JP4631345B2 - Tube expansion device - Google Patents
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Description
本発明は、拡管装置に関する。 The present invention relates to a tube expansion device.
熱交換器の製造においては、所定のフィンピッチを隔てて積層されたフィンに伝熱管が通される。そして、フィンを貫通する伝熱管にマンドレルが挿入されることによって、伝熱管の径を拡大させて伝熱管とフィンとを固着させる拡管処理が行われる(特許文献1参照)。
上記の拡管処理が開始されると、マンドレルが挿入された伝熱管において外形方向への広がり変形が発生する。すなわち、伝熱管の一端側からマンドレルが挿入されると、マンドレルがすでに通過した部分の管径と、マンドレルがまだ通過していない部分の管径との間に差異が生じる。そして、伝熱管の外側に位置しているフィンが、伝熱管の広がり変形がまだ生じていない方向すなわち伝熱管の他端側へと押圧される。このため、伝熱管の他端側に位置するフィンのフィンピッチが小さく、他端側のフィン密度が一端側のフィン密度よりも大きくなり、フィンピッチに偏りが生じる恐れがある。このように、従来の拡管装置においては、拡管時におけるフィンの変形による影響のために、フィンピッチの分布を所望の態様にすることは困難である。 When the tube expansion process is started, the heat transfer tube in which the mandrel is inserted is expanded in the outer shape. That is, when the mandrel is inserted from one end of the heat transfer tube, a difference occurs between the tube diameter of the portion where the mandrel has already passed and the tube diameter of the portion where the mandrel has not yet passed. And the fin located in the outer side of a heat exchanger tube is pressed to the direction in which the spreading deformation of the heat exchanger tube has not yet arisen, ie, the other end side of a heat exchanger tube. For this reason, the fin pitch of the fin located in the other end side of a heat exchanger tube is small, the fin density of the other end side becomes larger than the fin density of the one end side, and there exists a possibility that a deviation may arise in a fin pitch. As described above, in the conventional pipe expanding device, it is difficult to make the distribution of the fin pitch into a desired mode due to the influence of the deformation of the fin during the pipe expansion.
本発明の課題は、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整可能な拡管装置を提供することにある。 The subject of this invention is providing the pipe expansion apparatus which can adjust a fin pitch to a desired state in a pipe expansion process.
第1発明にかかる拡管装置は、複数の孔が設けられ積層された複数のフィンと、孔に挿入されフィンを貫通する複数の伝熱管とを備える熱交換器において、フィンの孔に挿入された伝熱管を拡管させてフィンと伝熱管とを固定させる拡管装置であって、複数のマンドレルと、移動部材と、マンドレルを駆動するマンドレル駆動部と、移動部材を駆動する移動部材駆動部と、マンドレル駆動部と移動部材駆動部とを制御する制御部とを備える。複数のマンドレルは、複数の伝熱管の一端側から伝熱管に挿入されて伝熱管を拡管させる。移動部材は、伝熱管の一端側から他端側へと向かう第1方向と伝熱管の他端側から一端側へと向かう第2方向とに移動可能であり、フィンを支持可能に設けられる。また、制御部は、マンドレルが伝熱管に挿入される前に、移動部材を第2方向へと移動させてフィンを第2方向へと押し寄せる。さらに、制御部は、マンドレルを第1方向に移動させて伝熱管に挿入させた後、移動部材を第1方向に移動させる。 A tube expansion device according to a first aspect of the present invention is a heat exchanger comprising a plurality of stacked fins provided with a plurality of holes and a plurality of heat transfer tubes inserted into the holes and penetrating the fins, and inserted into the fin holes. A tube expansion device that expands a heat transfer tube and fixes a fin and a heat transfer tube, the plurality of mandrels, a moving member , a mandrel driving unit that drives the mandrel, a moving member driving unit that drives the moving member, and a mandrel A control unit that controls the driving unit and the moving member driving unit ; The plurality of mandrels are inserted into the heat transfer tubes from one end side of the plurality of heat transfer tubes to expand the heat transfer tubes. The moving member is movable in a first direction from one end side to the other end side of the heat transfer tube and in a second direction from the other end side to the one end side of the heat transfer tube, and is provided so as to support the fins. The control unit moves the moving member in the second direction and pushes the fins in the second direction before the mandrel is inserted into the heat transfer tube. Further, the control unit moves the mandrel in the first direction and inserts the mandrel into the heat transfer tube, and then moves the moving member in the first direction.
