JP7461166B2 - 熱交換コア、熱交換器及び熱交換コアの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、熱交換コア、熱交換器及び熱交換コアの製造方法に関する。

例えば、円筒状のケーシングの内側に流路群が形成されている円筒型熱交換器が知られている。一般的に円筒型熱交換器では、第１流体と第２流体との間で熱交換を行うために、第１流体又は第２流体の何れか一方の流体を円筒状のケーシングの軸方向端部から流入及び流出させ、他方の流体を該ケーシングの側部から径方向に沿って流入及び流出させるように構成されている（例えば特許文献１参照）。

特表２０１８－５１９４９０号公報

上述したような円筒型熱交換器では、径方向に沿ってケーシング内に流入した流体の流れを軸方向に転向させ、ケーシング内を軸方向に沿って流れた流体の流れを径方向に転向させている。そのため、ケーシング内を流れる流体の流量が周方向や径方向の位置によって差が生じるおそれがあり、このような流量の差に起因して熱交換効率が低下するおそれがある。このような流量の差を抑制するためには、流体の流れの向きを転向させるための空間をある程度確保することが望ましい。そのため、比較的高い熱交換効率を確保しつつ円筒型熱交換器を小型化し難かった。

本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、比較的高い熱交換効率を確保しつつ小型化できる熱交換コアを提供することを目的とする。

（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る熱交換コアは、
軸方向に沿って延在する複数の軸方向流路を含むコア本体部と、
前記コア本体部の前記軸方向における少なくとも一方の端部に隣接し、前記複数の軸方向流路と連通するヘッダ流路を有するヘッダ部と、を備え、
前記ヘッダ流路は、
径方向に沿って延在する少なくとも一本の径方向流路と、
何れかの前記径方向流路から分岐して１以上の前記軸方向流路にそれぞれ連通する複数本の周方向流路と、
を含み、
前記複数本の周方向流路は、
第１周方向流路と、
前記第１周方向流路よりも径方向内側に位置し、前記第１周方向流路よりも大きい総角度範囲に亘って周方向に配置された第２周方向流路と、
を含む。

（２）本開示の少なくとも一実施形態に係る熱交換器は、
上記（１）構成の熱交換コアと、
前記熱交換コアを収容するケーシングと、
を備える。

（３）本開示の少なくとも一実施形態に係る熱交換コアの製造方法は、
熱交換コアの製造方法であって、
積層造型によって、軸方向に沿って延在する複数の軸方向流路を含むコア本体部を形成する工程と、
積層造型によって、前記コア本体部の前記軸方向における少なくとも一方の端部に隣接し、前記複数の軸方向流路と連通するヘッダ流路を有するヘッダ部を形成する工程と、を備え、
前記ヘッダ部を形成する工程は、
径方向に沿って延在する少なくとも一本の径方向流路と、
何れかの前記径方向流路から分岐して１以上の前記軸方向流路にそれぞれ連通する複数本の周方向流路と、
を含むように前記ヘッダ流路を形成し、
前記ヘッダ部を形成する工程は、
第１周方向流路と、
前記第１周方向流路よりも径方向内側に位置し、前記第１周方向流路よりも大きい総角度範囲に亘って周方向に配置された第２周方向流路と、
を含むように前記複数本の周方向流路を形成する。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、比較的高い熱交換効率を確保しつつ熱交換コアを小型化できる。

幾つか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。 一実施形態に係る径方向流路及び周方向流路を説明するための模式的な図である。 他の実施形態に係る径方向流路及び周方向流路を説明するための模式的な図である。 総角度範囲について説明するための模式的な図である。 幾つかの実施形態に係る熱交換コアの製造方法における処理手順を示したフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

（熱交換器の概略構成）
図１及び図２に示すように、幾つかの実施形態に係る熱交換器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。
幾つかの実施形態に係る熱交換器１は、例えば、ガスタービン、ＣＯ_２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、例えば第１流体と第２流体とを熱交換させる。例えば第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）
幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０は、コア本体部１３と、コア本体部１３の軸方向における一方及び他方の端部に隣接するヘッダ部１１Ａ、１１Ｂとを備える。説明の便宜上、コア本体部１３の軸方向における一方の端部に隣接するヘッダ部１１Ａを第１ヘッダ部１１Ａとも称し、該軸方向における他方の端部に隣接するヘッダ部１１Ｂを第２ヘッダ部１１Ｂとも称する。

図３は、図２のＩＩＩａ－ＩＩＩａ線断面図である。幾つかの実施形態に係るコア本体部１３は、後述するように、軸方向に沿って延在する複数の軸方向流路３である複数の第１流路１０１の一部、及び、複数の第２流路１０２を含む。
幾つかの実施形態に係るヘッダ部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれは、後で詳述するように、複数の軸方向流路３と連通するヘッダ流路６を有する（図６参照）。

幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０は、図１、及び図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及び第２流路群Ｇ２を備えている。
幾つかの実施形態に係る熱交換器１は、図３Ａに示す第１横断面Ｃ１、図４に示す第２横断面Ｃ２、及び図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、円柱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（第１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、すなわち、円柱形状を有する熱交換コア１０の中心軸（軸線ＡＸ）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。

幾つかの実施形態に係る熱交換器１では、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。
幾つかの実施形態に係る第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。すなわち、幾つかの実施形態では、複数の第２流路１０２は、軸方向流路３に含まれる。
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。

幾つかの実施形態では、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Ｇ２を構成する第２流路１０２も同様である。幾つかの実施形態では、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に太線で示す第１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及び第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、すなわち軸線ＡＸの近傍まで配置されていることが好ましい。図３Ａ、図３Ｂ、図４、及び図５では、一部の第１流路１０１及び一部の第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及び第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及び第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。

幾つかの実施形態では、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流体及び第２流体が対向流（完全向流）をなしている。
第１流体及び第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流体及び第２流体は並行流をなしている。

幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０には、必要な熱交換能力や応力等を考慮して軸方向Ｄ１及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及び各第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及び強度を向上させることができる。
また、第１流路１０１及び第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。

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。

幾つかの実施形態に係る熱交換コア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、及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。
幾つかの実施形態では、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。
幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０は、金属材料を用いる積層造形により、第１流路群Ｇ１及び第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。幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０の製造方法については、後で詳述する。
なお、幾つかの実施形態に係る熱交換コア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。

幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０は、金属板材の曲げ加工により形成された複数の第１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、幾つかの実施形態に係る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。

（ケーシング及びヘッダ）
幾つかの実施形態に係るケーシング２０は、図１及び図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。
幾つかの実施形態に係るケーシング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及び第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。

幾つかの実施形態では、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。幾つかの実施形態では、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。
幾つかの実施形態では、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。

幾つかの実施形態では、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、後述する複数の径方向流路６１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から第１流体が径方向流路６１に均等に流入し易くなり、第１流体が径方向流路６１を通じて第１出口ヘッダ２２２へと流出する際に該径方向流路６１毎の流量のばらつきが抑制される。

幾つかの実施形態では、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。
幾つかの実施形態では、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。

幾つかの実施形態では、第１流路群Ｇ１は、第１入口ヘッダ２２１の内部及び第１出口ヘッダ２２２の内部に接続されている。
幾つかの実施形態では、第２流路群Ｇ２は、第２入口ヘッダ３１の内部及び第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。

第１流体及び第２流体がそれぞれ熱交換コア１０に流入、流出する方向は、流入及び流出の経路の取り回しや、第１流体及び第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、上述の説明内容とは逆に、第１流体を第２流路群Ｇ２に流通させ、第２流体を第１流路群Ｇ１に流通させてもよい。

（略円形状、略円環状、略同心円状の定義）
幾つかの実施形態において、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。なお、「円形状」は、真円に対して公差が許容される。
「略円形状」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、「略円形状」に含まれるものとする。

上記と同様に、幾つかの実施形態に係る熱交換コア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。その場合、第１横断面Ｃ１において、第１流路１０１及び第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及び第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。「略円環状」は、上述した略円形状の意味に準じるものとする。

ところで、伝熱面積を増大させるため、図７に示すように、第１隔壁Ｗ１に、第１隔壁Ｗ１から第１流路１０１及び第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、後述する径方向流路６１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から径方向流路６１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の両端部を避けて第１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及び第２流路１０２の横断面が円環状であり、かつ、第１流路群Ｇ１及び第２流路群Ｇ２が同心円状に配置される場合は、応力及び伝熱面積、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及び第２流路１０２が略円環状であったり、第１流路群Ｇ１及び第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横断面に関する説明）
以下、幾つかの実施形態に係る第２横断面Ｃ２及び第２横断面Ｃ２に表れる径方向流路６１及び周方向流路６６の概略について説明する。なお、幾つかの実施形態に係る径方向流路６１及び周方向流路６６の詳細については、別途説明する。
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及び第２流路群Ｇ２を横断し、第１流路群Ｇ１のみと連通した径方向流路６１が形成されている。径方向流路６１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、図２に示すように第１入口ヘッダ２２１の内部空間２２１Ａと連通している。径方向流路６１は、図１及び図２に示すように、側壁Ｗ０を厚さ方向に貫通している。

