JPH11141787A - 熱可塑性樹脂製複層管用電気融着継手 - Google Patents

熱可塑性樹脂製複層管用電気融着継手

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JPH11141787A
JPH11141787A JP9310593A JP31059397A JPH11141787A JP H11141787 A JPH11141787 A JP H11141787A JP 9310593 A JP9310593 A JP 9310593A JP 31059397 A JP31059397 A JP 31059397A JP H11141787 A JPH11141787 A JP H11141787A
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JP
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pipe
layer
peripheral surface
thermoplastic resin
inner peripheral
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Tomohiro Nakamura
知広 中村
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】最内層以外が内部を流れる流体に曝されること
がないように融着することができる複層管用電気融着継
手を提供することを目的としている。 【解決手段】受口２が、その入り口側に複層管３の最外
層３１の外径と同じ径の大径部２１を有し、大径部２１
の奥に最内層露出部３３の外径と同じ径の小径部２２を
備えているとともに、大径部２１の内周面が複層管３の
最外層３１と同じ熱可塑性樹脂で形成され、小径部２２
の内周面が複層管３の最内層３２と同じ熱可塑性樹脂で
形成されていて、通電することによって発熱し、大径部
内周面と複層管３の最外層外周面、および、小径部内周
面と複層管の最内層露出部外周面をそれぞれ融着する通
電発熱体４ａ，４ｂが、大径部２１および小径部２２の
内周面に沿うように内部に埋設されている構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂製複
層管用電気融着継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】耐熱性や耐薬品性等の優れた機能を備え
た管材として、安価な樹脂からなる外層と、内部を流れ
る流体に対する耐薬品性や耐熱性など所望の機能を有す
る樹脂からなる内層とを備えた熱可塑性樹脂製の複層管
（以下、「複層管」とのみ記す）がある。すなわち、こ
の複層管は、内層のみを高機能性を備えた高価な樹脂で
形成し、直接流体に曝されない外層を安価な樹脂で形成
することによって管の製造コストを低減するようにして
いる。
【０００３】しかし、接続作業性の向上を図るととも
に、作業誤差をなくしたりするために上記のような複層
管を、特開平５−３１８５９６号公報に記載されたガス
用ポリエチレン管や水道用ポリエチレン管等、単一樹脂
からなる管の接続に使用されている従来の電気融着継手
を用いて接続しようとした場合、つぎのような問題があ
る。
【０００４】すなわち、従来の電気融着継手は、受口に
接続する熱可塑性樹脂管を嵌合し、受口内周面に沿って
設けられた通電発熱体に通電して発熱させ、受口内周面
および熱可塑性樹脂管の外周面を融着するようになって
いる。したがって、複層管を従来の電気融着継手を用い
て接続しようとした場合、複層管の管端面がどうしても
配管内部を流れる流体にさらされる。
【０００５】ところが、複層管の場合、上述のように、
外層に内部を流れる流体に対して耐性を備えていない樹
脂を用いて製造コストを低減しようとしているため、管
端面の外層が内部を流れる流体によって腐食や浸食され
て継手部分から液漏れ等を起こす恐れがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて、最内層以外が内部を流れる流体に曝され
ることがないように融着することができる複層管用電気
