| 【発明の名称】 |
熱可塑性樹脂製管の接続方法及び接続構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】時吉 充亮
【氏名】天野 成樹
【氏名】長谷波 剛
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| 【要約】 |
【課題】作業性を改善すると共に低廉でかつ安定した接続構造を得ることである。
【解決手段】一端に差し口４を有する熱可塑性樹脂製接続管１と、一端に受け口を有する熱可塑性樹脂製被接続管２とを接続するに際して、電熱線３を接続管１の差し口４の外周面近傍又は被接続管の受け口の内周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状に巻設した後、電熱線３に段階的に電力を供給しながら被接続管２の受け口に接続管１の差し口４を挿入することにより接続管１と被接続管２とを一体に融着接続する熱可塑性樹脂製管の接続方法である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、少なくとも一端に受け口を有する熱可塑性樹脂製被接続管とを接続するに際して、電熱線を、接続管の差し口の外周面近傍又は受け口の内周面近傍にその円周方向に対して蛇行状に巻設した後、被接続管の受け口に接続管の差し口を挿入し、次いで前記電熱線に通電することにより接続管と被接続管とを一体に融着接続することを特徴とする熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項２】 電熱線を接続管の差し口の外周面近傍に巻設するに際して、前記電熱線を接続管の差し口の外周面に直接巻き付ける請求項１に記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項３】 電熱線を接続管の差し口の外周面近傍にその円周方向に対して蛇行状に巻設するに際して、予め前記電熱線を熱可塑性樹脂製帯状シートの上に、その帯状シートの長手方向に対して蛇行状に密着させ、次いで前記電熱線を帯状シートとの密着状態にて接続管の差し口の外周面に前記電熱線を内側にして密着して巻き付ける請求項１に記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項４】 電熱線を接続管の差し口の外周面近傍にその円周方向に対して蛇行状に巻設するに際して、予め前記電熱線を一対の熱可塑性樹脂製帯状シートの間に、それらの帯状シートの長手方向に対して蛇行状に挟持させ、次いで前記電熱線を一対の帯状シートに挟持された状態にて接続管の差し口の外周面に密着して巻き付ける請求項１に記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項５】 電熱線を接続管の差し口の外周面近傍にその円周方向に対して蛇行状に巻設するに際して、前記電熱線を接続管の差し口の外周面にその円周方向に対して蛇行状に直接巻き付け、次いでその電熱線のまわりに熱可塑性樹脂製帯状シートを巻き付けて熱収縮させることにより前記電熱線を前記外周面に密着させる請求項１に記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項６】 被接続管の受け口の外周面が、その円周方向に延びる溝を有し、被接続管の受け口に接続管の差し口を挿入した後、電熱線に通電することにより接続管と被接続管とを一体に融着接続するに際して、被接続管の受け口をバンドにより前記溝を介して締め付ける請求項１〜５のいずれか１つに記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項７】 電熱線への通電を、電圧を段階的に上昇させて行う請求項１〜６のいずれか一つに記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項８】 管の口径が200〜2000mmφである請求項１〜７のいずれか一つに記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項９】 被接続管が、均一な内・外径を有する管である請求項１〜８のいずれか１つに記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項１０】 被接続管の受け口が、電熱線の通電用端子を外部に取り出すための１又はそれ以上の通孔を備えた請求項１〜９のいずれか１つに記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項１１】 被接続管の受け口が、電熱線近傍の熱可塑性樹脂の溶融状態を検出するための通孔を備えた請求項１〜１０のいずれか１つに記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。
【請求項１２】 少なくとも一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、少なくとも一端に受け口を有する熱可塑性樹脂製被接続管と、接続管の差し口の外周面近傍又は受け口の内周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状に巻設された後、被接続管の受け口に接続管の差し口が挿入され、次いで通電されることにより接続管と被接続管とを一体に融着接続させた電熱線とからなる熱可塑性樹脂製管の接続構造。
