WO2023214549A1

WO2023214549A1 - 熱交換器のフィン

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Publication number: WO2023214549A1
Application number: PCT/JP2023/016902
Authority: WO
Inventors: 仁美森; 荘史齊藤; 哲 ▲崎▼道
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2022-05-02
Filing date: 2023-04-28
Publication date: 2023-11-09
Anticipated expiration: 2024-11-02

Abstract

熱交換器のフィンは、第１伝熱部（４１１ａ，４１２ａ，４１１ｂ，４１２ｂ）と、第２伝熱部（４２１ａ，４２２ａ，４２１ｂ，４２２ｂ）と、備える。第１伝熱部は、第１流体の流れ方向の上流側に配置される先端部が、第１流体の流れ方向の下流側に配置される後端部よりも第１の所定方向に位置するように、第１流体の流れ方向に対して傾斜するように形成される。第２伝熱部は、第１流体の流れ方向の上流側に配置される先端部が、第１流体の流れ方向の下流側に配置される後端部よりも第２の所定方向に位置するように、第１流体の流れ方向に対して傾斜するように形成される。第１流体の流れ方向に並んで配置される複数の第１伝熱部と、第１流体の流れ方向に並んで配置される複数の第２伝熱部とが第１流体の流れ方向に沿って交互に配置される。

Description

熱交換器のフィン

関連出願の相互参照

　本出願は、２０２２年５月２日に出願された日本国特許出願２０２２－０７５９０３号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。

　本開示は、熱交換器のフィンに関する。

　従来、下記の特許文献１に記載の熱交換器がある。特許文献１に記載の熱交換器は、交互に積層された２種類の第１プレート及び第２プレートと、第１プレート及び第２プレートとの間に配置されるオフセットフィンとを備えている。第１プレートの下面と第２プレートの上面との間には、第１流体が流れる第１流路が形成されている。第１プレートの上面と第２プレートの下面との間には、第２流体が流れる第２流路が形成されている。オフセットフィンは第１流路及び第２流路にそれぞれ設けられている。オフセットフィンは、流体の流れ方向に対して異なる角度で傾斜する第１側壁部及び第２側壁部を交互に有している。

特開２０１５－２２７７７０号公報

　特許文献１に記載のオフセットフィンのように流体の流れ方向に対して所定角度だけ傾斜している場合、前縁効果だけでなく、衝突流が発生するため、流体に対する熱伝達率を向上させることが可能である。但し、衝突流は流体の圧力損失を大幅に上昇させる。特許文献１に記載のオフセットフィンでは、傾斜角度が異なる第１側壁部及び第２側壁部が交互に配置されているため、第１側壁部及び第２側壁部で衝突流が発生し易い。そのため、特許文献１に記載の熱交換器は、流体の圧力損失が増加し易い構造となっている。

　本開示の目的は、圧力損失を低減することが可能な熱交換器のフィンを提供することにある。

　本開示の一態様による熱交換器のフィンは、第１流体が流れる第１流路と、第２流体が流れる第２流路とを仕切る仕切壁を有し、仕切壁を介して第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器において第１流体に接触するように第１流路に設けられるフィンである。フィンは、第１伝熱部と、第２伝熱部と、備える。第１流体の流れ方向に対して直交する方向を第１の所定方向とし、第１の所定方向の逆方向を第２の所定方向とするとき、第１伝熱部は、第１流体の流れ方向の上流側に配置される先端部が、第１流体の流れ方向の下流側に配置される後端部よりも第１の所定方向に位置するように、第１流体の流れ方向に対して傾斜するように形成される。第２伝熱部は、第１流体の流れ方向の上流側に配置される先端部が、第１流体の流れ方向の下流側に配置される後端部よりも第２の所定方向に位置するように、第１流体の流れ方向に対して傾斜するように形成される。複数の第１伝熱部が、第１流体の流れ方向に並んで配置されるとともに、第１の所定方向又は第２の所定方向にオフセットして配置される。複数の第２伝熱部が、第１流体の流れ方向に並んで配置されるとともに、第１の所定方向又は第２の所定方向にオフセットして配置される。第１流体の流れ方向に並んで配置される複数の第１伝熱部と、第１流体の流れ方向に並んで配置される複数の第２伝熱部とが第１流体の流れ方向に沿って交互に配置される。第１流体の流れ方向において隣り合って配置される第１伝熱部及び第２伝熱部は、第１の所定方向又は第２の所定方向にオフセットして配置されている。

