特開 2024-122033 溶着装置及び溶着方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122033

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】溶着装置及び溶着方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 65/08 20060101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

B29C65/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029340

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000164553

【氏名又は名称】空研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099634

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 安雄

(72)【発明者】

【氏名】高津 友樹

(72)【発明者】

【氏名】安井 洋

(72)【発明者】

【氏名】有満 正男

(72)【発明者】

【氏名】猪口 義巳

(72)【発明者】

【氏名】岡本 勲

(72)【発明者】

【氏名】江藤 昌平

(72)【発明者】

【氏名】藏屋 眸

【テーマコード（参考）】

4F211

【Ｆターム（参考）】

4F211AA15

4F211AF01

4F211AG03

4F211AR07

4F211TA01

4F211TC08

4F211TD20

4F211TN16

4F211TN22

(57)【要約】

【課題】複数に重ねた合成樹脂製の充填材シートを加熱により溶融し、溶けた溶融液を充填材シートの層間に十分量で保持した状態で固化させることで充填材シートを強固に接着すると共に、高い強度の充填材を作成することを可能とする溶着装置及び溶着方法を提供する。
【解決手段】合成樹脂製の複数の充填材シート１１を重ねて溶着して一体化する溶着装置６０において、重ねられた複数の前記充填材シート１１の一方の表面に先端部６４を接触した状態で、加熱により前記充填材シート１１に貫通孔を開けて充填材シート１１同士を溶着する溶着部６１を備え、前記溶着部６１は、前記充填材シート１１に対して押入する方向を長手方向とする棒状体であり、当該棒状体は、末端部６３から先端部６４に向かって次第に先細状に形成され、前記先端部６４が前記棒状体の長手方向中心軸Ｄから偏心した位置になっている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

合成樹脂製の複数の充填材シートを重ねて溶着して一体化する溶着装置において、
重ねられた複数の前記充填材シートの一方の表面に先端部を接触した状態で、加熱により前記充填材シートに貫通孔を開けて充填材シート同士を溶着する溶着部を備え、
前記溶着部は、前記充填材シートに対して押入する方向を長手方向とする棒状体であり、当該棒状体は、末端部から先端部に向かって次第に先細状に形成され、前記先端部が前記棒状体の長手方向中心軸から偏心した位置になっていることを特徴とする溶着装置。

【請求項2】

請求項１に記載の溶着装置において、
前記溶着部は、前記棒状体の長手方向中心軸から前記先端部が偏心して位置する方向に向かって湾曲又は屈曲していることを特徴とする溶着装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の溶着装置において、
前記溶着部による前記充填材シートへの加熱が超音波振動による加熱であることを特徴とする溶着装置。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の溶着装置において、
前記溶着部の棒状体は、先端部が偏心して位置する方向の側面側に前記押入方向に沿った面領域を有することを特徴とする溶着装置。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の溶着装置において、
前記溶着部の棒状体が、末端部から先端部に向かって１又は複数の段差を形成していることを特徴とする溶着装置。

【請求項6】

請求項５に記載の溶着装置において、
前記段差が、前記棒状体の先端部側から末端部側に向かって窪んだ凹溝状に形成されていることを特徴とする溶着装置。

【請求項7】

請求項１又は２に記載の溶着装置において、
前記溶着部の末端側に連結して前記溶着部を支持する支持部を備え、
前記支持部と前記溶着部との間に段差が形成されており、前記支持部の段差部分が前記溶着部の末端側に向かって窪んだ凹溝状に形成されていることを特徴とする溶着装置。

【請求項8】

請求項１又は２に記載の溶着装置を用いた溶着方法であって、
前記棒状体の長手方向中心軸から見て前記棒状体の先端部が偏心した位置の反対側の領域が、前記充填材シートを起立して使用する場合に上方となるように前記貫通孔を開けて充填材シート同士を溶着することを特徴とする溶着方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、合成樹脂製の複数の充填材シートを重ねて溶着して一体化する溶着装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

