(57)【要約】【課題】熱交換効率が高い熱交換器を簡便な組み付けにより製造することを可能にする熱交換部材を提供する。【解決手段】第一の流体の流路となる複数のセル５を区画形成する隔壁７を有する集熱部と、集熱部の外周に設けられて第一の流体と集熱部の外周側を流れる第二の流体とを隔てる伝熱部３とを備え、セル５の一方の端部９ａの開口部を同じセル５の他方の端部９ｂの開口部内に投影した面積が同じセル５の他方の端部９ｂの開口部の面積よりも小さい熱交換部材１。【選択図】図１
2012077943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部から他方の端部に貫通して第一の流体の流路となる複数のセルを区画形成するＳｉＣを主成分とするセラミックスの隔壁を有し、前記隔壁が前記セル内を流れる前記第一の流体と熱の受け渡しを行う集熱部と、
ＳｉＣを主成分とするセラミックスからなり前記集熱部の外周に設けられて前記第一の流体と前記集熱部の外周側を流れる第二の流体とを隔てるとともに、前記隔壁を介在させて前記第一の流体と前記第二の流体との熱の受け渡しを行う伝熱部と、を備え
前記セルの前記一方の端部の開口部を同じ該セルの前記他方の端部の開口部内に投影した面積が該セルの該他方の端部の該開口部の面積よりも小さい熱交換部材。
【請求項２】
前記伝熱部が、前記集熱部を内部に収容するとともに前記一方の端部の側から前記他方の端部の側に向けて抜けた筒形状を有する請求項１に記載の熱交換部材。
【請求項３】
前記セルが、前記一方の端部から前記他方の端部までの間の少なくとも一部において曲がっている請求項１または２に記載の熱交換部材。
【請求項４】
前記セルは、
前記一方の端部から前記他方の端部までの間の少なくとも一部において前記一方の端部と前記他方の端部とを結んだ軸を中心として渦巻き状に曲がり、かつ、
前記軸を中心に同一方向で回転しながら渦巻き状に曲がる部分において前記軸に沿って単位長さ離れた地点の間で前記セルが回転した角度として定まる旋回率が３０度／ｃｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換部材。
【請求項５】
前記セルの前記旋回率が前記一方の端部から前記他方の端部に向かう方向において大きくなっていく請求項４に記載の熱交換部材。
【請求項６】
前記セルが、前記軸を中心に回転する方向を逆転させながら渦巻き状に曲がる請求項４または５に記載の熱交換部材。
【請求項７】
前記伝熱部および前記隔壁は、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上である請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱交換部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱の受け渡しをする流体の流路として熱交換器に装着し使用することができる熱交換部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器では、温度の高い流体と温度の低い流体とを壁を隔てて隣り合わせにすることにより、温度の高い流体から温度の低い流体へと熱を伝えるようにしている。
【０００３】
熱交換器では、温度の高い流体と温度の低い流体とを隔てる壁の面積を増やすことにより、壁の熱容量を増やし、その結果として、温度の高い流体から温度の低い流体へと伝わる熱量を増やすことができる。そこで、熱交換器には、温度の高い流体と温度の低い流体とを隔てる壁を波型などの入り組んだ形状にすることにより、壁の面積を増やし、その結果、２つの流体間での受け渡される熱量を増加させているものがある。
【０００４】
