多孔質マフラープレフォームの硬化方法
複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料によって構成された多孔質マフラープレフォーム（１０，１０ａ）を硬化させる方法が明細書において開示される。この方法は、マフラープレフォームをチャンバ（２４，２４ａ）内に閉じ込めるステップを有する。この方法は、マフラープレフォームを蒸気で包囲するステップを更に有する。この方法は、蒸気が多くの方向からマフラープレフォーム中に入るようにするステップを更に有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、マフラーのキャビティ内に挿入可能なプレフォームを製作する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気系統は、エンジンからの排気騒音を減少させるマフラーを有している。マフラーは、適度の昇温をもたらさなければならないが、大きすぎる圧力降下をもたらしてはならない。昇温を行なうと共に圧力降下を最小限に抑えるのを助けるためにマフラー内に繊維インサートが位置決めされる場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
本発明によれば、複数本の光ファイバ及び複数本の光ファイバに付着された加熱硬化型の熱硬化性又は可塑性材料（即ち、結合剤）によって構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる方法が提供される。結合剤の機能は、機械的一体性をプレフォームに与えてプレフォームをマフラー内に容易に挿入することができるようにすることにある。この方法は、マフラープレフォームをチャンバ内に閉じ込めるステップを有する。この方法は、マフラープレフォームを蒸気で包囲するステップを更に有する。この方法は、蒸気が多くの方向からマフラープレフォーム中に入るようにするステップを更に有する。
【０００４】
複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は可塑性材料で構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる第２の方法も又提供される。この第２の方法は、マフラープレフォームを第１の圧力状態にあるチャンバ内に閉じ込めるステップを有する。第２の方法は、閉じ込めステップ後に入口ポートを通して蒸気をチャンバ内に注入するステップを更に有する。蒸気は、蒸気をマフラープレフォームに直接当てないようチャンバ内に設けられたそらせ面によって方向づけられる。この第２の方法は、蒸気が多くの方向からマフラープレフォームに入るようにするステップを更に有する。
【０００５】
複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料によって構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる第３の方法も又提供される。第３の方法は、マフラープレフォームを第１の圧力状態にあるチャンバ内に第１の温度で閉じ込めるステップを有する。第３の方法は、閉じ込めステップ後にマフラープレフォームを大気圧及び第１の圧力よりも高い第２の圧力状態及び第２の圧力に基づいた実質的に水の沸点（即ち、飽和蒸気）にある第２の温度状態の蒸気で包囲するステップを更に有する。第３の方法は、蒸気がマフラープレフォームに入るようにするステップを更に有し、水がマフラープレフォーム上で凝縮生成し、それにより、熱が結合剤に与えられる。第３の方法は、凝縮ステップ後に前記チャンバを大気にガス抜きしてマフラープレフォームに付着されている凝縮水の大部分が蒸発するようにするステップを更に有する。
【０００６】
本発明の種々の利点は、添付の図面に照らして好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を読むと当業者には明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】内部構造を表すために幾つかの部分が切り取られた本発明の第１の例示の実施形態の斜視図である。
【図２】本発明の第２の例示の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の２つの互いに異なる実施形態が本願の図に示されている。互いに類似した特徴が本発明の２つの実施形態に示されている。互いに類似した特徴は、共通の参照符号で示されると共にアルファベット文字の添字で区別されている。互いに類似した特徴は、図面又は本明細書において別段の指定がなければ、同様に構成され、同様に動作すると共に／或いは同一の機能を有する。さらに、一実施形態の特定の特徴は、他の実施形態の対応の特徴に取って代わることができ又は図面又は本明細書に別段の指定がなければ、他の実施形態を補完することができる。
