JP2819010B2 - 電気溶融着装置 - Google Patents

電気溶融着装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂部材どう
しを接続し、いずれかの合成樹脂部材に配設した発熱体
に通電して発熱させ、両合成樹脂部材どうしを熱融着さ
せるための電気溶融着装置に関する。特に、パイプの端
部を継手に挿入し、継手の内周面に配設された発熱体に
通電してパイプの端部に溶融着（エレクトロフュージョ
ン）させるための電気溶融着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】予め螺旋状に巻かれた発熱線（電気抵抗
線）を内周面に配設された熱可塑性継手内に熱可塑性パ
イプの端部を差込み、発熱線に電流を流して発熱させ、
継手とパイプの接合面を溶融させて接合させる電気溶融
着システムが、従来より用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
溶融着装置にあっては、製造誤差等によって継手とパイ
プの間に大きな隙間が発生することがあり、継手とパイ
プの間の隙間が大きな状態で溶融着作業を行なうと、継
手とパイプの接合面積が不足する。接合面積が不足する
と、例えばガス管や水道管などの用途では、継手とパイ
プの継ぎ目からガス漏れや液漏れが発生する危険性があ
った。また、溶融着作業中に、パイプと接触していない
箇所で発熱線の温度が異常昇温し、発煙や引火の危険性
があった。
【０００４】このため従来の電気溶融着装置に用いる継
手やパイプの製造においては、寸法精度に厳しい品質管
理が要求されており、コストも高くついていた。
【０００５】また、溶融着作業前には、パイプの接合面
に付着した不純物や酸化物を除去するため、パイプの接
合面を薄く削っているが、パイプを削り過ぎるとパイプ
と継手との間に大きな隙間が発生する。したがって、パ
イプの削り量にも精度を要求され、この作業には熟練を
要求されていた。
【０００６】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、継手とパイ
プ等の合成樹脂部材の接合面間の隙間が大きい場合に溶
融着品質の異常や劣化が発生するのを防止することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電気溶
融着装置は、第１の合成樹脂部材と第２の合成樹脂部材
の互いの接合面のうち少なくとも一方の接合面に配設さ
れた発熱体に通電することにより、前記第１及び第２の
合成樹脂部材どうしを溶融着させる電気溶融着装置にお
いて、前記発熱体に流れる電流値を検出する手段と、前
記発熱体に印加されている電圧値を検出する手段と、通
電開始から合成樹脂部材の接合面の溶融開始前までの期
間において、前記発熱体に流れる電流値と印加電圧値と
から発熱体の抵抗値を求め、当該抵抗値の時間変化率に
基づいて前記第１の合成樹脂部材の接合面と前記第２の
合成樹脂部材の接合面との間の隙間量を評価する手段
と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】請求項２に記載の電気溶融着装置は、第１
の合成樹脂部材と第２の合成樹脂部材の互いの接合面の
うち少なくとも一方の接合面に配設された発熱体に通電
することにより、前記第１及び第２の合成樹脂部材どう
しを溶融着させる電気溶融着装置において、前記発熱体
に流れる電流値を検出する手段と、前記発熱体に印加さ
れている電圧値を検出する手段と、通電開始から合成樹
脂部材の接合面の溶融開始前までの期間において、前記
発熱体に流れる電流値と印加電圧値とから発熱体の温度
を求め、当該発熱体温度の時間変化率に基づいて前記第
１の合成樹脂部材の接合面と前記第２の合成樹脂部材の
