JP7037195B2

JP7037195B2 - ヘアピン状熱交換チューブ整列装置

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Description

本発明は、積層されたフィンに挿入されるヘアピン状熱交換チューブを、挿入装置へ送る前に整列させる整列装置に関する。

図１０に示すように、クーラー等の熱交換器は、透孔１１が形成されたフィン９を複数枚積層してなる積層フィン１０の透孔１１に、熱媒体を流通させる熱交換用パイプが挿入されて構成される。熱交換用パイプとしては、銅管を中央部においてＵ字状に曲げて形成したヘアピン状熱交換チューブ２０が用いられる。

図１１に示すように、ヘアピン状熱交換チューブ２０を積層フィン１０に挿入するには、挿入装置５が用いられる（特許文献１：特許第３３１５１５１号公報の図５参照）。
ここで図示されている挿入装置５は、積層フィン１０を上下方向に積層させておき、ヘアピン状熱交換チューブ２０を上方から下降させて積層フィン１０に挿入させる。

挿入装置５の背面側には、パイプ曲げ装置であるベンダーから排出されたヘアピン状熱交換チューブ２０が送られてきて、ヘアピン状熱交換チューブ２０の中央の曲げ部２１がロッド６に掛けて吊り下げられる。
ロッド６に吊り下げられたヘアピン状熱交換チューブ２０は、挿入装置５の整列装置７に搬送される。整列装置７は、挿入位置側に向かって上面が下方に傾斜する傾斜板８を有している。傾斜板８の上面には、ヘアピン状熱交換チューブ２０の中央の曲げ部２１が配置されており、ヘアピン状熱交換チューブ２０はその自重によって自動的に挿入位置側へ向けてスライド移動するようになっている。

また、このような傾斜板８は図１１の紙面奥行き方向に向かって複数設けられており、ヘアピン状熱交換チューブ２０はこれら複数の傾斜板８のそれぞれにストックされている。
傾斜板８の最下部に位置しているヘアピン状熱交換チューブ２０は、把持装置４によって、曲げ部２１を把持されて積層フィン（図示せず）に挿入される。

特許第３３１５１５１号公報国際公開第２０１８／０８７９２４号公報

ヘアピン状熱交換チューブは、脚部が広がっていたり、捻じれている場合があり、挿入対象の透孔のピッチと同じ幅になっていないことが多い。このため、従来の技術のような整列装置７にヘアピン状熱交換チューブ２０を掛けておく構成では、隣接するヘアピン状熱交換チューブ２０の脚部２２どうしが接触してしまわないように、傾斜板８の間隔をなるべく広くしておかなくてはならない。

しかし、傾斜板８の間隔を広げると、ストックされるヘアピン状熱交換チューブ２０の間隔は、積層フィン１０に形成されている透孔１１のピッチ（正規ピッチ）よりも広くなってしまう。したがって、整列装置７に整列させた複数のヘアピン状熱交換チューブ２０を取り出して積層フィン１０の透孔１１に挿入させる場合には、ヘアピン状熱交換チューブ２０の脚部２２を閉じさせ、且つ複数のヘアピン状熱交換チューブ２０の間隔を透孔のピッチと同じ間隔となるように各ヘアピン状熱交換チューブを接近させる必要がある。

そこで、特許文献２（国際公開第２０１８／０８７９２４号公報）に示すようなヘアピン状熱交換チューブ整列装置が提案されている。
特許文献２に示すヘアピン状熱交換チューブ整列装置は、ベンダーから送られてきたヘアピン状熱交換チューブを配置するための、上面が積層フィンへ挿入する挿入装置側に向かって下方に傾斜している配置板を、水平方向に複数並べて具備している。

複数の配置板は、挿入装置側で挿入先である積層フィンの透孔のピッチの２倍の間隔の２倍ピッチ整列部として構成され、傾斜方向の上流側には積層フィンの透孔のピッチの４倍の間隔の広ピッチ整列部が構成されており、２倍ピッチ整列部の各配置板に配置されるヘアピン状熱交換チューブが同じ位置で隣り合わないように配置板ごとに上流側と下流側で異なる位置でヘアピン状熱交換チューブを停止させるストッパー装置が設けられている。
また、広ピッチ整列部に貯留させたヘアピン状熱交換チューブを１本ずつ２倍ピッチ整列部に移動させるために、広ピッチ整列部に貯留させたヘアピン状熱交換チューブを１本ずつ切り離すセパレータと、ヘアピン状熱交換チューブの最下流側を保持するストッパーとが設けられている。

ところで、熱交換器は、ヘアピン状熱交換チューブの配置段数を何段にするか、最終製品に応じて様々な段数の熱交換器が存在する。
図１２に特許文献２に開示されているような従来のヘアピン状熱交換チューブ整列装置の概略平面図を示す。なお、図１２のヘアピン状熱交換チューブは、特許文献２のように広ピッチ整列部から２倍ピッチ整列部３６まで配置板３２の上面が傾斜面となっており、ストッパーを解除することでヘアピン状熱交換チューブが自重で移動する構成となっている。