融着継手を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明にかかる熱可塑性樹脂製複層
管用電気融着継手（以下、「請求項１の継手」と記す）
は、種類の異なる熱可塑性樹脂からなる複数の層が径方
向に積層され、その最内層が全周にわたって露出する最
内層露出部を管端に有する熱可塑性樹脂製の複層管の、
前記最内層露出部を含む管端部が嵌合される受口を少な
くとも１端に備え、この受口が、その入り口側に前記複
層管の最外層の外径と同じ径の大径部を有し、大径部の
奥に最内層露出部の外径と同じ径の小径部を備えている
とともに、大径部の少なくとも内周面が複層管の最外層
と同じ熱可塑性樹脂で形成され、小径部の少なくとも内
周面が複層管の最内層と同じ熱可塑性樹脂で形成されて
いて、通電することによって発熱し、大径部内周面と複
層管の最外層外周面、および、小径部内周面と複層管の
最内層露出部外周面をそれぞれ融着する通電発熱体が、
大径部および小径部の内周面に沿うように内部に埋設さ
れている構成とした。
【０００８】一方、請求項２の発明にかかる熱可塑性樹
脂製複層管用電気融着継手（以下、「請求項２の継手」
と記す）は、種類の異なる熱可塑性樹脂からなる複数の
層が径方向に積層された熱可塑性樹脂製の複層管の管端
部が嵌合される受口を少なくとも１端に有し、前記複層
管を受口に嵌合させた時、嵌合された複層管の管端面を
受けるとともに、複層管の内径と略同じ内径をしたリン
グ状の突条を前記受口の奥側に備え、受口の内周面が複
層管の最外層と同じ熱可塑性樹脂によって形成され、前
記突条の複層管の管端面との当接面が、複層管の最内層
と同じ熱可塑性樹脂によって形成されているとともに、
通電することによって発熱し、受口内周面と複層管の外
周面、および、複層管の管端面と前記当接面を融着する
通電発熱体が、受口の内周面および突条の当接面に沿う
ように内部に埋設されている構成とした。
【０００９】請求項１および請求項２の継手において、
接続される複層管としては、２層以上であれば特に限定
されないが、最外層に使用される樹脂は、できるだけ安
価であることが好ましく、ポリエチレン，ポリプロピレ
ン等の汎用オレフィン樹脂が挙げられるが、たとえば、
耐熱性に優れた管材を望むなら、自身も耐熱性に優れた
ポリプロピレンが適しており、可撓性に優れた管材を望
むなら、ポリエチレンが適している。
【００１０】したがって、電気融着継手も接続時に複層
管の最内層と接触する部分以外は、ポリエチレンあるい
はポリプロピレンなどを用いることが好ましい。
【００１１】一方、複層管の最内層を構成する熱可塑性
樹脂は、要求される機能に応じて適宜選択できるが、耐
薬品性および耐熱性を考慮すれば、たとえは、ポリフッ
化ビニリデンが挙げられ、耐薬品性のみであれば、ポリ
フェニレンスルフィド等が挙げられる。
【００１２】通電発熱体の発熱による樹脂の溶融温度
は、最外層および最内層とも各樹脂の（融点＋５０℃）
〜（融点＋１００℃）となるように設定することが好ま
しい。溶融温度は、通電発熱体の埋設密度や通電時間を
コントロールすることによって調整することができる。
【００１３】請求項１の継手においては、大径部内周面
に沿って埋設された通電発熱体と、小径部内周面に沿っ
て埋設された通電発熱体とを一回路に接続し同時に通電
できるようにしても構わないし、別回路にして個別に通
電できるようにしても構わない。
【００１４】請求項２の継手においては、受口内周面に
沿って埋設された通電発熱体と、突条の当接面に沿って
埋設された通電発熱体とを１回路で接続しても構わない
し、別回路で接続し個別に通電できるようにしても構わ
ない。請求項１の継手に用いられる複層管の最内層露出
部は、成形時に予め設けるようにしても構わないし、既
存の複層管の管端部の外層を作業現場で切削して設ける
ようにしても構わない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は請求項１の継
手の実施の形態をあらわしている。
【００１６】図１（ａ），（ｂ）に示すように、この継
手１ａは、ソケットであって、両側に受口２，２を備
え、最外層である外層３１と最内層である内層３２の２
層構造を有し、管端に内層３２の露出部３３を備えてい
る複層管３の接続にしようできるようになっている。す
なわち、受口２は、大径部２１と小径部２２とを備えて
