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特開2024-92386オフセットフィン、熱交換器、フィン用板材、及び、オフセットフィンの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024092386
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】オフセットフィン、熱交換器、フィン用板材、及び、オフセットフィンの製造方法
(51)【国際特許分類】
F28F 3/06 20060101AFI20240701BHJP
F28F 3/08 20060101ALI20240701BHJP
F28D 9/00 20060101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
F28F3/06 A
F28F3/08 301A
F28D9/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022208283
(22)【出願日】2022-12-26
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】江口 駿作
(72)【発明者】
【氏名】上藤 陽一
(72)【発明者】
【氏名】永井 友人
【テーマコード（参考）】
3L103
【Ｆターム（参考）】
3L103AA35
3L103DD15
3L103DD54
(57)【要約】
【課題】オフセットフィンと流体との間における伝熱性能の向上を図ることが可能なオフセットフィンを提供する。
【解決手段】オフセットフィンは、互いに板厚方向にずれて位置すると共に板厚方向に直交する第一方向に交互に並ぶ第一接合板部及び第二接合板部、並びに、板厚方向に延びて第一方向に隣り合う第一接合板部と第二接合板部とを接続し、第一方向に間隔をあけて並ぶ複数の接続板部、を有することで、周期的に板厚方向に蛇行しながら第一方向に延びる波形構造を複数備え、複数の波形構造は、板厚方向及び第一方向に直交する第二方向に並び、第二方向に隣り合う２つの波形構造の接続板部は、互いに第一方向にずれて位置し、少なくとも１つの波形構造においては、接続板部のうち第二方向の一方側に向く前縁面が、板厚方向に対して第二方向の他方側に傾斜している。
【選択図】図２
【解決手段】オフセットフィンは、互いに板厚方向にずれて位置すると共に板厚方向に直交する第一方向に交互に並ぶ第一接合板部及び第二接合板部、並びに、板厚方向に延びて第一方向に隣り合う第一接合板部と第二接合板部とを接続し、第一方向に間隔をあけて並ぶ複数の接続板部、を有することで、周期的に板厚方向に蛇行しながら第一方向に延びる波形構造を複数備え、複数の波形構造は、板厚方向及び第一方向に直交する第二方向に並び、第二方向に隣り合う２つの波形構造の接続板部は、互いに第一方向にずれて位置し、少なくとも１つの波形構造においては、接続板部のうち第二方向の一方側に向く前縁面が、板厚方向に対して第二方向の他方側に傾斜している。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに板厚方向にずれて位置すると共に前記板厚方向に直交する第一方向に交互に並ぶ第一接合板部及び第二接合板部、並びに、前記板厚方向に延びて前記第一方向に隣り合う前記第一接合板部と前記第二接合板部とを接続し、前記第一方向に間隔をあけて並ぶ複数の接続板部、を有することで、周期的に前記板厚方向に蛇行しながら前記第一方向に延びる波形構造を複数備え、
複数の前記波形構造は、前記板厚方向及び前記第一方向に直交する第二方向に並び、
前記第二方向に隣り合う２つの前記波形構造の前記接続板部は、互いに前記第一方向にずれて位置し、
少なくとも１つの前記波形構造においては、前記接続板部のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面が、前記板厚方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜しているオフセットフィン。
複数の前記波形構造は、前記板厚方向及び前記第一方向に直交する第二方向に並び、
前記第二方向に隣り合う２つの前記波形構造の前記接続板部は、互いに前記第一方向にずれて位置し、
少なくとも１つの前記波形構造においては、前記接続板部のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面が、前記板厚方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜しているオフセットフィン。
【請求項2】
同一の前記波形構造において前記第一方向に隣り合う２つの前記接続板部の前記前縁面は、前記板厚方向に対して互いに逆向きに傾斜している請求項１に記載のオフセットフィン。
【請求項3】
前記第一接合板部と前記接続板部との接続部分が、前記第一接合板部と前記接続板部とを滑らかに接続するように丸みを帯びており、
前記第二接合板部と前記接続板部との接続部分が、前記第二接合板部と前記接続板部とを滑らかに接続するように丸みを帯びている請求項１又は請求項２に記載のオフセットフィン。
前記第二接合板部と前記接続板部との接続部分が、前記第二接合板部と前記接続板部とを滑らかに接続するように丸みを帯びている請求項１又は請求項２に記載のオフセットフィン。
【請求項4】
前記第二方向から見て、複数の前記第一接合板部が前記第一方向に隙間なく並ぶように、かつ、複数の前記第二接合板部が前記第一方向に隙間なく並ぶように、複数の前記波形構造が前記第一方向にずれて位置する請求項１又は請求項２に記載のオフセットフィン。
【請求項5】
同一の前記波形構造において前記第一方向に順番に並ぶ前記接続板部、前記第一接合板部、前記接続板部、前記第二接合板部を１周期として、
前記第二方向に連続する複数の前記波形構造が、前記第一方向の一方側に１／４周期ずつずれている請求項４に記載のオフセットフィン。
前記第二方向に連続する複数の前記波形構造が、前記第一方向の一方側に１／４周期ずつずれている請求項４に記載のオフセットフィン。
【請求項6】
前記第一接合板部及び前記第二接合板部のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面が、前記第一方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜する傾斜面を有する請求項１又は請求項２に記載のオフセットフィン。
【請求項7】
請求項１又は請求項２に記載のオフセットフィンと、
前記板厚方向において前記オフセットフィンを間に配置する一対のプレートと、を備え、
前記一対のプレートのうち第一プレートに、前記第一接合板部が重ねて接合され、
前記一対のプレートのうち第二プレートに、前記第二接合板部が重ねて接合される熱交換器。
前記板厚方向において前記オフセットフィンを間に配置する一対のプレートと、を備え、
前記一対のプレートのうち第一プレートに、前記第一接合板部が重ねて接合され、
前記一対のプレートのうち第二プレートに、前記第二接合板部が重ねて接合される熱交換器。
【請求項8】
単一の平面を有するフィン用板材であって、
前記平面に沿う第一方向に間隔をあけて交互に並ぶ第一接合板部及び第二接合板部、並びに、前記第一方向において前記第一接合板部と前記第二接合板部との間に配置され、前記第一接合板部と前記第二接合板部とを接続する複数の接続板部、を有する単位構造を複数備え、
複数の前記単位構造は、前記平面に沿って前記第一方向に直交する第二方向に並び、
前記第二方向に隣り合う２つの前記単位構造は、互いに前記第一方向にずれて位置し、
少なくとも１つの前記単位構造においては、前記接続板部のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面が、前記第一方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜し、
同一の前記単位構造において、前記第一接合板部と前記接続板部との第一境界線、及び、前記第二接合板部と前記接続板部との第二境界線は、前記第二方向に対して傾斜せずに延びているフィン用板材。
前記平面に沿う第一方向に間隔をあけて交互に並ぶ第一接合板部及び第二接合板部、並びに、前記第一方向において前記第一接合板部と前記第二接合板部との間に配置され、前記第一接合板部と前記第二接合板部とを接続する複数の接続板部、を有する単位構造を複数備え、
複数の前記単位構造は、前記平面に沿って前記第一方向に直交する第二方向に並び、
