JPH04354631A - パイプ挿入装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、空気調和機
に用いられる熱交換器を組み立てる熱交換器のパイプ挿
入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ヒ−トポンプ式の冷凍サイクル
を備えた空気調和機においては、室内側熱交換器あるい
は、室外側熱交換器として熱交換器が用いられる。この
熱交換器は図３に示すように、多数枚の薄肉矩形状のフ
ィン１…を所定の間隔で並設し、これらのフィン１に形
成された通孔に熱交換パイプとしてのＵ字パイプ２…を
貫通させた後、互いに隣り合うＵ字パイプ２、２の端部
どうしを半円状に屈曲形成されたベント管３で連通させ
て形成されている。

【０００３】上記熱交換器のフィン１は主にアルミニウ
ム製で、プレス加工によって長手方向に沿って所定間隔
で上記通孔が形成された後、同方向に所定枚数積層され
る。作業者はこの積層された多数枚のフィン１…を、載
置台に載置し、そのフィン１…を手で押さえながらそれ
ぞれのフィン１の通孔を揃えて上記Ｕ字パイプ２を挿通
するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記フィン
１はアルミニウムで形成されているため変形し易く、プ
レス加工され積層された状態ですでに変形していたり、
載置台に載置する段階で変形したりして、載置台の上面
にフィン１の下端（幅方向一端）が確実には接触せず、
フィン１の長手方向に沿う中途部が浮き上がった状態と
なることがある。この状態ではフィン１の通孔が揃って
いないから、Ｕ字パイプ２を円滑に挿入することが難し
い。

【０００５】このため、従来は作業者がフィン１の浮き
上りを手で押さえて通孔の位置を修正しながら上記多数
枚のフィン１…の通孔にＵ字パイプ２を挿入しなければ
ならなかった。さらに、上記Ｕ字パイプ２を挿入する際
に通孔の位置がずれていると、Ｕ字パイプ２の先端がフ
ィン１を押圧して破損させることがある。

【０００６】この発明は上記課題を解決するために成さ
れたもので、フィンを破損させることなく、その通孔に
円滑に熱交換器用のパイプを挿入できるようなパイプ挿
入装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、薄肉の帯板
状のフィンを複数枚積層し、それらフィンに形成された
通孔に熱交換器用のパイプを挿入することで熱交換器を
組み立てるパイプ挿入装置において、積層された複数枚
のフィンを保持するフィン保持手段と、この保持手段に
保持された複数枚のフィンの通孔に基準棒を挿入してフ
ィンの長手方向を揃える基準棒挿入手段と、通孔が揃え
られた複数枚のフィンをフィンの幅方向を押圧すること
でフィンの変形を矯正する押圧手段と、変形が矯正され
たフィンの通孔に熱交換器用のパイプを挿入するパイプ
挿入手段とを具備することを特徴とする。

【０００８】

【作用】このような構成によれば、熟練を要せず、かつ
フィンを破損させることなく積層された複数枚のフィン
の通孔に熱交換器用のパイプを挿入することが可能であ
る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、従来例と同一構成要素には同一符号を付し
て説明を省略する。

【００１０】この発明のパイプ挿入装置は、フィン揃え
ステ−ジ５と、パイプ挿入ステ−ジ６を有する。このフ
ィン揃えステ−ジ５とパイプ挿入ステ−ジ６は同じ高さ
に形成されると共にその上面は略水平に形成されている
。これらフィン揃えステ−ジ５とパイプ挿入ステ−ジ６
は互いの幅方向一端面を接合させて一体的に配置されて
いる。

【００１１】そして、上記フィン揃えステ−ジ５および
パイプ挿入ステ−ジ６の上面には平行に離間する一対の
ガイド溝７ａ、７ｂが、これらフィン揃えステ−ジ５と
パイプ挿入ステ−ジ６の幅方向に沿って連続的に設けら
れている。

【００１２】上記一対のガイド溝７ａ、７ｂには、積層
されたフィン１…を位置決め保持するフィン保持手段と
してのフィントレイ８がスライド自在に取り付けられて
いる。

【００１３】このフィントレイ８は、矩形状の下枠８ａ
と上枠８ｂとに分割されていると共に、下面が底壁によ
って閉塞された有底枠状をなしている。このフィントレ
イ８の底壁の下面には上記ガイド溝７ａ、７ｂとスライ
ド係合する一対のガイド１１、１１が形成されている。

