JPS584204B2 - リユウタイノブンパイソウチ - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、流体(ガスあるいは液体)をある流れ断面積
からこれと異なる流れ断面積に分配するための装置に関
する。
からこれと異なる流れ断面積に分配するための装置に関
する。
このような装置は、例えば化学的プロセスのための設備
において、ガス状あるいは液状流体を導く導管の断面を
設備の次の部分の断面に適合させ流体を利用のために好
適な態様で、例えば均等に次段の設備部分の断面にわた
り分布すべきときに必要である。
において、ガス状あるいは液状流体を導く導管の断面を
設備の次の部分の断面に適合させ流体を利用のために好
適な態様で、例えば均等に次段の設備部分の断面にわた
り分布すべきときに必要である。
円筒状をなし触媒で満たされた室に狭い導管を経て係給
されるガス状反応物の混合物を触媒が均等に負荷される
ように送り込む必要がある場合に、このような装置に特
別の要求が課せられる。
されるガス状反応物の混合物を触媒が均等に負荷される
ように送り込む必要がある場合に、このような装置に特
別の要求が課せられる。
他の利用分野は、例えば充填物に液体を均等に注いだり
あるいは対応する設備において液体中にガスを吹き込ん
だりするものである。
あるいは対応する設備において液体中にガスを吹き込ん
だりするものである。
漏斗状に拡がった管がその中心軸と漏斗の外表面内にあ
る直線との間で測って6°〜8°より小さな開き角を有
していれば、管の開口部に死空間や渦を伴うことなく層
状の流れが生ずる。
る直線との間で測って6°〜8°より小さな開き角を有
していれば、管の開口部に死空間や渦を伴うことなく層
状の流れが生ずる。
従って全断面にわたって零と異なる媒質の流れは、長く
ゆるやかに拡がる、従って開き角が相応して小さな設備
の異なる断面間の中間片により得ることが可能である。
ゆるやかに拡がる、従って開き角が相応して小さな設備
の異なる断面間の中間片により得ることが可能である。
このような導管は、寸法が著しく長くなってしまうとい
う欠点と並んで、媒質の流れプロフィルがハーゲンーボ
アズイユの法則により算出された式に従って壁に向って
低下する流れ密度を示す。
う欠点と並んで、媒質の流れプロフィルがハーゲンーボ
アズイユの法則により算出された式に従って壁に向って
低下する流れ密度を示す。
本発明は、ある導管から流出してきた媒質をできるだけ
均等に、この導管の断面積と異なる断面積に分配させる
ことを目的とする。
均等に、この導管の断面積と異なる断面積に分配させる
ことを目的とする。
この目的は最初に述べた形式の装置において本発明によ
れば、漏斗状に拡がり両端が開いた被覆円筒と、この円
筒内においてその軸に対し垂直に配置されかつ互に平行
な多数の流通路を有するとともにその縁部と被覆円筒の
間に流通開口を備える少くとも一つ板と、被覆円筒の拡
がった開口を塞ぎ互に平行な多数の流通路を有する閉鎖
板とから構成することにより達せられる。
れば、漏斗状に拡がり両端が開いた被覆円筒と、この円
筒内においてその軸に対し垂直に配置されかつ互に平行
な多数の流通路を有するとともにその縁部と被覆円筒の
間に流通開口を備える少くとも一つ板と、被覆円筒の拡
がった開口を塞ぎ互に平行な多数の流通路を有する閉鎖
板とから構成することにより達せられる。
被覆円筒を漏斗状に形成することにより死空間の発生を
避けることができる。
避けることができる。
側方の流通開口は、この装置を通過する媒質に対し流通
路より小さな流れ抵抗を示し、そしてこれに伴い流通量
が少ないときにも被覆円筒壁面の近傍に充分な流れ速度
を生じさせる。
路より小さな流れ抵抗を示し、そしてこれに伴い流通量
が少ないときにも被覆円筒壁面の近傍に充分な流れ速度
を生じさせる。
本発明による装置の好適な実施例においては、分配作用
を増強するために板の縁部と被覆円筒との間に側部開口
を持つ複数枚の板が被覆円筒の軸方向に相互間に間隔を
おいて縦続配置される。
を増強するために板の縁部と被覆円筒との間に側部開口
を持つ複数枚の板が被覆円筒の軸方向に相互間に間隔を
おいて縦続配置される。
上記の板を、少なくとも一枚の板の厚みが板の縁に向っ
て減少するように成形すると特に有利である。
て減少するように成形すると特に有利である。
このようにすれば導管から流出してくる媒質は導管の中
心付近の加速した流れの範囲においては長い流通路に突
き当り、この流通路は高い流れ抵抗を示すので中心流は
減速され、その一部は縁部に向って流出するようになる
。
心付近の加速した流れの範囲においては長い流通路に突
き当り、この流通路は高い流れ抵抗を示すので中心流は
減速され、その一部は縁部に向って流出するようになる
。
本発明による装置の好適な実施態様においては各板とも
、板縁部と被覆円筒との間の流通開口の面積和が被覆円
