(57)【要約】【課題】  裁断ユニット等のユニットを連続的に稼動させることにより生産性の向上した熱交換器フィン用プレス装置を提供すること。【解決手段】  アルミニウム板をフィン形状に裁断するカッター１６を有する裁断ユニット４と、カッター１６により裁断されたフィン２を順次積層する複数のスタック装置１８と、カッター１６により裁断された複数枚のフィン２を一時的に載置する進退自在のシャッター１４とを設けた。また、第１のスタック装置１８に所定枚数のフィン２を積層した後、シャッター１４をフィン積層位置の上方に進出させて次の所定枚数の一部をシャッター１４に一時的に載置し、循環搬送路に沿って移動してきた第２のスタック装置１８がフィン積層位置に位置決めされると、シャッター１４を退出させてシャッター１４に一時的に載置された所定枚数のフィン２の一部を第２のスタック装置１８に積層するようにした。【選択図】  図４
2005059056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム板を搬送しながら所定の加工を施した後、所定の加工を施した部位をフィン形状に裁断し、所定枚数のフィンを積層するための熱交換器フィン用プレス装置であって、
アルミニウム板の所定の加工を施した部位を裁断するカッターを有する裁断ユニットと、循環搬送路に沿って間欠的に移動し前記カッターの下方に位置するフィン積層位置において前記カッターにより裁断されたフィンを順次積層する複数のスタック装置と、前記カッターにより裁断された複数枚のフィンを一時的に載置する進退自在のシャッターとを備え、第１のスタック装置に所定枚数のフィンを積層した後、前記シャッターをフィン積層位置の上方に進出させて次の所定枚数の一部を前記シャッターに一時的に載置し、循環搬送路に沿って移動してきた第２のスタック装置がフィン積層位置に位置決めされると、前記シャッターを退出させて前記シャッターに一時的に載置された所定枚数のフィンの一部を前記第２のスタック装置に積層するようにしたことを特徴とする熱交換器フィン用プレス装置。
【請求項２】
前記裁断ユニットは、フィンより僅かに大きい形状のガイド孔が貫通して形成された固定台と、該固定台に対し上下動自在に取り付けられた可動台とを有し、該可動台に前記カッターは取り付けられ、前記シャッターをフィン積層位置の上方に進出させて前記ガイド孔に沿って落下するフィンを一時的に載置するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器フィン用プレス装置。
【請求項３】
前記第１のスタック装置に積層される所定枚数のフィンの最後のフィンの裁断に同期して、前記シャッターをフィン積層位置の上方に進出させるようにしたことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の熱交換器フィン用プレス装置。
【請求項４】
前記シャッターと前記固定台下面との間にフィンの肉厚より小さいクリアランスを設けたことを特徴とする請求項２あるいは３に記載の熱交換器フィン用プレス装置。
【請求項５】
前記複数のスタック装置の各々が少なくとも２本のピンを有し、該少なくとも２本のピンを前記フィンに形成された多数の銅管挿通孔のいずれかに遊挿するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱交換器フィン用プレス装置。
【請求項６】
前記シャッターの前記固定台に対向する端縁が、アルミニウム板の搬送方向におけるフィンの下流側端縁と略同一形状であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の熱交換器フィン用プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置等に使用される熱交換器のフィンをプレス成形するために使用される熱交換器フィン用プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置には、冷媒と室外空気あるいは冷媒と室内空気との間で熱交換を行うための熱交換器が設けられており、この熱交換器には多数のフィンが積層されて取り付けられている。また、熱交換器の製作に際しては、まず所定幅の薄膜状のアルミニウム板を搬送し、各アルミニウム板に対し所定の加工を行った後、所定の加工が施された部位を所定形状に裁断してフィンが形成される。さらに、このようにして形成されたフィンを所定枚数積層し、積層したフィンの両側に端板を取り付けるとともに、フィンに形成された多数の円孔に銅管を挿入し、一部を除く銅管の端部をＵ字管で接合した後、ファン等の他の機器とともに枠体に収納される。
