JPS61276689A - ハニカム熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 大発明は、熱交換器に関し、更に詳しくはハニカム成形
体を区画して成るハニカム熱交換器に関する。

（従来の技術） 従来よ）２大きな温度差を有する流体間にお論集５図に
示すようにモータ５４及び回転駆動手段５Ｓによってゆ
っくり回転駆動される円柱状の＝−シライトやアルミナ
チタネート等のセラ５ツク製のハニカム成形体５１に、
中央でほぼ２等分に仕切った２つの通路を有した流体案
内体ｓｚ、ｓａによって各々低温流体Ｃと高温流体Ｈと
を供給して熱交換を行わしめる回転式のハニカム熱交換
器５が知られていふ。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のハニカム熱交換器は、
回転に駆動手段と駆動源が必要となり。

コスト高になる他１回転駆動している割には熱交換率が
向上しない他、流体間に混合が生じる惧れがあり、又使
用しているコージライト、アルミナチタネート等の低熱
膨張セラミックスは熱伝導が低く熱交率が悪く、その弁
形状が大きくなろと云った問題点を有していた。

（発明の目的） 大発明Ｆｉ、上記従来技術の問題点に鑑み案出さ６部と
に少なくとも２つ以上に区画して流体用通路を形成し、
各々の通路に高温流体と低温流体とを各々通して熱交換
を行わしめ、よ）効率的な熱交換が行−得て、簡単で耐
久性に富んだコンパクトなハニカム熱交換器を提供する
ことを目的とする。又、材質を炭化けい素とすることに
より、熱交換の効率が更に改善されたハニカム熱交換器
とすることができる。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するための手段は、ハニカム成形体を外
周部と中心部とＶＣ２つ以上に区画して通路を形成し、
少なくとも１つの通路に高温流体を供給し、且つその高
温流体の通路に隣接した通路に低温流体を供給して熱交
換を行わしめるようにしたハニカム熱交換器である。

（作用） ハニカム成形体を外周部と中心部と１ｆ−２つ以上に区
画して流体用進路を形成しているため、熱は半径方向に
放射状にハニカムを伝って伝達されることにな力、その
広い伝熱面積によって静止状態においても効率的に優れ
た流体間の熱交換嘉可能となり、又均−な熱変形により
耐久性が改善され。

更にコンパクトな構造とすることができる。ハニカムの
材質を炭化けい素とすれば、更に熱伝達が向上し、流体
間の熱交換は促進される。

（実施例） 以下、未発明のハニカム熱交換器の一実施例を図面によ
って詳細に説明する。

ＷＩ１図乃至第３図に示すように、未実施例のハ。

二カム熱交換器１は１円往状の炭化けい米製ハニカム成
形体１０１：外周部と中心部とに中間円筒体１２によっ
て２つに区画して外部通路１１と内部通路１３を形成し
、内部通路１３に燃焼ガス等の高温流体Ｈを供給し、且
つその高温流体用内部通路１３に隣接した外部通路１１
に暖房用空気等の低温流体Ｃを相互に対向流関係になる
ように供給して熱交換を行うものである。

へ二カム成形体ｘｏｉｌｔ、内部通路１３を形成した中
心部を中間円筒体１２と共に前後に突出しており、その
前方の突出部の端部において低温流体Ｃの供給路１５及
び排出路１６を形成する円筒状ケーシング１４内に支持
７ランジ１７によってガスケットパツキン１７ｍを介し
て固定状態に支持されている。ケーシング１４は、ハニ
カム成形体１Ｇの中間円筒体１２とほぼ同直径の高温流
体導入用短管１４ｍと排出用短管１４ｅを各々前・後の
端壁１４ｂ、１４ｊ　Ｋ突設しており、上述のように同
軸的に前方端壁１４ｂ　において、支持７ランジ１７に
よって、又周壁１４ｅにおいて断熱材１８ｍより成る支
持体６１８によって、＾ニカム成形体１Ｇを後方向。

及び半径方向に熱膨張自在に支持してい石、又。

周壁１４ｅの前、後端部において各々低温流体が加熱さ
れて排出する出口短管１４ｆと低温流体を供給する入口
短管１軸を突設している。ハニカム成形体１０は、第３
図の部分拡大図に示すように格子状に水平方向及び垂直
方向に相互に直交するように多数の仕切壁１０ａ−ｍｏ
ｂによって長手方向に貫通した多数の通路１０ｃ・・を
形成し、中間円筒体１２によって外部通路１１と内部通
路１３に集約的に区分しており、又中間円筒体１２の前
後の端面をケーシングの前後端壁１４ｂ・１４へに当接
して両流体Ｈ，Ｃの混合を防いでいる。又、ハニカム成
形体１０は、その熱伝導性の比較的硬れた炭化けい素よ
り成り、その仕切壁１０ａｍ、１０ｂによって大きな伝
熱面積を形成すると共＆Ｃ，外周４１１０シまで良く熱
を伝えゐ、その外局壁１０ｄの外側は円周方向に隔設さ
れた支持体１ｓｔ−介してケーシング０周１ｍ　１４ｅ
に支持されている。

