JP2006035276A - 拡管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数列に跨って配置されるＵ字管を有する熱交換器の拡管処理においても伝熱管を保持可能な拡管装置を提供する。
【解決手段】複数のマンドレルと、第１固定部と、第２固定部とを備える。複数のマンドレルは、第１列伝熱管群Ｇ１の複数の伝熱管２４と第２列伝熱管群Ｇ２の複数の伝熱管とにそれぞれ挿入されて、第１列伝熱管群の複数の伝熱管と第２列伝熱管群の複数の伝熱管とを拡管する。第１固定部は、第１列伝熱管群の複数の伝熱管と第２列伝熱管群の複数の伝熱管との他端を固定する。第２固定部は、第１Ｕ字管Ｕ１と第２Ｕ字管Ｕ２と第３Ｕ字管Ｕ３とをそれぞれ内側から支持する複数の収縮防止ピン７２を有する。そして、複数の収縮防止ピンは、第１Ｕ字管の内側と第２Ｕ字管の内側と第３Ｕ字管の内側とに、第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２に対して直交する方向に対して傾斜した方向に挿入される。
【選択図】図３

Description

本発明は、拡管装置に関する。

熱交換器の製造においては、積層されたフィンを貫通する伝熱管にマンドレルを挿入することによって、伝熱管の径を拡大させ伝熱管とフィンとを固着させる拡管処理が行われる。この拡管処理においては、拡管される伝熱管が動かないように伝熱管を保持することが望ましい。このため、伝熱管の一端を把持するクランプと、伝熱管の他端を支持する支持部材とを備える拡管装置が利用されている（特許文献１参照）。支持部材は、伝熱管の他端を連結するＵ字管の内側に挿入される部材である。支持部材９１は、例えば、図５に示すように、棒状の形状を呈しており、Ｕ字管２５に対して垂直に挿入されてＵ字管に係止する。これにより、伝熱管の両端が固定されて拡管時の伝熱管の移動が規制される。
特開平６−６５４１５号公報 第２図

ところで、熱交換器には伝熱管が２列に分かれて配置されたいわゆる２列型熱交換器がある。この２列型熱交換器では、伝熱管を接続するＵ字管も２列に分かれて配置されるが、全てのＵ字管が互いに平行に配置される場合だけではなく、一部のＵ字管が各列に跨って配置される場合がある。このように各列に跨って配置されたＵ字管を有する熱交換器の拡管処理において、支持部材が垂直な方向からＵ字管の内側に挿入される場合には、各列に跨って配置されたＵ字管が支持部材の挿入の障害となり、支持部材によってＵ字管を支持することが困難となる恐れがある。

本発明の課題は、複数列に跨って配置されるＵ字管を有する熱交換器の拡管処理においても伝熱管を保持可能な拡管装置を提供することにある。

第１発明にかかる拡管装置は、軸断面において第１直線上に並ぶように配置された複数の伝熱管を有する第１列伝熱管群と、軸断面において第１直線と平行な第２直線上に並ぶように配置された複数の伝熱管を有する第２列伝熱管群と、第１列伝熱管群の複数の伝熱管の一端を互いに接続する第１Ｕ字管と、第２列伝熱管群の複数の伝熱管の一端を互いに接続する第２Ｕ字管と、第１列伝熱管群の伝熱管の一端と第２列伝熱管群の伝熱管の一端とを接続する第３Ｕ字管とを有する熱交換器の製造に用いられる拡管装置であって、複数のマンドレルと、第１固定部と、第２固定部とを備える。複数のマンドレルは、第１列伝熱管群の複数の伝熱管と第２列伝熱管群の複数の伝熱管とにそれぞれ挿入されて、第１列伝熱管群の複数の伝熱管と第２列伝熱管群の複数の伝熱管とを拡管する。第１固定部は、第１列伝熱管群の複数の伝熱管と第２列伝熱管群の複数の伝熱管との他端を固定する。第２固定部は、第１Ｕ字管と第２Ｕ字管と第３Ｕ字管とをそれぞれ内側から支持する複数の支持部材を有する。そして、複数の支持部材は、第１Ｕ字管の内側と第２Ｕ字管の内側と第３Ｕ字管の内側とに、第１直線および第２直線に対して直交する方向に対して傾斜した方向に挿入される。

