JPH07251062A - 物質及び／又は熱交換塔用液体分配器の液体整流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物質及び／又は熱交換塔用の液体分配器にお
いて均一な液体の分配・流下を達成するために用いる液
体整流器を提供する。 【構成】 本発明に係る液体整流器は、物質及び／又は
熱交換塔において上方から流下する液体を塔の横断面部
分全体に亙って分配供給するための液体分配器において
用いるための液体整流器であって、液体分配器における
液の垂直方向の下方への流れが水平方向の横向きの流れ
に変換される箇所に設置され、該水平方向の液の流れの
方向に対して概ね平行に間隔をおいて配置された複数枚
の下部整流板と、これらの下部整流板の上部に、これら
の下部整流板と交差する方向に対して概ね平行に間隔を
おいて配置された複数枚の上部整流板とから構成される
ことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体と気体とを互いに
向流させて接触させる物質及び／又は熱交換塔において
塔の内部に充填する構造物、所謂充填材の上に均一に液
体を分配するために用いる液体分配器において、液体分
配器内を流れる液体の流れを整えて液体の均一な分配を
達成するための液体整流器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、物質及び／又は熱交換塔で使用さ
れる液体分配器には多くの種類があるが、そのほとんど
が、液体を上方から下方に流下させ、それを水平方向に
分配した後に更に下方に流下させるものである。液を水
平方向に分配させて下方に流下させる方法として、塔断
面に平行に複数の液分配管を配置し、分配管の下部に間
隔をおいて配置したノズル孔から液を流下させたり又は
分配管の上部に間隔をおいて配置したノズル孔から液を
溢流させる方法がある。また、他の分配方法としては、
塔断面に平行に複数のＵ字型のトラフを設けてこれによ
り液を横方向に分配し、トラフの上部に付けられたノッ
チから液を流下させる方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液分配管によって液体
を分配するタイプのものは、概して、上方から液を流下
させる縦管、縦管に接続され水平に配置されている主
管、及び主管に交差して接続され水平に配置されている
複数の分配管から構成されている。液は、縦管から主管
に流れ、次に各分配管に分岐されて、各分配管に設置さ
れているノズル孔から流下する。このタイプの液体分配
器において、分配管に配置されたノズル孔から流出する
液量は、縦管又は主管の中に溜まる液体の水頭とノズル
孔の径及び数によって決定される。実際の使用において
この中で変数として扱われるのが水頭であり、使用中の
水頭の変動によって液体は流れを変動させる。水頭が高
い場合には液体の流量が増し、水頭が低い場合には流量
が減少し、これに対応して各ノズル孔から流出する液量
も増減する。しかしながら、従来の分配器においては、
液の流れを、縦管内における垂直方向下方への流れから
主管内における水平方向の横向きの流れに変換する際
に、縦管と主管との接続部において流れに乱れが生じて
渦流が発生し、このために圧力変動が生じて各ノズル孔
からの流量が不均一になるという問題があった。また、
使用中に流量の変化により水頭が変化すると、この各ノ
ズル孔からの流量が不均一になるという不具合がより顕
著になっていた。これは、水頭の変化によって主管内で
の液体の流れが乱れ、その結果として各分配管に流れる
液量及び各ノズル孔より流出する液量が不均一になるた
めである。この現象は、Ｕ字型のトラフによって液体を
横方向に分配するタイプの分配器においても同様に起こ
るが、この場合には、水頭の変動よりは、むしろ上方か
ら流下する液体が主管内の液と衝突して液面を変動さ
せ、その結果主管内の流れが乱れることを原因とするも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記に説明
した従来技術の欠点を克服すべく幅広い研究を行った。
その結果、液体分配器において液の流れが垂直方向から
水平方向に変換される箇所、例えば、液体分配器の縦管
と主管とが接続する箇所に、液体流の乱れを整える液体
整流器を設置することによって、水頭圧の変化などによ
って各ノズル孔からの流量が不均一となる問題を排除す
ることができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】即ち、本発明は、物質及び／又は熱交換塔
において上方から流下する液体を塔の横断面部分全体に
亙って分配供給するための液体分配器において用いるた
めの液体整流器であって、液体分配器における液の垂直
方向の下方への流れが水平方向の横向きの流れに変換さ
れる箇所に設置され、該水平方向の液の流れの方向に対
して概ね平行に間隔をおいて配置された複数枚の下部整
流板と、これらの下部整流板の上部に、これらの下部整
流板と交差する方向に対して概ね平行に間隔をおいて配
置された複数枚の上部整流板とから構成されることを特
徴とする液体整流器に関する。

