体は同一ヤーンに沿って毛細管現象および重力により
規則充填体に伝わり、液体の規則充填体への分配をより
円滑にかつ均一に行うことができる。
【００２０】本発明の他の側面においては、該液分配器
は側壁に複数の液体流出口が形成されたトラフであり、
該液体配給機構は、該液体流出口の外側を覆うカバーを
構成する筒の一部を切欠いた形状の液体流出口カバー部
とその下方に延長し閉じられた底部に複数のノズル取付
孔を有する筒状のノズル取付部からなり該液分配器に取
付けられた液体配給パイプと、一端部が該液体配給パイ
プの該ノズル取付部内に開口するようにして該ノズル取
付孔に挿入され該ノズル取付部に固定され、他端部に該
液体配給ロープの該ロープ部が連結される複数のノズル
とをさらに備えることを特徴とする。
【００２１】この構成によれば、液分配器として側壁に
複数の液体流出口を有する型のものを使用する場合に、
液体配給パイプの液体出口カバー部が液分配器の液体流
出口から溢出する液体を覆うことにより上昇する気体に
よって液体が吹き上げられることを防止し、液体配給パ
イプからノズルを介して液体を確実にかつ均一に各液体
配給ロープに分配することができる。
【００２２】本発明の他の側面においては、上下方向に
延長するパイプであって、一端部が該液分配器内部空間
の下部において開口するようにして該液分配器の底部に
形成された液体パイプ取付孔に挿入され該底部に固定さ
れ、他端部が複数のノズル取付孔を有する閉じられた底
部として形成されている複数の液体配給パイプと、一端
部が該液体配給パイプ内に開口するようにして該ノズル
取付孔に挿入され該液体配給パイプ底部に固定され、他
端部に該液体配給ロープの該ロープ部が連結される複数
のノズルとをさらに備えることを特徴とす。
【００２３】この構成によれば、液体は液分配器の内部
から液体配給パイプおよびノズルを介して液体配給ロー
プに伝わるので、液体が液分配器から液体配給ロープに
伝わる過程において上昇する気体により吹き上げられる
ことが防止され、液体を確実かつ均一に液体配給ロープ
に分配することができる。
【００２４】本発明の他の側面においては、該液体配給
パイプの該液分配器内部空間の下部に開口する端部には
該液分配器内に供給される液体を該液体配給パイプ内に
流入させるための切欠きが形成されていることを特徴と
する。
【００２５】これによって、液分配器内の液体の液体配
給パイプ内への流入がより均一に行われる。
【００２６】本発明の他の側面においては、該ノズルに
連結された該液体配給ロープの該ロープ部は該ノズルを
貫通して該液体配給パイプの底部付近に達していること
を特徴とする。
【００２７】この構成により、液体配給パイプ内の液体
をノズルを介することなく直接液体配給ロープに吸引す
ることができる。この場合ノズルは液体配給ロープのロ
ープ部の案内およびロープ部に吸引された液体のロープ
周辺部にある一部が上昇する気体によって吹き飛ばされ
ることを防止する役目を果たす。
【００２８】液体配給パイプを省略してノズルを直接液
分配器に取付けるようにしてもよい。すなわち、本発明
の他の側面においては、上下方向に延長するノズルであ
って一端部が該液分配器の内部空間の下部において開口
するようにして該液分配器の底部に形成された複数のノ
ズル取付孔に挿入され該液分配器の底部に固定され、他
端部に該液体配給ロープの該ロープ部が連結される複数
のノズルをさらに備えることを特徴とする。
【００２９】この構成においても、該ノズルに連結され
る該液体配給ロープの該ロープ部は該ノズルを貫通して
該液分配器の底部付近に達するようにしてもよい。
【００３０】また、上記各構成において、該ノズルの上
端部には液体を該ノズル内に流入させるための切欠きを
形成してもよい。これによって、液体のノズルへの流入
が円滑となり、液体の充填体への均一な分配をより確実
に行うことができる。
【００３１】本発明の他の側面においては、該液分配器
は側壁に形成された複数の液体流出口を有するトラフで
あり、該液体配給ロープの該ロープ部の自由端部は該液
体流出口に面するようにして該液分配器の側壁に固定さ
れていることを特徴とする。
【００３２】この構成によれば、液体配給パイプおよび
ノズルが不要であり、部品点数を減らし、簡単でコンパ
クトな設計とすることができる。
【００３３】本発明の１側面において、該規則充填体は
第１の規則充填体とその下方に間隔をおいて配置された
第２の規則充填体を含み、該液体配給機構は複数本のス
トランドが１本のロープに撚り合わされた状態の所定長
さのロープ部と、該ロープ部の両端から撚りをほぐして
延長させた状態の第１のストランド部と第２のストラン
ド部からなる規則充填体連結ロープをさらに備え、該第
１のストランド部の各ストランドの自由端側の端部を該
第１の規則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐ま
たは４角錐の中の最下層の１つの頂点に連結し、該第２
のストランド部の各ストランドの自由端側の端部を該第
２の規則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐また
は４角錐の中の最上層の１つの頂点に連結したことを特
徴とする。
【００３４】この構成によれば、規則充填体が第１の規
則充填体とその下方に間隔をおいて配置された第２の規
則充填体を含む場合、第１の規則充填体の最下層の各３
角錐または４角錐と第２の規則充填体の最上層の各３角
錐または４角錐は相互に規則充填体連結ロープによって
連結されているので、液体は第１の規則充填体から第２
の規則充填体に規則充填体連結ロープを介して毛細管現
象と重力により伝わり、上昇する気体によって吹き上げ
られることが防止されるとともに、液体は第１の規則充
填体の１つの３角錐または４角錐から第２の規則充填体
の対応する１つの３角錐または４角錐に１対１の関係で
確実に伝わるので、全体として液体を第１の規則充填体
から第２の規則充填体に均一に伝えることができる。
【００３５】該規則充填体連結ロープの該第１ストラン
ド部および第２ストランド部を構成する各ストランドの
自由端を該第１および第２ストランド部から延長した部
分の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに分岐
させ、必要によりこれらの小ストランドの自由端側の撚
りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに分岐させる
ことを繰り返し、最後に形成された第１ストランド部側
の複数本の小ストランドの各自由端側の端部を該第１の
規則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐または４
角錐の中の最下層の１つの頂点に連結し、最後に形成さ
れた第２のストランド側の複数本の小ストランドの各自
