JPWO2018087924A1 - ヘアピン状の熱交換チューブ整列装置 - Google Patents

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Abstract

ヘアピン状の熱交換チューブを正規ピッチで整列させることができる整列装置を提供する。挿入位置側においては、積層フィン（１０）の透孔（１１）のピッチの２倍の間隔をあけて配置板（３２）が配置された正規ピッチ整列部（３６）として構成され、上流側においては、正規ピッチ整列部の２倍以上の整数倍の間隔をあけて配置板（３２）が配置された広ピッチ整列部（３６）として構成され、正規ピッチ整列部（３６）には、ヘアピン状の熱交換チューブ（２０）を配置板（３２）ごとに傾斜方向の上流側と下流側とで異なる位置で停止させるストッパー装置（４０，４２）が設けられ、広ピッチ整列部（３６）は、各ヘアピン状の熱交換チューブ（２０）を、正規ピッチ整列部（３６）の各配置板（３２）において下流側でヘアピン状の熱交換チューブ（２０）が停止する配置板（３２）から順番に移動させるために、配列板（３２）の配列方向に沿って移動可能である。

Description

本発明は、積層されたフィンに挿入されるヘアピン状の熱交換チューブを、挿入装置へ送る前に整列させる整列装置に関する。
図１５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の熱交換チューブ２０が用いられる。
図１６に示すように、ヘアピン状の熱交換チューブ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、ヘアピン状の熱交換チューブ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の熱交換チューブ２０が送られてきて、ヘアピン状の熱交換チューブ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の熱交換チューブ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、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の中央の曲げ部２１が配置されており、ヘアピン状の熱交換チューブ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１６の紙面奥行き方向に向かって複数設けられており、ヘアピン状の熱交換チューブ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の熱交換チューブ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１０に挿入される。
特許第３３１５１５１号公報
ヘアピン状の熱交換チューブは、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にヘアピン状の熱交換チューブ２０を掛けておく構成では、隣接するヘアピン状の熱交換チューブ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の熱交換チューブ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の熱交換チューブ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、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の脚部２２を閉じさせ、且つ複数のヘアピン状の熱交換チューブ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の熱交換チューブを接近させる必要があり構造及び動作が複雑化する。
また、このようにヘアピン状の熱交換チューブの脚が広がった状態でストックしておくには、広いスペースが必要となる。
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、ベンダーからヘアピン状の熱交換チューブ挿入装置に至る間でヘアピン状の熱交換チューブを正規ピッチで整列させることができる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の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の熱交換チューブを整列させる整列装置であって、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おり該傾斜部にヘアピン状の熱交換チューブの曲げ部が配置される配置板を、水平方向に複数並べられた状態で具備し、前記複数の配置板は、挿入位置側においては、積層フィンの透孔のピッチの２倍の間隔をあけて前記配置板が配置された正規ピッチ整列部として構成され、傾斜方向の上流側においては、前記正規ピッチ整列部における配置板の間隔の２倍以上の整数倍の間隔をあけて前記配置板が配置された広ピッチ整列部として構成され、前記正規ピッチ整列部には、前記正規ピッチ整列部の各配置板に配置されるヘアピン状の熱交換チューブが同じ位置で隣り合わないように、配置板ごとに傾斜方向の上流側と下流側とで異なる位置で停止させるストッパー装置が設けられ、前記広ピッチ整列部は、該広ピッチ整列部に配置された各ヘアピン状の熱交換チューブを、前記正規ピッチ整列部の各配置板において下流側でヘアピン状の熱交換チューブが停止する配置板から順番に移動させるために、配列板の配列方向に沿って移動可能に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って、ベンダーから送られてきたヘアピン状の熱交換チューブを広ピッチ整列部に配置させたのち、この広ピッチ整列部から正規ピッチ整列部の配置板にヘアピン状の熱交換チューブを配置させる。このとき、広ピッチ整列部から移動してくる複数のヘアピン状の熱交換チューブは、正規ピッチ整列部の配置板のうち下流側で停止する配置板に配置される。そして、その次に広ピッチ整列部から移動してくる複数のヘアピン状の熱交換チューブについては、広ピッチ整列部を移動させて、先ほど配置させた配置板よりも上流側で停止する正規ピッチ整列部の配置板に移動させる。このとき、隣り合う配置板に配置されるヘアピン状の熱交換チューブは、傾斜方向の上流側と下流側とで異なる位置で停止しているため、互いに接触させずに、正規ピッチで整列させることができる。そして装置全体の省スペース化を図ることができる。
