(57)【要約】【課題】管端自動溶接機の支持筒先端を、溶接部分の管孔に挿入しなくとも、支持筒先端にぶれがなく支持でき、側板の内面側表面での管端溶接を可能にした管端溶接方法を提供する。【手段】支持筒１２を備えると共に、ガイド部材１５を支持筒１２の両側方のいずれにも着脱自在に装着できる管端自動溶接機１０を準備する。そして、伝熱管３を管孔４に挿入し、端部３ａが側板２ａの内側表面２ａ１に到達するまで押し込む。次いで、ガイド部材１５を管端自動溶接機１０に装着する。次いで、支持筒１２を、溶接部分の管孔４に対応したプラグ孔５から挿入し、先端が当該管孔４の手前側近傍位置に達するまで押し込むと共に、ガイド部材１５を溶接部分の管孔４に対応したプラグ孔５の横隣のプラグ孔５から挿入し、先端が当該プラグ孔５に対応する管孔４内に到達するまで押し込む。次いで、溶接トーチ１３からのアークにより側板２ａの内側表面位置で管端溶接を行う。【選択図】図６
2014030843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の側板のうちの一方の側板には所定の配列で多数の管孔が形成され、他方の側板には前記管孔に対応して管孔と同様の配列で多数のプラグ孔が形成された箱型のヘッダーにおいて、前記各管孔に伝熱管の端部を挿入し、各伝熱管を順次的に管端溶接するに際して、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔から管端自動溶接機の支持筒を挿入し、その支持筒先端に備えられた溶接トーチにより管端溶接を行う方法であって、
前記管端自動溶接機として、前記支持筒と平行に延びるガイド部材を着脱自在に装着することができるように構成された管端自動溶接機を準備し、
伝熱管を管孔に挿入し、伝熱管の端部が前記一方の側板の内側表面に到達するまで押し込む第１ステップと、
前記管端自動溶接機の支持筒をプラグ孔から挿入するに先立って、前記ガイド部材を管端自動溶接機に装着する第２ステップと、
前記管端自動溶接機の支持筒を、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔から挿入し、支持筒の先端が当該管孔の手前側近傍位置に達するまで押し込む第３ステップと、
前記第３ステップにおける支持筒の押し込み動作に随伴して、前記ガイド部材が、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔以外のプラグ孔から挿入され、ガイド部材の先端が当該プラグ孔に対応する管孔内に到達するまで押し込まれる第４ステップと、
前記支持筒先端に備えられた溶接トーチからのアークにより前記一方の側板の内側表面位置で管端溶接を行う第５ステップと、
を含むことを特徴とする管端溶接方法。
【請求項２】
対向する一対の側板のうちの一方の側板には所定の配列で多数の管孔が形成され、他方の側板には前記管孔に対応して管孔と同様の配列で多数のプラグ孔が形成されている一対の箱型のヘッダーを備え、該一対の箱型のヘッダー間を連結する多数の伝熱管の両端部が、各箱型のヘッダーの前記管孔に挿入された構造の空冷式熱交換器であって、
前記各伝熱管の両端部が各ヘッダーの内側表面位置で自動管端溶接され、各伝熱管が各ヘッダーに支持固定されていることを特徴とする空冷式熱交換器。
【請求項３】
前記管孔の径と前記プラグ孔の径の比が、１．００：１．０１〜１．００：１．５０の範囲内にある請求項２記載の空冷式熱交換器。
【請求項４】
一対の箱型のヘッダーと、一対の箱型のヘッダー間を連結する多数の伝熱管とを備える空冷式熱交換器を製造する方法であって、
対向する一対の側板のうちの一方の側板には所定の配列で多数の管孔が形成され、他方の側板には前記管孔に対応して管孔と同様の配列で多数のプラグ孔が形成された箱型のヘッダーを作製するヘッダー作製工程と、
多数の伝熱管の端部を、前記ヘッダー作製工程により作製された箱型のヘッダーの内側表面位置で自動管端溶接する工程と、
を含むことを特徴とする空冷式熱交換器の製造方法。
【請求項５】
前記自動管端溶接工程は、
先端に溶接トーチを備えた支持筒と、該支持筒と平行に延びる着脱自在なガイド部材とを有する管端自動溶接機を準備し、
伝熱管を管孔に挿入し、伝熱管の端部が前記一方の側板の内側表面に到達するまで押し込む第１ステップと、
