JP2011158007A

JP2011158007A - 樹脂管の熱融着具

Info

Publication number: JP2011158007A
Application number: JP2010018745A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yamada; 正之山田
Original assignee: Inoac Housing and Construction Materials Co Ltd
Current assignee: Inoac Housing and Construction Materials Co Ltd
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-08-18

Abstract

【課題】樹脂管の端部の融着面積を大にでき、樹脂管端部の接合部の接合強度及びシール性を高めることができ、さらに樹脂管端部の接合作業が容易になる樹脂管の熱融着具を目的とする。
【解決手段】樹脂管の端部間に配置されて通電されることにより樹脂管の端部を熱融着させて接合する樹脂管の熱融着具を、電気絶縁性の材質からなる環状のシート状基材１１と、シート状基材１１の内周縁と外周縁間の部分に巻き付けられた電熱線２５と、電熱線２５が巻き付けられたシート状基材１１の両面に接着した電気絶縁性の材質からなる環状のシート状カバー材３１Ａ、３１Ａとで構成し、電熱線２５の両端を電源との接続部とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、樹脂管を熱融着により接合するための熱融着具に関する。

従来、搬送上の問題や建築物の施工上の問題等の点から、所定長の樹脂管を施工現場で接合することが行われている。また、配管を被覆する管状の被覆材の端部間を熱融着することも行われている。しかしながら、嵩張る接合装置を用いる接合作業は、高い場所や狭い場所などでは容易ではなかった。

被覆材の端部間を熱融着するための熱融着具として、孔部を有する電熱用の加熱部材を、環状のシート状基材上に設けた熱融着具が提案されている。前記熱融着具を用いる接合方法では、接合する被覆材の端部間に熱融着具を配置して熱融着具の加熱部材に通電し、その通電により生じる加熱部材の熱で被覆材の端部を溶融させることにより、加熱部材の孔部を介して被覆材の端部間を熱融着し、接合している。

前記熱融着具を用いれば、高い場所や狭い場所での樹脂管（配管の被覆材あるいは配管自体）の接合作業を容易に行うことができる。しかしながら、樹脂管の接合部は、シール性及び接合強度が高いほどよく、さらなるシール性及び接合強度の向上が求められている。また、熱融着具を樹脂管の端部間にセットする際に、熱融着具が樹脂管の端部に対してすべり易く、正しい位置にするのに注意が必要となる場合もある。

特開２００９−２０４１０９号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、樹脂管端部の接合部のシール性及び接合強度を高めることができ、さらには樹脂管の端部に対する位置決めを容易に行うことができる樹脂管の熱融着具の提供を目的とする。

請求項１の発明は、樹脂管の端部間に配置されて通電されることにより樹脂管の端部を熱融着させて接合する樹脂管の熱融着具において、電気絶縁性の材質からなる環状のシート状基材の内周縁と外周縁間の部分に電熱線が巻き付けられ、前記電熱線の両端が電源との接続部とされていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記シート状基材の内周縁と外周縁の複数箇所に電熱線固定用切り欠きが形成され、前記電熱線固定用切り欠きに嵌って前記電熱線がシート状基材に巻き付けられていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記シート状基材が熱溶融可能な材質からなることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３の何れか一項において、前記シート基材の内周縁と外周縁の間が分断されて前記熱融着具の内外を通じる分断部が前記シート基材に形成されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１または２において、前記電熱線が巻き付けられたシート状基材の両面に、電気絶縁性の材質からなる環状のシート状カバー材が接着されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５において、前記シート状カバー材の内周縁または外周縁の何れか一方又は両方に外方へ突出したフランジが形成され、前記内周縁のフランジは前記樹脂管の端部の内周縁に嵌合する内周縁位置決め部とされ、一方、前記外周縁のフランジは前記樹脂管の端部の外周縁に嵌合する外周縁位置決め部とされることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項５または６において、前記シート状基材と前記シート状カバー材の内周縁と外周縁の間が分断されて前記熱融着具の内外を通じる分断部が前記シート状基材と前記シート状カバー材に形成されていることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項５から７の何れか一項において、前記シート状基材及び前記シート状カバー材が熱溶融可能な材質からなることを特徴とする。

