專利名稱：氣體吸附單元裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體吸附單元裝置，該裝置使用將活性炭纖維片卷繞成筒狀的氣體吸附用單元。
背景技術(shù)：
以往，作為用于回收氣流中所含有的各種有機(jī)溶劑、去除有毒氣體和惡臭物質(zhì)等的氣體吸附用單元，采用活性炭纖維片的方案已為公眾所知(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。如圖7的主視圖所示，這種氣體吸附用單元通過多根支撐桿52將具有中心孔的有孔法蘭50和無孔法蘭51的中心側(cè)連結(jié)成筒狀，并且通過這些支撐桿52構(gòu)成卷芯53。將活性炭纖維片54a在該卷芯53上繞垂直軸卷繞成旋渦狀，從而形成筒狀的氣體吸附用單元54。氣體吸附用單元54的外周面被金屬絲網(wǎng)55覆蓋，使得氣體吸附用單元54不會(huì)變形。 在具有上述結(jié)構(gòu)的氣體吸附用單元54中，使例如含有有機(jī)溶劑等吸附成分的氣流從氣體吸附用單元54的外側(cè)向卷芯53的中心孔H(參考圖8)通過，從而進(jìn)行吸附。此外，還已知有構(gòu)成為同樣使用活性炭纖維片并適于吸附液體的吸附單元。在這種吸附單元中，為了不使活性炭纖維片卷繞層由于水分的滲透而從卷芯滑落，將從卷芯突出設(shè)置的尖頭狀突起從卷繞層的內(nèi)側(cè)刺入，并且還從卷繞層的外側(cè)刺入桿狀支撐板所具有的尖頭狀突起，由此固定卷繞層(例如，參考專利文獻(xiàn)2)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本實(shí)公昭56-21460號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平8-10506號(hào)公報(bào)然而，上述現(xiàn)有的氣體吸附用單元54存在如下的問題由于將活性炭纖維片54a卷繞成多層，因此氣體吸附用單元54容易由于自重而下沉，如果在氣體吸附用單元54的上部與有孔法蘭50之間產(chǎn)生泄漏，則吸附效率就會(huì)降低。另外，在解吸時(shí)從有孔法蘭50的上方的管嘴56向卷芯53的中心導(dǎo)入加熱蒸汽的情況下，當(dāng)該加熱蒸汽所含有的水分滲透到活性炭纖維片54a中時(shí)，氣體吸附用單元54的自重會(huì)進(jìn)一步增加而容易下沉，這也是導(dǎo)致泄漏的原因。另外，在上述液體吸附用的吸附單元中，如上所述實(shí)施了水分滲透時(shí)防止卷繞層錯(cuò)位的對(duì)策。然而，由于為了使從卷芯突出設(shè)置的尖頭狀突起與桿狀支撐板所具有的尖頭狀突起互不干涉，而將兩者在圓周方向上錯(cuò)開配置，因此從內(nèi)側(cè)刺入有尖頭狀突起的卷繞層的外周側(cè)沒有固定裝置，并且從外側(cè)刺入有尖頭狀突起的卷繞層的內(nèi)周側(cè)也不具有固定裝置，因此，不能說一定能夠可靠地保持卷繞層的形狀。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題
本發(fā)明考慮到上述那樣現(xiàn)有的氣體吸附用單元的問題而做成，提供一種氣體吸附單元裝置，其能夠保持經(jīng)卷繞層疊的活性炭纖維片的形狀，并防止被處理氣體發(fā)生泄漏，能夠獲得穩(wěn)定的吸附性能。用于解決問題的手段本發(fā)明包括在氣體吸附用單元上具有單元形狀保持部件的氣體吸附單元裝置(第一形態(tài))、以及重疊多段氣體吸附用單元并具有單元形狀保持部件的多段式氣體吸附單元裝置(第二形態(tài))。第一形態(tài)的氣體吸附單元裝置，具有氣體吸附用單元，該氣體吸附用單元在連接第一法蘭與第二法蘭的筒筐形的卷芯上，卷繞層疊有活性炭纖維片；外金屬絲網(wǎng)，該外金屬絲網(wǎng)覆蓋于上述活性炭纖維片的外周面；以及 單元形狀保持部件，該單元形狀保持部件具有第一銷，該第一銷從上述外金屬絲網(wǎng)的外側(cè)刺入到上述卷芯的內(nèi)部，上述卷芯上的上述第一法蘭和上述第二法蘭通過在圓周上排列的多個(gè)桿連接，在上述卷芯的外周面上設(shè)有將上述第一銷的頂端卡止的卡止體。