　この構成によれば、第１流体の流れ方向に沿って複数の第１伝熱部と複数の第２伝熱部とが交互に配置されているため、第１流体の流れ方向に沿って単数の第１伝熱部と単数の第２伝熱部とが交互に配置されている場合と比較すると、第１流体に衝突流が発生し難くなる。よって、第１流体の圧力損失を低減することが可能である。

図１は、実施形態の熱交換器の概略構成を模式的に示す図である。図２は、実施形態のフィンの斜視構造を示す斜視図である。図３は、実施形態のフィンの断面構造を示す斜視断面図である。図４は、実施形態のフィンの断面構造を示す断面図である。図５は、実施形態のフィンの断面構造を示す断面図である。図６は、比較例のフィンの断面構造を示す断面図である。図７は、実施形態のフィンを用いた熱交換器の圧力損失及び熱伝達率と、比較例のフィンを用いた熱交換器の圧力損失及び熱伝達率とを比較して示すグラフである。図８は、実施形態の傾斜角と熱伝達率／圧損変化比率との関係を示すグラフである。図９は、他の実施形態のフィンの断面構造を示す断面図である。図１０は、他の実施形態のフィンの断面構造を示す断面図である。図１１は、他の実施形態のフィンの断面構造を示す断面図である。

　以下、熱交換器のフィンの一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
　＜実施形態＞
　図１に示される本実施形態の熱交換器１０は、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う機器である。熱交換器１０は、複数のプレート部材２１、複数のプレート部材２２、複数のフィン３１、及び複数のフィン３２を備えている。

　複数のプレート部材２１及び複数のプレート部材２２は、図中に矢印Ｚで示される方向に隙間を有して交互に配置されている。以下では、矢印Ｚで示される方向をプレート積層方向Ｚとも称する。プレート部材２１の上面２１０とプレート部材２２の底面２２１との間に形成される空間は、第１流体が流れる流路Ｗ１１を構成している。プレート部材２１の底面２１１とプレート部材２２の上面２２０との間に形成される隙間は、第２流体が流れる流路Ｗ１２を構成している。

　流路Ｗ１１及び流路Ｗ１２は、矢印Ｘで示される方向に延びるように形成されている。図中には、矢印Ｘで示される方向のうちの一方向が矢印Ｘ１で示され、その他方向が矢印Ｘ２で示されている。流路Ｗ１１には、矢印Ｘ１で示される方向に第１流体が流れている。流路Ｗ１２には、矢印Ｘ２で示される方向に第２流体が流れている。なお、第１流体及び第２流体が同一の方向に流れていてもよい。

　フィン３１は流路Ｗ１１に配置されている。フィン３１は、第１流体に接触することにより、第１流体に対する伝熱面積を増加させる機能を有している。フィン３２は第２流路Ｗ１２に配置されている。フィン３２は、第２流体に接触することにより、第２流体に対する伝熱面積を増加させる機能を有している。
　この熱交換器１０では、第１流路Ｗ１１を流れる第１流体と、第２流路Ｗ１２を流れる第２流体とがプレート部材２１，２２を介して熱交換を行う。本実施形態では、プレート部材２１，２２が、第１流路Ｗ１１と第２流路Ｗ１２とを仕切る仕切壁に相当する。

　次に、フィン３１，３２の構造について説明する。なお、フィン３１，３２の構造は同一であるため、以下ではフィン３１の構造について代表して説明する。また、図１に示される矢印Ｘ１で示される方向を第１流体流れ方向Ｘ１とも称する。さらに、プレート積層方向Ｚ及び第１流体流れ方向Ｘ１の両方に直交する方向を流路幅方向Ｙとも称する。

　図２に示されるように、フィン３１は、第１流体流れ方向Ｘ１に沿ってフィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを順に有している。フィン部４２ｂの第１流体流れ方向Ｘ１にはフィン部４１ａが隣接して配置されており、当該フィン部４１ａから第１流体流れ方向Ｘ１にフィン部４１ｂ、フィン部４２ａ、及びフィン部４２ｂが更に連続して設けられている。

　各フィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、プレート積層方向Ｚに突出するように形成された山部４１０ａ，４１０ｂ，４２０ａ，４２０ｂを流路幅方向Ｙに所定の間隔でそれぞれ有している。したがって、第１流体流れ方向Ｘ１に直交する各フィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの断面形状は波状に形成されている。フィン３１は、各フィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの山部４１０ａ，４１０ｂ，４２０ａ，４２０ｂが流路幅方向Ｙにずれて配置される、いわゆるオフセットフィンである。

