JP6157479B2 - 排気システム用断熱構成部品 - Google Patents

Description

本発明は、断熱材、特に排気システムに好適なものになり得る断熱材に関し、より詳細には、排気システム構成部品若しくは他の構造体に使用するのに好適なものになり得る断熱ラップに関する。

遮熱材が、車両排気システムの様々な部分を断熱するために車両（例えば、自動車）において使用されることが知られている。しかしながら、遮熱材は作製又は購入するのが比較的に高価であり、かつ必要に応じて設置又は交換するのが高価である。

車両排気システム（例えば、自動車排気システム）を断熱するより良い及びより費用効果的な方法の継続的な必要性が存在する。

本発明は、車両の他の構成部品（例えば、車両内部）又は区域（例えば、パッセンジャー・コンパートメント）から、車両に隣接する区域（例えば、下部地面）から、メンテナンスを行う人又は車両排気システム付近に位置している人から、車両（例えば、オートバイ又はＡＴＶ）に乗車するユーザーから、若しくはそれらの任意の組み合わせから、車両排気システム（例えば、自動車排気システム）の一部分を断熱する比較的に低コストな方法を提供しようという努力の一環として利用することができる。本発明はまた、燃焼生成物の排出の改良／低減の可能性を見込んだ排気システム内の熱を維持するために利用されてもよい。

本発明の一態様では、内燃機関用の排気システムの構成部品が提供される。構成部品は、内部を通って排気ガスが流れる内周部を有する構成部品構造体、及び構成部品構造体の少なくとも一部分を断熱するための断熱ラップを含む。断熱ラップは、無機バインダー、無機フィラー粒子及び水の混合物で含浸された布を含む。布は、無機繊維を含み、かつ柔軟なバインダーラップを形成するように混合物で含浸されている。柔軟なバインダーラップは、構成部品構造体の少なくとも一部分の周りに少なくとも１回巻かれる。断熱ラップが、無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材を更に含むことが望ましいものになり得、この場合、断熱材が柔軟なバインダーラップと排気システム構造体との間に配設される。

本発明の別の一態様では、本明細書に記載される断熱ラップが排気システム構成部品構造体とは別個に提供される。

本発明の更なる一態様では、本明細書に記載される断熱ラップを備えるキットが提供され、ここに柔軟なバインダーラップがロールの形態に巻き付けられかつロールの周りに水分バリアーを形成する容器の中に配設される。断熱ラップが断熱材を含む場合、断熱材が柔軟なバインダーラップを収納する容器の外部に含まれるのが望ましい。キットは、柔軟なバインダーラップを作製するために使用される、布及び混合物を含み得、柔軟なバインダーラップを適用する時間まで（例えば、混合物が水分バリアー容器内にある状態で）分離しておく。

本発明の別の一態様では、内燃機関用の排気システム構成部品に使用される断熱ラップを作製するための方法が提供される。この方法は、（例えば、無機フィラー粒子を無機バインダー粒子の分散体と混合することによって）混合水、無機バインダー粒子及び無機フィラー粒子を含む混合物を形成することと、排気システム構成部品の構成部品構造体の少なくとも一部分の周りに少なくとも１回巻き付けることができる無機繊維を含む布を用意することと、柔軟なバインダーラップを形成するように布を混合物で含浸させることと、を含む。布は、排気システム構成部品の所望の部位の周りに布の巻き付け又はラッピング（包囲）を容易にするように、サイズ設定（例えば、ダイカット、レーザーカット、他）することができるか、或いは別の方法で寸法設定（例えば、所望の構成及び所望の寸法で製造することができる）することができる。この方法に、柔軟なバインダーラップの片面上に無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材を配設させることの付加的な方法特徴を含めることが望ましいものになり得、これによって、柔軟なバインダーが排気システム構造体の少なくともの一部分の周りに完全に巻き付けられると、少なくとも１種の断熱材が柔軟なバインダーラップと排気システム構造体の外周表面との間に配設される。

本発明の付加的な一態様では、本発明による構成部品を備える内燃機関の排気システムが提供される。本発明はまた、排気システムと併用する内燃機関を含むことができる。

本発明の別の一態様では、内燃機関用排気システムの構成部品を断熱するための方法が提供され、構成部品は内部を通って排気ガスが流れる内周部、及び外周部を有する排気システム構造体を備える。この方法は、排気システム構造体の外周表面の少なくとも一部分を断熱するのに好適な断熱ラップを用意することを含み、ここに断熱ラップが、無機バインダー及び無機フィラー粒子を含む水性混合物、及び無機繊維を含む布を含み、柔軟なバインダーラップを形成するように布が水性混合物で含浸されている。この方法はまた、排気システム構造体の少なくとも一部分の周りに完全に巻き付けられるように柔軟なバインダーラップをラッピングすることと、排気システム構造体の少なくとも１部分の周りに完全に巻き付けられた硬いバインダーラップへ転換されるように柔軟なバインダーラップを乾燥することと、を含む。この用意された断熱ラップが無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材の特徴を更に備えること、及び排気システム構造体の周りに柔軟なバインダーラップをラッピングしている間に少なくとも１つの断熱材が、柔軟なバインダーラップと排気システム構造体の外周表面との間に配設されることが望ましいものになり得る。

他の潜在的な利点に加えて、本発明は次の利点の１つ又は任意の組み合わせを提供し得る：特に従来の遮熱材のコストに対しての、内燃機関の排気システムの全部又は一部を断熱することへの比較的に低コストなアプローチ；排気システム構造体の外周表面の少なくとも一部に直接に適用できる断熱材、自動車排気システム構造体の外面温度を５００℃以下、４００℃以下、３００℃以下、２００℃以下、あるいは更に１００℃以下まで低減できる内燃機関排気システム用の断熱システム；内燃機関の排気システムの排気システム構造体を断熱する比較的に簡便な方法；遮熱材及びそれに伴う遮熱ガタ音の除去；遮熱ツーリング及び遮熱アタッチメント作業；断熱二重壁排気パイプ又は他のパイプに対する必要性を置き換える費用効果的な方法；隣接する周辺を過剰な熱から保護する；排気システム構造体の選択部位内の熱を保持する；従来の遮熱システムと比較して腐食の可能性が比較的に低くされた非金属断熱システム；消音及び断熱；排気システム構造体内の欠陥又は損傷（例えば、外面ハウジング内の穴）を補修するに際して有用；露出した表面が排気システム構造体のその部位（例えば、オートバイ排気パイプ）に接触して火傷するのを除去するために排気システム構造体の所望の部位の外面温度を十分に低くする；排気システム構造体を構成しかつ位置決めする際の向上した設計自由；及び（例えば、オフロード建設設備の）排気システム構造体との接触によって引き起こされる野火（grass or brush fires）を防止するように排気システム構造体の下部の外部温度を十分に低くする。

これらの及び他の態様では、本発明の特徴及び／又は利点は、更に本明細書において図面及び詳細説明で示されかつ説明され、ここで同様の参照番号は類似の部品を表すために用いられる。ただし、図面及び説明文はあくまで説明を目的としたものであって、本発明の範囲を不要に限定するものとして読まれるべきものではない点は理解を要する。

用語「含む」及びその変化形は、これらの用語が、本説明及び特許請求の範囲に現れる場合、限定する意味を有するものではない。

用語「好ましい」及び「好ましくは」とは、特定の状況下で、特定の利益をもたらすことができる、本発明の実施形態を指す。しかしながら、他の実施形態もまた、同じ状況又は他の状況下で、好ましい場合がある。更には、１つ以上の好ましい実施形態の詳細説明は、他の実施形態が有用ではないことを意味するものではなく、本発明の範囲から他の実施形態を排除することを意図するものではない。

本明細書で使用するところの「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」は、互換的に使用される。そこで、例えば、開示された断熱ラップにおいて用いることができる句「１つの断熱材」は「１種以上の」断熱材を意味すると解釈することができる。

用語「及び／又は」は、列挙された要素の１つ又は全て、若しくは列挙された要素の任意の２つ以上の組合せを意味する（例えば、苦痛を予防及び／又は治療することは、更なる苦痛を予防すること、治療すること、又は治療及び予防することを意味する）。

特に内容が明らかに示されないかぎり、本明細書において使用するところの「又は」なる用語は、「及び／又は」を含む意味で一般的に用いられる。

また本明細書では、端点による数値範囲の記載は、その範囲に含まれるすべての数を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含む）。

上記の本発明の課題を解決するための手段は、本発明の開示されるそれぞれの実施形態、又は本発明のすべての実施を説明することを目的としたものではない。以下の説明は、例示的な実施形態をより具体的に例示するものである。本出願の全体にわたる幾つかの箇所で、実施例のリストを通じて指針が提供され、それらの実施例は、様々に組み合わせて使用することができる。いずれの場合も、記載されるリストは、あくまで代表的な群としてのみの役割を果たすものであって排他的なリストとして解釈するべきではない。

