JP6459072B2 - 反射性絶縁システム - Google Patents

Description

本発明は、排気ガス用部品等の被絶縁部品の熱音響絶縁のための絶縁システム、およびそのような部品を絶縁する個々の方法に関する。

熱絶縁についてより詳細に述べる前に、物体の比熱容量を定義しておくことが有用である。

物質の熱容量Ｃは、物体に与えられた熱Ｑを、これによって引き起こされる温度上昇ΔＴで除した商である。

比熱容量ｃは、比熱とも称され、熱容量Ｃを物質の質量当たりにすることによって得られる。つまり、物質の比熱容量は、この物質１ｋｇを１Ｋ加熱するために必要なエネルギーである。

比熱容量は、温度にはわずかにしか依存しない。比熱容量ｃは、一般的には材料定数として与えられ、式（２）は多くの場合、以下のような式として書かれる。

例えば、自動車の排気ガスシステムでの熱絶縁においては、基本的に３つのメカニズム、即ち熱伝導、熱放射および対流が考えられる。

熱伝導は、熱拡散とも称され、温度差の結果生ずる熱の流れであると理解される。流れの方向は、常に高い温度から低い温度へと向かう熱力学の第２法則に従う。理想的には、そこで熱エネルギーの損失は生じない。

熱放射では、固体、液体、またはプラズマから電磁放射も発せられる。そこで放射された放射電力Ｐは、放射体の４乗に比例、即ちＰ∝Ｔ⁴（シュテファン・ボルツマンの法則）となる。真空状態では、熱放射は、熱エネルギーを伝える唯一の方法である。

対流または熱伝導は、熱を移動させるための別のメカニズムである。対流は、粒子を輸送する流れによって生ずる。例えば、流体流れは、表面から熱を吸収し、その熱をそこに放出することができる。輸送流れが生ずる原因の１つは、温度差であり得る。強制された対流では、例えば、ファンやポンプなどの外部の影響によって粒子輸送が起こされる。自然対流では、媒体内に存在する温度勾配によって粒子輸送が起こされる。

被絶縁システムでは、エンジンが多くの場合高速で駆動されることによって、高レベルの雑音が生じ得る。従って、熱絶縁に音響絶縁の側面が加えられる。

以下、例示として実地に知られている３つの既知のタイプの絶縁について説明する。

１．エアギャップ絶縁
第１の例は、対流なしのエアギャップ絶縁である。対流なしのエアギャップ絶縁では、実質的に静止した空気が絶縁材料として用いられる自己完結型絶縁システムが与えられる。このタイプの絶縁の利点は、空気の比熱容量が低いことである。従って、このシステムは、少量の熱しか吸収できない。この事情のために、熱飽和絶縁材料、即ち熱飽和空気における熱エネルギーは、概ね被絶縁システムに利用可能な状態のままとなる。更に、空気の熱伝導率が低いので、対流による熱損失は非常に低く維持される。この方法の欠点は、そこでの周囲の部品に作用し得る熱放射である。更に、絶縁ゾーン上では非常に僅かな温度差しか生ずることができない。これは、絶縁システム、即ち空気の表面温度が、適用温度、即ち排気ガス部品などの被絶縁システムの温度より僅かに低いものにしかならないことを意味する。対流なしのエアギャップ絶縁については、要するに、被絶縁システムにおいて非常に良好なエネルギー保存を与えるが、高い表面温度のために周囲の部品では十分な保護が確保されないということが言える。前記環境はまた、アコースティック・エミッションに対してもほとんど保護されない。

２．対流ありのエアギャップ絶縁および熱シールド
更なる例は、対流ありのエアギャップ絶縁および熱シールドである。対流ありのエアギャップ絶縁および熱シールドは、従来は単に熱シールドと称されており、自己完結型ではない絶縁システムである。これは、環境による広範な影響を与える。このタイプの絶縁では、一種のシールドが被絶縁部品の前に間隔をおいた形で取り付けられ、周囲の部品の前の熱放射を吸収して、それらの部品を保護することになる。上述の１．の絶縁の欠点と利点は、この方式では逆の形で与えられる。空気の層の変化が常に生じているため、被絶縁システムによって放射される熱は、常に再吸収され、これは式（３）にも従う。これにより、吸収される絶縁材、即ちエアギャップの熱の量が実質的にゼロになることがないので、この被絶縁システムにおけるエネルギー損失が増加することになる。

