CN114961931A - 热交换部件、热交换器及热传导部件 - Google Patents
热交换部件、热交换器及热传导部件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114961931A CN114961931A CN202111579447.5A CN202111579447A CN114961931A CN 114961931 A CN114961931 A CN 114961931A CN 202111579447 A CN202111579447 A CN 202111579447A CN 114961931 A CN114961931 A CN 114961931A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- peripheral wall
- outer peripheral
- honeycomb structure
- partition
- wall
- 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.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 195
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 178
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 112
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 37
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 35
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 13
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 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
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 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
- 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
- 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
- 230000015572 biosynthetic process 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
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method 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
- 239000000470 constituent 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
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation 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
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage 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
- 238000009434 installation 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
- 239000011777 magnesium Substances 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
- 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
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 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
- 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
- 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
- F28D7/10—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
- F28D7/106—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 two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- 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
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, 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
- F01N3/18—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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
-
- 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
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/0205—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using heat exchangers
-
- 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
-
- 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
- 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
-
- 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
- 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
- F28D7/16—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
- F28D7/163—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 with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
-
- 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
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/04—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone
-
- 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
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2210/00—Heat exchange conduits
- F28F2210/10—Particular layout, e.g. for uniform temperature distribution
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Geometry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本发明提供热交换部件、热交换器及热传导部件。热交换部件(100)具备:蜂窝结构体(10)以及将外周壁(11)的外周面被覆的被覆部件(20),该蜂窝结构体(10)具有外周壁(11)和隔壁(12),该隔壁(12)配设于外周壁(11)的内侧,并区划形成多个隔室(15),该多个隔室(15)从第一端面(13)延伸至第二端面(14)而形成第一流体的流路。在与第一流体的流路方向正交的蜂窝结构体(10)的截面中,隔壁(12)包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁(12a)、以及沿着周向延伸的第二隔壁(12b)。在外周壁(11)及第二隔壁(12b)中的至少一者的一部分设置有狭缝(30)。
Description
技术领域
本发明涉及热交换部件、热交换器及热传导部件。
背景技术
近年来,要求改善汽车的燃油经济性。特别是,为了防止发动机启动时等发动机较冷时的燃油经济性恶化,期待有使冷却水、发动机油、自动变速箱油(ATF:AutomaticTransmission Fluid)等提前变暖而降低摩擦(Friction)损失的系统。另外,期待有为了将尾气净化用催化剂提前活化而对催化剂进行加热的系统。
作为如上所述的系统,例如有热交换器。热交换器是:使第一流体流通于内部并使第二流体流通于外部而在第一流体与第二流体之间进行热交换的装置。该热交换器中,从高温的流体(例如尾气等)向低温的流体(例如冷却水等)进行热交换,由此能够有效利用热。
例如,专利文献1中提出了一种热交换部件及具备该热交换部件的热交换器,该热交换部件具备:蜂窝结构体、以及将蜂窝结构体的外周壁被覆的被覆部件,该蜂窝结构体具有隔壁及外周壁,该隔壁区划形成从第一端面贯通至第二端面而成为第一流体的流路的隔室,在与第一流体的流路方向垂直的柱状蜂窝结构体的截面中,隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,且中心部侧的第一隔壁的数量少于外周壁侧的第一隔壁的数量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-120488号公报
发明内容
对于专利文献1中记载的热交换部件,由于使蜂窝结构体的中心部侧的第一隔壁的数量少于外周壁侧的第一隔壁的数量,所以,在蜂窝结构体的中心部侧也容易形成隔室,能够同时实现提高热回收效率和抑制压力损失增大。
但是,该热交换部件中使用的蜂窝结构体存在如下课题,即,与沿着辐射方向延伸的第一隔壁相比,热应力向沿着周向延伸的第二隔壁及外周壁集中,使得它们容易发生开裂。
本发明是为了解决如上所述的课题而实施的,其提供能够同时实现提高热回收效率和抑制压力损失增大、且也能够抑制蜂窝结构体发生开裂的热交换部件及热交换器。另外,本发明提供能够搭载于上述的热交换部件及热交换器的热传导部件。
上述的课题通过以下的本发明来解决,本发明如下确定。
本发明是一种热交换部件,其特征在于,具备:
蜂窝结构体,该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁,该隔壁配设于所述外周壁的内侧,并区划形成多个隔室,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成第一流体的流路;以及
被覆部件,该被覆部件将所述外周壁的外周面被覆,
在与所述第一流体的流路方向正交的所述蜂窝结构体的截面中,所述隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,
在所述外周壁及所述第二隔壁中的至少一者的一部分设置有狭缝。
另外,本发明是一种热交换部件,其特征在于,具备:
中空型的蜂窝结构体,该蜂窝结构体具有外周壁、内周壁及隔壁,该隔壁配设于所述外周壁与所述内周壁之间,并区划形成多个隔室,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成第一流体的流路;以及
被覆部件,该被覆部件将所述外周壁的外周面被覆,
在与所述第一流体的流路方向正交的所述蜂窝结构体的截面中,所述隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,
在所述外周壁、所述内周壁及所述第二隔壁中的至少一者的一部分设置有狭缝。
另外,本发明是一种热交换器,其特征在于,具备:
所述热交换部件;以及
外筒,该外筒空开间隔地配置于所述被覆部件的径向外侧,以使得第二流体能够在所述被覆部件的外周流通。
另外,本发明是一种热传导部件,其具备蜂窝结构体,该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁,该隔壁配设于所述外周壁的内侧,并区划形成多个隔室,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成第一流体的流路,
所述热传导部件的特征在于,
所述外周壁及所述隔壁由Si-SiC质的材料构成,所述Si-SiC质的材料作为骨料以SiC粒子为主体,且在所述SiC粒子间包含金属Si,
在与所述第一流体的流路方向正交的所述蜂窝结构体的截面中,所述隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,
在所述外周壁及所述第二隔壁中的至少一者的一部分设置有狭缝。
此外,本发明是一种热传导部件,其具备中空型的蜂窝结构体,该蜂窝结构体具有外周壁、内周壁及隔壁,该隔壁配设于所述外周壁与所述内周壁之间,并区划形成多个隔室,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成第一流体的流路,
所述热传导部件的特征在于,
所述外周壁、所述内周壁及所述隔壁由Si-SiC质的材料构成,所述Si-SiC质的材料作为骨料以SiC粒子为主体,且在所述SiC粒子间包含金属Si,
在与所述第一流体的流路方向正交的所述蜂窝结构体的截面中,所述隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,
在所述外周壁、所述内周壁及所述第二隔壁中的至少一者的一部分设置有狭缝。
发明效果
根据本发明,可以提供能够同时实现提高热回收效率和抑制压力损失增大、且也能够抑制蜂窝结构体发生开裂的热交换部件及热交换器。另外,根据本发明,可以提供能够搭载于上述的热交换部件及热交换器的热传导部件。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的热交换部件的与蜂窝结构体的轴向平行的截面图。
图2是图1所示的热交换部件的a-a’线的截面图。
图3是构成图2所示的热交换部件的蜂窝结构体的局部放大图。
图4是能够用于图1及图2所示的热交换部件的另一蜂窝结构体的局部放大图。
图5是能够用于图1及图2所示的热交换部件的另一蜂窝结构体的局部放大图。
图6是能够用于图1及图2所示的热交换部件的另一蜂窝结构体的局部放大图。
图7是本发明的实施方式1所涉及的热交换器的与蜂窝结构体的第一流体的流路方向平行的截面图。
图8是图7所示的热交换器的b-b’线的截面图。
图9是本发明的实施方式2所涉及的热交换部件的与中空型的蜂窝结构体的轴向平行的截面图。
图10是图9所示的热交换部件的c-c’线的截面图。
图11是用于说明实施例1~3中制作的蜂窝结构体的狭缝位置的图。
图12是用于说明实施例4及5中制作的中空型的蜂窝结构体的狭缝位置的图。