　図３は、フィン３１の断面構造を示す斜視断面図である。図４及び図５は、フィン３１の断面構造を示す断面図である。なお、図４及び図５には、符号を除いて同一の断面構造が示されている。
　以下では、図３に示されるように、フィン部４１ａの山部４１０ａにおいてプレート積層方向Ｚに延びるように形成され、且つ流路幅方向Ｙにおいて互いに対向して配置されている部分４１１ａ，４１２ａを側壁部４１１ａ，４１２ａと称する。同様に、他のフィン部４１ｂ，４２ａ，４２ｂの山部４１０ｂ，４２０ａ，４２０ｂにおける部分４１１ｂ，４１２ｂ，４２１ａ，４２２ａ，４２１ｂ，４２２ｂを側壁部４１１ｂ，４１２ｂ，４２１ａ，４２２ａ，４２１ｂ，４２２ｂと称する。

　図４には、フィン部４１ｂの山部４１０ｂの側壁部４１１ｂ，４１２ｂにおいて第１流体流れ方向Ｘ１の上流側に配置される端部が符号４１３ｂ，４１４ｂで示され、第１流体流れ方向Ｘ１の下流側に配置される端部が符号４１５ｂ，４１６ｂで示されている。以下では、前者の端部を先端部４１３ｂ，４１４ｂと称し、後者の端部を後端部４１５ｂ，４１６ｂと称する。また、流路幅方向Ｙのうちの一方向を第１の所定方向Ｙ１と称し、その他方向を第２の所定方向Ｙ２と称する。

　フィン部４１ｂは、その側壁部４１１ｂ，４１２ｂの先端部４１３ｂ，４１４ｂが後端部４１５ｂ，４１６ｂよりも第１の所定方向Ｙ１に位置するように、第１流体流れ方向Ｘ１に対して交差する方向に延びるように形成されている。フィン部４１ｂの側壁部４１１ｂ，４１２ｂは互いに平行に配置されている。図４には、側壁部４１１ｂ，４１２ｂの中心を通り、且つ側壁部４１１ｂ，４１２ｂが延びる方向に平行な線である仮想線がｍ２１，ｍ２２でそれぞれ示されている。側壁部４１１ｂ，４１２ｂは、仮想線ｍ２１，ｍ２２が第１流体流れ方向Ｘ１に対して第２の所定方向Ｙ２に所定角度θ２０をなすように傾斜して配置されている。すなわち、側壁部４１１ｂ，４１２ｂは、第１流体流れ方向Ｘ１に対して所定角度θ２０で傾斜するように形成されている。

　図５に示されるように、フィン部４１ａは、フィン部４１ｂに対して第２の所定方向Ｙ２に所定長さＬ１１だけオフセットして配置されている。フィン部４１ａは、オフセットして配置されていることを除き、フィン部４１ｂと同一の構造を有しているため、その詳細な説明は割愛する。なお、図４では、フィン部４１ａの側壁部４１１ａ，４１２ａの仮想線ｍ１１，ｍ１２が第１流体流れ方向Ｘ１に対してなす鋭角側の角度が「θ１０」で示されている。すなわち、側壁部４１１ａ，４１２ａは、第１流体流れ方向Ｘ１に対して所定角度θ１０で傾斜するように形成されている。本実施形態では、フィン部４１ａの側壁部４１１ａ，４１２ａの傾斜角度θ１０は、フィン部４１ｂの側壁部４１１ｂ，４１２ｂの傾斜角度θ２０と同一の値に設定されている。本実施形態では、傾斜角度θ１０，θ２０が第１傾斜角度に相当する。

　図５に示されるように、フィン部４２ａは、フィン部４１ｂに対して第１の所定方向Ｙ１に所定の長さＬ１２だけオフセットして配置されている。図４に示されるように、フィン部４２ａは、その側壁部４２１ａ，４２２ａの先端部４２３ａ，４２４ａが後端部４２５ａ，４２６ａよりも第２の所定方向Ｙ２に位置するように、第１流体流れ方向Ｘ１に対して交差する方向に延びるように形成されている。フィン部４２ｂの側壁部４２１ａ，４２２ａは互いに平行に配置されている。図４には、側壁部４２１ａ，４２２ａの中心を通り、且つ側壁部４２１ａ，４２２ａが延びる方向に平行な線である仮想線がｍ３１，ｍ３２でそれぞれ示されている。側壁部４２１ａ，４２２ａは、仮想線ｍ３１，ｍ３２が第１流体流れ方向Ｘ１に対して第２の所定方向Ｙ２に所定角度θ３０をなすように傾斜して配置されている。すなわち、側壁部４２１ａ，４２２ａは、第１流体流れ方向Ｘ１に対して所定角度θ３０で傾斜するように形成されている。フィン部４２ａの側壁部４２１ａ，４２２ａは、フィン部４１ａの側壁部４１１ａ，４１２ａ及びフィン部４１ｂの側壁部４１１ｂ，４１２ｂとは逆方向に傾斜して配置されている。