請求項１の発明に係る樹脂管の熱融着具（以下融着具と記す）は、樹脂管の端部間に配置されて電熱線に通電することにより電熱線が発熱し、熱融着具と接触している樹脂管の端部を加熱して熱融着具に熱融着させ、前記熱融着具を介して樹脂管の端部を接合できるため、高い場所や狭い場所での接合作業を容易に行うことができる。しかも、樹脂管の端部間に配置された熱融着具のシート状基材の両面全体に樹脂管の端面が融着するため、樹脂管の接合部はシール性及び接合強度が高いものになる。

請求項２の発明では、シート状基材の内周縁と外周縁の複数箇所に形成された電熱線固定用切り欠きに嵌って電熱線がシート状基材に巻き付けられているため、シート状基材に巻き付けられた電熱線の位置ずれ、および短絡して通電することによるショートを防止でき、バラツキの無い一定の融着性能を発揮することができ、樹脂管の接合部におけるシール性及び接合強度をより高めることができる。

請求項３の発明では、シート状基材が熱溶融可能な材質からなるため、シート状基材に巻き付けられた電熱線に通電することにより、熱融着具と接触している樹脂管の端部を加熱してシート状基材に熱融着すると共にシート状基材が溶融し、その溶融したシート状基材を介して樹脂管の端部同士が融着することになり、より強固な接合強度を得ることができる。

請求項４の発明では、シート状基材の内周縁と外周縁の間が分断部で分断され、前記分断部を介して熱融着具の内外が通じているため、接合する樹脂管が配管の外周に装着された環状の被覆材である場合、シート状基材の分断部から配管をシート状基材内の中心、すなわち熱融着具内の中心に挿入して、配管の外周に熱融着具を嵌めることができ、配管外周の被覆材（樹脂管）の端部間に容易に熱融着具を配置することができる。

請求項５の発明では、電熱線が巻き付けられたシート状基材の両面に、電気絶縁性の材質からなる環状のシート状カバー材が接着されているため、シート状基材に巻き付けられた電熱線を保護することができ、熱融着具を樹脂管の端部間に配置する際などに、電熱線が樹脂管や周囲の構造物と接触等して損傷するのを防ぐことができるようになり、高い場所や狭い場所での接合作業が一層容易になる。

請求項６の発明では、熱融着具を樹脂管の端部間に配置する際に、シート状カバー材の内周縁のフランジが樹脂管の端部の内周縁に嵌合する内周縁位置決め部となり、一方、シート状カバー材の外周縁のフランジが樹脂管の端部の外周縁に嵌合する外周縁位置決め部となるため、樹脂管の端部に対する熱融着具の位置決めを容易にかつ正確に行えるようになる。

請求項７の発明では、シート状基材とシート状カバー材の内周縁と外周縁の間が分断部で分断され、前記分断部を介して熱融着具の内外が通じているため、接合する樹脂管が配管の外周に装着された環状の被覆材である場合、シート状基材とシート状カバー材の分断部から配管をシート状基材及びシート状カバー材内の中心、すなわち熱融着具内の中心に挿入して、配管の外周に熱融着具を嵌めることができ、配管外周の被覆材（樹脂管）の端部間に容易に熱融着具を配置することができる。

