JP2641037B2 - 弗素樹脂チューブ同士の溶着連結方法 - Google Patents

弗素樹脂チューブ同士の溶着連結方法

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JP2641037B2
JP2641037B2 JP6340518A JP34051894A JP2641037B2 JP 2641037 B2 JP2641037 B2 JP 2641037B2 JP 6340518 A JP6340518 A JP 6340518A JP 34051894 A JP34051894 A JP 34051894A JP 2641037 B2 JP2641037 B2 JP 2641037B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、シリコン単結晶ウエ
ハーなどの半導体・液晶パネルなどの製造現場における
洗浄用純水や薬液の配管連結部分の施工に用いて有用な
弗素樹脂パイプやチューブの溶着連結方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の弗素樹脂部材同士の溶着方法と
しては、従来、例えば特公昭62−58898号公報記
載のものが有った。この従来の技術は、弗素樹脂からな
る溶着部材と同じく弗素樹脂からなる被溶着部材とを用
意し、前記各部材の少なくとも一方の部材の溶着面を予
じめ前記部材の軟化点以上融点以下の温度で予備加熱す
ると共に、前記各部材間の摺動相対速度を毎秒3乃至2
0メートルに設定して前記溶着部材に被溶着部材を前記
加熱と前記摺動摩擦に伴う発熱とで溶着接着することを
特徴とする弗素樹脂部材の溶融接着方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の技術
は、先ず、弗素樹脂パイプなどを高速で回転させるため
の回転源が必要で、何処でも簡易に実施できるというも
のでなく、しかも、弗素樹脂同士の摩擦により、スリ粉
やチリが飛散してパイプ内とかその周辺を汚染し、クリ
ンルーム内とか超純水配管内が粉塵汚染を受けるため使
用できず、排液・汚水配管程度の部所しか応用できな
い。
【0004】このため、現在では、特開昭54−103
78号公報記載のもののように、弗素樹脂チューブの嵌
合部などの接合部を加熱治具で加熱溶着するものも周知
であるが、このものは、上記チューブ連結部分を円筒状
加熱治具で2〜3mm程度の間隙を保ち取り囲み、熱輻射
によりチューブ同士を加熱溶融接着していた。
【0005】したがって、この従来例では、上記間隙内
の空気の対流作用で、加熱ムラが生じて良好な溶着がで
きないので、均一加熱を計るために、熱源温度を下げて
いたので、溶着に長時間を要するという問題点が有っ
た。この発明は前記した各問題点を除去するために、周
辺にチリ公害を与えずに、弗素樹脂チューブ同士を短時
間でムラなく溶着して連結することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記したこの発明の目的
は、弗素樹脂チューブ同士の接合部を加熱して前記接合
部を溶着するに当り、弗素樹脂チューブ同士の接合部付
近の周面に加熱溶着性樹脂管を被着し、この樹脂管の周
面にさらに耐熱筒体を密接して被せるとともに、この耐
熱筒体の周面に導電発熱体を着脱可能に密着配置し、さ
らにその周囲を取り囲んで電磁結合コイルを取外し可能
に配してこのコイルからの交番磁界を受けて発熱すめる
前記導電発熱体から前記耐熱筒体を伝わる伝導熱で、前
記接合部付近の周面に前記加熱溶着性樹脂管を溶着部で
溶着して弗素樹脂チューブ同士を連結可能となしたこと
で達成できた。
【0007】
【作用】先ず、この発明による導電発熱体の発熱原理
は、一般の加熱用電磁調理器の原理や高周波焼入れの原
理を応用している。すなわち、前記電磁結合コイル(以
下単にコイルと称する)に生じる交番磁界により、その
内部に配置したショートリング作用を呈する導電発熱体
にはその材質に応じた誘起電流が流れる。
【0008】導電発熱体に鉄板製二つ割筒状のショート
リング作用を呈するものを用いた場合、上記誘起電流と
しては、導電発熱体に生じる誘起電圧によるショートリ
ング的な電流と誘導過電流とが有る。
【0009】これら各電流のうち、誘起電圧による電流
で、前記導電発熱体には自己抵抗損失・合着フランジ面
における接触抵抗損・鉄のヒステリシス現象に伴なう損
失の三つの各損失に伴なう発熱と、前記誘導渦電流によ
