(57)【要約】【課題】溶接時に過加熱とはならず、しかも溶接箇所の内、内側に隙間が生じないようにした、貯湯タンクのソケット溶接構造を提供する。【解決手段】タンク本体に設けた開口部１１５ａにソケット本体１２３を挿入し、該挿入部を溶接することで、タンク本体とソケット本体とを連結した貯湯タンクのソケット溶接構造において、ソケット本体１２３の外周に周方向に延びた環状の凸部３０１を形成し、該凸部がタンク本体に当たるまでソケット本体を挿入し、タンク本体の外側から該凸部３０１を溶かすように溶接したものである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体に設けた開口部にソケット本体を挿入し、該挿入部を溶接することによりタンク本体とソケット本体とを連結した貯湯タンクのソケット溶接構造において、前記ソケット本体の外周に周方向に延びた環状の凸部を形成し、該凸部がタンク本体に当たるまでソケット本体を挿入し、タンク本体の外側から該凸部を溶かすように溶接したことを特徴とする貯湯タンクのソケット溶接構造。
【請求項２】
前記凸部の体積が、タンク本体の開口部とソケット本体の外周部との間の隙間を埋めて、タンク本体の内側に裏ビードとして突出するのに十分な体積であることを特徴とする請求項１に記載の貯湯タンクのソケット溶接構造。
【請求項３】
前記ソケット本体の外径が前記凸部の外径と略等しく、前記凸部の外側にはソケット本体の外周部を切り欠いた環状凹溝を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯タンクのソケット溶接構造。
【請求項４】
前記タンク本体がフェライト系のステンレス鋼であり、前記ソケット本体がオーステナイト系のステンレス鋼であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の貯湯タンクのソケット溶接構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は貯湯タンクのソケット溶接構造に係り、特にソケットの溶接の容易化が図れるソケット溶接構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機、室外熱交換器、およびアキュムレータ等の室外機要素を収容した室外機と、蓄熱コイルを有した蓄熱槽と、室内機とを接続した空気調和装置が知られている（特許文献１）。この種のものでは、電力料金の比較的安価な深夜電力を利用して、蓄熱槽に冷熱または温熱を蓄え、昼間の時間帯に、この蓄熱槽内の熱を一部または全部利用して冷暖房運転を実現している。ところで、上記蓄熱槽では、タンク本体の外周胴部に開口部を形成し、この開口部にソケット本体を挿入し、該挿入部を溶接することで、タンク本体とソケット本体とを連結すると共に、該ソケットにはお湯の取り入れ用、お湯の取り出し用の各配管を接続し、さらに温度センサを接続している。
【特許文献１】特開２００２−３１０４５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のソケット溶接構造では、ソケット本体の外周部を溶接により溶かして、タンク本体とソケット本体とを連結しているが、タンク本体の薄型化を図る場合等に、これでは、溶接熱が大きくなり過ぎて、溶接時に過加熱となり、タンク本体への溶接不良が発生し易いという問題があった。
また、従来では、タンク本体にオーステナイト系のステンレス鋼を使用しているが、該ステンレス鋼は高価なため、安価な低カーボンのフェライト系のステンレス鋼を使用することが試みられている。しかし、フェライト系のステンレス鋼は熱を与えた場合に脆くなるという欠点がある。
