CN102652249A

CN102652249A - 热交换器

Info

Publication number: CN102652249A
Application number: CN2010800561665A
Authority: CN
Inventors: 铃木能大; 川口龙生; 桥本重治; 高桥道夫
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: JP5758811B2; JPWO2011071161A1; EP2511644B1; EP2511644A4; US20120247732A1; US9534856B2; CN102652249B; EP2511644A1; WO2011071161A1

Abstract

本发明提供一种热交换器，相比以往的热交换体、热交换器等，实现小型化、轻量化、低成本化。热交换器（30）具有：第一流体流通部（5），该第一流体流通部（5）由蜂窝状结构体（1）形成，该蜂窝状结构体（1）具有由陶瓷的隔壁（4）区隔的、从一端面（2）到另一端面（2）轴向贯通的、流通作为第一流体的加热体的多个孔格（3）；第二流体流通部（6），其由在内侧包含所述蜂窝状结构体（1）的壳体（21）形成、在所述壳体（21）形成有第二流体的入口和出口，通过使得所述第二流体在所述蜂窝状结构体的外周面流通，接受来自所述第一流体的热。

Description

热交换器

技术领域

本发明涉及将第一流体（高温侧）的热向第二流体（低温侧）热传递的热交换器。

背景技术

寻求从发动机等的燃烧废气等高温气体进行热回收的技术。作为气体/液体热交换器，一般有汽车的散热器、空调室外机等带翼片的管型热交换器。但是，最对例如汽车废气这样的气体进行热回收时，一般的金属制热交换器缺乏耐热性，高温下使用困难。因此，最好采用具有耐热性、耐热冲击、耐腐食等的耐热金属或陶瓷材料等。已知有耐热金属制成的热交换器，但耐热金属存在价格高且加工困难、密度高重量重、热传导率低等问题。

专利文献1中，揭示了从一端面到另一端面配置加热体流路的同时，在与加热体流路间正交的方向形成被加热体流路的陶瓷制热交换体。

专利文献2中，揭示了，多个内部形成有加热流体流路和非加热流体流路的陶瓷制的热交换体，在相互的接合面间介有未烧成陶瓷质构成的带状密封材料地配置在壳体内的陶瓷制热交换器。

但，专利文献1、2中，由于封孔或狭缝加工等的工时较多生产性不好，因此费用提高。又，气体／液体的流路相隔1列地配置，因此配管结构、流体的密封结构变得复杂。进一步的，液体的热传递系数相比气体一般要大10～100倍以上，这些技术中，气体侧的传热面积不足，与制约热交换器性能的气体的传热面积成比例地、热交换器也变大了。

专利文献3、4中，分别制作蜂窝状结构部和管部，并需要进行接合，生产性不好，因此成本存在变高的倾向。

专利文献5公开有，在通过高温流体的陶瓷蜂窝状体的外周部，隔着陶瓷圆筒体一体接合有通过低温流体的陶瓷蜂窝状体的蜂窝状热交换器。陶瓷蜂窝状体和陶瓷蜂窝状体接合，使得各流体的热交换面积变大从而获得高的热交换量。但，热在中央蜂窝状成形体的外周壁和外周部陶瓷蜂窝状的外周壁传递交换，而且也进入它们之间的、用于防止破损时的流体混合的陶瓷圆筒体。从而，热交换的路径较长，固体部分的热阻抗变大，热交换的损失较大。

专利文献6揭示了，接合陶瓷蜂窝状体和陶瓷蜂窝状体使液体气化的装置。液体通过高温部蜂窝状体的最短距离，因此无法进行充分的热交换。

专利文献7揭示了，以陶瓷蜂窝状体上的催化剂使空气和燃料低压损地进行均匀的燃烧发热反应的反应容器。外部的被加热流体不能流动，热交换的损失较大。

专利文献8揭示了，陶瓷蜂窝状体的热向外传递，使气体温度冷却的同时产生水蒸气的热交换器。外周部有从液体到水蒸气的相变化，因此需要支持体积变化的牢固的结构。

专利文献9揭示了采用了陶瓷蜂窝状体的排热回收装置。然而，该排热回收装置是利用热声现象。

专利文献10揭示了，发动机排气气体热交换器。该热交换器中，进行废气净化的催化剂作为蜂窝状结构体，热交换通过在蜂窝状结构体的后段的气体喷出部和在其外周流动的液体进行。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开昭61－24997号公报

【专利文献2】日本专利特公昭63－60319号公报

【专利文献3】日本专利特开昭61-83897号公报

【专利文献4】日本专利特开平2－150691号公报

【专利文献5】日本专利特开昭62－9183号公报

【专利文献6】日本专利特开平6－288692号公报

【专利文献7】日本专利特开平10－332223号公报

【专利文献8】日本专利特开2001－182543号公报

【专利文献9】日本专利特开2006－2738号公报

【专利文献10】日本专利特开2009－156162号公报

以往的热交换体、热交换器，或者装置较大，或者制造费用较高。或者，热交换效率不是很充分。本发明的课题是提供一种，相比以往的热交换体、热交换器等，实现更小型化、轻量化、低成本化的热交换器。

发明内容

本发明者发现，通过壳体内容纳蜂窝状结构体，使第一流体在蜂窝状结构体的孔格内流通，使第二流体在壳体内蜂窝状结构体的外周面上流通的结构的热交换器，可解决上述课题。即，根据本发明提供以下的热交换器。

根据本发明的第一方面，提供一种热交换器，包括：第一流体流通部，该第一流体流通部由蜂窝状结构体形成，该蜂窝状结构体具有由陶瓷的隔壁区隔的、从一端面到另一端面轴向贯通的、流通第一流体即加热体的多个孔格；第二流体流通部，其由在内侧包含所述蜂窝状结构体的壳体形成，在所述壳体形成有第二流体的入口和出口，通过使得所述第二流体在所述蜂窝状结构体的外周面上、与所述外周面直接接触或不直接接触地流通，接受来自所述第一流体的热。

根据本发明的第二方面，提供一种如第一方面所述热交换器，所述第一流体为气体，所述第二流体为液体，所述第一流体比所述第二流体温度高。

根据本发明的第三方面，提供一种如第一方面或第二方面的热交换器，在所述蜂窝状结构体的外周面具有与流通于所述第二流体流通部的所述第二流体交换热的翼片。

根据本发明的第四方面，提供一种如第一方面或第二方面的热交换器，所述蜂窝状结构体的所述外周面的至少一部分嵌合有金属板或陶瓷板。

根据本发明的第五方面，提供一种如第一方面或第二方面的热交换器，所述蜂窝状结构体的所述外周面的整体嵌合有金属板或陶瓷板，为蜂窝状结构体的外周面与所述第二流体不直接接触的结构。

根据本发明的第六方面，提供一种如第四方面或第五方面的热交换器，在所述金属板或所述陶瓷板的外周面具有与流通于所述第二流体流通部的所述第二流体交换热的翼片。

根据本发明的第七方面，提高一种如第四至第六方面所述的热交换器，一体化地具有：嵌合于所述蜂窝状结构体的所述外周面的所述金属板或所述陶瓷板，和在所述金属板和所述陶瓷板的外侧形成第二流体流通部的外侧壳体部。

根据本发明的第八方面，提供一种如第一方面的热交换器，由金属或陶瓷形成的、内部作为所述第二流体流通部的管为卷绕于所述蜂窝状结构体的所述外周面的形状。

根据本发明的第九方面，提供一种如第一至第六方面的热交换器，所述蜂窝状结构体具有，从所述轴向的所述端面延伸至轴向外侧的、形成为筒状的延伸外周壁。

根据本发明的第十方面，提供一种如第九方面的热交换器，所述壳体形成为筒状，在所述蜂窝状结构体的所述外周面的外侧覆盖所述外周面的一部分，所述第二流体通过在所述壳体内流通，从而与所述外周面直接接触以接受来自所述第一流体的热，相对于所述第二流体流通部，通过所述隔壁形成有所述孔格的蜂窝状部被设置在靠近所述轴向下游侧的位置。

根据本发明的第十一方面，提供一种如第九方面的热交换器，所述壳体形成为筒状，在所述蜂窝状结构体的所述外周面的外侧覆盖所述外周面的一部分，所述第二流体通过在所述壳体内流通，从而与所述外周面直接接触以接受来自所述第一流体的热，相对于通过所述隔壁形成有所述孔格的蜂窝状部，所述第二流体流通部被设置在靠近所述轴向下游侧的位置。

根据本发明的第十二方面，提供一种如第一方面至第十一方面的热交换器，所述第一流体流通部由通过所述隔壁形成有所述孔格的蜂窝状部在所述轴向并列多个而构成，所述垂直于轴向的截面中，所述蜂窝状部被配置为各蜂窝状部的所述隔壁的方向不同。

根据本发明的第十三方面，提供一种如第一方面至第十一方面的热交换器，所述第一流体流通部由通过所述隔壁形成有所述孔格的蜂窝状部在所述轴向并列多个而构成，各所述蜂窝状部的孔格密度不同，所述蜂窝状部被配置为相比所述第一流体的入口侧，所述第一流体的出口侧的蜂窝状部的孔格密度更大。

根据本发明的第十四方面，提供一种如第一方面至第十三方面的热交换器，在所述壳体内，多个所述蜂窝状结构体以相互具有用于流通所述第二流体的间隙的状态，使其外周面相对配置。

本发明的热交换器结构不复杂，相比以往的热交换体（热交换器、或其装置），可实现小型化、轻量化、低成本化。又，具有同等以上的热交换率。

附图说明

图1Ａ是示出从第一流体的入口侧观察到的本发明的热交换器的一实施方式的示意图。

图1Ｂ是示出第一流体和第二流体以逆流进行热交换的本发明的热交换器的一实施方式的立体图。

图2Ａ是示意性示出多个蜂窝状结构体层叠的配置的、示出第一流体和第二流体通过正交流进行热交换的本发明的热交换器的其他实施方式的图。

图2Ｂ是示出多个蜂窝状结构体的正三角形交错状配置的实施方式的立体图。

图2Ｃ是示出多个蜂窝状结构体的正三角形交错状配置的实施方式的、从第一流体的入口侧观察的图。

图2Ｄ是示出包括不同大小的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图3是示出容纳有圆柱形状的蜂窝状结构体的热交换器的实施方式的图。

图4Ａ是示出从第一流体的入口侧观察到的、容纳有六棱柱形状的蜂窝状结构体的热交换器的实施方式的图。

图4Ｂ是示出容纳有六棱柱形状的蜂窝状结构体的热交换器的实施方式的立体图。

图5Ａ是示出外周面上具有翼片的蜂窝状结构体的实施方式的立体图。

图5Ｂ是示出外周面上具有翼片的蜂窝状结构体的其他实施方式的立体图。

图6是示出内部载置有蜂窝状结构体的本发明的热交换器的一实施方式的图。

图7是示出具有弹性部件的壳体的实施方式的示意图。

图8是示出具有折皱的壳体的实施方式的示意图。

图9是用于对壳体和蜂窝状结构体的密封进行说明的示意图。

图10是示出用于热交换率的测定的实施例的热交换器的间隔的示意图。

图11是示出比较例2～4的热交换器内的热交换体的示意图。

图12是示意性示出实施例和比较例的制造工序的图。

图13Ａ是示出具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的立体图。

图13Ｂ是示出具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的、以平行于轴向的截面截断的截面图。

图13Ｃ是示出两端具有安装的延伸外周壁的蜂窝状结构体的、以平行于轴向的截面截断的截面图。

图13Ｄ是示出具有覆盖蜂窝状部的整周的安装的延伸外周壁的蜂窝状结构体的、以平行于轴向的截面截断的截面图。

图14Ａ是示出在壳体内容纳有具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的热交换器的立体图。

图14Ｂ是示出在壳体内容纳有具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的热交换器的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图14Ｃ是示出在壳体内容纳有具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的热交换器的、以垂直于轴向的截面截断的截面图。

