JPS5939455Y2 - 気液接触装置における充填物 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、気体と液体とを接触させる装置に使用する充
填物に関する。

特に、本考案の充填物は、プレス装置へ送り込まれる鋼
板を高速打抜プレス装置によって打抜加圧することによ
り製造する形式のものである。

鋼板は切断されかつ仮想軸線のまわりに曲げられ、楕円
形状に湾曲したベース部材を形威し、その反対側に湾曲
したブリッジ部材を有し、そのブリッジ部材は仮想軸線
の側に配置されている。

本考案に係わる気液接触装置に用いる充填物は、自由端
を備え少なくとも部分的に空間部を囲む、軸又は複数の
平行な軸のまわりに湾曲したベース部材と、該ベース部
材の反対側に湾曲したブリッジ部材とを含み、該ブリッ
ジ部材はベース部材に担持されかつベース部材の開放部
を前記空間部内へのびており、ベース部材とブリッジ部
材は共働して閉鎖湾曲形状を規定すると共に、前記ベー
ス部材は頂部と両端部とを備えた実質上の半楕円形状を
有し、頂部付近における曲率半径は端部付近における曲
率半径より小さく、かつ、ベース部材の頂部からブリッ
ジ部材の底部まで測定した前記閉鎖湾曲形状の高さは開
放端において軸に平行に測定したベース部材の厚さより
も少なくとも２０％大きく、前記ブリッジ部材はベース
部材の自由両端を越えでのびてお・す、前記閉鎖湾曲形
状の高さは、空間部の幅の０．７５倍よりも大きいこと
を特徴とする。

以下、添付図面を参照し本考案の実施例について詳細に
説明する。

第１図〜第３図において、充填物はベース部材１０とブ
リッジ部材１２とを含んで収る。

ブリッジ部材は２つのブリッジ部と２つの舌状部（タブ
）１４とから収り、これらの舌状部はベース部材１０と
ブリッジ部材１２の共働面によって規定された空間部の
内方へのびている。

ベース部材１０はフランジ１６を有する。

これらのフランジはベース部材を追加的に補強し、その
ベース部材に構造上の剛性を与えると同時にランダムに
充填されたベッド内の隣接する充填物からそのベース部
材を隔てる役目をする。

図示しているように、ベース部材は実際には３つの別々
の曲率中心を有しているが、全体的にみてほぼ楕円の一
部から成り、閉鎖した湾曲断面形状を有する。

同様に、ベース部材は双曲線、放物線又は１又は複数の
軸に関し１又は複数の有効曲率半径をもった多角形を構
成するように連続して角度の付けられた一連の平面壁で
形成することもできるが、重要な特徴は、その頂部、即
ち上部先端において最小の曲率半径を有することである
。

図示の実施例において、−１部は約０．３８インチ（９
，６５ｍｍ）の曲率半径を有し、スカート部はそれぞれ
約１．３８インチ（３，５ｃｍ）の曲率半径を有する。

ブリッジ部材はその長さ全体にわたって約ｙインチ（１
，２７ｃｍ）の曲率半径を有する。

もつとも、これらの寸法は充填物のサイズによって変化
する。

このような構造であるから、一方にお゛いてベース部材
により、他方においてブリッジ部材によって規定される
空間部は、幾つかの方向において（主としてブリッジ部
材の側において）はぼ等距離の寸法を有しかつこの空間
部のまわりに比較的均一な曲率半径を有した表面を具備
する。

実施例に示した独特な構成例において、半楕円状の形状
は、ベース部材の頂部内側からブリッジ部材の底部まで
を測定した開口部の内側の高さと開口部の最大の幅との
割合が殆ど１．０になるような形状である。

この割合は、第１図に示す寸法Ｂと寸法Ａとの比率であ
る。

実際上は、本考案に係わる充填物の最も成功的な例にお
いてはその比率は少なくとも０．９７である。

好ましい実施例においては、Ｂ対Ａの比率は少なくとも
０．７５である。

これにより、導管を流れる流体の断面積を導管の濡れ長
さで割ったものとして定義される「水力半径又は深さ
（Ｈｙｄｒａｕ］ｉｃ ｒａｄｉｕｓ） Ｊを大きくす
ることができる。

一般的に、円は最も高い水力半径を有し、その反対に円
から遠ざかった形状になるほど水力半径がより小さくな
る。

この充填物にお゛いでは、ベース部材１０の頂部付近の
曲率半径に相当する最も高い水力半径が得られることを
期待できる。

−１−二連した本考案の基本的な特徴は、半楕円形（又
は他の先端のある形状）のベース部材は、その鼻部ない
し頂部を下側にした場合に、直立した状態にしない性質
を有することである。

従って、部片はいずれかの側に傾斜する傾向があり、そ
の仮想軸線が垂直になるか（第１図に示す開に一１部の
高さＢが第２図にお・けるフランジ１６間の距離として
示されるベース部材の厚さよりも少なくとも２０％大き
いという事実による）、又はその鼻部を・フランジのい
ずれかの側に傾けて楕円形の先端がその楕円形の長径と
共に垂直軸に対して適切な角度でのびるようになる。

