JPH02241620A - 熱交換器の複列曲げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、板状のクロスフィン型熱交換器をＬ状、Ｕ状
に湾曲させる熱交換器の曲げ加工装置に関し、更に詳し
くは、複数枚の熱交換器を複列に重ね併せた状態で同時
に湾曲加工を行なう複列曲げ装置に関する。

〔従来の技術］ 近時、空気調和機等においては、その小型化と熱交換効
率向上の両立を図るために、板状のクロスフィン型熱交
換器をＬ状、Ｕ状に湾曲させた曲げ熱交換器が使用され
ている。クロスフィン型熱交換器をこのように湾曲させ
るには、特願昭６３−８５９９１号等にて提案されてい
るように、ベースプレート上にセットされた熱交換器を
上方から曲げ型で支承しながら、その伝熱管長手方向の
一方の端部を立ち上げて、熱交換器に曲げ型に沿ったカ
ーブを与える装置が使用されている。

一方、複数枚のクロスフィン型の熱交換器を複列に重ね
合せた複列熱交換器が生産性に優れることから大型熱交
換器等の分野では多用されている。

このような複列熱交換器も一部は上述した曲げ熱交換器
として使用されている。

復列で且つ湾曲した複列曲げ熱交換器は、通常は第８図
に示すように、異なる半径に湾曲させた複数枚の熱交換
器１２を重ね合せて複列化するか、又は第９図に示すよ
うに、複数枚の熱交換器１２を重ね合せた状態で旋回ヘ
ンドア０により曲げ型７１に沿って同時に曲げ加工する
かのいずれかで製造されている。いずれの方法でも曲げ
加工は熱交換器の口管部１２ａの方に施され、更に後者
では、曲げ加工後に口管部１２ａのレベルが揃うように
、予め外側の熱交換器１２は内側の熱交換器１２に対し
て口管部１２ａの方へずらせておかれる。こうしないと
、・後工程で口管部にＵ管をろう付けする際にＵ管の挿
入が困難になったり、バーナ位置が不適切になってろう
付けが不完全になる。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、前者と後者とを比較した場合、後者の方が合
理的であることは言うまでもない。しかし、後者の同時
曲げ加工で複列曲げ熱交換器を製造する場合には、加工
前の熱交換器の位置合せに手数がかかる。また、位置合
せが完全に行われたとしても、熱交換器間の滑り具合等
によって曲げ加工後に熱交換器のＵ管部に不揃いが生し
るのは避けられず、不揃いが顕著な場合には、上述した
とおり、Ｕ管の挿入が困難になったり、Ｕ管が挿入され
てもろう付けが不完全になる。

本発明は、このような状況に漏みなされたもので、口管
部の不揃いを防止し得る熱交換器の複列曲げ装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１の装置は、熱交換器が複列状態で載置され
る架台」二と、該架台の熱交換器の口管部をその軸心方
向の移動がないように固定するチャックを有する旋回ヘ
ッドと、該旋回ヘッドの旋回円弧内側で熱交換器を支承
する曲げ型とを備えている。

本発明の第２の装置は、上記旋回ヘッドにおけるチャッ
クが、熱交換器の口管部に挿入されるクランプピンを有
するチャック本体と、該チャック本体のクランプピンが
突設された面に平行駆動され、クランプピンがその外面
側に口管部の挿入され得る間隔をあけて挿入される透孔
を有するクランププレートとを備えている。

本発明の第３の装置は、熱交換器が複列状態で載置され
る架台と、該架台上の熱交換器のＵ管部側の裏面を支承
しながら旋回する旋回へンドと、旋回円弧内側で熱交換
器を押圧固定する曲げ型とを備えている。

本発明の第４の装置は、旋回ヘッドの旋回機構が二軸駆
動手段からなっている。

〔作　　用］ 本発明の第１の装置においては、熱交換器の口管部がそ
の軸心方向の移動がないように旋回ヘッドにチャックで
固定されるので、曲げ加工にともなう熱交換器間の位置
ずれはＵ管部側で吸収され、加工後の口管部はほぼ完全
に同一レベルになる。

本発明の第２の装置においては、上記第１の装置で熱交
換器を曲げ加工するに際して、クランプピンの外周面と
クランププレートの透孔内周面との間にＵ管部を差し込
み、クランププレートをスライドさせれば、口管部がク
ランプピンとクランププレートとで簡単に挟持固定され
る。

