JP2012011480A - 熱交換器コアの仮組装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィンをチューブに仮組する際、フィンがチューブ間の所定位置から逸脱するのを抑止できる熱交換器コアの仮組装置を提供する。
【解決手段】 熱交換器コアの仮組装置１では、回転する外側面に凹部１ｆを挟む係合部１ｃを有する送り軸１ｂが、熱交換器コアを構成する複数のチューブＴに係合部を係合してチューブＴを並列状態でチューブＴの長手方向と直交方向Ａｐへ移動させ、フィン供給部１０が熱交換器コアを構成するフィンＣ１、Ｃ２を、チューブＴの長手方向に沿って送り軸１ｂと反対側の側方から送り軸１ｂへ向けて隣接するチューブＴ間に交互に挿入する。送り軸１ｂの上方に位置させてこの凹部１ｆに挿入し、フィン供給装置１０から隣接したチューブＴ間へ挿入されたフィンＣ１、Ｃ２の、隣接したチューブＴ間からの逸脱を抑止する第１逸脱抑止部材１ｇを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、並列したチューブ間にフィンを挿入配置して熱交換器コアを仮組する熱交換器コアの仮組装置に関する。

従来、熱交換器コアを構成するチューブとコルゲートフィンを交互に配置して熱交換器コアを仮組する熱交換器コアの仮組装置としては、平行に配置した一対の送り軸を用い、この送り軸上にチューブの端部を案内する螺旋状のチューブ案内溝を形成するとともに、コルゲートフィンの端部を隣接するチューブ案内溝間に案内するフィン案内部（フィン供給部）を設け、複数のコルゲートフィンを必要数同時に挿入装置からフィン案内部へ、その側方から供給するものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特表２００６−５２１２１５号公報 特開平０９−８５５４１号公報

しかしながら、上記従来の熱交換器コアの仮組装置のいずれにあっても、フィンをチューブに仮組する際、フィン案内部からチューブ間に挿入しようとしたフィンが、軽く、また変形容易なことから、挿入する勢いが余ってチューブ間の所定位置から飛び出したり、跳ね返って所定位置からはみ出てしまったりして所定位置から逸脱することがある。この場合、不具合製品となったり、逸脱したフィンを所定位置に戻したり別のフィンで置き換えたりすることで作業効率が悪化してしまうといった問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、フィンをチューブに仮組する際、フィンがチューブ間の所定位置から逸脱するのを抑止できる熱交換器コアの仮組装置を提供することにある。

この目的のため本発明による熱交換器コアの仮組装置では、回転する外側面に凹部を挟む係合部を有する送り軸が、熱交換器コアを構成する複数のチューブに係合部を係合してチューブを並列状態でチューブの長手方向と直交方向へ移動させ、フィン供給部が熱交換器コアを構成するフィンを、チューブの長手方向に沿って送り軸と反対側の側方から送り軸へ向けて隣接するチューブ間の所定位置に交互に挿入する。そして、送り軸の上方に位置させてこの凹部に挿入し、フィン供給装置から隣接したチューブ間へ挿入されたフィンの、隣接したチューブ間の所定位置からの逸脱を抑止する第１逸脱抑止部材を備えている。

本発明の熱交換器コアの仮組装置にあっては、フィンをチューブに仮組する際、フィン供給部から供給されたフィンがチューブ間の所定位置から逸脱しようとした場合にあっても、挿入先にある送り軸上方に配置した第１逸脱抑止部材にフィンが当って所定位置から逸脱するのを抑止できる。この結果、熱交換器コアの品質を確保できるのみならず、製造時の作業効率を向上させることができる。

本発明の実施例１の熱交換器コアの仮組装置を示す平面図である。 本発明の実施例１の熱交換器コアの仮組装置を示す側面図である。 本実施例１の熱交換器コアの仮組装置の要部を示す拡大平面図である。 図３のＳ４−Ｓ４線における拡大断面図である。 図３の要部を示す拡大平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

まず、実施例１の全体構成を説明する。
この実施例１の本実例の熱交換器コアの仮組装置は、図１、２に示すように、チューブとコルゲートフィンを交互に配置して熱交換器コアを仮組するためのものである。

仮組装置１の上流側には、フィン供給装置１０が接続される。該フィン供給装置１０は、図１に示すように、供給されたフィン材Ｆを切断して２列のコルゲートフィンＣ１、Ｃ２を得る走行切断装置１１と、走行切断装置１１で得た各コルゲートフィンＣ１，Ｃ２を搬送する搬送コンベア１２と、コルゲートフィンＣ１とコルゲートフィンＣ２とを振り分ける強制搬送装置１３と、アキュームケース１４と、を有する。

