TWI770169B - 用於質傳柱之結構化包裝模組 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於質傳或熱交換柱之交叉波紋狀結構化包裝元件。該包裝元件具有複數個包裝層，該等包裝層以一立式、彼此平行關係定位，且包括由交替之峰及谷以及在該等峰與該等谷之間延伸之波紋側壁形成的波紋。該包裝元件亦包括各自呈現一開放區域之複數個孔隙。該等孔隙經分佈以使得該等波紋側壁相較於該等峰及該等谷中可存在的任何密度之該等開放區域，具有一更大密度之開放區域。該等孔隙中之一些可存在於該等峰及該等谷中以促進液體分佈。該等孔隙亦可成列置放或以在沿該等波紋之一縱向長度之一方向上對準的其他型樣置放。可諸如藉由擠壓該等峰之間隔開之段落以在該等峰之未經擠壓部分中形成間隔件而於該等峰中形成具一較大頂點半徑之區。該等孔隙中之一些可定位於自該等峰之該等經擠壓部分至未經修改頂點部分之過渡區中。

Description

用於質傳柱之結構化包裝模組
本發明大體上係關於質傳柱，及更特定言之係關於用於促進此類柱中之流體之間的質傳及熱傳遞之結構化包裝。
質傳柱經組態以接觸至少兩流體流以便提供特定成分及/或溫度之產物流。如本文所使用，術語「質傳柱」意圖涵蓋在其中質傳及/或熱傳遞為主要目標之柱。一些質傳柱，諸如多組分蒸餾及吸收應用中採用之彼等柱，接觸氣相流與液相流，而其他柱，諸如萃取柱，可經設計以促進兩個不同密度液相之間的接觸。時常地，質傳柱經組態以接觸上升蒸氣或液體流與下降之液體流，其通常沿設置在該等柱內之多個質傳表面進行。通常，這些傳遞表面由置放於該等柱之內部容積中之結構界定，其經組態以促進兩個流體相之間的均勻接觸。由於此等傳遞表面，該兩個相之間傳遞之質量及熱量的速率及/或溫度被強化。 結構化包裝常被用於在柱內提供熱傳及/或質傳表面。存在許多不同類型之結構化包裝，且大多數包括複數個波紋狀結構化包裝薄層，該等波紋狀結構化包裝薄層以立式、平行關係定位且被接合在一起以形成具有沿相鄰薄層之十字交叉波紋形成之流體通道的結構化包裝模組。結構化包裝模組可自身形成填滿柱之水平內部截面之結構化包裝層，或包裝模組可為單獨磚，其以端對端及側對側形式定位以形成結構化包裝層。多個結構化包裝層通常堆疊於彼此頂上，其中一個層中之薄層之定向相對於相鄰結構化包裝層中之薄層之定向旋轉。 通常希望隨著氣相及液相流動穿過結構化包裝層，最大化其之間的質量及能量傳遞；此通常藉由增加可供用於質量及能量傳遞之比表面積達成。然而，穿過具有較高比表面積的結構化包裝層的流體通常將體驗更高的壓降，其自可操作觀點而言係不希望的。 由此存在對能夠達成壓降減小而無質量及能量傳遞效率之顯著減小的經改良結構化包裝的需要。此允許吾人生產具降低之壓降及相同效率之包裝，或增大包裝之比表面積，藉此增加效率，而不顯著增加包裝之壓降。
在一個態樣中，本發明係針對一種結構化包裝模組，其包含以立式、彼此平行關係定位之複數個結構化包裝薄層。各結構化包裝薄層具有由交替之峰及谷以及在該等峰及該等谷之相鄰者之間延伸之波紋側壁形成之波紋。該等結構化包裝薄層經建構及經配置以使得該等結構化包裝薄層中之每一者之該等波紋以一傾斜角延伸至該等結構化包裝薄層中之各相鄰者之該等波紋，且該結構化包裝模組中之該等結構化包裝薄層之一比表面積通常大於100m2 /m3 。結構化包裝模組亦包括用於允許流體穿過該等結構化包裝薄層之複數個孔隙。該等結構化包裝薄層中之每一者中之孔隙開放至該等包裝薄層中之各相鄰者且實質上不受阻礙。該等孔隙分佈於該等結構化包裝薄層中之每一者中，使得該等波紋側壁相較於該等峰及該等谷中可存在的任何密度之由該等孔隙形成之開放區域中之任一者，具有更大密度的該等開放區域。 在另一態樣中，本發明係針對置放上述包裝模組之質傳或熱交換柱。 在另一態樣中，本發明係針對一種實現流動穿過上述包裝模組之流體之間的質傳及/或熱交換的方法。