例えば、１０段製品の場合、５本のヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させるため、２倍ピッチ整列部３６には配置板３２は５列必要になってくる（１本のヘアピン状熱交換チューブは２本の熱交換チューブが積層フィンに挿入されるので、１０段製品とは５本のヘアピン状熱交換チューブ２０を挿入した積層フィンのことになる）。
そして、５列の２倍ピッチ整列部３６にヘアピン状熱交換チューブ２０を送り込むためには、２倍ピッチ整列部３６の上流側に設けられている広ピッチ整列部３４の配置板３２を３列使用する。
したがって、広ピッチ整列部３４に整列しているヘアピン状熱交換チューブ２０を、２倍ピッチ整列部３６に移動させる場合、１０段製品を製造する場合には、広ピッチ整列部の３列だけヘアピン状熱交換チューブを移動させるようなストッパー７０を用いなくてはならない。

また、例えば、２０段製品の場合、１０本のヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させるため、２倍ピッチ整列部３６の配置板３２は１０列必要になってくる。そして、１０列の２倍ピッチ整列部３６にヘアピン状熱交換チューブ２０を送り込むためには、２倍ピッチ整列部３６の上流側に設けられている広ピッチ整列部３４の配置板３２を５列使用する。
また、３０段製品の場合、１５本のヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させるため、２倍ピッチ整列部３６の配置板３２は１５列必要になってくる。そして、１５列の２倍ピッチ整列部３６にヘアピン状熱交換チューブ２０を送り込むためには、２倍ピッチ整列部３６の上流側に設けられている広ピッチ整列部の配置板３２を８列使用する。

このように、従来の整列装置によれば、製品の段数によって、広ピッチ整列部の各列に対してシリンダーを設けて、各列ごとにシリンダーによって動作するストッパー７０を駆動するようにしなくてはならず、部品点数が多くなってしまい、また制御の煩雑さが課題となっていた。
なお、ストッパー７０によって広ピッチ整列部３４のヘアピン状熱交換チューブ２０を２倍ピッチ整列部３６に移動させるのではなく、上流側からヘアピン状熱交換チューブ２０を押し出して２倍ピッチ整列部３６に移動させる構成を採用したとしても、シリンダーやアクチュエータ等が配置板の各列ごとに必要になり、部品点数が多く、また制御の煩雑さの課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、製品段数が異なる場合においても、部品点数を減らして、制御が容易なヘアピン状熱交換チューブの整列装置を提供することにある。

本発明にかかるヘアピン状熱交換チューブ整列装置によれば、熱交換器用の積層フィンの透孔に挿入するヘアピン状熱交換チューブを整列させる整列装置であって、挿入対象となる前記積層フィンにヘアピン状熱交換チューブを挿入する挿入位置側において、上端部にヘアピン状熱交換チューブの曲げ部が配置され且つ挿入位置側に向かって上面が下方に傾斜する傾斜部を有している第１配置板が、積層フィンの透孔のピッチの２倍の間隔をあけて水平方向に複数並べられた２倍ピッチ整列部が設けられ、前記第１配置板の傾斜方向の上流側において、上端部にヘアピン状熱交換チューブの曲げ部が配置され且つ上面が水平の第２配置板が、積層フィンの透孔のピッチよりも少なくとも２倍よりも広い間隔の広ピッチで水平方向に複数並べられた広ピッチ整列部が設けられ、該広ピッチ整列部は、複数の第２配置板の配置方向に沿って水平移動可能に設けられ、前記広ピッチ整列部の上流側において、当該広ピッチ整列部の各前記第２配置板に配置されている複数のヘアピン状熱交換チューブの上流側端部を前記２倍ピッチ整列部方向に押圧する押圧部が設けられ、前記２倍ピッチ整列部と前記広ピッチ整列部との間においては、前記広ピッチ整列部と同じピッチで複数の第３配置板が配置され、複数の前記第３配置板の配置方向に沿って水平移動可能な可動整列部が設けられ、前記２倍ピッチ整列部の各第１配置板に配置されるヘアピン状熱交換チューブを停止させる第１ストッパー装置が設けられ、製造する熱交換器の段数に合わせて使用する第１配置板の上流側に、挿入させるヘアピン状熱交換チューブが配置された第２配置板が位置するように前記広ピッチ整列部を移動させるように制御し、前記可動整列部の第３配置板を、前記２倍ピッチ整列部の偶数番目の第１配置板と一直線上に並ぶ位置と、奇数番目の第１配置板と一直線上に並ぶ位置との間で移動させるように制御する制御装置が設けられていることを特徴としている。

