JPH08109996A - 電気融着用コイル及びその製法 - Google Patents

電気融着用コイル及びその製法

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茂美 櫛田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管施工等に使用する融着性能のよい熱可塑
性樹脂からなる電気融着用コイルを提供する。 【構成】 線状発熱体２，２をポリブテン樹脂などの熱
可塑性樹脂で被覆した被覆線３，３をコイル状に巻回し
てスリーブ主体１を形成し、このスリーブ主体１の外周
部にコイル長さ方向に沿って不連続的に融着部４ａ〜４
ｆを形成し、この不連続的な融着部４ａ〜４ｆによって
隣接する被覆線３，３を全長にわたって相互に連結して
電気融着用コイルとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱可塑性樹脂からな
る配管施工などのために使用される電気融着用コイル
と、該電気融着用コイルの製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスや上水道などの配管に用いられる合
成樹脂製パイプの接続は、接着剤によって接続する方法
と、接続せんとする部分を熱溶融させて接続する方法が
知られている。後者の熱溶融による接続方法の多くは、
熱可塑性樹脂からなる被接続パイプの接続端部の内側に
被接続パイプと同質の樹脂で被覆した線状発熱体を所定
のピッチでコイル状に巻回した電気融着用コイルを装着
したのち、接続パイプの端部を電気融着用コイルの内側
に挿入し、電気融着用コイルに通電して線状発熱体を発
熱させて被覆樹脂を溶融し、被接続パイプの内周面と接
続パイプの外周面とを溶融して一体化させている。
【０００３】しかして、かゝる用途に使用される電気融
着用コイルは、たとえば、特開平３−３７４９６号公報
に開示されているように線状発熱体をポリエチレンなど
の熱可塑性樹脂で被覆したものを所定の径を有するロー
ラにコイル状に巻回し、その状態を保持しながら周方向
の少なくとも１箇所に外熱式の熱板を接触させて被覆樹
脂を溶融・固化させて融着部を形成することによって隣
接するコイル相互を一体化させ、その形状を固定してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開平３−３７４９６
号公報で提案された電気融着用コイルは、コイル状に巻
回された被覆線同士が円周方向の少なくとも１箇所で融
着し離れないよう固定されるため製造がきわめて簡単か
つ容易であるという利点を有している。
【０００５】しかしながら、提案された電気融着用コイ
ルは、該コイルの作製時に該コイルをインサート成形す
る際などに、線状発熱体を被覆している樹脂に余計な熱
履歴が加わること、また、線状発熱体を被覆している樹
脂に熱器具を接触させて被覆樹脂を溶融させ、被覆線同
士を融着して固定するに際に、被覆融着部が熱劣化して
線状発熱体に通電して溶融一体化するときにその領域で
融着強度が低下することが判明した。
【０００６】その結果、たとえば、電気融着用コイルを
備えた継手と同材質のパイプを線状発熱体に通電して溶
融・融着させたとき、電気融着用コイルの外周面と、該
外周面に接している継手の内周面との境界面、特に被覆
融着部の領域で完全溶融しないか、あるいは融着強度が
弱くなるため高温・高圧下の使用時においては当該部位
が水漏れルートとなるおそれがあった。
【０００７】すなわち、図５に示すように、図中、イ・
イ´およびホ・ホ´で示す境界面は融着不十分なことが
多い。したがって、図中、ロ・ロ´，ハ・ハ´，ニ・ニ
´で示す境界面で融着を十分に行い水漏れルートを遮断
する必要があるが、図中、ロ・ロ´，ハ・ハ´，ニ・ニ
´で示す境界面に連続した被覆融着部が形成されるた
め、該融着部が熱劣化してその領域で十分な溶融・融着
がなされない場合には、当該融着部が水の通り道になっ
ていることが判明した。この場合、図中、Ｄ，Ｅで示す
隙間から入った水は、イ・イ´の境界面→ロ・ロ´の境
界面を経て図中Ｆで示す外部べ漏水するという問題が発
生した。
【０００８】この発明は、かゝる線状発熱体を被覆する
被覆樹脂への加熱によって被覆樹脂が熱劣化を生じ、接
続せんとする部分を熱溶融させる際に融着強度が低下す
ることを見出し、ひとつはコイル形状を保持させるため
の融着部を不連続的に形成することによって、他のひと
つは融着部を形成する際の温度を特定の範囲とすること
によって融着性能の良い電気融着用コイルとその製法を