【０００９】
以下に開示する本発明の実施形態は、マフラー用のインサートの製作に利用できる。しかしながら、本明細書において説明する方法ステップは、他の動作環境で用いられる多孔質プレフォーム又は他の製品に関する他の分野において利用できることが留意される。複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料で構成された多孔質プレフォームを硬化させてマフラーインサートとして使用することができる。硬化プロセスにおいて、蒸気は、多くの方向からプロフォームに入るようにされ、プレフォームには直接当たらない。図中の太い矢印は、蒸気の流れを概略的に示していることが留意されるべきである。蒸気は、プレフォームに直接当たらないので、プレフォームは、蒸気がチャンバに入ることによっては変形せず、凝縮液又は凝縮水を過度に堆積させないで迅速且つ一様に硬化する。保持された水は、プレフォームの約１０重量％である。
【００１０】
本明細書において開示する方法は、従来の方法よりも優れている。例えば、本発明の方法は、迅速であり、より一様な硬化を可能にし、更に、典型的には、結合剤の分解が生じないよう低温で実施可能である。この方法は又、エネルギー効率が良いように思われる。また、迅速な硬化サイクルにより、少ないモールドの使用が可能である。
【００１１】
例えば、フェノール樹脂系熱硬化性結合剤のバッチ（例えば、４０個のプレフォーム）の平均硬化時間は、１秒未満である。これを強制熱風システム又は単純熱対流温風システムに関して３０秒〜２分と比較されたい。典型的には、温風硬化システムでは、利用される温度は、結合剤が分解し始めるのに足るほど高い。温度をこのように高くする理由は、平均硬化時間を短縮することにある。これとは対照的に、本発明の方法で用いられる温度は、結合剤の最大硬化速度を少し上回り且つ結合剤の分解の始まる温度よりも少し低い。この結果、結合剤の含有量が最小限に抑えられた高品質プレフォームが得られる。新規な方法によるプレフォームの硬化は又、蒸気が迅速にプレフォームに入り込んで蒸気が凝縮する際にそのエネルギーの大部分を放出するので終始一貫している。これは、多孔質プレフォームが空気環境において良好な熱の不導体なので、プレフォームの外側部分がプレフォームの内側部分よりも高い温度になる温風システムと匹敵する。エネルギーが蒸気からプレフォームに非常に効率的に伝わると共に熱的に極めて効率の高い蒸気発生器を容易に利用できるので、本発明の方法の全体的エネルギー消費量は、典型的には、先行技術の温風システムよりも少ない。非常に迅速な硬化サイクルに鑑みて、一般に、プロセススループットが同一である場合、本発明の方法で必要なモールドの数は、温風プロセスについて必要なモールドの数よりも少ない。
【００１２】
次に図１を参照すると、第１の例示の実施形態では、マフラープレフォーム１０が有孔モールド１２内に保持されている。プレフォーム１０は、複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料で作られている。この時点で、加熱硬化型の熱硬化性材料は、未硬化であり、ガラス繊維は、硬化に先立って互いに対して動くことができる。熱をプレフォーム１０に加えることにより、加熱硬化型熱硬化性材料が硬化し、それによりガラス繊維が不動化される傾向がある。熱硬化性材料と熱可塑性材料の両方は、ガラス繊維を包み込むと共にガラス繊維を互いに橋渡しする。結合剤は、ガラス繊維よりも柔軟性が低い傾向があるので、ガラス繊維を硬い結合剤で単に包み込むことによっても構造的一体性がプレフォームに与えられる傾向がある。橋渡し機構は、少なくとも熱可塑性材料の場合、恐らくは顕著に見られるであろう。熱可塑性材料が用いられる場合、熱により、熱可塑性材料は、ガラス繊維相互間にブリッジを形成することができる。結合剤が冷えると、ガラス繊維は、互いに結合されることになる。ガラス繊維をモールド１２が所望量のガラス繊維で満たされるまでモールド１２内に注入するのが良い。ガラス繊維をこれがモールド１２中に注入されている間、加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料と共に吹き込むのが良い。ガラス繊維をモールド１２内に挿入し、結合剤をガラス繊維がモールドに入る前か後かのいずれかに塗布するために他の手段及び方法を用いることができる。
