JP2003266544A - 管状部材の接合方法 - Google Patents

管状部材の接合方法

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JP2003266544A JP2002074651A JP2002074651A JP2003266544A JP 2003266544 A JP2003266544 A JP 2003266544A JP 2002074651 A JP2002074651 A JP 2002074651A JP 2002074651 A JP2002074651 A JP 2002074651A JP 2003266544 A JP2003266544 A JP 2003266544A
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利康 羽迫
Masaru Fukuda
勝 福田
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YOUWA KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、溶着部にゴミ等が滞留したり流体
の滑らかな流れを妨げるのを防止することができ、製造
設備等のコンタミネーションコントロールや流量管理等
を容易に行うことができる管状部材間の接合構造及び管
状部材の接合方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の管状部材間の接合構造は、熱可
塑性樹脂の一種のエンジニアリング樹脂で管状に形成さ
れた接合端面を有する複数の管状部材と、前記管状部材
の前記接合端面を加熱溶融して溶着され前記管状部材の
内周面とのなす角θ１の角度が９０〜１９０°好ましく
は１５０〜１８５°の凸起状若しくはフラット状又は凹
状に形成された溶着部と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂の一
種のエンジニアリング樹脂で形成された管状部材間の接
合構造及び管状部材の接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、熱可塑性樹脂の一種のフッ素
樹脂等で形成された複数のチューブ等の管状部材を接合
する際には、フラット状に形成された接合端面を加熱溶
融して圧着して溶着した後、常温に冷却して接合されて
いた。従来の管状部材の接合方法を図面を用いて以下説
明する。図１０は従来の管状部材の接合方法を示す要部
縦断面図である。図中、５０ａ，５０ｂはフッ素樹脂等
で形成されたチューブ，継ぎ手等の管状部材、５１ａ，
５１ｂは管状部材５０ａ，５０ｂの内周面、５２ａ，５
２ｂは管状部材５０ａ，５０ｂの外周面、５３ａ，５３
ｂは管状部材５０ａ，５０ｂの一端部に内周面５１ａ，
５１ｂと９０°の角度でフラット状に形成された管状の
接合端面、５４は発熱体等の加熱体、５５は加熱体５４
によって加熱溶融された接合端面５３ａ，５３ｂが圧着
されて管状部材５０ａ，５０ｂの内周面５１ａ，５１ｂ
に突出し内周面５１ａ，５１ｂとのなす角θが鋭角状に
形成された溶着部である。図１０（ａ）に示すように、
接合端面５３ａ，５３ｂを加熱体５４で加熱溶融した
後、接合端面５３ａ，５３ｂ間から加熱体５４を引き抜
き、次いで、図１０（ｂ）に示すように、加熱溶融した
接合端面５３ａ，５３ｂを所定の圧力で圧着する。次
に、室温まで冷却すると、図１０（ｃ）に示すように、
管状部材５０ａ，５０ｂの内周面５１ａ，５１ｂに内周
面５１ａ，５１ｂとのなす角θが鋭角状の突出した溶着
部５５が形成される。
【０００３】フラット状に形成された接合端面同士を溶
着する場合は、接合部の内周面に溶着の際の加圧により
溶融した樹脂が突出し、この突出した溶着部が、ゴミ等
を滞留したり流体の滑らかな流れを妨げる原因となり、
管状部材を半導体，液晶等の製造設備や医薬品，食品，
化粧品等の製造設備で用いる流体を流すために用いた場
合には、ゴミ等によるコンタミネーションのために、製
造される半導体，液晶，医薬品，食品，化粧品等の品質
を低下させ歩留を低下させたり衛生上の問題を発生する
という問題点を有していた。
【０００４】また、管継ぎ手を用いて複数のチューブ等
の管状部材を接合する方法もあるが、管継ぎ手が大きく
高価であるために接合部が大型化するとともに接合コス
トが増大し、さらに管継ぎ手内に隙間や段差が生じると
いう問題点を有していた。管継ぎ手内に生じた隙間や段
差は、ゴミ等が滞留したり流体の滑らかな流れを妨げる
原因となり同様の問題点を有していた。
【０００５】近年、上記のような問題点を解決するため
に、フッ素樹脂製等で形成された複数のチューブ等の管
状部材の接合方法において、内周面へ溶融した樹脂が突
出するのを防止する溶着方法が提案されている。例え
ば、特開平７−５２２５３号公報（以下、イ号公報とい
う）には「溶融温度以下で拡管加工したフッ素樹脂製管
にフッ素樹脂製管継ぎ手を挿入し、接合面が密着した状
態で、フッ素樹脂製管の外周囲から加熱し溶着する加工
方法」が開示されている。
【０００６】特開平８−１１２１７号公報（以下、ロ号
公報という）には「複数のフッ素樹脂製管を外枠に固定
するとともに内枠を配置し、外枠の隙間から熱風により
加熱してフッ素樹脂製管を溶融するとともに加圧するこ
とにより、接合部内面を平滑に溶着する加工方法」が開
示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術においては、以下のような課題を有していた。 （１）イ号公報に記載の技術は、フッ素樹脂製管の拡管
加工とフッ素樹脂製管継ぎ手に高い加工精度が要求さ
れ、加工が困難であり生産性と信頼性に欠けるという課
題を有していた。 （２）接合部を外周囲から加熱するので、特に厚肉の管
の場合は、内周側のフッ素樹脂製管継ぎ手が溶融し難く
溶着が不完全になり易く接合強度がばらつき信頼性に欠
けるという課題を有していた。 （３）接合面の圧着を樹脂の収縮力で行っているので、
接合面がずれたりすると溶着不良になり易く信頼性に欠
けるという課題を有していた。 （４）内周側の接合部に段差ができ易く、この段差がゴ
ミ等の滞留や流体の滑らかな流れを妨げる原因となると
いう課題を有していた。 （５）ロ号公報に開示の技術は、外枠の隙間から熱風に
より加熱してフッ素樹脂製管を溶融するので、管の外周
側と内周側で温度勾配が発生し、接合端面の内周側が溶
融し難く高い接合強度が得られないという課題を有して
いた。
【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、溶着部にゴミ等が滞留したり流体の滑らかな流れを
妨げるのを防止することができ、製造設備等のコンタミ
ネーションコントロールや流量管理等を容易に行うこと
ができる管状部材間の接合構造を提供することを目的と
する。また、本発明は、簡便で生産性に優れるとともに
高い接合強度が得られ信頼性に優れ、さらに汎用性に優
れる管状部材の接合方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明の管状部材間の接合構造及び管状部材の
接合方法は、以下の構成を有している。
【００１０】本発明の請求項１に記載の管状部材の接合
構造は、熱可塑性樹脂の一種のエンジニアリング樹脂で
管状に形成された接合端面を有する複数の管状部材と、
前記管状部材の前記接合端面を加熱溶融して溶着され前
記管状部材の内周面とのなす角θ１の角度が９０〜１９
０°好ましくは１５０〜１８５°の凸起状若しくはフラ
ット状又は凹状に形成された溶着部と、を備えた構成を
有している。この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 （１）管状部材の内周面に形成された溶着部と内周面と
のなす角θ１の角度が大きいので、溶着部にゴミ等が滞
留したり流体の滑らかな流れを妨げるのを防止すること
ができ、製造設備等のコンタミネーションコントロール
や流量管理等を容易に行うことができる。
【００１１】ここで、管状部材としては、チューブ，パ
イプ，バルブ，継ぎ手等の配管類、圧力センサの受圧
部，リークセンサの感知部，流量計等の計測器類、フラ
ンジ等の少なくとも一端が管状に形成された接合端面を
有するものが用いられる。
【００１２】管状部材の材質としては、熱可塑性樹脂の
一種で耐熱性に優れ機械的強度や曲げ弾性率の高いポリ
アミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアセ
タール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）等の汎用エンジニアリング樹脂や特殊エンジニアリ
ング樹脂が用いられる。なかでも、より耐熱性に優れる
という利点をもつ反面融点が高く溶着・溶接等の加工が
困難なポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テルコポリマー（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ），エチ
レンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ），
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリクロロトリフ
ルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ），三フッ化塩化エチレン
−エチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ），ポリフッ化ビニ
ル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂、ＰＴＦＥやＦＥＰ等のフ
ッ素樹脂を熱硬化性樹脂等に混合した変性フッ素樹脂、
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ）等の特殊エンジニアリング
樹脂、これらを混合した樹脂組成物等が好適に用いられ
る。
【００１３】溶着部と管状部材の内周面とのなす角θ１
の角度とは、管状部材と溶着部の縦断面を考え、管状部
材の内周面から隆起若しくは陥没した溶着部の起点を接
点とする溶着部の内周面の接線と管状部材の内周面との
夾角のうち管状部材の内周面側の角度をいう。θ１の角
度としては、９０〜１９０°好ましくは１５０〜１８５
°が好適に用いられる。θ１が１５０°より小さくなる
につれ管状部材の内周面に凸起状に形成された溶着部に
ゴミ等が滞留し易くコンタミネーションコントロールが
困難になり、また溶着部で渦流が発生し流体の滑らかな
流れが妨げられて流量管理や流速管理等が困難になる傾
向がみられ、θ１が１８５°より大きくなるにつれ接合
部の接合面積が小さくなり接合強度が小さくなる傾向が
みられるとともに、凹状に形成された内周面の溶着部に
ゴミ等が滞留し易くコンタミネーションコントロールが
困難になり、また溶着部で渦流が発生し流体の滑らかな
流れが妨げられて流量管理や流速管理等が困難になる傾
向がみられるため好ましくない。特に、θ１が９０°よ
り小さくなるか、１９０°より大きくなるとこれらの傾
向が著しいため、いずれも好ましくない。
【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の管状部材間の接合構造であって、加熱溶融以前の少な
くとも一方の前記管状部材の縦断面における前記接合端
面と外周面とのなす角θ２の角度が、２５〜８５°好ま
しくは３０〜８０°に形成された構成を有している。こ
の構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下の
ような作用が得られる。 （１）加熱溶融以前の少なくとも一方の接合端面と外周
面とのなす角θ２が所定の角度に形成されているので、
接合端面に形成された溶着部の内周面を滑らかにするこ
とができ、ゴミ等が滞留し難いとともに流体を滑らかに
流すことができる溶着部を形成することができる。 （２）外枠や内枠を有する管継ぎ手や治具等を要さず、
さらに傾斜状の接合端面は容易に形成することができる
ので、溶着部を小型化することができるとともに生産性
に優れる。
【００１５】ここで、加熱溶融以前の少なくとも一方の
接合端面の縦断面における接合端面と外周面とのなす角
θ２の角度としては、２５〜８５°好ましくは３０〜８
０°が好適に用いられる。θ２が３０°より小さくなる
につれ加熱溶融して圧着し溶着する際に内周面側の接合
端面同士が密着し難く内周面側の溶着が不十分になり接
合面積が小さく接合強度が小さくなる傾向がみられると
ともに、θ１の角度が１９０°より大きな凹状の溶着部
が内周面に形成され易くなる傾向がみられ、８０°より
大きくなるにつれ溶着の際の加圧により溶融した樹脂が
内周面に突出する傾向がみられるため好ましくない。特
に、θ２が２５°より小さくなるか８５°より大きくな
ると、これらの傾向が著しいためいずれも好ましくな
い。
【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２に記載の管状部材間の接合構造であって、加熱
溶融以前の少なくとも一方の前記管状部材の縦断面にお
ける前記接合端面と外周面とのなす角θ２の角度（°）
が、前記管状部材の縦断面における肉厚ｔ（ｍｍ）と
（数２）の関係にある構成を有している。
【数２】 この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加
え、以下のような作用が得られる。 （１）加熱溶融以前の管状部材の肉厚ｔと接合端面と外
周面とのなす角θ２との間に所定の関係を有しているの
で、管状部材の肉厚ｔが決まれば、管状部材の溶融状態
における流動性や熱容量等の因子を考慮することにより
最適なθ２の範囲を決定でき、ゴミ等が滞留し難いとと
もに流体を滑らかに流すことができる溶着部を容易に形
成することができ汎用性に優れる。 （２）管状部材の溶融状態における流動性や熱容量等の
因子を考慮することにより、管状部材の肉厚ｔに応じ
て、機械的強度に優れた健全な接合部を形成することが
できる最適なθ２の範囲を求めことができ安定性に優れ
る。
【００１７】ここで、ｋ１、ｋ２（°）は、管状部材の
溶融状態における流動性（メルトフローレート）（以
下、ＭＦＲという）や熱容量等によって決まる定数であ
る。ｋ１としては、１８〜４３が好適に用いられる。ｋ
１が１８より小さくなるにつれ加熱溶融して圧着し溶着
する際に内周面側の接合端面同士が密着し難く内周面側
の溶着が不十分になり接合面積が小さく接合強度が小さ
くなる傾向がみられるとともに、θ１の角度が１９０°
より大きな凹状の溶着部が内周面に形成され易くなり溶
着部にゴミ等が滞留し易くなる等の問題が発生し易くな
る傾向がみられ、ｋ１が４３より大きくなるにつれ溶着
の際の加圧により溶融した樹脂が内周面に突出し易くな
り、接合強度は問題ないが、溶着部にゴミ等が滞留し易
くなる等の問題が発生し易くなる傾向がみられるため好
ましくない。ｋ２としては、２６〜６３が好適に用いら
れる。ｋ２が２６より小さくなるにつれ加熱溶融して圧
着し溶着する際に内周面側の接合端面同士が密着し難く
内周面側の溶着が不十分になり接合面積が小さく接合強
度が小さくなる傾向がみられるとともに、θ１の角度が
１９０°より大きな凹状の溶着部が内周面に形成され易
く溶着部にゴミ等が滞留し易くなる等の問題が発生し易
くなる傾向がみられ、ｋ２が６３より大きくなるにつれ
溶着の際の加圧により溶融した樹脂が内周面に突出し易