対流なしのエアギャップ絶縁の場合とは異なり、空気層、および絶縁システムの表面への関連する熱放散が絶え間なく変化する環境のために、初期温度よりずっと低い温度が測定される。更に、周辺部品の熱放射への暴露は、シールドの機能により大幅に少なくなる。このシステムの１つの欠点は、吸音性が低いことである。対流ありのエアギャップ絶縁については、要するに、周辺部品が熱の影響からよく保護されるが、これは、被絶縁システムにおけるエネルギー変換と、環境へのアコースティック・エミッションの回避を犠牲にして達成されている、ということが言える。

３．充填材を用いる絶縁
絶縁システムの第３の例は、充填材が、被充填システムと金属の外側シェルとの間の充填材である絶縁システムである。高温の用途では、これは通常は、被絶縁システム上に直接塗布されるガラス繊維、例えば、シリカ繊維またはセラミック繊維である。これは、現在自動車分野で最も一般的に用いられている方法の１つである。この絶縁方法は、初めの２つの方法の中間のソリューションを提供する。その利点としては、小さい絶縁空間で表面温度が低くなること、並びに繊維材料による良好な吸音が挙げられる。被絶縁システムにおけるエネルギー変換の点では、これは中間的なソリューションである。検知可能な対流がないという条件が与えられており、これがエネルギー変換の点では、熱シールド絶縁より適している理由である。しかし、このシステムは、対流のないエアギャップ型のソリューションより、吸収される熱量がずっと多くなり、このことは、この場合には、エネルギー変換の低下を意味する。エネルギー変換の点での更なる欠点は、熱伝導のみを許容する直接的な適用によって生ずる放射の反射の欠如である。この絶縁システムについては、要するに、上述の初めの２つのシステムの間の中間的な位置付けであり、従って最も一般的に使用される方法の１つを表すと言える。

従来技術のこれらの欠点に鑑み、本発明の目的は、被絶縁システムを絶縁するとともに、環境を熱暴露および音響暴露から保護する代替的な絶縁システムを提供することである。

この目的は、請求項１に記載の絶縁システムおよび請求項１０に記載の各方法によって達成される。

本発明は、排気ガス部品等の被絶縁部品の熱音響絶縁のための絶縁システムであって、例えば、被覆材で少なくとも部分的に被覆された、前記被絶縁部品とは反対向きの表面を有し、かつ前記被絶縁部品に対向する絶縁表面を有する繊維成型部材を備え、前記繊維成型部材は、前記繊維成型部材の前記絶縁表面の部分と前記被絶縁部品との間に少なくとも１つのキャビティが形成されるように前記被絶縁部品に適用されることを特徴とする絶縁システムを提供する。

ここでは、キャビティは、閉鎖系のチャンバとして理解される。この系、即ちキャビティは、一方で繊維成型部材の絶縁表面、および被絶縁部品またはこの部品の被絶縁領域の表面によって画定され、それによって外囲される。閉鎖系として、キャビティは、空気を封入するという利点を提供する。従ってキャビティは、空気チャンバとして作用する。封入された空気は小さい質量しか有していないので、式（３）に基づき、これにより絶縁システムによって少量の熱が吸収されることになる。前記キャビティが閉じられているという事実のために、検知可能な対流は実質的に生じない。絶縁システム、即ちキャビティ、より具体的には前記キャビティ内の空気を少量の熱で加熱した後、ほとんど全熱エネルギーが被絶縁システム内に残る。更に、熱吸収は、接触面においてしか生じない。しかし、接触面は小さく、限定されているので、接触面を介しては、わずかに大きい熱吸収しか生じない。熱伝導率の点からは、空気、特に静止空気が、非常に低い熱伝導率を有する媒体であるという有利さが現在得られる。対流のない空気ギャップ絶縁の場合と異なり、例えば絶縁繊維を含み得る繊維成型部材が、キャビティの上に配置される。これにより、特に、低い表面温度を提供することができる。従って、被絶縁システムおよび周囲部品の殆ど全熱エネルギーが、表面温度が比較的低く維持されるので、最適に保護される。