幾つかの実施形態では、複数の第１流路１０１は、熱交換コア１０内で軸方向に延在して、軸方向の一方側及び他方側の径方向流路６１と連通している。幾つかの実施形態では、軸方向流路３には、複数の第１流路１０１のうち、コア本体部１３に配置された第１流路１０１が含まれるものとする。また、幾つかの実施形態では、後述するように、複数の第１流路１０１のうち、ヘッダ部１１Ａ、１１Ｂに配置された第１流路１０１を周方向流路６６とも称する。幾つかの実施形態では、周方向流路６６は、径方向に沿って第２流路１０２と交互に層状に配置されている。なお、幾つかの実施形態に係る周方向流路６６の詳細については、別途説明する。

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に位置している径方向流路６１は、第１出口ヘッダ２２２の内部空間２２２Ａと連通している。

幾つかの実施形態では、第２横断面Ｃ２及び第２横断面Ｃ２ｘのそれぞれにおいて、径方向流路６１は、少なくとも一本設けられている。なお、第２横断面Ｃ２及び第２横断面Ｃ２ｘのそれぞれにおいて、複数（例えば図４に示した実施形態では８つ）の径方向流路６１が円周方向Ｄ２に分布しているとよい。複数の径方向流路６１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の剛性及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。
径方向流路６１の数が多いほど、各径方向流路６１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以上の径方向流路６１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、径方向流路６１の数が３以下（１個を含む）であっても許容される。

幾つかの実施形態では、各径方向流路６１を流れる第１流体の流量の均一化に寄与するため、複数の径方向流路６１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、幾つかの実施形態では、径方向流路６１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流体及び第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及び第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、径方向流路６１のそれぞれにおける流路断面積の公差は許容される。

各径方向流路６１の横断面の形状、及び側壁Ｗ０における開口の形状は、図１及び図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、径方向流路６１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、各径方向流路６１を流れる第１流体の流量の均一化に寄与するため、入口ポート２２Ａと、径方向流路６１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、径方向流路６１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の位相と径方向流路６１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、径方向流路６１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。

幾つかの実施形態では、各径方向流路６１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。径方向流路６１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第１隔壁Ｗ１，Ｗ１間に、第１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径方向流路６１を通じて第１入口ヘッダ２２１及び第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及び図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。
幾つかの実施形態では、上述の径方向流路６１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、隣接する第１隔壁Ｗ１，Ｗ１間を塞いでいる。

幾つかの実施形態では、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、閉塞壁Ｗ４が存在するため、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及び第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。幾つかの実施形態では、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。
幾つかの実施形態では、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流体及び第２流体の流れ）
図２、図４、及び図６を参照し、熱交換コア１０における第１流体及び第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。
幾つかの実施形態では、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、すなわち軸線ＡＸ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。

幾つかの実施形態では、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に開口した径方向流路６１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に近い一部の径方向流路６１に偏ることなく、第１入口ヘッダ２２１から複数の径方向流路６１のそれぞれに第１流体が分配され、各径方向流路６１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、径方向流路６１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流路１０１を流れる第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径方向流路６１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径方向流路６１を流れる。そして、径方向流路６１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。

（実施形態の熱交換器による主な効果）
以上で説明した幾つかの実施形態に係る熱交換器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及び第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流体及び第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。

（径方向流路及び周方向流路の詳細について）
以下、幾つかの実施形態に係る径方向流路及び周方向流路の詳細について説明する。
図８Ａは、一実施形態に係る径方向流路及び周方向流路を説明するための模式的な図であり、第２横断面Ｃ２を表す図である。
図８Ｂは、他の実施形態に係る径方向流路及び周方向流路を説明するための模式的な図であり、第２横断面Ｃ２を表す図である。
図９は、総角度範囲について説明するための模式的な図であり、第２横断面Ｃ２の一部を表す図に相当する。なお、図９では、図８Ｂに示した他の実施形態における第２横断面Ｃ２の一部を拡大して示している。

幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０では、第１ヘッダ部１１Ａと第２ヘッダ部１１Ｂとで同様の構造を有しているので、以下の説明では、第１ヘッダ部１１Ａと第２ヘッダ部１１Ｂとを区別せずに、符号にアルファベットのＡ、Ｂを付さずに、単にヘッダ部１１と称して説明を行う。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、幾つかの実施形態に係るヘッダ部１１において、ヘッダ流路６は、径方向に沿って延在する少なくとも一本の径方向流路６１を含む。幾つかの実施形態に係るヘッダ部１１において、ヘッダ流路６は、何れかの径方向流路６１から分岐して１以上の軸方向流路３にそれぞれ連通する複数本の周方向流路６６を含む。なお、幾つかの実施形態に係る周方向流路６６は、複数の第１流路１０１のうち、ヘッダ部１１において周方向及び軸方向延在する第１流路１０１である。
ヘッダ流路６に少なくとも一本の径方向流路６１と、何れかの径方向流路６１から分岐して１以上の軸方向流路３にそれぞれ連通する複数本の周方向流路６６とを含めることで、ヘッダ部１１を比較的小型化できる。

幾つかの実施形態に係る熱交換器１では、ヘッダ流路６は、径方向流路６１内を径方向に沿って流入した第１流体を周方向流路６６において周方向に流通させつつ流れの向きを軸方向にも転向させてコア本体部１３に配置されている第１流路１０１のそれぞれに分配する。また、幾つかの実施形態に係る熱交換器１では、コア本体部１３内を軸方向に沿って流れた第１流体の流れを周方向流路６６及び径方向流路６１を流通させる過程で径方向に転向させている。そのため、コア本体部１３内を流れる第１流体の流量が周方向や径方向の位置によって差が生じるおそれがあり、このような流量の差に起因して熱交換効率が低下するおそれがある。
幾つかの実施形態に係る熱交換器１では、ヘッダ部１１の容積拡大を抑制しつつ、第１流体の流量の差を抑制するために、以下で説明するような構成を有している。以下、ヘッダ部１１の容積拡大を抑制しつつ、第１流体の流量の差を抑制するための構成を順次説明する。

例えば図９によく示すように、幾つかの実施形態に係る熱交換器１では、周方向流路６６は、開口端であり径方向流路に接続される一方端６６ａから閉止端である他方端６６ｂまで延在する。
以下の説明では、周方向流路６６において一方端６６ａから他方端６６ｂまでの周方向に沿った長さを流路長Ｌｃと呼ぶ。
また、以下の説明では、径方向に沿って層状に配置された周方向流路６６における各層のそれぞれをセグメント流路６６ｓとも称する。

以下の説明では、周方向流路６６を一方端６６ａから他方端６６ｂまで辿ったときの、径方向の中心位置（軸線ＡＸ）を中心とする角度範囲の総和を総角度範囲θｔと呼ぶ。すなわち、総角度範囲θｔは、周方向流路６６における一方端６６ａから他方端６６ｂまで辿ったときに、径方向の中心位置（軸線ＡＸ）を中心としたときの角度の変化量の積算値である。総角度範囲θｔは、後述するように１本の周方向流路６６に含まれる個々のセグメント流路６６ｓが延在している角度範囲の和である。

図９に表れている最外周の周方向流路６６－１は、図９に表れている最外層のセグメント流路６６ｓによって構成されている。したがって、該周方向流路６６－１における総角度範囲θｔは、図９に表れている最外層のセグメント流路６６ｓの角度範囲θ１となる。

例えば、図９に表れている最外周の周方向流路６６－１に対して径方向内側で隣り合った周方向流路６６－２は、図９に表れている最外層のセグメント流路６６ｓから数えて２層目のセグメント流路６６ｓと３層目のセグメント流路６６ｓとによって構成されている。すなわち、該周方向流路６６－２では、２層目のセグメント流路６６ｓは、一方端６６ａとは反対側の端部において、３層目のセグメント流路６６ｓの端部と径方向に沿って接続されている。該周方向流路６６－２は、２層目のセグメント流路６６ｓと３層目のセグメント流路６６ｓとによって１本の周方向流路６６として構成されている。
したがって、該周方向流路６６－２における総角度範囲θｔは、２層目のセグメント流路６６ｓの角度範囲θ２と３層目のセグメント流路６６ｓの角度範囲θ３との和となる。