請求項８の発明では、シート状基材及びシート状カバー材が熱溶融可能な材質からなるため、シート状基材に巻き付けられた電熱線に通電することにより、熱融着具と接触している樹脂管の端部をシート状カバー材に熱融着すると共に、シート状基材及びシート状カバー材が溶融して樹脂管の端部同士が融着することになり、より強固な接合強度を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る熱融着具の正面図である。第１実施形態の熱融着具に用いられているシート状基材の正面図である。本発明の第２実施形態に係る熱融着具の正面図である。第２実施形態に係る熱融着具の分解斜視図である。本発明の第３実施形態に係る熱融着具の斜視図である。第３実施形態に係る熱融着具の分解斜視図である。第２実施形態の熱融着具を樹脂管の端部間に配置する際の斜視図である。第３実施形態の熱融着具を樹脂管の端部間に配置する際の斜視図である。

図１に示す第１実施形態の熱融着具１０について説明する。前記熱融着具１０は、樹脂管の端部を接合するためのものであり、シート状基材１１と、前記シート状基材１１に巻き付けられた電熱線２５とよりなる。前記熱融着具１０によって接合される樹脂管は、配管の外周に装着された管状の被覆材あるいは被覆材の無い配管自体である。前記樹脂管（被覆材あるいは配管自体）を構成する材質は、熱融着可能な材質からなる。熱融着可能な材質としては、ポリエチレンやポリブテンあるいはポリウレタン等の合成樹脂を挙げることができる。なお、配管の外周に装着された管状の被覆材を接合する場合、前記配管は、銅、鉄等の金属性のものであってもよい。

前記シート状基材１１は、電気絶縁性の材質からなり、図２に示すように、環状からなる。電気絶縁性の材質としては、接合される樹脂管端部の熱融着が可能な合成樹脂あるいはセラミック・マイカ（雲母）板等を挙げることができる。さらに前記シート状基材１１のより好ましい材質は、熱溶融可能な電気絶縁性の材質である。前記シート状基材１１を熱溶融可能な電気絶縁性の材質とすれば、後述のように電熱線２５に通電して樹脂管の端部を熱融着する際に、前記シート状基材１１を電熱線２５の発熱で溶融することができ、樹脂管の端部の熱融着をより確実に行うことができ、樹脂管の端部の接合強度及びシール性を一層高めることができる。

熱溶融可能な電気絶縁性の材質としては、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性合成樹脂を挙げることができる。ポリオレフィンは熱溶融性に優れ、ポリエステル、ポリアミド等は熱融着性に優れている。ポリオレフィンとしてはポリエチレン（融点１１０〜１４０℃）、ポリプロピレン（融点１３０〜１６０℃）を挙げることができる。特にポリエチレンは、融点が低く、熱溶融し易く、高い融着強度が得られる点で、前記シート状基材１１の材質として好ましいものである。前記シート状基材１１の環状は、接合する樹脂管の端面と同様の大きさの円環状からなる。また、前記シート状基材１１の厚みは、前記熱融着具１０の形状を保持可能な厚みとされ、例として０．２〜５ｍｍ程度の厚みを挙げる。

前記シート状基材１１の内周縁１２と外周縁１５には所定間隔からなる複数箇所に、電熱線固定用切り欠き１３が形成されている。前記電熱線固定用切り欠き１３は、前記電熱線２５が嵌ることが可能な凹状、Ｖ状または切り込み等からなり、電熱線２５をシート状基材１１に正しく巻き付けることができるようにすると共に、巻き付けた後の電熱線２５の位置ずれ及び短絡通電によるショートを防止し、樹脂管の端部の加熱を安定して良好にできるようにする。なお、前記シート状基材１１には、電熱線２５の端部付近を通す孔１７、１８が形成されている。

また、前記シート状基材１１には内周縁１２と外周縁１５の間を分断して前記熱融着具１０の内外を通じる分断部１９が形成されている。前記分断部１９は、該分断部１９の両側を捻る変形により拡開可能であり、配管の外周に装着されている被覆材の端部間に熱融着具１０を配置する際、拡開させた分断部１９を通して配管を熱融着具１０の内部中心に挿入することにより、配管外周の被覆材の端部間に熱融着具１０を容易に配置可能である。

