热交换器制造技术

技术编号:18046011 阅读:37 留言:0更新日期:2018-05-26 05:43
本发明专利技术提供被动型热交换器,其结构简单且制造性优异,能够不从外部执行控制地对2种流体间的热交换的促进和抑制进行切换。热交换器包括:柱状的蜂窝结构体,其具有由以陶瓷为主成分的间隔壁区划形成、且从第一端面贯通至第二端面而形成第一流体的流路的多个隔室;内侧筒状部件,其嵌合于蜂窝结构体的外周侧面,且将蜂窝结构体的外周侧面环绕覆盖;隔离件,其直接将内侧筒状部件的外周侧面环绕覆盖,并间接将蜂窝结构体的外周侧面环绕覆盖;以及外侧筒状部件,其直接将隔离件环绕覆盖,隔离件具有:能供第二流体流通且能抑制第二流体的气泡移动的三维构造,内侧筒状部件与外侧筒状部件之间的开口部构成相对于隔离件的第二流体的出入口。

【技术实现步骤摘要】
热交换器
本专利技术涉及热交换器。更详细而言,本专利技术涉及能够不从外部执行控制地对2种流体之间的热交换的促进和抑制进行切换的热交换器。
技术介绍
近年来,要求改善汽车的燃油经济性。特别是为了防止发动机启动时等的发动机冷却时的燃油经济性出现恶化,期待如下系统:尽快将冷却水或发动机机油、ATF(自动变速箱油;Automatictransmissionfluid)等加热,由此降低摩擦力(摩擦)损失。另外,还期待为了使废气净化用催化剂尽快实现活性化而对催化剂进行加热的系统。作为这样的系统,例如存在热交换器。热交换器是包含如下部件(热交换部件)的装置,该部件使得第一流体在其内部流通、且使得第二流体在其外部流通而进行热交换。在这样的热交换器中,通过从高温的流体(例如废气)向低温的流体(例如冷却水)进行热交换,能够有效地利用热。专利文献1中公开了如下热交换部件,该热交换部件在汽车领域中用于从废气回收排放热、并对发动机进行加热的用途时,能够提高汽车的燃油经济性。然而,专利文献1的热交换部件是始终从第一流体(例如废气)向第二流体(例如冷却水)对排放热进行回收的构造,因此,有时在无需对排放热进行回收的情况下也会对排放热进行回收。因此,需要增大用于供在无需对排放热进行回收的情况下所回收的排放热释放的散热器(radiator)的容量。另外,如果从第一流体向第二流体进行热交换的热量增大,则有时第二流体(例如冷却水)会沸腾。专利文献2中记载有对发动机废气的热进行回收的热交换器。而且,该热交换器是如下热交换器:在将发动机废气的热向冷却水回收的情况下,抑制发动机的冷却水沸腾气化。专利文献2所记载的热交换器构成为:废气通路和第一介质通路以在二者之间隔着第二介质通路的方式而相邻,当促进废气和第一介质的热交换时,由液相的第二介质将第二介质通路内充满。因此,根据专利文献2所记载的热交换器,通过利用了液相的第二介质的对流的热交换,与不经由第二介质而直接进行热交换的情况相比,能够抑制第一介质的沸腾气化,同时还能够稳定地促进热交换。另外,该热交换器构成为:在抑制废气和第一介质的热交换时,由气体将第二介质通路内充满。因此,根据该热交换器,与借助上述的液相的第二介质的热交换相比,能够进一步抑制第一介质的沸腾气化。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-037165号公报专利文献2:日本特开2013-185806号公报
技术实现思路
然而,在专利文献2所记载的热交换器中,需要第二循环通路、制冷剂容器(tank)等,因此,热交换器的构造变得复杂,而且,还存在热交换器的大小尺寸变大的问题。另外,由于需要第一介质和第二介质、且构成为使得二者不混合,因此,需要分别独立地控制2种介质的流动。另外,存在下述问题:为了使得由制冷剂容器排出的第二介质再次返回至第二介质通路,需要将制冷剂容器的旋塞打开而使泵进行动作,为了进行该操作而消耗多余的能量。例如,在上述专利文献2所公开的热交换器中,构成为:如果第二介质气化而使得第二介质通路由第二介质的气体充满,则剩余的液体的第二介质被向第二循环通路、以及制冷剂容器排出。另外,设置有止回阀,以使得向第二循环通路排出的第二介质不会向第二介质通路返回。因此,专利文献2所记载的热交换器的结构非常繁琐,而且装置的控制也较为复杂,因而,希望开发出结构简单、且容易控制的热交换器。本专利技术是鉴于上述这样的问题而完成的,其课题之一在于提供一种被动型热交换器,该热交换器的结构简单、且制造性优异,能够不从外部执行控制地对2种流体之间的热交换的促进和抑制进行切换。为了解决上述课题,本专利技术提供以下热交换器。根据本专利技术的热交换器的一个方面,包括:柱状的蜂窝结构体,其具有多个隔室,该隔室由以陶瓷为主成分的间隔壁区划而形成,并且该隔室从第一端面贯通至第二端面而形成第一流体的流路;内侧筒状部件,其嵌合于上述蜂窝结构体的外周侧面,且将该蜂窝结构体的外周侧面环绕覆盖;隔离件,其直接将内侧筒状部件的外周侧面环绕覆盖,并且间接将上述蜂窝结构体的外周侧面环绕覆盖;以及外侧筒状部件,其直接将上述隔离件环绕覆盖,上述隔离件具有:能够供第二流体流通、且能够抑制第二流体的气泡移动的三维构造,上述内侧筒状部件与上述外侧筒状部件之间的开口部构成相对于上述隔离件的第二流体的出入口。本专利技术所涉及的热交换器在一实施方式中构成为,所述隔离件具有网格构造。本专利技术所涉及的热交换器在另一其他实施方式中构成为,由所述隔离件间接地环绕覆盖的所述蜂窝结构体的外周侧面的部分的面积相对于所述蜂窝结构体的外周侧面的总面积的比例为80%以上。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,所述隔离件为金属制的。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,由所述外侧筒状部件直接环绕覆盖的所述隔离件的外周侧面的部分的面积相对于所述隔离件的外周侧面的总面积的比例为80%以上。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,所述蜂窝结构体的外周侧面全部都由所述内侧筒状部件环绕覆盖。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,所述隔离件和所述内侧筒状部件作为一个部件而提供。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,所述隔离件和所述内侧筒状部件分别作为不同的部件而提供。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,所述隔离件的厚度为0.001mm~10mm。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,所述内侧筒状部件和所述外侧筒状部件由不同种类的金属构成。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,在所述内侧筒状部件的外周侧面的至少一处位置设置有台阶或突起,该台阶或突起妨碍所述隔离件以及所述外侧筒状部件在所述内侧筒状部件的轴向上移动。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,还包括将所述外侧筒状部件环绕覆盖的外壳,该外壳具有第二流体的入口及出口,在该外壳与所述外侧筒状部件之间形成有:与所述隔离件连通的第二流体的流路。本专利技术所涉及的热交换器在又一其他实施方式中构成为,所述内侧筒状部件与所述外侧筒状部件之间的所述开口部以环状而设置于所述外侧筒状部件的轴向两端部。专利技术效果根据本专利技术,能够提供一种被动型热交换器,该热交换器能够不从外部执行控制地对2种流体之间的热交换的促进和抑制进行切换。例如,通过使用本专利技术所涉及的热交换器,当作为从发动机废气对排放热进行回收的热交换系统的一部分而使用时,能够不从外部执行控制地对第一流体和第二流体的热交换的促进和抑制进行切换。另外,本专利技术所涉及的热交换器能够以简单的结构而构成,并且容易实现小型化。另外,制造工序也不复杂,因此,能够实现低成本的制造。这样,根据本专利技术,例如,由于能够以低成本而实现汽车的燃油经济性的改善,因此,能够期待对于环境应对已成为迫切的课题的汽车产业做出重大贡献。附图说明图1是用于针对本专利技术的一实施方式所涉及的热交换器而对与柱状蜂窝结构体的轴向(隔室的延伸方向)正交的截面的构造进行说明的图。图2是用于针对本专利技术的一实施方式所涉及的热交换器而对与柱状蜂窝结构体的轴向(隔室的延伸方向)平行的截面的构造进行说明的图。图3是用于针对本专利技术的一实施方式所涉及的热交换器而对与柱状蜂窝结构体的轴向(隔室的延伸方向)平行的截面的构造进行说本文档来自技高网
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热交换器

