JP2520680B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱伝達に係り、更に詳細には熱伝達率を向
上させる熱交換器に係る。

従来の技術 空調装置、炉の如き熱交換器や、壁とそれに隣接して
流れる流体との間に於て効率的な熱交換が行なわれるこ
とを要する他の装置に於ては、熱伝達率が改善されるこ
とが望ましい。最小限の摩擦損失にて効率的な熱交換を
行なう点に関し上述の如き装置の対流熱交換面のジオメ
トリーの有効性は上述の如き装置の必要な寸法に影響
し、従ってイニシャルコストに影響し、またそれらの運
転コストやポンプ動力要件に影響する。ガスタービンエ
ンジンのタービンエーロフォイルの内部冷却ジオメトリ
ーの如く、熱交換のジオメトリーが構造体の温度を低下
させてその構造体が高温の環境に於ても作動し得るよう
にする用途に於ては、より効率的な熱交換器は冷却流体
の必要とされる質量流量を低減し、装置がより高温の環
境に於て作動することを可能にし、或いは特殊ではなく
低廉な材料を使用することが可能になる。

局部的な対流熱伝達を制限する一つの基本的な因子
は、熱交換器の内部流路内に熱的環境層が急激に成長し
持続することであることが知られている。境界層は壁と
それに隣接して流れる流体との間の断熱層として作用す
る。かかる理由から境界層及び断熱効果を排除するため
の種々のジオメトリーに関する種々の工夫が従来より考
え出されている。これらの工夫としてタブ、スリット、
及び他の流れを乱す要素を設けたり、無作為な又は所定
の流速変動を惹起こし、これにより局部的に熱伝達係数
を増大させるジオメトリーを組込むことが従来より提案
されている。かかる流れを乱す要素が多数使用される場
合には（一般にかかる使用が行なわれることが多い）、
装置を横切る全体としての圧力降下が大きく増大され、
このことにより流体をポンプ送りするために必要な動力
が増大され、このことにより改善された熱伝達により得
られる利益の一部が相殺される。更にかかる流れを乱す
要素は製造することが困難でありまた高価である。

発明の開示 本発明の一つの目的は、より効率的な熱交換器を提供
することである。

本発明の他の一つの目的は、流体内に高い圧力降下を
惹起こすことなく壁とそれに隣接して流れる流体との間
の熱伝達率を改善する装置を提供することである。

本発明の更に他の一つの目的は、流体内に過剰の圧力
降下を惹起こすことなく熱交換器の表面上に断熱境界層
が形成されることを低減する装置を提供することであ
る。

本発明の更に他の一つの目的は、流体内に大きい圧力
降下を惹起こすことなく熱交換器の炉内に於ける流体の
混合を改善する装置を提供することである。

本発明によれば、壁とその表面を越えて流れる流体と
の間に於ける熱エネルギの伝達は、流体内に渦流発生壁
を配置することにより改善され、渦流発生壁は下流側方
向に延在し波状の下流側端部の下流側に互いに隣接する
複数個の渦流を発生する互いに隣接する畝及び谷により
形成された波状の下流側端部を有し、互いに隣接する渦
流は流体バルクの流れ方向に延在する対応する軸線の周
りに互いに反対方向に回転し、また渦流は波状の端部の
下流側に配置された表面の一部に近接して流体バルクの
流れ方向に移動する。

谷及び畝の大きさ及び形状は、流体がそれらの全長に
亘り十分に流れ、これにより損失が低減され、下流側の
熱伝達面を洗うように流れて断熱境界層を拭い去り、ま
たコア流を撹拌して熱伝達面とそれに接触する流体との
間にできるだけ大きい温度差を維持する渦流を発生する
よう設定される。渦流発生壁のウェークに形成される軸
線方向の渦流は、それらの直径が渦流を発生させる畝の
振幅に匹敵するという点に於て大きいスケールのもので
ある。渦流は境界層の流体を壁より拭い去り、それを渦
流のコア内へ導き、しかる後それを下流側方向へ搬送す
る。これと同時に流体の渦流運動により混合が行なわ
れ、これにより熱伝達面に隣接する流路内の温度の不均
一性が低減される。

本発明の一つの重要な利点は、全体としての圧力損失
を比較的低い値に抑えつつ熱伝達効率を改善し得ること
である。従来の装置は比較的高い圧力損失を惹起こすこ
とが多く、このことによりそれらの装置の有用性が大き
く低減若しくは制限されている。

