JP3075325B2 - 融着継手 - Google Patents
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- B29C66/70—General 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
- B29C66/71—General 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱可塑性の合成樹脂
製のガス管や水道管等のパイプの融着接合に用いられる
融着継手に関する。
製のガス管や水道管等のパイプの融着接合に用いられる
融着継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、融着継手は、熱可塑性の合成樹
脂で形成された継手本体の内周部に加熱要素が埋設され
ており、この加熱要素により、継手本体の内周部および
連結される合成樹脂パイプの外周部を溶融させ、継手本
体と合成樹脂パイプとを融着させるようにしたものであ
る。
脂で形成された継手本体の内周部に加熱要素が埋設され
ており、この加熱要素により、継手本体の内周部および
連結される合成樹脂パイプの外周部を溶融させ、継手本
体と合成樹脂パイプとを融着させるようにしたものであ
る。
【０００３】図11に加熱要素として電熱線を用いた従来
の融着継手１を示す。この継手１の継手本体２は、ポリ
エチレンやポリブテン等の合成樹脂から成り、中空円筒
状をしている。継手本体２の内周部は電熱線３が埋め込
まれており、その両端部には図示していない通電端子が
形成されている。
の融着継手１を示す。この継手１の継手本体２は、ポリ
エチレンやポリブテン等の合成樹脂から成り、中空円筒
状をしている。継手本体２の内周部は電熱線３が埋め込
まれており、その両端部には図示していない通電端子が
形成されている。
【０００４】この継手１を用いて融着接合するには、ま
ず継手１の管受口４から接続すべき合成樹脂パイプ５を
差し込み、図示していないクランプ治具で継手本体２と
パイプ５を固定する。このクランプ治具で固定すること
により、継手本体２とパイプ５の中心軸は一致するよう
になる。次いで、図示していない電源装置を図示してい
ない通電端子に接続して電熱線３を加熱する。それによ
って電熱線３の周辺にある継手本体内周部とパイプ外周
部の樹脂を溶融させ、継手本体２とパイプ５を融着させ
る。
ず継手１の管受口４から接続すべき合成樹脂パイプ５を
差し込み、図示していないクランプ治具で継手本体２と
パイプ５を固定する。このクランプ治具で固定すること
により、継手本体２とパイプ５の中心軸は一致するよう
になる。次いで、図示していない電源装置を図示してい
ない通電端子に接続して電熱線３を加熱する。それによ
って電熱線３の周辺にある継手本体内周部とパイプ外周
部の樹脂を溶融させ、継手本体２とパイプ５を融着させ
る。
【０００５】通電を終了した後は、融着部が冷却されて
固化するまで継手本体１とパイプ５をクランプ治具で固
定した状態を保つ。埋設後に継手が受ける地震や地盤沈
下によるものに比べればはるかに小さい負荷ではある
が、施工過程では、接合されたパイプを移動する際や土
砂でパイプを埋設する際などに継手部に負荷がかかる。
そのため融着部がこの負荷に耐えられるだけの十分な強
度をもつまで固化した後、クランプ治具を外すようにし
ていた。通常、通電時間は10秒〜５分であるが、固化に
必要な冷却時間は５分〜20分にも達していた。管径が大
きくなるほど冷却時間は長くなっていた。
固化するまで継手本体１とパイプ５をクランプ治具で固
定した状態を保つ。埋設後に継手が受ける地震や地盤沈
下によるものに比べればはるかに小さい負荷ではある
が、施工過程では、接合されたパイプを移動する際や土
砂でパイプを埋設する際などに継手部に負荷がかかる。
そのため融着部がこの負荷に耐えられるだけの十分な強
度をもつまで固化した後、クランプ治具を外すようにし
ていた。通常、通電時間は10秒〜５分であるが、固化に
必要な冷却時間は５分〜20分にも達していた。管径が大
きくなるほど冷却時間は長くなっていた。
【０００６】冷却時間が長いために次のような問題が発
生していた。通常、パイプはまず地上で多数の箇所を継
手により接合される。この時、複数のクランプ治具を用
意して、その数だけの接合箇所を固定しておき、１個の
電源装置によって順次通電していた。しかし、クランプ
治具は高価でしかもかさ張るため、十分な数のクランプ
治具を現場に用意するのは不可能であった。実際現場で
は少数のクランプ治具しか使用できないため、冷却待ち
時間が長くなっていた。
生していた。通常、パイプはまず地上で多数の箇所を継
手により接合される。この時、複数のクランプ治具を用
意して、その数だけの接合箇所を固定しておき、１個の
電源装置によって順次通電していた。しかし、クランプ
治具は高価でしかもかさ張るため、十分な数のクランプ
治具を現場に用意するのは不可能であった。実際現場で
は少数のクランプ治具しか使用できないため、冷却待ち
時間が長くなっていた。
【０００７】また、十分な数のクランプ治具が用意でき
ても、冷却待ち時間はかなり長くなっていた。地上での
接合では、最後の接合では冷却固化を待たなければなら
なかった。地上での接合終了後、接合されたパイプは掘
削穴に下ろされ、すでに埋設されていたパイプの端部と