工場や空気調和設備などで循環使用する水などの液相の熱媒体の冷却を目的として野外に設置される冷却塔のうち、冷却塔内部の熱交換部として充填材を用いる開放式冷却塔では、充填材を流下する循環水と空気とを直接接触させて熱交換させる仕組みとなっている。こうした開放式冷却塔に用いられる充填材は、一般に真空成形により循環水の流下状態を制御するための凹凸パターンを形成したポリ塩化ビニル等の合成樹脂製の充填材シートを接着剤で貼り合わせつつ、複数重ねて一体のブロック状として形成される。しかしながら、接着剤で充填材シートの貼り合わせを行う場合、例えば海外などで現地組み立てを行うことを想定すると、接着剤が危険物の扱いとなるため充填材シートと接着剤とを現地に別々に輸送する必要があり、輸送コストの上昇や日程調整等の手間が掛かってしまうという問題がある。また、接着剤は中毒性がある物質であるため、製造に関わる作業員の健康リスクと共に、作業員の確保も困難となる。併せて、接着後は乾燥のために多くの時間、場所及び設備が必要になってしまう。そのため、接着材を使用せずに充填材シートを貼り合わせる技術が望まれる。

【0003】

接着剤を用いずに充填材シートを貼り合わせる技術として、例えば特許文献１ないし３に示す技術が開示されている。特許文献１に示す技術は、多数の突設部を有するプラスチック製充填材シートの該突設部を、他のプラスチック製充填材シートに当接し、該当接箇所を超音波発振機によりスポット溶着するものである。

【0004】

特許文献２に示す技術は、先に供給された単板を下桟で持ち上げて待機させ、その下にコンベヤによって新たな単板を供給し、直前に供給された単板を上桟によって支え、新たに供給した単板を上昇させて先の単板と当接状態に保持し、下から溶着ピンなどの溶着手段（超音波発振器）を上昇させて両者を溶着し、これにより、押圧力は溶着しようとする単板間にのみ作用し、全体の撓み、歪みを生じることなく溶着され、これを所定回数繰り返すことにより、所望の積層材を能率的に製造するものである。

【0005】

特許文献３に示す技術は、超音波振動用工具ホーンに、少なくとも尖端部とくびれ部を形成し、重ねた二以上の熱可塑性樹脂材に押圧し、超音波振動する工具ホーンの尖端部で重ねた二以上の熱可塑性樹脂材に貫通孔を開けるとともに溶融し、工具ホーンのくびれ部に溶融した熱可塑性樹脂材を取り込んだ後、工具ホーンを押圧方向と逆方向に引き抜くことによって、工具ホーンのくびれ部に取り込んだ溶融した熱可塑性樹脂材を貫通孔から持ち上げ、リング状部に成形して、冷却・固化して熱可塑性樹脂材を一体化するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平０４－２２３１３６号公報

【特許文献2】特開平０８－１５９１１７号公報

【特許文献3】特開２０１２－２４０３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１や特許文献２に示す技術は、突起部や溶着手段を充填材シートなどの溶着対象に当接させ、この当接箇所を表面から超音波等で接合するものであり、重ねられた溶着対象の層間が十分に溶着されず接着強度が弱くなってしまうという課題を有する。

【0008】

また、特許文献３に示す技術は、溶融棒に尖端部とくびれ部とを形成することで、重ねた熱可塑性樹脂材に貫通孔を開けると共に、くびれ部に溶融した熱可塑性樹脂材を取り込んで固化させることで熱可塑性樹脂材を一体化するが、先端部の径がくびれ部の径よりも大きくなっているため、貫通孔から引き抜く際にくびれ部に取り込んだ熱可塑性樹脂材が表面側に引き出されてしまい、重ねられた熱可塑性樹脂材の間を十分に固着することができない場合があるという課題を有する。

