JPH0698399B2 - 熱交換器のｌ曲げ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクロスフィン型熱交換器をその伝熱管長手方向
でＬ状に弯曲させる熱交換器のＬ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小型化と熱交換効率向上
の両立を図るために、伝熱管長手方向一端をＬ状に弯曲
させたクロスフィン型熱交換器が一部で使用されてい
る。

クロスフィン型熱交換器をこのように弯曲させるには、
特開昭60-231527号公報に示されるようなベンド管の製
造技術が従来より用いられている。すなわち、ベースプ
レート上にセットされた熱交換器の伝熱管長手方向一端
をチャックで把持し、この状態でチャックを仮ベースプ
レート側に曲げ型と同期同軸旋回させて、熱交換器を曲
げ型の外周面に沿って弯曲させるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、クロスフィン型熱交換器は管単体と異なり、
薄い多数枚のフィンを伝熱管が串差しに貫通した構造を
有しており、ベンド管の製造技術を適用しただけの従来
のＬ曲げ装置では、熱交換器の弯曲にともなってフィン
が曲げ型表面に強く押圧され、フィン倒れを多発させる
問題がある。

本発明はこの問題を解決し、しかも所定の曲げ半径を安
定的に確保する熱交換器のＬ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Ｌ曲げ第１装置は、第１図および第２図に示さ
れるように、ベースプレート２と、ベースプレート２上
にセットされた熱交換器Ｗの伝熱管長手方向一端を把持
し反ベースプレート側へ旋回するチャック14と、チャッ
ク14の旋回円弧内側に位置しチャック14と同期同軸回転
する曲げ型３とを備え、前記チャック14の旋回により前
記熱交換器Ｗを前記曲げ型３の外周面に沿って弯曲させ
る熱交換器のＬ曲げ装置において、前記熱交換器Ｗにそ
の反チャック側端部より伝熱管長手方向の押圧力を付与
する押圧機構19と、前記チャック14の旋回に伴う熱交換
器Ｗの彎曲進行状況を検出し、且つ検出された熱交換器
Ｗの彎曲進行状況に基づいて前記押圧力を制御する制御
手段とを具備したものである。

前記制御装置は、例えば、前記曲げ型３の回転角検出部
41と、該回転角検出からの信号に基づいて曲げ型３の回
転角に応じた押圧力指令信号を出力する圧力指令部42a
と、前記押圧力を検出する圧力検出部43と、該圧力検出
部43の検出する押圧力検出信号が前記押圧力指令信号に
一致するよう前記押圧機構19に駆動指令信号を出力する
制御部42bとを備える。

第２装置においては、チャック14がその旋回方向前端を
旋回円弧内側に偏位可能に設けられる。

第３装置においては、ベースプレート２が熱交換器Ｗが
その曲げに伴って熱管長手方向に移動するのに追従する
よう設けられる。

〔作用〕

本発明のＬ曲げ第１装置においては、チャック14が曲げ
型３と同期同軸旋回することにより、チャック14に把持
された熱交換器Ｗが曲げ型表面に沿って曲げ型３との管
で相対移動なく弯曲せしめられる一方、曲げ期間中の熱
交換器Ｗが反チャック側より押圧機構19にて押圧される
ことにより、熱交換器Ｗの曲げ部が曲げ型から離反する
方向に力を受け、熱交換器Ｗが曲げ型３から受けるフィ
ン変形力が軽減される。

しかして、熱交換器Ｗが曲げ型３から受けるフィン変形
力は押圧機構19を設けない場合、曲げ開始時に大きく、
その後、曲げが進行するに従って漸減する。曲げ開始時
のフィン変形力に合せて前記押圧力を設定すると、曲げ
が進行した段階では押圧力が過剰となり、熱交換器Ｗが
曲げ型３から浮き上がり、所定の曲げ半径を確保できな
い危険性が生じる。

前記第１装置においては、熱交換器Ｗの曲げの進行にと
もなって押圧力が制御されるので、斯かる危険性が排除
され、曲げの全期間を通して変形力の軽減と曲げ半径の
安定確保とが図られる。

