JP2002295780A - エレクトロフュージョン継手及びこれを用いたプラスチック管の接続方法。 - Google Patents

エレクトロフュージョン継手及びこれを用いたプラスチック管の接続方法。

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JP2002295780A JP2001096847A JP2001096847A JP2002295780A JP 2002295780 A JP2002295780 A JP 2002295780A JP 2001096847 A JP2001096847 A JP 2001096847A JP 2001096847 A JP2001096847 A JP 2001096847A JP 2002295780 A JP2002295780 A JP 2002295780A
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joint
terminal
plastic
plastic pipe
electrofusion
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Yoshiyuki Makino
良之 牧野
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エレクトロフュージョン継手のターミナル及
びターミナルカバーを容易に手間をかけずに除去するこ
とができ、また、継手の補強を容易に行うことができる
エレクトロフュージョン継手及びこれを使用したプラス
チック管の接続方法を提供する。 【解決手段】 通電発熱体９を内蔵したプラスチック製
の継手本体８と、通電発熱体９の両端に接続され、継手
本体８の外周に突設されたターミナル１０及びこれを覆
うプラスチック製のターミナルカバー１７とを備え、タ
ーミナル１０より通電発熱体９に通電してこれを発熱さ
せ、継手本体８とこれに嵌挿したプラスチック管１との
接合面を加熱溶融して熱融着するようにしたエレクトロ
フュージョン継手２０において、前記ターミナル１０を
覆うターミナルカバー１７の付け根の外周にくびれ部２
１を形成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス、油、水等の
流体を輸送するプラスチック管同士、又は該プラスチッ
ク管と他の部材とを接続するために使用するエレクトロ
フュージョン継手及びこれを用いたプラスチック管の接
続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス管や水道管等は施工が容易で、耐震
性に優れていること等から、従来の鉄管に代わってプラ
スチック管が広く普及し、多用されている。プラスチッ
ク管は、０．１〜０．３ＭＰａ程度の小さな流体圧力で
使用される場合、単層又は２層構造であり、特に補強が
施されていない。ところが、それ以上の流体圧力、特に
１ＭＰａ以上の大きな圧力で使用される場合、例えば、
図３に示すような、鋼帯等による補強やアラミド繊維等
高強度繊維等による補強が施されたプラスチック管１が
使用される。即ち、内径５０〜５００ｍｍ程度のポリエ
チレン等で出来たプラスチック管本体２の外周に、布テ
ープの周回巻きにより形成されたクッション層３を介し
て、軟鋼等の通常鋼又はステンレス鋼の薄肉テープを一
定のギャップをもって複数層に周回巻きした金属テープ
巻層４を設け、更にその外周に、布テープの周回巻きに
より形成された押えテープ巻層５を介して、ポリエチレ
ン等のプラスチックの保護層６を設けたものが使用され
る。
【０００３】一方、プラスチック管を接続する場合、管
の接続操作が容易で現場施工性に優れ、且つ、接続後の
流体漏れが少ないこと等から、例えば、図４に示すよう
なエレクトロフュージョン継手７（電気融着継手、略称
ＥＦ継手）が広く普及し、多用されている。
【０００４】エレクトロフュージョン継手７は、電熱線
等の通電発熱体９を内蔵したプラスチック製の継手本体
８と、通電発熱体９の両端にリード線１１を介して接続
され、継手本体８の両端近傍の外周に突設されたターミ
ナル１０及びこれを覆うプラスチック製のターミナルカ
