JP6389881B2 - 特に物質移動または熱伝導のカラムまたは塔に用いられる充填材 - Google Patents

Description

本発明はガス及びまたは液体が通過する、物質移動及びまたは熱伝導のカラムまたは塔
のための充填材に関し、該充填材は半波形を有する波形状の帯条片の表面により実質的に
形成される、第１と第２の外面で区切られた複数の交換表面を具備し、該充填材は少なく
とも一つの第１の群の帯条片からなり、第１の繰り返し長さＩ_１を有する少なくとも一つ
の半波形状又は波形状の帯条片と、少なくとも一つの隣接する第２の群の帯条片からなり
、そして、第２の繰り返し長さＩ₂を有する少なくとも一つの波形形状の帯条片を備え、
ここで、波形形状の帯条片は充填材の架空の軸面に沿って伸びており、そして少なくとも
一つの帯条片は第１の末端架橋部と第２の末端架橋部の間に伸びて、この二つの末端架橋
部は充填材を横切る方向に伸びており、第２の群の帯条片に隣り合う第１の群の帯条片の
繰り返し長さＩ_１と、第１の群の帯条片に隣り合う第２の群の帯条片の繰り返し長さＩ₂
は、互いにつりあい、かくして２つの隣り合う帯条片は少なくとも一点で相互に有効に接
触し、これら帯条片間で液を移動させることが可能となり、少なくとも一つの帯条片は、
第１の末端架橋部から第２の末端架橋部へ延びており、該二つの末端架橋部は充填材を横
断する方向に沿って並んでいる。

このような充填材の類似は、本出願人のEP 0 764 462 B1で知られる。それは、個々の
帯条片に渡って、そして充填材の交換表面に渡って、高度に均一な液分布を有利な方法で
提供する：充填材を実質的に形成する帯条片の半波形のおよび／または波形の構造は、液
体を帯条片の上に容易に分配させる。帯条片の周期的な長さの釣り合いは、隣接する帯条
片を少なくとも１点で交差させ、１つの帯条片から隣接帯条片に液体の移送を可能にする
。個々の帯条片の半波形状のまたは波形状の形は、有利であって、充填材の特に解放構造
が提供され、カラムにおいて圧力低下を小さくする結果となる。
ＥＰ １５４１２２９Ａ１には、ガス流及び／または液流が流れて、特に物質移動およ
び／または熱交換カラムに使用される物質移動及び／または熱交換用の充填材が記載され
、ここで、充填材は、プレート板から製造され、プレート板の横方向に二つの細長い帯条
片が形成されようにプレート板には刻印が形成される。これら横方向間の帯条片は横方向
を通過する面からは曲がっている。この曲がった帯条片間には少なくとも一つのオリフィ
スが形成されて、横方向に通過する面に垂直になるように見える。この公知の充填材の各
帯条片は互いに接触しないと規定される。

WO 2013/143629は、物質移動および／または熱伝導プロセスにおいて使用する充填材を記載し、それを通過して最低１つの液体が流れる得る。充填材は外表面を有し、３つ以上の外側に湾曲する帯条片要素、およびこれらの帯条片要素をつなぐ２つの末端要素から成っている。充填材は一般に球形に、または楕円形状に形成される。

イギリス特許1573745は実質的に円筒形の充填材を記載する。円筒形の充填材の指形は基材から切り抜かれ、円柱軸に対して内方へ曲げられる。指形は、円柱軸に対し４度から４５度までの角度で延びる。当該文献に開示の実施態様によると、それぞれ八つの指形が列をなす指形の３つの列があり、３列の中間は円柱軸と並行し、下の列だけでなく上部の列も捻じれており、そうして円柱軸に対してそれらの指形が約１０度の角度をなしている。

従って、前記ＥＰ０７６４４６２で説明された充填材を改善することが、本発明の課題
であり、本発明に従う充填材を使ったカラムまたは塔で、いっそう小さい圧力低下をもた
らすように施される。

本発明の目的は本発明により達成され、本発明の構成は、以下の通りであり、すなわち
、充填材の少なくとも１つの帯条片が充填材の長手方向に沿う捻じれ線回りで捻じれてい
て、前記捻じれ線に沿う帯条片の捻じれは、第１の末端架橋部から始まり、帯条片の第１
の振幅最大の領域では最大であり、前記振幅最大と充填材の中央部の間の領域で減少し、
前記中央部からはじまり帯条片の第２の振幅最大までは増加し、そして前記振幅増加と第
２の末端架橋部間の領域では減少しており、そしてこの中央部では全ての帯条片は互いに
接触し、かくして
前記第１の外面から前記第２の外面にかけて液接触が持続的に形成されるものである。

本発明の方法によると、充填材は有利なものとなり、それは、以前に説明した公知の充填材に比べて、“より解放された”構造を有し、その結果、より高いガス透過率をもたらし、それ故、本発明に従う充填材を用いるカラムまたは塔を通過するガス流の流れ抵抗はより小さいものとなる。

