JP4979035B2 - プラスチックパイプの熱融着方法、及び熱融着機 - Google Patents

Description

本発明は、給水器、給湯器、熱交換器、暖房器などの配管材として使用する熱可塑性プラスチックパイプのヘッダー管と分岐管群とを融着接合する方法、及び該方法に用いる熱融着機に関するものであり、より詳しくは、大口径の１本の主管から中口径で短寸の継手用枝管群を直交並列突出したヘッダーに対し、分岐管として、小口径で長寸の縦管群を、継手用枝管群を介して、連通形態に、１度の加熱溶融作用によって直交接続するものである。

熱可塑性プラスチックパイプ相互の連通接続手段としては、熱融着接合が慣用されており、被覆ソケットを採用する典型例としては、図１４に示す従来例１があり、接合パイプ相互を直接接続する典型例としては、図１５に示す従来例２がある。
従来例１（図１４）は、特許文献１として挙げたものであって、図１４（Ａ）に示す如く、金属被覆ソケットの両側から接合対象の挿入管相互を挿入し、クランプでソケットと挿入管との挿入状態を保持して、接合部を外部から加熱し、図１４（Ｂ）に示す如く、ソケットを介して両側挿入管を連通接続するものである。

また、従来例２（図１５）は、特許文献２として挙げた接合管相互の直接熱融着手段であって、図１５の、（Ａ）は主管への取付孔の穿孔説明図、（Ｂ）は主管加熱説明図、（Ｃ）は分岐管加熱説明図、（Ｄ）は融着作業説明図、（Ｅ）は融着接合製品の説明図である。
即ち、従来例２（図１５）は、主管の側面に対して、図１５（Ａ）に示す如く、治具を用いて、分岐管の外径に相応する外側の大径の第１の孔と、分岐管の内径に相応する内側の小径の第２の孔とを同心、穿孔する。

次いで、主管に対しては、図１５（Ｂ）に示す如く、表層部をテフロン（登録商標名）被覆して表層部から加熱用凸部を突設した主管用加熱工具を用いて、主管の取付孔を凸部で加熱溶融する。
また、分岐管に対しても、図１５（Ｃ）に示す如く、表層部をテフロン（商標名）被覆し、且つ分岐管挿入孔を配置した分岐管用加熱工具を用いて、分岐管の接合用端部の外周を加熱溶融する。

そして、図１５（Ｄ）に示す如く、主管の加熱溶融した取付孔へ、分岐管の加熱溶融した端部を嵌入押圧し、分岐管の先端外周面を、主管取付孔の第１の孔の内周面に、分岐管の先端面を、主管取付孔の第１の孔の先端段部に融着接合し、図１５（Ｅ）に示す如く、主管に対して分岐管を直交接合し、分岐管の先端が主管の第１孔と第２孔との段差部に当接することにより、分岐管先端の主管内部への突出を抑制し、分岐管の内部流路を主管第２の孔と連通して、分岐管と主管とを流路連通するものである。

特開２００１−１７１００７号公報 特開２００７−２４７８６９号公報

従来例１（図１４）の、ソケットを被覆して接続する手法で、主管に枝管（分岐管）群を直交接合する場合は、Ｔ字形態のソケットを採用し、Ｔ字ソケット群を主管に直列状態で挿通配置し、各Ｔ字ソケットの枝管用突出部に枝管先端を挿入して、Ｔ字ソケットを加熱することとなるが、各枝管の主管への接合位置毎でのＴ字ソケットの配置は、Ｔ字ソケット相互の干渉の問題が生じて、主管への枝管群の密集並列接合は事実上不可能である。

また、例え、枝管の所望間隔接合を可能とするＴ字ソケットを採用しても、各Ｔ字ソケットの主管への配置、各枝管のＴ字ソケットへの挿入、各Ｔ字ソケット位置での加熱、等の作業は煩雑である。
従って、従来例１の接合用ソケットを採用する手段では、図１３に示す如き、１本のヘッダー主管に多数本の分岐管（縦管）群を、直交状態に、且つ小間隔で接合する製品の製造への適用は、事実上不可能である。

また、従来例２（図１５）の手法は、主管取付孔群に、直接、分岐管（枝管）群を嵌入熱融着するため、１本の主管に対する直交分岐管の配置間隔は自在であって、１本の主管への、多数本の分岐管群の直交密集配置は可能であるが、枝管（接合管）先端は、分岐管用加熱工具の凹部での熱溶融によって外周面を溶融し、主管取付孔も、主管用加熱工具の凸部によって、第１の孔の内周面及び段部を溶融しての、枝管群の主管取付孔への挿入押圧融着となるため、先端部外周の溶融した枝管群の、取付孔内周面の溶融した主管への、手作業による挿入、押圧作業は、熟練を要する、煩雑、且つ困難な作業であり、多数本の枝管の１本の主管への均斉な熱融着は困難である。

また、主管用加熱工具と枝管（分岐管）用加熱工具とは、別体であって、主管取付孔の加熱溶融作業と、枝管先端の加熱溶融作業が別作業であるため、主管側と枝管側の溶融状態管理も、熟練を要する作業である。
本発明は、従来例１（図１４）の接合用ソケットを用いる手段では製作不可能な、図１３に示す如き、１本の主管に多数本の分岐管を直交密集接合した、熱可塑性プラスチックパイプ接合製品を、従来例２（図１５）の製作手法よりも、均質性に優れた製品が得られ、且つ従来例２の手法よりも、遥かに高い生産性で実施出来る技術を提供するものである。

本発明の、熱可塑性プラスチックパイプのヘッダー８と縦管８Ｃ群との直交融着方法は、図１３（Ａ）に示す如く、１本の長尺の主管８Ａから短寸の継手用枝管８Ｂ群を直交形態で平行突出した熱可塑性プラスチックパイプのヘッダー８に対し、熱可塑性プラスチックパイプの長尺の縦管８Ｃの多数本を機械的に融着接合する方法であって、例えば図１０に示す如く、ヘッダー８は、枝管８Ｂ群が作業域ＳＷに突出した形態で姿勢確保し、次いで、縦管８Ｃ群先端を、枝管８Ｂ内に嵌入した後姿勢確保し、次いで、図７に示す如く、先端に枝管８Ｂ群の外周面に整合する嵌合溝１０Ｇ群を備えた加熱装置９の一対を、例えば図１１に示す如く、作業域ＳＷ内で、対向進出させて、各枝管８Ｂを、対向一対の加熱装置９の先端嵌合溝１０Ｇ群で被覆挟着した形態で加熱溶融して内側の各縦管８Ｃと融着し、次いで、図１２に示す如く、一対の加熱装置９を離反退去後、ヘッダー８と縦管８Ｃ群とを開放するものである。

この場合、ヘッダー８及び縦管８Ｃは、熱可塑性プラスチック樹脂製であれば良いが、典型的には、ポリプロピレン、ランダム、コポリマー樹脂（ＰＰ−Ｒ樹脂）である。
また、作業域ＳＷは、ヘッダー８と縦管８Ｃ群の接合部位に対して加熱装置を対向進退させる空間を意味し、加熱装置の進退は、ヘッダー８と縦管８Ｃ群の接合部位に直交形態で進退させれば良く、ヘッダー８と縦管８Ｃ群とを垂直形態で確保して、一対の加熱装置９を対向水平運動で実施しても良いが、典型的には、図１０に示す如く、ヘッダー８と縦管８Ｃ群の接合部位、即ち枝管８Ｂ群、を水平配置し、加熱装置９の一対を上下から垂直対向進退運動させるものであり、一対の加熱装置を垂直対向配置とすれば、長尺の縦管８Ｃ群が水平形態配置となり、縦管８Ｃ群の支承に有利である。

そして、ヘッダー８の枝管８Ｂ群と縦管８Ｃ群とは、対向一対の加熱装置９の進出衝合による挟着加熱を受ける位置で姿勢確保及び開放出来れば良く、固定台座と、固定台座に対して進退動する押圧板とで姿勢確保及び開放が可能であるが、典型的には、上下加熱装置９を配置した剛構造のポスト１Ａに対して、上下方向の定位置で、ヘッダー８用の主管クランプ装置６と、縦管クランプ装置５とを水平対向配置し、上下一対の加熱装置９を、対向して垂直進退運動可能にポスト１Ａに配置したものである。

