JPH06328173A - 熱交換器用液圧拡管装置および熱交換器の液圧拡管方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クロスフィン形熱交換器の冷却管を液圧で拡管
する際、冷却管の強度、肉厚、加工硬化度合にがバラツ
キがあっても常に一定の寸法に拡管を行う。 【構成】冷却管１ａと液圧配管系１０とを配管接続シー
ル機構部４ａ、４ｂにて気密に接続し、注水ポンプ１１
によって脱気注水した後、加圧シリンダ１３によって一
定の容積の水を加水する。 【効果】冷却管の強度、肉厚、加工硬化度合にバラツキ
があっても、水の圧縮率が極めて小さい為、加水量相当
の冷却管内容積が増加し均一に、しかも常に一定の寸法
に拡管できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クロスフィン形熱交換
器の製造装置および製造方法に係り、特にフィンに挿入
された銅管を液体圧力により拡径しフィンと銅管とを密
着させる液圧拡管装置および拡管方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱交換器の銅管を液体圧力を使用
して拡径しフィンに密着させる方法が、例えば実公昭５
５−４９８４８号、特公昭５８−１３２４９号、特公昭
５９−１６５３４号、実公平１−１７３８１号公報に記
載されている。これらの従来技術においては、銅管を拡
径する際の拡径量管理要因として液体圧力を制御管理す
る事が記載されている。また、例えば、特公昭５７−５
５４９６号、特公平２−１５２９５号公報に記載の技術
は液体圧力により拡径（膨張）可能な治工具部材を被拡
管材に挿入し治工具部材を高圧液によって膨張させる事
により被拡管材を拡径するものであるが、これらの記載
においても、拡径量の管理指標として、加圧パターン、
加圧力、加圧保持時間が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の加圧力管理
方式は、被拡管材の強度、管の肉厚、雰囲気温等が常に
一定であれば、再現性が良好で拡管寸法も均一な拡管作
業が期待できる。しかし、クロスフィン形熱交換器用の
冷却管（銅管）においては、銅管素材の焼鈍条件や成形
条件のバラツキにより、銅管強度や銅管肉厚にバラツキ
が生じる。また、これらの銅管は銅管素材メーカよりコ
イル状に巻かれて納入される為、コイル状銅管をレベラ
によって整直化する必要があるが、整直化するレベラの
当て方によって銅管の表面硬化度合にバラツキが発生す
るとともにコイルの芯に近い方は巻き直径が小さいの
で、コイル状に巻かれた銅管の取り出し位置により、整
直後の加工硬化度合に差がでてくる。

【０００４】すなわち、強度、肉厚、加工硬化度合に差
のある銅管を加圧力管理のみで拡径すると拡径寸法に大
幅なバラツキをきたし、銅管の破壊やアルミフィンの破
損、あるいは、銅管の拡管不足によってフィンと銅管の
密着性が低下して伝熱性能が低下するとともに銅管とフ
ィンとのスキマ腐食が発生し易くなる問題があった。ま
た、使用する銅管の諸元をいちいち測定し加圧力を変化
しようとしても、量産工程においては現実的には不可能
であった。

【０００５】本発明は、上記不具合を解決するべく発明
したもので、熱交換器の冷却管（銅管）に強度、肉厚、
加工硬化のバラツキがあっても、常に一定の拡径量が得
られ、銅管やフィンの破損を防止すると共に、フィンと
銅管とを確実に密着させ伝熱性能を確保し、かつ、フィ
ンと銅管とのスキマ腐食を防止できる熱交換器用液圧拡
管装置および拡管方法を提供する事を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、内部に貫通孔が形成された複数のフィンを積層し、
該貫通孔に冷却管を挿入してなる熱交換器の前記冷却管
内部に液体を注入し、該冷却管を拡径する熱交換器用拡
管装置において、前記冷却管に液体を注入する注入手段
と、該注入手段により送出された液体を前記冷却管へ導
く配管接続シール機構部と、注入された液体を前記冷却
管内部に封止する封止手段と、前記注入された冷却管に
所定量の液体を加量する加量手段とを設けたものであ
る。

