JPH06212967A - 断熱性に優れた管セグメント - Google Patents
断熱性に優れた管セグメントInfo
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- JPH06212967A JPH06212967A JP5020810A JP2081093A JPH06212967A JP H06212967 A JPH06212967 A JP H06212967A JP 5020810 A JP5020810 A JP 5020810A JP 2081093 A JP2081093 A JP 2081093A JP H06212967 A JPH06212967 A JP H06212967A
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車のエンジンから排出される燃焼ガス等
を通す配管を構成する断熱性に優れた管セグメントを提
供する。 【構成】 端部に接続用のフランジを溶接し、中央部は
金属内管と金属外管とそれらの間に断熱材層を配する三
層構造の断面を有する断熱性に優れた管セであって、内
管の肉厚が外管の肉厚より薄く、端部のフランジが外管
に溶接されており、さらに、管セグメントの接続に際し
内管同士が気密に結合する係合部材を端面に備えている
ことを特徴とする。
を通す配管を構成する断熱性に優れた管セグメントを提
供する。 【構成】 端部に接続用のフランジを溶接し、中央部は
金属内管と金属外管とそれらの間に断熱材層を配する三
層構造の断面を有する断熱性に優れた管セであって、内
管の肉厚が外管の肉厚より薄く、端部のフランジが外管
に溶接されており、さらに、管セグメントの接続に際し
内管同士が気密に結合する係合部材を端面に備えている
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた断熱性を有する
管セグメントに関するものであり、さらに詳細には、例
えば、自動車のエンジンから排出される燃焼ガスを通す
配管を構成する管セグメントに関するものである。
管セグメントに関するものであり、さらに詳細には、例
えば、自動車のエンジンから排出される燃焼ガスを通す
配管を構成する管セグメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車エンジンの高性能化が進
み、エンジンから排出される燃焼ガスの温度が高くなる
とともに、排気ガス配管から外部への熱流出による以下
の問題が懸念されている。
み、エンジンから排出される燃焼ガスの温度が高くなる
とともに、排気ガス配管から外部への熱流出による以下
の問題が懸念されている。
【０００３】（１）最近の自動車にはエンジン、エアコ
ン等の制御のために電子部品が多用されているが、これ
ら電子部品は耐熱性が極めて低く熱に弱いため、排気ガ
ス配管から流出する熱により故障する危険性がある。
ン等の制御のために電子部品が多用されているが、これ
ら電子部品は耐熱性が極めて低く熱に弱いため、排気ガ
ス配管から流出する熱により故障する危険性がある。
【０００４】（２）排気ガス配管は自動車の床下を通る
ことが多いが、可燃物の上に停車すると、排気ガス配管
から流出する熱により可燃物が燃え上がり、火災を発生
する危険性がある。
ことが多いが、可燃物の上に停車すると、排気ガス配管
から流出する熱により可燃物が燃え上がり、火災を発生
する危険性がある。
【０００５】そこで、排気ガス配管の断熱性を向上させ
ることにより、外部への熱流出を低減し、上記問題を回
避するため、従来の自動車排気ガス配管用の管セグメン
トは、例えば、図１に示す構成となっている。すなわ
ち、この例では、端部１１に接続用のフランジ２１を溶
接し、端部を除く中央部１２は金属製の内管２２および
外管２３の間に断熱材層２４を配する三層構造となって
いる。このとき、内管２２として肉厚１.５−３.０mmの
ステンレス鋼管、外管２３として肉厚1.０−1.５mmのア
ルミめっきステンレス鋼板あるいは炭素鋼鋼板の断面が
半円形状のプレス品を筒状に接合したものが通常用いら
れており、内管の肉厚は外管より厚くなっている。これ
は自動車の走行にともなう振動に耐える機能を内管で持
たせるためであり、外管は単に中間の断熱材層を保持す
るカバー的な役割をするだけである。このため、端部１
１では、接続用のフランジ２１は内管２２に溶接されて
いるとともに、外管２３は断熱材層２４の端を包み込む
ように縮径され、当縮径部２５が内管２２と接する構造