【００１３】
図１に示されているように、モールド１２は、有孔であるのが良く、少なくとも２つの互いに異なる側部に設けられた孔１４を有する。例示のモールド１２は、モールド１２の全周囲に沿って全体的に配置されたパターンをなす孔１４を有している。一実施形態では、モールド１２の外面の実質的に２０％〜実質的に５０％が蒸気を受け入れるよう開いているのが良い。モールドにあける穴の数を少なくした状態で許容可能な硬化を達成することが可能である。一般に、モールドの多孔性が高ければ高いほど、製造環境においてモールドは機械的耐久性がそれだけ一層低くなる傾向がある。しかしながら、多孔性が低いと、硬化時間が増大する傾向がある。また、中央穴が設けられていないプレフォームは、筒体よりも長方形の形状をしている場合があるが、本明細書において開示する方法の実施形態によって硬化可能であることが留意される。図２は、モールド１２ａが外面１６ａに沿って設けられた第１の組をなす孔１４ａ及び内面２０ａに沿って設けられた第２の組をなす孔１８ａを有する第２の実施形態を示している。留意されるように、プレフォームを保持するモールドの使用及びモールド１２，１２ａの形態は、例示の実施形態に関するものであり、全ての実施形態に関して本発明を限定するものではないことが留意される。
【００１４】
また、モールド１２又はモールド１２ａに複数本のガラス繊維及び加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料を真空の支援により充填できることが留意される。例えば、プレフォーム材料を表面１６ａ，２０ａ相互間の環状空間内に差し向けているときに図２に示された内部キャビティ２２ａ中が真空にされるのが良い。他のモールド形態において真空の他の用い方を利用することができる。
【００１５】
再び図１を参照すると、チャンバ２４は、圧力容器２６により構成されるのが良い。マフラープレフォーム１０を保持したモールド１２をチャンバ２４内に配置し、圧力容器２６のドア４０を閉めることによりマフラープレフォーム１０を保持したモールド１２をチャンバ２４内に閉じ込めるのが良い。モールド１２をチャンバ２４内に閉じ込めた後、チャンバ２４に蒸気を充填するのが良い。かくして、マフラープレフォームは、蒸気で包囲される。チャンバ２４をモールド１２が挿入された後に閉鎖すると、チャンバ２４内の圧力は、第１の圧力、例えば大気圧又は他の何らかの圧力レベルである。チャンバ２４内に注入された蒸気は、第１の圧力よりも高い第２の圧力状態にある。蒸気は、マフラープレフォーム１０に入るようになる。というのは、マフラープレフォーム１０は、多孔質であると共に第１の圧力と第２の圧力に差があるからである。かくして、蒸気は、マフラープレフォーム１０に入り込み、そしてマフラープレフォーム１０全体にわたり加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料に繊維材料に接触する。
【００１６】
蒸気は、プレフォームの隙間に迅速に入るであろう。蒸気がプレフォーム中のガラスフィラメントに接触すると、蒸気は、状態を気相から液相に変え、それによりその凝縮潜熱が奪われてこれがガラス繊維に与えられる。蒸気がプレフォーム中に深く迅速に動くことは、プレフォーム中に既に存在している大気圧状態の空気と蒸気の圧力の圧力差によって行なわれる。蒸気は、プレフォーム中に迅速且つ深く移動し（蒸気圧力に基づいて）、比較的低温の結合剤被覆ガラスフィラメントとの接触時に凝縮して液体の形態になる。
【００１７】
閉じ込めステップ後、入口ポート２８を通って蒸気をチャンバ２４内に注入するのが良い。オプションとして、蒸気をマフラープレフォーム１０に直接当てないようチャンバ２４内に設けられたそらせ面により蒸気を方向づけるのが良い。換言すると、入口ポート２８は、蒸気を軸線３０に沿って差し向けるが、蒸気は、軸線３０とは異なる方向でプレフォーム１０に接触する。蒸気がプレフォームに直接当たらないので、蒸気は、プレフォームを変形させる恐れが低い。また、蒸気が１つ又は複数個の入口からプレフォームに直接当たる場合よりも一様な仕方でプレフォームを加熱する傾向がある。図１は、バッフル３２が軸線３０に沿ってマフラープレフォーム１０と入口ポート２８との間に位置決めされた一例を示している。バッフル３２は、蒸気の流れをマフラープレフォーム１０の互いに反対側の側部に分割し又は枝分かれさせる。
【００１８】