【０００３】
なお、アルミニウム板の搬送から所定形状のフィンの積層までの一連の工程は、一般にフィン用プレス装置を使用して行われる。
【０００４】
このため、プレス装置には、熱交換器１台分のフィンを積層するためのスタック装置が複数台設けられており、これら複数台のスタック装置を所定の経路に沿って間欠的に移動させて、積層された多数のフィンを所定の場所まで搬送している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のプレス装置は、所定の加工が施されたアルミニウム板を裁断しながら熱交換器１台分のフィンをスタック装置に積層した後、このスタック装置を移動させ、次のスタック装置が裁断ユニットの下方に配置されるまで裁断ユニットを含む各ユニットを一時的に停止させる必要があることから、生産性の面でまだまだ改善の余地があり、生産性をさらに向上させたいという要望があった。
【０００６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、裁断ユニット等のユニットを連続的に稼動させることにより生産性の向上した熱交換器フィン用プレス装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、アルミニウム板を搬送しながら所定の加工を施した後、所定の加工を施した部位をフィン形状に裁断し、所定枚数のフィンを積層するための熱交換器フィン用プレス装置であって、アルミニウム板の所定の加工を施した部位を裁断するカッターを有する裁断ユニットと、循環搬送路に沿って間欠的に移動し前記カッターの下方に位置するフィン積層位置において前記カッターにより裁断されたフィンを順次積層する複数のスタック装置と、前記カッターにより裁断された複数枚のフィンを一時的に載置する進退自在のシャッターとを備え、第１のスタック装置に所定枚数のフィンを積層した後、前記シャッターをフィン積層位置の上方に進出させて次の所定枚数の一部を前記シャッターに一時的に載置し、循環搬送路に沿って移動してきた第２のスタック装置がフィン積層位置に位置決めされると、前記シャッターを退出させて前記シャッターに一時的に載置された所定枚数のフィンの一部を前記第２のスタック装置に積層するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記裁断ユニットは、フィンより僅かに大きい形状のガイド孔が貫通して形成された固定台と、該固定台に対し上下動自在に取り付けられた可動台とを有し、該可動台に前記カッターは取り付けられ、前記シャッターをフィン積層位置の上方に進出させて前記ガイド孔に沿って落下するフィンを一時的に載置するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記第１のスタック装置に積層される所定枚数のフィンの最後のフィンの裁断に同期して、前記シャッターをフィン積層位置の上方に進出させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記シャッターと前記固定台下面との間にフィンの肉厚より小さいクリアランスを設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、前記複数のスタック装置の各々が少なくとも２本のピンを有し、該少なくとも２本のピンを前記フィンに形成された多数の銅管挿通孔のいずれかに遊挿するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、前記シャッターの前記固定台に対向する端縁が、アルミニウム板の搬送方向におけるフィンの下流側端縁と略同一形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明によれば、進退自在のシャッターに所定枚数のフィンの一部を一時的に載置することができるので、スタック装置の入れ換え中であってもアルミニウム板を連続して裁断することができ、生産性が向上する。
【００１４】
また、固定台にフィンより僅かに大きい形状のガイド孔を固定台を貫通するように形成し、上下動自在の可動台にカッターを取り付けたので、シャッターをフィン積層位置の上方に進出させることで、ガイド孔に沿って落下するフィンを配列して一時的に載置することができ、裁断ユニット等の各ユニットを停止させることなく連続して稼動することができる。
【００１５】