この構成を採用することによる作用は次の通りである。製品としての熱交換器の大きさは段数で表されるが、一般的には３２段製品、３０段製品、２６段製品、２４段製品、・・・１０段製品などが存在する。段数は、積層フィンに挿通されている熱交換チューブの本数と同義であり、３２段製品ということは３２本の熱交換チューブが積層フィンに挿入されているということである。なお、ヘアピン状熱交換チューブは、２本の熱交換チューブをＵ字状の部分で連結している形状であるため、３２本の熱交換チューブが挿入されるということは、１６本のヘアピン状熱交換チューブが必要になるということである。一方、２０段製品の場合、２０本の熱交換チューブが積層フィンに挿入されているということになるので、必要となるヘアピン状熱交換チューブは１０本である。
そして、例えば第１配置板が１６枚配置されている整列装置であれば、３２段以下の製品に対応することができる。第１配置板が１６枚配置されている整列装置において３２段製品に対応する場合は、第１配置板１６枚全て使用される。しかし、例えば２０段製品に対応する場合は、１６枚の第１配置板のうち１０枚だけ使用される。
本発明では、使用される第１配置板に対してだけ広ピッチ整列部が位置するように広ピッチ整列部を移動させる。そして、押圧部は、第２配置板全てに対してヘアピン状熱交換チューブを第１配置板方向に移動させるが、広ピッチ整列部は使用される第１配置板に対応する位置に移動しているので、使用される第１配置板に対応する位置に移動した第２配置板のヘアピン状熱交換チューブのみを押圧できる。
このため、複数の第２配置板それぞれにヘアピン状熱交換チューブを移動させる構造を設けなくてもよく、押圧部を一体化させて部品点数の削減に寄与し、またヘアピン状熱交換チューブを移動させる押圧部の制御を容易にすることができる。

また、前記広ピッチ整列部を水平方向に移動させる第１駆動装置が設けられ、前記制御装置は、前記第１駆動装置による前記広ピッチ整列部の水平移動距離を制御して、製造する熱交換器の段数に合わせて使用する第１配置板の上流側に、挿入させるヘアピン状熱交換チューブが配置された第２配置板が位置するように前記広ピッチ整列部を移動させることを特徴としてもよい。
この構成によれば、制御装置の制御によって、使用される第１配置板に対してだけ広ピッチ整列部が位置するように広ピッチ整列部を移動させることができる。

また、前記２倍ピッチ整列部における、複数並んだ第１配置板のうち前記広ピッチ整列部の移動方向の端部に位置する端部側第１配置板に対して、該当する第２配置板に配置されているヘアピン状熱交換チューブのみの上流側端部を前記２倍ピッチ整列部方向に押圧する端部側押圧部が、前記押圧部とは別個に駆動可能に設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、製品の段数が６＋４ｎ（ｎ＝０以上の整数）の場合においては、２倍ピッチ整列部に１列余分にヘアピン状熱交換チューブが配置されないよう、端部側押圧部を制御して２倍ピッチ整列部の1番目の配置板にはヘアピン状熱交換チューブが移動しないようにすることができる。

また、前記可動整列部の上流側には、前記広ピッチ整列部から移動してきたヘアピン状熱交換チューブが前記可動整列部に供給される前に停止させる第２ストッパー装置が設けられ、該第２ストッパー装置は、前記２倍ピッチ整列部における、複数並んだ第１配置板のうち前記広ピッチ整列部の移動方向の端部に位置する端部側第１配置板に該当する位置の端部側ストッパーが、前記第２ストッパーとは別個に駆動可能に設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、製品の段数が６＋４ｎ（ｎ＝０以上の整数）の場合においては、上述した端部側押圧部の制御とともに、２倍ピッチ整列部に１列余分にヘアピン状熱交換チューブが配置されないよう、端部側ストッパーを制御して２倍ピッチ整列部の1番目の配置板にはヘアピン状熱交換チューブが移動しないようにすることができる。

本発明のヘアピン状熱交換チューブ整列装置によれば、押圧部を一体化させて部品点数の削減に寄与し、またヘアピン状熱交換チューブを移動させる押圧部の制御を容易にすることができる。

ヘアピン状熱交換チューブの平面図である。ヘアピン状熱交換チューブの整列装置の側面図である。ヘアピン状熱交換チューブの整列装置の平面図である。図３において可動整列部を移動させたところを示す平面図である。６段製品製造時における可動整列部から２倍ピッチ整列部の偶数番目の配置版へヘアピン状熱交換チューブを移動させるところを示す説明図である。６段製品製造時における可動整列部を移動させて２倍ピッチ整列部の奇数番目の配置版へヘアピン状熱交換チューブを移動させるところを示す説明図である。６段製品製造時において端部側押圧部と端部側ストッパーを動作させずに、２倍ピッチ整列部の１番目のヘアピン状熱交換チューブを移動させないようにしたところを示す説明図である。２０段製品製造時において、広ピッチ整列部を移動させたところを示す平面図である。図８において可動整列部を移動させたところを示す平面図である。ヘアピン状熱交換チューブを積層フィンへ挿入するところを示す説明図である。従来のヘアピン状熱交換チューブ整列装置の側面図である。従来のヘアピン状熱交換チューブ整列装置の平面図である。

以下、本実施形態に係るヘアピン状熱交換チューブ整列装置（以下、単に整列装置と称する）を図面に基づいて説明する。
まず、図１にヘアピン状熱交換チューブの平面図を示す。
ヘアピン状熱交換チューブ２０は銅管等の熱伝導性の高い材質の金属管であり、中央の曲げ部２１においてＵ字状に曲げたものである。
ヘアピン状熱交換チューブ２０は、ベンダー（図示せず）によって、Ｕ字状に曲げたものであるため、その弾性力によって脚部２２が広がっていることが多く、また曲がりや捻じれも発生していることがある。そこで、ベンダーから積層フィンへの挿入装置に移送される前に、本実施形態のような整列装置によって整列することが必要となる。