この拡管装置では、移動部材がフィンを支持可能であるため、拡管によってフィンが受ける押圧力を移動部材によって支えることができる。そして、移動部材は第1方向と第2方向とに移動可能であるため、移動部材の位置を調整することによって、フィンの移動量を調整することができ、フィンピッチを調整することができる。これにより、この拡管装置では、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整することができる。 In this pipe expansion device, since the moving member can support the fins, the pressing force received by the fins by the pipe expansion can be supported by the moving members. Since the moving member is movable in the first direction and the second direction, the movement amount of the fin can be adjusted and the fin pitch can be adjusted by adjusting the position of the moving member. Thereby, in this pipe expansion apparatus, a fin pitch can be adjusted to a desired state in a pipe expansion process.
また、制御部によって移動部材駆動部を制御することによって、移動部材の位置を自動的に調整することができる。これにより、この拡管装置では、移動部材によるフィンピッチの調整をより適切に行うことができる。 Further, the position of the moving member can be automatically adjusted by controlling the moving member driving unit by the control unit. Thereby, in this pipe expansion apparatus, adjustment of the fin pitch by a moving member can be performed more appropriately.
また、マンドレルが挿入される前に移動部材が第2方向へと押し寄せられるので、フィンが第2方向に密に配置される。このため、マンドレルが挿入されることによってフィンが第1方向へと押圧されると、第2方向側に密に配置されていたフィンが第1方向へと広がる。これにより、この拡管装置では、フィンピッチを均一に近づけることができる。 Further, since the moving member is pushed in the second direction before the mandrel is inserted, the fins are densely arranged in the second direction. For this reason, when the fin is pressed in the first direction by inserting the mandrel, the fins that are densely arranged on the second direction side expand in the first direction. Thereby, in this pipe expansion apparatus, a fin pitch can be closely approached.
さらに、マンドレルが伝熱管に挿入された後に、移動部材が第1方向に移動させられるので、予め第2方向側に密に配置されていたフィンがマンドレルの挿入によって第1方向へと広がることができ、フィンピッチを均一に近づけることができる。 Furthermore, since the moving member is moved in the first direction after the mandrel is inserted into the heat transfer tube, the fins that are densely arranged in advance in the second direction may spread in the first direction due to the insertion of the mandrel. It is possible to make the fin pitch close to uniform.
第2発明にかかる拡管装置は、第1発明の拡管装置であって、移動部材は、複数のフィンのうち伝熱管の最も他端側に位置するフィンを支持可能である。 The tube expansion device according to the second invention is the tube expansion device of the first invention, and the moving member can support the fin located on the most other end side of the heat transfer tube among the plurality of fins.
この拡管装置では、移動部材が伝熱管の最も他端側に位置するフィンを支持可能である。このため、マンドレルの挿入のために生じるフィンの他端方向への移動を規制することができる。これにより、この拡管装置では、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整することができる。 In this pipe expansion device, the moving member can support the fin located on the most other end side of the heat transfer tube. For this reason, the movement to the other end direction of the fin which arises for insertion of a mandrel can be controlled. Thereby, in this pipe expansion apparatus, a fin pitch can be adjusted to a desired state in a pipe expansion process.
第3発明にかかる拡管装置は、第1発明の拡管装置であって、制御部は、マンドレルが伝熱管内を第1方向に進むにつれて移動部材を第1方向へと移動させる。 The tube expansion device according to the third invention is the tube expansion device of the first invention, and the control unit moves the moving member in the first direction as the mandrel advances in the heat transfer tube in the first direction.
この拡管装置では、マンドレルの第1方向への進行に応じて移動部材が第1方向へと移動させられる。このため、移動部材は、フィンの第1方向への動きを規制しながら第1方向へと移動することができ、フィンが第1方向へと過剰に移動することを抑えることができる。これにより、この拡管装置では、フィンピッチをより精度よく調整することができる。 In this pipe expansion device, the moving member is moved in the first direction as the mandrel advances in the first direction. For this reason, the moving member can move in the first direction while restricting the movement of the fin in the first direction, and can suppress the fin from moving excessively in the first direction. Thereby, in this pipe expansion apparatus, fin pitch can be adjusted more accurately.
第4発明にかかる拡管装置は、第1発明の拡管装置であって、制御部は、マンドレルを第1方向に移動させて伝熱管に挿入させた後、移動部材駆動部を制御して移動部材がフィンに与える第2方向への押圧力を低減させる。 A tube expansion device according to a fourth invention is the tube expansion device of the first invention, wherein the control unit moves the mandrel in the first direction and inserts the mandrel into the heat transfer tube, and then controls the moving member driving unit to move the moving member. Reduces the pressing force applied to the fin in the second direction.
この拡管装置では、マンドレルが伝熱管に挿入された後に、移動部材がフィンに与える第2方向への押圧力が低減される。このため、フィンが伝熱管の変形によって受ける第1方向への押圧力によって移動部材が自然に第1方向へと移動する。これにより、第2方向に予め密に配置されていたフィンが第1方向へと広がり、フィンピッチを均一に近づけることができる。 In this pipe expansion device, after the mandrel is inserted into the heat transfer tube, the pressing force in the second direction that the moving member applies to the fin is reduced. For this reason, a moving member naturally moves to a 1st direction by the pressing force to the 1st direction which a fin receives by a deformation | transformation of a heat exchanger tube. Thereby, the fins densely arranged in the second direction spread in the first direction, and the fin pitch can be made closer to uniform.
