JPH05318595A - 合成樹脂管の接合方法 - Google Patents

合成樹脂管の接合方法

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JPH05318595A
JPH05318595A JP4132325A JP13232592A JPH05318595A JP H05318595 A JPH05318595 A JP H05318595A JP 4132325 A JP4132325 A JP 4132325A JP 13232592 A JP13232592 A JP 13232592A JP H05318595 A JPH05318595 A JP H05318595A
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pipe
synthetic resin
cooling
annular groove
melted
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Yuichi Shiohama
裕一 塩浜
Yukio Hamano
幸雄 浜野
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成樹脂管の突き合わせ接合部の内外面にビ
ードが発生するのを防ぎ、且つ突き合わせ部の加熱と冷
却の切り換えを迅速に行うことによって接合の作業時間
を短縮する。 【構成】 合成樹脂管Ｐ1 ，Ｐ2 の突き合わせ部の外周
面にこれと密接するアルミニウム製の保持リング１を嵌
着し、その外周に形成された環状溝２に加熱体３を装着
して両管端部を加熱溶融する。溶融した両管端部を管軸
方向に押圧して融着後加熱体３を撤去し、冷却体９を装
着し冷却水を通水して迅速に冷却する。またこの間、突
き合わせ部の管内壁には弗素ゴム製の内面支持体４の外
周面を圧接しておき、溶融樹脂が突き合わせ部の内外に
はみ出すのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、流体の輸送ライン、特
に食品・医薬品等の製造用水、半導体部品の製造等に用
いられる超純水の輸送ライン等に適した合成樹脂管の接
合方法に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】水道管、排水管、ガス管等の流体輸送管
として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ弗化ビニ
リデン等の合成樹脂製の管が広く使用されている。この
ような合成樹脂管同士を接合する方法としては、接合す
る両方の管端部を溶融した後、管軸方向に押圧して接合
する「バット接合（突き合わせ接合）」が広く実施され
ている。
【０００２】しかるに、バット接合においては、溶融し
た管端部を管軸方向に押圧することによって溶融樹脂が
管内面にはみ出してビードができ、流体の摩擦損失増大
の原因となったり、ビードに流体中の固形物が引っ掛か
ったりするほか、ビードの部分に流体（特に水）が滞留
して細菌が生息・増殖し、水の変質や腐敗が発生する。
その結果、食品や医薬品製造に用いられる水、半導体製
品の製造等に用いられる超純水のように、無菌性やきわ
めて高い純度を要求される水の輸送ラインにおいては、
これが製品品質の低下、収率の低下等を引き起こすこと
となる。
【０００３】そこで、接合部の内面にこのようなビード
ができるのを防止するために、管端部を加熱融着するに
際し、耐熱性エラストマーまたはシリコンゴム製のブラ
ダー（ｂｌａｄｄｅｒ：空気袋）を使用する技術が特開
平１−１３３７１９号公報に開示されている。
【０００４】この技術は、突き合わせ部の管内でブラダ
ーを膨張させて管内周面に密着させ、外周のヒーターに
よって突き合わせ部を加熱溶融し、管端部を押圧して融
着するものである。融着が終了し、樹脂が最早流動せ
ず、また、ヒーターによる外面の把持力やブラダーによ
る内面の圧接力で変形しない程度に冷却されてから、ブ
ラダーを収縮させて管外へ移動撤去している。この接合
方法によれば、管の融着を行う際ブラダーが膨張して管
内周面に密着しているので、突き合わせ部の管内には溶
融樹脂が侵入せず、従って内面のビードの発生が防止さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、融着後
の冷却については特に考えられておらず、加熱用のヒー
ターを装着したまま放冷されるために、冷却に長時間を
要していた。また、接合作業を繰り返し行う場合、冷却
されたヒーターをその都度加熱せねばならず、そのため
の時間の損失も多かった。
【０００６】本発明は上記のような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、合成樹脂管の突き合わせ接
合方法において、突き合わせ部の加熱と冷却の切り換え
を迅速に行うことによって接合作業時間を短縮し、且つ
接合部の管内面及び外面に有害なビードが発生しない合
成樹脂管の接合方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、本発明の合成樹脂管の接合方法は、２本の合成樹
脂管の管端部を加熱溶融した後両管端部を突き合わせて
融着する合成樹脂管の接合方法において、 合成樹脂管の突き合わせ部内面に内面支持体を挿入