る渦流抵抗損による発熱との合計四通りの発熱作用が生
じて急速に昇温し、上記導電発熱体を熱源として採用で
きる。そして、コイルの電流を絶つと、今度は、上記発
熱体は放熱器としての空冷作用を呈し、溶着部などを短
時間で冷却する。
【0010】次に、この発明におけるチューブ溶着の作
用を以下に説明する。弗素樹脂チューブ同士の接合部に
被着した弗素樹脂製の加熱溶着性樹脂管に耐熱筒体を被
せてその周面をコイル結合により発熱する導電発熱体か
らの伝導熱で急速に加熱することができる。そして、こ
の加熱のエネルギは直接に加熱溶着性樹脂管を経て、そ
の内側の弗素樹脂チューブ同士の前記接合部付近に伝導
し、この接合部付近を溶融点以上に加熱してその外周面
に加熱溶着性樹脂管の内面を満遍なく短時間で強固に溶
着することができ、二本以上の弗素樹脂チューブの端末
同士を連結することができる。
【0011】この連結後は、コイルをヒンジから開き、
導電発熱体を取外す。なお、耐熱筒体にポリ・テトラ・
フロロ・エチレン(以下PTFEと略記する)を用いた
ときは、その物性上完全な溶着はしないので、溶着後の
導電発熱体を容易に取外せる。
【0012】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。先
ず、この発明の基本構成は、図1、図2に示すように、
ポリ・フロロ・エチレン等の弗素樹脂チューブ同士の接
合部を加熱して前記接合部を溶着するに当り、上記各図
のように、弗素樹脂チューブ1,1の端部同士を付き合
せてその接合部1a付近の周面に図3の状態を経て図
1、図2のように加熱溶着性樹脂管2を被着する。
【0013】そして、この樹脂管2の周面にさらにPT
FE製の耐熱筒体3を図1、図4のように密接して被せ
るとともに、この耐熱筒体3の周面には、半切筒状で二
枚合せの鉄板製導電発熱体4をそのフランジ4aでネジ
止めにより、着脱可能に密着配置する。さらに、その周
囲を上記各図のように取り囲んで、例えば開閉式の電磁
結合コイルLをヒンジ開閉により取外し可能に配する。
【0014】すなわち、このコイルLは、図1、図5の
ように、両側に直線状端子L1 を一体突設した半円形導
体からなるコイル要素L0 の多数をその下端子L1 同士
に導通接続した編組線等の可撓導体L2 で螺旋コイルと
なるように連結するとともに、枢軸によるヒンジL3 に
よる絶縁性のヒンジボックスL4 に対して各図のように
強固に植設することで、上下のコイル要素L0,L0 を開
閉可能に連結する。
【0015】そして、前記耐熱筒体3に導電発熱体4を
そのフランジ4aでネジnにより止めて、筒状の1ター
ンのショトリング形態を採って被着した後、この被着済
の弗素樹脂チューブ1,1などを図1、図4のように下
側のコイル要素L0 内に納置する。
【0016】次いで、図4の矢示のように、ヒンジボッ
クスL4 と共に上側のコイル要素L0 を下側のコイル要
素L0 に接近させて、これら各コイル要素L0 の絶縁サ
ポータL5,L5 で前記導電発熱体4を図6のように挾支
して、各コイル要素L0 をその直線状端子L1 で螺旋コ
イル形態を採るように合接する。
【0017】そして、今度は、上記合接状態にある端子
L1,L1 に、その先細端からそれぞれ導電キャップL6,
L6 を図7の鎖線矢示のように、各別に図6のようにキ
ツク嵌着することで、例えば図示例の5ターンの極太で
比較的大形の電磁結合コイルLを構成する。
【0018】次いで、このコイルLには、そのリード線
L7,L7 を介し使用時に周波数が10〜30キロヘルツ
で電圧5〜10ボルト・30〜50アンペア程度の電流
を例えば約1分間程度流せるように高周波電源を用意す
る。
【0019】なお、耐熱筒体3にはPTFE以外に耐熱
ガラスやセラミックス製の筒体を用いることもでき、ま
た導電発熱体4の材質も鉄に限るものではなく、ステン
レス鋼とかアルミニウム製のものを採用でき、導電発熱
体4は、その両側フランジ4a同士のねじ止め合着に代
えて、片側縁に撓みヒンジ部を設けた片フランジねじ止
め合着開閉式としてもよい。
【0020】本発明の構成例は以上のようなもので、以
下にその作用を説明する。導電発熱体4に鉄板製二つ割
筒状のショートリング作用を呈するものを用いた場合、
上記誘起電流としては、導電発熱体4に生じる誘起電圧
によるショートリング的な電流と誘導過電流とが有る。
【0021】これら各電流のうち、誘起電圧により、導
電発熱体4をショートリング的に流れる電流で、前記導
電発熱体4には自己抵抗損失・合着フランジ面における
接触抵抗損・鉄のヒステリシス現象に伴なうヒステリシ
