JPH0146800B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体を気体に接触させる接触装置のた
めの接触素子に関し、さらにこの接触素子を構成
するシート部品に関する。

液体を気体に接触させる接触装置は、通常は室
または管を有し、この室または管の中に接触素子
が設置される。従来の接触方法においては、接触
素子は、重ね合わされた一連のシート部品から構
成される。このシート部品の上に液体例えば水が
吹きかけられる。液体はシート部品に沿つて流
れ、一方、気体例えば空気は液体と逆方向に流れ
る。この種の接触装置は、冷却水、水溶液、塩基
性溶液、酸性溶液及びその他の溶液を大気中の空
気と接触させるために用いられる。

フランス国追加特許第7408224号は、垂直方向
の波形を有する、液体を流すためのシート部品を
開示する。この波形は、波形の垂直縁に沿つて変
形領域を有し、この変形領域は、シート部品の少
なくとも一方の側に、突起または傾斜路を形成す
る。突起または傾斜路は、一つの波形の縁から延
び、もつて液体の進路を変える。シート部品は、
その縁に対して平行な方向に、少なくとも二つの
領域を繰り返して有し、この二つの領域において
は波形の振幅が異なつている。二つの領域は遷移
領域によつて互いに結合され、遷移領域は傾斜路
を構成して液体の流れを変える。

本発明の目的は、液体を気体に接触させる接触
装置のための接触素子において、この接触素子の
長所を維持しかつ改善したシート部品を提供する
ことにある。本発明の目的は特に、上述のフラン
ス国追加特許第7408224号に係るシート部品によ
つて構成される接触素子を改良することにある。
すなわち、本発明によれば、軽量で、組立がきわ
めて容易で、保守が不要であるかまたは軽減さ
れ、腐食及び凍結に強い接触素子を提供すること
ができ、使用される材料の所定の容積に対する熱
交換能力を改善でき、さらに、所定の熱交換に必
要な液体落下高さを減少できもつて接触素子上に
液体を供給するためのポンプの揚程を小さくでき
る。

この目的を達成するために、本発明は次に示す
波形のシート部品を提供する。すなわち、流体を
流すための波形のシート部品は、液体を気体に接
触させる接触装置のための接触素子を構成する。
波形のシート部品は重ね合わせて配置され、各シ
ート部品は、使用位置にあるときに垂直方向に並
ぶような波形を有する。シート部品は、その波形
の頂部が延びる方向と平行な方向で連続する少な
くとも二つの領域を有し、その各領域は異なる振
幅の波形を有する。すなわち、シート部品には、
大きな振幅の波形を有する領域と、小さな振幅の
波形を有する領域とがあり、これら２種の領域は
遷移領域すなわち中間領域によつて結合されてい
る。シート部品は、その波形の頂部に沿つて間隔
をおいて、スペーサ装置を有する。

本発明の好ましい実施例によれば、大きな振幅
の波形は曲線輪郭を有し、小さな振幅の波形は角
形輪郭を有する。

本発明の他の実施例によれば、大きな振幅の波
形が角形輪郭を有し、小さな振幅の波形における
振幅がほぼ零である。極端な場合には、小さな振
幅の波形を有する領域は平面とすることができ
る。

本発明の一つの特徴によれば、シート部品はそ
の両面上に刻み目を有する。

本発明の他の特徴によれば、小さな振幅の波形
を有する領域と、大きな振幅の波形を有する領域
とは、波形の頂部が延びる方向と平行な方向に測
定して、同一の長さを有する。

本発明の別の目的は、次に示す特徴を有する接
触素子を提供することにある。すなわち、接触素
子は、前述のような一連のシート部品を重ね合わ
せることによつて構成される。その際、シート部
品は偶数個の領域を有するようにされ、２種類の
異なる領域は同じ長さにされる。シート部品の大
きな振幅の波形を有する領域は、隣り合う他のシ
ート部品の小さな振幅の波形を有する領域と向か
い合い、かつ小さな振幅の波形を有する領域は、
隣り合う他のシート部品の大きな振幅の波形を有
する領域と向かい合い、もつてシート部品の間に
通路が形成されている。大きな振幅の波形の頂部
に設けられたスペーサ装置は、隣り合う他のシー
ト部品の小さな振幅の波形の頂部に設けられたス
ペーサ装置と当接し、スペーサ装置以外の場所で
は、隣り合うシート部品は互いに接触しない。