第5発明にかかる拡管装置は、第1発明の拡管装置であって、制御部は、マンドレルを第1方向に移動させて伝熱管に挿入させた後、マンドレルが伝熱管を第1方向に進む初期において移動部材を第2方向へ移動させてフィンを第2方向へと押し寄せる。 A tube expansion device according to a fifth invention is the tube expansion device according to the first invention, wherein the control unit moves the mandrel in the first direction and inserts the mandrel into the heat transfer tube, and then the mandrel advances the heat transfer tube in the first direction. Initially, the moving member is moved in the second direction to push the fins in the second direction.
この拡管装置では、マンドレルが第1方向へ進む初期においてフィンが第2方向へと押し寄せられ第2方向側へ密に配置される。このため、マンドレルがさらに第1方向へと進むことによって、第2方向側に密に配置されていたフィンが第1方向へと広がる。これにより、この拡管装置では、フィンピッチを均一に近づけることができる。 In this pipe expansion device, the fins are pushed toward the second direction at the initial stage when the mandrel advances in the first direction and are densely arranged on the second direction side. For this reason, when the mandrel further advances in the first direction, the fins that are densely arranged on the second direction side spread in the first direction. Thereby, in this pipe expansion apparatus, a fin pitch can be closely approached.
第1発明にかかる拡管装置では、拡管によってフィンが受ける押圧力を移動部材によって支えることができ、移動部材の位置を調整することによってフィンピッチを調整することができる。これにより、この拡管装置では、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整することができる。また、制御部によって移動部材駆動部を制御することによって、移動部材によるフィンピッチの調整をより適切に行うことができる。また、フィンピッチを均一に近づけることができる。さらに、予め第2方向側に密に配置されていたフィンがマンドレルの挿入によって第1方向へと広がることができ、フィンピッチを均一に近づけることができる。 In the tube expansion device according to the first aspect of the invention, the pressing force received by the fins by the tube expansion can be supported by the moving member, and the fin pitch can be adjusted by adjusting the position of the moving member. Thereby, in this pipe expansion apparatus, a fin pitch can be adjusted to a desired state in a pipe expansion process. Further, by controlling the moving member driving unit by the control unit, the fin pitch can be adjusted more appropriately by the moving member. Further, the fin pitch can be made close to uniform. Furthermore, fins that are densely arranged in advance in the second direction can be expanded in the first direction by inserting a mandrel, and the fin pitch can be made uniform.
第2発明にかかる拡管装置では、移動部材によって、マンドレルの挿入のために生じるフィンの他端方向への移動を規制することができる。これにより、この拡管装置では、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整することができる。 In the tube expansion device according to the second aspect of the present invention, the movement of the fins for inserting the mandrel in the other end direction can be restricted by the moving member. Thereby, in this pipe expansion apparatus, a fin pitch can be adjusted to a desired state in a pipe expansion process.
第3発明にかかる拡管装置では、移動部材は、フィンが第1方向へと過剰に移動することを抑えることができ、フィンピッチをより精度よく調整することができる。 In the pipe expansion device according to the third aspect of the invention, the moving member can suppress the fin from moving excessively in the first direction, and can adjust the fin pitch more accurately.
第4発明にかかる拡管装置では、第2方向に予め密に配置されていたフィンが第1方向へと広がり、フィンピッチを均一に近づけることができる。 In the pipe expansion device according to the fourth aspect of the invention, the fins that are densely arranged in the second direction spread in the first direction, and the fin pitch can be made uniform.
第5発明にかかる拡管装置では、マンドレルが第1方向へ進む初期においてフィンが第2方向へと押し寄せられ第2方向側へ密に配置されるため、第2方向側に密に配置されていたフィンが第1方向へと広がる。これにより、この拡管装置では、フィンピッチを均一に近づけることができる。 In the pipe expansion device according to the fifth aspect of the invention, the fins are pushed toward the second direction at the initial stage when the mandrel advances in the first direction and are densely arranged on the second direction side, so that they are densely arranged on the second direction side. Fins spread in the first direction. Thereby, in this pipe expansion apparatus, a fin pitch can be closely approached.