くなり、接合強度は問題ないが、溶着部にゴミ等が滞留
し易くなる等の問題が発生し易くなる傾向がみられるた
め好ましくない。
【００１８】本発明の請求項４に記載の管状部材の接合
方法は、熱可塑性樹脂の一種のエンジニアリング樹脂で
管状に形成された接合端面を有する複数の管状部材の接
合方法であって、少なくとも一方の管状部材の接合端面
を、前記接合端面の縦断面における前記接合端面と外周
面とのなす角θ２の角度を２５〜８５°好ましくは３０
〜８０°の傾斜状に形成する接合端面形成工程と、前記
接合端面形成工程で傾斜状に形成された前記管状部材の
前記接合端面と他の管状部材の接合端面とを加熱して溶
融する加熱溶融工程と、前記加熱溶融工程で溶融された
接合端面同士を圧着する圧着工程と、を備えた構成を有
している。この構成により、以下のような作用が得られ
る。 （１）接合端面を傾斜状に形成する接合端面形成工程を
有しているので、接合端面の面積を広げて接合面積を大
きくし高い接合強度を得ることができる。 （２）少なくとも一方の接合端面と外周面とのなす角θ
２を所定の角度に形成する接合端面形成工程を有してい
るので、接合端面に形成された溶着部の内周面を滑らか
にすることができ、ゴミ等が滞留し難いとともに流体を
滑らかに流すことができる溶着部を形成することができ
る。 （３）接合端面を加熱溶融する加熱溶融工程と、溶融し
た接合端面同士を当接させて溶着する溶着工程と、を備
えているので、管状部材の肉厚に関わらず確実に溶着す
ることができ高い接合強度が得られ信頼性に優れるとと
もに汎用性に優れる。
【００１９】ここで、接合端面形成工程で形成される少
なくとも一方の接合端面の縦断面における接合端面と外
周面とのなす角θ２の角度としては、請求項２で説明し
たものと同様のものなので説明を省略する。加熱溶融工
程としては、管状部材の接合端面を管状部材の溶融温度
以上に加熱して接合端面全体を溶融するものが用いられ
る。圧着工程としては、全体が溶融された接合端面同士
が完全に密着するまで管状部材を圧着するものが用いら
れる。
【００２０】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４に記載の管状部材の接合方法であって、前記接合端面
形成工程において、他の管状部材の接合端面と外周面と
のなす角θ３の角度を２５〜１５５°の傾斜状に形成す
る構成を有している。この構成により、請求項４で得ら
れる作用に加え、以下のような作用が得られる。 （１）他の管状部材の接合端面と外周面とのなす角θ３
が所定の角度に形成されているので、接合端面に形成さ
れた溶着部の内周面を滑らかにすることができ、ゴミ等
が滞留し難いとともに流体を滑らかに流すことができる
溶着部を形成することができる。
【００２１】ここで、他の管状部材の接合端面の縦断面
における接合端面と外周面とのなす角θ３の角度として
は、一方の管状部材の接合端面と外周面とのなす角θ２
の角度にもよるが、２５〜１５５°の範囲で種々選択す
ることができる。接合端面における他の管状部材の肉厚
が一方の管状部材の肉厚と略同一の場合や両方の管状部
材のＭＦＲが近い場合等には、θ３の角度は２５〜８５
°好ましくは３０〜８０°に形成される。θ２の角度に
もよるが、θ３が３０°より小さくなるにつれ圧着工程
において内周面側の接合端面が圧着され難く接合面積が
小さくなり、特に内周面側の溶着が不十分になり接合強
度が小さくなる傾向がみられるとともにθ１の角度が１
９０°より大きな凹状の溶着部が形成され易くなる傾向
がみられ、８０°より大きくなるにつれ溶着の際の加圧
により溶融した樹脂が内周面に突出する傾向がみられる
ため好ましくない。特に、θ３が２５°より小さくなる
か８５°より大きくなると、これらの傾向が著しいため
いずれも好ましくない。
【００２２】他の管状部材の接合端面の軸心と一方の管
状部材の接合端面の軸心とを一致させることを目的とす
る場合や加熱溶融工程において管状部材の接合端面の変
形が大きい場合、軟質でＭＦＲが大きい場合等には、θ
３の角度は１５５〜９５°好ましくは１３５〜１１０°
に形成される。θ２の角度にもよるが、θ３が１３５°
より大きくなるにつれ圧着工程において接合端面同士が
圧着され難く溶着が不十分になり接合強度が小さくなる
傾向がみられ、１１０°より小さくなるにつれ溶着の際
の加圧により溶融した樹脂が内周面に突出する傾向がみ
られるため好ましくない。特に、θ３が１５５°より大
きくなるか９５°より小さくなると、これらの傾向が著
しいためいずれも好ましくない。
【００２３】接合端面における他の管状部材（θ３側）
の肉厚が一方の管状部材（θ２側）の肉厚よりも厚い場
合、他の管状部材（θ３側）のＭＦＲが一方の管状部材
（θ２側）よりも小さな場合等には、θ３の角度は８０
〜１００°好ましくは８５〜９５°に形成される。θ２
の角度にもよるが、θ３が８５°より小さくなるにつれ
圧着工程において接合端面同士が圧着され難く溶着が不
十分になり接合強度が小さくなる傾向がみられ、９５°
より大きくなるにつれ溶着の際の加圧により溶融した樹
脂が内周面に突出する傾向がみられるため好ましくな
い。特に、θ３が１００°より大きくなるか８０°より
小さくなると、これらの傾向が著しいためいずれも好ま
しくない。
【００２４】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
４又は５に記載の管状部材の接合方法であって、前記圧
着工程で圧着されて溶着部が形成された管状部材の管内
に、前記溶着部が固化する以前に前記溶着部に到達する
棒状若しくは管状又は袋状の変形抑制部材を挿入する変
形抑制工程を備えた構成を有している。この構成によ
り、請求項４又は５で得られる作用に加え、以下のよう
な作用が得られる。 （１）変形抑制工程を備えているので、冷却時に生ずる
溶着部の収縮による管状部材の変形を防止することがで
きる。 （２）変形抑制工程を備えているので、管状部材の内周
面に凸起状に形成された溶着部を平滑化することができ
る。 （３）変形抑制工程において溶着部が冷却する以前に棒
状等の変形抑制部材が管内に挿入されるので、複数の管
状部材の横断面の中心を一致させ同芯に形成することが
できる。
【００２５】ここで、変形抑制部材としては、棒状若し
くは管状又は袋状に形成されたフッ素樹脂等の合成樹脂
製、シリコーンゴム，フッ素ゴム等のゴム製、アルミナ
等のセラミック製、ステンレス製等の金属製等の耐熱性
や耐食性に優れるとともに、管状部材と張り付き難いも
のが用いられる。メッキ等の表面処理を行って耐熱性及
び耐食性を改善したものも用いることができる。溶着部
が汚染されるのを防止するためである。
【００２６】袋状を除く変形抑制部材は、変形抑制部材
の外周面と接合端面における管状部材の内周面との隙間
が０．０１〜０．１ｍｍになるように形成したものが用
いられる。変形抑制部材の外周面と接合端面における管
状部材の内周面との隙間が０．０１ｍｍより小さくなる
につれ、変形抑制部材を管状部材内に挿入し難くなると
ともに溶着部を変形させて内周面に突起を形成する傾向
がみられ、０．１ｍｍより大きくなるにつれ隙間が大き
く溶着部における管状部材の収縮による変形が大きくな
る傾向がみられるため、いずれも好ましくない。なお、
袋状に形成された変形抑制部材の場合は、管状部材の管
内で膨張させて内周面に密着させ、溶着部が冷却した後
は収縮させて管内から除去することができるため、隙間
は上述のものに限定されない。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
管状部材間の接合構造を示す要部縦断面図である。図
中、１は実施の形態１における管状部材間の接合構造、
２ａ，２ｂは熱可塑性樹脂の一種であるフッ素樹脂やポ
リエーテルエーテルケトン等からなり略同一の肉厚で形
成された複数のチューブ，パイプ，継ぎ手等の管状部
材、３ａ，３ｂは管状部材２ａ，２ｂの内周面、４ａ，
４ｂは管状部材２ａ，２ｂの外周面、５ａ，５ｂは管状
部材２ａ，２ｂの一端部に形成された管状の接合端面、
６は接合端面５ａ，５ｂが加熱溶融されて溶着されて管
状部材２ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂ側に凸起状若しく
はフラット状又は凹状に形成された溶着部、６ａは管状
部材２ａの内周面３ａから隆起若しくは陥没等した溶着
部６の起点、６ｂは溶着部６の内周面、６ｃは起点６ａ
を接点とする溶着部６の内周面６ｂの接線、θ１は管状
部材２ａの内周面３ａと接線６ｃとの夾角のうち管状部
材２ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂ側の角度であり、溶着
部６と管状部材２ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂとのなす
角を示す。θ１の角度は９０〜１９０°に形成されてい
る。
【００２８】以上のように構成された実施の形態１の管
状部材間の接合構造について、以下その接合方法を図面
を用いて説明する。図２は管状部材の接合方法を示す要
部縦断面図である。図２（ａ）は接合端面形成工程にお
いて形成された接合端面を加熱して溶融する加熱溶融工
程を示す要部縦断面図であり、図２（ｂ）は加熱溶融さ
れた接合端面同士を圧着する圧着工程を示す要部縦断面
図であり、図２（ｃ）は圧着工程で圧着されて形成され
た溶着部を示す要部縦断面図であり、図２（ｄ）は管状
部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形抑制工程を示
す要部縦断面図である。図中、２ａ，２ｂは管状部材、
３ａ，３ｂは内周面、４ａ，４ｂは外周面、５ａ，５ｂ
は接合端面、６は溶着部、１０は接合端面５ａ，５ｂを
加熱溶融する発熱体等の加熱体、１１は棒状若しくは管
状又は袋状に形成されたフッ素樹脂等の合成樹脂製、シ
リコーンゴム，フッ素ゴム等のゴム製、セラミック製、
金属製等の変形抑制部材である。
【００２９】図２（ａ）に示すように、一方の管状部材
２ａの接合端面５ａと外周面４ａとのなす角θ２の角度
を２５〜８５°の傾斜状に形成する。次いで、他の管状
部材２ｂの接合端面５ｂと外周面２ｂとのなす角θ３の
角度を２５〜８５°に形成する（接合端面形成工程）。
接合端面形成工程で接合端面５ａ，５ｂを傾斜状に形成
した後、加熱溶融工程において、接合端面５ａ，５ｂの
間に所定温度に加熱された加熱体１０を挿入して接合端
面５ａ，５ｂの全体を加熱溶融する。次に、図２
（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、圧着工程において、
加熱体１０を接合端面５ａ，５ｂ間から外した後、加熱
溶融（軟化）された接合端面５ａ，５ｂが完全に密着す
るまで所定の圧力で押し付けて圧着し、溶着部６を形成
する。次いで、図２（ｄ）に示すように、変形抑制工程
において、溶着部６が固化する以前に、溶着部６に到達
する変形抑制部材１１を管状部材２ａ，２ｂ内に挿入す
る。溶着部６が冷却され固化した後、変形抑制部材１１
を管状部材２ａ，２ｂ内から抜き出す。以上のようにし
て、管状部材２ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂとのなす角
θ１の角度が９０〜１９０°に形成された溶着部６を有
する管状部材の接合構造が得られる。
【００３０】次に、管状部材の接合方法について、接合
端面形成工程における変形例を図面を用いて説明する。
図３は実施の形態１で説明した管状部材の接合方法の変
形例を示す要部縦断面図である。図３（ａ）は接合端面
形成工程において形成された接合端面を加熱して溶融す
る加熱溶融工程を示す要部縦断面図であり、図３（ｂ）
は加熱溶融された接合端面同士を圧着する圧着工程を示
す要部縦断面図であり、図３（ｃ）は圧着工程で圧着さ
れて形成された溶着部を示す要部縦断面図であり、図３
（ｄ）は管状部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形
抑制工程を示す要部縦断面図である。図中、２０はフッ
素樹脂やポリエーテルエーテルケトン等で形成されたチ
ューブ，継ぎ手等の管状部材、２１は管状部材２０の内
周面、２２は管状部材２０の外周面、２３は管状部材２
０一端部に形成された管状の接合端面、２４は接合端面
５ａ，２３が加熱溶融されて溶着され管状部材２ａ，２
０の内周面３ａ，２１とのなす角θ１の角度が９０〜１
９０°に形成された溶着部である。本変形例において
は、管状部材２０の接合端面２３と外周面２２とのなす
角θ３の角度が８０〜１００°に形成されている。これ
は、接合端面２３における管状部材２０の肉厚が管状部
材２ａの肉厚よりも厚く形成されている場合や管状部材
２０のＭＦＲが管状部材２ａよりも小さな場合等に適し
ている。なお、本変形例における管状部材の接合方法
は、図２を用いて説明したものと同様のものなので説明
を省略する。
【００３１】図４は実施の形態１で説明した管状部材の
接合方法の別の変形例を示す要部縦断面図である。図４
（ａ）は接合端面形成工程において形成された接合端面
を加熱して溶融する加熱溶融工程を示す要部縦断面図で
あり、図４（ｂ）は加熱溶融された接合端面同士を圧着
する圧着工程を示す要部縦断面図であり、図４（ｃ）は
圧着工程で圧着されて形成された溶着部を示す要部縦断
面図であり、図４（ｄ）は管状部材の管内に変形抑制部
材を挿入する変形抑制工程を示す要部縦断面図である。
図中、２５はフッ素樹脂やポリエーテルエーテルケトン
等で形成されたチューブ，継ぎ手等の管状部材、２６は
管状部材２５の内周面、２７は管状部材２５の外周面、
２８は管状部材２５一端部に形成された管状の接合端
面、２９は接合端面５ａ，２８が加熱溶融されて溶着さ
れ管状部材２ａ，２５の内周面３ａ，２６とのなす角θ
１の角度が９０〜１９０°に形成された溶着部である。
本変形例においては、管状部材２５の接合端面２８と外
周面２７とのなす角θ３の角度が９５〜１５５°であ
り、１８０°からθ２を減じた角度に形成されている。
これは、管状部材２ａ，２５の接合端面５ａ，２８の軸
心を一致させることを目的とする場合や管状部材２ａ，
２５の接合端面５ａ，２８の変形が大きい場合、管状部
材２ａ，２５の接合端面５ａ，２８が軟質でＭＦＲが大
きい場合等に適している。なお、本変形例における管状
部材の接合方法については、図２を用いて説明したもの
と同様のものなので説明を省略する。
【００３２】以上のように、実施の形態１の管状部材間
の接合構造及び管状部材の接合方法は構成されているの
で、以下のような作用が得られる。 （１）管状部材の内周面に形成された凸起状溶着部と内
周面とのなす角θ１が大きいので、凸起状溶着部にゴミ
等が滞留したり流体の滑らかな流れを妨げるのを防止す
ることができ、製造設備等のコンタミネーションコント
ロールや流量管理等を容易に行うことができる管状部材
の接合構造が得られる。 （２）少なくとも一方の接合端面と外周面とのなす角θ
２が所定の角度に形成されているので、接合端面に形成
された溶着部の内周面を滑らかにすることができ、ゴミ
等が滞留し難いとともに流体を滑らかに流すことができ
る溶着部を形成することができる。 （３）接合端面を傾斜状に形成する接合端面形成工程を
有しているので、接合端面の面積を広げ接合面積を大き
くして高い接合強度を得ることができる。 （４）接合端面を加熱溶融する加熱溶融工程と、溶融し
た接合端面同士を当接させて溶着する溶着工程と、を備
えているので、管状部材の肉厚に関わらず確実に溶着す
ることができ高い接合強度が得られ信頼性に優れるとと
