JP2010144710A - 中空二重管の接続構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】中空二重管の接続部において、排気ガスの温度の低下を最小限に抑えることができる中空二重管の接続構造を提供することを目的とする。
【解決手段】排気ガスを流通させる内管と外管とからなる二本の二重管を接続することにより形成される中空二重管の接続構造10において、接続部40の下流側に配設された第1内管21の端部を排気ガスの上流側に向けて円錐状に拡開させた拡管部23を有し、同拡管部23に続く端縁部を第1外管22の内側に内接させて前記第1二重管20を形成し、第2二重管30の接続部側の端部は、第2外管32より第2内管31が突出して形成され、前記接続部40は、第2内管31の端部を前記拡管部23に近接させ、かつ、前記第1外管22の端部と前記第2外管32の端部とが当接し、該当接部を溶接したことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】排気ガスを流通させる内管と外管とからなる二本の二重管を接続することにより形成される中空二重管の接続構造10において、接続部40の下流側に配設された第1内管21の端部を排気ガスの上流側に向けて円錐状に拡開させた拡管部23を有し、同拡管部23に続く端縁部を第1外管22の内側に内接させて前記第1二重管20を形成し、第2二重管30の接続部側の端部は、第2外管32より第2内管31が突出して形成され、前記接続部40は、第2内管31の端部を前記拡管部23に近接させ、かつ、前記第1外管22の端部と前記第2外管32の端部とが当接し、該当接部を溶接したことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は中空二重管の接続構造に係り、特に、内燃機関からの排気ガスを流通させる排気管として用いられる中空二重管の接続構造に関する。
内燃機関から排出される排気ガス中に含まれるHC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)及びNOx(窒素酸化物)などの大気中への放出を防止するため、これらを浄化するために触媒を用いた排気浄化装置が設けられている。触媒は、活性温度以上の温度に保持されることにより触媒機能を発揮するため、排出ガスの温度が高い状態を維持して触媒を通過することにより、触媒の活性化を促進でき触媒の浄化効率を向上させることができる。
排出ガスの温度を高温に維持するため、例えば、内部を排気が流動する内管と内管の外側に空気やガスを有して構成される外管とからなる二重管構造からなる排気管が開発されている。
しかしながら、二重管構造の排気管は、折り曲げることにより二重管構造の内管と外管とのずれが生じてしまうため、複数回曲げることができず、排気管を必要に応じて分割、接続することにより、所望の長さ、形状の排気管を構成している。
その接続部の構造として、例えば、下記の特許文献1には、図4に示すようにアウタパイプ01とインナパイプ03とからなる二重管構造の排気管を有する内燃機関の排気装置において、パイプの途中を分割して、アウタパイプ(外管)01の端部を重ね合わせた接続部05を溶接して接続する構造が記載されている。
また、図3に従来の中空二重管の接続部の構造を示す。図3に示すように、従来の中空二重管の接続部は、上流側の二重管130は中空二重管構造となっているが、下流側の二重管120の端部は、内管121と外管122とが一体に成形され、突合わせの接続部140で溶接により接続していた。
しかしながら、特許文献1に記載の排気装置においては、図4に示すように、接続部05においては、アウタパイプ(外管)のみで、排気ガスと外気とが接しているため、排気ガスの温度が奪われやすい。
また、図3に示す従来の中空二重管構造の接続においても、接続部140において、下流側の二重管120の内管121と外管122が一体に形成された箇所において、中空二重管構造となっていない箇所ができ、この箇所で放熱、または、排気ガスが対流することによって、排気ガスの温度が奪われるため、温度の低下が見られ、排気ガスを浄化する処理効率が充分得られていなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、中空二重管の接続部において、排気ガスの温度の低下を最小限に抑えることができる中空二重管の接続構造を提供する。
本発明は前記目的を達成するため、 内部に内燃機関からの排気ガスを流通させる内管と外管とからなる二重管を接続することにより形成される中空二重管の接続構造において、前記排気ガスの下流側に設けられる第1二重管と、排気ガスの上流側に設けられる第2二重管と、該第1二重管と第2二重管とを接続する接続部を有し、
該接続部の下流側に配設された前記第1二重管の内管である第1内管の端部を排気ガスの上流側に向けて円錐状に拡開させた拡管部を有し、同拡管部に続く端縁部を前記第1二重管の外管である第1外管の内側に内接させて前記第1二重管を形成し、前記第2二重管の接続部側の端部は、前記第2二重管の外管である第2外管より前記第2二重管の内管である第2内管が突出して形成され、前記接続部は、第2内管の端部を前記拡管部に近接させ、かつ、前記第1外管の端部と前記第2外管の端部とが当接し、該当接部を溶接したことを特徴とする中空二重管の接続構造を提供する。
該接続部の下流側に配設された前記第1二重管の内管である第1内管の端部を排気ガスの上流側に向けて円錐状に拡開させた拡管部を有し、同拡管部に続く端縁部を前記第1二重管の外管である第1外管の内側に内接させて前記第1二重管を形成し、前記第2二重管の接続部側の端部は、前記第2二重管の外管である第2外管より前記第2二重管の内管である第2内管が突出して形成され、前記接続部は、第2内管の端部を前記拡管部に近接させ、かつ、前記第1外管の端部と前記第2外管の端部とが当接し、該当接部を溶接したことを特徴とする中空二重管の接続構造を提供する。
