特許 6564119 シーム溶接装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6564119

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】シーム溶接装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/06 20060101AFI20190808BHJP

   B23K 11/25 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   B23K11/06 520

   B23K11/25

【請求項の数】3

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-176952(P2018-176952)

(22)【出願日】2018年9月21日

(62)【分割の表示】特願2014-251657(P2014-251657)の分割

【原出願日】2014年12月12日

(65)【公開番号】特開2019-30907(P2019-30907A)

(43)【公開日】2019年2月28日

【審査請求日】2018年9月21日

(31)【優先権主張番号】特願2014-11449(P2014-11449)

(32)【優先日】2014年1月24日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2014-224914(P2014-224914)

(32)【優先日】2014年11月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】501418498

【氏名又は名称】矢崎エナジーシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】伊熊 公一

(72)【発明者】

【氏名】河村 公成

(72)【発明者】

【氏名】乙部 博昭

(72)【発明者】

【氏名】辻村 雄一

(72)【発明者】

【氏名】須山 貴之

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 信行

(72)【発明者】

【氏名】田島 光明

【審査官】 岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１９８３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１６４１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５５３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６９３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２７６７８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ １１／０６

Ｂ２３Ｋ １１／２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

湯水を貯留する略円筒形状の内側胴部と所定の空隙を伴って前記内側胴部の周囲に配設される略円筒形状の外側胴部とからなるワークを保持するワーク保持台と、
前記内側胴部の端部に円周方向に沿って外側に膨出する突条と前記外側胴部の端部とを両側から挟持して全周をシーム溶接する一対のローラ電極と、を有し、
前記突条は頂部が平坦化されており、
前記一対のローラ電極は、ワークとの当接幅が、前記突条の平面幅よりも相対的に小さくなる関係を有していることを特徴とするシーム溶接装置。

【請求項2】

前記一対のローラ電極は、前記ワーク保持台の上方に縦方向に並列して配置されており、下側のローラ電極が固定され、上側のローラ電極が上下方向に移動可能に構成され、
前記ワーク保持台は、ワークの上下位置を調整するために上下方向に移動可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載されたシーム溶接装置。

【請求項3】

前記一対のローラ電極のうち一方のローラ電極の円周部に当接して従動回転するエンコーダと、
前記一対のローラ電極を直接駆動方式にて回転駆動する駆動手段と、
前記エンコーダの回転量に基づいて、前記駆動手段についての回転数制御を行う制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載されたシーム溶接装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シーム溶接装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、太陽熱により熱媒を加熱する太陽熱集熱器と、太陽熱集熱器により加熱された熱媒と湯水との熱交換を行う熱交換器と、熱交換器による熱交換にて加熱された湯水を貯湯する貯湯槽とを備えた太陽熱集熱システムが提案されている。例えば、特許文献１には、熱交換器を貯湯槽の内部に収納した構成が開示されている。

【0003】

また、貯湯槽の外周部に熱交換器を配置するジャケット式のものも知られている。この方式では、例えば貯湯槽が略円筒形状の内側胴部と外側胴部とからなる二重構造として構成され、各胴部の間の空隙が熱媒の流路（熱交換器）として構成される。

【0004】

例えば、内側胴部と外側胴部との接合は、小径の環状部材と大径の環状部材をクランク状に繋ぎ合せたフランジを用いて行われる。具体的には、内側胴部の両端に小径部分にてフランジを嵌め合わせ、内側胴部とフランジの小径部分とを溶接接続する。つぎに、外側胴部を内側胴部に被せる。外側胴部に対して内側胴部が完全に挿入されると、外側胴部の両端部は、フランジの大径部とそれぞれ嵌り合う。そして、外側胴部の両端とフランジの大径部分とを溶接接続する。これにより、内側胴部と外側胴部とが一体化される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１６９５１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、フランジで接続する構造の場合、内側胴部とフランジとをまず溶接し、その後に、フランジと外側胴部とを溶接するため、２箇所での溶接作業が必要となる。また、この溶接作業は、外側胴部の両端においてそれぞれ必要となるため、多くの溶接作業が必要となり、製造作業が煩雑となるという問題がある。また、外側胴部と溶接されるフランジの大径部分は、外側胴部に内接するように設定されているため、外側胴部を内側胴部に被せる際に、フランジと外側胴部との位置合わせが正確でないと両者をスムーズに嵌め合わすことができない。これもまた、製造作業を煩雑なものとしている。

【0007】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造性に優れるシーム溶接装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

かかる課題を解決するために、本発明は、湯水を貯留する略円筒形状の内側胴部と所定の空隙を伴って内側胴部の周囲に配設される略円筒形状の外側胴部とからなるワークを保持するワーク保持台と、内側胴部の端部に円周方向に沿って外側に膨出する突条と外側胴部の端部とを両側から挟持して全周をシーム溶接する一対のローラ電極と、を有するシーム溶接装置を提供する。ここで、突条は頂部が平坦化されており、一対のローラ電極は、ワークとの当接幅が、突条の平面幅よりも相対的に小さくなる関係を有している。

【0009】

ここで、本発明において、一対のローラ電極は、ワーク保持台の上方に縦方向に並列して配置されており、下側のローラ電極が固定され、上側のローラ電極が上下方向に移動可能に構成され、ワーク保持台は、ワークの上下位置を調整するために上下方向に移動可能に構成されることが好ましい。

【0010】

また、本発明において、一対のローラ電極のうち一方のローラ電極の円周部に当接して従動回転するエンコーダと、一対のローラ電極を直接駆動方式にて回転駆動する駆動手段と、エンコーダの回転量に基づいて、駆動手段についての回転数制御を行う制御手段と、をさらに備えることが好ましい。

【0011】

なお、上記において湯水とはあらゆる温度の湯又は水を意味するものであり、温度範囲が限定されるものではない。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、内側胴部と外側胴部とからなる貯湯槽を効率的に溶接することができるので、貯湯槽の製造性に優れるシーム溶接装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。

【図2】図１に示した太陽熱集熱器の詳細を示す断面図である。

【図3】図１に示した太陽熱集熱器の熱媒流通経路を示す平面図である。

【図4】図１に示した貯湯槽等を示す透視斜視図であり、斜め前方斜視状態を示している。

【図5】図１に示した貯湯槽等を示す透視斜視図であり、斜め後方斜視状態を示している。

【図6】図４及び図５に示した貯湯槽を示す断面図である。

【図7】図５に示した貯湯槽等の一部を示す断面図であり、（ａ）は上方側の突条付近を拡大して示しており、（ｂ）は下方側の突条付近を拡大して示している。

【図8】継手管近傍における外側胴部の側面構造を模式的に示す説明図である。

【図9】第１鏡板の開放側に設定される絞り部を模式的に示す説明図である。

【図10】ヒータフランジの構成を示す説明図であり、（ａ）はヒータフランジの構成を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は第１鏡板に取り付けられたヒータフランジを模式的に示す断面図である。

