太阳能热集热系统、热水储存系统、热水储存箱的制造方法和缝焊装置的制造方法_2

文档序号:9286767阅读:来源:国知局
r>[0073]32:回程配管
[0074]33:接连管
[0075]33a:第I接连件
[0076]33b:嵌合口
[0077]34:连接导管
[0078]34a:第2接连件
[0079]34b:0 形环
[0080]35:夹具
[0081]36:螺栓
[0082]37:密封垫
[0083]38:螺母
[0084]40:水箱
[0085]50:壳体
[0086]70:缝焊装置
[0087]72:上侧辊电极
[0088]73:下侧辊电极
[0089]72a、73a:驱动单元
[0090]75:编码器单元
[0091]76:编码器
[0092]77:控制单元
[0093]80:工件保持台
【具体实施方式】
[0094]图1是本发明的实施方式所涉及的太阳能热集热系统I的概要构成图。如图1所示,太阳能热集热系统I包括:太阳能热集热器10 ;热水储存箱20 ;将这些连接的配管(热介质流通路径之一)30。该太阳能热集热系统I的太阳能热集热器10利用太阳能热加热热介质,将加热的热介质通过去程配管31供给至热水储存箱20,加热热水储存箱20内的冷热水。由于冷热水的加热而冷却的热介质通过回程配管32到达太阳能热集热器10,再次由太阳能热加热。此外,在本实施方式中,设想的是太阳能热集热器10以具有倾斜的状态设置在公寓等的阳台上,热水储存箱20设置在阳台上,但太阳能热集热器10和热水储存箱20的设置部位不限于上述部位。
[0095]图2是示出图1所示的太阳能热集热器的细节的剖视图,图3是示出图1所示的太阳能热集热器的热介质流通路径的俯视图。如图2所示,太阳能热集热器10是具有集热板13的板式集热器,集热板13将形成为四边形的两片板11中的一个或者两个形成为波形,将两片板11贴合,从而形成有供热介质通过的多个流路12 (热介质流通路径之一)。在该集热板13中,多个流路12互相平行配置。
[0096]在该集热板13中,在多个流路12的上端经由孔口 16连接有出口管15,在多个流路12的下端经由孔口 16连接有入口管14。
[0097]入口管14从太阳能热集热器10的倾斜下方侧的一端侧导入冷却的热介质。入口管14分别相对于平行配置的多个流路12垂直地与多个流路12连接,将热介质分别供给至多个流路12。
[0098]出口管15从太阳能热集热器10的倾斜上方侧的另一端侧对热水储存箱20供给热介质。出口管15分别相对于平行配置的多个流路12垂直地与多个流路12连接,导入来自多个流路12的热介质。
[0099]另外,太阳能热集热器10在集热板13的上层隔着空气层设有透明板17。透明板17由玻璃或者透明树脂材料构成。并且,太阳能热集热器10在集热板13的下层隔着空气层包括隔热材料18和底板19。隔热材料18例如由玻璃棉、或者泡沫苯乙烯等构成。底板19与未图示的侧壁一起构成收纳太阳能热集热器10的各要素的收纳壳体。
[0100]此外,在太阳能热集热器10的入口管14上经由未图示的接连管(回程配管32的一个要素)连接有连接管道32a(回程配管32的一个要素),在出口管15上经由未图示的接连管(去程配管31的一个要素)连接有连接管道31a (去程配管31)。
[0101]图4和图5是示出图1所示的热水储存箱20等的透视立体图,图6是示出图4和图5所示的热水储存箱20等的剖视图。如图4和图5所示,热水储存箱20收纳在将其覆盖的壳体50内。壳体50由背面为平板51且侧面和前表面为U形板52的弯曲构造的筒体53、闭塞筒体53的下方的托盘形状的下板54、以及与后述的水箱40 —起闭塞筒体53的上方的上板55构成,例如由不锈钢构成。另外,在壳体50与热水储存箱20之间装入有未图示的隔热材料(例如氨酯、泡沫苯乙烯)。
