CN112484551B - 热交换器 - Google Patents
热交换器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112484551B CN112484551B CN202010521680.7A CN202010521680A CN112484551B CN 112484551 B CN112484551 B CN 112484551B CN 202010521680 A CN202010521680 A CN 202010521680A CN 112484551 B CN112484551 B CN 112484551B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchanger
- cylindrical member
- upstream
- guide member
- honeycomb structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 87
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 99
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 92
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 23
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 40
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 14
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 11
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/1684—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
- F28D7/1692—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
- F01M5/02—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating
- F01M5/021—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating by heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2825—Ceramics
- F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
- F01N3/2889—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices with heat exchangers in a single housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
- F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
- F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
- F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
- F02N19/10—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/0246—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid heat-exchange elements having several adjacent conduits forming a whole, e.g. blocks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
- F28F7/02—Blocks traversed by passages for heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/36—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an exhaust flap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
- F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/004—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for engine or machine cooling systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0091—Radiators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Geometry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本发明提供一种能够在热回收时不会对压力损失造成影响而提高热回收性能的热交换器。热交换器具备：中空型的柱状蜂窝结构体(10)、第一筒状部件(20)、第二筒状部件(30)、筒状的导向部件(40)以及上游侧筒状部件(50)。连通口(42)被设置于导向部件(40)的下游侧端部(41b)与第二筒状部件(30)之间、或导向部件(40)。第二筒状部件(30)具有上游侧端部(31a)朝向径向外侧扩径的喇叭形状。上游侧筒状部件(50)具有凸缘部(51)，凸缘部(51)的立起位置(52)配置在比第一筒状部件(20)的上游侧端部(21a)更靠下游侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种热交换器。
背景技术
近年来，有种要求改善汽车油耗的需求。特别是，为了防止发动机启动时等发动机冷却状态下的油耗变差，期待着：能够提前将冷却水、发动机油、自动变速箱油(ATF：Automatic Transmission Fluid)等加热而降低摩擦(Friction)损失的系统。另外，还期待着：为了使废气净化用催化剂提前实现活化而对催化剂进行加热的系统。
作为这样的系统，例如存在有热交换器。热交换器是通过使第一流体在内部流通且使第二流体在外部流通而使得在第一流体与第二流体之间进行热交换的装置。根据这样的热交换器，通过从高温的流体(例如，废气等)向低温的流体(例如，冷却水等)进行热交换而能够有效利用热。
专利文献1中提出了如下热交换器，该热交换器具有集热部和壳体，其中，该集热部形成为：具有能够供第一流体(例如废气)流通的多个隔室的蜂窝结构体，该壳体配置成：将集热部的外周面覆盖，且第二流体(例如冷却水)能够在该壳体与集热部之间流通。
不过，专利文献1的热交换器由于是始终对从第一流体向第二流体释放的热进行回收的结构，因此，即便有时在无需对释放的热进行回收的情况下(无需进行热交换的情况下)，也对释放的热进行回收。因此，需要增大下述的散热器的容量，即：用于将无需对释放的热进行回收时但已回收来的热予以释放出去的散热器。
