CN102159867A - 热塑性管道分配系统的电磁结合焊接 - Google Patents

Abstract

一种热塑性管道分配系统，该热塑性管道分配系统通过将热塑性管(310，410，516)电磁结合焊接到热塑性熔接管连结组件(652)而组装，所述热塑性熔接管连结组件包括螺纹熔接管环(330，330a，430，504，514)、螺纹熔接管座(350，450，502，512)以及在熔接管环和熔接管座之间的感受物层。熔接管环拧到熔接管座中，并且管插入熔接管环中。围绕熔接管座放置有感应线圈(112)。辐射的电磁能加热感受物层以熔化感受物层的至少一部分、熔接管环的至少一部分、熔接管座的至少一部分和管的至少一部分。熔接管环进一步拧入以压紧熔化的材料。连结部继而冷却以使熔化的材料凝固。

Description

热塑性管道分配系统的电磁结合焊接

技术领域

本发明总体上涉及管道工程，并且更具体地，本发明涉及热塑性管道分配系统的电磁结合焊接。

背景技术

在住宅、商业和工业应用中用于输送水的管道工程系统传统地基于铜管分配系统。在施工现场，管道工人典型地通过经由诸如联接器、弯管、三通管和四通管的多种配件将两个或更多个管连结在一起而拼合成铜管分配系统。铜管也可以连结到多种终瑞配件，例如，端盖、塞子、螺纹适配器和管接头。这些配件自身也典型地由铜制造，但是可以使用诸如黄铜的其它材料。

在传统的实践中，铜管通过软钎焊连结到配件。管插入到配件中；连结区域通过焊枪加热；焊料熔入连结部中；允许连结部冷却；并且焊料凝固。虽然已经广泛地使用铜管工程，但是铜管工程具有多个缺点。产生可靠的连结部需要适当地制备管和配件(例如，从待连结的表面去除污垢和氧化物)；将连结部加热到适当的温度范围；均匀地施加焊料；并且以适当的速率冷却连结部。所有这些操作是劳动密集的，并且需要技术熟练的操作员(管道工人)。软钎焊操作自身引起潜在的火灾危险并且释放烟雾。

已经开发出用于管道工程分配系统的可替代的材料。一类材料包括热塑性塑料，所述热塑性塑料重量轻，并且具有较高的耐化学性。期望用于快速可靠地连结热塑性管的配件和现场方法。

发明内容

在本发明的实施例中，通过将热塑性管电磁结合焊接到热塑性熔接(fusion)管连结组件而组装热塑性管道分配系统，所述热塑性熔接管连结组件包括螺纹熔接管环、螺纹熔接管座、以及在熔接管环和熔接管座之间的感受物层。熔接管环拧到熔接管座中，并且管插入熔接管环中。围绕熔接管座放置有感应线圈。辐射的电磁能加热感受物层以熔化感受物层的至少一部分、熔接管环的至少一部分、熔接管座的至少一部分、和管的至少一部分。熔接管环进一步拧入以压紧熔化的材料。连结部继而冷却以使熔化的材料凝固。

在本发明的另一个实施例中，感受物层被加热到足以用于使感受物层流动的第一温度。熔接管环进一步拧入。感受物层继而被加热到足以熔化感受物层的至少一部分、熔接管环的至少一部分、熔接管座的至少一部分、和管的至少一部分的第二温度。连结部继而冷却以使熔化的材料凝固。

在本发明的实施例中，熔接管环包括前端面、后端面、内表面区域和外表面区域，所述外表面区域包括带有外螺纹的热塑性材料，所述外螺纹构造成与熔接管座的内螺纹接合。在外表面区域上布置有感受物层。在本发明的一个实施例中，感受物层与外表面区域形成一体。在本发明的另一个实施例中，感受物层是单独的感受物环。在其它实施例中，熔接管环包括额外的外表面区域，所述额外的外表面区域构造成与熔接管座中的相对应的内表面区域匹配。感受物层可以布置在额外的外表面区域上。

在本发明的实施例中，在熔接管环上布置有诸如热敏变色染料的温度指示器以指示什么时候加热熔接管环。在本发明的实施例中，在熔接管环上布置有至少一个指引标志以指示熔接管环相对于熔接管座的相对位置。

在本发明的实施例中，配件包括通过连接区域所连接的至少一个熔接管座。配件可以构造成多种形式，例如，联接器、弯管、三通管、四通管、端盖、和适配器。在本发明的实施例中，熔接管座包括前端面、后端面、外表面区域和内表面区域，所述内表面区域包括带有内螺纹的热塑性材料，所述内螺纹构造成接合熔接管环的外螺纹。在内表面区域上布置有感受物层。在本发明的一个实施例中，感受物层与内表面区域形成一体。在本发明的另一个实施例中，感受物层是单独的感受物环。在其它实施例中，熔接管座包括额外的内表面区域，所述额外的内表面区域构造成与熔接管环的相对应的外表面区域匹配。感受物层可以布置在额外的内表面区域上。

在本发明的实施例中，在熔接管座上布置有诸如热敏变色染料的温度指示器以指示什么时候加热熔接管座。在本发明的实施例中，在熔接管座上布置有至少一个指引标志以指示熔接管座相对于熔接管环的相对位置。

本发明的这些和其它优点对于本领域的技术人员来说将通过参考以下详细的说明并且参照附图而显而易见。

附图说明

图1示出通过电磁结合焊接所连结的两个热塑性管的总体示意图；

图2A和2B示出夹持式感应线圈的示意图；

图3A至3F示出用于构造热塑性管道分配系统的部件的实施例；

图3G示出在电磁结合焊接之前组装的部件的实施例；

图3H示出在电磁结合焊接之后组装的部件的实施例；

图3I示出熔接管环的另一个实施例；

图3J示出熔接管座的另一个实施例；

图3K示出在电磁结合焊接之前组装的部件的另一个实施例；

图4A至4D示出用于指示已经执行了电磁结合焊接的方法；

图5示出两个热塑性管、两个熔接管环和联接器配件的组件的示意图；

图6A至6H示出多种配件的实施例；以及

图7A和图7B示出用于热塑性管、熔接管环和熔接管座的电磁结合焊接的步骤的流程图。

具体实施方式

适用于管道工程分配系统的热塑性材料包括但不限于丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、升温的聚乙烯(PE-RT)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯硫醚(PPS)。在本发明的实施例中，PE-RT多层管(参见以下对于多层管的讨论)用于住宅的、商业的和工业的管道工程系统以分配冷水和热水二者(例如，水温达到180华氏度并且水压达到100磅/平方英寸)。在本发明的另一个实施例中，PPS管用于商业的太阳能热系统，所述太阳能热系统收集太阳能并且经由加热的水或蒸汽传输热能(例如，温度达到300华氏度并且压力达到50磅/平方英寸)。

这里，热塑性管包括用单一热塑性材料(例如，全部为PP)制造的管和用多层成分制造的管。多层成分用于提供比单一材料更好的机械性质和化学性质的组合(例如，重量、刚度、强度、耐化学性、使用压力、使用温度和透氧性)。一种形式的PE-RT多层管例如包括PE-RT/EVOH/PE-RT的层。EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)中间层用作隔氧层。在商业的PE-RT多层管中还可以存在有额外的粘合层。第二种形式的PE-RT多层管包括PE-RT/铝/PE-RT的层。铝层提供增加的刚度并且允许更高的使用压力。通常，热塑性多层管包括任意数量的层【外层(外壁)、一个或多个中间层、以及内层(内壁)】。外层由热塑性材料形成。中间层和内层可以由热塑性材料或非热塑性材料形成。非热塑性材料的示例包括但不限于金属、玻璃、陶瓷、热固性塑料和粘合剂。

在以下讨论的示例中，管具有圆形的横截面(与管的纵向轴线垂直地剖开)。通常，管可以具有任意的横截面，例如，椭圆形、正方形、长方形、六边形或不规则的形状。在以下的讨论中，将适于输送冷水、热水和蒸汽的热塑性管道分配系统用作示例。然而，本领域的技术人员可以开发适于设计成用于输送任何流体的热塑性管道分配系统的本发明的实施例。流体包括液体(例如，水、汽油和酒精)和气体(例如，蒸汽、天然气、丙烷和压缩空气)。