このことは、充填物を通過する気体の流れ方向から兄た
場合に、例えば、第２図に見られるように充填物１１体
に開放部が兄えるような形態になることを意味する。

従って、充填部材によって与えられる表面積の総計を考
慮すると、充填能力は非常に高くなる。

充填部材を第１図に示すような状態に、即ち楕円の長軸
（この長軸はブリッジ部材の底部からベース部材の頂部
までのびている）が垂直方向に維持されるように設置す
ると、充填塔内を上方へ通り抜ける気体は、この気体の
流れ方向を横切るように延びている表面１２゜１０及び
１４によって殆ど完全に覆い隠されるようになる。

ベース部材の頂部からブリッジ部材１２の底部まで測定
したベース部材の高さＢは、ベース部材の自由端におい
て軸線に平行に測定したベース部材の厚さよりも実質的
に大きい。

ブリッジ部材１２として第２図に示している充填物の下
部湾曲部分の仮想軸線に沿った厚さは、ベース部材の頂
部にお・ける仮想軸線に沿った厚さよりも狭いのが好ま
しい。

このことは、充填物自体に不安定性を与え、もってブリ
ッジ部材１２の湾曲底部において静止する傾向がなくな
る。

重心はこの点の−Ｌにありかつブリッジ部材が比較的狭
い面積を有しているので、充填物は湾曲したブリッジ部
材の底部を下側にした場合、直立にバランスするという
よりはむしろ一方の側又は他方の側へ傾く傾向がある。

充填物を充填塔内に装填した際たとえ充填物の楕円形状
の一方の側が水平面に接触した状態で静止した場合であ
っても、この充填物の水ｊ４Ｚ面上で占める幅はそれほ
ど大きくないのが好ましい。

これはブリッジ部材１２及びタブ１４が比較的大きい領
域を占めている充填物の相対的な開放によるものである
。

ベース部材１０は比較的広い表面積で広がっておりかつ
より小さい表面積に分１新されている従って、これらの
平面がたとえ水平であったとしても、液体（例えば水）
は充填物の各部分の両市に接触することが可能である。

水平な表面が広くなることは避けるべきであるが、その
一方で、液体（例えば水）の水平移動を生じさせる程度
には１−分広い面積であり、従って充填塔の断面全体に
わたって均一な液体の分配を続けるべく充填物の表面を
湿らせる、ことに留意すべきである。

従って、液体（例えば水）が表面上で混乱せずかつワイ
ヤで作られた充填物のようにそこからたれ落ちないよう
に、充填物の表面は十分広くなるように製造されている
。

液体が閉塞されて気体の流れる各種の開口を閉じてしま
うことのないように、充填物の開にＪは液体の流れを許
容するために十分大きくするのが望ましい。

充填物の内部へのびている舌状部（タブ）１４によって
、気体を流すための３つの通路を効果的に形成するのが
好ましく、底部通路Ｃと、楕円の長手軸に沿った想像線
で分離されている２つの通路り、 Ｅとして暗示してい
る。

実施例において、これらの３つの通路Ｃ，ＤおよびＥの
断面積は互いにほぼ等しく、充填物の仮想軸に平行に流
れる気体に対して抵抗が低く、もって変位質量あたりの
気体の配分がほぼ均一となる。

また、湾曲部の相対半径、特にベース部材とブリッジ部
材の相対半径はそれほど厳密に規制しなくてもよいが、
上流したような機能を発揮しうる程度に選択する。

一般に、幾何学的な関係（多角形で底平面であるか、又
は均一な湾曲面又は楕円形であるかにかかわらず）は、
充填物が、その長手軸が垂直になりかつその仮想軸が水
ゞＶになるという両者の条件を満足するような状態では
静止させないように選定される。

従って、設置した後の表面は、仮想軸線が水平の場合で
あっても完全には隠れないようにするのが好ましい。

このため、ベース部材の楕円又は先端形状は所望の不安
定性を与え、かつブリッジ部材の（仮想軸心に平行な）
狭い寸法は充填物が第１図に示す位置ではなくて、その
仮想軸線が水平面に対して所定の角度でもって静止する
可能性を大きくしている。

これは２つのブリッジ部材によって規定される支持表面
が狭いので非常に不安定な位置となり、かつ重心の位置
はこれらの２つのブリッジ部材上のがなり離れた位置に
なる。

充填物が大きい場合、ブリッジ部材１２も楕円形又は先
端のある形状に形成でき、もって充填物が楕円の長手軸
が垂直になる位置で静止するのをブリッジ部材でもって
防止するようにすることができる。

第１および第２図に示す充填物は、空間部の上部及び底
部の両者における鋼板表面積が概ね均等であるのが見ら
れる。

第１及び第２図に示す概略・手法を有する充填物を、各
種の市販の充填物と比較した試験が行なわれ、エリス及
びプリニストリー（Ｅｌｌｉｓ ａｎｄ Ｐｒ１ｅ−ｓ
ｔｌｅｙ）の出願（特開昭５１−９９６６９ Ｆ−ｙ）
の第３図に基づいて実験的に横取した充填物を下表のＣ
１ｔｔｅｎ Ｉとして示している。

