CN115103991A - 热交换器 - Google Patents
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Abstract
热交换器100具备:中空型的柱状蜂窝结构体10;第一外筒部件20,其嵌合于柱状蜂窝结构体10的外周壁12的表面;内筒部件30,其嵌合于柱状蜂窝结构体10的内周壁11的表面;上游侧筒状部件40,其具有空开间隔地配置于内筒部件30的径向内侧以构成第一流体的流路的部分;筒状连接部件50,其将第一外筒部件20的上游侧端部21a和上游侧筒状部件40的上游侧之间连接,以构成第一流体的流路;以及下游侧筒状部件60,其与第一外筒部件20的下游侧端部21b连接,且具有空开间隔地配置于内筒部件30的径向外侧以构成第一流体的流路的部分。热交换器100还具备阀机构80,该阀机构80具有配置于内筒部件30的下游侧端部31b侧的开闭阀83。阀机构80的开闭阀83固定于转轴82,该转轴82旋转自如地支撑于在下游侧筒状部件60的径向外侧所配置的轴承81且配置成贯穿下游侧筒状部件60及内筒部件30。
Description
技术领域
本发明涉及热交换器。
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变凉时的燃油经济性恶化,期待有将冷却水、机油、自动变速箱油(ATF:AutomaticTransmission Fluid)等提前变暖而减少摩擦(Friction)损失的系统。另外,期待对催化剂进行加热以便将尾气净化用催化剂提前活化的系统。
作为像这样的系统,例如有热交换器。热交换器为如下装置,即,使第一流体在内部流通,并且,使第二流体在外部流通,由此在第一流体与第二流体之间进行热交换。像这样的热交换器中,通过从高温的流体(例如尾气等)向低温的流体(例如冷却水等)进行热交换,能够有效利用热。
专利文献1中提出一种热交换器,该热交换器具有:集热部,其形成为具有可供第一流体(例如尾气)流通的多个隔室的蜂窝结构体;以及壳体,其配置成将集热部的外周面覆盖,第二流体(例如冷却水)可在该壳体与集热部之间进行流通。
然而,专利文献1的热交换器为始终从第一流体至第二流体回收排热的结构,因此,在不需要回收排热的情况下(不需要热交换的情况下),也会回收排热。因此,需要增大用于将不需要回收排热的情况下回收的排热释放出去的散热器的容量。
另一方面,专利文献2中提出了如下热交换器,该热交换器具备:中空型的柱状蜂窝结构体;被覆部件,其将中空型的柱状蜂窝结构体的外周壁被覆;内筒,其设置于中空型的柱状蜂窝结构体的中空区域,具有用于将第一流体向中空型的柱状蜂窝结构体的隔室导入的贯通孔;框架,在其与被覆部件之间形成第二流体的流路;以及开闭阀,其用于在第一流体与第二流体之间的热交换时将内筒内侧中的第一流体的流动切断。该热交换器能够通过开闭阀的开闭来进行热回收(热交换)的促进和抑制的切换。
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:国际公开第2019/135312号
发明内容
然而,本发明的发明人进行了研究,结果发现,对于专利文献2的热交换器,热回收促进时的热回收性能不能说充分,其结构存在改良的空间。
本发明是为了解决如上所述的课题而实施的,其目的在于,提供热回收促进时的热回收性能优异的热交换器。
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,通过采用具有特定结构的热交换器,能够解决上述课题,以至完成本发明。
即,本发明是一种热交换器,其具备:
中空型的柱状蜂窝结构体,该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁以及隔壁,该隔壁配设于所述内周壁与所述外周壁之间,且区划形成多个隔室,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;
第一外筒部件,该第一外筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述外周壁的表面;
内筒部件,该内筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述内周壁的表面;
上游侧筒状部件,该上游侧筒状部件具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向内侧以构成所述第一流体的流路的部分;
筒状连接部件,该筒状连接部件将所述第一外筒部件的上游侧端部和所述上游侧筒状部件的上游侧之间连接,以构成所述第一流体的流路;以及
下游侧筒状部件,该下游侧筒状部件与所述第一外筒部件的下游侧端部连接,且具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向外侧以构成所述第一流体的流路的部分,
所述热交换器的特征在于,
所述热交换器还具备阀机构,该阀机构具有配置于所述内筒部件的下游侧端部侧的开闭阀,
所述阀机构的所述开闭阀固定于转轴,所述转轴旋转自如地支撑于在所述下游侧筒状部件的径向外侧所配置的轴承且配置成贯穿所述下游侧筒状部件及所述内筒部件。
另外,本发明是一种热交换器,其具备:
中空型的柱状蜂窝结构体,该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁以及隔壁,该隔壁配设于所述内周壁与所述外周壁之间,且区划形成多个隔室,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;
第一外筒部件,该第一外筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述外周壁的表面;
内筒部件,该内筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述内周壁的表面;
上游侧筒状部件,该上游侧筒状部件具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向内侧以构成所述第一流体的流路的部分;
筒状连接部件,该筒状连接部件将所述第一外筒部件的上游侧端部和所述上游侧筒状部件的上游侧之间连接,以构成所述第一流体的流路;以及
下游侧筒状部件,该下游侧筒状部件与所述第一外筒部件的下游侧端部连接,且具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向外侧以构成所述第一流体的流路的部分,