[0102]收纳在这样的壳体50中的热水储存箱20大概具有呈大致圆筒形的体部21、第I封头22、以及第2封头23,例如由不锈钢构成。
[0103]体部21由呈大致圆筒形的内侧体部21a、和带有预定的空隙配设在内侧体部21a的周围的呈大致圆筒形的外侧体部21b构成。
[0104]图7是示出图5所示的热水储存箱等的一部分的剖视图,图7的(a)放大示出上方侧的突条附近,图7的(b)放大示出下方侧的突条附近。如图7(a)和图7的(b)所示,在内侧体部21a的两端部的附近,沿着圆周方向分别形成有向外侧隆起的突条21al、21a2。
[0105]如图5所示,在热水储存箱20被所谓的纵向放置的情况下,即,在体部21的轴向为铅垂方向地设置热水储存箱20的情况下,一个突条(以下记作“第I突条”)21al定位于筒的上端侧,另一个突条(以下记作“第2突条”)21a2定位于筒的下端侧。
[0106]第I突条21al的高度hi设定为第I突条21al的外径与外侧体部21b的内径对应。第2突条21a2的高度h2设定得低于第I突条21al的高度hi。
[0107]各突条21al、21a2的顶部为了使与外侧体部21b的焊接操作容易而被平坦化。特别是在本实施方式中,从用缝焊将内侧体部21a与外侧体部21b接合的观点而言,突条21al、21a2的平面宽度设定得与缝焊的辊电极的抵接宽度相同或者更大。
[0108]另一方面,在外侧体部21b的一端部具有筒径不平坦地缩小的缩径部21bl。在热水储存箱20被所谓的纵向放置的情况下,缩径部21bl定位于筒的下端。在该缩径部21bl中,其内径被设定为与第2突条21a2的外径对应。
[0109]另外,外侧体部21b的轴向的全长设定得大于内侧体部21a的从第I突条2Ial到第2突条21a2的轴向的长度。因此,如图7所示,配设在内侧体部21a的周围的外侧体部21b的两端部、与内侧体部21a的第I突条21al和第2突条21a2相比,定位于轴向的外侧。
[0110]在这样的构成的体部21中,其组装工序如下这样进行。首先,将内侧体部21a与外侧体部21b同轴地配置为一列,以外侧体部21b的上端从内侧体部21a的下端侧进入的方式将外侧体部21b盖向内侧体部21a。然后,若外侧体部21b的上端到达内侧体部21a的第I突条21al,则外侧体部21b的缩径部21bl也同样到达内侧体部21a的第2突条21a2。外侧体部21b的上端与内侧体部21a的第I突条2lal、外侧体部21b的下端与内侧体部21a的第2突条21a2分别嵌合。此时,外侧体部21b被以其两端部与内侧体部21a的第I突条21al及第2突条21a2相比位于轴向外侧的方式组装。由此,完成外侧体部21b与内侧体部21a的组装操作。
[0111]若组装操作完成,则焊接连接第I突条2Ial与外侧体部21b的上端,另外,焊接连接第2突条21a2与缩径部21bl。两端部的焊接通过缝焊来进行。此外,后述缝焊的细节。
[0112]下面,说明对由内侧体部21a与外侧体部21b构成的筒状的工件呈圆周状进行缝焊的缝焊装置70。图13是示意性示出本实施方式所涉及的缝焊装置的构成的立体图。图14是示意示性出图13所示的缝焊装置的构成的侧视图,图15是示意性示出图13所示的缝焊装置的构成的主视图。该缝焊装置70包括缝焊机主体71、工件保持台80。
[0113]缝焊机主体71主要包括一对辊电极72、73 ;主体部74 ;及编码器单元75。
[0114]一对辊电极72、73配设在主体部74,在工件保持台80的上方纵向并列地配置。各个辊电极72、73由具有所需的板厚的圆板构成,例如由铜类合金形成。定位于上方的一个辊电极(以下记作“上侧辊电极”)72被构成为能在上下方向移动。另一方面,定位于下方的另一个辊电极(以下记作“下侧辊电极”)73被固定,向上下方向的移动被限制。