接合される。この接合でも冷却待ち時間があった。
ても、冷却待ち時間はかなり長くなっていた。地上での
接合では、最後の接合では冷却固化を待たなければなら
なかった。地上での接合終了後、接合されたパイプは掘
削穴に下ろされ、すでに埋設されていたパイプの端部と
接合される。この接合でも冷却待ち時間があった。
【０００８】以上述べたように、冷却待ち時間はかなり
長くなり作業能率が大幅に低下していた。また冷却に必
要な時間が長いため、待ち切れずにクランプ治具を外し
てしまうことがあり、接合の品質が保証できず、ガス漏
れや水漏れの事故が発生する危険があった。
長くなり作業能率が大幅に低下していた。また冷却に必
要な時間が長いため、待ち切れずにクランプ治具を外し
てしまうことがあり、接合の品質が保証できず、ガス漏
れや水漏れの事故が発生する危険があった。
【０００９】冷却固化を速める手段として、継手外周面
を水冷することが容易に考えられる。しかし樹脂の熱伝
導が悪いため冷却固化時間はほとんど短縮されない。
を水冷することが容易に考えられる。しかし樹脂の熱伝
導が悪いため冷却固化時間はほとんど短縮されない。
【００１０】上記の問題点を解決しようとする手段とし
て、特公平４−19494号公報に開示されている方法があ
る。この方法は、クランプの方法を工夫したもので、継
手本体の管受口側に帯状の締着片をもうけ、この締着片
とパイプを締付部材で締め付けて固定し、そのまま取り
外さずに放置するものである。これによって、融着部の
冷却固化を待つ必要がないようにしている。
て、特公平４−19494号公報に開示されている方法があ
る。この方法は、クランプの方法を工夫したもので、継
手本体の管受口側に帯状の締着片をもうけ、この締着片
とパイプを締付部材で締め付けて固定し、そのまま取り
外さずに放置するものである。これによって、融着部の
冷却固化を待つ必要がないようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の手段においては、継手本体の形状が複雑になるた
め、製造が難しい、高価である、また締付部材が無駄に
なるという欠点がある。さらに、締め付けの際、継手本
体とパイプの中心軸がずれてしまうことがある。この
時、パイプ外表面が継手本体内表面に片当りしてしまう
ため融着不良が起こり、それが原因でガス漏れや水漏れ
事故を引き起こすことがあるという問題がある。この発
明の目的は、前記した従来の問題を解決することにあ
る。
来の手段においては、継手本体の形状が複雑になるた
め、製造が難しい、高価である、また締付部材が無駄に
なるという欠点がある。さらに、締め付けの際、継手本
体とパイプの中心軸がずれてしまうことがある。この
時、パイプ外表面が継手本体内表面に片当りしてしまう
ため融着不良が起こり、それが原因でガス漏れや水漏れ
事故を引き起こすことがあるという問題がある。この発
明の目的は、前記した従来の問題を解決することにあ
る。
【００１２】融着部の固化に必要な冷却の待ち時間を短
縮して作業能率を向上させる、また融着不良を引き起こ
すことがなくガス漏れや水漏れの心配がない、しかも締
着片等の余分な手段を設けることがなくて継手生産コス
トの上昇が小さい融着継手を提供することである。
縮して作業能率を向上させる、また融着不良を引き起こ
すことがなくガス漏れや水漏れの心配がない、しかも締
着片等の余分な手段を設けることがなくて継手生産コス
トの上昇が小さい融着継手を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
した融着継手を提供するものであり、かかる継手は、熱
可塑性樹脂で形成された管継手の継手本体の内周部に加
熱要素が配設されているものにおいて、該加熱要素が配
設されている領域の管受口側端部近傍の外周に突条を形
成して肉厚をその両側より大きく、あるいは、該加熱要
素を継手本体中央側の主加熱要素と管受口端部側の副加
熱要素に分割し、副加熱要素の配設領域を主加熱要素の
配設領域より小さくするとともに両領域間に間隔を設け
たことを特徴としている。
した融着継手を提供するものであり、かかる継手は、熱
可塑性樹脂で形成された管継手の継手本体の内周部に加
熱要素が配設されているものにおいて、該加熱要素が配
設されている領域の管受口側端部近傍の外周に突条を形
成して肉厚をその両側より大きく、あるいは、該加熱要
素を継手本体中央側の主加熱要素と管受口端部側の副加
熱要素に分割し、副加熱要素の配設領域を主加熱要素の
配設領域より小さくするとともに両領域間に間隔を設け
たことを特徴としている。
【００１４】継手本体を形成する熱可塑性樹脂は要求さ
れる強度を有し、接合しようとする合成樹脂パイプと融
着しうるものであればよい。従って通常は合成樹脂パイ
プと同種の熱可塑性樹脂が使用され、例えば、ポリエチ
レン、ポリブテン等が使用される。
れる強度を有し、接合しようとする合成樹脂パイプと融
着しうるものであればよい。従って通常は合成樹脂パイ
プと同種の熱可塑性樹脂が使用され、例えば、ポリエチ
レン、ポリブテン等が使用される。
【００１５】管継手の形状は問うところではなく、直
管、Ｔ字管、エルボ管等のいずれであってもよい。
管、Ｔ字管、エルボ管等のいずれであってもよい。
【００１６】継手本体はソケット形の場合には中空円筒
状をしており、サドル形の場合には中空円筒状の一端に
円弧板状部が設けられた形状をしている。肉厚は本発明