　側壁部４２１ａ，４２２ａの傾斜角度θ３０の大きさは、フィン部４１ｂの側壁部４１１ｂ，４１２ｂの傾斜角度θ２０の大きさと同一である。なお、側壁部４２１ａ，４２２ａの傾斜角度θ３０の大きさは、フィン部４１ｂの側壁部４１１ｂ，４１２ｂの傾斜角度θ２０の大きさと異なる値であってもよい。

　フィン部４２ｂは、フィン部４２ａに対して第１の所定方向Ｙ１に所定の長さＬ１３だけオフセットして配置されている。フィン部４２ｂは、オフセットして配置されていることを除き、フィン部４２ａと同一の構造を有しているため、その詳細な説明は割愛する。なお、図４では、フィン部４２ｂの側壁部４２１ｂ，４２２ｂの仮想線ｍ４１，ｍ４２が第１流体流れ方向Ｘ１に対してなす鋭角側の角度が「θ４０」で示されている。すなわち、側壁部４２１ｂ，４２２ｂは、第１流体流れ方向Ｘ１に対して所定角度θ４０で傾斜するように形成されている。本実施形態では、フィン部４２ｂの側壁部４２１ｂ，４２２ｂの傾斜角度θ４０がフィン部４２ａの側壁部４２１ａ，４２２ａの傾斜角度θ３０と同一の値に設定されている。したがって、各フィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの傾斜角度θ１０，θ２０，θ３０，θ４０のそれぞれの大きさは同一の値である。本実施形態では、傾斜角度θ３０，４０が第２傾斜角度に相当する。

　図５に示されるように、フィン部４２ｂに対して第１流体流れ方向Ｘ１の下流側に配置されるフィン部４１ａは、フィン部４２ｂに対して第２の所定方向Ｙ２に所定長さＬ１４だけオフセットして配置されている。
　なお、本実施形態では、図５に示されるオフセットピッチＬ１１が、第１流体流れ方向Ｘ１に隣り合って配置される２つの第１伝熱部のオフセットピッチである第１オフセットピッチに相当する。また、オフセットピッチＬ１３が、第１流体流れ方向Ｘ１に隣り合って配置される２つの第２伝熱部のオフセットピッチである第２オフセットピッチに相当する。さらに、オフセットピッチＬ１３，Ｌ１４が、第１流体流れ方向Ｘ１に隣り合って配置される第１伝熱部及び第２伝熱部のオフセットピッチである第３オフセットピッチに相当する。オフセットピッチＬ１１～Ｌ１４は同一の値でもよいし、互いに異なる値であってもよい。

　図４に示されるように、フィン部４１ｂの側壁部４１１ｂの仮想線ｍ２１の延長線上にはフィン部４２ａの側壁部４２１ａが配置されている。また、フィン部４１ｂの側壁部４１２ｂの仮想線ｍ２２の延長線上にはフィン部４２ａの側壁部４２２ａが配置されている。本実施形態では、フィン部４１ａ，４１ｂの側壁部４１１ａ，４１１ｂが、第１流体流れ方向Ｘ１に並んで配置されるとともに、第１の所定方向Ｙ１又は第２の所定方向Ｙ２にずれて配置される複数の第１伝熱部に相当する。また、フィン部４１ａ，４１ｂの側壁部４１２ａ，４１２ｂも、第１流体流れ方向Ｘ１に並んで配置されるとともに、第１の所定方向Ｙ１又は第２の所定方向Ｙ２にずれて配置される複数の第１伝熱部に相当する。一方、フィン部４２ａ，４２ｂの側壁部４２１ａ，４２１ｂが、第１流体流れ方向Ｘ１に並んで配置されるとともに、第１の所定方向Ｙ１又は第２の所定方向Ｙ２にずれて配置される第２伝熱部に相当する。また、フィン部４２ａ，４２ｂの側壁部４２２ａ，４２２ｂも、第１流体流れ方向Ｘ１に並んで配置されるとともに、第１の所定方向Ｙ１又は第２の所定方向Ｙ２にずれて配置される第２伝熱部に相当する。

