JP2022132034A - 熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材 - Google Patents

Abstract

【課題】熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立しつつ、ハニカム構造体のクラックの発生も抑制することが可能な熱交換部材を提供する。【解決手段】外周壁１１と、外周壁１１の内側に配設され、第１端面１３から第２端面１４まで延びる第１流体の流路となる複数のセル１５を区画形成する隔壁１２とを有するハニカム構造体１０と、外周壁１１の外周面を被覆する被覆部材２０とを備える熱交換部材１００とする。第１流体の流路方向に直交するハニカム構造体１０の断面において、隔壁１２は、放射方向に延びる第１隔壁１２ａと、周方向に延びる第２隔壁１２ｂとを含む。外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一方の一部にスリット３０が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材に関する。

近年、自動車の燃費改善が求められている。特に、エンジン始動時などのエンジンが冷えている時の燃費悪化を防ぐため、冷却水、エンジンオイル、オートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）などを早期に暖めて、フリクション（摩擦）損失を低減するシステムが期待されている。また、排ガス浄化用触媒を早期に活性化するために触媒を加熱するシステムが期待されている。

上記のようなシステムとして、例えば、熱交換器がある。熱交換器は、内部に第１流体を流通させるとともに外部に第２流体を流通させることにより、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う装置である。このような熱交換器では、高温の流体（例えば、排ガスなど）から低温の流体（例えば、冷却水など）へ熱交換することにより、熱を有効利用することができる。

例えば、特許文献１には、第１端面から第２端面まで貫通して第１流体の流路となるセルを区画成形する隔壁及び外周壁を有するハニカム構造体と、ハニカム構造体の外周壁を被覆する被覆部材とを備え、第１流体の流路方向に垂直な柱状ハニカム構造体の断面において、隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と周方向に延びる第２隔壁とを有し、且つ中心部側の第１隔壁の数が、外周壁側の第１隔壁の数よりも少ない熱交換部材、及び当該熱交換部材を備える熱交換器が提案されている。

特開２０１９－１２０４８８号公報

特許文献１に記載の熱交換部材は、ハニカム構造体の中心部側の第１隔壁の数を外周壁側の第１隔壁の数よりも少なくしているため、ハニカム構造体の中心部側にもセルを形成することが容易になり、熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立することができる。
しかしながら、この熱交換部材に用いられるハニカム構造体は、放射方向に延びる第１隔壁に比べて周方向に延びる第２隔壁及び外周壁に熱応力が集中し、クラックが発生し易いという課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立しつつ、ハニカム構造体のクラックの発生も抑制することが可能な熱交換部材及び熱交換器を提供するものである。また、本発明は、上記の熱交換部材及び熱交換器に搭載することが可能な熱伝導部材を提供するものである。

上記の課題は、以下の本発明によって解決されるものであり、本発明は以下のように特定される。

本発明は、外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで延びる第１流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体と、
前記外周壁の外周面を被覆する被覆部材と
を備え、
前記第１流体の流路方向に直交する前記ハニカム構造体の断面において、前記隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と、周方向に延びる第２隔壁とを含み、
前記外周壁及び前記第２隔壁の少なくとも一方の一部にスリットが設けられている熱交換部材である。

また、本発明は、外周壁、内周壁、及び前記外周壁と前記内周壁との間に配設され、第１端面から第２端面まで延びる第１流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有する中空型のハニカム構造体と、
前記外周壁の外周面を被覆する被覆部材と
を備え、
前記第１流体の流路方向に直交する前記ハニカム構造体の断面において、前記隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と、周方向に延びる第２隔壁とを含み、
前記外周壁、前記内周壁及び前記第２隔壁の少なくとも一つの一部にスリットが設けられている熱交換部材である。

また、本発明は、前記熱交換部材と、
前記被覆部材の外周を第２流体が流通可能となるように、前記被覆部材の径方向外側に間隔をおいて配置される外筒と
を備える熱交換器である。

また、本発明は、外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで延びる第１流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体を備える熱伝導部材であって、
前記外周壁及び前記隔壁が、骨材としてＳｉＣ粒子を主体とし、前記ＳｉＣ粒子間に金属Ｓｉを含むＳｉ－ＳｉＣ質の材料で構成されており、
前記第１流体の流路方向に直交する前記ハニカム構造体の断面において、前記隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と、周方向に延びる第２隔壁とを含み、
前記外周壁及び前記第２隔壁の少なくとも一方の一部にスリットが設けられている熱伝導部材である。

さらに、本発明は、外周壁、内周壁、及び前記外周壁と前記内周壁との間に配設され、第１端面から第２端面まで延びる第１流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有する中空型のハニカム構造体を備える熱伝導部材であって、
前記外周壁、前記内周壁及び前記隔壁が、骨材としてＳｉＣ粒子を主体とし、前記ＳｉＣ粒子間に金属Ｓｉを含むＳｉ－ＳｉＣ質の材料で構成されており、
前記第１流体の流路方向に直交する前記ハニカム構造体の断面において、前記隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と、周方向に延びる第２隔壁とを含み、
前記外周壁、前記内周壁及び前記第２隔壁の少なくとも一つの一部にスリットが設けられている熱伝導部材である。

本発明によれば、熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立しつつ、ハニカム構造体のクラックの発生も抑制することが可能な熱交換部材及び熱交換器を提供することができる。また、本発明によれば、上記の熱交換部材及び熱交換器に搭載することが可能な熱伝導部材を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る熱交換部材の、ハニカム構造体の軸方向に平行な断面図である。 図１に示す熱交換部材のａ－ａ’線の断面図である。 図２に示す熱交換部材を構成するハニカム構造体の部分拡大図である。 図１及び２に示す熱交換部材に用いることが可能な別のハニカム構造体の部分拡大図である。 図１及び２に示す熱交換部材に用いることが可能な別のハニカム構造体の部分拡大図である。 図１及び２に示す熱交換部材に用いることが可能な別のハニカム構造体の部分拡大図である。 本発明の実施形態１に係る熱交換器の、ハニカム構造体の第１流体の流路方向に平行な断面図である。 図７に示す熱交換器のｂ－ｂ’線の断面図である。 本発明の実施形態２に係る熱交換部材の、中空型のハニカム構造体の軸方向に平行な断面図である。 図９に示す熱交換部材のｃ－ｃ’線の断面図である。 実施例１～３で作製したハニカム構造体のスリットの位置を説明するための図である。 実施例４及び５で作製した中空型のハニカム構造体のスリットの位置を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し変更、改良などが適宜加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。

＜実施形態１＞
（１）熱交換部材及び熱伝導部材
図１は、本発明の実施形態１に係る熱交換部材の、ハニカム構造体の軸方向に平行な断面図である。また、図２は、図１に示す熱交換部材のａ－ａ’線の断面図、すなわち、本発明の実施形態１に係る熱交換部材の、ハニカム構造体の第１流体の流路方向（軸方向）に直交する断面図である。また、図３は、図２に示す熱交換部材を構成するハニカム構造体の部分拡大図である。