畝の間の間隔（即ち波長）及び波形の振幅を変化させ
ることにより、渦流の大きさ及び横方向の間隔を制御す
ることができる。更に渦流の強度を制御するために畝及
び谷の大きさ及び形状を使用することができる。従って
ただ単に乱流の無作為な混合プロセスではない二次流れ
場を渦流発生手段の下流側に形成することができる。

一般的には騒音低減の目的でガスタービンエンジン内
に於て低温のファン排気流の流れをコアエンジン流と混
合するためのミキサの如く、畝を有する壁の両側に流れ
る二つの流れを混合する畝を備えたミキサーが当技術分
野に於て既に知られている。かかる装置を開示する一つ
の特許として米国特許第4,066,214号がある。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例につい
て詳細に説明する。

発明を実施するための最良の形態 本発明の理解を容易ならしめるためにまず第１図を参
照して本発明を説明する。第１図に於て、上面12を有す
る平坦なプレート10が断熱壁14より隔置されており、こ
れにより壁14との間に入口15及び出口16を有する流路を
郭定している。プレート10は上面とは反対の側17より加
熱されるようになっており、流体が矢印18により示され
た方向へ流路内を流れるようになっている。流体が上面
12上にて流路内を移動する際に流体を加熱することが好
ましいものと仮定する。加熱速度は熱エネルギＱが高温
のプレート10より流体へ如何に効率的に伝達されるかに
依存する。流体が流路の入口15へ流入すると破線20によ
り示された境界層が上面12上に形成され、下流側方向に
次第にその厚さが増大する。この境界層内の流体の速度
は流路内の流体バルクの流速に比して実質的に小さく、
従って流体の温度は次第に増大し、上面12と流体バルク
の流れとの間に於ける断熱層として作用する。境界層の
厚さが増大するとその断熱効果も増大する。従ってプレ
ートより流体への熱伝達率は流路の入口近傍に於ては比
較的高いが下流側方向に漸次低下し、遂には或る最小の
一定値に到達する。

プレート10をその全長に亘りある一定の温度に維持す
る態様にて熱がプレートに与えられる場合には、第２図
の曲線Ａは流路内の流体の平均温度がその入口に於ける
初期温度T₀よりその時々の温度に増大し、流体の各位置
に於ける温度は流体が下流側方向へ移動するにつれてプ
レートの温度Tpに近付く。加熱は境界層が薄い入口近傍
に於ては効率的であり且比較的迅速であるが、境界層の
厚さが次第に増大すること及び流体とプレートとの間の
温度差が減少することに起因して下流側方向へ移行する
につれて漸次低下する。境界層が除去され又は非常に薄
い厚さに維持されれば、また流路内の流体がそれが下流
側へ移動するにつれて撹拌され、これによりプレートよ
り最も遠い流体をプレートに最も近い流体と連続的に混
合することが行なわれれば、第２図に於て記号Ｂが付さ
れた仮想線にて示されている如く、流体の温度は遥かに
迅速に上昇する。

流路がその全長に亘り一定の壁温を有する平滑な壁面
の断面円形の導管であり場合には、入口に於ける局部的
な熱伝達係数は出口に於ける最小の一定の熱伝達率より
も約4.5倍高い値になる。熱伝達率が最小値になる位置
の入口よりの距離はレイノルズ数に正比例している。こ
の距離は多くの熱交換器の用途に於ては導管の全長に比
して無視し得る値である。

本発明の良好な作動に寄与する主要な因子である流体
力学的メカニズムであると考えられるものを示す第３図
及び第７図には、本発明が最も単純な形態にて図示され
ている。第３図に於て、プレート100は第１図のプレー
ト10と同様である。矢印102により示された熱エネルギ
Ｑは下面104へ供給されている。熱エネルギＱは面104上
を流れる流体より供給されてよく、またプレート100は
その内部に埋設された加熱要素により加熱されてもよ
い。薄い壁、即ちプレート106が上面108及び下面110を
有している。流体がこれらの面上を同一方向に流れてお
り、この方向は上面上の矢印112及び下面上の矢印114に
より示されている如く下流側方向である。プレートの下
流側部分116は波状を成している。「波状を成してい
る」とは、下流側部分116の上面108及び下面110がプレ
ート106の下流側エッジ122まで下流側方向へ延在する互
いに隣接し交互に配列された複数個の畝118及び谷120よ
り成っていることを意味する。図示の如く、プレートの
一方の側の畝はプレートの他方の側に対応する谷を郭定
している。畝及び谷はプレート106の上流側の部分に於
て実質的に零の高さや深さにて始まり、下流側エッジ12
2に於ける適当な大きさ及び形状まで深さ及び高さが次
第に増大している。谷及び畝の形状及び寸法は、各谷に
その全長に亘り流体が流れることが確保されるよう選定
されている。