また、定位置で姿勢確保したヘッダー８の各継手枝管８Ｂへの縦管８Ｃの先端の嵌入作業は、未加熱状態での、何ら変形しないパイプ同士の嵌入作業であるため、単純且つ容易である。
そして、加熱融着作用は、各継手枝管８Ｂに対する対向一対の、加熱装置９の嵌合溝１０Ｇ群による外周被覆形態での作用となるため、全枝管８Ｂは、外周全面での均斉な溶融作用による内部の縦管８Ｃ先端との融着作用となり、全縦管８Ｃのヘッダー８への均斉な融着が、１回の作業で、生産性良く実施出来る。

また、本発明の融着方法にあっては、一対の加熱装置９を上下対向配置し、ヘッダー８の姿勢確保及び開放、縦管８Ｃ群の姿勢確保及び開放、上下加熱装置９の加熱温度、融着作用位置への進出及び退去は、機械的に制御駆動で実施し、上下加熱装置９の融着作用位置からの退去後は、枝管８Ｂの融着部が１００℃±１０℃まで自然冷却し、次いで、冷却装置１３で４０℃±１０℃まで強制冷却するのが好ましい。
この場合、冷却装置１３は、ヘッダー８の全枝管８Ｂの融着部を、同時に、且つ均斉に冷却すれば良く、典型的には、図３に示す如く、融着作用域の全域を長手方向にカバーする上部ダクト１３Ａと下部ダクト１３Ａを備えた空気冷却手段を用いれば良い。

また、ヘッダー８の姿勢確保及び開放、縦管８Ｃの姿勢確保及び開放は、各水平固定載置台に対する上下動押圧板手段で実施出来、各押圧板の上下動を制御すれば良く、上下の加熱装置９は、慣用の伸縮シリンダー手段で実施すれば良く、典型的には、図１に示す如く、縦管８Ｃは、水平固定テーブル１Ｔ上に固定した下側のパイプホルダー５Ａに対する押圧板５Ｂの上下動の伸縮シリンダーＪ３による制御であり、ヘッダー８は、クランプ下台６Ｂに対する上プレート６Ｔの伸縮シリンダーＪ４による制御である。

従って、人手によるヘッダー８の配置作業、各縦管８Ｃの各ヘッダー枝管８Ｂへの嵌入作業は、水平配置での作業となって、作業性が良い。
そして、ヘッダー８と縦管８Ｃとの配置嵌合作業以外の、融着作用で重要な、温度、時間、移動作業等は、全てシーケンス制御で実施出来、生産性が向上出来ると共に、製品毎の品質のバラツキも抑制出来、均斉な品質の製品の製作が合理的に実施出来る。
そして、製品は、１００℃前後までの自然冷却で内部応力歪を抑えた後の急速冷却作用によって、冷却歪を抑えた状態での冷却時間短縮が可能（標準：自然冷却の１／４時間）となる。

また、本発明の融着方法にあっては、ヘッダー枝管８Ｂが、図１３に示す如く、先端ｂｅから段部ｂｆまで、縦管８Ｃの外径ｄｃと整合する取付孔Ｈｂを備え、枝管８Ｂの内径ｂｒが縦管８Ｃの内径ｃｒと整合しているのが好ましい。
この場合、典型的には、ヘッダー８は、主管８Ａの外径ｄＡが２７mm、肉厚が５mm、枝管８Ｂは、外径ｄＢが１７mm、肉厚が３．６mm、長さＬＢが３０mm、取付孔Ｈｂは、内径１３mm、長さ１０mmの射出成形品であり、縦管８Ｃは、外径ｄＣが１３mm、肉厚１．６mmの押出成形品である。

従って、各縦管８Ｃのヘッダー枝管８Ｂへの手作業による嵌入作業は、取付孔Ｈｂの孔径と外径が同一の縦管８Ｃの嵌入作業となるが、保形性のある状態、即ち加熱軟化していない状態、での嵌入であり、且つ取付孔Ｈｂの段部ｂｆがストッパー機能を奏するため、全縦管８Ｃの継手枝管８Ｂに対する均斉、且つ密接形態での嵌入が容易に実施出来る。
そして、継手枝管８Ｂと縦管８Ｃとの融着は、枝管８Ｂの薄肉化した取付孔Ｈｂ部での、密着挿通形態の縦管８Ｃへの枝管８Ｂ全外周からの溶融接着となるため、枝管８Ｂの融着部８Ｔの幅の両側には溶融樹脂８Ｍの微小突起の加熱痕跡が残るものの、縦管８Ｃの内周面が変形すること無く一体化融着出来、流水管路としての縦管８Ｃの内周面と継手枝管８Ｂの内周面の平滑性の担保されたパイプ継手構造が得られる。

本発明の融着機械は、図１に示す如く、長手方向の両側には作業域ＳＷを規定する幅を備えたポスト１Ａを立設配置し、ポスト１Ａ間の作業域ＳＷ内で、１本のヘッダー主管８Ａから継手用枝管８Ｂ群を直交形態で平行突出したヘッダー８に、長尺の縦管８Ｃ群を直交溶着するプラスチックパイプ熱融着機であって、ポスト１Ａの後側に連設した固定テーブル１Ｔ上には縦管クランプ装置５を配置し、縦管クランプ装置５に対向する主管クランプ装置６を、ポスト１Ａ間に差渡し形態で作業域ＳＷに突出配置し、作業域ＳＷ内を対向上下動する上下一対の、先端には枝管８Ｂ群の円筒周面と整合する嵌合溝１０Ｇを備えた、加熱装置９をポスト１Ａを介して配置して、ヘッダー８と縦管８Ｃ群との嵌合状態を縦管クランプ装置５と主管クランプ装置６とで保持し、継手枝管８Ｂ部を、上下加熱装置９の協仂溶融作用で融着可能としたものである。

この場合、プラスチックパイプとしてのヘッダー８及び縦管８Ｃは、熱可塑性プラスチック製であれば良く、典型的には、図１３に示す如く、ポリプロピレン、ランダム、コポリマー樹脂（ＰＰ−Ｒ樹脂）製であって、ヘッダー８は、主管８Ａが、外径ｄＡが２７mm、肉厚５mmで、主管８Ａ側面からは、中心間寸法ＰＡが２０mmで、外径ｄＢが１７mm、長さ３０mm、肉厚３．６mmの継手用枝管８Ｂ群を平行突出し、枝管８Ｂが先端から１０mm深さで内径１３mmの取付孔Ｈｂを備えた射出成形品であり、縦管８Ｃは、外径ｄＣが１３mm、肉厚１．６mmの押出成形品の長さ（標準：２４００mm）裁断パイプである。

また、ポスト１Ａは、機械の左右長さ方向の両側に剛構造配置で、両側ポスト１Ａ間に、作業域ＳＷとなる前後方向の空間幅が形成出来れば良く、典型的には、ポスト１Ａは、図４（Ａ）に示す如く、作業域ＳＷを規定する幅ＷＡが１５０mm、肉厚９mmのウエブ１Ａ´の両側に、厚さ１２．５mm、幅（ＬＡ）７５mmのフランジ１Ａ”を備えた慣用の溝形鋼（ＪＩＳＧ３１９２）の長さ１３５０mm物である。
また、固定テーブル１Ｔは、前部には縦管クランプ装置５を上面に配置し、縦管クランプ装置５上に載置した長尺の縦管８Ｃの後部を垂れ下がらないように単に支承すれば良く、典型的には、図４（Ａ）に示す如く、ポスト１Ａの後側に角鋼材の上桟１Ｃ及び縦桟１Ｅで構築した横枠架台の上桟１Ｃ上に、９mm厚の鉄板を、前端が作業域ＳＷ内に５０mm突出形態で固定し、高さｈ２が７００mm、前後幅６５０mm、で左右長が機械全長Ｌ１（９５０mm）に亘るものである。

また、縦管クランプ装置５は、固定テーブル１Ｔ上に延展配置した縦管８Ｃ群を、定位置に確保及び開放出来れば良く、主管クランプ装置６は、ヘッダー８を定位置に確保及び開放出来れば良く、縦管クランプ装置５は固定テーブル１Ｔの前端部上面に配置し、主管クランプ装置６は、両側ポスト１Ａ間に差渡し形態として、長手方向両端をポスト１Ａにボルトで着脱固定すれば良い。
また、上下の加熱装置９は、ヘッダー８に縦管８Ｃを嵌入した形態で姿勢確保したヘッダー枝管８Ｂの溶融接着位置に、上下から進出して、先端の嵌合溝１０Ｇで枝管８Ｂの外周面を溶融出来れば良い。
この場合、加熱装置先端の嵌合溝１０Ｇは、典型的には、ヘッダー枝管８Ｂの外周面全周を上下から均斉に被覆挟着する半円当接曲面１０Ｒから成る嵌合溝１０Ｇである。

