JP7356509B2

JP7356509B2 - 電気融着継手および接続方法

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Publication number: JP7356509B2
Application number: JP2021551231A
Authority: JP
Inventors: 文夏北側; 博昭近藤; 耕三牧野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2023-10-04
Anticipated expiration: 2040-09-28
Also published as: KR20220066170A; TW202122704A; CN114466987A; JPWO2021065776A1; US20220341528A1; WO2021065776A1

Description

本発明は、電気融着継手に関する。

樹脂管や、樹脂層および金属補強層を有する金属補強複合管などの樹脂が用いられた管体どうしを接続する際に、電気融着継手が多用されている（例えば、特許文献１参照）。

例えば、特許文献１に示す電気融着継手は、両端部それぞれに接続対象の管体が挿し込まれる挿し口部が形成された熱可塑性樹脂製の継手本体と、継手本体の内周面側に埋設されている電熱線と、を有している。また、継手本体の内周面には、内側に向かって突出して管体の位置を規制するストッパが設けられている。電気融着継手の挿し口部を接続対象の管体にそれぞれ挿し込んだ状態で発熱体を発熱させることより、発熱体周囲における挿し口部の外周部の樹脂と管体の内周部の樹脂とが融着し、電気融着継手を介して管体どうしが接続される。

特開２０１６－１９４３４０号公報

しかしながら、管体と電気融着継手の間に隙間が存在すると、超純水などの高純度液体の輸送ラインにおいては管の洗浄薬品や施工時の異物が隙間に滞留し、異物が長期間に亘って高純度液体に混入する場合がある。

そのため、隙間を設けないように管体を電気融着継手に押圧しながら発熱体に通電を行うことが考えられるが、その場合、隣り合う電熱線同士が接触してショートするおそれがある。ショートが発生すると、それ以上温度が上昇しないため融着の強度が不十分になる。

本発明は、ショートの発生を抑制して融着の強度を確保することが可能な電気融着継手を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、第１の発明にかかる電気融着継手は、本体部と、電熱線と、を備える。本体部は、熱可塑性樹脂を含む樹脂管と接続される。電熱線は、本体部に配置されている。電熱線は、導線と、導線の周囲に設けられた絶縁皮膜とを有する。絶縁皮膜は、融点が２３０度以上である。

このように、融点が２３０度以上の絶縁皮膜を導線の周囲に設けることにより、電熱線の発熱によって融着が行われる温度においても絶縁皮膜が溶けないため、電熱線の導線同士の接触を防ぐことができる。このため、所望の温度まで上昇でき融着強度を確保することができる。

第２の発明にかかる電気融着継手は、第１の発明にかかる電気融着継手であって、電熱線は、絶縁皮膜の周囲に設けられた外層部を更に有する。外層部は、ポリオレフィン系樹脂で形成されている。

これによって、電熱線の強度を増すことができ、また融着が行われる温度において導線が露出されることを防ぐことができる。

第３の発明にかかる電気融着継手は、第１または第２の発明にかかる電気融着継手であって、絶縁皮膜は、ポリイミド系樹脂で形成されている。

このように、絶縁皮膜をポリイミド系樹脂で形成することにより、電熱線の発熱によって融着が行われる温度においても絶縁皮膜の溶融を抑制することができる。

第４の発明にかかる電気融着継手は、第１～第３の発明にかかる電気融着継手であって、本体部は、筒状部と、ストッパと、を有する。筒状部は、樹脂管の内側または外側に配置され樹脂管と接続される接続部を有する。ストッパは、筒状部の表面から突出するように形成され、樹脂管の端の位置を規制可能である。

異物が滞留する隙間を形成しないように、ストッパに樹脂管を押圧した状態で融着を行った場合でも電熱線の周囲に絶縁皮膜が形成されているため、電熱線の導線同士の接触を防ぐことができ、融着強度を確保することが可能となる。

第５の発明にかかる電気融着継手は、第４の発明にかかる電気融着継手であって、接続部の内側には、樹脂管が挿入可能である。ストッパは、筒状部の内面に突出するように形成され、接続部の内側に樹脂管が挿入された際に挿入位置を規制する。

これによって、内側に挿入される樹脂管と電気融着継手とを強固に融着することができる。

第６の発明にかかる電気融着継手は、第３の発明にかかる電気融着継手であって、接続部は、樹脂管の内側に挿入可能である。ストッパは、筒状部の外面に突出するように形成されており、樹脂管の内側に接続部が挿入された際に挿入位置を規制する。

