JP2002295779A - エレクトロフュージョン継手 - Google Patents

エレクトロフュージョン継手

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JP2002295779A
JP2002295779A JP2001096846A JP2001096846A JP2002295779A JP 2002295779 A JP2002295779 A JP 2002295779A JP 2001096846 A JP2001096846 A JP 2001096846A JP 2001096846 A JP2001096846 A JP 2001096846A JP 2002295779 A JP2002295779 A JP 2002295779A
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JP
Japan
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joint
plastic
electrofusion
joint body
plastic pipe
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JP2001096846A
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English (en)
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Yoshiyuki Makino
良之 牧野
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エレクトロフュージョン継手で接続された部
分のプラスチック管から流体漏洩が生じるのを防止し、
信頼性の高いエレクトロフュージョン継手を提供する。 【解決手段】 通電発熱体９を内蔵したプラスチック製
の継手本体８に接続すべきプラスチック管１を嵌挿し、
通電発熱体９を発熱させ、継手本体８とプラスチック管
１との接合面である、継手本体８のプラスチック管本体
２が嵌挿される内周面とプラスチック管１の外周面とを
加熱溶融し、熱融着して接合するようにしたエレクトロ
フュージョン継手２０において、前記継手本体８の外周
に金属製又はセラミック製の補強層２１を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス、油、水等の
流体を輸送するプラスチック管同士、又は該プラスチッ
ク管と他の部材とを接続するために使用するエレクトロ
フュージョン継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス管や水道管等は施工が容易で、耐震
性に優れていること等から、従来の鉄管に代わってプラ
スチック管が広く普及し、多用されている。プラスチッ
ク管は、０．１〜０．３ＭＰａ程度の小さな流体圧力で
使用される場合、単層又は２層構造であり、特に補強が
施されていない。ところが、それ以上の流体圧力、特に
１ＭＰａ以上の大きな圧力で使用される場合、例えば、
図２に示すような、鋼帯等による補強やアラミド繊維等
高強度繊維等による補強が施されたプラスチック管１が
使用される。即ち、内径５０〜５００ｍｍ程度のポリエ
チレン等で出来たプラスチック管本体２の外周に、布テ
ープの周回巻きにより形成されたクッション層３を介し
て、軟鋼等の通常鋼又はステンレス鋼の薄肉テープを一
定のギャップをもって複数層に周回巻きした金属テープ
巻層４を設け、更にその外周に、布テープの周回巻きに
より形成された押えテープ巻層５を介して、ポリエチレ
ン等のプラスチックの保護層６を設けたものが使用され
る。
【０００３】一方、プラスチック管を接続する場合、管
の接続操作が容易で現場施工性に優れ、且つ、接続後の
流体漏れが少ないこと等から、例えば、図３に示すよう
なエレクトロフュージョン継手７（電気融着継手、略称
ＥＦ継手）が広く普及し、多用されている。
【０００４】エレクトロフュージョン継手７は、電熱線
等の通電発熱体９を内蔵したプラスチック製の継手本体
８に接続すべきプラスチック管１を嵌挿し、通電発熱体
９に通電し、これを発熱させ、継手本体８とプラスチッ
ク管１との接合面である継手本体８の内周面とプラスチ
ック管１の外周面とを加熱溶融し、熱融着して接合する
ようにしたものである。なお、１０は通電発熱体９の両