【0009】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、複数に重ねた合成樹脂製の充填材シートを加熱することで溶融し、溶けた溶融液を充填材シートの層間に十分量で保持した状態で固化させることで充填材シートを強固に接着すると共に、高い強度の充填材を作成することを可能とする溶着装置及び溶着方法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】

【0010】

本発明に係る溶着装置は、合成樹脂製の複数の充填材シートを重ねて溶着して一体化する溶着装置において、重ねられた複数の前記充填材シートの一方の表面に先端部を接触した状態で、加熱により前記充填材シートに貫通孔を開けて充填材シート同士を溶着する溶着部を備え、前記溶着部は、前記充填材シートに対して押入する方向を長手方向とする棒状体であり、当該棒状体は、末端部から先端部に向かって次第に先細状に形成され、前記先端部が前記棒状体の長手方向中心軸から偏心した位置になっているものである。

【0011】

このように、本発明に係る溶着装置においては、重ねられた複数の前記充填材シートの一方の表面に先端部を接触した状態で、加熱により前記充填材シートに貫通孔を開けて充填材シート同士を溶着する溶着部を備え、当該溶着部が、前記充填材シートに対して押入する方向を長手方向とする棒状体であり、当該棒状体は、末端部から先端部に向かって次第に先細状に形成されるため、溶着部を貫通孔から引き抜いた際に貫通時に融解した液体のシート材を表面側（溶着部を引き抜く側）に引き出すことなく充填材シートの層間に留めることができ、複数の充填材シートを強固に接着することが可能になるという効果を奏する。

【0012】

また、溶着部の棒状体の先端部が、当該棒状体の長手方向中心軸から偏心した位置になっているため、貫通時に融解した液体のシート材が棒状体の偏心状態に対応して偏った量で偏心方向の反対側に溜まり、それが固化することで充填材シートの層間を強固に接着することが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態に係る溶着装置を用いて形成される充填材を適用した冷却塔の一部切欠正面図である。

【図2】第１の実施形態に係る充填材の充填材シート重ね合わせ（積層）状態説明図である。

【図3】第１の実施形態に係る溶着装置の構成を示す図である。

【図4】第１の実施形態に係る溶着装置を用いて積層された充填材シートを溶着する様子を示す図である。

【図5】第１の実施形態に係る溶着装置における溶着部の他の形状を示す図である。

【図6】図５に示す形状を有する溶着部で充填材シートを溶着した状態を示す図である。

【図7】第２の実施形態に係る溶着装置における溶着部の形状を示す図である。

【図8】図７に示す溶着部の変形例を示す断面図である。

【図9】第２の実施形態に係る溶着装置における支持部の形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係る溶着装置及び溶着方法について、図１ないし図５を用いて説明する。本実施形態においては、直交流型（クロスフロータイプ）として通風用のファンのある中央部を挟んで二つの熱交換部を対向配置される開放式冷却塔に用いられる充填材の溶着装置の例を説明する。

【0015】

図１は、本実施形態に係る溶着装置を用いて形成される充填材を適用した冷却塔の一部切欠正面図である。冷却塔１は、充填材１０と、充填材１０の上側に配設されて循環水を供給され、この循環水を充填材１０各部へ分配滴下させる上部水槽２０と、充填材１０下側に固定設置される支持枠３１上配設されて充填材１０を通過した循環水を回収する下部水槽３０と、この下部水槽３０から取出されて所定の循環経路を経た循環水をあらためて前記上部水槽２０に送込む配水管路４０と、下部水槽３０中央上方に配設されて充填材１０の各充填材シート１１間に誘引通風で外部の空気を通すファン５０とを備える。この冷却塔１における各部構成については、公知の直交流型の開放式冷却塔と同様のものであり、詳細な説明を省略する。

