(57)【要約】【課題】必要とされる設置スペースの小さい熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器１０は、多角筒状の周壁１１と、周壁１１の内部を周壁１１の軸方向に延びる複数の第１セル１３ａ，１３ｂ及び複数の第２セル１４に区画する区画壁１２とを備えている。第１セル１３ａ，１３ｂは、軸方向両端部が封止されるとともに隣接する第１セル１３ａ，１３ｂ同士が連通されることにより、軸方向に直交する断面Ｕ字状をなし周壁１１の同一面に流入口及び流出口が開口する第１流路１６を構成している。第２セル１４は、軸方向両端部が流入口及び流出口として開口する第２流路を構成している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角筒状の周壁と、前記周壁の内部を前記周壁の軸方向に延びる複数の第１セル及び複数の第２セルに区画する区画壁とを備え、前記第１セルを流通する第１流体と、前記第２セルを流通する第２流体との間で熱交換が行われる熱交換器であって、
前記第１セルは、軸方向両端部が封止されるとともに隣接する前記第１セル同士が連通されることにより、前記軸方向に直交する断面Ｕ字状をなし前記周壁の同一面に流入口及び流出口が開口する第１流路を構成し、
前記第２セルは、軸方向両端部が流入口及び流出口として開口する第２流路を構成していることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記軸方向に直交する断面において、前記第１流路の内側に別の前記第１流路が位置するように複数の前記第１流路が設けられ、
前記第２流路は、隣接する前記第１流路の間に設けられている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
外側に位置する前記第１流路における前記第１流体の流通方向と、内側に位置する前記第１流路における前記第１流体の流通方向とが同じである請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
複数の前記第１流路を備え、
少なくとも二つの前記第１流路は、流通する前記第１流体の流量が互いに異なっている請求項２又は請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
一つの前記第１流路に対して、前記流入口及び前記流出口の少なくとも一方は、複数、設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１流路に前記第１流体を給排するための流路部材を備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、特許文献１に開示される熱交換器４０は、筒状の周壁４１と、周壁４１の内部を周壁４１の軸方向に延びる複数の第１セル４３ａ及び複数の第２セル４３ｂに区画する区画壁４２とを備えている。第１セル４３ａは、軸方向両端部が封止されるとともに上下に隣接する第１セル４３ａ同士が連通されることにより、周壁４１に流入口４４ａ及び流出口４４ｂが開口する第１流路４４を形成している。第２セル４３ｂは、軸方向両端部が流入口及び流出口として開口する第２流路４５を形成している。こうした熱交換器は、第１流路４４を流通する第１流体と第２流路４５を流通する第２流体との間で熱交換を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４０９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の熱交換器は、図１６（ｂ）に示すように、周壁４１の上面側に第１流路４４の流入口４４ａが開口するとともに、周壁４１の下面側に第１流路４４の流出口４４ｂが開口している。この場合、熱交換器の上面側及び下面側のそれぞれに、第１流体を給排するための配管等の流路部材が取り付けられることになる。そのため、熱交換器を設置する際には、上下に取り付けられる流路部材を考慮した設置スペースを確保しておく必要がある。しかしながら、熱交換器は、車両の内部等の限られた空間内に設置される場合が多く、必要とされる設置スペースの小さい熱交換器が望まれている。
【０００５】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要とされる設置スペースの小さい熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の熱交換器は、多角筒状の周壁と、前記周壁の内部を前記周壁の軸方向に延びる複数の第１セル及び複数の第２セルに区画する区画壁とを備え、前記第１セルを流通する第１流体と、前記第２セルを流通する第２流体との間で熱交換が行われる熱交換器であって、前記第１セルは、軸方向両端部が封止されるとともに隣接する前記第１セル同士が連通されることにより、前記軸方向に直交する断面Ｕ字状をなし前記周壁の同一面に流入口及び流出口が開口する第１流路を構成し、前記第２セルは、軸方向両端部が流入口及び流出口として開口する第２流路を構成している。