由端側の端部を該第２の規則充填体の単位構造を形成す
る多数の３角錐または４角錐の中の最上層の１つの頂点
に連結してもよい。
【００３６】上記目的を達成する本発明の液体集合機構
は、多数の互いに結合した流路に区画された内部構造を
有し、気体と液体間の物質移動、熱交換または混合を行
う装置において、液分配器の下方に配置され３本または
４本の糸状材が集合・分散されることにより形成される
立体網状構造物からなる規則充填体から該液分配器によ
って配給された液体を集合させる機構であって、複数本
のストランドが互いに分離した状態のストランド部と該
複数本のストランドの一端部を該ストランド部から延長
した部分が１本のロープに撚り合わされた状態のロープ
部とからなる液体集合ロープを備え、該ストランド部の
各ストランドの自由端側の端部を該規則充填体の単位構
造を形成する多数の３角錐または４角錐の中の最下層の
１つの頂点に連結したことを特徴とする。
【００３７】本発明によれば、液体集合ロープのロープ
部は複数のストランド部が撚り合わされたものであり、
また各ストランドはこれを構成する複数のヤーンが撚り
合わされてできているので、液体集合ロープは全体とし
て多数のヤーンからなり、毛細管現象により液体に対し
て強い吸引力を有する。したがって、規則充填体におい
て気液接触を完了した液体は規則充填体の最下層の３角
錐または４角錐の各頂点からそれに連結されたストラン
ドを経由してロープ部に伝わり、ロープ部の下端部から
装置の底部に運ばれる。したがって、気体速度が普通は
液滴を吹き飛ばすような高速であっても液体が上方に吹
き上げられることがなく、液体を確実に装置外部に取り
出すことができる。
【００３８】上記液体配給機構と同様に、液体集合機構
においても、該液体集合ロープの該ストランド部を構成
する各ストランドの自由端を該ストランド部から延長し
た部分の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに
分岐させ、必要によりこれらの小ストランドの自由端側
の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに分岐さ
せることを繰り返し、最後に形成された複数本の小スト
ランドの各自由端側の端部を該規則充填体の単位構造を
形成する多数の３角錐または４角錐の中の最下層の１つ
の頂点に連結することができる。
【００３９】また該規則充填体の単位構造を形成する多
数の３角錐または４角錐の中の最下層の１つに連結され
る該ストランドまたは該小ストランドを該３角錐または
該４角錐を形成する３本または４本の糸状材を延長し撚
り合わせて形成することができる。
【００４０】本発明の１側面において、該規則充填体は
第１の規則充填体とその下方に間隔をおいて配置された
第２の規則充填体を含み、該液体集合機構は 複数本の
ストランドが１本のロープに撚り合わされた状態の所定
長さのロープ部と、該ロープ部の両端から撚りをほぐし
て延長させた状態の第１のストランド部と第２のストラ
ンド部からなる規則充填体連結ロープをさらに備え、該
第１のストランド部の各ストランドの自由端側の端部を
該第１の規則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐
または４角錐の中の最下層の１つの頂点に連結し、該第
２のストランド部の各ストランドの自由端側の端部を該
第２の規則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐ま
たは４角錐の中の最上層の１つの頂点に連結したことを
特徴とする。
【００４１】該充填体連結ロープの該第１ストランド部
および第２ストランド部を構成する各ストランドの自由
端を該第１および第２ストランド部から延長した部分の
撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに分岐さ
せ、必要によりこれらの小ストランドの自由端側の撚り
をほぐしてさらに複数本の小ストランドに分岐させるこ
とを繰り返し、最後に形成された第１ストランド部側の
複数本の小ストランドの各自由端側の端部を該第１の規
則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐または４角
錐の中の最下層の１つの頂点に連結し、最後に形成され
た第２のストランド側の複数本の小ストランドの各自由
端側の端部を該第２の規則充填体の単位構造を形成する
多数の３角錐または４角錐の中の最上層の１つの頂点に
連結してもよい。
【００４２】本発明の１側面において、液体配給機構
は、該規則充填体を構成する立体網状構造物の網目より
も小さい網目を有し撚糸または撚線からなる網を該規則
充填体の全周に巻付け、該規則充填体の各凸部において
は該規則充填体の内側に取付けた環状のエキスパンダー
によって該規則充填体を介して該網を装置内壁面に押付
け、該規則充填体の凹部においては該網の外側に巻付け
た結束線により該網を該規則充填体に対し締付けること
により、該規則充填体から液体が装置壁面に流れること
を防止したことを特徴とする。
【００４３】本発明の他の側面において、液体集合機構
は、該規則充填体を構成する立体網状構造物の網目より
も小さい網目を有し撚糸または撚線からなる網を該規則
充填体の全周に巻付け、該規則充填体の各凸部において
は該規則充填体の内側に取付けた環状のエキスパンダー
によって該規則充填体を介して該網を装置内壁面に押付
け、該規則充填体の凹部においては該網の外側に巻付け
た結束線により該網を該規則充填体に対し締付けること
により、該規則充填体から液体が装置壁面に流れること
を防止したことを特徴とする。
【００４４】液体配給機構または液体集合機構にこの構
成を付加することにより、装置の内壁面に沿って生じる
液体の壁流を防止することができる。すなわち、規則充
填体に巻付けられる網は撚糸または撚線からなるもので
あって毛細管現象による強い液体吸引力を有するから、
この網を規則充填体の各凸部において全周にわたり装置
内壁面に押付けることによって、液体はこの網の液体吸
引力により網の網目を伝って流れ、装置内壁面に移行す
ることがほとんどなく、また何らかの原因によって装置
内壁面に生じた壁流もこの網によって吸引され網に移行
するので、壁流の発生を有効に防止することができる。
網を伝って流下する液体は、装置内壁面を直線的に流下
する壁流の液体と異なり、網目に沿って規則充填体と同
様に集合・分散を繰り返すことによって均一な気液接触
を達成することができる。
【００４５】本発明の上記各側面においては、規則充填
体は、３本または４本の糸状材が集合・分散されること
により形成される立体網状構造物からなるものである
が、本発明は、これに限らず、その他の規則充填体、例
えば，特開平５−９６１０１号に示されるような、多数