相關申請案之交叉參考 本申請要求於2017年5月2日提交的美國臨時專利申請案第62/500033號的優先權，其揭示案以引用的方式併入本文中。 現轉而更詳細地參考圖式且首先參考圖1，由數字10大致表示適合用於質傳及熱交換程序中之質傳柱。質傳柱10包括可大體為圓柱形組態之立式外殼12，但包括多邊形之其他組態係可能的且在本發明之範疇內。殼12具有任何合適的直徑及高度且由一或多種剛性材料構造，該一或多種剛性材料針對質傳柱10之操作期間存在的流體及狀況為合乎需要地惰性或以其他方式與該等流體及狀況相容。 質傳柱10之殼12界定開放內部區14，在該開放內部區中，進行流體流之間的所要質傳及/或熱交換。通常，流體流包含一或多個上升蒸氣流及一或多個下降液體流。替代地，流體流可包含上升及下降液體流兩者。流體流經由沿質傳柱10之高度定位於合適部位處之任何數目個饋送管線(未展示)而導引至質傳柱10中。在一個實施中，一或多個蒸氣串流亦可在質傳柱10內產生，而非經由饋送管線被引入至柱10中。質傳柱10通常亦將包括用於移除蒸氣產物或副產物之頂部管線(未展示)及用於自質傳柱10移除液體產物或副產物之底部流去除管線(未展示)。圖式中未說明應通常存在之其他柱組件，諸如，饋送點、側取、回流串流線、再沸器、冷凝器、蒸氣角、液體分配器及其類似者，此係因為對此等組件之說明並非被認為對於理解本發明而言為必要的。 根據本發明，一或多個包含單獨結構化包裝薄層18之結構化包裝層16定位於開放內部面積14內且延伸跨越質傳柱10之水平內部截面。在所說明之實施例中，以彼此垂直堆疊關係置放四個結構化包裝層16，但應理解，可提供更多或更少結構化包裝層16。在一個實施例中，結構化包裝層16中之每一者被形成為單獨結構化包裝模組，其完全跨越柱10之水平內部截面延伸。在另一實施例中，各結構化包裝層16被形成為複數個被稱作磚的單獨結構化包裝模組(未展示)，其以端對端及側對側關係定位以填充質傳柱10之水平內部截面。 結構化包裝層16各自被適當地支撐在質傳柱10內，諸如固定到殼12上之一支撐環(未展示)上、結構化包裝層16中之一底層上，或藉由柵格或其他適合之支撐結構支撐。在一個實施例中，最低結構化包裝層16在一支撐結構上被支撐，且覆蓋其上之結構化包裝層16被一個接一個堆疊且被最低之結構化包裝層16支撐。連續結構化包裝層16通常相對於彼此旋轉，使得包裝層16中之一者中之單獨結構化包裝薄層18定位在相對於由包裝層16之相鄰者中之單獨結構化包裝薄層18界定之垂直平面成一角度延伸的垂直平面中。此旋轉角通常係45或90度，但必要時可以為其他角度。各結構化包裝元件16的高度可取決於特定應用而變化。在一個實施例中，高度在約50至約400 mm範圍內。 各結構化包裝層16中之結構化包裝薄層18係以立式、彼此平行關係定位。結構化包裝薄層18中之每一者自適合之剛性材料建構，諸如具有足夠的強度及厚度以耐受質傳柱10內經歷之處理狀況的各種金屬、塑膠或陶瓷中之任一者。結構化包裝層18中之每一者呈現前表面及後表面，其全部或一部分可為大致光滑且不含表面紋理的，或可包括各種類型之紋理、軋花、溝槽或凹痕。包裝薄層18表面之組態取決於特定應用，其中有待於使用包裝薄層18，且可選擇薄層以促進擴散且藉此最大化上升與下降流體流之間的接觸。 另外轉向圖2至4，結構化包裝薄層18中之每一者具有複數個平行波紋20，其沿相關聯結構化包裝薄層18之一部分或全部延伸。波紋20由交替之峰22及谷24以及在峰22與谷24之相鄰者之間延伸之波紋側壁26形成。各結構化包裝薄層18前側上之峰22在結構化包裝薄層18相反側或背側上形成谷24。同樣，各結構化包裝薄層18前側上之谷24在結構化包裝薄層18背側上形成峰22。圖5至圖12中展示根據本發明的各種實施例的波紋狀包裝薄層18之附加實例。
