(57)【要約】【課題】  拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整可能な拡管装置を提供する。【解決手段】  拡管装置は、複数の孔が設けられ積層された複数のフィン２３と、孔に挿入されフィン２３を貫通する複数の伝熱管２４とを備える熱交換器２において、フィン２３の孔に挿入された伝熱管２４を拡管させてフィン２３と伝熱管２４とを固定させる拡管装置であって、第１マンドレル群１１と、第２マンドレル群１２とを備える。第１マンドレル群は、伝熱管２４に挿入されて伝熱管２４を拡管させる１以上のマンドレル４からなる。第２マンドレル群１２は、第１マンドレル群１１が伝熱管２４に挿入された後に、残りの伝熱管２４にそれぞれ挿入されて伝熱管２４を拡管させる複数のマンドレル４からなる。【選択図】      図７
2006242427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の孔が設けられ積層された複数のフィン（２３）と前記孔に挿入され前記フィン（２３）を貫通する複数の伝熱管（２４）とを備える熱交換器（２）において、前記フィン（２３）の孔に挿入された伝熱管（２４）を拡管させて前記フィン（２３）と前記伝熱管（２４）とを固定させる拡管装置であって、
前記伝熱管（２４）に挿入されて前記伝熱管（２４）を拡管させる１以上のマンドレル（４）からなる第１マンドレル群（Ｇ１）と、
前記第１マンドレル群（Ｇ１）が前記伝熱管（２４）に挿入された後に、残りの前記伝熱管（２４）にそれぞれ挿入されて前記伝熱管（２４）を拡管させる複数のマンドレル（４）からなる第２マンドレル群（Ｇ２）と、
を備える拡管装置（１）。
【請求項２】
前記第２マンドレル群（Ｇ２）は、前記第１マンドレル群（Ｇ１）が前記伝熱管（２４）の一端側から前記伝熱管（２４）に挿入されて前記伝熱管（２４）の他端側に到達した後、前記伝熱管（２４）に挿入される、
請求項１に記載の拡管装置（１）。
【請求項３】
前記第２マンドレル群（Ｇ２）は、前記伝熱管（２４）の一端側から前記伝熱管（２４）に挿入されて前記伝熱管（２４）の他端側に到達した前記第１マンドレル群（Ｇ１）が前記伝熱管（２４）の一端側から抜き出された後に、前記伝熱管（２４）に挿入される、
請求項２に記載の拡管装置（１）。
【請求項４】
前記第２マンドレル群（Ｇ２）は、前記第１マンドレル群（Ｇ１）が前記伝熱管（２４）の一端側から前記伝熱管（２４）に挿入されて前記伝熱管（２４）の他端側に到達した後に、前記伝熱管（２４）に挿入され前記第１マンドレル群（Ｇ１）と共に前記伝熱管（２４）の一端側から抜き出される、
請求項２に記載の拡管装置（１）。
【請求項５】
前記第２マンドレル群（Ｇ２）は、前記伝熱管（２４）の一端側から前記伝熱管（２４）に挿入された前記第１マンドレル群（Ｇ１）が前記伝熱管（２４）の他端側に到達する前に、前記伝熱管（２４）に挿入される、
請求項１に記載の拡管装置（１）。
【請求項６】
前記第１マンドレル群（Ｇ１）と前記第２マンドレル群（Ｇ２）とを駆動する駆動部（５）と、
前記駆動部（５）を制御する制御部（８）と、
をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の拡管装置（１）。
【請求項７】
複数の孔が設けられ積層された複数のフィン（２３）と前記孔に挿入され前記フィン（２３）を貫通する複数の伝熱管（２４）とを備える熱交換器（２）において複数のマンドレル（４）を前記伝熱管（２４）に挿入して前記伝熱管（２４）を拡管させて前記伝熱管（２４）と前記フィン（２３）とを固定させる熱交換器（２）の製造方法であって、
複数の前記マンドレル（４）のうち一部の前記マンドレル（４）を前記伝熱管（２４）に挿入する第１工程（Ｓ２）と、
前記第１工程（Ｓ２）の後、残りの前記マンドレル（４）を残りの前記伝熱管（２４）にそれぞれ挿入する第２工程（Ｓ４）と、