【０００６】以下、本発明に係る液体整流器を図面を参
照しながら説明する。

【０００７】図１は、本発明の一態様を示す図である。
図１−ａは、本発明の整流器を用いる物質及び／又は熱
交換塔用の液体分配器の一態様を示す図である。かかる
液体分配器は、垂直方向に伸長する縦管１、縦管の下端
部に接続されており水平方向に伸長する主管２、及び、
主管から分岐して主管と交差する方向に伸長する複数の
分配管３から構成されている。分配される液体は、縦管
１の中を下方に向けて流れ、次に主管２の中を水平方向
に流れ、各分配管３に分岐されて、各分配管の頂部に形
成されているノズル孔６から溢流して、下方に配置され
ている充填材上に流下する。

【０００８】図１−ｂは、本発明の一態様に係る液体整
流器が図１−ａに示す液体分配器中に設置されている状
態を示す図である。図１−ｂに示す態様においては、液
体整流器は、液体分配器における液の垂直方向の下方へ
の流れが水平方向の横向きの流れに変換される箇所、こ
こでは液体分配器の縦管１と主管２との接続部に設置さ
れ、該主管内における水平方向の液の流れの方向に対し
て概ね平行に間隔をおいて配置された複数枚の下部整流
板４と、これらの下部整流板の上部に、これらの下部整
流板と交差する方向に対して概ね平行に間隔をおいて配
置された複数枚の上部整流板５とから構成されている。
なお、ここで「下部整流板が液の流れの方向に対して概
ね平行」、「上部整流板が下部整流板と交差する方向に
対して概ね平行」とは、上部整流板及び下部整流板が、
それぞれ液の流れの方向及びそれに交差する方向に対し
て大略平行な方向に向いて配置されるということを意味
するものであり、各整流板同士が厳密に平行である必要
は全くない。

【０００９】分配器中を流れる液体の流れについて説明
すると、分配器の縦管１内を流下する液体は、上部整流
板５及び下部整流板４によって流れの乱れを整えられ
て、主管２の伸長方向に向かう層流となって主管２内に
流れ、各分配管３に分配される。この整流板を配置する
ことによって、液体の流れが垂直方向から水平方向へと
変換される際に液流が乱れて乱流となり、液体流の圧力
変動が生じるという事態が回避される。本発明に係る整
流器において、上部整流板と下部整流板とを、互いに方
向を交差させて配置しているのは、上部整流板５によっ
て、流下する液体流を一旦垂直方向下方への層流とし、
次に下部整流板４によってこれを主管が伸長する水平方
向への層流とするためである。もし、下部整流板４しか
設けないと、上方から流下する液体流を直接横方向への
流れに変換するために整流効果が十分に得られず、主管
の伸長する方向への層流を安定して得ることが困難にな
るのである。

【００１０】本発明に係る整流器はかかる構成を有する
ため、これを液体分配器中において用いると、分配器の
縦管と主管との接続部において乱流が発生することが回
避され、各分配管及び各ノズル孔への均一な液体の分配
が達成される。また、液体の流下量が変化して水頭が変
動した場合においても、主管の伸長する方向へ向かう層
流が安定して形成され、液体の均一分配が達成される。

【００１１】上記においては、本発明の液体整流器をパ
イプによって構成される液体分配器において用いた場合
の優れた効果について説明したが、本発明にかかる液体
整流器は、Ｕ字型のトラフによって構成される液体分配
器においても用いることができ、かかる場合にも全く同
等の効果が得られることは当業者には容易に理解でき
る。

【００１２】次に、本発明に係る液体整流器の種々の態
様を説明する。

【００１３】本発明に係る液体整流器においては、上部
整流板と下部整流板とを、それぞれに切れ込みを付けて
互いに組み合わせることによって構成することができる
（図２参照）。