【０００７】
上記構成によれば、第１流路の流入口及び流出口が、周壁の同一面に設けられているため、第１流体を給排するための流路部材を周壁の同じ側に取り付けることができる。これにより、流路部材を含めた熱交換器の設置スペースの低減を図ることができる。
【０００８】
また、軸方向に直交する断面Ｕ字状の第１流路とすることにより、第１流体の温度が熱交換器全体に反映されやすくなる。例えば、第１流体が冷却水である場合には、熱交換器全体を効率的に冷却することができる。これにより、熱交換器の熱交換効率が向上する。
【０００９】
本発明の熱交換器について、上記軸方向に直交する断面において、上記第１流路の内側に別の上記第１流路が位置するように複数の上記第１流路が設けられ、上記第２流路は、隣接する上記第１流路の間に設けられていることが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、第１流体の温度が熱交換器全体に反映されやすくなる効果が高められる。
本発明の熱交換器について、外側に位置する前記第１流路における前記第１流体の流通方向と、内側に位置する前記第１流路における前記第１流体の流通方向とが同じであることが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、外側及び内側に位置する第１流路の各流入口を、周壁の同一面における同じ側に寄せて設けることができる。これにより、共通の流路部材を用いて複数の第１流路に第１流体を供給することが容易となる。また、流出口側についても同様の効果が得られる。
【００１２】
本発明の熱交換器について、複数の上記第１流路を備え、少なくとも二つの上記第１流路は、流通する上記第１流体の流量が互いに異なっていることが好ましい。
上記構成によれば、第１流路の位置や形状等に応じて流量を調整することにより、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明の熱交換器について、一つの上記第１流路に対して、上記流入口及び上記流出口の少なくとも一方は、複数、設けられていることが好ましい。
周壁の同一面に対して、流入口及び流出口を共に形成した場合には、流入口及び流出口が設けられた面の強度が低くなりやすい。上記構成によれば、流入口及び流出口を複数に分割して設けることにより、周壁の強度の低下を抑制することができる。
【００１４】
本発明の熱交換器について、上記第１流路に上記第１流体を給排するための流路部材を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の熱交換器によれば、必要とされる設置スペースを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】熱交換器の斜視図。
【図２】熱交換器の正面図。
【図３】図１の３−３線断面図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】図３の５−５線断面図。
【図６】成形工程の説明図。
【図７】成形体の断面図。
【図８】加工工程の説明図（第１加工の加工治具を挿入した状態の説明図）。
【図９】加工工程における成形体の断面図。
【図１０】加工工程の説明図（第２加工の説明図）。
【図１１】脱脂工程の説明図。
【図１２】含浸工程の説明図。
【図１３】変更例の熱交換器の斜視図。
【図１４】変更例の熱交換器の断面図。
【図１５】変更例の熱交換器の部分断面図。
【図１６】（ａ）は、従来技術の熱交換器の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の１６ｂ−１６ｂ線断面図、（ｃ）は、（ａ）の１６ｃ−１６ｃ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、熱交換器の一実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、熱交換器１０は、矩形筒状の周壁１１と、周壁１１の内部を周壁１１の軸方向に延びる複数の第１セル１３及び複数の第２セル１４に区画する区画壁１２とを備えている。矩形筒状の周壁１１は、対向する一対の縦側壁１１ａと対向する一対の横側壁１１ｂとを有し、周壁１１の軸方向に直交する断面形状が横長の長方形をなすように構成されている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、区画壁１２は、周壁１１の軸方向に直交する断面において、縦側壁１１ａと平行な区画壁１２と、横側壁１１ｂに平行な区画壁１２とで格子状をなすように構成されている。区画壁１２が構成するセル構造は特に限定されるものではないが、例えば、区画壁１２の壁厚が０．１〜０．５ｍｍであり、セル密度が、周壁１１の軸方向に直交する断面１ｃｍ２あたり１５〜９３セルであるセル構造とすることができる。