さらに、第１のスタック装置に積層される所定枚数のフィンの最後のフィンの裁断に同期して、シャッターをフィン積層位置の上方に進出させるようにしたので、前記最後のフィンと次の所定枚数のフィンの最初のフィンとの間にシャッターを確実に差し込むことができる。
【００１６】
また、シャッターと固定台下面との間にフィンの肉厚より小さいクリアランスを設けたので、裁断後のフィンの強制落下のために使用される圧縮空気が上方より吹き出しても、シャッターに載置されたフィンはシャッターと固定台下面との間に入り込むことがなく、シャッター上の所定の位置に保持される。
【００１７】
また、スタック装置の少なくとも２本のピンをフィンに形成された多数の銅管挿通孔のいずれかに遊挿するようにしたので、次々に落下するフィンをスタック装置上に確実に配列することができる。
【００１８】
また、シャッターの固定台に対向する端縁をアルミニウム板の搬送方向におけるフィンの下流側端縁と略同一形状に設定したので、固定台のガイド孔の開閉を最小限のストロークで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は、本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置により製作される１枚のフィン２を示しており、ブーメラン状あるいは三日月状の形状を呈している。フィン２には多数の銅管挿通孔２ａが穿設されており、各銅管挿通孔２ａの周囲には所定高さのカラー２ｂが形成されている。銅管挿通孔２ａの周囲にはアルミニウム板を切り起こして形成された複数のルーバー２ｃが設けられるとともに、所定の切り込み２ｄが形成されている。
【００２０】
なお、図１及び図２に示されるフィン２は、所謂ハイブリッド熱交換器と称される熱交換器のフィンを示しており、各銅管挿通孔２ａの直径は一定ではなく、そのピッチも一定ではない。
【００２１】
図３は、本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置により製作される熱交換器１台分のフィンの製作工程を示している。
【００２２】
図３に示されるように、まずステップＳ１において、所定の肉厚（例えば、約９０μｍ）のアルミニウム板が搬送され、ステップＳ２において、上述した銅管挿通孔２ａが形成される部位を所定の高さまで隆起させる。次のステップＳ３において、隆起部に孔をあけて銅管挿通孔２ａを形成し、ステップＳ４において、銅管挿通孔２ａの周囲にカラー２ｂが形成される。さらに、ステップＳ５において、銅管挿通孔２ａの周囲に複数のルーバー２ｃが形成され、ステップＳ６において、アルミニウム板の所定の部位に切り込み２ｄが形成される。
【００２３】
ステップＳ７において、アルミニウム板は裁断ユニットまで搬送され、ステップＳ２〜Ｓ６の加工が施された部位が裁断されて所定形状のフィンとなり、フィンはスタック装置に順次積層される。スタック装置に所定枚数（例えば、約５６０枚）のフィンが積層されると、このスタック装置への積層は終了し、次のスタック装置が裁断ユニットの下方まで移動して位置決めされる。
【００２４】
なお、本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置においては、スタック装置の入れ換えに際しても、後述するようにアルミニウム板の所定形状への裁断は中断することなく継続して行われている。
【００２５】
図４及び図５は、本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置の最終工程に設けられた裁断ユニット４を示しており、基台６と、基台６に固定された固定台８と、固定台６に対し上下方向に往復動自在に取り付けられた可動台１０とを備えている。固定台８の近傍には、ブラケット１２を介してシャッター１４が進退自在に取り付けられている。すなわち、固定台８にブラケット１２が固定され、このブラケット１２に一端が取り付けられた駆動シリンダ１５によりシャッター１４は固定台８に対し接近あるいは離反自在に取り付けられている。
【００２６】
また、固定台８にはフィン２の形状と略同一ではあるが僅かに大きい形状のガイド孔８ａが固定台８を貫通して形成される一方、可動台１０の下面には所定の加工が施されたアルミニウム板をフィン形状に裁断するための所定高さのプレスカッター１６が固定台８のガイド孔８ａに対向するように取り付けられている。プレスカッター１６の複数箇所には、空気吹出し孔１６ａがプレスカッター１６を上下方向に貫通するように形成されており、空気吹出し孔１６ａの各々は空気供給源（図示せず）に連通している。