【０００７】また、内部に貫通孔が形成された複数のフ
ィンを積層し、該貫通孔に冷却管を挿入してなる熱交換
器の前記冷却管内部に液体を注入し、該冷却管を拡径す
る熱交換器用拡管装置において、前記冷却管に液体を注
入する注入手段と、該注入手段により送出された液体を
前記冷却管へ導く配管接続シール機構部と、注入された
液体を前記冷却管内部に封止する封止手段と、注入され
た液体を加圧する加圧手段と、前記冷却管の拡径状態を
検出する検出手段と、該検出手段の出力信号に基づいて
前記注入手段及び前記加圧手段から送出される液量の少
なくとも一方を制御する制御手段とを設けたものであ
る。

【０００８】さらに、冷却管を挿入する孔を形成したフ
ィンが複数枚積層され、該孔に冷却管が挿入された熱交
換器の前記冷却管に液体を注水し、その後該液体を前記
冷却管に封止し、該封止した液体を加圧して前記冷却管
を拡径し前記フィンと前記冷却管を密着させる熱交換器
の液圧拡管方法において、前記熱交換器を、前記冷却管
の開口部側を上方に配置して前記液体を注水したもので
ある。

【０００９】

【作用】本発明の液圧拡管装置においては、拡径状態を
検出する検出手段により拡管作業中に拡径量を逐一監視
できる為、拡径量が規定値に到達した時点で液体の注入
及び加圧手段に信号を送り加圧拡管を終了できるので、
拡径量を常に一定に管理する事ができる。

【００１０】また、拡管すべき冷却管内に液体を注入機
構部を用いて充填した後、拡径によって増加する冷却管
の内容積分の液体を加量手段を用いて押し込んでいく。
液体加量は冷却管の長さや初期内径によって変るが、そ
れらは基本的に幾何学的な計算により求められる。な
お、液体の圧縮率が問題となるが、液体の圧縮率は極め
て小さいので、無視できる誤差量となる。すなわち、密
閉された容器の中に加量することで結果的に高圧となる
液体は略剛体と見なせ、略剛体の体積は冷却管の内容積
にほぼ等しくなるので、どのような銅管素材であろうと
拡径量は一定となる。

【００１１】また、冷却管の形状や配列が複雑な場合に
は、注入時に冷却管内に気泡が残留する事も、まれに発
生する可能性がある。この場合には注入機構部の流路を
切り換えて空気溜りを無くする、冷却管の開口部側を上
部に配置した状態で液体を注入し、空気を上部へ逃が
す、液体に界面活性剤を添加して液体の表面張力により
気泡が残留する危険性を防止する、等の方法が有効とな
る。

【００１２】さらに、加量と加量した結果昇圧する冷却
管内の圧力を比較することにより、圧縮率の極めて大き
い空気が冷却管内に混入した場合、液体の加量に見合っ
た圧力上昇が得られず空気の残留を容易に検出できる。
また、液体の注入機構部の出口配管部に気泡検知手段を
具備する事で注入工程中にも空気の脱泡を確認できる。
ここで、液体としては水が利便であるが、特に水に限定
されるものではない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１０はクロスフィン形熱交換器の外観であり、図
１１は冷却管とフィンとの密着状態を示す断面図であ
る。１は冷却管であり通常はＵ字形に曲げ成形する。２
はフィンであり冷却管１を貫通させる為のカラー付の孔
３が形成されている。カラー付孔３の初期内径は冷却管
１の初期外径より若干大きく、従ってフィン２を積層し
た後冷却管１の開口部側からカラー付孔３に冷却管１を
挿入して仮に組立て、そのる後で冷却管１を拡径して冷
却管１の外周面をカラー付孔３の内周面に密着させ、熱
交換器を形成する。

【００１４】図１に本発明の第１の実施例を示す。冷却
管１ａはＵ字曲げした冷却管を略式に表現したもので、
フィン２は省略して図示していない。４ａ、４ｂは液圧
配管系１０と冷却管１ａとを気密に連結する為の配管接
続シール機構部である。５は図示しない水源から水を送
り込み液体を加圧する為のポンプであり、モータ６によ
り駆動される。７は逆止弁であり、図中、下から上へは
水が流れるが、上から下への水流は止められる。８はス
トップ弁であり、液圧配管系１０を閉じたり、図示しな
い排水路へ水を排水する為のものである。

