JP7308990B2

JP7308990B2 - 熱交換素子

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Publication number: JP7308990B2
Application number: JP2021575163A
Authority: JP
Inventors: 一外川; 宏之和久; 史恭三宅
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2040-02-05
Also published as: JPWO2021156979A1; WO2021156979A1

Description

本発明は、空気流同士の間で熱交換を行う熱交換素子に関する。

従来、室外から室内への給気流と室内から室外への排気流との間で熱交換を行う熱交換素子が知られている。熱交換素子を使用した換気を行うことにより、室内の冷暖房の効率を向上させて室内の空調に使用されるエネルギーの低減を図りながら、室内における良質な空気質の確保を図ることができる。

特許文献１には、第１伝熱板と第２伝熱板とが交互に積層されて形成された熱交換素子が開示されている。隣接する第１伝熱板と第２伝熱板との間には、複数の流路が形成されている。第１伝熱板および第２伝熱板は、全体が波形形状に形成された中央部と、中央部を挟んだ両側に配置される２つのヘッダ部とを有する。中央部は、複数の流路の一部である複数の中央流路を形成する。複数の中央流路は、互いに独立した流路であり、平行に延びている。ヘッダ部のそれぞれは、複数の流路の一部である複数のヘッダ流路を形成する。複数のヘッダ流路は、互いに独立した流路であり、中央流路に対して傾斜している。

特開２００４－２９３８６２号公報

しかし、特許文献１に開示された熱交換素子では、複数の中央流路の流路長さが同じであり、中央流路の長さ方向に沿った両側には給気流と排気流とを分岐するヘッダ部があるため、複数の中央流路間に圧力損失の差異が生じる。そのため、複数の中央流路ごとの空気流の流入風速にバラツキが生じ、熱交換効率が悪くなるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、熱交換効率を向上させることができる熱交換素子を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる熱交換素子は、第１伝熱板と第２伝熱板とが交互に積層されて形成され、隣接する第１伝熱板の表面と第２伝熱板の裏面との間に複数の第１流路が形成されるとともに、隣接する他の第１伝熱板の裏面と第２伝熱板の表面との間に複数の第２流路が形成される熱交換素子である。第１伝熱板は、第１中央部と、第１中央部のうち第１流路および第２流路の流路長さ方向に沿った一端に接続される第１ヘッダ部と、第１中央部のうち流路長さ方向に沿った他端に接続される第２ヘッダ部と、を有する。第２伝熱板は、第２中央部と、第２中央部のうち流路長さ方向に沿った一端に接続される第３ヘッダ部と、第２中央部のうち流路長さ方向に沿った他端に接続される第４ヘッダ部と、を有する。第１中央部と第２中央部とは、第１伝熱板と第２伝熱板との積層方向で重なる位置に配置されている。第１ヘッダ部と第３ヘッダ部とは、積層方向で重なる位置に配置されている。第２ヘッダ部と第４ヘッダ部とは、積層方向で重なる位置に配置されている。隣接する第１中央部の表面と第２中央部の裏面との間には、複数の第１流路のそれぞれの一部である複数の第１部分流路が形成されている。隣接する他の第１中央部の裏面と第２中央部の表面との間には、複数の第２流路のそれぞれの一部である複数の第４部分流路が形成されている。隣接する第１ヘッダ部の表面と第３ヘッダ部の裏面との間には、第１部分流路のそれぞれの一端と接続する複数の第１流路のそれぞれの一部である複数の第２部分流路が形成されている。隣接する他の第１ヘッダ部の裏面と第３ヘッダ部の表面との間には、第４部分流路のそれぞれの一端と接続する複数の第２流路のそれぞれの一部である複数の第５部分流路が形成されている。隣接する第２ヘッダ部の表面と第４ヘッダ部の裏面との間には、第１部分流路のそれぞれの他端と接続する複数の第１流路のそれぞれの一部である複数の第３部分流路が形成されている。隣接する他の第２ヘッダ部の裏面と第４ヘッダ部の表面との間には、第４部分流路のそれぞれの他端と接続する複数の第２流路のそれぞれの一部である複数の第６部分流路が形成されている。第１部分流路と第４部分流路とは、平行である。第２部分流路と第３部分流路とは、第１部分流路に対して傾斜している。第５部分流路と第６部分流路とは、第４部分流路に対して傾斜している。第３部分流路から流入する流体は、第１部分流路を介して第２部分流路を通過する。第５部分流路から流入する流体は、第４部分流路を介して第６部分流路を通過する。第２中央部は、少なくとも一部が波形形状である。第１中央部は、波形形状の第１波形形状部と、平坦な第１平坦部とを有する。第１部分流路の少なくとも一部および第４部分流路の少なくとも一部は、第１波形形状部および第１平坦部により形成されている。第１平坦部の第１部分流路および第４部分流路に沿った方向の長さは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。

本発明によれば、熱交換効率を向上させることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる熱交換素子を示す斜視図本発明の実施の形態１にかかる熱交換素子の第１伝熱板を示す平面図本発明の実施の形態１にかかる熱交換素子の第２伝熱板を示す平面図図２および図３に示されたＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図図２および図３に示されたＶ－Ｖ線に沿った断面図本発明の実施の形態２にかかる熱交換素子の第１伝熱板を示す平面図本発明の実施の形態２にかかる熱交換素子の第２伝熱板を示す平面図図６および図７に示されたＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図図６および図７に示されたＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図本発明の実施の形態３にかかる熱交換素子の第１伝熱板を示す平面図本発明の実施の形態３にかかる熱交換素子の第２伝熱板を示す平面図図１０および図１１に示されたＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面図図１０および図１１に示されたＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図本発明の実施の形態４にかかる熱交換素子の第１伝熱板を示す平面図本発明の実施の形態４にかかる熱交換素子の第２伝熱板を示す平面図

以下に、本発明の実施の形態にかかる熱交換素子を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換素子１００を示す斜視図である。なお、図１の太い矢印は、流体の流れを示している。熱交換素子１００は、六角柱状に形成されている。熱交換素子１００は、第１伝熱板１と第２伝熱板２とが交互に積層されて形成されている。第１伝熱板１および第２伝熱板２は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラートなどを基材とした樹脂シートを用いて形成されている。隣接する第１伝熱板１の表面と第２伝熱板２の裏面との間には、複数の第１流路３が形成されている。隣接する第１伝熱板１の裏面と第２伝熱板２の表面との間には、複数の第２流路４が形成されている。以下の説明では、第１流路３に流れる流体を「第１空気流５」と称し、第２流路４に流れる流体を「第２空気流６」と称する。また、第１伝熱板１と第２伝熱板２とが積層される方向を「積層方向」と称する。また、各流路３，４の長さ方向を「流路長さ方向」と称する。また、各流路３，４の幅方向を「流路幅方向」と称する。

