JP2006118656A - Heat insulating multilayered pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用の排気管などの使用される曲げ加工に適した断熱複層管に関するものである。 The present invention relates to a heat insulating multilayer tube suitable for bending work used for an exhaust pipe for automobiles and the like.
従来、自動車の排気管には、排気管の外表面が高温にならないこと、即ち断熱性が高いことが要求され、その外表面の温度が高いことに起因する不具合を回避する必要がある。また、排気ガスを浄化するための触媒を排ガス経路に設けた場合には、この触媒はより高温下におかれる方が触媒の効率がよいことから、排ガスの温度を低下させることなく排ガスを触媒に送込む必要があり、保温性が高い排気管であることも要求されている。そして、このような要求を満足する排気管としては、金属製内管と、その内管に所定の隙間をあけて嵌入された金属製外管とからなる2重管が有効とされている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust pipe of an automobile is required to have a high temperature on the outer surface of the exhaust pipe, that is, to have a high heat insulating property, and it is necessary to avoid problems caused by the high temperature of the outer surface. In addition, when a catalyst for purifying exhaust gas is provided in the exhaust gas path, it is more efficient to place the catalyst at a higher temperature, so that the exhaust gas can be catalyzed without lowering the temperature of the exhaust gas. It is necessary to be an exhaust pipe having high heat retention. As an exhaust pipe satisfying such a requirement, a double pipe comprising a metal inner pipe and a metal outer pipe fitted with a predetermined gap in the inner pipe is effective.
一方、排気管は、エンジンから車体後尾まで配設され、その間に存在する障害物を回避する等の目的で適宜折曲げられる。しかし、2重管をその内径を維持した状態で単純に折曲げると、折曲げられた部分で内管と外管が接触してその部分における熱伝導率が上昇し、断熱性及び保温性が悪化する不具合がある。
この点を解消して断熱性及び保温性が悪化させることなく折曲げ得るものとして、内管と外管の間の所定の隙間に断熱用筒状物を介装させた断熱複層管が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この断熱複層管では、内管と外管の間の所定の隙間に介装された断熱用筒状物が、折曲げ時に内管と外管が部分的に接触するようなことを回避して、断熱性及び保温性が悪化することを防止できるものとしている。
Proposed a heat insulation multi-layer pipe with heat insulation tubular material interposed in a predetermined gap between the inner pipe and the outer pipe as a thing that can bend without eliminating this point and deteriorating the heat insulation and heat retention. (For example, refer to Patent Document 1). In this heat insulating multi-layer pipe, the heat insulating cylindrical member interposed in the predetermined gap between the inner pipe and the outer pipe avoids partial contact between the inner pipe and the outer pipe during bending. Therefore, it is possible to prevent the heat insulation and heat retention from deteriorating.
しかし、上記従来の複層管では断熱用筒状物としてセラミッククロスを用いており、折曲げ部分に比較的大きな力が加わる比較的内径の大きな複層管では、その折曲げ時にセラミッククロス自体が潰されて内管と外管が接触し、その内管と外管が接触することに起因して複層管の断熱性及び保温性を十分に確保できなくなるという未だ解決すべき課題が残存していた。
本発明の目的は、折曲げ時における断熱用筒状物の破壊を防止して断熱性及び保温性を十分に確保し得る断熱複層管を提供することにある。
However, the above-mentioned conventional multi-layer pipe uses a ceramic cloth as a tubular material for heat insulation. In a multi-layer pipe having a relatively large inner diameter in which a relatively large force is applied to the bent portion, the ceramic cloth itself is not bent. There is still a problem to be solved that the inner tube and the outer tube are crushed and the inner tube and the outer tube are in contact with each other, so that the heat insulation and heat retention of the multilayer tube cannot be sufficiently secured. It was.
An object of the present invention is to provide a heat insulating multi-layer pipe that can sufficiently prevent heat and heat retention by preventing breakage of a heat insulating cylindrical body during bending.
