JPH01163598A - 熱交換器におけるチユーブの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、主に自動車用暖房装置に用いられる熱交換
器の組立において、熱交換媒体が流動するタンクとチュ
ーブとを接続するための熱交換器におけるチューブの接
続方法に関する。

（従来の技術） この種の従来のチューブの接続方法において、特開昭５
９−５６０９’　５号へ公報には、プラスチック製のタ
ンクと金属製のチューブとを高周波誘導加熱により溶着
する方法が開示されている。

また、特公昭４７−５１８２８号公報には互いに同じ材
質、即ちプラスチック製の部品を音波エネルギを用いて
互いに溶接する方法が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、」二速した高周波誘導加熱による溶着て
は、単にプラスチックを溶融するだけで溶着しているか
らデユープとプラスチックとの密着性が悪く、確実な接
続をすることができないという欠点がある。

また、金属材料とプラスチック材料という材質の異なる
部材においては、超音波を付与した場合プラスチック材
料が超音波により容易に熔融せず確実な溶着ができない
という問題点がある。

この発明は、斯る事情に鑑みなされたもので、互いに材
質の異なるタンクとチューブとの接続部を容易に且つ確
実に接続することができる熱交換器におけるデユープの
接続方法の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明による問題点を解決するための手段は、樹脂材
料製のタンクと金属製のチューブとを接続して、該チュ
ーブとタンクとに熱交換媒体を流動させて熱交換する熱
交換器において、前記タンクの接続孔にデユープを挿入
し、該チューブの挿入側より該チューブに高周波を（ｌ
与してチューブを加熱するとともにチューブの挿入側と
対向する側からタンクに超音波振動を付与して、チュー
ブとタンクとを溶着することにある。

（作用） 従って、樹脂材料製のタンクと金属製のチューブとを接
続する場合には、タンクに超音波振動を付与するととも
に、チューブに高周波を付与してチューブを加熱する。

これにより、接続部分における樹脂は超音波振動による
摩擦熱とチューブの高周波加熱とにより加熱されて確実
に溶融されるとともに、超音波振動により溶融樹脂が加
圧されるのでチューブとタンクとは容易に且つ確実に溶
着される。

（実施例） 以下に添付図面を参照してこの発明の実施例を詳細に説
明する。

第３図に示すように、自動車の暖房用の熱交換器１には
、その上下に一対のタンク２，３がチューブ４により連
結されている。チューブ４は熱伝導性材料として金属材
料、具体的にはアルミニウムから作られており、その周
囲には多数のフィン５が取付られて熱交換を促進してい
る。また、チューブ４の端部４ａの周面にはベーマイト
処理、ブライマー処理等の表面処理が施されており、タ
ンク２，３との接続時におレノる結合性の向上が図られ
ている。

各タンク２，３はガラス強化樹脂等の樹脂材料、例えば
ガラス強化ナイロン６６、から形成されており、一対の
ハーフケース２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを最中合わせにし
て形成している。上方のタンク２は入口側タンク６と出
口側タンク７とに分割されており、入口側タンク６には
ここに熱交換媒体を流入する流入管８が接続されており
、出口側タンク７には熱交換器１内を通過して熱交換さ
れた熱交換媒体を流出するための流出管９が接続されて
いる。

チューブ４の各端部４ａは、上方及び下方のタンク２，
３に形成され連通孔１１の周囲の接続部１０に超音波溶
着されている。

ここで、第１図及び第２図を参照して接続部１０におけ
るタンク２．３とチューブ４との超音波溶着について説
明する。タンク２，３の連通孔１１の周囲には、チュー
ブ４の位置決を決める位置決め溝１２が形成されており
、この溝１２にチューブの端部４ａを押し当てる。位置
決め溝１２の下方にはチューブ４に高周波を付与してチ
ューブ４の先端部を加熱する高周波コイル１４が配置さ
れている。高周波コイル１４は高周波電源１５に接続さ
れており、チューブ４に所定の高周波を付与して誘導加
熱するようになっている。従って、チューブ４の端部４
ａ自身は加熱されて周囲の樹脂を溶融することとなる。

次に、第１及び第２図中矢印Ａで示すように、タンク２
，３側からチューブ４側に向けて超音波溶着機のボーン
１３を押し当てる。この場合、チ７−−−ブの端部４ａ
は加熱されているから、その周囲の樹脂が溶けて、端部
４ａを沈めるようにチューブ４に対してタンク２，３が
降下していく。

