JPH0472158B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、例えばカーヒータ用のヒータコア
として使用される熱交換器に於ける合成樹脂製タ
ンクと合成樹脂製の弁体のように、熱交換器を構
成する合成樹脂製の部品同士を接合する方法の改
良に関する。

（背景技術） ヒータコアとして使用される熱交換器は、例え
ば第１図に示すように、多数のフイン１，１と通
液管２，２とから成るコア部３の下端に合成樹脂
製の下タンク４を設け、上端には同じく合成樹脂
製の上タンク５を設けて構成されている。この上
タンク５には、入口管（又は出口管）６と、出口
管（又は入口管）を兼ねる円管状の弁体７とが設
けられている。ヒータコアとして使用し、空気を
加温する場合には、入口管６から温湯を上タンク
５内に送り込むと、この湯は一部の通液管２を通
じて下タンク４内に送られ、この下タンク４内で
折り返して残りの通液管２より再び上タンク５内
に戻り、弁体７を通じて排出される。空気を加温
する程度を調節する場合は、弁体７に設けたレバ
ー８を回動させて、この弁体７内の蝶形弁を揺動
させ、弁体７の通湯面積を変化させてコア部３に
送られる湯量を変える。

ところで、このように構成され作用する熱交換
器に於いて、湯量調整用の弁体７を上タンク５に
固定する場合、従来はボルトとナツトとを使用
し、かつ両部材７，５の間の液密はＯ−リングに
より保持していた。

ところが、このようにして弁体７を上タンク５
に固定すると、必要な部品点数が多くなり、組立
作業も面倒となつて、Ｏ−リングが比較的高価な
ことと併せて熱交換器の製作費が嵩んでしまう。

このような不都合を解消するため、本発明者は
先に、合成樹脂製の部品同士の接合をＯ−リング
を用いることなく容易に行なえる方法を発明（特
願昭57−168670号（特開昭59−60195号公報参照）
した。この方法は、第２図に示すように、合成樹
脂製のタンク５の外壁面に、このタンク５の内外
を通じさせる短円筒部９を形成し、この短円筒部
９の基部外周に形成した凹溝１０内に強磁性金属
材製の環体１１を挿入後、タンク５と同じ材質で
円管状をなす弁体７を上記短円筒部９に外嵌し、
環体１１の近傍に設けた高周波誘導コイル１２に
通電してこの環体１１を発熱させるもので、この
発熱により、環体１１の周囲の樹脂、即ち弁体下
端部の溶融部１３と凹溝１０の内面とを溶かし、
溶融部１３から溶出した樹脂が凹溝１０内に流入
してこの凹溝１０の内面から溶出した樹脂と混ざ
り合つて、冷却固化後はタンク５と弁体７とを液
密に接合する。また凹溝１０内に入り切らない余
分な樹脂（極く少量）は、フランジ部１４の下面
とタンク外壁面との間に進入してこの部分で冷却
固化し、上記両面を接着する。

なお、溶融部１３の体積と上記環体１１の体積
との和は、凹溝１０の容積よりも僅かに大きい程
度とし、更にタンク５と弁体７との接合を安定し
て行なうためには、環体１１の線径αを凹溝１０
の幅Ｗの半分程度とし、凹溝１０の深さＤと溶融
部１３の高さＨとはほぼ等しく形成し、この溶融
部１３の幅ｗは凹溝１０の幅Ｗよりも少し小さく
（例えばｗ＝２／３Ｗ程度）形成する。また、弁体７ の内径（通常20m/m程度）は、短円筒部９の外
径に比べて僅かに（例えば0.1〜0.2m/m程度）
大きく形成し、弁体７をタンク５に接合する際
に、この弁体７を短円筒部９に容易に外嵌できる
ようにする。

ところが、このように構成される先発明の接合
方法に於いては、未だ次に述べるような不都合を
生じる。即ち、凹溝１０内で環体１１をジユール
発熱させ、周囲の合成樹脂を溶融させた場合、溶
融樹脂中に気泡が発生するが、第２図に示したよ
うに環体１１が短円筒部９の基部外周面に接触し
た状態になると、この気泡を含んだ溶融樹脂が短
円筒部外周面と弁体７の内周面との間の隙間に進
入し、この隙間内で硬化して、この隙間部分の気
密、液密性を低下させてしまう。

このように短円筒部と弁体との間の隙間内に気
泡を含む合成樹脂が進入し硬化するのを防止する
ためには、環体１１の内周面と短円筒部９の外周
面との間に十分な間隙を設けることが効果がある
が、単に環体１１の内径を短円筒部９の外径より
も大きくしただけでは、環体１１を凹溝１０内に
挿入する際に、環体１１の内周面の一部が短円筒
部９の外周面に近接し、この部分に於ける気密、
液密性を低下させることを防止できない。

（本発明の目的） 本発明は上述のような気泡による接合部の気
密、液密性の低下を防止して信頼性の高い熱交換
器を得ることのできる、熱交換器を構成する合成
樹脂製部品同士の接合方法を提供することを目的
としている。

（本発明の構成及び作用） 本発明の熱交換器を構成する合成樹脂製部品同
士の接合方法は、上述のような先発明に係る接合
方法を改良したもので、強磁性金属材製の環体１
１を挿入するために短円筒部９の基部外周に設け
た凹溝１０の底面の短円筒部９及び凹溝の外周側
内面から少し離れた部分に、この凹溝１０の全長
に亘る嵌合溝を形成し、上記環体１１の一部をこ
の嵌合溝に嵌合させることにより、溶着作業時に
環体１１の一部が短円筒部９の外周面に近付くの
を防止して漏洩を生じない接着を可能にしてい
る。