従って、融着加工対象物の準備は、主管クランプ装置６でヘッダー８を姿勢保持して確保し、作業域ＳＷの前側、即ち、熱融着機の前側から、作業員が、作業域ＳＷ後方の固定テーブル１Ｔ上に延展した各縦管８Ｃを順次手前に引出して、手前の対応枝管８Ｂに嵌入することとなり、ヘッダー８に縦管８Ｃ群を嵌合したプラスチックパイプ群、即ち、加工対象物は、目視の下で、融着加工部の縦管クランプ装置５と主管クランプ装置６による適正姿勢確保が、作業性良く実施出来る。

そして、上方からと下方からの加熱装置９による各継手用枝管８Ｂ部、即ち融着加工部、への１度の、一斉均等な加熱融着加工によって、全融着部の熱融着が均斉に実施出来、多数本の縦管８Ｃ群の１本のヘッダー８への直交熱融着接合が、合理的に実施出来る。
そして、機械の左右両側のポスト１Ａ間を作業域ＳＷとして、上下の加熱装置９を作業域ＳＷ内に配置したため、熱融着機の省スペース化、小型化が可能となり、縦管８Ｃ群のヘッダー枝管８Ｂへの目視下での嵌入作業も、作業域ＳＷの前面の自由空間から、作業域ＳＷ後方の縦管８Ｃの引出しで実施出来るため、作業性に優れた熱融着機となる。

また、本発明の熱融着機にあっては、上側加熱装置９の上部及び下側加熱装置９の下部には、図３に示す如く、両側ポスト１Ａを介して、加熱装置９の上下運動に干渉しない形態で、空気冷却用の上部ダクト１３Ａ及び下部ダクト１３Ａを配置するのが好ましい。
この場合、上下ダクト１３Ａは、慣用の空気冷却装置が形成出来れば良く、上部ダクト１３Ａから冷気を吹出し、下部ダクト１３Ａで冷気を吸い込むものである。
従って、上下加熱装置９が加工対象物、即ちヘッダー枝管８Ｂ部位、を加熱融着して、上下に退去後、上下ダクト１３Ａからの強制空気冷却手段を付与することにより、融着部の冷却時間が大幅に短縮出来、融着作業の生産性が向上する。

また、本発明の熱融着機にあっては、主管クランプ装置６は、上面６Ｕ前部に、主管８Ａ用の長手方向の嵌合溝Ｇ１と、嵌合溝Ｇ１に直交する前面６Ｆの枝管用嵌合溝Ｇ２群とを備えて、ポスト１Ａ間に着脱自在に差渡したクランプ下台６Ｂに対し、下面に主管８Ａ用の長手方向の嵌合溝Ｇ３を備えて、伸縮シリンダーＪ４に着脱自在に連結した上プレート６Ｔを、伸縮シリンダーＪ４で上下動して、ヘッダー８を確保又は開放するのが好ましい。
この場合、主管用嵌合溝Ｇ１は主管８Ａの外周面と整合する断面半円形とし、枝管用嵌合溝Ｇ２群は、枝管８Ｂ外周に整合する半円形状で、中心間寸法ＰＡをヘッダー枝管８Ｂの中心間寸法と整合させておけば良い。

従って、ヘッダー８をクランプ下台６Ｂ上に嵌合載置すれば、主管用嵌合溝Ｇ１に嵌合した主管８Ａがヘッダー８の前後位置を規定し、嵌合溝Ｇ２群に嵌合した枝管８Ｂ群がヘッダー８の左右位置を規定し、且つ上プレート６Ｔによる押圧によって、ヘッダー８の姿勢確保が容易となり、クランプ下台６Ｂに対する上プレート６Ｔの伸縮シリンダーＪ４での上下動によって、縦管８Ｃ群を嵌入したヘッダー枝管８Ｂ群、即ち加熱融着部、の加熱装置９に対する厳密な位置規制が出来て、ヘッダー８に対する縦管８Ｃ群の均質な熱融着を可能とする。
しかも、加工対象物、即ちヘッダー８、の寸法変更にも、クランプ下台６Ｂと上プレート６Ｔとの取換え変更によって簡便に対処出来る。

また、本発明の熱融着機にあっては、縦管クランプ装置５は、図５に示す如く、上面に縦管８Ｃ用嵌合溝Ｇ５を備えたパイプホルダー５Ａを固定テーブル１Ｔの前端に着脱自在に固定し、押圧板５Ｂを伸縮シリンダーＪ３で上下動して、縦管８Ｃ群を確保又は開放するものが好ましい。
この場合、パイプホルダー５Ａ上の嵌合溝Ｇ５は、縦管８Ｃの外周面に整合する半円形とし、配置間隔は縦管８Ｃの配置間隔とすれば良い。

従って、主管クランプ装置６で確保したヘッダー８に対する縦管８Ｃ群の嵌入作業は、固定テーブル１Ｔ上に、前後方向に延展した各縦管８Ｃの前端を、順次パイプホルダー５Ａの嵌合溝Ｇ５から、固定状態のヘッダー枝管８Ｂ内への嵌め込み作業となって作業性が良く、全縦管８Ｃのヘッダー枝管８Ｂへの嵌入終了と共に、押圧板５Ｂを伸縮シリンダーＪ３で降下させれば、縦管８Ｃ群の姿勢確保が出来、縦管８Ｃ群の正確な嵌入及び姿勢確保が簡便に出来る。
しかも、加工対象物、即ちヘッダー８、の変更に伴なう縦管８Ｃ群の変更にも、パイプホルダー５Ａの着脱取換えで簡便に対処出来る。

また、本発明の熱融着機にあっては、上下の加熱装置９は、同一構造物であって、図７に示す如く、ポスト１Ａに固定した伸縮シリンダーＪ１の伸縮ロッドＪｒの先端に、融着バー１２、融着ヒーター１１を連設し、融着ヒーター１１の先端に、枝管８Ｂ群の外周面に対応する半円当接曲面１０Ｒを備えた嵌合溝１０Ｇ群を配置したものが好ましい。

尚、融着ヒーター１１の先端の嵌合溝１０Ｇ群は、上下の加熱装置９で対象加工物、即ちヘッダー枝管８Ｂ、を上下から挟着した際に、半円当接曲面１０Ｒの上下一対で枝管８Ｂ外周を均斉に被覆挟着するものであり、加熱装置９は、融着ヒーター１１が所定温度に上昇した後、作用部位へ進出させるものであり、融着ヒーター１１は適温（標準：２２０℃）加熱によって熱伸長するため、各嵌合溝１０Ｇの間隔ＰＡ´は、予め使用融着ヒーター１１の熱伸長を加味して設定しておくのが好ましく、典型的には、アルミ合金製の融着ヒーター１１の、各半円形当接曲面１０Ｒを備えた嵌合溝１０Ｇの中心間寸法ＰＡ´は、枝管８Ｂ群の中心間寸法２０mm（ＰＡ）の場合に、１９．９mm（ＰＡ´）と設定する。

従って、上下の加熱装置９を同一構造物としたため、機枠に対する取付けが上下逆で実施すれば良く、機械装備品としての準備面、メンテナンス面、作動制御面から有利であり、且つ作用面でも、対象加工物、即ちヘッダー枝管８Ｂの外周面、への均等、均質作用が得られる。
そして、高温加熱体としての融着ヒーター１１を、融着バー１２を介在して伸縮シリンダーＪ１に連結したため、制御駆動体としての伸縮シリンダーＪ１に対する融着ヒーター１１からの熱変位伝達が抑制出来、加熱装置９は、正確、且つ安定した制御作用を発揮する。

また、本発明の熱融着機にあっては、図７に示す如く、融着バー１２と融着ヒーター１１とは、セラミックカラー１２Ａを介在してボルトｂ１２で連結し、融着ヒーター１１の先端部は細幅（標準：６mm）の加熱駒１０とすると共に、加熱駒１０の先端の、半円当接曲面１０Ｒを含む外表面を、ポリテトラ、フルオロエチレン樹脂（商標名：テフロン）で被覆するのが好ましい。
この場合、セラミックカラー１２Ａは、連結ボルトｂ１２を嵌入するスリーブ１２Ｓとつば１２Ｂとを備えたものであり、典型的には、つば１２Ｂは厚さ５mm、スリーブ１２Ｓは厚さ２mmである。