前記電熱線２５は、通電により発熱するものであればよく、ニクロム線などで構成される。また、前記電熱線２５は、断面が円形のものに限られず、四角形、三角形のものでもよい。また、前記電熱線２５は、樹脂管の端部を融着可能な発熱量を生じるものが選択される。前記電熱線２５の両端は電源との接続部２７，２８となっている。なお、前記電熱線２５は、前記シート状基材１１の分断部１９を避けて前記シート状基材１１に巻き付けられている。

図３及び図４に第２実施形態の熱融着具１０Ａを示す。第２実施形態において、前記第１実施形態と同一の部材については、第１実施形態と同一の符号を用いて示す。第２実施形態の熱融着具１０Ａは、前記電熱線２５が巻き付けられたシート状基材１１の両面にシート状カバー材３１Ａ、３１Ａが接着されている。前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａの形状は環状からなり、前記シート状基材１１を覆うことのできる内径及び外径からなる。また、前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａには内周縁３２Ａと外周縁３５Ａの間を分断してシート状カバー材３１Ａ，３１Ａの内外を通じる分断部３４Ａ、３４Ａが、前記シート状基材１１の分断部１９と同一位置に形成されている。前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａの分断部３４Ａ、３４Ａ及び前記シート状基材１１の分断部１９によって、前記熱融着具１０Ａの内外が通じる。また、前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａの分断部３４Ａ、３４Ａ及び前記シート状基材１１の分断部１９は、当該分断部３４Ａ、３４Ａ及び１９の両側を捻る変形により拡開可能であり、配管の外周に装着されている被覆材の端部間に熱融着具１０Ａを配置する際に、拡開させた分断部３４Ａ、３４Ａ、１９を通して配管を熱融着具１０Ａの外部から熱融着具１０Ａの内部中心に挿入することにより、配管外周の被覆材の端部間に熱融着具１０Ａを配置可能にする。

前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａは、電気絶縁性の材質からなる。前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａを構成する電気絶縁性の材質としては、樹脂管の端部が熱融着可能な合成樹脂あるいはセラミック等を挙げることができる。さらに前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａのより好ましい材質は、熱溶融可能な電気絶縁性の材質である。前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａを熱溶融可能な電気絶縁性の材質とすれば、前記電熱線２５に通電して樹脂管の端部を熱融着する際に、前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａを電熱線２５の発熱で溶融することができ、樹脂管の熱融着をより確実に行うことができ、樹脂管の端部の接合強度及びシール性を一層高めることができる。また、前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａと共に前記シート状基材１１を熱溶融可能な電気絶縁性の材質とすれば、前記電熱線２５に通電して樹脂管の端部を熱融着する際に、前記前記シート状基材１１と共にシート状カバー材３１Ａ、３１Ａが溶融するため、樹脂管の端部の熱融着をさらに確実に行うことができ、樹脂管の端部の接合強度及びシール性をより一層高めることができる。

前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａを構成する熱溶融可能な電気絶縁性の材質としては、前記シート状基材１１と同様に、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性合成樹脂を挙げることができる。ポリオレフィンは熱溶融性に優れ、ポリエステル、ポリアミド等は熱融着性に優れている。ポリオレフィンとしてはポリエチレン（融点１１０〜１４０℃）、ポリプロピレン（融点１３０〜１６０℃）を挙げることができる。特にポリエチレンは、融点が低く、熱溶融し易く、高い融着強度が得られる点で好ましいものである。前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａの厚みは適宜決定されるものであり、例として０．１〜２ｍｍ程度を示す。また、前記シート状基材１１へのシート状カバー材３１Ａ、３１Ａの接着は、接着剤に限られず、前記電熱線２５が巻き付けられたシート状基材１１の両面にシート状カバー材３１Ａ、３１Ａを積層して熱プレスすることによって融着したり、前記電熱線２５が巻き付けられたシート状基材１１を、前記シート状カバー材３１Ａ、３１Ａ用のキャビティが形成されている射出成形用金型にセットし、前記キャビティに樹脂を射出してシート状カバー材３１Ａ、３１Ａをシート状基材１１の両面に射出成形することにより行ってもよい。

