| 【発明の名称】 |
ポリエチレンパイプの継手 |
| 【発明者】 |
【氏名】高橋 勉
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 中心部にポリエチレンパイプの挿着穴を有する継手の上層部をポリプロピレン層または架橋ポリエチレン層に形成するとともに下層部をポリエチレン層に形成し、下層部のポリエチレン層中に電熱線コイルまたはポリエチレンを被覆した電熱線コイルを埋設して、電熱線コイルの両端を上層部のポリプロピレン層または架橋ポリエチレン層を貫通して外部に突出させて接点とし、かつ、上層部のポリプロピレン層または架橋ポリエチレン層中に、孔径１．５〜２．０ｍｍのポリエチレン溶出確認用の通孔を、その下端が下層部のポリエチレン層と０．１〜０．５ｍｍの間隔を保持して穿孔するポリエチレンパイプの継手。
【請求項２】 下層部のポリエチレン層中に中空状のスリットを設けてポリエチレンパイプを挿着するとともに、下層部のポリエチレン層の中心部に通液穴を形成する請求項１記載のポリエチレンパイプの継手 |
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の利用分野】本発明は、建物の給水管、給湯管等として使用するポリエチレンパイプの継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建物の給水管、給湯管等としてポリエチレンパイプが使用されているが、このポリエチレンパイプを接続する際に使用する従来の継手の一つとしては、図１に示すように、チューブ状の継手１の中心部に通液穴２を有するものであって、チューブ状の継手１の上層部を架橋ポリエチレン層３、下層部をポリエチレン層４で形成し、上層部の架橋ポリエチレン層３と下層部のポリエチレン層４の境界面５に電熱線コイル６を埋設して、その電熱線コイル６の両端を上層部の架橋ポリエチレン層３を貫通して外部に突出させて接点７ａと７ｂとしたものが存在する。
【０００３】そして、前述したチューブ状の継手１の中心部の通液穴２と間隔を置いて、下層部の架橋ポリエチレン層５中に、給水管としてのポリエチレンパイプ８を挿着する中空状のパイプ挿入スリット９を設け、また、チューブ状の継手１には孔径１．５〜２．０ｍｍのポリエチレン溶出確認用の通孔１０を穿孔するが、この確認用の通孔１０は、上層部のポリプロピレン層１１を貫通して、下層部のポリエチレン層４に達する状態に設けられている。
【０００４】チューブ状の継手１の中空状のスリット９に給水管であるポリエチレンパイプ８を挿着して、接点７ａと７ｂより電熱線コイル６に通電して加熱すると、電熱線コイル６と接触する下層部のポリエチレン層４の上方より溶解が開始し、徐々に、ポリエチレン層４の下方へと溶解が進行し、ポリエチレンパイプ８の表面に融着して、ポリエチレン層４の上方より溶解が開始し、徐々に、ポリエチレン層４の下方へと溶解が進行し、ポリエチレンパイプ８に融着して両者が一体化するという時点で、ポリエチレン層４の一部のポリエチレンが確認用の通孔１０より継手１の外部に溶出するようになっており、このポリエチレンの溶出をチェックして電熱線コイル６への通電を中止してポリエチレン層４にポリエチレンパイプ８を融着するという機構になっている。
【０００５】しかし、電熱線コイル６に通電してポリエチレン層４の溶解を開始すると、ポリエチレン層４の上方が溶解して下方へと溶解が進行する段階で、溶解した上方のポリエチレンの一部が確認用の通孔１０より継手１の外部に溶出することになり、これをチェックして電熱線コイル６への通電を中止するために、ポリエチレン層４の下方部分の溶解が不充分で、ポリエチレンパイプ８との融着状態が不完全になり、ポリエチレンパイプ８が継手１より剥離して脱落したり、漏水する欠点があった。
