JP7313985B2 - 熱交換コア、熱交換器、および熱交換コアの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、第１流体と第２流体との間で熱交換させる熱交換コア、熱交換コアおよびケーシングを含む熱交換器、および熱交換コアの製造方法に関する。

空気調和機、冷凍庫をはじめ、ガスタービン、ＣＯ₂回収装置等の化学プラント、輸送機械等に至るまで、広い産業分野に亘り、熱交換器が使用されている。
種々の熱交換器が使用されている中で、プレートの積層体を備え、プレートの積層方向において、第１流体の流路と第２流体の流路とを交互に与えたプレート式熱交換器が知られている。各プレートの周縁部に配置されるゴム系材料からなるガスケットにより、隣接するプレート間に流路が形成されている。第１流体および第２流体は、プレートに対して直交する方向からプレート間に流入する。第１流体は、プレートの積層方向の一方側から他方側に向けてプレート間の流路を順次流れる。第１流体および第２流体は、プレートを介して熱を授受する。

その他、円筒状のケーシングの内側に、プレートの積層体からなる熱交換コアを収容してなる熱交換器も知られている（特許文献１）。特許文献１では、ケーシングの横断面の形状に倣って、熱交換コアの横断面の形状を円形に設定している。熱交換コアの横断面を区分するように上下方向に並べられた各プレートの面積は、熱交換コアの高さ方向の中央において大きく、上端および下端では小さい。
特許文献１において第１流体および第２流体は、上下方向に交互にプレート間に形成された流路をプレートに沿ってケーシングの軸方向に流れながら熱を授受する。第２流体は、熱交換コアの軸方向の第１端部からプレート間に流入し、熱交換コアの軸方向の第２端部から熱交換コアの外部へと流出する。一方、第１流体の流入口および流出口は、いずれも熱交換コアの側壁に位置している。第１流体は、熱交換コアの第２端部の近傍に位置する流入口を通じて、熱交換コアの軸方向に対して直交する方向からプレート間に流入する。そして、熱交換コアの第１端部の近傍に位置する流出口を通じて外部へと流出する。

特許文献１によれば、熱交換コアの側壁に並ぶ第１流体の流入口および流出口の大きさをプレートの面積の大小に応じて異ならせることで、第１流体の単位伝熱面積当たりの流量が一定化されるので、熱交換が効率よく行われる、とされている。

特許第３４０６８９６号

上述のプレート式熱交換器には、プレート間を封止するガスケットが使用されている。そのため、流体の漏れを防ぐために実施する整備において、特にガスケットの点検・交換等に手間が掛かる。整備コストを抑える観点から、ガスケットの使用は避けたい。
一方、特許文献１では、伝熱面積の異なるプレートが、軸心に対して非対称に配置されているため、熱交換コアにおいて応力の集中が発生し易い。
本開示は、熱交換コアにおける応力の均一化を実現することを目的とする。

本開示の熱交換器は、第１流体と第２流体とを熱交換させるものであって、第１流体に対応する第１流路群と、第２流体に対応する第２流路群とが位置する円形状の第１横断面を含む。第１流路群を構成する第１流路および第２流路群を構成する第２流路は、第１横断面において円環状に配置され、第１流路群および第２流路群は、全体として、第１横断面において同心円状に配置され、第１流路および第２流路はそれぞれ、熱交換コアの円周方向において複数の区画に区分されている。

本開示の熱交換器は、上述の熱交換コアと、円形状の横断面を呈し、熱交換コアを収容するケーシングと、を備え、２以上の横断経路が、熱交換コアの円周方向に分布し、ケーシングの内側における熱交換コアの周囲には、２以上の横断経路と熱交換コアの外部とを連通させる連通空間が形成されている。

本開示において第１流体と第２流体とを熱交換させる熱交換コアを製造する方法は、熱交換コアが、第１流体に対応する第１流路群と、第２流体に対応する第２流路群とが位置する円形状の第１横断面を含み、第１流路群を構成する第１流路および第２流路群を構成する第２流路が、第１横断面において円環状に配置され、第１流路群および第２流路群が、全体として、第１横断面において同心円状に配置され、金属材料を用いる積層造形により、第１流路群および第２流路群を成形する。

本開示によれば、同心円状に配置された第１流路群および第２流路群を備える熱交換コアの構成に基づいて、熱交換コアの全体に応力を均一に分散させることができ、加えて、第１流体と第２流体との伝熱面積を大きく確保しながら、第１流体および第２流体の流動状態が熱交換コアの全体に亘り均一化されることによって効率よく熱交換を行うことができる。
以上より、応力集中による熱交換コアの破損を未然に防いで信頼性を向上させることができ、しかも、同一の熱交換能力をより小型の熱交換コアにより得ることができる。

本開示の実施形態に係る熱交換器に備わる熱交換コアおよびケーシングを示す分解斜視図である。 図１に示す熱交換器のケーシングと、ケーシングに収容された熱交換コアとを示す一部断面図である。 図２のIIIa－IIIa線断面図であり（熱交換コアの第１横断面）、第１流路群および第２流路群を示している。 図３Ａの部分拡大図である。本図以外において、区分壁（Ｗ２）の図示が省略されている。 図２のIV－IV線断面図である。（熱交換コアの第２横断面） 図２および図６のV－V線断面図である。（熱交換コアの第３横断面） 第１流体および第２流体のそれぞれの流れを示す模式図である。 本開示の変形例に係る熱交換コアの一部を示す断面図である。 本開示の他の変形例に係る熱交換コアを示す斜視図である。 図８に示す熱交換コアのIXA－IXA線の断面および第２流路の区画の形状を示す図である。 図９Ａに示す断面における一点鎖線よりも内側および第１流路の区画の形状を示す図である。 区分壁の配置に係る変形例を示す図である。 以下、添付図面を参照しながら、実施形態について説明する。

（熱交換器の概略構成）
図１および図２に示す熱交換器１は、熱交換コア１０と、熱交換コア１０を収容するケーシング２０とを備えている。
熱交換器１は、例えば、ガスタービン、ＣＯ₂回収装置等の化学プラント、あるいは空気調和機や冷凍庫等の図示しない装置に組み込むことができ、第１流体と第２流体とを熱交換させる。第１流体の温度は相対的に高く、第２流体の温度は相対的に低い。これとは逆に、第１流体の温度が相対的に低く、第２流体の温度が相対的に高くてもよい。