接合面との間の隙間量を評価する手段と、を備えたこと
を特徴としている。
【０００９】請求項３に記載の実施態様は、請求項１又
は２に記載の電気溶融着装置において、前記第１の合成
樹脂部材の接合面と前記第２の合成樹脂部材の接合面と
の間の隙間量が一定値以上であると評価した場合には、
前記発熱体への通電を停止し、異常を報知するようにし
たことを特徴としている。
【００１０】請求項４に記載の実施態様は、請求項１又
は２に記載の電気溶融着装置において、前記第１の合成
樹脂部材の接合面と前記第２の合成樹脂部材の接合面と
の間の隙間量が一定値以上であると評価した場合には、
その隙間の大きさに応じて通電時間、通電電圧、通電電
流、通電パターンなどの通電条件を変更して前記発熱体
への通電を継続するようにしたことを特徴としている。
【００１１】
【作用及び発明の効果】電気溶融着装置が発熱体に通電
すると、第１及び第２の合成樹脂部材の接合面を溶融さ
せ、合成樹脂部材どうしを融着接合する。しかし、第１
及び第２の合成樹脂部材の接合面間の隙間が大きいと、
発熱体の設けられていない合成樹脂部材へ発熱体の熱が
伝わりにくくなり、熱伝導度の低下により熱容量が減少
する。このため、発熱体温度の時間変化率は正常な場合
よりも高くなり、発熱体温度の時間変化率から接合面間
の隙間量を評価することができる。
【００１２】一方、発熱体の通電電流と印加電圧を検出
すれば、発熱体の抵抗値を知ることができる。発熱体の
抵抗値はその温度によって変化（例えば、金属抵抗体の
場合には、温度が上昇すると抵抗値が大きくなる）する
ので、発熱体温度の時間変化率は発熱体の抵抗値の時間
変化率から知ることができる。
【００１３】従って、請求項１に記載の電気溶融着装置
にあっては、発熱体の通電電流と印加電圧から求めた抵
抗値の時間変化率に基づいて接合面の隙間量を評価する
ことができる。
【００１４】加えて、この電気溶融着装置にあっては、
発熱体の抵抗値を検出して発熱体温度を求めているの
で、直接的に発熱体温度を求めることができ、測定誤差
やバラツキを小さくできる。また、発熱体の抵抗値の時
間変化率に基づいて隙間量を評価しているので、環境温
度の影響を受けにくくなり、隙間量の評価が安定する。
さらに、発熱体の印加電圧と通電電流とから抵抗値を求
めているので、電気溶融着装置の出力変動などによら
ず、正確に抵抗値を求めることができる。
【００１５】また、上記のように、発熱体の通電電流と
印加電圧から発熱体の抵抗値を求めることができ、発熱
体の抵抗値と発熱体温度との間には一定の関係が存在し
ている。従って、請求項２に記載の電気溶融着装置のよ
うに、発熱体の通電電流と印加電圧から直接に発熱体温
度を求めることもでき、発熱体温度の時間変化率に基づ
いて接合面間の隙間量を評価することもできる。
【００１６】しかして、請求項１又は２に記載の電気溶
融着装置にあっては、発熱体温度の時間変化率もしくは
抵抗値の時間変化率を求め、正常な場合の値と比較する
ことにより、接合面間の隙間量を監視できる。特に、接
合面間に異常な隙間が発生していないかどうか調べるこ
とができ、接合不良によるトラブルや事故を事前に回避
することができる。
【００１７】例えば、接合面間の隙間量に異常がある場
合には、請求項３に記載の実施態様では、発熱体の通電
を停止し、作業者に異常を報知する。従って、合成樹脂
部材どうしの接合品質の低下を防止することができ、接
合不良によるトラブルや事故を防止できる。特に、発熱
体への通電開始から継手の溶融開始前までの期間におい
て隙間を検出しているので、通電停止した時点では合成
樹脂部材どうしは接着しておらず、通電が停止した場合
には、各合成樹脂部材のサイズをチェックした後、再度
接合作業を行なうことができる。
【００１８】また、請求項４の実施態様のように、接合
面間の隙間が大きい場合には、隙間の大きさに応じて通
