Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7743345B2 - exhaust pipe - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7743345B2 - exhaust pipe - Google Patents

exhaust pipe

Info

Publication number
JP7743345B2
JP7743345B2 JP2022053717A JP2022053717A JP7743345B2 JP 7743345 B2 JP7743345 B2 JP 7743345B2 JP 2022053717 A JP2022053717 A JP 2022053717A JP 2022053717 A JP2022053717 A JP 2022053717A JP 7743345 B2 JP7743345 B2 JP 7743345B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating layer
porosity
less
insulation layer
metal pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022053717A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023146509A (en
Inventor
裕亮 尾下
周平 堀田
啓 田中
崇弘 冨田
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.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2022053717A priority Critical patent/JP7743345B2/en
Publication of JP2023146509A publication Critical patent/JP2023146509A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7743345B2 publication Critical patent/JP7743345B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Description

本明細書は、排気管に関する技術を開示する。 This specification discloses technology related to exhaust pipes.

特許文献1に、金属管の内面に断熱材として断熱層が設けられた複合部材が開示されている。特許文献1の複合部材は、断熱層がセラミックス繊維を含んでいる。そのため、断熱層が金属の変形(熱膨張,熱収縮)に追従して変形し、金属から断熱層が剥離することを抑制している。特許文献1の複合材料は、高い断熱性を有することから内燃機関の排気管としての利用が期待されている。 Patent Document 1 discloses a composite member in which an insulating layer is provided on the inner surface of a metal pipe as a heat insulating material. In the composite member of Patent Document 1, the insulating layer contains ceramic fibers. As a result, the insulating layer deforms in response to the deformation (thermal expansion and contraction) of the metal, preventing the insulating layer from peeling off from the metal. Due to its high insulating properties, the composite material of Patent Document 1 is expected to be used as an exhaust pipe for internal combustion engines.

国際公開WO2020/145366号International Publication No. WO2020/145366

特許文献1の複合部材は、断熱層が金属の変形に追従して変形するので、金属と断熱層の熱膨張率差に起因して剥離が生じることは抑制される。しかしながら、内燃機関の排気管の場合、排気ガスが断熱層に直接接触し、断熱層に力を加える。また、排気管には、内燃機関の振動も伝わる。その結果、長期間の使用により、金属管と断熱層の密着性が低下し、断熱層が金属管から剥離することが懸念される。そのため、金属管の内面に断熱層が設けられている排気管は、さらなる改善が必要とされる。本明細書では、金属管の内面に断熱層が設けられている新規な排気管を提供することを目的とする。 In the composite member of Patent Document 1, the insulating layer deforms in response to the deformation of the metal, preventing delamination due to differences in the thermal expansion coefficients of the metal and the insulating layer. However, in the case of an exhaust pipe for an internal combustion engine, exhaust gases come into direct contact with the insulating layer and apply force to it. Vibrations from the internal combustion engine are also transmitted to the exhaust pipe. As a result, there is concern that the adhesion between the metal pipe and the insulating layer may decrease over long-term use, leading to delamination of the insulating layer from the metal pipe. Therefore, further improvements are needed for exhaust pipes in which an insulating layer is provided on the inner surface of a metal pipe. The purpose of this specification is to provide a novel exhaust pipe in which an insulating layer is provided on the inner surface of a metal pipe.

本明細書で開示する排気管は、金属管と、金属管の内面に断熱層が設けられていてよい。この排気管は、断熱層の全厚みに対して金属との界面から5%の位置の断熱層の気孔率が、厚み方向中心の気孔率より低くてよい。 The exhaust pipe disclosed in this specification may comprise a metal pipe and an insulating layer provided on the inner surface of the metal pipe. In this exhaust pipe, the porosity of the insulating layer at a position 5% from the interface with the metal relative to the total thickness of the insulating layer may be lower than the porosity at the center of the thickness direction.

排気管の斜視図を示す。FIG. 排気管の部分拡大図を示す。An enlarged view of a portion of the exhaust pipe is shown. 断熱層の拡大断面図を示す。An enlarged cross-sectional view of the heat insulating layer is shown. 実験例の結果を示す。The results of the experimental example are shown below.

本明細書で開示する排気管は、金属管と、金属管の内面に設けられている断熱層を備えている。断熱層は、排気管の内部を通過する排気ガスと接触する。断熱層は、無機多孔質体で形成されており、セラミック繊維を含んでいてよい。セラミック繊維は、金属管と断熱層の熱膨張率差の影響を吸収することができる。具体的には、断熱層が金属管の変形(熱膨張,熱収縮)に追従して変形することができるので、金属管から断熱層が剥離することを抑制することができる。断熱層は、排気ガスが金属管に接することを抑制し、金属管が劣化することを抑制できる。 The exhaust pipe disclosed in this specification comprises a metal pipe and an insulating layer provided on the inner surface of the metal pipe. The insulating layer comes into contact with exhaust gas passing through the inside of the exhaust pipe. The insulating layer is formed from an inorganic porous material and may contain ceramic fibers. The ceramic fibers can absorb the effects of the difference in thermal expansion coefficient between the metal pipe and the insulating layer. Specifically, the insulating layer can deform in response to deformation (thermal expansion and thermal contraction) of the metal pipe, thereby preventing the insulating layer from peeling off from the metal pipe. The insulating layer prevents exhaust gas from coming into contact with the metal pipe, preventing deterioration of the metal pipe.

断熱層の厚みは、0.5mm以上5mm以下であってよい。断熱層の厚みが0.5mm以上であれば、十分な強度が得られるとともに断熱性を十分に発揮することができる。また、断熱層の厚みが5mm以下であれば、排気ガスの流路が十分に確保されるとともに排気管の上流端(排気ガス流路の上流側で断熱層の側面が露出している部分)において排気ガスから加わる力を小さく抑制することができる。これにより、断熱層が金属管から剥離することを抑制することができる。断熱層の厚みは、1mm以上であってもよく、1.5mm以上であってもよく、2mm以上であってもよい。また、断熱層の厚みは、4mm以下であってもよく、3mm以下であってもよく、2mm以下であってもよい。 The thickness of the insulating layer may be 0.5 mm or more and 5 mm or less. If the thickness of the insulating layer is 0.5 mm or more, sufficient strength can be obtained and sufficient insulating properties can be exhibited. Furthermore, if the thickness of the insulating layer is 5 mm or less, a sufficient exhaust gas flow path can be secured and the force applied by the exhaust gas at the upstream end of the exhaust pipe (the portion upstream of the exhaust gas flow path where the side of the insulating layer is exposed) can be reduced. This prevents the insulating layer from peeling off from the metal pipe. The thickness of the insulating layer may be 1 mm or more, 1.5 mm or more, or 2 mm or more. Furthermore, the thickness of the insulating layer may be 4 mm or less, 3 mm or less, or 2 mm or less.

厚み方向において、断熱層の気孔率は一定ではない。本明細書で開示する排気管では、断熱層の全厚みに対して、金属管と断熱層の界面から5%の位置(以下、界面5%位置と称する)の断熱層の気孔率が、厚み方向中心の気孔率より低い。断熱層の界面5%位置の気孔率を厚み方向中心の気孔率より低くすることにより、断熱層の断熱性を維持しながら、金属管と断熱層の界面近傍において金属管と断熱層の接触面積が増加し、金属管に対する断熱層の密着力を増大させることができる。 The porosity of the insulation layer is not constant in the thickness direction. In the exhaust pipe disclosed in this specification, the porosity of the insulation layer at a position 5% from the interface between the metal pipe and the insulation layer (hereinafter referred to as the 5% interface position) is lower than the porosity at the center of the thickness direction, relative to the total thickness of the insulation layer. By making the porosity at the 5% interface position lower than the porosity at the center of the thickness direction, the contact area between the metal pipe and the insulation layer near the interface between the metal pipe and the insulation layer is increased while maintaining the insulating properties of the insulation layer, thereby increasing the adhesion of the insulation layer to the metal pipe.

断熱層の具体的な形態として、断熱層の界面5%位置の気孔率は5%以上45%以下であってよい。断熱層の界面5%位置の気孔率が5%以上であれば、ヤング率が過大になることが抑制され、耐熱衝撃性の低下を抑制することができる。その結果、断熱層に割れが発生したり、クラックが発生することを抑制することができる。また、断熱層の界面5%位置の気孔率が45%以下であれば、金属管に対する断熱層の密着力が十分に確保され、また、断熱層自体が十分な強度を確保することができる。断熱層の界面5%位置の気孔率は、10%以上であってもよく、15%以上であってもよく、25%以上であってもよく、30%以上であってもよい。また、断熱層の界面5%位置の気孔率は、30%以下であってもよく、25%以下であってもよく、20%以下であってもよく、15%以下であってもよい。 Specific examples of the insulating layer include a porosity of 5% or more at 5% to 45%. A porosity of 5% or more at 5% to 45% prevents the Young's modulus from becoming excessive, and reduces the thermal shock resistance. As a result, the occurrence of fractures or cracks in the insulating layer can be suppressed. Furthermore, a porosity of 45% or less at 5% to 45% ensures sufficient adhesion of the insulating layer to the metal pipe, and the insulating layer itself has sufficient strength. The porosity of the insulating layer at 5% to 45% of the interface can be 10% or more, 15% or more, 25% or more, or 30% or more. Furthermore, the porosity of the insulating layer at 5% to 45% of the interface can be 30% or less, 25% or less, 20% or less, or 15% or less.

