特許 6791699 電気融着装置および電気融着方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6791699

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】電気融着装置および電気融着方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 47/03 20060101AFI20201116BHJP

   H05B 3/02 20060101ALI20201116BHJP

   F16L 53/35 20180101ALI20201116BHJP

   B29C 65/34 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   F16L47/03

   H05B3/02 A

   F16L53/35

   B29C65/34

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-188951(P2016-188951)

(22)【出願日】2016年9月28日

(65)【公開番号】特開2018-53976(P2018-53976A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年6月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】難波 守

(72)【発明者】

【氏名】山田 雄大

【審査官】 渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−１２６５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０１６０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３０９１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００５０２７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｌ ４７／０３

Ｂ２９Ｃ ６５／３４

Ｆ１６Ｌ ５３／３５

Ｈ０５Ｂ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気融着継手に対して融着用の電力を供給する融着制御装置と、該融着制御装置と前記電気融着継手との間を接続可能な給電ケーブルと、を備えた電気融着装置において、
前記融着制御装置または前記給電ケーブルが、増設ケーブルを介して別の電気融着継手を接続可能な増設用接続部を備えると共に、
前記融着制御装置が、前記増設用接続部に前記増設ケーブルが接続されていることを検出可能な増設ケーブル検出部を備え、
該増設ケーブル検出部によって、前記増設用接続部に前記増設ケーブルが接続されていることが検出された場合に、
前記融着制御装置は、前記給電ケーブルを介して前記電気融着継手へ融着用の電力を供給するのと同時に、前記融着制御装置から前記増設ケーブルを介して前記別の電気融着継手へ融着用の電力を供給することで、前記電気融着継手による融着と同時に、前記別の電気融着継手による融着を行わせることを特徴とする電気融着装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電気融着装置において、
前記融着制御装置は、前記増設用接続部に前記増設ケーブルが接続された状態で、該増設ケーブルに対して前記別の電気融着継手が接続されていない場合に、前記融着制御装置による電力の供給を規制する給電規制部を備えたことを特徴とする電気融着装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の電気融着装置において、
前記給電ケーブルが、判別線を有する増設ケーブルを介して別の電気融着継手を接続可能な増設用接続部を備えると共に、
前記融着制御装置が、前記増設用接続部に前記増設ケーブルが接続されていることを前記判別線の抵抗によって検出可能な増設ケーブル検出部を備え、
前記増設用接続部は、前記給電ケーブルの途中に設けられ、
該給電ケーブルは、前記増設用接続部よりも前記融着制御装置側の部分に、前記増設ケーブルの前記判別線と接続される別の判別線を備えていると共に、前記電気融着継手側には、前記判別線を備えていないことを特徴とする電気融着装置。

【請求項4】

融着制御装置から給電ケーブルを介して電気融着継手へ融着用の電力を供給することで、電気融着継手による融着を行わせる電気融着方法において、
前記融着制御装置または前記給電ケーブルに設けられた増設用接続部に増設ケーブルを接続し、
前記給電ケーブルを前記電気融着継手に接続し、
前記増設ケーブルを別の電気融着継手に接続した状態で、
前記融着制御装置に備えられた増設ケーブル検出部によって、前記増設用接続部に前記増設ケーブルが接続されていることが検出された場合に、
前記融着制御装置から前記給電ケーブルを介して前記電気融着継手へ融着用の電力を供給するのと同時に、前記融着制御装置から前記増設ケーブルを介して前記別の電気融着継手へ融着用の電力を供給することで、前記電気融着継手による融着と同時に、前記別の電気融着継手による融着を行わせることを特徴とする電気融着方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電気融着装置および電気融着方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

樹脂製の管部材どうしを接合するのに、電気融着装置が用いられている。この電気融着装置は、接合しようとする管部材の端部に嵌合可能な短管状の電気融着継手に対して融着用の電力を供給する融着制御装置と、この融着制御装置と電気融着継手との間を電気的に接続可能な給電ケーブルと、を備えたものとされる（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

上記した電気融着継手には、内部にコイル状の電熱線が埋設されると共に、この電熱線の両端部には、給電ケーブルのコネクターを接続するためのターミナルが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−２４３０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記電気融着装置は、同時に１つの電気融着継手しか融着を行うことができなかったので、融着作業の効率が良くなかった。