本発明の一つの特徴によれば、この接触素子の
シート部品においては、一方のシート部品の平坦
部及びボスはそれぞれ、隣り合わせのシート部品
のボス及び平坦部に固定される。

本発明のさらに他の特徴によれば、接触素子は
同一の複数のシート部品から構成される。各シー
ト部品は対称形をなし、その対称面は波形の頂部
が延びる方向と平行である。シート部品は交互に
逆向きに配置され、シート部品を逆向きに配置す
るには、軸線のまわりで180゜回転すればよい。こ
の軸線は、前述の対称面内に存在しかつシート部
品の長さの中央部シート部品に対して直角に貫通
する。

本発明のその他の特徴と長所は、単に一例とし
て示された添付図面を参照して、以下の記載から
明らかとなるであろう。

第１図はわずかに斜視的に図示された本発明の
シート部品を示す。この図において、シート部品
は、曲線輪郭の波形を有する領域２と、角形輪郭
の波形を有する領域３とを、交互に有する。領域
２及び３は中間領域４によつて結合され、この中
間領域によつて、曲線輪郭の領域２は角形輪郭の
領域３へと徐々にかつ連続して移行する。領域２
及び３は同一の長さにするのが好ましい。対称面
Ａ−Ａは、シート部品１の概略平面に対して直角
であり、かつ波形の頂部に対して平行な方向に延
びる。この対称性によつて、後述のように、接触
素子を一種類のシート部品から構成することが可
能となる。接触素子を構成するときには、シート
部品を交互に逆向きに配置する。シート部品１は
１対の領域２と３のみで構成してもよい。第１図
には、これら領域が２対示されている。すなわ
ち、シート部品１は、必要ならばこれら領域を複
数対組み合わせてもよい。各領域の長さは例えば
12cmである。

第２図及び第３図に示されるように、領域２の
曲線波形と、領域３の角形波形とは、互いに同一
のピツチと位相を有する。しかし、曲線波形の振
幅（上向き頂部から下向き頂部まで）は角形波形
の振巾より大きい。角形波形の頂部は平面５とな
つており、この平面５は平面６によつて結合さ
れ、もつて台形が形成される。この台形の下底
は、当該台形の両隣りにある下向き頂部の平面を
互いに結んだ想像線によつて形成されるであろ
う。曲線波形はほぼ正弦曲線である。ただし、本
発明は曲線波形及び角形波形に限定するものでは
なく、これらの形状に類似の他の適当な形状を使
用することができる。特に、角形波形においても
平面５の代わりに頂部を鋭いエツジとしてもよ
い。

シート部品１の波形の頂部上には、間隔をおい
てスペーサ装置が配置される。スペーサ装置は、
平坦部７とボス８かせ構成される。このスペーサ
装置によつて、シート部品は隣り合う同一形状の
シート部品に対して位置固定される。シート部品
は、後述のように、スペーサ装置以外の領域で
は、隣りのシート部品と接触することはない。第
２図及び第３図からわかるように、平坦部７は曲
線波形の凸側に形成され、ボス８は角形波形の凹
側に形成される。ある方向に向いたシート部品と
これと逆向きのシート部品とを交互に複数枚重ね
合わせて接触素子を作るために、ボス８及び平坦
部７は次のような位置に設けられる。すなわち、
ボス８と平坦部７は、シート部品の平坦部７が隣
りの逆向きのシート部品のボス８と一致するよう
に、波形の頂部に沿つて配置される。ボス８は、
図示のように截頭円錐形状としてもよいし、また
截頭角錐のような他の適当な形状としてよい。ボ
ス８の上底面の面積は、平坦部７の面積と同程度
である。しかし、好ましくは平坦部７の面積より
小さい方がよい。製造公差及び組立公差の観点か
らすると、こうすることによつて、隣り合つた２
枚のシート部品の間の接触面積を最小にすること
ができる。例えば、平坦部７の面積は１cm²であ
り、ボス８の上底面の面積は0.25cm²である。第２
図において、各平坦部７の平坦面は曲線波形の輪
郭に接する平面内にあるが、この配置を変更し
て、平坦面を上述の接平面のどちらかの側にずら
すこともできる。