電条件を変化させることができる。例えば、隙間が大き
い場合には、正常な場合よりも、通電時間を長くした
り、通電電圧や通電電流を大きくすることができる。従
って、接合面間の隙間が大きい場合でも、それに応じて
溶融させる樹脂量を増加させることができ、接合面間の
隙間を確実に埋めるようにして第１及び第２の合成樹脂
部材の接合面どうしを接合することができる。
【００１９】従って、請求項４の実施態様にあっては、
合成樹脂部材の接合面の寸法誤差等に対する誤差の許容
範囲を広くすることができ、合成樹脂部材の製造を容易
にし、製造コストを安価にすることができる。また、溶
融着作業前に合成樹脂部材の接合面を削る場合にも、接
合面の削り量に対する許容誤差も大きくなり、作業者の
熟練を必要としなくなる。
【００２０】こうして本発明の電気溶融着装置において
は、合成樹脂部材の寸法精度のバラツキ等による融着作
業の失敗を低減させることができるので、溶融着作業の
効率を高めることができる。また、融着作業前に不純物
や酸化物除去のために行なう合成樹脂部材（パイプ）の
挿入部分の削り作業において、削る量の精度を厳しく要
求されなくなるので、作業者の熟練を必要としなくな
る。また、合成樹脂部材の製造において高い寸法精度を
要求されなくなるので、製造効率を高めることができ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（電気溶融着装置の構成）図１は本発明の一実施例によ
る電気溶融着装置１の外観と継手２及びパイプ３の断面
を示す概略正面図である。この電気溶融着装置１は、電
気溶融着装置本体（コントローラ）４と、接続ケーブル
５と、電源ケーブル６とからなる。電気溶融着装置本体
４は、前面にスタートスイッチ７とリセットスイッチ８
と液晶表示パネル等の表示装置９とを有している。スタ
ートスイッチ７は、継手２の発熱線１０に通電開始する
ためのスイッチである。リセットスイッチ８は、通電を
途中で中断したり、異常を検知した時に、異常をクリア
するためのスイッチである。表示装置９は、操作指示
や、動作中における動作条件や、異常などを表示するた
めのものである。なお、内部にはブザー１１を備えてい
る。
【００２２】電気溶融着装置本体４に接続された電源ケ
ーブル６の先端には商用電源２５と接続するための電源
プラグ１２が設けられている。また、電気溶融着装置本
体４に接続された接続ケーブル５の先端には、継手２と
接続するための継手コネクタ１３が設けられている。
【００２３】（継手とパイプ）継手２は両端が開口した
管状となっており、少なくとも内周面がポリエチレンや
エンジニアプラスチック等の熱可塑性樹脂により成形さ
れ、その内周面には継手樹脂と同材質の樹脂により被覆
された発熱線１０（抵抗体）を螺旋状に巻いて配設され
ている。継手２の外面には、接続ケーブル５の継手コネ
クタ１３を接続するためのケーブル接続部１４が設けら
れており、ケーブル接続部１４内には発熱線１０と導通
した端子ピン１５が位置している。しかして、ケーブル
接続部１４に電気溶融着装置１の継手コネクタ１３を接
続すると、端子ピン１５を介して発熱線１０の両端に電
気溶融着装置１が接続される。パイプ３は少なくとも端
部外周面が熱可塑性樹脂により成形されている。パイプ
３は、継手２内周面に突設されたストッパー１６に当た
るまで深く継手２内に挿入される。
【００２４】（回路構成）図２は電気溶融着装置本体４
の回路構成を示すブロック図であって、主として、電力
制御部１７、電圧検出部１８、電流検出部１９、抵抗値
演算部２０、温度演算部２１、時間変化率演算部２２、
メモリ２３、比較判定部２４からなっている。
【００２５】電力制御部１７は電気溶融着装置１の主な
機能を果たす部分であって、接続ケーブル５を介して接
続された継手２の発熱線１０に商用電源２５から得た電
