JP3501064B2 - クロスフィンコイルの拡管方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、クロスフィンコ
イルの拡管方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、クロスフィンコイルは、所定間
隔をもって対向配置された多数のフィンに対してこれら
を貫通させた状態で伝熱管を配置して構成される。

【０００３】このクロスフィンコイルの製造に際して
は、図１３に鎖線図示するように、所定間隔をもって直
線状に対向配置された多数のフィン１，１，・・の各フ
ィンカラー１ａ，１ａ，・・（図１５を参照）内に、そ
の一端側のフィンから他端側のフィンに向けて上記伝熱
管２を挿通させ、この状態で、該伝熱管の内部にマンド
レルを挿入して該伝熱管を拡管し、該伝熱管の外周面を
上記フィンカラーの内周面に密着させてこれら両者を固
定する拡管加工が行われる。そして、このような拡管加
工を経て得られた平板状形態をもつクロスフィンコイル
Ｚは、そのまま平板状形態のまま、又は図１３に実線図
示するように、例えばこれを板厚方向に適宜折曲して略
口字状形態等、種々の形態に成形して使用される。この
場合、上記伝熱管２としては、製造コスト等の観点か
ら、通常、Ｕ字形伝熱管２が採用される。また、上記ク
ロスフィンコイルＺにおける上記伝熱管２の管列数とし
ては、２列のものが基本形とされ、実際の使用に際して
は、これを単一で、又は適数個組み合わせて用いるよう
になっている。

【０００４】ところで、図１３に実線図示するように、
２列配管のクロスフィンコイルＺを略口字状形態に折曲
させて使用する場合には、折曲形態において折曲方向内
側に位置する伝熱管２と折曲方向外側に位置する伝熱管
２との間ではその全長が異なる。このため、拡管加工前
の平板状形態のクロスフィンコイルＺ₀においては、こ
れら両伝熱管の全長を予め異なる長さに設定し、この長
さが異なる両伝熱管に対してそれぞれ拡管加工を行うこ
とになる。

【０００５】この場合、先ず、上記伝熱管２としては、
通常、Ｕ字形伝熱管２が採用され、また、この伝熱管２
の開放端はロウ付け端となることから切り落とし形態の
まま使用される。

【０００６】さらに、クロスフィンコイルにおける上記
伝熱管の拡管方法としては、大きく分けて、Ｕ字形伝熱
管の一端のＵ字形管部のみを固定して他端の開放端側か
らマンドレルを挿入して拡管する一端固定拡管法（例え
ば、特開昭６０−２７４２８号公報参照）と、Ｕ字形伝
熱管の開放端側とＵ字形管部側の双方において固定し、
該開放端側からマンドレルを挿入して拡管する両端固定
拡管法（例えば、特公平６−６５４１５号公報参照）と
が知られているが、前者においては拡管に伴う伝熱管の
軸方向への縮みが生じるのに対して、後者においてはか
かる伝熱管の縮みが生じないという利点がある。従っ
て、加工精度等を重視すれば、両端固定拡管法を採用す
ることになるが、この場合には伝熱管の配置構造に適し
た両端固定手段を設けることが必要となる。

【０００７】これらのことから、従来一般には、図１４
に示すように、拡管加工が施される被加工クロスフィン
コイルＺ₀として、同長の直管部２ａ，２ｂとこれら各
直管部２ａ，２ｂの一端同士を連続させるＵ字管部２ｃ
とを備えたＵ字形伝熱管２を二種類（即ち、上記直管部
２ａ，２ｂの管長が大きいものと小さいものの二種類）
用意し、直管部２ａ，２ｂの管長が大きい伝熱管２はそ
の二つの直管部２ａ，２ｂがフィン１の長手方向に並ぶ
ようにして第１フィン群１Ａに、また直管部２ａ，２ｂ
の管長が小さい伝熱管２はその二つの直管部２ａ，２ｂ
がフィン１の長手方向に並ぶようにして第２フィン群１
Ｂに、それぞれ貫通状態で取付けるとともに、該第１フ
ィン群１Ａ側の各伝熱管２，２，・・の開放端部２ｄ，
２ｅと第２フィン群１Ｂ側の各伝熱管２，２，・・の開
放端部２ｄ，２ｅとを伝熱管軸方向の同一位置に設定し
た構成のものが採用される。

【０００８】従って、この被加工クロスフィンコイルＺ
₀に対して両端固定拡管法によって拡管加工を施す場合
には、図１５に示すように、上下方向に二段に並んだ上
記第１フィン群１Ａに属する各伝熱管２，２，・・の両
開放端部２ｄ，２ｅと、上記第２フィン群１Ｂに属する
各伝熱管２，２，・・の両開放端部２ｄ，２ｅとを共に
第１クランプ手段５１によって同時に固定するととも
に、伝熱管軸方向にオフセットした状態で上下方向に並
ぶ上記第１フィン群１Ａに属する各伝熱管２，２，・・
のＵ字形管部２ｃ，２ｃ，・・と上記第２フィン群１Ｂ
に属する各伝熱管２，２，・・のＵ字形管部２ｃ，２
ｃ，・・とをそれぞれ第２クランプ手段５２，５２によ
って固定し、この状態で、上記第１クランプ手段５１側
から上記各伝熱管２，２，・・の各直管部２ａ，２ａ，
・・、同２ｂ，２ｂ，・・にマンドレル５４，５４，・
・を挿入してこれを拡管させるようにしている。