另一方面，专利文献2中提出了如下热交换器(废气热回收器)，其具备：内管，该内管用于使来自发动机的废气向车辆后方流通；外管，该外管沿着所述内管的轴向而配置在所述内管的外周，且比所述内管的后端部更向车辆后方伸出；阀，该阀对所述内管的后端部进行开闭；第一节流部，该第一节流部具有相对于所述内管的内部而朝向车辆后方开口的流入口，使从所述内管的内部通过所述流入口而流入的废气朝向车辆前方流通，并通过形成于所述内管的孔而将该废气朝向所述内管的径向外侧引导；流路，该流路形成于所述内管与所述外管之间，使通过所述孔而向所述内管的径向外侧引导的废气在所述内管的径向外侧朝向车辆后方流通；热交换部，该热交换部配置于所述内管的径向外侧，用于使所述流路中流通的废气与制冷剂之间进行热交换；以及第二节流部，该第二节流部设置于所述流路上的比所述热交换部更靠流通方向下游侧的位置。
专利文献2的热交换器能够通过阀的开闭而进行热回收(热交换)的促进和抑制的切换。特别是，该热交换器设置有第一节流部及第二节流部，因此，在抑制热回收时，通过使内管的后端部敞开(打开阀)而使得废气难以从内管朝向热交换部流入，其结果，能够提高隔热性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012－037165号公报
专利文献2：日本特开2018－119418号公报
发明内容
不过，本发明的发明人进行了研究，结果发现专利文献2的热交换器存在如下问题：由于设置有第一节流部及第二节流部，因此，在热回收时将内管的后端部封闭，在该情况下(关闭阀的情况下)，废气也就难以从内管朝向热交换部流入，从而热回收性能降低，并且，压力损失容易增大。
本发明是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于，提供一种能够在热回收时抑制压力损失的增大而提高热回收性能的热交换器。
本发明的发明人对热交换器的结构进行了潜心研究，结果发现，通过制成具有特定结构的热交换器，能够解决上述问题，以至完成本发明。
即，本发明是一种热交换器，其中，具备：
中空型的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁、以及配设于所述内周壁与所述外周壁之间的且区划形成出多个隔室的间隔壁，且上述这些隔室形成为从流入端面延伸至流出端面的第一流体的流路；
第一筒状部件，该第一筒状部件与所述柱状蜂窝结构体的所述外周壁嵌合；
第二筒状部件，该第二筒状部件与所述柱状蜂窝结构体的所述内周壁嵌合；
筒状的导向部件，该筒状的导向部件具有以构成所述第一流体的流路的方式空开间隔地配置于所述第二筒状部件的径向内侧的部分；以及
上游侧筒状部件，该上游侧筒状部件将所述第一筒状部件的上游侧端部和所述导向部件的上游侧之间连接起来，
用于将在所述导向部件的内周面侧流通的所述第一流体朝向所述第二筒状部件的内周面侧与所述导向部件的外周面侧之间引导的连通口被设置于：所述导向部件的下游侧端部与所述第二筒状部件之间、或者所述导向部件，
所述第二筒状部件具有：上游侧端部朝向径向外侧扩径的喇叭形状，
所述上游侧筒状部件具有凸缘部，所述凸缘部的立起位置被配置在：比所述第一筒状部件的上游侧端部更靠下游侧。
另外，本发明是一种热交换器，其中，具备：
中空型的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁、以及配设于所述内周壁与所述外周壁之间的且区划形成出多个隔室的间隔壁，且上述这些隔室形成为从流入端面延伸至流出端面的第一流体的流路；
第一筒状部件，该第一筒状部件与所述柱状蜂窝结构体的所述外周壁嵌合；
第二筒状部件，该第二筒状部件与所述柱状蜂窝结构体的所述内周壁嵌合；
筒状的导向部件，该筒状的导向部件具有以构成所述第一流体的流路的方式空开间隔地配置于所述第二筒状部件的径向内侧的部分；
上游侧筒状部件，该上游侧筒状部件将所述第一筒状部件的上游侧端部和所述导向部件的上游侧之间连接起来；以及
筒状的整流导向部件，该筒状的整流导向部件与所述第二筒状部件的上游侧端部连接起来，
用于将在所述导向部件的内周面侧流通的所述第一流体朝向所述第二筒状部件的内周面侧与所述导向部件的外周面侧之间引导的连通口被设置于：所述导向部件的下游侧端部与所述第二筒状部件之间、或者所述导向部件，
所述上游侧筒状部件具有凸缘部，所述凸缘部的立起位置配置在比所述第一筒状部件的上游侧端部更靠下游侧，
所述整流导向部件具有：上游侧端部朝向径向外侧扩径的喇叭形状。
发明效果
根据本发明，可以提供一种能够在热回收时抑制压力损失的增大而提高热回收性能的热交换器。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的热交换器的与第一流体的流通方向平行的截面图。
图2是图1的热交换器的a－a’线的截面图。
图3是第二筒状部件的上游侧端部附近的与热交换器的第一流体的流通方向平行的局部放大截面图。
图4是本发明的实施方式1所涉及的另一热交换器的与第一流体的流通方向平行的截面图。
图5是图4的热交换器的b－b’线的截面图。
图6是本发明的实施方式2所涉及的热交换器的与第一流体的流通方向平行的截面图。
图7是实施例1中制作的热交换器的与第一流体的流通方向平行的截面图。
图8是比较例1中制作的热交换器的与第一流体的流通方向平行的截面图。
附图标记说明
10…柱状蜂窝结构体，11…内周壁，12…外周壁，13a…流入端面，13b…流出端面，14…隔室，15…间隔壁，20…第一筒状部件，21a…上游侧端部，21b…下游侧端部，30…第二筒状部件，31a…上游侧端部，31b…下游侧端部，40…导向部件，41a…上游侧端部，41b…下游侧端部，42…连通口，43…贯通孔，50…上游侧筒状部件，51…凸缘部，52…立起位置，53…上游侧端部，60…下游侧筒状部件，61a…上游侧端部，61b…下游侧端部，70…外筒部件，71a…上游侧端部，71b…下游侧端部，72…供给管，73…排出管，80…开闭阀，90…整流导向部件，91a…上游侧端部，91b…下游侧端部，100、200、300…热交换器。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行具体说明。本发明并不限定于以下实施方式，应当理解为：在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的常识而能够适当地对以下实施方式加以变更、改良等，由此获得的实施方式也落入本发明范围内。
(实施方式1)
本发明的实施方式1所涉及的热交换器具备：中空型的柱状蜂窝结构体(以下有时简称为“柱状蜂窝结构体”)、第一筒状部件、第二筒状部件、导向部件、以及上游侧筒状部件。该热交换器可以进一步具备下游侧筒状部件、外筒部件及开闭阀中的至少1个。
图1是本发明的实施方式1所涉及的热交换器的与第一流体的流通方向平行的截面图。另外，图2是图1的热交换器的a－a’线的截面图。
如图1及图2所示，本发明的实施方式1所涉及的热交换器100具备：中空型的柱状蜂窝结构体10(以下有时简称为“柱状蜂窝结构体”)、第一筒状部件20、第二筒状部件30、导向部件40、上游侧筒状部件50、下游侧筒状部件60、外筒部件70以及开闭阀80。
＜中空型的柱状蜂窝结构体10＞
中空型的柱状蜂窝结构体10具有：内周壁11、外周壁12、以及间隔壁15，该间隔壁15配设于内周壁11与外周壁12之间，并区划形成出多个隔室14，这些隔室14形成为：从流入端面13a延伸至流出端面13b的第一流体的流路。
此处，本说明书中的“中空型的柱状蜂窝结构体10”是指：在与第一流体的流路方向垂直的中空型的柱状蜂窝结构体10的截面中，在中心部具有中空区域的柱状蜂窝结构体10。
作为中空型的柱状蜂窝结构体10的形状(外形)，并未特别限定，例如可以设制为圆柱、椭圆柱、四棱柱或其他多棱柱等。
另外，中空型的柱状蜂窝结构体10的中空区域的形状也未特别限定，例如可以设制为圆柱、椭圆柱、四棱柱或其他多棱柱等。
此外，中空型的柱状蜂窝结构体10的形状和中空区域的形状可以相同，也可以不同，不过，从针对来自外部的冲击、热应力等的耐受性的观点考虑，优选设制为相同形状。
