本申請是pct國際申請日為2014年3月25日，pct國際申請號為pct/us2014/031644、國家申請號為201480018427.2并且發明名稱為“熱絕緣部件”的申請的分案申請。

本發明涉及熱絕緣，具體地涉及熱絕緣結構，并且更具體地涉及可以適合用在部件或其他結構的外部上的熱絕緣結構。

背景技術：

熱絕緣具有各種各樣的形狀、尺寸、材料和構造，并且它們用于保持熱量進入或離開系統的許多應用。已知隔熱罩是用在車輛(如，汽車)中以將車輛排氣系統的各種部件絕緣的一個示例。然而，制造或購買隔熱罩是相對昂貴的，并且在需要時安裝或更換隔熱罩也是昂貴的。

一直需要更好且更節省成本的方式來將系統(如，車輛排氣系統)絕緣。

技術實現要素：

本發明可用于以致力于提供相對低成本的方式來將系統(如，汽車或其他車輛排氣系統)的一部分或部件與系統的其他部分或部件(如，車輛內部、馬達座、燃料管線、分離線等)或區域(如，車輛乘客艙)、系統附近的區域(如，車輛下方的地面)、對該系統進行維護或位于該系統附近的人員、使用該系統的用戶(如，騎摩托車、atv或其他車輛的騎手)或它們的任何組合絕緣，包括使多個系統彼此絕緣。本發明也可以用于維持熱量在系統內或離開系統，從而允許與溫度相關的效率的可能性(如，改善和/或降低內燃機的燃燒產物的排放、維持較長距離上蒸汽管線內期望的溫度、保護對熱量敏感的布線、電路、電子器件、化學品、食品等以免遭受火或其他形式的高溫等)。

在本發明的一方面，提供了系統(用于內燃機的排氣系統)的部件。部件包括具有其中熱量可以被保持在內或保持在外的內部的部件結構(如，排氣流過的內部)；以及用于熱絕緣該部件結構的至少一部分的熱絕緣套管。熱絕緣套管包括用無機粘合劑、無機填料粒子和水的混合物浸漬的織物。織物包括無機纖維并且用該混合物浸漬以便形成至少一個柔韌的粘合劑套管。柔韌的粘合劑套管定位(如，滑動)在部件結構的至少一部分上，或以其他方式圍繞部件結構的至少一部分設置。可以希望的是，熱絕緣套管還包括包含無機纖維的至少一個熱絕緣體，其中熱絕緣體設置在柔韌的粘合劑套管和系統結構之間。

在本發明的另一方面中，如本文所述的熱絕緣套管與系統部件結構單獨提供。

在本發明的又一方面中，提供了包括如本文所述的熱絕緣套管的套件，其中柔韌的粘合劑套管被卷繞成卷的形式或者折疊并設置到形成圍繞套管的防潮層的容器內。如果熱絕緣套管包括熱絕緣體，可以希望將熱絕緣體包括在容納柔韌的粘合劑套管的容器的外部。該套件也可包括織物和混合物，該織物和混合物用于制備柔韌的粘合劑套管，并且保持分離(如，其中混合物在防潮層容器中)直到施加柔韌的粘合劑套管的時間為止。

在本發明的另一方面，提供了用于制備用于將系統的一部分或部件(例如，用于內燃機的排氣系統部件)絕緣的熱絕緣套管的方法。該方法包括：形成包含混合水、無機粘合劑粒子和無機填料粒子的混合物(如，通過將無機填料粒子與無機粘合劑粒子的分散體混合)；提供包含無機纖維的呈一個或多個套管(如，圓柱形或管狀織物結構)形式的織物，一個或多個套管定位(如，滑動)在系統的部件結構(如，排氣系統部件)的至少一部分上或者以其他方式圍繞系統的部件結構的至少一部分設置；以及用混合物浸漬織物，以便形成柔韌的粘合劑套管。套管可以在一端部封閉(即，其可以呈袋的形式)，這取決于待被覆蓋的系統部件。織物的尺寸可設定(如，沖切、激光切割等)，或換句話講尺寸可設定成(如，制造成具有期望構造和期望尺寸)有利于圍繞系統部件的期望部分定位織物套管。可以希望該方法還包括這樣的附加方法特征：將包含無機纖維的至少一個熱絕緣體設置在柔韌的粘合劑套管的一側上，使得當柔韌的粘合劑套管定位(如，滑動)在系統結構的至少一部分上或者以其他方式完全圍繞系統結構的至少一部分設置時，至少一個熱絕緣體設置在柔韌的粘合劑套管和系統結構的外部之間。

在本發明的一個附加方面，提供了包括根據本發明的部件的內燃機的排氣系統。本發明也可包括與排氣系統結合的內燃機。

在本發明的另一方面，提供了用于熱絕緣內燃機的排氣系統的部件的方法，其中該部件包括具有排氣流過的內部和外部的排氣系統結構。該方法包括提供適合熱絕緣排氣系統結構的外部的至少一部分的熱絕緣套管，其中熱絕緣套管包括包含無機粘合劑和無機填料粒子的含水混合物、以及包含無機填料的織物，其中織物被用含水混合物浸漬以便形成柔韌的粘合劑套管。該方法還包括：定位柔韌的粘合劑套管以便定位(如，滑動)在排氣系統結構的至少一部分上或者以其他方式完全圍繞該排氣系統結構的至少一部分設置；以及干燥、固化或以其他方式硬化柔韌的粘合劑套管，以便使其轉化成完全圍繞排氣系統結構的至少一部分定位的剛性的粘合劑套管。可以希望所提供的熱絕緣套管還包括含有無機纖維的至少一個熱絕緣體的特征，并且希望在圍繞排氣系統結構定位柔韌的粘合劑套管期間將至少一個熱絕緣體設置在柔韌的粘合劑套管與排氣系統結構的外部之間。

除其他潛在優點之外，本發明可以提供該以下優點中的一個或任何組合：將系統(如，內燃機的排氣系統)的全部或一部分絕緣的相對低的成本法，尤其相對于常規隔熱罩的成本；可以直接施加到系統結構(如，排氣系統結構)的外部的至少一部分上的熱絕緣；用于內燃機排氣系統的熱絕緣系統，其可以將汽車排氣系統結構的外表面溫度降至500℃以下、400℃以下、300℃以下、200℃以下或甚至100℃以下；將內燃機的排氣系統的排氣系統結構絕緣的相對簡單的方法；消除隔熱罩以及相關聯的隔熱罩咯咯聲、隔熱罩工具作業以及隔熱罩附接操作；替代對熱絕緣雙壁排氣管或其他此類管的需要的節省成本的方式；保護鄰近的周圍事物以免過熱；將熱量保持在系統結構(如，排氣系統結構)的所選擇的部分內；與常規隔熱罩系統相比，具有相對減少的腐蝕可能性的非金屬熱絕緣系統；消音和熱絕緣；在修復系統結構(如，排氣系統結構)中的缺陷或損壞(如，在外壁或殼體中的孔)中有用；充分地降低系統結構(如，排氣系統結構)的期望部分的外部溫度，以消除燒傷與系統結構(如，摩托車排氣管或其他排氣系統結構)的該部分接觸的(例如)暴露的皮膚；提高在構造和定位系統結構的設計自由；以及充分地降低在系統結構(如，排氣其他結構)的下面部分的外部溫度，以便防止通過與系統結構(如，越野施工設備的排氣系統)接觸引起的火(例如，草或灌木叢火)。

本發明的這些和其他方面、特征和/或優點在本文的附圖和詳細描述中進一步示出和描述，其中類似的附圖標號用于表示相似的部件。然而，應當理解，附圖和描述只是出于說明的目的，而不應理解為是對本發明范圍的不當限制。例如，雖然使用與系統部件結合的熱絕緣套管描述本發明的具體實施例，但是應當理解，其他熱絕緣結構諸如例如熱絕緣包裹物也可以是合適的。可以發現此類熱絕緣包裹物的示例公開于pct專利申請wo2013/044012中，該申請全文以引用方式并入本文。