【0016】

図２は、本実施形態に係る充填材の充填材シート重ね合わせ（積層）状態説明図である。充填材１０は、複数の充填材シート１１が積層されて形成されており、この充填材シート１１には、第１シート１２と第２シート１３の二種類が用いられる。第１シート１２は、所定の第１の配置で複数設けられる突起部１２ａ、及びこの突起部１２ａの突出する側とは反対側となる面側において前記突起部１２ａと重ならない位置に所定の第２の配置で複数設けられる凹状の受け部１２ｂをそれぞれ有する構成である。

【0017】

第２シート１３は、前記第２の配置で複数設けられる突起部１３ａ、及びこの突起部１３ａの突出する側とは反対側となる面側において突起部１３ａと重ならない位置に前記第１の配置で複数設けられる凹状の受け部１３ｂをそれぞれ有する構成である。

【0018】

突起部１２ａ及び受け部１３ｂの第１の配置、並びに、突起部１３ａ及び受け部１２ｂの第２の配置は、それぞれの突起部が受け部に正確に嵌合できるようになっており、例えば所定間隔の碁盤目状配置又は千鳥状配置として規則正しく配置してもよい。また、第１シート１２と第２シート１３とを重ね合わせた際に突起部同士及び受け部同士が重ならないように互いにずらした配置となっている。

【0019】

なお、第１シート１２と第２シート１３とは独立した別形状のシートとしているが、これに限られるものではなく、第２シート１３が、第１シート１２のいずれの端辺部とも直角となる向きで且つ第１シート１２の中心を通る軸周りに、第１シート１２を１８０°回転させたもの、すなわち、第１シート１２と第２シート１３とを同じシートとし、第２シート１３として使用する際に向きのみを変える構成とすることもでき、この場合、同じ形状の充填材シートで充填材１０を形成できコストを抑えることができる。

【0020】

第１シート１２の受け部１２ｂは、開口部分の大きさを第２シート１３の突起部１３ａの太さより小さく形成され、受け部１２ｂ及び突起部１３ａの少なくとも一方を弾性変形させつつ第２シート１３の突起部１３ａを圧入可能とされる。同様に、第２シート１３の受け部１３ｂは、開口部分の大きさを第１シート１２の突起部１２ａの太さより小さく形成され、受け部１３ｂ及び突起部１２ａの少なくとも一方を弾性変形させつつ第１シート１２の突起部１２ａを圧入可能とされる。

【0021】

この他、充填材シート１１としての第１シート１２及び第２シート１３が、突起部１２ａ、１３ａや受け部１２ｂ、１３ｂを除いた表面部に、所定の凹凸を繰返しのパターン形状として多数設けられ、シート表面の当該凹凸に沿って循環水を多様な経路で流下させ、この循環水と、シート間の隙間を流れる外部の空気とが接触するようにする基本的構成については、公知の冷却塔用充填材を構成する充填材シートと同様であり、詳細な説明を省略する。

【0022】

図２において、突起部１２ａと受け部１３ｂが嵌合している箇所、及び、突起部１３ａと受け部１２ｂとが嵌合している箇所は、本実施形態における溶着装置６０を用いて溶着されることで、第１シート１２と第２シート１３とが一体的な充填材１０として形成される。図３は、本実施形態に係る溶着装置の構成を示す図である。図３（Ａ）は溶着装置の先端部分の右側面図、図３（Ｂ）は左側面図、図３（Ｃ）は背面図、図３（Ｄ）は正面図である。

【0023】

溶着装置６０は、積層された合成樹脂製の第１シート１２及び第２シート１３の表面に接触した状態で充填材シート１１に超音波振動を付加する溶着部６１と、当該溶着部６１を安定的に支持する支持部６２と、溶着部６１を超音波振動させるための制御部７０（図示しない）とを備える。溶着部６１は、充填材シート１１に対して押入する方向（すなわち充填材シート１１のシート面に対して垂直な方向）を長手方向とする棒状体である。この棒状体は、支持部６２に連結する末端部６３から先端部６４に向かって次第に先細状に形成され、且つ、先端部６４が棒状体の長手方向の中心軸Ｄから偏心した位置となるように形成されている。