图15Ａ是示出在壳体内容纳有具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的热交换器的其他实施方式的立体图。

图15Ｂ是示出在壳体内容纳有具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的热交换器的其他实施方式的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图15Ｃ是示出在壳体内容纳有具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的热交换器的其他实施方式的、垂直于轴向的截面截断的截面图。

图16是示出在壳体内容纳有具有冲孔金属的蜂窝状结构体的热交换器的实施方式的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图17Ａ是用于说明壳体螺旋状卷绕于蜂窝状结构体的外周面上的状态的示意图。

图17Ｂ是用于说明壳体螺旋状地卷绕于蜂窝状结构体1的外周面上的状态的、平行于轴向的方向的示意图。

图18是示出一体具有筒状部和外侧壳体部的壳体的热交换器的实施方式的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图19是示出使蜂窝状结构体的隔壁的方向不同地配置多个蜂窝状结构体的实施方式的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图20是示出配置孔格密度不同的多个蜂窝状结构体的实施方式的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图21Ａ是示出蜂窝状结构体的蜂窝状部被配置为相对于第二流体流通部靠近轴向的下游侧的实施方式的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图21Ｂ是示出第二流体流通部被配置为相对于蜂窝状部靠近轴向的下游侧的实施方式的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图21Ｃ是示出壳体嵌合于不具有延伸外周壁的蜂窝状结构体的实施方式的、平行于轴向的截面截断的截面图。

图22是示出隔壁的厚度部分不同的热交换体的实施方式的图。

图23Ａ是示出蜂窝状结构体的隔壁的轴向的端面为锥面的实施方式的、从第一流体的入口侧观察到的图。

图23Ｂ是示出蜂窝状结构体的隔壁的轴向的端面为锥面的实施方式的、以平行于轴向的面截断的截面图。

图24Ａ是示出形成有不同大小的孔格的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图24Ｂ是示出形成有不同大小的孔格的圆柱状的蜂窝状结构体的实施方式的分解立体图。

图24Ｃ是示出使得孔格的大小变化后的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图24Ｄ是示出使得隔壁的厚度变化后的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图25Ａ是示出从第一流体的入口侧朝着出口侧、隔壁的厚度变厚的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图25Ｂ是示出从第一流体的入口侧朝着出口侧、第一流体流通部逐渐变窄的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图26Ａ是示出蜂窝状结构体的孔格为六边形的实施方式的图。

图26Ｂ是示出蜂窝状结构体的孔格为八边形的实施方式的图。

图27是示出孔格的角部形成有Ｒ部的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图28Ａ是示出具有突出到孔格内的翼片的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图28Ｂ是示出具有突出到孔格内的翼片的蜂窝状结构体的其他实施方式的图。

图29Ａ是示出一部分的孔格结构较密的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图29Ｂ是示出形成有不同大小的孔格的圆柱状的蜂窝状结构体的实施方式的分解立体图。

图29Ｃ是示出孔格密度逐渐变化的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图29Ｄ是示出随着壁厚的改变，孔格结构改变了的蜂窝状结构体的实施方式的图

图30是示出使前段的蜂窝状结构体、和后段的蜂窝状结构体的隔壁的位置移位后的热交换器的实施方式的图。

图31是示出后段的蜂窝状结构体的孔格密度比前段的蜂窝状结构体的孔格密度更密的热交换器的实施方式的图。

图32是示出前段的蜂窝状结构体的孔格密度为内侧的密、外周侧的疏，后段的蜂窝状结构体的孔格密度为内侧的粗、外周侧的密的构成的热交换器的实施方式的图。

图33Ａ是示出配置有多个蜂窝状结构体、各蜂窝状结构体形成有半圆的两个孔格密度不同的区域，前段和后段的蜂窝状结构体的孔格密度分布不同的热交换器的实施方式的图。

图33Ｂ是示出配置有多个蜂窝状结构体，各蜂窝状结构体形成有棱柱的两个孔格密度不同的区域，前段和后段的蜂窝状结构体的孔格密度分布不同的热交换器的实施方式的图。

图34Ａ是示出前段的蜂窝状结构体为外周侧被封孔、后段的蜂窝状结构体为内侧被封孔而构成的热交换器的实施方式的图。

图34Ｂ是示出一侧封孔另一侧不封孔的棱柱组合而成的蜂窝状结构体配置于前段和后段的热交换器的实施方式的图。

图35Ａ是示出第一流体流通部的入口和出口相互交错封孔的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图35Ｂ是图35Ａ中的Ａ－Ａ截面图。

图35Ｃ是示出形成有不存在相当于隔壁交点部位部分的隔壁的无交点部的蜂窝状结构体的实施方式的一例的从端面侧观察到的平面概要图。

图36是示出在第一流体流通部内形成有多孔质壁的实施方式的图，是第一流体流通部的截面图。

图37是示出在垂直于轴向的截面中，从中心朝向外周、形成第一流体流通部的隔壁的厚度逐渐变厚的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图38是示出外形为椭圆形，一侧的隔壁形成为较厚的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图39Ａ是示出使得部分的隔壁的厚度变化的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图39Ｂ是示出使得部分的隔壁的厚度变化的蜂窝状结构体的其他实施方式的图。

图40Ａ是示出沿中央部轴向具有热传导体的实施方式的、从第一流体的入口侧观察到的图。

图40Ｂ是示出沿中央部轴向具有热传导体的实施方式的、沿轴向的截面的截面图

图41是示出使蜂窝状结构体的外周壁比形成孔格的隔壁更厚的实施方式的图。

图42是示出蜂窝状结构体的外形为扁平型的实施方式的图。

图43Ａ是示出使第一流体的入口侧的端面倾斜的实施方式的立体图。

图43Ｂ是示出使第一流体的入口侧的端面倾斜的其他实施方式的立体图。

图43Ｃ是示出使第一流体的入口侧的端面倾斜的另一其他实施方式的立体图。

图44是示出蜂窝状结构体的第一流体的入口侧的端面形成为凹面形状的实施方式图。

图45Ａ是示出设置喷嘴以使第二流体转动的实施方式的图。

图45Ｂ是示出第二流体流通部的流路的形状在沿轴向的截面中为锯齿形状的实施方式的图。

图45Ｃ是示出第二流体流通部的流路形状朝着第一流体流通部的下游侧变小地变化的实施方式的图。

图45Ｄ是示出第二流体流通部的流路形状朝着第一流体流通部的下游侧变大地变化的实施方式的图。

图45Ｅ是示出在高温部设置多个第二流体的入口的实施方式的图。

图46是示出在蜂窝状结构体的第一流体的入口侧配置了与形成第一流体流通部的孔格相同形状的隔热板的热交换器的实施方式的图。

图47是示出蜂窝状结构体的中央部的孔格设有翼片的实施方式的图。

图48Ａ是示出设于孔格的翼片的实施方式1的图。

图48Ｂ是示出设于孔格的翼片的实施方式2的图。

图48Ｃ是示出设于孔格的翼片的实施方式3的图。

图48Ｄ是示出设于孔格的翼片的实施方式4的图。

图48Ｅ是示出设于孔格的翼片的实施方式5的图。

图48Ｆ是示出设于孔格的翼片的实施方式6的图。

图48Ｇ是示出设于孔格的翼片的实施方式7的图。

图49是示出蜂窝状结构体在一个方向弯曲的实施方式的立体图。

图50是示出使外周壁近傍的孔格的隔壁变厚的蜂窝状结构体的实施方式的局部放大图。

图51Ａ是示出蜂窝状结构体的朝着中心侧逐渐减薄的隔壁的实施方式1的图。

图51Ｂ是示出蜂窝状结构体的朝着中心侧逐渐减薄的隔壁的实施方式2的图。

图51Ｃ是示出蜂窝状结构体的朝着中心侧逐渐减薄的隔壁的实施方式3的图。

图52Ａ是示出最外周孔格相对于内侧的孔格的隔壁变厚的蜂窝状结构体的实施方式的图。

图52Ｂ是示出最外周孔格相对于内侧的孔格的隔壁变厚的蜂窝状结构体的其他实施方式的图。

图52Ｃ是示出对蜂窝状结构体进行接点堆焊的一实施例的部分截面说明图。

图52Ｄ是示出对蜂窝状结构体进行接点堆焊的其他实施例的部分截面说明图。

图53Ａ是示出波纹壁的蜂窝状结构体的一实施方式的截面图。

图53Ｂ是示出图53Ａ所示的波纹壁的蜂窝状结构体的Ａ－Ａ’截面的截面图。

图54是示出波纹壁蜂窝状结构体的其他实施方式的截面图。

图55Ａ是示意性示出隔壁为弯曲形状的蜂窝状结构体的实施方式的图，是示出平行于轴向的截面的示意性的平行截面图。

图55Ｂ是示意性示出隔壁为弯曲形状的蜂窝状结构体的实施方式的图，是示出垂直于轴向的截面的示意性的截面图。

图56是示意性示出隔壁为弯曲形状的蜂窝状结构体的其他实施方式的截面图。

图57是示出包括轴向的高度不同的隔壁的蜂窝状结构体的一实施方式的示意性的轴－Ｙ截面的局部放大图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本发明不限于以下的实施方式，在不脱离发明范围的前提下，也进行改变、修正、改良。

图1Ａ是本发明的热交换器30的示意图，图1Ｂ是示意性立体图。热交换器30包括：第一流体流通部5和第二流体流通部6，第一流体流通部5由，具有被陶瓷的隔壁4区隔的、从一端面2到另一端面2轴向贯通的、流通作为第一流体的加热体的多个孔格3的蜂窝状结构体1形成；第二流体流通部6，由内部包括蜂窝状结构体1的壳体21形成，壳体21形成有第二流体的入口22和出口23，通过使得第二流体在蜂窝状结构体1的外周面7上流通以接收来自第一流体的热。又，第二流体在蜂窝状结构体1的外周面7上流通包括：第二流体与蜂窝状结构体1的外周面7直接接触的情况，和不直接接触的情况。

容纳在壳体21内的蜂窝状结构体1具有：被陶瓷的隔壁4区隔、从一端面2到另一端面2轴向贯通、流通作为第一流体的加热体的多个孔格3。热交换器30构成为，在蜂窝状结构体1的孔格3内流通比第二流体温度高的第一流体。

又，由壳体21的内周面24和蜂窝状结构体1的外周面7形成第二流体流通部6。第二流体流通部6为壳体21和蜂窝状结构体1的外周面7形成的第二流体的流通部，由蜂窝状结构体1的隔壁4与第一流体流通部5隔开，能够进行热传导，介由隔壁4接收在第一流体流通部5流通的第一流体的热，向作为流通的第二流体的被加热体传递热。第一流体和第二流体是完全分离的，没有这些流体混合的情况。

第一流体流通部5形成为蜂窝状结构，为蜂窝状结构时，流体通过孔格3中时，由于隔壁4，流体无法流入其他的孔格3，而是从蜂窝状结构体1的入口朝着出口直线地前进。又，本发明的热交换器30内的蜂窝状结构体1没有被封孔，流体的传热面积增加，热交换器的尺寸可减小。这样，热交换器单位体积的传热量可增大。进一步的，由于蜂窝状结构体1不需要进行封孔部的形成或狭缝的形成等的加工，热交换器30的制造成本可降低。

