(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブの外周面に当接させるためのチューブ用チップをチューブ用シューズに設ける一方、前記チューブの外周面にらせん状に巻回するフィンに当接させるためのフィン用チップをフィン用シューズに設け、前記チューブの軸心を中心として回転させながら前記チューブを軸心に沿って移送することにより、前記チューブの外周面にらせん状にフィンを巻回させて溶接するスパイラルフィンチューブ溶接装置において、
前記フィン用シューズを前記フィンへ向かって摺動自在に案内するブロックを設け、該ブロックに沿って前記フィン用シューズを前記フィンへ向かって常時付勢する付勢手段を設け、
前記フィン用シューズから前記フィン用チップを繰り出して固定できるように前記フィン用シューズに前記フィン用チップを着脱自在に取り付けたことを特徴とするスパイラルフィンチューブ溶接装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスパイラルフィンチューブ溶接装置において、
前記フィン用シューズの前記フィン用チップ先端側を前記ブロックへ押圧するバネを設け、前記ブロックには通水孔を形成したことを特徴とするスパイラルフィンチューブ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスパイラルフィンチューブ溶接装置に関し、フィン用チップの交換頻度を少なくしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
スパイラルフィンチューブは、中空のパイプ材であるチューブに帯状のフィンをらせん状に巻回し、フィンの側面をチューブの外周面に溶接して構成される。この作業を行うには、スパイラルフィンチューブ溶接装置が用いられる。
【０００３】
従来のスパイラルフィンチューブ溶接装置の構造を図５に示す。図のようにチューブ１が回転を伴いながら矢印の方向へ移送される一方、ドラム２に巻回されたフィン３がチューブ１に巻回される。ここで、チューブ１としては外径寸法がＤ＝３１〜７５ｍｍのものが用いられ、フィン３としては幅寸法がＷ＝２５ｍｍのものが用いられる。そして、シューズ４に取り付けられたチップ５がチューブ１に押圧される一方、シューズ６に取り付けられたチップ７がフィン３に押圧され、チップ５，７間に流れる高周波電流によりチューブ１とフィン３とが溶接点Ｐにおいて局部的に加熱されて連続的に溶接される。なお、８はブレーキである。
【０００４】
フィン３におけるチューブ１に溶接される側の反対側は図６に示すように切り込みを入れて交互に反対の方向へ曲げて広げたものがあり、フィン３の厚さ寸法ｔよりも広くなっている。フィン３は幅Ｗの方向へ切り込みが形成されていることから、チップ７の幅ＳはＷ寸法の半分以下に制約される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、チップ７はチップ５に比べて断面積が小さくしかも摺動速度が大きいことから、摩耗が著しく早い。また、チップ７を取り付けたシューズ６を多数準備する必要があるだけでなく、チップ７の交換のためにはスパイラルフィンチューブ溶接装置を停止させなければならず、生産ロスが多い。更に、フィン３に対するチップ７のセッティング調整が難しいので、チップ７の交換に多くの時間と労力がかかる。
【０００６】
そこで本発明は、斯る課題を解決したスパイラルフィンチューブ溶接装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
斯る目的を達成するための請求項１に係るスパイラルフィンチューブ溶接装置の構成は、チューブの外周面に当接させるためのチューブ用チップをチューブ用シューズに設ける一方、前記チューブの外周面にらせん状に巻回するフィンに当接させるためのフィン用チップをフィン用シューズに設け、前記チューブの軸心を中心として回転させながら前記チューブを軸心に沿って移送することにより、前記チューブの外周面にらせん状にフィンを巻回させて溶接するスパイラルフィンチューブ溶接装置において、前記フィン用シューズを前記フィンへ向かって摺動自在に案内するブロックを設け、該ブロックに沿って前記フィン用シューズを前記フィンへ向かって常時付勢する付勢手段を設け、前記フィン用シューズから前記フィン用チップを繰り出して固定できるように前記フィン用シューズに前記フィン用チップを着脱自在に取り付けたことを特徴とし、
請求項２に係るスパイラルフィンチューブ溶接装置の構成は、請求項１に記載のスパイラルフィンチューブ溶接装置において、前記フィン用シューズの前記フィン用チップ先端側を前記ブロックへ押圧するバネを設け、前記ブロックには通水孔を形成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置の構成を、図１に示す。図示しない筐体に変流器（ＣＴ）が収容され、筐体の外には溶接手段１０が取り付けられる。溶接手段１０は、以下のように構成される。図１（ｃ）に示すように、Ｌ字形の結合部材１１を介して相互に直角に第一ホルダ１２と第二ホルダ１３とが設けられる。ここで、第一ホルダ１２と結合部材１１との間には絶縁板１４が挾持されている。
【００１０】
第一ホルダ１２には従来と同様にしてチューブ１５に通電するための手段が設けられている。即ち、回動軸１６を介して回動自在に設けられた第一可動ブロック１７にチューブ用シューズ１８が結合されてチューブ用シューズ１８にチューブ用チップ１９がロウ付けにより固着され、第一バネ２０を介してチューブ用チップ１９がチューブ１５に付勢されている。
【００１１】