の突条部を除いて全体がほぼ均一であってもよく、ある
いは管受口部（サドル形の場合には周縁部）に向かって
徐々に薄肉にしたものであってもよい。継手本体の内周
面すなわち合成樹脂パイプとの接合面には加熱要素を配
設する。加熱要素は例えば内周面に溝等の凹所を形成し
てそこに嵌め込んでもよく、埋設してもよい。
状をしており、サドル形の場合には中空円筒状の一端に
円弧板状部が設けられた形状をしている。肉厚は本発明
の突条部を除いて全体がほぼ均一であってもよく、ある
いは管受口部（サドル形の場合には周縁部）に向かって
徐々に薄肉にしたものであってもよい。継手本体の内周
面すなわち合成樹脂パイプとの接合面には加熱要素を配
設する。加熱要素は例えば内周面に溝等の凹所を形成し
てそこに嵌め込んでもよく、埋設してもよい。
【００１７】加熱要素は電熱線、電熱板、その他熱可塑
性樹脂を融解しうる如何なる手段であってもよい。
性樹脂を融解しうる如何なる手段であってもよい。
【００１８】本発明の第１の融着継手は、このような継
手において、加熱要素が配設されている領域の管受口側
端部近傍の外周に突条を形成して肉厚をその両側より大
きくする。突条は、加熱要素が配設されている領域の管
受口側端部を基準として、管受口端部方向へ加熱要素の
全領域の長さの５〜30％程度、好ましくは10〜25％程度
進んだところから、継手本体中央方向へ加熱要素の全領
域の長さの15〜60％程度、好ましくは20〜40％程度のと
ころまでの範囲に設けるのがよい。突条の幅としては加
熱要素の全領域の長さの20〜80％程度、好ましくは30〜
60％程度が適当である。突条の高さは突条を設ける部位
の中央部を基準としてその肉厚の10〜100％程度、好ま
しくは30〜80％程度が適当である。突条の断面積では、
突条が形成されている部位の継手本体の断面積に対する
比率で0.07〜0.67程度、好ましくは0.17〜0.53程度が適
当である。突条の形状は問わないが、例えば断面が円弧
状、台形状等のものである。突条は１本のほか、複数、
例えば２〜５本程度設けてもよい。この突条は断続的な
ものであってもよい。
手において、加熱要素が配設されている領域の管受口側
端部近傍の外周に突条を形成して肉厚をその両側より大
きくする。突条は、加熱要素が配設されている領域の管
受口側端部を基準として、管受口端部方向へ加熱要素の
全領域の長さの５〜30％程度、好ましくは10〜25％程度
進んだところから、継手本体中央方向へ加熱要素の全領
域の長さの15〜60％程度、好ましくは20〜40％程度のと
ころまでの範囲に設けるのがよい。突条の幅としては加
熱要素の全領域の長さの20〜80％程度、好ましくは30〜
60％程度が適当である。突条の高さは突条を設ける部位
の中央部を基準としてその肉厚の10〜100％程度、好ま
しくは30〜80％程度が適当である。突条の断面積では、
突条が形成されている部位の継手本体の断面積に対する
比率で0.07〜0.67程度、好ましくは0.17〜0.53程度が適
当である。突条の形状は問わないが、例えば断面が円弧
状、台形状等のものである。突条は１本のほか、複数、
例えば２〜５本程度設けてもよい。この突条は断続的な
ものであってもよい。
【００１９】本発明の第２の融着継手は、前記の継手に
おいて、加熱要素を継手本体中央側の主加熱要素と管受
口側の副加熱要素の分割し、副加熱要素の配設領域を主
加熱要素の配設領域より小さくするとともに両領域間に
間隔を設ける。主加熱要素と副加熱要素の比率としては
１：0.07〜１：0.4程度、好ましくは１：0.13〜１：0.2
7程度が適当である。主加熱要素と副加熱要素との和は
従来の加熱要素と同じでよいが５％〜20％程度の範囲で
増減させることができる。主加熱要素と副加熱要素の間
隔はこの間隔を設けた部位の継手本体の肉厚に対す比率
で0.5〜1.5程度が適当である。
おいて、加熱要素を継手本体中央側の主加熱要素と管受
口側の副加熱要素の分割し、副加熱要素の配設領域を主
加熱要素の配設領域より小さくするとともに両領域間に
間隔を設ける。主加熱要素と副加熱要素の比率としては
１：0.07〜１：0.4程度、好ましくは１：0.13〜１：0.2
7程度が適当である。主加熱要素と副加熱要素との和は
従来の加熱要素と同じでよいが５％〜20％程度の範囲で
増減させることができる。主加熱要素と副加熱要素の間
隔はこの間隔を設けた部位の継手本体の肉厚に対す比率
で0.5〜1.5程度が適当である。
【００２０】前記の突条と加熱領域の分割を併用するこ
とによって冷却時間を短縮する効果をさらに高めること
ができる。
とによって冷却時間を短縮する効果をさらに高めること
ができる。
【００２１】本発明の融着継手を用いて接合を行なう際
には、継手本体の管受口にポリエチレンやポリブデン等
の合成樹脂パイプを挿入し、クランプ治具等で継手本体
とパイプを固定する。このクランプ治具で固定すること
により、継手本体とパイプの中心軸は一致するようにな
る。そして、加熱要素に電熱線を用いた場合には電源装
置を通電端子に接続して、電熱線を加熱する。そして電
熱線の周辺にある継手本体内周部とパイプ外周部の樹脂
を溶融させ、継手本体とパイプを融着させる。
には、継手本体の管受口にポリエチレンやポリブデン等
の合成樹脂パイプを挿入し、クランプ治具等で継手本体
とパイプを固定する。このクランプ治具で固定すること
により、継手本体とパイプの中心軸は一致するようにな