この拡管装置では、支持部材が第１直線および第２直線に対して直交する方向に対して傾斜した方向に挿入される。従って、第１直線および第２直線に対して直交する方向からは支持部材の挿入が困難な熱交換器においても、支持部材をＵ字管の内側に挿入することができる。これにより、この拡管装置では、複数列に跨って配置されるＵ字管を有する熱交換器の拡管処理においても伝熱管を保持可能である。

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１列伝熱管群は、所定間隔を隔てて順に並べられた第１伝熱管と第２伝熱管と第３伝熱管と第４伝熱管を有する。第２列伝熱管群は、第１伝熱管から第１直線と角度αをなす方向に離れて配置された第５伝熱管と、第２伝熱管から第１直線と角度αをなす方向に離れて配置された第６伝熱管と、第３伝熱管から第１直線と角度αをなす方向に離れて配置された第７伝熱管と、第４伝熱管から第１直線と角度αをなす方向に離れて配置された第８伝熱管とを有する。また、第１Ｕ字管は第１伝熱管と第２伝熱管とを接続し、第２Ｕ字管は第６伝熱管と第７伝熱管とを接続し、第３Ｕ字管は第３伝熱管と第８伝熱管とを接続する。そして、複数の支持部材は、第５伝熱管と第６伝熱管との間を通り第１Ｕ字管の内側に挿入される第１支持部材と、第２Ｕ字管Ｕ２の内側に挿入され第２伝熱管と第３伝熱管との間を通る第２支持部材と、第７伝熱管と第８伝熱管との間を通り第３Ｕ字管の内側に挿入され第３伝熱管と第４伝熱管との間を通る第３支持部材とを有する。

この拡管装置では、支持部材が上記のように各伝熱管の間を通ってＵ字管に挿入されるため、伝熱管が挿入の障害とならず、支持部材をＵ字管の内側に容易に挿入することができる。
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１支持部材と第２支持部材と第３支持部材とは、第１直線に対して角度αをなす方向から、第１Ｕ字管の内側と第２Ｕ字管の内側と第３Ｕ字管の内側とに挿入される。

この拡管装置では、支持部材が、第１直線に対して角度αをなす方向からＵ字管の内側に挿入される。この拡管装置によって拡管処理を受ける熱交換器では、第２列伝熱管群が第１列伝熱管群に対して第１直線に対して角度αをなす方向にずれている。従って、支持部材が第２列伝熱管群のずれの角度と同じ角度で挿入されるため、支持部材の挿入を伝熱管に妨げられずに行うことができる。

第４発明にかかる拡管装置は、第３発明の拡管装置であって、第１支持部材と第２支持部材と第３支持部材とは、それぞれ第１直線に対して角度αをなす棒状の部材である。
この拡管装置では、支持部材は、それぞれ第１直線に対して角度αをなす棒状の部材である。従って、支持部材を第１直線に対して角度αから直線的に移動させてＵ字管に挿入することができる。このため、この拡管装置では、簡易な動作で支持部材の挿入が可能である。

第５発明にかかる拡管装置は、第４発明の拡管装置であって、第２固定部は、係止部材を有する。係止部材は、第１Ｕ字管の内側に挿入された第１支持部材の先端と、第２Ｕ字管の内側に挿入された第２支持部材の先端と、第３Ｕ字管の内側に挿入された第３支持部材の先端とに係止する。
この拡管装置では、Ｕ字管に挿入された支持部材の先端が係止部材によって係止される。このため、支持部材の動きが係止部材によって規制され、伝熱管をより堅固に保持することができる。