在本发明的实施例中，热塑性管经由电磁结合焊接而连结到热塑性配件，例如在2009年1月1日提交的美国专利申请公布No.2009/0004466和2008年6月19日提交的美国专利申请No.12/214502中说明的电磁结合焊接，这些专利申请通过参考包含于此。

在图1中示出电磁结合焊接的基本原理，图1示出通过热塑性配件(联接器)所连结的两个热塑性管的纵向剖视图。通过沿着管和配件的共同的纵向轴线101剖开而得到纵向剖视图。注意到，各管和配件的材料成分可以独立地变化。即，第一管的材料成分和第二管的材料成分可以是相同的或可以是不同的；配件的材料成分可以与第一管的材料成分相同，可以与第二管的材料成分相同，或者可以与第一管和第二管二者的材料成分不同。

管102插入到联接器106中。在管102的外壁和联接器106的内壁之间的是感受物层108。感受物层108由热塑性树脂形成，在所述热塑性树脂中嵌入有铁磁颗粒。在(先前参考的)美国专利申请公布No.2009/0004466和美国专利申请No.12/214502中讨论了用于感受物层的材料成分的示例。在连结区域上围绕联接器106布置有电磁线圈112(也称为工作线圈或感应线圈)。电磁线圈112被发电机(未示出)施加能量并且发出随时间变化的电磁场。感受物层108经由感应吸收电磁能。所吸收的电磁能被转化成热能(热量)，所述热能(热量)足以熔化感受物层108、联接器106的内壁的相邻部分和管102的外壁的相邻部分，以形成热熔接结合物。在图1中，管104经由热熔接结合物110连结到联接器106。

图2A和2B示出有利地适用于现场的管道工程安装的电磁线圈组件的实施例。图2A和2B示出联接器106的端视图(沿着图1中的纵向轴线101观察)。为了简化视图，没有示出管和感受物层。电磁线圈组件构造为对开夹具。图2A示出处于打开位置中的对开夹具。在夹具段202A中装有电磁线圈段206A。在夹具段202B中装有电磁线圈段206B。夹具段202A和夹具段202B由电绝缘材料制造。夹具段202A和夹具段202B经由枢转轴204连接。电磁线圈段206A电连接到电极208A。电磁线圈段206B电连接到电极208B。

如图2A中所示，夹具段202A和夹具段202B首先打开并且围绕联接器106定位。在图2B中，夹具段202A和夹具段202B关闭。电磁线圈段206A和电磁线圈段206B继而包围联接器106。电极208A和电极208B分别经由引线210A和引线210B连接到电源212。在(先前参考的)美国专利申请公布No.2009/0004466和美国专利申请No.12/214502中说明了电源212的示例。电源212包括高频功率发生器和高频调谐器。高频功率发生器的输出是脉宽调制的。通过可编程序微控制器控制脉宽调制以在加热和冷却两个方面期间产生期望的热曲线(温度对时间)。电磁辐射的频率可以调谐到感受物层108(图1)的电磁能吸收系数较高时的频率，可以高效率地将电磁转化成热能。在本发明的实施例中，电源212是有利地适用于现场安装的紧凑的便携式电源。

本领域的技术人员可以开发其它的用于现场使用的电磁线圈组件。例如，两个可完全拆卸的线圈段以及适当的电线接头可以围绕联接件放置，并且继而栓接或夹持在一起。

在图1中所示的基本示例中，管102、联接件106和感受物层108在电磁结合焊接之前通过简单的滑动配合而保持在一起。在本发明的实施例中，配件构造成用于更加容易形成可靠的连结部。

图3A至图3C示出根据本发明的实施例用于组装热塑性管道工程分配系统的部件的纵向剖视图(视图A)。图3D至图3F示出相对应的端视图(视图B)。各部件由热塑性材料制造。如上所述，热塑性材料包括单一成分的热塑性材料和多层的热塑性材料。各部件中的热塑性材料的成分可以不同。

图3A(视图A)和图3D(视图B)示出具有中空的圆筒形式的管310。视图A(图3A)是通过沿着纵向轴线301剖开所得到的纵向剖视图。视图B(图3D)是沿着纵向轴线301看到的端视图；即，视图B(图3D)的平面与纵向轴线301垂直。管301具有：外表面区域313(也称为外壁)，所述外表面区域313具有外径；和内表面区域311(也称为内壁)，所述内表面区域311具有内径。端面也称为前端面321和后端面323。管310也称为管道。外径和内径可以是用户规定的。在有利的实施例中，外径和内径符合工业标准。

图3B(视图A)和图3E(视图B)示出熔接管环330的实施例，所述熔接管环330具有管状结构。视图A(图3B)是通过沿着纵向轴线303剖开所得到的纵向剖视图。视图B(图3E)是沿着纵向轴线303看到的端视图；即，视图B(图3E)的平面与纵向轴线303垂直。熔接管环330具有内表面区域331，所述内表面区域331具有内径。熔接管环330具有四个外表面区域。各外表面区域都具有相对应的直径。熔接管环330的外端面称为前端面341和后端面343。

在图3B和图3E中所示的实施例中，外表面区域339具有圆形型面【视图B(图3E)】。在其它实施例中，外表面区域339具有非圆形的型面；例如，外表面区域339的型面可以是椭圆形、正方形、长方形、六边形或不规则的形状。外表面区域339可以具有多种表面特征。例如，外表面区域339可以是平滑的、有凸边的、有槽的或带螺纹的。外表面区域339也可以具有锥形、突起、凹陷部或平面。

外表面区域337带有螺纹(直螺纹或锥螺纹)。外表面区域339的直径可以大于、小于或等于外表面区域337的直径。外表面区域337的直径大于外表面区域335的直径。外表面区域335的直径大于外表面区域333的直径。即，外表面区域335和外表面区域333形成具有台阶面345的台阶。

沿着纵向轴线303测量长度。熔接管环330的总长度是长度371。外表面区域339的长度是长度379。外表面区域337的长度是长度377。外表面区域335的长度是长度375。外表面区域333的长度是长度373。本领域的技术人员可以规定诸如尺寸、公差、拐角半径、螺纹形式、螺距和表面光洁度的适当的工程设计参数，以便适应不同的应用和不同的管直径。在一个示例中，对于具有3/4英寸的外径的管310，熔接管环330的总长度371是大约1-1/2英寸。本发明的实施例可以应用到显著较小的直径和显著较大的直径。

在图3B和3E中所示的实施例中，外表面区域335和外表面区域333一体地形成有感受物层。例如，感受物层可以涂覆在表面区域上或模制到表面区域中。这里，“表面区域”是指任何表面区域(例如，内表面区域或外表面区域)。如此处所使用，“表面区域”涉及三维区域。在其它实施例中，感受物层不与熔接管环330形成一体。感受物层则是单独的部件(未示出)，例如，表皮、套筒、衬垫、O型环、垫圈或套圈，所述单独的部件围绕外表面区域335和外表面区域333放置。这里，任何形式的单独的感受物层称为感受物环。单独的感受物环可以单独地围绕外表面区域335和外表面区域333放置；或者，可以使用单个感受物环覆盖外表面区域335和外表面区域333。熔接管环可以具有：一个外表面区域，所述一个外表面区域具有一体的感受物层；和另一个外表面区域，所述另一个外表面区域通过感受物环覆盖。这里，布置在表面区域上的感受物层涉及与表面区域形成一体的感受物层，并且涉及放置在表面区域上的感受物环。

在其它实施例中，熔接管环330部分地或整个地由感受物材料制造。例如，由长度375和长度373所指示的整个部分可以由感受物材料制造。注意到，由感受物材料所制造的物体本质上具有与表面区域形成一体的感受物层。