となっている。
ることにより、外部への熱流出を低減し、上記問題を回
避するため、従来の自動車排気ガス配管用の管セグメン
トは、例えば、図１に示す構成となっている。すなわ
ち、この例では、端部１１に接続用のフランジ２１を溶
接し、端部を除く中央部１２は金属製の内管２２および
外管２３の間に断熱材層２４を配する三層構造となって
いる。このとき、内管２２として肉厚１.５−３.０mmの
ステンレス鋼管、外管２３として肉厚1.０−1.５mmのア
ルミめっきステンレス鋼板あるいは炭素鋼鋼板の断面が
半円形状のプレス品を筒状に接合したものが通常用いら
れており、内管の肉厚は外管より厚くなっている。これ
は自動車の走行にともなう振動に耐える機能を内管で持
たせるためであり、外管は単に中間の断熱材層を保持す
るカバー的な役割をするだけである。このため、端部１
１では、接続用のフランジ２１は内管２２に溶接されて
いるとともに、外管２３は断熱材層２４の端を包み込む
ように縮径され、当縮径部２５が内管２２と接する構造
となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来技術には以下の問題があり、その管セグメントの
断熱性が不十分である。
た従来技術には以下の問題があり、その管セグメントの
断熱性が不十分である。
【０００７】（１）従来の排気ガス配管用管セグメント
の端部１１は、前記の構造であるため、断熱材層２４で
覆われていない。このため、内管２２と溶接された接続
用のフランジおよび内管２２と接触する外管２３の縮径
部２５を通して、熱が容易に外部に流出する。排気ガス
管セグメントの全長に比べ端部１１の長さは短いが、金
属の熱伝導率が極めて高いことから、流出する熱量は相
当な量となり、その分排気ガス配管としての断熱性が低
下している。
の端部１１は、前記の構造であるため、断熱材層２４で
覆われていない。このため、内管２２と溶接された接続
用のフランジおよび内管２２と接触する外管２３の縮径
部２５を通して、熱が容易に外部に流出する。排気ガス
管セグメントの全長に比べ端部１１の長さは短いが、金
属の熱伝導率が極めて高いことから、流出する熱量は相
当な量となり、その分排気ガス配管としての断熱性が低
下している。
【０００８】（２）このため、自動車の床下配管では端
部１１の外部に遮熱板を別途取り付ける必要がある。ま
た、端部１１の外部近傍には熱に弱い電子部品を配置し
ないように気を付けるという設計上の制約を生じたり、
スペースの点でどうしても配置しなければならない場合
には床下配管と同様に遮熱板を別途取り付けなければな
らない。このような遮熱板の取り付けや設計上の制約
は、部品増加による製造コストの増加や設計に要する時
間の延長という別の問題を生じさせる。
部１１の外部に遮熱板を別途取り付ける必要がある。ま
た、端部１１の外部近傍には熱に弱い電子部品を配置し
ないように気を付けるという設計上の制約を生じたり、
スペースの点でどうしても配置しなければならない場合
には床下配管と同様に遮熱板を別途取り付けなければな
らない。このような遮熱板の取り付けや設計上の制約
は、部品増加による製造コストの増加や設計に要する時
間の延長という別の問題を生じさせる。
【０００９】（３）エンジンの燃焼ガスに含まれる有害
成分を低減するため、排気ガス配管の途中に触媒が設け
られているが、近年地球環境保護の観点から有害成分を
さらに低減することが要求されている。このとき、最大
の問題はエンジン始動直後の触媒に接する排気ガス温度
である。すなわち、エンジン始動直後には排気ガス配管
の温度が低いため、エンジンの燃焼ガスが持っている熱
量は排気ガス配管の温度を上昇させることに費やされ、
排気ガスが触媒に接する時には、排気ガス温度は相当低
くなっている。このような低温では、触媒の反応速度が
おそいため、排気ガス中の有害成分を現状以上に低減す
るには、触媒の量を増加させる必要がある。このこと
は、コストの増大・自動車重量の増加という問題を生じ
る。
成分を低減するため、排気ガス配管の途中に触媒が設け
られているが、近年地球環境保護の観点から有害成分を
さらに低減することが要求されている。このとき、最大
の問題はエンジン始動直後の触媒に接する排気ガス温度
である。すなわち、エンジン始動直後には排気ガス配管
の温度が低いため、エンジンの燃焼ガスが持っている熱
量は排気ガス配管の温度を上昇させることに費やされ、
排気ガスが触媒に接する時には、排気ガス温度は相当低
くなっている。このような低温では、触媒の反応速度が