【図11】継手管と接続パイプとの接続構造として利用されるワンタッチ接続構造を模式的に示す斜視図である。

【図12】参考例に係る太陽熱集熱システムを示す斜視図である。

【図13】本発明の実施形態に係るシーム溶接装置の構成を模式的に示す斜視図である。

【図14】図１３に示すシーム溶接装置の構成を模式的に示す側面図である。

【図15】図１３に示すシーム溶接装置の構成を模式的に示す正面図である。

【図16】ワークをセットした状態のシーム溶接装置を模式的に示す斜視図である。

【図17】一対のローラ電極とワークとの関係を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、本発明の実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。図１に示すように、太陽熱集熱システム１は、太陽熱集熱器１０と、貯湯槽２０と、これらを接続する配管（熱媒流通経路の１つ）３０とを備えている。この太陽熱集熱システム１は、太陽熱集熱器１０が太陽熱により熱媒を加熱し、加熱された熱媒を行き配管３１を通じて貯湯槽２０に供給して貯湯槽２０内の湯水を加熱する。湯水の加熱により冷却した熱媒は戻り配管３２を通じて太陽熱集熱器１０に至り、再度太陽熱により加熱されることとなる。なお、本実施形態では太陽熱集熱器１０がマンション等のベランダに傾斜を有した状態で設置され、貯湯槽２０がベランダに設置されるものを想定しているが、太陽熱集熱器１０及び貯湯槽２０の設置個所は上記に限られるものではない。

【0015】

図２は、図１に示した太陽熱集熱器の詳細を示す断面図であり、図３は、図１に示した太陽熱集熱器の熱媒流通経路を示す平面図である。図２に示すように、太陽熱集熱器１０は、四角形状に形成された２枚のプレート１１のうち、一方又は両方を波型に形成し、２枚のプレート１１を貼り合わせることで熱媒が通る複数の流路１２（熱媒流通経路の１つ）を形成した集熱板１３を有するプレート式集熱器である。この集熱板１３において、複数の流路１２は、互いに平行に配置される。

【0016】

この集熱板１３では、複数の流路１２の上端及び下端に入口管１４及び出口管１５がオリフィス１６を介して接続されている。

【0017】

入口管１４は、太陽熱集熱器１０の傾斜下方側の一端側から冷却された熱媒を導入する。入口管１４は、平行に配置される複数の流路１２のそれぞれに対して直交接続されており、熱媒を複数の流路１２のそれぞれに供給する。

【0018】

出口管１５は、太陽熱集熱器１０の傾斜上方側の他端側から、貯湯槽２０に対して熱媒を供給する。出口管１５は、平行に配置される複数の流路１２のそれぞれに対して直交接続されており、複数の流路１２からの熱媒を導入する。

【0019】

また、太陽熱集熱器１０は、集熱板１３の上層に、空気層を介して透明板１７が設けられている。透明板１７は、ガラス又は透明樹脂材により構成されている。さらに、太陽熱集熱器１０は、集熱板１３の下層に空気層を介して、断熱材１８及び底板１９を備えている。断熱材１８は、例えばグラスウール、又は発泡スチロール等により構成されている。底板１９は、図外の側壁と共に太陽熱集熱器１０の各要素を収納する収納ケースを構成するものである。

【0020】

なお、太陽熱集熱器１０の入口管１４及び出口管１５には、図外の継手管（行き配管３１及び戻り配管３２の一要素）を介して接続ホース３１ａ，３２ａ（行き配管３１及び戻り配管３２の一要素）が接続される。

【0021】

図４及び図５は、図１に示した貯湯槽等を示す透視斜視図であり、図６は、図４及び図５に示した貯湯槽等を示す断面図である。図４及び図５に示すように、貯湯槽２０は、これを覆うケース５０内に収納されている。ケース５０は、背面を平板５１とし、側面及び前面をＵ字板５２とする湾曲構造の筒体５３と、筒体５３の下方を閉塞するトレイ形状の下板５４と、後述のシスターン４０と共に筒体５３の上方を閉塞する上板５５とから構成され、例えばステンレスにより構成されている。また、ケース５０と貯湯槽２０との間には、図示しない断熱材（例えばウレタンや発泡スチロール）が介装されている。

【0022】

このようなケース５０に収納される貯湯槽２０は、概略的に略円筒形状の胴部２１と、第１鏡板２２と、第２鏡板２３とを有し、例えばステンレスにより構成されている。

【0023】

胴部２１は、略円筒形状の内側胴部２１ａと、所定の空隙を伴って内側胴部２１ａの周囲に配設される略円筒形状の外側胴部２１ｂとから構成されている。

【0024】

図７は、図５に示した貯湯槽等の一部を示す断面図であり、（ａ）は上方側の突条付近を拡大して示しており、（ｂ）は下方側の突条付近を拡大して示している。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、内側胴部２１ａの両端部の近傍には、外側に膨出する突条２１ａ１，２１ａ２が円周方向に沿ってそれぞれ形成されている。

【0025】

図５に示すように貯湯槽２０がいわゆる縦置きされる場合、すなわち、胴部２１の軸方向が鉛直方向となって貯湯槽２０が設置される場合、一方の突条（以下「第１突条」という）２１ａ１は筒の上端側に位置付けられ、他方の突条（以下「第２突条」という）２１ａ２は筒の下端側に位置付けられる。

【0026】

第１突条２１ａ１の高さｈ１は、第１突条２１ａ１の外径が外側胴部２１ｂの内径と対応するように設定されている。第２突条２１ａ２の高さｈ２は、第１突条２１ａ１の高さｈ１よりも低く設定されている。

【0027】

各突条２１ａ１，２１ａ２の頂部は、外側胴部２１ｂとの溶接作業を容易なものとするため平坦化されている。特に本実施形態では、内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとをシーム溶接にて接合する観点から、突条２１ａ１，２１ａ２の平面幅は、シーム溶接におけるローラ電極の当接幅と同じ或いはそれよりも大きく設定されている。

【0028】

一方、外側胴部２１ｂの片方の端部には、筒径が段違いに縮小した縮径部２１ｂ１を有している。貯湯槽２０がいわゆる縦置きされる場合において、縮径部２１ｂ１は筒の下端に位置付けられる。この縮径部２１ｂ１において、その内径は、第２突条２１ａ２の外径と対応するように設定されている。

【0029】

また、外側胴部２１ｂの軸方向の全長は、内側胴部２１ａにおける第１突条２１ａ１から第２突条２１ａ２までの軸方向の長さよりも大きく設定されている。このため、図７に示すように、内側胴部２１ａの周囲に配設される外側胴部２１ｂは、その両端部が、内側胴部２１ａの第１突条２１ａ１及び第２突条２１ａ２よりも軸方向の外側に位置付けられている。

【0030】

このような構成の胴部２１において、その組み立て工程は次の通り行われる。まず、内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとを同軸となるように一列に配置し、内側胴部２１ａの下端側から外側胴部２１ｂの上端が入り込むように、外側胴部２１ｂを内側胴部２１ａへと被せる。そして、外側胴部２１ｂの上端が内側胴部２１ａの第１突条２１ａ１まで到達すると、外側胴部２１ｂの縮径部２１ｂ１も同様に内側胴部２１ａの第２突条２１ａ２まで到達する。外側胴部２１ｂの上端が内側胴部２１ａの第１突条２１ａ１と、外側胴部２１ｂの下端が内側胴部２１ａの第２突条２１ａ２とそれぞれ嵌り合う。この際、外側胴部２１ｂは、その両端部が内側胴部２１ａの第１突条２１ａ１及び第２突条２１ａ２よりも軸方向外側に位置するように組み付けられる。これにより、外側胴部２１ｂと内側胴部２１ａとの組み付け作業が完了する。