また、前記ストッパー装置は、前記正規ピッチ整列部における複数の配置板のうち、奇数列の配置板に配置されているヘアピン状の熱交換チューブの下流側に当接してその位置でヘアピン状の熱交換チューブを停止させる第１ストッパーと、前記正規ピッチ整列部における複数の配置板のうち、偶数列の配置板に配置されているヘアピン状の熱交換チューブの下流側に当接してその位置でヘアピン状の熱交換チューブを停止させる第２ストッパーとを有し、前記第１ストッパーと前記第２ストッパーは、傾斜方向の上流側と下流側とで異なる位置に設けられていることを特徴としてもよい。
また、前記広ピッチ整列部は、ヘアピン状の熱交換チューブが配置されており、配列板の配列方向には移動しない固定広ピッチ整列部と、該固定広ピッチ整列部の下流側において配列板の配列方向に移動可能な可動広ピッチ整列部と、を備えることを特徴としてもよい。
この構成によれば可動部分を小さくできるので、装置全体の小型化及び可動させるための駆動装置の小型化を図ることができる。
また、前記広ピッチ整列部における複数の配置板に配置されているヘアピン状の熱交換チューブのうち先頭側のヘアピン状の熱交換チューブの下流側に当接して、その位置で先頭のヘアピン状の熱交換チューブを停止させる第３ストッパーと、該第３ストッパーの上流側において、各配置板において複数配置されたヘアピン状の熱交換チューブのうち先頭に位置するヘアピン状の熱交換チューブと、その後方に並ぶヘアピン状の熱交換チューブとの間に進入して、後方に並ぶヘアピン状の熱交換チューブをその位置で停止させることができるセパレータと、を具備することを特徴としてもよい。
この構成によれば、まず第３ストッパーで広ピッチ整列部の各配置板に配置されている複数のヘアピン状の熱交換チューブの先頭を支持する。次いで、セパレータが、先頭のヘアピン状の熱交換チューブのすぐ後ろ側に位置して、先頭のヘアピン状の熱交換チューブの後側に並んでいるヘアピン状の熱交換チューブをその位置で支持する。その後、第３ストッパーを解除することによって、広ピッチ整列部に配置されているヘアピン状の熱交換チューブを、各配置板から１つだけ可動配置板へ送ることができる。
また、前記可動広ピッチ整列部における複数の配置板に配置されているヘアピン状の熱交換チューブの下流側に当接してその位置でヘアピン状の熱交換チューブを停止させる第４ストッパーを具備することを特徴としてもよい。
この構成によれば、可動広ピッチ整列部から正規ピッチ整列部に向けてヘアピン状の熱交換チューブが勝手に移動することを防止する。
また、前記正規ピッチ整列部に移動して前記ストッパー装置によって当接するヘアピン状の熱交換チューブの下部に当接することで、各配置板に配置されるヘアピン状の熱交換チューブの振れを止める振れ止めストッパーを具備することを特徴としてもよい。
この構成によれば、前記ストッパー装置にヘアピン状の熱交換チューブが当接する際に、下部が振れてしまうことを防止できる。
本発明のヘアピン状の熱交換チューブ整列装置によれば、ベンダーから挿入装置に至る間で、ヘアピン状の熱交換チューブを正規ピッチで整列させることができ、また広いスペースを設けなくてもヘアピン状の熱交換チューブを整列させることができる。
ヘアピン状の熱交換チューブの平面図である。 ヘアピン状の熱交換チューブの整列装置の全体構成を示す側面図である。 整列部の側面図である。 整列部の平面図である。 第３ストッパー〜第４ストッパーの正面図である。 第５ストッパーの正面図である。 第１〜第２ストッパーの正面図である。 可動広ピッチ整列部を移動させたときのヘアピン状の熱交換チューブの整列装置の平面図である。 振れ止めストッパーの動作を示す説明図である。 方向転換部の側面図である。 外ガイド板が正規ピッチ整列部に下降して進入したところを示す平面図である。 方向転換部の動作を示す説明図である。 図１２Ａの正面図である。 図１２Ｄの正面図である。 ヘアピン状の熱交換チューブを積層フィンに挿入するところを示す説明図である。 従来のヘアピン状の熱交換チューブの挿入装置を示す説明図である。
以下、本実施形態に係るヘアピン状の熱交換チューブ整列装置（以下、単に整列装置と称する場合もある）を図面に基づいて説明する。
まず、図１にヘアピン状の熱交換チューブの平面図を示す。
ヘアピン状の熱交換チューブ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。
ヘアピン状の熱交換チューブ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に整列装置の全体構成の側面図を示す。
本実施形態の整列装置は、ヘアピン状の熱交換チューブ２０を整列させる整列部３０と、整列部３０で整列したヘアピン状の熱交換チューブ２０を水平方向に向けるように方向転換する方向転換部９０とを備えている。
整列部３０は、積層フィンの透孔のピッチに合わせたピッチでヘアピン状の熱交換チューブ２０を整列させる。そして方向転換部９０は、整列されたヘアピン状の熱交換チューブ２０を水平方向に向けるとともに、広がっている脚部２２の幅を透孔のピッチに合わせる。