[0115]主体部74被构成为包含:使上侧辊电极72在上下方向移动的驱动单元(未图示);对各辊电极72、73进行旋转驱动的驱动单元72a、73a ;向各辊电极72、73供给电流的电源单元(未图示);控制它们的控制单元77、操作单元(未图示)等。驱动单元72a、73a例如是带有逆变器的电动机,通过控制单元77可变地控制其输出、即转速。辊电极72、73的驱动方式大致区分为直接驱动方式和滚花驱动(日文:于一;h駆動)方式,在本实施方式中使用的是直接驱动方式。此处,直接驱动方式是驱动单元72a、73a直接地对辊电极72、73进行旋转驱动的方式。另一方面,滚花驱动方式是使被称为滚花的旋转部件接触辊电极72,73的外周面,驱动单元对该滚花进行旋转驱动,从而间接地对辊电极72、73进行旋转驱动的方式。
[0116]编码器单元75被构成为以编码器76、及未图示的检测电路为主体。编码器76是输出与自身的旋转量(旋转角)相应的脉冲的传感器,能够利用光学式、磁式的各种方式。该编码器76被配置为与上侧辊电极72外接,根据上侧辊电极72的旋转而从动旋转。检测电路基于从编码器76输出的检测信号(脉冲信号)来检测编码器76的旋转量。编码器76的旋转量相当于上侧辊电极72旋转时的该上侧辊电极72的圆周部的移动距离。
[0117]工件保持台80用于将工件保持在利用一对辊电极72、73进行焊接的焊接位置。该工件保持台80被构成为以下侧板81、中间框架82、及上侧框架83为主体。
[0118]下侧板81包括4个腿部,设置在作业场所。在该下侧板81上固定配置有包括4个腿部的中间框架82,在该中间框架82的上方配置有上侧框架83。上侧框架83由下侧板81和中间框架82这两者保持,在其上以横置状态保持筒状的工件。
[0119]在上侧框架83与下侧板81之间设有进给丝杠机构(未图示),在该进给丝杠机构上连结有方向盘84。通过使该方向盘84旋转,从而进给丝杠机构进行动作,上侧框架83向上方或者下方移动。利用上侧框架83的上下移动,能够进行工件的上下方向的位置对齐,以便与焊接位置对应。
[0120]在上侧框架83上设有4个保持辊85。若筒状的工件被载放在上侧框架83上,则这些保持辊85抵接在工件外周面,在4个部位保持该工件。各保持辊85相对于上侧框架83能旋转地安装,容许工件随着焊接动作而当即旋转。
[0121]另外,在上侧框架83的缝焊机主体71侧的端部配置有2个定位辊86。具体而言,在上侧框架83的端部设有固定地组装在该上侧框架83上的固定板88a,2个定位辊86配设在固定板88a上。
[0122]定位辊86通过抵接被上侧框架83保持的工件的端部,进行工件相对于焊接位置的轴向的位置对齐,并且限制工件随着焊接动作而在轴向引起位置偏离。定位辊86被构成为能旋转,以便不妨碍工件伴随焊接动作的旋转。
[0123]并且,在上侧框架83的与定位辊86相反侧的端部配置有2个固定辊87。2个固定棍87配设在可动板88b上。
[0124]在上侧框架83的端部形成有轨道部83a,可动板88b被配设为能相对于该轨道部83a滑动。在该可动板88b上连结有进给丝杠机构(未图示),在该进给丝杠机构上连结有方向盘89。通过使方向盘89旋转,从而进给丝杠机构动作,可动板88b在工件的轴向移动。
[0125]通过使可动板88b移动,从而不管工件的轴向长度的偏差如何,都能够使固定辊87可靠地抵接在工件的端部。该固定棍87通过与上述定位棍86协同工作,从而能够限制工件随着焊接动作而在轴向位置偏离。固定辊87被构成能旋转,以便不妨碍工件伴随焊接动作的旋转。
[0126]利用这样构成的缝焊装置70,作为工件的内侧体部21a与外侧体部21b在其全周被缝焊。在本说明中,说明了内侧体部21a和外侧体部21b的下端侧的焊接方法,但对于内侧体部21a和外侧体部21b的上端侧的焊接
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