JPH01164888A - フッ素樹脂チューブ束 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複数本のフッ素樹脂チューブが束ねられて
スリーブと一体化したフッ素樹脂チューブ束に係り、特
に、各フッ素樹脂チューブの端末開口部のつぶれや変形
の少ないフッ素樹脂チューブ束に関する。

〔従来の技術〕

フッ素樹脂は、多くの高分子材料の中でも、耐薬品性、
耐熱性、非汚染性等において特に優れた特性を示すこと
から、各分野で広く利用されている。フッ素樹脂で形成
されたチューブは、配管材料として他の材質からなるチ
ューブと同様に一本のまま使用されることが多いが、多
数本束ねてその両端部を一体化したチューブ束を、例え
ば特開昭６０−２５９８９８号などに示されるように、
その耐薬品性及び耐熱性に着目して熱交換器の伝熱管と
して使用したり、あるいは、耐薬品性及び非汚染性など
の面から脱気装置における脱気管としての使用も検討さ
れている（本出願人の提案による実開昭６２−２７７’
０３号）。

ところで、これらフッ素樹脂チューブ束は、端末接続を
容易にするため、端部１こフッ素樹脂スリーブを外嵌し
、各チューブとスリーブとを一体結着させて端部を蜂の
巣状の気密結合部に成形するものであるから、成形後に
おける各チューブの開口面積のバラツキは、実際に上記
装置に使用したときにはその性能に大きな影響を与える
。即ち、これらのバラツキは、流体をチューブ内に流し
たときに流速の差となってあられれ、熱交換効率あるい
は脱気効率の低下、バラツキの原因となるため、特にか
かる用途にチューブ束を使用する場合は、チューブ束に
は端部において、各チューブのつぶれかないことはいう
までもなく、偏平化等の変形もできるだけ小さいことが
望まれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、従来これらチューブ束の端末成形は、フ
ッ素樹脂が非粘着性であることから熱融着により行なわ
れており、このため加熱時におけるチューブの軟化や膨
張などが原因となってチューブがつぶれたり、あるいは
、変形したりすることが多く、高度な製造技術が必要で
あり、作業性もあまりよくない。

また、フッ素樹脂の中でも機械的強度、耐熱性、耐薬品
性、非汚染性の点で特に優れる四フッ化エチレン樹脂（
以下ＰＴ’ＦＢと称す）からなるチューブを用いた場合
では、ＰＴＦＥが非粘着性であることに加え、他のフッ
素樹脂に比べて溶融粘度が著しく高く、融点以上におい
てもほとんど流動性を示さないためイ熱融着しにくいと
いう性質がある。このため端末成形を行なったときに、
結合部に気密性不良が発生しやすいという欠点がある。

さらに、ＰＴＦＥが熱融着しにくいことから、結合部の
強度を高めるために、ＰＴＦＥチューブ束の端末部分に
外嵌するスリーブとして内径の小さめのものを用い、各
ＰＴＦＥチューブを密着状態にして熱融着を行なうと、
各ＰＴＦＢチューブが融点を越えた時点で大幅に膨張し
、しかもスリーブが内側にも膨張するので、その膨張圧
により各ＰＴＦＥチューブは圧着して結合強度が向上す
るものの、その反面、特にチューブ束の最外周に位置す
るチューブがつぶれやすくなり、その結果、端末開口部
の一部が閉塞したり、あるいは開口部がつぶれて流路が
狭められるなどの問題点が生じる。

そこで、ＰＴＦＥチューブ束を製造する方法として、特
開昭６０−２５９８９８号では、ＰＴＦＥチューブの内
部にガラスピーズ、金属粉末等のつぶれ防止のための粉
末状もしくは粒状の耐熱材料を充填し、さらにＰＴＦＥ
チューブの端末外周に熱溶融性フッ素樹脂を設けて該熱
溶融性フッ素樹脂を介して結着一体化する方法が提案さ
れている。ところが、この方法では、個々のチューブに
充填剤を充填することが面倒で作業性が悪いばかりか、
加熱によりＰＴＦＥチューブが溶融したときに、それら
充填剤がチューブ内周面に付着して残ることがある。か
かるチューブ束は、脱気管のように内部に高純度な液体
を通すような用途には、汚染の原因となるので使用でき
ないという問題点がある。

