JP7437971B2

JP7437971B2 - 熱交換コアの製造方法

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Publication number: JP7437971B2
Application number: JP2020031525A
Authority: JP
Inventors: 雅哉畑中; 博之中拂; 伸英原; 陽一上藤; 駿作江口; 拓央小田; 浩一谷本; 仁北村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2024-02-26
Anticipated expiration: 2040-02-27
Also published as: JP2021134986A

Description

本開示は、熱交換コア及び熱交換コアの製造方法に関する。

特許文献１には、互いに平行に配置された数枚のプレートと、一次チャネル及び二次チャネルを画定するように、プレート間に延在し、互いに平行に配置されたスペーサとを含む熱交換器が開示されている。かかる熱交換器は、一次チャネルが粗い一次チャネルを含むことも開示されている。

特表２０１８－５１１７７３号公報

しかしながら、特許文献１が示す従来の構成では、プレートは周知の方法で互いに蝋付けされ、熱交換器（熱交換コア）の製造時間（造形時間）の短縮に寄与するものではない。

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、造形時間を短くすることで製造コストを低減できる熱交換コア及び熱交換コアの製造方法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、
複数の内部流路と、
前記複数の内部流路に連通するヘッダ流路と、
を備え、
前記ヘッダ流路の内壁は、前記内部流路の流路壁よりも大きな表面粗さを有する。

また、本開示に係る熱交換コアの製造方法は、互いに平行に延在する複数の内部流路と、前記複数の内部流路と連通するヘッダ流路とを備える熱交換コアの製造方法であって、前記内部流路の延在方向に沿って積層造形を行うことで、前記内部流路を形成するステップと、前記延在方向に沿って積層造形を行うことで、前記ヘッダ流路を形成するステップと、
を備え、前記ヘッダ流路の内壁は、前記内部流路の流路壁よりも大きな表面粗さを有する。

本開示の熱交換コアによれば、積層造形によって熱交換コアを造形する場合において、ヘッダ流路が設けられる部分の単位体積当たりの造形時間を内部流路が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア全体の造形時間を短くできるので、熱交換コアの製造コストを低減できる。

また、本開示の熱交換コアの製造方法によれば、ヘッダ流路の内壁は内部流路の流路壁よりも大きな表面粗さを有するので、ヘッダ流路を形成するステップにおける単位体積当たりの造形時間を内部流路が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア全体の造形時間を短くできるので、熱交換コアの製造コストを低減できる。

本開示の少なくとも一実施形態による熱交換コアの構成を概略的に示す斜視図である。図１に示した熱交換コアのＩＩ－ＩＩ線断面図である。図１に示した熱交換コアのＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図２に示した熱交換コアのＩＶ－ＩＶ線断面図である。図２に示した熱交換コアのＶ－Ｖ線断面図である。本開示の少なくとも一実施形態による熱交換コアの製造方法を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態による熱交換コア１及び熱交換コア１の製造方法について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

［熱交換コア１の概略構成］
本開示の実施形態による熱交換コア１は、単独で、又は熱交換器に組み込まれて用いられる構成要素であり、熱交換コア１に供給される第１流体と第２流体との間で熱交換が行われる。熱交換コア１に供給される第１流体及び第２流体はそれぞれ液体であってもよいし気体であってもよいが、通常は両者の温度は異なっている。

図１に示すように、本開示の実施形態による熱交換コア１は、本体部１１とヘッダ部１２とを備える。例えば、熱交換コア１は直方体形状とすることができるが、これに限定されるものではない。例えば、熱交換コア１が直方体形状である場合、本体部１１が直方体の胴部に設けられ、ヘッダ部１２が直方体の一端部（上端部）と他端部（下端部）とにそれぞれ一対設けられる。例えば、直方体の一端部と他端部とにそれぞれ一対設けられるヘッダ部１２は、直方体の同一平面において四隅に位置する。

