(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の微細構造（１０）をもつカラム・パッキンであって、流れチャンネル（２）を含むパッキン層の形態の箔状材料（１）を有し、該箔状材料が交互に配置された凹構造要素（３ｂ，マイナス印−）および凸構造要素（３ａ，プラス印＋）をもつプロフィールをなし、隣接する凹構造要素同士および凸構造要素同士の間にそれぞれ平均距離ａが存在し、平均距離ａが隣接する流れチャンネルの中心（２０）間の距離よりも小さくなっているカラム・パッキンにおいて、
箔状材料が、規則的に配置された孔（５）から成る第２の微細構造を有し、隣接する孔の中心間の平均距離ｂが平均距離ａより小さく、孔の縁（５１、５２）がそれぞれ凸および凹の区域（６ａ、６ｂ）を有することを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項２】
請求項１に記載のカラム・パッキンにおいて、平均距離ｂが平均距離ａより少なくとも５０％だけ小さいことを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項３】
請求項１に記載のカラム・パッキンにおいて、孔（５）が反復して配置されたスリット（５０）により形成され、スリットの縁（５１、５２）の間にそれぞれ通過開口が形成されていることを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項４】
請求項１に記載のカラム・パッキンにおいて、第１の微細構造の凸および凹の構造要素（３ａ、３ｂ）が第１の参照格子の点に配置されており、第２の微細構造の孔（５）が第２の参照格子の点に配置され、第１の参照格子および第２の参照格子が基本セルを含み、第１の参照格子の基本セルが正方形であり、孔（５）がそれぞれ最大直径を有し、この直径が前記第１の参照格子の基本セルの対角線の方向に向いていることを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項５】
請求項１に記載のカラム・パッキンにおいて、箔状材料が金属合金から成り、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの厚さを有していることを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項６】
請求項５に記載のカラム・パッキンにおいて、箔状材料が０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍの厚さを有していることを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項７】
請求項５に記載のカラム・パッキンにおいて、隣接する孔の間の平均距離ｂが０．３ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項８】
請求項１に記載のカラム・パッキンにおいて、孔（５）により与えられる開放断面積の箔状材料（１）の全面積に対する相対比率が１０％〜５０％の範囲にあることを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項９】
請求項１に記載のカラム・パッキンにおいて、パッキンが、互いの上に重ねて配置された複数個のパッキン要素から構成され、各パッキン要素が多数のパッキン層（１’）から組立てられ、隣接するパッキン層の流れチャンネル（２）が互いに開放的に交差していることを特徴とするカラム・パッキン。
【請求項１０】
請求項１に記載のカラム・パッキンにおいて、箔状材料（１）から構成されたパッキン層（１’）と、触媒作用を有する物質を挿入される多孔質二重壁をもつ構造の異質のパッキン層とから構成される、カラム・パッキン。
【請求項１１】
請求項１０に記載のカラム・パッキンにおいて、箔状材料から構成されたパッキン層も、触媒作用を有する物質の担持体として形成される、カラム・パッキン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は請求項１の前文に述べたような微細構造を備えた順序カラム・パッキン（ｏｒｄｅｒｅｄ  ｃｏｌｕｍｎ  ｐａｃｋｉｎｇ）に関する。
【０００２】
散水フィルムとしてパッキンの上を流れる流体と、反対方向に流れる蒸気またはガス相との間において材料、熱の交換が行われる順序パッキンがカラムのために提供される。パッキン体に利用される表面は、交換プロセスを最大に進展させるためには、全ての点において流体相により均一に被覆されている必要がある。
パッキンが金属繊維材料から製作される場合には、織られる金属線の寸法が適当であれば、毛細管作用が表面の優秀な湿潤をもたらす。ＣＨ−Ａ−６６４０９１から知られている湿潤法は、最も良好とは言えないが、なお有益であり、充分に経済的なパッキン体である。このパッキン体は、交差する溝のネットワークから形成された微細構造をもつ金属箔から成る。この場合、溝は、例えばピラミッド形の隆起、凹所のような凸、凹構造要素の側面により形成されている。溝のお蔭で流体がパッキン上、水平方向にも分布される。拡張された金属またはリブメッシュのパッキンも知られており、金属繊維の経済的な代替を意図しているが、この方法では、金属繊維におけるパッキンのような分離機能は、湿潤能力が不充分なため達成され得ない。
【０００３】
本発明の目的は、金属繊維より経済的な材料から製作出来て、既知の金属箔またはリブメッシュより湿潤され易い順序パッキンを創出することである。本目的は請求項１に画定されたカラム・パッキンにより満足される。
【０００４】
順序カラム・パッキンは、流れチャンネルを囲んだパッキン層の形態で、微細構造をもつ箔状材料から成る。箔状材料は凹、凸構造要素を交互に配置されたプロフィールを有する。隣接する凹、凸構造要素の中心の間に平均距離ａが存在する。平均距離ａは、隣接する流れチャンネルの中心線間の距離より相当小さい。