これによって、樹脂管と、その内側に挿入される電気融着継手とを強固に融着することができる。

第７の発明にかかる電気融着継手は、電気融着継手は、本体部と、電熱線と、を備える。本体部は、熱可塑性樹脂を含む樹脂管と接続される。電熱線は、本体部に配置されている。電熱線は、導線と、導線の周囲に設けられた絶縁皮膜とを有する。絶縁皮膜は、本体部に用いられている樹脂よりも融点が高く、電気融着後も絶縁被膜が保持される。
（発明の効果）
本発明によれば、ショート（短絡）の発生を抑制して融着の強度を確保することが可能な電気融着継手を提供することができる。

本発明にかかる実施の形態における電機融着継手と電気融着継手に接続される第１樹脂管および第２樹脂管を示す外観図。図１の電気融着継手を示す断面構成図。図１の電気融着継手に第１樹脂管および第２樹脂管を挿入した状態を示す断面構成図。図１の電気融着継手における電熱線の断面構成を示す図。図１の電気融着継手を用いた融着方法を説明するためのフロー図である。図５の融着方法に用いられる加圧冶具を示す斜視図。図６の加圧冶具に第１樹脂管、電気融着継手、および第２樹脂管を取り付けた状態を示す図。（ａ）、（ｂ）ストッパ近傍における溶融の過程を模式的に示す図。本発明にかかる実施の形態の変形例における電気融着継手と電気融着継手に接続される第１樹脂管および第２樹脂管を示す外観図。図９の電気融着継手に第１樹脂管および第２樹脂管を挿入した状態を示す断面構成図。

以下に、発明にかかる実施の形態について図面を参照しながら説明する。

＜構成＞
（電気融着継手１の概要）
図１は、本発明の実施の形態における電気融着継手１と、電気融着継手１によって接続される第１樹脂管１１と、第２樹脂管１２とを示す図である。図１は、配管構造１００の分解図ともいえる。配管構造１００は、例えば、電気融着継手１と、第１樹脂管１１と、第２樹脂管１２と、を有する。

図に示すように、電気融着継手１は、第１樹脂管１１および第２樹脂管１２と融着され、第１樹脂管１１と第２樹脂管１２を接続する。

第１樹脂管１１、及び第２樹脂管１２は、それぞれ熱硬化性樹脂で形成されている。

第１樹脂管１１及び第２樹脂管１２には、内部に断面円形状の流路１１ｆ、１２ｆが延びている。電気融着継手１には、内部に断面円形状の流路１ｆが延びている。第１樹脂管１１と第２樹脂管１２が電気融着継手１によって接続された状態では、第１樹脂管１１と第２樹脂管１２と電気融着継手１の各々の流路の軸線は、同一直線上に配置される。

なお、電気融着継手１、第１樹脂管１１、および第２樹脂管１２の流路に対して、それぞれの軸線が延びる方向を軸線方向Ａとする。また、電気融着継手１、第１樹脂管１１、および第２樹脂管１２において、それぞれの軸線に直交して近接・離間する方向を径方向Ｂとし、それぞれの軸線回りに回る方向を周方向Ｃとする。

第１樹脂管１１は軸線方向Ａのうち電気融着継手１に対して矢印Ａ１方向に相対移動して電気融着継手１に接続される。また、第２樹脂管１２は軸線方向Ａのうち電気融着継手１に対して矢印Ａ２方向に相対移動して電気融着継手１に接続される。電気融着継手１に第１樹脂管１１および第２樹脂管１２が接続された状態が、配管構造１００を構成する。

図２は、電気融着継手１の断面構成を示す図である。

電気融着継手１は、図１及び図２に示すように、本体部２と、発熱部３と、発熱部４と、発熱部５と、コネクタ取付部６と、を有する。

（本体部２）
本体部２は、熱可塑性樹脂で形成されており、図２に示すように、筒状部２１と、ストッパ２２と、を有する。筒状部２１は、筒状であって、第１接続部２３と、第２接続部２４と、連設部２５と、を有する。第１接続部２３の内側には、第１樹脂管１１が挿入される。第２接続部２４の内側には、第２樹脂管１２が挿入される。

本体部で用いられる熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、２３０℃未満の融点の樹脂が好ましく用いられる。中でもポリオレフィンが好ましく、ポリエチレンが特に好ましい。

図３は、電気融着継手１の第１接続部２３の内側に第１樹脂管１１を挿し込み、第２接続部２４の内側に第２樹脂管１２を挿し込んだ状態を示す断面構成図である。

第１接続部２３の内径は、第１樹脂管１１の外径以上に形成されている。また、第２接続部２４の内径は、第２樹脂管１２の外径以上に形成されている。

連設部２５は、第１接続部２３と第２接続部２４に連なっており、第１接続部２３と第２接続部２４を接続する。連設部２５は、第１接続部２３と第２接続部２４の間を繋ぐ部分であり、後述するストッパ２２が径方向Ｂの内側に設けられている。

