(57)【要約】【課題】入口部と出口部を連絡する通路における流体の拡散性を高めることが可能な熱交換装置および流体拡散装置を提供する。【解決手段】第１流体通路２は、第１流体の流入口２１ａと、流入口２１ａよりも下流において通路幅にわたって設けられた第１流入側チャンバ２２と、第１流入側チャンバ２２よりも下流においてオフセットフィン４が設けられた第１熱交換促進部２３と、を備える。第１流体通路２は、第１熱交換促進部２３よりも下流において通路幅にわたって設けられた第１流出側チャンバ２４と、第１流出側チャンバ２４を流下した第１流体の流出口２５ａと、を備える。流入口２１ａと流出口２５ａは、通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が流れる第１流体通路（２）と、前記第１流体よりも低温である第２流体が流れ、前記第１流体通路に積層して設けられる第２流体通路（３）と、を備え、
前記第１流体通路は、
前記第１流体の流入口（２１ａ）を有する第１流入部（２１）と、
前記第１流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた第１流入側チャンバ（２２）と、
前記第１流入側チャンバよりも下流において、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン（４）が設けられた第１熱交換促進部（２３；１２３；２２３；３２３；４２３）と、
前記第１熱交換促進部よりも下流において前記通路幅にわたって設けられた第１流出側チャンバ（２４）と、
前記第１流出側チャンバを流下した前記第１流体の流出口（２５ａ）を有する第１流出部（２５）と、を含み、
前記第２流体通路は、
前記第２流体の流入口（３１ａ）を有する第２流入部（３１）と、
前記第２流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた第２流入側チャンバ（３２）と、
前記第２流入側チャンバよりも下流において、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン（５）が設けられた第２熱交換促進部（３３）と、
前記第２熱交換促進部よりも下流において前記通路幅にわたって設けられた第２流出側チャンバ（３４）と、
前記第２流出側チャンバを流下した前記第２流体の流出口（３５ａ）を有する第２流出部（３５）と、を含み、
前記第１流体は、前記第１熱交換促進部において拡散しながら前記第２熱交換促進部において拡散する前記第２流体と熱交換し、
前記第１流入部と前記第１流出部、および、前記第２流入部と前記第２流出部、の少なくとも一方は、前記第１流体通路と前記第２流体通路とが前記積層する積層方向に直交する通路幅方向に関してずれた位置に設けられている熱交換装置。
【請求項２】
前記第１流入部と前記第１流出部は、前記通路幅方向に関してずれた位置に設けられ、
前記第２流入部と前記第２流出部は、前記通路幅方向に関してずれた位置に設けられている請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記第１流体通路と前記第２流体通路は前記積層方向に交互に設けられており、
前記第１流入部、前記第２流入部のいずれか一方の流入部は、流入用管（２１，３１）の内側において開口する流入口であり、
前記第１流出部、前記第２流出部のいずれか一方の流出部は、流出用管（２５，３５）の内側において開口する流出口であり、
前記一方の流入部と前記一方の流出部は、前記通路幅方向に関してずれた位置に設けられており、
他方の流入部は、前記流入用管に対して前記通路幅方向の両側に開口する流入口であり、他方の流出部は、前記流出用管に対して前記通路幅方向の両側に開口する流出口である請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記一方の流入部は、前記通路幅方向に間隔をあけて設けられた２個の前記流入用管（２１）のそれぞれの内側において開口する流入口であり、
前記一方の流出部は、前記通路幅方向に間隔をあけて設けられた２個の前記流出用管（２５）のそれぞれの内側において開口する流出口である請求項３に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記第１熱交換促進部または前記第２熱交換促進部に設けられた前記オフセットフィンは、前記通路幅方向について流体の流入部と流出部の間に位置する中間フィン部（１２３ｂ）と、前記中間フィン部に対して前記通路幅方向の両側にそれぞれ設けられて前記中間フィン部よりも前記通路幅方向のフィンピッチが大きい端部側フィン部（１２３ａ，１２３ｃ）と、を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記第１熱交換促進部または前記第２熱交換促進部に設けられた前記オフセットフィンは、上流側フィン部（２２３ａ）と、前記上流側フィン部よりも下流に隣接して設けられて前記上流側フィン部よりも前記通路幅方向のフィンピッチが小さい下流側フィン部（２２３ｂ）と、を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱交換装置。
【請求項７】
前記第１熱交換促進部または前記第２熱交換促進部に設けられた前記オフセットフィンは、上流側フィン部（３２３ａ）と、前記上流側フィン部よりも下流に隣接して設けられて前記上流側フィン部よりもフィン片の流下方向長さが長い下流側フィン部（３２３ｂ）と、を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱交換装置。
【請求項８】
前記第１熱交換促進部または前記第２熱交換促進部に設けられた前記オフセットフィンは、前記通路幅方向に沿う平面を有するフィン片を含む上流側フィン部（４２３ａ）と、前記上流側フィン部よりも下流に隣接して設けられて前記上流側フィン部の前記フィン片の前記平面に対して交差する平面を有するフィン片を含む下流側フィン部（４２３ｂ）と、を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱交換装置。
【請求項９】
前記第１流体は、車両のエンジン（１０）から排出される排ガスであり、前記第２流体は、前記車両の周囲から取り入れた外気である請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の熱交換装置。
【請求項１０】
前記第２流体は、前記車両の前部に設けられたラジエータ（１２）を通過してきた外気である請求項９に記載の熱交換装置。
【請求項１１】
前記第２流体通路に流入する前記外気の流量を調整可能な外気量調整装置（１４）を備える請求項９または請求項１０に記載の熱交換装置。
【請求項１２】
前記第１流入部は、前記排ガスが流れる排ガス通路（１５）に接続されており、
前記排ガス通路において前記第１流入部よりも上流側の部位から分岐して前記第１流体通路を迂回するバイパス通路（１５ａ）を備える請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の熱交換装置。
【請求項１３】
前記バイパス通路を流れる前記排ガスの流量を調整する排ガス調整装置（１７）を備える請求項１２に記載の熱交換装置。
【請求項１４】
流体の流入口（６１ａ）を有する流入部（６１）と、
前記流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた流入側チャンバ（６２）と、
前記流入側チャンバよりも下流において、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン（４）が設けられた拡散促進部（６３；１６３；２６３；３６３；４６３）と、
前記拡散促進部よりも下流において前記通路幅にわたって設けられた流出側チャンバ（６４）と、
前記流出側チャンバを流下した前記流体の流出口（６５ａ）を有する流出部（６５）と、を備え、
前記流入部と前記流出部は、前記流体の流下方向に直交する通路幅方向に関してずれた位置に設けられている流体拡散装置。
【請求項１５】
前記オフセットフィンは、前記通路幅方向について前記流入部と前記流出部の間に位置する中間フィン部（１６３ｂ）と、前記中間フィン部に対して前記通路幅方向の両側にそれぞれ設けられて前記中間フィン部よりも前記通路幅方向のフィンピッチが大きい端部側フィン部（１６３ａ，１６３ｃ）と、を含む請求項１４に記載の流体拡散装置。
【請求項１６】
前記オフセットフィンは、上流側フィン部（２６３ａ）と、前記上流側フィン部よりも下流に隣接して設けられて前記上流側フィン部よりも前記通路幅方向のフィンピッチが小さい下流側フィン部（２６３ｂ）と、を含む請求項１４または請求項１５に記載の流体拡散装置。
【請求項１７】
前記オフセットフィンは、上流側フィン部（３６３ａ）と、前記上流側フィン部よりも下流に隣接して設けられて前記上流側フィン部よりもフィン片の流下方向長さが長い下流側フィン部（３６３ｂ）と、を含む請求項１４から請求項１６のいずれか一項に記載の流体拡散装置。
【請求項１８】
前記オフセットフィンは、前記通路幅方向に沿う平面を有するフィン片を含む上流側フィン部（４６３ａ）と、前記上流側フィン部よりも下流に隣接して設けられて前記上流側フィン部の前記フィン片の前記平面に対して交差する平面を有するフィン片を含む下流側フィン部（４６３ｂ）と、を含む請求項１４から請求項１６のいずれか一項に記載の流体拡散装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、熱交換装置および流体拡散装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、気液二相状態の冷媒通路と被冷却用の媒体通路とが各プレート間に交互に積層された積層型熱交換器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６８９３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、被冷却用の第２媒体は、プレートに形成されたディンプルによって、媒体通路の入口部からディンプルを避けるように蛇行して出口部に向けて流れる。入口部と出口部はプレートにおいて対角となる位置に設けられている。入口部から媒体通路に流入した第２媒体は、媒体通路を流れる間に、第２媒体が入口部から出口部へ流れる方向に対して交差する方向に大きく拡散することが好ましい。特許文献１の装置は、通路を流れる流体の拡散性という観点でさらなる改良が求められる。
【０００５】
この明細書における開示の目的は、入口部と出口部を連絡する通路における流体の拡散性を高めることが可能な熱交換装置および流体拡散装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された熱交換装置の一つは、第１流体が流れる第１流体通路（２）と、第１流体よりも低温である第２流体が流れ、第１流体通路に積層して設けられる第２流体通路（３）と、を備え、
第１流体通路は、第１流体の流入口（２１ａ）を有する第１流入部（２１）と、第１流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた第１流入側チャンバ（２２）と、第１流入側チャンバよりも下流において、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン（４）が設けられた第１熱交換促進部（２３；１２３；２２３；３２３；４２３）と、第１熱交換促進部よりも下流において通路幅にわたって設けられた第１流出側チャンバ（２４）と、第１流出側チャンバを流下した第１流体の流出口（２５ａ）を有する第１流出部（２５）と、を含み、