本発明の第３の装置においては、熱交換器が曲げ型で押
圧固定され、この状態でＵ管部の側が拘束のないまま曲
げ型に沿って湾曲される。しだがって、曲げ加工にとも
なう熱交換器間の位置ずれはｔＪ管部側で吸収され、予
め口管部を揃えておけば加工後の口管部はほぼ完全に同
一レベルになる。

本発明の第４の装置においては、上記第３の装置で熱交
換器を曲げ加工する際に、旋回ヘッドの旋回角に応して
その旋回半径を小さくできる。こうすることにより、熱
交換器の厚みが大きい場合にも熱交換器を損傷なく良好
な形状に湾曲させることができる。

〔実施例］ 以下に本発明の詳細な説明する。

まず、本発明の第１および第２の装置についての実施例
を第１図〜第４図を参照しつつ詳細に説明する。

本実施例の装置は、第１図に示すように、水平な架台１
０を備えている。架台１０の上面中央部には複数の昇降
架台１１が設けられている。昇降架台１１は、曲げ加工
中に熱交換器１２をその上面で下方より支承する。加工
後には、昇降架台ｌｌは熱交換器１２を搬出するために
上昇する。

昇降架台１１の前方にはブラケット１４に軸支された左
右−組の旋回アーム１５が設けられ、その先端には旋回
ヘッド１６が取付けられている。

旋回ヘッド１６は熱交換器１２のＵ管部側の曲げ加工を
担当し、旋回アーム１５に沿って移動できるようになっ
ている。旋回アーム１５の回動中心の直上には、曲げ型
１７が設けられている。曲げ型１７は・架台１０の上方
に平行して設けた天板１８に昇降可能に取付けられてい
る。

旋回アーム１５を軸支するブラケッ）１４の後方には、
第２のブラケット１９に軸支された旋回プレート２０が
設けられている。旋回プレート２０は、熱交換器１２の
Ｕ管部側の曲げ加工を担当し、前後方向で位置調整がで
きるようになっている。旋回プレート２０の回動中心直
上に設けられた曲げ型２１は、旋回プレート２０の前後
方向の移動に追従できるように前後方向に可動であり、
且つ口管部側の曲げ型１７と同期して昇降するようにな
っている。旋回プレー）２０後方の架台１０上に設けら
れたストッパー２２は、熱交換器１２の長さに応じてそ
のセント位置を調節するためのもので、レール２３に案
内されて前後方向で位置調節される。口管部側の曲げ機
構、すなわちブラケット１９、旋回プレート２０、曲げ
型２１が前後方向に位置調節できるのも、寸法の異なる
複数機種の熱交換器１２を加工するためである。

旋回アーム１５に保持された旋回ヘッド１６は、第２図
に示すように、左右−組のガイドレール２５に案内され
て旋回アーム１５の長手方向に駆動されるチャック２６
を備えている。チャック２６は、ガイドレール２５に摺
動可能に嵌合する左右−＆［ｌのスライドブロック２７
を有する。−組のスライドブロック２７には夫々シリン
ダー２８が取付けられ、そのコンド２９間には水平板３
０が架設されている。水平板３０はその上面に立設され
た垂直板３１とともにチャック本体を構成し、垂直板３
１は、その旋回アーム１５回動中心側の面に複数のクラ
ンプピン３２を有する。

クランプピン３２は、第３図（ａ）に示すように、熱交
換器１２における伝熱管の口管部１２ａに対応して垂直
板３１表面に突設されており、シリンダー２８によって
水平板３０が持ち上がった状態でクランプピン３２の軸
心は口管部１２ａの軸心に一致する。水平板３０が下降
した状態では垂直＋ｆｆ１３１および後述するクランプ
プレートの全体が熱交換器１２の下面より下方に位置す
る。クランプピン３２の外径は、熱交換器１２における
口管部１２ａの内径より僅かに小さく設定されている。

水平板３０は又、第２図に示すように、両側に垂直板３
１に平行なガイドビン３３を有する。ガイドビン３３間
には、垂直板３１に平行なりランププレート３４が昇降
可能に架設されている。クランププレート３４は、垂直
板３１の旋回アーム１５回動中心側に位置しており、ク
ランプピン３２に対応する位置に透孔３５を有する。ク
ランプピン３２は、その各対応する透孔３５に挿入され
ており、この状態でクランププレート３４は、水平板３
０の下面に取付けられたシリンダー３６により垂直板３
１に平行に駆動される。

