JPH07317984A - 管と継手の接合方法、及び配管用管 - Google Patents

管と継手の接合方法、及び配管用管

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JPH07317984A
JPH07317984A JP10982494A JP10982494A JPH07317984A JP H07317984 A JPH07317984 A JP H07317984A JP 10982494 A JP10982494 A JP 10982494A JP 10982494 A JP10982494 A JP 10982494A JP H07317984 A JPH07317984 A JP H07317984A
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JP
Japan
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pipe
joint
taper
outer peripheral
inner peripheral
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English (en)
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Kenji Mizukawa
賢司 水川
Yasuo Yamabe
泰男 山部
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 突出部を削り取るような工程が必要なく、且
つ、融着強度を確保できる管と継手の接合方法、及び配
管用管を提供することを課題としている。 【構成】 熱可塑性樹脂製の管１１の端部に外周テーパ
部１１ａを形成する一方、熱可塑性樹脂製の継手１２の
端部に、前記外周テーパ部１１ａが挿入される内周テー
パ部１２ａを形成し、前記各テーパ部１１ａ，１２ａを
ヒータフェイス１３の所定のテーパ角度を有する加熱部
１３ａ，１３ｂで加熱した後、該ヒータフェイス１３か
ら管１１と継手１２を外し、次いで、前記外周テーパ部
１１ａを内周テーパ部１２ａ内に挿入して融着させるこ
とにより、管１１と継手１２を接合する方法において、
前記ヒータフェイス１３の加熱部１３ａ，１３ｂの所定
のテーパ角度は、１０°乃至３０°の角度であり、前記
外周テーパ部１１ａ及び内周テーパ部１２ａのテーパ角
度は、前記加熱部１３ａ，１３ｂのテーパ角度の±２°
の角度である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱融着により管と継
手を接合する方法、及び配管用管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から管と継手の接合方法としては、
例えば図１０又は図１１に示すようなものがある。
【０００３】図１０に示す方法は、管１の端面１ａと継
手２の端面２ａとの間に、ヒータフェイス３を介在させ
て、このヒータフェイス３にて両端面１ａ，２ａを図１
０の（ａ）に示すように加熱し、次いで、図１０の
（ｂ）に示すように両者を突き合わせて融着するように
している。その後、この融着により、この融着部の内面
に突き出た突出部４（ビード）を削り取るようにしてい
る（図１０の（ｃ）参照）。
【０００４】一方、図１１に示す方法は、ヒータフェイ
ス６に、テーパ形状の管側加熱部６ａと継手側加熱部６
ｂとが形成され、この管側加熱部６ａは、テーパ角度が
１．５°、継手側加熱部６ｂは、テーパ角度が２〜２．
５°に形成されている。
【０００５】そして、このヒータフェイス６の各加熱部
６ａ，６ｂを用いて図１１の（ｂ）に示すように管７及
び継手８を加熱した後、そのヒータフェイス６から管７
と継手８を外し、次いで、管７と継手８を図１１の
（ｃ）に示すように融着させる。この方法によれば、上
記の方法のように内面側に突出部４が生じないため、融
着後、この突出部４を削り取るような工程が必要ない。
【０００６】その後、継手８の他方の端部に他の管９を
挿入した後、この継手８のコイル８ａに通電して、この
管７と継手８とを融着させるようにしている（特開平５
ー１１８４８７号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示す従来例にあっては、図１０に示すものと比較する
と突出部４を削り取るような工程が必要ないが、ヒータ
フェイス６の各加熱部６ａ，６ｂのテーパ角度が小さい
ため、管７や継手８の寸法がバラ付いたり、ヒータフェ
イス６の温度がバラ付くと融着強度が得られない、とい