添付の図面中、
本発明による、断熱ラップの一実施形態でラップされたある長さの排気パイプの断面図である。 図１の排気システム構造体の側面図である。 図２の線３−３に関する排気システム構造体の断面図である。 本発明による、断熱材を含む断熱ラップの別の一実施形態でラップされたある長さの排気パイプの断面図である。 図４の排気システム構造体の側面図である。 図５の線６−６に沿って切り取った排気システム構造体の断面図である。 本発明による、別個の断熱材を含む断熱ラップの別の一実施形態でラップされたある長さの排気パイプの側面図である。 図７の線８−８に沿って切り取った排気システム構造体の断面図である。 容器内に位置付けられた断熱ラップのロールの側面図である。 オープンセンサーポート付き触媒コンバータの側面図である。 センサーポートに隣接した断熱されていない区域を含む、本発明による断熱ラップの一実施形態でラップされた図１０の排気システム構造体の側面図である。 別個の無機繊維性マット又はパッチがセンサーポートの周りに配設された状態での図１０の排気システム構造体の側面図である。 図１１の断熱されていない区域が別個の断熱材によって被覆されている状態での、本発明による、断熱ラップの一実施形態でラップされた図１２の排気システム構造体の側面図。

本発明の好ましい実施形態を説明するにあたり、分かりやすさのために特定の専門用語が使用される。しかしながら、本発明は、そのように選択された特定の用語に限定されるものではなく、そのように選択された各用語は、同様に機能するすべての技術的均等物を含むものである。

本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用するところの単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その内容が明らかにそうでないことが示さないかぎりは複数の指示物を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用されるように、「又は」なる用語は、その内容によって明らかに示されない限り、「及び／又は」を含む意味で一般的に用いられる。

本発明の実践において、排気システム構成部品の構造体の少なくとも一部分を断熱するための断熱ラップを備える発明的特徴が提供される。排気システム構成部品は、例えば、航空機、船舶、陸上車両（例えば、自動車、列車、他）、発電機などにおいて使用されるものなどの内燃機関用の排気システムの少なくとも一部を形成する。幾つかの実施形態では、断熱ラップは、（ｉ）無機バインダー及び無機フィラー粒子を含む水性混合物と、（ｉｉ）無機繊維を含む布と、を含む。布は、排気システム構造体（例えば、排気システム構造体のパイピング）の少なくとも一部分の周りに完全に又は少なくとも大部分巻き付けるように寸法設定される柔軟なバインダーラップを形成するように水性混合物で含浸される。柔軟なバインダーラップは、硬いバインダーラップに転換されるように乾燥されることが意図され、硬いバインダーラップは、排気システム構成部品の少なくとも一部を断熱する及び保護するの１つ又は両方を行うように所定位置に留まることになる。

他の実施形態では、断熱ラップは、（ｉｉ）無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材を併用する（ｉ）柔軟なバインダーラップを含み、ここに断熱材（複数）は柔軟なバインダーラップと排気システム構造体（例えば、ある長さの排気パイプ）の外周表面との間に配設される。

他の実施形態では、断熱ラップは、（ｉｉ）無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材、ここに断熱材（複数）は柔軟なバインダーラップと排気システム構造体（例えば、ある長さの排気パイプ）の外周表面との間に配設される、及び（ｉｉｉ）断熱材（複数）と外周部との間の固着を向上させるように断熱材（複数）と排気システム構造体（例えば、排気パイプ）の外周表面との間に位置付けられた接着剤層を併用した（ｉ）柔軟なバインダーラップを含む。

図１は、本発明による、断熱ラップの一実施形態でラップされたある長さの排気パイプの断面図を提供する。図１に示すように、パイプ内面２２及びパイプ外面２１を有するある長さの排気パイプ２０が柔軟なバインダーラップ１１を含む例示の断熱ラップ１０で少なくとも部分的にオーバーラップされた。図１に示すように、断熱ラップ１０の柔軟なバインダーラップ１１は、排気システム構造体（例えば、ある長さの排気パイプ２０）の少なくとも一部分の周りに完全に巻き付けることができる。例示の断熱ラップ１０は、オーバーラップ領域（overwrapped region）の中央部分において最小数の２層の柔軟なバインダーラップ１１、及びオーバーラップ領域の外側縁部において恐らく単一層の柔軟なバインダーラップ１１を有するとして示されている。しかしながら、オーバーラップ領域が任意層数の柔軟なバインダーラップ１１を含んでよいことが理解されるべきである。加えて、ラップ１１によって形成されるオーバーラップ領域が存在しないことが可能であってもよい（すなわち、１層のみのラップ１１が使用される）。柔軟なバインダーラップ１１は、排気システム構成部品（例えば、排気パイプ２０）の少なくとも一部分を断熱する及び保護するの少なくとも１つ、又は両方を行うように所定位置に留まることになる硬いバインダーラップ１１へ転換するように乾燥させることが意図される。

図２は、図１の排気システム構成部品の側面図である。図３は、図２に示される排気パイプ２０及び例示の断熱ラップ１０の断面図を提供する。図３に示すように、例示の断熱ラップ１０のラップ内面１３は排気パイプ２０のパイプ外面２１と接触する。更に、例示の断熱ラップ１０はラップ外面１２を提供し、これは排気パイプ２０を含む車両の運転中に、排気パイプ２０のパイプ外面２１を実質的に下回る表面温度を有する。

断熱ラップ１０の柔軟なバインダーラップ１１は、排気システム構造体（例えば、ある長さの排気パイプ２０のパイプ外面２１）の外面の周りにラップされるか又は巻き付けられるシート又はストリップの形態にすることができる。シートの形態にする場合、柔軟なバインダーラップ１１は、断熱対象の排気システム構造体の外周表面の部位の幅と匹敵する幅を有することができる。すなわち、柔軟なバインダーラップ１１がシートの形態である場合、断熱の対象になっている排気システム構造体の外周表面区域の全部、大部分又は少なくとも実質的な部位を、排気システム構造体の外周表面の周りに柔軟なバインダーラップ１１の１回のみの巻き付け（すなわち、層）で被覆できるほど十分な幅とすることができる。柔軟なバインダーラップ１１がストリップの形態である場合、柔軟なバインダーラップ１１の幅は、断熱される対象の排気システム構造体の外周表面の部分の全部を被覆するために排気システム構造体の外周表面の周りに柔軟なバインダーラップ１１が複数回ラップされるか巻き付けられなければならないようになっている。

任意の特定の寸法に限定されないとはいえ、典型的には柔軟なバインダーラップ１１は、約１．０センチメートル（ｃｍ）〜約１５０ｃｍの範囲の全幅（より典型的には、約５．０ｃｍ〜約２０．０ｃｍの範囲の全幅）を有し、かつ少なくとも２５．０ｃｍの全長（より典型的には、約３０．０ｃｍ〜約６．０メートル（ｍ）の範囲の全長）を有する。

柔軟なバインダーラップ１１は、無機バインダー及び無機フィラー粒子を含む水性混合物を含む。無機バインダーは、水及び無機バインダー粒子の混合物を含むことができ、粒子は浮遊して、溶解したか、又は粒子の一部が浮遊してかつ一部が溶解したかのいずれかである。無機バインダーは、好ましくは無機コロイド粒子の溶液（例えば、シリカ又はアルミナ粒子のコロイド溶液）である。無機バインダーはまた、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、若しくはケイ酸リチウム溶液としてもよく、ここにケイ酸ナトリウム及びケイ酸カリウムは大抵又は完全に溶解する。ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カリウムは、粉末の形態にすることができ、これは溶液を形成するために水中で溶解させることができ、かつ水溶液内で既に溶融させることができる。他のより共通的な負に電荷したナトリウム、又はアンモニウム安定化された柔軟なバインダーラップ材料の幾つかと比較して、混合物内の正に電荷したコロイダルシリカ、立体障害コロイダルシリカ、若しくは脱イオン化されたコロイダルシリカを使用することによって、柔軟なバインダーラップの貯蔵寿命及び強度を改良できることが発見されてきた。

無機フィラー粒子が、例えば、カオリン粘土、ベントナイト粘土、モンモリナイト粘土のみ、若しくはそれらの任意の組み合わせといった粘土の粒子であることが望ましい。粘土フィラー粒子はまた、焼成土、層間剥離した（delaminated）粘土、水洗いされた粘土、表面処理された粘土、若しくはそれらの任意の組み合わせの形態にすることができる。無機フィラー粒子はまた、代替的に又は付加的に、金属元素、金属合金、沈降シリカ、フュームシリカ、粉砕されたシリカ、フュームドアルミナ、アルミナ粉末、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、ガラス中の泡、シリコンカーバイド、ガラス原料、ケイ酸カルシウム、若しくはそれらの任意の組み合わせの粒子であってよい。無機フィラー粒子はまた、水の存在下で無機バインダー（特に、無機コロイダルバインダー粒子）で混合された場合に、混合物をゲルの中に形成せずに又は他の方法で凝固せずに、完全に、大抵、若しくは少なくとも実質的に無機バインダーを布内に保持する任意の他の微粒子であってもよく、これによって、ラップは巻き付けることができない固体の塊となるか、或いは排気システム構造体の外周部の周りに巻き付けることが少なくとも極めて困難である。無機フィラー粒子が最大約１００マイクロメートル、９０マイクロメートル、８０マイクロメートル、７０マイクロメートル、６０マイクロメートル若しくは、好ましくは、最大約５０マイクロメートルの最大サイズ（すなわち、主要寸法）を有することが望ましくあり得る。

