JPH11141784A - 電気融着継手 - Google Patents

電気融着継手

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JPH11141784A
JPH11141784A JP9303881A JP30388197A JPH11141784A JP H11141784 A JPH11141784 A JP H11141784A JP 9303881 A JP9303881 A JP 9303881A JP 30388197 A JP30388197 A JP 30388197A JP H11141784 A JPH11141784 A JP H11141784A
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cylinder member
heating wire
joint
inner cylinder
resin material
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JP9303881A
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Satoru Araki
悟 荒木
Takeshi Kato
健 加藤
Hideki Kawai
秀樹 河合
Yutaka Kanisawa
裕 蟹澤
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧流体用で且つルーズフィット形に適した
電気融着継手を提供することを目的とする。 【解決手段】 電熱線3を設けた内筒部材2と、この電
熱線3の両端に接続したコネクターピン4R、4Lと、
前記内筒部材2の外側に一体成形した外筒部材5とから
なる電気融着継手1において、前記内筒部材は線膨張係
数が16〜24×10-5/℃および/またはメルトフロ
ーレート(試験温度190℃、試験荷重2.16kgf)
が0.15〜0.25g/10minの熱可塑性樹脂材料か
らなり、前記外筒部材5は線膨張係数が8〜16×10
-5/℃および/またはメルトフローレート(試験温度1
90℃、試験荷重2.16kgf)が0.05〜0.15
g/10minの熱可塑性樹脂材料からなる電気融着継手。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気融着継手(以
下、単に継手ということがある。)に関し、特に比較的
高圧の流体配管用で且つルーズフィット形の電気融着継
手に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気融着継手は、継手本体の受け口内周
部に接続しようとする樹脂管を挿入した後、継手本体の
受け口内周部に埋設した電熱線に通電してこれを発熱さ
せ、樹脂管の外周面と継手本体の内周面とを加熱溶融し
て両者を一体的に融着接続するものである。
【0003】従来、この電気融着継手としては、外周面
に電熱線を巻くための螺旋溝と両端にコネクターピンを
立設するための開口穴を有し、継手本体の内周面を構成
する薄肉の内筒部材と、この内筒部材の外側に射出成形
で一体成形した外筒部材とからなる電気融着継手が一般
的に知られている。
【0004】また、一方で内筒部材を用いない電気融着
継手も提案されている(特許第2514980号公報参
照)。この電気融着継手は、成形コアに設けた螺旋溝に
直接電熱線を巻回し、両端のコネクターピンもこのコア
に直接立設してこれらの電熱線付きコアを成形金型内に
セットし溶融樹脂を射出成形する。その後、成形品から
コアを軸方向に抜き取るというもので、この電気融着継
手の内周面には電熱線が露出して表れているというもの
であった。
【0005】ところで、従来の電気融着継手は使用流体
としてガスを対象としており、したがって配管内を流れ
る流体は都市ガス等0.1MPa以下の専ら低圧力の流
体であった。ところが最近では配水や排水等の水を対象
とし、1MPa程度の比較的高圧の流体配管にも電気融
着継手が用いられようとしている。
【0006】また従来、管挿入施工性のやり易さから継
手本体内面と管外面との間には0.2〜1.8mm程度
(片側寸法)の隙間(クリアランス)ができるように設
計されており、いわゆるルーズフィット形の電気融着継
手が一般的に採用されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】まず、高圧流体用の電
気融着継手としては強度が高く安心できるものでなくて
はならないが、従来のガス用の電気融着継手は、全体を
中密度ポリエチレン樹脂を成形してなるもので強度的に
は厚肉とする必要があり形状と重量が大となり満足でき
るものではなかった。
【0008】また、内筒部材を用いない電熱線露出形の
電気融着継手の場合は、この継手では電熱線と管外面が
直接対峙することから熱伝導が良く効率的に両者を溶融
して融着することが可能である。しかしながらルーズフ
ィット形であるから両者間に隙間がある分、この隙間を
埋めるための樹脂の流動と膨張を必要とし、またこれが
ないと融着界面圧力が発生しないことから良好な融着接
合が得られないという問題がある。
【0009】従って、本発明は、高圧流体用で且つルー
ズフィット形に適した電気融着継手を提供することを目
的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、電熱線を設け
た内筒部材と、この電熱線の両端に接続したコネクター
ピンと、前記内筒部材の外側に一体成形した外筒部材と
からなる電気融着継手において、内筒部材は線膨張係数
が16〜24×10-5/℃の熱可塑性樹脂材料からな
り、一方の外筒部材は線膨張係数が8〜16×10-5
℃の熱可塑性樹脂材料からなる電気融着継手である。
【0011】また、本発明は、電熱線を設けた内筒部材
と、この電熱線の両端に接続したコネクターピンと、前
記内筒部材の外側に一体成形した外筒部材とからなる電
気融着継手において、内筒部材はメルトフローレートが
0.15〜0.25g/10minの熱可塑性樹脂材料から
なり、一方の外筒部材はメルトフローレートが0.05
〜0.15g/10minの熱可塑性樹脂材料からなる電気
融着継手である。尚、本発明においてメルトフローレー
ト(以下、MFRと言うことがある。)は、JISK7
210の試験条件4(試験温度190℃、試験荷重2.