符号说明
10…蜂窝结构体,10a…中空型的蜂窝结构体,11…外周壁,12…隔壁,12a…第一隔壁,12b…第二隔壁,13…第一端面,14…第二端面,15…隔室,16…内周壁,20…被覆部件,30…狭缝,40…外筒,41…供给管,42…排出管,100、300…热交换部件,200…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具体地进行说明。本发明并不限定于以下的实施方式,应当理解:在不脱离本发明的主旨的范围内,基于本领域技术人员的通常知识,对以下的实施方式适当加以变更、改良等得到的实施方式也落在本发明的范围内。
<实施方式1>
(1)热交换部件及热传导部件
图1是本发明的实施方式1所涉及的热交换部件的与蜂窝结构体的轴向平行的截面图。另外,图2是图1所示的热交换部件的a-a’线的截面图、即、本发明的实施方式1所涉及的热交换部件的与蜂窝结构体的第一流体的流路方向(轴向)正交的截面图。另外,图3是构成图2所示的热交换部件的蜂窝结构体的局部放大图。
本发明的实施方式1所涉及的热交换部件100具备:蜂窝结构体10、以及将外周壁11的外周面被覆的被覆部件20,该蜂窝结构体10具有外周壁11和隔壁12,该隔壁12配设于外周壁11的内侧,并区划形成多个隔室15,该多个隔室15从第一端面13延伸至第二端面14而形成第一流体的流路。具有上述结构的热交换部件100中,能够在隔室15内流通的第一流体与能够在被覆部件20的外周流通的第二流体之间的热交换隔着蜂窝结构体10的外周壁11及被覆部件20进行。应予说明,图1中,第一流体可以沿着纸面的左右任一方向进行流动。作为第一流体,没有特别限定,可以采用各种液体或气体。例如,在搭载于汽车的热交换器中使用热交换部件100的情况下,第一流体优选为尾气。
另外,本发明的实施方式1所涉及的热交换部件100的构成中,将除了被覆部件20以外的部件称为热传导部件。即,本发明的实施方式1所涉及的热传导部件具备蜂窝结构体10,该蜂窝结构体10具有外周壁11和隔壁12,该隔壁12配设于外周壁11的内侧,并区划形成多个隔室15,该多个隔室15从第一端面13延伸至第二端面14而形成第一流体的流路。
构成蜂窝结构体10的隔壁12在与第一流体的流路方向正交的蜂窝结构体10的截面(即、图2所示的截面)中包括:沿着辐射方向(径向)延伸的第一隔壁12a、以及沿着周向延伸的第二隔壁12b。通过采用像这样的结构,能够经由第一隔壁12a而将第一流体的热在辐射方向上进行传递,因此,能够将第一流体的热效率良好地向蜂窝结构体10的外部传递。
具有如上所述的结构的蜂窝结构体10中,蜂窝结构体10整体在辐射方向上进行热膨胀时,沿着周向拉动的热应力施加于第二隔壁12b及外周壁11。沿着周向拉动的热应力大于沿着辐射方向拉动的热应力,因此,热应力向第二隔壁12b及外周壁11集中,使得它们容易发生开裂。
因此,在构成蜂窝结构体10的外周壁11及第二隔壁12b中的至少一者的一部分设置有狭缝30。通过像这样设置狭缝30,使得第二隔壁12b及外周壁11中的至少一者的热应力得到缓和,因此,能够抑制发生开裂。
狭缝30可以如图2~图5所示设置于热应力容易集中而发生开裂的外周壁11或第二隔壁12b的一部分,或者如图6所示设置于外周壁11及第二隔壁12b的一部分。其中,优选将狭缝30设置在(i)外周壁11及第二隔壁12b的一部分、或(ii)第二隔壁12b的一部分,特别是,从抑制外周壁11及第二隔壁12b这两者开裂的观点出发,更优选将狭缝30设置在(i)外周壁11及第二隔壁12b的一部分。应予说明,图4~图6与图3同样地示出能够用于热交换部件100及热传导部件的蜂窝结构体的局部放大图。
蜂窝结构体10的轴向(第一流体的流路方向)上的狭缝30的长度没有特别限定,可以与蜂窝结构体10的轴向长度相同,也可以小于蜂窝结构体10的轴向长度。
另外,与第一流体的流路方向正交的蜂窝结构体10的截面中的狭缝30的宽度没有特别限定,可以与2个第一隔壁12a之间的长度相同,也可以小于2个第一隔壁12a之间的长度。
在外周壁11及第二隔壁12b中的至少一者的一部分设置的狭缝30的数量没有特别限定,狭缝30的数量越多,越能够提高缓和热应力的效果。不过,如果狭缝30的数量过多,则蜂窝结构体10的强度有可能降低。因此,优选根据蜂窝结构体10的尺寸、隔壁12的数量来设定狭缝30的数量。
狭缝30优选为设置于第二隔壁12b的一部分且在辐射方向上连续的狭缝30。如果是像这样的狭缝30,则能够通过一般的加工方法而容易地形成,因此,热交换部件100及热传导部件的生产率提高。
此处,“在辐射方向上连续的狭缝30”是指:如图3所示,在与第一流体的流路方向正交的蜂窝结构体10的截面中,连续的多个狭缝30位于沿着辐射方向延伸的线L1上。
如图6所示,在辐射方向上连续的狭缝30可以还与外周壁11连续。即便在采用像这样的构成的情况下,也能够通过一般的加工方法而容易地形成,因此,热交换部件100及热传导部件的生产率提高。
对于在辐射方向上连续的狭缝30,辐射方向上的第二隔壁12b的数量为n个的情况下,自外周壁11侧起算,优选设置于n×0.3个以上(其中,将小数点后的数值舍去)的第二隔壁12b,更优选设置于n×0.4个以上(其中,将小数点后的数值舍去)的第二隔壁12b。通过采用像这样的构成,能够稳定地抑制第二隔壁12b的开裂。另外,设置有在辐射方向上连续的狭缝30的第二隔壁12b的数量越多,越能够降低压力损失。如果降低压力损失,则流通于隔室15的第一流体的流速变慢,隔壁12和第一流体接触的时间增加,因此,热回收性能也得到提高。应予说明,设置有在辐射方向上连续的狭缝30的第二隔壁12b的数量的上限没有特别限定,可以为n个以下(即,可以在全部第二隔壁12b均设置在辐射方向上连续的狭缝30),优选为n×0.7个以下(其中,将小数点后的数值舍去)。另外,辐射方向上的第二隔壁12b的数量还取决于蜂窝结构体10的外径,不过,优选为5~30个,更优选为10~20个。
例如,图1~图4所示的蜂窝结构体10中,第二隔壁12b的辐射方向上的数量为9个(n=9),因此,自外周壁11侧起算,优选在2个以上的第二隔壁12b设置有在辐射方向上连续的狭缝30。应予说明,图2及图3中,示出了自外周壁11侧起算在4个第二隔壁12b设置有在辐射方向上连续的狭缝30的情形作为一例。另外,图6中,示出了在外周壁11及自外周壁11侧起算4个第二隔壁12b设置有在辐射方向上连续的狭缝30的情形作为一例。
周向上的狭缝30的数量没有特别限定,优选为3~10个,更优选为4~8个。通过控制为像这样的数量,能够确保蜂窝结构体10的强度,并且,提高抑制开裂的效果。另外,周向上的狭缝30的数量越多,越能够降低压力损失。如果降低压力损失,则流通于隔室15的第一流体的流速变慢,隔壁12和第一流体接触的时间增加,因此,热回收性能也得到提高。
此处,“周向上的狭缝30的数量”为:将位于2个第一隔壁12a之间的区域的第二隔壁12b设为1个时的周向上的狭缝30的数量。例如,图2中,示出了周向上的狭缝30的数量为4个的情形作为一例。
对于蜂窝结构体10的外形,从第一端面13至第二端面14,第一流体能够在隔室15内流通即可,没有特别限定。作为蜂窝结构体10的外形的例子,可以举出圆柱、椭圆柱、四棱柱或其他多棱柱等。因此,在第一流体的流路方向正交的截面中,蜂窝结构体10的外形可以采用圆形、椭圆形、四边形或其他多边形等。应予说明,图1及图2中,示出了蜂窝结构体10的外形为圆柱状且其截面形状为圆形的情形作为一例。
蜂窝结构体10的中心部侧的第一隔壁12a的数量优选少于蜂窝结构体10的外周壁11侧的第一隔壁12a的数量。通过采用像这样的构成,能够在蜂窝结构体10的中心部侧也容易地形成隔室15。因此,能够抑制由难以在蜂窝结构体10的中心部侧形成隔室15所引起的热交换部件100及热传导部件的压力损失增大。
此处,蜂窝结构体10的中心部侧的第一隔壁12a的数量是指:在图2所示的截面中,最靠近蜂窝结构体10的中心部(即,最远离外周壁11)的具有在周向上排列的多个隔室15的区域(以下称为“周向区域”)中的形成多个隔室15的第一隔壁12a的总数。另外,蜂窝结构体10的外周壁11侧的第一隔壁12a的数量是指:在图2所示的截面中,最远离蜂窝结构体10的中心部(即,最靠近外周壁11)的周向区域中的形成多个隔室15的第一隔壁12a的总数。
