熱交換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于在多個流體間進行熱交換的熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在改善汽車的燃油經(jīng)濟性的需求中，為了防止發(fā)動機啟動時等的發(fā)動機冷卻著的 時候的燃油經(jīng)濟性的惡化，期待一種在提前加熱冷卻水、發(fā)動機油、ATF (自動變速器油）等 來降低摩擦損失的系統(tǒng)。此外，為了防止在發(fā)動機預(yù)熱后等的發(fā)動機加溫時超過散熱器的 冷卻性能的界限的過度升溫，期待一種能夠控制冷卻水、發(fā)動機油、ATF(自動變速器油）等 的溫度的技術(shù)。
[0003]例如，有一種使用由陶瓷材料形成的蜂窩結(jié)構(gòu)體來進行熱交換的技術(shù)（參照專利 文獻1)。在該情況下，在蜂窩結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部使第一流體流通，在外部使第二流體流通，從而 進行熱交換。通過從高溫流體向低溫流體進行熱交換，能夠有效利用熱量。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :國際公開第2011/071161號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 在第一流體與第二流體的二流體的熱交換的情況下，由于熱量從高溫流體傳遞給 低溫流體，一方流體的溫度支配另一方流體的溫度，難以成為希望的溫度。
[0009] 本發(fā)明的課題在于提供一種能夠控制進行熱交換的流體的溫度的熱交換器。
[0010] 用于解決課題的手段
[0011] 發(fā)現(xiàn)通過使熱交換器成為使第一流體、第二流體及第三流體的三流體流通的結(jié) 構(gòu)，能夠解決上述課題。根據(jù)本發(fā)明，提供以下的熱交換器。
[0012] [1] -種熱交換器，具有：蜂窩結(jié)構(gòu)體，該蜂窩結(jié)構(gòu)體以陶瓷為主成分，具有筒形 狀的外周壁與區(qū)劃形成多個隔室的隔壁，所述多個隔室構(gòu)成第一流體的流路；第二流體流 通部，其位于所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周側(cè)，且該第二流體流通部構(gòu)成第二流體的流路；第三流 體流通部，其位于所述第二流體流通部的外周側(cè)，且該第三流體流通部構(gòu)成第三流體的流 路，所述第一流體、所述第二流體及所述第三流體以互相不混合的狀態(tài)進行熱交換。
[0013] [2]根據(jù)[1]所述的熱交換器，在所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周側(cè)具有覆蓋所述蜂窩結(jié) 構(gòu)體的覆蓋部件，在所述覆蓋部件的外周側(cè)具有所述第二流體流通部。
[0014] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的熱交換器，在所述第二流體流通部、所述第三流體流通 部的至少一方的壁面設(shè)置使所述壁面的表面積增加的凹部或凸部。
[0015] [4]根據(jù)[1]至[3]中任一項中記載的熱交換器，構(gòu)成所述第二流體流通部的內(nèi)殼 體的外周壁及構(gòu)成所述第三流體流通部的外殼體的外周壁的至少一方的一部分與內(nèi)周側(cè) 的相對的面接觸而形成有接觸部。
[0016] [5]根據(jù)[4]所述的熱交換器，在所述第二流體流通部及所述第三流體流通部的 至少一方形成有所述接觸部，在所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸方向上的形成有所述接觸部的范圍內(nèi) 的垂直于所述軸方向的任意截面上，在形成有所述接觸部的所述外周壁還存在與所述內(nèi)周 側(cè)的相對的面不接觸的非接觸部，從而能夠在所述第二流體流通部中不妨礙所述第二流體 的流通，或能夠在所述第三流體流通部中不妨礙所述第三流體的流通。
[0017] [6]根據(jù)[1]至[5]中任一項記載的熱交換器，在所述第一流體、所述第二流體、所 述第三流體的至少某一流體的流路具有用于調(diào)整所述流體的流量的流量調(diào)整單元。
[0018] 發(fā)明效果
[0019] 熱交換器除了用于進行熱交換的第一流體的流路、第二流體的流路外，還具有第 三流體的流路。通過第三流體，能夠控制第一流體、第二流體的溫度，防止過度升溫。
【附圖說明】
[0020] 圖1A是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式1的平行于軸方向的截面的剖視圖。
[0021] 圖1B是圖1A的A-A剖視圖。
[0022] 圖2A是表示將蜂窩結(jié)構(gòu)體與覆蓋部件一體化時的模式圖。
[0023]圖2B是表示蜂窩結(jié)構(gòu)體與覆蓋部件一體化后的熱交換部件的模式圖。
[0024] 圖3A是表示凹部或凸部的實施方式1的模式圖。
[0025] 圖3B是表示凹部或凸部的實施方式2的模式圖。
[0026] 圖3C是表示凹部或凸部的實施方式3的模式圖。
[0027] 圖4是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式2的平行于軸方向的截面的剖視圖。