また、熱交換器では、温度の高い流体と温度の低い流体とを隔てる壁の面積あたりの流体の容量を少なくすることにより、壁と流体との接触頻度が高まり、その結果、熱が温度の高い流体から温度の低い流体へと伝わりやすくなる。そのため、熱交換器には、温度の高い流体または温度の低い流体を細い管に流すものがある。
【０００５】
さらに、熱交換器には、一方の流体の流路および他方の流体の流路が細く枝分かれし、一方の流体の枝分かれした流路と他方の流体の枝分かれした流路とが互い違いに配置されているものがある（例えば、特許文献１，２）。この熱交換器では、２つの流体を隔てる壁の面積が増えており、さらに壁の面積あたりの流体の容量が少なくなっている。そのため、熱の受け渡しが温度の高い流体と温度の低い流体との間で非常に効率良く行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２４９９７号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した熱交換器では温度の高い流体と温度の低い流体とを隔てる壁の形状が入り組む、あるいは流体の流路が細いなどの事情により、熱交換器の製造時において部材の組み付けに手間がかかってしまう。そのため、簡便な組み付けで製造可能でありながら熱交換の効率が高い熱交換器が待望されている。
【０００８】
上記の問題に鑑みて、本発明の目的は、熱交換効率が高い熱交換器を簡便な組み付けにより製造することを可能にする熱交換部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するものであり、以下に示す熱交換部材である。
【００１０】
［１］  一方の端部から他方の端部に貫通して第一の流体の流路となる複数のセルを区画形成するＳｉＣを主成分とするセラミックスの隔壁を有し、前記隔壁が前記セル内を流れる前記第一の流体と熱の受け渡しを行う集熱部と、ＳｉＣを主成分とするセラミックスからなり前記集熱部の外周に設けられて前記第一の流体と前記集熱部の外周側を流れる第二の流体とを隔てるとともに、前記隔壁を介在させて前記第一の流体と前記第二の流体との熱の受け渡しを行う伝熱部と、を備え前記セルの前記一方の端部の開口部を同じ該セルの前記他方の端部の開口部内に投影した面積が該セルの該他方の端部の該開口部の面積よりも小さい熱交換部材。
【００１１】
［２］  前記伝熱部が、前記集熱部を内部に収容するとともに前記一方の端部の側から前記他方の端部の側に向けて抜けた筒形状を有する前記［１］に記載の熱交換部材。
【００１２】
［３］  前記セルが、前記一方の端部から前記他方の端部までの間の少なくとも一部において曲がっている前記［１］または［２］に記載の熱交換部材。
【００１３】
［４］  前記セルは、前記一方の端部から前記他方の端部までの間の少なくとも一部において前記一方の端部と前記他方の端部とを結んだ軸を中心として渦巻き状に曲がり、かつ、前記軸を中心に同一方向で回転しながら渦巻き状に曲がる部分において前記軸に沿って単位長さ離れた地点の間で前記セルが回転した角度として定まる旋回率が３０度／ｃｍ以下である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の熱交換部材。
【００１４】
［５］  前記セルの前記旋回率が前記一方の端部から前記他方の端部に向かう方向において大きくなっていく前記［４］に記載の熱交換部材。
【００１５】
［６］  前記セルが、前記軸を中心に回転する方向を逆転させながら渦巻き状に曲がる前記［４］または［５］に記載の熱交換部材。
【００１６】
［７］  前記伝熱部および前記隔壁は、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上である前記［１］〜［６］のいずれかに記載の熱交換部材。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の熱交換部材は、熱交換効率が高い熱交換器を簡便な組み付けにより製造することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の熱交換部材の一実施形態の斜視図である。