所述热交换器的特征在于,
所述热交换器具备i)、ii)中的至少一者,
i)在所述内筒部件的外周面所配置的2个密封部件、
ii)在所述内筒部件的外周面所设置的2个密封部,
所述柱状蜂窝结构体的所述第一端面侧及所述第二端面侧的外周壁的表面分别隔着2个所述密封部件及2个所述密封部中的至少一者进行嵌合。
进而,本发明是一种热交换器,其具备:
中空型的柱状蜂窝结构体,该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁以及隔壁,该隔壁配设于所述内周壁与所述外周壁之间,且区划形成多个隔室,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;
第一外筒部件,该第一外筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述外周壁的表面;
内筒部件,该内筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述内周壁的表面;
上游侧筒状部件,该上游侧筒状部件具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向内侧以构成所述第一流体的流路的部分;
筒状连接部件,该筒状连接部件将所述第一外筒部件的上游侧端部和所述上游侧筒状部件的上游侧之间连接,以构成所述第一流体的流路;以及
下游侧筒状部件,该下游侧筒状部件与所述第一外筒部件的下游侧端部连接,且具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向外侧以构成所述第一流体的流路的部分,
所述热交换器的特征在于,
所述热交换器还具备阀机构,该阀机构具有配置于所述内筒部件的下游侧端部侧的开闭阀,在所述内筒部件的内周面配置有能够与所述开闭阀的周缘部抵接的止动部。
发明效果
根据本发明,能够提供热回收促进时的热回收性能优异的热交换器。
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的热交换器中的a-a’线的截面图。
图3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4是图3的热交换器中的b-b’线的截面图。
图5是本发明的实施方式2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6是用于说明在蜂窝结构体与内筒部件的密封部之间设置有密封部件的构成的局部放大截面图。
图7是本发明的实施方式3所涉及的热交换器中的开闭阀周边的与第一流体的流通方向平行的局部放大截面图。
图8是用于说明金属Si的含浸烧成方法的图。
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、改良等得到的方案也落在本发明的范围中。
(实施方式1)
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的热交换器中的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”)、第一外筒部件20、内筒部件30、上游侧筒状部件40、筒状连接部件50、下游侧筒状部件60、以及阀机构80。另外,本发明的实施方式1所涉及的热交换器100可以进一步具备第二外筒部件70。
<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、以及隔壁15,该隔壁15配设于内周壁11与外周壁12之间,且区划形成多个隔室14,该多个隔室14从第一端面13a延伸至第二端面13b而形成第一流体的流路。
此处,本说明书中“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,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),没有特别限定,例如可以为圆柱、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中的中空区域的形状也没有特别限定,例如可以为圆柱、椭圆柱、四棱柱或其他多棱柱等。
应予说明,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出发,优选相同。
作为隔室14的形状,没有特别限定,在与第一流体的流路方向垂直的方向上的截面中,可以为圆形、椭圆形、三角形、四边形、六边形或其他多边形等。另外,隔室14优选在与第一流体的流路方向垂直的方向上的截面中设置成辐射状。通过采用像这样的构成,能够将流通于隔室14的第一流体的热向中空型的柱状蜂窝结构体10的外部效率良好地传递。
隔壁15的厚度没有特别限定,优选为0.1~1.0mm,更优选为0.2~0.6mm。通过使隔壁15的厚度为0.1mm以上,能够使中空型的柱状蜂窝结构体10的机械强度变得充分。另外,通过使隔壁15的厚度为1.0mm以下,能够抑制因开口面积降低而导致压力损失增大、或者因与第一流体的接触面积降低而导致热回收效率降低等问题。
内周壁11及外周壁12的厚度没有特别限定,优选大于隔壁15的厚度。通过采用像这样的构成,能够提高容易因来自外部的冲击、由第一流体与第二流体之间的温度差所带来的热应力等而发生破坏(例如裂纹、开裂等)的内周壁11及外周壁12的强度。
应予说明,内周壁11及外周壁12的厚度没有特别限定,根据用途等而适当调整即可。例如,将热交换器100用于一般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,将热交换器100用于蓄热用途的情况下,可以使外周壁12的厚度为10mm以上,从而使外周壁12的热容量增大。
隔壁15、内周壁11以及外周壁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。
隔壁15、内周壁11以及外周壁12的气孔率没有特别限定,优选为10%以下,更优选为5%以下,进一步优选为3%以下。另外,隔壁15、内周壁11以及外周壁12的气孔率可以为0%。通过使隔壁15、内周壁11以及外周壁12的气孔率为10%以下,能够使热传导率提高。