前記絶縁システムにおいて、前記繊維成型部材の前記絶縁表面が、少なくとも６５％の全太陽光反射率（ＴＳＲ）を有する色付きの顔料でコーティングされ、前記繊維成型部材の全質量に対する前記色付きの顔料のパーセンテージは１〜５％、好ましくは１．５〜３％である。

高い全太陽光反射率値（ＴＳＲ値）、特に近赤外線領域（ＮＩＲ）において高い反射率値を有する顔料で繊維成型部材の高温側表面をコーティングすることによって、熱放射の戻り反射を更に大きくすることができる。これは、キャビティ内に人工的に誘導された温室効果とみなすこともできる。排気ガス部品等の被絶縁システムの発せられた熱放射は、繊維成型部材の処理された表面によって反射され、多くが被絶縁システムに戻される。放射の吸収された部分は、再び絶縁システムの熱飽和に寄与する。例えば、色付きの顔料は、クロム／アンチモン／チタンをベースにした研磨ルチルを含むことができる。

内側ライナを、前記繊維成型部材の前記絶縁表面と前記被絶縁部品との間に挿入することができ、前記内側ライナは、好ましくは金属の内側ライナである。

直接的な適用、即ち繊維成型部材と被絶縁部品との間の直接の接触が望ましくないか、または困難な場合には、金属の内部ライナを用いることができる。これは、繊維成型部材の除去および再取り付けが最大限に簡単になされるという効果を有する。繊維成型部材、即ち特に繊維材料が、更に保護され得る。

前記絶縁システムでは、前記被覆材は、金属の被覆材か、またはデュロプラスチック（Ｄｕｒｏｐｌａｓｔｉｃ）、熱可塑性プラスチックまたは弾性プラスチックを含み得る。

熱特性に加えて、これらのプラスチックは、音響絶縁の点でも良好な音響特性によって特徴付けられる。適切な金属の被覆材を用いる実施形態では、一般的にはその金属の被覆材を、外側シェルが閉鎖されるか、または開放されたものであり得るように設けることができる。このことにより、外側シェル即ち被覆材の可変的な開放または閉鎖の可能性が提供される。それにより、本システムは、シェルが閉鎖されたときに排気ガスシステムによる動作温度に迅速に達するようにし、開放形態で対流による部品の冷却を可能にする、即ち対流を選択的にスイッチオンまたはオフする選択肢を提供する。

前記絶縁システムでは、前記繊維成型部材の前記絶縁表面の所定の比率が、前記被絶縁部品に接触し、前記所定の比率が、少なくとも１０％で最大９０％、特に少なくとも２５％で最大５５％である。

繊維成型部材、即ち絶縁材料は、キャビティ内の空気と比較していくらか高いものの依然として低い熱導電率を有するが、被絶縁システムの繊維成型部材の接触表面は、小さい程度、即ち例えばほんの１０％程度に維持され得る。１０％未満では、不安定さに関する問題が生ずる。上限の意味の範囲での一般的な値は、絶縁表面のおおよそ９０％であり得、９０％超では、全部が接触する絶縁表面と比較した有利さが急速に失われる。しかし、他の値も可能であり、具体的には最小２５％から最大５５％までの間の値が可能である。これにより、システムの熱伝導率の低さからの一種の共生状態が得られる。従って、キャビティの上に位置する繊維成型部材の絶縁繊維から、低い表面温度を達成するという選択肢が得られる。従って、殆ど全ての熱エネルギーが、実際上被絶縁システム内に残ることができ、低い表面温度のために周辺部品もよく保護される。

前記絶縁システムでは、前記被絶縁部品に対向する側の前記絶縁表面が、１つ以上の所定の凹部を含み得る。

この場合、前記凹部は、半球形および／または半円筒形とし、前記キャビティは、半球形および／または半円筒形の形状に形成されるようにすることができる。

凹部は、空気チャンバ即ち空気の充填されたキャビティと理解することができ、各チャンバについて上記の利点が得られる。加えて、対称で製造容易な形状に形成することができる。半円筒形の凹部は、生産技術／工作器具技術の観点から特に簡単な方式で実現し、それによって絶縁システムの有利な特性を示すことができるという利点を有する。他の本体または本体部分の形状を選択し、１以上のキャビティが形成されるようにすることも可能であることは理解されよう。

本発明は更に、排気ガス部品であって、前記排気ガス部品の少なくとも一部に配置された絶縁部を有し、前記絶縁部が、上記した絶縁システムとして構成された排気ガス部品を提供する。