<第1実施形態>
〈拡管装置の構造〉
本発明の第1実施形態にかかる拡管装置1を図1に示す。この拡管装置1は、熱交換器の製造工程において、フィンを貫通する伝熱管を拡管させて伝熱管とフィンとを固着させる装置であり、伝熱管が鉛直方向に平行となるように熱交換器2が設置される、いわゆる縦型の拡管装置である。この拡管装置1によって拡管処理される熱交換器2は、図2に示すように、2枚の固定板21,22と、複数のフィン23と、複数の伝熱管24とを有する。2枚の固定板21,22は、それぞれ熱交換器2の端部近傍に互いに平行に設けられ、伝熱管24が貫通する孔が設けられている。複数のフィン23は、2枚の固定板21,22の間に互いに平行に積層されており、伝熱管24が貫通する複数の孔が設けられている。伝熱管24は、固定板21,22およびフィン23に対して垂直に固定板21,22およびフィン23を貫通する。伝熱管24の下端はU字管25によって互いに接続されており、上端は開放端となっている。また、この拡管装置1による拡管処理の対象となる熱交換器2は、いわゆる2列型熱交換器であり、図3に示すように、伝熱管24が2列に分かれて配置されている。すなわち、熱交換器2は、軸断面において第1直線L1上に等間隔に並ぶように配置された複数の伝熱管24を有する第1列伝熱管群G1と、軸断面において第1直線L1と平行な第2直線L2上に等間隔に並ぶように配置された複数の伝熱管24を有する第2列伝熱管群G2と、第1列伝熱管群G1の複数の伝熱管24の下端を互いに接続する複数の第1U字管U1と、第2列伝熱管群G2の複数の伝熱管24の下端を互いに接続する複数の第2U字管U2と、第1列伝熱管群G1の伝熱管24の下端と第2列伝熱管群G2の伝熱管24の下端とを接続する複数の第3U字管U3とを有する。なお、拡管処理前の伝熱管24の径はフィン23および固定板21,22に設けられた孔より僅かに小さく、伝熱管24が拡管処理を受けることによって伝熱管24とフィン23とが固着される。
<First Embodiment>
<Structure of tube expansion device>
A
図1に戻り、拡管装置1は、フレーム3と複数のマンドレル4とマンドレル駆動部5と第1固定部6と第2固定部7と移動部材8(図5参照)と移動部材駆動部9(図6参照)と制御部10(図6参照)とを備える。
Returning to FIG. 1, the
[フレーム]
フレーム3は、ベース31、ガイドポスト32、マンドレル案内体33、上枠34、中間板35,36、ロッド37、側部支持板38などを有している。ベース31は、フレーム3の底部を構成しており、ベース31の4隅に4本のガイドポスト32が立設される。ガイドポスト32は、鉛直方向に伸びる柱状の部材である。マンドレル案内体33は、後述するマンドレル4を案内する部材であり、ガイドポスト32の中間部分に設けられる。中間板35,36は、マンドレル案内体33と同様にマンドレル4を案内する部材であり、上下に分かれて配置される第1中間板35と第2中間板36とを有している。中間板35,36は、ガイドポスト32に対して摺動可能にマンドレル案内体33と上枠34との間に設けられており、ロッド37によって互いに連結されている。マンドレル案内体33および中間板35,36には、マンドレル4に対応する位置にマンドレル4が貫通する孔が設けられており、孔に挿入されたマンドレル4の水平方向への移動を規制してマンドレル4を支持する。上枠34は、フレーム3の天部を構成しており、ガイドポスト32の上端が連結固定される。側部支持板38は、後述する受け台71に載置された熱交換器2を側方から支持する部材であり、ガイドポスト32に固定されている。
[flame]
The
[マンドレル]
マンドレル4は、伝熱管24に挿入される部材であり、複数の伝熱管24の数に対応して複数個が設けられている。複数のマンドレル4は、それぞれ鉛直方向に平行な棒状の形状を呈しており、鉛直方向に移動可能に設けられている。マンドレル4の下端には、伝熱管24に挿入されるヘッド部41が設けられており、ヘッド部41は他の部分よりも径が大きい球状の形状を呈している。
[Mandrel]
The
[マンドレル駆動部]
マンドレル駆動部5は、マンドレル4を鉛直方向に移動させる機構であり、メインシリンダー51、加圧枠52、押圧部材53などを有している。メインシリンダー51は、上枠34に固定されており、鉛直方向に駆動可能なシリンダー体54を有している。加圧枠52は、シリンダー体54の先端に固定されており、上枠34と中間板35,36との間にガイドポスト32に摺動可能に支持されている。押圧部材53は加圧枠52に取り付けられており、複数のマンドレル4が所定間隔で押圧部材53の下面に下向きに取り付けられている。従って、メインシリンダー51のシリンダー体54が上下に駆動されることによって、加圧枠52および押圧部材53が上下に移動し、これに伴ってマンドレル4が上下に移動する。
[Mandrel drive]
The
[第1固定部]
第1固定部6は、伝熱管24の上端を保持して固定する部分であり、マンドレル案内体33の下方であって、拡管装置1に設置された熱交換器2の伝熱管24の上端近傍に設けられている。第1固定部6は、図2に示すように、伝熱管24の上端を軸に垂直な方向すなわち水平方向から挟持可能に設けられるクランプ体によって構成されており、クランプ体は、伝熱管24の上端を水平方向から挟み込んで伝熱管24を保持する。
[First fixed part]
The
[第2固定部]