う欠点があった。
【０００８】そこで、この発明は、突出部を削り取るよ
うな工程が必要なく、且つ、融着強度を確保できる管と
継手の接合方法、及び配管用管を提供することを課題と
している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載された発明は、熱可塑性樹脂製の管
端部の外周面部に外周テーパ部を形成する一方、熱可塑
性樹脂製継手端部の内周面部に、前記外周テーパ部が挿
入される内周テーパ部を形成し、前記各テーパ部をヒー
タフェイスの所定のテーパ角度を有する加熱部で加熱し
た後、該ヒータフェイスから管と継手を外し、次いで、
前記外周テーパ部を内周テーパ部内に挿入して融着させ
ることにより、管と継手を接合する方法において、前記
ヒータフェイスの加熱部の所定のテーパ角度は、１０°
乃至３０°の角度であり、前記外周テーパ部及び内周テ
ーパ部のテーパ角度は、前記ヒータフェイスの加熱部の
テーパ角度の±２°の角度である管と継手の接合方法と
したことを特徴としている。
【００１０】請求項２に記載された発明は、前記外周テ
ーパ部の軸方向の長さを、前記内周テーパ部の軸方向の
長さより長く形成し、融着時に、該外周テーパ部の先端
部を内周テーパ部より突出させた管と継手の接合方法と
したことを特徴としている。
【００１１】請求項３に記載された発明は、熱可塑性樹
脂製の管端部の外周面部に外周テーパ部を形成する一
方、熱可塑性樹脂製継手端部の内周面部に、前記外周テ
ーパ部が挿入される内周テーパ部を形成し、前記外周テ
ーパ部を内周テーパ部内に挿入して融着させた配管用管
において、前記外周テーパ部及び内周テーパ部のテーパ
角度は、１０°乃至３０°の角度である配管用管とした
ことを特徴としている。
【００１２】請求項４に記載された発明は、前記継手の
他方の端部は、他の熱可塑性樹脂製管が挿入嵌合される
形状に形成されると共に、該他方の端部には、通電によ
り発熱して前記他の管と熱融着させるコイルが埋設され
ている配管用管としたことを特徴としている。
【００１３】
【作 用】かかる発明によれば、ヒータフェイスの加熱
部のテーパ角度を、１０°乃至３０°とし、前記外周テ
ーパ部及び内周テーパ部のテーパ角度を、前記ヒータフ
ェイスのテーパ角度の±２°とすることにより、融着部
の強度を確保できる。また、端面を突き合わせて融着す
るものでなく、テーパ部を当接させて融着するものであ
るため、内面側に突出部が生じることなく、切削する工
程も必要ない。
【００１４】また、外周テーパ部の軸方向の長さを、前
記内周テーパ部の軸方向の長さより長く形成し、融着時
に、該外周テーパ部の先端部を内周テーパ部より突出さ
せることにより、溶融した樹脂は、その先端部により遮
られることから、管の内面側に至ることが一層無くな
る。
【００１５】さらに、請求項４に記載された発明によれ
ば、継手にコイルを埋設することにより、この継手を他
の管と熱融着することができる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。
【００１７】図１乃至図７はこの発明の一実施例を示す
ものである。
【００１８】まず構成を説明すると、図中符号１１は熱
可塑性樹脂製（例えばポリエチレン）の管であり、符号
１２はその管１１に熱融着される継手である。
【００１９】この管１１の端部には、外周面部に外周テ
ーパ部１１ａが形成され、継手１２の一方の端部の内周
面部に、前記外周テーパ部１１ａが挿入される内周テー
パ部１２ａが形成されている。この継手１２側の内周テ
ーパ部１２ａは、テーパ角度がαに設定され、軸方向に
沿う長さがＬに設定され、管１１側の外周テーパ部１１
ａは、テーパ角度がβに設定され、軸方向に沿う長さが
Ｌ＋ａに設定されている。
【００２０】また、継手１２の他方の端部は、図２中二
点鎖線に示すように他の管１５が挿入嵌合される形状に
形成されると共に、この他方の端部には、通電により発
熱して前記他の管１５と熱融着させるコイル１２ｂが埋
設されている。
【００２１】一方、符号１３はヒータフェイスであり、
図示省略のシースヒータを内蔵し、アルミにテフロンコ
ーティングが５０μ施されて形成されている。そして、
このヒータフェイス１３には、外周テーパ部１１ａを加
熱する管側加熱部１３ａ及び内周テーパ部１２ａを加熱
する継手側加熱部１３ｂが形成されており、これら加熱
部１３ａ，１３ｂのテーパ角度がθに設定されている。
【００２２】このテーパ角度θは、１０°〜３０°の範
囲であり、前記テーパ角度α，βは、θ±２°である。
【００２３】次に、接合方法について説明する。
【００２４】まず、ヒータフェイス１３の各加熱部１３