前記第二方向に隣り合う２つの前記単位構造は、互いに前記第一方向にずれて位置し、
少なくとも１つの前記単位構造においては、前記接続板部のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面が、前記第一方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜し、
同一の前記単位構造において、前記第一接合板部と前記接続板部との第一境界線、及び、前記第二接合板部と前記接続板部との第二境界線は、前記第二方向に対して傾斜せずに延びているフィン用板材。
【請求項9】
請求項８に記載のフィン用板材を用いてオフセットフィンを製造するオフセットフィンの製造方法であって、
前記フィン用板材を前記第一境界線において谷折りで折り曲げ、かつ、前記フィン用板材を前記第二境界線において山折りで折り曲げるオフセットフィンの製造方法。
前記フィン用板材を前記第一境界線において谷折りで折り曲げ、かつ、前記フィン用板材を前記第二境界線において山折りで折り曲げるオフセットフィンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、オフセットフィン、熱交換器、フィン用板材、及び、オフセットフィンの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、熱交換器に用いられるオフセットフィンが開示されている。オフセットフィンは、流体の流れ方向から見て周期的に上下方向に蛇行する波形状の波形構造を複数有する。各波形構造のうち上下方向に延びるフィン部は、幅方向（流体の流れ方向から見て左右方向）において一定の間隔ピッチで並んでいる。フィン部の間隔ピッチは、複数の波形構造の間で等しい。複数の波形構造は、流体の流れ方向に並んでいる。流れ方向に隣り合う２つの波形構造（第一波形構造、第二波形構造）は、２つの波形構造のフィン部が幅方向にずれて位置するように、幅方向にオフセット配置されている。これにより、上流側に位置する第一波形構造のフィン部の間を通る流体が、下流側に位置する第二波形構造のフィン部の前縁に当たることで、オフセットフィンに流れる流体において乱流の発生が促進される。当該乱流の発生により、流体が流れることでオフセットフィンの表面に現れる温度境界層の発達を抑制できるため、流体とオフセットフィンとの間における伝熱性能が向上する。
【0003】
また、特許文献１のオフセットフィンでは、波形構造のフィン部が流体の流れ方向に対して幅方向に傾斜して延びている。これにより、オフセットフィンに流れる流体において乱流の発生がさらに促進され、流体とオフセットフィンとの間における伝熱性能の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１５／１７０４５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
この種のオフセットフィンにおいては、オフセットフィンと流体との間における伝熱性能を向上できる余地がある。
【0006】
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、オフセットフィンと流体との間における伝熱性能の向上を図ることが可能なオフセットフィン、これを備える熱交換器、オフセットフィンの製造に用いるフィン用板材、及び、フィン用板材を用いたオフセットフィンの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本開示に係るオフセットフィンは、互いに板厚方向にずれて位置すると共に前記板厚方向に直交する第一方向に交互に並ぶ第一接合板部及び第二接合板部、並びに、前記板厚方向に延びて前記第一方向に隣り合う前記第一接合板部と前記第二接合板部とを接続し、前記第一方向に間隔をあけて並ぶ複数の接続板部、を有することで、周期的に前記板厚方向に蛇行しながら前記第一方向に延びる波形構造を複数備える。複数の前記波形構造は、前記板厚方向及び前記第一方向に直交する第二方向に並ぶ。前記第二方向に隣り合う２つの前記波形構造の前記接続板部は、互いに前記第一方向にずれて位置する。少なくとも１つの前記波形構造においては、前記接続板部のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面が、前記板厚方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜している。
【0008】
また、本開示に係る熱交換器は、前記オフセットフィンと、前記板厚方向において前記オフセットフィンを間に配置する一対のプレートと、を備える。前記一対のプレートのうち第一プレートに、前記第一接合板部が重ねて接合される。前記一対のプレートのうち第二プレートに、前記第二接合板部が重ねて接合される。
【0009】
また、本開示に係るフィン用板材は、単一の平面を有するフィン用板材であって、前記平面に沿う第一方向に間隔をあけて交互に並ぶ第一接合板部及び第二接合板部、並びに、前記第一方向において前記第一接合板部と前記第二接合板部との間に配置され、前記第一接合板部と前記第二接合板部とを接続する複数の接続板部、を有する単位構造を複数備える。複数の前記単位構造は、前記平面に沿って前記第一方向に直交する第二方向に並ぶ。前記第二方向に隣り合う２つの前記単位構造は、互いに前記第一方向にずれて位置する。少なくとも１つの前記単位構造においては、前記接続板部のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面が、前記第一方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜する。同一の前記単位構造において、前記第一接合板部と前記接続板部との第一境界線、及び、前記第二接合板部と前記接続板部との第二境界線は、前記第二方向に対して傾斜せずに延びている。
【0010】
また、本開示に係るオフセットフィンの製造方法は、前記フィン用板材を用いてオフセットフィンを製造するオフセットフィンの製造方法であって、前記フィン用板材を前記第一境界線において谷折りで折り曲げ、かつ、前記フィン用板材を前記第二境界線において山折りで折り曲げる。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、オフセットフィンと流体との間における伝熱性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の一実施形態に係る熱交換器を模式的に示す斜視図である。
【図2】本開示の一実施形態に係るオフセットフィンを示す平面図である。
【図8】本開示の一実施形態に係るフィン用板材を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
［熱交換器］
以下、図１～図８を参照して、本開示の一実施形態について説明する。
図１に示すように、熱交換器１は、いわゆるプレート式熱交換器と呼ばれるものであり、一対のプレート２の間にオフセットフィン３を配置した構造を有する。
以下、図１～図８を参照して、本開示の一実施形態について説明する。
図１に示すように、熱交換器１は、いわゆるプレート式熱交換器と呼ばれるものであり、一対のプレート２の間にオフセットフィン３を配置した構造を有する。
【0014】
図１に例示する熱交換器１は、複数のプレート２と、複数のオフセットフィン３と、を有する。複数のプレート２は、これらの厚さ方向（Ｚ軸方向）に間隔をあけて並んでいる。オフセットフィン３は、厚さ方向に隣り合う一対のプレート２の間に配置され、ろう付け等により各プレート２に接合される。オフセットフィン３は、一対のプレート２の隙間を確保する強度部材として機能する。また、オフセットフィン３は、一対のプレート２の間において一方向（Ｙ軸方向）に流体が流通する流路を形成する。流体は、液体であってもよいし、気体であってもよく、特に限定されない。
【0015】
これにより、熱交換器１は、厚さ方向に並ぶ複数の流路を有する。これら複数の流路には、高温側流体が流通する高温側流路と、低温側流体が流通する低温側流路とがある。高温側流路と低温側流路とは厚さ方向に交互に並ぶ。また、高温側流路における高温側流体の流れ方向と、低温側流路における低温側流体の流れ方向と、は互いに逆向きとなっている。
熱交換器１では、高温側流体及び低温側流体を流通させることで、高温側流体と低温側流体とが、プレート２及びオフセットフィン３を介して熱交換される。
熱交換器１では、高温側流体及び低温側流体を流通させることで、高温側流体と低温側流体とが、プレート２及びオフセットフィン３を介して熱交換される。
