JP2006144557A - 配管及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 耐久性、整流性、消音性が高く、蒸気等へも対応可能な配管を提供する。
【解決手段】 蛇腹状のベローズ2と、ベローズ2の内方にベローズ2を覆うように配置され、複数の孔3が設けられた多孔管4と、多孔管4をベローズ2の上流側で支持する第1支持部材5とを有し、ベローズ2と多孔管4との間の空間の層厚を所定層厚とし、多孔管4の厚さを所定厚さとして、ベローズ2と多孔管4との間の空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器とした配管。
【選択図】 図1
【解決手段】 蛇腹状のベローズ2と、ベローズ2の内方にベローズ2を覆うように配置され、複数の孔3が設けられた多孔管4と、多孔管4をベローズ2の上流側で支持する第1支持部材5とを有し、ベローズ2と多孔管4との間の空間の層厚を所定層厚とし、多孔管4の厚さを所定厚さとして、ベローズ2と多孔管4との間の空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器とした配管。
【選択図】 図1
Description
本発明は、配管及びその製造方法に関する。
燃焼機関の排気管の配管として、燃焼機関の振動の伝達を防止するため、ベローズと呼ばれる蛇腹状の配管が使用されている。上記ベローズでは、耐久性、消音性等の特性も要求されており、例えば、流体の流れの乱れ防止や耐久性向上のため、流れをベローズに直接当てないような構造にしたり、騒音低減のため、ベローズの内側を二重管構造として、内管壁に孔を設け、ベローズとの空間をヘルムホルツ共鳴器としたり、振動吸収性能の確保のため、ベローズと二重管構造が接触しないような構造にしたりしている(特許文献1参照)。
上述したような従来の配管においては、ベローズの内方に設けた二重管の構造的強度が低く、タービン等の回転数と共振するおそれがあり、又、二重管下流で発生する剥離流や逆流を抑制する必要性もあった。又、消音性としては、単一の周波数しか消音することができなかった。更に、燃焼機関の排気管のみならず、蒸気等の高温の流体への対応も求められていた。
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、耐久性、整流性、消音性が高く、蒸気等へも対応可能な配管を提供することを目的とする。
上記課題を解決する第1の発明に係る配管は、
円管に設けた蛇腹状のベローズと、前記ベローズの内方に前記ベローズを覆うように配置され、複数の孔が設けられた多孔管と、前記多孔管を前記ベローズの上流側の円管に支持する第1支持部材とを有し、
前記ベローズと前記多孔管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔管の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする。
円管に設けた蛇腹状のベローズと、前記ベローズの内方に前記ベローズを覆うように配置され、複数の孔が設けられた多孔管と、前記多孔管を前記ベローズの上流側の円管に支持する第1支持部材とを有し、
前記ベローズと前記多孔管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔管の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする。
上記課題を解決する第2の発明に係る配管は、
第1の発明に係る配管において、
前記多孔管を、熱膨張率の大きい材料で形成すると共に、
前記多孔管を前記ベローズの下流側の円管に支持する第2支持部材を設けたことを特徴とする。
第1の発明に係る配管において、
前記多孔管を、熱膨張率の大きい材料で形成すると共に、
前記多孔管を前記ベローズの下流側の円管に支持する第2支持部材を設けたことを特徴とする。
上記課題を解決する第3の発明に係る配管は、
円管に設けた蛇腹状のベローズと、前記ベローズの内方に前記ベローズを覆うように配置され、複数の孔が設けられた多孔管と、前記多孔管を前記ベローズの上流側の円管に支持し、前記円管の内壁面から前記多孔管の内壁面まで所定角度にて流路を狭める第1整流部材と、前記多孔管を前記ベローズの下流側の円管に支持し、前記多孔管の内壁面から前記円管の内壁面まで所定角度にて流路を拡げる第2整流部材とを有し、
