JPH02290247A - 交差流に適した流体接触板 - Google Patents
交差流に適した流体接触板Info
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は交差流に適した流体接触板に間するもので，下
記のごとき各種用途に使用できるものである． （１）接触触媒反応装置用として、 ・燃料電池用電界質板、セパレータ、電極板 ・排ガス浄化用触媒装置 （２）熱交換器用として、 ・排ガス熱交換器 ・プレート式熱交換器 （３）反応装置用として、 ・蒸溜塔 ・プレート式蒸発器 （４）その他の用途として、 ・フィルター ・補強板 ［従来の技術］ 従来例えば実公昭５９−９６８ １号、同９６８２号、
実公昭６１−８８１号、実公昭６２−５２０１号のごと
き気液接触用充填板が提案されているが，これらは何れ
も板状体を屈曲成形して平板状板材の上下に連続して截
頭錐形の凸部と凹部とを交互に形成したものを基本型と
しており、該凸部および凹部の形状は正方截頭角錐の外
、長方截頭角錐形、截頭円錐形、截頭楕円錐形等諸種の
形状が可能であるが、何れも平板状基板との接続部が強
度上問題があり、そのため主として強度に関連して各種
形状のものが示されている。
記のごとき各種用途に使用できるものである． （１）接触触媒反応装置用として、 ・燃料電池用電界質板、セパレータ、電極板 ・排ガス浄化用触媒装置 （２）熱交換器用として、 ・排ガス熱交換器 ・プレート式熱交換器 （３）反応装置用として、 ・蒸溜塔 ・プレート式蒸発器 （４）その他の用途として、 ・フィルター ・補強板 ［従来の技術］ 従来例えば実公昭５９−９６８ １号、同９６８２号、
実公昭６１−８８１号、実公昭６２−５２０１号のごと
き気液接触用充填板が提案されているが，これらは何れ
も板状体を屈曲成形して平板状板材の上下に連続して截
頭錐形の凸部と凹部とを交互に形成したものを基本型と
しており、該凸部および凹部の形状は正方截頭角錐の外
、長方截頭角錐形、截頭円錐形、截頭楕円錐形等諸種の
形状が可能であるが、何れも平板状基板との接続部が強
度上問題があり、そのため主として強度に関連して各種
形状のものが示されている。
本発明者は流体接触板としての双曲抛物線面の有効性に
つき多年研究の結果，双曲抛物線面の形成方法と該双曲
抛物線面の組合わせにより形成された流体接触板につき
解明して、特願昭６２−３２３８１４号「流体接触板」
の出願を行なった。
つき多年研究の結果，双曲抛物線面の形成方法と該双曲
抛物線面の組合わせにより形成された流体接触板につき
解明して、特願昭６２−３２３８１４号「流体接触板」
の出願を行なった。
本発明は前記発明を更に発展させて，特に交差流に適す
るものとしたのである。
るものとしたのである。
〔発明が解決しようとする課題］
上記各種公知の気液接触用充填板はいずれも截頭角錐形
の外各種截頭椎体を使用しているが、これらの流体接触
板は平板状基板との接続部に８いて強度上問題がある上
に、流体の進行方向に対して断面清の変化があり，かつ
流体に旋回運動を与えることが不充分で動力圧損効率が
悪い等各１の問題がある． 特に本発明の主要目的とする交差流用の流体接触坂とし
ては上記問題点が更に重要となって来る。
の外各種截頭椎体を使用しているが、これらの流体接触
板は平板状基板との接続部に８いて強度上問題がある上
に、流体の進行方向に対して断面清の変化があり，かつ
流体に旋回運動を与えることが不充分で動力圧損効率が
悪い等各１の問題がある． 特に本発明の主要目的とする交差流用の流体接触坂とし
ては上記問題点が更に重要となって来る。
［課題を解決するための手段１
本発明の交差流に適した流体接触板は上記課題を解決す
るための手段として下記の構成を備えている。
るための手段として下記の構成を備えている。
（１）双曲抛物線面の組合わせにより截頭山形の凸部と
截底谷形の凹部とを交互に形成した板材を設け、該鈑材
においては前記凸部と凹部とを交互に縦方向一列に型置
したものを横方向に複数列配列したこと。
