JP2020026907A - Manufacturing method for heat exchanger - Google Patents

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Abstract

To improve heat exchanging efficiency.SOLUTION: A first molding step includes a honeycomb molding step of molding a plurality of honeycomb compacts each having a cylindrical peripheral wall 21 and cell walls 22 for partitioning the internal of the peripheral wall 21 into a plurality of cells C1, and an arranging step of arranging the plurality of honeycomb compacts along the axial directions of the peripheral walls 21 in such a manner as to shift the positions of the cell walls 22.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、熱交換器の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a heat exchanger.

特許文献1には、熱交換器の製造方法について記載されている。
図11に示すように、セラミック製のシート材51の表面に円筒状のローラー52を用いて複数のリブ53を形成している。リブ53を形成したシート材51を複数積層して積層体を作製し、積層体を焼成した後、ケースに収納して熱交換器を製造している。
Patent Literature 1 describes a method for manufacturing a heat exchanger.
As shown in FIG. 11, a plurality of ribs 53 are formed on a surface of a ceramic sheet material 51 by using a cylindrical roller 52. A laminated body is manufactured by laminating a plurality of sheet members 51 each having the rib 53 formed thereon, and after firing the laminated body, it is housed in a case to manufacture a heat exchanger.

特開2002−5593号公報JP-A-2002-5593

特許文献1の熱交換器では、複数のリブ53は、シート材51の一端側の端部から他端側の端部まで連続して設けられている。流体は、複数のリブ53の間をリブ53に沿って流通するため、流体の流れが整流状態となりやすい。流体の流れが整流状態であると、熱輸送を行いにくい。そのため、熱交換効率が低いという課題を有している。本発明は、こうした事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換効率を向上させることができる熱交換器の製造方法を提供することにある。   In the heat exchanger of Patent Document 1, the plurality of ribs 53 are provided continuously from one end of the sheet material 51 to the other end thereof. Since the fluid flows between the plurality of ribs 53 along the ribs 53, the flow of the fluid tends to be in a rectified state. When the flow of the fluid is in a rectified state, it is difficult to perform heat transport. Therefore, there is a problem that the heat exchange efficiency is low. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a heat exchanger that can improve heat exchange efficiency.

上記課題を解決するための本発明の熱交換器の製造方法は、複数の第1流通路と、複数の第2流通路と、上記第1流通路と上記第2流通路を区画する区画壁とを備え、上記第1流通路を流通する第1流体と、上記第2流通路を流通する第2流体との間で上記区画壁を介して熱交換が行われる炭化ケイ素製の熱交換器の製造方法であって、上記第1流通路を有する第1成形体を成形する第1成形工程と、上記第2流通路を有する第2成形体を成形する第2成形工程と、上記第1成形体と上記第2成形体を積層させて積層体を得る積層工程と、上記積層体を脱脂して多孔体を得る脱脂工程と、上記多孔体に金属ケイ素を含浸させる含浸工程とを有し、上記第1成形工程は、筒状の周壁と上記周壁の内部を複数のセルに区画するセル壁とを有するハニカム成形体を複数成形するハニカム成形工程と、上記セル壁の位置をずらすようにして、複数の上記ハニカム成形体を上記周壁の軸方向に沿って配置する配置工程とを有することを要旨とする。   A method of manufacturing a heat exchanger according to the present invention for solving the above-mentioned problems includes a plurality of first flow passages, a plurality of second flow passages, and a partition wall that partitions the first flow passage and the second flow passage. Wherein a heat exchange is performed between the first fluid flowing through the first flow passage and the second fluid flowing through the second flow passage via the partition wall. The first molding step of molding the first molded body having the first flow path, the second molding step of molding the second molded body having the second flow path, A laminating step of laminating the molded body and the second molded body to obtain a laminated body, a degreasing step of degreasing the laminated body to obtain a porous body, and an impregnating step of impregnating the porous body with metallic silicon. The first forming step includes a cylindrical peripheral wall and a cell wall that partitions the inside of the peripheral wall into a plurality of cells. The present invention has a honeycomb forming step of forming a plurality of cam formed bodies, and an arrangement step of arranging the plurality of honeycomb formed bodies along the axial direction of the peripheral wall so as to shift the position of the cell wall. .

上記構成によれば、セル壁の位置をずらすようにして、複数のハニカム成形体を周壁の軸方向に沿って配置する配置工程を有することにより、第1流通路に凹凸を形成したり、第1流通路を分岐したりすることが可能になる。これにより、第1流通路を流通する第1流体と第1流通路を形成するセル壁との間に形成される熱の移動を阻害する境界層ができにくくなるため、第1流体の熱輸送を促進させることができる。そのため、熱交換効率を向上させることができる。   According to the above configuration, by providing an arrangement step of disposing the plurality of honeycomb formed bodies along the axial direction of the peripheral wall so as to shift the position of the cell wall, irregularities can be formed in the first flow passage, For example, it is possible to branch one flow passage. This makes it difficult to form a boundary layer that inhibits the transfer of heat formed between the first fluid flowing through the first flow passage and the cell wall that forms the first flow passage. Can be promoted. Therefore, the heat exchange efficiency can be improved.

本発明の熱交換器の製造方法について、上記配置工程は、複数の同一形状のハニカム成形体を上記周壁の周方向に回転させた状態で配置することによって、セル壁の位置をずらしていることが好ましい。上記構成によれば、互いのセル壁の位置をずらした状態で軸方向に沿って配置することが容易になるため、配置工程を効率良く行うことができる。   In the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention, in the disposing step, the position of the cell wall is shifted by disposing a plurality of honeycomb formed bodies having the same shape in a state of being rotated in a circumferential direction of the peripheral wall. Is preferred. According to the above configuration, it is easy to dispose the cell walls along the axial direction in a state where the cell walls are shifted from each other, so that the disposing step can be performed efficiently.

本発明の熱交換器の製造方法について、上記ハニカム成形体において、上記セルは、上記第1成形体と上記第2成形体の積層方向と、当該積層方向に交差する方向の両方向に2列以上設けられていることが好ましい。上記構成によれば、第1流通路におけるセル壁の数を多くすることができるため、第1流通路を流通する第1流体の熱輸送を促進させることができる。これにより、熱交換効率を向上させることができる。   In the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention, in the honeycomb formed body, the cells may have two or more rows in both directions of a lamination direction of the first molded body and the second molded body and a direction intersecting the lamination direction. Preferably, it is provided. According to the above configuration, since the number of cell walls in the first flow passage can be increased, heat transport of the first fluid flowing through the first flow passage can be promoted. Thereby, heat exchange efficiency can be improved.

本発明の熱交換器の製造方法について、上記配置工程において、隣接する上記ハニカム成形体同士のセル壁の位置を、上記セル壁の厚さ以上にずらして配置することが好ましい。上記構成によれば、第1流通路を分岐させることができるため、第1流通路を流通する第1流体の熱輸送が促進されやすい。   In the method for manufacturing a heat exchanger of the present invention, it is preferable that, in the arranging step, the positions of the cell walls between the adjacent honeycomb formed bodies are shifted to be equal to or greater than the thickness of the cell walls. According to the above configuration, since the first flow passage can be branched, heat transport of the first fluid flowing through the first flow passage is easily promoted.

