JPH0775730A - 物質及び／又は熱交換塔用の液体分配器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物質及び／又は熱交換塔において充填材の上
に均一に被処理液体を分配するための液体分配器を提供
する。 【構成】 本発明に係る物質及び／又は熱交換塔用の液
体分配器は、物質及び／又は熱交換塔の塔内上方部分か
ら分配管を介して当該塔の横断面部分全体に亙って被処
理液体を分配供給する液体分配器であって、主管と、該
主管に連結されている複数の分配管とを有しており、該
分配管には各々任意の位置に少くとも１つの任意の形状
のノズル孔が開けられており、該主管の底部には少くと
も１つのノズル孔が開けられており、該主管のノズル孔
の下方部には、その上部が湾曲面又は屈曲面又は平面を
形成し、その側部が傾斜又は垂下した形態を有する液拡
散基材が取り付けられてい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】本発明は物質及び／又は熱交換塔
用の液体分配器に関する。液体分配器は、液体とガスと
を互いに向流させて接触させる塔において、塔の内部に
充填する構造物、所謂充填材上に均一に液体を分配する
為のものである。

【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り、その分配方法も
多様である。１つの方法として、塔横断面に平行に複数
の液分配管を配置し、分配管にある間隔をおいてノズル
孔を開けたものがある。この場合は、ノズルの間隔をお
いて充填材上に液体が分配供給される。このような分配
器において液体を充填材上のより多くの点に分配する為
には、ノズル孔の数を増すことが考えられる。また、あ
る種の分配器では、分配管の上部にノズル孔を配置し、
上部に流出した液が分配管上部表面上で拡がり、分配管
の側部を伝って流下するといったものも考案されてい
る。このように分配管にノズル孔を設けた場合には、ノ
ズル孔の直下方部には液を流下させることができるが、
それ以外の部分に関しては流下が十分になされない箇所
が残ることになり、充填材全体への液の均一な分配を阻
害する要因となっている。

【０００３】また、この種の液体分配器は、上方から液
を集めて各分配管へ移送する段階において、各分配管を
連結し、液を流すための主管を有している。従来、この
主管の底部には、主管内の残流液を抜くための孔を数個
穿孔することが通常なされている、この孔に液を分配す
るという機能を持たせることは容易ではない。即ち、液
の十分なる分配を達成する為に主管の底部に多くの孔を
配置することは可能ではあるが、通常、主管は、分配器
の上部からの液体の分配管への移送を、分配器の中央部
より左右に振り分けて行うという機能を果たすべく、横
方向に配列された分配管の中央部に位置するように構成
されているために、主管の底部に多くの孔を開けると、
液は主管底部の孔より流下し易くなり、分配管への移送
が阻害されるという不具合を生ずる事となる。また、主
管の孔が分配管のノズル孔の高さよりも下方の高さに位
置する場合には、液は主管ノズル孔より流出し易くな
る。主管の流路断面積は処理液量により大きく変化し、
処理液の流量の多い場合には主管の底部面積を大きくと
らなければならない。このような場合には、上述のよう
に主管底部の孔の数がある程度制限されることと相俟っ
て、主管の直下方部においては、液の流下がなされない
部分が多く残ってしまい、液の十分で均一な分配供給が
達成されがたく、不均一な分配とならざるを得なかっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な従来技術の欠点を克服する為に幅広い研究を行なっ
た。その結果、上記のような構成の液体分配器におい
て、主管の下部に少なくとも一つのノズル孔を設け、そ
のノズル孔の下方部に、その上部が湾曲面又は屈曲面又
は平面を形成し、その側部が傾斜又は垂下した形態を有
する液拡散基材を取り付けることにより、充填材全体に
亙る液体の均一な分配供給が極めて向上することを発見
した。

【０００５】即ち、本発明は、物質及び／又は熱交換塔
の塔内上方部分から分配管を介して当該塔の横断面部分
全体に亙って被処理液体を分配供給する液体分配器であ
って、主管と、該主管に連結されている複数の分配管と
を有しており、該分配管には各々任意の位置に少くとも
１つの任意の形状のノズル孔が開けられており、該主管
の底部には少くとも１つのノズル孔が開けられており、
該主管のノズル孔の下方部には、その上部が湾曲面又は
屈曲面又は平面を形成し、その側部が傾斜又は垂下した
形態を有する液拡散基材が取り付けられていることを特
徴とする物質及び／又は熱交換塔用の液体分配器に関す
る。