幾つかの実施形態では、水性混合物が、染料、顔料粒子、赤外線反射性顔料粒子、殺生物剤、増粘剤、ｐＨ調節剤（modifiers）、ＰＨ緩衝剤などを更に含むことが望ましい場合がある。

柔軟なバインダーラップ（例えば、柔軟なバインダーラップ１１）を形成するための布は、不織布、織布、及び／又は編み布の１つ又は任意の組み合わせに好適な、無機繊維を含む布（例えば、連続ガラス繊維、シリカ繊維、玄武岩繊維、多結晶繊維、熱処理された耐熱セラミック繊維若しくはそれらの任意の組み合わせ）を含む。本明細書において使用されるとき、布とは、不織布、織布、編み布若しくはこれらの種類の布の組み合わせを指す。十分な構造的健全性を有する不織布のみが、本発明において有用である。例えば、本発明による布が、離れ離れに引き裂かれずに該当する排気システム構造体の周りに巻き付けられることに耐えられる十分な強度（例えば、引張り強度）を示すことが重要である。本発明による布は、同一又は異なる種類の布から製造することができる。本明細書において考察されるように、柔軟なバインダーラップの布は、飽和、浸漬、塗布、吹き付け若しくは他の方法で湿潤でかつ柔軟なバインダーラップ（例えば、柔軟なバインダーラップ１１）を形成するようにその厚さの全部、大部分若しくは少なくとも実質的な部分にわたって水性混合物で含浸される。布は、排気システム構造体の外周部に適用される前又は後に水性混合物で含浸させることができる。柔軟なバインダーラップは、次いでその結果得られる断熱ラップ（例えば、断熱ラップ１０）の硬いバインダーラップを形成するように乾燥させることができる。本明細書において用いられるとき、用語「乾燥」は、柔軟なバインダーラップ（すなわち、水性混合物）を硬化させかつ硬いバインダーラップ（すなわち、硬い混合物）にさせるのに十分に熱い温度まで及びそうするのに十分に長い時間の間加熱されている柔軟なバインダーラップを指す。

例示の断熱ラップ１０の布を浸させるために使用される水性混合物は、典型的には水、無機バインダー及び無機フィラー粒子を含むスラリーである。スラリー内の各成分の重量パーセントは変動し得るとはいえ、典型的には所与のスラリーが、スラリーの全重量を基準にしてｆ約２０．０〜約５４．０重量パーセント（ｐｂｗ）の水、約１．０〜約３６．０ｐｂｗの１種以上の無機バインダー、約１０．０〜約７０．０ｐｂｗの無機フィラー粒子を含む。より典型的には、所与のスラリーは、スラリーの全重量を基準にして、約２２．０〜約４５．０ｐｂｗの水、約５．０〜約３０．０ｐｂｗの１つ以上の無機バインダー、及び約２０．０〜約５５．０ｐｂｗの無機フィラー粒子を含む。

無機バインダー材料の粒径が制限されないとはいえ、典型的には、無機バインダーは、約２００ｎｍの最大粒径、好ましくは約１００ｎｍの最大粒径を有する無機バインダー粒子を含む。より典型的には、無機バインダーは約１．０〜約１００ｎｍの範囲の粒径を有する無機バインダー粒子を含む更により典型的には、無機バインダーは約４．０〜約６０ｎｍの範囲の粒径を有する無機バインダー粒子を含む。

更に、無機フィラー粒子の粒径が制限されないとはいえ、典型的には、無機フィラー粒子は約１００マイクロメートル（μｍ）の最大粒径を有する。より典型的には、無機フィラー粒子は約０．１μｍ〜約１００μｍの範囲の粒径を有する。更により典型的には、無機フィラー粒子は約０．２μｍ〜約５０μｍの範囲の粒径を有する。

図４は、本発明による断熱材を含む断熱ラップの別の一実施形態でラップされたある長さの排気システム構造体の断面図である。図４に示すように、単一の例示の断熱材３０が断熱ラップ１０と排気システム構造体、すなわち、排気パイプ２０の外面２１との間に配設されている。

図５は、図４の排気システム構成部品の側面図を提供する。図６は、図５の排気システム構成部品の断面図を提供する。図６に示すように、断熱材３０の断熱材内面３２は、柔軟なバインダーラップ１１のラップ内面１３が断熱材３０の断熱材外面３１に接触している状態で、排気パイプ２０のパイプ外面２１に接触する。更に、断熱ラップ１０はラップ外面１２を提供し、ラップ外面１２は、排気パイプ２０を備える車両の運転中に排気パイプ２０のパイプ外面２１を実質的に下回る表面温度を有する。

例示の断熱材３０は図６では単一の断熱材として示されているが、１つ以上の断熱材３０が、図７及び図８に示すように、排気パイプ２０のパイプ外面２１と例示の柔軟なバインダーラップ１１のラップ内面１３との間に位置付けられてよいと理解されるべきである。

図８は、本発明による２つの別個の断熱材を含む断熱ラップの別の一実施形態でラップされた排気システム構造体の断面図を提供する。図８に示すように、別個の断熱材３０が例示の排気システム構造体（すなわち、ある長さの排気パイプ２０）の外周表面２１の反対両側に位置付けられている。この実施形態では、断熱ラップ１０の柔軟なバインダーラップ１１は各断熱材３０とともにパイプ２０の外面２１に接触する。

柔軟なバインダーラップ（例えば、例示の柔軟なバインダーラップ１１）と排気システム構造体（例えば、排気パイプ２０のパイプ外面２１）の外面との間に位置付けられた複数の別個の断熱材を使用する実施形態では、断熱材は（ｉ）隣接する断熱材との間に隙間を形成するように（例えば、図８に示すように）互いから離間しても分離してもよい、（ｉｉ）隣接する断熱材との間に隙間があるように互いに隣接して位置付けられてよい、及び／又は（ｉｉｉ）柔軟なバインダーラップ（例えば、例示の柔軟なバインダーラップ１１）と排気システム構造体（例えば、排気パイプ２０のパイプ外面２１）の外周表面との間に多層の断熱材を形成するように部分的に又は完全に互いに重なり合うように位置付けられてよい。他の潜在的な実施形態では、柔軟なバインダーラップ１１が各断熱材３０と排気システム構造体の外周表面２１と接触している状態又は接触していない状態で、特定の排気システム構造体の外周表面２１上の様々な箇所に位置付けられた２つを超える断熱材３０を使用することができる。

１つ以上の断熱材が所与の断熱ラップ（例えば、断熱ラップ１０）に使用される場合、断熱ラップは無機繊維を含む少なくとも１つ又は複数の断熱材を含む。断熱材（複数）は、排気システム構造体（例えば、パイプ２０の外周表面２１）の外周表面の全部又は任意の所望の部位を断熱するように寸法設定してよい。断熱材はまた、若しくは代替的に、硬い布ラップ（すなわち、柔軟なバインダーラップ１１を乾燥させた）が排気システム構成部品の熱膨張に起因してひび割れ又は破損する可能性を低減するように機能することができる。すなわち、断熱材は排気システム構成部品の膨張を吸収することができる。

図８に示すように、断熱材は互いに概ね同一平面上とすることができるかつ複数の断熱材を排気システム構造体（例えば、パイプ２０の外面２１）の外周表面上の異なる箇所に位置付けることができる。

断熱材は、排気システム構造体（例えば、パイプ２０の外面２１）の外周表面の区域の全部、大部分、若しくは所望の部位にわたって配設されるように寸法設定することができる。好ましくは、柔軟なバインダーラップは、形態の如何を問わず、断熱材（複数）のいかなる部分も露出しないように巻き付けられる。

図７は、図８の排気システム構成部品の側面図を提供する。排気システム構造体（例えば、パイプ２０の外面２１）の周りに柔軟なバインダーラップ（例えば、例示の柔軟なバインダーラップ１１）の少なくとも２、３、４層若しくは更にそれより多い層を形成するように柔軟なバインダーラップを巻き付ける（すなわち、１つ以上の断熱材３０を含む又は含まない）ことが望ましいものになり得る。柔軟なバインダーラップは、排気システム構造体の、全部でないが、幾つか又は大部分の周りに少なくとも２層を形成するだけで寸法設定してよい。換言すれば、ラップは、ラップ巻き付けの単に部分的に重なり合うのみに起因して１つの区域において１層のみの厚さとすることが可能であろう。１つの可能な実施形態では、柔軟なバインダーラップは２つ以上のピースとしてよい。例えば、ラップの１つのピースは、排気システム構造体の所望の部位を被覆するのに十分に幅広にすることができ、かつラップの１つ以上の残りの狭いピースは、より幅広のピースを排気システム構造体の周りの所定位置に固定するように巻き付けることができる。巻かれたラップに所望される構造健全性をもたらすためにラップ層に十分な重なり合いを設けることが望ましい。