の透過板および隣り合う透過板間の各接合部を各層とも
同時進行的に製造することにより、立体的な織物状に形
成してなる規則充填体、その他公知の、または非公知の
各種形状、構造の規則充填体にも適用することができ
る。
【００４６】本発明のこの側面において、液体配給機構
は、多数の互いに結合した流路に区画された内部構造を
有し、気体と液体間の物質移動、熱交換または混合を行
う装置において、液分配器の下方に配置される。規則充
填体に該液分配器から液体を配給する機構であって、複
数本のストランドが互いに分離した状態のストランド部
と該複数本のストランドの一端部を該ストランド部から
延長した部分が１本のロープに撚り合わされた状態のロ
ープ部とからなる液体配給ロープを備え、該ストランド
部を構成する各ストランドの自由端側の端部を該規則充
填体の上端部に連結し、該ロープ部の自由端側の端部を
該液分配器から配給すべき液体と接触可能な状態で該液
分配器に連結したことを特徴とする。
【００４７】また、本発明の他の側面において、液体集
合機構は、多数の互いに結合した流路に区画された内部
構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換または混
合を行う装置において、液分配器の下方に配置される。
規則充填体から該液分配器によって配給された液体を集
合させる機構であって、複数本のストランドが互いに分
離した状態のストランド部と該複数本のストランドの一
端部を該ストランド部から延長した部分が１本のロープ
に撚り合わされた状態のロープ部とからなる液体集合ロ
ープを備え、該ストランド部の各ストランドの自由端側
の端部を該規則充填体の下端部に連結したことを特徴と
する。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。
【００４９】図１〜図４は本発明にかかる液体配給機構
および液体集合機構の１実施形態を示す図であり、図１
は、装置全体を示す模式的縦断面図、図２は液体配給機
構を示す斜視図、図３は第１規則充填体と第２規則充填
体を連結する連結部を示す模式図、図４は液体集合機構
を示す模式図である。
【００５０】気体と液体間の物質移動のために気液接触
を行う規則充填体を収容する気液接触装置を構成する充
填塔１は上下方向に長い円筒状の塔で、その上部には気
液接触の対象物である液体を下方の充填体に分配するた
めの液分配器２がフレーム７により塔１に固定されてい
る。液分配器２には液供給管８を介して液体が供給され
る。充填塔１の底部には気液接触を完了した液体の取出
し口９が開口している。
【００５１】塔１の下部側壁には気液接触の対象となる
気体の流入口１０が開口しており、塔１の頂部には気液
接触を完了した気体の流出口１１が開口している。
【００５２】塔１内には、上から、液分配器２に連結さ
れた液体配給機構３、液体配給機構３に連結された規則
充填体４、規則充填体４に連結された液体集合機構５が
配置されている。図１の実施形態においては、規則充填
体４は上部の第１の規則充填体４−１と、これに規則充
填体連結ロープ６によって連結された下部の第２の規則
充填体４−２からなる。
【００５３】図１の実施形態において、液分配器２は、
図２に示すように、両側壁にそれぞれ複数の液体流出口
１２が所定の間隔で形成されたトラフであり、液体流出
口１２は、上部の広幅部１２ａとその下方に連続して上
下方向に延長する幅の狭い部分１２ｂからなる。部分１
２ｂの下端部には液体を下方に滴下するための液ガイド
ワイア１３のフック部１３ａが引掛けられている。
【００５４】図１の実施形態において、液体配給機構３
は、液体流出口１２の外側を覆うカバーを構成する円筒
の一部を切欠いた形状の液体流出口カバー部１４ａとそ
の下方に延長し閉じられた底部に複数のノズル取付孔１
４ｃを有する金属、プラスチック等からなる円筒状のノ
ズル取付部１４ｂからなり液分配器２に溶接等適宜の手
段により取付けられた液体配給パイプ１４と、一端部が
液体配給パイプ１４のノズル取付部１４ｂ内に開口する
ようにしてノズル取付孔１４ｃに嵌合されノズル取付部
１４ｂに溶接、接着適宜の手段により固定され、他端部
に後述の液体配給ロープ１６のロープ部１６ａが連結さ
れる複数（図示の例では３本）のノズル１５とを備えて
いる。なお、図２においては、説明の便宜上液体配給パ
イプ１４、ノズル１５および液体配給ロープ１６は１セ
ットのみが示されているが、液体配給パイプ１４、ノズ
ル１５および液体配給ロープ１６は各液体流出口１２ご
とに設けられていることは言うまでもない。
【００５５】また、液体配給機構３は、複数本（図示の
例では３本）のストランド１６ｃが互いに分離した状態
で存在するストランド部１６ｂと該複数本のストランド
１６ｃの一端部を該ストランド部１６ｂから延長した部
分が１本のロープに撚り合わされた状態のロープ部１６
ａからなる液体配給ロープ１６を備えている。
【００５６】液体配給ロープ１６の各ストランド１６ｃ
は撚糸または撚線状のマルチフイラメントであって、そ
の材料としては、金属線のほかプラスチック繊維、カー
ボン繊維、セラミック繊維、綿等の植物繊維、羊毛等の
動物繊維等あらゆる繊維が使用可能である。このような
撚糸または撚線状のマルチフイラメントからなるストラ
ンド１６ｃは、液体が毛細管現象によりストランドを構
成する複数の糸または線材の間の空間を伝って流れるこ
とにより液体の移動を促進する効果がある。本実施形態
においては、直径０．１ｍｍの鋼線を７本撚り合わせて
作った鋼線を２本撚り合わせたワイヤを３本（規則充填
体の単位構造が３角錐の場合）または４本（規則充填体
の単位構造が４角錐の場合）撚り合わせて１本のストラ
ンド１６ｃとして使用している。
【００５７】液体配給ロープ１６のロープ部１６ａの自
由端側の端部はノズル１５の下端部内に挿入されてお
り、ノズル１５の下端部をかしめる等の手段により液体
配給ロープ１６はノズル１５に固定されている。したが
って、液体配給ロープ１６のロープ部１６ａの自由端側
の端部は液分配器２から配給すべき液体と接触可能な状
態で液分配器２に連結されている。
【００５８】液体配給ロープ１６のストランド部１６ｂ
の各ストランド１６ｃの自由端側の端部は規則充填体４
の第１の規則充填体４−１の単位構造を形成する多数の
３角錐または４角錐の中の最上層の１つの頂点１７に１
対１の関係で連結されている。すなわち、各頂点１７に
はいずれかのストランド１６ｃが１本だけ連結されてお
り、また空いている（ストランド１６ｃが連結されてい
ない）頂点１７はない。したがって最上層の３角錐また
は４角錐の数とストランド１６ｃの本数は等しい。一本
の液体配給ロープ１６の各ストランド１６ｃは隣り合う
３角錐または４角錐の各頂点に連結されている。ストラ
ンド１６ｃと３角錐または４角錐の頂点の連結方法とし