おそいため、排気ガス中の有害成分を現状以上に低減す
るには、触媒の量を増加させる必要がある。このこと
は、コストの増大・自動車重量の増加という問題を生じ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、排気ガス管
セグメントの断熱性を向上させ、従来管セグメントに関
わる上記問題を解決するため、検討を重ねた結果，以下
のことを知見した。
セグメントの断熱性を向上させ、従来管セグメントに関
わる上記問題を解決するため、検討を重ねた結果，以下
のことを知見した。
【００１１】（１）従来配管の断熱性を低下させている
最大の原因は管セグメントの端部１１の構造にあるこ
と。すなわち、端部１１において、高温の燃焼ガスと接
する内管に、接続用のフランジが直接取り付けられてい
るとともに外管の縮径部２５も接しているため、この部
分を通して熱が容易に外部へ流出すること。
最大の原因は管セグメントの端部１１の構造にあるこ
と。すなわち、端部１１において、高温の燃焼ガスと接
する内管に、接続用のフランジが直接取り付けられてい
るとともに外管の縮径部２５も接しているため、この部
分を通して熱が容易に外部へ流出すること。
【００１２】（２）これを抑制するには、端部１１にも
断熱材層を配置するのが効果的であること。 （３）さらに、エンジン始動直後の排気ガス温度の低下
を抑制するには、高温の燃焼ガスと接する内管の肉厚を
減少させ、その熱容量を低減するのが好ましいこと。
断熱材層を配置するのが効果的であること。 （３）さらに、エンジン始動直後の排気ガス温度の低下
を抑制するには、高温の燃焼ガスと接する内管の肉厚を
減少させ、その熱容量を低減するのが好ましいこと。
【００１３】そこで、上記の知見に基づいて、本発明者
らは従来技術の問題点を解決しうる断熱性に優れた管セ
グメントを開発した。すなわち、端部に接続用のフラン
ジを溶接し、中央部は金属内管と金属外管とそれらの間
に断熱材層を配する三層構造の断面を有する管セグメン
トにおいて、内管の肉厚が外管の肉厚より薄く、端部の
フランジが外管に溶接されており、さらに、管セグメン
トの接続に際し内管同士が気密に結合する係合部材を端
面に備えていることを特徴とする断熱性に優れた管セグ
メントである。
らは従来技術の問題点を解決しうる断熱性に優れた管セ
グメントを開発した。すなわち、端部に接続用のフラン
ジを溶接し、中央部は金属内管と金属外管とそれらの間
に断熱材層を配する三層構造の断面を有する管セグメン
トにおいて、内管の肉厚が外管の肉厚より薄く、端部の
フランジが外管に溶接されており、さらに、管セグメン
トの接続に際し内管同士が気密に結合する係合部材を端
面に備えていることを特徴とする断熱性に優れた管セグ
メントである。
【００１４】
【作用】以下に本発明の構成要件の限定理由を説明す
る。まず、本発明の管セグメントも、従来の配管用管セ
グメントと同様に、端部に接続用のフランジを溶接し、
中央部は金属内管と金属外管の中間に断熱材層を配する
三層構造の断面を有する構成とした。端部に接続用のフ
ランジを溶接するのは、管セグメントの接続方法として
種々の方式があるが、フランジ方式とするのが最も低コ
ストとなるとともに、現在広く実施されている接続方法
と同一方式とすることで工業的に容易に受け入れられる
ためである。また、中央部を金属内管と金属外管の間に
断熱材層を配する三層構造とするのは、断熱性を確保す
るのに無機材料からなる断熱材を用いるのが最も効率的
であること、およびその内周および外周を金属管で被覆
することにより、断熱材が管内部に飛散し下流の触媒機
能を低下させる危険性、あるいは管外部に飛散し環境問
題を生じさせる危険性を防止することができるためであ
る。
る。まず、本発明の管セグメントも、従来の配管用管セ
グメントと同様に、端部に接続用のフランジを溶接し、
中央部は金属内管と金属外管の中間に断熱材層を配する
三層構造の断面を有する構成とした。端部に接続用のフ
ランジを溶接するのは、管セグメントの接続方法として
種々の方式があるが、フランジ方式とするのが最も低コ
ストとなるとともに、現在広く実施されている接続方法
と同一方式とすることで工業的に容易に受け入れられる
ためである。また、中央部を金属内管と金属外管の間に
断熱材層を配する三層構造とするのは、断熱性を確保す
るのに無機材料からなる断熱材を用いるのが最も効率的
であること、およびその内周および外周を金属管で被覆
することにより、断熱材が管内部に飛散し下流の触媒機
能を低下させる危険性、あるいは管外部に飛散し環境問