図５及び図６に第３実施形態の熱融着具１０Ｂを示す。第３実施形態において、前記第１及び第２実施形態と同一の部材については、第１及び第２実施形態と同一の符号を用いて示す。第３実施形態の熱融着具１０Ｂは、第２実施形態におけるシート状カバー材３１Ａ、３１Ａに代えてシート状カバー材３１Ｂ、３１Ｂを、前記電熱線２５を巻き付けたシート状基材１１の両面に接着した点で第２実施形態と相違し、他の構成は第２実施形態と同様である。

前記第３実施形態におけるシート状カバー材３１Ｂ、３１Ｂは、内周縁３２Ｂ、３２Ｂ及び外周縁３５Ｂ、３５Ｂの両方に外方へ突出したフランジ３６Ｂ、３６Ｂ、３７Ｂ、３７Ｂが形成されている点で、前記第２実施形態におけるシート状カバー材３１Ａ、３１Ａと相違し、他の構成は前記第２実施形態におけるシート状カバー材３１Ａ、３１Ａと同様である。符号３４Ｂ、３４Ｂは、前記シート状カバー材３１Ｂ、３１Ｂの内周縁３２Ｂ、３２Ｂと外周縁３５Ｂ、３５Ｂとの間を分断する分断部であり、前記シート状基材１１の分断部１９と同一位置に形成されている。また、前記内周縁３２Ｂ、３２Ｂ及び外周縁３５Ｂ、３５Ｂにおける前記分断部３４Ｂ、３４Ｂと対応する位置には、前記フランジ３６Ｂ、３６Ｂ、３７Ｂ、３７Ｂが形成されていない。

前記内周縁のフランジ３６Ｂ、３６Ｂは、樹脂管の端部間に前記熱融着具１０Ｂを配置して樹脂管端部の接合を行う際に樹脂管の端部の内周縁に嵌合する内周縁位置決め部とされ、一方、前記外周縁のフランジ３７Ｂ、３７Ｂは前記樹脂管の端部の外周縁に嵌合する外周縁位置決め部とされる。前記内周縁のフランジ３６Ｂ、３６Ｂ及び外周縁のフランジ３７Ｂ、３７Ｂの存在により、前記熱融着具１０Ｂを樹脂管の端部間に正しく配置することが容易になる。なお、前記内周縁のフランジ３６Ｂ、３６Ｂと外周縁のフランジ３７Ｂ、３７Ｂ間に樹脂管の端部が嵌まる。前記内周縁のフランジ３６Ｂ、３６Ｂ及び外周縁のフランジ３７Ｂ、３７Ｂの高さは、適宜決定されるものであり、例えば３ｍｍ〜１０ｍｍ程度を挙げる。なお、図示の第３実施形態では、前記シート状カバー材３１Ｂ、３１Ｂには、内周縁と外周縁の両方に前記フランジが形成されているが、内周縁と外周縁の何れか一方のみにフランジを形成してもよい。また、前記シート状カバー材３１Ｂ、３１Ｂは、前記電熱線２５が巻き付けられたシート状基材１１の両面に接着剤で接着する他に、前記電熱線２５が巻き付けられたシート状基材１１の両面にシート状カバー材３１Ｂ、３１Ｂを積層して熱プレスすることによって融着したり、前記電熱線２５が巻き付けられたシート状基材１１を前記シート状カバー材３１Ｂ、３１Ｂ用のキャビティが形成されている射出成形用金型にセットし、前記キャビティに樹脂を射出してシート状カバー材３１Ｂ、３１Ｂをシート状基材１１の両面に射出成形することにより行ってもよい。