隔壁15、内周壁11以及外周壁12优选包含热传导性高的SiC(碳化硅)作为主成分。作为像这样的材料,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,从能够便宜地制造且高热传导方面考虑,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)没有特别限定,优选为4~320隔室/cm2。通过使隔室密度为4隔室/cm2以上,能够充分确保隔壁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的等静压强度没有特别限定,优选为100MPa以上,更优选为150MPa以上,进一步优选为200MPa以上。通过使中空型的柱状蜂窝结构体10的等静压强度为100MPa以上,能够使中空型的柱状蜂窝结构体10的耐久性提高。可以依据作为社团法人汽车技术会发行的汽车标准的JASO标准M505-87中规定的等静压强度的测定方法来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)没有特别限定,优选为20~200mm,更优选为30~100mm。通过设为像这样的直径,能够使热回收效率提高。外周壁12为非圆形的情况下,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的直径没有特别限定,优选为1~50mm,更优选为2~30mm。内周壁11的截面形状为非圆形的情况下,将与内周壁11的截面形状内切的最大内切圆的直径设为内周壁11的直径。
中空型的柱状蜂窝结构体10的热传导率没有特别限定,于25℃,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)。通过使中空型的柱状蜂窝结构体10的热传导率为像这样的范围,使得热传导性良好,能够使中空型的柱状蜂窝结构体10内的热向外部效率良好地传递。应予说明,热传导率的值是指:利用激光闪光法(JIS R1611-1997)测定得到的值。
使尾气作为第一流体向中空型的柱状蜂窝结构体10的隔室14流动的情况下,可以使中空型的柱状蜂窝结构体10的隔壁15担载有催化剂。如果使隔壁15担载有催化剂,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,优选含有选自由贵金属(铂、铑、钯、钌、铟、银、以及金)、铝、镍、锆、钛、铈、钴、锰、锌、铜、锡、铁、铌、镁、镧、钐、铋、以及钡构成的组中的元素中的至少一种。上述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包含在催化剂中。
作为催化剂(催化剂金属+担载体)的担载量,没有特别限定,优选为10~400g/L。另外,采用包含贵金属的催化剂的情况下,其担载量没有特别限定,优选为0.1~5g/L。通过使催化剂(催化剂金属+担载体)的担载量为10g/L以上,容易表现出催化作用。另外,通过使催化剂(催化剂金属+担载体)的担载量为400g/L以下,能够抑制压力损失,并且抑制制造成本上升。担载体为供催化剂金属担载的载体。作为担载体,可以采用含有选自由氧化铝、二氧化铈、以及氧化锆构成的组中的至少一种的物质。
<第一外筒部件20>
第一外筒部件20嵌合于柱状蜂窝结构体10的外周壁12的表面(外周面)。嵌合可以为直接或间接中的任意一者,从热回收效率的观点出发,优选为直接。
第一外筒部件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,第一外筒部件20的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致,第一外筒部件20的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。另外,第一外筒部件20的轴向上的中央位置可以与柱状蜂窝结构体10的轴向上的中央位置一致。此外,第一外筒部件20的直径(外径及内径)在整个轴向上可以是一样的,不过,也可以至少一部分(例如轴向两端部等)进行缩径或扩径。
作为第一外筒部件20,没有特别限定,例如可以采用嵌合于柱状蜂窝结构体10的外周壁12的表面而将柱状蜂窝结构体10的外周壁12环绕被覆的筒状部件。
此处,本说明书中“嵌合”是指:柱状蜂窝结构体10和第一外筒部件20以相互配合的状态被固定。因此,柱状蜂窝结构体10与第一外筒部件20的嵌合中,除了包括柱状蜂窝结构体10和第一外筒部件20通过利用间隙配合、过盈配合、热压配合等配合的固定方法而相互固定的情形以外,还包括柱状蜂窝结构体10和第一外筒部件20利用钎焊、焊接、扩散接合等而相互固定的情形等。
第一外筒部件20优选具有与柱状蜂窝结构体10的外周壁12的表面相对应的内周面形状。通过第一外筒部件20的内周面与柱状蜂窝结构体10的外周壁12直接接触,使得热传导性变得良好,能够将柱状蜂窝结构体10内的热向第一外筒部件20效率良好地传递。
从提高热回收效率的观点出发,优选由第一外筒部件20环绕被覆的柱状蜂窝结构体10的外周壁12的部分的周向面积相对于柱状蜂窝结构体10的外周壁12的全部周向面积的比例较高。具体而言,该周向面积的比例优选为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全部由第一外筒部件20环绕被覆)。
应予说明,此处所称的“外周壁12的表面”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,并不是指柱状蜂窝结构体10的与第一流体的流路方向垂直的面(第一端面13a及第二端面13b)。
第一外筒部件20的材料没有特别限定,从制造性的观点出发,优选为金属。另外,如果第一外筒部件20由金属制成,则能够容易地进行与后述的第二外筒部件70等的焊接,就这一点而言也很优异。作为第一外筒部件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。
第一外筒部件20的厚度没有特别限定,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。通过使第一外筒部件20的厚度为0.1mm以上,能够确保耐久可靠性。另外,第一外筒部件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。通过使第一外筒部件20的厚度为10mm以下,能够降低热阻而提高热传导性。
<内筒部件30>
