JPH091668A - プラスチック管の融着方法 - Google Patents

プラスチック管の融着方法

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JPH091668A
JPH091668A JP7151365A JP15136595A JPH091668A JP H091668 A JPH091668 A JP H091668A JP 7151365 A JP7151365 A JP 7151365A JP 15136595 A JP15136595 A JP 15136595A JP H091668 A JPH091668 A JP H091668A
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plastic
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plastic pipes
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Masami Yamazaki
雅巳 山崎
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチック管の加熱むらの発生を防止し
て、プラスチック管相互を均一かつ確実に融着すること
ができるプラスチック管の融着方法を提供する。 【構成】 マイクロ波の照射により発熱溶融し、熱可塑
性のプラスチック管８ａ，８ｂ相互を融着する継手６
に、マイクロ波を照射して、継手６を発熱させることに
より、プラスチック管８ａ，８ｂを加熱溶融し、プラス
チック管８ａ，８ｂ相互を融着するプラスチック管８
ａ，８ｂの融着方法において、低出力から高出力に段階
的に出力レベルを変更したマイクロ波を継手６に照射し
て、プラスチック管８ａ，８ｂを段階的に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性のプラスチッ
ク管同士を接続するプラスチック管の融着方法に関し、
特に、マイクロ波加熱式のプラスチック管の融着方法に
適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラスチック管の融着装置は、図
３に示すように、金属製の加熱室１内にマイクロ波を吸
収して発熱する発熱材と熱可塑性材料とからなる円筒状
の継手２が設けられ、加熱室１の上壁には加熱室１にマ
イクロ波を伝搬する金属製の導波管３が接続され、熱可
塑性のプラスチック管４ａ，４ｂの端部が加熱室１の側
壁に開口された孔１ａを通して加熱室１内に挿入され、
継手２に嵌合されている。
【０００３】また、プラスチック管の融着方法は、マイ
クロ波発生器（図示略す）から発振されるマイクロ波
を、導波管３を介して加熱室１に導き、加熱室１内で乱
反射させると、マイクロ波が継手２に照射され、継手２
の発熱材が発熱する。これにより、熱可塑性のプラスチ
ック管４ａ，４ｂおよび継手２の熱可塑性材料が軟化溶
融し、プラスチック管４ａ，４ｂと継手２とが融着し、
プラスチック管４ａ，４ｂが継手２を介して接続され
る。
【０００４】なお、このような技術は、たとえば特開平
３−１８６６９０号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したプ
ラスチック管の融着方法においては、次のような問題点
があることが本発明者により見い出された。すなわち、
プラスチック管の融着装置には、加熱室１内のマイクロ
波電界強度分布による加熱むらの防止対策が施されてい
ないため、プラスチック管４ａ，４ｂに加熱むらが生じ
ることがある。このため、加熱温度の低い部分では、プ
ラスチック管４ａ，４ｂの融着が不完全となり、プラス
チック管路の強度不足を招いたり、プラスチック管４
ａ，４ｂを通過するガスや水などが漏洩する。
【０００６】特に、発熱体である継手２の誘電損失係数
が温度に対して、正の相関を有する場合は、加熱むらに
よって継手２の誘電損失係数に差が生じ、プラスチック
管の加熱された部分がさらに加熱される、いわゆるラン
ナウェイ加熱が生じ、プラスチック管の加熱むらがさら
に大きくなる。本発明の目的は、前述した問題点に鑑
み、プラスチック管の加熱むらの発生を防止して、プラ
スチック管相互を均一かつ確実に融着することができる
プラスチック管の融着方法を提供することにある。
【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した目的