同様に、本発明は、上記の排気ガス部品を少なくとも１つ有する消音器を提供する。

本発明は更に、排気ガス部品の熱音響絶縁のための方法であって、被覆材で少なくとも部分的に被覆された、被絶縁部品とは反対向きの表面を有し、かつ前記被絶縁部品に対向する絶縁表面を有する繊維成型部材を準備するステップと、前記排気ガス部品に前記繊維成型部材を、前記繊維成型部材の前記絶縁表面の部分と前記被絶縁部品との間に少なくとも１つのキャビティが形成されるように前記排気ガス部品に適用するステップとを含むことを特徴とする方法を提供する。

前記方法およびそのステップの利点は、前記絶縁システムに関連して既に上記した。

前記方法において、前記繊維成型部材の前記絶縁表面が、少なくとも６５％の全太陽光反射率（ＴＳＲ）を有する色付きの顔料でコーティングされ、前記繊維成型部材の全質量に対する前記色付きの顔料のパーセンテージは１〜５％、好ましくは１．５〜３％である。

例えば、色付きの顔料は、クロム／アンチモン／チタンをベースにしたに研磨ルチルを含むことができる。

内側ライナを、前記繊維成型部材の前記絶縁表面と前記被絶縁部品との間に挿入することができ、前記内側ライナは、好ましくは金属の内側ライナである。

前記方法において、前記繊維成型部材が更に、被覆材で少なくとも部分的に被覆された、前記被絶縁部品とは反対向きの表面を有することができ、前記被覆材は、金属の被覆材か、またはデュロプラスチック（Ｄｕｒｏｐｌａｓｔｉｃ）、熱可塑性プラスチックまたは弾性プラスチックを含むことができる。

前記方法において、前記繊維成型部材の前記絶縁表面の所定の比率が、前記被絶縁部品に接触することができ、前記所定の比率が、少なくとも１０％で最大９０％、特に少なくとも２５％で最大５５％とすることができる。

前記方法において、前記被絶縁部品に対向する側の前記絶縁表面が、１つ以上の所定の凹部を含み得、前記凹部は、好ましくは、半球形または半円筒形に形成される。

ここでも、他の本体または本体部分の形状を選択し、１以上のキャビティが形成されるようにすることも可能であることは理解されよう。

ここに記載した絶縁システムおよび対応する方法の用途の一例は、自動車分野における用途である。例えば、ＤＰＦ、ｏｘｉｃａｔ、ＳＣＲシステム等の排気システムの下流のユニットを最適に動作させ、排出量を削減するために、排気エネルギーおよび温度が今までで最も高いレベルに維持されることが要求される厳格な欧州の標準を満たすことは重要である。一般的な問題は、熱エネルギーの形態、即ち熱伝導、熱放射、対流の形態での、更に音響エネルギーの形態、即ち雑音の形態でのエネルギー放出による被絶縁システムのエネルギー損失を最小限に維持することである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。ここに記載する実施形態は、あらゆる点で単なる例示であり、限定のためのものでないと考えられるべきもので、記載された特徴の種々の組み合わせは、本発明に包含される。

絶縁システムの概略図である。 図２Ａは、内側ライナを有する絶縁システムの概略図である。 図２Ｂは、内側ライナを有する絶縁システムの概略図である。 図１〜図３の交換可能な被覆材を有する絶縁システムの発展形態の概略図である。 被絶縁部品のない絶縁システムの発展形態の概略図である。 絶縁システムの発展形態の概略図である。

図１は、被絶縁部品２００の熱音響絶縁のための絶縁システム１の概略図を示す。被絶縁部品２００は、例えば、排気ガス部品とすることができる。図１の絶縁システム１は、例えば繊維または不織布などの絶縁材料を含む繊維成型部材１２を含む。繊維成型部材１２は、被絶縁部品２００とは反対向きの側部または表面を有し、参照符合１２．１を付して示してある。表面１２．１は、図１において、被覆材１４で覆われている。図１の概略図では、被覆材１４が、実際上は表面１２．１の上に載っている。

