JP6219199B2 - 熱交換用プレートとなる元板材、及びその元板材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換用プレートとなる元板材、及びその元板材の製造方法に関する。

従来より、熱交換器等に組み込まれる熱交換用プレートは高い伝熱性を有していることが望まれている。伝熱性を向上させるためには、プレートの表面にミクロンオーダの微細な凹凸を形成し表面積を拡大することがよく、このようにミクロンオーダの微細な凹凸を転写する方法として、例えば、特許文献１や特許文献２に示すような技術が開発されている。

特許文献１には、移送ロールの回転によって金属シートを移送させ、移送している金属シートに対して転写ロールの外周面に転写された凹凸状の転写部を押圧することによって、金属シートの表面に転写ロールの転写部と略同じ凹凸の形状の被転写部を形成させる金属板表面への転写方法が開示されている。
また、特許文献２には、表面に微細な凹凸が形成されたチタン製の平板材で構成され、後処理として当該平板材に対してプレス加工が施された後に熱交換用プレートとなる元板材であって、前記凹凸に関し、凸部の高さ（μｍ）×［凹部の幅（μｍ）／隣り合う凸部のピッチ（μｍ）／凸部の角度（ｄｅｇ）］で定義される形状パラメータが０．９４以下となるように、前記元板材の表面の凹凸が設定されている熱交換用プレートの元板材、及びその元板材の製造方法が開示されている。

特開２００６−２３９７４４号公報 特開２０１３−７６５５１号公報

特許文献１に開示された技術は、熱交換用プレートにおいて、平板材の表面にミクロンオーダの微細な凹凸を形成し、表面積を拡大することで伝熱性を向上させているものであるが、多くの場合、表面に微細な凹凸が形成された元板材（平板材）は、そのままの形で（すなわち、凹凸が残存する状況で）熱交換用プレートとなることは少ない。
なぜならば、通常、熱交換用プレートの表面には、プレス加工にて高さ数ｍｍ〜数ｃｍの凸部（例えば「ヘリンボーン」と言われる山形形状）が複数形成される。ところが、プレス加工において、元板材の表面に形成された微細な凹凸が、潰れてしまうことがあった。それ故、元板材のプレス成形性が望まれていた。

そこで、上記した元板材のプレス成形性の課題を解消する技術が、特許文献２に開示されている。
特許文献２は、熱交換用プレートの表面に形成される凹凸の形状パラメータを規定することで、元板材のプレス成形性を高めている。また、元板材に形成された凸部は、熱交換器内へ組み込まれた際の乱流、強制対流を促進させて凝縮伝熱を向上させるようになっている。

しかしながら、熱交換プレートにて実現される凝縮伝熱は、生成液体の排出によって大きく影響するものであり、特許文献２の技術を用いて形成された元板材の凹凸形状（凸部形状）では、表面張力により生成液体が濡れ広がるので、生成液体を排出する効果が想定よりも低くなる（生成液体の排出量が少なくなる）場合がある。つまり、特許文献２の技術を用いて形成された元板材による熱交換用プレートは、凝縮伝熱プロセスでの伝熱性を向上させにくいものとなっている。

また、特許文献２の技術で形成される凹凸形状は、高さが低く、且つ分断された形状（凸部が連続した形状とはなっていないこと）により、熱交換用プレートにおける乱流促進効果が想定よりも低くなる場合がある。また、特許文献２の凹凸形状は、凝縮過程において生成される液膜により、気体が液体に凝縮される際の媒体の接触面積が少なくなってお
り、凝縮伝熱を促進させる効果が想定よりも低くなる場合がある。

