JPH09264484A - エレクトロフュージョン継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＦ継手とＰＥ管との間の接合部への異物の
侵入を防ぐ。 【解決手段】 ＥＦ継手１１内には、電熱線１６が埋め
込まれ、通電加熱によってＰＥ管１２，１３を融着して
接続することができる。ＰＥ管１２，１３の軸線１４方
向の両端付近には、Ｏリング１５が配置され、接合部へ
外部から水分等の異物が侵入するのを防ぐ。接合部に水
分が侵入すると、電熱線１６による加熱の際に水分が蒸
発し、ＰＥ管１２の外周部が部分的に溶融してＥＦ継手
１１の内周面との間を融着する際に、気泡として取り残
され、後からガス漏洩などの問題を生じる。Ｏリング１
５によって融着部を封止するので、接合部の信頼性を向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ポリエチレン製の
ガス導管などを接続するためのエレクトロフュージョン
継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、地下に埋設される都市ガスの
配管路などには、合成樹脂、たとえばポリエチレンなど
が材料として使用されている。合成樹脂製管を接続する
継手には、材料としての熱可塑性を利用した電気融着継
手であるエレクトロフュージョン（以下「ＥＦ」と略称
する）継手が使用される。

【０００３】図４は、ＥＦ継手１を用いてポリエチレン
（以下「ＰＥ」と略称する）管２，３を接続する状態を
示す。地面４を掘削して、掘削溝５を形成し、ＰＥ管
２，３の端面を突き合わせ、その外周を覆うＥＦ継手１
によって接合する。ＥＦ継手１は、ＰＥ管２，３の外径
よりもわずかに大きい内径を有し、概略的には円筒状の
外形を有する。

【０００４】ＥＦ継手１は、ＰＥ管２，３と同一の材料
であるＰＥで形成され、その内部には、内周面寄りに電
熱線６が埋め込まれ、接続端子７を介して外部に電気的
な接続が可能である。接続端子７に接続導線８を介して
電源９を接続すると、電熱線６に通電し、電気的な加熱
によってＰＥ管２，３の接続部界面の温度を上昇させ
る。ＥＦ継手１およびＰＥ管２，３は、熱可塑性の材料
から形成されているので、温度が上昇すると軟化し、さ
らに高温になると溶融する。ＥＦ継手１およびＰＥ管
２，３の材料であるポリエチレンは熱伝導性はあまりよ
くなく、電熱線６が内蔵される近傍のみが温度上昇し、
部分的に溶融する状態となる。ＰＥ管２，３の端部は、
温度上昇とともに部分的に溶融し、かつ熱膨張する。熱
膨張して部分的に溶融したＰＥ管２，３の端部は、ＥＦ
継手１の内周面に接触し、溶着する。ＥＦ継手１の内周
面とＰＥ管２，３の外周面との間にはＤの隙間が設けら
れ、ＥＦ継手１の軸線方向の両端面と電熱線６が設けら
れている部分との間には距離Ｌが設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図４に示すようなＥＦ
継手１を用いて、ＰＥ管２，３を接合する際には、ＥＦ
継手１およびＰＥ管２，３の表面を清浄な状態にしてお
く必要がある。清浄にするため、たとえばＰＥ管２，３
でＥＦ継手１が装着される部分付近を、外層からわずか
に切削しておき、さらに電気融着を行う直前に揮発しや
すい有機溶剤、たとえばアセトンなどを用いて表面を拭
いて清浄にする作業が行われる。融着すべきＰＥ管２，
３の表面にごみや水分あるいは油分などが付着している
と、融着された接合部にわずかな隙間を生じ、融着部の
強度低下を来すおそれがある。特に融着部に水分が存在
すると、電熱線６の加熱の際に水分が蒸発し、蒸発した
水蒸気が溶融層内に閉じ込められ、気泡を生じてＰＥ管
２，３内に流れる都市ガスや水道水などの流体が漏れる
おそれがある。

【０００６】ＥＦ継手１の融着を、図４に示すような掘
削溝５内の現場で行う場合は、ＰＥ管２，３にＥＦ継手
１を装着した後に、周囲から水分がＥＦ継手１の内周面
とＰＥ管２，３の外周面との間の隙間に侵入する可能性
もある。掘削溝５内から侵入する水分中には、砂等が含
まれており、侵入した水分が蒸発した後に接合部に残る
と、融着強度の低下の原因となる。また水分によって
も、前述したように気泡が形成されて強度低下のおそれ
がある。