在所說明實施例中，結構化包裝薄層18中之每一者中波紋20沿結構化包裝薄層18之整個高度及寬度延伸，且大致具有三角形或正弦形的截面。各結構化包裝層16中之結構化包裝薄層18之相鄰者以對向關係定位，使得結構化包裝薄層18中之一者之前側面朝相鄰結構化包裝薄層18之背側。相鄰結構化包裝薄層18進一步經配置使得結構化包裝薄層18中之每一者中之波紋20以十字交叉或交叉波紋狀方式延伸至結構化包裝薄層18之相鄰者中之波紋。由於此配置，結構化包裝薄層18中之每一者中之波紋20以傾斜角延伸至結構化包裝薄層18中之各相鄰者之波紋。結構化包裝薄層18中之每一者之前側之波紋20之峰22中之一些、全部或無一者可與結構化包裝薄層18中之相鄰一者之背側上之谷24接觸。
波紋20以傾角參考質傳柱10之縱軸傾斜，其可經選擇以用於有待於使用結構化包裝薄層18的特定應用的需求。可使用約30°、約45°及約60°之傾角，以及使用適合於結構化包裝層16之特定預期用途之其他傾角。
波紋20之峰22、谷24及波紋側壁26通常係藉由將平坦薄層，諸如圖13及圖14中展示之薄層，進給至捲曲壓床中之自動化捲曲程序形成。峰22及谷24大致形成為可由頂點半徑界定之彎曲圓弧。大體而言，隨著頂點半徑增加，對於指定之比表面積，峰22及谷24之圓弧的彎曲增加，且峰22與谷24之間的波紋側壁26之長度相反地減小。各波紋20之兩個波紋側壁26形成頂角。頂點半徑、頂角、包裝捲曲高度及峰22至峰22長度係相關的，且可被改變以達成所需的幾何結構及比表面積。大體而言，隨著捲曲高度降低，各結構化包裝層16(或模組)中含有的結構化包裝薄層18之數目及相關聯比表面積增加。 頂點半徑、頂角及捲曲高度可針對特定應用變化。在本發明中，其經選擇以使得結構化包裝層16之比表面積通常大於100 m2 /m3 。 結構化包裝薄層18中之每一者設置有延伸穿過結構化包裝薄層18之複數個孔隙28以用於促進包裝層16內之氣體及液體分佈。各孔隙28提供開放區域以允許流體穿過相關聯包裝薄層18。各結構化包裝薄層18中形成之孔隙28實質上不受阻礙，此係因為其對於相鄰結構化包裝薄層18開放且並不由其中形成有孔隙28之結構化包裝薄層18所承載的結構元件覆蓋或遮蔽，此將以其他方式在流體流穿過孔隙28之後限制或分流該流體流。若遮光體或其他此類結構部分或完全置放在孔隙28之上，則孔隙28不對相鄰結構化包裝薄層18開放，亦並非實質上不受阻礙。即使由於可用於形成孔隙28之衝壓操作而導致少量外圍隆脊或「毛邊」存在，孔隙28亦開放且實質上不受阻礙。 當孔隙28對相鄰結構化包裝薄層18開放且在具有通常大於100m2 /m3 之比表面積的結構化包裝層16中實質上不受阻礙時，意外地發現孔隙28之特定配置顯著減小結構化包裝層16之頂部邊緣與底部邊緣之間的壓降，且質傳效率經改良或對結構化包裝層16之質傳效率幾乎無或無不利影響。此導致每理論分離級壓降整體減小，且在質傳柱10內進行之質傳程序期間結構化包裝層16的效能得以改良。 