【００１４】積層されたフィン１…は上記フィントレイ
８に保持される。すなわち、それぞれのフィン１は幅方
向の一側を上記フィントレイ８の底壁に接触させると共
に長手方向を上記フィン揃えステ−ジ５およびパイプ挿
入ステ−ジ６の幅方向と平行にして上記フィントレイ８
内に立設される。この状態において、上記フィントレイ
８の上記フィン１の長手方向に対向する一対の側壁の下
枠８ａと上枠８ｂの接合面間にはそれぞれ上記フィン１
に形成された複数の通孔と対応する複数の通孔９…（一
方のみ図示）が穿設されている。

【００１５】さらに、上記フィントレイ８は、図示しな
い駆動手段により上記ガイド溝７ａ、７ｂに沿ってスラ
イド往復し、上記フィン揃えステ−ジ５上の所定位置、
パイプ挿入ステ−ジ６上の所定位置に位置決めされるよ
うになっている。

【００１６】フィン揃えステ−ジ５の長手方向の一端面
には基準棒挿入手段としての基準棒挿入機構１３が設け
られている。上記基準棒挿入機構１３はテ−ブル状の保
持台１４を有する。この保持台１４の上面は平坦に形成
されていると共に、上記フィン揃えステ−ジ５の上面の
高さより低く形成されている。この保持台１４の上面の
長手方向一端部には、一対の第１の支持部材１６、１６
が立設され、他端部には第２の支持部材１７が立設され
ている。

【００１７】上記第１の支持部材１６、１６、と第２の
支持部材１７の対向面間には、軸線を上記保持台１４の
長手方向と平行にした一対のガイドロッド１８、１８が
平行に離間して架設されている。この一対のガイドロッ
ド１８、１８には、第１の押圧部材２１がスライダ部２
１ａをこのガイドロッド１８、１８に沿ってスライド自
在に取り付けて設けられている。

【００１８】上記第１の押圧部材２１のスライダ部２１
ａには図２に示すように上記フィン揃えステ−ジ５の下
面に設けられた第１の駆動シリンダ２２の駆動軸２２ａ
の一端が固着されている。すなわち、この第１の駆動シ
リンダ２２の駆動軸２２ａが駆動されることで、上記第
１の押圧部材２１は上記一対のガイドロッド１８、１８
に沿ってスライドする。

【００１９】上記スライダ部２１ａの上面には後述する
基準棒２３を押圧する押圧部２１ｂが一体的に設けられ
ている。上記押圧部２１ｂの押圧面は上記フィントレイ
８に保持されたフィン１の長手方向と対向するよう形成
されている。

【００２０】上記第１の押圧部材２１の押圧面によって
押圧される基準棒２３は上記フィン１の通孔より若干小
径なる径を有し、先端部は先端に向かって次第に小径に
なるテ−パ状に形成された剛体である。

【００２１】上記基準棒２３は先端部を上記フィントレ
イ８の両端部の通孔９、９に挿入され、後端を上記第１
の押圧部材２１の押圧部２１ｂの押圧面に係合させられ
る。そして上記駆動シリンダ２２を作動させ、第１の押
圧部材２１を上記フィン揃えステ−ジ５の方向に駆動す
れば上記基準棒２３を上記積層されたフィン１の長手方
向両端部の通孔に挿入することができる。

【００２２】図１に示すように、上記フィン揃えステ−
ジ５の上面の幅方向他端部には、上記ガイド溝７ａ、７
ｂと直交するスライド溝２４が形成されている。このス
ライド溝２４にはフィン揃え機構２５が設けられている
。

【００２３】このフィン揃え機構２５は、スライダ部２
６ａとこのスライダ部２６ａから垂直に立設された保持
部２６ｂとからなる保持体２６を有する。そして、この
保持体２６は図示しない駆動手段によって上記スライド
溝２４に沿って往復駆動されるようになっている。

【００２４】上記保持体２６の保持部２６ｂの高さ方向
中途部には、外周面にナイロン製のブラシが形成された
円柱形状のナラシ部材２７の一端が軸線を上記フィン１
の長手方向と平行にして回転自在にとりつけられている
。上記ナラシ部材２７の外周面は下端部が上記フィント
レイ８に装着された多数枚の熱交換フィン１…の幅方向
の上端側と接触するような高さに配置されている。

【００２５】つまり、上記保持体２６が上記図示しない
駆動手段によって上記スライド溝２４に沿って往復駆動
されることで上記ナラシ部材２７は基準棒２３が挿入さ
れたフィン１の上端側と接触して回転し、上記積層され
たフィン１の間隔を略等しく揃えることができる。

