JPH0999334A - 拡管装置及び拡管方法 - Google Patents

拡管装置及び拡管方法

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JPH0999334A
JPH0999334A JP8064112A JP6411296A JPH0999334A JP H0999334 A JPH0999334 A JP H0999334A JP 8064112 A JP8064112 A JP 8064112A JP 6411296 A JP6411296 A JP 6411296A JP H0999334 A JPH0999334 A JP H0999334A
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JP
Japan
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heat exchange
tube
exchange tube
expanded
clamp chuck
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JP8064112A
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English (en)
Inventor
Kensaku Honma
建作 本間
Yoshihiro Baba
芳広 馬場
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Hidaka Seiki KK
Original Assignee
Hidaka Seiki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡管の際に、互いに隣接するフィン同士が密
着するアベック現象やフィン間の間隙が不均一となるフ
ィンの乱れ現象の発生を防止し、熱交換チューブに拡管
を容易に施すことのできる拡管方法を提供する。 【解決手段】 チューブ挿入孔14が形成されたフィン
10の複数枚が積層されて成る積層体16を貫通し、積
層体16の一面側と他面側とから両端部の各々が突出す
るように、チューブ挿入孔14に挿入されたU字状の熱
交換チューブ18を、マンドレル軸36の先端に装着さ
れた拡管ビレット42によって拡管し、フィン10と熱
交換チューブ18とを一体化する際に、該積層体16の
一面側から突出する熱交換チューブ18の一端から拡管
ビレット42を熱交換チューブ18内に挿入して熱交換
チューブ18の突出部18aを拡管すると共に、拡管し
た突出部18aを所定位置に把持した後、熱交換チュー
ブ18の一端部18aから未拡管の他端部の方向に拡管
ビレット42を押圧し、積層体16の他面側から突出す
る熱交換チューブ18のU字状部の収縮を許容しつつ、
熱交換チューブ18を拡管することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は拡管装置及び拡管方
法に関し、更に詳細には熱交換チューブの管径よりも大
径のチューブ挿入孔が形成されたフィンの複数枚が積層
されて成る積層体を貫通し、前記積層体の一面側と他面
側とから両端部の各々が突出するように、前記チューブ
挿入穴に挿入された熱交換チューブを、マンドレル軸の
先端に装着された拡管ビレットによって拡管してフィン
と熱交換チューブとを一体化する拡管装置及び拡管方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】家庭用や自動車用のクーラー等に使用さ
れる熱交換器を図12に示す。図12に示す熱交換器に
おいては、長さWの二枚のサイドプレート12a、12
bの間に、チューブ挿入孔14が形成されたフィン10
の多数枚が、所定の間隙h(カールハイト)を介して積
層され、高さHの積層体16が形成されている。この積
層体16には、U字状の熱交換チューブ18が挿入さ
れ、積層体16の一面側からは熱交換チューブ18の開
口部が突出していると共に、積層体16の他面側からは
熱交換チューブ18のU字状部20が突出している。か
かる積層体16の一面側から突出する熱交換チューブ1
8の開口部には、Uベント管22が装着され、積層体1
4に挿入された熱交換チューブ18が相互に連結されて
いる。
【0003】かかる図12に示す熱交換器は、通常、熱
交換チューブが拡管されてフィン10と一体化されてい
る。この熱交換チューブの拡管は、拡管装置によって行
われており、例えば特開昭60−56426号公報にお
いて提案されている拡管装置を使用できる。この拡管装
置の概要を図13に示す。図13において、図13