一方、第二ホルダ１３には、フィン２１に通電するための手段が設けられている。以下、詳細に説明する。第二ホルダ１３には鉛直方向へ長い長孔２２が４つ形成され、この長孔２２へ挿入したボルトを介して、第二可動ブロック（ブロック）２３が第二ホルダ１３に結合されている。第二可動ブロック２３には図２（ｂ）に示すように溝が形成され、当該溝にはリン青銅板（ＢＣ材）からなる横断面形状がコの字形のガイド部材２４が収容して溶接され、通電，冷却，摺動の良好な溝２５を形成している。第二可動ブロック２３の内部には、冷却水を流すための通水孔２６が形成され、通水孔２６の両端には図１（ａ）に示すようにプラグ２７が螺合されている。
【００１２】
ガイド部材２４の溝２５にはフィン用シューズ２８が摺動自在に設けられている。このフィン用シューズ２８は高周波電流が流れ易いように銅又は銅合金で形成される。図３（ａ）に示すようにフィン用シューズ２８の下面には溝３０が形成され、溝３０を埋めるようにして図４の長尺のフィン用チップ２９が設けられている。そして、フィン用シューズ２８からフィン用チップ２９を繰り出して固定できるようにするため、フィン用シューズ２８に等間隔に孔３１が形成される一方、フィン用チップ２９には同一間隔でタップ孔３２が形成されている。
【００１３】
フィン用シューズ２８を溝２５に沿ってスライドさせるとともにフィン２１へ向かって押圧するための付勢手段としてエアシリンダ３３が取付部材３４を介して第二可動ブロック２３に取り付けられ、エアシリンダ３３のロッド３３ａが、タップ孔３５を介してフィン用シューズ２８に結合された補助部材２８ａに結合されている。このほか、フィン用シューズ２８とガイド部材２４との接触抵抗を少なくするために、押え板３６を介してフィン用シューズ２８をガイド部材２４へ押圧するためのバネ３７が第二可動ブロック２３に取り付けられている。
【００１４】
次に、斯るスパイラルフィンチューブ溶接装置の作用を説明する。まず、チューブ用チップ１９をチューブ１５の外周面に当接させるとともに一端がチューブ１５に固定されたフィン２１の一端側を少しらせん状に巻いた状態でフィン用チップ２９をフィン２１に当接させる。このとき、第二ホルダ１３に形成した長孔２２に沿って第二可動ブロック２３を上下方向へ移動させることにより、チューブ用チップ１９とフィン用チップ２９との通電距離を調整することができる。チューブ用チップ１９は第一バネ２０の付勢力でチューブ１５に押圧される一方、フィン用チップ２９はエアシリンダ３３の付勢力によりフィン２１に押圧され、通電が適正に行われる。通電しながらチューブ１５を矢印方向へ回転させかつ軸方向へ移動させると、フィン２１がチューブ１５にらせん状に巻回されながら溶接される。
【００１５】
摺動速度の大きいフィン用チップ２９が摩耗した場合は、皿ビスを外すことでフィン用チップ２９をフィン用シューズ２８から取り外したのちに新しいフィン用チップ２９をフィン用シューズ２８に皿ビスで取り付ける。このようにして約４０ｍｍの摩耗長Ｌがなくなるまで、同一のフィン用チップ２９を連続して長い時間使用することができる。
【００１６】
なお、付勢手段としてはエアシリンダに限らず油圧シリンダ等を用いることもできる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１に係るスパイラルフィンチューブ溶接装置によればフィン用チップを取り付けたフィン用シューズを摺動自在に案内するブロックを設け、該ブロックに沿ってフィン用シューズをフィンへ向かって付勢する付勢手段を設け、フィン用シューズからフィン用チップを繰り出して固定できるように着脱自在にしたので、チップの摩耗代を大きくとってチップ交換までの時間を長くすることができる。また、請求項２に係るスパイラルフィンチューブ溶接装置によればフィン用シューズのフィン用チップ先端側をブロックへ押圧するバネを設けブロックには通水孔を形成したので、余分な加熱が減って溶接効率が向上するとともにチップの断面積を小さくしてフィンの加熱部をフィンの根元部に集中できることになり品質が向上する。そして、チップの交換までの時間が長くなるので、スパイラルフィンチューブ溶接装置の連続運転が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置の要部に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図。
【図２】  本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置における第二可動ブロックに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面図。
【図３】  本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置におけるフィン用シューズに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図。
【図４】  本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置におけるフィン用チップの正面図。
【図５】  従来のスパイラルフィンチューブ溶接装置の要部を示す斜視図。
【図６】  従来のスパイラルフィンチューブ溶接装置で用いるフィンに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図。
【符号の説明】
１５…チューブ
１８…チューブ用シューズ
１９…チューブ用チップ
２１…フィン
２３…第二可動ブロック（ブロック）
２５…溝
２８…フィン用シューズ
２９…フィン用チップ
３１…孔
３２…タップ孔
３３…エアシリンダ（付勢手段）
３６…押え板
３７…バネ
【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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