従って、高温の融着ヒーター１１から融着バー１２への、当接界面からの熱伝達も連結ボルトｂ１２による熱伝達も抑制出来、融着バー１２の熱変位が抑制出来て、伸縮シリンダーＪ１の設計値どおりの作動が保証出来る。
そして、融着ヒーター１１の先端の突出した加熱駒１０は細幅であるため、融着部配置形態の汎用性が向上すると共に、熱応答性も向上して加熱時間の短縮化も期待出来る。
その上、加熱駒１０の表面にテフロン（商標名）被覆したため、加工対象パイプ、即ち枝管８Ｂ群は外観の良い融着面となる。
しかも、テフロン（商標名）樹脂の使用量も少量に抑えることが出来る。

また、本発明の熱融着機にあっては、加熱装置９の融着ヒーター１１を温度管理し、ヘッダー枝管８Ｂ及び縦管８Ｃの溶解時間及び融着時間と共に、各伸縮シリンダーＪ１，Ｊ３，Ｊ４を、タイマーを介在して作動制御するのが好ましい。
この場合、融着ヒーター１１の温度及び溶解時間は、対象プラスチックパイプの材質、太さに対応して最適条件を決定すれば良く、ＰＰ−Ｒ樹脂製の、肉厚３．６mmで、取付孔Ｈｂ部の肉厚が２mmの枝管８Ｂと、肉厚１．６mmの縦管８Ｃとを採用する場合は、加熱装置９、即ち融着ヒーター１１の表面加熱温度は、２１０℃〜２２０℃、加熱時間は８０秒で実施すれば良い。

従って、本発明の熱融着機は、主管クランプ装置６のクランプ下台６Ｂへのヘッダー８の位置決め載置と、縦管８Ｃ群の縦管クランプ装置５のパイプホルダー５Ａ上への載置、及びヘッダー枝管８Ｂへの嵌入の作業以外の、製品の良否を決定する、加熱、融着、冷却等の重要作業工程は、シーケンス自動制御で機械的に遂行出来るため、ヘッダー８への縦管８Ｃ群の直交連通接続が、均質性の担保の下に、高い生産性で実施出来る。

本発明の方法によれば、ヘッダー８の継手用枝管８Ｂ群が作業域ＳＷに突出した状態で姿勢確保して、未加熱で保形性を維持した縦管８Ｃ群を、未加熱で保形性を維持した枝管８Ｂ群に嵌入するため、縦管８Ｃのヘッダー枝管８Ｂへの正確な嵌入作業が容易に実施出来る。
そして、加熱融着作業は、枝管８Ｂ群の外周面に整合する嵌合溝１０Ｇ群を先端に備えた一対の加熱装置９を対向衝合当接させて枝管８Ｂ群を被覆して、１度の挟着形態で実施するため、全枝管８Ｂは、外周面が均斉な溶融作用を受け、内側の縦管８Ｃ群と均斉に熱融着する。
そのため、本発明は、従来の技法より、遥かに簡便な手法で、遥かに高品質なパイプ群の直交連通接合を可能とし、１本のヘッダー８に多数本の分岐管を密集直交連通させる熱可塑性パイプ熱融着手法の、新規、且つ有用な手法を提供する。

また、熱融着機の発明にあっては、両側の立設ポスト１Ａ間を作業域ＳＷとして、作業域ＳＷの後側には縦管クランプ装置５を前端に備えた固定テーブル１Ｔを配置し、主管クランプ装置６は両側ポスト１Ａ間に差渡し形態で配置したため、作業域ＳＷの前側の自由空間の作業員が、固定テーブル１Ｔ上の各縦管８Ｃを手前に引出し、手前の主管クランプ装置６で姿勢確保した各ヘッダー枝管８Ｂへ、目視の下に容易に嵌入出来る。

そして、主管クランプ装置６と縦管クランプ装置５とで姿勢確保した加工対象物、即ちヘッダー８に縦管８Ｃ群を嵌入したパイプ群、に対しては、先端に枝管８Ｂ群の周面と対応する嵌合溝１０Ｇ群を備えた、上下一対の加熱装置９によって、１度の挟着の下に、全枝管８Ｂ群を挟着して加熱溶融接着するため、全枝管８Ｂは均斉な加熱融着作用を受けて、ヘッダー８と全縦管８Ｃ群との均斉な熱融着が達成出来る。

従って、本発明の熱融着機は、両側のポスト１Ａ間の作業域ＳＷ空間内に、上下加熱装置９及び主管クランプ装置６を配置したために、省スペース化、小型化出来、且つ、ヘッダー８への縦管８Ｃの手作業による嵌入作業も、両側ポスト１Ａ間の作業域ＳＷの前側の自由空間からの、作業員による目視下での手作業となり、従来の手法では製作困難であった、１本のヘッダーに多数本の分岐管を直交密集連通したプラスチックパイプ接続品を、作業性良く、高品質で製造する機械を提供し、本願の方法発明の合理的実施を可能とする。

本発明熱融着機の縦断側面図である。 （Ａ）は熱融着機の上面図であり、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線横断平面図である。 （Ａ）は熱融着機の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）はガラリ１３Ｃの縦断面図である。 機枠架台の説明図であって、（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部説明図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ部説明図である。 本発明の部分説明図であって、（Ａ）は融着部の縦断側面図、（Ｂ）は縦管クランプ装置の一部切欠斜視図、（Ｃ）はパイプホルダー５Ａの取付構造断面図である。 主管クランプ装置の説明図であって、（Ａ）は一部縦断斜視図、（Ｂ）は部分正面図である。 加熱装置の説明図であって、（Ａ）は縦断側面図、（Ｂ）は一部切欠正面図である。 加熱装置の説明図であって、（Ａ）は融着バー１２の斜視図、（Ｂ）は融着ヒーター１１の斜視図である。 冷却装置の説明図であって、（Ａ）はダクトの斜視図、（Ｂ）は冷却装置のシステム概要図である。 本発明の熱融着機のヘッダーと縦管とをセットした状態での要部縦断側面図である。 （Ａ）は本発明の熱融着機の加熱融着状態での要部縦断側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 本発明の熱融着機の冷却作用状態の要部縦断側面図である。 本発明の製作物の説明図であって、（Ａ）はヘッダーの一部横断平面図、（Ｂ）は半製品の一部切欠縦断側面図、（Ｃ）は半製品の一部切欠平面図、（Ｄ）は完成品の斜視図である。 従来例１の説明図であって、（Ａ）は融着作業状態の断面図、（Ｂ）は融着製品の断面図である。 従来例２の説明図であって、（Ａ）は主管の孔開け状態説明断面図、（Ｂ）は主管用加熱工具と主管との斜視図、（Ｃ）は分岐管加熱工具と分岐物との斜視図、（Ｄ）は主管と分岐管の接合作業斜視図、（Ｅ）は融着接合状態斜視図である。

本発明を、図１３に示す放熱器用のパイプ接続製品を製作する加熱融着機に就いての実施例で詳述する。
尚、図１３の、（Ａ）は、左半は横断平面で示すヘッダー８の平面図であり、（Ｂ）はヘッダー８に縦管８Ｃを融着接合した半製品８Ｋの要部縦断側面図であり、（Ｃ）は半製品８Ｋの部分平面図であり、（Ｄ）は、半製品、即ち縦管８Ｃ群の一端にのみヘッダー８を熱融着接合したもの、の縦管８Ｃ群の他端にもヘッダー８を熱融着した完成品、即ちプラスチック放熱パネル、の２枚を更に、セパレータパイプ８Ｄ、及び連通パイプ８Ｅで一体化して、第１パネル８１と第２パネル８２の２枚重層放熱パネルとし、第１パネル８１の上側のヘッダー主管８Ａには供給口８Ｓを、第２パネル８２の上側ヘッダー主管８Ａには排出口８Ｒを付設したプラスチックパイプ製放熱器の斜視図である。

本発明を適用するヘッダー８と縦管８Ｃとは、同一材料の、ポリプロピレン、ランダム、コポリマー樹脂（ＰＰ−Ｒ樹脂）製パイプであり、この場合、ヘッダー８は射出成形品であって、ヘッダー主管８Ａは、外径ｄＡが２７mm、肉厚が５mmで、長さＬ８が３５０mmであり、ヘッダー主管８Ａからは、外径ｄＢが１７mm、肉厚３．６mm、長さＬＢが３０mmの継手用枝管８Ｂ群を、中心間距離（ＰＡ）２０mmで、直交平行突出しており、各ヘッダー枝管８Ｂは、図１３（Ａ）に示す如く、枝管先端ｂｅから内径１３mmの取付孔Ｈｂを、深さ１０mm、同心配置し、取付孔Ｈｂの奥端に段部ｂｆを備えた構造である。
また、縦管８Ｃは、外径ｄＣが１３mm、肉厚が１．６mmの押出成形パイプを適寸に裁断したものである。

