JPH0587284A

JPH0587284A - プラスチツク管分岐接続用管継手および分岐接続方法

Info

Publication number: JPH0587284A
Application number: JP3276111A
Authority: JP
Inventors: Shoji Suzuki; 昭司鈴木; Tsuneo Aoi; 恒夫青井; Satoru Okada; 哲岡田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Zeon Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【構成】形状記憶樹脂の成形体よりなり、本管取付け
部23には本管11を抱持する点線のような形状を記憶させ
てあり、分岐管接続部25は先端部に分岐管13が挿入可能
な拡径部27を有し、そこに分岐管13の外径以下の内径を
有する円筒形状を記憶させてある。本管取付け部23およ
び拡径部27の内面には熱融着性樹脂層29、31が一体に設
けてある。【効果】本管取付け部を本管に跨がらせ、加熱して本
管に取り付けた後、分岐管接続部内の本管に穴をあけ、
分岐管接続部に分岐管を接続する。これにより本管を切
断せずに分岐管の接続が行える。本管への取付けが強固
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック製の本管
に分岐管を接続するのに使用する管継手に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術とその課題】最近、水道用配管、給湯用配
管、温泉輸送管などに金属管に代えてプラスチック管、
例えばポリオレフィン管（ポリエチレン管など）が使用
されるようになってきている。ポリオレフィン管は金属
管に比べ、軽量で取扱いが容易である、耐食製および耐
薬品性に優れている、スケールの付着が少ない、長尺で
接続箇所が少なくて済む、可撓性がよい等の利点があ
る。

【０００３】このようなプラスチック管を使用した配管
系統でも分岐接続は必要不可欠である。従来、プラスチ
ック管の分岐接続の多くは次のように行われている。例
えば図13に示すように既設の本管11に分岐管13を接続し
ようとする場合には、図14に示すように本管11を分岐部
において所定長切除する。その後、図15に示すように本
管11の切断端部をＴ分岐管継手15の本管接続口17Ａ、17
Ｂに挿入して融着し、さらに図16に示すようにＴ分岐管
継手13の分岐管接続口19に分岐管13を挿入して融着す
る。

【０００４】以上は既設の本管に新設の分岐管を接続す
る場合であるが、本管も分岐管も新設である場合には、
本管を予め分岐区間の長さに合わせて切断しておき、本
管とＴ分岐管継手とを交互に接続しながら本管を配管
し、その後、各Ｔ分岐管継手に分岐管を接続するという
方法がとられる。

【０００５】しかし従来の分岐接続方法には次のような
問題がある。本管が既設の場合は、本管が建物等に固定
されている場合がほとんどであるので、本管を切断した
後、その切断端部をＴ分岐管継手に挿入することが困難
である。なぜならば、本管の切除長さはＴ分岐管継手の
長さより短くする必要があり、このため本管の切断端部
をＴ分岐管継手に挿入するためには本管を撓ませる必要
があるが、本管が分岐部の両側で固定されている状態で
は本管を撓ませることが難しいからである。本管を撓ま
せることは本管が径が大きくなるほど困難になる。

【０００６】また本管が新設である場合には、分岐区間
の長さに合わせて切断した本管を用意する必要があるた
め手間がかかるだけでなく、切断寸法の誤りが配管時に
判明して配管作業を中断せざるを得ないことがあり、ま
た配管の順序も規制されるため配管作業が面倒である。

【０００７】ところで、水道用金属管では、既設の本管
に水を流したまま分岐管を接続する方法が確立されてい
る。この方法は不断水式連絡法といわれるものである。
水道用プラスチック管にも、この不断水式連絡法の導入
が期待されるが、現時点ではこれといって定着している
方法はない。

【０００８】水道用プラスチック管に不断水式連絡法を
導入する場合、その部品として第一にあげられるのは、
JIS K 6775ガス用ポリエチレン管継手に規定されている
サドルやサービスチーと同形のヒートフュージョン継手
である。しかしこの継手は本管への熱融着作業が難し
く、熟練を必要とする欠点がある。

【０００９】第二にあげられるのは、同じJIS K 6775ガ
ス用ポリエチレン管継手に規定されている電熱線入りサ
ドルや電熱線入りサービスチーと同形のエレクトロフュ
ージョン継手（以下ＥＦ継手という）である。この継手
は、本管との接合面に内蔵されている電熱線を通電加熱
するだけで本管との熱融着が行えるので、融着作業は簡
単であるが、この電熱線による熱融着は継手内面と本管
外表面を溶融させるだけであるので、熱融着の際には継
手内面と本管外表面が全面にわたって密接していること
が必要である。しかし本管は製造時や運搬時に断面形状
が変形することが多々あり、例えば本管が少しでも偏平
になっていたりすると、継手内面との間に隙間ができて
良好な融着状態を得ることができない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決したプラスチック管分岐接続用管継手および
それを用いたプラスチック管分岐接続方法を提供するも
のである。