この発明は、これら従来技術の問題点に鑑み、各チュー
ブの開口部の変形が極めて小さく、開口状態が良好に保
持され、しかも製造が容易なフッ素樹脂チューブ束の提
供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来技術の問題点を解決するため、この発明によれ
ば、束ねられた複数本のフッ素樹脂チューブと、これら
複数本のフッ素チューブの端部に個別に外嵌され、加熱
により収縮し、さらに溶融固化して各フッ素樹脂チュー
ブを接合一体化せしめる熱溶融性フッ素樹脂からなる熱
収縮チューブにより形成される接合部と、これらフッ素
樹脂チューブの束の端部に外嵌されるフッ素樹脂スＩＪ
−ブと、このフッ素樹脂スリーブと前記フッ素樹脂チュ
ーブの束との間に設けられ、加熱により溶融し、さらに
固化して両者を接合一体化せしめる熱溶融性フッ素樹脂
チューブにより形成される管状接合部を備えるフッ素樹
脂チューブ束を構成する。

この構成において、フッ素樹脂チューブとしては、ＰＴ
ＦＥで形成されたものが各種特性の面から好適であり、
この場合各フッ素樹脂チューブの接合部を形成する熱収
縮チューブ、並びにこれらフッ素樹脂チューブの束とフ
ッ素樹脂スリーブとの接合部を形成するチューブには、
テトラフルオロエチレンーノ々−フルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合樹脂（以下ＰＦＡと称す）からなるも
のが接合強度などの面から好適である。

〔作用〕

この発明によるフッ素樹脂チューブ束においては、融点
以上に加熱した場合に流動性を示し、且つＰＴＦＥある
いは他のフッ素樹脂と接合しやすの束の間に設けられ、
さらに同様な樹脂からなる熱収縮チューブが、各フッ素
樹脂チューブの端部に外嵌され、これらが、熱溶融性フ
ッ素樹脂の融点以上に加熱されると、熱収縮チューブが
溶融して流動し、隣接するフッ素樹脂チューブ間の隙間
を確実に塞いで固化する。これにより、隣り合うフッ素
樹脂チューブは、この溶融した熱収縮チューブが接合部
となって結着される。さらに、これらフッ素樹脂チュー
ブの束とフッ素樹脂スリーブとの間に介在するチューブ
も溶融し、外側に位置するフッ素樹脂チューブとフッ素
樹脂スリーブとの間の隙間を塞いで固化して管状接合部
となり、これら接合部により端部に気密一体構造が形成
される。

この場合、各フッ素樹脂チューブに外嵌される熱収縮チ
ューブは、加熱により収縮して該フッ素樹脂チューブを
外側より締め付け、加熱によるフッ素樹脂チューブの膨
張を抑制し、軟化したフッ素樹脂チューブ同志の圧迫に
よる変形等を阻止しながら溶融する。このため、各フッ
素樹脂チューブは、熱収縮チューブの溶融後においても
、チューブを拘束せずに熱融着する従来方法に比べて膨
張率が小さく、互いに圧迫することはほとんどない。

また、フッ素樹脂スリーブとフッ素樹脂チューブの束の
間に設けられ、加熱により溶融したチューブは、各フッ
素樹脂チューブ、特に外側に位置するフッ素樹脂チュー
ブに残る若干の膨張圧を吸収しながら該フッ素樹脂チュ
ーブとフン素樹脂スリーブとの間の隙間を埋めると共に
、フッ素樹脂スリーブの内側への膨張圧も無理なく吸収
し、内側のフッ素樹脂チューブへの圧迫を阻止しながら
固化する。

したがって、端末成形時に各フッ素樹脂チューブが互い
に圧迫することがなく、且つフッ素樹脂スリーブが内側
のフッ素樹脂チューブを圧迫することもないので、各フ
ッ素樹脂チューブは端部において、つぶれや変形等を生
ずることなく、スリーブと共に確実に接合一体化される
。

〔実施例〕

第１図はこの発明によるフッ素樹脂チューブ束の一実施
例を示す一方の端部を切り欠いた斜視図で、第２図は端
部の縦断側面図である。

このフッ素樹脂チューブ束１は、束ねられた複数本のフ
ッ素樹脂チューブ２と、これらフッ素樹脂チューブ２の
端部を接合一体化する接合部３と、これらフッ素樹脂チ
ューブ２の束の端部に外嵌されるフッ素樹脂スリーブ４
と、このフッ素樹脂スリーブ４と前記フッ素樹脂チュー
ブ２の束とを接合一体化し、前記接合部３と共に、各フ
ッ素樹脂チューブ２の開口部を保持した状態で端部に気
密一体構造を形成する管状接合部５から構成されている
。

