JP2014213367A

JP2014213367A - 熱交換器コアの仮組装置

Info

Publication number: JP2014213367A
Application number: JP2013094563A
Authority: JP
Inventors: 靖行篠原; Yasuyuki Shinohara
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2014-11-17

Abstract

【課題】熱交換器コアを構成するチューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置において、タクトタイムを短縮する。【解決手段】熱交換器コアの仮組装置１は、複数のチューブ２を一定間隔で搬送するチューブ搬送機構２０と、チューブ搬送機構２０によって搬送される複数のチューブ２の上方又は側方に配置され、熱交換器コアで使用されるフィン３の総数以上のフィン３を前記一定間隔を空けて収容することができる複数のスロット３２を備えたフィントレイ３０と、複数のスロット３２にフィン３を供給するフィンフィーダ４０と、フィントレイ３０に熱交換器コアで使用されるフィン３の総数と同数のフィン３が収容され、かつ、これらのフィン３とチューブ２間の隙間とが整列した状態で、これらフィン３を複数のスロット３２から退出させ、チューブ２間の隙間に同時に挿入するシャッタ３３を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器コアを構成するチューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置に関する。

熱交換器コアは、チューブとフィンとを交互に整列させ、チューブとフィンとをろう付けで接合することによって製造される。

チューブとフィンとを交互に整列させる方法としては、チューブを予め一定間隔で配置させておき、チューブ間の隙間にフィンを挿入する方法が公知である。

また、この方法を採用する場合に、フィンを一本挿入する度にチューブ送り動作を行っていたのでは、タクトタイムが長くなることから、特許文献１は、複数のフィンをアキューム装置に蓄えておき、アキューム装置に蓄えられている複数のフィンを同時にそれぞれ対応するチューブ間の隙間に挿入し、チューブ送りの回数を減らすことでタクトタイムを短縮する技術を開示している。

特表２００６−５２１２１５号公報

近年、チューブ及びフィンの積層方向高さを短くし、１つの熱交換器コアで使用されるチューブ及びフィンの数を増やすことで、熱交換器の放熱効率を向上させることが行われている。

このような高密度化された熱交換器コアを始めとするチューブ及びフィンの積層数が多い熱交換器コアの製造においては、特許文献１の技術を用いたとしても、１つの熱交換器コアが仮組みされる間にフィンの挿入動作とチューブ送り動作とを複数回繰り返す必要があり、タクトタイムを十分に短縮することができなかった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、熱交換器コアを構成するチューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置において、タクトタイムを短縮することを目的とする。

本発明のある態様によれば、チューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置であって、複数のチューブを一定間隔で搬送するチューブ搬送機構と、前記チューブ搬送機構によって搬送される前記複数のチューブの上方又は側方に配置され、前記熱交換器コア１つに使用される前記フィンの総数以上の前記フィンを前記一定間隔を空けて収容することができる複数のスロットを備えたフィントレイと、前記複数のスロットに前記フィンを供給するフィンフィーダと、前記フィントレイに前記熱交換器コア１つに使用される前記フィンの総数と同数の前記フィンが収容され、かつ、これらのフィンと前記チューブ間の隙間とが整列した状態で、これらフィンを前記複数のスロットから退出させ、前記チューブ間の隙間に同時に挿入する一括挿入機構と、を備えたことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置提供される。

上記態様によれば、１つの熱交換器コアで必要とされるフィンの総数と同数のフィンがチューブ間の隙間に同時に挿入されるので、チューブの送り回数が減り、タクトタイムを短縮することができる。

熱交換器コアの仮組装置の概略平面図である。熱交換器コアの仮組装置の概略正面図である。図１のIII−III概略断面図である。シャッタ閉かつプッシャ上昇の状態を示した図である。シャッタ開かつプッシャ上昇の状態を示した図である。シャッタ開かつプッシャ下降の状態を示した図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１〜図３は本発明の実施形態に係る熱交換器コアの仮組装置１を示しており、図１はその概略平面図、図２はその概略正面図、図３は図１のIII−III概略断面図である。仮組装置１は、チューブ２とフィン３とを交互に整列させて熱交換器コアを仮組みする装置であり、チューブストッカ１０と、チューブ搬送機構２０と、フィントレイ３０と、フィンフィーダ４０と、プッシャ５０とを備える。

各構成部品について説明すると、チューブストッカ１０には、チューブ２が多数ストックされている。

チューブ搬送機構２０は、搬送されるチューブ２の下端を支持する搬送台２１と、搬送台２１の両側に配置される一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂと、一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂを互いに逆方向となるように、かつ、同じ回転速度で回転させる図示しないモータとでと構成される。