16kgf)で求めた値とする(以下同様)。
【0012】さらに、本発明は、電熱線を設けた内筒部
材と、この電熱線の両端に接続したコネクターピンと、
前記内筒部材の外側に一体成形した外筒部材とからなる
電気融着継手において、内筒部材は線膨張係数が16〜
24×10-5/℃で且つメルトフローレートが0.15
〜0.25g/10minの熱可塑性樹脂材料からなり、一
方の外筒部材は線膨張係数が8〜16×10-5/℃で且
つメルトフローレートが0.05〜0.15g/10min
の熱可塑性樹脂材料からなる電気融着継手である。
【0013】上記の電気融着継手は、使用流体の圧力が
0.1〜1MPaであること。および継手本体内面と被
接続管の外面との隙間(クリアランス)が0.2〜1.
8mmであることが適した使用条件である。
【0014】以上のように本発明の電気融着継手は、継
手本体を内筒部材と外筒部材で構成しているが、これら
両部材を構成する樹脂材料を機能的に選択したことに特
徴がある。すなわち、外筒部材は強度の高い熱可塑性樹
脂材料から形成し全体を包んでいるので強度的に高い、
且つ線膨張係数とメルトフローレートが比較的低い特性
の樹脂材料であるから、融着部から外方へ向かう樹脂流
動及び樹脂膨張が抑えられてクリアランスを埋めるよう
に指向し、融着部の界面圧力の発生を助ける働きをな
す。
【0015】また、内筒部材があることによってルーズ
フィット形であっても両者のクリアランスを埋めるだけ
の樹脂量を保有できている。さらにこれを溶融流動性の
良い熱可塑性樹脂材料から形成し、線膨張係数とメルト
フローレートが比較的高い特性の樹脂材料であるから、
電熱線の加熱によって樹脂が溶融流動し易く且つ膨張し
易いからクリアランスを埋めて界面圧力を発生させるこ
とができ良好な融着接合を得ることができる。よって、
1MPaの流体圧力で、且つルーズフィット形の条件で
も十分に使用できる電気融着継手である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施例を示すソケ
ット形の電気融着継手の断面図で、図の右側は管を挿入
した状況を仮想線で示している。図において、電気融着
継手1は、内筒部材2と電熱線3とコネクターピン4
R、4L及び外筒部材5とからなっている。
【0017】内筒部材2は、薄肉円筒状で外周面に螺旋
状の電熱線巻線溝21と、両端部にコネクターピンを立
てるための開口穴22とを有し、予め射出成形によって
成形される。本実施例では中密度ポリエチレン樹脂(密
度=0.933〜0.939g/cm3)からなり、線
膨張係数は20×10-5/℃で、MFRは0.20g/
10minである。よって、比較的融点(127℃)が低
く、溶融し易くて膨張もし易い材料から成形されてい
る。そしてこの内筒部材2では、巻線溝21と内周面2
4までの間に薄肉部23という樹脂部分が存在すること
により、融着時にはこの薄肉部を中心として内筒部材の
樹脂が溶融膨張し、クリアランスCを埋めて界面圧力を
発生させる働きをする。また、このような特性を有して
いるので螺旋溝21や薄肉部23、ストッパー26等の
細かく込み入った成形が容易にできるという利点もあ
る。
【0018】この内筒部材2を成形コアに装着した後、
開口穴22にコネクターピン4R、4Lを立てて、一方
のコネクターピンと電熱線3の一端を溶接手段やかしめ
手段によって接続し、電熱線3はそのまま螺旋溝21に
巻回し、他方のコネクターピンに電熱線の他端を同様に
接続する。そして、このコア付き内筒部材2を成形用外
金型内にセットし、外筒部分を射出成形し、内筒部材2
と一体的に外筒部材5を一体成形する。尚、外筒部材5
は数回に分けて多層に射出成形してもよい。
【0019】外筒部材5は、高密度ポリエチレン樹脂
(密度=0.940g/cm3以上)からなり、線膨張
係数は12×10-5/℃で、MFRは0.13g/10mi
nである。よって、強度が高くまた比較的融点(128
℃)も高くて溶融し難くく、膨張もし難い材料から成形
されている。これによって強度を保ち、融着時は溶融樹
脂の外方への膨張を抑え、クリアランスを埋めるように
内方(管側)への膨張と界面圧力の発生を促している。
【0020】尚、本実施例ではソケットの例を示した
が、これは径違いソケット、エルボ、チーあるいは分岐
サドル等であっても、また大口径の継手を成形するとき
にT形、L形、X形等の中間部材にバット融着する電気
融着部材にも実施することができる。
【0021】
【実施例】上記した本発明の電気融着継手と内筒部材を
用いない従来の電気融着継手について、下表の通り環境