図１では、バッフル３２は、流れを軸線３０回りに３６０°拡散させる状態で示されている。図１に示された構成により、バッフル３２は、流れをチャンバ２４の半径方向周囲に向かって方向転換させる。動作原理を説明すると、蒸気は、軸線３０に沿ってプレフォームの全長にわたり軸線３０回りのプレフォーム１０の全ての側部からプレフォーム１０に入り込む。矢印４４，４６により示された蒸気は、先ず最初にプレフォーム１０に入り込み、次に、矢印４８，５０で示された蒸気、次に矢印５２，５４で示された蒸気、次に矢印５６，５８で示された蒸気、次に矢印６０，６２で示された蒸気、次に矢印６４，６６で示された蒸気がプレフォーム１０に入り込むことができる。矢印４４〜６６は、概略的であり、バッフル３２周りに且つ軸線３０に沿う入口ポート２８からの蒸気の進行状態を示すために示されている。軸線３０に沿う入口ポート２８からの蒸気の拡散は、実質的に瞬時に起こる。かくして、図１の実施形態は、蒸気がプレフォーム１０に全ての側部から迅速に入り込み、そしてプレフォーム１０の外側から内側に進むようにする方法を提供している。
【００１９】
図２は、蒸気をマフラープレフォーム１０ａに直接当てないで、チャンバ２４に導入することができる他の幾つかの例を示している。入口ポート２８ａ，２８ｂが種々の断面をそれぞれ備えたバッフル３２ａ，３２ｂのところに方向づけられている。バッフル３２ａは、外側そらせ面３６ａ，３８ａがモールド１２ａの接線方向に延びるよう形作られている。かくして、表面３６ａ，３８ａにより方向づけられた蒸気の流れは、プレフォーム１０ａには直接当たらない。バッフル３２ｂの半径方向内縁部４２ａは、モールド１２ａの接線方向であるよう同様に形作られている。また、平らな板を蒸気を拡散させるために入口とプレフォームとの間に配置して利用することもできることが留意される。
【００２０】
別の入口ポート２８ｃが圧力容器２６ａの内面３４ａのところで方向づけられるのが良い。かくして、圧力容器２６ａそれ自体がそらせ面を構成することができる。入口ポート２８ｄを蒸気をモールド１２ａ又はプレフォーム１０ａと交差しない軸線３０ａに沿って差し向けることができる。入口ポート２８ｄから放出された蒸気は、この蒸気が表面３４ａに接触する前にモールド１２ａに接触するよう入口ポート２８ｄから出ることができる。しかしながら、入口ポート２８ｄから放出された蒸気は、軸線３０ａがプレフォーム１０ａと交差していないのでプレフォーム１０ａに直接当たることはない。
【００２１】
図１及び図２に記載された例は、蒸気が互いに逆の方向を含む多くの方向からマフラープレフォーム１０，１０ａに入るようにするよう種々の実施形態を構成できることを示している。入口ポートは、複数の入口ポートがプレフォームの周囲に沿って配置されても良く又は単一の入口ポートが蒸気をチャンバ内に差し向けられても良い。多数の入口ポートを備えた実施形態では、入口ポートは、プレフォームの周囲全体に沿って等間隔を置いて配置されても良く、或いは、互いに群をなして配置されても良い。
【００２２】
再び図１を参照すると、マフラープレフォーム１０は、マフラープレフォーム１０が第１の温度状態にあるとき、チャンバ２４内に閉じ込められる。第１の温度は、所望に応じて選択でき、周囲温度であるのが良い。第１の温度は、蒸気の温度よりも低く、それにより、蒸気からの熱を加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料に伝えることができるようになる。チャンバ２４は、圧力容器２６のドア４０が閉じられると、第１の圧力状態にある。第１の圧力は、所望に応じて選択でき、周囲圧力又は大気圧であるのが良い。第１の圧力は、蒸気の圧力よりも低く、それにより、蒸気がプレフォーム１０に完全に入り込むようになる。
【００２３】
蒸気の温度及び圧力は、硬化を保証する一方で、チャンバ２４を硬化後にガス抜きした後に凝縮液が残存する恐れを最小限に抑えるよう選択するのが良い。蒸気の温度は、通常、蒸気圧力によって制御される。続いて加熱する加熱器を取り付けて蒸気の温度を上げても良い。この手段は、蒸気発生器の動作圧力を単に増大させるよりもコスト高であるかもしれない。硬化プロセス後にプレフォーム上に残存する凝縮液の量を最小限に抑えることが望ましい。蒸気の圧力は、例示の実施形態では第１の圧力の少なくとも８倍であるのが良く、他の実施形態では８倍以下であっても良い。例えば、蒸気を約１５０ｐｓｉ（１０．２気圧）から約１９０ｐｓｉ（１２．９気圧）までの範囲の圧力でチャンバ２４に注入するのが良い。
【００２４】