另外,从热回收效率的观点出发,蜂窝结构体10的外周壁11侧的第一隔壁12a的数量优选为100~500个,更优选为200~300个。此外,从缓和热应力及确保强度的观点出发,蜂窝结构体10的第二隔壁12b的数量优选为500~4000个,更优选为1000~3000个。
第一隔壁12a的厚度优选大于第二隔壁12b的厚度。隔壁12的厚度与热传递量相关,因此,通过采用像这样的构成,能够使第一隔壁12a的热传递量大于第二隔壁12b的热传递量。结果,能够将在蜂窝结构体10的中心部侧的隔室15流通的第一流体的热效率良好地向蜂窝结构体10的外部传递。
应予说明,隔壁12(第一隔壁12a及第二隔壁12b)的厚度没有特别限定,根据用途等进行适当调整即可。隔壁12的厚度优选为0.1~1mm,更优选为0.2~0.6mm。通过使隔壁12的厚度为0.1mm以上,能够使蜂窝结构体10的机械强度变得充分。另外,通过使隔壁12的厚度为1mm以下,能够防止因开口面积降低而导致压力损失增大、或者因与第一流体之间的接触面积降低而导致热回收效率降低。
热交换部件100及热传导部件中,蜂窝结构体10的外周壁11暴露于来自外部的冲击、由第一流体与第二流体之间的温度差所带来的热应力等中。因此,从确保针对这些外力的耐受性的观点出发,优选使外周壁11的厚度大于隔壁12(第一隔壁12a及第二隔壁12b)的厚度。通过采用像这样的构成,能够抑制外周壁11因外力而破坏(例如裂纹、开裂等)。
应予说明,外周壁11的厚度没有特别限定,根据用途等进行适当调整即可。例如,将热交换部件100及热传导部件用于一般的热交换用途的情况下,外周壁11的厚度优选超过0.3mm且为10mm以下,更优选为0.5~5mm,进一步优选为1~3mm。另外,将热交换部件100及热传导部件用于蓄热用途的情况下,还优选将外周壁11的厚度设为10mm以上而使外周壁11的热容量增大。
蜂窝结构体10的隔壁12及外周壁11以陶瓷为主成分。“以陶瓷为主成分”是指:陶瓷在隔壁12及外周壁11的总质量中所占据的质量比率为50质量%以上。
隔壁12及外周壁11的气孔率优选为10%以下,更优选为5%以下,特别优选为3%以下。另外,隔壁12及外周壁11的气孔率还可以为0%。通过使隔壁12及外周壁11的气孔率为10%以下,能够使热传导率提高。
隔壁12及外周壁11优选包含热传导性较高的SiC(碳化硅)作为主成分。“包含SiC(碳化硅)作为主成分”是指:SiC(碳化硅)在隔壁12及外周壁11的总质量中所占据的质量比率为50质量%以上。
更具体而言,作为隔壁12及外周壁11的材料,可以采用Si含浸SiC、(Si+Al)含浸SiC、金属复合SiC、重结晶SiC、Si3N4及SiC等材料。其中,从能够便宜地制造、高热传导方面考虑,优选作为骨料以SiC粒子为主体且在SiC粒子间包含金属Si的Si-SiC质的材料(烧结体)。具体而言,优选采用Si含浸SiC、(Si+Al)含浸SiC作为材料。应予说明,本说明书中“作为骨料以SiC为主体”是指:SiC粒子在骨料的总质量中所占据的比例为50质量%以上,优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上,特别优选为95质量%以上。
与第一流体的流路方向正交的截面中的隔室密度(即、每单位面积的隔室15的数量)没有特别限定,根据用途等进行适当调整即可,优选为4~320隔室/cm2的范围。通过使隔室密度为4隔室/cm2以上,能够充分确保隔壁12的强度、以及蜂窝结构体10自身的强度及有效GSA(几何学表面积)。另外,通过使隔室密度为320隔室/cm2以下,能够防止第一流体流通时的压力损失增大。
蜂窝结构体10的等静压强度优选超过5MPa,更优选为10MPa以上,进一步优选为100MPa以上。如果蜂窝结构体10的等静压强度超过5MPa,则能够制成耐久性优异的蜂窝结构体10。可以按照社团法人汽车技术会发行的汽车标准、即JASO标准M505-87中规定的等静压强度的测定方法,测定蜂窝结构体10的等静压强度。
与第一流体的流路方向正交的截面中的蜂窝结构体10的直径优选为20~200mm,更优选为30~100mm。通过采用像这样的直径,能够使热回收效率提高。应予说明,该截面中的蜂窝结构体10的形状不是圆形的情况下,将与蜂窝结构体10的截面形状内接的最大内接圆的直径设为该截面中的蜂窝结构体10的直径。
蜂窝结构体10的长度(第一流体的流路方向上的长度)没有特别限定,根据用途等进行适当调整即可。例如,蜂窝结构体10的长度优选为3~200mm,更优选为5~100mm,进一步优选为10~50mm。
对于蜂窝结构体10的热传导率,在25℃下,优选为50W/(m·K)以上,更优选为100~300W/(m·K),进一步优选为120~300W/(m·K)。通过使蜂窝结构体10的热传导率在像这样的范围内,使得热传导性变得良好,能够使蜂窝结构体10内的热效率良好地向外部传递。应予说明,热传导率的值是利用激光闪光法(JIS R1611-1997)测定得到的值。
作为第一流体使尾气流通于蜂窝结构体10的隔室15的情况下,可以使催化剂担载于蜂窝结构体10的隔壁12。如果使催化剂担载于隔壁12,则能够使尾气中的CO、NOx、HC等通过催化反应而变为无害的物质,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,优选含有至少一种选自由贵金属(铂、铑、钯、钌、铟、银及金)、铝、镍、锆、钛、铈、钴、锰、锌、铜、锡、铁、铌、镁、镧、钐、铋及钡构成的组中的元素。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。
被覆部件20能够将蜂窝结构体10的外周壁11的外周面被覆即可,没有特别限定。例如,可以采用与蜂窝结构体10的外周壁11的外周面嵌合而将蜂窝结构体10的外周壁11环绕被覆的管状部件。另外,从缓冲作用的观点出发,可以使无机垫等夹在蜂窝结构体10与被覆部件20之间。
此处,本说明书中,“嵌合”是指:蜂窝结构体10和被覆部件20以相互嵌合的状态进行固定。因此,蜂窝结构体10与被覆部件20的嵌合中,除了包括利用间隙配合、过盈配合、热压配合等嵌合的固定方法以外,还包括利用钎焊、焊接、扩散接合等将蜂窝结构体10和被覆部件20相互固定的情形等。
被覆部件20可以具有与蜂窝结构体10的外周壁11相对应的内表面形状。通过被覆部件20的内表面与蜂窝结构体10的外周壁11直接接触,使得热传导性变得良好,能够将蜂窝结构体10内的热效率良好地向被覆部件20传递。
从提高热回收效率的观点出发,优选由被覆部件20环绕被覆的蜂窝结构体10的外周壁11的外周面的面积相对于蜂窝结构体10的外周壁11的外周面的总面积的比例较高者。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、蜂窝结构体10的外周壁11的外周面全部由被覆部件20环绕被覆。)。
应予说明,此处所称的“外周壁11”是指:蜂窝结构体10的与第一流体的流路方向平行的面,不含蜂窝结构体10的与第一流体的流路方向正交的面(第一端面13及第二端面14)。
由制造性的观点出发,被覆部件20优选由金属制成。另外,如果被覆部件20由金属制成,则能够容易地进行后述的与外筒40(壳体)之间的焊接,就这一点而言也是优异的。作为被覆部件20的材料,例如可以采用不锈钢、钛合金、铜合金、铝合金、黄铜等。其中,根据耐久可靠性高、便宜的理由,优选为不锈钢。
根据耐久可靠性的理由,被覆部件20的厚度优选为0.1mm以上,更优选为0.3mm以上,进一步优选为0.5mm以上。根据降低热阻而提高热传导性的理由,被覆部件20的厚度优选为10mm以下,更优选为5mm以下,进一步优选为3mm以下。
被覆部件20的长度(第一流体的流路方向上的长度)没有特别限定,根据蜂窝结构体10的尺寸等进行适当调整即可。例如,优选被覆部件20的长度大于蜂窝结构体10的长度。具体而言,被覆部件20的长度优选为5mm~250mm,更优选为10mm~150mm,进一步优选为20mm~100mm。
