JPH0324394A - 形状記憶合金継手を使用したパイプの接続方法 - 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〕 本発明は、形状記憶合金継−トを仙川したパイプの接続
に関し、接続部の汚染などを防止したパイプの接続方法
に係るものである。

〔従来の技術とその課題〕

パイプの継手に形状記位合金を利用する試みは、１９７
０年代に米国において提案され我が国においても実用化
が進められている．継手に用いられる形状記憶合金もＮ
ｉ−′ｒｉ系、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ
系、Ｆｅ−Ｍｎ−ＮｉＣｏ系などがあり実用化されつつ
ある。いずれも形状記憶合金の特性とする低温側のマル
テンサイト構造と高温側のオーステナイト構造の熱によ
る構造変化に伴い元の形状に回復する性質を利用したも
のである．上記の形状記憶合金のうち、価格などの点か
ら銅系の形状記憶合金が一般の継手材料として注目され
ている。

Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｆｆｉ系の形状記憶合金は相変態温度（
Ａｓ点）が約８０゜Ｃであり、熱収縮による回復ひずみ
を約４％である。

形状記憶合金継手の構造としては第３図に示すようなも
のが一般に用いられている。それは例えばＣｕ−Ｚｎ−
ＡＩｌなどの形状記憶合金からなる継手（１）と、この
内側に熱収縮量を上記の４％以上に増大させるためにア
ルξニウム或いは銅のような軟質材のライナー（２）が
嵌合されている。ライナーの内径は接続しようとするバ
イブの外逢よりやや大きく機械加工されており、継手の
内径はライナーの外径よりやや小さく機械加工されてい
る。

そして低温のマルテンサイト相の状態の時に機械的に拡
管され、ライナーの外径よりも大きくなるように加工さ
れている。このライナーの内側には接続の際の気密性向
上のためにエボキシ系のコーティング材（３）が施され
、加熱時に継手が収縮されると同時に流動化し、ライナ
ーと内側とパイプ外側の僅かな間隙に沿って流れだし、
加熱終了後に固形化し気密を保持するようになるもので
ある。

加熱された継手は拡管前の記す，Ｑ形状に回復して収縮
し、挿入されているパイプ外周にエボキシ層を介して密
着、締め付け、強固に接続できる。

なお上記のライナーの外周の一部に加熱が所定温度に上
昇したか否かを判別するための示温塗料（４）が設けら
れている。

上記のＣｕ−Ｚｎ−Ａｆの継手の場合ＡＪ点（変ａ終了
温度）が約１５０℃であるが念のため約２２０゜Ｃまで
加熱するようにしており、この示温塗料は２２０゜Ｃで
青色から黒色に変化するようになっている． この形状記憶合金継手の特長としては、（ａ）　　形状
記憶合金の相変態を利用しており、作業［１のスキル、
環境の変化などの影響を受けず、常に安定した高い性能
が得られる。

（ｂ）　　バイブ接続後も形状記憶効果の残部分を有し
、Ｂ度変化や振動などがあっても高い接続性能が保持さ
れる． （Ｃ）　　作業が簡単であり迅速に作業できる。

（ｄ）　　狭い場所での作業が可能である。

（Ｃ）　　フラックスなどを使わず、溶接による酸化物
の生成もなく比較的クリーンな接続である。

（ｆ）　　異種金属パイプの接続が可能である。

ｔ（どの利点があって各工業分野に使用されつつある。

しかしながらこの形状記憶合金継手にも以下に述べるよ
うな難点がある。

すなわち第４図に示すように従来の形状記憶合金継手を
使用してパイプを接続すると、ライチ（２）の内側に施
されたエボキン系のコーティング材（３）が加熱により
流動し、ライナーの収縮に伴いライナーの両端に（ａ）
、（ａ′）のようにはみ出てくる。

また接続するパイプ（５）と（５′）の突合せ部の継ぎ
目にも（ｂ）、（ｂ′）のようにエボキシ層のはみ出し
が生しる。このため管内の清浄度が低下し、特に半導体
設備の配管には清浄が要求され、このエポキシのはみ出
し部が液体あるいはガスの純度を下げる結果となるため
問題となる。またパイプの突合せ部付近にリング状にエ
ボ・トシが流れ出すので液体の管内抵抗が大きくなり配
管設計をくるわす原囚になる。