前記ベローズと前記多孔管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔管の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする。
円管に設けた蛇腹状のベローズと、前記ベローズの内方に前記ベローズを覆うように配置され、複数の孔が設けられた多孔管と、前記多孔管を前記ベローズの上流側の円管に支持し、前記円管の内壁面から前記多孔管の内壁面まで所定角度にて流路を狭める第1整流部材と、前記多孔管を前記ベローズの下流側の円管に支持し、前記多孔管の内壁面から前記円管の内壁面まで所定角度にて流路を拡げる第2整流部材とを有し、
前記ベローズと前記多孔管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔管の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする。
上記課題を解決する第4の発明に係る配管は、
複数の孔を設けた多孔部を有する円管と、前記多孔部の外方に前記多孔部を内包するように取り付けた円筒管とを有し、
前記多孔部と前記円筒管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔部の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする。
複数の孔を設けた多孔部を有する円管と、前記多孔部の外方に前記多孔部を内包するように取り付けた円筒管とを有し、
前記多孔部と前記円筒管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔部の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする。
上記課題を解決する第5の発明に係る配管は、
第4の発明に係る配管において、
前記多孔部と前記円筒管との間の空間に、前記空間を分離する分離壁を設けたことを特徴とする。
第4の発明に係る配管において、
前記多孔部と前記円筒管との間の空間に、前記空間を分離する分離壁を設けたことを特徴とする。
上記課題を解決する第6の発明に係る配管は、
第5の発明に係る配管において、
前記分離壁に複数の連通孔を設けたことを特徴とする。
第5の発明に係る配管において、
前記分離壁に複数の連通孔を設けたことを特徴とする。
上記課題を解決する第7の発明に係る配管は、
第1〜第6の発明に係る配管において、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面に、前記多孔管又は前記多孔部の軸方向にリブを設けたことを特徴とする。
第1〜第6の発明に係る配管において、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面に、前記多孔管又は前記多孔部の軸方向にリブを設けたことを特徴とする。
上記課題を解決する第8の発明に係る配管は、
第1〜第6の発明に係る配管において、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面に、前記多孔管又は前記多孔部の周方向にリブを設けたことを特徴とする。
第1〜第6の発明に係る配管において、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面に、前記多孔管又は前記多孔部の周方向にリブを設けたことを特徴とする。
上記課題を解決する第9の発明に係る配管は、
第8の発明に係る配管において、
前記リブを、多孔管又は前記多孔部の軸方向に対して斜めに設け、傘状としたことを特徴とする。
上記構成の配管においては、配管を鉛直に設置することで、凝縮した蒸気がリブに沿って、鉛直下方へ排出される。
第8の発明に係る配管において、
前記リブを、多孔管又は前記多孔部の軸方向に対して斜めに設け、傘状としたことを特徴とする。
上記構成の配管においては、配管を鉛直に設置することで、凝縮した蒸気がリブに沿って、鉛直下方へ排出される。
上記課題を解決する第10の発明に係る配管の製造方法は、
円筒状に形成された管に、複数の孔を形成して多孔管又は多孔部とし、
リング形状のリブを、予め複数に分割して形成し、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面の周方向に、複数に分割された前記リブを取り付けて、リング状のリブとし、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする。
円筒状に形成された管に、複数の孔を形成して多孔管又は多孔部とし、