また、金属管と断熱層の界面側において、断熱層の気孔率が5%以上45%以下である範囲(以下、界面側低気孔率範囲と称する)が、断熱層の全厚みに対して金属管と断熱層の界面から2%以上20%以下であってよい。界面側低気孔率範囲が金属管と断熱層の界面から2%以上であれば、金属管に対して十分な密着力が得られ、断熱層が金属管から剥離することが抑制される。また、界面側低気孔率範囲が金属管と断熱層の界面から2%以上であれば、断熱層は十分な強度が得られ、割れ等の不具合が生じることを抑制することができる。また、界面側低気孔率範囲が金属管と断熱層の界面から20%以下であれば、ヤング率が過大になることが抑制され、耐熱衝撃性の低下を抑制することができる。界面側低気孔率範囲は、金属管と断熱層の界面から5%以上であってもよく、10%以上であってもよく、15%以上であってもよい。また、界面側低気孔率範囲は、金属管と断熱層の界面から15%以下であってもよく、10%以下であってもよく、5%以下であってもよい。なお、界面側低気孔率範囲は、金属管表面の全面に設けられていてもよいし、金属管表面の一部に設けられていてもよい。すなわち、金属管の表面の一部に界面側低気孔率範囲が設けられ、他の部分に後述する高気孔率範囲が設けられていてもよい。 Furthermore, the range of the porosity of the insulation layer on the interface side between the metal pipe and the insulation layer (hereinafter referred to as the interface-side low porosity range) between 5% and 45% may be between 2% and 20% of the total thickness of the insulation layer from the interface between the metal pipe and the insulation layer. If the interface-side low porosity range is 2% or more from the interface between the metal pipe and the insulation layer, sufficient adhesion to the metal pipe is obtained, and peeling of the insulation layer from the metal pipe is suppressed. Furthermore, if the interface-side low porosity range is 2% or more from the interface between the metal pipe and the insulation layer, the insulation layer obtains sufficient strength and can suppress defects such as cracking. Furthermore, if the interface-side low porosity range is 20% or less from the interface between the metal pipe and the insulation layer, an excessive Young's modulus is suppressed, and a decrease in thermal shock resistance can be suppressed. The interface-side low porosity range may be 5% or more, 10% or more, or 15% or more from the interface between the metal pipe and the insulation layer. The interface-side low-porosity area may be 15% or less, 10% or less, or 5% or less from the interface between the metal pipe and the insulating layer. The interface-side low-porosity area may be provided over the entire surface of the metal pipe, or may be provided over only a portion of the surface of the metal pipe. In other words, the interface-side low-porosity area may be provided over only a portion of the surface of the metal pipe, and the high-porosity area described below may be provided over the remaining portion.

断熱層の厚み方向中心の気孔率は、金属管と断熱層の界面側(界面5%位置,界面側低気孔率範囲)の断熱層の気孔率より高くてよい。断熱層の厚み方向中心の気孔率は、45%以上90%以下であってよい。断熱層の厚み方向中心の気孔率が45%以上であれば、断熱性が確保され、排気ガスの熱が金属管に伝達することを十分に抑制することができる。また、断熱層の厚み方向中心の気孔率が90%以下であれば、断熱層の強度が確保され、断熱層が金属管から剥離することが抑制される。断熱層の厚み方向中心の気孔率は、50%以上であってもよく、60%以上であってもよく、70%以上であってもよい。また、断熱層の厚み方向中心の気孔率は、80%以下であってもよく、70%以下であってもよく、60%以下であってもよい。 The porosity of the insulation layer at the thickness center may be higher than the porosity of the insulation layer on the interface side between the metal pipe and the insulation layer (5% of the interface, low porosity range on the interface side). The porosity of the insulation layer at the thickness center may be 45% or more and 90% or less. If the porosity of the insulation layer at the thickness center is 45% or more, insulation properties are ensured and the transfer of heat from the exhaust gas to the metal pipe can be sufficiently suppressed. Furthermore, if the porosity of the insulation layer at the thickness center is 90% or less, the strength of the insulation layer is ensured and peeling of the insulation layer from the metal pipe is suppressed. The porosity of the insulation layer at the thickness center may be 50% or more, 60% or more, or 70% or more. Furthermore, the porosity of the insulation layer at the thickness center may be 80% or less, 70% or less, or 60% or less.

また、本明細書で開示する排気管は、断熱層の全厚みに対して断熱層表面から5%の位置(以下、表面5%位置と称する)の断熱層の気孔率が、厚み方向中心の気孔率より低くてよい。断熱層の表面5%位置の気孔率を厚み方向中心の気孔率より低くすることにより、断熱層表面の強度が増大し、排気ガス流から受ける力、内燃機関が作動している際の振動に対する耐久性が増大する。その結果、断熱層に割れが生じたり、断熱層が金属管から剥離することを抑制することができる。 In addition, the exhaust pipe disclosed in this specification may have a lower porosity of the insulation layer at a position 5% from the surface of the insulation layer relative to the total thickness of the insulation layer (hereinafter referred to as the "surface 5% position") than at the center of the thickness direction. By making the porosity at the surface 5% position of the insulation layer lower than the porosity at the center of the thickness direction, the strength of the insulation layer surface is increased, and durability against forces from the exhaust gas flow and vibrations when the internal combustion engine is operating is improved. As a result, cracks in the insulation layer and peeling of the insulation layer from the metal pipe can be suppressed.

断熱層の表面5%位置の気孔率は5%以上45%以下であってよい。断熱層の表面5%位置の気孔率が5%以上であれば、ヤング率が過大になることが抑制され、耐熱衝撃性の低下を抑制することができる。その結果、断熱層に割れが発生したり、クラックが発生することを抑制することができる。また、断熱層の表面5%位置の気孔率が45%以下であれば、十分な強度を確保することができる。断熱層の表面5%位置の気孔率は、10%以上であってもよく、15%以上であってもよく、25%以上であってもよく、30%以上であってもよい。また、断熱層の表面5%位置の気孔率は、30%以下であってもよく、25%以下であってもよく、20%以下であってもよく、15%以下であってもよい。 The porosity of the insulating layer at the surface 5% position may be 5% or more and 45% or less. If the porosity of the insulating layer at the surface 5% position is 5% or more, the Young's modulus is prevented from becoming excessive, and a decrease in thermal shock resistance can be suppressed. As a result, the occurrence of fractures or cracks in the insulating layer can be suppressed. Furthermore, if the porosity of the insulating layer at the surface 5% position is 45% or less, sufficient strength can be ensured. The porosity of the insulating layer at the surface 5% position may be 10% or more, 15% or more, 25% or more, or 30% or more. Furthermore, the porosity of the insulating layer at the surface 5% position may be 30% or less, 25% or less, 20% or less, or 15% or less.

また、断熱層の表面側において、断熱層の気孔率が5%以上45%以下である範囲(以下、表面側低気孔率範囲と称する)が、断熱層の全厚みに対して断熱層の表面から2%以上20%以下であってよい。表面側低気孔率範囲が断熱層の表面から2%以上であれば、断熱層は十分な強度が得られ、割れ等の不具合が生じることを抑制することができる。また、表面側低気孔率範囲が断熱層の表面から20%以下であれば、ヤング率が過大になることが抑制され、耐熱衝撃性の低下を抑制することができる。表面側低気孔率範囲は、金属管と断熱層の界面から5%以上であってもよく、10%以上であってもよく、15%以上であってもよい。また、表面側低気孔率範囲は、金属管と断熱層の界面から15%以下であってもよく、10%以下であってもよく、5%以下であってもよい。 Furthermore, on the surface side of the insulation layer, the range in which the porosity of the insulation layer is 5% to 45% (hereinafter referred to as the surface-side low porosity range) may be 2% to 20% of the total thickness of the insulation layer from the surface of the insulation layer. If the surface-side low porosity range is 2% or more from the surface of the insulation layer, the insulation layer will have sufficient strength and defects such as cracking can be suppressed. Furthermore, if the surface-side low porosity range is 20% or less from the surface of the insulation layer, an excessive Young's modulus can be suppressed, and a decrease in thermal shock resistance can be suppressed. The surface-side low porosity range may be 5% or more, 10% or more, or 15% or more from the interface between the metal pipe and the insulation layer. Furthermore, the surface-side low porosity range may be 15% or less, 10% or less, or 5% or less from the interface between the metal pipe and the insulation layer.

断熱層は、15質量%以上のアルミナ成分と45質量%以上のチタニア成分によって構成されていてよい。このような組成の断熱層は、融点が高く、排気ガスの熱によって形状が変化することを抑制できる。 The heat insulating layer may be composed of 15% by mass or more of an alumina component and 45% by mass or more of a titania component. An heat insulating layer with this composition has a high melting point and can prevent its shape from changing due to the heat of the exhaust gas.

なお、断熱層を構成するチタニア成分には、ルチル型結晶相が含まれていてよい。なお、チタニア成分には、ルチル型結晶相の他、アナターゼ型結晶相、ブルッカイト型結晶相、非晶質相が含まれていてもよい。ルチル型のチタニアは、他の結晶相及び非晶質相と比較して、高温環境下において安定である。具体的には、ルチル型のチタニアは、高温に曝されても相転移が起こらない。そのため、ルチル型のチタニアを含む断熱層は、相転移に伴う体積変化が起こりにくく、内部応力が生じにくい。その結果、高温の排気ガスが断熱層に直接接触しても、断熱層の劣化が抑制される。すなわち、断熱層を構成するチタニア成分にルチル型結晶相が含まれることにより、断熱層の耐熱衝撃性が向上する。なお、アナターゼ型結晶相及びブルッカイト型結晶相は、高温環境下においてルチル型結晶相に相転移する。 The titania component constituting the thermal insulation layer may contain a rutile crystalline phase. The titania component may also contain an anatase crystalline phase, a brookite crystalline phase, or an amorphous phase in addition to the rutile crystalline phase. Rutile titania is more stable in high-temperature environments than other crystalline and amorphous phases. Specifically, rutile titania does not undergo phase transition even when exposed to high temperatures. Therefore, an insulating layer containing rutile titania is less likely to undergo volumetric changes associated with phase transitions and is less likely to develop internal stress. As a result, deterioration of the insulating layer is suppressed even when high-temperature exhaust gas directly contacts the insulating layer. In other words, the inclusion of a rutile crystalline phase in the titania component constituting the insulating layer improves the thermal shock resistance of the insulating layer. The anatase crystalline phase and the brookite crystalline phase undergo a phase transition to the rutile crystalline phase in high-temperature environments.