を備える熱交換器（２）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡管装置および熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器の製造においては、所定のフィンピッチを隔てて積層されたフィンに伝熱管が通される。そして、フィンを貫通する伝熱管にマンドレルが挿入されることによって、伝熱管の径を拡大させて伝熱管とフィンとを固着させる拡管処理が行われる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−６５４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の拡管処理が開始されると、マンドレルが挿入された伝熱管において外径方向への広がり変形が発生する。すなわち、伝熱管の一端側からマンドレルが挿入されると、マンドレルがすでに通過した部分の管径と、マンドレルがまだ通過していない部分の管径との間に差異が生じる。そして、伝熱管の外側に位置しているフィンが、伝熱管の広がり変形がまだ生じていない方向すなわち伝熱管の他端側へと押圧される。このため、伝熱管の他端側に位置するフィンのフィンピッチが小さく、他端側のフィン密度が一端側のフィン密度よりも大きくなり、フィンピッチに偏りが生じる恐れがある。このように、従来の拡管装置においては、拡管時におけるフィンの変形による影響のために、フィンピッチの分布を所望の態様にすることは困難である。
【０００４】
本発明の課題は、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整可能な拡管装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明にかかる拡管装置は、複数の孔が設けられ積層された複数のフィンと、孔に挿入されフィンを貫通する複数の伝熱管とを備える熱交換器において、フィンの孔に挿入された伝熱管を拡管させてフィンと伝熱管とを固定させる拡管装置であって、第１マンドレル群と、第２マンドレル群とを備える。第１マンドレル群は、伝熱管に挿入されて伝熱管を拡管させる１以上のマンドレルからなる。第２マンドレル群は、第１マンドレル群が伝熱管に挿入された後に、残りの伝熱管にそれぞれ挿入されて伝熱管を拡管させる複数のマンドレルからなる。
【０００６】
この拡管装置では、第２マンドレル群が伝熱管に挿入される前に、第１マンドレル群が先行して伝熱管に挿入される。これにより、第１マンドレル群が挿入された伝熱管が拡管され、一部の伝熱管とフィンとが仮止めされる。このため、第１マンドレル群の挿入後に、第２マンドレル群が伝熱管に挿入されても、予め仮止めが行われているために、フィンの移動が規制される。これにより、この拡管装置では、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整可能である。
【０００７】
第２発明にかかる拡管装置は、第１発明の拡管装置であって、第２マンドレル群は、第１マンドレル群が伝熱管の一端側から伝熱管に挿入されて伝熱管の他端側に到達した後、伝熱管に挿入される。
この拡管装置では、先行して伝熱管に挿入された第１マンドレル群が伝熱管の他端側に到達した後に、第２マンドレル群が伝熱管に挿入される。従って、第１マンドレル群による仮止めが完了した後に、第２マンドレル群が伝熱管に挿入される。これにより、第２マンドレル群が挿入される際のフィンの移動をより強く規制することができる。
【０００８】
第３発明にかかる拡管装置は、第２発明の拡管装置であって、第２マンドレル群は、伝熱管の一端側から伝熱管に挿入されて伝熱管の他端側に到達した第１マンドレル群が伝熱管の一端側から抜き出された後に、伝熱管に挿入される。
この拡管装置では、先行して伝熱管に挿入された第１マンドレル群が伝熱管から抜き出された後に、第２マンドレル群が伝熱管に挿入される。すなわち、第１マンドレル群の往復動が完了した後に、第２マンドレル群の往復動が行われる。このため、第１マンドレル群および第２マンドレル群を同一の駆動源で動作させる場合に、簡易な機構で第１マンドレルと第２マンドレルとを動作させることができる。
【０００９】
第４発明にかかる拡管装置は、第２発明の拡管装置であって、第２マンドレル群は、第１マンドレル群が伝熱管の一端側から伝熱管に挿入されて伝熱管の他端側に到達した後に、伝熱管に挿入され第１マンドレル群と共に伝熱管の一端側から抜き出される。
この拡管装置では、まず第１マンドレル群が先行して伝熱管に挿入され、続けて第２マンドレル群が伝熱管に挿入され、第１マンドレル群と第２マンドレル群とが共に伝熱管から抜き出される。このため、この拡管装置では、第１マンドレル群と第２マンドレル群との挿入から抜き出しの完了までのサイクルに必要な時間を短縮することができる。