（熱交換コアの構成）
熱交換コア１０は、図１、および図２のIIIa－IIIa線断面図である図３Ａに示すように、全体として同心円状に配置された第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２を備えている。
熱交換器１は、図３Ａに示す第１横断面Ｃ１、図４に示す第２横断面Ｃ２、および図５に示す第３横断面Ｃ３を含んでいる。これらの横断面Ｃ１～Ｃ３はいずれも、円形状を呈している。熱交換コア１０の全体の外形は、円筒状に形成されている。熱交換コア１０は、同心円状に配置されて第１流路群Ｇ１と第２流路群Ｇ２とを隔てる隔壁Ｗ１と、熱交換コア１０の最外周に配置される側壁Ｗ０とを含んでいる。

熱交換コア１０は、外形のみならず、全体的に、横断面Ｃ１～Ｃ３の中心に対して対称の形状が与えられていることにより、応力の均一化に加えて、熱交換効率の均一化にも寄与することができる。

第１流路群Ｇ１は、第１流体に対応し、第２流路群Ｇ２は、第２流体に対応している。各図において、第１流路群Ｇ１には網掛けパターンを付している。
第２流路群Ｇ２は、熱交換コア１０の軸方向Ｄ１の一端部１０Ａ（図１）から他端部１０Ｂ（図１）までに亘り延びている。軸方向Ｄ１は、横断面Ｃ１～Ｃ３に対して直交している。
各図には、第１流体の流れを実線の矢印で示し、第２流体の流れを破線の矢印で示している。

第１流路群Ｇ１を構成する第１流路１０１は、図３Ａに示す第１横断面Ｃ１において円環状に配置されている。第２流路群Ｇ１を構成する第２流路１０２も同様である。第１流路群Ｇ１を流れる第１流体と、第２流路群Ｇ２を流れる第２流体とは、図３Ａに太線で示す隔壁Ｗ１を介して間接的に接触することで熱を授受する。

図３Ａに示すように、複数の第１流路１０１と複数の第２流路１０２とが、熱交換コア１０の径方向において、例えば数十層に亘り、交互に積層されていることが好ましい。
第１流路１０１および第２流路１０２は、熱交換コア１０の径方向の全体に亘り、つまり、熱交換コア１０の軸心近傍まで配置されていることが好ましい。図３Ａ、図３Ｂ、図４、および図５では、一部の第１流路１０１および一部の第２流路１０２のみが示されている。「・・・」で示した領域における残りの第１流路１０１および第２流路１０２の図示は省略されている。
本実施形態のように、熱交換コア１０の径方向の全体に亘り第１流路１０１および第２流路１０２が配置されることにより、熱交換コア１０の全体を熱交換に寄与させることができる。

熱交換コア１０は、図２に示すIV－IV線とIVx－IVx線との間の範囲に亘り、第１横断面Ｃ１（図３Ａ）に相当する一定の断面形状であってよい。当該範囲、つまり、熱交換コア１０の一端部１０Ａの近傍から他端部１０Ｂの近傍までの範囲に亘り、本実施形態では、第１流体と第２流体がそれぞれ、軸方向Ｄ１に沿って、逆向きに流れる。つまり、両端部を除いて熱交換コア１０の軸方向Ｄ１の略全体に亘り、第１流体および第２流体が対向流（完全向流）をなしている。
第１流体および第２流体が、同じ向きに軸方向Ｄ１に沿って流れていてもよい。その場合、第１流体および第２流体は平行流をなしている。

熱交換コア１０には、必要な熱交換能力や応力等を考慮して軸方向Ｄ１および径方向の適切な寸法、流路断面積、流路１０１，１０２の積層数等が与えられている。

図３Ｂに示すように、各第１流路１０１および各第２流路１０２は、熱交換コア１０の円周方向Ｄ２において区分壁Ｗ２により複数の区画Ｓに区分されていることが好ましい。区分壁Ｗ２の設置によれば、流体の圧力に対する特に径方向の剛性および強度を向上させることができる。
また、第１流路１０１および第２流路１０２がそれぞれ、区分壁Ｗ２により区画Ｓに細分化されることにより、流体と接触する流路の表面積が増大するため、伝熱効率を向上させることができる。
区分壁Ｗ２による流路１０１，１０２の細径化によれば、流路１０１，１０２の周方向に生じる応力を低減させ、流路１０１，１０２間の隔壁Ｗ１の厚みを小さくすることができる。したがって、隔壁Ｗ１による熱抵抗を低減し、伝熱効率の向上および熱交換器１の小型化および軽量化を図ることができる。

区画Ｓは、等しい流路径にて、熱交換コア１０の全周に亘り配列されていることが好ましい。さらに、熱交換コア１０の最外周から軸心までに亘る全区画Ｓに、等しい流路径が与えられることが好ましい。そうすると、摩擦損失等の流動状態が全区画Ｓにおいて均一化される結果、全区画Ｓについて熱伝達率を均一化することができ、かつ、熱交換コア１０に作用する応力が熱交換コア１０の横断面の面内方向の全体に均一に分散されることで、応力の均一化を図ることができる。
なお、熱交換コア１０の各層における区画Ｓの高さ（径方向の寸法）は、必ずしも一定でない。

本明細書における「流路径」は、次式（１）により与えられる等価直径Ｄに相当する。
Ｄ＝４Ａ／Ｌ ・・・（１）
Ａ：区画Ｓの断面積
Ｌ：円周方向Ｄ２における区画Ｓの長さ（周長）
熱伝達率は流路径の逆数に相当するから、これに基づいて適切な流路径を区画Ｓに与えることが好ましい。

区分壁Ｗ２には、流路の耐圧に応じて必要な厚さが与えられる。仮に、図３Ｂに示す区画Ｓの配置とは異なり、区画Ｓの流路径が熱交換コア１０の径方向外側に向かうにつれて大きくなり、径方向外側に向かうにつれて流路断面積が大きくなっていくとするならば、径方向外側にいくほど耐圧の関係から区分壁Ｗ２の厚さを増加させる必要があり、流路径を大きくすると熱伝達率が小さくなる。そのため、熱交換器１の大型化を招く。
したがって、熱交換コア１０の各層において区画Ｓの流路断面積を揃えるように設計すると、熱交換器１の大型化を避けつつ、所定の伝熱性能を確保し、耐圧をも確保することができる。

熱交換コア１０は、流体に適した特性を備えた、例えば、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料を用いて、積層造形等により、区分壁Ｗ２を含めて一体に成形することができる。積層造形によれば、例えば、装置における成形領域への金属粉体の供給、三次元形状の断面を示す二次元データに基づくレーザービームや電子ビームの照射、金属粉体の溶融、および金属粉体の凝固が繰り返されることで、二次元形状が積層された成形物を得ることができる。
金属材料を用いた積層造形により得られた熱交換コア１０における壁Ｗ１等の厚みは、例えば、０．３～３ｍｍである。
本実施形態の熱交換コア１０は、金属材料を用いる積層造形により、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２を成形するステップを行うことを経て、製造される。積層造形による成形ステップにより得られた成形物に対して、必要に応じて、研磨等を施すことができる。
熱交換コア１０は、積層造形に限らず、切削等により一体に成形することもできる。

