JP3023082U - 処理塔充填エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填エレメントを軽量かつ丈夫に形成するこ
と。 【解決手段】 本体部材にエンボス部を設けることによ
って、架橋ループを有する円弧状本体部材の形をした処
理塔充填エレメントに、変形に対する抵抗性を持たせる
ことができる。これは、前記架橋ループにチャンネルを
設けることによって更に強化される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、化学的操作における物質移動及び熱移動のために利用される或る種 の処理塔充填エレメント(tower packing element) に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】

ランダム投入型充填材と呼ばれるこのようなエレメントは、気体と液体との接 触のための大きな表面積を与えると共に、処理塔内での気体の圧力低下がなるべ く少なくなるように設計されている。このエレメントは垂直な処理塔に投入され 、かなりの深さになるまで積み重ねられることが多い。従って、底の方に位置す るエレメントは変形したり押し潰されたりして、この処理塔を通過する流れに対 して大きな抵抗を生じ、塔内に好ましくない圧力勾配を形成する。

【０００３】 このため、処理塔充填エレメントは、変形に耐えると共に、開放構造と大きな 表面積を与えるように設計されている。 上述の処理塔充填エレメントは、ポールリング（Pall rings) とかラシッヒリ ング(Raschig rings) とか呼ばれている。この名称が示すように、これらは円筒 状をなし、表面積を増加させるために種々の内部突起を具えている。このような 構造は押し潰しに対して抵抗性を有するが、利用分野によっては好ましくない圧 力低下をもたらす。このような用途に対しては、米国特許第4,303,599 号、第 4 ,333,892号、第4,576,763 号に記載されたようなより開放的な構造体の使用が好 ましい。これらは、基本的に円弧状の金属シート構造体であり、該円弧状金属か ら切り出された一つ以上のストリップエレメントを具え、該ストリップエレメン トは該円弧の内側にその湾曲と反対向きに湾曲し、円弧の開放端同士の間を架橋 している。これらの架橋ループは補助的な液体通路を形成することを主目的とす ると共に、エレメント同士が嵌まり込む (nest) 傾向を阻止する。これらのエレ メントは、重量を軽減するために比較的薄いゲージの金属シートを使用している ので、変形に対しては殆ど抵抗性を有しない。個々のエレメントの重量が少なく なれば、これらのエレメントを充填した処理塔の底の部分に位置するエレメント にかかる集積力が小さくてすむので、この重量軽減は非常に重要である。この力 が小さくなれば、変形して偏平になる傾向が減少する。しかし、金属シートが薄 くなれば、得られたエレメントが変形し易くなる。そこで、エレメントを軽くす ることと、荷重を支えるのに充分な強度を持たせることとの間には、避けられな い妥協が存在する。

【０００４】 ランダム投入型の円弧状充填エレメントの変形抵抗を大幅に増大させるために 新規な開発がなされた。この構成は、前述のタイプの現存する投入充填エレメン トのいずれにも適し、それぞれに同じような利点を与えるものである。本考案の 構成上の特徴は、従来の製造装置を使用しても追加の費用を殆ど要せずして組み 入れることが可能である。この構成上の特徴によれば、充填エレメントをより丈 夫に且つ軽量に作ることができるので特に有利である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、円弧状本体部材と該本体部材の円弧の開放端同士の間に延在する少 なくとも一つの架橋ループとを有し、架橋ループは本体部材の円弧の湾曲と反対 向きの湾曲を有して本体部材と架橋ループとの間に空間を被包し、本体部材は、 円弧状の本体部材と架橋ループとによって区切られた前記空間内に突出した突起 を形成するように、本体部材の円弧の実質的に全長に沿って延在するエンボス部 を具えたランダム投入型充填エレメント(random dumping packing element)であ る。強度を向上させるために、架橋ループが架橋ループの実質的に全長に延在す る同様なエンボス部を具備することが好ましい。このエンボス部はループの反対 面上に対応するチャンネルを形成することが好ましい。

【０００６】 本体部材のエンボス部は、本体部材から変形した付加的なエンボス部であって もよいが、実質的に該本体部材の突出表面の長さ方向に（従って円弧の周囲に） 延在するチャンネル形状の変形の形をして、円弧状本体部材の反対側の（凹んだ ）表面上に盛り上がったエンボス部を形成していることが多い。前記チャンネル は円弧状に変形されてもよく、又は円弧以外の形状に変形されることもある。こ のエレメントは（円弧状本体部材の凹んだ表面にビーズが現れるように）円弧状 に変形されたチャンネルを有し、これによって液体が液体がビーズに捕捉されな いようにしている。一つ以上のこのようなエンボス部を必要に応じて形成するこ とができる。