第４図は、第１図に示すシート部品の、曲線波
形を有する領域２の一部を拡大かつ展開して示し
たものであり、第５図及び第６図はその断面図で
ある。第４図から第６図までにおいて、シート部
品１はその両側面に、複数の刻み目を有する。こ
れらの刻み目は突起９ａ及び９ｂから成る。突起
９ａ及び９ｂは、波形の頂部が延びる方向に対し
て直角方向の複数列として配列され、これら列は
互いに平行である。第４図において、突起９ａは
ハツチングの施されていない長方形で表示され、
紙面の手前側に突き出ていることを示す。他方、
突起９ｂはハツチングの施されている長方形で表
示され、紙面から後退していることを示す。突起
９ａ及び９ｂは長方形の形状をしており、突起の
長方形の長辺がその突起の所属する列の方向と平
行になつているような列と、突起の長方形の長辺
がその所属する列の方向に対して傾斜しているよ
うな列とが、交互に配置されている。

第７図は、角形波形を有する領域３についての
第４図と同様の図であり、第８図はその断面図で
ある。なお、第７図は展開図となつている。第７
図及び第８図において、角形波形を有する領域３
も領域２と同様に複数の刻み目を有する。これら
の刻み目は突起１０ａ及び１０ｂから成る。突起
１０ａ及び１０ｂは突起９ａ及び９ｂと同じであ
り、ただその違いは、突起１０ａ及び１０ｂの全
てにおいて、その長方形の長辺が突起の所属する
列の方向と平行になつていることにある。

曲線波形を有する領域２及び角形波形を有する
領域３の両方において、突起の各列は、シート部
品の一方の側に突出する引き続く２個（同じ側で
２つが並んでいること）の突起９ａまたは１０ａ
と、他方の側に突出する引き続く２個の突起９ｂ
または１０ｂとが、交互に現れる。なお、中間領
域４にはこれらの突起を設けないのが好ましい。

曲線波形を有する領域２及び角形波形を有する
領域３においては、上述の突起によつて、シート
部品のどちらの側の面においても、一連の凸部と
凹部が形成される。そのため、シート部品の各側
を流れる水の膜は分断される。また、突起によつ
てシート部品の強度を高めることができ、さらに
水の流れをジグザグ運動にすることができる。こ
のジグザグ運動は水の落下を抑制し、従つて落下
時間を長くする。なお、シート部品上を流れる水
は、このシート部品によつて構成される接触素子
を通過する気体との間で熱交換をするものであ
る。

第９図は、スペーサ装置によつて位置固定され
たシート部品を示す斜視図である。この図におい
て、シート部品は重ね合わされて接触素子を構成
し、隣り合うシート部品１は互いに逆向きに配置
される。従つて、曲線波形を有する領域２は常
に、角形波形を有する領域３の間に重ね合わされ
る。同様に、角形波形を有する領域３は常に、曲
線波形を有する領域２の間に重ね合わされる。た
だし、接触素子の一番外側に露出するシート部品
については、もちろんこの限りではない。上述の
ように、このような配置構成をとり得るために
は、各シート部品１が対称面Ａ−Ａに関して対称
であることが必要であり、さらに、領域２及び３
が同一の長さであることが必要である。そして、
このシート部品を、第１図に示す軸線Ｏのまわり
に回転させることで、逆向きのシート部品を得る
ことができる。この軸線Ｏは、上述の対称面内に
存在しかつシート部品の長さの中央部を貫通す
る。回転させられて逆向きとなつたシート部品
は、回転されない同一の形状のシート部品の上に
重ね合わされる。このとき、シート部品の平坦面
７は隣りのシート部品のボス８に一致する。その
結果、隣り合うシート部品は、スペーサ装置すな
わち平坦面７とボス８のところのみで接触し、従
来の接触素子でみられたような、シート部品間の
連続した接触が避けられる。実際のところ、２枚
のシート部品が連続して接触すると、シート部品
上を流れる液体が集中するような場所ができ、気
体との間の熱交換に悪影響を及ぼす。従つて、隣
り合うシート部品の間の連続接触を避けることに
よつて、そのような液体の集中を取り除くことが
できる。さらに、本発明の構成によれば、液体の
流れをある通路から次の通路に変更させることが
できる。ここで、通路とは、隣り合うシート部品
の互いの波形の間に形成されるものをいう。この
ような通路変更によつて、シート部品上の液体の
分配性が改善される。