熱交換コア１０は、金属板材の曲げ加工により形成された複数の隔壁Ｗ１を組み合わせて構成することもできるが、一体に成形されることが好ましい。熱交換コア１０が一体に形成されていると、部材間からの流体の漏れを防ぐガスケットが、熱交換コア１０には必要ない。
ガスケットを用いる場合は、部材間を確実に封止するため、適切な弾性変形量をガスケットに与える必要がある。そうすると、流体の漏れを防ぐため、熱交換コアの部材を分解してガスケットを部材間に締め直すといった整備を行う必要がある。ガスケットの公差や組み付け公差、流体の圧力変化やガスケットの経時変化等による変形量の変化、あるいは熱応力等によるガスケットの損傷等が起こり得るため、特にガスケットに関して整備の必要性が高い。
それに対して、本実施形態の一体成形の熱交換コア１０によれば、ガスケットを備えていないことで、整備の手間を大幅に低減することができる。

（ケーシングおよびヘッダ）
ケーシング２０は、図１および図２に示すように、全体として略円筒状に形成されている。ケーシング２０は、流体に適した特性を備えた、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム合金等を用いて形成されている。
ケーシング２０は、熱交換コア１０の外径に対応した内径を有し、円形状の横断面を呈するケーシング本体２１と、ケーシング本体２１に対して径が拡大されている大径部２２とを備えている。大径部２２は、軸方向Ｄ１におけるケーシング本体２１の両端に設けられている。これらの大径部２２は、第１入口ヘッダ２２１および第１出口ヘッダ２２２として機能する。
これらのヘッダ２２１，２２２はそれぞれ、熱交換コア１０の側壁Ｗ０の周りに、連通空間としての円環状の内部空間２２１Ａ，２２２Ａ（図２）を有している。

第１入口ヘッダ２２１には、外部から第１流体が流入する入口ポート２２Ａが設けられている。第１出口ヘッダ２２２には、外部へと第１流体が流出する出口ポート２２Ｂが設けられている。
入口ポート２２Ａは、１箇所に限らず、円周方向Ｄ２における複数箇所に設けられていてもよい。例えば、２つの入口ポート２２Ａが、第２横断面Ｃ２の中心に対して点対称に配置されていてもよい。出口ポート２２Ｂに関しても同様である。

ヘッダ２２１，２２２のそれぞれの内部空間２２１Ａ，２２２Ａには、円周方向Ｄ２に対して交差する方向の流路断面積が十分に確保されているため、内部空間２２１Ａ，２２２Ａにおける第１流体の抵抗が、後述する横断経路１４における第１流体の抵抗に対して小さい。そのため、第１入口ヘッダ２２１から横断経路１４を通じて第１流体が第１流路群Ｇ１に均等に流入し、第１流路群Ｇ１を均等に流れた第１流体が横断経路１４を通じて第１出口ヘッダ２２２へと流出することとなる。

軸方向Ｄ１におけるケーシング２０の一端部１０Ａには、第２入口ヘッダ３１が設けられている。軸方向Ｄ１におけるケーシング２０の他端部１０Ｂには、第２出口ヘッダ３２が設けられている。
第２入口ヘッダ３１のフランジ３１Ａと、ケーシング２０のフランジ２３１との間は、図示しない円環状のシール部材により封止されている。第２出口ヘッダ３２のフランジ３２Ａと、ケーシング２０のフランジ２３２との間も同様である。

第１流路群Ｇ１は、第１入口ヘッダ２２１の内部および第１出口ヘッダ２２２の内部に接続されている。
第２流路群Ｇ２は、第２入口ヘッダ３１の内部および第２出口ヘッダ３２の内部に接続されている。第２流路１０２のそれぞれの始端は、第２入口ヘッダ３１の内部で開口している。第２流路１０２のそれぞれの終端は、第２出口ヘッダ３２の内部で開口している。
ここで、同心円状に配置されている流路１０１，１０２のうち、最も外周に配置される流路は、本実施形態の第２流路１０２の如く、入口ヘッダ３１から軸方向Ｄ１に第２流体が流入し、出口ヘッダ３２に軸方向Ｄ１に第２流体が流出する流路であることが好ましい。そうすると、入口ヘッダ２２１から熱交換コア１０の径方向に流入する第１流体が、熱交換コア１０とケーシング２０との間の隙間に流入するショートパスが発生したとしても、隙間を流れる第１流体と、最外周の第２流路１０２を流れる第２流体とを熱交換させることができるため、ショートパスによる熱交換効率の低下を防ぐことができる。

第１流体および第２流体がそれぞれ熱交換コア１０に流入、流出する方向は、流入および流出の経路の取り回しや、第１流体および第２流体のそれぞれのヘッダの干渉等を考慮の上、適宜に定めることができる。
例えば、熱交換コア１０の一端部１０Ａにおいて、本実施形態とは逆に、第１流体が軸方向Ｄ１に沿って第１流路群Ｇ１に流入し、第２流体が熱交換コア１０の径方向に沿って第２流路群Ｇ２に流入するように熱交換コア１０を構成することもできる。その場合、後述する横断経路１４は、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２のうち第２流路群Ｇ２のみに連通するように構成することができる。

（円形状、円環状、同心円状の定義）
ケーシング２０の横断面は、必ずしも厳密に円形状である必要はなく、概ね円形状とみなせる略円形状であってもよい。本明細書において、略円形状は、「円形状」に包含されるものとする。また、「円形状」は、真円に対して公差が許容される。
「円形状」には、例えば、頂点の多い多角形状（例えば１０～２０角形）や、ｎ回転対称の形状であって、例えばｎが１０～２０であるもの等が含まれる。その他、円周方向Ｄ２のおおよそ全体に亘り円弧が連続しており、円周上の一部において凹凸が存在する形状も、「円形状」に含まれるものとする。

上記と同様に、熱交換コア１０の横断面Ｃ１～Ｃ３も、厳密に円形状である必要はなく、略円形状であってもよい。上述したように、略円形状は、「円形状」に包含される。第１横断面Ｃ１において、第１流路１０１および第２流路１０２は、概ね円環状とみなせる略円環状に形成されていれば足り、同様に、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２は、概ね同心円状とみなせる略同心円状に配置されていれば足りる。上述した円形状の定義に準じ、本明細書において、略円環状は、「円環状」に包含されるものとし、略同心円状は、「同心円状」に包含されるものとする。