【0024】

なお、図３においては溶着部６１の棒状体を円柱状をベースとして先細状、且つ、先端部６４の位置を偏心する形状としているが、棒状体の形状はこれに限定されるものではなく、多角柱や多角錐の棒状体をベースとして先細状、且つ、先端部６４の位置を偏心する形状としてもよい。

【0025】

また、本実施形態においては充填材シート１１に超音波振動を付加することでシート材を加熱する場合について説明するが、超音波振動以外にも抵抗加熱、誘導加熱等のように溶着部６１の熱で充填材シート１１を溶融できる方法であれば適用可能である。

【0026】

図２に示すように、第１シート１２の受け部１２ｂには第２シート１３の突起部１３ａが嵌め込まれており、受け部１２ｂの受け面と突起部１３ａの先端面とが密着又は極めて近接した状態で積層されている。この状態で受け部１２ｂの凸側表面に溶着部６１の先端部６４を接触させて超音波振動を付加する。

【0027】

図４は、本実施形態に係る溶着装置を用いて積層された充填材シートを溶着する様子を示す図である。図４（Ａ）に示すように、受け部１２ｂの凸側表面に溶着部６１の先端部６４を接触させる。この状態で溶着部６１が制御部７０の制御信号に応じて超音波振動すると、図４（Ｂ）に示すように、当該超音波振動が第１シート１２の受け部１２ｂの凸側表面に付加され、その振動の熱により次第に第１シート１２の受け部１２ｂが溶融し始める。そのまま溶着装置６０を垂直に押入することで、第２シート１３の突起部１３ａの先端面も含めて溶融し始める。

【0028】

このとき図４（Ｂ）に示すように、溶着部６１の先端部６４の位置が、溶着部６１の棒状体の中心軸Ｄから偏心しているため、融解した合成樹脂の塊は、先端部６４が偏心している側の領域（以下、第１領域Ｒ１という）とは反対側の領域（以下、第２領域Ｒ２という）に偏って大きめの溶着溜りＭを生じ、第１領域Ｒ１には小さめの溶着溜りＭを生じることとなる。そして、溶着部６１をそのまま垂直方向に引き抜き、融解していた溶着溜りＭが固化することで、図４（Ｃ）に示すような接着状態が形成される。

【0029】

図４（Ｃ）の接着状態においては、第１領域Ｒ１の接着強度をＭ１、第２の領域の接着強度をＭ２とすると、溶着溜りＭの量に応じてＭ１＜Ｍ２となる。つまり、接着強度の最大値は接着強度Ｍ２となる。一方、仮に溶着部６１の先端部６４の位置が偏心しておらず、棒状体の中心軸Ｄ状にある場合、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２においては、ほぼ均等な接着強度Ｍ３となる。これらの接着強度の関係は、溶着溜りＭの量に応じてＭ１＜Ｍ３＜Ｍ２となる。すなわち、本実施形態に係る溶着装置６０を用いて溶着を行った場合に、充填材シート１１間を最も高い強度で接着することが可能となる。

【0030】

溶着部６１の棒状体は、末端部６３から先端部６４に向かって次第に先細状になっているため、溶着部６１を引き抜いた際に溶着部６１の棒状体が接触するなどして溶着溜りＭが剥離したり崩壊するようなことがなく、図４（Ｃ）に示したような状態を維持して固化することが可能となる。