应予说明,被覆部件20的长度大于蜂窝结构体10的长度的情况下,优选设置成蜂窝结构体10位于被覆部件20的中央部。
接下来,对热交换部件100及热传导部件的制造方法进行说明。不过,热交换部件100及热传导部件的制造方法并不限定于以下说明的制造方法。
首先,将包含陶瓷粉末的坯料挤出成型为所期望的形状,制作蜂窝成型体。此时,通过选择适当形态的口模及夹具,能够控制隔室15的形状及密度、隔壁12的数量、长度及厚度、外周壁11的形状及厚度等。另外,作为蜂窝成型体的材料,可以采用上述的陶瓷。例如,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、水或有机溶剂,将得到的混合物混炼,制成坯料,进行成型,得到所期望形状的蜂窝成型体。然后,对得到的蜂窝成型体进行干燥,在减压的不活泼性气体或真空中,将金属Si含浸烧成于蜂窝成型体中,由此可以得到蜂窝结构体10(热传导部件)。狭缝30的形成可以在挤出成型时进行,也可以针对烧成后的蜂窝结构体10进行,还可以针对烧成前的蜂窝成型体的干燥体进行。挤出成型时形成狭缝30的情况下,对口模进行加工,以使得在外周壁11及第二隔壁12b中的至少一者的一部分形成狭缝30即可。另外,在烧成后的蜂窝结构体10或烧成前的蜂窝成型体的干燥体形成狭缝30的情况下,采用本技术领域中公知的加工方法即可。作为加工方法,没有特别限定,可以采用磨削加工、切削加工、激光加工、水射流加工、放电(EDM)加工等。
接下来,将蜂窝结构体10热压配合于被覆部件20,由此使被覆部件20的内周面与蜂窝结构体10的外周壁11的外周面嵌合。具体而言,使被覆部件20加热膨胀,将蜂窝结构体10插入于被覆部件20之中,然后,使被覆部件20冷却收缩,由此能够将蜂窝结构体10固定于被覆部件20内。应予说明,如上所述,对于蜂窝结构体10与被覆部件20的嵌合,除了热压配合以外,还可以通过利用间隙配合、过盈配合等嵌合的固定方法、以及钎焊、焊接、扩散接合等进行。这样能够得到热交换部件100。
本发明的实施方式1所涉及的热交换部件100及热传导部件中,在构成蜂窝结构体10的外周壁11及第二隔壁12b中的至少一者的一部分设置狭缝30,由此使第二隔壁12b及外周壁11中的至少一者的热应力得到缓和,因此,能够使其同时实现提高热回收效率和抑制压力损失增大,并且,还抑制蜂窝结构体10发生开裂。
(2)热交换器
本发明的实施方式1所涉及的热交换器200具有上述的热交换部件100。热交换部件100以外的部件没有特别限定,可以采用公知的部件。例如,本发明的实施方式1所涉及的热交换器200可以具备热交换部件100和外筒40(壳体),该外筒40(壳体)空开间隔地配置于被覆部件20的径向外侧,以使得第二流体能够在热交换部件100的被覆部件20的外周流通。
图7是本发明的实施方式1所涉及的热交换器的与蜂窝结构体的第一流体的流路方向平行的截面图。另外,图8是图7所示的热交换器的b-b’线的截面图,且是本发明的实施方式1所涉及的热交换器200的与蜂窝结构体的第一流体的流路方向正交的截面图。
本发明的实施方式1所涉及的热交换器200具备热交换部件100和外筒40,该外筒40空开间隔地配置于被覆部件20的径向外侧,以使得第二流体能够在热交换部件100的被覆部件20的外周流通。外筒40具有第二流体的供给管41及排出管42。另外,外筒40优选将热交换部件100的外周整体环绕被覆。
具有如上所述结构的热交换器200中,第二流体从供给管41向外筒40内流入。接下来,第二流体在从第二流体的流路通过期间隔着热交换部件100的被覆部件20而与在蜂窝结构体10的隔室15内流通的第一流体进行热交换后,从第二流体的排出管42排出。应予说明,热交换部件100的被覆部件20的外周面可以利用用于调整传热效率的部件进行被覆。
作为第二流体,没有特别限制,热交换器200搭载于汽车的情况下,第二流体优选为水或防冻液(JIS K2234:2006中规定的LLC)。关于第一流体及第二流体的温度,优选第一流体的温度>第二流体的温度。作为其理由,热交换部件100的被覆部件20于低温不膨胀,蜂窝结构体10于更高温膨胀,由此成为两者的嵌合不易松开的条件。特别是,蜂窝结构体10与被覆部件20的嵌合为热压配合的情况下,可以使嵌合松开而导致蜂窝结构体10脱落的风险处于最小限度。
外筒40的内表面优选与热交换部件100的被覆部件20的外周面嵌合。据此,成为第一流体的流路方向上的两个端部处的被覆部件20的外周面与外筒40的内表面呈环绕状密接的结构,能够使得第二流体不会向外部泄漏。作为使被覆部件20的外周面和外筒40的内表面密接的方法,没有特别限定,可以举出焊接、扩散接合、钎焊、机械紧固等。其中,根据耐久可靠性高且还能够实现结构强度的改善的理由,优选为焊接。
从热传导性及制造性的观点出发,外筒40优选由金属制成。作为金属,例如可以采用不锈钢、钛合金、铜合金、铝合金、黄铜等。其中,根据便宜且耐久可靠性高的理由,优选为不锈钢。
根据耐久可靠性的理由,外筒40的厚度优选为0.1mm以上,更优选为0.5mm以上,进一步优选为1mm以上。从成本、体积、重量等观点出发,外筒40的厚度优选为10mm以下,更优选为5mm以下,进一步优选为3mm以下。
外筒40可以为一体成型品,也可以为由2个以上的部件形成的接合部件。外筒40为由2个以上的部件形成的接合部件的情况下,能够提高外筒40的设计自由度。
第二流体的供给管41及排出管42的位置没有特别限定,可以考虑热交换器200的设置地点、配管位置、热交换效率等而在轴向及外周向上进行适当变更。例如,第二流体的供给管41及排出管42可以设置于与蜂窝结构体10的轴向两个端部相对应的位置。另外,第二流体的供给管41及排出管42可以向相同方向延伸出来,也可以向不同方向延伸出来。
接下来,对热交换器200的制造方法进行说明。不过,热交换器200的制造方法并不限定于以下说明的制造方法。
热交换器200可以如下制造,即,以使得第二流体能够在热交换部件100的被覆部件20的外周流通的方式将外筒40空开间隔地配置于被覆部件20的径向外侧,并进行接合,由此制造出热交换器200。具体而言,将热交换部件100的被覆部件20的两个端部与外筒40的内表面接合。接合方法如上所述,有包括嵌合在内的各种方法。根据需要,接合部位可以利用焊接等进行接合。据此,形成将被覆部件20的外周环绕被覆的外筒40,在被覆部件20的外周面与外筒40的内表面之间形成第二流体的流路。这样能够得到热交换器200。
本发明的实施方式1所涉及的热交换器200具备上述的热交换部件100,因此,能够使其同时实现提高热回收效率和抑制压力损失增大,并且,还能够抑制蜂窝结构体10发生开裂。
<实施方式2>
本发明的实施方式2所涉及的热交换部件、热交换器及热传导部件与本发明的实施方式1所涉及的热交换部件及热交换器的不同点在于,蜂窝结构体为中空型的蜂窝结构体,除此以外的构成要素与本发明的实施方式1所涉及的热交换部件、热交换器及热传导部件相同。因此,以下,省略相同部分的说明,仅对不同点详细地进行说明。另外,具有与本发明的实施方式1中出现的符号相同的符号的构成要素与本发明的实施方式1中的构成要素相同。
图9是本发明的实施方式2所涉及的热交换部件的与中空型的蜂窝结构体的轴向平行的截面图。另外,图10是图9所示的热交换部件的c-c’线的截面图、即、本发明的实施方式2所涉及的热交换部件的与中空型的蜂窝结构体的第一流体的流路方向(轴向)正交的截面图。
本发明的实施方式2所涉及的热交换部件300具备中空型的蜂窝结构体10a、以及将外周壁11的外周面被覆的被覆部件20,该蜂窝结构体10a具有外周壁11、内周壁16及隔壁12,该隔壁12配设于外周壁11与内周壁16之间,并区划形成多个隔室15,该多个隔室15从第一端面13延伸至第二端面14而形成第一流体的流路。具有上述结构的热交换部件300中,能够在隔室15内流通的第一流体与能够在被覆部件20的外周流通的第二流体之间的热交换隔着中空型的蜂窝结构体10a的外周壁11及被覆部件20进行。应予说明,图9中,第一流体可以沿着纸面的左右任一方向进行流动。