(a)に拡管開始状態を示し、図13(b)に拡管完了
状態を示す。ここで、拡管加圧用シリンダ等が設けられ
た押圧装置132によって往復動可能に設けられた圧入
盤134には、先端に拡管ビレット156が装着された
マンドレル軸155が取付板154によって装着されて
いる。この拡管ビレット156は、図13(a)に示す
如く、フィン10が積層された積層体16を貫通する熱
交換チューブ18の一端から熱交換チューブ18内に挿
入される。次いで、図13(b)に示す如く、押圧装置
132によって圧入盤134を降下させると共に、拡管
ビレット156を熱交換チューブ18のU字状部20
(図12)の近傍まで押圧して熱交換チューブ18を拡
管する。この際に、熱交換チューブ18の他端であるU
字状部20は、受け板157によって位置決めされてお
り、受け板157は拡管開始から拡管完了まで同位置に
保持されている。尚、拡管が完了した熱交換チューブ1
8の入口部には、Uベント管22を装着すべく、更に拡
径して拡大部を形成する二次加工と、拡大部の先端部に
フレア部を形成する三次加工とが施される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図13に示す拡管装置
によれば、熱交換チューブ18を拡管し、フィン10と
熱交換チューブ18とを一体化することができる。しか
し、受け板157は、図14(a)(b)に示す如く、
熱交換チューブ18のU字状部20に倣うように、U字
状部20の受け部が形成されている。このため、拡管す
る熱交換チューブ18の管径やU字状部20の曲率等が
変更されたとき、変更された熱交換チューブ18の管径
等に適合する受け部が形成された新たな受け板157に
変更することを要する。しかも、熱交換チューブ18が
拡管される際に、受け板157は一定位置に保持され
る。このため、拡管に伴う熱交換チューブ18は、拡管
ビレット156が挿入された挿入口方向に収縮する。
【0005】かかる挿入口方向の収縮は、図15に示す
如く、既に拡管されてフィン10と一体化された拡管部
18′が収縮するため、拡管部18′の収縮に伴いフィ
ン10がフィン10′の如く移動し、互いに隣接するフ
ィン同士が密着するアベック現象やフィン間の間隙が不
均一となるフィンの乱れ現象が発生し易い。この様な、
アベック現象やフィンの乱れ現象が発生すると、熱交換
器の性能が損なわれ易いために不良品となる。そこで、
本発明の課題は、拡管の際に、互いに隣接するフィン同
士が密着するアベック現象やフィン間の間隙が不均一と
なるフィンの乱れ現象の発生を防止し、熱交換チューブ
に拡管を容易に施すことのできる拡管装置及び拡管方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するには、熱交換チューブの一端から拡管ビレッ
トを挿入して熱交換チューブを拡管する際に、熱交換チ
ューブとフィンとの間に間隙が存在する、熱交換チュー
ブの未拡管側を収縮させることが有効であると考え検討
した。その結果、拡管ビレットを熱交換チューブに挿入
して拡管する際に、積層体の一面側から突出する熱交換
チューブの一端部を拡管すると共に、拡管した一端部を
所定位置に把持した後、熱交換チューブの拡管を、積層
体の他面側から突出し且つ未拡管状態にあるする熱交換
チューブの他端部の収縮を許容しつつ行うことによっ
て、アベック現象やフィンの乱れ現象の発生を防止し得
ることを見出し、本発明に到達した。
【0007】すなわち、本発明は、熱交換チューブの管
径よりも大径のチューブ挿入孔が形成されたフィンの複
数枚が積層されて成る積層体を貫通し、前記積層体の一
面側と他面側とから両端部の各々が突出するように、前
記チューブ挿入穴に挿入された熱交換チューブを、マン
ドレル軸の先端に装着された拡管ビレットによって拡管
してフィンと熱交換チューブとを一体化する拡管装置に
おいて、該積層体の一面側から突出する熱交換チューブ
の一端より挿入した拡管ビレットを、前記積層体の他面
側から突出する熱交換チューブの他端方向に押圧して拡
管する際に、積層体の他面側から突出する熱交換チュー
ブの他端部の収縮を許容し得るように、前記積層体の一
面側から突出する熱交換チューブの一端部が拡管された
とき、拡管された前記一端部を把持する把持手段と、前
記マンドレル軸に装着され且つ積層体を貫通する熱交換
チューブ内に挿入された拡管ビレットを、前記把持手段
によって把持された熱交換チューブの一端部から未拡管
状態の他端部の方向に押圧する押圧手段とを具備するこ
とを特徴とする拡管装置にある。
【0008】また、本発明は、熱交換チューブの管径よ
りも大径のチューブ挿入孔が形成されたフィンの複数枚
が積層されて成る積層体を貫通し、前記積層体の一面側