シート部品の組立に際しては、平坦部７とボス
８を、例えば溶接または接着で固定してもよい
し、あるいは、平坦部７及びボス８に雄型の凸部
及び雌型の凹部を設けてこれらを係合させてもよ
い。

具体例を示せば、シート部品１の長さすなわち
液体の落下高さは0.25ｍから２ｍ以上にもするこ
とができ、シート部品の領域２及び３は上述のよ
うに12cmとすることができる。波形の振幅は、領
域２にあつては12〜60mmであり、領域３にあつて
は０〜40mmである。さらに、ボスの高さは３〜10
mm程度であり、刻み目としての突起の長さは１mm
程度である。平坦部、ボス及び刻み目としての突
起はシート部品の一部として形成してもよく、シ
ート部品は、真空下での加熱形成もしくはプレス
操作による加熱形成などによつてプラスチツク材
料で作つてもよく、またはプレス操作によつて金
属で作つてもよい。

変更例としては、角形波形の振幅を曲線波形の
振幅より大きくすることもできる。また、曲線波
形の振幅は、極端な場合なくすことができて、こ
のときは平面領域となる。

他の変更例としては、刻み目は、その全部また
は一部を、一連の円形開口、細長い開口、その他
の形状の開口などにすることができて、このとき
はこれらの開口の大きさは、刻み目としての上述
の突起の大きさと同程度にすればよい。