另外,本发明的实施方式2所涉及的热交换部件300的构成中,将除了被覆部件20以外的部件称为热传导部件。即,本发明的实施方式2所涉及的热传导部件具备中空型的蜂窝结构体10a,该蜂窝结构体10a具有外周壁11、内周壁16及隔壁12,该隔壁12配设于外周壁11与内周壁16之间,并区划形成多个隔室15,该多个隔室15从第一端面13延伸至第二端面14而形成第一流体的流路。
构成中空型的蜂窝结构体10a的隔壁12在与第一流体的流路方向正交的中空型的蜂窝结构体10a的截面(即、图10所示的截面)中包括:沿着辐射方向(径向)延伸的第一隔壁12a、以及沿着周向延伸的第二隔壁12b。通过采用像这样的结构,能够经由第一隔壁12a而将第一流体的热在辐射方向上进行传递,因此,能够将第一流体的热效率良好地向中空型的蜂窝结构体10a的外部传递。
具有如上所述的结构的中空型的蜂窝结构体10a中,中空型的蜂窝结构体10a整体在辐射方向上进行热膨胀时,沿着周向拉动的热应力施加于第二隔壁12b、外周壁11及内周壁16。沿着周向拉动的热应力大于沿着辐射方向拉动的热应力,因此,热应力向第二隔壁12b、外周壁11及内周壁16集中,使得它们容易发生开裂。
因此,在构成蜂窝结构体10a的外周壁11、内周壁16及第二隔壁12b中的至少一者的一部分设置有狭缝30。通过像这样设置狭缝30,使得外周壁11、内周壁16及第二隔壁12b中的至少一者的热应力得到缓和,因此,能够抑制发生开裂。
狭缝30可以设置于热应力容易集中而发生开裂的第二隔壁12b的一部分、外周壁11的一部分、内周壁16的一部分、其中2个的一部分、或它们全部的一部分。其中,优选将狭缝30设置在(i)外周壁11、内周壁16及第二隔壁12b的一部分、(ii)外周壁11及第二隔壁12b的一部分、(iii)内周壁16及第二隔壁12b的一部分、(iv)第二隔壁12b的一部分、或(v)内周壁16的一部分,特别是,从抑制外周壁11及第二隔壁12b全部开裂并确保强度的观点出发,更优选将狭缝30设置在(ii)外周壁11及第二隔壁12b的一部分。
狭缝30优选为设置于第二隔壁12b的一部分且在辐射方向上连续的狭缝30。如果是像这样的狭缝30,则能够通过一般的加工方法而容易地形成,因此,热交换部件300及热传导部件的生产率提高。
另外,在辐射方向上连续的狭缝30可以还与外周壁11及内周壁16中的至少一者连续。即便在采用像这样的构成的情况下,也能够通过一般的加工方法而容易地形成,因此,热交换部件300及热传导部件的生产率提高。
从热回收效率的观点出发,中空型的蜂窝结构体10a的第一隔壁12a的数量优选为100~500个,更优选为200~400个。另外,从缓和热应力及确保强度的观点出发,中空型的蜂窝结构体10a的第二隔壁12b的数量优选为100~3000个,更优选为300~2000个。
内周壁16的厚度、材质等可以与外周壁11相同。
与第一流体的流路方向正交的截面中的内周壁16的直径优选为1~70mm,更优选为30~70mm。内周壁16的截面形状不是圆形的情况下,将与内周壁16的截面形状内接的最大内接圆的直径设为内周壁16的直径。
在内周壁16的内侧形成的中空部的形状没有特别限定,例如,在与第一流体的流路方向正交的截面中,可以采用圆柱、椭圆柱、四棱柱或其他多棱柱等。因此,与第一流体的流路方向正交的截面中的中空部的形状(即、内周壁16的内部形状)可以采用圆形、椭圆形、四边形或其他多边形等。中空型的蜂窝结构体10a的外周形状和中空部(内周壁16)的形状可以相同,也可以不同,从针对来自外部的冲击、热应力等的耐受性的观点出发,优选相同。
作为具备中空型的蜂窝结构体10a的热交换部件300及热传导部件的制造方法,没有特别限定,可以与上述的热交换部件100及热传导部件的制造方法同样地进行。另外,在内周壁16形成狭缝30的方法也可以与在外周壁11及第二隔壁12b形成狭缝30的方法同样地进行。
本发明的实施方式2所涉及的热交换部件300及热传导部件中,在构成中空型的蜂窝结构体10a的外周壁11、内周壁16及第二隔壁12b中的至少一者的一部分设置狭缝30,由此使外周壁11、内周壁16及第二隔壁12b中的至少一者的热应力得到缓和,因此,能够使其同时实现提高热回收效率和抑制压力损失增大,并且,还能够抑制中空型的蜂窝结构体10a发生开裂。
本发明的实施方式2所涉及的热交换器具有上述的热交换部件300。例如,本发明的实施方式2所涉及的热交换器可以具备热交换部件300和外筒(壳体),该外筒(壳体)空开间隔地配置于被覆部件20的径向外侧,以使得第二流体能够在热交换部件300的被覆部件20的外周流通。
另外,本发明的实施方式2所涉及的热交换器的制造方法没有特别限定,可以与上述的热交换器200的制造方法同样地进行。
本发明的实施方式2所涉及的热交换器由于具备上述的热交换部件300,所以能够使其同时实现提高热回收效率和抑制压力损失增大,并且,还能够抑制中空型的蜂窝结构体10a发生开裂。
实施例
以下,通过实施例,对本发明进一步具体地进行说明,不过,本发明并不受这些实施例的任何限定。
(实施例1~3)
将包含SiC粉末的坯料挤出成型为所期望的形状后,使其干燥,加工为规定的外形尺寸,使金属Si含浸并进行烧成,由此制作出由在SiC粒子间包含金属Si的Si-SiC质的材料(Si含浸SiC)构成的蜂窝结构体。所制作的蜂窝结构体的特征如下。
与第一流体的流路方向(轴向)正交的截面中的直径:75mm
轴向长度:42mm
外周壁侧的第一隔壁的数量:200个
第二隔壁的数量:1500个
第一隔壁的厚度:0.3mm
第二隔壁的厚度:0.3mm
辐射方向上的第二隔壁的数量:15个
外周壁的厚度:1mm
第一隔壁、第二隔壁及外周壁的气孔率:3%
等静压强度:200MPa
热传导率(25℃):60W/(m·K)
接下来,针对所制作的蜂窝结构体,采用切削加工,在图11所示的规定的位置形成在辐射方向上连续的狭缝。应予说明,图11是与蜂窝结构体的轴向正交的截面图,应当留意的是狭缝以外的详细结构被省略这一点。图11中,圆内的直线表示狭缝。
蜂窝结构体的轴向上的狭缝的长度与蜂窝结构体的轴向长度相同。另外,在辐射方向上连续的狭缝设置于外周壁及自外周壁起算X个第二隔壁,周向上的狭缝的数量设为Y个。X及Y的值示于表1。
(比较例1)
以与实施例1~3同样的条件制作蜂窝结构体。比较例1中,没有在蜂窝结构体形成狭缝。
接下来,将上述的实施例及比较例中得到的蜂窝结构体热压配合于被覆部件,由此制作出热交换部件。作为被覆部件,采用不锈钢制的管状部件(厚度1mm)。接下来,采用热交换部件,制作类似于图7及图8所示的结构的热交换器的第二流体流通于热交换部件的外周这样的试验治具。
针对如上所述制作的试验治具,进行使第一流体在蜂窝结构体的隔室内流通并使第二流体在被覆部件的外周侧流通的耐热试验,评价蜂窝结构体发生开裂的气体(第一流体)的温度。耐热试验中,使自500℃开始按每次100℃使温度上升而使最大温度达到1000℃的气体(第一流体)以100g/s的流量在蜂窝结构体的隔室内流通,并且,使40℃的水(第二流体)以10L/分钟的流量在被覆部件的外周侧流通。对蜂窝结构体进行显微镜观察,由此评价是否发生开裂。将该评价结果示于表1。
表1
如表1所示,采用了没有形成狭缝的蜂窝结构体的热交换器中,在气体(第一流体)的温度为700℃时,蜂窝结构体发生了开裂(比较例1),与此相对,采用了形成有狭缝的蜂窝结构体的热交换器中,蜂窝结构体发生开裂的气体的温度升高(实施例1及2),或者蜂窝结构体没有发生开裂(实施例3)。因此,认为:通过在蜂窝结构体设置狭缝,蜂窝结构体不易发生开裂。
另外,由实施例1~3可知:通过使周向上的狭缝的数量和辐射方向上的狭缝的深度平衡良好地增大,能够制成不发生开裂的蜂窝结构体。
(实施例4及5)
将包含SiC粉末的坯料挤出成型为所期望的形状后,使其干燥,加工为规定的外形尺寸,使金属Si含浸并进行烧成,由此制作出由在SiC粒子间包含金属Si的Si-SiC质的材料(Si含浸SiC)构成的中空型的蜂窝结构体。所制作的中空型的蜂窝结构体的特征如下。
与第一流体的流路方向(轴向)正交的截面中的直径(外径):75mm
与第一流体的流路方向(轴向)正交的截面中的中空部(内周壁)的直径:57mm
轴向长度:20mm
第一隔壁的数量:250个
第二隔壁的数量:1000个