【技术保护点】
一种热交换器,包括:柱状的蜂窝结构体,其具有多个隔室,该隔室由以陶瓷为主成分的间隔壁区划而形成,并且该隔室从第一端面贯通至第二端面而形成第一流体的流路;内侧筒状部件,其嵌合于所述蜂窝结构体的外周侧面,且将该蜂窝结构体的外周侧面环绕覆盖;隔离件,其直接将内侧筒状部件的外周侧面环绕覆盖,并且间接将所述蜂窝结构体的外周侧面环绕覆盖;以及外侧筒状部件,其直接将所述隔离件环绕覆盖,所述热交换器的特征在于,所述隔离件具有:能够供第二流体流通、且能够抑制第二流体的气泡移动的三维构造,所述内侧筒状部件与所述外侧筒状部件之间的开口部构成相对于所述隔离件的第二流体的出入口。

【技术特征摘要】
2016.11.18 JP 2016-2254231.一种热交换器,包括:柱状的蜂窝结构体,其具有多个隔室,该隔室由以陶瓷为主成分的间隔壁区划而形成,并且该隔室从第一端面贯通至第二端面而形成第一流体的流路;内侧筒状部件,其嵌合于所述蜂窝结构体的外周侧面,且将该蜂窝结构体的外周侧面环绕覆盖;隔离件,其直接将内侧筒状部件的外周侧面环绕覆盖,并且间接将所述蜂窝结构体的外周侧面环绕覆盖;以及外侧筒状部件,其直接将所述隔离件环绕覆盖,所述热交换器的特征在于,所述隔离件具有:能够供第二流体流通、且能够抑制第二流体的气泡移动的三维构造,所述内侧筒状部件与所述外侧筒状部件之间的开口部构成相对于所述隔离件的第二流体的出入口。2.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述隔离件具有网格结构。3.根据权利要求1或2所述的热交换器,其特征在于,由所述隔离件间接地环绕覆盖的所述蜂窝结构体的外周侧面的部分的面积相对于所述蜂窝结构体的外周侧面的总面积的比例为80%以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换器,其特征在于,所述隔离件为金属制的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换器,其特征在于,由所述外侧筒状部件直接环绕覆盖的所述隔离件的外周侧面的部分的面积相对于所述隔离件的外周侧面的总...

【专利技术属性】
技术研发人员:川口龙生木村大辅
申请(专利权)人:日本碍子株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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