TWI791570B - 質傳機(二) - Google Patents

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Abstract

本發明係關於用於在轉子內側之液體與氣體之間產生質傳之裝置，該轉子包含填料，該液體係在該轉子之中心遞送且藉由離心力向外驅動穿過該填料，該離心力藉由該轉子之旋轉產生，且該氣體圍繞該轉子且藉由與該轉子中之液體流動相反的氣體壓力向內推動穿過該轉子，設置在該轉子內側的該填料經劃分成單獨填料扇形，該等單獨填料扇形一起形成圓盤，每一環形扇形形狀的填料扇形係藉由至少一個結構化填料形成，該至少一個結構化填料包含構成自金屬，具體地薄片金屬條，或塑膠或玻璃纖維的多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面，該轉子之旋轉軸垂直於該等多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面延伸。

Description

質傳機(二)
發明領域 本發明係關於用於在轉子內側之液體與氣體之間產生質傳的裝置，該轉子包含填料，液體係在轉子之中心遞送且藉由離心力向外驅動穿過填料，該離心力藉由轉子之旋轉產生，且氣體圍繞轉子且藉由與轉子中之液體流動相反的氣體壓力向內推動穿過轉子。
發明背景 WO 2015/101826 A1及WO 2016/038480 A1揭示質傳機，該質傳機具有轉子，該轉子具有兩個側向面，在轉子旋轉時向外驅動中心遞送的液體的填料設置在兩個面之間的空間中。在此，轉子藉由氣體圍繞，該氣體由於氣體壓力而與液體相反地流過轉子，以便在液體與氣體之間產生質傳。
發明概要 本發明之目的將創造上述類型之裝置，其中質傳及材料運輸經實質上改良且操作時間經減少。裝置此外應容易製造、組裝且使用。
根據本發明，達成此等目的，因為設置在轉子內側的填料經劃分成單獨填料扇形，該等單獨填料扇形共同形成圓盤，每一環形扇形形狀的填料扇形藉由至少一個結構化填料形成，該至少一個結構化填料包含構成自金屬，具體地薄片金屬條，或塑膠或玻璃纖維的多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面，轉子之旋轉軸線垂直於該等多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面延伸。
將設置在轉子中的填料劃分成具有編織、針織、網狀或格紋結構之單獨填料扇形導致具有較短操作時間的質傳及運輸之實質改良。此轉子由轉而由分離結構化表面組裝的單獨填料扇形之組裝亦使生產過程尤其容易，並且此外給予以下優點：在其結構及結構化表面之類型及尺寸中，結構化填料可極準確地適於具體要求。
若結構化表面起伏，並且每一結構化表面之波動彼此平行放置，則在此為尤其有利的。若結構化表面之波動具有鋸齒形橫截面，則亦已證明就效應而言及就生產而言為有利的。另外，亦提議，一個結構化表面之波動相對於相鄰結構化表面之波動配置成一角度，具體地成直角，使得交叉流動通道存在於兩個結構化表面之間。
