KR20010040388A

KR20010040388A - Multiple pipe comprising an envelope

Info

Publication number: KR20010040388A
Application number: KR1020007008032A
Authority: KR
Inventors: 허마누스 게하두스 그로벤하르
Original assignee: 그랑프리 사일런서스 비.브이.
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2001-05-15
Also published as: NL1008095C2; WO1999037945A1; EP1049895A1; JP2002501156A

Abstract

본 발명은 다중파이프에 관한 것으로, 이는 벽이 서로 맞대어져 있는 적어도 2개의 내측파이프(2,3)를 구비하되, 이들 내측파이프는 외측파이프(9)에 의해 적어도 그 일부에 걸쳐 둘러싸여 있는 것을 특징으로 한다. 상기 외측파이프를 배치시킴으로써 훨씬 우수한 기계적 강도가 얻어지며, 이로써 굽힘성도 증가한다. 게다가, 이렇게 된 파이프에 의해 제공되는 열적/기계적 단열도 종래기술에 따른 2개의 파이프에 의한 것보다 훨씬 더 우수하다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 외측파이프가 내측파이프의 적어도 일부에 걸쳐 틈에 의해 소정의 간격으로 내측파이프로부터 떨어져 있고, 다른 바람직한 실시예에 따르면, 외측파이프에 의해 씌워지지 않은 부분에 걸쳐 내측파이프가 분기되어 다기관을 형성한다.The present invention relates to a multipipe, which comprises at least two inner pipes (2,3) with walls abutted against each other, the inner pipes being surrounded over at least a portion by the outer pipe (9). It is done. By placing the outer pipe much better mechanical strength is obtained, thereby increasing the bendability. In addition, the thermal / mechanical insulation provided by such pipes is much better than by two pipes according to the prior art. According to a preferred embodiment, the outer pipe is spaced apart from the inner pipe at predetermined intervals by a gap over at least a portion of the inner pipe, and according to another preferred embodiment, the inner pipe is spread over a portion not covered by the outer pipe. Branch to form a manifold.

Description

MULTIPLE PIPE COMPRISING AN ENVELOPE}

이러한 다중파이프는 공지되어 있는 바, 내측파이프의 상호 고정을 위해서 통상 바깥에서 볼 수 있는 이음매(seams)에 용접이 행해진다.Such multipipes are known, and welding is usually performed on seams that are visible from the outside for mutual fixing of the inner pipes.

이러한 다중파이프는 특별한 용도로는 매우 만족스럽지만, 굽히기 어렵고, 특히 그 내부가 고압으로 될 때 별로 단단하지 않으며, 열적/기계적 단열성이 별로 우수하지 않은 단점을 갖고 있다.Such a multipipe has a disadvantage in that it is very satisfactory for a particular use, but is difficult to bend, especially when the inside thereof becomes high pressure, and is not very good in thermal / mechanical insulation.

본 발명은 벽이 서로 맞대어져 있는 적어도 2개의 내측파이프를 갖춘 다중파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a multipipe having at least two inner pipes whose walls abut each other.

도 1a는 종래기술에 따른 2중파이프의 사시도이고,Figure 1a is a perspective view of a double pipe according to the prior art,

도 1b는 본 발명에 따른 외측파이프로 둘러싸인 도 1a에 도시된 파이프의 사시도,Figure 1b is a perspective view of the pipe shown in Figure 1a surrounded by an outer pipe according to the present invention,

도 1c는 도 1b에 도시된 본 발명에 따른 파이프의 변형예를 도시한 사시도,Figure 1c is a perspective view showing a variant of the pipe according to the invention shown in Figure 1b,

도 2a 내지 도 2c는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 파이프들을 3중으로 한 실시예의 사시도,2a to 2c are perspective views of an embodiment in which the pipes shown in FIGS. 1a to 1c are tripled;

도 3a 내지 도 3c는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 파이프의 또 다른 변형예를 도시한 사시도,3a to 3c is a perspective view showing another variant of the pipe shown in Figs. 1a to 1c,

도 4는 본 발명에 따른 다기관이 구비된 엔진블록의 사시도이다.4 is a perspective view of an engine block provided with a manifold according to the present invention.

본 발명의 목적은 상술된 단점들이 극복된 다중파이프를 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a multipipe which overcomes the above mentioned disadvantages.

이러한 목적은 내측파이프가 외측파이프에 의해 적어도 그 일부에 걸쳐 둘러싸임으로써 성취된다.This object is achieved by the inner pipe being at least partly surrounded by the outer pipe.