作为隔室14的形状，并未特别限定，在与第一流体的流路方向垂直的方向的截面中，可以设制为圆形、椭圆形、三角形、四边形、六边形或其他多边形等。另外，优选为，隔室14在与第一流体的流路方向垂直的方向的截面中设置成辐射状。通过设制为上述结构，能够高效地将隔室14中流通的第一流体的热朝向中空型的柱状蜂窝结构体10的外部传导。
间隔壁15的厚度并未特别限定，优选为0.1mm～1.0mm，更优选为0.2mm～0.6mm。通过将间隔壁15的厚度设定为0.1mm以上，能够使中空型的柱状蜂窝结构体10的机械强度变得足够充分。另外，通过将间隔壁15的厚度设定为1.0mm以下，能够抑制：压力损失因为开口面积减小而增大、以及热回收效率因为与第一流体之间的接触面积减小而降低等问题。
内周壁11及外周壁12的厚度并未特别限定，优选为大于间隔壁15的厚度。通过设制为上述结构，能够提高：因为来自外部的冲击、或者基于第一流体与第二流体之间的温差的热应力等而容易被破坏(例如，裂纹、开裂等)的内周壁11及外周壁12的强度。
此外，内周壁11及外周壁12的厚度并未特别限定，只要根据用途等而适当地调整即可。例如，在将热交换器100用于通常的热交换用途的情况下，内周壁11及外周壁12的厚度优选为0.3mm～10mm，更优选为0.5mm～5mm，进一步优选为1mm～3mm。另外，在将热交换器100用于蓄热用途的情况下，可以将外周壁12的厚度设定为10mm以上，由此使得外周壁12的热容量增大。
间隔壁15、内周壁11及外周壁12以陶瓷为主成分。“以陶瓷为主成分”是指：陶瓷的质量在全部成分的质量中所占据的比率为50质量％以上。
间隔壁15、内周壁11及外周壁12的气孔率并未特别限定，优选为10％以下，更优选为5％以下，进一步优选为3％以下。另外，间隔壁15、内周壁11及外周壁12的气孔率可以为0％。通过将间隔壁15、内周壁11及外周壁12的气孔率设定为10％以下而能够提高导热率。
优选为，间隔壁15、内周壁11及外周壁12含有导热性高的SiC(碳化硅)作为主成分。作为这种材料，可以举出：Si含浸SiC、(Si+Al)含浸SiC、金属复合SiC、重结晶SiC、Si3N4、以及SiC等。其中，由于能够廉价地制造且导热性较高，因此，优选采用Si含浸SiC、(Si+Al)含浸SiC。
与第一流体的流路方向垂直的中空型的柱状蜂窝结构体10的截面中的隔室密度(即，每单位面积的隔室14的数量)并未特别限定，优选为4隔室/cm2～320隔室/cm2。通过将隔室密度设定为4隔室/cm2以上，能够充分确保间隔壁15的强度、甚至中空型的柱状蜂窝结构体10本身的强度以及有效GSA(几何学表面积)。另外，通过将隔室密度设定为320隔室/cm2以下，能够抑制第一流体流动时的压力损失增大。
中空型的柱状蜂窝结构体10的等静压强度并未特别限定，优选为100MPa以上，更优选为150MPa以上，进一步优选为200MPa以上。通过将中空型的柱状蜂窝结构体10的等静压强度设定为100MPa以上，能够提高中空型的柱状蜂窝结构体10的耐久性。可以基于社团法人汽车技术会发行的汽车标准、亦即JASO标准M505－87中规定的等静压破坏强度的测定方法而测定中空型的柱状蜂窝结构体10的等静压强度。
与第一流体的流路方向垂直的方向上的截面中的外周壁12的直径(外径)并未特别限定，优选为20mm～200mm，更优选为30mm～100mm。通过设定为上述直径而能够提高热回收效率。在外周壁12并非圆形的情况下，将与外周壁12的截面形状内切的最大内切圆的直径设定为外周壁12的直径。
另外，与第一流体的流路方向垂直的方向上的截面中的内周壁11的直径并未特别限定，优选为1mm～50mm，更优选为2mm～30mm。在内周壁11的截面形状并非圆形的情况下，将与内周壁11的截面形状内切的最大内切圆的直径设定为内周壁11的直径。
中空型的柱状蜂窝结构体10的导热率并未特别限定，在25℃下，优选为50W/(m·K)以上，更优选为100W/(m·K)～300W/(m·K)，进一步优选为120W/(m·K)～300W/(m·K)。通过将中空型的柱状蜂窝结构体10的导热率设定为上述范围，能够使导热性变得良好，从而能够高效地将中空型的柱状蜂窝结构体10内的热朝向外部传导。此外，导热率的值是指：利用激光闪光法(JIS R1611－1997)进行测定所得的值。
当废气作为第一流体而在中空型的柱状蜂窝结构体10的隔室14流通时，可以使催化剂担载于中空型的柱状蜂窝结构体10的间隔壁15。如果使催化剂担载于间隔壁15，则能够通过催化反应而使得废气中的CO、NOx、HC等变为无害的物质，并且，还能够将催化反应时产生的反应热用于热交换。作为催化剂，优选含有选自贵金属(铂、铑、钯、钌、铟、银以及金)、铝、镍、锆、钛、铈、钴、猛、锌、铜、锡、铁、铌、镁、镧、钐、铋以及钡构成的组中的至少一种元素。可以以金属单质、金属氧化物、或除此以外的金属化合物的形式含有上述元素。
作为催化剂(催化剂金属+担载体)的担载量，并未特别限定，优选为10g/L～400g/L。另外，在使用含有贵金属的催化剂的情况下，其担载量并未特别限定，优选为0.1g/L～5g/L。通过将催化剂(催化剂金属+担载体)的担载量设定为10g/L以上，容易体现出催化作用。另外，通过将催化剂(催化剂金属+担载体)的担载量设定为400g/L以下，能够抑制压力损失及制造成本的提升。担载体是：供催化剂金属担载的载体。作为担载体，可以采用含有选自氧化铝、二氧化铈、以及氧化锆构成的组中的至少一种的担载体。
＜第一筒状部件20＞
第一筒状部件20与柱状蜂窝结构体10的外周壁12嵌合。
第一筒状部件20为：具有上游侧端部21a及下游侧端部21b的筒状部件。
优选为，第一筒状部件20的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致、且第一筒状部件20的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。另外，优选为，第一筒状部件20的轴向的中央位置与柱状蜂窝结构体10的轴向的中央位置一致。此外，第一筒状部件20的直径(外径及内径)可以在整个轴向上都相同，不过，也可以至少一部分(例如轴向两端部等)呈缩径或扩径。
作为第一筒状部件20，并未特别限定，例如，可以使用：与柱状蜂窝结构体10的外周壁12嵌合并将柱状蜂窝结构体10的外周壁12环绕覆盖的筒状部件。
此处，本说明书中的“嵌合”是指：柱状蜂窝结构体10和第一筒状部件20以相互嵌合的状态而固定。因此，对于柱状蜂窝结构体10与第一筒状部件20的嵌合而言，除了基于间隙配合、过盈配合、热压配合等嵌合方式的固定方法以外，还包括通过钎焊、焊接、扩散接合等方式而将柱状蜂窝结构体10和第一筒状部件20彼此进行固定的情形等。
优选为，第一筒状部件20具有：与柱状蜂窝结构体10的外周壁12面对应的内周面形状。第一筒状部件20的内周面与柱状蜂窝结构体10的外周壁12直接接触而能够使导热性变得良好，从而能够高效地将柱状蜂窝结构体10内的热朝向第一筒状部件20传导。
从提高热回收效率的观点考虑，优选为，由第一筒状部件20环绕覆盖的柱状蜂窝结构体10的外周壁12的部分的面积相对于柱状蜂窝结构体10的外周壁12的总面积的比例较高。具体而言，该面积比例优选为80％以上，更优选为90％以上，进一步优选为100％(即，柱状蜂窝结构体10的外周壁12全部都由第一筒状部件20环绕覆盖。)。
此外，此处所说的“外周壁12”是指：柱状蜂窝结构体10的与第一流体的流路方向平行的面，不包括柱状蜂窝结构体10的与第一流体的流路方向垂直的面(流入端面13a及流出端面13b)。
第一筒状部件20的材料并未特别限定，从制造性的观点考虑，优选为金属。另外，如果第一筒状部件20由金属制成，则能够容易地进行与后述的外筒部件70等的焊接，就这一点而言构成优选方式。作为第一筒状部件20的材料，例如可以使用不锈钢、钛合金、铜合金、铝合金、黄铜等。其中，根据耐久可靠性高且便宜的理由，优选为不锈钢。