一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂは、それぞれ外周に螺旋状の突起を有しており、一方の搬送ウォーム２２ａの突起の螺旋方向は他方の搬送ウォーム２２ｂの突起の螺旋方向と逆になっている。一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂを回転させると、チューブストッカ１０にストックされているチューブ２が一本ずつ、一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂの突起間の隙間に端部が嵌ることで繰り出され、突起のピッチに等しい間隔を空けてチューブ長手方向に直交する方向に搬送される。

なお、一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂの軸間距離は、搬送するチューブ２の長さに応じて調節可能になっている。

フィントレイ３０は、チューブ２の搬送経路の上方に配置され（図２、図３参照）、図示しないアクチュエータによってリニアガイド３１に沿ってチューブ搬送方向又はチューブ搬送方向とは逆の方向に移動することができる。

フィントレイ３０は、フィン３を搬送ウォーム２２ａ、２２ｂの突起のピッチに等しい間隔を空けて収容することができる複数のスロット３２を上面に有する。スロット３２の数は、仮組みされる熱交換器コアで必要とされるフィン３の総数以上であり、この例ではスロット３２が４０本設けられている。スロット３２は、それぞれフィン幅に略等しい幅、フィン全長よりも長い長さ、及び、フィン高さよりも大きな深さを有している。また、フィントレイ３０の下面には、複数のスロット３２の下面を開閉するシャッタ３３が取り付けられている。図１では、シャッタ３３の一部が見えるように、フィントレイ３０の一部を破断した状態で描いている。

シャッタ３３は、複数のスロット３２の下面を閉じる複数の板状のスライドドア３３ｄを搬送ウォーム２２ａ、２２ｂの突起のピッチに等しい間隔で有しており、スライドドア３３ｄの間にはフィン３が通過可能なスリット３３ｓが形成される。

シャッタ３３は、図示しないアクチュエータによってチューブ搬送方向にスライドさせることができ、スライドドア３３ｄとスロット３２とのチューブ搬送方向位置がずれてスロット３２の下面が開いた状態と、両者のチューブ搬送方向位置が揃ってスライドドア３３ｄによってスロット３２の下面が閉じた状態（図３の状態）とを切り換えることができる。

また、スライドドア３３ｄは、シャッタ３３を開いて複数のスロット３２に収容されている複数のフィン３を落下させる際に、複数のフィン３をチューブ２間に導くガイドとして機能するように、スロット３２の下端と搬送経路上のチューブ２の上端との間隔に略等しい高さを有している。

また、シャッタ３３は、長さが異なるフィン３にも対応できるように、スライドドア３３ｄをテレスコピック構造にし、長手方向の長さが変更可能になっている（図２参照）。

フィンフィーダ４０は、搬送ウォーム２２ｂの脇に設置され、フィン３を２本ずつフィントレイ３０に向けて繰り出すことができる。フィンフィーダ４０からフィン３を繰り出すと、自重で下がったフィン３の先端がスロット３２に挿入され（図２の状態）、フィン３を更に繰り出すとフィン３がフィンフィーダ４０から抜け、フィン全体がスロット３２に格納される。スロット３２内にはストッパ３４が配置されており、ストッパ３４にフィン３の先端が接触することによってフィン３が位置決めされる。

フィンフィーダ４０からフィン３を供給する動作とチューブ２の搬送方向（又はその逆の方向）のフィントレイ３０の移動とを交互に繰り返すことによって、４０本のフィン３をスロット３２に収容する。

プッシャ５０は、フィントレイ３０の複数のスロット３２の上方に配置され（図２、図３参照）、フィントレイ３０と共にチューブ２の搬送方向又はその反対方向に移動し、フィントレイ３０に向けて垂下する押圧部５１を有する。押圧部５１は、複数のスロット３２に対応して複数設けられている。

図示しないアクチュエータによってプッシャ５０を下降させると、押圧部５１がフィントレイ３０のスロット３２に入り込み、スロット３２に収容されているフィン３の上端に接触し、フィン３を押し下げる。

また、押圧部５１は、図２に示すように、左側押圧部材５１Ｌと、テレスコピック構造を介して左側押圧部材５１Ｌと連結される右側押圧部材５１Ｒとで構成され、両押圧部材５１Ｌ、５１Ｒの間隔が調整可能になっている。両押圧部材５１Ｌ、５１Ｒの間隔は、フィン３の両端に左側押圧部材５１Ｌと右側押圧部材５１Ｒとが接触するように調整される。