根據提議，出於偏好，結構化表面構成自金屬及/或塑膠線或薄片金屬條或玻璃纖維。在此，金屬及/或塑膠線可具有0.1 mm至0.5 mm，較佳地0.15 mm至0.2 mm之直徑。
若設置在轉子中的結構化填料係由2個至64個，較佳地4個至16個填料扇形組裝，則為有利的。就設計而言，根據提議，填料扇形之內末端形成內、圓柱、共軸環形空間，流動通道自該內末端形成內、圓柱、共軸環形空間出發且液體經遞送至該內末端形成內、圓柱、共軸環形空間中。出於此目的亦提議，填料扇形之外末端形成外圓柱環，填料扇形之流動通道終止於該外圓柱環中。
若填料扇形係由三個至十個，較佳地五個至八個疊加結構化表面組裝，則已證明為尤其有利的。填料扇形之結構化表面亦可具體地藉助於雷射束彼此點焊。
若轉子之結構化填料包含彼此共軸的經劃分成單獨環形扇形的結構化填料環，則促進較大直徑之轉子之生產。亦提議，轉子包含兩個圓形側向面，轉子之旋轉軸線垂直於該等兩個圓形側向面延伸且該等兩個圓形側向面在其間形成空間，該空間藉由填料扇形填充。
較佳實施例之詳細說明 質傳機包含轉子1，該轉子具有兩個共軸、圓形側向面2，該等共軸、圓形側向面彼此平行地配置且其間的空間藉由填料填充。在此，填料包含呈環形扇形之形式的單獨填料扇形3，使得填料扇形3之內末端形成內圓柱、共軸或圓柱環形空間4，液體係在該內圓柱、共軸或圓柱環形空間中遞送。填料扇形之外曲線末端形成外圓柱環5，其中填料扇形之流動通道6終止。
如圖2中所示，每一填料扇形3係由分離、疊加結構化表面7構造，結構化表面7具體波狀層。在此，波動可經設計，以使得該等波動具有鋸齒形橫截面，如圖4中所表示，或該等波動可構成自圓形波動。
每一結構化表面7之平行波動在其波谷中形成流動通道6，相連結構化表面相對於彼此扭轉且藉此配置成一角度，具體地彼此成直角，以使得流動通道在兩個結構化表面之間彼此交叉，如自圖2可看出的。
填料扇形各自由三個至一百五十個，較佳地五個至二十五個疊加結構化表面組裝。此外，設置在轉子中的結構化填料係由兩個至六十四個填料扇形組裝，如圖1中所示。然而，替代地，轉子之結構化填料亦可包含共軸結構化填料環，該等共軸結構化填料環繼而經劃分成單獨環形扇形，如圖5及圖6中所示。
結構化表面7構成自固體金屬及/或塑膠線或玻璃纖維之條、編織織物或針織織物，線較佳地具有0.1 mm至0.5 mm，較佳地0.15 mm至0.2 mm之直徑。然而，替代地，結構化表面7亦可由金屬或塑膠網或格紋形成。
填料扇形3之結構化表面7較佳地藉由雷射束彼此點焊。
1‧‧‧轉子2‧‧‧共軸、圓形側向面3‧‧‧填料扇形4‧‧‧內圓柱、共軸或圓柱環形空間5‧‧‧外圓柱環6‧‧‧流動通道7‧‧‧結構化表面10‧‧‧結構化填料環IV-IV‧‧‧線
本發明之有利發展表示於圖式中且以下更詳細地經描述。在圖中 圖1展示穿過根據本發明之質傳機之轉子的橫截面， 圖2展示自結構化表面組裝的填料扇形的透視表示， 圖3展示結構化表面的俯視圖， 圖4展示根據穿過圖3中之結構化表面的IV-IV的截面， 圖5及圖6展示穿過轉子的截面，該轉子具有構成自單獨環形扇形的結構化填料環。
1‧‧‧轉子
2‧‧‧共軸、圓形側向面
3‧‧‧填料扇形
4‧‧‧內圓柱、共軸或圓柱環形空間
5‧‧‧外圓柱環