【図２】図１中のセルの模式図である。
【図３】図１中のセルの旋回率を説明するための図である。
【図４】図１中のセルの旋回率を説明するための図である。
【図５】図１の熱交換部材を装着した熱交換器の模式図である。
【図６】図５中のＡ−Ａ’断面の図である。
【図７】実施例１，５の熱交換部材について、一方の端部から所定の位置までのセルの旋回角度を示したグラフである。
【図８】実施例７〜９の熱交換部材について、一方の端部から所定の位置までのセルの旋回角度を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。
【００２０】
１．熱交換部材：
本発明の熱交換部材は、一方の端部から他方の端部に貫通して第一の流体の流路となる複数のセルを区画形成するＳｉＣを主成分とするセラミックスの隔壁を有し、隔壁がセル内を流れる第一の流体と熱の受け渡しを行う集熱部と、ＳｉＣを主成分とするセラミックスからなり集熱部の外周に設けられて第一の流体と集熱部の外周側を流れる第二の流体とを隔てるとともに、隔壁を介在させて第一の流体と第二の流体との熱の受け渡しを行う伝熱部とを備え、セルの一方の端部の開口部を同じセルの他方の端部の開口部内に投影した面積が同じセルの他方の端部の開口部の面積よりも小さい。
【００２１】
本発明の熱交換部材では、伝熱部が第一の流体と第二の流体とを隔てており、例えば、伝熱部が内部に集熱部を収容した筒形状を有する場合には、筒の内と外という単純な構成により第一の流体と第二の流体とを隔てることができる。またこの場合、熱交換部材が筒形状というシンプルな構造になっているため、熱交換器を簡単な組み付けにより製造することができる。本発明の熱交換部材を簡単に組み付けることにより熱交換器を製造する方法としては、例えば、本発明の熱交換部材の中空部の両端に管を接続して第一の流体の流路をつくり、さらに熱交換部材をケーシングで覆うという組み付け方法を挙げることができる。この方法で製造された熱交換器は、熱交換部材がケーシング内を貫通する構造になっている。そして、第一の流体が熱交換部材内（筒形状の伝熱部の中）を流れることによりケーシング内を横切り、一方で、第二の流体が熱交換部材の外周上を流れてケーシング内を横切るようになっている（例えば、後述の「２．熱交換器」を参照）。
【００２２】
本発明の熱交換部材では、第一の流体が伝熱部と直接接触しないときでも、集熱部の隔壁を介在させることにより伝熱部との間で熱の受け渡しをすることができる。特に、隔壁および伝熱部は、ＳｉＣを主成分とするセラミックスで形成されているため、熱伝導率が高い。この結果、第一の流体の熱が隔壁に伝わると、この熱が隔壁および伝熱部を効率良く伝導していく。そして最終的に、第一の流体から伝わってきた熱は、伝熱部から第二の流体へと渡されていく。逆に、第二の流体の熱が伝熱部に伝わったときも、第二の流体から伝わってきた熱は、最終的に伝熱部または隔壁から第一の流体へと渡されていく。ここでＳｉＣを主成分とするセラミックスとは、ＳｉＣが５０質量％以上含まれているセラミックスのことを意味する。
【００２３】
本発明の熱交換部材は、セルが一方の端部から他方の端部まで間の少なくとも一部において曲がっていることが好ましい。セルの少なくとも一部が曲がっていることにより、第一の流体が隔壁に行き当たるようになる。すなわち、第一の流体が隔壁に確実に衝突するようになる。この結果、第一の流体と隔壁との間では熱の受け渡しが盛んに行われるようになる。
【００２４】