各面108及び110がかくして波状を成していることによ
り、プレートの表面に近接して実質的に流体バルクの流
れ方向（下流側方向）へ延在する軸線の周りに回転する
渦流が生成される。各渦流の１波長の部分は峰から峰ま
での振幅の大きさにほぼ等しい直径を有する一対の反対
方向に回転する大きいスケールの渦流を形成する。かか
る一対の渦流が第７図に図示されており、Ｙ及びＺにて
示されている。渦流Ｙは時計廻り方向へ回転し、渦流Ｚ
は反時計廻り方向へ回転する。かくして形成される渦流
が熱交換の際に熱流が通過する壁100の表面124に近接し
て移動するよう、プレート106が配置され、畝及び谷の
形状が設定されている。渦流は表面124を擦り、これに
より断熱性を有する境界層の形成を低減若しくは阻止
し、これと同時に壁近傍の流体を壁より離れた流体の流
れ中へ導き、逆に壁より離れた流体の流れを壁の表面に
戻し、これにより壁の表面と流体との間の温度差が増大
することによって熱流が増大される。壁を擦るように流
れた後壁より離れた流体は渦流のコア内へ導かれ、これ
により小さいスケールの対流混合により温度が均一化さ
れるものと考えられる。かかる混合された流体はそれが
更に下流側の壁近傍の領域へ導かれると、再度壁の表面
と流体との間を温度勾配を大きくし、また熱伝達率を増
大させる。

第７図及び第7A図に於て、峰から峰までの振幅が記号
Ａにて示されており、波長がＰにて示されており、谷の
出口に於ける谷の側壁の最大傾斜角が角度Ｄにて示され
ている。最も強力な渦流はおそらくは角度Ｄが90゜の場
合に形成される。Ｄは少なくとも約30゜であることが好
ましい。この角度Ｄが低角的小さい場合には有効な程十
分に強力な渦流が形成されない。

谷の床と下流側方向との間の角度Ｅ（第7A図）はラン
プ角である。ランプ角が急峻でありすぎる場合には、流
体が谷に十分には流れなくなる。逆にランプ角が小さす
ぎる場合には、形成される渦流の強度が低くなりすぎ、
従って有効ではなくなる。10゜未満のランプ角は小さす
ぎ、45゜を越えるランプ角は大きすぎる。レイノルズ数
及び他の因子がある特定の用途について最適のランプ角
を決定する点で重要な役割を演ずる。

過剰の圧力損を惹起こすことなく強力な渦流を形成す
るためには、一般に波長Ｐは振幅Ａの約半分未満であっ
てはならず、振幅の約４倍を越えてはならないものと考
えられる。

本発明の一つの重要な利点は、本発明によれば熱伝達
率が改善され、しかも同様の用途に於て使用されている
従来の渦流発生手段により発生される損失よりもかなり
小さい圧力損しか発生しないということである。従来の
渦流発生手段はそれらが流体の流れ方向に流路を閉塞
し、これによりこれらのエッジの周りに流体の流れの剥
離を惹起こすので、高い損失を発生することが多い。か
かる好ましからざる現象は本発明により低減され又は排
除される。以上の説明より、本発明の装置は高温の流体
より低温の壁へ熱を伝達することに同様に適用可能なも
のであることが明らかであろう。熱流の方向は本発明の
適正な作動に関係しない。

本発明は例えば空調装置や住居用及び工業用の炉に一
般に使用されるチューブ及びフィン型の熱交換器に使用
されるに特に適している。チューブ及びフィン型熱交換
器はその最も基本的な形態に於ては互いに間近に接して
隔置された複数個の薄いプレート、即ちフィンを含んで
いる。互いに隣接するプレートはそれらの間に流路を郭
定しており、該流路を経て例えば冷却されるべき空気が
送風機等によりポンプ送りされる。フレオンの如き冷却
流体を搬送する複数個のチューブがプレートの面に対し
実質的に垂直にプレートに交差し、これにより流路内を
流れる空気の流れ方向に垂直な方向に流路を横切って延
在している。プレートはチューブに対しそれらの周縁に
て接触し、該接触部に於てチューブはプレートに交差し
ている。