【００１９】
図３〜５に示すように、第１セル１３は、第１流体を流通させるセルであり、その両端部が共に封止部２２によって封止されている。第２セル１４は、第２流体を流通させるセルであり、その両端部が共に開放されている。
【００２０】
第１流体としては特に限定されず、例えば、公知の熱媒体を用いることができる。公知の熱媒体としては、例えば、冷却水（Long Life Coolant：ＬＬＣ）や、エチレングリコール等の有機溶剤が挙げられる。第２流体としては特に限定されず、例えば、内燃機関の排気ガスが挙げられる。
【００２１】
図２に示すように、第１セル１３は、正面視において、横側壁１１ｂに平行な長辺を有する長四角形状の横セル１３ａと、正面視において正方形状をなし、横セル１３ａの両端と上側の横側壁１１ｂとの間において縦方向に並設された複数の縦セル１３ｂとを備えている。具体的には、３つの横セル１３ａが、下側ほど横方向長さの長いセルが位置するように間隔をあけて平行に配置されている。そして、各横セル１３ａの両端と上側の横側壁１１ｂとの間に複数の縦セル１３ｂが配置されている。したがって、第１セル１３は、１つの横セル１３ａと複数の縦セル１３ｂとにより３重のＵ字状のセル列をなすように配置されている。
【００２２】
また、Ｕ字状に配置された第１セル１３のセル列の間には、正面視において正方形状をなす第２セル１４が配置されている。隣接する第１セル１３のセル列の間に配置される第２セル１４の数は、特に限定されるものではないが、例えば、第２流体が内燃機関の排気ガス等の気体である場合には、第２セル１４が２列以上配置されることが好ましく、３〜４列、配置されることがより好ましい。
【００２３】
図３に示すように、Ｕ字状に配置された第１セル１３の各セル列には、縦方向に隣接する第１セル１３同士を区画する区画壁１２を貫通して、当該セル列を構成する各セルを連通する二つの連通部１５ａ，１５ｂがそれぞれ設けられている。連通部１５ａは、横セル１３ａの一方の端部側に設けられた連通部であり、連通部１５ｂは、横セル１３ａの他方の端部側に設けられた連通部である。連通部１５ａ，１５ｂは共に、周壁１１の同一面（上側の横側壁１１ｂの外面）に開口しており、開口された長さで、第１セル１３の軸方向全体にわたって形成されている。
【００２４】
図３に示すように、熱交換器１０の内部には、Ｕ字状に配置された第１セル１３（横セル１３ａ及び縦セル１３ｂ）のセル列、及び連通部１５ａ，１５ｂにより構成され、周壁１１の同一面に形成された各開口を流入口又は流出口とする断面Ｕ字状の第１流路１６が形成されている。換言すると、第１流路１６は、縦セル１３ｂに形成された連通部１５ａ，１５ｂにより構成されて第１流体が縦方向に流れる部分と、横セル１３ａにより構成されて第１流体が横方向に流れる部分とが組み合わされてなる断面Ｕ字状の流路である。また、熱交換器１０内には、独立した３個の第１流路１６が形成されている。
【００２５】
また、図４及び図５に示すように、熱交換器１０の内部には、第２セル１４により構成され、軸方向両端部１０ａ、１０ｂを流入口又は流出口とする第２流路１７が形成されている。上記構成の熱交換器１０は、第１流路１６を流れる第１流体と、第２流路１７を流れる第２流体との間で、区画壁１２を介して熱交換を行うことができる。
【００２６】
詳述すると、図３において二点鎖線で示すように、熱交換器１０は、第１流路１６に第１流体を給排するための流路部材１８を、周壁１１における第１流路１６の流入口及び流出口が設けられた面（横側壁１１ｂの外面）に配置した状態として使用される。流路部材１８は、周壁１１における第１流路１６の流入口及び流出口が設けられた面の外側に、各第１流路１６の流入口に連通する流入空間Ｓ１、及び各第１流路１６の流出口に連通する流出空間Ｓ２を区画する区画部１８ａを備えている。区画部１８ａには、流入空間Ｓ１に連通されて、流入空間Ｓ１に第１流体を供給する導入路１８ｂが接続されるとともに、流出空間Ｓ２に連通されて、流出空間Ｓ２から第１流体を排出する排出路１８ｃが接続されている。
【００２７】
流路部材１８の導入路１８ｂに第１流体が供給されると、第１流体は、流入空間Ｓ１を通じて、それぞれの流入口から各第１流路１６内に流入する。そして、第１流体は、断面Ｕ字状の第１流路１６内を通過して、それぞれの流出口から流出空間Ｓ２に流出し、流出空間Ｓ２を通じて排出路１８ｃから排出される。なお、各第１流路１６における第１流体の流通方向は同じである。
