CN115003947A - 电熔接接头以及熔接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的电熔接接头(1)具备：筒状的主体部(2)、限位部(22)、第1发热部(3、4)以及第2发热部(5)。筒状的主体部(2)具有接头插口部(23、24)。限位部(22)以在主体部(2)的内表面(21a)朝内侧突出的方式设置。第1发热部(3、4)包含卷绕配置在接头插口部(23、24)的电热丝(31、41)。第2发热部(5)包含以相邻的方式卷绕配置在限位部(22)的电热丝(51)。第1发热部(3、4)具有1个或多个将电热丝(31、41)以相邻的方式卷绕而成的发热部分(3a、4a)。第2发热部(5)的电热丝(51)的相邻匝数为第2发热部(5)旁边的发热部分(3a、4a)的电热丝(31、41)的相邻匝数以下。

Description

电熔接接头以及熔接方法
技术领域
本发明涉及一种电熔接接头以及熔接方法。
背景技术
将树脂管、或具有树脂层以及金属增强层的金属增强复合管等使用树脂的管体彼此连接时，通常使用电熔接接头(例如参照专利文献1、2)。
例如，专利文献1所示的电熔接接头具有：热塑性树脂制的接头主体，其在两端部分别形成有插入连接对象的管体的接头插口部；以及电热丝，其埋设在接头主体的内周面侧。此外，在接头主体的内周面，设置有朝内侧突出而限制管体的位置的限位部。
通过在电熔接接头的2个插口部分别插入连接对象的管体的状态下使发热体发热，在发热体周围，插口部的外周部的树脂与管体的内周部的树脂熔接，而经由电熔接接头将管体彼此连接。
专利文献2中，公开了一种电熔接接头，其是为了减少产生树脂配管与限位部间的U形槽而在限位部设有电热丝的构成。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特开2016-194340号公报
[专利文献2]日本专利特开平5-318596号公报
发明内容
发明所解决的技术问题
然而，根据发明人的研究，发现以下问题：在将朝接头插口部插入树脂配管的电熔接接头用于工厂内的配管的情况下，由于水或药液的流动碰撞在接头的限位部与树脂配管的端面的间隙(U形槽)、或由于电熔接时的热量等在树脂配管的内表面产生的凸部(微皱)而产生的紊流，导致一部分水或药液滞留在配管内。
由于微生物在这样滞留的水或药液中繁殖而引起水质恶化，或由于药液劣化而引起纯度降低，因此在半导体制造用配管等中，有时会引起制造成品率恶化。
此外，专利文献2所示的电熔接接头中，由于限位部仅设置1根电热丝，如果限位部较薄，则树脂量不足，限位部因碰触树脂配管的力而变形，产生凸部(微皱)。另一方面，假设限位部较厚的情况下，电热丝的加热变得不充分，树脂未充分熔化而产生U形槽。
本发明的目的在于：提供一种可抑制产生U形槽、内表面的凸部(微皱)的电熔接接头以及熔接方法。
解决技术问题的技术手段
为达成所述目的，第1方案的电熔接接头具备筒状的主体部、限位部、第1发热部以及第2发热部。筒状的主体部具有可将包含热塑性树脂的管插入至内侧的接头插口部。限位部以在主体部的内表面朝内侧突出的方式设置，在将管插入至接头插口部的内侧时可限制管的管端的插入位置。第1发热部包含卷绕配置在接头插口部的电热丝。第2发热部包含以相邻的方式卷绕配置在限位部的电热丝。第1发热部具有一个或多个将电热丝以相邻的方式卷绕而成的发热部分。第2发热部的电热丝的相邻匝数为第2发热部旁边的发热部分的电热丝的相邻匝数以下。
这样，通过将第2发热部的电热丝的相邻匝数设为第2发热部旁边的发热部分的电热丝的相邻匝数以下，能够防止将电熔接接头与管连接时，接头插口部的温度比限位部先上升。在接头插口部的温度比限位部先上升的情况下，由于管的侧面较端面先发生熔接，因此将管压抵在限位部需要较大的力，有产生微皱或U形槽的风险。
然而，本发明中，由于将电熔接接头与管连接时，可防止接头插口部的温度比限位部先上升，因此管的侧面不会比端面先发生熔接，可减少用于将管压抵在限位部的力，可抑制产生微皱或U形槽。
第2方案的电熔接接头是根据第1方案所述的电熔接接头，其中，第1发热部的电热丝密度小于第2发热部的电热丝密度。
通过这样使第1发热部的电热丝密度小于第2发热部的电热丝密度，在将管插入于接头插口部压抵在限位部并且进行加热时，管的端面与限位部间比管的外周面与接头插口部的内周面间先发生熔接，因此可嵌埋接缝，可抑制产生U形槽。
此外，通过减小接头插口部的电热丝密度，而使管不会过热，因此可抑制在管的内表面产生凸部(微皱)。
第3方案的电熔接接头是根据第2方案所述的电熔接接头，其中，第1发热部的电热丝密度为第2发热部的电热丝密度的0.55倍以下。
通过这样对第1发热部与第2发热部的电热丝密度设置差值，可有效抑制U形槽、内表面的凸部产生。
第4方案的电熔接接头是根据第1或第2方案所述的电熔接接头，其中，第1发热部中，对在管的插入方向上卷绕有特定数量的电热丝的每一发热部分空出特定间隔。第2发热部中的全部电热丝均与相邻的电热丝接触。
由此，可非局部地广泛加热接头插口部的内表面，因此易使管朝限位部滑动，可抑制在管的内表面产生凸部(微皱)。
第5方案的电熔接接头是根据第1～第4中的任一方案所述的电熔接接头，其中，第2发热部包含3匝以上的电热丝。
这样，限位部需要设置3匝以上的电热丝的厚度，抑制限位部因碰触树脂配管的力而变形。此外，通过设置3匝以上的电热丝，可充分进行加热，可使树脂充分熔化。
第6方案的电熔接接头是根据第1方案所述的电熔接接头，其中，第1发热部具有1个发热部分。发热部分的相邻的电热丝相互接触。第2发热部的电热丝相互接触。
由此，由于将接头插口部的电热丝的匝数设为限位部的电热丝的匝数以下，因此可减少将管压抵在限位部时的力，可抑制管的内表面的凸部(微皱)的产生。
第7方案的电熔接接头是根据第1方案所述的电熔接接头，其中，如果将第1发热部与限位部在沿主体部的轴的方向上的距离设为L，将接头插口部的内径设为d，则在管的外径为25mm以下的情况下，d/L设为2.5以下，在管的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d/L设为3.5以下，在管的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d/L设为4.0以下，在管的外径为110mm以上并且160mm以下的情况下，d/L设为5.5以下，在管的外径为225mm以上的情况下，d/L设为6.5以下。
本案的发明人发现以下问题：为了抑制产生限位部与管的端面间的间隙，考虑不仅在接头插口部也在限位部设置发热部，但仅设置发热部时存在隆凸的大小以及形状不稳定的情况。在隆凸的大小以及形状不稳定的情况下，水量不稳定，根据隆凸的形状会产生死水。此外，隆凸的高度在圆周方向不均匀的情况下，对不均匀的部分(膨出部)强劲地施加压力，有该膨出部脱落而流出的风险。此外，也考虑到以膨出部为起点，在接合部出现龟裂，产生死水的情况。
并且，本案发明人发现了，这样隆凸的大小以及形状变得不稳定是以下原因所致。当对电熔接接头插入管时，在限位部的发热部与接头插口部的发热部间(冷却区域)，在接头的内表面与管的外表面的间隙内存在空气。如果开始熔接，则设有发热部的限位部与管的管端间的熔接、以及接头插口部的设有发热部的部分的内表面与管的外表面的熔接同时进行，因此间隙内的空气由两个熔接部分封入至它们之间，并在该状态下受热膨胀，将形成隆凸过程中的熔融树脂往上挤。由此，隆凸的大小、形状发生变化。存在因管或接头成型时的尺寸精度、以及施工时的刮削量(熔接前切削管的外表面的工序中被切削的厚度)、进而管的插入状况等的偏差而产生该现象的情况。
因此，本发明的电熔接接头中，在管的外径为25mm以下的情况下，d/L设为2.5以下，在管的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d/L设为3.5以下，在管的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d/L设为4.0以下，在管的外径为110mm以上并且160mm以下的情况下，d/L设为5.5以下，在管的外径为225mm以上的情况下，d/L设为6.5以下。
由此，空气不易被封入至限位部的第2发热部与接头插口部的第1发热部间的接头的内表面与管的外表面的间隙内，可形成形状以及大小稳定的隆凸，可抑制在电熔接接头与管间产生间隙。
第8方案的电熔接接头是根据第1方案所述的电熔接接头，其中，如果将第1发热部与所述限位部在沿主体部的轴的方向上的距离设为L，则距离L设为零。第1发热部在沿主体部的轴的方向上与限位部相邻配置。
根据所述原因，第1发热部的位置越靠近限位部，间隙越小，越不易产生空气的膨胀，因此可通过将L设为零而形成形状以及大小稳定的隆凸。
第9方案的电熔接接头是根据第7或第8方案所述的电熔接接头，其中，第1发热部具有卷绕2圈以上的电热丝。
由此，第1发热部中可更可靠地进行熔接。
第10方案的电熔接接头是根据第1～9中的任一方案所述的电熔接接头，其中，第2发热部的电热丝由绝缘体包覆。
由此，在将管压抵在限位部进行熔接的情况下，可防止电热丝彼此短路。
第11方案的电熔接接头是根据第1方案所述的电熔接接头，其中，主体部在第2发热部与第2发热部旁边的发热部分之间，具有从内表面贯通至外表面而形成的贯通孔。
由此，管的端面与限位部间的熔接部分、以及管的侧面与接头插口部的熔接部分之间的空气自贯通孔逸出，因此可抑制因空气膨胀所致的隆凸R的喷出，可抑制产生因混入在隆凸的气泡破裂所致的凹陷。
第12方案的电熔接接头的制造方法中，第1发热部的电热丝与第2发热部的电热丝连接，并且该制造方法具备：将电热丝配置在绕线芯的工序，该绕线芯具备配置第1发热部的电热丝并且形成为阶差状的第1配置部、以及配置第2发热部的电热丝的第2配置部；将配置有电热丝的绕线芯以第2配置部与浇口对向的方式插入于模具内的工序；以及自浇口射出树脂进行成形的工序。
通过这样设置阶差部分，使树脂射出时的电热丝的位置稳定，可提高质量稳定性。
第13方案的连接方法是将包含热塑性树脂的电熔接接头与管连接的连接方法，所述电熔接接头具备：筒状的主体部，其具有可将包含热塑性树脂的管插入于内侧的接头插口部；限位部，其以将管插入于接头插口部的内侧时限制管的管端的位置的方式，在主体部的内表面朝内侧突出而设置；以及发热部，其包含配置在限位部并且由绝缘体包覆的电热丝，所述连接方法具备插入工序、加热工序、以及加压工序。插入工序将管插入于电熔接接头的接头插口部的内侧。加热工序对发热部的电热丝通电。加压工序在加热工序中，朝限位部对管施加外力。
通过这样在加热工序的过程中开始进行加压，而在抑制加热不均的状态下进行加压，因此可减少隆凸的紊乱的产生。
第14方案的连接方法是根据第13方案的连接方法，其中，加压工序是在热塑性树脂的温度超过160度后开始对管施加外力。
由此，可在抑制加热不均的状态下进行加压。
发明的效果
根据本发明，可提供一种能抑制U形槽、内表面的凸部(微皱)的产生的电熔接接头以及熔接方法。
附图说明
图1是显示本发明的实施方式1a的电熔接接头与连接至电熔接接头的树脂管和树脂管的外观图。
图2是显示图1的电熔接接头的截面结构图。
图3是显示将树脂管和树脂管插入于图1的电熔接接头的状态的截面结构图。
图4是用于说明使用了图1的电熔接接头的熔接方法的流程图。
图5是显示图4的熔接方法所使用的加压夹具的立体图。
图6是显示将树脂管、电熔接接头以及树脂管安装在图4的加压夹具的状态的图。
图7是显示将图1的电熔接接头与树脂管熔接的状态的截面结构图。
图8是显示本发明的实施方式1b的电熔接接头的截面结构图。
图9是显示本发明的实施方式1c的电熔接接头的截面结构图。
图10是显示本发明的实施方式1d的电熔接接头的截面结构图。
图11(a)～(c)是用于说明隆凸的大小、形状变得不稳定的图。
图12是显示比较例的电熔接接头的截面结构图。
图13是显示本发明的实施方式2的电熔接接头与连接至电熔接接头的树脂管的外观图。
图14是显示图13的电熔接接头的截面结构图。
图15是显示将树脂管和树脂管插入于图13的电熔接接头的状态的截面结构图。
图16是用于说明限位部中的导线与树脂的体积比的图。
图17是显示本发明的另一实施方式的电熔接接头的截面结构图。
图18是显示本发明的实施方式2的连接方法所使用的夹具的立体图。
图19是显示将树脂管、电熔接接头以及树脂管安装在图18的夹具的状态的图。
图20是图19的侧视图。
图21是显示本发明的实施方式2的连接方法的流程图。
图22是显示熔接后的电熔接接头与树脂管的截面结构图。
图23(a)～(d)是用于说明用于形成隆凸的限位部的填补部分与间隙的体积关系的图。
图24(a)、(b)是用于说明隆凸的大小形状变得不稳定的图。
图25是显示本发明的实施方式3的电熔接接头的截面结构图。
图26是显示制造本发明的实施方式3的电熔接接头时使用的绕线芯的正视图。
图27是显示将电热丝配置在图26的绕线芯的状态的图。
图28是显示本发明的实施方式3的电熔接接头的制造方法的流程图。
图29是用于说明制造本发明的实施方式3的电熔接接头时将绕线芯插入于模具内的图。
图30是显示制造本发明的实施方式3的电熔接接头时将绕线芯配置在模具内的状态的图。
图31(a)(b)是用于说明电热丝的位置偏移对温度的影响的图。
图32是显示本发明的实施方式4的电熔接接头与连接至电熔接接头的树脂管和树脂管的外观图。
图33是显示图32的电熔接接头的截面结构图。
图34是显示将树脂管和树脂管插入于图32的电熔接接头的状态的截面结构图。
图35是显示图34的插口发热部以及限位发热部与第1连接器安装部以及第2连接器安装部的连接关系的电熔接接头的示意图。
图36是显示通过电熔接装置对电熔接接头进行通电的状态的示意图。
图37是用于说明使用图32的电熔接接头的熔接方法的流程图。
图38(a)、(b)是用于说明本发明的实施方式4的电熔接接头与树脂管的连接方法的效果的图。
图39是显示本发明的实施方式5的电熔接接头与连接至电熔接接头的树脂管和树脂管的外观图。
图40是显示图39的电熔接接头的截面结构图。
图41是显示将树脂管和树脂管插入于图39的电熔接接头的状态的截面结构图。
图42是用于说明限位部中的导线与树脂的体积比的图。
图43是显示本发明的实施方式的连接方法所使用的夹具的立体图。
图44是显示将树脂管、电熔接接头以及树脂管安装在图43的夹具的状态的图。
图45是图44的侧视图。
图46是显示本发明的实施方式5的连接方法的流程图。
图47是用于说明树脂管的截面积的图。
图48是显示熔接后的电熔接接头与树脂管的截面结构图。
图49(a)～(d)是用于说明用于形成隆凸的限位部的填补部分与间隙的体积关系的图。
图50是显示本发明的实施方式5的变形例的电熔接接头的截面图。
图51是用于说明配管结构的拉伸试验的图。
图52(a)是显示产生了U形槽的配管结构的截面图，(b)是显示在产生了U形槽的部位渗入油墨的状态的截面图。
图53是显示本发明的实施方式6的连接方法的流程图。
图54是显示本发明的实施方式7的电熔接接头的截面图。
图55是显示图54的电熔接接头熔接时薄壁部分的隆起的图。
图56(a)是显示不均匀隆起的隆凸的图，(b)是显示均匀隆起的隆凸的图。
图57是显示本发明的实施方式7的变形例的电熔接接头的截面图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式，一边参照附图一边进行说明。
(实施方式1)
针对本发明的实施方式1的电熔接接头1进行说明。
(实施方式1a)
以下，针对本实施方式1a的电熔接接头1进行说明。
<构成>
(电熔接接头1的概要)
图1是显示本发明的实施方式的电熔接接头1、通过电熔接接头1连接的树脂管11(包含热塑性树脂的管的一个实例)、以及树脂管12(包含热塑性树脂的管的一个实例)的图。图1也可称为配管结构100的分解图。配管结构100具有例如电熔接接头1、树脂管11、以及树脂管12。
如图所示，电熔接接头1与树脂管11和树脂管12熔接，而将树脂管11与树脂管12连接。
树脂管11和树脂管12分别由热塑性树脂形成。
在树脂管11和树脂管12的内部，截面圆形的流路11f、12f延伸。在电熔接接头1的内部，截面圆形的流路1f延伸。在树脂管11与树脂管12通过电熔接接头1连接的状态下，树脂管11、树脂管12以及电熔接接头1的各流路的轴线配置在同一直线上。
需要说明的是，将各根轴线相对于电熔接接头1、树脂管11和树脂管12的流路延伸的方向设为轴线方向A。此外，将电熔接接头1、树脂管11和树脂管12中，与各根轴线正交而接近/离开的方向设为径向B，将绕各根轴线旋转的方向设为圆周方向C。
树脂管11朝轴线方向A中的箭头A1方向相对于电熔接接头1相对移动，并连接至电熔接接头1。此外，树脂管12朝轴线方向A中的箭头A2方向相对于电熔接接头1相对移动，并连接至电熔接接头1。在电熔接接头1连接有树脂管11和树脂管12的状态构成配管结构100。
图2是显示电熔接接头1的截面结构的图。
电熔接接头1如图1以及图2所示，具有主体部2、第1发热部3、4、第2发热部5以及连接器安装部6。
(主体部2)
主体部2由热塑性树脂形成，如图2所示，具有筒状部21与限位部22。筒状部21为筒状，具有接头插口部23、接头插口部24以及连设部25。对接头插口部23的内侧插入树脂管11。对接头插口部24的内侧插入树脂管12。
作为主体部2所使用的热塑性树脂，没有特别限定，优选熔点低于230°C。
图3是显示在电熔接接头1的接头插口部23的内侧插入有树脂管11，在接头插口部24的内侧插入有树脂管12的状态的截面结构图。
接头插口部23的内径形成为树脂管11的外径以上。此外，接头插口部24的内径形成为树脂管12的外径以上。
连设部25如图2所示，与接头插口部23以及接头插口部24相连，将接头插口部23与接头插口部24连接。连设部25是将接头插口部23与接头插口部24间相连的部分，后述的限位部22设置在径向B的内侧。
(限位部22)
限位部22为圆环状部分。限位部22在筒状部21的内表面21a沿圆周方向C突条状地遍及整个圆周而形成。限位部22也包含热塑性树脂，优选为以与筒状部21所使用的热塑性树脂相同的树脂形成。
限位部22以自筒状部21的内表面21a朝径向内侧突出的方式形成。此外，限位部22配置在筒状部21的连设部25的径向B的内侧。需要说明的是，限位部22可与筒状部21作为一个构件而形成，也可作为与筒状部21独立的构件而形成。
限位部22具有第1侧面22a、第2侧面22b以及周面22c。周面22c为限位部22的径向内侧的端面。
第1侧面22a自筒状部21的内表面21a朝径向B的内侧相对于轴线方向A大致垂直地形成。
第2侧面22b自筒状部21的内表面21a朝径向B的内侧相对于轴线方向A大致垂直地形成。
周面22c将第1侧面22a的径向内侧的端与第2侧面22b的径向内侧的端连接。周面22c形成为与筒状部21的内表面21a大致平行。
对接头插口部23的内侧插入树脂管11时，如图3所示，树脂管11的管端11a与限位部22的第1侧面22a接触，而限制管端11a的插入位置。需要说明的是，管端11a与第1侧面22a接触包含：管端11a与第1侧面22a直接接触的情况、以及管端11a通过第2发热部5的电热丝51(后述)与第1侧面22a间接接触的情况。
对接头插口部24的内侧插入树脂管12时，如图3所示，树脂管12的管端12a与限位部22的第2侧面22b接触，而限制管端12a的插入位置。需要说明的是，管端12a与第2侧面22b接触包含：管端12a与第2侧面22a直接接触的情况、以及管端12a通过第2发热部5的电热丝51(后述)与第2侧面22b间接接触的情况。
需要说明的是，本实施方式中，抑制在管端11a与第1侧面22a间以及管端12a与第2侧面22b间(参照位置P)产生U形槽。
(第1发热部3、4)
第1发热部3、4设置在接头插口部23、24。
第1发热部3如图2所示，在筒状部21的一端即接头插口部23具有嵌入至内表面21a的电热丝31。
电热丝31以沿内表面21a圆周方向卷绕的方式配置。电热丝31配置在内表面21a附近。需要说明的是，电热丝31可以以一部分在流路1f侧露出的方式嵌埋在筒状部21，也可完全埋设。
第1发热部4如图2所示，在筒状部21的另一端即接头插口部24具有嵌入至内表面21a的电热丝41。
电热丝41以沿内表面21a圆周方向卷绕的方式配置。电热丝41配置在内表面21a附近。需要说明的是，电热丝41可以以一部分在流路1f侧露出的方式嵌埋在筒状部21，也可完全埋设。
电热丝31、41也可具有例如导线与绝缘皮膜。导线可使用例如镍铬合金线、2型铁铬线、1型铁铬线、镍铬线等。绝缘皮膜以覆盖导线周围的方式设置。绝缘皮膜的熔点为230度以上。本实施方式中，优选将其设为即使在热塑性树脂熔融的温度(例如聚乙烯的情况下，电热丝加热至220度)下也不熔融的温度。绝缘皮膜可由例如氟类树脂或酰亚胺类树脂形成，但优选由聚酰亚胺类树脂形成。例如，导线的厚度可设为0.1mm以上并且10mm以下。
针对第1发热部3、4中的电热丝31、41的配置进行说明。由于第1发热部4与第1发热部3以限位部22为基准而左右对称地设置，因此使用第1发热部3进行说明。