アキュームケース１４では、強制搬送装置１３から搬送された各コルゲートフィンＣ１、Ｃ２が、たとえばそれぞれ６本からなる４組に分けられて所定位置に保持される。アキュームケース１４に保持されたコルゲートフィンＣ１、Ｃ２は、シリンダとこれに内装されたピストンとピストン先端の押し出し部を有する挿入装置１５により、仮組装置１上の隣接するチューブ間にこれらと交互になるようにして１組同時に押し出されるようにしてある。
なお、走行切断装置１１、搬送コンベア１２、強制搬送装置１３、アキュームケース１４、挿入装置１５は、制御装置１６に接続されて制御装置１６によりコントロールされ、これらの詳細については、上記特許公報（特表２００６−５２１２１５号公報）に記載されているので、それらの詳細は省略する。

仮組装置１は、同一平面内に所定間隔を置いて平行には位置される一対の第１送り軸１ａと、第２送り軸（本発明の送り軸に相当）１ｂを備える。第１送り軸１ａと第２送り軸１ｂは、本実施例にあってはウォーム状を形成しており、熱交換器を構成する複数のチューブＴ、Ｔ、・・・の両端部にそれぞれ係合して該チューブＴを並列させながら該チューブＴの長手方向と直交方向ＡＰへ移動させる。

すなわち、第１送り軸１ａの外周には、図３に詳細を示すように、チューブＴの端部を案内するチューブ案内溝（本発明の係合部に相当）１ｃを螺旋状に形成するとともに、この隣り合うチューブ案内溝１ｃ間にコルゲートフィンＣ１、Ｃ２の端部を案内するフィン案内部１ｄを螺旋状に形成している。フィン案内部１ｄの軸方向長さは、チューブ案内溝１ｃの軸方向長さより長く設定してある。また、チューブ案内溝１ｃの径は全長にわたって同一であるものの、フィン案内部１ｄの径はフィン供給エリアより上流側では一定であるものの、下流側では次第に大きくなり最終的に一定の大径となる形状とされている。

一方、第２送り軸１ｂは、図３〜５に示すように、第１送り軸１ａと同様に形成されるが、フィン供給エリアの部分のみ第１送り軸と異ならせてある。すなわち、第２送り軸１ｂでは、螺旋状に形成したフィン案内部１ｄの軸方向長さは、チューブ案内溝１ｃの軸方向長さより長く設定してある。また、フィン供給エリアより上流の部分および下流の部分では、第１送り軸１ａと同様に、螺旋状に形成したチューブ案内溝１ｃの径は全長にわたって同一とするものの、フィン案内部１ｄの径は下流側で上流側より次第に大きくなり最終的に一定の大径となる形状とされている。

そして、第２送り軸１ｂのフィン供給エリアの部分は、第１送り軸１ａと異なり、２条のリードを持つように２条リードで形成され、チューブ案内溝１ｃより深い螺子溝（本発明の凹部に相当）１ｆが形成されている。この螺子溝１ｆは、第２送り軸１ｂのフィン供給エリアの上流側近傍からフィン供給エリアに至るにしたがって、次第に深くなって、フィン供給エリアで最も深くなり、該エリアより下流側に進むにつれてその深さが次第に浅くなり、その底部がフィン案内部１ｄと滑らかにつながるようになっている。

第１送り軸１ａと第２送り軸１ｂ上に設けたチューブ案内溝１ｃとフィン案内部１ｄの螺旋方向は、互いに反対方向となるように形成して、右螺子と左螺子の関係にすることで両送り軸１ａ、１ｂを互いに逆方向に回転するようにモータＭ１、Ｍ２（図１参照）を配置している。
即ち、この実施例１では、図３に示すように、第１送り軸１ａを右螺子、第２送り軸１ｂを左螺子とし、第１送り軸１ａを右回転、第２送り軸１ｂを左回転させるようにしている。

なお、両送り軸１ａ、１ｂ間でその下方側にはチューブＴとコルゲートフィンＣ１、Ｃ２を水平に載置する整列ベース１ｅが設けられ、チューブＴはこの整列ベース１ｅ上に沿って矢印ＡＰの方向に送られるようにされる。

