太阳城集团

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隔热管.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201580049579.3

申请日:

2015.09.14

公开号:

CN106715852A

公开日:

2017.05.24

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效 IPC(主分类):F01N 3/08申请日:20150914|||公开
IPC分类号: F01N3/08; F01N3/26; F16L59/02; F16L59/14 主分类号: F01N3/08
申请人: 霓达株式会社
发明人: 杉本启; 岛村和宏
地址: 日本大阪府
优先权: 2014.09.30 JP 2014-200983
专利代理机构: 北京海智友知识产权代理事务所(普通合伙) 11455 代理人: 吴京顺;张倩
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法律状态
申请(专利)号:

CN201580049579.3

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2017.08.11|||2017.05.24

法律状态类型:

太阳城集团实质审查的生效|||公开

摘要

一种隔热管(1),包括:管(2),流体能够在其内部流动;隔热部件(3),以覆盖管(2)的方式配置,管(2)使用于利用SCR催化剂的排气净化装置,隔热部件(3)构成为独立气泡结构,能够抑制因与氛围气的热交换而流体的温度上升,因此在利用SCR催化剂的排气净化装置中,管(2)的内部通过隔热部件(3)与外部隔热,能够抑制因与氛围气的热交换而在管(2)内部流动的流体的温度上升。

权利要求书

1.一种隔热管,其特征在于,包括:
管,流体能够在其内部流动;
隔热部件,以覆盖所述管的方式配置,
所述管使用于利用SCR催化剂的排气净化装置,
所述隔热部件构成为独立气泡结构,能够抑制因与氛围气的热交换而所述流体的温度
上升。
2.根据权利要求1所述的隔热管,其特征在于,
所述隔热部件具有柔软性。
3.根据权利要求1或2所述的隔热管,其特征在于,
所述隔热部件沿长轴方向具有狭缝。
4.根据权利要求3所述的隔热管,其特征在于,
所述隔热部件由闭塞部件固定,以使所述狭缝闭合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的隔热管,其特征在于,
所述管的端部具有至少一个接头。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的隔热管,其特征在于,
还包括热水管,其以与所述管相接触的方式配置,被加热的流体能够在所述热水管中
流动。
7.根据权利要求6所述的隔热管,其特征在于,
所述管和所述热水管由捆束部件固定。

说明书

隔热管

技术领域

本发明涉及一种隔热管。

背景技术

具有排出氮氧化物(以下称为NOx)的柴油发动机的车辆等中,为了净化NOx,使用
利用选择性催化还原(SCR,Selective Catalytic Reduction)催化剂的排气净化装置(以
下称为SCR系统)。在SCR系统中设置有喷嘴和配置在喷嘴下游的SCR催化剂,所述喷嘴向由
发动机排出的排气流动的排气管喷射尿素水。SCR系统中,当排气从发动机排出到排气管
时,向排气管中流动的高温排气喷射尿素水,通过排气的热,尿素被水解而产生氨。产生的
氨在排气管中与排气一起向下游流动,到达SCR催化剂。在SCR催化剂中,在SCR催化剂的作
用下,促进氨和排气中的NOx的化学反应,从而NOx被净化成水和氮。

在SCR系统中,喷嘴通过管与尿素水箱连接,尿素水从箱经由管适当地供给到喷
嘴。但是,在SCR系统中,由于尿素水的凝固点约为-11℃左右,因此存在下述问题:在寒冷的
地方管内的尿素水会冻结,从而无法向喷嘴供给尿素水。因此,需要开发一种防止管内的尿
素水冻结的技术。例如,在专利文献1中公开了一种液体输送用管,其中管接头和管的连接
部分及其附近的管由防散热用罩覆盖,线加热器插入到管内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2009-250271号公报

发明内容

需要解决的技术问题

由于排气管靠近产生高热的发动机,因此在与排气管连接的管的附近氛围气温度
非常高。因此,存在下述担忧:管内的尿素水通过与氛围气的热交换被加热而温度上升至容
许温度以上,因此可能因水分蒸发而导致浓度变得过高或者产生氨。对此,在现有的方法
中,为了抑制尿素水的温度上升,在管与热源之间设置挡热板,但是效果不是很明显。

因此,本发明的目的在于提供一种能够抑制因与氛围气的热交换而管内的温度上
升的隔热管。

技术方案

本发明的隔热管,其特征在于,包括:管,流体能够在其内部流动;隔热部件,以覆
盖所述管的方式配置,所述管使用于利用SCR催化剂的排气净化装置,所述隔热部件构成为
独立气泡结构,能够抑制因与氛围气的热交换而所述流体的温度上升。