第二形態(tài)的多段式氣體吸附單元裝置，具有多個(gè)氣體吸附用單元，該氣體吸附用單元在連接第一法蘭與第二法蘭的筒筐形的卷芯上，卷繞層疊有活性炭纖維片；中間板，該中間板設(shè)置在一個(gè)上述氣體吸附用單元與另一個(gè)上述氣體吸附用單元之間；外金屬絲網(wǎng)，該外金屬絲網(wǎng)覆蓋于上述活性炭纖維片的外周面；以及單元形狀保持部件，該單元形狀保持部件具有第一銷，該第一銷從上述外金屬絲網(wǎng)的外側(cè)刺入到上述卷芯的內(nèi)部，上述卷芯上的上述第一法蘭和上述第二法蘭通過在圓周上排列的多個(gè)桿連接，在上述卷芯的外周面上設(shè)有將上述第一銷的頂端卡止的卡止體。根據(jù)本發(fā)明，從外金屬絲網(wǎng)的外側(cè)刺入活性炭纖維片的單元形狀保持部件的銷貫穿層疊的活性炭纖維片，銷的頂端卡止于筒筐形的卷芯。由此，能夠?qū)盈B的活性炭纖維片以一體化的狀態(tài)保持在內(nèi)金屬絲網(wǎng)與外金屬絲網(wǎng)之間。發(fā)明效果采用本發(fā)明的氣體吸附單元裝置，能夠保持經(jīng)卷繞層疊的活性炭纖維片的形狀，并防止被處理氣體發(fā)生泄漏。


圖I是表示本發(fā)明的氣體吸附單元裝置的結(jié)構(gòu)的主視剖面圖。圖2是俯視圖。圖3是圖I的B部放大圖。圖4是表示保持圖I的活性炭纖維片的形狀的單元形狀保持部件的說明圖。圖5是圖4所示的單元形狀保持部件的局部放大圖。圖6是本發(fā)明的多段式氣體吸附單元裝置的主視圖。
圖7是表示現(xiàn)有的氣體吸附用單元的結(jié)構(gòu)的主視圖。圖8是圖7的A-A方向剖面圖。符號(hào)說明I氣體吸附單元裝置2單元部件3支撐體4有孔法蘭(第一法蘭)5無孔法蘭(第二法蘭) 6 短管7 管嘴8 圓桿9中間環(huán)10內(nèi)金屬絲網(wǎng)(卡止體)11 銷(第二銷)13單元形狀保持部件13a梳狀銷(第一銷)14外金屬絲網(wǎng)
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖所示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。I.氣體吸附單元裝置的構(gòu)成在圖I中，本發(fā)明的氣體吸附單元裝置I構(gòu)成為直立型，并且主要包括通過將活性炭纖維片繞垂直軸卷繞成旋渦狀而形成的筒狀的氣體吸附單元部件(下面簡稱為單元部件)2、支撐該單元部件2的支撐體3、以及保持該支撐體3所支撐的單元部件2的形狀的單元形狀保持部件。I. I支撐體支撐體3包括中心部具有通孔(下面稱為中心孔)的有孔法蘭(第一法蘭)4、以及與該有孔法蘭4相對(duì)配置的無孔法蘭(第二法蘭)5。兩個(gè)法蘭4、5通常由耐腐蝕性優(yōu)良的不銹鋼材料構(gòu)成，但是，例如在吸附腐蝕性氣體等的情況下，也可以使用鈦材料。在有孔法蘭4的中心孔中嵌入固定有短管6。上述短管6在與其管軸方向垂直的方向上與加熱氣流吹入用的管嘴7連接，在解吸時(shí)，向后述的卷芯的中心軸(參考圖2的箭頭C)吹入加熱氣流，將回收到單元部件2中的例如有機(jī)溶劑解吸。在上述有孔法蘭4的中心孔周緣部和上述無孔法蘭5上，架設(shè)有多根(本實(shí)施方式中為16根)圓桿8 (在圓周上排列的多根桿)。具體來說，圓桿8的一個(gè)端部8a在圓周上以等間隔固定于上述短管6的內(nèi)周面，沿單元部件2的中心軸D配置的這些圓桿8的另一個(gè)端部Sb與上述無孔法蘭5的內(nèi)表面連接。由此構(gòu)成用于卷繞單元部件2的筒筐形卷芯。