繊維成型部材１２は更に、被絶縁部品に対向する側部または面１２．２を有する。表面１２．２は絶縁表面である。図１は、高度に単純化した断面図である。被絶縁部品２００は、この形態では繊維成型部材１２を備えた絶縁システム１によって絶縁されている。繊維成型部材１２は、それが絶縁表面１２．２の一部分のみで被絶縁部品２００に接触するように被絶縁部品２００に適用される。接触する絶縁表面１２．２は、ここではキャビティ１６が形成されるようになされる。キャビティ１６は、そこで、チャンバとしても理解され得るものとなる。キャビティ１６は、絶縁表面１２．２および被絶縁部品２００によって完全に外囲または画定、即ち、それらの間に形成されている。キャビティ１６は一般的には空気で満たされ、空気チャンバともみなすことができる。同様の性質のいくつかのキャビティが形成され得るが、図１は、最も単純な選択の１つのみを示しており、ただ１つのキャビティしか示していないことは理解されよう。

キャビティ１６またはいくつかの別個のキャビティの各々は、閉鎖型の保管システムを形成する。従って、キャビティ１６は空気を包入できる。更に空気は熱容量が低く、故に式（３）に従って被絶縁システムの熱を少量しか吸収できない。キャビティ１６では対流は実質的に生じない。このことにより被絶縁システム２００に概ね全ての熱エネルギーが残る。

図１に示す実施形態では、絶縁表面１２．２が、点ＡおよびＢの領域のみにおいて部品２００と接触している。従って、これは、被絶縁部品２００が絶縁表面１２．２と接触する領域ＡおよびＢにおける繊維成型部材の絶縁表面１２．２の所定の部分である。その所定の部分は、一般的には少なくとも１０％に達し得る。上限の意味の範囲での一般的な値は、絶縁表面の９０％に達し得る。他の値も可能である。不安定さの問題が生じるのは１０％未満であり得る。９０％超では、全部が接触する絶縁表面と比較した有利さが急速に失われる。しかし、他の値も可能であり、具体的には最小２５％から最大５５％までの間の値が可能である。

絶縁表面１２が部品２００に接触している場所、即ち領域ＡおよびＢにおける接触表面のみで、繊維成型部材１２即ち絶縁材料の更なる熱吸収が生じ得る。しかし、接触表面が小さく限定されているので、接触表面を介しては、ごく僅かの熱吸収しか生じない。更なる利点は、繊維成型部材１２の全体が、絶縁材料を含むことである。従ってキャビティ１６は、絶縁材料に包囲された繊維成型部材１２の領域にある。この絶縁材料はまた、被絶縁部品の反対側１２．１において表面温度が著しく低下して、周辺が絶縁システム１によって保護され得るようにするのを確実にすることができる。殆ど全ての熱エネルギーが、被絶縁システム内に残ることができ、周辺部品もよく保護される。

繊維成型部材１２の絶縁表面１２．２は、更に、例えばクロム／アンチモン／チタンをベースにしたに研磨ルチルのような色付きの顔料であって、少なくとも６５％の全太陽光反射率（ＴＳＲ）を有する色付きの顔料でコーティングされてもよく、繊維成型部材の全質量に対する色付きの顔料のパーセンテージは、１〜５％、好ましくは１．５〜３％である。従って、熱放射によって出力され得るエネルギーは更に弱められ得、エネルギーが被絶縁システム内よりよく保持されることが可能となる。