本発明により本発明の充填材の対応する数の帯条片に対して付与される捻じれは、充填材が先に述べた軸面に直行する方向で衝突するガス流に対する、より小さい流れ抵抗をもたらし、それは縦方向の帯条片の捻じれにより、本発明に従うならば、充填材の隣り合う帯条片間に間隙が形成され、それを通してガス流が通過し得るからなのである。本発明の充填材の帯条片形成と捻じれ配置により、個々の帯条片の端部は−−公知の充填材ではそうであるが−−平行ではなく、それ故互いに接近していることが達成され、しかし、個々の帯条片の捻じれにより、前述の開口が形成され、それを通してガス流が通過することができ、そして本発明の充填材がガス流れに与える抵抗が減少する。

本発明の充填材の一つ以上、好ましくは全ての帯条片に捻じれを設ける他の目的は、そうすることにより充填材に捻じれ剛性が増大し、かくして更に安定性が増すからである。

本発明の有利な改良は、一群の帯条片の最後の帯条片、および続く帯条片における隣接最初の帯条片が交互にひねって形成される。そのような手段は、これらの２つの帯条片間と、そして帯条片の隣接グループの帯条片間では、広大な空間が提供されて、その結果、ガスの流れ抵抗がより小さくなるという有利な効果を奏する。

発明の別の有利な改良は、１群の帯条片の隣接帯条片が、交互に捻られて形成されることを規定する。

発明の別の有利な改良は、充填材が、少なくとも一つの帯条片を有し、この帯条片の第１の半波形がこの帯条片の第２の半波形に対して逆方向に向いており、ここで、充填材の少なくとも一つの群の帯条片の全ての帯条片が前記したように形成されることが好ましい。このようにすると、再度であるが隣接帯条片間に特に広い空間が形成されるという有利な効果を奏する。

発明の別の有利な改良は、少なくとも一つの群の一つかまたは複数の帯条片の振幅が、この群に隣接する一つかはまた複数の帯条片の振幅より小さいということである。そのような構成手段は、充填材の‘卵形の’または‘ボール状’の外側輪郭を形成させて、その結果として本発明に従う充填材の注ぎ込み特性が強化されるという有利な効果を奏する。

発明の別の有利な改良は、発明に従う充填材の少なくとも１つの帯条片は、剛性要素、特にビードを具備し、それは好ましくは縦方向に沿って設けられ、および／または、充填材の少なくとも一つの末端架橋部と中央部はこのような剛性要素、特にビードから成っている。従って、発明に従う充填材の捻じれ剛性は好ましく増大する。

発明のさらに有利な実施態様は、本願従属項に記載される。

発明のより詳細でかつ有利な点は、好適な実施態様において明らかにされ、それは以下の図面で説明される。
添付図面は以下の通りである：
一つの第１の実施態様の透視図； 図１の矢印IIの方向から見た第１実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第１実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第１実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第２実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第２実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第３実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第３実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第４実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第４実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第５実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第５実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第６実施態様の図； 図２の矢印IVの方向から見た第６実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第７実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第７実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第８実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第８実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第９実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第９実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第１０実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第１０実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第１１実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第１１実施態様の図; 図２の矢印IIIの方向から見た第１２実施態様の図; 図２の矢印IVの方向から見た第１２実施態様の図.

以下の充填材は、英語では“ランダム充填材”と呼ばれ、その反対は“構造化充填材”であるが、カラム、特に物質移動及び／または熱伝導カラムに、配列するようにではなく、―例えば―カラム内へ充填材を注ぎ込むようにして充填・導入される。それ故、また、“注ぎ込み可能な充填材”とも呼ばれる。

そのような充填材は図１〜４の一般には参照番号１によって参照されるが、その第１実施態様は、波形状の帯条片３aおよび３b、３c及び３d、３eおよび３fの３つの群２a、２bおよび２c（図３に図示）からなり、その表面は充填材１の交換表面４a−４fを形成する。帯条片２aまたは２bまたは２cの第１または第２または第３の群の帯条片３a、３bまたは３c、３dまたは３e、３fは、周期的な長さＩ_１またはＩ_２またはＩ_３を有している。当業者には以下の説明から、３つの群は必須ではないのは明らかである。むしろ、使用の目的に応じて、少なくとも１つの帯条片３a-３fを持っている帯条片２a-２cの群の三つより多いかまたは少ないことを提供するのが可能である。最小のバージョンにおいては、充填材は、ただ二つの群の帯条片からなり、各々はただ１つの帯条片からなる。図示の第１実施態様では帯条片２aの第１の群の両方の帯条片３a、３bの繰り返し長さＩ₁は、第３の群の帯条片２cの繰り返し長さＩ₃と等しく、一方で帯条片２bの第２の群の両方の波形帯条片３c、３dは繰り返し長さＩ₂を有し、そして、それはこの場合、帯条片２aまたは２cの第１または第３の群の帯条片３a、３bまたは３e、３fの繰り返し長さＩ₁またはＩ₃の半分である。この構造基準を一般化すると、第１の群の帯条片２aに隣り合う第２の群の帯条片２bの帯条片３c、３dの第２の繰り返し長さＩ₂は、繰り返し長さＩ₁と、好ましくはＩ₂＝Ｉ₁/n、ここでn=１、２などの式でもって関連し、これは、繰り返し長さＩ_１は、繰り返し長さＩ_２の倍数、特に偶数倍であるか、または実質的にこの繰り返し長さＩ_２に等しいことを意味する。