【００１１】本発明に係るプラスチック管分岐接続用管
継手は、プラスチック製の本管に取り付けられる鞍形の
本管取付け部と、分岐管を接続する筒形の分岐管接続部
とが一体に形成された形状記憶樹脂成形体よりなり、本
管取付け部は本管外周面の半周より長い周長を有し、か
つ本管に跨がらせるために少なくとも裾部が拡げられた
鞍形形状になっていて、その本管取付け部には本管を抱
持して内周面が本管外周面に密着する形状を記憶させて
あり、また本管取付け部の内面には本管取付け部を記憶
形状に復元させるときの温度で溶融して本管外表面に融
着する熱融着性樹脂層が一体に設けられていることを特
徴とする。

【００１２】また分岐管接続部は、先端部に分岐管が挿
入可能な拡径部を有していて、その拡径部には分岐管の
外径と同等かそれ以下の内径を有する円筒形状を記憶さ
せてあり、その拡径部の内面にはそれを記憶形状に復元
させるときの温度で溶融して分岐管外表面に融着する熱
融着性樹脂層が一体に設けられている構成にしておくこ
とが望ましい。

【００１３】次に本発明に係るプラスチック管分岐接続
方法は、上記構成の管継手の本管取付け部をプラスチッ
ク製本管に跨がらせた後、その本管取付け部を加熱して
記憶形状に復元させ本管に密着させると共に、その内面
の熱融着性樹脂層を本管に融着させ、次いで分岐管接続
部内の本管に穴をあけた後、分岐管接続部に分岐管を接
続することを特徴とする。

【００１４】

【作用】形状記憶樹脂は、重合の際に金型形成などによ
り一定の形状に一次賦形した後、その成形体を通常ガラ
ス転移温度（Ｔｇ）以上の温度に加熱して他の形状に二
次賦形し、その形状を保持したまま冷却すると、二次賦
形後の成形体に一次賦形形状を記憶させることができ、
その二次賦形後の成形体を後に形状回復温度以上（通常
Ｔｇ以上）の温度に加熱すると、一次賦形形状に復元す
るという性質を有している。

【００１５】本発明の管継手は、この性質を利用したも
のである。すなわち、鞍形の本管取付け部を最初は本管
外周面に密着する形状に一次賦形し、その後加熱して、
本管に跨がらせることができるように少なくとも裾部が
拡げられた鞍形形状に二次賦形したものである。したが
って本管取付け部を本管に跨がらせ、加熱すると、本管
取付け部が一次賦形形状（記憶形状）に復元し、本管を
抱持してその内周面が本管の外周面に密着する形状にな
る。本管取付け部の内面には記憶形状に復元するときの
温度で溶融する熱融着性樹脂層が設けられているから、
本管取付け部はこれにより本管に熱融着することにな
る。

【００１６】その後は、分岐管接続部内に穴あけ工具を
挿入して本管に穴をあけ、次いで分岐管接続部に適当な
方法で分岐管を接続すれば、分岐接続完了である。つま
りこの接続工程では本管を切断する必要がないため、分
岐接続作業が極めて簡単になる。

【００１７】また上記の性質は分岐管接続部にも利用で
きる。すなわち、筒形の分岐管接続部を最初は分岐管の
外径と同等かそれ以下の内径を有する円筒形状に一次賦
形しし、その後加熱して、分岐管が挿入可能な内径に拡
径（二次賦形）するのである。このようにすれば、その
拡径部に分岐管を挿入した後、拡径部を加熱して一次賦
形形状（記憶形状）に復元させ分岐管に密着させると同
時に、その内面の熱融着性樹脂層を溶融させ分岐管に熱
融着するだけで、分岐管を容易に接続できることにな
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１および図２は本発明の一実施例に係る
ポリオレフィン管分岐接続用管継手を示す。この管継手
21は、ポリオレフィン製本管11に跨がる鞍形の本管取付
け部23と、ポリオレフィン製分岐管13を接続する筒形の
分岐管接続部25とが一体に形成された形状記憶樹脂の成
形体よりなるものである。