図２に整列装置の側面図を示し、図３に整列装置の概略平面図を示す。
整列装置３０は、水平方向に並ぶ複数の配置板３２を備えている。配置板３２は、その上面が挿入装置側（図示せず）に向けて下降する傾斜部３２ａとして構成されている。なお、以下の説明において、傾斜部３２ａにおいて低くなっている側すなわち挿入装置側を下流側、高くなっている側すなわちベンダー側を上流側ということもある。

ヘアピン状熱交換チューブ２０は、曲げ部２１を配置板３２の傾斜部３２ａに掛けることにより配置される。ヘアピン状熱交換チューブ２０を配置板３２に配置させると、それぞれの脚部２２は、配置板３２をはさんで左右両側に配置されることとなる。

配置板３２どうしの水平方向の間隔は、上流側においては、挿入対象となる積層フィンの透孔のピッチの４倍の間隔である。この上流側における複数の配置板３２は広ピッチ整列部３４に設けられている。
なお、広ピッチ整列部３４における配置板３２の上面は傾斜面ではなく水平面として形成されている。

広ピッチ整列部３４は、配置板３２の配置方向、すなわちヘアピン状熱交換チューブ２０の移送方向と直交する方向に水平移動可能となるように構成されている。具体的には、広ピッチ整列部３４の底面に複数の車輪付きのキャスター３５が設けられて移動可能となっている。ただし、移動手段としてはキャスターに限定するものではない。
広ピッチ整列部３４には、広ピッチ整列部３４をヘアピン状熱交換チューブ２０の移送方向と直交する方向に移動させる移動装置３７が設けられている。移動装置３７としては、例えばボールねじとモータの組み合わせ、又はエアシリンダーなどの直動装置を採用することができる。

広ピッチ整列部３４の上方には、複数のヘアピン状熱交換チューブ２０を下流側に押圧する押圧部４０が設けられている。
押圧部４０は、図３の左側に図示しているように、配置板３２の位置にスリット４２が形成された板状の部材である。押圧部４０は、広ピッチ整列部３４に設けられている複数の配置板３２のうち、幅方向（ヘアピン状熱交換チューブ２０の移送方向と直交する方向）のいずれか一方の端部の配置板３２を除き、他の複数の配置板３２をスリット４２に進入して、複数の配置板３２に配置されている各ヘアピン状熱交換チューブ２０を同時に押圧可能となっている。

押圧部４０には、押圧部４０を上下動させる上下動装置４８と、押圧部４０をヘアピン状熱交換チューブの移送方向に沿って移動させる移動装置５０とが設けられている。
上下動装置４８及び移動装置５０は、例えばボールねじとモータの組み合わせ、又はエアシリンダーなどの駆動装置によって構成されている。
上下動装置４８及び移動装置５０は、ＣＰＵ及びメモリ等によって構成されている制御部５２によって制御される。

また、複数の配置板３２のうち幅方向の一方の端部に位置する配置板３２に対しては、当該一端部側の配置板３２のみに対応する端部側押圧部４４が設けられている。端部側押圧部４４には、幅方向の一方の端部に位置する配置板３２が進入するスリット４６が形成されている。
端部側押圧部４４は、上述した押圧部４０とは別の上下動装置及び移動装置（図示せず）が接続されており、制御部５２の制御によって押圧部４０とは別々に駆動できる。

下流側における配置板３２どうしの水平方向の間隔は、積層フィンの透孔のピッチの２倍である。この下流側における複数の配置板３２は２倍ピッチ整列部３６に設けられている。
すなわち、２倍ピッチ整列部３６においては、広ピッチ整列部３４の配置板３２の２倍の数の配置板３２が水平方向に並んで配置されている。
また、特許請求の範囲では、２倍ピッチ整列部３６に設けられた配置板を第１配置板、広ピッチ整列部３４に設けられた配置板を第２配置板としたが、詳細な説明ではどちらも配置板３２として説明している。

２倍ピッチ整列部３６と広ピッチ整列部３４との間には、可動整列部３８及び中間整列部３９が設けられている。中間整列部３９は、広ピッチ整列部３４の下流側に連続して配置されており、各配置板３２の間隔は広ピッチ整列部３４の間隔と同一であって、広ピッチ整列部３４と同じ数の配置板３２が設けられている。
また、中間整列部３９における各配置板３２はその上面が挿入装置側に傾斜した傾斜面として形成されている。中間整列部３９の各配置板３２の傾斜面の上端部が広ピッチ整列部３４の各配置板３２の高さと一致し、中間整列部３９の各配置板３２の傾斜面の下端部が可動整列部３８の各配置板３２の上端部の高さと一致する。したがって、中間整列部３９の各配置板３２は広ピッチ整列部３４と可動整列部３８との間を、段差なく連続して繋げることができる。