また、図９に示した例では、図９に表れている最外層のセグメント流路６６ｓから数えて４層目のセグメント流路６６ｓと５層目のセグメント流路６６ｓと６層目のセグメント流路６６ｓとによって１本の周方向流路６６－３が構成されている。すなわち、該周方向流路６６－３では、４層目のセグメント流路６６ｓは、一方端６６ａとは反対側の端部において、５層目のセグメント流路６６ｓの端部と径方向に沿って接続されている。該周方向流路６６－３では、５層目のセグメント流路６６ｓは、一方端６６ａと同じ側の端部において、６層目のセグメント流路６６ｓの端部と径方向に沿って接続されている。
したがって、該周方向流路６６－３における総角度範囲θｔは、４層目のセグメント流路６６ｓの角度範囲θ４と、５層目のセグメント流路６６ｓの角度範囲θ５と、６層目のセグメント流路６６ｓの角度範囲θ６との和となる。

径方向で隣り合うセグメント流路６６ｓ同士の接続部分を折り返し部６６ｆと称する。また、１本の周方向流路６６における折り返し部６６ｆの数を折り返し数と称する。
折り返し部６６ｆを有する周方向流路６６については、後で詳述する。
なお、図９に表れている最外周の周方向流路６６では、折り返し部６６ｆが存在しないので、折返し数は０である。

ここで、第１周方向流路６６１と称する周方向流路６６と、第１周方向流路６６１よりも径方向内側に位置する周方向流路６６であって第２周方向流路６６２と称する周方向流路６６とについて考える。
説明の便宜上、第１周方向流路６６１についての周方向に沿った流路長Ｌｃを第１流路長Ｌ１と称し、第２周方向流路６６２についての周方向に沿った流路長Ｌｃを第２流路長Ｌ２と称する。

例えば、図９に表れた範囲で言えば、最外周の周方向流路６６－１と、他の周方向流路６６－２、６６－３との関係では、最外周の周方向流路６６－１は第１周方向流路６６１に該当し、他の周方向流路６６－２、６６－３は第２周方向流路６６２に該当する。
また、例えば、図９に表れた範囲において径方向で最も内側の周方向流路６６－３と、他の周方向流路６６－１、６６－２との関係では、径方向で最も内側の周方向流路６６－３は第２周方向流路６６２に該当し、他の周方向流路６６－１、６６－２は第１周方向流路６６１に該当する。
なお、図９に表れた範囲における最外周の周方向流路６６－１の径方向外側に存在する不図示の周方向流路を含めると、該不図示の周方向流路及び最外周の周方向流路６６－１と、他の周方向流路６６－２、６６－３との関係では、該不図示の周方向流路及び最外周の周方向流路６６－１は第１周方向流路６６１に該当し、他の周方向流路６６－２、６６－３は第２周方向流路６６２に該当する。
以上、図９を参照して第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とについて説明したが、図８Ｂに示した他の実施形態だけはなく、図８Ａに示した一実施形態に係る各周方向流路６６についても同様である。

同じ総角度範囲θｔであっても径方向の位置の違いから、第１周方向流路６６１における第１流路長Ｌ１と第２周方向流路６６２における第２流路長Ｌ２とでは、第１流路長Ｌ１の方が長くなるので、流路幅（径方向の幅）が同じであれば、第２周方向流路６６２よりも第１周方向流路６６１の方が圧損が大きくなって第１流体が流れにくくなる。

そこで、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０では、複数の周方向流路６６における等長性を確保して、軸方向流路３における流量偏差を抑制するようにしている。すなわち、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０では、複数の周方向流路６６のそれぞれにおける流路長Ｌｃの偏差を抑制することで、周方向流路６６から軸方向流路３に流入する、及び、軸方向流路３から周方向流路６６に流入する第１流体の流量が周方向流路６６によってばらつかないようにしている。
具体的には、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０では、後述するように、第１周方向流路６６１と、第１周方向流路６６１よりも径方向内側に位置し、第１周方向流路６６１よりも大きい総角度範囲θｔに亘って周方向に配置された第２周方向流路６６２とを含むように複数本の周方向流路６６を構成している。
すなわち、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０では、後述するように、第１周方向流路６６１の総角度範囲θｔが第２周方向流路６６２の総角度範囲θｔよりも小さくなるようにしている。

これにより、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とで総角度範囲θｔが同じである場合と比べて、第１流路長Ｌ１と第２流路長Ｌ２との差を抑制できる。そのため、第２周方向流路６６２よりも第１周方向流路６６１の方が圧損が大きくなることを抑制して、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とにおける流速の差を抑制できる。したがって、第１周方向流路６６１に連なる軸方向流路３における第１流体の流量と第２周方向流路６６２に連なる軸方向流路３における第１流体の流量との差を抑制して、熱交換コア１０における熱交換効率を向上できる。

（一実施形態に係るヘッダ部における径方向流路について）
以下、図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ部１１における径方向流路６１について主に説明する。なお、周方向流路６６についての内容であっても、説明の便宜上、径方向流路６１との関係で説明した方がよい内容については、周方向流路６６についても説明する。
図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ部１１では、径方向の長さが異なる複数の径方向流路６１が周方向に間隔を空けて配置されている。より具体的には、図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ部１１には、側壁Ｗ０から径方向内側の端部までの距離が異なる複数種類の径方向流路６１が形成されている。図８Ａに示す一実施形態に係る径方向流路６１は、径方向長さが一番短い第１種径方向流路６１１と、径方向長さが２番目に短い第２種径方向流路６１２と、径方向長さが３番目に短い第３種径方向流路６１３と、径方向長さが４番目に短い（径方向長さが一番長い）第４種径方向流路６１４とを含んでいる。
なお、図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ部１１では、周方向流路６６には折り返し部６６ｆは設けられていない。

一実施形態に係る径方向流路６１は、何れの種類の径方向流路６１１、６１２、６１３、６１４であっても、径方向流路６１における径方向外側の端部は側壁Ｗ０の外周面に位置する。
なお、一実施形態に係る径方向流路６１は、図８Ａに示した例に限定されず、径方向長さが異なる少なくとも２種類の径方向流路６１を含んでいればよい。また、一実施形態に係る径方向流路６１は、図８Ａに示した例に限定されず、径方向長さが異なる５種類の径方向流路６１を含んでいてもよい。

このように、図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ部１１では、径方向内側の端部の径方向位置が異なる複数の径方向流路６１によって段違い径方向流路群が形成されている。

本明細書では、径方向長さが異なる長さが異なる２種類の径方向流路６１について説明する場合、該２種類の径方向流路６１のうち、径方向長さが短い方の種類の径方向流路６１を第１径方向流路６０１とも称し、径方向長さが長い方の種類の径方向流路６１を第２径方向流路６０２とも称する。
例えば、径方向長さが一番短い第１種径方向流路６１１と、径方向長さが２番目に短い第２種径方向流路６１２とについて説明する場合、第１種径方向流路６１１が第１径方向流路６０１に該当し、２番目に短い第２種径方向流路６１２が第２径方向流路６０２に該当する。
同様に、例えば、径方向長さが２番目に短い第２種径方向流路６１２と、径方向長さが４番目に短い第４種径方向流路６１４とについて説明する場合、第２種径方向流路６１２が第１径方向流路６０１に該当し、第４種径方向流路６１４が第２径方向流路６０２に該当する。

なお、径方向長さが一番短い第１種径方向流路６１１は、他の何れの種類の径方向流路６１２、６１３、６１４と比較する場合であっても、第１径方向流路６０１に該当する。また、径方向長さが４番目に短い（径方向長さが一番長い）第４種径方向流路６１４は、他の何れの種類の径方向流路６１１、６１２、６１３と比較する場合であっても、第２径方向流路６０２に該当する。径方向長さが２番目に短い第２種径方向流路６１２及び径方向長さが３番目に短い第３種径方向流路６１３は、比較対象となる径方向流路６１の種類によって、第１径方向流路６０１に該当する場合もあれば、第２径方向流路６０２に該当する場合もある。

図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ部１１では、各径方向流路６１は、自身に対して周方向の一方側と他方側とにおいて隣接する周方向流路６６の全て又は一部と連通している。

例えば、一実施形態に係る第１種径方向流路６１１は、自身に対して周方向の一方側と他方側とにおいて隣接する周方向流路６６の全てと連通している。第１種径方向流路６１１と連通する周方向流路６６を第１種周方向流路６７１と称する。