本発明の熱交換器の製造方法について、上記配置工程において、上記ハニカム成形体を5個以上配置することが好ましい。上記構成によれば、第1流通路の凹凸もしくは分岐が多く形成できるため、より第1流通路を流通する第1流体の熱輸送が促進されやすい。   In the method for manufacturing a heat exchanger of the present invention, it is preferable that, in the arranging step, five or more honeycomb formed bodies are arranged. According to the above configuration, since the first flow passage can be formed with many irregularities or branches, heat transport of the first fluid flowing through the first flow passage is more easily promoted.

本発明の熱交換器の製造方法について、上記多孔体を焼成する焼成工程をさらに含むことが好ましい。上記構成によれば、多孔体が焼成されているため、含侵工程において破損しにくくすることができる。   The method for manufacturing a heat exchanger of the present invention preferably further includes a firing step of firing the porous body. According to the above configuration, since the porous body is fired, the porous body can be hardly damaged in the impregnation step.

本発明によれば、熱交換効率を向上させることができる。   According to the present invention, heat exchange efficiency can be improved.

熱交換器の斜視図。The perspective view of a heat exchanger. 図1の2−2線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1. 図1の3−3線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1. 第1成形工程(ハニカム成形工程)の説明図。Explanatory drawing of a 1st shaping | molding process (honeycomb shaping | molding process). 第1成形工程(配置工程)の説明図。Explanatory drawing of a 1st shaping | molding process (arrangement process). 第2成形工程の説明図。Explanatory drawing of a 2nd shaping | molding process. 積層工程の説明図。Explanatory drawing of a lamination process. 容器内に積層体を配置した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which arrange | positioned the laminated body in the container. 容器内の温度変化を示すグラフ。4 is a graph showing a temperature change in the container. 変更例の第1成形体の正面図。The front view of the 1st molded object of a modification. 従来技術の熱交換器における成形工程の説明図。Explanatory drawing of the shaping process in the heat exchanger of a prior art.

以下、熱交換器の一実施形態を説明する。
図1に示すように、本実施形態の熱交換器10は、第1流通路(ガス流通路R1)を備える第1流通部(ガス流通部20)と、第2流通路(熱媒体流通路R2)を備える第2流通部(熱媒体流通部30)とが並設された状態で構成されている。並設方向の両端部に熱媒体流通部30が配置され、各熱媒体流通部30の内側にガス流通部20と熱媒体流通部30とが交互に配置されている。そして、ガス流通路R1を流通するガスと、熱媒体流通路R2を流通する液状の熱媒体との間で、熱交換が行われるように構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the heat exchanger will be described.
As shown in FIG. 1, the heat exchanger 10 of the present embodiment includes a first circulation part (gas circulation part 20) including a first circulation passage (gas circulation passage R <b> 1) and a second circulation passage (heat medium circulation passage). R2) and a second circulation section (heat medium circulation section 30). The heat medium circulating portions 30 are arranged at both ends in the juxtaposition direction, and the gas circulating portions 20 and the heat medium circulating portions 30 are alternately arranged inside each heat medium circulating portion 30. The heat exchange is performed between the gas flowing through the gas flow passage R1 and the liquid heat medium flowing through the heat medium flow passage R2.

次に、熱媒体流通部30について説明する。
図1、2に示すように、熱媒体流通部30は、同一形状で構成された矩形状の2枚の板材31と、この2枚の板材31を所定の間隔をおいて接続する複数の壁部32とを備え、全体としてハニカム形状に構成されている。すなわち、2枚の板材31の間に複数の壁部32が設けられていることによって、板材31の間に熱媒体流通路R2を構成する多数のセルC2が形成されている。セルC2は、一列に配列したセル列を構成している。2枚の板材31、及び、2枚の板材31を接続する複数の壁部32は、熱媒体流通路R2を区画する区画壁として機能する。
Next, the heat medium circulating unit 30 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the heat medium circulating unit 30 includes two rectangular plate members 31 having the same shape and a plurality of walls connecting the two plate members 31 at predetermined intervals. A portion 32 is provided, and is formed in a honeycomb shape as a whole. That is, since the plurality of wall portions 32 are provided between the two plate members 31, a large number of cells C2 constituting the heat medium flow passage R2 are formed between the plate members 31. The cell C2 forms a cell row arranged in one row. The two plate members 31 and the plurality of wall portions 32 connecting the two plate members 31 function as partition walls that partition the heat medium flow passage R2.

ここで、図1に示すように、ガス流通部20と熱媒体流通部30が並設された方向を「幅方向DX」といい、セルC2の配列する方向を「前後方向DY」といい、セルC2の延びる方向を「上下方向DZ」という。   Here, as shown in FIG. 1, the direction in which the gas circulation unit 20 and the heat medium circulation unit 30 are juxtaposed is referred to as “width direction DX”, and the direction in which the cells C2 are arranged is referred to as “front-back direction DY”. The direction in which the cell C2 extends is referred to as “vertical direction DZ”.

図2に示すように、セルC2は、上下方向DZの両端が開放されている。セルC2の上端の開口によって熱媒体の流入口15aが形成されるとともに、セルC2の下端の開口によって熱媒体の流出口15bが形成され、流入口15aと流出口15bの間に熱媒体流通路R2が形成されている。セルC2としては、例えば、板材31及び壁部32の壁厚が0.1〜0.5mmであり、セルピッチが1〜10mmであるセル構造とすることができる。熱媒体流通路R2を流通する熱媒体としては、例えば、公知の液状の熱媒体を用いることができる。公知の熱媒体としては、例えば、冷却水(Long Life Coolant:LLC)や、エチレングリコール等の有機溶剤が挙げられる。   As shown in FIG. 2, both ends of the cell C2 in the vertical direction DZ are open. An opening at the upper end of the cell C2 forms an inlet 15a for the heat medium, and an opening at the lower end of the cell C2 forms an outlet 15b for the heat medium, and a heat medium passage between the inlet 15a and the outlet 15b. R2 is formed. The cell C2 may have, for example, a cell structure in which the wall thickness of the plate member 31 and the wall portion 32 is 0.1 to 0.5 mm and the cell pitch is 1 to 10 mm. As the heat medium flowing through the heat medium flow passage R2, for example, a known liquid heat medium can be used. Known heat media include, for example, cooling water (Long Life Coolant: LLC) and organic solvents such as ethylene glycol.

次に、ガス流通部20について説明する。
図1、3に示すように、ガス流通部20は、筒状の周壁21と周壁21の内部を複数のセルC1に区画するセル壁22とを備え、全体としてハニカム形状に構成されている。すなわち、周壁21の内部に、ガス流通路R1を構成する多数のセルC1が形成されている。セルC1は、幅方向DXに3列配列するとともに、上下方向DZに7列配列したセル列を構成している。筒状の周壁21、及び、セル壁22は、ガス流通路R1を区画する区画壁として機能する。
Next, the gas circulation unit 20 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 3, the gas distribution unit 20 includes a cylindrical peripheral wall 21 and a cell wall 22 that divides the inside of the peripheral wall 21 into a plurality of cells C1, and is configured in a honeycomb shape as a whole. That is, a number of cells C1 forming the gas flow passage R1 are formed inside the peripheral wall 21. The cells C1 are arranged in three rows in the width direction DX and constitute seven cell rows in the vertical direction DZ. The cylindrical peripheral wall 21 and the cell wall 22 function as partition walls that partition the gas flow passage R1.