【０００９】この場合、上記第１クランプ手段５１側に
おいては、上記各伝熱管２，２，・・の各開放端部２
ｄ，２ｅが伝熱管軸方向の同一位置に位置しており、上
記第１フィン群１Ａ側に位置する各開放端部２ｄ，２ｅ
と第２フィン群１Ｂ側に位置する各開放端部２ｄ，２ｅ
との間に比較的大きなスペースが確保できる。このた
め、上記第１クランプ手段５１を、例えば図１５及び図
１６に示すように、相互に嵌合可能な凹凸形態をもつ下
クランプ刃５１ａと上クランプ刃５１ｂとで構成し、上
記各開放端部２ｄ，２ｅを該各クランプ刃５１ａ，５１
ｂの嵌合部に形成されるクランプ孔５３，５３，・・に
よって同時にクランプすることが可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１４に示
す従来の被加工クロスフィンコイルＺ₀は、各フィン群
１Ａ，１ＢにそれぞれＵ字形の伝熱管２，２，・・が、
その直管部２ａ，２ｂを同一第１フィン群に位置させた
構成であって、該被加工クロスフィンコイルＺ₀をその
フィンの長手方向を上下方向に向けた立設状態で使用さ
れる場合、空気流れ方向の前後に位置する上記第１フィ
ン群１Ａ側と第２フィン群１Ｂのそれぞれにおいて縦方
向に並んだ各伝熱管２，２，・・を冷媒が縦方向に流れ
る所謂「縦配列」のクロスフィンコイルである。従っ
て、この「縦配列」のクロスフィンコイルにおいては、
所謂「斜め配列」の被加工クロスフィンコイル、即ち、
図１１に示すように、Ｕ字形の各伝熱管２，２，・・
が、その一対の直管部２ａ，２ｂを第１フィン群１Ａと
第２フィン群１Ｂとにそれぞれ別々に貫通し、冷媒が上
記第１フィン群１Ａ側と第２フィン群１Ｂ側とに交互に
流れるように構成したクロスフィンコイルの場合に比し
て、熱交換効率が低いという構造上不可欠な問題があ
り、このような事情から「斜め配列」の配管構造をもつ
クロスフィンコイルの開発が要請されているところであ
る。

【００１１】ところが、図１１に示す「斜め配列」の配
管構造をもつ被加工クロスフィンコイルＺ₁において
は、拡管加工後にこれを図１３に示すようにその厚さ方
向に折曲させて使用（図１３を参照）する関係から、こ
れに用いられる伝熱管２は、第１フィン群１Ａに貫通配
置される一方の直管部２ａと第２フィン群１Ｂに貫通配
置される他方の直管部２ｂとではその管長が異なってい
る。従って、上記第１フィン群１Ａと第２フィン群１Ｂ
とに跨がって取り付けられる上記各伝熱管２，２，・・
の各開放端部２ｄ，２ｅのうち、上記第１フィン群１Ａ
側に位置する各開放端部２ｄ，２ｄ，・・で構成される
第１管端列２Ａと、上記第２フィン群１Ｂ側に位置する
各開放端部２ｅ，２ｅ，・・で構成される第２管端列２
Ｂとは、図１１及び図１２に示すように、クロスフィン
コイル長手方向に大きくオフセットした状態で上下方向
に対向し、且つ上記第２管端列２Ｂ側の各開放端部２
ｅ，２ｅ，・・は上下方向において上記第１フィン群１
Ａの一部と重合している。

【００１２】この結果、上記被加工クロスフィンコイル
Ｚ₁においては、上記各伝熱管２，２，・・の直管部２
ａ，２ｂの拡管加工に際して、該各伝熱管２，２，・・
の両端部、即ち、上記各開放端部２ｄ，２ｄ，・・、同
２ｅ，２ｅ，・・と、上記各Ｕ字形管部２ｃ，２ｃ，・
・の双方を固定しようとした場合、上記各Ｕ字形管部２
ｃ，２ｃ，・・側においては該各Ｕ字形管部２ｃ，２
ｃ，・・がクロスフィンコイル長手方向の同一位置に位
置しているためにその固定は容易である。しかし、上記
各開放端部２ｄ，２ｄ，・・、同２ｅ，２ｅ，・・側に
おいては、第１管端列２Ａと第２管端列２Ｂとがクロス
フィンコイル軸方向に大きくオフセットし且つ上記第２
管端列２Ｂの各開放端部２ｅ，２ｅ，・・は第１フィン
群１Ａに近接対向していることから、該第１管端列２Ａ
に属する各開放端部２ｄ，２ｄ，・・と第２管端列２Ｂ
に属する各開放端部２ｅ，２ｅ，・・とを、例えば図１
５に示すような上下方向に開閉動する一対のクランプ刃
をもつクランプ手段にて同時に固定することはその構造
上困難であり、また、仮にクランプ手段による同時固定
が可能であるとしても上記第２フィン群１Ｂ側の開放端
部２ｅと第１フィン群１Ａのフィン１との隙間Ｓが極め
て小さいため、該開放端部２ｅ部分にその下側から装着
されるクランプ刃の厚さが小さくならざるを得ず、拡管
加工時に必要な強度性能を確保することが困難で、実際
的には実現不可能なものである。

【００１３】そこで本願発明では、斜め配列の配管構造
をもつクロスフィンコイルに対して両端固定拡管法によ
り確実に拡管加工を行うことを可能とするクロスフィン
コイルの拡管方法を提案することを目的としてなされた
ものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。