第一隔壁的厚度:0.3mm
第二隔壁的厚度:0.3mm
辐射方向上的第二隔壁的数量:4个
外周壁及内周壁的厚度:1mm
第一隔壁、第二隔壁、外周壁及内周壁的气孔率:3%
等静压强度:200MPa
热传导率(25℃):60W/(m·K)
接下来,针对所制作的中空型的蜂窝结构体,采用切削加工,在图12所示的规定的位置形成在辐射方向上连续的狭缝。应予说明,图12是与中空型的蜂窝结构体的轴向正交的截面图,应当留意的是狭缝以外的详细结构被省略这一点。图12中,圆内的直线表示狭缝。
中空型的蜂窝结构体的轴向上的狭缝的长度与中空型的蜂窝结构体的轴向长度相同。另外,在辐射方向上连续的狭缝设置于外周壁及自外周壁起算X个第二隔壁,周向上的狭缝的数量设为Y个。X及Y的值示于表2。
(比较例2)
以与实施例4、5同样的条件制作蜂窝结构体。比较例2中,没有在中空型的蜂窝结构体形成狭缝。
接下来,将上述的实施例及比较例中得到的中空型的蜂窝结构体热压配合于被覆部件,由此制作出热交换部件。作为被覆部件,采用不锈钢制的管状部件(厚度1mm)。接下来,采用热交换部件,制作类似于图7及图8所示的结构的热交换器的第二流体流通于热交换部件的外周这样的试验治具。
针对如上所述制作的试验治具,与上述同样地进行耐热试验,评价蜂窝结构体发生开裂的气体(第一流体)的温度。将其结果示于表2。
表2
如表2所示,采用了没有形成狭缝的中空型的蜂窝结构体的热交换器中,在气体(第一流体)的温度为700℃时,中空型的蜂窝结构体发生了开裂(比较例2),与此相对,采用了形成有狭缝的中空型的蜂窝结构体的热交换器中,中空型的蜂窝结构体发生开裂的气体的温度升高(实施例4),或者中空型的蜂窝结构体没有发生开裂(实施例5)。因此,认为:通过在中空型的蜂窝结构体设置狭缝,中空型的蜂窝结构体不易发生开裂。
由以上结果可知:根据本发明,可以提供能够同时实现提高热回收效率和抑制压力损失增大、且还能够抑制蜂窝结构体发生开裂的热交换部件及热交换器。另外,根据本发明,可以提供能够搭载于上述的热交换部件及热交换器的热传导部件。
Claims (17)
1.一种热交换部件,其特征在于,具备:
蜂窝结构体,该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁,该隔壁配设于所述外周壁的内侧,并区划形成多个隔室,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成第一流体的流路;以及
被覆部件,该被覆部件将所述外周壁的外周面被覆,
在与所述第一流体的流路方向正交的所述蜂窝结构体的截面中,所述隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,
在所述外周壁及所述第二隔壁中的至少一者的一部分设置有狭缝。
2.根据权利要求1所述的热交换部件,其特征在于,
所述狭缝设置于(i)所述外周壁及所述第二隔壁的一部分、或(ii)所述第二隔壁的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的热交换部件,其特征在于,
在所述第二隔壁的一部分设置有在辐射方向上连续的狭缝。
4.根据权利要求3所述的热交换部件,其特征在于,
所述在辐射方向上连续的狭缝还与所述外周壁连续。
5.一种热交换部件,其特征在于,具备:
中空型的蜂窝结构体,该蜂窝结构体具有外周壁、内周壁及隔壁,该隔壁配设于所述外周壁与所述内周壁之间,并区划形成多个隔室,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成第一流体的流路;以及
被覆部件,该被覆部件将所述外周壁的外周面被覆,
在与所述第一流体的流路方向正交的所述蜂窝结构体的截面中,所述隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,
在所述外周壁、所述内周壁及所述第二隔壁中的至少一者的一部分设置有狭缝。
6.根据权利要求5所述的热交换部件,其特征在于,
在所述第二隔壁的一部分设置有在辐射方向上连续的狭缝。
7.根据权利要求6所述的热交换部件,其特征在于,
所述在辐射方向上连续的狭缝还与所述外周壁及所述内周壁中的至少一者连续。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的热交换部件,其特征在于,
所述辐射方向上的所述第二隔壁的数量为n个时,自所述外周壁侧起算,在n×0.3个以上的所述第二隔壁设置有所述连续的狭缝,其中,n×0.3得到的值将小数点后数值舍去。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的热交换部件,其特征在于,
所述周向上的所述狭缝的数量为3~10个。
10.一种热交换器,其特征在于,具备:
权利要求1~9中的任一项所述的热交换部件;以及
外筒,该外筒空开间隔地配置于所述被覆部件的径向外侧,以使得第二流体能够在所述被覆部件的外周流通。
11.一种热传导部件,其具备蜂窝结构体,该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁,该隔壁配设于所述外周壁的内侧,并区划形成多个隔室,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成第一流体的流路,
所述热传导部件的特征在于,
所述外周壁及所述隔壁由Si-SiC质的材料构成,所述Si-SiC质的材料作为骨料以SiC粒子为主体,且在所述SiC粒子间包含金属Si,
在与所述第一流体的流路方向正交的所述蜂窝结构体的截面中,所述隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,
在所述外周壁及所述第二隔壁中的至少一者的一部分设置有狭缝。
12.根据权利要求11所述的热传导部件,其特征在于,
所述狭缝设置于(i)所述外周壁及所述第二隔壁的一部分、或(ii)所述第二隔壁的一部分。
13.根据权利要求11或12所述的热传导部件,其特征在于,
在所述第二隔壁的一部分设置有在辐射方向上连续的狭缝,
所述在辐射方向上连续的狭缝还与所述外周壁连续。
14.一种热传导部件,其具备中空型的蜂窝结构体,该蜂窝结构体具有外周壁、内周壁及隔壁,该隔壁配设于所述外周壁与所述内周壁之间,并区划形成多个隔室,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成第一流体的流路,
所述热传导部件的特征在于,
所述外周壁、所述内周壁及所述隔壁由Si-SiC质的材料构成,所述Si-SiC质的材料作为骨料以SiC粒子为主体,且在所述SiC粒子间包含金属Si,
在与所述第一流体的流路方向正交的所述蜂窝结构体的截面中,所述隔壁包括:沿着辐射方向延伸的第一隔壁、以及沿着周向延伸的第二隔壁,
在所述外周壁、所述内周壁及所述第二隔壁中的至少一者的一部分设置有狭缝。
15.根据权利要求14所述的热传导部件,其特征在于,
在所述第二隔壁的一部分设置有在辐射方向上连续的狭缝,
所述在辐射方向上连续的狭缝还与所述外周壁及所述内周壁中的至少一者连续。
16.根据权利要求11~15中的任一项所述的热传导部件,其特征在于,
所述辐射方向上的所述第二隔壁的数量为n个时,自所述外周壁侧起算,在n×0.3个以上的所述第二隔壁设置有所述连续的狭缝,其中,n×0.3得到的值将小数点后数值舍去。
17.根据权利要求11~16中的任一项所述的热传导部件,其特征在于,
所述周向上的所述狭缝的数量为3~10个。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-030842 | 2021-02-26 | ||
JP2021030842 | 2021-02-26 | ||
JP2021149703A JP2022132034A (ja) | 2021-02-26 | 2021-09-14 | 熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材 |