力を供給し、制御された温度で発熱線１０を発熱させる
ものである。電力制御部１７は、予めメモリ２３に格納
されているプログラムに従って、一定の制御方式で発熱
線１０に通電し、発熱線１０を発熱させる。例えば、電
力制御部１７の出力は、定電流制御、定電圧制御もしく
は定電力制御されていてもよく、あるいは所定の通電パ
ターンに従って発熱線１０に給電するようになっていて
もよい。
【００２６】電圧検出部１８は、通電中に電力制御部１
７から発熱線１０に印加されている電圧値（つまり、発
熱線１０の両端間電圧）Ｖを検出している。電流検出部
１９は、電力制御部１７により発熱線１０に供給されて
いる電流値Ｉを検出している。
【００２７】抵抗値演算部２０は、電圧検出部１８で検
出された発熱線１０の印加電圧Ｖと、電流検出部１９で
検出された発熱線１０の通電電流Ｉから、発熱線１０の
抵抗値Ｒ＝Ｖ／Ｉを求める。抵抗値演算部２０として
は、例えば除算回路を用いることができる。さらに、温
度演算部２１は、予めメモリ２３に格納されている発熱
線１０の抵抗値と発熱線温度との関係に基づいて発熱線
１０の温度Ｔを求める。時間変化率演算部２２は、発熱
線１０の温度Ｔの時間変化率（増加速度）ΔＴ／Δｔ
（ｔは通電時間を示す）を演算する。ここでの処理は、
連続的に温度Ｔを求め、時間変化率演算部２２において
温度Ｔの変化を微分演算して時間変化率ΔＴ／Δｔを求
めるようにしてもよいが、簡単には、発熱線１０の通電
開始から継手２の溶融開始前までの期間における２点の
温度Ｔ１，Ｔ２を求め、その温度差ΔＴ＝Ｔ２−Ｔ１を
時間間隔Δｔで割って求めるようにしても十分である。
【００２８】比較判定部２４は、時間変化率演算部２２
において求められた温度の時間変化率に基づいて継手２
とパイプ３の間の隙間の大きさを評価し、正常な範囲の
隙間か不適合な大きさの隙間か判定する。すなわち、メ
モリ２３には継手２とパイプ３の間の隙間が正常な場合
の発熱線温度の時間変化率が予め記憶されている。比較
判定部２４は、時間変化率演算部２２において求められ
た発熱線温度の時間変化率とメモリ２３内の正常な場合
の時間変化率の値とを比較することにより、隙間の大き
さを評価する。具体的には、求めた時間変化率の値が大
きければ、それだけ継手２とパイプ３の間の隙間も大き
いと判断する。
【００２９】隙間の大きさが正常であれば、電力制御部
１７はそのまま発熱線１０に通電を続けて継手２とパイ
プ３を溶融着接合するが、比較判定部２４は隙間が不適
当に大きいと判定すると電力制御部１７へ異常を示す信
号を出力し、電力制御部１７は動作を停止する。同時
に、比較判定部２４はブザー１１を鳴らして作業者に異
常を報知すると共に表示装置９にも異常を表示させる。
【００３０】なお、電力制御部１７や抵抗値演算部２
０、比較判定部２４などは、ＩＣやマイクロコンピュー
タ（ＣＰＵ）等を用いて構成されている。
【００３１】（溶融着方法）図３は上記のような電気溶
融着装置１により継手２とパイプ３を接続する際の動作
手順を説明するフロー図である。まず、スタートスイッ
チ７を押して（Ｓ３１）発熱線１０に通電を開始する
と、発熱線１０の電流及び電圧が安定するのを待って、
電流検出部１９により発熱線１０に流れる電流値を検出
すると共に電圧検出部１８により発熱線１０に印加され
ている電圧を検出し（Ｓ３２）、抵抗値演算部２０によ
り通電電流と印加電圧の検出値から発熱線１０の抵抗値
を求め（Ｓ３３）、ついで、温度演算部２１により発熱
線１０の抵抗値を発熱線温度に換算する（Ｓ３４）。こ
うして、発熱線温度が上限設定温度（継手樹脂が溶融を
開始する温度よりも低い温度に設定されている）に達す
るまで、発熱線１０の電流と電圧を検出して発熱線温度
を求める過程（Ｓ３２〜Ｓ３５）を数回繰り返し、発熱
線温度のデータを数点でサンプリングする。こうして、
発熱線１０が上限設定温度に達すると（Ｓ３５）、サン