【００２８】
このように、熱交換器１０において、第１流体は、第１流路１６を流通することにより、軸方向に対して、ほぼ垂直に交差する方向に流れ、第２流体は、第２流路１７を流通することにより、軸方向に流れる。そして、熱交換器１０の内部を互いに交差する方向に流れる第１流体と第２流体との間で、区画壁１２を介して熱交換が行われる。
【００２９】
なお、熱交換器１０の周壁１１と、区画壁１２とを構成する材料は特に限定されるものではなく、公知の熱交換器に用いられる材料を用いることができ、例えば、炭化ケイ素、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物が挙げられる。これらの中でも、炭化ケイ素を主成分として含む材料は、他のセラミック材料に比べて熱伝導率が高く、熱交換効率を高くすることができるため好ましい。ここで、「主成分」とは、５０質量％以上を意味するものとする。炭化ケイ素を主成分として含む材料としては、例えば、炭化ケイ素の粒子と金属ケイ素を含む材料が挙げられる。
【００３０】
次に、図６〜１３に基づいて、本実施形態の熱交換器の一製造方法について説明する。熱交換器は、以下に記載する成形工程、加工工程、脱脂工程、含浸工程を順に経ることにより製造される。
【００３１】
（成形工程）
熱交換器の成形に用いる原料として、炭化ケイ素の粒子と、有機バインダーと、分散媒とを含有する粘土状の混合物を調製する。図６及び図７に示すように、この粘土状の混合物を用いて、矩形筒状の周壁１１と、周壁１１の内部を周壁１１の軸方向に延びる複数のセルＣに区画する区画壁１２とを備える成形体２０を成形する。この成形体２０は、全てのセルＣについて、その両端が開放された状態となっている。また、セルＣのうち、横セル１３ａとなるセルＣ１は、上側又は下側に位置する他のセル、数個分の横方向長さを有する横長形状に形成されている。こうした成形体２０は、例えば、押し出し成形により成形することができる。得られた成形体２０に対して、成形体２０を乾燥させる乾燥処理を行う。
【００３２】
（加工工程）
加工工程では、成形体に連通部を形成する第１加工、及び成形体における一部のセルの両端部を封止する第２加工を行う。
【００３３】
図８に示すように、第１加工では、例えば、加熱された加工具２１を成形体２０に接触させる方法を用いて、成形体２０における周壁１１及び区画壁１２の一部を除去して、連通部１５ａ，１５ｂを形成する。
【００３４】
具体的には、図８及び図９に示すように、連通部１５ａ，１５ｂに対応する外形状を有するブレード状の加工具２１を用意する。この加工具２１は、耐熱性の金属（例えば、ステンレス鋼）により形成され、その厚さは、セルＣ１を除くセルＣの幅を超えない厚さに設定されている。次に、成形体２０に含まれる有機バインダーが焼失する温度となるように加工具２１を加熱する。例えば、有機バインダーがメチルセルロースである場合には、加工具２１を４００℃以上に加熱する。
【００３５】
そして、図９に示すように、加熱された加工具２１を、横長形状のセルＣ１の両側部に沿って、成形体２０の周方向一方側の外面側（上面側）から横長形状のセルＣ１に達する位置まで差し込んだ後、これを引き抜く。このとき、加熱された加工具２１と成形体２０とが接触すると、その接触部分において成形体２０に含まれる有機バインダーが燃焼して焼失する。そのため、成形体２０に対する加工具２１の挿入抵抗は非常に小さいものとなり、加工具２１の挿入時に、挿入された部分の周辺部分に変形や破壊が生じ難い。また、有機バインダーが焼失することによって、発生する加工屑の量が減少する。そして、差し込まれた加工具２１が引き抜かれることによって、連通部１５ａ，１５ｂが形成される。
【００３６】
図１０に示すように、第２加工では、成形体２０に形成される複数のセルＣのうち、横長形状のセルＣ１を含めた第１セル１３を構成するセルＣの両端部に対して、成形工程において用いた粘土状の混合物を充填して、当該セルＣの両端部を封止する封止部２２を形成する。その後、成形体２０に対して、封止部２２を乾燥させる乾燥処理を行う。
【００３７】
上記の第１加工及び第２加工からなる加工工程を経ることにより、加工成形体が得られる。第１加工と第２加工の順序は特に限定されず、第２加工を行った後、第１加工を行ってもよい。
【００３８】
（脱脂工程）
脱脂工程は、加工成形体を加熱することによって、加工成形体に含まれる有機バインダーを焼失させることにより、加工成形体から有機バインダーが除去された脱脂体を得る工程である。図１１に示すように、脱脂工程を経ることにより、加工成形体から有機バインダーが除去されて、炭化ケイ素の粒子同士が接触した状態で配置された骨格部分を有する脱脂体３０が得られる。
【００３９】
（含浸工程）