ては、例えば添え木を当てて針金で縛る等適宜の方法を
使用することができる。本実施形態においては、各スト
ランド１６ｃを３角錐または４角錐を構成する３本また
は４本の糸状材を延長させ撚り合わせて形成することに
より両者を連結している。この構成により液体配給ロー
プ１６の構成ヤーンと規則充填体４−１の構成糸状材は
共通のヤーンとなり、液体は同一ヤーンに沿って毛細管
現象および重力により規則充填体４−１に伝わるので、
液体の規則充填体４−１への分配が最も円滑かつ均一に
行われることになり好ましい。
【００５９】第１の規則充填体４−１と第２の規則充填
体４−２は同一構造であり、図５、図６の３角錐を単位
構造とする充填体または図７、図８の４角錐を単位構造
とする充填体である。充填体を構成する糸状材としては
上記の液体配給ロープと同様の材料が使用可能である。
糸状材はモノフイラメントや１本の針金からなるもので
あってもよいが、撚糸または撚線状の糸状材は、液体が
毛細管現象により撚糸を構成する複数の糸または線材の
間の空間を伝って流れることにより液体の移動を促進す
るので好ましい。本実施形態においては、直径０．１ｍ
ｍの鋼線を７本撚り合わせて作った鋼線を２本撚り合わ
せたワイヤを１本の糸状材として使用している。
【００６０】上部の第１の規則充填体４−１と下部の第
２の規則充填体４−２は規則充填体連結ロープ６によっ
て相互に連結されている。なお、規則充填体４が単一の
充填体からなる場合は規則充填体連結ロープ６は必要で
はない。
【００６１】規則充填体連結ロープ６は、図３（ａ）に
示すように、複数本のストランド６ｂが１本のロープに
撚り合わされた状態の所定長さのロープ部６ａと、該ロ
ープ部６ａの両端から撚りをほぐして延長させた状態の
第１のストランド部６ｃおよび第２のストランド部６ｄ
と、第１ストランド部６ｃおよび第２ストランド部６ｄ
を構成する各ストランド６ｂの自由端を第１および第２
ストランド部６ｃ、６ｄから延長した部分の撚りをほぐ
して形成した複数本の小ストランド６ｅ、６ｆを備え、
第１ストランド部側の複数本の小ストランド６ｅの各自
由端側の端部は第１の規則充填体４−１の単位構造を形
成する多数の３角錐または４角錐の中の最下層の１つの
頂点１８に連結され、第２のストランド側の複数本の小
ストランド６ｆの各自由端側の端部は第２の規則充填体
４−２の単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐
の中の最上層の１つの頂点１９に連結されている。
【００６２】なお、ロープ部６ａは、図３（ａ）に示す
ようにロープ部全体が一体のものでなくてもよく、たと
えば図３（ｂ）に示すように、２本のロープ６ａ−１６
ａ−２を添え木４０を添えてワイヤ４１により縛ること
によって相互に接続してなるもののように２本またはそ
れ以上のロープからなるものであってもよい。
【００６３】本実施形態において、液体集合機構５は、
図４に示すように、複数本のストランド２０ｂが互いに
分離した状態のストランド部２０ｃと、該複数本のスト
ランド２０ｂの一端部をストランド部２０ｃから延長し
た部分が１本のロープに撚り合わされた状態のロープ部
２０ａと、各ストランド２０ｂの自由端をストランド部
２０ｃから延長した部分の撚りをほぐして分岐させてな
る複数本の小ストランド２０ｄからなる液体集合ロープ
２０を備え、該複数本の小ストランド２０ｄの各自由端
側の端部は第２の規則充填体４−２の単位構造を形成す
る多数の３角錐または４角錐中の最下層の１つの頂点２
１に連結されている。なお図４において符号２２は充填
塔１の側壁を示す。
【００６４】図示の実施形態においては液体集合ロープ
２０のロープ部２０ａは充填塔１の下部に垂下されてい
るが、液体が存在しない時に高い速度で上昇する気体に
より液体集合ロープ２０や規則充填体４−２が持ち上げ
られるおそれがある場合は、ロープ部２０ａの下端に錘
を取付けておくかロープ部２０ａを塔底にまで伸ばして
塔底に固定しておくことが好ましい。
【００６５】次に上記構成の実施形態の動作について説
明する。
【００６６】氣液接触用の液体は液供給管８から液分配
器２に入り、液分配器２に蓄えられた液体は両側壁の液
体流出口１２から液ガイドワイア１３を伝って液体配給
機構３の液体配給パイプ１４の底部に落下し、ノズル１
５から液体配給ロープ１６のロープ部１６ａに流れる。
液体は毛細管現象および重力により液体配給ロープ１６
のロープ部１６ａからストランド部１６ｃを介して第１
の規則充填体４−１の最上層の単位構造の３角錐または
４角錐の各頂点１７に伝わる。ストランド１６ｂと最上
層の３角錐または４角錐の頂点の数は等しいから、液体
は規則充填体４−１に均一に分配される。
【００６７】第１の規則充填体４−１に分配された液体
は規則充填体４−１の糸状材を伝わり、規則充填体４−
１の上から下へ向かって液体の結合と分散、再結合と再
分散が規則充填体４−１全体にわたり繰り返された後液
体は第１の規則充填体４−１の最下層の３角錐または４
角錐の頂点１８から規則充填体連結ロープ６の小スとラ
ンド６ｅに伝わる．液体は規則充填体連結ロープ６の第
１のストランド部６ｃ、ロープ部６ａ、第２のストラン
ド部６ｄ、小ストランド部６ｆを介して第２の規則充填
体４−２の最上層の３角錐または４角錐の各頂点１９に
伝わる。ここでも小ストランド６ｆと頂点１９の数は等
しいから、液体は第２の規則充填体４−２に均一に分配
される。
【００６８】第２の規則充填体４−２に分配された液体
は規則充填体４−２の糸状材を伝わり、液体の結合と分
散、再結合と再分散が規則充填体４−２全体にわたり繰
り返された後液体は第２規則充填体４−２の最下層の３
角錐または４角錐の頂点２１から液体集合ロープ２０の
小ストランド２０ｄに伝わり、ストランド部２０ｃを介
してロープ部２０ａの下端部から塔底に落下し、液体取
出し口９から取り出される。
【００６９】一方氣液接触用の気体は気体の流入口１０
から流入し、第２の規則充填体４−２および第１の規則
充填体４−１内を上昇して気体の流出口１１から塔外に
出る。こ間に規則充填体４−１、４−２において氣液接
触が行われる。
【００７０】図９は本発明にかかる液体配給機構の他の
実施形態を示す斜視図である。以下の実施形態において
図１−４の実施形態と同一構成要素は同一符号で示しそ
の説明を省略する。
【００７１】図９（ａ）の実施形態においては、液分配
器２はトラフ型のものであるが、両側壁に液体流出口を
有さず、液体配給機構は、上下方向に延長するパイプで
あって、一端部が液分配器２内部空間の下部において開
口するようにして液分配器２の底部に形成された液体パ
イプ取付孔２２に挿入され液分配器２の底部に溶接等適
宜の手段により固定され、他端部が複数のノズル取付孔
２３ａを有する閉じられた底部として形成されている複
数の液体配給パイプ２３と、一端部が液体配給パイプ２