第２流体通路は、第２流体の流入口（３１ａ）を有する第２流入部（３１）と、第２流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた第２流入側チャンバ（３２）と、第２流入側チャンバよりも下流において、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン（５）が設けられた第２熱交換促進部（３３）と、第２熱交換促進部よりも下流において通路幅にわたって設けられた第２流出側チャンバ（３４）と、第２流出側チャンバを流下した第２流体の流出口（３５ａ）を有する第２流出部（３５）と、を含み、
第１流体は、第１熱交換促進部において拡散しながら第２熱交換促進部において拡散する第２流体と熱交換し、
第１流入部と第１流出部、および、第２流入部と第２流出部、の少なくとも一方は、第１流体通路と第２流体通路とが積層する積層方向に直交する通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。
【０００８】
この熱交換装置によれば、第１流入部と第１流出部、および、第２流入部と第２流出部、の少なくとも一方が、通路幅方向に関してずれた位置にあることにより、流入部から流出部に向けて流体を通路幅方向に広く行き渡らせる流れの形成に寄与する。さらに第１熱交換促進部および第２熱交換促進部にはオフセットフィンが設けられているため、第１熱交換促進部および第２熱交換促進部における流体の拡散性を高めることができ、熱交換性能を高めることに寄与する。これらの効果により、入口部と出口部を連絡する通路における流体の拡散性を高めることが可能な熱交換装置を提供できる。
【０００９】
開示された流体拡散装置の一つは、流体の流入口（６１ａ）を有する流入部（６１）と、流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた流入側チャンバ（６２）と、流入側チャンバよりも下流において、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン（４）が設けられた拡散促進部（６３；１６３；２６３；３６３；４６３）と、拡散促進部よりも下流において通路幅にわたって設けられた流出側チャンバ（６４）と、流出側チャンバを流下した流体の流出口（６５ａ）を有する流出部（６５）と、を備え、流入部と流出部は、流体の流下方向に直交する通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。
【００１０】
この流体拡散装置によれば、流入部と流出部が、通路幅方向に関してずれた位置にあることにより、流入部から流出部に向けて流体を通路幅方向に広く行き渡る流れの形成に寄与する。さらに拡散促進部にはオフセットフィンが設けられているため、流入部と流出部の途中に設けられた拡散促進部において流体の拡散性を高めることができる。これらの効果により、入口部と出口部を連絡する通路における流体の拡散性を高めることが可能な流体拡散装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の熱交換装置の構成を示した斜視図である。
【図２】熱交換装置において、高温の第１流体が流れる第１流体通路の構成を示した図である。
【図３】熱交換装置において、低温の第２流体が流れる第２流体通路の構成を示した図である。
【図４】第１流体通路におけるオフセットフィンを示した図である。
【図５】オフセットフィンを示した斜視図である。
【図６】第２実施形態において第１流体通路に設けられたオフセットフィンの構成を示した図である。
【図７】第３実施形態において第１流体通路に設けられたオフセットフィンの構成を示した図である。
【図８】第４実施形態において第１流体通路に設けられたオフセットフィンの構成を示した図である。
【図９】第５実施形態において第１流体通路に設けられたオフセットフィンの構成を示した図である。
【図１０】第６実施形態の熱交換装置の構成を示した斜視図である。
【図１１】熱交換装置において、高温の第１流体が流れる第１流体通路の構成を示した図である。
【図１２】熱交換装置において、低温の第２流体が流れる第２流体通路の構成を示した図である。
【図１３】第７実施形態の熱交換装置の構成を示した斜視図である。
【図１４】熱交換装置において、高温の第１流体が流れる第１流体通路の構成を示した図である。
【図１５】熱交換装置において、低温の第２流体が流れる第２流体通路の構成を示した図である。
【図１６】第８実施形態において、前述の実施形態における熱交換装置を車両に搭載した状態を説明するための説明図である。
【図１７】第９実施形態において、前述の実施形態における熱交換装置を車両に搭載した状態を説明するための説明図である。
【図１８】第１０実施形態における流体拡散装置の構成を示した斜視図である。
【図１９】第１０実施形態の流体拡散装置の流体通路におけるオフセットフィンを示した図である。
【図２０】第１１実施形態において流体通路に設けられたオフセットフィンの構成を示した図である。
【図２１】第１２実施形態において流体通路に設けられたオフセットフィンの構成を示した図である。
【図２２】第１３実施形態において流体通路に設けられたオフセットフィンの構成を示した図である。
【図２３】第１４実施形態において流体通路に設けられたオフセットフィンの構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１３】
（第１実施形態）
第１実施形態に一形態としての熱交換装置１を開示する。第１実施形態の熱交換装置１について図１〜図５を参照して説明する。熱交換装置１は、第１流体と第１流体よりも低温である第２流体との間で熱交換を実施する装置である。したがって、熱交換装置１において第１流体の熱は第２流体に移動し、第２流体は暖められ第１流体は冷却されることになる。第１流体、第２流体は、液体、気体のいずれでもよい。第１流体、第２流体には、温度差を与えることが可能な任意の流体を採用することができる。以下、第１流体を低温流体と称し、第２流体を低温流体よりも高温である高温流体と称することがある。
【００１４】
熱交換装置１は、高温流体が流れる第１流体通路２と、低温流体が流れる第２流体通路３と、を備える。図１に示すように、熱交換装置１は、交互に積層設置された第１流体通路２と第２流体通路３を備えている。第１流体通路２には第１流体が流れている。第２流体通路３には第２流体が流れている。第１流体と第２流体は、流体通路を形成するケース壁を介して熱交換可能である。ケース壁は、熱伝導性に優れた、金属や金属を含有する樹脂品等によって形成されている。第１流体と第２流体は、熱交換装置１に対して同方向に流入し同方向に流出するように構成されている。
【００１５】
第１流体通路２は、第１流体の流入口２１ａを有する第１流入部と、第１流体の流出口２５ａを有する第１流出部と、第１流入部と第１流出部との間に設けられた、第２流体と熱交換可能に構成された熱交換通路と、を備えている。図２に示すように、熱交換通路は、上流に位置する第１流入側チャンバ２２と、下流に位置する第１流出側チャンバ２４と、第１流入側チャンバ２２と第１流出側チャンバ２４との間に設けられた第１熱交換促進部２３と、を含んでいる。第１流入部は、第１流入用管２１の内側に設けられた流入口２１ａを有している。流入口２１ａは、第１流体通路２を形成するケース２０の通路幅において一部に開口された流体入口部である。通路幅は、第１流体通路２と第２流体通路３とが積層されている積層方向と第１流体が流下する流下方向との両方に直交する方向における通路の長さであり、図１における水平方向であり熱交換装置１の長手方向長さでもある。
【００１６】
第１流入用管２１は、図１に示すように熱交換装置１の上下方向について、両端に位置する第１流体通路２と、その間に位置する第１流体通路２および第２流体通路３とをすべて内側に収めるように設置されている。上下方向は、前述の積層方向でもある。第２流体通路３の流入口３１ａは、第１流入用管２１の外において開口しているので、第１流入用管２１の内側には、複数の流入口２１ａが第２流体通路３の高さ寸法分の間隔をあけて、上下方向に並んでいる。第１流体は、第１流入用管２１の内部を流れるため、上下方向に並ぶ複数の流入口２１ａに分配されて各第１流体通路２に流入する。
【００１７】
第１流出部は、第１流出用管２５の内側に設けられた流出口２５ａを有している。流出口２５ａは、第１流体通路２を形成するケース２０の通路幅において一部に開口された流体出口部である。第１流出用管２５は、第１流入用管２１と同様に、熱交換装置１の上下方向について、両端に位置する第１流体通路２と、その間に位置する第１流体通路２および第２流体通路３とをすべて内側に収めるように設置されている。第２流体通路３の流出口３５ａは、第１流出用管２５の外において開口しているので、第１流出用管２５の内側には、複数の流出口２５ａが第２流体通路３の高さ寸法分の間隔をあけて、上下方向に並んでいる。第１流体は、第１流出側チャンバ２４から上下方向に並ぶ複数の流出口２５ａに分配されて第１流出用管２５の内部で合流し熱交換装置１の外部に排出される。
【００１８】
流入口２１ａの中心軸２１ｃと流出口２５ａの中心軸２５ｃは、積層方向に直交する通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。このように第１流入部と第１流出部は、積層方向に直交する通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。第１流入部の中心軸２１ｃと第１流出部の中心軸２５ｃとは、流下方向に一致しない位置に設けられている。後述する流体拡散性の観点から、第１流入部は、熱交換装置１における通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の一方端部寄りに設けられていることが好ましい。さらに第１流出部は、熱交換装置１における通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の他方端部寄りに設けられていることが好ましい。この一方端部と他方端部は、熱交換装置１における通路幅方向の両端部を構成する。
【００１９】
第１流入側チャンバ２２は、流入口２１ａよりも下流において通路幅全体にわたって設けられている。第１流入側チャンバ２２は、第１流体通路２を形成するケース２０の内部の上流側においてケース２０の通路幅全体を占有する空間である。流入口２１ａから第１流入側チャンバ２２に流入した第１流体は、流出口２５ａに向けて第１流入側チャンバ２２の通路幅全体に広がりながら流下する。第１流体は、第１流入側チャンバ２２を流下する過程で、積層方向に隣接する第２流体通路３を流れる第２流体と熱交換可能である。
【００２０】
図２および図４に示すように、第１熱交換促進部２３は、第１流入側チャンバ２２よりも下流において、第１流入側チャンバ２２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。第１熱交換促進部２３には、熱交換面積を拡大し、乱流を促進するフィンが設けられている。図４および図５に示すように、このフィンは、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン４である。第１熱交換促進部２３は、オフセットフィン４によって、第１流体通路２において他の部分よりも第１流体と第２流体との熱交換を促進できる領域である。
【００２１】
オフセットフィン４は、通路幅方向に隣り合うフィン同士の位置が通路幅方向に対して直交する流下方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである。オフセットフィン４は、流下方向に沿う平面を有するように形成されたフィン片４０を有している。フィン片４０における流下方向に沿う平面は、図５に示す長さＬを有している。各フィン片４０は、平板を切り起こすようにして形成されている。
【００２２】