端にリード線１１を介して電気的に接続され、継手本体
８の両端近傍の外周面に突設されたターミナル、１２は
ターミナル１０に接続されるコネクタ、１３は通電発熱
体９に供給する電流のオンオフ、切換及び電流値の制御
を行うコントローラ、１４はコネクタ１２とコントロー
ラ１３とを電気的に接続する出力コード、１５は通電発
熱体９に電流を供給してこれを加熱させるバッテリー等
の電源、１６は基端がコネクタ１２に取り付けられ、先
端を継手本体８に内蔵された通電発熱体９の近傍まで挿
入して前記接合面付近の熱融着されるプラスチック樹脂
の温度を検出して監視するための温度センサである。
【０００５】前記エレクトロフュージョン継手７を用い
て、例えば、図３に示すように、プラスチック管１同士
を接続する場合には、先ず、接続すべきプラスチック管
１の端末部分の保護層６、押えテープ巻層５、金属テー
プ巻層４及びクッション層３を剥いで取り除き、プラス
チック管本体２を露出させて、この露出させたプラスチ
ック管本体２をエレクトロフュージョン継手７の継手本
体８に嵌挿し、通電発熱体９に通電してこれを発熱さ
せ、継手本体８とプラスチック管本体２の接合面、即
ち、継手本体８のプラスチック管１が嵌挿される内周面
とプラスチック管１の外周面とを所定温度になるまで加
熱する。そして、前記接合面が加熱溶融して熱融着し、
継手本体とプラスチック管本体２の接合が終了したら、
コントローラ１３で通電発熱体９への通電を停止し、接
合面の熱融着状態、即ち、接合状態を目視及び触指によ
り確認し、ターミナル１０から出力コード１４のコネク
タ１２を取り外す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにしてプラ
スチック管１の接続をエレクトロフュージョン継手７で
行うと、プラスチック管１はエレクトロフュージョン継
手７以外の個所では金属テープ巻層４で補強されるが、
エレクトロフュージョン継手７で接続される部分は金属
テープ巻層４で補強されないので、機械的強度が弱くな
る。またエレクトロフュージョン継手７の継手本体８は
プラスチック製のため、一般的に機械的強度が弱い。
【０００７】このため、プラスチック管１はエレクトロ
フュージョン継手７で接続された部分の強度が不足す
る。その部分の強度が不足すると、不測の事態が生じ
て、管内圧が大きく増加した場合、その部分の管が膨張
変形したり、或いは、前記継手７に大きな外圧、外力が
加わった場合、その部分の管が座屈変形したりして、エ
レクトロフュージョン継手の熱融着接合部分に亀裂が生
じたり、継手本体が破損し易くなる。亀裂や破損が生じ
ると、エレクトロフュージョン継手で接続された部分の
プラスチック管から流体漏洩を引き起こし、エレクトロ
フュージョン継手の信頼性を低下させるという問題があ
った。
【０００８】本発明は上記の課題を解決し、エレクトロ
フュージョン継手で接続された部分のプラスチック管か
ら流体漏洩が生じるのを防止し、信頼性の高いエレクト
ロフュージョン継手を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のエレクトロフュージョン継手は、通電発
熱体を内蔵したプラスチック製の継手本体に接続すべき
プラスチック管を嵌挿し、通電発熱体を発熱させ、継手
本体とプラスチック管との接合面を加熱溶融し、熱融着
して接合するようにした継手において、前記継手本体の
外周に補強層を設けてなるものである。また、前記補強
層は、金属製又はセラミック製の補強層とすることがで
きる。
【００１０】上記のように、プラスチック製の継手本体
の外周に補強層を設けて継手本体を機械的に補強したこ
とにより、管内圧が大きく増加しても、その部分の管が
膨張変形せず、或いは、前記継手７に大きな外圧、外力
が加わっても、その部分の管が座屈変形せず、エレクト
ロフュージョン継手の熱融着接合部分に亀裂が生じた
り、また、継手本体が破損したりしにくくなる。そこ
で、エレクトロフュージョン継手で接続された部分のプ
ラスチック管から流体漏洩を引き起こすことがなくな
り、エレクトロフュージョン継手の信頼性を向上させる
ことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す一実施
形態に基づいて更に詳細に説明する。なお、従来の技術
と同一構成の部品には同じ符号を用いる。図１は、例え
ば、プラスチック管１同士を接続する場合に使用するエ
レクトロフュージョン継手２０の断面図である。このエ