る。そして、加熱要素に電熱線を用いた場合には電源装
置を通電端子に接続して、電熱線を加熱する。そして電
熱線の周辺にある継手本体内周部とパイプ外周部の樹脂
を溶融させ、継手本体とパイプを融着させる。
【００２２】通電終了後は、継手本体とパイプをクラン
プ治具で固定した状態を保ち、融着部が冷却されて固化
するまで放置すればよい。
プ治具で固定した状態を保ち、融着部が冷却されて固化
するまで放置すればよい。
【００２３】
【作用】管受口側端部近傍の外周に突条を形成した継手
においては、通電を終了すると、融着部の溶融した樹脂
の熱は周辺の低温の樹脂の中に拡散していき、温度が降
下していって溶融していた樹脂は固化していく。融着部
の管受口側および継手本体中央側の端部では通電終了時
の温度が加熱要素配設領域の中央部より低く、さらに熱
が拡散していく領域が中央部よりも広いため、これらの
端部の温度は中央部より速く低くなる。このため固化は
融着部の両端部から始まり次第に融着部の中央に向かっ
て固化領域が広がっていく。
においては、通電を終了すると、融着部の溶融した樹脂
の熱は周辺の低温の樹脂の中に拡散していき、温度が降
下していって溶融していた樹脂は固化していく。融着部
の管受口側および継手本体中央側の端部では通電終了時
の温度が加熱要素配設領域の中央部より低く、さらに熱
が拡散していく領域が中央部よりも広いため、これらの
端部の温度は中央部より速く低くなる。このため固化は
融着部の両端部から始まり次第に融着部の中央に向かっ
て固化領域が広がっていく。
【００２４】融着部の両端部では固化して強度が大き
く、中央の融着部では温度が高くて強度が小さい状態で
は、前述した施工時の負荷は融着部の両端部で負担され
る。この時、管受口側の端部で負担される負荷の方が継
手中央側の端部で負担される負荷よりも大きいことが判
明した。すなわち、通電終了後の管受口側の融着部端部
の冷却固化が速いほど、冷却の待ち時間が短くて済むの
である。
く、中央の融着部では温度が高くて強度が小さい状態で
は、前述した施工時の負荷は融着部の両端部で負担され
る。この時、管受口側の端部で負担される負荷の方が継
手中央側の端部で負担される負荷よりも大きいことが判
明した。すなわち、通電終了後の管受口側の融着部端部
の冷却固化が速いほど、冷却の待ち時間が短くて済むの
である。
【００２５】本発明の融着継手では、管受口側の加熱要
素領域における継手本体の外周形状を凸としており、継
手本体の肉厚が大きくなっている。このため、管受口側
の融着部の熱がこの凸部に拡散していき冷却が速まる。
その結果、融着部の管受口側端部が固化して施工時の負
荷に耐えられるだけの強度をもつようになるために必要
な時間が短くて済むようになり、冷却の待ち時間が短縮
される。
素領域における継手本体の外周形状を凸としており、継
手本体の肉厚が大きくなっている。このため、管受口側
の融着部の熱がこの凸部に拡散していき冷却が速まる。
その結果、融着部の管受口側端部が固化して施工時の負
荷に耐えられるだけの強度をもつようになるために必要
な時間が短くて済むようになり、冷却の待ち時間が短縮
される。
【００２６】また、加熱要素を主加熱要素と副加熱要素
に分割した継手においては、通電を開始すると、主加熱
要素に加えて副加熱要素の領域でも樹脂が溶融し、継手
本体とパイプは融着する。その温度は、主加熱要素の温
度よりも低く、加えて副加熱要素の融着部では熱が拡散
していく領域が広い。このため、通電終了後では、副加
熱要素の融着部の温度は主加熱部の融着部の温度よりも
速く低くなり、速く固化して大きな強度を持つようにな
る。
に分割した継手においては、通電を開始すると、主加熱
要素に加えて副加熱要素の領域でも樹脂が溶融し、継手
本体とパイプは融着する。その温度は、主加熱要素の温
度よりも低く、加えて副加熱要素の融着部では熱が拡散
していく領域が広い。このため、通電終了後では、副加
熱要素の融着部の温度は主加熱部の融着部の温度よりも
速く低くなり、速く固化して大きな強度を持つようにな
る。
【００２７】その結果、主加熱要素の融着部の温度が高
く強度がまだ小さいという短い冷却時間であっても、副
加熱要素の融着部が施工時に受ける程度の負荷は負担で
きるようになるため、冷却の待ち時間が短縮される。
く強度がまだ小さいという短い冷却時間であっても、副
加熱要素の融着部が施工時に受ける程度の負荷は負担で
きるようになるため、冷却の待ち時間が短縮される。
【００２８】
【実施例】本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を断面図で図１〜10に示す。
樹脂パイプを接合する状態を断面図で図１〜10に示す。
【００２９】図１の継手１は継手本体２がポリエチレン
やポリブテン等の合成樹脂製で中空筒状をしており、外
周面は中央部が内周面と平行、すなわち肉厚が一定にな
っており、両側部はテーパ状に形成されていて管受口４
側に向かって肉厚が小さくなっている。継手本体２の内
周部には加熱要素３として螺旋状に巻回された電熱線が
埋め込まれている。電熱線の両端部には図示していない
通電端子が取り付けられている。この電熱線が埋め込ま
れている加熱要素領域の管受口４側端部近傍の外周面に
は断面略円弧状の突条６が周方向に全周にわたって形成
され、その両側より肉厚になっている。この継手本体２
の両側の管受口４から接合しようとする合成樹脂パイプ
