WO2021172357A1 - 熱交換コア - Google Patents

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WO2021172357A1
WO2021172357A1 PCT/JP2021/006860 JP2021006860W WO2021172357A1 WO 2021172357 A1 WO2021172357 A1 WO 2021172357A1 JP 2021006860 W JP2021006860 W JP 2021006860W WO 2021172357 A1 WO2021172357 A1 WO 2021172357A1
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WO
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flow path
heat exchange
exchange core
rib
extending direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/006860
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English (en)
French (fr)
Inventor
谷本　浩一
伸英 原
博之 中拂
陽一 上藤
拓央 小田
駿作 江口
雅哉 畑中
Original Assignee
三菱重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Priority to US17/801,144 priority Critical patent/US20230074924A1/en
Priority to CN202180016141.0A priority patent/CN115151778A/zh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F28F7/02—Blocks traversed by passages for heat-exchange media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00—Fins

Definitions

  • Patent Document 1 describes heat formed by laminating a layer on which a plurality of first narrow channels through which a fluid to be heated flows and a layer on which a plurality of second narrow channels through which a fluid to be heated flows are formed.
  • the exchanger is disclosed.
  • the heat transfer coefficient decreases on the downstream side of the flow path due to the growth of the temperature boundary film in the flow path, and heat exchange is performed. It can be difficult to do efficiently.
  • the temperature boundary film spreads over a considerable portion of the flow path cross section on the downstream side.
  • At least one embodiment of the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a heat exchange core capable of efficiently performing heat exchange.
  • the heat exchange core according to the present disclosure is 1st flow path and A second flow path extending along the first flow path is provided. At least one of the first flow path or the second flow path includes a plurality of narrowing sections having a minimum area of the flow path cross section orthogonal to the flow path extending direction, and a plurality of enlarged sections having the maximum area. , Including Each of the plurality of throttle portions and each of the plurality of enlargement portions are alternately arranged in the flow path extending direction.
  • the development of the temperature boundary film is hindered or the temperature boundary film is narrowed down by alternately arranging each of the plurality of drawing portions and each of the plurality of expanding portions. It can be broken by the part and the heat transfer coefficient can be improved. As a result, according to the heat exchange core according to the present disclosure, heat exchange can be efficiently performed.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the heat exchange core shown in FIG. It is sectional drawing which shows the 1st flow path and 2nd flow path which concerns on one Embodiment. It is sectional drawing which shows the 1st flow path and 2nd flow path which concerns on one Embodiment. It is sectional drawing which shows the 1st flow path and 2nd flow path which concerns on one Embodiment. It is sectional drawing which shows the 1st flow path and 2nd flow path which concerns on one Embodiment. It is a perspective view which shows the 1st flow path and the 2nd flow path which concerns on one Embodiment. It is sectional drawing which shows the 1st flow path and 2nd flow path which concerns on one Embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line IX-IX of the first flow path and the second flow path shown in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI of the rib shown in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of the rib shown in FIG.
  • the heat exchange core 1 is a main configuration of a heat exchanger in which heat exchange is performed between a high temperature fluid and a low temperature fluid, and is a high temperature fluid.
  • the hot fluid and the cold fluid may be liquid or gas, respectively, but usually the temperatures of the two are different.
  • the heat exchange core 1 can have a rectangular parallelepiped shape.
  • the heat exchange core 1 includes a first flow path and a second flow path extending along the first flow path.
  • a plurality of flow paths 10 provided in a grid pattern are provided so as to extend along the longitudinal direction of the heat exchange core 1, and these are the first. It constitutes one flow path and a second flow path.
  • the other forms the second flow path.
  • the other forms the second flow path.
  • the plurality of flow paths 10 have a rectangular cross section in which the width direction of the heat exchange core 1 is larger than the depth direction. Then, either the high temperature fluid or the low temperature fluid flows in the flow paths 10 adjacent to each other in the width direction of the heat exchange core 1, and the high temperature fluid and the low temperature fluid flow alternately in the flow paths 10 adjacent to each other in the depth direction. It has become. Therefore, the same fluid flows in the same direction in the flow paths 10 and 10 adjacent to each other in the width direction of the heat exchange core 1, but the high temperature fluid and the low temperature fluid flow in the same direction in the flow paths 10 and 10 adjacent to each other in the depth direction. It may flow in the directions facing each other (parallel flow) or in opposite directions (countercurrent).
  • At least one of the first flow path and the second flow path is the area of the flow path cross section orthogonal to the flow path extending direction. Includes a plurality of narrowing portions 13 having a minimum size, and a plurality of expanding portions 14 having a maximum area of the flow path cross section. Then, each of the plurality of throttle portions 13 and each of the plurality of expansion portions 14 are alternately arranged in the flow path extending direction.
  • the plurality of throttle portions 13 and the plurality of enlarged portions 14 may be configured by a flow path 10 having a variable flow path width, or may protrude into the flow path 10 as shown in FIG. It may be composed of protrusions 33. Further, as shown in FIGS. 5 to 8, the ribs 34 connecting the facing walls 17 and 17 of the flow path 10 may be formed.
  • the development of the temperature boundary film is inhibited by alternately arranging each of the plurality of drawing portions 13 and each of the plurality of expanding portions 14.
  • the temperature boundary film can be broken by the diaphragm portion 13 to improve the heat transfer coefficient.
  • the heat exchange core 1 according to some embodiments can efficiently perform heat exchange.
  • the heat exchange core 1 is provided between the first flow path and the second flow path, and includes the first flow path 11 and the second flow path.
  • a partition wall 15 for partitioning the above is provided.
  • Each of the above-mentioned narrowing portions 13 and each expanding portion 14 has a shape that changes the flow path width orthogonal to the partition wall 15 in the flow path extending direction.
  • one of a pair of flow paths 10 and 10 adjacent to each other in the depth direction of the heat exchange core 1 constitutes a first flow path, and the other constitutes a second flow path. ..
  • the first flow path and the second flow path are partitioned by the partition wall 15 provided between the first flow path and the second flow path.
  • the protrusion 33 protruding into the flow path 10 changes the flow path width orthogonal to the flow path 10
  • the heat exchange core 1 shown in FIGS. 5 and 6, the flow paths 10 face each other.
  • the rib 34 connecting the walls 17 and 17 changes the width of the flow path orthogonal to the flow path 10.