クランププレート３４の各透孔３５は、第３図建）に示
すように、直径が異なる２種類の円孔を偏心させて組合
せたいわゆるダルマ穴である。２種類の円孔のうち小径
円孔は、熱交換器１２における口管部１２ａの外径より
僅かに大きい程度の内径を有し、大径円孔に対してクラ
ンププレート３４の下降側に偏位している。大径円孔は
、口管部１２ａが挿入し得るようにその外径よりやや大
きい内径を有し、クランププレート３４が下降した状態
でその各透孔３５の軸心は、垂直板３１が持ち上がった
状態でのクランプピン３２の軸心、すなわち熱交換器１
２における口管部１２ａの軸心に一敗する。

したがって、垂直板３１が持ち上がった状態でクランプ
プレート３５が下降した時は、クランプピン３２の外周
面と透孔３５における大径円孔の内周面との間に形成さ
れる環状の間隙を通して口管部１２ａがクランプピン３
２に外嵌され得る。

そして、クランプピン３２に口管部１２ａが外嵌した状
態でクランププレート３５が上昇すると、口管部１２ａ
はクランプピン３２の外周面と透孔３５における小径円
孔の内周面とで挟持固定される。

このような装置で熱交換器１２に曲げ加工を行なうには
、熱交換器１２の寸法に応じてそのＵ管部側の曲げを担
当するブラケｙ　）　１９、旋回プレート２０、曲げ型
２１およびストッパー２２の前後方向の位置調節を行な
う。また、曲げ型１７および２１は熱交換器１２の装入
に支障のない程度に上昇させておく。

旋回アーム１５は前方へ伏臥して水平状態にあり、その
先端部の旋回ヘッド１６では、これを先端側へ位置させ
ると共に、チャック２６の水平板３０ならびにこれに付
設されている垂直板３１およびクランププレート３４を
シリンダー２８の作動により下降させて、熱交換器１２
の装入に支障のない位置に退避させておく。また、クラ
ンププレート３４は、その透孔３５に熱交換器１２、口
管部を受は入れ得るように、シリンダー３６の作動によ
り下降させておく。

こうして熱交換器１２の受は入れ準備が整うと、熱交換
器１２が旋回ヘッド１６の側より架台１０上に装入され
、ストンバー２２により所定位置に位置決めされる０次
いで、曲げ型１７および２１が所定位置まで下降すると
共に、水平板３０、垂直板３１およびクランププレート
３４がシリンダー２８の作動により上昇する。この上昇
により、垂直板３１に突設されたクランプピン３２、お
よびクランププレート３４の透孔３５における大径円孔
は、各対応する熱交換器１２の口管部１２ａと同心にな
る。

そして、旋回ヘッド１６を旋回アーム１５に沿って熱交
換器１２の方へ移動させる。これによりクランプピン３
２の外周面とクランププレート３４における透孔３５の
大径円孔内周面との間に熱交換器１２の口管部１２ａが
挿入される。挿入後は、シリンダー３６の作動によりク
ランププレート３４をクランプピン３２に対して上昇さ
せる。

これにより、口管部１２ａはクランプピン３２の外周面
と透孔３５における小径円孔の内周面とでクランプされ
る。

このようにして口管部１２ａが旋回ヘッド１６にクラン
プされると、旋回アーム１５が上方へ旋回する。熱交換
器１２の裏面は昇降架台１１の上面で支承されているの
で、この旋回により、熱交換器１２のＵ管部側は、第４
図に示すように、曲げ型１７の外周面に沿って上方へ湾
曲する。

この時、内側に位置する熱交換器１２は外側に位置する
熱交換器１２よりも曲げ半径が小さくなるので、その口
管部１２ａが突出しようとするが、旋回ヘッド１６のク
ランプ２６で相互に連結固定されているので、外側の熱
交換器１２が旋回方向に強制的に引かれる。熱交換器１
２のＵ管部は拘束されていないので、この引張り力によ
って外側の熱交換器１２が旋回方向に偏位し、その結果
、熱交換器１２における口管部１２ａの管端不揃いは防
止される。

