(57)【要約】【課題】製作工数の大幅な増大を伴わずに、サドル部を元管の外周面に強固に融着することが可能な同径活管分岐取り出し用継手を提供することである。【解決手段】全体が熱可塑性樹脂で形成され、元管１０に跨設されるサドル部２と、サドル部２から元管１０の管軸と交叉する方向に伸長し、元管１０と同等の外径を有する分岐管を受取る分岐管受容部３と、元管１０の分岐管受容部３と対向する部位に連通孔２３を穿孔するカッター７が収容される穿孔管部４と、サドル部２の内周面に空孔２３を取り囲んで配設された電熱線６２を有する同径活管分岐取り出し用継手１において、電熱線６２は、螺旋巻部６５とそれに連なりサドル部２の頂部付近に空孔２３を挟んで形成された一対の葛折巻線部６６からなる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体が熱可塑性樹脂で形成され、元管に跨設されるサドル部と、前記サドル部から前記元管の管軸と交叉する方向に伸長し、前記元管と同等の外径を有する分岐管を受取る分岐管受容部と、前記元管の前記分岐管受容部と対向する部位に空孔を穿孔するカッターが収容される穿孔管部と、前記サドル部の内周面に前記空孔を取り囲んで配設された電熱線を有する同径活管分岐取り出し用継手において、前記電熱線は、螺旋状の巻線部とそれに連なり前記サドル部の頂部付近に前記空孔を挟んで形成された一対の葛折り状の巻線部からなることを特徴とする同径活管分岐取り出し用継手。
【請求項２】
前記葛折り状の巻線部は、前記空孔と前記螺旋状の巻線部との間に形成されかつ前記空孔に向かって段階的に巻線部の長さが短くなるように折り曲げられていることを特徴とする請求項１記載の同径活管分岐取り出し用継手。
【請求項３】
前記葛折り状の巻線部は、前記螺旋状の巻線部の外周側に形成されかつ前記外周側に向かって段階的に巻線部の長さが短くなるように折り曲げられていることを特徴とする請求項１記載の同径活管分岐取り出し用継手。
【請求項４】
前記電熱線は、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートの表面に形成され、その樹脂シートは、前記サドル部の内周面に固定されていることを特徴とする請求項１記載の同径活管分岐取り出し用継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばガスが流通する樹脂製元管からそれと略同等の外径を有する樹脂製分岐管を取り出すために使用される同径活管分岐取り出し用継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス配管等において、地中に埋設され、ガスが流通した状態の樹脂製元管から樹脂製分岐管を簡単に取り出せるようにするために、例えば電気融着式サドル型継手（以下ＥＦサドル型継手という）を元管に装着し、元管の中央部に上下方向に穿孔した穴から水平方向に分岐取り出しすることが行われている（特許文献１参照）。すなわちサドル部の上部に内周面に雌ねじが形成された円筒状本体部を設け、その雌ねじと螺合する雄ねじを有しかつその下部に切刃を有するホルソーを内装したサドル型継手を準備し、樹脂製元管の外周面にサドル型継手を融着した後、このホルソーを操作具で回転させることにより、樹脂製元管の外周面の側部をホルソーで切欠いて埋設元管に対して上下方向から穿孔することにより、樹脂製元管と樹脂製分岐管を連通させた構造とするものである。従来のＥＦサドル型継手は、特許文献１に記載されているように、その取出し口径が元管よりも小さいため、融着面積を比較的大きくすることができる。この広い融着面積と小さい取出し口径により、８０℃の熱水中で圧力を印加する熱間内圧クリープ試験（ＪＩＳ  Ｋ  ６７７５−３）を行っても、十分な余裕をもって規定値（例えば１０００時間）をクリアーすることが可能であった。しかして、近年、ガス需要量の増加に伴い、ＥＦサドル型継手により、樹脂製元管に対してそれと同等の大きさの樹脂製分岐管を接続し、大流量の分岐取り出しを行うことが要求されている（例えば特許文献２参照）。ＥＦサドル型継手においては、電熱線を螺旋状に巻回すること（特許文献１及び特許文献２参照）や、電熱線を蛇行状に巻回すること（特許文献３参照）が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２５４２９６号公報（第２〜３頁、図１、図３）
【特許文献２】
実開平３−１２０８７号公報（第１頁、図１、図３）
【特許文献３】
特開平３−７１８２４号公報（第３頁、図１〜図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし特許文献１及び２に記載された電気融着式サドル型継手は、電熱線を螺旋状に巻回するので、巻線を自動化することができ、継手の製作工数を低減できるが、次のような問題がある。同径活管分岐取り出し用継手においては、分岐管が大口径になった分、融着面積が狭くなり、加えて取り出し口径が大きくなる分だけ分岐管に作用する引張り力も増大するので、融着面に作用する力も大幅に増大し、上述した熱間内圧クリープ試験で規定値をクリアーできないという問題がある。
