(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器(6) の溝付管(9) の管口と対向し、且つ駆動手段を介して往復動自在な往復作動体(3) と、該往復作動体(3) に装着され、且つ該往復作動体(3) の前記管口側への移動を介して溝付管(9) 内に進入可能な棒状体(2) と、該棒状体(2) と共に前記溝付管(9) 内に進入可能なように棒状体(2) 又は前記往復作動体(3) に装着されて棒状体(2) に外嵌された所定長の膨縮体(1) とを備え、前記棒状体(2) の外周面には、前記膨縮体(1) の内周面に向かって気体又は液体の少なくとも何れか一方を噴出すべく前記棒状体(2) の長手方向に沿って所定の間隔をおいて複数の噴出口(2a)が放射状に設けられ、かつ前記棒状体(2) 又は往復作動体(3) の少なくとも何れか一方には、前記膨縮体(1) が棒状体(2) と共に溝付管(9) 内に進入した際、該溝付管(9) の管口を閉鎖する蓋体(4) が設けられ、前記蓋体(4) の管口側には、前記管口を押圧するパッキン(5) が設けられてなることを特徴とする溝付管を用いた熱交換器の製造装置。
【請求項２】
前記噴出口(2a)が前記棒状体(2) の外周面の長手方向に沿って千鳥状に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の溝付管を用いた熱交換器の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溝付管を用いた熱交換器の製造装置に関し、更に詳しくは、管の熱伝達効率を改善すべく管内面に螺旋状等の溝加工を施した溝付管を複数の放熱フィンに挿通することで形成された熱交換器を拡管工程を介して製造する場合において、溝加工を施すにあたって管内面に突出すべく形成された溝の内向頂部を潰すことなく溝付管を簡単に、且つ確実に拡管させて熱伝達効率を改善した熱交換器を製造することが出来る溝付管を用いた熱交換器の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記溝付管を用いた熱交換器としては、例えば、図３に示す様な熱交換器が存在する。
即ち、かかる熱交換器６は、所定間隔を有して複数重合された放熱フィン７と、該放熱フィン７の両端側に位置する一対のエンドプレート８と、該エンドプレート８及び放熱フィン７の夫々に挿通された溝付管（所謂ヘアピン管であっても直管であってもよい）９とから構成されてなり、よって係る熱交換器６は、所定の拡管ビレット12を有した拡管用マンドレル11を往復動自在に備えた拡管装置（図示せず）の熱交換器受用のレシーバ10に前記溝付管９の一端側を載置させると共に他端側の管口より前記拡管用マンドレル11の前進（矢印Ｅ）を介して拡管ビレット12を、図４に示す様に圧入（矢印Ｆ）することで溝付管９を拡管（矢印Ｇ）させて該溝付管９と放熱フィン７、エンドプレート８の夫々を固着し製造されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記溝付管を用いた熱交換器を製造する場合においては、以下の様な問題点があった。
【０００４】
即ち、上記熱交換器６は溝付管９に圧入される拡管ビレット12を介して該溝付管９を拡管して該溝付管９と放熱フィン７及びエンドプレート８の夫々を固着させるものである。
【０００５】
よって、図４に示す様に、圧入される拡管ビレット12を介して管の熱伝達効率を改善すべく溝付管９の管内面に螺旋状の溝9aを施すにあたり管内面に突出すべく形成された溝9aの内向頂部9bは所定の寸法で潰れることとなり、しいては溝9a（谷側最深部）から内向頂部9b（山側最高部）にかけて螺旋状に形成された傾斜面部9cの面積も減少することとなる。