さらに、ソケット本体の溶接作業は、一般的に、タンク本体の外側から行われるが、これだと、タンク本体の内側の溶接箇所に隙間が生じ易くなり、隙間が生じた場合には、該隙間部が錆びるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、溶接時に過加熱とはならず、しかも溶接箇所の内、内側に隙間が生じないようにした、貯湯タンクのソケット溶接構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、タンク本体に設けた開口部にソケット本体を挿入し、該挿入部を溶接することによりタンク本体とソケット本体とを連結した貯湯タンクのソケット溶接構造において、前記ソケット本体の外周に周方向に延びた環状の凸部を形成し、該凸部がタンク本体に当たるまでソケット本体を挿入し、タンク本体の外側から該凸部を溶かすように溶接したことを特徴とするものである。
前記凸部の体積が、タンク本体の開口部と、ソケット本体の外周部との間の隙間を埋めて、タンク本体の内側に裏ビードとして突出するのに十分な体積であってもよい。
これらの発明では、周方向に延びた環状の凸部を溶かすように溶接するため、溶接時に過加熱となることがなく、しかも凸部の溶接時には、タンク本体の開口部とソケット本体の外周部との間の隙間を埋めて、タンク本体の内側に裏ビードとして突出するように溶接することで、溶接箇所の内、内側に隙間が生じない。
【０００５】
前記ソケット本体の外径が前記凸部の外径と略等しく、前記凸部の外側にはソケット本体の外周部を切り欠いた環状凹溝を備えてもよい。
該ソケット本体は、一般的に、ソケット本体と配管との接続時にソケットレンチ等の工具が引っ掛けられるため、所定の肉厚であることが求められる。本構成では、凸部の外径が、ソケット本体の外径と略等しく、凸部の外側に、ソケット本体の外周部を切り欠いた環状凹溝を備えるため、ソケット本体の外径、および肉厚を変更することなく、環状の凸部を設けることができる。
前記タンク本体がフェライト系のステンレス鋼であり、前記ソケット本体がオーステナイト系のステンレス鋼であってもよい。
本構成では、タンク本体に、熱に弱いフェライト系のステンレス鋼を使用しても、上述したように、溶接時に過加熱となることがないため、タンク本体とソケット本体とを容易に溶接することができる。
【発明の効果】
【０００６】
これらの発明では、周方向に延びた環状の凸部を溶かすように溶接するため、溶接時に過加熱となることがなく、しかも凸部の溶接時には、タンク本体の開口部とソケット本体の外周部との間の隙間を埋めて、タンク本体の内側に裏ビードとして突出するように溶接することで、溶接箇所の内、内側に隙間が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１は圧縮機を示しており、この圧縮機１には四方弁３を介して室外熱交換器５が接続されている。この室外熱交換器５には室外電動弁６を介してレシーバタンク７が接続され、このレシーバタンク７には管路９を介して蓄熱槽電動弁１１、サブクール弁１３、逆止弁１４および電動弁１５が接続され、この電動弁１５は管路２０を介して室内機１７の室内熱交換器１９に接続されている。この室内機１７の室内熱交換器１９は管路２０を介して四方弁３に接続され、この四方弁３にはアキュムレータ２１および圧縮機１が接続されている。
【０００８】
本空気調和装置では、上述したサブクール弁１３、逆止弁１４、電動弁１５および室内機１７をバイパスするように管路２２が接続され、この管路２２には蓄熱コイル２３および二方弁２４が接続されている。上述した蓄熱コイル２３は蓄熱槽２５中に水没状態で設置されている。レシーバタンク７は、解氷弁２６および逆止弁２７を有した管路２８を介して、蓄熱コイル２３と二方弁２４を接続する管路２２に接続され、また、レシーバタンク７は液ライン弁２９を有した管路３０を介して逆止弁１４と電動弁１５を接続する管路９に接続されている。室外電動弁６とレシーバタンク７の間にはリキッド弁３１およびキャピラリチューブ３２を有した管路３２が接続され、この管路３２は圧縮機２１の吸込に接続されている。
【０００９】
製氷運転時には、四方弁３が実線位置に切り替わり、圧縮機１から吐出された冷媒が、四方弁３、室外熱交換器５、室外電動弁６の順に流れてレシーバタンク７に入り、ここから管路９、蓄熱槽電動弁１１、管路２２を経て、蓄熱槽２５中の蓄熱コイル２３に流入し、ここで蒸発して蓄熱槽２５中に製氷し、二方弁２４、四方弁３、アキュムレータ２１を経て圧縮機１に戻される。