在某些实施例中，外表面区域335整个地用感受物层覆盖；在其它实施例中，仅外表面区域335的一部分用感受物层覆盖。类似地，在某些实施例中，外表面区域333整个地用感受物层覆盖；在其它实施例中，仅外表面区域333的一部分用感受物层覆盖。这里，如果表面区域的至少一部分用感受物层覆盖(即，部分覆盖或完全覆盖)，就可以说表面区域用感受物层覆盖。类似地，如果感受物层部分地或完全地覆盖表面区域，则可以说感受物层布置在表面区域上。在图3B和3E中所示的实施例中，外表面区域335和外表面区域333二者被感受物层覆盖。在某些实施例中，外表面区域335用感受物层覆盖，而外表面区域333没有用感受物层覆盖。在其它实施例中，外表面区域335没有用感受物层覆盖，而外表面区域333用感受物层覆盖。

在某些实施例中，台阶面345用感受物层覆盖；在其它实施例中，台阶面345没有用感受物层覆盖。在某些实施例中，后端面343用感受物层覆盖；在其它实施例中，后端面343没有用感受物层覆盖。在图3B和图3E中所示的实施例中，外表面区域337(带有螺纹)没有用感受物层覆盖；在其它实施例中，外表面区域337用感受物层覆盖。

图3C(视图A)和图3F(视图B)示出熔接管座350，所述熔接管座350具有管状结构。视图A(图3C)是通过沿着纵向轴线305剖开所得到的纵向剖视图。视图B(图3F)是沿着纵向轴线305看到的端视图；即，视图B(图3F)的平面与纵向轴线305垂直。在图3C和3F中所示的实施例中，外表面区域359具有圆形的型面【视图B(图3F)】。在其它实施例中，外表面区域359具有非圆形的型面；例如，外表面区域359的型面可以是椭圆形、正方形、长方形、六边形或不规则的形状。外表面区域359可以具有多种表面特征。例如，外表面区域359可以是平滑的、有凸边的、有槽的或带螺纹的。外表面区域359也可以具有锥形、突起、凹陷部或平面。

熔接管座350具有多个内表面区域。各内表面区域都具有相对应的直径。熔接管座350的外端面称为前端面361和后端面363。内表面区域357带有螺纹(直螺纹或锥螺纹)以接合熔接管环330上的外表面区域337上的螺纹(图3B和图3E)。内表面区域355构造成与熔接管环330上的外表面区域335匹配(如以下更加详细地说明)。内表面区域353构造成与熔接管环330上的外表面区域333匹配(如以下更加详细地说明)。内表面区域351是通孔。

在图3C和图3F中所示的实施例中，内表面区域357的直径大于内表面区域355的直径。内表面区域355的直径大于内表面区域353的直径。内表面区域353的直径大于内表面区域351的直径。即，内表面区域355和内表面区域353形成具有台阶面365的台阶；内表面区域353和内表面区域351形成具有台阶面367的台阶。在某些实施例中，内表面区域351的直径大于内表面区域353的直径。

沿着纵向轴线305测量长度。熔接管座350的总长度是长度389。内表面区域357的长度是长度387。内表面区域355的长度是长度385。内表面区域353的长度是长度383。内表面区域351的长度是长度381。本领域的技术人员可以规定诸如尺寸、公差、拐角半径、螺纹形式、螺距和表面光洁度的适当的工程设计参数，以便适应不同的应用和不同的管直径。在一个示例中，对于具有3/4英寸的外径的管310，熔接管座350的总长度389是大约1-1/8英寸。本发明的实施例可以应用到显著较小的直径和显著较大的直径。

在某些实施例中，在熔接管座350中没有感受物层。在其它实施例中，内表面区域357、内表面区域355、内表面区域353、台阶面365和台阶面367中的一个或多个的至少一部分用感受物层覆盖(部分地或整个地覆盖)。内表面区域或台阶面可以被一体的感受物层覆盖或被感受物环覆盖。熔接管座350还可以(部分地或整个地)由感受物材料制造。

图3G示出通过沿着组装部件的共同的纵向轴线307剖开所得到的纵向剖视图(视图A)。这里，熔接管连结组件包括熔接管环、熔接管座和感受物层。熔接管环330落座到熔接管座350中并且螺纹旋拧到熔接管座350中。在图3G中所示的实施例中，熔接管座350中的内表面区域351的直径小于管310的外表面313的直径。管310插入熔接管环330中，直到管310的后端面323压在熔接管座350的台阶面367上为止。在某些实施例中，在管310的后端面323和熔接管座350的台阶面367之间可以有感受物层。在其它实施例中，熔接管座350中的内表面区域351的直径大于管310的外表面313的直径，并且管310的用户规定的长度插入熔接管环330和熔接管座350中。

围绕熔接管座350放置有感应线圈(例如图2A和2B中所示)以加热感受物层。感受物层被加热到足以熔化感受物层的至少一部分以及在感受物层附近区域中的管310、熔接管环330和熔接管座350中的至少一部分的温度(称为熔融温度)。熔接管环330继而被上紧以压紧熔化的材料，从而产生更加可靠的结合。连结区域被冷却，并且熔化的材料凝固。图3H示出最终结果。熔接结合物360表示熔化的材料区域，所述熔化的材料区域包括感受物层的至少一部分、熔接管环330的至少一部分、熔接管座350的至少一部分和管310的至少一部分。在某些实施例中，远离熔接结合物360的管310的区域、熔接管环330的区域和熔接管座350的区域可以由非热塑性材料形成。

熔接结合物360可以通过多种参数控制，例如，管310、熔接管环330、熔接管座350和感受物层的材料成分；管310、熔接管环330、熔接管座350和感受物层的连结部几何形状；通过感应线圈所发出的电磁场的频率、功率和辐射图；在加热阶段和冷却阶段期间的热曲线(温度对时间)；和熔化的材料的压紧。本领域的技术人员可以确定参数的适当范围。

本领域的技术人员可以开发用于管310、熔接管环330和熔接管座350的相对尺寸的适当设计参数(参见图3A至图3G)。熔接管环330的外表面335的直径和熔接管座环350的内表面355的直径可以构造成提供用户规定的间隙以容纳多种感受物层。熔接管环330的外表面333的直径和熔接管座350的内表面353的直径可以构造成提供用户规定的间隙以容纳多种感受物层。类似地，熔接管环330中的产度375和长度373以及熔接管座350中的长度385和长度383可以构造成在熔接管环330的台阶面345和熔接管座350的台阶面365之间提供用户规定的间隙391，并且在熔接管环330的后端面343和熔接管座350的台阶面367之间提供用户规定的间隙393(参见图3G)。

在图3B和图3E中所示的实施例中，熔接管环330具有四个外表面区域(外表面区域339、外表面区域337、外表面区域335和外表面区域333)，所述四个外表面区域具有相应的长度(长度379、长度377、长度375和长度373)。在其它实施例中，有较少的外表面区域；或者，等同地，这些长度中的某些是零。在其它实施例中，有多于四个的外表面区域。在其它实施例中，外表面区域具有不同的几何形状。例如，外表面区域可以带有槽以捕获感受物O型环。

类似地，在图3C和图3F中所示的实施例中，熔接管座350具有四个内表面区域(内表面区域357、内表面区域355、内表面区域353和内表面区域351)，所述四个内表面区域具有相应的长度(长度387、长度385、长度383和长度381)。在其它实施例中，有较少的内表面区域；或者，等同地，这些长度中的某些是零。在其它实施例中，有多于四个的内表面区域。在其它实施例中，内表面区域具有不同的几何形状。例如，内表面区域可以带有槽以捕获感受物O型环。

图3I和图3J示出熔接管环和熔接管座的其它实施例的纵向剖视图。图3I示出通过沿着熔接管环330A的纵向轴线303A剖开而得到的纵向剖视图(视图A)，所述熔接管环330A具有内表面区域331A、外表面区域337A和外表面区域3370A。熔接管环330A具有前端面341A和后端面343A。熔接管环330A的总长度是长度371A。外表面区域337A的长度是长度377A。外表面区域3370A的长度是长度3770A。外表面区域337A带有螺纹并且没有感受物层。外表面区域3370A带有螺纹并且具有感受物层。