例えば、熱交換コア１が直方体形状である場合、ヘッダ部１２は直方体の外側に設けることができるが、これに限られるものではない。例えば、直方体の一端部と他端部とにそれぞれ一対設けられるヘッダ部１２が直方体の外側に設ける場合、直方体の幅方向外側に張り出すように設けられる。そして、直方体の一端部に設けられるヘッダ部１２１，１２２がそれぞれ第１ヘッダ部１２１，第２ヘッダ部１２２となり、他端部に設けられるヘッダ部１２３，１２４がそれぞれ第３ヘッダ部１２３，第４ヘッダ部１２４となる。

ヘッダ部１２にはヘッダ流路３が設けられる。上述したように、例えば、熱交換コア１が直方体形状であり、直方体の一端部と他端部とにそれぞれ一対設けられるヘッダ部１２が直方体の幅方向外側に張り出すように設けられる場合、直方体の一端部と他端部とにそれぞれ設けられる一対のヘッダ部１２にそれぞれヘッダ流路３が設けられる。そして、第１ヘッダ部１２１に設けられるヘッダ流路３１が第１ヘッダ流路３１となり、第２ヘッダ部１２２に設けられるヘッダ流路３２が第２ヘッダ流路３２となる。また、第３ヘッダ部１２３に設けられるヘッダ流路３３が第３ヘッダ流路３３となり、第４ヘッダ部１２４に設けられるヘッダ流路３４が第４ヘッダ流路３４となる。

そして、第１流体と第２流体とが互いに向かい合う方向に流れる熱交換コア１（以下「対向流の熱交換コア１」という）では、第１ヘッダ流路３１が第１流体を本体部１１に供給するための流路となり、第２ヘッダ流路３２が第２流体を本体部１１から排出するための流路となる。また、第３ヘッダ流路３３が第１流体を本体部１１から排出するための流路となり、第４ヘッダ流路３４が第２流体を本体部１１に供給するための流路となる。尚、第１流体と第２流体とが同じ方向に流れる熱交換コア１（以下「並流の熱交換コア１」という）では第２ヘッダ流路３２が第２流体を本体部１１に供給するための流路となり、第４ヘッダ流路３４が第２流体を本体部１１から排出するための流路となる。

図２に示すように、本開示の実施形態による熱交換コア１は、本体部１１に複数の内部流路２を有する。複数の内部流路２は互いに平行に延在する流路であって、複数の内部流路２の延在方向における内部流路２の端部において該複数の内部流路２が上述したヘッダ流路３に連通する。例えば、熱交換コア１が直方体形状である場合、複数の内部流路２は直方体の長手方向に沿って設けられ、直方体の長手方向と直交する方向に沿って上述したヘッダ流路３が設けられる。そして、内部流路２の一端部と他端部とにおいて該複数の内部流路２が上述したヘッダ流路３に連通する。

図３に示すように、複数の内部流路２は、第１流体が流通する複数の第１流路２１と第２流体が流通する複数の第２流路２２とを構成する。複数の第１流路２１のそれぞれと複数の第２流路２２のそれぞれは直方体の長手方向と直交する断面において奥行き方向（図３においてＹ方向）に交互に配置され、互いに隣り合う第１流路２１と第２流路２２とは隔壁２３によって隔てられている。尚、複数の第１流路２１及び複数の第２流路２２の数、すなわち、隔壁２３の数は、図３に示す数に限定されるものではなく、任意の数とすることができる。

例えば、複数の第１流路２１と複数の第２流路２２はそれぞれ複数の分割流路２１１，２２１に区画されるが、これに限定されものではない。複数の第１流路２１と複数の第２流路２２とがそれぞれ複数の分割流路２１１，２２１に区画される場合、複数の第１流路２１と複数の第２流路２２のそれぞれ複数の分割流路２１１，２２１は直方体と直交する断面において幅方向（図３においてＸ方向）に沿って配置され、互いに隣り合う分割流路２１１（２２１）と分割流路２１１（２２１）とは区画壁２４によって隔てられている。尚、複数の第１流路２１と複数の第２流路２２のそれぞれの分割流路２１１，２２１の数、すなわち、複数の第１流路２１と複数の第２流路２２とにそれぞれ設けられる区画壁２４の数は、図３に示す数に限定されるものではなく、任意の数とすることができる。