本発明において用いるのに好適な絶縁物は、織布又は不織布繊維ウェブ、マット、スクリム若しくはストリップの形態にすることができる。絶縁物は、１つ以上の層を含むことができかつ任意の好適な市販のセラミック繊維絶縁物を含むことができる。そのように限定することを意図しないで、かかる絶縁物は、例えば、ガラス繊維、シリカ繊維、玄武岩繊維、耐熱セラミック繊維、熱処理された耐熱セラミック繊維、多結晶繊維、高温生体溶解性無機繊維、炭素繊維、又はグラファイト繊維、若しくはエアロゲルをベースにした絶縁物など、若しくは所望に応じて、それらの任意の組み合わせを含んでよい。発泡性防炎性（Intumescent）材料（例えば、バーミキュライト、グラファイトなど）はまた、動きを防止する必要がある場合、圧縮をもたらすために含めてもよい。

断熱材は、発泡性防炎性材料及び非発泡性防炎性材料を含んでよい。断熱材は、発泡性防炎性でも非発泡性防炎性でもよい。断熱材はまた、防火として機能するために好適な材料を含んでよい若しくはかかる材料に使用されてもよい。例えば、比較的に薄い単一層又は複数層の防火材料であれば、比較的に厚い単一層又は複数層の非発泡性防炎性断熱材とラミネートを形成し得、断熱材は十分に熱に順応可能でありかつ防火材料（例えば、発泡性防炎性材料）の熱誘起膨張を吸収するのに十分な厚さである。この実施形態によれば、断熱材は防火材料の膨張を許容するのに十分に順応可能（すなわち、圧縮可能）であろう。かかる圧縮状態では、断熱材の断熱特性は断熱材がその非圧縮状態にある場合に良好であるのと恐らく同じ位、良好であろう。

柔軟なバインダーラップ（例えば、布、無機バインダー及び無機フィラー粒子）に使用される材料の選択を決定するのは、システム構成部品構造体の温度ではなく、柔軟なバインダーラップが露出している温度である。例えば、システム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体）が１０００℃の外面温度を示した場合、システム構成部品構造体の高温度から柔軟なバインダーラップ材料を効果的に断熱する断熱材が使用される場合であれば、柔軟なバインダーラップに使用される材料はかかる高温度に耐える必要がない場合がある。事実、１つ以上のかかる断熱材を採用することによって、柔軟なバインダーラップの一部又は全体を作製するために有機材料（例えば、有機繊維、有機繊維布、有機バインダー、及び有機フィラー粒子の任意の組み合わせ）を使用することが可能である場合がある。かかる断熱材を使用しないでも、柔軟なバインダーラップの一部を作製するためにかかる有機材料を使用することが望ましいこともあり得る。適切なファイバー材料を含めることによって、断熱材はまた音響特性を示すか又は他の音響的利点を達成し得る。

本発明の他の実施形態では、（ｉ）所与の柔軟なバインダーラップ（例えば、例示の柔軟なバインダーラップ１１）及び／又は所与の断熱材（例えば、例示の断熱材３０）と（ｉｉ）排気システム構造体の外周表面（例えば、排気パイプ２０のパイプ外面２１）との間の固着を向上させるため随意の接着層（図示せず）が使用されてもよい。

高温度接着剤は、コロイダルシリカ及び粘土の混合物、又はケイ酸ナトリウム又はケイ酸カリウム及び粘土の混合物を含む耐熱、乾燥可能接着剤を含んでよい。接着剤はまた、層間剥離されたバーミキュライト、フュームドシリカ、フュームドアルミナ、二酸化チタン、タルク、又は他の微細に粉砕された金属酸化物粉末を含有してよい。接着剤は、１つ以上の有機バインダーを更に含んでよい。好適な有機バインダーは、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、アクリル、ウレタン、シリコーンエラストマー及び／又はシリコーン樹脂を含むが、これらに限定されない。１つ以上の有機バインダーが、接着剤の圧粉体強さ（green strength）を改善させるか又は耐水性を向上させるために付加されてもよい。乾燥性接着剤はまた、アエロゲルなどのＩＲ（赤外）反射顔料、ガラス又はセラミックバブル又は微多孔性材料を含有してよい。

高温度接着剤は、排気パイプ２０のパイプ外面２１又は断熱材（例えば、例示の断熱材３０）上に直接塗布してもよく、また引き続いて排気パイプ２０のパイプ外面２１の上に塗布される。

本発明は、更に本明細書において記述される要素の１つ以上を含むキットを対象とする。幾つかの実施形態では、例えば、キットは次の要素の１つ以上を含む：（ｉ）望ましくは、ロールの形態に巻き付けられかつ水分バリアー容器内に格納された１つ以上の柔軟なバインダーラップ（例えば、１つ以上の柔軟なバインダーラップ１１）；（ｉｉ）１つ以上の断熱材；（ｉｉｉ）要素（ｉ）及び／又は要素（ｉｉ）の外面から離されたか又は装着されたかいずれかの接着剤の１つ以上のユニット／シート；及び（ｉｖ）切断具（例えば、かみそり又ははさみ）。１つの代替のキット実施形態では、柔軟なバインダーラップを作製する際に使用される混合物及び布は分離されて保たれ、かつ後に（例えば、布が構成部品構造体に適用される前又は後に）結合される。

図９は、可能なキット構成部品、すなわち、容器５０（例えば、水分バリアープラスチックバッグ）内に位置付けられた柔軟なバインダーラップ１１の、容易に巻きをほどけるロール１５の側面図を提供する。望ましくは、容器５０は柔軟なバインダーラップ１１のロール１５が使用前では柔軟なままである（すなわち、ドライアウトしない）ように水分が容器５０の内側貯蔵区画（例えば、貯蔵寿命を増大させるために金属化されたプラスチックフォイルバッグ）に入ってくる又はそこから出ていくのを防止する。更に、容器５０は、柔軟なバインダーラップ１１のロール１５の任意の使用されない部分が所与の適用後に再貯蔵できるように望ましくは再密閉可能である。

本発明から利益を得ることができる他の例示の排気システム構成部品は、例えば、汚染制御装置（例えば、ディーゼル微粒子フィルタ又はトラップ、触媒コンバータなど）、消音器、膨張型霧箱、及び共振器を含むことができる。図１０を参照すると、従来の触媒コンバータ６０は、円錐形ハウジング又は端部円錐６２によっていずれかの端部で排気パイプ２０へ接続される主ハウジング６１と共に示されかつ図２及び図５に示すようにラップさせることができる。例えば、その外面から外に向かって又は他の方法で離れて延びる付加的な構造的特徴（例えば、ポート、ブラケット、フランジなど）を含む幾つかの排気システム構成部品を完全にラップさせることはより難しくなり得る。かかる排気システム構成部品の一例は、酸素センサーポート６４（そのセンサが所定の位置にない状態で示される）付きの触媒コンバータ６０である。触媒コンバータ６０が本発明による柔軟なバインダーラップ６３のみでラップされる場合、断熱されることが意図される触媒コンバータ６０の外面が、ラップ６３で完全に被覆されることを確実にするのは難しくなり得る。図１１に示すように、例えば、ラップ６３の三角形状の開放区域６６が形成されてよい、その結果触媒コンバータ６０の外面の対応する区域が、センサーポート６４の両側で露出し、したがって、断熱されない。

この問題に取り組むには、例えば、内部を通ってポート６４を受容するように構成されているマット６８を介して開口部（例えば、スリット又は穴）を形成することによって、無機繊維状マット又は他の構造体６８の別個のピースをポート６４の周りに配設することができる。このようにして、マット６８は、例えば、図１２に示される方法で、ポート６４の周りに、及び触媒コンバータ主ハウジング６１の外面を背景にして位置付けることができる。例示のマット６８は、図１２において単一ピースとして示されるが、１つ以上のかかるマット６８が、触媒コンバータハウジング６１と例示の柔軟なバインダーラップ６３との間に位置付けられてよいことが理解されるべきである。各マット６８は、ほとんど任意の繊維性シートのような又はマットのような構造体の１ピースとすることができる。例えば、各マット６８は、柔軟なバインダーラップ６３を作製するのに使用されるもののような１ピースの布とすることができる、若しくは断熱材３０を作製するのに使用されるもののようである１ピースの不織布繊維ウェブ、マット、スクリム又はストリップとすることができる。マット６８が所定位置に置かれた後、触媒コンバータ６０を柔軟なバインダーラップ６３でラップさせることができる。このとき、図１３に示すように、ラップ６３の開放区域６６が形成される場合、触媒コンバータ６０の外面の対応する区域が依然として覆われることになり、したがってマット６８（図１１と図１３を比較する）によって断熱されることになる。