プリング時間間隔Δｔとサンプリングデータ［例えば、
Ｔ１，Ｔ２］とから、発熱線温度の時間変化率［（Ｔ２
−Ｔ１）／Δｔ］を求める（Ｓ３６）。ついで、求めた
時間変化率の値を不適合な値を規定する規定値（正常な
場合の時間変化率よりも一定値だけ大きな値に設定され
ている）と比較し（Ｓ３７）、規定値より小さければ隙
間量は許容範囲内であるとして通電を続行し、継手２と
パイプ３の溶融着接続を行なう（Ｓ３８）。
【００３２】これに対し、求めた発熱線温度の時間変化
率が規定値よりも大きい場合には、発熱線１０への通電
を中止し（Ｓ３９）、ブザー１１を鳴らして作業者に知
らせると共に表示装置９に異常を表示する（Ｓ４０）。
通電が中止した場合には、継手２とパイプ３はまだ接着
していないので、一旦分離して各サイズをチェックし、
サイズの一致した継手２又はパイプ３と交換する。この
後、リセットスイッチ８を押すと（Ｓ４１）異常状態が
解除され（Ｓ４２）、スタートスイッチ７を押す（Ｓ４
３）ことにより再度通電開始される。
【００３３】（発熱線の温度と隙間との関係）図１の継
手２における右半分のように、継手２内にパイプ３を挿
入し、ケーブル接続部１４に接続ケーブル５の継手コネ
クタ１３を接続し、電気溶融着装置１から発熱線１０に
通電を開始した場合を考える。図４はこの時の通電時間
と発熱線１０の温度との関係を示す図であって、実線イ
は継手２とパイプ３の隙間が正常である場合の発熱線温
度の変化を示し、２点鎖線ロは隙間が大きい場合の初期
の発熱線温度の変化を示している。また、期間Ａ１は通
電開始から継手２が溶融を始める直前までを示し、期間
Ａ２は発熱線１０近傍の継手樹脂が溶け始め、溶けた継
手樹脂が十分にパイプ３に密着するまでを示し、期間Ａ
３は溶けた樹脂がパイプ３に密着し、継手２とパイプ３
の接合面が互いに溶融している状態を示している。ま
た、図５〜図７は上記各期間Ａ１〜Ａ３における継手２
とパイプ３の状態を示す図であって、図５〜図７におけ
る斜線部分は継手２及びパイプ３の溶融部分αを示して
いる。
【００３４】以下、正常な場合における、通電を開始し
てから接合されるまでの継手２とパイプ３の状態を図４
の実線イ及び図５〜図７により説明する。継手２に通電
を開始すると、図４に示すように、継手２の発熱線１０
の温度が上昇していく。各期間Ａ１〜Ａ３における温度
上昇の傾き（時間変化率）は、発熱線１０の発熱量と、
発熱線１０とパイプ３の間の熱伝導度、継手２及びパイ
プ３の熱容量により決まるものである。まず、通電直後
の期間Ａ１においては、発熱線１０の温度は、初期の環
境温度から次第に上昇していく。この過程では、継手２
の樹脂が溶け始めるまでには至っておらず、図５に示す
ように、発熱線１０の近くの継手樹脂はパイプ３と一部
接触しているものの、密着はしていないので、熱容量及
び熱伝導度は比較的小さく、このため、発熱線１０の温
度上昇の傾きは比較的急になっている。
【００３５】つぎに、期間Ａ２においては、図６に示す
ように発熱線１０の周囲の継手樹脂が溶け始め、溶けた
継手樹脂がパイプ３に密着し始める。このとき継手樹脂
の溶融熱により、発熱線１０の温度上昇の傾きが緩やか
になり始め、さらに、継手樹脂がパイプ３と密着するこ
とにより熱容量及び熱伝導度が増し、発熱線１０の温度
上昇の傾きは一層緩やかになる。
【００３６】つぎに、継手樹脂がパイプ３に十分密着す
ると、期間Ａ３の過程となる。溶融して継手樹脂がパイ
プ３に密着すると、発熱線１０にとって熱容量が増加す
るので、発熱線１０の発熱量が同じであれば、この期間
Ａ３における温度上昇の傾きは、期間Ａ１における温度
上昇の傾きよりも緩やかになる。この状態で引き続き発
熱線１０の温度が上昇すると、図７に示すように、継手
２とパイプ３の樹脂が十分に融着する温度に達する。こ
こで発熱線１０への通電を終了し、継手２とパイプ３の