つまり、熱交換器を動作させた際に生成される液膜が、その熱交換器に組み込まれた熱交換用プレートの伝熱性能を低下させるので、熱交換用プレートとなる元板材を製造するに際しては、生成される液膜を効率よく排出させると共に、その液膜が薄くなるように考慮して設計することが必要である。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、熱交換器を動作させた際に生成される液膜を効率よく排出させると共に、その液膜の厚さが薄くなるようにする凹凸を形成し、その凹凸が潰れることなく、伝熱性能を向上させた熱交換用プレートとなる元板材、及びその元板材の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明における熱交換用プレートとなる元板材は、表面に微細な凹凸が形成された金属製の平板材で構成され、後処理として当該平板材に対してプレス加工が施された後に熱交換用プレートとなる元板材であって、前記凹凸は、所定の間隔を空けて形成される複数の凸部と、当該複数の凸部の間に形成される凹部とで構成されていて、前記凸部を構成する一の条部が、前記元板材の幅方向に対してθの角度をもって配設されると共に、前記凸部を構成する他の条部が、前記元板材の幅方向に対して、−θの角度をもって配設されることで、前記凸部がＶ字形状に形成されていて、前記凸部は、高さが０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とされ、幅が０．０８ｍｍ以上１ｍｍ以下とされ、θの角度が１０°以上８０°以下とされ、前記凹部は、幅が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とされ、前記凸部と当該凸部に隣接する別の凸部とのピッチＰ _１ は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下とされていることを特徴とする。

好ましくは、前記一の条部と前記他の条部とが交差する頂部には、前記元板材の長手方向に沿うように溝部が形成されているとよい。

好ましくは、前記溝部は、幅が０．５ｍｍ以上５００ｍｍ以下とされているとよい。
好ましくは、前記溝部が複数形成されているに際しては、前記溝部と当該溝部に隣接する別の溝部との幅ピッチＰ_２は、５ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とされているとよい。
好ましくは、前記凹凸に関し、凸部の高さ（ｍｍ）×凹部の幅（ｍｍ）×［溝部の幅（ｍｍ）／幅ピッチＰ_２（ｍｍ）］で定義される形状パラメータが０．００２５以上となるように、前記元板材の表面の凹凸が設定されているとよい。

本発明における熱交換用プレートとなる元板材の製造方法は、表面に微細な凹凸が形成された金属製の平板材で構成され、後処理として当該平板材に対してプレス加工が施された後に熱交換用プレートとなる元板材の製造方法であって、前記凹凸を、所定の間隔を空けて形成される複数の凸部と、当該複数の凸部の間に形成される凹部とで構成し、前記凸部を構成する一の条部を、前記元板材の幅方向に対してθの角度をもって配設すると共に、前記凸部を構成する他の条部を、前記元板材の幅方向に対して、−θの角度をもって配設することで、前記凸部がＶ字形状に形成し、前記凸部に関し、高さを０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とし、幅を０．０８ｍｍ以上１ｍｍ以下とし、θの角度を１０°以上８０°以下とし、前記凹部に関し、幅を０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とし、前記凸部と当該凸部に隣接する別の凸部とのピッチＰ _１ を、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることを特徴とする。

好ましくは、前記一の条部と前記他の条部とが交差する頂部に、前記元板材の長手方向に沿うように溝部を形成するとよい。

好ましくは、前記溝部に関し、幅を０．５ｍｍ以上５００ｍｍ以下とするとよい。
好ましくは、前記溝部を複数形成するに際しては、前記溝部と当該溝部に隣接する別の溝部との幅ピッチＰ_２を、５ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とするとよい。
好ましくは、前記凹凸に関し、凸部の高さ（ｍｍ）×凹部の幅（ｍｍ）×［溝部の幅（ｍｍ）／幅ピッチＰ_２（ｍｍ）］で定義される形状パラメータが０．００２５以上となるように、前記元板材の表面の凹凸を設計するとよい。

本発明の熱交換用プレートとなる元板材、及びその元板材の製造方法よれば、熱交換器を動作させた際に生成される液膜を効率よく排出させると共に、その液膜の厚さが薄くなるようにする凹凸を形成することができ、その凹凸が潰れることなく、伝熱性能を向上させることができる。

本発明の熱交換用プレートとなる元板材に形成される凹凸形状を模式的に示した図である。 本発明の元板材に形成された凸部の形状を示した平面図（図１のＡの拡大図）である。 元板材に形成された凸部の形状を示した断面図（図１のＡの拡大断面図）である。 元板材に形成された凹凸形状の寸法を示したである。 元板材に形成された凸部の形状の寸法を示した断面図（図４のＢの拡大断面図）である。 形状パラメータを導き出すために行った実験データを示した図である。 凝縮伝熱性能試験の結果を示した図である。 元板材に形成される凸部の形状パラメータと、凝縮伝熱性向上率との関係を示した図である。