レクトロフュージョン継手２０は、通電発熱体９を内蔵
したプラスチック製の円筒形状の継手本体８を備えた直
管継手である。
【００１２】継手本体８はポリ塩化ビニール樹脂、ポリ
エチレン樹脂、ポリブデン樹脂等の熱可塑性プラスチッ
ク材を成形して形成されている。また、通電発熱体９
は、図示するものでは、ニクロム線等の電熱線からな
る。この通電発熱体９は、継手本体８と、これに嵌挿さ
れる接続すべきプラスチック管１との接合面である継手
本体８の内周面付近の継手本体８内にスパイラル状に巻
回して埋設される。上記のように継手本体８に通電発熱
体９を内蔵するには、例えば、継手本体８の成形用金型
内の中心に予め中子を配設し、その中子を取り囲むよう
にコイル状の通電発熱体９を嵌挿しておき、前記金型内
に前記樹脂材料を射出して継手本体８を成形すると共に
該継手本体８内に一体に埋め込み、射出成形後、金型を
分解して取り外すと共に中子を引き抜くことにより行
う。なお、通電発熱体９は、上記電熱線のほかに、図示
しないが、例えば、カーボンブラック、黒鉛粒子、金属
粒子（銅、鉄、ニッケル等の粉末）、これらの混合物等
の導電性粒子をポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可
塑性プラスチック材中に配合させた通電発熱層で構成し
てもよい。
【００１３】１０は通電発熱体９の両端にリード線１１
を介して電気的に接続されたターミナルで、継手本体８
の両端近傍の外周に突設される。このターミナル１０も
継手本体８の成形と同時に一体に設けられる。１２はタ
ーミナル１０に接続されるコネクタ、１３は通電発熱体
９に供給する電流のオンオフ、切換及び電流値の制御を
行うコントローラ、１４はコネクタ１２とコントローラ
１３とを電気的に接続する出力コード、１５は通電発熱
体９に電流を供給してこれを加熱させるバッテリー等の
電源、１６は基端がコネクタ１２に取り付けられ、先端
を継手本体８に内蔵された通電発熱体９の近傍まで挿入
して前記接合面付近の熱融着されるプラスチック樹脂の
温度を検出して監視するための温度センサである。そし
て、コントローラ１３を操作して、電源１５から通電発
熱体９に電力を供給し、通電することにより、これを発
熱させ、継手本体８と接続すべきプラスチック管１との
接合面である継手本体８の内周面とプラスチック管１の
外周面とを加熱溶融し、熱融着して接合するようになっ
ている。
【００１４】上記構成は従来のものと同一である。本発
明のエレクトロフュージョン継手２０は、前記継手本体
８の外周に補強層２１を設けてなることを特徴とする。
補強層２１として、図示するものは、金属製の補強層、
例えば、金属管で構成される。金属管の厚さは、プラス
チック管１内を流れる流体圧力の大きさによって決まっ
てくるが、０．５〜５ｍｍ程度が一般的である。また、
金属管の材質は、機械的強度が大きく、更にコストが安
く成形加工性の良好な軟鋼、炭素鋼等の通常鋼又はステ
ンレス鋼にするのが一般的であり望ましいが、これらに
限定されるものではなく、そのほかに、チタン、銅、銅
合金、アルミ、アルミ合金等の金属材料でも適用するこ
とができる。
【００１５】また、補強層２１としては、コストや成形
加工性に若干問題があるが、セラミック製の補強層、例
えば、セラミック管（図示せず）で構成することもでき
る。セラミック管の材質は、酸化アルミニウム、酸化マ
グネシウム、酸化カルシウム、窒化シリコン等のいずれ
か一種又は混合したものが用いられる。
【００１６】前記補強層２１を構成する金属管又はセラ
ミック管が、例えば、２分割可能でない一体管構造の場
合には、継手本体８の両端近傍の外周に、これら管を通
してターミナル１０を突設できるように、予めこれら管
の前記ターミナル１０を挿通させる個所にターミナル挿
通用穴を設けておく。そして、これら管で構成される補
強層２１を継手本体８の外周に取り付ける場合には、こ
の補強層２１を継手本体８の成形用金型内に予め収納し
て位置決め固定しておき、継手本体８内に所定の成形用
プラスチック材を射出して継手本体８を成形すると同時
に、この継手本体８に一体に固着して取り付けるのが望
ましい。
【００１７】また、金属製の補強層２１の場合には、射
出成形等により予め形成された継手本体８の外周に、通
常鋼テープ又はステンレス鋼テープを複数層に周回巻き
し、該テープ端面を溶接等により接合することにより形
成するようにしてもよい。
【００１８】なお、補強層２１がこのようなテープ巻層