【０００６】以下、本発明を実施例に従って説明する。

【０００７】図１は、本発明に係る液体分配器の一態様
を示す図である。即ち、本発明に係る液体分配器は、塔
軸線に平行に配置される縦管（１）、塔横断面に平行に
配置される主管（２）、及び該主管から分岐し、通常は
該主管に交差する方向に伸びる分配管（３）から構成さ
れる（図１-(a)参照）。主管と分配管との液体の連通
は、例えば図１-(b)-(イ)に示されるように、主管を貫
通するように分配管を配置し、主管の内部に位置する分
配管の表面に液体連絡口（６）を設けることによって行
っても、あるいは図１-(b)-(ロ)に示されるように、主
管の側部に開口（２０）を設け、ここに分配管を接続す
ることによって行ってもよい。分配管（３）には、任意
の間隔をおいてノズル孔（４）が配置されている。主管
の底部にも少なくとも一つのノズル孔（４）が配置され
る。そして、主管のノズル孔の下方部には、液拡散基材
（５）が取り付けられている。この液拡散基材は、上部
に湾曲面（図１-(b)-(イ)参照）又は屈曲面（図１-(b)-
(ロ)参照）又は平面（図１-(b)-(ハ)参照）を有し、左
右に傾斜又は垂下した面を有している。この場合、上部
面は傾斜していてもよいし、水平であってもよい。

【０００８】液拡散基材の上部は、主管と接触せずに離
れていることが望ましいが、離れていることは必ずしも
本発明において必要な要件ではない。ここで、液拡散基
材の取り付け部において、液拡散基材と主管との間隔を
調整する機構を備えることもできる。液拡散基材の上部
は、主管のノズル孔の直下方に位置するように配置され
ている。実施上、液拡散基材の表面には液体拡散手段と
なる凹凸（７）が形成されていることが好ましい（図４
参照）。また、液体拡散手段として、凹凸と共に又は凹
凸の代わりに液拡散基材の表面に多数の孔（８）が設け
られていても良い（図５参照）。また、面状基材に網状
基材（９）を重ね合わせることによって液体拡散手段を
構成してもよい（図６参照）。また、凹凸の代わりに液
拡散基材の伸長する方向に溝（１０）を形成してもよい
（図８参照）。

【０００９】液体の流れについて説明すると、液体は、
縦管（１）より主管（２）へ流れ、主管（２）より分配
管（３）に分岐される（図１参照）。分岐された液は、
分配管（３）のノズル孔（４）より下方に流出し、同様
に、主管底部のノズル孔（４）からも下方に流出する。
主管底部のノズル孔から流出した液体は、液拡散基材の
上部に落ち、その表面上で拡がりながら下方に流下す
る。液拡散基材がその上部に傾斜する面又は水平な面を
有することによって、流下する液体の拡散力を増加させ
ることができる。これは、液体を、垂直に立てた板の上
方より板上の点に流すと液体は直下に直線として流れ、
板上で拡がることは難しいのに対して、これを傾斜する
板上で行なうと、傾斜が水平に近づけば近づくほど液体
は拡散して流れることと同様である。

【００１０】なお、液拡散基材は主管に固定されていて
もよく、あるいは主管に取りはずし可能な状態で取り付
けられていてもよい。この場合、所望に応じて、後述す
る種々の形状の液拡散基材を用いることができる。液拡
散基材の取り付け方向は、主管の下部において分配管と
並列する方向（図１２）又は交差する方向（図１等）又
は斜め方向と任意である。

【００１１】他の実施態様として次の如きが挙げられ
る。

【００１２】液拡散基材の下方端部に液体分岐板（１
１）を設けても良い（図２参照）。この場合、液体分岐
板は液拡散基材の伸長する方向軸（１２）を挟んで１枚
づつ又は数枚づつ反対方向に開いて形成されることが好
ましい。

【００１３】このようにすると、液体分岐板がない状態
では、液拡散基材の表面を上方から流下した液体が液拡
散基材の下方端部より落ちる際に、液量の多い場合には
液膜を形成し、液体が下に落下する部分が一点に集ま
り、液体の分配力が損なわれるという不具合が生じる
が、液体分岐板を付けることにより、液体の膜が左右に
分岐され分配力が向上するのである。なお、液体分岐板
には任意の大きさの孔を開けてもよい。