なお、チタニア成分は、ルチル型結晶相を主体としていてよい。すなわち、ルチル型結晶相が、チタニア成分の50質量%以上を占めていてよい。上記したように、ルチル型結晶相は、高温環境下において安定である。そのため、ルチル型結晶相が、チタニア成分の50質量%以上を占めていれば、断熱層の耐熱衝撃性が顕著に向上する。なお、チタニア成分に占めるルチル型結晶相の割合は、60質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、80質量%以上であってよく、90質量%以上であってよく、チタニア成分の全てがルチル型結晶相であってもよい。 The titania component may be primarily composed of the rutile crystalline phase. That is, the rutile crystalline phase may account for 50% or more by mass of the titania component. As described above, the rutile crystalline phase is stable in high-temperature environments. Therefore, if the rutile crystalline phase accounts for 50% or more by mass of the titania component, the thermal shock resistance of the insulating layer is significantly improved. The proportion of the rutile crystalline phase in the titania component may be 60% or more by mass, 70% or more by mass, 80% or more by mass, or 90% or more by mass. The entire titania component may be the rutile crystalline phase.

断熱層に扁平板状の板状セラミック粒子が含まれていてよい。板状セラミック粒子を用いることにより、セラミック繊維の一部を板状セラミック粒子に置換することができる。典型的に、板状セラミック粒子の長さ(長手方向サイズ)は、セラミック繊維の長さより短い。そのため、板状セラミック粒子を用いることにより、断熱層内の伝熱経路が分断され、断熱層内の熱伝達が起こりにくくなる。その結果、断熱層の断熱性能がさらに向上する。 The thermal insulation layer may contain flat, plate-shaped ceramic particles. By using plate-shaped ceramic particles, some of the ceramic fibers can be replaced with plate-shaped ceramic particles. Typically, the length (longitudinal size) of the plate-shaped ceramic particles is shorter than the length of the ceramic fibers. Therefore, by using plate-shaped ceramic particles, the heat transfer path within the thermal insulation layer is interrupted, making it more difficult for heat to be transferred within the thermal insulation layer. As a result, the thermal insulation performance of the thermal insulation layer is further improved.

断熱層に、0.1μm以上10μm以下の粒状粒子が含まれていてよい。断熱層を成形(焼成)する際、セラミック繊維同士が粒状粒子を介して結合され、高強度の断熱層が得られる。また、断熱層の厚みは、1mm以上であってよい。これにより、排気管の断熱性を十分に発揮することができる。なお、上記排気管は、断熱層がセラミック繊維を含んでいるので、0.5mm以上の断熱層を実現することができる。すなわち、断熱層を成形する過程(例えば、焼成工程)において収縮が起こり難いセラミック繊維を含むので、断熱層を0.5mm以上に成形することができる。例えば、断熱層がセラミック繊維を含んでいない場合、成形する過程で断熱層が収縮し、クラック等が発生する、そのため、断熱層がセラミック繊維を含んでいない場合、断熱層を0.5mm以上という厚膜に形成することが困難である。 The insulating layer may contain granular particles of 0.1 μm or more and 10 μm or less. When the insulating layer is formed (fired), the ceramic fibers are bonded together via the granular particles, resulting in a high-strength insulating layer. The insulating layer may also be 1 mm or more thick. This allows the exhaust pipe to fully utilize its insulating properties. Since the insulating layer of the exhaust pipe contains ceramic fibers, an insulating layer of 0.5 mm or more can be achieved. That is, since the insulating layer contains ceramic fibers that are less likely to shrink during the forming process (e.g., the firing process), the insulating layer can be formed to a thickness of 0.5 mm or more. For example, if the insulating layer does not contain ceramic fibers, the insulating layer will shrink during the forming process, causing cracks and other problems. Therefore, if the insulating layer does not contain ceramic fibers, it is difficult to form an insulating layer thicker than 0.5 mm.

金属管と断熱層は、熱伝導率の差が大きいことが好ましい。具体的には、金属管の熱伝導率は、断熱層の熱伝導率の100倍以上であってよい。なお、金属管の熱伝導率は、断熱層の熱伝導率の150倍以上であってよく、断熱層の熱伝導率の200倍以上であってよく、断熱層の熱伝導率の250倍以上であってよく、断熱層の熱伝導率の300倍以上であってもよい。 It is preferable that the metal pipe and the insulating layer have a large difference in thermal conductivity. Specifically, the thermal conductivity of the metal pipe may be 100 times or more that of the insulating layer. The thermal conductivity of the metal pipe may be 150 times or more that of the insulating layer, 200 times or more that of the insulating layer, 250 times or more that of the insulating layer, or 300 times or more that of the insulating layer.

金属管の熱伝導率は、10W/mK以上400W/mK以下であってよい。なお、金属管の熱伝導率は、25W/mK以上であってよく、50W/mK以上であってよく、100W/mK以上であってよく、150W/mK以上であってよく、200W/mK以上であってよく、250W/mK以上であってよく、300W/mK以上であってよく、380W/mK以上であってもよい。また、金属管の熱伝導率は、350W/mK以下であってよく、300W/mK以下であってよく、250W/mK以下であってよく、200W/mK以下であってよく、150W/mK以下であってもよい。 The thermal conductivity of the metal pipe may be 10 W/mK or more and 400 W/mK or less. The thermal conductivity of the metal pipe may be 25 W/mK or more, 50 W/mK or more, 100 W/mK or more, 150 W/mK or more, 200 W/mK or more, 250 W/mK or more, 300 W/mK or more, or 380 W/mK or more. The thermal conductivity of the metal pipe may be 350 W/mK or less, 300 W/mK or less, 250 W/mK or less, 200 W/mK or less, or 150 W/mK or less.

断熱層の熱伝導率は、0.05W/mK以上3W/mK以下であってよい。なお、断熱層の熱伝導率は、0.1W/mK以上であってよく、0.2W/mK以上であってよく、0.3W/mK以上であってよく、0.5W/mK以上であってよく、0.7W/mK以上であってよく、1W/mK以上であってよく、1.5W/mK以上であってよく、2W/mK以上であってもよい。また、断熱層の熱伝導率は、2.5W/mK以下であってよく、2.0W/mK以下であってよく、1.5W/mK以下であってよく、1W/mK以下であってよく、0.5W/mK以下であってよく、0.3W/mK以下であってよく、0.25W/mK以下であってもよい。 The thermal conductivity of the insulating layer may be 0.05 W/mK or more and 3 W/mK or less. The thermal conductivity of the insulating layer may be 0.1 W/mK or more, 0.2 W/mK or more, 0.3 W/mK or more, 0.5 W/mK or more, 0.7 W/mK or more, 1 W/mK or more, 1.5 W/mK or more, or 2 W/mK or more. The thermal conductivity of the insulating layer may be 2.5 W/mK or less, 2.0 W/mK or less, 1.5 W/mK or less, 1 W/mK or less, 0.5 W/mK or less, 0.3 W/mK or less, or 0.25 W/mK or less.

金属管は、単管であってもよいし、多重管(例えば二重管)であってもよい。金属管は、直線状であってもよく、全体(または一部)が曲線状であってもよく、中間部分がテーパー状であってもよく、また、分岐管であってもよい。断熱層は、単管の場合は金属管の内面、多重管の場合は最も内側に配置されている金属管の内面に設けられていてよい。なお、断熱層は、金属管内面の全面を被覆していてもよいし、金属管内面の一部を被覆していてもよい。例えば、断熱層は、金属管の端部(一端または両端)を除く部分を被覆していてよい。 The metal pipe may be a single pipe or a multiple pipe (e.g., a double pipe). The metal pipe may be straight, entirely (or partially) curved, tapered in the middle, or branched. The insulating layer may be provided on the inner surface of the metal pipe in the case of a single pipe, or on the inner surface of the innermost metal pipe in the case of a multiple pipe. The insulating layer may cover the entire inner surface of the metal pipe, or may cover only a portion of the inner surface of the metal pipe. For example, the insulating layer may cover the entire metal pipe except for one or both ends.

また、断熱層は、厚み方向において、均一の材料で構成されていてよい。すなわち、断熱層は単層であってよい。また、断熱層は、厚み方向において、組成の異なる複数の層で構成されていてもよい。すなわち、断熱層は、複数の層が積層した多層構造であってよい。あるいは、断熱層は、厚み方向において、組成が除々に変化する傾斜構造であってもよい。断熱層が単層の場合、排気管の製造(金属管の内面に断熱層を成形する工程)を容易に行うことができる。断熱層が多層又は傾斜構造の場合、厚み方向において、断熱層の特性を変化させることができる。例えば、断熱層の表層において、チタニア成分に占めるルチル型結晶相の割合を、他の部分より大きくすることができる。断熱層の構造(単層、多層、傾斜構造)については、排気管の使用目的に応じて適宜選択することができる。 The insulating layer may be composed of a uniform material in the thickness direction. That is, the insulating layer may be a single layer. The insulating layer may also be composed of multiple layers with different compositions in the thickness direction. That is, the insulating layer may have a multilayer structure in which multiple layers are stacked. Alternatively, the insulating layer may have a gradient structure in which the composition gradually changes in the thickness direction. When the insulating layer is a single layer, the exhaust pipe can be easily manufactured (the process of forming the insulating layer on the inner surface of the metal pipe). When the insulating layer has a multilayer or gradient structure, the properties of the insulating layer can be changed in the thickness direction. For example, the proportion of rutile-type crystalline phase in the titania component can be made higher in the surface layer of the insulating layer than in other parts. The structure of the insulating layer (single layer, multilayer, gradient structure) can be selected appropriately depending on the intended use of the exhaust pipe.