提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、この発明の電気融着用コイルは、線状発熱体を熱可
塑性樹脂で被覆した被覆線をコイル状に巻回してスリー
ブ主体を形成し、このスリーブ主体の外周部にコイル長
さ方向に沿って不連続的に融着部を形成し、この不連続
的な融着部によって隣接する被覆線を全長にわたって相
互に連結させコイル形状を保持させたことを特徴とする
ものである。
【００１０】また、この発明の電気融着用コイルの製法
は、線状発熱体をポリブテン樹脂によって被覆してコイ
ル状に巻回してスリーブ主体を形成し、このスリーブ主
体の外周部にコイル長さ方向に沿って融着部を連続的に
形成してコイル形状を保持させるに際して、加熱温度を
１５０℃以上、２５０℃以下として融着部を形成するこ
とを特徴とするものである。
【００１１】この発明において、線状発熱体はニクロム
線や炭素繊維など通電によって発熱する線状体であれば
よく、この線状発熱体を被覆する熱可塑性樹脂は、接続
しようとする合成樹脂パイプと同質のもの、または親和
性の大きいものであることが好ましく、具体的には、ポ
リ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアセ
タール、ポリブテンなどを挙げることができる。また、
熱可塑性樹脂で被覆する線状発熱体は１本であっても２
本であってもよく、被覆に際しては線状発熱体を直接も
しくは絶縁材料で一旦被覆したのち熱可塑性樹脂で被覆
してもよい。
【００１２】熱可塑性樹脂によって被覆された被覆線
は、これを円筒状のローラに巻き付けることによって螺
旋状としてスリーブ主体を形成し、このスリーブ主体の
外周部にコイル長さ方向に沿って不連続的に融着部を形
成するものである。この融着部は、スリーブ主体の外周
部に所定の長さを有する板状の発熱体を当接させること
によって全長にわたって不連続的に形成し、この不連続
的な融着部によって隣接する被覆線を全長にわたって相
互に連結させてコイル形状を保持させるものである。こ
のスリーブ主体に形成する融着部は、コイルの長さ方向
に沿って一方の面にのみ形成してもよいが、外周部全域
にわたって形成することが好ましい。
【００１３】なお、スリーブ主体に不連続的に融着部を
形成する場合には、基本的には被覆樹脂の融点以上で行
えばよく、熱劣化の生じるような高温で行ったとしても
支障はない。たとえば、ポリブテン樹脂の場合のように
２５０℃以下の温度でなくてもよく、その温度は３００
℃あるいはそれ以上であってもよい。
【００１４】この場合、通電によって溶融・融着させた
際、融着部の一部が不完全な溶融・融着状態であったと
しても、また、図５に示す図中、イ・イ´およびロ・ロ
´の境界面が融着不十分であったとしても、スリーブ主
体の外周部にコイル長さ方向に沿って融着部を不連続的
に形成したので、それ以外の他の完全溶融・融着領域が
周方向に繋がった状態で必ず存在するため、水漏れが起
こる可能性のあるルートが確実に遮断させ、使用に際し
て水漏れが生じない。
【００１５】一方、スリーブ主体に連続的に融着部を形
成する場合、発熱体の温度、すなわち加熱温度は、被覆
樹脂の融点以上で行うものであるが、熱劣化を惹起する
温度以下に保持して実施することによって融着部が熱劣
化することなく、接続しようとする相互（たとえば、パ
イプと継手など）の溶融・融着が良好に行われ、通電を
して溶融・融着するに際して十分なる融着強度が得られ
る。
【００１６】したがって、ポリブテン樹脂を使用して線
状発熱体を被覆した場合には、ポリブテン樹脂の融点
（１３０℃）を超えた温度、温度１５０℃〜温度２５０
℃の範囲、特に温度１８０℃〜２２０℃の範囲が好まし
く、加熱温度が融点に近いと溶融に時間を要するため好
ましいとは言い得ず、温度２５０℃以上の場合にあって
は樹脂が加熱による影響を受けるので好ましくない。な
お、スリーブ主体に不連続に融着部を形成する場合は、
言うまでもなく発熱体の温度が融点以上、熱劣化を惹起
する温度以下に保持して実施することが望ましい。
【００１７】以下、この発明の電気融着用コイルの具体
例を図１および図２に基づいて説明する。図１に示す電
気融着用コイル１は、所定の径の１本のニクロム線２を
ポリブテン樹脂によって被覆して得た被覆線３を変曲点
４で折り返したものを所定の形状のローラＲに巻き付け
て得た一方向用のスリーブ主体１（便宜上電気融着用コ
イルと同一符号とする）の外周部に、コイル長さ方向に
沿って所定の温度に熱した板状の発熱体を当接させ、当
該部位を加熱することによって６つの融着部４ａ〜４ｆ
を不連続的に形成したものである。
【００１８】すなわち、融着部４ａによって隣接する被