【００１０】
第５発明にかかる拡管装置は、第１発明の拡管装置であって、第２マンドレル群は、伝熱管の一端側から伝熱管に挿入された第１マンドレル群が伝熱管の他端側に到達する前に、伝熱管に挿入される。
この拡管装置では、先行して伝熱管に挿入された第１マンドレル群が他端側に到達する前に第２マンドレル群が続けて伝熱管に挿入される。すなわち、第２マンドレル群は、第１マンドレル群が一端側から挿入されて他端側へと向かう途中で、伝熱管に挿入される。このため、この拡管装置では、第１マンドレル群と第２マンドレル群との挿入から抜き出しの完了までのサイクルに必要な時間を短縮することができる。
【００１１】
第６発明にかかる拡管装置は、第１発明から第５発明のいずれかの拡管装置であって、第１マンドレル群と第２マンドレル群とを駆動する駆動部と、駆動部を制御する制御部とをさらに備える。
この拡管装置では、第１マンドレル群と第２マンドレル群とは制御部によって動作を制御される。これにより、第１マンドレル群と第２マンドレル群との伝熱管への挿入の動作をより精度よく行わせることができる。
【００１２】
第７発明にかかる熱交換器の製造方法は、複数の孔が設けられ積層された複数のフィンと、孔に挿入されフィンを貫通する複数の伝熱管とを備える熱交換器において、複数のマンドレルを伝熱管に挿入して伝熱管を拡管させて伝熱管とフィンとを固定させる熱交換器の製造方法であって、第１工程と第２工程とを備える。第１工程では、複数のマンドレルのうち一部のマンドレルを伝熱管に挿入する。第２工程では、第１工程の後、残りのマンドレルを残りの伝熱管にそれぞれ挿入する。
【００１３】
この熱交換器の製造方法では、一部のマンドレル群が先行して伝熱管に挿入され、その後に残りのマンドレルが伝熱管に挿入される。これにより、まず一部の伝熱管とフィンとが仮止めされ、その後に、残りの伝熱管の拡管処理が行われる。従って、残りのマンドレルが伝熱管に挿入される際に予め仮止めが行われているために、フィンの移動が規制される。これにより、この熱交換器の製造方法では、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整可能である。
【発明の効果】
【００１４】
第１発明にかかる拡管装置では、第１マンドレル群によって予め仮止めが行われることによって、フィンの移動が規制されるため、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整可能である。
第２発明にかかる拡管装置では、第１マンドレル群による仮止めが完了した後に、第２マンドレル群が伝熱管に挿入されるため、第２マンドレル群が挿入される際のフィンの移動をより強く規制することができる。
【００１５】
第３発明にかかる拡管装置では、第１マンドレル群の往復動が完了した後に、第２マンドレル群の往復動が行われるため、第１マンドレル群および第２マンドレル群を同一の駆動源で動作させる場合に、簡易な機構で第１マンドレルと第２マンドレルとを動作させることができる。
第４発明にかかる拡管装置では、第１マンドレル群と第２マンドレル群との挿入から抜き出しの完了までのサイクルに必要な時間を短縮することができる。
【００１６】
第５発明にかかる拡管装置では、第１マンドレル群と第２マンドレル群との挿入から抜き出しの完了までのサイクルに必要な時間を短縮することができる。
第６発明にかかる拡管装置では、第１マンドレル群と第２マンドレル群との伝熱管への挿入の動作をより精度よく行わせることができる。
第７発明にかかる熱交換器の製造方法では、まず一部の伝熱管とフィンとが仮止めされ、その後に、残りの伝熱管の拡管処理が行われることによって、フィンの移動が規制されるため、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
〈拡管装置の構造〉