図２は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換素子１００の第１伝熱板１を示す平面図である。第１伝熱板１は、第１中央部１１と、第１中央部１１のうち流路長さ方向に沿った一端に接続される第１ヘッダ部１２と、第１中央部１１のうち流路長さ方向に沿った他端に接続される第２ヘッダ部１３とを有する。図２の実線矢印は、第１中央部１１の表面、第１ヘッダ部１２の表面および第２ヘッダ部１３の表面を流れる第１空気流５の流れを示している。図２に示される破線矢印は、第１中央部１１の裏面、第１ヘッダ部１２の裏面および第２ヘッダ部１３の裏面を流れる第２空気流６の流れを示している。

第１中央部１１は、後記する第２中央部２１の裏面との間に複数の第１部分流路３１を形成するとともに、第２中央部２１の表面との間に複数の第４部分流路４１を形成する部分である。積層方向から見たときの第１中央部１１の形状は、矩形である。複数の第１部分流路３１は、複数の第１流路３のそれぞれの一部である。複数の第４部分流路４１は、複数の第２流路４のそれぞれの一部である。第１中央部１１は、山と谷とが交互に連続して形成される波形形状の第１波形形状部１４と、平坦な第１平坦部１５とを有する。第１波形形状部１４および第１平坦部１５については後に詳しく説明する。

第１ヘッダ部１２は、後記する第３ヘッダ部２２の裏面との間に、複数の第２部分流路３２を形成する部分である。積層方向から見たときの第１ヘッダ部１２の形状は、二等辺三角形である。複数の第２部分流路３２は、第１部分流路３１のそれぞれの一端と接続されており、複数の第１流路３のそれぞれの一部である。第１ヘッダ部１２の表面には、互いに間隔を空けて複数の第１流路リブ１２ａが形成されている。第１流路リブ１２ａは、後記する第３ヘッダ部２２の裏面に当接する。第１ヘッダ部１２の表面と第３ヘッダ部２２の裏面との間には、第１流路リブ１２ａにより区画された複数の第２部分流路３２が形成される。複数の第２部分流路３２のそれぞれの長さは、互いに異なっている。第２部分流路３２の長さは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。

第２ヘッダ部１３は、後記する第４ヘッダ部２３の裏面との間に、複数の第３部分流路３３を形成する部分である。積層方向から見たときの第２ヘッダ部１３の形状は、二等辺三角形である。複数の第３部分流路３３は、第１部分流路３１のそれぞれの他端と接続されており、複数の第１流路３のそれぞれの一部である。第２ヘッダ部１３の表面には、互いに間隔を空けて複数の第２流路リブ１３ａが形成されている。第２流路リブ１３ａは、後記する第４ヘッダ部２３の裏面に当接する。第２ヘッダ部１３の表面と第４ヘッダ部２３の裏面との間には、第２流路リブ１３ａにより区画された複数の第３部分流路３３が形成される。複数の第３部分流路３３のそれぞれの長さは、互いに異なっている。第３部分流路３３の長さは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど長い。第１流路リブ１２ａと第２流路リブ１３ａとは、第１部分流路３１の流路長さ方向に対して傾斜している。つまり、第２部分流路３２と第３部分流路３３とは、第１部分流路３１に対して傾斜している。第３部分流路３３から流入する第１空気流５は、第１部分流路３１を介して第２部分流路３２を通過する。

図３は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換素子１００の第２伝熱板２を示す平面図である。第２伝熱板２は、第２中央部２１と、第２中央部２１のうち流路長さ方向に沿った一端に接続される第３ヘッダ部２２と、第２中央部２１のうち流路長さ方向に沿った他端に接続される第４ヘッダ部２３とを有する。図３の実線矢印は、第２中央部２１の表面、第３ヘッダ部２２の表面および第４ヘッダ部２３の表面を流れる第２空気流６の流れを示している。図３に示される破線矢印は、第２中央部２１の裏面、第３ヘッダ部２２の裏面および第４ヘッダ部２３の裏面を流れる第１空気流５の流れを示している。

第２中央部２１は、第１中央部１１の裏面との間に複数の第４部分流路４１を形成するとともに、第１中央部１１の表面との間に複数の第１部分流路３１を形成する部分である。積層方向から見たときの第２中央部２１の形状は、矩形である。複数の第４部分流路４１は、複数の第２流路４のそれぞれの一部である。複数の第１部分流路３１は、複数の第１流路３のそれぞれの一部である。第２中央部２１は、山と谷とが交互に連続して形成される波形形状の第２波形形状部２４と、平坦な第２平坦部２５とを有する。第２波形形状部２４および第２平坦部２５については後に詳しく説明する。図２および図３に示すように、第１部分流路３１と第４部分流路４１とは、平行である。第１部分流路３１を流れる第１空気流５の流れ方向と、第４部分流路４１を流れる第２空気流６の流れ方向とは、１８０度異なっている。第１部分流路３１を流れる第１空気流５と、第４部分流路４１を流れる第２空気流６との間で熱が伝達される。なお、熱交換素子１００は、空気流同士の間で、顕熱と潜熱とを伝達させる構成でもよいし、顕熱のみを伝達させる構成でもよい。

図３に示すように、第３ヘッダ部２２は、第１ヘッダ部１２の裏面との間に、複数の第５部分流路４２を形成する部分である。積層方向から見たときの第３ヘッダ部２２の形状は、二等辺三角形である。複数の第５部分流路４２は、第４部分流路４１のそれぞれの一端と接続されており、複数の第２流路４のそれぞれの一部である。第３ヘッダ部２２の表面には、互いに間隔を空けて複数の第３流路リブ２２ａが形成されている。第３流路リブ２２ａは、第１ヘッダ部１２の裏面に当接する。第３ヘッダ部２２の表面と第１ヘッダ部１２の裏面との間には、第３流路リブ２２ａにより区画された複数の第５部分流路４２が形成される。複数の第５部分流路４２のそれぞれの長さは、互いに異なっている。第５部分流路４２の長さは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど長い。図２および図３に示すように、第２部分流路３２を流れる第１空気流５の流れ方向と、第５部分流路４２を流れる第２空気流６の流れ方向とは、交差する。

図３に示すように、第４ヘッダ部２３は、第２ヘッダ部１３の裏面との間に、複数の第６部分流路４３を形成する部分である。積層方向から見たときの第４ヘッダ部２３の形状は、二等辺三角形である。複数の第６部分流路４３は、第４部分流路４１のそれぞれの他端と接続されており、複数の第２流路４のそれぞれの一部である。第４ヘッダ部２３の表面には、互いに間隔を空けて複数の第４流路リブ２３ａが形成されている。第４流路リブ２３ａは、第２ヘッダ部１３の裏面に当接する。第４ヘッダ部２３の表面と第２ヘッダ部１３の裏面との間には、第４流路リブ２３ａにより区画された複数の第６部分流路４３が形成される。複数の第６部分流路４３のそれぞれの長さは、互いに異なっている。第６部分流路４３の長さは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。第３流路リブ２２ａと第４流路リブ２３ａとは、第４部分流路４１の流路長さ方向に対して傾斜している。つまり、第５部分流路４２と第６部分流路４３とは、第４部分流路４１に対して傾斜している。第５部分流路４２から流入する第２空気流６は、第４部分流路４１を介して第６部分流路４３を通過する。図２および図３に示すように、第３部分流路３３を流れる第１空気流５の流れ方向と、第６部分流路４３を流れる第２空気流６の流れ方向とは、交差する。