また真円である分岐管の周囲に同心円状に電熱線を巻回するためには、サドル部を平面に展開した状態で、楕円もしくは長円状に巻線することになる。そのため、短径方向には通電制御を行うために必要な温度検知センサーを設けるスペースが取れない。一方そのスペースを確保するために真円に巻回すると、分岐管直下に電熱線の無い部分が存在し、上記クリープ試験において、熱水が入り込み、分岐管の面積が大きいことと相俟って元管と分岐管との隙間を押し広げ、そこから融着界面に亀裂が進展し、短時間で漏れるという問題が発生する。さらに特許文献３に記載の如く電熱線を蛇行状に巻回することは、手動で巻線を行う必要があるので、継手の製作工数が大幅に増大し、実用的でない。
【０００５】
従って本発明の目的は、従来の電気融着式分岐取り出し用継手の問題点を解決し、継手の製作工数の大幅な増大を伴わずに、サドル部を元管の外周面に強固に融着することが可能な同径活管分岐取り出し用継手を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の同径活管分岐取り出し用継手は、全体が熱可塑性樹脂で形成され、元管に跨設されるサドル部と、前記サドル部から前記元管の管軸と交叉する方向に伸長し、前記元管と同等の外径を有する分岐管を受取る分岐管受容部と、前記元管の前記分岐管受容部と対向する部位に空孔を穿孔するカッターが収容される穿孔管部と、前記サドル部の内周面に前記空孔を取り囲んで配設された電熱線を有する同径活管分岐取り出し用継手において、前記電熱線は、螺旋状の巻線部とそれに連なり前記サドル部の頂部付近に前記空孔を挟んで形成された一対の葛折り状の巻線部からなるという構成を有するものである。
本発明によれば、分岐管の口径が元管の口径と同等であっても、融着面積を大きくすることができるとともに、分岐管直下における電熱線の無い部分が少なくなり、融着界面の亀裂を防止することができる。そのため、長期にわたって継手の信頼性を向上することが可能となる。また巻線部のうち螺旋巻部の形成工程は、自動化できるので、継手の製作工数の増加もわずかである。
【０００７】
本発明において、前記葛折り状の巻線部は、前記空孔と前記螺旋状の巻線部との間に形成されかつ前記空孔に向かって段階的に巻線部の長さが短くなるように折り曲げられているか、又は前記葛折り状の巻線部は、前記螺旋状の巻線部の外周側に形成されかつ前記外周側に向かって段階的に巻線部の長さが短くなるように折り曲げられていることが好ましい。これにより、螺旋状の巻線部の内周側又は外周側には、略扇型状の巻線部が付加されるので、分岐管直下における電熱線が存在しない部分が極めて少なくなり、融着界面の亀裂をより確実に防止することができる。
【０００８】
本発明において、前記電熱線は、サドル部の内周面に直接巻付けることも可能であるが、製作工数を短縮するために、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートの表面に形成され、その樹脂シートは、前記サドル部の内周面に固定されていることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる分岐取り出し用継手の断面図、図２は図１の継手に装着されるインナーを展開した平面図、図３はインナーの他の例を示す平面図、図４は図１の分岐取り出し用継手が元管に装着された状態を示す、継手の一部を破断した斜視図である。
【００１０】
図１において、１は地中に埋設された元管（不図示）の側部に装着される分岐取り出し用継手（以下分岐継手という）である。分岐継手１は、元管と同一又は同系統の熱可塑性樹脂（例えばポリエチレンに代表されるポレオレフィン系樹脂）で形成され、内周面が元管の外周面に密着するような曲率半径を有する、Ｃ字状のサドル部２と、元管１０の軸心Ｘと直交する軸心Ｚをもち、分岐管（不図示）が接続される分岐管受容部３と、元管の穿孔手段が収容される穿孔管部４と、穿孔管部４の軸心Ｙと同軸に形成された上側管部５を有する。サドル部２は、円弧状の断面形状を有する基体部２１と、その円周方向の両端部において半径方向に突出する脚部２２を含む。穿孔管部４の内部には、上端部に穴部（例えば６角穴）７１を有するねじシャフト７０がねじ込まれた穿孔カッター７が収容され、また穿孔管部４の下端部には、キャップ４１が例えばバット融着により固着されて、下端面が密閉されている。上側管部５には、ねじシャフト７０に連結される駆動シャフト（不図示）を案内する案内溝８１を有するリング状のガイド部材８が螺合されかつ上端面がねじキャップ９で密閉されている。元管１０の軸心Ｘ方向に沿って基体部２１の両端部には、継手を元管に接合する円弧状断面を有する融着部２４が形成されている。
【００１１】
上記融着部２４は、サドル部２の内周面に直接巻線を施すことにより形成することが可能であるが、巻線に要する工数を考慮すると、例えば図２又は図３に示す中空円板状のシート状部材を準備しておき、その部材をサドル部２の内周面に固定することが好ましい。図２に示すインナー６は、例えば熱可塑性樹脂で形成された絶縁性基板６１とその一方の面に巻回された電熱線６２を有する。電熱線６２は長円形の空孔６３の周囲に絶縁性基板６１の外周側から内周側に螺旋状に巻回された螺旋巻部６５とその内周側でかつ軸心Ｘ方向と交叉するように折り返すことにより葛折り状に巻回された葛折巻線部６６を含む。葛折巻線部６６は、角度α（例えば９０度）の範囲で空孔に向かって段階的に巻線部の長さが短くなるように折り返されて形成された、略扇形形状の巻線部である。電熱線６２の巻き始めは端子６４に係止され、またその巻き終わりは螺旋巻部６５の外周側に設けられた端子６７に係止されている。