　また、図５には、フィン部４１ａにおいて側壁部４１１ａ，４１２ａが流路幅方向Ｙにおいて配置されている間隔がＰｆｙ１で示されている。同様に、フィン部４１ｂ，４２ａ，４２ｂにおいて側壁部４１１ｂ，４１２ｂ，４２１ａ，４２２ａ，４２１ｂ，４２２ｂが流路幅方向Ｙにおいて配置されている間隔がＰｆｙ２，Ｐｆｙ３，Ｐｆｙ４で示されている。これらをフィン長さＰｆｙ１，Ｐｆｙ２，Ｐｆｙ３，Ｐｆｙ４とするとき、各フィン長さＰｆｙ１，Ｐｆｙ２，Ｐｆｙ３，Ｐｆｙ４は同一の値に設定されている。本実施形態では、フィン部４１ａ，４１ｂのフィン長さＰｆｙ１，Ｐｆｙ２が第１の縦間隔に相当し、フィン部４２ａ，４２ｂのフィン長さＰｆｙ３，Ｐｆｙ４が第２の縦間隔に相当する。

　さらに、図５に示されるように、各フィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの第１流体流れ方向Ｘ１の長さをフィンピッチＰｆｘ１，Ｐｆｘ２，Ｐｆｘ３，Ｐｆｘ４とするとき、各フィンピッチＰｆｘ１，Ｐｆｘ２，Ｐｆｘ３，Ｐｆｘ４は同一の値に設定されている。本実施形態では、フィン部４１ａ，４１ｂのフィンピッチＰｆｘ１，Ｐｆｘ２が第１の横間隔に相当し、フィン部４２ａ，４２ｂのフィンピッチＰｆｘ３，Ｐｆｘ４が第２の横間隔に相当する。

　次に、本実施形態の熱交換器１０の作用及び効果について説明する。
　図６は、比較例の熱交換器のフィン１００の断面構造を示したものである。図６に示されるように、このフィン１００は、流体の流れ方向Ｘ１００にフィン部１０１，１０２を交互に有している。フィン部１０１，１０２は、流体の流れ方向Ｘ１００に対する傾斜角度が異なっている。具体的には、フィン部１０１は、図３に示されるフィン部４１ａ及びフィン部４１ｂと同様の傾斜角度を有しており、フィン部１０２は、図３に示されるフィン部４２ａ及びフィン部４２ｂと同様の傾斜角度を有している。

　図６に示される比較例の熱交換器のフィン１００では、例えば図中に一点鎖線の矢印で示されるように流体が流れる。具体的には、流体は、フィン部１０１，１０２のそれぞれの側面に連続して衝突しながら下流に向かって流れる。このように比較例の熱交換器のフィン１００では衝突流が発生し易いため、圧力損失が大きくなり易い。

　これに対して、本実施形態の熱交換器１０では、フィン部４１ａの第１流体流れ方向Ｘ１の下流側には、フィン部４１ａと同様の傾斜を有するフィン部４１ｂが配置されている。そのため、フィン部４１ａを通過した第１流体がフィン部４１ｂに向かって流れる際に衝突流が発生し難い。同様に、フィン部４２ａの第１流体流れ方向Ｘ１の下流側には、フィン部４２ａと同様の傾斜を有するフィン部４２ｂが配置されている。そのため、フィン部４２ａを通過した第１流体がフィン部４２ｂに向かって流れる際にも衝突流が発生し難い。このように、本実施形態の熱交換器１０では、図６に示されるフィン１００を用いる比較例の熱交換器と比較すると、第１流体の圧力損失を低減することが可能である。

　発明者らは、図６に示される比較例のフィン１００を用いた熱交換器における流体の圧力損失及び熱伝達率と、本実施形態のフィン３１を用いた熱交換器における流体の圧力損失及び熱伝達率とを実験的に計測した。図７は、その実験結果をグラフ化したものである。なお、図７では、比較例のフィン１００を用いた場合の計測結果が三角の点で示され、本実施形態のフィン３１を用いた場合の計測結果が丸の点で示されている。