柔軟なバインダーラップ６３が乾燥されたとき（すなわち、硬いバインダーラップ６３）柔軟なバインダーラップ６３と同様又は同一である乾燥状態の特性を有する柔軟なバインダーマット６８を形成するように、柔軟なバインダーラップ６３を作製するために使用されるもののように、繊維マット６８が水性混合物で含浸されるのが望ましい。そこで、柔軟なバインダーマット６８が乾燥状態にあるとき、硬いバインダーマット６８に転換させる、及び硬いバインダーマット６８（例えば、開放区域６６において）の露出した部位は硬いバインダーラップ６３の特性と少なくとも同様、又は同一である特性を示す。本明細書で用いられるとき、用語「乾燥」はまた、柔軟なバインダーマット（すなわち、水性混合物）を硬化させかつ硬いバインダーマット（すなわち、硬い混合物）にさせるのに十分に熱い温度までかつ十分に長い時間の間加熱される柔軟なバインダーマットを指す。

以下の実施例は、あくまで本発明の特徴、利点、及び他の詳細を更に説明する目的で選択されたものである。しかしながら、実施例はこの目的を果たすものではあるが、使用される特定の成分及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明の範囲を必要以上に限定するものとして解釈されるべきではない点は明確に理解されるはずである。

試験方法
粉砕力試験
以下は本発明による硬いバインダーラップの粉砕力を試験するために用いられるプロセスの説明文である。

２インチ（５．１ｃｍ）幅の４フィート長さの繊維ガラスニットテープを用いてすべての試料は作製された。この繊維ガラスニットテープは米国特許第４，６０９，５７８号の実施例に記述されているものに似ており、この特許はその全体が本明細書に参考として組み込まれている。試料の柔軟なバインダーラップは、布テープを各規定のスラリー混合物の中に浸し、その後でスラリーを布の中に均等に飽和するようにスラリーを布の中にハンドマッサージすることによって作製された。

室温において、４フィート長さ２インチ（５．１ｃｍ）幅の柔軟なバインダーラップの各試料が、２インチ（５．１ｃｍ）の内径、約２．２〜２．４インチ（５．６〜６．１ｃｍ）の平均外径、及び約０．１〜０．２インチ（０．２５〜０．５１ｃｍ）の平均肉厚を有する２インチ（５．１ｃｍ）長さの中空円筒を形成するために１ｋｇの巻き付け力を用いて、２インチ（５．１ｃｍ）直径円筒形アルミニウムマンドレル（すなわち、除去を容易にするためにマンドレルの周りにラップされた２ミル（０．０５ｍｍ）ポリエステルフィルムを用いて）の周りにラップされた。その結果得られた柔軟な中空円筒の各試料が依然としてマンドレル上にある状態で９０℃にて少なくとも１時間乾燥された。乾燥された後、その結果得られた硬い円筒のそれぞれがマンドレルから取り外された。硬い円筒の幾つかが冷却された、次いで単独の粉砕力を評価するためにＭＴＳ力測定装置に定置された。力測定装置は、合成力を記録しながら毎分当たり１インチ（２．５４ｃｍ）の速度で円筒を圧縮する。最大力が記録される。各試料が、試験円筒の開口部を水平にして力測定装置内に位置付けされた。硬い円筒の他の試料は付加的なコンディショニングを受けて粉砕力に関して試験された。特に、硬い円筒試料の幾つかが５００℃まで１８時間加熱され、室温まで放冷され、その後で粉砕力に関して試験された。他の硬い円筒試料は５００℃まで１８時間加熱され、室温まで放冷され、水中で１８時間浸漬され、その後に粉砕力に関して試験された。

表１に示すように次の材料が以下の実施例において使用された。

（実施例１）
本発明の実施形態は本明細書において概ね記載された方法によって作製された。

スラリーは、上に示された成分を用いて調整された。各スラリーにおいて、無機材料が、以下の表２に示すように所与のスラリーを形成するために高剪断ミキサを用いて液体構成部品（複数）へ添加され、滑らかになるまで混ぜ合わされた。

各編み繊維ガラス布テープ（knitted fiberglass fabric tape）は、所与の柔軟な断熱ラップ試料を生成するために所与のスラリーで含浸された、またその後以下の表３に示すように乾燥／熱処理手順により乾燥された。各試験試料において、所与のスラリーが２０グラム（ｇ）の重さ及び４フィートの長さを有するＥＣＧヒートセット２インチ（５．１ｃｍ）幅の編み織物の上に塗布された。

各試料は、その後前述の粉砕力に関して試験された。結果を表３に示す。

条件^＊
「９０」は、試料が９０℃にて２時間乾燥され、室温まで冷却され、その後粉砕されたことを意味する。
「５００」は、試料が９０℃で２時間乾燥され、次いで５００℃まで１８時間加熱され、室温まで冷却され、その後粉砕されたことを意味する。
「５００湿潤」は、試料が９０℃にて２時間乾燥され、次いで５００℃まで１８時間加熱され、室温まで冷却され、その後室温にて１８時間水浴に置き、水から取り外され、そして粉砕されたことを意味する。

（実施例２）
付加的な試験試料が実施例１の手順を用いて調整された。次の試験試料が種々のコロイダルバインダーを利用した。結果を表４に示す。

（実施例３）
付加的な試験試料が、実施例１の手順を用いて調整された。次の試験試料がケイ酸ナトリウムバインダーを利用した。結果を表５に示す。

（実施例６）
付加的な試験試料は、実施例１の手順を用いて調整された。次の試験試料は、フィラー重量パーセントが所与の試験試料において変化するときの粉砕力を示す。結果を表６に示す。

（実施例７）
付加的な試験試料は、実施例１の手順を用いて調整された。次の試験試料は、スラリー塗布重量が所与の試験試料において変化するときの粉砕力を示す。結果を表７に示す。