另外，上述有孔法蘭4、無孔法蘭5、短管6、管嘴7、以及圓桿8的材質(zhì)為SUS304。并且，在將圓桿8的長度大致分割為3份的部位上，由厚度為2mm的帶鋼構(gòu)成的中間環(huán)9配置在各圓桿8的內(nèi)側(cè)，通過將這些中間環(huán)9與各圓桿8焊接在一起來增加各圓桿8的強(qiáng)度。在多根圓桿8的外周側(cè)卷繞有4目、#19 (線徑￠1.0)的內(nèi)金屬絲網(wǎng)10，該內(nèi)金屬絲網(wǎng)10起到卡止體的作用，該卡止體將刺入到卷芯內(nèi)部的第一銷(后述)卡止。另外，作為上述內(nèi)金屬絲網(wǎng)10的材質(zhì)可以使用SUS316，但當(dāng)內(nèi)金屬絲網(wǎng)和外金屬絲網(wǎng)使用鈦材料時(shí)，可以使用3目、#219(線徑￠0.8)的內(nèi)金屬絲網(wǎng)。I. 2單元部件單元部件2由將活性炭纖維成型為厚度3mm、寬度1150mm的毛氈狀的活性炭纖維片構(gòu)成，具有柔性。 上述活性炭纖維片可以繞卷芯卷繞多層，從內(nèi)金屬絲網(wǎng)10(內(nèi)徑(35 250mm)開始卷繞，卷繞至外形達(dá)到450mm為止。另外，活性炭纖維片使用BET比表面積(1000 1800m2/g)的結(jié)構(gòu)，能夠有效吸附除去范圍較廣的各種氣體。I. 3單元固定部件圖3是將圖I的B部放大的圖，表示作為單元固定部件的銷構(gòu)造。在該圖中，內(nèi)金屬絲網(wǎng)10的上端部被卷繞成覆蓋從有孔法蘭4向下突出的短管6的外周面6a。在上述外周面6a的下端部，朝向活性炭纖維片的層疊的方向，在圓周上等間隔(四個(gè)部位)地植設(shè)有外徑為4_的銷(第二銷)11。上述銷11的長度在本實(shí)施方式中為30mm，該銷11的長度被設(shè)定為在卷繞了 10層活性炭纖維片時(shí)該銷11的頂端能夠埋在該活性炭纖維片中。通過設(shè)置上述銷11，可以防止單元部件的最上部由于多層卷繞的活性炭纖維片的自重而下沉、進(jìn)而在單元部件與有孔法蘭之間產(chǎn)生間隙而發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。另外，也可以在中間環(huán)9上沿圓周方向等間隔(例如四個(gè)部位)地植設(shè)銷12。在植設(shè)這些銷12時(shí)，為了防止最內(nèi)層側(cè)的活性炭纖維片滑落，優(yōu)選使這些銷12從中間環(huán)9向活性炭纖維片的層疊方向以200_為限度地突出設(shè)置，銷12的外徑優(yōu)選為4_、長度優(yōu)選為30mmo使活性炭纖維片穿過銷11并繞卷芯卷繞I層后，在與外周面6a相對(duì)應(yīng)的范圍E內(nèi)卷繞帶狀的金屬絲網(wǎng)(未圖示)，則能夠?qū)⒒钚蕴坷w維片的卷繞起始部分可靠地固定。I. 4單元形狀保持部件單元形狀保持部件由卷繞在單元部件2的最外周的外金屬絲網(wǎng)和梳狀銷構(gòu)成。圖4是表示從單元部件2的外側(cè)刺入的單元形狀保持部件13的結(jié)構(gòu)的說明圖。在該圖中，單元形狀保持部件13由直立設(shè)置成梳齒狀的外徑為4_的梳狀銷(第一銷)13a、以及連結(jié)梳狀銷13a的基端部13b的金屬線13c構(gòu)成。如圖5所示，梳狀銷13a的長度被設(shè)定成能夠貫穿筒狀的單元部件2 (厚度約為100mm)及覆蓋在該單元部件2外側(cè)的外金屬絲網(wǎng)14 (參考圖I)的長度(110mm)，貫穿單元部件2的梳狀銷13a的頂端部被削尖成30°，通過進(jìn)入到內(nèi)金屬絲網(wǎng)10的網(wǎng)孔內(nèi)而卡止于該網(wǎng)孔。金屬線13c的長度L形成為略短于有孔法蘭4與無孔法蘭5之間的間隔，能夠從單元部件2的外側(cè)刺入該單元部件2。上述單元形狀保持部件13的梳狀銷13a優(yōu)選從單元部件2的外周以各間隔為500mm節(jié)距以內(nèi)的等間隔刺入。另外,梳狀銷13a由<j5 4mm的線材構(gòu)成,材質(zhì)為SUS304。而且,外金屬絲網(wǎng)14為4目、#19 (線徑小1.0)，材質(zhì)為SUS316。并且，外金屬絲網(wǎng)14的中心軸D方向上的長度被切割成與有孔法蘭4和無孔法蘭5之間的間隔大致相等的長度，因此外金屬絲網(wǎng)14的下端能夠與無孔法蘭5的內(nèi)表面抵接而被支撐。