截底谷形の凹部とを交互に形成した板材を設け、該鈑材
においては前記凸部と凹部とを交互に縦方向一列に型置
したものを横方向に複数列配列したこと。
（２）該坂材においては前記凸部同志および前記凹部同
志が横方向に相並んで配置されるようにしたこと。
志が横方向に相並んで配置されるようにしたこと。
（３）該板材においては前記凸部と凹部とが交互に相並
んで横方向に配置されるようにしたこと。
んで横方向に配置されるようにしたこと。
（４）双曲抛物線面の組合わせにより上下対称の截頭山
形の凸部と截底谷形の凹部とを交互に形成した板材を複
数枚設け、該板材を交互に反転して順次上下に配置して
上段における前記凹部の截底部が次段における前記凸部
の截頭部と各接続するようにしたこと６ （５）双曲抛物線面の組合わせにより截頭山形の凸部と
截底谷形の凹部とを交互に形成した板材を複数枚設け、
該板材をそれぞれ上下に適宜間隔を置いて配置したこと
． ［作 用〕 本発明は従来公知の截頭錐体の形状に代えて双曲抛物線
面の組合わせにより形成される形状を採用したことに特
徴を有する．該双曲抛物線面は以下述べるような手法に
より作られる． 第２図は本発明の双曲抛物線面作成の基礎となる基本形
Ｌと，基本形Ｒの説明用斜視図で、断面正方形の直方体
ａｂｃｄｅｆｇｈの頂面ａｂｅｄを直線ｍｎで二等分し
ながら、中心軸０よりｐに向かって導線ｍｊｓおよびｎ
ｋｔに添って直線ｍｎからｓｔに至るまで旋回角度９０
゜ （最高旋回角度１８０゜まで）比例左旋回して生じ
た多面体ａｍｎｄｊｓｈｇｔｋの基本形（Ｌ）ができ，
また上記の対称の右旋回した多面体ｂ′ｃ′ｎｍ′ｊ′
ｓ’ｇ’ｈ’ｔ′ｋ’よりなる基本形（Ｒ）ができる．
この場合，直線ｍｎまたは直線ｍ’ｎ゛ は進行速度に
対して旋回速度が同一比率であり、作られる曲面ｍｎｋ
ｔｓｊ又は曲面ｍ’ｎ’ｋ’ｔ’ｓ’ｊ’は双曲抛物線
面となる。
形の凸部と截底谷形の凹部とを交互に形成した板材を複
数枚設け、該板材を交互に反転して順次上下に配置して
上段における前記凹部の截底部が次段における前記凸部
の截頭部と各接続するようにしたこと６ （５）双曲抛物線面の組合わせにより截頭山形の凸部と
截底谷形の凹部とを交互に形成した板材を複数枚設け、
該板材をそれぞれ上下に適宜間隔を置いて配置したこと
． ［作 用〕 本発明は従来公知の截頭錐体の形状に代えて双曲抛物線
面の組合わせにより形成される形状を採用したことに特
徴を有する．該双曲抛物線面は以下述べるような手法に
より作られる． 第２図は本発明の双曲抛物線面作成の基礎となる基本形
Ｌと，基本形Ｒの説明用斜視図で、断面正方形の直方体
ａｂｃｄｅｆｇｈの頂面ａｂｅｄを直線ｍｎで二等分し
ながら、中心軸０よりｐに向かって導線ｍｊｓおよびｎ
ｋｔに添って直線ｍｎからｓｔに至るまで旋回角度９０
゜ （最高旋回角度１８０゜まで）比例左旋回して生じ
た多面体ａｍｎｄｊｓｈｇｔｋの基本形（Ｌ）ができ，
また上記の対称の右旋回した多面体ｂ′ｃ′ｎｍ′ｊ′
ｓ’ｇ’ｈ’ｔ′ｋ’よりなる基本形（Ｒ）ができる．
この場合，直線ｍｎまたは直線ｍ’ｎ゛ は進行速度に
対して旋回速度が同一比率であり、作られる曲面ｍｎｋ
ｔｓｊ又は曲面ｍ’ｎ’ｋ’ｔ’ｓ’ｊ’は双曲抛物線
面となる。
本発明は上記のようにして生じた基本形（Ｌ）と基本形
（Ｒ）を組合わせて生じる各種形状の面の形を流体接触
板として使用し金属，プラスチック、セラミック等用途
に応じて材料および製作方法を選択して製作するもので
ある． 第３図は各種形状の直方体による基本形（Ｌ）、（Ｒ）
の説明図で，（Ａ）は断面正方形のものを９０゜旋回し
て二等分したもので第１図と同様のもの、（Ｂ）は断面
正方形のものを９０゜より小さい旋回角度で二等分した
もの、（Ｃ）は断面正方形のものを４５゜の斜直線から
９０゜旋回角度で二等分したもの、（Ｄ）は断面正方形
のものを４５゜より小さい斜直線から９０゜旋回角度で
二等分したもの、（Ｅ）は断面台形のものを９０゜旋回
して二等分したもの、（Ｆ）は第２図および第３図（Ａ
）の場合と異なり直線の旋回速度が始めと終りは旋回速
度が遅く中央部では速いものである。また（Ｇ）は（Ｆ