本発明は、これまで述べた実施例に限られるも
のではなく、さまざまな変更例が可能である。特
に、刻み目である突起の形状、大きさ及び位置に
関しては、所望の形態をとることが可能であろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るシート部品の一実施例
をわずかに斜視的に図示した平面図、第２図は、
第１図の線２−２に沿つた断面図、第３図は、第
１図の線３−３に沿つた断面図、第４図は、第１
図に示すシート部品のうち曲線波形を有する領域
の一部を拡大して展開した平面図、第５図は、第
４図の線５−５に沿つた断面図、第６図は、第４
図の線６−６に沿つた拡大断面図、第７図は、第
１図に示すシート部品のうち角形波形を有する領
域の一部を拡大して展開した、第４図と同様の平
面図、第８図は、第７図の線８−８に沿つた断面
図、及び第９図は、スペーサ装置によつて互いに
固着されたシート部品の詳細斜視図である。 １……シート部品、２……曲線波形の領域、３
……角形波形の領域、４……中間領域、７……平
坦部、８……ボス、９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ
……突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 以下に記載する特徴を有する、液体を気体に
   接触させる接触素子を構成するシート部品。 (イ) 前記シート部品は波形に形成される。 (ロ) 前記シート部品は少なくとも２つの領域を有
   し、これらの領域は、前記波形の頂部が延びる
   方向と平行な方向で互いに結合される。 (ハ) 前記少なくとも２つの領域は、大きな振幅の
   波形を有する領域と、小さな振幅の波形を有す
   る領域とを交互に有し、これら２種類の領域は
   中間領域によつて結合される。 (ニ) 前記大きな振幅の波形と小さな振幅の波形は
   同位相である。 (ホ) 前記大きな振幅の波形と小さな振幅の波形の
   頂部に沿つて、間隔をおいて、シート部品と一
   体のスペーサ装置が設けられる。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のシート部品にお
   いて、前記大きな振幅の波形が曲線輪郭を有し、
   前記小さな振幅の波形が角形輪郭を有することを
   特徴とするシート部品。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のシート部品にお
   いて、前記大きな振幅の波形が角形輪郭を有し、
   前記小さな振幅の波形の振幅がほぼ零であること
   を特徴とするシート部品。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
   れか一つの項に記載のシート部品において、前記
   シート部品が、大きな振幅の波形を有する複数の
   領域と、これと同数の、小さな振幅の波形を有す
   る領域とを有し、大きな振幅の波形を有する領域
   と小さな振幅の波形を有する領域とが交互に配置
   されていることを特徴とするシート部品。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
   れか一つの項に記載のシート部品において、前記
   スペーサ装置が、前記小さな振幅の波形の凹部側
   に形成された突出するボスと、前記大きな振幅の
   波形の凸部側に形成された平坦部とを有すること
   を特徴とするシート部品。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載のシート部品に
   おいて、前記小さな振幅の波形の頂部は、前記ボ
   スを支持するための平面によつて形成されること
   を特徴とするシート部品。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項までのいず
   れか一つの項に記載のシート部品において、前記
   シート部品の両側に、複数の刻み目を有すること
   を特徴とするシート部品。 ８ 特許請求の範囲第７項記載のシート部品にお
   いて、前記刻み目から成る突起は複数の列をな
   し、これらの列は互いに平行でかつ前記波形の頂
   部が延びる方向に対して直角方向に配列されてい
   ることを特徴とするシート部品。 ９ 特許請求の範囲第８項記載のシート部品にお
   いて、前記突起は細長い形状であり、前記小さな
   振幅の波形を有する領域では、前記突起の長辺
   は、その突起が属する列の方向に対して平行であ
   り、前記大きな振幅の波形を有する領域では、２
   種類の列が交互に配置されており、その一方の種
   類の列においては、前記突起の長辺がその列の方
   向に対して平行であり、他方の種類の列において
   は、前記突起の長辺がその列の方向に対して傾斜
   していることを特徴とするシート部品。 １０ 特許請求の範囲第１項から第９項までのい
   ずれか一つの項に記載のシート部品において、前
   記シート部品が、一連の円形開口、細長い開口ま
   たは他の形状の開口を有することを特徴とするシ
   ート部品。 １１ 特許請求の範囲第１項から第１０項までの
   いずれか一つの項に記載のシート部品において、
   前記２種類の領域が、波形の頂部に対して平行な
   方向で測定して、同一の長さを有することを特徴
   とするシート部品。 １２ 以下に記載する特徴を有する、液体を気体
   に接触させる接触素子。 (イ) 前記接触素子は複数のシート部品を有する。 (ロ) 前記シート部品は波形に形成される。 (ハ) 前記シート部品は偶数個の領域を有し、これ
   らの領域は、前記波形の頂部が延びる方向と平
   行な方向で互いに結合される。 (ニ) 前記偶数個の領域は、大きな振幅の波形を有
   する領域と、小さな振幅の波形を有する領域と
   を交互に有し、これら２種類の領域は中間領域
   によつて結合される。 (ホ) 前記大きな振幅の波形と小さな振幅の波形は
   同位層である。 (ヘ) 前記大きな振幅の波形と小さな振幅の波形の
   頂部に沿つて、間隔をおいて、シート部品と一
   体のスペーサ装置が設けられる。 (ト) 前記大きな振幅の波形を有する領域と小さな
   振幅の波形を有する領域は、波形の頂部が延び
   る方向と平行な方向で測定して、同一の長さを
   有する。 (チ) 前記複数のシート部品は、前記大きな振幅の
   波形を有する領域が、隣り合う他のシート部品
   の小さな振幅の波形を有する領域と向かい合
   い、かつ前記小さな振幅の波形を有する領域
   が、隣り合う他のシート部品の大きな振幅の波
   形を有する領域と向かい合うように、互いに重
   ね合わされ、もつて各シート部品間に通路が形
   成される。 (リ) 前記大きな振幅の波形の頂部に設けられたス
   ペーサ装置は、隣り合う他のシート部品の小さ
   な振幅の波形の頂部に設けられたスペーサ装置
   と当接し、スペーサ装置以外の場所では、隣り
   合うシート部品は互いに接触しない。 １３ 特許請求の範囲第１２項記載の接触素子に
   おいて、前記スペーサ装置が、前記小さな振幅の
   波形の凹部側に形成された突出するボスと、前記
   大きな振幅の波形の凸部側に形成された平坦部と
   を有し、あるシート部品の前記ボス及び平坦部
   は、隣り合うシート部品の平坦部及びボスにそれ
   ぞれ固定されることを特徴とする接触素子。 １４ 特許請求の範囲第１３項記載の接触素子に
   おいて、前記接触素子は同一の複数のシート部品
   からなり、各シート部品は対称面に関して対称で
   あり、前記対称面は波形の頂部が延びる方向と平
   行であり、前記シート部品は交互に逆向きに配置
   され、この逆向きの配置は、前記シート部品を軸
   線のまわりで180゜回転することによつて得られ、
   前記軸線は前記対称面内にあり、かつ前記シート
   部品の長さの中央をシート部品に対して直角方向
   に貫通する、ことを特徴とする接触素子。