かかる発明によれば、上流側の第2二重管の第2内管を、下流側の第1二重管の拡管部に近接するようにして接続しているため、接続部において、第2内管と、内接して一体形成された第1内管と第1外管との間に空間を形成することができる。
したがって、接続部において、二重構造を形成することができ、一重となる部分がなくなり、排気ガスの保温効果が期待でき、温度が低下することを最小限に抑えることができる。これによって、高温状態を維持した排気ガスを触媒に流通させることができるので、排気ガスの浄化効率を向上させることができる。
したがって、接続部において、二重構造を形成することができ、一重となる部分がなくなり、排気ガスの保温効果が期待でき、温度が低下することを最小限に抑えることができる。これによって、高温状態を維持した排気ガスを触媒に流通させることができるので、排気ガスの浄化効率を向上させることができる。
また、本発明において好ましくは、前記接続部の前記第1内管と前記第2内管は、排気ガス流によって高温化されて熱膨張した時に接触しないような隙間を存して接続されるとよい。
かかる構成によれば、熱膨張により二重管が膨張しても、第1内管の拡管部に第2内管が接触するようなことがないため、接触による異音や振動の発生の問題も生じることがなく、高温状態を維持した排気ガスを流通できる二重管構造とすることができる。
本発明によれば、中空二重管の接続部において、排気ガスの温度の低下を最小限に抑えることができる中空二重管の接続構造を提供できる。
図1は、本発明の中空二重管の接続構造を説明する図であり、図1(a)は、溶接後の接続部の断面図であり、図1(b)は溶接前のそれぞれの二重管の端部の断面図である。図1に示すように、本発明の中空二重管の接続構造10は、排気ガスは矢印Aの方向に通過し、排気ガスの下流側に設けられる第1二重管20と、上流側に設けられる第2二重管30により構成される。
二重管は、排気ガスの保温、断熱などのため、第1二重管20は内管である第1内管21、外管である第1外管22からなる中空二重管であり、第2二重管30は内管である第2内管31、外管である第2外管32からなる中空二重管である。そして、それぞれの内管と外管の間に形成される隙間に排気ガスなどの気体が流通し空気層が形成されることにより、排気ガスの放熱などを防止し、排気ガスの温度低下を防止して温度を維持している。
第1二重管20の第2二重管30側の端部は、第1内管21の端部を排気ガスの上流側に向けて円錐状に拡開させた拡管部23を有し、同拡管部23に続く端縁部を第1外管22の内側に内接させている。一方、第2二重管30の第1二重管20側の端部は、第2外管32より、第2内管31を第1二重管20側に突出して形成されている。
そして、第1二重管20の拡管部23内に第2二重管30の第2内管31が入り、第1外管22と第2外管32が当接部41で溶接され接続している。当接部41における溶接方法は特に限定されず、当接部41を円周状に溶接して接続する。
このとき、第2内管31が、第1二重管20の拡管部23の第1内管21に近接するように、第2内管32の長さを調節する。このような構成とすることにより、第2内管31と第1二重管20の拡管部23とで空間を形成することができるので、接続部40においても、二重管構造とすることができる。したがって、排気ガスの温度の低下を防止することができる。
また、第2二重管30の第2内管31の第2外管32より突出して形成されている部分の長さは、第1二重管20と第2二重管30とを溶接して接合し、排気ガスを流通させたときに、排気ガス流によって高温化されて熱膨張した場合においても、第2内管31の先端が第1内管30の拡管部23に接することがなく、かつ、拡管部23に近接することが好ましい。
なお、第2内管31第2外管32との間には図1に示すように、リング状のワイヤメッシュ44が介在され、ワイヤメッシュ44の外周面と第2外管32の内周面とは溶接止めされ、ワイヤメッシュ44の内周面と第2内管31の外周面とは摺動可能になっていて、温度変化に応じて第2内管31の先端が、第1内管30の拡管部23に近接または離れるように伸び縮み可能に支持されている。
なお、第2内管31第2外管32との間には図1に示すように、リング状のワイヤメッシュ44が介在され、ワイヤメッシュ44の外周面と第2外管32の内周面とは溶接止めされ、ワイヤメッシュ44の内周面と第2内管31の外周面とは摺動可能になっていて、温度変化に応じて第2内管31の先端が、第1内管30の拡管部23に近接または離れるように伸び縮み可能に支持されている。
排気ガス流によって高温化されて熱膨張した場合においても、第2内管31の先端が、第1内管30の拡管部23に当接するようなことがないようにしているため、接続部40において、接触による異音や振動の発生更に溶接部に軸心方向への引張応力の発生の問題も生じることがなく、確実に中空二重管構造とすることができる。
図2に、本発明の中空二重管構造10を用いた具体例として、バス車両50に使用した例を示す。図2は大型バスのリヤエンジン回りの配置構成を、平面視図で示す。
ディーゼルエンジン60から排気された排気ガスは、本発明の中空二重管の接続構造10を備える排気管80を通過して排気浄化装置70により浄化されて排気口85より大気に排出されるように構成されている。
ディーゼルエンジン60から排気された排気ガスは、本発明の中空二重管の接続構造10を備える排気管80を通過して排気浄化装置70により浄化されて排気口85より大気に排出されるように構成されている。
排気浄化装置70にはディーゼルエンジン60から排出されるPM(パティキュレートマター)を捕集するディーゼル・パティキュレートフィルタ(DPF)を備え、このDPFの上流側、または下流側には触媒が配置され、HC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)およびNOX(窒素酸化物)などの排気ガス成分が浄化されるようになっている。
図2に示すように排気管80は排気浄化装置70に接続され、バス車両50の後方向に排気ガスを排出するため、数箇所において排気管80が曲げられている。しかしながら、排気管80は中空二重管構造となっているため、折り曲げることにより、中空二重管構造の内管と外管でずれが生じ、曲げる箇所が多くなるとこのずれがおおきくなってしまう。そのため、複数個所で折り曲げる場合は、複数の二重管を接続することにより形成される。