采用具有上述結(jié)構(gòu)的氣體吸附單元裝置，將例如含有有機(jī)溶劑的空氣送入單元部件2時(shí)，該氣體從單元部件2的外周面?zhèn)攘飨蚓硇緝?nèi)的中空通路，這期間有機(jī)溶劑等有害成分被單元部件2吸附，通過吸附而被凈化后的空氣從短管6向上方送出。支撐于支撐體3的單元部件2的各層，由于刺入有上述梳狀銷13a而被一體化，并且梳狀銷13a的頂端到達(dá)內(nèi)金屬絲網(wǎng)10并卡止于內(nèi)金屬絲網(wǎng)10的網(wǎng)孔，因此能夠可靠地防止單元部件2的錯(cuò)位。其結(jié)果是，被處理的氣體不會(huì)泄漏而能夠獲得穩(wěn)定的吸附性能。2.多段式氣體吸附單元裝置圖6是表示多段式氣體吸附單元裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖，該多段式氣體吸附單元裝置通過在垂直方向上連接多段具有上述結(jié)構(gòu)的氣體吸附單元裝置而成。另外，在圖6中，對(duì)于與圖I相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)記相同的符號(hào)并省略其說明。在該圖中，多段式氣體吸附單元裝置20通過在垂直方向上重疊兩段像上述那樣構(gòu)成的單元部件2而構(gòu)成。另外，在圖6中表示重疊兩段單元部件2的例子，但也可以重疊兩段以上。多段式氣體吸附單元裝置20具有除了尺寸以外與上述有孔法蘭4基本相同地構(gòu)成的有孔法蘭4’、以及同樣地除了尺寸以外與上述無孔法蘭5基本相同地構(gòu)成的無孔法蘭5’，在有孔法蘭4’與無孔法蘭5’中間設(shè)有用于將支撐體3彼此連結(jié)的有孔中間板21。通過該有孔中間板21支撐有長度比圓桿8的長度長的圓桿8’，圓桿8，的下端與無孔法蘭5’相連。此外，在有孔中間板21的通孔中嵌合固定有圓環(huán)部件22。上述圓桿8’的中間部固定于上述圓環(huán)部件22的內(nèi)周面，在圓環(huán)部件22的外周面上，在圓周上的四個(gè)部位等間隔地植設(shè)有圖3所示的銷11。在有孔法蘭4’與有孔中間板21之間的卷芯上卷繞活性炭纖維片，從而形成第一段單元部件2，并且，在有孔中間板21與無孔法蘭5’之間的卷芯上卷繞活性炭纖維片，從而形成第二段單元部件2。第一段和第二段的各單元部件2以內(nèi)金屬絲網(wǎng)10為卷芯(內(nèi)徑Cj5 250mm)開始卷繞，卷繞至外形達(dá)到640mm為止。另外，活性炭纖維片的卷繞圈數(shù)取決于吸附處理的對(duì)象，有孔法蘭4’、有孔中間板21、以及無孔法蘭5’的直徑根據(jù)活性炭纖維片的卷繞圈數(shù)適當(dāng)設(shè)定。另外，在多段式氣體吸附單元裝置20中，也將圖4所示的梳狀銷從外金屬絲網(wǎng)14的外側(cè)刺入各單元部件2。梳狀銷的銷長被設(shè)定為能夠 貫穿各單元部件2的長度。
權(quán)利要求
1.一種氣體吸附單元裝置，其特征在于，具有 氣體吸附用單元，該氣體吸附用單元在連接第一法蘭與第二法蘭的筒筐形的卷芯上，卷繞層疊有活性炭纖維片； 外金屬絲網(wǎng)，該外金屬絲網(wǎng)覆蓋于上述活性炭纖維片的外周面；以及 単元形狀保持部件，該單元形狀保持部件具有第一銷，該第一銷從上述外金屬絲網(wǎng)的外側(cè)刺入到上述卷芯的內(nèi)部， 上述卷芯上的上述第一法蘭和上述第二法蘭通過在圓周上排列的多個(gè)桿連接，在上述卷芯的外周面上設(shè)有將上述第一銷的頂端卡止的卡止體。
2.如權(quán)利要求I所述的氣體吸附單元裝置，其特征在干， 上述卡止體由覆蓋上述卷芯的外周面的內(nèi)金屬絲網(wǎng)構(gòu)成，并且構(gòu)成為上述第一銷的頂端插入該內(nèi)金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔中。