術語“包括”和其變型形式在說明書和權利要求中出現這些術語的地方不具有限制的含義。

詞語“優選的”和“優選地”指在某些情況下可提供某些有益效果的本發明實施例。然而，在相同的情況或其他情況下，其他實施例也可以是優選的。此外，對一個或多個優選實例的表述并不暗示其他實例是不可用的，且并非旨在將其他實例排除在本發明范圍之外。

如本文所用，“一種(個)”、“所述(該)”、“至少一種(個)”以及“一種(個)或多種(個)”可互換使用。因此，例如，短語可在所公開的熱絕緣套管中使用的“熱絕緣體”可解釋為意指“一種或多種(一個或多個)”熱絕緣體。

術語“和/或”意指所列出的要素中的一個或全部或所列出的要素中的任意兩個或更多個的組合(如，防止和/或處理苦惱意指防止、處理或既處理又防止進一步的苦惱)。

如本文所用，除非上下文清楚表明，否則術語“或”通常按其意義應用，包括“和/或”。

另外，在本文中，由端點界定的數值范圍包括該范圍內所含的所有數值(如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。

上述的“發明內容”并非意圖描述本發明的每個公開的實施例或每種實施方式。以下“具體實施方式”更為具體地舉例說明例示性實施例。在本專利申請全文的幾處，通過例子列表提供指導，可以不同組合使用這些例子。在每一種情況下，所引用的列表均僅用作一個代表性的組，不應被理解為是排他性列表。

附圖說明

在附圖中：

圖1是根據本發明的用熱絕緣套管的一個實施例覆蓋的一定長度的排氣管的剖視圖；

圖2是圖1的排氣系統結構的側視圖；

圖3是圖2的排氣系統結構沿線3-3截取的剖視圖；

圖4是根據本發明的用包括熱絕緣體的熱絕緣套管的另一個實施例覆蓋的一定長度的排氣管的剖視圖；

圖5是圖4的排氣系統結構的側視圖；

圖6是圖5的排氣系統結構沿線6-6截取的剖視圖；

圖7是根據本發明的用包括單獨的熱絕緣體的熱絕緣套管的另一個實施例覆蓋的一定長度的排氣管的側視圖；

圖8是圖7的排氣系統結構沿線8-8截取的剖視圖；

圖9是定位在容器內的一卷熱絕緣套管的側視圖；

圖10是具有開放的傳感器口的催化轉化器的側視圖；

圖11是根據本發明的用熱絕緣套管的一個實施例覆蓋的圖10的排氣系統結構的側視圖，其中未絕緣區域鄰近傳感器口；

圖12是具有圍繞傳感器口設置的單獨的無機纖維墊或補片的圖10的排氣系統結構的側視圖；以及

圖13是根據本發明的用熱絕緣套管的一個實施例覆蓋的圖12的排氣系統結構的側視圖，其中圖11的未絕緣區域由單獨的熱絕緣體覆蓋。

具體實施方式

在描述本發明的優選實施例時，為清楚起見，將使用具體的術語。然而，本發明并非旨在受如此所選特定術語的限制，并且每個如此所選術語都包括相似地工作的所有技術等同物。

如本說明書以及所附權利要求中所用，除非本文內容另外明確指出，否則單數形式“一個”、“一種”和“所述”涵蓋具有多個指代物的實施例。除非本文內容以其他方式明確指出，否則本說明書和所附權利要求中使用的術語“或”一般以包括“和/或”的意義使用。

在本發明的實踐中，提供了具有創造性的特征，其包括用于熱絕緣系統部件(如，排氣系統部件)的結構的至少一部分的熱絕緣結構(如，呈一個或多個套管或包裹物的形式)。系統部件形成系統的至少一部分。例如，用于內燃機的排氣系統，諸如例如用于航空器、船只、陸地車輛(如，汽車、火車等)、電力發電機等的內燃機的排氣系統。其他系統可以包括蒸汽系統、電氣系統、計算機系統、電力系統、空氣調節系統、熱水系統、食品加工系統(如，牛奶、果汁的運輸)。在一些實施例中，熱絕緣套管、包裹物或其他結構包括(i)包含無機粘合劑和無機填料粒子的含水混合物；以及(ii)包含無機纖維的呈套管(如，圓柱形或管狀織物結構)或其他期望結構(如，片材或帶)形式的織物。織物用含水混合物浸漬，以便形成柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)，其尺寸被設定為定位(如，滑動)在系統結構(如，排氣系統結構的管道)的至少一部分上或以其他方式完全圍繞系統結構的至少一部分設置。柔韌的粘合劑結構旨在被干燥、固化或以其他方式硬化，以便轉化成剛性的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)，其將保持在適當的位置以便至少一者或兩者對系統部件的至少一部分進行絕緣和保護。

在其他實施例中，熱絕緣套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)包括(i)柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)，其結合(ii)包含無機纖維的至少一個熱絕緣體，其中熱絕緣體設置在柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)和系統結構(如，一定長度的排氣管)的外部之間。

在其他實施例中，熱絕緣套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)包括(i)柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)，其結合(ii)包含無機纖維的至少一個熱絕緣體，其中熱絕緣體設置在柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)和系統結構(如，一定長度的排氣管)的外部之間，以及(iii)粘合劑層，其定位在熱絕緣體和系統結構(如，排氣管)的外部之間以便增強熱絕緣體和系統部件的外部之間的結合。

圖1提供了根據本發明的用熱絕緣套管的一個實施例覆蓋的一定長度的排氣管的剖視圖。如圖1所示，具有管內表面22和管外表面21的一定長度的排氣管20用包括柔韌的粘合劑套管11的示例性熱絕緣套管10至少部分地覆蓋。如圖1所示，熱絕緣套管10的柔韌的粘合劑套管11能夠定位(如，滑動)在排氣系統結構(如，一定長度的排氣管20)的至少一部分上或以其他方式完全圍繞排氣系統結構的至少一部分設置。示例性熱絕緣套管10示出為具有最小數量的兩層柔韌的粘合劑套管11(即，兩個單層套管或一個雙層套管)。單層柔韌的粘合劑套管11也將是有效的，這是可以的。然而，應當理解，任何數量的織物的層可以用于形成柔韌的粘合劑套管11。此外，也可能不存在由套管11形成的外裹區域(即，僅使用一層套管11)。柔韌的粘合劑套管11旨在被干燥、固化或硬化以便轉化成剛性的粘合劑套管11，該剛性的粘合劑套管11將保持在適當的位置以便至少一者或兩者對排氣系統部件(如，排氣管20)的至少一部分進行絕緣和保護。

圖2是圖1的排氣系統部件的側視圖。圖3提供了圖2中所示排氣管20和示例性熱絕緣套管10的剖視圖。如圖3所示，示例性熱絕緣套管10的套管內表面13接觸排氣管20的管外表面21。此外，示例性熱絕緣套管10提供套管外表面12，該表面具有在包括排氣管20的車輛的操作期間顯著小于排氣管20的管外表面21的表面溫度。

熱絕緣套管10的柔韌的粘合劑套管11可呈任何圓柱形或管狀的形式，其充分覆蓋排氣系統結構的外部(如，一定長度的排氣管20的管外表面21)。柔韌的粘合劑套管11或任何其他熱絕緣結構(如，呈片材形式的包裹物)可具有與待熱絕緣的排氣系統結構的外部的一部分的寬度相當的寬度。即，柔韌的粘合劑套管11或任何其他熱絕緣結構可以足夠寬，使得將被熱絕緣的排氣系統結構的外表面區域的全部、大部分或至少大部分可以用僅一個定位在排氣系統結構的外部周圍的柔韌的粘合劑套管11覆蓋。如果柔韌的粘合劑套管11的寬度不足夠寬，那么可需要使用該柔韌的粘合劑套管11中的兩個或更多個來充分覆蓋待熱絕緣的排氣系統結構的外部的所有部分。