本発明の熱交換部材は、セルが一方の端部から他方の端部まで間の少なくとも一部において一方の端部と他方の端部とを結んだ軸を中心として渦巻き状に曲がり、かつ、セルが前記軸を中心に同一方向で回転しながら渦巻き状に曲がる部分において軸に沿って単位長さ離れた地点の間でセルが回転した角度として定まる旋回率が３０度／ｃｍ以下であることが好ましい。上記にように、セルが旋回率３０度／ｃｍ以下にて渦巻き状に曲がっていることにより、第一の流体は渦巻きの軸に向かって面した隔壁の部分（セルを囲んでいる隔壁の中でもカーブしているセルの外周側を区画している部分）に衝突しながらセル内を流れるようになる。この結果、第一の流体と隔壁との熱の受け渡しがより盛んに行われるようになる。
【００２５】
また、上記の旋回率は、第一の流体と隔壁との熱の受け渡しを促進する観点から、１０〜３０度／ｃｍであることがより好ましい。
【００２６】
さらに、セルの少なくとも一部が旋回率３０度／ｃｍ以下で渦巻き状に曲がっている場合においては、セルの旋回率が一方の端部から他方の端部に向かう方向において大きくなっていくことがより好ましい。第一の流体がセル内を一方の端部から他方の端部に向かって流れるとき、一方の端部側（第一の流体の流れの上流側）では、セル内を流れる第一の流体と隔壁との温度差が大きくなる。そのため、一方の端部側では、第一の流体と隔壁との間で熱の受け渡しが行われやすい。一方の端部側（第一の流体の流れの上流側）で熱の受け渡しをしてしまうと、他方の端部側では、第一の流体と隔壁との温度差が小さくなってしまい、その結果として、第一の流体と隔壁との間で熱の受け渡しがされにくくなる。セルの旋回率が一方の端部から他方の端部に向かう方向において大きくなっていくことにより、第一の流体が他方の端部側（第一の流体の流れの下流側）にゆくほどより盛んに隔壁に衝突し、その結果として他方の端部側（第一の流体の流れの下流側）ほど第一の流体と隔壁との間での熱の受け渡しが促される。そのため、他方の端部側において第一の流体と隔壁との間での温度差が小さくなっていたとしても、この小さい温度差をつくっている熱を絞り取ることができる。
【００２７】
また、セルの少なくとも一部が旋回率３０度／ｃｍ以下で渦巻き状に曲がっている場合においては、セルが軸を中心に回転する方向を逆転させながら渦巻き状に曲がることが好ましい。例えば、セルが右巻きで渦巻き状に曲がっていて、途中から左巻きで渦巻き状に曲がっていると、回転する方向が変わった箇所やその近傍で第一の流体の流れが乱れやすくなる。その結果、第一の流体が隔壁に衝突しやすくなるため、第一の流体と隔壁との間で熱の受け渡しが促される。
【００２８】
また、本発明の熱交換部材は、熱の受け渡しを効率良く行わせるため、伝熱部および隔壁の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。
【００２９】
以下、本発明の熱交換部材の実施形態を参照し、本発明の内容を詳しく説明する。
【００３０】
図１は、本発明の熱交換部材の一実施形態の斜視図である。図示されるように、本実施形態の熱交換部材１は、円筒形状の外周壁３の内部（中空部６）が隔壁７によって格子状に区画されている。隔壁７の両端は外周壁３と接触している。そのため、熱は隔壁７と外周壁３との間を伝導することができる。外周壁３および隔壁７は、ＳｉＣを主成分とするセラミックスで形成されている。そして、隔壁７による格子状の区画によって、複数のセル５が外周壁３に囲まれた筒の内部に形成される。これらのセル５は、一方の端部９ａから他方の端部９ｂまで貫通している。
【００３１】
ＳｉＣを主成分とするセラミックスは、金属Ｓｉを含浸させることができ、金属Ｓｉを含浸させる量を多くするほど熱伝導率をより高めることができる。例えば、ＳｉＣを主成分とするセラミックス１００質量部に対して金属Ｓｉを３０質量部以上含浸させることにより、熱伝導率を１００Ｗ／ｍＫ以上にすることができる。外周壁３または隔壁７の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上の場合には、外周壁３や隔壁７における部分ごとでの温度差が小さくなり、熱応力により割れが外周壁３や隔壁７に生じにくくなる。