例えば、一実施形態に係る第２種径方向流路６１２は、第１種径方向流路６１１が占める径方向範囲よりも径方向内側の範囲に限り、自身に対して周方向の一方側と他方側とにおいて隣接する周方向流路６６の全てと連通している。すなわち、一実施形態に係る第２種径方向流路６１２は、第１種径方向流路６１１が占める径方向範囲において自身に対して周方向で隣接する周方向流路６６とは連通していない。第２種径方向流路６１２と連通する周方向流路６６を第２種周方向流路６７２と称する。

例えば、一実施形態に係る第３種径方向流路６１３は、第２種径方向流路６１２が占める径方向範囲よりも径方向内側の範囲に限り、自身に対して周方向の一方側と他方側とにおいて隣接する周方向流路６６の全てと連通している。すなわち、一実施形態に係る第３種径方向流路６１３は、第２種径方向流路６１２が占める径方向範囲において自身に対して周方向で隣接する周方向流路６６とは連通していない。第３種径方向流路６１３と連通する周方向流路６６を第３種周方向流路６７３と称する。

例えば、一実施形態に係る第４種径方向流路６１４は、第３種径方向流路６１３が占める径方向範囲よりも径方向内側の範囲に限り、自身に対して周方向の一方側と他方側とにおいて隣接する周方向流路６６の全てと連通している。すなわち、一実施形態に係る第４種径方向流路６１４は、第３種径方向流路６１３が占める径方向範囲において自身に対して周方向で隣接する周方向流路６６とは連通していない。第４種径方向流路６１４と連通する周方向流路６６を第４種周方向流路６７４と称する。

図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ部１１では、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、矢印ａ１で示すように、第１種径方向流路６１１から第１種周方向流路６７１へと流通し、第１種周方向流路６７１において一方端６６ａから他方端６６ｂまで周方向に沿って流通しながら軸方向に沿って軸方向流路３に向かって流通する。

同様に、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、矢印ａ２で示すように、第２種径方向流路６１２から第２種周方向流路６７２へと流通し、第２種周方向流路６７２において一方端６６ａから他方端６６ｂまで周方向に沿って流通しながら軸方向に沿って軸方向流路３に向かって流通する。

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、矢印ａ３で示すように、第３種径方向流路６１３から第３種周方向流路６７３へと流通し、第３種周方向流路６７３において一方端６６ａから他方端６６ｂまで周方向に沿って流通しながら軸方向に沿って軸方向流路３に向かって流通する。

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、矢印ａ４で示すように、第４種径方向流路６１４から第４種周方向流路６７４へと流通し、第４種周方向流路６７４において一方端６６ａから他方端６６ｂまで周方向に沿って流通しながら軸方向に沿って軸方向流路３に向かって流通する。

例えば、図８Ａに示す一実施形態では、第１種周方向流路６７１と、他の種類の周方向流路６７２、６７３、６７４との関係では、第１種周方向流路６７１は第１周方向流路６６１に該当し、他の種類の周方向流路６７２、６７３、６７４は第２周方向流路６６２に該当する。
また、例えば、図８Ａに示す一実施形態では、第１種周方向流路６７１及び第２種周方向流路６７２と、第３種周方向流路６７３及び第４種周方向流路６７４との関係では、第１種周方向流路６７１及び第２種周方向流路６７２は第１周方向流路６６１に該当し、第３種周方向流路６７３及び第４種周方向流路６７４は第２周方向流路６６２に該当する。
例えば、図８Ａに示す一実施形態では、第４種周方向流路６７４と、他の種類の周方向流路６７１、６７２、６７３との関係では、第４種周方向流路６７４は第２周方向流路６６２に該当し、他の種類の周方向流路６７１、６７２、６７３は第１周方向流路６６１に該当する。

すなわち、図８Ａに示す一実施形態では、径方向流路６１は、第１径方向流路６０１と、第２径方向流路６０２とを含む。第１径方向流路６０１は、第１周方向流路６６１に連通している。第２径方向流路６０２は、第１径方向流路６０１が占める径方向範囲と、該径方向範囲よりも径方向内側の範囲とに亘って設けられ、第２周方向流路６６２に連通している。

また、図８Ａに示す一実施形態では、第１径方向流路６０１は、第２周方向流路６６２と連通しておらず、第２径方向流路６０２は、第１周方向流路６６１と連通していない。

図８Ａにおいて、各径方向流路６１の周方向における配置位置の説明の便宜上、軸線ＡＸを中心とする角度を以下のように規定する。
図８Ａに示す一実施形態では、例えば、径方向長さが４番目に短い（径方向長さが一番長い）第４種径方向流路６１４が２本設けられていて、軸線ＡＸを挟んで互いに１８０度ずれた位置に配置されているものとする。そして、２本の第４種径方向流路６１４の一方が９０度の角度位置に配置され、他方が２７０度の角度位置に配置されているものとする。
また、図８Ａにおける図示上方を９０度の角度位置とし、図示下方を２７０度の角度位置とし、図示右方を０度の角度位置とし、図示左方を１８０度の角度位置とする。

図８Ａに示す一実施形態では、０度及び１８０度の角度位置に隔壁（第２隔壁）Ｗ５が形成されている。第２隔壁Ｗ５は、０度及び１８０度の角度位置において、第２隔壁Ｗ５を挟んで周方向の一方側と他方側とに周方向流路６６を隔てている。
なお、図示はしていないが、第２隔壁Ｗ５は、さらに、第２隔壁Ｗ５を挟んで周方向の一方側と他方側とに第２流路１０２を隔てるように形成されていてもよい。

図８Ａに示す一実施形態では、第２隔壁Ｗ５を挟んだ一方側の領域である、角度範囲が０度から１８０度までの領域を、上半領域Ｒｕとも称し、第２隔壁Ｗ５を挟んだ他方側の領域である、角度範囲が１８０度から３６０度までの領域を、下半領域Ｒｄとも称する。
図８Ａに示す一実施形態では、上半領域Ｒｕと下半領域Ｒｄとが、第２隔壁Ｗ５を挟んで対称となるように形成されていてもよい。

図８Ａに示す一実施形態では、上半領域Ｒｕ及び下半領域Ｒｄのそれぞれにおいて、第４種径方向流路６１４を除く他の種類の径方向流路６１は、径方向流路６１の種類毎に前記周方向に沿って均等ピッチで複数本配置されている。また、図８Ａに示す一実施形態では、周方向で隣り合う任意の２つの径方向流路６１同士の周方向に沿った配置ピッチがそれぞれ等しい。
なお、図８Ａに示す一実施形態では、上述したように、２本の第４種径方向流路６１４の一方が９０度の角度位置に配置され、他方が２７０度の角度位置に配置されているので、周方向に沿って均等ピッチで２本配置されている。

すなわち、図８Ａに示す一実施形態では、第１径方向流路６０１は、２本以上が周方向に沿って均等ピッチで配置されている。第２径方向流路６０２は、２本以上が周方向に沿って均等ピッチで配置されている。
これにより、第１径方向流路６０１の配置が不均等ピッチである場合と比べて、接続されている第１径方向流路６０１によって周方向流路６６の流路の長さに差が生じることを抑制でき、周方向流路６６において流路毎に流量がばらつくことを抑制できる。同様に、第２径方向流路６０２の配置が不均等ピッチである場合と比べて、接続されている第２径方向流路６０２によって周方向流路６６の流路の長さに差が生じることを抑制でき、周方向流路６６において流路毎に流量がばらつくことを抑制できる。これにより、熱交換効率の低下を抑制できる。
また、均等ピッチに配置することで径方向流路６１を効率的に配置でき、径方向流路６１の数を抑制できる。これにより、軸方向から見たときのヘッダ部１１の断面（第２横断面Ｃ２）において径方向流路６１が占める領域の割合を抑止して周方向流路６６が占める領域の割合を増やすことができる。

図８Ａに示す一実施形態では、径方向長さが短いものほど配置本数が多い。具体的には、図８Ａに示す一実施形態では、第１種径方向流路６１１は１６本配置され、第２種径方向流路６１２は８本配置され、第３種径方向流路６１３は４本配置され、第４種径方向流路６１４は２本配置されている。したがって、図８Ａに示す一実施形態では、径方向長さが短いものほど径方向流路６１の周方向に沿った配置ピッチが小さい。
すなわち、図８Ａに示す一実施形態では、第１径方向流路６０１の数は、第２径方向流路６０２の数よりも多い。
これにより、第１径方向流路６０１の数が第２径方向流路６０２の数よりも少ない場合と比べて、周方向で隣り合う２つの第１径方向流路６０１が周方向に沿って離間する距離を小さくすることができるので、第１周方向流路６６１の第１流路長Ｌ１を抑制できる。これにより、第１周方向流路６６１の第１流路長Ｌ１と第２周方向流路６６２の第２流路長Ｌ２との差を抑制できるので、第２周方向流路６６２と第１周方向流路６６１との圧損の差を抑制して、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とにおける流速の差を抑制できる。