図４は、後述するように、第１ヘッダ流路３１と第１流路２１とを連通する中間流路４１を示す図であり、図５は、後述するように、第１ヘッダ流路３１と第２流路２２とを連通しない中間流路４２を示す図である。
図４及び図５に示すように、複数の第１流路２１と複数の第２流路２２がそれぞれ複数の分割流路２１１，２２１に区画される場合、複数の第１流路２１と複数の第２流路２２のそれぞれの一端部と他端部にそれぞれ中間流路４を備える。

図４に示すように、第１流路２１の一端部（上端部）に設けられた中間流路４１（以下「第１中間流路４１」という）は、第１流路２１に区画された複数の分割流路２１１の延在方向（第１流路２１の延在方向）における分割流路２１１の一端部（上端部）において該複数の分割流路２１１に連通する。そして、第１中間流路４１は第１流路２１の一端部（上端部）に開口する一方、外壁（上壁）１１６によって外部から隔てられている。図５に示すように、第２流路２２の一端部（上端部）に設けられた中間流路４２（以下「第２中間流路４２」という）は第２流路２２に区画された分割流路２２１の延在方向（第２流路２２の延在方向）における分割流路２２１の一端部（上端部）において該複数の分割流路２２１に連通する。そして、第２中間流路４２は第２流路２２の一端部（上端部）に開口する一方、外壁（上壁）１１６によって外部から隔てられている。図示しないが、第１流路２１の他端部（下端部）に設けられた中間流路（以下「第３中間流路」という）は、第１流路２１に区画された複数の分割流路２１１の延在方向（第１流路２１の延在方向）における分割流路２１１の他端部（下端部）において該複数の分割流路２１１に連通する。そして、第３中間流路は第１流路２１の他端部（下端部）に開口する一方、外壁（底壁）１１１によって外部から隔てられている。第２流路２２の他端部（下端部）に設けられた中間流路（以下「第４中間流路」という）は、第２流路２２に区画された複数の分割流路２２１の延在方向（第２流路２２の延在方向）における分割流路２２１の他端部（下端部）において該複数の分割流路２２１に連通する。そして、第４中間流路は第２流路２２の他端部（下端部）に開口する一方、外壁（底壁）１１１によって外部から隔てられている。

図４に示すように、第１ヘッダ流路３１は、第１流路２１の延在方向における第１流路２１の一端部（上端部）において、第１流路２１の延在方向と直交する方向に延在し、第１中間流路４１を介して第１流路２１に連通する。図５に示すように、第２ヘッダ流路３２は、第２流路２２の延在方向における第２流路２２の一端部（上端部）において、第２流路２２の延在方向と直交する方向に延在し、第２中間流路４２を介して第２流路２２に連通する。図示しないが、第３ヘッダ流路３３は、第１流路２１の延在方向における第１流路２１の他端部（下端部）において、第１流路２１の延在方向と直交する方向に延在し、第３中間流路を介して第１流路２１に連通する。第４ヘッダ流路３４は、第２流路２２の延在方向における第２流路２２の他端部（下端部）において、第２流路２２の延在方向と直交する方向に延在し、第４中間流路を介して第２流路２２に連通する。

［ヘッダ流路３の内壁３ａ］
ヘッダ流路３の内壁３ａは、内部流路２の流路壁２ａよりも大きな表面粗さを有する。例えば、第１ヘッダ流路３１、第２ヘッダ流路３２、第３ヘッダ流路３３及び第４ヘッダ流路３４を直方体の外側に設けた場合にこれらの第１ヘッダ流路３１、第２ヘッダ流路３２、第３ヘッダ流路３３及び第４ヘッダ流路３４の内壁３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａは、第１流路２１及び第２流路２２の流路壁２１ａ，２２ａよりも大きな表面粗さを有する。

