(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の外周に被覆される配管カバーであって、
管状断熱材からなる基材と、該基材の外表面を覆う表面材とを有するとともに、該表面材の外表面に放熱部と放熱抑制部とが設けられてなり、
前記表面材が金属製薄膜により形成され、前記放熱部がセラミックス薄膜またはカーボン薄膜により形成されてなるものであって、
前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が、前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高いことを特徴とする配管カバー。
【請求項２】
配管の外周に被覆される配管カバーであって、
管状断熱材からなる基材と、該基材の外表面を覆う表面材とを有するとともに、該表面材の外表面に放熱部と放熱抑制部とが設けられてなり、
前記表面材が金属製薄膜により形成され、前記放熱部が前記表面材を構成する金属の酸化物膜により形成されてなるものであって、
前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が、前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高いことを特徴とする配管カバー。
【請求項３】
配管の外周に被覆される配管カバーであって、
管状断熱材からなる基材と、該基材の外表面を覆う表面材とを有するとともに、該表面材の外表面に放熱部と放熱抑制部とが設けられてなり、
前記表面材が金属製薄膜により形成され、前記放熱抑制部が前記表面材を構成する金属の酸化を抑制する酸化防止剤の塗布膜により形成されてなるものであって、
前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が、前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高いことを特徴とする配管カバー。
【請求項４】
前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が６０〜９９％である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の配管カバー。
【請求項５】
前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率が０．１〜４０％である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の配管カバー。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の配管カバーが配管の外周に被覆されてなることを特徴とする配管構造体。
【請求項７】
請求項６に記載の配管構造体を有することを特徴とする車輌。
【請求項８】
前記配管構造体を自動車排気ガス排出用配管構造体として有する請求項７に記載の車輌。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管カバー、配管構造体および車輌に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンから排出される燃焼ガス（排気ガス）は、エンジンに対して順次接続された、エキゾーストマニフォールド、エキマニ直下型触媒コンバータ、フロントチューブ、床下触媒コンバータ、センターマフラー、メインマフラー等を経て外部に放出される（例えば、特許文献１（特開平１１−８１９７６号公報）参照）。
【０００３】
上記自動車エンジンにおいては、高負荷高回転領域で燃料が増量されるが、この場合、高温の排気ガスがメインマフラー等を流れることにより、メインマフラー等に対向する車輌本体側に多量の熱が放出され、車輌本体を構成するバンパー等の樹脂製部材やゴム製部材、または車輌本体を構成する部材に塗布されるグリース等の熱劣化を促進してしまう。
【０００４】
このため、自動車用排気管（自動車排気ガス排出用配管）としては、自動車エンジンの高速運転時において、車輌本体の熱劣化を抑制し得るものが求められるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−８１９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は、高温の流体が配管内部を流通した場合であっても、配管に対向する部材の熱劣化を抑制するとともに配管内部の温度上昇を好適に抑制し得る新規な配管カバーを提供するとともに、該配管カバーおよび配管を有する配管構造体および該配管構造体を有する車輌を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明者等が鋭意検討を行った結果、管状断熱材からなる基材と、該基材の外表面を覆う表面材とを有するとともに、該表面材の外表面に放熱部と放熱抑制部とが設けられてなり、前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が、前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高い配管カバーにより、上記目的を達成し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）配管の外周に被覆される配管カバーであって、
管状断熱材からなる基材と、該基材の外表面を覆う表面材とを有するとともに、該表面材の外表面に放熱部と放熱抑制部とが設けられてなり、