内筒部件30嵌合于柱状蜂窝结构体10的内周壁11的表面(内周面)。嵌合可以为直接或间接中的任意一者。
内筒部件30为具有上游侧端部31a及下游侧端部31b的筒状部件。
内筒部件30优选具有从柱状蜂窝结构体10的第二端面13b的位置趋向下游侧端部31b侧而缩径的锥形部32。通过设置像这样的锥形部32,能够使内筒部件30的下游侧端部31b的内径与上游侧筒状部件40的下游侧端部41b的内径之差减小。这种情况下,在热回收抑制时(使开闭阀83打开的情况下),能够使上游侧筒状部件40的下游侧端部41b附近(热回收促进时的热回收路入口A附近)的第一流体的流动速度和内筒部件30的下游侧端部31b附近(热回收促进时的热回收路出口B附近)的第一流体的流动速度为相同程度,因此,上游侧筒状部件40的下游侧端部41b附近与内筒部件30的下游侧端部31b附近之间的压力差变小。结果,能够抑制从热回收路出口B向热回收路入口A流动的第一流体的逆流现象,使隔热性能提高。
锥形部32相对于内筒部件30的轴向的倾斜角度优选为45°以下,更优选为42°以下,进一步优选为40°以下。通过控制为像这样的倾斜角度,在热回收抑制时(使开闭阀83打开的情况下),能够抑制从内筒部件30与上游侧筒状部件40之间通过而进入柱状蜂窝结构体10的第一流体的流动,因此,能够使隔热性能提高。
应予说明,锥形部32的倾斜角度的下限值没有特别限定,从热交换器100的紧凑化等观点出发,通常为10°,优选为15°。
内筒部件30的上游侧端部31a优选配置于与柱状蜂窝结构体10的第一端面13a大致相同的位置。通过采用像这样的结构,在热回收促进时(使开闭阀83关闭的情况下),从内筒部件30与上游侧筒状部件40之间通过而进入柱状蜂窝结构体10的第一流体的流路缩短,因此,能够使热回收性能提高。
此处,本说明书中“与柱状蜂窝结构体10的第一端面13a大致相同的位置”是:不仅包括与第一端面13a相同的位置、还包括相对于柱状蜂窝结构体10的第一端面13a而言在柱状蜂窝结构体10的轴向上偏离±10mm左右的位置的概念。
优选为,内筒部件30的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致,内筒部件30的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。另外,内筒部件30的轴向上的中央位置优选与柱状蜂窝结构体10的轴向上的中央位置一致。
作为内筒部件30,没有特别限定,可以采用外周面的一部分与柱状蜂窝结构体10的内周壁11的表面相接触的筒状部件。
此处,内筒部件30的外周面的一部分和柱状蜂窝结构体10的内周壁11的表面可以直接接触,也可以隔着其他部件(例如隔热垫等)而间接接触。
内筒部件30的外周面的一部分和柱状蜂窝结构体10的内周壁11的表面以相互配合的状态被固定。作为固定方法,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的固定方法而叙述的内容同样的方法。
作为内筒部件30的材料,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的材料而叙述的内容同样的材料。
作为内筒部件30的厚度,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的厚度而叙述的内容同样的厚度。
<上游侧筒状部件40>
上游侧筒状部件40具有空开间隔地配置于内筒部件30的径向内侧以构成第一流体的流路的部分。
上游侧筒状部件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,上游侧筒状部件40的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致,上游侧筒状部件40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40的下游侧端部41b优选延伸到比柱状蜂窝结构体10的第二端面13b的位置更靠下游侧。通过采用像这样的构成,能够使上游侧筒状部件40的下游侧端部41b附近(热回收促进时的热回收路入口A附近)与内筒部件30的下游侧端部31b附近(热回收促进时的热回收路出口B附近)之间的距离变短,因此,热回收抑制时(使开闭阀83打开的情况下),两者的压力差变小。结果,能够抑制从热回收路出口B向热回收路入口A流动的第一流体的逆流现象,使隔热性能提高。
上游侧筒状部件40的上游侧端部41a侧的结构没有特别限定,可以根据供上游侧筒状部件40的上游侧端部41a连接的其他零部件(例如配管等)的形状进行适当调整。例如,其他零部件的直径大于上游侧端部41a的直径的情况下,如图1所示,使上游侧端部41a侧进行扩径即可。
作为上游侧筒状部件40的固定方法,没有特别限定,例如借助后述的筒状连接部件50而固定于第一外筒部件20等即可。作为固定方法,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的固定方法而叙述的内容同样的方法。
作为上游侧筒状部件40的材料,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的材料而叙述的内容同样的材料。
作为上游侧筒状部件40的厚度,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的厚度而叙述的内容同样的厚度。
<筒状连接部件50>
筒状连接部件50为将第一外筒部件20的上游侧端部21a与上游侧筒状部件40的上游侧之间连接以构成第一流体的流路的筒状部件。连接可以为直接或间接中的任意一者。间接连接的情况下,例如可以在第一外筒部件20的上游侧端部21a与上游侧筒状部件40的上游侧之间配置有后述的第二外筒部件70的上游侧端部71a等。
优选为,筒状连接部件50的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致,筒状连接部件50的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。
筒状连接部件50的形状没有特别限定,可以具有曲面结构。通过采用像这样的结构,在热回收促进时(使开闭阀83关闭的情况下),能够使从热回收路入口A进入而向柱状蜂窝结构体10流动的第一流体的流动变得顺利,因此,能够降低压力损失。