また、両送り軸１ａ、１ｂの上流側には、チューブＴを供給するためのチューブ供給部（図示せず）を設けている。一方、両送り軸１ａ、１ｂの下流側には、上下に配置するレインフォースＲを供給するためのレインフォース供給部（図示せず）を設けてある。
なお、挿入装置１５は、図1、２に示すように、チューブ供給部の下流側で、その先端が第１送り軸１ａの上方に位置し、隣接するチューブＴ、Ｔ間にコルゲートフィンＣ１、Ｃ２をチューブＴの長手方向に沿って第１送り軸１ａの端部から第２送り軸１ｂの端部側へ向けて整列ベース１ｅ上に挿入するように供給する。

仮組装置１は、図３〜５に示すように、第２送り軸１ｂのフィン供給エリア部分にあっては、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２が隣接するチューブＴ、Ｔ間に挿入供給される際に隣接するチューブＴ、Ｔ間から逸脱するのを抑制する第１逸脱抑制部材を構成する第１ウォーム１ｇと、第２逸脱抑制部材を構成する第２ウォーム１ｈが設けられる。なお、図３では見やすくするため、第１ウォーム１ｇは一点鎖線で描いてある。
第１ウォーム１ｇは、第２送り軸１ｂの上方かつ第１送り軸１ａ寄りの位置で螺子溝１ｆに螺合して、第２送り軸１ｂと同期回転するように配置される一方、第２ウォーム１ｈは、第２送り軸１ｂの下方かつ第１送り軸１ａ寄りの位置で螺子溝１ｆに螺合して第２送り軸１ｂと同期回転するように配置されている。

次に、この実施例１の作用を説明する。
仮組立装置１の上流側にあっては、図示しないチューブ供給装置から、チューブＴが供給される。この供給にあっては、チューブＴはこれらの両端部が第１送り軸１ａと第２送り軸１ｂとのチューブ案内溝１ｃにそれぞれ係合されて並列状態でフィン供給エリアへ向けて搬送されていく。フィン供給エリア位置では、チューブＴは第２送り軸１ｂが２条リードに形成されているため、隣同士のチューブＴの第２送り軸１ｂ側端部間の距離が開き、第１送り軸１ａ側端部間の距離よりも大きくなって、ハ字状となる。これにより、これゲートフィンＣ１、Ｃ２がチューブＴ間に挿入される際、先端部が搬送方向ＡＰ（挿入方向と垂直をなす方向）に多少ずれたとしても本来の所定位置であるチューブＴ間に配置されるようにしている。この状態でチューブＴはフィン供給エリア位置に停止させられ、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２の挿入を待つ。

一方、走行切断装置１１でフィン材Ｆを切断して得られた２列のコルゲートフィンＣ１、Ｃ２は、搬送コンベア１２で強制搬送装置１３に搬送される。
強制搬送装置１３では、コルゲートフィンＣ１とコルゲートフィンＣ２とをこれらが振り分けられた状態でアキュームケース１４に搬送する。
アキュームケース１４では、コルゲートフィンＣ１とコルゲートフィンＣ２を所定位置に組分けして保持する。

続く挿入装置１５では、アキュームケース１４に保持したコルゲートフィンＣ１、Ｃ２を熱交換器コアの仮組装置１のフィン供給部へ挿入供給する。すなわち、挿入装置１５は、レインフォース供給部の上流側で、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２の先端が第１送り軸１ａの上方側に位置した状態で、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２を隣接するチューブＴ、Ｔ間にこれらの長手方向に沿って第１送り軸１ａの側端部から第２送り軸１ｂの側端部側へ向けて整列ベース１ｅ上に挿入するように供給する。

この挿入工程にあっては、挿入装置１５から両チューブＴ、Ｔ間に挿入供給されたコルゲートフィンＣ１、Ｃ２が、挿入時に勢い過剰で飛び出すように供給されたりあるいは跳ね返ってきたりして両チューブＴ、Ｔ間の所定位置から逸脱しようとした場合であっても、挿入先である第２送り軸１ｂの上下方にそれぞれ配置した第１ウォーム１ｇと第２ウォーム１ｈにより、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２の先端上面あるいは下面に当たることで、所定位置から上下方向へ逸脱するのが抑止される。