第一筒状部件20的厚度并未特别限定，优选为0.1mm以上，更优选为0.3mm以上，进一步优选为0.5mm以上。通过将第一筒状部件20的厚度设定为0.1mm以上，能够确保耐久可靠性。另外，优选第一筒状部件20的厚度为10mm以下，更优选为5mm以下，进一步优选为3mm以下。通过将第一筒状部件20的厚度设定为10mm以下，能够降低热阻而提高导热性。
＜第二筒状部件30＞
第二筒状部件30与柱状蜂窝结构体10的内周壁11嵌合。
第二筒状部件30为：具有上游侧端部31a及下游侧端部31b的筒状部件。
第二筒状部件30具有：上游侧端部31a朝向径向外侧扩径的喇叭形状。
此处，将第二筒状部件30的上游侧端部31a附近的局部放大截面图示于图3(a)。如图3(a)所示，通过将第二筒状部件30的上游侧端部31a设制为喇叭形状，能够在热回收时使第一流体顺利地从第二筒状部件30与导向部件40之间通过而朝向柱状蜂窝结构体10流入，因此，能够降低压力损失。另一方面，如图3(b)所示，在第二筒状部件30的上游侧端部31a不具有喇叭形状的情况下，在第一流体进入到柱状蜂窝结构体10之前的区域(由柱状蜂窝结构体10的流入端面13a、第一筒状部件20、第二筒状部件30包围的区域)产生第一流体的涡流，结果，该区域的压力上升，第一流体不易进入到柱状蜂窝结构体10。
优选为，第二筒状部件30的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致、且第二筒状部件30的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。另外，优选为，第二筒状部件30的轴向的中央位置与柱状蜂窝结构体10的轴向的中央位置一致。
作为第二筒状部件30，并未特别限定，可以使用外周面的一部分与柱状蜂窝结构体10的内周壁11接触的筒状部件。
此处，第二筒状部件30的外周面的一部分和柱状蜂窝结构体10的内周壁11可以直接接触，也可以借助其他部件而间接接触。
第二筒状部件30的外周面的一部分和柱状蜂窝结构体10的内周壁11以彼此嵌合的状态而被固定。作为固定方法，并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的固定方法进行叙述的内容相同。
第二筒状部件30的材料并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的材料进行叙述的内容相同。
第二筒状部件30的厚度并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的厚度进行叙述的内容相同。
＜导向部件40＞
导向部件40具有：以构成第一流体的流路的方式空开间隔地配置于第二筒状部件30的径向内侧的部分。
导向部件40为：具有上游侧端部41a及下游侧端部41b的筒状部件。
优选为，导向部件40的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致、且导向部件40的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。
作为导向部件40，例如，可以使用：在导向部件40及第二筒状部件30的与轴向垂直的截面中，外径小于第二筒状部件30的内径的筒状部件。通过设制为这种结构，能够不使第二筒状部件30和导向部件40接触地确保在第二筒状部件30与导向部件40之间形成的第一流体的流路。
导向部件40及第二筒状部件30的与轴向垂直的方向(与第一流体的流路的轴向垂直的方向)上的第二筒状部件30与导向部件40之间的截面积并未特别限定，第二筒状部件30与导向部件40之间的截面积相对于下述说明的上游侧筒状部件50的与轴向垂直的方向上的上游侧端部53的截面积的比值优选为0.1～3，更优选为0.5～2。通过将截面积的比值控制在上述范围内，能够抑制在热回收时压力损失增大。
用于将在导向部件40的内周面侧流通的第一流体朝向第二筒状部件30的内周面侧与导向部件40的外周面侧之间引导的连通口42只要设置于：导向部件40的下游侧端部41b与第二筒状部件30之间即可。可以通过使导向部件40的下游侧端部41b的外径小于第二筒状部件30的内径，来设置上述连通口42。
在具有如上所述的连通口42的情况下，在导向部件40及第二筒状部件30的轴向上，导向部件40的下游侧端部41b位于：比第二筒状部件30的下游侧端部31b更靠上游侧端部31a侧的位置。
或者，该连通口42可以如图4及图5所示，设置于导向部件40(的途中)。此处，图4是本发明的实施方式所涉及的另一热交换器200的与第一流体的流通方向平行的截面图。另外，图5是图4的热交换器200的b－b’线的截面图。
可以通过将在导向部件40的径向上贯通的贯通孔43形成在导向部件40(的途中)，来设置如上所述的连通口42。贯通孔43优选设置于导向部件40的整个周向。
在具有如上所述的连通口42的情况下，在导向部件40及第二筒状部件30的轴向上，导向部件40的下游侧端部41b可以位于：比第二筒状部件30的下游侧端部31b更靠上游侧端部31a侧的位置，也可以向比下游侧端部31b更靠下游侧延伸。另外，第二筒状部件30的下游侧端部31b可以与导向部件40连接起来。
连通口42在第二筒状部件30的轴向上位于：比上游侧端部31a更靠下游侧端部31b侧的位置。通过在上述位置设置连通口42，使得朝向柱状蜂窝结构体10的第一流体的流路方向、与第一流体在导向部件40的内周面侧流动的方向相反。因此，在抑制热回收时，第一流体不易向第二筒状部件30与导向部件40之间流入，能够提高隔热性能。
连通口42可以在柱状蜂窝结构体10的轴向上超过柱状蜂窝结构体10的流出端面13b而延伸。通过在上述位置设置连通口42，使得与第一流体在导向部件40的内周面侧流动的方向相反的第一流体的流通路径变长。因此，能够进一步提高隔热性能的提升效果。
优选为，导向部件40具有与第二筒状部件30的喇叭形状大致相同地扩径的扩径部。该扩径部形成在上游侧端部41a附近。通过设制为上述结构，能够使在第二筒状部件30与导向部件40之间所形成的第一流体的流路的宽度大致相同，另外，能够在热回收时使第一流体顺利地从第二筒状部件30与导向部件40之间通过而进入到柱状蜂窝结构体10，因此，能够降低压力损失。此外，第一流体的流动容易接触到与第二流体的流路接触的第二筒状部件30的内周面，因此，热回收性能也得到提高。
作为导向部件40的固定方法，并未特别限定，例如，只要固定于后述的上游侧筒状部件50等即可。作为固定方法，并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的固定方法进行叙述的内容相同。
导向部件40的材料并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的材料进行叙述的内容相同。
导向部件40的厚度并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的厚度进行叙述的内容相同。
＜上游侧筒状部件50＞
上游侧筒状部件50为：将第一筒状部件20的上游侧端部21a与导向部件40的上游侧之间连接起来的筒状部件。
优选为，上游侧筒状部件50的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致、且上游侧筒状部件50的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。
上游侧筒状部件50具有凸缘部51。凸缘部51的立起位置52配置在：比第一筒状部件20的上游侧端部21a更靠下游侧。通过设制为上述结构，使得从第二筒状部件30与导向部件40之间朝向第二筒状部件30与第一筒状部件20之间流入的第一流体容易接触到与第二流路的流通路径接触的第一筒状部件20的内周面，因此，能够提高热回收效率。另外，能够使进入柱状蜂窝结构体10的第一流体的流动变得顺利，因此，能够降低压力损失。