　図７に示されるように、本実施形態のフィン３１を用いた熱交換器は、比較例のフィン１００を用いた熱交換器と比較すると、熱伝達率に関しては同等の性能を維持しつつ、流体の圧力損失を３０％程度低減することが可能である。
　なお、発明者らにより行われた別の実験結果によると、熱交換器の熱伝達率の上昇と、流体の圧力損失の低減との両立を図るためには、各フィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの傾斜角度θ１０，θ２０，θ３０，θ４０、フィンピッチＰｆｘ１，Ｐｆｘ２，Ｐｆｘ３，Ｐｆｘ４、及びフィン長さＰｆｙ１，Ｐｆｙ２，Ｐｆｙ３，Ｐｆｙ４を次式ｆ１～ｆ３に示される範囲に設定することが有効でることが分かっている。

　１°＜θ１０＝θ２０＝θ３０＝θ４０＜２９°　（ｆ１）
　０．１ｍｍ＜Ｐｆｘ１＝Ｐｆｘ２＝Ｐｆｘ３＝Ｐｆｘ４＜３．０ｍｍ　（ｆ２）
　０．１ｍｍ＜Ｐｆｙ１＝Ｐｆｙ２＝Ｐｆｙ３＝Ｐｆｙ４＜３．０ｍｍ　（ｆ３）

　図８は、発明者らにより行われた実験の結果を示すグラフである。図８に示されるグラフは、傾斜角θを横軸に、熱伝達率／圧損変化比率を縦軸にそれぞれとって、それらの関係を示したものである。傾斜角度θは、「θ＝θ１０＝θ２０＝θ３０＝θ４０」である。熱伝達率／圧損変化比率は以下の式ｆ４により演算される。
　熱伝達率／圧損変化比率＝（熱伝達率／圧損）／（熱伝達率／圧損）_{θ＝０ｄｅｇ}　（ｆ４）

　図８に示されるように、傾斜角度θが「１°＜θ＜２９°」を満たしている場合、熱伝達率／圧損変化比率を高い値に維持することが可能である。よって、各フィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの傾斜角度θ１０，θ２０，θ３０，θ４０を上記の式ｆ１を満たすように設定することが有効である。

　なお、第２流路Ｗ１２に配置されるフィン３２として、フィン３１と同一又は類似の構造のフィンを用いれば、第２流路Ｗ１２でも第１流路Ｗ１１と同一又は類似の作用及び効果を得ることが可能である。

　以上説明したように、本実施形態の熱交換器１０では、フィン３１が側壁部４１１ａ，４１２ａ，４１１ｂ，４１２ｂ，４２１ａ，４２２ａ，４２１ｂ，４２２ｂを備える。図４に示されるように、側壁部４１１ａ，４１２ａ，４１１ｂ，４１２ｂは、先端部４１３ａ，４１４ａ，４１３ｂ，４１４ｂが後端部４１５ａ，４１６ａ，４１５ｂ，４１６ｂよりも第１の所定方向Ｙ１に位置するように、第１流体流れ方向Ｘ１に対して傾斜するように形成されている。側壁部４２１ａ，４２２ａ，４２１ｂ，４２２ｂは、先端部４２３ａ，４２４ａ，４２３ｂ，４２４ｂが後端部４２５ａ，４２６ａ，４２５ｂ，４２６ｂよりも第２の所定方向Ｙ２に位置するように、第１流体流れ方向Ｘ１に対して傾斜するように形成されている。側壁部４１１ａ，４１１ｂは、第１流体流れ方向Ｘ１に並んで配置されるとともに、第１の所定方向Ｙ１又は第２の所定方向Ｙ２にオフセットして配置されている。側壁部４１２ａ，４１２ｂも側壁部４１１ａ，４１１ｂと同様に配置されている。側壁部４２１ａ，４２１ｂは、第１流体流れ方向Ｘ１に並んで配置されるとともに、第１の所定方向Ｙ１又は第２の所定方向Ｙ２にオフセットして配置されている。側壁部４２２ａ，４２２ｂも側壁部４２１ａ，４２１ｂと同様に配置されている。複数の側壁部４１１ａ，４１２ａ，４１１ｂ，４１２ｂ及び複数の側壁部４２１ａ，４２２ａ，４２１ｂ，４２２ｂは第１流体流れ方向Ｘ１に沿って交互に配置されている。第１流体流れ方向Ｘ１において隣り合って配置される側壁部４１１ｂ，４１２ｂ及び側壁部４２１ａ，４２２ａは、第１の所定方向Ｙ１又は第２の所定方向Ｙ２にオフセットして配置されている。この構成によれば、第１流体に衝突流が発生し難くなるため、第１流体の圧力損失を低減することが可能である。