また、曲げ開始前、伝熱管は真直である。したがって曲
げ開始時に付与した伝熱管長手方向の押圧力は伝熱管を
座折させる可能性がある。

第２装置において、少なくとも曲げ開始時にチャックの
旋回方向前端を旋回円弧内側に偏位させておけば、曲げ
開始時に付与した押圧力が確実に変形力軽減に寄与す
る。

熱交換器Ｗはその曲げに伴って伝熱管長手方向に移動
し、一方、熱交換器Ｗの曲げに伴う反力はベースプレー
ト２で受けられる。ベースプレート２が固定の場合、熱
交換器Ｗはベースプレート２に対する摺動によりフィン
倒れを生じる。

第３装置において、ベースプレート２を熱交換器の移動
に追従させることにより、ベースプレート２によるこの
フィン倒れが防止される。

〔実施例〕

以下、図面に掲げる実施例に基づいて本発明のＬ曲げ装
置を詳しく説明する。

第１図は実施例装置の全体構造を示す斜視図である。

第１図によると、架台１上にベースプレート２が前後進
可能に設けられている。架台１前部においては円柱状の
曲げ型３が、ベースプレート２との間に被加工物である
熱交換器Ｗの厚みに略々一致する間隙をおいて、回転軸
４により回転可能に支持されている。回転軸４は回転以
外の動きはなく、２つの歯車5,6をもつ。

第１の歯車５は架台１上に前後方向可動に設けたラック
７と係合し、ラック７がシリンダー８により駆動される
ことにより回転軸４を回転させる。第２の歯車６はベー
スプレート２上のラック９と係合し、回転軸４の回転に
同期してベースプレート２を前後進させる。第２の歯車
６はまた、曲げ型３と実質同一の半径を有し、曲げ型３
との周速度と実質同一の速度でベースプレート２を移動
させる。

曲げ型３には前方に延びる左右一組の旋回アーム10,10
が固着され、旋回アーム10,10の先端にはブロック11が
固着されている。ブロック11を前後方向に可動に貫通す
る左右一組のアーム12,12は後端に可動ブロック13を備
える。

熱交換器Ｗの伝熱管長手方向一端を把持するチャック14
は、この可動ブロック13の後方に回転軸15により回転可
能に支持される一方、可動ブロック13はブラケット16に
て支持せしめられたシリンダー17,17のロッドと連結す
る。ロッドの連結位置は回転軸15に対して前方または後
方に偏位しており、したがってシリンダー17,17がロッ
ドを縮退または伸出させることによりチャック14を図示
方向に回転させる。

18はエアシリンダを示し、熱交換器Ｗを曲げ始める直前
に下方に若干量押してやることにより、弯曲形状を良く
するために設けてある。

ベースプレート２の後部上面には押圧機構19が固着され
ている。押圧機構19はベースプレート２の上面に固着さ
れたブロック20と、ブロック20の後面に固着されたシリ
ンダー21とよりなる。シリンダー21はそのロッド22がブ
ロック20を摺動可能に貫通し、ロッド21の先端に押し金
23を固着したものとなっている。24は押し金23のガイド
ロッドで、ブロック20を摺動可能に貫通する。25を押圧
機構19の制御手段等を収容するボックスである。

第３図は第２図に示した押圧機構19の制御手段の具体的
回路を例示したもので、実線は押圧機構19の制御手段に
備わる空圧系統、破線は空圧系統を制御する電気系統を
示している。

第３図によると、空圧源（図示せず）はフィルター31、
レギュレーター32を介してシリンダー前進、後退切換用
の第１の電磁弁33、比例制御弁34、シリンダーブレーキ
用の第２の電磁弁35の入口ポートに接続される。また、
空圧源からの空圧は比例制御切換用の第３の電磁弁36の
スプール駆動用として供給される。

第１の電磁弁33の出口ポートは第３の電磁弁36の入口ポ
ートおよびシリンダー21のロッド側に接続され、第３の
電磁弁36の入口ポートには更に比例制御弁34の出口ポー
トが接続される。そして、第３の電磁弁36の出口ポート
はシリンダー21の反ロッド側に接続される。

シリンダー21は第１図に示した押圧機構19に備わるもの
で、第２の電磁弁35にて制御されるブレーキ37を備え
る。

一方、回転角検出部であるロータリーエンコーダ41は、
第１図に示す曲げ型３の回転軸４に連結され、曲げ型３
の回転角検出信号を、押圧力指令信号42aおよび制御ブ
ロック42bであるシーケンサー42に出力する。