もに汎用性に優れる。 （５）外枠や内枠を有する管継ぎ手や治具等を要さず、
さらに傾斜状の接合端面は容易に形成することができる
ので、溶着部を小型化することができるとともに生産性
に優れる。 （６）変形抑制工程を備えているので、冷却時に生ずる
溶着部の収縮による管状部材の変形を防止することがで
きる。 （７）変形抑制工程を備えているので、管状部材の内周
面に凸起状に形成された溶着部を平滑化することができ
る。 （８）変形抑制工程において溶着部が冷却する以前に棒
状等の変形抑制部材が管内に挿入されるので、複数の管
状部材の横断面の中心を一致させ同芯に形成することが
できる。
【００３３】なお、実施の形態１においては、管状部材
の接合方法について変形抑制工程を備えている場合につ
いて説明したが、チューブ等の配管類を管状部材として
用い管状部材の端面の開口部から溶着部までの距離が長
い場合等には、変形抑制部材を挿入する変形抑制工程を
行わなくてもよい。
【００３４】（実施の形態２）図５は本発明の実施の形
態２における管状部材間の接合構造を示す要部縦断面図
である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のも
のは、同じ符号を付して説明を省略する。図中、３０は
実施の形態２における管状部材間の接合構造、３１は接
合端面５ａ，５ｂが加熱溶融されて溶着され管状部材２
ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂ側にフラット状又は凹状に
形成された溶着部、３１ａは管状部材２ａの内周面３ａ
から陥没した溶着部３１の起点、３１ｂは溶着部３１の
内周面、３１ｃは起点３１ａを接点とする溶着部３１の
内周面３１ｂの接線、θ１は管状部材２ａの内周面３ａ
と接線３１ｃとの夾角のうち管状部材２ａ，２ｂの内周
面３ａ，３ｂ側の角度であり、溶着部６と管状部材２
ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂとのなす角を示す。θ１の
角度は１８０〜１９０°のフラット状若しくは凹状に形
成されている。
【００３５】以上のように、本実施の形態２の管状部材
間の接合構造は構成されているので、以下のような作用
が得られる。 （１）管状部材の内周面に形成された溶着部と内周面と
のなす角θ１が平坦状、浅い窪み状に形成されているの
で、溶着部にゴミ等が滞留したり流体の滑らかな流れを
妨げるのを防止することができ、製造設備等のコンタミ
ネーションコントロールや流量管理等を容易に行うこと
ができる。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。 （実施例１）テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）（三井デュポン
社製、商品名テフロン（登録商標））で形成された外径
６．３５ｍｍ、内径３．９６ｍｍ、長さ１００ｍｍの管
状部材としてのチューブ（以下、１／４インチチューブ
という）を２本用意し、その一方の接合端面と管状部材
の外周面とのなす角θ２が５０±３°の傾斜状になるよ
うに旋盤等の端面切削機を用いて接合端面を形成した。
同様にして、他の接合端面と管状部材の外周面とのなす
角θ３を５０±３°に形成した（接合端面形成工程）。
形成された接合端面を約４００℃に加熱された加熱体を
用いて白色の管状部材の端面が透明状になるまで加熱溶
融した後（加熱溶融工程）、透明状の接合端面同士が完
全に密着するまで圧着した（圧着工程）。次いで、外径
３．９ｍｍの丸棒状にポリテトラフルオロエチレン製樹
脂で形成された変形抑制部材を溶着部が冷却する以前に
管内に挿入し、常温まで冷却した後に変形抑制部材を管
内から抜き取り（変形抑制工程）、実施例１の接合され
た管状部材を得た。 （実施例２）管状部材としてのチューブとして、外径
９．５３ｍｍ、内径６．３８ｍｍ、長さ１００ｍｍのも
の（以下、３／８インチチューブという）を用いθ２，
θ３を６５±３°に形成した以外は、実施例１と同様に
して、実施例２の接合された管状部材を得た。 （実施例３）管状部材としてのチューブとして、外径１
２．７０ｍｍ、内径９．５５ｍｍ、長さ１００ｍｍのも
の（以下、１／２インチチューブという）を用いθ２，
θ３を６８±３°に形成した以外は、実施例１と同様に
して、実施例３の接合された管状部材を得た。 （実施例４）管状部材としてのチューブとして、外径１
９．０５ｍｍ、内径１５．９０ｍｍ、長さ１００ｍｍの
もの（以下、３／４インチチューブという）を用いθ
２，θ３を７０±３°に形成した以外は、実施例１と同
様にして、実施例４の接合された管状部材を得た。 （実施例５）一方の管状部材のチューブとして実施例１
で用いた１／４インチチューブを１本用意し、他方の管
状部材のチューブとしてテトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）（三
井デュポン社製、商品名テフロン（登録商標））で形成
された外径７．３５ｍｍ、内径３．９６ｍｍ、長さ１０
０ｍｍの管状部材としてのチューブ（以下、厚肉１／４
インチチューブという）を１本用意した。１／４インチ
チューブの接合端面と外周面とのなす角θ２が４８±３
°の傾斜状になるように旋盤等の端面切削機を用いて接
合端面を形成した。同様にして、厚肉１／４インチチュ
ーブの接合端面と管状部材のなす角θ３を９０±３°に
形成した。以上のように形成した管状部材を実施例１と
同様にして、実施例５の接合された管状部材を得た。 （実施例６）他方の管状部材のチューブとして外径１
０．５３ｍｍ、内径６．３８ｍｍ、長さ１００ｍｍのも
の（以下、厚肉３／８インチチューブという）を用いθ
２を６２±３°に形成した以外は、実施例５と同様にし
て、実施例６の接合された管状部材を得た。 （実施例７）他方の管状部材のチューブとして外径１
３．７０ｍｍ、内径９．５５ｍｍ、長さ１００ｍｍのも
の（以下、厚肉１／２インチチューブという）を用いθ
２を６５±３°に形成した以外は、実施例５と同様にし
て、実施例７の接合された管状部材を得た。 （実施例８）他方の管状部材のチューブとして外径２
０．０５ｍｍ、内径１５．９０ｍｍ、長さ１００ｍｍの
もの（以下、厚肉３／４インチチューブという）を用い
θ２を６８±３°に形成した以外は、実施例５と同様に
して、実施例８の接合された管状部材を得た。
【００３７】（引張強度の評価）実施例１乃至８の管状
部材各３本を用意し、管状部材の接合端面から各々４０
ｍｍ離れた部分を治具を用いて挟持し、材料試験機（島
津製作所製、商品名オートグラフ）を用いて２００ｍｍ
／分の速さで破断するまで荷重を加えた。（表１）に破
断時の荷重とどの部分で破断したかをまとめて示した。
【表１】 比較のために管状部材としてのチューブ単体の破断時の
荷重（ｎ＝３の平均値）を測定したところ、実施例１，
５で用いた１／４インチチューブの場合は２６６．０
Ｎ、実施例２，６で用いた３／８インチチューブの場合
は５６４．３Ｎ、実施例３，７で用いた１／２インチチ
ューブの場合は７９６．７Ｎ、実施例４，８で用いた３
／４インチチューブの場合は１２１９．７Ｎであった。
以上の結果から、全てのサイズのチューブにおいてチュ
ーブ本体で破断し、接合部では破断しないことが確認さ
れた。従って、本発明によれば、チューブ本体よりも大
きな非常に高い引張強度を有する接合部が得られること
が明らかになった。
【００３８】（曲げ強度の評価）実施例１乃至８で接合
された管状部材各３本を用意し、一方の管状部材の接合
端面から５ｍｍ離れた部分を治具を用いて挟持して固定
した。次いで、他方の管状部材の接合端面から５０ｍｍ
離れた部分を治具を用いて挟持し、同じ材料試験機を用
いて長手方向と略垂直の方向に５ｍｍ／分の速さで荷重
を加え、一方の管状部材と他方の管状部材とのなす角が
１２０°になるまで変形させた。加えた最大荷重と接合
端面の状態を（表２）にまとめて示した。
【表２】 全てのサイズのチューブ（管状部材）においてチューブ
本体が扁平し、接合部が破断したり変形したりするもの
はないことが確認された。従って、本発明によれば、非
常に高い曲げ強度を有する接合部が得られることが明ら
かになった。
【００３９】（圧力試験）実施例１乃至８の接合された
管状部材について、一端を封止した後、接合部に常温の
水を用いて１分間以内に最高許容圧力より１．５倍以上
（但し、１／４，厚肉１／４インチチューブを用いた実
施例１，２の管状部材では装置の関係上１．２倍程度）
の大きな所定の圧力を加え、次いでその圧力で２分間保
持し接合部の水漏れやにじみ等の有無を調べる圧力試験
を行った。圧力としては、１／４，厚肉１／４，３／
８，厚肉３／８インチチューブを用いた実施例１，２，
５，６の管状部材では４．９ＭＰａ、１／２，厚肉１／
２，３／４，厚肉３／４インチチューブを用いた実施例
３，４，７，８の管状部材では２．５ＭＰａとした。圧
力試験の結果、実施例１乃至８の接合された管状部材に
は接合部の水漏れやにじみ等はみられず、接合部が完全
に溶着され高い強度を有していることが明らかになっ
た。
【００４０】（管状部材の肉厚ｔとθ２との関係の検
討）種々の肉厚ｔ（ｍｍ），θ２（°），ＭＦＲ等を有
する管状部材について、実施の形態１で説明した管状部
材の接合方法を用いて管状部材間の接合を行ったとこ
ろ、θ１が９０〜１９０°の溶着部が得られる管状部材
の肉厚ｔ（ｍｍ）とθ２（°）とが一定の相関式で関連
付けられることがわかった。また、この相関式は管状部
材の溶融状態における流動性や熱容量等によって傾きや
切片が変化するが、一定の範囲内に収まることがわかっ
た。（数２）は、このようにして算出された相関式であ
る。以下、管状部材の肉厚ｔ（ｍｍ）とθ２（°）との
関係について、実施例９乃至１７、比較例１乃至５を用
いて説明する。 （実施例９）管状部材として、テトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルコキシエチレンコポリマー（ＰＦ
Ａ）（三井デュポン社製、商品名テフロン（登録商
標）、ＭＦＲ＝２）で形成された内径１６ｍｍ、肉厚
（ｔ）０．９３ｍｍ、長さ５０ｍｍのチューブを用い、
θ２，θ３を５４．６°に形成した以外は実施例１と同
様にして、実施例９の接合された管状部材を得た。な
お、ＭＦＲとしては、押出型プラストメータを用いて温
度３７２℃、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で１０分間
当たりに押し出された材料の重量を用いた。 （実施例１０）管状部材として、肉厚（ｔ）を１．５７
ｍｍ、θ２，θ３を６９．９７°に形成した以外は実施
例９と同様にして、実施例１０の接合された管状部材を
得た。 （実施例１１）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．０２
ｍｍ、θ２，θ３を７４．５２°に形成した以外は実施
例９と同様にして、実施例１１の接合された管状部材を
得た。 （実施例１２）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．５１
ｍｍ、θ２，θ３を７７．０８°に形成した以外は実施
例９と同様にして、実施例１２の接合された管状部材を
得た。 （実施例１３）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．９５
ｍｍ、θ２，θ３を７９．８４°に形成した以外は実施
例９と同様にして、実施例１３の接合された管状部材を
得た。 （比較例１）管状部材として、肉厚（ｔ）を０．９３ｍ
ｍ、θ２，θ３を７５．２°に形成した以外は実施例９
と同様にして、比較例１の接合された管状部材を得た。 （比較例２）管状部材として、肉厚（ｔ）を１．５７ｍ
ｍ、θ２，θ３を８４．０７°に形成した以外は実施例
９と同様にして、比較例２の接合された管状部材を得
た。 （実施例１４）管状部材として、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルコキシエチレンコポリマー（ＰＦ
Ａ）（三井デュポン社製、商品名テフロン（登録商
標）、ＭＦＲ＝１４）で形成された内径１６ｍｍ、肉厚
（ｔ）０．９５ｍｍ、長さ１００ｍｍのチューブを用
い、θ２，θ３を３０．１５°に形成した以外は実施例
１と同様にして、実施例１４の接合された管状部材を得
た。 （実施例１５）管状部材として、肉厚（ｔ）を１．４９
ｍｍ、θ２，θ３を４６．１７°に形成した以外は実施
例１４と同様にして、実施例１５の接合された管状部材
を得た。 （実施例１６）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．０ｍ
ｍ、θ２，θ３を５８．７７°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、実施例１６の接合された管状部材を
得た。 （実施例１７）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．６９
ｍｍ、θ２，θ３を６９．７°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、実施例１７の接合された管状部材を
得た。 （比較例３）管状部材として、肉厚（ｔ）を１．４９ｍ
ｍ、θ２，θ３を２９．４４°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、比較例３の接合された管状部材を得
た。 （比較例４）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．０ｍ
ｍ、θ２，θ３を３４．７６°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、比較例４の接合された管状部材を得
た。 （比較例５）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．６９ｍ
ｍ、θ２，θ３を３９．４６°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、比較例５の接合された管状部材を得
た。 （管状部材の肉厚ｔとθ２との相関式）図６は実施例９
乃至１７及び比較例１乃至５における肉厚ｔ（ｍｍ）と
θ２（°）との関係と（数２）の関係を示す図である。
図中、白丸は実施例９乃至１７のデータを示している。
図６から、ＭＦＲ＝２の実施例９乃至１３は、ｋ１＝１
８，ｋ２＝６３の場合の（数２）に示す関係式で近似す
ることができ、ＭＦＲ＝１４の実施例１４乃至１７は、
ｋ１＝４３，ｋ２＝２６の場合の（数２）で示す関係式
で近似することができることがわかった。以上のことか
ら、管状部材の肉厚ｔ（ｍｍ）となす角θ２（°）とが
（数２）の相関式とよく一致していることがわかった。
【００４１】（引張強度の評価）実施例１５乃至１７、
比較例３乃至５の管状部材を用意し、長手方向に略平行
に幅１５ｍｍの短冊状に切断し供試体を各々３本準備し
た。供試体の接合端面から各々３０ｍｍ離れた部分を治
具を用いて挟持し、材料試験機（島津製作所製、商品名
オートグラフ）を用いて２００ｍｍ／分の速さで破断す
るまで荷重を加えた。（表３）に破断時の荷重をまとめ
て示した。
【表３】 実施例１５乃至１７で得られた供試体の引張強度は、比
較例３乃至５で得られた供試体の引張強度に比べ、著し
く大きいことが明らかになった。比較のために、同じ肉
厚でθ２，θ３を略９０°に形成した管状部材を実施例
１４と同様にして接合して作成した供試体（従来の技術
であり溶着部が管状部材の内周面に著しく突出してい