图3J示出通过沿着熔接管座350A的纵向轴线305A剖开而得到的纵向剖视图(视图A)，所述熔接管座350A具有外表面区域359A、内表面区域357A和内表面区域355A。熔接管座350A具有前端面361A和后端面363A。内表面区域357A的直径大于内表面区域355A的直径，形成台阶面365A。熔接管座350A的总长度是长度389A。内表面区域357A的长度是长度387A。内表面区域355A的长度是长度385A。内表面区域357A带有螺纹。

图3K示出通过沿着管310、熔接管环330A和熔接管座350A的共同的纵向轴线307剖开而得到的纵向剖视图(视图A)，所述管310、熔接管环330A和熔接管座350A在电磁结合焊接之前组装。熔接管环330A的外表面区域3370A上的感受物层的感应加热导致感受物层的至少一部分以及管310、熔接管环330A和熔接管座350A的邻接区域熔化。管环330A继而被上紧以压紧熔化的区域，并且允许连结部冷却。在另一个实施例中，没有内表面区域355A(或者，等同地，图3J中的长度385A是零)。在管310、熔接管环330A和熔接管座350A的相邻冷(固态)区域之间压紧熔化的区域。

在热塑性管道工程分配系统的现场安装期间，有利的是通过目视检查容易地证实实际上已经执行电磁结合焊接。在本发明的一个实施例中(参见图3B和图3C)，在熔接管环330或熔接管座350上(或者在熔接管环330和熔接管座350二者上)布置有温度指示器。在一个实施例中，温度指示器是这样的材料，即，所述材料当已经加热到特定的温度时熔化。在材料已经熔化之后，材料的外观改变(例如，材料从粗糙的质地变化到平滑的质地，或者材料从团块变化到软片)。对温度指示器的目视检查判断连结部是否加热到特殊的温度范围。可以使用具有不同的熔点的多种材料。在另一个实施例中，熔接管环330和熔接管座350的一个或多个部分(包括表面区域和端面)用热敏变色染料涂覆，所述热敏变色染料当加热到用户限定的温度时改变颜色。颜色的目视检查可以容易指示已经加热连结部。可以在熔接管环330和熔接管座350的一个或多个部分上施加有多于一种的热敏变色染料(指示不同的温度范围)。

在图4A至图4C中示意性地示出的本发明的另一个实施例中，通过指引标志的位置指示熔接处理的性能。图4B(视图C)示出在加热之前组装的管410、熔接管配件430和熔接管座450的俯视图。共同的纵向轴线是纵向轴线401。视图D(图4A)是沿着纵向轴线401看到的端视图；即，视图D(图4A)的平面与纵向轴线401垂直。在图4A和图4B中所示的实施例中，熔接管环430的外径小于熔接管座450的外径。指引标志403位于熔接管环430的外表面区域439上。指引标志405和指引标志407位于熔接管座450的外表面区域459上。指引标志403、指引标志405和指引标志407可以通过多种方式制造。在一个实施例中，通过施加到外表面区域439和外表面区域459的墨、油漆或染料产生指引标志。在另一个实施例中，指引标志是例如通过雕刻、冲压或模制而产生的机械凹陷部(例如，槽)。在另一个实施例中，指引标志是例如通过雕刻或紧固而产生的机械突起(例如，凸起)。指引标志也可以位于熔接管环430和熔接管座450的端面上。

在图4A和4B中，熔接管环403被上紧，直到指引标志403与指引标志405对准为止。相对的径向角度为0。然后，连结部被加热到熔接温度。然后，熔接管环430转动了相对的径向角度θ，直到指引标志403与指引标志407对准为止(参见图4C和4D)。然后，熔接连结部冷却。注意到，可替代地，在熔接管座450的外表面区域459上可以定位有单个指引标志，并且在熔接管环430的外表面区域439上可以定位有两个指引标志。本领域的技术人员可以开发用于指示在熔接管环430和熔接管座450之间已经出现相对的转动的多种机构。指示熔接管环430的前端面和熔接管座450的前端面之间的纵向间隔的指引标志也可以用于指示熔接管环430相对于熔接管座450的相对位置。

图5示出通过联接器配件520所连结的两个部件的纵向剖视图(沿着两个部件的共同的纵向轴线541剖开的纵向剖视图)，所述联接器配件520包括通过连接区域530所连接的熔接管座502和熔接管座512。熔接管座502具有前端面501和后端面503。熔接管座512具有前端面511和后端面513。熔接管环504螺纹旋拧到熔接管座502中，并且熔接管环506插入到熔接管座504中。熔接管环514螺纹旋拧到熔接管座512中，并且熔接管环516插入到熔接管座514中。然后，管506、熔接管环504和熔接管座502通过熔接管环504上的感受物层的感应加热而连结在一起。然后，管516、熔接管环514和熔接管座512通过熔接管环514上的感受物层的感应加热而连结在一起。连接区域530中的通孔521容许流体在管506和管516之间流动。

在图6A至图6H中示意性地示出根据本发明的实施例的多种配件的示例。图6A示出与通过连接区域602所连接的熔接管座604和熔接管座606配合的联接器。连接区域也指配件的本体。熔接管座604的前端面用前端面601表示(与图3C中所示的熔接管座350的前端面361相对应)；熔接管座604的后端面用后端面603表示(与图3C中所示的熔接管座350的后端面363相对应)。图6B示出与通过连接区域608所连接的熔接管座610和熔接管座612配合的90度弯管。可以类似地构造具有其它的角度的弯管配件(例如，45度弯管)。图6C示出与通过连接区域614所连接的熔接管座616、熔接管座618和熔接管座620相配合的三通管配件。可以类似地构造Y形配件。图6D示出与通过连接区域622所连接的熔接管座624、熔接管座626、熔接管座628和熔接管座630相配合的四通管配件。可以类似地构造具有多于四个的熔接管座的分配岐管。这里，配件也指通过自身连结的熔接管座和通过连接区域连结的熔接管座。

图6E示出端盖配件，在所述端盖配件中熔接管座634用(实心的)盖636密封住。熔接管座634和盖636通过连接区域632连接。在某些实施例中，连接区域没有从熔接管座的后端面突出。图6F示出端盖配件的示例，在所述端盖配件中盖640与熔接管座638的后端面齐平。在某些实施例中，盖640可以从熔接管座638的后端面凹陷。在某些实施例中，盖640具有孔或螺纹孔以用作适配器。图6G示出与通过连接区域642所连接的熔接管座644和NPT(标准管螺纹)配合的适配器。

图6H示出经由连接区域648连接到通配的管道工程组件652的熔接管座650(具有前端面651和后端面653)的一般实施例的示意图。在图6A至图6D中，管道工程组件652包括一个或多个熔接管座。在图6E和6F中，管道工程组件652包括端盖。在图6G中，管道工程组件652包括螺纹接头。管道工程组件652的其它示例包括诸如阀、计量器和罐的固定装置和单元。在某些实施例中，管道工程组件652由热塑性材料制造。在其它实施例中，管道工程组件652由非热塑性材料(例如，热固性塑料、金属、玻璃或陶瓷)制造，或由热塑性材料和非热塑性材料的组合制造。连接区域653提供不同材料之间的过渡。图6G中的螺纹接头646例如可以由黄铜制造，并且连接部642可以包括在黄铜和热塑性塑料之间的粘结剂。

本领域的技术人员可以根据特定的应用规定用于配合的适当的工程设计参数，例如，尺寸、公差、拐角半径、螺纹形式、螺距和表面光洁度。本领域的技术人员可以根据特定的使用要求(例如，温度、压力和耐化学性)规定用于配合的适当的热塑性材料。本领域的技术人员可以规定用于配合的适当的制造工艺。例如，如图6A至6F中所示的配件可以模制为单个部件。