オフセットフィン４は、流下方向に間隔をあけて並んでいる複数のフィン片４０を、複数個有している。流下方向に並ぶ複数のフィン片４０は、通路幅方向に複数個並んでいる。通路幅方向に隣り合う複数のフィン片４０と複数のフィン片４０とは、流下方向にずれた位置に設けられている。つまり、通路幅方向に隣り合うフィン片４０とフィン片４０とは、流下方向にオフセットされた位置に設けられている。通路幅方向に隣り合うフィン片４０とフィン片４０とは、通路幅方向に一致しない位置に設けられている。このように流下方向にオフセットされた関係にある複数のフィン片４０と複数のフィン片４０は、一組のフィン片群であるセグメントを構成する。オフセットフィン４は、セグメントを通路幅方向に複数有している。図５に示すように、通路幅方向に隣接するセグメントとセグメントは、フィンピッチＰの間隔で設けられている。
【００２３】
第１流入側チャンバ２２から第１熱交換促進部２３に流入する第１流体は、接触することでオフセットフィン４に熱移動し、オフセットフィン４によって通路幅方向に拡散しながら流出口２５ａに向けて流下する。オフセットフィン４は、第１流体通路２における、熱交換性能と通路幅方向に関する流体拡散性能とを両立することに大きく貢献している。このように第１流体は、オフセットフィン４によって、第１熱交換促進部２３の全域に広がりながら流下する。第１流体は、第１熱交換促進部２３を流下する過程で、積層方向に隣接する第２熱交換促進部３３を流れる第２流体との熱交換が促進されている。
【００２４】
第１流出側チャンバ２４は、第１熱交換促進部２３よりも下流であって流出口２５ａよりも上流において通路幅全体にわたって設けられている。第１流出側チャンバ２４は、第１流体通路２を形成するケース２０の内部の下流側においてケース２０の通路幅全体を占有する空間である。第１熱交換促進部２３から第１流出側チャンバ２４に流入した第１流体は、流出口２５ａに向けて第１流出側チャンバ２４の通路幅全体に広がりながら流下する。第１流体は、第１流出側チャンバ２４を流下する過程で、積層方向に隣接する第２流体通路３を流れる第２流体と熱交換可能である。
【００２５】
第２流体通路３は、第２流体の流入口３１ａを有する第２流入部と、第２流体の流出口３５ａを有する第２流出部と、第２流入部と第２流出部との間に設けられた、第１流体と熱交換可能に構成された熱交換通路と、を備えている。図３に示すように、熱交換通路は、上流に位置する第２流入側チャンバ３２と、下流に位置する第２流出側チャンバ３４と、第２流入側チャンバ３２と第２流出側チャンバ３４との間に設けられた第２熱交換促進部３３と、を含んでいる。第２流入部は、第１流入用管２１の外側に設けられた流入口３１ａを有している。流入口３１ａは、第１流体通路２を形成するケース２０の上流端部とケース２０の上流端部との間に設けられた入口部である。つまり、第２流体は、積層方向に隣接するケース２０とケース２０の間に形成された流入口３１ａから第２流入側チャンバ３２に流入する。
【００２６】
流入口３１ａは、熱交換装置１の上流端部において、積層方向に第１流体通路２と交互に位置するように配されている。さらに流入口３１ａは、熱交換装置１の上流端部において、第１流入用管２１の外、あるいは第１流入用管２１の通路幅方向の両側に設けられている。第２流体は、熱交換装置１の上流端部において、第１流入用管２１の内側を除く通路幅方向全体にわたる流入口３１ａから第２流体通路３に流入する。この構成により、第２流体は、第１流入用管２１の周囲に設けられた流入口３１ａから第１流入用管２１の側方を回り込むようにして第２流入側チャンバ３２へ流入する。
【００２７】
第２流出部は、第１流出用管２５の外側に設けられた流出口３５ａを有している。流出口３５ａは、第１流体通路２を形成するケース２０の下流端部とケース２０の下流端部との間に設けられた出口部である。つまり、第２流体は、積層方向に隣接するケース２０とケース２０の間に形成された流出口３５ａから熱交換装置１の外部に流出する。
【００２８】
流出口３５ａは、熱交換装置１の下流端部において、積層方向に第１流体通路２と交互に位置するように配されている。さらに流出口３５ａは、熱交換装置１の下流端部において、第１流出用管２５の外、あるいは第１流出用管２５の通路幅方向の両側に設けられている。第２流体は、熱交換装置１の下流端部において、第１流出用管２５の内側を除く通路幅方向全体にわたる流出口３５ａから外部に流出する。この構成により、第２流体は、第２流出側チャンバ３４において第１流出用管２５よりも上流から第１流出用管２５の側方を回り込むように流下して流出口３５ａから外部に流出する。
【００２９】
第２流入側チャンバ３２は、流入口３１ａよりも下流において通路幅全体にわたって設けられている。第２流入側チャンバ３２は、積層方向に並ぶ第１流入側チャンバ２２と第１流入側チャンバ２２との間において通路幅全体を占有する空間である。流入口３１ａから第２流入側チャンバ３２に流入した第２流体は、流出口３５ａに向けて第２流入側チャンバ３２の通路幅全体に広がりながら流下する。第２流体は、第２流入側チャンバ３２を流下する過程で、積層方向に隣接する第１流体通路２を流れる第１流体と熱交換可能である。
【００３０】
図３に示すように、第２熱交換促進部３３は、第２流入側チャンバ３２よりも下流において、第２流入側チャンバ３２の通路幅と同等の通路幅を有してケース３０の内部に設けられている。第２熱交換促進部３３には、第１熱交換促進部２３と同様に、オフセットフィン５が設けられている。オフセットフィン５は、第１熱交換促進部２３に設けられたオフセットフィン４と同様の構成、作用効果を奏する。オフセットフィン５に関する説明は、前述したオフセットフィン４に関する説明を援用する。オフセットフィン５におけるフィン片５０およびセグメントに関する説明は、前述したオフセットフィン４におけるフィン片４０およびセグメントに関する説明を援用する。
【００３１】
第２流入側チャンバ３２から第２熱交換促進部３３に流入する第２流体は、接触することでオフセットフィン５に熱移動し、オフセットフィン５によって通路幅方向に拡散しながら流出口３５ａに向けて流下する。オフセットフィン５は、第２流体通路３における、熱交換性能と通路幅方向に関する流体拡散性能とを両立することに大きく貢献している。このように第２流体は、オフセットフィン５によって、第２熱交換促進部３３の全域に広がりながら流下する。第２流体は、第２熱交換促進部３３を流下する過程で、積層方向に隣接する第１熱交換促進部２３を流れる第１流体との熱交換が促進されている。
【００３２】
第２流出側チャンバ３４は、第２熱交換促進部３３よりも下流であって流出口３５ａよりも上流において通路幅全体にわたって設けられている。第２流出側チャンバ３４は、積層方向に並ぶ第１流出側チャンバ２４と第１流出側チャンバ２４との間において通路幅全体を占有する空間である。第２熱交換促進部３３から第２流出側チャンバ３４に流入した第２流体は、流出口３５ａに向けて第２流出側チャンバ３４の通路幅全体に広がりながら流下する。第２流体は、第２流出側チャンバ３４を流下する過程で、積層方向に隣接する第１流体通路２を流れる第１流体と熱交換可能である。
【００３３】
次に、第１実施形態の熱交換装置１がもたらす作用効果について説明する。熱交換装置１は、第１流体が流れる第１流体通路２と、第１流体よりも低温である第２流体が流れ、第１流体通路２に積層して設けられる第２流体通路３と、を備える。第１流体通路２は、流入口２１ａを有する第１流入部と、第１流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた第１流入側チャンバ２２と、第１流入側チャンバ２２よりも下流において、オフセットフィン４が設けられた第１熱交換促進部２３とを備える。さらに第１流体通路２は、第１熱交換促進部２３よりも下流において通路幅にわたって設けられた第１流出側チャンバ２４と、第１流出側チャンバ２４を流下した第１流体の流出口２５ａを有する第１流出部と、を備える。第２流体通路３は、流入口３１ａを有する第２流入部と、第２流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた第２流入側チャンバ３２と、第２流入側チャンバ３２よりも下流において、オフセットフィン５が設けられた第２熱交換促進部３３とを備える。さらに第２流体通路３は、第２熱交換促進部３３よりも下流において通路幅にわたって設けられた第２流出側チャンバ３４と、第２流出側チャンバ３４を流下した第２流体の流出口３５ａを有する第２流出部と、を備える。
第１流体は、第１熱交換促進部２３において拡散しながら第２熱交換促進部３３において拡散する第２流体と熱交換する。第１流入部と第１流出部は、第１流体通路２と第２流体通路３とが積層する積層方向に直交する通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。
【００３４】
この熱交換装置１によれば、第１流入部と第１流出部が通路幅方向に関してずれた位置にあることにより、第１流入部から第１流出部に向けて第１流体が通路幅方向に広く行き渡ることに寄与する。さらに第１熱交換促進部２３および第２熱交換促進部３３にはオフセットフィン４，５が設けられているため、第１流体は、第１熱交換促進部２３において拡散しながら第２熱交換促進部３３において拡散する第２流体と熱交換する。これにより、第１熱交換促進部２３および第２熱交換促進部３３における流体の拡散性を高めることができるので、熱交換性能を高めることに寄与する。熱交換装置１は、これらの効果を併せ持つことにより、入口部と出口部を連絡する通路における流体の拡散性を高めることが可能な装置を提供する。
【００３５】
さらに第１流体と第２流体が気体である場合には、気体は液体に比べて密度、粘性が小さいので直進性が強いため、流体通路において広範囲に流通させることが困難である。そこで、熱交換装置１によれば、液体に比べて熱容量が小さい気体を作動流体とした場合でも、流体の拡散性が高められることにより、高速流を形成することが可能であり、熱交換性能を高めることができる。
【００３６】
熱交換装置１は以下の構成を有する。第１流体通路２と第２流体通路３は積層方向に交互に設けられている。一方の流入部である第１流入部は、第１流入用管２１の内側において開口する流入口２１ａである。一方の流出部である第１流出部は、第１流出用管２５の内側において開口する流出口２５ａである。一方の流入部である第１流入部と第１流出部は通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。他方の流入部である第２流入部は、第１流入用管２１に対して通路幅方向の両側に開口する流入口３１ａである。他方の流出部である第２流出部は、第１流出用管２５に対して通路幅方向の両側に開口する流出口３５ａである。
【００３７】
この熱交換装置１によれば、第２流体通路３の上流側で流入口２１ａから第１流入用管２１の下流側部位に回りこむように流れる流体流れを形成でき、第２流体通路３の下流側で第１流出用管２５の上流側部位から分流して流出口２５ａから流出する流れを形成できる。これによれば、第２流体が第２流体通路３において通路幅方向に広く行き渡る流れを形成することに寄与する。
【００３８】
（第２実施形態）
第２実施形態について図６を参照して説明する。図６で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第２実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００３９】
図６に示すように、第２実施形態は、第１熱交換促進部１２３の構成が第１実施形態に対して相違する。第１熱交換促進部１２３は、第１流入側チャンバ２２よりも下流において、第１流入側チャンバ２２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。第１熱交換促進部１２３には、通路幅方向について流入口２１ａと流出口２５ａの間に位置する中間フィン部１２３ｂが設けられている。第１熱交換促進部１２３において、中間フィン部１２３ｂに対して通路幅方向の両側には、端部側フィン部１２３ａと端部側フィン部１２３ｃとが設けられている。