柔韌的粘合劑套管11包括包含無機粘合劑和無機填料粒子的含水混合物。無機粘合劑可包括水和無機粘合劑粒子的混合物，其中粒子或者在懸浮液中已被溶解，或者粒子中的一些在懸浮液中并且一些已被溶解。無機粘合劑優選地為無機膠體粒子的溶液(如，二氧化硅或氧化鋁粒子的膠體溶液)。無機粘合劑也可以是硅酸鈉、硅酸鉀或硅酸鋰溶液，其中硅酸鈉和硅酸鉀被大部分或完全溶解。硅酸鈉和硅酸鉀可以呈粉末形式，該粉末可溶于水中以形成溶液，并且它們可能已溶于水溶液中。已經發現，相比其他更常見的帶負電的鈉或銨穩定的柔韌的粘合劑套管材料選項中的一些，柔韌的粘合劑套管的儲存壽命和強度可通過在混合物中使用帶正電的膠態二氧化硅、位阻的膠態二氧化硅、或去離子的膠態二氧化硅來提高。

希望無機填料粒子為粘土的粒子，諸如僅僅是舉例，高嶺土、膨潤土、蒙脫石粘土、或它們的任何組合。粘土填料粒子也可以呈煅燒粘土、分層粘土、水洗粘土、表面處理粘土、或它們的任何組合的形式。作為另外一種選擇或除此之外，無機填料粒子也可以是元素金屬的粒子、金屬合金、沉淀二氧化硅、熱解法二氧化硅(fumesilica)、研磨二氧化硅、熱解法氧化鋁、氧化鋁粉、滑石、碳酸鈣、氫氧化鋁、二氧化鈦、玻璃泡、碳化硅、玻璃粉、硅酸鈣、或它們的任何組合。無機填料粒子可以是任何其他細小顆粒，其在存在水的情況下在與無機粘合劑(尤其是無機膠態粘合劑粒子)混合時將無機粘合劑完全地、大部分地或至少基本上保持在織物中而不將混合物形成為凝膠或換句話講凝結，使得絕緣結構(如，套管或包裹物)變成不能打開以便覆蓋(如，套管在上方滑動，或者包裹物纏繞)排氣系統結構的外部或者至少很難打開以便覆蓋排氣系統結構的外部的固體。可以希望無機填料粒子具有在從約2微米，并且以1微米的增量最高至約100微米、90微米、80微米、70微米、60微米或50微米的范圍內的粒度分布。對于本發明的一些實施例，也可希望使用具有從約0.2微米，并且以0.1微米的增量最高至2微米的范圍內的粒度分布的填料粒子。

在一些實施例中，可以希望含水混合物還包含染料、顏料粒子、ir反射顏料粒子、殺生物劑、增稠劑、ph調節劑、ph緩沖劑等。

用于形成柔韌的粘合劑結構(如，柔韌的粘合劑套管11)的織物包括包含適合以非織造、織造和/或針織中的一種或任何組合的方式制成織物的無機纖維(如，連續的玻璃纖維、熱處理的玻璃纖維、二氧化硅纖維、預收縮的二氧化硅纖維、玄武巖纖維、多晶纖維、熱處理的耐火陶瓷纖維或它們的任何組合)的織物。如本文所用，織物是指非織造織物、織造織物、針織織物、或這些類型的織物的組合。在本發明中僅僅使用具有足夠的結構完整性的非織造織物。例如，重要的是根據本發明的織物表現出足夠的強度(如，拉伸強度)以成功定位在適用的系統結構周圍而不撕開。根據本發明的織物可由相同或不同類型的纖維制成。如本文所討論的，柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的織物貫穿其壁厚度的全部、大部分或至少大部分被用含水混合物飽和化、浸泡、涂布、噴涂或換句話講浸漬以便形成潤濕且柔韌的粘合劑結構(如，柔韌的粘合劑套管11)。織物套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)在施加到系統結構的外部之前或之后可以用含水混合物浸漬。柔韌的粘合劑結構(例如，套管、包裹物或不是套管或包裹物的結構)然后可以被干燥、固化或以其他方式硬化以便形成所得的熱絕緣結構(如，熱絕緣套管10)的剛性粘合劑結構(如，套管、包裹物或不是套管或包裹物的結構)。如本文所用，術語“干燥”、“固化”和“硬化”各自指柔韌的粘合劑套管被加熱至足夠熱的溫度并且持續足夠長的時間以使柔韌的粘合劑套管(即，含水混合物)硬化并變成剛性的粘合劑套管(即，剛性混合物)。柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的此類硬化可以在不使用外部熱源的情況下完成。在室溫下干燥、固化或以其他方式硬化含水混合物所用的時間長短可以通過簡單的試誤實驗確定。使用風扇或施加熱來加速水從柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)蒸發可以同樣加速干燥、固化或硬化過程。

用來浸漬本發明的熱絕緣結構(如，示例性熱絕緣套管10)的織物的含水混合物可以是包含水、無機粘合劑和無機填料粒子的漿液。雖然漿液內的每種組分的重量百分比可以變化，但給定的漿液可以包含從約20.0至約54.0重量％(pbw)的水、從約1.0至約36.0pbw的一種或多種無機粘合劑、以及從約10.0至約70.0pbw的無機填料粒子，基于漿液的總重量計。也可以希望，給定的漿液包含從約22.0至約45.0pbw的水、從約5.0至約30.0pbw的一種或多種無機粘合劑、以及從約20.0至約55.0pbw的無機填料粒子，基于漿液的總重量計。

雖然無機粘合劑材料的粒度是不受限制的，但是可以希望無機粘合劑包含具有約200nm的最大粒度、優選約100nm的最大粒度的無機粘合劑粒子。也可以希望，無機粘合劑包含具有在從約1.0至約100nm的范圍內的粒度的無機粘合劑粒子。還可以希望，無機粘合劑包含具有在從約4.0至約60nm的范圍內的粒度的無機粘合劑粒子。

此外，雖然無機填料粒子的粒度不受限制，但是可以希望無機填料粒子具有約100微米(μm)的最大粒度。可以希望，無機填料粒子具有在從約0.1μm，并且以0.1μm的增量最高至約100μm的范圍內的粒度。也可以希望，無機填料粒子具有從約0.2μm，以0.1μm的增量最高至約50μm的范圍內的粒度。

圖4是根據本發明的用包括熱絕緣體的熱絕緣套管的另一個實施例覆蓋的一定長度的排氣系統的剖視圖。如圖4所示，單個示例性熱絕緣體30設置在熱絕緣套管10和排氣系統結構也就是排氣管20的外表面21之間。

圖5提供了圖4的排氣系統部件的側視圖。圖6提供了圖5的排氣系統部件的剖視圖。如圖6所示，熱絕緣體30的絕緣體內表面32接觸排氣管20的管外表面21，而柔韌的粘合劑套管11的套管內表面13接觸熱絕緣體30的絕緣體外表面31。此外，熱絕緣套管10提供套管外表面12，該表面具有在包括排氣管20的車輛的操作期間顯著小于排氣管20的管外表面21的表面溫度。

雖然示例性的熱絕緣體30在圖6中示出為單個熱絕緣體，但應當理解，一個或多個熱絕緣體30可定位在排氣管20的管外表面21和示例性的柔韌的粘合劑套管11的套管內表面13之間，如圖7和圖8所示。

圖8提供了根據本發明的用包括兩個單獨的熱絕緣體的熱絕緣套管的另一個實施例覆蓋的排氣系統結構的剖視圖。如圖8所示，單獨的熱絕緣體30定位在示例性的排氣系統結構(即，一定長度的排氣管20)的外表面21的相對側上。在該實施例中，熱絕緣套管10的柔韌的粘合劑套管11接觸每個熱絕緣體30以及管20的外表面21。

在使用定位在柔韌的粘合劑結構(如，示例性的柔韌的粘合劑套管11)和排氣系統結構的外表面(如，排氣管20的管外表面21)之間的多個單獨的熱絕緣體的實施例中，熱絕緣體可以：(i)間隔開且彼此分離以便在相鄰的熱絕緣體之間形成間隙(如，如圖8所示)；(ii)彼此鄰近定位，以使得在相鄰的熱絕緣體之間不存在間隙；和/或(iii)定位成彼此部分地或完全地重疊以便在柔韌的粘合劑結構(如，示例性的柔韌的粘合劑套管11)和系統結構的外表面(如，排氣管20的管外表面21)之間形成多層熱絕緣體。在其他潛在實施例中，可以使用定位在特定系統結構的外表面(如，表面21)上的各個位置處的超過兩個熱絕緣體30(如，絕緣體30)，其中柔韌的粘合劑結構(如，套管11)與每個熱絕緣體(如，絕緣體30)和系統結構的外表面(如，表面21)接觸或不接觸。