る）の破断時の荷重（ｎ＝３の平均値）を測定したとこ
ろ、実施例１５で用いた肉厚１．４９ｍｍの場合は３１
９．７Ｎ、実施例１６で用いた肉厚２．０ｍｍの場合は
４６２．５Ｎ、実施例１７で用いた肉厚２．６９ｍｍの
場合は６３４．２Ｎであり、実施例１５乃至１７は従来
の接合部とほぼ同等の引張強度が得られることが明らか
になった。
【００４２】（溶着部と管状部材の内周面とのなす角θ
１の評価）実施例９乃至１０、比較例１乃至２の接合後
の管状部材を長手方向と略平行に切断し、溶着部の断面
における溶着部と管状部材の内周面とのなす角θ１をデ
ジタルマイクロスコープ（キーエンス製）を用いて測定
した。その結果、実施例９ではθ１が１５５．１°（ｎ
＝３の平均値、以下同様）、実施例１０では１６６．０
°で溶着部が平坦状であったのに対し、比較例１では５
９．３°、比較例２では７２．３°で溶着部が大きく隆
起していることが確認された。また、実施例１１乃至１
７についても同様に測定したところ、実施例１７ではθ
１が１７１．１°で溶着部が平坦状であり、実施例１１
乃至１６もθ１が９０〜１９０°の範囲であることが確
認された。なお、実施例１乃至８についても同様に測定
したところθ１が９０〜１９０°の範囲であることが確
認された。なお、比較例５ではθ１が２１２．２°で溶
着部が大きな窪み状であった。溶着部が大きな窪み状で
あったため、接合面積が小さくなり前述のように引張強
度が小さくなったと推察される。以上のことから、（数
２）の関係を満たす場合、溶着部が平坦状に形成される
とともに従来の接合部と同等の機械的強度を有すが、
（数２）の関係を満たさず下方に外れた場合は得られた
接合部の機械的強度が低下し、（数２）の関係を満たさ
ず上方に外れた場合は内周面に著しく突出した溶着部が
形成されることが明らかになった。
【００４３】（接合チューブの洗浄性の評価）本発明を
用いて接合された管状部材と従来の技術を用いて接合さ
れた管状部材の洗浄性を評価するため、実施例１８、比
較例６乃至８を作成し、洗浄性の比較試験を行った。 （実施例１８）テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）で形成された
外径１２．８ｍｍ、内径９．７ｍｍ、長さ１００ｍｍの
管状部材としてのチューブを７本用意し、実施例１と同
様にして順次６箇所接合し、長さ略７００ｍｍに接合さ
れた実施例１８の接合チューブを得た。 （比較例６）テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）で形成された外
径１２．８ｍｍ、内径９．７ｍｍ、長さ１００ｍｍの管
状部材としてのチューブを７本用意し、各々の接合端面
をフラット状（θ２，θ３が略９０°）に形成した後に
順次６箇所溶着し、長さ略７００ｍｍに接合された比較
例６の評価用チューブを得た。溶着部の断面観察の結
果、θ１が約６０°の大きく隆起した溶着部が内周面に
形成されていることが確認された。 （比較例７）テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）で形成された外
径１２．８ｍｍ、内径９．７ｍｍ、長さ１６０ｍｍの管
状部材としてのチューブを４本用意し、各々の接合端面
同士を３個の管継ぎ手を用いて順次接合し、長さ略７０
０ｍｍに接合された比較例７の評価用チューブを得た。 （比較例８）テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）で形成された外
径１２．８ｍｍ、内径９．７ｍｍ、長さ７００ｍｍのス
トレートチューブを比較例８の評価用チューブとした。
【００４４】（洗浄試験とその結果）実施例１８、比較
例６乃至８の評価用チューブを各々２本用意し洗浄試験
を行った。図７は評価用チューブの洗浄試験に用いた試
験装置の模式図である。図７において、４０はクリンル
ーム内に配置された洗浄性評価用試験装置、４１は内部
に洗浄水としての超純水４２が貯留された超純水タン
ク、４３は超純水タンク４１に接続された試験用配管、
４３ａは一端が試験用配管４３の下流側に接続されたパ
ーティクル注入管、４３ｂはパーティクル注入管４３ａ
の他端が接続され超純水に所定量の粒径０．３〜２．０
μｍ若しくは粒径０．２〜０．３μｍの環境ダスト等の
パーティクルを懸濁した懸濁水が貯留された懸濁水タン
ク、４３ｃは懸濁水タンク４２ｂに接続され開弁すると
懸濁水タンク４３ｂからパーティクルを懸濁した懸濁水
がパーティクル注入管４３ａに流出し閉止すると懸濁水
の流出を停止するバルブ、４４は試験用配管４３に管継
ぎ手で接続された評価用チューブ、４５は評価用チュー
ブ４４に管継ぎ手で接続された試験用配管、４６は試験
用配管４５に接続され超純水４２中のパーティクル量を
計測するパーティクルカウンタ（本実験例においては、
リオン製パーティクルカウンタＫＬ−２２を用いた）、
４７は試験用配管４３，４５、評価用チューブ４４内を
流れる超純水４２の流量のコントロールを行う流量調整
装置（本実験例においては、リオン製シリンジサンプラ
ーＫＬ−３０Ｓを用いた）、４８はパーティクルカウン
タ４６に接続されデータを記録するプリンタ、４９は試
験用配管４３，４５、評価用チューブ４４内を流れた試
験済みの超純水４２を貯留する廃液用タンクである。
【００４５】以上のように構成された洗浄性評価用試験
装置４０に、実施例１８、比較例６乃至８の評価用チュ
ーブ４４を夫々接続し、パーティクル注入管４３ａから
所定量の懸濁水を評価用チューブ４４内に注入した後、
超純水４２を評価用チューブ４４の洗浄水として１０ｍ
ｌ／分の流量で流し、洗浄水量とパーティクル数との関
係をパーティクルカウンタ４６で測定した。洗浄水量と
パーティクル数との関係を図８、図９に示した。図８は
洗浄水量と粒径０．３〜２．０μｍのパーティクル数と
の関係を示す図であり、図９は洗浄水量と粒径０．２〜
０．３μｍのパーティクル数との関係を示す図である。
なお、超純水４２中及び洗浄性評価用試験装置４０内の
パーティクル量を調べるために、評価用チューブ４４を
取り除き、評価用配管４３，４５を直接、管継ぎ手で接
続した場合の測定も行った。測定結果は、図中で短絡と
表記した。その結果、超純水４２等には約１００個／ｍ
ｌの粒径０．２〜２．０μｍのパーティクルが存在して
いることが明らかになった。図８，図９によれば、洗浄
水量が増加するに従ってパーティクル数が約１００個／
ｍｌ程度にまで減少する傾向がみられるが、実施例１８
の評価用チューブにおけるパーティクル数の減少速度
は、比較例８の接合部を有しないストレートチューブか
らなる評価用チューブにほぼ匹敵することが明らかにな
った。その傾向は、図９に示す０．２〜０．３μｍのパ
ーティクルの場合に顕著にみられ、実施例６及び実施例
７の評価用チューブ（内周面に大きな突起状の溶着部が
形成されたもの及び管継ぎ手を用い内周面に凹凸が形成
されたもの）では、大量の洗浄水を用いてもパーティク
ルを除去することができず洗浄性が悪いことが明らかに
なった。以上のことから、本発明によれば、管状部材の
内周面の溶着部が滑らかに形成されるので、溶着部での
パーティクルの滞留が低減されて短時間に洗浄でき洗浄
性に優れ、製造設備等のコンタミネーションコントロー
ルを容易にできることが明らかになった。さらに、溶着
部での流体の滞留も防止できることから、流量管理や流
速管理等を容易に行うことができることが明らかになっ
た。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、本発明の管状部材間の接
合構造及び管状部材の接合方法によれば、以下のような
有利な効果が得られる。請求項１に記載の発明によれ
ば、 （１）管状部材の内周面に形成された溶着部と内周面と
のなす角θ１が大きいので、溶着部にゴミ等が滞留した
り流体の滑らかな流れを妨げるのを防止することがで
き、製造設備等のコンタミネーションコントロールや流
量管理等を容易に行うことができる管状部材間の接合構
造を提供することができる。
【００４７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加え、 （１）加熱溶融以前の少なくとも一方の接合端面と外周
面とのなす角θ２が所定の角度に形成されているので、
接合端面に形成された溶着部の内周面を滑らかにするこ
とができ、ゴミ等が滞留し難いとともに流体を滑らかに
流すことができる溶着部を形成することができる管状部
材間の接合構造を提供することができる。。 （２）外枠や内枠を有する管継ぎ手や治具等を要さず、
さらに傾斜状の接合端面は容易に形成することができる
ので、溶着部を小型化することができるとともに生産性
に優れた管状部材間の接合構造を提供することができ
る。
【００４８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２の効果に加え、 （１）加熱溶融以前の管状部材の肉厚ｔと接合端面と外
周面とのなす角θ２との間に所定の関係を有しているの
で、管状部材の肉厚ｔが決まれば、管状部材の溶融状態
における流動性や熱容量等の因子を考慮することにより
最適なθ２の範囲を決定でき、ゴミ等が滞留し難いとと
もに流体を滑らかに流すことができる溶着部を容易に形
成することができ汎用性に優れた管状部材間の接合構造
を提供することができる。 （２）管状部材の溶融状態における流動性や熱容量等の
因子を考慮することにより、管状部材の肉厚ｔに応じ
て、機械的強度に優れた健全な接合部を形成することが
できる最適なθ２の範囲を求めことができ、安定性に優
れた管状部材間の接合構造を提供することができる。
【００４９】請求項４に記載の発明によれば、 （１）接合端面を傾斜状に形成する接合端面形成工程を
有しているので、接合端面の面積を広げて接合面積を大
きくし高い接合強度を得ることができる管状部材の接合
方法を提供することができる。 （２）少なくとも一方の接合端面と外周面とのなす角θ
２を所定の角度に形成する接合端面形成工程を有してい
るので、接合端面に形成された溶着部の内周面を滑らか
にすることができ、ゴミ等が滞留し難いとともに流体を
滑らかに流すことができる溶着部を形成することができ
る管状部材の接合方法を提供することができる。 （３）接合端面を加熱溶融する加熱溶融工程と、溶融し
た接合端面同士を当接させて溶着する溶着工程と、を備
えているので、管状部材の肉厚に関わらず確実に溶着す
ることができ高い接合強度が得られ信頼性に優れるとと
もに汎用性に優れた管状部材の接合方法を提供すること
ができる。
【００５０】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
の効果に加え、 （１）他の管状部材の接合端面と外周面とのなす角θ３
が所定の角度に形成されているので、接合端面に形成さ
れた溶着部の内周面を滑らかにすることができ、ゴミ等
が滞留し難いとともに流体を滑らかに流すことができる
溶着部を形成することができる管状部材の接合方法を提
供することができる。
【００５１】請求項６に記載の発明によれば、請求項４
又は５の効果に加え、 （１）変形抑制工程を備えているので、冷却時に生ずる
溶着部の収縮による管状部材の変形を防止することがで
きる管状部材の接合方法を提供することができる。 （２）変形抑制工程を備えているので、管状部材の内周
面に凸起状に形成された溶着部を平滑化することができ
る管状部材の接合方法を提供することができる。 （３）変形抑制工程において溶着部が冷却する以前に棒
状等の変形抑制部材が管内に挿入されるので、複数の管
状部材の横断面の中心を一致させ同芯に形成することが
できる管状部材の接合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における管状部材間の接合構造を
示す要部縦断面図
【図２】（ａ）接合端面形成工程において形成された接
合端面を加熱して溶融する加熱溶融工程を示す要部縦断
面図 （ｂ）加熱溶融された接合端面同士を圧着する圧着工程
を示す要部縦断面図 （ｃ）圧着工程で圧着されて形成された溶着部を示す要
部縦断面図 （ｄ）管状部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形抑
制工程を示す要部縦断面図
【図３】（ａ）接合端面形成工程において形成された接
合端面を加熱して溶融する加熱溶融工程を示す要部縦断
面図 （ｂ）加熱溶融された接合端面同士を圧着する圧着工程
を示す要部縦断面図 （ｃ）圧着工程で圧着されて形成された溶着部を示す要
部縦断面図 （ｄ）管状部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形抑
制工程を示す要部縦断面図
【図４】（ａ）接合端面形成工程において形成された接
合端面を加熱して溶融する加熱溶融工程を示す要部縦断
面図 （ｂ）加熱溶融された接合端面同士を圧着する圧着工程
を示す要部縦断面図 （ｃ）圧着工程で圧着されて形成された溶着部を示す要
部縦断面図 （ｄ）管状部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形抑
制工程を示す要部縦断面図
【図５】実施の形態２における管状部材間の接合構造を
示す要部縦断面図
【図６】実施例９乃至１７及び比較例１乃至５における
肉厚ｔとθ２との関係と（数２）の関係を示す図
【図７】評価用チューブの洗浄性評価に用いた試験装置
の模式図
【図８】洗浄水量と粒径０．３〜２．０μｍのパーティ
クル数との関係を示す図
【図９】洗浄水量と粒径０．２〜０．３μｍのパーティ
クル数との関係を示す図
【図１０】従来の管状部材の接合方法を示す要部縦断面
図
【符号の説明】
１ 管状部材間の接合構造 ２ａ，２ｂ 管状部材 ３ａ，３ｂ 内周面 ４ａ，４ｂ 外周面 ５ａ，５ｂ 接合端面 ６ 溶着部 ６ａ 起点 ６ｂ 内周面 ６ｃ 接線 １０ 加熱体 １１ 変形抑制部材 ２０ 管状部材 ２１ 内周面 ２２ 外周面 ２３ 接合端面 ２４ 溶着部 ２５ 管状部材 ２６ 内周面 ２７ 外周面 ２８ 接合端面 ２６ 溶着部 ３０ 管状部材間の接合構造 ３１ 溶着部 ３１ａ 起点 ３１ｂ 内周面 ３１ｃ 接線 ４０ 洗浄性評価用試験装置 ４１ 超純水タンク ４２ 超純水 ４３，４５ 試験用配管 ４３ａ パーティクル注入管 ４３ｂ 懸濁水タンク ４３ｃ バルブ ４４ 評価用チューブ ４６ パーティクルカウンタ ４７ 流量調整装置 ４８ プリンタ ４９ 廃液用タンク ５０ａ，５０ｂ 管状部材 ５１ａ，５２ｂ 内周面 ５２ａ，５２ｂ 外周面 ５３ａ，５３ｂ 接合端面 ５４ 加熱体 ５５ 溶着部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１５年３月１７日（２００３．３．１
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 管状部材の接合方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】 熱可塑性樹脂の一種のエンジニアリング
樹脂で管状に形成された接合端面を有する複数の管状部
材の接合方法であって、少なくとも一方の管状部材の接
合端面を、前記接合端面の縦断面における前記接合端面
と外周面とのなす角θ２の角度を２５〜８５°好ましく
は３０〜８０°の傾斜状で、前記θ２の角度（°）が、
前記管状部材の縦断面における肉厚ｔ（ｍｍ）と（数
１）の関係にあるように形成する接合端面形成工程と、 前記接合端面形成工程で傾斜状に形成された前記管状部
材の前記接合端面と他の管状部材の接合端面との間に所
定温度に加熱された加熱体を挿入し管状部材の溶融温度