【００１５】本願の第１の発明では、多数のフィン１，
１，・・を所定間隔で順次対向配置してなる第１フィン
群１Ａと第２フィン群１Ｂに対して、略平行に延びる管
長の大きい第１直管部２ａと管長の小さい第２直管部２
ｂとをこれらの一端においてＵ字管部２ｃで連続させて
なる略Ｕ字形の多数の伝熱管２，２，・・を、上記第１
直管部２ａを上記第１フィン群１Ａに、上記第２直管部
２ｂを上記第２フィン群１Ｂにそれぞれ貫通せしめた状
態で取り付けて構成された被加工クロスフィンコイルＺ
₁における上記各第１直管部２ａ，２ａ，・・及び上記
各第２直管部２ｂ，２ｂ，・・内にそれぞれその開放端
部２ｄ，２ｄ，・・、同２ｅ，２ｅ，・・側からマンド
レル７，７，・・を挿入してこれを拡管するクロスフィ
ンコイルの拡管方法において、上記各伝熱管２，２，・
・の上記各直管部２ａ，２ａ，・・，同２ｂ，２ｂ，・
・の開放端部２ｄ，２ｄ，・・、同２ｅ，２ｅ，・・側
を第１クランプ手段４によって、上記各Ｕ字形管部２
ｃ，２ｃ，・・側を第２クランプ手段５によって、それ
ぞれクランプするとともに、上記第１クランプ手段４側
においては、上記各第１直管部２ａ，２ａ，・・の開放
端部２ｄ，２ｄ，・・で構成される第１管端列２Ａと上
記各第２直管部２ｂ，２ｂ，・・の開放端部２ｅ，２
ｅ，・・で構成される第２管端列２Ｂとの間を、該各開
放端部２ｄ，２ｄ，・・、同２ｅ，２ｅ，・・の近傍の
所定範囲において拡開させてそれぞれ独立にクランプさ
せることを特徴としている。

【００１６】本願の第２の発明では、上記第１の発明に
かかるクロスフィンコイルの拡管方法において、上記第
１管端列２Ａと上記第２管端列２Ｂとの間の拡開を、該
第１管端列２Ａと第２管端列２Ｂの何れか一方の管端列
２Ａ又は２Ｂを固定するとともに何れか他方の管端列２
Ｂ又は２Ａに属する上記各直管部２ｂ，２ｂ，・・又は
２ａ．２ａ，・・を上記固定側の管端列２Ａ又は２Ｂか
ら引き離す方向に弾性撓曲させて、又は該第１管端列２
Ａと第２管端列２Ｂにそれぞれ属する上記各直管部２
ａ，２ａ，・・と同２ｂ，２ｂ，・・の双方をそれぞれ
離間方向に弾性撓曲させて行うことを特徴としている。

【００１７】本願の第３の発明では、上記第２の発明に
かかるクロスフィンコイルの拡管方法において、拡開に
より弾性撓曲される上記各直管部２ａ，２ａ，・・、同
２ｂ，２ｂ，・・に上記マンドレル７，７，・・をその
撓りを利用して挿入し拡管を行うことを特徴としてい
る。

【００１８】本願の第４の発明では、上記第１又は第２
の発明にかかるクロスフィンコイルの拡管方法におい
て、上記第１管端列２Ａと上記第２管端列２Ｂとの拡開
部位に楔部材３を装着して拡開状態を保持させることを
特徴としている。

【００１９】本願の第５の発明では、上記第１又は第２
の発明にかかるクロスフィンコイルの拡管方法におい
て、上記被加工クロスフィンコイルＺ₁はこれを、拡管
加工後、管長の大きい上記各直管部２ａ，２ａ，・・が
位置する上記第１フィン群１Ａを折曲方向外側に、管長
の小さい上記各直管部２ｂ，２ｂ，・・が位置する上記
第２フィン群１Ｂを折曲方向内側にしてその厚さ方向に
折曲成形して用いるものとし、上記第１管端列２Ａと第
２管端列２Ｂとの間における拡開部分の終端位置を上記
被加工クロスフィンコイルＺ₁の折曲点の近傍に対応さ
せるように予め設定することを特徴としている。

【００２０】

【発明の効果】本願発明ではかかる構成とすることによ
り次のような効果が得られる。

【００２１】 本願の第１の発明にかかるクロスフィ
ンコイルの拡管方法では、上記各伝熱管２，２，・・の
各直管部２ａ，２ａ，・・，同２ｂ，２ｂ，・・の開放
端部２ｄ，２ｄ，・・、同２ｅ，２ｅ，・・側を第１ク
ランプ手段４によって、各Ｕ字形管部２ｃ，２ｃ，・・
側を第２クランプ手段５によって、それぞれクランプす
るとともに、上記第１クランプ手段４側においては、上
記各第１直管部２ａ，２ａ，・・の開放端部２ｄ，２
ｄ，・・で構成される第１管端列２Ａと上記各第２直管
部２ｂ，２ｂ，・・の開放端部２ｅ，２ｅ，・・で構成
される第２管端列２Ｂとの間を、該各開放端部２ｄ，２
ｄ，・・、同２ｅ，２ｅ，・・の近傍の所定範囲におい
て拡開させてそれぞれ独立にクランプさせるようにして
いる。

【００２２】従って、この発明のクロスフィンコイルの
拡管方法によれば、例え、上記クロスフィンコイルの成
形時形態において上記各伝熱管２，２，・・の上記第１
管端列２Ａに属する各開放端部２ｄ，２ｄ，・・と上記
第２管端列２Ｂに属する各開放端部２ｅ，２ｅ，・・と
の間隔が小さく且つ管長の小さい上記第２管端列２Ｂに
属する上記各開放端部２ｅ，２ｅ，・・が上記第１フィ
ン群１Ａに近接していることで、上記第１管端列２Ａに
属する各開放端部２ｄ，２ｄ，・・はその上下方向に十
分なクランプ用スペースが確保されているのに対して、
上記第２管端列２Ｂに属する各開放端部２ｅ，２ｅ，・
・の下方側には上記第１フィン群１Ａの存在によって十
分なクランプ用スペースが確保しにくいというこれら両
者間のスペース的な条件の相違にもかかわらず、拡管加
工に際しては上記第１管端列２Ａと第２管端列２Ｂとの
間が強制的に拡開されその間隔が拡大され上記スペース
的な条件の相違が可及的に解消され、しかも該第１管端
列２Ａと第２管端列２Ｂとが独立してクランプ可能とさ
れ、該第１管端列２Ａと第２管端列２Ｂとを上記第１ク
ランプ手段４により確実に固定することができる。