當一個或多個熱絕緣體在給定的熱絕緣結構(如，熱絕緣套管10)中使用時，熱絕緣套管包括包含無機纖維的至少一個或多個熱絕緣體。絕緣體的尺寸可以設定成使得特定系統結構的外部的所有或任何期望部分(如，管20的外表面21)絕緣。熱絕緣體也可以或者另選地可以用來減小剛性織物結構(即，干燥的柔韌的粘合劑套管11)由于系統部件的熱膨脹而開裂或斷裂的可能性。即，絕緣體可以吸收系統部件的膨脹。

如圖8所示，熱絕緣體可以是大體上彼此共面的，并且多個熱絕緣體可定位在系統結構的外部(如，管20的外表面21)上的不同位置處。

絕緣體的尺寸可以設定成設置在系統結構的外表面(如，管20的外表面21)的區域的全部、大部分或期望部分上。優選地，不論呈什么形式，柔韌的粘合劑結構都被定位(如，滑動或包裹)在上方或以其他方式設置成使得熱絕緣體沒有一部分被暴露。

圖7提供了圖8的排氣系統部件的側視圖。可以希望，具有或不具有一個或多個熱絕緣體30的柔韌的粘合劑結構圍繞系統結構(如，管20的外表面21)形成至少2層、3層、4層或甚至更多層已浸漬的織物。柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)可以僅具有圍繞系統結構中一些、大部分而并非全部的兩層。在一個可能的實施例中，柔韌的粘合劑結構可以呈兩個或更多個套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的形式。例如，一個套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)可以足夠寬以覆蓋系統結構的期望部分，并且一個或多個剩余的較窄的套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)定位成將較寬的套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)(例如，它的任一端)圍繞排氣系統結構固定在適當位置。此外，可以同時使用不同的結構。例如，可以先使用套管結構，然后是圍繞系統結構的套管覆蓋部分包裹的包裹物。也可以使用此類不同織物或粘合劑結構的多層。希望存在套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)層的足夠重疊，以提供總體絕緣結構所期望的結構完整性。

適合在本發明中使用的絕緣體可以呈織造或非織造纖維網、墊、稀松布或帶的形式。絕緣體可包括一層或多層并且包括任何合適的市售陶瓷纖維絕緣物。并非意圖受此限制，這樣的絕緣體可根據需要包括例如玻璃纖維、二氧化硅纖維、玄武巖纖維、耐火陶瓷纖維、熱處理的耐火陶瓷纖維、多晶纖維、高溫生物可溶的無機纖維、碳纖維、或石墨纖維、或氣凝膠基絕緣體等、或它們的任何組合。也可包括膨脹材料(如，蛭石、石墨等)以在必要時提供壓縮，以防止移動。

熱絕緣體可包括膨脹材料和非膨脹材料。熱絕緣體可以是膨脹材料或非膨脹材料。熱絕緣體也可包括適用于充當阻火物的材料或與這種材料一起使用。例如，相對較薄的單層或多層阻火材料可與相對較厚的單層或多層非膨脹型熱絕緣體形成層合物，其中熱絕緣體為充分地順應性的且足夠厚，以適應具有熱量的阻火材料(如，膨脹材料)的熱致膨脹。就該實施例而言，熱絕緣體將為足夠順應性的(即，可壓縮的)，以允許阻火材料膨脹。在這樣的壓縮狀態下，熱絕緣體的絕緣性質將可能像當熱絕緣體處于其非壓縮狀態時一樣好。

將決定用于柔韌的粘合劑結構(如，織物、無機粘合劑和無機填料粒子)的材料的選擇的是柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)所暴露的溫度，而不是系統部件結構的溫度。例如，如果系統部件結構(如，排氣系統部件結構)表現出1000℃的外表面溫度，如果使用將柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)材料從系統部件結構的高溫有效絕緣的熱絕緣體的話，那么用于柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的材料可能無需能夠經受這樣的高溫。事實上，通過采用一個或多個此類熱絕緣體，有可能使用有機材料(如，有機纖維、有機纖維織物、有機粘合劑和有機填料粒子的任何組合)來制備柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的部分或全部。也可以希望使用此類有機材料來制備柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的一部分，甚至不使用此類熱絕緣體。通過包含合適的纖維材料，熱絕緣體也可表現出聲學性質或實現其他聲學有益效果。

在本發明的其他實施例中，可選的粘合劑層(未示出)可用來增強在(i)給定的柔韌的粘合劑結構(如，示例性的柔韌的粘合劑套管11)和/或給定的熱絕緣體(如，示例性的熱絕緣體30)與(ii)系統結構的外表面(如，排氣管20的管外表面21)之間的結合。

高溫粘合劑可包括耐熱、可干燥的粘合劑，其包含膠態二氧化硅和粘土的混合物、或硅酸鈉或硅酸鉀和粘土的混合物。粘合劑也可包含分層的蛭石、熱解法二氧化硅、熱解法氧化鋁、二氧化鈦、滑石、或其他細研磨的金屬氧化物粉末。粘合劑還可包含一種或多種有機粘合劑。合適的有機粘合劑包括但不限于乙烯乙酸乙烯酯(eva)、丙烯酸類樹脂、氨基甲酸酯、硅氧烷彈性體和/或有機硅樹脂。可添加一種或多種有機粘合劑以提高生坯強度或增強粘合劑的抗水性。可干燥的粘合劑也可以含有ir反射性顏料、玻璃或陶瓷氣泡、微孔材料，諸如氣凝膠或防蝕劑(如，犧牲鋁、鋅或其他高反應性金屬)中的任何一種或組合。

高溫粘合劑可直接施加到系統結構的外表面(如，排氣管20的管外表面21)或熱絕緣體(如，示例性的熱絕緣體30)上，隨后將熱絕緣體施加在系統結構(如，排氣管20的管外表面21)上。

本發明還涉及包括本文所提及的元件中的一個或多個的套件。在一些實施例中，例如，該套件包括下列元件中的一個或多個：(i)一個或多個柔韌的粘合劑結構(如，一個或多個柔韌的粘合劑套管11)，其有利地折疊或卷繞成卷的形式并且儲存在防潮層容器內；(ii)一個或多個熱絕緣體；(iii)與元件(i)和/或元件(ii)的外表面分離或附接到件(i)和/或元件(ii)的外表面的一個或多個粘合劑單元/片材；以及(iv)切割裝置(例如，剃刀或剪刀)可以希望防潮層容器具有可重新密封的特征，尤其是當該防潮層容器包含多于一個柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)時。在另選的套件實施例中，在制備柔韌的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)中使用的混合物和織物被保持分離并隨后結合(例如，在織物被施加到部件結構之前或之后)。

圖9提供了可能的套件部件(即，柔韌的粘合劑套管11的卷15)的側視圖，該卷定位在容器50(如，防潮層塑料袋)內，其中卷15易于退繞。有利地，容器50防止水分進入或離開容器50的內部儲存隔室(如，用于增加儲存壽命的金屬化的塑料箔袋)，使得柔韌的粘合劑套管11的卷15在使用之前保持柔韌(即，不會變干)。此外，容器50有利地可重新密封，以使得柔韌的粘合劑套管11的卷15的任何未使用部分在給定的應用之后可恢復。

