研究開発された技術紹介

高効率給湯器(エコキュート、エネファーム等含む)の更なる普及に向け、熱交換器用パイプ部品の小型/高性能化・低コスト化が不可欠である。その為には従来の熱交換器用パイプ部品の形状である「蛇行型」から「渦巻き型」にする必要がある。当事業者等は可変曲げRパイプ連続技術/多軸NC制御加工機を新規に確立することで所期要求を達成し、小型/高性能化されたパイプ部品を供給することにより高効率給湯器の早期普及促進を可能とする

「渦巻き型」形状への加工が可能な可変曲げRパイプ連続技術/多軸NC制御加工機を製作し、熱交換器用パイプ部品の小型化、高性能化に寄与し、高効率給湯器の早期普及・促進を可能にする「渦巻き型」及び「蛇行型」又は渦巻き型、蛇行型の混じった「混合型」の製品を従来工法である手曲げ単発工法ではなくNC制御加工機により生産する
(新技術)
可変曲げRパイプ連続加工技術を確立し、「渦巻き型」、「蛇行型」又は渦巻き型、蛇行型の混じった「混合型」の製品をNC制御加工機にて生産する
(新技術の特徴)
渦巻型を形成する最小曲げRの金型を多軸NC制御を用い『偏芯』させることにより、所望曲げRを各曲げ毎に行うことが可能になる

・材料の力学特性評価とシミュレーションによる高精度曲げ検討
‐ANSYS構造解析ソフトを用いて動作解析、材料の力学的特性の検証を実施した
・多軸NC制御の開発
‐加工動作の短縮(高速化)を目的として、6軸同時制御ができるCNC制御装置・制御ソフトにバーションアップを実施した
・多軸NC制御加工機の開発
‐安定した曲げ加工を多段式の金型レスで実現した
・渦巻型パイプの試作品製作

・熱交換システムを搭載する設備全般(現存する製品/設備の小型化、高性能化に寄与する)
・住宅用/冷暖房設備等の配管パイプ(パイプの集合体が蓄熱/放熱をする機能部となりえる)

・3年間の研究開発を終え、目標としていた可変曲げR連続加工技術/多軸NC制御加工機を開発した
・多軸NC制御加工機が抱える課題は更なる加工時間の短縮、加工品の高精度であり、今後は自社にて補完研究を続けていく予定である
・また、本研究開発の事業化に関して、平成22年12月24日に特許第4653856号【パイプ曲げ加工機およびこのパイプ曲げ加工機を使用した渦巻き型パイプの曲げ加工方法】として登録を完了した

・サポインにて開発した技術/設備の特徴
‐渦巻型形状のパイプがNC制御加工にて行うことができる
‐製品に含まれる最小曲げRの金型を使用し、複数の曲げRが混在した製品を加工できる
・お客様に提供できるメリット
‐繰り返し精度の高い加工の提供が可能である
‐複数曲げRが混在する製品開発ができ、設計の自由度が増す
‐渦巻型にパイプを曲げることにより省スペースにたくさんのパイプを配置することが可能である

・今後の見通しとしては、本設備・技術の補完研究を自社にて進めていく予定であるが、自社での自主研究というフェーズから、お客様より頂いたニーズ/シーズに対し今回開発した技術/設備にてどのように対応できるのかという視点で製品開発、技術提供ができるように本技術のPR活動に力を入れて行きたいと考えている
・現在のところ、本設備(多軸NC制御加工機)の生産・販売というような事業化は考えておらず、技術を使用した部品・製品の供給を目標に進めている