筒の狭い方の開口の断面積より小さくされる。
、板縁部と被覆円筒との間の流通開口の面積和が被覆円
筒の狭い方の開口の断面積より小さくされる。
他の好適な実施例の場合、被覆円筒の拡がり方向に縦続
配置された各2枚の板に関し、後続の板におけるその板
縁と被覆円筒の間の流通開口の面積和は前方の板におけ
るそれより小さくされる。
配置された各2枚の板に関し、後続の板におけるその板
縁と被覆円筒の間の流通開口の面積和は前方の板におけ
るそれより小さくされる。
こうすることで、媒質流の大部分を常に平行な流通開口
を通して流すことができる。
を通して流すことができる。
個々の板を被覆円筒内に挿入可能な筒状片内に固定し、
板縁部と被覆円筒間の流通開口を筒状片壁面内のスリッ
トにより形成するようにすると有利である。
板縁部と被覆円筒間の流通開口を筒状片壁面内のスリッ
トにより形成するようにすると有利である。
このような装置は、特に、狭い導管から流出してきて触
媒で満たされた大きな断面の反応室に導かれるようにさ
れた、互に変換されるべきガス混合物の分配器として利
用するに適する。
媒で満たされた大きな断面の反応室に導かれるようにさ
れた、互に変換されるべきガス混合物の分配器として利
用するに適する。
被覆円筒の狭い方の開口はガス混合物の入口を構成し、
この混合物はこの装置の閉鎖板を通って他の被覆円筒開
口内に均等な分配状態で流入していく。
この混合物はこの装置の閉鎖板を通って他の被覆円筒開
口内に均等な分配状態で流入していく。
この結果反応室内にある触媒を均等に負荷することが保
証される。
証される。
この場合閉鎖板は同時に反応室の入口側隔壁としておよ
び逆火防止体として働き、この結果装置内に存在する反
応性のガス混合物が室内において生じている反応により
不時に点火するのを避けることができる。
び逆火防止体として働き、この結果装置内に存在する反
応性のガス混合物が室内において生じている反応により
不時に点火するのを避けることができる。
本発明による装置は、大きな断面積の円筒から流出して
きて小さな断面積の円筒に導かれる媒質の集合器として
も有効に利用される。
きて小さな断面積の円筒に導かれる媒質の集合器として
も有効に利用される。
被覆円筒の閉鎖板で塞さがれた広い方の開口は、この場
合媒質流の入口として、そして狭い端部にある開口は出
口として働く。
合媒質流の入口として、そして狭い端部にある開口は出
口として働く。
例えば触媒で満たされた反応室を均等に反応性ガスの混
合物が通過し、反応生成物が狭い吸込み管内に流入する
ようにするため、反応室に本発明による装置を集合器と
して後続させることができる。
合物が通過し、反応生成物が狭い吸込み管内に流入する
ようにするため、反応室に本発明による装置を集合器と
して後続させることができる。
本発明による装置の集合器として働く実施態様により、
狭い吸込み管の吸込み力は反応室の大きな出口断面に均
等に分配される。
狭い吸込み管の吸込み力は反応室の大きな出口断面に均
等に分配される。
以下図示の実施例について本発明を詳しく説明する。
この装置の外被は、漏斗状に拡がりかつ両端の開いた被
覆円筒1からなっており、この円筒は狭い方の開口2お
よび広い方の開口3にそれぞれフランジ4,5を有する
。
覆円筒1からなっており、この円筒は狭い方の開口2お
よび広い方の開口3にそれぞれフランジ4,5を有する
。
広い方の開口3は、多数の平行流通路6を有する焼結多
孔体として形成された閉鎖板7で塞がれている。
孔体として形成された閉鎖板7で塞がれている。
被覆円筒1内には2個の同軸挿入体が設けられている。
これらの挿入体はそれぞれ筒状片8,9からなり、その
一端は止めリング10,11により被覆円筒1に固定さ
れ、他端には筒状片内に延びる張り出し部12、13を
有する。
一端は止めリング10,11により被覆円筒1に固定さ
れ、他端には筒状片内に延びる張り出し部12、13を
有する。
これらの張り出し部上には板14,15が載っており、
これらは互に平行な多数の貫通孔16.17と傾斜した
側面を有している。
これらは互に平行な多数の貫通孔16.17と傾斜した
側面を有している。
これらの板は、例えば酸化アルミニウムあるいは酸化マ
グネシウムからなる焼結多孔体として構成される。
グネシウムからなる焼結多孔体として構成される。
更に筒状片内には、側面の流通開口として板の縁に平行
に延びるスリット18,19が設けられている。
に延びるスリット18,19が設けられている。
この場合スリット18,19の断面積は、その面積の合
計か被覆円筒の拡がり方向に向って減少するとともに、
それぞれ狭い方の被覆円筒開口2の断面積より小さくな
るように定められている。
計か被覆円筒の拡がり方向に向って減少するとともに、
それぞれ狭い方の被覆円筒開口2の断面積より小さくな
るように定められている。
本発明装置の動作方法を明らかにするため、図面には被
