[发明专利]包括梯变的多孔结构的用于流体通流的装置

权利要求书

1.一种用于流体通流的装置，所述装置包括：

容器，所述容器包括壁、流体入口以及流体出口，其中所述流体入口和所述流体出口限定整体流动方向，以及

具有互相连通的孔隙的多孔结构，所述多孔结构在所述流体入口与所述流体出口之间布置在所述容器中，其中，所述多孔结构联接到所述壁以在所述多孔结构与所述壁之间提供热传导，并且其中，所述多孔结构包括沿与所述整体流动方向交叉的第一方向的孔隙率梯度，

其中，所述孔隙率梯度沿所述第一方向在靠近所述壁的第一位置处的第一孔隙率与在第二位置处的第二孔隙率之间增大，所述第二位置相对于所述第一位置而言远离所述壁，并且所述第二孔隙率大于所述第一孔隙率，在所述第二孔隙率与所述第一孔隙率之间的差值为至少4％。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一方向在垂直于所述整体流动方向的平面中延伸。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二孔隙率与所述第一孔隙率之间的差值为至少6％。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述多孔结构沿所述整体流动方向具有一致的孔隙率。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述多孔结构具有在50％与80％之间的平均孔隙率。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一孔隙率在40％与85％之间，并且所述第二孔隙率在45％与90％之间。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述多孔结构包括沿所述整体流动方向的第二孔隙率梯度。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述第二孔隙率梯度包括从所述流体入口朝向所述流体出口减小的孔隙率。

9.如权利要求1所述的装置，其中，所述多孔结构包括附接至彼此的纤维的布置，其中，所述纤维被布置在平行层中，所述层是堆叠的。

10.如权利要求9所述的装置，其中，所述纤维具有在20μm与20mm之间的直径。

11.如权利要求9所述的装置，其中，相继层的纤维互相穿入，其中，所述相继层的纤维之间的互相穿入深度与所述纤维的直径之间的比率在0.1与0.5之间。

12.如权利要求9所述的装置，其中，同一层的相邻纤维之间的间距在10μm与50mm之间。

13.如权利要求12所述的装置，其中，至少一个层中的纤维之间的间距在所述第一位置与所述第二位置之间变化，以获得所述孔隙率梯度。

14.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置是热交换器。

15.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置是化学反应器。

16.如权利要求15所述的装置，其中，所述多孔结构包括催化剂。

17.如权利要求1所述的装置，其中，所述多孔结构是整体的。

18.一种用于将二氧化碳转化为甲烷的方法，所述方法包括使用如权利要求15所述的装置来将二氧化碳催化转化为甲烷。