図3に示すように、セルC1は、前後方向DYの両端が開放されている。セルC1の前後方向DY一端側の開口によってガスの流入口16aが形成されるとともに、セルC1の前後方向DY他端側の開口によってガスの流出口16bが形成され、流入口16aと流出口16bの間にガス流通路R1が形成されている。セルC1としては、例えば、周壁21及びセル壁22の壁厚が0.1〜0.5mmであり、セルピッチが1〜10mmであるセル構造とすることができる。   As shown in FIG. 3, both ends of the cell C1 in the front-back direction DY are open. The gas inlet 16a is formed by the opening at one end of the cell C1 in the front-rear direction DY, and the gas outlet 16b is formed by the opening at the other end of the cell C1 in the front-rear direction, and the inlet 16a and the outlet 16b are formed. A gas flow passage R1 is formed between them. The cell C1 may have, for example, a cell structure in which the wall thickness of the peripheral wall 21 and the cell wall 22 is 0.1 to 0.5 mm and the cell pitch is 1 to 10 mm.

図3に示すように、セルC1は、前後方向DYにおいてガス流通路R1の長さを略5等分した各地点で、セル壁22の位置が上下方向DZにずれるようにして構成されている。具体的には、前後方向DYに隣接するセル壁22の位置が、上下方向DZにセル壁22の厚さ以上にずれた状態になっており、上下方向DZにおける各セル壁22の中間の位置に、前後方向DYに隣接するセル壁22が位置している。セル壁22の位置がこのようにずれた状態になっていることにより、ガス流通路R1が複数枝分かれして、分岐した状態となる。   As shown in FIG. 3, the cell C1 is configured such that the position of the cell wall 22 is shifted in the vertical direction DZ at each point where the length of the gas flow passage R1 is divided into approximately five equal parts in the front-back direction DY. . Specifically, the position of the cell wall 22 adjacent in the front-rear direction DY is shifted in the vertical direction DZ by more than the thickness of the cell wall 22, and the middle position of each cell wall 22 in the vertical direction DZ , A cell wall 22 adjacent in the front-rear direction DY is located. Since the position of the cell wall 22 is shifted as described above, the gas flow path R1 is branched into a plurality of branches.

ガス流通路R1を流通するガスとしては、例えば、内燃機関の排気ガス、内燃機関への吸気ガスが挙げられる。
熱媒体流通部30、及び、ガス流通部20を構成する材料は、炭化ケイ素を主成分として含む炭化ケイ素製の材料である。炭化ケイ素を主成分として含む材料は、熱伝導率が高く、熱交換効率を高くすることができる。ここで、「主成分」とは、50質量%以上を意味するものとする。
Examples of the gas flowing through the gas flow passage R1 include an exhaust gas of an internal combustion engine and an intake gas to the internal combustion engine.
The material forming the heat medium flowing part 30 and the gas flowing part 20 is a material made of silicon carbide containing silicon carbide as a main component. A material containing silicon carbide as a main component has high thermal conductivity and can increase heat exchange efficiency. Here, “main component” means 50% by mass or more.

次に、熱交換器10の流路構成について説明する。
図1に示すように、熱交換器10は、ガス流通部20と熱媒体流通部30が接続された状態で構成されている。そして、熱媒体流通部30のセルC2とガス流通部20のセルC1とは、互いに直交する方向に延びるように構成されている。具体的には、熱媒体流通部30のセルC2は、上下方向DZに延びるように構成され、ガス流通部20のセルC1は、前後方向DYに延びるように構成されている。そして、ガス流通部20のセルC1を流通するガスと、熱媒体流通部30のセルC2を流通する熱媒体との間で、区画壁を介して熱交換が行われる。
Next, the flow path configuration of the heat exchanger 10 will be described.
As shown in FIG. 1, the heat exchanger 10 is configured in a state where the gas circulation unit 20 and the heat medium circulation unit 30 are connected. The cell C2 of the heat medium circulating section 30 and the cell C1 of the gas circulating section 20 are configured to extend in directions orthogonal to each other. Specifically, the cell C2 of the heat medium circulating unit 30 is configured to extend in the vertical direction DZ, and the cell C1 of the gas circulating unit 20 is configured to extend in the front-rear direction DY. Then, heat exchange is performed between the gas flowing through the cell C1 of the gas flow part 20 and the heat medium flowing through the cell C2 of the heat medium flow part 30 via the partition wall.

図4〜9に基づいて、熱交換器10の一製造方法について説明する。
熱交換器10は、以下に記載する第1成形工程、第2成形工程、積層工程、脱脂工程、含浸工程を経ることにより製造される。
A method for manufacturing the heat exchanger 10 will be described with reference to FIGS.
The heat exchanger 10 is manufactured through a first forming step, a second forming step, a laminating step, a degreasing step, and an impregnating step described below.

(第1成形工程)
第1成形工程は、筒状の周壁21と周壁21の内部を複数のセルC1に区画するセル壁22とを有するハニカム成形体17を複数成形するハニカム成形工程と、セル壁22の位置をずらすようにして、複数のハニカム成形体17を周壁21の軸方向に沿って配置し、第1成形体(第1ハニカム成形体18)を形成する配置工程とを有する。
(First molding step)
In the first forming step, the position of the cell wall 22 is shifted, and the honeycomb forming step of forming a plurality of honeycomb formed bodies 17 each having a cylindrical peripheral wall 21 and a cell wall 22 that partitions the inside of the peripheral wall 21 into a plurality of cells C1. In this way, there is an arrangement step of arranging the plurality of honeycomb formed bodies 17 along the axial direction of the peripheral wall 21 to form a first formed body (first honeycomb formed body 18).

[ハニカム成形工程]
ハニカム成形体17の成形に用いる原料組成物として、炭化ケイ素粒子と、有機バインダーと、分散媒とを含有する粘土状の混合物を調製する。
[Honeycomb forming process]
As a raw material composition used for forming the honeycomb formed body 17, a clay-like mixture containing silicon carbide particles, an organic binder, and a dispersion medium is prepared.

有機バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースが挙げられる。これらの有機バインダーの中でも、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースが特に好ましい。また、上記の有機バインダーのうちの一種のみを用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。   Examples of the organic binder include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose. Among these organic binders, methyl cellulose and carboxymethyl cellulose are particularly preferred. Further, only one kind of the above organic binders may be used, or two or more kinds may be used in combination.

分散媒としては、例えば、水、有機溶剤が挙げられる。有機溶剤としては、例えば、エタノールが挙げられる。また、上記の分散媒のうちの一種のみを用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。   Examples of the dispersion medium include water and an organic solvent. Examples of the organic solvent include ethanol. Further, only one of the above dispersion media may be used, or two or more of them may be used in combination.