図４を参照して、第１波形形状部１４について詳しく説明する。図４は、図２および図３に示されたＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。第１波形形状部１４は、積層方向の一方に向けて凸となる凸部と積層方向の他方に向けて凸となる凸部とが流路幅方向に交互に形成された波形形状の部分である。第１波形形状部１４は、複数の第１表側流路１１ａと、複数の第１裏側流路１１ｂとを有する。第１表側流路１１ａと第１裏側流路１１ｂとは、流路幅方向に交互に配置されている。第１表側流路１１ａは、第１空気流５が流れる第１部分流路３１となる。第１裏側流路１１ｂは、第２空気流６が流れる第４部分流路４１となる。隣り合う２つの第１表側流路１１ａの中心の間隔を１ピッチとしたときに、第１表側流路１１ａのピッチ数は、４０ピッチ以上が好ましく、８０ピッチ以上がより好ましく、１４０ピッチ以上がさらに好ましい。隣り合う２つの第１裏側流路１１ｂの中心の間隔を１ピッチとしたときに、第１裏側流路１１ｂのピッチ数は、４０ピッチ以上が好ましく、８０ピッチ以上がより好ましく、１４０ピッチ以上がさらに好ましい。

図４を参照して、第２波形形状部２４について詳しく説明する。第２波形形状部２４は、積層方向の一方に向けて凸となる凸部と積層方向の他方に向けて凸となる凸部とが流路幅方向に交互に形成された波形形状の部分である。第２波形形状部２４は、複数の第２表側流路２１ａと、複数の第２裏側流路２１ｂとを有する。第２表側流路２１ａと第２裏側流路２１ｂとは、流路幅方向に交互に配置されている。第２表側流路２１ａは、第２空気流６が流れる第４部分流路４１となる。第２裏側流路２１ｂは、第１空気流５が流れる第１部分流路３１となる。第１表側流路１１ａと第２表側流路２１ａとは、積層方向に交互に配置されている。第１裏側流路１１ｂと第２裏側流路２１ｂとは、積層方向に交互に配置されている。隣り合う２つの第２表側流路２１ａの中心の間隔を１ピッチとしたときに、第２表側流路２１ａのピッチ数は、４０ピッチ以上が好ましく、８０ピッチ以上がより好ましく、１４０ピッチ以上がさらに好ましい。隣り合う２つの第２裏側流路２１ｂの中心の間隔を１ピッチとしたときに、第２裏側流路２１ｂのピッチ数は、４０ピッチ以上が好ましく、８０ピッチ以上がより好ましく、１４０ピッチ以上がさらに好ましい。

第１波形形状部１４および第１平坦部１５について詳しく説明する。図２に示すように、第１部分流路３１の一部および第４部分流路４１の一部は、第１波形形状部１４および第１平坦部１５により形成されている。第１波形形状部１４のうち第２ヘッダ部１３を向く他端の一部は、流路幅方向の他方から一方に向かうほど第２ヘッダ部１３から離れるように傾斜している。以下、第１波形形状部１４の他端のうち第２ヘッダ部１３から離れる部分を「離隔端部１１ｃ」と称する。第１中央部１１および第２中央部２１の流路幅方向に沿った中心を「幅方向中心」と称する。また、第１中央部１１および第２中央部２１の流路幅方向に沿った一端を「幅方向一端Ａ」と称する。また、第１中央部１１および第２中央部２１の流路幅方向に沿った他端を「幅方向他端Ｂ」とする。

第１波形形状部１４の離隔端部１１ｃは、幅方向一端Ａから幅方向中心に亘って形成されている。第１波形形状部１４の離隔端部１１ｃは、幅方向他端Ｂ側から幅方向一端Ａに向かうほど第２ヘッダ部１３から離れるように傾斜している。第１波形形状部１４のうち第１ヘッダ部１２を向く端部は、幅方向一端Ａから幅方向他端Ｂに亘って直線状に延びている。第１波形形状部１４のうち幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、幅方向一端Ａに向かうほど短い。第１波形形状部１４のうち幅方向中心よりも幅方向他端Ｂ側に位置する部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、一定である。第１波形形状部１４のうち幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、第１波形形状部１４のうち幅方向中心よりも幅方向他端Ｂ側に位置する部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さよりも短い。

第１波形形状部１４の離隔端部１１ｃと第２ヘッダ部１３との間には、平坦な第１平坦部１５が設けられている。積層方向から見たときの第１平坦部１５の形状は、特に制限されないが、本実施の形態では直角三角形である。第１平坦部１５の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ１は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。言い換えると、第１平坦部１５の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ１は、幅方向他端Ｂに向かうほど短い。第１平坦部１５のうち幅方向一端Ａに最も近い部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、第１波形形状部１４における第１部分流路３１および第４部分流路４１のそれぞれの流路幅の２倍以上に設定されることが好ましい。第３部分流路３３の長さは、幅方向他端Ｂに向かうほど長い。

第２波形形状部２４および第２平坦部２５について詳しく説明する。図３に示すように、第１部分流路３１の一部および第４部分流路４１の一部は、第２波形形状部２４および第２平坦部２５により形成されている。第２波形形状部２４のうち第３ヘッダ部２２を向く一端の一部は、流路幅方向の他方から一方に向かうほど第３ヘッダ部２２から離れるように傾斜している。以下、第２波形形状部２４の一端のうち第３ヘッダ部２２から離れる部分を「離隔端部２１ｃ」と称する。

第２波形形状部２４の離隔端部２１ｃは、幅方向一端Ａから幅方向中心に亘って形成されている。第２波形形状部２４の離隔端部２１ｃは、幅方向他端Ｂ側から幅方向一端Ａに向かうほど第３ヘッダ部２２から離れるように傾斜している。第２波形形状部２４のうち第４ヘッダ部２３を向く端部は、幅方向一端Ａから幅方向他端Ｂに亘って直線状に延びている。第２波形形状部２４のうち幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、幅方向一端Ａに向かうほど短い。第２波形形状部２４のうち幅方向中心よりも幅方向他端Ｂ側に位置する部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、一定である。第２波形形状部２４のうち幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、第２波形形状部２４のうち幅方向中心よりも幅方向他端Ｂ側に位置する部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さよりも短い。

第２波形形状部２４の離隔端部２１ｃと第３ヘッダ部２２との間には、平坦な第２平坦部２５が設けられている。積層方向から見たときの第２平坦部２５の形状は、特に制限されないが、本実施の形態では直角三角形である。第２平坦部２５の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ２は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。言い換えると、第２平坦部２５の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ２は、幅方向他端Ｂに向かうほど短い。第２平坦部２５のうち幅方向一端Ａに最も近い部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、第２波形形状部２４における第１部分流路３１および第４部分流路４１のそれぞれの流路幅の２倍以上に設定されることが好ましい。第５部分流路４２の長さは、幅方向他端Ｂに向かうほど長い。なお、第２平坦部２５は設けられなくてもよい。