ａ，１３ｂにて、管１１及び継手１２の各テーパ部１１
ａ，１２ａを加熱する。
【００２５】その後、このヒータフェイス１３から管１
１及び継手１２を外して、管１１の外周テーパ部１１ａ
を、継手１２の内周テーパ部１２ａ内に挿入し、各テー
パ面を素早く融着させる（図２参照）。この間、５秒以
内である。この状態では、外周テーパ部１１ａが内周テ
ーパ部１２ａより寸法ａだけ長いため、図２に示すよう
に外周テーパ部１１ａの先端部が、継手１２の内側に突
出することとなる。
【００２６】このようにヒータフェイス１３の加熱部１
３ａ，１３ｂのテーパ角度設定θが１０°〜３０°であ
り、管１１と継手１２の各テーパ部１１ａ，１２ａのテ
ーパ角度α，βがθ±２°であると、融着面全体に渡っ
て安定した融着強度が得られることは、以下のような実
験により明かである。
【００２７】実験条件は以下のようなものである。
【００２８】 管について ・管平均外形：１７８．１〜１７７．８ｍｍ ・管平均肉厚：１４．１〜１３．９ｍｍ（管外径／管肉
厚＝約１２．７） ・樹脂 ：高密度ポリエチレン ヒータフェイスについて ・シースヒータ入りアルミ製、表面はテフロンコーティ
ング５０μ 寸法取り合わせ 下表の通り
【表１】 融着条件 ヒータフェイス温度を１７０°Ｃに設定し、３０秒間、
管と継手の両テーパ部を加熱した後、接合した。
【００２９】通常、ヒータフェイス温度はポリエチレン
では２６０゜Ｃであるが、過酷な条件にするため、ヒー
タフェイス温度を１７０゜Ｃとした。
【００３０】 引張り試験 ・サンプル５：図２及び図３中二点鎖線で示すように、
融着部から４箇所切り出す。切り出したサンプル５は、
図４に示すように幅が１０ｍｍ，１０ｍｍで、高さが２
０ｍｍである。
【００３１】・試験 ：サンプル５の上下側を治具で
挟んで、破断応力を求めた（引張り速度２００ｍｍ／ｍ
ｉｎ） 試験結果 実験結果であるヒータフェイス角度θと破断応力σ（荷
重／断面積）の関係を図６に示す。
【００３２】この図から明らかなように、θが５°では
各サンプル５の破断応力σにバラ付きがあることから、
融着部の全周において周方向で強度にバラ付きがあり、
安定した融着がなされていないことが分かる。これに対
して、θが１０°以上では、各サンプルの破断応力σは
一般部（融着部位外の部分）並の２４０kgf/cm2であ
り、融着部の全周において周方向で強度にバラ付きがな
く、安定した融着がなされていることが分かる。また、
θが３５°では、図７に示すように管１１の先端部１１
ｂが薄いため、加熱後、この先端部１１ｂが管１１の内
面側に湾曲し、管１１の内面の平滑性がなくなる、とい
う問題が生じる。
【００３３】以上のことからθは１０°〜３０°の範囲
で融着強度が全周に渡って確保されていることが分か
る。
【００３４】なお、上記実験では、外径１７８ｍｍの管
で行ったが、外径８９ｍｍ〜２９６ｍｍの管でも、θを
２０°とし、ヒータフェイス温度を２６０゜Ｃとし、加
熱時間を２０〜４０秒とした場合、融着部の強度が管１
１の一般部（融着部位外の部分）と同等であることを確
認した。勿論、外径が上記以外の管でも安定的に融着が
なされるのは容易に想定できる。
【００３５】また、管１１の外周テーパ部１１ａの軸方
向の長さを、継手１２の内周テーパ部１２ａの軸方向の
長さより長く形成し、融着時に、外周テーパ部１１ａの
先端部を内周テーパ部１２ａより突出させることによ
り、溶融した樹脂は、その先端部により遮られることか
ら、管１１の内面側に至ることが一層無くなる。
【００３６】さらに、管１１の種類としては、図８に示
すようなベンド形状のもの、図９に示すようなインクリ
ーザ形状のもの等種々の形状のものがある。
【００３７】さらにまた、継手１２の他方の端部内に、
図２中二点鎖線に示すように他の管１５を挿入嵌合さ
せ、コイル１２ｂに通電して発熱させることにより、こ
の継手１２と他の管１５とを融着するようにしている。
【００３８】なお、この発明の実施例を図面に基づいて
説明してきたが、具体的な構成は、この実施例に限られ
るものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上
記実施例では、継手１２は、他方の端部側にコイル１２
ｂが埋設されているが、コイル１２ｂが埋設されていな
いものも含むことは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、ヒータフェイスの加熱部のテーパ角度を、１０°
乃至３０°とし、前記外周テーパ部及び内周テーパ部の
テーパ角度を、前記ヒータフェイスのテーパ角度の±２
°とすることにより、融着部の強度を確保できる。ま
た、端面を突き合わせて融着するものでなく、テーパ部