また、混合物中にその他の成分を更に含有させてもよい。その他の成分としては、例えば、炭化ケイ素以外の材質からなるセラミック粒子、可塑剤、潤滑剤が挙げられる。炭化ケイ素以外の材質からなるセラミック粒子としては、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物からなるセラミック粒子が挙げられる。可塑剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物が挙げられる。潤滑剤としては、例えば、グリセリンが挙げられる。   Further, other components may be further contained in the mixture. Other components include, for example, ceramic particles, a plasticizer, and a lubricant made of a material other than silicon carbide. Examples of the ceramic particles made of a material other than silicon carbide include ceramic particles made of a carbide such as tantalum carbide and tungsten carbide, and nitrides such as aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride. Examples of the plasticizer include polyoxyalkylene compounds such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxypropylene alkyl ether. Examples of the lubricant include glycerin.

図4に示すように、この粘土状の混合物を用いて、ハニカム成形体17を成形する。このハニカム成形体17は、例えば、押出成形により成形することができる。ハニカム成形体17は、横断面が略正方形で構成される第1セルC1aと、上下方向DZの寸法が第1セルC1aの略半分の寸法で構成されて、横断面が長方形で構成される第2セルC1bとを備える。第2セルC1bは、ガス流通部20の上下方向DZの一方の端部に位置するように設けられている。   As shown in FIG. 4, a honeycomb formed body 17 is formed using the clay-like mixture. The honeycomb formed body 17 can be formed, for example, by extrusion. The honeycomb formed body 17 includes a first cell C1a having a substantially square cross section and a half of the first cell C1a having a dimension in the vertical direction DZ which is substantially half of the first cell C1a. And two cells C1b. The second cell C1b is provided so as to be located at one end of the gas circulation unit 20 in the vertical direction DZ.

[配置工程]
図4に示すように、同一形状のハニカム成形体17を複数用意し、周壁21の周方向に180度回転させた状態で、周壁21の軸方向に沿って各ハニカム成形体17を配置する。
[Placement process]
As shown in FIG. 4, a plurality of honeycomb formed bodies 17 having the same shape are prepared, and each honeycomb formed body 17 is arranged along the axial direction of the peripheral wall 21 while being rotated 180 degrees in the circumferential direction of the peripheral wall 21.

図5に示すように、周壁21の周方向に180度回転させた状態で同一形状のハニカム成形体17を5個配置することによって、第1成形体(第1ハニカム成形体18)を形成する。図3に示すように、第1ハニカム成形体18は、前後方向DYに隣接するセル壁22の位置が、上下方向DZにおいてセル壁22の厚さ以上にずれた状態になる。具体的には、上下方向DZにおける各セル壁22の中間の位置に、前後方向DYに隣接するセル壁22が位置する状態となる。   As shown in FIG. 5, the first formed body (the first formed body 18) is formed by arranging five honeycomb formed bodies 17 having the same shape while being rotated by 180 degrees in the circumferential direction of the peripheral wall 21. . As shown in FIG. 3, in the first honeycomb formed body 18, the position of the cell wall 22 adjacent in the front-rear direction DY is shifted in the vertical direction DZ by more than the thickness of the cell wall 22. Specifically, the cell wall 22 adjacent in the front-rear direction DY is located at an intermediate position between the cell walls 22 in the vertical direction DZ.

各ハニカム成形体17は、接着剤層を介して配置させてもよい。接着剤としては、無機バインダーと無機粒子の混合物を用いることができる。無機バインダーとしては、シリカゾル、アルミナゾルが挙げられ、無機粒子としては炭化ケイ素、窒化ケイ素が挙げられる。   Each honeycomb formed body 17 may be disposed via an adhesive layer. As the adhesive, a mixture of an inorganic binder and inorganic particles can be used. Examples of the inorganic binder include silica sol and alumina sol, and examples of the inorganic particles include silicon carbide and silicon nitride.

(第2成形工程)
第2成形体の成形に用いる原料組成物としては、第1ハニカム成形体18と同じ原料組成物からなる粘土状の混合物を用いる。
(Second molding step)
As a raw material composition used for forming the second formed body, a clay-like mixture composed of the same raw material composition as that of the first honeycomb formed body 18 is used.

図6に示すように、この粘土状の混合物を用いて、第2成形体(第2ハニカム成形体19)を成形する。この第2ハニカム成形体19は、例えば、押出成形により成形することができる。   As shown in FIG. 6, a second formed body (second honeycomb formed body 19) is formed using the clay-like mixture. The second honeycomb formed body 19 can be formed, for example, by extrusion.

(積層工程)
図7に示すように、第1ハニカム成形体18と第2ハニカム成形体19を所定の順番で積層して、積層体24を形成する。第1ハニカム成形体18は、後述の脱脂工程及び含浸工程を経て、ガス流通部20を構成する。第2ハニカム成形体19は、後述の脱脂工程及び含浸工程を経て、熱媒体流通部30を構成する。第1ハニカム成形体18と第2ハニカム成形体19は、接着剤層を介して積層させてもよい。接着剤としては、配置工程と同様の接着剤を用いることができる。必要に応じて、積層体24に対して乾燥処理を行う。乾燥処理の具体的方法としては、例えば、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いた乾燥処理が挙げられる。
(Lamination process)
As shown in FIG. 7, the first honeycomb formed body 18 and the second honeycomb formed body 19 are stacked in a predetermined order to form a stacked body 24. The first honeycomb formed body 18 constitutes a gas circulation unit 20 through a degreasing step and an impregnation step described later. The second honeycomb formed body 19 constitutes the heat medium flowing unit 30 through a degreasing step and an impregnation step described later. The first honeycomb formed body 18 and the second honeycomb formed body 19 may be laminated via an adhesive layer. As the adhesive, the same adhesive as used in the disposing step can be used. A drying process is performed on the stacked body 24 as necessary. Specific examples of the drying treatment include a drying treatment using a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a reduced pressure dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer, or the like.

(脱脂工程)
脱脂工程は、積層体を加熱することによって、積層体に含まれる有機分を焼失させる工程である。脱脂工程を経ることにより、炭化ケイ素粒子同士が接触した状態で配置された骨格部分を有する多孔体が得られる。
(Degreasing process)
The degreasing step is a step of heating and burning off the organic components contained in the laminate. Through the degreasing step, a porous body having a skeleton portion arranged in a state where the silicon carbide particles are in contact with each other is obtained.

(含浸工程)
含浸工程は、多孔体の区画壁の内部に金属ケイ素を含浸させる工程である。含浸工程を経ることにより、区画壁を構成する炭化ケイ素粒子間に金属ケイ素が充填される。
(Impregnation step)
The impregnation step is a step of impregnating the interior of the porous partition wall with metallic silicon. Through the impregnation step, metallic silicon is filled between the silicon carbide particles constituting the partition wall.