【０００６】
従って、拡管ビレット12を介して拡管された溝付管９は、拡管前の溝付管９と比べ螺旋状に形成された傾斜面部9cの面積が減少することで管の熱伝達効率が悪くなるという問題が生じることとなる。
【０００７】
よって、溝付管９の管内面に突出すべく形成された溝9aの内向頂部9bを潰すような拡管ビレット12を用いることなく、例えば高圧の油を管内に充填することで溝9aの内向頂部9bを潰すことなく（傾斜面部9cの面積を減少させることなく）溝付管９を拡管する手法もあるが、拡管後の溝付管９の管内外の洗浄作業のみならずそのための熱交換器の洗浄場所への移動作業等の別工程が生じることとなり、しいては熱交換器の生産効率が極めて悪くなるという問題が生じていた。
【０００８】
即ち、本発明は溝付管の管内面に突出すべく形成された溝の内向頂部を一切潰すことなく、しかも拡管後の溝付管の管内外の洗浄作業や洗浄場所への移動作業等の別工程も全く行うことなく溝付管を拡管して該溝付管と放熱フィンの夫々を固着させて熱伝達効率を改善した熱交換器を製造することが出来る溝付管を用いた熱交換器を製造することが出来る極めて優れた溝付管を用いた熱交換器の製造装置を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
然して、本発明は上記種々の課題を解決するために全く新しい溝付管を用いた熱交換器の製造装置を発明し、以下の手段を講じたものである。
【００１０】
即ち、本発明の熱交換器の製造装置は、熱交換器６の溝付管９の管口と対向し、且つ駆動手段を介して往復動自在な往復作動体３と、該往復作動体３に装着され、且つ該往復作動体３の前記管口側への移動を介して溝付管９内に進入可能な棒状体２と、該棒状体２と共に前記溝付管９内に進入可能なように棒状体２又は前記往復作動体３に装着されて棒状体２に外嵌された所定長の膨縮体１とを備え、前記棒状体２の外周面には、前記膨縮体１の内周面に向かって気体又は液体の少なくとも何れか一方を噴出すべく前記棒状体２の長手方向に沿って所定の間隔をおいて複数の噴出口2aが放射状に設けられている。
【００１１】
従って、棒状体２を介して所定長を有した膨縮体１の全体を、溝付管９の管内面に形成された溝9aや該溝9aの内向頂部9bを介して引っ掛けたり等して撓ませたりすることなく溝付管９の全長方向に確実に収納することが出来るだけでなく、膨らんだ膨縮体１の周面部を溝付管９の管内面に形成された溝9aや該溝9aの内向頂部9b及び溝9aから内向頂部9bにかけて形成された傾斜面部9cの全面に密着させると共に、溝付管９全長の内面全部を押圧して拡管することが出来る。よって、溝付管９の管内面に突出すべく形成された溝9aの内向頂部9bを潰すことなく管の熱伝達効率が改善された熱交換器を製造することが出来る利点がある。
【００１２】
更に、前記装置に於いて、棒状体２の外周面には、前記膨縮体１の内周面に向かって気体又は液体の少なくとも何れか一方を噴出すべく前記棒状体２の長手方向に沿って所定の間隔をおいて複数の噴出口2aが放射状に設けられてなることから、棒状体２が中心に位置する様に、瞬時に膨縮体１を放射状に膨らませて溝付管９の管内面の全面に膨縮体１の周面部を密着させることが出来る利点がある。また、前記噴出口2aは前記棒状体２の外周面の長手方向に沿って千鳥状に設けられてもよい。
【００１３】
更に、前記装置に於いて、棒状体２又は往復作動体３の少なくとも何れか一方には、前記膨縮体１が棒状体２と共に溝付管９内に進入した際、該溝付管９の管口を閉鎖する蓋体４が設けられてなることから、膨縮体１が膨らんだ際に、該膨縮体１の一部が管口から飛び出すのを確実に防止することで溝付管９の管内面の全面に膨縮体１の周面部を密着させて溝付管９全長の内面全部を均等の力で放射状に押圧して拡管することが出来る利点がある。
