(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形された円筒状のパッキング要素であって、該円筒状要素の軸線の長さに沿って一定の断面を有しまた円筒状の本体部材を具備しかつ円筒状本体部材の内部に複数の弦部材を有し、弦部材の各端部が他の弦部材の端部に接触し、また円筒状本体部材の軸線から少なくとも弦部材の中点まで延びる複数の半径方向の隔壁部材を有している、成形された円筒状パッキング要素。
【請求項２】
２つの等辺三角形に配列された６個の同一の弦部材を有し、第１の三角形の各頂点が円筒状本体部材の周面の周りに第２の三角形の隣接頂点から６０°変位されている請求項１に記載のパッキング要素。
【請求項３】
６個の半径方向の隔壁部材を有している請求項２に記載のパッキング要素。
【請求項４】
円筒状本体部材の内面と２つの弦部材の交差部とを連結する６個の補強部材を有している請求項２に記載のパッキング要素。
【請求項５】
セラミック材料から形成された請求項１に記載のパッキング要素。
【請求項６】
プラスチック材料から形成された請求項１に記載のパッキング要素。
【請求項７】
金属から形成された請求項１に記載のパッキング要素。
【請求項８】
カーボンから形成された請求項１に記載のパッキング要素。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は成形されたパッキング要素に関し、特にプラスチック及びセラミックのスラリーのような押出し可能な材料から成形された投げ出されるパッキング要素に関する。
【０００２】
このような要素は液体とガスとが接触され２つの流れる流体を親密に接触させることにより反応、熱伝導、溶解、又は分離を生じさせる反応装置に用いられる。このためこれら要素は表面積を最大にするとともに寸法の安定性を保持しそれにより使用中つぶれたり破砕したりしないように構成された形状を有している。さらに、パッキング要素が作用するのが必要とされる環境が腐食性であり及び／又は上昇された温度となっている場合は、パッキング要素をセラミック材料から形成することが望まれる。最後に、大きな容積の標準の設計に容易に生産される構造を有することが望ましい。
【０００３】
本発明は優れた強度と簡単な押出し工程により容易に製造される表面積特性とを有するこのような成形されたパッキング要素を提供する。
【０００４】
発明の記載
本発明は一定の断面を有する円筒状の本体部材を具備する押出し可能なパッキング要素を提供し、前記一定の断面は本体部材の内部の複数の弦部材からなり、１本の弦部材の各端部は他の弦部材の一端と接触しており、複数の半径方向の隔壁部材が円筒状本体の軸線から少なくとも弦部材の中点まで延びている。
【０００５】
簡単のため、パッキング要素の軸方向の長さに沿って均一である本発明のパッキング要素の内部構造は、軸方向の長さの中央の点におけるパッキング要素の切断面に現われる特徴が記載される。したがって、円筒状本体部材の内面の一部分を分割する内部部材は、“弦”なる用語が正確には中心を通らない円の内部の直線に適用されるが、本明細書では“弦部材”と称される。
【０００６】
弦部材は、好ましくは等しい長さとするが、その理由はこの長さが円筒状本体部材の内部の構造によって区画形成された貫通通路の寸法がより大きな対称で均一な長さとなるからである。
【０００７】
パッキング要素は３個から（“接触”条件が満たされるならば必須である）好ましくは１８個以下までの任意の適当な数の弦部材を有することができる。しかし一般には４個から１０個、特に６個の数が好ましい。最も好ましい構造においては、６個の弦部材は３個ずつの２つの小群に分けられ、各小群は一方の三角形が円筒状本体部材の周面の周りに他方の三角形から６０°だけ変位した等辺三角形を形成している。
【０００８】
半径方向の隔壁部材の数は弦部材の数によって決定されそのため等しい数となる。したがって、例えば好ましい６個の弦部材に関しては６個の半径方向の隔壁部材が存在する。
【０００９】
好ましい構造では付加的な強化部材が円筒状本体部材の内面との間に設けられ円筒状本体部材の半径に沿って少なくとも２つの弦部材の交点まで延びている。典型的にはこの付加的な強化部材は構造の軸線までは延びていない。以下に理解されるようにこのような位置づけは、弦部材が等しい数（３個又は４個の）の２つ又は３つの群であり、各群において群によって形成された構造（三角形、又は四角形）を有し、重なり円筒状本体部材の軸線の周りに回転して配置されている場合にのみ可能である。
【００１０】
本発明の構造は、この構造が非常に大きな数の交差点が得られこれら交差点で種々の表面を横切って流れる液体がぶつかりそして再び細分割される前に混合し合流するようにされそのため均一化が促進されるという点で非常に有効である。
【００１１】