断熱層は、セラミック粒子(粒状粒子)、板状セラミック粒子、セラミック繊維のうちの1以上の材料により構成されている。なお、セラミック粒子、板状セラミック粒子及びセラミック繊維は、構成成分として、アルミナ、及び/又は、チタニアを含んでいてよい。換言すると、アルミナ、及び/又は、チタニアによって、セラミック粒子、板状セラミック粒子、セラミック繊維が形成されていてよい。 The heat insulating layer is composed of one or more of the following materials: ceramic particles (granular particles), plate-like ceramic particles, and ceramic fibers. The ceramic particles, plate-like ceramic particles, and ceramic fibers may contain alumina and/or titania as constituent components. In other words, the ceramic particles, plate-like ceramic particles, and ceramic fibers may be formed from alumina and/or titania.

セラミック粒子は、板状セラミック粒子,セラミック繊維等の断熱層の骨格をなす骨材同士を接合する接合材として用いられてよい。セラミック粒子は、平均粒子径が0.1μm以上10μm以下の粒状粒子であってよい。なお、セラミック粒子は、製造過程(例えば焼成工程)において、焼結等により粒径が大きくなってもよい。すなわち、断熱層を製造する原料として、セラミック粒子は、0.1μm以上10μm以下(焼成前の平均粒径)の粒状粒子であってよい。なお、セラミック粒子は、0.2μm以上であってよく、0.5μm以上であってもよく、5μm以下であってもよい。セラミック粒子の材料として、例えば金属酸化物を利用してよい。金属酸化物の一例として、アルミナ(Al)、スピネル(MgAl)、チタニア(TiO)、ジルコニア(ZrO)、マグネシア(MgO)、ムライト(Al13Si)、コージェライト(MgO・Al・SiO)、イットリア(Y)、ステアタイト(MgO・SiO)フォルステライト(2MgO・SiO)、ランタンアルミネート(LaAlO)、ストロンチウムチタネート(SrTiO)等が挙げられる。これらの金属酸化物は、高い耐蝕性を有し、排気管の保護層として好適に適用することができる。なお、セラミック粒子がチタニア粒子を含む場合、チタニア粒子がルチル型結晶相を含むことにより、骨材同士を接合する接合材の耐熱衝撃性が向上し、断熱層の劣化が抑制される。 The ceramic particles may be used as a bonding material for bonding aggregates that form the skeleton of the thermal insulation layer, such as plate-shaped ceramic particles and ceramic fibers. The ceramic particles may be granular particles with an average particle size of 0.1 μm to 10 μm. The ceramic particles may have a larger particle size during the manufacturing process (e.g., the firing process) due to sintering or the like. That is, as a raw material for manufacturing the thermal insulation layer, the ceramic particles may be granular particles with an average particle size of 0.1 μm to 10 μm (before firing). The ceramic particles may be 0.2 μm or more, 0.5 μm or more, or 5 μm or less. For example, a metal oxide may be used as the material for the ceramic particles. Examples of metal oxides include alumina ( Al2O3 ), spinel ( MgAl2O4 ), titania ( TiO2 ), zirconia ( ZrO2 ), magnesia ( MgO ), mullite ( Al6O13Si2 ), cordierite ( MgO.Al2O3.SiO2 ), yttria ( Y2O3 ), steatite ( MgO.SiO2 ), forsterite ( 2MgO.SiO2 ), lanthanum aluminate ( LaAlO3 ), strontium titanate ( SrTiO3 ), etc. These metal oxides have high corrosion resistance and can be suitably used as protective layers for exhaust pipes. When the ceramic particles contain titania particles, the titania particles contain a rutile crystal phase, which improves the thermal shock resistance of the bonding material that bonds the aggregates together, and suppresses deterioration of the heat insulating layer.

板状セラミックは、断熱層内において、骨材、補強材として機能し得る。すなわち、板状セラミックは、セラミック繊維と同様に、断熱層の強度を向上させ、さらに、製造工程において断熱層が収縮することを抑制する。なお、板状セラミック粒子を用いることにより、断熱層内の伝熱経路を分断することができる。そのため、骨材としてセラミック繊維のみを用いる形態と比較して、断熱性を向上させることができる。 The plate-shaped ceramic can function as an aggregate and reinforcing material within the thermal insulation layer. In other words, like ceramic fibers, the plate-shaped ceramic improves the strength of the thermal insulation layer and also prevents the thermal insulation layer from shrinking during the manufacturing process. Furthermore, by using plate-shaped ceramic particles, it is possible to interrupt the heat transfer path within the thermal insulation layer. Therefore, thermal insulation can be improved compared to configurations that use only ceramic fibers as aggregate.

扁平板状の板状セラミック粒子は、表面形状(厚み方向から観察した形状)は特に限定されず、例えば、矩形等の多角形、略円形、曲線及び/又は直線で囲まれた不定形よく、断面を観察したときの長手方向サイズが5μm以上100μm以下であってよい。長手方向サイズが5μm以上であれば、セラミック粒子の過剰な焼結を抑制することができる。長手方向サイズが100μm以下であれば、上述したように断熱層内の伝熱経路を分断する効果が得られ、高温環境で用いる排気管に好適に適用し得る。また、断熱層に含まれる板状セラミック粒子は、断面をSEMで観察したときのアスペクト比が10以上60以下であってよい。なお、断面のアスペクト比が10以上60以下の板状セラミック粒子は、例えば、原料として断面のアスペクト比が60以上100以下の板状セラミック粒子を用いることにより、断熱層の製造過程においてアスペクト比が小さくなり、結果として無機多孔質内に残存する。断面のアスペクト比が10以上であればセラミック粒子の焼結を良好に抑制することができる。また、断面のアスペクト比が10以上であれば、製造後(焼成後)に断熱層が硬くなりすぎる(ヤング率が高くなりすぎる)ことを抑制することができる。その結果、内燃機関の始動直後の熱衝撃(低温状態の無機多孔質に高温の排気ガスが接触すること)によって断熱層が破損する(クラック等が生じる)ことを抑制することができる。また、断面のアスペクト比が60以下であれば板状セラミック粒子自体の強度低下が抑制され、排気管の振動、あるいは、排気ガスのガス流によって断熱層が破損することを抑制することができる。なお、板状セラミック粒子の材料として、上記したセラミック粒子の材料として用いられる金属酸化物に加え、タルク(MgSi10(OH))、マイカ、カオリン等の鉱物・粘土、ガラス等を用いることもできる。 The surface shape (shape observed from the thickness direction) of the flat plate-like ceramic particles is not particularly limited, and may be, for example, a polygon such as a rectangle, a substantially circular shape, or an irregular shape surrounded by curves and/or straight lines. The longitudinal size when observed in cross section may be 5 μm to 100 μm. A longitudinal size of 5 μm or more can suppress excessive sintering of the ceramic particles. A longitudinal size of 100 μm or less can achieve the effect of disrupting the heat transfer path within the thermal insulation layer, as described above, making the particles suitable for use in exhaust pipes used in high-temperature environments. Furthermore, the plate-like ceramic particles contained in the thermal insulation layer may have an aspect ratio of 10 to 60 when observed in cross section with an SEM. For example, by using plate-like ceramic particles with a cross-sectional aspect ratio of 60 to 100 as raw materials, the aspect ratio becomes smaller during the manufacturing process of the thermal insulation layer, and as a result, the plate-like ceramic particles remain in the inorganic porous material. When the cross-sectional aspect ratio is 10 or more, sintering of the ceramic particles can be effectively suppressed. Furthermore, when the cross-sectional aspect ratio is 10 or more, the heat insulating layer can be prevented from becoming too hard (the Young's modulus can be prevented from becoming too high) after production (after firing). As a result, damage to the heat insulating layer (occurrence of cracks, etc.) due to thermal shock (contact of high-temperature exhaust gas with a low-temperature inorganic porous material) immediately after starting the internal combustion engine can be prevented. Furthermore, when the cross-sectional aspect ratio is 60 or less, a decrease in the strength of the plate-shaped ceramic particles themselves can be suppressed, and damage to the heat insulating layer due to exhaust pipe vibration or exhaust gas flow can be suppressed. In addition to the metal oxides used as materials for ceramic particles described above, minerals/clays such as talc ( Mg3Si4O10 (OH) 2 ), mica, kaolin , and the like, glass, etc. can also be used as materials for the plate-shaped ceramic particles.