【００１４】
又、前記装置に於いて、蓋体４の管口側には、前記管口を押圧するパッキン５が設けられてなることから、膨縮体１が膨らんだ際に、該膨縮体１の一部が管口から飛び出すのをより確実に防止することが出来るだけでなく、万が一膨縮体１が溝付管９内で破損した場合であっても管口からの破片の飛散を防止することが出来る利点がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における溝付管を用いた熱交換器の製造装置の実施形態を図面に従って説明するが、上記従来の技術で述べた構成と同じ箇所の説明は省略する。
【００１６】
先ず、図１に於いて、１は拡管装置（図示せず）に設けられ、且つ熱交換器６の溝付管９の管口と対向すると共にシリンダー又は電動機等を用いた駆動手段を介して往復動自在な往復作動体３に装着され、しかも該往復作動体３の前記管口側への移動（矢印Ａ）を介して溝付管９内に進入（矢印Ｂ）可能な所定長の棒状体２と共に前記溝付管９内に進入可能で、且つ該棒状体２に外嵌された所定長の膨縮体を示す。
【００１７】
尚、上記膨縮体１は伸縮性を有した樹脂材を用いて一端を閉塞し、且つ他端を開口させた中空筒状に形成されてなると共に、該他端を前記往復作動体３に具備された棒状体接続部材3bの端部に設けられた円盤状の管口の蓋体４に固着されてなり、しかも前記蓋体４の管口側の面部には、管口を押圧して閉鎖するパッキン５が設けられてなり、しかも該膨縮体１が外嵌された棒状体２は、熱交換器６の放熱フィン７に所定の本数で挿通された溝付管９（図示せず）の夫々に対向すべく往復作動体３に所定のピッチで複数装着（図示せず）されてなる。
【００１８】
2aは前記棒状体２の外周面に設けられ、且つ前記膨縮体１の内周面に向かって圧をかけた油を噴出すべく放射状に、しかも長手方向に沿って千鳥状態を形成すべく複数設けられた噴出口を示すと共に、3aは前記往復作動体３内から棒状体接続部材3b内を通って棒状体２内まで配設された油管を示す。
【００１９】
本発明の溝付管を用いた熱交換器の製造方法を実施するための熱交換器の製造装置の実施形態は以上の構成からなるが、次にかかる装置を用いて溝付管を用いた熱交換器を製造する場合について説明する。
【００２０】
先ず、図１に示す様に、拡管装置（図示せず）に設けられた駆動手段を介して往復作動体３を熱交換器６の溝付管９の管口側へ移動（矢印Ａ）させることにより、各溝付管９内に棒状体２及び該棒状体２に外嵌された所定長の膨縮体１の夫々を同時に進入（矢印Ｂ）させると共に、図２に示す様に、前記蓋体４の管口側の面部に設けられたパッキン５によって溝付管９の管口を押圧して閉鎖する。
【００２１】
その後、棒状体２に放射状で設けられた複数の噴出口2aより圧をかけた油を同時に噴射することによって棒状体２が中心に位置する様に、瞬時に膨縮体１を油の充填を介して放射状に膨らませて（矢印Ｃ）溝付管９の管内面の全面に膨縮体１の周面部を密着させることが出来るだけでなく、膨らんだ膨縮体１の周面部を溝付管９の管内面に形成された溝9aや該溝9aの内向頂部9b及び溝9a（谷側最深部）から内向頂部9b（山側最高部）にかけて形成された傾斜面部9cの全面に密着させつつ溝付管９を管内面より押圧して拡管（矢印Ｄ）することが出来る。
【００２２】
よって、その後前記噴出口2aより膨縮体１内の油を油管3aを介して抜き取ることによって膨縮体１を縮小（図示せず）させ、その後拡管装置（図示せず）に設けられた駆動手段を介して往復作動体３を熱交換器６の溝付管９の管口側から離反（図示せず）させることにより熱交換器６を製造することが出来、よって溝付管９を拡管して該溝付管９と放熱フィン７の夫々を固着させて熱交換器６を製造する場合であっても溝付管９の管内面に突出すべく形成された溝9aの内向頂部9bを潰すことなく管の熱伝達効率が改善された熱交換器を製造することが出来る利点がある。