图7A和7B示出根据本发明的实施例概述用于经由热塑性熔接管环将热塑性管电磁结合焊接到热塑性熔接管座(配件的一部分)的方法的步骤的流程图。参照图3A至3H，用于参照部件。在步骤702中，熔接管环330通过部分地螺纹旋拧到熔接管座350中而落座到熔接管座350中。然后，处理进入步骤704，在步骤704中，管310插入到熔接管环330中并且落座在熔接管座350中(例如，在某些实施例中被压在台阶面上)。然后，处理进入步骤706，在步骤706中，熔接管环330相对于熔接管座350被上紧到第一位置。例如，熔接管环330被上紧，直到熔接管配件330上的指引标志与熔接管座350上的第一指引标志对准为止。

然后，处理进入步骤708，在所述步骤708中，围绕熔接管座350夹持感应线圈(参见图2A和图2B)。然后，处理进入步骤710，在所述步骤710中接头感应线圈的电力。然后，处理进入步骤712，在所述步骤712中，连结区域【熔接管环330上的感受物层的至少一部分，以及熔接管环330、熔接管座350和管310的邻接区域的至少一部分】被加热到熔接温度(连结区域熔化)。如上所述，通过可编程的电源212(参见图2B)控制加热阶段期间的温度曲线(温度对时间)。

然后，处理进入步骤714，在所述步骤714中，熔接管环330被进一步上紧到第二位置；例如，直到熔接管配件330上的指引标志与熔接管座350上的第二指引标志对准为止。在本发明的实施例中，通过工具操纵连接有熔接管座350的配件的本体(例如，如图6A至6H中所示)，并且通过另一个工具操纵熔接管环330。通过转动熔接管环330、通过转动熔接管座350、或者通过转动熔接管环330和熔接管座350二者而将熔接管环330螺纹旋拧到熔接管座350中。该步骤压紧熔化的区域以形成更加可靠的连结部。另外，熔接管环330上的指引标志与熔接管座350上的第二指引标志的对准指示已经执行了熔接处理(参见图4A至图4D)。

然后，处理进入步骤716，在所述步骤716中连结部冷却。注意到，随着由感应线圈所辐射的电磁能减少，连结部冷却。连结部的冷却是传热过程的函数，所述传热过程例如为传导、对流和热辐射。感应线圈可以被关闭和去除。在本发明的实施例中，通过可编程的电源212控制冷却阶段期间的温度曲线(温度对时间)。然后，处理进入步骤718，在所述步骤718中关闭到感应线圈的电力。然后，处理进入步骤720，在所述步骤720中松开感应线圈。

在另一个实施例中，连结部首先被加热到使感受物层开始流动时的温度(在最终的熔接温度以下)，并且熔接管环被上紧。然后，连结部被加热到熔接温度。

在图7A和7B中所示的实施例中，有一个加热和压紧循环。即，在步骤712中，连结部被加热到熔接温度；并且，在步骤714中，熔接管环330被上紧。在本发明的其它实施例中，有两个或更多个加热和压紧循环。在两个循环的处理的示例中，首先，连结部被加热到使感受物层开始流动时的温度，并且熔接管环被上紧(例如，转动熔接管环，直到熔接管环上的指引标志从熔接管座上的第一指引标志运动到熔接管座上的第二指引标志为止)。然后，连结部被加热到熔接温度，并且熔接管环被进一步上紧(例如，转动熔接管环，直到熔接管环上的指引标志从熔接管座上的第二指引标志运动到熔接管座上的第三指引标志为止)。

以上详细的说明将理解为在各个方面都是说明性和示例性的，而不是限制性的，并且此处公开的本发明的范围将不由详细的说明书确定，而是由权利要求书确定，所述权利要求书根据由专利法所容许的完全的广度解释。应当理解，此处所示和所述的实施例仅是本发明的原理的说明，并且本领域的技术人员可以在没有脱离本发明的精神和范围的情况下实施多种修改。本领域的技术人员可以在没有脱离本发明的精神和范围的情况下实施多种其它特征组合。

Claims (114)

1.一种熔接管连结组件，所述熔接管连结组件包括：

熔接管环，所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；和

第一外表面区域，所述第一外表面区域包括带有外螺纹的第一热塑性材料；

熔接管座，所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第二外表面区域；和

第二内表面区域，所述第二内表面区域包括带有内螺纹的第二热塑性材料，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合；和

感受物层，所述感受物层布置在所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第二内表面区域之间。

2.根据权利要求1所述的熔接管连结组件，其中，所述感受物层与以下表面区域中的至少一个形成一体：

所述熔接管环的第一外表面区域；和

所述熔接管座的第二内表面区域。

3.根据权利要求1所述的熔接管连结组件，其中，所述感受物层包括感受物环，所述感受物环布置在以下表面区域中的至少一个上：

所述熔接管环的第一外表面区域；和

所述熔接管座的第二内表面区域。

4.根据权利要求1所述的熔接管连结组件，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上。

5.根据权利要求4所述的熔接管连结组件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

6.根据权利要求1所述的熔接管连结组件，还包括：

布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志；和

布置在所述熔接管座上的至少一个指引标志。

7.根据权利要求1所述的熔接管连结组件，其中，所述熔接管环还包括：

第三外表面区域，所述第三外表面区域插置于所述前端面和所述第一外表面区域之间。

8.根据权利要求7所述的熔接管连结组件，还包括布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上的至少一个温度指示器。

9.根据权利要求8所述的熔接管连结组件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

10.根据权利要求7所述的熔接管连结组件，还包括：

布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志；和

布置在所述熔接管座上的至少一个指引标志。

11.一种熔接管连结组件，所述熔接管连结组件包括：

熔接管环，所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域具有带有外螺纹的第一直径，其中，所述第一外表面区域邻接所述前端面；和

第二外表面区域，所述第二外表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径；

其中，所述第一外表面区域和所述第二外表面区域中的至少一个包括第一热塑性材料；

熔接管座，所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第三外表面区域；

第二内表面区域，所述第二内表面区域具有带有内螺纹的第三直径，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合，其中，所述第二内表面区域邻接所述第二前端面；和

第三内表面区域，所述第三内表面区域具有第四直径，所述第四直径构造成与所述熔接管环的第二外表面区域匹配；

其中，所述第二内表面区域和所述第三内表面区域中的至少一个包括第二热塑性材料；和

以下感受物层中的至少一个：

第一感受物层，所述第一感受物层布置在所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第二内表面区域之间；和

第二感受物层，所述第二感受物层布置在所述熔接管环的第二外表面区域和所述熔接管座的第三内表面区域之间。

12.根据权利要求11所述的熔接管连结组件，其中，所述第一感受物层和所述第二感受物层中的至少一个与以下表面区域中的至少一个形成一体：

所述熔接管环的第一外表面区域；

所述熔接管环的第二外表面区域；

所述熔接管座的第二内表面区域；和

所述熔接管座的第三内表面区域。

13.根据权利要求11所述的熔接管连结组件，其中，所述第一感受物层和所述第二感受物层中的至少一个是感受物环，所述感受物环布置在以下表面区域中的至少一个上：

所述熔接管环的第一外表面区域；

所述熔接管环的第二外表面区域；

所述熔接管座的第二内表面区域；和

所述熔接管座的第三内表面区域。

14.根据权利要求11所述的熔接管连结组件，还包括布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上的至少一个温度指示器。

15.根据权利要求14所述的熔接管连结组件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

16.根据权利要求11所述的熔接管连结组件，还包括：

布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志；和

布置在所述熔接管座上的至少一个指引标志。

17.根据权利要求11所述的熔接管连结组件，其中，所述熔接管环还包括：

第四外表面区域，所述第四外表面区域插置于所述前端面和所述第一外表面区域之间。

18.根据权利要求17所述的熔接管连结组件，还包括布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上的至少一个温度指示器。

19.根据权利要求18所述的熔接管连结组件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

20.根据权利要求17所述的熔接管连结组件，还包括：

布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志；和

布置在所述熔接管座上的至少一个指引标志。

21.一种熔接管连结组件，所述熔接管连结组件包括：

熔接管环，所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域具有带有外螺纹的第一直径，其中，所述第一外表面区域邻接所述前端面；