上游侧筒状部件50的凸缘部51的形状并未特别限定，优选为具有曲面结构。通过设制为上述结构，能够使进入柱状蜂窝结构体10的第一流体的流动变得顺利，因此，能够进一步降低压力损失。
在凸缘部51具有曲面结构的情况下，优选构成为：该曲面结构与导向部件40的扩径部形成为连续曲面。通过设制为上述结构，能够使进入柱状蜂窝结构体10的第一流体的流动变得顺利，因此，能够更进一步降低压力损失。
上游侧筒状部件50的材料并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的材料进行叙述的内容相同。
上游侧筒状部件50的厚度并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的厚度进行叙述的内容相同。
＜下游侧筒状部件60＞
下游侧筒状部件60与第一筒状部件20的下游侧端部21b连接。连接可以为直接或间接中的任意一者。在间接连接的情况下，例如可以在下游侧筒状部件60与第一筒状部件20的下游侧端部21b之间配置有：后述的外筒部件70的下游侧端部71b等。
下游侧筒状部件60为：具有上游侧端部61a及下游侧端部61b的筒状部件。
优选为，下游侧筒状部件60的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致、且下游侧筒状部件60的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。
下游侧筒状部件60的直径(外径及内径)可以在整个轴向上都相同，不过，也可以至少一部分呈缩径或扩径。
下游侧筒状部件60的材料并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的材料进行叙述的内容相同。
下游侧筒状部件60的厚度并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的厚度进行叙述的内容相同。
＜外筒部件70＞
外筒部件70以构成第二流体的流路的方式空开间隔地配置于第一筒状部件20的径向外侧。
外筒部件70为：具有上游侧端部71a及下游侧端部71b的筒状部件。
优选为，外筒部件70的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致，且外筒部件70的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。
优选为，外筒部件70的上游侧端部71a超过柱状蜂窝结构体10的流入端面13a而向上游侧延伸。通过设制为上述结构，能够提高热回收效率。
另外，在这种情况下，优选为，上游侧筒状部件50的凸缘部51的端部延伸至：向上游侧延伸的外筒部件70的上游侧端部71a的附近。通过设制为上述结构，能够使进入柱状蜂窝结构体10的第一流体的流动变得顺利，因此，能够更进一步降低压力损失。
优选为，外筒部件70连接于：用于将第二流体朝向外筒部件70与第一筒状部件20之间的区域供给的供给管72、以及用于将第二流体从外筒部件70与第一筒状部件20之间的区域排出去的排出管73。优选为，供给管72及排出管73设置于：与柱状蜂窝结构体10的轴向两端部对应的位置。
另外，供给管72及排出管73可以朝向相同的方向伸出，也可以朝向不同的方向伸出。
优选为，外筒部件70配置成：上游侧端部71a及下游侧端部71b的内周面与第一筒状部件20的外周面直接或间接地接触。
作为将外筒部件70的上游侧端部71a及下游侧端部71b的内周面固定于第一筒状部件20的外周面的方法，并未特别限定，除了基于间隙配合、过盈配合、热压配合等嵌合方式的固定方法以外，还可以采用钎焊、焊接、扩散接合等。
外筒部件70的直径(外径及内径)可以在整个轴向上相同，不过，也可以至少一部分(例如轴向中央部、轴向两端部等)呈缩径或扩径。例如，通过使外筒部件70的轴向中央部缩径，能够使第二流体在供给管72及排出管73侧的外筒部件70内遍及第一筒状部件20的整个外周方向流动。因此，在轴向中央部无助于热交换的第二流体呈现减少，因此，能够提高热交换效率。
外筒部件70的材料并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20进行叙述的内容相同。
外筒部件70的厚度并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的厚度进行叙述的内容相同。
＜开闭阀80＞
开闭阀80配置于第二筒状部件30的下游侧端部31b或导向部件40的下游侧端部41b。
开闭阀80构成为：在热交换时(热回收时)能够对第二筒状部件30和/或导向部件40的内侧的第一流体的流动进行调整。另外，开闭阀80构成为：在非热交换时(抑制热回收时)能够将第二筒状部件30或导向部件40的内周面侧的第一流体的流动予以释放。即，通过在热回收时使开闭阀80形成为关闭状态，能够使第一流体在柱状蜂窝结构体10流通，通过在抑制热回收时使开闭阀80形成为打开状态，能够抑制朝向柱状蜂窝结构体10的流动，使第一流体经由第二筒状部件30或导向部件40而向下游侧筒状部件60流通。
开闭阀80的形状及结构并未特别限定，只要根据供开闭阀80设置的第二筒状部件30或导向部件40的形状等，而选择适当的形状及结构即可。
＜第一流体及第二流体＞
作为热交换器100中使用的第一流体及第二流体，并未特别限定，可以利用各种液体及气体。例如，在热交换器100搭载于汽车的情况下，作为第一流体，可以采用废气，作为第二流体，可以采用水或防冻液(JIS K2234：2006中规定的LLC)。另外，第一流体可以设定为温度高于第二流体的温度的流体。
＜热交换器100的制造方法＞
热交换器100可以基于该技术领域中公知的方法而制造。例如，热交换器100可以根据以下说明的制造方法而制造。
首先，将含有陶瓷粉末的坯料挤出为期望的形状而制作蜂窝成型体。此时，通过选择适当形态的口模及夹具，而能够对隔室14的形状及密度、间隔壁15、内周壁11以及外周壁12的形状及厚度等进行控制。另外，作为蜂窝成型体的材料，可以采用前述的陶瓷。例如，在制造以Si含浸SiC复合材料为主成分的蜂窝成型体的情况下，可以在规定量的SiC粉末中加入粘合剂以及水和/或有机溶剂，并对获得的混合物进行混炼而制成坯料，进而进行成型，由此能够获得期望形状的蜂窝成型体。然后，对获得的蜂窝成型体实施干燥，在减压的惰性气体或真空环境中，使金属Si含浸于蜂窝成型体中，并进行烧成，由此能够获得具有由间隔壁15区划形成出的隔室14的中空型的柱状蜂窝结构体10。
接下来，将中空型的柱状蜂窝结构体10插入于第一筒状部件20内，并使第一筒状部件20与中空型的柱状蜂窝结构体10的外周壁12面嵌合。接下来，将第二筒状部件30插入于中空型的柱状蜂窝结构体10的中空区域，并使第二筒状部件30与中空型的柱状蜂窝结构体10的内周壁11面嵌合。接下来，在第一筒状部件20的径向外侧配置外筒部件70，并进行固定。此外，供给管72及排出管73可以预先固定于外筒部件70，不过，也可以在适当的阶段时期固定于外筒部件70。接下来，在第二筒状部件30的径向内侧配置导向部件40，通过上游侧筒状部件50而将第一筒状部件20的上游侧端部21a与导向部件40的上游侧之间连接起来。接下来，在第二筒状部件30的下游侧端部31b、或者导向部件40的下游侧端部41b安装开闭阀80。接下来，在第一筒状部件20的下游侧端部21b配置下游侧筒状部件60。
另外，各部件的配置及固定(嵌合)的顺序并不限定于上面所述的，可以在能够制造的范围内适当地变更。另外，固定(嵌合)方法只要采用上述方法即可。
本发明的实施方式1所涉及的热交换器100能够在热回收时使从第二筒状部件30与导向部件40之间通过而进入到柱状蜂窝结构体10的第一流体的流动变得顺利，从而抑制涡流，因此，能够在热回收时抑制压力损失的增大而提高热回收性能。
(实施方式2)