  • each of the throttle portion 13 and each of the enlarged portions 14 changes the flow path width orthogonal to the partition wall 15 in the extending direction of the flow path 10. Since it has such a shape, it is possible to break the temperature boundary film near the partition wall that hinders heat exchange.
  • the heat exchange core 1 has partition walls 15 at a plurality of positions in the flow path extending direction inside at least one of the first flow path and the second flow path.
  • the obstacles 32 provided along the above are provided.
  • Each of the obstacles 32 is provided between the partition wall 15 and the flow path wall 16 facing the partition wall 15, and at least one set of throttle portions 13, 13 and expansion portions 14, 14 are provided on both sides of the obstacle 32. It is formed.
  • the support column extending from the partition wall 15 is provided. Also included are those that appear to float from the bulkhead 15. Further, the obstacle 32 may be a protrusion 33 protruding into the flow path 10 as shown in FIG. 4, or the facing walls 17 and 17 of the flow path 10 may be opposed to each other as shown in FIGS. 5 to 8. It may be a rib 34 connecting the above. Therefore, the obstacle 32 includes various obstacles as long as they are provided at a position away from the partition wall in the center in the flow path width direction.
  • the temperature boundary film on both sides of the obstacle 32 can be broken.
  • one of the pair of flow paths 10 adjacent to each other in the depth direction of the heat exchange core 1 constitutes the first flow path, and the other is the second flow path.
  • the first flow path and the second flow path are partitioned by the partition wall 15 provided between the first flow path and the second flow path.
  • a rib 34 is provided to connect the partition wall 15 and the flow path wall 16 facing the partition wall 15.
  • the cross section (longitudinal cross section) of the rib 34 in the extending direction of the flow path is line-symmetrical and streamlined.
  • the temperature boundary film on both sides of the rib 34 can be broken. Further, by making the cross section of the rib 34 in the flow path extending direction streamlined, the flow path resistance can be suppressed and the generation of the stagnation region can be suppressed. Further, since the entire surface of the streamlined rib 34 can be used as a heat transfer surface, heat transfer can be promoted.
  • At least one of the first flow path and the second flow path has the partition wall 15 having unevenness 36 in the flow path extending direction. Has 37.
  • one of the pair of flow paths 10 and 10 adjacent to each other in the depth direction of the heat exchange core 1 constitutes the first flow path, and the other constitutes the second flow path. ..
  • the first flow path 11 and the second flow path are partitioned by the partition wall 15 provided between the first flow path and the second flow path.
  • the partition wall 15 has irregularities 36 and 37 when viewed in the flow path extending direction.
  • the protrusions 33 provided on the partition wall 15 and projecting into the flow path 10 form the irregularities 36 and 37.
  • At least one of the first flow path and the second flow path has the partition walls 15 having irregularities 36 and 37 in the extending direction of the flow path 10.
  • the temperature boundary film near the partition wall that inhibits heat exchange can be destroyed.
  • At least one of the first or second flow paths flows along the minimum flow path width through the centroid of the flow path cross section.
  • the rib 34 shown in FIG. 5 has a trapezoidal shape when viewed from a direction orthogonal to the flow path extending direction, and a set of narrowing portions 13 and an enlarged portion 14 are formed on both sides of the rib 34.
  • the rib 34 shown in FIG. 6 has a rectangular shape when viewed from a direction orthogonal to the flow path extending direction, and a set of narrowing portions 13 and an enlarged portion 14 are formed on both sides of the rib 34. ..
  • the heat exchange core 1 not only the temperature boundary film can be destroyed, but also the flow path structure can be reinforced by the ribs 34.
  • the flow path structure can be reinforced by the ribs 34.
  • the rib 34 includes an inclined surface having an angle ⁇ formed with respect to the flow path extending direction of 60 degrees or less, preferably 45 degrees or less.
  • the rib 34 shown in FIG. 5 includes inclined surfaces having an angle ⁇ formed with respect to the flow path extending direction of 60 degrees or less, preferably 45 degrees or less, on both sides of the flow path extending direction.
  • the rib 34 shown in FIG. 5 has a trapezoidal shape when viewed from a direction orthogonal to the flow path extending direction.
  • the rib 34 since the rib 34 includes an inclined surface having an angle ⁇ formed with respect to the flow path extending direction of 60 degrees, preferably 45 degrees or less, heat exchange is performed by laminated molding. Even when the core 1 is modeled with priority given to the flow path extending direction, the overhang shape having a surface downward with respect to the stacking direction collapses and modeling defects occur, which occurs during modeling. Laminated molding can be performed including the rib 34 while avoiding problems such as warpage of the modeled product due to residual stress and deterioration of accuracy (hereinafter referred to as "overhang problem").
  • the rib 34 has such that the length of the rib 34 in the extending direction of the flow path 10 decreases as the distance from the facing walls 17 and 17 increases. , Has a cross-sectional shape along the extending direction of the rib 34.
  • the flow path resistance is smaller than that of a rib having a cross-sectional shape along the extending direction of the rib so that the rib length in the extending direction of the flow path is constant. And the pressure loss can be reduced.
  • the rib 34 is located between the facing walls 17 and 17, and the length of the rib 34 in the extending direction of the flow path 10 is minimized. It has a part 341.
  • the pressure loss in the rib 34 can be reduced as compared with the rib having no constricted portion.
  • the cross section of the rib 34 along the facing wall in the constricted portion 341 tapers toward the end of the rib 34 in the extending direction of the flow path.
  • the heat exchange core 1 According to the heat exchange core 1 according to the above-described embodiment, it is possible to stabilize the flow of the fluid flowing through the flow path 10 and branching at the end of the rib 34 in the flow path extending direction.
  • the ribs 34 are tapered toward the end of the ribs 34 in the flow path extending direction at the facing walls 17, 17 and the constricted portions 341, and the ribs 34 are tapered.
  • the end of the flow path extending direction is sharp at the facing walls 17 and 17 and the constricted portion 341, the end of the flow path extending direction may be rounded at least on the facing walls 17 and 17.
  • the rib 34 has a rounded end in the flow path extending direction at least on the facing walls 17 and 17, the pressure loss of the fluid flowing through the flow path 10 is reduced. Can be reduced.
  • the ribs 34 have a pair of side walls 342 and 342, a pair of first tapered surfaces 343 and 343, and a pair of second tapered surfaces 344 and 344. And include.
  • the pair of side walls 342 and 342 connect the facing walls 17, 17 to each other along a plane including the extending direction of the flow path 10 and the orthogonal direction of the facing walls.