【０００６】また、電熱線コイル６と接触しているポリエチレン層４の上方の溶解したポリエチレンの一部が確認用の通孔１０より継手１の外部に溶出すると、電熱線コイル６の周囲に空隙部分が発生して、隣接する電熱線コイル６同志が接触してショートを起こし、継手の内部損傷や溶着不良等の異常事態になり、前述した継手へのポリエチレンパイプ８の溶着作業を中断せざるをえなく、作業効率が悪化する等の不都合もあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電熱線コイルに通電して下層部のポリエチレン層の溶解してポリエチレンパイプを継手に融着するについて、ポリエチレン層の上方は無論のこと、ポリエチレン層の下方も十分に溶解させた段階において、ポリエチレン層の上方の溶解したポリエチレンの一部を確認用の通孔より継手の外部に溶出させ、この時点を把握して電熱線コイルへの通電を中止して、継手の下層部のポリエチレンとポリエチレンパイプとを完全に融着し、ポリエチレンパイプを継手に確固に装着することに目的がある。
【０００８】また、本発明は、ポリエチレン層の上方と下方とを十分に溶解させた段階で、ポリエチレン層の上方の溶解したポリエチレンの一部を確認用の通孔１０より継手１の外部に溶出させることによって、電熱線コイルの周囲に空隙部分を発生させず、隣接する電熱線コイルの接触を無くし、継手の内部損傷や溶着不良等を防止して、継手へのポリエチレンパイプの溶着作業効率を向上させることに目的がある。
【０００９】さらに、本発明は、下層部のポリエチレン層中に中空状のスリットを形成するとともにその中心部に通液穴を形成してポリエチレンパイプを安定に確固に挿着することに目的がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエチレンパイプの継手に関するもので、中心部にポリエチレンパイプの挿着穴を有する継手の上層部をポリプロピレン層または架橋ポリエチレン層に形成するとともに下層部をポリエチレン層に形成し、下層部のポリエチレン層中に電熱線コイルまたはポリエチレンを被覆した電熱線コイルを埋設して、その電熱線コイルの両端を上層部のポリプロピレン層または架橋ポリエチレン層を貫通して外部に突出させて接点とし、かつ、上層部のポリプロピレン層または架橋ポリエチレン層中に、孔径１．５〜２．０ｍｍのポリエチレン溶出確認用の通孔を、その下端が下層部のポリエチレン層と０．１〜０．５ｍｍの間隔を保持して穿孔することによって、継手のポリエチレンとポリエチレンパイプとを完全に確固に融着することに特徴がある。
【００１１】また、本発明は、前述したポリエチレンパイプの継手において、下層部のポリエチレン層中に中空状のスリットを設けてポリエチレンパイプを挿着するとともに、下層部のポリエチレン層の中心部に通液穴を形成することによって、継手のポリエチレンとポリエチレンパイプとを安全に確固に融着することに特徴がある。
【００１２】本発明の実施態様を建物の給水管であるポリエチレンパイプを例として、図２に従って説明すると、チューブ状の継手１は、その中心部にポリエチレンパイプ８の挿着穴１２を有するものであって、継手１の上層部をポリプロピレン層１３で形成するとともに、下層部をポリエチレン層５で形成し、この下層部のポリエチレン層５中に電熱線コイル６を埋設する。なお、継手１の上層部はポリプロピレン層１３で形成することが望ましいが、場合によっては、従来の継手と同じように架橋ポリエチレン層で形成してもかまわない。
【００１３】本発明の継手１においては、電熱線コイル６を埋設するについて、これを下層部のポリエチレン層４中に完全に埋設することに特徴があり、このことが従来の継手と異なる第１点（従来の継手では図１のように上層部の架橋ポリエチレン層３と中層部のポリエチレン層４の境界面に電熱線コイル６を埋設）である。電熱線コイル６の両端は上層部をポリプロピレン１２を貫通して継手１の外部に突出させて接点７ａと７ｂとし、また、継手１の中心部にはポリエチレンパイプ８の挿着穴１３を設けて、この挿着穴１３にポリエチレンパイプ８を挿着する。
【００１４】さらに、本発明の継手１には、従来の継手と同じように、孔径１．５〜２．０ｍｍの確認用の通孔１０を穿孔するが、この通孔１０は上層部の耐熱ポリプロピレン層１３を貫通せず、下層部のポリエチレン層４に達しない状態、すなわち、通孔１０の下端と下層部のポリエチレン層４の表面との間に０．１〜０．５ｍｍの間隔を保持して、ポリプロピレン層１３の封鎖層１３ａを形成することに特徴があり、このことが従来の継手と異なる第２点（従来の継手では図１のように確認用の通孔１０は上層部のポリプロピレン層１１を貫通して下層部のポリエチレン層４に達する状態に設置）である。