第６発明にかかる拡管装置は、第５発明の拡管装置であって、係止部材には、第１Ｕ字管の内側に挿入された第１支持部材の先端と、第２Ｕ字管の内側に挿入された第２支持部材の先端と、第３Ｕ字管の内側に挿入された第３支持部材の先端とがそれぞれ挿入される孔が設けられている。
この拡管装置では、支持部材の先端が係止部材に設けられた孔に挿入されることによって、支持部材の先端が係止部材に係止される。このため、簡易な構造で支持部材の先端の係止が可能である。

第１発明にかかる拡管装置置では、支持部材が第１直線および第２直線に対して直交する方向に対して傾斜した方向に挿入されるため、複数列に跨って配置されるＵ字管を有する熱交換器の拡管処理においても伝熱管を保持可能である。
第２発明にかかる拡管装置では、支持部材が各伝熱管の間を通ってＵ字管に挿入されるため、伝熱管が挿入の障害とならず、支持部材をＵ字管の内側に容易に挿入することができる。

第３発明にかかる拡管装置では、支持部材が第２列伝熱管群のずれの角度と同じ角度で挿入されるため、支持部材の挿入を伝熱管に妨げられずに行うことができる。
第４発明にかかる拡管装置では、支持部材を第１直線に対して角度αから直線的に移動させてＵ字管に挿入することができるため、簡易な動作で支持部材の挿入が可能である。
第５発明にかかる拡管装置では、Ｕ字管に挿入された支持部材の先端が係止部材によって係止されるため、支持部材の動きが係止部材によって規制され、伝熱管をより堅固に保持することができる。

第６発明にかかる拡管装置では、支持部材の先端が係止部材に設けられた孔に挿入されることによって、支持部材の先端が係止部材に係止されるため、簡易な構造で支持部材の先端の係止が可能である。

〈拡管装置の構造〉
本発明の一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。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の一端はＵ字管２５によって互いに接続されており、他端は開放端となっている。上述したように拡管装置１は縦型の拡管装置１であり、Ｕ字管２５によって接続される伝熱管２４の一端は下端側に位置し、開放端とされる伝熱管２４の他端は上端側に位置する。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の一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の一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の一端と第２列伝熱管群Ｇ２の伝熱管２４の一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。

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、側部支持板３８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。側部支持板３８は、後述する受け台７１に載置された熱交換器２を側方から支持する部材であり、ガイドポスト３２に固定されている。

［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。

［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、メインシリンダー５１、加圧枠５２、押圧部材５３などを有している。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。加圧枠５２は、シリンダー体５４の先端に固定されており、上枠３４と中間板３５，３６との間にガイドポスト３２に摺動可能に支持されている。押圧部材５３は加圧枠５２に取り付けられており、複数のマンドレル４が所定間隔で押圧部材５３の下面に下向きに取り付けられている。従って、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、加圧枠５２および押圧部材５３が上下に移動し、これに伴ってマンドレル４が上下に移動する。

［第１固定部］
第１固定部６は、伝熱管２４の他端、すなわち伝熱管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。

［第２固定部］
図１に戻り、第２固定部７は、伝熱管２４の一端すなわち伝熱管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と収縮防止ピン７２（図３参照）と収縮防止ピン受け部材７３（図３参照）とを有している。

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。
複数の収縮防止ピン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）。複数の収縮防止ピン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。複数の収縮防止ピン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、複数の収縮防止ピン７２のうち一部の収縮防止ピン７２と、その収縮防止ピン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。

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。複数の収縮防止ピン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収縮防止ピン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収縮防止ピン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収縮防止ピン８３とを有する。複数の収縮防止ピン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収縮防止ピン８１と第２収縮防止ピン８２と第３収縮防止ピン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。収縮防止ピン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。