可受益于本發明的其他示例性的排氣系統部件可包括例如污染控制裝置(如，柴油粒子過濾器或捕集器、催化轉化器等)、消聲器、集管、膨脹室和共振器。參見圖10，常規的催化轉化器60示出為具有主殼體61，該主殼體在任一端處由錐形殼體或端錐62連接到排氣管20并且可以覆蓋成如圖2和圖5所示那樣。可能更難以完全給一些包括例如附加的結構特征(如，口、托架、凸緣等)的排氣系統部件裝套管，該結構特征從其外表面向外或換句話講遠離延伸。此類排氣系統部件的示例為具有氧傳感器口64(示出為其傳感器未保持在適當的位置)的催化轉化器60。當催化轉化器60僅用根據本發明的柔韌的粘合劑套管63覆蓋時，可能難以確保旨在被絕緣的催化轉化器60的外表面將被套管63完全覆蓋。如圖11所示，例如，可需要打開套管63的區域66以適應傳感器口64，這可導致在傳感器口64的相對側上的催化轉化器60的外表面的對應區域被暴露且因此未絕緣。

為了解決該問題，無機纖維墊或其他結構68的單獨的件可以例如通過形成穿過墊68的開口(如，狹縫或孔)而圍繞口64設置，該開口被構造成接收穿過其中的口64。這樣，墊68可以例如以圖12所示的方式圍繞口64且抵靠催化轉化器主殼體61的外表面定位。雖然示例性的墊68在圖12中示出為單件，但是應當理解，一個或多個這樣的墊68可定位在催化轉化器殼體61和示例性的柔韌的粘合劑套管63之間。每個墊68可以是具有幾乎任何纖維片材或墊類結構的件。例如，每個墊68可以是用來制備柔韌的粘合劑套管63的織物類件或者用來制備熱絕緣體30的非織造纖維網、墊、稀松布或帶類件。在墊68保持在適當的位置之后，可用柔韌的粘合劑套管63覆蓋催化轉化器60。這時，如圖13所示，如果形成套管63的開放區域66，則催化轉化器60的外表面的對應區域仍將由墊68覆蓋并且因此被絕緣(比較圖11和圖13)。

希望用類似于用來制備柔韌的粘合劑套管63那些的含水混合物浸漬纖維墊68以便形成柔韌的粘合劑墊68，其具有在被干燥時類似于或等同于柔韌的粘合劑套管63在其被干燥時(即，剛性粘合劑套管63)的性質。因此，當柔韌的粘合劑墊68處于干燥狀態時，其轉化為剛性的粘合劑墊68，并且剛性的粘合劑墊68的暴露部分(如，在開放區域66中)將表現出的性質為至少類似于或等同于剛性粘合劑套管63的性質。如本文所用，術語“干燥”、“固化”和“硬化”可指柔韌的粘合劑結構被加熱至足夠熱的溫度并且持續足夠長的時間以使柔韌的粘合劑結構(即，含水混合物)硬化并變成剛性的粘合劑結構(即，剛性混合物)。

以下所選實例僅僅是為了進一步說明本發明的特征、優點和其他細節。然而，應當明確地理解，雖然這些實例可起到示例之用，但是不應以不當地限制本發明范圍的方式理解其所用的具體成分、量以及其他條件和細節。

測試方法

壓碎強度測試

下面是對用來測試根據本發明的剛性的粘合劑套管、包裹物或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的壓碎強度的過程的描述，其中每一個樣品使用柔韌的粘合劑包裹物形成。

所有樣品都使用四英尺長、兩英寸寬的玻璃纖維針織條帶制備，類似于在美國專利4,609,578的實例中描述的條帶，該專利以引用方式全文并入本文中。通過以下方式制備柔韌的粘合劑包裹物樣品：將織物條帶浸漬在每種指定的漿液混合物中，然后將漿液用手揉搓到織物中以使漿液在織物內均勻地飽和。

在室溫下，使用1kg的卷繞力將四英尺長、兩英寸寬的柔韌的粘合劑包裹物的每個樣品包裹在直徑2”的圓柱形鋁芯軸(即，用2密耳的聚酯膜包裹在芯軸周圍以使移除更容易)周圍，以形成兩英寸長的中空圓柱體，其具有兩英寸的內徑、從約2.2至2.4英尺的平均外徑、以及約0.1至0.2英尺的平均壁厚。所得的柔韌中空圓柱體或套管的每個樣品在仍在芯軸上的同時在90℃下被干燥至少一小時。在被干燥之后，將所得的硬圓柱體中的每一個從芯軸移除。硬圓柱體中的一些被冷卻，然后放入mts測力裝置中以評價它們各自的壓碎強度。測力裝置以1英寸/分鐘的速率壓縮圓柱體，同時記錄所得的力。記錄峰值力。將每個樣品定位在測力裝置中，并使測試圓柱體的開口水平放置。硬圓柱體的其他樣品經受額外的調理，以測試壓碎強度。特別地，將硬圓柱體樣品中的一些加熱至500℃持續18小時，允許其冷卻至室溫，然后測試壓碎強度。將其他硬圓柱體樣品加熱至500℃持續18小時，允許其冷卻至室溫，在水中浸泡18小時，然后測試壓碎強度。

實例

如表1所示的下面的材料在以下實例中使用：

表1材料

實例1

本發明的實施例通過本文一般描述的方法來制備。

漿液使用以上所示成分來制備。在每種漿液中，無機材料被使用高剪切攪拌器添加到液體組分并且被共混至平滑，以形成如下表2所示的給定漿液。

表2漿液

每個針織的玻璃纖維織物條帶被用給定的漿液浸漬以產生給定的柔韌熱絕緣套管樣品，并且隨后經由如下表3所示的干燥/熱處理程序干燥。在每個測試樣品中，給定的漿液被涂布在ecg熱定型的2”寬針織物上，該針織物具有20克(g)的重量和4英尺的長度。

隨后對每個樣品進行如上的壓碎強度測試。結果示于表3中。

表3試驗樣品和結果

條件*

“90”意指將樣品在90℃下干燥兩小時，冷卻至室溫，然后壓碎。

“500”意指將樣品在90℃下干燥兩小時，然后加熱至500℃持續18小時，冷卻至室溫，然后壓碎。

“500(潤濕)”意指將樣品在90℃下干燥兩小時，然后加熱至500℃持續18小時，冷卻至室溫，然后放入室溫下的水浴中18小時，從水中取出，然后壓碎。

實例2

附加的試驗樣品使用實例1的程序來制備。下面的試驗樣品使用各種膠態粘合劑。結果示于表4中。

表4試驗樣品和結果

實例3

附加的試驗樣品使用實例1的程序來制備。下面的試驗樣品使用硅酸鈉粘合劑。結果示于表5中。

表5試驗樣品和結果

實例6

附加的試驗樣品使用實例1的程序來制備。下面的試驗樣品將壓碎強度示出為填料重量百分比在給定的試驗樣品中變化。結果示于表6中。

表6試驗樣品和結果

實例7

附加的試驗樣品使用實例1的程序來制備。下面的試驗樣品將壓碎強度示出為漿液涂層重量在給定的試驗樣品中變化。結果示于表7中。

表7試驗樣品和結果

條件*

“150”意指將樣品在90℃下干燥2小時，然后加熱至150℃持續2小時，冷卻至室溫，并且測試。

實例8

附加的試驗樣品使用實例1的程序制備，不同的是使用如下表8所示各種織物和織物重量。結果示于表8中。

表8試驗樣品和結果

實例9

附加的試驗樣品使用實例1的程序制備，不同的是不使用膠態氧化物或硅酸鈉。結果示于表9中。

表9試驗樣品和結果

樣品604、605和606經由通過氫氧化鈉溶解粘土以形成硅酸鹽而就地使用硅酸鹽的形成物。

其他實施例

系統部件實施例

1.這些實施例涉及系統的部件，其中(a)部件的一部分或全部表現出或產生外部高溫，并且系統需要被熱絕緣以防止或減少熱量從部件向周圍環境中的損失或傳遞，(b)部件或部件內的某物的一部分或全部易于通過暴露于高溫而被損壞，或者(c)(a)和(b)兩種情況都有。高溫可以是任何溫度，諸如例如至少約200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃。高溫可以高達并且包括約1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃或1600℃。部件包括系統部件結構和熱絕緣套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)。熱絕緣套管包括：