ここで、本実施形態の製造方法では、脱脂工程及び含浸工程を、異なる温度域による多段階の加熱処理によって連続的に行う。
図8に示すように、グラファイト等からなる有底箱状の耐熱性の容器40内に積層体24を配置する。図8では、積層体24について、その断面形状を省略して図示している。積層体24は、容器40の底面に配置された支持具41の上に載置されることにより、支持具41を介して容器40内に配置される。支持具41は、積層体24の下面の一部のみに接触する大きさ及び形状に形成されており、積層体24の下面の一点又は数点において積層体24を支持する。支持具41の数は単数であってもよいし、複数であってもよい。
Here, in the manufacturing method of the present embodiment, the degreasing step and the impregnating step are continuously performed by multi-stage heat treatment in different temperature ranges.
As shown in FIG. 8, the laminate 24 is placed in a heat-resistant container 40 having a bottomed box shape made of graphite or the like. FIG. 8 illustrates the laminated body 24 with its cross-sectional shape omitted. The stacked body 24 is placed on the support 41 disposed on the bottom surface of the container 40, and thus is disposed in the container 40 via the support 41. The support 41 is formed in a size and a shape that comes into contact with only a part of the lower surface of the laminate 24, and supports the laminate 24 at one or several points on the lower surface of the laminate 24. The number of supports 41 may be one or more.

支持具41の形状としては、例えば、角柱状、円柱状、角錐台状、円錐台状が挙げられる。これらの中でも、積層体24の下面との接点を少なくできる点から、角錐台状、円錐台状が特に好ましい。   Examples of the shape of the support 41 include a prism, a column, a truncated pyramid, and a truncated cone. Among these, a truncated pyramid shape and a truncated cone shape are particularly preferable because the number of contact points with the lower surface of the laminate 24 can be reduced.

支持具41は、毛細管現象を生じさせる程度の大きさの連続した気孔を有する多孔質材により構成される。支持具41を構成する多孔質材としては、例えば、炭化ケイ素からなる多孔質材、黒鉛等の炭素からなる多孔質材が挙げられる。支持具41を構成する多孔質材の気孔率は、例えば、20〜60%である。   The support 41 is made of a porous material having continuous pores of a size that causes a capillary phenomenon. Examples of the porous material forming the support 41 include a porous material made of silicon carbide and a porous material made of carbon such as graphite. The porosity of the porous material constituting the support 41 is, for example, 20 to 60%.

また、容器40の底面と支持具41に載置された積層体24との間の隙間Sに粉末状、粒状、塊状等の固体状の金属ケイ素42を配置する。金属ケイ素42としては、その純度が98%未満の金属ケイ素を用いることが好ましい。固体状の金属ケイ素は、その純度が低くなるにしたがって融点が低くなる傾向がある。そのため、低純度の金属ケイ素を用いることにより、含浸工程に要する加熱温度を低く抑えることができる。その結果、製造コストを抑制することができる。なお、金属ケイ素の純度は、例えば、95%以上である。   Further, in the gap S between the bottom surface of the container 40 and the laminated body 24 placed on the support 41, a solid metal silicon 42 such as powder, granule, or lump is disposed. As the metal silicon 42, it is preferable to use metal silicon having a purity of less than 98%. Solid metallic silicon tends to have a lower melting point as its purity decreases. Therefore, by using low-purity metallic silicon, the heating temperature required for the impregnation step can be kept low. As a result, manufacturing costs can be reduced. The purity of the metallic silicon is, for example, 95% or more.

容器40内に収容される金属ケイ素42の量は、例えば、積層体24から得られる多孔体の気孔容積と支持具41の気孔容積の和に相当する量(例えば、上記和の1.00〜1.05倍の体積に相当する量)とする。この場合には、熱交換器10の気孔率を0%に近づけることができる。また、金属ケイ素42の使用量が抑えられて、製造コストを抑制することができる。   The amount of the metal silicon 42 contained in the container 40 is, for example, an amount corresponding to the sum of the pore volume of the porous body obtained from the laminate 24 and the pore volume of the support 41 (for example, 1.00 to 1.00 of the above sum). 1.05 times the volume). In this case, the porosity of the heat exchanger 10 can approach 0%. In addition, the usage amount of the metal silicon 42 is suppressed, and the manufacturing cost can be suppressed.

上記のように、容器40内に積層体及び金属ケイ素42を配置した状態として、焼成炉等の公知の加熱手段を用いて、アルゴンや窒素等の不活性雰囲気下又は真空下にて容器40を加熱する。このとき、容器40に対して異なる温度域による多段階の加熱を行う。   As described above, with the laminate and the metal silicon 42 arranged in the container 40, the container 40 is placed under an inert atmosphere such as argon or nitrogen or under vacuum using a known heating means such as a firing furnace. Heat. At this time, the container 40 is subjected to multi-stage heating in different temperature ranges.

具体的には、図9に示すように、容器40内の温度を、第1温度まで昇温させ、第1温度にて一定時間、保持することにより一次加熱を行う。その後、容器40内の温度を、第1温度よりも高い第2温度まで昇温させ、一定時間、保持することにより二次加熱を行う。その後、容器40内の温度を降下させる。   Specifically, as shown in FIG. 9, the primary heating is performed by raising the temperature in the container 40 to the first temperature and holding the temperature at the first temperature for a certain time. Thereafter, the temperature inside the container 40 is increased to a second temperature higher than the first temperature, and is maintained for a certain period of time to perform secondary heating. Then, the temperature in the container 40 is decreased.

一次加熱は、脱脂工程に相当する加熱処理である。一次加熱の第1温度は、有機分が焼失する温度かつ金属ケイ素の融点未満の温度であり、積層体24に含まれる有機分の種類に応じて設定される。一次加熱により、積層体24に含まれる有機分が焼失して、積層体24は多孔体となる。このとき、容器40内の温度(第1温度)は、金属ケイ素の融点未満の温度であるため、容器40内に収容された金属ケイ素42は、固体の状態が維持される。   Primary heating is a heat treatment corresponding to a degreasing step. The first temperature of the primary heating is a temperature at which the organic components are burned off and lower than the melting point of metallic silicon, and is set according to the type of the organic components contained in the laminate 24. By the primary heating, the organic components contained in the laminate 24 are burned off, and the laminate 24 becomes porous. At this time, since the temperature (first temperature) in the container 40 is lower than the melting point of the metal silicon, the metal silicon 42 contained in the container 40 is maintained in a solid state.

第1温度は、例えば、400℃以上1400℃以下の温度であることが好ましく、450℃以上1000℃以下の温度であることがより好ましい。上記温度範囲に設定することにより、金属ケイ素42の溶融を抑制しつつ、有機分をより確実に焼失させることができる。   The first temperature is, for example, preferably from 400 ° C. to 1400 ° C., and more preferably from 450 ° C. to 1000 ° C. By setting the temperature in the above range, the organic components can be more reliably burned off while suppressing the melting of the metal silicon 42.