【0016】
［オフセットフィン］
次に、図２～図７を参照して、オフセットフィン３について説明する。図２～図４に示すように、オフセットフィン３は、複数の波形構造１０を有する。波形構造１０の数は、任意であってよいが、本実施形態では４つである。
次に、図２～図７を参照して、オフセットフィン３について説明する。図２～図４に示すように、オフセットフィン３は、複数の波形構造１０を有する。波形構造１０の数は、任意であってよいが、本実施形態では４つである。
【0017】
［波形構造の構成］
各波形構造１０は、第一接合板部１１と、第二接合板部１２と、複数の接続板部１３と、を有する。
各波形構造１０において、第一接合板部１１と第二接合板部１２とは、これらの板厚方向（Ｚ軸方向）において互いにずれて位置する。また、第一接合板部１１と第二接合板部１２とは、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向（第一方向）に交互に並ぶ。
図２、図３に例示する波形構造１０において、Ｘ軸方向における第一接合板部１１及び第二接合板部１２の寸法（幅寸法）は互いに等しい。第一、第二接合板部１１，１２の幅寸法は、複数の波形構造１０の間においても互いに等しい。また、第一接合板部１１がＺ軸負方向側（板厚方向の一方側）に位置し、第二接合板部１２がＺ軸正方向側（板厚方向の他方側）に位置する。図２、図３に例示する各波形構造１０では、第一接合板部１１及び第二接合板部１２の数が２つずつであるが、これに限ることはない。
各波形構造１０は、第一接合板部１１と、第二接合板部１２と、複数の接続板部１３と、を有する。
各波形構造１０において、第一接合板部１１と第二接合板部１２とは、これらの板厚方向（Ｚ軸方向）において互いにずれて位置する。また、第一接合板部１１と第二接合板部１２とは、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向（第一方向）に交互に並ぶ。
図２、図３に例示する波形構造１０において、Ｘ軸方向における第一接合板部１１及び第二接合板部１２の寸法（幅寸法）は互いに等しい。第一、第二接合板部１１，１２の幅寸法は、複数の波形構造１０の間においても互いに等しい。また、第一接合板部１１がＺ軸負方向側（板厚方向の一方側）に位置し、第二接合板部１２がＺ軸正方向側（板厚方向の他方側）に位置する。図２、図３に例示する各波形構造１０では、第一接合板部１１及び第二接合板部１２の数が２つずつであるが、これに限ることはない。
【0018】
各波形構造１０における複数の接続板部１３は、それぞれＺ軸方向に延びてＸ軸方向に隣り合う第一接合板部１１と第二接合板部１２とを接続する。複数の接続板部１３は、Ｘ軸方向に間隔をあけて並ぶ。また、各接続板部１３は、Ｙ軸方向に対してＸ軸方向に傾斜せずにＹ軸方向に延びている。接続板部１３のＺ軸方向における寸法（高さ寸法）は、複数の波形構造１０の間において互いに等しい。
【0019】
各波形構造１０は、図３に示すように、周期的にＺ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる。具体的に、各波形構造１０は、図３に示すようにＺ軸方向及びＸ軸方向に直交するＹ軸方向（第二方向）から見て、Ｘ軸方向に順番に並ぶ接続板部１３、第一接合板部１１、接続板部１３、第二接合板部１２を１周期とした波形状に形成されている。
【0020】
図３に示すように、本実施形態の各波形構造１０では、第一接合板部１１と接続板部１３との接続部分が、第一接合板部１１と接続板部１３とを滑らかに接続するように丸みを帯びている。また、第二接合板部１２と接続板部１３との接続部分が、第二接合板部１２と接続板部１３とを滑らかに接続するように丸みを帯びている。各接続部分は、図３に示すようにＹ軸方向から見て扇状に形成されている。扇状とされた接続部分の曲率半径は、例えば第一、第二接合板部１１，１２、接続板部１３の厚さ寸法よりも大きくてよい。
【0021】
［複数の波形構造の相対配置］
複数の波形構造１０は、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交するＹ軸方向（第二方向）に並ぶ。Ｙ軸方向に隣り合う２つの波形構造１０の接続板部１３は、互いにＸ軸方向にずれて位置する。具体的には、Ｙ軸方向に隣り合う２つの波形構造１０が、Ｘ軸方向に１／４周期だけずれている。このため、Ｙ軸方向から見て、所定の波形構造１０においてＸ軸方向に隣り合う２つの接続板部１３の間には、所定の波形構造１０に対してＹ軸方向に隣り合わせて位置する別の波形構造１０の接続板部１３が位置する。
複数の波形構造１０は、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交するＹ軸方向（第二方向）に並ぶ。Ｙ軸方向に隣り合う２つの波形構造１０の接続板部１３は、互いにＸ軸方向にずれて位置する。具体的には、Ｙ軸方向に隣り合う２つの波形構造１０が、Ｘ軸方向に１／４周期だけずれている。このため、Ｙ軸方向から見て、所定の波形構造１０においてＸ軸方向に隣り合う２つの接続板部１３の間には、所定の波形構造１０に対してＹ軸方向に隣り合わせて位置する別の波形構造１０の接続板部１３が位置する。
【0022】
以下の説明では、Ｙ軸正方向側（第二方向の他方側）に順番に並ぶ４つの波形構造１０を、それぞれ第一波形構造１０Ａ、第二波形構造１０Ｂ、第三波形構造１０Ｃ、第四波形構造１０Ｄと呼ぶことがある。
【0023】
図２、図３に示すように、Ｙ軸正方向側に順番に連続して並ぶ第一波形構造１０Ａと、第二波形構造１０Ｂと、第三波形構造１０Ｃとは、Ｘ軸負方向側（第一方向の一方側）に１／４周期ずつずれている。第四波形構造１０Ｄは、第三波形構造１０Ｃに対してＸ軸正方向側（第一方向の他方側）に１／４周期ずれている。このため、第二波形構造１０Ｂと第四波形構造１０Ｄとは、Ｘ軸方向において相互にずれずに位置する、すなわちＹ軸方向において重なる。
【0024】
上記のように複数の波形構造１０がＸ軸方向にオフセット配置されたオフセットフィン３では、図３に示すように、Ｙ軸方向から見て複数の第一接合板部１１がＸ軸方向に隙間なく並ぶ。具体的には、互いに異なる波形構造１０の第一接合板部１１がＸ軸方向に並ぶ。同様に、複数の第二接合板部１２がＸ軸方向に隙間なく並ぶ。具体的には、互いに異なる波形構造１０の第二接合板部１２がＸ軸方向に並ぶ。
【0025】
［接続板部の前縁面］
図２、図４に示すように、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接続板部１３のうちＹ軸負方向側（第二方向の一方側）に向く前縁面１５は、Ｚ軸方向に対してＹ軸正方向側（第二方向の他方側）に傾斜している。また、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃのそれぞれにおいては、Ｘ軸方向に隣り合う接続板部１３の前縁面１５が、Ｚ軸方向に対して逆向きに傾斜している。
図２、図４に例示する第一波形構造１０Ａにおいて、最もＸ軸正方向側に位置する接続板部１３の前縁面１５は、Ｚ軸正方向側に向かうにしたがってＹ軸正方向側に傾斜している。一方、第一波形構造１０Ａにおいて上記した接続板部１３に対してＸ軸負方向側に隣り合う別の接続板部１３の前縁面１５は、Ｚ軸正方向側に向かうにしたがってＹ軸負方向側に傾斜している。
図２、図４に示すように、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接続板部１３のうちＹ軸負方向側（第二方向の一方側）に向く前縁面１５は、Ｚ軸方向に対してＹ軸正方向側（第二方向の他方側）に傾斜している。また、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃのそれぞれにおいては、Ｘ軸方向に隣り合う接続板部１３の前縁面１５が、Ｚ軸方向に対して逆向きに傾斜している。
図２、図４に例示する第一波形構造１０Ａにおいて、最もＸ軸正方向側に位置する接続板部１３の前縁面１５は、Ｚ軸正方向側に向かうにしたがってＹ軸正方向側に傾斜している。一方、第一波形構造１０Ａにおいて上記した接続板部１３に対してＸ軸負方向側に隣り合う別の接続板部１３の前縁面１５は、Ｚ軸正方向側に向かうにしたがってＹ軸負方向側に傾斜している。
【0026】
［接合板部の前縁面］