（一実施形態に係るヘッダ部における周方向流路について）
以下、図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ１１部における周方向流路６６について、上述の説明において触れられていない点を主に説明する。
図８Ａに示す一実施形態に係るヘッダ１１部では、周方向流路６６のそれぞれは、上述したように、開口端である一方端６６ａにおいて何れかの径方向流路６１に接続されている。図８Ａに示す一実施形態に係る周方向流路６６のそれぞれは、他方端６６ｂにおいて該径方向流路６１とは異なる他の径方向流路６１における横断壁Ｗ３によって該他の径方向流路６１と隔てられているか、該周方向流路６６と周方向で隣接する他の周方向流路６６と第２隔壁Ｗ５によって隔てられている。

図８Ａに示す一実施形態では、例えば、径方向長さが一番短い第１種径方向流路６１１と、径方向長さが２番目に短い第２種径方向流路６１２とに着目すると、上述したように、第１種径方向流路６１１が第１径方向流路６０１に該当し、２番目に短い第２種径方向流路６１２が第２径方向流路６０２に該当する。この場合、第１種径方向流路６１１と連通する第１種周方向流路６７１と、第２種径方向流路６１２と連通する第２種周方向流路６７２とに着目すると、第１種周方向流路６７１が第１周方向流路６６１に該当し、第２種周方向流路６７２が第２周方向流路６６２に該当する。

同様に、例えば、径方向長さが２番目に短い第２種径方向流路６１２と、径方向長さが４番目に短い第４種径方向流路６１４とに着目すると、上述したように、第２種径方向流路６１２が第１径方向流路６０１に該当し、第４種径方向流路６１４が第２径方向流路６０２に該当する。この場合、第２種径方向流路６１２と連通する第２種周方向流路６７２と、第４種径方向流路６１４と連通する第４種周方向流路６７４とに着目すると、第２種周方向流路６７２が第１周方向流路６６１に該当し、第４種周方向流路６７４が第２周方向流路６６２に該当する。

図８Ａに示す一実施形態では、例えば、周方向で隣り合う第１種径方向流路６１１と第２種径方向流路６１２とについて着目した場合、第２種径方向流路６１２と連通する第２種周方向流路６７２の総角度範囲θｔ２は、第１種径方向流路６１１と連通する第１種周方向流路６７１の総角度範囲θｔ１よりも大きい。

図８Ａに示す一実施形態では、例えば、周方向で隣り合う第２種径方向流路６１２と第３種径方向流路６１３とについて着目した場合、第３種径方向流路６１３と連通する第３種周方向流路６７３の総角度範囲θｔ３は、第２種径方向流路６１２と連通する第２種周方向流路６７２の総角度範囲θｔ２よりも大きい。

図８Ａに示す一実施形態では、例えば、周方向で隣り合う第３種径方向流路６１３と第４種径方向流路６１４とについて着目した場合、第４種径方向流路６１４と連通する第４種周方向流路６７４の総角度範囲θｔ４は、第３種径方向流路６１３と連通する第３種周方向流路６７３の総角度範囲θｔ３よりも大きい。

すなわち、図８Ａに示す一実施形態では、第２周方向流路６６２の総角度範囲θｔは、第１周方向流路６６１の総角度範囲θｔよりも大きい。

図８Ａに示す一実施形態では、例えば、第２種周方向流路６７２は、周方向において、第１種径方向流路６１１を通過して、第２種径方向流路６１２から第１種径方向流路６１１を挟んで反対側まで延びている。
同様に、図８Ａに示す一実施形態では、例えば、第３種周方向流路６７３は、周方向において、第２種径方向流路６１２を通過して、第３種径方向流路６１３から第２種径方向流路６１２を挟んで反対側まで延びている。
図８Ａに示す一実施形態では、例えば、第４種周方向流路６７４は、周方向において、第３種径方向流路６１３を通過して、第４種径方向流路６１４から第３種径方向流路６１３を挟んで反対側まで延びている。

すなわち、図８Ａに示す一実施形態では、第２周方向流路６６２は、周方向において、第１径方向流路６０１を通過して、第２径方向流路６０２から第１径方向流路６０１を挟んで反対側まで延びている。
これにより、第１周方向流路６６１及び第２周方向流路６６２の形状を複雑化することなく、第１周方向流路６６１よりも第２周方向流路６６２の総角度範囲θｔを大きくすることができ、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２との流速の差を抑制できる。

図８Ａに示す一実施形態では、上述したように、第１径方向流路６０１は、第２周方向流路６６２と連通しておらず、第２径方向流路６０２は、第１周方向流路６６１と連通していない。
これにより、第１径方向流路６０１から第１周方向流路６６１へ第１流体が流れる場合、第１径方向流路６０１からの第１流体の全てを第１周方向流路６６１に供給できるので、第１周方向流路６６１への第１流体の供給量が不足することを抑制でき、熱交換効率の低下を抑制できる。
同様に、第２径方向流路６０２から第２周方向流路６６２へ第１流体が流れる場合、第２径方向流路６０２からの流体の全てを第２周方向流路６６２に供給できるので、第２周方向流路６６２への第１流体の供給量が不足することを抑制でき、熱交換効率の低下を抑制できる。
また、第１周方向流路６６１から第１径方向流路６０１へ第１流体が流れる場合、第２周方向流路６６２からの第１流体が第１径方向流路６０１へ流入しないので、第１径方向流路６０１を流れる第１流体の流量が第２周方向流路６６２からの第１流体によって増えることを防止できる。これにより、第１径方向流路６０１における圧損の上昇を抑制でき、第１周方向流路６６１における流量低下を抑制して熱交換効率の低下を抑制できる。
同様に、第２周方向流路６６２から第２径方向流路６０２へ第１流体が流れる場合、第１周方向流路６６１からの第１流体が第２径方向流路６０２へ流入しないので、第２径方向流路６０２を流れる第１流体の流量が第１周方向流路６６１からの流体によって増えることを防止できる。これにより、第２径方向流路６０２における圧損の上昇を抑制でき、第２周方向流路６６２における流量低下を抑制して熱交換効率の低下を抑制できる。

図８Ａに示す一実施形態では、上述したように、径方向流路６１は、該径方向流路６１に対して周方向の一方側及び他方側にそれぞれ位置する周方向流路６６と接続されている。
これにより、径方向流路６１が該径方向流路６１に対して周方向の一方側又は他方側の何れか一方に位置する周方向流路６６とだけ接続されている場合と比べて、径方向流路６１の数を抑制できる。これにより、軸方向から見たときのヘッダ部１１の断面において径方向流路６１が占める領域の割合を抑止して周方向流路６６が占める領域の割合を増やすことができる。

なお、図８Ａに示す一実施形態では、径方向流路６１の本数や、径方向長さのバリエーション数、各種類毎の径方向の長さ、配置パターンによって周方向流路６６の流路長Ｌｃを調節できるので、出来るだけ流路長Ｌｃの差が小さくなるようにすることが望ましい。

（他の実施形態に係るヘッダ部における径方向流路について）
以下、図９も参照しつつ、図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１における径方向流路６１について主に説明する。
図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、径方向の長さが等しい複数の径方向流路６１が周方向に間隔を空けて配置されている。より具体的には、図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１には、側壁Ｗ０から径方向内側の端部までの距離が等しい同じ種類の径方向流路６１が周方向に均等ピッチで４本形成されている。
このように、複数の径方向流路６１が周方向に均等ピッチで配置されることで、径方向流路６１の配置が不均等ピッチである場合と比べて、接続されている径方向流路６１によって周方向流路６６の流路長Ｌｃに差が生じることを抑制でき、周方向流路６６において流路毎に流量がばらつくことを抑制できる。
また、均等ピッチに配置することで径方向流路６１を効率的に配置でき、径方向流路６１の数を抑制できる。これにより、軸方向から見たときのヘッダ部１１の断面（第２横断面Ｃ２）において径方向流路６１が占める領域の割合を抑止して周方向流路６６が占める領域の割合を増やすことができる。