【００１４】本発明に係る液体分配器においては、液拡
散基材は、その上部が湾曲面又は平面を形成し、その側
部が傾斜又は垂下した形態を有していることが必要であ
るが、傾斜又は垂下した側部は、必ずしも液拡散基材の
左右両側に存在している必要はない。すなわち、図２-
(b)-(イ)に示すように両側に傾斜又は垂下する形態をと
っていても、又は図２-(b)-(ロ)に示すように、その一
方の側のみに傾斜又は垂下する形態をとってもよい。し
かし乍ら、実施上は、液拡散基材の上部が湾曲面又は屈
曲面又は平面を形成し、その側部が左右両側に傾斜又は
垂下した形態を有していることが好ましい。これは、ノ
ズル孔より流出し、液拡散基材上に落下した液体が、液
拡散基材の上部で左右に振り分けられて流下することと
なり、片側だけで流れる場合に比べて２倍の分配力を有
することとなるためである。また、左右の液拡散基材の
端部に取り付けられている液体分岐板のピッチは相互に
ずれていても構わない。

【００１５】別の実施態様としては、主管の上部にもノ
ズル孔を開け、主管の上部面に液体を流し、拡散させて
流下させるという構成を採ることができる（図３）。通
常、主管は箱型の部材で形成されるため、その上部は平
面を有しており、その為、本態様のような構成をとる
と、主管の上部面に流出した液体は拡散し易くなるので
ある。また、この態様においては、液の流出速度が速い
場合には液の飛散が起こる可能性があるため、このよう
な場合にはノズル孔に対応する箇所に液飛散防止用のカ
バー（１３）を設けることが好ましい（図３-(b)参
照）。また、実施上は、主管上部のノズル孔から流出し
た液を拡散するための溝（９）を、主管の上部表面に形
成してもよい（図３-(c)参照）。

【００１６】本発明の液体分配器において、液拡散基材
は、シート状基材で構成されていてもよく、また、板状
基材で構成されていてもよく、あるいは棒状基材にシー
ト状基材を付けたもので構成することもでき、又はパイ
プにシート状基材を取り付けて構成することもできる。
また、ノズル孔の大きさ、形状及び配置は任意である。

【００１７】本発明の構成を採ることによって、主管の
下部面にノズル孔を有する分配器における分配能力の欠
陥が、主管のノズル孔の下方に取り付けられた液拡散基
材の作用によって改善される。

【００１８】以下に、本発明の各種の態様を説明する。

【００１９】図２で示されるように、本発明の液体分配
器においては、液拡散基材の末端部に、液拡散基材の伸
長する方向軸を挟んで１枚づつ又は数枚づつ反対方向に
向けて形成されている液体分岐板（１１）を設けてもよ
い。また、図２-(b)に示されるように、液拡散基材は、
その側部が上部から両側に傾斜又は垂下した形態を採っ
ていても（イ）、又はその側部が上部から片側に傾斜又
は垂下した形態を採っていてもよい（ロ）。

【００２０】また、図３で示されるように、主管の上部
面にノズル孔を開けてもよい。この場合、図３-(b)で示
されるように主管上部面のノズル孔に対応する箇所に液
飛散防止用のカバー（１３）を取り付けてもよい。ま
た、図３-(c)で示されるように、主管上部のノズル孔か
ら流出した液を拡散するための溝（９）を、主管の上部
表面に形成してもよい。

【００２１】また、液拡散基材に、液体拡散手段とし
て、凹凸（７）を付けてもよく（図４）、また、孔
（８）を複数個開けてもよい（図５）。あるいは、液拡
散基材として、面状基材に網状基材（９）を重ね合わせ
たものを用いることによって、液体拡散手段を構成して
もよい（図６参照）。また、図７で示されるように、液
拡散基材に液体拡散手段となる正弦波の溝（１０）を付
けてもよく、あるいは、図８で示されるように、液拡散
基材に、液体拡散手段として、その伸長方向に沿って溝
（１０）を形成しても良い。

【００２２】更には、図９で示されるように、液拡散基
材の上部より下部に向かって細い溝（１０）を複数本形
成してもよい。

【００２３】また、図１０で示されるように、液拡散基
材を、棒状基材（１４）にシート状基材又は板状基材
（５）を取り付けたものによって構成することもでき
る。

【００２４】また、図１１で示されるように、液拡散基
材を、パイプ（１５）にシート状基材（５）を取り付け
たものによって構成することもできる。

【００２５】また、図１２で示されるように、液拡散基
材は、分配管と平行する方向に取り付けてもよく、更に
は、図１３で示されるように、液拡散基材を、分配管の
下部に、主管を跨ぐように取り付けてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る液体分配器によれば、物質
及び／又は熱交換塔内の充填物に液体を均一に分配する
ことができる。