セラミック繊維は、断熱層内において、骨材、補強材として機能し得る。すなわち、セラミック繊維は、断熱層の強度を向上させ、さらに、製造工程において断熱層が収縮することを抑制する。セラミック繊維の長さ(平均繊維長)は、50μm以上200μm以下であってよい。また、セラミック繊維の直径(平均径)は、1~20μmであってよい。断熱層を形成する際の原料に占めるセラミック繊維の体積率(断熱層を構成する材料に占めるセラミック繊維の体積率)は、5体積%以上25体積%以下であってよい。断熱層の原料が5体積%以上のセラミック繊維を含むことにより、断熱層の製造過程(焼成工程)において断熱層内のセラミック粒子の収縮を十分に抑制することができる。また、原料中のセラミック繊維の体積率を25体積%以下(すなわち、断熱層内のセラミック繊維の体積率が25体積%以下)とすることにより、断熱層内の伝熱経路を分断することができ、金属管への伝熱を好適に抑制し得る。セラミック繊維も、断熱層の断面をSEM観察することにより確認することができる。セラミック繊維は、SEM画像において略円形である。すなわち、SEM画像には、セラミック繊維の径方向断面が現れる。また、セラミック繊維の材料が断熱層を構成する他の材料と異なる場合、EDS分析を行うことによってセラミック繊維を判別(確認)することもできる。なお、セラミック繊維の材料が断熱層を構成する他の材料と異なる場合、EDS分析の結果を画像処理することにより、断熱層内のセラミック繊維の割合(体積率)を測定することもできる。 Ceramic fibers can function as aggregates and reinforcing materials within the thermal insulation layer. In other words, ceramic fibers improve the strength of the thermal insulation layer and further suppress shrinkage of the thermal insulation layer during the manufacturing process. The length (average fiber length) of the ceramic fibers may be 50 μm or more and 200 μm or less. The diameter (average diameter) of the ceramic fibers may be 1 to 20 μm. The volume fraction of ceramic fibers in the raw materials used to form the thermal insulation layer (the volume fraction of ceramic fibers in the materials constituting the thermal insulation layer) may be 5 vol% or more and 25 vol% or less. By including 5 vol% or more of ceramic fibers in the raw materials for the thermal insulation layer, shrinkage of ceramic particles within the thermal insulation layer during the manufacturing process (firing process) of the thermal insulation layer can be sufficiently suppressed. Furthermore, by limiting the volume fraction of ceramic fibers in the raw materials to 25 vol% or less (i.e., the volume fraction of ceramic fibers within the thermal insulation layer to 25 vol% or less), heat transfer paths within the thermal insulation layer can be disrupted, effectively suppressing heat transfer to the metal pipe. Ceramic fibers can also be confirmed by SEM observation of the cross section of the thermal insulation layer. Ceramic fibers appear approximately circular in SEM images. In other words, the radial cross section of the ceramic fibers appears in the SEM image. Furthermore, if the ceramic fiber material is different from the other materials that make up the thermal insulation layer, the ceramic fibers can be identified (confirmed) by performing EDS analysis. Furthermore, if the ceramic fiber material is different from the other materials that make up the thermal insulation layer, the proportion (volume fraction) of ceramic fibers in the thermal insulation layer can be measured by image processing the results of EDS analysis.

なお、セラミック繊維の材料として、アルミナ(Al)、スピネル(MgAl)、チタニア(TiO)、ジルコニア(ZrO)、マグネシア(MgO)、ムライト(Al13Si)、コージェライト(MgO・Al・SiO)、イットリア(Y)、ステアタイト(MgO・SiO)フォルステライト(2MgO・SiO)、ランタンアルミネート(LaAlO)、ストロンチウムチタネート(SrTiO)等、上述した板状セラミック粒子の材料と同様の材料を用いることができる。また、断熱層内に、上記材料で形成された一種または複数種のセラミック繊維が含まれていてよい。 The ceramic fiber material may be the same as the above -mentioned plate-like ceramic particle material, such as alumina ( Al2O3 ), spinel ( MgAl2O4 ), titania ( TiO2 ), zirconia ( ZrO2 ), magnesia ( MgO ), mullite ( Al6O13Si2 ), cordierite ( MgO.Al2O3.SiO2 ), yttria ( Y2O3 ) , steatite ( MgO.SiO2 ), forsterite ( 2MgO.SiO2 ), lanthanum aluminate ( LaAlO3 ), strontium titanate ( SrTiO3 ), etc. The heat insulating layer may contain one or more types of ceramic fibers made of the above-mentioned materials.

また、断熱層を形成する際の原料に占める骨材、補強材(セラミック繊維,板状セラミック粒子等。以下、単に骨材と称する)の含有率は、15質量%以上55質量%以下であってよい。原料中の骨材の含有率が15質量%以上であれば、焼成工程における断熱層の収縮を十分に抑制することができる。また、原料中の骨材の含有率が55質量%以下であれば、セラミック粒子によって骨材同士が良好に接合される。原料中の骨材の含有率は、20質量%以上であってよく、30質量%以上であってよく、50質量%以上であってよく、53質量%以上であってもよい。また、原料中の骨材の含有率は、53質量%以下であってよく、50質量%以下であってよく、30質量%以下であってよく、20質量%以下であってもよい。 The content of aggregate and reinforcing material (ceramic fibers, plate-shaped ceramic particles, etc.; hereinafter simply referred to as aggregate) in the raw materials used to form the insulating layer may be 15% by mass or more and 55% by mass or less. If the aggregate content in the raw materials is 15% by mass or more, shrinkage of the insulating layer during the firing process can be sufficiently suppressed. If the aggregate content in the raw materials is 55% by mass or less, the ceramic particles will effectively bond the aggregate together. The aggregate content in the raw materials may be 20% by mass or more, 30% by mass or more, 50% by mass or more, or 53% by mass or more. The aggregate content in the raw materials may be 53% by mass or less, 50% by mass or less, 30% by mass or less, or 20% by mass or less.

上記したように、セラミック繊維及び板状セラミック粒子は、ともに断熱層内において骨材、補強材として機能し得る。しかしながら、排気管の作製後(焼成後)に断熱層が収縮することを確実に抑制するため、骨材としてセラミック繊維と板状セラミック粒子の双方を用いる場合であっても、断熱層を形成する際の原料に占めるセラミック繊維の含有量は、少なくとも5質量%以上であってよい。なお、原料中のセラミック繊維の含有量は、10質量%以上であってよく、20質量%以上であってよく、30質量%以上であってよく、40質量%以上であってよい。また、原料中のセラミック繊維の含有量は、50質量%以下であってよく、40質量%以下であってよく、30質量%以下であってよく、20質量%以下であってよく、10質量%以下であってもよい。 As described above, both ceramic fibers and plate-shaped ceramic particles can function as aggregates and reinforcing materials within the thermal insulation layer. However, in order to reliably prevent the thermal insulation layer from shrinking after the exhaust pipe is manufactured (fired), even when both ceramic fibers and plate-shaped ceramic particles are used as aggregates, the ceramic fiber content of the raw materials used to form the thermal insulation layer may be at least 5% by mass. The ceramic fiber content of the raw materials may be 10% by mass or more, 20% by mass or more, 30% by mass or more, or 40% by mass or more. The ceramic fiber content of the raw materials may be 50% by mass or less, 40% by mass or less, 30% by mass or less, 20% by mass or less, or 10% by mass or less.

骨材としてセラミック繊維と板状セラミック粒子の双方を用いる場合、骨材全体に占める板状セラミック粒子の割合は、70質量%以下であってよい。すなわち、質量比で、骨材の少なくとも30質量%以上がセラミック繊維であってよい。骨材全体に占める板状セラミック粒子の割合は、67質量%以下であってよく、64質量%以下であってよく、63質量%以下であってよく、60質量%以下であってよく、50質量%以下であってもよい。なお、板状セラミック粒子は必ずしも骨材として必須ではない。また、骨材全体に占める板状セラミック粒子の割合は、40質量%以上であってよく、50質量%以上であってよく、60質量%以上であってよく、62質量%以上であってよく、63質量%以上であってよく、65質量%以上であってもよい。 When both ceramic fibers and plate-shaped ceramic particles are used as aggregate, the proportion of plate-shaped ceramic particles in the total aggregate may be 70% by mass or less. That is, at least 30% by mass of the aggregate may be ceramic fibers. The proportion of plate-shaped ceramic particles in the total aggregate may be 67% by mass or less, 64% by mass or less, 63% by mass or less, 60% by mass or less, or 50% by mass or less. Note that plate-shaped ceramic particles are not necessarily required as aggregate. Furthermore, the proportion of plate-shaped ceramic particles in the total aggregate may be 40% by mass or more, 50% by mass or more, 60% by mass or more, 62% by mass or more, 63% by mass or more, or 65% by mass or more.

なお、断熱層を形成する際の原料に占める板状セラミック粒子の含有量は、5質量%以上35質量%以下であってよい。断熱層の原料が5質量%以上の板状セラミック粒子を含むことにより、断熱層の製造過程(焼成工程)において断熱層内のセラミック粒子の収縮を十分に抑制することができる。また、原料中の板状セラミック粒子の含有量を35質量%以下(すなわち、断熱層内の板状セラミック粒子の割合を35質量%以下)とすることにより、断熱層内の伝熱経路を分断することができ、金属管への伝熱を好適に抑制し得る。原料中の板状セラミック粒子の含有量は、5質量%以上であってよく、10質量%以上であってよく、20質量%以上であってよく、30質量%以上であってよく、33質量%以上であってよい。また、原料中の板状セラミック粒子の含有量は、35質量%以下であってよく、33質量%以下であってよく、30質量%以下であってよく、20質量%以下であってよく、10質量%以下であってもよい。 The content of plate-shaped ceramic particles in the raw materials used to form the thermal insulation layer may be 5% by mass or more and 35% by mass or less. By including 5% by mass or more of plate-shaped ceramic particles in the raw materials for the thermal insulation layer, shrinkage of the ceramic particles in the thermal insulation layer during the manufacturing process (firing step) of the thermal insulation layer can be sufficiently suppressed. Furthermore, by limiting the content of plate-shaped ceramic particles in the raw materials to 35% by mass or less (i.e., the proportion of plate-shaped ceramic particles in the thermal insulation layer is 35% by mass or less), the heat transfer path within the thermal insulation layer can be disrupted, and heat transfer to the metal pipe can be suitably suppressed. The content of plate-shaped ceramic particles in the raw materials may be 5% by mass or more, 10% by mass or more, 20% by mass or more, 30% by mass or more, or 33% by mass or more. The content of plate-shaped ceramic particles in the raw materials may be 35% by mass or less, 33% by mass or less, 30% by mass or less, 20% by mass or less, or 10% by mass or less.