図1に戻り、第2固定部7は、伝熱管24の下端を接続するU字管25に係止して保持する部分であり、ベース31の上方であって、拡管装置1に設置された熱交換器2のU字管25近傍に設けられている。第2固定部7は、受け台71と収縮防止ピン72(図3参照)と収縮防止ピン受け部材73(図3参照)とを有している。
[Second fixing part]
Returning to FIG. 1, the second fixing portion 7 is a portion that is locked and held by the
受け台71は、ベース31上に設けられており、拡管装置1に設置される熱交換器2が載置される。なお、受け台71の上面にはU字管25が嵌合する複数の凹部が設けられている。
The
複数の収縮防止ピン72は、図3に示すように、互いに平行に配置された棒状の部材であり、半円形状の断面を呈している(図2参照)。複数の収縮防止ピン72は、少なくとも水平方向に移動可能に設けられており、複数のU字管25の内側にそれぞれ挿入され、複数のU字管25にそれぞれ係止してU字管25を内側からそれぞれ支持する。複数の収縮防止ピン72は、U字管25に垂直な方向に対して傾斜した方向からU字管25の内側に挿入される。以下、複数の収縮防止ピン72のうち一部の収縮防止ピン72と、その収縮防止ピン72が係止するU字管25近傍の拡大図である図4を用いて詳細に説明する。
As shown in FIG. 3, the plurality of shrinkage prevention pins 72 are rod-like members arranged in parallel to each other, and have a semicircular cross section (see FIG. 2). The plurality of
複数の伝熱管24は、上述したように、第1列伝熱管群G1と第2列伝熱管群G2との2列に分かれて配置されており、第1列伝熱管群G1は、軸断面視において第1直線L1上に所定間隔を隔てて順に並べられた第1伝熱管P1と第2伝熱管P2と第3伝熱管P3と第4伝熱管P4とを有する。第2列伝熱管群G2は、軸断面視において第2直線L2上に所定間隔を隔てて順に並べられた第5伝熱管P5と第6伝熱管P6と第7伝熱管P7と第8伝熱管P8とを有する。第5伝熱管P5は、第1伝熱管P1から第1直線L1と角度αをなす方向に離れて配置される。なお、角度αは、0<α<90の範囲の角度であり、図4では約60度である。第6伝熱管P6は、第2伝熱管P2から第1直線L1と角度αをなす方向に離れて配置される。第7伝熱管P7は、第3伝熱管P3から第1直線L1と角度αをなす方向に離れて配置される。第8伝熱管P8は、第4伝熱管P4から第1直線L1と角度αをなす方向に離れて配置される。また、第1列伝熱管群G1と第2列伝熱管群G2とは、第1直線L1及び第2直線L2に垂直な方向(図中の実線矢印A1参照)から見て互い違いに配置されている。すなわち、第1直線L1及び第2直線L2に垂直な方向から見て、第6伝熱管P6は第1伝熱管P1と第2伝熱管P2との間に位置しており、第7伝熱管P7は第2伝熱管P2と第3伝熱管P3との間に位置しており、第8伝熱管P8は第3伝熱管P3と第4伝熱管P4との間に位置している。逆に言えば、第1直線L1及び第2直線L2に垂直な方向から見て、第1伝熱管P1は第5伝熱管P5と第6伝熱管P6との間に位置しており、第2伝熱管P2は第6伝熱管P6と第7伝熱管P7との間に位置しており、第3伝熱管P3は第7伝熱管P7と第8伝熱管P8との間に位置している。また、第1伝熱管P1と第2伝熱管P2とは第1U字管U1によって接続される。第6伝熱管P6と第7伝熱管P7とは第2U字管U2によって接続される。第3伝熱管P3と第8伝熱管P8とは第3U字管U3によって接続される。従って、第1U字管U1は第1直線L1に沿って配置され、第2U字管U2は第2直線L2に沿って配置されているのに対して、第3U字管U3は第1直線L1および第2直線L2に交差して斜めに配置されている。複数の収縮防止ピン72は、第5伝熱管P5と第6伝熱管P6との間を通り第1U字管U1の内側に挿入される第1収縮防止ピン81と、第2U字管U2の内側に挿入され第2伝熱管P2と第3伝熱管P3との間を通る第2収縮防止ピン82と、第7伝熱管P7と第8伝熱管P8との間を通り第3U字管U3の内側に挿入され第3伝熱管P3と第4伝熱管P4との間を通る第3収縮防止ピン83とを有する。複数の収縮防止ピン81−83は、それぞれ第1直線L1に対して角度αをなして配置されており、第1収縮防止ピン81と第2収縮防止ピン82と第3収縮防止ピン83とは、第1直線L1に対して角度αをなす方向から、第1U字管U1の内側と第2U字管U2の内側と第3U字管U3の内側とに挿入される。収縮防止ピン81−83は、U字管U1−U3の反対側に先端が突出するまでU字管U1−U3の内側に挿入される。
As described above, the plurality of
図3に戻り、収縮防止ピン受け部材73は、U字管25の内側に挿入された収縮防止ピン72の先端を受ける部材である。収縮防止ピン受け部材73には、複数のU字管25の内側にそれぞれ挿入された複数の収縮防止ピン72の先端がそれぞれ挿入される複数の孔が設けられており、収縮防止ピン受け部材73は、孔に挿入された収縮防止ピン72の先端を支持して収縮防止ピン72の動きを規制する。
Returning to FIG. 3, the shrinkage prevention
[移動部材および移動部材駆動部]