ｌにおいで１８０”旋回して二等分したものである。
（Ｒ）を組合わせて生じる各種形状の面の形を流体接触
板として使用し金属，プラスチック、セラミック等用途
に応じて材料および製作方法を選択して製作するもので
ある． 第３図は各種形状の直方体による基本形（Ｌ）、（Ｒ）
の説明図で，（Ａ）は断面正方形のものを９０゜旋回し
て二等分したもので第１図と同様のもの、（Ｂ）は断面
正方形のものを９０゜より小さい旋回角度で二等分した
もの、（Ｃ）は断面正方形のものを４５゜の斜直線から
９０゜旋回角度で二等分したもの、（Ｄ）は断面正方形
のものを４５゜より小さい斜直線から９０゜旋回角度で
二等分したもの、（Ｅ）は断面台形のものを９０゜旋回
して二等分したもの、（Ｆ）は第２図および第３図（Ａ
）の場合と異なり直線の旋回速度が始めと終りは旋回速
度が遅く中央部では速いものである。また（Ｇ）は（Ｆ
ｌにおいで１８０”旋回して二等分したものである。
第４図は第３図（Ｆ）に示す基本形（Ｌ）と（Ｒ）とを
４個交互に組合わせてなる複合基本形を千鳥に配列した
形状のもので、それぞれ頂部乎面Ｑおよび底部平面Ｑ′
ができる． 第５図は同じく第３図（Ｆ）に示す基本形（Ｌ）と（Ｒ
）とを４個交互に組合わせてなる複合基本形を整列して
配置した形状のもので、それぞれ頂部乎面Ｑおよび底部
平面Ｑ′ができる．本発明は上記のようにして形成され
た双曲抛物線面の組合わせからなる第４図または第５図
のごとき板材を流体接触板として利用するものであって
、その形状は第４図に相当する第６，７図の写真に見ら
れるように各部とも曲面から形成されていて従来公知の
ごとき平面部分がないので、強度上問題となる弱点を生
じないし，本件流体接触面に沿って流動する流体は断面
積が常に一定であって流路上のりまりが無く、したがっ
て流動は極めて円滑に行なわれる．しかも流体は接触面
に沿って無理なく旋回することもできる。
４個交互に組合わせてなる複合基本形を千鳥に配列した
形状のもので、それぞれ頂部乎面Ｑおよび底部平面Ｑ′
ができる． 第５図は同じく第３図（Ｆ）に示す基本形（Ｌ）と（Ｒ
）とを４個交互に組合わせてなる複合基本形を整列して
配置した形状のもので、それぞれ頂部乎面Ｑおよび底部
平面Ｑ′ができる．本発明は上記のようにして形成され
た双曲抛物線面の組合わせからなる第４図または第５図
のごとき板材を流体接触板として利用するものであって
、その形状は第４図に相当する第６，７図の写真に見ら
れるように各部とも曲面から形成されていて従来公知の
ごとき平面部分がないので、強度上問題となる弱点を生
じないし，本件流体接触面に沿って流動する流体は断面
積が常に一定であって流路上のりまりが無く、したがっ
て流動は極めて円滑に行なわれる．しかも流体は接触面
に沿って無理なく旋回することもできる。
前記第４図、第５図又はこれ等の複合組合せで生じた表
面の形をした流体接触板においては、少くとも一枚以上
を一定の間隔で積み重ねるか、面Ｑを接面として上下反
対向にして重ねて行くか，またはこれ等の接触板と平板
を接面Ｑをもって重ねて行き、多重構造の流体接触装置
とすることができる。
面の形をした流体接触板においては、少くとも一枚以上
を一定の間隔で積み重ねるか、面Ｑを接面として上下反
対向にして重ねて行くか，またはこれ等の接触板と平板
を接面Ｑをもって重ねて行き、多重構造の流体接触装置
とすることができる。
これらの多重構造の流体接触装置は流体の旋回運動や乱
流，混合をくり返して接触効果を高め、熱交換装置、接
触反応装置、接触触媒反応装置，静止型混合装置として
，圧損の少ない高効率の経済性の高い流体接触装置とな
る。
流，混合をくり返して接触効果を高め、熱交換装置、接
触反応装置、接触触媒反応装置，静止型混合装置として
，圧損の少ない高効率の経済性の高い流体接触装置とな
る。
なお、前述（第２図）の基本形については下記のごとき
変形があり得る． （１）線ｒｎｎ．ｓｔは直線以外の曲線、折線もある。
変形があり得る． （１）線ｒｎｎ．ｓｔは直線以外の曲線、折線もある。