と他面側とから両端部の各々が突出するように、前記チ
ューブ挿入穴に挿入された熱交換チューブを、マンドレ
ル軸の先端に装着された拡管ビレットによって拡管し、
フィンと熱交換チューブとを一体化する際に、該積層体
の一面側から突出する熱交換チューブの一端より拡管ビ
レットを熱交換チューブ内に挿入して熱交換チューブの
一端部を拡管すると共に、拡管した前記一端部を所定位
置に把持した後、前記熱交換チューブの一端部から未拡
管状態の他端部の方向に拡管ビレットを押圧し、積層体
の他面側から突出する熱交換チューブの他端部の収縮を
許容しつつ、熱交換チューブを拡管することを特徴とす
る拡管方法にある。
【0009】かかる本発明の拡管装置は、積層体の他面
側からU字状部が突出するU字状の熱交換チューブの拡
管に好適に適用できる。また、積層体の一面側から突出
する熱交換チューブの一端部を、フィンに形成されたチ
ューブ挿入孔よりも大径に拡管するように、拡管ビレッ
トの進退によって拡径又は縮径するインナースリーブ
を、前記熱交換チューブの一端部内に挿入可能に設ける
ことによって、拡管が完了した熱交換チューブの入口に
Uベント管20(図12)を装着する拡大部を形成する
ための二次加工を省略できる。更に、拡径された熱交換
チューブの一端部を把持する把持手段として、縮径可能
に形成された筒状のクランプチャックと、前記クランプ
チャック内に挿入されて拡管された熱交換チューブの一
端部を把持するように、クランプチャックの外周面の少
なくとも一部に沿って摺動し、クランプチャックを縮径
方向に締め付けるクランプスリーブとから成る把持手段
を用いることが、拡管された熱交換チューブの一端部を
容易に把持できる。特に、前記熱交換チューブの一端部
の外周面と接触するクランプチャックの内壁面に、クラ
ンプチャックの中心方向に突出する突出部を形成するこ
とによって、クランプスリーブとクランプチャックとに
より拡管された熱交換チューブの一端部を確実に把持で
きる。
【0010】この様な本発明によれば、複数枚のフィン
が積層された熱交換チューブの拡管の際に、既に拡管が
施された熱交換チューブの一端部を所定位置に把持して
拡管が施される。一方、積層体の他面側から突出する熱
交換チューブの他端は、自由端であるため、拡管の際の
収縮が許容される。このため、一端部が所定位置に把持
された熱交換チューブの拡管に伴う収縮は、熱交換チュ
ーブの他端側に発生する。かかる収縮が発生する熱交換
チューブの他端側は、図15に示す様に、未拡管状態に
あるため、熱交換チューブ18とフィン10のチューブ
挿入孔14の内壁面との間に間隙24が存在する。従っ
て、熱交換チューブの他端側に収縮が発生しても、熱交
換チューブの収縮に伴ってフィンが移動しないため、互
いに隣接するフィン同士が密着するアベック現象を防止
できる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明を図面によって更に詳細に
説明する。図1は、本発明に係る拡管装置の一例を示す
概略図である。図1において、油圧シリンダ30、30
によりガイド32、32に沿って上下方向に往復動する
圧入盤34に、複数本のマンドレル軸36から成る群が
取り付けられている。かかるマンドレル軸36の各先端
は、所定位置に保持される基準台38を通過し、積層体
16に挿入され拡管対象の熱交換チューブよりも大径の
拡管ビレットが装着されている。また、圧入盤34に
は、吊具35、35・・を介して基準台38が吊り下げ
られており、熱交換チューブの拡管の際には、バランス
シリンダ37、37によっって基準台38が所定位置に
保持される。尚、油圧シリンダ30、30等の作動状況
は、パネル40に表示される。
【0012】図1に示す拡管装置において、基準台38
の下方には、図2に示す積層体16が位置する。この積
層体16は、図12に示す様に、チューブ挿入孔14が
形成されたフィン10の複数枚が積層されて成る積層体
であって、U字状の熱交換チューブ18がチューブ挿入
穴14に挿入されている。このチューブ挿入孔14は、
熱交換チューブ18の管径よりも大径である。かかる積
層体16を貫通する熱交換チューブのU字状部20は、
図2に示す様に、積層体16の下端面を形成するサイド
プレート12bから突出していると共に、U字状部20
の先端が受け板19の平坦面に当接して位置決めが成さ
れている。更に、積層体16のサイドプレート12b
も、受け板19の平坦面に立設されたピン21、21の
一端面に当接して位置決めされている。この様にして、
U字状部20の突出長を所定長とすることができる。こ
のピン21、21は、その他端を受け板19に螺着し、
着脱自在としてもよい。一方、かかる積層体16の上端
面を形成するサイドプレート12aからは、図3に示す