５を継手本体２内中央に設けられた突起まで挿入する
（図１の状態）。次いで、図示していないクランプ治具
による固定を行なってから通電による加熱融着を行な
い、冷却固化して接合が完結する。
やポリブテン等の合成樹脂製で中空筒状をしており、外
周面は中央部が内周面と平行、すなわち肉厚が一定にな
っており、両側部はテーパ状に形成されていて管受口４
側に向かって肉厚が小さくなっている。継手本体２の内
周部には加熱要素３として螺旋状に巻回された電熱線が
埋め込まれている。電熱線の両端部には図示していない
通電端子が取り付けられている。この電熱線が埋め込ま
れている加熱要素領域の管受口４側端部近傍の外周面に
は断面略円弧状の突条６が周方向に全周にわたって形成
され、その両側より肉厚になっている。この継手本体２
の両側の管受口４から接合しようとする合成樹脂パイプ
５を継手本体２内中央に設けられた突起まで挿入する
（図１の状態）。次いで、図示していないクランプ治具
による固定を行なってから通電による加熱融着を行な
い、冷却固化して接合が完結する。
【００３０】図２の継手１は、継手本体２から突条６を
取り去り、加熱要素３の電熱線領域を主加熱要素７の領
域と副加熱要素８の領域に分割したほかは図１の継手１
と同じである。
取り去り、加熱要素３の電熱線領域を主加熱要素７の領
域と副加熱要素８の領域に分割したほかは図１の継手１
と同じである。
【００３１】図３の継手１は、図２の継手１において継
手本体２に図１の継手１と同じ突条６を設けたものであ
る。
手本体２に図１の継手１と同じ突条６を設けたものであ
る。
【００３２】図４の継手１は突条６を断面が略台形状の
ものに変えたほかは図１の継手１と同じである。
ものに変えたほかは図１の継手１と同じである。
【００３３】図５の継手１は継手本体２に肉厚が略均一
のみのを用いたほかは図１の継手１と同じである。
のみのを用いたほかは図１の継手１と同じである。
【００３４】図６の継手１は突条６を断面が略台形状の
ものに変えたほかは図３の継手１と同じである。
ものに変えたほかは図３の継手１と同じである。
【００３５】図７の継手１は継手本体２に肉厚が略均一
のものを用いたほかは図３の継手と同じである。
のものを用いたほかは図３の継手と同じである。
【００３６】図８の継手10はサドル型融着継手の例を示
したものである。この継手においては、継手本体11は中
空円筒状の軸部の先端に円弧板状部が形成されており、
該円弧板状部の合成樹脂パイプ５と接触する内周面には
中心の開口部から加熱要素３として電熱線が渦巻状に埋
め込まれている。この円弧板状部の外面には周縁よりや
や内側に断面略円弧状の突条６が全周にわたって形成さ
れ、その両側より肉厚になっている。
したものである。この継手においては、継手本体11は中
空円筒状の軸部の先端に円弧板状部が形成されており、
該円弧板状部の合成樹脂パイプ５と接触する内周面には
中心の開口部から加熱要素３として電熱線が渦巻状に埋
め込まれている。この円弧板状部の外面には周縁よりや
や内側に断面略円弧状の突条６が全周にわたって形成さ
れ、その両側より肉厚になっている。
【００３７】図９の継手10は、継手本体11から突条６を
取り去り、加熱要素３の電熱線領域を主加熱要素７の領
域と副加熱要素８の領域に分割したほかは図８の継手と
同じである。
取り去り、加熱要素３の電熱線領域を主加熱要素７の領
域と副加熱要素８の領域に分割したほかは図８の継手と
同じである。
【００３８】図10の継手10は図９の継手10において継手
本体11に図８の継手10と同じ突条６を設けたものであ
る。
本体11に図８の継手10と同じ突条６を設けたものであ
る。
【００３９】以下、突条の高さ、幅、主加熱要素と副加
熱要素の間隔を変えて冷却時間の短縮効果を測定した実
施例を示す。尚、冷却時間の定義は次の通りである。
熱要素の間隔を変えて冷却時間の短縮効果を測定した実
施例を示す。尚、冷却時間の定義は次の通りである。
【００４０】冷却時間：通電終了後、一定時間放置した
後、パイプに１トンの引っ張り荷重を負荷する。室温ま
で冷却後、強度試験を行い、従来技術の継手と比較して
強度低下がない通電終了後の放置時間を冷却時間とす
る。
後、パイプに１トンの引っ張り荷重を負荷する。室温ま
で冷却後、強度試験を行い、従来技術の継手と比較して
強度低下がない通電終了後の放置時間を冷却時間とす
る。
【００４１】実施例１ 図１に示す継手を用いた。この継手は100Ａのものであ
り、継手本体の肉厚は中央部で16mm、最外部電熱線位置
で11.5mm、そして、管受口部で9.6mmであった。継手本
体の長さ（片側）は78mmであり、最外部電熱線から管受
口までの長さは17mmであった。電熱線の線径は1.1mmで
あり、これをピッチ3.7mmで巻回して得られた電熱線領
域の長さは44.4mmであった。投入熱量としては積算電力
87wh、通電時間5.3分とした。
り、継手本体の肉厚は中央部で16mm、最外部電熱線位置
で11.5mm、そして、管受口部で9.6mmであった。継手本
体の長さ（片側）は78mmであり、最外部電熱線から管受
口までの長さは17mmであった。電熱線の線径は1.1mmで
あり、これをピッチ3.7mmで巻回して得られた電熱線領
域の長さは44.4mmであった。投入熱量としては積算電力
87wh、通電時間5.3分とした。
【００４２】突条部の幅は最外部電熱線から中央側11.1