温度が環境温度付近まで下がって完全に接合させる。
【００３７】これに対し、継手２とパイプ３の間の隙間
βが大きい場合を考える。この場合には、図８にに示す
ように発熱線１０とパイプ３との間に隙間β（つまり、
空気による断熱層）が生じるために発熱線１０の熱がパ
イプ３に伝わりにくくなり、熱伝導度の低下により熱容
量が減少する。この結果、期間Ａ１においては、図４に
２点鎖線ロで示すように、発熱線１０の温度上昇の傾き
が急になる。よって、発熱線１０の温度上昇の傾きが、
予めメモリ２３に記憶されている正常な場合の値と比較
して、規定値以上に大きい場合には、継手２とパイプ３
の間の隙間量が不適合に大きいと判断することができ
る。
【００３８】従って、上記実施形態の電気溶融着装置１
のように、時間変化率演算部２２が求めた温度の時間変
化率が規定値以上の場合には、比較判定部２４により継
手２とパイプ３の隙間の大きさが不適合に大きいと判定
することができるのである。
【００３９】また、図４から分かるように、発熱線温度
の時間変化率でなく、発熱線１０の温度自体から隙間を
判定することもできる。しかし、発熱線１０の温度を用
いた場合には、周囲温度の影響を受けることになる。こ
れに対し、発熱線温度の時間変化率に基づけば周囲温度
の影響を受けにくく、したがって周囲温度の影響を補正
する必要性も低くなり、安定した結果を得ることができ
る。
【００４０】本発明においては、発熱線温度の時間変化
率は、発熱線１０の抵抗値から直接的に求めているの
で、発熱線１０の時間変化率を安定に求めることができ
る。例えば、発熱線１０の温度を測定するために、熱電
対やサーミスタ等の温度測定器を発熱線１０の近傍に接
触させる場合には、発熱線１０と温度測定器との間の熱
抵抗（樹脂の厚み等により変化する）のバラツキによっ
て測定結果もばらついて安定しない。これに対し、発熱
線１０の抵抗値によって求めれば、安定に発熱線温度を
検出できる。なお、抵抗値の温度係数の大きな発熱線１
０を用いれば、より検出感度が向上する。
【００４１】しかも、発熱線１０の抵抗値を、電流検出
部１９で検出した瞬時電流と電圧検出部１８で検出した
瞬時電圧から求めているので、発熱線１０の電流値や電
圧値が変動している場合にも、精密に抵抗値を求めるこ
とができる。これに対し、定電流制御の電力制御部１７
を用いて発熱線１０の電圧値だけを監視する場合や、定
電圧制御の電力制御部１７を用いて発熱線１０の電流値
だけを監視する場合には、電力制御部１７の出力値の変
動や電源電圧の変動等により、求めた抵抗値の精度が影
響され、精密に抵抗値測定するのが困難である。
【００４２】さらに、通電開始から継手樹脂の溶融を開
始する以前の期間Ａ１における発熱線温度の時間変化率
から、継手２とパイプ３の隙間を評価しているので、早
期段階で確実に継手２とパイプ３との不具合を発見する
ことができる。特に、継手樹脂の溶融前であるので、継
手２を再度使用することができる。また、後述の実施形
態のように通電条件を補正することもできる。
【００４３】（第２、第３の実施形態）前記実施形態で
は、発熱線１０の印加電圧と通電電流から抵抗値を求
め、さらに発熱線温度を求め、発熱線温度の時間変化率
から隙間量を評価したが、発熱線１０が同じであれば、
抵抗値と発熱線温度との関係は定まっているから、図２
の構成は簡略化することができる。例えば、温度演算部
２１において、発熱線１０の印加電圧と通電電流から直
接に発熱線温度を求めることもできる。その場合には、
図９に示すように、抵抗値演算部２０を省くことがで
き、動作フローもそれに応じて簡略化することができ
る。
【００４４】同様に、発熱線１０の抵抗値の時間変化率
から直接に隙間量を評価することもできる。その場合に
は、図１０に示すように、温度演算部２１を省くことが
できる。但し、時間変化率演算部２２は抵抗値の時間変