至少一種混合物(如，含水混合物)，其包含無機粘合劑、無機填料粒子、和水和/或其他合適的溶劑；

包含無機纖維的呈套管(如，圓柱體或管)、包裹物(如，片材或帶)、其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)，或具有至少一個或兩個開口端的此類結構的任何組合的形式的織物，所述織物用混合物浸漬以便形成柔韌的粘合劑套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)。

其中柔韌的粘合劑套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)圍繞或幾乎完全地圍繞(即，超過180°、190°、200°、210°、220°、230°、240°、250°、260°、270°、280°、290°或300°并且小于360°)系統部件結構的至少一部分定位。填料粒子允許在水和/或其他溶劑蒸發或換句話講被去除之后在織物中保持非常高的固體含量的粘合劑/填料混合物。

表現出或產生這樣的高溫的這樣的系統的實例包括用于內燃機的排氣系統以及諸如絕熱蒸汽管線或其他高溫管線的工業應用。易于通過暴露于(如，諸如由火或其他高溫環境引起的)高溫而被損壞的這樣的系統的實例包括諸如可見于建筑物中的那些的商業或工業系統和諸如可見于家庭中的那些的民用系統。此類系統可包括(如)配件、燃料管線和管道、電氣線路、液壓管線、氣動線路、空氣調節導管、食品(液體或固體)運輸導線管(如，管道)等，其可見于建筑物或戶外環境中并且需要被針對諸如例如來自火的過度熱量的保護。其他系統可以包括用于商業或住宅廚房的排氣系統(如，像那些連接到爐頂上的罩子的排氣系統)，以及在商業、工業和海洋應用中的蒸汽管線。對于排氣系統來說，部件結構可以是具有排氣流過的內部的排氣系統結構(如，排氣管、污染控制裝置、消聲器、膨脹室、共振器等)，并且熱絕緣套管旨在用于熱絕緣以便將熱量保持在排氣系統結構的至少一部分、大部分或全部內。對于電氣系統來說，部件結構可以是例如電線延伸穿過的電氣導管、管道或電路盒，并且熱絕緣套管旨在用于熱絕緣以便將熱量保持在電氣系統部件結構的至少一部分、大部分或全部之外。

剩余的實施例使用套管類結構描述。然而，應當理解，這些實施例中的每一個也可以適用于包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的使用。

2.根據實施例1所述的部件，其中系統部件結構為排氣系統部件結構，其形式為排氣管的一段或一部分、污染控制裝置(如，柴油粒子過濾器或捕集器、催化轉化器等的一段或一部分)、消聲器、膨脹室或共振器。

3.根據實施例1或2所述的部件，其中系統部件結構包括管道或殼體。當系統需要被熱絕緣以防止或減少熱量向周圍環境中的損失或傳遞時，部件結構將可能由合適的金屬材料(如，元素金屬或合金)制成。當系統需要針對過度熱量被保護時，部件結構可由合適的金屬或聚合物材料制成。

4.根據實施例1至3中的任一項所述的部件，其中柔韌的粘合劑套管圍繞系統部件結構定位。

5.根據實施例1至4中的任一項所述的部件，其中混合物是包含水、無機粘合劑和無機填料粒子的混合物。

6.根據實施例1至5中的任一項所述的部件，其中無機粘合劑包含最大粒度為約200nm的無機粘合劑粒子。

7.根據實施例1至6中的任一項所述的部件，其中無機粘合劑包含水和無機粘合劑粒子的混合物。

8.根據實施例7所述的部件，其中無機粘合劑是無機膠態粒子的溶液。

9.根據實施例1至8中的任一項所述的部件，其中無機粘合劑包含膠態二氧化硅粒子、氧化鋁粒子或它們的組合。

10.根據實施例1至9中的任一項所述的部件，其中無機粘合劑包含溶解于水中的無機粘合劑粒子。

11.根據實施例1至10中的任一項所述的部件，其中無機粘合劑包含溶解的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰或它們的組合。

12.根據實施例1至11中的任一項所述的部件，其中無機填料粒子包含這樣的任何粒子：該粒子在水存在下與無機粘合劑混合時使無機粘合劑的大部分保持在織物中，而不形成凝膠或換句話講凝結，使得在柔韌的粘合劑套管可定位(如，滑動)在系統部件結構(如，排氣系統部件結構的外部)上或以其他方式圍繞所述系統部件結構設置之前柔韌的粘合劑套管變成固體。

13.根據實施例1至11中的任一項所述的部件，其中無機粘合劑包含膠態粒子，并且無機填料粒子包含這樣的任何粒子：該粒子在水存在下與無機粘合劑混合時將無機粘合劑的大部分保持在織物中，而不形成凝膠或換句話講凝結。

14.根據實施例12或13所述的部件，其中無機填料粒子將大部分無機粘合劑保持在織物中。

15.根據實施例1至14中的任一項所述的部件，其中無機填料粒子具有最多至約100微米的最大粒度。可以希望無機填料粒子具有約0.05微米的最小粒度。

16.根據實施例1至15中的任一項所述的部件，其中無機填料粒子包括粘土的粒子。

17.根據實施例1至16中的任一項所述的部件，其中無機填料粒子包括煅燒粘土、分層粘土、水洗粘土、表面處理的粘土、或它們的任何組合的粒子。

18.根據實施例1至17中的任一項所述的部件，其中無機填料粒子包括高嶺土、膨潤土、蒙脫石粘土、或它們的任何組合的粒子。

19.根據實施例1至18中的任一項所述的部件，其中無機填料粒子包括元素金屬、金屬合金、沉淀二氧化硅、熱解法二氧化硅、研磨二氧化硅、熱解法氧化鋁、氧化鋁粉、滑石、碳酸鈣、氫氧化鋁、二氧化鈦、玻璃泡、碳化硅、硅酸鈣、玻璃粉、或它們的任何組合。可以希望，無機填料粒子中的一部分(如，在從約5重量％，并且以1％的增量最高至并包括50％或更多的范圍內)熔化、分解、氧化、伸展(如，可伸展的膨脹材料、發泡劑等)和/或以其他方式變化以便產生可以改變熱絕緣套管的熱特性和/或聲學特性的空隙。也可以包括有機填料材料，以在暴露于高溫時例如通過分解有利于此類空隙的形成。

也可以希望使用可伸展的填料材料以便至少幫助將熱絕緣套管圍繞系統部件固定在適當的位置。例如，可以希望，將熱絕緣套管的套管狀織物的尺寸設定成大于系統部件的對應尺寸(即，使得空間或間隙在柔韌的粘合劑套管的內表面和系統部件的外表面之間形成)以便有利于柔韌的粘合劑套管在系統部件上的定位(如，通過減小在套管和部件之間的摩擦力)。通過包括足夠量的可伸展填料材料(如，類似于可伸展的膨脹型材料的粒子)作為浸漬套管狀織物、任選的柔韌的粘合劑墊或兩者的無機填料粒子的一部分或全部，可以填充在柔韌的粘合劑套管和系統部件之間的空間或間隙，使得柔韌的粘合劑套管和所得的剛性粘合劑套管緊密地貼合系統部件并且圍繞所述系統部件固定在適當的位置。也可以希望圍繞柔韌的粘合劑套管包裹導線、設置夾具或定位其他機械緊固件以便進一步固定剛性的粘合劑套管，并且因此將熱絕緣套管圍繞系統部件固定在適當的位置。

20.根據實施例1至19中的任一項所述的部件，其中織物的無機纖維適合被織造、針織或者既織造又針織到織物中。織物可以包含一種或多種不同顏色、紋理和/或大小的纖維或紗的帶、條、螺紋和/或縫線，其對安裝人員來說作為可見的引導以幫助實現柔韌的粘合劑套管的正確對準，并且由此實現熱絕緣套管的正確對準，以及用于柔韌的粘合劑包裹物的正確對準以及所述柔韌的粘合劑包裹物的每轉的重疊量。所述顏色可以被印刷、噴漆、粘附和/或以其他方式制成所述織物的一部分。