（ストッパ２２）
ストッパ２２は、円環状部分である。ストッパ２２は、筒状部２１の内面２１ａに周方向Ｃに沿って突条に全周にわたって形成されている。ストッパ２２も熱可塑性樹脂が含まれ、好ましくは本体部で用いられる熱可塑性樹脂と同一の樹脂で形成される。
ストッパ２２は、筒状部２１の内面２１ａから径方向の内側に向かって突出するように形成されている。

また、ストッパ２２は、筒状部２１の連設部２５の径方向Ｂの内側に配置されている。なお、ストッパ２２は、筒状部２１と一つの部材として形成されてもよいし、筒状部２１と別部材として形成されてもよい。

ストッパ２２は、第１側面２２ａと、第２側面２２ｂと、周面２２ｃとを有する。周面２２ｃは、ストッパ２２の径方向内側の端面である。

第１側面２２ａは、筒状部２１の内面２１ａから径方向Ｂの内側に向かって軸線方向Ａに対して略垂直に形成されている。

第２側面２２ｂは、筒状部２１の内面２１ａから径方向Ｂの内側に向かって軸線方向Ａに対して略垂直に形成されている。

周面２２ｃは、第１側面２２ａの径方向内側の端と、第２側面２２ｂの径方向内側の端を繋ぐ。周面２２ｃは、筒状部２１の内面２１ａと概ね平行に形成されている。

第１接続部２３の内側に第１樹脂管１１が挿入されると、図３に示すように、ストッパ２２の第１側面２２ａに第１樹脂管１１の管端１１ａが接触し、管端１１ａの挿入位置が規制される。なお、第１側面２２ａに管端１１ａが接触するとは、第１側面２２ａに管端１１ａが直接接触する場合と、管端１１ａが発熱部５の電熱線５１（後述する）を介して第１側面２２ａに間接的に接触する場合を含む。

第２接続部２４の内側に第２樹脂管１２が挿入されると、図３に示すように、ストッパ２２の第２側面２２ｂに第２樹脂管１２の管端１２ａが接触し、管端１２ａの挿入位置が規制される。なお、第２側面２２ｂに管端１２ａが接触するとは、第２側面２２ｂに管端１２ａが直接接触する場合と、管端１２ａが発熱部５の電熱線５１（後述する）を介して第２側面２２ｂに間接的に接触する場合を含む。

（発熱部３、４）
発熱部３は、図２に示すように筒状部２１の一方の端である第１接続部２３側の端２１ｂから軸線方向Ａに沿った所定の区間Ｒ１において、内面２１ａに埋め込まれた電熱線３１を有している。電熱線３１の構成については後述する。

電熱線３１は、内面２１ａに沿って周方向に巻き回されるように配置されている。電熱線３１は、内面２１ａの近傍に配置されている。なお、本実施の形態では、電熱線３１は、一部が流路１ｆ側に露出するように筒状部２１に埋められている。

発熱部４は、筒状部２１の他方の端である第２接続部２４側の端２１ｃから軸線方向Ａに沿った所定の区間Ｒ２において、内面２１ａに埋め込まれた電熱線４１を有している。電熱線４１の構成については後述する。

電熱線４１は、内面２１ａに沿って周方向に巻き回されるように配置されている。電熱線４１は、内面２１ａの近傍に配置されている。なお、本実施の形態では、電熱線４１は、一部が流路１ｆ側に露出するように筒状部２１に埋められている。

なお、電熱線３１、４１は、図２に示すように、一部が露出するように内面２１ａに埋設されていてもよいし、露出せず完全に内面２１ａに埋設されていてもよいし、埋まっておらず内面２１ａに配置されているだけでもよい。要するに、第１接続部２３および第２接続部２４の内面を溶融し、第１樹脂管１１および第２樹脂管１２の外周面を溶融することが可能な位置に、電熱線３１、４１が設けられていればよい。

また、第１接続部２３の区間Ｒ１の連設部２５側の端から連設部２５（ストッパ２２）までの軸線方向Ａに沿った区間Ｒ３には、電熱線４１が連続して配置されておらず、区間Ｒ３はコールドゾーンを形成している。第２接続部２４の区間Ｒ２の連設部２５側の端から連設部２５（ストッパ２２）までの軸線方向Ａに沿った区間Ｒ４には、電熱線５１が連続して配置されておらず、区間Ｒ４はコールドゾーンを形成している。また、区間Ｒ３と区間Ｒ４の間の軸線方向Ａに沿った区間Ｒ５は、ストッパ２２が設けられている区間である。

なお、電熱線３１、４１は後述する発熱部５の電熱線５１と一本で繋がっていてもよいし、分割されていてもよい。

（発熱部５）
発熱部５は、ストッパ２２に設けられている。発熱部５は、電熱線５１を有している。電熱線５１は、軸線方向Ａに沿って周方向Ｃに巻き回されるようにストッパ２２に設けられている。電熱線５１は、本実施の形態では、ストッパ２２にたとえば３周巻き回されている。