なお、断熱層に含まれるSiOは、25質量%以下であってよい。断熱層内に非晶質層が形成されることが抑制され、断熱層の耐熱性(耐久性)が向上する。 The SiO2 content in the heat insulating layer may be 25 mass % or less. This suppresses the formation of an amorphous layer in the heat insulating layer, improving the heat resistance (durability) of the heat insulating layer.

断熱層を形成する際、セラミック粒子、板状セラミック粒子、セラミック繊維の他に、バインダ、造孔材、溶媒を混合した原料を用いてよい。バインダとして、無機バインダを使用してよい。無機バインダの一例として、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等が挙げられる。これらの無機バインダは、焼成後の断熱層の強度を向上させることができる。造孔材として、高分子系造孔材、カーボン系粉等を使用してよい。具体的には、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン粒子、ポリスチレン粒子、カーボンブラック粉末、黒鉛粉末等が挙げられる。造孔材は、目的に応じて種々の形状であってよく、例えば、球状、板状、繊維状等であってよい。造孔材の添加量、サイズ、形状等を選択することにより、断熱層の気孔率、気孔サイズを調整することができる。溶媒は、他の原料に影響を及ぼすことなく原料の粘度を調整可能なものであればよく、例えば、水、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)等を使用することができる。 When forming the insulating layer, raw materials containing ceramic particles, plate-shaped ceramic particles, and ceramic fibers, as well as a binder, pore-forming material, and solvent, may be used. Inorganic binders may be used. Examples of inorganic binders include alumina sol, silica sol, titania sol, and zirconia sol. These inorganic binders can improve the strength of the insulating layer after firing. Pore-forming materials may include polymeric pore-forming materials and carbon-based powders. Specific examples include acrylic resin, melamine resin, polyethylene particles, polystyrene particles, carbon black powder, and graphite powder. The pore-forming material may have various shapes depending on the purpose, such as spherical, plate-like, or fibrous. The porosity and pore size of the insulating layer can be adjusted by selecting the amount, size, and shape of the pore-forming material. The solvent may be any solvent that can adjust the viscosity of the raw materials without affecting the other raw materials. Examples of solvents that can be used include water, ethanol, and isopropyl alcohol (IPA).

なお、上記した無機バインダも断熱層の構成材料である。そのため、断熱層を形成する際にアルミナゾル、チタニアゾル等を用いる場合、断熱層は、無機バインダを含む構成材料全体で、15質量%以上のアルミナ成分と45質量%以上のチタニア成分を含んでいればよい。 The inorganic binder mentioned above is also a constituent material of the heat insulating layer. Therefore, when alumina sol, titania sol, etc. are used to form the heat insulating layer, the heat insulating layer should contain 15% by mass or more of an alumina component and 45% by mass or more of a titania component in all constituent materials, including the inorganic binder.

断熱層の組成及び原料は、金属管の種類に応じて調整する。本明細書で開示する排気管では、特に限定されないが、金属管として、SUS430,SUS429,SUS444等のステンレス鋼、鉄、鋳鉄、銅、ハステロイ、インコネル、コバール、ニッケル合金等を用いることができる。断熱層の組成及び原料は、用いる金属管の熱膨張係数に応じて調整してよい。具体的には、断熱層の熱膨張係数をα1とし、金属管の熱膨張係数をα2としたときに、下記式1を満足するように調整してよい。例えば、金属管がSUS430の場合、熱膨張係数α1が6×10-6/K<α1<14×10-6/Kとなるように、より好ましくは、熱膨張係数α1が6×10-6/K<α1<11×10-6/Kとなるように、断熱層の組成及び原料を調整してよい。また、金属管が銅の場合、熱膨張係数α1が8.5×10-6/K<α1<20×10-6/Kとなるように、より好ましくは、熱膨張係数α1が8.5×10-6/K<α1<18×10-6/Kとなるように、断熱層の組成及び原料を調整してよい。なお、「α1/α2」の値は、0.55以上であってよく、0.6以上であってよく、0.65以上であってよく、0.75以上であってよく、0.8以上であってもよい。また、「α1/α2」の値は、1.15以下であってよく、1.1以下であってよく、1.05以下であってよく1.0以下であってもよい。
式1:0.5<α1/α2<1.2
The composition and raw materials of the insulating layer are adjusted depending on the type of metal pipe. The exhaust pipe disclosed in this specification is not particularly limited, but examples of the metal pipe that can be used include stainless steels such as SUS430, SUS429, and SUS444, iron, cast iron, copper, Hastelloy, Inconel, Kovar, and nickel alloys. The composition and raw materials of the insulating layer may be adjusted depending on the thermal expansion coefficient of the metal pipe used. Specifically, when the thermal expansion coefficient of the insulating layer is α1 and the thermal expansion coefficient of the metal pipe is α2, the composition and raw materials may be adjusted to satisfy the following formula 1. For example, when the metal pipe is SUS430, the composition and raw materials of the insulating layer may be adjusted so that the thermal expansion coefficient α1 satisfies the relationship 6×10 −6 /K<α1<14× 10 −6 /K, more preferably 6×10 −6 /K<α1<11×10 −6 /K. Furthermore, when the metal pipe is copper, the composition and raw materials of the thermal insulation layer may be adjusted so that the thermal expansion coefficient α1 satisfies the relationship 8.5× 10 −6 /K<α1<20×10 −6 /K, more preferably 8.5×10 −6 /K<α1<18×10 −6 /K. The value of "α1/α2" may be 0.55 or more, 0.6 or more, 0.65 or more, 0.75 or more, or 0.8 or more. The value of "α1/α2" may be 1.15 or less, 1.1 or less, 1.05 or less, or 1.0 or less.
Formula 1: 0.5<α1/α2<1.2

本明細書で開示する排気管では、金属管の内面に上記原料を塗布し、乾燥、焼成を経て金属管の内面に断熱層を形成してよい。原料の塗布方法として、ディップコート、スピンコート、エアロゾルデポジション(AD)法、刷毛塗り、コテ塗り、モールドキャスト成形等を用いることができる。なお、界面側低気孔率範囲、表面側低気孔率範囲、断熱層の厚み方向中央部分(界面側低気孔率範囲と表面側低気孔率範囲の間の高気孔率範囲)については、造孔材の添加量を調整し、気孔率を調整することができる。 In the exhaust pipe disclosed in this specification, the above-mentioned raw material may be applied to the inner surface of the metal pipe, followed by drying and firing to form an insulating layer on the inner surface of the metal pipe. Methods for applying the raw material include dip coating, spin coating, aerosol deposition (AD), brush coating, trowel coating, and mold casting. The porosity can be adjusted by adjusting the amount of pore-forming material added in the low porosity region on the interface side, the low porosity region on the surface side, and the central portion of the insulating layer in the thickness direction (the high porosity region between the low porosity region on the interface side and the low porosity region on the surface side).

図1から図3を参照し、排気管10について説明する。排気管10は、SUS430製の金属管2の内面に断熱層4を備えている。断熱層4は、金属管2の内面に接合している(図1及び図2を参照)。図3は、断熱層4の拡大図を示している。なお、図3では、図面の明瞭化のため、金属管2の内面を平面で示している。断熱層4は、断熱層4の表層4s側から順に、表面側低気孔率範囲4a、高気孔率範囲4b、界面側低気孔率範囲4cが設けられている。界面側低気孔率範囲4cの裏面4rが金属管2に接合している。断熱層4の厚み4Tは2mmであり、表面側低気孔率範囲4a及び界面側低気孔率範囲4cの厚み4Ta及び4Tbは共に100μmである。また、表面側低気孔率範囲4a及び界面側低気孔率範囲4cの気孔率は共に15%であり、高気孔率範囲4bの気孔率は60%である。 The exhaust pipe 10 will be described with reference to Figures 1 to 3. The exhaust pipe 10 has an insulating layer 4 on the inner surface of a metal pipe 2 made of SUS430. The insulating layer 4 is bonded to the inner surface of the metal pipe 2 (see Figures 1 and 2). Figure 3 shows an enlarged view of the insulating layer 4. Note that in Figure 3, the inner surface of the metal pipe 2 is shown in plan view for clarity. The insulating layer 4 has, in order from the surface layer 4s side of the insulating layer 4, a surface-side low-porosity region 4a, a high-porosity region 4b, and an interface-side low-porosity region 4c. The back surface 4r of the interface-side low-porosity region 4c is bonded to the metal pipe 2. The thickness 4T of the insulating layer 4 is 2 mm, and the thicknesses 4Ta and 4Tb of the surface-side low-porosity region 4a and the interface-side low-porosity region 4c are both 100 μm. The porosity of the surface-side low-porosity region 4a and the interface-side low-porosity region 4c are both 15%, while the porosity of the high-porosity region 4b is 60%.