【００２７】
さらに、シャッター１４の前縁（固定台８に対向する端縁）は、アルミニウム板の搬送方向におけるフィン２の下流側端縁（凸状端縁）と略同一形状となるように凹状に形成されており、シャッター１４には、後述するスタック装置に立設された２本のピンが遊挿される２条のスリット１４ａが所定の間隔で進退方向に延在して形成されている。また、シャッター１４は駆動シリンダ１５により駆動されると、固定台８の下面に沿って進出し、ガイド孔８ａを略閉止するように固定台８の下方に位置する。このとき、シャッター１４と固定台８の下面間のクリアランスはフィン２の肉厚より小さくなるように設定されている。
【００２８】
裁断ユニット４の下方あるいはその近傍には、複数のスタック装置の循環搬送路が形成されており、循環搬送路に沿って間欠的に移動する複数のスタック装置の一つが固定台８のガイド孔８ａ直下のフィン積層位置に位置決めされ、裁断後のフィン２が積層される。
図５に示されるように、各スタック装置１８は循環搬送路に沿って移動する搬送手段（図示せず）と、搬送手段上に設けられフィン２が載置されるフィン載置台２０と、フィン載置台２０上に所定の間隔で上方に向かって突設された２本のピン２２を備えており、フィン載置台２０は搬送手段に設けられた昇降手段（図示せず）により昇降自在に取り付けられている。
【００２９】
上記構成の本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置において、上述したように、裁断ユニット４に搬送されるまでにアルミニウム板には所定の加工が施されている。その後、アルミニウム板の所定の加工が施された部位は固定台８のガイド孔８ａの真上に配置され、可動台１０のプレスカッター１６がガイド孔８ａに向かって下降することによりフィン形状に裁断される。裁断後、フィン２はプレスカッター１６に形成された空気吹出し孔１６ａを介して空気供給源から供給された圧縮空気により強制的に落下し、フィン積層位置に位置決めされたスタック装置１８に順次積層される。フィン積層位置にあるスタック装置１８のフィン載置台２０は、昇降手段により持ち上げられて上昇位置にあり、所定枚数のフィン２がスタック装置１８に積層されると、フィン載置台２０は昇降手段により下降し、循環搬送路に沿って移動する。
【００３０】
上述したように、アルミニウム板の所定形状への裁断は中断することなく継続して行われていることから、本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置においては、スタック装置１８に積層される所定枚数のフィン２のうち最後のフィン２の裁断に同期して（たとえば、裁断直後に）、シャッター１４の駆動シリンダ１５を作動させるように設定している。
【００３１】
さらに詳述すると、裁断されたフィン２はガイド孔８ａに沿って所定の速度で強制落下するが、落下速度とガイド孔８ａの高さ（落下距離）を考慮して、シャッター１４の前縁がガイド孔８ａに到達する前に、最後のフィン２がスタック装置１８に向かって落下するように設定されている。その後、ガイド孔８ａは進出してきたシャッター１４により閉止され、次の所定枚数のフィン２の最初の１枚がシャッター１４上に落下して一時的に載置される。その後、連続して裁断されたフィン２はシャッター１４上に次々に落下するが、この間に次のスタック装置１８が循環搬送路に沿って移動して、ガイド孔８ａ直下のフィン積層位置に位置決めされる。このフィン積層位置において、スタック装置１８は、搬送手段に設けられた昇降手段により２本のピン２２がフィン載置台２０とともに上昇して、シャッター１４に形成された２条のスリット１４ａ、及び、フィン２に形成された多数の銅管挿通孔２ａの二つに遊挿される。なお、ピン２２が遊挿される二つの銅管挿通孔２ａは、フィン２の強制落下時、フィン２が略水平状態を維持して落下するようにバランスを考慮して設定されており、落下中、フィン２が大きく傾斜することはない。
【００３２】
その後、複数枚のフィン２が一時的に載置されたシャッター１４は駆動シリンダ１５により再び駆動され、固定台８から離反するように移動してガイド孔８ａを開放する。ガイド孔８ａが開放されても、シャッター１４に載置されていた複数枚のフィン２にはピン２２が貫通していることから、フィン２はその位置に留まり、シャッター１４の退出とともにフィン載置台２０に向かって落下してフィン載置台２０上に積層される。その後、さらに裁断されたフィン２がフィン載置台２０上に次々に落下積層され、所定枚数に達したときにピン２２とともにフィン載置台２０が下降し、循環搬送路に沿って移動する。