様に、熱交換チューブ18の一端部18aが突出してい
る。
【0013】この様に、サイドプレート12aから突出
する熱交換チューブ18の一端部18aには、図3に示
す様に、マンドレル軸32の先端に装着された拡管ビレ
ットが接近する。この際に、一端部18aの内部には、
バネ材等で形成され弾性を呈する筒状のインナースリー
ブ44の先端部が挿入される。かかるインナースリーブ
44の後端は、後述する様に、基準台38に装着され且
つマンドレル軸36が挿通されたチャックホルダ46
と、チャックホルダ46に螺着された筒状のクランプチ
ャック48とによって固着されている。このインナース
リーブ44は、図4(a)に示す様に、その後端部44
aが先端部44bよりも大径であって、両部はテーパ部
44cによって連結されている。尚、後端部44aの内
径は、図3に示す様に、拡管ビレット42が容易に挿入
されるように、拡管ビレット42の外径よりも大径であ
る。
【0014】更に、インナースリーブ44には、図4
(a)に示す様に、先端部44b及びテーパ部44cを
通過し、後端部44aの一部に至るスリット45が形成
されている。このスリット45は、先端部44bの横断
面図である図4(b)に示す様に、スリット45が先端
部44bの周囲に複数本形成されている。このため、後
端部44a内に挿入された拡管ビレット42が、テーパ
部44c及び先端部44bに挿脱されても、弾性を有す
るテーパ部44c及び先端部44bは、その内径を容易
に拡径・縮径することができる。かかるインナースリー
ブ44の先端部44bが挿入された熱交換チューブ18
の一端部18a内に、拡管ビレット42を挿入した場
合、一端部18aの内径は、拡管ビレット42の外径よ
りも、インナースリーブ44の先端部44bを形成する
板厚分だけ大径とすることができる。このため、一端部
18aが拡管された際に、Uベント管22(図12)が
装着可能の径となるように、インナースリーブ44の先
端部44bを形成する板厚を調整することによって、拡
管された一端部18aを更に拡管する二次拡管工程を省
略できる。尚、拡管ビレット42の外径よりも大径に拡
管された熱交換チューブ18の一端部18a(拡大部)
は、熱交換チューブを相互に連結するためのUベント管
22を接続するための接続部でもある。
【0015】この様に、インナースリーブ44の先端部
44bが挿入された、熱交換チューブ18の一端部18
aは、筒状のクランプチャック48内に挿入される。こ
のクランプチャック48は、その一端部がチャックホル
ダ46に螺着されており、熱交換チューブ18の一端部
18aが挿入された部分のクランプチャック48の内径
は、拡管された熱交換チューブ18の外径よりもインナ
ースリーブ44の先端部44bの板厚分だけ大径に形成
されている。更に、クランプチャック48には、その横
断面図である図5に示す様に、複数本のスリット49、
49・・が形成されており、縮径可能である。かかるク
ランプチャック48の縮径によって、後述する様に、ク
ランプチャック48内に挿入されて拡管された熱交換チ
ューブ18の一端部18aを締め付けて把持することが
できる。この様な、クランプチャック48の縮径は、ク
ランプチャック48の外周面に沿って摺動可能に装着さ
れた筒状のクランプスリーブ50によって行うことがで
きる。つまり、クランプスリーブ50が降下し、クラン
プスリーブ50の下端部に内壁面に形成されたテーパ面
52が、クランプチャック48の下端部の外壁面から突
出するテーパ部51のテーパ面に乗り上げた際に、スリ
ット49、49・・が形成されたクランプチャック48
がクランプスリーブ50により締め付けられる。このた
め、クランプチャック48が縮径され、拡管された一端
部18aを把持できる。また、クランプチャック48
は、そのテーパ部51を含む下端部の所定長が、クラン
プスリーブ50の下端から突出するように、チャックホ
ルダ46に装着することが好ましい。クランプスリーブ
50の下端から突出するクランプチャック48の下端面
が、図3に示す様に、サイドプレート12aに当接して
押圧し、サイドプレート12aから突出する熱交換チュ
ーブ18の一端部18aの突出長を所定長さに調整でき
るからである。
【0016】かかるクランプチャック48が螺着された
チャックホルダ46は、図1に示す基準台38に装着さ
れ、チャックホルダ46を締め付けるクランプスリーブ
50は、チャックホルダ46に沿って上下方向に摺動可
能に設けられている。図6に、チャックホルダ46及び
クランプスリーブ50の装着状態を示す。図6におい
て、チャックホルダ46は、その上端部周面に周設され
た周溝58に、マンドレル軸36に直交する方向に往復
動可能に基準台38内に設けられたクランププレート5