前記管端自動溶接機の支持筒をプラグ孔から挿入するに先立って、前記ガイド部材を管端自動溶接機に装着する第２ステップと、
前記管端自動溶接機の支持筒を、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔から挿入し、支持筒の先端が当該管孔の手前側近傍位置に達するまで押し込む第３ステップと、
前記第３ステップにおける支持筒の押し込み動作に随伴して、前記ガイド部材が、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔以外のプラグ孔から挿入され、ガイド部材の先端が当該プラグ孔に対応する管孔内に到達するまで押し込まれる第４ステップと、
前記支持筒先端に備えられた溶接トーチからのアークにより前記一方の側板の内側表面位置で管端溶接を行う第５ステップと、
を含む請求項４記載の空冷式熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空冷式熱交換器の製造過程において、多数の伝熱管を箱型のヘッダーに接合するために行われる管端溶接技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、熱交換器の製造工程では、多数の伝熱管と、管支持用の板（管板と称する）とを接合するため、各伝熱管の端部外周囲と、伝熱管が挿通された管板の各孔の周縁とを周溶接する管端溶接と呼ばれている溶接作業が行われている（以下の特許文献１参照）。
【０００３】
一方、空冷式熱交換器では、予め箱型にヘッダーを組み立てておき、この箱型のヘッダーに多数の伝熱管を管端溶接して伝熱管と箱型のヘッダーとを接合している。以下、図８及び図９を参照して、空冷式熱交換器における管端溶接作業を説明する。箱型のヘッダー１００の一方の側板１０１には、多数の管孔１０２が形成されており、箱型のヘッダー１００の他方の側板１０３には、多数のプラグ孔１０４が形成されている。管端溶接に際しては、管端自動溶接機１０５の支持筒１０６を、溶接する部分のプラグ孔１０４及び管孔１０２に挿入する。このとき、支持筒１０６の先端は、側板１０１の内側表面１０１ａから例えば１０ｍｍ程度奥まった位置まで挿入されている。このような状態では、支持筒１０６は、プラグ孔１０４及び管孔１０２の２点で支持される。そして、このような支持状態で、支持筒１０６の先端内部に設けられているタングステン電極を含む溶接トーチ（図示せず）を、支持筒１０６の軸回りに回転させ、伝熱管１０８の周縁の溶接を行っている。なお、図８において参照符号Ａは溶接部分を示す。
【０００４】
なお、参考までに述べると、空冷式熱交換器の製造に際しては、先ず、側板１０１に多数の伝熱管１０８を管端溶接し、その後、その側板１０１を含む複数の金属板を溶接して箱型のヘッダー１００に組み立てることも可能である。このような方法であれば、箱型のヘッダー組み立て後に管端溶接する方法に比べて、溶接作業が容易である。しかしながら、空冷式熱交換器の場合、箱型のヘッダー組み立て後に管端溶接する方法は、以下の理由により採用できない。即ち、空冷式熱交換器のヘッダーは法令（高圧ガス保安法）等で溶接部は溶接後応力除去熱処理が義務付けられている。従って、仮に、先に管端溶接を行ってしまうと、ヘッダー自身の溶接部の熱処理ができなくなり、空冷式熱交換器の使用中に応力腐食割れ等の発生により漏れが生じる危険がある。そこで、現在はヘッダーを溶接で作製し、ヘッダー単体で応力除去熱処理を行った後、伝熱管を取付け、管端溶接を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７５８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例では、側板１０１の内側表面１０１ａから１０ｍｍ程度奥まった位置で管端溶接を行っている。このような管端位置での溶接では、箱型のヘッダー１００の側板１０１の厚みを大きくする必要がある。特に、箱型のヘッダー１００や伝熱管１０８の材料として、腐食防止を図るためにチタン、インコロイ等の高級材料を用いる場合にはコスト高となる。そこで、側板の内面側表面で管端溶接を行うようにして、側板の厚みを薄くしてコストの低減を図ることが要請されている。
【０００７】