題を生じさせる危険性を防止することができるためであ
る。
【００１５】なお、本発明で用いる金属内管および金属
外管は狭義の管に限定されるものではなく、例えば従来
の管セグメントにおける外管のように、板を曲げ加工し
た後筒状に接合したものも含めることができる。また、
その材質については、内管では高温の燃焼ガスと接触す
るため耐熱性の観点からステンレス鋼を、外管ではあま
り高温とならないが融雪塩に対する耐腐食性からアルミ
めっき炭素鋼あるいはステンレス鋼を、それぞれ用いる
のが好ましい。
外管は狭義の管に限定されるものではなく、例えば従来
の管セグメントにおける外管のように、板を曲げ加工し
た後筒状に接合したものも含めることができる。また、
その材質については、内管では高温の燃焼ガスと接触す
るため耐熱性の観点からステンレス鋼を、外管ではあま
り高温とならないが融雪塩に対する耐腐食性からアルミ
めっき炭素鋼あるいはステンレス鋼を、それぞれ用いる
のが好ましい。
【００１６】次に、内管の肉厚を外管の肉厚より小さく
するのは、内管の肉厚を減少させ、その熱容量を低減す
ること、および自動車の走行にともなう振動に耐える機
能を外管で持たせること、のためである。このとき、内
管の熱容量を低減させるには、肉厚を限りなく薄くする
ことが良いが、高温の燃焼ガスによる熱劣化（表面酸
化、熱疲労）を考慮すると０.４mmをその限度とするの
が現実的である。また、外管は振動に耐える強度部材と
なるため、その肉厚は１.５−２.０mm程度は必要であ
る。なお、内管、外管とも必要以上に肉厚を厚くするの
は、材料コスト、部品重量の増加を招くため、好ましく
ないことは明らかである。
するのは、内管の肉厚を減少させ、その熱容量を低減す
ること、および自動車の走行にともなう振動に耐える機
能を外管で持たせること、のためである。このとき、内
管の熱容量を低減させるには、肉厚を限りなく薄くする
ことが良いが、高温の燃焼ガスによる熱劣化（表面酸
化、熱疲労）を考慮すると０.４mmをその限度とするの
が現実的である。また、外管は振動に耐える強度部材と
なるため、その肉厚は１.５−２.０mm程度は必要であ
る。なお、内管、外管とも必要以上に肉厚を厚くするの
は、材料コスト、部品重量の増加を招くため、好ましく
ないことは明らかである。
【００１７】さらに、端部のフランジを外管に溶接する
のは、外管が強度部材であること、および燃焼ガスと接
触する内管をフランジから離すことにより、この部分を
通して外部へ流出する熱を低減することのためである。
また、このような構成とすることにより、端部において
も外管と内管の間に空間を確保でき、この空間に断熱材
層を配することにより、端部の断熱性を向上させること
ができる。
のは、外管が強度部材であること、および燃焼ガスと接
触する内管をフランジから離すことにより、この部分を
通して外部へ流出する熱を低減することのためである。
また、このような構成とすることにより、端部において
も外管と内管の間に空間を確保でき、この空間に断熱材
層を配することにより、端部の断熱性を向上させること
ができる。
【００１８】最後に、配管の接続に際し内管同士が気密
に結合する構造、特に、かん合する構造とするのは、か
ん合により接続部の内管同士が隙間なく密着すること
で、燃焼ガスが断熱材層に進入するのを防止するためで
ある。これにより、断熱材の劣化を抑制することができ
る。
に結合する構造、特に、かん合する構造とするのは、か
ん合により接続部の内管同士が隙間なく密着すること
で、燃焼ガスが断熱材層に進入するのを防止するためで
ある。これにより、断熱材の劣化を抑制することができ
る。
【００１９】
【実施例】図２に本発明の一実施例を示す。図２（ａ）
に示した排気ガス配管用セグメントでは、中央部１２は
ステンレス鋼からなる薄肉の内管２２、Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｓ
ｉＯ2 繊維からなる断熱材層２４、およびアルミめっき
炭素鋼からなる厚肉の外管２３の三層構造となってい
る。また、端部１１では接続用フランジが外管２３に溶
接されているとともに、内管の片端はかん合代だけフラ
ンジ面より突出し、他端は内管が緩いテーパでフランジ
面に向かって拡開されている。このような構成の管セグ
メントは図２(ｂ)に示すように接続される。すなわち、
左右の配管の内管１１，１１’が突出部２６とテーパ部
２７でかん合されるとともに、フランジ２１でボルト止
めにて接続されている。このとき、管セグメントの中央