バー１７とを備えている。また、１２はターミナル１０
に接続されるコネクタ、１３は通電発熱体９に供給する
電流のオンオフ、切換及び電流値の制御を行うコントロ
ーラ、１４はコネクタ１２とコントローラ１３とを電気
的に接続する出力コード、１５は通電発熱体９に通電し
てこれを加熱させるバッテリー等の電源、１６は基端が
コネクタ１２に取り付けられ、先端を継手本体８に内蔵
された通電発熱体９の近傍まで挿入して前記接合面付近
の熱融着されるプラスチック樹脂の温度を検出して監視
するための温度センサである。そして、ターミナル１０
より通電発熱体９に通電してこれを発熱させ、継手本体
８とこれに嵌挿したプラスチック管１との接合面、即
ち、継手本体８の内周面とプラスチック管１の外周面と
を加熱溶融して熱融着するように構成されている。
【０００５】このエレクトロフュージョン継手７を使用
して、例えば、前記プラスチック管１同士を接続する場
合には、図４に示すように、先ず、接続すべきプラスチ
ック管１の端末部分の保護層６、押えテープ巻層５、金
属テープ巻層４及びクッション層３を剥いでプラスチッ
ク管本体２を露出させ、このプラスチック管本体２をエ
レクトロフュージョン継手７の継手本体８に嵌挿する。
次に、電源１５からコントローラ１３、出力コード１４
及びコネクタ１２を通して、通電発熱体９に通電してこ
れを発熱させ、継手本体８とプラスチック管本体２の接
合面、即ち、継手本体８のプラスチック管１が嵌挿され
る内周面とプラスチック管１の外周面とを所定温度に加
熱する。そして、前記接合面が加熱溶融して熱融着し、
継手本体８とプラスチック管本体２の接合が終了した
ら、コントローラ１３の操作で通電発熱体９への通電を
停止し、接合面の熱融着状態、即ち、接合状態を目視及
び触指により確認し、ターミナル１０から出力コード１
４のコネクタ１２を取り外す。
【０００６】このようにしてプラスチック管１の接続を
行うと、プラスチック管１はエレクトロフュージョン継
手７以外の個所では金属テープ巻層４で補強されるが、
エレクトロフュージョン継手７で接続された部分は金属
テープ巻層４で補強されないので、機械的強度が弱くな
る。またエレクトロフュージョン継手７の継手本体８は
プラスチック製のため、一般的に機械的強度が弱い。
【０００７】このため、プラスチック管１はエレクトロ
フュージョン継手７で接続された部分の強度が不足し、
プラスチック管に過大な内圧が作用したり、継手に過大
な外圧や外力が加わったりした場合、該継手が許容範囲
を超えて大きく変形し、破損したり、前記接合面に亀裂
が生じたり等して流体が漏洩する恐れがある。そこで、
エレクトロフュージョン継手７の継手本体８の外周に金
属テープやアラミド繊維テープ等の補強テープを周回巻
き等して継手を補強することが行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エレク
トロフュージョン継手７を使用してプラスチック管１の
接続を行うと、接続終了後、該継手７にターミナル１０
及びターミナルカバー１７が突起として残るため、これ
らが邪魔して継手本体８の外周に補強テープを周回巻き
等して補強層を設けることが容易でなく、ターミナル１
０付近の補強を十分に行うことが出来ないという問題が
あった。
【０００９】そこで、プラスチック管１の接続終了後、
ターミナル１０及びターミナルカバー１７をナイフ（刃
物）で切除することも考えられる。しかしながら、これ
らをナイフ等の簡易工具で切除することは容易でなく、
接続現場に大型の切除工具を持ち込んで作業をする必要
があり、また切除には技量も必要であり、現場で前記タ
ーミナル１０等を切除することは容易でない。更に、前
記ターミナル１０等の切除に失敗すると、該継手による
接続作業を最初からやり直すことになるので、多大な手
間を要する問題が生じる。
【００１０】本発明は上記の課題を解決し、エレクトロ
フュージョン継手のターミナル及びターミナルカバーを
容易、且つ、手間をかけずに除去することができ、ま
た、継手の補強を容易に行うことができるエレクトロフ
ュージョン継手及びこれを使用したプラスチック管の接
続方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載されたエレクトロフュー