【００１５】９ａ、９ｂは冷却管１ａの外径を測定する
各々が対になっている測定器であり、具体的にはレーザ
式外径測定センサである。この実施例の構成において、
まず、配管接続シール機構部４ａ、４ｂを冷却管１ａに
接続クランプし、冷却管１ａと液圧配管系１０とを気密
に接続する。次にストップ弁８を開のまま、ポンプ５に
より冷却管１ａに水を送り込む。この時、冷却管１ａや
液圧配管系１０の中に入っていた空気は開口されたスト
ップ弁８を通って、水とともに排水路へ送り出される。
空気が出終った時点でストップ弁８を閉じると、冷却管
１ａはポンプ５の水圧により加圧される。この時、レー
ザ式外形測定センサ９ａ、９ｂにより、冷却管１ａの拡
径状態をモニタしておき、拡径が設定値に達した時点で
モータ６を停止し、ポンプ５による加圧を停止する。加
圧を停止しても逆止弁７の作用により、液圧配管系１０
及び冷却管１ａの内部圧力は低下する事なく保持され
る。

【００１６】拡管が終了したらストップ弁８を開口し、
配管内の圧力を開放し配管内部の水を排水路へ逃がすと
とともに配管接続シール機構部４ａ、４ｂを冷却管１ａ
より取りはずして作業を終える。尚、レーザ式外径測定
センサの設置位置としては、冷却管１ａのフィン２が取
り付けられていない部分を選定しても良いし、フィン２
のカラー付孔３の部分でも良い。本実施例によれば、冷
却管１ａの拡径状態を直接モニタしながら拡管する為、
どのような強度、肉厚諸元の冷却管が製造ラインに運ば
れてきても常に設定値通りの拡径を保証できるので、熱
交換器の品質が安定する。

【００１７】図２に本発明の第２の実施例を示す。ここ
で、第１の実施例との相違点は注水機構と加圧機構を分
離したことにある。図２において、１１は注水ポンプで
あり、モータ６により駆動される。１２は逆止弁であ
り、図中左から右へは流体が流れるが、右から左へは水
流を止める作用をする。１３は加圧シリンダであり、空
気側ピストン部１４と液体側ピストン部１５より構成さ
れ、空気側と液体側とのシリンダ径の比率によって、空
気圧力を増圧して液体圧とするものである。１６は空気
側ピストン部１４のピストン位置が後退端にある事を検
出する後退端スイッチであり、１７は、同様にピストン
の前進端を検出する前進端スイッチである。１８は、前
記空気側ピストン部１４を駆動する為の流路切換弁であ
り、１９は排気空気の消音器である。２０は、図示しな
い空気圧源からの供給空気の圧力を調整するレギュレー
タである。尚、注水ポンプ１１については、水の供給源
の水圧が十分に高ければ特に設置する必要は無く、上水
道や工業用水配管から、ストップ弁を介して直接に供給
しても良い。

【００１８】本実施例においては、配管接続シール機構
部４ａ、４ｂを冷却管１ａに接続し、液圧配管系１０と
気密に接続する。次にストップ弁８を開口のまま、注水
ポンプ１１により注水を行う。この時、冷却管１ａや液
圧配管系１０の内部の空気は水と共に排出される。空気
が出終った時点でストップ弁８を閉じると同時に、流路
切換弁１８をオンにして、加圧シリンダ１３を作動させ
る。すなわち、加圧シリンダ１３の空気側ピストン部１
４が前進すると液体側ピストン部１５内の水は加圧され
る。この時、レーザ式外径測定センサ９ａ、９ｂは冷却
管１ａの拡径状態をモニタしており、設定拡管径と現在
値との差を電気信号に変えてレギュレータ２０へ伝送す
る。

【００１９】従ってレギュレータ２０は、現在の拡管径
が設定拡管径に達していなければ、供給空気圧を徐々に
上昇させてゆく。冷却管１ａが設定値まで拡管されると
供給空気圧の上昇を停止しそのまま保持する。そして、
加圧シリンダ１３の空気側ピストン部１４と液体側ピス
トン部１５はバランスがとれて平衡状態となり、冷却管
１ａを拡管する水圧はそのまま保持される。尚、加圧シ
リンダ１３の空気側ピストン部１４が前進端まで進んで
しまうと、それ以上の加圧力は得られなくなるが、この
時は、前進端スイッチ１７が行程終りを検知し、流路切
換弁１８をオフにする。すると、空気側ピストン部１４
は後退し、一方、液体側ピストン部１５は逆止弁１２の
作用によって液圧配管系１０の圧力を保持したまま、逆
止弁７の作用により注水ポンプ１１から吸水される。