【0006】

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は、電気融着継手に対して融着用の電力を供給する融着制御装置と、該融着制御装置と前記電気融着継手との間を接続可能な給電ケーブルと、を備えた電気融着装置において、前記融着制御装置または前記給電ケーブルが、増設ケーブルを介して別の電気融着継手を接続可能な増設用接続部を備えると共に、前記融着制御装置が、前記増設用接続部に前記増設ケーブルが接続されていることを検出可能な増設ケーブル検出部を備え、該増設ケーブル検出部によって、前記増設用接続部に前記増設ケーブルが接続されていることが検出された場合に、前記融着制御装置は、前記給電ケーブルを介して前記電気融着継手へ融着用の電力を供給するのと同時に、前記融着制御装置から前記増設ケーブルを介して前記別の電気融着継手へ融着用の電力を供給することで、前記電気融着継手による融着と同時に、前記別の電気融着継手による融着を行わせることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、上記構成によって、１つの融着制御装置で複数の電気融着継手を同時に融着できるようになり、融着作業の効率を上げることなどが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態にかかる電気融着装置を示す電気融着継手の断面図である。

【図2】融着制御装置に増設用接続部を備えた場合の、電気融着装置および電気融着継手を示す構成図である。

【図3】給電ケーブルに増設用接続部を備えた場合の、電気融着装置および電気融着継手を示す構成図である。

【図4】融着制御装置の内部構成図である。

【図5】複数の表示部を有する電気融着装置の例を示す構成図である。

【図6】電気融着装置の制御状態を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図６は、この実施の形態を説明するためのものである。

【実施例1】

【0011】

＜構成＞以下、構成について説明する。

【0012】

図１に示すように、樹脂製の管部材１，２どうしを接合するのに、電気融着装置３を用いる。この電気融着装置３は、接合しようとする樹脂製の管部材１，２の端部に外嵌された電気融着継手４に対し電力を供給して、電気融着継手４と樹脂製の管部材１，２との境界面を溶融させることにより、両者の組織を融合させて一体化するようにしたものである。

【0013】

ここで、電気融着継手４は、短管状をした継手本体５の（肉厚の）内部にコイル状の電熱線６を埋設したものである。そして、この電熱線６の両端部は、電気融着継手４の両端部近傍の位置から電気融着継手４の外方へと導かれて一対のターミナル７ａ，７ｂを構成している。継手本体５には、管部材１，２とほぼ同じ材質のものが使用される。

【0014】

そして、電気融着装置３は、電気融着継手４に対して、融着用の電力を供給する融着制御装置８（融着融着制御装置８）と、この融着制御装置８と電気融着継手４（の各ターミナル７ａ，７ｂ）との間を電気的に接続可能な給電ケーブル９と、を備えている。給電ケーブル９は、＋極用と−極用の二つの芯線を有する二芯ケーブルなどとされると共に、その端部に、電気融着継手４の各ターミナル７ａ，７ｂへ接続するためのコネクター９ａ，９ｂをそれぞれ有している。なお、給電ケーブル９は、融着制御装置８に対して、着脱可能となるように構成しても良い。

【0015】

そして、以上のような基本的または全体的な構成に対し、この実施例の電気融着装置３は、以下のような構成を備えている。

【0016】

（１）上記融着制御装置８（図２参照）または上記給電ケーブル９（図３参照）が、増設ケーブル１１を介して別の電気融着継手１２を接続可能な増設用接続部１３を備えるようにする。
そして、上記融着制御装置８が、上記増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続されていることを検出可能な増設ケーブル検出部１４（図４参照）を備えるようにする。

【0017】

ここで、別の電気融着継手１２は、１つまたは複数設けることができる。

【0018】

増設ケーブル１１は、給電ケーブル９と同様に、＋極用と−極用との二つの芯線と、擬似抵抗となる判別線（抵抗線）とを備えた三芯ケーブルなどとされている。増設ケーブル１１は、その一端側に、増設用接続部１３に対して着脱可能なプラグ１５を有しており、その他端側に、別の電気融着継手１２のターミナル１２ａ，１２ｂへ差し込むためのコネクター１１ａ，１１ｂを有している。