【0031】

組み付け作業が完了すると、第１突条２１ａ１と外側胴部２１ｂの上端とが溶接接続され、また、第２突条２１ａ２と縮径部２１ｂ１とが溶接接続される。両端部の溶接は、シーム溶接により行われる。なお、シーム溶接の詳細については後述する。

【0032】

以下、内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとからなる筒状のワークに対して円周状にシーム溶接を行うシーム溶接装置７０について説明する。図１３は、本実施形態に係るシーム溶接装置の構成を模式的に示す斜視図である。図１４は、図１３に示すシーム溶接装置の構成を模式的に示す側面図であり、図１５は、図１３に示すシーム溶接装置の構成を模式的に示す正面図である。このシーム溶接装置７０は、シーム溶接機本体７１と、ワーク保持台８０とを備えている。

【0033】

シーム溶接機本体７１は、一対のローラ電極７２，７３と、本体部７４と、エンコーダユニット７５とを主体に構成されている。

【0034】

一対のローラ電極７２，７３は、本体部７４に配設されており、ワーク保持台８０の上方に縦方向に並列して配置されている。個々のローラ電極７２，７３は、所要の板厚を備える円板から構成されており、例えば銅系合金により形成されている。上方に位置付けられる一方のローラ電極（以下「上側ローラ電極」という）７２は上下方向に移動可能に構成されている。一方、下方に位置付けられる他方のローラ電極（以下「下側ローラ電極」という）７３は固定され、上下方向への移動が制限されている。

【0035】

本体部７４は、上側ローラ電極７２を上下方向に移動させる駆動手段（図示せず）や、各ローラ電極７２，７３を回転駆動する駆動手段７２ａ，７３ａや、各ローラ電極７２，７３に電流を供給する電源手段（図示せず）や、これらを制御する制御手段７７、操作手段（図示せず）などを含んで構成されている。駆動手段７２ａ，７３ａは、例えばインバータ付き電動機であり、制御手段７７を通じてその出力である回転数が可変的に制御される。ローラ電極７２，７３の駆動方式は、直接駆動方式とナール駆動方式とに大別されるが、本実施形態では、直接駆動方式が用いられている。ここで、直接駆動方式は、駆動手段７２ａ，７３ａがローラ電極７２，７３を直接的に回転駆動する方式である。一方、ナール駆動方式は、ナールと呼ばれる回転部材をローラ電極７２，７３の外周面に接触させ、駆動手段が当該ナールを回転駆動することでローラ電極７２，７３を間接的に回転駆動する方式である。

【0036】

エンコーダユニット７５は、エンコーダ７６と、図示しない検出回路とを主体に構成されている。エンコーダ７６は、自身の回転量（回転角）に応じたパルスを出力するセンサであり、光学式や磁気式といった種々の方式を利用することができる。このエンコーダ７６は、上側ローラ電極７２と外接するように配置されており、上側ローラ電極７２の回転に応じて従動回転する。検出回路は、エンコーダ７６から出力される検出信号（パルス信号）に基づいてエンコーダ７６の回転量を検出する。エンコーダ７６の回転量は、上側ローラ電極７２が回転した際の当該上側ローラ電極７２の円周部の移動距離に相当する。

【0037】

ワーク保持台８０は、一対のローラ電極７２，７３による溶接位置にワークを保持するためのものである。このワーク保持台８０は、下側プレート８１と、中間フレーム８２と、上側フレーム８３とを主体に構成されている。

【0038】

下側プレート８１は４つの脚部を備え、作業場所に設置される。この下側プレート８１には４つの脚部を備える中間フレーム８２が固定配置されており、この中間フレーム８２の上方に上側フレーム８３が配置されている。上側フレーム８３は、下側プレート８１及び中間フレーム８２の双方によって保持されており、その上に筒状のワークを横置き状態で保持する。

【0039】

上側フレーム８３と下側プレート８１との間には、送りねじ機構（図示せず）が設けられており、当該送りねじ機構にはハンドル８４が連結されている。このハンドル８４を回転させることで送りねじ機構が動作し、上側フレーム８３が上方又は下方に移動する。上側フレーム８３の上下移動により、溶接位置と対応するようにワークの上下方向の位置合わせを行うことができる。

【0040】

上側フレーム８３には、４つの保持ローラ８５が設けられている。筒状のワークは、上側フレーム８３に載置されると、これらの保持ローラ８５がワーク外周面に当接し、当該ワークを４箇所で保持する。各保持ローラ８５は、上側フレームに８３に対して回転可能に取り付けられており、溶接動作に伴いワークがその場で回転することを許容している。

【0041】

また、上側フレーム８３におけるシーム溶接機本体７１側の端部には、２つの位置決めローラ８６が配置されている。具体的には、上側フレーム８３の端部には当該上側フレーム８３に固定的に組み付けられた固定プレート８８ａが設けられており、２つの位置決めローラ８６は固定プレート８８ａに配設されている。

【0042】

位置決めローラ８６は、上側フレーム８３に保持されるワークの端部が当接することで、溶接位置に対するワークの軸方向の位置合わせを行うとともに、溶接動作に伴いワークが軸方向に位置ずれを起こすことを規制する。位置決めローラ８６は、溶接動作に伴うワークの回転を妨げることがないように、回転可能に構成されている。

【0043】

さらに、上側フレーム８３における位置決めローラ８６と反対側の端部には、２つの固定ローラ８７が配置されている。２つの固定ローラ８７は可動プレート８８ｂに配設されている。

【0044】

上側フレーム８３の端部にはレール部８３ａが形成されており、当該レール部８３ａに対して可動プレート８８ｂがスライド可能に配設されている。この可動プレート８８ｂには送りねじ機構（図示せず）が連結されており、当該送りねじ機構にはハンドル８９が連結されている。ハンドル８９を回転させることで送りねじ機構が動作し、可動プレート８８ｂがワークの軸方向に移動する。

【0045】

可動プレート８８ｂを移動させることにより、ワークの軸方向長さのばらつきに拘わらず、固定ローラ８７をワークの端部に確実に当接させることができる。この固定ローラ８７は、上述の位置決めローラ８６と協働することで、溶接動作に伴いワークの軸方向に位置ずれを規制することができる。固定ローラ８７は、溶接動作に伴うワークの回転を妨げることがないように、回転可能に構成されている。

【0046】

このような構成のシーム溶接装置７０により、ワークである内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとがその全周においてシーム溶接される。本説明では、内側胴部２１ａ及び外側胴部２１ｂの下端側の溶接方法を説明するが、内側胴部２１ａ及び外側胴部２１ｂの上端側の溶接方法についても同様である。

【0047】

具体的には、図１６に示すように、内側胴部２１ａの周囲に外側胴部２１ｂを組み付けてなるワークを、ワーク保持台８０にセットする。この際、作業者は、内側胴部２１ａの下端を位置決めローラ８６に当接させるとともに、ハンドル８９を操作して固定ローラ８７を内側胴部２１ａの上端に当接させる。これにより、ワークがその軸方向において固定されるとともに、内側胴部２１ａの第２突条２１ａ２の位置と下側ローラ電極７３の位置とがワークの軸方向において対応するように位置決めされる。同様に、作業者は、ハンドル８４を操作してワークを下降させ、内側胴部２１ａにおける第２突条２１ａ２の頂部が下側ローラ電極７３の頂部に内接するまでワークを下降させる。これにより、ワークが溶接位置に位置決めされる。