【００１２】
図３に示すインナー６は、上記と同様に絶縁性基板６１とその一方の面に巻回された電熱線６２を有する。この電熱線６２は、軸心Ｘ方向と交叉するように葛折り状に折り返すことにより形成された葛折巻線部６６とその内周側でかつ長円形の空孔６３の周囲に螺旋状に巻回された螺旋巻部６５とその外周側に葛折り状に巻回された葛折巻線部６６を含む。葛折巻線部６６は、角度β（例えば１０８度）の範囲で絶縁性基板６１の外周部に向かって段階的に巻線部の長さが短くなるように折り返されて形成された、略扇形形状の巻線部である。電熱線６２の巻き始めは端子６４に係止され、またその巻き終わりは螺旋巻部６５の外周側に設けられた端子６７に係止されている。なお、正確な巻線を行うために、図示しないが、絶縁性基板６１の表面に所定の巻線形状に沿って電熱線を案内する複数の突起を設けておくことが好ましい。
【００１３】
上記インナー６は、成形用金型内にインサートされ、熱可塑性樹脂を用いてサドル部２を含む分岐継手１を射出成形することにより、サドル部２の内周面に固定される。
【００１４】
上記の分岐継手１によれば、例えば次に示すような手順で元管からそれと同径の分岐管の取り出しを行うことができる。元管１０の側方に、分岐継手１を配置し、例えば分岐継手１の脚部２２にフック（不図示）を係止し、このフックを図面左側に引張り、融着部２４の内周面全体が元管１０に当接するまで分岐継手１を元管１０に向かって押し込む。ここで基体部２１は弾性変形して上下方向に開き、更に融着部２４の内周面全体が元管１０に当接すると、脚部２２の存在により基体部２１にはそれを閉じる方向の力が作用するので、図４に示すようにサドル部２が元管１０に密着する。次にコネクターピン２５に電圧源（不図示）を接続して電熱線６に通電することにより継手１を元管１０に融着固定する。この融着工程において、融着部２４には螺旋巻部６５の内周側（図２参照）または外周側（図３参照）にも葛折巻線部６６が形成されているので、融着部２４の略全面が加熱溶融し、大きな融着面積が得られる。従って熱間内圧クリープ試験で規定値を十分クリアーすることができる。
【００１５】
融着が完了すると、インジケータ２６が上昇して、これを目視で確認することができる。その後分岐管（不図示）が分岐管受容部３に接続される。最後に、ガイド部材８のガイド穴８１から駆動シャフト（不図示）を差し込み、穿孔管部４に装入されたねじシャフト７０の穴部７１に駆動シャフト（不図示）の先端（例えば６角形の断面形状を有する）を係止し、カッター７を回転させることにより、元管１０の側面に穿孔し、穿孔後カッター７を上記と反対方向に回転させて元の位置に戻した後、上側管部５の上端面にキャップ９を被せて密閉する。
【００１６】
図１に示す分岐継手１によれば、元管１０の分岐管受容部４と対向する部位を穿孔するカッター７が収容される穿孔管部４が、この穿孔口よりも下方に形成されるので、サドル部２１から地表に向かって突出する部分（上側管部５）の高さを抑えることができる。そのため、元管１０が浅く埋設された状態でも、分岐取り出し配管を行うことが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上に記述の如く、本発明によれば、分岐管の口径が元管の口径と同等であっても、融着面積を大きくすることができるとともに、分岐管直下における電熱線の無い部分が少なくなり、融着界面の亀裂を防止することができる。そのため、長期にわたって継手の信頼性を向上することが可能となる。また葛折り状の巻線部は手動で巻線を行うが、螺旋状巻線部の形成は自動化できるので、従来の巻線よりも製作工数を低減できる。本発明は、小口径（呼び径：５０Ａ〜７５Ａ）の元管からの分岐取り出し配管に特に有効に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる分岐取り出し用継手の断面図である。
【図２】図１の分岐取り出し用継手に装着されるインナーを展開した平面図である。
【図３】インナーの他の例を示す平面図である。
【図４】図１に示す分岐取り出し用継手が元管に装着された状態を示す、その一部を破断した斜視図である。
【符号の説明】
１：分岐取り出し用継手
２：サドル部
２１：基体部、２２：脚部、２４：融着部、２５：コネクターピン、２６：インジケータ
３：分岐管受容部
４：穿孔管部
４１：キャップ
５：上側管部
６：インナー
６１：基板、６２：電熱線、６３：空孔、６４、６７：端子、６５：螺旋巻部
６６：葛折巻線部
７：カッター
７０：ねじシャフト、７１：穴部
８：ガイド部材
８１：ガイド穴
９：ねじキャップ
１０：元管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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