JPH07213801A - 気液接触装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】気体と液体との気液接触効率を高め得る気液接
触装置を提供する。 【構成】円筒１の上部には仕切り板２が嵌入されてい
る。仕切り板２には多数の通口２ａが貫設されており、
各通口２ａから芯紐３が吊下されている。芯紐３には多
数本の線状体４が編み込んで取り付けられている。一群
の線状体群４Ａは芯紐３の長さ方向における同一位置か
ら放射状に延出しており、芯紐３を吊下した状態では線
状体群４Ａは開いた傘骨形状を保持して下方を指向す
る。傘骨形状をなす複数本単位の線状体群４Ａが芯紐３
の長さ方向に区切って１単位とした範囲長毎に配分され
ている。気液接触具５を吊下した状態では線状体群４Ａ
の先端とその下段の線状体群４Ａの基端とは芯紐３の長
さ方向に離間している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気体成分を液体中へ移
動（吸収）させたり、液体中の揮発成分を放出（放散）
させるために気体と液体とを接触させる気液接触装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】気液接触装置は、水中炭酸ガス除去、着
臭成分除去等の脱気、ガス洗浄、酸素溶解、酸化促進等
のガス溶解、水、空気等の冷却、海水、廃液等の濃縮、
散水ろ床といった多方面で実用化されている。この種の
装置が特開昭５２−１２９０４３号公報、特開昭４９−
８８４５号公報、特開平４−１０８５９８号公報等に開
示されている。

【０００３】特開昭５２−１２９０４３号公報では水冷
却装置が開示されている。この装置では紐の上部から下
部へ熱排水を伝わせ、紐に空気を吹きつけて熱排水の冷
却を行なっている。

【０００４】特開昭４９−８８４５号公報では空気冷却
となる冷風装置が開示されている。この装置ではエンド
レスの紐に毛を密生したモール状物の一部を水槽内の冷
水に常時浸しながらモール状物を巡回させ、水槽の上方
のモール状物に空気を吹きつけて空気の冷却を行なって
いる。

【０００５】特開平４−１０８５９８号公報では散水ろ
床となる水浄化装置が開示されている。この装置では芯
紐を有するたわし状物、あるいは芯紐に繊維をループ状
に集合させた紐状物（たわし状、紐状物をバイオコード
と称している）の上部から下部へ水を伝わせている。水
が高栄養性水であればバイオコードの中心部（芯紐部）
には嫌気性菌が育ち、バイオコードの外周部には好気性
菌が育つ。これら菌による高栄養物の消化により水浄化
が促進される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５２−
１２９０４３号公報の水冷却装置では、熱排水が伝わる
紐の表面積が小さく、空気と熱排水との接触面積が少な
い。そのため、水から空気への熱移動量が少なく、水冷
却効率が高いとは言えない。

【０００７】特開昭４９−８８４５号公報の冷風装置で
は、紐に毛を発生させているためにモール状物全体の表
面積、即ち空気と水との接触面積は特開昭５２−１２９
０４３号公報の装置に比して格段に増大する。しかし、
モール状物の巡回をローラで案内しているため、エンド
レスの紐に密生させた毛の起毛状態が経時に伴って悪く
なる。起毛状態が悪くなれば空気が密生した毛間を通過
する抵抗が大きくなり、毛に付着している水と空気との
通過接触効率が悪くなる。即ち、空気から水への熱移動
率が低下し、空気冷却効率が悪くなる。

【０００８】特開平４−１０８５９８号公報の水浄化装
置では、バイオコードにおける空気と水との接触面積が
特開昭４９−８８４５号公報のモール状物の場合と同様
に大きい。バイオコードのたわし状あるいはループ集合
状態はバイオコードにおける表面積を高くするが、単な
るたわし状あるいはループ集合状態ではバイオコードに
おける線密度が高くなり過ぎる。線密度が高くなり過ぎ
るとバイオコードの表面における空気移動抵抗が大きく
なり、水と空気との通過接触効率が悪くなる。特に、バ
イオコードを筒内に収容して使用するような場合には水
と空気との通過接触効率が悪くなる。水と空気との通過
接触効率が悪くなれば、バイオコードを伝う水への酸素
の溶け込み具合が低下する。すると好気性菌の発育が阻
害され、水浄化効率が悪くなる。