【0031】

なお、ここで、充填材１０には上述したように所定の方向から循環水が常時流れる状態で使用されるため、充填材シート１１間の接着強度は非常に重要な要素となっている。図４（Ｃ）の場合、第２領域Ｒ２においてはＭ３と比較して接着強度Ｍ２が強くなっているが、第１領域Ｒ１においてはＭ３と比較して接着強度Ｍ１が弱くなっている。一般的には、充填材１０の使用時に循環水が流れてくる方向がより高い接着強度となるように充填材シート１１を接着することが望ましい。すなわち、充填材１０の使用時に上側（循環水は上から下に流下する）となる領域が第２領域Ｒ２となるように溶着装置６０を押入することが望ましい。図４（Ｃ）の場合は、左側の第２領域Ｒ２が充填材１０の使用時に上側となることが望ましい。

【0032】

図５は、本実施形態に係る溶着装置における溶着部の他の形状を示す図、図６は、図５に示す形状を有する溶着部で充填材シートを溶着した状態を示す図である。図５（Ａ）は溶着装置の先端部分の右側面図、図５（Ｂ）は左側面図、図５（Ｃ）は背面図、図５（Ｄ）は正面図である。図５に示すように、溶着部６１の棒状体が末端部６３から先端部６４に向かって次第に先細状に形成され、且つ、先端部６４が棒状体の長手方向の中心軸Ｄから偏心した位置となるように形成されている点は図３の場合と共通であるが、棒状体が先端部６４の偏心方向に向かって次第に湾曲又は屈曲しており（図５においては湾曲状態を示す）、且つ、湾曲又は屈曲した先が少なくとも棒状体の側面方向に沿った平面部６５を有する形状となっている。

【0033】

溶着部６１がこのような形状を有することで、図６に示すように、図４の場合に比べて第２領域Ｒ２により多くの溶着溜りＭを生じさせることが可能となり、それが固化することで強固な接着を行うことが可能となる。一方で、溶着部６１が湾曲していることで、第１領域Ｒ１において溶着部６１と充填材シート１１との接触領域（又は接触時間）が減少し、それに伴い第１領域Ｒ１における溶着溜りＭの量が減少してしまう懸念がある。そこで、図５に示すように、溶着部６１が湾曲した先には平面部６５が形成され、溶着部６１を押入しながら平面部６５の超音波振動により第１領域Ｒ１の溶着溜りＭを生じさせることで上記懸念を解消することが可能となっている。

【0034】

このように、本実施形態に係る溶着装置においては、重ねられた複数の充填材シート１１の一方の表面に先端部６４を接触した状態で、超音波振動により充填材シート１１に貫通孔を開けて充填材シート１１同士を溶着する溶着部６１を備え、当該溶着部６１が、充填材シート１１に対して押入する方向を長手方向とする棒状体であり、当該棒状体は、末端部６３から先端部６４に向かって次第に先細状に形成されるため、溶着部６１を貫通孔から引き抜いた際に貫通時に融解した液体のシート材を表面側（溶着部６１を引き抜く側）に引き出すことなく充填材シート１１の層間に留めることができ、複数の充填材シート１１を強固に接着することが可能になる。

【0035】

また、溶着部６１の棒状体の先端部６４が、当該棒状体の長手方向中心軸Ｄから偏心した位置になっているため、貫通時に融解した液体のシート材が棒状体の偏心状態に対応して偏った量で偏心方向の反対側に溜まり、それが固化することで充填材シート１１の層間を強固に接着することが可能になる。

【0036】

さらに、溶着部６１は、棒状体の長手方向中心軸Ｄから先端部６４が偏心して位置する方向に向かって湾曲又は屈曲しているため、第２領域Ｒ２により多くの溶着溜りＭを生じさせることが可能になり、充填材シート１１を強固に接着することができる。

【0037】

さらにまた、溶着部６１の棒状体は、先端部６４が偏心して位置する方向の側面側に押入方向に沿った面領域を有するため、第１領域Ｒ１において溶着部６１と充填材シート１１との接触領域（又は接触時間）を増大させることで第１領域Ｒ１における溶着溜りＭの量を確保することができ、充填材シート１１を強固に接着することが可能になる。