通常冷房運転時には、四方弁３が実線位置に切り替わり、圧縮機１から吐出された冷媒が、四方弁３、室外熱交換器５、室外電動弁６の順に流れてレシーバタンク７に入り、ここから管路３０、液ライン弁２９に至り、さらに電動弁１５を経て、室内機１７の室内熱交換器１９に流入し、ここで蒸発して気化し、管路２０、四方弁３、アキュムレータ２１を経て圧縮機１に戻される。
【００１０】
蓄熱冷房運転時には、四方弁３が実線位置に切り替わり、圧縮機１から吐出された冷媒が、四方弁３、室外熱交換器５、室外電動弁６の順に流れてレシーバタンク７に入り、ここから管路２８、解氷弁２６、逆止弁２７を経て、蓄熱槽２５中の蓄熱コイル２３に流入し、ここで冷却され氷から冷熱を得て、管路２２、サブクール弁１３、逆止弁１４に至り、さらに電動弁１５を経て、室内機１７の室内熱交換器１９に流入し、ここで蒸発して気化し、管路２０、四方弁３、並びにアキュムレータ２１を経て圧縮機１に戻される。
暖房運転時には、四方弁３が破線位置に切り替わり、圧縮機１から吐出された冷媒が、四方弁３を介して、室内機１７の室内熱交換器１９に流入し、ここで凝縮した後に、電動弁１５、液ライン弁２９を経てレシーバタンク７に入り、ここから室外電動弁６を経て、室外熱交換器５に流入し、ここで蒸発して気化した後、四方弁３、アキュムレータ２１を経て圧縮機１に戻される。
【００１１】
本構成では、圧縮機１、室外熱交換器５およびアキュムレータ２１等の室外機要素と、蓄熱コイル２３を有した蓄熱槽２５とが、一の筐体１００の内部にまとめて収容されている。この筐体１００は、図２および図３に示すように、略直方体状を有し、この筐体の一方の室１００Ａには圧縮機１、室外熱交換器５、室外ファン４、レシーバタンク７、アキュムレータ２１等の室外機要素が配置され、筐体１００の他方の室１００Ｂには蓄熱コイル２３を有した略円筒状の蓄熱槽２５が配置されている。
【００１２】
一方の室１００Ａと他方の室１００Ｂとが横並びに配置されると共に、一方の室１００Ａ側の筐体１００の奥行き寸法Ｌ１が、他方の室１００Ｂ側の筐体１００の奥行き寸法Ｌ２に比べて小さく形成されている。本構成では、一方の室１００Ａ側の筐体１００の奥行き寸法Ｌ１が奥行き寸法Ｌ２に比べて小さく形成されているため、例えば、上記筐体１００が、仕切壁２００に隣接して設置されたとしても、一方の室１００Ａ側の筐体１００と仕切壁２００との間には大きな空間２０１が形成される。
この大きな空間２０１がいわゆる吸込空間となるため、室外熱交換器５に供給される空気量を増大させることができる。
【００１３】
図４は、蓄熱槽２５を示す。
該蓄熱槽２５は、厚みが約０．８ｍｍのフェライト系のステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４３０）製のタンク本体（貯湯タンクを構成する。）１１１と、蓄熱コイル２３の束からなるコイルユニット１１３とを備える。タンク本体１１１は、胴部１１５と、底部１１７と、天部１１９とを一体に溶接して構成され、その内側には、コイルユニット１１３を支持したホルダ１２１が配置される。上記胴部１１５には３つの開口部１１５ａがあけられ、これら開口部１１５ａには、オーステナイト系のステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４）製のソケット１２３，１２４，１２５が溶接により取り付けられる。
そして、上下に位置した２つのソケット１２３，１２４には、お湯の取り入れ用、お湯の取り出し用の各配管１２６，１２７（図１参照）が接続され、別のソケット１２５には温度センサ１２８が接続される。
【００１４】
図５は、ソケットの溶接構造を示す。
上記ソケット１２３，１２４，１２５の各溶接構造は同じであるため、以下、一例としてソケット１２３の溶接構造について説明する。
【００１５】