覆線３ａ〜３ｄを、融着部４ｂによって被覆線３ｄ〜３
ｆを、融着部４ｃによって被覆線３ｆ〜３ｈを、融着部
４ｄによって３ｉと３ｊを、融着部４ｅによって被覆線
３ｈ〜３ｋを、融着部４ｆによって被覆線３ｋ〜３ｎを
それぞれ一体的に結合し、結果的にスリーブ主体１を分
離不可能に連結して所定の形状を保持させたものであ
る。
【００１９】図２に示す電気融着用コイル１１は、１本
のニクロム線２１をポリブテン樹脂によって被覆して得
た被覆線３１を中心点４１において左右に分割すること
ができるようにローラに巻き付けて２つのコイル群Ａ，
Ｂからなるスリーブ主体１１（便宜上電気融着用コイル
と同一符号とする）を形成し、各コイル群Ａ，Ｂの外周
部にコイル長さ方向によって所定の温度に熱した板状の
発熱体を当接させ、当該部位を加熱することによってそ
れぞれ６つの融着部４１ａ〜４１ｆ、４１ｈ〜４１ｌを
不連続的に形成して、各コイル群Ａ，Ｂを分離不可能に
連結して所定の形状を保持させたものである。
【００２０】
【作用】この発明の電気融着用コイルは、スリーブ主体
の外周部にコイル長さ方向に沿って融着部を不連続的に
形成し、この不連続的な融着部によって隣接する被覆線
を全長にわたって相互に連結させコイル形状を保持させ
ているので、熱劣化を生ずる部位がきわめて小さな範囲
で済み、しかも不連続的な融着部によってスリーブ主体
の全長にわたって被覆線を所定の形状に保持することが
できる。
【００２１】また、この発明の電気融着用コイルの製法
は、ポリブテン樹脂で被覆した線状発熱体を所定の形状
に保持するに際して、その外周部に連続的に、もしくは
不連続的に融着部を形成する発熱体の温度を一定の範囲
とすることによって爾後の電気融着に影響を及ぼすこと
なく電気融着用コイルを成型することができる。
【００２２】
【実施例】以下、この発明の電気融着用コイルの実施例
を説明する。実施例１ 径が１．２ｍｍのニクロム線をポリブテン樹脂によって
被覆して被覆線を形成し、得た被覆線を図１と同タイプ
となるようにローラに６回巻き付けてスリーブ主体を形
成した。このスリーブ主体の外周部のコイル長さ方向に
沿って温度３００℃に加熱した板状の発熱体を当接し、
被覆線を加熱し不連続的に融着部を形成してスリーブ主
体を所定の形状に保持した電気融着用コイルを得た。か
くして得た電気融着用コイルを射出成形用金型内にイン
サートした状態でポリブテン樹脂を射出して電気融着継
手５０個を作成し、各電気融着継手にポリブテン樹脂製
の被接続パイプを融着させた。被接続パイプと融着した
電気溶融継手をＪＩＳ・Ｋ・６７７９／ポリブテン管継
手の８．６の熱間内圧クリープ試験に規定される方法
で、融着部の漏れ発生の有無を調べたところ、５０個す
べてが熱間内圧クリープ試験に合格し、漏れは一切なか
った。
【００２３】比較例１ 実施例１と同様に径が１．２ｍｍのニクロム線をポリブ
テン樹脂によって被覆して被覆線を形成し、得た被覆線
をローラに６回巻き付けてスリーブ主体を形成した。こ
のスリーブ主体の外周部のコイル長さ方向に沿って温度
３００℃に加熱した板状の発熱体を当接して加熱し、ス
リーブ主体の全長にわたって連続的に融着部を形成して
スリーブ主体を所定の形状に保持した電気融着用コイル
を得た。かくして得た電気融着用コイルを射出成形用金
型内にインサートした状態でポリブテン樹脂を射出して
電気融着継手５０個を作成し、各電気融着継手にポリブ
テン樹脂製の被接続パイプを融着させた。ついで、実施
例１と同様の方法で熱間内圧クリープ試験を実施したと
ころ、５０個のうち２２個が合格せず水漏れが発生し
た。そこで、不合格となった電気融着継手３１を縦に切
断し、断面を観察したところ、図３に示すように電気融
着用コイルの内周部と被接続パイプＰ1 ，Ｐ2 とはいず
れも完全に融着していたが、電気融着用コイルの外周部
に形成された連続した融着部と、該外周面と接している
電気融着継手３１の内周面との間（境界面）に隙間３４
（不完全溶融部）の存在が確認された。これは発熱体に
よる外周部の加熱によって被覆樹脂が全長に渡って熱劣
化し、線状発熱体が発熱しても当該部位の熱溶融が悪
く、電気融着継手３１を構成する樹脂とうまく融着しな
かった結果によるものである。なお、図中３２はニクロ
ム線、３３は被覆線を示す。
【００２４】実施例２ 図４に示すように、所定の径の１本のニクロム線５２を
ポリブテン樹脂によって被覆して得た被覆線５３を変曲
点５４で折り返したものを所定の形状のローラに６回巻
き付けて得た一方向用のスリーブ主体５１を得た。つい
で、このスリーブ主体５１の外周部に、コイル長さ方向
に沿って所定の温度に熱した板状の発熱体を当接させ、
当該部位を加熱することによって全長にわたって連続す