特に、車両がバス車両50のように大型車の場合は、排気浄化装置70の配置がディーゼルエンジン60から離れた位置になるため、排気浄化装置70の排気ガスを導く排気管80の長さが長くなるので、本発明の中空二重管の接続構造は、前記排気浄化装置70内の触媒の活性化において有効である。
特に、車両がバス車両50のように大型車の場合は、排気浄化装置70の配置がディーゼルエンジン60から離れた位置になるため、排気浄化装置70の排気ガスを導く排気管80の長さが長くなるので、本発明の中空二重管の接続構造は、前記排気浄化装置70内の触媒の活性化において有効である。
なお、図2においては、2本の二重管を用いて排気管80を構成する態様で説明したが、排気浄化装置70まで距離が長く、二重管を3本以上用いる場合においても、同様の構成で接続することができる。
本発明によれば、中空二重管の接続部において、排気ガスの温度の低下を最小限に抑えることができるので、ディーゼルエンジンの排ガス後処理装置を備えた排気通路を構成する中空二重管の接続構造に適する。
10 中空二重管の接続構造
20 第1二重管
21 第1内管
22 第1外管
23 拡管部
30 第2二重管
31 第2内管
32 第2外管
40 接続部
41 当接部
50 バス車両
60 ディーゼルエンジン
70 排気浄化装置
80 排気管
20 第1二重管
21 第1内管
22 第1外管
23 拡管部
30 第2二重管
31 第2内管
32 第2外管
40 接続部
41 当接部
50 バス車両
60 ディーゼルエンジン
70 排気浄化装置
80 排気管
Claims (2)
- 内部に内燃機関からの排気ガスを流通させる内管と外管とからなる二重管を接続することにより形成される中空二重管の接続構造において、
前記排気ガスの下流側に設けられる第1二重管と、排気ガスの上流側に設けられる第2二重管と、該第1二重管と第2二重管とを接続する接続部を有し、
該接続部の下流側に配設された前記第1二重管の内管である第1内管の端部を排気ガスの上流側に向けて円錐状に拡開させた拡管部を有し、同拡管部に続く端縁部を前記第1二重管の外管である第1外管の内側に内接させて前記第1二重管を形成し、
前記第2二重管の接続部側の端部は、前記第2二重管の外管である第2外管より前記第2二重管の内管である第2内管が突出して形成され、前記接続部は、第2内管の端部を前記拡管部に近接させ、かつ、前記第1外管の端部と前記第2外管の端部とが当接し、該当接部を溶接したことを特徴とする中空二重管の接続構造。 - 前記接続部の前記第1内管と前記第2内管は、排気ガス流によって高温化されて熱膨張した時に接触しないような隙間を存して接続されることを特徴とする請求項1に記載の中空二重管の接続構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008326623A JP2010144710A (ja) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | 中空二重管の接続構造 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008326623A JP2010144710A (ja) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | 中空二重管の接続構造 |
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---|---|
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JP2008326623A Withdrawn JP2010144710A (ja) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | 中空二重管の接続構造 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2010144710A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021215176A1 (ja) * | 2020-04-21 | 2021-10-28 | 株式会社豊田自動織機 | タービンハウジング |
DE102023105887A1 (de) | 2022-03-14 | 2023-09-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fahrzeugabgassystem |
-
2008
- 2008-12-22 JP JP2008326623A patent/JP2010144710A/ja not_active Withdrawn
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WO2021215176A1 (ja) * | 2020-04-21 | 2021-10-28 | 株式会社豊田自動織機 | タービンハウジング |
DE102023105887A1 (de) | 2022-03-14 | 2023-09-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fahrzeugabgassystem |
US11927123B2 (en) | 2022-03-14 | 2024-03-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle exhaust system |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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