ジョン継手は、通電発熱体を内蔵したプラスチック製の
継手本体と、通電発熱体の両端に接続され、継手本体の
外周に突設されたターミナル及びこれを覆うプラスチッ
ク製のターミナルカバーとを備え、ターミナルより通電
発熱体に通電してこれを発熱させ、継手本体とこれに嵌
挿したプラスチック管との接合面を加熱溶融して熱融着
するようにした継手において、前記ターミナルを覆うタ
ーミナルの付け根の外周にくびれ部を形成してなるもの
である。
【００１２】上記のようにターミナルカバーの付け根に
くびれ部を形成したので、その個所の機械的強度が弱く
なり、プラスチック管の接続終了後、接続現場におい
て、エレクトロフュージョン継手の継手本体の外周に突
設されているターミナル及びターミナルカバーを、手で
折り曲げるか捻る等して手作業により、或いは、ナイフ
等の簡易工具を用いてそれほど技量を要することなく簡
単、容易に除去することができる。また、ターミナル及
びターミナルカバーの除去に失敗することがないので、
プラスチック管の接続作業を最初からやり直すような面
倒なことが起こらず、該継手による接続作業を手軽に手
間をかけることなく円滑に行うことができる。
【００１３】また、本発明の請求項２に記載されたエレ
クトロフュージョン継手は、前記請求項１に記載された
継手において、前記くびれ部がＶ形状溝で構成されるも
のである。このような構成のくびれ部を用いると、ター
ミナル及びターミナルカバーを除去した後、継手本体に
残る端面（切り口）が比較的滑らかになって、端面処理
が楽になり、継手本体の外周に補強層をすみやかに設け
ることができ、作業性が向上するので好ましい。
【００１４】更に、本発明の請求項３に記載されたプラ
スチック管の接続方法は、請求項１又は２に記載された
エレクトロフュージョン継手に接続すべきプラスチック
管を嵌挿し、通電発熱体を発熱させて、継手本体とプラ
スチック管との接合面を熱融着した後、前記ターミナル
及びターミナルカバーを除去して、継手本体の外周に補
強層を設けるようにした接続方法である。
【００１５】このような構成により、プラスチック管の
接続終了後、エレクトロフュージョン継手の継手本体か
ら突設されたターミナル及びターミナルカバーを容易に
除去することができる。また、補強層形成に障害となる
突起物のターミナル及びターミナルカバーがなくなるた
め、継手本体の外周に補強層を容易、且つ、むらなく設
けることができる。その結果、接続後のプラスチック管
に過大な内圧や該継手に過大な外圧、外力が作用して
も、該継手の変形を押さえ、継手破損や前記接合面に亀
裂が生じにくくなり、該継手部分で流体漏洩が生じるの
を確実に防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す一実施
形態に基づいて更に詳細に説明する。なお、説明の便宜
上、従来の技術で説明したものと同一構成の部品には同
じ符号を用いる。図１は、例えば、プラスチック管１同
士を接続する場合に使用するエレクトロフュージョン継
手２０の断面図である。このエレクトロフュージョン継
手２０は、通電発熱体９を内蔵したプラスチック製の円
筒形状の継手本体８と通電発熱体９の両端に銅線等のリ
ード線１１を介して接続され、継手本体８の両端近傍の
外周に突設されたターミナル１０及びこれを覆うプラス
チック製のターミナルカバー１７とを備えた直管継手で
ある。
【００１７】継手本体８はポリ塩化ビニール樹脂、ポリ
エチレン樹脂、ポリブデン樹脂等の熱可塑性プラスチッ
ク材を射出成形して形成される。また、通電発熱体９
は、図示するものでは、ニクロム線等の電熱線からな
る。この通電発熱体９は、継手本体８と、これに嵌挿さ
れる接続すべきプラスチック管１との接合面である継手
本体８の内周面付近の継手本体８内にスパイラル状に巻
回して埋設される。なお、通電発熱体９は、前記電熱線
のほかに、例えば、カーボンブラック、黒鉛粒子、金属
粒子（銅、鉄、ニッケル等の粉末）、これらの混合物等
の導電性粒子をポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可
塑性プラスチック材中に配合させた通電発熱層（図示せ
ず）で構成してもよい。前記通電発熱体９及びリード線