本発明の実施形態１に係る熱交換部材１００は、外周壁１１と、外周壁１１の内側に配設され、第１端面１３から第２端面１４まで延びる第１流体の流路となる複数のセル１５を区画形成する隔壁１２とを有するハニカム構造体１０と、外周壁１１の外周面を被覆する被覆部材２０とを備える。このような構造を有する熱交換部材１００では、セル１５内を流通可能な第１流体と被覆部材２０の外周を流通可能な第２流体との間の熱交換が、ハニカム構造体１０の外周壁１１及び被覆部材２０を介して行われる。なお、図１において、第１流体は、紙面の左右のいずれの方向にも流れることができる。第１流体としては、特に限定されず、種々の液体又は気体を用いることができる。例えば、自動車に搭載される熱交換器に熱交換部材１００が用いられる場合には、第１流体は排ガスであることが好ましい。

また、本発明の実施形態１に係る熱交換部材１００の構成のうち、被覆部材２０を除いた部材を熱伝導部材という。すなわち、本発明の実施形態１に係る熱伝導部材は、外周壁１１と、外周壁１１の内側に配設され、第１端面１３から第２端面１４まで延びる第１流体の流路となる複数のセル１５を区画形成する隔壁１２とを有するハニカム構造体１０を備える。

ハニカム構造体１０を構成する隔壁１２は、第１流体の流路方向に直交するハニカム構造体１０の断面（すなわち、図２に示す断面）において、放射方向（径方向）に延びる第１隔壁１２ａと周方向に延びる第２隔壁１２ｂとを有する。このような構造とすることにより、第１隔壁１２ａを介して第１流体の熱を放射方向に伝達することができるため、ハニカム構造体１０の外部に第１流体の熱を効率良く伝達することができる。

上記のような構造を有するハニカム構造体１０では、ハニカム構造体１０全体が放射方向に熱膨張した際に、周方向に引張られる熱応力が第２隔壁１２ｂ及び外周壁１１にかかる。周方向に引張られる熱応力は、放射方向に引張られる熱応力に比べて大きいため、第２隔壁１２ｂ及び外周壁１１に熱応力が集中し、クラックが発生し易い。
そこで、ハニカム構造体１０を構成する外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一方の一部に、スリット３０が設けられる。このようにスリット３０を設けることにより、第２隔壁１２ｂ及び外周壁１１の少なくとも一方の熱応力が緩和されるため、クラックの発生を抑制することが可能となる。

スリット３０は、図２～５に示されるように熱応力が集中してクラックが発生し易い外周壁１１若しくは第２隔壁１２ｂの一部、又は図６に示されるように外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの一部に設けることができる。その中でも、（ｉ）外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの一部、又は（ｉｉ）第２隔壁１２ｂの一部にスリット３０を設けることが好ましく、特に外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの両方のクラックを抑制する観点から、（ｉ）外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの一部にスリット３０を設けることがより好ましい。なお、図４～６は、図３と同様に、熱交換部材１００及び熱伝導部材に用いることが可能なハニカム構造体の部分拡大図を表す。

ハニカム構造体１０の軸方向（第１流体の流路方向）におけるスリット３０の長さは、特に限定されず、ハニカム構造体１０の軸方向長さと同じにしてもよいし、ハニカム構造体１０の軸方向長さよりも小さくしてもよい。
また、第１流体の流路方向に直交するハニカム構造体１０の断面におけるスリット３０の幅は、特に限定されず、２つの第１隔壁１２ａの間の長さと同じにしてもよいし、２つの第１隔壁１２ａの間の長さよりも小さくしてもよい。

外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一方の一部に設けられるスリット３０の数は、特に限定されないが、多いほど熱応力を緩和する効果を高めることができる。ただし、スリット３０の数が多すぎると、ハニカム構造体１０の強度が低下する恐れがある。したがって、ハニカム構造体１０のサイズや隔壁１２の数に応じてスリット３０の数を設定することが望ましい。

スリット３０は、第２隔壁１２ｂの一部に設けられる、放射方向に連続するスリット３０であることが好ましい。このようなスリット３０であれば、一般的な加工方法によって容易に形成することができるため、熱交換部材１００及び熱伝導部材の生産性が向上する。
ここで、「放射方向に連続するスリット３０」とは、図３に示されるように、第１流体の流路方向に直交するハニカム構造体１０の断面において、放射方向に延びる線Ｌ１上に連続した複数のスリット３０が位置していることを意味する。

放射方向に連続するスリット３０は、図６に示されるように、外周壁１１にも連続していてもよい。このような構成とした場合でも、一般的な加工方法によって容易に形成することができるため、熱交換部材１００及び熱伝導部材の生産性が向上する。

放射方向に連続するスリット３０は、放射方向における第２隔壁１２ｂの数がｎ個である場合に、外周壁１１側からｎ×０．３個以上（ただし、小数点以下は切り捨てる）の第２隔壁１２ｂに設けられていることが好ましく、ｎ×０．４個以上（ただし、小数点以下は切り捨てる）の第２隔壁１２ｂに設けられていることがより好ましい。このような構成とすることにより、第２隔壁１２ｂのクラックを安定して抑制することができる。また、放射方向に連続するスリット３０が設けられる第２隔壁１２ｂの数が多いほど、圧力損失を低減することができる。圧力損失を低減すると、セル１５を流通する第１流体の流速が遅くなり、隔壁１２と第１流体とが接触する時間が増加するため、熱回収性能も向上する。なお、放射方向に連続するスリット３０が設けられる第２隔壁１２ｂの数の上限は、特に限定されず、ｎ個以下とすることができ（すなわち、全ての第２隔壁１２ｂに、放射方向に連続するスリット３０を設けてもよい）、ｎ×０．７個以下（ただし、小数点以下は切り捨てる）であることが好ましい。また、放射方向における第２隔壁１２ｂの数は、ハニカム構造体１０の外径にもよるが、５～３０個が好ましく、１０～２０個がより好ましい。
例えば、図１～４に示されるようなハニカム構造体１０では、第２隔壁１２ｂの放射方向における数が９個（ｎ＝９）であるため、外周壁１１側から２個以上の第２隔壁１２ｂに、放射方向に連続するスリット３０が設けられていることが好ましい。なお、図２及び３では、外周壁１１側から４個の第２隔壁１２ｂに、放射方向に連続するスリット３０が設けられている場合を一例として示している。また、図６では、外周壁１１及び外周壁１１側から４個の第２隔壁１２ｂに、放射方向に連続するスリット３０が設けられている場合を一例として示している。