温度、クリアランスの大小、単位面積当たりの投入エネ
ルギーをそれぞれ変化させて融着性能試験を行った。融
着性能については界面圧力測定と短冊剥離試験(融着部
を所定寸法の短冊に切り出し、両者に引っ張り荷重を加
えたときの境界部の破壊形態を観察)を行い、判定基準
は、界面圧力については最大界面圧力が4kgf/cm
2以上あれば合格(○)、それ以下の場合は不合格
(×)とし、また短冊剥離試験については脆性破壊部の
長さが全融着部長さの1/3以下のとき合格(○)、それ
以外の場合は不合格(×)とした。尚、従来の電気融着
継手の全体を構成する樹脂材料は高密度ポリエチレン樹
脂で、線膨張係数は12×10-5/℃、MFRは0.1
3g/10minである。また、共試継手の口径サイズはソ
ケットの75mmとし、被接続管はいずれも高密度ポリ
エチレン管を用いた。
【0022】
【表1】
【0023】以上の試験結果より、本発明の電気融着継
手によればクリアランスの大きいルーズフィット形であ
っても、全環境温度範囲において正常な界面圧力を発生
することができると共に、短冊剥離試験においてこれら
の全てが延性破壊形態を示し良好な融着性能が得られる
ことが確認された。
【0024】
【発明の効果】以上のことより本発明によれば、強度も
高く且つルーズフィット形でも良好な融着性能が得られ
る電気融着継手となった。よって、1MPa程度の流体
にも使用できると共に配管施工のし易い電気融着継手を
提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示すソケット形の電気融
着継手の断面図である。
【符号の説明】
1:電気融着継手 2:
内筒部材 3:電熱線 4(4R、4L):
コネクターピン 5:外筒部材 21:
巻線溝 22:コネクターピン用開口穴 23:
薄肉部 24:継手本体の内周面 25:
管の外周面 26:管のストッパー C:
隙間(クリアランス)
フロントページの続き (72)発明者 蟹澤 裕 三重県桑名市大福2番地日立金属株式会社 桑名工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電熱線を設けた内筒部材と、この電熱線
    の両端に接続したコネクターピンと、前記内筒部材の外
    側に一体成形した外筒部材とからなる電気融着継手にお
    いて、前記内筒部材は線膨張係数が16〜24×10-5
    /℃の熱可塑性樹脂材料からなり、前記外筒部材は線膨
    張係数が8〜16×10-5/℃の熱可塑性樹脂材料から
    なることを特徴とする電気融着継手。
  2. 【請求項2】 電熱線を設けた内筒部材と、この電熱線
    の両端に接続したコネクターピンと、前記内筒部材の外
    側に一体成形した外筒部材とからなる電気融着継手にお
    いて、前記内筒部材はメルトフローレートが0.15〜
    0.25g/10minの熱可塑性樹脂材料からなり、前記
    外筒部材はメルトフローレートが0.05〜0.15g
    /10minの熱可塑性樹脂材料からなることを特徴とする
    電気融着継手。
  3. 【請求項3】 電熱線を設けた内筒部材と、この電熱線
    の両端に接続したコネクターピンと、前記内筒部材の外
    側に一体成形した外筒部材とからなる電気融着継手にお
    いて、前記内筒部材は線膨張係数が16〜24×10-5
    /℃で且つメルトフローレートが0.15〜0.25g
    /10minの熱可塑性樹脂材料からなり、前記外筒部材は
    線膨張係数が8〜16×10-5/℃で且つメルトフロー
    レートが0.05〜0.15g/10minの熱可塑性樹脂
    材料からなることを特徴とする電気融着継手。
  4. 【請求項4】 使用流体圧力が0.1〜1MPaである
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電
    気融着継手。
  5. 【請求項5】 上記電気融着継手の継手本体内面と被接
    続管の外面との隙間が0.2〜1.8mmであることを
    特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電気融着
    継手。
JP9303881A 1997-11-06 1997-11-06 電気融着継手 Pending JPH11141784A (ja)

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