図５は、図２および図３に示されたＶ－Ｖ線に沿った断面図である。積層方向における第１平坦部１５の高さは、第１波形形状部１４のうち積層方向の他方に凸となる凸部の頂点よりも高く、かつ、第２ヘッダ部１３の板面よりも高い。図示は省略するが、積層方向における第１平坦部１５の高さは、本実施の形態では第１波形形状部１４のうち積層方向の一方に凸となる凸部の頂点よりも低く、かつ、第２ヘッダ部１３の板面よりも高い。積層方向における第１平坦部１５の高さは、第１波形形状部１４の一方の凸部の頂点から第２ヘッダ部１３の板面までの高さの半分以下が好ましく、第１波形形状部１４の一方の凸部の頂点から第２ヘッダ部１３の板面までの高さの３分の１以下がより好ましく、第２ヘッダ部１３の板面と同じ高さにすることがさらに好ましい。積層方向における第２平坦部２５の高さは、本実施の形態では第２波形形状部２４のうち積層方向の他方に凸となる凸部の頂点よりも高く、かつ、第３ヘッダ部２２の板面よりも低い。図示は省略するが、積層方向における第２平坦部２５の高さは、第２波形形状部２４のうち積層方向の一方に凸となる凸部の頂点よりも低く、かつ、第３ヘッダ部２２の板面よりも低い。積層方向における第２平坦部２５の高さは、第２波形形状部２４の他方の凸部の頂点から第３ヘッダ部２２の板面までの高さの半分以下が好ましく、第２波形形状部２４の他方の凸部の頂点から第３ヘッダ部２２の板面までの高さの３分の１以下がより好ましく、第３ヘッダ部２２の板面と同じ高さにすることがさらに好ましい。

次に、熱交換素子１００の製造方法について説明する。熱交換素子１００の製造方法は、成形工程と、トリム工程と、積層工程と、を含む。成形工程では、真空成形、熱プレス成形などにより、第１中央部１１、第１ヘッダ部１２および第２ヘッダ部１３を一体で成形するとともに、第２中央部２１、第３ヘッダ部２２および第４ヘッダ部２３を一体で成形する。トリム工程では、成形された第１伝熱板１および第２伝熱板２を削って、その外形を整える。積層工程では、第１伝熱板１と第２伝熱板２とを交互に積層する。また、積層工程では、同じ流路３，４に２つの空気流５，６が混合することを防ぐために、第１伝熱板１と第２伝熱板２との間を接合する接合工程を行う。接合工程では、接着剤を用いた接着、または、熱、超音波などを用いた溶着工程を行うことが望ましい。以上の工程を経て製造された熱交換素子１００の６つの角部のそれぞれには、樹脂製の図示しないフレームが取り付けられる。熱交換素子１００とフレームとの間にシーリング剤を充填することにより、熱交換素子１００とフレームとの隙間に２つの空気流５，６が流入して、熱交換素子１００内で２つの空気流５，６が混合することを防ぐことができる。

次に、熱交換素子１００の効果について説明する。

図２に示すように、第１空気流５は、第１部分流路３１に向かって幅方向他端Ｂに近付くように傾斜しながら第３部分流路３３を流れて第１部分流路３１に流入する。第１空気流５は、第１部分流路３１に沿って流れた後、第１部分流路３１から第２部分流路３２に流出する。このとき、第１空気流５は、幅方向一端Ａに近いほど狭い範囲で急に曲げられる。このため、第３部分流路３３と第１波形形状部１４および第２波形形状部２４における第１部分流路３１とを直接接続した場合には、幅方向一端Ａに近いほど第１部分流路３１における第１空気流５の圧力損失が大きくなる。詳しくは、第１部分流路３１への流入時および第１部分流路３１からの流出時に第１空気流５が急激に曲がる場合、すなわち第１部分流路３１に対する第１空気流５の流入角度および流出角度が急な場合には、第１部分流路３１から流出する際の第１空気流５の圧力損失が大きくなる傾向がある。また、第１波形形状部１４および第２波形形状部２４の波形形状が細かいピッチで入っていて第１部分流路３１自体における圧力損失が大きい場合には、第１部分流路３１に流入する第１空気流５の風量が均流化しやすくなる。そのため、第１部分流路３１の流出口のうち幅方向一端Ａ側の部分にも一定量以上の流量が確保される結果、第１部分流路３１の流出口のうち幅方向一端Ａ側の部分から流出する際に第１空気流５が曲り損失を受けやすくなる。本実施の形態では、図３に示すように、幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する第１部分流路３１の一部は、第２波形形状部２４および第２平坦部２５により形成されている。これにより、図２に示すように、第１空気流５が第１部分流路３１から第２部分流路３２に流出する際の、幅方向一端Ａに近い第１部分流路３１における第１空気流５の圧力損失を低減させることができる。したがって、複数の第１部分流路３１のそれぞれに流入する第１空気流５の流入風速のバラツキを抑制できるため、熱交換素子１００の熱交換効率を向上させることができる。

図３に示すように、第２空気流６は、第４部分流路４１に向かって幅方向他端Ｂに近付くように傾斜しながら第５部分流路４２を流れて第４部分流路４１に流入する。第２空気流６は、第４部分流路４１に沿って流れた後、第４部分流路４１から第６部分流路４３に流出する。このとき、第２空気流６は、幅方向一端Ａに近いほど狭い範囲で急に曲げられる。このため、第５部分流路４２と第１波形形状部１４および第２波形形状部２４における第４部分流路４１とを直接接続した場合には、幅方向一端Ａに近いほど第４部分流路４１における第２空気流６の圧力損失が大きくなる。詳しくは、第４部分流路４１への流入時および第４部分流路４１からの流出時に第２空気流６が急激に曲がる場合、すなわち第４部分流路４１に対する第２空気流６の流入角度および流出角度が急な場合には、第４部分流路４１から流出する際の第２空気流６の圧力損失が大きくなる傾向がある。また、第１波形形状部１４および第２波形形状部２４の波形形状が細かいピッチで入っていて第４部分流路４１自体における圧力損失が大きい場合には、第４部分流路４１に流入する第２空気流６の風量が均流化しやすくなる。そのため、第４部分流路４１の流出口のうち幅方向一端Ａ側の部分にも一定量以上の流量が確保される結果、第４部分流路４１の流出口のうち幅方向一端Ａ側の部分から流出する際に第２空気流６が曲り損失を受けやすくなる。本実施の形態では、図２に示すように、幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する第４部分流路４１の一部は、第１波形形状部１４および第１平坦部１５により形成されている。これにより、図３に示すように、第２空気流６が第４部分流路４１から第６部分流路４３に流出する際の、幅方向一端Ａに近い第４部分流路４１における第２空気流６の圧力損失を低減させることができる。したがって、複数の第４部分流路４１のそれぞれに流入する第２空気流６の流入風速のバラツキを抑制できるため、熱交換素子１００の熱交換効率を向上させることができる。