本発明の第１実施形態にかかる拡管装置１を図１に示す。この拡管装置１は、熱交換器の製造工程において、フィンを貫通する伝熱管を拡管させて伝熱管とフィンとを固着させる装置であり、伝熱管が鉛直方向に平行となるように熱交換器２が設置される、いわゆる縦型の拡管装置である。この拡管装置１によって拡管処理される熱交換器２は、図２に示すように、２枚の固定板２１，２２と、複数のフィン２３と、複数の伝熱管２４とを有する。２枚の固定板２１，２２は、それぞれ熱交換器２の端部近傍に互いに平行に設けられ、伝熱管２４が貫通する孔が設けられている。複数のフィン２３は、２枚の固定板２１，２２の間に互いに平行に積層されており、伝熱管２４が貫通する複数の孔が設けられている。複数のフィン２３は、２辺の長端部と２辺の短端部とを有する長方形の形状をそれぞれ呈している。この拡管装置１では、正面視において、２辺の長端部が前後に並び、２辺の短端部が左右に並ぶようにフィン２３が配置される。伝熱管２４は、固定板２１，２２およびフィン２３に対して垂直に固定板２１，２２およびフィン２３を貫通する。伝熱管２４の下端はＵ字管２５によって互いに接続されており、上端は開放端となっている。また、この拡管装置１による拡管処理の対象となる熱交換器２は、いわゆる２列型熱交換器であり、図３に示すように、伝熱管２４が２列に分かれて配置されている。すなわち、熱交換器２は、軸断面において第１直線Ｌ１上に等間隔に並ぶように配置された複数の伝熱管２４を有する第１列伝熱管群Ｇ１と、軸断面において第１直線Ｌ１と平行な第２直線Ｌ２上に等間隔に並ぶように配置された複数の伝熱管２４を有する第２列伝熱管群Ｇ２と、第１列伝熱管群Ｇ１の複数の伝熱管２４の下端を互いに接続する複数の第１Ｕ字管Ｕ１と、第２列伝熱管群Ｇ２の複数の伝熱管２４の下端を互いに接続する複数の第２Ｕ字管Ｕ２と、第１列伝熱管群Ｇ１の伝熱管２４の下端と第２列伝熱管群Ｇ２の伝熱管２４の下端とを接続する複数の第３Ｕ字管Ｕ３とを有する。なお、拡管処理前の伝熱管２４の径はフィン２３および固定板２１，２２に設けられた孔より僅かに小さく、伝熱管２４が拡管処理を受けることによって伝熱管２４とフィン２３とが固着される。
【００１８】
図１に戻り、拡管装置１は、フレーム３と複数のマンドレル４とマンドレル駆動部５と第１固定部６と第２固定部７と制御部８（図５参照）を備える。
［フレーム］
フレーム３は、ベース３１、ガイドポスト３２、マンドレル案内体３３、上枠３４、中間板３５，３６、ロッド３７などを有している。ベース３１は、フレーム３の底部を構成しており、ベース３１の４隅に４本のガイドポスト３２が立設される。ガイドポスト３２は、鉛直方向に伸びる柱状の部材である。マンドレル案内体３３は、後述するマンドレル４を案内する部材であり、ガイドポスト３２の中間部分に設けられる。中間板３５，３６は、マンドレル案内体３３と同様にマンドレル４を案内する部材であり、上下に分かれて配置される第１中間板３５と第２中間板３６とを有している。中間板３５，３６は、ガイドポスト３２に対して摺動可能にマンドレル案内体３３と上枠３４との間に設けられており、ロッド３７によって互いに連結されている。マンドレル案内体３３および中間板３５，３６には、マンドレル４に対応する位置にマンドレル４が貫通する孔が設けられており、孔に挿入されたマンドレル４の水平方向への移動を規制してマンドレル４を支持する。上枠３４は、フレーム３の天部を構成しており、ガイドポスト３２の上端が連結固定される。
【００１９】
［マンドレル］
マンドレル４は、伝熱管２４に挿入される部材であり、複数の伝熱管２４の数に対応して複数個が設けられている。複数のマンドレル４は、それぞれ鉛直方向に平行な棒状の形状を呈しており、鉛直方向に移動可能に設けられている。マンドレル４の下端には、伝熱管２４に挿入されるヘッド部４１が設けられており、ヘッド部４１は他の部分よりも径が大きい球状の形状を呈している。
【００２０】
［マンドレル駆動部］
マンドレル駆動部５は、マンドレル４を鉛直方向に移動させる機構であり、複数のマンドレル４の全てを同時に移動させるだけではなく、各マンドレル４を別々に移動させることも可能である。マンドレル駆動部５は、メインシリンダー５１、伝達機構５２、複数の押圧部材５３などを有している。
【００２１】
メインシリンダー５１は、上枠３４に固定されており、鉛直方向に駆動可能なシリンダー体５４を有している。
伝達機構５２は、シリンダー体５４の動きを押圧部材５３に伝達する。伝達機構５２は、制御部８によって制御され、複数の押圧部材５３から一部の押圧部材５３を選んでシリンダー体５４の動きを伝達することができる。
【００２２】