このようにして、充填材1のすべての帯条片３a-３fは、−末端架橋部６a、６bから出発して−その中心部６cで最小の振幅を取り、そうして−図２にもっとも良く示されるが−すべての帯条片３a-３fが互いに中心部６cで接触し、そうして、充填材の左の外から右の外にかけて持続して液体の接触が起こり、それは帯条片３a―３fの表面で形成される交換面での液が充填材全体にわたって広がることを可能とする。

充填材1のガス透過性については、隣接帯条片３a および３b、３cおよび３d、３eおよび３fは逆向きに配列されるのが有利である。これは図１乃至３において最もよく示され、例えば、それは、充填材１の第1の実施態様において第１の波形帯条片３aの上部半波形３a’は、第２の波形帯条片３bの上部半波形３b’に対して交互に配列されることを示す。これに対応して、第１の波形帯条片３aの底部半波形３a”は第１の群の帯条片２aに属する二つの帯条片３a、３bの第２の帯条片３bの底部半波形３b”に対して空間配置として交互に配列している。この逆向き相の配列は一つの群の帯条片２aまたは２bにおける二つの隣り合う帯条片３a、３bの第２の帯条片３bの反対向きの半波形３a’、３b’または３a”、３b”に対してのみ提供されることはまた可能である。充填材１の使用の所与の目的に従い、帯条片２a−２cの群での帯条片３a−３fの半波形３a’‐３f’が形成される可能性が高いことは当業者には明らかである。この記載は、充填材１の帯条片２b−２cの更なる群に対して有効である。好ましくは、交互配列は群の境界を越えて延びるのであり、それは以下のことも意味し、すなわち、−図２に図示されるように−第１の群の帯条片２aにおける最後の帯条片３bの半波形３b’、３b”と、第２の群の帯条片２bの第１の帯条片３cの半波形３c’、３c”とが交互に配列することが好ましい。対応して、第２の群の帯条片２bの最後の帯条片３dと、第３の群の帯条片３dと第３の群の帯条片２cの第１の帯条片の半波形が交互に配列されるのが好ましい。充填材１の他の可能性ある変形例は、帯条片２a―２cの各群の帯条片３a−３fが帯条片２a−２cの各群内部で同位相に配列しているが、しかし帯条片の個々の群の帯条片は反位相に配列しており、これは、例えば、帯条片２aの第１の群での帯条片３a、３bは同相に配列するが、しかし第２の群の帯条片２bの帯条片３c、３dは、第１の群の帯条片２aの帯条片３a、３ｂに対して逆向きに向いているということを意味する。

最初に説明した公知の充填材に関連して、前に説明した充填材１のガス透過性をさらに改善するために、充填材１の３つの群の帯条片２a―２cの帯条片３a−３fは、−公知の充填材ではそうだが− ここでは平坦にはならずに、捻じれを示すとされる。特に図２と４に示されるが、第１の波形状の帯条片３aの第１の半波３a’は、−上部の末端架橋部６aから下部の末端架橋部６bに至る帯条片の向いた方向に示されるように−充填材１の第１の末端架橋部６aと中央部６cの間の領域に、正の捻じれ、これは時計方向を意味するが、を示し、それは第１の末端架橋部６aから増加し、最大振幅箇所で最大となり、そして充填材１の振幅最大の箇所と中央部６cの間で減少する。帯条片３aの捻じれは、−再度、上部から底部への帯条片３aのなす方向で示されるが−大体、帯条片３aの左端５a”付近で発生し、そうしてこの端５a”は帯条片３aの捻じれるラインを形成する。これは、帯条片３aの右端５a’はもはや帯条片３aの左端５a”に平行にはならずに、アーチ状となる結果となる。第１の帯条片３aに隣り合う第２の帯条片３bの第１の半波３b’は、第１の半波３a’と同様に並ぶ故に、第２の帯条片３bの左端５b”は−第１の帯条片３a’の左端５a”がそうであるが、−直線的に並び、一方、第２の帯条片３bの右端５b’はアーチ状となる。それ故、第１の帯条片３aの右端５a’は、第２の帯条片３bの左端５a”に対してアーチ状となり、そうして、この領域では開口部Ｏが形成され、それはこの部位での充填材にさらに解放構造を形成させ、充填材１を用いるカラムまたは塔を通過して流れるガスにつき、より高いガス透過率をもたらし、それ故、ガス流れに対する抵抗性は減少する。