部１２と同様に接続された部分にも断熱材層が存在する
ため、断熱性が著しく向上する。
に示した排気ガス配管用セグメントでは、中央部１２は
ステンレス鋼からなる薄肉の内管２２、Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｓ
ｉＯ2 繊維からなる断熱材層２４、およびアルミめっき
炭素鋼からなる厚肉の外管２３の三層構造となってい
る。また、端部１１では接続用フランジが外管２３に溶
接されているとともに、内管の片端はかん合代だけフラ
ンジ面より突出し、他端は内管が緩いテーパでフランジ
面に向かって拡開されている。このような構成の管セグ
メントは図２(ｂ)に示すように接続される。すなわち、
左右の配管の内管１１，１１’が突出部２６とテーパ部
２７でかん合されるとともに、フランジ２１でボルト止
めにて接続されている。このとき、管セグメントの中央
部１２と同様に接続された部分にも断熱材層が存在する
ため、断熱性が著しく向上する。
【００２０】なお、テーパ部２７におけるテーパは、図
２に例示のように、円錐台状に径が拡大して管端のフラ
ンジ面で最大径となって終了してもよく、また、テーパ
がフランジ面より少し内部へ入った位置で最大径となっ
て終了し、以後拡大径部となってもよい。このように、
テーパが開始および終了する位置並びにテーパ角は、設
計上および製作上の必要に応じて任意に選択することが
できる。
２に例示のように、円錐台状に径が拡大して管端のフラ
ンジ面で最大径となって終了してもよく、また、テーパ
がフランジ面より少し内部へ入った位置で最大径となっ
て終了し、以後拡大径部となってもよい。このように、
テーパが開始および終了する位置並びにテーパ角は、設
計上および製作上の必要に応じて任意に選択することが
できる。
【００２１】また、図３に本発明の他の実施例を示す。
この実施例においても、管セグメントの中央部は、図３
（ａ）に示すように、ステンレス鋼からなる薄肉の内管
２２、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 繊維からなる断熱材層２
４、およびアルミめっき炭素鋼からなる厚肉の外管２３
の三層構造となっている。そして、管セグメントの一端
部において、内管は、緩いテーパで円錐台状に径を縮小
させながら、フランジ面から突出している。この突出テ
ーパ部分２８は、接合すべき他の管セグメントの通常の
形状の管端部２９とかん合されると共に、フランジ２１
でボルトによって結合される。このとき、管セグメント
の中央部１２と同様に接続された部分にも断熱材層が存
在するため、断熱性が著しく向上する。
この実施例においても、管セグメントの中央部は、図３
（ａ）に示すように、ステンレス鋼からなる薄肉の内管
２２、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 繊維からなる断熱材層２
４、およびアルミめっき炭素鋼からなる厚肉の外管２３
の三層構造となっている。そして、管セグメントの一端
部において、内管は、緩いテーパで円錐台状に径を縮小
させながら、フランジ面から突出している。この突出テ
ーパ部分２８は、接合すべき他の管セグメントの通常の
形状の管端部２９とかん合されると共に、フランジ２１
でボルトによって結合される。このとき、管セグメント
の中央部１２と同様に接続された部分にも断熱材層が存
在するため、断熱性が著しく向上する。
【００２２】なお、突出テーパ部２８におけるテーパ
は、図３に例示のように、円錐台状に径が縮小してその
先端部で最小径となって終了してもよく、また、テーパ
が内管先端部より少し内部へ入った位置で終了し、以後
先端部まで縮小径管となってもよい。このように、テー
パが終了する位置およびテーパ角は、設計上および製作
上の必要に応じて任意に選択することができる。
は、図３に例示のように、円錐台状に径が縮小してその
先端部で最小径となって終了してもよく、また、テーパ
が内管先端部より少し内部へ入った位置で終了し、以後
先端部まで縮小径管となってもよい。このように、テー
パが終了する位置およびテーパ角は、設計上および製作
上の必要に応じて任意に選択することができる。
【００２３】次に、本発明の構成および効果を実験結果
に基づき説明する。 （供試材）図１に示した従来技術による排気ガス配管用
管セグメントおよび図２、図３に示した本発明による排
気ガス配管用管セグメント（全長はともに５００mm）で
あり、表１にその使用材料の比較を示す。
に基づき説明する。 （供試材）図１に示した従来技術による排気ガス配管用
管セグメントおよび図２、図３に示した本発明による排
気ガス配管用管セグメント（全長はともに５００mm）で
あり、表１にその使用材料の比較を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】（試験要領）上記供試管セグメントを実際
の自動車排気ガス系統の配管に組み込み、エンジン始動
後のフランジ表面、管セグメント中央部の外管外表面、
および時間の経過に伴う配管入口および出口の排ガスの
温度変化を計測した。
の自動車排気ガス系統の配管に組み込み、エンジン始動
後のフランジ表面、管セグメント中央部の外管外表面、
および時間の経過に伴う配管入口および出口の排ガスの
温度変化を計測した。
【００２６】（試験結果）図４に時間の経過に伴う配管
入口および出口の排ガス温度の変化を示す。入口での排
ガス温度は本発明と比較例とでほぼ等しいが、出口での
温度はエンジン始動直後の状態および定常状態とも本発
明の管セグメントを用いた配管において高くなってい
る。また、図５に示すフランジ表面および中央部の外管
外表面の温度では、本発明のほうが比較例に比べ低い温
度である。この原因は、比較例では管セグメント端部に
おいて高温の燃焼ガスと接する内管に、接続用のフラン
ジが直接取り付けられているとともに外管の縮径部２５
も接しているため、当部を通して熱が容易に外部へ流出
することである。
入口および出口の排ガス温度の変化を示す。入口での排
ガス温度は本発明と比較例とでほぼ等しいが、出口での
温度はエンジン始動直後の状態および定常状態とも本発
明の管セグメントを用いた配管において高くなってい
る。また、図５に示すフランジ表面および中央部の外管
外表面の温度では、本発明のほうが比較例に比べ低い温
度である。この原因は、比較例では管セグメント端部に
おいて高温の燃焼ガスと接する内管に、接続用のフラン
ジが直接取り付けられているとともに外管の縮径部２５
も接しているため、当部を通して熱が容易に外部へ流出
することである。
【００２７】また、比較例において中央部の外管外表面
の温度も高いのは、縮径部の熱が外管内部の熱伝導によ
り、中央部まで伝わったためである。一方、本発明では
接続された部分にも断熱材層が配されているため、熱の
外部への流出が大きく低減されるとともに、内管を薄肉
化することでその熱容量を低減しているため、エンジン
始動直後の配管出口ガス温度を高くすることができる。
の温度も高いのは、縮径部の熱が外管内部の熱伝導によ
り、中央部まで伝わったためである。一方、本発明では
接続された部分にも断熱材層が配されているため、熱の
外部への流出が大きく低減されるとともに、内管を薄肉
化することでその熱容量を低減しているため、エンジン
始動直後の配管出口ガス温度を高くすることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、排気
ガス管セグメントおよび管セグメントによって構成され
た配管の断熱性を向上させることができ、従来技術の問
題であった遮熱板の取り付けや設計上の制約による製造
コストの増加や設計時間の延長を回避することができ
る。エンジン始動直後の燃焼ガス温度の低下を抑制する
ことにより、燃焼ガス清浄化に必要な触媒の量を増加す
ることなく、排気ガス中に含まれる有害成分を現在の水
準以下に低減できる。
ガス管セグメントおよび管セグメントによって構成され
た配管の断熱性を向上させることができ、従来技術の問
題であった遮熱板の取り付けや設計上の制約による製造
コストの増加や設計時間の延長を回避することができ
る。エンジン始動直後の燃焼ガス温度の低下を抑制する
ことにより、燃焼ガス清浄化に必要な触媒の量を増加す
ることなく、排気ガス中に含まれる有害成分を現在の水
準以下に低減できる。
【図１】従来技術による排気ガス配管用管セグメントの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明による排気ガス配管用管セグメントの縦
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明による他の排気ガス配管用管セグメント
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図４】時間の経過に伴う排気ガス配管の入口および出
口における排ガスの温度の変化を示すグラフである。
口における排ガスの温度の変化を示すグラフである。
