JPH0780941A - 熱可塑性部材の溶着接合方法 - Google Patents

熱可塑性部材の溶着接合方法

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JPH0780941A
JPH0780941A JP5233895A JP23389593A JPH0780941A JP H0780941 A JPH0780941 A JP H0780941A JP 5233895 A JP5233895 A JP 5233895A JP 23389593 A JP23389593 A JP 23389593A JP H0780941 A JPH0780941 A JP H0780941A
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秀夫 金井
Tsutomu Ishima
勉 石間
Hirokazu Amikura
弘和 網倉
Hidekazu Ando
英一 安藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な手法により被覆材の溶着むらや、熱に
よる変形防止が図れる熱可塑性部材の溶着接合方法を提
供する。 【構成】 ポリエチレン管１０の外周面に被覆電線１１
を螺旋状に巻き付け、接合管（加工前）１を形成すると
ともに、この接合管１を、水槽２０内の水２１に没せし
め、被覆電線１１同士の接合部位及び被覆電線１１とポ
リエチレン管１０との接合部位以外の被覆電線１１の表
面部が冷却される状態にした上で、電源２２から電流を
流して被覆電線１１内の電気抵抗体を発熱させ、上記接
合部位のみを溶着させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性部材の溶着接
合方法に関し、特に、熱可塑性部材で被覆された発熱体
を発熱させることで、その熱可塑性部材を被溶着材に溶
着接合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリエチレン等からなる樹脂管体の端部
を、電子溶着(Electric Fusion)により接合することが
配管現場で広く行われている。この電子溶着では、上記
樹脂管体の接合に用いる樹脂製の接合管に、例えば加熱
用電線を予め巻装しておき、使用時にこの加熱用電線を
通電制御等により発熱させる。これにより、接合管及び
接合対象管体端部の接合部位がそれぞれ溶融し、双方が
強固に接着される。
【０００３】ところで、電子溶着に用いる接合管を製造
する場合は、予め発熱体を樹脂内に埋設して成形するこ
とも考えられるが、コスト低減化の観点から、一般的に
は、所定断面形状に成形された樹脂製短管体の外周面
に、該短管体と同種又は異種の樹脂で被覆された発熱体
を巻回し、これを発熱させて被覆材同士、あるいは被覆
材表面と短管体との当接部位をそれぞれ溶着接合する方
法が採られる。このような溶着接合は、従来は空気中で
行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の溶着接合方法に
おいては、発熱体が発熱すると、被覆材はその中心部か
ら表面部にかけて均一に加熱される。他方、短管体には
発熱体が存在しないので、その表面温度は上昇しにくく
なっている。従って、空気中で行う従来の溶着接合方法
では、被覆材の接合部位の温度が短管体に熱を奪われる
ため、当該部位以外の部分に比べて温度が上昇しにく
く、溶着むらが生じる問題があった。
【０００５】この溶着むらは、発熱体の発熱量を大きく
することである程度防止できるが、そうすると被覆材が
溶融しすぎて部分的に厚みを増したり、あるいは発熱体
が露出してしまう欠点があった。この傾向は被覆材表面
の接合部位についても略同様であり、この種の接合管の
歩留まりを上げることができなかった。
【０００６】また、接合管側に加工を施さず、接合対象
管体の端部側に発熱体を形成して電子溶着を行う場合、
あるいは樹脂製管体以外の熱可塑性部材同士を溶着接合
する需要もあるが、上述のような問題等がその実用化を
阻む要因となっていた。本発明は、かかる問題点等に鑑
みて創案されたもので、簡易な手法により被覆材の溶着
むらや、熱による変形防止が図れる熱可塑性部材の溶着
接合方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第一の方法は、樹脂等の熱可塑性部材からなる被覆
材で発熱体を被覆するとともに、その被覆材表面（溶着
物）の所定部位を、対応する同種又は異種の熱可塑性部
材（被溶着物）に当接して接合部位を形成し、さらに、
前記被覆材の前記接合部位を除く表面部に、所定温度の
冷媒を接触させながら前記発熱体を発熱させることで前
記接合部位を溶着する。
【０００８】また、上記目的を達成する本発明の第二の
方法は、熱可塑性部材からなる被覆材で発熱体を被覆す
るとともに、例えばコイル状に成形された一の発熱体の
被覆材表面を隣接の発熱体の被覆材表面に当接して接合
部位を形成し、さらに、各被覆材の前記接合部位を除く
表面部に、所定温度の冷媒を接触させながら前記発熱体
を発熱させることで前記接合部位を溶着する。
【０００９】なお、上記第一又は第二の方法において、
前記冷媒として、前記発熱体の発熱時における前記接合
部位の温度よりも低い温度の液状冷媒を用いても良い。
【００１０】
【作用】上記第一及び第二の方法においては、発熱体を
発熱させると、被覆材のうち冷媒に接触している部分
は、この冷媒によって冷却されるから熱による変形を受
けにくく、他方、前記接合部位は部材同士が当接してい
るから冷媒によって冷却されにくくなる。そのため、接
合部位の部材のみが溶融して確実に接着されるととも
に、その他の部分は熱による変形を受けない。この冷媒
を液状冷媒とする場合は、接合部位以外の被覆材表面が
均一に冷却されるとともに、周囲の圧力が被覆材に均等
に加わるので、塑性時の変形が抑制される。
【００１１】
【実施例】次に、電子溶着に用いる接合管の製造方法を
例に挙げ、本発明の一実施例を具体的に説明する。図１
は、本実施例により製造する接合管の構造図であり、
（ａ）はその外観斜視図、（ｂ）は側部断面図、（ｃ）
は正面図である。これらの図において、１は接合管（加