作为筒状连接部件50的材料,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的材料而叙述的内容同样的材料。
作为筒状连接部件50的厚度,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的厚度而叙述的内容同样的厚度。
<下游侧筒状部件60>
下游侧筒状部件60与第一外筒部件20的下游侧端部21b连接,且具有空开间隔地配置于内筒部件30的径向外侧以构成第一流体的流路的部分。连接可以为直接或间接中的任意一者。间接连接的情况下,例如可以在下游侧筒状部件60与第一外筒部件20的下游侧端部21b之间配置有后述的第二外筒部件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,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)在整个轴向上可以是一样的,也可以至少一部分进行缩径或扩径。
作为下游侧筒状部件60的材料,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的材料而叙述的内容同样的材料。
作为下游侧筒状部件60的厚度,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的厚度而叙述的内容同样的厚度。
<第二外筒部件70>
第二外筒部件70空开间隔地配置于第一外筒部件20的径向外侧,以构成第二流体的流路。
第二外筒部件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,第二外筒部件70的轴向与柱状蜂窝结构体10的轴向一致,第二外筒部件70的中心轴与柱状蜂窝结构体10的中心轴一致。
第二外筒部件70的上游侧端部71a优选超过柱状蜂窝结构体10的第一端面13a的位置而延伸到上游侧。通过采用像这样的构成,能够提高热回收效率。
第二外筒部件70优选与用于将第二流体向第二外筒部件70与第一外筒部件20之间的区域供给的供给管72、以及用于将第二流体从第二外筒部件70与第一外筒部件20之间的区域排出的排出管73连接。供给管72及排出管73优选设置于与柱状蜂窝结构体10的轴向两端部相对应的位置。
另外,供给管72及排出管73可以朝向相同方向延伸出来,也可以朝向不同方向延伸出来。
第二外筒部件70优选配置成:上游侧端部71a及下游侧端部71b的内周面与第一外筒部件20的外周面直接或间接地接触。
作为将第二外筒部件70的上游侧端部71a及下游侧端部71b的内周面固定于第一外筒部件20的外周面的方法,没有特别限定,除了利用间隙配合、过盈配合、热压配合等配合的固定方法以外,还可以采用钎焊、焊接、扩散接合等。
第二外筒部件70的直径(外径及内径)在整个轴向上可以是一样的,也可以至少一部分(例如轴向中央部、轴向两端部等)进行缩径或扩径。例如,通过使第二外筒部件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侧的第二外筒部件70内遍及第一外筒部件20的外周方向整体。因此,由于在轴向中央部对热交换没有帮助的第二流体减少,所以,能够使热交换效率提高。
作为第二外筒部件70的材料,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的材料而叙述的内容同样的材料。
作为第二外筒部件70的厚度,没有特别限定,可以举出与关于上述第一外筒部件20的厚度而叙述的内容同样的厚度。
<阀机构80>
阀机构80具有配置于内筒部件30的下游侧端部31b侧的开闭阀83。开闭阀83固定于旋转自如地支撑于在下游侧筒状部件60的径向外侧所配置的轴承81且配置成贯穿下游侧筒状部件60及内筒部件30的转轴82。
现有的热交换器在内筒部件30的径向外侧与下游侧筒状部件60之间的空间配置有轴承81。这种情况下,轴承81暴露于高温的尾气中,因此,轴承81劣化而无法稳定地进行开闭阀83的开闭。特别是,如果在热回收促进时难以关闭开闭阀83,则向柱状蜂窝结构体10流动的第一流体的量减少,因此,热回收性能降低。另外,当轴承81位于该空间时,也会构成压力损失增大的原因。此外,为了设置轴承81,需要使内筒部件30的径向外侧与下游侧筒状部件60之间的空间增大,因此,还有时导致热交换器的尺寸变大且变重。
因此,对于本发明的实施方式1所涉及的热交换器100,通过在下游侧筒状部件60的径向外侧配置轴承81,解决了上述的各种问题。具体而言,由于轴承81没有暴露于高温的尾气中,所以轴承81不易劣化。结果,在热回收促进时能够稳定地关闭开闭阀83,从而能够提高热回收性能。另外,由于在第一流体的流路不存在轴承81,所以,压力损失也能够降低。此外,由于在下游侧筒状部件60的径向外侧配置轴承81,所以不需要在内筒部件30的径向外侧与下游侧筒状部件60之间确保用于配置轴承81的空间,能够减小该空间,因此,热交换器100能够小型化且轻量化。
阀机构80具有如上所述的结构即可,没有特别限定。应予说明,阀机构80本身的结构在本技术领域是公知的,因此,可以将公知的阀机构应用于本发明的实施方式1所涉及的热交换器100。另外,开闭阀83的形状根据用于配置开闭阀83的内筒部件30的形状选择适当的形状即可。
阀机构80可以通过致动器(未图示)使转轴82驱动(旋转)。通过开闭阀83与转轴82一同进行旋转,能够进行开闭阀83的开闭。
开闭阀83构成为:能够调整内筒部件30的内侧的第一流体的流动。具体而言,在热回收促进时,通过使开闭阀83关闭,能够使第一流体从热回收路入口A向柱状蜂窝结构体10流通。另外,在热回收抑制时,通过使开闭阀83打开,能够使第一流体从内筒部件30的下游侧端部31b侧向下游侧筒状部件60流通而向热交换器100的外部排出。
<第一流体及第二流体>
作为用于热交换器100的第一流体及第二流体,没有特别限定,可以利用各种液体及气体。例如,热交换器100搭载于汽车的情况下,作为第一流体,可以采用尾气,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,第一流体可以为温度高于第二流体的流体。
<热交换器100的制造方法>
热交换器100可以按照本技术领域中公知的方法进行制造。例如,热交换器100可以按照以下说明的方法进行制造。