〔熱融着機の概要（図１、図２、図３、図４）〕
図１は熱融着機の縦断側面図であり、図２（Ａ）は熱融着機の上面図、図２（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線横断平面図であり、図３（Ａ）は熱融着機の正面図、図４（Ａ）は機枠架台の斜視図である。
熱融着機は、図１、図２に示す如く、両側端のポスト１Ａと、上桟１Ｃ、下桟１Ｄ及び縦桟１Ｅとを剛構造に構築し、両側ポスト１Ａの上端間にもポスト連結材１Ｂを差渡して剛構造機枠とし、機枠の上桟１Ｃ上には固定テーブル１Ｔを、前端１ｆがポスト１Ａ間の空間内に若干（標準：５０mm）突出形態として固定して機枠架台１としている。

そして、図１に示す如く、機枠架台１の固定テーブル１Ｔ上の前部には縦管クランプ装置５を配置し、両側ポスト１Ａ間のポスト幅ＷＡで形成された空間を作業域ＳＷとし、作業域ＳＷ内を上下動進退する上方加熱装置９と下方加熱装置９とを、同一構造で、ポスト１Ａを介して、固定テーブル１Ｔの上方位置と下方位置とに対向配置し、縦管クランプ装置５の対向位置の作業域ＳＷに、主管クランプ装置６を、ポスト１Ａ間に差渡し状に配置し、また、上部加熱装置９を覆う下向き吹出しダクト１３Ａと、下部加熱装置９を覆う上向き吸込みダクト１３Ａを、空気冷却用に配置したものであり、全体寸法は、床面ＦＬからポスト１Ａ上端までの高さｈ１が１５００mm、ポスト１Ａの前端から固定テーブル１Ｔ後端までの奥行き幅Ｗ１が７５０mm、一方のポスト１Ａの外端から他方のポスト１Ａの外端までの左右長さＬ１が９５０mmである。

そして、熱融着機の融着作業は、図１に示す如く、ヘッダー８を、主管クランプ装置６のクランプ下台６Ｂ上に位置決め載置して、伸縮シリンダーＪ４で上下動する上プレート６Ｔで姿勢確保し、固定テーブル１Ｔ上に展開した縦管８Ｃ群の前端部を縦管クランプ装置５のパイプホルダー５Ａ上で位置決めして、順次ヘッダー枝管８Ｂ内に嵌入し、全縦管８Ｃがヘッダー枝管８Ｂと嵌合した状態で、縦管クランプ装置の押圧板５Ｂを伸縮シリンダーＪ３で降下して全縦管８Ｃを姿勢確保し、上下の加熱装置９を加熱作用部位へ上下から進出させて、ヘッダー枝管８Ｂの先端の取付孔Ｈｂの外周部を加熱融着し、上下の加熱装置９を退去した後、上下のダクト１３Ａを介してヘッダー８と縦管８Ｃ群との加熱接合部を冷却するものである。

〔架台１の構造（図４）〕
架台（機枠架台）１は、各種機構部を配置するための剛構造支承体であって、図４（Ａ）は全体斜視図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ部説明図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ部説明図である。
即ち、架台１は、図４（Ａ）に示す如く、両側の下桟１Ｄの前端に、溝形鋼のポスト１Ａをウエブ１Ａ´を対向して、アンカープレート１Ｖ´を介して立設固定し、両側のポスト１Ａの後側のフランジ１Ａ”の高さ方向略中間に上桟１Ｃの前端を固定し、両側の下桟１Ｄ及び上桟１Ｃの後端を縦桟１Ｅで連結すると共に、両側の下桟１Ｄの後端間を下桟１Ｄで、両側の上桟１Ｃの後端間を上桟１Ｃで連結し、両側ポスト１Ａの上端間にも、取付プレート１Ｓを介して溝形鋼のポスト連結材１Ｂを連結固定し、上桟１Ｃ上には鉄板を張着固定して固定テーブル１Ｔとしたものである。

そして、四隅の下桟１Ｄの下端には、図４（Ｃ）に示す如く、アンカープレート１Ｖを備えた高さ調整ボルト１Ｋをナット１Ｍで高さ調整可能に配置したものであり、架台１の全体寸法は、前側のポスト１Ａの前端から後側の縦桟１Ｅの後端、即ち固定テーブル１Ｔの後端、までの前後幅Ｗ１が７５０mm、両側ポスト１Ａ外端間、即ち固定テーブル１Ｔの左右長さＬ１が９５０mm、床面ＦＬからポスト上端までの高さｈ１が１５００mm、床面ＦＬから固定テーブル１Ｔまでの高さｈ２が７００mmであって、固定テーブル１Ｔは、前端をポスト１Ａ間に５０mm突出させたものである。

この場合、架台１の上桟１Ｃ、下桟１Ｄ及び縦桟１Ｅは、肉厚４．５mmで一辺が７５mmの、慣用の角形鋼管（ＪＩＳＧ３４６６）を溶接固定しており、ポスト１Ａは、慣用の溝形鋼（ＪＩＳＧ３１９２）の、ウエブ１Ａ´が厚さ９mm、幅（ＷＡ）が１５０mmで、フランジ１Ａ”が厚さ１２．５mm、幅（ＬＡ）７５mm、長さが１３５０mmのものであり、上桟１Ｃとは、図４（Ｂ）に示す如く、上桟１Ｃの端部に溶着した取付プレート１Ｃ´を介してボルト（ｂ１）締着した。
また、ポスト連結材１Ｂは、底板１Ｂ´と側板１Ｂ”を備えた、厚さ９mm、幅１５０mmの溝形鋼の長さＬ２が８００mmのものであって、底板１Ｂ´の中央には、空気冷却装置１３のスパイラルダクト管１３Ｂ挿通孔Ｈ１３を配置して、両端に溶着した取付プレート１Ｓで、ポストウエブ１Ａ´とねじＳ１で締着した。

〔主管クランプ装置６（図１、図６）〕
主管クランプ装置６は、ヘッダー８を所定姿勢で保持し、縦管８Ｃ群のヘッダー８への嵌合作用、及び融着作用を担保するものであって、ヘッダー８を支承するためのクランプ下台６Ｂと、ヘッダー８を押圧、開放するための上プレート６Ｔと、上プレート６Ｔを昇降作用させる伸縮シリンダーＪ４とを備えたものであり、図６（Ａ）は、主管クランプ装置６の一部切欠斜視図であり、図６（Ｂ）は固定テーブル１Ｔ側から見た部分拡大正面図であり、図５（Ａ）は主管クランプ装置６と、縦管クランプ装置５と、加熱装置９との位置関係を示す縦断側面図である。

主管クランプ装置６のクランプ下台６Ｂは、図６（Ａ）に示す如く、幅Ｗ６が５３mm、厚さｈ６が３３．５mm、長さＬ２（図２（Ｂ）参照）が８００mmのアルミ角棒材であって、上面６Ｕの前部には、ヘッダー主管８Ａの外径に整合したヘッダー主管８Ａ用嵌合溝Ｇ１を、ヘッダー主管８Ａを前面６Ｆから若干（標準：３mm）入り込んだ形態で嵌合するように配置し、前面６Ｆの上端には、各ヘッダー枝管８Ｂの中心間寸法ＰＡと整合する中心間寸法ＰＡ２０mmで、ヘッダー枝管８Ｂ群用嵌合溝Ｇ２を配置して、ヘッダー８をクランプ下台６Ｂ上に嵌合配置すれば、長さＬＢ（図１３（Ａ））が３０mmの各ヘッダー枝管８Ｂが前面６Ｆから大半（標準：２７mm）突出した形態で、保持出来るようにしたものであり、図６（Ｂ）に示す如く、クランプ下台６Ｂは、両側端のねじ孔Ｈ６を介して、ポストウエブ１Ａ´のねじ挿入用孔Ｈ６´からボルトｂ６で着脱自在に締着し、両側ポスト１Ａ間に差渡し固定する。