他の実施形態に係る径方向流路６１は、何れも径方向流路６１における径方向外側の端部は側壁Ｗ０の外周面に位置する。
他の実施形態に係る径方向流路６１は、周方向の一方側と他方側とで隣接する周方向流路６６とは、該周方向流路６６の一方端６６ａにおいて連通している。すなわち、図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とが、同一の径方向流路６１に連通している。
これにより、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とが異なる径方向流路６１に接続されている場合と比べて、径方向流路６１の数を抑制できる。これにより、軸方向から見たときのヘッダ部１１の断面（第２横断面Ｃ２）において径方向流路６１が占める領域の割合を抑止して周方向流路６６が占める領域の割合を増やすことができる。

図８Ｂにおいて、各径方向流路６１の周方向における配置位置の説明の便宜上、軸線ＡＸを中心とする角度を以下のように規定する。
図８Ｂに示す他の実施形態では、例えば、４本の径方向流路６１が９０度毎に配置されている。４本の径方向流路６１は、０度の角度位置、９０度の角度位置、１８０度の角度位置、及び２７０度の角度位置に配置されているものとする。
また、図８Ｂにおける図示上方を９０度の角度位置とし、図示下方を２７０度の角度位置とし、図示右方を０度の角度位置とし、図示左方を１８０度の角度位置とする。

図８Ｂに示す他の実施形態では、４５度、１３５度、２２５度、及び３１５度の角度位置に隔壁（第２隔壁）Ｗ５が形成されている。図８Ｂに示す他の実施形態では、第２隔壁Ｗ５は、上記角度位置において、第２隔壁Ｗ５を挟んで周方向の一方側と他方側とに周方向流路６６を隔てている。
なお、図示はしていないが、第２隔壁Ｗ５は、さらに、第２隔壁Ｗ５を挟んで周方向の一方側と他方側とに第２流路１０２を隔てるように形成されていてもよい。

図８Ｂに示す他の実施形態では、角度範囲が０度から１８０度までの領域を、上半領域Ｒｕとも称し、角度範囲が１８０度から３６０度までの領域を、下半領域Ｒｄとも称する。
図８Ｂに示す一実施形態では、上半領域Ｒｕと下半領域Ｒｄとが、０度及び１８０度の角度位置に配置された径方向流路６１を挟んで対称となるように形成されていてもよい。また、図８Ｂに示す一実施形態では、９０度及び２７０度の角度位置に配置された径方向流路６１を挟んで対称となるように形成されていてもよい。

（他の実施形態に係るヘッダ部における周方向流路について）
図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、周方向流路６６のそれぞれは、上述したように、開口端である一方端６６ａにおいて何れかの径方向流路６１に接続されている（図９参照）。図８Ｂに示す他の実施形態に係る周方向流路６６のそれぞれは、他方端６６ｂにおいて該径方向流路６１における横断壁Ｗ３によって該径方向流路６１と隔てられているか、該周方向流路６６と周方向で隣接する他の周方向流路６６と第２隔壁Ｗ５によって隔てられている。

図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、径方向に沿って複数本配置された複数の周方向流路６６のうち、少なくとも径方向において最も外側の周方向流路６６は、上述した折り返し部６６ｆを有さない。例えば、図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、径方向外側から径方向に沿って順に、１番目から３番目までの周方向流路６６は、上述した折り返し部６６ｆを有さない。

図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１において、複数のセグメント流路６６ｓについて、径方向外側から径方向に沿って順に、第１セグメント流路６６ｓ－１、第２セグメント流路６６ｓ－２、第３セグメント流路６６ｓ－３、第４セグメント流路６６ｓ－４、第５セグメント流路６６ｓ－５、第６セグメント流路６６ｓ－６、第７セグメント流路６６ｓ－７、及び第８セグメント流路６６ｓ－８と称する。

図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、第１セグメント流路６６ｓ－１、第２セグメント流路６６ｓ－２、及び第３セグメント流路６６ｓ－３のそれぞれが個別に１本の周方向流路６６を構成する。これら１本の周方向流路６６のそれぞれにおける折り返し数は０である。

また、図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、第４セグメント流路６６ｓ－４と第５セグメント流路６６ｓ－５とが折り返し部６６ｆで接続されており、第４セグメント流路６６ｓ－４と第５セグメント流路６６ｓ－５とによって１本の周方向流路６６が構成されている。該１本の周方向流路６６における折り返し数は１である。

図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、第６セグメント流路６６ｓ－６と第７セグメント流路６６ｓ－７とが折り返し部６６ｆで接続されており、第７セグメント流路６６ｓ－７と第８セグメント流路６６ｓ－８とが折り返し部６６ｆで接続されている。そして、第６セグメント流路６６ｓ－６と第７セグメント流路６６ｓ－７と第８セグメント流路６６ｓ－８とによって１本の周方向流路６６が構成されている。該１本の周方向流路６６における折り返し数は２である。

図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、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、矢印ｂで示すように、各径方向流路６１から周方向流路６６へと流通する。
第１セグメント流路６６ｓ－１によって構成された周方向流路６６、第２セグメント流路６６ｓ－２によって構成された周方向流路６６、及び第３セグメント流路６６ｓ－３によって構成された周方向流路６６では、第１流体は、一方端６６ａから他方端６６ｂまで周方向に沿って流通しながら軸方向に沿って軸方向流路３に向かって流通する。

第４セグメント流路６６ｓ－４と第５セグメント流路６６ｓ－５とによって構成された周方向流路６６では、第１流体は、第４セグメント流路６６ｓ－４に配置された一方端６６ａから第５セグメント流路６６ｓ－５に配置された他方端６６ｂまで周方向及び径方向に沿って蛇行して流通しながら軸方向に沿って軸方向流路３に向かって流通する。

第６セグメント流路６６ｓ－６と第７セグメント流路６６ｓ－７と第８セグメント流路６６ｓ－８とによって構成された周方向流路６６では、第１流体は、第６セグメント流路６６ｓ－６に配置された一方端６６ａから第８セグメント流路６６ｓ－８に配置された他方端６６ｂまで周方向及び径方向に沿って蛇行して流通しながら軸方向に沿って軸方向流路３に向かって流通する。

図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、径方向内側の周方向流路６６ほど、押し返し数が多くなるように構成されている。すなわち、図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、第２周方向流路６６２は、第１周方向流路６６１よりも折り返し数が多い。
第１周方向流路６６１より第２周方向流路６６２における折り返し数を多くすることで、第２周方向流路６６２における総角度範囲θｔを大きくして第２流路長Ｌ２を確保できる。これにより、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２との流速の差を抑制できる。
なお、図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１において、折り返し数は、図８Ｂの例に限定されず、３以上であってもよい。

図８Ｂに示す他の実施形態に係るヘッダ部１１では、周方向で隣り合う２本の径方向流路６１の間には、該２本の径方向流路６１の一方から分岐した複数本の周方向流路６６と、該２本の径方向流路６１の他方から分岐した複数本の周方向流路６６とを、周方向に隔てる隔壁である第２隔壁Ｗ５が形成されている。
これにより、一方の径方向流路６１に接続された周方向流路６６が配置される周方向の範囲と、他方の径方向流路６１に接続された周方向流路６６が配置される周方向の範囲とを第２隔壁Ｗ５によって規定できる。

上述した幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０を備えた熱交換器１では、熱交換器１を比較的小型化できるとともに、熱交換効率を向上できる。

（熱交換コアの製造方法について）
以下、上述した幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０の製造方法の一例について説明する。
図１０は、上述した幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０の製造方法における処理手順を示したフローチャートである。
上述した幾つかの実施形態に係る熱交換コア１０の製造方法は、積層造型によって、軸方向に沿って延在する複数の軸方向流路３を含むコア本体部１３を形成するコア本体部形成工程Ｓ１と、積層造型によって、コア本体部１３の軸方向における少なくとも一方の端部に隣接し、複数の軸方向流路３と連通するヘッダ流路６を有するヘッダ部１１を形成するヘッダ部形成工程Ｓ３と、を備える。

ヘッダ部形成工程Ｓ３は、径方向に沿って延在する少なくとも一本の径方向流路６１と、何れかの径方向流路６１から分岐して１以上の軸方向流路３にそれぞれ連通する複数本の周方向流路６６と、を含むようにヘッダ流路６を形成する。
また、ヘッダ部形成工程Ｓ３は、第１周方向流路６６１と、第１周方向流路６６１よりも径方向内側に位置し、第１周方向流路６６１よりも大きい総角度範囲θｔに亘って周方向に配置された第２周方向流路６６２と、を含むように複数本の周方向流路６６を形成する。