21.根據實施例1至20中的任一項所述的部件，其中織物的無機纖維包括玻璃纖維、熱處理的玻璃纖維、二氧化硅纖維、熱處理或預收縮的二氧化硅纖維、玄武巖纖維、陶瓷多晶纖維、熱處理的耐火陶瓷纖維、碳纖維、石墨纖維、或它們的任何組合。

22.根據實施例1至21中的任一項所述的部件，其中織物被用混合物貫穿其厚度的全部浸漬以便形成柔韌的粘合劑套管。

23.根據實施例1至22中的任一項所述的部件，其中織物是織造織物、針織織物、針軋織物、縫編織物、或這些類型的織物的任何組合。

24.根據實施例1至23中的任一項所述的部件，其中織物的無機纖維包括不同類型的無機纖維。

25.根據實施例1至24中的任一項所述的部件，其中織物呈片材或帶的形式。

26.根據實施例1至25中的任一項所述的部件，其中織物呈片材的形式，并且僅需要一層片材來覆蓋待熱絕緣的系統部件結構的部分(如，排氣系統部件結構的外部)。

27.根據實施例1至25中的任一項所述的部件，其中織物呈兩個或更多個套管的形式，并且每一個套管必須圍繞系統部件結構(如，排氣系統部件結構的外部)的不同位置定位以便覆蓋待熱絕緣的系統部件結構的部分。

28.根據實施例1至27中的任一項所述的部件，還包括包含無機纖維的一個或多個熱絕緣體、一個或多個金屬板或箔、一個或多個金屬粒子、帶、導線或線圈，以及一層或多層陶瓷材料中的至少一者或任何組合，其中所使用的任何這樣的熱絕緣體、金屬板或箔、金屬粒子、帶、導線或線圈以及陶瓷層設置在柔韌的粘合劑套管和系統部件結構(如，排氣系統部件結構的外表面)之間。此外，金屬(即，元素金屬、金屬合金、或金屬復合材料)板或箔、金屬粒子、帶、導線或線圈以及陶瓷材料層中的每一個可層合在熱絕緣套管內，例如，在柔韌的粘合劑套管的層與層之間、在彼此中心對準的兩個相鄰的柔韌的粘合劑套管之間、在柔韌的粘合劑套管和系統部件結構之間、在柔韌的粘合劑套管和熱絕緣體之間、或它們的任何組合。

這樣的金屬板或箔和陶瓷材料層可用作例如防水、不透水或抗水屏障、用作反射性隔熱罩，以增加熱絕緣套管的不透明度，或者這樣的功能的任何組合。可以希望由耐高溫金屬材料諸如例如適合暴露于小于約600℃的溫度的應用的鋁合金，或適合暴露于大于約600℃的溫度的應用的像鉻鎳鐵合金和不銹鋼的鎳合金制備此類金屬板或箔。涂覆(如，浸泡、噴涂、涂刷等)有包含、基本上由或由硅酸鈉粘合劑組成的陶瓷材料層的熱絕緣套管可以用作熱絕緣套管的防水、不透水或抗水外層，尤其是在熱絕緣套管用無機膠體粒子(如，膠態二氧化硅)以及粘土填料粒子制成的情況下。陶瓷材料層也可以由貼片或任何其他此類陶瓷結構形成。

可以希望使用熱絕緣套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)的多層，其中以同心的方式使用不同的柔韌的粘合劑結構。在一個實施例中，柔韌的粘合劑結構可包括(a)膠態二氧化硅和粘土浸漬的織物以及(b)硅酸鈉和粘土浸漬的織物的交替結構或層。

此類金屬粒子、帶、導線或線圈可以用作腐蝕控制劑(如，作為犧牲陽極)并且可以包括任何合適反應的金屬材料(如，元素或合金的鋁和/或鋅)。

29.根據實施例1至28中的任一項所述的部件，其中至少一個熱絕緣體的尺寸被設定以便將系統部件結構的外表面的至少一部分絕緣。

30.根據實施例1至28中的任一項所述的部件，其中至少一個熱絕緣體的尺寸被設定以便將系統部件結構的外表面的全部絕緣。

31.根據實施例1至30中的任一項所述的部件，其中至少一個熱絕緣體是在柔韌的粘合劑套管和系統部件結構之間的多個單獨的熱絕緣體。

32.根據實施例31所述的部件，其中熱絕緣體間隔開并且彼此分離。

33.根據實施例1至32中的任一項所述的部件，其中每個熱絕緣體包括多層無機纖維。

34.根據實施例1至33中的任一項所述的部件，其中每個熱絕緣體呈非織造纖維網、墊、稀松布或帶的形式。

35.根據實施例1至34中的任一項所述的部件，其中每個熱絕緣體包含玻璃纖維、熱處理的玻璃纖維、二氧化硅纖維、熱處理或預收縮的二氧化硅纖維、玄武巖纖維、耐火陶瓷纖維、熱處理的耐火陶瓷纖維、多晶纖維、高溫生物可溶的無機纖維、碳纖維、石墨纖維、氣凝膠絕緣物、或它們的任何組合。可以希望，熱絕緣體也包含一種或多種類型的填料材料，諸如例如部分或完全伸展的膨脹型材料和/或未伸展的膨脹型材料。

36.根據實施例1至35中的任一項所述的部件，其中柔韌的粘合劑套管定位(如，滑動)在系統部件結構的全部上或者以其他方式完全圍繞所述系統部件結構的全部設置。

37.根據實施例1至36中的任一項所述的部件，其中至少兩層柔韌的粘合劑套管定位(如，滑動)在系統部件結構(如，排氣系統結構的外部)上或者以其他方式圍繞所述系統部件結構設置。

38.根據實施例1至37中的任一項所述的部件，其中熱絕緣套管被定位(如，滑動)在上方或以其他方式設置，使得柔韌的粘合劑套管和熱絕緣體的至少一部分直接接觸系統部件結構的外表面。

39.根據實施例1至38中的任一項所述的部件，其中柔韌的粘合劑套管包括兩個或更多個件。

40.根據實施例1至39中的任一項所述的部件，其中柔韌的粘合劑套管處于干燥狀態并且轉化成剛性粘合劑套管。

41.根據實施例40所述的部件，其中根據壓碎強度測試，剛性粘合劑套管

表現出每線性英寸至少約40n(或至少20n)的最小壓碎強度。

希望剛性粘合劑套管為至多可壓碎的，同時保持剛性粘合劑套管的總體完整性。如本文所用，只要下面的熱絕緣體(當存在時)或下面的系統部件結構的外表面(即，未被熱絕緣體覆蓋的下面的表面)不被顯著地暴露，使得剛性粘合劑套管不再能執行其指定用途(如，保護下面的結構、提供期望程度的絕緣等)，剛性粘合劑套管的總體完整性就認為被保持。剛性粘合劑套管的用途可包括提供一定程度的熱絕緣、以及保護熱絕緣體、系統部件結構或保護這兩者不受損壞(如，通過道路碎屑沖擊、風、振動力、險惡的天氣等中的任一者或任何組合)中的至少一者或任何組合。因此，剛性粘合劑套管在一定程度上處于壓碎狀態可能是可接受的。然而，希望剛性粘合劑套管不粉碎成掉出系統部件結構的碎片并且足夠大，以防止剛性粘合劑套管執行其指定用途。

42.根據實施例41所述的部件，其中在最小壓碎強度下，不存在足夠的無機纖維破損以引起足夠的剛性粘合劑套管破碎以便暴露下面的熱絕緣體。

43.根據實施例40至42中的任一項所述的部件，其中系統部件結構為排氣系統部件結構，并且熱絕緣套管在內燃機的排氣系統中的部件的正常操作在至少1年或12,000英里、3年或36,000英里、5年或60,000英里、或10年或100,000英里內不分層。

44.根據實施例40至43中的任一項所述的部件，其中柔韌的粘合劑套管包括在從約1％，并且以1％的增量最高至且包括約40％的范圍內的無機粘合劑粒子、從約5％，并且以1％的增量最高至且包括約75％的范圍內的無機填料粒子、以及從約20％，并且以1％的增量最高至約65％的織物的無機纖維，其中每個百分比均以干重計。可以希望柔韌的粘合劑套管包含以干重計在從約14％至約67％的范圍內的無機填料粒子。此外或作為另外一種選擇，可以希望柔韌的粘合劑套管包含以干重計在從約19％至約55％的范圍內的織物的無機纖維。柔韌的粘合劑套管可以任選地包括高溫顏料，其還可以用作以干重計在從約0％，并且以1％的增量最高至且包括67％的范圍內的填料粒子。