ここで接合部３及び管状接合部５ば、融点以上に加熱す
ると流動性を示すＰＦＡ等の熱溶融性フッ素樹脂からな
り、それぞれ第２図に詳細に示されるように、隣り合う
各フッ素樹脂チューブ２間の隙間、及びフッ素樹脂チュ
ーブ２とフッ素樹脂スリーブ４との間の隙間を埋めてこ
れらを結着−体止するもので、その形成方法の一例とし
ては、第３図に示すように、まずフッ素樹脂チューブ２
の端部に熱溶融性フッ素樹脂からなる熱収縮チューブ３
ａを外嵌し、これらを複数本束ねてその端部に熱流動性
フッ素樹脂からなるチューブ５ａ及びフッ素樹脂スリー
ブ４を順次外嵌する。そして、この端部をヒータ等を用
いて加熱すると、熱収縮チューブ３ａが収縮して各フッ
素樹脂チューブ２を外側から締め付ける。この熱収縮チ
ューブ３ａの締め付けにより、各フッ素樹脂チューブ２
の径方向への膨張が抑えられ、隣り合うチューブ同志の
圧迫が阻止されるので、各フッ素樹脂チューブ２は軟化
状態になってもつぶれたり、あるいは変形することがな
い。さらに加熱すると、熱収縮チューブ３ａは、フッ素
樹脂チューブ２の膨張を抑えた状態で溶融すると共に、
これらフッ素樹脂チューブ２の束とフッ素樹脂スリーブ
４の間に介在するチューブ５ａも溶融する。この溶融し
た熱収縮チューブ３ａは流動性があるので、各フッ素樹
脂チューブ２の径方向外方への若干の膨張圧により押圧
されて余分な熱溶融性フッ素樹脂が、長手方向に逃げて
それらの膨張圧を吸収しながらフッ素樹脂チューブ２間
の隙間を埋める。また、溶融したチューブ５ａも同様に
流動性があるから、これらフッ素樹脂チューブ２の束の
特に外側に位置するフッ素樹脂チューブ２の径方向外方
への膨張圧と、フッ素樹脂スリーブ４の径方向内方への
膨張圧により押圧され、余分な樹脂が長手方向に逃げて
それらの膨張圧を吸収しながらフッ素樹脂チューブ２の
束とフッ素樹脂スリーブ４の隙間を埋める。そして、端
部を冷却すると、隙間を埋めた熱溶融性フッ素樹脂が固
化してこれらを結着せしめ、それぞれ接合部３及び管状
接合部５となって気密一体構造を形成する（第１図、第
２図）。

なお、上記実施例では、端部に熱収縮チューブ３ａを外
嵌したフッ素樹脂チューブ２を複数本束ね、この束に熱
溶融性フッ素樹脂チューブ５ａを外嵌し、さらにフッ素
樹脂スリーブ４を外嵌した後、これらを−度に加熱する
ことにより結着一体化せしめているが、この方法以外に
、例えばあらかじめ各フッ素樹脂チューブ２の端部に外
嵌した熱収縮チューブ３ａを個々に加熱して各フッ素樹
脂チューブ２に熱融着せしめるか、あるいは熱収縮だけ
をさせた状態のものを束ね、そしてこれらの端部にチュ
ーブ５ａとフッ素樹脂スリーブ４を順次被せて加熱し、
一体化してもよい。また、チューブ５ａとフッ素樹脂ス
リーブ４をあらかじめ結着させておいてもよい。

かくして得られるフッ素樹脂チューブ束１は、端末成形
時に、加熱によるフッ素樹脂チューブ２の熱膨張が各チ
ューブ２に外嵌された熱収縮チューブ３ａにより抑制さ
れてチューブ同志の圧迫が阻止されると共に、フッ素樹
脂スリーブ３の内側への膨張圧並びにチューブ束の外側
に位置するフッ素樹脂チューブ２の外方への膨張圧が、
両者の間に設けられたチューブ５ａによって吸収される
ことから、成形後のフッ素樹脂チューブ２につぶれや変
形等の発生がなく、各フッ素樹脂チューブ２の開口部は
良好に保持される。このため、チューブ束１の一方の端
部から各フッ素樹脂チューブ２内に流体を流した時に、
各チューブ２間で流速のバラツキがなく、例えば脱気装
置の脱気管、あるいは熱交換器の伝熱管などに使用した
場合に、安定した脱気、熱交換が可能になる。なお、こ
れらの用途以外に各種分野における配管材料として使用
することももちろん可能である。