覆円筒の拡がり方向に流れる媒質の流れ線20が示して
ある。
覆円筒の拡がり方向に流れる媒質の流れ線20が示して
ある。
放物線状の速度プロフィルを持つ狭い導管から流出して
きた媒質流は、この装置内において場所的に異なった流
れ抵抗を受ける。
きた媒質流は、この装置内において場所的に異なった流
れ抵抗を受ける。
この場合各挿入体においてせき止め作用が生じ、これは
流れ速度の上昇と結び付いており、そして挿入体の後方
、特に側方の流通開口(スリット)の後方に渦を生じさ
せる。
流れ速度の上昇と結び付いており、そして挿入体の後方
、特に側方の流通開口(スリット)の後方に渦を生じさ
せる。
流通量が少ないときは層状の流れが生ずる。
板の側面が傾斜しているので板の縁部に向って短かくな
っていく板内の流通路は、板の縁部に向かって低くなっ
ていく流れ抵抗を示す。
っていく板内の流通路は、板の縁部に向かって低くなっ
ていく流れ抵抗を示す。
これに対し側方の流通開口(スリツト)の流れ抵抗は小
さく、渦によりほぼ定められる。
さく、渦によりほぼ定められる。
この結果放物線状速度プロフィルの均等化が達せられる
。
。
流通量が多いときにはせき止め作用および渦の発生が増
大し、同時に流通路の抵抗は流れ経過によりほぼ定めら
れる。
大し、同時に流通路の抵抗は流れ経過によりほぼ定めら
れる。
これらの影響の相乗作用により、流量か大きいときにも
良好な分配が行われる。
良好な分配が行われる。
分配作用は従って流量の大小とほぼ無関係になる。
図示の実施例の場合被覆円筒1の内径は、約70mmの
長さのときに約32mmから約105mmまで拡がる。
長さのときに約32mmから約105mmまで拡がる。
酸化マグネシウムからなる焼結多孔板として作られた板
14,15および7は、それぞれ直径が約32mm、8
5mmおよび105mmの円形底面を有し、それらの厚
みは各々約10mmである挿入体の側方の流通開口(ス
リツト18.19)は、筒状片8の場合約6.3mm、
筒状片9の場合約1mmの幅を有する。
14,15および7は、それぞれ直径が約32mm、8
5mmおよび105mmの円形底面を有し、それらの厚
みは各々約10mmである挿入体の側方の流通開口(ス
リツト18.19)は、筒状片8の場合約6.3mm、
筒状片9の場合約1mmの幅を有する。
流通路は1mmの直径を持ち、板の表面積1cm2当り
約45個の密度で設けられている。
約45個の密度で設けられている。
板14と15ならびに15と7の間隔は約1.2mmで
ある。
ある。
本発明による装置の利点を説明するために、狭い導管か
ら流出してきた低温の反応性ガスの混合物を漏斗状に拡
がった簡単な構成の中継管を通して大きな入口断面積の
室に導き、そこで触媒を用いて反応を行わせると仮定し
、この場合反応熱により高い反応温度に保持せねばなら
ないものとする。
ら流出してきた低温の反応性ガスの混合物を漏斗状に拡
がった簡単な構成の中継管を通して大きな入口断面積の
室に導き、そこで触媒を用いて反応を行わせると仮定し
、この場合反応熱により高い反応温度に保持せねばなら
ないものとする。
この場合導管から流出してきたガスの大部分は、中心に
偏った流れになって触媒室の中心軸近傍において触媒体
積の小さな範囲しか通過しない危険が生ずる。
偏った流れになって触媒室の中心軸近傍において触媒体
積の小さな範囲しか通過しない危険が生ずる。
他の範囲の触媒は充分な量のガスが通過しないので低温
の状態にあるのに対し、中心流の範囲内にある低温のガ
スは触媒を冷却し、そしてこのため触媒の変換能が失わ
れてしまうおそれかある。
の状態にあるのに対し、中心流の範囲内にある低温のガ
スは触媒を冷却し、そしてこのため触媒の変換能が失わ
れてしまうおそれかある。
従って反応に対して妨害作用を持つ固体の残滓か生ずる
可能性のあることと相まって不完全な変換か生じること
になる。
可能性のあることと相まって不完全な変換か生じること
になる。
これに対し本発明による装置は、ガス流を室の全断面に
わたり均等に分配する。
わたり均等に分配する。
これに加えてこの装置においては、不純物の沈積を促進
しかつ静的反応室として反応に悪影響を与えるような死
空間か生じない。
しかつ静的反応室として反応に悪影響を与えるような死
空間か生じない。
さらに各板が熱シールドとして働き、既に装置内にある
ガスか高温の触媒の熱放射により温度に加熱されるのを
防止する。
ガスか高温の触媒の熱放射により温度に加熱されるのを
防止する。
本発明装置の好適な応用分野としては、触媒を用いた分
解ガス発生のための装置が挙げられる。
解ガス発生のための装置が挙げられる。
この場合には、低オクタン価の鉛無添加ガソリンのよう
な有害物質を含まない気化燃料を空気や廃ガスのような
酸素を含むガスと反応させて、例えば内燃機関に供給す
るための好適な燃焼特性を持つ燃焼ガス(分解ガス)に
変換するようにしている。