る融着部５５を形成して電気融着用コイルを形成した。
その際、発熱体の温度を１５０℃、２００℃、２５０℃
の３通りとし、それぞれの温度で得た電気融着用コイル
を射出成形用金型内にインサートした状態でポリブテン
樹脂を射出し、各５０個の電気融着継手を作成し、実施
例１と同様に熱間内圧クリープ試験を実施したところ、
全ての電気融着継手が試験に合格し、スリーブ主体の外
周部に融着を形成するに際して加熱温度がきわめて重要
な要因をなすことを確認した。
【００２５】
【発明の効果】この発明の電気融着用コイルは、被覆線
をコイル状に巻回したスリーブ主体の形状保持に際し
て、スリーブ主体の外周部にコイル長さに沿って不連続
的に融着部を形成し、この不連続的な融着部によって隣
接する被覆線を全長にわたって相互に連結させているの
で、融着によって強度が低下するおそれのある部位が１
ケ所に集中せず、融着部の面積も小さくすることができ
るので融着部形成後のスリーブ主体の強度の低下を抑え
ることができる。特に、融着部をスリーブ主体に不連続
的に形成することによって得た電気融着用コイルを使用
して継手・パイプ等を溶融融着させると、線状発熱体を
被覆した樹脂の融着部における熱劣化に起因する不完全
な融着部が水漏れルートとなることを防止する。
【００２６】この発明の電気融着用コイルの製法は、線
状発熱体をポリブテン樹脂で被覆した被覆線をコイル状
に巻回したスリーブ主体の外周部に連続的もしくは不連
続的に融着部を形成することによって形状保持をさせる
に際し、加熱温度を一定の範囲内に規定することによっ
てポリブテン樹脂が熱劣化を起こすことなく融着部を形
成することができ、通電して電気融着させたときポリブ
テン樹脂の熱劣化に起因する不完全な溶融を解消させ、
確実に継手・パイプ等を溶融融着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電気融着用コイルの一実施例を示す
正面図である。
【図２】この発明の電気融着用コイルの他の実施例を示
す正面図である。
【図３】比較例として説明した電気融着用コイルの縦断
面図である。
【図４】この発明の電気融着用コイルの製法によって得
た電気融着用コイルの一例を示す正面図である。
【図５】 従来の電気融着用コイルの縦断面図である。
【符号の説明】
１，１１ 電気融着用コイル ２，２１ 線状の発熱体 ３，３１ 被覆線 ４ａ〜４ｆ，４１ａ〜４１ｌ 融着部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫛田 茂美 名古屋市港区船見町１番地の74 アロン化 成株式会社技術研究所内 (72)発明者 佐藤 生人 名古屋市港区船見町１番地の74 アロン化 成株式会社技術研究所内 (72)発明者 出口 博規 名古屋市港区船見町１番地の74 アロン化 成株式会社技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 線状発熱体を熱可塑性樹脂で被覆した被
    覆線をコイル状に巻回してスリーブ主体を形成し、この
    スリーブ主体の外周部にコイル長さ方向に沿って不連続
    的に融着部を形成し、この不連続的な融着部によって隣
    接する被覆線を全長にわたって相互に連結させてコイル
    形状を保持させたことを特徴とする電気融着用コイル。
  2. 【請求項２】 前記スリーブ主体に形成される融着部
    は、スリーブ主体の外周部全域にわたってコイル長さ方
    向に形成されいてることを特徴とする請求項１記載の電
    気融着用コイル。
  3. 【請求項３】 線状発熱体をポリブテン樹脂によって被
    覆してコイル状に巻回してスリーブ主体を形成し、この
    スリーブ主体の外周部にコイル長さ方向に沿って融着部
    を連続的に形成してコイル形状を保持させるに際して、
    加熱温度を１５０℃以上、２５０℃以下として融着部を
    形成することを特徴とする電気融着用コイルの製法。
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JPH0337496A (ja) * 1989-07-04 1991-02-18 Tokushu Kogyo Kk ジョイント用スリーブ
JPH06501338A (ja) * 1990-09-19 1994-02-10 エヌ・ヴェ・レイケム・ソシエテ・アノニム 電気加熱テープ
JPH0640580U (ja) * 1992-11-02 1994-05-31 株式会社クボタ 電気融着継手

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