第１の帯条片３aと第２の帯条片３bの第２の半波形３a”と３b”は、−再び図４に示されるが−中央部６cと底部架橋部６bの間の第１の半波形３a’と３b’と同様に正方向に捻じれて配列する。それ故、半波形3’と３bに対する説明が必要な変更を加えてあてはまる。第１の帯条片３aの第２の半波形３a”の右端５a’は、それ故、再度、第２の帯条片３bの直線状に伸びる左端５b”から離れるように、アーチ状に湾曲し、そうして、またこの領域で充填材１の開口部Ｏが形成され、この領域での充填材１の解放構造は増大し、それ故またこの領域での流れ抵抗を減少させる。

特に図４からわかるように、第３の群２cの帯条片３eと３fは、第１の群の帯条片２aの帯条片３a、３bのように形成され、そのため説明を繰り返す必要がない。

帯条片２bの第２の群の二つの帯条片３cと３dは、図示のケースでは、―前に述べたように―繰り返し長さＩ₂＝Ｉ₁／２を有し、それ故、充填材１の上端架橋部６aと下端架橋部６bの間にある限りでは、それぞれ、第１の半波形３c’と第２の半波形３c”を備える二つの波形を有する。図では第１の上部波形の帯条片の第１の半波は、それ故上端架橋部６aと振幅最低の間のセクションで、−再度、上部から下部への方向で示されるが−正に捻じれており、それ故、第１の帯条片３aの第１の半波形３a’の様であるが、より短い長さのＩ₂／２のみとなる。図では、第３の帯条片３cの二つの波形の上部波形である第２の半波形３c”は、隣り合うように充填材１の中央部６cまで配列し、そして再度、正の方向に捻じれており、このようにして、第１の帯条片３aの第２の半波形３a”と同様であるが、しかし、再度第３の帯条片のこの捻じれはより短い部位Ｉ₂／２において起こるという条件付きである。

図にある様に、第２の群の帯条片２bの第３の帯条片３cの低部波形は、図にある様に、充填材１の第３の帯条片３cの上部波形のように形成され、そうして、充填物１の帯条片３cの部位は、その詳細を記載する必要はない。これは、また、図に示されるように、これは第３の帯条片３cのように形成されるのであるから、帯条片２bの第２の群における第４の帯条片３dの形成が有効である。

帯条片２bの第２の群の帯条片３cと３dのそれぞれの右端５c’と５d’は、第１の半波３c’と３d’の領域でアーチ状に曲がって、帯条片３cまたは３dに隣り合う帯条片３dまたは３eのそれぞれの左端架橋部５d”と５e”に向かい、そうして、第１の末端架橋部６aと中央部６cの間の領域では二つの開口部Ｏがそれぞれ形成されていて、それは既に記載したような特性と効果を有する。中央部６cと第２の末端架橋部６bの間の領域においては帯条片３cと３dの第２の半波３c”と３d”の、それぞれの右端５c’と５d’でも同様である。半波形３c’、３d’の程度の各々は、帯条片２bの第２の群の３c”と３d”と同様に、帯条片２aまたは２cの第１または第３の群の帯条片３a、３bまたは３e、３fの程度のそれぞれに相当するが、帯条片２bの第２の群での帯条片３c、３dのみが繰り返し長さＩ₂を有しているという条件である。

上記実施態様は、それぞれ二つの帯条片３aと３b、３cと3d、３eと３fを備える三つの群の帯条片２a−２cを有する充填材１を示し、同相で配列してそれぞれ捻じれている。このようにして各帯条片３a―３fは同方向に捻じれて、このことは、帯条片２a−２cの各群の中では帯条片３a’−３fは同方向に捻じれていることを意味する。しかし、これは必須ではない。

図５と６では、充填材１の第２実施態様が示され、そこには充填材１は三つの群の帯条片２a―２cを有し、それぞれは、二つの帯条片３a、３b、または３c、３dまたは３e、３fを有する。図５と６を図３と4に比較するとわかるが、帯条片２aと２cの第１の群と第３の群の帯条片３a、３bと３e、３fは、第１と第２実施態様と同様に形成されており、そうしてこれら帯条片３a、３bと３e、３fの構造、性能と効果はさらに説明する必要はない。二つの実施態様の相違点は、第２の群の帯条片２bにおける帯条片３cと３dは、−特に図５に見られるように−、また−第１実施態様の第２の群の帯条片２bの対応する帯条片２c、２dのように−並び方向で時計回りに捻じれておらず、それ故、正の捻じれではなく、しかし、負の捻じれであり、それ故、反時計回りである。帯条片２bの第２の群においては帯条片３c、３dは、かくして帯条片２aの第１の群の帯条片３a、３bおよび帯条片２cの第３の群の帯条片３e、３fに対して反対方向に配列する。これは、−図６に示されるように−充填材１が、特に帯条片２aの第１の群と帯条片２bの第２の群との間の遷移領域で、有利な効果をもたらすものであり、特に解放構造を備えることとなり；上記記載の図から容易にわかるように、第２の群の帯条片２bの第１の帯条片３cに相隣り合う第１の群の帯条片２aの第２の帯条片３ｂは、その右端５b’が第３の帯条片３cの左端５b’から離れる様に屈曲して並んでおり、その一方で、更に、第３の帯条片３cの左端５c”は、第２の帯条片３bの右端５b’とは反対方向に曲がり、−図６の大きな開口Ｏ’により示されるように−これら二つの帯条片３b、３c間の大きな空間が存在することになり、これは小さいガス流れ抵抗をもたらす。