しかしながら、上記要望に応じるために側板１０１の内面側表面１０１ａで管端溶接を行おうとすると、支持筒１０６の先端を管孔１０２から引き抜き、支持筒１０６の先端を管孔１０２の近傍位置で支持させる必要がある。しかしながら、支持筒１０６の先端を管孔１０２から引き抜いた状態では、支持筒１０６はプラグ孔１０４の１点にのみ支持された状態であり、管孔１０２とプラグ孔１０４の２点で支持されている従来例に比べて支持筒１０６の支持が不安なものとなり、支持筒１０６の先端の溶接トーチにぶれが生じ、正確な円周溶接を行うことができない。
【０００８】
そこで、現在行われている、箱型のヘッダー１００における側板１０１の内面側表面での管端溶接は、管端自動溶接機を用いた自動溶接ではなく、プラグ孔１０４から溶接機を挿入し、他のプラグ孔１０４を介して溶接部分を目視して手作業で行う手動溶接である。
【０００９】
なお、特許文献１のようなシャフトの先端に軸合わせ用芯金治具を備えるとともに、溶接トーチが軸合わせ用芯金治具の後方側に配置された管端自動溶接機を用いて、軸合わせ用芯金治具を伝熱管内に挿入すれば、軸合わせ用芯金治具による先端部及びシャフトによる基端部の２点により支持されるので、溶接トーチによる内面側表面１０１ａでの管端溶接を行うことは可能なようにも思われる。しかしながら、現実には、溶接トーチがシャフトの外側に配置されているため、溶接トーチがプラグ孔１０４から挿入できない。勿論、プラグ孔１０４の径が極めて大きければ、溶接トーチがプラグ孔１０４から挿入できるが、現実の空冷式熱交換器の箱型のヘッダー１００のプラグ孔１０４の径はそれ程大きくなく、当該溶接トーチを挿入できないのが現実である。従って、特許文献１のような管端自動溶接機を用いて、箱型のヘッダー１００の管端溶接を行うことはできない。また、特許文献１のような管端自動溶接機を用いた場合には、管端溶接部の一部がシャフト外周面に垂れ下がってしまう場合があり、シャフトの引き抜きが困難になるという問題もある。
【００１０】
本願発明は、上記課題に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、管端自動溶接機の支持筒先端を、溶接する部分の管孔に挿入しなくとも、支持筒先端にぶれがなく安定した状態で支持して、側板の内面側表面で管端溶接を行うことを可能にした管端溶接方法、その管端溶接方法を用いた空冷式熱交換器の製造方法、及び空冷式熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、対向する一対の側板のうちの一方の側板には所定の配列で多数の管孔が形成され、他方の側板には前記管孔に対応して管孔と同様の配列で多数のプラグ孔が形成された箱型のヘッダーにおいて、前記各管孔に伝熱管の端部を挿入し、各伝熱管を順次的に管端溶接するに際して、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔から管端自動溶接機の支持筒を挿入し、その支持筒先端に備えられた溶接トーチにより管端溶接を行う方法であって、前記管端自動溶接機として、前記支持筒と平行に延びるガイド部材を着脱自在に装着することができるように構成された管端自動溶接機を準備し、伝熱管を管孔に挿入し、伝熱管の端部が前記一方の側板の内側表面に到達するまで押し込む第１ステップと、前記管端自動溶接機の支持筒をプラグ孔から挿入するに先立って、前記ガイド部材を管端自動溶接機に装着する第２ステップと、前記管端自動溶接機の支持筒を、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔から挿入し、支持筒の先端が当該管孔の手前側近傍位置に達するまで押し込む第３ステップと、前記第３ステップにおける支持筒の押し込み動作に随伴して、前記ガイド部材が、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔以外のプラグ孔から挿入され、ガイド部材の先端が当該プラグ孔に対応する管孔内に到達するまで押し込まれる第４ステップと、前記支持筒先端に備えられた溶接トーチからのアークにより前記一方の側板の内側表面位置で管端溶接を行う第５ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記の如く、管端自動溶接機の支持筒を、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔から挿入し、支持筒の先端が当該管孔の手前側近傍位置に達するまで押し込むことにより、ガイド部材が、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔以外のプラグ孔から挿入され、ガイド部材の先端が当該プラグ孔に対応する管孔内に到達するまで押し込まれる。