を当接させて融着するものであるため、内面側に突出部
が生じることなく、切削する工程も必要ない。
【００４０】また、外周テーパ部の軸方向の長さを、前
記内周テーパ部の軸方向の長さより長く形成し、融着時
に、該外周テーパ部の先端部を内周テーパ部より突出さ
せることにより、溶融した樹脂は、その先端部により遮
られることから、管の内面側に至ることが一層無くな
る、という実用上有益な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す継手，ヒータフェイ
ス，管の端部を示す断面図である。
【図２】同実施例を示す継手と管の端部との融着状態を
示す断面図である。
【図３】同実施例を示す図２中矢印Ａ方向から見た図で
ある。
【図４】同実施例を示すサンプルの斜視図である。
【図５】同実施例を示す引張り試験の概略図である。
【図６】同実施例を示すヒータフェイス角度θと破断応
力σ（荷重／断面積）の関係を示すグラフ図である。
【図７】ヒータフェイス角度θが３５°の時の融着状態
を示す図２に相当する断面図である。
【図８】上記実施例の変形例を示す、ベント形状の管と
継手を接続した状態を示す断面図である。
【図９】上記実施例の他の変形例を示す、インクリーザ
形状の管と継手を接続した状態を示す断面図である。
【図１０】従来例の融着方法を示す説明図である。
【図１１】従来の他の融着方法を示す説明図である。
【符号の説明】
11 管 11a 外周テーパ部 12 継手 12a 内周テーパ部 12b コイル 13 ヒータフェイス 13a 管側加熱部 13b 継手側加熱部 15 他の管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂製の管端部の外周面部に外
    周テーパ部を形成する一方、熱可塑性樹脂製継手端部の
    内周面部に、前記外周テーパ部が挿入される内周テーパ
    部を形成し、前記各テーパ部をヒータフェイスの所定の
    テーパ角度を有する加熱部で加熱した後、該ヒータフェ
    イスから管と継手を外し、次いで、前記外周テーパ部を
    内周テーパ部内に挿入して融着させることにより、管と
    継手を接合する方法において、 前記ヒータフェイスの加熱部の所定のテーパ角度は、１
    ０°乃至３０°の角度であり、前記外周テーパ部及び内
    周テーパ部のテーパ角度は、前記ヒータフェイスの加熱
    部のテーパ角度の±２°の角度であることを特徴とする
    管と継手の接合方法。
  2. 【請求項２】 前記外周テーパ部の軸方向の長さを、前
    記内周テーパ部の軸方向の長さより長く形成し、融着時
    に、該外周テーパ部の先端部を内周テーパ部より突出さ
    せたことを特徴とする請求項１記載の管と継手の接合方
    法。
  3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂製の管端部の外周面部に外
    周テーパ部を形成する一方、熱可塑性樹脂製継手端部の
    内周面部に、前記外周テーパ部が挿入される内周テーパ
    部を形成し、前記外周テーパ部を内周テーパ部内に挿入
    して融着させた配管用管において、 前記外周テーパ部及び内周テーパ部のテーパ角度は、１
    ０°乃至３０°の角度であることを特徴とする配管用
    管。
  4. 【請求項４】 前記継手の他方の端部は、他の熱可塑性
    樹脂製管が挿入嵌合される形状に形成されると共に、該
    他方の端部には、通電により発熱して前記他の管と熱融
    着させるコイルが埋設されていることを特徴とする請求
    項３記載の配管用管。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030061922A (ko) * 2002-01-12 2003-07-23 안영진 하수도관 연결방법 및 그 장치
KR101039817B1 (ko) * 2010-11-25 2011-06-09 신광에스알피 주식회사 편수칼라 일체형 급배수관의 연결방법 및 그 장치
JP2013028081A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Techno Furekkusu:Kk 三層管と管継手の接続端部加熱用鏝とその鏝を用いた加熱装置及び加熱方法
KR102226077B1 (ko) * 2019-09-03 2021-03-10 신영석 복합융착식 pe밸브 및 이를 위한 융착기

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