これにより、積層造形によって熱交換コア１０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。

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る熱交換コア１０は、コア本体部１３と、ヘッダ部１１とを備える。コア本体部１３は、軸方向に沿って延在する複数の軸方向流路３を含む。ヘッダ部１１は、コア本体部１３の軸方向における少なくとも一方の端部に隣接し、複数の軸方向流路３と連通するヘッダ流路６を有する。
ヘッダ流路６は、径方向に沿って延在する少なくとも一本の径方向流路６１を含む。ヘッダ流路６は、何れかの径方向流路６１から分岐して１以上の軸方向流路３にそれぞれ連通する複数本の周方向流路６６を含む。
複数本の周方向流路６６は、第１周方向流路６６１を含む。複数本の周方向流路６６は、第１周方向流路６６１よりも径方向内側に位置し、第１周方向流路６６１よりも大きい総角度範囲θｔに亘って周方向に配置された第２周方向流路６６２を含む。

上記（１）の構成によれば、ヘッダ流路６に少なくとも一本の径方向流路６１と、何れかの径方向流路６１から分岐して１以上の軸方向流路３にそれぞれ連通する複数本の周方向流路６６とを含めることで、ヘッダ部１１を比較的小型化できる。
なお、単に、ヘッダ流路６に少なくとも一本の径方向流路６１と、何れかの径方向流路６１から分岐して１以上の軸方向流路３にそれぞれ連通する複数本の周方向流路６６とを含めただけでは、同じ総角度範囲θｔであっても径方向の位置の違いから、第１周方向流路６６１における第１流路長Ｌ１と第２周方向流路６６２における第２流路長Ｌ２とでは、第１流路長Ｌ１の方が長くなるので、流路幅（径方向の幅）が同じであれば、第２周方向流路６６２よりも第１周方向流路６６１の方が圧損が大きくなって第１流体が流れにくくなる。
その点、上記（１）の構成の熱交換コア１０であれば、第１周方向流路６６１の総角度範囲θｔが第２周方向流路６６２の総角度範囲θｔよりも小さいので、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とで総角度範囲θｔが同じである場合と比べて、第１流路長Ｌ１と第２流路長Ｌ２との差を抑制できる。これにより、第２周方向流路６６２よりも第１周方向流路６６１の方が圧損が大きくなることを抑制して、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とにおける流速の差を抑制できる。したがって、第１周方向流路６６１に連なる軸方向流路３における第１流体の流量と第２周方向流路６６２に連なる軸方向流路３における第１流体の流量との差を抑制して、熱交換コア１０における熱交換効率を向上できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
少なくとも一本の径方向流路６１は、第１径方向流路６０１と、第２径方向流路６０２とを含む。第１径方向流路６０１は、第１周方向流路６６１に連通している。第２径方向流路６０２は、第１径方向流路６０１が占める径方向範囲と、該径方向範囲よりも径方向内側の範囲とに亘って設けられ、第２周方向流路６６２に連通している。第２周方向流路６６２は、周方向において、第１径方向流路６０１を通過して、第２径方向流路６０２から第１径方向流路６０１を挟んで反対側まで延びている。

上記（２）の構成によれば、第１周方向流路６６１及び第２周方向流路６６２の形状を複雑化することなく、第１周方向流路６６１よりも第２周方向流路６６２の総角度範囲θｔを大きくすることができ、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２との流速の差を抑制できる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、第１径方向流路６０１は、第２周方向流路６６２と連通しておらず、第２径方向流路６０２は、第１周方向流路６６１と連通していない。

上記（３）の構成によれば、第１径方向流路６０１から第１周方向流路６６１へ第１流体が流れる場合、第１径方向流路６０１からの第１流体の全てを第１周方向流路６６１に供給できるので、第１周方向流路６６１への第１流体の供給量が不足することを抑制でき、熱交換効率の低下を抑制できる。
同様に、第２径方向流路６０２から第２周方向流路６６２へ第１流体が流れる場合、第２径方向流路６０２からの流体の全てを第２周方向流路６６２に供給できるので、第２周方向流路６６２への第１流体の供給量が不足することを抑制でき、熱交換効率の低下を抑制できる。
また、第１周方向流路６６１から第１径方向流路６０１へ第１流体が流れる場合、第２周方向流路６６２からの第１流体が第１径方向流路６０１へ流入しないので、第１径方向流路６０１を流れる第１流体の流量が第２周方向流路６６２からの第１流体によって増えることを防止できる。これにより、第１径方向流路６０１における圧損の上昇を抑制でき、第１周方向流路６６１における流量低下を抑制して熱交換効率の低下を抑制できる。
同様に、第２周方向流路６６２から第２径方向流路６０２へ第１流体が流れる場合、第１周方向流路６６１からの第１流体が第２径方向流路６０２へ流入しないので、第２径方向流路６０２を流れる第１流体の流量が第１周方向流路６６１からの流体によって増えることを防止できる。これにより、第２径方向流路６０２における圧損の上昇を抑制でき、第２周方向流路６６２における流量低下を抑制して熱交換効率の低下を抑制できる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、第１径方向流路６０１は、１本以上配置されている。第２径方向流路６０２は、周方向に沿って複数本配置されている。第１径方向流路６０１の数は、第２径方向流路６０２の数よりも多い。

上記（４）の構成によれば、第１径方向流路６０１の数が第２径方向流路６０２の数よりも少ない場合と比べて、周方向で隣り合う２つの第１径方向流路６０１が周方向に沿って離間する距離を小さくすることができるので、第１周方向流路６６１の第１流路長Ｌ１を抑制できる。これにより、第１周方向流路６６１の第１流路長Ｌ１と第２周方向流路６６２の第２流路長Ｌ２との差を抑制できるので、第２周方向流路６６２と第１周方向流路６６１との圧損の差を抑制して、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とにおける流速の差を抑制できる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（４）の何れかの構成において、第１径方向流路６０１は、２本以上が周方向に沿って均等ピッチで配置されている。第２径方向流路６０２は、２本以上が周方向に沿って均等ピッチで配置されている。

上記（５）の構成によれば、第１径方向流路６０１の配置が不均等ピッチである場合と比べて、接続されている第１径方向流路６０１によって周方向流路６６の流路の長さに差が生じることを抑制でき、周方向流路６６において流路毎に流量がばらつくことを抑制できる。同様に、第２径方向流路６０２の配置が不均等ピッチである場合と比べて、接続されている第２径方向流路６０２によって周方向流路６６の流路の長さに差が生じることを抑制でき、周方向流路６６において流路毎に流量がばらつくことを抑制できる。これにより、熱交換効率の低下を抑制できる。
また、均等ピッチに配置することで径方向流路６１を効率的に配置でき、径方向流路６１の数を抑制できる。これにより、軸方向から見たときのヘッダ部１１の断面（第２横断面Ｃ２）において径方向流路６１が占める領域の割合を抑止して周方向流路６６が占める領域の割合を増やすことができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とが、同一の径方向流路６１に連通している。第２周方向流路６６２は、第１周方向流路６６１よりも折り返し数が多い。

上記（６）の構成によれば、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２とが異なる径方向流路６１に接続されている場合と比べて、径方向流路６１の数を抑制できる。これにより、軸方向から見たときのヘッダ部１１の断面（第２横断面Ｃ２）において径方向流路６１が占める領域の割合を抑止して周方向流路６６が占める領域の割合を増やすことができる。
また、第１周方向流路６６１より第２周方向流路６６２における折り返し数を多くすることで、第２周方向流路６６２における総角度範囲θｔを大きくして第２流路長Ｌ２を確保できる。これにより、第１周方向流路６６１と第２周方向流路６６２との流速の差を抑制できる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、径方向流路６１は、周方向に離間して２本以上設けられている。周方向で隣り合う２本の径方向流路６１の間には、該２本の径方向流路６１の一方から分岐した複数本の周方向流路６６と、該２本の径方向流路６１の他方から分岐した複数本の周方向流路６６とを、周方向に隔てる隔壁である第２隔壁Ｗ５が形成されている。

上記（７）の構成によれば、一方の径方向流路６１に接続された周方向流路６６が配置される周方向の範囲と、他方の径方向流路６１に接続された周方向流路６６が配置される周方向の範囲とを第２隔壁Ｗ５によって規定できる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（６）又は（７）の構成において、径方向流路６１は、周方向に沿って均等ピッチで複数本配置されている。

上記（８）の構成によれば、径方向流路６１の配置が不均等ピッチである場合と比べて、接続されている径方向流路６１によって周方向流路６６の流路長Ｌｃに差が生じることを抑制でき、周方向流路６６において流路毎に流量がばらつくことを抑制できる。
また、均等ピッチに配置することで径方向流路６１を効率的に配置でき、径方向流路６１の数を抑制できる。これにより、軸方向から見たときのヘッダ部１１の断面（第２横断面Ｃ２）において径方向流路６１が占める領域の割合を抑止して周方向流路６６が占める領域の割合を増やすことができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、径方向流路６１は、該径方向流路６１に対して周方向の一方側及び他方側にそれぞれ位置する周方向流路６６と接続されている。