可動整列部３８は、広ピッチ整列部３４と配置板３２の数が同じだけ設けられており、配置板３２どうしの間隔も広ピッチ整列部３４と同じである。
また、可動整列部３８における各配置板３２はその上面が挿入装置側に傾斜した傾斜面として形成されている。可動整列部３８の各配置板３２の傾斜面の上端部が中間整列部３９の各配置板３２の高さと一致し、可動整列部３８の各配置板３２の傾斜面の下端部が２倍ピッチ整列部３６の各配置板３２の上端部の高さと一致する。したがって、可動整列部３８の各配置板３２は中間整列部３９と２倍ピッチ整列部３６との間を、段差なく連続して繋げることができる。
可動整列部３８は、複数の配置板３２を同時に水平方向に移動可能に設けられている。可動整列部３８は、例えばボールねじとモータの組み合わせ、又はエアシリンダーなどの移動装置５４を採用して複数の配置板３２を水平方向に移動させる。

図２に示しているように、２倍ピッチ整列部３６、可動整列部３８、中間整列部３９に配置されている配置板３２は、側面から見て傾斜部３２ａが連続している。したがって、広ピッチ整列部３４からヘアピン状熱交換チューブ２０が移送された場合、自重によって滑り落ちないように、２倍ピッチ整列部３６、可動整列部３８、中間整列部３９のそれぞれには、配置されているヘアピン状熱交換チューブ２０の下流側端面に当接するストッパー６０、５８、５６がそれぞれ設けられている。

ストッパー６０は、２倍ピッチ整列部３６の各配置板３２に配置されているヘアピン状熱交換チューブ２０の下流側に位置し、この位置でヘアピン状熱交換チューブ２０を支持して停止させる。
ストッパー５８は、可動整列部３８の各配置板３２に配置されているヘアピン状熱交換チューブ２０の下流側に位置し、この位置でヘアピン状熱交換チューブ２０を支持して停止させる。
ストッパー５６は、中間整列部３９の各配置板３２に配置されているヘアピン状熱交換チューブ２０の下流側に位置し、この位置でヘアピン状熱交換チューブ２０を支持して停止させる。

なお、中間整列部３９に設けられているストッパー５６については、複数の配置板３２のうち幅方向の一方の端部に位置する配置板３２に対しては、当該一端部側の配置板３２のみに対応する端部側ストッパー５７が設けられている。

各ストッパー６０、５８、５６は、それぞれ上下動装置６２、６４、６６によって上下動可能に設けられている。上下動装置６２、６４、６６は、例えばボールねじとモータの組み合わせ、又はエアシリンダーなどによって構成されている。
上下動装置６２、６４、６６は、制御部５２によって制御される。なお、中間整列部３９における端部側ストッパー５７は、上述したストッパー５６とは別の上下動装置（図示せず）が接続されており、制御部５２の制御によってストッパー５６とは別々に駆動できる。

次に、整列装置の動作について説明する。
本実施形態における整列装置は、２倍ピッチ整列部３６の配置板３２の数が１６枚であり、ヘアピン状熱交換チューブを１６個整列可能な構成となっている。１個のヘアピン状熱交換チューブからは２本の熱交換チューブが挿入されるため、本実施形態の整列装置は、最大３２段製品に対応するヘアピン状熱交換チューブ２０の整列が可能な装置である。

（３２段製品製造時の実施形態）
図３では、３２段製品製造時の場合について示している。図３では、広ピッチ整列部３４を移動させていない状態でヘアピン状熱交換チューブを整列させる。
ベンダーによって製造されたヘアピン状熱交換チューブ２０は、広ピッチ整列部３４の各配置板３２に配置される。なお、ベンダーからヘアピン状熱交換チューブ２０が送り込まれるときには、押圧部４０、４４は配置板３２の上方に位置するように制御され、ヘアピン状熱交換チューブ２０の配置板３２への配置動作の邪魔にならないようにしている。
広ピッチ整列部３４の各配置板３２は、上面が水平面となっているので、ベンダーから送られてきたヘアピン状熱交換チューブ２０はそのまま広ピッチ整列部３４に貯留される。

広ピッチ整列部３４から下流側にヘアピン状熱交換チューブ２０を移動させる場合、制御部５２が上下動装置４８を制御して押圧部４０、４４を下降させる。さらに制御部５２は、移動装置５０を制御して押圧部４０、４４を下流側に移動させることで、ヘアピン状熱交換チューブ２０の上流側端部を押圧して、各配置板３２に配置されたヘアピン状熱交換チューブ２０を中間整列部３９に移動させる。

中間整列部３９に移動してきたヘアピン状熱交換チューブ２０は、ストッパー５６、５７によって下流側端部が支持されて停止する。
制御部５２によって上下動装置６６が駆動し、ストッパー５６、５７が上昇することによって、中間整列部３９に配置されたヘアピン状熱交換チューブ２０は自重によって可動整列部３８に滑り落ちる。

中間整列部３９から移動してきたヘアピン状熱交換チューブ２０は、ストッパー５８によって下流側端部が支持されて停止する。
制御部５２によって上下動装置６４が駆動し、ストッパー５８が上昇することによって、可動整列部３８に配置されたヘアピン状熱交換チューブ２０は自重によって２倍ピッチ整列部３６に滑り落ちる。