し、管内壁に内面支持体の外周面を圧接する工程、 外周に環状溝が形成され、内周が管の外周に密接可能
に形成された、熱伝導性良好な材料よりなる保持リング
を突き合わせ部外周面に嵌着し、上記環状溝に加熱され
た加熱体を装着して突き合わせ部の両管端部を加熱溶融
する工程、 溶融状態となった両管端部を管軸方向に押圧して管を
融着する工程、 管の融着終了後、環状溝から加熱体を除去するととも
に冷却体を装着して融着部を冷却固化する工程、 融着部が冷却固化した後内面支持体の圧接力を取り去
って、内面支持体、保持リング及び冷却体を撤去する工
程、 を含むことを要旨とするものである。
【０００８】本発明において用いられる合成樹脂管の材
料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化
ビニル、ＡＢＳ等の汎用熱可塑性樹脂、ポリ弗化ビニリ
デン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフ
ォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテル
ケトン等の結晶性または非晶性の熱可塑性エンジニアリ
ング樹脂、及び上記樹脂に充填材等を添加した複合材や
ポリマーアロイ等が挙げられる。
【０００９】内面支持体は、合成樹脂管の突き合わせ部
への挿入・撤去が迅速且つ容易に行え、合成樹脂管の溶
融温度に耐えるとともに溶融樹脂との離型性（非粘着
性）が良好なもの、溶融樹脂が突き合わせ部の管内に侵
入しようとする圧力に耐える強度及び表面硬度等を有す
るものが好ましく、弗素ゴム、シリコンゴム等が好適で
ある。
【００１０】また、管の突き合わせ部の内壁に内面支持
体の外周面を圧接する方法としては、内面支持体を軸方
向に押圧して拡径する、内面支持体に形成された軸方向
の貫通孔に剛性材料の芯体を挿入する等純機械的な方法
で拡径するもの、比較的薄肉の弾性体で形成された内面
支持体（例えば前記ブラダーのようなもの）に流体圧を
かけ膨張させて拡径するもの、封入流体あるいは熱膨張
性の素子を加熱し膨張させて拡径するもの等が挙げられ
る。
【００１１】保持リングは、管端面の加熱あるいは冷却
が迅速に行えるようにアルミニウム、銅あるいは銅合金
等、熱伝導性の良好な材質のもので、且つ、接合部への
着脱が容易且つ迅速に行えるように、円周方向に二つ割
り等の割り構造とし、蝶番、ヒンジ等の連結金具で連結
したものが好適である。
【００１２】加熱体としては電気抵抗加熱、循環油加
熱、誘導加熱、誘電加熱等によって加熱するものが挙げ
られるが、設定温度の調節機能、一定温度に維持するた
めの制御機能等を備えているものが好適である。
【００１３】また冷却体としては、内部に形成された通
路に水等の冷却媒体を通すもの、冷風をノズルから噴出
するもの、更にこれらを併用するもの等が挙げられる。
【００１４】なお、加熱体及び冷却体は、保持リングの
環状溝への着脱が容易且つ迅速に行えるように、円周方
向に二つ割り等の割り構造とし、蝶番、ヒンジ等の連結
金具で連結したものが好適である。
【００１５】
【作用】本発明においては、合成樹脂管の突き合わせ部
の外面に熱伝導性の良好な材料で構成された保持リング
を密接し、保持リングの環状溝に加熱体を装着するの
で、管端部は迅速に溶融温度まで昇温する。
【００１６】融着終了後、保持リングを突き合わせ部の
外面に嵌着したままで加熱体を保持リングの環状溝から
撤去し、代わって冷却体を環状溝に装着するので、加熱
体の熱源を切った状態で放冷する場合に比べ、融着部は
迅速に冷却される。
【００１７】また、突き合わせ部の管内面に内面支持体
を圧接しているので、加熱中及び管端部を軸方向に押圧
して融着する際に溶融樹脂が管内面に侵入することがな
い。更に、突き合わせ部の外面には保持リングを嵌着し
ているので、溶融樹脂は外面側にもはみ出すことがな
い。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を、実施例により図面を参照し
て説明する。図１は本発明の実施例を示す説明図であっ
て、（Ａ）は合成樹脂管の突き合わせ部の管端部を加熱
溶融している状態、（Ｂ）は管の融着が終了して管端部
を冷却している状態を示す。
【００１９】図１（Ａ）に示されるように、合成樹脂管
Ｐ1 ，Ｐ2 の突き合わせ部の外周には、両管端部に跨が
って、アルミニウム製の保持リング１を嵌着する。保持
リング１の外周には断面が概ね「コ」字状の環状溝２が
形成されており、内周は管の外周に密接する内径に形成
されている。なお、保持リング１は、保持リング半体１
ａ，１ｂよりなる二つ割り構造とされ、且つ、保持リン
グ半体１ａ，１ｂは図には示されていないが蝶番と掛け
金で連結されていて、突き合わせ部への着脱が容易に行
えるように形成されている。
【００２０】保持リング１の環状溝２に加熱されたニク
ロム線ヒーターの加熱体３を装着すると、加熱体３で発
生された熱は熱伝導によって保持リング１、合成樹脂管
Ｐ1，Ｐ2 の管壁を経て伝達され、両管端部は加熱され
溶融される。
【００２１】また、合成樹脂管Ｐ1 ，Ｐ2 の突き合わせ
部の管内には、外径が管の内径よりも少し小さい弗素ゴ
ム製の内面支持体４を、同じく外径が合成樹脂管Ｐ1 の
内径よりも小さい板体５及び６で挟持した状態で、板体
５に取着された管状の支持杆７で導いて挿入する。内面