4の一部が嵌合されて装着される。また、クランプスリ
ーブ50は、駆動用シリンダ(図示せず)によって上下
方向に可動可能に設けられた可動板39に装着されてい
る。つまり、クランプスリーブ50は、その上端部に形
成された周溝60に、マンドレル軸36に直交する方向
に往復動可能に可動板39内に設けられたクランププレ
ート56の一部が嵌合され、可動体39に装着されてい
る。尚、クランププレート54、56の駆動は、それぞ
れ別個のクランププレート用シリンダで駆動させてもよ
く、同一のクランププレート用シリンダによって駆動さ
せてもよい。
【0017】以上、説明した図1〜図6に示す拡管装置
を使用し、フィン10の複数枚が積層されて成る積層体
16の熱交換チューブ18を拡管する際には、先ず、油
圧シリンダ30、30(図1)によって往復動する圧入
盤34を降下させる。この圧入盤34の降下に伴って基
準台38も降下する。かかる基準台38の降下によっ
て、可動板39も降下するため、基準台30に装着され
たチャックホルダ46及び可動板39に装着されたクラ
ンプスリーブ50も降下し、図3に示す様に、チャック
ホルダ46に螺着されたクランプチャック48の下端面
がサイドプレート12aに当接して押圧する。この基準
台38の降下は、熱交換チューブ18の一端部18aが
所定長さとなったとき、バランスシリンダ37、37
(図1)が作動して停止する。この様に、基準台38の
降下が停止したとき、図3に示す様に、熱交換チューブ
18の一端部18a内に、インナースリーブ44の先端
部44bが挿入されているが、拡管ビレット42は、イ
ンナースリーブ44のテーパ部44c内に止まってい
る。
【0018】次いで、図7に示す様に、駆動用シリンダ
によって可動板39を所定高さ降下させ、クランプスリ
ーブ50の先端部のテーパ面52を、クランプチャック
48の下端部に形成されたテーパ部51のテーパ面に乗
り上げ、スリット49、49・・が形成されたクランプ
チャック48を所定径となるように締め付ける。その
後、圧入盤34(図1)を降下させ、マンドレル軸36
に先端に装着された拡管ビレット42を、熱交換チュー
ブ18の一端部18a内に挿入する。この際に、図8に
示す様に、インナースリーブ44の先端部44aも共に
拡径され、一端部18aの内径は拡管ビレット42の外
径よりも大径に拡管されるため、クランプスリーブ50
によって所定径に締め付けられたクランプチャック48
の内面に一端部18aの外面が強く押し付けられる結
果、拡管された一端部18aはクランプチャック48に
よって強く把持される。しかも、かかる一端部18aの
拡管の際に、拡管ビレット42はインナースリーブ44
の先端部44bを介して一端部18aを拡管するため、
拡管ビレット42は、一端部18aの内壁面には直接接
触することがない。このため、熱交換チューブ18に対
し、拡管ビレット42の挿入に基づく下向き力を加える
ことなく拡管力のみを作用させつつ、一端部18aを拡
管できる。
【0019】この様に、熱交換チューブ18の一端部1
8aを拡管し把持した後、更に圧入盤34を降下させ、
図9に示す様に、拡管ビレット42を熱交換チューブ1
8の本体内に進入させて拡管を行う。この拡管の際に
は、拡管ビレット42は熱交換チューブ18の内壁面と
直接接触して拡管するため、熱交換チューブ18に下向
き力が作用する。しかし、一端部18aがクランプスリ
ーブ50及びクランプチャック48によって強く把持さ
れており、熱交換チューブ18のU字状部20には拡管
に伴う下向きの力は殆ど作用しない。また、熱交換チュ
ーブ18の拡管の際には、拡管に伴う熱交換チューブ1
8の収縮が発生する。この収縮は、熱交換チューブ18
の一端部18aが把持されているため、図10に示す様
に、積層体16の下端面を形成するサイドプレート12
bから突出するU字状部20の突出長が20′と短縮さ
れて吸収される。尚、拡管ビレット42によって拡径さ
れたインナースリーブ44の先端部44bは、先端部4
4bが有する弾性力によって縮径し、マンドレル軸36
の外周面に摺接する。
【0020】この様に、熱交換チューブ18の収縮をU
字状部20の突出長の短縮により吸収させることによっ
て、熱交換チューブ18の収縮に伴うフィン10の移動
を防止でき、互いに隣接するフィン同士が密着するアベ
ック現象やフィン間の間隙が不均一となるフィンの乱れ
現象を防止できる。つまり、拡管に伴う収縮を吸収す
る、熱交換チューブ18のU字状部20の近傍部分は未
拡管の部分であり、熱交換チューブ18とフィン10の
チューブ挿入孔14の内壁面との間に間隙24(図1
5)が存在する。このため、U字状部20の収縮に伴う
フィン10の移動を防止できるからである。
【0021】この様にして、熱交換チューブ18の拡管