【００１９】形状記憶樹脂としては、例えばポリノルボ
ルネン（ノルボルネン系モノマーの開環重合体）、ポリ
エステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ナイロン等が
使用可能であるが、中でも熱硬化性ポリノルボルネン
は、熱融着樹脂層としてポリオレフィン管と同種のポリ
マーを使用可能なこと、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高
く、かつＴｇの選択設定が容易であること等から特に好
適である。

【００２０】本管取付け部23は、一方の側縁から他方の
側縁までの鞍の形に沿った長さ（周長）が本管11外周面
の半周より長く形成され、かつ本管に跨がらせるために
実線のように裾部が拡げられた鞍形形状になっていて、
この本管取付け部23には本管11を抱持して全内周面が本
管11の外周面に密着する点線のような形状を記憶させて
ある。

【００２１】鞍形の本管取付け部23に点線のような形状
を記憶させるには、本管取付け部23をまず点線のような
形に一次賦形（重合）した後、通常Ｔｇ以上の温度に加
熱して実線のような鞍形形状に二次賦形し、その形状を
保持したまま冷却すればよい。これにより鞍形の本管取
付け部23はＴｇ以上の温度に加熱されると記憶形状（点
線のような形）に戻る性質が付与されたことになる。

【００２２】また分岐管接続部25は先端部に分岐管13が
挿入可能な拡径部27を有していて、その拡径部27には分
岐管13の外径と同等かそれ以下の内径を有する円筒形状
を記憶させてある。分岐管接続部25の拡径部27に上記円
筒形状を記憶させるには、一次賦形の際には分岐管接続
部を直管状に成形し、その後、Ｔｇ以上の温度に加熱し
て先端部を分岐管の外径より大きい内径に拡径し（二次
賦形し）、その形状を保持したまま冷却すればよい。こ
れにより拡径部27はＴｇ以上の温度に加熱されると一次
賦形形状に戻る性質が付与されたことになる。

【００２３】また本管取付け部23および拡径部27の内面
にはそれぞれ熱融着性樹脂層29、31が一体に設けられて
いる。これらの熱融着性樹脂層29、31は、本管取付け部
23および拡径部27を記憶形状に復元させるときの温度で
溶融して本管11および分岐管13の外表面に融着する材料
からなっている。

【００２４】熱融着性樹脂層29、31の材料としては、接
続するポリオレフィン管と熱融着可能なものであればよ
く、なかでも形状記憶樹脂成形体の製造時に同成形体と
融着し得る材料が好ましい。例えば形状記憶樹脂として
ポリノルボルネンを用いる場合には、高密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリブ
テン−１、エチレン−プロピレン共重合体、ポリプロピ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチ
レン−アクリル酸エステル共重合体（ＥＡＡ）、エチレ
ン−エチルアクリル酸共重合体（ＥＥＡ）などのオレフ
ィンを主成分とするポリマーが使用可能である。これら
は単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて
用いてもよい。また形状記憶樹脂成形体と融着しない樹
脂を用いる場合には、熱融着性樹脂層29、31の外周に接
着剤を塗布して形状記憶樹脂の成形を行う等の工夫が必
要である。

【００２５】なお分岐管接続部25側の熱融着性樹脂層31
は拡径部27だけに設けるのではなく、分岐管接続部25の
内面全面に設けた方が製造上都合がよい。それは、管継
手を金型成形（１次成形）する際に、熱融着性樹脂層31
用の熱融着性樹脂パイプを分岐管接続部25の内面成形に
利用できるからである。

【００２６】次にこの管継手21によるポリオレフィン管
の分岐接続方法を説明する。まず鞍形の本管取付け部23
を本管11に跨がらせ、本管取付け部23をＴｇ以上の温度
に加熱する。すると本管取付け部23は記憶形状に復元
し、図３に示すように全内周面が本管11の外周面に密着
すると共に、熱融着性樹脂層29が溶融して本管11の外表
面と熱融着する。これによって本管取付け部23は本管11
に強固にかつ水密に取り付けられたことになる。

【００２７】次に分岐管接続部25の中に穴あけ工具を挿
入して本管11に穴32をあける。この穴あけ加工は本管11
内に切屑が入らないように空気を吸引しながら行うこと
が望ましい。最後に拡径部27に分岐管13を挿入し、拡径
部27をＴｇ以上の温度に加熱する。すると拡径部27が記
憶形状に復元し、図３に示すように分岐管13の外周面に
密着すると共に、熱融着性樹脂層31が溶融して分岐管13
の外表面と熱融着する。これにより分岐管接続部25に分
岐管13が強固にかつ水密に接続されたことになる。以上
で分岐接続完了である。