本发明的实施方式2所涉及的热交换器具备：中空型的柱状蜂窝结构体、第一筒状部件、第二筒状部件、导向部件、上游侧筒状部件、以及整流导向部件。该热交换器可以进一步具备：下游侧筒状部件、外筒部件以及开闭阀中的至少1个。
图6是本发明的实施方式2所涉及的热交换器的与第一流体的流通方向平行的截面图。此外，具有与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100的说明之中已出现过的附图标记相同的附图标记的构成要素意味着与本发明的实施方式2所涉及的热交换器300的构成要素相同。
如图6所示，本发明的实施方式2所涉及的热交换器300具备：中空型的柱状蜂窝结构体10、第一筒状部件20、第二筒状部件30、导向部件40、上游侧筒状部件50、整流导向部件90、下游侧筒状部件60、外筒部件70、以及开闭阀80。
本发明的实施方式2所涉及的热交换器300与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100的不同点在于：第二筒状部件30的形状、以及还具有整流导向部件90。
在本发明的实施方式2所涉及的热交换器300中，第二筒状部件30不具有上游侧端部31a朝向径向外侧扩径的喇叭形状，取而代之，整流导向部件90与第二筒状部件30的上游侧端部31a连接起来。
整流导向部件90为：具有上游侧端部91a及下游侧端部91b的筒状部件。
优选为，整流导向部件90的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致、且整流导向部件90的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。
整流导向部件90具有：上游侧端部91a向径朝向外侧扩径的喇叭形状。具有该喇叭形状的整流导向部件90发挥出：与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100中的具有喇叭形状的第二筒状部件30同样的作用效果。即，具有该喇叭形状的整流导向部件90能够在热回收时使从第二筒状部件30及整流导向部件90与导向部件40之间通过而进入到柱状蜂窝结构体10的第一流体的流动变得顺利，从而抑制涡流，因此，能够降低压力损失。
整流导向部件90虽说可以是下游侧端部91b的内周面与第二筒状部件30的上游侧端部31a的外周面接触，或者也可以是下游侧端部91b的外周面与第二筒状部件30的上游侧端部31a的内周面接触，不过，优选为，下游侧端部91b的内周面与第二筒状部件30的上游侧端部31a的外周面接触。
此处，整流导向部件90和第二筒状部件30可以直接接触，也可以隔着其他部件而间接接触。
整流导向部件90的下游侧端部91b的内周面与第二筒状部件30的上游侧端部31a的外周面之间、或者整流导向部件90的下游侧端部91b的外周面与第二筒状部件30的上游侧端部31a的内周面之间是以彼此嵌合的状态而被固定的。作为固定方法，并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的固定方法进行叙述的内容相同。
整流导向部件90的材料并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的材料进行叙述的内容相同。
整流导向部件90的厚度并未特别限定，与上述关于第一筒状部件20的厚度进行叙述的内容相同。
本发明的实施方式2所涉及的热交换器300能够获得与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100同样的作用效果。即，本发明的实施方式2所涉及的热交换器300能够在热回收时使从第二筒状部件30及整流导向部件90与导向部件40之间通过而进入到柱状蜂窝结构体10的第一流体的流动变得顺利，从而抑制涡流，因此，能够在热回收时抑制压力损失的增大而提高热回收性能。
实施例
以下，利用实施例对本发明进行更具体的说明，不过，本发明并未受到这些实施例的任何限定。
＜中空型的柱状蜂窝结构体的制作＞
在将含有SiC粉末的坯料挤出成型为期望的形状之后使其干燥，加工成规定的外形尺寸，并进行Si含浸烧成，由此制造出中空型的柱状蜂窝结构体。关于中空型的柱状蜂窝结构体，外径设定为75mm，中空区域的直径设定为57mm，第一流体的流路方向上的长度设定为33mm，间隔壁的厚度设定为0.3mm，内周壁的厚度设定为1.5mm，外周壁的厚度设定为1.5mm。另外，关于中空型的柱状蜂窝结构体，间隔壁、内周壁以及外周壁的气孔率设定为1％，隔室密度设定为300隔室/cm2，等静压强度设定为150MPa，25℃时的导热率设定为150W/(m·K)。
＜热交换器的制作＞
(实施例1)
使用上述制作的中空型的柱状蜂窝结构体，并通过上述方法制作出具有图7所示的结构的热交换器400。热交换器400的各部件由不锈钢制成，它们的厚度设定为1mm～1.5mm。另外，第二筒状部件30与导向部件40之间的截面积相对于上游侧筒状部件50的与轴向垂直的方向的上游侧端部53处的截面积的比值设定为0.3。
(比较例1)
使用上述制作的中空型的柱状蜂窝结构体，并按照上述方法制作出具有图8所示的结构的热交换器500(不具有第二筒状部件30的上游侧端部31a朝向径向外侧扩径的喇叭形状，并且，导向部件40不具有与第二筒状部件30的喇叭形状大致相同地扩径的部分，除此以外，与实施例1的热交换器400相同的结构)。
关于上述实施例1及比较例1中获得的热交换器400、500，对热回收时的压力损失及回收热量进行了评价。压力损失及回收热量如下进行评价。
(压力损失)
关于上述实施例及比较例中获得的热交换器400、500，进行如下热交换实验，即，在使开闭阀80关闭的状态下，将400℃(Tg1)的空气(第一流体)以20g/sec(Mg)的流量进行供给，并且，将水(第二流体)从供给管72以166g/sec(Mw)的流量进行供给，从排出管73回收水。在该热交换试验中，在图7及图8所示的Y及Z的位置配置压力表，测定压力。压力损失基于下式进行计算。
压力损失＝Py－Pz
式中，Py为Y位置的压力，Pz为Z位置的压力。
(回收热量)
在上述热回收效率的热交换试验中，对图7及图8所示的C位置的回收热量进行了评价。该回收热量基于下式进行计算。
C位置的回收热量＝Ac·k·dT/dx
式中，Ac为C位置的第一筒状部件20的表面积(内周面积)，k为第一流体的导热率，dT/dx为C位置的温度梯度(温度相对于第一筒状部件20的内径方向x的变化率)。dT/dx是通过第一筒状部件20的温度与接触到第一筒状部件20的部分的第一流体的温度之差(dT)除以各测定点间的距离而求出的。
将上述的评价结果示于表1。
表1
| 实施例1 | 比较例1 | |
| 压力损失(Pa) | 50 | 120 |
| 回收热量(kW) | 250 | 230 |
如表1所示，实施例1的热交换器400与比较例1的热交换器500相比，热回收时的压力损失较小，并且，回收热量较高。
由以上结果可知：根据本发明，可以提供能够在热回收时不会对压力损失造成影响而提高热回收性能的热交换器。
Claims (20)
1.一种热交换器，其中，
所述热交换器具备：
中空型的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁、以及配设于所述内周壁与所述外周壁之间的且区划形成出多个隔室的间隔壁，且上述这些隔室形成为从流入端面延伸至流出端面的第一流体的流路；
第一筒状部件，该第一筒状部件与所述柱状蜂窝结构体的外周壁嵌合；
第二筒状部件，该第二筒状部件与所述柱状蜂窝结构体的内周壁嵌合；
筒状的导向部件，该筒状的导向部件具有以构成所述第一流体的流路的方式空开间隔地配置于所述第二筒状部件的径向内侧的部分；以及
上游侧筒状部件，该上游侧筒状部件将所述第一筒状部件的上游侧端部和所述导向部件的上游侧之间连接起来，