前記第１〜第３実施形態の熱融着具を用いる樹脂管端部の接合方法について説明する。なお、前記第１実施形態の熱融着具１０を用いる接合と前記第２実施形態の熱融着具１０Ａを用いる接合は、使用する熱融着具が異なるだけであって同様に行うことができるため、以下の説明では、前記第２実施形態の熱融着具１０Ａを用いる場合を例にして説明する。

図７には、配管６１、６３の外周に装着された管状の被覆材７１、７３の端部７２、７４間に、前記第２実施形態の熱融着具１０Ａを配置する際を示す。図示の場合、一方の配管６１の端部６２が、他方の配管６３の拡径した端部６４内に挿入されることにより、配管６１の端部５２と配管６３の端部６４が接続されている。前記被覆材７１、７３は配管６１、６３の外面を配管の長さ方向に沿ってスライド可能に配管外面に装着されている。前記配管６１、６３の接続部６７は、前記被覆材７１、７３で被覆されてなく、前記被覆材７１、７３の対向する端部７２、７４間で露出している。前記被覆材７１、７３は、熱融着可能な材質、例えばポリエチレンからなる。

まず、前記被覆材の端部７２、７４間で露出している配管の接続部６７に、前記熱融着具１０Ａを配置する。その際、前記熱融着具１０Ａの分断部１９、３４Ａの両側を捻る等によって前記分断部１９、３４Ａを拡開させた状態とし、前記分断部１９、３４Ａの部分を前記配管の接続部６７に押し込むことにより、前記配管の接続部６７を熱融着具１０Ａ内に挿入する。次に、前記被覆材７２、７４をスライドさせて前記被覆材の端部７２、７４を前記融着具１０Ａの両面に当接させる。そして、前記熱融着具１０Ａの電熱線２５の両端の接続部２７、２８に接続した電源（図示せず）により電熱線２５に通電する。前記通電により電熱線２５が発熱して熱融着具１０Ａと当接している被覆材の端部７２、７４を加熱溶融し、前記熱融着具１０Ａを介して被覆材の端部７２、７４を熱融着する。また、前記シート状基材１１及びシート状カバー材３１Ａが熱溶融性の材質からなる場合には、前記通電による電熱線２５の発熱によって前記シート状基材１１及びシート状カバー材３１Ａが溶融するため、前記熱融着具１０Ａを介する被覆材の端部間の接合が、より確実になり、接合部のシール性及び強度が高いものとなる。

図８には、樹脂管８１、８３の端部８２、８４間に、前記第３実施形態の熱融着具１０Ｂを配置する際を示す。前記樹脂管８１、８３は熱融着可能な材質、例えばポリエチレンからなる。まず、前記熱融着具１０Ｂを前記樹脂管８１、８３の端部８２、８４間に配置し、前記樹脂管の端部８２、８４を前記熱融着具１０Ｂの両面に当接させる。その際、前記熱融着具１０Ｂの両面に形成されている前記内周縁のフランジ３６Ｂと外周縁のフランジ３７Ｂの間に前記樹脂管の端部８２、８４を挿入することにより、前記樹脂管の端部８２、８４の内周縁に前記内周縁のフランジ３６Ｂが嵌合し、また前記樹脂管の端部８２、８４の外周縁に前記外周縁のフランジ３７Ｂが嵌合するため、前記熱融着具１０Ｂを前記樹脂管の端部８２、８４間の正しい位置に容易に配置することができる。その後、前記熱融着具１０Ｂの電熱線２５の両端の接続部２７、２８に接続した電源（図示せず）により電熱線２５に通電する。前記通電により前記電熱線２５が発熱して前記熱融着具１０Ｂと当接している前記樹脂管の端部８２、８４を加熱溶融し、前記熱融着具１０Ｂを介して樹脂管の端部を熱融着する。また、前記シート状基材１１及びシート状カバー材３１Ｂが熱溶融性の材質からなる場合には、前記通電による電熱線２５の発熱によって前記シート状基材１１及びシート状カバー材３１Ｂが溶融するため、前記熱融着具１０Ｂを介する樹脂管の端部間の接合が、より確実になり、接合部のシール性及び強度が高いものとなる。