例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）には、表面粗さを表すパラメータとして、算術平均粗さ（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｙ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）、局部山頂の平均間隔（Ｓ）及び負荷長さ率（ｔｐ）の定義並びに表示について規定されており、表面粗さは、対象物の表面からランダムに抜き取った各部分におけるそれぞれの算術平均値である、とされている。

このようなヘッダ流路３の内壁３ａを有する熱交換コア１によれば、ヘッダ流路３の内壁３ａは内部流路２の流路壁２ａよりも大きな表面粗さを有するので、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、ヘッダ流路３が設けられる部分の単位体積当たりの造形時間を内部流路２が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア１は全体でも造形時間が短くできるので、熱交換コア１の製造コストを低減できる。

複数の内部流路２は互いに平行に延在し、ヘッダ流路３は第１領域３ａ１と第２領域３ａ２とを含む。第１領域３ａ１は、複数の内部流路２の延在方向における一方側に位置するオーバハング領域であり、第１表面粗さを有する。第２領域３ａ２は、複数の内部流路２における他方側に位置する非オーバハング領域であり、第１表面粗さ以下の第２表面粗さを有する。そして、ヘッダ流路３の内壁３ａの第２表面粗さは、内部流路２の流路壁２ａの表面粗さよりも大きい。

このような第１領域３ａ１と第２領域３ａ２とを含むヘッダ流路３を有する熱交換コア１によれば、ヘッダ流路３の第２領域（非オーバハング領域）３ａ２の第２表面粗さは第１領域（オーバハング領域）３ａ１の第１表面粗さ以下であり、ヘッダ流路３の第２領域（非オーバハング領域）３ａ２は内部流路２の流路壁２ａの表面粗さよりも大きい。
よって、
第１領域３ａ１の第１表面粗さ≧第２領域３ａ２の表面粗さ＞内部流路２の流路壁の表面粗さ
となる。
すなわち、第２領域（非オーバハング領域）３ａ２の表面粗さは第１領域（オーバハング領域）３ａ１の表面粗さと同等以下であり、第２領域３ａ２が設けられる部分の単位面積当たりの造形時間を内部流路２が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア１は全体でも造形時間が短くできるので、熱交換コア１の製造コストを低減できる。

［ヘッダ流路３の配置］
図４に示すように、ヘッダ流路３は、少なくとも部分的に複数の内部流路２の延在方向における複数の内部流路２の形成範囲２Ａ内に配置される。例えば、第１ヘッダ流路３１は、少なくとも部分的に第１流路２１の延在方向における第１流路２１の形成範囲２Ａに配置される。これにより、第１ヘッダ流路３１は第１流路２１の延在方向において第１流路２１とオーバラップする。図示しないが、例えば、第２ヘッダ流路３２は、少なくとも部分的に第２流路２２の延在方向における第２流路２２の形成範囲２Ａ内に配置される。これにより、第２ヘッダ流路３２は第２流路２２の延在方向において第２流路２２とオーバラップする。例えば、第３ヘッダ流路３３は、少なくとも部分的に第１流路２１の延在方向における第１流路２１の形成範囲に配置される。これにより、第３ヘッダ流路３３は第１流路２１の延在方向において第１流路２１とオーバラップする。例えば、第４ヘッダ流路３４は少なくとも部分的に第２流路２２の延在方向における第２流路２２の形成範囲内に配置される。これにより、第４ヘッダ流路３４は第２流路２２の延在方向において第２流路２２とオーバラップする。

このようなヘッダ流路３の配置の熱交換コア１によれば、ヘッダ流路３は内部流路２の延在方向の形成範囲２Ａ内に配置されるので、内部流路２の延在方向における熱交換コア１の寸法を抑制し、熱交換コア１のコンパクト化を図ることができる。