【００４０】
端部側フィン部１２３ａは、通路幅方向について流入口２１ａ寄りの位置に設けられている。端部側フィン部１２３ｃは、通路幅方向について流出口２５ａ寄りの位置に設けられている。端部側フィン部１２３ａ、端部側フィン部１２３ｃは、前述のオフセットフィン４を有している。中間フィン部１２３ｂは、オフセットフィン１０４を有している。第１熱交換促進部１２３は、両側に位置するオフセットフィン４と中間に位置するオフセットフィン１０４とによって、第１流体通路２において他の部分よりも第１流体と第２流体との熱交換を促進できる領域である。
【００４１】
オフセットフィン１０４は、オフセットフィン４と同様に、通路幅方向に隣り合うフィン同士の位置が通路幅方向に対して直交する流下方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである。オフセットフィン１０４は、基本的構成は前述したオフセットフィン４と同じであるが、フィンピッチがオフセットフィン４よりも小さくなるように構成されている。オフセットフィン１０４は、セグメントのピッチがオフセットフィン４よりも小さくなるように構成されているともいえる。この構成により、中間フィン部１２３ｂは、端部側フィン部１２３ａや端部側フィン部１２３ｃよりも単位体積当たりのフィンの表面積が大きく、つまりフィン密度が大きくなっている。したがって、中間フィン部１２３ｂは、端部側フィン部１２３ａや端部側フィン部１２３ｃよりも流体が流れにくく、端部側フィン部１２３ａや端部側フィン部１２３ｃへ流下しやすい流れを引き起こしやすい領域である。
【００４２】
第１流入側チャンバ２２から第１熱交換促進部１２３に流入する第１流体は、接触することでオフセットフィン４、１０４に熱移動し、オフセットフィン４，１０４によって通路幅方向に拡散しながら流出口２５ａに向けて流下する。オフセットフィン４やオフセットフィン１０４は、第１流体通路２における、熱交換性能と通路幅方向に関する流体拡散性能とを両立することに大きく貢献している。
【００４３】
流入口２１ａから流出口２５ａに向けて第１流入側チャンバ２２を流下する第１流体は、流入口２１ａと流出口２５ａと結ぶ線上の位置する中間フィン部１２３ｂに流入しやすく、速い流れで中間フィン部１２３ｂに流入しやすい。中間フィン部１２３ｂは端部側フィン部１２３ａ，１２３ｃよりも圧力損失が大きいため、第１流体の流速を遅くし、さらに圧損の小さい端部側フィン部１２３ａや端部側フィン部１２３ｃ側に流下しやすい流れが形成されやすくなる。このように第１流体は、中間フィン部１２３ｂと端部側フィン部１２３ａ，１２３ｃとによって、第１熱交換促進部１２３の全域に広がりながら流下する。第１流体は、第１熱交換促進部１２３を流下する過程で、積層方向に隣接する第２熱交換促進部を流れる第２流体との熱交換が促進されている。
【００４４】
明細書に開示した目的を達成可能な熱交換装置１は、以上の第２実施形態で説明した第１熱交換促進部１２３の構成を適用した第２熱交換促進部を備えるものでもよい。
【００４５】
次に第２実施形態の熱交換装置１について作用効果を説明する。第１熱交換促進部または第２熱交換促進部に設けられたオフセットフィンは、通路幅方向について流入部と流出部の間に位置する中間フィン部１２３ｂと、中間フィン部１２３ｂに対して通路幅方向の両側にそれぞれ設けられた端部側フィン部１２３ａ，１２３ｃとを備える。端部側フィン部１２３ａ，１２３ｃは、中間フィン部１２３ｂよりも通路幅方向のフィンピッチが大きい。
【００４６】
この構成によれば、第１熱交換促進部または第２熱交換促進部を流れる流体が、中間フィン部１２３ｂをスムーズに流下することを妨げ、端部側フィン部１２３ａ側や端部側フィン部１２３ｃ側へ向けて流下する流れを促進できる。これにより、第１熱交換促進部１２３または第２熱交換促進部において、流体を通路幅方向に広く行き渡らすことに寄与する熱交換装置１を提供できる。
【００４７】
（第３実施形態）
第３実施形態について図７を参照して説明する。図７で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第３実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００４８】
図７に示すように、第３実施形態は、第１熱交換促進部２２３の構成が第１実施形態に対して相違する。第１熱交換促進部２２３は、第１流入側チャンバ２２よりも下流において、第１流入側チャンバ２２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。第１熱交換促進部２２３には、上流側に上流側フィン部２２３ａが通路幅全体にわたって設けられている。第１熱交換促進部２２３には、上流側フィン部２２３ａの下流に、通路幅全体にわたる下流側フィン部２２３ｂが設けられている。
【００４９】
下流側フィン部２２３ｂは、前述のオフセットフィン４を有している。上流側フィン部２２３ａは、オフセットフィン２０４を有している。第１熱交換促進部２２３は、流下方向に並ぶオフセットフィン２０４とオフセットフィン４とによって、第１流体通路２において他の部分よりも第１流体と第２流体との熱交換を促進できる領域である。
【００５０】
オフセットフィン２０４は、オフセットフィン４と同様に、通路幅方向に隣り合うフィン同士の位置が通路幅方向に対して直交する流下方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである。オフセットフィン２０４は、基本的構成は前述したオフセットフィン４と同じであるが、フィンピッチがオフセットフィン４よりも大きくなるように構成されている。オフセットフィン２０４は、セグメントのピッチがオフセットフィン４よりも大きくなるように構成されているともいえる。この構成により、上流側フィン部２２３ａは、下流側フィン部２２３ｂよりも単位体積当たりのフィンの表面積が小さく、つまりフィン密度が小さくなっている。したがって、上流側フィン部２２３ａは、下流側フィン部２２３ｂよりも、流体の拡散性能が高く、流れを大きく乱すことができる領域である。
【００５１】
第１流入側チャンバ２２から第１熱交換促進部２２３に流入する第１流体は、接触することでオフセットフィン２０４、４に熱移動し、オフセットフィン２０４，４によって通路幅方向に拡散しながら流出口２５ａに向けて流下する。オフセットフィン２０４やオフセットフィン４は、第１流体通路２における、熱交換性能と通路幅方向に関する流体拡散性能とを両立することに大きく貢献している。
【００５２】
流入口２１ａから流出口２５ａに向けて第１流入側チャンバ２２を流下する第１流体は、まず上流側フィン部２２３ａで拡散が促進されて通路幅方向に広く流れるようになる。上流側フィン部２２３ａにおいて通路幅方向に広く拡散された第１流体は、上流側フィン部２２３ａよりも流体の直進性をもたらす下流側フィン部２２３ｂによって、通路幅方向に拡散した状態を維持しながら流下する。このため、第１流体を第１流出側チャンバ２４に対して通路幅方向に広く分布した状態で流入させることができる。このように第１流体は、上流側フィン部２２３ａと下流側フィン部２２３ｂとによって、第１熱交換促進部２２３の全域に広がりながら流下する。第１流体は、第１熱交換促進部２２３を流下する過程で、積層方向に隣接する第２熱交換促進部を流れる第２流体との熱交換が促進されている。
【００５３】
明細書に開示した目的を達成可能な熱交換装置１は、以上の第３実施形態で説明した第１熱交換促進部２２３の構成を適用した第２熱交換促進部を備えるものでもよい。
【００５４】
次に第３実施形態の熱交換装置１について作用効果を説明する。第１熱交換促進部２２３または第２熱交換促進部に設けられたオフセットフィンは、上流側フィン部２２３ａと、上流側フィン部２２３ａよりも下流に隣接して設けられた下流側フィン部２２３ｂと、を備える。下流側フィン部２２３ｂは、上流側フィン部２２３ａよりも通路幅方向のフィンピッチが小さい。
【００５５】
この構成によれば、第１熱交換促進部２２３または第２熱交換促進部を流れる流体が、上流側フィン部２２３ａにおいて通路幅方向に拡散し、この拡散した流れを維持しながら下流側フィン部２２３ｂを第１流出側チャンバ２４に向けて流下する流れを形成できる。これにより、第１熱交換促進部２２３または第２熱交換促進部において、流体を通路幅方向に広く行き渡らすことに寄与する熱交換装置１を提供できる。
【００５６】
（第４実施形態）
第４実施形態について図８を参照して説明する。図８で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第４実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００５７】
図８に示すように、第４実施形態は、第１熱交換促進部３２３の構成が第１実施形態に対して相違する。第１熱交換促進部３２３は、第１流入側チャンバ２２よりも下流において、第１流入側チャンバ２２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。第１熱交換促進部３２３には、上流側に上流側フィン部３２３ａが通路幅全体にわたって設けられている。第１熱交換促進部３２３には、上流側フィン部３２３ａの下流に、通路幅全体にわたる下流側フィン部３２３ｂが設けられている。
【００５８】
下流側フィン部３２３ｂは、前述のオフセットフィン４を有している。上流側フィン部３２３ａは、オフセットフィン３０４を有している。第１熱交換促進部３２３は、流下方向に並ぶオフセットフィン３０４とオフセットフィン４とによって、第１流体通路２において他の部分よりも第１流体と第２流体との熱交換を促進できる領域である。
【００５９】
オフセットフィン３０４は、オフセットフィン４と同様に、通路幅方向に隣り合うフィン同士の位置が通路幅方向に対して直交する流下方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである。オフセットフィン３０４は、基本的構成は前述したオフセットフィン４と同じであるが、オフセットフィン４よりもフィン片の流下方向長さが短くなるように構成されている。オフセットフィン４は、オフセットフィン３０４よりもフィン片の流下方向長さが長くなるように構成されているともいえる。この構成により、下流側フィン部３２３ｂでは、上流側フィン部３２３ａよりも流体の流下方向への推進性が高くなる。したがって、上流側フィン部３２３ａは、下流側フィン部３２３ｂよりも、流体の拡散性能が高く、流れを大きく乱すことができる領域である。
【００６０】
第１流入側チャンバ２２から第１熱交換促進部３２３に流入する第１流体は、接触することでオフセットフィン３０４、４に熱移動し、オフセットフィン３０４，４によって通路幅方向に拡散しながら流出口２５ａに向けて流下する。オフセットフィン３０４やオフセットフィン４は、第１流体通路２における、熱交換性能と通路幅方向に関する流体拡散性能とを両立することに大きく貢献している。
【００６１】
流入口２１ａから流出口２５ａに向けて第１流入側チャンバ２２を流下する第１流体は、まず上流側フィン部３２３ａで拡散が促進されて通路幅方向に広く流れるようになる。上流側フィン部３２３ａにおいて通路幅方向に広く拡散された第１流体は、上流側フィン部３２３ａよりも流体の直進性をもたらす下流側フィン部３２３ｂによって、通路幅方向に拡散した状態を維持しながら流下する。このため、第１流体を第１流出側チャンバ２４に対して通路幅方向に広く分布した状態で流入させることに寄与する。このように第１流体は、上流側フィン部３２３ａと下流側フィン部３２３ｂとによって、第１熱交換促進部３２３の全域に広がりながら流下する。第１流体は、第１熱交換促進部３２３を流下する過程で、積層方向に隣接する第２熱交換促進部を流れる第２流体との熱交換が促進されている。