熱は少なくとも二つのメカニズムにより流路内の流体
より各チューブ内の流体へ伝達される。一つのメカニズ
ムは流路内は空気がチューブの外面と直接接触すること
によるものであり、他の一つのメカニズムはプレートよ
りチューブへ伝導することによるものである。多くの用
途に於ては、多量の熱が後者のメカニズムにより伝達さ
れ、従って流路内の空気よりプレートへ熱を効率的に伝
達させることが最も重要である。

チューブ及びフィン型熱交換器に本発明を適用するこ
とが第４図に最も良好に示されている。第４図に於て符
号200にて全体的に示された熱交換器の一部は複数個の
プレート202及びチューブ204より成っている。チューブ
204はプレート202の表面に対し垂直にプレートを貫通し
て延在しており、各チューブの周縁にて周方向に延在す
るリップ206（プレートの一体的な一部である）を介し
てプレートに接触している。互いに隣接するプレートの
間に形成された流路208内を流れる流体バルクの流れ方
向が矢印210により示されている。プレート202の表面に
垂直な方向は、本明細書に於ては横断方向と呼ばれ、チ
ューブ204の軸線212の方向である。

この実施例に於ては、各プレートは複数個の横断方向
に互いに隔置され互いに接続された積層体（Ａ、Ｂ、Ｃ
…）内に配置されており、各積層体は下流側方向に並べ
られており、一つの積層体のプレートは積層体内の互い
に隣接するプレートの間の横断方向距離の２分の１に相
当する距離だけ次ぎの積層体のプレートより横断方向に
オフセットされている。積層体内の互いに隣接するプレ
ートの間の空間は流路213である。各積層体内のプレー
トの下流側エッジ214は次ぎの積層体のプレートの上流
側エッジ216に実質的に近接して配置されているが、そ
れより横断方向に変位されている。図示の如く、各プレ
ート202の下流側部分は波状を成している。各波形は横
方向に互いに隣接し交互に配列され下流側方向へ延在す
る複数個の畝及び谷により形成されており、畝及び谷は
矢印217及び218により示された互いに隣接して逆方向に
回転する渦流を形成する。これらの渦流はプレートの下
流側エッジに整合された状態にて流路内を下流側方向へ
移動し、流路の互いに対向する表面より境界層を拭い取
る。流路の下流側方向の長さは渦流が有効である距離よ
りも長くないことが好ましい。更に波状を成す下流側エ
ッジの峰から峰までの振幅は、渦流が導かれる流路の表
面の間の距離の約50〜100％の値でなければならないも
のと考えられる。

流路208内の流体とプレート202との間に於ける熱伝達
率が改善されることに加えて、本発明によれば、流路20
8内の流体とチューブ204の外面（チューブ204の外面を
囲繞しこれと直接接触するリップ206の外面）との間に
於ける熱伝達率が改善される。流路208内の渦流は各チ
ューブの下流側に於ける停滞領域を大きく低減するもの
と考えられる。ことことは、（１）渦流がチューブの表
面の境界層を励起し、これによりその剥離点をチューブ
の表面の更に下流側の位置へ変位させること、（２）渦
流が流体バルクとチューブのすぐ下流側の流体との混合
を向上させ、これによりチューブ背後の流路内の温度が
より一層均一になることの結果であるものと考えられ
る。

第５図及び第６図は本発明の他の一つの実施例を示し
ている。壁298と299との間に形成された流路内には渦流
発生壁300及びチューブ308が配置されている。この実施
例に於ては、渦流発生壁300はそれぞれ上面302及び下面
304を有している。各壁の両側に流体が矢印306により示
された下流側方向へ流れる。渦流発生壁の下流側には第
二の流体を導くチューブ308が配置されている。チュー
ブ308の軸線は壁300の下流側エッジ310の横方向の延在
方向に平行である。