有益效果

本发明包括内部流动流体的管和以覆盖管的方式配置的隔热部件,管使用于利用
SCR催化剂的排气净化装置,隔热部件构成为独立气泡结构,从而能够抑制因与氛围气的热
交换而流体的温度上升,因此,由于在利用SCR催化剂的排气净化装置中,管的内部通过隔
热部件与外部隔热,因此能够抑制因与氛围气的热交换而管内部流动的流体的温度上升。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的隔热管的整体结构的局部立体图。

图2是示出本发明的实施方式的隔热管的图1中的A-A′剖面的剖面图。

图3是示出使用本发明的实施方式的隔热管的建筑机械的示意图。

图4是示出用于评价本发明的实施方式的隔热管的隔热性能的装置的示意图。

具体实施方式

1.隔热管的结构

图1所示的隔热管1包括:管2,流体能够在其内部流动;隔热部件3,以覆盖管2的方
式配置。隔热管1还包括热水管4,其沿着管2配置,加热的流体能够在其内部流动。管2和热
水管4具有柔软性,并具有圆筒形状。形成管2和热水管4的材料可根据内部流动的液体来选
择。管2的材料可以选择使作为流体的尿素水可以在内部流动的材料,热水管4的材料可以
选择使作为加热的流体的防冻液可以流动的材料。在本实施方式中,管2和热水管4由树脂
形成。

这种管2和热水管4由捆束部件5捆在一起,并且以彼此的侧面相接触的方式固定
在一起。在本实施方式中,捆束部件5是带状部件,在管2的侧面和热水管4的侧面相接触的
状态下,以螺旋状无缝隙地缠绕其表面来固定管2和热水管4。另外,在本实施方式中,带状
部件不具有粘接性,但是也可以具有粘接性。

管2的一端具有接头6a,以便与其他设备容易地连接,在未图示的另一端也具有接
头。同样地,在热水管4的一端也具有接头6b,而且,在未图示的另一端也具有接头。本实施
方式中,接头6a、6b由树脂形成,并且为凹型。另外,接头也可以为凸型。管2和热水管4可以
仅在一端具有接头,也可以不具有接头。

隔热部件3由弹性体等具有柔软性的部件形成,所述部件具有相邻的气泡不连接
而形成多个相互独立的气泡的独立气泡结构。隔热部件3例如由乙烯丙烯二烯类合成橡胶
或腈类合成橡胶等形成。隔热部件3具有中空的圆筒形状,且配置成在隔热部件3的中空部
分中插入有管2和热水管4,隔热部件3覆盖管2和热水管4。另外,隔热部件3具有沿长轴方向
的狭缝7,管2和热水管4可以从狭缝7插入到内部。

隔热部件3由具有耐磨性的保护部件8覆盖,以保护其免受外伤。在本实施方式中,
保护部件8是具有高耐热性和高耐磨性的带状部件,以螺旋状无缝隙地缠绕在隔热部件3的
表面。因此,保护部件8能够保护隔热部件3免受外伤,因此能够抑制隔热部件3因受到外伤
而隔热性能劣化。

进一步地,缠绕在隔热部件3的表面的保护部件8上还可以覆盖具有伸缩性和粘接
性的保护部件9。在本实施方式中,保护部件9是具有高伸缩性、高粘接性及高耐热性的带状
部件,以螺旋状无缝隙地缠绕在保护部件8的表面。因此,保护部件8由保护部件9固定,从而
能够抑制保护部件8被剥离,因此能够保护隔热部件3免受外伤,防止隔热性能下降。

对于保护部件8、9并没有特别限定,优选的是具有耐热性。即使在高温氛围气下,
保护部件8、9也不会劣化,这是因为各自所具有的功能能够得以保持。因此,隔热管1的耐热
性得以提高,即使在高温氛围气下也能够抑制隔热管1的隔热性能下降,从而能够更加可靠
地抑制在管2的内部流动的流体的温度上升。

另外,在本实施方式中,虽然保护部件8、9使用带状部件,但是,只要能够保护隔热
部件3,对其形状不做特别限定。例如,保护部件8、9可以是管状部件。

如图1所示,隔热部件3的一端通过固定部件10固定在管2和热水管4。未图示的隔
热部件3的另一端也一样。在本实施方式这中,固定部件10是具有粘接性的带状部件,通过
在隔热部件3的端部以螺旋状无缝隙地缠绕来将隔热部件3固定在管2和热水管4。