シーケンサー42は例えば第４図に示されるように曲げ型
３の回転角（Ｌ曲げ角度）とこれに対応する押圧力との
関係を記憶している一方、シリンダー21の反ロッド側の
空圧供給ラインに付設した圧力検出部としてのプレッシ
ャースイッチ43から押圧力に対応する検出信号を入力す
る。

曲げ型３の回転角と押圧力との関係は、曲げの過程で熱
交換器が曲げ型からフィン変形力が軽減され、かつ熱交
換器が曲げ型から浮き上がらないよう、熱交換器の規模
および曲げ条件によって適宜設定され、通常は第４図に
示すように曲げが進行するに従って押圧力が漸減する傾
向となる。

そして、シーケンサー42はロータリーエンコーダ41から
検出信号に基づいて曲げ型の回転角に対応する押圧力を
指示し、これをプレッシャースイッチ43からの検出信号
と比較し、実際の押圧力がその指示に一致するよう信号
を出力する。シーケンサー42の出力信号はインターフェ
イス44、D/A変換器45を介して比例制御弁34に制御信号
として入力される。

次に、第１図に示す実施例装置の動作を第３図を参照し
て説明する。

先ず、ベースプレート２の上に熱交換器Ｗを伝熱管長手
方向をベースプレート前後方向に一致させて載置する。
次いで、熱交換器Ｗの前端部をチャック14で固定する。
熱交換器Ｗの前端部がチャック14で固定されると、シリ
ンダー17,17を駆動し、チャック14を図示方向に回転さ
せることにより、熱交換器Ｗの先端部を曲げ加工に先だ
って曲げ方向に僅かに弯曲させておく。そしてこの状態
でシリンダー８およびシリンダー21を動作させる。

シリンダー８が動作すると、その動作がラック７および
歯車５を介して回転軸４に伝達され、回転軸４を図示方
向に回転させる。回転軸４が図示方向に回転すると、曲
げ型３が回転するとともに、曲げ型３に固定されたチャ
ック14が曲げ型３と同期同軸旋回する。回転軸４の回転
は曲げ型３を回転させる一方で歯車６およびラック９を
介してベースプレート２に伝達され、ベースプレート２
を曲げ型３の周速度と同一速度で前方へ移動させる。

かくして、熱交換器Ｗは伝熱管長手方向端部が曲げ型３
の外周面に沿って弯曲し、ベースプレート２は熱交換器
Ｗの弯曲にともなう前進に追従して前方へ移動し、熱交
換器Ｗとベースプレート２との摺動に基づくフィン倒れ
を防止する。

一方、シリンダー21の動作によりそのロッドが伸長し、
曲げ加工中の熱交換器Ｗを伝熱管軸方向後方より押し金
23にて押圧する。このシリンダー21の動作を第３図によ
り詳しく説明する。

曲げに先だち第２の電磁弁35のスプールを図左方に移動
させ、シリンダー21のブレーキ37を解除した状態で第１
の電磁弁33のスプールおよび第３の電磁弁36のスプール
を図右方へ移動させる。これによりシリンダー21のロッ
ド側の空圧が解放され、比例制御弁34で調節された空圧
が第３の制御弁36を通してシリンダー21の反ロッド側に
供給される。

曲げが開始されると、曲げ型３の回転角がロータリーエ
ンコーダ41にて検出されるとともに、プレッシャースイ
ッチ43にてシリンダー21ヘの供給圧が検出され、検出さ
れた供給圧が、曲げ型３の回転角に応じた適正な圧力な
るように比例制御弁34が作動する。かくして、熱交換器
Ｗはその曲げ期間中、第４図に示されるような押圧力を
後方から受け、曲げ型３との間の接触圧力が軽減され、
フィン倒れが防止されるとともに、曲げ型３からの浮き
上がりが防止され、所定の曲げ半径が確保されるものと
なる。