[0028] 圖5是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式3的平行于軸方向的截面的剖視圖。
[0029] 圖6是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式4的平行于軸方向的截面的剖視圖。
[0030] 圖7A是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式5的平行于軸方向的截面的剖視圖。
[0031]圖7B是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式5的垂直于軸方向的截面的剖視圖。
[0032] 圖8是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式6的平行于軸方向的截面的剖視圖。
[0033] 圖9是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式7的平行于軸方向的截面的剖視圖。
[0034] 圖10是表示本發(fā)明的熱交換器的實施方式8的平行于軸方向的截面的剖視圖。
[0035] 圖11是表示比較例1的熱交換器的剖視圖。
[0036] 符號說明
[0037]1 :蜂窩結(jié)構(gòu)體，2:(軸方向的）端面，3 :隔室，4 :隔壁，7 :外周壁，7h:(蜂窩結(jié)構(gòu) 體的）外周面，10 :熱交換部件，11 :覆蓋部件，llh:(覆蓋部件的）外周面，25 :第一流體流 通部，26 :第二流體流通部，27 :第三流體流通部，30 :熱交換器，32 :內(nèi)殼體（殼體A)，32a: (內(nèi)殼體的內(nèi)周壁的）內(nèi)周面，32b:(內(nèi)殼體的內(nèi)周壁的）外周面，32c:(內(nèi)殼體的外周壁 的）內(nèi)周面，32d:(內(nèi)殼體的外周壁的）外周面，32m:(內(nèi)殼體的）內(nèi)周壁，32n:(內(nèi)殼體 的）外周壁，33 :外殼體（殼體B)，33c:(外殼體的外周壁的）內(nèi)周面，33n:(外殼體的）外 周壁，34 :凹部或凸部，38 :流量調(diào)整單元，38a:(第一流體的）流量調(diào)整單元，38b:(第二流 體的）流量調(diào)整單元，38c:(第三流體的）流量調(diào)整單元，40 :接觸部，41 :非接觸部。
【具體實施方式】
[0038] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。本發(fā)明并不限定于以下的實施方 式，只要不脫離發(fā)明的范圍，能夠予以變更、修正、改良。
[0039] (實施方式1)
[0040] 圖1A是表示本發(fā)明的熱交換器30的實施方式1的平行于軸方向的截面的剖視 圖，圖1B是圖1A的A - A剖視圖。本發(fā)明的熱交換器30具有：蜂窩結(jié)構(gòu)體1 ;在蜂窩結(jié)構(gòu) 體1的外周側(cè)成為第二流體的流路的第二流體流通部26 ;在第二流體流通部26的外周側(cè) 成為第三流體的流路的第三流體流通部27。蜂窩結(jié)構(gòu)體1以陶瓷為主成分，具有：筒形狀 的外周壁7 ;以及隔壁4,隔壁4區(qū)劃形成多個隔室3,多個隔室3成為第一流體的流路。蜂 窩結(jié)構(gòu)體1的隔室3成為第一流體流通部25,第一流體流通于該第一流體流通部25。熱交 換器30能夠進行熱交換而不使第一流體、第二流體及第三流體相互混合。
[0041] 如圖1A及圖1B所示，在蜂窩結(jié)構(gòu)體1的外周側(cè)還可具有覆蓋蜂窩結(jié)構(gòu)體1的覆 蓋部件11。在本實施方式中，在覆蓋部件11的外周側(cè)具有第二流體流通部26。利用圖2A 及圖2B對具有覆蓋部件11的實施方式進行說明。
[0042] 在具有覆蓋部件11的實施方式中，由以陶瓷為主成分的蜂窩結(jié)構(gòu)體1與在蜂窩結(jié) 構(gòu)體1的外周側(cè)覆蓋蜂窩結(jié)構(gòu)體1的覆蓋部件11 (例如，金屬管）形成熱交換部件10。在 本說明書中，將蜂窩結(jié)構(gòu)體1與覆蓋部件11統(tǒng)稱為熱交換部件10。如圖2A所示，將蜂窩結(jié) 構(gòu)體1插入覆蓋部件11并通過熱裝而一體化，如圖2B所示，能夠形成熱交換部件10。另 外，蜂窩結(jié)構(gòu)體1與覆蓋部件11的接合除熱裝以外，也可以采用壓入、釬焊、擴散接合等。
[0043] 覆蓋蜂窩結(jié)構(gòu)體1的覆蓋部件11優(yōu)選不使第一流體、第二流體流通，導(dǎo)熱性好，且 具有耐熱性、耐腐蝕性的材料。作為覆蓋部件11，能夠例舉金屬管、陶瓷管等。作為金屬管 的材質(zhì)，例如能夠使用不銹鋼、鈦合金、銅合金、鋁合金、黃銅等。
[0044] 由于覆蓋部件11覆蓋蜂窩結(jié)構(gòu)體1的外周面7h，因此能夠不使在蜂窩結(jié)構(gòu)體1的 內(nèi)部流動的第一流體與在蜂窩結(jié)構(gòu)體1的外部流動的第二流體混合，而分別使它們流通， 進行熱交換。另外，由于熱交換部件10具有覆蓋部件11，因此容易根據(jù)設(shè)置場所、設(shè)置方法 而加工，自由度高。熱交換部件10能夠通過覆蓋部件11保護蜂窩結(jié)構(gòu)體1且能夠經(jīng)受來 自外部的沖擊。
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