排気管10は、金属管2の外面をマスキングした状態で、金属管2を原料スラリーに浸漬し、乾燥、焼成を行って製造した。具体的には、金属管2の内面に界面側低気孔率範囲4c用の原料を塗布して乾燥させた後、高気孔率範囲4b用の原料を塗布と乾燥を繰り返し、最後に、表面側低気孔率範囲4a用の原料(界面側低気孔率範囲4cと同じ原料)を塗布した後に焼成を行った。原料スラリーは、アルミナ繊維(平均繊維長140μm)と、板状アルミナ粒子(平均粒子径6μm、長手方向サイズ25μm、アスペクト比85)と、ルチル型チタニア粒子(平均粒子径0.25μm)と、アルミナゾル(アルミナ量1.1質量%)と、アクリル樹脂(平均粒子径8μm)と、エタノールを混合し、作成した。なお、原料スラリーは、界面側低気孔率範囲4c用及び表面側低気孔率範囲4a用は粘度が50mPa・sとなるように調整し、高気孔率範囲4b用は粘度が200mPa・sとなるように調整した。なお、乾燥工程は、大気雰囲気において200℃で1時間行った。焼成工程は、大気雰囲気において800℃で3時間行った。なお、板状アルミナ粒子は、断熱層の断面をSEMで観察したときのアスペクト比が40であった。 The exhaust pipe 10 was manufactured by immersing the metal pipe 2 in a raw material slurry while masking its outer surface, followed by drying and firing. Specifically, the raw material for the interface-side low-porosity region 4c was applied to the inner surface of the metal pipe 2 and dried. The raw material for the high-porosity region 4b was then repeatedly applied and dried. Finally, the raw material for the surface-side low-porosity region 4a (the same raw material as the interface-side low-porosity region 4c) was applied and fired. The raw material slurry was prepared by mixing alumina fibers (average fiber length 140 μm), plate-shaped alumina particles (average particle diameter 6 μm, longitudinal size 25 μm, aspect ratio 85), rutile-type titania particles (average particle diameter 0.25 μm), alumina sol (alumina content 1.1% by mass), acrylic resin (average particle diameter 8 μm), and ethanol. The raw material slurry for the interface-side low-porosity region 4c and the surface-side low-porosity region 4a was adjusted to a viscosity of 50 mPa·s, and the raw material slurry for the high-porosity region 4b was adjusted to a viscosity of 200 mPa·s. The drying process was carried out in an air atmosphere at 200°C for 1 hour. The firing process was carried out in an air atmosphere at 800°C for 3 hours. The plate-shaped alumina particles had an aspect ratio of 40 when the cross section of the heat insulating layer was observed with an SEM.

(実験例)
上記したように、断熱層は、アルミナ繊維、板状アルミナ粒子、ルチル型チタニア粒子、アルミナゾル、アクリル樹脂及びエタノールを混合した原料スラリーを作成し、金属を原料スラリーに浸漬させた後、乾燥及び焼成を行い作成した。本実験例では、造孔材の添加量(アクリル樹脂の添加量)及び原料の塗布回数を変化させ、加熱振動試験後の断熱層の状態(クラック発生数、剥離の有無)を確認した。具体的には、表面側低気孔率範囲4a(表面側)、界面側低気孔率範囲4c(界面側)、高気孔率範囲4b(中央部)の気孔率、及び断熱層4の厚みを図4に示すように変化させ、得られた試料1~18について評価した。
(Experimental Example)
As described above, the heat insulating layer was prepared by mixing alumina fibers, plate-shaped alumina particles, rutile-type titania particles, alumina sol, acrylic resin, and ethanol to prepare a raw material slurry. The metal was then immersed in the raw material slurry, followed by drying and firing. In this experimental example, the amount of pore-forming material (amount of acrylic resin) and the number of times the raw material was applied were varied, and the state of the heat insulating layer after a thermal vibration test (number of cracks, presence or absence of peeling) was confirmed. Specifically, the porosity of the surface-side low-porosity region 4a (surface side), the interface-side low-porosity region 4c (interface side), and the high-porosity region 4b (center portion), as well as the thickness of the heat insulating layer 4, were varied as shown in Figure 4, and the resulting samples 1 to 18 were evaluated.

まず、試料1~18について、気孔率の測定を行った。気孔率の測定は、上記した原料スラリーを用いてバルク体を形成し、バルク体について評価した。気孔率は、界面5%位置(界面側)、表面5%位置(表面側)及び中央部について測定した。界面5%位置の測定は、裏面4rから断熱層4の厚み4Tの5%の位置(界面側低気孔率範囲4c内)について行った。表面5%位置の測定は、表層4sから断熱層4の厚み4Tの5%の位置(界面側低気孔率範囲4c内)について行った。中央部の測定は、断熱層4の厚み方向中心4dの位置について行った。水銀ポロシメーターを用いてJIS R1655(ファインセラミックスの水銀圧入法による成形体気孔径分布試験方法)に準拠して測定し、全細孔容積(単位:cm3/g)と、ガス置換式密度測定計(マイクロメリティックス社製、アキュピック1330)により測定した見掛け密度(単位:g/cm3)を用いて、下記式(2)より算出した。結果を図4に示す。
式2:気孔率[%]=全細孔容積/{(1/見掛け密度)+全細孔容積}×100
First, the porosity of samples 1 to 18 was measured. A bulk body was formed using the raw material slurry described above, and the porosity was evaluated. The porosity was measured at the 5% interface position (interface side), the 5% surface position (surface side), and the central portion. The measurement at the 5% interface position was performed at a position 5% of the thickness 4T of the thermal insulation layer 4 from the back surface 4r (within the interface-side low porosity range 4c). The measurement at the 5% surface position was performed at a position 5% of the thickness 4T of the thermal insulation layer 4 from the surface layer 4s (within the interface-side low porosity range 4c). The measurement at the central portion was performed at the center 4d of the thickness direction of the thermal insulation layer 4. Measurement was carried out using a mercury porosimeter in accordance with JIS R1655 (Method for testing pore size distribution in molded bodies by mercury intrusion method for fine ceramics), and the total pore volume (unit: cm3 /g) was calculated from the apparent density (unit: g/ cm3 ) measured with a gas displacement density meter (Micromeritics, Accupyc 1330) using the following formula (2). The results are shown in Figure 4.
Equation 2: Porosity [%] = total pore volume / {(1/apparent density) + total pore volume} × 100

試料1~18について、加熱振動試験を行った。加熱振動試験は、金属管の内面に断熱層を形成した試料にて行った。具体的には、内径φ55mm、外径φ62mm(厚み3.5mm)、長さ80mmのパイプ(SUS430製、銅製)の外面をマスキングした状態で原料スラリーに浸漬し、断熱層をパイプの内壁に塗布した。その後、200℃で乾燥、800℃で焼成して各試料を作製した。加熱振動試験は、試料を加熱振動試験装置に取り付け、加熱振動試験装置からプロパンの燃焼ガスをパイプ内に5分間流通させた後、常温エアガスを5分間流通させた。燃焼ガスは、パイプの流入側端面におけるガス温度が最大で900℃で、ガス流量が2.0Nm/分となるように調整した。次に、上記燃焼ガスをパイプ内に連続して供給した状態で、長手方向(長さ方向)の振動をパイプに加えた。振動条件は100Hz、30Gとし、振動を50時間加えた。これらの条件で試験を行い、試験後の断熱層の外観(クラックの有無)及び剥離の割合(%)を測定した。 A thermal vibration test was performed on samples 1 to 18. The thermal vibration test was performed on samples with an insulating layer formed on the inner surface of a metal pipe. Specifically, a pipe (SUS430, copper) with an inner diameter of φ55 mm, an outer diameter of φ62 mm (thickness 3.5 mm), and a length of 80 mm was immersed in the raw material slurry while the outer surface was masked, and an insulating layer was applied to the inner wall of the pipe. Each sample was then dried at 200°C and fired at 800°C. For the thermal vibration test, the sample was attached to a thermal vibration tester, and propane combustion gas was passed through the pipe from the thermal vibration tester for 5 minutes, followed by room temperature air for 5 minutes. The combustion gas was adjusted so that the maximum gas temperature at the inlet end of the pipe was 900°C and the gas flow rate was 2.0 Nm 3 /min. Next, while the combustion gas was continuously supplied into the pipe, longitudinal vibrations were applied to the pipe. The vibration conditions were 100 Hz and 30 G, and vibration was applied for 50 hours. The test was carried out under these conditions, and the appearance of the heat insulating layer (presence or absence of cracks) and the rate of peeling (%) were measured after the test.

クラック数が20本未満、剥離割合が20%未満の双方を満足する試料は「A」評価とした。クラック数が20本未満、剥離割合が20%未満の一方を満足し、クラック数が30本未満、剥離割合が30%未満の双方を満足する試料は「B」評価とした。クラック数が30本以上、剥離割合が30%以上の一方に該当する試料は「C」評価とした。クラック数が30本以上、剥離割合が30%以上の双方に該当する試料は「D」評価とした。図4に結果を示す。「A」又は「B」が排気管として合格レベルであり、「C」又は「D」は排気管として不合格レベルである。 Samples that met both the criteria of fewer than 20 cracks and a peeling rate of less than 20% were given an "A" rating. Samples that met either the criteria of fewer than 20 cracks and a peeling rate of less than 20% and the criteria of fewer than 30 cracks and a peeling rate of less than 30% were given a "B" rating. Samples that met either the criteria of 30 or more cracks and a peeling rate of 30 or more were given a "C" rating. Samples that met both the criteria of 30 or more cracks and a peeling rate of 30 or more were given a "D" rating. Figure 4 shows the results. "A" or "B" is an acceptable level for an exhaust pipe, while "C" or "D" is an unacceptable level for an exhaust pipe.