  • the pair of first tapered surfaces 343 and 343 are connected to the pair of side walls 342 and 342 at the end of the rib 34 in the extending direction of the flow path 10, respectively, and define the tapered shape of the rib 34.
  • the pair of second tapered surfaces 344 and 344 are connected to the pair of first tapered surfaces 343 and 343, respectively, and the first tapered surface is in a direction orthogonal to the extending direction of the flow path 10 and the extending direction of the flow path 10. It protrudes from 343.
  • the fluid flowing through the flow path 10 is branched by the ridge line separating the pair of second tapered surfaces 344 and 344 until it reaches the constricted portion 341. Then, the branched fluid flows along the second tapered surface 344, the first tapered surface 343, and the side wall 342 in the order of the second tapered surface 344, the first tapered surface 343, and the side wall 342.
  • each first tapered surface 343 and each second tapered surface 344 are formed by a flat surface.
  • the boundary between the first tapered surface 343 and the second tapered surface 344 is separated by a ridge line, so that the boundary between the first tapered surface 343 and the second tapered surface 344 is clear. Therefore, the flow of fluid can be stabilized. Further, by making each first tapered surface 343 and each second tapered surface 344 flat, the manufacturing data when the heat exchange core 1 is formed by laminated modeling is obtained from each first tapered surface 343 and each second tapered surface 343. The number can be reduced as compared with the case where each second tapered surface 344 is streamlined (curved surface). This facilitates the molding of the heat exchange core 1 and reduces the manufacturing cost.
  • the tip of the rib 34 formed between the pair of second tapered surfaces 343 and 343 in the cross section of the rib 34 along the facing wall 17.
  • the angle ⁇ is 120 degrees or less, preferably 90 degrees or less.
  • the tip angle ⁇ of the rib 34 formed between the pair of second tapered surfaces 343 and 343 is 120 degrees or less. Therefore, even when the heat exchange core 1 is formed by the laminated molding, even when the facing wall 17 is preferentially formed, the rib 34 can be included in the laminated molding while avoiding the problem of overhang.
  • the first tapered surfaces 343 and 343 extend along a plane including the orthogonal directions of the facing walls 17 and 17.
  • the fluid flowing through the flow path 10 flows evenly with respect to the facing walls 17 and 17, so that the fluid flow can be stabilized.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a modification of the above-described embodiment and a combination of these embodiments as appropriate.
  • the heat exchange core 1 is 1st flow path and A second flow path extending along the first flow path is provided. At least one of the first flow path or the second flow path has a plurality of throttle portions 13 having a minimum area of the flow path cross section orthogonal to the flow path extending direction, and a plurality of enlarged portions having the maximum area. 14 and, including Each of the plurality of throttle portions 13 and each of the plurality of expansion portions 14 are alternately arranged in the flow path extending direction.
  • each of the plurality of drawing portions 13 and each of the plurality of expanding portions 14 are alternately arranged, thereby inhibiting the development of the temperature boundary film or the temperature boundary.
  • the film can be broken by the drawing portion 13 to improve the heat transfer coefficient.
  • the heat exchange core 1 according to the present disclosure can efficiently perform heat exchange.
  • the heat exchange core 1 according to another aspect is the heat exchange core 1 according to (1).
  • a partition wall 15 provided between the first flow path and the second flow path and partitioning the first flow path and the second flow path is provided.
  • Each of the throttle portions 13 and each of the enlarged portions 14 has a shape that changes the flow path width orthogonal to the partition wall 15 in the flow path extending direction.
  • each throttle portion 13 and each expansion portion 14 have a shape that changes the flow path width orthogonal to the partition wall 15 in the flow path extending direction, so that heat exchange can be performed. It is possible to destroy the temperature boundary film near the partition wall that inhibits it.
  • the heat exchange core 1 according to still another aspect is the heat exchange core 1 according to (2).
  • obstacles 32 provided along the partition wall at a plurality of positions in the flow path extending direction are provided.
  • Each of the obstacles 32 is provided between the partition wall 15 and the flow path wall facing the partition wall 15, and at least one set of the throttle portion 13 and the expansion portion 14 are formed on both sides of the obstacle 32. Will be done.
  • the temperature boundary film on both sides of the obstacle 32 can be destroyed.
  • the heat exchange core 1 according to still another aspect is the heat exchange core 1 according to (2).
  • the partition wall 15 has irregularities 36 and 37 when viewed in the flow path extending direction.
  • the partition wall 15 has irregularities 36 and 37 when viewed in the flow path extending direction, so that the temperature in the vicinity of the partition wall 15 which hinders heat exchange The diaphragm can be destroyed.
  • the heat exchange core 1 is the heat exchange core 1 according to any one of (1) to (3).
  • At least one of the first flow path or the second flow path is a rib connecting the facing walls 17, 17 of the flow path along the direction along the minimum flow path width passing through the center of gravity of the flow path cross section.
  • Including 34 The rib 34 forms the throttle portion 13 and the enlarged portion 14.
  • the temperature boundary film can be broken, but also the flow path structure can be reinforced by the rib 34.
  • the flow path structure can be reinforced by the rib 34.
  • the heat exchange core 1 according to another aspect is the heat exchange core according to (5), and the rib has an angle ⁇ formed with respect to the flow path extending direction of 60 degrees or less. Including inclined surfaces.
  • the rib since the rib includes an inclined surface having an angle ⁇ formed with respect to the flow path extending direction of 60 degrees or less, the flow path extends when the heat exchange core 1 is formed by laminated molding. Even when modeling is performed with priority given to the direction, it is possible to perform laminated modeling including the rib 34 while avoiding the problem of overhang.
  • the heat exchange core 1 according to another aspect is the heat exchange core 1 according to (5).
  • the rib 34 has a cross-sectional shape along the extending direction of the rib 34 so that the rib length in the extending direction of the flow path decreases as the distance from the facing walls 17 and 17 increases.
  • the flow path resistance can be made smaller than that of a rib having a cross-sectional shape along the extending direction of the rib so that the rib length in the extending direction of the flow path is constant, and the pressure can be reduced.
  • the loss can be reduced.
  • the heat exchange core 1 is the heat exchange core 1 according to (5) or (7).
  • the rib 34 is located between the facing walls 17, 17, and has a constricted portion 341 having the minimum rib length.
  • the heat exchange core 1 according to another aspect is the heat exchange core 1 according to (8).