いる。
【００１７】大径部２１は、接続される複層管３の外層
３１の外径と略同じ内径をしていて、外層３１と同じ熱
可塑性樹脂で形成されている。小径部２２は、複層管３
の露出部３３の外径と略同じ内径をしていて、複層管３
の内層３２と同じ熱可塑性樹脂によって形成されてい
る。
【００１８】また、この継手１ａは、大径部２１および
小径部２２に沿って通電発熱体４ａ，４ｂが埋設されて
いる。両通電発熱体４ａ、４ｂは、別回路になってい
て、それぞれ端子４１，４１あるいは端子４２，４２に
電気融着機（図示せず）のプラグを接続し、電気融着機
から所定の電気量が供給されることによって発熱し、内
層３２を構成する熱可塑性樹脂の融点＋５０℃〜融点＋
１００℃の温度まで小径部２２と露出部３３との融着面
およびその近傍を加熱溶融する、あるいは、外層３１を
構成する熱可塑性樹脂の融点＋５０℃〜融点＋１００℃
の温度まで大径部２１と外層３１との融着面およびその
近傍を加熱溶融するようになっている。
【００１９】すなわち、図１（ｂ）に示すように、複層
管３の管端部を受口２に嵌合させた状態で、通電発熱体
４ａに通電すると、大径部２１と外層３１とが融着さ
れ、通電発熱体４ｂに通電すると、小径部２２と露出部
３３とが融着されるようになっている。
【００２０】この継手１は、以上のように、露出部３３
の外周面が小径部２２の内周面と融着されるようになっ
ているので、外層３１を配管内を流れる流体から完全に
隔絶できる。したがって、流体によって外層３１が腐食
されて漏水することを防止することができる。
【００２１】図２は、請求項１の継手の他の実施の形態
をあらわしている。図２（ａ），（ｂ）に示すように、
この継手１ｂは、通電発熱体４ｃが大径部２１の内周面
に沿う部分と小径部２２の内周面に沿う部分が１回路に
なっていて、１対の端子４３，４３から同時に給電でき
るようになっている以外は、上記の継手１ａと同様にな
っている。
【００２２】図３は請求項２の継手の実施の形態をあら
わしている。図３（ａ），（ｂ）に示すように、この継
手５ａは、ソケットであって両側に受口６，６を有し、
受口６と受口６との間に接続される複層管７の管端面を
受けるリング状の突条８を内部に備え、最外層である外
層７１と最内層である内層７２の２層構造を有する複層
管７の接続にしようできるようになっている。
【００２３】すなわち、突条８は、複層管７の内層７２
と同じ熱可塑性樹脂で形成されていて、その内径が複層
管７の内径と同じになっている。また、この継手５ａ
は、受口６，６の内周面、および、突条８の接続される
複層管７の管端面が当接する当接面８１に沿って通電発
熱体９ａが内部に埋設されている。
【００２４】通電発熱体９ａは、一回路に連続してい
て、端子９１，９１に電気融着機（図示せず）のプラグ
を接続し、電気融着機から所定の電気量が供給されるこ
とによって発熱するようになっている。また、通電発明
体９ａは、埋設密度を変えることによって、図３（ｂ）
に示すように、受口６に複層管７を嵌合した状態で通電
した時に、受口６と複層管７の最外層７１との融着面お
よびその近傍を複層管７の最外層７１を構成する熱可塑
性樹脂の融点より５０〜１００℃高い温度まで加熱で
き、複層管７と突条８との融着面およびその近傍を、複
層管７の最内層７２を構成する熱可塑性樹脂の融点＋５
０〜融点＋１００℃まで加熱できるようになっている。
【００２５】この継手５ａは、以上のように、継手本体
５１が複層管７の外層７１と同じ熱可塑性樹脂で形成さ
れ、すなわち、受口６と複層管７の最外層７１とが同じ
熱可塑性樹脂で形成されていて、受口６の内周面と最外
層７１の外周面とが融着されるとともに、複層管７の管
端面が最内層７２と同じ熱可塑性樹脂で形成された突条
８によって受けられて、突条８と最内層７２とが融着さ
れる。したがって、最外層７１が配管内を流れる流体か
ら完全に隔絶され、流体による最外層７１の腐食を防止
することができる。
【００２６】図４は請求項２の継手の他の実施の形態を
あらわしている。図４（ａ），（ｂ）に示すように、こ
の継手５ｂは、受口６の内周面に沿う部分の通電発熱体
９ｂと、突条８の当接面８１に沿う通電発熱体９ｃとが
別回路になっていて、それぞれ端子９２，９２あるいは
端子９３，９３間に通電することによって別々に発熱さ