図5に示す、移動部材8は、鉛直方向に移動可能であり、移動部材駆動部9(図6参照
)によって駆動される。移動部材8は、最下端に位置するフィン23の下方に設けられた水平面に平行な板状の部材であり、フィン23を下方から支持可能に設けられる。移動部材8は、水平方向に2枚に分かれており、それぞれフィン23の長手方向に長い形状であり、第1直線L1と平行に配置される。移動部材8は、間に伝熱管24を挟むように配置され、第1列伝熱管群G1が配置される側と第2列伝熱管群G2が配置される側との両側からそれぞれ伝熱管24に近接して配置される。
[Moving member and moving member driving unit]
The moving
図6に示す移動部材駆動部9は、例えば、サーボモーターと、サーボモーターの回転を移動部材8の鉛直方向の動きに変換する伝達機構とによって構成され、移動部材8を上方向および下方向に移動させる。
6 includes, for example, a servo motor and a transmission mechanism that converts the rotation of the servo motor into a vertical movement of the moving
[制御部]
図6に示す制御部10は、マンドレル駆動部5と移動部材駆動部9とを制御して、マンドレル4および移動部材8を移動させる。制御部10によるマンドレル4と移動部材8との制御内容については後に詳述する。
[Control unit]
The
〈拡管処理における動作〉
本実施形態にかかる拡管装置1によって拡管処理を行うときの動作について説明する。
<Operation in tube expansion processing>
Operation | movement when performing a pipe expansion process with the
まず、加圧枠52が上限位置まで上昇し、第1固定部6は開放される。次に、拡管処理が行われていない熱交換器2を伝熱管24の開放端を上にして受け台71上に載置する。このとき、マンドレル4の軸方向の延長上に伝熱管24が位置している。そして、第1固定部6のクランプ体によって伝熱管24の上端を挟んで固定すると共に、第2固定部7の収縮防止ピン72を先端が収縮防止ピン受け台71の孔に挿入されるまでU字管25の内側に挿入する。これにより、熱交換器2のセッティングが完了する。また、移動部材8が、熱交換器2の最下端のフィン23の下方に設置される。
First, the
熱交換器2のセッティングが完了して拡管処理が開始されると、制御部10は以下のようにして各構成部材を制御する。
When the setting of the
まず、図7(a)および図7(b)に示すように、移動部材8が上方(第2方向、図中矢印A2参照)へと移動し、最下端に位置するフィン23が上方へと押し上げられて複数のフィン23が全体的に上方へと押し寄せられる。このとき、最下端のフィン23が押し上げられる距離(D2)は、積層されたフィン23の鉛直方向の全長すなわち固定板21,22との間の距離D1の約3〜5%程度の距離が望ましい。例えば、フィンの全長が800mmである場合、フィン23が移動部材8によって押し上げられる距離は約30〜40mmで有ることが望ましい。
First, as shown in FIGS. 7A and 7B, the moving
次に、マンドレル4が下方へと移動する。このとき、メインシリンダー51が駆動され、加圧枠52が下降する。これにより、マンドレル4が下降し、ヘッド部41が伝熱管24内に挿入されていく。伝熱管24がマンドレル4によって拡管される間、伝熱管24には軸方向すなわち鉛直方向に収縮しようとする圧縮力が作用するが、第1固定部6および第2固定部7によって伝熱管24の両端が固定されているために、伝熱管24の収縮が防止されている。そして、図7(c)に示すように、マンドレル4が下方向に移動して伝熱管24に挿入された後、マンドレル4が伝熱管24の途中に位置しているときに、移動部材8が下方向(第1方向、図中矢印A3参照)への移動を開始する。そして、マンドレル4が伝熱管24内を下方向に進むにつれて、移動部材8はマンドレル4の動きに応じて下方向へと移動する。
Next, the
図1に戻り、加圧枠52が上段の中間板35,36の位置まで下降すると、加圧枠52に押されて上段の第1中間板35も下降する。加圧枠52と第1中間板35とは共に下段の第2中間板36の位置まで下降し、最後には加圧板と第1中間板35と第2中間板36とがマンドレル案内枠33の位置まで下降し、移動部材8も下限位置まで下降して拡管処理が終了する。拡管処理が終了すると、加圧枠52を上昇させ、伝熱管24からマンドレル4を抜き出す。そして、第1固定部6および第2固定部7を開放させて、熱交換器2を拡管装置1から取り外す。
Returning to FIG. 1, when the
以上のような動作によって、拡管処理が行われ、フィン23と伝熱管24とが固着される。
The tube expansion process is performed by the operation as described above, and the
〈特徴〉