口管部側がＬ状に湾曲加工された後は、旋回プレート２
０および曲げ型２１により熱交換器１２のＵ管部側をＬ
状に湾曲させる０口管部側は既にＬ状に湾曲しており、
またＵ管部側は無拘束のままで曲げ加工が行われるで、
ｔＪ管部側の曲げ加工で口前部側に管端不揃いが生じる
おそれはない。

このようにして熱交換器１２がＵ状に曲げ加工させた後
は、曲げ型１７および２１を上限まで」二昇させ、昇陣
架台１１で熱交換器１２を突き上げて架台１０上から取
り出し、次の曲げ加工に備える。

次に、本発明の第３および第４の装置についての実施例
を第５図〜第７図を参照しつつ詳細に説明する。

本実施例の装置は、第５図に示すように、曲げ加工用の
水平な架台４０を備えており、その上面は熱交換器１２
の載置面４１になっている。載置面４１には熱交換器１
２の口管部端面が当接してその位置決めを行なうストッ
パー４２が架台４０の長手方向で位置調節可能に設けら
れている。架台４０に対しては、熱交換器１２の送り込
み装置４３が付設されている。

架台４０の長手方向一端側に配設された曲げ型支持機構
４４は、２本の水平アーム４５により曲げ型４６を架台
４０上に支持している。曲げ型４６は架台４０上に熱交
換器１２を固定し得るようになっている。架台４０の長
手方向他端側には、加工後の熱交換器１２を取り出すた
めの取出装置４７が配設されている。取出装置４７は、
ガイドレール４８上を架台４０の長手方向に移動し得る
ようになっている。

架台４０を挟んで送り込み装置４３とは反対の側には、
旋回ヘッド５０の旋回機ｔ１５１が設けられている。旋
回機構５１は、二軸駆動手段で、架台１０の側方に平行
に配設された水平方向駆動部５２と、水平方向駆動部５
２により架台１０長手方向に駆動される垂直方向駆動部
５３とからなる。

旋回機構５１の垂直方向駆動部５３は、水平アーム５５
を架台１０長手方向に対して直角に支持し、これを上下
方向に駆動する。したがって、水平アーム５５は架台１
０の長手方向と垂直方向の２方向に駆動される。

水平アーム５５の先端に取付けられた旋回ヘッド５０は
、上記二軸駆動手段による水平アーム５５の駆動にとも
なって、架台１０の長手方向と垂直方向とに駆動される
。したがって、両方向の連動の組合せにより旋回運動も
可能である。該旋回ヘッド５０は、水平アーム５５に対
して水平軸廻りに回転可能に支持されており、更に第６
図に示すように、ビニオンギア５６を介して揺動形アク
チュアエータ５７に接続されている。揺動形アクチュエ
ーター５７には低圧でコントロールされたエアが供給さ
れており、これにより熱交換器１２の押圧時に旋回ヘッ
ド５０は熱交換器１２の裏面に対して常に平行になるよ
うに従動する。架台４０、曲げ型４６および旋回ヘッド
５０は、同一ライン上に位置している。

このような装置で熱交換器１２を曲げ加工するには、ま
ず、送り込み装置４３によって架台４０の近傍まで、移
送されて来た熱交換器１２を架台４０上に載置する。こ
の時、熱交換器１２は口管部１２ａの側が位置決め用の
ストッパー４２の方を向いている。位置決め用のネトツ
バ−４２は、熱交換器１２の機種に応じた位置に予め誘
導されている。また、旋回ヘッド５０は架台４０の載１
面４１と同じ平面上に位置して、熱交換器１２を架台４
０とともに支承するようになっている。

架台１０および旋回へラド５０上に熱交換器１２が載置
されると、その口管部端面を揃えるために、咳端面を位
置決め用のストッパー４２に押しあて、且つその位置決
めを行い、この状態で熱交換器１２を架台４０上に曲げ
型４６にて押圧固定する。次いで、旋回へラド５０を二
軸駆動手段からなる旋回機構５１により第７図のように
旋回させる。

すなわち、熱交換器１２に対する曲げモーメンｈ　（Ｌ
ｘＦ）は、熱交換器１２における列数が大きくなるほど
増大させる必要がある。しかし、荷重Ｆを増大させると
、熱交換器押付は面への傷発生を招き不良品になる。こ
のため、曲げ支点から荷重作用点までの距離りを大きく
とらざるを得なくなる。ところが、この距離りを増やせ
ば、旋回へ・７ド５０が曲げ型４６から離れ、熱交換器
１２が曲げ型４６に十分に沿わず、形状不良を生じる。