本実施の形態では、図２に示すように、第１平坦部１５の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ１は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。これにより、第１平坦部１５の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ１が流路幅方向の一方から他方に亘って一定である場合に比べて、第１波形形状部１４の面積を広く確保することができる。このため、第１波形形状部１４において熱交換を行える面積を十分に確保しながら、第１平坦部１５により第４部分流路４１における第２空気流６の圧力損失を低減させることができる。

本実施の形態では、図３に示すように、第２平坦部２５の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ２は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。これにより、第２平坦部２５の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ２が流路幅方向の一方から他方に亘って一定である場合に比べて、第２波形形状部２４の面積を広く確保することができる。このため、第２波形形状部２４において熱交換を行える面積を十分に確保しながら、第２平坦部２５により第１部分流路３１における第１空気流５の圧力損失を低減させることができる。

本実施の形態では、第１平坦部１５のうち幅方向一端Ａに最も近い部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、第１波形形状部１４における第４部分流路４１および第２波形形状部２４における第４部分流路４１のそれぞれの流路幅の２倍以上に設定される。これにより、幅方向一端Ａに最も近い部分の第４部分流路４１における流出口直後の急激な曲がりを抑制でき、第２空気流６の圧力損失を低減させることができる。したがって、複数の第４部分流路４１のそれぞれに流入する第２空気流６の流入風速のバラツキを抑制できるため、熱交換素子１００の熱交換効率を向上させることができる。

本実施の形態では、第２平坦部２５のうち幅方向一端Ａに最も近い部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、第１波形形状部１４における第１部分流路３１および第２波形形状部２４における第１部分流路３１のそれぞれの流路幅の２倍以上に設定される。これにより、幅方向一端Ａに最も近い部分の第１部分流路３１における流出口直後の急激な曲がりを抑制でき、第１空気流５の圧力損失を低減させることができる。したがって、複数の第１部分流路３１のそれぞれに流入する第１空気流５の流入風速のバラツキを抑制できるため、熱交換素子１００の熱交換効率を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、六角柱状の熱交換素子１００に本発明を適用したが、熱交換素子１００の形状を限定する趣旨ではない。すなわち、第１空気流５が第１部分流路３１から流出する際に曲げられるとともに、第２空気流６が第４部分流路４１から流出する際に曲げられる構成を備えた熱交換素子１００であれば、六角柱状以外の熱交換素子１００に本発明を適用してもよい。また、本実施の形態では、積層方向から見たときの第１平坦部１５および第２平坦部２５の形状を直角三角形にしたが、例えば、四角形にしてもよい。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２にかかる熱交換素子１００Ａの第１伝熱板１Ａを示す平面図である。図７は、本発明の実施の形態２にかかる熱交換素子１００Ａの第２伝熱板２Ａを示す平面図である。図８は、図６および図７に示されたＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図９は、図６および図７に示されたＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。なお、実施の形態２では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態では、図６に示される第１中央部１１のうち図７に示される第２平坦部２５と積層方向で重なる位置に第３平坦部１６を設けた点、および、図７に示される第２中央部２１のうち図６に示される第１平坦部１５と積層方向で重なる位置に第４平坦部２６を設けた点が前記した実施の形態１と相違する。

図６に示すように、第１中央部１１は、第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向において、第１波形形状部１４を挟んで第１平坦部１５と反対側に形成される平坦な第３平坦部１６をさらに有する。第１部分流路３１の一部および第４部分流路４１の一部は、第１波形形状部１４、第１平坦部１５および第３平坦部１６により形成されている。第１波形形状部１４のうち第１ヘッダ部１２を向く一端の一部は、流路幅方向の他方から一方に向かうほど第１ヘッダ部１２から離れるように傾斜している。以下、第１波形形状部１４の一端のうち第１ヘッダ部１２から離れる部分を「離隔端部１１ｄ」と称する。

第１波形形状部１４の離隔端部１１ｄは、幅方向一端Ａから幅方向中心に亘って形成されている。第１波形形状部１４の離隔端部１１ｄは、幅方向他端Ｂ側から幅方向一端Ａに向かうほど第１ヘッダ部１２から離れるように傾斜している。

第１波形形状部１４の離隔端部１１ｄと第１ヘッダ部１２との間には、平坦な第３平坦部１６が設けられている。積層方向から見たときの第３平坦部１６の形状は、特に制限されないが、本実施の形態では直角三角形である。第３平坦部１６の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ３は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。言い換えると、第３平坦部１６の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ３は、幅方向他端Ｂに向かうほど短い。第３平坦部１６のうち幅方向一端Ａに最も近い部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、第１波形形状部１４における第１部分流路３１および第４部分流路４１のそれぞれの流路幅の２倍以上に設定されることが好ましい。第２部分流路３２の長さは、幅方向他端Ｂに向かうほど短い。

図７に示すように、第２中央部２１は、第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向において、第２波形形状部２４を挟んで第２平坦部２５と反対側に形成される平坦な第４平坦部２６をさらに有する。第１部分流路３１の一部および第４部分流路４１の一部は、第２波形形状部２４、第２平坦部２５および第４平坦部２６により形成されている。第２波形形状部２４のうち第４ヘッダ部２３を向く一端の一部は、流路幅方向の他方から一方に向かうほど第４ヘッダ部２３から離れるように傾斜している。以下、第２波形形状部２４の一端のうち第４ヘッダ部２３から離れる部分を「離隔端部２１ｄ」と称する。

第２波形形状部２４の離隔端部２１ｄは、幅方向一端Ａから幅方向中心に亘って形成されている。第２波形形状部２４の離隔端部２１ｄは、幅方向他端Ｂ側から幅方向一端Ａに向かうほど第４ヘッダ部２３から離れるように傾斜している。

図７に示すように、第２波形形状部２４の離隔端部２１ｄと第４ヘッダ部２３との間には、平坦な第４平坦部２６が設けられている。積層方向から見たときの第４平坦部２６の形状は、特に制限されないが、本実施の形態では直角三角形である。第４平坦部２６の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ４は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。言い換えると、第４平坦部２６の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ４は、幅方向他端Ｂに向かうほど短い。第４平坦部２６のうち幅方向一端Ａに最も近い部分の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さは、第２波形形状部２４における第１部分流路３１および第４部分流路４１のそれぞれの流路幅の２倍以上に設定されることが好ましい。第６部分流路４３の長さは、幅方向他端Ｂに向かうほど短い。