本发明的热交换器30最好使比第二流体高温的第一流体流通，从第一流体朝向第二流体进行热传导。使得气体作为第一流体流通，液体作为第二流体流通，第一流体和第二流体可高效地进行热交换。即，本发明的热交换器30可以作为气体／液体热交换器适用。

本发明的热交换器30通过使得比第二流体高温的第一流体在蜂窝状结构体1的孔格内流通，第一流体的热可高效地热传导至蜂窝状结构体1。即，整体传热阻抗为第一流体的热阻抗＋隔壁的热阻抗＋第二流体的热阻抗，制约因子为第一流体的热阻抗。热交换器30中，由于孔格3流通第一流体，因此第一流体和蜂窝状结构体1的接触面积较大，可降低作为制约因子的第一流体的热阻抗。从而，如图1Ｂ所示，蜂窝状结构体1的轴向的长度即使小于轴向的端面2的一边的长度，相比以往可进行更充分的热交换。又，本发明的热交换器30中，在蜂窝状结构体1的最外周的表面积最大处流通第二流体，因此，相同流量·流速时，滞留时间得到延长热交换的损失减少。进一步的，本发明中，在第二流体流通部6流通的第二流体为液体时，几乎没有体积变化，因此只要是支持流体的压力简单结构即可。

图1Ａ和图1Ｂ所示的实施方式是显示第一流体和第二流体通过逆流进行热交换的热交换器30。逆流是指，在与第一流体的流动方向并行地逆方向上，流动第二流体。不限于使第二流体流通的方向为第一流体流通方向的逆方向（逆流），也可适当选择和设计为同方向（并行流）或，一定角度(0°＜ｘ＜180°：但排除正交)等。

相对于现有技术的陶瓷制热交换器的制作中的封孔加工或开狭缝的加工、多个成形体或烧成体的接合工序为必要的情况，本发明中可就使用基本的挤压成形，工时可极度减少。又相对于以耐热金属制作相同结构时的冲压加工、焊接加工等工序为必要的情况，本发明是不需要的。因此，在降低制造成本的同时，可获得充分的热交换效率。

本发明的热交换器30由，作为流通第一流体（加热体）的蜂窝状结构的第一流体流通部5（高温侧）的蜂窝状结构体1，和内部作为第二流体流通部6的壳体21构成。第一流体流通部5通过蜂窝状结构体1形成，因此可进行高效的热交换。蜂窝状结构体1，通过隔壁4区划形成作为流路的多个孔格3，孔格形状为圆形、椭圆形、三角形、四边形，也可从其他多边形等中选择所希望的形状。又，想扩大热交换器30时，也可是多个蜂窝状结构体1接合而成的组建结构（参照图2Ａ）。

蜂窝状结构体1的形状为四棱柱，形状也不限于此，也可为圆筒等的其他形状（参照图3）。

对于蜂窝状结构体1的孔格密度（即，单位截面积的孔格的个数）没有特别限定、可根据目的适当进行选择，最好是在25～2000孔格／平方英寸（4～320孔格／ｃｍ²）的范围内。孔格密度比25孔格／平方英寸小的话，隔壁4的强度、进而蜂窝状结构体1自身的强度和有效ＧＳＡ（几何学的表面积）可能不足。另一方面，孔格密度超过2000孔格／平方英寸的话，热介质流动时的压力损失可能变大。

又，每个蜂窝状结构体1（每个模块）的孔格数最好为1～10，000，更好的是200～2，000。孔格数太多的话，蜂窝状本身变大，因此从第一流体侧到第二流体侧的热传导距离变长，热传导损失变大，热通量变小。又，孔格数较少时，第一流体侧的热传递面积变小，第一流体侧的热阻抗无法降低，热通量变小。

蜂窝状结构体1的孔格3的隔壁4的厚度（壁厚）可根据目的进行适当设计，没有特别限定。壁厚最好为50μｍ～2ｍｍ、更好的是60～500μｍ。壁厚不到50μｍ的话，机械强度下降导致可能由冲击或热应力造成破损。另一方面，超过2ｍｍ的话，可能导致蜂窝状结构体侧所占的孔格容积的比例下降，流体的压力损失增大，热介质透过的热交换率下降等不理想情况的发生。

蜂窝状结构体1的孔格3的隔壁4的密度最好为0．5～5ｇ／ｃｍ³。不到0．5ｇ／ｃｍ³时，隔壁4的强度不足，第一流体通过流路内时有压力导致隔壁4破损的可能性。又，超过5ｇ／ｃｍ³的话，蜂窝状结构体1自身变重，轻量化的特征可能被损害。通过上述的范围的密度，蜂窝状结构体1得到加固。又，可获得热传导率提高的效果。

蜂窝状结构体1最好采用耐热性良好的陶瓷，尤其是考虑传热性的话，最好为碳化硅。但，不需要蜂窝状结构体1的整体都由碳化硅构成，只要碳化硅包含于主体中即可。即，蜂窝状结构体1最好是含有碳化硅的导电性陶瓷构成。蜂窝状结构体1的物理性质最好是，室温中热传导率为10Ｗ／ｍＫ以上300Ｗ／ｍＫ以下，但不限定于此。代替导电性陶瓷，也可采用Ｆｅ-Ｃｒ-Ａｌ系合金等的耐腐蚀金属材料。

本发明的热交换器30为了获得高的热交换率，蜂窝状结构体1的材质最好采用含有热传导高的碳化硅的材料，但是即使是碳化硅，在多孔体的情况下也无法获得高的热传导率，因此最好在蜂窝状结构体1的制作过程中，形成为浸渍有硅的致密体结构。通过采用致密体结构可获得高的热传导率。例如，为碳化硅的多孔体时，为20Ｗ／ｍＫ左右，但通过形成为致密体，可达到150Ｗ／ｍＫ左右。

即，作为陶瓷材料，可采用浸渍Ｓｉ的ＳｉＣ、浸渍（Ｓｉ＋Ａｌ）的ＳｉＣ、金属复合ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、和ＳｉＣ等，为了形成为用于获得高的热交换率的致密体结构，更好的是采用浸渍Ｓｉ的ＳｉＣ、浸渍（Ｓｉ＋Ａｌ）的ＳｉＣ。由于浸渍Ｓｉ的ＳｉＣ的结构为在ＳｉＣ粒子表面吸附金属硅熔体的凝固物、同时通过金属硅使ＳｉＣ接合为一体，因此，碳化硅隔绝于含氧气氛，可防止被氧化。进一步的，ＳｉＣ具有热传导率高、容易放热的特征，但浸渍有Ｓｉ的ＳｉＣ显示出高的热传导率和耐热性，致密地形成，作为传热部件显示出充分的强度。即，Ｓｉ－ＳｉＣ系（浸渍Ｓｉ的ＳｉＣ、浸渍（Ｓｉ＋Ａｌ）的ＳｉＣ）材料构成的蜂窝状结构体1除了耐热性、耐热冲击性、耐氧化性，表现出对酸或碱等的耐腐蚀性优良的特性，同时，显示出高热传导率。

进一步具体说明，蜂窝状结构体1以浸渍Ｓｉ的ＳｉＣ的复合材料、或浸渍（Ｓｉ＋Ａｌ）的ＳｉＣ为主要成分时，Ｓｉ／（Ｓｉ＋ＳｉＣ）所规定的Ｓｉ含有量过少的话，结合材不充足，从而不能充分通过Ｓｉ相结合相邻接触ＳｉＣ粒子，热传导率不仅下降，且难以获得维持蜂窝状结构这样的薄壁结构体的强度。反之，如果Ｓｉ含有量过多、除了适当结合各ＳｉＣ粒子以外还存在金属硅，因此蜂窝状结构体1由于烧成过度收缩、气孔率下降、平均细孔径缩小等弊害会同时发生，因此不理想。因此Ｓｉ含有量最好为5～50质量％，更好的是10～40质量％。

这样的浸渍Ｓｉ的ＳｉＣ、或浸渍（Ｓｉ＋Ａｌ）的ＳｉＣ中，气孔被埋设金属硅，气孔率可能为0或接近0，从而耐氧化性、耐久性优越，可以在高温气氛下长时间使用。由于一旦被氧化即形成氧化保护膜，不会发生氧化劣化。又从常温到高温具有高强度，因此，可形成厚度薄且轻量化的结构体。进一步的，热传导率与铜或铝金属一样高，远红外线放射率也较高，由于具有导电性而难以带上静电。

本发明的热交换器30中流通的第一流体（高温侧）为废气时，第一流体（高温侧）通过的蜂窝状结构体1的孔格3内部的壁面最好载持有催化剂。这是因为除了废气净化的功能，废气净化时发生的反应热（发热反应）也可进行热交换。催化剂最好包括至少一种从贵金属（白金、铑、钯、钌、铟、银、和金）、铝、镍、锆，钛，铈，钴，锰，锌、铜、锌、锡、铁、铌，镁，镧，钐，铋和钡构成的群中选出的元素这些也可是金属、氧化物、和除此以外的化合物。第一流体（高温侧）通过的蜂窝状结构体1的第一流体流通部5所载持的催化剂（催化剂金属＋载持体）的载持量为10～400ｇ／Ｌ，如果是贵金属最好是0．1～5ｇ／Ｌ。催化剂（催化剂金属＋载持体）的载持量不到10ｇ／Ｌ的话，可能难以体现催化剂作用。另一方面，如果超过400ｇ／Ｌ，则可能导致压损变大，和制造成本提高。根据需要，在蜂窝状结构体1的孔格3的隔壁4载持催化剂。载持催化剂时，对蜂窝状结构体1实施掩膜，以使蜂窝状结构体1载持催化剂。预先地，使作为载体微粒子的陶瓷粉末浸渍包含催化剂成分的水溶液后、通过干燥、烧成得到催化剂涂布微粒子。该催化剂涂布微粒子中加入分散介质（水等）、再加入其他添加剂调制涂布液（浆料），将该浆料涂布于蜂窝状结构体1的隔壁4后，通过干燥、烧成，在蜂窝状结构体1的孔格3的隔壁4载持催化剂。又，烧成时，剥除蜂窝状结构体1的掩膜。

图2Ａ示出热交换器30的其他实施方式。图2Ａ所示的热交换器30配置为，壳体21内，多个蜂窝状结构体1以相互具有用于第二流体流通的间隙的状态，使其外周面7相对配置。又，图2Ａ示意性的显示蜂窝状结构体1的配置，省略壳体21等。具体来说，蜂窝状结构体1以纵3列、横4列具有间隙的状态层叠。通过这样的构成，流通第一流体的孔格3增多，可使得大量的第一流体流通。又，多个蜂窝状结构体1以具有间隙的状态配置为使其外周面7相对，因此，蜂窝状结构体1的外周面7和第二流体的接触面积较多，可高效地进行第一流体和第二流体的热交换。

图2Ｂ和图2Ｃ示出多个蜂窝状结构体1的正三角形交错状配置的实施方式。图2Ｂ为立体图、图2Ｃ为从第一流体的入口侧观察到的图。多个蜂窝状结构体1配置为各蜂窝状结构体1的中心轴1ｊ所连结而成的线为正三角形。通过这样的配置，第二流体可均匀地在蜂窝状结构体1间（各模块间）流通，热交换效率得到提高，因此配置多个蜂窝状结构体1时，最好是正三角形交错状配置。通过正三角形交错状配置成为一种的翼片结构，第二流体的流动为乱流，与第一流体的热交换更加容易。