なお、図２においては、方向転換部９０の下方には、水平方向に向いたヘアピン状の熱交換チューブ２０を保持するガイド装置１１０が図示されているが、本発明の整列装置にはガイド装置は含まれないものとする。
（整列部）
図３に配置板による整列部の側面図を示し、図４に整列部の概略平面図を示す。
整列部３０は、幅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。
ヘアピン状の熱交換チューブ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。ヘアピン状の熱交換チューブ２０を配置板３２に配置させると、そのぞれの脚部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（以下、正規ピッチと称する場合がある）の４倍の間隔である。この上流側における複数の配置板を広ピッチ整列部３４と称する。
下流側における配置板３２どうしの水平方向の間隔は、正規ピッチの２倍である。この下流側における複数の配置板を正規ピッチ整列部３６と称する。
すなわち、正規ピッチ整列部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。
広ピッチ整列部３４は配置板３２の配列方向に沿って移動可能な可動広ピッチ整列部３８と、配置板３２の配列方向に沿って移動せずに固定されている固定広ピッチ整列部３３とから構成されている。
可動広ピッチ整列部３８は、固定広ピッチ整列部３３と配置板３２の数が同じだけ設けられており、配置板３２どうしの間隔も固定広ピッチ整列部３３と同じ間隔の正規ピッチの４倍である。
可動広ピッチ整列部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。可動広ピッチ整列部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直動装置３９を採用して複数の配置板３２を水平方向に移動させることができる。
正規ピッチ整列部３６、固定広ピッチ整列部３３、可動広ピッチ整列部３８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。
固定広ピッチ整列部３３の傾斜部３２ａにヘアピン状の熱交換チューブ２０を配置した場合、何らかのストッパー（後述する）が存在しないと、ヘアピン状の熱交換チューブ２０は、固定広ピッチ整列部３３から正規ピッチ整列部３６まで自重によって滑り落ちて移動する。
また、正規ピッチ整列部３６における、複数の配置板３２の挿入装置側への突出長さは１つおきに異なる長さになるように形成されている。
図４に示す実施形態では、紙面最下部に位置する配置板３２を１、その上に位置する配置板を２、というように配置板３２に順番に符号を振っている。奇数の符号が振られた各配置板は、偶数の符号が振られた各配置板よりも挿入装置側へ長くなるように突出している。
正規ピッチ整列部３６には、正規ピッチ整列部３６の各配置板３２に配置されているヘアピン状の熱交換チューブ２０の下流側に位置し、この位置でヘアピン状の熱交換チューブ２０を支持して停止させる第１ストッパー４０、第２ストッパー４２が設けられている。
第１ストッパー４０は、正規ピッチ整列部３６の奇数列の配置板３２の下流側端部に位置するように設けられており、奇数列の配置板３２に配置されたヘアピン状の熱交換チューブ２０を停止させる。
第２ストッパー４２は、正規ピッチ整列部３６の偶数列の配置板３２の下流側端部に位置するように設けられており、偶数列の配置板３２に配置されたヘアピン状の熱交換チューブ２０を停止させる。
本実施形態では奇数列の配置板３２は、偶数列の配置板３２よりも下流側に長く突出しているので、第１ストッパー４０は第２ストッパー４２よりも下流側に位置している。
第１ストッパー４０及び第２ストッパー４２は上下動装置によって上下動可能である。本実施形態では、上下動装置としてエアシリンダー等のシリンダー装置４５を採用している。
シリンダー装置４５は、第１ストッパー４０及び第２ストッパー４２の上方において、ロッド４６を下方に向けて配置されている。シリンダー装置４５のロッド４６の下端部には、第１ストッパー４０及び第２ストッパー４２の双方の上端部が取り付けられた基部４３が設けられている。
このような構成により、シリンダー装置４５が作動すると、第１ストッパー４０及び第２ストッパー４２は同時に上下動する。
さらに、正規ピッチ整列部３６における第２ストッパーよりも上流側には、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の第１ストッパー４０及び第２ストッパー４２への移動を制御するための第５ストッパー４４が設けられている。
第５ストッパー４４の上方には、シリンダー装置４７がロッド４８を下方に向けて配置されている。ロッド４８の下端部に第５ストッパー４４の上端部が取り付けられている。
シリンダー装置４７が作動することによって、第５ストッパー４４が上下動する。
可動広ピッチ整列部３８には、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の正規ピッチ整列部３６への移動を制御する第４ストッパー５０が設けられている。
第４ストッパー５０の上方には、シリンダー装置５１がロッド５２を下方に向けて配置されている。ロッド５２の下端部に第４ストッパー５０の上端部が取り付けられている。
シリンダー装置５１が作動することによって、第４ストッパー５０が上下動する。
固定広ピッチ整列部３３の各配置板３２の傾斜部３２ａには、ベンダーから送られてきたヘアピン状の熱交換チューブ２０が１つの配置板３２に対して複数配置される。
固定広ピッチ整列部３３では、各配置板３２における複数のヘアピン状の熱交換チューブ２０から１つずつ下流側に送り出すための機構が必要になる。
このため、固定広ピッチ整列部３３には、第３ストッパー５４と、セパレータ５７とが設けられている。