図３に戻り、収縮防止ピン受け部材７３は、Ｕ字管２５の内側に挿入された収縮防止ピン７２の先端を受ける部材である。収縮防止ピン受け部材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収縮防止ピン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、収縮防止ピン受け部材７３は、孔に挿入された収縮防止ピン７２の先端を支持して収縮防止ピン７２の動きを規制する。

〈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説明する。
まず、加圧枠５２が上限位置まで上昇し、第１固定部６は開放される。次に、拡管処理が行われていない熱交換器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。このとき、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の収縮防止ピン７２を先端が収縮防止ピン受け台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のセッティングが完了する。

次に、メインシリンダー５１を駆動して、加圧枠５２を下降させる。これにより、マンドレル４が下降し、ヘッド部４１が伝熱管２４内に挿入されていく。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。加圧枠５２が上段の中間板３５，３６の位置まで下降すると、加圧枠５２に押されて上段の第１中間板３５も下降する。加圧枠５２と第１中間板３５とは共に下段の第２中間板３６の位置まで下降し、最後には加圧板と第１中間板３５と第２中間板３６とがマンドレル案内枠３３の位置まで下降して拡管処理が終了する。拡管処理が終了すると、加圧枠５２を上昇させ、伝熱管２４からマンドレル４を抜き出す。そして、第１固定部６および第２固定部７を開放させて、熱交換器２を拡管装置１から取り外す。

以上のような動作によって、拡管処理が行われ、フィン２３と伝熱管２４とが固着される。
〈特徴〉
（１）
上記のように第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２に沿って互いに平行に配置されるＵ字管２５すなわち第１Ｕ字管Ｕ１や第２Ｕ字管Ｕ２だけではなく、第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２に跨って斜めに配置されるＵ字管２５すなわち第３Ｕ字管Ｕ３が熱交換器２に混在している場合には、第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２に対して直交する方向から収縮防止ピン７２を挿入しても、第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２に対して直交する方向に対して斜めに配置された第３Ｕ字管Ｕ３が妨げとなって収縮防止ピン７２を挿入できないことがある。

しかし、この拡管装置１では、第２固定部７の収縮防止ピン７２が上記のようにＵ字管２５の内側に斜めに挿入される。このため、各列に平行に設けられる第１Ｕ字管Ｕ１および第２Ｕ字管Ｕ２と共に列を跨いで配置される第３Ｕ字管Ｕ３が一緒に熱交換器２に設けられている場合でも、他のＵ字管Ｕ１，Ｕ２と同様に収縮防止ピン７２を第３Ｕ字管Ｕ３の内側に挿入することができ、伝熱管２４を容易に保持することができる。これにより、この拡管装置１では、伝熱管２４の収縮を防止することができる。

（２）
この拡管装置１では、収縮防止ピン７２はＵ字管２５の反対側まで貫通するようにＵ字管２５に挿入され、その先端が収縮防止ピン受け部材７３によって支持される。このため、Ｕ字管２５をより堅固に保持することができる。
（３）
この拡管装置１では、上記のように収縮防止ピン７２が斜めに挿入されるため、熱交換器２の一方側から収縮防止ピン７２を挿入するだけで、全てのＵ字管２５に収縮防止ピン７２を挿入することができる。すなわち、図５に示すような従来の拡管装置１において２列型熱交換器２の拡管を行う場合、収縮防止ピン７２は、各列の伝熱管２４を連結するＵ字管２５の内側に熱交換器２の両側から挿入される。しかし、この拡管装置１では、一方向からの挿入でよいため、第２固定部７の構造を簡易なものとすることができる。