本実施の形態では、電熱線５１は、第１側面２２ａおよび第２側面２２ｂに一部が露出するように埋め込まれているが、全部が埋め込まれていてもよいし、第１側面２２ａ、第２側面２２ｂ上に配置されていてもよい。また、電熱線５１は、周面２２ｃから露出していないが、露出していてもよい。

図４は、電熱線５１の構成を示す断面図である。

電熱線５１は、導線７１と、絶縁皮膜７２と、外層部７３と、を有している。

導線７１は、例えばニクロム線、鉄クロム２種線，鉄クロム１種線，ニッケルクロム線などを用いることができる。

絶縁皮膜７２は、導線７１の周囲を覆うように設けられている。絶縁皮膜７２は、融点が２３０度以上である。これは、本実施の形態において熱可塑性樹脂が溶融する温度（例えばポリエチレンの場合は電熱線は２２０度まで加熱する）でも溶融しない温度に設定されている。絶縁皮膜７２は、例えばフッ素系樹脂またはイミド系樹脂で形成することができるが、ポリイミド系樹脂で形成する方がより好ましい。

外層部７３は、絶縁皮膜７２の外側の周囲を覆うように設けられている。外層部７３は、絶縁皮膜７２とは異なる熱可塑性樹脂によって形成されている。外層部７３は、ポリオレフィン系樹脂によって形成するほうが好ましい。

なお、例えば、導線７１の厚みは０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定してもよい。また、絶縁皮膜７２の厚みは、２μｍ以下に設定してもよい。また、外層部７３の厚みは、導線７１の径の３倍以下に設定してもよい。

なお、本実施の形態では、電熱線３１、４１も電熱線５１と同様の構成であるが、電熱線５１と異なる構成であってもよい。

（コネクタ取付部６）
コネクタ取付部６は、図２に示すように、２本のピン６１を有する。２本のピン６１は、筒状部２１の外面２１ｄから径方向の外側に向かって突出するように設けられている。２本のピン６１のうち一方のピン６１は、図２に示すように、端２１ｂの近傍に配置され、他方のピン６１は端２１ｃの近傍に配置されている。２本のピン６１は、図示していないが、発熱部３、４、５の電熱線３１、４１、５１と接続されている。ピン６１に、電気融着装置のコネクタが取り付けられ、通電が行われると、電熱線３１、４１、５１が発熱する。

＜融着方法＞
次に、本発明にかかる実施の形態の融着方法を説明する。なお、図５は、本実施の形態の融着方法を説明するためのフロー図である。

はじめに、ステップＳ１において、ストッパ２２によって第１樹脂管１１の管端１１ａの相対的な移動が規制されるまで、電気融着継手１の第１接続部２３の内側に第１樹脂管１１が挿入される。

また、ストッパ２２によって第２樹脂管１２の管端１２ａの相対的な移動が規制されるまで、電気融着継手１の第２接続部２４の内側に第２樹脂管１２が挿入される。電気融着継手１に第１樹脂管１１および第２樹脂管１２が差し込まれた状態が図３に示されている。

次に、ステップＳ２において、管端１１ａをストッパ２２の第１側面２２ａに押し付けるように第１樹脂管１１がストッパ２２の方向（図３に示す矢印Ａ１方向）に加圧される。また、管端１２ａをストッパ２２の第２側面２２ｂに押し付けるように、第２樹脂管１２がストッパ２２の方向（図３に示す矢印Ａ２方向）に加圧される。

ここで、加圧に用いられる加圧冶具について説明する。図６は、加圧冶具２００を示す図である。図７は、第１樹脂管１１、電気融着継手１、および第２樹脂管１２を加圧冶具２００に取り付けた状態を示す図である。

加圧冶具２００は、第１クランプ部２１０と、第２クランプ部２２０と、３つのガイド部材２３０と、加圧ネジ部材２４０とを有する。

第１クランプ部２１０は、第１半環状部２１１と、第２半環状部２１２と、ヒンジ部２１３と、締結部２１４と、位置固定部２１５と、を有する。

第１半環状部２１１と第２半環状部２１２は、概ね円環の半分の形状であり、第１樹脂管１１の外周を挟み込むことができる。第１半環状部２１１は、周方向にガイド支持部２１１ｂと、ネジ部２１１ｃを有する。ガイド支持部２１１ｂには、貫通孔が形成されており、棒状のガイド部材２３０が挿通されている。

第２半環状部２１２は、周方向に２つのガイド支持部２１２ｂ、２１２ｃを有する。ガイド支持部２１２ｂおよびガイド支持部２１２ｃの各々には、貫通孔が形成されており、棒状のガイド部材２３０が挿通されている。