第３ストッパー５４は、固定広ピッチ整列部３３の各配置板３２に複数配置されているヘアピン状の熱交換チューブ２０のうち最下流に位置するヘアピン状の熱交換チューブ２０の下流側に当接する位置に設けられている。
そして、最下流に位置するヘアピン状の熱交換チューブ２０の上流側には、セパレータ５７が配置されている。セパレータ５７は、第３ストッパー５４の上流側において、各配置板３２において複数配置されたヘアピン状の熱交換チューブ２０のうち下流側の先頭に位置するヘアピン状の熱交換チューブ２０と、その後方に並ぶヘアピン状の熱交換チューブ２０との間に進入して、後方に並ぶヘアピン状の熱交換チューブ２０をその位置で停止させることができる。
第３ストッパー５４の上方には、シリンダー装置５５がロッド５６を下方に向けて配置されている。ロッド５６の下端部に第３ストッパー５４の上端部が取り付けられている。
シリンダー装置５５が作動することによって、第３ストッパー５４が上下動する。
セパレータ５７の上方には、シリンダー装置５８がロッド５９を下方に向けて配置されている。ロッド５９の下端部にセパレータ５７の上端部が取り付けられている。
シリンダー装置５８が作動することによって、セパレータ５７が上下動する。
図５に、第３〜第４ストッパーの正面図を示す。
第３〜第４ストッパー５４，５０は、図５に示すように、各配置板３２の上部が進入可能なスリット部６０が固定広ピッチ整列部３３及び可動広ピッチ整列部３８の配置板３２の数だけ形成された板状の部材で構成されている。第３〜第４ストッパー５４，５０は、それぞれの位置においてヘアピン状の熱交換チューブ２０を支持する場合には、各スリット部６０内に配置板３２が進入するまで下降することで、それぞれの位置においてヘアピン状の熱交換チューブ２０の移動を停止することができる。
図６に、第５ストッパーの正面図を示す。
第５ストッパー４４は、図６に示すように、各配置板３２の上部が進入可能なスリット部６０が正規ピッチ整列部３６の配置板３２の数だけ形成された板状の部材で構成されている。すなわち、第５ストッパー４４のスリット部の数は、第３〜第４ストッパーのスリット部６０の数の２倍の数となっている。
第５ストッパー４４は、各スリット部６０内に配置板３２が進入するまで下降することで、奇数列の配置板３２に移動してきたヘアピン状の熱交換チューブ２０及び偶数列の配置板３２に移動してきたヘアピン状の熱交換チューブ２０の移動を停止することができる。
図７に、第１ストッパー及び第２ストッパーの正面図を示す。
第１ストッパー４０及び第２ストッパー４２はともに、基部４３の下面に下方に延びるように取り付けられた、円柱状の部材である。
第１ストッパー４０及び第２ストッパー４２の幅（円柱の直径）は、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の曲げ部２１内に収納可能となるように設けられている。つまり、第１ストッパー４０及び第２ストッパー４２を構成する円柱の径は、曲げ部２１の径よりも小径となるように構成されている。
このように構成することで、後述するように、方向転換部９０によってヘアピン状の熱交換チューブ２０の方向を変える際に、曲げ部２１を第１ストッパー４０又は第２ストッパー４２に引っ掛けて水平方向に向きを転換することを容易に行うことができる。
第１ストッパー４０は、その上流側の面が、正規ピッチ整列部３６の奇数列の配置板３２の下流側先端部に当接する。
すると奇数列の配置板３２を移動してきたヘアピン状の熱交換チューブ２０の曲げ部２１の下流側端面に第１ストッパー４０が当接し、配置板３２を移動してきたヘアピン状の熱交換チューブ２０が停止する。
また、第２ストッパー４２は、第１ストッパー４０と一体に上下動するため、第１ストッパー４０が奇数側の配置板３２の下流側端部に配置されているときも、偶数列の配置板３２の下流側端面に当接している。
偶数列の配置板３２を移動してきたヘアピン状の熱交換チューブ２０の曲げ部２１の下流側端面に第２ストッパー４２が当接し、配置板３２を移動してきたヘアピン状の熱交換チューブ２０が停止する。
本実施形態のセパレータ５７は、配置板３２が進入可能なスリット部６０を設けていない板状の部材である（正面図は図示せず）。ただし、セパレータ５７は、下端部が先鋭になるよう形成されており、固定広ピッチ整列部３３の最下流側のヘアピン状の熱交換チューブ２０と、最下流側から２番目のヘアピン状の熱交換チューブ２０との間に進入できるようになっている。セパレータ５７の先端部は、配置板３２の上面である傾斜部３２ａに当接する。
正規ピッチ整列部３６の下方には、正規ピッチ整列部３６の配置板３２に配置されたヘアピン状の熱交換チューブ２０の振れを停止させる振れ止めストッパー７４が設けられている。
振れ止めストッパー７４は、奇数列の配置板３２を下降してきて第１ストッパー４０によって停止させられた際のヘアピン状の熱交換チューブ２０の振れを停止させるべく、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の下端部に当接する。
振れ止めストッパー７４には、振れ止めストッパー７４を上下動させる上下動装置７６と、振れ止めストッパーを水平方向に移動させる直動装置７８とが設けられている。
上下動装置７６及び直動装置７８ともに、エアシリンダー等のシリンダー装置を採用することができる。
上下動装置７６を作動することで、振れ止めストッパー７４をヘアピン状の熱交換チューブ２０の下流側面に当接する位置と、ヘアピン状の熱交換チューブ２０に当接しない位置（ヘアピン状の熱交換チューブ２０の下端部よりも下方の位置）との間で移動させることができる。
また、直動装置７８を作動させることで、振れ止めストッパー７４を、第１ストッパー４０に当接しているヘアピン状の熱交換チューブ２０の下流側面と、第２ストッパー４２に当接しているヘアピン状の熱交換チューブ２０の下流側面との間で移動させることができる。