【００２６】一方、上記パイプ挿入ステ−ジ６の上面の
四隅部には同じ長さを有する４本の支持柱２８…が立設
されている。この支持柱２８…の上端面には水平に配置
された平板状の保持板２９の下面が固着されている。こ
の保持板２９の上面には軸線を垂直にした第２の駆動シ
リンダ３１が行列状に上記パイプ挿入ステ−ジ６の幅方
向に沿って等間隔に４列、長手方向に沿って等間隔に３
列、合計１２本設けられている。

【００２７】上記１２本の第２の駆動シリンダ３１…の
駆動軸３１ａ…は、それぞれ図２に示すように上記保持
板２９を貫通して下方向に垂直に突出している。そして
、上記１２本の駆動軸３１ａ…の下端にはそれぞれ１２
枚の矩形板状の押圧板３３…が同じ高さで取り付けられ
ている。すなわち、上記１２枚の押圧板３３…はＸＹ方
向に行列状に接合され一体的にフィン押圧体（押圧手段
）を構成している。

【００２８】上記押圧体３３…は上記１２本の駆動シリ
ンダ３１…を同時に作動させることで一体的に上下方向
に平行移動する。そして、これら押圧体３３は、上記フ
ィントレイ８に保持されたフィン１…を、上記フィント
レイ８の底壁とで挟持固定するようになっている。さら
に、それぞれの押圧板３３の下面には滑り止めとしてゴ
ム等の弾性体３４がはりつけられている。

【００２９】また、図１に示すように、上記パイプ挿入
ステ−ジ６の長手方向一端面にはパイプ挿入手段として
のＵ字パイプ挿入機構３６が連続的に設けられている。 このＵ字パイプ挿入機構３６はＵ字パイプ２を上記フィ
ン１の通孔に挿入する第２の押圧部材３７を有する。こ
の第２の押圧部材３７を駆動する機構は上記基準棒押圧
機構１３と同じなので同一記号を付して説明を省略する
。

【００３０】上記第２の押圧部材３７の押圧部３７ｂは
上記基準棒押圧機構１３の押圧部１３ｂと比較して幅方
向に若干長く形成されている。この押圧部３７ｂの上記
パイプ挿入ステ−ジ６に対向する面には上記Ｕ字パイプ
２…の数と同じ数の押圧ロッド３８…が平行に離間して
水平に取り付けられている。

【００３１】また、上記挿入ステ−ジ６の長手方向の一
端部には挿入ブロック３９が設けられている。この挿入
ブロック３９は、上側ブロック３９ａと下側ブロック３
９ｂとからなる。そしてこの上側ブロック３９ａと下側
ブロック３９ｂの接合部には上記フィントレイ８がパイ
プ挿入ステ−ジ６の上面で位置決めされた時に上記フィ
ントレイ８の複数の通孔９…とそれぞれ連通する複数の
貫通孔３９ｃ…が形成されている。

【００３２】上記挿入ブロック３９の貫通孔３９ｃに上
記Ｕ字パイプ２の端部を挿入し、上記押圧部材３７の押
圧部３７ｂに設けられた押圧ロッド３８の突端に上記Ｕ
字パイプの屈曲部を対向させる。そして、上記駆動シリ
ンダ２２を作動させて上記押圧部材３７を上記パイプ挿
入テ−ブル６の方に駆動すれば、上記Ｕ字パイプ２を上
記フィントレイ８の通孔９および積層されたフィン１の
通孔に挿入していくことができる。

【００３３】上記パイプ挿入ステ−ジ６の長手方向他端
部には基準棒回収ステ−ジ４０が連続的に設けられてい
る。この基準棒回収ステ−ジ４０は上記パイプ挿入ステ
−ジ６と略同じ高さに形成された回収面４０ａを有する
。上記Ｕ字パイプ２を挿入することで上記フィントレイ
８から上記基準棒回収ステ−ジ４０の方向に追い出され
た基準棒２３は、上記基準棒回収ステ−ジ４０の回収面
４０ａ上に排出される。

【００３４】この装置を用いて積層された多数枚のフィ
ン１…にＵ字パイプ２の挿入を行うとき、まず作業者は
積層された多数枚のフィン１…を上記フィントレイ８に
載置する。このとき、それぞれのフィン１はこのフィン
トレイ８の底壁の上面にフィン１の幅方向の一端側を下
側にして立設するようにし、上記積層されたフィン１の
通孔とフィントレイ８の枠部８ａに形成された貫通孔８
ｂ…が対応するようにして装着する。