工前）、１０は円筒状ポリエチレン管、１１は被覆電線
を表す。被覆電線１１は、電気抵抗体１１ａとこれを被
覆するポリエチレン１１ｂからなる。
【００１２】本実施例では、まず、直径３０［ｍｍ］、
厚さ１．５［ｍｍ］、長さ２５［ｍｍ］のポリエチレン
管１０の外周面に、直径１．２［ｍｍ］、長さ１５００
［ｍｍ］の被覆電線１１を、図示のように、互いにその
表面部を密着させながら螺旋状に巻き付け、接合管１を
形成した。
【００１３】次に、この接合管１を、図２に示すよう
に、水槽２０内の水２１（冷媒）に没せしめ、電源２２
から被覆電線１１への通電を行うことで電気抵抗体１１
ａを発熱させた。この状態におけるポリエチレン管１０
と被覆電線１１との接合部の拡大図を図３に示す。
【００１４】図３を参照すると、被覆電線１１のうち、
水２１と接触している部分は、通電によって発熱しても
水２１で冷却されるから熱による変形を受けにくくなっ
ている。また、矢示されているように、水２１から均等
に圧力（水圧）を受けるので、塑性時の変形も抑制され
る。他方、各被覆電線１１とポリエチレン管１０との接
合部位３０、及び被覆電線１１の表面同士の接合部位３
１においては、部材同士が互いに当接しているから水２
１により冷却されない。そのため、各接合部位３０，３
１における部材がそれぞれ溶融して強固に接着されると
ともに、その他の部分は熱による塑性変形を受けずに済
む。
【００１５】なお、このような効果を得るためには、水
２１の温度は、少なくとも電気抵抗体１１ａの発熱時に
おける各接合部位３０，３１の温度よりも低い温度であ
る必要があり、また、通電時間も必要十分なものである
ことが要求される。本実施例では、１０秒間通電して３
００Ｗの発熱を行うことにより、溶着むら及び被覆電線
の変形のない接合管（加工後）を再現良く製造すること
ができた。
【００１６】本実施例は以上のとおりであるが、本発明
は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で、各要素の変更が可能である。例え
ば、上記実施例は、接合管の製造方法の例であるが、接
合管以外の熱可塑性部材の溶着接合にも適用することが
できる。また、被覆電線１１のみで接合管を製造するこ
ともできる。この場合は、ポリエチレン管１０が不要と
なる。
【００１７】また、上記実施例では、冷媒として、便宜
上水２１を用いて説明したが、化学品との混合液その他
の液状冷媒であっても良く、あるいはドライアイス等の
冷気を用いても略同様の効果が得られる。さらに、電気
抵抗体１１ａ以外の発熱体及びポリエチレン以外の熱可
塑性部材を用いても良いことは勿論であるが、この場合
は、上述の通電時間や発熱量の値が異なる。
【００１８】なお、図２の例は、電気抵抗体１１ａに直
接電流を流す構成であるが、水槽２０の外部に高周波電
流を流し、磁界により電磁結合した水槽２０内の電気抵
抗体１１ａを高周波の二次電流により発熱させる構成に
することもできる。このようにすれば、作業上の効率化
と安全性の向上が図れる効果がある。なお、この場合に
は、水槽２０の周囲に置かれたコイルと水中における被
覆電線１１の角度が電磁結合に適した角度になるよう
に、接合管１の位置を適当に変えると良い。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明の
溶着接合方法によれば、各被覆材表面同士の接合部位あ
るいは被覆材と他の熱可塑性部材との接合部位のみが溶
融して確実に接着されるとともに、その他の部分は冷媒
によって冷却されるから熱による塑性変形が抑制される
という優れた効果を奏する。
【００２０】また、冷媒として液状冷媒を用いること
で、被覆材表面が均一に冷却されるとともに、周囲の圧
力が被覆材に均等に加わるので、塑性時の変形がより効
果的に抑制される。
【００２１】このように、本発明によれば、簡易な手法
により良好な溶着接合物を再現性良く製造することがで
きるので、その実用的価値は絶大なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例により製造する接合管の構造図
で、（ａ）はその外観斜視図、（ｂ）は側部断面図、
（ｃ）は正面図。
【図２】本実施例の製造方法の説明図。
【図３】図２の状態におけるポリエチレン管１０と被覆
電線１１との接合部の拡大図。
【符号の説明】
１ 接合管 １０ ポリエチレン管 １１ 被覆電線 １１ａ 電気抵抗体 １１ｂ 被覆材 ２０ 水槽 ２１ 水（冷媒） ２２ 電源 ３０，３１ 接合部位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 英一 東京都調布市柴崎２丁目１番地３ 島田理 化工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一の熱可塑性部材からなる被覆材で発
    熱体を被覆するとともに、この被覆材表面の所定部位を
    対応する第二の熱可塑性部材に当接して接合部位を形成
    し、さらに、前記被覆材の前記接合部位を除く表面部
    に、所定温度の冷媒を接触させながら前記発熱体を発熱
    させることで前記接合部位を溶着することを特徴とする
    熱可塑性部材の溶着接合方法。
  2. 【請求項２】 熱可塑性部材からなる被覆材で発熱体を
    被覆するとともに、一の発熱体の被覆材表面を隣接の発
    熱体の被覆材表面に当接して接合部位を形成し、さら
    に、各被覆材の前記接合部位を除く表面部に、所定温度
    の冷媒を接触させながら前記発熱体を発熱させることで
    前記接合部位を溶着することを特徴とする熱可塑性部材
    の溶着接合方法。
  3. 【請求項３】 前記冷媒は、前記発熱体の発熱時におけ
    る前記接合部位の温度よりも低い温度の液状冷媒である
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性部材
    の溶着接合方法。
JP5233895A 1993-09-20 1993-09-20 熱可塑性部材の溶着接合方法 Pending JPH0780941A (ja)

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