以下、本発明に係る熱交換用プレートとなる元板材、及びその元板材の製造方法を、図面に基づき詳しく説明する。
本発明に係る熱交換用プレートとなる元板材１は、表面に微細な凹凸が形成された金属製の平板材（例えば、チタン材）で構成され、後処理として当該平板材に対してプレス加工が施された後に熱交換用プレート（ＰＨＥプレート）となるものである。この熱交換用プレートは、凝縮伝熱プロセスにおける高い伝熱性能を備えていて、熱交換器等に組み込まれる。

図１は、本発明の熱交換用プレートとなる元板材１に形成される凹凸形状を模式的に示した図である。なお、図１において、紙面の上下方向を長手方向乃至は縦方向とし、紙面の左右方向を幅方向とする。
図２は、元板材１に形成された凸部２の形状を示した平面図（図１のＡの拡大図）である。図３は、元板材１に形成された凸部２の形状を示した断面図（図１のＡの拡大断面図）である。

図１に示すように、本発明の熱交換用プレートとなる元板材の表面１ａには、凹凸形成されていて、この凹凸は、所定の間隔を空けて形成される複数の凸部２と、当該複数の凸部２の間に形成される凹部３とで構成されている。この凸部２を構成する一の条部２ａが、元板材１の幅方向に対して角度（θ）をもって配設されると共に、凸部２を構成する他の条部２ｂが、前記元板材１の幅方向に対して角度（−θ）をもって配設されることで、凸部２がＶ字形状に形成されている。

詳しくは、この凸部２は、一の条部２ａと、その一の条部２ａに隣接する他の条部２ｂとが交互に連続的に配設されていて、一の条部２ａの一方端と他の条部２ｂと一方端との延長線が交差するように形成されている。また、一の条部２ａの他方端と他の条部２ｂと他方端との延長線が交差するように形成されている。
すなわち、凸部２は、一の条部２ａとその一の条部２ａに隣り合う他の条部２ｂが、平面視で、Ｖ字形状に形成されるものであり、一の条部２ａの端部と他の条部２ｂの端部とが交差する箇所に、頂部４が形成される。

ここで、本実施形態でのＶ字形状とは、平面視で、のこぎりの刃先のような形状、異なる方向を向く条部が連続的に配設されている形状のことをいう。具体的には、元板材１において、一の条部２ａは幅方向に対して角度（θ）だけ傾斜して配置されていて、他の条部２ｂは幅方向に対して角度（−θ）だけ傾斜して配置されている。つまり、元板材１の幅方向において、左下がりの一の条部２ａと、一の条部２ａに隣り合う右下がりの他の条
部２ｂとが交互に配置されていて、一の条部２ａが他の条部２ｂを介して別の一の条部２ａに接続され、他の条部２ｂが一の条部２ａを介して別の他の条部２ｂに接続されていることである。

このＶ字形状の凸部２は、平面視で、元板材１の長手方向に、所定の間隔を空けて複数、並ぶように形成されている。
図３に示すように、Ｖ字形状の凸部２は、元板材１の厚み方向に起立した複数の側壁と、側壁のそれぞれの上端（上縁）を結ぶ上壁とから構成されている。なお、本実施形態の凸部２は、断面視で、略矩形状として説明しているが、元板材の表面１ａに形成される凸部２は、略矩形状のほか、略台形状であったり、略山形状であってもよい。すなわち、後述する凸部２の寸法を満たすものであれば、いかなる断面形状であってもよい。

加えて、本発明に係る熱交換用プレートとなる元板材１には、溝部５が形成されていて、この溝部５は、凸部２を構成する一の条部２ａと他の条部２ｂとが交差する頂部４に、元板材１の長手方向に沿うように形成されている。
図２に示すように、元板材の表面１ａに形成される溝部５（縦溝部）は、元板材１の縦方向に複数配置された頂部４を一直線状に貫くように形成されている。この縦溝部５は、Ｖ字形状の凸部２と隣接する凸部２との間に形成される凹部３（横溝部）の幅よりも広い幅とされている。