  • the cross section of the rib 34 along the facing wall in the constricted portion 341 tapers toward the end of the rib 34.
  • the heat exchange core 1 according to another aspect is the heat exchange core according to (8) or (9).
  • the rib has a rounded end at least on the facing wall.
  • the pressure loss of the fluid flowing through the flow path 10 can be reduced.
  • the heat exchange core 1 is the heat exchange core 1 according to any one of (5) to (10).
  • the rib 34 is A pair of side walls 342 and 342 connecting the facing walls 17 and 17 along a plane including the flow path extending direction and the orthogonal directions of the facing walls 17 and 17.
  • a pair of first tapered surfaces 343, 343 that are connected to the pair of side walls 342 and 342 at the end of the rib 34 in the extending direction of the flow path and define the tapered shape of the rib 34.
  • a pair of second tapered surfaces that are connected to the pair of first tapered surfaces 343 and 343 and project from the first tapered surfaces 343 and 343 in the direction orthogonal to the flow path extending direction and the flow path extending direction, respectively.
  • Tapered surfaces 344, 344 and including
  • the fluid flowing through the flow path 10 is branched by the ridge line separating the pair of second tapered surfaces 344 and 344 until it reaches the constricted portion 341, so that the flow of the branched fluid can be stabilized.
  • the branched fluid flows along the second tapered surface 344, the first tapered surface 343, and the side wall 342 in the order of the second tapered surface 344, the first tapered surface 343, and the side wall 342, the flow after branching is also stable. Can be made to.
  • the heat exchange core 1 according to another aspect is the heat exchange core 1 according to (11).
  • Each of the first tapered surfaces 343 and 343 and each of the second tapered surfaces 344 and 344 are formed by a flat surface.
  • the boundary between the first tapered surface 343 and the second tapered surface 344 is separated by the ridge line, so that the boundary between the first tapered surface 343 and the second tapered surface 344 becomes clear and the fluid flow can be prevented. It can be stabilized. Further, by using each of the first tapered surfaces 343 and each of the second tapered surfaces, the manufacturing data in the case of modeling the heat exchange core 1 by laminated modeling is obtained from each of the first tapered surfaces 343 and each of the first tapered surfaces. 2 It can be reduced compared to the case where the tapered surface is streamlined (curved surface). This facilitates the molding of the heat exchange core 1 and reduces the manufacturing cost.
  • the heat exchange core 1 according to another aspect is the heat exchange core 1 according to (11) or (12).
  • the tip angle ⁇ of the rib formed between the pair of second tapered surfaces 344 and 344 is 120 degrees or less.
  • the tip angle ⁇ of the rib 34 formed between the pair of second tapered surfaces 343 and 343 is 120 degrees or less, so that the laminated molding is performed. Even when the facing wall 17 is preferentially modeled when the heat exchange core 1 is modeled, the rib 34 can be laminated and modeled while avoiding the problem of overhang.
  • the heat exchange core 1 according to another aspect is the heat exchange core 1 according to any one of (11) to (13).