一般に、蒸気圧力が高いと、コストが高くなり、したがって、蒸気の圧力は、蒸気がプレフォーム１０に完全且つ迅速に入り込む最低圧力として選択されるのが良く、蒸気の温度は、これが依然として熱硬化性材料を硬化させ又は熱可塑性材料がガラス繊維相互間にブリッジを形成するほどを高い。ドアが開放されて、チャンバ内の圧力が上昇して大気圧に戻る前の短い時間の間、チャンバ内の圧力を大気圧未満に減少させることによりプレフォーム上に残存する凝縮液の量を一段と減少させることができる。また、これにより、プレフォームの温度が一段と減少し、それによりプレフォームがチャンバから取り出されるときにプレフォームを取り扱いやすくなる。
【００２５】
また、蒸気の最低圧力は、水が蒸発するのに相当する温度に鑑みて選択されるのが良い。水の沸点は、周囲圧力の大きさで決まる。蒸気は、その利用可能な熱のほぼ全てを凝縮により熱硬化性又は熱可塑性材料に与え、それにより、状態が気体から液体に変わる。かくして、蒸気の圧力は、熱硬化性又は熱可塑性材料が迅速に硬化する温度で蒸気の凝縮が起こるよう選択されるのが良い。一例では、蒸気を約３５０°Ｆ（１７６．７℃）から約３８０°Ｆ（１９３．３℃）までの範囲の温度でチャンバ２４内に注入するのが良い。蒸気を飽和蒸気として、即ち、蒸気圧力に一致した飽和温度でチャンバ３４内に注入するのが良い。
【００２６】
また、この温度は、チャンバ２４をガス抜きしてドア４０を開いたあとの圧力及び温度条件を考慮して選択されるのが良い。具体的に説明すると、硬化プロセスが完了すると凝縮液の全てが蒸発することが望ましい場合がある。したがって、蒸気の温度は、硬化の結果として生じる凝縮液の温度がガス抜き後にチャンバ２４内の圧力状態で蒸発するのに十分なほど高い温度状態にあるよう選択されるのが良い。マフラープレフォーム１０の温度は、蒸気により高くなり、硬化により生じる凝縮液の完全な蒸発の可能性が高くなることが留意される。
【００２７】
一実施形態としての例示の方法は、次のように進むのが良い。モールド１２を複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料で充填する。次に、充填状態のモールド１２をチャンバ２４内に配置し、そして圧力容器２６のドア４０を占めて閉鎖チャンバ２４を構成する。モールド１２、プレフォーム１０及びチャンバ２４の内部の温度は、周囲温度である。チャンバ２４内の圧力は、周囲圧力である。圧力容器２６を閉鎖した後、蒸気を約２０秒から約１２０秒の期間にわたりチャンバ２４内に注入する。蒸気は、約３５０°Ｆから約３８０°Ｆまでの範囲の温度である。約１２０秒から約１５０秒までの範囲内の時間が経つと、チャンバ２４内の圧力は、約１２０ｐｓｉから約１９０ｐｓｉまでの範囲にある。最高圧力に達するまでに必要な時間は、主として、蒸気発生器の能力で決まる。一つの商業的な作動では、１５０ｐｓｉの圧力には加圧の開始後２０秒以内に達する。チャンバが加熱されているとき、プレフォームの内部は、蒸気の温度よりも約１５秒だけ遅れ、１５℃未満である。最高圧力に達した後、結合剤を硬化させ或いはプレフォームが冷却時に機械的一体性を有するのに十分に結合剤が流動するようにするのに必要な時間は、約３０秒から約１５０秒までの範囲にある。一般に、蒸気温度が低ければ低いほど、硬化に必要な時間がそれだけ一層長くなる。次に、チャンバ２４をガス抜きし、そして圧力容器２６のドア４０を開く。チャンバ２４をガス抜きすると共にドア４０をできるだけ迅速に開いて凝縮液が温度降下を生じないようにし、それにより完全な蒸発の恐れを減少させることが望ましい。幾つかの実施形態では、約２０秒から約４０秒までの範囲の時間でチャンバ２４をガス抜きすると共にドア４０を開くのが良い。別の実施形態では、チャンバ２４内の圧力を大気圧未満に減少させてプレフォーム上に残存する水分の量を減少させ、プレフォームを一段と冷却させるのが良い。チャンバ内に凝縮液が存在している場合、ドアを開く前にこれを除去するのが良い。
【００２８】
広義の本発明の原理及び作用方法をその好ましい実施形態において説明した。しかしながら、本発明は、その範囲から逸脱することなく、具体的に図示すると共に説明した形態以外の形態で実施できることが留意されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、マフラーのキャビティ内に挿入可能なプレフォームを製作する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気系統は、エンジンからの排気騒音を減少させるマフラーを有している。マフラーは、適度の昇温をもたらさなければならないが、大きすぎる圧力降下をもたらしてはならない。昇温を行なうと共に圧力降下を最小限に抑えるのを助けるためにマフラー内に繊維インサートが位置決めされる場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