第二外表面区域，所述第二外表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径，其中，所述第二外表面区域邻接所述第一外表面区域；和

第三外表面区域，所述第三外表面区域具有小于或等于所述第二直径的第三直径，其中，所述第三外表面区域邻接所述第二外表面区域；

其中，所述第一外表面区域、所述第二外表面区域和所述第三外表面区域中的至少一个包括第一热塑性材料；

熔接管座，所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第四外表面区域；

第二内表面区域，所述第二内表面区域具有带有内螺纹的第四直径，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合，其中，所述第二内表面区域邻接所述第二前端面；

第三内表面区域，所述第三内表面区域具有小于或等于所述第四直径的第五直径，所述第五直径构造成与所述熔接管环的第二外表面区域匹配，其中，所述第三内表面区域邻接所述第二内表面区域；和

第四内表面区域，所述第四内表面区域具有小于或等于所述第五直径的第六直径，所述第六直径构造成与所述熔接管环的第三外表面区域匹配；

其中，所述第二内表面区域、所述第三内表面区域和所述第四内表面区域中的至少一个包括第二热塑性材料；和

以下感受物层中的至少一个：

第一感受物层，所述第一感受物层布置在所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第二内表面区域之间；

第二感受物层，所述第二感受物层布置在所述熔接管环的第二外表面区域和所述熔接管座的第三内表面区域之间；和

第三感受物层，所述第三感受物层布置在所述熔接管环的第三外表面区域和所述熔接管座的第四内表面区域之间。

22.根据权利要求21所述的熔接管连结组件，其中，所述第一感受物层、所述第二感受物层和所述第三感受物层中的至少一个与以下表面区域中的至少一个形成一体：

所述熔接管环的第一外表面区域；

所述熔接管环的第二外表面区域；

所述熔接管环的第三外表面区域；

所述熔接管座的第二内表面区域；

所述熔接管座的第三内表面区域；和

所述熔接管座的第四内表面区域。

23.根据权利要求21所述的熔接管连结组件，其中，所述第一感受物层、所述第二感受物层和所述第三感受物层中的至少一个是感受物环，所述感受物环布置在以下表面区域中的至少一个上：

所述熔接管环的第一外表面区域；

所述熔接管环的第二外表面区域；

所述熔接管环的第三外表面区域；

所述熔接管座的第二内表面区域；

所述熔接管座的第三内表面区域；和

所述熔接管座的第四内表面区域。

24.根据权利要求21所述的熔接管连结组件，还包括布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上的至少一个温度指示器。

25.根据权利要求24所述的熔接管连结组件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

26.根据权利要求21所述的熔接管连结组件，还包括：

布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志；和

布置在所述熔接管座上的至少一个指引标志。

27.根据权利要求21所述的熔接管连结组件，其中，所述熔接管环还包括：

第五外表面区域，所述第五外表面区域插置于所述前端面和所述第一外表面区域之间。

28.根据权利要求27所述的熔接管连结组件，还包括布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上的至少一个温度指示器。

29.根据权利要求28所述的熔接管连结组件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

30.根据权利要求27所述的熔接管连结组件，还包括：

布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志；和

布置在所述熔接管座上的至少一个指引标志。

31.一种熔接管环，所述熔接管环包括：

前端面；

后端面；

内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域包括带有外螺纹的热塑性材料；和

感受物层，所述感受物层布置在所述第一外表面区域上。

32.根据权利要求31所述的熔接管环，其中，所述感受物层与所述第一外表面区域形成一体。

33.根据权利要求31所述的熔接管环，其中，所述感受物层是布置在所述第一外表面区域上的感受物环。

34.根据权利要求31所述的熔接管环，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环上。

35.根据权利要求34所述的熔接管环，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

36.根据权利要求31所述的熔接管环，还包括布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志。

37.根据权利要求31所述的熔接管环，还包括：

第二外表面区域，所述第二外表面区域插置于所述前端面和所述第一外表面区域之间。

38.根据权利要求37所述的熔接管环，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环上。

39.根据权利要求38所述的熔接管环，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

40.根据权利要求37所述的熔接管环，还包括布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志。

41.一种熔接管环，所述熔接管环包括：

前端面；

后端面；

内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域具有带有外螺纹的第一直径，其中，所述第一外表面区域邻接所述前端面；

第二外表面区域，所述第二外表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径；

其中，所述第一外表面区域和所述第二外表面区域中的至少一个包括热塑性材料；和

以下感受物层中的至少一个：

第一感受物层，所述第一感受物层布置在所述第一外表面区域上；和

第二感受物层，所述第二感受物层布置在所述第二外表面区域上。

42.根据权利要求41所述的熔接管环，其中，所述第一感受物层和所述第二感受物层中的至少一个与以下表面区域中的至少一个形成一体：

所述熔接管环的第一外表面区域；和

所述熔接管环的第二外表面区域。

43.根据权利要求41所述的熔接管环，其中，所述第一感受物层和所述第二感受物层中的至少一个是感受物环，所述感受物环布置在以下表面区域中的至少一个上：

所述第一外表面区域；和

所述第二外表面区域。

44.根据权利要求41所述的熔接管环，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环上。

45.根据权利要求44所述的熔接管环，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

46.根据权利要求41所述的熔接管环，还包括布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志。

47.根据权利要求41所述的熔接管环，还包括第三外表面区域，所述第三外表面区域插置于所述前端面和所述第一外表面区域之间。

48.根据权利要求47所述的熔接管环，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环上。

49.根据权利要求48所述的熔接管环，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

50.根据权利要求47所述的熔接管环，还包括布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志。

51.一种熔接管环，所述熔接管环包括：

前端面；

后端面；

第一内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域具有带有外螺纹的第一直径，其中，所述第一外表面区域邻接所述前端面；

第二外表面区域，所述第二外表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径，其中，所述第二外表面区域邻接所述第一外表面区域；和

第三外表面区域，所述第三外表面区域具有小于或等于所述第二直径的第三直径，其中，所述第三外表面区域邻接所述第二外表面区域；

其中，所述第一外表面区域、所述第二外表面区域和所述第三外表面区域中的至少一个包括热塑性材料；和

以下感受物层中的至少一个：

第一感受物层，所述第一感受物层布置在所述第一外表面区域上；

第二感受物层，所述第二感受物层布置在所述第二外表面区域上；和

第三感受物层，所述第三感受物层布置在所述第三外表面区域上。

52.根据权利要求51所述的熔接管环，其中，所述第一感受物层、所述第二感受物层和所述第三感受物层中的至少一个与以下表面区域中的至少一个形成一体：

所述第一外表面区域；

所述第二外表面区域；和

所述第三外表面区域。

53.根据权利要求51所述的熔接管环，其中，所述第一感受物层、所述第二感受物层和所述第三感受物层中的至少一个是感受物环，所述感受物环布置在以下表面区域中的至少一个上：

所述第一外表面区域；

所述第二外表面区域；和

所述第三外表面区域。

54.根据权利要求51所述的熔接管环，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环上。

55.根据权利要求54所述的熔接管环，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

56.根据权利要求51所述的熔接管环，还包括布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志。

57.根据权利要求51所述的熔接管环，还包括第四外表面区域，所述第四外表面区域插置于所述前端面和所述第一外表面区域之间。

58.根据权利要求57所述的熔接管环，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环上。

59.根据权利要求58所述的熔接管环，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

60.根据权利要求57所述的熔接管环，还包括布置在所述熔接管环上的至少一个指引标志。

61.一种配件，所述配件包括至少一个熔接管座，所述至少一个熔接管座包括：

前端面；

后端面；

外表面区域；

内表面区域，所述内表面区域包括带有内螺纹的热塑性材料；和

感受物层，所述感受物层布置在所述内表面区域上。

62.根据权利要求61所述的配件，其中，所述感受物层与所述内表面区域形成一体。

63.根据权利要求61所述的配件，其中，所述感受物层是布置在所述内表面区域上的感受物环。

64.根据权利要求61所述的配件，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述至少一个熔接管座上。