【０００９】本発明は、気体と液体との気液接触効率を
高め得ると共に、ラッシヒーリングと比較して装置の軽
量化及びセッティングの省力・簡易化や充填容積の調節
安易化を特徴とする気液接触装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために請求項１に記
載の発明では、芯紐に対して放射状の多数本の線状体を
多段に取り付けて気液接触具を構成し、吊下状態の気液
接触具の上部側から下部側へ液体を伝わせるようにし
た。

【００１１】請求項２に記載の発明では、前記芯紐を所
定長さに区切って１単位とした範囲長毎に線状体を群単
位で配分した。請求項３に記載の発明では、前記線状体
を開いた傘骨形状のように湾曲させた。

【００１２】請求項４に記載の発明では、芯紐に対して
線状体を密集状態に取り付けて気液接触具を構成し、吊
下した気液接触具の上部側から下部側へ液体を伝わせる
と共に、吊下した気液接触具の下部側から上部側へ気体
を流れさせるようにした。

【００１３】請求項５に記載の発明では、芯紐に対して
線状体を密集状態に取り付けて気液接触具を構成し、吊
下した気液接触具の上部側から下部側へ液体を伝わせる
と共に、吊下した気液接触具に対して交差方向へ気体を
流れさせるようにした。

【００１４】

【作用】多数の線状体は放射状に拡がってゆき、気液接
触具の線密度の過密化の回避がなされている。線密度の
過密化回避により気体と液体との通過接触効率が高くな
る。

【００１５】芯紐を所定長さに区切って１単位とした範
囲長毎に線状体を群単位で配分すれば、１単位の線状体
群間に空隙が生じ、気体の移動抵抗の低減に寄与する。
線状体を開いた傘骨形状のように湾曲させれば、直線状
態に比して線状体が増長し、気液接触具の表面積が増大
する。

【００１６】請求項４に記載の発明では、芯紐に対して
線状体を密集状態に取り付けて構成された気液接触具の
線密度が高くなることがあるが、下から上へ気体を流す
ことにより気体と液体との高い通過接触効率が補償され
る。

【００１７】請求項５に記載の発明では、気液接触具に
対して交差方向へ気体を流すことにより気体と液体との
高い通過接触効率が補償される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を排ガス浄化装置型の気液接触
装置に具体化した第１実施例を図１〜図６に基づいて説
明する。

【００１９】図３に示すように円筒１の上部には仕切り
板２が嵌入されている。仕切り板２には多数の通口２ａ
が貫設されており、各通口２ａから芯紐３が吊下されて
いる。芯紐３には多数本の線状体４が編み込んで取り付
けられている。

【００２０】図１は芯紐３及び線状体４からなる気液接
触具５の部分拡大斜視図であり、図２は気液接触具５の
部分拡大正面図である。図１及び図２に示すように一群
の線状体群４Ａは芯紐３の長さ方向における同一位置か
ら放射状に延出しており、芯紐３を吊下した状態では線
状体群４Ａは開いた傘骨形状を保持して下方を指向す
る。

【００２１】このように傘骨形状をなす複数本単位の線
状体群４Ａが芯紐３の長さ方向に区切って１単位とした
範囲長毎に配分されている。気液接触具５を吊下した状
態では線状体群４Ａの先端とその下段の線状体群４Ａの
基端とは芯紐３の長さ方向に離間している。そして、図
２に示すように隣合う気液接触具５の線状体群４Ａは気
液接触具５の吊下状態では同一高さ位置に配置したが、
隣との上下位置関係はランデムでもよい。又、図４に示
すように気液接触具５はその芯紐３が正方形格子の交点
上に位置するように吊下配置される。即ち、仕切り板２
上の通口２ａが正方形格子の交点上に位置するように配
置されている。隣合う気液接触具５の線状体群４Ａの先
端は互いに僅かに接触あるいは僅かに離間するようにし
てある。

【００２２】図３に示すように円筒１の下方には水槽６
が設置されており、水槽６内の接触液が循環ポンプ７に
より汲み上げられて仕切り板２上に放出されるようにな
っている。円筒１の上部にはファン８が設置されてお
り、排ガスがファン８又は自然ドラフト効果あるいはダ
クト（煙突）などの作用によって円筒１の下部側から通
口２ａを通って上部側へ送風されるようになっている。

【００２３】仕切り板２上に放出された接触液は通口２
ａから芯紐３を伝って流下し、芯紐３から傘骨形状に開
いた線状体４側に伝ってゆく。線状体４を伝う液体は先
端から滴下する。芯紐３及び線状体４の表面には液体の
液膜が形成される。円筒１内に送風された排ガスは液体
との接触によって所定の処理が完了したガスとなって円
筒１の上部から図示しない経路を通って排出される。