以上に加熱して接合端面全体を溶融する加熱溶融工程
と、 前記加熱溶融工程で溶融された接合端面同士を圧着する
圧着工程と、 を備えていることを特徴とする管状部材の接合方法。
【数１】
【数２】
【請求項３】 前記接合端面形成工程において、他の管
状部材の接合端面と外周面とのなす角θ３の角度を２５
〜１５５°の傾斜状又はフラット状に形成することを特
徴とする請求項１又は２に記載の管状部材の接合方法。
【請求項４】 前記圧着工程で圧着されて溶着部が形成
された管状部材の管内に、前記溶着部が固化する以前に
前記溶着部に到達する棒状若しくは管状又は袋状の変形
抑制部材を挿入する変形抑制工程を備えていることを特
徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の管状部
材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂の一
種のエンジニアリング樹脂で形成された管状部材の接合
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、熱可塑性樹脂の一種のフッ素
樹脂等で形成された複数のチューブ等の管状部材を接合
する際には、フラット状に形成された接合端面を加熱溶
融して圧着して溶着した後、常温に冷却して接合されて
いた。従来の管状部材の接合方法を図面を用いて以下説
明する。図１０は従来の管状部材の接合方法を示す要部
縦断面図である。図中、５０ａ，５０ｂはフッ素樹脂等
で形成されたチューブ，継ぎ手等の管状部材、５１ａ，
５１ｂは管状部材５０ａ，５０ｂの内周面、５２ａ，５
２ｂは管状部材５０ａ，５０ｂの外周面、５３ａ，５３
ｂは管状部材５０ａ，５０ｂの一端部に内周面５１ａ，
５１ｂと９０°の角度でフラット状に形成された管状の
接合端面、５４は発熱体等の加熱体、５５は加熱体５４
によって加熱溶融された接合端面５３ａ，５３ｂが圧着
されて管状部材５０ａ，５０ｂの内周面５１ａ，５１ｂ
に突出し内周面５１ａ，５１ｂとのなす角θが鋭角状に
形成された溶着部である。図１０（ａ）に示すように、
接合端面５３ａ，５３ｂを加熱体５４で加熱溶融した
後、接合端面５３ａ，５３ｂ間から加熱体５４を引き抜
き、次いで、図１０（ｂ）に示すように、加熱溶融した
接合端面５３ａ，５３ｂを所定の圧力で圧着する。次
に、室温まで冷却すると、図１０（ｃ）に示すように、
管状部材５０ａ，５０ｂの内周面５１ａ，５１ｂに内周
面５１ａ，５１ｂとのなす角θが鋭角状の突出した溶着
部５５が形成される。
【０００３】フラット状に形成された接合端面同士を溶
着する場合は、接合部の内周面に溶着の際の加圧により
溶融した樹脂が突出し、この突出した溶着部が、ゴミ等
を滞留したり流体の滑らかな流れを妨げる原因となり、
管状部材を半導体，液晶等の製造設備や医薬品，食品，
化粧品等の製造設備で用いる流体を流すために用いた場
合には、ゴミ等によるコンタミネーションのために、製
造される半導体，液晶，医薬品，食品，化粧品等の品質
を低下させ歩留を低下させたり衛生上の問題を発生する
という問題点を有していた。
【０００４】また、管継ぎ手を用いて複数のチューブ等
の管状部材を接合する方法もあるが、管継ぎ手が大きく
高価であるために接合部が大型化するとともに接合コス
トが増大し、さらに管継ぎ手内に隙間や段差が生じると
いう問題点を有していた。管継ぎ手内に生じた隙間や段
差は、ゴミ等が滞留したり流体の滑らかな流れを妨げる
原因となり同様の問題点を有していた。
【０００５】近年、上記のような問題点を解決するため
に、フッ素樹脂製等で形成された複数のチューブ等の管
状部材の接合方法において、内周面へ溶融した樹脂が突
出するのを防止する溶着方法が提案されている。例え
ば、特開平７−５２２５３号公報（以下、イ号公報とい
う）には「溶融温度以下で拡管加工したフッ素樹脂製管
にフッ素樹脂製管継ぎ手を挿入し、接合面が密着した状
態で、フッ素樹脂製管の外周囲から加熱し溶着する加工
方法」が開示されている。
【０００６】特開平８−１１２１７号公報（以下、ロ号
公報という）には「複数のフッ素樹脂製管を外枠に固定
するとともに内枠を配置し、外枠の隙間から熱風により
加熱してフッ素樹脂製管を溶融するとともに加圧するこ
とにより、接合部内面を平滑に溶着する加工方法」が開
示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術においては、以下のような課題を有していた。 （１）イ号公報に記載の技術は、フッ素樹脂製管の拡管
加工とフッ素樹脂製管継ぎ手に高い加工精度が要求さ
れ、加工が困難であり生産性と信頼性に欠けるという課
題を有していた。 （２）接合部を外周囲から加熱するので、特に厚肉の管
の場合は、内周側のフッ素樹脂製管継ぎ手が溶融し難く
溶着が不完全になり易く接合強度がばらつき信頼性に欠
けるという課題を有していた。 （３）接合面の圧着を樹脂の収縮力で行っているので、
接合面がずれたりすると溶着不良になり易く信頼性に欠
けるという課題を有していた。 （４）内周側の接合部に段差ができ易く、この段差がゴ
ミ等の滞留や流体の滑らかな流れを妨げる原因となると
いう課題を有していた。 （５）ロ号公報に開示の技術は、外枠の隙間から熱風に
より加熱してフッ素樹脂製管を溶融するので、管の外周
側と内周側で温度勾配が発生し、接合端面の内周側が溶
融し難く高い接合強度が得られないという課題を有して
いた。
【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、溶着部にゴミ等が滞留したり流体の滑らかな流れを
妨げるのを防止することができ、製造設備等のコンタミ
ネーションコントロールや流量管理等を容易に行うこと
ができる管状部材間の接合構造を得ることができ、簡便
で生産性に優れるとともに高い接合強度が得られ信頼性
に優れ、さらに汎用性に優れる管状部材の接合方法を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明の管状部材の接合方法は、以下の構成を
有している。
【００１０】本発明の請求項１に記載の管状部材の接合
方法は、熱可塑性樹脂の一種のエンジニアリング樹脂で
管状に形成された接合端面を有する複数の管状部材の接
合方法であって、少なくとも一方の管状部材の接合端面
を、前記接合端面の縦断面における前記接合端面と外周
面とのなす角θ２の角度を２５〜８５°好ましくは３０
〜８０°の傾斜状で、前記θ２の角度（°）が、前記管
状部材の縦断面における肉厚ｔ（ｍｍ）と（数３）の関
係にあるように形成する接合端面形成工程と、前記接合
端面形成工程で傾斜状に形成された前記管状部材の前記
接合端面と他の管状部材の接合端面との間に所定温度に
加熱された加熱体を挿入し管状部材の溶融温度以上に加
熱して接合端面全体を溶融する加熱溶融工程と、前記加
熱溶融工程で溶融された接合端面同士を圧着する圧着工
程と、を備えた構成を有している。
【数３】 この構成により、以下のような作用が得られる。 （１）接合端面を傾斜状に形成する接合端面形成工程を
有しているので、接合端面の面積を広げて接合面積を大
きくし高い接合強度を得ることができる。 （２）少なくとも一方の接合端面と外周面とのなす角θ
２を所定の角度に形成する接合端面形成工程を有してい
るので、接合端面に形成された溶着部の内周面を滑らか
にすることができ、ゴミ等が滞留し難いとともに流体を
滑らかに流すことができる溶着部を形成することができ
る。 （３）接合端面を加熱溶融する加熱溶融工程と、溶融し
た接合端面同士を当接させて溶着する溶着工程と、を備
えているので、管状部材の肉厚に関わらず確実に溶着す
ることができ高い接合強度が得られ信頼性に優れるとと
もに汎用性に優れる。（４）加熱溶融以前の少なくとも一方の接合端面と外周
面とのなす角θ２が所定の角度に形成されているので、
接合端面に形成された溶着部の内周面を滑らかにするこ
とができ、ゴミ等が滞留し難いとともに流体を滑らかに
流すことができる溶着部を形成することができる。 （５）外枠や内枠を有する管継ぎ手や治具等を要さず、
さらに傾斜状の接合端面は容易に形成することができる
ので、溶着部を小型化することができるとともに生産性
に優れる。 （６）加熱溶融以前の管状部材の肉厚ｔと接合端面と外
周面とのなす角θ２との間に所定の関係を有しているの
で、管状部材の肉厚ｔが決まれば、管状部材の溶融状態
における流動性や熱容量等の因子を考慮することにより
最適なθ２の範囲を決定でき、ゴミ等が滞留し難いとと
もに流体を滑らかに流すことができる溶着部を容易に形
成することができ汎用性に優れる。 （７）管状部材の溶融状態における流動性や熱容量等の
因子を考慮することにより、管状部材の肉厚ｔに応じ
て、機械的強度に優れた健全な接合部を形成することが
できる最適なθ２の範囲を求めることができ安定性に優
れる。 （８）管状部材の内周面とのなす角θ１の角度が９０〜
１９０°好ましくは１５０〜１８５°の凸起状若しくは
フラット状又は凹状に形成された溶着部を形成すること
ができ、溶着部にゴミ等が滞留したり流体の滑らかな流
れを妨げるのを防止することができ、製造設備等のコン
タミネーションコントロールや流量管理等を容易に行う
ことができる管状部材間の接合構造が得られる。
【００１１】 ここで、管状部材としては、チューブ，パ
イプ，バルブ，継ぎ手等の配管類、圧力センサの受圧
部，リークセンサの感知部，流量計等の計測器類、フラ
ンジ等の少なくとも一端が管状に形成された接合端面を
有するものが用いられる。
【００１２】 管状部材の材質としては、熱可塑性樹脂の
一種で耐熱性に優れ機械的強度や曲げ弾性率の高いポリ
アミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアセ
タール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）等の汎用エンジニアリング樹脂や特殊エンジニアリ
ング樹脂が用いられる。なかでも、より耐熱性に優れる
という利点をもつ反面融点が高く溶着・溶接等の加工が
困難なポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テルコポリマー（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ），エチ
レンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ），
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリクロロトリフ
ルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ），三フッ化塩化エチレン
−エチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ），ポリフッ化ビニ
ル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂、ＰＴＦＥやＦＥＰ等のフ
ッ素樹脂を熱硬化性樹脂等に混合した変性フッ素樹脂、
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ）等の特殊エンジニアリング
樹脂、これらを混合した樹脂組成物等が好適に用いられ
る。
【００１３】 接合端面形成工程で形成される少なくとも
一方の接合端面の縦断面における接合端面と外周面との
なす角θ２の角度としては、２５〜８５°好ましくは３
０〜８０°が好適に用いられる。θ２が３０°より小さ
くなるにつれ加熱溶融して圧着し溶着する際に内周面側
の接合端面同士が密着し難く内周面側の溶着が不十分に
なり接合面積が小さく接合強度が小さくなる傾向がみら
れるとともに、θ１の角度が１９０°より大きな凹状の
溶着部が内周面に形成され易くなる傾向がみられ、８０
°より大きくなるにつれ溶着の際の加圧により溶融した
樹脂が内周面に突出する傾向がみられるため好ましくな
い。特に、θ２が２５°より小さくなるか８５°より大
きくなると、これらの傾向が著しいためいずれも好まし
くない。
【００１４】（数３）の ｋ１、ｋ２（°）は、管状部材
の溶融状態における流動性（メルトフローレート）（以
下、ＭＦＲという）や熱容量等によって決まる定数であ
る。ｋ１としては、１８〜４３が好適に用いられる。ｋ
１が１８より小さくなるにつれ加熱溶融して圧着し溶着
する際に内周面側の接合端面同士が密着し難く内周面側
の溶着が不十分になり接合面積が小さく接合強度が小さ
くなる傾向がみられるとともに、θ１の角度が１９０°
より大きな凹状の溶着部が内周面に形成され易くなり溶
着部にゴミ等が滞留し易くなる等の問題が発生し易くな
る傾向がみられ、ｋ１が４３より大きくなるにつれ溶着
の際の加圧により溶融した樹脂が内周面に突出し易くな
り、接合強度は問題ないが、溶着部にゴミ等が滞留し易
くなる等の問題が発生し易くなる傾向がみられるため好
ましくない。ｋ２としては、２６〜６３が好適に用いら
れる。ｋ２が２６より小さくなるにつれ加熱溶融して圧
着し溶着する際に内周面側の接合端面同士が密着し難く
内周面側の溶着が不十分になり接合面積が小さく接合強
度が小さくなる傾向がみられるとともに、θ１の角度が
１９０°より大きな凹状の溶着部が内周面に形成され易
く溶着部にゴミ等が滞留し易くなる等の問題が発生し易
くなる傾向がみられ、ｋ２が６３より大きくなるにつれ
溶着の際の加圧により溶融した樹脂が内周面に突出し易
くなり、接合強度は問題ないが、溶着部にゴミ等が滞留
し易くなる等の問題が発生し易くなる傾向がみられるた
め好ましくない。
【００１５】 溶着部と管状部材の内周面とのなす角θ１
の角度とは、管状部材と溶着部の縦断面を考え、管状部
材の内周面から隆起若しくは陥没した溶着部の起点を接
点とする溶着部の内周面の接線と管状部材の内周面との
夾角のうち管状部材の内周面側の角度をいう。θ１の角
度としては、９０〜１９０°好ましくは１５０〜１８５
°が好適に用いられる。θ１が１５０°より小さくなる
につれ管状部材の内周面に凸起状に形成された溶着部に
ゴミ等が滞留し易くコンタミネーションコントロールが
困難になり、また溶着部で渦流が発生し流体の滑らかな
流れが妨げられて流量管理や流速管理等が困難になる傾
向がみられ、θ１が１８５°より大きくなるにつれ接合
部の接合面積が小さくなり接合強度が小さくなる傾向が
みられるとともに、凹状に形成された内周面の溶着部に
ゴミ等が滞留し易くコンタミネーションコントロールが
困難になり、また溶着部で渦流が発生し流体の滑らかな
流れが妨げられて流量管理や流速管理等が困難になる傾
向がみられるため好ましくない。特に、θ１が９０°よ
り小さくなるか、１９０°より大きくなるとこれらの傾
向が著しいため、いずれも好ましくない。
【００１６】加熱溶融工程としては、管状部材の接合端
面を管状部材の溶融温度以上に加熱して接合端面全体を
溶融するものが用いられる。圧着工程としては、全体が
溶融された接合端面同士が完全に密着するまで管状部材
を圧着するものが用いられる。
【００１７】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の管状部材の接合方法であって、前記（数３）
に代えて、前記θ２の角度（°）が、前記管状部材の縦
断面における前記肉厚ｔ（ｍｍ）と（数４）の関係にあ
る構成を有している。
【数４】 この構成により、請求項１に記載の作用に加え、以下の
ような作用が得られる。 （１）溶着部が平坦状に形成されるとともに従来の接合
部と同等の機械的強度を有する溶着部が形成される。