一次加熱は、積層体24に含まれる有機分が完全に除去されるまで行うことが好ましい。例えば、事前の予備試験により、積層体24に含まれる有機分が除去された状態の多孔体となる加熱時間を測定しておき、その加熱時間の経過をもって、容器40内の温度を第1温度から第2温度に昇温する。   The primary heating is preferably performed until the organic components contained in the laminate 24 are completely removed. For example, by a preliminary test, a heating time for forming a porous body from which organic components contained in the laminate 24 have been removed is measured in advance, and the temperature in the container 40 is set to the first temperature with the elapse of the heating time. To the second temperature.

二次加熱は、含浸工程に相当する加熱処理である。二次加熱の第2温度は、金属ケイ素の融点以上に設定される。二次加熱により、容器40内に収容された金属ケイ素42が溶融する。そして、溶融した金属ケイ素は、毛細管現象によって、多孔質材からなる支持具41を通じて多孔体の区画壁を構成する炭化ケイ素粒子の隙間に入り込み、その隙間に金属ケイ素42が含浸される。このとき、多孔体における熱媒体流通部及びガス流通部間の境界部分にも金属ケイ素42が含浸されることにより、ハニカム成形体間及び熱媒体流通部とガス流通部の間の境界部分は消失する。   Secondary heating is a heat treatment corresponding to the impregnation step. The second temperature of the secondary heating is set to be equal to or higher than the melting point of metallic silicon. By the secondary heating, the metal silicon 42 contained in the container 40 is melted. Then, the molten metal silicon enters the gaps of the silicon carbide particles constituting the partition wall of the porous body through the support 41 made of a porous material by the capillary phenomenon, and the gaps are impregnated with the metal silicon 42. At this time, the metal silicon 42 is also impregnated at the boundary between the heat medium flowing part and the gas flowing part in the porous body, so that the boundary between the honeycomb formed bodies and the boundary between the heat medium flowing part and the gas flowing part disappears. I do.

これにより、区画壁を構成する炭化ケイ素粒子の隙間に金属ケイ素42が含浸されており、複数の熱媒体流通部及びガス流通部が一体化してなる熱交換器10が得られる。
第2温度は、例えば、1420℃以上の温度であることが好ましい。上記温度範囲に設定することにより、金属ケイ素をより確実に含浸させることができる。
Thereby, the metal exchanger 42 is impregnated in the gaps between the silicon carbide particles constituting the partition wall, and the heat exchanger 10 in which the plurality of heat medium circulating portions and the gas circulating portions are integrated is obtained.
The second temperature is preferably, for example, a temperature of 1420 ° C. or higher. By setting the temperature in the above range, it is possible to more reliably impregnate the silicon metal.

また、第2温度は、例えば、2000℃以下の温度であることが好ましく、1900℃以下の温度であることがより好ましい。上記温度範囲に設定することにより、設備やエネルギー等の観点において、製造コストを抑制することができる。さらに、多孔体の熱膨張が抑制されて、熱膨張に起因する破損が生じ難くなる。   The second temperature is, for example, preferably 2000 ° C. or lower, and more preferably 1900 ° C. or lower. By setting the temperature in the above range, the production cost can be reduced in terms of facilities and energy. Further, the thermal expansion of the porous body is suppressed, and damage due to the thermal expansion hardly occurs.

また、第2温度は、成形工程に用いた混合物に含まれる炭化ケイ素の焼結温度未満(例えば、2000℃以下)の温度であることが好ましい。上記温度範囲に設定することにより、得られる熱交換器10は、その構成成分である炭化ケイ素粒子の殆どが焼結されずに、それぞれ独立して存在する未焼結の状態となる。この未焼結の状態は、ヤング率が高く、変形し難い性質を有しており、熱交換器として有用である。   Further, the second temperature is preferably a temperature lower than the sintering temperature of silicon carbide contained in the mixture used in the forming step (for example, 2000 ° C. or lower). By setting the temperature in the above-mentioned temperature range, the obtained heat exchanger 10 is in a non-sintered state in which almost all of the silicon carbide particles as its constituent components are not sintered but exist independently. This unsintered state has a high Young's modulus and is hardly deformed, and is useful as a heat exchanger.

二次加熱は、多孔体の各壁を構成する炭化ケイ素粒子の隙間に金属ケイ素が十分に含浸されるまで行うことが好ましい。例えば、容器40内に収容される金属ケイ素42の量が、多孔体の気孔容積と支持具41の気孔容積の和に相当する量である場合には、全ての金属ケイ素42が含浸されたことをもって、金属ケイ素が十分に含浸されたと判断することができる。   The secondary heating is preferably performed until the gap between the silicon carbide particles constituting each wall of the porous body is sufficiently impregnated with metallic silicon. For example, when the amount of the metal silicon 42 contained in the container 40 is an amount corresponding to the sum of the pore volume of the porous body and the pore volume of the support 41, all the metal silicon 42 is impregnated. Thus, it can be determined that the metal silicon has been sufficiently impregnated.

そして、二次加熱の後は、容器40内の温度を降下させ、容器40から熱交換器10を取り出し、熱交換器10の下面に一体化している支持具41を分離する。これにより、熱交換器10が得られる。   After the secondary heating, the temperature in the container 40 is lowered, the heat exchanger 10 is taken out from the container 40, and the support 41 integrated with the lower surface of the heat exchanger 10 is separated. Thereby, the heat exchanger 10 is obtained.

上記の含浸工程を経ることにより、複数のガス流通路R1と、複数の熱媒体流通路R2と、ガス流通路R1と熱媒体流通路R2を区画する区画壁とを備え、ガス流通路R1を流通するガスと、熱媒体流通路R2を流通する液状の熱媒体との間で区画壁を介して熱交換が行われる熱交換器10を得ることができる。   Through the above-described impregnation step, a plurality of gas flow paths R1, a plurality of heat medium flow paths R2, and partition walls that partition the gas flow paths R1 and the heat medium flow paths R2 are provided. The heat exchanger 10 in which heat exchange is performed between the flowing gas and the liquid heat medium flowing through the heat medium flow passage R2 via the partition wall can be obtained.

次に、本実施形態の作用及び効果について記載する。
(1)筒状の周壁と周壁の内部を複数のセルに区画するセル壁とを有するハニカム成形体を複数成形するハニカム成形工程と、セル壁の位置をずらすようにして、複数のハニカム成形体を周壁の軸方向に沿って配置する配置工程とを有する。セル壁の位置をずらすようにして複数のハニカム成形体が配置されているため、ガス流通路に凹凸を形成したり、ガス流通路を分岐したりすることが可能になる。これにより、ガスとガス流通路を形成するセル壁との間に形成される熱の移動を阻害する境界層ができにくくなるため、ガスが整流状態で流通する従来の態様に比べて、ガスによる熱輸送を促進させることができる。したがって、熱交換効率を向上させることができる。
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.
(1) A honeycomb forming step of forming a plurality of honeycomb formed bodies each having a cylindrical peripheral wall and a cell wall that partitions the inside of the peripheral wall into a plurality of cells, and a plurality of honeycomb formed bodies by shifting the positions of the cell walls. Is disposed along the axial direction of the peripheral wall. Since the plurality of honeycomb formed bodies are arranged so as to shift the position of the cell wall, it is possible to form irregularities in the gas flow passage or to branch the gas flow passage. This makes it difficult to form a boundary layer that hinders the transfer of heat formed between the gas and the cell walls that form the gas flow passages. Heat transport can be facilitated. Therefore, the heat exchange efficiency can be improved.