【0038】

さらにまた、溶着部６１の棒状体の長手方向中心軸から見て当該棒状体の先端部６４が偏心した位置の反対側の領域、すなわち第２領域Ｒ２が、充填材シート１１を起立して使用する場合に上方となるように貫通孔を開けて充填材シート１１同士を溶着するため、循環水が流れてくる方向がより高い接着強度となるように充填材シート１１を接着することが可能になる。

【0039】

（本発明の第２の実施形態）
本実施形態に係る溶着装置及び溶着方法について、図７ないし図９を用いて説明する。本実施形態に係る溶着装置は、前記第１の実施形態に係る溶着装置に基づくものであり、溶着部６１に段差や溝を形成することで、より確実に充填材シート１１の層間に溶着溜りＭを形成してシート間を強固に接着するものである。なお、本実施形態において前記第１の実施系形態と重複する説明は省略する。

【0040】

図７は、本実施形態に係る溶着装置における溶着部の形状を示す図である。図７（Ａ）は溶着部６１の全体形状を示す図であり、図７（Ｂ）は溶着部６１の一部拡大図である。図７において、溶着部６１の棒状体は末端部６３から先端部６４に向かって１又は複数の段差６６を形成している。この段差６６は、末端部６３から先端部６４に向かうに連れて水平方向の断面積が小さくなるように形成されている。すなわち、図７（Ｂ）に示すように、溶着部６１を超音波振動しながら充填材シート１１に押入することで、溶融した液体状のシート材が段差６６に引っ掛かり、充填材シート１１の層間に溶着溜りＭを形成しやすくなる。

【0041】

図８は、図７に示す溶着部の変形例を示す断面図であり、段差６６において棒状体の先端部６４側から末端部６３側に向かって窪んだ凹溝６７が形成されている。このような凹溝６７を有することで、溶着部６１を充填材シート１１に押入しながら凹溝６７に溶融したシート材を確実に引掛けて溶着溜りＭを形成することができる。また、形成される凹溝６７が先端部６４側から末端部６３側に向かって窪んだ形状であることから、溶着部６１を充填材シート１１から引き抜く際に、溶融した液体のシート材料を表面側（溶着部６１を引き抜く側）に引き出すことなく充填材シート１１の層間に留めることができる。なお、第１領域Ｒ１の溝径に対して第２領域Ｒ２の溝径を大きくすることで、第２領域Ｒ２における凹溝６７に引っ掛かる溶着溜りＭをより多くして、強固な接着を可能にしてもよい。

【0042】

図９は、本実施形態に係る溶着装置における支持部の形状を示す図である。図９において、溶着部６１と支持部６２との連結部分（溶着部６１の末端部６３）の形状を示している。図９において、溶着部６１と支持部６２との間には段差が形成されており、当該段差を介して連結している。支持部６２の段差部分には溶着部６１から支持部６２に向かう方向（溶着部６１の先端部６４側から末端部６３側に向かう方向に窪んだ凹溝６８が形成されている。このような形状の場合に溶着部６１を末端部６３まで押入して貫通孔を開けると、図９に示すように、凹溝６８内に溶融した液体のシート材を引き込むことができ、このシート材が固化することで、充填材シート１１間を強固に接着することが可能となる。なお、凹溝６８について、第１領域Ｒ１側の溝径に対して第２領域Ｒ２側の溝径を大きくすることで、第２領域Ｒ２側における凹溝６８に引き込まれる溶着溜りＭをより多くして、強固な接着を可能にしてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ 冷却塔
１０ 充填材
１１ 充填材シート
１２ 第１シート
１２ａ 突起部
１２ｂ 受け部
１３ 第２シート
１３ａ 突起部
１３ｂ 受け部
２０ 上部水槽
３０ 下部水槽
４０ 排水管路
５０ ファン
６０ 溶着装置
６１ 溶着部
６２ 支持部
６３ 末端部
６４ 先端部
６５ 平面部
６６ 段差
６７，６８ 凹溝
７０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】