【００１８】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２に記載の管状部材の接合方法であって、前記接
合端面形成工程において、他の管状部材の接合端面と外
周面とのなす角θ３の角度を２５〜１５５°の傾斜状又
はフラット状に形成する構成を有している。この構成に
より、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のよ
うな作用が得られる。 （１）他の管状部材の接合端面と外周面とのなす角θ３
が所定の角度に形成されているので、接合端面に形成さ
れた溶着部の内周面を滑らかにすることができ、ゴミ等
が滞留し難いとともに流体を滑らかに流すことができる
溶着部を形成することができる。
【００１９】ここで、他の管状部材の接合端面の縦断面
における接合端面と外周面とのなす角θ３の角度として
は、一方の管状部材の接合端面と外周面とのなす角θ２
の角度にもよるが、２５〜１５５°の範囲で種々選択す
ることができる。接合端面における他の管状部材の肉厚
が一方の管状部材の肉厚と略同一の場合や両方の管状部
材のＭＦＲが近い場合等には、θ３の角度は２５〜８５
°好ましくは３０〜８０°に形成される。θ２の角度に
もよるが、θ３が３０°より小さくなるにつれ圧着工程
において内周面側の接合端面が圧着され難く接合面積が
小さくなり、特に内周面側の溶着が不十分になり接合強
度が小さくなる傾向がみられるとともにθ１の角度が１
９０°より大きな凹状の溶着部が形成され易くなる傾向
がみられ、８０°より大きくなるにつれ溶着の際の加圧
により溶融した樹脂が内周面に突出する傾向がみられる
ため好ましくない。特に、θ３が２５°より小さくなる
か８５°より大きくなると、これらの傾向が著しいため
いずれも好ましくない。
【００２０】他の管状部材の接合端面の軸心と一方の管
状部材の接合端面の軸心とを一致させることを目的とす
る場合や加熱溶融工程において管状部材の接合端面の変
形が大きい場合、軟質でＭＦＲが大きい場合等には、θ
３の角度は１５５〜９５°好ましくは１３５〜１１０°
に形成される。θ２の角度にもよるが、θ３が１３５°
より大きくなるにつれ圧着工程において接合端面同士が
圧着され難く溶着が不十分になり接合強度が小さくなる
傾向がみられ、１１０°より小さくなるにつれ溶着の際
の加圧により溶融した樹脂が内周面に突出する傾向がみ
られるため好ましくない。特に、θ３が１５５°より大
きくなるか９５°より小さくなると、これらの傾向が著
しいためいずれも好ましくない。
【００２１】接合端面における他の管状部材（θ３側）
の肉厚が一方の管状部材（θ２側）の肉厚よりも厚い場
合、他の管状部材（θ３側）のＭＦＲが一方の管状部材
（θ２側）よりも小さな場合等には、θ３の角度は８０
〜１００°好ましくは８５〜９５°に形成される。θ２
の角度にもよるが、θ３が８５°より小さくなるにつれ
圧着工程において接合端面同士が圧着され難く溶着が不
十分になり接合強度が小さくなる傾向がみられ、９５°
より大きくなるにつれ溶着の際の加圧により溶融した樹
脂が内周面に突出する傾向がみられるため好ましくな
い。特に、θ３が１００°より大きくなるか８０°より
小さくなると、これらの傾向が著しいためいずれも好ま
しくない。
【００２２】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１乃至３の内いずれか１に記載の管状部材の接合方法で
あって、前記圧着工程で圧着されて溶着部が形成された
管状部材の管内に、前記溶着部が固化する以前に前記溶
着部に到達する棒状若しくは管状又は袋状の変形抑制部
材を挿入する変形抑制工程を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得ら
れる作用に加え、以下のような作用が得られる。 （１）変形抑制工程を備えているので、冷却時に生ずる
溶着部の収縮による管状部材の変形を防止することがで
きる。 （２）変形抑制工程を備えているので、管状部材の内周
面に凸起状に形成された溶着部を平滑化することができ
る。 （３）変形抑制工程において溶着部が冷却する以前に棒
状等の変形抑制部材が管内に挿入されるので、複数の管
状部材の横断面の中心を一致させ同芯に形成することが
できる。
【００２３】ここで、変形抑制部材としては、棒状若し
くは管状又は袋状に形成されたフッ素樹脂等の合成樹脂
製、シリコーンゴム，フッ素ゴム等のゴム製、アルミナ
等のセラミック製、ステンレス製等の金属製等の耐熱性
や耐食性に優れるとともに、管状部材と張り付き難いも
のが用いられる。メッキ等の表面処理を行って耐熱性及
び耐食性を改善したものも用いることができる。溶着部
が汚染されるのを防止するためである。
【００２４】袋状を除く変形抑制部材は、変形抑制部材
の外周面と接合端面における管状部材の内周面との隙間
が０．０１〜０．１ｍｍになるように形成したものが用
いられる。変形抑制部材の外周面と接合端面における管
状部材の内周面との隙間が０．０１ｍｍより小さくなる
につれ、変形抑制部材を管状部材内に挿入し難くなると
ともに溶着部を変形させて内周面に突起を形成する傾向
がみられ、０．１ｍｍより大きくなるにつれ隙間が大き
く溶着部における管状部材の収縮による変形が大きくな
る傾向がみられるため、いずれも好ましくない。なお、
袋状に形成された変形抑制部材の場合は、管状部材の管
内で膨張させて内周面に密着させ、溶着部が冷却した後
は収縮させて管内から除去することができるため、隙間
は上述のものに限定されない。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
管状部材間の接合構造を示す要部縦断面図である。図
中、１は実施の形態１における管状部材間の接合構造、
２ａ，２ｂは熱可塑性樹脂の一種であるフッ素樹脂やポ
リエーテルエーテルケトン等からなり略同一の肉厚で形
成された複数のチューブ，パイプ，継ぎ手等の管状部
材、３ａ，３ｂは管状部材２ａ，２ｂの内周面、４ａ，
４ｂは管状部材２ａ，２ｂの外周面、５ａ，５ｂは管状
部材２ａ，２ｂの一端部に形成された管状の接合端面、
６は接合端面５ａ，５ｂが加熱溶融されて溶着されて管
状部材２ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂ側に凸起状若しく
はフラット状又は凹状に形成された溶着部、６ａは管状
部材２ａの内周面３ａから隆起若しくは陥没等した溶着
部６の起点、６ｂは溶着部６の内周面、６ｃは起点６ａ
を接点とする溶着部６の内周面６ｂの接線、θ１は管状
部材２ａの内周面３ａと接線６ｃとの夾角のうち管状部
材２ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂ側の角度であり、溶着
部６と管状部材２ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂとのなす
角を示す。θ１の角度は９０〜１９０°に形成されてい
る。
【００２６】以上のように構成された実施の形態１の管
状部材間の接合構造について、以下その接合方法を図面
を用いて説明する。図２は管状部材の接合方法を示す要
部縦断面図である。図２（ａ）は接合端面形成工程にお
いて形成された接合端面を加熱して溶融する加熱溶融工
程を示す要部縦断面図であり、図２（ｂ）は加熱溶融さ
れた接合端面同士を圧着する圧着工程を示す要部縦断面
図であり、図２（ｃ）は圧着工程で圧着されて形成され
た溶着部を示す要部縦断面図であり、図２（ｄ）は管状
部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形抑制工程を示
す要部縦断面図である。図中、２ａ，２ｂは管状部材、
３ａ，３ｂは内周面、４ａ，４ｂは外周面、５ａ，５ｂ
は接合端面、６は溶着部、１０は接合端面５ａ，５ｂを
加熱溶融する発熱体等の加熱体、１１は棒状若しくは管
状又は袋状に形成されたフッ素樹脂等の合成樹脂製、シ
リコーンゴム，フッ素ゴム等のゴム製、セラミック製、
金属製等の変形抑制部材である。
【００２７】図２（ａ）に示すように、一方の管状部材
２ａの接合端面５ａと外周面４ａとのなす角θ２の角度
を２５〜８５°の傾斜状に形成する。次いで、他の管状
部材２ｂの接合端面５ｂと外周面２ｂとのなす角θ３の
角度を２５〜８５°に形成する（接合端面形成工程）。
接合端面形成工程で接合端面５ａ，５ｂを傾斜状に形成
した後、加熱溶融工程において、接合端面５ａ，５ｂの
間に所定温度に加熱された加熱体１０を挿入して接合端
面５ａ，５ｂの全体を加熱溶融する。次に、図２
（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、圧着工程において、
加熱体１０を接合端面５ａ，５ｂ間から外した後、加熱
溶融（軟化）された接合端面５ａ，５ｂが完全に密着す
るまで所定の圧力で押し付けて圧着し、溶着部６を形成
する。次いで、図２（ｄ）に示すように、変形抑制工程
において、溶着部６が固化する以前に、溶着部６に到達
する変形抑制部材１１を管状部材２ａ，２ｂ内に挿入す
る。溶着部６が冷却され固化した後、変形抑制部材１１
を管状部材２ａ，２ｂ内から抜き出す。以上のようにし
て、管状部材２ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂとのなす角
θ１の角度が９０〜１９０°に形成された溶着部６を有
する管状部材の接合構造が得られる。
【００２８】次に、管状部材の接合方法について、接合
端面形成工程における変形例を図面を用いて説明する。
図３は実施の形態１で説明した管状部材の接合方法の変
形例を示す要部縦断面図である。図３（ａ）は接合端面
形成工程において形成された接合端面を加熱して溶融す
る加熱溶融工程を示す要部縦断面図であり、図３（ｂ）
は加熱溶融された接合端面同士を圧着する圧着工程を示
す要部縦断面図であり、図３（ｃ）は圧着工程で圧着さ
れて形成された溶着部を示す要部縦断面図であり、図３
（ｄ）は管状部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形
抑制工程を示す要部縦断面図である。図中、２０はフッ
素樹脂やポリエーテルエーテルケトン等で形成されたチ
ューブ，継ぎ手等の管状部材、２１は管状部材２０の内
周面、２２は管状部材２０の外周面、２３は管状部材２
０一端部に形成された管状の接合端面、２４は接合端面
５ａ，２３が加熱溶融されて溶着され管状部材２ａ，２
０の内周面３ａ，２１とのなす角θ１の角度が９０〜１
９０°に形成された溶着部である。本変形例において
は、管状部材２０の接合端面２３と外周面２２とのなす
角θ３の角度が８０〜１００°に形成されている。これ
は、接合端面２３における管状部材２０の肉厚が管状部
材２ａの肉厚よりも厚く形成されている場合や管状部材
２０のＭＦＲが管状部材２ａよりも小さな場合等に適し
ている。なお、本変形例における管状部材の接合方法
は、図２を用いて説明したものと同様のものなので説明
を省略する。
【００２９】図４は実施の形態１で説明した管状部材の
接合方法の別の変形例を示す要部縦断面図である。図４
（ａ）は接合端面形成工程において形成された接合端面
を加熱して溶融する加熱溶融工程を示す要部縦断面図で
あり、図４（ｂ）は加熱溶融された接合端面同士を圧着
する圧着工程を示す要部縦断面図であり、図４（ｃ）は
圧着工程で圧着されて形成された溶着部を示す要部縦断
面図であり、図４（ｄ）は管状部材の管内に変形抑制部
材を挿入する変形抑制工程を示す要部縦断面図である。
図中、２５はフッ素樹脂やポリエーテルエーテルケトン
等で形成されたチューブ，継ぎ手等の管状部材、２６は
管状部材２５の内周面、２７は管状部材２５の外周面、
２８は管状部材２５一端部に形成された管状の接合端
面、２９は接合端面５ａ，２８が加熱溶融されて溶着さ
れ管状部材２ａ，２５の内周面３ａ，２６とのなす角θ
１の角度が９０〜１９０°に形成された溶着部である。
本変形例においては、管状部材２５の接合端面２８と外
周面２７とのなす角θ３の角度が９５〜１５５°であ
り、１８０°からθ２を減じた角度に形成されている。
これは、管状部材２ａ，２５の接合端面５ａ，２８の軸
心を一致させることを目的とする場合や管状部材２ａ，
２５の接合端面５ａ，２８の変形が大きい場合、管状部
材２ａ，２５の接合端面５ａ，２８が軟質でＭＦＲが大
きい場合等に適している。なお、本変形例における管状
部材の接合方法については、図２を用いて説明したもの
と同様のものなので説明を省略する。
【００３０】以上のように、実施の形態１の管状部材間
の接合構造及び管状部材の接合方法は構成されているの
で、以下のような作用が得られる。 （１）管状部材の内周面に形成された凸起状溶着部と内
周面とのなす角θ１が大きいので、凸起状溶着部にゴミ
等が滞留したり流体の滑らかな流れを妨げるのを防止す
ることができ、製造設備等のコンタミネーションコント
ロールや流量管理等を容易に行うことができる管状部材
の接合構造が得られる。 （２）少なくとも一方の接合端面と外周面とのなす角θ
２が所定の角度に形成されているので、接合端面に形成
された溶着部の内周面を滑らかにすることができ、ゴミ
等が滞留し難いとともに流体を滑らかに流すことができ
る溶着部を形成することができる。 （３）接合端面を傾斜状に形成する接合端面形成工程を
有しているので、接合端面の面積を広げ接合面積を大き
くして高い接合強度を得ることができる。 （４）接合端面を加熱溶融する加熱溶融工程と、溶融し
た接合端面同士を当接させて溶着する溶着工程と、を備
えているので、管状部材の肉厚に関わらず確実に溶着す
ることができ高い接合強度が得られ信頼性に優れるとと
もに汎用性に優れる。 （５）外枠や内枠を有する管継ぎ手や治具等を要さず、
さらに傾斜状の接合端面は容易に形成することができる
ので、溶着部を小型化することができるとともに生産性
に優れる。 （６）変形抑制工程を備えているので、冷却時に生ずる
溶着部の収縮による管状部材の変形を防止することがで
きる。 （７）変形抑制工程を備えているので、管状部材の内周
面に凸起状に形成された溶着部を平滑化することができ
る。 （８）変形抑制工程において溶着部が冷却する以前に棒
状等の変形抑制部材が管内に挿入されるので、複数の管
状部材の横断面の中心を一致させ同芯に形成することが
できる。
【００３１】なお、実施の形態１においては、管状部材
の接合方法について変形抑制工程を備えている場合につ
いて説明したが、チューブ等の配管類を管状部材として
用い管状部材の端面の開口部から溶着部までの距離が長
い場合等には、変形抑制部材を挿入する変形抑制工程を
行わなくてもよい。
【００３２】（実施の形態２）図５は本発明の実施の形
態２における管状部材間の接合構造を示す要部縦断面図
である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のも
のは、同じ符号を付して説明を省略する。図中、３０は
実施の形態２における管状部材間の接合構造、３１は接
合端面５ａ，５ｂが加熱溶融されて溶着され管状部材２
ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂ側にフラット状又は凹状に
形成された溶着部、３１ａは管状部材２ａの内周面３ａ
から陥没した溶着部３１の起点、３１ｂは溶着部３１の
内周面、３１ｃは起点３１ａを接点とする溶着部３１の
内周面３１ｂの接線、θ１は管状部材２ａの内周面３ａ
と接線３１ｃとの夾角のうち管状部材２ａ，２ｂの内周
面３ａ，３ｂ側の角度であり、溶着部６と管状部材２
ａ，２ｂの内周面３ａ，３ｂとのなす角を示す。θ１の
角度は１８０〜１９０°のフラット状若しくは凹状に形