また、曲げ開始当初、熱交換器Ｗは未だ弯曲しておら
ず、シリンダー21による押圧力を伝熱管が軸方向で直接
受け、伝熱管に座屈が生じようとするが、実施例装置で
は曲げに先だち熱交換器Ｗの先端部が曲げ方向内側に弯
曲させられているので、曲げ開始期の大きな押圧力が曲
げ方向に作用し、フィン変形力を効果的に軽減させる。

曲げが終了すると、第１の電磁弁33のスプールを図左方
へ移動させ、シリンダー21のロッドを縮退させた後、第
１〜第３の電磁弁33,35,36が全て図示の位置に戻り、シ
リンダー21のロッドを固定する。

〔発明の効果〕 本発明のＬ曲げ第１装置は、曲げ型に沿って弯曲せしめ
られる熱交換器に後方より押圧力を与え、熱交換器が曲
げ型に強圧されるのを防いで、熱交換器のフィン倒れを
防止するのみならず、曲げ加工中の熱交換器に後方より
作用する押圧力より、その曲げ加工の進行状況に応じて
制御するので、熱交換器に過度の押圧力が付与されるの
が防止され、熱交換器が曲げ型から浮き上がる事態を回
避することから、所定の曲げ半径を安定的に確保する。

第２装置は、チャックの旋回方向前端を旋回円弧内側に
偏位させておくので、曲げ開始時に熱交換器に大きな押
圧力を加えても押圧力が曲げ方向に作用し、伝熱管の座
屈等の危険がなく、フィン変形力も確実に軽減され、円
滑な曲げ加工を保証する。

第３装置は、熱交換器の曲げにともなう移動に追従させ
てベースプレートを移動させるので、熱交換器とベース
プレートとの摺動によるフィン倒れも防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したＬ曲げ装置の一例についての
その機械的構成部分を示す斜視図、第２図は本発明装置
の押圧機構の制御手段を示すブロック図、第３図は同制
御手段の具体的構成例を示す回路図、第４図は曲げ角と
押圧力との適正な関係例を示すグラフである。 図中、2:ベースプレート、3:曲げ型、14:チャック、19:
押圧機構、21:シリンダー、41:回転角検出部（ロータリ
ーエンコーダ）、42:シーケンサー、42a:押圧力指令
部、42b:制御部、43:圧力検出部（プレッシャースイッ
チ）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースプレート（２）と、ベースプレート
   （２）上にセットされた熱交換器（Ｗ）の伝熱管長手方
   向一端を把持し反ベースプレート側へ旋回するチャック
   （14）と、チャック（14）の旋回円弧内側に位置しチャ
   ック（14）と同期同軸回転する曲げ型（３）とを備え、
   前記チャック（14）の旋回により前記熱交換器（Ｗ）を
   前記曲げ型（３）の外周面に沿って弯曲させる熱交換器
   のＬ曲げ装置において、前記熱交換器（Ｗ）にその反チ
   ャック側端部より伝熱管長手方向の押圧力を付与する押
   圧機構（19）と、前記チャック（14）の旋回に伴う熱交
   換器（Ｗ）の彎曲進行状況を検出し、且つ検出された熱
   交換器Ｗの彎曲進行状況に基づいて前記押圧力を制御す
   る制御手段とを具備することを特徴とする熱交換器のＬ
   曲げ装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は前記曲げ型（３）の回転角
   検出部（41）と、該回転角検出部（41）からの信号に基
   づいて曲げ型（３）の回転角に応じた押圧力指令信号を
   出力する圧力指令部（42a）と、前記押圧力を検出する
   圧力検出部（43）と、該圧力検出部（43）の検出する押
   圧力検出信号が前記押圧力指令信号に一致するよう前記
   押圧機構（19）に駆動指令信号を出力する制御部（42
   b）とを備えることを特徴とする請求項１に記載の熱交
   換器のＬ曲げ装置。
3. 【請求項３】チャック（14）がその旋回方向前端を旋回
   円弧内側に変位可能に設けられていることを特徴とする
   請求項１または２に記載の熱交換器のＬ曲げ装置。
4. 【請求項４】押圧機構（19）がベースプレート（２）上
   に設けられ、ベースプレート（２）が熱交換器の曲げに
   伴う伝熱管長手方向移動に追従して移動するように構成
   されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載の熱交換器のＬ曲げ装置。