ところで、伝熱面積を増大させるため、図７に示すように、隔壁Ｗ１に、隔壁Ｗ１から第１流路１０１および第２流路１０２の少なくとも一方に向けて立ち上がる複数の突起１０３が設けられていてもよい。なお、突起１０３は、後述する横断経路１４から第１流路１０１へと圧力損失を抑えて第１流体をスムーズに流入させ、また、第１流路１０１から横断経路１４へとスムーズに流出させる観点から、第１流路１０１の軸方向Ｄ１の両端部を避けて隔壁Ｗ１に設けることが好ましい。
突起１０３を備えた熱交換コア１０は、積層造形のプロセスにより、一体に形成することができる。

径の相違する複数の円形の形状が同心に配置された「同心円状」については、各円形の中心の一致（同心）に対して公差が許容される。つまり、「略同心円状」には、円形の形状が略同心に配置された形態が含まれる。同心円を構成する各円形の要素については、上述した略円形状の意味に準じるものとする。複数の多角形状の中心を一致させて、あるいは、多角形状と回転対称形状との中心を一致させて、「略同心円状」に配置することができる。

ケーシング２０や熱交換コア１０の横断面が円形状であり、かつ、第１流路１０１および第２流路１０２の横断面が円環状であり、かつ、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２が同心円状に配置される場合は、応力および伝熱面積、流動状態の均一化の観点から、最も好ましい。
但し、ケーシング２０や熱交換コア１０の横断面が略円形状であったり、第１横断面Ｃ１において第１流路１０１および第２流路１０２が略円環状であったり、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２が全体として略同心円状に配置されていたりする場合も、本実施形態による後述の効果と同等の効果を得ることができる。

（第２横断面および横断経路の説明）
図２のIV－IV線断面に対応する図４に示すように、熱交換コア１０には、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２を横断し、第１流路群Ｇ１のみと連通した横断経路１４が形成されている。横断経路１４は、図４に示す第２横断面Ｃ２において、熱交換コア１０の径方向に延び、第１入口ヘッダ２２１の内部空間２２１Ａと連通している。横断経路１４は、図１および図２に示すように、側壁Ｗ０を厚さ方向に貫通している。

図２のIVx－IVx線断面図は省略されているが、図４と同様である。図２のIVx－IVx線に対応する横断面も、第２横断面Ｃ２に相当する。IVx－IVx線に対応する横断面のことを第２横断面Ｃ２ｘと称するものとする。第２横断面Ｃ２ｘに位置している横断経路１４は、第１出口ヘッダ２２２の内部空間２２２Ａと連通している。

第２横断面Ｃ２および第２横断面Ｃ２ｘのそれぞれにおいて、複数（本実施形態では８つ）の横断経路１４が円周方向Ｄ２に分布している。複数の横断経路１４が円周方向Ｄ２に分布していることにより、円周方向Ｄ２において熱交換コア１０の剛性および強度の均一化を図ることができるとともに、円周方向Ｄ２における第１流体の流れの状態の均一化にも寄与できる。
横断経路１４の数が多いほど、各横断経路１４を流れる第１流体の流量が均一化され易い。そうすると、円周方向Ｄ２の全体に亘り均等に流れる第１流体と、第２流体との間で十分に熱の授受が行われる。これを考慮すると、第２横断面Ｃ２，Ｃ２ｘのそれぞれにおいて、４以上の横断経路１４が分布していることが好ましい。但し、第２横断面Ｃ２，Ｃ２ｘのそれぞれにおいて、横断経路１４の数が３以下（１個を含む）であっても許容される。

各横断経路１４を流れる第１流体の流量の均一化に寄与するため、複数の横断経路１４は、円周方向Ｄ２に等間隔で分布していることが好ましい。つまり、熱交換コア１０は、第２横断面Ｃ２，Ｃ２ｘにおいても、横断面の中心に対して対称に形成されることが好ましい。
さらには、横断経路１４のそれぞれの流路断面積が等しいことが好ましい。そうすると、第１流体および第２流体が軸方向Ｄ１に沿って対向流で流れる区間の長さを第１流路１０１および第２流路１０２の円周方向Ｄ２において均一に確保することができる。なお、横断経路１４のそれぞれにおける流路断面積の公差は許容される。

各横断経路１４の横断面の形状、および側壁Ｗ０における開口の形状は、図１および図２に示す例では矩形状であるが、円形等の適宜な形状であってよい。側壁Ｗ０には、横断経路１４の開口が、円周方向Ｄ２に分布している。

加えて、上記と同じく、各横断経路１４を流れる第１流体の流量の均一化に寄与するため、図４に示すように、入口ポート２２Ａと、横断経路１４とのそれぞれの位相が互いにシフトしている、つまり、入口ポート２２Ａと、横断経路１４とが円周方向Ｄ２において互いに異なる位置に配置されていることが好ましい。入口ポート２２Ａの位相と横断経路１４の位相がシフトしていると、シフトしていない場合（円周方向Ｄ２において同じ位置にある）と比べて、横断経路１４をそれぞれ流れる第１流体の流量に偏りが発生することをより確実に防ぐことができる。

各横断経路１４は、第２流路１０２の領域に位置する管状の横断壁Ｗ３の集合を含んでいる。横断経路１４は、横断壁Ｗ３により、第２流路群Ｇ２に対して隔てられている。横断壁Ｗ３は、熱交換コア１０の径方向に隣接する隔壁Ｗ１，Ｗ１間に、隔壁Ｗ１と一体に設けられている。横断壁Ｗ３のそれぞれの軸線は、同一直線上に位置している。各第１流路１０１と、横断壁Ｗ３の内側とが連通している。
熱交換コア１０の外周側に位置する第１流路１０１から、熱交換コア１０の軸心近傍に位置する図示しない第１流路までの全ての第１流路１０１は、熱交換コア１０の軸心近傍から放射状に延びている複数の横断経路１４を通じて第１入口ヘッダ２２１および第１出口ヘッダ２２２のそれぞれの内部空間２２１Ａ，２２２Ａと連通し、さらに、熱交換コア１０の外部とも連通している。