成されている。
【００３３】以上のように、本実施の形態２の管状部材
間の接合構造は構成されているので、以下のような作用
が得られる。 （１）管状部材の内周面に形成された溶着部と内周面と
のなす角θ１が平坦状、浅い窪み状に形成されているの
で、溶着部にゴミ等が滞留したり流体の滑らかな流れを
妨げるのを防止することができ、製造設備等のコンタミ
ネーションコントロールや流量管理等を容易に行うこと
ができる。
【００３４】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。 （実施例１）テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）（三井デュポン
社製、商品名テフロン（登録商標））で形成された外径
６．３５ｍｍ、内径３．９６ｍｍ、長さ１００ｍｍの管
状部材としてのチューブ（以下、１／４インチチューブ
という）を２本用意し、その一方の接合端面と管状部材
の外周面とのなす角θ２が５０±３°の傾斜状になるよ
うに旋盤等の端面切削機を用いて接合端面を形成した。
同様にして、他の接合端面と管状部材の外周面とのなす
角θ３を５０±３°に形成した（接合端面形成工程）。
形成された接合端面を約４００℃に加熱された加熱体を
用いて白色の管状部材の端面が透明状になるまで加熱溶
融した後（加熱溶融工程）、透明状の接合端面同士が完
全に密着するまで圧着した（圧着工程）。次いで、外径
３．９ｍｍの丸棒状にポリテトラフルオロエチレン製樹
脂で形成された変形抑制部材を溶着部が冷却する以前に
管内に挿入し、常温まで冷却した後に変形抑制部材を管
内から抜き取り（変形抑制工程）、実施例１の接合され
た管状部材を得た。 （実施例２）管状部材としてのチューブとして、外径
９．５３ｍｍ、内径６．３８ｍｍ、長さ１００ｍｍのも
の（以下、３／８インチチューブという）を用いθ２，
θ３を６５±３°に形成した以外は、実施例１と同様に
して、実施例２の接合された管状部材を得た。 （実施例３）管状部材としてのチューブとして、外径１
２．７０ｍｍ、内径９．５５ｍｍ、長さ１００ｍｍのも
の（以下、１／２インチチューブという）を用いθ２，
θ３を６８±３°に形成した以外は、実施例１と同様に
して、実施例３の接合された管状部材を得た。 （実施例４）管状部材としてのチューブとして、外径１
９．０５ｍｍ、内径１５．９０ｍｍ、長さ１００ｍｍの
もの（以下、３／４インチチューブという）を用いθ
２，θ３を７０±３°に形成した以外は、実施例１と同
様にして、実施例４の接合された管状部材を得た。 （実施例５）一方の管状部材のチューブとして実施例１
で用いた１／４インチチューブを１本用意し、他方の管
状部材のチューブとしてテトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）（三
井デュポン社製、商品名テフロン（登録商標））で形成
された外径７．３５ｍｍ、内径３．９６ｍｍ、長さ１０
０ｍｍの管状部材としてのチューブ（以下、厚肉１／４
インチチューブという）を１本用意した。１／４インチ
チューブの接合端面と外周面とのなす角θ２が４８±３
°の傾斜状になるように旋盤等の端面切削機を用いて接
合端面を形成した。同様にして、厚肉１／４インチチュ
ーブの接合端面と管状部材のなす角θ３を９０±３°に
形成した。以上のように形成した管状部材を実施例１と
同様にして、実施例５の接合された管状部材を得た。 （実施例６）他方の管状部材のチューブとして外径１
０．５３ｍｍ、内径６．３８ｍｍ、長さ１００ｍｍのも
の（以下、厚肉３／８インチチューブという）を用いθ
２を６２±３°に形成した以外は、実施例５と同様にし
て、実施例６の接合された管状部材を得た。 （実施例７）他方の管状部材のチューブとして外径１
３．７０ｍｍ、内径９．５５ｍｍ、長さ１００ｍｍのも
の（以下、厚肉１／２インチチューブという）を用いθ
２を６５±３°に形成した以外は、実施例５と同様にし
て、実施例７の接合された管状部材を得た。 （実施例８）他方の管状部材のチューブとして外径２
０．０５ｍｍ、内径１５．９０ｍｍ、長さ１００ｍｍの
もの（以下、厚肉３／４インチチューブという）を用い
θ２を６８±３°に形成した以外は、実施例５と同様に
して、実施例８の接合された管状部材を得た。
【００３５】（引張強度の評価）実施例１乃至８の管状
部材各３本を用意し、管状部材の接合端面から各々４０
ｍｍ離れた部分を治具を用いて挟持し、材料試験機（島
津製作所製、商品名オートグラフ）を用いて２００ｍｍ
／分の速さで破断するまで荷重を加えた。（表１）に破
断時の荷重とどの部分で破断したかをまとめて示した。
【表１】 比較のために管状部材としてのチューブ単体の破断時の
荷重（ｎ＝３の平均値）を測定したところ、実施例１，
５で用いた１／４インチチューブの場合は２６６．０
Ｎ、実施例２，６で用いた３／８インチチューブの場合
は５６４．３Ｎ、実施例３，７で用いた１／２インチチ
ューブの場合は７９６．７Ｎ、実施例４，８で用いた３
／４インチチューブの場合は１２１９．７Ｎであった。
以上の結果から、全てのサイズのチューブにおいてチュ
ーブ本体で破断し、接合部では破断しないことが確認さ
れた。従って、本発明によれば、チューブ本体よりも大
きな非常に高い引張強度を有する接合部が得られること
が明らかになった。
【００３６】（曲げ強度の評価）実施例１乃至８で接合
された管状部材各３本を用意し、一方の管状部材の接合
端面から５ｍｍ離れた部分を治具を用いて挟持して固定
した。次いで、他方の管状部材の接合端面から５０ｍｍ
離れた部分を治具を用いて挟持し、同じ材料試験機を用
いて長手方向と略垂直の方向に５ｍｍ／分の速さで荷重
を加え、一方の管状部材と他方の管状部材とのなす角が
１２０°になるまで変形させた。加えた最大荷重と接合
端面の状態を（表２）にまとめて示した。
【表２】 全てのサイズのチューブ（管状部材）においてチューブ
本体が扁平し、接合部が破断したり変形したりするもの
はないことが確認された。従って、本発明によれば、非
常に高い曲げ強度を有する接合部が得られることが明ら
かになった。
【００３７】（圧力試験）実施例１乃至８の接合された
管状部材について、一端を封止した後、接合部に常温の
水を用いて１分間以内に最高許容圧力より１．５倍以上
（但し、１／４，厚肉１／４インチチューブを用いた実
施例１，２の管状部材では装置の関係上１．２倍程度）
の大きな所定の圧力を加え、次いでその圧力で２分間保
持し接合部の水漏れやにじみ等の有無を調べる圧力試験
を行った。圧力としては、１／４，厚肉１／４，３／
８，厚肉３／８インチチューブを用いた実施例１，２，
５，６の管状部材では４．９ＭＰａ、１／２，厚肉１／
２，３／４，厚肉３／４インチチューブを用いた実施例
３，４，７，８の管状部材では２．５ＭＰａとした。圧
力試験の結果、実施例１乃至８の接合された管状部材に
は接合部の水漏れやにじみ等はみられず、接合部が完全
に溶着され高い強度を有していることが明らかになっ
た。
【００３８】（管状部材の肉厚ｔとθ２との関係の検
討）種々の肉厚ｔ（ｍｍ），θ２（°），ＭＦＲ等を有
する管状部材について、実施の形態１で説明した管状部
材の接合方法を用いて管状部材間の接合を行ったとこ
ろ、θ１が９０〜１９０°の溶着部が得られる管状部材
の肉厚ｔ（ｍｍ）とθ２（°）とが一定の相関式で関連
付けられることがわかった。また、この相関式は管状部
材の溶融状態における流動性や熱容量等によって傾きや
切片が変化するが、一定の範囲内に収まることがわかっ
た。（数２）は、このようにして算出された相関式であ
る。以下、管状部材の肉厚ｔ（ｍｍ）とθ２（°）との
関係について、実施例９乃至１７、比較例１乃至５を用
いて説明する。 （実施例９）管状部材として、テトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルコキシエチレンコポリマー（ＰＦ
Ａ）（三井デュポン社製、商品名テフロン（登録商
標）、ＭＦＲ＝２）で形成された内径１６ｍｍ、肉厚
（ｔ）０．９３ｍｍ、長さ５０ｍｍのチューブを用い、
θ２，θ３を５４．６°に形成した以外は実施例１と同
様にして、実施例９の接合された管状部材を得た。な
お、ＭＦＲとしては、押出型プラストメータを用いて温
度３７２℃、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で１０分間
当たりに押し出された材料の重量を用いた。 （実施例１０）管状部材として、肉厚（ｔ）を１．５７
ｍｍ、θ２，θ３を６９．９７°に形成した以外は実施
例９と同様にして、実施例１０の接合された管状部材を
得た。 （実施例１１）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．０２
ｍｍ、θ２，θ３を７４．５２°に形成した以外は実施
例９と同様にして、実施例１１の接合された管状部材を
得た。 （実施例１２）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．５１
ｍｍ、θ２，θ３を７７．０８°に形成した以外は実施
例９と同様にして、実施例１２の接合された管状部材を
得た。 （実施例１３）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．９５
ｍｍ、θ２，θ３を７９．８４°に形成した以外は実施
例９と同様にして、実施例１３の接合された管状部材を
得た。 （比較例１）管状部材として、肉厚（ｔ）を０．９３ｍ
ｍ、θ２，θ３を７５．２°に形成した以外は実施例９
と同様にして、比較例１の接合された管状部材を得た。 （比較例２）管状部材として、肉厚（ｔ）を１．５７ｍ
ｍ、θ２，θ３を８４．０７°に形成した以外は実施例
９と同様にして、比較例２の接合された管状部材を得
た。 （実施例１４）管状部材として、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルコキシエチレンコポリマー（ＰＦ
Ａ）（三井デュポン社製、商品名テフロン（登録商
標）、ＭＦＲ＝１４）で形成された内径１６ｍｍ、肉厚
（ｔ）０．９５ｍｍ、長さ１００ｍｍのチューブを用
い、θ２，θ３を３０．１５°に形成した以外は実施例
１と同様にして、実施例１４の接合された管状部材を得
た。 （実施例１５）管状部材として、肉厚（ｔ）を１．４９
ｍｍ、θ２，θ３を４６．１７°に形成した以外は実施
例１４と同様にして、実施例１５の接合された管状部材
を得た。 （実施例１６）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．０ｍ
ｍ、θ２，θ３を５８．７７°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、実施例１６の接合された管状部材を
得た。 （実施例１７）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．６９
ｍｍ、θ２，θ３を６９．７°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、実施例１７の接合された管状部材を
得た。 （比較例３）管状部材として、肉厚（ｔ）を１．４９ｍ
ｍ、θ２，θ３を２９．４４°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、比較例３の接合された管状部材を得
た。 （比較例４）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．０ｍ
ｍ、θ２，θ３を３４．７６°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、比較例４の接合された管状部材を得
た。 （比較例５）管状部材として、肉厚（ｔ）を２．６９ｍ
ｍ、θ２，θ３を３９．４６°に形成した以外は実施例
１４と同様にして、比較例５の接合された管状部材を得
た。 （管状部材の肉厚ｔとθ２との相関式）図６は実施例９
乃至１７及び比較例１乃至５における肉厚ｔ（ｍｍ）と
θ２（°）との関係と（数２）の関係を示す図である。
図中、白丸は実施例９乃至１７のデータを示している。
図６から、ＭＦＲ＝２の実施例９乃至１３は、ｋ１＝１
８，ｋ２＝６３の場合の（数２）に示す関係式で近似す
ることができ、ＭＦＲ＝１４の実施例１４乃至１７は、
ｋ１＝４３，ｋ２＝２６の場合の（数２）で示す関係式
で近似することができることがわかった。以上のことか
ら、管状部材の肉厚ｔ（ｍｍ）となす角θ２（°）とが
（数２）の相関式とよく一致していることがわかった。
【００３９】（引張強度の評価）実施例１５乃至１７、
比較例３乃至５の管状部材を用意し、長手方向に略平行
に幅１５ｍｍの短冊状に切断し供試体を各々３本準備し
た。供試体の接合端面から各々３０ｍｍ離れた部分を治
具を用いて挟持し、材料試験機（島津製作所製、商品名
オートグラフ）を用いて２００ｍｍ／分の速さで破断す
るまで荷重を加えた。（表３）に破断時の荷重をまとめ
て示した。
【表３】 実施例１５乃至１７で得られた供試体の引張強度は、比
較例３乃至５で得られた供試体の引張強度に比べ、著し
く大きいことが明らかになった。比較のために、同じ肉
厚でθ２，θ３を略９０°に形成した管状部材を実施例
１４と同様にして接合して作成した供試体（従来の技術
であり溶着部が管状部材の内周面に著しく突出してい
る）の破断時の荷重（ｎ＝３の平均値）を測定したとこ
ろ、実施例１５で用いた肉厚１．４９ｍｍの場合は３１
９．７Ｎ、実施例１６で用いた肉厚２．０ｍｍの場合は
４６２．５Ｎ、実施例１７で用いた肉厚２．６９ｍｍの
場合は６３４．２Ｎであり、実施例１５乃至１７は従来
の接合部とほぼ同等の引張強度が得られることが明らか
になった。
【００４０】（溶着部と管状部材の内周面とのなす角θ
１の評価）実施例９乃至１０、比較例１乃至２の接合後
の管状部材を長手方向と略平行に切断し、溶着部の断面
における溶着部と管状部材の内周面とのなす角θ１をデ
ジタルマイクロスコープ（キーエンス製）を用いて測定
した。その結果、実施例９ではθ１が１５５．１°（ｎ
＝３の平均値、以下同様）、実施例１０では１６６．０
°で溶着部が平坦状であったのに対し、比較例１では５
９．３°、比較例２では７２．３°で溶着部が大きく隆
起していることが確認された。また、実施例１１乃至１
７についても同様に測定したところ、実施例１７ではθ
１が１７１．１°で溶着部が平坦状であり、実施例１１
乃至１６もθ１が９０〜１９０°の範囲であることが確
認された。なお、実施例１乃至８についても同様に測定
したところθ１が９０〜１９０°の範囲であることが確
認された。なお、比較例５ではθ１が２１２．２°で溶
着部が大きな窪み状であった。溶着部が大きな窪み状で
あったため、接合面積が小さくなり前述のように引張強
度が小さくなったと推察される。以上のことから、（数
２）の関係を満たす場合、溶着部が平坦状に形成される
とともに従来の接合部と同等の機械的強度を有すが、
（数２）の関係を満たさず下方に外れた場合は得られた
接合部の機械的強度が低下し、（数２）の関係を満たさ
ず上方に外れた場合は内周面に著しく突出した溶着部が
形成されることが明らかになった。
【００４１】（接合チューブの洗浄性の評価）本発明を
用いて接合された管状部材と従来の技術を用いて接合さ
れた管状部材の洗浄性を評価するため、実施例１８、比
較例６乃至８を作成し、洗浄性の比較試験を行った。 （実施例１８）テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）で形成された
外径１２．８ｍｍ、内径９．７ｍｍ、長さ１００ｍｍの