図２に示すように、各波形構造１０の第一、第二接合板部１１，１２は、それぞれＹ軸負方向側（第二方向の一方側）に向く前縁面１７を有する。各接合板部１１，１２の前縁面１７は、Ｘ軸正方向側に順番に並ぶ２つの傾斜面１７１，１７２（第一傾斜面１７１、第二傾斜面１７２）を含む。これら２つの傾斜面１７１，１７２は、いずれもＸ軸方向に対してＹ軸方向に傾斜している。ただし、２つの傾斜面１７１，１７２は、互いに逆向きに傾斜している。このため、各接合板部１１，１２の前縁面１７は、平面視Ｖ字状に形成されている。
図２に示すように、各波形構造１０の第一、第二接合板部１１，１２は、それぞれＹ軸負方向側（第二方向の一方側）に向く前縁面１７を有する。各接合板部１１，１２の前縁面１７は、Ｘ軸正方向側に順番に並ぶ２つの傾斜面１７１，１７２（第一傾斜面１７１、第二傾斜面１７２）を含む。これら２つの傾斜面１７１，１７２は、いずれもＸ軸方向に対してＹ軸方向に傾斜している。ただし、２つの傾斜面１７１，１７２は、互いに逆向きに傾斜している。このため、各接合板部１１，１２の前縁面１７は、平面視Ｖ字状に形成されている。
【0027】
具体的に、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接合板部１１，１２においては、第一傾斜面１７１が、各接合板部１１，１２のＸ軸負方向側の端部からＸ軸正方向側に向かうにしたがってＹ軸正方向側に傾斜している。一方、第二傾斜面１７２は、各接合板部１１，１２のＸ軸正方向側の端部からＸ軸負方向側に向かうにしたがってＹ軸正方向側に傾斜している。このため、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接合板部１１，１２の前縁面１７は、Ｙ軸正方向側に窪む平面視Ｖ字状に形成されている。
【0028】
一方、第二、第四波形構造１０Ｂ，１０Ｄの各接合板部１１，１２においては、第一傾斜面１７１が、各接合板部１１，１２のＸ軸負方向側の端部からＸ軸正方向側に向かうにしたがってＹ軸負方向側に傾斜している。一方、第二傾斜面１７２は、各接合板部１１，１２のＸ軸正方向側の端部からＸ軸負方向側に向かうにしたがってＹ軸負方向側に傾斜している。このため、第二、第四波形構造１０Ｂ，１０Ｄの各接合板部１１，１２の前縁面１７は、Ｙ軸負方向側に張り出す平面視Ｖ字状に形成されている。
【0029】
また、本実施形態においては、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接合板部１１，１２の前縁面１７が、Ｘ軸方向において非対称なＶ字状に形成されている。具体的に、第一波形構造１０Ａにおいては、平面視で、各接合板部１１，１２の第一傾斜面１７１が第二傾斜面１７２よりも長い。一方、第三波形構造１０Ｃにおいては、平面視で、各接合板部１１，１２の第一傾斜面１７１が第二傾斜面１７２よりも短い。
【0030】
一方、第二、第四波形構造１０Ｂ，１０Ｄの各接合板部１１，１２の前縁面１７は、Ｘ軸方向において対称なＶ字状に形成されている。すなわち、第二、第四波形構造１０Ｂ，１０Ｄにおいては、平面視で、各接合板部１１，１２の第一、第二傾斜面１７１，１７２の長さが互いに等しい。
【0031】
［接合板部の後縁面］
図２に示すように、各波形構造１０の第一、第二接合板部１１，１２は、ぞれぞれＹ軸正方向側に向く後縁面１８を有する。各接合板部１１，１２の後縁面１８は、前述した前縁面１７に対応する平面視Ｖ字状に形成されている。具体的に、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接合板部１１，１２の後縁面１８は、Ｘ軸方向において対称なＶ字状に形成されている。一方、第二、第四波形構造１０Ｂ，１０Ｄの各接合板部１１，１２の後縁面１８は、Ｘ軸方向において非対称なＶ字状に形成されている。
以上のことから、各波形構造１０の接合板部１１，１２は、いずれも平面視で、Ｘ軸方向において非対称なＶ字状に形成されている。
図２に示すように、各波形構造１０の第一、第二接合板部１１，１２は、ぞれぞれＹ軸正方向側に向く後縁面１８を有する。各接合板部１１，１２の後縁面１８は、前述した前縁面１７に対応する平面視Ｖ字状に形成されている。具体的に、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接合板部１１，１２の後縁面１８は、Ｘ軸方向において対称なＶ字状に形成されている。一方、第二、第四波形構造１０Ｂ，１０Ｄの各接合板部１１，１２の後縁面１８は、Ｘ軸方向において非対称なＶ字状に形成されている。
以上のことから、各波形構造１０の接合板部１１，１２は、いずれも平面視で、Ｘ軸方向において非対称なＶ字状に形成されている。
【0032】
同一の波形構造１０において、第一、第二接合板部１１，１２の平面視した形状及び大きさは、互いに等しい。また、第一、第二接合板部１１，１２の形状は、複数の波形構造１０（第一～第四波形構造１０Ａ～１０Ｄ）の間で互いに異なっている。
【0033】
本実施形態のオフセットフィン３では、Ｙ軸方向に隣接して並ぶ複数の波形構造１０の第一接合板部１１が一体に形成され、単一の平板を形成している。具体的には、第一波形構造１０Ａの第一接合板部１１の後縁面１８の一部が、第二波形構造１０Ｂの第一接合板部１１の前縁面１７の第二傾斜面１７２に接続されることで、Ｙ軸方向に並ぶ第一、第二波形構造１０Ａ，１０Ｂの第一接合板部１１が一体に形成されている。また、第二波形構造１０Ｂの第一接合板部１１の後縁面１８の一部が、第三波形構造１０Ｃの第一接合板部１１の前縁面１７の第二傾斜面１７２に接続されることで、Ｙ軸方向に並ぶ第二、第三波形構造１０Ｂ，１０Ｃの第一接合板部１１が一体に形成されている。また、第三波形構造１０Ｃの第一接合板部１１の後縁面１８の一部が、第四波形構造１０Ｄの第一接合板部１１の前縁面１７の第一傾斜面１７１に接続されることで、Ｙ軸方向に並ぶ第三、第四波形構造１０Ｃ，１０Ｄの第一接合板部１１が一体に形成されている。
同様に、Ｙ軸方向に隣接して並ぶ複数の波形構造１０の第二接合板部１２が一体に形成され、一つの平面板を形成している。Ｙ軸方向に並ぶ第一～第四波形構造１０Ａ～１０Ｄの第二接合板部１２の接続態様は、上記した第一接合板部１１の場合と同じである。
同様に、Ｙ軸方向に隣接して並ぶ複数の波形構造１０の第二接合板部１２が一体に形成され、一つの平面板を形成している。Ｙ軸方向に並ぶ第一～第四波形構造１０Ａ～１０Ｄの第二接合板部１２の接続態様は、上記した第一接合板部１１の場合と同じである。
【0034】
以上のように構成される本実施形態のオフセットフィン３は、図１、図３に示すように、一対のプレート２の間に配置される。そして、一対のプレート２のうち第一プレート２Ａに、各波形構造１０の第一接合板部１１が重ねて、ろう付け等により接合される。また、一対のプレート２のうち第二プレート２Ｂに、各波形構造１０の第二接合板部１２が重ねて、ろう付け等により接合される。
【0035】
［接続板部の前縁面による流れ］
次に、本実施形態のオフセットフィン３を含む熱交換器１における流体の流れについて説明する。
図５，図６に示すように、本実施形態のオフセットフィン３では、第一波形構造１０Ａの各接続板部１３の前縁面１５が、Ｚ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜している。このため、オフセットフィン３に対して流体をＹ軸正方向側に流したときには、図５、図６の矢印Ｄ１，Ｄ２で示すように、流体が傾斜する接続板部１３の前縁面１５に沿って流れる。すなわち、流体は、傾斜する接続板部１３の前縁面１５において、Ｙ軸正方向側だけではなくＺ軸方向にも流れる。これにより、当該Ｘ軸方向において接続板部１３に隣接する領域には、図５の矢印Ｄ３，Ｄ４で示す旋回流（二次流れ）が発生する。当該旋回流は、Ｙ軸方向を軸とした螺旋状の流れである。
次に、本実施形態のオフセットフィン３を含む熱交換器１における流体の流れについて説明する。
図５，図６に示すように、本実施形態のオフセットフィン３では、第一波形構造１０Ａの各接続板部１３の前縁面１５が、Ｚ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜している。このため、オフセットフィン３に対して流体をＹ軸正方向側に流したときには、図５、図６の矢印Ｄ１，Ｄ２で示すように、流体が傾斜する接続板部１３の前縁面１５に沿って流れる。すなわち、流体は、傾斜する接続板部１３の前縁面１５において、Ｙ軸正方向側だけではなくＺ軸方向にも流れる。これにより、当該Ｘ軸方向において接続板部１３に隣接する領域には、図５の矢印Ｄ３，Ｄ４で示す旋回流（二次流れ）が発生する。当該旋回流は、Ｙ軸方向を軸とした螺旋状の流れである。
【0036】