　＜他の実施形態＞
　なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
　・図９に示されるように、フィン３１は、フィン部４１ａ，４１ｂに連続するようにフィン部４１ｃを有し、且つフィン部４２ａ，４２ｂに連続するようにフィン部４２ｃを有していてもよい。フィン部４１ｃは、フィン部４１ａ，４１ｂと同様の傾斜角度を有し、且つフィン部４１ｂに対してオフセットして配置されている。フィン部４２ｃは、フィン部４２ａ，４２ｂと同様の傾斜角度を有し、且つフィン部４２ｂに対してオフセットして配置されている。このように、フィン３１は、同様の傾斜角度を有するフィン部を第１流体流れ方向Ｘ１に連続して３つ有するものであってもよい。また、フィン３１は、図９に示される構造に限らず、同様の傾斜角度を有するフィン部を第１流体流れ方向Ｘ１に連続して４つ以上有するものであってもよい。

　・図１０に示されるように、フィン部４１ａの傾斜角度θ１０とフィン部４１ｂの傾斜角度θ２０とが異なっていてもよい。同様に、フィン部４２ａの傾斜角度θ３０とフィン部４２ｂの傾斜角度θ４０とが異なっていてもよい。
　・各フィン部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂのオフセットピッチＬ１１～Ｌ１４は適宜変更可能である。例えば、図１１に示されるように、オフセットピッチＬ１１とオフセットピッチＬ１３とを同一の値に設定し、且つオフセットピッチＬ１２とオフセットピッチＬ１４とを同一の値に設定した上で、オフセットピッチＬ１１，Ｌ１３とオフセットピッチＬ１２，Ｌ１４とを異なる値に設定してもよい。

　・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

　＜付記＞
　本発明の特徴を以下の通り示す。
　前記第１伝熱部は、前記第１の所定方向に第１の縦間隔で更に複数配置されており、前記第２伝熱部は、前記第１の所定方向に第２の縦間隔で更に複数配置されており、前記第１の縦間隔及び前記第２の縦間隔が互いに等しくなっている、請求項１～６のいずれか一項に記載の熱交換器のフィン。

　前記第１流体の流れ方向において複数の前記第１伝熱部が配置される間隔を第１の横間隔とし、前記第１流体の流れ方向において複数の前記第２伝熱部が配置される間隔を第２の横間隔とするとき、前記第１の横間隔及び前記第２の横間隔が互いに等しくなっている、請求項１～８のいずれか一項に記載の熱交換器のフィン。

　前記第１流体の流れ方向に隣り合って配置される２つの前記第１伝熱部のオフセットピッチを第１オフセットピッチとし、前記第１流体の流れ方向に隣り合って配置される２つの前記第２伝熱部のオフセットピッチを第２オフセットピッチとし、前記第１流体の流れ方向に隣り合って配置される前記第１伝熱部及び前記第２伝熱部のオフセットピッチを第３オフセットピッチとするとき、前記第３オフセットピッチは、前記第１オフセットピッチ及び前記第２オフセットピッチと異なっている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の熱交換器のフィン。