【請求項１３】 熱可塑性樹脂製接続管の少なくとも一端に形成された差し口と、熱可塑性樹脂製被接続管の少なくとも一端に形成された受け口と、この受け口の内周面近傍又は差し口の外周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状に巻設された後、被接続管の受け口に差し口が挿入され、次いで通電されることにより、接続管と被接続管との一体融着接続を可能にする電熱線とからなる熱可塑性樹脂製管の継ぎ手構造。
【請求項１４】 一端に差し口、他端に受け口をそれぞれ有する熱可塑性樹脂製管本体と、この管本体の受け口の内周面近傍及び差し口の外周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状にそれぞれ巻設された後、一対の熱可塑性樹脂製被接続管に差し口及び受け口がそれぞれ嵌合され、次いで通電されることにより、一対の熱可塑性樹脂製被接続管の一体融着接続を可能にする電熱線とからなる熱可塑性樹脂製管の継ぎ手。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱可塑性合成樹脂製管の接続方法に関し、更に詳しくは小口径から大口径の上・下水道管のごとき熱可塑性合成樹脂製管を電熱線を用いて一体に融着接続する熱可塑性合成樹脂製管の接続方法に関する。この発明に係る熱可塑性合成樹脂製管の接続方法は、とりわけ大口径の熱可塑性合成樹脂製管(例えば口径が200〜2000mm及びそれ以上のもの)の設置現場での接続に好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の熱可塑性合成樹脂製管の接続には、小口径、特に口径：200mm以下の合成樹脂製管（継ぎ手）の受け口に、通電することによって発熱する導線、つまり電熱線をその周囲に絶縁性樹脂を被覆して内周面に沿ってコイル状に巻き付け、合成樹脂製管の受け口に一方の合成樹脂製管を導入した後、電熱線を加熱して両合成樹脂管を融着して接合する技術があった。
【０００３】また、大口径の合成樹脂製管、特に口径：200〜2000mm及びそれ以上に至るものでは、接続される両管が合成樹脂製であるために管の自重による変形を考慮する必要があった。つまり、そのような変形によって生ずる大きな嵌合差を許容するために加圧による膨張を利用する膨張圧着加圧治具を用いて融着させる技術があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の技術では、以下のような課題がある。
（１）絶縁性樹脂被覆線を使用することにより作業工数及びコストが増大する。
（２）絶縁性樹脂被覆線をコイル状に巻き付けるために、大口径管に使用する場合は、かなりの電熱線を要する。
（３）接続される管の嵌合差を許容するために、各口径ごとに異なる寸法仕様の膨張圧着加圧治具の準備が必要となる。
そこで、この発明の主要な目的は、これらの課題を解決できる熱可塑性樹脂製管の接続方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、少なくとも一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、少なくとも一端に受け口を有する熱可塑性樹脂製被接続管とを接続するに際して、電熱線を、接続管の差し口の外周面近傍又は受け口の内周面近傍にその円周方向に対して蛇行状に巻設した後、被接続管の受け口に接続管の差し口を挿入し、次いで前記電熱線に通電することにより接続管と被接続管とを一体に融着接続することを特徴とする熱可塑性樹脂製管の接続方法を提供する。すなわち、この発明は、電熱線を、嵌合部近傍、つまり接続管の差し口外周面近傍又は被接続管の受け口内周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状に巻設することにより、作業性を改善すると共に比較的短い電熱線で低廉でかつ安定した接続構造を得ることができるようにするものである。
【０００６】この発明において、熱可塑性樹脂製接続管及び同被接続管は、特に限定されないが、上・下水道管のごとく、口径：200〜2000mmφ及びそれ以上のものが好適であり、材料の熱可塑性樹脂としてはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂が好ましいものとして挙げられる。そして、これらの接続管と被接続管との嵌合部近傍、つまり差し口外周面近傍又は受け口内周面近傍には、電熱線が用いられる。ここで、それらの各周面近傍とは、各周面に接触するか、各周面から内又は外に若干離れた部位を意味し、具体的には、電熱線が直接接触するか、後述する帯状シートを介して接触するか、更には内部に浅く（例えば、深さ約１mm）インサートされる。