まとめると、本発明の熱交換用プレートとなる元板材１の形状は、自動車などに使用されるタイヤの接地面に刻まれる排水溝（トレッドパターン）のような形状をしていて、元板材１の長手方向に形成される縦溝部５に対して、横溝部３が幅方向に開くように形成されている。
このような凹凸形状を有することで、熱交換器内で生成された凝縮液体の流れを整え、且つ、縦溝部５を使って迅速に元板材１（熱交換用プレート）の縦方向に排出することができ、乱流及び強制対流を促進させて凝縮伝熱性を向上させることができる。

次に、以上述べた本発明の熱交換用プレートとなる元板材１の凹凸形状の寸法に関して、実験結果に基づいて詳細に説明する。
図４は、元板材１に形成された凹凸形状の寸法を示したである。図５は、元板材１に形成された凸部２の形状の寸法を示した断面図（図４のＢの拡大断面図）である。
また、図６は、形状パラメータを導き出すために行った実験データを示した図である。図７は、凝縮伝熱性能試験の結果を示した図である。図８は、元板材１に形成される凸部２の形状パラメータと、凝縮伝熱性向上率との関係を示した図である。

図４、図５に示すように、元板材１の凹凸形状には、規定の寸法が設定されている。
具体的には、凸部２に関し、凸部２の高さｈが０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とされ、凸部２の幅Ｗａが０．０８以上１ｍｍ以下とされている。また、凸部２のなす角度θは、元板材１の幅方向に対して１０°以上８０°以下とされている。また、凹部３に関し、凹部３の幅Ｗｂが０．１以上１ｍｍ以下とされている。

凸部２と当該凸部２に隣接する凸部２との凸ピッチＰ_１は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下とされている。すなわち、凸ピッチＰ_１は、凸部２の幅Ｗａと凹部３の幅Ｗｂとを足し合わせたものともいえる（凸ピッチＰ_１＝凸部２の幅Ｗａ＋凹部３の幅Ｗｂ）。
また、縦溝部５に関し、縦溝部５の幅Ｗｃが０．５ｍｍ以上５００ｍｍ以下とされている。縦溝部５の幅Ｗｃと当該縦溝部５の幅Ｗｃに隣接する別の縦溝部５の幅Ｗｃとの幅ピッチＰ_２は、５ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とされている。

そして、元板材１の凹凸に関し、『凸部２の高さｈ（ｍｍ）×凹部３の幅Ｗｂ（ｍｍ）×［縦溝部５の幅Ｗｃ（ｍｍ）／幅ピッチＰ_２（ｍｍ）］』で定義される形状パラメータが０．００２５以上となるように、元板材の表面１ａの凹凸が形成される。
次に、以上のような元板材１の凹凸形状の寸法に関して、その根拠となる事項を説明する。

本願発明者らは、熱交換用プレートとなる元板材１を製造するにあたっては、凸部２の高さｈ、凸部２の幅Ｗａ、凸部２の角度θ、凹部３の幅Ｗｂ、隣り合う凸部２の凸ピッチＰ_１、縦溝部５の幅Ｗｃ、及び、隣り合う縦溝部５の幅ピッチＰ_２を最適なものとするため、凹凸形状の形状パラメータ『凸部２の高さｈ（ｍｍ）×凹部３の幅Ｗｂ（ｍｍ）×［縦溝部５の幅Ｗｃ（ｍｍ）／幅ピッチＰ_２（ｍｍ）］』について着目した。

そして、本願発明者らは、これら凹凸形状を最適なものとするため、凹凸形状の寸法が異なった元板材１を複数作成し、それぞれの元板材１の凝縮伝熱性能向上率を調べた。
図６に示すように、凹凸形状の寸法が異なった元板材１を１７枚作成した。
図６中の番号０に示す元板材１は、凸部２の高さｈが０．０４ｍｍ、凸部２の幅Ｗａが０．１２５ｍｍ、凹部３の幅Ｗｂが０．６ｍｍ、隣り合う凸部２の凸ピッチＰ_１が０．７２５ｍｍ、凸部２の角度θが４５°、縦溝部５の幅Ｗｃが４ｍｍ、隣り合う縦溝部５の幅ピッチＰ_２が２０ｍｍの寸法で凹凸形状が形成されている。