各壁300の下流側部分は、第４図のプレート202及び第
３図のプレート106について上述した如き複数込の畝及
び谷を有している。壁300の下流側に於て発生される互
いに逆方向に回転する渦流は流体の流れ場に於ける温度
を均一化し、流体が越えて又は近接して流れるチューブ
308の背後のウェークの大きさを低減し、これによりチ
ューブの壁を経て行なわれる熱伝達の係数を増大し、ま
たチューブ内の流体と該チューブを囲繞する流体との間
に於ける熱エネルギの交換速度を増大させる。第５図に
於ては一列のチューブのみしか図示されていないが、流
路には多数の列のチューブが配置されてよく、またチュ
ーブは渦流発生壁の下流側に無作為に配列されてもよ
い。チューブの間の間隔は下流側エッジ310の波形の峰
から峰までの振幅に匹敵するものでなければならない。
更に渦流発生壁は図示の一つの列の互いに隣接する対の
チューブの間の中央に渦流を導くよう配向され位置決め
されているが、このことは必ずしも重要ではない。また
渦流を直接チューブに導くことが好ましい（このことは
図示の第一の列に続いて第一の列に対し互い違いに配列
された第二の列のチューブが存在する場合に達成され
る）。

第８図及び第９図は本発明の更に他の一つの実施例を
示している。この実施例に於ては、渦流発生壁400は矢
印404の方向に流れる流体を導くチューブ、即ち導管402
内に配置されている。第９図に最も良く示されている如
く、壁400は実質的に導管を横切って直径方向に延在し
ている。壁400の下流側部分に設けられた畝及び谷はそ
の下流側に互いに隣接し互いに逆方向に回転する渦流40
6及び408を形成し、これらの渦流はチューブの内壁面41
0より熱的境界層を拭い去り、コア流を壁に隣接して流
れる流体と混合する。その正味の効果は、究極的には導
管402内の流体と導管402を囲繞する流体との間にて熱エ
ネルギの交換を行なわせる目的で、導管402の壁と該導
管内の流体との間の熱伝達係数を増大させることであ
る。第８図に示されている如く、導管402の全長に亘り
熱伝達率を改善する距離にて導管の軸線に沿って互いに
隔置された複数個の渦流発生壁400を導管402内に配置す
ることが考慮される。勿論このことは、各壁400により
発生される渦流が壁との摩擦効果や粘性効果に起因して
次第に減衰するので必要とされる。

第10図及び第11図は本発明の更に他の一つの実施例を
示しており、この実施例い於ては、導管500は軸線502を
有し、それを囲繞する導管505内にて軸線方向に流れる
第一の流体（504）により囲繞されている。導管500は第
二の流体を導くようになっており、第一の流体と第二の
流体との間に熱エネルギを伝達することがこの装置の一
つの目的である。導管の壁506を経て行なわれる熱伝達
の係数を増大させるべく、渦流発生壁508が第一の流体
中に配置され、導管500を囲繞しており、軸線方向に延
在し且互いに周方向に隔置された複数個の畝510及び谷5
12を含んでいる。渦流発生壁の両側を流体が流れ、この
ことによりその下流側に導管500の外面516に近接した位
置に大きなスケールの互いに隣接して逆方向に回転する
渦流514が形成される。

一つの周方向に延在する渦流発生壁508のみが図示さ
れているが、第８図及び第９図の実施例と同様、複数個
のかかる壁508が導管500の長手方向に沿って互いに隔置
されていてよい。更に第８図及び第９図の実施例は第10
図及び第11図の実施例と組合されてよく、これにより本
発明の教示に従って形成された渦流発生壁が同一の導管
内及びその周りに配置されてもよく、その場合には導管
の内側を流れる流体と導管の外側を流れる流体との間の
熱交換率が更に向上される。