３内に開口するようにしてノズル取付孔２３ａに挿入さ
れ液体配給パイプ２３の底部に溶接等により固定され、
他端部に液体配給ロープ１６のロープ部１６ａが連結さ
れる複数のノズル１５とを備える。液体配給パイプ２３
の液分配器２内部空間の下部に開口する端部には液分配
器２内に供給される液体を液体配給パイプ２３内に流入
させるためのＶ字形の切欠き２３ｂが形成されている。
このノズル１５の液体配給パイプ２３内に開口する端部
にも図９（ｂ）に示すようにＶ字形の切欠き１５ａが形
成されている。
【００７２】図１０は液体配給機構の他の実施形態を示
す斜視図で、液分配器はパイプ型のものである。他の構
成は図９の実施形態と同様である。
【００７３】図１１は液体配給機構の他の実施形態を示
す斜視図である。この実施形態においては、液体配給パ
イプは使用されず、液体配給機構は、上下方向に延長す
るノズルであって一端部が液分配器２の内部空間の下部
において開口するようにして液分配器２の底部に形成さ
れた複数のノズル取付孔２４に挿入され液分配器２の底
部に溶接等により固定され、他端部に液体配給ロープの
ロープ部が連結される複数のノズル２５を備えている。
【００７４】図１２は液体配給機構の他の実施形態を示
す斜視図である。この実施形態においては、図９または
図１０の実施形態において、ノズル１５に連結される液
体配給ロープ２６のロープ部２６ａはノズル１５を貫通
して液体配給パイプ２３の底部付近に達している。
【００７５】図１３は液体配給機構の他の実施形態を示
す斜視図である。この実施形態においては、図１１の実
施形態においてノズル２５に連結される液体配給ロ−プ
２７のロープ部２７ａはノズル２５を貫通して液分配器
２の底部付近に達している。
【００７６】図１４は液体配給機構の他の実施形態を示
す斜視図である。この実施形態においては、液分配器２
は側壁に形成された複数の液体流出口２８を有するトラ
フであり、液体配給ロープ１６のロープ部１６ａの自由
端部は液体流出口２８に面するようにして液分配器２の
側壁に固定金具２９により固定されている。
【００７７】液体配給ロープ１６は、図１および図２の
実施形態のものに限らず、図１５に示すように、液体配
給ロープ１６のストランド部１６ｃを構成する各ストラ
ンド１６ｂの自由端をストランド部１６ｃから延長した
部分の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランド１６
ｄに分岐させ、必要によりこれらの小ストランド１６ｄ
の自由端側の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストラン
ドに分岐させることを繰り返し、最後に形成された複数
本の小ストランド１６ｄの各自由端側の端部を規則充填
体の単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐の中
の最上層の１つの頂点１７に連結するようにしてもよ
い。図１４の実施形態はこの液体配給ロープ１６を使用
したものである。
【００７８】第１の規則充填体４−１と第２の規則充填
体４−２を連結する規則充填体連結ロープ６は図１、図
３の実施形態のものに限らず、図１６に示すように、複
数本のストランドが１本のロープに撚り合わされた状態
の所定長さのロープ部６ａと、ロープ部６ａの両端から
撚りをほぐして延長させた状態の第１のストランド部６
ｃおよび第２のストランド部６ｄによって構成し、第１
のストランド部６ｃの各ストランドの自由端側の端部を
第１の規則充填体４−１の単位構造を形成する多数の３
角錐または４角錐の中の最下層の１つの頂点１８に連結
し、該第２のストランド部６ｄの各ストランドの自由端
側の端部を該第２の規則充填体４−２の単位構造を形成
する多数の３角錐または４角錐の中の最上層の１つの頂
点１９に連結するようにしてもよい。
【００７９】液体集合ロープ２０は図１および図４のも
のに限らず、図１７に示すように、複数本のストランド
２０ｂが互いに分離した状態のストランド部２０ｃと複
数本のストランド２０ｂの一端部をストランド部２０ｃ
から延長した部分が１本のロープに撚り合わされた状態
のロープ部２０ａと似よって液体集合ロープ２０を構成
し、ストランド部２０ｃの各ストランド２０ｂの自由端
側の端部を該規則充填体４−２の単位構造を形成する多
数の３角錐または４角錐の中の最下層の１つの頂点２１
に連結するようにしてもよい。
【００８０】図１８、１９、２０は壁流防止網を設けた
実施形態を説明するためのもので、図１８（ａ）は壁流
防止網を設けない規則充填体の正面図、図１８（ｂ）は
その側面図、図１９（ａ）は壁流防止網を設けた規則充
填体の正面図、図１９（ｂ）はその側面図、図２０は第
１の規則充填体と第２の規則充填体の連結部における壁
流防止網の状態を示す側面図である。
【００８１】図１８に示すように、規則充填体４の側部
の凸部４ａは塔内壁面３０に接触しているので、この接
触点から液体が塔内壁面３０に伝わり、塔内壁面３０に
沿って塔底部まで流下する液体の流れすなわち壁流が生
じる。この壁流は充填体による氣液接触反応が行われな
いので、この壁流を含む液体生産物はその分氣液接触反
応に不均一が生じたことになる。
【００８２】本発明の１実施形態においては、規則充填
体４の周囲に壁流防止網を巻き付けることによって壁流
の発生を防止している。すなわち、図１９に示すよう
に、、規則充填体４を構成する立体網状構造物の網目よ
りも小さい網目を有し撚糸または撚線からなる網３１を
規則充填体４の全周に巻付け、規則充填体の各凸部４ａ
においては規則充填体４の内側に取付けた環状のエキス
パンダー３２によって規則充填体４を介して網３１を塔
内壁面３０に押付け、規則充填体４の凹部４ｂにおいて
は網３１の外側に巻付けた結束線３３により網３１を規
則充填体４に対し締付けることにより、規則充填体４か
ら液体が塔内壁面３０に流れることを防止するようにし
ている。
【００８３】液体は網３１の強い毛細管現象による液体
吸引力により網の網目に沿って流れ、塔内壁面３０に移
行することが防止される。網３１の内側は充填体４の外
側に密着しているので、充填体４から網３１に伝わった
液体は規則正しい氣液接触反応が行われる。このため網
３１としては毛細管現象の強いものが選ばれ、網目は菱
形の目が取付に適している。
【００８４】網３１は、図２０に示すように、第１の規
則充填体４−１と第２の規則充填体４−２の連結部の周
囲にも巻き付けられており、規則充填体全体に施すこと
ができる。
【００８５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の液体配給機
構によれば、液体配給ロープのロープ部は複数のストラ
ンドが撚り合わされたものであり、また各ストランドは
これを構成する複数のヤーンが撚り合わされてできてい
るので、液体配給ロープは全体として多数のヤーンから