【００２３】この結果、斜め配列の配管構造をもつクロ
スフィンコイルに対して両端固定拡管法によって確実な
拡管加工を行うことができ、延いては斜め配列の配管構
造をもつクロスフィンコイルに特有の効果、即ち、熱交
換効率の向上による能力向上を、例えば縦配列の配管構
造をもつクロスフィンコイルの如くサイズの大型化によ
らずに実現することができることからコストダウンに寄
与し得ることにもなる。

【００２４】 本願の第２の発明にかかるクロスフィ
ンコイルの拡管方法によれば、上記第１の発明にかかる
クロスフィンコイルの拡管方法において、上記第１管端
列２Ａと上記第２管端列２Ｂとの間の拡開を、該第１管
端列２Ａと第２管端列２Ｂの何れか一方の管端列２Ａ又
は２Ｂを固定するとともに何れか他方の管端列２Ｂ又は
２Ａに属する上記各直管部２ｂ，２ｂ，・・又は２ａ．
２ａ，・・を上記固定側の管端列２Ａ又は２Ｂから引き
離す方向に弾性撓曲させて、又は該第１管端列２Ａと第
２管端列２Ｂにそれぞれ属する上記各直管部２ａ，２
ａ，・・と同２ｂ，２ｂ，・・の双方をそれぞれ離間方
向に弾性撓曲させて行うようにしているので、上記前者
及び後者の何れの拡開方法においてもマンドレル７，
７，・・による拡管加工の完了後に拡開力を解除するこ
とで、弾性撓曲された部分が弾性復帰し、適正形状のク
ロスフィンコイルを得ることができる。また、特に上記
前者の拡開方法によれば、上記第１管端列２Ａと第２管
端列２Ｂのうちの何れかのみを弾性撓曲させれば良いこ
とから、例えば両者を共に弾性撓曲させる場合に比し
て、拡開操作及び拡開手段の構成が簡略化され、それだ
け作業性の向上とコストダウンが実現されることにな
る。

【００２５】 本願の第３の発明にかかるクロスフィ
ンコイルの拡管方法によれば、上記第２の発明にかかる
クロスフィンコイルの拡管方法において、拡開により弾
性撓曲される上記各直管部２ａ，２ａ，・・、同２ｂ，
２ｂ，・・に上記マンドレル７，７，・・をその撓りを
利用して挿入し拡管を行うようにしているので、上記各
直管部２ａ，２ａ，・・、同２ｂ，２ｂ，・・の弾性撓
曲に対応して上記マンドレル７，７，・・部分に上記各
直管部２ａ，２ａ，・・、同２ｂ，２ｂ，・・の弾性撓
曲に対応して特別な機構を設ける必要がなく、拡管加工
コストを低く抑えることが可能となる。

【００２６】 本願の第４の発明にかかるクロスフィ
ンコイルの拡管方法によれば、上記第１又は第２の発明
にかかるクロスフィンコイルの拡管方法において、上記
第１管端列２Ａと上記第２管端列２Ｂとの拡開部位に楔
部材３を装着して拡開状態を保持させるようにしている
ので、上記第１管端列２Ａと上記第２管端列２Ｂに対す
る拡開状態でのクランプ作業に際して、該作業を容易且
つ安定的に行うことができ、作業性の向上に寄与し得る
ものである。

【００２７】 本願の第５の発明にかかるクロスフィ
ンコイルの拡管方法によれば、上記第１又は第２の発明
にかかるクロスフィンコイルの拡管方法において、上記
被加工クロスフィンコイルＺ₁はこれを、拡管加工後、
管長の大きい上記各直管部２ａ，２ａ，・・が位置する
上記第１フィン群１Ａを折曲方向外側に、管長の小さい
上記各直管部２ｂ，２ｂ，・・が位置する上記第２フィ
ン群１Ｂを折曲方向内側にしてその厚さ方向に折曲成形
して用いるものとし、上記第１管端列２Ａと第２管端列
２Ｂとの間における拡開部分の終端位置を上記被加工ク
ロスフィンコイルＺ₁の折曲点の近傍に対応させるよう
に予め設定するようにしているので、拡管加工の完了後
において拡開状態を解除したとき、例え拡開部分の終端
位置付近に拡開に起因する変形（例えば、開き変形）が
多少残ったとしても、上記被加工クロスフィンコイルＺ
₁が上記終端位置で折曲形成されることで上記残留変形
が可及的に修正され、良好な品質と精度が確保される。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１には、本願発明にかかる拡管
方法によって「斜め配列」の配管構造をもつ被加工クロ
スフィンコイルＺ₁に対して拡管加工を行う場合の作業
状態を示している。

【００２９】この拡管方法によって拡管加工が行われる
被加工クロスフィンコイルＺ₁は、拡管加工後に図１３
に実線図示するように略口状に折曲成形されて用いられ
るものであって、図１１及び図１２に示すものと同様の
構造をもっている。即ち、図１１及び図１２に示すよう
に、多数のフィン１，１，・・を所定間隔をもって順次
対向配置してなる第１フィン群１Ａと第２フィン群１Ｂ
とに対して、管長の大きい第１直管部２ａと管長の小さ
い第２直管部２ｂとをこれらの一端側においてＵ字管部
２ｃで連続させてなる多数のＵ字形伝熱管２，２，・・
を、該第１直管部２ａが上記第１フィン群１Ａの各フィ
ン１，１，・・を貫通し、該第２直管部２ｂが上記第２
フィン群１Ｂの各フィン１，１，・・を貫通し、且つ該
第１直管部２ａと第２直管部２ｂとがフィン長手方向に
適宜オフセットするようにして上記第１フィン群１Ａと
第２フィン群１Ｂの双方に跨がって取り付けて構成され
ている。そして、この被加工クロスフィンコイルＺ₁に
おいては、上記第１フィン群１Ａと第２フィン群１Ｂと
に跨がって取り付けられる上記各伝熱管２，２，・・の
各開放端部２ｄ，２ｅのうち、上記第１フィン群１Ａ側
に位置する各開放端部２ｄ，２ｄ，・・で構成される第
１管端列２Ａと、上記第２フィン群１Ｂ側に位置する各
開放端部２ｅ，２ｅ，・・で構成される第２管端列２Ｂ
とは、クロスフィンコイル長手方向に大きくオフセット
した状態で上下方向に対向し、且つ上記第２管端列２Ｂ
側の各開放端部２ｅ，２ｅ，・・は上下方向において上
記第１フィン群１Ａの一部と重合している。また、上記
各伝熱管２，２，・・の各Ｕ字形管部２ｃ，２ｃ，・・
は、クロスフィンコイル長手方向において略同一位置に
位置し、これら各Ｕ字形管部２ｃ，２ｃ，・・によって
Ｕ字形管端列２Ｃを構成している。