以第1发热部3中的电热丝密度小于后述的第2发热部5中的电热丝密度的方式，配置电热丝31。
第1发热部3中，将电热丝31以接触的方式卷绕2圈，并且重复地沿轴线方向A空出特定间隔D将电热丝31以接触的方式卷绕2圈。本实施方式中，卷绕有8圈电热丝31。将以接触的方式卷绕有2圈电热丝31的部分设为发热部分3a。第1发热部3具有多个发热部分3a，可认为发热部分3a沿轴线方向A空出特定间隔D而配置。
此外，如果将配置有电热丝31的区域在沿轴线方向A的长度设为L，则截面图2中，本实施方式中，在长度L配置有8根份的电热丝31。需要说明的是，长度L也可称为沿轴线方向A的第1发热部3的长度，或沿轴线方向A的电热丝31的长度。
此处，如果将电热丝31的外径设为1mm，将特定间隔D设为5mm，则L＝23mm上存在8根份的电热丝，因此第1发热部3的电热丝密度为8(根)/23(mm)≈0.35(根/mm)。
这样，将电热丝密度定义为单位长度(例如1mm)的电热丝的根数。电热丝密度可作为将配置有电热丝31的区域在沿轴线方向A的长度L所配置的电热丝31的根数除以其长度L而得到的值而求得。
需要说明的是，第1发热部4也与第1发热部3同样，在23mm的长度上配置有8根电热丝41，因此电热丝密度设为8(根)/23(mm)≈0.35(根/mm)。此外，将以接触的方式卷绕有2圈电热丝41的部分设为发热部分4a。第1发热部4具有多个发热部分4a，可认为发热部分4a沿轴线方向A空出特定间隔D而配置。
(第2发热部5)
第2发热部5设置在限位部22。第2发热部5具有电热丝51。电热丝51以沿轴线方向A朝圆周方向C卷绕的方式设置在限位部22。本实施方式中，电热丝51在限位部22卷绕例如3圈。本实施方式的第2发热部5中，相邻的电热丝51全部接触。
电热丝51为与电热丝31、41相同的构成。
第2发热部5中，将电热丝51以接触的方式卷绕3圈。因此，在配置有电热丝51的区域在沿轴线方向A的长度(也可称第2发热部5的长度)L上，配置有3根份的电热丝51。
第2发热部5中卷绕的电热丝51的直径设为小于第1发热部3、4中卷绕的电热丝31、41的直径。
此外，第2发热部5中卷绕的电热丝51的直径以将电热丝51的位置纳入插入的树脂管11、12的管壁厚度间的方式设定。
如上所述，如果将电热丝的直径设为1mm，则第2发热部5的电热丝密度设为3(根)/3(mm)＝1(根/mm)。
如上所述，由于第1发热部3、4的电热丝密度为约0.35，因此本实施方式中，第1发热部3、4的电热丝密度设为小于第2发热部5的电热丝密度。
以下，针对限位部22中将电热丝51卷绕3圈的作用进行说明。
例如，配置在限位部的电热丝在轴A方向为1根的情况下，可能在射出时受树脂挤压，绕线的位置偏移，该情况下，有导致产生U形槽的风险。此外，如果将一根绕线卷绕成圆状，则虽然会产生绕线的合流部，但即使固定合流部，绕线的合流部中也会形成间隙，因此有较其他部分更难以，加热引起U形槽，而难以进行稳定的接合的情况。此外，由于限位部在圆周方向上较长并且在轴向上较长，因此需要增强按压力，而存在因树脂量过量，形成如妨碍流路的隆凸的风险。
此外，配置在限位部的电热丝在轴A方向为2根的情况下，虽然产生绕线的合流部，但因受挤压而间隙变得不明显，较1根的情况更稳定。但，配置有2根电热丝的限位部中，有树脂量不足以嵌埋合流部的间隙的风险。这是因为，限位部中，由于想通过无间隙地嵌埋电热丝而防止树脂射出时电热丝的位置偏移，因此将限位部尺寸设为绕线的高度×宽度×根数。
相对于此，如本实施方式，通过在轴A方向上在限位部22配置3根电热丝51，可供给用于嵌埋合流部的间隙所需要的树脂量，并且电热丝的数量较2根的情况多，因此树脂易熔融。此外，电热丝51的合流部可为2处，但在它们之间卷绕1圈电热丝，与配置2根的情况相比，合流部的影响变小。
需要说明的是，所述的第1发热部3、4的电热丝密度不限于图2所示的构成。针对不同实例，在以下的实施方式1b、1c中进行说明。
(连接器安装部6)
连接器安装部6如图2所示，具有2根销61。2根销61以自筒状部21的外表面21d朝径向外侧突出的方式设置。2根销61中的一根销61如图2所示，配置在筒状部21的端21b附近，另一根销61配置在端21c附近。虽然未图示，但2根销61与第1发热部3、4、5的电热丝31、41、51连接。如果在销61安装电熔接装置的连接器并进行通电，则电热丝31、41、51发热。
<熔接方法>
接着，针对本发明的实施方式的熔接方法进行说明。需要说明的是，图4是用于说明本实施方式的熔接方法的流程图。
首先，在工序S1中，对电熔接接头1的接头插口部23的内侧插入树脂管11，直至通过限位部22限制树脂管11的管端11a的相对移动为止。
此外，对电熔接接头1的接头插口部24的内侧插入树脂管12，直至通过限位部22限制树脂管12的管端12a的相对移动为止。图3是显示在电熔接接头1插入有树脂管11和树脂管12的状态。
接着，在工序S2中，以将管端11a按压在限位部22的第1侧面22a的方式将树脂管11朝限位部22的方向(图3所示的箭头A1方向)加压。此外，以将管端12a按压在限位部22的第2侧面22b的方式将树脂管12朝限位部22的方向(图3所示的箭头A2方向)加压。
此处，针对加压所使用的夹具进行说明。图5是显示夹具200的图。图6是显示将树脂管11、电熔接接头1以及树脂管12安装在夹具200的状态的图。
夹具200具有第1夹持部210、第2夹持部220、3个引导构件230、以及加压螺纹构件240。
第1夹持部210具有第1半环状部211、第2半环状部212、铰链部213、紧固部214、以及位置固定部215。
第1半环状部211与第2半环状部212为大致圆环的一半的形状，可夹住树脂管11的外周。第1半环状部211在圆周方向具有引导支撑部211b与螺纹部211c。在引导支撑部211b形成有贯通孔，供杆状的引导构件230插通。
第2半环状部212在圆周方向具有2个引导支撑部212b、212c。在引导支撑部212b以及引导支撑部212c各自形成有贯通孔，供杆状的引导构件230插通。
铰链部213将第1半环状部211与第2半环状部212的圆周方向的端彼此可旋动地连结。在以铰链部213为中心，将第1半环状部211与第2半环状部212间打开的状态下，将树脂管11配置在第1半环状部211与第2半环状部212间。
紧固部214为例如螺纹，设置在第1半环状部211以及第2半环状部212的与铰链部213为相反侧的圆周方向的端。第1半环状部211的与铰链部213为相反侧的圆周方向的端朝外侧突出，在该突出部211a形成有贯通孔。此外，第2半环状部212的与铰链部213为相反侧的圆周方向的端朝外侧突出，在该突出部212a形成有贯通孔。
在将第1半环状部211与第2半环状部212闭合的状态下，2个贯通孔对向，插入螺纹即紧固部214。在突出部212a的贯通孔的内周面形成有螺纹形状，未在突出部211a的贯通孔形成螺纹形状。紧固部214插通突出部211a的贯通孔，与突出部212a的贯通孔螺合。
由此，通过使紧固部214旋转，而由紧固部214的头部，将突出部211a按压在突出部212a，而可通过第1夹持部210夹持树脂管11。需要说明的是，紧固部214不限于螺纹，也可为例如螺栓与螺母等，只要可将第1半环状部211与第2半环状部212紧固，则构成不受限定。
位置固定部215为螺纹构件，设置在引导支撑部211b。详细而言，在引导支撑部211b，朝引导构件230插入的贯通孔形成螺孔，在该螺孔插入位置固定部215。
如果将位置固定部215拧紧，则位置固定部215的前端与引导构件230接触，因此引导构件230相对于第1夹持部210的位置固定。
第2夹持部220具有第1半环状部221、第2半环状部222、铰链部223、以及紧固部224。
第1半环状部221为与第1半环状部211同样的形状，具有突出部221a、引导支撑部221b、以及螺纹部221c。在引导支撑部221b，与引导支撑部211b不同，固定有引导构件230。
此外，第2半环状部222为与第2半环状部212同样的形状，具有突出部222a、引导支撑部222b、以及引导支撑部222c。在引导支撑部222b、222c，与引导支撑部212b、212c不同，固定有引导构件230。
铰链部223与铰链部213同样，将第1半环状部221与第2半环状部222的圆周方向的端彼此可旋动地连结。紧固部224与紧固部214同样，设置在突出部221a与突出部222a。
引导构件230插通引导支撑部211b，固定在引导支撑部221b。引导构件230插通引导支撑部212b，固定在引导支撑部222b。引导构件230插通引导支撑部212c，固定在引导支撑部222c。
加压螺纹构件240为滚珠螺杆，插通在螺纹部211c与螺纹部221c。在螺纹部211c、螺纹部221c，形成有供加压螺纹构件240插通的螺孔，螺纹部211c与螺纹部221c中，反向形成螺孔。即，如果使加压螺纹构件240旋转，则第1夹持部210与第2夹持部220沿引导构件230彼此接近或离开。
如图6所示，由第1夹持部210夹住并固定树脂管11，由第2夹持部220夹住并固定树脂管12，然后，通过使加压螺纹构件240旋转，而使第1夹持部210与第2夹持部220彼此接近(参照箭头A1、A2)。
由此，可以将树脂管11的管端11a按压在限位部22的第1侧面22a，将树脂管12的管端12a按压在限位部22的第2侧面22b的方式，对树脂管11和树脂管12加压。
此外，通过在加压状态下拧紧位置固定部215，而可保持第1夹持部210与第2夹持部220的加压状态。
接着，在工序S3中，在加压状态下，在连接器安装部6的2根销61安装电熔接装置的连接器，并且在特定时间内进行通电。需要说明的是，也可一边通电一边使加压螺纹构件240旋转，而将树脂管11与树脂管12压入至电熔接接头1。通电时的电热丝温度只要为可使主体部2熔融的温度即可，聚烯烃的情况下优选为220度以下。
图7是显示树脂管11、电熔接接头1以及树脂管12熔融而连接的状态的图。如图7所示，限位部22熔融，受树脂管11、12挤压而变窄，嵌埋树脂管11与树脂管12间，形成隆凸R。
通过该通电，电热丝31、41、51发热。此处，通过将第1发热部3、4的电热丝密度设为小于第2发热部5的电热丝密度，在将树脂管11、12插入于接头插口部23、24而压抵在限位部22并且进行加热时，树脂管11、12的管端11a、12a的面与限位部22间较树脂管11、12的外周面与接头插口部23、24的内周面间先熔接，因此可嵌埋接缝，可抑制U形槽产生。
此外，通过减小接头插口部23、24的电热丝密度，不过度加热树脂管11、12，因此可抑制在树脂管11、12的内表面产生凸部(微皱)。
此外，电熔接接头1中，第2发热部5的电热丝51的匝数大于发热部分3a的匝数而构成。此外，第2发热部5的电热丝51的匝数大于发热部分4a的匝数而构成。
第1发热部3、4的电热丝31、41与第2发热部5的电热丝51为相同线径、材质的情况下，匝数越多，通电时温度越易上升。假设第2发热部5的电热丝51的匝数小于第1发热部3、4的电热丝31、41的匝数的情况下，由于第1发热部3、4的发热大于第2发热部5的发热，因此树脂管11、12的侧面先受热膨胀。由此，树脂管11、12受第1发热部3、4的部分约束，为了将管端11a、12a按压在限位部22，压入树脂管11、12(参照箭头A1、A2)需要较大的力，需要大并且重的夹具，从而花费成本。
相对于此，如本实施方式，通过使第2发热部5的电热丝51的匝数大于发热部3a、4a的匝数而构成，第2发热部5的发热比最靠近第2发热部5的发热部分3a、4a的发热大。由此，可在树脂管11、12因树脂管11、12侧面的受热膨胀而被电熔接接头1约束之前，通过第2发热部5的熔融将管端11a、12a按压在限位部22，因此可以较小的压入力熔接。
需要说明的是，在限位部22与树脂管11、12的管端11a、12a间的接缝部位，容许熔接后树脂如毛刺般溢出的形状，限位部22的内周面与树脂管11、12的内周面可不为同一平面。
(实施方式1b)
接着，针对本发明的实施方式1b的电熔接接头101进行说明。
就本实施方式1b的电熔接接头101而言，第1发热部3、4的电热丝密度与实施方式1a的电熔接接头1不同。
图8是显示本实施方式1b的电熔接接头101的截面结构图。在图8所示的电熔接接头101，设有第1发热部103，其中电热丝31的卷绕方式与实施方式1a的第1发热部3不同；以及第1发热部104，其中电热丝41的卷绕方式与实施方式1a的第1发热部4不同。
由于第1发热部103与第1发热部104是以限位部22为基准左右对称的构成，因此以第1发热部103为例进行说明。
以第1发热部103的电热丝密度小于第2发热部5的电热丝密度的方式配置电热丝31。
第1发热部103中，重复将电热丝31卷绕1圈，空出特定间隔D将电热丝31卷绕1圈，空出特定间隔D将电热丝31卷绕1圈。本实施方式中，将电热丝31卷绕8次。将卷绕有1圈电热丝31的部分设为发热部分103a。第1发热部103具有多个发热部分103a，发热部分103a沿轴线方向A空出特定间隔D配置。
此外，如果将配置有电热丝31的区域在沿轴线方向A的长度设为L，则本实施方式中，在长度L上配置有8根份的电热丝31。需要说明的是，长度L也可称沿轴线方向A的第1发热部103的长度，或沿轴线方向A的电热丝31的长度。
此处，如果将电热丝31的外径设为1mm，将特定间隔D设为1mm，则因在L＝15mm上存在8根份的电热丝，因此第1发热部103的电热丝密度设为8/15≈0.53(根/mm)。
需要说明的是，第1发热部104也与第1发热部103同样，在15mm的长度上配置有8根电热丝41，因此电热丝密度设为8/15≈0.53(根/mm)。将卷绕有1圈电热丝41的部分设为发热部分104a。第1发热部104具有多个发热部分104a，发热部分104a沿轴线方向A空出特定间隔D配置。
本实施方式中，第2发热部5的电热丝密度也与实施方式1a同样为1。因此，第1发热部103、104的电热丝密度设为小于第2发热部5的电热丝密度。
(实施方式1c)
接着，针对本发明的实施方式1c的电熔接接头201进行说明。
就本实施方式1c的电熔接接头201而言，第1发热部3、4的电热丝密度与实施方式1a的电熔接接头1不同。
图9是显示本实施方式1c的电熔接接头201的截面结构图。在图9所示的电熔接接头201，设有发热部203，其中电热丝31的卷绕方式与实施方式1a的第1发热部3不同；以及发热部204，其中电热丝41的卷绕方式与实施方式1a的第1发热部4不同。
由于发热部203与发热部204是以限位部22为基准左右对称的构成，因此以发热部203为例进行说明。
以发热部203的电热丝密度小于第2发热部5的电热丝密度的方式配置电热丝31。
发热部203中，重复将电热丝31以接触的方式卷绕3圈，并且沿轴线方向A空出特定间隔D将电热丝31以接触的方式卷绕3圈。本实施方式中，将电热丝31卷绕9圈。将卷绕有3圈电热丝31的部分设为发热部分203a。第1发热部203具有多个发热部分203a，发热部分203a沿轴线方向A空出特定间隔D配置。
此外，如果将配置有电热丝31的区域在沿轴线方向A的长度设为L，则本实施方式中在长度L上配置有9根份的电热丝31。需要说明的是，长度L也可称沿轴线方向A的第1发热部203的长度，或沿轴线方向A的电热丝31的长度。
此处，如果将电热丝31的外径设为1mm，将特定间隔D设为3mm，则因在L＝15mm上存在9根份的电热丝，因此发热部203的电热丝密度为9(根)/15(mm)＝0.6(根/mm)。
需要说明的是，发热部204也与发热部203同样，在15mm的长度上配置有9根电热丝41，因此电热丝密度设为9(根)/15(mm)＝0.6(根/mm)。将卷绕有3圈电热丝41的部分设为发热部分204a。第1发热部204具有多个发热部分204a，发热部分204a沿轴线方向A空出特定间隔D配置。
本实施方式中，第2发热部5的电热丝密度与实施方式1a同样为1。因此，发热部203、204的电热丝密度设为小于第2发热部5的电热丝密度。
本实施方式1c的电熔接接头201中，构成为第2发热部5的电热丝51的匝数与第1发热部203、204的发热部分203a、204a的匝数相同。
本实施方式1c中，由于第1发热部203、204的发热部分203a、204a的电热丝31、41的匝数与第2发热部5的电热丝51的匝数相同，因此发热部分203a、204a与第2发热部5的温度同时上升，至少发热部分203a、204a的温度不会比第2发热部5先上升，因此将管端11a、12a按压在限位部22时，无须较大的压入力，易进行熔接。需要说明的是，考虑到压入容易度的情况下，优选为发热部分203a、204a的电热丝31、41的匝数小于第2发热部5的电热丝51的匝数。
(实施方式1d)
接着，针对本发明的实施方式1d的电熔接接头301进行说明。
本实施方式1d的电熔接接头301在实施方式1a的电熔接接头1设有空气孔371、372。
图10是显示本实施方式1d的电熔接接头301的截面图。
空气孔371(贯通孔的一个实例)位于轴线方向A的第2发热部5与第1发热部3间，并且自主体部2的内表面21a贯通至外表面21d而形成。空气孔371配置在限位部22与在限位部22旁边(最靠近限位部22)配置的发热部分3a间。空气孔371可在圆周方向形成多个，也可仅形成1个。
空气孔372(贯通孔的一个实例)位于轴线方向A的第2发热部5与第1发热部4间，并且自主体部2的内表面21a贯通至外表面21d而形成。空气孔372配置在限位部22与在限位部22旁边(最靠近限位部22)配置的发热部分4a间。空气孔372可在圆周方向形成多个，也可仅形成1个。
针对空气孔371、372的效果，使用图11(a)～图11(c)进行说明。图11(a)是显示将树脂管11插入于未形成空气孔371的电熔接接头11000的状态的图。在限位部22的第2发热部5与接头插口部23的第1发热部4间的部分(冷却区域)，在电熔接接头1000的内表面与树脂管11的外表面的间隙(图中以E表示)内存在空气。如果开始熔接，则因设有第2发热部5的限位部22与树脂管11的管端11a间的熔接(图中以P2表示熔接部分)、以及接头插口部23的设有第1发热部3的部分的内表面与树脂管11的外表面的熔接(图中以P1表示熔接部分)同时进行，因此有间隙E内的空气由两个熔接部分P1、P2封入至它们之间，并在该状态下受热膨胀，而喷出隆凸R的情况。此外，如图11(b)所示，有在间隙E内无空气逃逸场所而空气α也进入隆凸R内侧的情况。该情况下，空气α进而膨胀，如图11(c)所示，当空气α破裂时产生凹陷。如果喷出隆凸R或产生凹陷，则流动易滞留，因而不优选。
相对于此，如本实施方式1d的电熔接接头301，通过形成空气孔371、372，熔接部分P1与熔接部分P2间的空气自空气孔3871、372排出，因此可抑制隆凸R的喷出，也可抑制凹陷的产生。
＜其他实施方式＞
以上，已针对本发明的一实施方式进行说明，但本发明不限于所述实施方式，可在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更。
(A)
所述实施方式中，第2发热部5的电热丝51全部接触，但也可为全部或一部分不接触。
(B)
所述实施方式中，沿轴线方向A观察的情况下，限位部22的外径为圆形状，但不限于圆，也可为多角形状。
(C)
所述实施方式中，第1发热部3、103、203与第1发热部4、104、204隔着限位部22左右对称设置，但也可不限于此。例如，也可隔着限位部22在一接头插口部23设置发热部3，在另一接头插口部24设置发热部104。
(D)
所述实施方式中，电熔接接头1、101、201的流路均形成为直线状，但也可为流路弯曲的肘管接头。
(E)
所述实施方式1a～1d中，由于对第1发热部3、4、103、104、203、204以及第2发热部5的电热丝31、41、51使用相同的，因此在全部电热丝31、41、51均设有绝缘皮膜，但也可不限于此。然而，优选至少在电热丝51设有绝缘皮膜。这是因为，有受树脂管11和树脂管12加压的情况，而电热丝51彼此易接触。
(F)
所述实施方式1a～1d中，将树脂管11的管端11a与树脂管12的管端12a按压在限位部22，但也可不按压。但，为抑制U形槽的产生，优选为按压，也可缩短施工时间。
(G)
所述实施方式1a、1c中，第1发热部3中以相同匝数(2圈、3圈)为单位而接触，但第1发热部3中接触的匝数也可不同。第1发热部4、203、204也同样。
(实施例)
接着，针对所述实施方式，使用实施例详细说明。
(实施例1)
本实施例1中，使用所述的实施方式1a的电熔接接头1。树脂管11和树脂管12使用25A管，并且壁厚为2.9mm的聚乙烯管。将这些25A的聚乙烯管插入于本实施例1的电熔接接头1，然后，将聚乙烯管朝限位部22的方向按压，并且对第1发热部3、4、5通电，进行聚乙烯管与电熔接接头的熔接。
需要说明的是，本实施例1中，如所述实施方式1a中作为一个实例所说明的，将图2所示的电热丝31、41的外径设为1mm，将间隔D设为5mm。因此，长度L为23mm，第1发热部3、4的电热丝密度为8(根)/23(mm)≈0.35(根/mm)。
此外，第2发热部5的电热丝密度为3(根)/3(mm)＝1(根/mm)。