【００２４】浄化作用は接触液及び排ガスの円滑な流れ
と接触効率とに左右される。気液接触具５の吊下状態で
は各線状体群４Ａは開いた傘骨形状で下方を指向する。
そのため、線状体４上を伝う接触液の流れは滞りなく円
滑に流れる。又、線状体群４Ａを放射状に拡開し、かつ
上下の線状体群４Ａ間に間隔を持たせると共に、隣合う
線状体群４Ａ間においても適度に間隔を持たせることに
よって線状体４の線密度の過密化を抑制しているため、
排ガスの流れは円滑である。接触液及び排ガスの均一な
流れにより接触液と排ガスとの間の通過接触効率が高
く、排ガスの浄化作用が効率良く行われる。

【００２５】なお、図５に示すように気液接触具５の吊
下配置すれば隣合う気液接触具５間の間隙が図４の場合
に比して少なくなり、円筒１内の線密度が高くなる。円
筒１内の線密度を高めれば気液接触面積が増える。

【００２６】あるいは図６に示すように隣合う気液接触
具５を上下方向にずらし、隣合う線状体群４Ａの高さ位
置をずらせば、隣合う線状体群４Ａを干渉させることな
く隣合う気液接触具５を図２の場合よりも近づけること
ができる。このようにすれば線状体群４Ａの周囲の空隙
が少なくなり、円筒１内の線密度が高まる。

【００２７】気液接触具５は紐状であるために巻上げ回
収、表面洗浄、吊下高さ調整等が楽である。しかし、こ
のような作業によって芯紐３が縒れたり、線状体群４Ａ
の傘骨形状が復元不能に変形したりすることは好ましく
ない。そのため、芯紐３の材料としては、アラミド繊
維、ポリメタフェニレン−イソフタルアミド、ポリベン
ツイミダゾール、全芳香族ポリエステル、アクリク酸化
繊維、フェノール樹脂、フッソ樹脂等の繊維素材が好ま
しい。又、線状体４の材料としては、アラミド繊維やポ
リイミド繊維等からなる耐熱性高分子繊維、あるいはポ
リエチレン、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニト
リル、ポリオキシメチレン、ナイロン−６、ポリエチレ
ンフタレート等からなる屈曲性高分子繊維素材が好まし
い。

【００２８】気液接触具５の材料として、ポリプロピレ
ン、ポリ四フッ化エチレン、ポリビニリデンクロライド
等からなる繊維素材、さらにはセラミック繊維、金属繊
維等も用いることができる。

【００２９】本発明は勿論前記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば図７に示すように前記第１実施例
のファン８を除いた気液接触装置の構成も可能である。
この気液接触装置では水槽６内の汚水が循環ポンプ７に
よって汲み上げられ、汚水が気液接触具５を伝ってゆ
く。円筒１内には通常の空気が入り込んでおり、気液接
触具５を伝う汚水は空気と接触する。気液接触具５の芯
部付近の線密度は比較的高く、気液接触具５の外周部の
線密度は低い。従って、気液接触具５の芯部には嫌気性
菌が育ち、気液接触具５の外周部には好気性菌が育つ。
線状体群４Ａを伝う汚水の流れは円滑であり、線状体４
の先端側の水には空気が溶け込み易い。従って、好気性
菌の発育が良く、汚水の浄化作用が高くなる。

【００３０】又、図８の実施例では空気がファン８によ
って円筒１内に送風及び排風されるようになっており、
循環ポンプ７によって汲み上げられる汚水は気液接触具
９を伝う。気液接触具９は、芯紐１０と、これにループ
状に編み込まれた線状体１１とからなる。この気液接触
具９は前記各実施例の気液接触具５に比して線密度が高
い。そのため、ファン８の作動によって空気を強制送風
や排風することにより空気と汚水との間の通過接触効率
が高められている。

【００３１】図８の実施例では空気が気液接触具９の下
部側から上部側へ流されるるが、気液接触具９に対して
交差するように側方から空気を流すようにしてもよい。
このような空気流方向は図８の実施例に比して空気と汚
水との間の通過接触効率をい一層高める。あるいは気液
接触具９の上部側から下部側へ空気を流すようにしても
よい。このようにすれば気液接触具の線密度が高い場合
にも液体の流れが円滑になると共に、気体と液体との高
い通過接触効率が補償される。