また、可動広ピッチ整列部３８を水平移動させる直動装置３９、各シリンダー装置４５，４７，５１，５５，５８、及び振れ止めストッパー７４の上下動装置７６、直動装置７８の動作を制御する制御部７０が設けられている。制御部７０は、ＣＰＵおよびメモリから構成され、メモリには直動装置３９、各シリンダー装置４５，４７，５１，５５，５８、上下動装置７６、直動装置７８の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵがメモリから制御プログラムを読み取り、制御プログラムに沿って各構成の動作制御を行う。
次に、整列部の動作について説明する。
まず、正規ピッチ整列部３６の奇数列の配置板３２にヘアピン状の熱交換チューブ２０を配置する工程について説明する。
各第１〜第５ストッパー４０，４２，５４，５０，４４は下降している状態であるとし、この状態で固定広ピッチ整列部３３の各配置板３２には、ベンダーによって成形されたヘアピン状の熱交換チューブ２０が送られてくる。
固定広ピッチ整列部３３に送られてくる複数のヘアピン状の熱交換チューブ２０は、第３ストッパー５４によって、下流側に移動しないようその位置に保持される。
次に、制御部７０は、セパレータ５７を下降させ、固定広ピッチ整列部３３の最下流側のヘアピン状の熱交換チューブ２０と、最下流側から２番目のヘアピン状の熱交換チューブ２０との間に進入させる。これにより、最下流に位置するヘアピン状の熱交換チューブ２０を、それより上流側のヘアピン状の熱交換チューブ２０から分離する。
次に、制御部７０は、シリンダー装置５５を作動させて第３ストッパー５４を上昇させる。すると、固定広ピッチ整列部３３の最下流に位置するヘアピン状の熱交換チューブ２０のみが可動広ピッチ整列部３８へ向けて自重により移動する。
制御部７０は、第３ストッパー５４を上昇させたのち、すぐに第３ストッパー５４を下降させる。そして制御部７０は、シリンダー装置５８を作動させてセパレータ５７を上昇させ、セパレータ５７によって停止していたヘアピン状の熱交換チューブ２０が自重により移動して第３ストッパー５４に当接して停止する。
可動広ピッチ整列部３８では、第４ストッパー５０が広ピッチ整列部３４から移動してきたヘアピン状の熱交換チューブ２０を停止させる。
図４に示すように、可動広ピッチ整列部３８の各配置板３２が、正規ピッチ整列部３６の奇数列の配置板３２の位置と一致しているとき、制御部７０がシリンダー装置５１を作動させて第４ストッパー５０を上昇させると、可動広ピッチ整列部３８に配置されていたヘアピン状の熱交換チューブ２０は、自重により正規ピッチ整列部３６の奇数列の配置板３２に移動する。
制御部７０は、第４ストッパー５０を上昇させてヘアピン状の熱交換チューブ２０を移動させたのち、シリンダー装置５１を作動させて第４ストッパー５０を下降させる。
正規ピッチ整列部３６の奇数列の配置板３２に移動したヘアピン状の熱交換チューブ２０は、第５ストッパー４４に当接して停止する。
次に、制御部７０は、シリンダー装置４７を作動させて第５ストッパー４４を上昇させる。すると、第５ストッパー４４によって停止していたヘアピン状の熱交換チューブ２０が自重により奇数列の配置板３２の下流側先端部まで移動し、第１ストッパー４０に当接して停止する。
なお、制御部７０は、第５ストッパー４４を上昇させてヘアピン状の熱交換チューブ２０を移動させたのち、シリンダー装置４７を作動させて第５ストッパー４４を下降させる。
次に、正規ピッチ整列部３６の偶数列の配置板３２にヘアピン状の熱交換チューブ２０を配置する工程を説明する。
制御部７０は、セパレータ５７を下降させ、固定広ピッチ整列部３３の最下流側のヘアピン状の熱交換チューブ２０と、最下流側から２番目のヘアピン状の熱交換チューブ２０との間に進入させる。これにより、最下流に位置するヘアピン状の熱交換チューブ２０を、それより上流側のヘアピン状の熱交換チューブ２０から分離する。
そして制御部７０は、シリンダー装置５５を作動させて第３ストッパー５４を上昇させる。すると、固定広ピッチ整列部３３の最下流に位置するヘアピン状の熱交換チューブ２０のみが可動広ピッチ整列部３８へ向けて自重により移動する。
制御部７０は、第３ストッパー５４を上昇させたのち、すぐに第３ストッパー５４を下降させる。そして制御部７０は、シリンダー装置５８を作動させてセパレータ５７を上昇させ、セパレータ５７によって停止していたヘアピン状の熱交換チューブ２０が自重により移動して第３ストッパー５４に当接して停止する。
可動広ピッチ整列部３８では、第４ストッパー５０が広ピッチ整列部３４から移動してきたヘアピン状の熱交換チューブ２０を停止させる。
次に、図８に示すように、制御部７０は、直動装置３９を作動させ、可動広ピッチ整列部３８の配置板３２が正規ピッチ整列部３６の配置板３２の偶数列と一直線になる位置にまで可動広ピッチ整列部３８を移動させる。
制御部７０は、可動広ピッチ整列部３８の移動終了後、シリンダー装置５１を作動させて第４ストッパー５０を上昇させると、可動広ピッチ整列部３８に配置されていたヘアピン状の熱交換チューブ２０は、自重により正規ピッチ整列部３６の偶数列の配置板３２に移動する。
制御部７０は、第４ストッパー５０を上昇させてヘアピン状の熱交換チューブ２０を移動させたのち、シリンダー装置５１を作動させて第４ストッパー５０を下降させる。
正規ピッチ整列部３６の偶数列の配置板３２に移動したヘアピン状の熱交換チューブ２０は、第５ストッパー４４に当接して停止する。
次に、制御部７０は、シリンダー装置４７を作動させて第５ストッパー４４を上昇させる。すると、第５ストッパー４４によって停止していたヘアピン状の熱交換チューブ２０が自重により偶数列の配置板３２の下流側先端部まで移動し、第２ストッパー４２に当接して停止する。
なお、制御部７０は、第５ストッパー４４を上昇させてヘアピン状の熱交換チューブ２０を移動させたのち、シリンダー装置４７を作動させて第５ストッパー４４を下降させる。