将熔接后的聚乙烯管(树脂管11和树脂管12)以及接头(电熔接接头1)在圆筒方向分割成两个，通过肉眼观察进行U形槽的评价。作为U形槽的评价，将在2根聚乙烯管的接点部(图2中P所示的位置)内周圆状形成有隆凸的情况设为○，将存在一部分未形成部位的情况设为△，将未形成的情况设为×。
此外，进行在与第1发热部3、4相接的聚乙烯管的内周面(接头插口部23以及接头插口部24的内周面)是否产生微皱的评价。作为微皱的评价，将肉眼观察到凹缝、皱褶等凹凸面，无法容许的大小的情况作为有微皱而评价为×，将虽然肉眼观察到凹缝、皱褶等凹凸面，但可容许的大小的情况作为有可容许微皱而评价为△，将无法观察到的情况作为无微皱而评价为○。
将其结果显示在以下的(表1)。
如(表1)所示，本实施例1的构成中，未观察到微皱，也未观察到U形槽。
(实施例2)
本实施例2中，使用所述的实施方式1b的电熔接接头101。树脂管11和树脂管12使用25A管，并且壁厚为2.9mm的聚乙烯管。将这些25A的聚乙烯管插入于本实施例2的电熔接接头101，然后，将聚乙烯管朝限位部22的方向按压，并且对第1发热部103、104、5通电，进行聚乙烯管与电熔接接头的熔接。
需要说明的是，本实施例2中，如所述实施方式1b中作为一个实例所说明的，将图8所示的电热丝31、41的外径设为1mm，将间隔D设为1mm。因此，长度L为15mm，第1发热部103、104的电热丝密度为8(根)/15(mm)≈0.53(根/mm)。
此外，第2发热部5的电热丝密度为3(根)/3(mm)＝1(根/mm)。
熔接聚乙烯管与电熔接接头101后，进行与实施例1同样的肉眼观察。将其结果显示在(表1)。
如(表1)所示，实施例2的电熔接接头101中，未观察到微皱，也未观察到U形槽。
(实施例3)
本实施例3中，使用所述实施方式1c的电熔接接头201。树脂管11和树脂管12使用25A管，并且壁厚为2.9mm的聚乙烯管。将这些25A的聚乙烯管插入于本实施例3的电熔接接头201，然后，将聚乙烯管朝限位部22的方向按压，并且对发热部203、204、5通电，进行聚乙烯管与电熔接接头的熔接。
需要说明的是，本实施例3中，如所述实施方式1c中作为一个实例所说明的，将图9所示的电热丝31、41的外径设为1mm，将间隔D设为3mm。因此，长度L为15mm，第1发热部103、104的电热丝密度为9(根)/15(mm＝0.6(根/mm)。
此外，第2发热部5的电热丝密度为3(根)/3(mm)＝1(根/mm)。
熔接聚乙烯管与电熔接接头201后，进行与实施例1同样的肉眼观察。将其结果显示在(表1)。
如(表1)所示，实施例3中，在一部分存在未形成隆凸的部位，观察到可容许程度的微皱。
(比较例1)
比较例1的电熔接接头11001如图12所示，在第1发热部11003中将全部电热丝31以接触的方式卷绕8次。此外，第1发热部11004中将全部电热丝41以接触的方式卷绕8次。此外的构成为与实施例1相同的构成。如果将电热丝31、41、51的外径设为1mm，则因在L＝8mm上存在8根电热丝，因此电热丝密度为1(根/mm)。该情况下，卷绕8次的电热丝成为第1发热部11003、11004的发热部分的一个实例，发热部分的电热丝的匝数大于第2发热部5的电热丝51的匝数。
使用这样的比较例1的电熔接接头11001，进行微皱与U形槽的评价。将其结果显示在表1。
比较例1中，未形成隆凸，观察到U形槽，肉眼观察到无法容许的大小的凹缝、褶皱等凹凸面，存在微皱。
[表1]
Figure BDA0003758756350000231
如所述实施例1～3以及比较例1所示，可知第1发热部的电热丝密度小于第2发热部的电热丝密度的情况下，U形槽以及微皱的评价良好。
此外，由于自实施例3至实施例2，评价进一步变佳，因此可知更优选为第1发热部的电热丝密度是第2发热部的电热丝密度的0.55倍以下。
(实施例4)
使实施方式1a的电熔接接头1与树脂管11、12熔接。
需要说明的是，关于夹具，使用后述的实施方式2的夹具，在开始利用通电加热的同时进行加压。
(实施例5)
使实施方式1d的电熔接接头301与树脂管11、12熔接。
需要说明的是，关于夹具，使用后述的实施方式2的夹具，在开始利用通电的加热的同时进行加压。
如以下的(表2)所示，未形成空气孔371、372的实施例4的电熔接接头中，存在虽然在容许范围内但产生隆凸喷出，或在隆凸处产生凹陷的情况。
实施例5的电熔接接头可抑制隆凸喷出的产生以及隆凸的凹陷。
[表2]
Figure BDA0003758756350000241
(实施方式2)
以下，针对本发明的实施方式2，一边参照附图一边进行说明。
<构成>
(配管结构1100的概要)
图13是显示本发明的实施方式的电熔接接头1001、通过电熔接接头1001连接的树脂管1011(包含热塑性树脂的管的一个实例)、以及树脂管1012(包含热塑性树脂的管的一个实例)的图。图13也可称为配管结构1100的分解图。配管结构1100例如具有电熔接接头1001、树脂管1011以及树脂管1012。
如图所示，电熔接接头1001与树脂管1011以及树脂管1012熔接，将树脂管1011与树脂管1012连接。
树脂管1011以及树脂管1012分别由热塑性树脂形成。具体而言，树脂管1011以及树脂管1012包含聚乙烯等聚烯烃。
在树脂管1011以及树脂管1012，截面圆形的流路1011f、1012f在内部延伸。在电熔接接头1011，截面圆形的流路1001f在内部延伸。在树脂管1011与树脂管1012由电熔接接头1001连接的状态下，树脂管1011、树脂管1012以及电熔接接头1001各自的流路的轴线配置在同一直线上。
需要说明的是，将各根轴线相对于电熔接接头1001、树脂管1011以及树脂管1012的流路延伸的方向设为轴线方向A。此外，将电熔接接头1001、树脂管1011以及树脂管1012中，与各根轴线正交而接近/离开的方向设为径向B，将绕各个轴线旋转的方向设为圆周方向C。
树脂管1011朝轴线方向A中的箭头A1方向相对于电熔接接头1001相对移动，并连接至电熔接接头1001。此外，树脂管1012朝轴线方向A中的箭头A2方向相对于电熔接接头1001相对移动，并连接至电熔接接头1001。树脂管1011以及树脂管1012熔接连接至电熔接接头1001的状态构成配管结构1100。
(电熔接接头1001)
图14是显示电熔接接头1001的截面结构的图。
电熔接接头1001如图13以及图14所示，具有主体部1002、第1发热部1003、1004、第2发热部1005、以及连接器安装部1006。
(主体部1002)
主体部1002是由热塑性树脂形成，如图14所示，具有筒状部1021与限位部1022。筒状部1021为筒状，具有接头插口部1023、接头插口部1024、以及连设部1025。在接头插口部1023的内侧插入树脂管1011。在接头插口部1024的内侧插入树脂管1012。
作为主体部1002使用的热塑性树脂，没有特别限定，优选熔点低于230℃的。
图15是显示将树脂管1011插入于电熔接接头1001的接头插口部1023的内侧，将树脂管1012插入于接头插口部1024的内侧的状态的截面结构图。
接头插口部1023的内径形成为树脂管1011的外径以上。此外，接头插口部1024的内径形成为树脂管1012的外径以上。需要说明的是，树脂管1011的外径大于接头插口部1023的内径的情况下，通过以刮刀等切削树脂管1011的外周，而可将树脂管1011插入于接头插口部1023。此外，树脂管1012的外径大于接头插口部1024的内径的情况下，通过以刮刀等切削树脂管1012的外周，而可将树脂管1012插入于接头插口部1023。
连设部1025如图14所示，与接头插口部1023以及接头插口部1024相连，将接头插口部1023与接头插口部1024连接。连设部1025为连接接头插口部1023与接头插口部1024间的部分，后述的限位部1022设置在径向B的内侧。
(限位部1022)
限位部1022为圆环状部分。限位部1022在筒状部1021的内表面1021a沿圆周方向C遍及整个圆周形成为突条。限位部1022也包含热塑性树脂，优选为以与筒状部1021所使用的热塑性树脂相同的树脂形成。
限位部1022以自筒状部1021的内表面1021a朝径向内侧突出的方式形成。此外，限位部1022配置在筒状部1021的连设部1025的径向B的内侧。需要说明的是，限位部1022可与筒状部1021作为一个构件而形成，也可作为与筒状部1021独立的构件而形成。
限位部1022具有第1侧面1022a、第2侧面1022b以及周面1022c。周面1022c为限位部1022的径向内侧的端面。
第1侧面1022a自筒状部1021的内表面1021a朝径向B的内侧相对于轴线方向A大致垂直地形成。
第2侧面1022b自筒状部1021的内表面1021a朝径向B的内侧相对于轴线方向A大致垂直地形成。
周面1022c将第1侧面1022a的径向内侧的端与第2侧面1022b的径向内侧的端连接。周面1022c形成为与筒状部1021的内表面1021a大致平行。
当朝接头插口部1023的内侧插入树脂管1011时，如图15所示，树脂管1011的管端1011a与限位部1022的第1侧面1022a接触，而限制管端1011a的插入位置。需要说明的是，管端1011a与第1侧面1022a接触包含：管端1011a与第1侧面1022a直接接触的情况、以及管端1011a通过第2发热部1005的电热丝1051(后述)与第1侧面1022a间接接触的情况。
当朝接头插口部1024的内侧插入树脂管1012时，如图15所示，树脂管1012的管端1012a与限位部1022的第2侧面1022b接触，而限制管端1012a的插入位置。需要说明的是，管端1012a与第2侧面1022b接触包含：管端1012a与第2侧面1022a直接接触的情况、以及管端1012a通过第2发热部1005的电热丝1051(后述)与第2侧面1022b间接接触的情况。
需要说明的是，本实施方式中，抑制在管端1011a与第1侧面1022a间以及管端1012a与第2侧面1022b间产生U形槽。
(第1发热部1003、1004)
第1发热部1003、1004设置在接头插口部1023、1024。
第1发热部1003如图14所示，在筒状部1021的一端即接头插口部1023具有嵌入至内表面1021a的电热丝1031。
电热丝1031以沿内表面1021a在圆周方向卷绕2圈的方式配置。电热丝1031配置在内表面1021a附近。需要说明的是，电热丝1031可以以一部分在流路1001f侧露出的方式嵌埋在筒状部1021，也可完全埋设。
第1发热部1004如图14所示，在筒状部1021的另一端即接头插口部1024具有嵌入至内表面1021a的电热丝1041。
电热丝1041以沿内表面1021a在圆周方向卷绕2圈的方式配置。电热丝1041配置在内表面1021a附近。需要说明的是，电热丝1041可以以一部分在流路1001f侧露出的方式嵌埋在筒状部1021，也可完全埋设。
电热丝1031例如也可具有导线1031a与绝缘皮膜1031b。电热丝1041也可具有例如导线1041a与绝缘皮膜1041b。导线1031a、1041a可使用例如镍铬合金线、2型铁铬线、1型铁铬线、镍铬线等。导线1031a、1041a可使用例如镍铬合金线、2型铁铬线、1型铁铬线、镍铬线等。导线1031a、1041a的线径可设为例如φ0.3～0.8mm。低于φ0.3mm的情况下，存在因绕线时的拉力而伸长，电阻值变得不稳定的风险。此外，导线1031a、1041a的单位长度的电阻值根据线径而为2～21Ω/m左右。
绝缘皮膜1031b、1041b以覆盖导线周围的方式设置。绝缘皮膜1031b、1041b的熔点为230度以上。在本实施方式中，优选将其设为即使在热塑性树脂熔融的温度(例如聚乙烯的情况下，电热丝加热至220度)下也不熔融的温度。绝缘皮膜1031b、1041b可由例如氟类树脂或酰亚胺类树脂形成，但优选由聚酰亚胺类树脂形成。例如，导线1031a、1041a的厚度可设为0.1mm以上并且10mm以下。
如果将以相邻配置的方式卷绕有2圈电热丝1031的部分设为发热部分1003a(参照图14)，则可称为本实施方式的第1发热部1003具有1个发热部分1003a。此外，如果将以相邻配置的方式卷绕2圈电热丝1041的部分设为发热部分1004a(参照图14)，则可称为本实施方式的第1发热部1004具有1个发热部分1004a。第1发热部1003、1004配置在限位部1022附近。针对第1发热部1003、1004的配置在下文详述。
(第2发热部1005)
第2发热部1005设置在限位部1022。第2发热部1005具有电热丝1051。电热丝1051以沿轴线方向A在圆周方向C卷绕的方式设置在限位部1022。本实施方式中，电热丝1051在限位部1022例如卷绕4圈。本实施方式的第2发热部105中，相邻的电热丝1051全部接触。
电热丝1051嵌入在限位部1022，但也可以一部分自第1侧面1022a、第2侧面1022b或周面1022c在流路1001f侧露出的方式，嵌埋在限位部1022。
电热丝1051例如如图14所示，具有导线1051a与绝缘皮膜1051b。导线1051a可使用例如镍铬合金线、2型铁铬线、1型铁铬线、镍铬线等。导线1051a的线径可设为φ0.3～0.8mm。低于φ0.3mm的情况下，由于绕线时的拉力而伸长，有电阻值变得不稳定的风险。在形成绝缘皮膜1051b的设备上，将导线1051a的线径最大设定至0.8mm。此外，导线1051a的单位长度的电阻值根据线径而为2～21Ω/m左右。
绝缘皮膜1051b以覆盖导线1051a周围的方式设置。绝缘皮膜1051b的熔点为230度以上。在本实施方式中，优选将其设为即使在热塑性树脂熔融的温度(例如聚乙烯的情况下，电热丝加热至220度)下也不熔融的温度。绝缘皮膜1051b可由例如氟类树脂或酰亚胺类树脂形成，但优选由聚酰亚胺类树脂形成。例如，导线1051a的厚度可设为0.1mm以上并且10mm以下。
此外，限位部1022中的导线1051a与树脂的体积比以成为0.04～0.07的方式设定。如图16所示，如果将一根导线1051a的截面积设为S，将限位部1022以及绝缘皮膜1051b的合计截面积设为T，则可设为导线1051a的体积/限位部1022以及绝缘皮膜1051b的体积≈4×S/T。该4S/T以成为0.04～0.07的方式设定。图16是图14的G部放大图。
需要说明的是，本实施方式中，在第2发热部1005，将1根电热丝1051以线匝相互接触的方式卷绕4圈，但不限于此，也可为3圈以下或5圈以上。此外，不限于1根，也可卷绕2根以上电热丝1051，形成第2发热部1005。也可将电热丝1051以全部或一部分以线匝不相互接触的方式卷绕。
(连接器安装部1006)
连接器安装部1006如图14所示，具有2根销1061。2根销1061以自筒状部1021的外表面1021d朝径向外侧突出的方式设置。2根销1061中的一根销1061如图14所示，配置在筒状部1021的端1021b附近，另一根销1061配置在端1021c附近。虽然未图示，但2根销1061与第1发热部1003、1004的电热丝1031、1041以及第2发热部1005的电热丝1051连接。如果在销61安装电熔接装置的连接器并进行通电，则电热丝1031、1041、1051发热。本实施方式中，电热丝1031、1041、1051相连，为一根电热丝。
(第1发热部1003、1004的位置)
针对第1发热部1003、1004的电热丝1031、1041的配置进行说明。第1发热部1004与第1发热部1003以限位部1022为基准而左右对称地设置。
第1发热部1003构成为以与接头插口部1023接触的方式，沿轴线方向A卷绕2圈电热丝1031。此处，如图14所示，将自限位部1022的第1侧面1022a至最靠近限位部1022的电热丝1031在沿轴线方向A的距离设为L1。将接头插口部1023的内径设为d1。
在树脂管1011的外径(OD：Outer Diameter)为25mm以下的情况下，d1/L1设为2.5以下，在树脂管1011的外径(OD)为32mm以上并且50mm以下的情况下，d1/L1设为3.5以下，在树脂管1011的外径(OD)为63mm以上并且90mm以下的情况下，d1/L1设为4.0以下，在树脂管1011的外径(OD)为110mm以上并且160mm以下的情况下，d1/L1设为5.5以下，在树脂管1011的外径(OD)为225mm以上的情况下，d1/L1设为6.5以下。
第1发热部1004构成为以与接头插口部1024接触的方式，沿轴线方向A卷绕2圈电热丝1041。此处，将自限位部1022的第2侧面1022b至最靠近限位部1022的电热丝1041在沿轴线方向A的距离设为L2。将接头插口部1024的内径设为d2。在树脂管1012的外径(OD)为25mm以下的情况下，d2/L2设为2.5以下，在树脂管1012的外径(OD)为32mm以上并且50mm以下的情况下，d2/L2设为3.5以下，在树脂管1012的外径(OD)为63mm以上并且90mm以下的情况下，d2/L2设为4.0以下，在树脂管1012的外径(OD)为110mm以上并且160mm以下的情况下，d2/L2设为5.5以下，在树脂管1012的外径(OD)为225mm以上的情况下，d2/L2设为6.5以下。
需要说明的是，树脂管1011、1012的外径(OD)为25mm以下的情况，可称为接头插口部1023、1024用于OD25的管的情况。树脂管1011、1012的外径为32mm以上并且50mm以下的情况，可称为接头插口部1023、1024用于OD32以上并且OD50以下的管的情况。树脂管1012的外径为63mm以上并且90mm以下的情况，可称为接头插口部1023、1024用于OD63以上并且OD90以下的管的情况。树脂管1012的外径为110mm以上并且160mm以下的情况，可称为接头插口部1023、1024用于OD63以上并且OD90以下的管的情况。树脂管1012的外径为225mm以上的情况，可称为接头插口部1023、1024用于OD110以上并且OD160以下的管的情况。
此外，例如OD25mm的管表示公称直径20A的管，OD32mm的管表示公称直径25A的管，OD50mm的管表示公称直径40A的管，OD63mm的管表示公称直径50A的管，OD75mm的管表示公称直径65A的管，OD90mm的管表示公称直径75A的管，OD110mm的管表示公称直径20A的管，OD140mm的管表示公称直径125A的管，OD160mm的管表示公称直径150A的管，OD225mm的管表示公称直径200A的管。
需要说明的是，更优选为L1与L2这两者为零。图17是显示L1与L2为零的构成的电熔接接头1001’的截面图。L1为零如图17所示，是第1发热部1003中最靠近限位部1022的电热丝1031与使第1侧面1022a在径向B延伸而得到的面S1相接的状态。此外，L2为零如图17所示，是第1发热部1004中最靠近限位部1022的电热丝1041与使第2侧面1022b在径向B延伸而得到的面S2相接的状态。
<夹具1200>
接着，针对本发明的实施方式的连接方法所使用的夹具1200进行说明。在夹具1200配置树脂管1011、电熔接接头1001以及树脂管1012。图18是显示夹具1200的图。图19是显示将树脂管1011、电熔接接头1001以及树脂管1012安装在夹具1200的状态的图。图20是图19的侧视图。
夹具1200具备第1夹持部1210、第2夹持部1220、轴部1230、按压部1240、限制部1250以及台座1260。
(台座1260)
台座1260为板状的构件。台座1260支撑配置在其上表面侧的第1夹持部1210、第2夹持部1220、轴部1230、按压部1240以及限制部1250。
(第1夹持部1210)
第1夹持部1210夹住并固定树脂管1011。第1夹持部1210具有下侧夹持部1211、上侧夹持部1212、铰链部1213、紧固部1214以及轴承部1215。下侧夹持部1211是在上表面形成有半圆形状的凹部1211a的构件。本实施方式中，下侧夹持部1211是在上表面形成有半圆形状的凹部的大致长方体形状的构件。
轴承部1215设置在下侧夹持部1211。轴承部1215插入至形成在下侧夹持部1211的贯通孔。轴承部1215配置在凹部1211a下侧。在轴承部1215的内侧，插通后述的轴部1230。轴承部1215的轴向与凹部1211a的中心轴平行配置。由此，第1夹持部1210可沿轴部1230移动。在将树脂管1011、树脂管1012以及电熔接接头1001配置在夹具的状态下，轴承部1215的轴向与轴线方向A平行。
上侧夹持部1212是形成有半圆形状的凹部1212a的构件。本实施方式中，上侧夹持部1212是在特定的一面形成有半圆形状的凹部1212a的大致长方体形状的构件。
上侧夹持部1212与下侧夹持部1211可由形成在其上的凹部1212a以及凹部1211a夹住树脂管1011的外周。在夹住树脂管1011的状态下，凹部1212a与凹部1211a的中心轴大致一致。此外，在夹住树脂管1011的状态下，该中心轴与所述的轴线方向A一致。