【００３２】
さらに、本熱交換部材１では、セル５が端部９ａの中心と端部９ｂの中心とを結ぶ軸１０を中心として緩やかな渦巻き状に曲がっている（なお、軸１０は外周壁３に囲まれた筒の中の中心を貫いている）。図１は、セル５ａが外周壁３に囲まれた筒の内部を貫通する様子を破線で示している。
【００３３】
図２は、図１中に示したセル５ａを模式的に表す。セル５ａは、両端に開口部８ａおよび開口部８ｂを有する。破線で囲まれた四角形（領域Ｓ’ａ→ｂ）は、開口部８ｂを含む平面上に開口部８ａ全体を投影した像を表す。領域Ｓ’ａ→ｂは、矢印Ｆの方向で投影されている。セル５ａが渦巻き状に曲がっているため、投影する方向をどのように調整しても、開口部８ａ全体を投影した像が開口部８ｂからはみ出てしまう。開口部８ａ内では、網目模様の四角形（領域ΔＳａ→ｂ）の部分だけが開口部８ｂ内に投影することができる。図２では、領域ΔＳａ→ｂを開口部８ｂ内に投影した像が四角形（領域ΔＳ’ａ→ｂ）で表されている。
【００３４】
開口部８ａから方向Ｆで第一の流体を導入すると、開口部８ａの領域ΔＳａ→ｂ内を通過した第一の流体は、セル５ａ内で隔壁７に衝突することなく開口部８ｂの領域ΔＳ’ａ→ｂ内を通過し、セル５ａ外に抜けることができる。一方で、残余の第一の流体は、セル５ａ内で隔壁７に衝突しなければセル５ａ外へ抜けることができない。このように、本熱交換部材１では、少なくとも一部の第一の流体が、セルを通過する際に隔壁７と衝突する。このように第一の流体と隔壁７とが衝突することにより、第一の流体と隔壁７との間での熱の受け渡しが促される。
【００３５】
図２は、一点鎖線によってセル５ａの中心線３１を示している。図３は、このセル５ａの中心線３１および軸１０を表す。この中心線３１上の１点Ｐ１をとり、このＰ１から軸１０に沿ってΔＬ（ｃｍ）だけ端部９ｂ側にある中心線上の１点をＰ２とする。そして、軸１０から点Ｐ１に向かうベクトルをＲ１、軸１０から点Ｐ２に向かうベクトルをＲ２とする。図４は、一方の端部９ａから他方に端部９ｂに向けて軸１０に沿った方向からベクトルＲ１およびベクトルＲ２をみた図である。軸１０を中心に渦巻く状に曲がってＰ１からＰ２へと移ると、軸１０に沿った方向ではΔＬだけずれ、そして軸１０からＰ１やＰ２に向かうベクトルについては反時計回りでΔθ（度）だけ回転する。ここでＰ１からＰ２までのセルの旋回率は、Δθ／ΔＬ（度／ｃｍ）として定めることができる。また、Ｐ１からＰ２までの移る際には、軸１０からＰ１やＰ２に向かうベクトルが常に反時計回り（ここでは正方向の回転）に回転している。このようにベクトルが常に一方向に回転する場合とは異なり、軸１０から中心線３１上に向かうベクトルの回転が反時計回り（正方向の回転）から時計回り（負方向の回転）に変わった場合には、セルが軸を中心に回転する方向を逆転させながら渦巻き状に曲がっていることになる。
【００３６】
２．熱交換器：
以下、本発明の熱交換部材を装着した熱交換器について説明する。図５は、図１に示した熱交換部材（第一の実施形態の熱交換部材）を装着した熱交換器の模式図を示す。図５に示されるように、本熱交換器２１は、熱交換部材１がケーシング１１内に装着されている。熱交換部材１の端部９ａと端部９ｂは、ケーシング１１を構成する壁１９に開けた穴にはめ込まれ、管２３ａ，２３ｂに接続している。この結果、第一の流体は、管２３ａを流れていくと、続いて熱交換部材１の内部（外周壁３の筒の中、いわゆるセル５内）を通り抜け、さらに管２３ｂへと流れていく。
【００３７】
図５に示されるように、ケーシング１１には、第二の流体をケーシング内に流入させる第二の流体の入口１３、および第二の流体をケーシング１１内から排出する第二の流体の出口１５が設けられている。
【００３８】
図６は、図５中のＡ−Ａ’の断面図である。図示されるように、第二の流体は、入口１３からケーシング内に流入すると、熱交換部材１の外周壁３の外周面４と接触しながら流れて出口１５から排出される。