また、第一波形構造１０Ａにおいては、Ｘ軸方向に隣り合う２つの接続板部１３の前縁面１５が、Ｚ軸方向に対して逆向きに傾斜している。このため、これら隣り合う２つの接続板部１３の前縁面１５においては、図５、図６の矢印Ｄ１，Ｄ２で示すように、流体がＺ軸方向において互いに逆向きに流れる。これにより、隣り合う２つの接続板部１３の間において、図５の矢印Ｄ３，Ｄ４で示すように、旋回流を複雑に発生させることができる。
【0037】
図示しないが、上記と同様の旋回流は、第一波形構造１０Ａと同様の構造（接続板部１３の前縁面１５がＺ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜する構造、及び、Ｘ軸方向に隣り合う２つの接続板部１３の前縁面１５がＺ軸方向に対して逆向きに傾斜する構造）を有する第三波形構造１０Ｃにおいても発生する。
【0038】
［接合板部の前縁面による流れ］
また、図５、図７に示すように、本実施形態のオフセットフィン３では、第一波形構造１０Ａの第二接合板部１２の前縁面１７が、Ｘ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜する第一、第二傾斜面１７１，１７２を有する。このため、オフセットフィン３に対して流体をＹ軸正方向側に流したときには、図５、図７の矢印Ｄ５，Ｄ６で示すように、流体が第一、第二傾斜面１７１，１７２に沿って流れる。すなわち、流体は、第一、第二傾斜面１７１，１７２において、Ｙ軸正方向側だけではなくＸ軸方向にも流れる。これにより、当該Ｚ軸方向において第二接合板部１２に隣接する領域には、図５の矢印Ｄ７，Ｄ８で示す旋回流が発生する。
また、第一波形構造１０Ａの第二接合板部１２では、その前縁面１５がＹ軸正方向側に窪む平面視Ｖ字状に形成されるように、第一、第二傾斜面１７１，１７２が互いに逆向きに傾斜している。このため、Ｚ軸方向において第二接合板部１２に隣接する領域には、回転方向が互いに逆向きとなる旋回流Ｄ７，Ｄ８が発生する。
また、図５、図７に示すように、本実施形態のオフセットフィン３では、第一波形構造１０Ａの第二接合板部１２の前縁面１７が、Ｘ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜する第一、第二傾斜面１７１，１７２を有する。このため、オフセットフィン３に対して流体をＹ軸正方向側に流したときには、図５、図７の矢印Ｄ５，Ｄ６で示すように、流体が第一、第二傾斜面１７１，１７２に沿って流れる。すなわち、流体は、第一、第二傾斜面１７１，１７２において、Ｙ軸正方向側だけではなくＸ軸方向にも流れる。これにより、当該Ｚ軸方向において第二接合板部１２に隣接する領域には、図５の矢印Ｄ７，Ｄ８で示す旋回流が発生する。
また、第一波形構造１０Ａの第二接合板部１２では、その前縁面１５がＹ軸正方向側に窪む平面視Ｖ字状に形成されるように、第一、第二傾斜面１７１，１７２が互いに逆向きに傾斜している。このため、Ｚ軸方向において第二接合板部１２に隣接する領域には、回転方向が互いに逆向きとなる旋回流Ｄ７，Ｄ８が発生する。
【0039】
図示しないが、上記と同様の旋回流は、第一、第二傾斜面１７１，１７２を有する第一波形構造１０Ａの第一接合板部１１（図２参照）においても発生する。また、上記と同様の旋回流は、第二、第三波形構造１０Ｂ，１０Ｃの各接合板部１１，１２の第一傾斜面１７１、及び、第四波形構造１０Ｄの各接合板部１１，１２の第二傾斜面１７２（図２参照）においても発生する。
【0040】
［接合板部の配列による流れ］
また、図３に示すように、本実施形態のオフセットフィン３では、Ｙ軸方向から見て、互いに異なる波形構造１０の第一接合板部１１がＸ軸方向に隙間なく並ぶ。このため、Ｘ軸方向の何れの位置においても、Ｙ軸方向において第一接合板部１１による段差が現れる。同様に、Ｙ軸方向から見て、互いに異なる波形構造１０の第二接合板部１２がＸ軸方向に隙間なく並ぶため、Ｘ軸方向の何れの位置においても、Ｙ軸方向において第二接合板部１２による段差が現れる。これにより、オフセットフィン３に対してＹ軸正方向側に流体を流したときには、Ｘ軸方向の何れの位置においても、当該段差に起因する乱流が発生する。
また、図３に示すように、本実施形態のオフセットフィン３では、Ｙ軸方向から見て、互いに異なる波形構造１０の第一接合板部１１がＸ軸方向に隙間なく並ぶ。このため、Ｘ軸方向の何れの位置においても、Ｙ軸方向において第一接合板部１１による段差が現れる。同様に、Ｙ軸方向から見て、互いに異なる波形構造１０の第二接合板部１２がＸ軸方向に隙間なく並ぶため、Ｘ軸方向の何れの位置においても、Ｙ軸方向において第二接合板部１２による段差が現れる。これにより、オフセットフィン３に対してＹ軸正方向側に流体を流したときには、Ｘ軸方向の何れの位置においても、当該段差に起因する乱流が発生する。
【0041】
［フィン用板材］
次に、図８を参照して、オフセットフィン３の製造に用いるフィン用板材１００について説明する。
図８に示すフィン用板材１００は単一の平面を有する、すなわち、フィン用板材１００は平板状に形成されている。フィン用板材１００は、折り曲げ加工が可能な板材である。フィン用板材１００は、複数の単位構造１１０を有する。単位構造１１０は、製造後のオフセットフィン３における波形構造１０に対応する。このため、本実施形態における単位構造１１０の数は４つである。４つの単位構造１１０は、フィン用板材１００の平面に沿うＹ軸方向（第二方向）に並ぶ。以下の説明では、Ｙ軸正方向側（第二方向の他方側）に順番に並ぶ４つの単位構造１１０を、それぞれ第一単位構造１１０Ａ、第二単位構造１１０Ｂ、第三単位構造１１０Ｃ、第四単位構造１１０Ｄと呼ぶことがある。第一～第四単位構造１１０Ａ～１１０Ｄは、オフセットフィン３における第一～第四波形構造１０Ａ～１０Ｄにそれぞれ対応する。
次に、図８を参照して、オフセットフィン３の製造に用いるフィン用板材１００について説明する。
図８に示すフィン用板材１００は単一の平面を有する、すなわち、フィン用板材１００は平板状に形成されている。フィン用板材１００は、折り曲げ加工が可能な板材である。フィン用板材１００は、複数の単位構造１１０を有する。単位構造１１０は、製造後のオフセットフィン３における波形構造１０に対応する。このため、本実施形態における単位構造１１０の数は４つである。４つの単位構造１１０は、フィン用板材１００の平面に沿うＹ軸方向（第二方向）に並ぶ。以下の説明では、Ｙ軸正方向側（第二方向の他方側）に順番に並ぶ４つの単位構造１１０を、それぞれ第一単位構造１１０Ａ、第二単位構造１１０Ｂ、第三単位構造１１０Ｃ、第四単位構造１１０Ｄと呼ぶことがある。第一～第四単位構造１１０Ａ～１１０Ｄは、オフセットフィン３における第一～第四波形構造１０Ａ～１０Ｄにそれぞれ対応する。
【0042】
［単位構造の構成］
各単位構造１１０は、オフセットフィン３に対応する第一接合板部１１、第二接合板部１２、及び、複数の接続板部１３と、を有する。
第一接合板部１１と第二接合板部１２とは、フィン用板材１００の平面に沿ってＹ軸方向に直交するＸ軸方向（第一方向）に間隔をあけて交互に並ぶ。各単位構造１１０の第一接合板部１１、第二接合板部１２の形状及び大きさは、オフセットフィン３の各波形構造１０と同じである。すなわち、各接合板部１１，１２は前縁面１７及び後縁面１８を有する。また、各接合板部１１，１２の前縁面１７は第一傾斜面１７１及び第二傾斜面１７２を有する。図８に例示する各単位構造１１０では、第一接合板部１１及び第二接合板部１２の数が２つずつであるが、これに限ることはない。
各単位構造１１０は、オフセットフィン３に対応する第一接合板部１１、第二接合板部１２、及び、複数の接続板部１３と、を有する。
第一接合板部１１と第二接合板部１２とは、フィン用板材１００の平面に沿ってＹ軸方向に直交するＸ軸方向（第一方向）に間隔をあけて交互に並ぶ。各単位構造１１０の第一接合板部１１、第二接合板部１２の形状及び大きさは、オフセットフィン３の各波形構造１０と同じである。すなわち、各接合板部１１，１２は前縁面１７及び後縁面１８を有する。また、各接合板部１１，１２の前縁面１７は第一傾斜面１７１及び第二傾斜面１７２を有する。図８に例示する各単位構造１１０では、第一接合板部１１及び第二接合板部１２の数が２つずつであるが、これに限ることはない。
【0043】
各単位構造１１０において、複数の接続板部１３は、Ｘ軸方向において第一接合板部１１と第二接合板部１２との間に配置され、第一接合板部１１と第二接合板部１２とを接続する。これら複数の接続板部１３は、Ｘ軸方向に間隔をあけて並ぶ。