【００２０】後退端スイッチ１６が空気側ピストン部１
４の後退行程終りを検知したなら、流路切換弁１８をオ
ンにして、以下同様に加圧拡管を実施する。拡管が終了
したら流路切換弁１８をオフにし、注水ポンプ１１を停
止する。そして、ストップ弁８を開口して冷却管内の圧
力を逃がし、配管接続シール機構部４ａ、４ｂを冷却管
１ａから取り外す。本実施例によれば、冷却管１ａの拡
径状態を直接モニタしながら拡管し、かつ、加圧力制御
も空気圧を介して高精度にに調整可能であるため、どの
ような強度、肉厚諸元の冷却管であっても常に設定値通
りの拡径が保証でき、信頼性の高い熱交換器を製作でき
る。

【００２１】図３は、本発明の第３の実施例であり、第
２の実施例からレーザ式外径測定センサ９ａ、９ｂと、
レギュレータ２０を取り除いたものである。本実施例に
おいては、冷却管１ａの拡管量を、拡管する為に加水し
た加水量で管理している。すなわち、水の圧縮率が極め
て小さいので冷却管１ａの内容積は密閉した配管系の中
に加水した水の体積分だけ増加する事を利用している。
従って、加圧シリンダ１３の液体側ピストン部１５の１
ストローク当りの吐出水量が一定であるので、ストロー
ク回数を計数すれば加水量が決定できる。そして、冷却
管１ａに必要な内容積の増加量から拡径量を計算でき
る。

【００２２】次に、上記のように構成した本実施例の動
作を説明する。配管接続シール機構部４ａ、４ｂを冷却
管１ａに接続し、液圧配管系１０と気密に接続する。次
で、ストップ弁８を開口したまま注水ポンプ１１を用い
て注水する。冷却管１ａや液圧配管系１０の内部の空気
が排出されたらストップ弁８を閉じると共に、注水ポン
プ１１を停止する。この状態で、流路切換弁１８をオン
にすると、液体側ピストン部１５から一定量の水が吐出
される。１ストローク吐出すると、空気側ピストン部１
４の前進端スイッチ１７が検知するので、前進端スイッ
チ１７の検知回数を計数すれば総吐出水量は管理でき
る。液体側ピストン部１５に吸水する工程では、流路切
換弁１８をオフにすると、逆止弁７、１２の作用により
液体側ピストン部１５にのみ新たに給水される。

【００２３】尚、逆止弁７、１２では圧力バランスが保
てず、液体側ピストン部１５の吸水工程時に何らかの水
の逆流やもれのおそれがある場合には、逆止弁７、１２
を通常のストップ弁に換えても良い。また、注水ポンプ
１１は、水の供給源水圧が十分であれば特に設置する必
要は無く、上水道や工業用水配管からストップ弁を介し
て直接に供給しても良い。さらに、液圧配管系１０は、
ゴムホース等の軟弾性材質で構成するよりも、剛性の十
分に高いステンレス鋼管等を用いる方が、加水量に誤差
を生じないので望ましい。さらにまた、空気側ピストン
部１４を駆動する空気圧源の空気圧は加水の結果生じる
液体側の水圧の上昇にも対応できる十分に高い圧力が必
要である。本実施例によれば、拡径管理を冷却管の内容
積の増加で行うため、どの様な諸元の冷却管であっても
常に設定値通りの拡径を保証できる。表１にその一例を
示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】拡管前の銅管の肉厚が０.２２mmから０.３
０mmまでバラツクとしても、銅管外径を規定の外径まで
拡管するには、約２４cm³の水を加水してやれば良い。
そして、水の圧縮率が非常に小さいので、加水量は幾何
学計算から容易に求められる。尚、表１に示した水の圧
縮率βの値は、社団法人日本機械学会から発行されてい
る機械工学便覧（改訂第４版）８−５ページ、第５表よ
り引用した。また、加圧シリンダ１３は、高水圧を発生
させるポンプより安価である長所もある。