な有害物質を含まない気化燃料を空気や廃ガスのような
酸素を含むガスと反応させて、例えば内燃機関に供給す
るための好適な燃焼特性を持つ燃焼ガス(分解ガス)に
変換するようにしている。
変換は好適な触媒を収容した反応室、いわゆる分解ガス
発生器内で行われ、これは例えば西ドイツ国特許出願公
開第2103008号および同第2135650号公報
に述べられている。
発生器内で行われ、これは例えば西ドイツ国特許出願公
開第2103008号および同第2135650号公報
に述べられている。
この利用のための板の材料としては、酸化アルミニウム
および酸化マグネシウムか特に適する。
および酸化マグネシウムか特に適する。
というのはこれらの材料では望ましくない副次的な反応
をほぼ避けられるからである。
をほぼ避けられるからである。
しかし他の利用目的においては他の材料、例えば金属か
らなる板を利用することもできる。
らなる板を利用することもできる。
この場合、反応生成物を触媒室から取り出すときにも同
様の分配上の問題が生ずる。
様の分配上の問題が生ずる。
例えば自動車に利用する場合に、ガス運搬は分解ガス発
生器に続く内燃機関の吸気作用による影響を受けるので
、室内でガス流の絞りが出口導管に入る前に生ずるのを
避けるために内燃機関に通じる狭い導管の吸気力は反応
室の大きな断面上に分配されねばならない。
生器に続く内燃機関の吸気作用による影響を受けるので
、室内でガス流の絞りが出口導管に入る前に生ずるのを
避けるために内燃機関に通じる狭い導管の吸気力は反応
室の大きな断面上に分配されねばならない。
この要求は、集合器として働く本発明による装置を反応
室と出口導管の間に設けることで有利に満たされる。
室と出口導管の間に設けることで有利に満たされる。
本発明による装置は円形断面に限られることかなく、コ
ンパクトで簡単な構成のために多方面で利用され得る。
ンパクトで簡単な構成のために多方面で利用され得る。
図面は本発明一実施例の縦断面図である。
1・・・・・・被覆円筒、6,16.17・・・・・・
流通路、7・・・・・・閉鎖板、14,15・・・・・
・板、18,19・・・・・・流通開口(スリット)。
流通路、7・・・・・・閉鎖板、14,15・・・・・
・板、18,19・・・・・・流通開口(スリット)。
Claims (1)
- 1 流体をある流れ断面積からこれと異なる流れ断面積
に分配するものにおいて、漏斗状に拡がり両端が開いた
被覆円筒と、この円筒内においてその軸に対し垂直に配
置されかつ互に平行な多数の流通路を有するとともにそ
の縁部と被覆円筒の間に流通開口を備える少くとも一つ
の板と、被覆円筒の拡がった開口を塞さぎ互に平行な多
数の流通路を有する閉鎖板とからなることを特徴とする
流体の分配装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/705,572 US4087889A (en) | 1975-07-18 | 1976-07-15 | Wire connecting sleeve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2439144A DE2439144C3 (de) | 1974-08-14 | 1974-08-14 | Vorrichtung zum Verteilen strömender Medien von einem Strömungsquerschnitt auf einen davon verschiedenen Strömungsquerschnitt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5144320A JPS5144320A (ja) | 1976-04-15 |
| JPS584204B2 true JPS584204B2 (ja) | 1983-01-25 |
Family
ID=5923240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50099061A Expired JPS584204B2 (ja) | 1974-08-14 | 1975-08-14 | リユウタイノブンパイソウチ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3996025A (ja) |
| JP (1) | JPS584204B2 (ja) |
| CA (1) | CA1066880A (ja) |
| DE (1) | DE2439144C3 (ja) |
| FR (1) | FR2282060A1 (ja) |
| GB (1) | GB1491265A (ja) |
| IT (1) | IT1040486B (ja) |
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