ヒンジ部２１３は、第１半環状部２１１と第２半環状部２１２の周方向の端同士を回動可能に連結する。ヒンジ部２１３を中心に、第１半環状部２１１と第２半環状部２１２の間を開いた状態で、第１樹脂管１１が第１半環状部２１１と第２半環状部２１２の間に配置される。

締結部２１４は、例えばネジであって、第１半環状部２１１と第２半環状部２１２のヒンジ部２１３とは反対側の周方向の端に設けられている。第１半環状部２１１のヒンジ部２１３とは反対側の周方向の端は、外側に向かって突出しており、その突出部２１１ａには貫通孔が形成されている。また、第２半環状部２１２のヒンジ部２１３とは反対側の周方向の端は、外側に向かって突出しており、その突出部２１２ａには貫通孔が形成されている。

第１半環状部２１１と第２半環状部２１２が閉じられた状態において、２つの貫通孔は対向しており、ネジである締結部２１４が挿入されている。突出部２１２ａの貫通孔の内周面にはネジ形状が形成されており、突出部２１１ａの貫通孔にはネジ形状が形成されていない。締結部２１４は、突出部２１１ａの貫通孔を挿通し、突出部２１２ａの貫通孔に螺合している。

これにより、締結部２１４を回転させることによって、締結部２１４のヘッドによって、突出部２１１ａが突出部２１２ａに押し付けられ、第１樹脂管１１を第１クランプ部２１０によって挟持することができる。なお、締結部２１４は、ネジに限らず、例えばボルトとナットなどであってもよく、第１半環状部２１１と第２半環状部２１２を締め付けることができさえすれば構成が限定されるものではない。

位置固定部２１５は、ネジ部材であり、ガイド支持部２１１ｂに設けられている。詳細には、ガイド支持部２１１ｂには、ガイド部材２３０が挿入されている貫通孔に向かってネジ孔が形成されており、そのネジ孔に位置固定部２１５が挿入されている。

位置固定部２１５を締めると、位置固定部２１５の先端が、ガイド部材２３０に接触するため、第１クランプ部２１０のガイド部材２３０に対する位置が固定される。

第２クランプ部２２０は、第１半環状部２２１と、第２半環状部２２２と、ヒンジ部２２３と、締結部２２４と、を有する。

第１半環状部２２１は、第１半環状部２１１と同様の形状であり、突出部２２１ａ、ガイド支持部２２１ｂと、ネジ部２２１ｃを有する。ガイド支持部２２１ｂには、ガイド支持部２１１ｂと異なり、ガイド部材２３０が固定されている。

また、第２半環状部２２２は、第２半環状部２１２と同様の形状であり、突出部２２２ａと、ガイド支持部２２２ｂと、ガイド支持部２２２ｃと、を有する。ガイド支持部２２２ｂ、２２２ｃには、ガイド支持部２１２ｂ、２１２ｃと異なり、ガイド部材２３０が固定されている。

ヒンジ部２２３は、ヒンジ部２１３と同様であり、第１半環状部２２１と第２半環状部２２２の周方向の端同士を回動可能に連結する。締結部２２４は、締結部２１４と同様であり、突出部２２１ａと突出部２２２ａに設けられている。

ガイド部材２３０は、ガイド支持部２１１ｂを挿通して、ガイド支持部２２１ｂに固定されている。ガイド部材２３０は、ガイド支持部２１２ｂを挿通して、ガイド支持部２２２ｂに固定されている。ガイド部材２３０は、ガイド支持部２１２ｃを挿通して、ガイド支持部２２２ｃに固定されている。

加圧ネジ部材２４０は、ボールネジであり、ネジ部２１１ｃとネジ部２２１ｃに挿通されている。ネジ部２１１ｃ、ネジ部２２１ｃには、加圧ネジ部材２４０が挿通するネジ孔が形成されており、ネジ部２１１ｃとネジ部２２１ｃでは、ネジ孔が逆に形成されている。すなわち、加圧ネジ部材２４０を回転させると、第１クランプ部２１０と第２クランプ部２２０は、ガイド部材２３０に沿って、互いに接近または離間する。

図７に示すように、第１樹脂管１１を第１クランプ部２１０によって挟み込んで固定し、第２樹脂管１２を第２クランプ部２２０によって挟み込んで固定し、その後、加圧ネジ部材２４０を回転させることによって、第１クランプ部２１０と第２クランプ部２２０を互いに接近させる（矢印Ａ１、Ａ２参照）。

これによって、第１樹脂管１１の管端１１ａをストッパ２２の第１側面２２ａに押し付け、第２樹脂管１２の管端１２ａをストッパ２２の第２側面２２ｂに押し付けるように、第１樹脂管１１および第２樹脂管１２を加圧することができる。