そして、幅５３mm、厚さ２０mm、長さ（Ｌ２）が８００mmの角鋼棒のシリンダー受６Ａは、図６（Ｂ）に示す如く、クランプ下台６Ｂの上方で、クランプ下台６Ｂと同様、両端のねじ孔Ｈ６及びポストウエブ１Ａ´のねじ挿入用孔Ｈ６´を介してボルトｂ６で着脱自在に締着して、両側ポスト１Ａ間に差渡し固定し、シリンダー受６Ａ上には、ストローク長２０mmの伸縮シリンダーＪ４を、左右２個（図３（Ａ）参照）、ねじＳ６で固定し、伸縮シリンダーＪ４の下方に出没するシリンダーロッドＪｒの先端には、幅２５mm、長さ５０mm、厚さ３mmのアルミ板の取付板６Ｋを介して、下面にヘッダー主管８Ａ用の嵌合溝Ｇ３を備えた、幅３０mm、厚さ１０mm、長さ７７０mmのアルミ板製上プレート６Ｔを固定し、伸縮シリンダーＪ４の作動によるシリンダーロッドＪｒのシリンダー受６Ａに対する上下伸縮によって、上プレート６Ｔをクランプ下台６Ｂ上のヘッダー主管８Ａに対して、押圧又は開放可能としたものである。

〔縦管クランプ装置５（図５）〕
縦管クランプ装置５は、外径ｄｃが１３mm、肉厚１．６mmの長尺の縦管８Ｃ群を、主管クランプ装置６で把持したヘッダー枝管８Ｂ群の取付孔Ｈｂに嵌合した状態を確保するものであって、図５（Ｂ）は縦管クランプ装置５の一部切欠斜視図であり、図５（Ｃ）はパイプホルダー５Ａの取付説明図である。
縦管クランプ装置５は、図５（Ａ）に示す如く、前後幅Ｗ５が１１５mmで前端を固定テーブル１Ｔの前端と揃えたパイプホルダー５Ａと、パイプホルダー５Ａに対してストローク長２５mmの伸縮シリンダーＪ３で上下動する小幅の押圧板５Ｂとを備えたものである。

パイプホルダー５Ａは、図５（Ｃ）に示す如く、固定テーブル１Ｔの上面にねじＳ５で着脱自在に固定したものであり、上面には、縦管８Ｃ群の所定中心間寸法に相当する中心間寸法ＰＡ（標準：２０mm）で、縦管嵌合溝Ｇ５を備えている。
そして、パイプホルダー５Ａの左右長手方向の両端では、図２（Ｂ）に示す如く、固定テーブル１Ｔ上に、クランプサイド５Ｄを、後端をパイプホルダー５Ａの後端に揃えた状態でボルト締着し、両側のクランプサイド５Ｄ間に亘って、幅Ｗ５´が５０mm、長さ８００mm（Ｌ２）の溝形鋼のシリンダー受５Ｃをクランプサイド５Ｄ上にボルトｂ５で締着し、シリンダー受５Ｃには、左右２個の伸縮シリンダーＪ３（図２（Ｂ）参照）を固定配置し、シリンダーＪ３から下方に伸縮するシリンダーロッドＪｒの先端には、取付板５Ｋを介して、幅Ｗ５´が５０mm、厚さ１０mm、長さ７５０mmのアルミ平板の押圧板５Ｂを取付けたものであり、押圧板５Ｂはパイプホルダー５Ａの後半部位で押圧・開放作用する。

〔加熱装置９（図１、図７、図８）〕
加熱装置９は、図１に示す如く、同一構造の上下一対を対抗配置し、主管クランプ装置６のクランプ下台６Ｂの上面レベル、即ちヘッダー枝管８Ｂの長手方向軸心レベル、で先端が衝合作用するものであって、図３（Ａ）及び図７（Ｂ）に示す如く、先端に各枝管８Ｂ群に対応する半円当接曲面１０Ｒで形成した嵌合溝１０Ｇを備えた長尺の融着ヒーター１１と、融着ヒーター１１を伸縮シリンダーＪ１に連結する融着バー１２と、両端の一対の伸縮シリンダーＪ１とを備えたものであり、上側の加熱装置９は下方へ進退するように、下側の加熱装置９は上方へ進退するように、上下加熱装置９の各左右伸縮シリンダーＪ１は、ポストウエブ１Ａにボルトｂ９で締着した、肉厚６mm、一辺が７５mmのアングル形態の取付金具ＪＣの水平辺に、入排気口ＪＡ部をねじＳ９で締着する。

この場合、加熱装置９の各伸縮シリンダーＪ１は、ストローク長１００mmであり、伸縮動するシリンダーロッドＪｒの先端には、図７（Ｂ）に示す如く、融着バー１２を固定するための取付プレート１２Ｋを備えている。
そして、融着バー１２は、図８（Ａ）に示す如く、鋼製で、幅Ｗ１２が２０mm、高さｈ１２が３０mmの断面矩形角材で、長さＬ１２が７８０mmであり、長さ方向中心から左右対称に計６本のねじ挿入用孔Ｈ１２を貫通し、両端上面には、シリンダーロッドＪｒ先端に固定した取付プレート１２Ｋ締着用のねじ孔Ｈ１２´（径６mm、深さ１５mm）を備えたものである。

また、融着ヒーター１１は、２本を直列して融着バー１２に取付けるもので、アルミ鋳造品であって、図８（Ｂ）に示す如く、幅Ｗ１１が１２mm、高さｈ１１が６２mm、長さＬ１１が３７５mmで、両端上部に欠込み１１Ｅを備え、アルミ板のセパレータ１１Ｋによって姿勢保持して、内蔵したストレートヒーター１１Ａの両端を電源端子取付部１１Ｂとして欠込み１１Ｅから突出し、固定テーブル１Ｔ側の側面１１Ｆ中央からは融着ヒーター１１の表面温度計測用の計測コード（図示せず）を突出させた、断面矩形の本体部の下面に、幅Ｗ１０が６mm、高さｈ１０が１２mm、長さが本体部と同長（３７５mm）の細幅の加熱駒１０を突設し、加熱駒１０の先端面１０Ｄには、ヘッダー枝管８Ｂ群に対応し、且つヘッダー枝管８Ｂの外周面と整合する、半円形の当接曲面１０Ｒで形成した嵌合溝１０Ｇ群を配置し、加熱駒１０の当接曲面１０Ｒ、先端面１０Ｄ面及び両側面１０Ｓを含む表面にはテフロン（商標名）樹脂被膜を焼付塗着しておく。

また、融着ヒーター１１の本体部上面には、融着バー１２のねじ挿入用孔Ｈ１２に対応する径５mm、深さ１５mmのねじ孔Ｈ１１を穿設しておく。
本実施例では、融着ヒーター１１は、加熱温度２１０〜２２０℃域で実施するため、ヘッダー枝管８Ｂの中心間寸法ＰＡが２０mmに対し、加熱駒１０の嵌合溝１０Ｇの中心間寸法ＰＡ´は１９．９mmとしておけば、アルミ合金の加熱駒は熱伸長して加工製品に支障を生じない。
尚、本実施例の加熱駒１０の嵌合溝１０Ｇの中心間寸法ＰＡ´の熱伸長は、実証実験の結果、２１０℃で０．０９４mm、２３０℃で０．１０４mmの値が得られたため、嵌合溝１０Ｇ間寸法ＰＡ´は、常温で１９．９mmで、ヘッダー枝管８Ｂ間寸法ＰＡ２０mmの製品に支障無く対応出来ることが確認出来た。

そして、加熱装置９の組立ては、図７に示す如く、伸縮シリンダーＪ１のシリンダーロッドＪｒの先端の取付プレート１２Ｋと、融着バー１２とを、ねじ孔Ｈ１２´を介してねじＳ１２で締着し、融着バー１２と、融着ヒーター１１とは、厚さ５mmのつば１２Ｂと内径６mmで厚さ２mmのスリーブ１２Ｓとを備えたセラミックカラー１２Ａを介在し、融着バー１２のねじ挿入用孔Ｈ１２の上面からも、同構造のセラミックカラー１２Ａを嵌合して、融着バー１２の、孔径１２mmのねじ挿入用孔Ｈ１２から融着ヒーター１１の上面のねじ孔Ｈ１１へボルトｂ１２を螺入固定し、高温の融着ヒーター１１から融着バー１２への、当接界面熱伝達も締着ボルトｂ１２を介した熱伝達も抑制出来る加熱装置９とする。

〔冷却装置（図３、図９）〕
冷却装置１３は、ヘッダー枝管８Ｂ群と縦管８Ｃ群とを加熱装置９が上下から１度に挟着加熱融着して、加熱装置９が上下に離反退去した後、融着部位を１００℃まで自然冷却させた時点から、冷気で急速冷却させるものであって、図９（Ａ）に示す如く、空冷用ダクト１３Ａは、両側辺１３Ｆと両斜辺１３Ｓで末広がり形態とし、上辺１３Ｕにスパイラルダクト管１３Ｂ接続孔Ｈ１３を、斜辺端部から、垂直端辺１３Ｄ及び取付突出辺１３Ｔを備えた構造とし、図３（Ａ）の如く、上側加熱装置の上部には吹出し用とし、下側加熱装置９の下部には吸込み用として、両側のポスト１Ａを介して固定し、上側ダクト１３Ａには吹出し用のスパイラルダクト管１３Ｂを、下側ダクト１３Ａには吸引用スパイラルダクト管１３Ｂを連通したものである。