65.根据权利要求64所述的配件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

66.根据权利要求61所述的配件，还包括布置在所述至少一个熔接管座上的至少一个指引标志。

67.一种配件，所述配件包括至少一个熔接管座，所述至少一个熔接管座包括：

前端面；

后端面；

外表面区域；

第一内表面区域，所述第一内表面区域具有带有内螺纹的第一直径，其中，所述第一内表面区域邻接所述前端面；和

第二内表面区域，所述第二内表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径；

其中，所述第一内表面区域和所述第二内表面区域中的至少一个包括热塑性材料；和

以下感受物层中的至少一个：

第一感受物层，所述第一感受物层布置在所述第一内表面区域上；和

第二感受物层，所述第二感受物层布置在所述第二内表面区域上。

68.根据权利要求67所述的配件，其中，所述第一感受物层和所述第二感受物层中的至少一个与以下表面区域中的至少一个形成一体：

所述第一内表面区域；和

所述第二内表面区域。

69.根据权利要求67所述的配件，其中，所述第一感受物层和所述第二感受物层中的至少一个是感受物环，所述感受物环布置在以下表面区域中的至少一个上：

所述第一内表面区域；和

所述第二内表面区域。

70.根据权利要求67所述的配件，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述至少一个熔接管座上。

71.根据权利要求70所述的配件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

72.根据权利要求67所述的配件，还包括布置在所述至少一个熔接管座上的至少一个指引标志。

73.一种配件，所述配件包括至少一个熔接管座，所述至少一个熔接管座包括：

前端面；

后端面；

外表面区域；

第一内表面区域，所述第一内表面区域具有带有内螺纹的第一直径，其中，所述第一内表面区域邻接所述前端面；

第二内表面区域，所述第二内表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径，其中，所述第二内表面区域邻接所述第一内表面区域；和

第三内表面区域，所述第三内表面区域具有小于或等于所述第二直径的第三直径，其中，所述第三内表面区域邻接所述第二内表面区域；

其中，所述第一内表面区域、所述第二内表面区域和所述第三内表面区域中的至少一个包括热塑性材料；和

以下感受物层中的至少一个：

第一感受物层，所述第一感受物层布置在所述第一内表面区域上；

第二感受物层，所述第二感受物层布置在所述第二内表面区域上；和

第三感受物层，所述第三感受物层布置在所述第三内表面区域上。

74.根据权利要求73所述的配件，其中，所述第一感受物层、所述第二感受物层和所述第三感受物层中的至少一个与以下表面区域中的至少一个形成一体：

所述第一内表面区域；

所述第二内表面区域；和

所述第三内表面区域。

75.根据权利要求73所述的配件，其中，所述第一感受物层、所述第二感受物层和所述第三感受物层中的至少一个是感受物环，所述感受物环布置在以下表面区域中的至少一个上：

所述第一内表面区域；

所述第二内表面区域；和

所述第三内表面区域。

76.根据权利要求73所述的配件，还包括至少一个温度指示器，所述至少一个温度指示器布置在所述至少一个熔接管座上。

77.根据权利要求77所述的配件，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

78.根据权利要求73所述的配件，还包括布置在所述至少一个熔接管座上的至少一个指引标志。

79.一种用于形成熔接管连结部的方法，所述方法包括以下步骤：

将熔接管环落座到熔接管座中；

其中：

所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；和

第一外表面区域，所述第一外表面区域包括带有外螺纹的第一热塑性材料；

所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第二外表面区域；和

第二内表面区域，所述第二内表面区域包括带有内螺纹的第二热塑性材料，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合；并且

在所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第一内表面区域之间布置有感受物层；

通过所述熔接管环插入管，其中，所述管包括：

第三内表面区域；和

第三外表面区域，所述第三外表面区域包括第三热塑性材料；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置；

通过感应将所述感受物层加热到足以熔化所述感受物层的至少一部分、所述熔接管环的至少一部分、所述熔接管座的至少一部分和所述管的至少一部分的温度；以及

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置。

80.根据权利要求79所述的方法，还包括以下步骤：

冷却所述感受物层的熔化的部分、所述熔接管环的熔化的部分、所述熔接管座的熔化的部分和所述管的熔化的部分。

81.根据权利要求79所述的方法，还包括以下步骤：

用至少一个温度指示器指示所述温度，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上。

82.根据权利要求81所述的方法，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

83.根据权利要求79所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第二指引标志对准。

84.根据权利要求83所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第三指引标志对准。

85.一种用于形成熔接管连结部的方法，所述方法包括以下步骤：

将熔接管环落座到熔接管座中；

其中：

所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；和

第一外表面区域，所述第一外表面区域包括带有外螺纹的第一热塑性材料；

所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第二外表面区域；和

第二内表面区域，所述第二内表面区域包括带有内螺纹的第二热塑性材料，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合；并且

在所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第一内表面区域之间布置有感受物层；

通过所述熔接管环插入管，其中，所述管包括：

第三内表面区域；和

第三外表面区域，所述第三外表面区域包括第三热塑性材料；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置；

通过感应将所述感受物层加热到足以用于使所述感受物层流动的第一温度；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置；以及

通过感应将所述感受物层加热到足以熔化所述感受物层的至少一部分、所述熔接管环的至少一部分、所述熔接管座的至少一部分和所述管的至少一部分的第二温度。

86.根据权利要求85所述的方法，还包括以下步骤：

冷却所述感受物层的熔化的部分、所述熔接管环的熔化的部分、所述熔接管座的熔化的部分和所述管的熔化的部分。

87.根据权利要求85所述的方法，还包括以下步骤：

用至少一个第一温度指示器指示所述第一温度，所述至少一个第一温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上；和

用至少一个第二温度指示器指示所述第二温度，所述至少一个第二温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上。

88.根据权利要求87所述的方法，其中，

所述至少一个第一温度指示器包括至少一种第一热敏变色染料；并且

所述至少一个第二温度指示器包括至少一种第二热敏变色染料。

89.根据权利要求85所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第二指引标志对准。

90.根据权利要求89所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第三指引标志对准。

91.一种用于形成熔接管连结部的方法，所述方法包括以下步骤：

将熔接管环落座到熔接管座中；

其中：

所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域具有带有外螺纹的第一直径，其中，所述第一外表面区域邻接所述前端面；和

第二外表面区域，所述第二外表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径；

其中，所述第一外表面区域和所述第二外表面区域中的至少一个包括第一热塑性材料；

所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第三外表面区域；

第二内表面区域，所述第二内表面区域具有带有内螺纹的第三直径，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合，其中，所述第二内表面区域邻接所述第二前端面；和

第三内表面区域，所述第三内表面区域具有第四直径，所述第四直径构造成与所述熔接管环的第二外表面区域匹配；

其中，所述第二内表面区域和所述第三内表面区域中的至少一个包括第二热塑性材料；并且在以下位置中的至少一个处布置有感受物层：

所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第二内表面区域之间；和

所述熔接管环的第二外表面区域和所述熔接管座的第三内表面区域之间；

通过所述熔接管环插入管，其中，所述管包括：

第四内表面区域；和

第四外表面区域，所述第四外表面区域包括第三热塑性材料；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置；

通过感应将所述感受物层加热到足以熔化所述感受物层的至少一部分、所述熔接管环的至少一部分、所述熔接管座的至少一部分和所述管的至少一部分的温度；以及

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置。

92.根据权利要求91所述的方法，还包括以下步骤：

冷却所述感受物层的熔化的部分、所述熔接管环的熔化的部分、所述熔接管座的熔化的部分和所述管的熔化的部分。

93.根据权利要求91所述的方法，还包括以下步骤：

用至少一个温度指示器指示所述温度，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上。

94.根据权利要求93所述的方法，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

95.根据权利要求91所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第二指引标志对准。

96.根据权利要求95所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第三指引标志对准。

97.一种用于形成熔接管连结部的方法，所述方法包括以下步骤：

将熔接管环落座到熔接管座中；

其中：

所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域具有带有外螺纹的第一直径，其中，所述第一外表面区域邻接所述前端面；和