图2Ｄ显示包括不同大小的蜂窝状结构体1的实施方式。图2Ｄ的实施方式中，正三角形交错状配置的蜂窝状结构体1的间隙中，配置有补充蜂窝状结构体1ｈ。补充蜂窝状结构体1ｈ为填置于间隙的、与其他通常的蜂窝状结构体1大小或形状不同。即，不需要所有的蜂窝状结构体1为相同的大小或形状。这样，通过使得采用大小或形状不同的补充蜂窝状结构体1ｈ填置于壳体21和蜂窝状结构体1的间隙，可热交换效率使得到提高。

图3示出在热交换器30的壳体21内容纳的蜂窝状结构体1的其他实施方式。图3所示的蜂窝状结构体1的垂直于轴向的截面的形状为圆形。即，图3所示的蜂窝状结构体1形成为圆柱形状。又，壳体21内可以容纳如图3所示的一个圆柱形状的蜂窝状结构体1，也可容纳多个圆柱状的蜂窝状结构体1。蜂窝状结构体1的垂直于轴向的截面中的截面形状也可为如图3所示的圆，也可为图1所示的四边形。或，也可为后述的六边形。又，图3中，第二流体为相对于第一流体正交的交叉流，也可为相对于第一流体的逆流，第二流体的入口和出口的位置没有特别限定。

图4Ａ和图4Ｂ示出蜂窝状结构体1的垂直于轴向的截面的形状为六边形的实施方式。蜂窝状结构体1以各自的各外周面7相对的形态、且具有第二流体流通的间隙地、层叠地配置。如上，蜂窝状结构体1也可为棱柱、圆柱、六棱柱等的结构，又，也可分别组合使用，可配合热交换器30的形状进行选择。

图5Ａ和图5Ｂ示出蜂窝状结构体1的外周面7中具有翼片9的实施方式，该翼片9用于与在第二流体流通部6流通的第二流体传递热图5Ａ是在蜂窝状结构体1的轴向具有多个翼片9的实施方式。又，图5Ｂ是在蜂窝状结构体1的垂直于轴向的方向具有多个翼片9的实施方式。热交换器30可以是壳体21内具有单个该蜂窝状结构体1的结构，也可构成为具有多个。翼片9的材料最好与蜂窝状结构体1为相同材料。图5Ａ的实施方式，可以利用在蜂窝状结构体1的外周带有翼片9的模具通过挤压制作。图5Ｂ的实施方式可以在蜂窝状结构体1的外周接合并一体烧成另外成型的翼片9。图5Ａ的实施方式和图5Ｂ的实施方式中，第二流体的流动方向是不同的。第二流体的入口22和出口23在蜂窝状结构体1的轴向位于错开的位置时，翼片9最好是图5Ａ的形状，在与蜂窝状结构体1的轴向正交位置有入口22和出口23时（非为轴向错开位置时）翼片9最好是图5Ｂ的形状。

图6示出本发明的热交换器30的其他实施方式。本发明的热交换器30包括蜂窝状结构体1和内部载置蜂窝状结构体1的壳体21。壳体21的材质没有特别限定，最好由加工性良好的金属（例如，不锈钢等）构成。包括连接的配管构成的材质没有特别限定。壳体21中，壳体21内部形成有使第二流体流入的入口22、使内部的第二流体流出到外部的出口23。又，第一流体形成有使第一流体从外部直接流入蜂窝状结构体1的孔格3内的第一流体的入口25、使孔格3内的第一流体直接流出外部的第一流体的出口26。即，从第一流体的入口25流入的第一流体不在壳体21的内部与第二流体直接接触，而是通过蜂窝状结构体1热交换，再从第一流体的出口26流出。

作为在以上构成的本发明的热交换器30流通的第一流体的加热体，只要是具有热的介质即可，可为气体、液体等，没有特别限定。例如，作为气体例举有汽车的废气等。又，作为从加热体摄取热（热交换）的第二流体的被加热体，只要其比加热体温度低即可，作为介质可为气体、液体等，没有特别限定。考虑处理的方便，最好为水，但不限定于水。

如上，蜂窝状结构体1具有高的热传导性，由隔壁4形成的流路有多处，因此可获得高热交换率。从而，蜂窝状结构体1整体小型化，可实现车载化。

采用金属作为壳体材料时，长度方向，由于金属膨胀而造成翘曲。关于壳体21的长度方向的热膨胀差，最好是该热膨胀差可以以壳体21吸收的结构。即，壳体21可以由多个构成部构成，各构成部可相对地进行位移。

图7示出具有弹性部件的壳体21的实施方式。壳体21具有多个构成部，分为第一壳体21ａ和第二壳体21ｂ而构成。接着，作为弹性部件，通过例如具有弹簧28，构成为长度方向的长度可变动。这样，高温时的壳体21的膨胀可由弹簧的变形吸收。又，低温时的收缩可通过弹簧的力施加。

图8示出具有折皱的壳体21的实施方式。壳体21是在第一壳体21ａ和第二壳体21ｂ之间形成折皱，作为多个构成部第一壳体21ａ、折皱、第二壳体21ｂ一体构成壳体21。这样、长度方向的长度可变动，高温时的膨胀或低温时的收缩可通过折皱吸收。

通过图9对蜂窝状结构体1和壳体21的密封进行说明。蜂窝状结构体1和壳体21之间以密封材料密封。蜂窝状结构体1是与密封材料不同的材料时，热膨胀系数不同，可能在密封部产生间隙。蜂窝状结构体1的内部流动高温流体、壳体21内侧蜂窝状结构体1的外周面7上流动低温流体时，壳体21处温度较低、热膨胀小，因此，最好从外周紧固维持密封。蜂窝状结构体1为陶瓷时，作为密封材料，例举有具有耐热性和弹性的金属材料。

图13Ａ示出具有延伸外周壁51的蜂窝状结构体1的立体图、图13Ｂ示出以轴向平行的截面截断的截面图。又，图14Ａ示出在壳体21内容纳有具有延伸外周壁51的蜂窝状结构体1的热交换器30的立体图、图14Ｂ示出以轴向平行的截面截断的截面图、图14Ｃ示出以垂直于轴向的截面截断的截面图。

如图13Ａ～13Ｂ所示，蜂窝状结构体1具有，从蜂窝状部52的轴向的端面2向轴向外侧延伸、形成为筒状的延伸外周壁51。延伸外周壁51与蜂窝状部52的外周壁连续地一体形成。或者也可以是在不具有延伸外周壁51的蜂窝状结构体1上，卷绕由蜂窝状部52的外周壁和延伸外周壁51形成为一体的薄板状体，也可压入筒状的结构。卷绕形成的结构不需要覆盖蜂窝状部52的整周，可仅覆盖两端部，中央部为蜂窝状结构体1的外周壁7ｈ。延伸外周壁51为金属，与蜂窝状结构体1接合时，最好采用钎焊或焊接、接着材等。图13Ｃ示出在蜂窝状结构体1的两端部，安装有环状的安装延伸外周壁51ａ的实施方式。或如图13Ｄ所示，也可采用覆盖蜂窝状部52的整周的、环状的安装延伸外周壁51ａ。安装延伸外周壁51ａ最好为金属板或陶瓷板。延伸外周壁51或安装延伸外周壁51ａ的内周面侧不形成隔壁4或孔格3等，为中空。中央部的蜂窝状部52为促进传热的集热部。

如图14Ａ～14Ｃ所示，本实施方式的热交换器30的壳体21形成为直线状，嵌合形成有从第一流体的入口25到第一流体的出口26为止的第一流体流通部5的蜂窝状结构体1，从第二流体的入口22到第二流体的出口23的第二流体流通部6也形成为直线状，构成为第一流体流通部5和第二流体流通部6相交的相交结构。蜂窝状结构体1嵌合于壳体21，由蜂窝状结构体1的延伸外周壁51的外周面和壳体21的内周面形成密封部53。第二流体的入口22和出口23夹着蜂窝状结构体1形成于相反侧。

为了提高热交换器30的可靠性，抑制从高温流体（第一流体）侧向密封部53的传热，对密封部53的温度上升的抑制有效，本实施方式中，形成有延伸外周壁51，延伸外周壁51作为密封部53，热交换器30的性能提高。例如图1Ａ和图1Ｂ的结构中，作为第一流体的入口即蜂窝状结构体1的入口侧的端面2附近温度最高，但由于与壳体21的接合或密封部分（密封部11）是必要的，因此，第二流体难以流过最端部（参照图9）。通过本实施方式这样设置延伸外周部51，蜂窝状部21的端部（入口侧的端面2付近）也可进行热交换。换言之，密封部53相比蜂窝状部52形成在轴向更外侧，因此第二流体能够与蜂窝状部21的外周面的整体面接触。从而，可提高热交换效率。

图15Ａ为显示在壳体21内容纳有具有延伸外周壁51的蜂窝状结构体1的热交换器30的其他实施方式的立体图，图15Ｂ为平行于轴向的截面截断的截面图，图15Ｃ为垂直于轴向的截面截断的截面图。

图15Ａ～图15Ｃ的实施方式中，第二流体的入口22和出口23相对于蜂窝状结构体1形成于相同侧。配合热交换器30的设置地点、配管等，可形成本实施方式的结构。本实施方式中，第二流体流通部6为围绕蜂窝状结构体1的外周的整周包围结构。即，第二流体围绕蜂窝状结构体1的外周流通。

为了保护蜂窝状结构体1，抑制蜂窝状结构体1的破损，可构成为在蜂窝状结构体1的外周面7的至少一部分嵌合金属板或陶瓷板。金属板或陶瓷板可覆盖外周面7的一部分，也可覆盖外周面7的整体面。为覆盖外周面7的整体面的构成时，为蜂窝状结构体1的外周面7和第二流体不直接接触的结构。

图16示出第二流体流通部6中、在蜂窝状结构体1的外周面7具有冲孔金属55的热交换器30的实施方式，为平行于轴向的截面截断的截面图。该冲孔金属55即是具有多个孔的有孔金属板。冲孔金属55为嵌合于蜂窝状结构体1的外周面的金属板。壳体21内容纳有具有延伸外周壁51的蜂窝状结构体1。接着，第二流体流通部6中具有嵌合于蜂窝状结构体1的外周面7的冲孔金属55。冲孔金属55通过对金属素材的板开孔加工得到，形成沿蜂窝状结构体1的外周面7的形状的筒状。即，由于冲孔金属55具有孔55ａ，因此，有第二流体和蜂窝状结构体1直接接触之处，不使热传递下降。又可通过以冲孔金属55覆盖蜂窝状结构体1的外周面7保护蜂窝状结构体1，来抑制蜂窝状结构体1的破损。又，有孔金属板是指，具有多个孔的金属板，对冲孔金属55没有限定。

又，在覆盖蜂窝状结构体1的外周面7的金属板或陶瓷板的外周面也可构成为具有翼片（对于翼片的形状，参照示出在蜂窝状结构体1的外周面7直接设置的翼片的实施方式的图5Ａ和图5Ｂ），该翼片与流过第二流体流通部的第二流体进行热传递。通过设置翼片，由于第二流体的接触面积变大，可提高热交换效率。