第一、第三単位構造１１０Ａ，１１０Ｃにおいては、Ｙ軸負方向側（第二方向の一方側）に向く接続板部１３の前縁面１５が、Ｘ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜している。同一の単位構造１１０における複数の接続板部１３の前縁面１５の傾斜方向は、互いに同じとなっている。また、接続板部１３の前縁面１５の傾斜方向は、第一単位構造１１０Ａと第三単位構造１１０Ｃとの間で互いに逆向きとなっている。なお、第二、第四単位構造１１０Ｂ，１１０Ｄにおいては、接続板部１３の前縁面が、Ｘ軸方向に対して傾斜せずにＸ軸方向に延びている。
同一の単位構造１１０においては、Ｚ軸方向（フィン用板材１００の板厚方向）から見た複数の接続板部１３の形状及び大きさが互いに等しい。なお、接続板部１３の形状は、複数の単位構造１１０の間で互いに異なっている。
第一、第三単位構造１１０Ａ，１１０Ｃにおいては、Ｙ軸負方向側（第二方向の一方側）に向く接続板部１３の前縁面１５が、Ｘ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜している。同一の単位構造１１０における複数の接続板部１３の前縁面１５の傾斜方向は、互いに同じとなっている。また、接続板部１３の前縁面１５の傾斜方向は、第一単位構造１１０Ａと第三単位構造１１０Ｃとの間で互いに逆向きとなっている。なお、第二、第四単位構造１１０Ｂ，１１０Ｄにおいては、接続板部１３の前縁面が、Ｘ軸方向に対して傾斜せずにＸ軸方向に延びている。
同一の単位構造１１０においては、Ｚ軸方向（フィン用板材１００の板厚方向）から見た複数の接続板部１３の形状及び大きさが互いに等しい。なお、接続板部１３の形状は、複数の単位構造１１０の間で互いに異なっている。
【0044】
各単位構造１１０において、第一接合板部１１と接続板部１３との第一境界線１４１、及び、第二接合板部１２と接続板部１３との第二境界線１４２は、Ｙ軸方向に対して傾斜せずに延びている。図８においては、第一境界線１４１が一点鎖線で示されている。また、第二境界線１４２が破線で示されている。
【0045】
［複数の単位構造の相対配置］
Ｙ軸方向に隣り合う２つの単位構造１１０は、Ｘ軸方向にずれて位置する。具体的には、Ｙ軸方向に隣り合う２つの単位構造１１０の第一接合板部１１が、Ｘ軸方向における第一接合板部１１の幅寸法の半分程度ずれて位置する。同様に、Ｙ軸方向に隣り合う２つの単位構造１１０の第二接合板部１２が、Ｘ軸方向における第二接合板部１２の幅寸法の半分程度ずれて位置する。
第二単位構造１１０Ｂは、第一単位構造１１０Ａに対してＸ軸負方向側にずれて位置する。第三単位構造１１０Ｃは、第二単位構造１１０Ｂに対してＸ軸負方向側にずれて位置する。すなわち、３つ（複数）の単位構造１１０が同一方向にずれて位置している。第四単位構造１１０Ｄは、第三単位構造１１０Ｃに対してＸ軸正方向側にずれて位置する。このため、第四単位構造１１０Ｄは、Ｘ軸方向において第二単位構造１１０Ｂに対してずれずに位置する。
Ｙ軸方向に隣り合う２つの単位構造１１０は、Ｘ軸方向にずれて位置する。具体的には、Ｙ軸方向に隣り合う２つの単位構造１１０の第一接合板部１１が、Ｘ軸方向における第一接合板部１１の幅寸法の半分程度ずれて位置する。同様に、Ｙ軸方向に隣り合う２つの単位構造１１０の第二接合板部１２が、Ｘ軸方向における第二接合板部１２の幅寸法の半分程度ずれて位置する。
第二単位構造１１０Ｂは、第一単位構造１１０Ａに対してＸ軸負方向側にずれて位置する。第三単位構造１１０Ｃは、第二単位構造１１０Ｂに対してＸ軸負方向側にずれて位置する。すなわち、３つ（複数）の単位構造１１０が同一方向にずれて位置している。第四単位構造１１０Ｄは、第三単位構造１１０Ｃに対してＸ軸正方向側にずれて位置する。このため、第四単位構造１１０Ｄは、Ｘ軸方向において第二単位構造１１０Ｂに対してずれずに位置する。
【0046】
また、フィン用板材１００では、Ｙ軸方向に隣接して並ぶ複数の単位構造１１０の第一接合板部１１が一体に形成されている。すなわち、Ｙ軸方向に隣り合う第一接合板部１１同士が一体に接続されている。同様に、Ｙ軸方向に隣接して並ぶ複数の単位構造１１０の第二接合板部１２が一体に形成されている。すなわち、Ｙ軸方向に隣り合う第二接合板部１２同士が一体に接続されている。Ｙ軸方向に隣り合う第一接合板部１１同士の具体的な接続態様、及び、Ｙ軸方向に隣り合う第二接合板部１２同士の具体的な接続態様、は、オフセットフィン３と同様である。
【0047】
フィン用板材１００には、孔１４５及び切れ込み１４６（スリット）が形成されている。孔１４５及び切れ込み１４６は、フィン用板材１００に折り曲げ加工を施すだけで本実施形態のオフセットフィン３を製造できるように形成されている。孔１４５及び切れ込み１４６は、フィン用板材１００をその板厚方向（Ｚ軸方向）に貫通する。
【0048】
孔１４５は、第一単位構造１１０Ａと第二単位構造１１０Ｂとの間、及び、第三単位構造１１０Ｃ及び第四単位構造１１０Ｄとの間、のそれぞれにおいてＸ軸方向に間隔をあけて複数（図８では３つ）並んでいる。図８に示すＺ軸方向から見た平面視で、各孔１４５の輪郭は、第一、第二接合板部１１，１２の前縁面１７や後縁面１８の一部をなす傾斜した辺を含んでいる。
【0049】
切れ込み１４６は、第二単位構造１１０Ｂと第三単位構造１１０Ｃとの間に形成され、Ｘ軸方向に間隔をあけて複数（図示例では３つ）並んでいる。各切れ込み１４６は、Ｘ軸方向に対してＹ軸方向に傾斜して延びている。傾斜した切れ込み１４６は、第三単位構造１１０Ｃの接続板部１３の傾斜した前縁面１５、及び、第三単位構造１１０Ｃの第一、第二接合板部１１，１２の傾斜した前縁面１７（第一傾斜面１７１）に対応している。
【0050】
［オフセットフィンの製造方法］
次に、上記したフィン用板材１００を用いて本実施形態のオフセットフィン３を製造する製造方法の一例について説明する。
オフセットフィン３を製造するためには、フィン用板材１００を第一、第二境界線１４１，１４２において折り曲げればよい。具体的には、図８のようにＺ軸正方向側から見て、フィン用板材１００を第一境界線１４１において谷折りで折り曲げる。また、フィン用板材１００を第二境界線１４２において山折りで折り曲げる。これにより、図２～図４に示したオフセットフィン３を製造することができる。フィン用板材１００の折り曲げは、例えばプレス加工によって行われてよい。
次に、上記したフィン用板材１００を用いて本実施形態のオフセットフィン３を製造する製造方法の一例について説明する。
オフセットフィン３を製造するためには、フィン用板材１００を第一、第二境界線１４１，１４２において折り曲げればよい。具体的には、図８のようにＺ軸正方向側から見て、フィン用板材１００を第一境界線１４１において谷折りで折り曲げる。また、フィン用板材１００を第二境界線１４２において山折りで折り曲げる。これにより、図２～図４に示したオフセットフィン３を製造することができる。フィン用板材１００の折り曲げは、例えばプレス加工によって行われてよい。
【0051】
［作用効果］
以上説明したように、本実施形態のオフセットフィン３及びこれを備える熱交換器１では、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接続板部１３の前縁面１５が、Ｚ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜している。このため、オフセットフィン３に対して流体をＹ軸正方向側に流したときには、旋回流Ｄ３，Ｄ４（図５参照）が発生する。これにより、接続板部１３の主面など流体の流れ方向に沿う面に現れる温度境界層の発達を抑制できる。すなわち、温度境界層の厚さを薄く抑えることができる。その結果として、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能を向上させることができる。
以上説明したように、本実施形態のオフセットフィン３及びこれを備える熱交換器１では、第一、第三波形構造１０Ａ，１０Ｃの各接続板部１３の前縁面１５が、Ｚ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜している。このため、オフセットフィン３に対して流体をＹ軸正方向側に流したときには、旋回流Ｄ３，Ｄ４（図５参照）が発生する。これにより、接続板部１３の主面など流体の流れ方向に沿う面に現れる温度境界層の発達を抑制できる。すなわち、温度境界層の厚さを薄く抑えることができる。その結果として、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能を向上させることができる。
【0052】