（本発明の実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ本発明を更に
詳しく説明する。

第３図は第２図のＢ部に相当する拡大断面図
で、本発明の方法により合成樹脂製のタンク５と
弁体７とを接合する過程を示している。タンク５
の弁体７を取付けるべき部分には、このタンク５
の内外を通じさせる短円筒部９が形成されてお
り、タンク５の外面でこの短円筒部９の基部に
は、環状の凹溝１０が形成されている。この凹溝
１０の底面の短円筒部９の外周面から少し離れた
部分には凹溝１０よりも更に凹入した嵌合溝１５
が、凹溝１０の全長に亘つて形成されている。凹
溝１０内に挿入された強磁性金属材（鉄、ニツケ
ルおよびそれらの合金）製の環体（断面形は図示
のような正方形に限定されず、長方形或は円形で
も良い。）１１は、下端部がこの嵌合溝１５に内
嵌しており、短円筒部９の基部外周面と環体１１
の内周面との間には環体の隙間１６が、また環体
１１の外周面と凹溝１０の外周側内面との間には
環状の隙間１７がそれぞれ形成されている。その
他の構成部分及び各部分の大きさの関係は前述し
た先発明の場合と同様である。

上述のように構成されるタンク５と弁体７とを
接合する場合の操作は第２図に示した先発明の場
合と同様である。即ち、第２〜３図に示すよう
に、タンク外壁面の凹溝１０を上方に向けて開口
させた状態でこの凹溝１０内に環体１１を挿入し
て嵌合溝１５に嵌合させ、次いで弁体７を短円筒
部９に外嵌し、この弁体７の下端部の溶融部１３
の下端面を環体１１に当接させる。次いで高周波
誘導コイル１２に通電すると、環体１１に誘導電
流が惹起されてこの幹体１１がジユール発熱し、
環体１１の周囲の合成樹脂、即ち弁体下端部の溶
融部１３と凹溝１０の内面とを溶かす。このよう
にして溶融した合成樹脂のうち、弁体下端の溶融
部１３から溶出した合成樹脂は凹溝１０内に流入
し、この凹溝１０の内面から溶出した合成樹脂と
混ざり合うため、冷却固化後はタンクと弁体７と
を液密に接合する。また、凹溝１０内に入り切ら
ない余分な合成樹脂は、フランジ部１４の下面と
タンク外壁面との間に進入して冷却固化し、上記
両面を接着するのも、先発明の場合と同様であ
る。このように、環体１１を発熱させて周囲の合
成樹脂を溶融させる場合、溶融樹脂中に発生した
気泡は、環体の内周側と外周側とに形成された隙
間１６，１７内で樹脂から分離し、弁体７と短円
筒部９との間の隙間、或はフランジ１４の下面と
タンク外壁面との間の隙間を通じて排出されるた
め、樹脂が冷却し硬化した後、接合部に気泡が残
留することはなく、接合部の気密、液密は十分に
保持される。

なお、上述の実施例に於いては、合成樹脂製の
タンクと合成樹脂製の弁体とを接合する場合につ
いて示したが、本発明の合成樹脂製部品同士の接
合方法は、このような部分に限定されず、他の部
品同士の接合に利用することもできる。例えば、
本発明の接合方法により合成樹脂製の座板と合成
樹脂製のタンクとを接合する場合、座板上面の外
周寄り部分に立壁状の筒部を形成し、この筒部の
更に外周寄り部分に環体１１を挿入するための凹
溝１０を設け、この凹溝１０の底部に嵌合溝１５
を設ければ良い。

（本発明の効果） 本発明の熱交換器を構成する合成樹脂製部品同
士の接合方法は以上に述べた通り構成され作用す
るため、接合時に発生する気泡により接合部に不
良が発生するのを有効に防止でき、信頼性の高い
熱交換器を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は弁体を設けた熱交換器の正面図、第２
図は先発明の接続方法の実施状態を第１図のＡ部
を反時計方向に90度回転させた状態で拡大して示
す断面図、第３図は本発明の実施例を示す第２図
のＢ部に相当する拡大断面図である。 １：フイン、２：通液管、３：コア部、４：下
タンク、５：上タンク、６：入口管、７：弁体、
８：レバー、９：短円筒部、１０：凹溝、１１：
環体、１２：高周波誘導コイル、１３：溶融部、
１４：フランジ部、１５：嵌合溝、１６，１７：
隙間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱交換器の一部を構成する２個の合成樹脂製
   の部品５，７を気密、液密に接合する方法であつ
   て、一方の部品５の壁面に、この部品５の内外を
   通じさせる短筒部９を形成し、この短筒部９の基
   部外周に形成した凹溝１０内に強磁性金属材製の
   環体１１を挿入後、上記一方の部品５と同材質で
   筒状をなす他の部品７を上記短筒部９に外嵌し、
   環体１１の近傍に設けた高周波誘導コイル１２に
   通電してこの環体１１を発熱させ、上記一方の部
   品７の一部と凹溝１０の内面との樹脂を溶融させ
   た後冷却固化する熱交換器を構成する合成樹脂製
   部品同士の接合方法に於いて、上記凹溝１０の底
   部に短筒部９の基部外周面から少し離れた部分に
   設けた嵌合溝１５に上記環体１１の一部を嵌合さ
   せることによりこの環体１１の内周面と短筒部９
   の外周面との間に隙間１６を、環体１１の外周面
   と凹溝１０の外周側内面との間に隙間１７を設け
   ることを特徴とする熱交換器を構成する合成樹脂
   製部品同士の接合方法。