【００３５】上記フィン１がフィントレイ８内に装着さ
れたならば、作業者は、このフィントレイ８はフィント
レイ８の下面に形成されたガイド１１、１１を上記フィ
ン揃えステ−ジ５の上面に形成されたガイド溝７ａ、７
ｂに嵌合させて上記フィン揃えステ−ジ５の上面の幅方
向他端部に位置決め載置する。

【００３６】上記フィントレイ８が上記フィン揃えステ
−ジ５上に位置決め保持されたならば、作業者は２本の
基準棒２３、２３の先端部を上記フィントレイ８の枠部
８ａに形成された貫通孔９…のうち、幅方向両端部の貫
通孔９、９に挿入する。このとき、上記基準棒２３の後
端は上記第１の押圧部材２１の押圧部２１ｂのフィン揃
えステ−ジ５側の一面と対向するようになっている。

【００３７】また、作業者は、あらかじめ上記挿入ブロ
ック３９の貫通孔３９ｃに上記Ｕ字パイプ２の端部を挿
入しておく。このとき上記Ｕ字パイプ２の屈曲部２ａは
上記第２の押圧部材３７の押圧面３７ａに設けられた押
圧ロッド３８の突端部と対向するようになっている。

【００３８】上述のような段取りが終了すると、まず、
上記第１の駆動シリンダ２２が作動する。この駆動シリ
ンダ２２により上記第１の押圧部材２１が上記フィン揃
えステ−ジ５の方向に駆動され、上記一対の基準棒２３
は上記フィン１…の通孔に押圧挿入される。この基準棒
２３を挿入することで上記積層された複数枚のフィン１
…の長手方向が揃えられる。

【００３９】上記基準棒２３が挿入されたならば、つぎ
に、フィン揃え機構２５が作動する。つまり、上記保持
体２６が上記フィン１の積層方向に沿って駆動される。 このことで上記ナラシ部材２７はブラシ部を上記フィン
１…の幅方向上端側に接触させながら回転する。このナ
ラシ部材２７により上記フィン１の幅方向の浮き上がり
がある程度矯正されると共に、上記多数枚のフィン１…
の間隔が略均一に揃えられる。

【００４０】フィン揃え機構２５によりフィン１…が揃
えられたならば、フィン１…を保持するフィントレイ８
は上記フィン揃えステ−ジ５からパイプ挿入ステ−ジ６
へとスライド移動される。そして上記パイプ挿入ステ−
ジ６の所定位置に位置決めされる。

【００４１】ついで、上記パイプ挿入ステ−ジ６の上方
に配置された上記保持板２９の上面に支持された複数の
第２の駆動シリンダ３１…が作動し、上記押圧板３３…
は下方向に駆動される。この第２の駆動シリンダ３１…
により上記複数の押圧板３３…は上記積層された多数枚
のフィン１の幅方向上端部を下方向に所定圧力で押圧す
る。上記複数枚のフィン１…は上記押圧板３３…と上記
フィントレイ８の底壁との間で挟持固定されることで幅
方向の変形が矯正される。

【００４２】そして図２に示すように、上記第１の駆動
シリンダ２２が作動し、この第１の駆動シリンダ２２に
より上記第２の押圧部材３７に設けられた押圧ロッド３
８は上記Ｕ字パイプ２の屈曲部２ａを上記パイプ挿入テ
−ブル６の方向に押圧する。このことで上記Ｕ字パイプ
２はフィン１の通孔の所定位置まで挿入される。

【００４３】上記基準棒挿入ステ−ジ６において上記フ
ィン１に挿入された基準棒２３は上記Ｕ字パイプ２が挿
入されることでこのＵ字パイプ２の先端部に押圧されて
上記基準棒回収ステ−ジ４０側に排出される。作業者は
上記基準棒回収ステ−ジ４０に排出された基準棒２３を
再び上記基準棒挿入機構１３に組み付けることで再度こ
の基準棒２３によってＵ字パイプ２の挿入を行うことが
できる。

【００４４】Ｕ字パイプ２の挿入が終了したならば、上
記挿入ブロック３９を上側ブロック３９ａと下側ブロッ
ク３９ｂに分解し上記フィントレイ８を取り外す。その
後、上記フィントレイ８の上枠８ａと下枠８ｂを分離さ
せることで上記フィントレイ８からＵ字パイプ２の挿入
されたフィン１…を取り出すことができる。