【００６２】
明細書に開示した目的を達成可能な熱交換装置１は、以上の第４実施形態で説明した第１熱交換促進部３２３の構成を適用した第２熱交換促進部を備えるものでもよい。
【００６３】
次に第４実施形態の熱交換装置１について作用効果を説明する。第１熱交換促進部３２３または第２熱交換促進部に設けられたオフセットフィンは、上流側フィン部３２３ａと、上流側フィン部３２３ａよりも下流に隣接して設けられた下流側フィン部３２３ｂと、を備える。下流側フィン部３２３ｂは、上流側フィン部３２３ａよりもフィン片の流下方向長さが長い。
【００６４】
この構成によれば、第１熱交換促進部３２３または第２熱交換促進部を流れる流体が、上流側フィン部３２３ａにおいて通路幅方向に拡散し、この拡散した流れを維持しながら下流側フィン部３２３ｂを第１流出側チャンバ２４に向けて流下する流れを形成できる。これにより、第１熱交換促進部３２３または第２熱交換促進部において、流体を通路幅方向に広く行き渡らすことに寄与する熱交換装置１を提供できる。
【００６５】
（第５実施形態）
第５実施形態について図９を参照して説明する。図９で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第５実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００６６】
図９に示すように、第５実施形態は、第１熱交換促進部４２３の構成が第１実施形態に対して相違する。第１熱交換促進部４２３は、第１流入側チャンバ２２よりも下流において、第１流入側チャンバ２２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。第１熱交換促進部４２３には、上流側に上流側フィン部４２３ａが通路幅全体にわたって設けられている。第１熱交換促進部４２３には、上流側フィン部４２３ａの下流に、通路幅全体にわたる下流側フィン部４２３ｂが設けられている。
【００６７】
下流側フィン部４２３ｂは、前述のオフセットフィン４を有している。上流側フィン部４２３ａは、オフセットフィン４０４を有している。第１熱交換促進部４２３は、流下方向に並ぶオフセットフィン４０４とオフセットフィン４とによって、第１流体通路２において他の部分よりも第１流体と第２流体との熱交換を促進できる領域である。
【００６８】
オフセットフィン４０４は、基本的構成は前述したオフセットフィン４と同じであるが、流下方向に隣り合うフィン同士の位置が流下方向に対して直交する通路幅方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである点が相違する。したがって、オフセットフィン４０４は、通路幅方向に延びる平面を有するフィン片を含むように構成されている。オフセットフィン４は、オフセットフィン４０４のフィン片における平面とは交差する方向または直交する方向に延びるフィン片を含むように構成されている。この構成により、上流側フィン部４２３ａは、フィン片の平面に沿うような流体流れを形成しやすく、下流側フィン部４２３ｂよりも、通路幅方向への流体拡散性能が高く、流れを大きく乱すことができる領域である。下流側フィン部４２３ｂでは、上流側フィン部４２３ａよりも流体の流下方向への推進性が高くなる。
【００６９】
第１流入側チャンバ２２から第１熱交換促進部４２３に流入する第１流体は、接触することでオフセットフィン４０４、４に熱移動し、オフセットフィン４０４，４によって通路幅方向に拡散しながら流出口２５ａに向けて流下する。オフセットフィン４０４やオフセットフィン４は、第１流体通路２における、熱交換性能と通路幅方向に関する流体拡散性能とを両立することに大きく貢献している。
【００７０】
流入口２１ａから流出口２５ａに向けて第１流入側チャンバ２２を流下する第１流体は、まず上流側フィン部４２３ａで拡散が促進されて通路幅方向に広く流れるようになる。上流側フィン部４２３ａにおいて通路幅方向に広く拡散された第１流体は、上流側フィン部４２３ａよりも流体の直進性をもたらす下流側フィン部４２３ｂによって、通路幅方向に拡散した状態を維持しながら流下する。このため、第１流体を第１流出側チャンバ２４に対して通路幅方向に広く分布した状態で流入させる流れを促進できる。このように第１流体は、上流側フィン部４２３ａと下流側フィン部４２３ｂとによって、第１熱交換促進部４２３の全域に広がりながら流下する。第１流体は、第１熱交換促進部４２３を流下する過程で、積層方向に隣接する第２熱交換促進部を流れる第２流体との熱交換が促進されている。
【００７１】
明細書に開示した目的を達成可能な熱交換装置１は、以上の第５実施形態で説明した第１熱交換促進部４２３の構成を適用した第２熱交換促進部を備えるものでもよい。
【００７２】
次に第５実施形態の熱交換装置１について作用効果を説明する。第１熱交換促進部４２３または第２熱交換促進部に設けられたオフセットフィンは、通路幅方向に沿う平面を有するフィン片を含む上流側フィン部４２３ａと、上流側フィン部４２３ａよりも下流に隣接して設けられて下流側フィン部４２３ｂとを備える。下流側フィン部４２３ｂは、上流側フィン部４２３ａにおけるフィン片の平面に対して交差する平面を有するフィン片を有している。
【００７３】
この構成によれば、第１熱交換促進部４２３または第２熱交換促進部を流れる流体が、上流側フィン部４２３ａにおいてフィン片の平面に沿うように通路幅方向に拡散する。このように上流側フィン部４２３ａにおいて拡散した流れを維持しながら下流側フィン部４２３ｂでは、フィン片の平面に沿うように流下方向に第１流出側チャンバ２４に向けて推進する流れを形成できる。これにより、第１熱交換促進部４２３または第２熱交換促進部において、流体を通路幅方向に広く行き渡らすことに寄与する熱交換装置１を提供できる。
【００７４】
（第６実施形態）
第６実施形態について図１０〜図１２を参照して説明する。図１０〜図１２で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第６実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００７５】
図１０に示すように、熱交換装置１０１は、第２流入部の構成が第１実施形態に対して相違する。熱交換装置１０１の第２流入部は、第２流入用管３１の内側に設けられた流入口３１ａを有している。流入口３１ａは、第２流体通路３を形成するケース３０の通路幅において一部に開口された流体入口部である。
【００７６】
第２流入用管３１は、図１０に示すように熱交換装置１０１の上下方向または積層方向について、両端に位置する第２流体通路３と、その間に位置する第１流体通路２および第２流体通路３とをすべて内側に収めるように設置されている。第２流体通路３の流入口３１ａは、第２流入用管３１の内側でのみ開口している。第２流入用管３１の内側には、複数の流入口３１ａが第１流体通路２の高さ寸法分の間隔をあけて、上下方向に並んでいる。第２流体は、第２流入用管３１の内部を流れるため、上下方向に並ぶ複数の流入口３１ａに分配されて各第２流体通路３に流入する。
【００７７】
第２流出部は、第２流出用管３５の内側に設けられた流出口３５ａを有している。流出口３５ａは、第２流体通路３を形成するケース３０の通路幅において一部に開口された流体出口部である。第２流出用管３５は、第２流入用管３１と同様に、熱交換装置１０１の上下方向または積層方向について、両端に位置する第２流体通路３と、その間に位置する第１流体通路２および第２流体通路３とをすべて内側に収めるように設置されている。第２流体通路３の流出口３５ａは、第２流出用管３５の内側でのみ開口している。第２流出用管３５の内側には、複数の流出口３５ａが第１流体通路２の高さ寸法分の間隔をあけて、上下方向に並んでいる。第２流体は、第２流出側チャンバ３４から上下方向に並ぶ複数の流出口３５ａに分配されて第２流出用管３５の内部で合流し熱交換装置１０１の外部に排出される。
【００７８】
図１０および図１１に示すように、熱交換装置１０１においても、流入口２１ａの中心軸２１ｃと流出口２５ａの中心軸２５ｃは、通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。図１０および図１２に示すように、流入口３１ａの中心軸３１ｃと流出口３５ａの中心軸３５ｃは、通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。第１流入部を構成する流入口３１ａと第２流出部を構成する流出口３５ａは、熱交換装置１０１における通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の一方端部寄りに設けられている。第２流入部を構成する流入口３１ａと第１流出部を構成する流出口２５ａは、熱交換装置１０１における通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の他方端部寄りに設けられている。この構成により、流入部から流入した第１流体と第２流体は、熱交換装置１０１の内部で、第１実施形態同様に、通路幅方向に広がりながら、互いの流体が交差するような流れを形成して流出部に向けて流下する。
【００７９】
次に、第６実施形態の熱交換装置１０１がもたらす作用効果について説明する。熱交換装置１０１において、第１流入部と第１流出部は通路幅方向に関してずれた位置に設けられ、第２流入部と第２流出部は通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。
【００８０】
この熱交換装置１０１によれば、第１流入部と第１流出部が通路幅方向に関してずれた位置にあることにより、第１流入部から第１流出部に向けて第１流体が通路幅方向に広く行き渡ることに寄与する。さらに第２流入部と第２流出部が通路幅方向に関してずれた位置にあることにより、第２流入部から第２流出部に向けて第２流体が通路幅方向に広く行き渡ることに寄与する。熱交換する関係にある二つの流体のこのような流れとオフセットフィンによる流体拡散性とを併せ持つことにより、入口部と出口部を連絡する通路における流体の拡散性を高めることができ、熱交換性能を高めることができる。
【００８１】
熱交換装置１０１によれば、第１流入部と第２流出部は通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の一方端部寄りに設けられ、第２流入部と第１流出部は通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の他方端部寄りに設けられている。これによれば、第１流入部から第１流出部へ流下する第１流体と第２流入部から第２流出部へ流下する第２流体とは、通路幅方向の中央部付近で交差するようため、この交差流と各流体の流体拡散性とによって熱交換量を大きくすることができる。
【００８２】
（第７実施形態）
第７実施形態について図１３〜図１５を参照して説明する。図１３〜図１５で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第７実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００８３】
図１３に示すように、熱交換装置２０１は、複数の第１流入用管２１と複数の第１流出用管２５とを備える点で第１実施形態と相違する。
【００８４】