前記表面材が金属製薄膜により形成され、前記放熱部がセラミックス薄膜またはカーボン薄膜により形成されてなるものであって、
前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が、前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高いことを特徴とする配管カバー、
（２）配管の外周に被覆される配管カバーであって、
管状断熱材からなる基材と、該基材の外表面を覆う表面材とを有するとともに、該表面材の外表面に放熱部と放熱抑制部とが設けられてなり、
前記表面材が金属製薄膜により形成され、前記放熱部が前記表面材を構成する金属の酸化物膜により形成されてなるものであって、
前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が、前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高いことを特徴とする配管カバー、
（３）配管の外周に被覆される配管カバーであって、
管状断熱材からなる基材と、該基材の外表面を覆う表面材とを有するとともに、該表面材の外表面に放熱部と放熱抑制部とが設けられてなり、
前記表面材が金属製薄膜により形成され、前記放熱抑制部が前記表面材を構成する金属の酸化を抑制する酸化防止剤の塗布膜により形成されてなるものであって、
前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が、前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高いことを特徴とする配管カバー、
（４）前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が６０〜９９％である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の配管カバー、
（５）前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率が０．１〜４０％である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の配管カバー、
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の配管カバーが配管の外周に被覆されてなることを特徴とする配管構造体、
（７）上記（６）に記載の配管構造体を有することを特徴とする車輌、
（８）前記配管構造体を自動車排気ガス排出用配管構造体として有する上記（７）に記載の車輌
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、管状断熱材からなる基材を有し、該基材の外表面に、表面材と、放熱部および放熱抑制部とが順次設けられてなるものであることにより、配管内部を高温の流体が流通した場合であっても、上記基材および放熱抑制部によって配管に対向する部材の熱劣化を抑制するとともに、上記基材を介して放熱部から放熱することにより、配管内部の温度上昇を抑制し得る新規な配管カバーを提供することができるとともに、該配管カバーおよび配管を有する配管構造体および該配管構造体を有する車輌を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る配管カバーの使用形態例を説明する図である。
【図２】本発明において、放射率の測定に使用される高温反射率・透過率測定装置の概略図である。
【図３】本発明において、放射率の測定に使用される高温反射率・透過率測定装置の加熱部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
先ず、本発明の配管カバーについて説明する。
本発明の配管カバーは、配管の外周に被覆されるものであって、管状断熱材からなる基材と、該基材の外表面を覆う表面材とを有するとともに、該表面材の外表面に放熱部と放熱抑制部とが設けられてなり、前記放熱部の波長２〜１５μｍにおける放射率が、前記放熱抑制部の波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高いことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の配管カバーは、管状断熱材からなる基材を有している。
本発明の配管カバーにおいて、基材を構成する断熱材は、無機材料からなるものが好ましい。
管状断熱材として、具体的には、ガラス繊維、セラミックス繊維、ロックウール等の無機繊維からなるマット状物（以下、断熱材１という）を管形状に成形したものを挙げることができる。
【００１３】
本発明の配管カバーにおいて、管状断熱材としては、無機バインダーが含浸された無機耐熱紙と、金属箔とが少なくとも一層づつ積層されてなるもの（以下、断熱材２という）を管形状に成形してなるものであってもよい。
【００１４】
管状断熱材が断熱材２によって形成されてなるものである場合、上記無機バインダーとしては、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ等が好ましい。
上記無機バインダーは、一次粒子径が１０〜２０ｎｍであるものが一般的に用いられ、無機バインダーがコロイダルシリカである場合、無水ケイ酸の含有率が１０〜４０重量％の範囲にあるものが好ましく、保存の安定性の面から３０重量％程度であるものがより好ましい。
断熱材２が、無機耐熱紙に無機バインダーを含浸してなるものであることにより、耐熱性を容易に向上させることができる。
【００１５】