3.如權(quán)利要求I或2所述的氣體吸附單元裝置，其特征在干， 上述単元形狀保持部件由金屬線、以及從該金屬線隔開規(guī)定的間隔直立設(shè)置成梳齒狀的上述第一銷構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求I所述的氣體吸附單元裝置，其特征在干， 上述活性炭纖維片在上述卷芯上的卷繞起始層的上端部卷繞有帯狀的金屬絲網(wǎng)，從而將上述卷繞起始層固定于上述卷芯。
5.如權(quán)利要求I所述的氣體吸附單元裝置，其特征在干， 具有中間環(huán)，該中間環(huán)將上述多個(gè)桿的長度方向的中途部位連結(jié)成環(huán)狀。
6.如權(quán)利要求I所述的氣體吸附單元裝置，其特征在干， 上述第一法蘭具有中心孔，在該中心孔中插入有短管，從上述短管插入部分的外周面向上述活性炭纖維片的層疊方向突出設(shè)置有第二銷。
7.一種多段式氣體吸附單元裝置，其特征在于，具有 多個(gè)氣體吸附用單元，該氣體吸附用單元在連接第一法蘭與第二法蘭的筒筐形的卷芯上，卷繞層疊有活性炭纖維片； 中間板，該中間板設(shè)置在ー個(gè)上述氣體吸附用單元與另ー個(gè)上述氣體吸附用單元之間； 外金屬絲網(wǎng)，該外金屬絲網(wǎng)覆蓋于上述活性炭纖維片的外周面；以及 単元形狀保持部件，該單元形狀保持部件具有第一銷，該第一銷從上述外金屬絲網(wǎng)的外側(cè)刺入到上述卷芯的內(nèi)部， 上述卷芯上的上述第一法蘭和上述第二法蘭通過在圓周上排列的多個(gè)桿連接，在上述卷芯的外周面上設(shè)有將上述第一銷的頂端卡止的卡止體。
8.如權(quán)利要求7所述的多段式氣體吸附單元裝置，其特征在干， 上述卡止體由覆蓋上述卷芯的外周面的內(nèi)金屬絲網(wǎng)構(gòu)成，并且構(gòu)成為上述第一銷的頂端插入該內(nèi)金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔中。
9.如權(quán)利要求7或8所述的多段式氣體吸附單元裝置，其特征在干， 上述単元形狀保持部件由金屬線、以及從該金屬線隔開規(guī)定的間隔直立設(shè)置成梳齒狀的上述第一銷構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求7所述的多段式氣體吸附單元裝置，其特征在干，上述活性炭纖維片的相對(duì)于上述卷芯的卷繞起始層的上端部卷繞有帯狀的金屬絲網(wǎng)，從而將上述卷繞起始層固定于上述卷芯。
11.如權(quán)利要求7所述的多段式氣體吸附單元裝置，其特征在干， 具有中間環(huán)，該中間環(huán)將上述多個(gè)桿的長度方向的中途部位連結(jié)成環(huán)狀。
12.如權(quán)利要求7所述的多段式氣體吸附單元裝置，其特征在干， 上述第一法蘭具有中心孔，在該中心孔中插入有短管，從上述短管插入部分的外周面向上述活性炭纖維片的層疊方向突出設(shè)置有第二銷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體吸附單元裝置，其能夠保持經(jīng)卷繞層疊的活性炭纖維片的形狀，并防止被處理氣體的發(fā)生泄漏，能夠獲得穩(wěn)定的吸附性能。該氣體吸附單元裝置具有氣體吸附用單元，該氣體吸附用單元在連接第一法蘭(4)與第二法蘭(5)的筒筐形的卷芯上，卷繞層疊有活性炭纖維片；外金屬絲網(wǎng)(14)，該外金屬絲網(wǎng)將上述活性炭纖維片的外周面覆蓋；以及單元形狀保持部件(13)，該單元形狀保持部件具有第一銷，該第一銷從上述外金屬絲網(wǎng)的外側(cè)刺入到上述卷芯的內(nèi)部，上述卷芯的上述第一法蘭和上述第二法蘭通過在圓周上排列的多個(gè)桿連接，在上述卷芯的外周面上設(shè)有將上述第一銷的頂端卡止的卡止體(10)。
文檔編號(hào)B01D53/04GK102814100SQ201110161539
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者川田和之, 池野友明 申請(qǐng)人:東洋紡織株式會(huì)社