複数の押圧部材５３は伝達機構５２によってシリンダー体５４の動きを伝達され、それぞれが独立して鉛直方向に往復動可能である。複数の押圧部材５３は、複数のマンドレルに対応して設けられており、押圧部材５３の下面には、マンドレル４が下向きに取り付けられている。メインシリンダー５１のシリンダー体５４が上下に駆動されることによって、伝達機構５２が全ての又は一部の押圧部材５３にシリンダー体５４の動きを伝達する。このため、押圧部材５３が上下に移動し、押圧部材５３に取り付けられたマンドレル４が上下に移動する。
【００２３】
［第１固定部］
第１固定部６は、伝熱管２４の上端を保持して固定する部分であり、マンドレル案内体３３の下方であって、拡管装置１に設置された熱交換器２の伝熱管２４の上端近傍に設けられている。第１固定部６は、図２に示すように、伝熱管２４の上端を軸に垂直な方向すなわち水平方向から挟持可能に設けられるクランプ体によって構成されており、クランプ体は、伝熱管２４の上端を水平方向から挟み込んで伝熱管２４を保持する。
【００２４】
［第２固定部］
図１に戻り、第２固定部７は、伝熱管２４の下端を接続するＵ字管２５に係止して保持する部分であり、ベース３１の上方であって、拡管装置１に設置された熱交換器２のＵ字管２５近傍に設けられている。第２固定部７は、受け台７１と係止ピン７２（図３参照）と係止ピン受け部材７３（図３参照）とを有している。
【００２５】
受け台７１は、ベース３１上に設けられており、拡管装置１に設置される熱交換器２が載置される。なお、受け台７１の上面にはＵ字管２５が嵌合する複数の凹部が設けられている。
複数の係止ピン７２は、図３に示すように、互いに平行に配置された棒状の部材であり、半円形状の断面を呈している（図２参照）。複数の係止ピン７２は、少なくとも水平方向に移動可能に設けられており、複数のＵ字管２５の内側にそれぞれ挿入され、複数のＵ字管２５にそれぞれ係止してＵ字管２５を内側からそれぞれ支持する。複数の係止ピン７２は、Ｕ字管２５に垂直な方向に対して傾斜した方向からＵ字管２５の内側に挿入される。以下、複数の係止ピン７２のうち一部の係止ピン７２と、その係止ピン７２が係止するＵ字管２５近傍の拡大図である図４を用いて詳細に説明する。
【００２６】
複数の伝熱管２４は、上述したように、第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２との２列に分かれて配置されており、第１列伝熱管群Ｇ１は、軸断面視において第１直線Ｌ１上に所定間隔を隔てて順に並べられた第１伝熱管Ｐ１と第２伝熱管Ｐ２と第３伝熱管Ｐ３と第４伝熱管Ｐ４とを有する。第２列伝熱管群Ｇ２は、軸断面視において第２直線Ｌ２上に所定間隔を隔てて順に並べられた第５伝熱管Ｐ５と第６伝熱管Ｐ６と第７伝熱管Ｐ７と第８伝熱管Ｐ８とを有する。第５伝熱管Ｐ５は、第１伝熱管Ｐ１から第１直線Ｌ１と角度αをなす方向に離れて配置される。なお、角度αは、０＜α＜９０の範囲の角度であり、図４では約６０度である。第６伝熱管Ｐ６は、第２伝熱管Ｐ２から第１直線Ｌ１と角度αをなす方向に離れて配置される。第７伝熱管Ｐ７は、第３伝熱管Ｐ３から第１直線Ｌ１と角度αをなす方向に離れて配置される。第８伝熱管Ｐ８は、第４伝熱管Ｐ４から第１直線Ｌ１と角度αをなす方向に離れて配置される。また、第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２とは、第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２に垂直な方向（図中の実線矢印Ａ１参照）から見て互い違いに配置されている。すなわち、第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２に垂直な方向から見て、第６伝熱管Ｐ６は第１伝熱管Ｐ１と第２伝熱管Ｐ２との間に位置しており、第７伝熱管Ｐ７は第２伝熱管Ｐ２と第３伝熱管Ｐ３との間に位置しており、第８伝熱管Ｐ８は第３伝熱管Ｐ３と第４伝熱管Ｐ４との間に位置している。逆に言えば、第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２に垂直な方向から見て、第１伝熱管Ｐ１は第５伝熱管Ｐ５と第６伝熱管Ｐ６との間に位置しており、第２伝熱管Ｐ２は第６伝熱管Ｐ６と第７伝熱管Ｐ７との間に位置しており、第３伝熱管Ｐ３は第７伝熱管Ｐ７と第８伝熱管Ｐ８との間に位置している。また、第１伝熱管Ｐ１と第２伝熱管Ｐ２とは第１Ｕ字管Ｕ１によって接続される。第６伝熱管Ｐ６と第７伝熱管Ｐ７とは第２Ｕ字管Ｕ２によって接続される。