支持体４と板体５には、貫通孔４１及び５１がそれぞれ
開口されており、一端を板体６の中心部に固定されたワ
イヤー８が、貫通孔４１、５１及び支持杆７の内部を通
って一方の合成樹脂管Ｐ1 の外に達していて、支持杆７
で板体５を支持しておきワイヤー８を引くことによっ
て、内面支持体４は板体５、６によって軸方向に押圧さ
れ、その結果半径方向に拡径されてその外周面が管内壁
に強く圧接される。
【００２２】上記の状態で合成樹脂管Ｐ1 ，Ｐ2 の管端
部を管軸方向に押圧すると、溶融樹脂が融着して合成樹
脂管Ｐ1 ，Ｐ2 は接合されるが、管内壁には内面支持体
４が強く圧接されているので、溶融樹脂は管内に侵入す
ることがなく、従って管内面にはビードが発生しない。
また、突き合わせ部には外周に保持リング１が嵌着され
ているので、溶融樹脂は管外に侵出することも妨げら
れ、従って管外面にもビードが発生することがない。
【００２３】次に、管端部を管軸方向に押圧するのとほ
とんど同時に、加熱体３を環状溝２から取り去り、水冷
リング式の冷却体９を図１（Ｂ）に示されるように環状
溝２に装着し、冷却水を通水することによって接合部の
樹脂は急速に冷却され、固化する。
【００２４】接合部の樹脂が固化後、ワイヤー８を緩め
ると内面支持体４の外径が最初の寸法まで縮径復元さ
れ、ワイヤー８及び支持杆４を同時に引くことによって
内面支持体４は容易に移動し、管外に抜き出すことがで
きる。
【００２５】以下、上記実施例の方法で行った実験例に
ついて説明する。
【００２６】（実験例）上記実施例に述べた方法で、外
径３２ｍｍ、肉厚２．７ｍｍのポリ弗化ビニリデン管の
接合を行った。２５０〜２６０℃の一定の表面温度に加
熱された加熱体３を保持リング１の環状溝２に装着して
管端部を加熱溶融した後、両管端部を管軸方向に押圧し
融着すると同時に加熱体３を取り去って冷却体９を環状
溝２に装着し、直ちに２３℃の水道水を通水し、接合部
の表面温度が５０℃となるまで冷却した。その結果、加
熱時間は２分１０秒、冷却時間は２分２０秒、１サイク
ルの接合作業に要した所要時間は約５分２０秒であっ
た。また、接合部には内外面ともビードが発生しなかっ
た。
【００２７】（比較例）保持リングを使用せず、ニクロ
ム線ヒーターを直接管端部に装着したままで加熱及び自
然冷却を行う他は、上記実験例と同じ方法でポリ弗化ビ
ニリデン管の接合を行った。その結果、加熱時間は３分
５０秒、冷却時間は１１分３０秒、１サイクルの接合作
業に要した所要時間は、約１６分であった。また、管の
接合部には内外面ともビードが発生しなかった。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の合成樹脂管の接合方法によれば、加熱と冷却の切り換
えが迅速に行われるので作業時間が短縮され、且つ接合
部の内面及び外面にビードが発生しない合成樹脂管の突
き合わせ接合を行うことができる。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す説明図であって、（Ａ）
は合成樹脂管の突き合わせ部を加熱溶融している状態、
（Ｂ）は合成樹脂管の突き合わせ部を冷却している状
態、を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 保持リング ２ 環状溝 ３ 加熱体 ４ 内面支持体 ４１，５１ 貫通孔 ５，６ 板体 ７ 支持杆 ８ ワイヤー ９ 冷却体 Ｐ1 ，Ｐ2 合成樹脂管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２本の合成樹脂管の管端部を加熱溶融し
    た後両管端部を突き合わせて融着する合成樹脂管の接合
    方法において、 合成樹脂管の突き合わせ部内面に内面支持体を挿入
    し、管内壁に内面支持体の外周面を圧接する工程、 外周に環状溝が形成され、内周が管の外周に密接可能
    に形成された、熱伝導性良好な材料よりなる保持リング
    を突き合わせ部外周面に嵌着し、上記環状溝に加熱され
    た加熱体を装着して突き合わせ部の両管端部を加熱溶融
    する工程、 溶融状態となった両管端部を管軸方向に押圧して管を
    融着する工程、 管の融着終了後、環状溝から加熱体を除去するととも
    に冷却体を装着して融着部を冷却固化する工程、 融着部が冷却固化した後内面支持体の圧接力を取り去
    って、内面支持体、保持リング及び冷却体を撤去する工
    程、 を含むことを特徴とする合成樹脂管の接合方法。
JP4132325A 1992-05-25 1992-05-25 合成樹脂管の接合方法 Pending JPH05318595A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005334542A (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Piolax Medical Device:Kk 医療用チューブ及びその接合方法
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CN115431528A (zh) * 2022-08-18 2022-12-06 杭州莱恩瑟特医疗技术有限公司 熔接方法

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