（第３横断面の説明）
図２および図６のV－V線断面に対応する図５は、軸方向Ｄ１において第２横断面Ｃ２よりも外側に位置する第３横断面Ｃ３を示している。
上述の横断経路１４に連通する第１流路群Ｇ１には、図６に示すように、軸方向Ｄ１における第２横断面Ｃ２よりも外側に位置する閉塞壁Ｗ４が設けられている。第１流路群Ｇ１を流れる第１流体は、軸方向Ｄ１に対して交差した閉塞壁Ｗ４を軸方向Ｄ１に超えては流れない。閉塞壁Ｗ４は、隣接する隔壁Ｗ１，Ｗ１間を塞いでいる。

閉塞壁Ｗ４により、第３横断面Ｃ３（図５）において第１流路群Ｇ１は閉塞されている。そのため、第３横断面Ｃ３には第２流路群Ｇ２のみが存在している。図５に格子状のパターンで示す領域には、第１流路群Ｇ１が存在していない。
第２流路群Ｇ２は、熱交換コア１０の端部において、第２入口ヘッダ３１および第２出口ヘッダ３２にそれぞれ開放されている。

図２のVx－Vx線断面図は省略されているが、図５と同様である。図２のVx－Vx線に対応する横断面は、軸方向Ｄ１において第２横断面Ｃ２ｘよりも外側に位置する第３横断面Ｃ３ｘに相当する。Vx－Vx線に対応する横断面のことを第３横断面Ｃ３ｘと称するものとする。
図６に示すように、閉塞壁Ｗ４により、第３横断面Ｃ３ｘにおいて第１流路群Ｇ１は閉塞されている。そのため、第３横断面Ｃ３ｘには第２流路群Ｇ２のみが存在している。

（第１流体および第２流体の流れ）
図２、図４、および図６を参照し、熱交換コア１０における第１流体および第２流体のそれぞれの流れを説明する。図６は、熱交換コア１０の縦断面の一部を示している。
まず、図６に破線の矢印で示すように、図示しない入口ポートを通じて第２入口ヘッダ３１の内部に流入した第２流体は、第２流路群Ｇ２の第２流路１０２のそれぞれの始端に流入する。このとき、第２流路群Ｇ２が第３横断面Ｃ３の中心に対して対称に形成されているため、第２流路１０２のそれぞれに、円周方向Ｄ２の全体に亘り第２流体が均一に流入し、第２流路１０２を軸方向Ｄ１に流れる。第２流体は第２流路１０２の終端から第２出口ヘッダ３２の内部へと流出し、さらに図示しない出口ポートを通じて熱交換器１の外部へと流出する。

次に、図６に実線の矢印で示すように、入口ポート２２Ａから第１入口ヘッダ２２１の内部に流入した第１流体は、側壁Ｗ０に開口した横断経路１４を通じて第１入口ヘッダ２２１から第１流路群Ｇ１へと、円周方向Ｄ２に亘り均等に流入する。
このとき、入口ポート２２Ａに近い一部の横断経路１４に偏ることなく、第１入口ヘッダ２２１から複数の横断経路１４のそれぞれに第１流体が分配され、各横断経路１４において、第１流体は、熱交換コア１０の径方向の内側に向けて、図６に二点鎖線で示す横断壁Ｗ３の内側を通り、各第１流路１０１へと分配される。

その後、横断経路１４が位置する第２横断面Ｃ２における熱交換コア１０の対称性に基づいて、第１流路１０１を軸方向Ｄ１に流れる第１流体の流量が円周方向Ｄ２の全体に亘り均等に維持される。そのため、第２流路１０２を流れる第２流体と、第１流体との間で、流路１０１，１０２を流れる間に亘り温度差を大きく確保し易い対向流の下、第２横断面Ｃ２が連続している範囲の全体に亘り、十分に熱を授受させることができる。
第１流路１０１のそれぞれを軸方向Ｄ１に流れる第１流体は、第１流路１０１の終端部に至ると、流れの向きを軸方向Ｄ１から径方向に転向し、熱交換コア１０の軸心から放射状に配置されている横断経路１４のそれぞれにおいて、横断壁Ｗ３の内側を通り、合流しつつ、熱交換コア１０の径方向の外側に向けて横断経路１４を流れる。そして、横断経路１４から第１出口ヘッダ２２２の内部へと流出した第１流体が、出口ポート２２Ｂから熱交換器１の外部へと流出する。

（本実施形態による主な効果）
以上で説明した本実施形態の熱交換器１によれば、ケーシング２０が軸心に対して対称な形状であるばかりでなく、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２が対称で同心円状に積層されてなる熱交換コア１０の構成に基づいて、流体の圧力等により作用する応力を熱交換コア１０の全体に均一に分散させつつ、第１流体と第２流体との伝熱面積を大きく確保しながら、第１流体および第２流体が均等に流れる熱交換コア１０の全体に亘り効率よく熱交換を行うことができる。
以上より、熱交換コア１０の破損を未然に防いで信頼性を向上させることができるとともに、同一の熱交換能力をより小型の熱交換コア１０により得ることができる。

（変形例）
図８、図９Ａおよび図９Ｂを参照し、本開示の変形例に係る熱交換器を説明する。
当該変形例に係る熱交換器は、図８に示す熱交換コア４０と、図示しないケーシングとを備えている。熱交換コア４０を収容する図示しないケーシングは、上記実施形態のケーシング２０（図１、図２、図４、および図６）と同様に構成されていることが好ましい。

図８のIXA－IXA線における熱交換コア４０の横断面（第１横断面Ｃ１）を図９Ａに示すように、熱交換コア４０は、上記実施形態の熱交換コア１０と同様に、全体として同心円状に配置された第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２を備えている。熱交換コア４０もまた、金属材料を用いた積層造形により成形することができる。
以下、上記実施形態の熱交換コア１０と相違する事項を中心に、熱交換コア４０の構成および作用効果を説明する。熱交換コア４０において熱交換コア１０と同様の構成には同じ符合を付している。

第１流路１０１および第２流路１０２はそれぞれ、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、区分壁Ｗ５により複数の区画Ｓに区分されている。
円周方向Ｄ２に熱伝達率を均一化するため、区画Ｓは、等しい流路径にて、熱交換コア４０の全周に亘り配列されていることが好ましい。

図９Ａに示すように、第２流路１０２をなす区画Ｓ（Ｓ２）のいずれも、熱交換コア４０の軸線Ａ周りに螺旋状に形成されている。また、図９Ｂに示すように、第１流路１０１をなす区画Ｓ（Ｓ１）のいずれも、軸線Ａ周りに螺旋状に形成されている。
ここで、区画Ｓ１および区画Ｓ２がそれぞれ描く螺旋の向きは逆である。第１流路１０１の区画Ｓ１および第２流路１０２の区画Ｓ２をそれぞれ、軸方向Ｄ１の一端側Ｄ１１（図８）から見ると、図９Ａに示すように、区画Ｓ２は時計回りＲ１の螺旋状に延在し、図９Ｂに示すように、区画Ｓ１は反時計回りＲ２の螺旋状に延在している。
図９Ａにおいて、一つの区画Ｓ２の領域に斜線のパターンを付している。同様に、図９Ｂにおいて、一つの区画Ｓ１の領域に斜線のパターンを付している。