用于将在所述导向部件的内周面侧流通的所述第一流体朝向所述第二筒状部件的内周面侧与所述导向部件的外周面侧之间引导的连通口被设置于：所述导向部件的下游侧端部与所述第二筒状部件之间，或者被设置于所述导向部件，
所述第二筒状部件具有：上游侧端部朝向径向外侧扩径的喇叭形状，
所述第二筒状部件的上游侧端部位于比所述柱状蜂窝结构体的上游侧的流入端面靠上游侧的位置，
所述上游侧筒状部件在下游侧具有向径向外侧扩展而形成的凸缘部，
所述凸缘部的立起位置被配置在：比所述第一筒状部件的上游侧端部更靠下游侧。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，
所述热交换器还具有：与所述第一筒状部件的下游侧端部连接起来的下游侧筒状部件。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述上游侧筒状部件的凸缘部具有曲面结构。
4.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述热交换器还具备：以构成第二流体的流路的方式空开间隔地配置于所述第一筒状部件的径向外侧的外筒部件。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其中，
所述外筒部件的上游侧端部超过所述柱状蜂窝结构体的所述流入端面而向上游侧延伸。
6.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述热交换器还具备：配置于所述第二筒状部件、或者所述导向部件的下游侧端部的开闭阀。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其中，
所述开闭阀构成为：在热交换时，能够调整所述第二筒状部件和/或所述导向部件的内侧的所述第一流体之流动。
8.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述导向部件具有：与所述第二筒状部件的所述喇叭形状大致相同地扩径的扩径部。
9.根据权利要求8所述的热交换器，其中，
所述热交换器构成为：所述上游侧筒状部件的凸缘部的曲面结构与所述导向部件的扩径部形成为连续曲面。
10.根据权利要求5所述的热交换器，其中，
所述上游侧筒状部件的凸缘部的端部延伸至：向上游侧延伸的所述外筒部件的上游侧端部的附近。
11.一种热交换器，其中，
所述热交换器具备：
中空型的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁、以及配设于所述内周壁与所述外周壁之间的且区划形成出多个隔室的间隔壁，且上述这些隔室形成为从流入端面延伸至流出端面的第一流体的流路；
第一筒状部件，该第一筒状部件与所述柱状蜂窝结构体的外周壁嵌合；
第二筒状部件，该第二筒状部件与所述柱状蜂窝结构体的内周壁嵌合；
筒状的导向部件，该筒状的导向部件具有以构成所述第一流体的流路的方式空开间隔地配置于所述第二筒状部件的径向内侧的部分；
上游侧筒状部件，该上游侧筒状部件将所述第一筒状部件的上游侧端部和所述导向部件的上游侧之间连接起来；以及
筒状的整流导向部件，该筒状的整流导向部件与所述第二筒状部件的上游侧端部连接起来，
用于将在所述导向部件的内周面侧流通的所述第一流体朝向所述第二筒状部件的内周面侧与所述导向部件的外周面侧之间引导的连通口被设置于：所述导向部件的下游侧端部与所述第二筒状部件之间，或者被设置于所述导向部件，
所述上游侧筒状部件在下游侧具有向径向外侧扩展而形成的凸缘部，
所述凸缘部的立起位置被配置在：比所述第一筒状部件的上游侧端部更靠下游侧，
所述整流导向部件具有：上游侧端部朝向径向外侧扩径的喇叭形状，
所述整流导向部件的上游侧端部位于比所述柱状蜂窝结构体的上游侧的流入端面靠上游侧的位置。
12.根据权利要求11所述的热交换器，其中，
所述热交换器还具有：与所述第一筒状部件的下游侧端部连接起来的下游侧筒状部件。
13.根据权利要求11或12所述的热交换器，其中，
所述上游侧筒状部件的凸缘部具有曲面结构。
14.根据权利要求11或12所述的热交换器，其中，
所述热交换器还具备：以构成第二流体的流路的方式空开间隔地配置于所述第一筒状部件的径向外侧的外筒部件。
15.根据权利要求14所述的热交换器，其中，
所述外筒部件的上游侧端部超过所述柱状蜂窝结构体的所述流入端面而向上游侧延伸。
16.根据权利要求11或12所述的热交换器，其中，
所述热交换器还具备：配置于所述第二筒状部件、或者所述导向部件的下游侧端部的开闭阀。
17.根据权利要求16所述的热交换器，其中，
所述开闭阀构成为：在热交换时，能够调整所述第二筒状部件和/或所述导向部件的内侧的所述第一流体之流动。
18.根据权利要求11或12所述的热交换器，其中，
所述导向部件具有：与所述整流导向部件的所述喇叭形状大致相同地扩径的扩径部。
19.根据权利要求18所述的热交换器，其中，
所述热交换器构成为：所述上游侧筒状部件的凸缘部的曲面结构与所述导向部件的扩径部形成为连续曲面。
20.根据权利要求15所述的热交换器，其中，
所述上游侧筒状部件的凸缘部的端部延伸至：向上游侧延伸的所述外筒部件的上游侧端部的附近。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019-166657 | 2019-09-12 | ||
| JP2019166657A JP7062621B2 (ja) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112484551A CN112484551A (zh) | 2021-03-12 |
| CN112484551B true CN112484551B (zh) | 2023-02-24 |
Family
ID=74686766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010521680.7A Active CN112484551B (zh) | 2019-09-12 | 2020-06-10 | 热交换器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11353267B2 (zh) |
| JP (1) | JP7062621B2 (zh) |
| CN (1) | CN112484551B (zh) |
| DE (1) | DE102020208061A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10041747B2 (en) * | 2010-09-22 | 2018-08-07 | Raytheon Company | Heat exchanger with a glass body |
| JP2022110523A (ja) * | 2021-01-18 | 2022-07-29 | 日本碍子株式会社 | 熱交換器の流路部材、及び熱交換器 |
| CN114978409B (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-22 | 深圳市安卫普科技有限公司 | 一种进气组件、信号屏蔽装置和信号屏蔽仪 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4991644A (en) * | 1989-07-12 | 1991-02-12 | Tufts University | Engine preheating process and system |
| JP2008025450A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | 排気系構造 |