含浸工程は、脱脂体の各壁の内部に金属ケイ素を含浸させる工程である。含浸工程においては、脱脂体に対して金属ケイ素の塊を接触させた状態として、金属ケイ素の融点以上（例えば、１４５０℃以上）に加熱する。これにより、図１２に示すように、溶融した金属ケイ素が毛細管現象によって、脱脂体の骨格部分を構成する粒子間の隙間へ入り込み、同隙間に金属ケイ素が含浸される。
【００４０】
含浸工程の加熱処理は、脱脂工程の加熱処理から連続して行ってもよい。例えば、加工成形体に対して金属ケイ素の塊を接触させた状態として、金属ケイ素の融点未満の温度で加熱することにより有機バインダーを除去して脱脂体とした後、加熱温度を金属ケイ素の融点以上に上昇させ、溶融した金属ケイ素を脱脂体に含浸させる。
【００４１】
上記の含浸工程を経ることにより、熱交換器が得られる。
ここで、本実施形態においては、脱脂工程以降の工程において特別な温度管理を行っている。すなわち、脱脂工程以降の工程においては、成形工程に用いた混合物に含まれる炭化ケイ素の焼結温度未満の温度下にて実施し、加工成形体、脱脂体を上記焼結温度以上の温度下に曝さないようにしている。したがって、脱脂工程においては、有機バインダーが焼失可能な温度以上、かつ上記焼結温度未満の温度で加熱を行う。同様に、含浸工程においては、金属ケイ素の融点以上、かつ上記焼結温度未満の温度で加熱を行う。
【００４２】
次に、本実施形態の作用及び効果について記載する。
（１）熱交換器は、矩形筒状の周壁と、周壁の内部を周壁の軸方向に延びる複数の第１セル及び複数の第２セルに区画する区画壁とを備えている。第１セルは、軸方向両端部が封止されるとともに隣接する複数の第１セル同士が連通されることにより、軸方向に直交する断面Ｕ字状をなし周壁の同一面に流入口及び流出口が開口する第１流路を構成している。第２セルは、軸方向両端部が流入口及び流出口として開口する第２流路を構成している。
【００４３】
上記構成によれば、第１流路の流入口及び流出口が、周壁の同一面に設けられているため、第１流体を給排するための流路部材を周壁の同じ面に取り付けることができる。これにより、流路部材を含めた熱交換器の設置スペースの低減を図ることができる。
【００４４】
また、軸方向に直交する断面Ｕ字状の第１流路とすることにより、第１流体の温度が熱交換器全体に反映されやすくなる。例えば、第１流体が冷却水である場合には、熱交換器全体を効率的に冷却することができる。これにより、熱交換器の熱交換効率が向上する。
【００４５】
（２）軸方向に直交する断面において、第１流路の内側に別の第１流路が位置するように複数の第１流路が設けられ、第２流路は、隣接する第１流路の間に設けられている。
上記構成によれば、第１流体の温度が熱交換器全体に反映されやすくなる効果が高められる。
【００４６】
（３）外側に位置する第１流路における第１流体の流通方向と、内側に位置する第１流路における第１流体の流通方向とが同じである。
上記構成によれば、外側及び内側に位置する第１流路の各流入口を、周壁の同一面における同じ側に寄せて設けることができる。これにより、共通の流路部材を用いて複数の第１流路に第１流体を供給することが容易となる。また、流出口側についても同様の効果が得られる。
【００４７】
（４）第２流体は、内燃機関の排気ガス等の気体であり、隣接する第１セルのセル列の間に配置される第２セルの列数は２列以上である。
上記構成によれば、熱交換器の断面に占める第２セルの割合が多くなることにより、第２流路の総流路断面積が大きくなる。これにより、第２流路を通過する第２流体の流速が低下して、第２流体と区画壁との接触時間が長くなる。また、第２流路における第２流体に接触する面積も大きくなる。これらの結果、第２流体の熱が区画壁に伝わりやすくなって、熱交換器の熱交換効率が向上する。
【００４８】
（５）区画壁は、炭化ケイ素を主成分として含む。炭化ケイ素は、セラミック材料の中でも熱伝導率が高い材料であるため、区画壁の熱伝導率を高くすることができる。したがって、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。
【００４９】
（６）本実施形態の熱交換器は、上記のような温度管理下で製造されることにより、炭化ケイ素の粒子同士が接触した状態で配置されて骨格部分が形成され、この骨格部分の隙間に金属ケイ素が充填されて形状が保持されたものとなる。すなわち、炭化ケイ素の粒子同士は、焼結による結合部（ネック）を有していない状態となっている。これにより、熱交換器の使用中に、内部の温度差に起因して区画壁の内部にひずみが生じても、炭化ケイ素の粒子間のネックに亀裂が生じることを抑制することができる。また、ネックを介して亀裂が伸展することを抑制することができる。
【００５０】
本実施形態は、次のように変更して実施することも可能である。また、上記実施形態の構成や以下の変更例に示す構成を適宜組み合わせて実施することも可能である。