が完了した後、圧入盤34を上昇させることによって、
拡管ビレット42を拡管された熱交換チューブ18から
引き抜くことができる。この際に、拡管ビレット42
は、インナースリーブ44の先端部44bを、図8に示
すように再度拡径した後、図3に示す様に、インナース
リーブ44のテーパ部44cにまで移動する。このと
き、拡管ビレット42が通過したインナースリーブ44
の先端部44bは、その弾性力によって縮径し元の径に
戻る。ところで、拡管ビレット42は、インナースリー
ブ44を再度通過するため、インナースリーブ44の先
端部44a内にスムーズに再進入可能とすべく、拡管ビ
レット42とマンドレル軸36との境界部を、段差等が
存在しないように滑らかに仕上げることが好ましい。
【0022】更に、可動板39を上昇させてクランプス
リーブ50によるクランプチャック48の締付を解除す
ることによって、拡管された熱交換チューブ18の把持
状態を開放する。その後、圧入盤34を上昇させること
によって、基準台38の上昇に伴いクランプチャック4
8も上昇し、拡管された熱交換チューブ18の一端部1
8aがクランプチャック48内から抜き出される。抜き
出された一端部18aは、既にUベント管22(図1
2)が装着可能の径に拡管されており、一端部18aに
更に拡管する二次拡管は不要である。このため、一端部
18aの先端にフレア部を形成するフレア形成作業を施
すことができる。この様にして、拡管された熱交換チュ
ーブの縮み率は約1.5%であり、従来の拡管装置の縮
み率(約3%)に対して小さく、熱交換チューブの省資
源化を図ることができる。
【0023】また、熱交換チューブ18の拡管の際に、
一端部18aには、収縮力が作用せず、サイドプレート
12aから突出する一端部18aの突出長は、初期にク
ランプチャック48によって調整された長さと等しい。
このため、積層体16に挿入された複数本の熱交換チュ
ーブ18の各一端部18aについても、その突出長を容
易に揃えることができる。更に、積層体16に挿入され
た熱交換チューブ18のU字状部20を受ける受け板1
9も平坦面のものでよく、積層体16に挿入する熱交換
チューブ18のピッチや形状等が変更された場合であっ
ても、受け板19を変更することなく容易に対応するこ
とができる。
【0024】図3に示す把持装置では、図8及び図9に
示す様に、熱交換チューブ18の一端部18aの外周面
にクランプチャック48の平滑な内壁面を、クランプス
リーブ50に因る締付力によって押圧し、一端部18a
を把持している。しかし、熱交換チューブ18の拡管の
際に、拡管ビレット42によって熱交換チューブ18に
作用する下向き力に因り、クランクチャック48で把持
されていた熱交換チューブ18の一端部18aの外周面
がスリップするスリップ現象が発生する場合がある。か
かる場合、図11に示す様に、熱交換チューブ18の一
端部18aの外周面と接触するクランプチャック48の
内壁面に、クランプチャック48の中心方向に突出する
突出部53を設けることによって、スリップ現象を防止
できる。熱交換チューブ18の一端部18aに、拡管ビ
レット42によって熱交換チューブ18に作用する下向
き力に対抗し得る抗力を付与できるからである。尚、突
出部53は、クランプチャック48の下端近傍に設ける
ことが好ましく、クランプチャック48の内壁面に点設
してもよいが、熱交換チューブ18の一端部18aの外
観等の観点から周設することが好ましい。
【0025】また、図11に示す様に、突出部53をク
ランプチャック48の内壁面に設けた場合、インナース
リーブ44の先端が突出部53の直前位置となる。この
ため、図3に示すインナースリーブ44の先端位置に比
較して、熱交換チューブ18の一端部18a内に挿入さ
れるインナースリーブ44の挿入部分が短くなり、Uベ
ント管22(図12)の接続部として拡管された、拡管
ビレット42の外径よりも大径に拡管された一端部18
a(拡大部)も短くなる。この様に、拡大部が短くなる
に従い、拡大部を形成する際に発生するクラックも減少
するため、拡大部はUベント管22を装着するに必要な
最小限の長さとするように、インナースリーブ44の挿
入長さを調整することが好ましい。更に、インナースリ
ーブ44の形状も、図11に示す様に、熱交換チューブ
18の一端部18a内に挿入される先端方向に向けて徐
々に径が細くなる形状とすることによって、テーパ部4
4cによって急激に径が細くなる図3に示すインナース
リーブ44に比較して、一端部18aをスムーズに拡管
して拡大部を形成でき、拡大部に発生するクラックの発
生の減少を図ることができる。
【0026】本発明において、クランプチャック48
は、その外周面に摺接するクランプスリーブ50によっ
