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JP2024039217A - Exhaust pipe - Google Patents

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JP2024039217A
JP2024039217A JP2022143602A JP2022143602A JP2024039217A JP 2024039217 A JP2024039217 A JP 2024039217A JP 2022143602 A JP2022143602 A JP 2022143602A JP 2022143602 A JP2022143602 A JP 2022143602A JP 2024039217 A JP2024039217 A JP 2024039217A
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JP
Japan
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exhaust pipe
pipe
flange
downstream end
insulator
Prior art date
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Application number
JP2022143602A
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Japanese (ja)
Inventor
敏史 塩谷
Toshifumi Shioya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
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Abstract

【課題】インシュレータで覆うことができないフランジ近傍の遮熱性や断熱性を向上することができる排気管を提供することを提供する。【解決手段】排気管1は、外管2と、外管2の周囲を覆うインシュレータ4と、外管2の内部に設けられた内管3と、を有し、内管3は、上流側が外管2に接続されて、外管2との接続箇所から下流端3dに至るまで、外管2の内周面2aとの間に空洞部3bを形成しながら下流側に延び、外管2は、別の排気管との接続用のフランジ2bが下流端2dに設けられており、インシュレータ4の下流端4aは、フランジ2bから上流側に所定距離Lだけ離れた位置に設定されており、内管3の下流端3dは、インシュレータ4の下流端4aを超えるまで下流側に延び、かつ、フランジ2bの直前まで下流側に延びている。【選択図】図3[Problem] To provide an exhaust pipe that can improve the heat shielding and heat insulating properties in the vicinity of a flange that cannot be covered with an insulator. [Solution] An exhaust pipe 1 has an outer pipe 2, an insulator 4 that covers the periphery of the outer pipe 2, and an inner pipe 3 provided inside the outer pipe 2, the inner pipe 3 is connected to the outer pipe 2 at its upstream side and extends downstream from the connection point with the outer pipe 2 to a downstream end 3d while forming a cavity 3b between the inner pipe 3 and the inner circumferential surface 2a of the outer pipe 2, the outer pipe 2 is provided with a flange 2b at its downstream end 2d for connection to another exhaust pipe, the downstream end 4a of the insulator 4 is set at a position a predetermined distance L upstream from the flange 2b, and the downstream end 3d of the inner pipe 3 extends downstream until it exceeds the downstream end 4a of the insulator 4 and also extends downstream until just before the flange 2b. [Selected Figure] Figure 3

Description

本発明は、内燃機関の排気ガスを導く排気通路の一部を形成する排気管に関する。 The present invention relates to an exhaust pipe that forms part of an exhaust passage that guides exhaust gas from an internal combustion engine.

内燃機関を搭載した車両には、内燃機関で生じた燃焼ガスを排気ガスとして外部へ導く排気管が備えられている。排気管は、通常車両下面に沿って配置されるうえ、排気ガスによって非常に高温となっている。 A vehicle equipped with an internal combustion engine is equipped with an exhaust pipe that guides combustion gas generated by the internal combustion engine to the outside as exhaust gas. Exhaust pipes are usually located along the underside of a vehicle and are extremely hot due to exhaust gas.

そのため、舗装されていない場所を走行する際、枯草等が排気管に触れて引火するおそれがある。また、排気管からの放熱で排気ガスの温度が下がり、触媒の浄化能力を十分に発揮させることができない可能性が有る。そこで、排気管を筒状のインシュレータで覆って、排気管の内部と外部の間を2層以上の構造とし、遮熱や断熱を行う技術が知られている。 Therefore, when driving on an unpaved area, there is a risk that dry grass or the like may come into contact with the exhaust pipe and catch fire. Furthermore, the temperature of the exhaust gas decreases due to heat radiation from the exhaust pipe, and there is a possibility that the purifying ability of the catalyst cannot be fully demonstrated. Therefore, a known technique is to cover the exhaust pipe with a cylindrical insulator to create a structure of two or more layers between the inside and outside of the exhaust pipe, thereby providing heat shielding and heat insulation.

例えば特許文献1は、内部を流れる排気の流れ方向が変えられた単数または複数の屈曲部が形成された排気管を覆うインシュレータが開示されている。インシュレータは、排気管の少なくとも1つの屈曲部と、当該屈曲部から所定距離だけ車両の前方側の排気管と、を周方向に覆う筒状の形状を有し、覆った個所の前記排気管からの熱を遮断している。 For example, Patent Document 1 discloses an insulator that covers an exhaust pipe in which one or more bent portions are formed to change the flow direction of exhaust gas flowing inside the pipe. The insulator has a cylindrical shape that circumferentially covers at least one bent part of the exhaust pipe and the exhaust pipe on the front side of the vehicle by a predetermined distance from the bent part, and extends from the covered part of the exhaust pipe. It blocks out the heat.