この拡管装置1では、移動部材8によって予めフィン23を密に配置させておき、拡管処理が進むにつれてフィン23が広がるように移動部材8が移動する。このため、伝熱管24の変形によるフィン23の下方への移動が移動部材8によって規制され、熱交換器2の下端部でフィン23が密に配置されることが防止される。このため、フィンピッチを上下に亘って均等に近づけることができる。これにより、通風時に生じる異音を軽減することができる。また、熱交換器の外観品位が向上する。
<Characteristic>
In this
<第2実施形態>
拡管処理中のマンドレル4および移動部材8の移動について、以下のような制御が行われてもよい。
<Second Embodiment>
The following control may be performed on the movement of the
まず、第1実施形態と同様に移動部材8が上方向へと移動され、フィン23を上方向に押し上げる。移動部材8は、フィン23を押し上げた位置に一時的に固定される。次に、マンドレル4が下方向に移動され伝熱管24に挿入される。マンドレル4が伝熱管24に挿入された後、移動部材8の下方向への移動を規制していた支持が解除され、移動部材8がフィン23に与える第2方向への押圧力を低減される。これにより、移動部材8は、伝熱管24の変形によってフィン23が受ける下方向の押圧力によって自然に下方向へと下降する。他の制御については第1実施形態と同様である。
First, similarly to the first embodiment, the moving
このような制御が行われることによってもフィンピッチを均一に近づけることが可能である。 It is possible to make the fin pitch close to uniform also by such control.
<第3実施形態>
拡管処理中のマンドレル4および移動部材8の移動について、以下のような制御が行われてもよい。
<Third Embodiment>
The following control may be performed on the movement of the
まず、移動部材8が上方向へと移動されてフィン23を上方向に押し上げる前に、マンドレル4が下方向に移動され伝熱管に挿入される。マンドレル4が伝熱管24に挿入された後、マンドレル4が伝熱管24を下方向に進む初期において、移動部材8が上方向へ移動されフィン23を上方向へと押し上げる。その後、マンドレル4の下方への移動に応じて移動部材8も下方へと移動する。他の制御については第1実施形態と同様である。
First, before the moving
このような制御が行われることによってもフィンピッチを均一に近づけることができる。 By performing such control, the fin pitch can be made uniform.
〈他の実施形態〉
(1)
上記の実施形態では、制御部10はフィンピッチを均一に近づけるための制御を行っているが、フィンピッチを均一にする場合に限らずフィンピッチが部分毎に異なるようにするための制御が行われてもよい。制御部10は、移動部材8を上方へと移動させるタイミングや速さ、又は移動部材8を下方へと移動させるタイミングや速さを調整することによって、フィンピッチの分布を調整することができる。例えば、第1実施形態において移動部材8がマンドレル4の下降に応じて下方へと移動する場合に、移動部材8が早く移動するとフィンピッチは大きくなり、移動部材8が遅く移動するとフィンピッチは小さくなる。また、マンドレル4が下降中に移動部材8が上方へと移動すると上方のフィン23のフィンピッチが小さくなり密な分布となる。このように、マンドレル4の移動と移動部材8の移動とを調整することにより、フィンピッチの分布を所望の態様に調整することが可能である。
<Other embodiments>
(1)
In the above embodiment, the
(2)
上記の実施形態では、移動部材8が移動部材駆動部9によって駆動され、制御部10による制御を受けているが、フィンピッチを均一に近づけるという観点からは、移動部材8が手動で移動させられてもよい。マンドレル4が伝熱管24に挿入される前に移動部材8が手動で上方へと移動されることによって、フィン23を上方へと押し上げることができる。そして、移動部材8をストッパーなどによって支持して動かないようにしておき、マンドレル4の伝熱管24への挿入に合わせてストッパーでの支持を解除する。これにより、伝熱管24の変形のためにフィン23が受ける下方への押圧力によって移動部材8が自然と下方へと移動する。これにより、予め上方へと寄せられていたフィン23が拡管処理によって下方へと広がり、フィンピッチを均一に近づけることができる。
(2)
In the above embodiment, the moving
(3)
上記の実施形態では縦型の拡管装置1が示されているが、伝熱管24が水平方向に平行に配置される横型の拡管装置にも本発明を適用可能である。ただし、縦型の拡管装置においては、重力の影響でフィン23が下方へと移動しやすいため、移動部材8による調整がより有効である。
(3)
Although the vertical
本発明は、拡管処理においてフィンピッチを所望の状態に調整することができる効果を有し、拡管装置として有用である。 The present invention has an effect that the fin pitch can be adjusted to a desired state in the tube expansion process, and is useful as a tube expansion device.