を達成するため、マイクロ波を吸収して発熱溶融し、熱
可塑性のプラスチック管相互を融着する継手に、前記マ
イクロ波を照射して、前記継手を発熱させることによ
り、前記プラスチック管を加熱溶融し、前記プラスチッ
ク管相互を融着するプラスチック管の融着方法におい
て、低出力から高出力に段階的に出力レベルを変更した
前記マイクロ波を前記継手に照射して、前記プラスチッ
ク管を段階的に加熱するものである。
【０００９】
【作 用】前述した手段によれば、低出力のマイクロ波
により、プラスチック管を加熱する場合は、発熱体であ
る継手の各部分に発熱むらが生じても、熱伝導によっ
て、継手の各部分の温度は均一になる。そのため、継手
の誘電損失係数が温度に対し、正の相関を有する場合で
あっても、継手の各部分の誘電損失係数には差が生じな
い。その後、高出力のマイクロ波により、プラスチック
管を加熱しても、継手の各部分の温度が均一で、誘電損
失係数に差がないことから、プラスチック管の加熱むら
は生じない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
基づいて詳細に説明する。ここで、図１は本発明の一実
施例に係るプラスチック管の融着装置の斜視図、図２は
本発明の一実施例に係るプラスチック管の融着方法にお
けるマイクロ波の出力とマイクロ波の照射時間との関係
を示す特性図である。
【００１１】図１において、プラスチック管の融着装置
は、マイクロ波を２つ割りにする構造を有する金属製の
加熱室５内に円筒状の継手６が導入されている。継手６
は熱可塑性の樹脂からなり、その内面または内面の近傍
にマイクロ波を吸収して発熱する発熱材、たとえばフェ
ライト粉、カーボンまたは導電性高分子材等が含有され
ている。
【００１２】加熱室５の対向する側壁には、導電性の良
い金属材からなる円筒状のスリーブ７ａ，７ｂが外側に
向けて突設され、被接続管である熱可塑性のプラスチッ
ク管８ａ，８ｂが、スリーブ７ａ，７ｂを通して加熱室
５内に挿入され、継手６にそれぞれ嵌入されている。こ
のとき、スリーブ７ａ，７ｂは、クランプ機能を有して
おり、プラスチック管８ａ，８ｂはスリーブ７ａ，７ｂ
によって加熱室５に固定される。さらに、良導体のスリ
ーブ７ａ，７ｂは加熱室５を閉じたときにマイクロ波の
波長に対してカットオフ導波管となる。
【００１３】加熱室５の上壁には、方形導波管９が接続
されている。詳述すると、加熱室５の方形導波管９との
接続部には、電気的な接触がないように、λ／４チョー
ク溝を有するチョークフランジ（図示略す）が形成さ
れ、方形導波管９を加熱室５内に挿入し、方形導波管９
をひねることで、バヨネット式に方形導波管９が加熱室
５に接続固定されると共に、λ／４チョーク溝の外側で
電気的な接触をとることにより、安定してマイクロ波の
漏洩が防止されるようになっている。
【００１４】方形導波管９の一端部は加熱室５内に臨
み、他端部は短絡端９ａとなっている。マイクロ波が短
絡端９ａから方形導波管内波長の１／４波長となる方形
導波管９の部分には、たとえば２．４５ＧＨｚの高周波
数のマイクロ波を発振するマグネトロン１０が装着され
ている。なお、図中、１１は、加熱室５の上部５ａと下
部５ｂとを開閉可能に連結する蝶番であり、１２は、加
熱室５の上部５ａと下部５ｂの閉じた状態を固定するロ
ック手段である。
【００１５】次に、かかる融着装置を用いたプラスチッ
ク管の融着方法を説明する。まず、プラスチック管８
ａ，８ｂがスリーブ７ａ，７ｂを通して加熱室５内に挿
入され、継手６に嵌入された後、マグネトロン１０より
マイクロ波が発振される。マイクロ波は方形導波管９を
介して加熱室５内に導かれ、加熱室５内で乱反射され
る。マイクロ波が継手６に照射されると、継手６の発熱
材が発熱する。これにより、プラスチック管８ａ，８ｂ
は、発熱した継手６によって加熱される。
【００１６】この場合、図２に示すように、前半の加熱
期間Ｔ1 を、予備加熱期間とし、低出力Ｐ1 のマイクロ
波を照射する。これにより、継手６の各部分に発熱むら
が生じても、熱伝導によって、継手６の各部分の温度は
均一になる。なお、このとき、プラスチック管８ａ，８
ｂの管径が大きい場合は、マイクロ波の出力を高くする
ことができる。
【００１７】その後、後半の加熱期間Ｔ2 を、本加熱期
間とし、高出力Ｐ2 のマイクロ波を照射する。このと
き、継手６の各部分の温度は均一であり、誘電損失係数
に差がないことから、プラスチック管８ａ，８ｂの加熱