  • the first tapered surface 343 extends along a plane including the orthogonal direction of the facing wall.

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Abstract

熱交換コアは、第１流路と、前記第１流路に沿って延在する第２流路と、を備え、前記第１流路又は前記第２流路の少なくとも一方は、流路延在方向に直交する流路断面の面積が極小となる複数の絞り部と、前記面積が極大となる複数の拡大部と、を含み、前記複数の絞り部の各々と前記複数の拡大部の各々とが、前記流路延在方向において交互に配置されている。

Description

熱交換コア
　本開示は、熱交換コアに関する。
　本願は、２０２０年２月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０２０－０３１５８１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１には、被加熱流体が流れる複数の第１狭隘流路が形成された層と、加熱流体が流れる複数の第２狭隘流路が形成された層とを積層して形成された熱交換器が開示されている。
特開２０１９－００７６５７号公報
　しかしながら、上述した特許文献１に開示された熱交換器（熱交換コア）では、流路内における温度境膜の成長により、流路の下流側において熱伝達係数が低下してしまい、熱交換を効率的に行うことが難しい場合がある。特に、アスペクト比の大きな流路（流路長が流路幅（高さ）に対して遥かに大きい流路）の場合、下流側における流路断面の相当部分に温度境膜が広がってしまう。
　本開示の少なくとも一実施形態は、上述する事情に鑑みてなされたもので、熱交換を効率的に行うことができる熱交換コアを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示に係る熱交換コアは、
　第１流路と、
　前記第１流路に沿って延在する第２流路と、を備え、
　前記第１流路又は前記第２流路の少なくとも一方は、流路延在方向に直交する流路断面の面積が極小となる複数の絞り部と、前記面積が極大となる複数の拡大部と、を含み、
　前記複数の絞り部の各々と前記複数の拡大部の各々とが、前記流路延在方向において交互に配置される。
　本開示に係る熱交換コアによれば、複数の絞り部の各々と複数の拡大部の各々とが交互に配置されることで、温度境膜の発達を阻害し、又は、温度境膜を絞り部によって破壊し、熱伝達係数を向上させることができる。これにより、本開示に係る熱交換コアによれば、熱交換を効率的に行うことができる。
実施形態１に係る熱交換コアの斜視図である。 図１に示した熱交換コアのＩＩ－ＩＩ線断面図である。 一実施形態に係る第１流路及び第２流路を示す断面図である。 一実施形態に係る第１流路及び第２流路を示す断面図である。 一実施形態に係る第１流路及び第２流路を示す断面図である。 一実施形態に係る第１流路及び第２流路を示す斜視図である。 一実施形態に係る第１流路及び第２流路を示す断面図である。 一実施形態に係る第１流路及び第２流路を示す斜視図である。 図８に示した第１流路及び第２流路のＩＸ－ＩＸ線断面図である。 図８に示したリブを示す斜視図である。 図１０に示したリブのＸＩ－ＸＩ線断面図である。 図１１に示したリブのＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図である。
　以下、本開示の実施形態による熱交換コアについて、図面に基づいて説明する。かかる実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
［熱交換コアの概略構成］
　図１及び図２に示すように、本開示の実施形態に係る熱交換コア１は、高温流体と低温流体との間で熱交換が行われる熱交換器の主要な構成であって、高温流体と低温流体とが各々流通する流路１０が設けられている。高温流体と低温流体は、それぞれ液体でも気体でもよいが、通常、両者の温度は異なっている。また、限定はしないが、熱交換コア１は直方体形状とすることができる。
　図２に示すように、熱交換コア１は、第１流路と、第１流路に沿って延びる第２流路とを備える。図１及び図２に示すように、直方体形状の熱交換コア１では、格子状に設けられた複数の流路１０が熱交換コア１の長手方向に沿って延びるように設けられ、これらが第１流路と第２流路を構成する。例えば、熱交換コア１の幅方向（図２においてＸ方向）に隣り合う一対の流路１０，１０の一方が第１流路を構成すると他方が第２流路を構成する。また、例えば、熱交換コア１の奥行き方向（図２においてＹ方向）に隣り合う一対の流路１０，１０の一方が第１流路を構成すると他方が第２流路を構成する。
　複数の流路１０は、熱交換コア１の幅方向が奥行き方向よりも大きな矩形の断面を有している。そして、熱交換コア１の幅方向に隣り合う流路１０には高温流体又は低温流体のいずれか一方が流れ、奥行き方向に隣り合う流路１０には高温流体と低温流体とが交互に流れるようになっている。よって、熱交換コア１の幅方向に隣り合う流路１０，１０では同一流体が同一方向に流れるが、奥行き方向に隣り合う流路１０，１０では高温流体と低温流体とが同一方向に流れてもよいし（並流）、互いに向かい合う方向に流れてもよい（対向流）。
［流路の構成］
　図３から図８に示すように、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１では、第１流路又は第２流路の少なくとも一方は、流路延在方向に直交する流路断面の面積が極小となる複数の絞り部１３と、流路断面の面積が極大となる複数の拡大部１４と、を含む。そして、複数の絞り部１３の各々と複数の拡大部１４の各々とが流路延在方向において交互に配置される。
　複数の絞り部１３と複数の拡大部１４は、図３に示すように、流路幅が変動する流路１０によって構成してもよいし、図４に示すように、流路１０に突出する突起３３によって構成してもよい。また、図５から図８に示すように、流路１０の対向壁１７，１７同士を接続するリブ３４によって構成してもよい。
　上述した幾つかの実施形態に係る熱交換コア１によれば、複数の絞り部１３の各々と複数の拡大部１４の各々とが交互に配置されることで、温度境膜の発達を阻害し、又は、温度境膜を絞り部１３によって破壊し、熱伝達係数を向上させることができる。これにより、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１は熱交換を効率的に行うことができる。
　図３から図８に示すように、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１は、第１流路と第２流路との間に設けられ、第１流路１１と第２流路とを仕切る隔壁１５を備える。そして、上述した各々の絞り部１３、及び、各々の拡大部１４は、流路延在方向において、隔壁１５に直交する流路幅を変化させるような形状を有する。
　図４から図８に示す熱交換コア１は、熱交換コア１の奥行き方向に隣り合う一対の流路１０，１０の一方が第１流路を構成し、他方が第２流路を構成する。そして、第１流路と第２流路との間に設けられた隔壁１５によって第１流路と第２流路とが仕切られる。そして、図４に示す熱交換コア１では流路１０に突出する突起３３が流路１０に直交する流路幅を変化させ、図５及び図６に示す熱交換コア１では流路１０の対向壁１７，１７同士を接続するリブ３４が流路１０に直交する流路幅を変化させる。
　また、図７及び図８に示す熱交換コア１は、熱交換コア１の幅方向に隣り合う一対の流路１０，１０の一方が第１流路を構成し、他方が第２流路を構成する。そして、第１流路と第２流路との間に設けられた隔壁１５によって第１流路と第２流路とが仕切られる。そして、図７及び図８に示す熱交換コア１では流路の対向壁１７，１７同士を接続するリブ３４が流路１０に直交する流路幅を変化させる。