［ヘッダ流路３と中間流路４との間の隔壁４ａ］
図２に示すように、ヘッダ流路３と他方の流体が流れる中間流路との間には隔壁４ａが設けられている。隔壁４ａは、異種流体を隔てるものであり、例えば、第１ヘッダ流路３１と第２中間流路４２との間には第２流体を隔てるための隔壁４２ａが設けられ、第２ヘッダ流路３２と第１中間流路４１との間には第１流体を隔てるための隔壁４２ｂが設けられている。また、図示はしないが、例えば、第３ヘッダ流路３３と第４中間流路との間には第２流体を隔てるための隔壁が設けられ、第４ヘッダ流路３４と第３中間流路との間には第１流体を隔てるための隔壁が設けられている。ヘッダ流路３と他方の流体が流れる中間流路４との間の隔壁４ａは、内部流路２の延在方向に沿っている（図５参照）。例えば、第１ヘッダ流路３１と第２流体が流れる第２中間流路４２との間の隔壁４２ａは、第２流路２２の延在方向に沿っている。また、例えば、第２ヘッダ流路３２と第１流体が流れる第１中間流路４１との間の隔壁４１ａは、第１流路２１の延在方向に沿っている。また、図示はしないが、例えば、第３ヘッダ流路３３と第２流体が流れる第４中間流路との間の隔壁は、第２流路２２の延在方向に沿っている。また、例えば、第４ヘッダ流路３４と第１流体が流れる第１流路２１との間の隔壁は、第１流路２１の延在方向に沿っている。

図５に示すように、このように内部流路２の延在方向に沿った隔壁４ａを有する熱交換コア１によれば、異種流体を隔てる隔壁４ａがオーバハング形状とならないので隔壁を薄肉化できる。このため、ヘッダ流路３を内部流路２配置領域側へと内側に寄せることができ、熱交換コア１のコンパクト化を実現できる。

例えば、図５に示す例では、ヘッダ流路３と中間流路４との間の隔壁４ａは薄肉化され、中間流路４をヘッダ流路３に近づけている。また、隔壁４ａの中間流路側は中間流路４と直交する方向から視て矩形断面で構成されるが、中間流路側に傾斜する、例えば４５度の傾斜面を設けてもよい。

［ヘッダ流路３の内壁湾曲面］
図４及び図５に示すように、熱交換コア１は内部流路２の端部に隣接する中間流路４を備える。ヘッダ流路３の内壁３ａは、円弧形状を有する湾曲面３ａ３を含んでいて、隔壁４ａは湾曲面３ａ３の一部を表面に有している。そして、湾曲面３ａ３の曲率中心３ａ３１は、内部流路２の延在方向において、中間流路４の形成範囲４Ａ内に位置する。

このような内壁湾曲面のヘッダ流路３を有する熱交換コア１によれば、円弧形状の湾曲面３ａ３を有するヘッダ流路３の内壁３ａにおいて、円弧形状の接線方向を内部流路２の延在方向に沿わせることができ、隔壁４ａの薄肉化を簡素なヘッダ流路形状により実現できる。

［熱交換コア１の製造方法］
本開示の実施形態による熱交換コア１の製造方法は、互いに平行に延在する複数の内部流路２と、複数の内部流路２と連通するヘッダ流路３とを備える熱交換コア１の製造方法である。熱交換コア１の製造方法は、内部流路２の延在方向に沿って積層造形を行うことで、内部流路２を形成するステップと、内部流路２の延在方向に沿って積層造形を行うことで、ヘッダ流路３を形成するステップと、を備える。この熱交換コア１の製造方法においてヘッダ流路３の内壁４ｓは内部流路２の流路壁２ａよりも大きな表面粗さを有する。