そして、これら凹凸形状の寸法から、パラメータＡ（ｈ×Ｗｂ）が０．０２４ｍｍ、パラメータＢ（Ｗｃ×Ｐ_２）が０．２ｍｍと導出され、そのパラメータＡ、Ｂより、形状パラメータ『（Ａ×Ｂ）：ｈ×Ｗｂ×［Ｗｃ／Ｐ_２］』が０．００４８と導出される。
図７に示すように、上記した凹凸形状を有する元板材１（番号０）は、熱交換器における熱通過係数Ｕが１０４４（Ｗ／ｍ^２Ｋ）となった。元板材１（番号０）は、凝縮伝熱性能が従来の（表面が平滑な）元板材の熱通過係数Ｕ（９００（Ｗ／ｍ^２Ｋ））より、１６％向上することがわかった（本発明例）。

図６中の番号１に示す元板材１は、凸部２の高さｈが０．０５ｍｍ、凸部２の幅Ｗａが０．１ｍｍ、凹部３の幅Ｗｂが０．４ｍｍ、隣り合う凸部２の凸ピッチＰ_１が０．５ｍｍ、凸部２の角度θが４５°、縦溝部５の幅Ｗｃが４ｍｍ、隣り合う縦溝部５の幅ピッチＰ_２が１３．５ｍｍの寸法で凹凸形状が形成されている。
そして、これら凹凸形状の寸法から、パラメータＡ（ｈ×Ｗｂ）が０．０２ｍｍ、パラメータＢ（Ｗｃ×Ｐ_２）が０．２９６３ｍｍと導出され、そのパラメータＡ、Ｂより、形状パラメータ『ｈ×Ｗｂ×［Ｗｃ／Ｐ_２］』が０．００５９と導出される。

上記した凹凸形状を有する元板材１（番号１）は、従来の元板材より、凝縮伝熱性能が２０．６％向上することがわかった（本発明例）。
図６中の番号２に示す元板材１は、凸部２の高さｈが０．０４ｍｍ、凸部２の幅Ｗａが０．１ｍｍ、凹部３の幅Ｗｂが０．４ｍｍ、隣り合う凸部２の凸ピッチＰ_１が０．５ｍｍ、凸部２の角度θが４５°、縦溝部５の幅Ｗｃが４ｍｍ、隣り合う縦溝部５の幅ピッチＰ_２が１３．５ｍｍの寸法で凹凸形状が形成されている。

そして、これら凹凸形状の寸法から、パラメータＡ（ｈ×Ｗｂ）が０．０１６ｍｍ、パラメータＢ（Ｗｃ×Ｐ_２）が０．２９６３ｍｍと導出され、そのパラメータＡ、Ｂより、形状パラメータ『ｈ×Ｗｂ×［Ｗｃ／Ｐ_２］』が０．００４７と導出される。
上記した凹凸形状を有する元板材１（番号２）は、従来の元板材より、凝縮伝熱性能が１０％向上することがわかった（本発明例）。

図６中の番号３〜番号１３に示す元板材１も、番号０〜番号２に示す元板材１と同様に、従来の元板材より凝縮伝熱性能が５％以上、向上することがわかった（本発明例）。
一方、図６中の番号１４に示す元板材は、凸部２の高さｈが０．０３ｍｍ、凸部２の幅Ｗａが０．１ｍｍ、凹部３の幅Ｗｂが０．３ｍｍ、隣り合う凸部２の凸ピッチＰ_１が０．４ｍｍ、凸部２の角度θが４５°、縦溝部５の幅Ｗｃが２ｍｍ、隣り合う縦溝部５の幅ピッチＰ_２が９ｍｍの寸法で凹凸形状が形成されている。