【００２８】次に本発明の他の実施例を図４ないし図６
を参照して説明する。図４および図５は形状記憶処理を
した後の状態を、図６は形状記憶処理をする前の状態を
示している。つまり図４および図５に示す本実施例の管
継手21は、図６の形状を記憶している。この管継手21が
前記実施例と異なる点は、本管取付け部23の両側縁の間
隔を本管の外径より小さくしたこと（図４参照）と、分
岐管接続部25を多少長めにして、その中間部にボールバ
ルブ33を内蔵させたことである。なおボールバルブ33の
把手35は外部に出ている。

【００２９】本管取付け部23を形状記憶処理により図４
のような形に成形しておくと、本管へ跨がらせるときに
本管取付け部23が弾性で両側縁が多少開くように変形し
た後、元の形に戻るため、本管へ取り付けるときの安定
性がよくなり、取付け作業が容易になる。両側縁の間隔
は本管外径の75％以上、100 ％未満にしておくことが望
ましい。

【００３０】また分岐管接続部25にボールバルブ33を内
蔵させたのは、既設の本管に水を流したまま分岐管の接
続を行えるようにするためである。すなわちこの管継手
21を用いて分岐接続を行う場合には、本管取付け部23を
前記実施例と同様にして本管に取り付けた後、ボールバ
ルブ33を開き（図４のようにセットし）、ボールバルブ
33の穴を通して本管の穴あけ加工を行う。本管に穴があ
くと水が噴き出すが、その水流で切屑を外部に流出させ
る。

【００３１】本管に穴があいたら、穴あけ工具を引き抜
き、ただちにボールバルブ33を閉じて（90°回転させ
て）水の噴出を止める。その後、前記実施例と同様にし
て拡径部27に分岐管を接続し、分岐管側の配管を完了さ
せてから、ボールバルブ33を開く。このようにして本管
に水を流したまま分岐管の接続を行うことが可能とな
る。

【００３２】上記以外の構造および使用方法は前記実施
例と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。

【００３３】図７は本発明のさらに他の実施例を示す。
この管継手21も既設の本管に水を流したまま分岐管の接
続を行うものである。この管継手21において、本管取付
け部23は図１の実施例と同じ構造であるが、分岐管接続
部25は、本管取付け部23から垂直に立ち上がる垂直部25
ａと、垂直部から横方向に伸びる水平部25ｂとからな
り、垂直部25ａに穴あけ部品37がねじ込まれる構造とな
っている。本管取付け部23の内面に熱融着性樹脂層29が
設けられていること、分岐管接続部25の先端部に内面に
熱融着性樹脂層31を有する拡径部27が形成されているこ
とは前記各実施例と同様である。

【００３４】穴あけ部品37は図８に示すように、下半部
に矢印のように水が通り抜ける直角に曲がった通路39を
有し、下端に本管に穴をあけるためのギザギザの刃41を
有し、上半部外周に雄ねじ部43を有するものである。前
記分岐管接続部の垂直部25ａの上端部内面には、穴あけ
部品37の雄ねじ部43が螺合する雌ねじ部44が形成されて
いる。

【００３５】この管継手21は次のように使用される。ま
ず図９に示すように本管取付け部23を水を流したままの
本管11に跨がらせ、分岐管接続部25の拡径部27に分岐管
13を挿入する。次に本管取付け部23と拡径部27を加熱し
て、図10のように記憶形状に復元させると同時に本管11
および分岐管13に熱融着する。その後、図11に示すよう
に穴あけ部品37をねじ込んで、先端部の刃41により本管
11に穴をあける。これにより穴あけ部品37の通路39を介
して本管11と分岐管13が連通する。穴あけの際に発生す
る切屑は本管11から分岐管13に流れる水流により分岐管
13を通して外部に排出される。

【００３６】図12は本発明のさらに他の実施例を示す。
この管継手21は、本管取付け部23の加熱を容易にするた
め、熱融着性樹脂層29を導電性樹脂で形成して、本管取
付け部23と一体化したものである。47は導電性の熱融着
樹脂層29の両端に取り付けた電極、49はリード線であ
る。この場合は、本管取付け部23の分岐管接続部25内に
位置する部分に穴は形成されていない。これは、熱融着
樹脂層29の電気抵抗を均一にする（熱融着樹脂層29に穴
をあけないようにする）ためである。