箔状材料は、規則的に配置された孔から成る第２微細構造を有する。隣接する孔の中心間の平均距離ｂは平均距離ａより小さく、好適には、少なくとも５０％だけ小さく、孔の縁はそれぞれ凸、凹区域から成る形状を有する。
【０００５】
従属請求項２〜７は、本発明のパッキンの有利な実施例、特殊な微細構造に関する実施例に関する。従属請求項８、９は特殊な形状のパッキンに関する。
【０００６】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
【０００７】
（発明を実施するための最良の形態）
図１は微細構造１０をもつ順序カラム・パッキンの２個の層１’の一部を示す。各層１’は箔状材料１から成り、流れチャンネル２を囲んでいる。箔状材料１の微細構造に関する例を図２に拡大して示す。箔は、凸構造要素（３ａ，プラス印＋を付す）と凹構造要素（３ｂ，マイナス印−を付す）とが交互に配置されたプロフィールを有している。隣接する凸、凹構造要素（３ａ、３ｂ）の中心の間にそれぞれ平均距離ａが存在する。この平均距離ａは、隣接する流れチャンネル２の中心線２０の間の距離ｃよりも小さい。
【０００８】
本発明に従えば、箔状材料は、規則的に配置された孔５から成る第２微細構造を有する：孔５が反復配置されたスリット５０により形成されている図３〜７の実施例を見よ。隣接する孔の中心間の平均距離ｂ（図４を見よ）は平均距離ａよりも小さく；好適には少なくとも５０％だけ小さい。孔５０の縁５１、５２はそれぞれ凸区域６ａ、凹区域６ｂ（＋と−とにより象徴されている）から成る形状を有している。箔１の反対側には、凸区域３ａ、６ａ凹区域として現れ、これに反して、凹区域３ｂ、６ｂが凸区域として現れている。スリット５０の縁５１と５２との間に開いた通過孔５がそれぞれプラスチック再加工の結果として形成される。
【０００９】
有利には、第１微細構造の構造要素３ａ：３ｂが第１周期点格子の点に配置され、第２微細構造の孔５が第２周期点格子の点に配置されている。第１微細構造は、一連の凸凹構造要素、すなわち、峰と谷が１方向にのみ存在しているような溝から構成されることも可能である。
【００１０】
孔５が周期点格子の点に配置されている第２微細構造の１例は、図３に示すような節領域４０と節間ウェブ４１をもつストレッチ格子４である。このストレッチ格子４は、カラム内で処理される液体が孔５を満たすためには、非常に微細に形成される必要がある。この種のストレッチ格子４を製作することは困難である。ストレッチ格子に類似の図４に示す箔４の方が製作簡単である。ここでは節間ウェブ４１が、孔５の寸法に比較して比較的広くなっている。
【００１１】
第１参照格子の基本セル（ｃｅｌｌ）は例えば正方形（図２）である。ストレッチ格子状の箔４においては、孔５の最大直径が互いに平行し、該最大直径は好適には前記基本セルの対角線の方向を向いている。
【００１２】
流体と蒸気との間の材料または熱の良好な交換は、２個の微細構造から生じる毛細管作用の協働によりもたらされる。この協働作用の態様が図５に示されている。各凹構造３ｂは流体７で満たされ、流体は表面張力の結果として中央領域に蓄積する傾向をもつ。凸状の反対側３ａにおいては、流体７は引き込まれ、パッキン面から排水される傾向を有する。このことは、第１微細構造だけが存在するとにだけ成り立つ。本発明に従って第２微細構造が存在する場合には、凸構造要素３ａまたは構造要素３ａの一部が、孔５を有する。孔５の縁５１、５２は本発明に従って凹区域６ｂを有する。区域６ｂにおいて、凹んだ反対側３ｂに位置する流体７が、二重の矢印により象徴されている交換プロセスに顕著に貢献する自由流体表面を形成している。孔５の格子画定（第２点格子）が第１微細構造の周期性に対して充分微細であるならば、実際上全ての凸構造要素３ａがその中心領域に孔５を備え、自由流体表面の拡大に貢献している。
【００１３】
図６は、第２微細構造をもつ構造箔４を形成するように再加工された箔１であり、隣接した平行スリット５０の間に円筒状の副領域が凸、凹区域６ａ、６ｂを形成している。区域６ａ、６ｂを交互に配置することにより、スリット５０の縁５１、５２が孔５を形成している。
【００１４】
図７は、類似の第２微細構造をもつ他の箔１の平面図である。プラス、マイナスの印がここでも凸、凹区域６ａ、６ｂをそれぞれ示している。
【００１５】
箔状材料１は金属合金から成ることが有利である。箔厚さは０．１〜０．４ｍｍの範囲、好適には０．１５〜０．３ｍｍの間にある。隣接する孔５の間の平均距離ｂは０．３ｍｍから２ｍｍに達する。孔５により与えられる開いた断面積の箔状材料１の全面積に対する比率は１０％と５０％の間にある。
【００１６】
本発明のパッキンは一般に互いに重ね合わされた複数個のパッキン要素から組立てられている。好んで使用されるカラム・パッキンにおいては、各パッキン要素が多数のパッキン層から組立てられ、隣接するパッキン層の流れチャンネルが互いに開放されて交差している（図１参照）。
【００１７】
カラム・パッキンを異質的に、すなわち、箔状材料１から成るパッキン層１’と、異質のパッキン層（図示せず）、特に間に触媒作用をもつ物質を挿入した多孔性二重壁を備えた構造をもつパッキン層とから成っている。このパッキンにおいては、箔状材料により形成されたパッキン層も、触媒作用をもつ物質の担持体として形成されることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】微細構造をもつ順序パッキンの２個の層の部分図。
【図２】プロフィールを描いた箔。
【図３】ストレッチ格子。
【図４】ストレッチ格子状箔。
【図５】本発明に従い、第１微細構造と第２微細構造とをもって構成された箔の断面図。
【図６】第２微細構造をもつ箔。
【図７】第２微細構造をもつ他の箔の平面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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