超音波溶着機は、発振機から発生された電気信号をコン
バータにより機械的振動エネルギに変換した後、ブース
タで増幅して、共鳴体としてのホーン１３から超音波振
動を付与するように構成されている。この場合、ホーン
１３からは、２万乃至４万ｆｉｚ　（ヘルツ）の周波数
の超音波振動を付与する。

タンク２．３の接続部１０にボーン１３を押し当て超音
波振動を付与すると、タンク部材２，３とチューブ４と
の接触面が摩擦振動するので、その部分に摩擦熱が発生
ずる。しかもこの部分は、ホーンの押圧と超音波振動と
により加圧されることとなる。この摩擦熱により、接触
面における樹脂が溶融するが、前述したようにデユープ
４はその端部４ａが高周波によりｍ！加熱されているか
ら、高周波による加熱と超音波による加熱との相乗作用
により周囲の樹脂を確実に且つ短時間に溶融することが
できる。更に、チコーーブの端部４ａ周囲の溶融した樹
脂はホーンの押圧と超音波振動とにより加圧されるから
、接続部分における樹脂（タンク）と金属（チューブ）
との密着性に優れ確実な溶着をすることができる。

そして、周囲の樹脂を溶融しつつチューブの端部４ａを
タンク２．３の所定の深さまで侵入させた後、高周波コ
イルへの高周波の供給及びホーンへの超音波の供給を停
止する。これにより溶融した樹脂が凝固してチューブ４
とタンク２．３とが？容着することとなる。

この発明は上述の実施例に限定されず、種々変形可能で
ある。

例えば、チューブ４は加熱しながらタンク２゜３内の所
定の位置まで侵入させることに限らず、第４図に示すよ
うに、所定の位置にチューブ４の先端を予め当接させる
係止部１７を形成して、チューブ４を所定の位置に設置
した後に高周波および超音波をイ」与して溶着するもの
であっても前述の実施例と同様な効果を得ることができ
る。

また、第５図に示すように、チューブ４の内側に、これ
を押し拡げる圧入部材１８を圧入するとともに、この圧
入部ｔ、Ｊ’１Ｂを樹脂材料から形成してチューブ４を
タンクと圧入部月１８とに溶着しでもよい。この場合に
は、チューブの外側及び内側の周囲を溶着するから、更
に確実に接続することができる。

（発明の効果） この発明によれば、熱交換器の樹脂材料製のタンクと金
属製のチューブとの接続において、タンクに超音波を付
与するとともにチューブに高周波を付与してチューブの
周囲を確実に溶融しつつ加圧しているから、チューブと
タンクとを確実に且つ容易に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係るタンクとチ：！。 −ブとの接続方法を示す断面図、第２図はこの発明の方
法により接続したタンクとチューブとの接続部の断面図
、第３図はこの発明にかかる熱交換器の概略断面図、第
４図はこの発明の実施例の変形例を示す断面図、第５図
はこの発明の他の変形例を示す断面図である。 １・・・・・・熱交換器、２．３・・・・・・タンク、
４・・・・・・チューブ、１０・・・・・・接続部、１
３・・・・・・ホーン、１４・・・・・・高周波コイル
。 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂材料製のタンクと金属製のチューブとを接続
   して、該チューブとタンクとに熱交換媒体を流動させて
   熱交換する熱交換器において、前記タンクの接続孔にチ
   ューブを挿入し、該チューブの挿入側より該チューブに
   高周波を付与してチューブを加熱するとともにチューブ
   の挿入側と対向する側からタンクに超音波振動を付与し
   て、チューブとタンクとを溶着することを特徴とする熱
   交換器におけるチューブの接続方法。
2. （２）前記接続孔の周囲にはチューブ先端の位置を決め
   る位置決め溝が形成されており、チューブは高周波加熱
   により周囲を溶かしつつタンク内に侵入することを特徴
   とする第１項に記載の熱交換器におけるチューブの接続
   方法。
3. （３）前記タンクの接続孔には、チューブの先端が当接
   する当接部が形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の熱交換器におけるチューブの接続
   方法。
4. （４）前記タンクの接続部分には、チューブの内側に樹
   脂材料製の圧入部材を圧入し、この圧入部材に超音波振
   動を付与して、チューブを拡管しつつ溶着することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の熱交換器におけ
   るチューブの接続方法。