1 拡管装置
2 熱交換器
4 マンドレル
5 マンドレル駆動部
8 移動部材
9 移動部材駆動部
10 制御部
23 フィン
24 伝熱管
A2 下方向(第2方向)
A3 上方向(第1方向)
DESCRIPTION OF
A3 upward (first direction)
Claims (5)
複数の前記伝熱管(24)の一端側から前記伝熱管(24)に挿入されて前記伝熱管(24)を拡管させる複数のマンドレル(4)と、
前記伝熱管(24)の一端側から他端側へと向かう第1方向(A3)と前記伝熱管(24)の他端側から一端側へと向かう第2方向(A2)とに移動可能であり、前記フィン(23)を支持可能に設けられる移動部材(8)と、
前記マンドレル(4)を駆動するマンドレル駆動部(5)と、
前記移動部材(8)を駆動する移動部材駆動部(9)と、
前記マンドレル駆動部(5)と前記移動部材駆動部(9)とを制御する制御部(10)と、
を備え、
前記制御部(10)は、前記マンドレル(4)が前記伝熱管(24)に挿入される前に、前記移動部材(8)を前記第2方向(A2)へと移動させて前記フィン(23)を前記第2方向(A2)へと押し寄せ、さらに、前記マンドレル(4)を前記第1方向(A3)に移動させて前記伝熱管(24)に挿入させた後、前記移動部材(8)を前記第1方向(A3)に移動させる、
拡管装置(1)。 In the heat exchanger (2) including a plurality of fins (23) provided with a plurality of holes and stacked, and a plurality of heat transfer tubes (24) inserted into the holes and penetrating the fins (23), the fins ( 23) a tube expansion device for expanding the heat transfer tube (24) inserted in the hole of 23) and fixing the fin (23) and the heat transfer tube (24),
A plurality of mandrels (4) that are inserted into the heat transfer tube (24) from one end side of the plurality of heat transfer tubes (24) to expand the heat transfer tube (24);
It is movable in a first direction (A3) from one end side to the other end side of the heat transfer tube (24) and a second direction (A2) from the other end side to the one end side of the heat transfer tube (24). A moving member (8) provided to support the fin (23);
A mandrel drive unit (5) for driving the mandrel (4);
A moving member drive unit (9) for driving the moving member (8);
A control unit (10) for controlling the mandrel driving unit (5) and the moving member driving unit (9);
Equipped with a,
The controller (10) moves the moving member (8) in the second direction (A2) before the mandrel (4) is inserted into the heat transfer tube (24) to move the fin (23 ) In the second direction (A2), and the mandrel (4) is moved in the first direction (A3) and inserted into the heat transfer tube (24), and then the moving member (8) In the first direction (A3),
Tube expansion device (1).
請求項1に記載の拡管装置(1)。 The moving member (8) can support the fin (23) located on the most other end side of the heat transfer tube (24) among the plurality of fins (23).
The tube expansion device (1) according to claim 1.
請求項1に記載の拡管装置(1)。 The controller (10) moves the moving member (8) in the first direction (A3) as the mandrel (4) advances in the heat transfer tube (24) in the first direction (A3). ,
The tube expansion device (1) according to claim 1 .
請求項1に記載の拡管装置(1)。 The controller (10) moves the mandrel (4) in the first direction (A3) and inserts it in the heat transfer tube (24), and then controls the moving member drive unit (9) to Reducing the pressing force in the second direction (A2) applied to the fin (23) by the moving member (8);
The tube expansion device (1) according to claim 1 .
請求項1に記載の拡管装置(1)。 The controller (10) moves the mandrel (4) in the first direction (A3) and inserts the mandrel (4) into the heat transfer tube (24), and then the mandrel (4) moves the heat transfer tube (24). Moving the moving member (8) in the second direction (A2) in the initial stage of proceeding in the first direction (A3) and pushing the fin (23) in the second direction (A2);
The tube expansion device (1) according to claim 1 .
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