次に、図９に基づいて振れ止めストッパー７４の動作説明をする。図９では、正規ピッチ整列部３６における動作のみを図示している。
図９Ａでは、ヘアピン状の熱交換チューブ２０が正規ピッチ整列部３６の奇数列の配置板３２に配置されている場合、制御部７０が第５ストッパー４４を上昇させて、ヘアピン状の熱交換チューブ２０を下降させるところを示す。
図９Ｂでは、ヘアピン状の熱交換チューブ２０が奇数列の配置板３２を下降して第１ストッパー４０及び振れ止めストッパー７４の双方に当接しているところを示している。このとき、振れ止めストッパー７４の上流側面は、第１ストッパー４０の上流側面と同一の位置となるように配置されている。奇数列のヘアピン状の熱交換チューブ２０が配置板３２の最下流に移動してくると、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の上部が第１ストッパー４０に当接するとともに、下部が振れ止めストッパー７４に当接するため、移動から停止に至るまでの脚部２２の振れを防止できる。
また、図９Ｃでは、制御部７０がシリンダー装置４７を作動させて第５ストッパー４４を下降させ、また上下動装置７６を作動させて振れ止めストッパー７４を下降させたのち直動装置７８を作動させて振れ止めストッパー７４を第１ストッパー４０の上流側に移動させる。
そして、図９Ｄでは、制御部７０が上下動装置７６を作動させて、偶数列の配置板３２におけるヘアピン状の熱交換チューブ２０の下部に当接可能な位置まで振れ止めストッパー７４を上昇させる。
図９Ｅでは、正規ピッチ整列部３６の偶数列の配置板３２に配置されている場合、制御部７０が第５ストッパー４４を上昇させて、ヘアピン状の熱交換チューブ２０を移動させるところを示す。
次に、図９Ｆでは、ヘアピン状の熱交換チューブ２０が偶数列の配置板３２を移動して第２ストッパー４２及び振れ止めストッパー７４の双方に当接しているところを示している。このとき、振れ止めストッパー７４の上流側面は、第２ストッパー４２の上流側面と同一の位置となるように配置されている。偶数列のヘアピン状の熱交換チューブ２０が配置板３２の最下流に移動してくると、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の上部が第２ストッパー４２に当接するとともに、下部が振れ止めストッパー７４に当接するため、移動から停止に至るまでの脚部２２の振れを防止できる。
なお、上述してきた実施形態では、正規ピッチ整列部３６の奇数列の配置板３２を偶数列よりも挿入装置側に長く伸ばした形態であった。しかし、偶数列の配置板３２を奇数列の配置板３２よりも挿入装置側に長くした形態であってもよい。
本実施形態のような整列部３０によれば、脚部２２が開いている状態のヘアピン状の熱交換チューブ２０を、移動方向に対してオフセットした位置に交互に配置することができる。このため、正規ピッチでヘアピン状の熱交換チューブ２０を配置した場合であっても、隣り合うヘアピン状の熱交換チューブ２０どうしが接触したり干渉してしまうことがない。
なお、上述した実施形態では、正規ピッチ整列部３６では奇数列の配置板３２と、偶数列の配置板３２において、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の停止位置を２段階にしたものであったが、隣り合うヘアピン状の熱交換チューブ２０どうしが移動方向に同じ位置に無ければよく、例えば配置板３２ごとに、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の停止位置が３段階になっていてもよい。
なお、上述した実施形態では、広ピッチ整列部３４は、正規ピッチ整列部３６の２倍の間隔で配置板３２が配置されているが、広ピッチ整列部３４における配置板３２の間隔は正規ピッチ整列部３６の配置間隔の２倍以上の整数倍であればよい。
さらに、上述した実施形態では、広ピッチ整列部３４が、固定広ピッチ整列部３３と可動広ピッチ整列部３８の２つの構成からなるものであった。しかし、広ピッチ整列部３４全体が配置板３２の配列方向に沿って移動可能に設けられていてもよい。この場合は、第４ストッパー５０を設けなくともよい。
（方向転換部）
次に、方向転換部９０の構成について、図１０に基づいて説明する。
方向転換部９０は、１つの配置板３２に対して上方から下降して１つのヘアピン状の熱交換チューブ２０の２本の脚部２２の上流側に当接するローラ９２をそれぞれ有する外ガイド板９４と、外ガイド板９４よりも下流側に配置され、ヘアピン状の熱交換チューブ２０が水平方向に向きが転換されたときに２本の脚部２２の間に進入するように下方に向けて突出する棒状の内ガイド９６と、内ガイド９６の上端部に設けられてヘアピン状の熱交換チューブ２０が水平方向に向きが転換されたときのヘアピン状の熱交換チューブ２０の２本の脚部２２の上面に当接する上面ガイド９８と、を備えている。上面ガイド９８の上部は、上下方向に延びるロッド９９の下端部に連結されており、ロッド９９の上端部は基部１００に取り付けられている。
外ガイド板９４の上端部も基部１００に取り付けられている。基部１００は、シリンダー装置１０２のロッド１０３に取り付けられており、シリンダー装置１０２が作動することによって上下動する。
基部１００が上下動することにより、内ガイド９６、上面ガイド９８及び外ガイド板９４は一体となって上下動する。
またシリンダー装置１０２も、さらにシリンダー装置１０４によって上下動可能に設けられている。シリンダー装置１０４のロッド１０５の下端部は、シリンダー装置１０２を載置している載置部１０６に取り付けられており、シリンダー装置１０４が作動することで、内ガイド９６、上面ガイド９８及び外ガイド板９４はシリンダー装置１０２を含めて一体となって上下動する。