〈他の実施形態〉
（１）
上記の実施形態では、収縮防止ピン７２は角度αの方向に挿入されているが、収縮防止ピン７２が伝熱管２４の間の隙間に対して細いために挿入角度に余裕がある場合には角度αと異なる角度で挿入されることも可能である。ただし、Ｕ字管２５の破損防止の観点からは、収縮防止ピン７２のＵ字管２５への接触圧力を低減させることが望ましく、収縮防止ピン７２は太い方が望ましい。収縮防止ピン７２が太いため伝熱管２４と収縮防止ピン７２との間の余裕が少ない場合には、収縮防止ピン７２の挿入角度は角度αに近似したものであるほうが収縮防止ピン７２の挿入が容易である。

（２）
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。
（３）
収縮防止ピン７２は、Ｕ字管２５に斜めに挿入されるが、この挿入の動作は手動で行われる場合だけではなく、モーターなどの原動機によって行われてもよい。

本発明は、複数列に跨って配置されるＵ字管を有する熱交換器の拡管処理においても伝熱管を保持可能である効果を有し、拡管装置として有用である。

拡管装置の正面図。 拡管処理を受ける熱交換器およびその周囲の構成図。 熱交換器および第２固定部の下面図。 第２固定部近傍の拡大図。 従来の拡管装置における固定構造を示す図。

符号の説明

１ 拡管装置
２ 熱交換器
４ マンドレル
６ 第１固定部
７ 第２固定部
２４ 伝熱管
７２ 収縮防止ピン（支持部材）
７３ 収縮防止ピン受け部材（係止部材）
８１ 第１収縮防止ピン（第１支持部材）
８２ 第２収縮防止ピン（第２支持部材）
８３ 第３収縮防止ピン（第３支持部材）
Ｇ１ 第１列伝熱管群
Ｇ２ 第２列伝熱管群
Ｌ１ 第１直線
Ｌ２ 第２直線
Ｐ１ 第１伝熱管
Ｐ２ 第２伝熱管
Ｐ３ 第３伝熱管
Ｐ４ 第４伝熱管
Ｐ５ 第５伝熱管
Ｐ６ 第６伝熱管
Ｐ７ 第７伝熱管
Ｐ８ 第８伝熱管
Ｕ１ 第１Ｕ字管
Ｕ２ 第２Ｕ字管
Ｕ３ 第３Ｕ字管

Claims (6)