本発明の配管カバーにおいて、管状断熱材が断熱材２により形成されてなるものである場合、上記無機バインダーを含浸する無機耐熱紙としては、無機繊維を７０重量％以上含むものが好適である。無機繊維としては、耐熱性を有するセラミック系繊維が好適であり、無機繊維として、具体的には、ロックウール、アルミナファイバー等を挙げることができる。
本発明の配管カバーにおいて、管状断熱材が断熱材２により形成されてなるものである場合、必要に応じて無機充填材、少量の有機繊維および有機バインダーを含んでもよい。上記無機充填剤としては、水酸化アルミニウム、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
【００１６】
断熱材２は、無機耐熱紙１００重量部に対し、無機バインダーを３０〜２００重量部付着させたものが好ましい。
無機バインダーの付着量が、無機耐熱紙１００重量部に対して３０重量部未満では強度保持率が低くなって十分な耐熱効果を得にくくなり、無機耐熱紙１００重量部に対して２００重量部を超えると、無機耐熱紙に固着したコロイダルシリカの二次粒子が脱落しやすくなる。
【００１７】
断熱材２は、無機耐熱紙に対し、コロイダルシリカ溶液等の無機含浸溶液を含浸させ、乾燥処理することにより作製することができる。
【００１８】
本発明の配管カバーにおいて、管状断熱材が断熱材２により形成されてなるものである場合、金属箔としては、アルミ箔、ステンレス箔、銅箔等を挙げることができ、アルミ箔が好ましい。
【００１９】
上記金属箔は、厚みが０．０２〜０．５ｍｍであるものが好ましく、０．０５〜０．４５ｍｍであるものがより好ましく、０．０８〜０．４ｍｍであるものがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、金属箔の厚みとは、ノギスにより厚みを５点測定したときの算術平均値を意味する。
【００２０】
断熱材２は、無機耐熱紙と金属箔とを積層した積層物の層間に、密着強度を高めるために接着層を形成してもよい。接着層は、ポリエステル系、塩化ビニール系、エチレン共重合体系等のヒートシールタイプの接着剤を塗布し、乾燥することにより形成することができる。これらの接着層うち、環境状況を考慮して、水性のエチレン共重合体系の接着剤を塗布、乾燥してなるものが好ましい。
【００２１】
断熱材２は、上記金属箔と無機耐熱紙とを、適宜上記接着剤で接着しつつ積層することにより形成することができ、積層後に管形状に成形することによって管状断熱材を得ることができる。
また、管状断熱材は、上記金属箔と無機耐熱紙とを、適宜上記接着剤で接着しつつ積層した状態でスパイラル状にマンドレル（芯部材）に巻き付けることによって得ることができる。この場合、巻き付け後に金型に通し、ひだ状に成形することによって可撓性を付与してもよい。
【００２２】
金属箔と無機耐熱紙とは、それぞれ１枚づつ積層して２層構成にしてもよいし、必要に応じて金属箔および無機耐熱紙をさらに積層し、３層以上の構成にしてもよい。
【００２３】
本発明の配管カバーにおいて、管状断熱材の断面形状は、被覆対象となる配管の断面形状に対応した形状を有することが好ましく、円形または楕円形であることが好ましい。
例えば、本発明の配管カバーにおいて、被覆対象となる配管の断面形状が円形である場合、管状断熱材の内径は、被覆対象となる配管の外径と同一であることが好ましい。
【００２４】
本発明の配管カバーにおいて、管状断熱材を形成する断熱材の厚みは１〜３０ｍｍであることが好ましく、３〜２５ｍｍであることがより好ましく、５〜２０ｍｍであることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、上記断熱材の厚みは、ピーコック社製ダイヤルシックネスゲージにより厚みを５点測定したときの算術平均値を意味する。
【００２５】
本発明の配管カバーにおいて、管状断熱材を形成する断熱材の密度は、５０〜２５０ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、７５〜２００ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、１００〜１８０ｇ／ｃｍ３であることがさらに好ましい。
【００２６】
本発明の配管カバーにおいて、管状断熱材を形成する断熱材の厚みや密度が上記範囲内にあることにより、配管とともに配設したときに、配管に対向する部材の熱劣化を抑制し易くなるとともに、配管内部の温度を一定範囲に制御し易くなる。
【００２７】
本発明の配管カバーは配管の外周に被覆する必要があることから、管状断熱材には、予め割りが入っていることが好ましい。このため、管状断熱材は半筒状の部材を二つ重ね合わせて筒状にした上で、後述する表面材により貼り合わせたものが好ましい。
【００２８】
本発明の配管カバーは、上記管状断熱材からなる基材の外表面に、表面材が設けられてなる。
上記表面材は、金属製薄膜からなるものが好ましく、金属製薄膜としては、アルミニウム薄膜や、ステンレス鋼薄膜等を挙げることができる。
【００２９】
表面材の厚みは、０．０５〜３ｍｍであることが好ましく、０．１〜２ｍｍであることがより好ましく、０．２〜１ｍｍであることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、表面材の厚みは、ノギスにより厚みを５点測定したときの算術平均値を意味する。
【００３０】
本発明の配管カバーにおいて、表面材は、管状断熱材からなる基材に対して、ポリエステル系、塩化ビニール系、エチレン共重合体系等のヒートシールタイプの接着剤を塗布した後、貼り付けることにより、一体化することができる。上記接着剤のうち、環境状況を考慮して、水性のエチレン共重合体系の接着剤を用いることが好ましい。