そして、これら凹凸形状の寸法から、パラメータＡ（ｈ×Ｗｂ）が０．００９ｍｍ、パラメータＢ（Ｗｃ×Ｐ_２）が０．２２２２ｍｍと導出され、そのパラメータＡ、Ｂより、形状パラメータ『ｈ×Ｗｂ×［Ｗｃ／Ｐ_２］』が０．００２と導出される。
上記した凹凸形状を有する元板材（番号１４）は、従来の元板材より、凝縮伝熱性能が３．４％しか向上しないことがわかった（比較例）。

図６中の番号１５、番号１６に示す元板材は、番号１４に示す元板材と同様に、従来の元板材より凝縮伝熱性能がほとんど向上しないことがわかった（比較例）。
図８に示すように、本願発明者らは、元板材１の凝縮伝熱性能を、従来より５％向上させるためには、元板材の表面１ａに形成される凹凸に関し、『凸部２の高さｈ（ｍｍ）×凹部３の幅Ｗｂ（ｍｍ）×［溝部５の幅Ｗｃ（ｍｍ）／幅ピッチＰ_２（ｍｍ）］』で定義される形状パラメータが０．００２５以上となることが必要であることを知見した。

以上述べたように、本発明の熱交換用プレートとなる元板材１よれば、表面に形成されたＶ字と縦溝が組み合わされた微細な凹凸形状により、凝縮液体を集積し排出を促進させることができる。
また、凸部２の寸法を規定することで、凝縮液体の膜厚を薄くして、気体が液体に凝縮される際の媒体の接触面積を多くすることができると共に、プレス加工する際に表面の微細な凹凸形状が潰れないように形成することができる。

すなわち、本発明の元板材１は、従来より非常に優れた凝縮伝熱性能を有する熱交換用プレートを製造することができるものである。
次に、上記した熱交換用プレートとなる元板材１の製造方法について述べる。
元板材１を製造するに際しては、まず最終製品である熱交換用プレートにて所望される寸法、板厚などを考慮して、元板材１の材質、板厚、外寸法、元板材の表面１ａに形成される微細な凹凸の形状及びその寸法を決定する。

元板材の表面１ａに形成する微細な凹凸の形状及びその寸法を決定するにあたっては、凹凸の形状をＶ字形状に決定し、そのＶ字形状における凸部２２の寸法、凹部３の寸法、凸部２２のピッチＰ_１、縦溝部５の寸法、縦溝部５のピッチＰ_２を決定する。
詳しくは、凸部２の寸法に関し、高さｈを０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲とし、幅Ｗａを０．０８以上１ｍｍ以下の範囲とし、角度θを１０°以上８０°以下の範囲とする。凹部３の寸法に関し、幅Ｗｂを０．１以上１ｍｍ以下の範囲とする。凸部２と当該凸部２に隣接する別の凸部２とのピッチＰ_１を、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲とする。

また、溝部５の寸法に関し、幅Ｗｃを０．５ｍｍ以上５００ｍｍ以下の範囲とし、溝部５と当該溝部５に隣接する別の溝部５との幅ピッチＰ_２を、５ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とする。
そして、『凸部２の高さｈ（ｍｍ）×凹部３の幅Ｗｂ（ｍｍ）×［溝部５の幅Ｗｃ（ｍｍ）／幅ピッチＰ_２（ｍｍ）］』で定義される形状パラメータより導出される値が０．００２５以上となるように、凹凸の寸法を決定する。

その決定した項目を基に、元板材１となる金属製の平板材（例えば、チタン材）を用意し、その元板材１を所定の大きさに形成する。そして、元板材の表面１ａに形成された潤滑層をレーザ加工方法を用いて取り除き、取り除いた部分を酸洗いすることによって微細な凹凸を形成し、熱交換用プレートとなる元板材１を作成する。
本発明の製造方法を用いることで、表面にＶ字と縦溝が組み合わされた微細な凹凸形状（ミクロ的な凹凸）を形成することができ、伝熱性が非常によい（熱伝達率が非常に高い）元板材１を製造することができる。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
本実施形態の製造方法は、チタン製の平板材を用いた熱交換用プレートとなる元板材１の製造に好適であるが、アルミ合金製の板材やハイテン板材を用いた熱交換用プレートとなる元板材１の製造にも適用可能である。つまり、本発明の熱交換用プレートとなる元板材１の製造方法は、金属製であるならば、いかなる材料の板材を用いてもよい。