mm、管受口側7.4mmで合計18.5mmであった。このような
突条部の最大肉厚を変化させて冷却時間を測定した結果
を表１に示す。
mm、管受口側7.4mmで合計18.5mmであった。このような
突条部の最大肉厚を変化させて冷却時間を測定した結果
を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】表１の結果から、突条部での継手本体の最
大肉厚は、突条部が無い時の最外部電熱線位置での肉厚
の1.1倍以上、好ましくは1.3倍以上が良いことがわか
る。突条部での肉厚が大きくなるほど冷却時間は短縮す
るが、その短縮効果は頭打ちになる。肉厚が大きくなる
と樹脂量が増えるので経済性を考えると、最大肉厚は２
倍程度までが妥当であろう。
大肉厚は、突条部が無い時の最外部電熱線位置での肉厚
の1.1倍以上、好ましくは1.3倍以上が良いことがわか
る。突条部での肉厚が大きくなるほど冷却時間は短縮す
るが、その短縮効果は頭打ちになる。肉厚が大きくなる
と樹脂量が増えるので経済性を考えると、最大肉厚は２
倍程度までが妥当であろう。
【００４５】実施例２ 次に、突条の幅（長手方向長さ）が冷却時間短縮に及ぼ
す効果を調べた。継手には突条部を除いて実施例１と同
じものを使用した。尚、突条部中央の継手本体の肉厚は
17.5mmであった。結果を表２に示す。表２に示すよう
に、最外部電熱線から測った突条部領域の管受口側およ
び継手中央側の幅が増大すると、冷却時間は次のように
短縮した。
す効果を調べた。継手には突条部を除いて実施例１と同
じものを使用した。尚、突条部中央の継手本体の肉厚は
17.5mmであった。結果を表２に示す。表２に示すよう
に、最外部電熱線から測った突条部領域の管受口側およ
び継手中央側の幅が増大すると、冷却時間は次のように
短縮した。
【００４６】
【表２】
【００４７】表２の結果から、突条として継手本体の肉
厚を大きくする領域の幅は、最外部の電熱線から測っ
て、管受口側で電熱線領域の５％以上、好ましくは10％
以上とし、継手本体の中央側で電熱線領域の15％以上、
好ましくは20％以上とするのが良い。突条となる領域が
大きくなるほど冷却時間は短縮するが、その短縮効果は
頭打ちになる。突条とする領域が大きくなると樹脂量が
増えるので、経済性を考えるとその領域は、管受口側で
は電熱線領域の30％程度まで、継手本体の中央側では電
熱線領域の60％程度までが妥当であろう。
厚を大きくする領域の幅は、最外部の電熱線から測っ
て、管受口側で電熱線領域の５％以上、好ましくは10％
以上とし、継手本体の中央側で電熱線領域の15％以上、
好ましくは20％以上とするのが良い。突条となる領域が
大きくなるほど冷却時間は短縮するが、その短縮効果は
頭打ちになる。突条とする領域が大きくなると樹脂量が
増えるので、経済性を考えるとその領域は、管受口側で
は電熱線領域の30％程度まで、継手本体の中央側では電
熱線領域の60％程度までが妥当であろう。
【００４８】実施例３ 図５に示す継手を用いた。この継手は100Ａのものであ
り、継手本体の肉厚は中央部で14mm、管受口部で13mm、
そして最外部電熱線位置では13.5mmであった。継手本体
の長さ（片側）は78mmであり、最外部電熱線から管受口
までの長さは17mmであった。電熱線の線径は1.1mmであ
り、これをピッチ3.7mmで巻回して得られた電熱線領域
の長さは44.4mmであった。投入熱量としては積算電力87
wh、通電時間5.3分とした。突条部の幅は最外部電熱線
から中央側11.1mm、管受口側7.4mmで合計18.5mmであっ
た。このような突条部の最大肉厚を変化させて冷却時間
を測定した結果を表３に示す。
り、継手本体の肉厚は中央部で14mm、管受口部で13mm、
そして最外部電熱線位置では13.5mmであった。継手本体
の長さ（片側）は78mmであり、最外部電熱線から管受口
までの長さは17mmであった。電熱線の線径は1.1mmであ
り、これをピッチ3.7mmで巻回して得られた電熱線領域
の長さは44.4mmであった。投入熱量としては積算電力87
wh、通電時間5.3分とした。突条部の幅は最外部電熱線
から中央側11.1mm、管受口側7.4mmで合計18.5mmであっ
た。このような突条部の最大肉厚を変化させて冷却時間
を測定した結果を表３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】表３の結果から、突条部での継手本体の最
大肉厚は、継手中央部の肉厚の1.1倍以上、好ましくは
1.3倍以上が良い。経済性を考えると２倍程度までが妥
当であろう。
大肉厚は、継手中央部の肉厚の1.1倍以上、好ましくは
1.3倍以上が良い。経済性を考えると２倍程度までが妥
当であろう。
【００５１】実施例４ 図２に示す継手を用いた。この継手は100Ａのものであ
り、継手本体の肉厚は中央部で16mm、最外部の主電熱線
位置で12.3mm、そして管受口部で8.3mmであり、継手本
体の長さ（片側）は90mmであった。継手本体中央から最
外部の主電熱線までの長さは53.6mmであった。電熱線の
線径は1.1mmであり、これをピッチ3.7mmで巻回して得ら
れた主電熱線領域の長さは37mm、そして副電熱線領域の
長さは7.4mmであった。投入熱量としては積算電力98w
h、通電時間6.2分とした。
り、継手本体の肉厚は中央部で16mm、最外部の主電熱線