【００３１】
本発明の配管カバーにおいて、表面材の外表面には放熱部と放熱抑制部とが設けられてなる。
本発明の配管カバーにおいて、放熱部とは、基材や放熱抑制部に比べ放射率が高くなるように制御されてなるものを意味し、放熱抑制部とは、基材や放熱抑制部に比べ放射率が低くなるように制御されてなるものを意味する。
本発明の配管カバーにおいて、放熱部や放熱抑制部は、膜状に形成されてなるものが好適である。
本発明の配管カバーにおいて、放熱部や放熱抑制部の放射率は、後述するように、放熱部や放熱抑制部の形成材料を適宜選択したり、表面平滑性を調整することにより制御することができる。
【００３２】
本発明の配管カバーにおいて、放熱部としては、セラミックス製薄膜またはカーボン製薄膜により形成されてなるものが好ましい。
上記セラミックス薄膜としては、アルミナ、炭化ケイ素、酸化チタン等のセラミックスを含有する材料からなるものを挙げることができ、アルミナを含有する材料からなるものが好ましい。
また、カーボン薄膜としては、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜を挙げることができる。
【００３３】
本発明の配管カバーにおいて、放熱部がセラミックス薄膜により形成されてなるものである場合、セラミックス薄膜は、目的とするセラミックス薄膜に対応するセラミックス材料を、表面材の外表面に対し、溶射法や、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＶＤ（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により膜形成することにより設けることができる。
【００３４】
本発明の配管カバーにおいて、放熱部がセラミックス薄膜により形成されてなるものである場合、セラミック薄膜は、目的とするセラミックス薄膜形成用のコーティング液を、管状基材の表面に対して塗布、乾燥することによっても形成することができる。
上記コーティング液としては、例えば、セラミックス粉末１００質量部に対し、無機バインダー４０〜２００質量部（固形分換算量）、有機バインダー０．１〜１．０質量部、増粘剤０．１〜１．０質量部および溶媒である水を６０〜１３０質量部含むものを挙げることができる。
【００３５】
無機バインダーとしては、ホウケイ酸ガラス、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ等から選ばれる一種以上を挙げることができ、有機バインダーとしては、アクリル系バインダー、カチオン澱粉等から選ばれる一種以上を挙げることができ、増粘剤としてはハイメトローズ、ベントナイト、カオリン等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
【００３６】
上記コーティング液の塗布手段としては、スプレーや刷毛塗り等を挙げることができる。
【００３７】
また、本発明の配管カバーにおいて、放熱部がカーボン薄膜により形成されてなるものである場合、カーボン薄膜は、目的とするセラミックス薄膜の形成材料を、管状基材の表面に対し、ＣＶＤ法やＰＶＤ法により膜形成することにより設けることができる。
【００３８】
本発明の配管カバーにおいては、表面材が金属製薄膜により形成され、放熱部が表面材を構成する金属の酸化物膜により形成されてなるものであってもよい。
例えば、表面材がアルミニウム薄膜により形成されてなるものである場合、放熱部は酸化アルミニウム膜により形成されてなるものが好ましく、表面材がステンレス鋼薄膜である場合、放熱部はステンレス鋼酸化膜により形成されてなるものが好ましい。
【００３９】
上記表面材を構成する金属の酸化物膜は、表面材である金属製薄膜を、アルマイト処理したり、バーナー等で所望時間加熱処理することにより形成することができる。
【００４０】
本発明の配管カバーにおいて、放熱部がセラミックス製薄膜またはカーボン製薄膜により形成されてなるものである場合や、表面材を構成する金属の酸化物膜により形成されてなるものである場合、放熱部の厚みは０．１〜５００μｍであることが好ましく、０．１〜２００μｍであることがより好ましく、０．１〜１００μｍであることがさらに好ましい。
本発明の配管カバーにおいて、放熱部の厚みが上記範囲内にあることにより、配管内部の温度を好適に抑制することができる。
なお、本出願書類において、放熱部の厚みは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により配管断面部を観察したときに測定される値を意味する。
【００４１】
本発明の配管カバーにおいて、放熱部は、表面に凹凸を形成することにより、放熱抑制部に比べて放射率を向上させてなるものであってもよい。
具体的には、表面材の表面をブラスト処理すること等により凹凸を形成してなるものが好ましい。
【００４２】
ブラスト処理方法としては、主としてエアーコンプレッサーなどの圧縮空気を使ってノズルからブラスト材を投射するエアーブラスト法や、モーターの動力を使って耐摩耗合金製の羽根車の遠心力によりブラスト材を投射するショットブラスト法や、水中ポンプや圧縮エアーを使って液体に混ぜたブラスト材を投射するウエットブラスト法等を挙げることができる。
【００４３】
表面材の表面をブラスト処理する場合、ブラスト材の種類、ブラスト材の平均粒子径、ブラスト材を投射する際の圧力、ブラスト材の投射時間等を適宜調整することにより表面に形成する凹凸の深さを制御することができる。
【００４４】
ブラスト処理に用いるブラスト材としては、炭化珪素、アルミナ等を挙げることができる。また、ブラスト材は、平均粒子径が３〜５３μｍであるものが好ましい。