Claims

　第１流体が流れる第１流路（Ｗ１１）と、第２流体が流れる第２流路（Ｗ１２）とを仕切る仕切壁（２１，２２）を有し、前記仕切壁を介して前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換を行う熱交換器（１０）において前記第１流体に接触するように前記第１流路に設けられるフィン（３１）であって、
　前記第１流体の流れ方向に対して直交する方向を第１の所定方向とし、前記第１の所定方向の逆方向を第２の所定方向とするとき、
　前記第１流体の流れ方向の上流側に配置される先端部が、前記第１流体の流れ方向の下流側に配置される後端部よりも前記第１の所定方向に位置するように、前記第１流体の流れ方向に対して傾斜するように形成される第１伝熱部（４１１ａ，４１２ａ，４１１ｂ，４１２ｂ）と、
　前記第１流体の流れ方向の上流側に配置される先端部が、前記第１流体の流れ方向の下流側に配置される後端部よりも前記第２の所定方向に位置するように、前記第１流体の流れ方向に対して傾斜するように形成される第２伝熱部（４２１ａ，４２２ａ，４２１ｂ，４２２ｂ）と、備え、
　複数の第１伝熱部が、前記第１流体の流れ方向に並んで配置されるとともに、前記第１の所定方向又は前記第２の所定方向にオフセットして配置され、
　複数の第２伝熱部が、前記第１流体の流れ方向に並んで配置されるとともに、前記第１の所定方向又は前記第２の所定方向にオフセットして配置され、
　前記第１流体の流れ方向に並んで配置される複数の前記第１伝熱部と、前記第１流体の流れ方向に並んで配置される複数の前記第２伝熱部とが前記第１流体の流れ方向に沿って交互に配置され、
　前記第１流体の流れ方向において隣り合って配置される前記第１伝熱部及び前記第２伝熱部は、前記第１の所定方向又は前記第２の所定方向にオフセットして配置されている
　熱交換器のフィン。
　複数の前記第１伝熱部は、前記第１流体の流れ方向において２以上の数で連続して配置されており、
　複数の前記第２伝熱部は、前記第１流体の流れ方向において２以上の数で連続して配置されている
　請求項１に記載の熱交換器のフィン。
　前記第１伝熱部が連続して配置される数、及び前記第２伝熱部が連続して配置される数は２つである
　請求項２に記載の熱交換器のフィン。
　複数の前記第１伝熱部は互いに平行であり、
　複数の前記第２伝熱部は互いに平行であり、
　複数の前記第１伝熱部が前記第１流体の流れ方向に対してなす鋭角側の傾斜角度を第１傾斜角度とし、複数の前記第２伝熱部が前記第１流体の流れ方向に対してなす鋭角側の傾斜角度を第２傾斜角度とするとき、
　前記第１傾斜角度及び前記第２傾斜角度が互いに等しくなっている
　請求項１～３のいずれか一項に記載の熱交換器のフィン。
　前記第１傾斜角度及び前記第２傾斜角度のそれぞれの角度の大きさをθとするとき、角度θは次式、
　１°≦θ≦２９°
の範囲に設定されている
　請求項４に記載の熱交換器のフィン。
　複数の前記第１伝熱部は互いに平行であり、
　複数の前記第２伝熱部は互いに平行であり、
　複数の前記第１伝熱部が前記第１流体の流れ方向に対してなす鋭角側の傾斜角度を第１傾斜角度とし、複数の前記第２伝熱部が前記第１流体の流れ方向に対してなす鋭角側の傾斜角度を第２傾斜角度とするとき、
　前記第１傾斜角度及び前記第２傾斜角度が互いに異なっている
　請求項１～３のいずれか一項に記載の熱交換器のフィン。
　前記第１伝熱部は、前記第１の所定方向に第１の縦間隔で更に複数配置されており、
　前記第２伝熱部は、前記第１の所定方向に第２の縦間隔で更に複数配置されており、
　前記第１の縦間隔及び前記第２の縦間隔が互いに等しくなっている
　請求項１に記載の熱交換器のフィン。
　前記第１の縦間隔及び前記第２の縦間隔のそれぞれの長さをＰｆｙとするとき、長さｐｆｘは次式、
　０．１ｍｍ≦Ｐｆｙ≦３．０ｍｍ
の範囲に設定されている
　請求項７に記載の熱交換器のフィン。
　前記第１流体の流れ方向において複数の前記第１伝熱部が配置される間隔を第１の横間隔とし、
　前記第１流体の流れ方向において複数の前記第２伝熱部が配置される間隔を第２の横間隔とするとき、
　前記第１の横間隔及び前記第２の横間隔が互いに等しくなっている
　請求項１に記載の熱交換器のフィン。
　前記第１の横間隔及び前記第２の横間隔のそれぞれの間隔をＰｆｘとするとき、間隔ｐｆｘは次式、
　０．１ｍｍ≦Ｐｆｘ≦３．０ｍｍ
の範囲に設定されている
　請求項９に記載の熱交換器のフィン。
　前記第１流体の流れ方向に隣り合って配置される２つの前記第１伝熱部のオフセットピッチを第１オフセットピッチとし、前記第１流体の流れ方向に隣り合って配置される２つの前記第２伝熱部のオフセットピッチを第２オフセットピッチとし、前記第１流体の流れ方向に隣り合って配置される前記第１伝熱部及び前記第２伝熱部のオフセットピッチを第３オフセットピッチとするとき、
　前記第３オフセットピッチは、前記第１オフセットピッチ及び前記第２オフセットピッチと異なっている
　請求項１に記載の熱交換器のフィン。