【0048】

ワークが所要の位置にセットされると、作業者は、シーム溶接機本体７１の本体部７４の操作手段を操作して、シーム溶接を開始する。これにより、上側ローラ電極７２が下方へと移動し、上側電極ローラ７２と下側ローラ電極７３とによりワークが両側から挟持される。具体的には、図１７に示すように、第２突条２１ａ２の平面部と、縮径部２１ｂ１の平面部とが一対のローラ電極７２，７３により両側から挟持される。

【0049】

つぎに、ローラ電極７２，７３に所定の電圧が印加され、これにより、ローラ電極７２，７３を通じてその当接箇所に電流が流れ、抵抗熱によって加熱されることにより、第２突条２１ａ２の外側の平面部と、縮径部２１ｂ１の内側の平面部とが接合される。

【0050】

また、シーム溶接開始後は、各ローラ電極７２，７３が同期して回転することで、ローラ電極７２，７３により挟持されたワークもその場で回転し、ワークにおける溶接部位が円周方向へと推移する。その結果、筒状のワークに対して、その円周方向に線状、かつ連続的な溶接を行うことができる。

【0051】

一方、シーム溶接機本体７１の制御手段７７では、シーム溶接の開始以後、エンコーダユニット７５により検出されるエンコーダ７６の回転量に基づいて、一対のローラ電極７２，７３を回転駆動する駆動手段７２ａ，７３ａについての回転数制御を行う。具体的には、制御手段７７は、エンコーダ７６の回転速度（単位時間あたりの回転量）に基づいて、上側ローラ電極７２の円周部の周速度、すなわち、溶接速度が一定となるように回転数制御を行う。また、制御手段７７は、エンコーダ７６の回転量に基づいて、上側ローラ電極７２の円周部の移動距離を計測する。一対のローラ電極７２，７３とワークとの間にすべりがない場合、上側ローラ電極７２の円周部の移動距離は溶接距離に相当する。そこで、制御手段７７は、上側ローラ電極７２の円周部の移動距離に基づいて溶接対象の一回転分の長さに到達したことを判断すると、駆動手段７２ａ，７３ａの回転を停止させ、シーム溶接を停止する。なお、一対のローラ電極７２，７３とワークとの間にすべりがある場合には、上側ローラ電極７２の円周部の移動距離に所定の係数を乗じることで、溶接距離を換算することができる。

【0052】

このような一連の工程により、内側胴部２１ａの第２突条２１ａ２と縮径部２１ｂ１とがその全周に亘りシーム溶接される。同様に、内側胴部２１ａ及び外側胴部２１ｂの上端側に上述の工程を適用することで、内側胴部２１ａの第１突条２１ａ１と外側胴部２１ｂの上端とがその全周に亘りシーム溶接される。これより、内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとが一体化され、内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとの間の空隙に熱媒の流路となる空間Ｓ１が構成される。

【0053】

図４及び図５に示すように、外側胴部２１ｂの筒側壁には、３つの継手管２４が取り付けられている。第１継手管２４ａは、外側胴部２１ｂの下端付近に取り付けられており、第２継手管２４ｂは、外側胴部２１ｂの上下方向中間付近に取り付けられており、第３継手管２４ｃは、外側胴部２１ｂの上端付近に取り付けられている。

【0054】

このうち、第１継手管２４ａは蛇腹状の接続ホース３２ａを介して太陽熱集熱器１０の入口管１４に接続されている。また、第２継手管２４ｂは接続ホース３１ａを介して太陽熱集熱器１０の出口管１５に接続されている。なお、第３継手管２４ｃは接続ホース２５を介して後述のシスターン４０に接続されている。

【0055】

図８は、継手管近傍における外側胴部の側面構造を模式的に示す説明図であり、同図では継手管の記載は省略されている。外側胴部２１ｂの所定位置、すなわち、継手管２４との接続箇所には、円筒形状の筒側壁の一部領域を平坦化した平面部２１ｂ２が形成されている。例えば、平面部２１ｂ２は、正面視して正方形状の平面領域として形成される。

【0056】

平面部２１ｂ２の中央部には、バーリング部２１ｂ３が形成されている。バーリング部２１ｂ３は、円形状の開口の周囲を、筒の外方へと立ち上げ加工して形成されるものである。このバーリング部２１ｂ３の開口径は第１継手管２４ａの管径と対応しており、バーリング部２１ｂ３には継手管２４が溶接接続される。

【0057】

図４及び図５に示すように、第１鏡板２２と第２鏡板２３とは、胴部２１、具体的には内側胴部２１ａの両端開放部を閉塞する略お碗形状（略ドーム形状）の部材であって、その開放側と内側胴部２１ａの端部とそれぞれが合致する構成となっている。貯湯槽２０が縦置きされた場合、第１鏡板２２が内側胴部２１ａの下端に位置付けられ、第２鏡板２３が内側胴部２１ａの上端に位置付けられる。

【0058】

ここで、図９は、第１鏡板の開放側に設定される絞り部を模式的に示す説明図である。なお、以下の説明では、図９に示す第１鏡板２２について説明するが、絞り部の形態については第２鏡板２３についても同様に構成されている。具体的には、第１鏡板２２の開放側の端部には、径をテーパー状に絞った絞り部２２ａが設定されている。この絞り部２２ａには、内側胴部２１ａの下端が嵌め合うようにして突き合わされる。絞り部２２ａと内側胴部２１ａの下端とが溶接接続され、第１鏡板２２と胴部２１とが一体化される。

【0059】

絞り部２２ａは、この絞り部２２ａと内側胴部２１ａとの隙間である角度θが所望の状態となるように設定されている。例えば、この角度θが小さい場合には、絞り部２２ａと内側胴部２１ａとの間に入り込んだ湯水が滞留し易く、これが接合部分における腐食の原因となる。一方、角度θが大きい場合には、絞り部２２ａと内側胴部２１ａとの間に空気が入り込み易く、これが接合部分における腐食の原因となる。そのため、角度θは、腐食防止の観点から、小さすぎずかつ大きすぎることのない適切な範囲の中から選択された任意の値が設定されている。このような値は実験やシミュレーションを通じて予め知得することができる。

【0060】

再び図６を参照するに、貯湯槽２０の内部には、給水管２０ａと、給湯管２０ｂと、センサ保護管２０ｃと、加熱ヒータ２０ｄとが設けられている。給水管２０ａ及び給湯管２０ｂは第１鏡板２２を貫通しており、給水管２０ａはその先端が貯湯槽２０の第１鏡板２２の設置領域までしか伸びておらず、給湯管２０ｂはその先端が貯湯槽２０の第２鏡板２３の設置領域まで伸びている。

【0061】

センサ保護管２０ｃは、貯湯槽２０内の湯水の温度を検出するセンサを内部に有する保護管であり、その先端は貯湯槽２０の胴部２１中央付近に位置している。

【0062】

加熱ヒータ２０ｄは、貯湯槽２０の湯水を加熱する補助熱源である。この加熱ヒータ２０ｄは、後述するヒータフランジ２６に取り付けられて、貯湯槽２０の胴部２１下部及び第１鏡板２２に位置している。