請求項1に係る発明は、図1に示すように、金属製内管11と、内管11に所定の隙間をあけて嵌入された金属製外管12と、内管11と外管12の間の所定の隙間に介装された断熱用筒状物13とを備えた断熱複層管の改良である。
その特徴ある構成は、断熱用筒状物13がステンレス鋼からなる糸14aとガラス繊維からなる糸14bを編んで形成されたところにある。
この請求項1に記載された断熱複層管では、内管11と外管12の間の所定の隙間に介装された断熱用筒状物13がその間に位置して、折曲げ時に内管11と外管12が接触することを防止する。ここで、断熱用筒状物13は機械的強度が比較的高いステンレス鋼からなる糸14aと機械的強度は劣るけれどもに熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸14bを編んで形成されており、ステンレス鋼からなる糸14aが主として内管11と外管12との接触を防止してガラス繊維からなる糸14bが破壊されることを回避する。この結果、折曲げ時における断熱用筒状物の破壊は防止され、複層管の断熱性及び保温性が悪化することを防止する。
As shown in FIG. 1, the invention according to
The characteristic configuration is that the
In the heat insulating multi-layer pipe described in
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明であって、更に図2に示すように、断熱用筒状物13は、2〜20本の糸14a,14bを並列に引揃えた組み糸14を平織状に編んで形成され、組み糸14の内の1〜5本がステンレス鋼からなる糸14aであって残りがガラス繊維からなる糸14bであることを特徴とする。
この請求項2に記載された断熱複層管では、組み糸14の内の1〜5本が熱伝導率の高いステンレス鋼からなる糸14aであって残りは熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸14bであるので、内管11又は外管12に直接接触するステンレス鋼からなる糸14aの割合を減少させることができる。また、断熱用筒状物13はこの組み糸14を平織状に編んで形成されるため、内管11又は外管12に直接接触したステンレス鋼からなる糸14aが互いに接触して内管11と外管12とを直接的に連結する部分は更に減少し、折曲げ時における断熱用筒状物13の破壊を有効に防止しつつ、断熱性及び保温性を十分に確保することができる。
ここで、組み糸14は、それを構成する糸14a,14bが2本未満であると遮熱の不具合があり、20本を越えると曲げ加工時の乗り上がりから過密となり潰される不具合がある。また、組み糸14の内のステンレス鋼からなる糸14aが存在しないとガラス繊維からなる糸14bのみとなり、曲げ加工時に潰される不具合があり、6本を越えると接触箇所が増加し熱伝導率が増加して断熱効果が減少する不具合がある。
The invention according to
In the heat insulating multilayer tube described in
Here, if the
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明であって、更に図3に示すように、内管11の外径D1が25mm〜120mmであって所定の隙間dが0.5mm〜5.0mmであり、ステンレス鋼からなる糸14aの太さa1が2.4mm〜0.1mmであってガラス繊維からなる糸14bの太さa2が2.4mm〜0.1mmであり、かつステンレス鋼からなる糸14aの太さに対するガラス繊維からなる糸14bの太さの比a2/a1が0.5〜2であることを特徴とする。
この請求項3に記載された断熱複層管では、内管11の外径が25mm〜120mmであるような比較的大径なものであっても、所定の隙間dを0.5mm〜5.0mmとし、その内管11と外管12との接触を主として防止する断熱用筒状物13のステンレス鋼からなる糸14aの太さa1を2.4mm〜0.1mmとすることにより、折曲げ時における内管11と外管12との間の所定の隙間を維持して断熱性及び保温性が悪化することを有効に防止する。そして、ガラス繊維からなる糸14bの太さa2を2.4mm〜0.1mmとし、ステンレス鋼からなる糸14aの太さに対するガラス繊維からなる糸14bの太さの比a2/a1を0.5〜2とすることにより、ガラス繊維からなる糸14bが破壊されることを回避して、必要とする断熱性及び保温性を有効に確保する。
The invention according to claim 3 is the invention according to
In the heat insulating multilayer tube described in claim 3, even if the
ここで、内管11の外径が25mm未満であると小さすぎる不具合があり、120mmを越えると需要が減少する不具合がある。そして、この内管11の外径は40〜110mmであることが更に好ましい。また、所定の隙間dが0.5mm未満であるとステンレス鋼からなる糸14aとガラス繊維からなる糸14bの双方を細くする必要があり、それらが曲げ加工時に潰れる不具合があり、5mmを越えると周囲のスペースを取り過ぎる不具合がある。そして、この所定の隙間dは1〜3mmであることが更に好ましい。また、ステンレス鋼からなる糸14aの太さ及びガラス繊維からなる糸の太さが0.1mm未満であると断熱複層管の断熱性及び保温性が悪化し、それらの糸の太さが2.4mmを越えると剛性が高すぎて曲げ加工のための荷重が増大する不具合がある。更に、ステンレス鋼からなる糸の太さに対するガラス繊維からなる糸の太さの比a2/a1が0.5未満であると所定の隙間dにおける断熱用筒状物13の占める割合が減少して断熱複層管の断熱性及び保温性が悪化し、その比a2/a1が2を越えると折り曲げ時にガラス繊維からなる糸14bが重なり、潰されて破壊されるおそれがある。そして、その比a2/a1は1〜2であることが更に好ましい。
Here, when the outer diameter of the
請求項4に係る発明は、請求項2又は3に係る発明であって、図2に示すように、ステンレス鋼からなる1〜5本の糸14aが組み糸14の中央に並べられたことを特徴とする。
この請求項4に記載された断熱複層管では、内管11と外管12との接触を主として防止する断熱用筒状物13のステンレス鋼からなる1〜5本の糸14aを組み糸14の中央に並べるので、この複層管10を折曲げるときに単一のステンレス鋼からなる糸14aが受ける圧縮力を低減させることができ、それぞれのステンレス鋼からなる糸14aの機械的変形量を減少させて内管11と外管12との間の所定の隙間を確実に維持する。
The invention according to claim 4 is the invention according to
In the heat insulation multilayer pipe described in
本発明の断熱複層管では、断熱用筒状物がステンレス鋼からなる糸とガラス繊維からなる糸を編んで形成したので、内管と外管の間の所定の隙間に介装された断熱用筒状物がその間に位置して、折曲げ時に内管と外管が接触することを防止する。ここで、断熱用筒状物は機械的強度が比較的高いステンレス鋼からなる糸と機械的強度は劣るけれどもに熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸を編んで形成するので、ステンレス鋼からなる糸が主として内管と外管との接触を防止し、ガラス繊維からなる糸が破壊されることを回避する。この結果、折曲げ時における断熱用筒状物の破壊は防止され、複層管の断熱性及び保温性が悪化することを防止することができる。 In the heat insulating multi-layer pipe of the present invention, the heat insulating cylinder is formed by knitting a thread made of stainless steel and a thread made of glass fiber, so that heat insulation interposed in a predetermined gap between the inner pipe and the outer pipe The cylinder is positioned between the inner tube and the outer tube to prevent contact between the inner tube and the outer tube during bending. Here, the tubular material for heat insulation is formed by knitting a yarn made of stainless steel having a relatively high mechanical strength and a yarn made of glass fiber having a low thermal conductivity although the mechanical strength is inferior. The yarn mainly prevents contact between the inner tube and the outer tube, and the yarn made of glass fiber is avoided from being broken. As a result, it is possible to prevent the heat insulating cylinder from being broken during bending, and to prevent deterioration of the heat insulating property and heat retaining property of the multilayer tube.
断熱用筒状物は、2〜20本の糸を並列に引揃えた組み糸を平織状に編んで形成されたものであり、組み糸の内の1〜5本がステンレス鋼からなる糸であって残りがガラス繊維からなる糸であれば、内管又は外管に直接接触するステンレス鋼からなる糸の割合は減少する。また、断熱用筒状物はこの組み糸を平織状に編んで形成されるため、内管又は外管に直接接触したステンレス鋼からなる糸が互いに接触して内管と外管とを直接的に連結する部分は更に減少し、折曲げ時における断熱用筒状物の破壊を有効に防止しつつ、断熱性及び保温性を十分に確保する。
この場合、内管と外管との接触を主として防止する断熱用筒状物のステンレス鋼からなる糸の太さを2.4mm〜0.1mmとすることにより、折曲げ時における内管と外管との間の所定の隙間を維持して断熱性及び保温性が悪化することを有効に防止するとともに、ステンレス鋼からなる1〜5本の糸を組み糸の中央に並べれば、この複層管を折曲げるときに単一のステンレス鋼からなる糸が受ける圧縮力を低減させることができ、それぞれのステンレス鋼からなる糸の機械的変形量を減少させて内管と外管との間の所定の隙間を確実に維持することができる。
The tubular body for heat insulation is formed by knitting a braided yarn in which 2 to 20 yarns are arranged in parallel into a plain weave, and 1 to 5 of the braided yarns are made of stainless steel. If the remainder is a yarn made of glass fiber, the proportion of the yarn made of stainless steel that directly contacts the inner tube or the outer tube decreases. In addition, since the tubular material for heat insulation is formed by knitting this braided yarn into a plain weave shape, the stainless steel yarns that are in direct contact with the inner tube or the outer tube come into contact with each other to directly connect the inner tube and the outer tube. Further, the number of the portions connected to the heat exchanger is further reduced, and the heat insulating property and the heat retaining property are sufficiently ensured while effectively preventing the breakage of the heat insulating cylinder during bending.
In this case, the thickness of the thread made of stainless steel, which is a tubular material for heat insulation that mainly prevents contact between the inner tube and the outer tube, is set to 2.4 mm to 0.1 mm, so that the inner tube and the outer tube at the time of bending are This multilayer is achieved by maintaining a predetermined gap between the pipes and effectively preventing deterioration of heat insulation and heat retention and arranging 1 to 5 threads made of stainless steel at the center of the braid. The compressive force applied to a single stainless steel thread when the pipe is bent can be reduced, and the amount of mechanical deformation of each stainless steel thread can be reduced to reduce the distance between the inner pipe and the outer pipe. The predetermined gap can be reliably maintained.
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、本発明の断熱複層管10は、金属製内管11と、内管11に所定の隙間d(図3)をあけて嵌入された金属製外管12と、内管11と外管12の間の所定の隙間dに介装された断熱用筒状物13とを備える。内管11はアルミニウムでメッキされた外径D1が25mm〜120mmの鋼管又はステンレス鋼管であって、その肉厚t1は0.5mm〜4mmのものが使用される。一方、外管12はステンレス鋼からなり、その肉厚t2は0.5mm〜4mmのものが使用される。この金属であるステンレス鋼製の外管12は内管11と0.5mm〜5mmの所定の隙間dをあけてその内管11に嵌入される。そして、内管11と外管12の間の所定の隙間dに介装された断熱用筒状物13は、ステンレス鋼からなる糸14aとガラス繊維からなる糸14bを編んで形成される。なお、この明細書における「ステンレス鋼からなる糸」とは、ステンレス鋼をスウェージング加工により糸状にした形態のものをいい、「ガラス繊維からなる糸」とは、ガラス繊維のモノフィラメントを複数本撚り合わせた形態をいうものとする。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the heat
断熱用筒状物13は、2〜20本の糸14a,14bを並列に引揃えた組み糸14を平織状に編んで形成される。この実施の形態における組み糸14は、図2に示すように、10本の糸を並列に引揃えたものであって、その組み組み糸14の内の2本がステンレス鋼からなる糸14aであって、残りの8本がガラス繊維からなる糸14bであるものを示す。そして、ステンレス鋼からなる糸14aの太さa1は2.4mm〜0.1mmであってガラス繊維からなる糸14bの太さa2は2.4mm〜0.1mmである。ここで、ガラス繊維からなる糸14bの太さは、ステンレス鋼からなる糸14aの太さより小さなものであり、ステンレス鋼からなる糸の太さa1に対するガラス繊維からなる糸の太さa2の比(a2/a1)は0.5〜2である。そして、ステンレス鋼からなる2本の糸は組み糸14の中央に並べられる。
The heat insulating
このような鋼製の複層管10では、内管11の内部に砂や氷塊を詰め込んで或いは移動式芯金を挿入して内管11の内径を潰すことなく図3に示すように折曲げると、その外側と内側の間の所定の隙間dを潰すように内管11と外管12が近づくけれども、内管11と外管12の間の所定の隙間dに介装された断熱用筒状物13がその間に位置してその折曲げ時に内管11と外管12が接触することを回避する。ここで、断熱用筒状物13は、機械的強度が比較的高いステンレス鋼からなる糸14aと機械的強度は劣るけれどもに熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸14bを編んで形成されており、内管11の外径が25mm〜120mmであって所定の隙間dが0.5mm〜5mmであるような比較的大きな複層管10であっても、ステンレス鋼からなる糸14aが主として内管11と外管12との接触を防止し、ガラス繊維からなる糸14bが破壊されることを回避する。この結果、折曲げ時における断熱用筒状物13の破壊は防止され、複層管10の断熱性及び保温性が悪化することが防止される。
In such a
ここで、内管11と外管12との接触をステンレス鋼からなる糸14aが主として防止するので、ステンレス鋼からなる糸14aは内管11と外管12に接触することになる。しかし、断熱用筒状物13は、2〜20本の糸を並列に引揃えた組み糸14を平織状に編んで形成され、組み糸14の内の1〜5本が熱伝導率の高いステンレス鋼からなる糸14aであって残りは熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸14bである。このため、内管11又は外管12に直接接触してその断熱性及び保温性を悪化させるおそれがあるステンレス鋼からなる糸14aの割合は減少する。
Here, since the
例えば図2に示すように、10本の糸を並列に引揃えた組み糸14を用い、その組み糸14の内の2本がステンレス鋼からなる糸14aであって、残りの8本がガラス繊維からなる糸14bである場合には、ステンレス鋼からなる糸14aの太さa1がガラス繊維からなる糸14bの太さa2と同一であったとしても、そのステンレス鋼からなる糸14aが組み糸14の全体に占める割合は12.5%〜20%にしかすぎない。また、断熱用筒状物13はこの組み糸14を平織状に編んで形成されるため、内管11又は外管12に直接接触したステンレス鋼からなる糸14aが互いに接触して内管11と外管12とを直接的に連結する部分は更に減少し、これらの2乗と考えても全体の1.5%〜4%になり、断熱性及び保温性を著しく悪化させるようなものではない。従って、本発明の複層管10では、折曲げ時における断熱用筒状物13の破壊を有効に防止しつつ、断熱性及び保温性を十分に確保することができる。
For example, as shown in FIG. 2, a
また、内管11の外径D1が25mm〜120mmであるような比較的大径なものであっても、所定の隙間dを0.5mm〜5mmとし、その内管11と外管12との接触を主として防止する断熱用筒状物13のステンレス鋼からなる糸14aの太さを2.4mm〜0.1mmとすれば、折曲げ時における内管11と外管12との間の所定の隙間を維持することができる。また、ガラス繊維からなる糸14bの太さが2.4mm〜0.1mmであって、ステンレス鋼からなる糸14aの太さより小さくなるように、ステンレス鋼からなる糸14aの太さに対するガラス繊維からなる糸14bの太さの比a2/a1を0.5〜2とすれば、ステンレス鋼からなる糸14aの存在によりガラス繊維からなる糸14bが破壊されることは確実に回避され、その断熱性及び保温性を有効に確保することができる。
Even if the outer diameter D 1 of the
更に、ステンレス鋼からなる1〜5本の糸14a、この実施の形態では2本の糸14aが組み糸14の中央に並べれば、複層管10を折曲げるときに単一のステンレス鋼からなる糸14aが受ける圧縮力を低減させることができ、それぞれのステンレス鋼からなる糸14aの機械的変形量を減少させて内管11と外管12との間の所定の隙間を確実に維持し、その断熱性及び保温性を有効に確保することができる。
Furthermore, if 1 to 5
11 内管
12 外管
13 断熱用筒状物
14 組み糸
14a ステンレス鋼からなる糸
14b ガラス繊維からなる糸
d 所定の隙間
D1 内管の外径
The outer diameter of the thread d predetermined gap D 1 inner tube made of
Claims (4)
前記断熱用筒状物(13)がステンレス鋼からなる糸(14a)とガラス繊維からなる糸(14b)を編んで形成されたことを特徴とする断熱複層管。 A metal inner pipe (11), a metal outer pipe (12) fitted with a predetermined gap in the inner pipe (11), and between the inner pipe (11) and the outer pipe (12) Insulating multi-layer pipe provided with a tubular material for heat insulation (13) interposed in the predetermined gap,
A heat insulating multi-layer pipe, wherein the heat insulating cylinder (13) is formed by knitting a thread (14a) made of stainless steel and a thread (14b) made of glass fiber.
The heat insulating multilayer pipe according to claim 2 or 3, wherein 1 to 5 threads (14a) made of stainless steel are arranged in the center of the braided thread (14).
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