なお、配管の被覆材ではなく被覆材の無い配管自体の樹脂管（例えば図８に示す樹脂管８１、８３）の端部を本発明の熱融着具で接合する場合には、前記第１〜第３実施形態の熱融着具１０、１０Ａ、１０Ｂにおける分断部１９、３４Ａ、３４Ｂを設けない構成としてもよい。

本発明の熱融着具を用いて樹脂管（被覆材および配管）の端部を接合した場合の接合部のシール性及び接合強度を調べるため、以下の熱融着具を作成した。

・第１実施例（被覆材用熱融着具）
まず、被覆材用の熱融着具を作成する。高密度ポリエチレンシート（厚み０．３ｍｍ）を、内径３５．０ｍｍ、外径７２．０ｍｍの環状に打ち抜き、その内周縁及び外周縁に中心角１０度の間隔で切り欠きを形成して環状のシート状基材を形成した。その切り欠きに電熱線（ニクロム線、２０Ω／ｍ）を嵌めながら、シート状基材の内周縁と外周縁間の部分に電熱線を巻き付けた。巻き付けた電熱線の全体の抵抗値は２２．７Ω、電熱線の長さは約１１３０ｍｍであった。次に、電熱線を巻き付けたシート状基材の両面に、シート状基材よりも大きいポリエチレンシート（厚み０．２ｍｍ）を積層して熱プレスすることにより、シート状基材の両面にポリエチレンシートを融着させて貼り付けた。その後、シート状基材両面のポリエチレンシートを内径３０ｍｍ、外径７５ｍｍで切断し、余分な部分を切除して、電熱線が巻き付けられたシート状基材の両面にシート状カバー材が接着された熱融着具を作成した。

このようにして作成した熱融着具を、空調用被覆銅管の保温筒（銅管は外径３１．７５ｍｍ、保温材（被覆材）は厚さ２０ｍｍのポリエチレンフォーム製の断熱材）の端部間に挟み、熱融着具の電熱線両端を電源装置に接続し、電熱線に１．８０Ａの定電流を流した。その際の電圧は約４１Ｖ、電力は７４Ｗであった。約２０秒間通電した後、冷却のため、そのまま約３０秒間保持した。冷却後、電熱線と電源装置との接続を外し、接合を完了させた。

このようにして接合したポリエチレンフォーム製の保温材の接合部に対して、接合強度を調べたところ、高い接合力を確認できた。なお、保温材の接合部の接合強度（引張強さ）は、保温材の接合部から打ち抜いた幅１０ｍｍ、厚み２０ｍｍの試験片に対し、ＪＩＳＡ９５１１（発泡プラスチック保温材）の引張強さの試験に準じてオートグラフにより接合強度を測定した。試験条件は、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、試験温度は２３℃である。引張強さ（接合強度）の測定結果は、２０Ｎ/ｃｍ^２であった。

・第２実施例（配管用熱融着具）
融着対象を前記のポリエチレンフォームの保温材（被覆材）に代えて、配管自体であるポリエチレンパイプ（配管）についても、接合部のシール性及び接合強度を調べた。
まず、配管用の熱融着具を作成した。ポリエチレンシート（厚み０．３ｍｍ）を、内径３５．０ｍｍ、外径４１．０ｍｍの環状に打ち抜き、その内周縁及び外周縁に中心角９度の間隔で切り欠きを形成して環状のシート状基材を形成した。上記と同様、その切り欠きに電熱線（ニクロム線、２０Ω／ｍ）を巻き付けた。巻き付けた電熱線の全体の抵抗値は４．４Ω、電熱線の長さは約２２２ｍｍであった。次に、電熱線を巻き付けたシート状基材の両面に、ポリエチレンシート（厚み０．２ｍｍ）を積層して熱プレスにより融着させて貼り付けた。その後、シート状基材両面のポリエチレンシートを内径３０ｍｍ、外径４２ｍｍで切断し、余分な部分を切除して、電熱線が巻き付けられたシート状基材の両面にシート状カバー材が接着された熱融着具を作成した。