【００４５】このような構成によれば、上記積層された
フィン１…は上記基準棒２３によって長手方向が揃えら
れ、上記フィン揃え機構２５により均一間隔に揃えられ
ると共に、上記複数の押圧板３３…によって幅方向に一
定圧力で挟持される。このことにより、それぞれのフィ
ン１…の通孔を積層方向に揃えることができるから、こ
れらフィン１を破損させることなく、フィン１…の通孔
に上記Ｕ字パイプ２をスム−ズに挿入することが可能で
ある。

【００４６】また、上記積層されたフィン１…の長手方
向を揃える際上記フィン１…の長手方向両端部の通孔に
基準棒２３を挿入するようにしたが、上記基準棒２３の
先端部は先端に向かって次第に小径となるテ−パ状に形
成されていると共に、その直径は上記フィン１の通孔よ
り若干小さく形成されているので挿入の際フィン１を破
損させることは少ない。

【００４７】また、上記それぞれの押圧板３３…には一
つずつ第２の駆動シリンダ３１が設けられているので、
上記フィン１全体を略均等な力で押圧し、その変形を確
実に矯正することができる。

【００４８】また、上記押圧板３３と上記フィントレイ
８の底壁とで上記積層されたフィン１…を一定の圧力で
挟持固定することにより、上記積層されたフィン１…は
一体的に接合した状態で固定され、上記多数枚のフィン
１…が積層された状態で一体構造のようになるから、フ
ィン１…が一枚一枚分離しているときに比較して曲げ強
さが増す。このことにより、フィン１…全体としての剛
性が高いのでＵ字パイプ２が通孔１８内で引っ掛かって
もフィン１が変形することは少ない。また、上記押圧板
３３の下面に弾性体３４を張り付けることで上記フィン
は上記Ｕ字パイプを挿入するときにずれるということは
ない。なお、この発明は上記一実施例に限定されるもの
ではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能
である。

【００４９】例えば、上記一実施例においては上記押圧
板３３の下面に滑り止めとして、ゴムなどの弾性体３４
を用いたが、上記押圧板３３の下面を加工して微小凹凸
に形成して、この微小凹凸を滑り止めとして用いるよう
にしても良い。

【００５０】また、上記滑り止めは上記押圧板３３の下
面のみならず上記フィントレイ８の底壁の上面に形成さ
れているものであっても良いし、どちらか一方に設けら
れるものであっても良い。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明のパイプ挿
入装置は、積層された多数枚のフィンの通孔に、まず基
準棒を挿入し手でフィンの長手方向を揃えた後に、その
幅方向を挟持固定してから、上記フィンの通孔にＵ字パ
イプを挿入することで上記熱交換器を組み立てるように
した。

【００５２】このような構成によれば、積層されたフィ
ンの変形を矯正してこれらフィンの通孔を揃えることが
できるとと共に、フィン全体の剛性も増すから、積層さ
れた多数枚のフィンを破損させることなく熱交換パイプ
を円滑に貫通させることが可能である。また、ほとんど
の作業を自動で行うことができるから熟練を要せず、作
業効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すパイプ挿入装置の斜
視図。

【図２】同じく、パイプ挿入ステ−ジを示す側面図。

【図３】一般的な熱交換器を示す平面図。

【符号の説明】

１…フィン、２…Ｕ字パイプ（熱交換器用のパイプ）、
８…フィントレイ（保持部材）、２３…基準棒、２１…
第１の押圧部材（基準棒押圧手段）、２５…フィン揃え
機構（フィン揃え手段）、３３…押圧板（押圧手段）、
３７…第２の押圧部材（パイプ挿入手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　薄肉の帯板状のフィンを複数枚積層し
   、それらフィンに形成された通孔に熱交換器用のパイプ
   を挿入することで熱交換器を組み立てるパイプ挿入装置
   において、積層された複数枚のフィンを保持するフィン
   保持手段と、この保持手段に保持された複数枚のフィン
   の通孔に基準棒を挿入してフィンの長手方向を揃える基
   準棒挿入手段と、通孔が揃えられた複数枚のフィンをフ
   ィンの幅方向を押圧することでフィンの変形を矯正する
   押圧手段と、変形が矯正されたフィンの通孔に熱交換器
   用のパイプを挿入するパイプ挿入手段とを具備すること
   を特徴とするパイプ挿入装置。