条件^＊
「１５０」は、試料が９０℃にて２時間乾燥され、次いで１５０℃にて２時間加熱され、室温まで冷却されて試験されたことを意味する。

（実施例８）
付加的な試験試料は、以下の表８に示すように種々の布び目付が利用されたことを除いて実施例１の手順を用いて準備された。結果を表８に示す。

（実施例９）
付加的な試験試料は、コロイダル酸化物又はケイ酸ナトリウムが利用されなかったことを除いて実施例１の手順を用いて調整された。結果を表９に示す。

試料６０４、６０５、及び６０６は、ケイ酸塩を形成するために水酸化ナトリウムによる粘土の溶解を介してケイ酸塩のその場での形成を利用する。

追加の実施形態
システム構成部品実施形態
１．これらの実施形態は、（ａ）構成部品の一部又は全部が外部高温度を示すか又は生成する及びシステムは構成部品から周囲の環境内への熱の損失又は移動を防止する又は低減するために断熱される必要がある、（ｂ）構成部品の一部又は全部又は構成部品内のなにかが高温度への露出によって損傷を受けやすい、若しくは（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の両方であるときに、システムの構成部品を対象とする。高温度は、少なくとも約２００℃、２１０℃、２２０℃、２３０℃、２４０℃、２５０℃、２６０℃、２７０℃、２８０℃、２９０℃、又は３００℃とすることができる。高温度は、その温度を含み最高約１０５０℃、１１００℃、１１５０℃、１２００℃、１２５０℃、１３００℃、１３５０℃、１４００℃、１４５０℃、１５００℃、１５５０℃、若しくは１６００℃までの高さとしてよい。構成部品は、システム構成部品構造体及び断熱ラップを含む。断熱ラップは以下を含む：
無機バインダー、無機フィラー粒子、並びに水及び／又は他の好適な溶媒（複数）を含む少なくとも１つの混合物（例えば、水性混合物）、
無機繊維を含み、柔軟なバインダーラップを形成するように混合物で含浸される布、
柔軟なバインダーラップは、システム構成部品構造体の少なくとも一部分の周りに、２回以上（複数回）、少なくとも１回（すなわち、少なくとも完全に１回転）、若しくはほとんど完全に（すなわち、１８０°、１９０°、２００°、２１０°、２２０°、２３０°、２４０°、２５０°、２６０°、２７０°、２８０°、２９０°、若しくは３００°を超えかつ３６０°未満）巻き付けられる。フィラー粒子は、水及び／又は他の溶媒（複数）が蒸発するか又は他の方法で除去された後に布内に留まるためにバインダー／フィラー混合物の極めて高い固体含有量を許容する。
かかる高温度を示すか又は生成するかかるシステムの実施例は、内燃機関用の排気システムとともに、断熱蒸気ライン又は他の高温ラインなどの工業用途を含む。高温度（例えば、火災又は他の高温環境によって引き起こされるようなもの）への露出によって損傷を受けやすいかかるシステムの実施例は、ビルディングで見られるような商業的又は工業的システム、及び家庭で見られるような住宅システムを含む。かかるシステムは、ビルディング内で見ることができ、かつ例えば、火災などの過剰な熱から保護される必要がある、例えば、取付部品、燃料ライン、電気ライン、油圧ライン、空圧ラインなどを含み得る。排気システムについては、構成部品構造体は、内部を通って排気ガスが流れる内周部を有する排気システム構造体（例えば、排気パイプ、汚染制御装置、消音器、膨張型霧箱、共振器など）とすることができ、及び断熱ラップが排気システム構造体の少なくとも一部、大部分又は全部内の熱を維持するように断熱することが意図される。電気システムについては、構成部品構造体は、例えば、そこを通って電線が布設される電線ダクト、パイプ又は回路ボックスとすることができ、及び断熱ラップは電気システム構成部品構造体の少なくとも一部、大部分又は全部から熱を維持するように断熱することが意図される。
２．前記システム構成部品構造体が、排気パイプの一断面又は一部分の形態における排気システム構成部品構造体、汚染制御装置（例えば、ディーゼル微粒子捕集フィルタ又はトラップ、触媒コンバータなどの一断面又は一部分）、消音器、膨張型霧箱又は共振器である、実施形態１に記載の構成部品。
３．前記システム構成部品構造体が、パイプ又はハウジングを含む、実施形態１又は２に記載の構成部品。前記システムが、前記周囲環境への前記熱の損失又は移動を防止する又は低減するために断熱される必要がある場合、前記構成部品構造体が、好適な金属材料（例えば、元素金属又は金属合金）で作製されやすくなる。前記システムが、過剰な熱から保護される必要がある場合、前記構成部品構造体は好適な金属又はポリマー材料で作製されてよい。
４．前記柔軟なバインダーラップが、前記システム構成部品構造体の周りに少なくとも１回巻き付けられる、実施形態１〜３のいずれか一項に記載の構成部品。
５．前記混合物が水、前記無機バインダー及び前記無機フィラー粒子を含むスラリーである、実施形態１〜４のいずれか一項に記載の構成部品。
６．前記無機バインダーが、約２００ｎｍの最大粒径を有する無機バインダー粒子を含む、実施形態１〜５のいずれか一項に記載の構成部品。
７．前記無機バインダーが、水及び無機バインダー粒子の混合物を含む、実施形態１〜６のいずれか一項に記載の構成部品。
８．前記無機バインダーが、無機コロイダル粒子の溶液である、実施形態７に記載の構成部品。
９．前記無機バインダーが、コロイダルシリカ粒子、アルミナ粒子又はそれらの組み合わせを含む、実施形態１〜８のいずれか一項に記載の構成部品。
１０．前記無機バインダーが、前記水の中で溶解している無機バインダー粒子を含む、実施形態１〜９のいずれか一項に記載の構成部品。
１１．前記無機バインダーが、溶解したケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、若しくはそれらの組み合わせを含む、実施形態１〜１０のいずれか一項に記載の構成部品。
１２．前記無機フィラー粒子が、水の存在下で前記無機バインダーと混合されたときに、前記システム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体の前記外周表面）の周りに前記柔軟なバインダーラップを巻き付けることができる前に前記柔軟なバインダーラップが固体の塊になるようにゲルを形成せずに或いは他の方法で凝固せずに前記無機バインダーの実質的な部分を前記布内に保持させる、任意の微粒子を含む、実施形態１〜１１のいずれか一項に記載の構成部品。
１３．前記無機バインダーがコロイダル粒子を含み、かつ前記無機フィラー粒子が、水の存在下で前記無機バインダーと混合したときにゲルを形成しない若しくは他の方法で凝固しない状態で前記無機バインダーの実質的な部分を前記布内に保持させる任意の微粒子を含む、実施形態１〜１１のいずれか一項に記載の構成部品。
１４．前記無機フィラー粒子が、前記無機バインダーの大部分を前記布内に保持する、実施形態１２又は１３に記載の構成部品。
１５．前記無機フィラー粒子が、最大約１００マイクロメートルの最大粒径を有する、実施形態１〜１４のいずれか一項に記載の構成部品。前記無機フィラー粒子が、約０．０５マイクロメートルの最小粒径を有することが望ましいものとなり得る。
１６．前記無機フィラー粒子が、粘土の粒子を含む、実施形態１〜１５のいずれか一項に記載の構成部品。
１７．前記無機フィラー粒子が、焼成粘土、層間剥離した粘土、水で洗われた粘土、表面処理された粘土の粘土、若しくはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１〜１６のいずれか一項に記載の構成部品。
１８．前記無機フィラー粒子が、カオリン粘土、ベントナイト粘土、モンモリロナイト粘土の粒子、若しくはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１〜１７のいずれか一項に記載の構成部品。
１９．前記無機フィラー粒子が、元素金属、金属合金、沈降シリカ、フュームシリカ、粉砕されたシリカ、フュームドアルミナ、アルミナ粉末、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、ガラスバブル、シリコンカーバイド、ケイ酸カルシウム、ガラス原料、の粒子、若しくはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１〜１８のいずれか一項に記載の構成部品。
２０．前記布の前記無機繊維が、前記布へ織られる、編まれる又は織られる及び編まれるの両方に好適である、実施形態１〜１９のいずれか一項に記載の構成部品。
２１．前記布の前記無機繊維が、ガラス繊維、シリカ繊維、玄武岩繊維、セラミック多結晶繊維、熱処理された耐熱セラミック繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、若しくはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１〜２０のいずれか一項に記載の構成部品。
２２．前記布が、前記柔軟なバインダーラップを形成するように前記混合物でその厚さの全部にわたって含浸される、実施形態１〜２１のいずれか一項に記載の構成部品。
２３．前記布が、織布、編み布又は両種類の布の組み合わせである、実施形態１〜２２のいずれか一項に記載の構成部品。
２４．前記布の前記無機繊維が、異なる種類の無機繊維を含む、実施形態１〜２３のいずれか一項に記載の構成部品。
２５．前記布が、シート又はストリップの形態である、実施形態１〜２４のいずれか一項に記載の構成部品。
２６．前記布がシートの形態であり、かつ断熱される対象の前記システム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体の前記外周表面）の前記部分を被覆するために前記シートの１層のみが必要とされる、実施形態１〜２５のいずれか一項に記載の構成部品。
２７．前記布が、断熱される対象の前記システム構成部品構造体の前記部分を被覆するために前記システム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体の前記外周表面）の周りに複数回巻き付けられなければならないストリップの形態である、実施形態１〜２５のいずれか一項に記載の構成部品。
２８．無機繊維、１種以上の金属プレート又はフォイル、及びセラミック材料の１つ以上の層を含む１つ以上の断熱材の少なくとも１つ又は任意の組み合わせを更に含み、使用される任意のかかる断熱材、金属プレート又はフォイル、及びセラミック層が、前記柔軟なバインダーラップと前記システム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体の前記外周表面）との間に配設される、実施形態１〜２７のいずれか一項に記載の構成部品。加えて、前記金属（すなわち、元素金属、金属合金、又は金属複合材料）プレート又はフォイル、及びセラミック材料の各層のそれぞれは、例えば、前記柔軟なバインダーラップの各層との間に、前記柔軟なバインダーラップと前記システム構成部品構造体との間に、前記柔軟なバインダーラップと断熱材との間に、又はそれらの任意の組み合わせで、前記断熱ラップ内で積層されてよい。かかる金属プレート又はフォイル、及びセラミック材料層は、前記断熱ラップの不透明度を増加させるために、例えば、防水又は耐水バリアーとして、反射遮熱として、又はかかる機能の任意の組み合わせとして機能することができる。例えば、インコネルのようなニッケル合金及びステンレス鋼などの耐高温金属材料から金属プレート又はフォイルを作製することが望ましい場合がある。前記層の前記セラミック材料は、タイル、又は任意の他のかかるセラミック構造体であってもよい。
２９．前記少なくとも１つの断熱材が、前記システム構成部品構造体の外周表面の少なくとも一部分を断熱するように寸法設定されてよい、実施形態１〜２８のいずれか一項に記載の構成部品。
３０．前記少なくとも１つの断熱材が、前記システム構成部品構造体の外周表面の全体を断熱するように寸法設定される、実施形態１〜２８のいずれか一項に記載の構成部品。
３１．前記少なくとも１つの断熱材が、前記柔軟なバインダーラップと前記システム構成部品構造体との間に存在する複数の別個の断熱材である、実施形態１〜３０のいずれか一項に記載の構成部品。
３２．前記断熱材が、互いから離間されかつ分離される、実施形態３１に記載の構成部品。
３３．各断熱材が、無機繊維の複数層を含む、実施形態１〜３２のいずれか一項に記載の構成部品。
３４．各断熱材が、不織布繊維ウェブ、マット、スクリム又はストリップの形態である、実施形態１〜３３のいずれか一項に記載の構成部品。
３５．各断熱材が、ガラス繊維、シリカ繊維、玄武岩繊維、耐熱セラミック繊維、熱処理耐熱セラミック繊維、多結晶繊維、高温度生体溶解性無機繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、アエロゲル絶縁、若しくはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１〜３４のいずれか一項に記載の構成部品。
３６．前記柔軟なバインダーラップが、前記システム構成部品構造体の全体の周りに完全に巻き付けられる、実施形態１〜３５のいずれか一項に記載の構成部品。
３７．少なくとも２層の前記柔軟なバインダーラップが、前記システム構成部品構造体（例えば、前記排気システム構造体の前記外周表面）の周りに完全に１周巻き付けられる、実施形態１〜３６のいずれか一項に記載の構成部品。
３８．前記断熱ラップが、前記柔軟なバインダーラップの少なくとも一部分及び前記断熱材が前記システム構成部品構造体の外周表面に直接に接触するように巻き付けられる、実施形態１〜３７のいずれか一項に記載の構成部品。
３９．前記柔軟なバインダーラップが、２つ以上のピースを含む、実施形態１〜３８のいずれか一項に記載の構成部品。
４０．前記柔軟なバインダーラップが、乾燥状態にありかつ硬いバインダーラップに転換される、実施形態１〜３９のいずれか一項に記載の構成部品。
４１．前記硬いバインダーラップが、直線インチ当たり少なくとも約４０Ｎ（又は少なくとも２０Ｎ）（直線センチメートル当たり１５．７Ｎ（又は少なくとも７．９Ｎ））の最小粉砕力を示す、実施形態４０に記載の構成部品。
前記硬いバインダーラップの総合健全性が保存されつつ前記硬いバインダーラップがせいぜい粉砕可能であることが所望される。本明細書で用いられるとき、前記硬いバインダーラップが、意図される目的（例えば、前記下地構造体を保護すること、前記所望の程度の絶縁をもたらすことなど）をもはや遂行することができないように前記下地断熱材（存在するとき）又は前記システム構成部品構造体の前記下地外周表面（すなわち、断熱材によって被覆されない前記下地表面）が実質的に露出していない限り前記硬いバインダーラップの前記総合健全性が保存されると考えられる。前記硬いバインダーラップの前記目的は、ある程度の断熱性をもたらすこととともに、前記断熱材、前記システム構成部品構造体、若しくは両方が損傷を受ける（例えば、道路破片衝撃、風、振動力、天候不良などの任意の１つ又は任意の組み合わせ）ことから保護することを含む。そこで、前記硬いバインダーラップがある程度の粉砕した状態にあることが受け入れ可能となり得る。しかしながら、前記硬いバインダーラップが、前記システム構成部品構造体から脱落しかつ前記硬いバインダーラップがその意図される目的を履行することを妨げるほど大きい破片に粉砕しないことが望ましい。
４２．前記最小粉砕力において、前記下地断熱材を露出させるように十分すぎる前記硬いバインダーラップを破断させるほど前記無機繊維の十分な破損がない、実施形態４１に記載の構成部品。
４３．前記システム構成部品構造体が、排気システム構成部品構造体であり、かつ前記断熱ラップが、内燃機関の排気システムの前記構成部品の平常運転の少なくとも１年間又は１２，０００マイル、３年間又３６，０００マイル、５年間又は６０，０００マイル、若しくは１０年間又は１００，０００マイル、層間剥離しない、実施形態４０〜４２のいずれか一項に記載の構成部品。
４４．前記柔軟なバインダーラップが、約１％〜約４０％の範囲の無機バインダー粒子、約５％〜約７５％の範囲の無機フィラー粒子、及び約２５％〜約６５％の範囲の前記布の前記無機繊維を含み、各パーセントが乾燥重量に基づいている、実施形態４０〜４３のいずれか一項に記載の構成部品。前記柔軟なバインダーラップが、乾燥重量に基づいて、約１４％〜約６７％の範囲の無機フィラー粒子を含むことが望ましいものになり得る。加えて又は代わりに、前記柔軟なバインダーラップが、乾燥重量に基づいて、約１９％〜５５％の範囲の前記布の前記無機繊維を含むことが望ましいものになり得る。
４５．前記システム構成部品構造体が、外周表面及び前記外周表面から離れて又は外へ延びる構造的特徴（例えば、ポート、ブラケット、など）を有する、及び前記断熱ラップが内部を通って形成される開口部（例えば、スリット又は穴）を有しかつ柔軟なバインダーマットを形成するように混合物で含浸される繊維性シート状又はマット状構造体を更に含み、前記混合物が無機バインダー、無機フィラー粒子、及び水並びに／又は他の好適な溶媒（複数）を含む、実施形態１〜４４のいずれか一項に記載の構成部品。前記システム構成部品構造体の前記構造的特徴は、前記柔軟なバインダーマットの前記開口部を通って配設される。前記繊維性シート状又はマット状構造体は、柔軟なバインダーラップを作製するのに使用されるもののような１ピースの布或いは断熱材を作製するのに使用されるもののような１ピースの不織布繊維ウェブ、マット、スクリム、又はストリップとすることができる。
４６．前記柔軟なバインダーマットの少なくとも一部分が、露出していてかつ前記柔軟なバインダーラップによって被覆されていな、実施形態４５に記載の構成部品。前記柔軟なバインダーマットのほぼ全部（すなわち、少なくとも７５％）、大半（すなわち、５０％以上）又は少なくとも一部分が、前記システム構成部品構造体の前記外周表面と前記柔軟なバインダーラップとの間に配設されている。少なくとも十分すぎる前記柔軟なバインダーマットが、前記柔軟なバインダーラップによって所定位置に固定されているように配設されることが望ましい。