【００３０】このような構造及び形態をもつ上記被加工
クロスフィンコイルＺ₁においては、その成形時の形態
のままでは、上記第１管端列２Ａと第２フィン群１Ｂと
がクロスフィンコイル長手方向に大きくオフセットし且
つ該第２管端列２Ｂ側の各開放端部２ｅ，２ｅ，・・と
その下側に位置する上記第１フィン群１Ａとの隙間Ｓが
小さいことから、該第１管端列２Ａと第２管端列２Ｂと
を一体構成のクランプ手段によって同時にクランプする
ことは困難であり、従って、上記各伝熱管２，２，・・
に対して両端固定拡管法によって拡管加工を行うことが
できないものであり、かかる問題点は既述の通りであ
る。

【００３１】そこで、この実施形態においては本願発明
にかかる拡管方法を適用することで、上述の如き特有の
構造形態をもつ上記被加工クロスフィンコイルＺ₁に対
して両端固定拡管法により拡管加工を行うことを可能と
したものである。

【００３２】即ち、この実施形態においては、図１に示
すように、上記被加工クロスフィンコイルＺ₁の両端を
それぞれ固定するに際し、先ずその前段階として、該被
加工クロスフィンコイルＺ₁の上記第１管端列２Ａと第
２管端列２Ｂとの間を拡開してこれら両者間の対向方向
（上下方向）の間隔を拡大する。具体的には、上記第１
フィン群１Ａを固定した状態で、上記第２フィン群１Ｂ
をその端部側から上方へ引き上げて該第２管端列２Ｂに
属する各第２直管部２ｂ，２ｂ，・・を適度に弾性撓曲
させて上記第１フィン群１Ａ側から上方へ離間させる。
この拡開作業によって上記第１管端列２Ａと第２管端列
２Ｂとの間に、これらの端部側から内部側へ向けて次第
に拡開寸法が漸減する楔状の隙間が形成されるので、こ
の隙間に楔状形態をもつ楔部材３を挿入配置し、該楔部
材３によって上記第１管端列２Ａと第２管端列２Ｂとの
間の拡開状態を保持させる。このようにその第１管端列
２Ａと第２管端列２Ｂとの間が拡開され且つその拡開保
持がなされた状態で、該各管端列２Ａ，２Ｂ側はこれを
次述の第１クランプ手段４によって、また上記Ｕ字形管
端列２Ｃ側はこれを次述の第２クランプ手段５によっ
て、それぞれクランプして固定する（正確には、上記第
１クランプ手段４は拡管加工の開始後に初めてクランプ
状態となる）。

【００３３】上記第１クランプ手段４は、上記被加工ク
ロスフィンコイルＺ₁の第１管端列２Ａと第２管端列２
Ｂとをそれぞれ独立に固定するものであって、次述の第
１クランプ部４Ａと第２クランプ部４Ｂとを備えてな
る。

【００３４】上記第１クランプ部４Ａは、図２に示すよ
う、その上面に多数の半割溝２５ａ，２５ａ，・・が所
定間隔（上記被加工クロスフィンコイルＺ₁における上
記各伝熱管２，２，・・の配置ピッチに相当する寸法）
で開口形成され、且つ上下方向（矢印ａ方向）に移動可
能とされた下クランプ刃２１と、その下面に多数の半割
溝２５ｂ，２５ｂ，・・が、上記下クランプ刃２１側の
上記各半割溝２５ａ，２５ａ，・・と同間隔で開口形成
され、且つ上下方向（矢印ｂ方向）に移動可能とされた
上クランプ刃２２とを備えて構成される。そして、図３
に示すように、上記下クランプ刃２１の上面と上記上ク
ランプ刃２２の下面とが衝合した状態においては、これ
ら両者の衝合面に、上記半割溝２５ａ，２５ａ，・・と
半割溝２５ｂ，２５ｂ，・・とが合体して多数のクラン
プ孔２５，２５，・・が形成される。このクランプ孔２
５の径寸法は、上記伝熱管２の拡管前の外径より大き
く、且つ拡管後の外径よりも小さい寸法に設定されてい
る。さらに、このクランプ孔２５の内面には、伝熱管表
面に対するクランプ性を高める目的で、周方向に延びる
多数のセレーションが設けられている。

【００３５】また、上記上クランプ刃２２には、多数の
通口２７，２７，・・が、上記各半割溝２５ｂ，２５
ｂ，・・より上方で且つ溝列設方向において上記各半割
溝２５ｂ，２５ｂ，・・の中間に位置するようにして設
けられている。

【００３６】上記第２クランプ部４Ｂは、図２に示すよ
う、その上面を凹凸状とするとともに各凹部の底部には
それぞれ半割溝２６ａ，２６ａ，・・が所定間隔（上記
被加工クロスフィンコイルＺ₁における上記各伝熱管
２，２，・・の配置ピッチに相当する寸法）で形成され
且つ固定配置される下クランプ刃２３と、その下面を凹
凸状とするとともに各凸部の先端にそれぞれ半割溝２６
ｂ，２６ｂ，・・が、上記下クランプ刃２３側の上記各
半割溝２６ａ，２６ａ，・・と同間隔で開口形成され、
且つ上下方向（矢印ｃ方向）に移動可能とされた上クラ
ンプ刃２４とを備えて構成される。そして、図３に示す
ように、上記下クランプ刃２３と上記上クランプ刃２４
とが凹凸嵌合した状態においては、これら両者の嵌合面
に、上記半割溝２６ａ，２６ａ，・・と半割溝２６ｂ，
２６ｂ，・・とが合体して多数のクランプ孔２６，２
６，・・が形成される。このクランプ孔２６の径寸法
は、上記伝熱管２の拡管前の外径より大きく、且つ拡管
後の外径よりも小さい寸法に設定されている。さらに、
このクランプ孔２６の内面には、伝熱管表面に対するク
ランプ性を高める目的で、周方向に延びる多数のセレー
ションが設けられている。