１１は、継手本体８を射出成形する金型内に予め位置決
め固定しておき、継手本体を射出成形すると同時に一体
に埋め込み内蔵される。
【００１８】また、ターミナル１０は銅、アルミニウム
等の良導体で構成され、一端部（下端部）が継手本体８
内に埋め込まれ、他端部（上端部）が継手本体８から突
出するように、継手本体８の射出成形により一体に突設
される。また、ターミナルカバー１７はターミナル１０
に対し筒状の隙間を存してこれを覆うように筒状に形成
され、継手本体８の射出成形により一体に突設される。
この場合、ターミナルカバー１７の材質は継手本体８と
同材質のプラスチック材で形成される。更に、ターミナ
ルカバー１７の前記成形の際、その付け根、即ち、継手
本体８の外周面からの立ち上がり部位又はその近傍の外
周に、ターミナルカバー１７の横断面積を減少させるく
びれ部２１が連続的に形成される。このくびれ部２１
は、図示するものではＶ形状溝で構成されている。
【００１９】くびれ部２１がＶ形状溝で構成されている
と、ターミナル１０及びターミナルカバー１７を除去し
た後、継手本体に残る端面（切り口）が比較的滑らかに
なって、端面処理が楽になり、継手本体の外周に後記の
補強層２３（図２参照）をすみやかに設けることがで
き、作業性が向上する利点がある。
【００２０】前記くびれ部２１はＶ形状溝のほかに、
Ｕ、半円、半楕円又はコ字形状溝等としたり、周方向に
沿って断続的に形成したりするようにしてもよい。ま
た、くびれ部２１はターミナルカバー１７を突設した
後、バイト、カッター等の切削工具で切り込みを入れて
形成するようにしてもよい。前記ターミナルカバー１７
の付け根の外周にくびれ部２１を予め形成したので、付
け根部分の機械的強度が弱くなり、後記するように、プ
ラスチック管１の接続終了後、そのターミナル１０及び
ターミナルカバー１７を容易に除去することができる。
【００２１】１２はターミナル１０に接続されるコネク
タ、１３は通電発熱体９に供給する電流のオンオフ、切
換及び電流値の制御を行うコントローラ、１４はコネク
タ１２とコントローラ１３とを電気的に接続する出力コ
ード、１５は通電発熱体９に通電してこれを加熱させる
バッテリー等の電源、１６は基端がコネクタ１２に取り
付けられ、先端を継手本体８に内蔵された通電発熱体９
の近傍まで挿入して前記接合面付近の熱融着されるプラ
スチック樹脂の温度を検出して監視するための温度セン
サである。そして、ターミナル１０より通電発熱体９に
通電してこれを発熱させ、継手本体８とこれに嵌挿した
プラスチック管１との接合面、即ち、継手本体８の内周
面とプラスチック管１の外周面とを加熱溶融して熱融着
するように構成される。
【００２２】次に、前記エレクトロフュージョン継手２
０を使用して、例えば、前記プラスチック管１同士を接
続する方法を図１により説明する。先ず、接続すべきプ
ラスチック管１の端末部分の保護層６、押えテープ巻層
５、金属テープ巻層４及びクッション層３を剥いでプラ
スチック管本体２を露出させ、このプラスチック管本体
２をエレクトロフュージョン継手７の継手本体８に嵌挿
する。
【００２３】次に、出力コード１４の先端に取り付けら
れたコネクタ１２を該継手２０のターミナル１０に接続
し、電源１５からコントローラ１３、出力コード１４及
びコネクタ１２を通して、通電発熱体９に通電してこれ
を発熱させ、継手本体８とプラスチック管本体２の接合
面、即ち、継手本体８のプラスチック管１が嵌挿される
内周面とプラスチック管１の外周面とを所定温度に加熱
する。なお、ターミナル１０へのコネクタ１２の接続
は、継手本体８にプラスチック管本体２を嵌挿する前に
予め行っておいてもよい。
【００２４】そして、前記接合面が加熱溶融して熱融着
し、継手本体８とプラスチック管本体２の接合が終了し
たら、コントローラ１３の操作で通電発熱体９への通電
を停止し、接合面の熱融着状態、即ち、接合状態を目視
及び触指により確認し、ターミナル１０から出力コード
１４のコネクタ１２を取り外す。
【００２５】次に、継手本体８の外周に突設されたター
ミナル１０及びターミナルカバー１７を折り曲げるか捻
る等して手作業により、必要に応じて、ナイフ等の簡易
工具を併用して除去する。その後、除去されたターミナ