（２）点ｍは点ａへ、点ｎは点Ｃへ、点ｍ′は点ｂ′へ
、点ｎ′は点ｄ へ向って動くこともある． （３）柱状のりよう線の長さはそれぞれ変動する． （４）！ｒｎｎから線ｓｔへの旋回角度は０゜から最高
１８０６までである． （５）点ａ．ｂは点ｍへ、また点ｅ．ｆは点ｌへ移動す
る． （６）中心点ｏ．ｐの移動あり得る。
、点ｎ′は点ｄ へ向って動くこともある． （３）柱状のりよう線の長さはそれぞれ変動する． （４）！ｒｎｎから線ｓｔへの旋回角度は０゜から最高
１８０６までである． （５）点ａ．ｂは点ｍへ、また点ｅ．ｆは点ｌへ移動す
る． （６）中心点ｏ．ｐの移動あり得る。
（７）面ａ．ｂ．ｃ．ｄ及び面ｅ．ｆ．ｇ．ｈは面ｃ．
ｄ，ｈ．ｇに対して垂直に限らず，内側へ少し斜角にな
ることもある． ［実 施 例］ 実施例について第１図を参照して第１例を説明する。１
は流体接触板で、第５図に相当する形状のものであって
，双曲抛物線面の組合わせからなり、截頭山形Ｑを有す
る凸部と截底谷形Ｑ′を有する凹部とが縦方向に交互に
配置され、また横方向には前記凸部同志，前記凹部同志
が相隣んで配置されている． また１′は前記流体接触板ｌを上下反転して促置したも
ので，前記Ｑ．Ｑ′は図のように移動している６上記１
と１′をそれぞれＱ．Ｑ同志が接触するように順次種重
ねると多重樽造の流体接触板が形成せられ、矢印に示す
ように流体が交互に交差した方向から流動することがで
きる。
ｄ，ｈ．ｇに対して垂直に限らず，内側へ少し斜角にな
ることもある． ［実 施 例］ 実施例について第１図を参照して第１例を説明する。１
は流体接触板で、第５図に相当する形状のものであって
，双曲抛物線面の組合わせからなり、截頭山形Ｑを有す
る凸部と截底谷形Ｑ′を有する凹部とが縦方向に交互に
配置され、また横方向には前記凸部同志，前記凹部同志
が相隣んで配置されている． また１′は前記流体接触板ｌを上下反転して促置したも
ので，前記Ｑ．Ｑ′は図のように移動している６上記１
と１′をそれぞれＱ．Ｑ同志が接触するように順次種重
ねると多重樽造の流体接触板が形成せられ、矢印に示す
ように流体が交互に交差した方向から流動することがで
きる。
第６図は３枚を使用した上記実施第１例の多重横造の写
真で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面
図である。
真で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面
図である。
第７図は本発明の実施第２例を示す写真で、３枚の同形
の板を反転することなく、そのまま上下に適宜間隔を置
いて配置した多重構造のものである。
の板を反転することなく、そのまま上下に適宜間隔を置
いて配置した多重構造のものである。
［発明の効果１
（１）旋回運動，乱流、混合効果による接触板への接触
効果が高く、流体の滞留時間も長い。
効果が高く、流体の滞留時間も長い。
（２）量産が容易で経済性が高い。
（３）第３図、第４図およびこれ等の複合組合わせの表
面形状はシェル構造が多く含まれ，折曲げや圧縮荷重に
対する強度が大であり５スケール等の付着が少なく、長
期使用の利点もあり、型製作や流体接触板の製作が容易
で経済性も高い．
面形状はシェル構造が多く含まれ，折曲げや圧縮荷重に
対する強度が大であり５スケール等の付着が少なく、長
期使用の利点もあり、型製作や流体接触板の製作が容易
で経済性も高い．
第１図は本発明実施の第１例を示す斜視図、第２図は本
発明の双曲抛物線面形成の基本形の１例を示す斜視図，
第３図（Ａ）〜（Ｇ）は各種基本形の斜視図、第４図，
第５図は基本形の組合わせの２例を示す斜視図、第６図
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施第１例を示す写真，第７
図は実施第２例を示す写真である． 図中の符号はそれぞれ下記部材を示す．Ｌ：左旋回の基
本形 Ｒ：右旋回の基本形Ｑ：截頭山形 Ｑ゛：
截底谷形 ｌ、１′：流体接触板
発明の双曲抛物線面形成の基本形の１例を示す斜視図，
第３図（Ａ）〜（Ｇ）は各種基本形の斜視図、第４図，