更に図５と６からわかるように、帯条片３c、３dの構成が捻じれているにもかかわらず、二つの帯条片３c、３d間の液移動は可能であるのは、帯条片３dの左端５d”と帯条片３cの右端５c’が少なくとも一つまたはそれ以上の領域で相互に接触するか又は相互に接近するかして、そうして帯条片３cと帯条片３d間に毛細管現象による液移動が可能となるからである。

図７と８は充填材１の第３実施態様を示し、それは基本的構造として第１実施態様の一つに対応する。充填材１の対応する部材は、それ故、第１実施態様と同じ参照番号が付与される；このようにして、その構造、機能及び効能はさらには述べない。充填材は、同様に、それぞれ二つの帯条片３a、３bまたは３c、３dまたは３e、３fを有する三つの群の帯条片２a−２cからなる。第１実施態様の充填材１との相違点は、各帯条片３a’−３f’の第１の半波形とこれら帯条片３a−３fの第２の半波形３a”−３f”は、捻じれに関し反対方向に配向する：第３実施態様の充填材の第１の群の帯条片２aの帯条片３a、３bの第１の半波形３a’、３b’と第３の群の帯条片３cの帯条片３e、３fの第１の半波形３e’、３f’は、第１実施態様の充填材１の帯条片３a、３b、３d、３eの第１の半波形３a’、３b’、３d’、３e’と同様に形成され、それ故、並んでいる方向から見てわかるように、正の時計方向に捻じれており、そうして、第１の半波形３a’、３b’、３e’、３f’の各左端５a”、５b”、５e”、５f”は−図８に最もよく示されるように−直線状に並び、一方で図８においては帯条片３a、３b、３e、３fのこれら半波形の各右端５a’、５b’、５e’、５f’は左方向に曲がっている。帯条片３a、３b、３e、３eの第２の半波形３a”、３b”、３e”、３f”は、かくして反対向きに配列し、これは反時計方向であることを意味し、それゆえ負の捻じれである。その結果、図８に示されるように、各右端５a’、５b’、５e’、５f’は第２の半波形３a”、３b”、３e”、３f”の領域で直線をなし、そして、この領域での左端５a”、５b”、５e”、５f”は右に曲がる。同様のことは、第２の群の帯条片２bの帯条片３c、３dにも当てはまって、繰り返し長さＩ₂を有し、−この実施態様に示されるように−それは当該群の２a、２cの帯条片３a、３b、３e、３fの長さＩ₁の半分に過ぎない。帯条片３c、３dの二つの波の第1の半波形３c’、３d’のそれぞれは時計方向に捻じれ、一方、それぞれ隣接する半波形３c”、３d”は反時計方向に捻じれる。図８の開口部Ｏは、帯条片が直線である公知の充填材と比較すると、ガス透過率が増大する。

図９と１０では第4の実施態様が示され、それは第２実施態様の一つに基本的に対応し、そうして、対応する部材には同じ参照番号を付与し、その構造、機能、効用等は重複しては説明しない。第２実施態様と第４実施態様の基本的な相違は、帯条片２aと２cの第１の群と第３の群の帯条片３a、３bと３e、３fが交互に捻じれていることである。第２の実施態様では、上述の帯条片３a、３bと３e、３fはそれぞれ正の捻じれである一方、第４実施態様では帯条片２aまたは２cの第１の群または第３の群の帯条片３aまたは３eは静に捻じれ、その一方で隣り合う帯条片３bまたは３fは負に捻じれる。このような構成は、−図１０に最もよく見られるが−記載の充填材１が−図１０から容易に見て取れるが−帯条片２a、２cの外側の群の領域で帯条片２a、２cの群の隣り合う帯条片３a、３bと３e、３fの間の大きな開口Ｏ’を、それ故、この領域に特に解放構造を有し、それは特に、第１と第３の群の帯条片２a、２cにおいてそれぞれ帯条片の上述の形成の結果である。