管状部材としてのチューブを７本用意し、実施例１と同
様にして順次６箇所接合し、長さ略７００ｍｍに接合さ
れた実施例１８の接合チューブを得た。 （比較例６）テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）で形成された外
径１２．８ｍｍ、内径９．７ｍｍ、長さ１００ｍｍの管
状部材としてのチューブを７本用意し、各々の接合端面
をフラット状（θ２，θ３が略９０°）に形成した後に
順次６箇所溶着し、長さ略７００ｍｍに接合された比較
例６の評価用チューブを得た。溶着部の断面観察の結
果、θ１が約６０°の大きく隆起した溶着部が内周面に
形成されていることが確認された。 （比較例７）テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）で形成された外
径１２．８ｍｍ、内径９．７ｍｍ、長さ１６０ｍｍの管
状部材としてのチューブを４本用意し、各々の接合端面
同士を３個の管継ぎ手を用いて順次接合し、長さ略７０
０ｍｍに接合された比較例７の評価用チューブを得た。 （比較例８）テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルコキシエチレンコポリマー（ＰＦＡ）で形成された外
径１２．８ｍｍ、内径９．７ｍｍ、長さ７００ｍｍのス
トレートチューブを比較例８の評価用チューブとした。
【００４２】（洗浄試験とその結果）実施例１８、比較
例６乃至８の評価用チューブを各々２本用意し洗浄試験
を行った。図７は評価用チューブの洗浄試験に用いた試
験装置の模式図である。図７において、４０はクリンル
ーム内に配置された洗浄性評価用試験装置、４１は内部
に洗浄水としての超純水４２が貯留された超純水タン
ク、４３は超純水タンク４１に接続された試験用配管、
４３ａは一端が試験用配管４３の下流側に接続されたパ
ーティクル注入管、４３ｂはパーティクル注入管４３ａ
の他端が接続され超純水に所定量の粒径０．３〜２．０
μｍ若しくは粒径０．２〜０．３μｍの環境ダスト等の
パーティクルを懸濁した懸濁水が貯留された懸濁水タン
ク、４３ｃは懸濁水タンク４２ｂに接続され開弁すると
懸濁水タンク４３ｂからパーティクルを懸濁した懸濁水
がパーティクル注入管４３ａに流出し閉止すると懸濁水
の流出を停止するバルブ、４４は試験用配管４３に管継
ぎ手で接続された評価用チューブ、４５は評価用チュー
ブ４４に管継ぎ手で接続された試験用配管、４６は試験
用配管４５に接続され超純水４２中のパーティクル量を
計測するパーティクルカウンタ（本実験例においては、
リオン製パーティクルカウンタＫＬ−２２を用いた）、
４７は試験用配管４３，４５、評価用チューブ４４内を
流れる超純水４２の流量のコントロールを行う流量調整
装置（本実験例においては、リオン製シリンジサンプラ
ーＫＬ−３０Ｓを用いた）、４８はパーティクルカウン
タ４６に接続されデータを記録するプリンタ、４９は試
験用配管４３，４５、評価用チューブ４４内を流れた試
験済みの超純水４２を貯留する廃液用タンクである。
【００４３】以上のように構成された洗浄性評価用試験
装置４０に、実施例１８、比較例６乃至８の評価用チュ
ーブ４４を夫々接続し、パーティクル注入管４３ａから
所定量の懸濁水を評価用チューブ４４内に注入した後、
超純水４２を評価用チューブ４４の洗浄水として１０ｍ
ｌ／分の流量で流し、洗浄水量とパーティクル数との関
係をパーティクルカウンタ４６で測定した。洗浄水量と
パーティクル数との関係を図８、図９に示した。図８は
洗浄水量と粒径０．３〜２．０μｍのパーティクル数と
の関係を示す図であり、図９は洗浄水量と粒径０．２〜
０．３μｍのパーティクル数との関係を示す図である。
なお、超純水４２中及び洗浄性評価用試験装置４０内の
パーティクル量を調べるために、評価用チューブ４４を
取り除き、評価用配管４３，４５を直接、管継ぎ手で接
続した場合の測定も行った。測定結果は、図中で短絡と
表記した。その結果、超純水４２等には約１００個／ｍ
ｌの粒径０．２〜２．０μｍのパーティクルが存在して
いることが明らかになった。図８，図９によれば、洗浄
水量が増加するに従ってパーティクル数が約１００個／
ｍｌ程度にまで減少する傾向がみられるが、実施例１８
の評価用チューブにおけるパーティクル数の減少速度
は、比較例８の接合部を有しないストレートチューブか
らなる評価用チューブにほぼ匹敵することが明らかにな
った。その傾向は、図９に示す０．２〜０．３μｍのパ
ーティクルの場合に顕著にみられ、実施例６及び実施例
７の評価用チューブ（内周面に大きな突起状の溶着部が
形成されたもの及び管継ぎ手を用い内周面に凹凸が形成
されたもの）では、大量の洗浄水を用いてもパーティク
ルを除去することができず洗浄性が悪いことが明らかに
なった。以上のことから、本発明によれば、管状部材の
内周面の溶着部が滑らかに形成されるので、溶着部での
パーティクルの滞留が低減されて短時間に洗浄でき洗浄
性に優れ、製造設備等のコンタミネーションコントロー
ルを容易にできることが明らかになった。さらに、溶着
部での流体の滞留も防止できることから、流量管理や流
速管理等を容易に行うことができることが明らかになっ
た。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、本発明の管状部材の接合
方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。請
求項１に記載の発明によれば、 （１）接合端面を傾斜状に形成する接合端面形成工程を
有しているので、接合端面の面積を広げて接合面積を大
きくし高い接合強度を得ることができる管状部材の接合
方法を提供することができる。 （２）少なくとも一方の接合端面と外周面とのなす角θ
２を所定の角度に形成する接合端面形成工程を有してい
るので、接合端面に形成された溶着部の内周面を滑らか
にすることができ、ゴミ等が滞留し難いとともに流体を
滑らかに流すことができる溶着部を形成することができ
る管状部材の接合方法を提供することができる。 （３）接合端面を加熱溶融する加熱溶融工程と、溶融し
た接合端面同士を当接させて溶着する溶着工程と、を備
えているので、管状部材の肉厚に関わらず確実に溶着す
ることができ高い接合強度が得られ信頼性に優れるとと
もに汎用性に優れた管状部材の接合方法を提供すること
ができる。（４）加熱溶融以前の少なくとも一方の接合端面と外周
面とのなす角θ２が所定の角度に形成されているので、
接合端面に形成された溶着部の内周面を滑らかにするこ
とができ、ゴミ等が滞留し難いとともに流体を滑らかに
流すことができる溶着部を形成することができる管状部
材の接合方法を提供することができる。 （５）外枠や内枠を有する管継ぎ手や治具等を要さず、
さらに傾斜状の接合端面は容易に形成することができる
ので、溶着部を小型化することができるとともに生産性
に優れた管状部材の接合方法を提供することができる。 （６）加熱溶融以前の管状部材の肉厚ｔと接合端面と外
周面とのなす角θ２との間に所定の関係を有しているの
で、管状部材の肉厚ｔが決まれば、管状部材の溶融状態
における流動性や熱容量等の因子を考慮することにより
最適なθ２の範囲を決定でき、ゴミ等が滞留し難いとと
もに流体を滑らかに流すことができる溶着部を容易に形
成することができ汎用性に優れた管状部材の接合方法を
提供することができる。 （７）管状部材の溶融状態における流動性や熱容量等の
因子を考慮することにより、管状部材の肉厚ｔに応じ
て、機械的強度に優れた健全な接合部を形成することが
できる最適なθ２の範囲を求めことができ安定性に優れ
た管状部材の接合方法を提供することができる。 （８）管状部材の内周面とのなす角θ１の角度が９０〜
１９０°好ましくは１５０〜１８５°の凸起状若しくは
フラット状又は凹状に形成された溶着部を形成すること
ができ、溶着部にゴミ等が滞留したり流体の滑らかな流
れを妨げるのを防止することができ、製造設備等のコン
タミネーションコントロールや流量管理等を容易に行う
ことができる管状部材間の接合構造が得られる管状部材
の接合方法を提供することができる。
【００４５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加え、 （１）溶着部が平坦状に形成されるとともに従来の接合
部と同等の機械的強度を有する溶着部が形成される管状
部材の接合方法を提供することができる。
【００４６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２の効果に加え、 （１）他の管状部材の接合端面と外周面とのなす角θ３
が所定の角度に形成されているので、接合端面に形成さ
れた溶着部の内周面を滑らかにすることができ、ゴミ等
が滞留し難いとともに流体を滑らかに流すことができる
溶着部を形成することができる管状部材の接合方法を提
供することができる。
【００４７】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
乃至３の内いずれか１の効果に加え、 （１）変形抑制工程を備えているので、冷却時に生ずる
溶着部の収縮による管状部材の変形を防止することがで
きる管状部材の接合方法を提供することができる。 （２）変形抑制工程を備えているので、管状部材の内周
面に凸起状に形成された溶着部を平滑化することができ
る管状部材の接合方法を提供することができる。 （３）変形抑制工程において溶着部が冷却する以前に棒
状等の変形抑制部材が管内に挿入されるので、複数の管
状部材の横断面の中心を一致させ同芯に形成することが
できる管状部材の接合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における管状部材間の接合構造を
示す要部縦断面図
【図２】（ａ）接合端面形成工程において形成された接
合端面を加熱して溶融する加熱溶融工程を示す要部縦断
面図 （ｂ）加熱溶融された接合端面同士を圧着する圧着工程
を示す要部縦断面図 （ｃ）圧着工程で圧着されて形成された溶着部を示す要
部縦断面図 （ｄ）管状部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形抑
制工程を示す要部縦断面図
【図３】（ａ）接合端面形成工程において形成された接
合端面を加熱して溶融する加熱溶融工程を示す要部縦断
面図 （ｂ）加熱溶融された接合端面同士を圧着する圧着工程
を示す要部縦断面図 （ｃ）圧着工程で圧着されて形成された溶着部を示す要
部縦断面図 （ｄ）管状部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形抑
制工程を示す要部縦断面図
【図４】（ａ）接合端面形成工程において形成された接
合端面を加熱して溶融する加熱溶融工程を示す要部縦断
面図 （ｂ）加熱溶融された接合端面同士を圧着する圧着工程
を示す要部縦断面図 （ｃ）圧着工程で圧着されて形成された溶着部を示す要
部縦断面図 （ｄ）管状部材の管内に変形抑制部材を挿入する変形抑
制工程を示す要部縦断面図
【図５】実施の形態２における管状部材間の接合構造を
示す要部縦断面図
【図６】実施例９乃至１７及び比較例１乃至５における
肉厚ｔとθ２との関係と（数２）の関係を示す図
【図７】評価用チューブの洗浄性評価に用いた試験装置
の模式図
【図８】洗浄水量と粒径０．３〜２．０μｍのパーティ
クル数との関係を示す図
【図９】洗浄水量と粒径０．２〜０．３μｍのパーティ
クル数との関係を示す図
【図１０】従来の管状部材の接合方法を示す要部縦断面
図
【符号の説明】 １ 管状部材間の接合構造 ２ａ，２ｂ 管状部材 ３ａ，３ｂ 内周面 ４ａ，４ｂ 外周面 ５ａ，５ｂ 接合端面 ６ 溶着部 ６ａ 起点 ６ｂ 内周面 ６ｃ 接線 １０ 加熱体 １１ 変形抑制部材 ２０ 管状部材 ２１ 内周面 ２２ 外周面 ２３ 接合端面 ２４ 溶着部 ２５ 管状部材 ２６ 内周面 ２７ 外周面 ２８ 接合端面 ２６ 溶着部 ３０ 管状部材間の接合構造 ３１ 溶着部 ３１ａ 起点 ３１ｂ 内周面 ３１ｃ 接線 ４０ 洗浄性評価用試験装置 ４１ 超純水タンク ４２ 超純水 ４３，４５ 試験用配管 ４３ａ パーティクル注入管 ４３ｂ 懸濁水タンク ４３ｃ バルブ ４４ 評価用チューブ ４６ パーティクルカウンタ ４７ 流量調整装置 ４８ プリンタ ４９ 廃液用タンク ５０ａ，５０ｂ 管状部材 ５１ａ，５２ｂ 内周面 ５２ａ，５２ｂ 外周面 ５３ａ，５３ｂ 接合端面 ５４ 加熱体 ５５ 溶着部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H019 GA01 GA11 4F211 AA16 AD12 AD23 AD27 AG08 AH43 TA01 TC11 TD07 TH02 TH06 TH18 TN07 TQ01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂の一種のエンジニアリング
    樹脂で管状に形成された接合端面を有する複数の管状部
    材と、前記管状部材の前記接合端面を加熱溶融して溶着
    され前記管状部材の内周面とのなす角θ１の角度が９０
    〜１９０°好ましくは１５０〜１８５°の凸起状若しく
    はフラット状又は凹状に形成された溶着部と、を備えて
    いることを特徴とする管状部材間の接合構造。
  2. 【請求項２】 加熱溶融以前の少なくとも一方の前記管
    状部材の縦断面における前記接合端面と外周面とのなす
    角θ２の角度が、２５〜８５°好ましくは３０〜８０°
    に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管
    状部材間の接合構造。
  3. 【請求項３】 加熱溶融以前の少なくとも一方の前記管
    状部材の縦断面における前記接合端面と外周面とのなす
    角θ２の角度（°）が、前記管状部材の縦断面における
    肉厚ｔ（ｍｍ）と（数１）の関係にあることを特徴とす
    る請求項１又は２に記載の管状部材間の接合構造。 【数１】
  4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂の一種のエンジニアリング
    樹脂で管状に形成された接合端面を有する複数の管状部
    材の接合方法であって、少なくとも一方の管状部材の接
    合端面を、前記接合端面の縦断面における前記接合端面
    と外周面とのなす角θ２の角度を２５〜８５°好ましく
    は３０〜８０°の傾斜状に形成する接合端面形成工程
    と、 前記接合端面形成工程で傾斜状に形成された前記管状部
    材の前記接合端面と他の管状部材の接合端面とを加熱し
    て溶融する加熱溶融工程と、 前記加熱溶融工程で溶融された接合端面同士を圧着する
    圧着工程と、 を備えていることを特徴とする管状部材の接合方法。
  5. 【請求項５】 前記接合端面形成工程において、他の管
    状部材の接合端面と外周面とのなす角θ３の角度を２５
    〜１５５°の傾斜状に形成することを特徴とする請求項
    ４に記載の管状部材の接合方法。
  6. 【請求項６】 前記圧着工程で圧着されて溶着部が形成
    された管状部材の管内に、前記溶着部が固化する以前に
    前記溶着部に到達する棒状若しくは管状又は袋状の変形
    抑制部材を挿入する変形抑制工程を備えていることを特
    徴とする請求項４又は５に記載の管状部材の接合方法。
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