可動整列部３８が図３に示した位置のままストッパー５８が上昇した場合、可動整列部３８の配置板３２は、２倍ピッチ整列部３６の配置板３２の偶数番目の配置板３２と一直線上に並んでいるので、可動整列部３８に配置されているヘアピン状熱交換チューブ２０は、偶数番目の配置板３２に移動する。
制御部５２は、ストッパー５８を上昇させて可動整列部３８に配置したヘアピン状熱交換チューブ２０を２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板３２に移動させたのち、上下動装置６４を駆動してストッパー５８を下降する。

次に、制御部５２は、移動装置５４を駆動して可動整列部３８を幅方向に２倍ピッチ分だけ移動させる。図４に可動整列部３８が２倍ピッチ分だけ移動した状態を示す。
図４に示した位置のストッパー５８が上昇した場合、可動整列部３８の配置板３２は、２倍ピッチ整列部３６の配置板３２の奇数番目の配置板３２と一直線上に並んでいるので、可動整列部３８に配置されているヘアピン状熱交換チューブ２０は、奇数番目の配置板３２に移動する。

そして、可動整列部３８の配置板３２が、２倍ピッチ整列部３６の奇数番目の配置板３２と一直線上に並んだ状態で、制御部５２はストッパー５８を上昇させて可動整列部３８に配置したヘアピン状熱交換チューブ２０を自重によって２倍ピッチ整列部３６の奇数番目の配置板３２に移動させる。
ヘアピン状熱交換チューブ２０が可動整列部３８から２倍ピッチ整列部３６に移動した後、制御部５２は、移動装置５４を駆動して可動整列部３８を元の位置（可動整列部３８の配置板３２が２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板３２の位置と一致する位置に戻すように制御する。

（独立駆動する押圧部について）
なお、広ピッチ整列部３４における押圧部について、２倍ピッチ整列部３６の端部側の配置板に対応する位置の端部側押圧部４４だけ独立して動作可能としていること、および中間整列部３９のストッパー５７だけ独立して動作可能としたのは、以下のような理由による。
本実施形態のように、可動整列部３８によって、２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板と奇数番目の配置板とにおいて、交互にヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させる場合、製品段数が６＋４ｎ（ｎ＝０以上の整数）のときには、２倍ピッチ整列部３６の１番目の配置板にヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させないようにするためである。

このことを図５～図７に基づいて説明する。
６段製品を製造する場合、６本の熱交換チューブがフィンに挿入されるのでヘアピン状熱交換チューブ２０は３本必要である。したがって、３つの配置板を使って３つのヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させる。また図３のように、可動整列部３８の各配置板が２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板と一致しているときが初期状態であるとする。
図５に示すように、可動整列部３８の各配置板が２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板と一致している初期状態のとき、可動整列部３８の配置板（１）のヘアピン状熱交換チューブ２０が２倍ピッチ整列部３６の配置板２に移動する。また、可動整列部３８の配置板（２）のヘアピン状熱交換チューブ２０が２倍ピッチ整列部３６の配置板４に移動する。

そして図６に示すように、可動整列部３８が移動し、可動整列部３８の各配置板が２倍ピッチ整列部３６の奇数番目の配置板に一致すると、可動整列部３８の配置板（１）のヘアピン状熱交換チューブ２０が２倍ピッチ整列部３６の配置板１に移動する。また、可動整列部３８の配置板（２）のヘアピン状熱交換チューブ２０が２倍ピッチ整列部３６の配置板３に移動する。

このようにヘアピン状熱交換チューブ２０を３本使用した６段製品の製造のために、可動整列部３８から２倍ピッチ整列部３６へヘアピン状熱交換チューブ２０を送り出すと、配置板が４列になってしまい、１列分のヘアピン状熱交換チューブ２０が余分になる。
このため、６段製品を製造する場合には、可動整列部３８の配置板（１）においては、２倍ピッチ整列部３６の配置板２にはヘアピン状熱交換チューブ２０を送り出し、２倍ピッチ整列部３６の配置板１にはヘアピン状熱交換チューブ２０を送り出さないように制御することが求められる。つまり、６段製品用にヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させるためには、２倍ピッチ整列部３６の先頭の配置板を用いずに、配置板２～４を使用して３本のヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させる。

以下、２倍ピッチ整列部３６の配置板２～４を使用して３本のヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させる場合について説明する。
図３及び図４に示したように、広ピッチ整列部３４には、移動方向の先頭側端部に位置する配置板３２に配置された端部側押圧部４４が設けられている。そして中間整列部３９には、端部側押圧部４４に対応する位置に端部側ストッパー５７が設けられている。

制御部５２は、可動整列部３８が２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板に位置する初期状態のときは、端部側押圧部４４を押圧部４０と同じタイミングで動作させ、広ピッチ整列部３４のヘアピン状熱交換チューブ２０を下流側の中間整列部３９に移動させる。
そして、制御部５２は、可動整列部３８が２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板に位置する初期状態のときは、端部側ストッパー５７をストッパー５６と同じタイミングで動作させ、中間整列部３９のヘアピン状熱交換チューブ２０を下流側の可動整列部３８に移動させる。
このようにして可動整列部３８から２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板である配置板２及び４にヘアピン状熱交換チューブ２０が移動する。
ここまでは図５で説明した状態と同じである。