図１１と１２では、第５実施態様が示され、再度、対応する部材には同じ参照番号を付与し、その構造、機能、効用等は重複しては説明しない。第５実施態様の充填材１は帯条片２a−２cの三つの群を有し、帯条片２aと２cの第１の群と第３の群はそれぞれ一つの帯条片３aまたは３fを有しているに過ぎない。図１２に最もよく示されるが、充填材１の二つの外側の帯条片３aと３fはそれぞれ第１と第２の半波形３a’、３a”と３f’、３f”を有する二つの波形をそれぞれ備える。第５実施態様の帯条片３aと３fの構成は、それ故第１実施態様の第２の群の帯条片２bの帯条片３c、３dの一つに対応する。帯条片２bの第２の群は四つの帯条片３c1、３c2、３d1、３d2を有し、それらの構成は上述の実施態様における帯条片２aと２cの第１と第３の群の帯条片３a、３bまたは３e、３fの一つに対応する。図１２に最もよく示されるが、第２の群の帯条片の‘中央帯条片’３c1−３d2の一つよりも振幅の小さい充填材1の‘末端帯条片’３aと３fの構成が採用され、充填材１は、“卵型形状”の輪郭故に、流れ抵抗が少ないだけでなく、注ぎ込み能も増強されるという有利な作用を奏する。

図１３と１４には充填材１の第６実施態様が示され、再度、対応する部材には同じ参照番号を付与し、その構造、機能、効用等は重複しては説明しない。これらの図に示される充填材１は、第５実施態様の充填材の変形であり、それぞれ二つの帯条片３a、３b、３c、３dと３e、３fをそれぞれ有する三つの群の帯条片２a−２cからなっている。第５実施態様では、帯条片２aと２cの第１と第３の群はそれぞれ一つの帯条片のみを備え、そして帯条片２bの第２の群は四つの帯条片３c1−３d2を有する一方で、充填材１の第６実施態様では、再度第１と第４実施態様から知られる構成が採用されており、すなわち、帯条片２a―２cの三つの帯条片の各々は二つの帯条片３a、３bまたは３c、３dまたは３e、３fを有する。ここで帯条片２aと２cの各外側の群の帯条片３a、３bと３e、３fは、−前述の実施態様のように−帯条片２bの中間の群の帯条片よりも振幅が小さくなるように構成されて、注ぎ込み能が増大しているが、それは、このようにして形成された“球型”の充填材１が、外側が“球状”の輪郭となり、図１３に示されるとおりであるからである。

図１５と１６は充填材１の第７実施態様を示し、第１実施態様の基本構造に対応するが、そうして再度、対応する部材には同じ参照番号を付与し、その構造、機能、効用等は重複しては説明しない。第１と第７実施態様の実質的な相違は、−図１５と図１６と同じく図３と図４の比較のように−帯条片３a−３fの捻じれはもはや捻じれ線回りでは発生しないが、それは帯条片３a−３fの左端５a”−５f”で一致するが、しかしこれらの帯条片の捻じれは−架空の−捻じれ線回りで発生し、その線はそれぞれの帯条片３a−３fの中央を通過する。これは、図１５と１６を図３と４に比較するとわかる。第１実施態様との相違は、この実施態様の充填材１の帯条片３a−３fの左端５a”−５f”のそれぞれは、―第１実施態様の充填材１の帯条片３a−３fの左端のように―直線的には並ばずに、しかし、−第１実施態様の帯条片３a−３fの右端５a’−５f’に対応して−曲がっているという点である。

図１７と１８は充填材１の第８実施態様を示し、図５と６の第２実施態様の基本構造に対応する。それ故、再度、対応する部材には同じ参照番号を付与し、その構造、機能、効用等は重複しては説明しない。第２と第７実施態様の実質的な相違は、この実施態様では、−第６実施態様のように−帯条片３a−３fの捻じれは、−第２実施態様のように−個々の帯条片３a−３fの左端５a”−５f”の各々と交わる捻じれ線回りで発生せずに、しかし、再度（架空の）捻じれ線回りであり、それは各帯条片３a−３fの中央部を走る。

図１９と２０は充填材１の第９実施態様を示し、図７と８の第３実施態様の基本構造の一つに対応するが、そうして再度、対応する部材には同じ参照番号を付与し、その構造、機能、効用等は重複しては説明しない。再度、図１９と図２０の第９実施態様と図７と図８の第３実施態様の間の実質的な相違は、−上述の実施態様のように−帯条片の捻じれは、帯条片５a−５fの各々の左端５a”−５f”に交わる捻じれ線回りで起こらず、しかし、再度、３a−３fの各帯条片の中央部付近を走る捻じれ線回りで起こる点である。

図２１と２２は充填材１の第９実施態様を示し、第５実施態様の図１１と図１２の基本構造に対応するが、そうして再度、対応する部材には同じ参照番号を付与し、その構造、機能、効用等は重複しては説明しない。また、前の二つの実施態様間の相違点は、帯条片３a−３fの捻じれは各帯条片の中央に存する捻じれ線回りで起こるという点である。