これにより、支持筒はプラグ孔で支持固定され、加えて、ガイド部材による管孔及びプラグ孔で支持固定される。そのため、支持筒の支持状態は安定しており、支持筒の先端がぶれることはなく、安定した支持状態が維持される。この結果、管端自動溶接機の支持筒先端を、溶接する部分の管孔に挿入しなくとも、支持筒先端にぶれがなく安定した状態で支持して、側板の内面側表面で管端溶接を行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、対向する一対の側板のうちの一方の側板には所定の配列で多数の管孔が形成され、他方の側板には前記管孔に対応して管孔と同様の配列で多数のプラグ孔が形成されている一対の箱型のヘッダーを備え、該一対の箱型のヘッダー間を連結する多数の伝熱管の両端部が、各箱型のヘッダーの前記管孔に挿入された構造の空冷式熱交換器であって、前記各伝熱管の両端部が各ヘッダーの内側表面位置で自動管端溶接され、各伝熱管が各ヘッダーに支持固定されていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、従来例に比べて、ヘッダーの厚みを薄くすることができるので、材料費の低減を図ることができる。特に、高級材料（例えば、チタン、インコロイ）を使用する場合にそのメリットが大きい。
【００１５】
本発明に係る空冷式熱交換器は、前記管孔の径と前記プラグ孔の径の比が、１．００：１．０１〜１．００：１．５０の範囲内である場合もある。
【００１６】
また、本発明は、一対の箱型のヘッダーと、一対の箱型のヘッダー間を連結する多数の伝熱管とを備える空冷式熱交換器を製造する方法であって、対向する一対の側板のうちの一方の側板には所定の配列で多数の管孔が形成され、他方の側板には前記管孔に対応して管孔と同様の配列で多数のプラグ孔が形成された箱型のヘッダーを作製するヘッダー作製工程と、多数の伝熱管の端部を、前記ヘッダー作製工程により作製された箱型のヘッダーの内側表面位置で自動管端溶接する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
上記構成により、箱型のヘッダーの内側表面位置での管端溶接を自動で行うようにしたので、従来のように手動で行う場合に比べて、作業性が向上すると共に、精度のバラツキがなく高精度の空冷式熱交換器を得ることができる。
【００１８】
本発明に係る空冷式熱交換器の製造方法は、前記自動管端溶接工程が、先端に溶接トーチを備えた支持筒と、該支持筒と平行に延びる着脱自在なガイド部材とを有する管端自動溶接機を準備し、伝熱管を管孔に挿入し、伝熱管の端部が前記一方の側板の内側表面に到達するまで押し込む第１ステップと、前記管端自動溶接機の支持筒をプラグ孔から挿入するに先立って、前記ガイド部材を管端自動溶接機に装着する第２ステップと、前記管端自動溶接機の支持筒を、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔から挿入し、支持筒の先端が当該管孔の手前側近傍位置に達するまで押し込む第３ステップと、前記第３ステップにおける支持筒の押し込み動作に随伴して、前記ガイド部材が、溶接する部分の管孔に対応したプラグ孔以外のプラグ孔から挿入され、ガイド部材の先端が当該プラグ孔に対応する管孔内に到達するまで押し込まれる第４ステップと、前記支持筒先端に備えられた溶接トーチからのアークにより前記一方の側板の内側表面位置で管端溶接を行う第５ステップと、を含むことが好ましい。
【００１９】