むらは生じない。ここで、加熱に用いられる総エネルギ
ー量（Ｐ1 Ｔ1 ＋Ｐ2 Ｔ2 ）のうち、概ね半分を予備加
熱に用いる。予備加熱に用いるエネルギー量（Ｐ1 Ｔ1
）の割合が小さいと、予備加熱によって到達する温度
が低くなり、有効ではない。逆に、予備加熱に用いるエ
ネルギー量（Ｐ1 Ｔ1 ）の割合が大きいと、加熱時間が
長くなり、施工効率が低下する。
【００１８】かくして、プラスチック管８ａ，８ｂおよ
び継手６が均一に軟化溶融するので、プラスチック管８
ａ，８ｂと継手６とが均一に融着し、継手６を介してプ
ラスチック管８ａ，８ｂが確実に接続される。このよう
に、本実施例では、低出力Ｐ1 のマイクロ波により、プ
ラスチック管８ａ，８ｂを予備加熱する場合は、継手６
の各部分に発熱むらが生じても、熱伝導によって、継手
６の各部分の温度は均一になる。そのため、継手６の誘
電損失係数が温度に対し、正の相関を有する場合であっ
ても、継手６の各部分の誘電損失係数には差が生じな
い。
【００１９】その後、高出力Ｐ2 のマイクロ波により、
プラスチック管８ａ，８ｂを本加熱しても、継手６の各
部分の温度が均一で、誘電損失係数に差がないことか
ら、プラスチック管８ａ，８ｂの加熱むらは生じない。
従って、スターラーなどを加熱室１内に設置することな
く、容易に加熱むらをなくすことができる。また、温度
に対して、誘電損失係数が上昇する材料を継手６に用い
ることができ、継手６の設計の自由度を向上することが
できる。
【００２０】以上、本発明者によってなされた発明を、
実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実
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、種々変更可能であることは、言うまでもない。
プラスチック管８ａ，８ｂの径が大きく、カットオフ周
波数以下にならないときは、スリーブ７ａ，７ｂの内面
にマイクロ波吸収材料を用いるか、加熱室５の外側にマ
イクロ波吸収室を設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明より得られる効果を簡単に説明す
れば、以下のとおりである。本発明のプラスチック管の
融着方法によれば、低出力から高出力に段階的に出力レ
ベルを変更したマイクロ波によって、プラスチック管を
段階的に加熱するので、継手の各部分の温度が均一にな
り、継手の各部分の誘電損失係数に差が生じない。よっ
て、プラスチック管の加熱むらを防止することができ
る。
【００２２】従って、プラスチック管を均一かつ確実に
融着することができるので、プラスチック管路の強度を
向上することができると共に、プラスチック管を通過す
るガスや水などの漏れを防止することができる。また、
温度に対して、誘電損失係数が上昇する材料を継手に用
いることができ、継手の設計の自由度を向上することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるプラスチック管の融着
装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例であるプラスチック管の融着
方法におけるマイクロ波の出力とマイクロ波の照射時間
との関係を示す特性図である。
【図３】従来のプラスチック管の融着装置の斜視図であ
る。
【符号の説明】
１，５ 加熱室 １ａ 孔 ２，６ 継手 ３ 導波管 ４ａ，４ｂ，８ａ，８ｂ プラスチック管 ７ａ，７ｂ スリーブ ９ 方形導波管 ９ａ 短絡端 １０ マグネトロン １１ 蝶番 １２ ロック手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロ波を吸収して発熱溶融し、熱可
    塑性のプラスチック管相互を融着する継手に、前記マイ
    クロ波を照射して、前記継手を発熱させることにより、
    前記プラスチック管を加熱溶融し、前記プラスチック管
    相互を融着するプラスチック管の融着方法において、 低出力から高出力に段階的に出力レベルを変更した前記
    マイクロ波を前記継手に照射して、前記プラスチック管
    を段階的に加熱する工程を含むことを特徴とするプラス
    チック管の融着方法。
JP7151365A 1995-06-19 1995-06-19 プラスチック管の融着方法 Pending JPH091668A (ja)

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