最後に互いに周方向に隔置された畝及び谷を有する壁
508と同様の形態の渦流発生壁が導管内を流れる流体と
導管の壁との間の熱伝達を向上させるために導管内に配
置されてもよいことは明らかであろう。かかる渦流発生
壁は第８図及び第９図の渦流発生壁400に対する代替的
な構成である。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に含まれる流体力学的及び熱
力学的メカニズムを示すための解図である。 第３図は本発明が適正に機能するために必要であると考
えられる流体力学的メカニズムを図示し説明するために
使用される本発明の解図的斜視図である。 第４図は本発明が組込まれたプレート及びチューブ型熱
交換器を示す斜視図である。 第５図は本発明の他の一つの実施例を示す簡略化された
断面図である。 第６図は第５図の線６−６に沿う断面図である。 第７図は第３図の線７−７に沿う断面図である。 第7A図は第７図の線7A−7Aに沿う断面図である。 第８図は本発明の他の一つの実施例を一部破断し一部断
面にて示す側面図である。 第９図は第８図の線９−９に沿う矢視図である。 第10図は本発明の更に他の一つの実施例を一部断面にて
示す側面図である。 第11図は第10図の線11−11に沿う断面図である。 10……プレート,12……上面,14……断熱壁,15……入口,
16……出口,17……反対側,100……プレート,104……下
面,106……プレート,108……上面,110……下面,116……
下流側部分,118……畝,120……谷,122……下流側エッ
ジ,124……表面,200……熱交換器,202……プレート,204
……チューブ,206……リップ,208……流路,212……軸
線,213……流路,214……下流側エッジ,216……上流側エ
ッジ,298、299……壁,300……渦流発生壁,302……上面,
304……下面,308……チューブ,310……下流側エッジ,40
0……渦流発生壁,402……導管,406、408……渦流,410…
…内壁面,500……導管,502……軸線,504……第一の流
体,505……導管,506……チューブの壁,508……渦流発生
壁,510……畝,512……谷,514……渦流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・ダブリュ・パターソン アメリカ合衆国コネチカット州、シムス ベリー、パインクレスト・ドライブ ４

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体流路を郭定し下流側へ向けて流れる第
   一の流体を案内し且つ該流体との間に熱交換を行わせる
   第一の表面部を有する壁手段と、 前記流体と前記壁手段との間の熱交換を促進するために
   前記第一の表面部の上流側に配置された熱交換手段とを
   含み、該熱交換手段は互いに反対方向を向いた側面を有
   する薄い渦発生壁を含み、前記流体は下流側へ向けて前
   記両側面の上を流れるようになっており、前記渦発生壁
   は露呈された下流縁を有する薄い板であり、前記両側面
   の上を流れた流体は前記下流縁のところで互いに混合す
   ることができるようになっており、前記板は互いに隣接
   して交互に湾曲した複数の畝と谷とを有しており、各畝
   と谷とは前記下流縁へ向けて下流方向に延在しており、
   前記谷は前記畝の上流端に於ける最少深さより下流側へ
   向けてその深さを増大しており、前記第一の表面部は前
   記下流縁の下流側に位置しており、前記壁の一方の側に
   於ける各畝は該壁の他方の側に於ける谷に対応してお
   り、これによって前記壁と前記下流縁とは波型形状をな
   しており、前記谷と前記畝の輪郭及び寸法は各谷がその
   全長に及ぶようになっており、前記渦発生壁の位置及び
   前記畝と谷の形状は前記第一の表面部に隣接して前記下
   流縁の下流側に複数の互いに隣接した渦を形成するよう
   に定められており、互いに隣り合った渦はそれに対応す
   る畝と谷に沿って流れる流体の流れ方向に延在する各軸
   線の周りに互いに反対方向に回転するようになっている
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】第一の流体流を流す複数の互いに隔置され
   平行に配置された第一の板を含み、前記板は各々下流端
   部と上流縁とを有し、前記下流端部は露呈された下流縁
   を有しこれによって該板の両側を流れて来た流体は該下
   流縁のところで互いに混合することができるようになっ
   ており、前記下流端部は複数個の互いに近接した交互の
   畝と谷とを有しており、各畝と谷は前記上流縁より下流
   側へ向けて始まり前記下流縁迄下流方向に延在してお
   り、前記板の一方の側にある各畝は該板の他方の側にあ
   る谷に対応しておりこれによって前記壁及び前記下流縁
   は波型をしており、前記谷はその上両端に於ける最少深
   さより下流方向へ向けて深さを増大しており、前記畝と
   谷の輪郭及び寸法は各谷がその長さ全体に亙って延在し
   その下流側の下流側に複数対の互いに隣接する渦であっ
   てそれぞれ下流側に延在する軸線の周りに互いに反対方
   向に旋回する渦の対を形成するようになっており、更に
   前記第一の板の直ぐ下流側に配置された複数の薄い平行
   に隔置された第二の板を含んでおり、該第二の板はその
   隣接する各対の間に第二の流体通路を形成しており、前
   記第二の流体通路の各々は前記第一の板の下流縁と整合
   する上流側の入口を有しており、これよって前記第一の
   板の各々により形成された互いに反対方向に旋回する渦
   の対はそれに整合した前記第二の通路内に流入するよう
   になっていることを特徴とする熱交換器。