【００１５】次に、本発明の継手に給水管であるポリエチレンパイプ８を溶着する作業について説明すると、継手１の中心部に形成した中空状の挿着穴１２にポリエチレン製パイプ８を挿入した後、チューブ状の継手１より突出している接点７ａと７ｂより電熱線コイル６に通電（ＡＣ１００Ｖ）して加熱を開始すると、５〜１０秒が経過した時点で、電熱線コイル６によって周辺のポリエチレン層４の溶解が始まり、１２〜３０秒が経過した時点で、ポリエチレン層４は１１０℃になって液状に溶解して、挿着穴１２に挿入しているポリエチレン製パイプ８の表面に融着する。
【００１６】前述したように、１２〜３０秒経過した段階では、電熱線コイル６周囲のポリエチレン層４は液状に溶解しているが、ポリプロピレン層１１は電熱線コイル６の加熱によっては溶解されず、不溶性の封鎖層１１ａとして存在するために、液状に溶解したポリエチレンは、封鎖層１１ａによってシールされ、確認用の通孔１０に溶出することを阻止されて、継手１の外部に流出することはないために、電熱線コイル６は液状のポリエチレンに満たされてショートを起こすことはなく、また、液状化したポリエチレンはポリエチレンパイプ８の表面に完全に融着して、継手１のポリエチレンとパイプ８のポリエチレンとは分子結合によって完全、確実に一体化する。
【００１７】しかし、約３０秒経過した段階では、ポリエチレン層４の液状に溶解したポリエチレンは、電熱線コイル６の継続する加熱によって膨張して内部圧力を高め、前述した封鎖層１１ａを破壊して、確認用の通孔１０に溶出して継手１の外部に流出するので、この事実をチェックして、即座に電熱線コイル６への通電を中止して、適当な時間継手１を冷却して継手１へのポリエチレンパイプ８の溶着を終了する。
【００１８】ポリエチレンパイプの継手１の外径や挿着穴１２の口径は、溶着するポリエチレンパイプ８の口径等によって適宜決定するが、通常の場合、継手１の外径は２０〜１００ｍｍ、挿着穴１２の口径は１３〜６０ｍｍにするとよく、また、ポリエチレンパイプ８の外径は１３〜６０ｍｍにするとよく、さらに、継手１の上層部のポリプロピレン層１１と下層部のポリエチレン層５の層高は、継手１とポリエチレンパイプ８の溶着処理条件や電熱線コイル６の設置条件等によって適宜決定するが、通常の場合、上層部のポリプロピレン層１１は４〜１５ｍｍ、下層部のポリエチレン層５は０．１〜１ｍｍに形成することが望ましい。
【００１９】中層部のポリエチレン層４中に埋設する電熱線コイル６の線径は、ポリエチレン層４の層高やポリエチレンの溶解処理条件等によって適宜決定するが、通常の場合、この線径は０．１〜５ｍｍであることが望ましく、また、電熱線コイル６の巻数とピッチは、継手１の長さやポリエチレン層４の層高によって適宜決定するが、通常の場合、この巻数は８〜２０巻、ピッチは１〜３ｍｍあれば十分であり、図３に示すように、ポリエチレン層４中に電熱線コイル６をポリエチレンで被覆して埋設した場合は、このピッチは０．３〜０．５ｍｍあれば十分である。
【００２０】継手１の上層部のポリプロピレン層１１に穿孔する確認用の通孔１０の孔径は１．５〜２．０ｍｍにする必要があり、この通孔１０の孔径が１．５ｍｍ未満であると、液状に溶解した粘性の高いポリエチレンが通孔１０を通過する際の通液抵抗が増大して継手１の外部に流出し難くなる難点があり、また、この通孔１０の孔径が２．０ｍｍを超えると、液状に溶解したポリエチレンの継手１の外部への流出量が増大する不都合がある。