【００３３】
以上の工程を繰り返すことで、所定枚数のフィン積層体が順次形成され、その後の所定の工程を経て熱交換器が連続的に製作される。なお、フィン積層体形成後の工程は本発明の主眼ではないので、その説明は省略する。
【００３４】
なお、上記実施の形態はハイブリッド熱交換器を例にとり説明したが、本発明はハイブリッド熱交換器にのみ限定されるものではなく、他の熱交換器の製造にも適用可能である。
【００３５】
さらに、上記実施の形態において、フィンはブーメラン状あるいは三日月状の形状を呈していると記載したが、直線状のフィンに対しても本発明を適用できることは言うまでもない。
【００３６】
また、上記実施の形態において、スタック装置には２本のピンが立設され、シャッターには２条のスリットが形成されていると記載したが、スタック装置に３本あるいはそれ以上のピンを立設し、シャッターにはピンの本数に対応する数のスリットを形成するようにしてもよい。
【実施例１】
【００３７】
図６は、スタック装置１８に立設されたピン２２の先端部を示しており、ピン２２が遊挿されるフィン２の二つの銅管挿通孔２ａの直径を約７．３ｍｍに設定し、裁断後のフィン２の落下距離（ガイド孔８ａの高さ）を約７０ｍｍに設定した場合のピン２２先端の形状を示している。
【００３８】
図６において、直径Ｄ０が６．８ｍｍのピン２２を採用し、ピン２２の先端（上端）から下方に約７０ｍｍ（Ｈ）離間した位置におけるピン２２の直径Ｄ１が６．０ｍｍ以下になるようにピン２２の先端部をテーパ状に形成すると、約９０μｍの肉厚のフィン２が０．０８〜０．１秒間で約７０ｍｍを落下することが確認できた。
【００３９】
この場合、スタック装置１８に積層される所定枚数のフィン２のうち最後のフィン２の裁断直後に、シャッター１４を所定の速度（３８ｍｍのストロークを約０．１秒）で作動させることにより、次の最初のフィン２をシャッター１４上に載置することができた。なお、シャッター１４の動作タイミングは、基本的には裁断から０．０７〜０．１秒後に作動するよう設定されているが、電気、機械等のタイムラグを考慮して、裁断するタイミングでシャッター１４をＯＮするようにした。
【００４０】
なお、フィン２の銅管挿通孔２ａには外径７ｍｍの銅管を挿通し、銅管挿通後、銅管の内部から拡管して銅管挿通孔２ａの直径を約７．３５ｍｍまで拡径することによりフィン２に対して銅管が伝熱可能にタイトに固定される。また、フィン２がブーメラン形状等の屈曲部を有し、スタック装置１８にピン２２を２本立設する場合、屈曲部を挟んだ２ヶ所に設けるのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置は、裁断ユニット等のユニットを連続的に稼動させることで生産性を向上させることができ、あらゆる熱交換器の製造装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置により製作されるフィンの部分正面図である。
【図２】図１のフィンの部分拡大斜視図である。
【図３】図３は、本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置により製作される熱交換器１台分のフィンの製作工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置に設けられた裁断ユニットの斜視図である。
【図５】図４の裁断ユニットの要部の分解斜視図である。
【図６】本発明にかかる熱交換器フィン用プレス装置に設けられたスタック装置のピンの部分拡大正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
２  フィン、  ２ａ  銅管挿通孔、  ２ｂ  カラー、  ２ｃ  ルーバー、ｄ  切り込み、４  裁断ユニット、  ６  基台、  ８  固定台、８ａ  ガイド孔、  １０  可動台、  
１２  ブラケット、  １４  シャッター、１４ａ  スリット、  １５  駆動シリンダ、  
１６  プレスカッター、１６ａ  空気吹出し孔、  １８  スタック装置、  
２０  フィン載置台、  ２２  ピン。
【図１】
2005059056.tif 000003
【図２】
2005059056.tif 000004
【図３】
2005059056.tif 000005
【図４】
2005059056.tif 000006
【図５】
2005059056.tif 000007
【図６】
2005059056.tif 000008