本発明によれば、複数本の光ファイバ及び複数本の光ファイバに付着された加熱硬化型の熱硬化性又は可塑性材料（即ち、結合剤）によって構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる方法が提供される。結合剤の機能は、機械的一体性をプレフォームに与えてプレフォームをマフラー内に容易に挿入することができるようにすることにある。この方法は、マフラープレフォームをチャンバ内に閉じ込めるステップを有する。この方法は、マフラープレフォームを蒸気で包囲するステップを更に有する。この方法は、蒸気が多くの方向からマフラープレフォーム中に入るようにするステップを更に有する。
【０００４】
複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は可塑性材料で構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる第２の方法も又提供される。この第２の方法は、マフラープレフォームを第１の圧力状態にあるチャンバ内に閉じ込めるステップを有する。第２の方法は、閉じ込めステップ後に入口ポートを通して蒸気をチャンバ内に注入するステップを更に有する。蒸気は、蒸気をマフラープレフォームに直接当てないようチャンバ内に設けられたそらせ面によって方向づけられる。この第２の方法は、蒸気が多くの方向からマフラープレフォームに入るようにするステップを更に有する。
【０００５】
複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料によって構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる第３の方法も又提供される。第３の方法は、マフラープレフォームを第１の圧力状態にあるチャンバ内に第１の温度で閉じ込めるステップを有する。第３の方法は、閉じ込めステップ後にマフラープレフォームを大気圧及び第１の圧力よりも高い第２の圧力状態及び第２の圧力に基づいた実質的に水の沸点（即ち、飽和蒸気）にある第２の温度状態の蒸気で包囲するステップを更に有する。第３の方法は、蒸気がマフラープレフォームに入るようにするステップを更に有し、水がマフラープレフォーム上で凝縮生成し、それにより、熱が結合剤に与えられる。第３の方法は、凝縮ステップ後に前記チャンバを大気にガス抜きしてマフラープレフォームに付着されている凝縮水の大部分が蒸発するようにするステップを更に有する。
【０００６】
本発明の種々の利点は、添付の図面に照らして好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を読むと当業者には明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】内部構造を表すために幾つかの部分が切り取られた本発明の第１の例示の実施形態の斜視図である。
【図２】本発明の第２の例示の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の２つの互いに異なる実施形態が本願の図に示されている。互いに類似した特徴が本発明の２つの実施形態に示されている。互いに類似した特徴は、共通の参照符号で示されると共にアルファベット文字の添字で区別されている。互いに類似した特徴は、図面又は本明細書において別段の指定がなければ、同様に構成され、同様に動作すると共に／或いは同一の機能を有する。さらに、一実施形態の特定の特徴は、他の実施形態の対応の特徴に取って代わることができ又は図面又は本明細書に別段の指定がなければ、他の実施形態を補完することができる。
【０００９】
以下に開示する本発明の実施形態は、マフラー用のインサートの製作に利用できる。しかしながら、本明細書において説明する方法ステップは、他の動作環境で用いられる多孔質プレフォーム又は他の製品に関する他の分野において利用できることが留意される。複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料で構成された多孔質プレフォームを硬化させてマフラーインサートとして使用することができる。硬化プロセスにおいて、蒸気は、多くの方向からプロフォームに入るようにされ、プレフォームには直接当たらない。図中の太い矢印は、蒸気の流れを概略的に示していることが留意されるべきである。蒸気は、プレフォームに直接当たらないので、プレフォームは、蒸気がチャンバに入ることによっては変形せず、凝縮液又は凝縮水を過度に堆積させないで迅速且つ一様に硬化する。保持された水は、プレフォームの約１０重量％である。
【００１０】