第３伝熱管Ｐ３と第８伝熱管Ｐ８とは第３Ｕ字管Ｕ３によって接続される。従って、第１Ｕ字管Ｕ１は第１直線Ｌ１に沿って配置され、第２Ｕ字管Ｕ２は第２直線Ｌ２に沿って配置されているのに対して、第３Ｕ字管Ｕ３は第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２に交差して斜めに配置されている。複数の係止ピン７２は、第５伝熱管Ｐ５と第６伝熱管Ｐ６との間を通り第１Ｕ字管Ｕ１の内側に挿入される第１係止ピン８１と、第２Ｕ字管Ｕ２の内側に挿入され第２伝熱管Ｐ２と第３伝熱管Ｐ３との間を通る第２係止ピン８２と、第７伝熱管Ｐ７と第８伝熱管Ｐ８との間を通り第３Ｕ字管Ｕ３の内側に挿入され第３伝熱管Ｐ３と第４伝熱管Ｐ４との間を通る第３係止ピン８３とを有する。複数の係止ピン８１−８３は、それぞれ第１直線Ｌ１に対して角度αをなして配置されており、第１係止ピン８１と第２係止ピン８２と第３係止ピン８３とは、第１直線Ｌ１に対して角度αをなす方向から、第１Ｕ字管Ｕ１の内側と第２Ｕ字管Ｕ２の内側と第３Ｕ字管Ｕ３の内側とに挿入される。係止ピン８１−８３は、Ｕ字管Ｕ１−Ｕ３の反対側に先端が突出するまでＵ字管Ｕ１−Ｕ３の内側に挿入される。
【００２７】
図３に戻り、係止ピン受け部材７３は、Ｕ字管２５の内側に挿入された係止ピン７２の先端を受ける部材である。係止ピン受け部材７３には、複数のＵ字管２５の内側にそれぞれ挿入された複数の係止ピン７２の先端がそれぞれ挿入される複数の孔が設けられており、係止ピン受け部材７３は、孔に挿入された係止ピン７２の先端を支持して係止ピン７２の動きを規制する。
【００２８】
［制御部］
図５に示す制御部８は、マンドレル駆動部５のメインシリンダー５１や伝達機構５２などを制御することによってマンドレル４の動作を制御することができる。制御部８による制御内容については以下の〈拡管処理における動作〉において詳細に説明する。
〈拡管処理における動作〉
本実施形態にかかる拡管装置１によって拡管処理を行うときの動作について主として図６に基づいて説明する。
【００２９】
まず、第１ステップＳ１において、拡管処理が行われていない熱交換器２が拡管装置１へと設置される。このとき、熱交換器２を伝熱管２４の開放端を上にして受け台７１上に載置する。なお、この状態において、マンドレル４の軸方向の延長上に伝熱管２４が位置している。そして、第１固定部６のクランプ体によって伝熱管２４の上端を挟んで固定すると共に、第２固定部７の係止ピン７２を先端が係止ピン受け台７１の孔に挿入されるまでＵ字管２５の内側に挿入する。これにより、熱交換器２の設置が完了する。なお、ここでは、複数のフィン２３は、熱交換器２の鉛直方向全体に亘ってフィンピッチが均等になるように配置される（図７（ａ）参照）。
【００３０】
次に、第２ステップＳ２において、第１マンドレル群１１が第２マンドレル群１２に先行して伝熱管２４に挿入される。ここでは、メインシリンダー５１が駆動され、伝達機構５２がメインシリンダー５１の下方への動きを押圧部材５３へと伝達する。このとき、伝達機構５２は制御部８による制御を受けて、複数の押圧部材５３のうち一部の押圧部材５３にのみメインシリンダー５１の動きを伝達する。これにより、複数のマンドレル４のうち一部のマンドレル４からなる第１マンドレル群１１が下降し、第１マンドレル群１１のヘッド部４１が上端から伝熱管２４内に挿入されていく（図７（ｂ）参照）。なお、このときメインシリンダー５１の動きを伝達される押圧部材５３は、第１マンドレル群１１に対応して第１マンドレル群１１の軸方向の上方に位置する押圧部材５３である。第１マンドレル群１１としては、例えば、熱交換器２の側部近傍に位置する伝熱管２４に挿入される数本のマンドレル４が選択される。第１マンドレル群１１に属するマンドレル４の数は、後に伝熱管２４に挿入される第２マンドレル群１２のマンドレル４の数よりも遙かに少ない。このため、第１マンドレル群１１の伝熱管２４への挿入によるフィン２３への押圧力は、全てのマンドレル４が同時に伝熱管２４に挿入される場合の押圧力よりも遙かに小さいものとなっている。このため、第１マンドレル群１１の挿入時においては、フィン２３は殆ど移動せず、フィンピッチの変動も殆どない。なお、第１マンドレル群１１は、伝熱管２４の下端近傍の下限位置まで降下して停止する。これにより、複数の伝熱管２４のうち一部の伝熱管２４が複数のフィン２３に固着され、伝熱管２４とフィン２３との仮止めが行われる。