上記実施形態の区分壁Ｗ２（図３Ｂ）が、熱交換コア４０の軸方向Ｄ１に対して平行に形成されているのに対し、区画Ｓ２を円周方向Ｄ２に隔てる区分壁Ｗ５は、図９Ａに示すように、軸方向Ｄ１の一端側Ｄ１１（図８）から見て時計回りＲ１の螺旋状に形成されている。また、区画Ｓ１を円周方向Ｄ２に隔てる区分壁Ｗ５は、図９Ｂに示すように、軸方向Ｄ１の一端側Ｄ１１から見て反時計回りＲ２の螺旋状に形成されている。

第２流体は、第２流路１０２の各区画Ｓ２に、図８に破線の矢印で示すように軸方向Ｄ１の一端側Ｄ１１側から流入すると、区画Ｓ２に沿って熱交換コア４０の軸線周りに、一端側Ｄ１１から他端側Ｄ１２に向けて時計回りＲ１の螺旋状に流れる。
一方、第１流体は、第１流路１０１の各区画Ｓ１に、図８に実線の矢印で示すように軸方向Ｄ１の他端側Ｄ１２側から流入すると、区画Ｓ１に沿って、第２流体の流れとは逆向き（反時計回りＲ２）の螺旋状に流れ、第２流体の流れと交錯する。このときの第１流体の流れは、他端側Ｄ１２から見れば時計回りの螺旋状である。

上記実施形態と同様に区画Ｓ１，Ｓ２が軸方向Ｄ１に対して平行に形成されているとするならば、熱交換コア４０の一横断面Ｃ１における特定の区画Ｓ１（任意の一の区画Ｓ１のこと。以下同様）と特定の区画Ｓ２（任意の一の区画Ｓ２のこと。以下同様）との位置関係は、横断面Ｃ１から軸方向Ｄ１に離れた他の横断面Ｃ４（図８）においても変化しない。
それに対し、区画Ｓ１，Ｓ２が熱交換コア４０の一端側Ｄ１１から見て逆向きの螺旋状に形成されていると、特定の区画Ｓ１と特定の区画Ｓ２との位置関係が軸方向Ｄ１において変化する。つまり、特定の区画Ｓ２（例えば、図９Ａにおいて黒く塗りつぶした区画Ｓ２）の位置を基準として、横断面Ｃ１においてその区画Ｓ２に特定の区画Ｓ１が隣接しているとすると、横断面Ｃ４では、同じ区画Ｓ２に対して別の区画Ｓ１が位置している。横断面Ｃ１において黒い区画Ｓ２に隣接している区画Ｓ１は、横断面Ｃ４においては、当該区画Ｓ２の位置に対して、一端側Ｄ１１から見て反時計回りＲ２の向きに離れている。

第１流路１０１および第２流路１０２にそれぞれ流入する第１流体および第２流体の流量の不均一などにより、熱交換コア４０の第１流路１０１や第２流路１０２において局所的に温度が高い箇所または局所的に温度が低い箇所が存在する場合がある。
例えば、熱交換コア４０の一横断面Ｃ１において、第２流路１０２に局所的に温度が高い箇所（図９Ａにおいて黒く塗りつぶされた区画Ｓ２）が存在する場合であっても、区画Ｓ２に沿って第２流体が時計回りＲ１に、区画Ｓ１に沿って第１流体が反時計回りＲ２に流れることにより、高温の区画Ｓ２が、円周方向Ｄ２に並ぶ区画Ｓ１と順次、熱を授受するので、熱交換コア４０における伝熱量の不均一を緩和することができる。
本変形例では、第１流体と第２流体とが対向流をなす例を示したが、第１流体と第２流体とが平行流をなす場合であっても、一端側Ｄ１１から見て時計回りＲ１に流れる第２流体と、反時計回りＲ２に流れる第１流体とが交錯するため、上記と同様の作用効果を得ることができる。

図９Ａおよび図９Ｂに示す例では、熱交換コア４０の同一横断面において、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２を等しい中心角で区分するように区画Ｓ１，Ｓ２が設定されている。この場合、第１流路１０１の区分壁Ｗ５と第２流路１０２の区分壁Ｗ５とが熱交換コア４０の径方向に連なって、熱交換コア４０の軸心から放射状に形成されている。

これに対し、図１０に示すように、径方向に隣接する第１流路１０１と第２流路１０２とにおいて、第１流路１０１の区分壁Ｗ５の位置と、第２流路１０２の区分壁Ｗ５の位置とが円周方向Ｄ２に異なっていてもよい。そうすると、熱交換コア４０に作用する応力が円周方向Ｄ２に均一に分散されるため好ましい。なお、螺旋状に形成された区分壁Ｗ５に限らず、熱交換コア１０の軸方向Ｄ１に平行な区分壁Ｗ２（図３Ｂ）についても、図１０に示す区分壁Ｗ５の配置を採用することができる。
上述した図３Ｂに示すように、各区画Ｓの流路径を均一化した場合も、径方向に隣接した第１流路１０１と第２流路１０２とにおいて、第１流路１０１の区分壁Ｗ２の円周方向Ｄ２の位置と、第２流路１０２の区分壁Ｗ２の円周方向Ｄ２の位置とが相違することとなるから、応力分散の観点から好ましい。

さらに、熱交換コア１０（または４０）の径方向に隣接する第１流路１０１と第２流路１０２とにおいて、円周方向Ｄ２における位置が異なるように区分壁Ｗ２（またはＷ５）を配置することにより、熱交換コア４０の軸心から放射状に区分壁Ｗ５が形成される場合に対して、熱交換コア１０の各層において区画Ｓの流路断面積を揃えるように設計すると、上述したように、熱交換器１の大型化を避けつつ、所定の伝熱性能を確保し、耐圧をも確保することができる。