本発明のハニカム熱交換器の別の実施例として、ハニカ
ム成形体を同心円状に３つ以上に区画することはもとよ
り可能であり１例えば３つに区画して、中間の２番目の
通路に高温燃焼ガスを通し。

中央の１番目の通路に水を通して冷却水系統を早く上昇
させエンジン等の暖機を促進すると共に。

外側の３番目の通路に後述のような暖房用空気を送って
急速暖房に利用し、暖機後は切換弁等によって１番目の
通路と同様に冷却水を通し、この温水によって暖房をと
るように応用することができる。

第１実施例のハニカム熱交−換器ｌは、第１５！ｉに示
すように乗用車等の急速暖房システムに適用されるもの
で、エンジンの吸気管のパイパスラインに組込まれる燃
焼器２０より高温流体としての燃焼ガスＨの供給を受け
、エアフソエエットによって吸引され循環する低温流体
としての暖房用空気Ｃを急速に加熱するものである。燃
焼器２０は。

ケージツク２１の前方入口管２１ｍより空気流人の供給
を受けて、ケーシングとその内部に支持された燃焼室２
２との間の給気通路２３より燃焼室端壁２２１及び燃焼
室周壁２２ｂに穿設された給気孔ｈｔ　＊ｌ１１を介し
て一次空気ムｌと二次空気五富とに分けて燃焼室２２内
に導入し、各々軽油Ｆａ−Ｆ冨の供給を受けるセラ電ツ
クヒータ２３により、先ず最初に気化させてその先端の
高温部によって着火して燃焼させ１次いでその燃焼熱に
よって気化を促進する＝−シライト等の多孔質材を充填
した補助気化器ｚ４により、更に高温度ＴＩの燃焼ガス
Ｈを発生させる。出口近傍に設けられたハニカム２５は
、空気との混合を促進し完全燃焼するように補助する。

このように本発明のハニカム熱交換器１を組込んだ急速
暖房システムは、第４図に示すように。

軽油１ａｃｃ／分、風量３００１／ｍ、室！ｌＧ℃の条
件下において、　２４０　ｗｔ／ｈｒの風量の空気が着
火後６０秒前後で約１００℃の温風（熱交換後の温風温
度Ｔ！に相当）が得られ、氷点下においてもより早くフ
ロントガラスの凍結を解凍しデフロストすることが可能
となる。又、熱交換の終えた燃焼ガスｈはエンジンの燃
焼に使用されるため。

臭気の問題も無く、更＆Ｃ燃焼器ｚｏｔ：ｔインテーク
バーナの代役もするためエンジンの始動性を大幅に改善
し、ディーゼル車特有の始動時の青白煙の問題、も解消
する等のユニークな特長を有している。

（発明の効果） 以上述べた通り、未発明のハニカム熱交換器によれば、
ハニカム成形体を外周部と中心部とに少なくとも２つ以
上に区画して流体通路を形成し。

各々の相互に隣接した通路に高温流体と低温流体を通し
て熱交換を行わしめるため、熱は半径方向に放射状にへ
二カムを介して伝達され、その広に伝熱面積によって高
い効率で流体間の熱交換を行うことができ、又均−な熱
変形によって耐久性が改善されると共に：、よりコンパ
クトで高性能な熱交換器とするととも可能になる他、従
来の回転式ハニカム熱交換器のような回転駆動装置を必
要としな−ため、構造がシンプルなものとなり、又ラス
トも大幅に低減することもで１！、性能面から経済面に
渡って大きな効果を享受することができる１表図面の簡
単な説梶 第１図は本発明のハニカム熱交換器の一実施例とそれに
高温燃焼ガスを供給する燃焼器とを示した縦断面図、＊
２図はＷＩ１図におけるｌｌ−１線断面図、第３図はハ
ニカム成形体の部分拡大図、１１４図は未発明のハニカ
ム熱交換器の性能を示すグラフ、第５図は従来の回転式
ハニカム熱交換器の概要を示す斜視図である。

（符号の説明） ｌ・・未発明のハニカム熱交換器、ｌｏ・・ハニカム成
形体、１１−・外周部の外部通路、１３−・中心部の内
部通路％Ｃ−・低温流体％Ｈ−・高温流体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非回転形ハニカム成形体であつて、該ハニカム成
   形体を２つ以上に区画して独立の通路を形成し、少なく
   とも１つの通路に高温流体を供給し、且つその高温流体
   の通路に隣接した通路に低温流体を供給して熱交換を行
   わしめるようにしたハニカム熱交換器。
2. （２）前記ハニカム成形体が、炭化けい素より成る特許
   請求の範囲第１項記載のハニカム熱交換器。