以上のようにして、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２が仮組み装置１上の各隣接するチューブＴ、Ｔ間の所定位置に確実に載置されると、第１送り軸１ａ、第２送り軸１ｂ、第１ウォーム１ｇ、第２ウォーム１ｈが同期回転してコルゲートフィンＣ１、Ｃ２をチューブＴとともにピッチ送りする。この場合、従来ではコルゲートフィンＣ１、Ｃ２が第２送り軸１ｂの回転引き込まれてこの２条リード部に噛み込まれようとする恐れもあったが、実施例１では第２ウォーム１ｈが第２送り軸１ｂの下方に噛み合わされて同期回転するので、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２は、噛み込みを防止されながら搬送される。この送りに伴って、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２がさらに下流側に移動すると、この部分ではフィン案内部１ｄの径が大きくなっていることから、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２はその両端側からこれらの長手方向に沿って中央部分へ向けて押し縮められる。さらに上流側へ送られると、上記２条リードによりそれまでハ字状に第２送り軸１ｂ側が第１送り軸１ａ側よりやや開いていたコルゲートフィンＣ１、Ｃ２は、第２送り軸１ｂ側が狭められてチューブＴとともにこれらが平行となるように位置決めされる。この仮組状態でチューブＴとコルゲートフィンＣ１、Ｃ２がさらに下流まで送られると、レインフォース供給部からレインフォースが供給され、また図示しないタンク供給部から左右のタンクが供給されて、熱交換器コアが組み立てられる。

以上のように、実施例１の熱交換器コアの仮組装置にあっては、以下の効果を得ることができる。
（１） 実施例１の熱交換器コアの仮組装置では、回転する外側面に螺子溝１ｆを挟むフィン案内部１ｄを有し、該フィン案内部１ｄを、熱交換器コアを構成する複数のチューブＴに係合してチューブＴを並列させながらチューブＴの長手方向と直交方向へ移動させる第１送り軸１a、第２送り軸１ｂと、隣接するチューブＴ、Ｔ間に熱交換器コアを構成する複数のコルゲートフィンＣ１、Ｃ２をチューブＴの長手方向に沿って第２送り軸１ｂと反対側の第１送り軸１ａ端部側から第２送り軸１ｂの端部側へ向けて挿入するコルゲートフィン供給装置１０とを備え、第２送り軸１ｂのフィン案内部１ｄには螺子溝１ｆを設けた。そして、第２送り軸１ｂの上方に位置させて第２送り軸１ｂの螺子溝１ｆに挿入し、コルゲートフィン供給装置１０から隣接したチューブＴ、Ｔ間へ挿入されたコルゲートフィンＣ１、Ｃ２のチューブＴ、Ｔからの逸脱を抑止する第1ウォーム１ｇを備えた。
これにより、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２をチューブＴ、Ｔ間に挿入する際、コルゲートフィン供給部１０から供給されたコルゲートフィンＣ１、Ｃ２がチューブＴ、Ｔ間の所定位置から飛び出しや跳ね返りなどで逸脱しようとした場合にあっても、挿入先にある第２送り軸１ｂ上方に配置した第１ウォーム１ｇにコルゲートフィンＣ１、Ｃ２の先端上面が当って所定位置側へ戻されることで、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２の所定位置からの逸脱を抑止することができる。
この結果、不具合の発生を抑制して熱交換器コアの品質を確保できるのみならず、逸脱したフィンを所定位置に戻したり別のフィンで置き換えたりする手間がはぶけるので、製造時の作業効率を向上させることができる。

（２） さらに、第２送り軸１ｂの下方に位置させて第２送り軸１ｂの螺子溝１ｆに挿入し、コルゲートフィン供給装置１０から隣接したチューブＴ、Ｔ間へ挿入されたコルゲートフィンＣ１、Ｃ２のチューブＴ、Ｔからの逸脱を抑止する第２ウォーム１ｈを備えた。
これにより、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２をチューブＴ、Ｔ間に仮組する際、コルゲートフィン供給部１０から供給されたコルゲートフィンＣ１、Ｃ２がチューブＴ、Ｔ間の所定位置から整理ベース１ｅと第２ウォーム１ｈとの隙間を通って逸脱しようとした場合にあっても、挿入先にある第２送り軸１ｂ下方に配置した第２ウォーム１ｇにコルゲートフィンＣ１、Ｃ２の先端下面が当って所定位置側へ戻されることで、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２の所定位置からの逸脱を抑止することができる。また、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２の挿入後に、第１、第１送り軸１ａ、１ｂの回転を開始してチューブＴとコルゲートフィンＣ１、Ｃ２が交互に配置された状態で搬送されるとき、第２送り軸１ｂの２条リード部にコルゲートフィンＣ１、Ｃ２が噛み込まれようとする場合があるが、第２送り軸１ｂの下方に第２ウォーム１ｈが設けられて互いに噛み合っているので、コルゲートフィンＣ１、Ｃ２が第２送り軸１ｂの２条リード部に噛み込まれるのを防止することができる。
この結果、熱交換器コアの品質の確保と、製造時の作業効率をさらに向上させることができる。