图17Ａ和图17Ｂ示出，壳体21形成为管状、螺旋状地卷绕于蜂窝状结构体1的外周面7上的形状的实施方式的热交换器30。图17Ａ是用于说明壳体21螺旋状地卷绕于蜂窝状结构体1的外周面7上的状态的示意图。图17Ｂ是用于说明壳体21螺旋状地卷绕于蜂窝状结构体1的外周面7上的状态的、平行于轴向的方向的示意图。本实施方式中，管内为第二流体流通部6，壳体21为螺旋状卷绕于蜂窝状结构体1的外周面7上的形状，因此流通于第二流体流通部6的第二流体，在蜂窝状结构体1的外周面7上、不与蜂窝状结构体1的外周面7直接接触地螺旋状流通、以进行热交换。通过这样的构成，即使蜂窝状结构体1有破损，也不会发生第一流体和第二流体的泄露或混合。又，本实施方式中，蜂窝状结构体1可为没有延伸外周壁51的形态。图17Ａ和图17Ｂ中，壳体21螺旋状卷绕，也可以非为螺旋状。但，壳体21与蜂窝状结构体1的外周面7紧密接合的状态，可使热交换效率提高，因此较为理想。

图18示出一体形成有嵌合于蜂窝状结构体1的外周面7的金属板或陶瓷板、和外侧形成有第二流体流通部6的外侧壳体部21ｂ的实施方式。图18所示的实施方式的热交换器30的壳体21一体化地具有：嵌合于蜂窝状结构体1的外周面7的筒状部21ａ和在该筒状部21ａ的外侧形成第二流体流通部6的外侧壳体部21ｂ。筒状部21ａ具有与蜂窝状结构体1的外周面7的形状对应的形状，外侧壳体部21ｂ，在筒状部21ａ的外侧，具有包括用于使第二流体流通的空间的筒状的形状。又，外侧壳体部21ｂ的一部分形成有第二流体的入口22和出口23。本实施方式中，第二流体流通部6由筒状部21ａ和外侧壳体部21ｂ包围形成，流通于第二流体流通部6的第二流体，在蜂窝状结构体1的外周面7上不与蜂窝状结构体1的外周面7直接接触地在周向流通以进行热交换。通过这样的构成，即使蜂窝状结构体1有破损，也不会导致第一流体和第二流体泄露或混合。又，本实施方式中，蜂窝状结构体1也可以是没有延伸外周壁51的形态。又，或者在蜂窝状结构体1上卷绕使延伸外周壁51和筒状部21ａ一体化后的薄板状部件、或压入筒状结构，然后在外侧形成外侧壳体部21ｂ地进行接合。

图19示出，壳体21一体地包括在蜂窝状结构体1的外周面7嵌合的筒状部21ａ和在该筒状部21ａ的外侧形成有第二流体流通部6的外侧壳体部21ｂ的热交换器30的实施方式。第一流体流通部5由多个蜂窝状部52构成，蜂窝状部52配置为在垂直于轴向的截面中各蜂窝状结构体1的隔壁4的方向不同。即，本实施方式中，壳体21内，多个蜂窝状部52改变网格的朝向（隔壁4的方向）地进行配置。即，多个蜂窝状部52的孔格3有相位差。通过这样的构成，第一流体的流动变得不连续，热交换效率提高。又，本实施方式中，蜂窝状结构体1也可为没有延伸外周壁51的形态。

图20示出包括有壳体21的热交换器30的实施方式，该壳体21一体地包括嵌合于蜂窝状结构体1的外周面7的筒状部21ａ和在该筒状部21ａ的外侧形成有第二流体流通部6的外侧壳体部21ｂ。第一流体流通部5由多个蜂窝状部52构成，各蜂窝状部52的孔格密度不同，配置蜂窝状部52使得第一流体的出口侧的蜂窝状部52的孔格密度比第一流体的入口侧的大。通过配置多个蜂窝状部52使得越往第一流体的下游，蜂窝状部52的网格的密度（孔格密度）越密，因此即使第一流体的温度下降，由于传热面积变大，因此，热交换效率得到提高。又，本实施方式中，蜂窝状结构体1也可为没有延伸外周壁51的形态。

图21Ａ示出蜂窝状结构体1的蜂窝状部52相对于第二流体流通部6更靠近轴向的下游侧的实施方式，是平行于轴向的截面截断的截面图。本实施方式的蜂窝状结构体1具有，从轴向的端面2向轴向外侧延伸、形成为筒状的延伸外周壁51。又，壳体21以在蜂窝状结构体1的外周面7的外侧覆盖外周面7的一部分的方式，形成为筒状，通过使第二流体在壳体内流通，与外周面7直接接触以接收来自第一流体的热。通过隔壁4形成有孔格3的蜂窝状部52相对于第二流体流通部6配置在更靠近轴向的下游侧（第一流体的流通方向的下游侧）。蜂窝状部52靠近下游侧设置，因此从第一流体的入口到端面2的距离较长，第一流体与第二流体流通部6相接的距离较长，因此可使得蜂窝状结构体1和壳体21的接触面的最高温度下降，与壳体21的接触部的温度下降，由此可抑制热导致的破坯。又从蜂窝状结构体1辐射放出的热也被壳体21回收。

图21Ｂ示出第二流体流通部6相对于蜂窝状部52更靠近轴向的下游侧配置的实施方式，是平行于轴向的截面截断的截面图。本实施方式的蜂窝状结构体1具有从轴向的端面2延伸至轴向外侧形成为筒状的延伸外周壁51。壳体21以在蜂窝状结构体1的外周面7的外侧覆盖外周面7的一部分的形式形成为筒状。通过使第二流体在壳体21内流通，使第二流体与外周面7直接接触以接收来自第一流体的热。第一流体的入口25为高温，与流通于壳体21内的第二流体的温度差大的话，产生高的热应力，蜂窝状结构体1可能破损。本实施方式中，由于第二流体流通部6相对于蜂窝状部52配置在更靠近轴向的下游侧配置，因此蜂窝状部52的中心和外周的温度差减小，蜂窝状体所产生的热应力可减小。

图21Ｃ示出壳体嵌合于不具有延伸外周壁51（或安装延伸外周壁51ａ）的蜂窝状结构体1的实施方式、是平行于轴向的截面截断的截面图。壳体21形成为环状、其内周面嵌合于蜂窝状结构体1的外周面7。壳体21最好由金属或陶瓷形成。即，蜂窝状结构体1的外周面7的一部分上，嵌合有构成壳体21的金属板或陶瓷板。在壳体21内流通的第二流体与蜂窝状结构体1的外周面7直接接触进行热交换。

图22示出蜂窝状结构体1的其他实施方式，为从作为第一流体的入口侧的一端面2观察蜂窝状结构体1的图。图22所示，蜂窝状结构体1被陶瓷的隔壁4区隔从一端面2到另一端面2轴向贯通（参照图1Ｂ）、具有流通作为第一流体的加热体的多个孔格3，形成有孔格3的隔壁4的厚度（壁厚）形成为部分不同。即，图1Ｂ的蜂窝状结构体1形成为隔壁4具有较厚部分和较薄部分的实施方式。隔壁4的厚度以外的构成与图1Ｂ的蜂窝状结构体1同样，第二流体与第一流体正交流通。通过这样使得壁厚不均，可以使压力损失下降。又，壁厚的较厚部分和较薄部分可规则设置，也可如图22所示随意设置，具有同样的效果。

图23Ａ示出蜂窝状结构体1的隔壁4的轴向的端面2为锥面2ｔ的实施方式，是从第一流体的入口侧观察蜂窝状结构体1的一端面2的图。图23Ｂ示出蜂窝状结构体1的隔壁4的轴向的端面2为锥面2ｔ的实施方式，是平行于轴向的面截断的截面图。如图23Ａ和图23Ｂ所示，蜂窝状结构体1具有通过陶瓷的隔壁4区隔的、从一端面2到另一端面2轴向贯通（参照图1Ｂ）、使作为第一流体的加热体流通的多个孔格3，且端面2为锥面2ｔ。通过第一流体的入口的隔壁4的端部为锥面2ｔ，使流体的流入阻抗下降从而可降低压力损失。

图24Ａ是蜂窝状结构体1从第一流体的入口侧看一端面2的图，是形成有不同大小的孔格3的实施方式。在中央部流动的第一流体流速较快，因此温度高，体积大，压力损失大。因此，通过增大中央部的孔格3，可降低压力损失。

图24Ｂ示出形成有不同大小的孔格3的圆柱状的蜂窝状结构体1的实施方式。内侧的圆柱状的蜂窝状结构体和外侧的圆柱状蜂窝状结构体一体形成，圆柱状蜂窝状结构体的孔格3形成第一流体流通部5。

图24Ｃ为使得孔格3的大小变化后的实施方式，从第一流体的入口侧看一端面2的图。形成为从图的右侧朝向左侧孔格3逐渐变大。图的右侧为第二流体的入口侧，第二流体沿蜂窝状结构体1的外周面7从右侧向左侧流通。即，第二流体的入口侧的孔格3形成为较小，出口侧的孔格3形成为较大。图6所示的热交换器1中，第一流体流通部形成为如图24Ｃ所示，使第二流体从图24Ｃ的右侧向左侧流通的话，则第二流体的下游侧（图24Ｃ的左侧）第二流体的温度较高，因此在第二流体的下游侧流动的第一流体的温度变高，压力损失较大，但通过使得第二流体的下游侧的第一流体流通部5的孔格3变大，可降低压力损失。图24Ｄ示出孔格3的隔壁4的厚度变化后的实施方式，为看第一流体的入口侧的一端面2的图。孔格3的隔壁4形成为从图的右侧到左侧逐渐减薄。图的右侧为第二流体的入口侧，第二流体下游侧的孔格3的隔壁4减薄，由此，与图24Ｃ同样，压力损失可以下降。

图25Ａ为平行于轴向的截面截断的截面图，为从第一流体的入口侧朝向出口侧（从上游侧朝下游侧）隔壁4的厚度逐渐增厚的蜂窝状结构体1的实施方式。又，图25Ｂ示出从第一流体的入口侧朝向出口侧（从上游侧朝向下游侧）第一流体流通部5逐渐变窄的蜂窝状结构体1的实施方式。第一流体流通部5中，第一流体越往下游，温度越下降，通过第一流体的体积收缩，热传递下降。通过使第一流体流通部5变窄使接触良好，第一流体和隔壁的壁面的热传递可增大。

图1所示的蜂窝状结构体1中，作为第一流体流通部5的孔格3的形状可如图26Ａ所示为六边形状。又，图26Ｂ所示，作为第一流体流通部5的孔格3的形状可为八边形状。这样，由于角部的角度扩大，流体的滞留等减少，边界膜厚度（第一流体的温度边界层厚度）可变薄，第一流体和隔壁的壁面的热传递系数变大。

又，图1所示的蜂窝状结构体1中，如图27所示，作为第一流体流通部5的孔格3的角部为Ｒ形状，可形成Ｒ部3ｒ。这样，角部的角度得到扩大，因此流体的滞留等减少，边界膜厚度可减薄，第一流体和隔壁的壁面的热传递系数变大。

进一步的，图1所示的蜂窝状结构体1中，如图28Ａ和图28Ｂ所示，可形成为具有在作为第一流体流通部5的孔格3内突出的翼片3ｆ的翼片结构。翼片3ｆ，在形成孔格3的隔壁4的壁面上轴向（第一流体的流动方向）延伸形成，翼片3ｆ的形状在垂直于轴向的截面中，可为板状、半球状、三角状、多边形状等。这样，传热面积不仅增加，通过流体的流动的搅乱，边界膜厚度可减薄，第一流体和隔壁的壁面的热传递系数变大。又，翼片3ｆ可仅形成于没有封孔的孔格3，也可形成于封孔的孔格3。

又，如图47所示，蜂窝状结构体1的中央部的孔格3的隔壁4上，可具有设有翼片3ｆ的结构。这样，气体的接触面积可增大，因此不仅热交换效率提高，还可改善第一流体集中于中央部，导致中央部加速劣化的缺点。