首先,将包含陶瓷粉末的坯料挤出为所期望的形状,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14的形状及密度、隔壁15、内周壁11及外周壁12的形状及厚度等。另外,作为蜂窝成型体的材料,可以采用前述的陶瓷。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、水和/或有机溶剂,将得到的混合物进行混炼,制成坯料,进行成型,得到所期望形状的蜂窝成型体。然后,将得到的蜂窝成型体进行干燥,在减压的非活性气体或真空中,将金属Si含浸烧成于蜂窝成型体中,由此能够得到具有由隔壁15区划形成的隔室14的中空型的柱状蜂窝结构体10。作为金属Si的含浸烧成方法,可以举出如图8(a)~(g)所示按包含金属Si的块体110和蜂窝成型体120接触的方式进行配置并烧成的方法。蜂窝成型体120的与包含金属Si的块体110接触的部位可以为端面,也可以为外周壁的表面,还可以为内周壁的表面。另外,将多个蜂窝成型体120层叠而进行含浸烧成的情况下,可以如图8(c)所示在待层叠的2个蜂窝成型体120之间设置支柱等支撑部件130。另外,可以如图8(d)及(e)所示不设置支撑部件130而使2个蜂窝成型体120彼此接触,这种情况下,能够利用含浸烧成而将含浸有金属Si的蜂窝烧成体彼此接合。另外,从各种形状的蜂窝成型体120的生产率的观点出发,可以如图8(h)所示配置中空状的蜂窝成型体120a,并在其中空区域配置中实状的蜂窝成型体120b,且按这些成型体和包含金属Si的块体110接触的方式进行配置并含浸烧成。
接下来,将中空型的柱状蜂窝结构体10插入于第一外筒部件20内,使第一外筒部件20嵌合于中空型的柱状蜂窝结构体10的外周壁12的表面。接下来,向中空型的柱状蜂窝结构体10的中空区域插入内筒部件30,使内筒部件30嵌合于中空型的柱状蜂窝结构体10的内周壁11的表面。接下来,在第一外筒部件20的径向外侧配置第二外筒部件70进行固定。应予说明,供给管72及排出管73可以预先固定于第二外筒部件70,不过,也可以在适当阶段固定于第二外筒部件70。接下来,在内筒部件30的径向内侧配置上游侧筒状部件40,通过筒状连接部件50而将第一外筒部件20的上游侧端部21a与上游侧筒状部件40的上游侧之间进行连接。接下来,在第一外筒部件20的下游侧端部21b配置下游侧筒状部件60而进行连接。接下来,在内筒部件30的下游侧端部31b侧安装阀机构80。
应予说明,各部件的配置及固定(嵌合)的顺序不限定于上述顺序,可以在可制造的范围内进行适当变更。另外,固定(嵌合)方法采用上述方法即可。
(实施方式2)
图3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。另外,图4是图3的热交换器中的b-b’线的截面图。
如图3及图4所示,本发明的实施方式2所涉及的热交换器200具备:中空型的柱状蜂窝结构体10、第一外筒部件20、内筒部件30、上游侧筒状部件40、筒状连接部件50、下游侧筒状部件60、以及密封部件90。另外,本发明的实施方式2所涉及的热交换器200可以进一步具备阀机构80及第二外筒部件70中的至少1者。
本发明的实施方式2所涉及的热交换器200中的柱状蜂窝结构体10、第一外筒部件20、内筒部件30、上游侧筒状部件40、筒状连接部件50、下游侧筒状部件60、阀机构80以及第二外筒部件70可以采用与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100相同的各部件。不过,本发明的实施方式2所涉及的热交换器200中的阀机构80可以采用与现有的热交换器相同的阀机构(例如、在内筒部件30的径向外侧与下游侧筒状部件60之间的空间配置有轴承81的阀机构),不过,通过采用与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100相同的阀部件,本发明的实施方式2所涉及的热交换器200也能够得到与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100同样的效果。
应予说明,具有与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100的说明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2所涉及的热交换器200的构成要素相同,因此,省略其详细的说明。
<密封部件90>
密封部件90在内筒部件30的外周面配置有2个。并且,柱状蜂窝结构体10的第一端面13a侧及第二端面13b侧的外周壁12的表面分别隔着2个密封部件90而嵌合于内筒部件30。
现有的热交换器中,内筒部件30直接嵌合于柱状蜂窝结构体10的内周壁11的表面,或者隔着绝热垫等而嵌合于柱状蜂窝结构体10的内周壁11的表面。前者的情况下,因内筒部件30与柱状蜂窝结构体10之间的热膨胀差异而在内筒部件30与柱状蜂窝结构体10之间产生间隙。结果,第一流体从该间隙通过,并且,无法将柱状蜂窝结构体10保持于规定的位置,因此,热回收性能降低。后者的情况下,同样地,因绝热垫与柱状蜂窝结构体10之间的热膨胀差异而在绝热垫与柱状蜂窝结构体10之间产生间隙。结果,第一流体从该间隙通过,并且,无法将柱状蜂窝结构体10保持于规定的位置,因此,热回收性能降低。此外,二者的情况下,热回收抑制时(使开闭阀83打开的情况下),内筒部件30的热都会直接或经由绝热垫而向柱状蜂窝结构体10传递,因此,隔热性能也不充分。
因此,本发明的实施方式2所涉及的热交换器200中,通过将柱状蜂窝结构体10与内筒部件30之间隔着2个密封部件90而进行嵌合,解决了上述的各种问题。具体而言,通过采用密封部件90,使得柱状蜂窝结构体10与内筒部件30之间的密合性提高,因此,不易在内筒部件30与柱状蜂窝结构体10之间产生间隙。结果,能够抑制第一流体从该间隙通过,并且,能够将柱状蜂窝结构体10保持于规定的位置,因此,热回收性能提高。另外,2个密封部件90之间的区域形成空间,该空间具有隔热效果,因此,还能够使隔热性能提高。
作为密封部件90,能够将柱状蜂窝结构体10与内筒部件30之间密封即可,其结构及材质没有特别限定。
例如,密封部件90优选为金属。例如可以采用不锈钢、钛合金、铜合金、铝合金、黄铜等。其中,根据耐久可靠性高且便宜的理由,优选为不锈钢。
另外,在柱状蜂窝结构体10的第一端面13a侧所配置的密封部件90优选具有与柱状蜂窝结构体10的第一端面13a侧的内周壁11的表面及内筒部件30的第一端面13a侧的外周面接触的结构。另外,在柱状蜂窝结构体10的第二端面13b侧所配置的密封部件90优选具有与柱状蜂窝结构体10的第二端面13b侧的内周壁11的表面及内筒部件30的第二端面13b侧的外周面接触的结构。