ル１０及びターミナルカバー１７の残部をヤスリやサン
ドペーパ等で削って平らにする。
【００２６】次に、図２に示すように、継手本体８の両
端部とプラスチック管１の金属テープ巻層４等の剥ぎ端
部との隙間（ギャップ）にパテ等の充填材２２を詰めて
隙間を埋める処理を施した後、継手本体８の外周にプラ
スチック管１の保護層６に跨るように鋼テープ等の金属
テープ、布テープ、アラミド繊維テープその他のプラス
チックテープ等の補強テープを周回巻きし、テープ端末
を溶接、接着等により固着して補強層２３を設け、該継
手２０を内外圧力や外力に耐えるように補強する。
【００２７】補強層２３は前記補強テープ巻層以外にポ
リエチレン、ナイロン、ＦＲＰ等のプラスチック材の押
出成形、モールド成型等による被覆層又は形状記憶合金
製スリーブで構成してもよい。前記補強層２３に形状記
憶合金製スリーブを用いる場合には、その内径を継手本
体８の外径よりも小さく記憶させたものを使用し、これ
をプラスチック管１の外周にその接続前に挿通させてお
き、プラスチック管１の接続終了後、継手本体８の上ま
で移動させ、該スリーブを加熱し、元の形状に戻して収
縮させ、継手本体８の外周に装着する。なお、図示しな
いが、必要に応じて前記補強層２３の外周に防食保護層
を被覆する。上記のような方法により、エレクトロフュ
ージョン継手２０を使用してプラスチック管１の接続を
行う。図２はその接続方法により形成されたプラスチッ
ク管１の接続部である。
【００２８】なお、上記実施形態では、エレクトロフュ
ージョン継手２０を使用してプラスチック管１同士を接
続する方法について説明したが、プラスチック管１を分
岐接続する場合や他の部材、例えば、機器等に接続する
場合にも適用することが可能である。これらの適用に応
じてエレクトロフュージョン継手も直管継手に代わり、
Ｙ分岐継手、Ｔ分岐継手、エルボ継手、サドル継手、レ
ジューサ等を使用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の本発明の
請求項１に記載されたエレクトロフュージョン継手は、
通電発熱体を内蔵したプラスチック製の継手本体と、通
電発熱体の両端に接続され、継手本体の外周に突設され
たターミナル及びこれを覆うプラスチック製のターミナ
ルカバーとを備え、ターミナルより通電発熱体に通電し
てこれを発熱させ、継手本体とこれに嵌挿したプラスチ
ック管との接合面を加熱溶融して熱融着するようにした
ものにおいて、前記ターミナルを覆うターミナルの付け
根の外周にくびれ部を形成したので、プラスチック管の
接続終了後、前記ターミナル及びターミナルカバーを簡
単、容易に除去することができる。また、ターミナル及
びターミナルカバーの除去に失敗することがないので、
プラスチック管の接続作業を最初からやり直すような面
倒なことが起こらず、該継手による接続作業を、手間を
かけることなく円滑に行うことができる。
【００３０】また、本発明の請求項２に記載されたエレ
クトロフュージョン継手は、前記請求項１に記載された
継手において、前記くびれ部がＶ形状溝で構成されるも
のである。このような構成のくびれ部を用いると、ター
ミナル及びターミナルカバーを除去した後、継手本体に
残る端面（切り口）が比較的滑らかになって、端面処理
が楽になり、継手本体の外周に補強層をすみやかに設け
ることができ、作業性が向上するので好ましい。
【００３１】更に、本発明の請求項３に記載されたプラ
スチック管の接続方法は、請求項１又は２に記載された
エレクトロフュージョン継手に接続すべきプラスチック
管を嵌挿し、通電発熱体を発熱させて、継手本体とプラ
スチック管との接合面を熱融着した後、前記ターミナル
及びターミナルカバーを除去して、継手本体の外周に補
強層を設けるようにしたので、プラスチック管の接続終
了後、エレクトロフュージョン継手の継手本体から突設
されたターミナル及びターミナルカバーを容易に除去す
ることができる。また、補強層形成に障害となる突起物
のターミナル及びターミナルカバーがなくなるため、継
手本体の外周に補強層を容易、且つ、むらなく設けるこ
とができる。その結果、接続後のプラスチック管に過大
な内圧や該継手に過大な外圧、外力が作用しても、該継