【００３７】以上のように構成された第１クランプ部４
Ａと第２クランプ部４Ｂとは、相前後して、且つ該第１
クランプ部４Ａ側の各通口２７，２７，・・と上記第２
クランプ部４Ｂ側の上記各クランプ孔２６，２６，・・
とが同軸上に位置するように配置されて上記第１クラン
プ手段４を構成する。そして、この第１クランプ手段４
は、上記被加工クロスフィンコイルＺ₁の拡開保持され
た上記第１管端列２Ａと第２管端列２Ｂとをそれぞれ独
立してクランプする。

【００３８】即ち、後述するように上記第１クランプ手
段４は、上記被加工クロスフィンコイルＺ₁に対してそ
の長手方向手前から進入する。この際、上記第１クラン
プ部４Ａにおいてはその下クランプ刃２１が下方へ、上
クランプ刃２２が上方へ、それぞれ移動することで開状
態とされている。また、上記第２クランプ部４Ｂにおい
ては、上記下クランプ刃２３は固定されたままで、上記
上クランプ刃２４が上方へ移動することで開状態とされ
ている。従って、上記第１クランプ手段４が上記被加工
クロスフィンコイルＺ₁側に進入することで、上記第１
管端列２Ａは上記第１クランプ部４Ａの開部分に、上記
第２管端列２Ｂは上記第２クランプ部４Ｂの開部分に、
それぞれ対応することになる。この状態で、上記第１ク
ランプ部４Ａと第２クランプ部４Ｂとが共に閉じられる
ことで、上記第１管端列２Ａの各開放端部２ｄ，２ｄ，
・・は上記第１クランプ部４Ａの各クランプ孔２５，２
５，・・の内部に遊嵌状態でセットされ、また上記第２
管端列２Ｂの各開放端部２ｅ，２ｅ，・・は上記第２ク
ランプ部４Ｂの各クランプ孔２６，２６，・・の内部に
遊嵌状態でセットされる。

【００３９】一方、上記第２クランプ手段５は、図１に
示すように、上記伝熱管２のＵ字管部２ｃの内側に斜め
方向から掛止ピン３１を挿通させることで該Ｕ字管部２
ｃ部分をクランプするものであって、その具体的構造は
図４に示す通りである。即ち、上記第２クランプ手段５
は、上記被加工クロスフィンコイルＺ₁の一端側におい
て上記各Ｕ字形管部２ｃ，２ｃ，・・でなる上記Ｕ字形
管端列２Ｃを上下方向に挟んだ状態で対向配置される下
クランプ台３３と上クランプ台３４と、多数の掛止ピン
３１，３１，・・を斜め方向（即ち、上記伝熱管２のＵ
字管部２ｃに直交する方向）に向けて取り付けるととも
に、該掛止ピン３１の軸方向（矢印ｄ方向）へ進退自在
とされたピン基台３２とを備える。上記下クランプ台３
３には、上記掛止ピン３１の傾斜角度に対応する傾斜角
度で多数のピン受孔３３ａ，３３ａ，・・が、また上記
上クランプ台３４には上記掛止ピン３１の傾斜角度に対
応する傾斜角度で多数のピン受孔３４ａ，３４ａ，・・
が、それぞれ形成されている。

【００４０】そして、この第２クランプ手段５において
は、上記ピン基台３２が矢印ｄ方向に進退移動すること
で上記各掛止ピン３１，３１，・・によって上記Ｕ字形
管端列２Ｃの各Ｕ字形管部２ｃ，２ｃ，・・がクランプ
され、あるいはクランプ解除されるようになっている。

【００４１】上記第１クランプ手段４及び第２クランプ
手段５を上記被加工クロスフィンコイルＺ₁の両端にそ
れぞれセットした状態で、該第１クランプ手段４の後方
側から、その先端に拡管ヘッド６を備えた多数のマンド
レル７，７，・・をセットし、上記被加工クロスフィン
コイルＺ₁の第１管端列２Ａ側の各第１直管部２ａ，２
ａ，・・にはその開放端部２ｄ，２ｄ，・・側から直接
に、また第２管端列２Ｂ側の各第２直管部２ｂ，２ｂ，
・・にはその開放端部２ｅ，２ｅ，・・側から上記上ク
ランプ刃２２の各通口２７，２７，・・を介して、それ
ぞれ挿入し上記各直管部２ａ，２ａ，・・，同２ｂ，２
ｂ，・・を所定径に拡管させる。

【００４２】この場合、上記被加工クロスフィンコイル
Ｚ₁の上記Ｕ字形管端列２Ｃ部分は上記第２クランプ手
段５によってクランプされ、また上記第１管端列２Ａ及
び第２管端列２Ｂ側は上記拡管ヘッド６が上記第１管端
列２Ａのクランプ孔２５及び上記第２管端列２Ｂのクラ
ンプ孔２６を通過し、該各クランプ孔２５，２６に対応
する位置において上記各直管部２ａ，２ｂが拡管される
ことで該第１クランプ部４Ａ及び第２クランプ部４Ｂに
よりクランプされる。従って、上記各マンドレル７，
７，・・がさらに挿入され上記各第１直管部２ａ，２
ａ，・・、同２ｂ，２ｂ，・・が拡管される際には、該
各第１直管部２ａ，２ａ，・・、同２ｂ，２ｂ，・・は
その両端の軸方向への移動が規制された状態で拡管加工
が行われ、これにより上記伝熱管２の拡管に起因する縮
み変形が防止され、両端固定拡管法の効果が発揮される
ものである。