图48Ａ～图48Ｇ示出，在中央部的孔格3设置翼片3ｆ的蜂窝状结构体1中孔格的形状和翼片的配置。如图48Ａ～图48Ｇ所示，孔格3的形状不限于四边形，也可为三角形、六边形等多边形、圆形。翼片3ｆ的配置可在隔壁4上也可在隔壁4的相交部，可根据翼片3ｆ的个数确定。翼片3ｆ的厚度根据耐热冲击性和制造条件，最好与隔壁的厚度相等或在隔壁厚度以下。

图29Ａ示出一部分的孔格结构较密的蜂窝状结构体1的实施方式。在蜂窝状结构体1的中央部的孔格3流动的第一流体由于流速较快，而温度较高。蜂窝状结构体1的中央的孔格较狭窄，蜂窝状结构体1的外侧部的孔格3最好构成为较宽。

图29Ｂ示出形成有不同大小的孔格3的圆柱状的蜂窝状结构体1的实施方式。内侧的圆柱状的蜂窝状结构体和外侧的圆柱状蜂窝状结构体一体化，圆柱状蜂窝状结构体的孔格3形成第一流体流通部5。

又，图29Ｃ示出一部分的孔格结构较密的实施方式，是从作为第一流体的入口侧的一端面2观察到的图。从图的右侧朝着左侧孔格密度逐渐变大。图的右侧为第二流体的入口侧，第二流体沿蜂窝状结构体1的外周面7从右侧朝向左侧流通。即，作为第一流体流通部5的孔格3在第二流体的入口侧的孔格密度小，出口侧的孔格密度大。又，图29Ｄ示出通过改变隔壁4的厚度（壁厚）使孔格结构改变的蜂窝状结构体1的实施方式。作为第一流体流通部5的孔格3为，图的右侧的第二流体的入口侧的孔格开口面积较大，图的左侧的出口侧的孔格开口面积较小。图6所示的热交换器1中，如图29Ｃ（或图29Ｄ）所示地形成第一流体流通部5，使第二流体从图29Ｃ（或图29Ｄ）的右侧朝着左侧流动的话，由于第二流体的温度较高，第二流体下游侧（图29Ｃ（或图29Ｄ）的左侧）流动的第一流体的温度变高压力损失较大，但通过使得第一流体流通部5的孔格3在第二流体的下游侧的孔格密度增大，传热面积可扩大。或通过使得隔壁4的厚度变厚，增大整体热传递量。

图30示出隔壁4的位置偏移的热交换器30的实施方式。通过这样使热交换器30为多个蜂窝状结构体1的隔壁4的方向、位置等偏移的构成，使得在壁位置偏移处，可搅乱流体的流动。从而，边界膜厚度可变薄，第一流体和隔壁的壁面的热传递系数可增大。

图31示出，多个蜂窝状结构体1在第一流体的流动方向直列配置，后段（下游侧）的蜂窝状结构体1的孔格密度比前段（上游侧）的蜂窝状结构体1的孔格密度要密的构成的热交换器30的实施方式。流通于第一流体流通部5的第一流体，越往下游流动温度越是下降，并随着第一流体的体积收缩热传递下降。本实施方式中，通过使得后段（下游侧）的蜂窝状结构体1的孔格密度配置为较密，以增大传热面积，可增大第一流体与隔壁4的壁面的热传递。

图32示出形成有孔格密度分布不同的区域的多个蜂窝状结构体1在第一流体的流动方向直列配置构成的热交换器30的实施方式。具体的，形成有周向内侧（中心侧）和外周侧两个区域，前段（上游）的蜂窝状结构体1的孔格密度为内侧密、外周侧疏；后段（下游侧）的蜂窝状结构体1的孔格密度为内侧疏、外周侧密。前后的孔格密度分布改变的孔格结构处，通过搅乱流体的流动，可使边界膜厚度减薄，第一流体和隔壁4的壁面的热传递系数可增大。又，孔格密度不同的区域不限于两个区域，也可为三个区域以上。

图33Ａ是显示形成有孔格密度分布不同的区域的多个蜂窝状结构体1在第一流体的流动方向直列配置的热交换器30的实施方式。具体的中，形成半圆的两个区域，作为蜂窝状结构体1的蜂窝状结构体直列配置时，前段（上游侧）和后段（下游侧）的蜂窝状结构体的左右（或上下）的孔格密度分布不同。前段的蜂窝状结构体1的孔格密度为一侧（图的右侧）密、另一侧（图的左侧）疏，后段的蜂窝状结构体1的孔格密度为另一侧（图的左侧）密、一侧（图的右侧）疏。即，前段的蜂窝状结构体1和后段的蜂窝状结构体1，由于对应的位置孔格密度不同，换言之，为前段和后段的孔格密度分布不同的孔格结构，因此可搅乱流体的流动。从而可减薄边界膜厚度，第一流体和隔壁4的壁面的热传递系数可增大。如图33Ｂ所示，形成有方形的两个区域的蜂窝状结构体1，其前段（上游侧）和后段（下游侧）的蜂窝状结构体1的左右（或上下）的孔格密度分布不同地进行直列配置，由此搅乱流体的流动、热传递系数可增大。

图34Ａ示出多个蜂窝状结构体1在第一流体的流动方向直列配置、构成为在前段和后段第一流体的流路变化的热交换器30的实施方式。具体的，在周向内侧（中心侧）和外周侧形成两个区域、前段的蜂窝状结构体1的外周侧由封孔部13全部封孔、后段的蜂窝状结构体1、其内侧由封孔部13全部封孔。通过这样的构成，可搅乱流体的流动。因此可减薄边界膜厚度、第一流体和隔壁的壁面的热传递系数可增大。图34Ｂ显示一方全部封孔的棱柱所组合成的蜂窝状结构体1配置于前段和后段的热交换器的实施方式的图。前段中，下侧的区域都被封孔部13封孔，后段中，上侧的区域都被封孔部13封孔。这样，可使得第一流体的流动改变。

图35Ａ显示通过封孔部13对第一流体流通部5的入口和出口错开封孔的蜂窝状结构体1的实施方式。图35Ｂ是图35Ａ中Ａ－Ａ截面图。隔壁4的材料随着隔壁4位置不同而不同，入口流入的第一流体通过隔壁4内从出口流出。这样，第一流体的集热不在壁表面而在多孔质的隔壁4的内部进行。由于不是两维表面而是可三维集热，传热面积可增大。

图35Ｃ示出，形成有无交点部19的蜂窝状结构体1的实施方式的一例，为端面侧观察到的平面概要图。无交点部19即是不存在相当于隔壁交点部位的部分的隔壁4的部分。蜂窝状结构体1的基本结构为，具有被多孔质的隔壁4区隔的轴向贯通的多个孔格3，通过封孔部13，密封规定的孔格3ａ的一端部，对于剩下的孔格3ｂ，在与所述规定的孔格3ａ相反侧的另一端部进行密封。

接着，该蜂窝状结构体1，作为该特征结构，在隔壁4和隔壁4相交的隔壁交点部位的至少一部分中，形成有不存在相当于该隔壁交点部位的部分的隔壁4的无交点部19。这样的结构的蜂窝状结构体1中，废气中一部分通过无交点部19，因此可维持热交换效率地减小气体的压力损失。

图36示出在作为第一流体的流路的第一流体流通部5内形成多孔质壁17的实施方式。图36为第一流体流通部5的截面图。第一流体流通部5内的多孔质壁17的气孔率形成为比形成孔格3的隔壁4的气孔率大。从而，本实施方式中，第一流体通过多孔质壁17从出口排出。不是2维表面而可以3维的集热，即使是相同体积传热面积也可增大。或，蜂窝状结构体1可以小型化。

图37显示垂直于轴向的截面中，从中心朝向外周，形成第一流体流通部5的隔壁4的厚度（壁厚）逐渐变厚蜂窝状结构体1的实施方式。为相同蜂窝状结构体1大小时，壁厚越厚翼片效率越高。通过使得从孔格中央部将集中的热传递的路径变厚，可增加壁内的热传导。

图38显示外形为椭圆形的蜂窝状结构体1的实施方式。本实施方式中，沿短轴侧的隔壁4的厚度形成为较厚。隔壁4的厚度越厚翼片效率越高，因此对第二流体的正交侧配置较厚的壁厚将第一流体的热传递到第二流体，以增加整体的热传导。又，相比整体变厚，可降低压力损失。蜂窝状结构体1的形状可形成为长方形。

图39Ａ和图39Ｂ示出部分的隔壁4的厚度变化的蜂窝状结构体1的实施方式。通过使得隔壁4的厚度的一部分变厚，也形成朝向外周壁7ｈ的热通路，可使得外周壁7ｈ的温度变高。隔壁4的厚度设置为均匀，或任意配置也可获得相同效果。

图40Ａ和图40Ｂ示出沿中央部轴向具有热传导体58的实施方式。在孔格中央部流动的第一流体远离与第二流体接触的外周壁7ｈ，难以充分回收热。在孔格中央部沿轴向配置热传导体58，通过将入口侧的高温传导到下游位置，使蜂窝状结构体1整体可回收热。又，可缩短向外周壁7ｈ的传递距离。

图41示出将蜂窝状结构体1的外周壁7ｈ形成为比形成孔格3的隔壁4更厚的实施方式。通过使得外周壁7h比中央部孔格3厚，可提高作为结构体的强度。

图42示出形成蜂窝状结构体1的蜂窝状结构体的外形为扁平型的实施方式。相比圆形短轴部的传热通路变短的同时，相比蜂窝状结构体1的外形为方形结构的情况，其水路压损更小。

图43Ａ～图43Ｃ示出蜂窝状结构体1的第一流体的入口侧的端面2倾斜形成的实施方式。通过使得入口倾斜，使得第一流体的高温部分的接触面积变大，整体传热面积变大。又，也可使出口侧的端面倾斜形成，此时，压力损失可得到下降。

图44中示出蜂窝状结构体1的第一流体的入口侧的端面2形成为凹面形状的实施方式。通过使得第一流体的入口为凹面，使第一流体的高温部分向后方延伸，蜂窝状后方部分与第二流体的热交换效率提高。又通过凹面，可将表面的热应力作为压缩应力，维持高的破坏强度。

图45Ａ示出设置喷嘴59使得第二流体在第二流体流通部6的第二流体的入口侧转动的实施方式。通过配置喷嘴59，使得在第一流体的出口侧设置第二流体的入口，并在第一流体的入口侧为第二流体的出口，由此相对于第一流体的温度可作为逆流，进一步可提高热交换性能。

图45Ｂ示出使第二流体流通部6的流路形状变化后的实施方式。沿轴向的截面中，由于流路的形状形成为具有多个阶差部的锯齿形状，因此传热面积增大。又，可搅乱流体的流动，减小边界膜厚，增大第二流体和外周壁7ｈ的热传递系数。

图45Ｃ显示第二流体流通部6的流路形状朝向第一流体流通部5的下游侧变小地变化的实施方式。又，流体的流动可被扰乱，边界膜厚度减薄，第二流体和外周壁7ｈ的热传递系数可增大。进一步的，第一流体流通部5的下游侧中第二流体的流速可得到提升，低温部分中的第二流体和外周壁7ｈ的热传递系数也可增大、热可进一步回收。