・図１３に示すように、一つの第１流路の流入口を複数に分割して設けてもよい。また、一つの第１流路の流出口を複数に分割して設けてもよい。すなわち、一つの連通部１５ａ、１５ｂについて、周壁１１に形成される開口を複数に分割してもよい。また、流入口及び流出口の一方のみ、複数に分割して設けてもよい。
【００５１】
周壁の同一面に対して、流入口及び流出口を共に形成した場合には、流入口及び流出口が設けられた面の強度が低くなりやすい。そのため、流入口及び流出口を複数に分割して設けることにより、周壁の強度の低下を抑制することができる。
【００５２】
・第１流路の数は、３に限定されるものではなく、１、２、又は４以上であってもよい。
・上記実施形態では、第１流路の内側に別の第１流路が位置するように複数の第１流路を設けていたが、複数の第１流路を設けた場合の配置はこれに限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、複数の第１流路１６がそれぞれ並列に配置されていてもよい。
【００５３】
・複数の第１流路を設けた場合において、各第１流路を流通する第１流体の流量（単位時間当たりの流量）を異ならせてもよい。すなわち、少なくとも二つの第１流路について、流通する第１流体の流量が互いに異なっていてもよい。第１流路の位置や形状等に応じて第１流体の流量を調整することにより、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。
【００５４】
例えば、内側及び外側に位置する複数の第１流路を設けた場合、外側に位置する第１流路は、内側に位置する第１流路よりも流路長が長い分、その下流側における熱交換効率が低下する傾向がある。そこで、流路長が短い第１流路における第１流体の流量よりも、流路長が長い第１流路における第１流体の流量を多く設定すると、流路長が長い第１流路の下流側における熱交換効率の低下を抑制することができる。なお、第１流体の流量を調整する方法としては、例えば、第１流路の流路断面を異ならせる方法や、第１流路又は流路部材に対して開度の異なる絞り部分や流量制御弁を設ける方法が挙げられる。
【００５５】
・複数の第１流路を設けた場合において、各第１流路における第１流体の流通方向を異ならせてもよい。すなわち、少なくとも二つの第１流路について、第１流体の流通方向が互いに異なっていてもよい。
【００５６】
・第２流路を構成する第２セルの断面形状は、四角形状に限定されるものではない。例えば、図１５に示すように、断面六角形状の第２セル１４とした場合にも、軸方向に直交する断面Ｕ字状をなし周壁の同一面に流入口及び流出口が開口する第１流路１６を設けることができる。
【００５７】
・隣接する第１セルのセル列の間に配置される第２セルの列数は、一定であってもよいし、その部位等に応じて異なっていてもよい。
・周壁は、矩形筒状に限定されるものではなく、例えば、矩形筒状以外の多角筒状であってもよい。
【００５８】
・流路部材の構成は特に限定されるものではなく、各第１流路に対して第１流体を給排できるものであればよい。例えば、流路部材は、第１流体を供給する部分と、第１流体を排出する部分とを別々に備えるものであってもよい。また、複数の第１流路設けた場合において、一つの第１流路に第１流体を供給する部分と、別の第１流路に第１流体を供給する部分とを別々に備えるものであってもよい。
【００５９】
・熱交換器は、その構成要素として流路部材を備えるものであってもよい。この場合、流路部材は、筒状の周壁と、周壁の内部を第１セル及び第２セルに区画する区画壁とを備える本体部分に対して、別体に設けられるものであってもよいし、上記本体部分の周壁に一体に設けられるものであってもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、周壁と区画壁とが、炭化ケイ素を主成分として含む材料で構成されていたが、この態様に限定されない。例えば、区画壁のみが、炭化ケイ素を主成分として含む材料で構成されていてもよいし、周壁と区画壁とが、炭化ケイ素を主成分として含む材料以外で構成されていてもよい。また、熱交換器の構成要素としての流路部材は、周壁及び区画壁と同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…熱交換器、１１…周壁、１２…区画壁、１３…第１セル、１３ａ…横セル、１３ｂ…縦セル、１４…第２セル、１５ａ，１５ｂ…連通部、１６…第１流路、１７…第２流路、１８…流路部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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