【0019】

増設用接続部１３は、融着制御装置８と給電ケーブル９の一方または両方に対して設けることができる。増設用接続部１３を給電ケーブル９に設ける場合には、例えば、給電ケーブル９の途中に増設用接続部１３を設置するのが好ましい。給電ケーブル９は、増設用接続部１３よりも融着制御装置８の部分を、判別線（抵抗線）を備えた三芯ケーブルなどとする。この場合、給電ケーブル９は、増設用接続部１３の位置で、融着制御装置８側の部分と、電気融着継手４側の部分とに分けることが可能である。

【0020】

増設用接続部１３は、例えば、増設ケーブル１１に対する抜け止め機能を有するものとするのが好ましい。

【0021】

融着制御装置８は、少なくとも、手入力による操作が可能な入力部２１と、融着の手順を案内するための表示を行う表示部２２とを備えている。また、融着制御装置８は、電気融着継手４や別の電気融着継手１２に設置された（または貼付けられた）バーコード２３，２４を読み取るためのバーコードリーダー２５（外部入力部）を備えている。バーコード２３，２４は、電気融着継手４や別の電気融着継手１２に関する情報（例えば、形状や、大きさや、抵抗値など）をコード化して表示したものである。

【0022】

なお、図５に示すように、融着制御装置８は、電気融着継手４用と、別の電気融着継手１２用とに、複数の表示部２２を有するようにしても良い。そして、入力部２１とバーコードリーダー２５とを、切替スイッチ２６ａ，２６ｂによって切替え得るようにしても良い。

【0023】

また、融着制御装置８は、その内部に、図４に示すように、融着用の電力を供給可能な電源部２７と、バーコードリーダー２５や入力部２１からの入力情報に基いて所定の処理を行い、表示部２２や電源部２７を制御するようにした制御部２８とを備えている。なお、図５の場合には、複数の表示部２２に合わせて、内部に複数の電源部２７を備えるようにしても良い。

【0024】

制御部２８は、ＣＰＵなどの演算装置３１と、メモリなどの記憶装置３２とを有している。更に、制御部２８は、ＣＰＵやメモリを用いて、上記したバーコードリーダー２５や入力部２１からの入力や、表示部２２や電源部２７への出力を制御すると共に、上記した所定の処理を行わせるためのプログラム３３を備えている。プログラム３３は、メモリに予め記憶されており、ＣＰＵによって実行されるようになっている。

【0025】

そして、この実施例では、制御部２８は、上記した増設ケーブル検出部１４を備えている。増設ケーブル検出部１４は、増設用接続部１３に増設ケーブル１１を接続した時の判別線の抵抗を検出し得るものなどとすることができる。増設ケーブル検出部１４は、プログラム３３にて作成することができる。

【0026】

（２）上記融着制御装置８は、増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続された状態で、増設ケーブル１１に対して別の電気融着継手１２が接続されていない場合に、上記融着制御装置８による電力の供給を規制する給電規制部４１を備えるようにしても良い。

【0027】

ここで、別の電気融着継手１２が実際に接続されているかどうかは、電気融着を開始する前に、給電ケーブル９および増設ケーブル１１に対し予備的な通電を行って、回路の抵抗値を計測することなどで検知することができる。増設ケーブル１１に別の電気融着継手１２が接続されていれば、電気融着継手４と別の電気融着継手１２は並列接続となるので、計測された抵抗値が小さくなり、別の電気融着継手１２が接続されていなければ電気融着継手４のみの接続となるので、計測された抵抗値は大きくなる。給電規制部４１は、プログラム３３にて作成することができる。

【0028】

（３）以下、電気融着方法について説明する。
この電気融着方法は、融着制御装置８から給電ケーブル９を介して電気融着継手４へ融着用の電力を供給することで、電気融着継手４による融着を行わせるものである。
この際、上記融着制御装置８または上記給電ケーブル９に設けられた増設用接続部１３に増設ケーブル１１を接続し、
上記給電ケーブル９を電気融着継手４に接続し、
上記増設ケーブル１１を別の電気融着継手１２に接続した状態で、
上記融着制御装置８に備えられた増設ケーブル検出部１４によって、上記増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続されていることが検出された場合に（のみ）、
上記融着制御装置８から給電ケーブル９を介して電気融着継手４へ融着用の電力を供給するのと同時に、上記融着制御装置８から増設ケーブル１１を介して別の電気融着継手１２へ融着用の電力を供給することで、電気融着継手４による融着と同時に、別の電気融着継手１２による融着を行わせるようにしている。

【0029】

即ち、複数同時融着を行う際に、増設ケーブル検出部１４によって、増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続されていることが検出されなかった場合には、増設ケーブル１１が正しく接続されていないということなので、給電規制部４１は、通電が行われないようにする。また、電気融着継手４を１個のみ融着する際に、増設ケーブル検出部１４によって、増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続されていることが検出された場合にも、不要な増設ケーブル１１が接続されて、コネクター１１ａ，１１ｂが空き端子になるということなので、給電規制部４１は、通電が行われないようにする。

【0030】

＜作用＞この実施例の作用は以下の通りである。

【0031】

まず、図６のフローチャートに示すように、融着制御装置８の電源をＯＮにすることで制御部２８による制御が開始される。

【0032】

すると、ステップＳ１で、融着制御装置８の表示部２２に初期表示が表示される。初期表示では、例えば、オーダー番号や施工者や用途などが表示されると共に、「工事情報番号を入力してください」などの入力を促す文字が表示されてステップＳ２へ進む。

【0033】

そして、ステップＳ２で、「ガス」か「配水」かの選択画面が表示部２２に表示され、入力待ちとなる。以下、「配水」が選択された場合について説明する。なお、「ガス」が選択された場合も「配水」の場合とほぼ同様なので説明を省略する。

【0034】

ステップＳ２で「配水」が選択されると、ステップＳ３へ進んで「融着箇所：１箇所／２箇所」の文字と、「融着箇所を選択してください」などの入力を促す文字が表示部２２に表示されてステップＳ４へ進む。

【0035】

そして、ステップＳ４で「１箇所」か「２箇所」かの選択画面が表示部２２に表示され、入力待ちとなる。

【0036】

ステップＳ４で「１箇所」が選択された場合、ステップＳ５へ進んで増設ケーブル検出部１４が増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続されているかを検出し、接続されていない場合（ＮＯ）にはステップＳ６へ進んで融着を実行し、接続されている場合（ＹＥＳ）にはステップＳ７へ進んで給電規制部４１が融着を強制終了する。なお、ステップＳ６でＮＯの場合（「１箇所」の場合）については、現状通りなので、記載を省略する。

【0037】

ステップＳ４で「２箇所」が選択された場合、ステップＳ９へ進んで、ステップＳ９で「継手を接続してください」の文字が表示部２２に表示され、入力待ちとなる。

【0038】

ステップＳ１０で電気融着継手４のターミナル７ａ，７ｂに給電ケーブル９のコネクター９ａ，９ｂが接続され、増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続されると共に、別の電気融着継手１２のターミナル１２ａ，１２ｂに増設ケーブル１１のコネクター１１ａ，１１ｂが接続されたことが検知されると、ステップＳ１１へ進んで回路の抵抗値を計測する。なお、電気融着継手４と別の電気融着継手１２とは、並列に接続された状態となるので、同一の抵抗値を有する場合には、回路の抵抗値は半分になる。

【0039】

次いで、ステップＳ１２へ進んで「バーコード（バーコード２３もしくはバーコード２４）の情報を入力してください」などの文字が表示部２２に表示され、入力待ちとなる。

【0040】

ステップＳ１３でバーコード２３またはバーコード２４が読み取られることで、バーコード２３，２４の情報が入力されたら、ステップＳ１４へ進んで読み取ったバーコード２３，２４の情報にある抵抗値を１／２にしてステップＳ１５へ進む。

【0041】

次に、ステップＳ１５で計測した回路の抵抗値と、バーコード２３，２４から読み取った抵抗値の１／２の値とが一致しているかを判断する。

【0042】

これらの抵抗値が不一致であれば、ステップＳ１６へ進んで表示部２２に（「継手抵抗値異常」などの）エラー表示を行い、給電規制部４１が電力の供給を規制する。

【0043】

抵抗値が一致した場合には、ステップＳ１７へ進んで「スタートで通電を開始します」の文字を表示部２２に表示し、スタートボタンの操作待ちとなる。

【0044】

ステップＳ１８でスタートボタンの操作を確認したら、ステップＳ１９へ進んで通電により融着を開始し、所要の時間通電したら、ステップＳ２０へ進んで通電を自動的に終了し融着を終了する。

【0045】

そして、ステップＳ２１で「冷却後クランプを外してください」の文字が表示部２２に表示され、待ち状態となる。

【0046】

その後、ステップＳ２２で電気融着継手４のターミナル７ａ，７ｂからコネクター９ａ，９ｂが外されると、１回の融着作業の終了となるので、ステップＳ３へ戻って、上記を繰り返し得る状態になる。

【0047】

そして、融着制御装置８の電源がＯＦＦにされると制御が終了される。

【0048】

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

【0049】

（作用効果１）融着制御装置８または給電ケーブル９が、増設用接続部１３を備えるようにした。これにより、増設用接続部１３に対し増設ケーブル１１を介して別の電気融着継手１２を接続することが可能となる。その結果、１つの融着制御装置８で、電気融着継手４による融着と、別の電気融着継手１２による融着とを同時に且つ適正に行うことができるようになる。これにより、融着作業の効率の向上を図ることができる。しかも、複数の電気融着継手４に対する溶着が、１つの融着制御装置８だけでできるので、コストを抑えることができる。更に、増設用接続部１３は、既存の融着制御装置８または給電ケーブル９を改良して設けることができるので、既存の融着制御装置８や給電ケーブル９の有効活用を図ることができる。

【0050】

この際、増設ケーブル検出部１４によって、増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続されているかどうかを検知することができるようにした。これにより、増設用接続部１３に対する増設ケーブル１１の接続ミスや抜けなどを確認することができる。その結果、増設ケーブル１１が正しく接続されていない場合については、通電を行うことができなくなるので、作業の確実性や安全牲などを高めることが可能となる。

【0051】

これに対し、例えば、増設用接続部１３を備えていない既存の電気融着装置３に対し、給電ケーブル９のコネクター９ａ，９ｂに対して別の二股ケーブルを取付けて、別の二股ケーブルを介して複数の電気融着継手４による融着を同時に行わせるなどの、想定外の使用法が考えられる。しかし、このようにした場合、複数の電気融着継手４が並列に接続されることによって、回路の抵抗値が半減してしまうので、融着制御装置８の設定を修正する必要が生じる。

【0052】

そこで、融着制御装置８の設定の修正を容易化するために、例えば、電気融着継手４に単独で融着を行う場合の抵抗値を記録したバーコード２３と、複数同時に融着を行う場合の抵抗値を記録した別のバーコードとを貼り付けるなどして、２種類のバーコード２３および別のバーコードを使い分けることで設定を変えるなどの対応が考えられる。しかし、このようにすると、その分だけコストがかかると共に、バーコード２３と別のバーコードとの読み間違いなどの人為ミスも起こり易くなる。

【0053】

また、給電ケーブル９に別の二股ケーブルを取付けた状態で、別の二股ケーブルの一方のコネクターに対して１個だけ電気融着継手４を接続して融着を行わせるような逆の使い方をしてしまうことも考えられる。しかし、このようにすると、別の二股ケーブルの他方のコネクターが空き端子となってしまい、むき出しの状態になるので、空き端子から漏電や感電などを生じるおそれあり、安全性を確保することができない。

【0054】

しかし、この実施例のように、増設用接続部１３を設けて増設ケーブル１１を適正に接続ができるようにすることで、上記したようなコストや人為ミスや安全性などの問題をなくすことができる。

【0055】

（作用効果２）そして、上記に加えて、融着制御装置８が給電規制部４１を備えるようにしても良い。これにより、増設用接続部１３に増設ケーブル１１が接続された状態で、増設ケーブル１１に対して別の電気融着継手１２が接続されていない場合に、融着制御装置８による電力の供給を強制的に規制することができる。これにより、空き端子への通電がなくなり、作業の安全性などを高めることが可能となる。

【0056】

（作用効果３）また、上記した電気融着方法によれば、上記と同様の作用効果を得ることができる。

【0057】

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

【符号の説明】

【0058】

３ 電気融着装置
４ 電気融着継手
８ 融着制御装置
９ 給電ケーブル
１１ 増設ケーブル
１２ 別の電気融着継手
１３ 増設用接続部
１４ 増設ケーブル検出部
４１ 給電規制部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】