【０００７】 架橋ループに形成されたチャンネルは、凸面又は凹面状に形成され、一般に極 めて浅いものである。その深さはループの幅のほぼ５０％未満、好ましくは２５ ％未満であり、幅の約１０％から約２５％が適当である。このチャンネルの機能 は、ループに大きな強度を与えることにあり、この点に関して、特に金属ストリ ップのゲージが薄い場合には、このループを形成している金属ストリップの過剰 な変形は生産性に反するものとなる。

【０００８】 架橋ループは上述のチャンネルの他にフランジを有することもできる。本体部 材にフランジを付加して更に変形に対して強化することも可能である。 上述のチャンネルとエンボス部の特徴に加えて、前記エレメントは、本体部材 と架橋ループの中に被包された空間内まで延在する一対以上の突起を具えること もでき、前記各対の突起の一端は架橋ループにその対向端の近傍において取付け られ、該突起の位置と向きは、それが本体部材と架橋ループによって被包された 前記空間内に突出するように選ばれている。これらの突起の機能は、エレメント に補助的な滴下点を与えることを主目的としている。本考案の好適態様によれば 、これらの突起は、架橋ループの材料を切断し切断箇所を内側に変形させること によって架橋部材の材料で形成されたタブ形状を有し、それらが相互に接近する が接触はしないようになっている。しかし、これらのタブは、本体部材又は架橋 ループに溶接その他によって固定することも可能であることは明らかである。こ の構成は一般的にコストがかかるので、型打ちによって１枚の金属片から構造体 を形成し、次いでエレメントに最終的な形状を与えるやり方に比してあまり好ま れない。タブは、相互に好ましくは９０度未満、例えば約６０〜７５度の角度を なすような向きに突出している。

【０００９】 これらの突起は、円弧状エレメント自体の材料から形成され、偏平なストリッ プから突起の形状を切り出し、次いで切り出した材料を円弧状エレメントの平面 から変位させて突起を形成する前、又はそれと同時にこれを曲げて所望の形状に なすことによって形成可能である。明らかに、この方法は簡単な機械化された連 続的な型打ち工程で実行可能であって、このようなエレメントを製造する場合の 非常に有利なやり方である。

【００１０】 上述の突起に加えて、本考案の円弧状エレメントは、従来技術の円弧状充填エ レメントの特徴とする任意の構成を具えることができる。この中には、一対の架 橋ループの使用がある。該エレメントは、相互に接触しないで単に新たな接触表 面と流路を形成する機能のみを有する別のタブ状突起を具えることもできる。 特に好ましい本考案の実施例においては、円弧状本体部材と架橋ループ（単数 及び複数）と突起とを具えたエレメントが、１枚の金属ストリップに適宜な長さ 方向のスリットを切り込むことによってこの金属ストリップから形成され、円弧 状に曲げる際に少なくも一つのストリップが円弧状本体部材によって被包された 空間内に入るようにして架橋ループを形成し、架橋ループ内に位置するストリッ プが本体部材と架橋ループの間の空間内に入るようにして突起を形成する。

【００１１】 本考案の特徴である本体部材のエンボス部と架橋ループのチャンネルは、同時 に又は順次に形成可能である。架橋ループのエンボス加工は、形成前のピースに 対して行われる。従って、全体が形成された時に、エンボス部が本体部材の端部 から連続的に架橋ループ上まで延在し、そして本体部材の反対端まで戻るように 延在する。

【００１２】 円弧状エレメントの曲率は、該エレメントの軸に垂直な断面が円弧又は円をな すように均一になっていなくてもよい。実際、この断面は、米国特許第4,303,59 9 号に記載されている円弧状エレメントの場合のように、放物線状をなすことが 望ましいことが多い。

【００１３】

【考案の実施の形態】

特別な実施例を述べたものであって本考案の基本的な範囲に限定を与えること を意図していない図面を参照して、本考案を更に詳細に説明する。 図１において、エレメント１は、長さ方向に延在するエンボス部６と両端部３ を具えた円弧状本体部材２を具えている。本体部分と反対側に同様な曲率を有す る二つの架橋ループ４が、前記円弧状エレメントにその端部３に隣接して取付け られ、両端間の間隙を架橋している。これらのループはチャンネル７を具えてい る。これらの架橋ループから突起５が形成され、前記本体部材と架橋ループとの 間の空間内に突出している。前記円弧状本体部材の外側縁には、フランジ８が形 成されている。