また、本実施形態のオフセットフィン３及び熱交換器１では、Ｘ軸方向に隣り合う２つの接続板部１３の前縁面１５が、Ｚ軸方向に対して逆向きに傾斜している。このため、これら２つの接続板部１３の間において旋回流Ｄ３、Ｄ４を複雑に発生させることができる。これにより、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能をさらに向上させることができる。
【0053】
また、本実施形態のオフセットフィン３及び熱交換器１では、Ｙ軸方向から見て、互いに異なる波形構造１０の第一接合板部１１がＸ軸方向に隙間なく並ぶ。また、Ｙ軸方向から見て、互いに異なる波形構造１０の第二接合板部１２がＸ軸方向に隙間なく並ぶ（図３参照）。このため、Ｘ軸方向の何れの位置においても、Ｙ軸方向において第一接合板部１１、及び、第二接合板部１２による段差が現れる。このため、オフセットフィン３に対して流体をＹ軸正方向側に流したときには、第一方向の何れの位置においても、当該段差に起因する乱流が発生する。これにより、第一方向の何れの位置においても、温度境界層の発達が抑制される。したがって、オフセットフィン３の全体にわたって、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能を向上させることができる。
【0054】
また、本実施形態のオフセットフィン３及び熱交換器１では、Ｙ軸方向に連続して並ぶ複数の波形構造１０が、Ｘ軸負方向側に１／４周期ずつずれている。これにより、Ｙ軸方向から見て、複数の第一接合板部１１をＸ軸方向に隙間なく並べることができ、また、複数の第二接合板部１２をＸ軸方向に隙間なく並べることができる。
【0055】
また、本実施形態のオフセットフィン３及び熱交換器１では、各波形構造１０の接続板部１３の前縁面１５が、Ｘ軸方向に対してＹ軸方向に傾斜する傾斜面１７１，１７２を有する。このため、オフセットフィン３に対してＹ軸正方向側に流体を流したときには、当該傾斜面１７１，１７２に起因して旋回流Ｄ７，Ｄ８（図５参照）が発生する。これにより、接合板部１１，１２の主面など流体の流れ方向に沿う面に現れる温度境界層の発達を抑制できる。すなわち、温度境界層の厚さを薄く抑えることができる。その結果として、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能を向上させることができる。
【0056】
また、本実施形態のオフセットフィン３及び熱交換器１では、接合板部１１，１２と接続板部１３との接続部分が丸みを帯びている。このため、当該接続部分の近傍において流体が滞留することを抑制できる。また、当該接続部分が、接続板部１３の前縁面１５や接合板部１１，１２の前縁面１７に起因して発生する旋回流Ｄ３，Ｄ４，Ｄ７，Ｄ８を阻害することを抑制できる。これにより、接続部分の近傍において、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能が低下することを抑制又は防止できる。
【0057】
また、本実施形態のオフセットフィン３及びこれを備える熱交換器１では、各波形構造１０の接続板部１３がＹ軸方向に対してＸ軸方向に傾斜せずにＹ軸方向に延びている。このため、オフセットフィン３に対して流体をＹ軸正方向側に流したときに、接続板部１３によって流体の流れ方向が変化することを効果的に抑制できる。これにより、当該流体の圧力損失を小さく抑えることができる。
【0058】
また、本実施形態のフィン用板材１００では、同一の単位構造１１０において、第一接合板部１１と接続板部１３との第一境界線１４１、及び、第二接合板部１２と接続板部１３との第二境界線１４２は、それぞれＹ軸方向に対して傾斜せずに延びている。すなわち、第一、第二境界線１４１，１４２がＹ軸方向に対して傾斜していない。これにより、本実施形態のオフセットフィン３の製造方法において、フィン用板材１００の向き（角度）を変化させることなく、フィン用板材１００を第一、第二境界線１４１，１４２において折り曲げることができる。これにより、フィン用板材１００の向きの変化に基づいて製造誤差が生じることを抑制又は防止できる。
【0059】
また、本実施形態のフィン用板材１００には、孔１４５及び切れ込み１４６が形成されている。これにより、所定の単位構造１１０の第一、第二境界線１４１，１４２においてフィン用板材１００を折り曲げるときに、当該折り曲げが隣り合う別の単位構造１１０に影響することを抑制又は防止できる。
【0060】
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこれらの実施形態によって限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【0061】
本開示において、Ｙ軸方向から見て、複数の第一接合板部１１をＸ軸方向に隙間なく並べたり、複数の第二接合板部１２をＸ軸方向に隙間なく並べたりするように、複数の波形構造１０をＸ軸方向にずらして配置する具体的な手法は、上記実施形態で示した手法に限られない。
【0062】
本開示において、各波形構造１０の第一、第二接合板部１１，１２の前縁面１７は、平面視Ｖ字状に形成されることに限らず、少なくともＸ軸方向に対してＹ軸正方向側に傾斜する１つの傾斜面を有していればよい。また、当該傾斜面は直線状に延びることに限らず、例えば湾曲するように延びてもよい。
【0063】
＜付記＞
上述の実施形態に記載のオフセットフィン３、熱交換器１、フィン用板材１００、及び、オフセットフィン３の製造方法は、例えば以下のように把握される。
上述の実施形態に記載のオフセットフィン３、熱交換器１、フィン用板材１００、及び、オフセットフィン３の製造方法は、例えば以下のように把握される。
【0064】
（１）第１の態様に係るオフセットフィン３は、互いに板厚方向にずれて位置すると共に前記板厚方向に直交する第一方向に交互に並ぶ第一接合板部１１及び第二接合板部１２、並びに、前記板厚方向に延びて前記第一方向に隣り合う前記第一接合板部１１と前記第二接合板部１２とを接続し、前記第一方向に間隔をあけて並ぶ複数の接続板部１３、を有することで、周期的に前記板厚方向に蛇行しながら前記第一方向に延びる波形構造１０を複数備え、複数の前記波形構造１０は、前記板厚方向及び前記第一方向に直交する第二方向に並び、前記第二方向に隣り合う２つの前記波形構造１０の前記接続板部１３は、互いに前記第一方向にずれて位置し、少なくとも１つの前記波形構造１０Ａ，１０Ｃにおいては、前記接続板部１３のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面１５が、前記板厚方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜しているオフセットフィン３である。
【0065】
上記構成のオフセットフィン３では、接続板部１３のうち第二方向の一方側に向く前縁面１５が傾斜している。このため、オフセットフィン３に対して第二方向の他方側に流体を流したときに、接続板部１３の前縁面１５に沿って流体が流れることで旋回流（二次流れ）が発生する。これにより、接続板部１３の主面など流体の流れ方向に沿う面に現れる温度境界層の発達を抑制できる。すなわち、温度境界層の厚さを薄く抑えることができる。その結果として、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能を向上させることができる。
【0066】
（２）第２の態様に係るオフセットフィン３は、同一の前記波形構造１０Ａ，１０Ｃにおいて前記第一方向に隣り合う２つの前記接続板部１３の前記前縁面１５は、前記板厚方向に対して互いに逆向きに傾斜している（１）に記載のオフセットフィン３である。
【0067】
上記構成のオフセットフィン３では、第一方向に隣り合う２つの接続板部１３の前縁面１５においては、流体が接合板部１１，１２の板厚方向において互いに逆向きに流れる。これにより、これら２つの接続板部１３の間において旋回流を複雑に発生させることができる。その結果として、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能をさらに向上させることができる。
【0068】
（３）第３の態様に係るオフセットフィン３は、前記第一接合板部１１と前記接続板部１３との接続部分が、前記第一接合板部１１と前記接続板部１３とを滑らかに接続するように丸みを帯びており、前記第二接合板部１２と前記接続板部１３との接続部分が、前記第二接合板部１２と前記接続板部１３とを滑らかに接続するように丸みを帯びている（１）又は（２）に記載のオフセットフィン３である。
【0069】