本明細書において開示する方法は、従来の方法よりも優れている。例えば、本発明の方法は、迅速であり、より一様な硬化を可能にし、更に、典型的には、結合剤の分解が生じないよう低温で実施可能である。この方法は又、エネルギー効率が良いように思われる。また、迅速な硬化サイクルにより、少ないモールドの使用が可能である。
【００１１】
例えば、フェノール樹脂系熱硬化性結合剤のバッチ（例えば、４０個のプレフォーム）の平均硬化時間は、１秒未満である。これを強制熱風システム又は単純熱対流温風システムに関して３０秒〜２分と比較されたい。典型的には、温風硬化システムでは、利用される温度は、結合剤が分解し始めるのに足るほど高い。温度をこのように高くする理由は、平均硬化時間を短縮することにある。これとは対照的に、本発明の方法で用いられる温度は、結合剤の最大硬化速度を少し上回り且つ結合剤の分解の始まる温度よりも少し低い。この結果、結合剤の含有量が最小限に抑えられた高品質プレフォームが得られる。新規な方法によるプレフォームの硬化は又、蒸気が迅速にプレフォームに入り込んで蒸気が凝縮する際にそのエネルギーの大部分を放出するので終始一貫している。これは、多孔質プレフォームが空気環境において良好な熱の不導体なので、プレフォームの外側部分がプレフォームの内側部分よりも高い温度になる温風システムと匹敵する。エネルギーが蒸気からプレフォームに非常に効率的に伝わると共に熱的に極めて効率の高い蒸気発生器を容易に利用できるので、本発明の方法の全体的エネルギー消費量は、典型的には、先行技術の温風システムよりも少ない。非常に迅速な硬化サイクルに鑑みて、一般に、プロセススループットが同一である場合、本発明の方法で必要なモールドの数は、温風プロセスについて必要なモールドの数よりも少ない。
【００１２】
次に図１を参照すると、第１の例示の実施形態では、マフラープレフォーム１０が有孔モールド１２内に保持されている。プレフォーム１０は、複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料で作られている。この時点で、加熱硬化型の熱硬化性材料は、未硬化であり、ガラス繊維は、硬化に先立って互いに対して動くことができる。熱をプレフォーム１０に加えることにより、加熱硬化型熱硬化性材料が硬化し、それによりガラス繊維が不動化される傾向がある。熱硬化性材料と熱可塑性材料の両方は、ガラス繊維を包み込むと共にガラス繊維を互いに橋渡しする。結合剤は、ガラス繊維よりも柔軟性が低い傾向があるので、ガラス繊維を硬い結合剤で単に包み込むことによっても構造的一体性がプレフォームに与えられる傾向がある。橋渡し機構は、少なくとも熱可塑性材料の場合、恐らくは顕著に見られるであろう。熱可塑性材料が用いられる場合、熱により、熱可塑性材料は、ガラス繊維相互間にブリッジを形成することができる。結合剤が冷えると、ガラス繊維は、互いに結合されることになる。ガラス繊維をモールド１２が所望量のガラス繊維で満たされるまでモールド１２内に注入するのが良い。ガラス繊維をこれがモールド１２中に注入されている間、加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料と共に吹き込むのが良い。ガラス繊維をモールド１２内に挿入し、結合剤をガラス繊維がモールドに入る前か後かのいずれかに塗布するために他の手段及び方法を用いることができる。
【００１３】
図１に示されているように、モールド１２は、有孔であるのが良く、少なくとも２つの互いに異なる側部に設けられた孔１４を有する。例示のモールド１２は、モールド１２の全周囲に沿って全体的に配置されたパターンをなす孔１４を有している。一実施形態では、モールド１２の外面の実質的に２０％〜実質的に５０％が蒸気を受け入れるよう開いているのが良い。モールドにあける穴の数を少なくした状態で許容可能な硬化を達成することが可能である。一般に、モールドの多孔性が高ければ高いほど、製造環境においてモールドは機械的耐久性がそれだけ一層低くなる傾向がある。しかしながら、多孔性が低いと、硬化時間が増大する傾向がある。また、中央穴が設けられていないプレフォームは、筒体よりも長方形の形状をしている場合があるが、本明細書において開示する方法の実施形態によって硬化可能であることが留意される。図２は、モールド１２ａが外面１６ａに沿って設けられた第１の組をなす孔１４ａ及び内面２０ａに沿って設けられた第２の組をなす孔１８ａを有する第２の実施形態を示している。留意されるように、プレフォームを保持するモールドの使用及びモールド１２，１２ａの形態は、例示の実施形態に関するものであり、全ての実施形態に関して本発明を限定するものではないことが留意される。