45.根據實施例1至44中的任一項所述的部件，其中系統部件結構具有外表面和從外表面延伸遠離或延伸出的結構特征(如，口、托架等)，并且熱絕緣套管還包括具有開口(如，狹縫或孔)的纖維片狀或墊狀結構，該開口穿過所述結構形成并且用混合物浸漬以便形成柔韌粘合劑墊，其中混合物包含無機粘合劑、無機填料粒子和水和/或其他合適的溶劑。系統部件結構的結構特征穿過柔韌粘合劑墊的開口設置。纖維片材或墊狀結構可以是用來制備柔韌的粘合劑套管的織物類件或者用來制備熱絕緣體的非織造纖維網、墊、稀松布或帶類件。

46.根據實施例45所述的部件，其中柔韌的粘合劑墊的至少一部分被暴露并且未被柔韌的粘合劑套管覆蓋。柔韌的粘合劑墊的幾乎全部(即，至少約75％)、大部分(即，超過約50％)或至少一部分設置在系統部件結構的外表面和柔韌的粘合劑套管之間。希望至少足夠的柔韌的粘合劑墊設置成使得其將由柔韌的粘合劑套管固定保持在適當的位置。

可以希望，具有或不具有柔韌粘合劑墊的柔韌的粘合劑套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)形成具有復雜三維形狀的剛性粘合劑結構。該復雜三維形狀的剛性粘合劑結構可以附接到系統部件類似形狀的部分。此類復雜三維形狀的剛性粘合劑結構可以例如通過以下方式形成：(a)施加柔韌的粘合劑套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)以便符合凸形和凹形形式、模具或系統部件的復雜三維形狀的全部或至少一部分，(b)干燥、固化和/或以其他方式硬化柔韌的粘合劑結構，使得所得的成形的剛性粘合劑結構包括對應于所述形式、模具或系統部件的匹配部分的復雜三維形狀，以及(c)通過任何手段將成形的剛性粘合劑結構與所述形式、模具或系統部件分離，所述任何手段包括例如通過壓扁或以其他方式使所述形式、模具或系統部件更小以有利于其從成形的剛性粘合劑結構移除，或通過切割或以其他方式將成形的剛性粘合劑結構分成兩個或多個節段或件以有利于其從所述形式、模具或系統部件移除，或這兩種手段的組合。在一個實施例中，成形的剛性粘合劑套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)可以縱向分成兩件，其中每一件具有蛤殼狀形狀。

熱絕緣套管實施例

47.一種在根據實施例1至46中的任一項所述的部件(如，用于內燃機的排氣系統的部件)中使用的熱絕緣套管。

48.一種用于熱絕緣系統部件結構(如，排氣系統部件結構)的外部的至少一部分的熱絕緣套管，其中熱絕緣套管包括：

混合物，其包含無機粘合劑、無機填料粒子、和水和/或其他合適的溶劑；以及

包含無機纖維的織物，其呈具有至少一個或兩個開口端的套管(如，圓柱體或管)形式，織物用混合物浸漬以便形成柔韌的粘合劑套管。

其中柔韌的粘合劑套管的尺寸被設定成圍繞所述系統部件結構的至少一部分定位。

49.根據實施例48所述的熱絕緣套管，還包括：

至少一個熱絕緣體，其包含無機纖維，

其中至少一個熱絕緣體設置成使得當熱絕緣套管被施加時，至少一個熱絕緣體設置在柔韌的粘合劑套管和系統部件結構(如，排氣系統部件結構的外部)之間。

套件實施例

50.一種包括根據實施例48或49所述的熱絕緣套管的套件，其中柔韌的粘合劑套管被卷繞成卷的形式或折疊且設置到防潮層容器內。

用于制備熱絕緣套管的方法實施例

51.一種制備在系統(如，用于內燃機的排氣系統)的部件中使用的熱絕緣套管的方法，該方法包括：

形成包含混合水和/或其他合適的溶劑、無機粘合劑粒子和無機填料粒子的混合物；

提供包含無機纖維的呈具有至少一個或兩個開口端的套管(如，圓柱體或管)形式的織物，所述織物可以定位(如，滑動)在系統部件結構(如，排氣系統部件結構)的至少一部分上或者以其他方式圍繞所述系統部件結構的至少一部分設置；以及

用混合物浸漬織物以便形成柔韌的粘合劑套管，

其中可在定位(如，滑動)在系統部件結構上或以其他方式圍繞所述系統部件結構設置之前或之后用混合物浸漬織物。

52.根據實施例51所述的方法，還包括：

設置包含無機纖維的至少一個熱絕緣體，使得當柔韌的粘合劑套管定位(如，滑動)在系統部件結構的至少一部分上或以其他方式圍繞所述系統部件結構的至少一部分設置時，至少一個熱絕緣體設置在柔韌的粘合劑套管和系統部件結構之間。

系統實施例

53.一種包括根據實施例1至46中的任一項所述的部件的系統(如，內燃機的排氣系統)。

內燃機實施例

54.一種與根據實施例53所述的排氣系統結合的內燃機。

熱絕緣方法實施例

55.一種熱絕緣系統(如，用于內燃機的排氣系統)的部件的方法，其中該

部件包括系統部件結構(如，具有排氣流過的內部和外部的排氣系統部件結構)。該方法包括：

提供適合(如，尺寸設定成和/或設計成)熱絕緣系統部件結構的至少一部分(如，排氣系統部件結構的外部)的熱絕緣套管，其中熱絕緣套管包括：

混合物，其包含無機粘合劑、無機填料粒子、和水和/或其他合適的溶劑，以及

包含無機纖維的織物，其呈具有至少一個或兩個開口端的套管(如，圓柱體或管)形式，其中織物用混合物浸漬以便形成柔韌的粘合劑套管；

定位柔韌的粘合劑套管以便圍繞系統部件結構的至少一部分設置；

使柔韌的粘合劑套管干燥以便轉化成定位(如，滑動)在系統部件結構的至少一部分上或以其他方式圍繞所述系統部件結構的至少一部分設置的剛性的粘合劑套管。

56.根據實施例55所述的方法，其中所提供的熱絕緣套管還包括包含無機纖維的至少一個熱絕緣體，并且所述至少一個熱絕緣體在施加套管的過程期間設置在柔韌的粘合劑套管和系統部件結構(如，排氣系統部件結構的外部)之間。

在不脫離本發明的實質和范圍的前提下，可對本發明進行各種修改、更改和應用。例如，本發明可用于修復系統部件結構或覆蓋和/或保護系統部件結構的此前修復部分。特別地，例如，本發明的具有創造性的套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)可用于封閉孔或換句話講修復：管道或殼體，諸如例如污染控制裝置(如，柴油粒子過濾器或捕集器、催化轉化器等)的排氣管或殼體；消聲器；膨脹室；共振器；或其他系統部件結構。本發明的具有創造性的套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)也可用于固定(如)板或箔(如，由金屬或陶瓷制成的)或其他修理結構以便封閉或換句話講修復在系統部件結構(如，排氣系統部件結構)中的這樣的孔或缺陷。本發明的具有創造性的套管、包裹物和/或其他結構(即，不是套管或包裹物的結構)也可以在一端部封閉。因此，本發明并不局限于上述實施例，而是受由本公開支持的任何權利要求及其任何等同物中提及的限制的控制。

本發明可在不存在本文中未具體描述的任一元件的情況下適當地實施。還應當理解，本發明可以只涉及熱絕緣結構本身，并且因此可以在不與系統部件結合的情況下受權利要求書保護。即，熱絕緣結構可以在不存在系統部件下使用，諸如本文所描述的那些系統部件。

上面引用的所有專利和專利申請，包括在背景技術章節中的那些，都以引用方式全部并入到本文中。