このようにして作成した熱融着具を、ポリエチレンパイプ（水道用二層管、呼び径３０Ａ）の端部間に挟み、電熱線に１．８０Ａの定電流を流した。その際の電圧は約８Ｖ、電力は１４．４Ｗであった。約２０秒間通電した後、冷却のため、そのまま約３０秒間保持した。冷却後、電熱線と電源装置との接続を外し、接合を完了させた。

このようにして接合したポリエチレンパイプの接合部に対して、シール性（気密性、水密性）及び接合強度を調べたところ、良好な気密性及び水密性と、高い接合性を確認できた。なお、気密試験及び水密試験は、ＪＩＳＫ６７７０（架橋ポリエチレン管継手）に準じておこなった。すなわち、気密試験は、ポリエチレンパイプの接合部の両端を封じて、その内部に常温（２３℃）の空気で０．６ＭＰａの圧力を加え、保持時間を２分間にして、漏れその他の欠陥を目視によって調べた。水密試験は、片端２５０ｍｍのポリエチレンパイプを両端で５００ｍｍとなるよう接合して、試験を行った。ただし、水圧０．０２ＭＰａとし、試験時間は２分間とし、漏れその他の欠陥を目視によって調べた。また、接合強度は、ＪＩＳＫ６７６２（水道用ポリエチレン二層管）に準じておこなった。すなわち、接合部が中心となるように試験片を作成し、オートグラフにより引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、試験温度２３℃にて測定した。測定結果の値は、引張降伏強さ１９．６ＭＰａ以上であった。

１０、１０Ａ、１０Ｂ熱融着具
１１シート状基材
１３切り欠き
１９シート状基材の分断部
２５電熱線
３１Ａ、３１Ｂシート状カバー材
３４Ａ、３４Ｂシート状カバー材の分断部
３６Ｂ内周縁のフランジ
３７Ｂ外周縁のフランジ

Claims

樹脂管の端部間に配置されて通電されることにより樹脂管の端部を熱融着させて接合する樹脂管の熱融着具において、電気絶縁性の材質からなる環状のシート状基材の内周縁と外周縁間の部分に電熱線が巻き付けられ、前記電熱線の両端が電源との接続部とされていることを特徴とする樹脂管の熱融着具。
前記シート状基材の内周縁と外周縁の複数箇所に電熱線固定用切り欠きが形成され、前記電熱線固定用切り欠きに嵌って前記電熱線がシート状基材に巻き付けられていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂管の熱融着具。
前記シート状基材が熱溶融可能な材質からなることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂管の熱融着具。
前記シート基材の内周縁と外周縁の間が分断されて前記熱融着具の内外を通じる分断部が前記シート基材に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の樹脂管の熱融着具。
前記電熱線が巻き付けられたシート状基材の両面に、電気絶縁性の材質からなる環状のシート状カバー材が接着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂管の熱融着具。
前記シート状カバー材の内周縁または外周縁の何れか一方又は両方に外方へ突出したフランジが形成され、前記内周縁のフランジは前記樹脂管の端部の内周縁に嵌合する内周縁位置決め部とされ、一方、前記外周縁のフランジは前記樹脂管の端部の外周縁に嵌合する外周縁位置決め部とされることを特徴とする請求項５に記載の樹脂管の熱融着具。
前記シート状基材と前記シート状カバー材の内周縁と外周縁の間が分断されて前記熱融着具の内外を通じる分断部が前記シート状基材と前記シート状カバー材に形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の樹脂管の熱融着具。
前記シート状基材及び前記シート状カバー材が熱溶融可能な材質からなることを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載の樹脂管の熱融着具。