なお、本出願書類において、ブラスト材の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定された、体積基準積算粒度分布における積算粒度で５０％の粒径（Ｄ５０）を意味する（光透過沈降法）。
【００４５】
また、表面に形成する凹凸の深さＲｚは１〜５０μｍであることが好ましく、２〜４０μｍであることがより好ましく、３〜２５μｍであることがさらに好ましい。
本出願書類において、上記凹凸の深さは、触針式表面形状測定器（表面粗さ計）により測定した値を意味する。
【００４６】
また、本発明の配管カバーは、表面材の表面をブラスト処理した後、さらにセラミックス製薄膜またはカーボン製薄膜を形成してなるものや、上記表面材を構成する金属の酸化物膜を形成してなるものであってもよい。この場合、セラミックス製薄膜、カーボン製薄膜および表面材を構成する金属の酸化物膜の具体例や製膜方法は、上述した内容と同様である。
【００４７】
本発明の配管カバーにおいて、表面材の外表面に設ける放熱部の形成位置および面積は、本発明の配管カバーを被覆する配管の配設位置、配管に対向する部材の形状、配管カバーに付与しようとする放熱性等に応じて適宜決定すればよい。
【００４８】
本発明の配管カバーを自動車排気ガス排出用配管の配管カバーとして用いる場合、放熱部の形成位置は、配設時に車輌本体側とは反対側に位置する表面材の全外表面に形成することが好ましく、例えば、表面材の全外表面を二つの半筒状部に区分した場合に、配設時に車輌本体側とは反対側に位置する半筒状部の全外表面に放熱部を形成することが好ましい。具体的には、図１に断面形状で示すように、管状断熱材からなる基材１の表面に設けられた表面材２の全外表面を二つの半筒状部に区分して、それぞれ放熱部ａと放熱抑制部ｂとを設けて配管カバー３を成した場合において、上記放熱部ａが車輌本体４側とは反対側に位置する半筒状部の全外表面に形成されていることが好ましい。
放熱部ａを上記のとおり形成することにより、配管カバー３を配管５の外周に被覆したときに、車輌本体４側とは反対側に効果的に放熱させ、車輌本体４側の構成部材等の熱劣化を好適に抑制することができる。
【００４９】
本発明の配管カバーにおいて、放熱部の形成面積は、表面材の全外表面積の２０〜８０％であることが好ましく、３０〜７０％であることがより好ましく、４０〜６０％であることがさらに好ましい。
【００５０】
本発明の配管カバーにおいて、波長２〜１５μｍにおける放熱部の放射率は、６０〜９９％であることが好ましく、７０〜９９％であることがより好ましく、８０〜９９％であることがさらに好ましい。
【００５１】
本発明の配管カバーにおいて、放熱部の放射率が上記範囲内にあることにより、配管内部を流通する流体の熱を放熱部から好適に放射することができる。
【００５２】
本出願書類において、放射率（％）は、２５℃の温度条件下、測定試料（配管）に対して波長２〜１５μｍの電磁波を照射したときに測定される反射率（％）および透過率（％）から、下記式により算出した値を意味する。
放射率（％）＝１００−反射率−透過率
反射率（％）＝（反射光強度／入射光強度）×１００
透過率（％）＝（透過光強度／入射光強度）×１００
ここで、反射率および透過率は、高温反射率・透過率測定装置により測定した値を意味する。
【００５３】
高温反射率・透過率測定装置としては、図２に概略図で示すものが挙げられる。
図２に示す高温反射率・透過率測定装置Ｘにおいて、フーリエ変換赤外分光光度計（日本分光（株）製ＦＴ−ＩＲ６１００型）６から照射された波長２〜１５μｍの入射光７１は、反射鏡８により反射されて試料室内に導かれ、回転台９の中心部に取り付けた試料１０に照射される。上記試料１０は回転台９の中心部に設けたホルダーｈに取り付けられた状態で、ハロゲンヒータ（ウシオ電機（株）製ＵＬ−ＳＨ−Ｖ５００）１１によって加熱される構造になっており、試料１０の取り付け部を回転軸とする回転台９の腕部に別途設けられ試料１０の周囲を周回する検出器１２によって、試料１０からの反射光または透過光７２の強度が検出される。
上記高温反射率・透過率測定装置Ｘの加熱部の構造例を図３に断面図で示す。
図３に示すように、試料１０の前面部と背面部には、ハロゲンヒータ１１が設置され、試料１０からの反射光または透過光を検出器１２が捉える際に、ハロゲンヒータ１１が光路を遮らないように試料１０の上部に角度をつけて設置される。反射光または透過光の測定時においては、ハロゲンヒータ１１も試料１０と共に回転させることで、常に試料１０の表面温度を一定に保つことができる構造となっている。試料１０が設置される回転台９の底部及びハロゲンヒータ１１には、外部から冷却水１３が導入され、循環、冷却される。
【００５４】
本発明の配管カバーは、表面材が金属製薄膜により形成され、放熱抑制部が表面材を構成する金属の酸化を抑制する酸化防止剤の塗布膜により形成されてなるものが好ましい。
【００５５】
酸化防止剤としては、エチルシリケート等のシリコンアルコキシドや、その他の金属アルコキシド等が好ましい。
【００５６】
上記酸化防止剤の塗布膜を形成する方法としては、スプレーや刷毛等による塗布を挙げることができ、酸化防止剤の塗布後、所定時間反応を進行させ、さらに乾燥することにより塗布膜を形成することができる。
【００５７】
本発明の配管カバーにおいて、放熱抑制部は、アルミニウム、金、白金を含む薄膜により形成されてなるものであってもよく、アルミニウム薄膜により形成されてなるものがより好適である。
【００５８】