化率を演算し、比較判定部２４は抵抗値の時間変化率に
基づいて継手２とパイプ３の間の隙間量を評価する。
【００４５】（第４の実施形態）第１の実施形態では、
継手２とパイプ３の隙間が異常であれば、通電を停止さ
せるようにしたが、不適合な隙間の大きさに応じて通電
条件を補正し、通電を続行して継手２とパイプ３を接続
させるようにすることもできる。すなわち、図１１に示
す実施形態では、比較判定部２４と電力制御部１７との
間に通電条件補正部２６を置き、比較判定部２４が規定
以上の隙間があると判定した場合には、その隙間量（つ
まり、温度や抵抗値の時間変化率の偏差）の大きさに応
じて通電条件補正部２６が電力制御部１７の通電条件を
適正に補正するようにしている。
【００４６】例えば、補正方法の一つとして、隙間量が
大きい場合には、その大きさに応じて発熱線１０の通電
時間を延長させる方法がある。図１２は通電時間を延長
させる方法を示すフロー図、図１３はその場合の通電時
間と発熱線温度との関係を示す図である。図１３におい
ては、破線ハは正常な場合の発熱体温度の変化を示し、
実線ニは隙間が大きな場合の発熱体温度の変化を示して
いる。図１３に実線で示すように、期間Ａ１における温
度の時間変化率が規定値より大きくて隙間が大きいと判
定された場合（Ｓ３７）には、まず通電時間の延長で対
応が可能な範囲の隙間量であるかどうか判定される（Ｓ
４４）。この対応可能な範囲は予めメモリ２３に格納さ
れている。そして、通電時間の延長で対応可能な場合に
は、通電条件補正部２６は、期間Ａ４だけ通電時間を延
長するように、電力制御部１７の通電条件を補正する
（Ｓ４５）。通電条件を補正された電力制御部１７は、
そのまま通電を続行する。
【００４７】補正された通電条件で通電を続行すると、
期間Ａ２及びＡ３では発熱線温度は正常な場合と近接し
ているが、実際には隙間が大きいために継手２とパイプ
３が十分に溶融していない。しかし、通電時間が期間Ａ
４だけ延長されて長くなる結果、継手２とパイプ３とは
確実に溶融され、接続される。但し、この場合には、時
間延長の期間Ａ４の通電条件は、発熱線１０の温度が上
昇し過ぎないように、出力電圧もしくは出力電流を低下
させ、融着終了温度を維持するようにしている。
【００４８】また、隙間の大きさに応じて通電電圧か通
電電流を増加させ、継手２に加える発熱量を増加させる
ことにより、同様の効果を得る方法もあるが、通電時間
を延長させる方法と同じように、発熱線１０の温度が上
昇し過ぎないよう考慮する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による電気溶融着装置の外
観と継手及びパイプの断面を示す図である。
【図２】同上の電気溶融着装置の回路構成を示すブロッ
ク図である。
【図３】同上の電気溶融着装置の動作フロー図である。
【図４】電気溶融着装置を用いて継手の発熱線を加熱す
る場合の通電時間と発熱線の温度（発熱線の抵抗値）と
の関係を示す図である。
【図５】期間Ａ１における継手及びパイプの状態を示す
断面図である。
【図６】期間Ａ２における継手及びパイプの状態を示す
断面図である。
【図７】期間Ａ３における継手及びパイプの状態を示す
断面図である。
【図８】期間Ａ１における、隙間の大きな継手とパイプ
の状態を示す断面図である。
【図９】本発明の別な実施形態による電気溶融着装置の
回路構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明のさらに別な実施形態による電気溶融
着装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明のさらに別な実施形態による電気溶融
着装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１２】同上の実施形態の動作フロー図である。