そこで、二軸駆動手段からなる旋回機構５１は旋回ヘッ
ド５０を、曲げ当初は曲げ支点から荷重作点までの距離
りを大きくとり、旋回ヘッド５０が旋回角を増すにした
がってこの距ＭＬが短くなるように旋回させる。こうす
ることにより、熱交換器１２は押付は面が損傷すること
なく良好な形状に湾曲される。

また、この曲げ加工時に加工を受ける熱交換器１２のＵ
管部側はその湾曲にともなって管端不揃いが生じるが、
口管部の側は曲げ型４６で拘束されているので長手方向
の移動が生じず、管端不揃いは発生しない。

曲げ加工が終了すると、曲げ型４６による拘束を解除し
て架台４０から熱交換器１２を取り外す。

旋回ヘッド５０は片持ち式であるので、熱交換器１２の
セット、取り外しの際に作業の妨げになることがない。

〔発明の効果〕

本発明の第１の装置は、複列熱交換器の曲げ加工に際し
てその口管部を相互に拘束してこれに管端不揃いを発生
させず、後工程でのＵ管装着時にその作業性を高めると
共に、Ｕ管接合部の接合品質を向上させる。

本発明の第２の装置は、口管部の管端不揃いを防止する
と共に、そのチャッキング作業を容易ならしめ、且つそ
の確実性を高めて管端精度を一層向上させる。

本発明の第３の装置は、熱交換器のＵ管部側を曲げ加工
することにより、第１の装置と同様に、口管部の管端不
揃いを防ぎ、Ｕ管装着時の作業性および接合品質を高め
る。

本発明の第４の装置は、口管部の管端不揃いを防止する
上に、荷重過剰による熱交換器のヘッド押付は面損傷を
防ぎ、しかも熱交換器に対して優れた成形性を保証する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の曲げ装置の一実施例を示す斜視図、第
２図はその旋回ヘッドのクランプ部分を示す斜視図、第
３図は（ａ）および（ｂ）は同じくクランプ部分の縦断
面図および正面図、第４図はその動作を示す模式図、第
５図は本発明の曲げ装置の別の実施例を示す斜視図、第
６図はその旋回ヘッドの従動機構の説明図、第７図はそ
の動作を示す模式図、第８図は従来の曲げ加工法の説明
図、第９図は別の従来法の説明図である。 図中、１０：架台、１２：熱交換器、１２ａ：口管部、
１５＝旋回アーム、１６：旋回ヘッド、２６：チャック
、３２：クランプピン、３４：クランププレート、３５
：透孔、４０：架台、４２：ストッパー、４６：曲げ型
、５０：旋回ヘッド、５１；旋回機構、５２；水平方向
駆動部、５３：垂直方向駆動部。 第４図 （Ｇ） 第 図 （ｂ） ３゜ 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱交換器（１２）が複列状態で載置される架台（１
   ０）と、該架台（１０）上の熱交換器（１２）の口管部
   （１２ａ）をその軸心方向の移動がないように固定する
   チャック（２６）を有する旋回ヘッド（１６）と、該旋
   回ヘッド（１６）の旋回円弧内側で熱交換器 （１２）を支承する曲げ型（４６）とを備えていること
   を特徴とする熱交換器の複列曲げ装置。 ２、旋回ヘッド（１６）におけるチャック（２６）が、
   熱交換器（１２）の口管部（１２ａ）に挿入されるクラ
   ンプピン（３２）を有するチャック本体と、該チャック
   本体のクランプピン（３２）が突設された面に平行駆動
   され、クランプピン（３２）がその外面側に口管部（１
   ２ａ）の挿入され得る間隔をあけて挿入される透孔（３
   ５）を有するクランププレート（３４）とを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の複列曲げ
   装置。 ３、熱交換器（１２）が複列状態で載置される架台（１
   ０）と、該架台（１０）上の熱交換器（１２）のＵ管部
   側の裏面を支承しながら旋回する旋回ヘッド（５０）と
   、該旋回ヘッド（５０）の円弧内側で熱交換器を押圧固
   定する曲げ型（４６）とを備えていることを特徴とする
   熱交換器の複列曲げ装置。 ４、旋回ヘッド（５０）の旋回機構（５１）が、二軸駆
   動手段からなることを特徴とする請求項３に記載の熱交
   換器の複列曲げ装置。