次に、図７に基づいて、制御部５２は可動整列部３８を端部方向に２倍ピッチ分移動させた状態を説明する。このとき、可動整列部３８が２倍ピッチ整列部３６の奇数番目の配置板に位置する状態である。
そして、制御部５２は、この状態のときは端部側押圧部４４を動作させず、押圧部４０のみ動作させる。このため、広ピッチ整列部３４の端部側の配置板のヘアピン状熱交換チューブ２０は中間整列部３９に移動しない。
さらに、制御部５２は、この状態のときは端部側ストッパー５７を動作させず、ストッパー５６のみを動作させる。このため、中間整列部３９の端部側の配置板におけるヘアピン状熱交換チューブ２０は可動整列部３８の端部側の配置板（１）に移動しない。
したがって、可動整列部３８の端部側の配置板にはヘアピン状熱交換チューブ２０は存在しない状態となり、２倍ピッチ整列部３６の配置板１にはヘアピン状熱交換チューブ２０が整列しないこととなり、配置板２～４にヘアピン状熱交換チューブ２０が整列して６段製品の製造が可能となる。

上述してきたように、６段製品を製造する場合において、２倍ピッチ整列部３６の配置板１を使用せずに配置板２～４を使用して、１列余分なヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させないようにできる。
また、２倍ピッチ整列部３６の配置板１を使用せずにヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させる製品としては、６段製品のほか、１０段製品、１４段製品、１８段製品、２２段製品・・のように６＋４ｎ（ｎ＝０以上の整数）段製品の場合に適用される。

もし、上述したような構成を採用しない場合、６＋４ｎ段製品の場合に、２倍ピッチ整列部３６の配置板１から整列させようとすると、広ピッチ整列部３４の押圧部を配置板ごとに別個に動作可能にしなくてはならず、結局部品点数を減らすことができなくなってしまう。

（２０段製品製造時の実施形態）
次に、２０段製品製造時の実施形態について説明する。
まず、２０段製品の場合、２倍ピッチ整列部３６の配置板３２は１０枚必要である。そして、１０枚の２倍ピッチ整列部３６の配置板に対応するために、広ピッチ整列部３４の配置板の数は５枚必要である。
そこで、図８に示すように、制御部５２は、移動装置３７を駆動し、広ピッチ整列部３４を２倍ピッチ整列部３６の配置板の番号の小さい側に移動させる。広ピッチ整列部３４の複数の配置板のうち、２倍ピッチ整列部３６の配置板の番号が小さい側に対応する配置板は、中間整列部３９から外れた位置に移動され、そして２倍ピッチ整列部３６の１１枚目以降の配置板３２には広ピッチ整列部３４が全く配置されていない状態となる。

図８の例では、広ピッチ整列部３４の配置板１～３が中間整列部３９の接続から外れ、配置板４～８が中間整列部３９を介して可動整列部３８の配置板（１）～（５）に接続される。
図８の状態において、制御部５２が押圧部４０及び端部側押圧部４４を駆動すると、広ピッチ整列部３４の配置板４～８までのヘアピン状熱交換チューブ２０が中間整列部３９に移動する。

そして、制御部５２が中間整列部３９の端部側ストッパー５７及びストッパー５６を上昇させることによって、中間整列部３９のヘアピン状熱交換チューブ２０が可動整列部３８の配置板（１）～（５）に自重によって移動する。
さらに、制御部５２が可動整列部３８のストッパー５８を上昇させることによって、可動整列部３８の配置板（１）～（５）のヘアピン状熱交換チューブ２０が２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板２，４，６，８，１０に自重によって移動する。

そして次に、制御部５２が押圧部４０及び端部側押圧部４４を駆動し、広ピッチ整列部３４の配置板４～８までのヘアピン状熱交換チューブ２０を中間整列部３９に移動させる。
そして、制御部５２が中間整列部３９の端部側ストッパー５７及びストッパー５６を上昇させることによって、中間整列部３９のヘアピン状熱交換チューブ２０が可動整列部３８の配置板（１）～（５）に自重によって移動する。
ここまでは、２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板２、４、６、８、１０にヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させる動作と同じである。

図９に、可動整列部３８が２倍ピッチ分だけ番号が小さい端部方向に移動したところを示す。
２倍ピッチ整列部３６の偶数番目の配置板２，４，６，８，１０にヘアピン状熱交換チューブ２０が整列した後、次に可動整列部３８の配置板（１）～（５）にヘアピン状熱交換チューブ２０が供給された場合に、制御部５２は移動装置５４を駆動して可動整列部３８を２倍ピッチ分だけ番号が小さい端部方向に移動させる。
これにより、可動整列部３８の配置板（１）～（５）が２倍ピッチ整列部３６の奇数番目の配置板１、３、５、７、９に接続する。

制御部５２は、可動整列部３８を移動させたのち、ストッパー５８を上昇させることによって、可動整列部３８の配置板（１）～（５）のヘアピン状熱交換チューブ２０が２倍ピッチ整列部３６の奇数番目の配置板１，３，５，７，９に自重によって移動する。

