[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及将第一流体（高温侧）的热向第二流体（低温侧）热传递的热交换器。

背景技术

寻求从发动机等的燃烧废气等高温气体进行热回收的技术。作为气体/液体热交换器，一般有汽车的散热器、空调室外机等带翼片的管型热交换器。但是，最对例如汽车废气这样的气体进行热回收时，一般的金属制热交换器缺乏耐热性，高温下使用困难。因此，最好采用具有耐热性、耐热冲击、耐腐食等的耐热金属或陶瓷材料等。已知有耐热金属制成的热交换器，但耐热金属存在价格高且加工困难、密度高重量重、热传导率低等问题。

专利文献1中，揭示了从一端面到另一端面配置加热体流路的同时，在与加热体流路间正交的方向形成被加热体流路的陶瓷制热交换体。

专利文献2中，揭示了，多个内部形成有加热流体流路和非加热流体流路的陶瓷制的热交换体，在相互的接合面间介有未烧成陶瓷质构成的带状密封材料地配置在壳体内的陶瓷制热交换器。

但，专利文献1、2中，由于封孔或狭缝加工等的工时较多生产性不好，因此费用提高。又，气体／液体的流路相隔1列地配置，因此配管结构、流体的密封结构变得复杂。进一步的，液体的热传递系数相比气体一般要大10～100倍以上，这些技术中，气体侧的传热面积不足，与制约热交换器性能的气体的传热面积成比例地、热交换器也变大了。

专利文献3、4中，分别制作蜂窝状结构部和管部，并需要进行接合，生产性不好，因此成本存在变高的倾向。

专利文献5公开有，在通过高温流体的陶瓷蜂窝状体的外周部，隔着陶瓷圆筒体一体接合有通过低温流体的陶瓷蜂窝状体的蜂窝状热交换器。陶瓷蜂窝状体和陶瓷蜂窝状体接合，使得各流体的热交换面积变大从而获得高的热交换量。但，热在中央蜂窝状成形体的外周壁和外周部陶瓷蜂窝状的外周壁传递交换，而且也进入它们之间的、用于防止破损时的流体混合的陶瓷圆筒体。从而，热交换的路径较长，固体部分的热阻抗变大，热交换的损失较大。

专利文献6揭示了，接合陶瓷蜂窝状体和陶瓷蜂窝状体使液体气化的装置。液体通过高温部蜂窝状体的最短距离，因此无法进行充分的热交换。

专利文献7揭示了，以陶瓷蜂窝状体上的催化剂使空气和燃料低压损地进行均匀的燃烧发热反应的反应容器。外部的被加热流体不能流动，热交换的损失较大。

专利文献8揭示了，陶瓷蜂窝状体的热向外传递，使气体温度冷却的同时产生水蒸气的热交换器。外周部有从液体到水蒸气的相变化，因此需要支持体积变化的牢固的结构。

专利文献9揭示了采用了陶瓷蜂窝状体的排热回收装置。然而，该排热回收装置是利用热声现象。

专利文献10揭示了，发动机排气气体热交换器。该热交换器中，进行废气净化的催化剂作为蜂窝状结构体，热交换通过在蜂窝状结构体的后段的气体喷出部和在其外周流动的液体进行。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开昭61－24997号公报

【专利文献2】日本专利特公昭63－60319号公报

【专利文献3】日本专利特开昭61-83897号公报

【专利文献4】日本专利特开平2－150691号公报

【专利文献5】日本专利特开昭62－9183号公报

【专利文献6】日本专利特开平6－288692号公报

【专利文献7】日本专利特开平10－332223号公报

【专利文献8】日本专利特开2001－182543号公报

【专利文献9】日本专利特开2006－2738号公报

【专利文献10】日本专利特开2009－156162号公报

以往的热交换体、热交换器，或者装置较大，或者制造费用较高。或者，热交换效率不是很充分。本发明的课题是提供一种，相比以往的热交换体、热交换器等，实现更小型化、轻量化、低成本化的热交换器。

发明内容

本发明者发现，通过壳体内容纳蜂窝状结构体，使第一流体在蜂窝状结构体的孔格内流通，使第二流体在壳体内蜂窝状结构体的外周面上流通的结构的热交换器，可解决上述课题。即，根据本发明提供以下的热交换器。