図２３と図２４に示される充填材１の第１１実施態様でも同様であり、図１３と図１４の実施態様の基本構造に対応している。

図２５と２６は第１２実施態様を示し、図９と図１０の第４実施態様の基本構造に対応するが、そうして再度、対応する部材には同じ参照番号を付与し、その構造、機能、効用等は重複しては説明しない。上述の二つの実施態様の実質的な相違点は第１０実施態様では帯条片２bの第２の群の帯条片３c、３dは、もはや捻じれていないが、しかし公知の充填材のように平面状である点である。このような構成は、このようにすると充填材１の製造が単純に可能となって有利となるのである。もちろん他の実施態様の充填材に対しても帯条片２a―２cの一つまたはそれ以上の群の一つまたはそれ以上の帯条片を平面とすることは可能である。このような変形は当業者には明らかであり、それ故更に記載する必要はない。

特に−図２５と図２６の実施態様のように−帯条片２aと２cの外側の群の帯条片３a、３bと３e、３fは、反対方向に配列されるのは必須ではない。同方向のこれらの帯条片の配列は、例えば図２や４の第２実施態様のように、可能である。

もしも一つまたはそれ以上の帯条片３a−３fが剛性要素、特に適切に形成されたビードを備えるならば、上述の第１２実施態様の前記充填材１のねじり剛性は、さらに増強することができる。この剛性要素は、好ましくは、対応する帯条片３a−３fの長さ方向に並ぶ。また、帯条片３a−３fの前述の剛性要素に代えて、またはそれに追加して、少なくとも一つの端部領域６aと６bおよび好ましくは中央部６cは、適当な剛性要素、再度、特に剛性用のビードを有するとすることができる。これらは、好ましくは対応する末端橋架け部６a、６bおよび中央部６cの長さ方向に並び、それ故、好ましくは実質的に帯条片３a−３fの剛性要素に対して直交する。

前記のようにして充填材１が形成されて、ここで、帯条片２a−２cの各群の帯条片３a−３fの前述の捻じれは充填材に全て目視される構造の開口という構造を生起させる。これは、ＥＰ０７６４７６２ Ｂ１で公知の充填材と区別するものであり、そして、さらにガス透過率が向上し、それゆえその流れ抵抗が減少する。さらに、充填材１の構造として捻じれ剛性が増強される。

Claims (18)