熱交換装置２０１は、通路幅方向に離間している２個の第１流入用管２１を備えている。２個の第１流入用管２１は、熱交換装置２０１における通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の一方端部寄りに設けられた管と通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の他方端部寄りに設けられた管とである。いずれの第１流入用管２１にも内側で複数の流入口３１ａが開口している。第２流体通路３の流入口３１ａは、２個の第１流入用管２１の外においてのみ開口している。したがって、流入口３１ａは、第２流体通路３を形成するケース３０の上流端部において第１流入用管２１の内側を除く、一部に開口された流体入口部である。各第１流入用管２１の内側には、複数の流入口２１ａが第２流体通路３の高さ寸法分の間隔をあけて上下方向または積層方向に並んでいる。熱交換装置２０１の上流端部において、各第１流入用管２１の内側は第１流体の入口部であり、各第１流入用管２１の外の両側は第２流体の入口部である。
【００８５】
熱交換装置２０１は、通路幅方向に離間している２個の第１流出用管２５を備えている。２個の第１流出用管２５は、熱交換装置２０１における通路幅方向の中央部に対して一方側に設けられた管と他方側に設けられた管とである。いずれの第１流出用管２５にも内側で複数の流出口３５ａが開口している。第２流体通路３の流出口３５ａは、２個の第１流出用管２５の外においてのみ開口している。したがって、流出口３５ａは、第２流体通路３を形成するケース３０の下流端部において第１流入用管２１の内側を除く、一部に開口された流体出口部である。各第１流出用管２５の内側には、複数の流出口２５ａが第２流体通路３の高さ寸法分の間隔をあけて上下方向または積層方向に並んでいる。熱交換装置２０１の下流端部において、各第１流出用管２５の内側は第１流体の出口部であり、各第１流出用管２５の外の両側は第２流体の出口部である。
【００８６】
図１４に示すように、２個のうちいずれの第１流入用管２１の内側に位置する流入口２１ａの中心軸２１ｃは、２個のうちいずれの第１流出用管２５の内側に位置する流出口２５ａの中心軸２５ｃに対して、通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。一方端部寄りに位置する第１流入用管２１と他方端部寄りに位置する第１流入用管２１との通路幅方向の離間距離は、一方側に位置する第１流出用管２５と他方側に位置する第１流出用管２５との通路幅方向の離間距離よりも大きい。
【００８７】
２個の第１流入用管２１内の流入口２１ａから流入した第１流体は、第１流入側チャンバ２２において通路幅方向に広がりながら流下方向に流れる。一方端部寄りに位置する第１流入用管２１内を通じて流入した第１流体は、主に一方側に位置する第１流出用管２５内の流出口２５ａに向けて、第１流入側チャンバ２２、第１熱交換促進部２３、第１流出側チャンバ２４を順に流下する。他方端部寄りに位置する第１流入用管２１内を通じて流入した第１流体は、主に他方側に位置する第１流出用管２５内の流出口２５ａに向けて、第１流入側チャンバ２２、第１熱交換促進部２３、第１流出側チャンバ２４を順に流下する。このように第１流体は、熱交換装置２０１の内部において、第１流入用管２１と第１流出用管２５との組み合わせ数に応じた個数の主な流体流れを形成する。このように熱交換装置２０１は、内部の熱交換通路において、複数の主な流体流れを形成することで、通路幅方向に広範囲にわたって流下することに寄与している。
【００８８】
図１５に示すように、第２流体は、熱交換装置２０１の上流端部において、２個の第１流入用管２１の内側を除く通路幅方向全体にわたる流入口３１ａから第２流入側チャンバ３２に流入する。第２流体は、各第１流入用管２１の周囲に設けられた流入口３１ａから各第１流入用管２１の側方を回り込むようにして第２流入側チャンバ３２へ流入する。第２流体は、第２流入側チャンバ３２の通路幅全体から第２熱交換促進部３３に流入してオフセットフィン５によって拡散されて熱交換が促進された後、第２流出側チャンバ３４の通路幅全体に流入する。第２流体は、第２流出側チャンバ３４の下流端において、第１流出用管２５の内側を除く部分に位置する流出口３５ａから外部に流出する。このとき、第２流体は、第２流出側チャンバ３４において第１流出用管２５よりも上流から第１流出用管２５の側方を回り込むように流下して流出口３５ａから外部に流出する。
【００８９】
明細書に開示した目的を達成可能な熱交換装置２０１は、以上の第７実施形態で説明した、第１流入用管２１および第１流出用管２５を複数ずつ有する構成を、第２流入用管３１および第２流出用管３５に適用した構成を備えるものでもよい。
【００９０】
次に、第７実施形態の熱交換装置２０１がもたらす作用効果について説明する。第１流入部、第２流入部のいずれか一方の流入部は、流入用管の内側において開口する流入口である。第１流出部、第２流出部のいずれか一方の流出部は、流出用管の内側において開口する流出口である。一方の流入部と一方の流出部は、通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。他方の流入部は、流入用管に対して通路幅方向の両側に開口する流入口である。他方の流出部は、流出用管に対して通路幅方向の両側に開口する流出口である。
【００９１】
この構成によれば、一方の流入部から一方の流出部へ向けて流下する流体を、拡散させながら熱交換通路の通路幅方向に広く行き渡らせることに寄与する。さらに他方の流入部から流入する流体は、流入用管の周囲に設けられた流入口から流入用管の側方を回り込むようにして流入側チャンバおよび熱交換促進部を流下する。そして、流出側チャンバにおいて流出用管よりも上流から流出用管の側方を回り込むように流下して流出口から外部に流出する。これにより、熱交換促進部における通路幅方向の流体拡散性を高めることができるので、熱交換性能を高めることに寄与する。
【００９２】
熱交換装置２０１によれば、一方の流入部は、通路幅方向に間隔をあけて設けられた２個の流入用管のそれぞれの内側において開口する流入口である。一方の流出部は、通路幅方向に間隔をあけて設けられた２個の流出用管のそれぞれの内側において開口する流出口である。この構成によれば、一方の流入部から流入した流体は、熱交換装置２０１の内部において流入用管と流出用管との組み合わせ数に応じた個数の主な流体流れを形成するようにできる。この効果と、第１実施形態で記載した流入部と流出部との通路幅方向の位置ずれによる流体拡散性とにより、熱交換性能の向上に貢献する熱交換装置２０１を提供できる。
【００９３】
（第８実施形態）
第８実施形態について図１６を参照して説明する。図１６で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、前述の実施形態と同様である。第８実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、前述の実施形態と同様である。この実施形態では、任意に選択可能な第１流体および第２流体の一例として、第１流体として自動車エンジンの排ガスを用い、第２流体として車両の外部から取り入れた外気（空気）を用いる場合について説明する。
【００９４】
図１６に示すように、前述の熱交換装置１，１０１，２０１は、エンジン１０からの排ガスと車両の外部から取り入れた外気とを熱交換する装置として用いられる。送風機１３の吸引力または走行風によって車両の前部に設けられたグリルを通じて取り込まれる外気は、コンデンサ１１、ラジエータ１２を通過して熱交換装置１，１０１，２０１の流入口３１ａから第２流体通路３に流れるように構成されている。第１流体である排ガスは、エンジン１０に接続された排ガス通路１５を通じて熱交換装置１，１０１，２０１の流入口２１ａから第１流体通路２に流れるように構成されている。第１流体通路２よりも下流には、触媒コンバータ１６が設けられている。触媒コンバータ１６は、熱交換装置１，１０１，２０１の流出口２５ａに連通する排ガス通路１５に接続されている。
【００９５】
さらに、ドア１４は、第２流体通路３に流入する外気の流量を調整可能な外気量調整装置の一例である。ドア１４は、その回転位置または開閉位置に応じて、流入口３１ａに流入する外気の流量を調整することができる。ドア１４は、第２流体通路３に対して上流側または下流側に設置されている。
【００９６】
第８実施形態によれば、第１流体は車両のエンジン１０から排出される排ガスであり、第２流体は車両の周囲から取り入れた外気である。これによれば、液体に比べて熱容量が小さい排ガスや外気を作動流体としたため、高速流を形成する流体について流体拡散性を高めることができるので、一層、熱交換性能を高めることができる。
【００９７】
第８実施形態は、第２流体通路３に流入する外気の流量を調整可能な外気量調整装置を備える。これによれば、前述したように高い熱交換性能を有する熱交換装置１，１０１，２０１と、排ガスの熱を奪う外気の流量を調整することとにより、状況に応じて必要な排ガス冷却性能が得られる排ガス冷却装置を提供できる。
【００９８】
（第９実施形態）
第９実施形態について図１７を参照して説明する。図１７で第１実施形態および第８実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、前述の実施形態と同様である。第９実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、前述の実施形態と同様である。
【００９９】
図１７に示すように、第９実施形態は、第８実施形態に対して、外気量調整装置を備えず、第１流体通路２に流入する排ガスの流量を調整可能な排ガス調整装置を備える点で相違する。排ガス通路１５には、流入口２１ａよりも上流側の部位から分岐して第１流体通路２を迂回するバイパス通路１５ａが接続されている。バイパス通路１５ａには、排ガスの流通量を調整可能な排ガス調整装置１７が設けられている。排ガス調整装置１７は、その開度に応じて流入口２１ａに流入する排ガスの流量を調整することができる。ドア１４は、バイパス通路１５ａにおいて上流側または下流側に設置されている。
【０１００】
第９実施形態は、排ガス通路１５において第１流入部よりも上流側の部位から分岐して第１流体通路２を迂回するバイパス通路１５ａを備える。これによれば、エンジン１０から排出される排ガスの一部を排ガス冷却装置を経由せず、冷却しない処理を可能とする装置を提供できる。
【０１０１】
第９実施形態は、バイパス通路１５ａを流れる排ガスの流量を調整する排ガス調整装置１７をさらに備える。これによれば、前述したように高い熱交換性能を有する熱交換装置１，１０１，２０１と、排ガスの流量を調整することとにより、状況に応じて必要な排ガス冷却性能が得られる排ガス冷却装置を提供できる。
【０１０２】
（第１０実施形態）
第１０実施形態について図１８および図１９を参照して説明する。図１８、図１９で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第１０実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【０１０３】
第１０実施形態は、第１実施形態で説明した第１流体通路２を有する流体拡散装置６について開示する。図１８、図１９に示すように、流体拡散装置６は、流体の流入口６１ａを有する流入部と、流体の流出口６５ａを有する流出部と、流入部と流出部との間に設けられた流体通路と、を備えている。流体通路は、上流に位置する流入側チャンバ６２と、下流に位置する流出側チャンバ６４と、流入側チャンバ６２と流出側チャンバ６４との間に設けられた拡散促進部６３と、を含んでいる。流体は、液体、気体のいずれでもよい。
【０１０４】
流入部は、流入用管６１の内側に設けられた流入口６１ａを有している。流入口６１ａは、流体通路を形成するケース６０の通路幅において一部に開口された流体入口部である。通路幅は、流体が流下する流下方向に直交する方向における通路の長さであり、図１８における水平方向であり流体拡散装置６の長手方向長さでもある。流出部は、流出用管６５の内側に設けられた流出口６５ａを有している。流出口６５ａは、流体通路を形成するケース６０の通路幅において一部に開口された流体出口部である。
【０１０５】