このソケット（以下、ソケット本体という。）１２３は、上記胴部１１５の開口部１１５ａに挿入される挿入部１２３ａを備え、この挿入部１２３ａは、ソケット本体１２３の外径よりも小径に形成され、該小径部には周方向に延びた環状の凸部３０１が一体的に形成されている。該凸部３０１の外径は、ソケット本体１２３の外径と略等しく、凸部３０１の外側にはソケット本体１２３の外周部を切り欠いた環状凹溝３０３が一体に形成されている。凸部３０１は、例えば、高さＨ＝１．５ｍｍ、幅Ｗ＝２ｍｍの設計であり、該凸部３０１の体積は、溶接時において、タンク本体の開口部１１５と、ソケット本体１２３の外周部との間の隙間δを埋めて、タンク本体１２３の内側に裏ビードとして突出するのに十分な体積に設定されている。
【００１６】
この実施の形態では、該凸部３０１がタンク本体の胴部１１５の外面に当たるまで、タンク本体の開口部１１５にソケット本体を挿入し、タンク本体１２３の外側から該凸部３０１を溶かすように溶接する。
【００１７】
本構成では、周方向に延びた環状の凸部３０１に溶接時の熱を集中させて、該凸部３０１を溶かすように溶接しているため、溶かす対象となる凸部３０１の体積が小さい分だけ溶接時に過加熱となることがない。本構成では、タンク本体１１１がフェライト系のステンレス鋼であり、ソケット本体がオーステナイト系のステンレス鋼である。タンク本体１１１に使用したステンレス鋼は、熱に弱いフェライト系のステンレス鋼であるが、本構成では、上述したように、溶接時に過加熱となることがないため、タンク本体１１１とソケット本体１２３とを容易に溶接することができる。しかも、凸部３０１の溶接時には、タンク本体の開口部１１５とソケット本体１２３の外周部との間の隙間δを埋めて、タンク本体１２３の内側に裏ビードとして突出するように溶接するため、これら溶接箇所の内、タンクの内側に隙間が生じない。従って、貯湯タンクのお湯が、隙間に浸入するようなことがなく、タンクの内側が防錆される。
【００１８】
ソケット本体１２３には、上述したように、お湯の取り入れ用や、お湯の取り出し用の各配管１２６が接続されるが、この接続時には、一般的に、ソケット本体１２３の外周にソケットレンチ（図示せず）等の工具が引っ掛けられる。
このため、ソケット本体１２３の周壁には、強度的に、所定の肉厚（例えば、ｔ＝３．５ｍｍ）が求められている。
本構成によれば、ソケット本体１２３の外周部を切り欠くことにより、周方向に延びた環状凹溝３０３を形成し、その先に環状の凸部３０１を形成しているため、ソケット本体１２３の外径、および肉厚ｔを維持したまま、それを変更することなく、環状の凸部３０１を形成することができる。
【００１９】
以上、一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。
【００２０】
例えば、図６に示すように、ソケット本体１２３の外周に、その外形から突出した環状の凸部３０１を形成してもよい。この場合においても、該凸部３０１がタンク本体の胴部１１５の外面に当たるまで、タンク本体の開口部１１５にソケット本体を挿入し、タンク本体１２３の外側から該凸部３０１を溶かすように溶接する。これによっても、周方向に延びた環状の凸部３０１に溶接時の熱を集中させて、該凸部３０１を溶かすように溶接しているため、溶かす対象となる凸部３０１の体積が小さい分だけ溶接時に過加熱となることがなく、熱には弱いが安価なフェライト系のステンレス鋼等を、タンク本体１１１の素材に使用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による空気調和装置の一実施形態を示す回路図である。
【図２】空気調和装置の平面図である。
【図３】空気調和装置の側面断面図である。
【図４】蓄熱槽の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図６】別の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  圧縮機
５  室外熱交換器
２３  蓄熱コイル
２５  蓄熱槽
１１１  タンク本体
１１５  胴部
１１５ａ  開口部
１２３，１２４，１２５  ソケット
１２３ａ  挿入部
３０１  凸部
３０３  環状凹溝
【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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