また他の利点は部材の相互の補強にある。内部構造を有しない円筒状本体部材は圧縮力に対する非常に減少した抵抗を有している。特に最も好ましい６個の群の弦部材は著しく付加された内部強度を提供しまたこれがさらに弦部材を変形運動に抗して支える半径方向の隔壁部材によって強化される。最後に付加された補強部材は円筒状本体部材のための最終レベルの補強をもたらす。
【００１２】
弦部材が最も好ましい構造におけるように、３個ずつの２の群に形成された時は、種々の補強部材は円筒状本体部材の内部容積をほぼ等しい小区分に分割する。したがって、円筒状本体要素を強化するのに加えて、表面積が著しく増加し本体要素を通過するガスの流れに対するインピーダンスの度合が最小化されまた均一化されそれにより本体要素を通る各通路が等しいガスの流れを有するようになる。
【００１３】
本発明の円筒状要素は好ましくはわん曲された端面が設けられ塔の中に投下された時円筒状要素が重なり合うのを妨げるようにする。各端面の曲率は同一とし又は異なるものとし、例えば一方の端部が凸面で他方の端部が凹面であり、又は両方の端部が凹面もしくは凸面とすることができる。しかし好ましくは各わん曲した端部の曲率半径は同一とする。この形状は、製品が押出されこの押出し物が切断され複数の要素を形成した時、単一の弓形の切片が第１の要素に凹面の端部をまた第２の要素に凸面の端部を形成しそれにより第２の要素が分離されるので、特に有利である。したがって、２つの切断刃により又は１つの裏返し可能の刃によって、凸面と凹面の組合せの全ての可能な組合せを生産することができる。
【００１４】
これら要素は成形工程により形成されるが好ましくは適当に設計された型を用いて押出し工程により作られる。押出しによる製品は全体にわたって同じ内部構造の長い円筒体である。好ましくはわん曲した刃のナイフがこの長い円筒体を、わん曲した刃が用いられた場合にわん曲した端面を有する所望の長さの要素に切断する。これら要素は次に炉の中で焼成され仕上げられた要素を生産する。
【００１５】
発明の詳細な記載
本発明は、本発明を図示することが意図されるが本発明の範囲に何ら本質的な限定を意味するとは考えられない図面を参照してここにさらに記載される。
【００１６】
図１において、円筒状本体部材１は２つの等辺三角形で配置された６個の同一の弦部材２が設けられ、１つの三角形の各頂点は本体部材の周面の周りに第２の三角形の頂点から６０°だけ変位されている。半径方向の隔壁部材３が軸線から弦部材の中点まで放射状に延び、また補強部材４が円筒状本体部材の内面と弦部材の交差部とを連結している。
【００１７】
図１に示された要素の側面図を示す図２において、この要素の端部の形状が示されている。これら端部はそれぞれ真直ぐ（２ａで７）、凸面及び凹面のわん曲（２ｂでそれぞれ５と６）、２重凸面（２Ｃで５）、及びでこぼこ（２ｄで８）となっている。
【００１８】
図１と２ｂに示されるように構成されセラミック材料から形成された本発明の要素は、物質移動効率（ｋｇａ）、パッキング係数、立方フィート当りポンドの重量（要素の設置の相対重量を表わす）、及び立方フィート当りの切片について、数値が求められた。各場合にこれらの数値は、任意に数値“１．００”が与えられるニュートンケミカルプロセスプロダクトコーポレーションにより登録商標“Ｉｎｔａｌｏｘ”のもとに販売されている工業標準、２”セラミックサドルとの比較による数値で測定された。他の比較基本は３”セラミックインタロックス（登録商標）サドルであった。
【００１９】
本発明の要素は４．２５”（１０．８０ｃｍ）の直径と０．２５”（０．６４ｃｍ）（円筒状本体部材）から０．１２５”（０．３２ｃｍ）（半径方向隔壁）の壁厚とを有していた。要素の軸方向の長さは１．２５”（３．１８ｃｍ）であった。
【００２０】
この３つの要素の性能パラメータは次のとおりであった。
0003542776.tif 000002
【００２１】
上記のデータから本発明の要素は２”サドルよりも１４％さらに効率的であり３”サドルよりも６０％さらに効率的であることが明らかである。さらに２”サドルよりも少ない要素が立方フィート当り用いられまた３”サドルに対してはほぼ同じでありさらに２”サドルに対してはより低い圧力降下である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい要素の軸線に直角の断面図である。
【図２Ａ】端面がわん曲され又はでこぼこな表面を有する図１に示される要素の４つの任意の側面図のうちの１つである。
【図２Ｂ】上記４つの側面図のうちの他の１つである。
【図２Ｃ】上記４つの側面図のうちまた他の１つである。
【図２Ｄ】上記４つの側面図のうちのさらに他の１つである。
【図１】
0003542776.tif 000003
【図２Ｄ】
0003542776.tif 000004
【図２Ｃ】
0003542776.tif 000005
【図２Ｂ】
0003542776.tif 000006
【図２Ａ】
0003542776.tif 000007