本发明的实施方式2所涉及的热交换器200中,内筒部件30可以具备在内筒部件30的外周面所设置的2个密封部来代替具备上述的密封部件90,或者内筒部件30可以除了具备上述的密封部件90以外,还具备在内筒部件30的外周面所设置的2个密封部。
图5是内筒部件30具备密封部91a、91b来代替2个密封部件90的热交换器的与第一流体的流通方向平行的截面图。应予说明,图5的热交换器中的b-b’线的截面图与图4相同,故省略。
配置密封部件90的情况下,需要在内筒部件30的外周面焊接密封部件90,不过,有时难以进行焊接。因此,通过在内筒部件30的外周面设置密封部91a、91b,能够使其不需要焊接。另外,在内筒部件30的外周面设置有密封部91a、91b的情况下,能够得到与在内筒部件30的外周面配置有2个密封部件90的情形同样的效果。
另外,从密封性的进一步提高、防止密封部91a、91b形成时(例如压弯加工时)柱状蜂窝结构体10破损的观点出发,在柱状蜂窝结构体10的第一端面13a侧和/或第二端面13b侧可以进一步设置由缓冲材料构成的密封部件90。作为一例,将在柱状蜂窝结构体10的第二端面13b侧进一步设置有密封部件90的构成例示于图6。应予说明,图6是柱状蜂窝结构体10及内筒部件30的周边的与第一流体的流通方向平行的局部放大截面图。作为由缓冲材料构成的密封部件90,可以举出SUS网等。
本发明的实施方式2所涉及的热交换器200可以按照本技术领域中公知的方法进行制造。例如,本发明的实施方式2所涉及的热交换器200可以按照上述的热交换器100的制造方法进行制造。
将密封部件90配置于中空型的柱状蜂窝结构体10的规定位置后,向中空型的柱状蜂窝结构体10的中空区域插入内筒部件30,使其嵌合即可。
另外,设置密封部91a、91b的情形如下进行即可。首先,对内筒部件30的上游侧端部31a进行弯曲加工,由此形成密封部91a。接下来,向柱状蜂窝结构体10的中空区域插入内筒部件30后,对与柱状蜂窝结构体10的第二端面13b相对应的内筒部件30的规定位置施加载荷,使其压弯,由此形成密封部91b。对于内筒部件30的成为密封部91b的部分,从容易使其压弯的观点出发,可以使其厚度小于其他部分的厚度。通过像这样形成密封部91a、91b,能够将柱状蜂窝结构体10的第一端面13a侧及第二端面13b侧的外周壁12的表面分别隔着密封部91a、91b而嵌合于内筒部件30。
(实施方式3)
图7是本发明的实施方式3所涉及的热交换器中的开闭阀83周边的与第一流体的流通方向平行的局部放大截面图。应予说明,图7中,开闭阀83显示出关闭的状态。
本发明的实施方式3所涉及的热交换器300具备:中空型的柱状蜂窝结构体10、第一外筒部件20、内筒部件30、上游侧筒状部件40、筒状连接部件50、下游侧筒状部件60、以及阀机构80。另外,本发明的实施方式3所涉及的热交换器300可以进一步具备密封部件90及第二外筒部件70中的至少1者。
本发明的实施方式3所涉及的热交换器300中的柱状蜂窝结构体10、第一外筒部件20、内筒部件30、上游侧筒状部件40、筒状连接部件50、下游侧筒状部件60、阀机构80以及第二外筒部件70可以采用与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100相同的各部件。不过,本发明的实施方式3所涉及的热交换器300中的阀机构80可以采用与现有的热交换器相同的阀机构(例如、在内筒部件30的径向外侧与下游侧筒状部件60之间的空间配置有轴承81的阀机构),不过,通过采用与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100相同的阀部件,本发明的实施方式3所涉及的热交换器300也能够得到与本发明的实施方式1所涉及的热交换器100同样的效果。另外,本发明的实施方式3所涉及的热交换器300中的密封部件90可以采用与本发明的实施方式2所涉及的热交换器200相同的密封部件。通过设置密封部件90,本发明的实施方式3所涉及的热交换器300也能够得到与本发明的实施方式2所涉及的热交换器200同样的效果。
应予说明,具有与本发明的实施方式1及2所涉及的热交换器100、200的说明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3所涉及的热交换器300的构成要素相同,因此,省略其详细的说明。
如图7所示,本发明的实施方式3所涉及的热交换器300中,在内筒部件30的内周面配置有能够与阀机构80的开闭阀83的周缘部抵接的止动部33。
现有的热交换器构成为:内筒部件30的内周面和开闭阀83接触。因此,容易在内筒部件30与开闭阀83之间产生间隙,第一流体从该间隙通过,结果,热回收性能降低。
因此,本发明的实施方式3所涉及的热交换器300中,在内筒部件30的内周面设置能够与开闭阀83的周缘部抵接的止动部33,并使止动部33和开闭阀83的周缘部进行抵接,由此解决了上述的问题。具体而言,通过使止动部33和开闭阀83的周缘部进行抵接,从而不易产生间隙,因此,热回收性能提高。
止动部33的材料没有特别限定,可以采用与内筒部件30相同的材料。
开闭阀83优选为:能够与止动部33抵接的凸部84设置于周缘部。通过采用像这样的构成,即便在开闭阀83与止动部33之间产生了间隙,内筒部件3与开闭阀83之间的间隙流路也变长。结果,间隙流路的压力损失升高,因此,第一流体不易从内筒部件30与开闭阀83之间的间隙流路通过,热回收性能提高。
符号说明
10 柱状蜂窝结构体
11 内周壁
12 外周壁
13a 第一端面
13b 第二端面
14 隔室
15 隔壁
20 第一外筒部件
21a 上游侧端部
21b 下游侧端部
30 内筒部件
31a 上游侧端部
31b 下游侧端部
32 锥形部
33 止动部
40 上游侧筒状部件
41a 上游侧端部
41b 下游侧端部
50 筒状连接部件
60 下游侧筒状部件
61a 上游侧端部
61b 下游侧端部
70 第二外筒部件
71a 上游侧端部
71b 下游侧端部
72 供给管
73 排出管
80 阀机构
81 轴承
82 转轴
83 开闭阀
90 密封部件
91a、91b 密封部
100、200、300 热交换器
110 包含金属Si的块体
120 蜂窝成型体
120a 中空状的蜂窝成型体