以上の動作によって２倍ピッチ整列部の配置板１～１０にヘアピン状熱交換チューブ２０が整列し、別個に設けられた挿入装置によって２０段製品のフィンへのヘアピン状熱交換チューブ２０が挿入できる。

このように、製造対象となる熱交換器用フィンの段数に合わせて、広ピッチ整列部３４の配置板の使用枚数を制限し、不要な本数のヘアピン状熱交換チューブ２０を整列させないようにできる。またこのような構成について、備品点数（配置板ごとの押圧部と、これら押圧部をそれぞれ駆動する装置）を減らし且つ制御方法を煩雑化しないようにできる。

なお、上述してきた実施形態では、制御部の制御によって移動装置３７を駆動して広ピッチ整列部３４を移動させる例を説明したが、広ピッチ整列部３４の移動は作業者が手動で行ってもよい。

以上本発明につき好適な実施形態を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

４把持装置
５挿入装置
６ロッド
７整列装置
８傾斜板
９フィン
１０積層フィン
１１透孔
２０ヘアピン状熱交換チューブ
２１曲げ部
２２脚部
３０ヘアピン状熱交換チューブ整列装置
３２配置板
３２ａ傾斜部
３４広ピッチ整列部
３５キャスター
３６２倍ピッチ整列部
３７移動装置
３８可動整列部
３９中間整列部
４０押圧部
４２スリット
４４端部側押圧部
４６スリット
４８上下動装置
５０移動装置
５２制御部
５４移動装置
５６ストッパー
５７端部側ストッパー
５８ストッパー
６０ストッパー
６２上下動装置
６４上下動装置
６６上下動装置
７０ストッパー

Claims

熱交換器用の積層フィンの透孔に挿入するヘアピン状熱交換チューブを整列させる整列装置であって、
挿入対象となる前記積層フィンにヘアピン状熱交換チューブを挿入する挿入位置側において、上端部にヘアピン状熱交換チューブの曲げ部が配置され且つ挿入位置側に向かって上面が下方に傾斜する傾斜部を有している第１配置板が、積層フィンの透孔のピッチの２倍の間隔をあけて水平方向に複数並べられた２倍ピッチ整列部が設けられ、
前記第１配置板の傾斜方向の上流側において、上端部にヘアピン状熱交換チューブの曲げ部が配置され且つ上面が水平の第２配置板が、積層フィンの透孔のピッチよりも少なくとも２倍よりも広い間隔の広ピッチで水平方向に複数並べられた広ピッチ整列部が設けられ、
該広ピッチ整列部は、複数の第２配置板の配置方向に沿って水平移動可能に設けられ、
前記広ピッチ整列部の上流側において、当該広ピッチ整列部の各前記第２配置板に配置されている複数のヘアピン状熱交換チューブの上流側端部を前記２倍ピッチ整列部方向に押圧する押圧部が設けられ、
前記２倍ピッチ整列部と前記広ピッチ整列部との間においては、前記広ピッチ整列部と同じピッチで複数の第３配置板が配置され、複数の前記第３配置板の配置方向に沿って水平移動可能な可動整列部が設けられ、
前記２倍ピッチ整列部の各第１配置板に配置されるヘアピン状熱交換チューブを停止させる第１ストッパー装置が設けられ、
製造する熱交換器の段数に合わせて使用する第１配置板の上流側に、挿入させるヘアピン状熱交換チューブが配置された第２配置板が位置するように前記広ピッチ整列部を移動させるように制御し、前記可動整列部の第３配置板を、前記２倍ピッチ整列部の偶数番目の第１配置板と一直線上に並ぶ位置と、奇数番目の第１配置板と一直線上に並ぶ位置との間で移動させるように制御する制御装置が設けられていることを特徴とするヘアピン状熱交換チューブの整列装置。
前記広ピッチ整列部を水平方向に移動させる第１駆動装置が設けられ、
前記制御装置は、
前記第１駆動装置による前記広ピッチ整列部の水平移動距離を制御して、製造する熱交換器の段数に合わせて使用する第１配置板の上流側に、挿入させるヘアピン状熱交換チューブが配置された第２配置板が位置するように前記広ピッチ整列部を移動させることを特徴とする請求項１記載のヘアピン状熱交換チューブの整列装置。
前記２倍ピッチ整列部における、複数並んだ第１配置板のうち前記広ピッチ整列部の移動方向の端部に位置する端部側第１配置板に対して、該当する第２配置板に配置されているヘアピン状熱交換チューブのみの上流側端部を前記２倍ピッチ整列部方向に押圧する端部側押圧部が、前記押圧部とは別個に駆動可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヘアピン状熱交換チューブの整列装置。
前記可動整列部の上流側には、前記広ピッチ整列部から移動してきたヘアピン状熱交換チューブが前記可動整列部に供給される前に停止させる第２ストッパー装置が設けられ、
該第２ストッパー装置は、
前記２倍ピッチ整列部における、複数並んだ第１配置板のうち前記広ピッチ整列部の移動方向の端部に位置する端部側第１配置板に該当する位置の端部側ストッパーが、前記第２ストッパーとは別個に駆動可能に設けられていることを特徴とする請求項３記載のヘアピン状熱交換チューブの整列装置。