【００４３】拡管加工の完了後には、上記第１クランプ
手段４の第１クランプ部４Ａと第２クランプ部４Ｂを共
に開き、これらによる上記第１管端列２Ａ及び第２管端
列２Ｂニ対するクランプ作用を解除し、しかる後、上記
第１クランプ手段４を後退させる。また、上記第２クラ
ンプ手段５によるクランプ作用も解除する。

【００４４】次に、上記被加工クロスフィンコイルＺ₁
から上記楔部材３を取り外し、上記第２フィン群１Ｂの
第２直管部２ｂ，２ｂ，・・を弾性復帰させる。以上で
拡管加工が完了する。

【００４５】この場合、上記被加工クロスフィンコイル
Ｚ₁から上記楔部材３を取り除くと、上記第２管端列２
Ｂ側の第２直管部２ｂ，２ｂ，・・はその弾性力によっ
て当初形状（即ち、直管状態）に復帰するが、場合によ
っては多少変形が残ることも有り得る。この場合、例え
ば、被加工クロスフィンコイルＺ₁を折曲して図１３に
示すような形態とする場合には、上記楔部材３により拡
開された部分の終端Ｐの位置が折曲成形後のクロスフィ
ンコイルの折曲点に略合致するように、該終端Ｐの位置
を予め設定しておけば、被加工クロスフィンコイルＺ₁
の折曲によって拡開終端部分に残留する変形（開き変
形）を修正することができ、何ら問題が生じることはな
い。

【００４６】以上のように、本願発明にかかる拡管方法
を採用することで、「斜め配列」の配管構造をもつクロ
スフィンコイルに対して両端固定拡管法で拡管加工を行
うことが可能となるものである。

【００４７】続いて、図５〜図１０を参照して、実際の
拡管加工を作業工程順に説明する。

【００４８】第１工程（図５参照） 第１工程は、上記第１クランプ手段４と第２クランプ手
段５とが同軸上に対向配置された拡管加工ベッド１２の
側方位置に被加工クロスフィンコイルＺ₁を搬入する。
この第１工程においては、上記第１クランプ手段４及び
第２クランプ手段５はともに後退位置で待機している。

【００４９】第２工程（図６参照） 第２工程では、上記拡管加工ベッド１２の側方位置に搬
入された被加工クロスフィンコイルＺ₁の第１管端列２
Ａ及び第２管端列２Ｂ部分を拡開手段８によって拡開さ
せる。

【００５０】第３工程（図７参照） 第３工程では、第１管端列２Ａ及び第２管端列２Ｂ部分
が拡開された被加工クロスフィンコイルＺ₁を上記拡管
加工ベッド１２上の所定位置（即ち、上記第１クランプ
手段４と第２クランプ手段５の移動範囲）にセットする
とともに、上記被加工クロスフィンコイルＺ₁の拡開部
分に楔部材３を装着し、拡開状態を保持させる。

【００５１】第４工程（図８参照） 第４工程では、上記拡管加工ベッド１２上にセットされ
た上記被加工クロスフィンコイルＺ₁を、上クランプ手
段９とサイドクランプ手段１０とによって上側と側方と
からクランプして固定する。しかる後、上記第１クラン
プ手段４と第２クランプ手段５を共に上記被加工クロス
フィンコイルＺ₁側に向けて前進移動させる。

【００５２】第５工程（図９参照） 第５工程では、上記被加工クロスフィンコイルＺ₁の上
記第１管端列２Ａ及び第２管端列２Ｂを上記第１クラン
プ手段４の第１クランプ部４Ａ及び第２クランプ部４Ｂ
によってクランプ（実際には、遊嵌状態にセット）する
とともに、Ｕ字形管端列２Ｃ部分を上記第２クランプ手
段５によってクランプする。

【００５３】第６工程（図１０参照） 第６工程では、上記第１クランプ手段４の後方側へ拡管
手段１１をセットし、該拡管手段１１に備えられたマン
ドレル７，７，・・を上記被加工クロスフィンコイルＺ
₁の各伝熱管２，２，・・の各直管部２ａ，２ａ，・
・、同２ｂ，２ｂ，・・に挿入してこれを拡管させる。

【００５４】拡管加工の完了後は、上記拡管手段１１を
後退させるとともに、上記第１クランプ手段４及び第２
クランプ手段５を上記被加工クロスフィンコイルＺ₁に
対するクランプ状態をそれぞれ解除して後方へ退避させ
る。また、上記上クランプ手段９及びサイドクランプ手
段１０のクランプも解除する。しかる後、拡管完了後の
クロスフィンコイルＺを次工程（例えば、折曲工程）へ
移送する。

【００５５】以上でクロスフィンコイルの拡管作業が完
了する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明にかかるクロスフィンコイルの拡管方
法による拡管加工状態説明図である。