特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ 元板材（平板材）
１ａ 元板材の表面
２ 凸部
２ａ 一の条部
２ｂ 他の条部
３ 凹部（横溝部）
４ 頂部
５ 溝部（縦溝部）

Claims (10)

1. 表面に微細な凹凸が形成された金属製の平板材で構成され、後処理として当該平板材に対してプレス加工が施された後に熱交換用プレートとなる元板材であって、
   前記凹凸は、所定の間隔を空けて形成される複数の凸部と、当該複数の凸部の間に形成される凹部とで構成されていて、
   前記凸部を構成する一の条部が、前記元板材の幅方向に対してθの角度をもって配設されると共に、前記凸部を構成する他の条部が、前記元板材の幅方向に対して、−θの角度をもって配設されることで、前記凸部がＶ字形状に形成されていて、
   前記凸部は、高さが０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とされ、幅が０．０８ｍｍ以上１ｍｍ以下とされ、θの角度が１０°以上８０°以下とされ、
   前記凹部は、幅が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とされ、
   前記凸部と当該凸部に隣接する別の凸部とのピッチＰ _１ は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下とされている
   ことを特徴とする熱交換用プレートとなる元板材。
2. 前記一の条部と前記他の条部とが交差する頂部には、前記元板材の長手方向に沿うように溝部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換用プレートとなる元板材。
3. 前記溝部は、幅が０．５ｍｍ以上５００ｍｍ以下とされていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換用プレートとなる元板材。
4. 前記溝部が複数形成されているに際しては、
   前記溝部と当該溝部に隣接する別の溝部との幅ピッチＰ_２は、５ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とされている
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の熱交換用プレートとなる元板材。
5. 前記凹凸に関し、凸部の高さ（ｍｍ）×凹部の幅（ｍｍ）×［溝部の幅（ｍｍ）／幅ピッチＰ_２（ｍｍ）］で定義される形状パラメータが０．００２５以上となるように、前記元板材の表面の凹凸が設定されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の熱交換用プレートとなる元板材。
6. 表面に微細な凹凸が形成された金属製の平板材で構成され、後処理として当該平板材に対してプレス加工が施された後に熱交換用プレートとなる元板材の製造方法であって、
   前記凹凸を、所定の間隔を空けて形成される複数の凸部と、当該複数の凸部の間に形成される凹部とで構成し、
   前記凸部を構成する一の条部を、前記元板材の幅方向に対してθの角度をもって配設すると共に、前記凸部を構成する他の条部を、前記元板材の幅方向に対して、−θの角度をもって配設することで、前記凸部がＶ字形状に形成し、
   前記凸部に関し、高さを０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とし、幅を０．０８ｍｍ以上１ｍｍ以下とし、θの角度を１０°以上８０°以下とし、
   前記凹部に関し、幅を０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とし、
   前記凸部と当該凸部に隣接する別の凸部とのピッチＰ _１ を、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下とする
   ことを特徴とする熱交換用プレートとなる元板材の製造方法。
7. 前記一の条部と前記他の条部とが交差する頂部に、前記元板材の長手方向に沿うように溝部を形成する
   ことを特徴とする請求項６に記載の熱交換用プレートとなる元板材の製造方法。
8. 前記溝部に関し、幅を０．５ｍｍ以上５００ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項７に記載の熱交換用プレートとなる元板材の製造方法。
9. 前記溝部を複数形成するに際しては、
   前記溝部と当該溝部に隣接する別の溝部との幅ピッチＰ_２を、５ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とする
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の熱交換用プレートとなる元板材の製造方法。
10. 前記凹凸に関し、凸部の高さ（ｍｍ）×凹部の幅（ｍｍ）×［溝部の幅（ｍｍ）／幅ピッチＰ_２（ｍｍ）］で定義される形状パラメータが０．００２５以上となるように、前記元板材の表面の凹凸を設計する
    ことを特徴とする請求項９に記載の熱交換用プレートとなる元板材の製造方法。