铰链部1213将下侧夹持部1211与上侧夹持部1212的端彼此可旋动地连结。上侧夹持部1212可以铰链部1213为中心，相对于下侧夹持部1211旋动地构成。上侧夹持部1212在以铰链部1213为中心旋转时，以其凹部1212a与下侧夹持部1211的凹部1211a对向的方式经由铰链部1213安装在下侧夹持部1211。
在以铰链部1213为中心，将下侧夹持部1211与上侧夹持部1212间打开的状态下，沿下侧夹持部1211的凹部1211a配置树脂管1011。然后，使上侧夹持部1212以铰链部1213为中心旋动，而将树脂管1011配置成嵌入在凹部1212a。
紧固部1214是所谓的弹簧锁。紧固部1214具有锁主体1214a与突起1214b。紧固部1214隔着下侧夹持部1211以及上侧夹持部1212的凹部1211a、1212a，设置在铰链部1213的相反侧。锁主体1214a配置在下侧夹持部1211的侧面，突起1214b配置在上侧夹持部1212的侧面。锁主体1214a具有杆1214c与环状部1214d。在使上侧夹持部1212旋动至下侧夹持部1211的上侧的状态下，将环状部1214d卡在突起1214b，将杆1214c朝下侧压紧，由此可以闭合的状态将上侧夹持部1212紧固在下侧夹持部1211。
(第2夹持部1220)
第2夹持部1220夹住并固定树脂管1012。第2夹持部1220以树脂管1012的中心轴与树脂管1011的中心轴一致的方式固定树脂管1012。
第2夹持部1220具有下侧夹持部1221、上侧夹持部1222、铰链部1223以及紧固部1224。下侧夹持部1221是在上表面形成有半圆形状的凹部1221a的构件。本实施方式中，下侧夹持部1221是在上表面形成有半圆形状的凹部的大致长方体形状的构件。下侧夹持部1211经由支架1270固定在台座1260。
上侧夹持部1222是形成有半圆形状的凹部1222a的构件。本实施方式中，上侧夹持部1222是在特定一面形成有半圆形状的凹部1222a的大致长方体形状的构件。
上侧夹持部1222与下侧夹持部1221可由形成在其上的凹部1222a以及凹部1221a夹住树脂管1012的外周。在夹住树脂管1012的状态下，凹部1222a与凹部1221a的中心轴大致一致。此外，在夹住树脂管1012的状态下，该中心轴与所述轴线方向A一致。
铰链部1223将下侧夹持部1221与上侧夹持部1222的端彼此可旋动地连结。上侧夹持部1222可以铰链部1223为中心，相对于下侧夹持部1221旋动地构成。上侧夹持部1222在以铰链部1223为中心旋转时，以其凹部1222a与下侧夹持部1221的凹部1221a对向的方式，经由铰链部1223安装在下侧夹持部1221。
在以铰链部1223为中心，将下侧夹持部1221与上侧夹持部1222间打开的状态下，沿下侧夹持部1221的凹部1221a配置树脂管1012。然后，使上侧夹持部1222以铰链部1223为中心旋动，而将树脂管1012配置成嵌入在凹部1222a。
紧固部1224是所谓的弹簧锁。紧固部1224具有锁主体1224a与突起1224b。紧固部1224隔着下侧夹持部1221以及上侧夹持部1222的凹部1221a、1222a，设置在铰链部1223的相反侧。锁主体1224a配置在下侧夹持部1221的侧面，突起1224b配置在上侧夹持部1222的侧面。锁主体1224a具有杆1224c与环状部1224d。在使上侧夹持部1222旋动至下侧夹持部1221的上侧的状态下，将环状部1224d卡在突起1224b，将杆1224c朝下侧压紧，由此可以闭合的状态将上侧夹持部1222紧固在下侧夹持部1221。
在将树脂管1011与树脂管1012插入至电熔接接头1001的状态下，以第1夹持部1210夹持树脂管1011，以第2夹持部1220夹持树脂管1012，由此可在夹具1200配置树脂管1011、树脂管1012以及电熔接接头1001。
(轴部1230)
轴部1230支撑在台座1260。轴部1230与第1夹持部1210的凹部1211a以及凹部1212a的中心轴平行配置。轴部1230与第2夹持部1220的凹部1221a以及凹部1222a的中心轴平行配置。此外，轴部1230与固定在第1夹持部1210的树脂管1011以及固定在第2夹持部1220的树脂管1012的中心轴平行配置。轴部1230沿所述的轴线方向A配置。
轴部1230自第2夹持部1220朝向第1夹持部1210侧延伸。在轴部1230，将第1夹持部1210可沿轴部1230移动地安装。轴部1230自下侧夹持部1221配置至下侧夹持部1211。在第1夹持部1210的下侧夹持部1211的凹部1211a下方的部分配置有轴承部1215，轴部1230插通轴承部1215。
(按压部1240)
按压部1240朝第2夹持部1220侧沿轴部1230按压第1夹持部1210。按压部1240具有弹簧1241与螺母1242。
在第1夹持部1210的与第2夹持部1220为相反侧的轴部1230的周围，配置有弹簧1241。
螺母1242配置在弹簧1241的与第1夹持部1210为相反侧的轴部1230。在轴部1230的与第2夹持部1220为相反侧的端的周围，形成有外螺纹形状，与形成在螺母1242内侧的内螺纹形状螺合。螺母1242通过旋转而可沿轴部1230移动。
弹簧1241配置在螺母1242与第1夹持部1210间。因螺母1242与轴部1230螺合，在轴部1230上的位置固定，因此对第1夹持部1210附加朝向第2夹持部1220的载荷。载荷例如可在1～50kgf的范围内设定，更优选为3～20kgf的范围。此外，如果在将树脂管1011、1012以及电熔接接头1001配置在夹具1200的状态下，使螺母1242旋转靠近第1夹持部1210，则弹簧1241被压缩，因此可增加施加在第1夹持部1210的载荷。另一方面，当使螺母1242旋转离开第1夹持部1210时，由于弹簧1241伸长，因此可减少施加在第1夹持部1210的载荷。
需要说明的是，如图20所示，在将树脂管1011、树脂管1012以及电熔接接头1001配置在夹具1200的状态下，由按压部1240对第1夹持部1210施加载荷，由此对树脂管1011的管端1011a与树脂管1012的管端1012a赋予载荷以将它们按压在限位部1022。
(限制部1250)
限制部1250限制第1夹持部1210通过按压部1240朝第2夹持部1220侧过度移动。
限制部1250配置在第1夹持部1210与第2夹持部1220间。
限制部1250具有固定部1251与抵接部1252。固定部1251固定在台座1260上。抵接部1252是自固定部1251朝上方延伸的部分，配置在轴部1230周围。通过使第1夹持部1210的轴承部1215与抵接部1252抵接，可限制第1夹持部1210朝第2夹持部1220侧进一步移动。
<连接方法>
接着，针对使用了所述的夹具1200的连接方法进行说明。图21是显示本实施方式的连接方法的流程图。
首先，在工序S1001中，将树脂管11和树脂管12插入于电熔接接头1。如图15所示，将树脂管1011插入至电熔接接头1001的接头插口部1023的内侧，直至通过限位部1022限制树脂管1011的管端1011a的相对移动为止。接着，将树脂管1012插入至电熔接接头1001的接头插口部1024的内侧，直至通过限位部1022限制树脂管1012的管端1012a的相对移动为止。将树脂管1011以及树脂管1012插入于电熔接接头1001的状态显示在图15。需要说明的是，如果在工序S1001之前，刮削树脂管1011、1012的切断面(与限位部1022对向的面)而插入于电熔接接头1001，则熔接强度提高，故而更为优选的。
在该状态下，工序S1002(配置工序的一个实例)中，如图20所示，由第1夹持部1210夹住并固定树脂管1011，由第2夹持部1220夹住并固定树脂管1012，将树脂管1011、电熔接接头1001以及树脂管1012配置在夹具1200。
通过将树脂管1011、电熔接接头1001以及树脂管1012固定在夹具1200，在工序S1003(加压工序的一个实例)中，通过按压部1240的作用力，对第1夹持部1210赋予朝向第2夹持部1220的载荷。通过对第1夹持部1210赋予朝向第2夹持部1220的载荷，将树脂管1011的管端1011a按压在限位部1022的第1侧面1022a，将树脂管1012的管端1012a按压在限位部1022的第2侧面1022b。
接着，工序S1004(加热工序的一个实例)中，在加压的状态下，将电熔接装置的连接器安装在连接器安装部1006的2根销1061，并在特定时间内进行通电。
电热丝1051因该通电而发热，限位部1022、树脂管1011的管端1011a以及树脂管1012的管端1012a熔融，与限位部1022密接。
需要说明的是，由于限位部1022因通电而熔化，轴线方向A的宽度变小，被赋予的载荷变小，因此通过使螺母1242朝第2夹持部1220侧移动，而可确保利用弹簧1241施加在第1夹持部1210的载荷。需要说明的是，虽然期望即使管端1011a、1012a熔化，载荷也不变化，但载荷也可变化。
通电时的电热丝温度只要为可使主体部1002熔融的温度即可，聚烯烃的情况下优选为220度以下。
接着，工序S1005(冷却工序的一个实例)中，在特定时间内进行熔融了的树脂管1011、电熔接接头1001以及树脂管1012的冷却。需要说明的是，优选为继续由按压部1240赋予载荷，直至工序S1005结束为止。
图22是显示树脂管1011、电熔接接头1001以及树脂管12熔融而连接的状态的图。如图22所示，限位部1022熔融，受树脂管1011、1012挤压变窄，而嵌埋树脂管1011与树脂管1012间，形成隆凸R。
图23(a)是显示树脂管1011、1012以及限位部1022的示意图。图23(b)是显示熔融连接后的状态的树脂管1011、1012以及限位部1022的示意图。图23(b)中，以1022p表示限位部1022熔融后残留的残存部分。图23(c)显示限位部1022中的残存部分1022p、以及除此以外的填补部分1022q。如图23(c)所示，由限位部1022中的残存部分1022p以外的填补部分1022q填补由熔融后的树脂管1011、树脂管1012以及残存部分1022p包围的间隙D。间隙D是由熔接前的限位部1022的高度至树脂管1011、1012的内表面的高度、以及熔接后的树脂管1011与树脂管1012间的宽度形成的空间。
间隙D显示在图23(d)。图23(d)中，填充显示间隙D。此处，为了在较树脂管1011、1012的内周面更内侧形成隆起的隆凸R，将填补部分1022q的体积设为大于间隙D的体积。例如，优选将填补部分1022q/间隙D×100(％)设为130～300％。需要说明的是，残存部分1022p在沿轴线方向A的宽面的长度为例如1mm。
＜配管结构1100的超纯水用途＞
本发明的实施方式的配管结构1100例如可用于输送超纯水。具体而言，本发明的实施方式的超纯水用配管结构1100可作为超纯水制造装置内的配管、自超纯水制造装置对使用点输送超纯水的配管、以及自使用点返送超纯水用配管等使用。
所谓超纯水，是纯度极高的水，例如是优选适用于清洗半导体元件等电子机器的水。用于表示超纯水的等级的指标较多，本实施方式中，超纯水的电阻率为18.2MΩ·cm以上，TOC为50ppb以下。
本发明的实施方式的配管结构1100优选为对超纯水的要求水质特别严格的、原子能发电用水配管、或在医药品制造工序、半导体元件或液晶，更优选为半导体元件的制造工序中的清洗等湿式处理工序中使用的超纯水输送配管。作为该半导体元件，也优选为具有更高的集成度的，具体而言，更优选为在最小线宽65nm以下的半导体元件的制造工序中使用。作为半导体制造所使用的超纯水的质量等相关的标准，可举出例如SEMI F75。
此外，由于本方案的实施方式的配管结构1100具有聚乙烯类树脂层，因此施工性优良。例如，可在相对较低的温度下，容易地进行EF(电熔接)接合等熔接施工。
<特征等>
本实施方式的电熔接接头1001中，第2发热部1005的电热丝1051的相邻匝数，为第2发热部1005旁边的发热部分1003a、1004a的电热丝1031、1041的相邻匝数以下。如图14所示，第2发热部1005的电热丝1051的匝数为4圈，第1发热部1003、1004的发热部分1003a、1004a的电热丝1031、1041的匝数为2圈。
第1发热部1003、1004的电热丝1031、1041与第2发热部1005的电热丝1051为相同线径、材质的情况下，匝数越多，通电时温度越易上升。假设在第2发热部1005的电热丝1051的匝数小于发热部分1003a、1004a的电热丝1031、1041的匝数的情况下，由于发热部分1003a、1004a的发热大于第2发热部1005的发热，因此树脂管1011、1012的侧面先受热膨胀。由此，树脂管1011、1012受发热部分1003a、1004a的部分约束，为了将管端1011a、1012a按压在限位部1022，推入树脂管1011、1012(参照箭头A1、A2)需要较大的力，因此需要大并且重的夹具，从而花费成本。
相对于此，如本实施方式，通过使第2发热部1005的电热丝1051的匝数大于第1发热部1003的发热部分1003a、1004a的匝数而构成，第2发热部1005的发热大于第1发热部1003、1004的发热。由此，可在树脂管1011、1012因树脂管1011、1012侧面的受热膨胀，而被电熔接接头1001约束之前，通过第2发热部1005的熔融，将管端1011a、1012a按压在限位部1022，因此可以较小的推入力熔接管端1011a、1012a。
本实施方式的电熔接接头1001中，树脂管1011的外径为25mm以下的情况下，d1/L1设为2.5以下，树脂管1011的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d1/L1设为3.5以下，树脂管1011的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d1/L1设为4.0以下，树脂管1011的外径为110mm以上并且160mm以下的情况下，d1/L1设为5.5以下，树脂管1011的外径为225mm以上的情况下，d1/L1设为6.5以下。此外，树脂管1012的外径为25mm以下的情况下，d2/L2设为2.5以下，树脂管1012的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d2/L2设为3.5以下，树脂管1012的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d2/L2设为4.0以下，树脂管1012的外径为110m m以上并且160mm以下的情况下，d2/L2设为5.5以下，树脂管1012的外径为225mm以上的情况下，d2/L2设为6.5以下。
此处，针对本案发明人发现的第1发热部1003、1004的配置距限位部1022过远的情况下，隆凸R变得不稳定的原因进行说明。图24(a)是显示以下构成的图：距离L1与d1在所述本实施方式的范围外，即树脂管1011的外径为25mm以下的情况下，d1/L1设为大于2.5，树脂管1011的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d1/L1设为大于3.5，树脂管1011的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d1/L1设为大于4.0，树脂管1011的外径为110mm以上并且160mm以下的情况下，d1/L1设为大于5.5，树脂管1011的外径为225mm以上的情况下，d1/L1设为大于6.5。
如果对这样构成的电熔接接头11002插入树脂管1011，则在限位部1022的第2发热部1005与接头插口部1023的第1发热部1004间的部分(冷却区域)，在电熔接接头11002的内表面与树脂管1011的外表面的间隙(图中以E表示)内存在空气。如果开始熔接，则因设有第2发热部1005的限位部1022与树脂管1011的管端1011a间的熔接(图中以P2表示熔接部分)、以及接头插口部1023的设有第1发热部1004的部分的内表面与树脂管1011的外表面的熔接(图中以P1表示熔接部分)同时进行，因此间隙E内的空气由两个熔接部分P1、P2封入至它们之间，并在该状态下受热膨胀，如图24(b)所示，将形成隆凸R的过程中的熔融树脂往上挤。由此，隆凸R的大小以及形状发生变化。存在因管或接头成型时的尺寸精度、以及施工时的刮削量(熔接前切削管的外表面的工序中被切削的厚度)、进而管的插入状况等的偏差而产生该现象的情况。
因此，本发明的电熔接接头1001中，接头插口部23用于OD25mm以下的管的情况下，d1/L1设为2.5以下，接头插口部1023用于OD32mm以上并且OD50mm以下的管的情况下，d1/L1设为3.5以下，接头插口部1023用于OD63mm以上并且OD90mm以下的管的情况下，d1/L1设为4.0以下，接头插口部1023用于OD110mm以上并且OD160mm以下的管的情况下，d1/L1设为5.5以下，接头插口部1023用于OD225mm以上的管的情况下，d1/L1设为6.5以下。此外，本发明的电熔接接头1001中，接头插口部1024用于OD25mm以下的管的情况下，d2/L2设为2.5以下，接头插口部1024用于OD32mm以上并且OD50mm以下的管的情况下，d2/L2设为3.5以下，接头插口部1024用于OD63mm以上并且OD90mm以下管的情况下，d2/L2设为4.0以下，接头插口部1024用于OD110mm以上并且OD160mm以下的管的情况下，d2/L2设为5.5以下，接头插口部1024用于OD225mm以上的管的情况下，d2/L2设为6.5以下。
由此，限位部1022的第2发热部1005与接头插口部1023、1024的第1发热部1003、1004的间隔变窄，空气不易被封入至接头的内表面与管的外表面的空隙内，可形成形状以及大小稳定的隆凸R，可抑制在电熔接接头与管间产生间隙。
如图17所示，也可将特定距离L1、L2设为零。第1发热部1003、1004在沿主体部1002的轴的方向上与限位部1022相邻配置。
由此，限位部1022的第2发热部1005与接头插口部1023、1024的第1发热部1003、1004的间隔进一步变窄，空气不易被封入至接头的内表面与管的外表面的空隙内，可形成形状以及大小稳定的隆凸。
第1发热部1003，1004具有卷绕2圈以上的电热丝1031、1041。
由此，第1发热部1003，1004中可更可靠地进行熔接。
＜其他实施方式＞
以上，已针对本发明的一实施方式进行说明，但本发明不限于所述实施方式，可在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更。
(A)
所述实施方式中，作为对第1夹持部1210附加载荷的按压部，使用弹簧1241以及螺母1242，但可不限于此，也可为马达、缸体等。此外，将管端1011a、1011b按压在限位部1022也可利用对第1夹持部1210附加载荷或移动量中的任一者。
(B)
所述的电熔接接头1001、1001’中，电热丝1031以及电热丝1041卷绕2圈，但也可卷绕3圈以上。此外，所述实施方式中，第1发热部1003与第1发热部1004隔着限位部1022左右对称设置，但也可非左右对称。此外，电热丝1031与电热丝1041分别为线匝相互接触，但也可为全部或一部分不接触。
此外，也可在较第1发热部1003更靠端1021b侧，设置卷绕有电热丝1031的发热部，该发热部可与第1发热部1003空出特定间隔设置。也可在较第1发热部1004更靠端1021c侧，设置卷绕有电热丝1041的发热部，该发热部可与第1发热部1004空出特定间隔设置。
(C)
所述实施方式中，沿轴线方向A观察的情况下，限位部1022的外径为圆形状，但不限于圆，也可为多角形状。
(D)
所述实施方式中，电熔接接头1001、1001’的流路均形成为直线状，但也可为流路弯曲的肘管接头。
(E)
所述实施方式中，由于对第1发热部1003、1004以及第2发热部1005的电热丝1031、1041、1051使用相同的，因此在全部电热丝1031、1041、1051均设有绝缘皮膜，但也可不限于此。然而，优选至少在电热丝1051设有绝缘皮膜。这是因为，电热丝1051受树脂管1011以及树脂管1012加压，彼此易接触。
(F)
所述实施方式中，在对第1发热部1003、1004以及第2发热部1005通电前，开始由按压部1240朝电熔接接头1001对树脂管1011与树脂管1012加压，但也可在通电后、通电期间的过程中开始进行加压。
(实施例)
以下，针对本实施方式，使用实施例详细说明。
如果将图14所示的接头插口部1023的内径设为d1，将接头插口部1024的内径设为d2，则本实施例中，设为d1＝d2。此外，如果将第1发热部1003的熔融长度设为D3(沿轴线方向A的长度)，将第1发热部1004的熔融长度设为D4，则本实施例中，设为D3＝D4。此外，所述的L1与L2在本实施例中也设为L1＝L2。需要说明的是，表格中，L1、L2表示冷却区域的长度。
使所述的接头插口部的内径、插入长度、熔融长度以及冷却区域的长度变化，对隆凸R的形状进行验证。将结果显示在(表3)。需要说明的是，由于实施例中使用的配管结构为超纯水用，因此树脂管以及电熔接接头各部的大小等与比较例不同(参照表3)。