图45Ｄ显示第二流体流通部6的流路形状朝向第一流体流通部5的下游侧变大地变化的实施方式。又，流体的流动可被扰乱，边界膜厚度减薄，第二流体和外周壁7ｈ的热传递系数可增大。进一步的，第一流体流通部5的上游侧中第二流体的流速可得到提升，高温部分中第二流体和外周壁7ｈ的热传递系数也可增大、热可进一步回收。

图45Ｅ示出高温部设置多个第二流体的入口22的实施方式。通过第二流体的入口22设有多处，流体的流动可被扰乱，边界膜厚度减薄，第二流体和外周壁7ｈ的热传递系数可增大。又，通过使得低温的第二流体均匀地进入到高温部分，第二流体和外周壁7ｈ的热传递系数可增大、热可进一步回收。

图46示出蜂窝状结构体1的第一流体的入口侧配置形成与第一流体流通部5的孔格3同形状的隔热板18的热交换器30的实施方式。第一流体侧入口的开口率较小，因此不配置隔热板时，第一流体一旦与入口侧端面接触，入口壁面处即会发生热损失。通过配合入口设置相同形状的隔热板，使得第一流体保持热地进入蜂窝状内部，第一流体的热不发生损失。

图49中示出使第一流体流通的蜂窝状结构体1在一个方向弯曲的实施方式。本实施方式的蜂窝状结构体1的长度方向（轴向）不是直线状，在一方向弯曲。从一端面2贯通到另一端面2的孔格3也同样弯曲。这样第一流体（气体）必然与蜂窝状结构体1的内壁面接触，因此热交换量提高。又，配合该蜂窝状结构体1的形状制作壳体21的话，可在按通常的形状不能够设置的空间内设置热交换器30。

图50示出外周壁7ｈ近傍的孔格3的隔壁4变厚的蜂窝状结构体1的实施方式。通过使外周侧的孔格3的隔壁4变厚，蜂窝状结构体1的靠近中心处集中的热可高效地传递到外周壁7ｈ，从而热交换量提高。又，可提高等静压强度，提高装入（キャニング）壳体21时的把持力。

图51Ａ～51Ｃ中，示出垂直于轴向的截面中，朝着中心侧逐渐减薄的孔格3的隔壁4的厚度变化后的蜂窝状结构体1的实施方式。图51Ａ显示隔壁4朝向中心侧直线地减薄的实施方式，图51Ｂ示出隔壁4向着中心侧弯曲并减薄的实施方式，图51Ｃ是隔壁4向着中心侧阶梯状减薄的实施方式。通过这样的构成，使得蜂窝状结构体1的靠近中心处集中的热有效地传递到外周壁7ｈ，因此热交换量提高。又，可抑制热容量或压力损失的增加，提高等静压强度。

图52Ａ和图52Ｂ示出对最外周孔格的内侧的孔格增厚隔壁的蜂窝状结构体的实施方式。从最外周孔格开始仅数个孔格为较厚，朝着中心侧隔壁厚度逐渐减薄、与基本隔壁厚度一致。进一步详细说明的话，在图52Ａ的实施方式中，在边界4ｍ内侧的基本孔格隔壁4ｂ的厚度ｔｂ是，在边界4ｍ外周侧的最外周孔格隔壁4ａ的厚度ｔａ的0．7～0．9倍的范围。蜂窝状结构体1的靠近中心处集中的热能高效地传递至外周壁7ｈ，因此，热交换量得到提高。又，可满足等静压强度。

又，蜂窝状结构体1中，最外周孔格隔壁4ａ的厚度ｔａ是蜂窝状结构体的外周壁7ｈ的厚度ｔｈ的0．3～0．7倍的范围。由于蜂窝状结构体1的靠近中心处集中的热可高效地向外周壁7ｈ传递，因此热交换量提高。又，可满足等静压强度。

如图52Ｂ所示，从蜂窝状结构体1的最外周朝向内侧的3个孔格以内的范围，从内部孔格朝向最外周孔格，依次地隔壁厚度以0．7≦ｔｂ／ｔａ≦0．9的比率变厚，由此蜂窝状结构体1的靠近中心处集中的热可高效地传递到外周壁7ｈ，从而热交换量提高。又，等静压强度、耐热冲击性、和外周壁角部强度可得到满足。

图52Ｃ是示出对蜂窝状结构体1实施接点堆焊8的一实施例的部分截面说明图、图52Ｄ是示出对蜂窝状结构体1实施接点堆焊8的其他实施例的部分截面说明图。这些实施方式中，示出在蜂窝状结构体1的最外周孔格隔壁4ａ和外周壁7ｈ接触的地方堆焊的实例。通过这样的构成，可避免外周壁厚度过厚。抑制孔格3的隔壁4的变形。

图53Ａ示出波纹壁的蜂窝状结构体1的孔格通路截面。波纹壁的蜂窝状结构体1是指，垂直于轴向的截面中孔格3的形状为四边形（正方形）的通常的蜂窝状结构体1的隔壁4形成为波纹状。波纹壁的蜂窝状结构体1是指，包含所有隔壁4都由波纹壁构成的情况的、存在波纹壁的蜂窝状结构体。图53Ａ是Ｚ轴向为孔格通路（轴向）、垂直于此的面为作为正交坐标轴的Ｘ轴、Ｙ轴。又，图53Ａ以虚线示出隔壁不是波纹状的情况，即示出通常的蜂窝状结构体中隔壁的位置。又，图53Ｂ是图53Ａ中Ａ-Ａ’的截面图，示出与孔格通路（轴向）平行的截面（Ｙ-Ｚ平面）。

如同波纹壁的蜂窝状结构体1，孔格通路方向（轴向）和孔格通路截面方向这双方的隔壁4的壁面部变形为波纹状的话，隔壁4的表面积增大，第一流体与隔壁的相互作用可提高。又，孔格通路的截面积大致为一定，但通过变化截面形状，使得孔格通路内的第一流体的流动为非固定，可进一步提高第一流体和隔壁的相互作用。这样，可提高热交换率。

图54示出波纹壁的蜂窝状结构体1的其他实施方式。图53Ａ、53Ｂ的孔格通路中，形成孔格通路的、相对的两组壁面部中，一对的壁面部中，凸面相互相对，又另一对的壁面部中，凹面相互相对。另一方面，图54示出的波纹壁的蜂窝状结构体1中，形成孔格通路的、相对的两组壁面部中，两组都为凸面之间相对或凹面之间相对的结构

图55Ａ和图55Ｂ是示意性示出隔壁4为弯曲形状的蜂窝状结构体1的实施方式的图。图55Ａ是平行于轴向的截面的示意性平行截面图，图55Ｂ是垂直的示意性截面图。蜂窝状结构体1具有分别区隔轴向延伸的多个孔格3的多个隔壁4，如图55Ｂ所示，示出隔壁4从中心轴1ｊ朝着外侧（外周壁7ｈ方向）的凸状的弯曲形状（下面，称为“正的弯曲”）。通过表现为正的弯曲的隔壁4，可获得以下效果。

由于隔壁4为正的弯曲，中央部的孔格密度比外周部的孔格密度小。从而，中央部比外周部的开口率变大。孔格密度较大的蜂窝状结构体1中，热交换效率高但压力损失变大。这样的蜂窝状结构体1中，通过具有呈现正的弯曲的隔壁4，使得第一流体易于流过中央部，因此压力损失降低。

图56是示意性示出隔壁4为弯曲形状的蜂窝状结构体1的其他实施方式的截面图。图56所示的实施方式的蜂窝状结构体1，呈现出隔壁4从外侧（外周壁7ｈ侧）朝向中心轴1ｊ的凸状的弯曲形状（以下称为负的弯曲）。通过具有呈现负的弯曲的隔壁4，可获得以下效果。

垂直于轴向的截面中，隔壁4为负的弯曲，使得中央部的孔格密度大于外周部的孔格密度。从而中央部相比外周部开口率变小。孔格密度较小的蜂窝状结构体1中，压力损失较小，但热交换率下降。在这样的蜂窝状结构体1中，由于具有呈现负的弯曲的隔壁4，中央部的孔格密度大于外周部，因此热交换率提高。又，四边形的孔格结构中，在孔格3的对角线方向，相对于外压的抵抗变大，因此蜂窝状结构体1的强度也提高。

图57示出一个端部62中包括轴向的高度不同的隔壁4的蜂窝状结构体1的实施方式。如图57所示，蜂窝状结构体1具有隔壁4，隔壁4被配置为形成从一个端部62到另一端部62轴向贯通的多个孔格3，一个端部62中包含有轴向的高度不同的隔壁4。图57中，形成有高度ｈ不同的隔壁4。一个端部62中，通过存在高度不同隔壁4，使得一个端部62中被处理流体的流动变得顺畅，第一流体（气体）的压力损失可减小。

作为流通于包含上述构成的蜂窝状结构体1的本发明的陶瓷热交换器30中的第一流体的加热体，只要是具有热的介质，也为气体、液体等、没有特别限定。例如，若是气体，例举有汽车的废气等。又，从加热体获取热（热交换）作为第二流体的被加热体只要是比加热体低的温度，作为介质可为气体、液体等、没有特别限定。考虑处理的方便最好是水，但不限定于水。

如上，蜂窝状结构体1具有高热传导性，通过隔壁4形成有多处流路，因此可获得高的热交换率。从而，蜂窝状结构体1整体可小型化，实现车载化。又，相对于第一流体（高温侧）、第二流体（低温侧）压力损失较小。

下面，对本发明的热交换器30的制造方法进行说明。首先，挤压陶瓷成形原料，成型区隔形成有作为流体的流路的多个孔格3的蜂窝状成形体，所述多个孔格3由陶瓷的隔壁4区隔，从一端面2到另一端面2轴向贯通。

具体的，可进行如下制造。将含有陶瓷粉末的坯土挤压成形为所希望的形状、形成蜂窝状成形体之后，通过干燥、烧成，可获得具有由隔壁4区隔形成作为气体的流路的多个孔格3的蜂窝状结构体1。

作为蜂窝状结构体1的材料，可采用前述的陶瓷，但例如制造以浸渍Ｓｉ的ＳｉＣ的复合材料为主要成分的蜂窝状结构体时，首先，混炼规定量的Ｃ粉末、ＳｉＣ粉末、粘结剂、水或有机溶剂，成形得到所希望形状的蜂窝状成形体。接着将该蜂窝状成形体放置于金属Ｓｉ气氛下、减压的惰性气体或真空中，使成形体中浸渍有金属Ｓｉ。

又，在采用Ｓｉ₃Ｎ₄、和ＳｉＣ等时，将成形原料坯土化，通过将该坯土在成形工序中挤压成形，可形成具有隔壁4所区隔的作为废气的流路的多个孔格3的蜂窝状成形体。通过对其进行干燥、烧成，可得到蜂窝状结构体1。接着，通过将蜂窝状结构体1容纳于壳体21内，可制作热交换器30。

本发明的热交换器30示出相比以往显示更高的热交换效率，热交换器30自身可小型化。进一步的，通过挤压成形，可从一体型中制造，因此可实现低成本化。热交换器30可适用于第一流体为气体，第二流体为液体的情况，例如，可适用于提高汽车的燃料消耗率，排热回收等。