大體而言，在孔隙28分佈於結構化包裝薄層18上時獲得此有益壓降及效能結果，使得波紋側壁26相較於峰22及谷24中可存在的任何密度之由孔隙28界定之開放區域，具有更大密度的開放區域。在一個實施例中，孔隙28僅存在於波紋側壁26。在另一實施例中，孔隙28中之一些存在於峰22及谷24中以中斷液體沿谷24之流動且促進其跨越波紋側壁26且自結構化包裝薄層18之一側至其相對側之分佈。 當以較大密度在波紋側壁26中定位孔隙時增加由孔隙28形成之集合或總體開放區域，及減小孔隙28之大小，藉此增加孔隙28之數目，可進一步減小每理論級壓降。可藉由以列或以較佳在沿波紋20之縱向長度之方向上對準的其他型樣置放此等孔隙28來達成進一步改良。可藉由增加頂點半徑及/或調整波紋20之頂角來達成甚至進一步改良。 為阻止相鄰結構化包裝薄層18之間的觸點處的增加之液體積聚，其否則將導致因在本發明的諸如圖8中展示的一個實施例中之較大頂點半徑且對質傳效率不利，在一個實施例中，結構化包裝薄層18之相鄰者上的波紋20可由圖10及圖11中所展示之間隔件32分離。在一個實施例中，此等間隔件被形成為結構化包裝薄層18前側及/或後側上之峰22中之一些或全部的部分，其中未應用較大頂點半徑變形，且保持較小不變的頂點半徑及波紋20高度，藉此形成具有如圖10及圖11中所展示之雙頂點半徑的峰22。間隔件32定位於沿結構化包裝薄層18中之全部或一些的至少一個側上的峰22中之一些或全部的間隔開之部位，且接觸相鄰結構化包裝薄層18的對向峰22，藉此阻止併入較大頂點半徑變形的區中之相鄰結構化包裝薄層18之間的接觸。在一個實施例中，間隔件32可藉由擠壓峰22之部分形成，其首先具有如圖4中所展示之原始、較小頂點半徑，以產生具有如圖10中所展示之較大頂點半徑的峰22。間隔件32藉此由保持未經修改、較小頂點半徑及原始波紋20高度的未經擠壓部分形成。 孔隙28可以各種組態沿波紋側壁26定位。在一個實施例中，孔隙28可僅存在於包裝薄層18的波紋側壁26中，使得峰22或谷24中不存在孔隙28。在另一實施例中，足夠數目個孔隙28可定位於峰22及谷24上以中斷液體沿峰22及谷24之流動且允許彼液體中之至少一些自結構化包裝薄層18之一側排出至另一側。另外，定位於波紋側壁26中之孔隙28中之大部分或全部可定位為相較於峰22或谷24，更接近波紋側壁側壁26之縱向中心線。由於此置放，由更接近中心線之孔隙28界定之開放區域的密度大於由更接近各波紋側壁26上之峰22或谷24界定之孔隙28的開放區域的密度。在一些應用中，已發現增加由更接近波紋側壁26之中心線的孔隙28界定之開放區域的密度藉由最小減小總質傳以減小壓降，就每理論級壓降而言產生整體改良。 孔隙28沿波紋側壁26之定位可至少部分取決於孔隙28之大小、總體開放區域及整體間距。在一些應用中，此等因素可以增加總體開放區域同時最小化孔隙大小之方式對於結構化包裝薄層18被調整，使得每單位面積之孔隙28之總數目被最大化。此已被發現導致每理論級壓降減小，從而指示結構化包裝層16之效能的適宜改良。 在一些應用中，孔隙28的最大平面尺寸可在約1 mm至約13 mm、約1.5 mm至約10 mm、約2 mm至約8 mm，或約2.5 mm至約6 mm範圍內。各孔隙28之最大平面尺寸沿穿過孔隙28中心之孔隙28兩側之間的最長線量測。當孔隙28具有圓形形狀時，最大平面尺寸係直徑。儘管圖式中展示為具有大致圓形形狀，但孔隙28可具有其他形狀，諸如一三角形形狀、一長圓形形狀、一橢圓形狀、一矩形形狀或正方形形狀。此等形狀及其他形狀在本發明之範疇內。 