本発明の配管カバーにおいて、放熱抑制部が、アルミニウム、金、白金を含む薄膜により形成されてなるものである場合、上記薄膜は、目的とする薄膜に対応する材料を、表面材の表面に対し、溶射法や、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法により膜形成することにより設けることができる。
また、本発明の配管カバーにおいて、放熱抑制部の材質が表面材の材質と共通する場合は、表面材の外表面のうち、放熱部を設けていない部分をそのまま放熱抑制部としてもよい。
【００５９】
本発明の配管カバーにおいて、放熱抑制部が表面材の外表面に塗布または溶射法等によって膜状に形成される場合、放熱抑制部の厚みは０．００１〜１００μｍであることが好ましく、０．００１〜５０μｍであることがより好ましく、０．００１〜１０μｍであることがさらに好ましい。
本発明の配管カバーにおいて、放熱抑制部の厚みが上記範囲内にあることにより、配管に対向する部材への放熱を所望範囲に容易に抑制することができる。
なお、本出願書類において、放熱抑制部の厚みは、Ｘ線光電子分光装置（ＸＰＳ；X-ray Photoelectron Spectroscopy）により測定した値を意味する。
【００６０】
本発明の配管カバーにおいて、波長２〜１５μｍにおける放熱抑制部の放射率は、０．１〜４０％であることが好ましく、０．１〜３５％であることがより好ましく、０．１〜３０％であることがさらに好ましい。
【００６１】
本発明の配管カバーにおいて、放熱抑制部の放射率が上記範囲内にあることにより、配管カバーを被覆する配管に対向する部材への放熱を好適に抑制することができる。
【００６２】
本発明の配管カバーにおいて、表面材の外表面に設ける放熱抑制部の形成位置および面積は、配管カバーを被覆する配管の配設位置、対向する部材の形状、放熱抑制部に付与しようとする放熱抑制性等に応じて適宜決定すればよい。
【００６３】
本発明の配管カバーを自動車排気ガス排出用配管の配管カバーとして用いる場合、放熱抑制部の形成位置は、配設時に車輌本体側に位置する表面材の全外表面に形成することが好ましく、例えば、表面材の全外表面を二つの半筒状部に区分した場合に、配設時に車輌本体側に位置する半筒状部の全外表面に放熱抑制部を形成することが好ましい。具体的には、図１に断面形状で示すように、管状断熱材からなる基材１の表面に設けられた表面材２の全外表面を二つの半筒状部に区分して、それぞれ放熱部ａと放熱抑制部ｂとを設けて配管カバー３を成した場合において、上記放熱抑制部ｂが車輌本体４側に位置する半筒状部の全外表面に形成されていることが好ましい。
放熱抑制部ｂを上記のとおり形成することにより、配管カバー３を配管５の外周に被覆したときに、車輌本体４側への放熱を効果的に抑制して、車輌本体４の構成部材の熱劣化を好適に抑制することができる。
【００６４】
本発明の配管カバーにおいて、放熱抑制部の形成面積は、管状断熱材からなる基材の全外表面積の２０〜８０％であることが好ましく、３０〜７０％であることがより好ましく、４０〜６０％であることがさらに好ましい。
【００６５】
本発明の配管カバーにおいては、表面材の全表面に放熱部と放熱抑制部が隣接するように設けられていることが好ましく、この場合、放熱部と放熱抑制部の面積比（放熱部の面積：放熱抑制部の面積）は、２０：８０〜８０：２０が好ましく、３０：７０〜７０：３０がより好ましく、４０：６０〜６０：４０がさらに好ましい。
【００６６】
本発明の配管カバーは、表面材における円周方向１ｍあたりの熱抵抗値が１０Ｋ／Ｗ以下であることが好ましく、４〜１０Ｋ／Ｗであることがより好ましく、４Ｋ／Ｗ以下であることがさらに好ましい。
上記熱抵抗値は、熱の流れ易さを示す指標である。
本出願書類において、熱抵抗値Ｒは、熱流方向の長さ（表面材により形成される管形状物の円周長さ）ｄ（ｍ）、表面材の熱伝導率λ（Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）、熱流面積（熱流方向の長さ×配管カバーの長手方向長さ）Ｓ（ｍ２）により、式Ｒ＝ｄ／λ／Ｓによって算出された値を意味する。
上記熱流方向の長さｄは、ノギスにより測定することができる。また、熱伝導率λは、熱流計法などにより測定することができる。熱流面積Ｓは、金尺により測定することができる。
【００６７】
本発明の配管カバーは、配管へ被覆して配設したときに対向する部材（被熱部材）が、バンパー等の樹脂製部材、ゴム製部材等の低耐熱材料からなる部材、樹脂やグリース等の低耐熱材料が塗布されている部材である場合等に特に好適に使用することができる。
【００６８】
本発明の配管カバーは、各種車輌や半導体製造装置の配管として好適に使用することができ、自動車排気ガス排出用配管の配管カバーとして特に好適に使用することができる。
自動車排気ガス排出用配管としては、エキゾーストマニフォールド、エキマニ直下型触媒コンバータ、フロントチューブ、床下触媒コンバータ、センターマフラー、メインマフラー等の車輌の床下に組み込まれる排気ユニットに接続する排気管や、上記排気ユニットに組み込まれる排気管を挙げることができる。
また、本発明の配管カバーをメインマフラーとして用いる場合、放熱部や放熱抑制部は、配管カバーに対向する部材の耐熱温度に応じて適宜設けることができるが、配管カバーに対向する部材の温度が１６０℃以下になるように放熱部や放熱抑制部を設けることが好ましい。
【００６９】
本発明の配管カバーを使用する場合、熱放出を促進させたい側に放熱部、熱放出を抑制させたい側に放熱抑制部がそれぞれ面するように、配管に被覆する。
【００７０】
本発明の配管カバーを配管に被覆する場合、配管カバーと対向する部材（被熱部材）との距離は、１〜１００ｍｍであることが好ましく、１０〜７５ｍｍであることがより好ましく、２０〜５０ｍｍであることがさらに好ましい。