【００２７】本発明の実施態様は次の通りである。

【００２８】１． 物質及び／又は熱交換塔の塔内上方
部分から分配管を介して当該塔の横断面部分全体に亙っ
て被処理液体を分配供給する液体分配器であって、主管
と、該主管に連結されている複数の分配管とを有してお
り、該分配管には各々任意の位置に少くとも１つの任意
の形状のノズル孔が開けられており、該主管の底部には
少くとも１つのノズル孔が開けられており、該主管のノ
ズル孔の下方部には、その上部が湾曲面又は屈曲面又は
平面を形成し、その側部が傾斜又は垂下した形態を有す
る液拡散基材が取り付けられていることを特徴とする物
質及び／又は熱交換塔用の液体分配器。

【００２９】２． 液拡散基材に液体分岐板が設けてあ
り、且つ該液体分岐板は液拡散基材の伸長する方向軸を
挟んで１枚づつ又は数枚づつ反対方向に開いて形成され
ている上記第１項記載の液体分配器。

【００３０】３． 主管の上部面に孔が開けられている
上記第１項記載の液体分配器。

【００３１】４． 主管の上部面のノズル孔に対応する
箇所にカバーが取り付けられている上記第３項記載の液
体分配器。

【００３２】５． 主管の上部面に、主管上部のノズル
孔から流出した液を拡散するための溝が形成されている
上記第３項記載の液体分配器。

【００３３】６． 液拡散基材に、液体拡散手段として
凹凸が形成されている上記第１項記載の液体分配器。

【００３４】７． 液拡散基材に、液体拡散手段として
孔が複数個開けられている上記第１項記載の液体分配
器。

【００３５】８． 液拡散基材が、シート状基材の上に
網状基材を重ねることによって構成されている上記第１
項記載の液体分配器。

【００３６】９． 液拡散基材に、液体拡散手段として
正弦波の溝が形成されている上記第１項記載の液体分配
器。

【００３７】１０．液拡散基材に、その伸長方向に沿っ
て溝が形成されている上記第１項記載の液体分配器。

【００３８】１１．液拡散基材の表面に、その上部より
下部に向って細い溝が複数本形成されている上記第１項
記載の液体分配器。

【００３９】１２．液拡散基材が、棒状基材にシート状
基材又は板状基材を取り付けることによって形成されて
いる上記第１項記載の液体分配器。

【００４０】１３．液拡散基材が、パイプにシート状基
材を取り付けることによって形成されている上記第１項
記載の液体分配器。

【００４１】１４．液拡散基材と主管との間隔を調整す
る機構を有する上記第１項記載の液体分配器。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体分配器の一態様を示す図であ
る。ａは本発明の液体分配器の斜視図であり、ｂは主管
下部に液拡散基材を取り付けた部分の断面拡大図であ
り、イ〜ハはそれぞれ液拡散基材の各種の態様を示して
いる。

【図２】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図で
ある。ａはかかる一態様における主管と液拡散基材と液
体分岐板とを示す斜視図であり、ｂは主管下部に液拡散
基材を取り付けた部分の断面拡大図であり、イ及びロは
それぞれ液拡散基材の各種の態様を示している。

【図３】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図で
ある。ａは主管上部にノズル孔を開けた態様を示す図で
あり、ｂは主管上部のノズル孔に対応する箇所にカバー
を取り付けた態様を示す図であり、ｃは主管の上部面
に、主管上部のノズル孔から流出した液を拡散するため
の溝が形成されている態様を示す図である。

【図４】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図で
ある。

【図５】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図で
ある。

【図６】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図で
ある。

【図７】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図で
ある。

【図８】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図で
ある。

【図９】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図で
ある。

【図１０】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図
である。

【図１１】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図
である。

【図１２】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図
である。

【図１３】本発明に係る液体分配器の他の態様を示す図
である。

【符号の説明】

１：分配器縦管、 ２：分配器主管、 ３：分配管、 ４：ノズル孔、 ５：液拡散基材、 １１：液体分岐板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物質及び／又は熱交換塔の塔内上方部分
   から分配管を介して当該塔の横断面部分全体に亙って被
   処理液体を分配供給する液体分配器であって、主管と、
   該主管に連結されている複数の分配管とを有しており、
   該分配管には各々任意の位置に少くとも１つの任意の形
   状のノズル孔が開けられており、該主管の底部には少く
   とも１つのノズル孔が開けられており、該主管のノズル
   孔の下方部には、その上部が湾曲面又は屈曲面又は平面
   を形成し、その側部が傾斜又は垂下した形態を有する液
   拡散基材が取り付けられていることを特徴とする物質及
   び／又は熱交換塔用の液体分配器。