在一些應用中，孔隙28中之每一者之開放區域可經最小化以使得單獨孔隙20具有不超過約80 mm2 、不超過約50 mm2 ，或不超過約30 mm2 之開放區域，但每單位面積孔隙之數目可被最大化，使得包裝層18中之每一者之總體開放區域基於相關聯包裝薄層18之總表面積在約6至約20%、約8至約18%、約10至約16%，或約11至約15%範圍內。 可沿波紋側壁26中之每一者以一或多個間隔開之列配置孔隙28，該等列在實質上平行於峰及谷之縱向延伸方向的方向上延伸。如描繪了摺疊之前的包裝薄層18的圖13及圖14中所最佳展示，多列孔隙28可彼此間隔開且在實質上平行於波紋摺疊線30之延伸方向的方向上延伸。因此，多列孔隙28可以相對於包裝層邊緣的一傾斜角延伸。存在於各波紋側壁上之列之總數目可為至少一個、至少兩個或至少三個，特定配置取決於特定應用變化。孔隙28應較佳不以相對於波紋20之隨機型樣配置，且可能平行於包裝薄層18之邊緣或不平行於包裝薄層18之邊緣。 如圖6、圖7及圖9中所展示，當孔隙28係以沿波紋側壁26之兩個或多於兩個列配置時，相鄰列中之孔隙28可彼此對準(未展示)，或孔隙28可在平行於峰22及谷24之延伸方向的方向上彼此交錯。在一些應用中，相鄰列中之孔隙28可沿波紋側壁26之中心線彼此交錯。相鄰孔隙28之間的間距可取決於應用而變化，且在相鄰孔隙之連續邊緣之間量測時，可例如在1 mm至20 mm、2 mm至15 mm或3 mm至10 mm之間的範圍內。 在一個實施例中，包裝層18可具有70°至120°範圍內的頂角。在另一實施例中，其可具有80°至115°之頂角。在又一實施例中，其可具有90°至110°之頂角。在各種實施例中，頂點半徑可在約1 mm至約15 mm，或約1.5 mm至約10 mm，或約2 mm至約8 mm範圍內。 已經發現，通常希望阻止各結構化包裝薄層18之至少一些或大部分波紋20與相鄰結構化包裝薄層18上之彼等波紋之間的接觸距離大於或等於至少既定沿著波紋20流動之液體薄膜之厚度，以阻止一個結構化包裝薄層18之波紋20接觸結構化包裝薄層18中之相鄰者之波紋20之觸點處的非所要液體積聚，該非所要液體積聚將在具有較大頂點半徑的結構化包裝薄層18中加劇。舉例而言，一個結構化包裝薄層18前側上之峰22與相鄰結構化包裝薄層18後側上之峰22之間的距離可在0.25 mm至3 mm、0.35 mm至2.5 mm，或0.45 mm至2 mm之間的範圍內。波紋20的較大半徑峰22之間的接觸之此減小可藉由間隔件32達成，諸如沿結構化包裝薄層18中之全部或替代者之一側或兩側之全部或一些峰22定位於間隔開之部位處的由如圖10及圖11中所展示之峰22之未經擠壓部分形成的彼等間隔件。選擇間隔件32之長度及間距以使得當其裝配入結構化包裝層16中時，僅接觸相鄰結構化包裝薄層18中之對向峰22或間隔件32中之一些。為了促進波紋20及間隔件32形成期間平坦薄層的變形，孔隙28中之一些可位於峰22之經擠壓部分與間隔件32之間的過渡區，藉此形成如圖11中展示的具有雙頂點半徑之峰22及在自較大至較小半徑的過渡區處的孔隙28。 在使用中，一或多個結構化包裝層16裝配自結構化包裝薄層18且定位於質傳柱10內在開放內部區域14內，以供用於促進目前在開放內部區域14內逆流的流體流之間的質傳及/或熱交換。隨著流體流遭遇該一或多個結構化包裝層16中之結構化包裝薄層18，流體流在結構化包裝薄層18之表面上散佈以增大接觸區域，且因此，增大流體流之間的質傳及/或熱交換。一流體流，通常係液體流，沿波紋之傾斜表面下降，而另一流體流，通常係蒸氣流，類似地能夠在相鄰結構化包裝薄層18之間的開放間距中上升且接觸下降流體流以影響熱量傳遞及/或質傳。