図4に示すように、界面5%位置の気孔率が中央部の気孔率より小さい試料(試料1~16)は、いずれも排気管として合格レベル(A又はB評価)であることが確認された。試料1~5に着目すると、断熱層の厚みを変化させても(0.3mm~4mm)、合格レベルとなることが確認された。特に、断熱層の厚みが0.5mm以上3mm以下の試料(試料2~4)は、極めて良好な結果(A評価)であることが確認された。特に、試料2~4は、試料1及び5と比較して、剥離性が改善していることが確認された。この結果より、金属管と断熱層の界面のヤング率が過大になることを抑制しつつ、排気ガスから加わる力を低減するためには、断熱層の厚みを0.5mm以上5mm以下に調整ことが好ましいと推察される。特に、断熱層の厚みを3mm以下に調整することにより、排気ガスから断熱層に加わる力が低減され、剥離性が改善されることが示されている。 As shown in Figure 4, all samples (Samples 1-16) in which the porosity at the 5% interface was less than the porosity at the center were confirmed to be acceptable for use as exhaust pipes (rated A or B). Focusing on Samples 1-5, it was confirmed that the acceptable level was achieved even when the thickness of the insulation layer was changed (0.3 mm to 4 mm). In particular, samples with an insulation layer thickness of 0.5 mm to 3 mm (Samples 2-4) were confirmed to have extremely good results (rated A). In particular, Samples 2-4 were confirmed to have improved peelability compared to Samples 1 and 5. These results suggest that adjusting the thickness of the insulation layer to 0.5 mm to 5 mm is preferable in order to reduce the force applied by exhaust gas while preventing the Young's modulus at the interface between the metal pipe and the insulation layer from becoming excessive. In particular, adjusting the thickness of the insulation layer to 3 mm or less reduces the force applied by exhaust gas and improves peelability.

試料6~9に着目すると、表面5%位置の気孔率が5%以上45%以下の試料(試料7,8)が特に良好な結果(A評価)であることが確認された。この結果は、表面5%位置の気孔率を5%以上45%以下に調整することにより、断熱層表面のヤング率が過大になることが抑制されるとともに十分な強度が得られることを示している。 Focusing on samples 6 to 9, it was confirmed that samples with a porosity of 5% to 45% at the surface 5% (samples 7 and 8) achieved particularly good results (rating A). These results show that by adjusting the porosity at the surface 5% to 5% to 45%, the Young's modulus of the insulation layer surface can be prevented from becoming excessive and sufficient strength can be obtained.

試料10~12に着目すると、界面5%位置の気孔率が5%以上45%以下の試料(試料11,12)が特に良好な結果(A評価)であることが確認された。この結果は、界面5%位置の気孔率を5%以上45%以下に調整することにより、断熱層界面のヤング率が過大になることが抑制され、金属管に対する断熱層の密着力が十分に確保されるとともに十分な強度が得られることを示している。 Focusing on samples 10 to 12, it was confirmed that samples with a porosity of 5% to 45% at the 5% interface position (samples 11 and 12) achieved particularly good results (rating A). These results show that by adjusting the porosity at the 5% interface position to 5% to 45%, the Young's modulus at the insulation layer interface is prevented from becoming excessive, ensuring sufficient adhesion of the insulation layer to the metal pipe and achieving sufficient strength.

試料3,13~16に着目すると、中央部の気孔率が45%以上90%以下の試料(試料14,15)が特に良好な結果(A評価)であることが確認された。特に、試料14,15は、試料13及び16と比較して、剥離性が改善していることが確認された。この結果は、中央部の気孔率を45%以上90%以下に調整することにより、十分な強度の断熱層が得られることが確認された。 Focusing on samples 3, 13 to 16, it was confirmed that samples with a central porosity of 45% or more and 90% or less (samples 14 and 15) achieved particularly good results (rating A). In particular, samples 14 and 15 were confirmed to have improved peelability compared to samples 13 and 16. These results confirm that by adjusting the central porosity to 45% or more and 90% or less, a heat insulating layer with sufficient strength can be obtained.

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and variations of the specific examples exemplified above. Furthermore, the technical elements described in this specification or drawings exhibit technical utility either alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Furthermore, the technology exemplified in this specification or drawings simultaneously achieves multiple objectives, and achieving one of those objectives is itself technically useful.

2:金属管
4:断熱層
10:排気管
2: Metal pipe 4: Heat insulating layer 10: Exhaust pipe

Claims (7)

金属管と、金属管の内面に断熱層が設けられている排気管であって、
断熱層は、均一の材料で構成されている単層構造であり、
断熱層の全厚みに対して金属管と断熱層の界面から5%の位置の断熱層の気孔率と、断熱層の全厚みに対して断熱層表面から5%の位置の断熱層の気孔率とが、厚み方向中心の気孔率より低い排気管。
An exhaust pipe having a metal pipe and a heat insulating layer provided on the inner surface of the metal pipe,
The thermal insulation layer is a single layer structure made of a uniform material.
An exhaust pipe in which the porosity of the insulation layer at a position 5% from the interface between the metal pipe and the insulation layer relative to the total thickness of the insulation layer and the porosity of the insulation layer at a position 5% from the surface of the insulation layer relative to the total thickness of the insulation layer are lower than the porosity at the center of the thickness direction.
断熱層の全厚みに対して金属管と断熱層の界面から5%の位置の断熱層の気孔率が、5%以上45%以下である請求項に記載の排気管。 2. The exhaust pipe according to claim 1 , wherein the porosity of the heat insulating layer at a position 5% from the interface between the metal pipe and the heat insulating layer relative to the total thickness of the heat insulating layer is 5% to 45%. 断熱層の気孔率が5%以上45%以下である範囲が、断熱層の全厚みに対して金属管と断熱層の界面から2%以上20%以下である請求項に記載の排気管。 3. The exhaust pipe according to claim 2 , wherein the range in which the porosity of the heat insulating layer is 5% to 45% is 2% to 20% of the total thickness of the heat insulating layer from the interface between the metal pipe and the heat insulating layer. 断熱層の全厚みに対して断熱層の表面から5%の位置の断熱層の気孔率が、5%以上45%以下である請求項1から3のいずれか一項に記載の排気管。 4. The exhaust pipe according to claim 1 , wherein the porosity of the heat insulating layer at a position 5% from the surface of the heat insulating layer relative to the total thickness of the heat insulating layer is 5% or more and 45% or less. 断熱層の気孔率が5%以上45%以下である範囲が、断熱層の全厚みに対して断熱層の表面から2%以上20%以下である請求項に記載の排気管。 5. The exhaust pipe according to claim 4 , wherein the range in which the porosity of the heat insulating layer is 5% to 45% is 2% to 20% of the total thickness of the heat insulating layer from the surface of the heat insulating layer. 断熱層の厚み方向中心の気孔率が45%以上90%以下である請求項1から5のいずれか一項に記載の排気管。 6. The exhaust pipe according to claim 1 , wherein the heat insulating layer has a porosity of 45% or more and 90% or less at the center in the thickness direction. 断熱層の厚みが0.5mm以上5mm以下である請求項1から6のいずれか一項に記載の排気管。 7. The exhaust pipe according to claim 1, wherein the thickness of the heat insulating layer is 0.5 mm or more and 5 mm or less.
JP2022053717A 2022-03-29 2022-03-29 exhaust pipe Active JP7743345B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022053717A JP7743345B2 (en) 2022-03-29 2022-03-29 exhaust pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022053717A JP7743345B2 (en) 2022-03-29 2022-03-29 exhaust pipe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023146509A JP2023146509A (en) 2023-10-12
JP7743345B2 true JP7743345B2 (en) 2025-09-24

Family

ID=88286552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022053717A Active JP7743345B2 (en) 2022-03-29 2022-03-29 exhaust pipe

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7743345B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070163250A1 (en) 2004-03-03 2007-07-19 Sane Ajit Y Highly insulated exhaust manifold
WO2022014613A1 (en) 2020-07-13 2022-01-20 日本碍子株式会社 Exhaust pipe
WO2022014614A1 (en) 2020-07-13 2022-01-20 日本碍子株式会社 Exhaust pipe
JP2022017128A (en) 2020-07-13 2022-01-25 日本碍子株式会社 Composite member

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070163250A1 (en) 2004-03-03 2007-07-19 Sane Ajit Y Highly insulated exhaust manifold
WO2022014613A1 (en) 2020-07-13 2022-01-20 日本碍子株式会社 Exhaust pipe
WO2022014614A1 (en) 2020-07-13 2022-01-20 日本碍子株式会社 Exhaust pipe
JP2022017128A (en) 2020-07-13 2022-01-25 日本碍子株式会社 Composite member

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023146509A (en) 2023-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113272475B (en) Composite component
US9028946B2 (en) Ceramic honeycomb structure with applied inorganic skin
JP5683452B2 (en) Improved cement and method for making a thermal shock resistant ceramic honeycomb structure
CN103889929B (en) Manufacturing method of ceramic honeycomb structure and ceramic honeycomb structure
JP4681841B2 (en) Corrosion resistant silicon nitride ceramics
CN107428623A (en) Heat and environment barrier coating for ceramic substrate
WO2004063125A1 (en) Coating material, ceramic honeycomb structure and method for production thereof
JP2013522020A (en) Filter material with occlusive material
US12153012B2 (en) Gas sensor
KR20020003870A (en) Ceramic with zircon coating
WO2022014613A1 (en) Exhaust pipe
US20220252540A1 (en) Sensor element
JP2013510791A (en) Improved cements for obtaining thermal shock resistant ceramic honeycomb structures and methods for their preparation
JP7743345B2 (en) exhaust pipe
CA2766653A1 (en) Process for producing cemented and skinned acicular mullite honeycomb structures
WO2022014614A1 (en) Exhaust pipe
JP6204783B2 (en) Gas distribution member
WO2022014611A1 (en) Composite member
JP2022017128A (en) Composite member
WO2022014612A1 (en) Exhaust pipe
WO2022014615A1 (en) Exhaust pipe
WO2022014616A1 (en) Exhaust pipe
WO2022014617A1 (en) Exhaust pipe
JP2009011911A (en) Honeycomb bonded body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20241018

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250613

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250617

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250801

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250812

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250910

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7743345

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150