断熱ラップ実施形態
４７．実施形態１〜４６のいずれか一項に記載の前記構成部品（例えば、内燃機関用排気システムの前記構成部品）において使用される断熱ラップ。
４８．システム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体）の外周表面の少なくとも一部分を断熱するための断熱ラップであって、前記断熱ラップが：
無機バインダー、無機フィラー粒子、及び水並びに／又は他の好適な溶媒（複数）を含む混合物と、
無機繊維を含み、柔軟なバインダーラップを形成するように前記混合物で含浸される布と、を含み、
前記柔軟なバインダーラップが、前記システム構成部品構造体の少なくとも一部分の周りに、２回以上（複数回）、少なくとも１回（すなわち、少なくとも完全１周）、又はほぼ完全に（すなわち、１８０°、１９０°、２００°、２１０°、２２０°、２３０°、２４０°、２５０°、２６０°、２７０°、２８０°、２９０°、又は３００°を超えてかつ３６０°未満）巻き付けられるように寸法設定される。
４９．
無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材を更に含み、
前記断熱ラップが適用されるときに、前記少なくとも１つの断熱材が前記柔軟なバインダーラップとシステム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体の前記外周表面）との間に配設されるように前記少なくとも１つの断熱材が配設される、実施形態４８に記載の断熱ラップ。

キット実施形態
５０．実施形態４８又は４９に記載の断熱ラップを含むキットであって、前記柔軟なバインダーラップがロールの形態に巻き付けられかつ水分バリアー容器内に配設される、キット。

断熱ラップ実施形態の作製方法
５１．システム（例えば、内燃機関用排気システム）の前記構成部品において使用される断熱ラップの作製方法であって、
混合水及び／又は他の好適な溶媒（複数）、無機バインダー粒子及び無機フィラー粒子を含む混合物を形成することと、
システム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体）の少なくとも一部分の周りに、２回以上（複数回）、少なくとも１回（すなわち、少なくとも完全１周）、又はほぼ完全に（すなわち、１８０°、１９０°、２００°、２１０°、２２０°、２３０°、２４０°、２５０°、２６０°、２７０°、２８０°、２９０°、又は３００°を超えかつ３６０°未満）巻き付けることができる無機繊維を含む布を用意することと、
柔軟なバインダーラップを形成するように前記混合物で前記布を含浸させることと、を含み、
前記布が、前記システム構成部品構造体の周りに巻き付ける前又は後に前記混合物で含浸させることができる、方法。
５２．前記柔軟なバインダーラップが、システム構成部品構造体の少なくとも一部分の周りに巻き付けられるときに、前記少なくとも１つの断熱材が、前記柔軟なバインダーラップと前記システム構成部品構造体との間に配設されるように無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材を配設させること、を更に含む、実施形態５１に記載の方法。

システム実施形態
５３．実施形態１〜４６のいずれか一項に記載の構成部品を含むシステム（例えば、内燃機関の排気システム）。

内燃機関実施形態
５４．実施形態５３に記載の排気システムと併用する内燃機関。

断熱方法実施形態
５５．システム（例えば、内燃機関用排気システム）の構成部品を断熱する方法であって、前記構成部品がシステム構成部品構造体（例えば、内部を通って排気ガスが流れる内周部及び外周部を有する排気システム構成部品構造体）を含む方法であって、前記方法は、
前記システム構成部品構造体（例えば、前記排気システム構成部品構造体の前記外周表面）の少なくとも一部分を断熱するのに好適な（例えば、寸法設定される及び／又は設計される）断熱ラップを用意することと、前記断熱ラップが、
無機バインダー、無機フィラー粒子、及び水並びに／又は他の好適な溶媒（複数）を含む混合物と、
無機繊維を含み、柔軟なバインダーラップを形成するように前記混合物で含浸される布と、を含み、
前記システム構成部品構造体の少なくとも一部分の周りに２回以上（複数回）、少なくとも１回（すなわち、少なくとも完全１周）又はほぼ完全に（すなわち、１８０°、１９０°、２００°、２１０°、２２０°、２３０°、２４０°、２５０°、２６０°、２７０°、２８０°、２９０°、又は３００°を超えかつ３６０°未満）巻き付けられるように前記柔軟なバインダーラップをラッピングすることと、
前記システム構成部品構造体の少なくとも前記部分の周りに巻き付けられた硬いバインダーラップへ転換するように前記柔軟なバインダーラップを乾燥することと、を含む。
５６．用意された前記断熱ラップが、無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材を更に含み、かつ前記少なくとも１つの断熱材が前記ラッピング中に前記柔軟なバインダーラップと前記システム構成部品構造体（例えば、前記排気システム構成部品構造体の前記外周表面）との間に配設される、実施形態５５に記載の方法。