第５図は基本形の組合わせの２例を示す斜視図、第６図
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施第１例を示す写真，第７
図は実施第２例を示す写真である． 図中の符号はそれぞれ下記部材を示す．Ｌ：左旋回の基
本形 Ｒ：右旋回の基本形Ｑ：截頭山形 Ｑ゛：
截底谷形 ｌ、１′：流体接触板
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、双曲抛物線面の組合わせにより截頭山形の凸部と截
底谷形の凹部とを交互に形成した板材を設け、該板材に
おいては前記凸部と凹部とを交互に縦方向一列に配置し
たものを横方向に複数列配列したことを特徴とする交差
流に適した流体接触板。 ２、該板材においては前記凸部同志および前記凹部同志
が横方向に相並んで配置されるようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の交差流に適した流体
接触板。 ３、該板材においては前記凸部と凹部とが交互に相並ん
で横方向に配置されるようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の交差流に適した流体接触板。 ４、双曲抛物線面の組合わせにより截頭山形の凸部と截
底谷形の凹部とを交互に形成した板材を複数枚設け、該
板材を交互に反転して順次上下に配置して上段における
前記凹部の截底部が次段における前記凸部の截頭部と各
接続するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の交差流に適した流体接触板。 ５、双曲抛物線面の組合わせにより截頭山形の凸部と截
底谷形の凹部とを交互に形成した板材を複数枚設け、該
板材をそれぞれ上下に適宜間隔を置いて配置したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の交差流に適し
た流体接触板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1107777A JP2756140B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 交差流に適した流体接触板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1107777A JP2756140B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 交差流に適した流体接触板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290247A true JPH02290247A (ja) | 1990-11-30 |
| JP2756140B2 JP2756140B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14467753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1107777A Expired - Fee Related JP2756140B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 交差流に適した流体接触板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756140B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1107777A patent/JP2756140B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2756140B2 (ja) | 1998-05-25 |
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