周方向におけるスリット３０の数は、特に限定されないが、３～１０個であることが好ましく、４～８個であることがより好ましい。このような数に制御することにより、ハニカム構造体１０の強度を確保しつつ、クラックを抑制する効果を高めることができる。また、周方向におけるスリット３０の数が多いほど、圧力損失を低減することができる。圧力損失を低減すると、セル１５を流通する第１流体の流速が遅くなり、隔壁１２と第１流体とが接触する時間が増加するため、熱回収性能も向上する。
ここで、「周方向におけるスリット３０の数」とは、２つの第１隔壁１２ａの間に位置する領域の第２隔壁１２ｂを１個とした場合の周方向におけるスリット３０の数である。例えば、図２では、周方向におけるスリット３０の数が４個の場合を一例として示している。

ハニカム構造体１０の外形は、第１端面１３から第２端面１４まで第１流体がセル１５内を流通することができれば特に限定されない。ハニカム構造体１０の外形の例としては、円柱、楕円柱、四角柱又はその他の多角柱などが挙げられる。したがって、第１流体の流路方向に直交する断面において、ハニカム構造体１０の外形は、円形、楕円形、四角形又はその他の多角形などとすることができる。なお、図１及び２では、ハニカム構造体１０の外形が円柱状であり、その断面形状が円形の場合を一例として示している。

ハニカム構造体１０の中心部側の第１隔壁１２ａの数は、ハニカム構造体１０の外周壁１１側の第１隔壁１２ａの数よりも少ないことが好ましい。このような構成とすることにより、ハニカム構造体１０の中心部側にもセル１５を容易に形成することができる。そのため、ハニカム構造体１０の中心部側にセル１５が形成され難くなることに起因する熱交換部材１００及び熱伝導部材の圧力損失の増大を抑制することができる。
ここで、ハニカム構造体１０の中心部側の第１隔壁１２ａの数とは、図２に示す断面において、ハニカム構造体１０の中心部に最も近い（すなわち外周壁１１から最も遠い）、周方向に並んだ複数のセル１５を有する領域（以下、「周方向領域」という）中の複数のセル１５を形成する第１隔壁１２ａの総数を意味する。また、ハニカム構造体１０の外周壁１１側の第１隔壁１２ａの数とは、図２に示す断面において、ハニカム構造体１０の中心部から最も遠い（すなわち、外周壁１１から最も近い）周方向領域中の複数のセル１５を形成する第１隔壁１２ａの総数を意味する。

また、ハニカム構造体１０の外周壁１１側の第１隔壁１２ａの数は、熱回収効率の観点から、１００～５００個であることが好ましく、２００～３００個であることがより好ましい。さらに、ハニカム構造体１０の第２隔壁１２ｂの数は、熱応力緩和及び強度確保の観点から、５００～４０００個であることが好ましく、１０００～３０００個であることが好ましい。

第１隔壁１２ａの厚みは、第２隔壁１２ｂの厚みよりも大きいことが好ましい。隔壁１２の厚みは熱伝達量と相関するため、このような構成とすることにより、第１隔壁１２ａの熱伝達量を第２隔壁１２ｂの熱伝達量よりも大きくすることができる。その結果、ハニカム構造体１０の中心部側のセル１５を流通する第１流体の熱をハニカム構造体１０の外部に効率良く伝達することができる。
なお、隔壁１２（第１隔壁１２ａ及び第２隔壁１２ｂ）の厚みは、特に限定されず、用途などに応じて適宜調整すればよい。隔壁１２の厚みは、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。隔壁１２の厚みを０．１ｍｍ以上とすることにより、ハニカム構造体１０の機械的強度を十分なものとすることができる。また、隔壁１２の厚さを１ｍｍ以下とすることにより、開口面積の低下によって圧力損失が大きくなったり、第１流体との接触面積の低下によって熱回収効率が低下したりすることを防止することができる。

熱交換部材１００及び熱伝導部材において、ハニカム構造体１０の外周壁１１は、外部からの衝撃、第１流体と第２流体との間の温度差による熱応力などにさらされる。そのため、これらの外力に対する耐性を確保する観点から、外周壁１１の厚みを隔壁１２（第１隔壁１２ａ及び第２隔壁１２ｂ）の厚みよりも大きくすることが好ましい。このような構成とすることにより、外力による外周壁１１の破壊（例えば、ひび、割れなど）を抑制することができる。
なお、外周壁１１の厚みは、特に限定されず、用途などに応じて適宜調整すればよい。例えば、外周壁１１の厚みは、熱交換部材１００及び熱伝導部材を一般的な熱交換用途に用いる場合は、０．３ｍｍ超過１０ｍｍ以下とすることが好ましく、０．５～５ｍｍとすることがより好ましく、１～３ｍｍとすることが更に好ましい。また、熱交換部材１００及び熱伝導部材を蓄熱用途に用いる場合は、外周壁１１の厚みを１０ｍｍ以上として外周壁１１の熱容量を増大させることも好ましい。

ハニカム構造体１０の隔壁１２及び外周壁１１は、セラミックスを主成分とする。「セラミックスを主成分とする」とは、隔壁１２及び外周壁１１の全質量に占めるセラミックスの質量比率が５０質量％以上であることをいう。

隔壁１２及び外周壁１１の気孔率は、１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが更に好ましい。また、隔壁１２及び外周壁１１の気孔率は０％とすることもできる。隔壁１２及び外周壁１１の気孔率を１０％以下とすることにより、熱伝導率を向上させることができる。

隔壁１２及び外周壁１１は、熱伝導性が高いＳｉＣ（炭化珪素）を主成分として含むことが好ましい。「ＳｉＣ（炭化珪素）を主成分として含む」とは、隔壁１２及び外周壁１１の全質量に占めるＳｉＣ（炭化珪素）の質量比率が５０質量％以上であることを意味する。

さらに具体的には、隔壁１２及び外周壁１１の材料としては、Ｓｉ含浸ＳｉＣ、（Ｓｉ＋Ａｌ）含浸ＳｉＣ、金属複合ＳｉＣ、再結晶ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、及びＳｉＣなどの材料を採用することができる。その中でも、安価に製造でき、高熱伝導であることから、骨材としてＳｉＣ粒子を主体とし、ＳｉＣ粒子間に金属Ｓｉを含むＳｉ－ＳｉＣ質の材料（焼結体）が好ましい。具体的には、Ｓｉ含浸ＳｉＣ、（Ｓｉ＋Ａｌ）含浸ＳｉＣを材料として採用することが好ましい。なお、本明細書において「骨材としてＳｉＣを主体とし」とは、骨材の全質量に占めるＳｉＣ粒子の割合が５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上であることを意味する。