図９に示すように、積層方向における第３平坦部１６の高さは、第１波形形状部１４のうち積層方向の他方に凸となる凸部の頂点よりも高く、かつ、第１ヘッダ部１２の板面よりも高い。図示は省略するが、積層方向における第３平坦部１６の高さは、本実施の形態では第１波形形状部１４のうち積層方向の一方に凸となる凸部の頂点よりも低く、かつ、第１ヘッダ部１２の板面よりも高い。積層方向における第３平坦部１６の高さは、第１波形形状部１４の一方の凸部の頂点から第１ヘッダ部１２の板面までの高さの半分以下が好ましく、第１波形形状部１４の一方の凸部の頂点から第１ヘッダ部１２の板面までの高さの３分の１以下がより好ましく、第１ヘッダ部１２の板面と同じ高さにすることがさらに好ましい。積層方向における第４平坦部２６の高さは、本実施の形態では第２波形形状部２４のうち積層方向の他方に凸となる凸部の頂点よりも高く、かつ、第４ヘッダ部２３の板面よりも低い。図示は省略するが、積層方向における第４平坦部２６の高さは、第２波形形状部２４のうち積層方向の一方に凸となる凸部の頂点よりも低く、かつ、第４ヘッダ部２３の板面よりも低い。積層方向における第４平坦部２６の高さは、第２波形形状部２４の他方の凸部の頂点から第４ヘッダ部２３の板面までの高さの半分以下が好ましく、第２波形形状部２４の他方の凸部の頂点から第４ヘッダ部２３の板面までの高さの３分の１以下がより好ましく、第４ヘッダ部２３の板面と同じ高さにすることがさらに好ましい。

本実施の形態では、図６に示すように、幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する第１部分流路３１のうち、上流側部分を第１平坦部１５により形成して、下流側部分を第３平坦部１６により形成する。また、幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する第４部分流路４１のうち、上流側部分を第３平坦部１６により形成して、下流側部分を第１平坦部１５により形成する。これにより、前記した実施の形態１にかかる熱交換素子１００に比べて、第１波形形状部１４のうち幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する部分の長さが短くなるため、圧力損失をより一層低減させることができる。したがって、複数の第１部分流路３１のそれぞれに流入する第１空気流５の流入風速のバラツキを抑制できるとともに、複数の第４部分流路４１のそれぞれに流入する第２空気流６の流入風速のバラツキを抑制できるため、熱交換素子１００Ａの熱交換効率を向上させることができる。

本実施の形態では、図７に示すように、幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する第４部分流路４１のうち、上流側部分を第２平坦部２５により形成して、下流側部分を第４平坦部２６により形成する。また、幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する第１部分流路３１のうち、上流側部分を第４平坦部２６により形成して、下流側部分を第２平坦部２５により形成する。これにより、前記した実施の形態１にかかる熱交換素子１００に比べて、第２波形形状部２４のうち幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する部分の長さが短くなるため、圧力損失をより一層低減させることができる。したがって、複数の第４部分流路４１のそれぞれに流入する第２空気流６の流入風速のバラツキを抑制できるとともに、複数の第１部分流路３１のそれぞれに流入する第１空気流５の流入風速のバラツキを抑制できるため、熱交換素子１００Ａの熱交換効率を向上させることができる。

本実施の形態では、図６に示すように、第３平坦部１６の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ３は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。これにより、第３平坦部１６の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ３が流路幅方向の一方から他方に亘って一定である場合に比べて、第１波形形状部１４の面積を広く確保することができる。このため、第１波形形状部１４において熱交換を行える面積を十分に確保しながら、第３平坦部１６により第１部分流路３１における第１空気流５の圧力損失を低減させることができる。

本実施の形態では、図７に示すように、第４平坦部２６の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ４は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短い。これにより、第４平坦部２６の第１部分流路３１および第４部分流路４１に沿った方向の長さＬ４が流路幅方向の一方から他方に亘って一定である場合に比べて、第２波形形状部２４の面積を広く確保することができる。このため、第２波形形状部２４において熱交換を行える面積を十分に確保しながら、第４平坦部２６により第４部分流路４１における第２空気流６の圧力損失を低減させることができる。

本実施の形態では、図８に示すように、第１平坦部１５と第４平坦部２６とが積層方向で隣り合うため、前記した実施の形態１にかかる熱交換素子１００に比べて、第１平坦部１５と第４平坦部２６との間に形成される第４部分流路４１の積層方向に沿った寸法が大きくなる。これにより、前記した実施の形態１にかかる熱交換素子１００に比べて、第１平坦部１５と第４平坦部２６との間に形成される第４部分流路４１の等価直径が大きくなるため、圧力損失をより一層低減させることができる。したがって、幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する第４部分流路４１に流入する第２空気流６の流入風速のバラツキを抑制できるため、熱交換素子１００Ａの熱交換効率を向上させることができる。

本実施の形態では、第２平坦部２５と第３平坦部１６とが積層方向で隣り合うため、前記した実施の形態１にかかる熱交換素子１００に比べて、第２平坦部２５と第３平坦部１６との間に形成される第４部分流路４１の積層方向に沿った寸法が大きくなる。これにより、前記した実施の形態１にかかる熱交換素子１００に比べて、第２平坦部２５と第３平坦部１６との間に形成される第４部分流路４１の等価直径が大きくなるため、圧力損失をより一層低減させることができる。したがって、幅方向中心よりも幅方向一端Ａ側に位置する第４部分流路４１に流入する第２空気流６の流入風速のバラツキを抑制できるため、熱交換素子１００Ａの熱交換効率を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、積層方向から見たときの第１平坦部１５、第２平坦部２５、第３平坦部１６および第４平坦部２６の形状を直角三角形にしたが、例えば、四角形にしてもよい。

実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３にかかる熱交換素子１００Ｂの第１伝熱板１Ｂを示す平面図である。図１１は、本発明の実施の形態３にかかる熱交換素子１００Ｂの第２伝熱板２Ｂを示す平面図である。図１２は、図１０および図１１に示されたＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面図である。図１３は、図１０および図１１に示されたＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。なお、実施の形態３では、前記した実施の形態１，２と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態では、図１０、図１２および図１３に示すように、第１伝熱板１Ｂを、前記した実施の形態２にかかる第１伝熱板１Ａと同じ構成にした。すなわち、第１伝熱板１Ｂには、第１平坦部１５および第３平坦部１６が設けられる。一方、図１１、図１２および図１３に示すように、第２伝熱板２Ｂには、第２平坦部２５および第４平坦部２６が設けられていない。第２中央部２１は、第２波形形状部２４のみを有する。つまり、第２中央部２１の全体は、波形形状に形成されている。第２波形形状部２４のうち第３ヘッダ部２２を向く一端は、幅方向一端Ａから幅方向他端Ｂに亘って直線状に延びており、第３ヘッダ部２２と直接接続されている。第２波形形状部２４のうち第４ヘッダ部２３を向く他端は、幅方向一端Ａから幅方向他端Ｂに亘って直線状に延びており、第４ヘッダ部２３と直接接続されている。第２伝熱板２Ｂにおける第１部分流路３１および第４部分流路４１の長さは、流路幅方向に亘って一定である。