て縮径しているが、両者の摺接は一部であってもよい。
この場合、図11に示す様に、クランプチャック48の
外周面の一部を外方に突出した突出面55を設け、この
突出面55にクランプスリーブ50の内壁面を摺接させ
るようにする。かかる突出面55は、挿入された熱交換
チューブ18の一端部18aに相当するクランプチャッ
ク48の外周面に設けることが好ましい。以上、拡管ビ
レット42等を上下方向に昇降させて熱交換チューブを
拡管する縦型拡管装置について説明してきたが、拡管ビ
レット42等を水平方向に移動させて熱交換チューブを
拡管する横型拡管装置についても本発明を適用できるこ
とは勿論のことであり、U字状の熱交換チューブ18に
代えて直管状の熱交換チューブも採用できる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、複数枚のフィンが積層
された積層体を貫通する熱交換チューブに拡管を施して
も、互いに隣接するフィン同士が密着するアベック現象
やフィン間の間隙が不均一となるフィンの乱れ現象を防
止でき、得られた熱交換器の不良率低減を図ることがで
きる。更に、熱交換チューブの縮み率を、従来よりも低
下することができ、熱交換チューブの材料費の低減も図
ることができる。また、積層体から突出し且つUベント
管が挿入される熱交換チューブの突出長を容易に揃える
ことができ、Uベント管の挿入を自動化し易い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る拡管装置の一例を示す概略正面図
である。
【図2】図1に示す拡管装置において、積層体に挿入さ
れた熱交換チューブの他端部を受ける受け板を説明する
ための説明図である。
【図3】図1に示す拡管装置において、熱交換チューブ
の一端部を把持する把持装置を説明するための部分断面
図である。
【図4】図3に示す把持装置を構成するインナースリー
ブの横断面図である。
【図5】図3に示す把持装置を構成するクランプチャッ
クの横断面図である。
【図6】図3に示す把持装置と基準台及び可動板との連
結構造を説明するための部分断面図である。
【図7】図6に示す可動板が移動した状態を説明するた
めの部分断面図である。
【図8】拡管ビレットが熱交換チューブの突出部に進入
した状態を説明するための部分断面図である。
【図9】拡管ビレットが熱交換チューブの突出部を通過
し、熱交換チューブ本体内に進入した状態を説明するた
めの部分断面図である。
【図10】熱交換チューブのU字状部の収縮状態を説明
するための説明図である。
【図11】熱交換チューブの一端部を把持する把持装置
の他の例を説明するための部分断面図である。
【図12】熱交換器の構造を説明するための部分断面図
である。
【図13】従来の拡管装置の一例を示す概略部分断面図
である。
【図14】図13に示す従来の拡管装置を構成する受け
板を説明するための部分断面図である。
【図15】互いに隣接するフィン同士が密着するアベッ
ク現象が発生する状況を説明するための説明図である。
【符号の説明】
10 フィン 12a、12b サイドプレート 14 チューブ挿入孔 16 積層体 18 熱交換チューブ 18a 熱交換チューブ18の一端部 19 受け板 20 熱交換チューブ18のU字状部 21 ピン 22 Uベント部 34 圧入盤 36 マンドレル軸 38 基準台 39 可動板 42 拡管ビレット 44 インナースリーブ 46 チャックホルダ 48 クランプチャック 50 クランプスリーブ 53 突出部 54、56 クランププレート

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換チューブの管径よりも大径のチュ
    ーブ挿入孔が形成されたフィンの複数枚が積層されて成
    る積層体を貫通し、前記積層体の一面側と他面側とから
    両端部の各々が突出するように、前記チューブ挿入穴に
    挿入された熱交換チューブを、マンドレル軸の先端に装
    着された拡管ビレットによって拡管してフィンと熱交換
    チューブとを一体化する拡管装置において、 該積層体の一面側から突出する熱交換チューブの一端よ
    り挿入した拡管ビレットを、前記積層体の他面側から突
    出する熱交換チューブの他端方向に押圧して拡管する際
    に、積層体の他面側から突出する熱交換チューブの他端
    部の収縮を許容し得るように、前記積層体の一面側から
    突出する熱交換チューブの一端部が拡管されたとき、拡
    管された前記一端部を把持する把持手段と、 前記マンドレル軸に装着され且つ積層体を貫通する熱交
    換チューブ内に挿入された拡管ビレットを、前記把持手
    段によって把持された熱交換チューブの一端部から未拡