（付記）
上記実施形態に記載の熱交換コア、熱交換器、および熱交換コアの製造方法は、以下のように把握される。
（１）第１の態様に係る熱交換コアは、第１流体と第２流体とを熱交換させる熱交換コア１０であって、第１流体に対応する第１流路群Ｇ１と、第２流体に対応する第２流路群Ｇ２とが位置する円形状の第１横断面Ｃ１を含む。第１流路群Ｇ１を構成する第１流路１０１および第２流路群Ｇ２を構成する第２流路１０２は、第１横断面Ｃ１において円環状に配置されている。第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２は、全体として、第１横断面Ｃ１において同心円状に配置されている。第１流路１０１および第２流路１０２はそれぞれ、熱交換コア１０の円周方向Ｄ２において複数の区画Ｓに区分されている。

第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２が対称で同心円状に積層されてなる構成に基づいて、流体の圧力等により作用する応力を熱交換コアの全体に均一に分散させつつ、第１流体と第２流体との伝熱面積を大きく確保しながら、第１流体および第２流体が均等に流れる熱交換コアの全体に亘り効率よく熱交換を行うことができる。
加えて、流路（１０１，１０２）が区画Ｓに区分されていることにより、伝熱効率を向上させることができる。さらに、流路を区画Ｓに区分する壁（Ｗ２）により、熱交換コアの特に径方向における剛性および強度を向上させることができる。

上述したように、「円形状」には、略円形状が包含され、「円環状」には、略円環状が包含され、「同心円状」には、略同心円状が包含される。

（２）第２の態様に係る熱交換コアは、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２を横断した横断経路１４が位置する第２横断面Ｃ２をさらに含む。横断経路１４は、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２の一方と連通し、他方に対して隔てられ、第２横断面Ｃ２において熱交換コア１０の径方向に沿って延びている。
第１流体および第２流体の一方は、横断経路１４から各流路（１０１または１０２）に分岐を繰り返して流入するか、あるいは、各流路（１０１または１０２）から横断経路１４へと合流を繰り返して流出する。つまり、流路群（Ｇ１またはＧ２）を横断する横断経路１４を通じて、簡素な経路により、流路群の各流路を熱交換コアの外部と連通させることができる。

（３）第３の態様に係る熱交換コアにおいて、２以上の横断経路１４が、熱交換コア１０の円周方向Ｄ２に分布している。
そうすると、円周方向Ｄ２において熱交換コアの剛性および強度の均一化を図ることができる。加えて、円周方向Ｄ２に分布した横断経路１４のそれぞれへと流体が均等に流入し、さらに横断経路１４から各流路（１０１または１０２）へと流体が均等に流入する、あるいは、各流路（１０１または１０２）から横断経路１４のそれぞれへと流体が均等に流出し、さらに横断経路１４から熱交換コアの外部へと流体が均等に流出するので、円周方向Ｄ２における流体の流れの状態の均一化を図ることができる。

（４）第４の態様に係る熱交換コアにおいて、２以上の横断経路１４には、等しい流路断面積が与えられている。
そうすると、第１流体および第２流体が軸方向Ｄ１に流れる区間の長さを第１流路１０１および第２流路１０２の円周方向Ｄ２において均一に確保することができる。

（５）第５の態様に係る熱交換コアは、熱交換コア１０の横断面に対して直交する軸方向Ｄ１において、第２横断面Ｃ２よりも外側に位置する第３横断面Ｃ３をさらに含む。第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２のうち横断経路１４により熱交換コア１０の外部と連通される一方は、第３横断面Ｃ３において閉塞されている。
上記構成により、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２のうち横断経路１４に連通する一方の流路群と、他方の流路群とが軸方向Ｄ１において分離されるので、第１流体および第２流体のそれぞれの流入および流出の経路が干渉したり、複雑となったりすることを避けることができる。その結果、熱交換コア、ケーシング、およびヘッダを含む熱交換器全体を収まりよく構成することができる。

（６）第６の態様に係る熱交換コアにおいて、熱交換コア１０の横断面に対して直交する軸方向Ｄ１に沿って第１流路群Ｇ１を第１流体が流れる向きと、軸方向Ｄ１に沿って第２流路群Ｇ２を第２流体が流れる向きとが逆である。この場合、第１流体と第２流体とは対向流をなしている。
そうすると、第１流体と第２流体とが、各流路（１０１，１０２）を流れる間に亘り温度差を確保し易いので、効率良く熱交換が行われることとなる。

（７）第７の態様に係る熱交換コアにおいて、第１流路群Ｇ１と第２流路群Ｇ２とを隔てる隔壁Ｗ１には、第１流路１０１および第２流路１０２の少なくとも一方に向けて立ち上がる突起１０３が設けられている。その突起１０３により、伝熱面積を増大させることが可能である。

（８）第８の態様に係る熱交換コアにおいて、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２の全体に亘り、複数の区画Ｓの流路径が均一化されている。
そうすると、摩擦損失等の流動状態が全区画Ｓにおいて均一化されることで全区画Ｓについて熱伝達率を均一化することができるとともに、応力が熱交換コア１０の横断面の面内方向の全体に均一に分散されることで、応力の均一化を図ることができる。

（９）第９の態様に係る熱交換コアでは、熱交換コアの径方向に隣接する第１流路１０１と第２流路１０２とにおいて、区画Ｓを熱交換コアの円周方向Ｄ２に隔てる区分壁Ｗ５の円周方向Ｄ２における位置が異なる。この構成によれば、熱交換コアの円周方向Ｄ２への応力分散の均一化が図られる。
加えて、熱交換コア４０の軸心から放射状に区分壁Ｗ５が形成される場合に対して、熱交換コア１０の各層において区画Ｓの流路断面積を揃えるように設計することにより、熱交換器１の大型化を避けつつ、所定の伝熱性能を確保し、耐圧をも確保することができる。

（１０）第１０の態様に係る熱交換コアにおいて、第１流路１０１および第２流路１０２のそれぞれの区画Ｓは、熱交換コアの軸線周りに螺旋状に形成されている。この構成によれば、流量の不均一等に起因して第１流路１０１や第２流路１０２に局所的な高温部や低温部が存在したとしても、区画Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ第１流体、第２流体が流れるうちに第１流体と第２流体との間の熱の授受により円周方向Ｄ２の伝熱量の不均一を緩和することができる。

（１１）第１１の態様に係る熱交換コアにおいて、第１流路１０１および第２流路１０２の一方の区画（Ｓ２またはＳ１）は、熱交換コア４０の軸方向Ｄ１の一端側Ｄ１１から見て時計回りＲ１に延在し、第１流路１０１および第２流路１０２の他方の区画（Ｓ１またはＳ２）は、軸方向Ｄ１の一端側Ｄ１１から見て反時計回りＲ２に延在している。この構成によれば、第１流体および第２流体がそれぞれ、熱交換コア１０を全周に亘り螺旋状に流れながら熱交換するため、熱交換コア１０の全周に亘り、伝熱量の不均一を緩和することができる。