また、シリンダー装置１０４は、直動装置１０８によって水平方向に移動可能に設けられている。直動装置１０８は、ベンダー側から挿入装置側に向かう方向にかけて往復動可能である。
シリンダー装置１０２、１０４及び直動装置１０８は制御部７０に接続されており、制御部７０によって動作制御される。
図１１に外ガイド装置の平面図を示す。
外ガイド板９４は、配置板３２の間に進入可能な厚さを有する板状の部材であって、各配置板３２の間と、最も外側の配置板（１の配置板と、１２の配置板）の外側とに配置される。
各外ガイド板９４の側面には、回転軸が水平面内で幅方向を向くローラ９２が取り付けられている。ローラ９２は、正規ピッチ整列部３６の配置板３２に配置されたヘアピン状の熱交換チューブ２０の上流側に当接する位置に設けられる。
各配置板３２の間に進入する外ガイド板９４の一方の面には、奇数列の配置板３２に配置されるヘアピン状の熱交換チューブ２０の一方の脚部２２に当接するローラ９２ａが設けられ、その反対側の他方の面には、偶数列の配置板３２に配置されるヘアピン状の熱交換チューブ２０の一方の脚部２２に当接するローラ９２ｂが設けられている。
また、外ガイド板９４としては、一方の面に偶数列の配置板３２に配置されるヘアピン状の熱交換チューブ２０の一方の脚部２２に当接するローラ９２ｂが設けられ、他方の面に奇数列の配置板３２に配置されるヘアピン状の熱交換チューブ２０の一方の脚部２２に当接するローラ９２ａが設けられているものもある。
このように、各配置板３２の間に進入する外ガイド板９４は、一方側の面と他方側の面に奇数列の配置板３２に向くローラ９２ａと、偶数列の配置板３２に向くローラ９２ｂのいずれかがそれぞれ１つずつ配置されているが、ローラ９２ａとローラ９２ｂの配置面が逆の面になっているものが交互に配置されている。
つまり、１枚の外ガイド板９４によって奇数側のヘアピン状の熱交換チューブ２０の脚部２２のいずれかと、偶数側のヘアピン状の熱交換チューブ２０の脚部２２のいずれかとに当接する。
なお、１の配置板３２の外側に配置される外ガイド板９４には、１の配置板３２に配置されたヘアピン状の熱交換チューブ２０の一方の脚部に当接するローラ９２ａのみが設けられている。
また、１２の配置板３２の外側に配置される外ガイド板９４には、１２の配置板３２に配置されたヘアピン状の熱交換チューブ２０の一方の脚部に当接するローラ９２ｂのみが設けられている。
また、外ガイド板９４が各配置板３２の間と、幅方向の最外部の配置板３２の外側に配置されることにより、各ヘアピン状の熱交換チューブ２０の各脚部２２どうしの間隔が広がっている場合にその広がりを適正な間隔に規制することができる。
つまり、各外ガイド板９４の配置板３２に向かう面が、各脚部２２に当接することで脚部２２を外側から適正間隔に抑えつけている。このためヘアピン状の熱交換チューブ２０は、各脚部２２の広がりを抑えて適正な間隔に維持できる。
図１２に、方向転換部９０の動作について示す。図１２ＡのＡ方向からみた正面図を図１３に示し、図１２ＤのＡ方向からみた正面図を図１４に示す。
なお、図１２に示す動作は図９に示した動作の続きである。すなわち、図９Ｆに示したように、奇数列の配置板３２にヘアピン状の熱交換チューブ２０が配置されたのち、偶数列のヘアピン状の熱交換チューブ２０が配置され、その後振れ止めストッパー７４が奇数列の配置板３２のヘアピン状の熱交換チューブ２０と、偶数列の配置板３２のヘアピン状の熱交換チューブ２０から離れた後に、方向転換部９０が動作する。
図１２Ａでは、制御部７０によってシリンダー装置１０２及び１０４が作動して、正規ピッチ整列部３６の上方から方向転換部９０が下降する。そして、外ガイド板９４に設けられているローラ９２ａが、奇数列の配置板３２に配置されているヘアピン状の熱交換チューブ２０の上流側の面に当接する。また、外ガイド板９４に設けられているローラ９２ｂが、偶数列の配置板３２に配置されているヘアピン状の熱交換チューブ２０の上流側の面に当接する。
方向転換部９０の下降は、各ローラ９２がヘアピン状の熱交換チューブ２０の上端部から、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の上下方向の長さの１／３程度のところで停止する。
次に、図１２Ｂのように、制御部７０によって方向転換部９０の直動装置１０８が作動して、方向転換部９０全体が挿入装置方向に水平移動する。すると、方向転換部９０の水平移動に伴って、外ガイド板９４に設けられているローラ９２ａが、奇数列の配置板３２に配置されているヘアピン状の熱交換チューブ２０の上流側を押圧してヘアピン状の熱交換チューブ２０を垂直方向から水平方向に下から押し上げる。
このとき、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の曲げ部２１は、第１ストッパー４０内に引っかかる状態となり、曲げ部２１を中心としてヘアピン状の熱交換チューブ２０の下端部が徐々に挿入装置側に持ち上げられるように動作する。
同様に、方向転換部９０の水平移動に伴って、外ガイド板９４に設けられているローラ９２ｂが、偶数列の配置板３２に配置されているヘアピン状の熱交換チューブ２０の上流側を押圧してヘアピン状の熱交換チューブ２０を垂直方向から水平方向に下から押し上げる。
このとき、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の曲げ部２１は、第２ストッパー４２内に引っかかる状態となり、曲げ部２１を中心としてヘアピン状の熱交換チューブ２０の下端部が徐々に挿入装置側に回動するように動作する。
また、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の下端部が徐々に挿入装置側に回動することに伴い、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の脚部２２の間に内ガイド９６が進入する。