位置で12.3mm、そして管受口部で8.3mmであり、継手本
体の長さ（片側）は90mmであった。継手本体中央から最
外部の主電熱線までの長さは53.6mmであった。電熱線の
線径は1.1mmであり、これをピッチ3.7mmで巻回して得ら
れた主電熱線領域の長さは37mm、そして副電熱線領域の
長さは7.4mmであった。投入熱量としては積算電力98w
h、通電時間6.2分とした。
【００５２】上記の継手において副電熱線領域の位置を
管受口側にずらし、主電熱線領域と副電熱線領域の間の
距離を変化させて冷却時間を測定した結果を表４に示
す。
管受口側にずらし、主電熱線領域と副電熱線領域の間の
距離を変化させて冷却時間を測定した結果を表４に示
す。
【００５３】
【表４】
【００５４】表４の結果から、主電熱線領域と副電熱線
領域の間の距離は、最外部主電熱線位置での継手本体肉
厚の0.5倍以上とすると良いことがわかる。この距離が
大きいと冷却時間が短縮するが、その短縮効果は頭打ち
になる。また、本実施例ではこの距離が大きくなっても
継手本体の長さは一定であるが、一般には、この距離が
大きくなると継手本体の長さも大きくなり、樹脂量が増
える。従って経済性を考えると、主電熱線領域と副電熱
線領域の間の距離は、最外部主電熱線位置での継手本体
肉厚の1.5倍程度までとするのが妥当であろう。
領域の間の距離は、最外部主電熱線位置での継手本体肉
厚の0.5倍以上とすると良いことがわかる。この距離が
大きいと冷却時間が短縮するが、その短縮効果は頭打ち
になる。また、本実施例ではこの距離が大きくなっても
継手本体の長さは一定であるが、一般には、この距離が
大きくなると継手本体の長さも大きくなり、樹脂量が増
える。従って経済性を考えると、主電熱線領域と副電熱
線領域の間の距離は、最外部主電熱線位置での継手本体
肉厚の1.5倍程度までとするのが妥当であろう。
【００５５】実施例５ 図３に示す継手を用いた。この継手は100Ａのものであ
り、継手本体の肉厚は中央部で16mm、最外部の主電熱線
位置で12.3mm、そして管受口部で8.9mmであり、継手本
体の長さ（片側）は84mmであった。継手本体中央から最
外部の主電熱線までの長さは53.6mmであった。主電熱線
領域と副電熱線領域の間の距離は7.4mmとした。電熱線
の線径は1.1mmであり、これをピッチ3.7mmで巻回して得
られた主電熱線領域の長さは37mm、そして副電熱線領域
の長さは7.4mmであった。突条部は、副電熱線領域の中
央で肉厚が最大となってその値は17.5mmであり突条部の
幅は18.5mmであった。投入熱量としては積算電力98wh、
通電時間6.2分とした。この継手の冷却時間は9.4分であ
った。
り、継手本体の肉厚は中央部で16mm、最外部の主電熱線
位置で12.3mm、そして管受口部で8.9mmであり、継手本
体の長さ（片側）は84mmであった。継手本体中央から最
外部の主電熱線までの長さは53.6mmであった。主電熱線
領域と副電熱線領域の間の距離は7.4mmとした。電熱線
の線径は1.1mmであり、これをピッチ3.7mmで巻回して得
られた主電熱線領域の長さは37mm、そして副電熱線領域
の長さは7.4mmであった。突条部は、副電熱線領域の中
央で肉厚が最大となってその値は17.5mmであり突条部の
幅は18.5mmであった。投入熱量としては積算電力98wh、
通電時間6.2分とした。この継手の冷却時間は9.4分であ
った。
【００５６】この継手で主電熱線領域と副電熱線領域の
間の距離を3.7mmとし(両電熱線領域は実質的に連続）、
突条部を削った従来の継手の冷却時間は14.6分であっ
た。従って、本実施例では、冷却時間は36％短縮したこ
とになる。
間の距離を3.7mmとし(両電熱線領域は実質的に連続）、
突条部を削った従来の継手の冷却時間は14.6分であっ
た。従って、本実施例では、冷却時間は36％短縮したこ
とになる。
【００５７】実施例７ 図７に示す継手を用いた。この継手は100Ａのものであ
り、継手本体の肉厚は中央部で14mm、管受口部で13mm、
そして最外部電熱線位置では13.5mmであった。継手本体
の長さ（片側）は84mmであった。継手本体中央から最外
部の主電熱線までの長さは53.6mmであり、主電熱線領域
と副電熱線領域の間の距離は7.4mmとした。電熱線の線
径は1.1mmであり、これをピッチ3.7mmで巻回して得られ
た主電熱線領域の長さは37mm、そして副電熱線領域は7.
4mmであった。突条部は、副電熱線領域の中央で肉厚が
最大となってその値は17.5mmであり突条部の幅は18.5mm
であった。投入熱量としては積算電力98wh、通電時間6.
2分とした。この継手の冷却時間は8.6分であった。
り、継手本体の肉厚は中央部で14mm、管受口部で13mm、
そして最外部電熱線位置では13.5mmであった。継手本体
の長さ（片側）は84mmであった。継手本体中央から最外
部の主電熱線までの長さは53.6mmであり、主電熱線領域
と副電熱線領域の間の距離は7.4mmとした。電熱線の線
径は1.1mmであり、これをピッチ3.7mmで巻回して得られ
た主電熱線領域の長さは37mm、そして副電熱線領域は7.
4mmであった。突条部は、副電熱線領域の中央で肉厚が
最大となってその値は17.5mmであり突条部の幅は18.5mm
であった。投入熱量としては積算電力98wh、通電時間6.