| WO2016098618A1 (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | フタバ産業株式会社 | 排気熱回収装置 |
| JP2017115682A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 排気熱回収装置 |
| CN107002542A (zh) * | 2014-12-03 | 2017-08-01 | 双叶产业株式会社 | 排气热回收装置 |
| CN108026817A (zh) * | 2016-01-22 | 2018-05-11 | 双叶产业株式会社 | 一体型排气热回收装置 |
| CN108138636A (zh) * | 2015-10-23 | 2018-06-08 | 日本碍子株式会社 | 废热回收器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61285390A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-16 | Toshiba Corp | 熱交換器 |
| US8443593B2 (en) * | 2008-12-12 | 2013-05-21 | Westcast Industries, Inc. | Liquid-cooled exhaust valve assembly |
| US8424296B2 (en) | 2010-06-11 | 2013-04-23 | Dana Canada Corporation | Annular heat exchanger |
| JP2012037165A (ja) | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Ngk Insulators Ltd | 熱交換部材 |
| CN103403488B (zh) | 2011-03-01 | 2015-12-09 | 达纳加拿大公司 | 具有热膨胀连接器的同轴气液热交换器 |
| CN102734004A (zh) | 2012-05-15 | 2012-10-17 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 一种egr冷却器的废气进气端结构 |
| DE102012210456A1 (de) * | 2012-06-21 | 2013-12-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgassystem für den Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs |
| JP6620764B2 (ja) | 2017-01-23 | 2019-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 排気熱回収器 |
-
2019
- 2019-09-12 JP JP2019166657A patent/JP7062621B2/ja active Active
-
2020
- 2020-06-10 CN CN202010521680.7A patent/CN112484551B/zh active Active
- 2020-06-11 US US16/898,745 patent/US11353267B2/en active Active
- 2020-06-29 DE DE102020208061.5A patent/DE102020208061A1/de active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4991644A (en) * | 1989-07-12 | 1991-02-12 | Tufts University | Engine preheating process and system |
| JP2008025450A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | 排気系構造 |
| CN107002542A (zh) * | 2014-12-03 | 2017-08-01 | 双叶产业株式会社 | 排气热回收装置 |
| WO2016098618A1 (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | フタバ産業株式会社 | 排気熱回収装置 |
| CN108138636A (zh) * | 2015-10-23 | 2018-06-08 | 日本碍子株式会社 | 废热回收器 |
| JP2017115682A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 排気熱回収装置 |
| CN108026817A (zh) * | 2016-01-22 | 2018-05-11 | 双叶产业株式会社 | 一体型排气热回收装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7062621B2 (ja) | 2022-05-06 |
| JP2021042923A (ja) | 2021-03-18 |
| US20210080187A1 (en) | 2021-03-18 |
| CN112484551A (zh) | 2021-03-12 |
| US11353267B2 (en) | 2022-06-07 |
| DE102020208061A1 (de) | 2021-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112484551B (zh) | 热交换器 | |
| US11591950B2 (en) | Heat exchanging member, heat exchanger and heat exchanger with purifier | |
| CN111749766B (zh) | 热交换器 | |
| US11555661B2 (en) | Heat exchanging member and heat exchanger | |
| CN112484552B (zh) | 热交换器 | |
| US20220390181A1 (en) | Heat exchanger | |
| US20220333871A1 (en) | Heat exchanger | |
| US11920874B2 (en) | Heat exchange member, heat exchanger and heat conductive member | |
| US11243031B2 (en) | Heat exchanger and method for producing same | |
| US20230296324A1 (en) | Heat conductive member and heat exchanger | |
| US20220275740A1 (en) | Heat exchange member, heat exchanger and heat conductive member | |
| JP2022124893A (ja) | 熱交換器 | |
| JP2023140156A (ja) | 熱伝導部材の製造方法及び熱交換器 | |
| JP2022122241A (ja) | 熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材 | |
| JP2022132034A (ja) | 熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |