(57)【要約】【課題】大口径の主管に多数の小口径の分岐管を直角に接続することができる樹脂管の熱融着接合方法を提供する。【解決手段】本発明による樹脂管の熱融着接合方法は、ポリブテン、ポリエチレンまたはポリプロピレン製の小口径の分岐管を、該分岐管より径が大きく、同じ材質の大口径の主管に直角または斜めに融着接合する場合、該主管に取付穴をあけ、該取付穴の入口周辺及び該分岐管の挿入部分の外周を加熱して接合する。なお、取付穴は、主管の内部に貫通し分岐管の内径に合わせた穴径を有する第１の穴と、分岐管の外径に合わせた穴径を有する第２の穴とで構成され、第１の穴と第２の穴の間に分岐管を係止させる段部が形成されることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリブテン、ポリエチレンまたはポリプロピレン製の小口径の分岐管を、該分岐管より径が大きく、同じ材質の大口径の主管に直角または斜めに融着接合する場合、該主管に取付穴をあけ、該取付穴の入口周辺及び該分岐管の挿入部分の外周を加熱して接合することを特徴とする樹脂管の熱融着接合方法。
【請求項２】
前記取付穴は、前記主管の内部に貫通し前記分岐管の内径に合わせた穴径を有する第１の穴と、前記分岐管の外径に合わせた穴径を有する第２の穴とで構成され、前記第１の穴と前記第２の穴の間に前記分岐管を係止させる段部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂管の熱融着接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水器、給湯器、暖房器、熱交換器などの配管材として使用される樹脂管に係り、より詳しくは、大口径の主管に直角または斜めに接合される小口径の分岐管の熱融着接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、樹脂管の融着接続には、特許文献１に示されるように、エレクトロフュージョン（ＥＦ）法、ヒートフュージョン（ＨＦ）法及びアウターフュージョン（ＯＦ）法などがある。ＥＦ法は、継手となるソケットの内部、融着部近辺にニクロム線があらかじめ挿入された部品を射出成形によって作り、ソケットと挿入管を嵌合して接続した後、このニクロム線に通電して加熱融着する工法である。ＨＦ法は、ソケットの内側と一方の挿入管の端部を、それぞれ電気ヒーターが内蔵された加熱工具で溶かした上で嵌合し接合する。次に、ソケットの内側と、他方の挿入管の端部を同じ作業で熱融着する工法である。すなわち、ＨＦ法は、２工程で一つのソケットに２本のパイプを接続するものである。ＯＦ法は、挿入管の外径に合致した内径を有する４ｃｍ長のストレートなソケットに、両側から２つの挿入管を挿入した後、ソケットを外部より加熱し融着する工法である。
【０００３】
一本の大口径の主管に多数本の小口径の分岐管を直角または斜めに、あるいはＴ字状に融着する場合、使用するパイプどうしを従来の方法では接続できない。従来の方法で行なうとすると、Ｔ字型または十字型をした短い部品（ヘッダー分岐管構造体と呼ぶ）を射出成形で作り、その部品を連接して融着することになる。このようなヘッダー分岐管構造体を作るには、二重三重の手間がかかる。さらに、ヘッダー分岐管構造体を作っても、配管接続法であるＥＦ法、ＨＦ法及びＯＦ法が適用できるわけではなく、一般には困難である。
【特許文献１】特開２００１−１７１００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記の問題を解決するためになされたもので、大口径の主管に多数の小口径の分岐管を直角または斜めに接続することができる樹脂管の熱融着接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明による樹脂管の熱融着接合方法は、ポリブテン、ポリエチレンまたはポリプロピレン製の小口径の分岐管を、該分岐管より径が大きく、同じ材質の大口径の主管に直角または斜めに融着接合する場合、該主管に取付穴をあけ、該取付穴の入口周辺及び該分岐管の挿入部分の外周を加熱して接合することを特徴とする。
【０００６】
前記取付穴は、前記主管の内部に貫通し前記分岐管の内径に合わせた穴径を有する第１の穴と、前記分岐管の外径に合わせた穴径を有する第２の穴とで構成され、前記第１の穴と前記第２の穴の間に前記分岐管を係止させる段部が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による請求項１の樹脂管の熱融着接合方法によれば、分岐方向が異なる場合、分岐の数だけ必要とした従来の十字型またはＴ字型のソケットを不要にできる。大口径の主管に取付穴をあけ、取付穴に小口径の分岐管を挿入し、その周囲を加熱して接合するだけであり、分岐したい箇所に簡単に接合できる。ソケットがなく作業効率が良いから、必要コストの削減も図れる。
【０００８】
本発明の請求項２によれば、取付穴には、分岐管を係止させる段部が形成されているので、挿入時、分岐管の先端面が段部に当接する。そのため、挿入が確実で、分岐管が主管の内部に突き出すことがない。また、加熱融着した時、挿入した分岐管の先端面と外側の一部の両方を主管の樹脂に融着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明による樹脂管の熱融着接合方法を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明による熱融着接合作業後の、主管と分岐管の接合部の断面図である。大口径の主管１に小口径の分岐管２が直角に接合されていることを示す。主管１は外径が大口径の管であり、分岐管２は主管１より外径の小さな小口径の管である。ここで、主管１と分岐管２は、ポリブテン、ポリエチレンまたはポリプロピレン製の樹脂管である。例えば、ポリブテンの樹脂管は、無毒で、耐凍結及び耐熱性に優れ、耐蝕性があり水道管などに広く使用されている。また熱可塑性で加工がしやすい。
【００１１】
図２は、本発明による熱融着接合作業前の、主管と分岐管の接合部の拡大された断面図である。主管１には、分岐管２が挿入される取付穴５が設けられる。取付穴５は、分岐管２の内径に合わせた穴径を有する第１の穴６と、分岐管２の外径に合わせた穴径を有する第２の穴７からなる。また、第１の穴６と第２の穴７の間には段部４が設けられる。そして、分岐管２を第２の穴７に挿入し、分岐管２の先端面が段部４に当接するまで押し込む。円で囲った熱融着部３に示すように、分岐管２の先端面（軸方向正面）と側面の両方が主管１の樹脂に融着できる。ｔ１は主管１の肉厚で、ｔ２は第１の穴６の深さを示す。一例として、主管１の外径が２７ｍｍ、肉厚ｔ１が５ｍｍの場合、分岐管２は、外径が１３ｍｍで肉厚が１．６ｍｍの管を使用することができる。その場合、第１の穴６の深さｔ２は、約４ｍｍとすることができる。
【００１２】
図３は、熱融着接合作業後の主管と分岐管の接合部の断面図である。（ａ）は、分岐管２の押込圧が適切な場合で、分岐管２の付け根部分が適度に膨らんでいる。（ｂ）は、分岐管２の押込圧が弱い場合で溝が残っているから、分岐管２の側面と主管１の接合が十分でないことを示す。（ｃ）は、分岐管２の押込圧が強い場合で、分岐管２の内径が狭まるほど変形させたことを示している。（ａ）となるように、熱融着時の押込圧を調整することが望ましい。
【００１３】
図４は、主管にキリで穴をあける作業の模式図である。第１の穴６は、電動の穴あけキリ１０で、主管１の内径に貫通するようにあけられる。第１の穴６の外径ｔ１０は、分岐管２の内径に合わせている。従って、穴あけキリ１０の外径も分岐管２の内径に合わせている。第１の穴６をあけるとき、穴あけキリの付け根部分には、座ぐり用のカッター１１がある。第２の穴７は座ぐり用カッター１１で同時にあけることができる。第２の穴７の外径ｔ２０は、分岐管２の外径に合わせている。
【００１４】
図５は、図４で示すようにして形成された取付穴を有する主管と分岐管の、挿入熱融着接合作業前の斜視図である。取付穴５と分岐管２の先端はそれぞれ熱で軟化され、軟化したら直ちに矢印で示す方向に挿入される。
【００１５】
図６は、熱融着接合作業後の主管と分岐管の斜視図である。
【００１６】
図７は、主管用の加熱工具の斜視図である。主管１は、例えば、外径２７ｍｍ（内径１７ｍｍ、肉厚５ｍｍ）とする。２０ｍｍピッチで３本分岐管２を接続する場合を示す。主管１には、先ず外側の所定の位置に、図４のやり方で３つの取付穴５を２０ｍｍ間隔であけておく。主管用の加熱工具２０は、取付穴５に挿入できる３個の凸部８がある。凸部８の外径は第１の穴６と第２の穴７に合わせた形状を有する。凸部８を含む灰色のヒーター部材は、ポリテトラフルオロエチレンを被覆して樹脂が付着しないようにしている。このヒーター部材は着脱可能であり、取付穴５の穴径に応じて交換できる。そして、２３０度に加熱し保持している。凸部８が取付穴５に挿入されている時間は３０秒である。