結構化包裝薄層18中之孔隙28促進蒸氣在結構化包裝層16內分佈，且亦充當液體分配器以用於控制液體型樣，以隨著液體跨越結構化包裝薄層18移動有助於液體分佈，且促進液體自包裝薄層之一側穿至另一側。本文中之孔隙28的大小、形狀及分佈可如上文所述經特定組態以藉由分離效率的驚人增強或最小(若存在)減小，減小結構化包裝層16之頂部與底部邊緣之間的壓降，藉此導致質傳柱10中之結構化包裝層16中之整體經強化效能。 通過參考下表來進一步說明本發明，該表展展示用於常規結構化包裝薄層A至E及結合本發明的各種特徵的發明性結構化包裝薄層1至10的計算流體動力學模擬的經正規化之結果。表中展現之資訊以說明方式提供，且其中任何均不應視為限制本發明之總範疇。
Figure 107114807-A0304-0001
 根據前述內容將看出，本發明很好地適於實現上文闡述的所有目的及目標以及結構固有的其他優點。 應理解，某些特徵及子組合具有效用，且可在不參考其他特徵及子組合之情況下使用。此由本發明之範疇涵蓋且在本發明之範疇內。 由於可在不脫離本發明之範疇的情況下作出本發明之許多可能實施例，故應理解，本文中所闡述或在隨圖式式中所展示之全部內容應解釋為說明性且不按限制性意義來解釋。
10‧‧‧質傳柱12‧‧‧殼14‧‧‧開放內部區域16‧‧‧結構化包裝層18‧‧‧結構化包裝薄層20‧‧‧波紋22‧‧‧峰24‧‧‧谷26‧‧‧波紋側壁28‧‧‧孔隙30‧‧‧波紋摺疊線32‧‧‧間隔件
在構成本說明書之部分的隨圖式示中且其中相同的編號用以指示不同視圖中之相同的組件： 圖1係質傳柱之局部側視圖，其中取柱殼之垂直部分，以展示在柱中定位於堆疊配置中之本發明的結構化包裝層； 圖2係圖1中展示之類型之結構化包裝層的一部分的局部正面透視圖，但是比自圖1展示之透視圖以放大之縮放展示，以更好地說明形成結構化包裝層之結構化包裝薄層之第一個實施例； 圖3係圖2中展示之結構化包裝層之部分的局部側面透視圖； 圖4係圖2及圖3中展示之結構化包裝薄層中之一者之局部透視圖； 圖5係本發明的結構化包裝薄層的第二實施例的局部透視圖，該薄層與圖4中展示之薄層相似，但具有定位於波紋之峰及谷中之孔隙； 圖6係本發明的結構化包裝薄層的第三實施例的局部透視圖，該薄層在各波紋側壁上具有兩列孔隙； 圖7係本發明的結構化包裝薄層的第四實施例的局部透視圖，該薄層在各波紋側壁上具有三列孔隙； 圖8係本發明的結構化包裝薄層的第五實施例的局部透視圖，該薄層相較於在圖4中所展示之實施例具有較大孔隙及較大波紋頂點半徑； 圖9係本發明的結構化包裝薄層的第六實施例的局部透視圖，該薄層具有兩列孔隙且相較於圖1到圖8中展示之實施例中之薄層具有較大波紋頂點半徑； 圖10係本發明的結構化包裝薄層的第七實施例的局部透視圖，其中該結構化包裝薄層之兩側上之一些峰具有較大波紋頂點半徑及自原始、未經修改、較小半徑頂點部分形成之間隔件兩者； 圖11係本發明的結構化包裝薄層的第八實施例的局部透視圖，該薄層與中圖10所展示之實施例相似，但孔隙位於自較大頂點半徑部分至未經修改、較小頂點半徑部分之過渡區處； 圖12係本發明的的結構化包裝薄層的第九實施例的局部透視圖，該薄層在各波紋側壁上具有單列孔隙且相較於在圖4中所示之實施例具有較大數目之較小孔隙； 圖13係平坦薄層之局部平面視圖，其中孔隙已在捲曲之前形成，以形成在各波紋側壁上具有單列孔隙之結構化包裝薄層；及 圖14係與圖13相似之平坦薄層的局部平面視圖，但展展示將在捲曲薄層之後存在於各波紋側壁中之雙倍列之孔隙。