【００３９】
例えば第一の流体の温度が第二の流体の温度よりも高い場合であれば、熱は、第一の流体から隔壁７や外周壁３に伝わり、最終的に外周壁３から第二の流体へと渡される。このとき、第一の流体の熱は２つの態様によって外周壁３に伝わっている。まず、第一の流体が外周壁３の内側面と接触して流れる場合（例えばセル５ｂを流れる第一の流体の場合）には、第一の流体の熱が直接外周壁３に伝わる。また、第一の流体が外周壁３と接触せずに流れる場合（例えばセル５ｃやセル５ｄを流れる第一の流体の場合）には、第一の流体の熱が隔壁７を介して外周壁３に伝わる。
【００４０】
また、本熱交換器２１では、図６中の破線の枠αで示した隔壁７（すなわち、セル５ｃとセル５ｄとを区画する隔壁７）に穴や亀裂が生じたとしても、セル５ｃおよびセル５ｄを流れる第一の流体同士が混じり合うだけであるため、致命的な故障にはならない。そのため、隔壁７については、隔壁７の強度を低下させてでも、第一の流体が隔壁７に盛んに衝突するようになる形状（例えば隔壁７がねじれているなど）を採用することができる。
【００４１】
本熱交換器２１では、隔壁７は、セル５を区画形成する役割の他に、梁として外周壁３を補強する役割も担っている。そのため、外周壁３に穴が生じたり亀裂が生じたりしにくくなっている。この結果、第一の流体と第二の流体とが混じり合ってしまうような致命的な故障が生じにくい。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
（１）熱交換部材の作製
（実施例１〜４）
ＳｉＣ粉末、バインダー、水を混ぜ合わせて坏土を作製し、この坏土を格子状のスリットを有する口金によって押し出して成形することにより、円筒形状の外周壁の内部に格子状の隔壁が形成されたハニカム成形体を作製した。坏土の押し出しは、口金から押し出されてくるハニカム形状の坏土を受け台で支えながら行った。さらに、ハニカム形状の坏土が口金から押し出されてくるときに、ハニカム形状の坏土の中心軸を中心として受け台を時計回りに一定の回転速度で回転させた。この操作により、口金から押し出されてくる途中のハニカム形状の坏土をねじった。以上により、セルが渦巻き状に曲がっているハニカム成形体を作製した。続いて、ハニカム成形体を焼成することにより、実施例１〜４の熱交換部材を製造した。実施例１〜４の熱交換部材における外周壁および隔壁の熱伝導率は１２０Ｗ／ｍＫであった。実施例１〜４の熱交換部材の全長、外径、セル密度、隔壁厚さ、旋回率、累積旋回角度を表１に示す。
【００４４】
（比較例１，２）
受け台を回転させなかったこと以外は実施例１と同じ方法によって、比較例１の熱交換部材を製造した。また、全長を８０ｍｍとした以外は比較例１と同じ方法によって、比較例２の熱交換部材を製造した。比較例１，２の熱交換部材における外周壁および隔壁の熱伝導率は１２０Ｗ／ｍＫであった。比較例１，２の熱交換部材の全長、外径、セル密度、隔壁厚さ、旋回率、累積旋回角度を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2012077943.tif 000003
【００４６】
（実施例５，６）
受け台の回転速度を時間経過とともに大きくしながら押し出しを行った以外は実施例１と同じ方法によって、実施例５，６の熱交換部材を製造した。実施例５，６の熱交換部材における外周壁および隔壁の熱伝導率は１２０Ｗ／ｍＫであった。実施例５，６の熱交換部材の全長、外径、セル密度、隔壁厚さ、旋回率の変化［最少旋回率（度）→最大旋回率（度）］、累積旋回角度を表２に示す。実施例１の熱交換部材および実施例５の熱交換部材について、一方の端部から所定の位置までのセルの旋回角度を図７のグラフに示す。
【００４７】
【表２】
2012077943.tif 000004
【００４８】
（実施例７〜９）