【0063】

図１０は、ヒータフランジの構成を示す説明図であり、（ａ）はヒータフランジの構成を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は第１鏡板に取り付けられたヒータフランジを模式的に示す断面図である。貯湯槽２０の下部に相当する第１鏡板２２には、その頂部に開口が形成されており、この開口の周縁部には、内方に向けて立ち上げられた環状の鏡板周壁部２２ｂが形成されている。この鏡板周壁部２２ｂは、ヒータフランジ２６との接続箇所をなすものであり、また、その開口領域は、加熱ヒータ２０ｄを貯湯槽２０の内部に挿入するための開口として機能する。

【0064】

ヒータフランジ２６は、加熱ヒータ２０ｄを固定するものであり、平板部２６ａと、第１周壁部２６ｂと、第２周壁部２６ｃとを有している。

【0065】

平板部２６ａは、中央に略円形状の開口を備えるリング状の平板である。平板部２６ａには、円周方向に沿って所定のピッチでボルト穴２６ａ１が穿孔されている。このボルト穴２６ａ１は、加熱ヒータ２０ｄを締結するためのボルト３６を挿通するための貫通孔であり、その開口形状は多角形状（例えば四角形状）に設定されている。

【0066】

第１周壁部２６ｂは、平板部２６ａの内側の周縁部に位置しており、その周縁部から立ち上げられた環状の周壁部を構成している。第１周壁部２６ｂは、その形状が鏡板周壁部２２ｂの形状と対応しており、その外周面が鏡板周壁部２２ｂの内周面に対して内接する関係を有している。

【0067】

第２周壁部２６ｃは、平板部２６ａの外側の周縁部に位置しており、その周縁部から立ち上げられた環状の周壁部を構成している。第２周壁部２６ｃは、後述する位置合わせの観点から所要の高さで立ち上げられている。

【0068】

第１鏡板２２に対するヒータフランジ２６の取り付けは以下のようにして行われる。まず、第１周壁部２６ｂ及び第２周壁部２６ｃの立ち上がり方向が内方（第１鏡板２２の方向）に向くようにして、ヒータフランジ２６が第１鏡板２２の頂部に対して外側から取り付けられる。すなわち、第１周壁部２６ｂを鏡板周壁部２２ｂの開口に嵌め込むようにしてヒータフランジ２６を第１鏡板２２に近づける。そして、第２周壁部２６ｃの先端が第１鏡板２２に突き当たることで、第１鏡板２２に対するヒータフランジ２６の１次的な取り付けが完了する。

【0069】

ここで、第２周壁部２６ｃの高さは、第２周壁部２６ｃの先端が第１鏡板２２に突き当たった場合に、鏡板周壁部２２ｂと第１周壁部２６ｂとの先端位置が互いに揃うように設定されている。すなわち、第２周壁部２６ｃを所要の高さに設定することで、鏡板周壁部２２ｂと第１周壁部２６ｂとの位置合わせを行うことが可能となっている。

【0070】

第１周壁部２６ｂと鏡板周壁部２２ｂとは、その先端部分において周方向に沿って溶接され、これにより、ヒータフランジ２６と第１鏡板２２とが一体化される。

【0071】

また、ヒータフランジ２６を第１鏡板２２に取り付ける場合、ヒータフランジ２６の各ボルト穴２６ａ１にはボルト３６を予め挿通した上で行う。そのため、ボルト３６は、その頭部３６ａがヒータフランジ２６と第１鏡板２２との間に位置付けられる。そして、ヒータフランジ２６が第１鏡板２２に取り付けられた際には、ボルト３６の頭部３６ａが第１鏡板２２と突き当たるような設計が施されている。このような設計は、ボルト３６の頭部３６ａの高さ、第１周壁部２６ｂ及び第２周壁部２６ｃの高さ、第１鏡板２２のドーム形状等を調整することで実現することができる。

【0072】

次に、このヒータフランジ２６に対して加熱ヒータ２０ｄを取り付ける。具体的には、鏡板周壁部２２ｂの開口を通じて、胴部２１の内部へと加熱ヒータ２０ｄを挿入し、加熱ヒータ２０ｄの基端に位置する台座板２０ｄ１をヒータフランジ２６に重ね合わせる。この際、台座板２０ｄ１とヒータフランジ２６との間には、貯湯槽２０の気密性を保つためのパッキン３７を配設する。そして、台座板２０ｄ１とヒータフランジ２６とを、ボルト３６とナット３８とにより締結すると、ヒータフランジ２６への加熱ヒータ２０ｄの取り付けが完了する。

【0073】

なお、ボルト３６の軸部３６ｂには、その先端から基端（頭部３６ａに接続する端部）にかけてネジ山が形成されているが、基端側の所定領域にはネジ山が切られていない。また、このネジ山が切られていない領域では、その断面が、ボルト穴２６ａ１の形状と対応するような多角形状（例えば四角形状）に設定されている。

【0074】

ボルト３６がボルト穴２６ａ１へと挿入された場合、軸部３６ｂの基端がボルト穴２６ａ１と嵌合する。この基端部は、ボルト穴２６ａ１と同様に多角形状に設定されているため、両者の係合作用を通じて、ボルト３６の軸回りの回転が規制されることとなる。上述のように、ボルト３６の頭部３６ａはヒータフランジ２６と第１鏡板２２との間に位置して外部から閉塞された状態となるが、このような回転規制が存することで、ナット３８を嵌め合わせる際であってもボルト３６の固定作業を不要とすることができる。

【0075】

再び図４を参照するに、第１鏡板２２の外側面には、給水管２０ａ及び給湯管２０ｂの端部に接続する継手管３３がそれぞれ設けられており、個々の継手管３３には、所要の設備へと通じる接続パイプ３４が接続されている。継手管３３の接続構造は種々のものが用いられ、例えば螺子切り構造のものやワンタッチ接続構造のものが用いられる。

【0076】

図１１は、継手管と接続パイプとの接続構造として利用されるワンタッチ接続構造を模式的に示す斜視図である。継手管３３と接続パイプ３４との接続には、ファスナー継手と称されるワンタッチ接続構造が用いられている。この接続構造は、継手管３３側の第１継手３３ａと、接続パイプ３４側の第２継手３４ａと、クリップ３５とを主体に構成されている。

【0077】

第１継手３３ａは、継手管３３の先端に位置付けられており、継手管３３に周方向に沿って切り欠きを形成したフランジ形状を備えている。なお、継手管３３の中心部には、給水管２０ａと連通する嵌合口３３ｂが形成されている。

【0078】

第２継手３４ａは、接続パイプ３４の先端に位置付けられており、接続パイプ３４よりも外径が拡幅したフランジ形状を備えている。第２継手３４ａの先端近傍には周方向に沿って切り欠き成形した溝部が形成されており、この溝部にはＯリング３４ｂが外嵌されている。第２継手３４ａの外径は、継手管３３の嵌合口３３ｂの内径と対応している。

【0079】

クリップ３５は、所定幅のバネ板材を折曲することによって形成されている。クリップ３５は、円弧状の部材を互い対面して設けられた一対の挟持部３５ａと、この挟持部３５ａの一側端同士を接続するように設けられた略コの字形状の連結部３５ｂと、各挟持部３５ａの他端から外側に延出するようにそれぞれ設けられた一対の突出部３５ｃとを備えている。