　上述した幾つかの実施形態に係る熱交換コア１によれば、各々の絞り部１３、及び各々の拡大部１４は、流路１０の延びる方向において、隔壁１５に直交する流路幅が変化させるような形状を有するので、熱交換を阻害する隔壁近傍の温度境膜を破壊できる。
　図４から図８に示すように、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１は、第１流路又は第２流路の少なくとも一方の内部において、流路延在方向における複数位置に隔壁１５に沿ってそれぞれ設けられる障害物３２を備える。そして、各々の障害物３２は、隔壁１５と隔壁１５に対向する流路壁１６との間に設けられ、障害物３２の両側に少なくとも一組の絞り部１３，１３及び拡大部１４、１４が形成される。
　障害物３２は、第１流路又は第２流路の少なくとも一方の内部において、流路１０の延びる方向における複数位置に隔壁１５に沿ってそれぞれ設けられるものであれば、隔壁１５から延びた支柱に支持され、隔壁１５から浮いたように見えるものも含まれる。また、障害物３２は、図４に示すように、流路１０内に突出する突起３３であってもよいし、図５から図８に示すように、流路１０の対向壁１７，１７同士を接続するリブ３４であってもよい。よって、障害物３２は、流路幅方向の中央に隔壁から離れた位置に設けられたものであれば各種のものが含まれる。
　上述した幾つかの実施形態に係る熱交換コア１によれば、障害物３２の両側における温度境膜を破壊できる。
　図７に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１は、熱交換コア１の奥行き方向に隣り合う一対の流路１０の一方が第１流路を構成し、他方が第２流路を構成する。そして、第１流路と第２流路との間に設けられた隔壁１５によって第１流路と第２流路とが仕切られる。そして、隔壁１５と該隔壁１５と対向する流路壁１６とを接続するリブ３４が設けられている。リブ３４の流路延在方向断面（縦断面）は線対称の流線形である。
　上述した一実施形態に係る熱交換コア１によれば、リブ３４の両側における温度境膜を破壊できる。また、リブ３４の流路延在方向断面を流線形とすることで、流路抵抗を抑制することができ、また、淀み領域の発生を抑制できる。また、流線形のリブ３４の全面が伝熱面として利用できるので、伝熱促進できる。
　図３及び図４に示すように、幾つかの実施形態に係る熱交換コア１は、第１流路又は第２流路の少なくとも一方は、流路延在方向にみて隔壁１５が凹凸３６，３７を有する。
　図３及び図４に示す熱交換コア１では、熱交換コア１の奥行き方向に隣り合う一対の流路１０，１０の一方が第１流路を構成し、他方が第２流路を構成する。そして、第１流路と第２流路との間に設けられた隔壁１５によって第１流路１１と第２流路とが仕切られる。そして、図３に示す熱交換コア１では、流路延在方向にみて隔壁１５が凹凸３６，３７を有する。一方、図４に示す熱交換コア１では、隔壁１５に設けられ、流路１０に突出する突起３３が凹凸３６，３７を構成する。
　上述した幾つかの実施形態に係る熱交換コア１によれば、第１流路又は第２流路の少なくとも一方は、流路１０の延びる方向にみて隔壁１５が凹凸３６，３７を有するので、熱交換を阻害する隔壁近傍の温度境膜を破壊できる。
　図５、図６及び図８に示すように幾つかの実施形態では、第１流路又は第２流路の少なくとも一方は、流路断面の図心を通る最小流路幅に沿って、流路１０の対向壁同士を接続するリブ３４を含む。そして、このリブ３４により上述した絞り部１３と拡大部１４とが形成されている。
　図５に示すリブ３４は、流路延在方向に対して直交する方向からみると台形状であって、リブ３４の両側に一組の絞り部１３と拡大部１４とが形成される。また、図６に示すリブ３４は、流路延在方向に対して直交する方向からみると矩形状であって、リブ３４の両側に一組の絞り部１３と拡大部１４とが形成される。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、温度境膜を破壊できるだけでなく、流路構造をリブ３４により補強できる。例えば、流路隔壁の差圧、熱交換コア１に作用する熱応力等による損傷を防止できる。
　図５に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、リブ３４は、流路延在方向に対してなす角度θが６０度以下、好ましくは４５度以下である傾斜面を含む。図５に示すリブ３４は、流路延在方向両側に流路延在方向に対してなす角度θが６０度以下、好ましくは４５度以下である傾斜面を含む。これにより、図５に示すリブ３４は、流路延在方向と直交する方向からみて台形状である。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、リブ３４は流路延在方向に対してなす角度θが６０度、好ましくは４５度以下である傾斜面を含むから、積層造形によって熱交換コア１を造形する場合において流路延在方向を優先して造形していく場合であっても、積層方向に対して下向きの面を有するオーバハング形状が崩れて造形不良が発生する、造形時に生じる残留応力に起因した造形品の反りが発生し精度が低下する、等の課題（以下「オーバハングの課題」という）を回避しながらリブ３４も含めて積層造形できる。
　図８及び図９に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、リブ３４は、流路１０の延びる方向におけるリブ３４の長さは対向壁１７，１７から離れるにつれて減少するような、リブ３４の延在方向に沿った断面形状を有する。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、流路延在方向におけるリブ長さが一定となるような、リブの延在方向に沿った断面形状を有するリブよりも流路抵抗を小さくすることができ、圧力損失を減少させることができる。
　図１０に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、リブ３４は、対向壁１７，１７の間に位置し、流路１０の延びる方向におけるリブ３４の長さが最小となるくびれ部３４１を有する。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、くびれ部３４１に向けて流路抵抗が小さくなるので、リブ３４における圧力損失をくびれ部を有しないリブよりも減少させることができる。
　図１１に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、くびれ部３４１における対向壁に沿ったリブ３４の断面は、リブ３４の流路延在方向端部に向かって先細りになる。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、流路１０を流れ、リブ３４の流路延在方向端部において分岐する流体の流れを安定させることができる。
　図１１に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、リブ３４は、対向壁１７，１７及びくびれ部３４１においてリブ３４の流路延在方向端部に向けて先細りとなり、リブ３４は、対向壁１７，１７及びくびれ部３４１において流路延在方向端部が尖っているが、少なくとも対向壁１７，１７において流路延在方向端部が丸みを有していてもよい。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、リブ３４が少なくとも対向壁１７，１７において流路延在方向端部が丸みを有しているので、流路１０を流れる流体の圧力損失を低減できる。