1. ガス及び／または液体が流れる充填材（１）であって、
   前記充填材（１）は、半波形状（３ａ’、３ａ’’−３ｆ’’、３ｆ’’）を有する波形形状の帯条片（３ａ−３ｆ）の表面により形成される複数の交換表面（４ａ−４ｆ）を具備し、
   該充填材（１）は、少なくとも一つの第１の帯条片の群（２ａ）に含まれる、第１の繰り返し長さＩ_１を有する少なくとも一つの半波形状及び／または波形状の帯条片（３ａ、３ｂ）と、少なくとも一つの第２の帯条片の群（２ｂ）に含まれる、第２の繰り返し長さＩ_２を有する少なくとも一つの波形状の帯条片（３ｃ、３ｄ）とを具備し、
   少なくとも一つの帯条片（３ａ−３ｆ）は第１の末端架橋部（６ａ）と第２の末端架橋部（６ｂ）の間に伸びて、該二つの末端架橋部（６ａ、６ｂ）は充填材（１）を横切る方向に伸びており、第１の帯条片の群（２ａ）の帯条片（３ｂ）と第２の帯条片の群（２ｂ）の帯条片（３ｃ）とは隣り合い、これら二つの帯条片（３ｂ、３ｃ）間で液の移動を可能にし、少なくとも一つの帯条片（３ａ、３ｆ）は第１の末端架橋部（６ａ）から第２の末端架橋部（６ｂ）まで伸びており、そして二つの末端架橋部（６ａ、６ｂ）は充填材（１）を横切る方向に沿って並んでおり、
   ここで、充填材（１）の少なくとも一つの帯条片（３ａ−３ｄ）が捻じれており、前記帯条片（３ａ−３ｄ）の捻じれは第１の末端架橋部（６ａ）から始まって増加し、帯条片（３ａ−３ｄ）の第１の振幅最大の領域で最大となり、前記振幅最大と充填材（１）の中央部（６ｃ）間で減少し、前記中央部（６ｃ）から前記帯条片（３ａ−３ｄ）の第２の振幅最大までは増加し、そして前記振幅最大と第２の端部架橋部（６ｂ）間では減少しており、
   前記第１又は第２の振幅最大の領域における前記帯条片（３ａ−３ｄ）の幅方向に沿う線が、前記充填材（１）を横切る方向に沿う線に対して所定の角度で傾くよう、前記帯条片（３ａ−３ｄ）は捻じれることを特徴とする。
2. 請求項１の充填材（１）であって、二つの帯条片（３ｂ、３ｃ）は少なくとも一点で互いに接触するか又は接近することを特徴とする。
3. 請求項１又は２に記載の充填材（１）であって、全ての帯条片（３ａ−３ｆ）は前記中央部（６ｃ）で互いに接触するか又は接近することを特徴とする。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、充填材（１）が少なくとも第３の帯条片の群（２ｃ）を具備し、第３の繰り返し長さＩ_３を有する少なくとも一つの半波形状及び／または波形状の帯条片（３ｅ、３ｆ）を有し、第２の帯条片の群（２ｂ）の帯条片（３ｄ）と第３の帯条片の群（２ｃ）の帯条片（３ｅ）とは隣り合い、二つの帯条片（３ｄ、３ｅ）は少なくとも一点で接触するか又は接近し、これら二つの帯条片（３ｄ、３ｅ）間で液移動を可能とするものであることを特徴とする。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、第１の帯条片の群（２ａ）の少なくとも一つの帯条片（３ａ、３ｂ）の繰り返し長さＩ_１が、第３の帯条片の群（２ｃ）の帯条片（３ｅ、３ｆ）の繰り返し長さＩ_３と等しいものであることを特徴とする。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、一つの帯条片の群（２ｂまたは２ａ、２ｄ）の繰り返し長さＩ_２またはＩ_１またはＩ_３は、他の帯条片の群（２ａ、２ｃまたは２ｂ）の一つの繰り返し長さＩ_１またはＩ_３またはＩ_２よりも短く、そして、第２の帯条片の群（２ｂ）の繰り返し長さＩ_２は、第１の帯条片の群（２ａ）または第３の帯条片の群（２ｃ）の繰り返し長さＩ_１またはＩ_３よりも短いことを特徴とする。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、充填材（１）の帯条片または帯条片（３ａ−３ｆ）の少なくとも一つの捻じれは、帯条片（３ａ−３ｆ）の端部（５ａ’−５ｆ’または５ａ’’−５ｆ’’）と一致する捻じれ線回りに発生することを特徴とする。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、充填材（１）の帯条片または帯条片（３ａ−３ｆ）の少なくとも一つの捻じれは、各帯条片（３ａ−３ｆ）の中央線と一致する捻じれ線回りに存在することを特徴とする。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、一つの帯条片の群（２ａ）の少なくとも最後の帯条片（３ｂ）と続く帯条片の群（２ｂ）の隣接する初めの帯条片（３ｃ）は、交互に捻じれて形成されることを特徴とする。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、帯条片の群（２ａ；２ｂ；２ｃ）の二つの隣接する帯条片（３ａ、３ｂ；３ｃ、３ｄ；３ｅ、３ｆ）は交互に捻じれて形成されることを特徴とする。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、少なくとも一つの帯条片（３ａまたは３ｂ）の第１の半波形（３ａ’、３ａ’’；３ｂ’、３ｂ’’）とこの帯条片の第２の半波形（３ａ’’、３ｂ’’）は正反対に配向して捻じれることを特徴とする。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、少なくとも一つの帯条片の群（２ａ−２ｃ）における少なくとも二つの帯条片（３ａ、３ｂ；３ｃ、３ｄ；３ｅ、３ｆ）が交互に配向して捻じれていることを特徴とする。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、帯条片の群（２ａ、２ｂ）の最後の帯条片（３ｂ；３ｄ）と前記帯条片の群（２ａ、２ｂ）に続く帯条片の群（２ｂ；２ｃ）の隣接する帯条片（３ｃ；３ｅ）は交互に配向して捻じれていることを特徴とする。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、帯条片の群（２ａ、２ｂ、２ｃ）の少なくとも１つと少なくとも２つの帯条片（３ａ、３ｂ；３ｃ、３ｄ；３ｅ、３ｆ）は同じ方向に捻じれていることを特徴とする 。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、帯条片の群（２ａ）の少なくとも一つの帯条片（３ａ、３ｂ）の振幅は、当該帯条片の群（２ａ）に隣接する更なる帯条片の群（２ｂ）の一つまたは複数の帯条片（３ｃ１−３ｃ２、３ｄ１−３ｄ２）の振幅よりは短いことを特徴とする。
16. 請求項１から１５のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、帯条片の群（２ａ）の帯条片（３ａ、３ｂ）の数は隣接する帯条片の群（２ｂ）の帯条片（３ｃ、３ｄ）の数よりも少ないことを特徴とする。
17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、少なくとも一つの捻じれ帯条片（３ａ、３ｂ）を有する帯条片の群（２ａ）に、少なくとも一つの平面状帯条片（３ｃ、３ｄ）からなる帯条片の群（２ｂ）が続いていることを特徴とする。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の充填材（１）であって、物質移動及び／または熱伝導のカラムまたは塔に使用される充填材。

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