需要说明的是，限位部1022的尺寸如下设定。
限位部高度h1如图14所示，是朝向第1侧面1022a以及第2侧面1022b的中心轴的方向的高度。限位部宽度W1如图14所示，是周面1022c在沿轴线方向A的长度。
如果限位部1022过低，则树脂管1011、1012的管端1011a、1012a未被完全熔化，如果过高则隆凸R过大，因此将限位部1022的高度h1设为管厚的1/4～1/2，将限位部1022的宽度W1设为3～15mm左右。
此外，加热时，以树脂管1011、1012的管端1011a、1012a的温度为220℃(180～240℃)的方式设定。例如，在180℃以下的情况下，熔融不充分，无法压入树脂管1011、1012，此外，在280℃以上这样温度过高的情况下，树脂熔化而发烟。
需要说明的是，隆凸R的大小(朝向中心轴方向的最大高度(mm))大于0mm，并且为以下的(表3)所示的上限以下的高度时视为良好。
[表3]
口径A 20 25 40 50 65 75 100 125 150 200
高度mm 3.2 3.2 3.5 4 4.3 5 5.5 6 7 7.5
例如，树脂管1011、1012的口径为25A的情况下，隆凸R的大小为2mm～3.2mm时判定为良好。
[表4]
Figure BDA0003758756350000411
以上的结果，涉及隆凸R的形状以及大小，比较例1～15中均为不良，实施例1～10的电熔接接头均为良好。
确认实施例1～10，如果树脂管1011、1012的口径(公称直径)变大，则即使L1、L2的长度较长也为良好。这是因为口径(公称直径)越大，树脂管1011、1012的壁厚越大，限位部1022的高度也变大，因此在熔接初期一体化的限位部的侧面与管端的截面积变大(参照图23(a)的箭头F)。如图24(a)、(b)所述，由于空气膨胀致使树脂自熔接过程中的限位部1022的侧面与管端间向表面鼓出是引起隆凸不良的原因，因此树脂管1011、1012的口径(公称直径)越大，箭头F的接触面积越大，由于树脂的厚度，空气越不易膨胀。因此，口径(公称直径)越大，即使加长L1、L2的长度也为良好。
(实施例11)
实施例11中，将树脂管1011、1012熔接在实施方式2的电熔接接头1001。通过载荷计测量将树脂管1011、1012熔接在电熔接接头1001时的压入力时，为2kgf。
(比较例16)
比较例16中，将树脂管1011、1012熔接在将实施方式2的电熔接接头1001的第1发热部1003、1004各自的电热丝31、41的匝数变更为6圈的电熔接接头。通过载荷计测量将树脂管1011、1012熔接在所述电熔接接头时的压入力时，为5kgf。
(比较例17)
比较例17中，树脂管1011、1012熔接在将实施方式2的电熔接接头1001的第1发热部1003、1004各自的电热丝31、41的匝数变更为8圈的电熔接接头。通过载荷计测量将树脂管1011、1012熔接在所述电熔接接头时的压入力时，为11kgf。
(比较例18)
比较例18中，将树脂管1011、1012熔接在将实施方式2的电熔接接头1001的第1发热部1003、1004各自的电热丝31、41的匝数变更为15圈的电熔接接头。通过载荷计测量将树脂管1011、1012熔接在所述电熔接接头时的压入力时，为30kgf。
肉眼观察确认所述实施例11与比较例16～18中制作的配管结构的管内表面的形变。将结果显示在以下的表(5)。
[表5]
第2发热部的匝数 第1发热部的匝数(单侧) 压入力(kgf) 管内表面形变
实施例11 4 2 2 小
比较例16 4 6 5 大
比较例17 4 11 11 大
比较例18 4 30 30 大
根据以上可知，第2发热部1005的电热丝1051的相邻匝数为第2发热部1005旁边的发热部分1003a、1004a的电热丝1031、1041的相邻匝数以下时，由于压入力较小，管内表面的变化也变小，故为优选的，以往，将树脂管、或具有树脂层以及金属增强层的金属增强复合管等使用树脂的管体彼此连接时，通常使用电熔接接头(例如参照日本专利特开2020-143713号公报)。
专利文献1所示的电熔接接头具有：接头插口部，其插入管；限位部，其从内周面朝内侧突出，限制管的插入；以及发热部，其配置在接头插口部的内侧。在将管插入于接头插口部的状态下，由发热部加热，由此将管与电熔接接头热熔接。
然而，专利文献1所示的电熔接接头中，由于管的端面与限位部之间的界面未熔接，因此有在限位部与管的端面间产生间隙的情况，水或药液的流动滞留。因此，微生物繁殖引起水质恶化，或由于药液劣化而引起纯度降低，因此在半导体制造用配管等中，有引起制造成品率恶化的情况。
本发明的目的是提供一种可抑制间隙的产生的电熔接接头。
为达成所述目的，第1方案的电熔接接头具备筒状的主体部、限位部、第1发热部以及第2发热部。筒状的主体部具有可在内侧插入包含热塑性树脂的管的接头插口部。限位部以在主体部的内表面朝内侧突出的方式配置，朝接头插口部的内侧插入管时可限制管的管端的插入位置。第1发热部配置在接头插口部的内侧，具有由绝缘体包覆的电热丝。第2发热部配置在限位部，具有由绝缘体包覆的电热丝。将沿主体部的轴的方向上的第1发热部与限位部的距离设为L，将接头插口部的内径设为d，在管的外径为25mm以下的情况下，d/L设为2.5以下，在管的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d/L设为3.5以下，在管的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d/L设为4.0以下，在管的外径为110mm以上并且160mm以下的情况下，d/L设为5.5以下，在管的外径为225mm以上的情况下，d/L设为6.5以下。
本案的发明人发现以下问题：为了抑制产生限位部与管的端面间的间隙，考虑不仅在接头插口部也在限位部设置发热部，但仅设置发热部，隆凸的大小以及形状不稳定。隆凸的大小以及形状不稳定的情况下，水量不稳定，根据隆凸的形状会产生死水。此外，隆凸的高度在圆周方向不均匀的情况下，对不均匀部分(膨出部)强劲地施加压力，有该膨出部脱落而流出的风险。此外，也考虑以膨出部为起点，在接合部出现龟裂，产生死水的情况。
并且，本案发明人发现了，这样的隆凸的大小以及形状变得不稳定是以下原因所致。当对电熔接接头插入管时，在限位部的发热部与接头插口部的发热部间(冷却区域)，在接头的内表面与管的外表面的间隙内存在空气。如果开始熔接，则设有发热部的限位部与管的管端间的熔接、以及接头插口部的设有发热部的部分的内表面与管的外表面的熔接同时进行，因此间隙内的空气由两个熔接部分封入至它们之间，并在该状态下受热膨胀，将形成隆凸过程中的熔融树脂往上挤。由此，隆凸的大小、形状发生变化。有时因管或接头成型时的尺寸精度、以及施工时的刮削量(熔接前切削管的外表面的工序中被切削的厚度)、进而管的插入状况等的偏差而产生该现象。
因此，本发明的电熔接接头中，在管的外径为25mm以下的情况下，d/L设为2.5以下，管的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d/L设为3.5以下，管的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d/L设为4.0以下，管的外径为110mm以上并且160mm以下的情况下，d/L设为5.5以下，管的外径为225mm以上的情况下，d/L设为6.5以下。
由此，空气不易被封入至限位部的第2发热部与接头插口部的第1发热部间的、接头的内表面与管的外表面的间隙内，可形成形状以及大小稳定的隆凸，可抑制在电熔接接头与管间产生间隙。
第2方案的电熔接接头是根据第1方案的电熔接接头，其具备筒状的主体部、限位部、第1发热部以及第2发热部。筒状的主体部具有可在内侧插入包含热塑性树脂的管的接头插口部。限位部以在主体部的内表面朝内侧突出的方式配置，朝接头插口部的内侧插入管时可限制管的管端的插入位置。第1发热部配置在接头插口部的内侧，具有由绝缘体包覆的电热丝。第2发热部配置在限位部，具有由绝缘体包覆的电热丝。将沿主体部的轴的方向上的第1发热部与限位部的距离设为L。将特定距离L设为零。第1发热部在沿主体部的轴的方向上与限位部相邻配置。
根据所述原因，第1发热部的位置越靠近限位部空隙越小，越不易产生空气的膨胀，因此可通过将L设为零而形成形状以及大小稳定的隆凸。
第3方案的电熔接接头是根据第1或第2方案所述的电熔接接头，其中，第1发热部具有卷绕2圈以上的电热丝。
由此，第1发热部中可更可靠地进行熔接。
根据本发明，可提供一种能抑制间隙的产生的电熔接接头。
实施方式中所述的达成所述目的的电熔接接头可作为以下的发明而记载。
(1)
一种电熔接接头，其具备：
筒状的主体部，其具有可在内侧插入包含热塑性树脂的管的接头插口部；
限位部，其以在所述主体部的内表面朝内侧突出的方式配置，朝所述接头插口部的内侧插入所述管时，限制所述管的管端的插入位置；
第1发热部，其具有配置在所述接头插口部的内侧，并且由绝缘体包覆的电热丝；以及
第2发热部，其具有配置在所述限位部，并且由绝缘体包覆的电热丝，
如果将所述第1发热部与所述限位部在沿所述主体部的轴的方向上的距离设为L，将所述接头插口部的内径设为d，
则在所述管的外径为25mm以下的情况下，d/L设为2.5以下，在所述管的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d/L设为3.5以下，在所述管的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d/L设为4.0以下，在所述管的外径为110mm以上并且160mm以下的情况下，d/L设为5.5以下，在所述管的外径为225mm以上的情况下，d/L设为6.5以下。
(2)
一种电熔接接头，其具备：
筒状的主体部，其具有可在内侧插入包含热塑性树脂的管的接头插口部，
限位部，其以在所述主体部的内表面朝内侧突出的方式配置，朝所述接头插口部的内侧插入所述管时，限制所述管的管端的插入位置；
第1发热部，其具有配置在所述接头插口部的内侧，并且由绝缘体包覆的电热丝；以及
第2发热部，其具有配置在所述限位部，并且由绝缘体包覆的电热丝，
如果将所述第1发热部与所述限位部在沿所述主体部的轴的方向上的距离设为L，
则将所述特定距离L设为零，
所述第1发热部在沿所述主体部的轴的方向上与所述限位部相邻配置。
(3)
如所述(1)或(2)所述的电熔接接头，其中，
所述第1发热部具有卷绕2圈以上的所述电热丝。
(实施方式3)
接着，针对本发明的实施方式3的电熔接接头的制造方法进行说明。
图25是显示以本实施方式3的电熔接接头的制造方法制造的电熔接接头2001的截面图。
电熔接接头2001与图17所示的电熔接接头1001’相比，不同点在于：在内表面1021a配置有第1发热部1003、1004的部分形成有阶差。对电熔接接头2001的构成中与电熔接接头1001’相同的构成标注相同符号，省略说明。
在电熔接接头2001的筒状部2021的内表面2021a形成有阶差2007、2008。阶差2007设置在形成有第1发热部1003的部分。阶差2008设置在形成有第1发热部1004的部分。阶差2007、2008以朝筒状部2021的中心突出的方式形成。阶差2007、2008的突出量小于限位部1022。在熔接时，在阶差2007的内侧插入树脂管1011，在阶差2008的内侧插入树脂管1012，并与限位部1022抵接。
针对电熔接接头2001的制造方法进行说明。图26是显示绕线芯2200的图。绕线芯2200具有第1构件2201、第2构件2202以及第3构件2203。第1构件2201、第2构件2202以及第3构件2203为大致圆柱状的构件，在同轴上排列配置。
第2构件2202配置在第1构件2201与第3构件2203间。第1构件2201形成接头插口部1023。第2构件2202形成限位部1022。第3构件2203形成接头插口部1024。第2构件2202形成为较第1构件2201与第3构件2203更小的直径。
图27是显示在绕线芯2200配置有电热丝1031、1041、1051的状态的图。
在第1构件2201的外周面2201a的第2构件2202侧的端，设有卷绕配置有第1发热部1003的电热丝1031的电热丝配置部2201b。电热丝配置部2201b通过使外周面2201a朝中心侧凹陷而形成。电热丝配置部2201b在外周面2201a形成为阶差状。外周面2201a中电热丝配置部2201b的直径小于电热丝配置部2201b以外的部分的直径。需要说明的是，期望电热丝配置部2201b的阶差d的大小为电热丝1031的直径的2成左右。
如图27所示，在第2构件2202的外周面2202a，卷绕配置有第2发热部1005的电热丝1051。
在第3构件2203的外周面2203a的第2构件2202侧的端，设有卷绕配置有第1发热部1004的电热丝1041的电热丝配置部2203b。电热丝配置部2203b通过使外周面2203a朝中心侧凹陷而形成。电热丝配置部2203b在外周面2203a形成为阶差状。外周面2203a中电热丝配置部2203b的直径小于电热丝配置部2203b以外的部分的直径。需要说明的是，期望电热丝配置部2203b的阶差d的大小为电热丝1041的直径的2成左右。
使用这样的绕线芯2200进行电熔接接头2001的制造。
图28是显示电熔接接头2001的制造工序的流程图。需要说明的是，电热丝1031、1041、1051相连而为一根电热丝。
首先，在工序S2001中，将电热丝1031、1041、1051卷绕配置在绕线芯2200。由于电热丝1031、1041、1051是一根相连的电热丝，因此如图27以及图28所示，自左向右或自右向左卷绕电热丝。此时，由于电热丝配置部2201b以及电热丝配置部2203b为阶差状，因此容易知晓开始卷绕第1圈的位置。
将电热丝卷绕在绕线芯2200后，在工序S2002中，如图29所示，将卷绕有电热丝的状态的绕线芯2200插入至模具2300。模具2300如图29以及图30所示，分成第1模具2301与第2模具2302，插入绕线芯2200。将树脂射出至模具2300内的浇口2301a以与第2构件2202的外周面2202a对向的方式配置。
接着，在工序S2003中，如图30所示，自形成在第1模具2301的浇口2301a射出树脂，形成电熔接接头2001。因此，自浇口2301a流入的树脂扩展至第1构件2201与第2构件2202的侧(左右方向)。此时，电热丝1031、1041受树脂流动(参照箭头F1、F2)推压，但因电热丝配置部2201b、2203b形成为阶差状，因此可由第2构件2202相反侧的阶差面2201c、2203c抵住电热丝1031、1041，抑制其朝外侧(箭头F1、F2侧)流动。
需要说明的是，如果电热丝1031、1041的位置移动至外侧，则限位部1022的加热状况改变。图31(a)是显示电热丝1031、1041的位置未偏移的状态的图，图31(b)是显示电热丝1031、1041的位置朝外侧偏移的状态的图。该情况下，图31(a)中温度变高的区域以H1、H2、H3、H4、H5表示。区域H1为由第1发热部1003加热的区域。区域H2为由第2发热部1005加热的限位部1022的端面侧的区域。区域H3为由第1发热部1004加热的区域。区域H4为由第2发热部1005加热的限位部1022的端面侧的区域。区域H5为限位部1022的内侧，并且由第1发热部1003、1004以及第2发热部1005加热的区域。
如图31(b)所示，如果电热丝1031、1041朝外侧偏移，则区域H1与区域H3的位置偏移，区域H5的温度低于图30(a)的构成的情况。此外，限位部22的第1侧面1022a与第2侧面1022b的外周缘的温度也降低。
如果温度这样变化，则成为熔接不均的原因，但如本实施方式的电熔接接头2001，通过设置阶差部分，电热丝的位置稳定，可提高质量稳定性。
接着，在工序S2004中，冷却树脂后，将成形的电熔接接头2001自模具2003取出。
如上所述，可制造电熔接接头2001。
需要说明的是，为了将树脂管1011、1012插入至图17所示的电熔接接头1001’，在树脂管1011、1012的外周面与电熔接接头的内表面1021a间需要间隙。因此，可能存在相对于电熔接接头1001’的轴线倾斜地插入树脂管1011、1012，而熔接部分变倾斜的情况。
然而，本实施方式3的电熔接接头2001的情况下，由于形成有阶差2007、2008，因此深度变窄，可发挥树脂管1011、1012不易被倾斜插入，熔接部分不易倾斜的效果。
(实施方式4)
接着，针对本发明的实施方式4的电熔接接头3001进行说明。
(电熔接接头3001的概要)
图32是显示本发明的实施方式的电熔接接头3001、通过电熔接接头3001连接的树脂管3011(包含热塑性树脂的管的一个实例)、以及树脂管3012(包含热塑性树脂的管的一个实例)的图。图32也可称为配管结构3100的分解图。配管结构3100具有例如电熔接接头3001、树脂管3011以及树脂管3012。
如图所示，电熔接接头3001与树脂管3011以及树脂管3012熔接，而将树脂管3011与树脂管3012连接。
树脂管3011以及树脂管3012分别由热塑性树脂形成。
在树脂管3011以及树脂管3012，截面圆形的流路3011f、3012f在内部延伸。在电熔接接头3001，截面圆形的流路3001f在内部延伸。在树脂管3011与树脂管3012通过电熔接接头3001连接的状态下，树脂管3011、树脂管3012以及电熔接接头3001各自的流路的轴线配置在同一直线上。
需要说明的是，将各个轴线相对于电熔接接头3001、树脂管3011以及树脂管3012的流路延伸的方向设为轴线方向A。此外，将电熔接接头3001、树脂管3011以及树脂管3012中，与各个轴线正交而接近/离开的方向设为径向B，将绕各个轴线旋转的方设为圆周方向C。
树脂管3011在轴线方向A中的箭头A1方向相对于电熔接接头3001相对移动，并连接至电熔接接头3001。此外，树脂管12在轴线方向A中的箭头A2方向相对于电熔接接头3001相对移动，并连接至电熔接接头3001。将树脂管3011以及树脂管3012连接至电熔接接头3001的状态构成配管结构3100。
图33是显示电熔接接头3001的截面结构的图。
电熔接接头1如图32以及图33所示，具有主体部3002、插口发热部3003、限位发热部3004、第1连接器安装部3005以及第2连接器安装部3006。
(主体部3002)
主体部3002是由热塑性树脂形成，如图33所示，具有筒状部3021与限位部3022。筒状部3021为筒状，具有接头插口部3023、接头插口部3024、以及连设部3025。在接头插口部3023的内侧插入树脂管3011。在接头插口部3024的内侧插入树脂管3012。
作为主体部3002所使用的热塑性树脂，没有特别限定，优选熔点低于230℃。
图34是显示在电熔接接头3001的接头插口部3023的内侧插入树脂管3011，在接头插口部3024的内侧插入树脂管3012的状态的截面结构图。
接头插口部3023的内径形成为树脂管3011的外径以上。此外，接头插口部3024的内径形成为树脂管3012的外径以上。
连设部3025如图33所示，与接头插口部3023以及接头插口部3024相连，将接头插口部3023与接头插口部3024连接。连设部3025是连接接头插口部3023与接头插口部3024间的部分，后述的限位部3022设置在径向B的内侧。
(限位部3022)
限位部3022为圆环状部分。限位部3022在筒状部3021的内表面3021a沿圆周方向C遍及整个圆周形成为突条。限位部3022也包含热塑性树脂，优选为以与筒状部3021使用的热塑性树脂相同的树脂形成。
限位部3022如图33所示，以自筒状部3021的内表面3021a朝径向的内侧突出的方式形成。此外，限位部3022配置在筒状部3021的连设部3025的径向B的内侧。需要说明的是，限位部3022可与筒状部3021作为一个构件而形成，也可作为与筒状部3021独立的构件而形成。
限位部3022具有第1侧面3022a、第2侧面3022b以及周面3022c。周面3022c为限位部3022的径向内侧的端面。
第1侧面3022a自筒状部3021的内表面3021a朝径向B的内侧相对于轴线方向A大致垂直地形成。
第2侧面3022b自筒状部3021的内表面3021a朝径向B的内侧相对于轴线方向A大致垂直地形成。
周面3022c将第1侧面3022a的径向内侧的端与第2侧面3022b的径向内侧的端连接。周面3022c与筒状部3021的内表面3021a大致平行地形成。
当将树脂管3011插入至接头插口部3023的内侧时，如图34所示，由限位部3022限制管端3011a的插入位置。需要说明的是，限制管端3011a的插入位置如图34所示，包含以下情况：管端3011a与限位部3022的第1侧面3022a接触，由限位部3022直接限制；管端3011a与限位发热部3004的电热丝3041(后述)接触，由限位部3022间接限制。
当将树脂管3012插入至接头插口部3024的内侧时，如图34所示，由限位部3022限制管端3012a的插入位置。需要说明的是，限制管端3012a的插入位置如图34所示，包含以下情况：管端3012a与限位部3022的第2侧面3022b接触，由限位部3022直接限制；管端3012a与限位发热部3004的电热丝3041(后述)接触，由限位部3022间接限制。