ス損失の三つの各損失に伴なう発熱と、前記誘導渦電流
による渦流抵抗損による発熱との合計四通りの発熱作用
が生じて急速に昇温し、上記導電発熱体4を熱源として
採用できる。そして、コイルLの電流を絶つと、今度
は、上記発熱体4は放熱器としての空冷作用を呈し、溶
着部などを短時間で冷却する。
【0022】特に本発明では、弗素樹脂チューブ1,1
同士の接合部1aに被着した加熱溶着性樹脂管2に耐熱
筒体3を図2のように被せてその周面を図5、図6のよ
うに前記コイルLからの交番磁界を受けて発熱する導電
発熱体4からの伝導熱で急速に溶着所要温度に加熱する
ことができる。そして、この加熱のエネルギは直接に加
熱溶着性樹脂管2を経て、その内側の弗素樹脂チューブ
1,1同士の前記接合部1a付近に伝導し、この接合部
1a付近の外周面に加熱溶着性樹脂管2の内面を満遍な
く短時間で強固に図8のように溶着部1Aで溶着するこ
とができ、二本以上の弗素樹脂チューブの端末同士を連
通させて強固に連結することができる。
【0023】この溶着後は、コイル端子L1,L1 から導
電キャップL6,L6 を外してヒンジL3 からコイルLを
図1のように開けて溶着部から撤去すると共に、前記放
熱器の作用で冷えた導電発熱体4を溶着部から取外す。
【0024】また、この発明における弗素樹脂チューブ
1,1同士は、前述の直接付き合せによる接合部1aの
代りに、図9のように加熱溶着性樹脂管2の両側大径部
2aに互いに同径または異径の弗素樹脂チューブ1,1
を嵌入して二つの接合部1aとなし、これら各接合部を
含めて外側にPTFE製の一本の耐熱筒体3を被せ、そ
の外側からの熱源Hによる伝導熱で図9における各接合
部1a,1aを溶着することができる。
【0025】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成したの
で、以下に記載の効果を奏する。弗素樹脂チューブ同士
の接合部を加熱して前記接合部を溶着するに当り、弗素
樹脂チューブ1,1同士の接合部1a付近の周面に加熱
溶着性樹脂管2を被着し、この樹脂管2の周面にさらに
耐熱筒体3を密接して被せるとともに、この耐熱筒体3
の周面に密着させた外設コイルLからの交番磁界を受け
て発熱する導電発熱体4から耐熱筒体3を伝わる伝導熱
で、前記接合部1a付近の周面に前記加熱溶着性樹脂管
2を短時間でムラなく溶着でき、弗素樹脂チューブ同士
を連結できたという第1の効果が有る。
【0026】また、この発明では、弗素樹脂チューブの
端部同士の溶着後は、コイル電流の遮断により、今度
は、導電発熱体4は放熱器となり、急速に溶着部を空冷
できるから、上記発熱体4を溶着後短時間で取外すこと
ができ、作業性良好で、しかも溶着個所が多数の場合、
特に有効であるという第2の効果も有る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の斜視図
【図2】本発明実施例要部の縦断立面図
【図3】本発明実施例によるチューブ関連材の分離断面
【図4】本発明実施例によるチューブ関連材の組合せ断
面図
【図5】図1に示すものの縦断側面図
【図6】図5に示すものと状態を異にした拡大断面図
【図7】図1に示すものと状態を異にした斜視図
【図8】図4に示すものの溶着状態を示す断面図
【図9】本発明の他の例の溶着状態を示す断面図
【符号の説明】
1 弗素樹脂チューブ 1a 接合部 1A 溶着部 2 加熱溶着性樹脂管 3 耐熱筒体 4 導電発熱体 4a フランジ(合着部) L 電磁結合コイル

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弗素樹脂チューブ同士の接合部を加熱し
    て前記接合部を溶着する方法において、弗素樹脂チュー
    ブ1,1同士の接合部1a付近の周面に加熱溶着性樹脂
    管2を被着し、この樹脂管2の周面にさらに耐熱筒体3
    を密接して被せるとともに、この耐熱筒体3の周面に導
    電発熱体4を着脱可能に密着配置し、さらにその周囲を
    取り囲んで電磁結合コイルLを取外し可能に配してこの
    コイルLからの交番磁界を受けて発熱する前記導電発熱
    体4から前記耐熱筒体3を伝わる伝導熱で、前記接合部
    1a付近の周面に前記加熱溶着性樹脂管2を溶着部1A
    で溶着して弗素樹脂チューブ同士を連結可能となした弗
    素樹脂チューブ同士の溶着連結方法。
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