10‧‧‧質傳柱
12‧‧‧殼
14‧‧‧開放內部區域
16‧‧‧結構化包裝層
18‧‧‧結構化包裝薄層

Claims (22)

  1. 一種結構化包裝模組，其包含：以一立式、彼此平行關係定位之複數個結構化包裝薄層，各結構化包裝薄層具有由交替之峰及谷以及在該等峰與該等谷之相鄰者之間延伸之波紋側壁形成的波紋，該等結構化包裝薄層經建構及經配置以使得該等結構化包裝薄層中之每一者之該等波紋以一傾斜角延伸至該等結構化包裝薄層中之各相鄰者之該等波紋，且該結構化包裝模組中之該等結構化包裝薄層之一比表面積通常大於100m2/m3；其中該等結構化包裝薄層之每一者之一前側上之該等峰中至少一些與該等結構化包裝薄層之任一相鄰者之一對向背側上之該等谷接觸；及該等結構化包裝薄層中之複數個孔隙，其用於允許流體穿過該等結構化包裝薄層，該等結構化包裝薄層中之每一者中之該等孔隙對該等結構化包裝薄層中之各相鄰者開放且實質上不受阻礙，該等孔隙分佈於該等結構化包裝薄層中之每一者中，使得該等波紋側壁相較於該等峰及該等谷中可存在的任何密度之由該等孔隙形成之開放區域中之任一者，具有更大密度的開放區域，其中該等孔隙經分佈以經由該等孔隙之放置而降低該結構化包裝模組之一頂部邊緣及一底部邊緣之間的壓降，使得相較於可更接近該等峰及該等谷存在的任何密度之任何開放區域，存在更接近該等波紋側壁之中心線的一更大密度之該等開放區域。
  2. 如請求項1之結構化包裝模組，其中該等孔隙僅存在於該等波紋側壁 中。
  3. 如請求項1之結構化包裝模組，其中在該等波紋側壁之每一者中該等孔隙係以二或多個間隔開之列配置，該等列在大體平行於該等峰及該等谷之縱向延伸方向的一方向上延伸。
  4. 如請求項3之結構化包裝模組，其中該等包裝薄層中之每一者之該等波紋具有70°至120°範圍內之一頂角。
  5. 如請求項1之結構化包裝模組，其中該等結構化包裝薄層中之每一者之該開放區域基於相關聯包裝薄層之總表面積在從大約6至大約20%之範圍內。
  6. 如請求項1之結構化包裝模組，其中該等孔隙中之每一者具有在1mm至13mm範圍內之一最大平面尺寸。
  7. 如請求項1之結構化包裝模組，其中該等孔隙具有一圓形形狀。
  8. 如請求項1之結構化包裝模組，其包括在該等峰上之間隔件，該等間隔件僅接觸該等結構化包裝薄層中之一相鄰者之對向側上的該等峰中之一些。
  9. 如請求項8之結構化包裝模組，其中相較於該等峰之具有一較大頂點 半徑之相鄰經擠壓部分，該等間隔件被形成為該等峰之具有一較小頂點半徑之部分。
  10. 如請求項9之結構化包裝模組，其中該等孔隙中之一些定位於自該等峰之該等經擠壓部分至該等峰之具有一較小頂點半徑之該等部分的過渡區處。
  11. 如請求項1之結構化包裝模組，其中該等孔隙中之一些定位於該等峰及該等谷中。
  12. 如請求項1之結構化包裝模組，其中該等波紋具有在1mm至15mm範圍內之一頂點半徑。
  13. 如請求項1之結構化包裝模組，其中該等孔隙僅存在於該等波紋側壁內，且其中該等孔隙係以二或多個列配置，該等列在大體平行於該等峰及該等谷之延伸方向的一方向上延伸，其中該等包裝薄層中之每一者之該開放區域基於相關聯包裝薄層之總表面積在11至15%範圍內，且該等孔隙中之每一者具有在2mm至8mm範圍內之一最大平面尺寸，其中該等波紋具有在70°至120°範圍內之一頂角及在1mm至15mm範圍內之一頂點半徑，且其中相鄰包裝薄層之該等波紋的至少一部分彼此間隔開。
  14. 一種質傳柱，其包含：界定一開放內部區之一殼；及 在該開放內部區內之如請求項1之至少一個結構化包裝模組。