【００１４】 図２は偏平なプレートを示し、該プレートには、該プレートが曲げられて図１ に示す円弧状エレメントに変形可能なように予め切断ラインが設けられている。 図３は図１のエレメントの側面図であり、本考案の特徴であるエンボス部とフ ランジを更に明瞭に示している。 図４は、ピース内にチャンネルが形成されている点を除いて図２と同じであり 、該チャンネルは、ピースが本考案の充填エレメントに形成される場合に、本体 部材の一端から架橋ループが円弧状本体部材と結合される点まで延在し、次いで 架橋ループの長さ方向に沿って延在し、その後、円弧状本体部材の反対端まで延 在する。

【００１５】 図面は二つの架橋ループを具えたエレメントを示しているが、単一の架橋ルー プでも図示の二つの架橋ループを具えた実施例の利点の多くが提供されることは 容易に理解できるであろう。これも、更に多くの架橋ループを具えた実施例と同 様に、本考案の範囲に含まれるものである。 上述の通り、本考案の円弧状エレメントは、本考案の要旨から逸脱することな く、従来技術に開示されているようなその他の特徴をも有することが可能である 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の円弧状エレメントの第１実施例の、軸
方向に見た端面図である。

【図２】図１に示す円弧状エレメントを形成するよう
に、切断ラインを記入した金属シートの平面図である。
しかし、シートが切断された後に加工されるエンボス部
やチャンネルは示されていない。

【図３】円弧状エレメントの軸に垂直に見た側面図であ
る。

【図４】特に好ましい形態を有する円弧状エレメントの
製造に適するように、切断ラインを記入した金属シート
の平面図である。

【符号の説明】

１…エレメント ２…円弧状本体部材 ３…端部 ４…架橋ループ ５…突起 ６…エンボス部 ７…チャンネル ８…フランジ

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円弧状本体部材と、該本体部材の円弧の
   開放端同士の間に延在する少なくとも一つの架橋ループ
   とを有し、前記架橋ループは、前記本体部材と該架橋ル
   ープとにより区切られる空間を包む如く、前記本体部材
   の円弧の湾曲と反対向きの湾曲を有し、且つ、前記本体
   部材は前記本体部材の円弧の内かつ実質的にその長さに
   沿って延在する凸状突起とこれに対応して本体部材の円
   弧の外側向きの凸面にチャンネルとを提供するエンボス
   部を具備することを特徴とするランダム投入型充填エレ
   メント。
2. 【請求項２】 前記架橋ループがその全長にわたって延
   在するチャンネルを具備する請求項１に記載のランダム
   投入型充填エレメント。
3. 【請求項３】 前記架橋ループのチャンネルが、該架橋
   ループを越えて前記円弧状本体部材の端部まで延在して
   いる請求項２に記載のランダム投入型充填エレメント。
4. 【請求項４】 前記架橋ループのチャンネルが、該架橋
   ループの凹面に形成されている請求項２に記載のランダ
   ム投入型充填エレメント。
5. 【請求項５】 前記架橋ループのチャンネルが、該架橋
   ループの凸面に形成されている請求項２に記載のランダ
   ム投入型充填エレメント。
6. 【請求項６】 前記架橋ループの両端の近くから延びて
   前記本体部材と前記架橋ループの間の空間内まで達して
   いる少なくとも一対の突起を更に具備する請求項１に記
   載のランダム投入型充填エレメント。
7. 【請求項７】 前記本体部材が、その縁に沿って更にフ
   ランジを具備する請求項１に記載のランダム投入型充填
   エレメント。
8. 【請求項８】 円弧状本体部材と、該本体部材の円弧の
   開放端同士の間に延在する少なくとも一つの架橋ループ
   とを有し、前記架橋ループは、前記本体部材と該架橋ル
   ープにより区切られる空間を包む如く、前記本体部材の
   円弧の湾曲と反対向きの湾曲を有し、且つ、前記本体部
   材は前記本体の円弧の内部に実質的に該円弧の長さに沿
   って延在するエンボス部を有し、該エンボス部は前記円
   弧状本体部材の外側凸面を内側に変形させて内面に該エ
   ンボス部に対応するチャンネルを形成して形成され、か
   つ前記架橋ループは該架橋ループに凹面として形成され
   たチャンネルを具備することを特徴とするランダム投入
   型充填エレメント。
9. 【請求項９】 前記架橋ループの前記チャンネルは、該
   架橋ループが前記円弧状本体部材と結合する点を越えて
   連続し、該円弧状本体部材の端部まで連続している請求
   項８に記載のランダム投入型充填エレメント。