そして、上部ダクト１３Ａ及び下部ダクト１３Ａに配置するガラリ１３Ｃの開口面積は、ダクト管１３Ｂの断面積と同等、若しくは小さくして、吹出し及び吸引のスムーズ化を図る。
ガラリ１３Ｃの開口幅は２０mm、長さは６４０mmのライン型ディフューザー（（株）浪華製）を採用し、ダクト１３Ａの形状を末広がり台形状として、上下ダクト１３Ａの両側の傾斜辺に沿った冷気の拡散流及び集束流作用を生じさせる。
尚、上下ダクト１３Ａのポスト１Ａへの取付けは、図３（Ａ），（Ｂ）に示す如く、両垂直辺１３Ｆから延出する取出突出辺１３Ｔをポスト１Ａの両側のフランジ１Ａ”にねじＳ１３で固定し、両側突出辺１３Ｔ´と垂直端辺１３Ｄとで囲むスペース内に、加熱装置用伸縮シリンダーＪ１が納まり、上下加熱装置９の上下進退運動に支障の無い形態とする。

従って、それ自体慣用技術である空気冷却装置１３は、図９（Ｂ）の空冷システム概要図に示す如く、ヒートポンプを内蔵する室外機１３Ｅで７℃に冷却した冷媒を、循環ポンプＰＭを介して熱交換器１３Ｍに送り、熱交換器１３Ｍ内で空気を冷却し、冷媒は室外機１３Ｅで再冷却されて循環するので、冷却空気は送風機１３Ｋの風圧力によって、慣用のスパイラルダクト管１３Ｂを介して熱融着機の上部の、下端にガラリ１３Ｃを介したダクト１３Ａの供給口１３ｆから吹出し、融着後１００℃まで自然冷却した加工品に、低温（標準：７℃）の吹出し流ａ１を吹き付け、加工品の周面を通過した冷気ａ２を熱交換器１３Ｍへと循環させ、融着加工品の融着部、即ちヘッダー枝管８Ｂ群を、短時間で、人手での取扱い可能に冷却する。

〔ヘッダー８と縦管８Ｃとの融着接合（図１０、図１１、図１２）〕
図１は、熱融着機の稼動前の状態であり、図１０は、ヘッダー主管８Ａに縦管８Ｃを嵌入して、主管クランプ装置６及び縦管クランプ装置５が加熱対象物を姿勢保持した状態であり、図１１は、上下の加熱装置９が協仂して加工対象物を加熱融着作用中の状態であり、図１２は、加熱装置９が加熱融着作用を終了して上下に退去し、冷却装置で加工対象物を強制冷却中の状態である。
加工対象物は、図１３に示す、ヘッダー８の主管８Ａから直交側方に、継手用枝管８Ｂ群を中心間寸法ＰＡ（２０mm）で突出したヘッダー８と、縦管８Ｃ群との嵌合接続物である。

〔図１の状態から、図１０の状態まで〕
（ａ）．固定テーブル１Ｔ上には、手作業で縦管８Ｃ群を、先端をパイプホルダー５Ａ上として延展しておき、手作業で１本のヘッダー８を、主管クランプ装置６のクランプ下台６Ｂ上に、ヘッダー主管８Ａを嵌合溝Ｇ１に、継手枝管８Ｂ群を嵌合溝Ｇ２に嵌合して配置する。
（ｂ）．次いで、伸縮シリンダーＪ４の制御作動によって、上プレート６Ｔを降下し、クランプ下台６Ｂ上のヘッダー８を押圧して、ヘッダー８の姿勢を確保する。
この場合、全長３０mmの、各ヘッダー枝管８Ｂは、先端がクランプ下台６Ｂの前面６Ｆから２７mm突出し、且つ主管８Ａ及び枝管８Ｂは、クランプ下台６Ｂ内に１／２埋没した形態に確保する。

（ｃ）．次いで、固定テーブル１Ｔ上の、先端がパイプホルダー５Ａ上に位置する縦管８Ｃ群を、手作業で１本ずつ、順次ヘッダー枝管８Ｂの取付孔Ｈｂに嵌入する。
（ｄ）．全縦管８Ｃ群が、パイプホルダー５Ａの嵌合溝Ｇ５に嵌入し、且つ先端がヘッダー枝管８Ｂの取付孔Ｈｂ内に嵌入した状態で、伸縮シリンダーＪ３の制御作動によって、押圧板５Ｂを降下して縦管８Ｃ群の姿勢を確保する。
この段階で、図１０に示す如く、加工対象物が、所定位置で姿勢確保された状態となる。

〔図１０の状態から図１１の状態まで〕
（ｅ）．次いで、融着ヒーター１１の表面温度が２２０℃となった加熱装置９を、伸縮シリンダーＪ１の制御作動によって、上側加熱装置９の降下進出と、下側加熱装置９の上昇進出を同時に行って、上下加熱装置の、加熱駒１０の当接曲面１０Ｒの嵌合溝１０Ｇ群によるヘッダー枝管８Ｂに対する挟着被覆状態、即ち、図１１の状態で、８０±５秒間、ヘッダー枝管８Ｂの外周面から加熱溶融する。
尚、融着ヒーター１１の、ストレートヒーター１１Ａの通電による所定温度、２１０〜２２０℃までの加熱は、長時間（標準：２時間）を要するため、予めタイマー制御でスイッチ入力しておく。
この時点で、アルミ合金製の融着ヒーター１１は熱伸長して、加熱駒１０の嵌合溝１０Ｇ群の中心間寸法が、室温時の１９．９mmから加熱融着時には０．１mm伸長するため、枝管８Ｂ群に対する挟着被覆形態は、設計値どおりとなる。

〔図１１の状態から図１２の状態まで〕
（ｆ）．図１１の状態で所定時間（標準：室温２０℃で、８０±５秒）経過後、伸縮シリンダーＪ１の制御作動により、上下の加熱装置９を上下に退去し、加工対象物を自然冷却させる。
（ｇ）．加工対象物を１００℃まで自然冷却（標準：６０秒）した後、冷却装置１３を作動し、加工対象物を４０℃まで強制冷却する。
この場合、加工対象物、即ちヘッダー８と縦管８Ｃとの接合物、の１００℃から４０℃までの強制冷却は、７℃冷風作用の下では６０秒で可能である。

〔図１２の状態から図１の状態まで〕
（ｈ）．加工対象物が４０℃に冷却すると同時に、冷却装置１３の駆動を制御停止し、縦管クランプ装置５の押圧板５Ｂと、主管クランプ装置６の上プレート６Ｔとを、伸縮シリンダーＪ３及びＪ４の同時制御作動によって上昇させて、固定テーブル側から後方へ、人手で引出すことにより、縦管８Ｃ群の一端にヘッダー８の連通接合した半製品８Ｋを得る。
得られた半製品８Ｋは、図１３（Ｂ），（Ｃ）に示す如く、各枝管８Ｂの取付孔Ｈｂの外周面には、加熱駒１０の押圧による、規制的な小突起（標準：０．５mm）の溶融樹脂８Ｍが目視出来、融着部８Ｔ以外は何ら変形の無い、且つ、確実、均斉に熱融着した半製品８Ｋとなる。
この段階で、熱融着機は、再度図１の状態となり、熱融着機は、再度熱融着のためのヘッダー８及び縦管８Ｃ群の配置が可能となる。

〔放熱器の製作（図１３）〕
ヘッダー８に縦管８Ｃ群の一端を熱融着した半製品８Ｋを、図１の状態の熱融着機に対して、再度、縦管８Ｃ群の他端を固定テーブル１Ｔの前部のパイプホルダー５Ａ上に配置し、新規ヘッダー８を手作業で、主管クランプ装置６のクランプ下台６Ｂ上に嵌合して、前述の（ａ）〜（ｈ）の作業工程を実施すれば、縦管８Ｃ群の両端にヘッダー８の直交連通接続した、１枚のプラスチック製放熱パネル８１となる。

そして、該１枚の放熱パネルの２枚を用いて、図１３（Ｄ）に示す如く、同一構造の第１放熱パネル８１と第２放熱パネル８２として、上部ヘッダー主管８Ａ及び下部ヘッダー主管８Ａ相互を、セパレータパイプ８Ｄと、連通パイプ８Ｅとで重層形態に一体化し、上部ヘッダー８の、第１放熱パネル８１側には供給口８Ｓを、第２放熱パネル８２側には排出口８Ｒを配置すれば、前後２連、即ち前後に２枚の重層連通形態、のプラスチック放熱器が得られる。