流入口６１ａの中心軸６１ｃと流出口６５ａの中心軸６５ｃは、通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。このように流入部と流出部は、通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。流入部の中心軸２１ｃと流出部の中心軸２５ｃとは、流下方向に一致しない位置に設けられている。流体拡散性の観点から、流入部は、流体拡散装置６における通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の一方端部寄りに設けられていることが好ましい。さらに流出部は、流体拡散装置６における通路幅方向の中央部よりも通路幅方向の他方端部寄りに設けられていることが好ましい。この一方端部と他方端部は、流体拡散装置６における通路幅方向の両端部を構成する。
【０１０６】
流入側チャンバ６２は、流入口６１ａよりも下流において通路幅全体にわたって設けられている。流入側チャンバ６２は、流体通路を形成するケース６０の内部の上流側においてケース６０の通路幅全体を占有する空間である。流入口６１ａから流入側チャンバ６２に流入した流体は、流出口６５ａに向けて流入側チャンバ６２の通路幅全体に広がりながら流下する。
【０１０７】
図１９に示すように、拡散促進部６３は、流入側チャンバ６２よりも下流において、流入側チャンバ６２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。拡散促進部６３には、乱流を促進するフィンが設けられている。このフィンは、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン４である。拡散促進部６３は、オフセットフィン４によって、流体通路において他の部分よりも流体の拡散を促進できる領域である。
【０１０８】
オフセットフィン４は、通路幅方向に隣り合うフィン同士の位置が通路幅方向に対して直交する流下方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンであり、流下方向に沿う平面を有するように形成された複数のフィン片を有している。各フィン片は、平板を切り起こすようにして形成されている。
【０１０９】
オフセットフィン４は、流下方向に間隔をあけて並んでいる複数のフィン片を、複数個有している。流下方向に並ぶ複数のフィン片は、通路幅方向に複数個並んでいる。通路幅方向に隣り合う複数のフィン片と複数のフィン片とは、流下方向にずれた位置に設けられている。つまり、通路幅方向に隣り合うフィン片とフィン片とは、流下方向にオフセットされた位置に設けられている。通路幅方向に隣り合うフィン片とフィン片とは、通路幅方向に一致しない位置に設けられている。このように流下方向にオフセットされた関係にある複数のフィン片と複数のフィン片は、一組のフィン片群であるセグメントを構成する。オフセットフィン４はセグメントを通路幅方向に複数有している。通路幅方向に隣接するセグメントとセグメントは、所定のフィンピッチの間隔で設けられている。
【０１１０】
流入側チャンバ６２から拡散促進部６３に流入する流体は、オフセットフィン４によって通路幅方向に拡散しながら流出口６５ａに向けて流下する。オフセットフィン４は、流体通路における、通路幅方向に関する流体拡散性能の獲得に大きく貢献している。このように流体は、オフセットフィン４によって、拡散促進部６３の全域に広がりながら流下する。
【０１１１】
流出側チャンバ６４は、拡散促進部６３よりも下流であって流出口６５ａよりも上流において通路幅全体にわたって設けられている。流出側チャンバ６４は、流体通路を形成するケース６０の内部の下流側においてケース６０の通路幅全体を占有する空間である。拡散促進部６３から流出側チャンバ６４に流入した流体は、流出口６５ａに向けて流出側チャンバ６４の通路幅全体に広がりながら流下する。
【０１１２】
第１０実施形態の流体拡散装置６は、流入口６１ａを有する流入部と、流入部よりも下流において通路幅にわたって設けられた流入側チャンバ６２と、流入側チャンバよりも下流に設けられた拡散促進部６３と、を備える。拡散促進部６３は、隣接するフィン同士が隣接方向に直交する方向に関してずれた位置にあるオフセットフィン４を有する。流体拡散装置６はさらに、拡散促進部６３よりも下流において通路幅にわたって設けられた流出側チャンバ６４と、流出側チャンバ６４を流下した流体の流出口６５ａを有する流出部と、を備える。流入部と流出部は、流体の流下方向に直交する通路幅方向に関してずれた位置に設けられている。
【０１１３】
この構成によれば、流入部と流出部が通路幅方向に関してずれた位置にあることにより、流入部から流出部に向けて流体が通路幅方向に広く行き渡ることに寄与する。さらに拡散促進部６３にはオフセットフィン４が設けられているため、拡散促進部６３における流体の拡散性を高めることができる。流体拡散装置６は、これらの効果を併せ持つことにより、入口部と出口部を連絡する通路における流体の拡散性を高めることが可能な装置を提供する。
【０１１４】
さらに流体が気体である場合には、気体は液体に比べて密度、粘性が小さいので直進性が強いため、流体通路において広範囲に流通させることが困難である。そこで、流体拡散装置６によれば、液体に比べて熱容量が小さい気体を作動流体とした場合でも、流体の拡散性が高い高速流を形成することが可能である。
【０１１５】
（第１１実施形態）
第１１実施形態について図２０を参照して説明する。図２０で第１０実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１０実施形態と同様である。第１１実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１０実施形態と同様である。以下、第１０実施形態と異なる点について説明する。
【０１１６】
図２０に示すように、第１１実施形態は、拡散促進部１６３の構成が第１０実施形態に対して相違する。拡散促進部１６３は、流入側チャンバ６２よりも下流において、流入側チャンバ６２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。拡散促進部１６３には、通路幅方向について流入口６１ａと流出口６５ａの間に位置する中間フィン部１６３ｂが設けられている。拡散促進部１６３において、中間フィン部１６３ｂに対して通路幅方向の両側には、端部側フィン部１６３ａと端部側フィン部１６３ｃとが設けられている。
【０１１７】
端部側フィン部１６３ａは、通路幅方向について流入口６１ａ寄りの位置に設けられている。端部側フィン部１６３ｃは、通路幅方向について流出口６５ａ寄りの位置に設けられている。端部側フィン部１６３ａ、端部側フィン部１６３ｃは、前述のオフセットフィン４を有している。中間フィン部１６３ｂは、オフセットフィン１０４を有している。拡散促進部１６３は、両側に位置するオフセットフィン４と中間に位置するオフセットフィン１０４とによって、流体通路において他の部分よりも流体拡散を促進できる領域である。
【０１１８】
オフセットフィン１０４は、オフセットフィン４と同様に通路幅方向に隣り合うフィン同士の位置が通路幅方向に対して直交する流下方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである。オフセットフィン１０４は、基本的構成はオフセットフィン４と同じであるが、フィンピッチがオフセットフィン４よりも小さくなるように構成されている。換言すれば、オフセットフィン１０４はセグメントのピッチがオフセットフィン４よりも小さくなるように構成されている。この構成により、中間フィン部１６３ｂは、端部側フィン部１６３ａや端部側フィン部１６３ｃよりも単位体積当たりのフィンの表面積が大きく、つまりフィン密度が大きくなっている。したがって、中間フィン部１６３ｂは、端部側フィン部１６３ａや端部側フィン部１６３ｃよりも流体が流れにくく、端部側フィン部１６３ａや端部側フィン部１６３ｃへ流下しやすい流れを引き起こしやすい領域である。
【０１１９】
流入側チャンバ６２から拡散促進部１６３に流入する流体は、オフセットフィン４，１０４によって通路幅方向に拡散しながら流出口６５ａに向けて流下する。オフセットフィン４やオフセットフィン１０４は、流体通路において通路幅方向に関する流体拡散性能の獲得に大きく貢献している。
【０１２０】
流入口６１ａから流出口６５ａに向けて流入側チャンバ６２を流下する流体は、流入口６１ａと流出口６５ａと結ぶ線上の位置する中間フィン部１６３ｂに流入しやすく、速い流れで中間フィン部１６３ｂに流入しやすい。中間フィン部１６３ｂは端部側フィン部１６３ａ，１６３ｃよりも圧力損失が大きいため、第１流体の流速を遅くし、さらに圧損の小さい端部側フィン部１６３ａや端部側フィン部１６３ｃ側に流下しやすい流れが形成されやすくなる。このように流体は、中間フィン部１６３ｂと端部側フィン部１６３ａ，１６３ｃとによって、拡散促進部１６３の全域に広がりながら流下する。
【０１２１】
次に第１１実施形態の流体拡散装置６について作用効果を説明する。拡散促進部１６３に設けられたオフセットフィンは、通路幅方向について流入部と流出部の間に位置する中間フィン部１６３ｂと、中間フィン部１６３ｂに対して通路幅方向の両側にそれぞれ設けられた端部側フィン部１６３ａ，１６３ｃとを備える。端部側フィン部１６３ａ，１６３ｃは、中間フィン部１６３ｂよりも通路幅方向のフィンピッチが大きい。
【０１２２】
この構成によれば、拡散促進部１６３を流れる流体が、中間フィン部１６３ｂをスムーズに流下することを妨げ、端部側フィン部１６３ａ側や端部側フィン部１６３ｃ側へ向けて流下する流れを促進できる。これにより、拡散促進部１６３において、流体を通路幅方向に広く行き渡らすことに寄与する流体拡散装置６を提供できる。
【０１２３】
（第１２実施形態）
第１２実施形態について図２１を参照して説明する。図２１で第１０実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第１２実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１０実施形態と同様であり、以下、第１０実施形態と異なる点について説明する。
【０１２４】
図２１に示すように、第１２実施形態は、拡散促進部２６３の構成が第１０実施形態に対して相違する。拡散促進部２６３は、流入側チャンバ６２よりも下流において、流入側チャンバ６２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。拡散促進部２６３には、上流側に上流側フィン部２６３ａが通路幅全体にわたって設けられている。拡散促進部２６３には、上流側フィン部２６３ａの下流に、通路幅全体にわたる下流側フィン部２６３ｂが設けられている。
【０１２５】
下流側フィン部２６３ｂは、前述のオフセットフィン４を有している。上流側フィン部２６３ａは、オフセットフィン２０４を有している。拡散促進部２６３は、流下方向に並ぶオフセットフィン２０４とオフセットフィン４とによって、流体通路において他の部分よりも流体の拡散を促進できる領域である。
【０１２６】
オフセットフィン２０４は、オフセットフィン４と同様に通路幅方向に隣り合うフィン同士の位置が通路幅方向に対して直交する流下方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである。オフセットフィン２０４は基本的構成は前述したオフセットフィン４と同じであるが、フィンピッチがオフセットフィン４よりも大きくなるように構成されている。オフセットフィン２０４はセグメントのピッチがオフセットフィン４よりも大きくなるように構成されているともいえる。この構成により、上流側フィン部２６３ａは、下流側フィン部２６３ｂよりも単位体積当たりのフィンの表面積が小さく、つまりフィン密度が小さくなっている。したがって、上流側フィン部２６３ａは、下流側フィン部２６３ｂよりも、流体の拡散性能が高く、流れを大きく乱すことができる領域である。