なり、毛細管現象により液体に対して強い吸引力を有す
る。したがって、液分配器から配給すべき液体はこれに
接触するロープ部に毛細管現象による吸引力により吸引
され、毛細管現象と重力によりロープ部からストランド
部を経由して各ストランドが連結された規則充填体の３
角錐または４角錐の頂点に運ばれる。したがって気体速
度が普通は液滴を吹き飛ばすような高速であっても液体
が上方に吹き上げられることがなく、液体は確実に規則
充填体に分配される。
【００８６】また、各ストランドは規則充填体の３角錐
または４角錐の頂点のいずれか１つに連結され、１本の
ストランドが１つの３角錐または４角錐に対応してお
り、３角錐または４角錐の全頂点の数と全ストランドの
数は等しいので、使用する複数の液体配給ロープのそれ
ぞれのストランド数を等しくしておけば各液体配給ロー
プから規則充填体に均一に液体を分配することができ
る。
【００８７】また本発明の液体集合機構によれば、液体
集合ロープのロープ部は複数のストランド部が撚り合わ
されたものであり、また各ストランドはこれを構成する
複数のヤーンが撚り合わされてできているので、液体集
合ロープは全体として多数のヤーンからなり、毛細管現
象により液体に対して強い吸引力を有する。したがっ
て、規則充填体において気液接触を完了した液体は規則
充填体の最下層の３角錐または４角錐の各頂点からそれ
に連結されたストランドを経由してロープ部に伝わり、
ロープ部の下端部から装置の底部に運ばれる。したがっ
て、気体速度が普通は液滴を吹き飛ばすような高速であ
っても液体が上方に吹き上げられることがなく、液体を
確実に装置外部に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を模式的に示す概略縦断面
図である。
【図２】同実施形態の液体配給機構を示す斜視図であ
る。
【図３】（ａ）は第１規則充填体と第２規則充填体の連
結部を示す模式図であり、（ｂ）はロープ部の他の例を
示す図である。
【図４】同実施形態の液体集合機構を示す模式図であ
る。
【図５】３角錐を単位構造とする規則充填体を模式的に
示す斜視図である。
【図６】図５の規則充填体の単位構造を示す斜視図であ
る。
【図７】４角錐を単位構造とする規則充填体を模式的に
示す斜視図である。
【図８】図７の規則充填体の単位構造を示す斜視図であ
る。
【図９】液体配給機構の他の実施形態を示す図で、
（ａ）は液体配給パイプとノズルを示す斜視図、（ｂ）
はノズルを示す斜視図である。
【図１０】液体配給機構の他の実施形態を示す斜視図で
ある。
【図１１】液体配給機構の他の実施形態を示す斜視図で
ある。
【図１２】液体配給機構の他の実施形態を示す斜視図で
ある。
【図１３】液体配給機構の他の実施形態を示す斜視図で
ある。
【図１４】液体配給機構の他の実施形態を示す斜視図で
ある。
【図１５】液体配給ロープの他の例を示す模式図であ
る。
【図１６】第１規則充填体と第２規則充填体の連結部の
他の例を示す模式図である。
【図１７】液体集合機構の他の実施形態を示す模式図で
ある。
【図１８】壁流防止網を設けない規則充填体を示す図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１９】壁流防止網を設けた規則充填体を示す図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２０】壁流防止網を設けた規則充填体の連結部を示
す側面図である。
【図２１】従来の氣液接触を行うための充填塔を示す縦
断面図である。
【符号の説明】
１ 充填塔 ２ 液分配器 ３ 液体配給機構 ４ 規則充填体 ５ 液体集合機構 ６ 規則充填体連結ロープ １４、２３ 液体配給パイプ １５、２５ ノズル １６ 液体配給ロープ １６ａ ロープ部 １６ｂ ストランド １６ｃ ストランド部 ２０ 液体集合ロープ ２０ａ ロープ部 ２０ｂ ストランド ２０ｃ ストランド部 ３１ 網 ３２ エキスパンダー ３３ 結束線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長浜 邦雄 東京都八王子市南大沢４−41−10 (72)発明者 永岡 忠義 大阪府富田林市大字嬉573番地の２ (72)発明者 ロルフ、ピー、シー、マントイフエル ドイツ国 カウフボイレン デイー 87600 ハンス・ザイボルト・ストラッセ ３番 Ｆターム(参考） 4G075 AA03 AA13 AA45 BB05 BD03 BD07 BD13 BD17 BD23 BD26 EA01 EB09 EC02 EE07 EE22 EE31 EE36 FA20 FB02 FB03 FB11

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多数の互いに結合した流路に区画された
    内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換また
    は混合を行う装置において、液分配器の下方に配置され
    ３本または４本の糸状材が集合・分散されることにより
    形成される立体網状構造物からなる規則充填体に該液分
    配器から液体を配給する機構であって、複数本のストラ
    ンドが互いに分離した状態のストランド部と該複数本の
    ストランドの一端部を該ストランド部から延長した部分
    が１本のロープに撚り合わされた状態のロープ部とから
    なる液体配給ロープを備え、該ストランド部を構成する
    各ストランドの自由端側の端部を該規則充填体の単位構
    造を形成する多数の３角錐または４角錐の中の最上層の
    １つの頂点に連結し、該ロープ部の自由端側の端部を該
    液分配器から配給すべき液体と接触可能な状態で該液分
    配器に連結したことを特徴とする液体配給機構。
  2. 【請求項２】 該液体配給ロープの該ストランド部を構
    成する各ストランドの自由端を該ストランド部から延長
    した部分の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランド
    に分岐させ、必要によりこれらの小ストランドの自由端
    側の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに分岐
    させることを繰り返し、最後に形成された複数本の小ス
    トランドの各自由端側の端部を該規則充填体の単位構造
    を形成する多数の３角錐または４角錐の中の最上層の１
    つの頂点に連結したことを特徴とする請求項１記載の液
    体配給機構。
  3. 【請求項３】 該規則充填体の単位構造を形成する多数
    の３角錐または４角錐の中の最上層の１つに連結される
    該ストランドまたは該小ストランドは該３角錐または該