せることができるようになっている以外は、上記の継手
５ａと同様になっている。
【００２７】本発明にかかる電気融着継手は、上記の実
施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態
では、いずれの継手１，５もソケットタイプであった
が、チーズやエルボタイプでも構わないし、一端が差口
になった継手でも構わない。
【００２８】
【実施例】以下に、本発明の実施例をより詳しく説明す
る。
【００２９】（実施例１）外層３１にポリプロピレン
（融点１７０℃），内層３２にポリフニレンサルファイ
ド（融点２７０℃を用いた２層構造の複層管３の接続に
使用する図１に示す継手１ａと同様の構造の電気融着継
手を製造した。なお、通電発熱体４ａ，４ｂは、φ０．
５５mmの銅ニッケル合金（ＣＮ３０Ｗ）線を、端子４
１，４１間および端子４２，４２間に１００Ｖを印加し
た時、３．８〜４．２Ｗ／cm2 のワット密度となるよう
に大径部２１の内周面と小径部２２の内周面とにそれぞ
れ沿うようにコイル状に埋設した。
【００３０】そして、切削により内層３２の露出部３３
を管端に形成された複層管３を、この継手１の受口２に
嵌合させたのち、端子４１，４１間に１００Ｖの電圧を
９０秒、端子４２，４２間に１００Ｖの電圧を１９０秒
間それぞれ印加し、複層管３と継手１とを融着した。な
お、融着時の、大径部２１と外層３１との界面の温度
は、２２０℃（ポリプロピレンの融点＋５０℃）、小径
部２１と露出部３３との界面の温度は、３２０℃（ポリ
フェニレンサルファイドの融点＋５０℃）であった。
【００３１】（実施例２）大径部２１の内周面に沿うよ
うに埋設された通電発熱体４のワット密度が３．８〜
４．２Ｗ／cm2 、小径部の内周面に沿うように埋設され
た通電発熱体のワット密度が５．８〜６．２Ｗ／cm2 と
なるように通電発熱体４ｃを埋設するとともに、別回路
になっている以外は、実施例１と同様にした図２に示す
継手１ｂを用い、端子間に１００Ｖの電圧を１００秒間
に印加して実施例１と同様の複層管３を継手に融着し
た。
【００３２】なお、融着時の、大径部２１と外層３１と
の界面の温度は、２２０℃（ポリプロピレンの融点＋５
０℃）、小径部２１と露出部３３との界面の温度は、３
２０℃（ポリフェニレンサルファイドの融点＋５０℃）
であった。
【００３３】（実施例３）外層７１にポリプロピレン
（融点１７０℃），内層７２にポリフニレンサルファイ
ド（融点２７０℃を用いた２層構造の複層管７の接続に
使用する図２に示す継手５ａと同様の構造の電気融着継
手を製造した。なお、通電発熱体９ａは、φ０．５５mm
の銅ニッケル合金（ＣＮ３０Ｗ）線を用い、受口６の内
周面に沿う部分でワット密度が３．８〜４．２Ｗ／c
m2 、突条８の当接面８１に沿う部分でワット密度が
５．８〜６．２Ｗ／cm2 となるように埋設した。
【００３４】そして、複層管７を、この継手５ａの受口
６に嵌合させたのち、端子９１，９１間に１００Ｖの電
圧を１００秒間印加し、複層管７と継手５ａとを融着し
た。なお、融着時の、受口６と最外層７１との界面の温
度は、２２０℃（ポリプロピレンの融点＋５０℃）、最
内層７２と突条８との界面の温度は、３２０℃（ポリフ
ェニレンサルファイドの融点＋５０℃）であった。
【００３５】（実施例４）受口６の内周面に沿う部分お
よび突条８の当接面８１に沿う部分でワット密度が３．
８〜４．２Ｗ／cm2 となるとともに、通電発熱体９ｂ，
９ｃが別回路になっている以外は、実施例３と同様にし
た図４に示す継手５ｂを用い、端子９２，９２間に１０
０Ｖの電圧を９０秒間、端子９３，９３間に１００Ｖの
電圧を１９０秒それぞれ印加し、複層管７と継手５ｂと
を融着した。
【００３６】なお、融着時の、受口６と最外層７１との
界面の温度は、２２０℃（ポリプロピレンの融点＋５０
℃）、最内層７２と突条８との界面の温度は、３２０℃
（ポリフェニレンサルファイドの融点＋５０℃）であっ
た。
【００３７】
【発明の効果】本発明にかかる熱可塑性樹脂複層管用電
気融着継手は、以上のように構成されているので、最内
層以外が内部を流れる流体に曝されることがないように
融着することができる。したがって、外層が内部を流れ
る流体によって冒されたりせず、複層管の高機能性を維
持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の継手の実施の形態をあらわし、同図
