JP3690615B2 - 電気融着管継手 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス配管や水道配管用のポリエチレン管等の熱可塑性プラスチック管を電気加熱融着によって接合するための電気融着管継手に関する。特には、配管の埋設工事の際に、地面を開削せずに、横方向のボーリング穴を掘ってその中に管を引き込んで配管を敷設する非開削工法用に適した電気融着管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、小中径（２５〜３００mm）のガス配管としてポリエチレン管が多用されるようになってきた。ポリエチレン管は、以前は主力であった鋼管と比べて、耐食性が高く、軽く、柔軟であるといった特長が高く評価されている。さらに、このポリエチレン管の柔軟性に着目して、地中に掘った横穴（ボーリング穴）中にポリエチレン管をケーブルのような感じで引き回すことにより配管を敷設する非開削工法も採用されている。道路を長々と開削して配管を行うのは、道路交通に対する障害となり、また工事も大がかりとなるため、可能な限り非開削工法で工事を行うことが望まれている。
【０００３】
ガス用ポリエチレン管の現状における一般的供給形態は、呼び径２５〜７５Ａでは長さ９０〜３０ｍのコイル管として、呼び径１００Ａ以上は長さ５．５又は９ｍの直管として、工事現場に持ち込まれる。したがって、これより長い距離にわたる配管を敷設する場合には（ほとんどがそうである）、ポリエチレン管同士をつなぐ必要がある。ここで、ポリエチレン管の接続には、一般的に融着法が用いられる。
【０００４】
図２は、一般的なポリエチレン管の突き合せ接続に使用されるソケット型の電気融着管継手及び、それを用いたポリエチレン管の接続作業の状態を示す断面図である。電気融着管継手１０１は全体として筒状をしており、その内部空間は、ポリエチレン管１０３の端部が挿入される接続孔１１５となっている。接続孔１１５の内面には、同面に沿って、電熱部材としてのコイル状の電熱線１１９が、管継手本体に埋設されている。電熱線１１９の内径部と接続孔１１５内面との間には、０．１mmオーダーの厚さの樹脂層（本体の一部）が存在する。電熱線１１９は、管継手外面に設けられている端子１２３に接続されており、同端子につないだ接続端子から給電される。
【０００５】
接続孔１１５の奥には、ストッパー１２５が接続孔内面に突出するように設けられており、このストッパー１２５に挿入されたポリエチレン管１０３の端面が当接して同管が位置決めされる。接続孔１１５の入口付近の内面には、電熱線１１９が埋設されていない領域（コールドゾーン１１４）が存在する。この部分は、電気融着時にもほとんど温度が上昇せず融けることがない。ホットゾーンで融けた樹脂は、このコールドゾーンに流れてきて固まり、管継手外部には出ないようになっている。
【０００６】
しかし、図２の従来の電気融着管継手１０１は、ポリエチレン管１０３の外表面から外側に相当程度突出しており、非開削工法で配管をボーリング穴に引き込む際の抵抗になる。そのため、この従来の電気融着管継手は非開削工法の配管の接続用には使用しえない。具体的には、呼び径２５Ａのポリエチレン管の外径３４mmに対してその電気融着管継手の外径は４５mmであり、もしこの電気融着管継手を通すようボーリングの穴を大きくするとすれば、ボーリング穴の断面積が２倍近くに広がり、工事費用が高くなるからである。なお、電気融着管継手１０１のターミナル１２３の部分は、管の接続後に削除するとしての話である。
【０００７】
上述のようにソケット型の電気融着管継手を使用することはできないので、非開削工法でポリエチレン管をつなぐ場合には、次のような突き合せ融着法を採っている。まず、両管の端面を切削して変質している可能性のある表面層を取り除く。次に、両管の端面を位置合せし、再度両端面間を開く。この開いた間に、２１０℃に熱したヒーターを差し込み、管端面をヒーターに押し当てて同面を溶融する。一定時間後、ヒーターを抜いて、溶融した両端面を突き合せて加圧する。加圧したまま、冷却を待ち、冷却後に接合部外面にはみ出したバリを削り取る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の突き合せ融着法には、専用の接合装置を用いる必要があるが、呼び径５０〜２００Ａのポリエチレン管を接合することのできる接合装置は、全体重量が３００kg、価格が３００万円と、きわめて重くかつ高価である。そのため、接合作業の段取りに時間がかかるとともに、施工単価が高くなる。さらには、接合作業管理が煩雑である。
【０００９】
本発明は、小型・軽量の接合装置で熱可塑性プラスチック管の突き合せ融着作業を行うことができ、かつ作業が楽で作業時間を短縮することができる電気融着管継手を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の電気融着管継手は、電気加熱融着によって２本の熱可塑性プラスチック管を突き合せ接合する電気融着管継手であって；該管内外径にほぼ等しい内外径を有する熱可塑性プラスチック製のリング状本体と、このリング状本体の端面に布設された電熱部材と、この電熱部材に電気を供給するためのターミナルと、を具備することを特徴とする。