　図１０に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、リブ３４は、一対の側壁３４２，３４２と、一対の第１テーパ面３４３，３４３と、一対の第２テーパ面３４４，３４４とを含む。一対の側壁３４２，３４２は、流路１０の延びる方向、及び、対向壁の直交方向を含む平面に沿って対向壁１７，１７同士を接続している。一対の第１テーパ面３４３，３４３は、流路１０の延びる方向におけるリブ３４の端部において一対の側壁３４２，３４２にそれぞれ連なり、リブ３４の先細り形状を規定する。一対の第２テーパ面３４４，３４４は、一対の第１テーパ面３４３、３４３にそれぞれ接続され、流路１０の延びる方向、及び、流路１０の延びる方向に直交する方向へと第１テーパ面３４３からせり出している。
　上述した一実施形態に係る熱交換コア１では、流路１０を流れる流体が一対の第２テーパ面３４４，３４４を区切る稜線によってくびれ部３４１に到るまでに分岐する。そして、分岐した流体は、第２テーパ面３４４、第１テーパ面３４３、側壁３４２の順に第２テーパ面３４４、第１テーパ面３４３、側壁３４２に沿って流れる。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、流路１０を流れる流体が一対の第２テーパ面を区切る稜線によってくびれ部３４１に到るまでに分岐するので、分岐する流体の流れを安定させることができる。また、分岐した流体は、第２テーパ面３４４、第１テーパ面３４３、側壁３４２の順に第２テーパ面３４４、第１テーパ面３４３、側壁３４２に沿って流れるので、分岐した後の流体の流れも安定させることができる。
　また、図１０に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、各々の第１テーパ面３４３、及び、各々の第２テーパ面３４４は、それぞれ、平面により形成される。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、第１テーパ面３４３と第２テーパ面３４４の境界は稜線によって区切られるので、第１テーパ面３４３と第２テーパ面３４４との境界が明確となり、流体の流れを安定させることができる。また、各々の第１テーパ面３４３、及び、各々の第２テーパ面３４４を平面とすることで、積層造形によって熱交換コア１を造形する場合の製造データを各々の第１テーパ面３４３、及び各々の第２テーパ面３４４を流線形（湾曲面）とする場合よりも少なくできる。これにより、熱交換コア１の造形が容易になり、製造コストも下げることができる。
　また、図１２に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、対向壁１７に沿ったリブ３４の断面において、一対の第２テーパ面３４３，３４３間に形成されるリブ３４の先端角度θが１２０度以下であり、好ましくは９０度以下である。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、対向壁１７に沿ったリブ３４の断面において、一対の第２テーパ面３４３，３４３間に形成されるリブ３４の先端角度θが１２０度以下であるから、積層造形によって熱交換コア１を造形する場合において対向壁１７を優先して造形していく場合であってもオーバハングの課題を回避しながらリブ３４を含めて積層造形できる。
　また、図１０に示すように、一実施形態に係る熱交換コア１では、第１テーパ面３４３，３４３は、対向壁１７，１７の直交方向を含む平面に沿って延在する。
　上述した実施形態に係る熱交換コア１によれば、流路１０を流れる流体は対向壁１７，１７に対して均等に流れるので、流体の流れを安定させることができる。
　本発明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）一の態様に係る熱交換コア１は、
　第１流路と、
　前記第１流路に沿って延在する第２流路と、を備え、
　前記第１流路又は前記第２流路の少なくとも一方は、流路延在方向に直交する流路断面の面積が極小となる複数の絞り部１３と、前記面積が極大となる複数の拡大部１４と、を含み、
　前記複数の絞り部１３の各々と前記複数の拡大部１４の各々とが、前記流路延在方向において交互に配置される。
　本開示に係る熱交換コア１によれば、複数の絞り部１３の各々と複数の拡大部１４の各々とが交互に配置されることで、温度境膜の発達を阻害し、又は、温度境膜を絞り部１３によって破壊し、熱伝達係数を向上させることができる。これにより、本開示に係る熱交換コア１は熱交換を効率的に行うことができる。
（２）別の態様に係る熱交換コア１は、（１）に記載の熱交換コア１であって、
　前記第１流路と前記第２流路との間に設けられ、前記第１流路と前記第２流路とを仕切る隔壁１５を備え、
　各々の前記絞り部１３、及び、各々の前記拡大部１４は、前記流路延在方向において、前記隔壁１５に直交する流路幅を変化させるような形状を有する。
　このような構成によれば、各々の絞り部１３、及び各々の拡大部１４は、流路延在方向において、隔壁１５に直交する流路幅が変化させるような形状を有するので、熱交換を阻害する隔壁近傍の温度境膜を破壊できる。
（３）さらに別の態様に係る熱交換コア１は、（２）に記載の熱交換コア１であって、
　前記第１流路又は前記第２流路の少なくとも一方の内部において、前記流路延在方向における複数位置に前記隔壁に沿ってそれぞれ設けられる障害物３２を備え、
　各々の前記障害物３２は、前記隔壁１５と該隔壁１５に対向する流路壁との間に設けられ、該障害物３２の両側に少なくとも一組の前記絞り部１３及び前記拡大部１４が形成される。
　このような構成によれば、障害物３２の両側における温度境膜を破壊できる。
（４）さらに別の態様に係る熱交換コア１は、（２）に記載の熱交換コア１であって、
　前記第１流路又は前記第２流路の少なくとも一方は、前記流路延在方向にみて前記隔壁１５が凹凸３６，３７を有する。
　このような構成によれば、第１流路又は第２流路の少なくとも一方は、流路延在方向にみて隔壁１５が凹凸３６，３７を有するので、熱交換を阻害する隔壁１５近傍の温度境膜を破壊できる。
（５）また別の態様に係る熱交換コア１は、（１）から（３）のいずれか一つに記載の熱交換コア１であって、
　前記第１流路または前記第２流路の少なくとも一方は、流路断面の図心を通る最小流路幅に沿った方向に沿って、前記流路の対向壁１７，１７同士を接続するリブ３４を含み、
　前記リブ３４により、前記絞り部１３と前記拡大部１４とが形成されている。
　このような構成によれば、温度境膜破壊できるだけでなく、流路構造をリブ３４により補強できる。例えば、隔壁１５の差圧、熱交換コア１に作用する熱応力等による損傷を防止できる。
（６）また別の態様に係る熱交換コア１は、（５）に記載の熱交換コアであって、前記リブは、前記流路延在方向に対してなす角度θが６０度以下である傾斜面を含む。
　このような構成によれば、リブは、流路延在方向に対してなす角度θが６０度以下である傾斜面を含むから、積層造形によって熱交換コア１を造形する場合において流路延在方向を優先して造形して行く場合であっても、オーバハングの課題を回避しながらリブ３４も含めて積層造形できる。
（７）また別の態様に係る熱交換コア１は、（５）に記載の熱交換コア１であって、
　前記リブ３４は、前記流路延在方向におけるリブ長さが前記対向壁１７，１７から離れるにつれて減少するような、前記リブ３４の延在方向に沿った断面形状を有する。
　このような構成によれば、流路延在方向におけるリブ長さが一定となるような、リブの延在方向に沿った断面形状を有するリブよりも流路抵抗を小さくすることができ、圧力損失を減少させることができる。
（８）また別の態様に係る熱交換コア１は、（５）又は（７）に記載の熱交換コア１であって、
　前記リブ３４は、前記対向壁１７，１７の間に位置し、前記リブ長さが最小となるくびれ部３４１を有する。