【００２３】
更に、上記膨縮体１は、伸縮性を有した樹脂材を用いると共に、前記溝付管９内に進入可能な所定長の棒状体２と共に前記溝付管９内に進入可能な所定長の中空筒状に形成されてなることから、溝付管９の管内面に形成された溝9aや該溝9aの内向頂部9bを介して引っ掛けたり等して撓ませたりすることなく溝付管９の全長方向に確実に収納することが出来るだけでなく、膨らんだ膨縮体１の周面部を溝付管９の管内面に形成された溝9aや該溝9aの内向頂部9b及び溝9aから内向頂部9bにかけて形成された傾斜面部9cの全面に確実に密着させて溝付管９の全長の内面全部を押圧することで、溝付管９の管内面に突出すべく形成された溝9aの内向頂部9bを潰すことなく管の熱伝達効率が改善された熱交換器を製造することが出来るが、棒状体２には、前記膨縮体１が棒状体２と共に溝付管９内に進入した際、該溝付管９の管口を閉鎖する蓋体４が設けられてなることから、膨縮体１が膨らんだ際に、該膨縮体１の一部が管口から飛び出すのを確実に防止することで溝付管９の管内面の全面に膨縮体１の周面部を密着させて溝付管９全長の内面全部を均等の力で放射状に押圧して拡管することが出来る利点がある。
【００２４】
更に、前記蓋体４の管口側には、管口を押圧するパッキン５が設けられてなることから、膨縮体１が膨らんだ際に、該膨縮体１の一部が管口から飛び出すのをより確実に防止することが出来るだけでなく、万が一膨縮体１が溝付管９内で破裂等によって破損した場合であっても管口からの破片の飛散を防止することが出来る利点がある。
【００２５】
更に、膨縮体１が伸縮性を有した樹脂材から形成され、しかも圧をかけた油を介して膨らむことから、拡管を行う溝付管９の管内面に形成された溝9aや該溝9aの内向頂部9bの具体的な形状や大きさ及びピッチがかわった場合のみならず溝付管９の管内径がかわった場合であってもより確実に溝付管９の管内面に形成された溝9aや該溝9aの内向頂部9bにかけて形成された傾斜面部9cの全面を伸縮性を有した樹脂材から形成された膨縮体１の周面部を介して密着状態で、しかも全面を均等の力で押圧して放射状に拡げることが出来る利点がある。
【００２６】
尚、上記実施形態において、棒状体２の外周面には、前記膨縮体１の内周面に向かって圧をかけた油を噴出すべく複数の噴出口2aが放射状に、しかも棒状体２の長手方向に沿って千鳥状態を形成すべく設けられてなることから、棒状体２が中心に位置する様に、瞬時に膨縮体１を放射状に膨らませて溝付管９の管内面の全面に膨縮体１の周面部を密着させることが出来る利点があるが、必ずしも複数の噴出口2aが棒状体２の長手方向に沿って千鳥状態を形成すべく複数設けられる必要はなく、例えば、噴出口2aが棒状体２に螺旋状に設けられていてもよく、該噴出口2aの配設箇所、数等も一切限定されないのは言うまでもない。
【００２７】
更に、上記実施形態において、膨縮体１は棒状体２の外周面から該膨縮体１の内周面に向かって噴出される油が膨縮体１内に充填されることによって膨らむが、必ずしも油を用いる必要性はなく、要は棒状体２の外周面に、膨縮体１の内周面に向かって圧をかけた気体又は液体の少なくとも何れか一方を噴出すべく複数の噴出口2aが設けられていれば、瞬時に膨縮体１を放射状に膨らませて溝付管９の管内面の全面に膨縮体１の周面部を密着させることが出来る。
【００２８】