120b 中实状的蜂窝成型体
130 支撑部件
Claims (11)
1.一种热交换器,其具备:
中空型的柱状蜂窝结构体,该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁以及隔壁,该隔壁配设于所述内周壁与所述外周壁之间,且区划形成多个隔室,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;
第一外筒部件,该第一外筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述外周壁的表面;
内筒部件,该内筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述内周壁的表面;
上游侧筒状部件,该上游侧筒状部件具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向内侧以构成所述第一流体的流路的部分;
筒状连接部件,该筒状连接部件将所述第一外筒部件的上游侧端部和所述上游侧筒状部件的上游侧之间连接,以构成所述第一流体的流路;以及
下游侧筒状部件,该下游侧筒状部件与所述第一外筒部件的下游侧端部连接,且具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向外侧以构成所述第一流体的流路的部分,
所述热交换器的特征在于,
所述热交换器还具备阀机构,该阀机构具有配置于所述内筒部件的下游侧端部侧的开闭阀,
所述阀机构的所述开闭阀固定于转轴,所述转轴旋转自如地支撑于在所述下游侧筒状部件的径向外侧所配置的轴承且配置成贯穿所述下游侧筒状部件及所述内筒部件。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,
所述热交换器具备i)、ii)中的至少一者,
i)在所述内筒部件的外周面所配置的2个密封部件、
ii)在所述内筒部件的外周面所设置的2个密封部,
所述柱状蜂窝结构体的所述第一端面侧及所述第二端面侧的外周壁的表面分别隔着2个所述密封部件及2个所述密封部中的至少一者而进行嵌合。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器,其特征在于,
在所述内筒部件的内周面配置有能够与所述开闭阀的周缘部抵接的止动部。
4.根据权利要求3所述的热交换器,其特征在于,
在所述开闭阀的周缘部设置有能够与所述止动部抵接的凸部。
5.一种热交换器,其具备:
中空型的柱状蜂窝结构体,该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁以及隔壁,该隔壁配设于所述内周壁与所述外周壁之间,且区划形成多个隔室,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;
第一外筒部件,该第一外筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述外周壁的表面;
内筒部件,该内筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述内周壁的表面;
上游侧筒状部件,该上游侧筒状部件具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向内侧以构成所述第一流体的流路的部分;
筒状连接部件,该筒状连接部件将所述第一外筒部件的上游侧端部和所述上游侧筒状部件的上游侧之间连接,以构成所述第一流体的流路;以及
下游侧筒状部件,该下游侧筒状部件与所述第一外筒部件的下游侧端部连接,且具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向外侧以构成所述第一流体的流路的部分,
所述热交换器的特征在于,
所述热交换器具备i)、ii)中的至少一者,
i)在所述内筒部件的外周面所配置的2个密封部件、
ii)在所述内筒部件的外周面所设置的2个密封部,
所述柱状蜂窝结构体的所述第一端面侧及所述第二端面侧的外周壁的表面分别隔着2个所述密封部件及2个所述密封部中的至少一者进行嵌合。
6.根据权利要求5所述的热交换器,其特征在于,
所述热交换器还具备阀机构,该阀机构具有在所述内筒部件的下游侧端部侧所配置的开闭阀,在所述内筒部件的内周面配置有能够与所述开闭阀的周缘部抵接的止动部。
7.根据权利要求6所述的热交换器,其特征在于,
在所述开闭阀的周缘部设置有能够与所述止动部抵接的凸部。
8.一种热交换器,其具备:
中空型的柱状蜂窝结构体,该柱状蜂窝结构体具有内周壁、外周壁以及隔壁,该隔壁配设于所述内周壁与所述外周壁之间,且区划形成多个隔室,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;
第一外筒部件,该第一外筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述外周壁的表面;
内筒部件,该内筒部件嵌合于所述柱状蜂窝结构体的所述内周壁的表面;
上游侧筒状部件,该上游侧筒状部件具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向内侧以构成所述第一流体的流路的部分;
筒状连接部件,该筒状连接部件将所述第一外筒部件的上游侧端部和所述上游侧筒状部件的上游侧之间连接,以构成所述第一流体的流路;以及
下游侧筒状部件,该下游侧筒状部件与所述第一外筒部件的下游侧端部连接,且具有空开间隔地配置于所述内筒部件的径向外侧以构成所述第一流体的流路的部分,
所述热交换器的特征在于,
所述热交换器还具备阀机构,该阀机构具有配置于所述内筒部件的下游侧端部侧的开闭阀,在所述内筒部件的内周面配置有能够与所述开闭阀的周缘部抵接的止动部。
9.根据权利要求8所述的热交换器,其特征在于,
在所述开闭阀的周缘部设置有能够与所述止动部抵接的凸部。
10.根据权利要求1~9中的任一项所述的热交换器,其特征在于,
所述内筒部件的上游侧端部配置于与所述柱状蜂窝结构体的所述第一端面大致相同的位置。
11.根据权利要求1~10中的任一项所述的热交换器,其特征在于,
所述热交换器还具备第二外筒部件,该第二外筒部件空开间隔地配置于所述第一外筒部件的径向外侧以构成第二流体的流路。
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