（３） また、チューブＴの端部を案内するチューブ案内溝１ｃを螺旋状に形成するとともに、この隣り合うチューブ案内溝１ｃ間に螺旋状に形成されるフィン案内部１ｄに、チューブ案内溝１ｃより深い螺子溝１ｆを形成し、コルゲートフィン供給装置１０から隣接したチューブＴ、Ｔ間へ挿入されたコルゲートフィンＣ１、Ｃ２のチューブＴ、Ｔからの逸脱を抑止する部材を、第２送り軸１ｂの螺子溝１ｆに挿入させて第２送り軸１ｂと同期回転する第１ウォーム１ｂ、第２ウォーム１ｂとした。
これにより、第２送り軸１ｂの回転に同期して第１ウォーム１および第２ウォーム１ｂを回転させることができる。
この結果、第１ウォーム１および第２ウォーム１ｂは、これらに当接したコルゲートフィンＣ１、Ｃ２の逸脱防止を図りながら第２送り軸１ｂと同じ速度でコルゲートフィンＣ１、Ｃ２を搬送方向ＡＰへ搬送することができる。これによりさらに安定した位置の保持が可能となる。

以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。

たとえば、本実施例１の熱交換器コアの仮組装置では、フィン材Ｆを走行切断装置１１の上流側で２つに分割して２列のコルゲートフィンＣ１、Ｃ２を製造した例について説明したが、列数は適宜設定可能であり、たとえば１列といった単列形成、あるいは３列以上のコルゲートフィンの多列成形に適用しても良い。したがって、仮組立装置１へ供給するフィン数は、適宜設定でき、同時に２本などでも良い。また、フィンはコルゲートフィンに限らず種々のフィンであってもよい。

また、本発明のフィン供給部は、実施例のコルゲートフィン供給装置１０に限られず他の構成になるものでもよい。すなわち、本発明の仮組立装置へのフィンの供給にあたっては、実施例のアキュームケースに限られず、他のフィン供給装置、たとえばベルトコンベア等を用いることもできる。

１ 仮組装置
１ａ 第１送り軸
１ｂ 第２送り軸
１ｃ チューブ案内溝（係合部）
１ｄ フィン案内部
１ｅ 整列ベース
１ｆ 螺子溝（凹部）
１ｇ 第１ウォーム（第１逸脱抑制部材）
１ｈ 第２ウォーム（第２逸脱抑制部材）
１０ コルゲートフィン供給装置
１１ 走行切断装置
１２ 搬送コンベア
１３ 強制搬送装置
１４ アキュームケース
１５ 挿入装置
１６ 制御装置
Ｃ コルゲートフィン
Ｆ フィン材
Ｍ１ モータ
Ｍ２ モータ
Ｒ レインフォース
Ｔ チューブ

Claims (3)

1. 回転する外側面に凹部を挟む係合部を有する送り軸が、熱交換器コアを構成する複数のチューブに前記係合部を係合して前記チューブを並列状態で該チューブの長手方向と直交方向へ移動させ、フィン供給部が前記熱交換器コアを構成するフィンを、前記チューブの長手方向に沿って前記送り軸と反対側の側方から前記送り軸へ向けて隣接する前記チューブ間の所定位置に交互に挿入するようにした熱交換器コアの仮組装置において、
   前記送り軸の上方に位置させて該送り軸の凹部に挿入し、前記フィン供給装置から前記隣接したチューブ間へ挿入されたフィンの、前記隣接したチューブ間の所定位置からの逸脱を抑止する第１逸脱抑止部材を備えたことを、
   特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
2. 請求項１に記載の熱交換器コアの仮組装置において、
   前記第１逸脱抑止部材は、前記送り軸の回転に同期して回転する部材であることを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の熱交換器コアの仮組装置において、
   前記送り軸の下方に位置させて該送り軸の前記凹部に挿入し、前記送り軸の回転と同期して前記フィン供給装置から前記隣接したチューブ間へ挿入されたフィンの前記チューブからの逸脱を抑止する第２逸脱抑止部材を、有することを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。

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