上記構成のオフセットフィン３では、第一、第二接合板部１１，１２と接続板部１３との接続部分が丸みを帯びていることで、当該接続部分の近傍において流体が滞留することを抑制できる。また、当該接続部分が、接続板部１３の前縁面１５などに起因して発生する旋回流を阻害することを抑制できる。これにより、当該接続部分の近傍において、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能が低下することを抑制又は防止できる。
【0070】
（４）第４の態様に係るオフセットフィン３は、前記第二方向から見て、複数の前記第一接合板部１１が前記第一方向に隙間なく並ぶように、かつ、複数の前記第二接合板部１２が前記第一方向に隙間なく並ぶように、複数の前記波形構造１０が前記第一方向にずれて位置する（１）から（３）のいずれか一項に記載のオフセットフィン３である。
【0071】
上記構成のオフセットフィン３では、第一方向の何れの位置においても、第二方向において第一接合板部１１及び第二接合板部１２による段差が現れる。このため、オフセットフィン３に対して第二方向に流体を流したときには、第一方向の何れの位置においても、当該段差に起因する乱流が発生する。これにより、第一方向の何れの位置においても、温度境界層の発達が抑制される。したがって、オフセットフィン３の全体にわたって、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能を向上させることができる。
【0072】
（５）第５の態様に係るオフセットフィン３は、同一の前記波形構造１０において前記第一方向に順番に並ぶ前記接続板部１３、前記第一接合板部１１、前記接続板部１３、前記第二接合板部１２を１周期として、前記第二方向に連続する複数の前記波形構造１０が、前記第一方向の一方側に１／４周期ずつずれている（４）に記載のオフセットフィン３である。
【0073】
上記構成のオフセットフィン３では、第二方向から見て、複数の第一接合板部１１を第一方向に隙間なく並べることができ、また、複数の第二接合板部１２を第一方向に隙間なく並べることができる。
【0074】
（６）第６の態様に係るオフセットフィン３は、前記第一接合板部１１及び前記第二接合板部１２のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面１７が、前記第一方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜する傾斜面１７１，１７２を有する（１）から（５）のいずれか一項に記載のオフセットフィン３である。
【0075】
上記構成のオフセットフィン３では、オフセットフィン３に対して第二方向の他方側に流体を流したときに、第一、第二接合板部１１，１２の前縁面１７の傾斜面１７１，１７２に沿って流体が流れることで旋回流（二次流れ）が発生する。これにより、第一、第二接合板部１１，１２の主面など流体の流れ方向に沿う面に現れる温度境界層の発達を抑制できる。すなわち、温度境界層の厚さを薄く抑えることができる。その結果として、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能を向上させることができる。
【0076】
（７）第７の態様に係る熱交換器１は、（１）から（６）のいずれか一項に記載のオフセットフィン３と、前記板厚方向において前記オフセットフィン３を間に配置する一対のプレート２と、を備え、前記一対のプレート２のうち第一プレート２Ａに、前記第一接合板部１１が重ねて接合され、前記一対のプレート２のうち第二プレート２Ｂに、前記第二接合板部１２が重ねて接合される熱交換器１である。
【0077】
上記構成の熱交換器１では、一対のプレート２の間において第二方向の他方側に流体を流したときに、オフセットフィン３の接続板部１３の前縁面１５に起因して旋回流が発生するため、第一、第二プレート２Ａ，２Ｂの主面など流体の流れ方向に沿う面に現れる温度境界層の発達を抑制できる。これにより、流体とオフセットフィン３との間における伝熱性能を向上させることができる。
【0078】
（８）第８の態様に係るフィン用板材１００は、単一の平面を有するフィン用板材１００であって、前記平面に沿う第一方向に間隔をあけて交互に並ぶ第一接合板部１１及び第二接合板部１２、並びに、前記第一方向において前記第一接合板部１１と前記第二接合板部１２との間に配置され、前記第一接合板部１１と前記第二接合板部１２とを接続する複数の接続板部１３、を有する単位構造１１０を複数備え、複数の前記単位構造１１０は、前記平面に沿って前記第一方向に直交する第二方向に並び、前記第二方向に隣り合う２つの前記単位構造１１０は、互いに前記第一方向にずれて位置し、少なくとも１つの前記単位構造１１０においては、前記接続板部１３のうち前記第二方向の一方側に向く前縁面１５が、前記第一方向に対して前記第二方向の他方側に傾斜し、同一の前記単位構造１１０において、前記第一接合板部１１と前記接続板部１３との第一境界線１４１、及び、前記第二接合板部１２と前記接続板部１３との第二境界線１４２は、前記第二方向に対して傾斜せずに延びているフィン用板材１００である。
【0079】
上記構成のフィン用板材１００を用い、第一接合板部１１と接続板部１３との第一境界線１４１、及び、第二接合板部１２と接続板部１３との第二境界線１４２において折り曲げることで、前述のオフセットフィン３を製造することができる。
また、第一、第二境界線１４１，１４２が第二方向に対して傾斜していないため、フィン用板材１００の向き（角度）を変化させることなく、フィン用板材１００を第一、第二境界線１４１，１４２において折り曲げることができる。これにより、フィン用板材１００の向きの変化に基づいて製造誤差が生じることを抑制又は防止できる。
また、第一、第二境界線１４１，１４２が第二方向に対して傾斜していないため、フィン用板材１００の向き（角度）を変化させることなく、フィン用板材１００を第一、第二境界線１４１，１４２において折り曲げることができる。これにより、フィン用板材１００の向きの変化に基づいて製造誤差が生じることを抑制又は防止できる。
【0080】
（９）第９の態様に係るオフセットフィン３の製造方法は、（８）に記載のフィン用板材１００を用いてオフセットフィン３を製造するオフセットフィン３の製造方法であって、前記フィン用板材１００を前記第一境界線１４１において谷折りで折り曲げ、かつ、前記フィン用板材１００を前記第二境界線１４２において山折りで折り曲げるオフセットフィン３の製造方法である。
【0081】
上記のオフセットフィン３の製造方法によれば、前述のオフセットフィン３を製造することができる。
また、第一、第二境界線１４１，１４２が第二方向に対して傾斜していないため、フィン用板材１００の向き（角度）を変化させることなく、フィン用板材１００を第一、第二境界線１４１，１４２において折り曲げることができる。これにより、フィン用板材１００の向きの変化に基づいて製造誤差が生じることを抑制又は防止できる。
また、第一、第二境界線１４１，１４２が第二方向に対して傾斜していないため、フィン用板材１００の向き（角度）を変化させることなく、フィン用板材１００を第一、第二境界線１４１，１４２において折り曲げることができる。これにより、フィン用板材１００の向きの変化に基づいて製造誤差が生じることを抑制又は防止できる。
【符号の説明】
【0082】
１ 熱交換器
２ プレート
２Ａ 第一プレート
２Ｂ 第二プレート
３ オフセットフィン
１０ 波形構造
１０Ａ 第一波形構造
１０Ｂ 第二波形構造
１０Ｃ 第三波形構造
１０Ｄ 第四波形構造
１１ 第一接合板部
１２ 第二接合板部
１３ 接続板部
１５ 接続板部１３の前縁面
１７ 接合板部１１，１２の前縁面
１００ フィン用板材
１１０ 単位構造
１１０Ａ 第一単位構造
１１０Ｂ 第二単位構造
１１０Ｃ 第三単位構造
１１０Ｄ 第四単位構造
１４１ 第一境界線
１４２ 第二境界線
１７１ 第一傾斜面
１７２ 第二傾斜面
２ プレート
２Ａ 第一プレート
２Ｂ 第二プレート
３ オフセットフィン
１０ 波形構造
１０Ａ 第一波形構造
１０Ｂ 第二波形構造
１０Ｃ 第三波形構造
１０Ｄ 第四波形構造
１１ 第一接合板部
１２ 第二接合板部
１３ 接続板部
１５ 接続板部１３の前縁面
１７ 接合板部１１，１２の前縁面
１００ フィン用板材
１１０ 単位構造
１１０Ａ 第一単位構造
１１０Ｂ 第二単位構造
１１０Ｃ 第三単位構造
１１０Ｄ 第四単位構造
１４１ 第一境界線
１４２ 第二境界線
１７１ 第一傾斜面
１７２ 第二傾斜面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】