【００３１】
次に、第３ステップＳ３において、第１マンドレル群１１が伝熱管２４から抜き出される。ここでは、メインシリンダー５１が第２ステップＳ２とは逆に上方へと駆動される。伝達機構５２は、第１マンドレル群１１に対応する押圧部材５３へとメインシリンダー５１の動きを伝達し、第１マンドレル群１１が上方へと移動する。これにより、第１マンドレル群１１が伝熱管２４の上端から抜き出される。
【００３２】
次に、第４ステップＳ４において、残りの第２マンドレル群１２が伝熱管２４へと挿入される。ここでは、伝達機構５２によってメインシリンダー５１の下方への動きが、第２マンドレル群１２に対応する押圧部材５３へ伝達される。このとき、メインシリンダー５１の動きは、全ての押圧部材５３に伝達される。これのため、第２マンドレル群１２と共に第１マンドレル群１１も再び上端から伝熱管２４へと挿入され、全ての伝熱管２４にマンドレル４が同時に挿入される。その後、複数のマンドレル４は下限位置まで伝熱管２４に挿入されて停止する（図７（ｃ）参照）。
【００３３】
そして、第５ステップＳ５において、第２マンドレル群１２が伝熱管２４から抜き出される。ここでは、メインシリンダー５１が第３ステップＳ３とは逆に上方へと駆動され、伝達機構５２は、第２マンドレル群１２に対応する押圧部材５３へとメインシリンダー５１の動きを伝達し、第２マンドレル群１２が上方へと移動する。これにより、第２マンドレル群１２が伝熱管２４の上端から抜き出される。このとき、メインシリンダー５１の動きは、全ての押圧部材５３に伝達される。これにより、第２マンドレル群１２と共に第１マンドレル群１１も伝熱管２４から抜き出され、全ての伝熱管２４からマンドレル４が同時に抜き出される。
【００３４】
以上の動作によって、拡管処理が終了する。拡管処理が終了すると、第６ステップＳ６において、第１固定部６および第２固定部７が開放されて、熱交換器２が拡管装置１から取り外される。
なお、伝熱管２４がマンドレル４によって拡管される間、伝熱管２４には軸方向すなわち鉛直方向に収縮しようとする圧縮力が作用するが、第１固定部６および第２固定部７によって伝熱管２４の両端が固定されているために、伝熱管２４の収縮が防止されている。
【００３５】
〈特徴〉
（１）
この拡管装置１では、拡管処理において、数本の伝熱管２４とフィン２３とが仮止めされる。このため、伝熱管２４の変形によるフィン２３の下方への移動が一部の伝熱管２４とフィン２３との仮止めによって規制される。従って、拡管処理において、マンドレル４の挿入前に設定されたフィンピッチが拡管処理後も維持される。このため、マンドレル４の挿入前にフィンピッチを均等に設定した場合には、拡管処理後の熱交換器２においてフィンピッチを上下に亘って均等に近づけることができる。これにより、通風時に生じる異音を軽減することができる。また、熱交換器２の外観品位が向上する。
【００３６】
（２）
この拡管装置１では、第１マンドレル群１１が伝熱管２４に挿入され伝熱管２４から抜き出された後に、全てのマンドレル４が伝熱管２４に挿入され伝熱管２４から同時に抜き出される。このため、動力源であるメインシリンダー５１は単調な往復動を行うだけでよく、簡易な伝達機構５２の構成によって、マンドレル４の動作を制御することができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
上記の第１実施形態では、第１マンドレル群１１が抜き出された後に、第２マンドレル群１２が挿入されているが、第２マンドレル群１２が、第１マンドレル群１１が伝熱管２４の上端側から伝熱管２４に挿入されて下限位置に到達した後であって第１マンドレル群１１が上方へと移動する前に、伝熱管２４に挿入されてもよい。第２マンドレル群１２は、その後、第１マンドレル群１１と共に伝熱管２４の一端側から抜き出される。他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００３８】
このような制御が行われても、上記と同様に伝熱管２４とフィン２３との仮止めが行われるため、伝熱管２４への挿入前のフィンピッチを維持することができる。また、本実施形態における制御では、第１実施形態と比べて、第１マンドレル群１１の抜き出しのステップを省略することができる。このため、拡管処理のサイクルにおいて必要な時間を短縮することができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