第１流体の流路方向に直交する断面におけるセル密度（即ち、単位面積当たりのセル１５の数）は、特に限定されず、用途などに応じて適宜調整すればよいが、４～３２０セル／ｃｍ²の範囲であることが好ましい。セル密度を４セル／ｃｍ²以上とすることにより、隔壁１２の強度、ひいてはハニカム構造体１０自体の強度及び有効ＧＳＡ（幾何学的表面積）を十分に確保することができる。また、セル密度を３２０セル／ｃｍ²以下とすることにより、第１流体が流れる際の圧力損失の増大を防止することができる。

ハニカム構造体１０のアイソスタティック強度は、５ＭＰａ超過が好ましく、１０ＭＰａ以上がより好ましく、１００ＭＰａ以上が更に好ましい。ハニカム構造体１０のアイソスタティック強度が、５ＭＰａ超過であると、耐久性に優れたハニカム構造体１０とすることができる。ハニカム構造体１０のアイソスタティック強度は、社団法人自動車技術会発行の自動車規格であるＪＡＳＯ規格Ｍ５０５－８７に規定されているアイソスタティック強度の測定方法に準じて測定することができる。

第１流体の流路方向に直交する断面におけるハニカム構造体１０の直径は、２０～２００ｍｍであることが好ましく、３０～１００ｍｍであることがより好ましい。このような直径とすることにより、熱回収効率を向上させることができる。なお、当該断面におけるハニカム構造体１０の形状が円形でない場合には、ハニカム構造体１０の断面の形状に内接する最大内接円の直径を、当該断面におけるハニカム構造体１０の直径とする。

ハニカム構造体１０の長さ（第１流体の流路方向の長さ）は、特に限定されず、用途などに応じて適宜調整すればよい。例えば、ハニカム構造体１０の長さは、３～２００ｍｍとすることが好ましく、５～１００ｍｍとすることがより好ましく、１０～５０ｍｍとすることが更に好ましい。

ハニカム構造体１０の熱伝導率は、２５℃において、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、１００～３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることがより好ましく、１２０～３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることが更に好ましい。ハニカム構造体１０の熱伝導率を、このような範囲とすることにより、熱伝導性が良好となり、ハニカム構造体１０内の熱を外部に効率良く伝達させることができる。なお、熱伝導率の値は、レーザーフラッシュ法（ＪＩＳ Ｒ１６１１－１９９７）により測定した値である。

ハニカム構造体１０のセル１５に、第１流体として排ガスを流す場合、ハニカム構造体１０の隔壁１２に触媒を担持させてもよい。隔壁１２に触媒を担持させると、排ガス中のＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣなどを触媒反応によって無害な物質にすることが可能になるとともに、触媒反応の際に生じる反応熱を熱交換に用いることも可能になる。触媒としては、貴金属（白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、インジウム、銀、及び金）、アルミニウム、ニッケル、ジルコニウム、チタン、セリウム、コバルト、マンガン、亜鉛、銅、スズ、鉄、ニオブ、マグネシウム、ランタン、サマリウム、ビスマス、及びバリウムからなる群から選択された元素を少なくとも一種を含有するものであることが好ましい。上記元素は、金属単体、金属酸化物、又はそれ以外の金属化合物として含有されていてもよい。

被覆部材２０は、ハニカム構造体１０の外周壁１１の外周面を被覆し得るものであれば特に限定されない。例えば、ハニカム構造体１０の外周壁１１の外周面に嵌合してハニカム構造体１０の外周壁１１を周回被覆する管状部材を用いることができる。また、緩衝作用の観点から、ハニカム構造体１０と被覆部材２０との間に無機マットなどを介在させてもよい。
ここで、本明細書において、「嵌合」とは、ハニカム構造体１０と被覆部材２０とが、相互に嵌まり合った状態で固定されていることをいう。したがって、ハニカム構造体１０と被覆部材２０との嵌合においては、すきま嵌め、締まり嵌め、焼き嵌めなどの嵌め合いによる固定方法の他、ろう付け、溶接、拡散接合などにより、ハニカム構造体１０と被覆部材２０とが相互に固定されている場合なども含まれる。

被覆部材２０は、ハニカム構造体１０の外周壁１１に対応した内面形状を有することができる。被覆部材２０の内面がハニカム構造体１０の外周壁１１に直接接触することで、熱伝導性が良好となり、ハニカム構造体１０内の熱を被覆部材２０に効率良く伝達することができる。

熱回収効率を高めるという観点からは、ハニカム構造体１０の外周壁１１の外周面の全面積に対する、被覆部材２０によって周回被覆されるハニカム構造体１０の外周壁１１の外周面の面積の割合は高いほうが好ましい。具体的には、当該面積割合は８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、１００％（すなわち、ハニカム構造体１０の外周壁１１の外周面の全部が被覆部材２０によって周回被覆される。）であることが更により好ましい。
なお、ここでいう「外周壁１１」とは、ハニカム構造体１０の第１流体の流路方向に平行な面を指し、ハニカム構造体１０の第１流体の流路方向と直交する面（第１端面１３及び第２端面１４）は含まれない。

被覆部材２０は、製造性の観点から金属製であることが好ましい。また、被覆部材２０が金属製であると、後述する外筒４０（ケーシング）との溶接が容易に行える点でも優れている。被覆部材２０の材料としては、例えば、ステンレス、チタン合金、銅合金、アルミ合金、真鍮などを用いることができる。その中でも、耐久信頼性が高く、安価という理由により、ステンレスが好ましい。

被覆部材２０の厚みは、耐久信頼性の理由により、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上がより好ましく、０．５ｍｍ以上が更により好ましい。被覆部材２０の厚みは、熱抵抗を低減して熱伝導性を高めるという理由により、１０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以下が更により好ましい。

被覆部材２０の長さ（第１流体の流路方向の長さ）は、特に限定されず、ハニカム構造体１０のサイズなどに応じて適宜調整すればよい。例えば、被覆部材２０の長さは、ハニカム構造体１０の長さよりも大きいことが好ましい。具体的には、被覆部材２０の長さは、５ｍｍ～２５０ｍｍとすることが好ましく、１０ｍｍ～１５０ｍｍとすることがより好ましく、２０ｍｍ～１００ｍｍとすることが更に好ましい。
なお、被覆部材２０の長さがハニカム構造体１０の長さよりも大きい場合、被覆部材２０の中央部にハニカム構造体１０が位置するように設けることが好ましい。

次に、熱交換部材１００及び熱伝導部材の製造方法を説明する。但し、熱交換部材１００及び熱伝導部材の製造方法は、以下に説明する製造方法に限定されることはない。
まず、セラミックス粉末を含む坏土を所望の形状に押出成形し、ハニカム成形体を作製する。このとき、適切な形態の口金及び治具を選択することにより、セル１５の形状及び密度、隔壁１２の数、長さ及び厚さ、外周壁１１の形状及び厚さなどを制御することができる。また、ハニカム成形体の材料としては、上記のセラミックスを用いることができる。例えば、Ｓｉ含浸ＳｉＣ複合材料を主成分とするハニカム成形体を製造する場合、所定量のＳｉＣ粉末に、バインダーと、水又は有機溶媒とを加え、得られた混合物を混練して坏土とし、成形して所望形状のハニカム成形体を得ることができる。そして、得られたハニカム成形体を乾燥し、減圧の不活性ガス又は真空中で、ハニカム成形体中に金属Ｓｉを含浸焼成することによって、ハニカム構造体１０（熱伝導部材）を得ることができる。スリット３０の形成は、押出成形時に行ってもよいし、焼成後のハニカム構造体１０に行ってもよいし、焼成前のハニカム成形体の乾燥体に対して行ってもよい。押出成形時にスリット３０を形成する場合、外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一方の一部にスリット３０が形成されるように口金を加工すればよい。また、焼成後のハニカム構造体１０や焼成前のハニカム成形体の乾燥体にスリット３０を形成する場合、当該技術分野において公知の加工方法を用いればよい。加工方法としては、特に限定されないが、研削加工、切削加工、レーザー加工、ウォータージェット加工、放電（ＥＤＭ）加工などを用いることができる。

次に、ハニカム構造体１０を被覆部材２０に焼き嵌めすることで、被覆部材２０の内周面をハニカム構造体１０の外周壁１１の外周面に嵌合させる。具体的には、被覆部材２０を加熱膨張させ、ハニカム構造体１０を被覆部材２０の中に挿入した後、被覆部材２０を冷却収縮させることにより、被覆部材２０内にハニカム構造体１０を固定することができる。なお、ハニカム構造体１０と被覆部材２０との嵌合は、上記したように、焼き嵌め以外に、すきま嵌め、締まり嵌めといった嵌め合いによる固定方法、更にはろう付け、溶接、拡散接合などにより行うことができる。このようにして熱交換部材１００を得ることができる。

本発明の実施形態１に係る熱交換部材１００及び熱伝導部材は、ハニカム構造体１０を構成する外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一方の一部に、スリット３０を設けることにより、第２隔壁１２ｂ及び外周壁１１の少なくとも一方の熱応力を緩和させているため、熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立しつつ、ハニカム構造体１０のクラックの発生も抑制することができる。

（２）熱交換器
本発明の実施形態１に係る熱交換器２００は、上記の熱交換部材１００を有する。熱交換部材１００以外の部材については、特に限定されず、公知の部材を用いることができる。例えば、本発明の実施形態１に係る熱交換器２００は、熱交換部材１００と、熱交換部材１００の被覆部材２０の外周を第２流体が流通可能となるように、被覆部材２０の径方向外側に間隔をおいて配置される外筒４０（ケーシング）とを備えることができる。

図７は、本発明の実施形態１に係る熱交換器の、ハニカム構造体の第１流体の流路方向に平行な断面図である。また、図８は、図７に示す熱交換器のｂ－ｂ’線の断面図であり、本発明の実施形態１に係る熱交換器２００の、ハニカム構造体の第１流体の流路方向に直交する断面図である。

本発明の実施形態１に係る熱交換器２００は、熱交換部材１００と、熱交換部材１００の被覆部材２０の外周を第２流体が流通可能となるように、被覆部材２０の径方向外側に間隔をおいて配置される外筒４０とを備える。外筒４０は、第２流体の供給管４１及び排出管４２を有する。また、外筒４０は、熱交換部材１００の外周全体を周回被覆していることが好ましい。
上記のような構造を有する熱交換器２００では、第２流体が供給管４１から外筒４０内に流入する。次いで、第２流体は、第２流体の流路を通る間に、熱交換部材１００の被覆部材２０を介してハニカム構造体１０のセル１５を流通する第１流体と熱交換した後、第２流体の排出管４２から排出される。なお、熱交換部材１００の被覆部材２０の外周面は伝熱効率を調整するための部材によって被覆されていてもよい。

第２流体としては、特に制限はないが、熱交換器２００が、自動車に搭載される場合には、第２流体は、水又は不凍液（ＪＩＳ Ｋ２２３４：２００６で規定されるＬＬＣ）であることが好ましい。第１流体及び第２流体の温度に関しては、第１流体の温度＞第２流体の温度であることが好ましい。その理由としては、熱交換部材１００の被覆部材２０が低温で膨張せず、ハニカム構造体１０がより高温で膨張することで、両者の嵌合が緩み難い条件となるためである。特に、ハニカム構造体１０と被覆部材２０との嵌合が焼き嵌めの場合、嵌合が緩み、ハニカム構造体１０が抜け落ちるリスクを最小限にすることができる。

外筒４０の内面は、熱交換部材１００の被覆部材２０の外周面と嵌合していることが好ましい。このようにすることで、第１流体の流路方向の両端部における被覆部材２０の外周面が外筒４０の内面と周回状に密接した構造とし、第２流体が外部に漏れないようにすることができる。被覆部材２０の外周面と外筒４０の内面とを密接させる方法としては、特に限定されないが、溶接、拡散接合、ろう付け、機械的な締結などが挙げられる。これらの中でも、耐久信頼性が高く、構造強度の改善も図ることができるという理由により、溶接が好ましい。

外筒４０は、熱伝導性及び製造性の観点から、金属製であることが好ましい。金属としては、例えば、ステンレス、チタン合金、銅合金、アルミ合金、真鍮などを用いることができる。その中でも、安価で耐久信頼性が高いという理由により、ステンレスが好ましい。

外筒４０の厚みは、耐久信頼性の理由により、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましく、１ｍｍ以上が更により好ましい。外筒４０の厚みは、コスト、体積、重量などの観点から、１０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以下が更により好ましい。

外筒４０は、一体成形品であってよいが、２つ以上の部材から形成される接合部材であってもよい。外筒４０が、２つ以上の部材から形成される接合部材である場合、外筒４０の設計自由度を高めることができる。

第２流体の供給管４１及び排出管４２の位置は、特に限定されず、熱交換器２００の設置場所、配管位置、熱交換効率などを考慮して軸方向及び外周方向に適宜変更可能である。例えば、第２流体の供給管４１及び排出管４２は、ハニカム構造体１０の軸方向両端部に対応する位置に設けることができる。また、第２流体の供給管４１及び排出管４２は、同じ方向に向けて延出されていても、異なる方向に向けて延出されていてもよい。

次に、熱交換器２００の製造方法を説明する。但し、熱交換器２００の製造方法は、以下に説明する製造方法に限定されることはない。
熱交換器２００は、熱交換部材１００の被覆部材２０の外周を第２流体が流通可能となるように、被覆部材２０の径方向外側に間隔をおいて外筒４０を配置して接合することによって製造することができる。具体的には、熱交換部材１００の被覆部材２０の両端部を外筒４０の内面と接合する。接合方法は上記した通り、嵌合を含む種々の方法がある。必要に応じて、接合箇所は溶接などにより接合可能である。これにより、被覆部材２０の外周を周回被覆する外筒４０が形成され、被覆部材２０の外周面と外筒４０の内面との間に第２流体の流路が形成される。このようにして熱交換器２００を得ることができる。

本発明の実施形態１に係る熱交換器２００は、上記の熱交換部材１００を備えているため、熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立しつつ、ハニカム構造体１０のクラックの発生も抑制することができる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２に係る熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材は、ハニカム構造体が中空型のハニカム構造体である点で本発明の実施形態１に係る熱交換部材及び熱交換器と異なり、それ以外の構成要素は本発明の実施形態１に係る熱交換部材、熱交換器及び熱伝導部材と同一である。したがって、以下では、同一部分の説明を省略し、相違点のみを詳細に説明する。また、本発明の実施形態１において登場した符号と同一の符号を有する構成要素は、本発明の実施形態２における構成要素と同一である。

図９は、本発明の実施形態２に係る熱交換部材の、中空型のハニカム構造体の軸方向に平行な断面図である。また、図１０は、図９に示す熱交換部材のｃ－ｃ’線の断面図、すなわち、本発明の実施形態２に係る熱交換部材の、中空型のハニカム構造体の第１流体の流路方向（軸方向）に直交する断面図である。

本発明の実施形態２に係る熱交換部材３００は、外周壁１１、内周壁１６、及び外周壁１１と内周壁１６との間に配設され、第１端面１３から第２端面１４まで延びる第１流体の流路となる複数のセル１５を区画形成する隔壁１２を有する中空型のハニカム構造体１０ａと、外周壁１１の外周面を被覆する被覆部材２０とを備える。このような構造を有する熱交換部材３００では、セル１５内を流通可能な第１流体と被覆部材２０の外周を流通可能な第２流体との間の熱交換が、中空型のハニカム構造体１０ａの外周壁１１及び被覆部材２０を介して行われる。なお、図９において、第１流体は、紙面の左右のいずれの方向にも流れることができる。

また、本発明の実施形態２に係る熱交換部材３００の構成のうち、被覆部材２０を除いた部材を熱伝導部材という。すなわち、本発明の実施形態２に係る熱伝導部材は、外周壁１１、内周壁１６、及び外周壁１１と内周壁１６との間に配設され、第１端面１３から第２端面１４まで延びる第１流体の流路となる複数のセル１５を区画形成する隔壁１２を有する中空型のハニカム構造体１０ａを備える。

中空型のハニカム構造体１０ａを構成する隔壁１２は、第１流体の流路方向に直交する中空型のハニカム構造体１０ａの断面（すなわち、図１０に示す断面）において、放射方向（径方向）に延びる第１隔壁１２ａと周方向に延びる第２隔壁１２ｂとを有する。このような構造とすることにより、第１隔壁１２ａを介して第１流体の熱を放射方向に伝達することができるため、中空型のハニカム構造体１０ａの外部に第１流体の熱を効率良く伝達することができる。

上記のような構造を有する中空型のハニカム構造体１０ａでは、中空型のハニカム構造体１０ａの全体が放射方向に熱膨張した際に、周方向に引張られる熱応力が第２隔壁１２ｂ、外周壁１１及び内周壁１６にかかる。周方向に引張られる熱応力は、放射方向に引張られる熱応力に比べて大きいため、第２隔壁１２ｂ、外周壁１１及び内周壁１６に熱応力が集中し、クラックが発生し易い。
そこで、ハニカム構造体１０ａを構成する外周壁１１、内周壁１６及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一つの一部に、スリット３０が設けられる。このようにスリット３０を設けることにより、外周壁１１、内周壁１６及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一つの熱応力が緩和されるため、クラックの発生を抑制することが可能となる。

スリット３０は、熱応力が集中してクラックが発生し易い、第２隔壁１２ｂの一部、外周壁１１の一部、内周壁１６の一部、それらの２つの一部、又はそれらの全ての一部に設けることができる。その中でも、（ｉ）外周壁１１、内周壁１６及び第２隔壁１２ｂの一部、（ｉｉ）外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの一部、（ｉｉｉ）内周壁１６及び第２隔壁１２ｂの一部、（ｉｖ）第２隔壁１２ｂの一部、又は（ｖ）内周壁１６の一部にスリット３０を設けることが好ましく、特に外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの全てのクラックを抑制しつつ強度を確保する観点から、（ｉｉ）外周壁１１及び第２隔壁１２ｂの一部にスリット３０を設けることがより好ましい。

スリット３０は、第２隔壁１２ｂの一部に設けられる、放射方向に連続するスリット３０であることが好ましい。このようなスリット３０であれば、一般的な加工方法によって容易に形成することができるため、熱交換部材３００及び熱伝導部材の生産性が向上する。
また、放射方向に連続するスリット３０は、外周壁１１及び内周壁１６の少なくとも一方にも連続していてもよい。このような構成とした場合でも、一般的な加工方法によって容易に形成することができるため、熱交換部材３００及び熱伝導部材の生産性が向上する。

中空型のハニカム構造体１０ａの第１隔壁１２ａの数は、熱回収効率の観点から、１００～５００個であることが好ましく、２００～４００個であることがより好ましい。また、中空型のハニカム構造体１０ａの第２隔壁１２ｂの数は、熱応力緩和及び強度確保の観点から、１００～３０００個であることが好ましく、３００～２０００個であることが好ましい。

内周壁１６の厚みや材質などは、外周壁１１と同様にすることができる。
第１流体の流路方向に直交する断面における内周壁１６の直径は、１～７０ｍｍであることが好ましく、３０～７０ｍｍであることがより好ましい。内周壁１６の断面形状が円形でない場合には、内周壁１６の断面形状に内接する最大内接円の直径を、内周壁１６の直径とする。
内周壁１６の内側に形成される中空部の形状は、特に限定されず、例えば、第１流体の流路方向に直交する断面において、円柱、楕円柱、四角柱又はその他の多角柱などとすることができる。したがって、第１流体の流路方向に直交する断面における中空部の形状（すなわち、内周壁１６の内形）は、円形、楕円形、四角形又はその他の多角形などとすることができる。中空型のハニカム構造体１０ａの外周形状と中空部（内周壁１６）の形状とは同一であっても異なっていてもよいが、外部からの衝撃、熱応力などに対する耐性の観点から、同一であることが好ましい。

中空型のハニカム構造体１０ａを備える熱交換部材３００及び熱伝導部材の製造方法としては、特に限定されず、上記の熱交換部材１００及び熱伝導部材の製造方法と同様にして行うことができる。また、内周壁１６にスリット３０を形成する方法も、外周壁１１及び第２隔壁１２ｂにスリット３０を形成する方法と同様にして行うことができる。

本発明の実施形態２に係る熱交換部材３００及び熱伝導部材は、中空型のハニカム構造体１０ａを構成する外周壁１１、内周壁１６及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一つの一部に、スリット３０を設けることにより、外周壁１１、内周壁１６及び第２隔壁１２ｂの少なくとも一つの熱応力を緩和させているため、熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立しつつ、中空型のハニカム構造体１０ａのクラックの発生も抑制することができる。

本発明の実施形態２に係る熱交換器は、上記の熱交換部材３００を有する。例えば、本発明の実施形態２に係る熱交換器は、熱交換部材３００と、熱交換部材３００の被覆部材２０の外周を第２流体が流通可能となるように、被覆部材２０の径方向外側に間隔をおいて配置される外筒（ケーシング）とを備えることができる。
また、本発明の実施形態２に係る熱交換器の製造方法は、特に限定されず、上記の熱交換器２００の製造方法と同様にして行うことができる。

本発明の実施形態２に係る熱交換器は、上記の熱交換部材３００を備えているため、熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立しつつ、中空型のハニカム構造体１０ａのクラックの発生も抑制することができる。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１～３）
ＳｉＣ粉末を含む坏土を所望の形状に押出成形した後、乾燥させ、所定の外形寸法に加工し、金属Ｓｉを含浸させて焼成することにより、ＳｉＣ粒子間に金属Ｓｉを含むＳｉ－ＳｉＣ質の材料（Ｓｉ含浸ＳｉＣ）で構成されたハニカム構造体を作製した。作製したハニカム構造体の特徴は以下の通りである。
第１流体の流路方向（軸方向）に直交する断面における直径：７５ｍｍ
軸方向長さ：４２ｍｍ
外周壁側の第１隔壁の数：２００個
第２隔壁の数：１５００個
第１隔壁の厚み：０．３ｍｍ
第２隔壁の厚み：０．３ｍｍ
放射方向における第２隔壁の数：１５個
外周壁の厚み：１ｍｍ
第１隔壁、第２隔壁及び外周壁の気孔率：３％
アイソスタティック強度：２００ＭＰａ
熱伝導率（２５℃）：６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
次に、作製したハニカム構造体に対し、切削加工を用いて、放射方向に連続するスリットを図１１に示す所定の位置に形成した。なお、図１１は、ハニカム構造体の軸方向に直交する断面図であり、スリット以外の詳細な構造は省略している点に留意すべきである。図１１において円内の直線がスリットを表す。
ハニカム構造体の軸方向におけるスリットの長さは、ハニカム構造体の軸方向長さと同じとした。また、放射方向に連続するスリットは、外周壁及び外周壁からＸ個の第２隔壁に設け、周方向におけるスリットの数はＹ個とした。Ｘ及びＹの値は表１に示す。

（比較例１）
実施例１～３と同様の条件でハニカム構造体を作製した。比較例１では、ハニカム構造体にスリットを形成しなかった。

次に、上記の実施例及び比較例で得られたハニカム構造体を被覆部材に焼き嵌めすることにより、熱交換部材を作製した。被覆部材としては、ステンレス製の管状部材（厚さ１ｍｍ）を用いた。次に、熱交換部材を用い、図７及び８に示される構造の熱交換器に類似した、熱交換部材の外周に第２流体が流れるような試験治具を作製した。

上記のようにして作製した試験治具について、ハニカム構造体のセル内に第１流体、被覆部材の外周側に第２流体をそれぞれ流通させる耐熱試験を行い、ハニカム構造体にクラックが発生したガス（第１流体）の温度を評価した。耐熱試験では、ハニカム構造体のセル内に５００℃から１００℃ずつ温度を上昇させて最大温度を１０００℃としたガス（第１流体）を１００ｇ／ｓの流量で流通させるとともに、被覆部材の外周側に４０℃の水（第２流体）を１０Ｌ／分の流量で流通させた。クラックの発生の有無は、ハニカム構造体を顕微鏡観察することによって評価した。この評価結果を表１に示す。

表１に示されるように、スリットを形成しなかったハニカム構造体を用いた熱交換器では、ガス（第１流体）の温度が７００℃のときにハニカム構造体にクラックが発生した（比較例１）のに対し、スリットを形成したハニカム構造体を用いた熱交換器では、ハニカム構造体にクラックが発生したガスの温度が高くなるか（実施例１及び２）、又はハニカム構造体にクラックが発生しなかった（実施例３）。したがって、ハニカム構造体にスリットを設けることにより、ハニカム構造体のクラックが発生し難くなると考えられる。
また、実施例１～３からわかるように、周方向のスリットの数と放射方向のスリットの深さとをバランス良く増大させることにより、クラックが発生しないハニカム構造体とすることができる。

（実施例４及び５）
ＳｉＣ粉末を含む坏土を所望の形状に押出成形した後、乾燥させ、所定の外形寸法に加工し、金属Ｓｉを含浸させて焼成することにより、ＳｉＣ粒子間に金属Ｓｉを含むＳｉ－ＳｉＣ質の材料（Ｓｉ含浸ＳｉＣ）で構成された中空型のハニカム構造体を作製した。作製した中空型のハニカム構造体の特徴は以下の通りである。
第１流体の流路方向（軸方向）に直交する断面における直径（外径）：７５ｍｍ
第１流体の流路方向（軸方向）に直交する断面における中空部（内周壁）の直径：５７ｍｍ
軸方向長さ：２０ｍｍ
第１隔壁の数：２５０個
第２隔壁の数：１０００個
第１隔壁の厚み：０．３ｍｍ
第２隔壁の厚み：０．３ｍｍ
放射方向における第２隔壁の数：４個
外周壁及び内周壁の厚み：１ｍｍ
第１隔壁、第２隔壁、外周壁及び内周壁の気孔率：３％
アイソスタティック強度：２００ＭＰａ
熱伝導率（２５℃）：６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
次に、作製した中空型のハニカム構造体に対し、切削加工を用いて、放射方向に連続するスリットを図１２に示す所定の位置に形成した。なお、図１２は、中空型のハニカム構造体の軸方向に直交する断面図であり、スリット以外の詳細な構造は省略している点に留意すべきである。図１２において円内の直線がスリットを表す。
中空型のハニカム構造体の軸方向におけるスリットの長さは、中空型のハニカム構造体の軸方向長さと同じとした。また、放射方向に連続するスリットは、外周壁及び外周壁からＸ個の第２隔壁に設け、周方向におけるスリットの数はＹ個とした。Ｘ及びＹの値は表２に示す。

（比較例２）
実施例４及び５と同様の条件でハニカム構造体を作製した。比較例２では、中空型のハニカム構造体にスリットを形成しなかった。

次に、上記の実施例及び比較例で得られた中空型のハニカム構造体を被覆部材に焼き嵌めすることにより、熱交換部材を作製した。被覆部材としては、ステンレス製の管状部材（厚さ１ｍｍ）を用いた。次に、熱交換部材を用い、図７及び８に示される構造の熱交換器に類似した、熱交換部材の外周に第２流体が流れるような試験治具を作製した。
上記のようにして作製した試験治具について、上記と同様にして耐熱試験を行い、ハニカム構造体にクラックが発生したガス（第１流体）の温度を評価した。その結果を表２に示す。

表２に示されるように、スリットを形成しなかった中空型のハニカム構造体を用いた熱交換器では、ガス（第１流体）の温度が７００℃のときに中空型のハニカム構造体にクラックが発生した（比較例２）のに対し、スリットを形成した中空型のハニカム構造体を用いた熱交換器では、中空型のハニカム構造体にクラックが発生したガスの温度が高くなるか（実施例４）、又は中空型のハニカム構造体にクラックが発生しなかった（実施例５）。したがって、中空型のハニカム構造体にスリットを設けることにより、中空型のハニカム構造体のクラックが発生し難くなると考えられる。

以上の結果からわかるように、本発明によれば、熱回収効率の向上と圧力損失の増大抑制とを両立しつつ、ハニカム構造体のクラックの発生も抑制することが可能な熱交換部材及び熱交換器を提供することができる。また、本発明によれば、上記の熱交換部材及び熱交換器に搭載することが可能な熱伝導部材を提供することができる。

１０ ハニカム構造体
１０ａ 中空型のハニカム構造体
１１ 外周壁
１２ 隔壁
１２ａ 第１隔壁
１２ｂ 第２隔壁
１３ 第１端面
１４ 第２端面
１５ セル
１６ 内周壁
２０ 被覆部材
３０ スリット
４０ 外筒
４１ 供給管
４２ 排出管
１００，３００ 熱交換部材
２００ 熱交換器

Claims (17)

1. 外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで延びる第１流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体と、
   前記外周壁の外周面を被覆する被覆部材と
   を備え、
   前記第１流体の流路方向に直交する前記ハニカム構造体の断面において、前記隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と、周方向に延びる第２隔壁とを含み、
   前記外周壁及び前記第２隔壁の少なくとも一方の一部にスリットが設けられている熱交換部材。
2. 前記スリットが、（ｉ）前記外周壁及び前記第２隔壁の一部、又は（ｉｉ）前記第２隔壁の一部に設けられている、請求項１に記載の熱交換部材。
3. 前記第２隔壁の一部に、放射方向に連続するスリットが設けられている、請求項１又は２に記載の熱交換部材。
4. 前記放射方向に連続するスリットが、前記外周壁にも連続している、請求項３に記載の熱交換部材。
5. 外周壁、内周壁、及び前記外周壁と前記内周壁との間に配設され、第１端面から第２端面まで延びる第１流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有する中空型のハニカム構造体と、
   前記外周壁の外周面を被覆する被覆部材と
   を備え、
   前記第１流体の流路方向に直交する前記ハニカム構造体の断面において、前記隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と、周方向に延びる第２隔壁とを含み、
   前記外周壁、前記内周壁及び前記第２隔壁の少なくとも一つの一部にスリットが設けられている熱交換部材。
6. 前記第２隔壁の一部に、放射方向に連続するスリットが設けられている、請求項５に記載の熱交換部材。
7. 前記放射方向に連続するスリットが、前記外周壁及び前記内周壁の少なくとも一方にも連続している、請求項６に記載の熱交換部材。
8. 前記放射方向における前記第２隔壁の数がｎ個である場合に、前記外周壁側からｎ×０．３個以上（ただし、小数点以下は切り捨てる）の前記第２隔壁に前記連続するスリットが設けられている、請求項１～７のいずれか一項に記載の熱交換部材。
9. 前記周方向における前記スリットの数が３～１０個である、請求項１～８のいずれか一項に記載の熱交換部材。
10. 請求項１～９のいずれか一項に記載の熱交換部材と、
    前記被覆部材の外周を第２流体が流通可能となるように、前記被覆部材の径方向外側に間隔をおいて配置される外筒と
    を備える熱交換器。
11. 外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで延びる第１流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体を備える熱伝導部材であって、
    前記外周壁及び前記隔壁が、骨材としてＳｉＣ粒子を主体とし、前記ＳｉＣ粒子間に金属Ｓｉを含むＳｉ－ＳｉＣ質の材料で構成されており、
    前記第１流体の流路方向に直交する前記ハニカム構造体の断面において、前記隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と、周方向に延びる第２隔壁とを含み、
    前記外周壁及び前記第２隔壁の少なくとも一方の一部にスリットが設けられている熱伝導部材。
12. 前記スリットが、（ｉ）前記外周壁及び前記第２隔壁の一部、又は（ｉｉ）前記第２隔壁の一部に設けられている、請求項１１に記載の熱伝導部材。
13. 前記第２隔壁の一部に、放射方向に連続するスリットが設けられており、
    前記放射方向に連続するスリットが、前記外周壁にも連続している、請求項１１又は１２に記載の熱伝導部材。
14. 外周壁、内周壁、及び前記外周壁と前記内周壁との間に配設され、第１端面から第２端面まで延びる第１流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有する中空型のハニカム構造体を備える熱伝導部材であって、
    前記外周壁、前記内周壁及び前記隔壁が、骨材としてＳｉＣ粒子を主体とし、前記ＳｉＣ粒子間に金属Ｓｉを含むＳｉ－ＳｉＣ質の材料で構成されており、
    前記第１流体の流路方向に直交する前記ハニカム構造体の断面において、前記隔壁が、放射方向に延びる第１隔壁と、周方向に延びる第２隔壁とを含み、
    前記外周壁、前記内周壁及び前記第２隔壁の少なくとも一つの一部にスリットが設けられている熱伝導部材。
15. 前記第２隔壁の一部に、放射方向に連続するスリットが設けられており、
    前記放射方向に連続するスリットが、前記外周壁及び前記内周壁の少なくとも一方にも連続している、請求項１４に記載の熱伝導部材。
16. 前記放射方向における前記第２隔壁の数がｎ個である場合に、前記外周壁側からｎ×０．３個以上（ただし、小数点以下は切り捨てる）の前記第２隔壁に前記連続するスリットが設けられている、請求項１１～１５のいずれか一項に記載の熱伝導部材。
17. 前記周方向における前記スリットの数が３～１０個である、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の熱伝導部材。

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