第二外表面区域，所述第二外表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径；

其中，所述第一外表面区域和所述第二外表面区域中的至少一个包括第一热塑性材料；

所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第三外表面区域；

第二内表面区域，所述第二内表面区域具有带有内螺纹的第三直径，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合，其中，所述第二内表面区域邻接所述第二前端面；和

第三内表面区域，所述第三内表面区域具有第四直径，所述第四直径构造成与所述熔接管环的第二外表面区域匹配；

其中，所述第二内表面区域和所述第三内表面区域中的至少一个包括第二热塑性材料；并且在以下位置中的至少一个处布置有感受物层：

所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第二内表面区域之间；和

所述熔接管环的第二外表面区域和所述熔接管座的第三内表面区域之间；

通过所述熔接管环插入管，其中，所述管包括：

第四内表面区域；和

第四外表面区域，所述第四外表面区域包括第三热塑性材料；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置；

通过感应将所述感受物层加热到足以用于使所述感受物层流动的第一温度；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置；以及

通过感应将所述感受物层加热到足以熔化所述感受物层的至少一部分、所述熔接管环的至少一部分、所述熔接管座的至少一部分和所述管的至少一部分的第二温度。

98.根据权利要求97所述的方法，还包括以下步骤：

冷却所述感受物层的熔化的部分、所述熔接管环的熔化的部分、所述熔接管座的熔化的部分和所述管的熔化的部分。

99.根据权利要求97所述的方法，还包括以下步骤：

用至少一个第一温度指示器指示所述第一温度，所述至少一个第一温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上；和

用至少一个第二温度指示器指示所述第二温度，所述至少一个第二温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上。

100.根据权利要求99所述的方法，其中，

所述至少一个第一温度指示器包括至少一种第一热敏变色染料；并且

所述至少一个第二温度指示器包括至少一种第二热敏变色染料。

101.根据权利要求97所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第二指引标志对准。

102.根据权利要求101所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第三指引标志对准。

103.一种用于形成熔接管连结部的方法，所述方法包括以下步骤：

将熔接管环落座到熔接管座中；

其中：

所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域具有带有外螺纹的第一直径，其中，所述第一外表面区域邻接所述前端面；

第二外表面区域，所述第二外表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径，其中，所述第二外表面区域邻接所述第一外表面区域；和

第三外表面区域，所述第三外表面区域具有小于或等于所述第二直径的第三直径，其中，所述第三外表面区域邻接所述第二外表面区域；

其中，所述第一外表面区域、所述第二外表面区域和所述第三外表面区域中的至少一个包括第一热塑性材料；

所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第四外表面区域；

第二内表面区域，所述第二内表面区域具有带有内螺纹的第四直径，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合，其中，所述第二内表面区域邻接所述第二前端面；

第三内表面区域，所述第三内表面区域具有小于或等于所述第四直径的第五直径，所述第五直径构造成与所述熔接管环的第二外表面区域匹配，其中，所述第三内表面区域邻接所述第二内表面区域；并且

第四内表面区域，所述第四内表面区域具有小于或等于所述第五直径的第六直径，所述第六直径构造成与所述熔接管环的第三外表面区域匹配；

其中，所述第二内表面区域、所述第三内表面区域和所述第四内表面区域中的至少一个包括第二热塑性材料；并且

在以下位置中的至少一个处布置有感受物层：

所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第二内表面区域之间；

所述熔接管环的第二外表面区域和所述熔接管座的第三内表面区域之间；和

所述熔接管环的第三外表面区域和所述熔接管座的第四内表面区域之间；

通过所述熔接管环插入管，其中，所述管包括：

第五内表面区域；和

第五外表面区域，所述第五外表面区域包括第三热塑性材料；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置；

通过感应将所述感受物层加热到足以熔化所述感受物层的至少一部分、所述熔接管环的至少一部分、所述熔接管座的至少一部分和所述管的至少一部分的温度；以及

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置。

104.根据权利要求103所述的方法，还包括以下步骤：

冷却所述感受物层的熔化的部分、所述熔接管环的熔化的部分、所述熔接管座的熔化的部分和所述管的熔化的部分。

105.根据权利要求103所述的方法，还包括以下步骤：

用至少一个温度指示器指示所述温度，所述至少一个温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上。

106.根据权利要求105所述的方法，其中，所述至少一个温度指示器包括至少一种热敏变色染料。

107.根据权利要求103所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第二指引标志对准。

108.根据权利要求107所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第三指引标志对准。

109.一种用于形成熔接管连结部的方法，所述方法包括以下步骤：

将熔接管环落座到熔接管座中；

其中：

所述熔接管环包括：

第一前端面；

第一后端面；

第一内表面区域；

第一外表面区域，所述第一外表面区域具有带有外螺纹的第一直径，其中，所述第一外表面区域邻接所述前端面；

第二外表面区域，所述第二外表面区域具有小于或等于所述第一直径的第二直径，其中，所述第二外表面区域邻接所述第一外表面区域；和

第三外表面区域，所述第三外表面区域具有小于或等于所述第二直径的第三直径，其中，所述第三外表面区域邻接所述第二外表面区域；

其中，所述第一外表面区域、所述第二外表面区域和所述第三外表面区域中的至少一个包括第一热塑性材料；

所述熔接管座包括：

第二前端面；

第二后端面；

第四外表面区域；

第二内表面区域，所述第二内表面区域具有带有内螺纹的第四直径，所述内螺纹构造成与所述熔接管环的外螺纹接合，其中，所述第二内表面区域邻接所述第二前端面；

第三内表面区域，所述第三内表面区域具有小于或等于所述第四直径的第五直径，所述第五直径构造成与所述熔接管环的第二外表面区域匹配，其中，所述第三内表面区域邻接所述第二内表面区域；和

第四内表面区域，所述第四内表面区域具有小于或等于所述第五直径的第六直径，所述第六直径构造成与所述熔接管环的第三外表面区域匹配；

其中，所述第二内表面区域、所述第三内表面区域和所述第四内表面区域中的至少一个包括第二热塑性材料；并且

在以下位置中的至少一个处布置有感受物层：

所述熔接管环的第一外表面区域和所述熔接管座的第二内表面区域之间；

所述熔接管环的第二外表面区域和所述熔接管座的第三内表面区域之间；和

所述熔接管环的第三外表面区域和所述熔接管座的第四内表面区域之间；

通过所述熔接管环插入管，其中，所述管包括：

第五内表面区域；和

第五外表面区域，所述第五外表面区域包括第三热塑性材料；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置；

通过感应将所述感受物层加热到足以用于使所述感受物层流动的第一温度；

将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置；以及

通过感应将所述感受物层加热到足以熔化所述感受物层的至少一部分、所述熔接管环的至少一部分、所述熔接管座的至少一部分和所述管的至少一部分的第二温度。

110.根据权利要求109所述的方法，还包括以下步骤：

冷却所述感受物层的熔化的部分、所述熔接管环的熔化的部分、所述熔接管座的熔化的部分和所述管的熔化的部分。

111.根据权利要求109所述的方法，还包括以下步骤：

用至少一个第一温度指示器指示所述第一温度，所述至少一个第一温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上；和

用至少一个第二温度指示器指示所述第二温度，所述至少一个第二温度指示器布置在所述熔接管环和所述熔接管座中的至少一个上。

112.根据权利要求111所述的方法，其中，

所述至少一个第一温度指示器包括至少一种第一热敏变色染料；并且

所述至少一个第二温度指示器包括至少一种第二热敏变色染料。

113.根据权利要求109所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第一位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第二指引标志对准。

114.根据权利要求113所述的方法，其中，将所述熔接管环螺纹旋拧到所述熔接管座中达到第二位置的步骤还包括以下步骤：

将布置在所述熔接管环上的第一指引标志与布置在所述熔接管座上的第三指引标志对准。

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