JP2016102605A5

JP2016102605A5 -

Info

Publication number: JP2016102605A5
Application number: JP2014240567A
Authority: JP
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2034-11-27

Description

［１］第一の端面から第二の端面に貫通して、第一の流体の流路となる複数のセルを区画形成するセラミックスを主成分とする隔壁を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構造体の外周に嵌合した金属製の被覆部材と、前記被覆部材の外周に接触して配置され、第二の流体の流路を形成する第二流体流通部と、前記第二流体流通部の外周に配置され、前記第二流体流通部を包含するとともに、第三の流体を前記第二流体流通部及び前記被覆部材と接触するように流通させる流路となる第三流体流通部と、を備える熱交換部品。

［２］前記第二流体流通部は、管状流通部であり、前記管状流通部は、前記被覆部材の外周に接触して巻き付けられ、螺旋状に配置されている前記［１］に記載の熱交換部品。

［３］前記第二流体流通部は、管状流通部であり、前記管状流通部は、前記被覆部材の外周に接触して蛇行して配置されている前記［１］に記載の熱交換部品。

［４］前記第二流体流通部は、前記被覆部材の外周に接触して格子状に配置されている前記［１］に記載の熱交換部品。

［５］（前記第二流体流通部と前記被覆部材との接触面積）／（前記ハニカム構造体の外周表面積）は、０．０１〜０．３である前記［１］〜［４］のいずれかに記載の熱交換部品。

［６］（前記第二流体流通部の、前記第三の流体と接触する接触表面積）／（前記第二流体流通部の容積）は、０．３〜０．８である前記［１］〜［５］のいずれかに記載の熱交換部品。

［７］前記第二流体流通部を形成する管状流通部の隣接する前記管状流通部との距離は、０．３〜７．０ｍｍである前記［１］〜［６］のいずれかに記載の熱交換部品。

熱交換部品３０が、熱交換するための第一の流体の流路、第二の流体の流路に加え、第三の流体の流路を有することにより、第三の流体により、第一の流体、第二の流体の温度を制御し、過昇温を防止することができる。例えば、熱交換部品３０を車両に取り付け、第一の流体として、排ガス、第二の流体として、オイル、第三の流体として水を流通させると、排ガスからの熱が被覆部材１１の外周と管状流通部３２の接触部を介して、管状流通部３２内のオイルに熱伝達される。つまり、排ガスからオイルへ熱伝達して、迅速にオイルの温度を上昇させることができる。また、第三の流体として水を流通させているため、排ガスの温度が高くなってもオイル接触面が過熱されることなく、オイルの劣化を防止することができる。具体的には、以下の（ａ）〜（ｃ）ように利用することができる。

ハニカム構造体１のセル３の隔壁４の厚さ（壁厚）についても、目的に応じて適宜設計すればよく、特に制限はない。壁厚を０．１〜１ｍｍとすることが好ましく、０．２〜０．６ｍｍとすることが更に好ましい。壁厚を０．１ｍｍ以上とすることにより、機械的強度を十分なものとし、衝撃や熱応力によって破損することを防止することができる。また、１ｍｍ以下とすることにより、流体の圧力損失が大きくなったり、熱交換率が低下するといった不具合を防止することができる。

熱交換部材１０のセル３の入口より２０ｍｍ上流を流れる第一の流体の温度を「入口ガス温」、セル３の出口より２００ｍｍ下流を流れる第一の流体の温度を「出口ガス温」とした。管状流通部３２の入口を通過するオイルの温度を「入口オイル温」、管状流通部３２の出口を通過するオイルの温度を「出口オイル温」とした。外周流通部３３の入口を通過する水の温度を「入口水温」、外周流通部３３の間の出口を通過する水の温度を「出口水温」とした。

（流体流路の作製）
ステンレスの金属管をハニカム構造体１の外周面７ｈに焼きばめにより嵌合させて熱交換部材１０を製造し、ステンレスからなるケーシング４１内に熱交換部材１０を配置した。比較例１は、実施例と異なり、管状流通部３２がない熱交換部品４０である（図７参照）。ケーシング４１は、外周流通部３３に相当するが、外周流通部３３内には、オイルを流入させた。つまり、実施例１では、管状流通部３２にオイルを流入させたが、比較例１は、管状流通部３２がなく、第一の流体（ガス）を熱交換部材１０のハニカム構造体１のセル３中を通過させ、第二の流体（オイル）をケーシング４１内に流入させた。

Claims

第一の端面から第二の端面に貫通して、第一の流体の流路となる複数のセルを区画形成するセラミックスを主成分とする隔壁を有するハニカム構造体と、
前記ハニカム構造体の外周に嵌合した金属製の被覆部材と、
前記被覆部材の外周に接触して配置され、第二の流体の流路を形成する第二流体流通部と、
前記第二流体流通部の外周に配置され、前記第二流体流通部を包含するとともに、第三の流体を前記第二流体流通部及び前記被覆部材と接触するように流通させる流路となる第三流体流通部と、
を備える熱交換部品。
前記第二流体流通部は、管状流通部であり、前記管状流通部は、前記被覆部材の外周に接触して巻き付けられ、螺旋状に配置されている請求項１に記載の熱交換部品。
前記第二流体流通部は、管状流通部であり、前記管状流通部は、前記被覆部材の外周に接触して蛇行して配置されている請求項１に記載の熱交換部品。
前記第二流体流通部は、前記被覆部材の外周に接触して格子状に配置されている請求項１に記載の熱交換部品。
（前記第二流体流通部と前記被覆部材との接触面積）／（前記ハニカム構造体の外周表面積）は、０．０１〜０．３である請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換部品。
（前記第二流体流通部の、前記第三の流体と接触する接触表面積）／（前記第二流体流通部の容積）は、０．３〜０．８である請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換部品。
前記第二流体流通部を形成する管状流通部の隣接する前記管状流通部との距離は、０．３〜７．０ｍｍである請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換部品。