【００２６】上記の第３の実施例では、液圧配管系１０
及び冷却管１ａに空気の混入が無い事が前提となる。空
気の混入を防止するには、真空ポンプ等で液圧配管系１
０及び冷却管１ａを真空引きし、然る後に注水を行なえ
ば良いが、装置が複雑となる。そこで以下に、空気の混
入を防止する為の実施例を説明する。

【００２７】図４に、液圧配管系１０に流路切換弁２１
を備えるその一例を示す。このように構成すると、注水
ポンプ１１による注水時に流路切換弁２１を作動させれ
ば冷却管１ａ内の水流方向を切り換える事になり、空気
溜りを排除する事ができる。また、この図４において、
冷却管１ａの開口部側を上方に向けて熱交換器を載置
し、拡管作業を実施すれば冷却管１ａのＵ字曲げ部に空
気が溜る事なく空気を排気できる。

【００２８】図５は、液圧配管系１０及び冷却管１ａ内
に空気が残留していた場合の検知方法の一例であり、液
圧配管系１０に圧力計２２を設けている。すなわち、ス
トップ弁８を閉じて加圧シリンダ１３により加水を行う
時、液体側ピストン部１５から吐出された加水量により
必然的に上昇する水圧を圧力計２２にて監視する。液圧
配管系１０及び冷却管１ａに空気が混入している場合に
は、加水量に見合った水圧上昇が発生せず、この場合は
警報を発して装置を停止するか、再び注水脱気を行なえ
ば良い。

【００２９】図６は、注水ポンプ１１による注水工程後
にストップ弁８を閉じるタイミングを決定する一例を示
す。前述のようにり、注水によって液圧配管系１０及び
冷却管１ａ内の空気を排出し、その後、ストップ弁８を
閉じて加圧工程に入る。このとき、空気の排出を確認す
るためにストップ弁８からの排水管２３を水を満たした
水槽２４内に導く。２６は振動センサ２５の触覚部であ
り、触覚部２６の先端には浮き球２７が取り付けられて
いる。浮き球２７は、水中に導入した排水管２３の出口
の略真上に設置する。この実施例によれば、注水による
脱気中は排水管２３の出口から気泡が排出され、それに
よって水槽２４の水面に振動が発生する。この気泡によ
る振動を振動センサ２５で検出する事により、脱気を確
認できる。尚、その他にストップ弁８を閉じるタイミン
グとしては、注水を始めてからのタイマー管理でも良い
し、また、排水管２３に超音波センサを設けて、配管内
の気泡を検出しても良い。

【００３０】冷却管１ａ内の気泡を完全に排出する方法
として、拡管媒体である水に界面活性剤を添加する事が
他の実施例としてあげられる。◆図１２に冷却管１の断
面図を示すが、冷却管１の内壁面には伝熱面積を多くす
る目的で溝２８が形成されている事が多い。図１３にそ
の詳細図を示す。すなわち、水の表面張力や、冷却管１
の内面にごく微量付着している油分により、この溝２８
に細い気泡を包み込む事があるが、水に界面活性剤を添
加すれば溝部への付着力が弱まり解決できる。

【００３１】図７に、上述した液圧拡管装置を用いて複
数の冷却管を一度に拡管できるようにした実施例を示
す。熱交換器には複数のＵ字曲げ成形された冷却管が挿
入されており、挿入パターンも機種によって異る。その
為、図７の実施例では液圧拡管装置を、複数の冷却管１
ａ、１ｂ、１ｃと液圧配管系１０とを気密に連結する為
の複数の配管接続シール機構部４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈと、液圧配管系１０から各
々分岐した配管と上記各々の配管接続シール機構部とを
接続するストップ弁２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、
２９ｅ、２９ｆ、２９ｇ、２９ｈと、各々の配管接続シ
ール機構部に対応する位置の冷却管の有無を検出する各
々一対のセンサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０
ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈと、ポンプ５と、逆止弁７
とから構成する。