【図１３】同上の実施形態による電気溶融着装置を用い
て継手の発熱線を加熱する場合の通電時間と発熱線温度
との関係を示す図である。
【符号の説明】
２ 継手 ３ パイプ ４ 電気溶融着装置本体 ９ 表示装置 １０ 発熱線 １１ ブザー １７ 電力制御部 １８ 電圧検出部 １９ 電流検出部 ２０ 抵抗値演算部 ２１ 温度演算部 ２２ 時間変化率演算部 ２４ 比較判定部 ２６ 通電条件補正部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 卓英 東京都品川区戸越３丁目９番20号 平田 機工株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−164532（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−331087（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−266393（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 65/34 F16L 47/02 B29L 23:00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の合成樹脂部材と第２の合成樹脂部
    材の互いの接合面のうち少なくとも一方の接合面に配設
    された発熱体に通電することにより、前記第１及び第２
    の合成樹脂部材どうしを溶融着させる電気溶融着装置に
    おいて、 前記発熱体に流れる電流値を検出する手段と、 前記発熱体に印加されている電圧値を検出する手段と、 通電開始から合成樹脂部材の接合面の溶融開始前までの
    期間において、前記発熱体に流れる電流値と印加電圧値
    とから発熱体の抵抗値を求め、当該抵抗値の時間変化率
    に基づいて前記第１の合成樹脂部材の接合面と前記第２
    の合成樹脂部材の接合面との間の隙間量を評価する手段
    と、 を備えた電気溶融着装置。
  2. 【請求項２】 第１の合成樹脂部材と第２の合成樹脂部
    材の互いの接合面のうち少なくとも一方の接合面に配設
    された発熱体に通電することにより、前記第１及び第２
    の合成樹脂部材どうしを溶融着させる電気溶融着装置に
    おいて、 前記発熱体に流れる電流値を検出する手段と、 前記発熱体に印加されている電圧値を検出する手段と、 通電開始から合成樹脂部材の接合面の溶融開始前までの
    期間において、前記発熱体に流れる電流値と印加電圧値
    とから発熱体の温度を求め、当該発熱体温度の時間変化
    率に基づいて前記第１の合成樹脂部材の接合面と前記第
    ２の合成樹脂部材の接合面との間の隙間量を評価する手
    段と、 を備えた電気溶融着装置。
  3. 【請求項３】 前記第１の合成樹脂部材の接合面と前記
    第２の合成樹脂部材の接合面との間の隙間量が一定値以
    上であると評価した場合には、前記発熱体への通電を停
    止し、異常を報知するようにした請求項１又は２に記載
    の電気溶融着装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の合成樹脂部材の接合面と前記
    第２の合成樹脂部材の接合面との間の隙間量が一定値以
    上であると評価した場合には、その隙間の大きさに応じ
    て通電時間、通電電圧、通電電流、通電パターンなどの
    通電条件を変更して前記発熱体への通電を継続するよう
    にした、請求項１又は２に記載の電気溶融着装置。
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