  15. 如請求項14之質傳柱，其中該等孔隙僅存在於該等波紋側壁中。
  16. 如請求項14之質傳柱，其中該等孔隙係以二或多個間隔開之列配置，該等列在大體平行於該等峰及該等谷之縱向延伸方向的一方向上延伸。
  17. 如請求項14之質傳柱，其中該等結構化包裝薄層中之每一者之該開放區域基於相關聯包裝薄層之總表面積在6至20%範圍內。
  18. 如請求項14之質傳柱，其中該等孔隙中之每一者具有不超過6mm之一最大平面尺寸。
  19. 如請求項14之質傳柱，其中該等波紋具有至少70°之一頂角及至少1mm之一頂點半徑。
  20. 如請求項14之質傳柱，其中該等孔隙僅存在於該等波紋側壁內，且該等孔隙係以一或多個列配置，該等列在大體平行於該等峰及該等谷之延伸方向之一方向上延伸，其中該等包裝薄層中之每一者之該開放區域基於相關聯包裝薄層之總表面積在11至15%範圍內，且該等孔隙中之每一者具有在2mm至8mm範圍內之一最大平面尺寸，其中該等波紋具有在70°至120°範圍內之一頂角及在2mm至8mm範圍內之一頂點半徑，且其中相鄰 包裝薄層之該等波紋的至少一部分彼此間隔開。
  21. 一種結構化包裝模組，其包含：以一立式、彼此平行關係定位之複數個結構化包裝薄層，各結構化包裝薄層具有由交替之峰及谷以及在該等峰與該等谷之相鄰者之間延伸之波紋側壁形成的波紋，該等結構化包裝薄層經建構及經配置以使得該等結構化包裝薄層中之每一者之該等波紋以一傾斜角延伸至該等結構化包裝薄層中之各相鄰者之該等波紋，且該結構化包裝模組中之該等結構化包裝薄層之一比表面積通常大於100m2/m3；其中該等結構化包裝薄層之每一者之一前側上之該等峰中至少一些與該等結構化包裝薄層之任一相鄰者之一對向背側上之該等谷接觸；及該等結構化包裝薄層中之複數個孔隙，其用於允許流體穿過該等結構化包裝薄層，該等結構化包裝薄層中之每一者中之該等孔隙對該等結構化包裝薄層中之各相鄰者開放且實質上不受阻礙，該等孔隙經分佈於該等結構化包裝薄層之每一者中以經由該等孔隙之放置而降低該結構化包裝模組之一頂部邊緣及一底部邊緣之間的壓降，使得該等孔隙僅存在於該等波紋側壁中。
  22. 一種結構化包裝模組，其包含：以一立式、彼此平行關係定位之複數個結構化包裝薄層，各結構化包裝薄層具有由交替之峰及谷以及在該等峰與該等谷之相鄰者之間延伸之波紋側壁形成的波紋，該等結構化包裝薄層經建構及經配置以使得該等結構化包裝薄層中之每一者之該等波紋以一傾斜角延伸至該等結構化包裝薄 層中之各相鄰者之該等波紋，且該結構化包裝模組中之該等結構化包裝薄層之一比表面積通常大於100m2/m3；其中該等結構化包裝薄層之每一者之一前側上之該等峰中至少一些與該等結構化包裝薄層之任一相鄰者之一對向背側上之該等谷接觸；及該等結構化包裝薄層中之複數個孔隙，其用於允許流體穿過該等結構化包裝薄層，該等結構化包裝薄層中之每一者中之該等孔隙對該等結構化包裝薄層中之各相鄰者開放且實質上不受阻礙，該等孔隙經分佈於該等結構化包裝薄層之每一者中以經由該等孔隙之放置而降低該結構化包裝模組之一頂部邊緣及一底部邊緣之間的壓降，使得該等波紋側壁相較於該等峰及該等谷中可存在的任何密度之由該等孔隙形成之開放區域中之任一者，具有更大密度的開放區域，其中在該等波紋側壁之每一者中該等孔隙係以二或多個間隔開之列配置，該等列在大體平行於該等峰及該等谷之縱向延伸方向的一方向上延伸。
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