また、加圧した状態で位置固定部２１５を締め付けることによって、第１クランプ部２１０と第２クランプ部２２０による加圧状態を保持することができる。

次に、ステップＳ３において、加圧された状態において、コネクタ取付部６の２本のピン６１に電気融着装置のコネクタが取り付けられ、通電が所定時間行われる。なお、通電しながら、加圧ネジ部材２４０を回転させて第１樹脂管１１と第２樹脂管１２を電気融着継手１に押し込んでもよい。

この通電によって電熱線３１、４１、５１が発熱する。通電時の電熱線温度は本体部を溶融させ得る温度であればよく、ポリオレフィンの場合は２２０度以下が好ましい。
区間Ｒ１における電熱線３１の発熱によって、第１接続部２３の内周面および第１樹脂管１１の外周面における熱可塑性樹脂が溶融して膨張する。区間Ｒ３のコールドゾーンにおいては、熱可塑性樹脂が固化してシールされ第１樹脂管１１の外周面と第１接続部２３の間の樹脂圧が高まる。このように、第１接続部２３の内周面および第１樹脂管１１の外周面が融着され、高い融着強度が発現する。

同様に、区間Ｒ２における電熱線４１の発熱によって、第２接続部２４の内周面および第２樹脂管１２の外周面における熱可塑性樹脂が溶融して膨張する。区間Ｒ４のコールドゾーンにおいては、熱可塑性樹脂が固化してシールされ第２樹脂管１２の外周面と第２接続部２４の間の樹脂圧が高まり、第２接続部２４の内周面および第２樹脂管１２の外周面が融着される。

図８（ａ）、（ｂ）は、図３のＳ部拡大図であり、ストッパ２２近傍における溶融の過程を模式的に示す図である。図８（ａ）に示すように、区間Ｒ５のストッパ２２が溶融した熱可塑性樹脂は径方向における中心方向（矢印Ｂ１参照）に向かって流動し、それに伴って電熱線５１も次第に移動する。更に通電を続けると移動した先において熱可塑性樹脂を溶融させ電熱線５１の移動が進む。なお、電熱線の移動は、通電時間や溶融時における樹脂管の押し込み圧によって制御することができる。なお、図８（ｂ）では、ストッパ２２が溶融した熱可塑性樹脂は、第１樹脂管１１および第２樹脂管１２の内周面よりも内側に突出しているが、突出せずに凹んでいてもよい。なお、ストッパ２２の径方向Ｂにおける突出高さは、電熱線５１の径と同じ程度が好ましい。

また、本実施の形態では、電熱線５１の導線７１が絶縁被覆されているため、流路に露出したとしても金属部が露出しない。

また、図８（ｂ）に示すように、電熱線５１の移動によって、第１樹脂管１１及び第２樹脂管１２の内面付近（接液面付近）まで融着することができるため、ストッパ２２と第１樹脂管１１および第２樹脂管１２との間の隙間をなくし、滞留する箇所を低減することができる。

次に、ステップＳ４において、通電を停止してから所定時間放置して樹脂の冷却が行われる。

以上の手順により、電気融着継手１を第１樹脂管１１および第２樹脂管１２と融着接合することができる。

＜特徴等＞
（１）
本実施の形態の電気融着継手１は、本体部２と、電熱線５１と、を備える。本体部２は、熱可塑性樹脂を含む第１樹脂管１１および第２樹脂管１２と接続される。電熱線５１は、本体部２に配置されている。電熱線５１は、導線７１と、導線７１の周囲に設けられた絶縁皮膜７２とを有する。絶縁皮膜７２は、融点が２３０度以上である。

このように、融点が２３０度以上の絶縁皮膜７２を導線７１の周囲に設けることにより、電熱線５１の発熱によって融着が行われる温度においても絶縁皮膜７２が溶けないため、電熱線５１の導線７１同士の接触を防ぐことができる。このため、所望の温度まで上昇させることができ、融着強度を確保することができる。

（２）
本実施の形態の電気融着継手１では、電熱線５１は、絶縁皮膜７２の周囲に設けられた外層部７３を更に有する。外層部７３は、ポリオレフィン系樹脂で形成されている。

これによって、電熱線５１の強度を増すことができ、また融着が行われる温度において導線７１が露出されることを防ぐことができる。

（３）
本実施の形態の電気融着継手１では、絶縁皮膜７２は、ポリイミド系樹脂で形成されている。

このように、絶縁皮膜７２をポリイミド系樹脂で形成することにより、電熱線５１の発熱によって融着が行われる温度においても絶縁皮膜７２の溶融を抑制することができる。

（４）
本実施の形態の電気融着継手１では、本体部２は、筒状部２１と、ストッパ２２と、を有する。筒状部２１は、第１樹脂管１１の外側に配置され第１樹脂管１１と接続される第１接続部２３（接続部の一例）を有する。筒状部２１は、第２樹脂管１２の外側に配置され第２樹脂管１２と接続される第２接続部２４（接続部の一例）を有する。ストッパ２２は、筒状部２１の表面から突出するように形成され、第１樹脂管１１の管端１１ａ（端の一例）の位置および第２樹脂管１２の管端１２ａ（端の一例）の位置を規制可能である。