上記したように特許文献１のような管端自動溶接機を用いた製造方法においては、管端溶接部の一部がシャフト（本発明の支持筒に相当）外周面に垂れ下がってしまい、シャフトの引き抜きが困難になるという問題がある。この点に関し、本発明では、支持筒の先端が溶接する部分の管孔に挿入されないので、管端溶接部が垂れ下がったとしても、支持筒の引き抜きになんら支障が生じないという利点がある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の管端溶接方法によれば、支持筒はプラグ孔で支持固定され、加えて、ガイド部材による管孔及びプラグ孔で支持固定される。そのため、支持筒の支持状態は安定しており、支持筒の先端がぶれることはなく、安定した支持状態が維持される。この結果、管端自動溶接機の支持筒先端を、溶接する部分の管孔に挿入しなくとも、支持筒先端にぶれがなく安定した状態で支持して側板の内面側表面で管端溶接を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の空冷式熱交換器によれば、各伝熱管の両端部が各ヘッダーの内側表面位置で管端溶接されることにより、従来例に比べて、ヘッダーの厚みを薄くすることができるので、材料費の低減を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の空冷式熱交換器の製造方法によれば、箱型のヘッダーの内側表面位置での管端溶接を自動で行うようにしたので、従来のように手動で行う場合に比べて、作業性が向上すると共に、均一な精度の向上した空冷式熱交換器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る管端溶接方法を用いて製造された空冷式熱交換器の正面図。
【図２】空冷式熱交換器に備えられるヘッダー付近の分解斜視図。
【図３】図２とは反対方向から見たヘッダー付近の分解斜視図。
【図４】空冷式熱交換器に備えられるヘッダーの縦断面図。
【図５】穴効率の定義を説明するための図。
【図６】管端自動溶接機がヘッダーに挿入された状態を示す横断面図。
【図７】管端自動溶接機がヘッダーに挿入された状態を示す縦断面図。
【図８】従来例の管端溶接方法を説明するための図。
【図９】図８の一部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
図１は本発明に係る管端溶接方法を用いて製造された空冷式熱交換器の正面図、図２は空冷式熱交換器に備えられるヘッダー付近の分解斜視図、図３は図２とは反対方向から見たヘッダー付近の分解斜視図、図４は空冷式熱交換器に備えられるヘッダーの縦断面図である。本実施の形態に係る空冷式熱交換器１は、後述するように、管端自動溶接機を用いた自動管端溶接方法により製造されたものである。この空冷式熱交換器１は、一対の箱型のヘッダー２，２と、一対のヘッダー２，２間を連結する多数のフィン付伝熱管（いわゆるフィンチューブ）３とを有する。ヘッダー２における一対の側板２ａ，２ｂのうちの一方の側板２ａ（一対の箱型のヘッダー２の対向する側の側板）には、図２に示すように、多数の管孔４が千鳥格子状に配列されて形成されている。本実施の形態では、管孔４は千鳥格子状に配列されているが、本発明はこれに限定されず、例えば碁盤目状或いはその他配列であってもよい。この各管孔４には、伝熱管３の端部３ａが挿入されており、その端部３ａは管端溶接されている。これにより、多数の伝熱管３は側板２ａに支持固定されている。
【００２５】
ここで注目すべきは、管端溶接位置が側板２ａの内側表面２ａ１で管端溶接が行われていることである。図４において参照符号Ａは溶接部分を示している。これにより、側板２ａの厚みを薄くすることができるので、材料費の低減を図ることができる。特に、高級材料（例えば、チタン、インコロイ）を使用する場合にそのメリットが大きい。また、伝熱管３の交換作業時に伝熱管３を容易に剥がすことができるので、交換作業の作業性が良好となる。
【００２６】
また、ヘッダー２における他方の側板２ｂには、図３に示すように、予め各管孔４に対応して管孔４と同様の配列で多数のプラグ孔５が形成されている。このプラグ孔５の内周面にはネジが切られており、プラグ６のネジ部が螺合している。
【００２７】
ここで、管孔４の径は、２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲である。プラグ孔５の径は、２５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。また、管孔４の径とプラグ孔５の径の比は、１．００：１．０１〜１．００：１．５０の範囲、好ましくは１．００：１．０８〜１．００：１．２５範囲である。上記のようにプラグ孔５の径及び、管孔４の径に対するプラグ孔５の径の比を規制するのは以下の理由による。即ち、プラグ孔５の径が大き過ぎる場合には、ヘッダー２の強度が小さくなり、それを解消しようとすると側板２ｂの板厚を大きくする必要があり、材料費が高くなるからである。