【００３２】すなわち、センサ３０ａ〜３０ｈで冷却管
の有無を検知して、冷却管が無ければその位置に対応す
るストップ弁を閉じる。（図７の例では、ストップ弁２
９ｅと２９ｈを閉じる。）この状態で、ポンプ５により
注水し、脱泡が終了すれば排水側に接続されているスト
ップ弁２９ｂ、２９ｄ、２９ｆを閉じ、さらにポンプ５
により加圧を行なえば、冷却管は水圧により拡径され
る。この実施例によれば、複数の冷却管が挿入され、か
つ、冷却管の挿入パターンが種々異った熱交換器に対し
ても、段取り換え無しに自動的に一括して冷却管の拡管
を実施できる。

【００３３】図８は、上記した図７の実施例に、各々の
冷却管の拡径状態をモニタする各々対をなすレーザ式外
径測定センサ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ、９
ｇ、９ｈを追加して構成するものである。すなわち、１
台の熱交換器に挿入されている複数の冷却管の強度や肉
厚がいちいち異っている場合にも冷却管毎に拡径状態を
管理制御できる。本実施例の動作は図７に示した実施例
とほぼ同様であるが、ストップ弁２９ｂ、２９ｄ、２９
ｆを閉じてポンプ５によりさらに加圧する時、冷却管の
拡径状態を各々のレーザ式外径測定センサ９ａ〜９ｈで
モニタする。そして、拡径が設定値に達したならばその
冷却管に対応するストップ弁（２９ａまたは２９ｃまた
は２９ｇ）を閉じて行き、一番最後の冷却管の拡径が確
認された時点で圧力を保持し、拡管作業を終了する。
尚、一番最後の冷却管が拡径された時点でもストップ弁
（２９ａ、２９ｃ、２９ｇのどれか）を閉じるのであれ
ば、逆止弁７は不要となる。また、レーザ式外径測定セ
ンサ９ａ〜９ｈが冷却管のフィンが取り付けられていな
い部分に設置できれば、センサ３０ａ〜３０ｈの機能を
兼用でき、センサ３０ａ〜３０ｈは不要となる。

【００３４】図９に、前記図７の実施例を定容積加水方
式に展開した実施例を示す。すなわち、注水ポンプ１１
と直接接続されている側の液圧配管系１０に、各々逆止
弁７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、
１２ｄを介して、加圧シリンダ１３ａ、１３ｂ、１３
ｃ、１３ｄを接続している。図９に示した実施例の動作
を説明すると、排水側のストップ弁２９ｂ、２９ｄ、２
９ｆを開口のまま注水ポンプ１１により注水脱泡を行
い、空気の排出が終った時点でストップ弁２９ｂ、２９
ｄ、２９ｆを閉じ、注水ポンプ１１を停止する。その後
に、加圧シリンダ１３ａ、１３ｂ、１３ｄを用いて定量
だけ加水してやれば各々の冷却管の内容積が均一に増加
し冷却管を拡径する。尚、逆止弁７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄをストップ弁に換えて圧力バランスのくずれやモレに
対応しても良い事は図３に示した第３の実施例と同様で
あり、また、逆止弁１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを
取り去って、ストップ弁２９ａ、２９ｃ、２９ｅ、２９
ｇに開閉動作させる事で対応しても良い事は明らかであ
る。この実施例においては、一台の熱交換器に挿入され
ている複数の冷却管の強度や肉厚がいちいち異っている
場合でも、冷却管毎に内容積を一定に増加させることが
可能であり均一な拡管が実施できる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の効果は以下の通りである。◆ (1) 拡管する冷却管の強度、肉厚、加工硬化度合にが
バラツキがあっても常に均一な拡管外径が得られ、熱交
換器の信頼性が向上する。◆ (2) 液圧拡管する時に空気の混入を防止できるので、
拡管の品質が安定すると共に、万が一冷却管が加圧によ
って破損しても爆発の危険が回避できる。◆ (3) 複数の冷却管が挿入され、挿入パターンも種々異
る熱交換器の冷却管の一括拡管を段取り換え無しで実施
でき、生産性が向上する。◆ (4) 一台の熱交換器に挿入された複数の冷却管の強
度、肉厚、加工硬化度合が各々異っていても、各々の冷
却管の拡径寸法を均一にし、一括して拡管できるので、
効率よく信頼性の高い熱交換器を製造できる。◆ (5) 装置が安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の系統図。