受け台を一定の回転速度で時計回りに回転させながら押し出しを行った後、一旦受け台の回転を停止して押し出しを継続し、続いて受け台を一定の回転速度で反時計回りに回転させながら押し出しを行った以外は実施例１と同じ方法によって、実施例７，８の熱交換部材を製造した。受け台を一定の回転速度で時計回りに回転させた後、直ちに受け台を一定の回転速度で反時計回りに回転させながら押し出しを行い、続いて再び受け台を一定の回転速度で時計回りに回転させながら押し出しを行った以外は実施例１と同じ方法によって、実施例９の熱交換部材を製造した。実施例７〜９の熱交換部材における外周壁および隔壁の熱伝導率は１２０Ｗ／ｍＫであった。実施例７〜９の熱交換部材の全長、外径、セル密度、隔壁厚さ、旋回率の推移、累積旋回角度を表３に示す。実施例７〜９の熱交換部材ついて、一方の端部から所定の位置までのセルの累積旋回角度を図８のグラフに示す。
【００４９】
【表３】
2012077943.tif 000005
【００５０】
（２）熱交換試験
実施例１〜９、比較例１，２の熱交換部材をステンレス製の容器（ケーシング）内に収容することにより、熱交換器（図５に示したものと同じ形の熱交換器）を作製した。熱交換試験について、図５を参照し以下に説明する。第一の流体として３５０℃の窒素ガス（Ｎ２）を用いた。第二の流体として水を用いた。そして、熱交換部材のセル内に窒素ガスを流し、同時にケーシングの第二の流体の流路内に水を流した。窒素ガスは、ＳＶ（空間速度）５０，０００ｈ−１にてセル内に流した。熱交換部材のセルの入口より２０ｍｍ上流を流れる第一の流体の温度を測定し、この測定値を「入口ガス温」とした。セル内を通り抜けセルの出口より２００ｍｍ下流を流れる第一の流体の温度を測定し、この測定値を「出口ガス温」とした。また、ケーシングの入口を通過する水の温度を測定し、この測定値を「入口水温」とした。ケーシングの出口を通過する水の温度を測定し、この測定値を「出口水温」とした。
【００５１】
熱の回収効率（以下、回収効率）は、入口ガス温、出口ガス温、入口水温の値を、式：回収効率＝（入口ガス温−出口ガス温）／（入口ガス温−入口水温）×１００、に当てはめることよって算出した。結果を表１〜３に示す。さらに、「ｃｃ回収効率」（回収効率／熱交換部材の体積）を表１〜３に示す。
【００５２】
熱交換部材のセル内を通過した窒素ガスの圧力損失を表１〜３に示す。
【００５３】
実施例１〜９は、比較例１よりも回収効率が高いことが判明した。実施例３は、比較例２と比べて、全長が短いにもかかわらず回収効率は同じであった。この結果から、実施例３は、小型化と高い回収効率とを両立していることが判明した。実施例５は、実施例３と比べて、累積旋回角度が同じにもかかわらず回収効率は高かった。実施例５における回収効率の向上は、セルの出口側ほど旋回率が高いことによるものでる。実施例１〜４と実施例７〜９との比較から、セルの旋回する方向が逆転することにより、回収効率が高まることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、熱の受け渡しをする流体の流路として熱交換器に装着し使用することができる熱交換部材として利用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１：熱交換部材、３：外周壁（伝熱部）、４：外周面、５，５ａ〜５ｃ：セル、６：中空部、７：隔壁、８ａ，８ｂ：開口部、９，９ａ，９ｂ：端部、１０：軸、１１：ケーシング、１３：（第二の流体の）入口、１５：（第二の流体の）出口、１７：（第二の流体の）流路、１９：壁、２１：熱交換器、２３ａ，２３ｂ：管、３１：セルの中心線。
【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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