(2)配置工程は、複数の同一形状のハニカム成形体を周壁の周方向に180度回転させた状態で配置することによって、セル壁の位置をずらしている。したがって、互いのセル壁の位置をずらした状態で軸方向に沿って配置することが容易になるため、配置工程を効率良く行うことができる。   (2) In the arranging step, the positions of the cell walls are shifted by arranging a plurality of honeycomb formed bodies having the same shape rotated by 180 degrees in the circumferential direction of the peripheral wall. Therefore, it is easy to dispose the cell walls along the axial direction while displacing the positions of the cell walls, so that the disposing step can be performed efficiently.

(3)ハニカム成形体において、セルは、第1ハニカム成形体と第2ハニカム成形体の積層方向と、当該積層方向に交差する方向の両方向に2列以上設けられている。ガス流通路におけるセル壁の数を多くすることができるため、ガス流通路を流通するガスの熱輸送を促進させることができる。したがって、熱交換効率を向上させることができる。   (3) In the honeycomb formed body, the cells are provided in two or more rows in both the laminating direction of the first honeycomb formed body and the second honeycomb formed body and the direction intersecting the laminating direction. Since the number of cell walls in the gas flow passage can be increased, heat transport of the gas flowing through the gas flow passage can be promoted. Therefore, the heat exchange efficiency can be improved.

(4)配置工程において、隣接するハニカム成形体同士のセル壁の位置を、セル壁の厚さ以上にずらして配置する。したがって、ガス流通路を分岐させることができるため、ガス流通路を流通するガスの熱輸送がさらに促進されやすくなる。   (4) In the disposing step, the positions of the cell walls of the adjacent honeycomb formed bodies are displaced so as to be equal to or more than the thickness of the cell walls. Therefore, since the gas flow passage can be branched, heat transport of the gas flowing through the gas flow passage is further facilitated.

(5)配置工程において、ハニカム成形体を5個以上配置させている。ガス流通路の分岐を多く形成させることができるため、ガス流通路を流通するガスの熱輸送がさらに促進されやすくなる。   (5) In the arranging step, five or more honeycomb formed bodies are arranged. Since many branches of the gas flow passage can be formed, heat transport of the gas flowing through the gas flow passage is further facilitated.

本実施形態は、次のように変更して実施することも可能である。また、上記実施形態の構成や以下の変更例に示す構成を適宜組み合わせて実施することも可能である。
・第1流通路を流通する第1流体は、ガスに限定されない。第2流通路を流通する第2流体は、熱媒体に限定されない。第1流体が熱媒体であり、第2流体がガスであってもよい。第1流体と第2流体が両方ともガスであってもよいし、両方とも熱媒体であってもよい。
This embodiment can be implemented with the following modifications. Further, the configuration of the above-described embodiment and the configuration shown in the following modified examples can be appropriately combined and implemented.
-The first fluid flowing through the first flow passage is not limited to gas. The second fluid flowing through the second flow passage is not limited to the heat medium. The first fluid may be a heat carrier and the second fluid may be a gas. Both the first fluid and the second fluid may be gas or both may be heat medium.

・第1流通路及び第2流通路を流通する流体は、第1流体及び第2流体のみに限定されない。例えば、第2流通路に第2流体と、第2流体とは異なる第3流体を流通させてもよい。   -The fluid flowing through the first flow passage and the second flow passage is not limited to only the first fluid and the second fluid. For example, the second fluid and a third fluid different from the second fluid may flow through the second flow passage.

・ガス流通部と熱媒体流通部の積層形態は、本実施形態の態様に限定されない。ガス流通部と熱媒体流通部の積層の順番、及び、積層する数は、適宜選択することができる。
・本実施形態では、熱媒体流通部の上下方向DZ一端側に熱媒体の流入口が形成され、上下方向DZ他端側に熱媒体の流出口が形成されていたが、この態様に限定されない。上下方向DZ一端側に熱媒体の流出口が形成され、上下方向DZ他端側に熱媒体の流入口が形成されていてもよい。ガス流通部も同様に、流入口と流出口の位置が逆であってもよい。
-The lamination form of a gas distribution part and a heat medium distribution part is not limited to the aspect of this embodiment. The order of lamination of the gas circulation part and the heat medium circulation part, and the number of layers to be laminated can be appropriately selected.
In the present embodiment, the heat medium inlet is formed at one end in the vertical direction DZ of the heat medium flowing portion, and the heat medium outlet is formed at the other end in the vertical direction DZ. However, the present invention is not limited to this mode. . An outlet for the heat medium may be formed at one end of the vertical direction DZ, and an inlet for the heat medium may be formed at the other end of the vertical direction DZ. Similarly, the position of the inflow port and the outflow port of the gas flow section may be reversed.

・第1ハニカム成形体のセルは、第1ハニカム成形体と第2ハニカム成形体の積層方向と、当該積層方向に交差する方向の両方向に2列以上設けられた態様に限定されない。第1ハニカム成形体と第2ハニカム成形体の積層方向に交差する方向に1列のみ設けられた態様であってもよい。   -The cells of the first honeycomb formed body are not limited to the form in which two or more rows are provided in both directions of the lamination direction of the first honeycomb formed body and the second honeycomb formed body and the direction intersecting the stacking direction. A mode in which only one row is provided in a direction intersecting the lamination direction of the first honeycomb formed body and the second honeycomb formed body may be employed.

・配置工程は、同一形状のハニカム成形体を複数用意し、周壁の周方向に180度回転させた状態で、周壁の軸方向に沿って各ハニカム成形体を配置する態様に限定されない。セル壁の位置が異なるハニカム成形体を複数用意し、周壁の軸方向に沿って各ハニカム成形体を配置することによって、隣接するハニカム成形体同士のセル壁の位置をずらしてもよい。また、同一形状のハニカム成形体を複数用意し、各ハニカム成形体を全体的にずらした状態で周壁の軸方向に沿って配置することにより、セル壁の位置をずらしてもよい。   The arrangement step is not limited to a mode in which a plurality of honeycomb formed bodies having the same shape are prepared, and each honeycomb formed body is arranged along the axial direction of the peripheral wall while being rotated 180 degrees in the circumferential direction of the peripheral wall. By preparing a plurality of honeycomb formed bodies having different cell wall positions and arranging the honeycomb formed bodies along the axial direction of the peripheral wall, the position of the cell wall between adjacent honeycomb formed bodies may be shifted. Alternatively, the position of the cell wall may be shifted by preparing a plurality of honeycomb formed bodies having the same shape and arranging the honeycomb formed bodies along the axial direction of the peripheral wall while being entirely shifted.

・配置工程は、隣接するハニカム成形体同士のセル壁の位置を、セル壁の厚さ以上にずらして配置する態様に限定されない。セル壁の厚さ未満でずらして配置してもよい。セル壁の厚さ未満でずらして配置した態様であっても、ガス流通路を構成するセルの表面に凹凸を形成することができるため、セルを流通するガスの熱輸送を促進させることができる。   -The arrangement step is not limited to the mode in which the position of the cell wall between adjacent honeycomb formed bodies is shifted to be equal to or more than the thickness of the cell wall. It may be displaced by less than the thickness of the cell wall. Even in a mode in which the cells are staggered by less than the thickness of the cell wall, unevenness can be formed on the surface of the cell constituting the gas flow passage, so that heat transport of the gas flowing through the cell can be promoted. .

・配置工程は、前後方向DYに隣接するセル壁の位置を、上下方向DZにずらすように各ハニカム成形体を配置する態様に限定されない。前後方向DYに隣接するセル壁の位置を、幅方向DXにずらすように各ハニカム成形体を配置してもよい。また、例えば、図10に示すように、前後方向DYに隣接するセル壁22の位置を、上下方向DZと幅方向DXの両方向にずらすように各ハニカム成形体17を配置してもよい。   -The arrangement step is not limited to the mode in which the honeycomb formed bodies are arranged such that the position of the cell wall adjacent to the front-back direction DY is shifted in the up-down direction DZ. Each honeycomb formed body may be arranged such that the position of the cell wall adjacent to the front-back direction DY is shifted in the width direction DX. Further, for example, as shown in FIG. 10, each honeycomb formed body 17 may be arranged such that the position of the cell wall 22 adjacent to the front-back direction DY is shifted in both the vertical direction DZ and the width direction DX.

・脱脂工程と含侵工程の間に焼成工程を入れてもよい。脱脂された多孔体を焼成することにより、多孔体の強度を向上させ、含侵工程において破損することを防ぐことができる。焼成工程では、温度を2100℃〜2250℃、保持時間を1〜5時間とすることができる。   A baking step may be inserted between the degreasing step and the impregnation step. By firing the degreased porous body, it is possible to improve the strength of the porous body and prevent the porous body from being damaged in the impregnation step. In the firing step, the temperature can be 2100 ° C. to 2250 ° C., and the holding time can be 1 to 5 hours.

上述した実施形態やその変形例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に記載する。ハニカム成形工程において、複数の第1セルと、上下方向の寸法が第1セルの略半分の寸法で構成される複数の第2セルとを備えるハニカム成形体を成形し、第2セルは、ガス流通部の上下方向の一方の端部に位置するように設けられている。   The technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and its modifications will be described below together with their effects. In the honeycomb forming step, a honeycomb formed body including a plurality of first cells and a plurality of second cells whose vertical dimension is substantially half the size of the first cells is formed. It is provided so as to be located at one end in the vertical direction of the circulation part.

ハニカム成形体が上記構成を有することにより、複数の同一形状のハニカム成形体を周壁の周方向に180度回転させるという簡易な操作で、互いのセル壁の位置をずらした状態で軸方向に沿って配置することができる。   Since the honeycomb formed body has the above configuration, a simple operation of rotating a plurality of honeycomb formed bodies of the same shape in the circumferential direction of the peripheral wall by 180 degrees along the axial direction with the positions of the cell walls shifted from each other. Can be arranged.

R1…第1流通路(ガス流通路)、R2…第2流通路(熱媒体流通路)、C1…セル、C2…セル、10…熱交換器、17…ハニカム成形体、18…第1成形体(第1ハニカム成形体)、19…第2成形体(第2ハニカム成形体)、24…積層体。
R1: first flow path (gas flow path), R2: second flow path (heat medium flow path), C1 ... cell, C2 ... cell, 10 ... heat exchanger, 17 ... honeycomb formed body, 18 ... first formed Body (first honeycomb formed body), 19 ... second formed body (second honeycomb formed body), 24 ... laminated body.

Claims (6)

複数の第1流通路と、複数の第2流通路と、前記第1流通路と前記第2流通路を区画する区画壁とを備え、前記第1流通路を流通する第1流体と、前記第2流通路を流通する第2流体との間で前記区画壁を介して熱交換が行われる炭化ケイ素製の熱交換器の製造方法であって、
前記第1流通路を有する第1成形体を成形する第1成形工程と、
前記第2流通路を有する第2成形体を成形する第2成形工程と、
前記第1成形体と前記第2成形体を積層させて積層体を得る積層工程と、
前記積層体を脱脂して多孔体を得る脱脂工程と、
前記多孔体に金属ケイ素を含浸させる含浸工程とを有し、
前記第1成形工程は、筒状の周壁と前記周壁の内部を複数のセルに区画するセル壁とを有するハニカム成形体を複数成形するハニカム成形工程と、前記セル壁の位置をずらすようにして、複数の前記ハニカム成形体を前記周壁の軸方向に沿って配置する配置工程とを有することを特徴とする熱交換器の製造方法。
A plurality of first flow paths, a plurality of second flow paths, and a partition wall that partitions the first flow path and the second flow path; a first fluid flowing through the first flow path; A method for producing a silicon carbide heat exchanger in which heat exchange is performed between the second fluid flowing through a second flow passage and the second fluid through the partition wall,
A first molding step of molding a first molded body having the first flow passage;
A second molding step of molding a second molded body having the second flow passage;
A laminating step of laminating the first molded body and the second molded body to obtain a laminated body;
A degreasing step of degreasing the laminate to obtain a porous body,
Impregnation step of impregnating the porous body with metal silicon,
The first forming step is a honeycomb forming step of forming a plurality of honeycomb formed bodies having a cylindrical peripheral wall and a cell wall that partitions the inside of the peripheral wall into a plurality of cells, and displacing the positions of the cell walls. Arranging a plurality of the honeycomb formed bodies along the axial direction of the peripheral wall.
前記配置工程は、複数の同一形状のハニカム成形体を前記周壁の周方向に回転させた状態で配置することによって、セル壁の位置をずらしている請求項1に記載の熱交換器の製造方法。   The method for manufacturing a heat exchanger according to claim 1, wherein, in the arranging step, a plurality of honeycomb formed bodies having the same shape are arranged in a state of being rotated in a circumferential direction of the peripheral wall to shift a position of a cell wall. . 前記ハニカム成形体において、前記セルは、前記第1成形体と前記第2成形体の積層方向と、当該積層方向に交差する方向の両方向に2列以上設けられている請求項1又は2に記載の熱交換器の製造方法。   3. The honeycomb formed body according to claim 1, wherein the cells are provided in two or more rows in both directions of a stacking direction of the first formed body and the second formed body and a direction intersecting the stacking direction. 4. Production method of heat exchanger. 前記配置工程において、隣接する前記ハニカム成形体同士のセル壁の位置を、前記セル壁の厚さ以上にずらして配置する請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。   The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the arranging step, the positions of the cell walls of the adjacent honeycomb formed bodies are shifted to be equal to or more than the thickness of the cell walls. . 前記配置工程において、前記ハニカム成形体を5個以上配置する請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。   The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein in the arranging step, five or more honeycomb formed bodies are arranged. 前記多孔体を焼成する焼成工程をさらに含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。
The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, further comprising a firing step of firing the porous body.
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