【0080】

また、クリップ３５は、２つの係合孔３５ｄを備えている。個々の係合孔３５ｄは、連結部３５ｂと突出部３５ｃとに跨がるように設けられており、所要の幅を備えている。

【0081】

継手管３３と接続パイプ３４との接続構造は、以下に示すように、第１継手３３ａと第２継手３４ａとを接続することにより行われる。まず、継手管３３の嵌合口３３ｂへと、第２継手３４ａを先端側から所要の位置まで挿入する。これにより、嵌合口３３ｂの内周面と第２継手３４ａの外周面との間でＯリング３４ｂが圧縮されて第１継手３３ａと第２継手３４ａとが水密に接続された状態となる。

【0082】

つぎに、管軸と直交する方向から突出部３５ｃを先頭にして第１継手３３ａ及び第２継手３４ａに跨るようにクリップ３５をスライドさせながら挿入する。クリップ３５が完全に挿入されることで、第１継手３３ａと第２継手との接続体がクリップ３５の係合孔３５ｄの嵌り込み、また、第１継手３３ａ及び第２継手３４ａが一対の挟持部３５ａにより挟み込まれる。

【0083】

これにより、第１継手３３ａと第２継手３４ａとが水密嵌合され、かつ、抜け止めされた状態で接続されることとなる。すなわち、第１継手ａ及び第２継手３４ａの接続体がクリップ３５の係合孔３５ｄに嵌り込むことで、第１継手３３ａ及び第２継手３４ａの軸方向への移動が規制される。その結果、第１継手３３ａ及び第２継手３４ａを簡単な作業にて強固に固定することができる。

【0084】

なお、このような接続構造は、給水管２０ａ及び給湯管２０ｂに関する接続構造のみならず、太陽熱集熱システム１に係る他の継手管についても適用することができる。

【0085】

再び図５及び図６を参照するに、貯湯槽２０は、外側胴部２１ｂの外壁にコントロールパネル２７と固定部材２８とを備えている。コントロールパネル２７は、加熱ヒータ２０ｄの制御温度設定等を可能とするものである。固定部材２８は、断面凹形状の金属部材であって、凹字先端部が外側胴部２１ｂに接続され、凹字下辺部がボルト締め等によりケース５０の平板５１に固定可能となっている。

【0086】

また、図４を参照するに、本実施形態に係る太陽熱集熱システム１は、熱媒を導入及び排出可能に構成されたシスターン４０を備えており、貯湯槽２０とシスターン４０にて貯湯システムを構成している。シスターン４０は、熱媒流通経路の内圧上昇を抑制、熱媒の体積膨張を吸収するものであって、本実施形態では第２鏡板２３の上方に設けられている。

【0087】

より詳細にシスターン４０は、平面視して円形状であって、幅方向よりも上下方向に薄い平型構造となっている（図５及び図６参照）。このシスターン４０は、内部が空間Ｓ２となっている。また、シスターン４０は、円形状の外周付近には継手管４０ａが設けられており、これが接続ホース２５に接続されている。

【0088】

なお、第２鏡板２３とシスターン４０との間に、発泡スチロール製の位置決め部材６０が配設されている。この位置決め部材６０は、第２鏡板２３の上方に載置するシスターン４０の位置決めを行うために設けられている。

【0089】

このような太陽熱集熱システム１では、太陽熱集熱器１０において流路１２内の熱媒が加熱される。加熱された熱媒は上昇するため、オリフィス１６を介して出口管１５に至る。そして、熱媒は出口管１５から太陽熱集熱器１０側の継手管、接続ホース３１ａ及び第２継手管２４ｂからなる行き配管３１を通じて、内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂと間の空間Ｓ１に至る。

【0090】

この空間Ｓ１には太陽熱集熱器１０において加熱された熱媒が流入するため、内側胴部２１ａ内に貯湯される湯水は加熱された熱媒と熱交換されることとなる。すなわち、内側胴部２１ａの外壁を介して湯水と熱媒とが熱交換される。よって、内側胴部２１ａの外壁（外側胴部２１ｂで覆われる部分のみ）が熱交換器として機能することとなる（所謂ジャケット式熱交換器）。

【0091】

そして、熱交換により冷却した熱媒は空間Ｓ１内において下側に溜まることとなる。溜まった熱媒は第１継手管２４ａ、接続ホース３２ａ及び太陽熱集熱器１０側の継手管からなる戻り配管３２を介して入口管１４に流入する。入口管１４に流入した熱媒は、オリフィス１６を介して再度複数の流路１２に至り太陽熱により加熱されることとなる。

【0092】

なお、熱媒の循環は、上述した接続関係等であることから、自然循環により行われるため、熱媒循環用のポンプが不要となる構成となっているが、これに限らず、熱媒循環用のポンプを備えていてもよい。

【0093】

また、ユーザが湯水を使用すべく蛇口等を捻ったとすると、給湯管２０ｂ、継手管３３、接続パイプ３４を通じて家庭等に湯水が供給される。ここで、貯湯槽２０内では比較的温かい湯が第２鏡板２３付近に溜まり、且つ、給湯管２０ｂの先端が第２鏡板２３の設置領域まで伸びていることから、貯湯槽２０内における比較的温かい湯が家庭等に供給されることとなる。このとき給水管２０ａから冷水が貯湯槽２０内に供給される。

【0094】

また、センサ保護管２０ｃにより検出される湯水の温度が給湯に不十分である場合には、コントロールパネル２７内の制御部からの指令によって加熱ヒータ２０ｄが作動し、加熱ヒータ２０ｄにより湯水が加熱されて給湯に適切な温度となる。

【0095】

このように本実施形態に係る太陽熱集熱システム１及び貯湯システムによれば、貯湯槽２０の胴部２１を構成する内側胴部２１ａは、その上端側に第１突条２１ａ１を、また、その下端側に第２突条２１ａ２を備えている。これらの突条２１ａ１，２１ａ２は、外側胴部２１ｂの上端及び下端とそれぞれ嵌り合うことで、フランジなどを別途の部材を用いることなく内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとを接続することができる。これにより、上端及び下端の２箇所での溶接作業を行えば足り、製造時の作業効率を高めることができる。その結果、製造性に優れる太陽熱集熱システム及び貯湯システムを提供することができる。

【0096】

また、内側胴部２１ａにおいて、上端側の第１突条２１ａ１は、下端側の第２突条２１ａ２よりも高くされている（ｈ１＞ｈ２）。これにより、胴部２１を組み立てる工程として、内側胴部２１ａの周囲に外側胴部２１ｂを被せる作業を容易に行うことができる。すなわち、内側胴部２１ａの下端側に、外側胴部２１ｂをその上端側から被せれば、外側胴部２１ｂの上端側の開口は内側胴部２１ａの第２突条２１ａ２よりも間口が広いため、第２突条２１ａ２と干渉することなく外側胴部２１ｂをスムーズに被せることができる。これにより、製造時の作業効率を高めることができる。

【0097】

なお、下端側の第２突条２１ａ２が低く設定されているものの、外側胴部２１ｂの下端には縮径部２１ｂ１が設けられている。このため、スムーズな挿入性を確保しつつも、内側胴部２１ａの第２突条２１ａ２と外側胴部２１ｂの下端部とを適切に嵌め合わせることができる。

【0098】

また、本実施形態において、ヒータフランジ２６の外側には、所要高さの第２周壁部２６ｃが設けられている。この第２周壁部２６ｃの高さに応じて、第１鏡板２２の鏡板周壁部２２ｂとヒータフランジ２６の第１周壁部２６ｂとの先端位置を整合させることができる。これにより、鏡板周壁部２２ｂと第１周壁部２６ｂとの位置合わせを簡単に行うことができる。また、位置合わせの精度についても向上させることができるので、溶接作業を自動化して行うことも可能であり、溶接時の作業性の向上を図ることができる。