本実施の形態では、図１０に示すように、第１伝熱板１Ｂに第１平坦部１５および第３平坦部１６を設けることにより、第１中央部１１が対称形状になる。そのため、熱交換素子１００Ｂの熱交換効率を向上させることができるとともに、第１伝熱板１Ｂの成形性を向上させて歩留りが高くなる。一方で、図１１に示すように、第２伝熱板２Ｂに第２平坦部２５および第４平坦部２６を設けず、すなわち第２中央部２１の全体が波形形状であることにより、第２中央部２１が対称形状になる。そのため、第２伝熱板２Ｂの成形性を向上させて歩留りが高くなる。

実施の形態４．
図１４は、本発明の実施の形態４にかかる熱交換素子１００Ｃの第１伝熱板１Ｃを示す平面図である。図１５は、本発明の実施の形態４にかかる熱交換素子１００Ｃの第２伝熱板２Ｃを示す平面図である。なお、実施の形態４では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態では、図１４に示すように、第１波形形状部１４の離隔端部１１ｃをベルマウス状に形成した。第１波形形状部１４の離隔端部１１ｃは、幅方向他端Ｂ側から幅方向一端Ａに向かうほど第２ヘッダ部１３から離れるように曲線状に延びている。言い換えると、第１波形形状部１４のうち第１平坦部１５と接続される離隔端部１１ｃは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど第２ヘッダ部１３に近付くように曲線状に延びている。また、本実施の形態では、図１５に示すように、第２波形形状部２４の離隔端部２１ｃをベルマウス状に形成した。第２波形形状部２４の離隔端部２１ｃは、幅方向他端Ｂ側から幅方向一端Ａに向かうほど第３ヘッダ部２２から離れるように曲線状に延びている。言い換えると、第２波形形状部２４のうち第２平坦部２５と接続される離隔端部２１ｃは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど第３ヘッダ部２２に近付くように曲線状に延びている。

本実施の形態では、図１４に示すように、第１波形形状部１４の離隔端部１１ｃは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど第２ヘッダ部１３に近付くように曲線状に延びている。これにより、図１４および図１５に示すように、第４部分流路４１から第６部分流路４３に第２空気流６をスムーズに流出させることができるため、第２空気流６が第４部分流路４１から流出する際の圧力損失を低減できる。

本実施の形態では、図１５に示すように、第２波形形状部２４の離隔端部２１ｃは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど第３ヘッダ部２２に近付くように曲線状に延びている。これにより、図１４および図１５に示すように、第１部分流路３１から第２部分流路３２に第１空気流５をスムーズに流出させることができるため、第１空気流５が第１部分流路３１から流出する際の圧力損失を低減できる。

なお、本実施の形態にかかる構成を図６に示される実施の形態２にかかる第１波形形状部１４に適用して、第１波形形状部１４の離隔端部１１ｃ，１１ｄの両方をベルマウス状にしてもよい。このようにすると、第１波形形状部１４のうち第３平坦部１６と接続される離隔端部１１ｄは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど第１ヘッダ部１２に近付くように曲線状に延びる。また、本実施の形態にかかる構成を図７に示される実施の形態２にかかる第２波形形状部２４に適用して、第２波形形状部２４の離隔端部２１ｃ，２１ｄの両方をベルマウス状にしてもよい。このようにすると、第２波形形状部２４のうち第４平坦部２６と接続される離隔端部２１ｄは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど第４ヘッダ部２３に近付くように曲線状に延びる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ第１伝熱板、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ第２伝熱板、３第１流路、４第２流路、５第１空気流、６第２空気流、１１第１中央部、１１ａ第１表側流路、１１ｂ第１裏側流路、１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄ離隔端部、１２第１ヘッダ部、１２ａ第１流路リブ、１３第２ヘッダ部、１３ａ第２流路リブ、１４第１波形形状部、１５第１平坦部、１６第３平坦部、２１第２中央部、２１ａ第２表側流路、２１ｂ第２裏側流路、２２第３ヘッダ部、２２ａ第３流路リブ、２３第４ヘッダ部、２３ａ第４流路リブ、２４第２波形形状部、２５第２平坦部、２６第４平坦部、３１第１部分流路、３２第２部分流路、３３第３部分流路、４１第４部分流路、４２第５部分流路、４３第６部分流路、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ熱交換素子、Ａ幅方向一端、Ｂ幅方向他端。