図２Ａは、図１に示すような絶縁システム１の類似の概略断面図である。同一の要素には同一の参照符合が付され、ここでは説明を繰り返さないものとする。加えて、図２Ａは、被絶縁部品２００と繊維成型部材の絶縁表面１２．２との間に設けられた内側ライナ１８を示す。内側ライナは、一般的には材料番号ＷＮｒ１．４５４１のステンレス鋼等の金属から作製される。内側ライナ１８は、図２Ａにおいては、それが部品２００上に載って、部品２００上の一種の追加層を形成するように示されている。しかし、内側ライナ１８は、実質的に領域ＡおよびＢに、即ち図１において絶縁表面１２．２が部品２００に接触する場所にのみ設けることも可能であることは理解されよう。内側ライナ１８は、接触領域ＡおよびＢにおいて部品２００と絶縁表面との間に設けることが可能である。内側ライナが、図１において説明された被絶縁部品２００が絶縁表面１２．２に接触する領域ＡおよびＢに繊維成型部材の絶縁表面１２．２の所定の部分のサイズを変えないことは理解されよう。一方、内側ライナ１８は、繊維成型部材１２の絶縁材料に対して機械的および熱的負荷からの更なる保護を提供する役目も果たすことができる。また一方、繊維成型部材１２は容易に取り付けまたは交換可能なので、それによって加工および保守の柔軟性を大きくすることができる。図２Ｂは、図２Ａに示す実施形態の改変形態を示す。内側ライナ１８の材料特性は、ここでは同一でとすることができる。図２Ｂでは同じ参照符合が用いられる。図２Ｂは、内側ライナ１８が、それが絶縁体、即ち繊維成型部材１２の排気ガス部品に対向する側の形状を呈することができるように設けられ得ることを示す。図２Ｂにおける内側ライナ１８は、絶縁表面１２．２を有する側に対向する。好ましくは金属の内側ライナ１８は、例えば図２Ａおよび図２Ｂにおいて示されるように、繊維成型部材を取り外して再度取り付けられる簡単な方式を実現するように使用され得る。加えて、好ましい金属の内側ライナは、絶縁体、即ち繊維成型部材のための保護機能を有する。

図３は、図２Ａの更なる発展形態を示す。そこでは同一要素には同一の参照符合が付されている。単なる例示として、図３は、図２Ａに示す実施形態をベースとしている。しかし、図３に示し、以下に説明する実施形態は、図２Ａおよび図２Ｂの文脈で記載されたあらゆる実施形態をベースにしたものにできることは理解されよう。図３では、被覆材１４が金属の被覆材を含む。同様に、デュロプラスチック（Ｄｕｒｏｐｌａｓｔｉｃ）、熱可塑性プラスチックおよび／または弾性プラスチックから作られた被覆材を設けることも可能である。図３において、被覆材１４は、着脱可能なものとして示されている。被覆材１４の全体が、簡単な方式で着脱可能なものとして図示されているが、多部品構造の被覆材で、一部の部品のみを着脱可能またはフラップメカニズムで開閉されるようなもの（ここでは図示せず）を設けることもできることは理解されよう。図３では、被覆材１４が、例えば両方向矢印Ｐの方向に繊維成型部材１２の上に被せて摺動させて載せること、および繊維成型部材１２から引き抜くことのいずれもが可能である。それによって、この発展形態では被覆材１４は交換可能となる。嵌合金属被覆材を有する実施形態では、外側シェル１４が完全に、または部分的に開閉され得、それによって外側シェル１４が、外側シェル即ち被覆材の可変の開閉機能を選択に応じて設けられるような形で被覆材を設けることができる。それによって絶縁システムが、シェル１４が閉じられたとき選択に応じて排気システムに対応する動作温度に迅速に達し、開放した形に変化させることで、対流により部品２００の冷却がなされるように、即ち、対流がオンまたはオフに選択的に切り換えられるように設けられる。

図４は、図１〜図３の実施形態の１つまたは複数の絶縁システム２１の発展形態の概略図である。図４には、被絶縁部品は示されておらず、絶縁システム２１のみが示されている。図４において、絶縁システム２１は、図１〜図３で既に示されたように、外向き表面２２．１を有する繊維成型部材２２を含む。繊維成型部材２２の円筒形の形状は、表面２２．１が、被絶縁部品とは逆の側を表す。繊維成型部材２２は、円筒の内側に複数の凹部２６Ｈを有する。図４には１８の凹部が図示されているが、凹部の数は、用途に応じて増やすことも減らすこともできることは理解されよう。凹部２６Ｈは、図４においては例示として半球形および／または半円筒形の形状に形成されている。半球形の凹部は、生産技術／工作器具技術の観点からより単純な形で実現することが可能であるという利点を有する。しかし、適切な幾何学的形状を有する他の本体または部分的本体の形状を選択し、１以上のキャビティが形成されるようにすることも可能であることは理解されよう。例えば、凹部２６Ｈが、一種のハニカム構造を有することも可能である。凹部２６Ｈは、絶縁表面２２．２に設けられる。図４に示す実施例および下記の図５に示す実施例は、円筒対称または管対称を示しているが、対称度の低い他の本体形状も存在できることは理解されよう。