【0099】

また、本実施形態においては、加熱ヒータ２０ｄを締結するためのボルト３６の頭部３６ａが、ヒータフランジ２６と第１鏡板２２との間に挟まれて、第１鏡板２２に突き当てられている。このため、締結用のボルト３６の脱落といった事態を抑制することができる。なお、ボルト３６及びボルト穴２６ａ１の形状は上記の態様に限らず、ボルト穴２６ａ１を円形状として、軸部３６ｂの全部が円柱形状に形成されたボルト３６を用いてもよい。

【0100】

さらに、本実施形態においては、外側胴部２１ｂの筒側壁には所定の位置に平面部２１ｂ２が形成されており、当該平面部２１ｂ２に継手管が接続されるバーリング部２１ｂ３が形成されている。湾曲した筒側壁にそのままバーリング部を形成した場合、その先端部（継手管との接続部）の形状が三次元的に作成される。そのため、継手管を溶接接続する場合には、三次元的な複雑な溶接作業が必要となり、溶接時の作業性が低下することとなる。この点、筒側壁に平面部２１ｂ２を形成し、これにバーリング部２１ｂ３を形成すれば、その先端部を二次元的な形状として作成することができる。これにより、複雑な溶接作業が不要となり、溶接時の作業性の向上を図ることができる。

【0101】

また、本実施形態において、貯湯槽２０の製造方法は、内側胴部２１ａの周囲に外側胴部２１ｂを組み付ける第１のステップと、内側胴部２１ａの第１突条２１ａ１と外側胴部２１ｂの端部側とを一対のローラ電極７２，７３で両側から挟持して全周をシーム溶接する第２のステップと、内側胴部２１ａの第２突条２１ａ２と外側胴部２１ｂの縮径部２１ｂ１とを一対のローラ電極７２，７３で両側から挟持して全周をシーム溶接する第３のステップと、を有している。

【0102】

内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとの溶接には、ＴＩＧ溶接等の手法を用いることができる。しかしながら、ＴＩＧ溶接では、各胴部２１ａ，２１ｂの製造精度、トーチ角度やトーチのあたり位置により、仕上がりの精度が大きく影響されるという問題がある。また、溶接速度が遅いため生産性が低いばかりか、不活性ガスを用いるためコストが高くなるという問題がある。さらに、溶接温度等の条件管理が難しく、穴あきといった製造物の品質低下が懸念される。

【0103】

この点、本実施形態に示す方法によれば、内側胴部２１ａと外側胴部２１ｂとの溶接がシーム溶接にて行われる。これにより、溶接速度をアップさせることができるので、高い生産性を実現することができる。また、不活性ガスを使用する必要がないので、コストアップを抑制することができる。さらに、シーム溶接では、溶接温度等の条件管理が容易であるため、高品質な製造物を得ることができる。これにより、製造性に優れる貯湯槽の製造方法を提供することができる。

【0104】

また、本実施形態の製造方法は、一対のローラ電極７２，７３のうち上側ローラ電極７２の円周部に当接して従動回転するエンコーダ７６の回転量を検出する第４のステップと、をさらに有している。そして、第２のステップ又は前記第３のステップは、シーム溶接の開始以後、第４のステップにより検出されるエンコーダ７６の回転量に基づいて、一対のローラ電極７２，７３を直接駆動方式にて回転駆動する駆動手段７２ａ，７３ａについての回転数制御を行うステップを含んでいる。

【0105】

シーム溶接では、溶接作業を繰り返すことでローラ電極７２，７３が摩耗し、その電極径が変化する。ナール駆動方式の場合であれば、駆動手段を一定の回転数で駆動すれば、ナールの円周上の周速度は変化しない（ナールに摩耗はないため）。したがって、ナールにより従動されるローラ電極は、その電極径が変化したとしてもナールの回転に追従して回転するので、溶接速度の変化は生じない。しかしながら、直接駆動方式の場合には、駆動手段７２ａ，７３ａを一定の回転数で駆動したままだと、一対のローラ電極７２，７３の電極径が変化することで、その円周部の周速度が変化する。そのため、溶接速度を一定に維持するためには、電極の消耗に応じて駆動手段７２ａ，７３ａの回転数の調整を行う必要がある。

【0106】

この点本実施形態によれば、エンコーダ７６の回転量に基づいて駆動手段７２ａ，７３ａの回転数制御を行うこととなるので、摩耗により電極径が変化するような場合であっても溶接速度を一定に維持することができる。また、エンコーダ７６の回転量（パルス）を読み込むことで駆動手段７２ａ，７３ａの回転数制御を自在に行うことができるので、溶接速度の変更を簡単に行うことができる。また、エンコーダ７６によるフィードバック系を備えることで、溶接速度を直接的に検出することとなるので、溶接品質を安定させることができる。さらには、一対のローラ電極７２，７３の駆動に直接駆動方式を採用することができるので、ナールなどの機械部品の保守作業が不要となり、設備のメンテナンスが容易となる。このように、溶接速度、溶接長さ、溶接品質といった管理を信頼性よく行うことができるとともに、シーム溶接の開始・停止、溶接速度調整を自動的に行うことができる。

【0107】

また、本実施形態の製造方法において、外側胴部２１ｂの軸方向の全長は、内側胴部２１ａにおける第１突条２１ａ１から第２突条２１ａ２までの軸方向の長さよりも大きく設定されている。ここで、第１のステップは、外側胴部２１ｂの両端部を内側胴部２１ａの第１突条２１ａ１及び第２突条２１ａ２よりも軸方向外側に位置するように組み付けている。

【0108】

ワークのドリフトや位置ずれに起因して、上側ローラ電極７２の当接面が外側胴部２１ｂの端部エッジを通過すると、当該電極がつぶれて損傷するという問題がある。この点、本実施形態の方法によれば、外側胴部２１ｂの端部が溶接部位よりも外側に拡張されているので、上側ローラ電極７２の当接面が外側胴部２１ｂの端部エッジを通過することを抑制することができる。これにより、電極の損傷を抑制することができる。

【0109】

また、本実施形態において、第１突条２１ａ１及び第２突条２１ａ２は頂部が平坦化されている。そして、第１突条２１ａ１及び第２突条２１ａ２の平面幅は、ローラ電極７２，７３の当接幅以上の大きさに設定されている。

【0110】

この製造方法によれば、一対のローラ電極７２，７３でワークの平面箇所を両側から挟み込むことなる。これにより、シーム溶接を安定した品質で実現することができる。また、ワークのドリフトや位置ずれが生じてもローラ電極７２，７３が突条２１ａ１，２１ａ２の平面部から脱線し難くなる。これにより、シーム溶接を安定した品質で実現することができる。

【0111】

また、本実施形態のシーム溶接装置７０は、内側胴部２１ａ及び外側胴部２１ｂからなるワークを保持するワーク保持台８０と、内側胴部２１ａの端部に円周方向に沿って外側に膨出する突条２１ａ１，２１ａ２と外側胴部２１ｂの端部とを両側から挟持して全周をシーム溶接する一対のローラ電極７２，７３と、を有している。ここで、突条２１ａ１，２１ａ２は頂部が平坦化されており、一対のローラ電極７２，７３は、ワークとの当接幅が突条２１ａ１，２１ａ２の平面幅以下となる関係を有している。