１ 架台（機枠架台）
１Ａ ポスト
１Ａ´ ウェブ
１Ａ” フランジ
１Ｂ ポスト連結材
１Ｂ´ 底板
１Ｂ” 側板
１Ｃ 上桟
１Ｃ´，１Ｓ 取付プレート
１Ｄ 下桟
１Ｅ 縦桟
１Ｋ 高さ調整ボルト
１Ｍ ナット
１Ｔ 固定テーブル
１Ｖ，１Ｖ´ アンカープレート
５ 縦管クランプ装置（クランプ装置）
５Ａ パイプホルダー
５Ｂ 押圧板
５Ｃ，６Ａ シリンダー受
５Ｄ クランプサイド
５Ｋ，６Ｋ，１２Ｋ 取付板
６ 主管クランプ装置（クランプ装置）
６Ｂ クランプ下台
６Ｔ 上プレート
８ ヘッダー
８Ａ ヘッダー主管（主管）
８Ｂ ヘッダー枝管（継手用枝管、枝管）
８Ｃ 縦管
８Ｄ セパレータパイプ
８Ｅ 連通パイプ
８Ｋ 半製品
８Ｍ 溶融樹脂
８Ｒ 排出口
８Ｓ 供給口
８Ｔ 融着部
９ 加熱装置
１０ 加熱駒
１０Ｂ テフロン樹脂被膜
１０Ｇ 嵌合溝
１０Ｒ 当接曲面
１１ 融着ヒーター
１１Ａ ストレートヒーター
１１Ｂ 電源端子取付部
１１Ｅ 欠込み
１１Ｋ セパレータ
１２ 融着バー
１２Ａ セラミックカラー
１２Ｂ つば
１２Ｓ スリーブ
１３ 冷却装置
１３Ａ ダクト
１３Ｂ スパイラルダクト管（ダクト管）
１３Ｃ ガラリ
１３Ｅ 室外機
１３Ｋ 送風機
１３Ｍ 熱交換器
ｂｅ，ｃｆ 先端
ｂｆ 段部
ｂ１，ｂ５，ｂ６，ｂ９，ｂ１２ 締着ボルト（ボルト）
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ５ 嵌合溝
Ｈｂ 取付孔
Ｊ１，Ｊ３，Ｊ４ 伸縮シリンダー
Ｊｃ 取付金具
Ｊｒ 伸縮ロッド（シリンダーロッド）
ＰＭ 循環ポンプ
Ｓ１，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１２ ねじ
ＳＷ 作業域

Claims (10)

1. １本の長尺の主管（８Ａ）から短寸の継手用枝管（８Ｂ）群を直交形態で平行突出した熱可塑性プラスチックパイプのヘッダー（８）に対し、熱可塑性プラスチックパイプの長尺の縦管（８Ｃ）の多数本を機械的に融着接合する方法であって、ヘッダー（８）は、枝管（８Ｂ）群が作業域（ＳＷ）に突出した形態で姿勢確保し、次いで、縦管（８Ｃ）群先端を、枝管（８Ｂ）内に嵌入した後姿勢確保し、次いで、先端に枝管（８Ｂ）群の外周面に整合する嵌合溝（１０Ｇ）群を備えた加熱装置（９）の一対を、作業域（ＳＷ）内で、対向進出させて、各枝管（８Ｂ）を、対向一対の加熱装置（９）の先端嵌合溝（１０Ｇ）群で被覆挟着した形態で、加熱溶融して内側の各縦管（８Ｃ）と融着し、次いで、一対の加熱装置（９）を離反退去後、ヘッダー（８）と縦管（８Ｃ）群とを開放するヘッダー（８）に対する縦管（８Ｃ）群の直交融着方法。
2. 一対の加熱装置９を上下対向配置し、ヘッダー（８）の姿勢確保及び開放、縦管（８Ｃ）群の姿勢確保及び開放、上下加熱装置（９）の加熱温度、融着作用位置への進出及び退去は、機械的に制御駆動で実施し、上下加熱装置（９）の融着作用位置からの退去後は、枝管（８Ｂ）の融着部が１００℃±１０℃まで自然冷却し、次いで、冷却装置（１３）で４０℃±１０℃まで強制冷却する、請求項１に記載の融着方法。
3. ヘッダー枝管（８Ｂ）が、先端（ｂｅ）から段部（ｂｆ）まで、縦管（８Ｃ）の外径（ｄｃ）と整合する取付孔（Ｈｂ）を備え、枝管（８Ｂ）の内径（ｂｒ）が縦管（８Ｃ）の内径（ｃｒ）と整合している、請求項１又は２に記載の融着方法。
4. 長手方向の両側には作業域（ＳＷ）を規定する幅を備えたポスト（１Ａ）を立設配置し、ポスト（１Ａ）間の作業域（ＳＷ）内で、１本のヘッダー主管（８Ａ）から継手用枝管（８Ｂ）群を直交形態で平行突出したヘッダー（８）に、長尺の縦管（８Ｃ）群を直交溶着するプラスチックパイプ熱融着機であって、ポスト（１Ａ）の後側に連設した固定テーブル（１Ｔ）上には縦管クランプ装置（５）を配置し、縦管クランプ装置（５）に対向する主管クランプ装置（６）を、ポスト（１Ａ）間に差渡し形態で作業域（ＳＷ）に突出配置し、作業域（ＳＷ）内を対向上下動する上下一対の、先端には枝管（８Ｂ）群の円筒周面と整合する嵌合溝（１０Ｇ）を備えた、加熱装置（９）をポスト（１Ａ）を介して配置した、プラスチックパイプ熱融着機。
5. 上側加熱装置（９）の上部及び下側加熱装置（９）の下部には、両側ポスト（１Ａ）を介して、加熱装置（９）の上下運動に干渉しない形態で、空気冷却用の上部ダクト（１３Ａ）及び下部ダクト（１３Ａ）を配置した、請求項４に記載の熱融着機。
6. 主管クランプ装置（６）は、上面（６Ｕ）前部に、主管（８Ａ）用の長手方向の嵌合溝（Ｇ１）と、嵌合溝（Ｇ１）に直交する前面（６Ｆ）の枝管用嵌合溝（Ｇ２）群とを備えて、ポスト（１Ａ）間に着脱自在に差渡したクランプ下台（６Ｂ）に対し、下面に主管（８Ａ）用の長手方向の嵌合溝（Ｇ３）を備えて、伸縮シリンダー（Ｊ４）に着脱自在に連結した上プレート（６Ｔ）を、伸縮シリンダー（Ｊ４）で上下動して、ヘッダー（８）を確保又は開放する、請求項４又は５に記載の熱融着機。
7. 縦管クランプ装置（５）は、上面に縦管（８Ｃ）用嵌合溝（Ｇ５）を備えたパイプホルダー（５Ａ）を固定テーブル（１Ｔ）の前端に着脱自在に固定し、押圧板（５Ｂ）を伸縮シリンダー（Ｊ３）で上下動して、縦管（８Ｃ）群を確保又は開放する、請求項４、又は５、又は６に記載の熱融着機。
8. 上下の加熱装置（９）は、同一構造物であって、ポスト（１Ａ）に固定した伸縮シリンダー（Ｊ１）の伸縮ロッド（Ｊｒ）の先端に、融着バー（１２）、融着ヒーター（１１）を連設し、融着ヒーター（１１）の先端に、枝管（８Ｂ）群の外周面に対応する半円当接曲面（１０Ｒ）を備えた嵌合溝（１０Ｇ）群を配置した、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の熱融着機。
9. 融着バー（１２）と融着ヒーター（１１）とは、セラミックカラー（１２Ａ）を介在してボルト（ｂ１２）で連結し、融着ヒーター（１１）の先端部は細幅の加熱駒（１０）とすると共に、加熱駒（１０）の先端の、半円当接曲面（１０Ｒ）を含む外表面を、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（商標名：テフロン）で被覆した、請求項８に記載の熱融着機。
10. 加熱装置（９）の融着ヒーター（１１）を温度管理し、ヘッダー枝管（８Ｂ）及び縦管（８Ｃ）の溶解時間及び融着時間と共に、各伸縮シリンダー（Ｊ１，Ｊ３，Ｊ４）を、タイマーを介在して作動制御する、請求項４乃至９のいずれか１項に記載の熱融着機。

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