上記の第１実施形態では、第１マンドレル群１１が抜き出された後に、第２マンドレル群１２が挿入されているが、第２マンドレル群１２が、伝熱管２４の上端側から伝熱管２４に挿入された第１マンドレル群１１が下限位置に到達する前に、伝熱管２４に挿入されてもよい。その後、第１マンドレル群１１と第２マンドレル群１２との抜き出しは、別々に行われてもよく、或いは、先に下限位置に達した第１マンドレル群１１が、第２マンドレル群１２が下限位置に達するまで停止して、第１マンドレル群１１と第２マンドレル群１２とが同時に伝熱管２４から抜き出されてもよい。他の構成については第１実施形態と同様である。
【００４０】
このような制御が行われても、上記と同様に伝熱管２４とフィン２３との仮止めが行われるため、伝熱管２４への挿入前のフィンピッチを維持することができる。また、本実施形態における制御では、第１実施形態と比べて、第１マンドレル群１１と第２マンドレル群１２とのいずれか一方が休止している時間が少ない。このため、拡管処理のサイクルにおいて必要な時間を短縮することができる。
【００４１】
〈他の実施形態〉
（１）
上記の第１実施形態では、フィンピッチを均等に近づけるために拡管処理前にフィンピッチが均等になるように設定されているが、フィンピッチを均等にする場合に限らずフィンピッチが部分毎に異なるように設定されてもよい。例えば、拡管処理前に、熱交換器２の上部ではフィン２３を密に配置し、熱交換器２の下部ではフィン２３を疎に配置する。この状態で第１マンドレル群１１による仮止めを行い、拡管処理を行う。これにより、拡管処理前のフィンピッチが拡管処理後も維持され、上部のフィン２３が密であり下部のフィン２３が疎となる熱交換器２が製造される。このように、拡管処理前のフィンピッチの設定を調整することにより、フィンピッチの分布を所望の態様に調整することが可能である。
【００４２】
（２）
上記の実施形態では、第１マンドレル群１１として熱交換器２の両側端近傍に位置するマンドレル４が用いられているが、熱交換器２の中央部近傍に位置するマンドレル４が用いられてもよい。また、熱交換器２の両側端近傍に位置するマンドレル４と、熱交換器２の中央部近傍に位置するマンドレル４との両方が第１マンドレル群１１として用いられてもよい。
【００４３】
（３）
上記の実施形態では縦型の拡管装置１が示されているが、伝熱管２４が水平方向に平行に配置される横型の拡管装置にも本発明を適用可能である。
（４）
上記の実施形態では、係止ピン７２は半円形の断面形状を有しているが、円形断面であってもよい。
【００４４】
（５）
上記の拡管処理における動作において、加圧枠５２が上限位置まで上昇すると共に第１固定部６が開放される際、第１固定部６がマンドレル案内体３３と一体に動作して上方に移動することによって第１固定部６を一時的に待避させてもよい。この場合、第１固定部６はマンドレル案内体３３と共に下方に移動して伝熱管２４を挟持する。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整することができる効果を有し、拡管装置および熱交換器の製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】拡管装置の正面図。
【図２】拡管処理を受ける熱交換器およびその周囲の構成図。
【図３】熱交換器および第２固定部の下面図。
【図４】第２固定部近傍の拡大図。
【図５】拡管装置の制御ブロック図。
【図６】拡管処理のフローチャート。
【図７】拡管処理におけるマンドレルの動作を示す模式図。
【符号の説明】
【００４７】
１      拡管装置
２      熱交換器
４      マンドレル
５      マンドレル駆動部（駆動部）
８      制御部
１１    第１マンドレル群
１２    第２マンドレル群
２３    フィン
２４    伝熱管
Ｓ２    第２ステップ（第１工程）
Ｓ４    第４ステップ（第２工程）
【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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