【0112】

この構成によれば、一対のローラ電極７２，７３でワークの平面箇所を両側から挟み込むことなる。これにより、シーム溶接を安定した品質で実現することができる。また、ワークのドリフトや位置ずれが生じてもローラ電極７２，７３が突条２１ａ１，２１ａ２の平面部から脱線し難くなる。これにより、シーム溶接を安定した品質で実現することができる。これにより、貯湯槽の製造性に優れるシーム溶接装置７０を提供することができる。

【0113】

また、本実施形態において、一対のローラ電極７２，７３は、ワーク保持台８０の上方に縦方向に並列して配置されており、下側ローラ電極７３が固定され、上側ローラ電極７２が上下方向に移動可能に構成されている。この場合、ワーク保持台８０は、ワークの上下位置を調整するために上下方向に移動可能に構成されている。

【0114】

シーム溶接では、溶接作業を繰り返すことで電極が摩耗し、その溶接位置が変化するという問題がある。本実施形態によれば、下側ローラ電極７３の摩耗に追従するように、ワークの位置を調整することができるとともに、下側ローラ電極７３及び自己の電極の摩耗に追従するように、上側ローラ７２の位置を調整することができる。これにより、シーム溶接を安定した品質で実現することができる。

【0115】

また、本実施形態のシーム溶接装置７０は、一対のローラ電極７２，７３のうち上側ローラ電極７２の円周部に当接して従動回転するエンコーダ７６と、一対のローラ電極７２，７３を直接駆動方式にて回転駆動する駆動手段７２ａ，７３ａと、エンコーダ７６の回転量に基づいて、駆動手段７２ａ，７３ａについての回転数制御を行う制御手段７７と、をさらに備えている。

【0116】

この構成によれば、溶接速度、溶接長さ、溶接品質といった管理を信頼性よく行うことができるとともに、シーム溶接の開始・停止、溶接速度調整を自動的に行うことができる。

【0117】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態を組み合わせてもよい。

【0118】

シスターン４０の側部外周及び上部は断熱材で覆わないことが好ましい。シスターン４０には、蒸散した熱媒が導入されることがある。蒸散状態の熱媒はそのままオーバーフロー管４０ｂを通じて外部に排出されることがあり、シスターン４０にて貯留可能であるにも拘わらず、熱媒が外部に排出される結果となる。そこで、シスターン４０の側部外周及び上部は断熱材で覆わず、シスターン４０自体に冷却効果を持たせることで、蒸散した熱媒を液化してシスターン４０にて貯留することができるからである。

【0119】

加えて、シスターン４０に冷却効果を持たせるためには、図４及び図５に示すように、シスターン４０の天板をケース５０の上板５５と兼用とすることが好ましいが、特にこれに限らず、シスターン４０の天板がケース５０内に収納されていてもよい。

【0120】

また、太陽熱集熱システムのみならず、太陽熱により熱媒を加熱する太陽熱集熱器により加熱された熱媒と湯水との熱交換を行う熱交換器と、熱交換器による熱交換にて加熱された湯水を貯湯する貯湯槽とを備えた貯湯システムも本発明の一部として機能する。

【0121】

次に、参考例に係る太陽熱集熱システム２を説明する。図１２は、参考例に係る太陽熱集熱システムを示す斜視図である。なお、図１２においては一部構成を透視して示すものとする。

【0122】

図１２に示す太陽熱集熱システム２は、屋根上等に設置する太陽熱集熱器１１０と貯湯槽１２０とが一体となった一体型タイプのものである。この太陽熱集熱システム２は、太陽熱集熱器１１０が太陽熱により熱媒を加熱し、加熱された熱媒を行き配管１３１を通じて貯湯槽１２０に供給して貯湯槽１２０内の湯水を加熱する。湯水の加熱により冷却した熱媒は戻り配管１３２を通じて太陽熱集熱器１１０に至り、再度太陽熱により加熱されることとなる。

【0123】

この一体型タイプの太陽熱集熱器２においては、略円筒形状の貯湯槽１２０は、いわゆる横置き、すなわち、貯湯槽１２０の軸方向が水平方向となって設置される。この貯湯槽１２０の内部には、螺旋状に周回されたパイプからなる熱交換器１２１が配置されている。熱交換器１２１の一方の端部は、行き配管１３１の出口側端部と接続される。また、熱交換器１２１の他方の端部は、熱媒を、貯湯槽１０２の軸方向に隣り合って配置されているシスターン１４０に導入する導入管１４１に接続されている。

【0124】

このような横置きタイプの貯湯槽１２０において、上述した縦置きタイプと同様な構成を採用することができる。すなわち、図１２に示す参考例では、熱交換器１２１を貯湯槽１２０の内部に収納するタイプであるが、貯湯槽１２０を内側胴部と外側胴部とからなる二重構造とすることで、両者の空隙を熱媒の流路とするジャケット式の熱交換器を適用してもよい。この場合、内側胴部の両端部に高さが異なる突条を円周方向に設け、外側胴部の一方の端部に縮径部を設けることで、貯湯槽１２０の製造作業の効率化を進めることができる。

【0125】

また、円筒形状の貯湯槽１２０の筒側壁に、継手管を接続するバーリング部を形成する場合には、筒側壁の一部領域を平坦化した平面部を成形した上でこれを行うことが好ましい。

【0126】

また、この貯湯槽１２０の左右両側を鏡板で構成してもよく、この場合、鏡板の開放側の端部に絞り部を形成することが望ましい。

【0127】

さらに、貯湯槽１２０に加熱ヒータを取り付ける場合には、上述の如くヒータフランジを適用することができる。

【0128】

また、上述したシーム溶接装置は、内側胴部の突条と外側胴部との間の溶接に限らず、筒状のワークに対してシーム溶接を行う装置として広く活用することができる。例えば、貯湯槽をなす胴部と鏡板との間の溶接に利用することもできるし、上述の貯湯槽以外の被溶接物に利用することもできる。

【符号の説明】

【0129】

１ 太陽熱集熱システム
１０ 太陽熱集熱器
２０ 貯湯槽
２０ａ 給水管
２０ｂ 給湯管
２０ｃ センサ保護管
２０ｄ 加熱ヒータ
２０ｄ１ 台座部
２１ 胴部
２１ａ 内側胴部
２１ａ１ 第１突条
２１ａ２ 第２突条
２１ｂ 外側胴部
２１ｂ１ 縮径部
２１ｂ２ 平面部
２１ｂ３ バーリング部
２２ 第１鏡板
２２ａ 絞り部
２３ 第２鏡板
２４ 継手管
２６ ヒータフランジ
２６ａ 平板部
２６ａ１ ボルト穴
２６ｂ 第１周壁部
２６ｃ 第２周壁部
３０ 配管
３１ 行き配管
３２ 戻り配管
３３ 継手管
３３ａ 第１継手
３３ｂ 嵌合口
３４ 接続パイプ
３４ａ 第２継手
３４ｂ Ｏリング
３５ クリップ
３６ ボルト
３７ パッキン
３８ ナット
４０ シスターン
５０ ケース
７０ シーム溶接装置
７２ 上側ローラ電極
７３ 下側ローラ電極
７２ａ，７３ａ 駆動手段
７５ エンコーダユニット
７６ エンコーダ
７７ 制御手段
８０ ワーク保持台

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】