【００７１】
本発明の配管カバーを被覆する配管の詳細は、後述するとおりである。
【００７２】
本発明によれば、管状断熱材からなる基材を有し、該基材の外表面に表面材と、放熱部および放熱抑制部とが順次設けられてなるものであることにより、配管内部を高温の流体が流通した場合であっても、上記基材および放熱抑制部によって対向する部材の熱劣化を抑制するとともに、上記基材を介して放熱部から放熱することにより、配管内部の温度上昇を好適に抑制し得る新規な配管カバーを提供することができる。
【００７３】
次に本発明の配管構造体について説明する。
本発明の配管構造体は、本発明の配管カバーが配管の外周に被覆されてなることを特徴とするものである。
【００７４】
本発明の配管カバーの詳細については、上述したとおりである。
【００７５】
また、本出願書類において、配管とは、内部を流体が流通する管状物を意味し、内部を流通する流体の温度等に対応した材質からなり、劣化や漏洩等を生じない構造を有するものを適宜選択することが好ましい。
上記配管としては耐熱性を有するものが好適であり、具体的には、金属管や耐熱性樹脂からなる樹脂管を挙げることができ、金属管であることが好ましい。
【００７６】
金属管としては、耐熱性や耐食性の観点からステンレス鋼製のもの（ＳＵＳ管）が主に使用される。内部を流通する流体の温度が５００℃未満である場合には、配管としてはアルミニウム製のもの（アルミ管）が好ましく、内部を流通する流体の温度が６００〜９００℃である場合には、配管としてはＳＵＳ管が好ましい。
【００７７】
配管の断面形状としても特に制限されず、円形または楕円形等を挙げることができる。
【００７８】
配管の平均厚みは、０．５〜３．０ｍｍであることが適当であり、０．８〜２．０ｍｍであることがより適当であり、１．０〜１．５ｍｍであることがさらに適当である。
なお、本出願書類において、管状基材の平均厚みは、ノギスにより３箇所の厚みを測定したときの算術平均値を意味する。
また、配管の外径は、２０〜１１０ｍｍであることが適当であり、３０〜８０ｍｍであることがより適当であり、３５〜６５ｍｍであることがさらに適当である。
なお、本出願書類において、管状基材の外径は、ノギスにより測定したときの値を意味する。
【００７９】
配管の平均厚みや内径が上記範囲内にあることにより、配管内部および配管外部の温度を好適な範囲に制御し易くなる。
【００８０】
本発明によれば、管状断熱材からなる基材を有し、該基材の外表面に表面材と、放熱部および放熱抑制部とが順次設けられてなる配管カバーを被覆してなるものであることにより、配管内部を高温の流体が流通した場合であっても、上記基材および放熱抑制部によって対向する部材の熱劣化を抑制するとともに、上記基材を介して放熱部から放熱することにより、配管内部の温度上昇を好適に抑制し得る新規な配管構造体を提供することができる。
【００８１】
次に、本発明の車輌について説明する。
本発明の車輛は、本発明の配管構造体を有することを特徴とするものである。本発明の車輌としては、本発明の配管構造体を自動車排気ガス排出用配管構造体として有するものであることが好ましい。
【００８２】
本発明の配管構造体の詳細は、上述したとおりである。
【００８３】
本発明の車輌は、配管に対向する部材（被熱部材）として、バンパー等の樹脂製部材、ゴム製部材等の低耐熱材料からなる部材、樹脂やグリース等の低耐熱材料が塗布されている部材等を有する場合に、特に好適に熱劣化を抑制することができる。
【００８４】
本発明の車輌が、本発明の配管構造体を自動車排気ガス排出用配管構造体として有するものである場合、本発明の配管構造体を、エキゾーストマニフォールド、エキマニ直下型触媒コンバータ、フロントチューブ、床下触媒コンバータ、センターマフラー、メインマフラー等の車輌の床下に組み込まれる各排気ユニットに接続する排気管構造体や、上記各排気ユニットに組み込まれる排気管構造体として有するものを挙げることができる。
【００８５】
本発明の車輌において、上記配管構造体は、配管の熱放出を促進させたい側に放熱部、配管の熱放出を抑制させたい側に放熱抑制部がそれぞれ面するように、配設されてなる。
【００８６】
本発明の車輌は、上記配管構造体および該配管構造体と対向する部材（被熱部材）との距離が、１〜１００ｍｍであるように配設されてなるものが好ましく、１０〜７５ｍｍであるように配設されてなるものがより好ましく、２０〜５０ｍｍであるように配設されてなるものがさらに好ましい。
【００８７】
本発明の車輌として、具体的には、自動車、二輪車、農耕車等を挙げることができる。
【００８８】
本発明によれば、管状断熱材からなる基材を有し、該基材の外表面に表面材と、放熱部および放熱抑制部とが順次設けられてなる配管カバーを配管の外周に被覆してなる配管構造体を有するものであることにより、高温の流体が配管内部を流通した場合であっても、上記基材および放熱抑制部によって対向する構成部材の熱劣化を抑制するとともに、上記基材を介して放熱部から放熱することにより、配管内部の温度を一定範囲に制御し得る新規な車輌を提供することができる。
【実施例】
【００８９】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の例により何ら限定されるものではない。
【００９０】
（実施例１）
図１に示すように、配管５としてＳＵＳ管（長さ５００ｍｍ、外径４８．６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）を使用した。
また、管状断熱材からなる基材１として、長さ５００ｍｍ、厚さ１０ｍｍのガラス繊維製マット状物（矢澤産業（株）製  スーパーウールマット  、密度１１０ｋｇ／ｍ３  ）の全表面に、表面材２として、厚さ０．３ｍｍのアルミニウム製表面材２をエポキシ系の接着剤を用いて貼り付け、内径４８．６ｍｍの半割り状の管形状物を作製した。上記半割り状の管形状物の全外表面を二つの半筒状部に区分し、上部側の半筒状部においては、アルミニウム製表面材２の外表面をそのまま放熱抑制部ｂとするとともに、下部側の半筒状部表面においては、その外表面全体に溶射法により８０μｍ厚の酸化アルミニウム薄膜を設けて放熱部ａを成すことにより、配管カバー３を作製した。
【００９１】
上記配管カバー３において、放熱部ａと放熱抑制部ｂとは隣接しており、放熱部ａの形成面積は、配管カバーの全外表面積の５０％であり、放熱抑制部ｂの形成面積は、配管カバーの全外表面積の５０％であった。また、放熱部ａにおける波長２〜１５μｍにおける放射率ε１は８０％であり、放熱抑制部ｂにおける波長２〜１５μｍにおける放射率ε２は１０％であった。また、上記配管カバー３は、外表部（表面材２）における円周方向１ｍあたりの熱抵抗値が３．５９Ｋ／Ｗであるものであった。
【００９２】
次いで、上記配管カバー３を上記配管５の外周部に巻き付けることにより、配管カバー３が配管５の外周に被覆されてなる配管構造体を作製した。
【００９３】
図１に示すように、車輌本体を構成する樹脂製部材４として、ＰＩ（ポリイミド）樹脂製部材（長さ５００ｍｍ、半管状部（Ｒ部）の仮想直径８８．６ｍｍ、厚さ１ｍｍ、耐熱温度３５０℃）を作製した。ＰＩ樹脂は耐熱性に優れた樹脂であるために、一般に車輌本体の構成部材において耐熱性樹脂として用いられるポリプロピレンやＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）の評価用代替材として好適に用いることができる。上記樹脂製部材４の波長２〜１５μｍにおける放射率ε３は９５％であった。
【００９４】
図１に示すように、上記樹脂製部材４の半環状部（Ｒ部）に放熱抑制部ｂが１０ｍｍの間隔で対面するように上記配管構造体を配置した上で、室温（２０℃）下において、配管５の内部に７５０℃の空気を供給速度０．０１ｋｇ／秒で３０分間供給した。
上記空気通定常時における、配管カバー３を構成する放熱部ａの平均表面温度は１９５℃であり、放熱抑制部ｂの平均表面温度は３５５℃であった。また、上記空気流通定常時における、樹脂製部材３の平均表面度は１２２℃であり、最高表面温度は１５２℃であった。
【００９５】
（比較例１）
実施例１において、配管構造体に代えてＳＵＳ管（長さ５００ｍｍ、外径４８．６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）を用い、このＳＵＳ管を実施例１で用いたものと同じ樹脂製部材４と２０ｍｍの間隔で対面するように配置した上で、実施例１と同様に、室温（２０℃）下において、ＳＵＳ管の内部に７５０℃の空気を供給速度０．０１ｋｇ／秒で３０分間供給した。
上記空気流通時における、ＳＵＳ管の下部側（樹脂製部材３とは反対側）の平均表面温度は４１１℃であり、ＳＵＳ管の上部側（樹脂製部材３と対向する側）の平均表面温度は４４１℃であった。また、上記空気流通時における、樹脂製部材４の平均表面温度は２０４℃であり、最高表面温度は２４９℃であった。
【００９６】
実施例１で用いた配管カバー３は、配管５の外表面に表面材２を介して放熱部ａと放熱抑制部ｂとが設けられてなり、放熱部ａの波長２〜１５μｍにおける放射率が、放熱抑制部ｂの波長２〜１５μｍにおける放射率よりも高いことから、樹脂製部材４の平均表面温度を１２２℃に抑制することができ、最高表面温度も１５２℃に抑制することができる。このため、配管カバー３を配管５に被覆した配管構造体をマフラー等の自動車排気ガス排出用配管構造体として用いた場合には、車輌本体を構成する樹脂製部材４の熱劣化を抑制し、好適に使用することができる。
一方、比較例１においては、ＳＵＳ管全外表面における放射率が一様であることから、樹脂製部材４の平均表面温度が２０４℃と高く、最高表面温度も２４９℃と高く、ＳＵＳ管からの熱の放出を充分に抑制することができない。このため、上記ＳＵＳ管をマフラー等の自動車排気ガス排出用配管として用いた場合には、車輌本体を構成する樹脂製部材４の熱劣化を促進してしまうことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明によれば、管状断熱材からなる基材を有し、該基材の外表面に表面材と、放熱部および放熱抑制部とが順次設けられてなるものであることにより、配管内部を高温の流体が流通した場合であっても、上記基材および放熱抑制部によって配管に対向する部材の熱劣化を抑制するとともに、上記基材を介して放熱部から放熱することにより、配管内部の温度上昇を好適に抑制し得る新規な配管カバーを提供することができるとともに、該配管カバーおよび配管を有する配管構造体および該配管構造体を有する車輌を提供することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１    管状断熱材からなる基材
２    表面材
３    配管カバー
４    車輌本体
５    配管
６    フーリエ変換赤外分光光度計
７１  入射光
７２  反射光または透過光
８    反射鏡
９    回転台
１０    試料
１１    ハロゲンヒータ
１２    検出器
１３    冷却水
ａ      放熱部
ｂ      放熱抑制部
Ｘ      高温反射率・透過率測定装置
ｈ      ホルダー
【図１】
0005782316.tif 000002
【図２】
0005782316.tif 000003
【図３】
0005782316.tif 000004