特開2021-76045号公報JP 2021-76045 Publication

しかしながら、特許文献1に記載されたようなインシュレータを用いて、排気管の全域を覆うことは困難であり、製造の都合上、インシュレータで覆えない部分が残ってしまうという問題があった。具体的には、上流側の排気管に設けられたフランジと、下流側の排気管に設けられたフランジとを接続することで、これら排気管同士を連結するような場合、製造の都合上、インシュレータをフランジに近接させることができない。そのため、インシュレータとフランジの間に隙間が空いて、インシュレータに覆われない部分が生じてしまう。排気管においてこのような部分が存在すると、上述のような枯草の引火や、触媒の浄化能力の低下が起こる可能性があり、好ましくない。 However, it is difficult to cover the entire exhaust pipe using the insulator as described in Patent Document 1, and there is a problem in that some parts cannot be covered with the insulator due to manufacturing reasons. Specifically, for manufacturing reasons, when these exhaust pipes are connected by connecting a flange provided on an upstream exhaust pipe and a flange provided on a downstream exhaust pipe, The insulator cannot be placed close to the flange. Therefore, a gap is left between the insulator and the flange, resulting in a portion not covered by the insulator. The presence of such a portion in the exhaust pipe is undesirable because it may cause the dry grass to catch fire as described above or reduce the purification ability of the catalyst.

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、インシュレータで覆うことができないフランジ近傍の遮熱性や断熱性を向上することができる排気管を提供することを課題とする。 The present invention has been devised in view of these points, and an object of the present invention is to provide an exhaust pipe that can improve heat shielding properties and heat insulation properties in the vicinity of the flange, which cannot be covered with an insulator.

上記課題を達成するため本開示による排気管は、内燃機関の排気ガスを導く排気通路の一部を形成する排気管であって、外管と、前記外管の周囲を覆うインシュレータと、前記外管の内部に設けられた内管と、を有し、前記内管は、上流側が前記外管に接続されて、前記外管との接続箇所から下流端に至るまで、前記外管の内周面との間に空洞部を形成しながら下流側に延び、前記外管は、別の排気管との接続用のフランジが下流端に設けられており、前記インシュレータの下流端は、前記フランジから上流側に所定距離だけ離れた位置に設定されており、前記内管の下流端は、前記インシュレータの下流端を超えるまで下流側に延びており、前記内管の下流端は、前記フランジの直前まで下流側に延びている。 In order to achieve the above object, an exhaust pipe according to the present disclosure is an exhaust pipe that forms a part of an exhaust passage that guides exhaust gas of an internal combustion engine, and includes an outer pipe, an insulator that covers the outer pipe, and an insulator that covers the outer pipe. an inner tube provided inside the tube, the inner tube having an upstream side connected to the outer tube and extending from the connection point with the outer tube to the downstream end of the inner circumference of the outer tube. The outer pipe is provided with a flange for connection to another exhaust pipe at the downstream end, and the downstream end of the insulator extends downstream from the flange. The downstream end of the inner pipe extends downstream beyond the downstream end of the insulator, and the downstream end of the inner pipe is located a predetermined distance away from the flange. It extends downstream.

これによれば、内管の下流端が外管とフランジとの境界に位置する結果、インシュレータで覆われず外管が露出している全域が2層構造となり、遮熱性や断熱性をより向上することができる。また、排気管の製造時において外管の外周面にフランジを溶接する際には、専用の治具(外管に挿入することで外管の径を補正するための治具)を用いて溶接している。このような治具をセットする際も、内管の下流端が外管とフランジとの境界に位置しているため、外管の下流側から挿入した治具を、内管の下流端に当たるまで押し込むだけで、適切な位置で位置決めすることができる。 According to this, as the downstream end of the inner tube is located at the boundary between the outer tube and the flange, the entire area where the outer tube is exposed without being covered with an insulator becomes a two-layer structure, further improving heat shielding and insulation properties. can do. In addition, when welding the flange to the outer circumferential surface of the outer pipe during the manufacture of exhaust pipes, a special jig (a jig for correcting the diameter of the outer pipe by inserting it into the outer pipe) is used for welding. are doing. When setting such a jig, the downstream end of the inner tube is located at the boundary between the outer tube and the flange, so insert the jig from the downstream side of the outer tube until it hits the downstream end of the inner tube. Simply push it in to position it in the appropriate position.

上記排気管において、前記外管の下流端に設けられた前記フランジは、排気ガス浄化装置の流入端に設けられたフランジに接続されてもよい。 In the exhaust pipe, the flange provided at the downstream end of the outer pipe may be connected to a flange provided at the inflow end of the exhaust gas purification device.

これによれば、インシュレータで覆われず外管が露出している全域が2層構造となり、排気ガス浄化装置の直前の排気管の排気ガスの保温効果が高いので、例えば、排気ガス浄化装置に向けて添加された反応液を、適切な温度で気化させたまま排気ガス浄化装置に届けることができる。 According to this, the entire area where the outer pipe is exposed without being covered by the insulator has a two-layer structure, and the heat retention effect of the exhaust gas in the exhaust pipe immediately before the exhaust gas purification device is high, so it can be used, for example, in the exhaust gas purification device. The reaction liquid added to the exhaust gas purifier can be delivered to the exhaust gas purification device while being vaporized at an appropriate temperature.

ディーゼルエンジンを搭載した車両の概略図である。1 is a schematic diagram of a vehicle equipped with a diesel engine. 図1における排気システムの一部を示す部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view showing a part of the exhaust system in FIG. 1. FIG. 図2における尿素水拡散用排気管とNOx後処理装置の接続部付近の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the vicinity of the connection between the urea water diffusion exhaust pipe and the NOx after-treatment device in FIG. 2;

●[ディーゼルエンジンを搭載した車両の概要(図1)]
以下、本発明の一実施形態に係る排気管としての尿素水拡散用排気管1について説明する。まず、図1を用いて、ディーゼルエンジンを搭載した車両の概要を説明する。
●[Overview of a vehicle equipped with a diesel engine (Figure 1)]
Hereinafter, a urea water diffusion exhaust pipe 1 as an exhaust pipe according to an embodiment of the present invention will be described. First, an overview of a vehicle equipped with a diesel engine will be explained using FIG.

図1に示すように車両50の前部には、ディーゼルエンジン51(内燃機関に相当)が搭載されている。ディーゼルエンジン51は、吸気マニホルド52から供給される吸気を圧縮し、燃料の自然着火を起こして燃焼ガスを発生させ、熱エネルギーを運動エネルギーに変換する。ディーゼルエンジン51は、排気システム53を有しており、不要になった燃焼ガスを浄化して排気ガスとして大気中に放出する。 As shown in FIG. 1, a diesel engine 51 (corresponding to an internal combustion engine) is mounted at the front of a vehicle 50. The diesel engine 51 compresses intake air supplied from an intake manifold 52, causes spontaneous ignition of fuel, generates combustion gas, and converts thermal energy into kinetic energy. The diesel engine 51 has an exhaust system 53 that purifies the combustion gas that is no longer needed and releases it into the atmosphere as exhaust gas.

排気システム53は、排気マニホルド54、過給機55、第1浄化装置56、NOx後処理装置21、第2浄化装置57、サイレンサ58等によって一連の排気通路を形成しており、それぞれが排気管を介して連結されている。排気管には、燃料添加弁59や尿素添加弁12が設けられているものがある。各添加弁からは燃料や尿素水が噴射される。例えば、第1浄化装置56は、酸化触媒と微粒子捕集フィルタを有しており、CO、HCを浄化してスス等の微粒子を捕集する。また、NOx後処理装置21は、SCR触媒を有しており、NOxを浄化する。また、第2浄化装置57は、酸化触媒を有し、浄化に利用されなかったアンモニアを浄化する。 The exhaust system 53 includes an exhaust manifold 54, a supercharger 55, a first purification device 56, a NOx aftertreatment device 21, a second purification device 57, a silencer 58, etc., forming a series of exhaust passages, each of which has an exhaust pipe. are connected via. Some exhaust pipes are provided with a fuel addition valve 59 and a urea addition valve 12. Fuel and urea water are injected from each addition valve. For example, the first purification device 56 includes an oxidation catalyst and a particulate collection filter, and purifies CO and HC and collects particulates such as soot. Further, the NOx after-treatment device 21 includes an SCR catalyst and purifies NOx. Further, the second purification device 57 has an oxidation catalyst and purifies ammonia that is not used for purification.

排気システム53は、排気ガスによって高温となっている。また、排気システム53の大部分は、車両50の下面に沿って配置されている。したがって、車両50が舗装されていない場所を走行する際、枯草60等が排気システム53に触れる場合がある。特にNOx後処理装置21へと続く排気管(尿素水拡散用排気管1、図2参照)は、排気システム53において比較的上流側に位置するとともに、路面との距離が近いため、枯草等が触れても引火しないような対策が必要な部分である。また、排気ガスの温度を維持してNOx後処理装置21に排気ガスを届ける必要もある(詳細は後述する)。 The exhaust system 53 has a high temperature due to exhaust gas. Further, most of the exhaust system 53 is arranged along the lower surface of the vehicle 50. Therefore, when the vehicle 50 travels on an unpaved area, the dry grass 60 and the like may come into contact with the exhaust system 53. In particular, the exhaust pipe leading to the NOx after-treatment device 21 (exhaust pipe 1 for urea water diffusion, see Figure 2) is located relatively upstream in the exhaust system 53 and is close to the road surface, so dry grass etc. This is a part that requires measures to prevent it from catching fire if touched. It is also necessary to maintain the temperature of the exhaust gas and deliver the exhaust gas to the NOx aftertreatment device 21 (details will be described later).

●[尿素水拡散用排気管1の概要(図2)]
図2は、図1における排気システムの一部を示す部分断面図である。図2に示すように、本発明に係る尿素水拡散用排気管1は、ディーゼルエンジン51(図1参照)の排気ガスを導く排気通路の一部を形成している。尿素水拡散用排気管1の上流側には、尿素水混合用排気管11が接続されており、下流側には、NOx後処理装置21(排気ガス浄化装置に相当)が接続されている。ディーゼルエンジン51から排出された排気ガスは、尿素水混合用排気管11に流入し、本発明に係る尿素水拡散用排気管1を通って、NOx後処理装置21へ導かれる。
● [Outline of exhaust pipe 1 for urea water diffusion (Figure 2)]
FIG. 2 is a partial sectional view showing a part of the exhaust system in FIG. 1. FIG. As shown in FIG. 2, the urea water diffusion exhaust pipe 1 according to the present invention forms part of an exhaust passage that guides exhaust gas from a diesel engine 51 (see FIG. 1). A urea water mixing exhaust pipe 11 is connected to the upstream side of the urea water diffusion exhaust pipe 1, and a NOx after-treatment device 21 (corresponding to an exhaust gas purification device) is connected to the downstream side. Exhaust gas discharged from the diesel engine 51 flows into the urea water mixing exhaust pipe 11, passes through the urea water diffusion exhaust pipe 1 according to the present invention, and is guided to the NOx aftertreatment device 21.

図2において最上流に位置する尿素水混合用排気管11は、分散装置13を介して尿素水拡散用排気管1と接続されている。尿素水混合用排気管11は、尿素添加弁12を有し、尿素添加弁12からは、分散装置13に向かって尿素水が噴射される。尿素水は、分散装置13に当たって微粒化され、尿素水拡散用排気管1には微粒化した尿素水が混ざった排気ガスが流入する。 The urea water mixing exhaust pipe 11 located at the most upstream position in FIG. 2 is connected to the urea water diffusion exhaust pipe 1 via the dispersion device 13. The urea water mixing exhaust pipe 11 has a urea addition valve 12 , and the urea water is injected from the urea addition valve 12 toward the dispersion device 13 . The urea water is atomized by the dispersion device 13, and the exhaust gas mixed with the atomized urea water flows into the urea water diffusion exhaust pipe 1.

尿素水拡散用排気管1は、微粒化した尿素水を気化させ、尿素を排気ガス中に拡散させてNOx後処理装置21へと導く。そのため、尿素水拡散用排気管1は、排気ガスの温度を維持し尿素水の気化を促進するとともに、NOx後処理装置21のSCR触媒26を活性化温度に維持するような排気通路であることが望ましく、外管2と、外管2の内部に設けられた内管3とを有し、断熱性を高めている。また、尿素水拡散用排気管1は、枯草等が外管2に触れて引火しないように、外管2の周囲を覆うインシュレータ4を有し、遮熱性を高めている。このような3層構造の尿素水拡散用排気管1において、微粒化した尿素水は、内管3を流れるうちに気化し、尿素が排気ガス中に拡散する。尿素水拡散用排気管1は、下流端2dにフランジ2bが設けられている。フランジ2bは、NOx後処理装置21の流入端に設けられたフランジ27に接続されている。NOx後処理装置21には、尿素を含む排気ガスが流入する。 The urea water diffusion exhaust pipe 1 vaporizes the atomized urea water, diffuses the urea into the exhaust gas, and guides it to the NOx after-treatment device 21 . Therefore, the urea water diffusion exhaust pipe 1 is an exhaust passage that maintains the temperature of the exhaust gas and promotes the vaporization of the urea water, and maintains the SCR catalyst 26 of the NOx after-treatment device 21 at the activation temperature. It is desirable to have an outer tube 2 and an inner tube 3 provided inside the outer tube 2 to improve heat insulation. Further, the urea water diffusion exhaust pipe 1 has an insulator 4 that covers the outer tube 2 to prevent dry grass or the like from touching the outer tube 2 and catching fire, thereby improving heat shielding properties. In the urea water diffusion exhaust pipe 1 having such a three-layer structure, the atomized urea water vaporizes while flowing through the inner pipe 3, and the urea diffuses into the exhaust gas. The urea water diffusion exhaust pipe 1 is provided with a flange 2b at the downstream end 2d. The flange 2b is connected to a flange 27 provided at the inflow end of the NOx aftertreatment device 21. Exhaust gas containing urea flows into the NOx aftertreatment device 21 .

NOx後処理装置21は、SCR触媒26を有し、排気ガス中に拡散された尿素によって排気ガス中のNOxを還元して除去する。浄化された排気ガスは、さらに下流へと導かれ最終的に大気中に排出される。 The NOx after-treatment device 21 includes an SCR catalyst 26, and reduces and removes NOx in the exhaust gas using urea diffused into the exhaust gas. The purified exhaust gas is guided further downstream and finally discharged into the atmosphere.

●[尿素水拡散用排気管1の構造(図2、図3)]
図2に示すように尿素水拡散用排気管1において、内管3は、上流側が外管2に接続されている。具体的には、外管2の内周面2aに対して、内管3の外周面3aが例えばスポット溶接にて接続されている。このように外管2と内管3とは、上流側にて接続されて一体となっている。なお、図2では、尿素水拡散用排気管1は、ほぼ真っ直ぐ延びた形状で描かれているが、屈曲していても良い。尿素水拡散用排気管1を屈曲させる場合、外管2と内管3の空洞部3bを保持するために、空洞部3bに砂等の粒状物を入れて充満させて、そのうえで外管2と内管3をいっしょに曲げ加工する。
● [Structure of exhaust pipe 1 for urea water diffusion (Figures 2 and 3)]
As shown in FIG. 2, in the exhaust pipe 1 for urea water diffusion, the inner pipe 3 is connected to the outer pipe 2 on the upstream side. Specifically, the outer circumferential surface 3a of the inner tube 3 is connected to the inner circumferential surface 2a of the outer tube 2 by, for example, spot welding. In this way, the outer tube 2 and the inner tube 3 are connected on the upstream side and are integrated. In addition, in FIG. 2, the exhaust pipe 1 for urea water diffusion is drawn in a substantially straight shape, but it may be bent. When bending the exhaust pipe 1 for urea water diffusion, in order to hold the hollow parts 3b of the outer pipe 2 and the inner pipe 3, fill the hollow parts 3b with sand or other particles, and then bend the outer pipe 2 and the inner pipe 3. Bending the inner tube 3 together.

図2、図3に示すように内管3は、外管2との接続箇所から下流端3d(図3参照)に至るまで、外管2の内周面2aとの間に空洞部3bを形成しながら下流側に延びている。このような空洞部3bを存在させることにより、外管2と内管3との間で約100℃の温度降下を期待することができる。その結果、外管2の外周面2cの温度は、約300℃とすることができる。図3に示すように内管3の下流端3dは、ワイヤメッシュ6にて外管2の内周面2aに接触することなく保持されている。ワイヤメッシュ6は、外管2に接触しないように内管3を安定して保持するために、空洞部3bに配置されている。ワイヤメッシュ6は、内管3に形成された環状凸部3cに挟まれて、内管3の軸方向への動きが規制されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the inner tube 3 has a cavity 3b between it and the inner peripheral surface 2a of the outer tube 2 from the connection point with the outer tube 2 to the downstream end 3d (see FIG. 3). While forming, it extends downstream. By providing such a cavity 3b, a temperature drop of about 100° C. can be expected between the outer tube 2 and the inner tube 3. As a result, the temperature of the outer circumferential surface 2c of the outer tube 2 can be approximately 300°C. As shown in FIG. 3, the downstream end 3d of the inner tube 3 is held by the wire mesh 6 without contacting the inner circumferential surface 2a of the outer tube 2. The wire mesh 6 is arranged in the cavity 3b in order to stably hold the inner tube 3 without contacting the outer tube 2. The wire mesh 6 is sandwiched between the annular protrusions 3c formed on the inner tube 3, and movement of the inner tube 3 in the axial direction is restricted.

図2に示すように外管2は、上流側にて分散装置13を嵌めることができるように拡径している。分散装置13は、外管2の上流側に嵌め込まれて溶接されている。一方、図3に示すように外管2は、下流側にてNOx後処理装置21との接続が可能となるように、接続用のフランジ2bが下流端2dに設けられている。具体的には、外管2の下流端2dの外周面2cに対しフランジ2bが溶接されている。なお、NOx後処理装置21における排気ガスの流入端(別の排気管)にもフランジ27が設けられている。 As shown in FIG. 2, the outer tube 2 has an enlarged diameter so that the dispersion device 13 can be fitted on the upstream side. The dispersion device 13 is fitted and welded to the upstream side of the outer tube 2. On the other hand, as shown in FIG. 3, the outer tube 2 is provided with a connecting flange 2b at the downstream end 2d so that it can be connected to the NOx aftertreatment device 21 on the downstream side. Specifically, the flange 2b is welded to the outer peripheral surface 2c of the downstream end 2d of the outer tube 2. Note that a flange 27 is also provided at the exhaust gas inflow end (another exhaust pipe) of the NOx aftertreatment device 21.

図2、図3に示すようにインシュレータ4は、外管2の周囲を覆っている。インシュレータ4は、例えば、外管2の長手方向に沿って半割状に分割されたものが接合されて筒状とされている。上述した外管2とフランジ2bの溶接は、インシュレータ4で外管2を覆った後に行われる。そのため、図3に示すようにインシュレータ4の下流端4aは、フランジ2bから上流側に所定距離Lだけ離れた位置に設定されている。つまり、インシュレータ4は、下流端4aからフランジ2bにかけては、外管2を覆っていない。なお、ワイヤメッシュ5は、インシュレータ4と外管2の間にできた隙間から枯草等が入らないように、インシュレータ4の下流端4a内側に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the insulator 4 covers the outer tube 2. As shown in FIGS. The insulator 4 is, for example, divided into halves along the longitudinal direction of the outer tube 2 and joined together to form a cylindrical shape. The above-described welding of the outer tube 2 and the flange 2b is performed after the outer tube 2 is covered with the insulator 4. Therefore, as shown in FIG. 3, the downstream end 4a of the insulator 4 is set upstream from the flange 2b by a predetermined distance L. That is, the insulator 4 does not cover the outer tube 2 from the downstream end 4a to the flange 2b. Note that the wire mesh 5 is arranged inside the downstream end 4a of the insulator 4 so that dried grass and the like do not enter through the gap formed between the insulator 4 and the outer tube 2.

図3に示すように内管3の下流端3dは、インシュレータ4の下流端4aを超えるまで下流側に延び、フランジ2bの直前で止まっている(内管3は、フランジ2bに対して排気管の長手方向にオーバーラップしない)。これにより、インシュレータ4で覆われず外管2が露出しているフランジ2b近傍が、外管2と内管3の2層構造となり、尿素水拡散用排気管1の遮熱性や断熱性を向上することができる。つまり、インシュレータ4の下流端4aとフランジ2bの間の外管2に直接、枯草等が接触したとしても、引火してしまうことはない(遮熱性の向上)。また、外管2からの放熱が防止されるので、排気ガスは、その温度を維持したままNOx後処理装置21に流入する(断熱性の向上)。 As shown in FIG. 3, the downstream end 3d of the inner pipe 3 extends downstream until it exceeds the downstream end 4a of the insulator 4, and stops just before the flange 2b (the inner pipe 3 is connected to the exhaust pipe with respect to the flange 2b). do not overlap in the longitudinal direction). As a result, the vicinity of the flange 2b where the outer tube 2 is exposed without being covered with the insulator 4 becomes a two-layer structure of the outer tube 2 and the inner tube 3, improving the heat shielding and heat insulation properties of the urea water diffusion exhaust pipe 1. can do. That is, even if dried grass or the like comes into direct contact with the outer tube 2 between the downstream end 4a of the insulator 4 and the flange 2b, it will not catch fire (improvement of heat shielding properties). Further, since heat radiation from the outer tube 2 is prevented, the exhaust gas flows into the NOx aftertreatment device 21 while maintaining its temperature (improvement of heat insulation).

また、内管3の下流端3dが外管2とフランジ2bとの境界に位置している。そのため、尿素水拡散用排気管1の製造時において外管2の外周面2cにフランジ2bを溶接する際に用いる治具であって、外管2の径を補正するための治具を、外管2の下流側から挿入して内管3の下流端3dに当たるまで押し込むだけで、治具を適切な位置で位置決めすることができる。 Further, the downstream end 3d of the inner tube 3 is located at the boundary between the outer tube 2 and the flange 2b. Therefore, the jig used for welding the flange 2b to the outer circumferential surface 2c of the outer tube 2 during the manufacture of the exhaust pipe 1 for urea water diffusion, and the jig for correcting the diameter of the outer tube 2, is The jig can be positioned at an appropriate position by simply inserting it from the downstream side of the tube 2 and pushing it until it hits the downstream end 3d of the inner tube 3.

●[NOx後処理装置21の上流側の構造(図3)]
尿素水拡散用排気管1にて尿素が拡散された排気ガスは、NOx後処理装置21へと導かれる。NOx後処理装置21においても枯草対策や排気ガスの保温対策が取られている。
● [Structure of the upstream side of the NOx aftertreatment device 21 (Figure 3)]
The exhaust gas in which urea has been diffused in the urea water diffusion exhaust pipe 1 is guided to the NOx after-treatment device 21 . Also in the NOx after-treatment device 21, measures are taken to prevent dry grass and to keep the exhaust gas warm.

図3に示すように内管23は、上流側が外管22に対し、例えばスポット溶接にて接続されている。図3に示すように内管23は、外管22との接続箇所から下流端に至るまで、外管2の内周面2aとの間に空洞部23aを形成しながら下流側に延びている。 As shown in FIG. 3, the upstream side of the inner tube 23 is connected to the outer tube 22 by, for example, spot welding. As shown in FIG. 3, the inner tube 23 extends downstream from the connection point with the outer tube 22 to the downstream end while forming a cavity 23a between it and the inner peripheral surface 2a of the outer tube 2. .

図3に示すように外管22は、上流側にて尿素水拡散用排気管1と接続ができるように、接続用のフランジ27が上流端22aに設けられている。具体的には、外管22の上流端22aの外周面22cに対しフランジ27が溶接されている。フランジ27は、尿素水拡散用排気管1の下流端に設けられたフランジ2bに接続されている。 As shown in FIG. 3, the outer tube 22 is provided with a connecting flange 27 at the upstream end 22a so that it can be connected to the urea water diffusion exhaust pipe 1 on the upstream side. Specifically, a flange 27 is welded to the outer peripheral surface 22c of the upstream end 22a of the outer tube 22. The flange 27 is connected to a flange 2b provided at the downstream end of the urea water diffusion exhaust pipe 1.

図3に示すようにインシュレータ24は、外管22の周囲を覆っている。尿素水拡散用排気管1と同様、インシュレータ24の上流端24aは、フランジ27から下流側に所定距離だけ離れた位置に設定されている。つまり、インシュレータ24は、上流端24aからフランジ27にかけては、外管22を覆っていない。ただし、インシュレータ24で覆われず外管22が露出しているフランジ27近傍については、外管22と内管23の2層構造となっており、遮熱性や断熱性が低下することはない。また、ワイヤメッシュ25は、インシュレータ24と外管22の間にできた隙間から枯草等が入らないように、インシュレータ4の上流端24a内側に配置されている。 As shown in FIG. 3, the insulator 24 covers the outer tube 22. Similar to the urea water diffusion exhaust pipe 1, the upstream end 24a of the insulator 24 is set at a position downstream from the flange 27 by a predetermined distance. That is, the insulator 24 does not cover the outer tube 22 from the upstream end 24a to the flange 27. However, the vicinity of the flange 27 where the outer tube 22 is exposed without being covered with the insulator 24 has a two-layer structure of the outer tube 22 and the inner tube 23, and the heat shielding properties and heat insulation properties are not deteriorated. Further, the wire mesh 25 is arranged inside the upstream end 24a of the insulator 4 to prevent dried grass and the like from entering through the gap formed between the insulator 24 and the outer tube 22.

本発明の尿素水拡散用排気管1は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。 The urea water diffusion exhaust pipe 1 of the present invention is not limited to the appearance, configuration, structure, etc. described in this embodiment, and various changes, additions, and deletions can be made without changing the gist of the present invention. .

本実施の形態の説明では、本発明に係る排気管として、NOx後処理装置21の上流側に接続された尿素水拡散用排気管1を例に説明した。しかし、フランジ近傍がインシュレータで覆うことができずに外管が露出するような排気管であれば、尿素水拡散用排気管1に限定されず、排気システムのいかなる部分に配置された排気管であっても良い。 In the description of this embodiment, the urea water diffusion exhaust pipe 1 connected to the upstream side of the NOx after-treatment device 21 was used as an example of the exhaust pipe according to the present invention. However, if the exhaust pipe is such that the vicinity of the flange cannot be covered with an insulator and the outer pipe is exposed, the exhaust pipe is not limited to the urea water diffusion exhaust pipe 1, but can be placed in any part of the exhaust system. It's okay to have one.

本実施の形態の説明では、内管3の下流端3dがフランジ2bの直前まで延びている例(図3参照)を説明した。しかし、内管3の下流端3dがインシュレータ4の下流端4aを超えて下流側まで延びていれば、外管2のみの1層構造となる部分が削減されるので、その分だけ遮熱性や断熱性を向上することはできる。したがって、例えば、内管3の下流端3dは、インシュレータ4の下流端4aとフランジ2bの間まで延びるものであっても良い。また、内管3の下流端3dは、フランジ2bとオーバーラップするまで延びていても良い。 In the description of this embodiment, an example has been described in which the downstream end 3d of the inner tube 3 extends to just before the flange 2b (see FIG. 3). However, if the downstream end 3d of the inner tube 3 extends beyond the downstream end 4a of the insulator 4 to the downstream side, the portion of the outer tube 2 that has a single layer structure is reduced, and the heat shielding property is improved accordingly. It is possible to improve insulation. Therefore, for example, the downstream end 3d of the inner tube 3 may extend between the downstream end 4a of the insulator 4 and the flange 2b. Furthermore, the downstream end 3d of the inner tube 3 may extend until it overlaps the flange 2b.

1 尿素水拡散用排気管
2、22 外管
2a 内周面
2b、27 フランジ
2c、3a、22c 外周面
2d、3d、4a 下流端
3 内管
3b、23a 空洞部
3c 環状凸部
4、24 インシュレータ
4a 下流端
5、6、25 ワイヤメッシュ
11 尿素水混合用排気管
12 尿素添加弁
13 分散装置
21 NOx後処理装置
26 SCR触媒
50 車両
51 ディーゼルエンジン
52 吸気マニホルド
53 排気システム
54 排気マニホルド
55 過給機
56 第1浄化装置
57 第2浄化装置
58 サイレンサ
59 燃料添加弁
60 枯草
1 Exhaust pipe for urea water diffusion 2, 22 Outer pipe 2a Inner peripheral surface 2b, 27 Flange 2c, 3a, 22c Outer peripheral surface 2d, 3d, 4a Downstream end 3 Inner pipe 3b, 23a Cavity part 3c Annular convex part 4, 24 Insulator 4a Downstream end 5, 6, 25 Wire mesh 11 Exhaust pipe for urea water mixing 12 Urea addition valve 13 Dispersion device 21 NOx after-treatment device 26 SCR catalyst 50 Vehicle 51 Diesel engine 52 Intake manifold 53 Exhaust system 54 Exhaust manifold 55 Supercharger 56 First purification device 57 Second purification device 58 Silencer 59 Fuel addition valve 60 Hay

Claims (2)

内燃機関の排気ガスを導く排気通路の一部を形成する排気管であって、
外管と、
前記外管の周囲を覆うインシュレータと、
前記外管の内部に設けられた内管と、
を有し、
前記内管は、上流側が前記外管に接続されて、前記外管との接続箇所から下流端に至るまで、前記外管の内周面との間に空洞部を形成しながら下流側に延び、
前記外管は、別の排気管との接続用のフランジが下流端に設けられており、
前記インシュレータの下流端は、前記フランジから上流側に所定距離だけ離れた位置に設定されており、
前記内管の下流端は、前記インシュレータの下流端を超えるまで下流側に延びており、
前記内管の下流端は、前記フランジの直前まで下流側に延びている、
排気管。
An exhaust pipe forming part of an exhaust passage that guides exhaust gas from an internal combustion engine,
an outer tube;
an insulator that covers the outer tube;
an inner tube provided inside the outer tube;
has
The inner tube has an upstream side connected to the outer tube, and extends downstream from the connection point with the outer tube to the downstream end while forming a cavity between it and the inner peripheral surface of the outer tube. ,
The outer pipe is provided with a flange for connection to another exhaust pipe at the downstream end,
The downstream end of the insulator is set upstream from the flange by a predetermined distance,
The downstream end of the inner tube extends downstream beyond the downstream end of the insulator,
The downstream end of the inner tube extends downstream to just before the flange.
Exhaust pipe.
請求項1に記載の排気管であって、
前記外管の下流端に設けられた前記フランジは、排気ガス浄化装置の流入端に設けられたフランジに接続される、
排気管。
The exhaust pipe according to claim 1,
The flange provided at the downstream end of the outer pipe is connected to a flange provided at the inflow end of the exhaust gas purification device.
Exhaust pipe.
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