需要说明的是，本实施方式中，抑制在管端3011a与第1侧面3022a间、以及管端3012a与第2侧面3022b间(参照位置P)产生U形槽。
(插口发热部3003)
图35是显示插口发热部303以及限位发热部3004与第1连接器安装部3005以及第2连接器安装部3006的连接关系的电熔接接头3001的示意图。图35中，为容易理解，简化插口发热部3003的电热丝3031的卷绕构成。
插口发热部3003如图33以及图35所示，设置在接头插口部3023以及接头插口部3024。
插口发热部3003在接头插口部3023以及接头插口部3024具有嵌入至内表面3021a的电热丝3031。
电热丝3031在接头插口部3023以及接头插口部3024中以沿内表面3021a在圆周方向卷绕的方式配置。电热丝3031配置在内表面3021a附近。需要说明的是，电热丝3031可以以一部分在流路3001f侧露出的方式嵌埋在筒状部3021，也可完全埋设。
为容易理解，将电热丝3031中配置在接头插口部3023的部分设为电热丝部分3031a，将电热丝3031中配置在接头插口部3024的部分设为电热丝部分3031b。
电热丝3031中连接电热丝部分3031a与电热丝部分3031b的电热丝部分3031c被嵌入在连设部3025。
电热丝部分3031c位于较限位发热部3004更靠外周侧。电热丝部分3031c以不与设置在限位发热部3004的电热丝3041接触的方式配置。
需要说明的是，一根电热丝3031遍及接头插口部3023、接头插口部3024以及连设部3025而配置，但电热丝部分3031a、电热丝部分3031b以及电热丝部分3031c可以各自由不同的电热丝构成，并将这些电热丝连接。
电热丝3031可具有例如导线与绝缘皮膜。导线可使用例如镍铬合金线、2型铁铬线、1型铁铬线、镍铬线等。绝缘皮膜以覆盖导线周围的方式设置。绝缘皮膜的熔点为230度以上。在本实施方式中，优选将其设为即使在热塑性树脂熔融的温度(例如聚乙烯的情况下，电热丝加热至220度)下也不熔融的温度。绝缘皮膜可由例如氟类树脂或酰亚胺类树脂形成，但优选由聚酰亚胺类树脂形成。例如，导线的厚度也可设为0.1mm以上并且10mm以下。此外，电热丝3031以180度～230度左右发热。
针对插口发热部3003的电热丝3031的配置进行说明。由于插口发热部3003以限位部3022为基准左右对称配置，因此使用配置在接头插口部3023的电热丝3031进行说明。
以接头插口部3023的电热丝密度小于后述的限位发热部3004的电热丝密度的方式配置电热丝部分3031a。
接头插口部3023中，重复以接触的方式卷绕2圈电热丝3031，沿轴线方向A空出特定间隔以接触的方式卷绕2圈电热丝3031。本实施方式中，如图33所示，例如将电热丝3031卷绕8圈。
将接头插口部3023中以接触的方式卷绕有2圈电热丝31的部分设为发热部分3003a。插口发热部3003中配置在接头插口部3023的部分具有多个发热部分3003a，发热部分3003a可称为沿轴线方向A空出特定间隔而配置。此外，将接头插口部3024中以接触的方式卷绕有2圈电热丝3031的部分设为发热部分3003b。插口发热部3003中配置在接头插口部3024的部分具有多个发热部分3003b，发热部分3003b可称为沿轴线方向A空出特定间隔而配置。
此外，图33中，如果将配置有电热丝3031的区域在沿轴线方向A的长度设为L，则本实施方式中，在长度L上配置有8根份的电热丝3031。需要说明的是，长度L可称为沿轴线方向A的插口发热部3003的长度，或沿轴线方向A的电热丝3031的长度。
此处，如果将电热丝3031的外径设为1mm，将特定间隔设为5mm，则在L＝23mm上存在8根份的电热丝，因此插口发热部3003的电热丝密度成为8(根)/23(mm)≈0.35(根/mm)。
这样，将电热丝密度定义为单位长度(例如1mm)的电热丝的根数。电热丝密度可作为将配置有电热丝3031的区域在沿轴线方向A的长度L所配置的电热丝3031的根数除以其长度L而得的值而求得。
通过使插口发热部3003发热，接头插口部3023的内周面与树脂管3011的外周面间的间隙W1(参照图34)、以及接头插口部3024的内周面与树脂管3012的外周面间的间隙W1由熔融的树脂嵌埋，而将接头插口部3023与树脂管3011、以及接头插口部3024与树脂管12熔接。
(第1连接器安装部3005)
第1连接器安装部3005如图33所示，具有2根销3051b、3051c(一对第1端子的一个实例)。2根销3051b、3051c以自筒状部3021的外表面3021d朝径向外侧突出的方式设置。2根销3051b、3051c中的一根销3051b如图33所示，配置在筒状部3021的端3021b附近，另一根销3051c配置在端3021c附近。
如图35所示，插口发热部3003的电热丝3031的接头插口部3023侧的一端连接在销3051b。插口发热部3003的电热丝3031的接头插口部3024侧的端连接在销3051c。通过在销3051b与销3051c安装电熔接装置3008的第1连接器3081并进行通电，而可使插口发热部3003发热。
需要说明的是，对插口发热部3003通电的时间例如在公称直径为50mm的情况下，可设为1分钟，在公称直径为300mm的情况下，可设为10分钟。
(限位发热部3004)
限位发热部3004设置在限位部3022。限位发热部3004具有电热丝3041。电热丝3041以沿轴线方向A在圆周方向C卷绕的方式设置在限位部3022。电热丝3041在本实施方式中在限位部3022例如卷绕3圈。本实施方式的限位发热部3004中，相邻的电热丝3041全部接触。
电热丝3041可使用与电热丝3031同样的材料以及构成。电热丝3041以180度～230度左右发热。
限位发热部3004中，以接触的方式卷绕有3圈电热丝3041。因此，在配置有电热丝3041的区域在沿轴线方向A的长度L(也可称限位发热部3004的长度)，配置有3根份的电热丝3041。
限位发热部3004中卷绕的电热丝3041的直径设为小于插口发热部3003中卷绕的电热丝3031的直径。
此外，限位发热部3004中卷绕的电热丝3041的直径以将电热丝3041的位置纳入插入的树脂管3011、3012的管壁厚度间的方式设定。
如上所述，如果将电热丝的直径设为1mm，则第2发热部3004的电热丝密度设为3(根)/3(mm)＝1(根/mm)。
如上所述，由于插口发热部3003的电热丝密度为约0.35，因此本实施方式中，插口发热部3003的电热丝密度设为小于限位发热部3004的电热丝密度。
需要说明的是，限位发热部3004的电热丝3041的配置不限于本实施方式的构成，电热丝3041也可不接触。此外，可不沿轴线方向A配置3根份的电热丝3041，也可不设置正中间的1根，而将该部分由形成限位部3022的树脂嵌埋。
需要说明的是，所述插口发热部3003的电热丝密度不限于图33所示的构成，本实施方式中，以接触的方式卷绕2圈量的电热丝3031，但不限于此。例如，可以接触的方式卷绕3圈量的电热丝3031，也可以不接触的方式在每1圈空出间隔卷绕电热丝3031。
通过使限位发热部3004发热，限位部3022的第1侧面3022a与树脂管3011的管端3011a间的间隙W2(参照图34)、以及限位部3022的第2侧面3022b与树脂管3012的管端3012a间的间隙W2由熔融的树脂嵌埋，而将限位部3022与树脂管3011、以及限位部3022与树脂管3012熔接。
(第2连接器安装部3006)
第2连接器安装部3006如图33所示，具有2根销3061b、3061c(一对第2端子的一个实例)。2根销3061b、3061c以自筒状部3021的外表面3021d朝径向外侧突出的方式设置。2根销3061b、3061c在筒状部3021的中央附近沿轴线方向A排列配置。
2根销3061b、3061c中的一根销3061b配置在端3021b侧，另一根销3061c配置在端3021c侧。
如图35所示，电热丝3041的一端连接在销3061b，电热丝3041的另一端连接在销3061c。通过在销3061b与销3061c安装电熔接装置的连接器并进行通电，而可使插口发热部3003发热。
需要说明的是，对限位发热部3004通电的时间为对插口发热部3003通电的时间的约1/5，例如在公称直径为50mm的情况下，可设为20秒，在公称直径为300mm的情况下，可设为2分钟。
这样，由于用于使插口发热部3003发热的第1连接器安装部3005、与用于使插口发热部3004发热的第2连接器安装部3006分开设置，因此可使对插口发热部3003通电的时间点与对限位发热部3004通电的时间点错开。即，可在开始对限位发热部3004通电后，开始对插口发热部3003通电，或者在开始对插口发热部3003通电后，开始对限位发热部3004通电。
(电熔接装置3008)
接着，就对电熔接接头3001进行通电的电熔接装置3008进行说明。图36是显示通过电熔接装置8对电熔接接头3001进行通电的状态的示意图。
电熔接装置3008具有例如安装在销3051b、3051c的一对第1连接器3081、以及安装在销3061b、3061c的一对第2连接器3082。
电熔接装置3008例如也可设置有对一对第1连接器3081进行通电的第1通电开关、以及对一对第2连接器3082进行通电的第2通电开关。该情况下，可在操作第2通电开关，开始对限位发热部3004通电后，操作第1通电开关，开始对插口发热部3003通电。此外，也可在操作第1通电开关，开始对插口发热部3003通电后，操作第2通电开关，开始对限位发热部3004通电。
对限位发热部3004与插口发热部3003中的任一发热部开始通电至对另一发热部开始通电的时间，优选为由树脂嵌埋设有一发热部的侧的间隙后。需要说明的是，由树脂嵌埋可由熔化的树脂嵌埋，也可由固体树脂嵌埋。此外，虽然也取决于电熔接接头3001的性能、线圈以及公称直径，但也可在开始对一发热部通电约10～20秒后，开始对另一发热部通电。此外，也可在一发热部侧的树脂凝固后，开始对另一发热部通电。
此外，电熔接装置3008也可基于预先设定的程序自动进行对第1连接器3081与第2连接器3082的通电。如果开始控制，则开始对限位发热部3004与插口发热部3003中的任一发热部通电，在预先设定的时间后，开始对另一发热部通电。并且，电熔接装置3008在经过对各个发热部预先设定的通电时间后，停止通电。
该情况下，电熔接装置3008包含处理器与存储装置。处理器例如为CP U(CentralProcessing Unit：中央处理单元)。或者，处理器也可为与CPU不同的处理器。处理器依照程序执行用于控制通电的处理。存储装置包含如RO M(Read Only Memory：只读存储器)的非易失性存储器、以及如RAM(Rando m Access Memory：随机存取内存)的易失性存储器。存储装置也可包含硬盘或SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等辅助存储装置。存储装置为非暂时性(non-transitory)的计算机可读取的记录媒体的一个实例。存储装置存储用于控制电熔接装置8的程序以及数据。存储装置例如存储后述的终端范围或操作速度的特定阈值数据。
<连接方法>
接着，说明本发明的实施方式的连接方法。需要说明的是，图37是用于说明本实施方式的连接方法的流程图。
本实施方式中，通过对限位发热部3004通电而熔接树脂管的端面后，进行对插口发热部3003的通电，将树脂管的侧面熔接。需要说明的是，本实施方式的连接方法中，使用实施方式2中说明的夹具1200。
首先，在工序S3001中，朝电熔接接头3001的接头插口部3023的内侧插入树脂管11，直至由限位部3022限制树脂管3011的管端3011a的相对移动为止。
此外，朝电熔接接头3001的接头插口部3024的内侧插入树脂管3012，直至由限位部3022限制树脂管3012的管端3012a的相对移动为止。树脂管3011以及树脂管3012插入于电熔接接头3001的状态显示在图34。工序S3001与插入工序的一个实例对应。
接着，在工序S3002(配置工序的一个实例)中，通过将电熔接接头3001以及树脂管3012固定在夹具1200，在工序S3003(加压工序的一个实例)中，通过按压部1240的作用力对第1夹持部1210朝向第2夹持部1220赋予载荷。通过对第1夹持部1210赋予朝向第2夹持部1220的载荷，而将树脂管3011的管端3011a按压在限位部3022的第1侧面3022a，将树脂管3012的管端3012a按压在限位部3022的第2侧面3022b。
接着，在工序S3004中，在第2连接器安装部3006的2根销3061b、3061c安装电熔接装置3008的第2连接器3082，开始通电。通电时的电热丝温度只要为可使主体部3002熔融的温度即可，在聚烯烃的情况下优选为220度以下。通过该通电，电热丝3041发热。工序S3003与第1通电工序的一个实例对应。
需要说明的是，由于限位部3022因通电而熔化，轴线方向A的宽度变小，被赋予的载荷变小，因此通过使螺母1242朝第2夹持部1220侧移动，可确保利用弹簧1241施加在第1夹持部1210的载荷。需要说明的是，虽然期望即使管端3011a、3012a熔化载荷也不变化，但载荷也可变化。
接着，工序S3005中，停止对销3061b、3061c通电。由此，进行管端3011a、3012a与限位部3022的熔接。通电停止后，可在设置冷却时间后执行下一工序S3006，也可立即执行工序S3006。此外，按压部1240的加压也可在工序S3004的通电后进行。
接着，在工序S3006中，调整螺母1242的位置，以不产生按压部1240的作用力的方式设定。需要说明的是，解除按压部1240的加压可与停止对销3061b、3061c通电同时进行，也可在停止通电前不久解除，在设置冷却时间的情况下，也可在冷却时间结束后解除加压。
接着，在工序S3007中，在第1连接器安装部3005的2根销3051b、3051c安装电熔接装置3008的第1连接器3081，进行特定时间的通电。通过该通电，电热丝3031发热。工序S3006与第2通电工序的一个实例对应。这样，在加热电热丝3031时，以不赋予按压部1240的按压力的方式设定。
接着，自工序S3007经过特定时间后，在工序S3008中，电熔接装置3008对2根销3051b、3051c的通电结束。
图38(a)是限位部3022附近的放大图。如图38(a)所示，在限位发热部3004与插口发热部3003间的部分(冷却区域)，在电熔接接头3001的内表面与树脂管3011的外表面的间隙(图中以E表示)内存在空气。当同时开始限位发热部3004与插口发热部3003的加热时，设有限位发热部3004的限位部3022与树脂管3011的管端3011a间的熔接(图中以P2表示熔接部分)、以及接头插口部3023的设有插口发热部3003的部分的内表面与树脂管3011的外表面的熔接(图中以P1表示熔接部分)同时进行，因此存在间隙E内的空气由两个熔接部分P1、P2封入至它们之间，并在该状态下受热膨胀，喷出隆凸R，或产生因隆凸内的气泡破裂所致的凹陷的情况(也参照图11)。
相对于此，如图38(b)所示，本实施方式中，通过以第1次熔接将管端3011a与限位部3022熔接，空气可自插口发热部3003侧逃出(参照箭头G)。通过这样制作空气的逃出路径，可抑制隆凸喷出、气泡破裂的产生。
(实施例1)
使树脂管11、12与对实施方式4的电熔接接头3001进行以下变更而得的电熔接接头熔接。
将限位发热部3004的电热线3041的匝数变更为4圈
·将沿轴线方向A的插口发热部3003的发热部分3003a、300b的数量变更为2个，将发热部分3003a、3003b各自的电热丝3031的匝数变更为4圈
此外，连接电熔接接头与树脂管时，同时进行限位发热部3004与插口发热部3003的加热。
(实施例2)
使树脂管11、12与对实施方式4的电熔接接头3001进行以下变更而得的电熔接接头熔接。
将限位发热部3004的电热线3041的匝数变更为4圈
·将沿轴线方向A的插口发热部3003的发热部分3003a、3003b的数量变更为2个，将发热部分3003a、3003b各自的电热丝3031的匝数变更为4圈
电熔接接头与树脂管的连接依照图37的流程图所示的顺序进行。
如以下的(表6)所示，同时进行加热的实施例1的电熔接接头中，虽然在容许范围内，但仍有发生隆凸喷出或在隆凸处产生凹陷的情况。实施例2的电熔接接头可抑制隆凸喷出的发生以及隆凸的凹陷。
[表6]
Figure BDA0003758756350000571
(实施方式5)
以下，针对本发明的实施方式，一边参照附图一边进行说明。
<构成>
(配管结构4100的概要)
图39是显示本发明的实施方式的电熔接接头4001、通过电熔接接头4001连接的树脂管4011(管的一个实例)、以及树脂管4012(管的一个实例)的图。图39也可称为配管结构4100的分解图。配管结构4100具有例如电熔接接头4001、树脂管4011以及树脂管4012。
如图所示，电熔接接头4001与树脂管4011以及树脂管4012熔接，而将树脂管4011与树脂管4012连接。
树脂管4011以及树脂管4012分别由热塑性树脂形成。具体而言，树脂管4011以及树脂管4012包含聚乙烯等聚烯烃。
在树脂管4011以及树脂管4012，截面圆形的流路4011f、4012f在内部延伸。在电熔接接头4001，截面圆形的流路4001f在内部延伸。在树脂管4011与树脂管4012通过电熔接接头4001连接的状态下，树脂管4011、树脂管4012以及电熔接接头4001各自的流路的轴线配置在同一直线上。
需要说明的是，将各根轴线相对于电熔接接头4001、树脂管4011以及树脂管4012的流路延伸的方向设为轴线方向A。此外，将电熔接接头4001、树脂管4011以及树脂管4012中，与各个轴线正交而接近/离开的方向设为径向B，将绕各个轴线旋转的方设为圆周方向C。
树脂管4011在轴线方向A中的箭头A1方向相对于电熔接接头4001相对移动，并连接至电熔接接头4001。此外，树脂管4012在轴线方向A中的箭头A2方向相对于电熔接接头4001相对移动，并连接至电熔接接头4001。树脂管4011以及树脂管4012熔接而连接至电熔接接头4001的状态构成配管结构4100。
(电熔接接头4001)
图40是显示电熔接接头4001的截面结构的图。
电熔接接头4001如图39以及图40所示，具有主体部4002、发热部4005以及连接器安装部4006。
(主体部4002)
主体部4002是由热塑性树脂形成，如图40所示，具有筒状部4021与限位部4022。筒状部4021为筒状，具有接头插口部4023、接头插口部4024、以及连设部4025。在接头插口部4023的内侧插入树脂管4011。在接头插口部4024的内侧插入树脂管4012。
作为主体部4002所使用的热塑性树脂，没有特别限定，优选熔点低于230℃。
图41是显示在电熔接接头4001的接头插口部4023的内侧插入树脂管4011，在接头插口部4024的内侧插入树脂管4012的状态的截面结构图。
接头插口部4023的内径形成为树脂管4011的外径以上。此外，接头插口部4024的内径形成为树脂管4012的外径以上。
连设部4025如图40所示，与接头插口部4023以及接头插口部4024相连，而将接头插口部4023与接头插口部4024连接。连设部4025为连接接头插口部4023与接头插口部4024间的部分，后述的限位部4022设置在径向B的内侧。
(限位部4022)
限位部4022为圆环状部分。限位部4022在筒状部4021的内表面4021a沿圆周方向C遍及整个圆周形成为突条。限位部4022也包含热塑性树脂，优选为以与筒状部4021所使用的热塑性树脂相同的树脂形成。
限位部4022以自筒状部4021的内表面4021a朝径向内侧突出的方式形成。此外，限位部4022配置在筒状部4021的连设部4025的径向B的内侧。需要说明的是，限位部4022可与筒状部4021作为一个构件而形成，也可作为与筒状部4021独立的构件而形成。
限位部4022如图40所示，具有第1侧面4022a、第2侧面4022b以及周面4022c。周面4022c为限位部4022的径向内侧的端面。
第1侧面4022a自筒状部4021的内表面4021a朝径向B的内侧相对于轴线方向A大致垂直地形成。
第2侧面4022b自筒状部4021的内表面4021a朝径向B的内侧相对于轴线方向A大致垂直地形成。
周面4022c将第1侧面4022a的径向内侧的端与第2侧面4022b的径向内侧的端连接。周面4022c与筒状部4021的内表面4021a大致平行地形成。
当朝接头插口部4023的内侧插入树脂管4011时，如图41所示，树脂管4011的管端4011a与限位部4022的第1侧面4022a接触，限制管端4011a的插入位置。需要说明的是，管端4011a与第1侧面4022a接触包含以下情况：管端4011a与第1侧面4022a直接接触、以及管端4011a通过发热部4005的电热丝4051(后述)与第1侧面4022a间接接触。