このような熱交換コア１の製造方法によれば、ヘッダ流路３の内壁３ａは内部流路２の流路壁２ａよりも大きな表面粗さを有するので、ヘッダ流路３を形成するステップにおける単位体積当たりの造形時間を内部流路２が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア１全体の造形時間を短くできるので、熱交換コア１の製造コストを低減できる。

［内部流路２とヘッダ流路３の積層造形］
内部流路２とヘッダ流路３の積層造形は、金属粉末を敷き詰めるステップと金属粉末にエネルギを付与して金属粉末を溶融凝固する一連のサイクルとする繰り返しを含む。図６に示すように、この積層造形において、ヘッダ流路３は、少なくとも部分的に、複数の内部流路２の延在方向における複数の内部流路２の形成範囲２Ａ内に配置され、ヘッダ流路３が設けられる部分（ヘッダ部）と複数の内部流路２が設けられる部分（本体部）とが一連のサイクルによって造形される。

このような熱交換コア１の製造方法によれば、ヘッダ流路３は内部流路２の延在方向の形成範囲２Ａ内に配置され、ヘッダ流路３が設けられる部分と複数の内部流路２が設けられる部分が一連のサイクルによって造形されるので、内部流路２の延在方向における熱交換コア１の寸法を抑制し、熱交換コア１のコンパクト化を図ることができ、熱交換コア１の造形時間を短くできる。

［エネルギの付与頻度］
金属粉末を溶融凝固するステップにおいてヘッダ流路３が設けられる部分（ヘッダ部１２）に付与されるエネルギの付与頻度が複数の内部流路２が設けられる部分（本体部１１）よりも少ない。例えば、上述した内部流路２とヘッダ流路３の積層造形において金属粉末をレーザ照射により溶融凝固する場合に、内部流路２が設けられる部分（本体部１１）の積層造形において金属粉末にレーザを照射する回数を金属粉末を敷き詰める回数と同じにする一方、ヘッダ流路３が設けられる部分（ヘッダ部１２）の積層造形において金属粉末にレーザを照射する回数を、金属粉末を敷き詰める回数の半分にする。すなわち、本体部１１の積層造形では金属粉末を敷き詰める回数１回に対してレーザを照射する回数を１回にする一方、ヘッダ部１２の積層造形では金属粉末を敷き詰める回数２回に対してレーザを照射する回数を１回にする。言い換えると、本体部１１の積層造形では金属粉末を敷き詰めるごとにレーザを照射する一方、ヘッダ部１２の積層造形ではレーザの照射を２回に１回スキップする。

このような熱交換コア１の製造方法によれば、ヘッダ流路３が設けられる部分に付与されるエネルギの付与頻度が内部流路２が設けられる部分よりも少ないので、ヘッダ流路３が設けられる部分の単位面積当たりの造形時間を内部流路２が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア１全体の造形時間を短くできるので、熱交換コア１の製造コストを低減できる。すなわち、上述した例では、本体部１１の積層造形では金属粉末を敷き詰めるごとにレーザを照射する一方、ヘッダ部１２の積層造形ではレーザの照射を２回に１回スキップするので、１回スキップする分だけ造形時間を短くでき、熱交換コア１の製造コストを低減できる。

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、
複数の内部流路２と、
前記複数の内部流路２に連通するヘッダ流路３と、
を備え、
前記ヘッダ流路３の内壁３ａは、前記内部流路２の流路壁２ａよりも大きな表面粗さを有する。

本開示に係る熱交換コア１によれば、ヘッダ流路３の内壁３ａは内部流路２の流路壁２ａよりも大きな表面粗さを有するので、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、ヘッダ流路３が設けられる部分の単位体積当たりの造形時間を内部流路２が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア１全体でも造形時間が短くできるので、熱交換コア１の製造コストを低減できる。