【００１４】また、本発明に係る液体整流器において
は、上部整流板及び／又は下部整流板に、任意の大きさ
の孔又は切り欠き７を形成してもよい。特に、下部整流
板４に孔又は切り欠き７を設けると、分配器内部におけ
る水頭の微妙な変動を吸収・緩和して、主管の伸長方向
に向かう層流を安定して得ることができるので、極めて
有効である（図３参照）。

【００１５】また、本発明に係る液体整流器において
は、上部整流板５の両側に邪魔板８を取り付けてもよい
（図４参照）。このような邪魔板を設けると、分配器縦
管１内の液体流路面積が減少するために縦管内の水頭が
高くなり、これによって水頭の変動による液流の乱れを
相対的に緩和することができる。更には、邪魔板によっ
て液体の流れが縦管の中央部に収束されるので、垂直下
方への層流の発生を促進することができ、したがって、
主管方向への層流の発生を促進することができることと
なる。

【００１６】更に、本発明に係る液体整流器において
は、上部整流板の上部に、波型を形成する板状基材を波
型を交互に傾斜させて組み合わせることによって構成し
た構造体９を設置してもよい（図５参照）。このように
すると、上方から流下する液体は斜め方向に流れが変更
されて垂直方向の流下速度が減じられるため、上部整流
板及び下部整流板における乱流の発生を更に抑制するこ
とができる。

【００１７】

【発明の効果】上記に説明したように、本発明にかかる
液体整流器を物質及び／又は熱交換塔用の液体分配器に
おいて用いると、液体分配器の各ノズル孔から流出する
液体の流出量を、水頭圧の変化などにかかわりなく均一
に保つことができる。

【００１８】本発明の実施態様は次の通りである。

【００１９】１．物質及び／又は熱交換塔において上方
から流下する液体を塔の横断面部分全体に亙って分配供
給するための液体分配器において用いるための液体整流
器であって、液体分配器における液の垂直方向の下方へ
の流れが水平方向の横向きの流れに変換される箇所に設
置され、該水平方向の液の流れの方向に対して概ね平行
に間隔をおいて配置された複数枚の下部整流板と、これ
らの下部整流板の上部に、これらの下部整流板と交差す
る方向に対して概ね平行に間隔をおいて配置された複数
枚の上部整流板とから構成されることを特徴とする液体
整流器。

【００２０】２．上部整流板及び／又は下部整流板に任
意の大きさの孔又は切り欠きを形成した上記第１項に記
載の液体整流器。

【００２１】３．上部整流板の側部に邪魔板を取り付け
た上記第１項に記載の液体整流器。

【００２２】４．上部整流板の上部に、波型を形成する
板状基材を波型を交互に傾斜させて組み合わせることに
よって構成した構造体９を設置した上記第１項に記載の
液体整流器。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一態様を示す図である。図１−ａは、
本発明の一態様にかかる液体整流器を取り付ける液体分
配器の一例の斜視図であり、図１−ｂは、該液体分配器
の縦管と主管との接続部に本発明の一態様に係る液体整
流器を取り付けた状態を示す図である。

【図２】本発明の他の態様に係る液体整流器を示す図で
ある。

【図３】本発明の他の態様に係る液体整流器を示す図で
ある。

【図４】本発明の他の態様に係る液体整流器を示す図で
ある。

【図５】本発明の他の態様に係る液体整流器を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 液体分配器の縦管 ２ 液体分配器の主管 ３ 液体分配器の分配管 ４．下部整流板 ５ 上部整流板 ６ ノズル孔 ７ 孔又は切り欠き ８ 邪魔板 ９ 構造体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物質及び／又は熱交換塔において上方か
   ら流下する液体を塔の横断面部分全体に亙って分配供給
   するための液体分配器において用いるための液体整流器
   であって、液体分配器における液の垂直方向の下方への
   流れが水平方向の横向きの流れに変換される箇所に設置
   され、該水平方向の液の流れの方向に対して概ね平行に
   間隔をおいて配置された複数枚の下部整流板と、これら
   の下部整流板の上部に、これらの下部整流板と交差する
   方向に対して概ね平行に間隔をおいて配置された複数枚
   の上部整流板とから構成されることを特徴とする液体整
   流器。