異物が滞留する隙間を形成しないように、ストッパ２２に第１樹脂管１１および第２樹脂管１２を押圧した状態で融着を行った場合でも導線７１の周囲に絶縁皮膜７２が形成されているため、電熱線５１の導線７１同士の接触を防ぐことができ、融着強度を確保することが可能となる。

（５）
本実施の形態の電気融着継手１では、第１接続部２３の内側には、第１樹脂管１１が挿入可能である。第２接続部２４の内側には、第２樹脂管１２が挿入可能である。ストッパ２２は、筒状部２１の内面２１ａに突出するように形成され、第１接続部２３の内側に第１樹脂管１１が挿入された際に挿入位置を規制可能であり、第２接続部２４の内側に第２樹脂管１２が挿入された際に挿入位置を規制可能である。

これによって、内側に挿入される第１樹脂管１１および第２樹脂管１２と電気融着継手１とを強固に融着することができる。

＜他の実施の形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施の形態では、第１樹脂管１１の管端１１ａと第２樹脂管１２の管端１２ａをストッパ２２に押圧しているが、押圧しなくてもよい。ただし、施工時間を短くできるため、押圧する方がより好ましい。

（Ｂ）
上記実施の形態では、ストッパ２２は、筒状部２１の内面２１ａから径方向内側に向かって突出するように形成されているが、これに限らなくても良い。例えば、図９に示すように、ストッパ２２´が筒状部２１´の外面から径方向外側に向かって突出するように形成された電気融着継手１´であってもよい。

図９は、本実施の形態の変形例である配管構造１００´の分解図である。配管構造１００´は、電気融着継手１´と、電気融着継手１´に接続される第１樹脂管１１と第２樹脂管１２を有する。図９では、第１樹脂管１１の内側と第２樹脂管１２の内側のそれぞれに電気融着継手１´が挿入される。図１０は、電気融着継手１´が第１樹脂管１１と第２樹脂管１２に挿入された状態を示す断面図である。

本体部２´は、筒状部２１´と、ストッパ２２´と、を有している。筒状部２１´は、第１接続部２３´と、第２接続部２４´と、連設部２５´と、を有する。第１樹脂管１１の内側に電気融着継手１´の第１接続部２３´が挿入され、第２樹脂管１２の内側に電気融着継手１´の第２接続部２４´が挿入される。ストッパ２２´は、連設部２５の外側に設けられている。ストッパ２２´は、筒状部２１´の外面２１ｄ´に径方向外側に突出するように形成されている。また、ストッパ２２´は、周方向Ｃに沿って一周に亘って突条に形成されている。

ストッパ２２´は、第１側面２２ａ´と、第２側面２２ｂ´と、外周面２２ｃ´とを有する。外周面２２ｃ´は、ストッパ２２´の径方向内側の端面である。

第１側面２２ａ´は、筒状部２１´の外面２１ｄ´から径方向Ｂの外側に向かって軸線方向Ａに対して略垂直に形成されている。第２側面２２ｂ´は、筒状部２１の外面２１ｄ´から径方向Ｂの外側に向かって軸線方向Ａに対して略垂直に形成されている。外周面２２ｃ´は、第１側面２２ａ´の径方向内側の端と、第２側面２２ｂ´の径方向内側の端を繋ぐ。

発熱部３は、筒状部２１´の第１接続部２３´側の端２１ｂ´から所定の区間（図２の区間Ｒ１に相当）において外面２１ｄ´寄りに配置されており、ストッパ２２´から所定の区間（図２の区間Ｒ３に相当）を空けた位置まで設けられている。発熱部４は、筒状部２１´の第２接続部２４´側の端２１ｃ´から所定の区間（図２の区間Ｒ２に相当）において外面２１ｄ´寄りに配置されており、ストッパ２２´から所定の区間（図２の区間Ｒ４に相当）を空けた位置まで設けられている。発熱部３の電熱線３１と発熱部４の電熱線４１は、筒状部２１の外面２１ｄ´に埋設されている。図１０では、電熱線３１と電熱線４１は、その一部が外面２１ｄ´から外側に露出している。

発熱部５は、ストッパ２２´に設けられている。発熱部５の電熱線５１は、ストッパ２２´の第１側面２２ａ´と第２側面２２ｂ´に埋設されている。電熱線５１は、その一部が第１側面２２ａ´または第２側面２２ｂ´から露出している。なお、コネクタ取付部６の２本のピン６１は、ストッパ２２´の外周面２２ｃ´に配置されている。