上記（９）の構成によれば、径方向流路６１が該径方向流路６１に対して周方向の一方側又は他方側の何れか一方に位置する周方向流路６６とだけ接続されている場合と比べて、径方向流路６１の数を抑制できる。これにより、軸方向から見たときのヘッダ部１１の断面において径方向流路６１が占める領域の割合を抑止して周方向流路６６が占める領域の割合を増やすことができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れかの構成において、複数の軸方向流路３は、軸方向から見たときに円環状に配置されている。

上記（１０）の構成によれば、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ることができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかの構成において、上記少なくとも一本の径方向流路６１は、２本以上の径方向流路６１である。この２本以上の径方向流路６１は、それぞれ等しい流路断面積が与えられている。

上記（１１）の構成によれば、２本以上の径方向流路６１において異なる流路断面積が与えられている場合と比べて、２本以上の径方向流路６１における流体の流量の差を抑制できるので、熱交換効率の低下を抑制できる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れかの構成において、複数の軸方向流路３は、それぞれ周方向において複数の区画Ｓに区分されている。

上記（１２）の構成によれば、軸方向流路３を区画を区分する壁が存在することで伝熱効率を向上させることができる。該壁により、熱交換コア１０の特に径方向における剛性及び強度を向上できる。

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１２）の構成において、複数の軸方向流路３は、複数の区画Ｓの流路径が均一化されている。

上記（１３）の構成によれば、摩擦損失等の流動状態が全区画において均一化されることで全区画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。

（１４）本開示の少なくとも一実施形態に係る熱交換器１は、上記（１）乃至（１３）の何れかの構成による熱交換コア１０と、熱交換コア１０を収容するケーシング２０と、を備える。

上記（１４）の構成によれば、熱交換器１を比較的小型化できるとともに、熱交換効率を向上できる。

（１５）本開示の少なくとも一実施形態に係る熱交換コアの製造方法は、熱交換コア１０の製造方法であって、積層造型によって、軸方向に沿って延在する複数の軸方向流路３を含むコア本体部１３を形成するコア本体部形成工程Ｓ１と、積層造型によって、コア本体部１３の軸方向における少なくとも一方の端部に隣接し、複数の軸方向流路３と連通するヘッダ流路６を有するヘッダ部１１を形成するヘッダ部形成工程Ｓ３と、を備える。
ヘッダ部形成工程Ｓ３は、径方向に沿って延在する少なくとも一本の径方向流路６１と、何れかの前記径方向流路６１から分岐して１以上の軸方向流路３にそれぞれ連通する複数本の周方向流路６６と、を含むようにヘッダ流路６を形成する。ヘッダ部形成工程Ｓ３は、第１周方向流路６６１と、第１周方向流路６６１よりも径方向内側に位置し、第１周方向流路６６１よりも大きい総角度範囲θｔに亘って周方向に配置された第２周方向流路６６２と、を含むように複数本の周方向流路６６を形成する。

上記（１５）の方法によれば、積層造形により、熱交換コア１０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。

１ 熱交換器
３ 軸方向流路
６ ヘッダ流路
１０ 熱交換コア
１１ ヘッダ部
１１Ａ ヘッダ部（第１ヘッダ部）
１１Ｂ ヘッダ部（第２ヘッダ部）
１３ コア本体部
２０ ケーシング
６１ 径方向流路
６６ 周方向流路
１０１ 第１流路
１０２ 第２流路
６０１ 第１径方向流路
６０２ 第２径方向流路
６６１ 第１周方向流路
６６２ 第２周方向流路
Ｗ０ 側壁
Ｗ３ 横断壁
Ｗ５ 隔壁（第２隔壁）

Claims (15)

1. 軸方向に沿って延在する複数の軸方向流路を含むコア本体部と、
   前記コア本体部の前記軸方向における少なくとも一方の端部に隣接し、前記複数の軸方向流路と連通するヘッダ流路を有するヘッダ部と、を備え、
   前記ヘッダ流路は、
   径方向に沿って延在する少なくとも一本の径方向流路と、
   何れかの前記径方向流路から分岐して１以上の前記軸方向流路にそれぞれ連通する複数本の周方向流路と、
   を含み、
   前記複数本の周方向流路は、
   第１周方向流路と、
   前記第１周方向流路よりも径方向内側に位置し、前記第１周方向流路よりも大きい総角度範囲に亘って周方向に配置された第２周方向流路と、
   を含む
   熱交換コア。
2. 前記少なくとも一本の径方向流路は、
   前記第１周方向流路に連通する第１径方向流路と、
   前記第１径方向流路が占める径方向範囲と、該径方向範囲よりも径方向内側の範囲とに亘って設けられ、前記第２周方向流路に連通する第２径方向流路と、
   を含み、
   前記第２周方向流路は、前記周方向において、前記第１径方向流路を通過して、前記第２径方向流路から前記第１径方向流路を挟んで反対側まで延びている
   請求項１に記載の熱交換コア。
3. 前記第１径方向流路は、前記第２周方向流路と連通しておらず、
   前記第２径方向流路は、前記第１周方向流路と連通していない、
   請求項２に記載の熱交換コア。
4. 前記第１径方向流路は、１本以上配置され、
   前記第２径方向流路は、前記周方向に沿って複数本配置されており、
   前記第１径方向流路の数は、前記第２径方向流路の数よりも多い
   請求項２又は３に記載の熱交換コア。
5. 前記第１径方向流路は、２本以上が前記周方向に沿って均等ピッチで配置され、
   前記第２径方向流路は、２本以上が前記周方向に沿って均等ピッチで配置されている、
   請求項２乃至４の何れか１項に記載の熱交換コア。
6. 前記第１周方向流路と前記第２周方向流路とが、同一の前記径方向流路に連通しており、
   前記第２周方向流路は、前記第１周方向流路よりも内部を流通する流体の周方向への流れの向きが変更される折り返し数が多い
   請求項１に記載の熱交換コア。
7. 前記径方向流路は、前記周方向に離間して２本以上設けられ、
   前記周方向で隣り合う２本の前記径方向流路の間には、該２本の前記径方向流路の一方から分岐した複数本の前記周方向流路と、該２本の前記径方向流路の他方から分岐した複数本の前記周方向流路とを、前記周方向に隔てる隔壁が形成されている
   請求項６に記載の熱交換コア。
8. 前記径方向流路は、前記周方向に沿って均等ピッチで複数本配置されている、
   請求項６又は７に記載の熱交換コア。
9. 前記径方向流路は、該径方向流路に対して前記周方向の一方側及び他方側にそれぞれ位置する前記周方向流路と接続されている
   請求項１乃至８の何れか１項に記載の熱交換コア。
10. 前記複数の軸方向流路は、前記軸方向から見たときに円環状に配置されている
    請求項１乃至９の何れか１項に記載の熱交換コア。
11. 前記少なくとも一本の径方向流路は、２本以上の前記径方向流路であり、
    前記２本以上の前記径方向流路は、それぞれ等しい流路断面積が与えられている
    請求項１乃至１０の何れか１項に記載の熱交換コア。
12. 前記複数の軸方向流路は、それぞれ前記周方向において複数の区画に区分されている
    請求項１乃至１１の何れか１項に記載の熱交換コア。
13. 前記複数の軸方向流路は、前記複数の区画の流路径が均一化されている、
    請求項１２に記載の熱交換コア。
14. 請求項１乃至１３の何れか１項に記載の熱交換コアと、
    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。
15. 熱交換コアの製造方法であって、
    積層造型によって、軸方向に沿って延在する複数の軸方向流路を含むコア本体部を形成する工程と、
    積層造型によって、前記コア本体部の前記軸方向における少なくとも一方の端部に隣接し、前記複数の流路と連通するヘッダ流路を有するヘッダ部を形成する工程と、を備え、
    前記ヘッダ部を形成する工程は、
    径方向に沿って延在する少なくとも一本の径方向流路と、
    何れかの前記径方向流路から分岐して１以上の前記軸方向流路にそれぞれ連通する複数本の周方向流路と、
    を含むように前記ヘッダ流路を形成し、
    前記ヘッダ部を形成する工程は、
    第１周方向流路と、
    前記第１周方向流路よりも径方向内側に位置し、前記第１周方向流路よりも大きい総角度範囲に亘って周方向に配置された第２周方向流路と、
    を含むように前記複数本の周方向流路を形成する
    熱交換コアの製造方法。

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