イソオクタンとトルエン装置の１５インチ（約３８ｃｍ
）径の蒸留器を使用して実験を行なった結果を次表に示
している。

ここで、充填要因（Ｐａｃｋｉｎｇｆａｃｔｏｒ）とは
、同じ蒸気お・よび液体の流量比に対する相対的な圧力
低下の測定値である。

一方、ＨＥＴＰ（Ｈｅｉｇｈｔ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ
ｔｏ ａ Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｐｌａｔｅ）は
、理論段に等価な高さ、すなわち理論段１段と同等の効
果を与える充填塔の高さを表すものである。

従って、ＨＥ Ｔ Ｐが小さいほど相対的に充填塔の高
さが少なくて済むことを意味する。

充 填 物 充填要因 ＨＥＴＰ （Ｆａｃｔｏｒ） （フィート） １ ” Ｐａ１ｌ Ｒｉｎｇ ５１
１．３５］、 −３Ａ” Ｐａ１ｌ Ｒｉｎｇ
３４ １．６６＋ Ｉ Ｈｙ−Ｐａｋ
４４ １．４３Ｃｉｔｔｅｎ Ｉ
３４ １．５５本考案 ２
４ １．４２ ２ ” Ｍｅｔａｌ Ｐａ１ｌ Ｒｉｎｇ ２３
２．１１金属ポールリング（Ｍａｔａｌ Ｐａ１
ｌ Ｒｉｎｇ）は１９７１年に最初に出版されツートン
会社（Ｎｏｒｔｏｎ Ｃｏｍｐａ−ｎｙ） （３Ｍ −
３１３５７１２７６）によって１９７６年に再発行され
たブレティン（Ｂｕｌｌｅｔｉｎ） Ｄ Ｃ−且の第３
頁に記載されている。

４１＝１ハイパツク（Ｈｙ−Ｐａｋ）は１９７６年発行
のＬ記ブレティンの第２頁に示されている。

Ｃ１ｔｔｅｎの充填物は、前述のように、エリス及びプ
リニストリーの出願（特開昭５１ ９９６６９号）の第
３図に対応している。

本考案のものは第１及び第２図に示した如き形状のもの
である。

上述の結果は、本考案の充填物が全般的な性能について
試、験を行なった他のものに比べ優れていることを示し
でいる。

本考案のものは１ ％”ポールリング（Ｐａｌｌ Ｒ
ｉｎｇ）のものより効率および容量が優れでいる。

その効率は１″ボールリングのものよりは良くないが、
充填要因ははるかに優れている。

これは、効率がはるかに高くかつ２″のものど殆ど同等
の容量（充填ｆａｃｔｏｒ） を有する。

即ち、充填要因（ｆａｃｔｏｒ）は小さいほど性能がよ
く、ノーＩ・ン会社が発行した上記ブレティンＤＣ１１
岩の第４および第５頁に述べであるように、経１験に基
づいて決定される。

それは相対的な数であり、充填要因が小さいほど物質を
用いた場合の充填物を充填した充填塔の能率がよくなる
。

以上本考案の実施例について述べたが、本考案はこのよ
うな形態に限られるものではない。

例えば、充填物のサイズを大きくしで２″ポールリング
と同等のＨＥ Ｔ ））を右しそれよりはるかに高い能
率を備えるようにすることも可能である。

逆に、充填物のサイズを小さくして１″ポールリングよ
りも小さいＨＥＴＰを有しそれより高い能率を備えるよ
うにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の充填物の実施例を仮想軸線の方向から
兄た正面図、第２図は本考案の充填物を前記仮想軸線と
垂直な方向から見た側面図、並びに第３図は第１及び第
２図の充填物を製造する前段階における鋼板の下面展開
図である。 １０・・・・・・ベース部材、１２・・・・・・ブリッ
ジ部材、１４・・・・・・舌状部（タブ）、１６・・・
・・・フランジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気体と液体とを接触させる装置に使用する充填物であっ
   て、自由両端を備え、仮想軸線又は平行な複数の仮想軸
   線のまわりに湾曲して、該軸線と直交する平面に規定さ
   れる空間部を囲むベース部材１０と、該ベース部材の反
   対側に湾曲した少なくとも１つのブリッジ部材１２とを
   含み、該ブリッジ部材はベース部材に担持されかつベー
   ス部材の開放部にのびでおり、ベース部材１０とブリッ
   ジ部材１２は共働して前記空間部を囲んで閉鎖湾曲形状
   を規定すると共に、前記ベース部材１０は頂部と両端部
   とを備え、頂部付近における曲率半径は端部付近にお・
   ける曲率半径より小さく、かつベース部材の頂部からブ
   リッジ部材１２の底部までを測定した前記閉鎖湾曲形状
   の高さＢは、ベース部材の自由両端において前記仮想軸
   線に平行に測定したベース部材の厚さよりも少なくとも
   ２０％大きく、前記ブリッジ部材１２はベース部材の自
   由両端を越えてのびており、前記閉鎖湾曲形状の高さＢ
   は、空間部の幅Ａの０．７５倍よりも大きいことを特徴
   とする気液接触装置にお・ける充填物。