図４の絶縁システム２１は、図５において示されるように、例えば排気ガス部品等の被絶縁部品２０２を絶縁するためのものである。部品２０２は、図１〜図３の部品２００に対応するものであり得る。図４において絶縁表面２２．２は、凹部２６Ｈを画定するか、または各凹部の間に位置する多くの小さい部分的表面から構成される。この絶縁表面２２．２、即ち多くの小さい部分的表面は部品２０２と接触して、凹部２６Ｈと同じ数のキャビティ２６が形成される。ここで、全ての小さい部分的表面の合計によって更に、被絶縁部品２０２が絶縁表面２２．２に接触する部分である、繊維成型部材の絶縁表面２２．２の所定の比率が決まる。その所定の比率は更に、一般的には少なくとも１０％であり、上限の意味での一般的な値は、絶縁表面の概ね９０％に達し得る。他の値、特に最小２５％から最大５５％の間の値も可能である。

図５は更に、被絶縁部品２０２とは反対向きの側部上の表面２２．１を外囲する外側被覆材２４を示す。

絶縁システムに導入される空気チャンバ２６Ｈにより、所望の絶縁効果が達成され、エネルギーのより多い部分が廃棄ガスに残り、実質的に周囲に外向きに放散しない。実質的に排気ガス部品の周囲への対流熱伝達は生じない。熱特性に加えて、音響的絶縁の改善も達成される。例えば、６．３ｋＨｚにわたる範囲で少なくとも約９０％の吸音が達成される。

１、２１・・・絶縁システム
１２、２２・・・繊維成型部材
１２．１、２２．１・・・被絶縁部品とは反対向きの表面
１２．２、２２．２・・・絶縁表面
１４、２４・・・被覆材
１６、２６・・・キャビティ
１８・・・内側ライナ
２６Ｈ・・・凹部／空気チャンバ
２００、２０２・・・被絶縁部品

Claims (20)