【００２８】
一方、プラグ孔５の径が小さ過ぎる場合には、伝熱管３の交換作業を行うことが困難となるからである。より詳しく説明すると、伝熱管３の交換作業を行う際には、プラグ６をプラグ孔５から取り外し、カッター等の切削工具等により溶接金属を除去する必要がある。このとき、プラグ孔５の径が小さ過ぎる場合には、管端溶接部を充分に目視できず、溶接金属を完全に除去できない場合が生じ、そのため、伝熱管３の端部を側板２ａから剥がすことが困難になるという事態が生じるからである。
【００２９】
そこで、プラグ孔５の径及び管孔４の径に対するプラグ孔５の径の比は、ヘッダー２の強度と材料費、さらには伝熱管３の交換時の作業性等を総合的に勘案して、最適な範囲に設定されている。
なお、管孔４の穴効率は、４５％〜７０％の範囲であり、好ましくは５２％〜６４％の範囲である。プラグ孔５の開口率は、４０％〜６５％の範囲であり、好ましくは４５％〜６０％の範囲である。ここで、穴効率とは、図５に示すように、穴のピッチがｐで、穴の直径がｄとすると、穴効率（％）＝｛（ｐ−ｄ）／ｐ｝×１００で示される。
【００３０】
図６は管端自動溶接機がヘッダーに挿入された状態を示す横断面図、図７は管端自動溶接機がヘッダーに挿入された状態を示す縦断面図である。図６及び図７を参照して、本実施の形態において使用される管端自動溶接機の構成を説明する。管端自動溶接機１０は、自動管端溶接機本体１１と、本体１１に連結された細長い支持筒１２とを有する。支持筒１２内には回転シャフト（図示せず）が挿通しており、この回転シャフトの先端にタングステン電極を含む溶接トーチ（図示せず）が備えられている。上記タングステン電極は、先端側に向かうに連れて回転シャフトの軸線から離間する方向に傾斜して配置されている。従って、回転シャフトの回転により、溶接トーチが回転シャフトの軸線（支持筒１２の軸線でもある）回りに回転し、これにより、タングステン電極からのアークを管孔４の円周上に沿って移動させ、管端溶接することができるようになっている。なお、溶加材としての溶接ワイヤを自動供給する構成を含んでいてもよい。
【００３１】
本体１１の左右両側部には取付部１４がそれぞれ設けられている。この取付部１４には、長手状のガイド部材１５が着脱自在に装着されている。ガイド部材１５は、プラグ孔５を挿通可能な本体部１５ａと、本体部１５ａよりも径が小さく、管孔４に挿入されている伝熱管３内に挿入可能な先端部１５ｂとを有する。このガイド部材１５は、取付部１４に装着された状態では、支持筒１２に対して平行に延びており、且つ、支持筒１２がプラグ孔５に挿入された場合にそのプラグ孔５の横隣のプラグ孔５に挿入可能なように支持筒１２との間隔が予め設定されている。なお、管端溶接を行うに際して、当該溶接する部分の管孔４の隣の管孔４に伝熱管３が溶接されている場合に、当該伝熱管３内にガイド部材１５の先端を挿入して支持筒１２の支持状態を安定化するようにしてもよく、また、当該溶接する部分の管孔４の隣の管孔４に伝熱管３が溶接されていない場合に、当該隣の管孔４内にガイド部材１５の先端を挿入して支持筒１２の支持状態を安定化するようにしてもよい。そして、後者の場合には、必ずしも先端部１５ｂは本体部１５ａよりも径が小さいとは限らず、逆に先端部１５ｂの方が本体部１５ａよりも径が大きい場合もあり得る。要は、当該溶接する部分の管孔４の隣の管孔４内（隣の管孔４に伝熱管３が先に溶接されている場合には伝熱管３内）にガイド部材１５の先端部１５ｂを挿入可能に構成して、管端溶接を行う支持筒１２の支持状態の安定化を図ることができれば十分である。
【００３２】
次いで、上記構成の空冷式熱交換器の製造工程において行われる管端溶接方法について説明する。なお、以下の管端溶接方法では、当該溶接する部分の管孔４の隣の管孔４内にガイド部材１５の先端部１５ｂを挿入して、管端溶接を行う支持筒１２の支持状態の安定化を図る場合の例を示す。
先ず、支持筒１２をプラグ孔５から挿入するに先立って、ガイド部材１５を管端自動溶接機本体１１の左右両側方の何れかに装着する。例えば、側板２ａの内側面２ａ１の左端から右端に向けて順次管端溶接を行う場合は、ガイド部材１５は管端自動溶接機本体１１の右側の取付部１４に装着する。
【００３３】