本発明は、その趣旨及び範囲を逸脱せずに様々な改変、変更及び使用を行い得る。例えば、本発明はシステム構成部品構造体を補修する際に若しくはシステム構成部品構造体の先に補修されて部位を被覆及び／又は保護する際に有用となり得る。特に、例えば、本新規性のあるラップは、穴を閉鎖する際に又は他の方法で、例えば、汚染制御装置（例えば、ディーゼル微粒子フィルタ又はトラップ、触媒コンバータなど）、消音器、膨張型霧箱、共振器、又は他のシステム構成部品構造体の排気パイプ又はハウジングのような、パイプ又はハウジングを補修する際に有用となり得る。本新規性のあるラップはまた、システム構成部品構造体（例えば、排気システム構成部品構造体）におけるかかる穴又は欠陥を閉鎖するか又は他の方法で補修するように、例えば、プレート又はフォイル（例えば、金属又はセラミックで作製）又は他の補修構造体を固定するに際して有用となり得る。したがって本発明は上記の記載によって限定されるものではないが、以下の「特許請求の範囲」及びそのあらゆる均等物において記載される限定条件によって規制されるものである。

本発明は、本明細書に詳細に開示されていない要素を欠いても適宜実施され得る。

上記に引用したすべての特許及び特許出願を、「背景技術」の項において引用したものを含め、その全容にわたって本文書に援用するものである。

Claims (13)

1. システムの構成部品であって、（ａ）構成部品の一部又は全部が外部に対する高温度を示すか又は生成する及びシステムは構成部品から周囲の環境内への熱の損失又は移動を防止する又は低減するために断熱される必要がある、（ｂ）構成部品の一部又は全部又は構成部品内のなにかが高温度への露出によって損傷を受けやすい、若しくは（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の両方であるときに、前記構成部品が、システム構成部品構造体と、前記システム構成部品構造体の少なくとも一部分を断熱するための断熱ラップとを含み、前記断熱ラップが、
   無機バインダー、無機フィラー粒子、及び水を含む混合物と、
   無機繊維を含み、バインダーラップを形成するように前記混合物で含浸される布と、を含み、
   前記バインダーラップが、前記システム構成部品構造体の少なくとも一部分の周りに１８０°を超えかつ３６０°未満で、又は少なくとも１回巻き付けられる、構成部品。
2. 前記無機フィラー粒子が、水の存在下で前記無機バインダーと混合されたときに、任意の微粒子を含むことで、前記バインダーラップを前記システム構成部品構造体の周りに巻き付ける前に前記バインダーラップが固体の塊になるように、ほとんどの前記無機バインダーを、ゲルを形成しないで又は他の方法で凝固しないで前記布内に保持させる、請求項１に記載の構成部品。
3. 前記無機バインダーが、コロイダル粒子を含み、かつ前記無機フィラー粒子が、水の存在下で前記無機バインダーと混合されるときにゲルを形成しない若しくは他の方法で凝固しない状態でほとんどの前記無機バインダーを前記布内に保持させる任意の微粒子を含む、請求項１又は２に記載の構成部品。
4. 前記布が、
   （ａ）シートの形態であり、かつ断熱される前記システム構成部品構造体の前記一部分を被覆するために前記シートの１層のみが必要とされるか、
   又は、（ｂ）ストリップの形態であり、かつ断熱される前記システム構成部品構造体の前記一部分を被覆するために前記システム構成部品構造体の周りに前記ストリップを複数回巻き付けなければならない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の構成部品。
5. 無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材、
   少なくとも１つの金属プレート又はフォイル、
   又は両方、を更に含み、前記断熱材及び前記金属プレート又はフォイルのそれぞれが、前記バインダーラップの層の間に、前記バインダーラップと前記システム構成部品構造体との間に、前記バインダーラップと断熱材との間に、若しくはそれらの任意の組み合わせで、前記断熱ラップ内に配設される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の構成部品。
6. 前記バインダーラップが、乾燥状態にありかつ硬いバインダーラップへ転換される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の構成部品。
7. 前記硬いバインダーラップが、少なくとも約４０Ｎの最小粉砕力を示す、請求項６に記載の構成部品。
8. 前記構成部品は、内燃機関用の排気システムの構成部品であり、前記構成部品構造体は排気システム構成部品構造体であり、前記断熱ラップが、前記内燃機関の前記排気システム内の前記構成部品の少なくとも１年間の平常運転の間、又は前記構成部品を備える車両の１２，０００マイルの平常運転の間、層間剥離しない、請求項６又は７に記載の構成部品。
9. 前記バインダーラップが、１％〜３５％の範囲の無機バインダー粒子と、５％〜７５％の範囲の無機フィラー粒子と、２５％〜６５％の範囲の前記布の前記無機繊維とを含み、各パーセントがドライ重量に基づいている、請求項６〜８のいずれか一項に記載の構成部品。
10. システム構成部品構造体の少なくとも一部分を断熱するための断熱ラップであって、
    前記断熱ラップが：
    無機バインダー、無機フィラー粒子、及び水を含む混合物と、
    無機繊維を含み、バインダーラップを形成するように前記混合物で含浸される布と、を含み、
    前記バインダーラップが、前記システム構成部品構造体に１８０°を超えかつ３６０°未満で、又は少なくとも一部分の周りに少なくとも１回巻き付けられるように寸法設定され、
    前記無機フィラー粒子が、水の存在下で前記無機バインダーと混合されたときに、前記システム構成部品構造体の周りに前記バインダーラップを巻き付けることができる前に前記バインダーラップが固体の塊になるようにゲルを形成せずに或いは他の方法で凝固せずにほとんどの前記無機バインダーを前記布内に保持させる、任意の微粒子を含む、断熱ラップ。
11. システム構成部品構造体の少なくとも一部分を断熱するための断熱ラップであって、
    前記断熱ラップが：
    無機バインダー、無機フィラー粒子、及び水を含む混合物と、
    無機繊維を含み、バインダーラップを形成するように前記混合物で含浸される布と、
    無機繊維を含む少なくとも１つの断熱材と、を含み、
    前記バインダーラップが、前記システム構成部品構造体を１８０°を超えかつ３６０°未満で、又は少なくとも一部分の周りに少なくとも１回巻き付けられるように寸法設定され、
    前記断熱ラップが適用されるときに、前記少なくとも１つの断熱材が前記バインダーラップとシステム構成部品構造体の外周表面との間に配設されるように前記少なくとも１つの断熱材が配設される、断熱ラップ。
12. システムの構成部品の露出した面に使用される断熱ラップの作製方法であって、（ａ）構成部品の一部又は全部が外部に対する高温度を示すか又は生成する及びシステムは構成部品から周囲の環境内への熱の損失又は移動を防止する又は低減するために断熱される必要がある、（ｂ）構成部品の一部又は全部又は構成部品内のなにかが高温度への露出によって損傷を受けやすい、若しくは（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の両方であるときに、
    混合水、無機バインダー粒子及び無機フィラー粒子を含む混合物を形成することと、
    システム構成部品構造体に１８０°を超えかつ３６０°未満で、又は少なくとも一部分の周りに少なくとも１回巻き付けることができる無機繊維を含む布を用意することと、
    バインダーラップを形成するように前記布を前記混合物で含浸させることと、を含み、
    前記布が、前記システム構成部品構造体の周りに巻き付けられる前又は後に前記混合物で含浸され、
    前記バインダーラップは、当該バインダーラップが前記構成部品の露出した面を形成するように、前記システム構成部品構造体に１８０°を超えかつ３６０°未満で、又は少なくとも一部分の周りに少なくとも１回巻き付けられる、方法。
13. システムの構成部品を断熱する方法であって、
    ａ）構成部品の一部又は全部が外部に対する高温度を示すか又は生成する及びシステムは構成部品から周囲の環境内への熱の損失又は移動を防止する又は低減するために断熱される必要がある、（ｂ）構成部品の一部又は全部又は構成部品内のなにかが高温度への露出によって損傷を受けやすい、若しくは（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の両方であるときに、
    前記構成部品が、システム構成部品構造体を有し、前記方法が、
    前記システム構成部品構造体の少なくとも一部分を断熱する断熱ラップを用意することを含み、前記断熱ラップが、
    無機バインダー、無機フィラー粒子、及び水を含む混合物と、
    無機繊維を含み、バインダーラップを形成するように前記混合物で含浸される布と、を含み、
    前記システム構成部品構造体に１８０°を超えかつ３６０°未満で、又は少なくとも一部分の周りに少なくとも１回巻き付けられるように前記バインダーラップを巻くことと、
    前記システム構成部品構造体の少なくとも前記一部分の周りに完全に巻き付けられた硬いバインダーラップに転換されるように前記バインダーラップを乾燥することと、を含む、方法。

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