【００１１】
つまり、従来の電気融着管継手では、ポリエチレン管（熱可塑性プラスチック管）の外側を管継手が取り巻いていたのに対して、本発明では接合する２本のポリエチレン管の端面の間に管継手が挟まれるようにしたのである。このようにすることによって、管継手がポリエチレン管の外側に突出するようなことがなくなるので、ボーリング孔内への管引き込み作業に支障を与えることがない。
【００１２】
ここで“管継手本体内に埋設された電熱部材”とは、電熱線、電熱フィルム、導電性樹脂層等、通電されて発熱する部材であって、その全体又は一部が管継手本体内に埋設されたり、はり付けられたりしている部材の意味である。電気融着管継手の電気融着機能を十分実現するものであれば、その材質・構造・設置方法は問わない。
【００１３】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、図面を参照しつつさらに詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る電気融着管継手、及び、それを用いてポリエチレン管を突き合せ接合する状態を示す断面図である。
電気融着管継手１は、リング状の本体１８を有する。この本体の外径及び内径は、接続するポリエチレン管３、３´の外内径とほぼ等しい。本体１８の両端面２６、２６´には、電熱部材としての渦巻き状の電熱線１９、１９´が布設（埋設）されている。この電熱線１９、１９´と本体端面２６、２６´との間には、０．１mmオーダーの厚さの樹脂層（熱可塑性プラスチック製）が存在する。電熱線１９は、本体の外周に設けられているターミナル２３に接続されている。同ターミナル２３に外部接続端子（図示されず）をつないで、外部の電源から電気を電熱線１９に供給する。
【００１４】
管継手本体端面２６、２６´には、ポリエチレン管３、３´の端面２７、２７´が当接している。なお、ポリエチレン管３、３´と管継手１との位置合せ及び押し付けは、図示されていない治具あるいは工具によってなされる。このとき、管継手本体１８の内外周は、ポリエチレン管３、３´の内外周とほぼ面一となっている。この状態で電熱線１９、１９´に通電してポリエチレン管端面２７、２７´と管継手端面２６、２６´とを融着する。
【００１５】
図１の実施例におけるポリエチレン管の接合作業についてまとめれば以下のとおりである。
▲１▼ ポリエチレン管３、３´の端面を削り取って表面の変質層を取り除く。
▲２▼ ポリエチレン管３、３´の端面２７、２７ ′を継手１の端面２６、２６′に当接する。
▲３▼ 適当なクランプ治具を用いて、ポリエチレン管３、３´及び管継手１を固定する。
▲４▼ ターミナル２３に外部端子をつなぐ。
▲５▼ 電熱線１９、１９´に通電し、ポリエチレン管３、３´の端面２７、２７′と管継手１の端面２６、２６′とを融着して一体化する。この際、適当な温度センサ等を用いて、融着部の温度をコントロール又は管理することとしてもよい。
▲６▼ 外部端子及びクランプ治具を外す。この後でターミナル２３などのポリエチレン管３、３´外に出っ張った部分を削り取る。これで接合作業完了である。
【００１６】
融着時には、積極的にポリエチレン管３、３´を寄せる方向に油圧シリンダで押すようにすることもできる。また、単に両ポリエチレン管を治具で固定しておいただけでも、接合部の温度上昇及び溶融に伴う膨張に伴う圧迫力が自動的に接合面にかかることとなるので、条件によっては、積極的に圧力をかける構造としなくてもすむ場合もありうる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電気融着管継手は以下の効果を発揮する。
▲１▼ 従来の突き合せ融着（バット融着）法と異なり、ポリエチレン管を軸方向にストロークさせる装置は不要となるので、使用する装置・工具が簡単かつ軽量となる。
▲２▼ 作業管理項目が減るため作業が単純化されるとともに接合の信頼性が向上する。
▲３▼ 従来の継手に比べて形状が小さくなるため安価になり、また、融着時間も短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電気融着管継手、及び、それを用いてポリエチレン管を突き合せ接合する状態を示す断面図である。
【図２】一般的なポリエチレン管の突き合せ接続に使用されるソケット型の電気融着管継手を用いたポリエチレン管の接続状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 電気融着管継手 ３ ポリエチレン管
１１ 管内孔 １８ リング状本体
１９ 電熱線 ２１ 本体内面
２３ ターミナル ２６ 継手本体端面
２７ 管端面

Claims (1)

  1. 電気加熱融着によって２本の熱可塑性プラスチック管を突き合せ接合する電気融着管継手であって；
    該管内外径にほぼ等しい内外径を有する熱可塑性プラスチック製のリング状本体と、
    このリング状本体の端面に布設された電熱部材と、
    この電熱部材に電気を供給するためのターミナルと、
    を具備することを特徴とする電気融着管継手。
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