上述した加圧冶具２００を用いて第１樹脂管１１の管端１１ａを第１側面２２ａ´に押圧し、第２樹脂管１２の管端１２ａを第２側面２２ｂ´に押圧しながら、電熱線３１、４１、５１に通電を行うことによって、第１樹脂管１１と第２樹脂管１２が電気融着継手１´に融着接合される。

このような構成においても、熱可塑性樹脂の溶融によって発熱部５の電熱線５１の位置が移動するが、絶縁皮膜７２が設けられているため導線７１同士が接触してショートすることを防ぐことができる。

（Ｃ）
上記実施の形態では、軸線方向Ａに沿って視た場合、ストッパ２２の外径は円形状であるが、円に限らなくても良く、一部が面取りされていても良いし、多角形状であってもよい。

（Ｄ）
上記実施の形態では、電気融着継手１、１´の流路はいずれも直線状に形成されているが、流路が曲がっているエルボ継手であってもよい。

（Ｅ）
上記実施の形態では、発熱部３、４、５の電熱線３１、４１、５１に同じものを使用しているため、すべての電熱線３１、４１、５１に絶縁皮膜７２が設けられているが、これに限らなくてもよい。しかしながら、少なくとも電熱線５１に絶縁皮膜７２が設けられているほうが好ましい。これは、第１樹脂管１１および第２樹脂管１２によって加圧される場合があり、電熱線５１同士が接触しやすいためである。

本発明の電気融着継手は、ショートの発生を抑制して融着の強度を確保することが可能な効果を有し、プラント用の配管構造などとして有用である。

１：電気融着継手
２：本体部
５：発熱部
５１：電熱線
７１：導線
７２：絶縁皮膜
７３：外層部

Claims

熱可塑性樹脂を含む樹脂管と接続される本体部と、
前記本体部に配置された電熱線と、を備え、
前記電熱線は、導線と、前記導線の周囲に設けられた絶縁皮膜とを有し、
前記絶縁皮膜は、融点が２３０度以上であり、
前記本体部は、
前記樹脂管の内側または外側に配置され前記樹脂管と接続される接続部を有する筒状部と、
前記筒状部の表面から突出するように形成され、前記樹脂管の端の位置を規制可能なストッパと、を有し、
前記電熱線は、前記筒状部の軸方向に沿って前記ストッパに複数回巻き回されて配置されており、
前記接続部の内側には、前記樹脂管が挿入可能であり、
前記ストッパは、前記筒状部の内面に突出するように形成され、前記接続部の内側に前記樹脂管が挿入された際に挿入位置を規制し、
前記ストッパの突出高さは、前記樹脂管を挿入した状態における前記樹脂管の内周面よりも低い、
電気融着継手。
前記電熱線は、前記絶縁皮膜の周囲に設けられた外層部を更に有し、
前記外層部は、ポリオレフィン系樹脂で形成されている、
請求項１に記載の電気融着継手。
前記絶縁皮膜は、ポリイミド系樹脂で形成されている、
請求項１または２に記載の電気融着継手。
熱可塑性樹脂を含む樹脂管と接続される本体部と、
前記本体部に配置された電熱線と、を備え、
前記電熱線は、導線と、前記導線の周囲に設けられた絶縁皮膜とを有し、
前記絶縁皮膜は、前記本体部の融点よりも、融点が高く、
前記本体部は、
前記樹脂管の内側または外側に配置され前記樹脂管と接続される接続部を有する筒状部と、
前記筒状部の表面から突出するように形成され、前記樹脂管の端の位置を規制可能なストッパと、を有し、
前記電熱線は、前記筒状部の軸方向に沿って前記ストッパに複数回巻き回されて配置されており、
前記接続部の内側には、前記樹脂管が挿入可能であり、
前記ストッパは、前記筒状部の内面に突出するように形成され、前記接続部の内側に前記樹脂管が挿入された際に挿入位置を規制し、
前記ストッパの突出高さは、前記樹脂管を挿入した状態における前記樹脂管の内周面よりも低い、
電気融着継手。
請求項１に記載の電気融着継手と、前記樹脂管とを接続する接続方法であって、
前記電気融着継手の前記接続部に前記樹脂管を挿入する挿入工程と、
前記ストッパに前記樹脂管の端を押圧しながら前記電熱線に通電する加熱工程と、を備えた、接続方法。
請求項４に記載の電気融着継手と、前記樹脂管とを接続する接続方法であって、
前記電気融着継手の前記接続部に前記樹脂管を挿入する挿入工程と、
前記ストッパに前記樹脂管の端を押圧しながら前記電熱線に通電する加熱工程と、を備えた、接続方法。