当朝接头插口部4024的内侧插入树脂管4012时，如图41所示，树脂管4012的管端4012a与限位部4022的第2侧面4022b接触，限制管端4012a的插入位置。需要说明的是，管端4012a与第2侧面4022b接触包含以下情况：管端4012a与第2侧面4022b直接接触、以及管端4012a通过发热部4005的电热丝4051(后述)与第2侧面4022b间接接触。
(发热部4005)
发热部4005设置在限位部4022。发热部4005具有电热丝4051。电热丝4051以沿轴线方向A在圆周方向C卷绕的方式设置在限位部4022。本实施方式中，电热丝4051在限位部4022例如卷绕4圈。本实施方式的发热部4005中，相邻的电热丝4051全部接触。
电热丝4051嵌入在限位部4022，但也可以一部分自第1侧面4022a、第2侧面4022b或周面4022c在流路4001f侧露出的方式，嵌埋在限位部4022。
电热丝4051例如如图40所示，具有导线4051a与绝缘皮膜4051b(绝缘体的一个实例)。导线4051a可使用例如镍铬合金线、2型铁铬线、1型铁铬线、镍铬线等。导线51a的线径可设为φ0.3～0.8mm。低于φ0.3mm的情况下，存在因绕线时的拉力而伸长，电阻值变得不稳定的风险。在形成绝缘皮膜4051b的设备上，将导线4051a的线径最大设定至0.8mm。此外，导线4051a的单位长度的电阻值根据线径而为2～21Ω/m左右。
绝缘皮膜4051b以覆盖导线4051a周围的方式设置。绝缘皮膜4051b的熔点为230度以上。在本实施方式中，优选将其设为即使在热塑性树脂熔融的温度(例如聚乙烯的情况下，电热丝加热至220度)下也不熔融的温度。绝缘皮膜4051b可由例如氟类树脂或酰亚胺类树脂形成，但优选由聚酰亚胺类树脂形成。例如，导线4051a的厚度也可设为0.1mm以上并且10mm以下。
此外，限位部4022的导线4051a与树脂的体积比以成为0.04～0.07的方式设定。如图42所示，如果将一根导线4051a的截面积设为S，将限位部4022以及绝缘皮膜4051b的合计截面积设为T，则导线4051a的体积/限位部4022以及绝缘皮膜4051b的体积可设为≈4×S/T。该4S/T以成为0.04～0.07的方式设定。需要说明的是，图42是图40的D部放大图。
需要说明的是，本实施方式中，发热部4005中将1根电热丝4051以与线匝相互接触的方式卷绕4圈，但不限于此，也可为3圈以下或5圈以上。需要说明的是，不限于1根，也可卷绕2根以上电热丝4051，形成发热部4005。电热丝4051也可以线匝不相互接触的方式卷绕。
(连接器安装部4006)
连接器安装部4006如图40所示，具有2根销4061。2根销4061以自筒状部4021的外表面4021d朝径向外侧突出的方式设置。2根销4061中的一根销4061如图40所示，配置在筒状部4021的端4021b附近，另一根销4061配置在端4021c附近。2根销4061虽然未图示，但与发热部405的电热丝4051连接。如果在销4061安装电熔接装置的连接器并进行通电，则电热丝4051发热。
<夹具4200>
接着，针对本发明的实施方式的连接方法中所使用的夹具4200进行说明。在夹具4200配置树脂管4011、电熔接接头4001以及树脂管4012。图43是显示夹具4200的图。图44是显示将树脂管4011、电熔接接头4001以及树脂管4012安装在夹具4200的状态的图。图45是图44的侧视图。
夹具4200具备第1夹持部4210、第2夹持部4220、轴部4230、按压部4240、限制部4250以及台座4260。
(台座4260)
台座4260为板状的构件。台座4260支撑配置在其上表面侧的第1夹持部4210、第2夹持部4220、轴部4230、按压部4240以及限制部4250。
(第1夹持部4210)
第1夹持部4210夹住并固定树脂管4011。第1夹持部4210具有下侧夹持部4211、上侧夹持部4212、铰链部4213、紧固部4214以及轴承部4215。下侧夹持部4211是在上表面形成有半圆形状的凹部4211a的构件。本实施方式中，下侧夹持部4211是在上表面形成有半圆形状的凹部的大致长方体形状的构件。
轴承部4215设置在下侧夹持部4211。轴承部4215插入至形成在下侧夹持部4211的贯通孔。轴承部4215配置在凹部4211a下侧。在轴承部4215的内侧，插通后述的轴部4230。轴承部4215的轴向与凹部4211a的中心轴平行配置。由此，第1夹持部4210可沿轴部4230移动。将树脂管4011、树脂管4012以及电熔接接头4001配置在夹具的状态下，轴承部4215的轴向与轴线方向A平行。
上侧夹持部4212是形成有半圆形状的凹部4212a的构件。本实施方式中，上侧夹持部4212是在特定一面形成有半圆形状的凹部4212a的大致长方体形状的构件。
上侧夹持部4212与下侧夹持部4211可由形成在其上的凹部4212a以及凹部4211a夹住树脂管4011的外周。在夹住树脂管4011的状态下，凹部4212a与凹部4211a的中心轴大致一致。此外，在夹住树脂管4011的状态下，该中心轴与所述轴线方向A一致。
铰链部4213将下侧夹持部4211与上侧夹持部4212的端彼此可旋动地连结。上侧夹持部4212可以铰链部4213为中心，相对于下侧夹持部4211旋动地构成。上侧夹持部4212在以铰链部4213为中心旋转时，以其凹部4212a与下侧夹持部4211的凹部4211a对向的方式，经由铰链部4213安装在下侧夹持部4211。
在以铰链部4213为中心，将下侧夹持部4211与上侧夹持部4212间打开的状态下，沿下侧夹持部4211的凹部4211a配置树脂管4011。然后，上侧夹持部4212以铰链部4213为中心旋动，将树脂管4011以嵌入在凹部4212a的方式配置。
紧固部4214是所谓的弹簧锁。紧固部4214具有锁主体4214a与突起4214b。紧固部4214隔着下侧夹持部4211以及上侧夹持部4212的凹部4211a、4212a，设置在铰链部4213的相反侧。锁主体4214a配置在下侧夹持部4211的侧面，突起4214b配置在上侧夹持部4212的侧面。锁主体4214a具有杆4214c与环状部4214d。在使上侧夹持部4212旋动至下侧夹持部4211的上侧的状态下，将环状部4214d卡在突起4214b，将杆4214c朝下侧压紧，由此可以闭合的状态将上侧夹持部4212紧固在下侧夹持部4211。
(第2夹持部4220)
第2夹持部4220夹住并固定树脂管4012。第2夹持部4220以树脂管4012的中心轴与树脂管4011的中心轴一致的方式固定树脂管4012。
第2夹持部4220具有下侧夹持部4221、上侧夹持部4222、铰链部4223以及紧固部4224。下侧夹持部4221是在上表面形成有半圆形状的凹部4221a的构件。本实施方式中，下侧夹持部4221是在上表面形成有半圆形状的凹部的大致长方体形状的构件。下侧夹持部4211经由支架4270固定在台座4260。
上侧夹持部4222是形成有半圆形状的凹部4222a的构件。本实施方式中，上侧夹持部4222是在特定一面形成有半圆形状的凹部4222a的大致长方体形状的构件。
上侧夹持部4222与下侧夹持部4221可由形成在其上的凹部4222a以及凹部4221a夹住树脂管4012的外周。在夹住树脂管4012的状态下，凹部4222a与凹部4221a的中心轴大致一致。此外，在夹住树脂管4012的状态下，该中心轴与所述轴线方向A一致。
铰链部4223将下侧夹持部4221与上侧夹持部4222的端彼此可旋动地连结。上侧夹持部4222可以铰链部4223为中心，相对于下侧夹持部4221旋动地构成。上侧夹持部4222在以铰链部4223为中心旋转时，以其凹部4222a与下侧夹持部4221的凹部4221a对向的方式，经由铰链部4223安装在下侧夹持部4221。
在以铰链部4223为中心，将下侧夹持部4221与上侧夹持部4222间打开的状态下，沿下侧夹持部4221的凹部4221a配置树脂管4012。然后，使上侧夹持部4222以铰链部4223为中心旋动，将树脂管4012以嵌入在凹部4222a的方式配置。
紧固部4224是所谓的弹簧锁。紧固部4224具有锁主体4224a与突起4224b。紧固部4224隔着下侧夹持部4221以及上侧夹持部4222的凹部4221a、4222a，设置在铰链部4223的相反侧。锁主体4224a配置在下侧夹持部4221的侧面，突起4224b配置在上侧夹持部4222的侧面。锁主体4224a具有杆4224c与环状部4224d。在使上侧夹持部4222旋动至下侧夹持部4221的上侧的状态下，将环状部4224d卡在突起4224b，将杆4224c朝下侧压紧，由此可以闭合的状态将上侧夹持部4222紧固在下侧夹持部4221。
在将树脂管4011与树脂管4012插入于电熔接接头4001的状态下，以第1夹持部4210夹持树脂管11，以第2夹持部4220夹持树脂管4012，由此可将树脂管4011、树脂管4012以及电熔接接头4001配置在夹具4200。
(轴部4230)
轴部4230支撑在台座4260上。轴部4230与第1夹持部4210的凹部4211a以及凹部4212a的中心轴平行配置。轴部4230与第2夹持部4220的凹部4221a以及凹部4222a的中心轴平行配置。此外，轴部4230与固定在第1夹持部4210的树脂管4011以及固定在第2夹持部4220的树脂管4012的中心轴平行配置。轴部4230沿所述轴线方向A配置。
轴部4230自第2夹持部4220朝第1夹持部4210侧延伸。在轴部4230，将第1夹持部4210可沿轴部4230移动地安装。轴部4230自下侧夹持部4221配置至下侧夹持部4211。在第1夹持部4210的下侧夹持部4211的凹部4211a下方的部分配置有轴承部4215，轴部4230插通轴承部4215。
(按压部4240)
按压部4240朝第2夹持部4220侧沿轴部4230按压第1夹持部4210。按压部4240具有弹簧4241与螺母4242。
在第1夹持部4210的与第2夹持部4220为相反侧的轴部4230周围，配置有弹簧4241。
螺母4242配置在弹簧4241的与第1夹持部4210为相反侧的轴部4230。在轴部4230的与第2夹持部4220为相反侧的端的周围，形成有外螺纹形状，与形成在螺母4242内侧的内螺纹形状螺合。螺母4242通过旋转而可沿轴部4230移动。
弹簧4241配置在螺母4242与第1夹持部4210间。因螺母4242与轴部4230螺合，在轴部4230上的位置固定，因此通过弹簧4241对第1夹持部4210附加朝向第2夹持部4220的载荷。载荷例如可在1～50kgf的范围内设定，更优选为3～20kgf的范围。此外，如果在将树脂管4011、4012以及电熔接接头4001配置在夹具4200的状态下，使螺母4242旋转靠近第1夹持部4210，则弹簧4241被压缩，因此可增加施加在第1夹持部4210的载荷。另一方面，当使螺母4242旋转离开第1夹持部4210时，由于弹簧4241伸长，因此可减少施加在第1夹持部4210的载荷。
需要说明的是，如图45所示，在将树脂管4011、树脂管4012以及电熔接接头4001配置在夹具4200的状态下，由按压部4240对第1夹持部4210施加载荷，由此对树脂管4011的管端4011a与树脂管4012的管端4012a赋予载荷以将它们按压在限位部4022。
(限制部4250)
限制部4250限制第1夹持部4210通过按压部4240朝第2夹持部4220侧过度移动。
限制部4250配置在第1夹持部4210与第2夹持部4220间。
限制部4250具有固定部4251与抵接部4252。固定部4251固定在台座4260。抵接部4252是自固定部4251朝上方延伸的部分，配置在轴部4230周围。通过使第1夹持部4210的轴承部4215与抵接部4252抵接，可限制第1夹持部4210朝第2夹持部4220侧进一步移动。
<连接方法>
接着，针对使用了所述夹具4200的连接方法进行说明。图46是显示本实施方式的连接方法的流程图。
首先，在工序S4001(插入工序的一个实例)中，将树脂管4011以及树脂管4012插入于电熔接接头4001。
如图41所示，将树脂管4011插入至电熔接接头4001的接头插口部4023的内侧，直至通过限位部4022限制树脂管4011的管端4011a的相对移动为止。接着，将树脂管4012插入至电熔接接头4001的接头插口部4024的内侧，直至通过限位部4022限制树脂管4012的管端4012a的相对移动为止。树脂管4011以及树脂管4012插入于电熔接接头4001的状态显示在图41。需要说明的是，如果在工序S4001之前，刮削树脂管4011、4012的切断面(与限位部4022的对向面)，而插入于电熔接接头4001，则熔接强度提高，故而更为优选的。
在该状态下，工序S4002(配置工序的一个实例)中，如图44以及图45所示，由第1夹持部4210夹住并固定树脂管4011，由第2夹持部4220夹住并固定树脂管4012，而将树脂管4011、电熔接接头4001以及树脂管4012配置在夹具4200。
通过将树脂管4011、电熔接接头4001以及树脂管4012固定在夹具4200，在工序S4003(加压工序的一个实例)中，由按压部4240的作用力，对第1夹持部4210赋予朝向第2夹持部4220的载荷。通过对第1夹持部4210赋予朝向第2夹持部4220的载荷，将树脂管4011的管端4011a按压在限位部4022的第1侧面4022a，将树脂管4012的管端4012a按压在限位部4022的第2侧面4022b。此时开始施加的外力优选为施加由以下式算出的值以上的力。
需要说明的是，本实施方式中，树脂管4011与树脂管4012使用相同直径。图47是树脂管4011的截面图。将树脂管4011的内周面4011b与外周面4011c间的截面积设为S的情况下，优选对树脂管4011施加0.15(MPa)×S(mm2)以上的值的面压。例如，25A管的截面积为140mm2的情况下，为0.15(MPa)×140(mm2)，由此优选施加21N(2.1kg)以上的载荷。
此外，在树脂管4011与树脂管4012的直径不同的情况下，优选施加截面积较大的树脂管的截面积S×0.15MPa以上的值的面压。
例如，可在按压部4240设置载荷计，一边确认载荷，一边进行螺母4242的位置调整。通过使螺母4242朝第2夹持部4220侧移动，可增大弹簧4241施加在第1夹持部4210的载荷。此外，通过使螺母4242朝第2夹持部4220的相反侧移动，可减小弹簧4241施加在第1夹持部4210的载荷。
接着，工序S4004(加热工序的一个实例)中，在加压状态下，在连接器安装部4006的2根销4061安装电熔接装置的连接器，并在特定时间内进行通电。
电热丝4051因该通电而发热，限位部4022、树脂管4011的管端4011a以及树脂管4012的管端4012a熔融，与限位部4022密接。
需要说明的是，由于限位部4022因通电而熔化，轴线方向A的宽度变小，被赋予的载荷变小，因此通过使螺母4242朝第2夹持部4220侧移动，而可确保利用弹簧4241施加在第1夹持部4210的载荷。确保施加在第1夹持部4210的载荷为所述S×0.15MPa以上的值。例如，在截面积S为140mm2的情况下，优选维持2.1kg以上的载荷。需要说明的是，虽然期望即使管端4011a、4012a熔化，载荷也不变化，但载荷也可变化。虽然期望在树脂熔化期间持续赋予载荷，但也可暂时不施加载荷。
通电时的电热丝温度只要为可使主体部4002熔融的温度即可，聚烯烃的情况下优选为220度以下。
通过停止对电热丝4051通电而发热停止，加热工序结束。
接着，在工序S4005(冷却工序的一个实例)中，在特定时间内进行熔融了的树脂管4011、电熔接接头4001以及树脂管4012的冷却，树脂固化，这些连接一体化。停止对电热丝4051通电后，它们自然冷却。需要说明的是，优选通过按压部4240确保所述S×0.15MPa以上的载荷，直至工序S4004的加热工序结束为止。当然，可在工序S4005的冷却工序施加载荷，也可在工序S4004过程中停止施加载荷。只要可形成后述的特定隆凸R，则停止施加载荷也无妨。
如上所述，通过调整螺母4242，将基于弹簧4241的载荷设为不低于2.1kg。
需要说明的是，重复制作相同的配管结构4100的情况下，可仅在初次或自初次起多次中设置载荷计，记录随时间经过的螺母4242的位置，后续的制作中不设置载荷计，而利用记录的随时间经过的位置。
图48是显示树脂管4011、电熔接接头4001以及树脂管4012熔融而连接的熔接状态的图。如图48所示，限位部4022熔融，受树脂管4011、4012挤压而变窄，形成树脂部4022T。树脂部4022T嵌埋树脂管4011与树脂管4012间，形成较树脂管4011、4012更朝内侧突出的隆凸R。隆凸R优选为在圆周方向以均匀的高度突出。
需要说明的是，如果将图40的限位部4022中相邻卷绕的电热丝4051中的沿轴线方向A的两端的电热丝设为4051e1与4051e2，则电热丝4051e1与电热丝4051e2间在沿轴线方向A的距离为L1。图40的构成中，由于电热丝4051相邻卷绕，因此在距离L1上配置2根份的电热丝4051。距离L1大致为电热丝51的直径与2(2根电热丝量)的积。
另一方面，图48所示的配管结构4100中，由于由树脂管4011、4012加压，因此两端的电热丝4051e1与电热丝4051e2朝中央移动，电热丝4051e1与电热丝4051e2间在沿轴线方向A的间隔L2小于熔接前的距离L1。因此，熔接后的距离L2小于电热丝4051的直径与2(2根电热丝量)的积。
图49(a)是显示树脂管4011、4012以及限位部4022的示意图。图49(b)是显示熔融而连接后的状态的树脂管4011、4012以及限位部4022的示意图。图49(b)中，限位部4022熔融后残留的残存部分以4022p表示。图49(c)显示限位部4022中的残存部分4022p、以及除此以外的填补部分4022q。如图49(c)所示，由限位部4022中残存部分4022p以外的填补部分4022q填补由熔融后的树脂管4011、树脂管4012以及残存部分4022p包围的间隙D。间隙D显示在图49(d)。图49(d)中，填充显示间隙D。此处，为了在较树脂管4011、4012的内周面更内侧形成隆起的隆凸R，因此将填补部分4022q的体积设为大于间隙D的体积。例如，优选将填补部分4022q/间隙D×100(％)设为130～300％。需要说明的是，残存部分4022p在沿轴线方向A的宽面的长度成为例如1mm。
＜配管结构4100的超纯水用途＞
本发明的实施方式的配管结构4100例如可用于输送超纯水。具体而言，本发明的实施方式的超纯水用配管结构4100可作为超纯水制造装置内的配管、自超纯水制造装置对使用点输送超纯水的配管、以及自使用点返送超纯水用配管等使用。
所谓超纯水，是纯度极高的水，例如是优选适用于清洗半导体元件等电子机器的水。用于表示超纯水的等级的指标较多，该实施方式中，超纯水的电阻率为18.2MΩ·cm以上，TOC为50ppb以下。
本发明的实施方式的配管结构4100优选为对超纯水的要求水质特别严格的、原子能发电用水配管、或在医药品制造工序、半导体元件或液晶，更优选为半导体元件的制造工序中的清洗等湿式处理工序中使用的超纯水输送配管。作为该半导体元件，也优选为具有更高的集成度的，具体而言，更优选为在最小线宽65nm以下的半导体元件的制造工序中使用。作为半导体制造所使用的超纯水的质量等相关的标准，可举出例如SEMI F75。
此外，由于本方案的实施方式的配管结构4100具有聚乙烯类树脂层，因此施工性优良。例如，可在相对较低的温度下，容易地进行EF(电熔接)接合等熔接施工。
<特征等>
本实施方式的连接方法中，在工序S4004(加热工序的一个实例)之前或工序S4004过程中开始朝限位部4022对树脂管4011、4012(管的一个实例)施加外力，在特定时间期间持续施加外力，由此一边将树脂管4011、4012按压在电熔接接头1的限位部4022一边进行熔接，因此可抑制在树脂管4011、4012与电熔接接头4001间产生U形槽。需要说明的是，特定时间可称为至少形成隆凸R的时间。
本实施方式的连接方法中，如果将树脂管4011、4012的截面积设为S，则工序S4003(加压工序的一个实例)中，通过开始施加0.15MPa×S以上的外力，可以适当的外力开始向限位部按压管。
本实施方式的连接方法中，由于特定时间期间持续施加0.15MPa×S以上的外力，因此可以适当的外力将管按压在限位部4022。
本实施方式的配管结构4100中，通过形成自树脂管4011、4012的内表面朝内侧突出的隆凸R(树脂部的一个实例)，而可抑制在树脂管4011、4012与电熔接接头1间产生U形槽。
＜其他实施方式＞
以上，已针对本发明的一实施方式进行说明，但本发明不限于所述实施方式，可在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更。
(A)
所述实施方式中，作为对第1夹持部4210附加载荷的按压部，使用弹簧4241以及螺母4242，但也可不限于此，也可为马达或缸体等。此外，将管端4011a、4011b按压在限位部4022也可利用对第1夹持部4210附加载荷或移动量中的任一者。