（１２）第１の態様に係る熱交換器は、上述の熱交換コア１０と、円形状の横断面を呈し、熱交換コア１０を収容するケーシング２０と、を備える。
熱交換コア１０およびケーシング２０のいずれも横断面の中心に対して対称に形成されることにより、熱交換コア１０およびケーシング２０において流体の圧力等による応力が均一に分散され、かつ、熱交換性能においても均一化が図られることとなる。
そのため、熱交換器の信頼性および性能を向上させることができる。

（１３）第２の態様に係る熱交換器は、上述の熱交換コア１０と、円形状の横断面を呈し、熱交換コアを収容するケーシング２０と、を備える。ケーシング２０の内側における熱交換コア１０の周囲には、横断経路１４と熱交換コア１０の外部とを連通させる連通空間（ヘッダの内部空間２２１Ａ，２２２Ａ）が形成されている。
ケーシングの一部をヘッダの内部空間２２１Ａ，２２２Ａとして用いることにより、ヘッダを含めて熱交換器の構造を簡素にすることができる。

（１４）第１～第１１の態様に係る熱交換コアの製造方法は、第１流体と第２流体とを熱交換させる熱交換コア１０を製造する方法であって、熱交換コアは、第１流体に対応する第１流路群と、第２流体に対応する第２流路群とが位置する円形状の第１横断面を含み、第１流路群を構成する第１流路および第２流路群を構成する第２流路は、第１横断面において円環状に配置され、第１流路群および第２流路群は、全体として、第１横断面において同心円状に配置され、金属材料を用いる積層造形により、第１流路群Ｇ１および第２流路群Ｇ２を成形する。
積層造形により、熱交換コアを一体に形成することが可能となるので、部材の組付けや、部材間をガスケットにより封止することが必要ない。そのため、整備の手間を大幅に低減することができる。

上記以外にも、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１ 熱交換器
１０，４０ 熱交換コア
１０Ａ 一端部
１０Ｂ 他端部
１４ 横断経路
２０ ケーシング
２１ ケーシング本体
２２ 大径部
２２Ａ 入口ポート
２２Ｂ 出口ポート
３１ 第２入口ヘッダ
３１Ａ フランジ
３２ 第２出口ヘッダ
３２Ａ フランジ
１０１ 第１流路
１０２ 第１流路
１０３ 突起
２２１ 第１入口ヘッダ
２２１Ａ 内部空間（連通空間）
２２２ 第１出口ヘッダ
２２２Ａ 内部空間（連通空間）
２３１，２３２ フランジ
Ａ 軸線
Ｃ１ 第１横断面
Ｃ２，Ｃ２ｘ 第２横断面
Ｃ３，Ｃ３ｘ 第３横断面
Ｃ４ 横断面
Ｄ１ 軸方向
Ｄ１１ 一端側
Ｄ１２ 他端側
Ｄ２ 円周方向
Ｇ１ 第１流路群
Ｇ２ 第２流路群
Ｌ 周長
Ｒ１ 時計回り
Ｒ２ 反時計回り
Ｓ 区画
Ｗ０ 側壁
Ｗ１ 隔壁
Ｗ２，Ｗ５ 区分壁
Ｗ３ 横断壁
Ｗ４ 閉塞壁

Claims (12)

1. 第１流体と第２流体とを熱交換させる熱交換コアであって、
   前記第１流体に対応する第１流路群と、前記第２流体に対応する第２流路群とが位置する円形状の第１横断面を含み、
   前記第１流路群を構成する第１流路および前記第２流路群を構成する第２流路は、前記第１横断面において円環状に配置され、
   前記第１流路群および前記第２流路群は、全体として、前記第１横断面において同心円状に配置され、
   前記第１流路および前記第２流路はそれぞれ、前記熱交換コアの円周方向において複数の区画に区分されており、
   前記第１流路および前記第２流路のそれぞれの前記区画は、前記熱交換コアの軸線周りに螺旋状に形成されており、
   前記第１流路および前記第２流路の一方の前記区画は、前記熱交換コアの軸方向の一端側から見て時計回りに延在し、
   前記第１流路および前記第２流路の他方の前記区画は、前記軸方向の前記一端側から見て反時計回りに延在している、
   熱交換コア。
2. 前記第１流路群および前記第２流路群を横断した横断経路が位置する第２横断面を含み、
   前記横断経路は、前記第１流路群および前記第２流路群の一方と連通し、他方に対して隔てられ、前記第２横断面において前記熱交換コアの径方向に沿って延びている、
   請求項１に記載の熱交換コア。
3. ２以上の前記横断経路が、前記熱交換コアの円周方向に分布している、
   請求項２に記載の熱交換コア。
4. 前記２以上の横断経路には、等しい流路断面積が与えられている、
   請求項３に記載の熱交換コア。
5. 前記熱交換コアの横断面に対して直交する軸方向において、前記第２横断面よりも外側に位置する第３横断面を含み、
   前記第１流路群および前記第２流路群のうち前記横断経路により前記熱交換コアの外部と連通される一方は、前記第３横断面において閉塞されている、
   請求項２から４のいずれか一項に記載の熱交換コア。
6. 前記熱交換コアの前記軸線周りに前記第１流路群を前記第１流体が前記螺旋状に流れる向きと、前記熱交換コアの前記軸線周りに前記第２流路群を前記第２流体が前記螺旋状に流れる向きとが逆である、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換コア。
7. 前記第１流路群と前記第２流路群とを隔てる隔壁には、前記第１流路および前記第２流路の少なくとも一方に向けて立ち上がる突起が設けられている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換コア。
8. 前記第１流路群および前記第２流路群の全体に亘り、
   前記複数の区画の流路径が均一化されている、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の熱交換コア。
9. 前記熱交換コアの径方向に隣接する前記第１流路と前記第２流路とにおいて、
   前記区画を前記熱交換コアの円周方向に隔てる区分壁の前記円周方向における位置が異なる、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の熱交換コア。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の熱交換コアと、
    円形状の横断面を呈し、前記熱交換コアを収容するケーシングと、を備える、熱交換器。
11. 請求項２から５のいずれか一項に記載の熱交換コアと、
    円形状の横断面を呈し、前記熱交換コアを収容するケーシングと、を備え、
    前記ケーシングの内側における前記熱交換コアの周囲には、前記横断経路と前記熱交換コアの外部とを連通させる連通空間が形成されている、熱交換器。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の熱交換コアを製造する方法であって、
    金属材料を用いる積層造形により、前記第１流路群および前記第２流路群を成形する、熱交換コアの製造方法。

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