【０１２７】
流入側チャンバ６２から拡散促進部２６３に流入する流体は、接触することでオフセットフィン２０４、４に熱移動し、オフセットフィン２０４，４によって通路幅方向に拡散しながら流出口６５ａに向けて流下する。オフセットフィン２０４やオフセットフィン４は、流体通路における通路幅方向に関する流体拡散性能に大きく貢献している。
【０１２８】
流入口６１ａから流出口６５ａに向けて流入側チャンバ６２を流下する流体は、まず上流側フィン部２６３ａで拡散が促進されて通路幅方向に広く流れるようになる。上流側フィン部２６３ａにおいて通路幅方向に広く拡散された流体は、上流側フィン部２６３ａよりも流体の直進性をもたらす下流側フィン部２６３ｂによって、通路幅方向に拡散した状態を維持しながら流下する。このため、流体を流出側チャンバ６４に対して通路幅方向に広く分布した状態で流入させることができる。このように流体は、上流側フィン部２６３ａと下流側フィン部２６３ｂとによって、拡散促進部２６３の全域に広がりながら流下する。
【０１２９】
次に第１２実施形態の流体拡散装置６について作用効果を説明する。拡散促進部２６３に設けられたオフセットフィンは、上流側フィン部２６３ａと、上流側フィン部２６３ａよりも下流に隣接して設けられた下流側フィン部２６３ｂと、を備える。下流側フィン部２６３ｂは、上流側フィン部２６３ａよりも通路幅方向のフィンピッチが小さい。
【０１３０】
この構成によれば、拡散促進部２６３を流れる流体が、上流側フィン部２６３ａにおいて通路幅方向に拡散し、この拡散した流れを維持しながら下流側フィン部２６３ｂを流出側チャンバ６４に向けて流下する流れを形成できる。これにより、拡散促進部２６３において、流体を通路幅方向に広く行き渡らすことに寄与する流体拡散装置６を提供できる。
【０１３１】
（第１３実施形態）
第１３実施形態について図２２を参照して説明する。図２２で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１０実施形態と同様である。第１３実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１０実施形態と同様であり、以下、第１０実施形態と異なる点について説明する。
【０１３２】
図２２に示すように、第１３実施形態は、拡散促進部３６３の構成が第１０実施形態に対して相違する。拡散促進部３６３は、流入側チャンバ６２よりも下流において、流入側チャンバ６２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。拡散促進部３６３には、上流側に上流側フィン部３６３ａが通路幅全体にわたって設けられている。拡散促進部３６３には、上流側フィン部３６３ａの下流に、通路幅全体にわたる下流側フィン部３６３ｂが設けられている。
【０１３３】
下流側フィン部３６３ｂは、前述のオフセットフィン４を有している。上流側フィン部３６３ａは、オフセットフィン３０４を有している。拡散促進部３６３は、流下方向に並ぶオフセットフィン３０４とオフセットフィン４とによって、流体通路において他の部分よりも流体の拡散を促進できる領域である。
【０１３４】
オフセットフィン３０４は、オフセットフィン４と同様に通路幅方向に隣り合うフィン同士の位置が通路幅方向に対して直交する流下方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである。オフセットフィン３０４は基本的構成は前述したオフセットフィン４と同じであるが、オフセットフィン４よりもフィン片の流下方向長さが短くなるように構成されている。オフセットフィン４はオフセットフィン３０４よりもフィン片の流下方向長さが長くなるように構成されているともいえる。この構成により、下流側フィン部３６３ｂでは、上流側フィン部３６３ａよりも流体の流下方向への推進性が高くなる。したがって、上流側フィン部３６３ａは、下流側フィン部３６３ｂよりも、流体の拡散性能が高く、流れを大きく乱すことができる領域である。
【０１３５】
流入側チャンバ６２から拡散促進部３６３に流入する流体は、オフセットフィン３０４，４によって通路幅方向に拡散しながら流出口６５ａに向けて流下する。オフセットフィン３０４やオフセットフィン４は、流体通路における通路幅方向に関する流体拡散性能に大きく貢献している。
【０１３６】
流入口６１ａから流出口６５ａに向けて流入側チャンバ６２を流下する流体は、まず上流側フィン部３６３ａで拡散が促進されて通路幅方向に広く流れるようになる。上流側フィン部３６３ａにおいて通路幅方向に広く拡散された流体は、上流側フィン部３６３ａよりも流体の直進性をもたらす下流側フィン部３６３ｂによって、通路幅方向に拡散した状態を維持しながら流下する。このため、流体を流出側チャンバ６４に対して通路幅方向に広く分布した状態で流入させることに寄与する。このように流体は、上流側フィン部３６３ａと下流側フィン部３６３ｂとによって、拡散促進部３６３の全域に広がりながら流下する。
【０１３７】
次に第１３実施形態の流体拡散装置６について作用効果を説明する。拡散促進部３６３に設けられたオフセットフィンは、上流側フィン部３６３ａと、上流側フィン部３６３ａよりも下流に隣接して設けられた下流側フィン部３６３ｂと、を備える。下流側フィン部３６３ｂは、上流側フィン部３６３ａよりもフィン片の流下方向長さが長い。
【０１３８】
この構成によれば、拡散促進部３６３を流れる流体が、上流側フィン部３６３ａにおいて通路幅方向に拡散し、この拡散した流れを維持しながら下流側フィン部３６３ｂを流出側チャンバ６４に向けて流下する流れを形成できる。これにより、拡散促進部３６３において、流体を通路幅方向に広く行き渡らすことに寄与する流体拡散装置６を提供できる。
【０１３９】
（第１４実施形態）
第１４実施形態について図２３を参照して説明する。図１４で第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１０実施形態と同様である。第１４実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１０実施形態と同様であり、以下、第１０実施形態と異なる点について説明する。
【０１４０】
図２３に示すように、第１４実施形態は、拡散促進部４６３の構成が第１０実施形態に対して相違する。拡散促進部４６３は、流入側チャンバ６２よりも下流において、流入側チャンバ６２の通路幅と同等の通路幅を有して設けられている。拡散促進部４６３には、上流側に上流側フィン部４６３ａが通路幅全体にわたって設けられている。拡散促進部４６３には、上流側フィン部４６３ａの下流に、通路幅全体にわたる下流側フィン部４６３ｂが設けられている。
【０１４１】
下流側フィン部４６３ｂは、前述のオフセットフィン４を有している。上流側フィン部４６３ａは、オフセットフィン４０４を有している。拡散促進部４６３は、流下方向に並ぶオフセットフィン４０４とオフセットフィン４とによって、流体通路において他の部分よりも流体の拡散を促進できる領域である。
【０１４２】
オフセットフィン４０４は基本的構成は前述したオフセットフィン４と同じであるが、流下方向に隣り合うフィン同士の位置が流下方向に対して直交する通路幅方向に所定距離オフセットするように設けられたフィンである点が相違する。したがって、オフセットフィン４０４は通路幅方向に延びる平面を有するフィン片を含むように構成されている。オフセットフィン４はオフセットフィン４０４のフィン片における平面とは交差する方向または直交する方向に延びるフィン片を含む。この構成により、上流側フィン部４６３ａは、フィン片の平面に沿うような流体流れを形成しやすく、下流側フィン部４６３ｂよりも通路幅方向への流体拡散性能が高く、流れを大きく乱すことができる領域である。下流側フィン部４６３ｂでは、上流側フィン部４６３ａよりも流体の流下方向への推進性が高くなる。
【０１４３】
流入側チャンバ６２から拡散促進部４６３に流入する流体は、オフセットフィン４０４，４によって通路幅方向に拡散しながら流出口６５ａに向けて流下する。オフセットフィン４０４やオフセットフィン４は、流体通路における、通路幅方向に関する流体拡散性能に大きく貢献している。
【０１４４】
流入口６１ａから流出口６５ａに向けて流入側チャンバ６２を流下する流体は、まず上流側フィン部４６３ａで拡散が促進されて通路幅方向に広く流れるようになる。上流側フィン部４６３ａにおいて通路幅方向に広く拡散された流体は、上流側フィン部４６３ａよりも流体の直進性をもたらす下流側フィン部４６３ｂによって、通路幅方向に拡散した状態を維持しながら流下する。このため、流体を流出側チャンバ６４に対して通路幅方向に広く分布した状態で流入させる流れを促進できる。このように流体は、上流側フィン部４６３ａと下流側フィン部４６３ｂとによって、拡散促進部４６３の全域に広がりながら流下する。
【０１４５】
次に第１４実施形態の流体拡散装置６について作用効果を説明する。拡散促進部４６３に設けられたオフセットフィンは、通路幅方向に沿う平面を有するフィン片を含む上流側フィン部４６３ａと、上流側フィン部４６３ａよりも下流に隣接して設けられて下流側フィン部４６３ｂとを備える。下流側フィン部４６３ｂは、上流側フィン部４６３ａにおけるフィン片の平面に対して交差する平面を有するフィン片を有している。
【０１４６】
この構成によれば、拡散促進部４６３を流れる流体が、上流側フィン部４６３ａにおいてフィン片の平面に沿うように通路幅方向に拡散する。このように上流側フィン部４６３ａにおいて拡散した流れを維持しながら下流側フィン部３６３ｂではフィン片の平面に沿うように流下方向に流出側チャンバ６４に向けて推進する流れを形成できる。これにより、拡散促進部４６３において、流体を通路幅方向に広く行き渡らすことに寄与する流体拡散装置６を提供できる。
【０１４７】
（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
【０１４８】
前述する熱交換装置１は、自動車以外に搭載される機器にも幅広く適用することができる。例えば、熱交換装置１は、工業用や住宅用のボイラにおいて発生するガスを高温流体として用いる排熱回収装置と組み合わせたり、工場や焼却炉等の排出ガスを高温流体として利用する装置に適用したりすることができる。
【０１４９】
明細書に開示した目的を達成可能なオフセットフィンは、前述の実施形態で説明した構成に限定するものではない。例えば、オフセットフィンにおけるフィン片は、平面を有するものに限定しない。オフセットフィンは、波状部である複数のフィン片を有する構成でもよい。
【符号の説明】
【０１５０】
２…第１流体通路、  ３…第２流体通路、  ４，５…オフセットフィン
２１…第１流入用管（第１流入部）、  ２１ａ…流入口、  ２２…第１流入側チャンバ
２３，１２３，２２３，３２３，４２３…第１熱交換促進部
２４…第１流出側チャンバ、  ２５…第１流出用管（第１流出部）、  ２５ａ…流出口
３１…第２流入用管（第２流入部）、  ３１ａ…流入口
３２…第２流入側チャンバ、  ３３…第２熱交換促進部
３４…第２流出側チャンバ、  ３５…第２流出用管（第２流出部）、  ３５ａ…流出口
６１…流入用管（流入部）、  ６１ａ…流入口、  ６２…流入側チャンバ
６３，１６３，２６３，３６３，４６３…拡散促進部
６４…流出側チャンバ、  ６５…流出用管（流出部）、  ６５ａ…流出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2019138578.tif 000019
【図１８】
2019138578.tif 000020
【図１９】
2019138578.tif 000021
【図２０】
2019138578.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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