【図２】第２の実施例の系統図。

【図３】第３の実施例の系統図。

【図４】第４の実施例の系統図。

【図５】第５の実施例の系統図。

【図６】第６の実施例の系統図。

【図７】第７の実施例の系統図。

【図８】第８の実施例の系統図。

【図９】第９の実施例の系統図。

【図１０】熱交換器の外観図。

【図１１】熱交換器の縦断面図。

【図１２】冷却管の横断面図。

【図１３】冷却管の詳細横断面図。

【符号の説明】

１，１ａ：冷却管、 ２：フィン、 ４ａ〜４ｈ：配管
接続シール機構部、５：ポンプ、 ６：モータ、 ９ａ
〜９ｈ：レーザ式外径測定センサ、１０：液圧配管系、
１１：注水ポンプ、 １３：加圧シリンダ、２０：レ
ギュレータ、 ２１：流路切換弁、 ２２：圧力計、２
５：振動センサ、 ３０ａ〜３０ｈ：センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉賀野 満 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に貫通孔が形成された複数のフィンを
   積層し、該貫通孔に冷却管を挿入してなる熱交換器の前
   記冷却管内部に液体を注入し、該冷却管を拡径する熱交
   換器用拡管装置において、 前記冷却管に液体を注入する注入手段と、該注入手段に
   より送出された液体を前記冷却管へ導く配管接続シール
   機構部と、注入された液体を前記冷却管内部に封止する
   封止手段と、前記注入された冷却管に所定量の液体を加
   量する加量手段とを設けたことを特徴とする熱交換器用
   液圧拡管装置。
2. 【請求項２】内部に貫通孔が形成された複数のフィンを
   積層し、該貫通孔に冷却管を挿入してなる熱交換器の前
   記冷却管内部に液体を注入し、該冷却管を拡径する熱交
   換器用拡管装置において、 前記冷却管に液体を注入する注入手段と、該注入手段に
   より送出された液体を前記冷却管へ導く配管接続シール
   機構部と、注入された液体を前記冷却管内部に封止する
   封止手段と、注入された液体を加圧する加圧手段と、前
   記冷却管の拡径状態を検出する検出手段と、該検出手段
   の出力信号に基づいて前記注入手段及び前記加圧手段か
   ら送出される液量の少なくとも一方を制御する制御手段
   とを設けたことを特徴とする熱交換器用液圧拡管装置。
3. 【請求項３】前記注入手段に注入流路を切換える切換え
   手段を備えた請求項１または請求項２に記載の熱交換器
   用液圧拡管装置。
4. 【請求項４】冷却管を挿入する孔を形成したフィンが複
   数枚積層され、該孔に冷却管が挿入された熱交換器の前
   記冷却管に液体を注水し、その後該液体を前記冷却管に
   封止し、該封止した液体を加圧して前記冷却管を拡径し
   前記フィンと前記冷却管を密着させる熱交換器の液圧拡
   管方法において、 前記熱交換器を、前記冷却管の開口部側を上方に配置し
   て前記液体を注水することを特徴とする熱交換器の液圧
   拡管方法。
5. 【請求項５】前記注入した液体の圧力検出手段を設け、
   該圧力検出手段の出力と前記液体の加量とに基づいて前
   記冷却管内に残留する空気を検知する請求項１に記載の
   熱交換器用液圧拡管装置。
6. 【請求項６】前記冷却管からの出口配管系に気泡検知手
   段を設けた請求項１、請求項２または請求項３の何れか
   １項に熱交換器用液圧拡管装置。
7. 【請求項７】前記注入する液体に界面活性剤を添加した
   請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、または請求
   項６の何れか１項に記載の熱交換器用液圧拡管装置。
8. 【請求項８】前記配管接続シール機構部を複数個設け、
   該夫々の配管接続シール機構部毎に自動式開閉弁と熱交
   換器に挿入される冷却管の挿入有無を検知する検知手段
   とを設けた請求項１または請求項２記載の熱交換器用液
   圧拡管装置。
9. 【請求項９】前記夫々の配管接続シール機構部毎に拡径
   状態を検出する検出手段を設けた請求項８に記載の熱交
   換器用液圧拡管装置。
10. 【請求項１０】前記配管接続シール機構部を複数個設
    け、該夫々の配管接続シール機構部毎に自動式開閉弁
    を、前記夫々の配管接続シール機構部の１個おきに定容
    積加水機構部をそれぞれ設けた請求項１記載の熱交換器
    用液圧拡管装置。