【００３７】この管継手21は、本管取付け部23を本管に
跨がらせた後、導電性の熱融着樹脂層29を通電加熱する
ことにより、本管取付け部23を記憶形状に復元させると
共に、熱融着性樹脂層29を本管に融着させるものであ
る。上記以外の構成および使用方法は、図１の実施例と
同様である。

【００３８】以上の各実施例では、分岐管接続部25の先
端部に形状記憶処理された拡径部27を設けたが、分岐管
接続部25の先端部は、このような拡径部を設けずに、単
に内面に熱融着樹脂層を設けただけの構造にすることも
できる。ただしこの構造では本管とのクリアランスをか
なり小さくすることが必要である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
管を切断することなく分岐管を接続することができるの
で、本管、分岐管とも新設の場合には、本管に長尺のプ
ラスチック管を使用して効率よく配管作業を行うことが
でき、また本管既設、分岐管新設の場合には、分岐管の
接続が容易になるだけでなく、本管に水等を流したまま
分岐接続作業を行うことも可能となる。

【００４０】特に本発明によれば、管継手を形状記憶樹
脂製とし、本管取付け部が記憶形状への復元力で本管外
周の半周以上を抱持した状態で熱融着されるようになっ
ているため、本管取付け部と本管との融着が確実なもの
となり、強固で水密性の高い分岐接続を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る管継手の一部切開正
面図。

【図２】図１の管継手の側面図。

【図３】図１の管継手で本管に分岐管を接続した状態
を示す断面図。

【図４】本発明の他の実施例に係る管継手の一部切開
正面図。

【図５】図４の管継手の側面図。

【図６】図４の管継手の形状記憶処理を施す前の断面
図。

【図７】本発明のさらに他の実施例に係る管継手の正
面図。

【図８】図７の管継手に使用した穴あけ部品の正面
図。

【図９】図７の管継手を使用した分岐接続方法の最初
の段階を示す正面図。

【図１０】図７の管継手を使用した分岐接続方法の中
間段階を示す正面図。

【図１１】図７の管継手を使用した分岐接続方法の最
終段階を示す正面図。

【図１２】本発明のさらに他の実施例に係る管継手の
斜視図。

【図１３】従来の分岐接続方法の第一段階を示す側面
図。

【図１４】従来の分岐接続方法の第二段階を示す側面
図。

【図１５】従来の分岐接続方法の第三段階を示す側面
図。

【図１６】従来の分岐接続方法の最終段階を示す側面
図。

【符号の説明】

11：本管 13：分岐管 21：管継手 23：本管取
付け部 25：分岐管接続部 27：拡径部 29、31：熱融着性
樹脂層 33：ボールバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田哲東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック製の本管に取り付けられる鞍
形の本管取付け部と、分岐管を接続する筒形の分岐管接
続部とが一体に形成された形状記憶樹脂成形体よりな
り、本管取付け部は本管外周面の半周より長い周長を有
し、かつ本管に跨がらせるために少なくとも裾部が拡げ
られた鞍形形状になっていて、その本管取付け部には本
管を抱持して内周面が本管外周面に密着する形状を記憶
させてあり、また本管取付け部の内面には本管取付け部
を記憶形状に復元させるときの温度で溶融して本管外表
面に融着する熱融着性樹脂層が一体に設けられているこ
とを特徴とするプラスチック管分岐接続用管継手。
【請求項２】分岐管接続部は先端部に分岐管が挿入可能
な拡径部を有していて、その拡径部には分岐管の外径と
同等かそれ以下の内径を有する円筒形状を記憶させてあ
り、その拡径部の内面にはそれを記憶形状に復元させる
ときの温度で溶融して分岐管外表面に融着する熱融着性
樹脂層が一体に設けられていることを特徴とする請求項
１記載のプラスチック管分岐接続用管継手。
【請求項３】分岐管接続部の中間部にボールバルブが内
蔵されていることを特徴とする請求項１または２記載の
プラスチック管分岐接続用管継手。
【請求項４】請求項１、２または３記載の管継手の本管
取付け部をプラスチック製本管に跨がらせた後、その本
管取付け部を加熱して記憶形状に復元させ本管に密着さ
せると共に、その内面の熱融着性樹脂層を本管に融着さ
せ、次いで分岐管接続部内の本管に穴をあけた後、分岐
管接続部に分岐管を接続することを特徴とするプラスチ
ック管分岐接続方法。