如图2所示,隔热管1中,由捆束部件5捆在一起的管2和热水管4位于中心,形成狭
缝7的隔热部件3以覆盖管2和热水管4周围的方式配置。另外,在隔热管1中,隔热部件3由保
护部件8覆盖,保护部件9覆盖所述保护部件8的外侧。在本实施方式中,虽然被捆在一起的
管2和热水管4与隔热部件3之间形成有空隙27,但是还可以是管2和热水管4与隔热部件3之
间紧密接触而在其之间形成较小的空隙27。

2.作用及效果

如图3所示,隔热管1使用于例如建筑机械11的SCR系统12。建筑机械11是用于建筑
作业的机械,例如铲车等。建筑机械11包括:发动机室17,容纳发动机13、从发动机13排出的
排气流动的排气管14、向外部散热的散热器15及冷却散热器15的冷却风扇16;客室18,用于
操作建筑机械11的操作人员乘坐。SCR系统12配置在设置于机体前方的客室18与设置于机
体后方的发动机室17之间的空间。

发动机13通过两个未图示的管与散热器15连接。管上设置有未图示的泵,从而防
冻液能够在发动机13与散热器15之间循环。通过所述泵从散热器15排出的防冻液经由管被
供给到发动机13以冷却发动机13。通过冷却发动机13而被加热的防冻液从发动机13排出并
经由管被供给到散热器15。在散热器15中,被加热的防冻液被冷却后重新供给到发动机13。
如此,通过防冻液在发动机13与散热器15之间循环来发动机13被冷却。

SCR系统12包括隔热管1、排气管14、尿素水箱19及泵20。排气管14包括可向排气管
14内喷射尿素水的未图示的喷嘴。排气管14还包括设置在喷嘴下游的未图示的SCR催化剂。
泵20与三个隔热管1的管2(图1)连接。其中,两个隔热管1的管2的另一端与尿素水箱19连
接。因此,泵20通过管2与尿素水箱19之间使尿素水进行循环。剩余的一个隔热管1的另一端
与喷嘴连接。因此,泵20可以将从尿素水箱19吸引的尿素水通过管2供给到喷嘴,从喷嘴向
排气管14喷射。

在SCR系统12中,从发动机13排出的防冻液被供给到隔热管1的热水管4(图1)的一
端,经由热水管4而从热水管4的另一端排出的防冻液被供给到散热器15。因此,在SCR系统
12中,与热水管4相接触的管2中流动的尿素水与热水管4中流动的防冻液进行热交换而被
加热。

在SCR系统12中,连接泵20和喷嘴的隔热管1配置在氛围气温度高的发动机室17附
近。并且,所述隔热管1配置在作为热源的发动机13的附近,在发动机室17中也配置在氛围
气温度高的地方。因此,隔热管1受到很强的外部热的影响。

在这样的SCR系统12中,向在排气管14中流动的高温排气喷射尿素水,通过排气的
热,尿素被水解而产生氨。产生的氨在排气管14中与排气一起向下游流动,到达SCR催化剂。
在SCR催化剂中,通过SCR催化剂的作用下氨和排气中的NOx的化学反应被促进,从而NOx被
净化成水和氮。

根据以上的结构,本发明的实施方式的隔热管1包括在内部流体能够流动的管2和
以覆盖管2的方式配置的隔热部件3,管2使用于利用SCR催化剂的排气净化装置,隔热部件3
具有独立气泡结构,从而能够抑制因与氛围气的热交换而流体的温度上升。

因此,即使隔热管1配置在发动机室17或发动机13附近的氛围气温度高的地方,由
于管2的内部通过隔热部件3与外部隔热,因此能够抑制因与氛围气的热交换而在管2内部
流动的尿素水的温度上升。

隔热管1中,由于隔热部件3具有柔软性,隔热部件3能够随着隔热管1的形状变形,
从而隔热部件3能够可靠地覆盖弯曲状态的管2。因此,即使管2以弯曲的状态配置的情况
下,隔热管1也能够可靠地抑制管2的内部流动的尿素水的温度上升。

隔热管1中,由于隔热部件3具有沿长轴方向的狭缝7,能够从狭缝7向隔热部件3中
插入管2和热水管4,从而能够容易制造隔热管1。

隔热管1中,管2和热水管4由捆束部件5进行固定,从而增加管2的侧面和热水管4
的侧面相接触的面积,能够提高管2与热水管4之间的热交换效率,并且能够抑制在管2的内
部流动的尿素水的温度上升。另外,隔热管1中,由于管2和热水管4由捆束部件5进行固定,
从而能够由隔热部件3容易地覆盖管2和热水管4,能够容易地制造隔热管1。

3.变形例

本发明并不限定于上述的实施方式,在本发明的要旨的范围内可以进行适当的变
更。例如,管2、隔热部件3、热水管4、捆束部件5、固定部件10、接头6a、6b及保护部件8、9的材
质和形状可以进行适当变更。

在上述实施方式中,对于管2和热水管4由树脂形成、具有柔软性以及呈圆筒形状
的情况进行了说明,但是,本发明并不限定于此,管2和热水管4还可以由除树脂以外的其他
材料形成,而且也可以不具有柔软性,其剖面形状也可以是除圆形以外的其他形状。

另外,在上述实施方式中,对于隔热部件3由具有柔软性的部件形成,并沿长轴方
向具有狭缝7的情况进行了说明,但是,本发明并不限定于此,隔热部件3也可以不具有柔软
性,而且也可以不具有狭缝7。

并且,在上述实施方式中,对于隔热部件1具有热水管4的情况进行了说明,但是,
本发明并不限定于此,隔热部件1也可以不包括热水管4。另外,代替热水管4,用于加热流体
的加热器线可以插入到管2的内部。另外,当隔热管1不包括热水管4时,隔热部件3以接近于
紧密接触管2的形状覆盖管2,使隔热部件3内侧形成的空隙27变小。

另外,在上述的实施方式中说明的隔热管1也可以包括波纹管。例如,可以由波纹
管覆盖管2和热水管4,由隔热部件3进一步覆盖所述波纹管,然后将覆盖管2和热水管4的隔
热部件3由波纹管进一步覆盖。由波纹管覆盖的位置并没有特别限定。波纹管可以沿长轴方
向形成狭缝。另外,当由波纹管覆盖管2和热水管4并由隔热部件3覆盖波纹管时,与由隔热
部件3直接覆盖管2和热水管4的情况相比,在隔热部件3的内侧形成更多的空隙27。

并且,在上述的实施方式中,对于隔热管1的隔热部件3由保护部件8和保护部件9
覆盖的情况进行了说明,但是,本发明并不限定于此。隔热部件3可以仅由保护部件8覆盖,
也可以仅由保护部件9覆盖,还可以是不被保护部件覆盖。

另外,隔热部件3可以包括未图示的闭塞部件。闭塞部件配置成覆盖隔热部件3的
表面的一部分,所述闭塞部件固定隔热部件3以防止狭缝7扩大。因此,隔热部件3被固定成
大部分狭缝7闭合的状态。闭塞部件可以使用例如具有高伸缩性、高粘接性及高耐热性的带
状部件(同保护部件9相同的部件)。在这种情况下,闭塞部件例如可以以与狭缝7交叉的方
式贴在隔热部件3的表面的多个位置,狭缝7被固定成闭合的状态。另外,闭塞部件还可以以
覆盖整个狭缝7的方式贴在隔热部件3的表面。

如此,隔热部件1中,由于由闭塞部件固定隔热部件3来使狭缝7闭合,因此能够由
隔热部件3可靠地覆盖管2。因此,隔热部件1能够更加可靠地抑制在管2的内部流动的尿素
水的温度上升。

实施例

为了评价隔热管1的隔热性能,制备了具有如表1所示的剖面形状的实施例1~6的
隔热管1。所制备的实施例1~6的隔热管1中,在长度为1m的管2的两端连接有接头,由长度
为0.95m的隔热部件3等来覆盖管2。隔热管1通过如下的方式制备:作为管2使用树脂管(型
号:TEU-4-8×6),作为隔热部件3使用形成狭缝7的亚罗弗隔热管(实施例1、3~6的型号:
M10010,实施例2的型号:M10016),作为保护部件8使用具有高耐热性的德莎胶带(型号:
51026)。

[表1]



在实施例2中,将管2由形成有狭缝22的波纹管21(尺寸:10型)覆盖后,由隔热部件
3覆盖波纹管21,由此制备了隔热管1。

在实施例3中,由隔热部件3覆盖管2后,由形成有狭缝22的波纹管21(尺寸:28型)
覆盖隔热部件3,由此制备了隔热管1。

在实施例5和实施例6中,将已制备的隔热管1放置在被加热至120℃的恒温槽中24
小时而进行热处理。

对于实施例1~6的隔热管1的隔热性能,利用以下方法进行了评价。首先,如图4所
示,将隔热管1以隔热部件3的大部分进入到恒温槽23内的方式配置,并将恒温槽23内的温
度加热至80℃。接着,通过泵24将储存在水槽25中的水以24ml/分钟的速度供给到隔热管1
的接头6a,并使从接头6c排出的水返回到水槽25从而使水循环。接着,调节加热器26对水进
行加热,以使接头6a与配置在恒温槽23的隔热部件3之间T1的暴露于外部的管2的温度(以
下称为入口温度)能够保持约40℃。当入口温度平稳在约40℃后,测量接头6c与隔热部件3
之间T2的暴露于外部的管2的温度(以下称为出口温度)。根据测量的出口温度与入口温差,
评价隔热管1的隔热性能。当温差越小时,隔热管1具有越高的隔热性能。

为了比较,作为比较例1制备了代替隔热管1而仅使用树脂管(型号:TEU-4-8×6)
的管,作为比较例2制备了由形成狭缝22的波纹管21(尺寸:10型)覆盖树脂管(型号:TEU-4-
8×6)的管,并以相同的方式评价其隔热性能。评价结果以表1中的“温差(℃)表示”。

通过比较实施例1~6的隔热管1和比较例1、2的管可知,实施例1~6的隔热管1的
温差小于比较例1、2的管。这表示由于隔热管1包括构成独立气泡结构的隔热部件3而具有
高隔热性能。由此可知,本发明的隔热管1能够抑制因与氛围气进行热交换而在管2的内部
流动的流体的温度上升。

另外,比较比较例1的管和比较例2的管,包括波纹管21的比较例2的温差小于比较
例1。因此,可知波纹管21也具有隔热效果。但是,由于比较例2的温差大于实施例1的隔热管
的温差,因此波纹管21具有的隔热性能并不是很充分。

通过比较实施例1的隔热管1和包括波纹管21的实施例2、3的隔热管1,可知实施例
2、3的隔热管1具有与实施例1相同程度的温差。因此,可知隔热管1并不因具有波纹管21而
具有更好的隔热效果,而是通过隔热部件3来获得高隔热性能。

通过比较实施例1的隔热管1和进行加热处理的实施例5的隔热管1可知,实施例5
的隔热管1的最外面直径变小,隔热部件3收缩。另外,实施例5的隔热管1具有与实施例1的
隔热管1相同程度的温差,从而可知即使经过加热处理而隔热部件3收缩,也保持高隔热性
能。同样,通过比较实施例4的隔热管1和进行加热处理的实施例6的隔热管1可知,实施例6
的隔热管1的最外面直径变小而收缩,但是其具有与实施例4的隔热管1相同程度的温差,保
持高隔热性能。

为了进一步调查隔热管1的耐热性,对隔热管1进行了长太阳城集团的耐热试验。通过比
较耐热试验前后的隔热性能,评价了隔热管1的耐热性。隔热性能的评价方法与上述的方法
相同。

耐热试验中使用的隔热管1是将作为管2的树脂管(型号:TEU-4-8×6)由作为隔热
部件3的形成有狭缝7的亚罗弗隔热管(型号:M10010)覆盖,进一步将作为保护部件8的德莎
胶带(型号51026)和作为保护部件9的具有耐热性的IRRAX胶带VZL以此顺序卷绕来制备。制
备三个(样品A、样品B、样品C)具有相同结构的隔热管1,对三个隔热管进行耐热性评价。

首先,通过上述的方法评价了耐热试验前的隔热管1的隔热性能。接着,在110℃的
恒温槽中放置1000小时,对三个隔热管1进行了耐热试验。最后,通过上述的方法评价了耐
热试验后的隔热管1的隔热性能,并将其结果表示在表2中。由于耐热试验前的样品A、样品
B、样品C的温差均相同,因此,表2中表示作为试验前的结果。

[表2]


如表2所示,耐热试验后的隔热管1,即样品A、样品B、样品C均具有与试验前相同程
度的温差,保持高隔热性能。由此可知,隔热管1具有耐热性。

附图标记说明

1:隔热管

2:管

3:隔热部件

4:热水管

5:捆束部件

6a、6b、6c:接头

7:狭缝

8、9:保护部件

10:固定部件

关 键 词:
隔热
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