1. 軸断面において第１直線（Ｌ１）上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、軸断面において前記第１直線（Ｌ１）と平行な第２直線上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、前記第１列伝熱管群（Ｇ１）の複数の前記伝熱管（２４）の一端を互いに接続する第１Ｕ字管（Ｕ１）と、前記第２列伝熱管群（Ｇ２）の複数の前記伝熱管（２４）の一端を互いに接続する第２Ｕ字管（Ｕ２）と、前記第１列伝熱管群（Ｇ１）の前記伝熱管（２４）の一端と前記第２列伝熱管群（Ｇ２）の前記伝熱管（２４）の一端とを接続する第３Ｕ字管（Ｕ３）とを有する熱交換器（２）の製造に用いられる拡管装置（１）であって、
   前記第１列伝熱管群（Ｇ１）の複数の前記伝熱管（２４）と前記第２列伝熱管群（Ｇ２）の複数の前記伝熱管（２４）とにそれぞれ挿入されて前記第１列伝熱管群（Ｇ１）の複数の前記伝熱管（２４）と前記第２列伝熱管群（Ｇ２）の複数の前記伝熱管（２４）とを拡管する複数のマンドレル（４）と、
   前記第１列伝熱管群（Ｇ１）の複数の前記伝熱管（２４）と前記第２列伝熱管群（Ｇ２）の複数の前記伝熱管（２４）との他端を固定する第１固定部（６）と、
   前記第１Ｕ字管（Ｕ１）と前記第２Ｕ字管（Ｕ２）と前記第３Ｕ字管（Ｕ３）とをそれぞれ内側から支持する複数の支持部材（７２）を有する第２固定部（７）と、
   を備え、
   複数の前記支持部材（７２）は、前記第１Ｕ字管（Ｕ１）の内側と前記第２Ｕ字管（Ｕ２）の内側と前記第３Ｕ字管（Ｕ３）の内側とに前記第１直線（Ｌ１）および前記第２直線に対して直交する方向に対して傾斜した方向に挿入される、
   拡管装置（１）。
2. 前記第１列伝熱管群（Ｇ１）は、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）を有し、
   前記第２列伝熱管群（Ｇ２）は、前記第１伝熱管（Ｐ１）から前記第１直線（Ｌ１）と角度αをなす方向に離れて配置された第５伝熱管（Ｐ５）と、前記第２伝熱管（Ｐ２）から前記第１直線（Ｌ１）と角度αをなす方向に離れて配置された第６伝熱管（Ｐ６）と、前記第３伝熱管（Ｐ３）から前記第１直線（Ｌ１）と角度αをなす方向に離れて配置された第７伝熱管（Ｐ７）と、前記第４伝熱管（Ｐ４）から前記第１直線（Ｌ１）と角度αをなす方向に離れて配置された第８伝熱管（Ｐ８）とを有し、
   前記第１Ｕ字管（Ｕ１）は、前記第１伝熱管（Ｐ１）と前記第２伝熱管（Ｐ２）とを接続し、
   前記第２Ｕ字管（Ｕ２）は、前記第６伝熱管（Ｐ６）と前記第７伝熱管（Ｐ７）とを接続し、
   前記第３Ｕ字管（Ｕ３）は、前記第３伝熱管（Ｐ３）と前記第８伝熱管（Ｐ８）とを接続し、
   複数の前記支持部材（７２）は、前記第５伝熱管（Ｐ５）と前記第６伝熱管（Ｐ６）との間を通り前記第１Ｕ字管（Ｕ１）の内側に挿入される第１支持部材（８１）と、前記第２Ｕ字管（Ｕ２）の内側に挿入され前記第２伝熱管（Ｐ２）と前記第３伝熱管（Ｐ３）との間を通る第２支持部材（８２）と、前記第７伝熱管（Ｐ７）と前記第８伝熱管（Ｐ８）との間を通り前記第３Ｕ字管（Ｕ３）の内側に挿入され前記第３伝熱管（Ｐ３）と前記第４伝熱管（Ｐ４）との間を通る第３支持部材（８３）とを有する、
   請求項１に記載の拡管装置（１）。
3. 前記第１支持部材（８１）と前記第２支持部材（８２）と前記第３支持部材（８３）とは、第１直線（Ｌ１）に対して角度αをなす方向から、前記第１Ｕ字管（Ｕ１）の内側と前記第２Ｕ字管（Ｕ２）の内側と前記第３Ｕ字管（Ｕ３）の内側とに挿入される、
   請求項２に記載の拡管装置（１）。
4. 前記第１支持部材（８１）と前記第２支持部材（８２）と前記第３支持部材（８３）とは、それぞれ第１直線（Ｌ１）に対して角度αをなす棒状の部材である、
   請求項３に記載の拡管装置（１）。
5. 前記第２固定部（７）は、前記第１Ｕ字管（Ｕ１）の内側に挿入された前記第１支持部材（８１）の先端と、前記第２Ｕ字管（Ｕ２）の内側に挿入された前記第２支持部材（８２）の先端と、前記第３Ｕ字管（Ｕ３）の内側に挿入された前記第３支持部材（８３）の先端とに係止する係止部材（７３）を有する、
   請求項４に記載の拡管装置（１）。
6. 前記係止部材（７３）には、前記第１Ｕ字管（Ｕ１）の内側に挿入された前記第１支持部材（８１）の先端と、前記第２Ｕ字管（Ｕ２）の内側に挿入された前記第２支持部材（８２）の先端と、前記第３Ｕ字管（Ｕ３）の内側に挿入された前記第３支持部材（８３）の先端とがそれぞれ挿入される孔が設けられている、
   請求項５に記載の拡管装置（１）。

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