（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、
前記複数の内部流路２は、互いに平行に延在し、
前記ヘッダ流路３は、
前記複数の内部流路２の前記延在方向における一方側に位置し、第１表面粗さを有する第１領域（オーバハング領域）３ａ１と、
前記延在方向における他方側に位置し、前記第１表面粗さ以下の第２表面粗さを有する第２領域（非オーバハング領域）３ａ２と、
を含み、
前記ヘッダ流路３の前記内壁３ａの前記第２表面粗さは、前記内部流路２の前記流路壁２ａの表面粗さよりも大きい。

このような構成によれば、ヘッダ流路３の第２領域（非オーバハング領域）３ａ２の第２表面粗さは第１領域（オーバハング領域）３ａ１の第１表面粗さ以下であり、ヘッダ流路３の第２領域（非オーバハング領域）３ａ２は内部流路２の流路壁２ａの表面粗さよりも大きい。
よって、
第１領域３ａ１の第１表面粗さ≧第２領域３ａ２の表面粗さ＞内部流路２の流路壁２ａの表面粗さ
となる。
すなわち、第２領域（非オーバハング領域）３ａ２の表面粗さは第１領域（オーバハング領域）３ａ１の表面粗さと同等以下であり、第２領域３ａ２が設けられる部分の単位面積当たりの造形時間を内部流路２が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア１は全体でも造形時間が短くできるので、熱交換コア１の製造コストを低減できる。

（３）さらに別の態様に係る熱交換コア１は、（１）又は（２）に記載の熱交換コア１であって、
前記ヘッダ流路３は、少なくとも部分的に、前記複数の内部流路２の延在方向における前記複数の内部流路２の形成範囲２Ａに配置される。

このような構成によれば、ヘッダ流路３は内部流路２の延在方向の形成範囲２Ａ内に配置されるので、内部流路２の延在方向における熱交換コア１の寸法を抑制し、熱交換コア１のコンパクト化を図ることができる。

（４）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、
ヘッダ流路３と他方の流体が流れる中間流路４との間の隔壁４ａは、内部流路２の延在方向に沿っている。

このような構成によれば、異種流体を隔てる隔壁４ａがオーバハング形状とならないので隔壁４ａを薄肉化できる。このため、ヘッダ流路３を内部流路２配置領域側へと内側に寄せることができ、熱交換コア１のコンパクト化を実現できる。

（５）また別の態様に係る熱交換コア１は、（１）から（４）のいずれか一つに記載の熱交換コア１であって、
前記内部流路２の端部に隣接して設けられる中間流路４を備え、
ヘッダ流路３の内壁３ａは、円弧形状を有する湾曲面３ａ３を含んでいて、隔壁４ａは湾曲面３ａ３の一部を表面に持っており、
前記湾曲面３ａ３の曲率中心３ａ３１は、内部流路２の延在方向において、中間流路４の形成範囲４Ａ内に位置する。

このようにすれば、円弧形状の湾曲面３ａ３を有するヘッダ流路３の内壁において、円弧形状の接線方向を内部流路２延在方向に沿わせることができ、隔壁の薄肉化を簡素なヘッダ流路形状により実現できる。

（６）一の態様に係る熱交換コア１の製造方法は、
互いに平行に延在する複数の内部流路２と、前記複数の内部流路２と連通するヘッダ流路３とを備える熱交換コア１の製造方法であって、
前記内部流路２の延在方向に沿って積層造形を行うことで、前記内部流路２を形成するステップと、
前記延在方向に沿って積層造形を行うことで、前記ヘッダ流路３を形成するステップと、
を備え、
前記ヘッダ流路３の内壁３ａは、
前記内部流路２の流路壁２ａよりも大きな表面粗さを有する。

本開示に係る熱交換コア１の製造方法によれば、ヘッダ流路３の内壁３ａは内部流路２の流路壁２ａよりも大きな表面粗さを有するので、ヘッダ流路３を形成するステップにおける単位体積当たりの造形時間を内部流路２が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア１は全体の造形時間を短くできるので、熱交換コア１の製造コストを低減できる。