図１２Ｃでは、制御部７０によって、方向転換部９０が水平移動に所定距離移動した後に、直動装置１０８による水平移動が停止し、シリンダー装置１０２が作動して方向転換部９０が所定距離上昇する。
そして、図１２Ｄに示すように、制御部７０によって、シリンダー装置１０２は、ヘアピン状の熱交換チューブ２０が水平方向を向く位置になった時点で作動停止する。
このとき、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の各脚部２２の上面に上面ガイド９８が当接しており、またヘアピン状の熱交換チューブ２０の下面にはローラ９２ａ、９２ｂが当接しているため、水平方向を向いたヘアピン状の熱交換チューブ２０の上下方向のガイドが確実になされる。
そして、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の外側側面には外ガイド板９４が当接し、内側側面には内ガイド９６が当接するため、水平方向を向いたヘアピン状の熱交換チューブ２０の横方向（水平方向）のガイドが確実になされる。
このような方向転換部９０を備えることによって、ヘアピン状の熱交換チューブ２０の脚部２２の広がりを抑え、積層フィン１０の透孔１１のピッチに合わせてヘアピン状の熱交換チューブ２０を水平方向に保持することができる。
なお、方向転換部９０によって正規ピッチで水平方向に整列した複数のヘアピン状の熱交換チューブ２０は、図２に示したガイド装置１１０に移載される。
ガイド装置１１０は、正規ピッチで水平方向に整列した複数のヘアピン状の熱交換チューブ２０を保持し、挿入側へ移動する。
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。

Claims (6)

  1. 熱交換器用の積層フィンの透孔に挿入するヘアピン状の熱交換チューブを整列させる整列装置であって、
    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おり該傾斜部にヘアピン状の熱交換チューブの曲げ部が配置される配置板を、水平方向に複数並べられた状態で具備し、
    前記複数の配置板は、
    挿入位置側においては、積層フィンの透孔のピッチの２倍の間隔をあけて前記配置板が配置された正規ピッチ整列部として構成され、
    傾斜方向の上流側においては、前記正規ピッチ整列部における配置板の間隔の２倍以上の整数倍の間隔をあけて前記配置板が配置された広ピッチ整列部として構成され、
    前記正規ピッチ整列部には、
    前記正規ピッチ整列部の各配置板に配置されるヘアピン状の熱交換チューブが同じ位置で隣り合わないように、配置板ごとに傾斜方向の上流側と下流側とで異なる位置で停止させるストッパー装置が設けられ、
    前記広ピッチ整列部は、
    該広ピッチ整列部に配置された各ヘアピン状の熱交換チューブを、前記正規ピッチ整列部の各配置板において下流側でヘアピン状の熱交換チューブが停止する配置板から順番に移動させるために、配列板の配列方向に沿って移動可能に設けられていることを特徴とする熱交換チューブの整列装置。
  2. 前記ストッパー装置は、
    前記正規ピッチ整列部における複数の配置板のうち、奇数列の配置板に配置されているヘアピン状の熱交換チューブの下流側に当接してその位置でヘアピン状の熱交換チューブを停止させる第１ストッパーと、
    前記正規ピッチ整列部における複数の配置板のうち、偶数列の配置板に配置されているヘアピン状の熱交換チューブの下流側に当接してその位置でヘアピン状の熱交換チューブを停止させる第２ストッパーとを有し、
    前記第１ストッパーと前記第２ストッパーは、傾斜方向の上流側と下流側とで異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のヘアピン状の熱交換チューブの整列装置。
  3. 前記広ピッチ整列部は、
    ヘアピン状の熱交換チューブが配置されており、配列板の配列方向には移動しない固定広ピッチ整列部と、
    該固定広ピッチ整列部の下流側において配列板の配列方向に移動可能な可動広ピッチ整列部と、を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヘアピン状の熱交換チューブの整列装置。
  4. 前記広ピッチ整列部における複数の配置板に配置されているヘアピン状の熱交換チューブのうち先頭側のヘアピン状の熱交換チューブの下流側に当接して、その位置で先頭のヘアピン状の熱交換チューブを停止させる第３ストッパーと、
    該第３ストッパーの上流側において、各配置板において複数配置されたヘアピン状の熱交換チューブのうち先頭に位置するヘアピン状の熱交換チューブと、その後方に並ぶヘアピン状の熱交換チューブとの間に進入して、後方に並ぶヘアピン状の熱交換チューブをその位置で停止させることができるセパレータと、を具備することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載のヘアピン状の熱交換チューブの整列装置。
  5. 前記可動広ピッチ整列部における複数の配置板に配置されているヘアピン状の熱交換チューブの下流側に当接してその位置でヘアピン状の熱交換チューブを停止させる第４ストッパーを具備することを特徴とする請求項３記載のヘアピン状の熱交換チューブの整列装置。
  6. 前記正規ピッチ整列部に移動して前記ストッパー装置によって当接するヘアピン状の熱交換チューブの下部に当接することで、各配置板に配置されるヘアピン状の熱交換チューブの振れを止める振れ止めストッパーを具備することを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項記載のヘアピン状の熱交換チューブの整列装置。
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