【００３２】図９は冷水装置型の気液接触装置の実施例
である。四角枠１２を構成する側板１２ａの上縁間には
複数本の導水樋１３が架け渡されており、各導水樋１３
の底部には通口１３ａが列設されている。各通口１３ａ
からは第１実施例と同様の気液接触具５が吊下されてお
り、水が図示しない水槽から図示しない循環ポンプによ
って各導水樋１３へ汲み上げ供給されるようになってい
る。気液接触具５を伝う水は図示しない送風装置によっ
て側部開口から送風される空気によって冷却される。芯
紐３に取り付けられた線状体群４Ａの線密度は過密でな
いため、四角枠１２内の空気の流れは円滑である。従っ
て、水に対する空気の通過接触効率は高く、冷却効率は
高いし、現行の充填材方式に比して設置施工や保守の面
でも格段に省力的である。

【００３３】なお、図９の気液接触装置は排ガス浄化装
置、酸化還元装置、液体濃縮装置としても使用できる。
図１０〜図１３は気液接触具の別例を示す。これらの実
施例における線状体においても前記した繊維材料が使用
される。

【００３４】図１０の気液接触具１４の線状体群１５Ａ
は前記実施例の線状体群４Ａと同様に芯紐３の長さ方向
に区切って１単位とした範囲長毎に配分されている。芯
紐３の長さ方向の同一位置から線状体１５を放射状に拡
げて形成した線状体群１５Ａは複数の放射層を成し、線
状体群１５Ａの線密度は前記線状体群４Ａよりも高くな
っている。上下の線状体群１５Ａの間隔を適宜に設定す
れば気液接触具１５全体の線密度の過密化を回避でき、
気体の移動抵抗を抑制することができる。

【００３５】図１１の気液接触具１６の線状体１７は先
端側で接続する折曲形状であり、線状体１７の基端は芯
紐３に対して長さ方向の同一位置に取りつけられてい
る。気液接触具１６の吊下状態では線状体群１７Ａは前
記実施例の線状体群４Ａ，１５Ａと同様に開いた傘骨形
状をなし、この線状体群１７Ａが芯紐３の長さ方向に区
切って１単位とした範囲長毎に配分されている。従っ
て、気液接触具１６は気液接触具５，１４と同様に優れ
た気液接触作用をもたらす。又、線状体群１７Ａは単一
本の素材で形成でき、気液接触具１６の製作が前記実施
例の気液接触具５，１４に比して容易となる。

【００３６】図１２の気液接触具１８の線状体１９は前
記実施例の線状体１７と同様に先端側で接続する折曲形
状であるが、線状体１９の基端は芯紐３に対して長さ方
向の２位置に分けられている。従って、線状体群１９Ａ
の線密度は芯紐３の周囲方向において線状体群４Ａと同
密度にしたまま上下方向に線密度を高めることができ
る。線状体群１９Ａは単一本の素材で形成でき、気液接
触具１８の製作が前記気液接触具１６と同様に容易とな
る。

【００３７】図１３の気液接触具２０の線状体２１は芯
紐３から放射状に拡がりつつ下方を指向するが、線状体
２１は直線形状である。湾曲形状の線状体は直線形状の
線状体２１に比して長さを稼ぐことができ、湾曲形状の
線状体を用いた気液接触具の全体の表面積が直線形状の
線状体２１を用いた気液接触具２０に比して増大する。
しかし、直線形状の線状体２１の放射配列工程は湾曲形
状の線状体の放射状かつ傘骨状の配列工程に比して容易
であり、気液接触具２０は前記気液接触具５に比して製
作容易である。

【００３８】又、本発明では、気液接触具にノズルから
液体を噴射するようにした気液接触装置の構成も可能で
ある。さらに本発明では、芯紐内に微生物タブレット、
銀ガラスタブレット、ケイ酸ガラスタブレットやこれら
のカプセル等の処理剤を編み込んだ実施例も可能であ
る。

【００３９】上記実施例から把握できる請求項以外の技
術思想について以下にその効果と共に記載する。 （１）芯紐に対して多数本の線状体を放射状に取り付け
て気液接触具を構成し、芯紐を吊下した状態では各線状
体が下方を指向するように芯紐に対する線状体の取り付
け形状を設定し、吊下状態の気液接触具の上部側から下
部側へ液体を伝わせるようにした気液接触装置。