외측파이프를 배치시킴으로써 아주 우수한 기계적 강도가 얻어지며, 이로써 굽힘성도 증가하게 됨과 더불어, 이렇게 된 파이프에 의해 제공되는 열적/기계적 단열도 종래기술에 따른 2개의 파이프에서 얻을 수 있는 것보다 훨씬 우수하다.By placing the outer pipes a very good mechanical strength is obtained, which also increases the bendability, as well as the thermal / mechanical insulation provided by the pipes thus far superior to that obtained in the two pipes according to the prior art.

종래기술로부터 공지된 다중파이프에서는 이중 벽두께부가 정확히 2개의 통로 사이내에 있게 되는 한편, 단지 하나의 벽두께부는 각 통로와 주변부의 사이에 있게 된다.In multiple pipes known from the prior art, the double wall thickness portion is exactly between two passages, while only one wall thickness portion is between each passage and the periphery.

이는 정확히 요구조건에 반대되는 것으로, 오히려 분리통로 사이의 분리벽은 단지 적당히 얇고 그 외벽은 더 두꺼운 다중파이프로 되어야만 한다.This is exactly the opposite of the requirements, rather the dividing walls between the dividing passages should only be moderately thin and the outer walls should be thicker, multiple pipes.

본 발명은 이중외벽을 제공함으로써 이러한 요구조건을 만족시킨다. 내측파이프의 두께보다 더 큰 벽두께를 갖는 외측파이프를 선택함으로써, 외벽의 전체 벽두께는 훨씬 더 증가될 수 있다.The present invention satisfies this requirement by providing a double outer wall. By selecting an outer pipe having a wall thickness larger than the thickness of the inner pipe, the overall wall thickness of the outer wall can be increased even more.

바람직한 제 1실시예에 따르면, 외측파이프의 내면의 적어도 절반은 내측파이프의 외면과 접촉하고 있고, 단단한 파이프는 외부에 큰 벽두께를 갖게 된다.According to a first preferred embodiment, at least half of the inner surface of the outer pipe is in contact with the outer surface of the inner pipe, and the rigid pipe has a large wall thickness on the outside.

다른 응용예에서는 높은 열적/기계적 단열이 내부통로와 주변부 사이에서 얻어지는 것이 중요하다. 외측파이프가 적어도 일부에 걸쳐 내측파이프의 틈(gap)에 의해 소정의 간격으로 내측파이프로부터 떨어져 있는 것이 흥미롭다.In other applications it is important that a high thermal / mechanical insulation is obtained between the inner passage and the perimeter. It is interesting that the outer pipe is separated from the inner pipe at predetermined intervals by a gap in the inner pipe over at least a portion.

유사하게, 상기 틈이 단지 파이프의 일부에 걸쳐 뻗을 수 있음이 주목된다.Similarly, it is noted that the gap may only extend over a portion of the pipe.

이러한 단열은 만일 틈이 단열재료로 채워진다면 더욱 향상될 수 있다. 물론, 특정한 재료로 틈을 채울 수 없어서 간단히 공기로 채워질 수 있다.This insulation can be further improved if the gap is filled with insulation material. Of course, it is not possible to fill the gap with a particular material and can simply be filled with air.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 조합되어 있는 내측파이프들의 외주면은 대체로 둥글다. 이는 차지하게 되는 공간을 최소로 되게 하는 한편, 파이프의 표면과 직경의 비가 가능한 훨씬 더 알맞게 되는데, 이는 열적/기계적 단열에 있어서 중요하다.According to another preferred embodiment, the outer circumferential surface of the combined inner pipes is generally rounded. This minimizes the space to be occupied, while making the ratio of the surface and diameter of the pipe as much as possible, which is important for thermal / mechanical insulation.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 모든 내측파이프들은 D자형상의 단면을 갖는데, 또한 이용가능한 공간을 효과적으로 이용하게 해준다.According to another preferred embodiment, all the inner pipes have a D-shaped cross section, which also makes effective use of the available space.

이 실시예는 특히 엔진의 배기다기관(多岐管)에 연결하는 파이프에 알맞은데, 여기서 여러 그룹의 실린더로부터 유입되는 가스유동은 단락(short-circuiting)을 방지하기 위해 소정거리 이상으로 서로 분리되는 것이 중요하다. 물론, 엔진은 파이프와 동일한 수의 실린더를 갖추어야 한다.This embodiment is particularly suitable for pipes that connect to the exhaust manifolds of an engine, where gas flows coming from different groups of cylinders are separated from one another by more than a predetermined distance to prevent short-circuiting. It is important. Of course, the engine must have the same number of cylinders as the pipes.

엔진이 5개의 실린더를 갖는 경우, 2개의 내측파이프가 C자형상으로 되어 있을 때가 흥미로운데, 2개의 내측파이프는 서로 접촉하고 이들 파이프 사이의 내측공간이 대체로 둥근 파이프로 채워지되, 2개의 C자형상 파이프의 각 단면은 대체로 둥근 파이프의 단면의 2배가 된다. 멀리 떨어져서 점화되는 순간에 실린더쌍으로부터의 가스유동은 조합될 수 있는 반면, 남아있는 실린더로부터의 가스유동은 하나의 둥근파이프에 공급될 수 있다.If the engine has five cylinders, it is interesting when the two inner pipes are C-shaped, where the two inner pipes are in contact with each other and the inner space between these pipes is filled with a generally round pipe, with two C Each cross section of the shaped pipe is generally twice the cross section of a round pipe. At the moment of remote ignition, gas flow from the cylinder pair can be combined, while gas flow from the remaining cylinders can be supplied to one round pipe.

하지만, 본 발명은 다른 갯수의 실린더를 갖춘 엔진용 배기파이프에도 사용된다. 예컨대, 6기통 엔진에서는 3개의 파이프가 조합되되, 이들은 각각 원의 1/3이 되는 단면을 갖게 된다. 8기통 엔진에서도 예컨대 4개의 파이프가 조합되되, 이들은 각각 원의 1/4이 되는 단면을 갖게 된다.However, the present invention is also used for engine exhaust pipes with other numbers of cylinders. For example, in a six-cylinder engine, three pipes are combined, each having a cross section that is one third of a circle. In an eight-cylinder engine, for example, four pipes are combined, each having a cross section that is one quarter of a circle.

다른 형상을 적용할 수 있다는 것도 분명한 바, 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 외측파이프는 단지 조합된 내측파이프의 일부에 걸쳐 뻗어 있고, 외측파이프에 의해 씌워지지 않은 부분에 걸쳐 내측파이프는 분기되어 다기관을 형성한다. 이 실시예도 예컨대 차량의 엔진과 같은 데에 사용하는 것이 바람직하다.It is clear that other shapes may be applied, according to another preferred embodiment, the outer pipe extends only over a portion of the combined inner pipe, and the inner pipe branches over the portion not covered by the outer pipe and manifolds. To form. This embodiment is also preferably used, for example, such as an engine of a vehicle.

또한, 내측파이프의 분기된 끝이 이러한 엔진에 연결하도록 된 것이 흥미롭다.It is also interesting that the branched end of the inner pipe is adapted to connect to this engine.

이는 기계부품에 파이프를 고정시키기 위해 내측파이프의 자유끝에 플랜지를 부착시킴으로써, 일어날 수 있다.This can occur by attaching a flange to the free end of the inner pipe to secure the pipe to the mechanical part.

특히 흥미로운 실시예는 플랜지가 조합되어 평판을 형성하고 이 평판이 자유로운 내측파이프를 덮는 부재에 연결될 때로서, 이 부재는 파이프피스와 상기 부재 사이의 공간을 둘러싼다. 이러한 조합은 예컨대 주조로 될 수 있다.A particularly interesting embodiment is when the flanges are combined to form a plate and the plate is connected to a member covering the free inner pipe, which surrounds the space between the pipepiece and the member. Such a combination may for example be cast.

다른 흥미롭고 바람직한 실시예는 나머지 종속항에 기술되어 있다.Other interesting and preferred embodiments are described in the remaining dependent claims.

본 발명은 첨부도면을 참조로 하여 아래에 설명된다.The invention is explained below with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 종래기술로 공지되어 있는 이른바 DD형 파이프(1)를 도시하고 있다.1a shows a so-called DD type pipe 1 which is known in the art.

이 DD형 파이프는 2개의 파이프(2,3)를 구비하는데, 이들 각각은 D자형상으로 되어 있고, 평탄면(4,5)이 서로 맞대어져 위치된다. 2개의 용접부(6,7)는 각각 고정을 위해 형성되며, 다른 고정수단도 사용될 수 있다.This DD type pipe is provided with two pipes 2 and 3, each of which is D-shaped, and the flat surfaces 4 and 5 are positioned against each other. The two welds 6, 7 are each formed for fastening, and other fastening means can also be used.

도 1b는 외측파이프(9)를 갖춘 도 1a에 도시된 DD형 파이프를 도시한다. 외측파이프(9)는 용접부 외의 전체 내측면에 걸쳐 내측파이프(2,3)와 접촉하고 있다. 따라서, 이 내측파이프들은 서로에 대해 조여져서 용접부(6,7)가 생략될 수 있지만, 이 용접부는 제조공정에서 필요하게 될 수 있다. 또한, 단지 2개의 내측파이프의 일부에 걸쳐 뻗어 있는 외측파이프(9)를 구비할 수 있다.FIG. 1B shows the DD-type pipe shown in FIG. 1A with the outer pipe 9. The outer pipe 9 is in contact with the inner pipes 2 and 3 over the entire inner surface outside the welded portion. Therefore, these inner pipes may be tightened with respect to each other so that the welds 6 and 7 may be omitted, but this weld may be necessary in the manufacturing process. It is also possible to have an outer pipe 9 extending over a portion of only two inner pipes.

도 1c는 내측파이프(2,3)가 공기틈(10)에 의해 외측파이프(9)로부터 떨어져 있는 실시예를 도시하고 있다. 내측파이프와 외측파이프 사이의 공간을 유지하기 위해서, 공기틈(10)이 단열재료로 채워지도록 하거나, 일정한 간격으로 배치된 스페이서(spacer)를 구비하도록 하거나, 공기틈이 단지 파이프의 일부에 걸쳐 있어야 한다.1C shows an embodiment in which the inner pipes 2, 3 are separated from the outer pipe 9 by air gaps 10. In order to maintain the space between the inner and outer pipes, the air gaps 10 must be filled with insulating material, have spacers arranged at regular intervals, or the air gaps should only span a part of the pipe. do.

만일 스페이서가 사용된다면, 예컨대 용접부에 의해 내측파이프를 서로 고정시킬 필요가 있다.If spacers are used, it is necessary to fix the inner pipes to each other, for example by welding.

따라서, 도 1b와 도 1c의 실시예를 조합할 수 있다.Thus, the embodiment of Figs. 1B and 1C can be combined.

도 2a에는 종래기술에 따른 3중파이프(11)가 도시되어 있는 바, 이는 각각 원형 분할부 형상의 단면을 갖고 서로 평탄면에 대해 고정되는 3개의 동일한 파이프(12,13,14)로 형성된다. 또한, 내측파이프(12,13,14)와 접촉하고 있는 외측파이프(15)를 형성되고 조립된 파이프(11)의 둘레에 배치시킬 수도 있다.In Fig. 2a a triple pipe 11 according to the prior art is shown, which is formed of three identical pipes 12, 13 and 14, each having a cross section in the shape of a circular divider and fixed to a flat surface with each other. . It is also possible to arrange the outer pipe 15 in contact with the inner pipes 12, 13, 14 around the formed and assembled pipe 11.

마찬가지로, 도 2c에 도시된 것과 같이 공기틈이 여기에도 적용될 수 있다. 내측파이프들(12,13,14)은, 스페이서나 단열재료로 채워지거나 채워지지 않을 수도 있는 공기틈(17)에 의해 외측파이프(16)로부터 떨어져 있다.Likewise, air gaps can be applied here as shown in FIG. 2C. The inner pipes 12, 13, 14 are separated from the outer pipe 16 by air gaps 17, which may or may not be filled with spacers or insulating materials.

도 3a는 2개의 내측파이프(18,19)를 갖춘 제 3변형예를 도시한다. 이들 각각의 내측파이프는 C자형상의 단면을 가지며, 서로 그들 단면의 자유끝이 맞대어져 있다. 이 도면에 도시되지 않은 용접부는 고정을 위해 이용될 수도 있다.3A shows a third variant with two inner pipes 18, 19. Each of these inner pipes has a C-shaped cross section, and the free ends of those cross sections are abutted with each other. Welds not shown in this figure may be used for fixing.

전술한 변형예에서와 같이 외측파이프(20)는 도 3b에 도시된 것처럼 배치될 수 있다.As in the above-described modification, the outer pipe 20 may be arranged as shown in FIG. 3B.

공기틈(22)이 외측파이프(21)와 내측파이프들(18,19) 사이에 배치된 실시예가 도 3c에 도시되어 있다.An embodiment in which the air gap 22 is disposed between the outer pipe 21 and the inner pipes 18 and 19 is shown in FIG. 3C.

이와는 달리, 도 1을 참조로 하여 설명된 실시예들에 대한 동일한 사항들이 이 실시예에 적용된다.In contrast, the same considerations for the embodiments described with reference to FIG. 1 apply to this embodiment.

서문에 설명된 것과 같이, 단지 내측파이프의 일부에 걸쳐 뻗어 있고 내측파이프를 분기시키는 다른 실시예의 외측파이프를 갖출 수 있다. 이러한 형태는, 예컨대 도 4에 도시된 것과 같은 엔진의 배기다기관과 같이 다기관의 형태로 특별히 적용된다.As described in the introduction, it is possible to have the outer pipe of another embodiment extending only over a portion of the inner pipe and branching the inner pipe. This form is particularly applicable in the form of a manifold, for example in the exhaust manifold of an engine such as shown in FIG.

도 4는 배기구(24)가 파이프피스(25,26,27,28)에 연결된 엔진(23)을 도시한다. 이들 파이프피스는 예컨대 커플링(29)으로 유도되고서 이 실시예에 따른 4기(4岐) 형태인 파이프피스의 분기된 외부끝을 형성한다. 커플링(29)과 분기부 사이의 작은 부분은 본 발명에 따른 파이프로 구현된다. 특히, 파이프피스의 별개의 분기된 끝이, 예컨대 주조에 의해 형성될 수 있는 공동케이싱에 넣어질 때 바람직하게 된다. 또한, 엔진블록에 전체 배기다기관을 고정하는 고정수단을 갖춘 주조품도 제공할 수 있는데, 이는 하나의 작업으로 된다.4 shows the engine 23 with the exhaust port 24 connected to the pipepieces 25, 26, 27, 28. These pipepieces are for example led to the coupling 29 and form a branched outer end of the pipepiece in the form of four vessels according to this embodiment. The small part between the coupling 29 and the branch is embodied in a pipe according to the invention. In particular, a separate branched end of the pipepiece is preferred when it is put in a cavity casing which can be formed, for example, by casting. It is also possible to provide castings with fastening means for securing the entire exhaust manifold to the engine block, which is a work.

본 발명은 범주를 벗어나지 않고 도시된 실시예로부터 다양한 방법으로 변경될 수 있음이 명백하다.It is apparent that the present invention can be changed in various ways from the illustrated embodiment without departing from the scope.

Claims

In a multipipe with at least two inner pipes whose walls are against each other,

And the inner pipe is surrounded by at least a portion thereof by the outer pipe.

The multi-pipe according to claim 1, wherein at least half of the inner surface of the outer pipe is in contact with the outer surface of the inner pipe.

The multi-pipe of claim 1, wherein the outer pipe is spaced apart from the inner pipe at a predetermined interval by a gap over at least a portion of the inner pipe.

4. The multipipe of claim 3 wherein said gap is filled with an insulating material.

The multipipe according to any one of claims 1 to 4, wherein an outer circumferential surface of the combined inner pipe is substantially rounded.

6. The multipipe according to any one of claims 2 to 5, wherein the outer pipe has a round cross section.

The multi-pipe according to any one of claims 1 to 6, wherein the inner pipe has a D-shaped cross section.

The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the two inner pipes are C-shaped and the two inner pipes are in contact with each other, and the inner space between these pipes is filled with substantially round pipes, Wherein each cross section of said two C-shaped pipes is substantially twice the cross section of a round pipe.

9. The multipipe according to any one of claims 1 to 8, wherein the outer pipe extends over only a portion of the combined inner pipe.

10. The multi-pipe of claim 9, wherein the inner pipe is branched to form a manifold over a portion not covered by the outer pipe.

11. The multipipe of claim 10, wherein the branched end of the inner pipe is adapted to connect to a machine.

12. The multipipe of claim 11, wherein a flange is mounted at the free end of the inner pipe to secure the pipe to a mechanical component.

12. The multipipe of claim 11, wherein the flanges are combined to form a plate, which plate is connected to a member surrounding the free inner pipe, the member being separated from the pipepiece by a space.

14. The multipipe of claim 13 wherein said member is connected to an outer pipe.

14. The multipipe of any one of claims 11 to 13, wherein the plate and the member are formed together by casting.

16. The multipipe of claim 15 wherein the plate, member and pipepiece are formed together by casting.

17. The multipipe according to any one of claims 12 to 16, wherein the multipipe, the member and the flat plate together form an exhaust manifold.

Fixing the inner pipes to each other;

Reducing the outer diameter of the inner pipe or increasing the inner diameter of the outer pipe; And,

And sliding the outer pipe over the inner pipe; at least two inner pipes fixed to each other by a wall, and an outer pipe surrounding the inner pipes.

19. The method of claim 18, wherein the multipipe is located in a mold, the inner pipe is filled with a mandrel, and the space between the outer pipe and the inner pipe is at the connection position of the wall portion between the inner pipe and the outer pipe. A multi-pipe manufacturing method, characterized in that it is to be placed under pressure.

20. The method according to claim 19, wherein the space between the outer pipe and the inner pipe is filled with a filling material and then bent.

21. The method according to claim 20, wherein the filling material is water, and after the water is introduced, the water is cooled, followed by bending.