【０００７】電熱線は、このような接続管と被接続管との嵌合部の各周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状に巻設される。このように、電熱線を蛇行状に巻設するに際しては、設置現場で嵌合部近傍に直接蛇行状に形成しながら巻設してもよいが、予め蛇行状に形成したものを用いるのが好ましい。また、蛇行状に形成された電熱線は、予め接続管や被接続管と同様の材質、すなわち熱可塑性樹脂製の帯状シートの上に、又は一対のシートで挟んで接続管の差し口外周面にその円周方向に対して蛇行状に直接巻き付けてもよい。更に、巻き付け状態を保持するために簡単な溶接又は通電により仮止めしてもよく、その電熱線のまわりに帯状熱収縮シート（ポリエチレン樹脂シート）を被せて熱収縮させ、電熱線を差し口の外周面に密着保持させてもよい。
【０００８】この発明において使用される電熱線は、特に限定されないが、タングステン線、又は真鍮線が接続管又は被接続管の材料である熱可塑性樹脂の溶融状態を制御しやすいので好ましい。
【０００９】この発明は、別の観点によれば、少なくとも一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、少なくとも一端に受け口を有する熱可塑性樹脂製被接続管と、接続管の差し口の外周面近傍又は受け口の内周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状に巻設された後、被接続管の受け口に接続管の差し口が挿入され、次いで通電されることにより接続管と被接続管とを一体に融着接続させた電熱線とからなる熱可塑性樹脂製管の接続構造を提供する。
【００１０】この発明は、更に別の観点によれば、熱可塑性樹脂製接続管の少なくとも一端に形成された差し口と、熱可塑性樹脂製被接続管の少なくとも一端に形成された受け口と、この受け口の内周面近傍又は差し口の外周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状に巻設された後、被接続管の受け口に差し口が挿入され、次いで通電されることにより、接続管と被接続管との一体融着接続を可能にする電熱線とからなる熱可塑性樹脂製管の継ぎ手構造を提供する。
【００１１】この発明は、更に別の観点によれば、一端に差し口、他端に受け口をそれぞれ有する熱可塑性樹脂製管本体と、この管本体の受け口の内周面近傍及び差し口の外周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状にそれぞれ巻設された後、一対の熱可塑性樹脂製被接続管に差し口及び受け口がそれぞれ嵌合され、次いで通電されることにより、一対の熱可塑性樹脂製被接続管の一体融着接続を可能にする電熱線とからなる熱可塑性樹脂製管の継ぎ手を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳述する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
【００１３】〔実施の形態１〕図１はこの発明に係る熱可塑性樹脂製管の接続方法の実施の形態１を説明するための説明斜視図、図２はその実施の形態１で用いる電熱線と帯状シートとを電熱線が帯状シート上に密着された状態で示す概略構成説明図、図３は熱可塑性樹脂製管の接続部（嵌合部）の横断面図である。
【００１４】まず、図１において、１は熱可塑性樹脂製接続管としてのポリエチレン製上水道用接続管、２は熱可塑性樹脂製被接続管としてのポリエチレン製上水道用被接続管、３は接続管１の一端に形成された差し口４の外周面に、その円周方向に対して蛇行状に巻設された電熱線（ヒータ）、５はその電熱線３を予め外側より密着支持する帯状シートである。
【００１５】ここで電熱線３は、図１〜２において、直径：約１〜３mmの真鍮線よりなり、厚み：約１〜２mmのポリエチレン樹脂製帯状シート５の上に、その帯状シート５の長手方向に対して蛇行状に予め密着され、次いでこの密着状態の帯状シート５と共に接続管１の差し口４に電熱線３が内側となるように巻き付けられる。そして、接続管の差し口４を、被接続管２の一端（の受け口）に挿入した後、電熱線３に適宜通電することにより電熱線３の近傍の融着を完了する。この際、図３のごとく帯状シート５上の電熱線３と被接続管２との間には隙間７を有することもあるので、被接続管２の外側から適宜バンド（図示省略）などを用いて絞め付け、隙間７をなくして接続管１と被接続管２とを一体に融着接続することができる。
【００１６】もちろん、この場合、接続管１の差し口４の肉厚が大きく、被接続管２（受け口）のそれが小さいと好都合である。なお、電熱線３への電力の供給は、電圧を徐々に上げながら行われるのが好ましい。
【００１７】〔実施の形態２〕以上の実施の形態１とは異なり、電熱線を、帯状シートを用いないで、直接接続管の差し口外周面に巻き付けることもできる。
【００１８】図４は、電熱線の他の例を示す図２相当図である。図４において、電熱線3aは、裸で蛇行状に形成され、接続管の差し口（図示省略）外周面に、その円周方向に対して蛇行状になるように直接巻き付けられ、次いで、被接続管の受け口（図示省略）に、接続管の差し口（図示省略）を挿入した後、電熱線3aに通電することにより、両接続管を一体に融着接続することもできる。この場合も、被接続管の受け口の外側から絞め付ける操作を加えてもよい。