    ４角錐を形成する３本または４本の糸状材が延長され撚
    り合わさって形成されていることを特徴とする請求項１
    または２記載の液体配給機構。
  4. 【請求項４】 該液分配器は側壁に複数の液体流出口が
    形成されたトラフであり、該液体配給機構は、該液体流
    出口の外側を覆うカバーを構成する筒の一部を切欠いた
    形状の液体流出口カバー部とその下方に延長し閉じられ
    た底部に複数のノズル取付孔を有する筒状のノズル取付
    部からなり該液分配器に取付けられた液体配給パイプ
    と、一端部が該液体配給パイプの該ノズル取付部内に開
    口するようにして該ノズル取付孔に挿入され該ノズル取
    付部に固定され、他端部に該液体配給ロープの該ロープ
    部が連結される複数のノズルとをさらに備えることを特
    徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体配給機
    構。
  5. 【請求項５】 上下方向に延長するパイプであって、一
    端部が該液分配器内部空間の下部において開口するよう
    にして該液分配器の底部に形成された液体パイプ取付孔
    に挿入され該底部に固定され、他端部が複数のノズル取
    付孔を有する閉じられた底部として形成されている複数
    の液体配給パイプと、一端部が該液体配給パイプ内に開
    口するようにして該ノズル取付孔に挿入され該液体配給
    パイプ底部に固定され、他端部に該液体配給ロープの該
    ロープ部が連結される複数のノズルとをさらに備えるこ
    とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体配
    給機構。
  6. 【請求項６】 該液体配給パイプの該液分配器内部空間
    の下部に開口する端部には該液分配器内に供給される液
    体を該液体配給パイプ内に流入させるための切欠きが形
    成されていることを特徴とする請求項５記載の液体配給
    機構。
  7. 【請求項７】 該ノズルに連結された該液体配給ロープ
    の該ロープ部は該ノズルを貫通して該液体配給パイプの
    底部付近に達していることを特徴とする請求項４〜６の
    いずれかに記載の液体配給機構。
  8. 【請求項８】 上下方向に延長するノズルであって一端
    部が該液分配器の内部空間の下部において開口するよう
    にして該液分配器の底部に形成された複数のノズル取付
    孔に挿入され該液分配器の底部に固定され、他端部に該
    液体配給ロープの該ロープ部が連結される複数のノズル
    をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
    かに記載の液体配給機構。
  9. 【請求項９】 該ノズルに連結される該液体配給ロープ
    の該ロープ部は該ノズルを貫通して該液分配器の底部付
    近に達していることを特徴とする請求項８記載の液体配
    給機構。
  10. 【請求項１０】 該ノズルの上端部には液体を該ノズル
    内に流入させるための切欠きが形成されていることを特
    徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の液体配給機
    構。
  11. 【請求項１１】 該液分配器は側壁に形成された複数の
    液体流出口を有するトラフであり、該液体配給ロープの
    該ロープ部の自由端部は該液体流出口に面するようにし
    て該液分配器の側壁に固定されていることを特徴とする
    請求項１〜３のいずれかに記載の液体配給機構。
  12. 【請求項１２】 該規則充填体は第１の規則充填体とそ
    の下方に間隔をおいて配置された第２の規則充填体を含
    み、該液体配給機構は、複数本のストランドが１本のロ
    ープに撚り合わされた状態の所定長さのロープ部と、該
    ロープ部の両端から撚りをほぐして延長させた状態の第
    １のストランド部および第２のストランド部からなる規
    則充填体連結ロープをさらに備え、該第１のストランド
    部の各ストランドの自由端側の端部を該第１の規則充填
    体の単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐の中
    の最下層の１つの頂点に連結し、該第２のストランド部
    の各ストランドの自由端側の端部を該第２の規則充填体
    の単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐の中の
    最上層の１つの頂点に連結したことを特徴とする請求項
    １〜１１のいずれかに記載の液体配給機構。
  13. 【請求項１３】 該規則充填体連結ロープの該第１スト
    ランド部および第２ストランド部を構成する各ストラン
    ドの自由端を該第１および第２ストランド部から延長し
    た部分の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに
    分岐させ、必要によりこれらの小ストランドの自由端側
    の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに分岐さ
    せることを繰り返し、最後に形成された第１ストランド
    部側の複数本の小ストランドの各自由端側の端部を該第
    １の規則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐また
    は４角錐の中の最下層の１つの頂点に連結し、最後に形
    成された第２のストランド側の複数本の小ストランドの
    各自由端側の端部を該第２の規則充填体の単位構造を形
    成する多数の３角錐または４角錐の中の最上層の１つの
    頂点に連結したことを特徴とする請求項１２記載の液体
    配給機構。
  14. 【請求項１４】 多数の互いに結合した流路に区画され
    た内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換ま
    たは混合を行う装置において、液分配器の下方に配置さ
    れ３本または４本の糸状材が集合・分散されることによ
    り形成される立体網状構造物からなる規則充填体から該
    液分配器によって配給された液体を集合させる機構であ
    って、複数本のストランドが互いに分離した状態のスト
    ランド部と該複数本のストランドの一端部を該ストラン
    ド部から延長した部分が１本のロープに撚り合わされた
    状態のロープ部とからなる液体集合ロープを備え、該ス