【０００７】本発明の目的は、現場で配管作業を行って
も、継手と管との隙間に融着強度を低下させるような異
物が侵入するのを防ぐことができるエレクトロフュージ
ョン継手を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性の合
成樹脂製管の接合部を外囲する形状に形成され、内周面
寄りに電熱線が埋め込まれ、通電加熱によって合成樹脂
製管を部分的に溶融させて接合するエレクトロフュージ
ョン継手において、内周面の軸線方向両端付近で、電熱
線が埋め込まれいる部分から予め定める距離以上離れた
部分に、内周面と合成樹脂製管の外周面との間を弾発的
に封止する環状のシール材を備えることを特徴とするエ
レクトロフュージョン継手である。本発明に従えば、エ
レクトロフュージョン継手の内周面の軸線方向両端付近
には、電熱線が埋め込まれている部分から予め定める距
離以上離れた部分に、内周面と合成樹脂製管の外周面と
の間を弾発的に封止する環状のシール材が備えられる。
シール材によって、エレクトロフュージョン継手の内周
面と合成樹脂製管の外周面との間の隙間は気密に封止さ
れ、外部から水分等の異物が侵入することを防ぐことが
できる。シール材は弾発的に外周面と内周面との間を封
止しているので、エレクトロフュージョン継手と合成樹
脂製管との間の隙間を確実に封止することができる。シ
ール材は、電熱線から予め定める距離以上離れる位置に
配置されるので、電熱線に通電して加熱しても温度はあ
まり上がらない位置に配置することができ、電気融着作
業中に確実に異物の侵入を防ぐことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態に
よるエレクトロフュージョン継手１１に関連する構成を
示す。ポリエチレン等の熱可塑性の合成樹脂からなるＥ
Ｆ継手１１は、ほぼ円筒形の形状を有する。ＥＦ継手１
１の内周には、貫通孔が形成されており、ＰＥ管１２，
１３を軸線１４方向の両端側から挿入可能である。ＥＦ
継手１１の軸線１４方向両端付近には、環状のシール材
であるＯリング１５が備えられる。Ｏリング１５から一
定の距離Ｌだけ内方寄りには、電熱線１６が埋め込まれ
ている。電熱線１６には、接続端子１７から通電加熱用
の電力が供給される。

【００１０】図２は、図１のＯリング１５が装着されて
いる部分付近を拡大して示す。Ｏリング１５は、断面が
円形で、ＥＦ継手１１やＰＥ管１２に比較して柔らかい
ゴムを材料として形成され、ＥＦ継手１１の内周面の端
部付近に設けられる溝１８内に収納される。溝１８と電
熱線１６との間隔Ｌは、たとえば図４に示すようなＥＦ
継手１に対するＪＩＳ Ｋ ６７７５に規定されている
コールドゾーンの長さｌ₁と等しくする。通常は５ｍｍ
以上であり、約１０ｍｍ程度としてよい。

【００１１】溝１８内に収納されるＯリング１５は、内
径がＰＥ管１２の外径よりも僅かに小さな状態とするこ
とが好ましい。ＰＥ管１２の外周面とＥＦ継手１１の内
周面との間には、ＪＩＳ Ｋ ６７７５の規格によって
定められる隙間Ｄが設けられるので、Ｏリング１５は、
溝１８内に収納した状態でその内周側の部分がＥＦ継手
１１の内周面より隙間Ｄを越えて突出することになる。
軸線１４の外方からＰＥ管１２を挿入すると、Ｏリング
１５の内周側は押し上げられ、ＰＥ管１２の表面に密着
する。ＥＦ継手１１に形成される溝１８内でも、Ｏリン
グ１５は押し込まれて溝１８の表面に密着する。この結
果、ＥＦ継手１１の内周面とＰＥ管１２の外周面との接
合部は、Ｏリング１５によって気密に封止される。

【００１２】電熱線１６に通電して加熱すると、電熱線
１６の近傍にあるＥＦ継手１１の内周面およびＰＥ管１
２の外周面は温度が上昇し、軟化状態から約１２０℃で
部分的な溶融状態に至る。ＰＥ管１２の外周が部分的に
溶融すると、隙間Ｄを越えて膨張し、ＥＦ継手１１の内
周面とＰＥ管１２の外周面との間が気密に融着する。融
着前にＥＦ継手１１の内周面とＰＥ管１２の外周面との
間の空間に存在した空気などは、ＰＥ管１２と他方のＰ
Ｅ管１３との中間に設けられる隙間を通してＰＥ管１
２，１３内に逃れる。

【００１３】電熱線１６に通電する際の加熱は、約２０
０℃程度まで急上昇するように行われるので、ＥＦ継手
１１とＰＥ管１２との隙間に水分などが侵入している
と、水分が急激に蒸発する。Ｏリング１５が存在しない
図４に示すような従来のＥＦ継手であると、接合部の外
部に脱出するまでの間に、ＰＥ管１２の外表面が溶融し
て融着が行われてしまい、気泡として閉じ込められる結
果となる。本実施形態によれば、Ｏリング１５によっ
て、外部から水分等が侵入することを防ぐので、ＥＦ継
手１１にＰＥ管１２，１３を軸線１４の両端から挿入す
る際に、ＰＥ管１２，１３の端部付近を清浄にしておけ
ば、電気融着作業を行っている際に外部から水分などが
侵入することを確実に防止し、水分の存在しない条件で
健全な融着を行うことができる。