【００１９】〔実施の形態３〕図５は、被接続管の受け口の他の例を示す斜視図である。図５において、接続管の差し口を被接続管2aの受け口８に挿入して一体融着接続するに際して、その一体融着をより確実にするため、受け口８の外周面に沿って溝９を形成し、その溝９を介してバンドなどで絞め付けてもよい。
【００２０】〔実施の形態４〕図６は、この発明の別の観点から提供される例を示すもので、継ぎ手を用いて熱可塑性樹脂製管同士を接続する構成を説明する説明斜視図、図７はその要部断面を示す図３相当図である。
【００２１】図６〜７において、継ぎ手１１は、継ぎ手本体１２と、この本体１２の一端に形成された差し口１３と、本体１２の他端に形成された受け口１４と、差し口１３外周面に巻き付けられた電熱線１５及びその帯状シート１６と、受け口１４内周面に押しつけられた電熱線２１及び帯状シート２２とからなり、受け口１４外周面にはその円周面に沿って外周面に溝１７が形成されている。なお、１８・１９は被接続管である。
【００２２】そこで、継ぎ手１１の差し口１３を被接続管１８（の受け口）に挿入した後、電熱線１５に通電することにより、継ぎ手１１と被接続管１８とを一体に融着接続する。この場合、電熱線１５と被接続管１８の受け口との間に隙間が生じていることもあるので、被接続管１８（の受け口）の外周面から適宜バンド（図示省略）などで絞め付けて一体融着接続を確実にするのが好ましい。
【００２３】次いで、継ぎ手１１の受け口１４を、もう１つの被接続管１９に挿入した後、電熱線２１に通電することにより、継ぎ手１１と被接続管１９とを一体に融着接続する。ここで、継ぎ手１１の受け口１４外周面は、その溝１７を介してバンド２０を用いて絞め付けられ、一体融着接続をより確実にしている。
【００２４】〔実施の形態５〕図８は被接続管の受け口についての他の例を示す、被接続管の受け口と接続管の差し口との嵌合部の要部断面図、図９は電熱線に印加される電圧と経過時間との関係の一例を示すグラフ図であって電熱線材質によって異なる傾向を示す。
【００２５】まず、図８において、被接続管３２の受け口３３は、内周面にその円周方向に対して蛇行状の電熱線３５を有し、その電熱線３５の一対の通電用端子は通孔３７・３８を介して外部に延びている。なお、３６は電熱線３５近傍の熱可塑性樹脂の溶融状態を検出するための通孔である。なお、３１は接続管、３４はその差し口である。
【００２６】かくして、通孔３７・３８を介して外部に伸びる一対の通電用端子を介して電熱線３５に通電することにより（通孔から溶融状態の樹脂が噴出すまで通電）、電熱線３５近傍の熱可塑性樹脂を溶融させ、接続管３１と被接続管３２とを一体に融着接合する。ここで、電熱線３５への通電は、図９のごとく電圧を段階的に上昇させることにより、熱可塑性樹脂材料を分解温度に達することなく、均一に溶融させることができ、それによって接続管３１と被接続管３２とを確実に一体融着接合可能となる。なお、電熱線３５と被接続管３２との間には、隙間が生じていることがあるので、通電開始から所定時間後に被接続管３２の受け口３３の外周面をその溝３９を介して適宜バンド（図示省略）で締め付けることにより、大口径の接続管３１及び被接続管でも隙間の発生を防止し、それによって一体融着接合をより確実にする。
【００２７】〔実施の形態６〕実施の形態５とは異なり、電熱線を接続管の差し口に巻設し、電熱線の通電用端子を被接続管の受け口と接続管の差し口との間から外部へ取り出すようにすることもできる。図１０はこの実施の形態６を示す図８相当図である。図１０において、接続管４１の差し口４４は、その外周面に円周方向に対し蛇行状に電熱線４５を有し、その電熱線の一対の通電用端子は接続管４１の差し口４４と被接続管４２の受け口４３との隙間から通電可能に外部へ延びている。なお、４６は電熱線４５近傍の熱可塑性樹脂の溶融状態を検出するための通孔である。そのほかの構成および接続管４１と被接続管４２とが一体融着接続に至る作動は実施の形態５と同様につき説明を省略する。
【００２８】
【発明の効果】この発明によれば、電熱線を、嵌合部近傍、つまり接続管の差し口外周面近傍又は被接続管の受け口内周面近傍に、その円周方向に対して蛇行状に巻設することにより、作業性を改善すると共に比較的短い電熱線で低廉でかつ安定した接続構造を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０７５６２
【氏名又は名称】大日本プラスチックス株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月２日（２０００．２．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６５２４８
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信太郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１４９９４（Ｐ２００１−２１４９９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月１０日（２００１．８．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２５４１７（Ｐ２０００−２５４１７） |
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