【００１７】
図８は、分岐管用の加熱工具の斜視図である。分岐管２は、外径１３ｍｍ（内径９．８ｍｍ）とする。分岐管２は、主管１と同じ材質で、ここではポリプロピレン系のポリプロピレンランダムコポリマー（ＰＰＲ）製パイプとする。分岐管用の加熱工具３０は、分岐管２の先端が挿入される３個の凹部９がある。凹部９を含む灰色のヒーター部材は、ポリテトラフルオロエチレンを被覆して樹脂が付着しないようにしている。このヒーター部材は着脱可能であり、分岐管２の径に応じて交換できる。そして、２３０度に加熱し保持している。３本の分岐管２の加熱は、主管１の加熱開始より１０秒遅く開始する。分岐管２の先端が凹部９に挿入されている時間は２０秒である。
【００１８】
主管１の作業開始より３０秒が経過したら、加熱工具から主管１と分岐管２を外し、主管１の取付穴５に分岐管２の先端を３本同時に押し込む。この時、３本の分岐管２が、同じ力で取付穴５に押し込まれるように、３本の分岐管２が１本の押込み棒にクランプされることが好ましい。押し込んだ後、９０秒間加圧した状態を保つ。加圧は図３の（ａ）に示すような押込圧が望ましい。加圧が終ると融着が完了する。
【００１９】
図９は、このようにして３本の分岐管が主管に連設された場合の、１つの分岐管に注目した断面図である。図６のＡ−Ａ断面図に相当する。図１０は、同じく１つの分岐管に注目した断面図で、図６のＢ−Ｂ断面図に相当するものである。図１１は、取付穴５を斜めにあけ、分岐管２を斜めに取り付ける場合の、主管１と分岐管２の断面図である。図１１に示すように、取付穴５を斜めにあけた場合、第２の穴７の深さは左右で異なるものとなる。この場合、分岐管２は図２と同じものを使用し、分岐管２の先端を主管１に斜めに接合することができる。
【００２０】
熱交換器には、多数本の分岐管を主管に接続する場合があり、分岐の数は３本に限るものではない。なお、加熱工具２０、３０を一列に配置した構成の装置とすれば作業性が向上する。また、配管工事として工事現場で接続するような場合、穴あけ作業が正確に行なわれなければならない。主管１を固定して穴あけキリ１０が直角に当たるように、穴あけキリ１０の固定具が用意されれば、接合品質を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明による樹脂管の熱融着接合方法は、給水器、給湯器、暖房器、熱交換器などの主管から直角に分岐管を出す場合に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による熱融着接合作業後の主管と分岐管の接合部の断面図である。（実施例１）
【図２】本発明による熱融着接合作業前の主管と分岐管の接合部の拡大された断面図である。（実施例１）
【図３】本発明による熱融着接合作業後の主管と分岐管の接合部の断面図である。（ａ）は分岐管の押込圧が適切な場合、（ｂ）は分岐管の押込圧が弱い場合、（ｃ）は分岐管の押込圧が強い場合を示す。
【図４】主管にキリで穴をあける作業の模式図である。（実施例１）
【図５】熱融着接合作業前の主管と分岐管の斜視図である。（実施例１）
【図６】熱融着接合作業後の主管と分岐管の斜視図である。（実施例１）
【図７】主管用の加熱工具の斜視図である。（実施例１）
【図８】分岐管用の加熱工具の斜視図である。（実施例１）
【図９】図６のＡ−Ａ断面図である。（実施例１）
【図１０】図６のＢ−Ｂ断面図である。（実施例１）
【図１１】分岐管を主管に斜めに取り付ける場合の断面図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００２３】
１    大口径の主管
２    小口径の分岐管
３    熱融着部
４    段部
５    取付穴
６    第１の穴
７    第２の穴
８    凸部
９    凹部
１０    穴あけキリ
１１    座ぐり用カッター
２０    主管用の加熱工具
３０    分岐管用の加熱工具
ｔ１    主管の肉厚
ｔ２    第１の穴の深さ
ｔ１０    第１の穴の外径
ｔ２０    第２の穴の外径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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