【００１４】図３は、本発明の実施の他の形態によるＥ
Ｆ継手２１の端部付近の構成を示す。本実施形態で図１
の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、重
複した説明を省略する。本実施形態では、ＥＦ継手１１
の内周面の軸線１４方向両端側に、断面形状がＴ字状の
シールリング２５を装着する。シールリング２５は、軸
線１４方向に延びる外周部２６と、半径方向内方側に延
びる内周部２７とを有する。シールリング２５は、ＥＦ
継手２１やＰＥ管１２，１３よりも柔らかいゴム材料で
形成され、全体的には環状である。内周部２７の内径
は、ＰＥ管１２，１３の外径よりも小さく形成され、軸
線１４方向の外方からＰＥ管１２，１３をＥＦ継手２１
内に挿入した状態では、内周部２７の先端が軸線１４方
向の内方寄りに曲がり、ＰＥ管１２の外周面との間に密
着する。このようなＴ字状の断面形状を有するシールリ
ング２５は、鋼管接続用の管継手の軸線方向の両端側に
装着するシールリングとして広く用いられている。した
がって、本実施形態では、鋼管用に用いられているシー
ルリングをそのまま流用することができる。

【００１５】本実施形態では、シールリング２５を収納
する溝２８として、外周部２６を保持した状態でシール
リング２５が外れないような保持部２９，３０を形成す
る。保持部２９，３０間の間隔は、外周部２８の軸線１
４方向の長さよりも短く形成し、内周部２７の軸線１４
方向の厚みよりは広く形成する。保持部２９，３０を形
成することによって、装着したシールリング２５を確実
に保持し、ＥＦ継手２１にＰＥ管１２，１３を差し込む
際に、シールリング２５がＥＦ継手１１の溝２８から外
れにくくすることができる。

【００１６】溝２８の内周面寄りに設ける保持部２９，
３０は、ＥＦ継手２１を形成する際に、初めは保持部２
９，３０間の隙間と同じ幅で溝２８を形成しておき、後
から切削加工で軸線１４方向の長さを増大するようにし
て形成することができる。また、保持部２９，３０は、
周方向について連続して形成しないでもよく、一定の角
度おきに断続的に形成することもできる。ＰＥ管１２，
３０を差し込む際には、シールリング２５は半径方向外
方に押し込まれるので、保持部２９，３０がなくても外
れる可能性は少ないけれども、保持部２９，３０を設け
れば確実に外れを防ぐことができる。

【００１７】以上説明した各実施形態では、ＥＦ継手１
１，２１は２本のＰＥ管１２，１３を軸線１４方向の両
端から差し込んで接合するようにしているけれども、管
を分岐させるために三方以上から管を差し込む継手であ
っても同様に端部付近をシールし、接合部の信頼性を向
上させることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、シール材
によって合成樹脂製管の外周面とエレクトロフュージョ
ン継手の内周面との間の隙間に外部から融着を阻害する
異物が侵入するのを防ぐことができるので、電気融着作
業を信頼性の高い状態で行うことができる。このため環
境条件のあまり良くない現場で配管作業を行っても、エ
レクトロフュージョン継手と合成樹脂製管との間の隙間
には、泥水など融着部形成に悪影響を及ぼす異物が侵入
するのを防ぐことができ、信頼性の高い接続を容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の構成を示す簡略化した
断面図である。

【図２】図１のＯリング１５付近を拡大して示す断面図
である。

【図３】本発明の実施の他の形態によるシールリング２
５付近を拡大して示す断面図である。

【図４】従来からのＥＦ継手１を用いるＰＥ管２，３の
接合状態を示す簡略化した断面図である。

【符号の説明】

１１，２１ ＥＦ継手 １２，１３ ＰＥ管 １４ 軸線 １５ Ｏリング １６ 電熱線 １８ 溝 ２５ シールリング ２６ 外周部 ２７ 内周部 ２９，３０ 保持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 裕思 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性の合成樹脂製管の接合部を外囲
   する形状に形成され、内周面寄りに電熱線が埋め込ま
   れ、通電加熱によって合成樹脂製管を部分的に溶融させ
   て接合するエレクトロフュージョン継手において、 内周面の軸線方向両端付近で、電熱線が埋め込まれいる
   部分から予め定める距離以上離れた部分に、内周面と合
   成樹脂製管の外周面との間を弾発的に封止する環状のシ
   ール材を備えることを特徴とするエレクトロフュージョ
   ン継手。