【００２１】通孔１０の下端と下層部のポリエチレン層４の表面との間の間隔、すなわち、ポリプロピレン層１１の封鎖層１１ａの層高を０．１〜０．５ｍｍにするのは、封鎖層１１ａの層高が０．１ｍｍ未満であると、液状化したポリエチレンがポリエチレンパイプ８と完全に融着して継手１と確実に一体化する前に、封鎖層１１ａを突き破って確認用の通孔１０に溶出して継手１の外部に流出することになって、これをチェックして電熱線コイル６への通電を中止すると、継手１へのポリエチレンパイプ８の溶着が不完全になるために不適当であり、また、封鎖層１１ａの層高が０．５ｍｍを超えると、液状化したポリエチレンがポリエチレンパイプ８と完全に融着して継手１と確実に一体化しても、封鎖層１１ａを突き破れず、確認用の通孔１０に溶出して継手１の外部に流出しないために、チェックできずに無駄な電力を消費するという不都合が発生する。
【００２２】また、図４に示すように、チューブ状の継手１の中心部に形成した通液穴２と間隔を置いて、下層部のポリエチレン層５に中空状のスリット９を形成するとともに、この下層部のポリエチレン層５に通液穴２を形成し、中空状のスリット９にポリエチレンパイプ８を挿着して、前述したようなポリエチレン層の融着処理を行うと、継手１とポリエチレンパイプ８とを一層安定して確固に融着させることができる。この場合、継手１の中心部の通液穴２と間隔を置いて下層部の架橋ポリエチレン層４に設ける中空状のスリット９の内径と外径は、挿着するポリエチレンパイプ８の内径と外径に応じて適宜決定すればよい。
【００２３】
【発明の効果】本発明によると、電熱線コイルに通電して中層部のポリエチレン層の溶解してポリエチレンパイプを継手に融着するについて、ポリエチレン層の全体を十分に溶解させて、ポリエチレンとポリエチレンパイプとを完全に融着し、ポリエチレンパイプを継手に一体化させた時点で、溶解したポリエチレンの一部を確認用の通孔より継手の外部に溶出させてチェックして電熱線コイルへの通電を中止できるので、従来問題になっていた、溶着不良や液漏れ等を起こさず、かつ、無駄な電力を消費せずに、ポリエチレンパイプを継手に確固に溶着することができる利点がある。
【００２４】また、本発明は、ポリエチレン層の全体を十分に溶解してポリエチレンとポリエチレンパイプとを完全に融着した時点まで、ポリエチレン層を確認用の通孔より継手１の外部に溶出させないので、電熱線コイルの周囲は液状のポリエチレンによって満たされて、隣接する電熱線コイル同志の接触がないため、継手の内部損傷や溶着不良等を防止することが可能であり、継手へのポリエチレンパイプの溶着作業効率を向上させる長所がある。
【００２５】さらに、本発明によると、電熱線コイルに通電して下層部のポリエチレン層の溶解してポリエチレンパイプを継手に融着するについて、電熱線コイルをポリエチレンで被覆すると、ポリエチレン全体をより確実に溶解させて、ポリエチレンとポリエチレンパイプとをより完全に融着してポリエチレン製パイプを継手に確固に溶着できるとともに、隣接する電熱線コイル同志の接着を完全に阻止して、継手の内部損傷や溶着不良等を一段と安全に防止できるメリットがある。
【００２６】さらに、本発明によると、継手の中心部に形成した通液穴と間隔を置いて、下層部のポリエチレン層に中空状のスリットを形成するとともに、この下層部のポリエチレン層に通液穴を形成してポリエチレンパイプを挿着すると、継手とポリエチレンパイプとを一層安定して確固に融着させる利点がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９４０２４８３５
【氏名又は名称】株式会社カスタムプラミング
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月７日（１９９８．１２．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３７６１
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 章
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０９８４（Ｐ２０００−１７０９８４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４７５８１ |
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