【００４０】液体は下方を指向する線状体を円滑に伝
い、気液接触効率が高くなる。 （２）芯紐に対して線状体を密集状態に取り付けて気液
接触具を構成し、吊下した気液接触具の上部側から下部
側へ液体を伝わせると共に、吊下した気液接触具上部側
から下部側へ気体を流れさせるようにした気液接触装
置。

【００４１】液体が円滑に流れ、気液接触効率が高くな
る。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明では、芯紐に対して放射状の多数本の線状体を多段
に取り付けて気液接触具を構成したので、線状体の線密
度の過密化が回避され、気体と液体との通過接触効率を
高めて気液接触作用を向上し得るという優れた効果を奏
する。

【００４３】請求項２に記載の発明では、前記芯紐を所
定長さに区切って１単位とした範囲長毎に線状体を群単
位で配分したので、１単位の線状体群間に空隙が生じ、
気体の移動抵抗を低減して気体と液体との通過接触効率
を高め得るという優れた効果を奏する。

【００４４】請求項３に記載の発明では、前記線状体を
開いた傘骨形状のように湾曲させたので、直線状態に比
して線状体が増長し、気液接触具の表面積を増大し得る
という優れた効果を奏する。

【００４５】請求項４に記載の発明では、芯紐に対して
線状体を密集状態に取り付けて気液接触具を構成し、吊
下した気液接触具の上部側から下部側へ液体を伝わせる
と共に、吊下した気液接触具の下部側から上部側へ気体
を流れさせるようにしたので、気液接触具の線密度が高
い場合には気体と液体との高い通過接触効率を補償し得
るという優れた効果を奏する。

【００４６】請求項５に記載の発明では、芯紐に対して
線状体を密集状態に取り付けて気液接触具を構成し、吊
下した気液接触具の上部側から下部側へ液体を伝わせる
と共に、吊下した気液接触具に対して交差する方向へ気
体を流れさせるようにしたので、気液接触具の線密度が
高い場合には気体と液体との高い通過接触効率を補償し
得るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の気液接触具の要部拡大斜視図で
ある。

【図２】 第１実施例の気液接触具の要部拡大正面図で
ある。

【図３】 第１実施例の気液装置装置の正断面図であ
る。

【図４】 第１実施例の気液装置装置の平断面図であ
る。

【図５】 第１実施例の気液接触具の吊下配置の別例を
示す平断面図である。

【図６】 第１実施例の気液接触具の吊下高さ配置の別
例を示す正面図である。

【図７】 気液接触装置の別例を示す正断面図である。

【図８】 気液接触装置の別例を示す正断面図である。

【図９】 気液接触装置の別例を示す斜視図である。

【図１０】線状体の形状の別例を示す要部拡大正断面図
である。

【図１１】線状体の形状の別例を示す要部拡大斜視図で
ある。

【図１２】線状体の形状の別例を示す要部拡大斜視図で
ある。

【図１３】線状体の形状の別例を示す要部拡大斜視図で
ある。

【符号の説明】

３，１０…芯紐、４，１１，１５，１７，１９，２１…
線状体、４Ａ，１５Ａ，１７Ａ，１９Ａ…線状体群、
５，９，１４，１６，１８，２０…気液接触具、８…フ
ァン。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯紐に対して放射状の多数本の線状体を多
   段に取り付けて気液接触具を構成し、吊下状態の気液接
   触具の上部側から下部側へ液体を伝わせるようにした気
   液接触装置。
2. 【請求項２】前記芯紐を所定長さに区切って１単位とし
   た範囲長毎に線状体が群単位で配分されている請求項１
   に記載の気液接触装置。
3. 【請求項３】前記線状体は開いた傘骨形状のように湾曲
   している請求項１及び請求項２のいずれかに記載の気液
   接触装置。
4. 【請求項４】芯紐に対して線状体を密集状態に取り付け
   て気液接触具を構成し、吊下した気液接触具の上部側か
   ら下部側へ液体を伝わせると共に、吊下した気液接触具
   の下部側から上部側へ気体を流れさせるようにした気液
   接触装置。
5. 【請求項５】芯紐に対して線状体を密集状態に取り付け
   て気液接触具を構成し、吊下した気液接触具の上部側か
   ら下部側へ液体を伝わせると共に、吊下した気液接触具
   に対して交差方向へ気体を流れさせるようにした気液接
   触装置。