【实施例】

下面，基于实施例对本发明进行详细说明，本发明不限于这些实施例。

（实施例1～4）

通过蜂窝状结构体1和壳体21，如下制作形成有第一流体流通部和第二流体流通部的热交换器30。

（蜂窝状结构体的制造）

含有陶瓷粉末的坯土挤压为所希望的形状后，通过干燥、烧成，制造材质为碳化硅、主体尺寸为33×33×60ｍｍ的蜂窝状结构体1。

（壳体）

采用不锈钢构成的壳体21作为蜂窝状结构体1的外侧容器。实施例1～4中，一个蜂窝状结构体1配置在壳体21内（参照图1Ａ和图1Ｂ）。如图10所示，蜂窝状结构体1和壳体的间隔15ｂ与蜂窝状结构体1的孔格长15ａ相同。第一流体流通部5形成为蜂窝状结构，第二流体流通部6形成为在壳体21内、使第二流体在蜂窝状结构体1的外周流通（外侧结构）。又，壳体21上设置有，将第一流体导入蜂窝状结构体1并排出的配管、和将第二流体导入壳体21并排出的配管。又，为了使得第一流体和第二流体不混合，这两个通路完全被隔离（外周流通结构）。又，实施例1～4的蜂窝状结构体1的外形结构都是同样的。

（比较例1）

制作比较例1，其第一流体流通部由ＳＵＳ304的配管形成，并在该配管的外侧流通第二流体地形成第二流体流通部。

（比较例2～4）

制作容器内具有图11所示的热交换体41的比较例2～4的热交换器。热交换体41由第一流体流通部45和第二流体流通部46多个交互地一体形成（交叉流结构），第一流体流通部45是具有通过陶瓷的隔壁44区隔的、从一端面42到另一端面42轴向贯通的、使第一流体即加热体流通的多个孔格的蜂窝状结构，第二流体流通部46由陶瓷的隔壁44区隔，在轴向的正交方向贯通，使第二流体流通，并向流通的第二流体即被加热体传递热。被封孔的孔格43的内侧，除去隔在被封孔的孔格43之间的隔壁44，形成为狭缝状（狭缝结构）。

为比较各制造工序，图12示出实施例2、比较例1、和比较例3的制造工序。实施例2与比较例3相比制造工序少。又，比较例1由于采用配管，相比实施例其制造方法大为不同。

（第一流体和第二流体）

第一流体、第二流体朝向蜂窝状结构体1的入口温度、流量都为相同条件。作为第一流体，采用350℃的氮气（Ｎ₂）。又，作为第二流体采用水。

（试验方法）

蜂窝状结构体1的第一流体流通部5流过氮气，壳体21内的第二流体流通部6流过（冷却）水。相对于蜂窝状结构体1氮气的ＳＶ（空间速度）为50，000ｈ-1。（冷却）水的流量为5Ｌ／ｍｉｎ。比较例1的热交换器30与实施例1～4的热交换器30结构不同，但第一流体、第二流体的流量等的试验条件全部相同。又，比较例1的配管容积（蜂窝状结构体1部分）为与实施例1～4的蜂窝状结构体1的主体容积（33ｃｃ）相同。比较例1中的配管为二重结构，采用在作为第一流体的流路的配管的外周部设有第二流体的流路的结构。即，第二流体在第一流体的配管外侧流动的结构。构成为（冷却）水在配管的外侧（间隙5ｍｍ）流动。比较例1的配管容积是指，作为第一流体的流路的配管。

（试验结果）

表1示出热交换率。热交换率（％）为，根据第一流体（氮气）和第二流体（水）的ΔＴ℃（蜂窝状结构体1的出口温度－入口温度）分别计算其能量，以式1计算得到。

（式1）热交换率（％）＝（第一流体（气体）的入口温度－第一流体（气体）出口温度）／（第一流体（气体）的入口温度－第二流体（冷却水）出口温度）×100

【表1】

（实施例1～4和比较例1的比较）

如表1所示，实施例1示出比比较例1高的热交换效率。考虑为，比较例1的情况下，靠近（冷却）水侧为容易与第一流体（氮气）进行热交换的，而配管的中央部分难以进行充分的热交换，作为整体，热交换率较低。另一方面，由于本发明为蜂窝状结构，第一流体（氮气）和（冷却）水接触的壁面积比比较例1大，这样热交换效率较高。

（实施例1～4和比较例2～4的比较）

实施例1～4与比较例2～4相比，热交换率可得到同等以上的结果。又，实施例1～4与比较例2～4相比，由于不需要封孔或狭缝的形成等的工序，工序数减少，制造时间或制造成本可得到降低。

（实施例5～8）

通过蜂窝状结构体1和壳体21，如下地制作形成有第一流体流通部5和第二流体流通部6的热交换器30。

（蜂窝状结构体的制造）

将含有陶瓷粉末的坯土挤压成为所希望的形状后，进行干燥、烧成、浸渍Ｓｉ，由此制作材质为碳化硅、主体尺寸为直径52×长度（高度）120ｍｍ的蜂窝状结构体1。

（壳体）

蜂窝状结构体1外配置覆盖材料，采用不锈钢构成的壳体21作为其外侧容器。采用不锈钢作为覆盖材料，为冲孔金属、无孔板材、和从蜂窝状体延伸出来的结构。覆盖材料和壳体21的间隔为5ｍｍ，实施例5～8中，一个蜂窝状结构体1配置在壳体21内（参照图1Ａ和图1Ｂ）。图10所示，配置有覆盖材料的蜂窝状结构体1和壳体的间隔15ｂ为1ｍｍ（又，图10中，没有示出覆盖材料）。第一流体流通部5形成为蜂窝状结构，第二流体流通部6形成为在壳体21内、在蜂窝状结构体1的外周流通（外侧结构）的结构。又，壳体21中，第一流体导入蜂窝状结构体1，第二流体导入壳体21，安装有用于排出的配管。又，为不使得第一流体和第二流体混合，这两条通路完全被隔离（外周流通结构）。又，实施例5～8的蜂窝状结构体1的外形结构都是一样的。

（第一流体和第二流体）

朝向第一流体、第二流体的蜂窝状结构体1的入口温度、流量都相同。第一流体采用350℃的氮气（Ｎ₂）。又，第二流体采用水。蜂窝状结构体1的第一流体流通部5流过氮气，壳体21内的第二流体流通部6流过（冷却）水。相对于蜂窝状结构体1的氮气的流量为3．8Ｌ／ｓ。（冷却）水的流量为5Ｌ／ｍｉｎ。

【表2】

	结构	热交换效率
			实施例5	没有覆盖	92％
实施例6	局部覆盖	92％
			实施例7	完全覆盖	92％
实施例8	完全覆盖的延伸外周壁	95％

（实施例5～8和比较例1的比较）

如表2所示，被覆盖的实施例6～8相比没有被覆盖的实施例5热交换效率不变，表示覆盖对热交换性能不造成影响。结果，通过配置覆盖材料，即使蜂窝状结构体1产生了破损，也可防止第一流体和第二流体混合，且热交换性能可得到维持。尤其是，完全被覆体的情况下，防止第一流体和第二流体混合的效果较大。进一步的，在蜂窝状结构体1设置了延伸外周壁51的实施例8中，热交换效率变高。这考虑为在蜂窝状结构体1以外的第二流路部分也进行热交换。

【产业上的利用可能性】

本发明的热交换器，只要是用在加热体（高温侧）和被加热体（低温侧）进行热交换，也可以是汽车领域、生产领域，没有特别限定。在汽车领域中用于从废气排热回收时，有助于汽车的燃料消耗量的下降。

【符号说明】

1：蜂窝状结构体、1ｈ：补充蜂窝状结构体、1ｊ：中心轴、2：（轴向的）端面、2ｔ：锥面、3：孔格、3ｆ：翼片、4：隔壁、4ａ：最外周孔格隔壁、4ｂ：基本孔格隔壁、4ｍ：边界、5：第一流体流通部、6：第二流体流通部、7：外周面、7ｈ：外周壁、8：接点堆焊、9：翼片、13：封孔部、15ａ：蜂窝状结构体的孔格长、15ｂ：蜂窝状结构体和壳体的间隔、19：无交点部、21：壳体、21ａ：筒状部、21ｂ：外侧壳体部、22：（第二流体的）入口、23：（第二流体的）出口、24：内周面、25：（第一流体的）入口、26：（第一流体的）出口、28：弹簧、29：折皱、30：热交换器、41：热交换体、42：端面、43：孔格、44：隔壁、45：第一流体流通部、46：第二流体流通部、51：延伸外周壁、51ａ：安装延伸外周壁、52：蜂窝状部、53：密封部、55：冲孔金属、55ａ：（冲孔金属的）孔、58：热传导体、59：喷嘴、62：端部。

Claims

1.一种热交换器，其特征在于，包括：

第一流体流通部，该第一流体流通部由蜂窝状结构体形成，该蜂窝状结构体具有由陶瓷的隔壁区隔的、从一端面到另一端面轴向贯通的、流通第一流体即加热体的多个孔格；

第二流体流通部，其由在内侧包含所述蜂窝状结构体的壳体形成，在所述壳体形成有第二流体的入口和出口，通过使得所述第二流体在所述蜂窝状结构体的外周面上、与所述外周面直接接触或不直接接触地流通，接受来自所述第一流体的热。

2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一流体为气体，所述第二流体为液体，所述第一流体比所述第二流体温度高。

3.如权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，在所述蜂窝状结构体的外周面具有与流通于所述第二流体流通部的所述第二流体交换热的翼片。

4.如权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，所述蜂窝状结构体的所述外周面的至少一部分嵌合有金属板或陶瓷板。

5.如权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，所述蜂窝状结构体的所述外周面的整体嵌合有金属板或陶瓷板，为蜂窝状结构体的外周面与所述第二流体不直接接触的结构。

6.如权利要求4或5所述的热交换器，其特征在于，在所述金属板或所述陶瓷板的外周面具有与流通于所述第二流体流通部的所述第二流体交换热的翼片。

7.如权利要求4～6任一项所述的热交换器，其特征在于，该热交换器具有：嵌合于所述蜂窝状结构体的所述外周面的所述金属板或所述陶瓷板、和在所述金属板和所述陶瓷板的外侧形成第二流体流通部的外侧壳体部的一体化结构。

8.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，由金属或陶瓷形成的、内部作为所述第二流体流通部的管为卷绕于所述蜂窝状结构体的所述外周面的形状。

9.如权利要求1～6所述的热交换器，其特征在于，所述蜂窝状结构体具有，从所述轴向的所述端面延伸至轴向外侧的、形成为筒状的延伸外周壁。

10.如权利要求9所述的热交换器，其特征在于，

所述壳体形成为筒状，在所述蜂窝状结构体的所述外周面的外侧覆盖所述外周面的一部分，

所述第二流体通过在所述壳体内流通，从而与所述外周面直接接触以接受来自所述第一流体的热，

相对于所述第二流体流通部，通过所述隔壁形成有所述孔格的蜂窝状部被设置在靠近所述轴向下游侧的位置。

11.如权利要求9所述的热交换器，其特征在于，

相对于通过所述隔壁形成有所述孔格的蜂窝状部，所述第二流体流通部被设置在靠近所述轴向下游侧的位置。

12.如权利要求1～11中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述第一流体流通部由通过所述隔壁形成有所述孔格的蜂窝状部在所述轴向并列多个而构成，所述垂直于轴向的截面中，所述蜂窝状部被配置为各蜂窝状部的所述隔壁的方向不同。

13.如权利要求1～11中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述第一流体流通部由通过所述隔壁形成有所述孔格的蜂窝状部在所述轴向并列多个而构成，各所述蜂窝状部的孔格密度不同，所述蜂窝状部被配置为相比所述第一流体的入口侧，所述第一流体的出口侧的蜂窝状部的孔格密度更大。

14.如权利要求1～13中任一项所述的热交换器，其特征在于，在所述壳体内，多个所述蜂窝状结构体以相互具有用于流通所述第二流体的间隙的状态，使其外周面相对配置。