（７）別の態様に係る熱交換コア１の製造方法は、（６）の熱交換コア１の製造方法であって、
前記積層造形は、
金属粉末を敷き詰めるステップと前記金属粉末にエネルギを付与して前記金属粉末を溶融凝固するステップを一連のサイクルとする繰り返しを含み、
前記ヘッダ流路３は、少なくとも部分的に、前記延在方向における前記複数の内部流路２の形成範囲２Ａに配置され、
前記ヘッダ流路３が設けられる部分と前記複数の内部流路２が設けられる部分が前記一連のサイクルによって造形される。

このような方法によれば、ヘッダ流路３は内部流路２の延在方向の形成範囲２Ａ内に配置され、ヘッダ流路３が設けられる部分と複数の内部流路２が設けられる部分が一連のサイクルによって造形されるので、内部流路２の延在方向における熱交換コア１の寸法を抑制し、熱交換コア１のコンパクト化を図ることができ、熱交換コア１の造形時間を短くできる。

（８）さらに別の態様に係る熱交換コア１の製造方法は、（７）の熱交換コア１の製造方法であって、
前記金属粉末を溶融凝固するステップにおいて前記ヘッダ流路３が設けられる部分に付与されるエネルギの付与頻度が前記複数の内部流路２が設けられる部分よりも少ない。

このような方法によれば、ヘッダ流路３が設けられる部分に付与されるエネルギの付与頻度が内部流路２が設けられる部分よりも少ないので、ヘッダ流路３が設けられる部分の単位面積当たりの造形時間を内部流路２が設けられる部分よりも短くできる。よって、熱交換コア１全体の造形時間を短くできるので、熱交換コア１の製造コストを低減できる。

１熱交換コア
１１本体部
１１１外壁（底壁）
１１２外壁（側壁）
１１６外壁（上壁）
１２ヘッダ部
１２１第１ヘッダ部
１２２第２ヘッダ部
１２３第３ヘッダ部
１２４第４ヘッダ部
２内部流路
２Ａ内部流路の形成範囲
２ａ流路壁
２１第１流路
２１ａ流路壁
２１１分割流路
２２第２流路
２２ａ流路壁
２２１分割流路
２３隔壁
２４区画壁
３ヘッダ流路
３ａヘッダ流路の内壁
３ａ１第１領域
３ａ２第２領域
３ａ３湾曲面
３ａ３１曲率中心
３１第１ヘッダ流路
３１ａ内壁
３２第２ヘッダ流路
３２ａ内壁
３３第３ヘッダ流路
３３ａ内壁
３４第４ヘッダ流路
３４ａ内壁
４中間流路
４Ａ形成範囲
４ａ隔壁
４１第１中間流路
４２第２中間流路
４２ａ隔壁

Claims

互いに平行に延在する複数の内部流路と、前記複数の内部流路と連通するヘッダ流路とを備える熱交換コアの製造方法であって、
前記内部流路の延在方向に沿って積層造形を行うことで、前記内部流路を形成するステップと、
前記延在方向に沿って積層造形を行うことで、前記ヘッダ流路を形成するステップと、
を備え、
前記積層造形は、
金属粉末を敷き詰めるステップと前記金属粉末にエネルギを付与して前記金属粉末を溶融凝固するステップを一連のサイクルとする繰り返しを含み、
前記ヘッダ流路は、少なくとも部分的に、前記延在方向における前記複数の内部流路の形成範囲に配置され、
前記ヘッダ流路が設けられる部分と前記複数の内部流路が設けられる部分が前記一連のサイクルによって造形され、
前記ヘッダ流路の内壁は、
前記内部流路の流路壁よりも大きな表面粗さを有する、熱交換コアの製造方法。
前記金属粉末を溶融凝固するステップにおいて前記ヘッダ流路が設けられる部分に付与されるエネルギの付与頻度が前記複数の内部流路が設けられる部分よりも少ない、
請求項１に記載の熱交換コアの製造方法。