Claims

第１伝熱板と第２伝熱板とが交互に積層されて形成され、隣接する前記第１伝熱板の表面と前記第２伝熱板の裏面との間に複数の第１流路が形成されるとともに、隣接する他の前記第１伝熱板の裏面と前記第２伝熱板の表面との間に複数の第２流路が形成される熱交換素子であって、
前記第１伝熱板は、
第１中央部と、
前記第１中央部のうち前記第１流路および前記第２流路の流路長さ方向に沿った一端に接続される第１ヘッダ部と、
前記第１中央部のうち前記流路長さ方向に沿った他端に接続される第２ヘッダ部と、
を有し、
前記第２伝熱板は、
第２中央部と、
前記第２中央部のうち前記流路長さ方向に沿った一端に接続される第３ヘッダ部と、
前記第２中央部のうち前記流路長さ方向に沿った他端に接続される第４ヘッダ部と、
を有し、
前記第１中央部と前記第２中央部とは、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との積層方向で重なる位置に配置され、
前記第１ヘッダ部と前記第３ヘッダ部とは、前記積層方向で重なる位置に配置され、
前記第２ヘッダ部と前記第４ヘッダ部とは、前記積層方向で重なる位置に配置され、
隣接する前記第１中央部の表面と前記第２中央部の裏面との間には、複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第１部分流路が形成され、
隣接する他の前記第１中央部の裏面と前記第２中央部の表面との間には、複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第４部分流路が形成され、
隣接する前記第１ヘッダ部の表面と前記第３ヘッダ部の裏面との間には、前記第１部分流路のそれぞれの一端と接続する複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第２部分流路が形成され、
隣接する他の前記第１ヘッダ部の裏面と前記第３ヘッダ部の表面との間には、前記第４部分流路のそれぞれの一端と接続する複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第５部分流路が形成され、
隣接する前記第２ヘッダ部の表面と前記第４ヘッダ部の裏面との間には、前記第１部分流路のそれぞれの他端と接続する複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第３部分流路が形成され、
隣接する他の前記第２ヘッダ部の裏面と前記第４ヘッダ部の表面との間には、前記第４部分流路のそれぞれの他端と接続する複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第６部分流路が形成され、
前記第１部分流路と前記第４部分流路とは、平行であり、
前記第２部分流路と前記第３部分流路とは、前記第１部分流路に対して傾斜しており、
前記第５部分流路と前記第６部分流路とは、前記第４部分流路に対して傾斜しており、
前記第３部分流路から流入する流体は、前記第１部分流路を介して前記第２部分流路を通過し、
前記第５部分流路から流入する流体は、前記第４部分流路を介して前記第６部分流路を通過し、
前記第２中央部は、少なくとも一部が波形形状であり、
前記第１中央部は、波形形状の第１波形形状部と、平坦な第１平坦部とを有し、
前記第１部分流路の少なくとも一部および前記第４部分流路の少なくとも一部は、前記第１波形形状部および前記第１平坦部により形成され、
前記第１平坦部の前記第１部分流路および前記第４部分流路に沿った方向の長さは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短いことを特徴とする熱交換素子。
第１伝熱板と第２伝熱板とが交互に積層されて形成され、隣接する前記第１伝熱板の表面と前記第２伝熱板の裏面との間に複数の第１流路が形成されるとともに、隣接する他の前記第１伝熱板の裏面と前記第２伝熱板の表面との間に複数の第２流路が形成される熱交換素子であって、
前記第１伝熱板は、
第１中央部と、
前記第１中央部のうち前記第１流路および前記第２流路の流路長さ方向に沿った一端に接続される第１ヘッダ部と、
前記第１中央部のうち前記流路長さ方向に沿った他端に接続される第２ヘッダ部と、
を有し、
前記第２伝熱板は、
第２中央部と、
前記第２中央部のうち前記流路長さ方向に沿った一端に接続される第３ヘッダ部と、
前記第２中央部のうち前記流路長さ方向に沿った他端に接続される第４ヘッダ部と、
を有し、
前記第１中央部と前記第２中央部とは、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との積層方向で重なる位置に配置され、
前記第１ヘッダ部と前記第３ヘッダ部とは、前記積層方向で重なる位置に配置され、
前記第２ヘッダ部と前記第４ヘッダ部とは、前記積層方向で重なる位置に配置され、
隣接する前記第１中央部の表面と前記第２中央部の裏面との間には、複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第１部分流路が形成され、
隣接する他の前記第１中央部の裏面と前記第２中央部の表面との間には、複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第４部分流路が形成され、
隣接する前記第１ヘッダ部の表面と前記第３ヘッダ部の裏面との間には、前記第１部分流路のそれぞれの一端と接続する複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第２部分流路が形成され、
隣接する他の前記第１ヘッダ部の裏面と前記第３ヘッダ部の表面との間には、前記第４部分流路のそれぞれの一端と接続する複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第５部分流路が形成され、
隣接する前記第２ヘッダ部の表面と前記第４ヘッダ部の裏面との間には、前記第１部分流路のそれぞれの他端と接続する複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第３部分流路が形成され、
隣接する他の前記第２ヘッダ部の裏面と前記第４ヘッダ部の表面との間には、前記第４部分流路のそれぞれの他端と接続する複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第６部分流路が形成され、
前記第１部分流路と前記第４部分流路とは、平行であり、
前記第２部分流路と前記第３部分流路とは、前記第１部分流路に対して傾斜しており、
前記第５部分流路と前記第６部分流路とは、前記第４部分流路に対して傾斜しており、
前記第３部分流路から流入する流体は、前記第１部分流路を介して前記第２部分流路を通過し、
前記第５部分流路から流入する流体は、前記第４部分流路を介して前記第６部分流路を通過し、
前記第２中央部は、少なくとも一部が波形形状であり、
前記第１中央部は、波形形状の第１波形形状部と、平坦な第１平坦部とを有し、
前記第１部分流路の少なくとも一部および前記第４部分流路の少なくとも一部は、前記第１波形形状部および前記第１平坦部により形成され、
前記第２中央部は、波形形状の第２波形形状部と、平坦な第２平坦部とを有し、
前記第４部分流路の少なくとも一部および前記第１部分流路の少なくとも一部は、前記第２波形形状部および前記第２平坦部により形成され、
前記第２平坦部の前記第１部分流路および前記第４部分流路に沿った方向の長さは、流路幅方向の一方から他方に向かうほど短いことを特徴とする熱交換素子。
第１伝熱板と第２伝熱板とが交互に積層されて形成され、隣接する前記第１伝熱板の表面と前記第２伝熱板の裏面との間に複数の第１流路が形成されるとともに、隣接する他の前記第１伝熱板の裏面と前記第２伝熱板の表面との間に複数の第２流路が形成される熱交換素子であって、
前記第１伝熱板は、
第１中央部と、
前記第１中央部のうち前記第１流路および前記第２流路の流路長さ方向に沿った一端に接続される第１ヘッダ部と、
前記第１中央部のうち前記流路長さ方向に沿った他端に接続される第２ヘッダ部と、
を有し、
前記第２伝熱板は、
第２中央部と、
前記第２中央部のうち前記流路長さ方向に沿った一端に接続される第３ヘッダ部と、
前記第２中央部のうち前記流路長さ方向に沿った他端に接続される第４ヘッダ部と、
を有し、
前記第１中央部と前記第２中央部とは、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との積層方向で重なる位置に配置され、
前記第１ヘッダ部と前記第３ヘッダ部とは、前記積層方向で重なる位置に配置され、
前記第２ヘッダ部と前記第４ヘッダ部とは、前記積層方向で重なる位置に配置され、
隣接する前記第１中央部の表面と前記第２中央部の裏面との間には、複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第１部分流路が形成され、
隣接する他の前記第１中央部の裏面と前記第２中央部の表面との間には、複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第４部分流路が形成され、
隣接する前記第１ヘッダ部の表面と前記第３ヘッダ部の裏面との間には、前記第１部分流路のそれぞれの一端と接続する複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第２部分流路が形成され、
隣接する他の前記第１ヘッダ部の裏面と前記第３ヘッダ部の表面との間には、前記第４部分流路のそれぞれの一端と接続する複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第５部分流路が形成され、
隣接する前記第２ヘッダ部の表面と前記第４ヘッダ部の裏面との間には、前記第１部分流路のそれぞれの他端と接続する複数の前記第１流路のそれぞれの一部である複数の第３部分流路が形成され、
隣接する他の前記第２ヘッダ部の裏面と前記第４ヘッダ部の表面との間には、前記第４部分流路のそれぞれの他端と接続する複数の前記第２流路のそれぞれの一部である複数の第６部分流路が形成され、
前記第１部分流路と前記第４部分流路とは、平行であり、
前記第２部分流路と前記第３部分流路とは、前記第１部分流路に対して傾斜しており、
前記第５部分流路と前記第６部分流路とは、前記第４部分流路に対して傾斜しており、
前記第３部分流路から流入する流体は、前記第１部分流路を介して前記第２部分流路を通過し、
前記第５部分流路から流入する流体は、前記第４部分流路を介して前記第６部分流路を通過し、
前記第２中央部は、少なくとも一部が波形形状であり、
前記第１中央部は、波形形状の第１波形形状部と、平坦な第１平坦部とを有し、
前記第１部分流路の少なくとも一部および前記第４部分流路の少なくとも一部は、前記第１波形形状部および前記第１平坦部により形成され、
前記第１平坦部は、前記第１波形形状部と前記第２ヘッダ部との間に形成され、
前記第１波形形状部のうち前記第１平坦部と接続される端部は、流路幅方向の一方から他方に向かうほど前記第２ヘッダ部に近付くように曲線状に延びていることを特徴とする熱交換素子。