（ａ）が複層管の嵌合前の状態をあらわす断面図、同図
（ｂ）が複層管の融着時の状態をあらわす断面図であ
る。
【図２】請求項１の継手の他の実施の形態をあらわし、
同図（ａ）が複層管の嵌合前の状態をあらわす断面図、
同図（ｂ）が複層管の融着時の状態をあらわす断面図で
ある。
【図３】請求項２の継手の実施の形態をあらわし、同図
（ａ）が複層管の嵌合前の状態をあらわす断面図、同図
（ｂ）が複層管の融着時の状態をあらわす断面図であ
る。
【図４】請求項２の継手の他の実施の形態をあらわし、
同図（ａ）が複層管の嵌合前の状態をあらわす断面図、
同図（ｂ）が複層管の融着時の状態をあらわす断面図で
ある。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 継手 ２，６ 受口 ３，７ 複層管 ８ 突条 ４ａ，４ｂ，４ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃ 通電発熱体 ２１ 大径部 ２２ 小径部 ３１ 最外層 ３２ 最内層 ３３ 露出部 ４１，４２，４３，９１，９２，９３ 端子 ７１ 最外層 ７２ 最内層 ８１ 当接面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】種類の異なる熱可塑性樹脂からなる複数の
    層が径方向に積層され、その最内層が全周にわたって露
    出する最内層露出部を管端に有する熱可塑性樹脂製の複
    層管の、前記最内層露出部を含む管端部が嵌合される受
    口を少なくとも１端に備え、この受口が、その入り口側
    に前記複層管の最外層の外径と同じ径の大径部を有し、
    大径部の奥に最内層露出部の外径と同じ径の小径部を備
    えているとともに、大径部の少なくとも内周面が複層管
    の最外層と同じ熱可塑性樹脂で形成され、小径部の少な
    くとも内周面が複層管の最内層と同じ熱可塑性樹脂で形
    成されていて、通電することによって発熱し、大径部内
    周面と複層管の最外層外周面、および、小径部内周面と
    複層管の最内層露出部外周面をそれぞれ融着する通電発
    熱体が、大径部および小径部の内周面に沿うように内部
    に埋設されている熱可塑性樹脂製複層管用電気融着継
    手。
  2. 【請求項２】種類の異なる熱可塑性樹脂からなる複数の
    層が径方向に積層された熱可塑性樹脂製の複層管の管端
    部が嵌合される受口を少なくとも１端に有し、前記複層
    管を受口に嵌合させた時、嵌合された複層管の管端面を
    受けるとともに、複層管の内径と略同じ内径をしたリン
    グ状の突条を前記受口の奥側に備え、受口の内周面が複
    層管の最外層と同じ熱可塑性樹脂によって形成され、前
    記突条の複層管の管端面との当接面が、複層管の最内層
    と同じ熱可塑性樹脂によって形成されているとともに、
    通電することによって発熱し、受口内周面と複層管の外
    周面、および、複層管の管端面と前記当接面を融着する
    通電発熱体が、受口の内周面および突条の当接面に沿う
    ように内部に埋設されている熱可塑性樹脂製複層管用電
    気融着継手。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6722708B2 (en) 2001-08-09 2004-04-20 Nissan Motor Co., Ltd. Tubular resin connection structure
GB2425337A (en) * 2005-04-22 2006-10-25 Uponor Innovation Ab Electrofusion fitting to seal barrier layer of composite pipe
US8398908B2 (en) 2004-12-23 2013-03-19 Radius Systems Limited Plastics pipe
JPWO2021149832A1 (ja) * 2020-01-24 2021-07-29

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