1. 排気ガス部品としての被絶縁部品（２００、２０２）の熱音響絶縁のための絶縁システム（１，２１）であって、
   被覆材（１４、２４）で少なくとも部分的に被覆された、前記被絶縁部品（２００、２０２）とは反対向きの表面（１２．１、２２．１）を有し、かつ前記被絶縁部品（２００、２０２）に対向する絶縁表面（１２．２、２２．２）を有する繊維成型部材（１２、２２）を備え、前記繊維成型部材（１２、２２）は、前記繊維成型部材（１２、２２）の前記絶縁表面（１２．２、２２．２）の部分と前記被絶縁部品（２００、２０２）との間に複数のキャビティ（１６，２６）が形成されるように前記被絶縁部品（２００、２０２）に適用され、
   前記複数のキャビティ（１６，２６）のそれぞれが前記被絶縁部品の軸方向に沿って形成されており、前記複数のキャビティ（１６，２６）のそれぞれが閉鎖型である、
   ことを特徴とする絶縁システム。
2. 請求項１に記載の絶縁システム（１、２１）であって、
   前記繊維成型部材（１２，２２）の前記絶縁表面（１２．２、２２．２）が、少なくとも６５％の全太陽光反射率（ＴＳＲ）を有する色付きの顔料でコーティングされ、前記繊維成型部材の全質量に対する前記色付きの顔料のパーセンテージは１〜５％であることを特徴とする絶縁システム。
3. 請求項２に記載の絶縁システム（１、２１）であって、
   前記繊維成型部材の全質量に対する前記色付きの顔料のパーセンテージが１．５〜３％であることを特徴とする絶縁システム。
4. 請求項１に記載の絶縁システム（１、２１）であって、
   内側ライナが、前記繊維成型部材（１２、２２）の前記絶縁表面（１２．２、２２．２）と前記被絶縁部品（２００、２０２）との間に挿入されることを特徴とする絶縁システム。
5. 請求項４に記載の絶縁システム（１、２１）であって、
   前記内側ライナが金属の内側ライナを含むことを特徴とする絶縁システム。
6. 請求項１から３の少なくとも一項に記載の絶縁システム（１、２１）であって、
   前記被覆材（１４、２４）は、金属の被覆材か、またはデュロプラスチック、または熱可塑性プラスチック、または弾性プラスチックを含むことを特徴とする絶縁システム。
7. 請求項１に記載の絶縁システム（１、１２）であって、
   前記繊維成型部材（１２、２２）の前記絶縁表面（１２．２、２２．２）が所定の比率で前記被絶縁部品（２００、２０２）に接触し、前記所定の比率が少なくとも１０％で最大９０％であることを特徴とする絶縁システム。
8. 請求項７に記載の絶縁システム（１、２１）であって、
   前記所定の比率が少なくとも２５％で最大５５％であることを特徴とする絶縁システム。
9. 請求項１から８の少なくとも一項に記載の絶縁システム（１、２１）であって、
   前記被絶縁部品（２００、２０２）に対向する前記絶縁表面（１２．２、２２．２）が、１つ以上の所定の凹部（２６Ｈ）を含むことを特徴とする絶縁システム。
10. 請求項９に記載の絶縁システム（１、２１）であって、
    前記所定の凹部（２６Ｈ）は、半球形および／または半円筒形であり、前記複数のキャビティ（２６）のそれぞれは、半球形および／または半円筒形の形状に形成されることを特徴とする絶縁システム。
11. 前記被絶縁部品（２００、２０２）の少なくとも一部に配置された絶縁部を有し、前記絶縁部が、請求項１から１０のいずれか一項に記載の絶縁システム（１、２１）として構成された消音器。
12. 排気ガス部品の熱音響絶縁のための方法であって、
    被覆材（１４、２４）で少なくとも部分的に被覆された、被絶縁部品（２００、２０２）とは反対向きの表面（１２．１、２２．１）を有し、かつ前記排気ガス部品に対向する絶縁表面（１２．２、２２．２）を有する繊維成型部材（１２、２２）を準備するステップと、
    前記排気ガス部品に前記繊維成型部材（１２、２２）を、前記繊維成型部材（１２、２２）の前記絶縁表面（１２．２、２２．２）の部分と前記被絶縁部品（２００、２０２）との間に複数のキャビティ（１６，２６）が形成されるように前記排気ガス部品に適用するステップとを含み、
    前記複数のキャビティ（１６，２６）のそれぞれが前記被絶縁部品の軸方向に沿って形成されており、前記複数のキャビティ（１６，２６）のそれぞれが閉鎖型である、
    ことを特徴とする方法。
13. 請求項１２に記載の方法であって、
    前記繊維成型部材（１２，２２）の前記絶縁表面（１２．２、２２．２）が、少なくとも６５％の全太陽光反射率（ＴＳＲ）を有する色付きの顔料でコーティングされ、前記繊維成型部材（１２、２２）の全質量に対する前記色付きの顔料のパーセンテージは１〜５％であることを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法であって、
    前記繊維成型部材（１２、２２）の全質量に対する前記色付きの顔料のパーセンテージは１．５〜３％あることを特徴とする方法。
15. 請求項１２から１４のいずれか１項に記載の方法であって、
    内側ライナが、前記繊維成型部材（１２、２２）の前記絶縁表面（１２．２、２２．２）と前記被絶縁部品（２００、２０２）との間に挿入されることを特徴とする方法。
16. 請求項１５に記載の方法であって、
    前記内側ライナが金属の内側ライナを含むことを特徴とする方法。
17. 請求項１２から１６のいずれか１項に記載の方法であって、
    前記繊維成型部材（１２、２２）が更に、被覆材（１４、２４）で少なくとも部分的に被覆された、前記被絶縁部品（２００、２０２）とは反対向きの表面（１２．１、２２．１）を有し、前記被覆材（１４、２４）は、金属の被覆材か、またはデュロプラスチック、または熱可塑性プラスチック、または弾性プラスチックを含むことを特徴とする方法。
18. 請求項１２に記載の方法であって、
    前記繊維成型部材（１２、２２）の前記絶縁表面（１２．２、２２．２）が所定の比率で前記被絶縁部品（２００、２０２）に接触し、前記所定の比率が少なくとも１０％で最大９０％であることを特徴とする方法。
19. 請求項１２から１７の少なくとも一項に記載の方法であって、
    前記所定の比率が少なくとも２５％で最大５５％であることを特徴とする方法。
20. 請求項１２から１８の少なくとも一項に記載の方法であって、
    前記被絶縁部品（２００、２０２）に対向する前記絶縁表面（１２．２、２２．２）が、１つ以上の所定の凹部（２６Ｈ）を含み、前記凹部（２６Ｈ）は、半球形または半円筒形の形状に形成されることを特徴とする方法。

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