JP2021-149703 | 2021-09-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114961931A true CN114961931A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82799424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111579447.5A Pending CN114961931A (zh) | 2021-02-26 | 2021-12-22 | 热交换部件、热交换器及热传导部件 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220275740A1 (zh) |
CN (1) | CN114961931A (zh) |
DE (1) | DE102022200211A1 (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040166035A1 (en) * | 2001-07-25 | 2004-08-26 | Naomi Noda | Honeycomb structural body for exhaust emission control and honeycomb catalyst body for exhaust emission control |
JP2008292017A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | 熱交換器 |
US20120241439A1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Heater |
US20130213620A1 (en) * | 2010-09-29 | 2013-08-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat exchanger element |
CN110006274A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 日本碍子株式会社 | 热交换部件及热交换器 |
US20190277570A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-09-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat exchanging member, heat exchanger and heat exchanger with purifier |
-
2021
- 2021-12-22 CN CN202111579447.5A patent/CN114961931A/zh active Pending
- 2021-12-22 US US17/645,476 patent/US20220275740A1/en active Pending
-
2022
- 2022-01-11 DE DE102022200211.3A patent/DE102022200211A1/de active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040166035A1 (en) * | 2001-07-25 | 2004-08-26 | Naomi Noda | Honeycomb structural body for exhaust emission control and honeycomb catalyst body for exhaust emission control |
JP2008292017A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | 熱交換器 |
US20130213620A1 (en) * | 2010-09-29 | 2013-08-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat exchanger element |
US20120241439A1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Heater |
CN110006274A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 日本碍子株式会社 | 热交换部件及热交换器 |
US20190277570A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-09-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat exchanging member, heat exchanger and heat exchanger with purifier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102022200211A1 (de) | 2022-09-01 |
US20220275740A1 (en) | 2022-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPWO2019135312A1 (ja) | 熱交換部材、熱交換器及び浄化手段付き熱交換器 | |
CN108071545B (zh) | 热交换器 | |
US11719489B2 (en) | Heat exchanger | |
CN112484551B (zh) | 热交换器 | |
CN111749766B (zh) | 热交换器 | |
JP2019120488A (ja) | 熱交換部材及び熱交換器 | |
CN112484552B (zh) | 热交换器 | |
US20220390180A1 (en) | Heat exchange member, heat exchanger using heat exchange member, and method of manufacturing heat exchange member | |
US11644252B2 (en) | Flow path structure of heat exchanger, and heat exchanger | |
CN115103991A (zh) | 热交换器 | |
CN114909932A (zh) | 热交换部件、热交换器及热传导部件 | |
US20220333871A1 (en) | Heat exchanger | |
CN114961931A (zh) | 热交换部件、热交换器及热传导部件 | |
US11243031B2 (en) | Heat exchanger and method for producing same | |
JP2022132034A (ja) | 熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材 | |
US20230302524A1 (en) | Method for producing heat conductive member and heat exchanger | |
JP2022127427A (ja) | 熱交換部材及び熱交換器 | |
US20230296324A1 (en) | Heat conductive member and heat exchanger | |
JP2022122241A (ja) | 熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材 | |
JP2022124893A (ja) | 熱交換器 |
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 |