    管状態の他端部の方向に押圧する押圧手段とを具備する
    ことを特徴とする拡管装置。
  2. 【請求項2】 熱交換チューブがU字状の熱交換チュー
    ブであって、積層体の他面側からU字状部が突出する請
    求項1記載の拡管装置。
  3. 【請求項3】 積層体の一面側から突出する熱交換チュ
    ーブの一端部を、フィンに形成されたチューブ挿入孔よ
    りも大径に拡管するように、拡管ビレットの進退によっ
    て拡径又は縮径するインナースリーブが、前記熱交換チ
    ューブの一端部内に挿入可能に設けられている請求項1
    又は請求項2記載の拡管装置。
  4. 【請求項4】 拡径された熱交換チューブの一端部を把
    持する把持手段が、縮径可能に形成された筒状のクラン
    プチャックと、前記クランプチャック内に挿入されて拡
    管された熱交換チューブの一端部を把持するように、ク
    ランプチャックの外周面の少なくとも一部に沿って摺動
    し、クランプチャックを縮径方向に締め付け可能に設け
    られたクランプスリーブとから成る請求項1〜3のいず
    れか一項記載の拡管装置。
  5. 【請求項5】 拡径された熱交換チューブの一端部を把
    持する把持手段が、縮径可能に形成された筒状のクラン
    プチャックと、前記クランプチャック内に挿入されて拡
    管された熱交換チューブの一端部を把持するように、ク
    ランプチャックの外周面の少なくとも一部に沿って摺動
    し、クランプチャックを縮径方向に締め付け可能に設け
    られたクランプスリーブとから成り、且つ前記熱交換チ
    ューブの一端部の外周面と接触するクランプチャックの
    内壁面に、クランプチャックの中心方向に突出する突出
    部が形成されている請求項1〜3のいずれか一項記載の
    拡管装置。
  6. 【請求項6】 熱交換チューブの管径よりも大径のチュ
    ーブ挿入孔が形成されたフィンの複数枚が積層されて成
    る積層体を貫通し、前記積層体の一面側と他面側とから
    両端部の各々が突出するように、前記チューブ挿入穴に
    挿入された熱交換チューブを、マンドレル軸の先端に装
    着された拡管ビレットによって拡管し、フィンと熱交換
    チューブとを一体化する際に、 該積層体の一面側から突出する熱交換チューブの一端よ
    り拡管ビレットを熱交換チューブ内に挿入して熱交換チ
    ューブの一端部を拡管すると共に、拡管した前記一端部
    を所定位置に把持した後、 前記熱交換チューブの一端部から未拡管状態の他端部の
    方向に拡管ビレットを押圧し、積層体の他面側から突出
    する熱交換チューブの他端部の収縮を許容しつつ熱交換
    チューブを拡管することを特徴とする拡管方法。
  7. 【請求項7】 熱交換チューブとして、U字状の熱交換
    チューブを使用し、積層体の他面側からU字状部が突出
    するように、フィンのチューブ挿入孔に熱交換チューブ
    を挿入する請求項6記載の拡管方法。
  8. 【請求項8】 拡管ビレットの進退によって拡径又は縮
    径するインナースリーブを、積層体の一面側から突出す
    る熱交換チューブの一端部に挿入し、前記熱交換チュー
    ブの一端部をフィンに形成されたチューブ挿入孔よりも
    大径に拡管する請求項6又は請求項7記載の拡管方法。
  9. 【請求項9】 縮径可能に形成された筒状のクランプチ
    ャックと、前記クランプチャック内に挿入されて拡管さ
    れた熱交換チューブの一端部を把持するように、クラン
    プチャックの外周面の少なくとも一部に沿って摺動し、
    クランプチャックを縮径方向に締め付け可能に設けられ
    たクランプスリーブとから成る把持手段によって、拡管
    した熱交換チューブの一端部を所定位置に把持する請求
    項6〜8のいずれか一項記載の拡管方法。
  10. 【請求項10】 縮径可能に形成された筒状のクランプ
    チャックと、前記クランプチャック内に挿入されて拡管
    された熱交換チューブの一端部を把持するように、クラ
    ンプチャックの外面に沿って摺動し、クランプチャック
    を縮径方向に締め付けるクランプスリーブとから成り、
    且つ前記クランプチャックの内壁面に、クランプチャッ
    クの中心方向に突出する突出部が形成された把持手段に
    よって、拡管した熱交換チューブの一端部を所定位置に
    把持する請求項6〜8のいずれか一項記載の拡管方法。
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