更に、上記実施形態において、棒状体２には、前記膨縮体１が棒状体２と共に溝付管９内に進入した際、該溝付管９の管口を閉鎖する蓋体４が設けられてなることから、膨縮体１が膨らんだ際に、該膨縮体１の一部が管口から飛び出すのを確実に防止することで溝付管９の管内面の全面に膨縮体１の周面部を密着させて溝付管９全長の内面全部を均等の力で放射状に押圧して拡管することが出来る。
【００２９】
更に、上記実施形態において、棒状体２には膨縮体１が外嵌されると共に、往復作動体３の管口側への移動を介して溝付管９内に進入可能な構成にしてなるが、要は往復作動体３の管口側への移動を介して溝付管内に進入可能な棒状体２と、該棒状体２と共に前記溝付管９内に進入可能なように棒状体２又は前記往復作動体３に装着されて棒状体２に外嵌された所定長の膨縮体１とを備えていれば、膨縮体１の他端の取付け箇所も棒状体２又は往復作動体３の何れの箇所であってもよく、更に必ずしも膨縮体１内に棒状体２が存在する必要もなく、要は所定長の膨縮体１が溝付管９内に進入可能であれば棒状体２のみならず他の案内部材（図示せず）の有無も決して限定されないのは言うまでもない。
【００３０】
更に、上記実施形態において、膨縮体１は、伸縮性を有した樹脂材から形成されてなるが、必ずしも伸縮性を有する必要も、又樹脂材を用いる必要もなく、要は所定長の膨縮体１が溝付管９内に進入して膨らむことよって溝付管を内部より押し拡げて拡管する構成であれば、膨縮体１の具体的な形状、構成、材質等も決して限定されるものではない。
【００３１】
【発明の効果】
叙上の様に、本発明における溝付管を用いた熱交換器の製造装置は、熱交換器の溝付管の管口と対向し、且つ駆動手段を介して往復動自在な往復作動体と、該往復作動体に装着され、且つ該往復作動体の前記管口側への移動を介して溝付管内に進入可能な棒状体と、該棒状体と共に前記溝付管内に進入可能なように棒状体又は前記往復作動体に装着されて棒状体に外嵌された所定長の膨縮体とから構成されてなるものである。
【００３２】
よって、棒状体を介して所定長を有した膨縮体の全体を、溝付管の管内面に形成された溝や該溝の内向頂部を介して引っ掛けたり等して撓ませたりすることなく溝付管の全長方向に確実に収納することが出来るだけでなく、膨らんだ膨縮体の周面部を溝付管の管内面に形成された溝や該溝の内向頂部及び溝から内向頂部にかけて形成された傾斜面部の全面に密着させると共に、溝付管全長の内面全部を押圧して拡管することが出来る。
【００３３】
従って、溝付管の管内面に突出すべく形成された溝の内向頂部を一切潰すことなく、しかも拡管後の溝付管の管内外の洗浄作業や洗浄場所への移動作業等の別工程も全く行うことなく溝付管を拡管して該溝付管と放熱フィンの夫々を固着させて熱伝達効率を改善した熱交換器を極めて低コストで、しかも効率よく製造することが出来るという格別な効果を有するに至った。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の溝付管を用いた熱交換器の製造装置の実施形態における熱交換器近傍の要部拡大一部断面正面図。
【図２】  本発明の溝付管を用いた熱交換器の製造装置の実施形態における熱交換器近傍の要部拡大一部断面正面図。
【図３】  従来の熱交換器の製造装置によって拡管される熱交換器の要部拡大一部断面正面図。
【図４】  従来の熱交換器の製造装置によって拡管される熱交換器の要部拡大一部断面正面図。
【符号の説明】
１…膨縮体
２…棒状体
2a…噴出口
３…往復作動体
3a…油管
3b…棒状体接続部材
４…蓋体
５…パッキン
６…熱交換器
７…放熱フィン
８…エンドプレート
９…溝付管
１０…レシーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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