【図２】図１に示した第１クランプ手段の分解斜視図で
ある。

【図３】図１に示した第１クランプ手段の作動状態を示
す斜視図である。

【図４】図１に示した第２クランプ手段の要部正面図で
ある。

【図５】本願発明に係るクロスフィンコイルの拡管方法
による拡管加工の第１工程説明図である。

【図６】本願発明に係るクロスフィンコイルの拡管方法
による拡管加工の第２工程説明図である。

【図７】本願発明に係るクロスフィンコイルの拡管方法
による拡管加工の第３工程説明図である。

【図８】本願発明に係るクロスフィンコイルの拡管方法
による拡管加工の第４工程説明図である。

【図９】本願発明に係るクロスフィンコイルの拡管方法
による拡管加工の第５工程説明図である。

【図１０】本願発明に係るクロスフィンコイルの拡管方
法による拡管加工の第６工程説明図である。

【図１１】斜め配管をもつ被加工クロスフィンコイルの
斜視図である。

【図１２】図１１に示した被加工クロスフィンコイルの
側面図である。

【図１３】クロスフィンコイルの使用形態の一例を示す
斜視図である。

【図１４】従来の拡管方法による拡管対象となる被加工
クロスフィンコイルの斜視図である。

【図１５】図１４に示した被加工クロスフィンコイルに
対する拡管加工状態説明図である。

【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ拡大断面図である。

【符号の説明】

１はフィン、１Ａ及び１Ｂはフィン群、２は伝熱管、２
Ａは第１管端列、２Ｂは第２管端列、２ＣはＵ字形管端
列、３は楔部材、４は第１クランプ手段、４Ａは第１ク
ランプ部、４Ｂは第２クランプ部、５は第２クランプ手
段、６は拡管ヘッド、７はマンドレル、８は拡開手段、
９は上クランプ手段、１０はサイドクランプ手段、１１
は拡管手段、１２は拡管加工ベッド、２１は下クランプ
刃、２２は上クランプ刃、２３は下クランプ刃、２４は
上クランプ刃、２５及び２６はクランプ孔、２７は通
口、３１は掛止ピン、３２はピン基台、３３は下クラン
プ台、３４は上クランプ台、Ｚはクロスフィンコイル、
Ｚ₁は被加工クロスフィンコイルである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−341788（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−347186（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−238046（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−65415（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 39/06 B21D 39/20 B21D 53/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のフィン（１），（１），・・を所
   定間隔で順次対向配置してなる第１フィン群（１Ａ）と
   第２フィン群（１Ｂ）に対して、略平行に延びる管長の
   大きい第１直管部（２ａ）と管長の小さい第２直管部
   （２ｂ）とをこれらの一端においてＵ字管部（２ｃ）で
   連続させてなる略Ｕ字形の多数の伝熱管（２），
   （２），・・を、上記第１直管部（２ａ）を上記第１フ
   ィン群（１Ａ）に、上記第２直管部（２ｂ）を上記第２
   フィン群（１Ｂ）にそれぞれ貫通せしめた状態で取り付
   けて構成された被加工クロスフィンコイル（Ｚ₁）にお
   ける上記各第１直管部（２ａ），（２ａ），・・及び上
   記各第２直管部（２ｂ），（２ｂ），・・内にそれぞれ
   その開放端部（２ｄ），（２ｄ），・・、同（２ｅ），
   （２ｅ），・・側からマンドレル（７），（７），・・
   を挿入してこれを拡管するクロスフィンコイルの拡管方
   法であって、 上記各伝熱管（２），（２），・・の上記各直管部（２
   ａ），（２ａ），・・，同（２ｂ），（２ｂ），・・の
   開放端部（２ｄ），（２ｄ），・・、同（２ｅ），（２
   ｅ），・・側を第１クランプ手段（４）によって、上記
   各Ｕ字形管部（２ｃ），（２ｃ），・・側を第２クラン
   プ手段（５）によって、それぞれクランプするととも
   に、上記第１クランプ手段（４）側においては、上記各
   第１直管部（２ａ），（２ａ），・・の開放端部（２
   ｄ），（２ｄ），・・で構成される第１管端列（２Ａ）
   と上記各第２直管部（２ｂ），（２ｂ），・・の開放端
   部（２ｅ），（２ｅ），・・で構成される第２管端列
   （２Ｂ）との間を該各開放端部（２ｄ），（２ｄ），・
   ・、同（２ｅ），（２ｅ），・・の近傍の所定範囲にお
   いて拡開させてそれぞれ独立にクランプさせることを特
   徴とするクロスフィンコイルの拡管方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記第１管端列（２Ａ）と上記第２管端列（２Ｂ）との
   間の拡開を、該第１管端列（２Ａ）と第２管端列（２
   Ｂ）の何れか一方の管端列（２Ａ又は２Ｂ）を固定する
   とともに何れか他方の管端列（２Ｂ又は２Ａ）に属する
   上記各直管部（２ｂ），（２ｂ），・・又は（２ａ）．
   （２ａ），・・を上記固定側の管端列（２Ａ又は２Ｂ）
   から引き離す方向に弾性撓曲させて、又は該第１管端列
   （２Ａ）と第２管端列（２Ｂ）にそれぞれ属する上記各
   直管部（２ａ），（２ａ），・・と同（２ｂ）．（２
   ｂ），・・の双方をそれぞれ離間方向に弾性撓曲させて
   行うことを特徴とするクロスフィンコイルの拡管方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 拡開により弾性撓曲される上記各直管部（２ａ），（２
   ａ），・・、同（２ｂ），（２ｂ），・・には上記マン
   ドレル（７），（７），・・をその撓りを利用して挿入
   し拡管を行うことを特徴とするクロスフィンコイルの拡
   管方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、 上記第１管端列（２Ａ）と上記第２管端列（２Ｂ）との
   拡開部位に楔部材（３）を装着して拡開状態を保持させ
   ることを特徴とするクロスフィンコイルの拡管方法。
5. 【請求項５】 請求項１又は２において、 上記被加工クロスフィンコイル（Ｚ₁）はこれを、拡管
   加工後、管長の大きい上記各直管部（２ａ），（２
   ａ），・・が位置する上記第１フィン群（１Ａ）を折曲
   方向外側に、管長の小さい上記各直管部（２ｂ），（２
   ｂ），・・が位置する上記第２フィン群（１Ｂ）を折曲
   方向内側にしてその厚さ方向に折曲成形して用いるもの
   とし、上記第１管端列（２Ａ）と第２管端列（２Ｂ）と
   の間における拡開部分の終端位置を上記被加工クロスフ
   ィンコイル（Ｚ₁）の折曲点の近傍に対応させるように
   予め設定することを特徴とするクロスフィンコイルの拡
   管方法。