次いで、管端自動溶接機の支持筒１２を、溶接する部分の管孔４に対応したプラグ孔５から挿入し、支持筒１２の先端が当該管孔４の手前側近傍位置に達するまで押し込む。この支持筒１２の押し込み動作により、ガイド部材１５が支持筒１２の挿通したプラグ孔５の右横隣りのプラグ孔５から挿入され、その先端１５ｂが当該溶接する部分の管孔４の右横隣りの管孔４内に到達するまで押し込まれる。これにより、支持筒１２はプラグ孔５で支持固定され、加えて、ガイド部材１５による管孔４及びプラグ孔５で支持固定される。そのため、支持筒１２の支持状態は安定しており、支持筒１２の先端がぶれることはなく、安定した支持状態が維持される。
【００３４】
次いで、支持筒１２の先端に備えられた溶接トーチからのアークにより側板２ａの内側面２ａ１での管端溶接を行う。このとき、上記のように、支持筒１２の先端がぶれることはなく安定した支持状態であるため、円周に沿った溶接を正確に行うことができる。
こうして、１つの管に関する管端溶接が終了すると、支持筒１２及びガイド部材１５を引き抜き、管端自動溶接機を横隣りに移動し、次いで、上記同様な処理を行う。
【００３５】
なお、右端の伝熱管３の管端溶接を行う場合には、ガイド部材１５は管端自動溶接機本体１１の左側の取付部１４に装着する。これにより、ガイド部材１５は右端のプラグ孔５の左横隣りのプラグ孔５から挿入され、その先端１５ｂが当該溶接する部分の管孔４の左横隣りの管孔４に装着されている伝熱管３内に押し込まれる。また、上記横方向の一列の管端溶接作業終了後は、上段又は下段に移行して同様の作業を行う。こうして、多数の伝熱管３の一端が側板２ａに支持固定され、多数の伝熱管３の他端が側板２ｂに支持固定される。
なお、プラグ孔５にはプラグ６が装着され、漏れのない程度の締め付けトルクで締め付けられ、プラグ孔５が密閉され、空冷式熱交換器１が得られることになる。
【００３６】
上記の例では、右端の伝熱管３の管端溶接を行う場合には、ガイド部材１５は管端自動溶接機本体１１の左側の取付部１４に装着したけれども、ガイド部材１５を管端自動溶接機本体１１の右側の取付部１４に装着した状態で、管端自動溶接機本体１１を１８０度回転させてガイド部材１５を左側に位置させるようにしてもよい。
【００３７】
また、右端又は左端を除く中央位置にある伝熱管３を管端溶接する場合には、ガイド部材１５を２個準備し、それらのガイド部材１５を管端自動溶接機本体１１の左右両側の取付部１４にそれぞれ装着し、支持筒１２の挿通したプラグ孔５の左右両横隣りのプラグ孔５に挿入するようにしてもよい。このようにすれば、さらに支持点が多くなり、支持筒１２の支持状態をさらに安定化させることができる。
【００３８】
（その他の事項）
上記実施の形態ではフィン付伝熱管３を使用したが、フィンのない伝熱管３を使用してもよい。
また、上記実施の形態では、ガイド部材１５は支持筒１２の左右両側に着脱自在に装着できる構成とされていたが、支持筒１２の斜め上側及び斜め下側に着脱自在に装着できる構成であってもよい。この場合には、ガイド部材１５は支持筒１２が挿入されるプラグ孔の斜め隣のプラグ孔５に挿入されることになる。
さらに、上記実施の形態では、ガイド部材１５は支持筒１２が挿入されるプラグ孔の１つ横隣のプラグ孔５に挿入されるように構成されていたが、２つ若しくはそれ以上離れたプラグ孔５に挿入されるように構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、空冷式熱交換器の管端溶接方法に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１：空冷式熱交換器                  ２ａ，２ｂ：側板
２ａ１：側板２ａの内側表面                      ３：伝熱管
４：管孔                                    ５：プラグ孔
６：プラグ                                １０：管端自動溶接機
１２：支持筒                                １４：取付部
１５：ガイド部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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