【図５】時間の経過に伴う排気ガス配管のフランジ表面
および中央部の外管の外表面の温度の変化を示すグラフ
である。
および中央部の外管の外表面の温度の変化を示すグラフ
である。
１１：端部 １２：中央部 ２１：フランジ ２２：内管 ２３：外管 ２４：断熱材層 ２６：突出部 ２７：テーパ部 ２８：突出テーパ部 ２９：通常の形状の管端部
Claims (2)
- 【請求項１】 端部に接続用のフランジを溶接し、中央
部は金属内管と金属外管とそれらの間に断熱材層を配す
る三層構造の断面を有する管セグメントにおいて、内管
の肉厚が外管の肉厚より薄く、端部のフランジが外管に
溶接されており、さらに、管セグメントの接続に際し内
管同士が気密に結合する係合部材を少なくとも一方の端
面に備えていることを特徴とする断熱性に優れた管セグ
メント。 - 【請求項２】 ２体の管セグメントの接続に際し、内管
同士が接続部分にてかん合するように、管セグメントの
少なくとも一方の端部において内管が拡開、絞り、突出
しのいずれか、あるいはその組合せの構造となっている
ことを特徴とする請求項１記載の管セグメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5020810A JPH06212967A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 断熱性に優れた管セグメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5020810A JPH06212967A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 断熱性に優れた管セグメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212967A true JPH06212967A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12037400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5020810A Pending JPH06212967A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 断熱性に優れた管セグメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212967A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012163115A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Michio Otsuka | フランジ及びそれに使用するガスケット |
| WO2014157286A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | ヤンマー株式会社 | エンジン装置 |
| JP2014190327A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Yanmar Co Ltd | エンジン装置 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP5020810A patent/JPH06212967A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012163115A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Michio Otsuka | フランジ及びそれに使用するガスケット |
| WO2014157286A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | ヤンマー株式会社 | エンジン装置 |
| JP2014190327A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Yanmar Co Ltd | エンジン装置 |
| US9556770B2 (en) | 2013-03-28 | 2017-01-31 | Yanmar Co., Ltd. | Engine device |
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