続いて、図４Ａ〜図４Ｃ及び図５を参照しながら上記仮組装置１の動作について説明する。

チューブ２間の隙間にフィン３を挿入するには、まず、フィンフィーダ４０からフィン３を供給する動作とチューブ２の搬送方向（又はその逆の方向）のフィントレイ３０の移動とを交互に繰り返してフィントレイ３０の複数のスロット３２に、仮組みされる熱交換器コアで必要とされるフィン３の総数と同数のフィン３を収容する。

また、この繰り返し動作を行っている間に、一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂを回転させて、フィントレイ３０の複数のスロット３２とチューブ２間の隙間とが整列するように、フィン３がまだ挿入されていない複数のチューブ２をフィントレイ３０の下方まで移動させる（図４Ａ）。

フィントレイ３０の複数のスロット３２全てへのフィン３の収容が完了すると、シャッタ３３を開いて複数のスロット３２に収容されている複数のフィン３を落下させ（図４Ｂ）、さらに、落下する複数のフィン３をプッシャ５０で自由落下よりも速い速度で押し下げ、複数のフィン３をチューブ２間の隙間に強制的に挿入する（図４Ｃ）。このとき、スライドドア３３ｄの側面がフィン３をチューブ２間に導くガイドとして機能する。

このように、本実施形態によれば、１つの熱交換器コア（一製品）で必要とされるフィン３の総数と同数のフィン３がチューブ２間の隙間に同時に挿入されるので、チューブ２の送り回数が減り、特許文献１の技術よりもタクトタイムを短縮することができる。

また、フィントレイ３０の複数のスロット３２へのフィン３の収容動作と、チューブ搬送機構２０によるチューブ２の搬送動作とが並列（同時期）に行われるので、これによってもタクトタイムを短縮することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、フィントレイ３０をチューブ２の搬送経路の上方に配置し、フィントレイ３０のシャッタ３３を開いてフィン３をフィントレイ３０から落下させることでフィン３の一括挿入を実現しているが、フィン３をスロット３２から退出させてチューブ２間の隙間に一括挿入する機構はこれに限定されない。

例えば、フィントレイ３０をチューブ２の搬送経路の側方に配置するとともにスロット３２のチューブ２側をシャッタ等で開閉可能に構成する。そして、スロット３２のチューブ２側が開いた状態で、フィントレイ３０に収容されているフィン３を、フィン３の上端に接触してフィン３を長手方向に送る送りローラ、又は、フィン３の長手方向端部を押す押圧部材によってチューブ２側に同時に送るように構成することで、フィン３の一括挿入を実現するようにしてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、フィンフィーダ４０に対してフィントレイ３０が移動する構成であるが、フィントレイ３０に対してフィンフィーダ４０が移動する構成であってもよい。

また、チューブ搬送機構２０は、搬送ウォーム２２ａ、２２ｂを用いる機構に限定されず、ベルトコンベア等を用いる機構であってもよい。

１熱交換器コアの仮組装置
２チューブ
３フィン
２０チューブ搬送機構
３０フィントレイ（一括挿入機構）
３３シャッタ（一括挿入機構）
４０フィンフィーダ

Claims

チューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置であって、
複数のチューブを一定間隔で搬送するチューブ搬送機構と、
前記チューブ搬送機構によって搬送される前記複数のチューブの上方又は側方に配置され、前記熱交換器コア１つに使用される前記フィンの総数以上の前記フィンを前記一定間隔を空けて収容することができる複数のスロットを備えたフィントレイと、
前記複数のスロットに前記フィンを供給するフィンフィーダと、
前記フィントレイに前記熱交換器コア１つに使用される前記フィンの総数と同数の前記フィンが収容され、かつ、これらのフィンと前記チューブ間の隙間とが整列した状態で、これらフィンを前記複数のスロットから退出させ、前記チューブ間の隙間に同時に挿入する一括挿入機構と、
を備えたことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
請求項１に記載の熱交換器コアの仮組装置であって、
前記フィントレイは、前記チューブの搬送経路の上方に配置され、
前記一括挿入機構は、前記フィントレイに設けられて前記複数のスロットの底を開閉するシャッタである、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
請求項１に記載の熱交換器コアの仮組装置であって、
前記フィントレイは、前記チューブの搬送経路の側方に配置され、
前記一括挿入機構は、前記フィントレイに収容されている前記フィンを前記フィンの長手方向に送る送り機構である、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
請求項１から３のいずれかに記載の熱交換器コアの仮組装置であって、
前記チューブ搬送機構は、前記フィンフィーダが前記複数のスロットに前記フィンを供給している間に前記チューブを搬送する、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。