リング形状のリブを、予め複数に分割して形成し、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面の周方向に、複数に分割された前記リブを取り付けて、リング状のリブとし、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする。
上記課題を解決する第11の発明に係る配管の製造方法は、
平板に複数の孔を開けて多孔板とし、
前記多孔板の表面に垂直に、上記多孔板の一辺に平行な平板状のリブを形成し、
前記リブの長手方向に垂直な方向に、前記多孔板を曲げ加工をして、軸方向にリブを有する円筒状の多孔管又は多孔部とし、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする。
平板に複数の孔を開けて多孔板とし、
前記多孔板の表面に垂直に、上記多孔板の一辺に平行な平板状のリブを形成し、
前記リブの長手方向に垂直な方向に、前記多孔板を曲げ加工をして、軸方向にリブを有する円筒状の多孔管又は多孔部とし、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする。
上記課題を解決する第12の発明に係る配管の製造方法は、
円筒状に形成された管に、複数の孔を形成して多孔管又は多孔部とし、
リング形状に形成されたリブに前記多孔管又は前記多孔部を挿入し、前記リブと前記多孔管又は前記多孔部との間を焼き嵌めにて接合し、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする。
円筒状に形成された管に、複数の孔を形成して多孔管又は多孔部とし、
リング形状に形成されたリブに前記多孔管又は前記多孔部を挿入し、前記リブと前記多孔管又は前記多孔部との間を焼き嵌めにて接合し、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする。
第1の発明によれば、ベローズの内方に多孔管を設け、ヘルムホルツ共鳴器としたので、ベローズ部分をサイレンサ化して、所望の周波数帯域を消音することができる。又、ベローズ部分にて、流体の圧力変動を吸収すると共に、配管に伝導する熱による熱応力を低減することができる。
第2の発明によれば、多孔管をベローズの上流側、下流側で支持したので、消音性、流体の圧力変動の吸収性を損なうことなく、多孔管の剛性を向上することができる。
第3の発明によれば、多孔管の上流側、下流側に整流部材を設けたので、多孔管上流での流体の乱れを抑制することができ、多孔管下流での流体の乱れ、剥離流、逆流を抑制することができる。
第4〜第6の発明によれば、多孔部を有する円管の外方に円筒管を設けたので、簡単な構成で、多孔部上流、下流での流体の乱れ、剥離流、逆流を抑制することができると共に、多孔部と円筒管との間の空間をサイレンサ化して、所望の周波数帯域を消音することができる。
第7、第8の発明によれば、多孔管又は多孔部の外方表面に、多孔管又は多孔部の軸方向又は周方向にリブを設けたので、多孔管又は多孔部の剛性を向上させることができる。
第9の発明によれば、多孔管又は多孔部の外方表面に、多孔管又は多孔部の周方向斜めに、傘状のリブを設けたので、多孔管又は多孔部の剛性を向上させることができ、又、リブが鉛直下方に向くように配管を設置すれば、リブ上に凝縮する流体の溜まりを防止して、排出することができる。
第10の発明によれば、リング状のリブを予め分割した後、多孔管又は多孔部の周方向にリブを形成するので、作製時の溶接歪みを低減すると共に、多孔管又は多孔部の周方向の剛性確保することができる。
第11の発明によれば、予め、平板上に平板状のリブを形成した後、平板を曲げ加工して、リブを軸方向とするので、作製時の溶接歪みを低減すると共に、多孔管又は多孔部の軸方向の剛性確保することができる。
第12の発明によれば、焼き嵌めにて円筒状の多孔管又は多孔部にリング状のリブを接合するので、作製時の多孔管又は多孔部の歪みを低減すると共に、多孔管又は多孔部の剛性確保することができる。
以降、図1〜図12を参照して、本発明に係る配管及びその製造方法を説明する。
図1は、本発明に係る配管の実施形態の一例を示す概略図である。
図1に示すように、本実施例の配管1は、円管に設けた蛇腹状のベローズ2と、ベローズ2の内方にベローズ2を覆うように配置され、複数の孔3が設けられた多孔管4と、多孔管4をベローズ2の上流側(図1中左側)の円管に支持する支持部材5(第1支持部材)とを有する。そして、ベローズ2と多孔管4との間の空間の層厚を所定層厚とすると共に、多孔管4の厚さ及び孔3の断面積を所定の値に設定することで(詳細は、後述の図7、8の説明を参照)、ベローズ2と多孔管4との間の空間に、所望の周波数帯域を消音可能なヘルムホルツ共鳴器が形成され、配管1内部の騒音を吸収するサイレンサとして機能する。
図1に示すように、本実施例の配管1は、円管に設けた蛇腹状のベローズ2と、ベローズ2の内方にベローズ2を覆うように配置され、複数の孔3が設けられた多孔管4と、多孔管4をベローズ2の上流側(図1中左側)の円管に支持する支持部材5(第1支持部材)とを有する。そして、ベローズ2と多孔管4との間の空間の層厚を所定層厚とすると共に、多孔管4の厚さ及び孔3の断面積を所定の値に設定することで(詳細は、後述の図7、8の説明を参照)、ベローズ2と多孔管4との間の空間に、所望の周波数帯域を消音可能なヘルムホルツ共鳴器が形成され、配管1内部の騒音を吸収するサイレンサとして機能する。
又、ベローズ2の部分では、配管1を流れる流体の圧力変動を吸収することができ、又、配管1に伝導する熱による熱応力を低減することができ、例えば、熱膨張による配管1の熱伸びを吸収することが可能である。又、例えば、200℃〜400℃の高温の蒸気が流れる場合には、多孔管4のと支持部材5側を鉛直上方とすることにより、多孔管4の下流の開口部分から、蒸気が凝縮した液体を排出することが可能である。なお、多孔管4は、例えば、炭素鋼等で形成する。
図2は、本発明に係る配管の実施形態の他の一例を示す概略図である。
図2に示すように、本実施例の配管6は、支持部材7(第2支持部材)を設けた点が、実施例1と異なる部分である。従って、実施例1と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下に示す他の実施例においても、同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略している。
図2に示すように、本実施例の配管6は、支持部材7(第2支持部材)を設けた点が、実施例1と異なる部分である。従って、実施例1と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下に示す他の実施例においても、同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略している。
本実施例の配管6は、実施例1の配管1において、多孔管4をベローズ2の下流側(図2中右側)の円管に支持する支持部材7を設けたものである。従って、ベローズ2の内方に配置した多孔管4の上流側及び下流側をベローズ2の上流側及び下流側の円管の内壁面に固着して、消音性、流体の圧力変動の吸収性を損なうことなく、多孔管4の剛性を向上することができる。又、多孔管4を、熱膨張率の大きい材料で形成することで、熱延びによる応力を考慮したものとすることができ、熱膨張による配管6の熱伸びを吸収することが可能である。
図3は、本発明に係る配管の実施形態の他の一例を示す概略図である。
図3に示すように、本実施例の配管8は、支持部材5、7に替わり、整流部材9、10(第1、第2整流部材)を設けた点が、実施例1、2と異なる部分である。
図3に示すように、本実施例の配管8は、支持部材5、7に替わり、整流部材9、10(第1、第2整流部材)を設けた点が、実施例1、2と異なる部分である。
本実施例の配管8は、実施例2の配管6において、支持部材5、7に替わりに、多孔管4をベローズ2の上流側(図3中左側)の円管に支持し、上流側の円管の内壁面から多孔管4の内壁面まで所定角度にて流路を狭める整流部材9(第1整流部材)と、多孔管4をベローズ2の下流側(図3中右側)の円管に支持し、多孔管4の内壁面から円管の内壁面まで所定角度にて流路を拡げる整流部材10(第2整流部材)を設けたものである。なお、整流部材9、10は、図1、2に示した支持部材5、7とは独立して設けるようにしてもよい。又、ベローズ2の下流において、剥離流をできるだけ低減するには、整流部材10の角度をできるだけ緩やかにすることが望ましい。上記構成により、多孔管4の上流側では、所定の傾斜を持って、流体の流れが狭まり、多孔管4の下流側でも、所定の傾斜を持って、流体の流れが拡大するため、多孔管4の上流での流体の乱れを抑制することができ、又、多孔管4の下流での流体の乱れ、剥離流、逆流を抑制することができる。
図4は、本発明に係る配管の実施形態の他の一例を示す概略図である。
図4に示すように、本実施例の配管11は、複数の孔13を設けた多孔部14を有する円管12と、多孔部14の外方に多孔部14を内包するように取り付けた円筒管15とを有する。そして、多孔部14と円筒管15との間の空間の層厚を所定層厚とすると共に、多孔部14の厚さ及び孔13の断面積を所定の値に設定することで(後述の図7、8の説明を参照)、多孔部14と円筒管15との間の空間に、所望の周波数帯域を消音可能なヘルムホルツ共鳴器が形成されて、配管11内部の騒音を吸収するサイレンサとして機能する。又、本実施例では、実施例3の構成と比較すると、簡単な構成で、多孔部14に上流側、下流側での流体の乱れ、剥離流、逆流を抑制することができる。
図4に示すように、本実施例の配管11は、複数の孔13を設けた多孔部14を有する円管12と、多孔部14の外方に多孔部14を内包するように取り付けた円筒管15とを有する。そして、多孔部14と円筒管15との間の空間の層厚を所定層厚とすると共に、多孔部14の厚さ及び孔13の断面積を所定の値に設定することで(後述の図7、8の説明を参照)、多孔部14と円筒管15との間の空間に、所望の周波数帯域を消音可能なヘルムホルツ共鳴器が形成されて、配管11内部の騒音を吸収するサイレンサとして機能する。又、本実施例では、実施例3の構成と比較すると、簡単な構成で、多孔部14に上流側、下流側での流体の乱れ、剥離流、逆流を抑制することができる。
本実施例の構成では、配管11自体は、熱膨張による熱伸びを吸収することができないため、熱伸びが予想される場合には、別途ベローズを有する配管を直列に接続するようにして、熱伸びを吸収するようにする。又、円管12全体若しくは多孔部14の部分を、熱膨張率の大きい材料で形成することで、熱延びによる応力を考慮したものとし、更に、円筒管15の部分をベローズとすることで、熱膨張による配管11の熱伸びを吸収することが可能である。
図5は、本発明に係る配管の実施形態の他の一例を示す概略図である。
図5に示すように、本実施例の配管16は、分離壁17を設けた点が、実施例4と異なる部分である。
図5に示すように、本実施例の配管16は、分離壁17を設けた点が、実施例4と異なる部分である。
本発明に係る配管では、消音特性を考慮した場合、多孔部14の板厚を厚くできないため、多孔部14の剛性が低い。そこで、本実施例では、多孔部14と円筒管15との間の空間に、空間を分離する分離壁17を設けることで、多孔部14を補強すると共に、多孔部14と円筒管15との間の空間に流入した流体が、円管12側流出し難いようにしたものである。
図6は、本発明に係る配管の実施形態の他の一例を示す概略図である。
図6に示すように、本実施例の配管18は、連通孔19を有する分離壁20を設けた点が、実施例4、5と異なる部分である。
図6に示すように、本実施例の配管18は、連通孔19を有する分離壁20を設けた点が、実施例4、5と異なる部分である。
本実施例では、多孔部14と円筒管15との間の空間に、空間を分離する分離壁20を設け、更に、分離壁20に分離された空間を連通する連通孔19を設けることで、多孔部14と円筒管15との間の空間に形成されるヘルムホルツ共鳴器の吸音特性を、所望の周波数帯域が消音可能なように、自由に設定することができる。
ここで、ヘルムホルツ共鳴器を、図7に示すヘルムホルツ共鳴器の原理図と共に数式を示して、説明を行う。
上記実施例1〜6の配管は、多孔管4又多孔部14の板厚、孔3、13の数(密度)、孔3、13の径(断面積)、多孔管4又多孔部14が形成する背後層(多孔管4とベローズ2との間の層、又は、多孔部14と外壁間15との間の層)の厚さ等を適切に設定することにより、所望の周波数帯域の消音が可能となり、特に、高い周波数(500Hz〜2000Hz)の吸音性能が向上する。
ここで、ヘルムホルツ共鳴器の原理図を参照すると、配管の途中に設けた容積Vの部分をヘルムホルツ共鳴器を形成する空間とみなすことができ、図7のような簡単な構成で表せる。そして、多孔管4又多孔部14の背後層の厚さをLa、多孔管4又多孔部14の板厚をLb、孔3、13の断面積をSb、音速をc、配管の断面積をSとすると、以下のようなヘルムホルツ共鳴器の基礎式を用いることにより、所望の吸音性能(消音性)を得ることができる。
具体的には、図8(a)、(b)に示すように、多孔管4又多孔部14の背後層の厚さLaを大きくすると吸音率が高くなり、多孔管4又多孔部14の厚さLbが小さいほど、幅広い周波数帯域において、高い吸音率を得ることができる。
図9は、本発明に係る配管の実施形態の他の一例を示す概略図である。
本発明に係る配管では、前述したように、消音特性を考慮した場合、多孔管4(又は多孔部14)の板厚を厚くできないため、多孔管4(又は多孔部14)の剛性が低い。本実施例では、図9に示すように、多孔管4(又は多孔部14)の外方表面に、補強部材となるリブ21を周方向に複数設けることにより、多孔管4(又は多孔部14)自体の周方向の剛性を補強することができる。
本発明に係る配管では、前述したように、消音特性を考慮した場合、多孔管4(又は多孔部14)の板厚を厚くできないため、多孔管4(又は多孔部14)の剛性が低い。本実施例では、図9に示すように、多孔管4(又は多孔部14)の外方表面に、補強部材となるリブ21を周方向に複数設けることにより、多孔管4(又は多孔部14)自体の周方向の剛性を補強することができる。
上記周方向のリブ21を作製する場合、図12に示すように、円筒状に形成された管に複数の孔3(又は孔13)を設けて多孔管4(又は多孔部14)とし、リング形状のリブ21を、予め複数の分割リブ21aに分割して形成し、多孔管4(又は多孔部14)の外方表面の周方向に、複数に分割された分割リブ21aを溶接して取り付けることで、周方向にリング状のリブ21を複数有する多孔管4(又は多孔部14)とする。その後、多孔管4(又は多孔部14)の外方に、多孔管4(又は多孔部14)を内包するようにベローズ2又は円筒管15を取り付けて、配管を構成する。上記作製方法により、リブ21取り付け時の溶接歪みを低減することができる。なお、リブ21の分割数はいくらでもよい。
又、周方向のリブ21を作製する他の方法としては、円筒状に形成された管に複数の孔3(又は孔13)を設けて多孔管4(又は多孔部14)とし、リング形状に形成されたリブ21に多孔管4(又は前記多孔部14)を挿入し、リブ21と多孔管4(又は多孔部14)との間を焼き嵌めにて接合することで、周方向にリング状のリブ21を複数有する多孔管4(又は多孔部14)とする。その後、多孔管4(又は多孔部14)の外方に、多孔管4(又は多孔部14)を内包するようにベローズ2又は円筒管15を取り付けて、配管を構成する。上記作製方法により、リブ21取り付け時の歪みを低減することができる。
図10は、本発明に係る配管の実施形態の他の一例を示す概略図である。
図10に示すように、本実施例では、周方向のリブ21に替えて、軸方向のリブ22を設けた点が、実施例7と異なる部分である。
図10に示すように、本実施例では、周方向のリブ21に替えて、軸方向のリブ22を設けた点が、実施例7と異なる部分である。
本実施例では、図10に示すように、多孔管4(又は多孔部14)の外方表面に、補強部材となるリブ22を軸方向に複数設けており、上記構成により、多孔管4(又は多孔部14)自体の軸方向の剛性を補強することができる。
上記軸方向のリブ22を作製する場合、平板に複数の孔3(又は孔13)を開けて多孔板とし、多孔板の表面に垂直に、多孔板の一辺に平行な平板状のリブ22を形成する。そして、リブ22の長手方向に垂直な方向に、多孔板を曲げ加工をして、軸方向にリブ22を複数有する円筒状の多孔管4(又は多孔部14)とする。その後、多孔管4(又は多孔部14)の外方に、多孔管4(又は多孔部14)を内包するようにベローズ2又は円筒管15を取り付けて、配管を構成する。上記作製方法により、リブ22取り付け時の溶接歪みを低減することができる。
図11は、本発明に係る配管の実施形態の他の一例を示す概略図である。
図11に示すように、本実施例では、周方向のリブ21に替えて、周方向に傘状となるリブ23を設けた点が、実施例7と異なる部分である。
図11に示すように、本実施例では、周方向のリブ21に替えて、周方向に傘状となるリブ23を設けた点が、実施例7と異なる部分である。
本実施例では、図11に示すように、多孔管4(又は多孔部14)の外方表面に、補強部材となるリブ23を周方向に複数設けており、更に、リブ23が、多孔管4(又は多孔部14)の軸方向に対して所定角度を持って斜めに設けられており、例えるなら、傘状に形成されている。上記構成により、実施例7と同様に、多孔管4(又は多孔部14)自体の剛性を補強することができる。又、上記構成の配管を鉛直方向に設置し、傘状のリブ23を多孔管4(又は多孔部14)の壁面に対して、鉛直斜め下方向き方向に設置すれば、つまり、リブ23の末広がり部分を鉛直下方側に配置すれば、蒸気等の流体が凝縮した場合、凝縮流体がリブ23に沿って、鉛直下方へ排出され、リブ23での凝縮流体の滞留を防止することができる。
本発明に係る配管は、燃焼機関の排気管に限らず、様々な装置の配管に適用できるものであり、特に、蒸気等の高温流体が流れる蒸気タービンの蒸気配管として好適なものである。
1、6、8、11、16、18 配管
2 ベローズ
3 孔
4 多孔管
5 支持部材
7 支持部材
9 整流部材
10 整流部材
12 円管
13 孔
14 多孔部
15 円筒管
17 分離壁
19 連通孔
20 分離壁
21、22、23 リブ
2 ベローズ
3 孔
4 多孔管
5 支持部材
7 支持部材
9 整流部材
10 整流部材
12 円管
13 孔
14 多孔部
15 円筒管
17 分離壁
19 連通孔
20 分離壁
21、22、23 リブ
Claims (12)
- 円管に設けた蛇腹状のベローズと、前記ベローズの内方に前記ベローズを覆うように配置され、複数の孔が設けられた多孔管と、前記多孔管を前記ベローズの上流側の円管に支持する第1支持部材とを有し、
前記ベローズと前記多孔管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔管の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする配管。 - 請求項1記載の配管において、
前記多孔管を、熱膨張率の大きい材料で形成すると共に、
前記多孔管を前記ベローズの下流側の円管に支持する第2支持部材を設けたことを特徴とする配管。 - 請求項2記載の配管において、
円管に設けた蛇腹状のベローズと、前記ベローズの内方に前記ベローズを覆うように配置され、複数の孔が設けられた多孔管と、前記多孔管を前記ベローズの上流側の円管に支持し、前記円管の内壁面から前記多孔管の内壁面まで所定角度にて流路を狭める第1整流部材と、前記多孔管を前記ベローズの下流側の円管に支持し、前記多孔管の内壁面から前記円管の内壁面まで所定角度にて流路を拡げる第2整流部材とを有し、
前記ベローズと前記多孔管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔管の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする配管。 - 複数の孔を設けた多孔部を有する円管と、前記多孔部の外方に前記多孔部を内包するように取り付けた円筒管とを有し、
前記多孔部と前記円筒管との間の空間の層厚を所定層厚とし、前記多孔部の厚さを所定厚さとして、前記空間を、所望の周波数帯域を消音するヘルムホルツ共鳴器としたことを特徴とする配管。 - 請求項4記載の配管において、
前記多孔部と前記円筒管との間の空間に、前記空間を分離する分離壁を設けたことを特徴とする配管。 - 請求項5記載の配管において、
前記分離壁に複数の連通孔を設けたことを特徴とする配管。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の配管において、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面に、前記多孔管又は前記多孔部の軸方向にリブを設けたことを特徴とする配管。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の配管において、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面に、前記多孔管又は前記多孔部の周方向にリブを設けたことを特徴とする配管。 - 請求項8記載の配管において、
前記リブを、多孔管又は前記多孔部の軸方向に対して斜めに設け、傘状としたことを特徴とする配管。 - 円筒状に形成された管に、複数の孔を形成して多孔管又は多孔部とし、
リング形状のリブを、予め複数に分割して形成し、
前記多孔管又は前記多孔部の外方表面の周方向に、複数に分割された前記リブを取り付けて、リング状のリブとし、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする配管の製造方法。 - 平板に複数の孔を開けて多孔板とし、
前記多孔板の表面に垂直に、上記多孔板の一辺に平行な平板状のリブを形成し、
前記リブの長手方向に垂直な方向に、前記多孔板を曲げ加工をして、軸方向にリブを有する円筒状の多孔管又は多孔部とし、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする配管の製造方法。 - 円筒状に形成された管に、複数の孔を形成して多孔管又は多孔部とし、
リング形状に形成されたリブに前記多孔管又は前記多孔部を挿入し、前記リブと前記多孔管又は前記多孔部との間を焼き嵌めにて接合し、
前記多孔管又は前記多孔部の外方に、前記多孔管又は前記多孔部を内包するベローズ又は円筒管を取り付けることを特徴とする配管の製造方法。
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