さらにステンレスパイプ、銅パイブなどの飲料水などの
衛生配管においてはフランソングしてもエボキシはとれ
ず衛４Ｉ上問題となるなどの難点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記の問題について検討の結果なされたもので
形状記憶合金継手を使用したパイプを接続ずる際、エボ
キシ層のはみ出しを防止して、配管の汚染や、流体の管
内抵抗の変化のない接続力広を開発したものである． 〔課題を解決するため手段および作用〕本発明は、形状
記憶合金継手を使用したパイプの接続に際し、被接続パ
イプの突合せ部近傍の外周にテーピングを施した後、継
手を移動し加熱収縮することを特徴とする形状記憶合金
継手を使用したパイプの接続方法である。

すなわち本発明は、例えば第１図に示すように被接続パ
イプ（５）、（５′〉の突合せ部近傍の外周にテフロン
など耐熱性のテープ（６）を一巻半あるいは２巻き程度
巻付けた後、あらかしめ配管に挿入してあったライナー
付きの形状記憶合金継手を、この突合せ部に移動して加
熱し収縮させて接続するものである。

上記の接続方法によれば、テフロンテープが巻き付けて
あるため、流動したエポキシ層はテフロンテープにより
遮断されてパイプの内部には流入しない。

したがって管内は消浄であり、管内抵抗も増加しない。

また接続完了後に管内をフランシングして清浄にする必
要がないなどの利点を有するものである。

そして上記の接続には、テープを巻き付けるだけの非常
に簡単な作業により、材料の大きな負担もなく施工でき
るものである。

しかして本発明に用いられる形状記憶合金継手としては
、Ｎ　ｉ　−Ｔ　ｉ系、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｍ
ｎ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｏ，％などの他、通
常の形状記憶合金が適用できる。また巻付けるテープの
材質としては、管内流体におかされないものであり、か
つ高温に耐えるものが良く、例えばテフロンの他シリコ
ンゴムテープ、カブトンボリイミドテープ、アラミド不
織布テープなどが使用できる．なおテープを一巻半或い
は２巻きとするのは、あまり厚いと継手の挿入が出来な
いからである． ［実施例］ 以下に本発明の一実施例について説明する．第１図に示
すように外径１　５．　８　８鴎、陶摩０．７１ａｍの
被接続パイプ（５）、（５′）の突合せ部近傍にテフロ
ン製のテープ（６）を一巻き半巻き付け、これに予め挿
入されていた第２図に示すような、ＣｕＺｎ−Ａｊ！系
の形状記憶合金からなる継手（１）の内部にアルミニウ
ム製のライナー（２）を有し、ライナーの内側にエボキ
シ層のコーティング材（３）が施され、この外周の一部
に示温塗料（４）が設けられたものを、前記の突合せ部
に移動し、継手を約２２０”Ｃに加熱して収縮させてパ
イプ（５）、（５′）を接続した。上記の接続部を切断
して観察したところ、エポキシ層のパイプ内部のはみ出
しは皆無できれいに接続されていた。

〔効果〕

以」二に説明したように本発明によれば、エボキシ層の
はみ出しを防止する形状記忙合金継手を使用したパイプ
の接続を可能としたもので工業上顕著な効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るパイプの接続方法を示
す側面図、第２図は本発明の一実施例に係る継手を使用
した接続方法を示す断面図、第３図は従来の継手の断面
図、第４図は従来の接続方法を示す断面図である． Ｉ・・・継手、　　２・・・ライナー　　３・・・コー
ティング材、　４・・・示温塗料、 ５ ５′・・・パイプ、 ６・・・テープ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 形状記憶合金継手を使用したパイプの接続に際し、被接
   続パイプの突合せ部近傍の外周にテーピングを施した後
   、継手を移動し加熱収縮することを特徴とする形状記憶
   合金継手を使用したパイプの接続方法。