手の変形を押さえ、継手破損や前記接合面に亀裂が生じ
にくくなり、該継手部分で流体漏洩が生じるのを確実に
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエレクトロフュージョン継手の一
実施形態を示す断面図である。
【図２】前記エレクトロフュージョン継手を使用して接
続されたプラスチック管接続部を示す上半部断面図であ
る。
【図３】エレクトロフュージョン継手で接続すべきプラ
スチック管の一例を示す横断面図である。
【図４】従来のエレクトロフュージョン継手を示す断面
図である。
【符号の説明】
１ プラスチック管 ２ プラスチック管本体 ３ クッション層 ４ 金属テープ巻層 ５ 押えテープ巻層 ６ 保護層 ７ エレクトロフュージョン継手 ８ 継手本体 ９ 通電発熱体 １０ ターミナル １１ リード線 １２ コネクタ １３ コントローラ １４ 出力コード １５ 電源 １６ 温度センサ １７ ターミナルカバー ２０ エレクトロフュージョン継手 ２１ くびれ部 ２２ 充填材 ２３ 補強層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通電発熱体を内蔵したプラスチック製の
    継手本体と、通電発熱体の両端に接続され、継手本体の
    外周に突設されたターミナル及びこれを覆うプラスチッ
    ク製のターミナルカバーとを備え、ターミナルより通電
    発熱体に通電してこれを発熱させ、継手本体とこれに嵌
    挿したプラスチック管との接合面を加熱溶融して熱融着
    するようにしたエレクトロフュージョン継手において、
    前記ターミナルを覆うターミナルカバーの付け根の外周
    にくびれ部を形成してなることを特徴とするエレクトロ
    フュージョン継手。
  2. 【請求項２】 前記くびれ部がＶ形状溝であることを特
    徴とする請求項１に記載されたエレクトロフュージョン
    継手。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載されたエレクトロ
    フュージョン継手に接続すべきプラスチック管を嵌挿
    し、通電発熱体を発熱させて、継手本体とプラスチック
    管との接合面を熱融着した後、前記ターミナル及びター
    ミナルカバーを除去して、継手本体の外周に補強層を設
    けたことを特徴とするエレクトロフュージョン継手を使
    用したプラスチック管の接続方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012251628A (ja) * 2011-06-06 2012-12-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 配管の接続構造および配管接続部の補強方法
CN107364051A (zh) * 2017-09-14 2017-11-21 长春燃气热力设计研究院有限责任公司 一种聚乙烯管道熔接加热设备及其加热方法
US11754215B2 (en) 2020-07-20 2023-09-12 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for friction welding of reinforced thermosetting resin pipe joints
US11761571B2 (en) 2020-07-20 2023-09-19 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for electrofusion welding of reinforced thermosetting resin pipe joints
US11794418B2 (en) 2020-07-20 2023-10-24 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for threaded-welded reinforced thermosetting resin pipe joints

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