此外，使用马达或缸体负担载荷的情况下，也可与电熔接装置联动控制。例如，可依照预先设定的程序，以维持特定以上载荷的方式，由电熔接装置随着加热时间的经过控制马达或缸体。
(B)
所述实施方式中，仅在限位部4022设置发热部4005，但也可在接头插口部4023、4024设置发热部4007、4008。图50是显示在接头插口部4023、4024设有发热部4007、4008的构成的电熔接接头4001’的截面图。
图50所示的电熔接接头4001’中，发热部4007在筒状部4021的一端即接头插口部4023中具有嵌入在内表面4021a的电热丝4071。
电热丝4071以沿内表面4021a在圆周方向卷绕2圈的方式配置。电热丝4071配置在内表面4021a附近。需要说明的是，电热丝4071可以以一部分在流路4001f侧露出的方式嵌埋在筒状部4021，也可完全埋设。
发热部4008如图50所示，在筒状部4021的另一端即接头插口部4024中具有嵌入在内表面4021a的电热丝4081。电热丝4081以沿内表面4021a在圆周方向卷绕2圈的方式配置。电热丝4081配置在内表面4021a附近。需要说明的是，电热丝4081可以以一部分在流路4001f侧露出的方式嵌埋在筒状部4021，也可完全埋设。
电热丝4071、4081可为与电热丝4051同样的构成。
需要说明的是，发热部4007、4008的构成也可不限于图50的构成，可将1根电热丝卷绕2圈，也可卷绕3圈以上，也可卷绕2根电热丝。此外，发热部4007、4008的构成在图50中左右对称设置，但也可不限于左右对称。虽然发热部4007、4008设置在限位部4022旁边，但也可空出特定间隔设置。
此外，图50的构成中，电热丝4071以及电热丝4081的线匝相互接触，但也可全部或一部分不接触。
(C)
所述实施方式中，沿轴线方向A观察的情况下，限位部4022的外径为圆形状，但不限于圆，也可为多角形状。
(D)
所述实施方式中，电熔接接头4001、4001’的流路均形成为直线状，但也可为流路弯曲的肘管接头。
(E)
所述实施方式以及(B)中，由于发热部4005、4007、4008的电热丝4051、4071、4081使用相同的，因此在全部电热丝4051、4071、4081均设有绝缘皮膜，但也可不限于此。然而，优选至少在电热丝4051设有绝缘皮膜。这是因为，电热丝4051受树脂管4011以及树脂管4012加压，彼此易接触。
(F)
所述实施方式中，在对发热部4005通电前，开始由按压部4240朝电熔接接头4001对树脂管4011与树脂管4012加压，但也可在对发热部4005通电后、通电期间的过程中开始进行加压。
(实施例)
以下，针对本实施方式，使用实施例详细说明。
实施例所使用的电熔接接头如以下的(表7)所示，限位部4022的电热丝4051的根数与图40同样，设为4根。此外，将工序S4004的熔接开始时的按压力设为3.2kg，将工序S4004的熔接时的按压力维持2.1kg，将工序S4004结束时的按压力设为2.1kg。
具体而言，设置载荷计，首先将弹簧4241的压力设为3.2kg，随着熔接进展，在熔接的中间阶段，限位部4022熔化，压力降低至例如2.5kg。接着，到熔融后半段时，限位部22进而熔化，压力降低至例如2.1kg，因此使螺母4242朝第2夹持部4220侧移动，以使弹簧4241的压力不低于2.1kg的方式进行调整。
另一方面，比较例中，如(表7)所示，使用与实施例同样的电熔接接头，但不进行工序S4003的加压而进行熔接。因此，下述的(表7)中，熔接开始时的按压力以及熔接结束时的按压力均为零。
[表7]
Figure BDA0003758756350000701
使用所述实施例1与比较例1的配管结构，进行熔接强度的确认、以及是否产生U形槽的判定。
熔接强度的确认如图51所示，将配管结构沿上下方向配置，在上下方向上拉伸熔接了的树脂管4011、4012(参照箭头)。拉伸速度使用JIS标准。如图51所示，在拉伸的结果为虽然树脂管伸长，但电熔接接头与树脂管为连接状态的情况下视为合格。例如，树脂管为25A的情况下，达成5000N以上时视为合格。此外，如图51所示，在拉伸的结果为电熔接接头与树脂管脱离的情况视为不合格。例如，树脂管为25A的情况下，低于5000N下树脂管自电熔接接头脱离时视为不合格。
是否产生U形槽的判定是在剖面附上油墨，以油墨是否渗入而进行判定。例如，如图52(a)所示，在限位部4022熔融而变形的树脂部4022T与树脂管4011的管端4011a间存在U形槽V1的情况下，当附上油墨时，如图52(b)的W所示，油墨渗入至树脂部4022T与管端4011a。在油墨渗入的情况下，存在U形槽视为不合格。此外，油墨未渗入的情况下，未产生U形槽视为合格。
实施例的配管结构4100中，熔接强度的确认以及U形槽产生的确认均为合格。另一方面，比较例的配管结构中，熔接强度的确认以及U形槽产生的确认均为不合格。
根据以上可知，通过本实施例的配管结构以及连接方法，可抑制U形槽的产生，也可确保熔接强度。
将现有的树脂管、或具有树脂层以及金属增强层的金属增强复合管等使用树脂的管体彼此连接时，通常使用电熔接接头(例如参照日本专利特开2016-194340、日本专利特开平5-318596号公报)。
例如，专利文献1所示的电熔接接头具有：在两端部分别形成有插入连接对象的管体的接头插口部的热塑性树脂制接头主体、以及埋设在接头主体的内周面侧的电热丝。此外，在接头主体的内周面，设有朝内侧突出而限制管体的位置的限位部。
通过在电熔接接头的2个插口部分别插入连接对象的管体的状态下使发热体发热，发热体周围的插口部的外周部的树脂与管体的内周部的树脂熔接，而经由电熔接接头将管体彼此连接。
此外，在日本专利特开平5-318596号公报中公开了，在限位部设有电热丝的构成的电熔接接头。
然而，根据发明人的研究，发现了以下问题：将使用如专利文献1、2所示的构成的电熔接接头的配管结构用于工厂内的配管的情况下，由于水或药液的流动碰撞在接头的限位部与树脂配管的端面的间隙(U形槽)而产生的紊流，导致一部分水或药液滞留在配管内。
因微生物在这样滞留的水或药液中繁殖而引起水质恶化，或由于药液劣化而引起纯度降低，因此在半导体制造用配管等中，有引起制造成品率恶化的情况。
本发明的目的是提供一种可抑制U形槽产生的连接方法以及配管结构。
为达成所述目的，第1方案的连接方法是连接包含热塑性树脂的电熔接接头与管的连接方法，所述电熔接接头具备：筒状的主体部，其具有可在内侧插入包含热塑性树脂的所述管的接头插口部；限位部，其以将管插入于接头插口部的内侧时限制管的管端的位置的方式，在主体部的内表面朝内侧突出而设置；以及发热部，其包含配置在限位部，并且由绝缘体包覆的电热丝；所述连接方法具备插入工序、加热工序、以及加压工序。插入工序朝电熔接接头的接头插口部的内侧插入管。加热工序对发热部的电热丝通电。加压工序在加热工序前或加热工序过程中开始在特定时间期间，朝限位部对管施加外力。
这样，在加热工序前或加热工序过程中开始在特定时间期间，朝限位部对管施加外力，由此一边将管按压在电熔接接头的限位部，一边进行熔接，因此可抑制在管与电熔接接头间产生U形槽。
第2方案的连接方法是根据第1方案的连接方法，其中，如果将管的截面积设为S，则在加压工序中，开始施加0.15(MPa)×S(mm2)以上的外力。
由此，可以适当的外力将管按压在限位部。
第3方案的连接方法是根据第2方案的连接方法，其中，在特定时间期间，持续施加0.15(MPa)×S(mm2)以上的外力。
由此，可以适当的外力将管持续按压在限位部。需要说明的是，外力也可不恒定。
第4方案的配管结构是电熔接接头与管熔接而成的配管结构，具备：管、筒状部、树脂部以及多根电热丝。管包含热塑性树脂。筒状部具有在内侧插入有管的接头插口部，并且包含热塑性树脂。树脂部将管与筒状部连接，在比管的内表面更内侧沿圆周方向突出。多根电热丝配置在树脂部，由绝缘体包覆。沿管的轴向的两端的电热丝间的距离小于配置在两端间的所述电热丝的数量与直径的积。
这样，由树脂部形成自管的内表面朝内侧突出的隆凸，由此可抑制在管与电熔接接头间产生U形槽。
根据本发明，可提供一种能抑制U形槽产生的连接方法以及配管结构。
使用实施方式所述的达成所述目的的电熔接接头的连接方法以及配管结构可作为以下的发明记载。
(1)
一种连接方法，其是将包含热塑性树脂的电熔接接头与管连接的连接方法，所述电熔接接头具备：筒状的主体部，其具有可在内侧插入包含热塑性树脂的所述管的接头插口部；限位部，其以将所述管插入于所述接头插口部的内侧时限制所述管的管端的位置的方式，在所述主体部的内表面朝内侧突出而设置；以及发热部，其包含配置在所述限位部，并且由绝缘体包覆的电热丝，所述连接方法具备以下工序：
插入工序，其朝所述电熔接接头的所述接头插口部的内侧插入所述管；
加热工序，其对所述发热部的电热丝通电；以及
加压工序，其在所述加热工序前、或所述加热工序的过程中开始在特定时间期间，朝所述限位部对所述管持续施加外力。
(2)
如所述(1)的连接方法，其中，
如果将所述管的截面积设为S，则所述加压工序中，开始施加0.15MPa×S(mm2)以上的外力。
(3)
如所述(2)的连接方法，其中，
所述加压工序中，在所述特定时间期间，持续施加0.15MPa×S(mm2)以上的外力。
(4)
一种配管结构，其是熔接电熔接接头与管而成的配管结构，其中，
所述配管结构具备：
管，其包含热塑性树脂；
筒状部，其具有在内侧插入有所述管的接头插口部，并且包含热塑性树脂；
树脂部，其将所述管与所述筒状部连接，在较所述管的内表面更内侧沿圆周方向突出；以及
多根电热丝，它们配置在所述树脂部，由绝缘体包覆；并且
沿所述管的轴向的两端的所述电热丝间的距离，小于配置在所述两端间的所述电热丝的数量与直径的积。
(实施方式6)
接着，针对本发明的实施方式6的电熔接接头与树脂管的连接方法进行说明。本实施方式6的连接方法与实施方式5相比，加压的时间点不同。因此，以该不同点为中心进行说明。需要说明的是，由于电熔接接头、树脂管、夹具的构成均与实施方式5相同，因此省略说明。
图53是显示本实施方式6的连接方法的流程图。
首先，在工序S5001(插入工序的一个实例)中，将树脂管4011以及树脂管4012插入于电熔接接头4001。
如图41所示，将树脂管4011插入至电熔接接头4001的接头插口部4023的内侧，直至通过限位部4022限制树脂管4011的管端4011a的相对移动为止。接着，将树脂管4012插入至电熔接接头4001的接头插口部4024的内侧，直至通过限位部4022限制树脂管4012的管端4012a的相对移动为止。在电熔接接头4001插入有树脂管4011以及树脂管4012的状态显示在图41。需要说明的是，如果在工序S5001之前，刮削树脂管4011、4012的切断面(与限位部4022的对向面)，而插入于电熔接接头4001，则熔接强度提高，故而更为优选的。
在该状态下，工序S5002(配置工序的一个实例)中，如图44以及图45所示，由第1夹持部4210夹住并固定树脂管4011，由第2夹持部4220夹住并固定树脂管4012，而将树脂管4011、电熔接接头4001以及树脂管4012配置在夹具4200。
接着，在工序S5003(加热工序的一个实例)中，在加压状态下，在连接器安装部4006的2根销4061安装电熔接装置的连接器，并且在特定时间内进行通电。开始该工序S5003时，进行螺母4242的位置调整，以不受按压部4240施加载荷的方式设定。
这样，在通电开始的初始状态下，将按压部4240的载荷设为0kg。需要说明的是，也可在按压部4240设置载荷计进行测量。
电热丝4051因该通电而发热，限位部4022、树脂管4011的管端4011a以及树脂管4012的管端4012a熔融，而与限位部4022密接。
限位部4022因工序S5003的通电而熔化，在树脂温度超过160度的时间点，在工序S5004(加压工序的一个实例)中，使螺母4242朝第2夹持部4220侧移动，由此由弹簧4241对第1夹持部4210附加载荷。
这样，在树脂充分熔化后附加载荷，将树脂管4011、4012压入至电熔接接头4001，由此可减少隆凸R的紊乱的产生。
在工序S5004中，施加在第1夹持部4210的载荷优选为确保所述S×0.15MPa以上的值。例如，在截面积S为140mm2的情况下，优选维持2.1kg以上的载荷。需要说明的是，虽然期望即使管端4011a、4012a熔化，载荷也不变化，但载荷也可变化。虽然期望在树脂熔化期间持续赋予载荷，但也可暂时不施加载荷。
通电时的电热丝温度只要为使主体部4002熔融的温度即可，聚烯烃的情况下优选为220度以下。
接着，工序S5005中，通过停止对电热丝4051通电，停止发热。
接着，在工序S5006(冷却工序的一个实例)中，在特定时间内进行熔融了的树脂管4011、电熔接接头4001以及树脂管4012的冷却，树脂固化，它们连接一体化。停止对电热丝4051通电后，它们自然冷却。需要说明的是，优选通过按压部4240确保所述S×0.15MPa以上的载荷，直至工序S5005中停止通电为止。当然，可在工序S5006的冷却工序中施加载荷，也可在工序S5006过程中停止施加载荷。只要可形成后述的特定隆凸R，则停止施加载荷也无妨。
(实施例)
本实施方式5的所述实施例1中，与加热工序同时开始加压，保持2.1kg的载荷。
本实施例2中，在加热工序开始时，不进行按压部4240的加压，在树脂温度超过160度后附加2.1kg的载荷，保持2.1kg的载荷。
以下的表中，与所述比较例1、实施例1一起显示实施例2的结果。
[表8]
Figure BDA0003758756350000761
如上所述可知，从熔接强度、U形槽的有无的观点出发，优选在开始加热工序，并在树脂的温度上升后进行加压。
使用实施方式所述的达成所述目的的电熔接接头的连接方法可作为以下的发明记载。
(1)
一种连接方法，其是将包含热塑性树脂的电熔接接头与管连接的连接方法，所述电熔接接头具备：筒状的主体部，其具有可在内侧插入包含热塑性树脂的所述管的接头插口部；限位部，其以将所述管插入于所述接头插口部的内侧时限制所述管的管端的位置的方式，在所述主体部的内表面朝内侧突出而设置；以及发热部，其包含配置在所述限位部，并且由绝缘体包覆的电热丝，所述连接方法具备以下工序：
插入工序，其朝所述电熔接接头的所述接头插口部的内侧插入所述管；
加热工序，其对所述发热部的电热丝通电；以及
加压工序，其在所述加热工序过程中开始在特定时间期间，朝所述限位部对所述管持续施加外力。
(实施方式7)
接着，针对本发明的实施方式7的电熔接接头5001进行说明。本实施方式7的电熔接接头5001与图17所示的电熔接接头1001’相比，将限位部1022外侧的连设部1025遍及圆周方向整周薄壁化。
图54是显示设有经薄壁化的连设部5025的电熔接接头5001的截面图。当电熔接接头5001与树脂管1011、1012熔接时，如图55的M所示，树脂膨胀，连设部1025隆起。需要说明的是，图55中，省略树脂管1011、1012，仅显示连设部1025的外侧隆起的状态。
内侧的隆凸R的隆起虽然不易确认，但通过肉眼观察树脂的隆起，可确认全体被均匀加热，均匀地形成隆凸R。将未均匀隆起形成隆凸R的状态显示在图56(a)，将均匀隆起形成隆凸R的状态显示在图56(b)。自限位部5022以及树脂管5011的内周面朝内侧隆起的树脂以R表示，凹陷以Q表示。
需要说明的是，作为本实施方式7的变形例，也可如图57所示的电熔接接头6001，在连设部1025的外表面设置指示器，而取代设置经薄壁化的连设部5025。指示器6100配置在形成在连设部1025的外表面的凹部1025a内。当将电熔接接头6001与树脂管1011、1012熔接时，如J部放大图所示，指示器6100凸起。需要说明的是，为了使管端熔接正常结束，需要将限位部1022充分加热(200度以上)，并压入树脂管1011、1012，两者均满足时，指示器6100的底面的树脂膨胀，试图朝接头外侧移动，产生面压，因此指示器6100凸起。指示器6100可在圆周方向仅设置1个，也可设置多个。
以往，无法自熔接后的制品外观判定熔接是否合格，但通过设置指示器6100或将连设部5025薄壁化，而可自外观肉眼观察判定，可当场判定施工不良，可确认配管后有无忘熔接的部位，由于已知熔接完成，因此可发挥不会将相同部位误熔接2次等的效果。
需要说明的是，本实施方式7所述的经薄壁化的连设部5025或指示器6100也可应用于所述实施方式1～7中的任一种电熔接接头。
此外，所述实施方式1～7所述的内容也可适当组合。
工业实用性
本发明的电熔接接头具有可抑制U形槽、内表面凸部的产生的效果，例如作为用于超纯水的配管结构等有用。
符号说明
1:电熔接接头
2:主体部
3:第1发热部
4:第1发热部
5:第2发热部
21a:内表面
22:限位部
23:接头插口部
24:接头插口部

Claims (14)

1.一种电熔接接头，其具备：
筒状的主体部，其具有可在内侧插入包含热塑性树脂的管的接头插口部；
限位部，其以在所述主体部的内表面朝内侧突出的方式设置，在将所述管插入于所述接头插口部的内侧时，可限制所述管的管端的插入位置；
第1发热部，其包含卷绕配置在所述接头插口部的电热丝；以及
第2发热部，其包含以相邻的方式卷绕配置在所述限位部的电热丝，
所述第1发热部具有1个或多个将所述电热丝以相邻的方式卷绕而成的发热部分，
所述第2发热部的所述电热丝的相邻匝数为所述第2发热部旁边的所述发热部分的所述电热丝的相邻匝数以下。
2.根据权利要求1所述的电熔接接头，其中，
所述第1发热部的电热丝密度小于所述第2发热部的电热丝密度。
3.根据权利要求2所述的电熔接接头，其中，
所述第1发热部的电热丝密度为所述第2发热部的电热丝密度的0.55倍以下。
4.根据权利要求1或2所述的电熔接接头，其中，
所述第1发热部中，对在所述管的插入方向上卷绕有特定数量的所述电热丝的每一个所述发热部分空出特定间隔，
所述第2发热部的全部所述电热丝均与相邻的所述电热丝接触。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电熔接接头，其中，
所述第2发热部包含3匝以上的电热丝。
6.根据权利要求1所述的电熔接接头，其中，
所述第1发热部具有1个所述发热部分，
所述发热部分中相邻的所述电热丝相互接触，
所述第2发热部中的所述电热丝相互接触。
7.根据权利要求1所述的电熔接接头，其中，
如果将所述第1发热部与所述限位部在沿所述主体部的轴的方向上的距离设为L，将所述接头插口部的内径设为d，
则在所述管的外径为25mm以下的情况下，d/L设为2.5以下，在所述管的外径为32mm以上并且50mm以下的情况下，d/L设为3.5以下，在所述管的外径为63mm以上并且90mm以下的情况下，d/L设为4.0以下，在所述管的外径为110mm以上并且160mm以下的情况下，d/L设为5.5以下，在所述管的外径为225mm以上的情况下，d/L设为6.5以下。
8.根据权利要求1所述的电熔接接头，其中，
如果将所述第1发热部与所述限位部在沿所述主体部的轴的方向上的距离设为L，
则所述距离L设为零，
所述第1发热部在沿所述主体部的轴的方向上与所述限位部相邻配置。
9.根据权利要求7或8所述的电熔接接头，其中，
所述第1发热部具有卷绕2圈以上的所述电热丝。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电熔接接头，其中，
所述第2发热部的所述电热丝由绝缘体包覆。
11.根据权利要求1所述的电熔接接头，其中，
所述主体部在所述第2发热部与所述第2发热部旁边的所述发热部分之间，具有从内表面贯通至外表面而形成的贯通孔。
12.一种电熔接接头的制造方法，其是权利要求1所述的电熔接接头的制造方法，其中，
所述第1发热部的电热丝与所述第2发热部的电热丝相连，
所述电熔接接头的制造方法具备以下工序：
在绕线芯配置所述电热丝的工序，该绕线芯具备配置所述第1发热部的电热丝并且形成为阶差状的第1配置部、以及配置所述第2发热部的电热丝的第2配置部；
将配置有所述电热丝的所述绕线芯以使得所述第2配置部与浇口对向的方式插入至模具内的工序；以及
从所述浇口射出树脂而进行成形的工序。
13.一种连接方法，其是将包含热塑性树脂的电熔接接头与管连接的连接方法，所述电熔接接头具备：筒状的主体部，其具有可在内侧插入包含热塑性树脂的所述管的接头插口部；限位部，其以将所述管插入于所述接头插口部的内侧时限制所述管的管端的位置的方式，在所述主体部的内表面朝内侧突出而设置；以及发热部，其包含配置在所述限位部，并且由绝缘体包覆的电热丝，其中，
所述连接方法具备以下工序：
插入工序，其朝所述电熔接接头的所述接头插口部的内侧插入所述管；
加热工序，其对所述发热部的电热丝通电；以及
加压工序，其在所述加热工序中，朝所述限位部对所述管施加外力。
14.根据权利要求13所述的连接方法，其中，
所述加压工序中，在热塑性树脂的温度超过160度后开始对所述管施加外力。
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