2分とした。この継手の冷却時間は8.6分であった。
【００５８】この継手で主電熱線領域と副電熱線領域の
間の距離を3.7mmとし（両電熱線領域は実質的に連
続）、突条部を削った従来の継手の冷却時間は11.5分で
あった。本実施例では、冷却時間は25％短縮したことに
なる。
間の距離を3.7mmとし（両電熱線領域は実質的に連
続）、突条部を削った従来の継手の冷却時間は11.5分で
あった。本実施例では、冷却時間は25％短縮したことに
なる。
【００５９】実施例８ 図８に示す継手を用いた。このサドル型継手は100Ａ×3
0Ａのものであり、継手本体底部の肉厚は10mm、そし
て、継手本体底部の長手方向長さ（片側）は50mmであっ
た。最外部電熱線から継手本体底部の端部までの距離は
12mmであった。電熱線の線径は0.6mm、これをピッチ3mm
で継手本体底部の開口外周に渦巻状に配設して長さ21mm
の電熱線領域を形成した。突条部は最大肉厚が15mmであ
り、幅が最外部電熱線から測って中央側７mm、端部側４
mmであった。投入熱量としては積算電力７wh、通電時間
2.1分とした。この継手の冷却時間は6.5分であった。
0Ａのものであり、継手本体底部の肉厚は10mm、そし
て、継手本体底部の長手方向長さ（片側）は50mmであっ
た。最外部電熱線から継手本体底部の端部までの距離は
12mmであった。電熱線の線径は0.6mm、これをピッチ3mm
で継手本体底部の開口外周に渦巻状に配設して長さ21mm
の電熱線領域を形成した。突条部は最大肉厚が15mmであ
り、幅が最外部電熱線から測って中央側７mm、端部側４
mmであった。投入熱量としては積算電力７wh、通電時間
2.1分とした。この継手の冷却時間は6.5分であった。
【００６０】この継手で突条部を削った従来の継手の冷
却時間は9.0分であった。本実施例では、冷却時間は28
％短縮したことになる。
却時間は9.0分であった。本実施例では、冷却時間は28
％短縮したことになる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、加熱要素領域の管受口側の領域で継手本体の外周部
に突条を形成し、その領域での継手本体の肉厚を周辺部
より大きくしたこと、あるいは加熱要素領域より管受口
側に離れた位置に小さな領域に配設された副加熱要素領
域を設けたこと、あるいはその副加熱要素領域で継手本
体の外周部を凸形状とし、その領域での継手本体の肉厚
を周辺部より大きくしたことによって、溶融した融着部
が固化して施工時の負荷に耐えられる強度に達するため
に必要な通電終了後の冷却の待ち時間が短縮されるの
で、作業能率を向上できる。
ば、加熱要素領域の管受口側の領域で継手本体の外周部
に突条を形成し、その領域での継手本体の肉厚を周辺部
より大きくしたこと、あるいは加熱要素領域より管受口
側に離れた位置に小さな領域に配設された副加熱要素領
域を設けたこと、あるいはその副加熱要素領域で継手本
体の外周部を凸形状とし、その領域での継手本体の肉厚
を周辺部より大きくしたことによって、溶融した融着部
が固化して施工時の負荷に耐えられる強度に達するため
に必要な通電終了後の冷却の待ち時間が短縮されるの
で、作業能率を向上できる。
【００６２】また、本発明の継手は通常のクランプ治具
を用いて固定して融着接合できるので、パイプと継手本
体の片当りが原因となって起こる融着不良が発生するこ
とがなく、ガス漏れや水漏れ等の事故の心配がない。
を用いて固定して融着接合できるので、パイプと継手本
体の片当りが原因となって起こる融着不良が発生するこ
とがなく、ガス漏れや水漏れ等の事故の心配がない。
【００６３】しかも、締着片等といったような余分な手
段を設けることがなく、継手本体の外周が一部凸形状と
なる、あるいは加熱要素の量が多少増加するだけなの
で、継手生産コストの上昇は小さい。
段を設けることがなく、継手本体の外周が一部凸形状と
なる、あるいは加熱要素の量が多少増加するだけなの
で、継手生産コストの上昇は小さい。
【図１】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図２】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図３】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図４】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図５】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図７】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図８】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図９】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図10】 本発明の実施例である融着継手を用いて合成
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
樹脂パイプを接合する状態を示す断面図である。
【図11】 従来の融着継手を用いて合成樹脂パイプを接
合する状態を示す断面図である。
合する状態を示す断面図である。
【図12】 従来の融着継手を用いて合成樹脂パイプを接
合する状態を示す断面図である。
合する状態を示す断面図である。
１…ソケット型融着継手 ２…継手本体 ３…加熱要素 ４…管受口 ５…合成樹脂パイプ ６…突条 ７…主加熱要素 ８…副加熱要素 10…サドル型融着継手 11…継手本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 貞夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 実開 平７−91584（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 47/02
Claims (3)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂で形成された管継手の継手
本体の内周部に加熱要素が配設されている融着継手にお
いて、該加熱要素が配設されている領域の管受口側端部
近傍の外周に突条を形成して肉厚をその両側より大きく
したことを特徴とする融着継手 - 【請求項２】 熱可塑性樹脂で形成された管継手の継手
本体の内周部に加熱要素が配設されている融着継手にお
いて、該加熱要素が電熱によって行われるものであり、
該加熱要素を継手本体中央側の主加熱要素と管受口側の
副加熱要素に分割し、副加熱要素の配設領域を主加熱要
素の配設領域より小さくするとともに両領域間に間隔を
設け、かつ主加熱要素と副加熱要素の間には外部からこ
れらの加熱要素に通電する手段が設けられておらず主加
熱要素と副加熱要素が同時に通電加熱されるものである
ことを特徴とする融着継手 - 【請求項３】 副加熱要素の配設領域の外周面に周方向
に突条を形成して肉厚をその両側より大きくしたことを
特徴とする請求項２記載の融着継手
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05322192A JP3075325B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 融着継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05322192A JP3075325B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 融着継手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174282A JPH07174282A (ja) | 1995-07-11 |
| JP3075325B2 true JP3075325B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=18140977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05322192A Expired - Fee Related JP3075325B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 融着継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075325B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3380006B2 (ja) * | 1993-09-28 | 2003-02-24 | 積水化学工業株式会社 | 融着継手及び融着継手と管の接合方法 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP05322192A patent/JP3075325B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07174282A (ja) | 1995-07-11 |
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