Claims (17)

  1. 一種用於在一轉子內側之一液體與一氣體之間產生一質傳之裝置，該轉子包含一填料，其中該液體係在該轉子之中心引入且藉由離心力向外驅動穿過該填料，該離心力藉由該轉子之旋轉產生，且該氣體圍繞該轉子且藉由與該轉子中之液體流動相反的氣體壓力向內推動穿過該轉子，其中設置在該轉子內側的該填料經劃分成單獨填料扇形，該等單獨填料扇形一起形成圓盤，每一單獨填料扇形係藉由至少一個結構化填料形成，該至少一個結構化填料包含構成自金屬或塑膠或玻璃纖維的多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面，該轉子之旋轉軸垂直於該等多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面延伸，其中該等結構化表面起伏，並且每一結構化表面之波動彼此平行放置，且其中一個結構化表面之該等波動相對於一相鄰結構化表面之該等波動成一角度延伸，使得交叉流動通道存在於兩個結構化表面之間。
  2. 如請求項1之裝置，其中該結構化表面之該等波動具有鋸齒形橫截面。
  3. 如請求項1之裝置，其中該等結構化表面構成自金屬及/或塑膠線或薄片金屬條或玻璃纖維。
  4. 如請求項3之裝置，其中該等金屬及/或塑膠線具有0.1mm至0.5mm之一直徑。
  5. 如請求項1之裝置，其中設置在該轉子中的該結構化填料係由2個至64個填料扇形組裝。
  6. 如請求項1之裝置，其中該等填料扇形之該等內末端形成一內圓柱、共軸環形空間，流動通道自該內圓柱、共軸環形空間出發且該液體供應至該內圓柱、共軸環形空間中。
  7. 如請求項1之裝置，其中該等填料扇形之該等外末端形成一外圓柱環，該等填料扇形之該等流動通道終止於該外圓柱環中。
  8. 如請求項1之裝置，其中該等填料扇形由三個至一百五十個疊加結構化表面組裝。
  9. 如請求項1之裝置，其中一填料扇形之該等結構化表面彼此點焊。
  10. 如請求項1之裝置，其中該轉子之該結構化填料包含彼此共軸的結構化填料環，該等結構化填料環經劃分成單獨環形扇形。
  11. 如請求項1之裝置，其中該轉子包含兩個圓形側向面，該轉子之旋轉軸線垂直於該等兩個圓形側向面延伸且該等兩個圓形側向面在其間形成一空間，該空間由該等填料扇形填充。
  12. 一種用於在一轉子內側之一液體與一氣體之間產生一質傳之裝置，該轉子包含兩個圓形側向面，該轉子之旋轉軸線垂直於該等兩個圓形側向面延伸且該等兩個圓形側向面在其間形成一空間，該空間由一填料填充， 且其中該液體係在該轉子之中心引入且藉由離心力向外驅動穿過該填料，該離心力藉由該轉子之旋轉產生，且該氣體圍繞該轉子且藉由與該轉子中之液體流動相反的氣體壓力向內推動穿過該轉子，其中設置在該轉子內側的該填料經劃分成單獨填料扇形，該等單獨填料扇形一起形成圓盤，每一單獨填料扇形係藉由至少一個結構化填料形成，該至少一個結構化填料包含構成自金屬，或塑膠或玻璃纖維的多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面，該轉子之旋轉軸垂直於該等多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面延伸，其中該等結構化表面起伏，並且每一結構化表面之波動彼此平行放置，且其中一個結構化表面之該等波動相對於一相鄰結構化表面之該等波動成一角度延伸，使得交叉流動通道存在於兩個結構化表面之間。
  13. 如請求項12之裝置，其中該等填料扇形之該等內末端形成一內圓柱、共軸環形空間，流動通道自該內圓柱、共軸環形空間出發且該液體供應至該內圓柱、共軸環形空間中，且其中該等填料扇形之該等外末端形成一外圓柱環，該等填料扇形之該等流動通道終止於該外圓柱環中。
  14. 一種用於在一轉子內側之一液體與一氣體之間產生一質傳之裝置，該轉子包含兩個圓形側向面，該 轉子之旋轉軸線垂直於該等兩個圓形側向面延伸且該等兩個圓形側向面在其間形成一空間，該空間由一填料填充，且其中該液體係在該轉子之中心引入且藉由離心力向外驅動穿過該填料，該離心力藉由該轉子之旋轉產生，且該氣體圍繞該轉子且藉由與該轉子中之液體流動相反的氣體壓力向內推動穿過該轉子，其中設置在該轉子內側的該填料經劃分成單獨填料扇形，該等單獨填料扇形一起形成圓盤，每一單獨填料扇形係藉由至少一個結構化填料形成，該至少一個結構化填料包含構成自金屬，或塑膠或玻璃纖維的多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面，該轉子之旋轉軸垂直於該等多個疊加編織、針織、網狀或格紋結構化表面延伸，其中該結構化填料包含彼此共軸的結構化填料環，該等結構化填料環經劃分成單獨環形扇形。
  15. 如請求項14之裝置，其中該等結構化表面起伏，並且每一結構化表面之波動彼此平行放置，且其中一個結構化表面之該等波動相對於一相鄰結構化表面之該等波動成一角度延伸，使得交叉流動通道存在於兩個結構化表面之間。
  16. 如請求項15之裝置，其中該等填料扇形之該等內末端形成一內圓柱、共軸環形空間，流動通道自該內圓柱、共軸環形空間出發且該液體供應至該內圓柱、 共軸環形空間中，且其中該等填料扇形之該等外末端形成一外圓柱環，該等填料扇形之該等流動通道終止於該外圓柱環中。
  17. 如請求項16之裝置，其中該等填料扇形由五個至二十五個疊加結構化表面組裝。
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