＝１３− さらに、本発明のフッ素樹脂チューブ束１は、製造時に
フッ素樹脂チューブ２のつぶれを阻止するために、あら
かじめ内部に充填剤を充填する必要がないから、端末成
形時の作業性がよく、シかもチューブ２の内部に充填剤
が残ることもないので、脱気管のように高純度の液体を
流通させる場合に極めて都合が足い。本発明によるフッ
素樹脂チューブ束１を脱気管として使用する時は、フッ
素樹脂チューブ２として、フッ素樹脂の中でも特にガス
透過性の大きいＰＴＦＥからなるものが好適であり、こ
の場合熱収縮チューブ３ａとしてはＰＦＡからなるもの
が好適である。さらに、特公昭５１−１８９９１号、特
開昭６０−１０４３１９号等に記載の方法によって製造
される延伸連続気孔性多孔質四フッ化エチレン樹脂で形
成されたチューブを使用すれば、そのチューブ壁中に多
数の微細な連続気孔を有するものであるから、チューブ
壁を構成するポリマー分子間を溶存ガス分子が移動する
だけの充実質のプラスチックチューブに比べ、差圧がチ
ューブ内の液体表面に直接かかるのでガス透過性が著し
く増大し、その結果脱気効率が大幅に向上する。

なお、本発明ではチューブ２として、各種フッ素樹脂の
中でも熱膨張率が大きく、且つ融着が困難なため、良好
な開口状態を保持して一体化することが難しいＰＴＦＥ
からなるチューブの一体化に特に好適であるが、ＰＴＦ
Ｅの代わりに、ＰＦＡ１四フッ化エチレン−六フッ化プ
ロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフル
オロエチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ　）などからなるも
のの使用も可能であり、スリーブ４についてもチューブ
２と同様に各種フッ素樹脂からなるものを使用すること
ができ、これらはチューブ束１の使用条件等に応じて適
宜選定すればよい。

また、溶融固化して接合部３となる熱収縮チューブ３ａ
、並びにチューブ２の束とスリーブ４の膨張圧を吸収し
て両者を接合せしめるチューブ５ａを構成する熱溶融性
フッ素樹脂としては、ＰＦＡｌＦＥＰ、ＥＴＦＥなどの
使用が可能であり、それらの肉厚、熱収縮チューブ３ａ
の収縮率等については、フッ素樹脂チューブ２の本数、
外径、肉厚等に応じて選択される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、熱溶融性フッ
素樹脂からなる熱収縮チューブがフッ素樹脂チューブの
膨張を抑えながら溶融固化して各フッ素樹脂チューブを
一体化し、さらにこれらフッ素樹脂チューブの束とフッ
素樹脂スリーブとの間に設けられた熱溶融性フッ素樹脂
からなるチューブが両者の膨張圧を吸収しながら溶融固
化し、これらフッ素樹脂チューブとフッ素樹脂スリーブ
とを接合一体化せしめてなるフッ素樹脂チューブ束であ
るから、チューブ端部につぶれや変形がなく、このため
各チューブに２ける流速の差がないので、脱気管や伝熱
管として使用したときに良好な性能を得ることができる
。

また、端末成形時にチューブ内部に充填剤を充填する必
要がないから作業性がよく、しかもチューブ内面に残留
物も残らないので、フッ素樹脂本来の非汚染性が保持さ
れて移送液体を汚染することがなく、配管材として使用
する場合に極めて都合がよい。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、例えばスリーブの形状を変更したり、チューブ本数を
増減するなど、あるいは端末成形を一端部のみに行なう
など、この発明の技術思想内での種々の変更はもちろん
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるフッ素樹脂チューブ束の一実施
例を示す一方の端部を切り欠いた斜視図、第２図は端部
の縦断側面図、第３図は加熱前の端面図である。 ２　：　フッ素樹脂チューブ、 ３　：　接合部、 ３ａ：　　熱収縮チューブ、 ４　：　フッ素樹脂スリーブ、 ５　：　管状接合部。 特許出願人　　株式会社　潤工社 １７一 Ｆ；３．３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）束ねられた複数本のフッ素樹脂チューブと、これら
   複数本のフッ素樹脂チューブの端部に個別に外嵌され、
   加熱により収縮し、さらに溶融固化して各フッ素樹脂チ
   ューブを接合一体化せしめる熱溶融性フッ素樹脂からな
   る熱収縮チューブにより形成される接合部と、これらフ
   ッ素樹脂チューブの束の端部に外嵌されるフッ素樹脂ス
   リーブと、このフッ素樹脂スリーブと前記フッ素樹脂チ
   ューブの束との間に設けられ、加熱により溶融し、さら
   に固化して両者を接合一体化せしめる熱溶融性フッ素樹
   脂チューブにより形成される管状接合部を備えるフッ素
   樹脂チューブ束。 ２）特許請求の範囲第１項に記載のフッ素樹脂チューブ
   束において、フッ素樹脂チューブは四フッ化エチレン樹
   脂からなり、接合部及び管状接合部は、テトラフルオロ
   エチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
   樹脂からなることを特徴とするフッ素樹脂チューブ束。