    トランド部の各ストランドの自由端側の端部を該規則充
    填体の単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐の
    中の最下層の１つの頂点に連結したことを特徴とする液
    体集合機構。
  15. 【請求項１５】 該液体集合ロープの該ストランド部を
    構成する各ストランドの自由端を該ストランド部から延
    長した部分の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストラン
    ドに分岐させ、必要によりこれらの小ストランドの自由
    端側の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに分
    岐させることを繰り返し、最後に形成された複数本の小
    ストランドの各自由端側の端部を該規則充填体の単位構
    造を形成する多数の３角錐または４角錐の中の最下層の
    １つの頂点に連結したことを特徴とする請求項１４記載
    の液体集合機構。
  16. 【請求項１６】 該規則充填体の単位構造を形成する多
    数の３角錐または４角錐の中の最下層の１つに連結され
    る該ストランドまたは該小ストランドは該３角錐または
    該４角錐を形成する３本または４本の糸状材が延長され
    撚り合わさって形成されていることを特徴とする請求項
    １４または１５記載の液体集合機構。
  17. 【請求項１７】 該規則充填体は第１の規則充填体とそ
    の下方に間隔をおいて配置された第２の規則充填体を含
    み、該液体集合機構は、複数本のストランドが１本のロ
    ープに撚り合わされた状態の所定長さのロープ部と、該
    ロープ部の両端から撚りをほぐして延長させた状態の第
    １のストランド部および第２のストランド部からなる規
    則充填体連結ロープをさらに備え、該第１のストランド
    部の各ストランドの自由端側の端部を該第１の規則充填
    体の単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐の中
    の最下層の１つの頂点に連結し、該第２のストランド部
    の各ストランドの自由端側の端部を該第２の規則充填体
    の単位構造を形成する多数の３角錐または４角錐の中の
    最上層の１つの頂点に連結したことを特徴とする請求項
    １４〜１６のいずれかに記載の液体集合機構。
  18. 【請求項１８】 該規則充填体連結ロープの該第１スト
    ランド部および第２ストランド部を構成する各ストラン
    ドの自由端を該第１および第２ストランド部から延長し
    た部分の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに
    分岐させ、必要によりこれらの小ストランドの自由端側
    の撚りをほぐしてさらに複数本の小ストランドに分岐さ
    せることを繰り返し、最後に形成された第１ストランド
    部側の複数本の小ストランドの各自由端側の端部を該第
    １の規則充填体の単位構造を形成する多数の３角錐また
    は４角錐の中の最下層の１つの頂点に連結し、最後に形
    成された第２のストランド側の複数本の小ストランドの
    各自由端側の端部を該第２の規則充填体の単位構造を形
    成する多数の３角錐または４角錐の中の最上層の１つの
    頂点に連結したことを特徴とする請求項１７記載の液体
    集合機構。
  19. 【請求項１９】 該規則充填体を構成する立体網状構造
    物の網目よりも小さい網目を有し撚糸または撚線からな
    る網を該規則充填体の全周に巻付け、該規則充填体の各
    凸部においては該規則充填体の内側に取付けた環状のエ
    キスパンダーによって該規則充填体を介して該網を装置
    内壁面に押付け、該規則充填体の凹部においては該網の
    外側に巻付けた結束線により該網を該規則充填体に対し
    締付けることにより、該規則充填体から液体が装置壁面
    に流れることを防止したことを特徴とする請求項１〜１
    ３のいずれかに記載の液体配給機構。
  20. 【請求項２０】 該規則充填体を構成する立体網状構造
    物の網目よりも小さい網目を有し撚糸または撚線からな
    る網を該規則充填体の全周に巻付け、該規則充填体の各
    凸部においては該規則充填体の内側に取付けた環状のエ
    キスパンダーによって該規則充填体を介して該網を装置
    内壁面に押付け、該規則充填体の凹部においては該網の
    外側に巻付けた結束線により該網を該規則充填体に対し
    締付けることにより、該規則充填体から液体が装置壁面
    に流れることを防止したことを特徴とする請求項１４〜
    １８のいずれかに記載の液体集合機構。
  21. 【請求項２１】 多数の互いに結合した流路に区画され
    た内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換ま
    たは混合を行う装置において、液分配器の下方に配置さ
    れる。規則充填体に該液分配器から液体を配給する機構
    であって、複数本のストランドが互いに分離した状態の
    ストランド部と該複数本のストランドの一端部を該スト
    ランド部から延長した部分が１本のロープに撚り合わさ
    れた状態のロープ部とからなる液体配給ロープを備え、
    該ストランド部を構成する各ストランドの自由端側の端
    部を該規則充填体の上端部に連結し、該ロープ部の自由
    端側の端部を該液分配器から配給すべき液体と接触可能
    な状態で該液分配器に連結したことを特徴とする液体配
    給機構。
  22. 【請求項２２】 多数の互いに結合した流路に区画され
    た内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換ま
    たは混合を行う装置において、液分配器の下方に配置さ
    れる。規則充填体から該液分配器によって配給された液
    体を集合させる機構であって、複数本のストランドが互
    いに分離した状態のストランド部と該複数本のストラン
    ドの一端部を該ストランド部から延長した部分が１本の
    ロープに撚り合わされた状態のロープ部とからなる液体
    集合ロープを備え、該ストランド部の各ストランドの自
    由端側の端部を該規則充填体の下端部に連結したことを
    特徴とする液体集合機構。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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