で形成される場合、又は分割自在な管状体で形成される
ような場合には、継手本体８にプラスチック管１を嵌挿
し、通電発熱体９を発熱させ、継手本体８とプラスチッ
ク管１との接合面を熱融着して接合した後に、継手本体
８の外周にその補強層２１を設けるようにしてもよく、
補強層２１を設ける時期は、プラスチック管１の継手本
体１への嵌挿時期の前後を問わない。
【００１９】また、前記実施形態のエレクトロフュージ
ョン継手２０においては、ターミナル１０の個所は補強
層２１で補強されないが、ターミナル部分の占める面積
は比較的小さいので、そこに過大な内外圧又は外力が作
用しても、継手本体８の有するプラスチック厚さで十分
耐え、実用上問題ない。必要に応じて、ターミナル１０
の部分を補強する場合には、プラスチック管１の熱融着
後、ターミナル１０を切除し、その外周に金属テープや
金属線を周回巻きして補強するようにしてもよい。
【００２０】前記エレクトロフュージョン継手２０を用
いてプラスチック管１同士を接続する場合には、先ず、
接続すべきプラスチック管１の端末部分の保護層６、押
えテープ巻層５、金属テープ巻層４及びクッション層３
を剥いでプラスチック管本体２を露出させ、この露出さ
せたプラスチック管本体２をエレクトロフュージョン継
手７の継手本体８に嵌挿し、通電発熱体９に通電してこ
れを発熱させ、継手本体８とプラスチック管本体２の接
合面、即ち、継手本体８のプラスチック管本体２が嵌挿
される内周面とプラスチック管本体２の外周面とを所定
温度に加熱する。そして、前記接合面が加熱溶融して熱
融着し、継手本体とプラスチック管本体２の接合が終了
したら、コントローラ１３で通電発熱体９への通電を停
止し、接合面の熱融着状態、即ち、接合状態を目視及び
触指により確認し、ターミナル１０から出力コード１４
のコネクタ１２を取り外す。
【００２１】なお、上記実施形態では、エレクトロフュ
ージョン継手２０を使用してプラスチック管１同士を接
続する方法について説明したが、プラスチック管１を分
岐接続する場合や他の部材、例えば、機器等に接続する
場合にも適用することが可能である。これらの適用に応
じてエレクトロフュージョン継手も直管継手に代わり、
Ｙ分岐継手、Ｔ分岐継手、エルボ継手、サドル継手、レ
ジューサ等を使用することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエレクト
ロフュージョン継手によれば、継手本体の外周に補強層
を設けて継手本体を機械的に補強したので、管内圧が大
きく増加しても、その部分の管が膨張変形せず、或い
は、前記継手７に大きな外圧、外力が加わっても、その
部分の管が座屈変形せず、エレクトロフュージョン継手
の熱融着接合部分に亀裂が生じたり、また、継手本体が
破損したりしにくくなる。そこで、エレクトロフュージ
ョン継手で接続された部分のプラスチック管から流体漏
洩を引き起こすことがなくなり、エレクトロフュージョ
ン継手の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエレクトロフュージョン継手の一
実施形態を示す断面図である。
【図２】エレクトロフュージョン継手で接続すべきプラ
スチック管の一例を示す断面図である。
【図３】従来のエレクトロフュージョン継手を示す断面
図である。
【符号の説明】
１ プラスチック管 ２ プラスチック管本体 ３ クッション層 ４ 金属テープ巻層 ５ 押えテープ巻層 ６ 保護層 ７ エレクトロフュージョン継手 ８ 継手本体 ９ 通電発熱体 １０ ターミナル １１ リード線 １２ コネクタ １３ コントローラ １４ 出力コード １５ 電源 １６ 温度センサ ２０ エレクトロフュージョン継手 ２１ 補強層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通電発熱体を内蔵したプラスチック製の
    継手本体に接続すべきプラスチック管を嵌挿し、通電発
    熱体を発熱させ、継手本体とプラスチック管との接合面
    を加熱溶融し、熱融着して接合するようにしたエレクト
    ロフュージョン継手において、前記継手本体の外周に補
    強層を設けてなることを特徴とするエレクトロフュージ
    ョン継手。
  2. 【請求項２】 前記補強層は金属製又はセラミック製の
    補強層である請求項１記載のエレクトロフュージョン継
    手。
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