　このような構成によれば、くびれ部３４１に向けて流路抵抗が小さくなるので、リブ３４における圧力損失をくびれ部を有しないリブよりも減少させることができる。
（９）また別の態様に係る熱交換コア１は、（８）に記載の熱交換コア１であって、
　前記くびれ部３４１における前記対向壁に沿った前記リブ３４の断面は、前記リブ３４の端部に向かって先細りになる。
　このような構成によれば、流路１０を流れ、リブ３４の端部において分岐する流体の流れを安定させることができる。
（１０）また別の態様に係る熱交換コア１は、（８）又は（９）に記載の熱交換コアであって、
　前記リブは、少なくとも前記対向壁において端部が丸みを有している。
　このような構成によれば、流路１０を流れる流体の圧力損失を低減できる。
（１１）また別の態様に係る熱交換コア１は、（５）から（１０）のいずれか一つに記載の熱交換コア１であって、
　前記リブ３４は、
　　前記流路延在方向、及び、前記対向壁１７，１７の直交方向を含む平面に沿って前記対向壁１７，１７同士を接続する一対の側壁３４２，３４２と、
　　前記流路延在方向における前記リブ３４の端部において前記一対の側壁３４２，３４２にそれぞれ連なり、前記リブ３４の先細り形状を規定する一対の第１テーパ面３４３，３４３と、
　　前記一対の第１テーパ面３４３，３４３にそれぞれ接続され、前記流路延在方向、及び、前記流路延在方向に直交する方向へと前記第１テーパ面３４３，３４３からせり出す一対の第２テーパ面３４４，３４４と、
を含む。
　このような構成によれば、流路１０を流れる流体が一対の第２テーパ面３４４，３４４を区切る稜線によってくびれ部３４１に到るまでに分岐するので、分岐する流体の流れを安定させることができる。また、分岐した流体は、第２テーパ面３４４、第１テーパ面３４３、側壁３４２の順に第２テーパ面３４４、第１テーパ面３４３、側壁３４２に沿って流れるので、分岐した後の流れも安定させることができる。
（１２）また別の態様に係る熱交換コア１は、（１１）に記載の熱交換コア１であって、
　各々の前記第１テーパ面３４３，３４３、及び、各々の前記第２テーパ面３４４，３４４は、それぞれ、平面により形成される。
　このような構成によれば、第１テーパ面３４３と第２テーパ面３４４の境界は稜線によって区切られるので、第１テーパ面３４３と第２テーパ面３４４との境界が明確となり、流体の流れを安定させることがえきる。また、各々の第１テーパ面３４３、及び、各々の第２テーパ面とすることで、積層造形によって熱交換コア１を造形する場合の製造データを各々の第１テーパ面３４３、及び各々の第２テーパ面を流線形（湾曲面）とする場合よりも少なくできる。これにより、熱交換コア１の造形が容易になり、製造コストも下げることができる。
（１３）また別の態様に係る熱交換コア１は、（１１）又は（１２）に記載の熱交換コア１であって、
　前記対向壁に沿った前記リブ３４の断面において、前記一対の第２テーパ面３４４，３４４間に形成される前記リブの先端角度θが１２０度以下である。
　このような構成によれば、対向壁１７に沿ったリブ３４の断面において、一対の第２テーパ面３４３，３４３間に形成されるリブ３４の先端角度θが１２０度以下であるから、積層造形によって熱交換コア１を造形する場合において対向壁１７を優先して造形していく場合であってもオーバハングの課題を回避しながらリブ３４を含めて積層造形できる。
（１４）また別の態様に係る熱交換コア１は、（１１）から（１３）のいずれか一つに記載の熱交換コア１であって、
　前記第１テーパ面３４３は、前記対向壁の前記直交方向を含む平面に沿って延在する。
　このような構成によれば、流路１０を流れる流体は対向壁１７，１７に対して均等に流れるので、流体の流れを安定させることができる。
１　　熱交換コア
１０　　流路
１３　　絞り部
１４　　拡大部
１５　　隔壁
１６　　流路壁
１７　　対向壁
３２　　障害物
３３　　突起
３４　　リブ
３４１　　くびれ部
３４２　　側壁
３４３　　第１テーパ面
３４４　　第２テーパ面
３６　　凹
３７　　凸

Claims (14)

  1. 　第１流路と、
    　前記第１流路に沿って延在する第２流路と、を備え、
    　前記第１流路又は前記第２流路の少なくとも一方は、流路延在方向に直交する流路断面の面積が極小となる複数の絞り部と、前記面積が極大となる複数の拡大部と、を含み、
    　前記複数の絞り部の各々と前記複数の拡大部の各々とが、前記流路延在方向において交互に配置された
    熱交換コア。
  2. 　前記第１流路と前記第２流路との間に設けられ、前記第１流路と前記第２流路とを仕切る隔壁を備え、
    　各々の前記絞り部、及び、各々の前記拡大部は、前記流路延在方向において、前記隔壁に直交する流路幅を変化させるような形状を有する
    請求項１に記載の熱交換コア。
  3. 　前記第１流路又は前記第２流路の少なくとも一方の内部において、前記流路延在方向における複数位置に前記隔壁に沿ってそれぞれ設けられる障害物を備え、
    　各々の前記障害物は、前記隔壁と該隔壁に対向する流路壁との間に設けられ、該障害物の両側に少なくとも一組の前記絞り部及び前記拡大部が形成される、
    請求項２に記載の熱交換コア。
  4. 　前記第１流路又は前記第２流路の少なくとも一方は、前記流路延在方向にみて前記隔壁が凹凸を有する
    請求項２に記載の熱交換コア。
  5. 　前記第１流路または前記第２流路の少なくとも一方は、流路断面の図心を通る最小流路幅に沿った方向に沿って、前記流路の対向壁同士を接続するリブを含み、
    　前記リブにより、前記絞り部と前記拡大部とが形成されている
    請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換コア。
  6. 　前記リブは、前記流路延在方向に対してなす角度が６０度以下である傾斜面を含む、
    請求項５に記載の熱交換コア。
  7. 　前記リブは、前記流路延在方向におけるリブ長さが前記対向壁から離れるにつれて減少するような、前記リブの延在方向に沿った断面形状を有する
    請求項５に記載の熱交換コア。
  8. 　前記リブは、前記対向壁の間に位置し、前記リブ長さが最小となるくびれ部を有する
    請求項５又は７に記載の熱交換コア。
  9. 　前記くびれ部における前記対向壁に沿った前記リブの断面は、前記リブの端部に向かって先細りになる
    請求項８に記載の熱交換コア。
  10. 　前記リブは、少なくとも前記対向壁において端部が丸みを有している、
    請求項８又は９に記載の熱交換コア。
  11. 　前記リブは、
    　　前記流路延在方向、及び、前記対向壁の直交方向を含む平面に沿って前記対向壁同士を接続する一対の側壁と、
    　　前記流路延在方向における前記リブの端部において前記一対の側壁にそれぞれ連なり、前記リブの先細り形状を規定する一対の第１テーパ面と、
    　　前記一対の第１テーパ面にそれぞれ接続され、前記流路延在方向、及び、前記流路延在方向に直交する方向へと前記第１テーパ面からせり出す一対の第２テーパ面と、
    を含む
    請求項５から１０のいずれか一項に記載の熱交換コア。
  12. 　各々の前記第１テーパ面、及び、各々の前記第２テーパ面は、それぞれ、平面により形成される
    請求項１１に記載の熱交換コア。
  13. 　前記対向壁に沿った前記リブの断面において、前記一対の第２テーパ面間に形成される前記リブの先端角度が１２０度以下である
    請求項１１又は１２に記載の熱交換コア。
  14. 　前記第１テーパ面は、前記対向壁の前記直交方向を含む平面に沿って延在する
    請求項１１から１３のいずれか一項に記載の熱交換コア。
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