【００１４】
また、モールド１２又はモールド１２ａに複数本のガラス繊維及び加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料を真空の支援により充填できることが留意される。例えば、プレフォーム材料を表面１６ａ，２０ａ相互間の環状空間内に差し向けているときに図２に示された内部キャビティ２２ａ中が真空にされるのが良い。他のモールド形態において真空の他の用い方を利用することができる。
【００１５】
再び図１を参照すると、チャンバ２４は、圧力容器２６により構成されるのが良い。マフラープレフォーム１０を保持したモールド１２をチャンバ２４内に配置し、圧力容器２６のドア４０を閉めることによりマフラープレフォーム１０を保持したモールド１２をチャンバ２４内に閉じ込めるのが良い。モールド１２をチャンバ２４内に閉じ込めた後、チャンバ２４に蒸気を充填するのが良い。かくして、マフラープレフォームは、蒸気で包囲される。チャンバ２４をモールド１２が挿入された後に閉鎖すると、チャンバ２４内の圧力は、第１の圧力、例えば大気圧又は他の何らかの圧力レベルである。チャンバ２４内に注入された蒸気は、第１の圧力よりも高い第２の圧力状態にある。蒸気は、マフラープレフォーム１０に入るようになる。というのは、マフラープレフォーム１０は、多孔質であると共に第１の圧力と第２の圧力に差があるからである。かくして、蒸気は、マフラープレフォーム１０に入り込み、そしてマフラープレフォーム１０全体にわたり加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料に繊維材料に接触する。
【００１６】
蒸気は、プレフォームの隙間に迅速に入るであろう。蒸気がプレフォーム中のガラスフィラメントに接触すると、蒸気は、状態を気相から液相に変え、それによりその凝縮潜熱が奪われてこれがガラス繊維に与えられる。蒸気がプレフォーム中に深く迅速に動くことは、プレフォーム中に既に存在している大気圧状態の空気と蒸気の圧力の圧力差によって行なわれる。蒸気は、プレフォーム中に迅速且つ深く移動し（蒸気圧力に基づいて）、比較的低温の結合剤被覆ガラスフィラメントとの接触時に凝縮して液体の形態になる。
【００１７】
閉じ込めステップ後、入口ポート２８を通って蒸気をチャンバ２４内に注入するのが良い。オプションとして、蒸気をマフラープレフォーム１０に直接当てないようチャンバ２４内に設けられたそらせ面により蒸気を方向づけるのが良い。換言すると、入口ポート２８は、蒸気を軸線３０に沿って差し向けるが、蒸気は、軸線３０とは異なる方向でプレフォーム１０に接触する。蒸気がプレフォームに直接当たらないので、蒸気は、プレフォームを変形させる恐れが低い。また、蒸気が１つ又は複数個の入口からプレフォームに直接当たる場合よりも一様な仕方でプレフォームを加熱する傾向がある。図１は、バッフル３２が軸線３０に沿ってマフラープレフォーム１０と入口ポート２８との間に位置決めされた一例を示している。バッフル３２は、蒸気の流れをマフラープレフォーム１０の互いに反対側の側部に分割し又は枝分かれさせる。
【００１８】
図１では、バッフル３２は、流れを軸線３０回りに３６０°拡散させる状態で示されている。図１に示された構成により、バッフル３２は、流れをチャンバ２４の半径方向周囲に向かって方向転換させる。動作原理を説明すると、蒸気は、軸線３０に沿ってプレフォームの全長にわたり軸線３０回りのプレフォーム１０の全ての側部からプレフォーム１０に入り込む。矢印４４，４６により示された蒸気は、先ず最初にプレフォーム１０に入り込み、次に、矢印４８，５０で示された蒸気、次に矢印５２，５４で示された蒸気、次に矢印５６，５８で示された蒸気、次に矢印６０，６２で示された蒸気、次に矢印６４，６６で示された蒸気がプレフォーム１０に入り込むことができる。矢印４４〜６６は、概略的であり、バッフル３２周りに且つ軸線３０に沿う入口ポート２８からの蒸気の進行状態を示すために示されている。軸線３０に沿う入口ポート２８からの蒸気の拡散は、実質的に瞬時に起こる。かくして、図１の実施形態は、蒸気がプレフォーム１０に全ての側部から迅速に入り込み、そしてプレフォーム１０の外側から内側に進むようにする方法を提供している。
【００１９】
図２は、蒸気をマフラープレフォーム１０ａに直接当てないで、チャンバ２４に導入することができる他の幾つかの例を示している。入口ポート２８ａ，２８ｂが種々の断面をそれぞれ備えたバッフル３２ａ，３２ｂのところに方向づけられている。バッフル３２ａは、外側そらせ面３６ａ，３８ａがモールド１２ａの接線方向に延びるよう形作られている。かくして、表面３６ａ，３８ａにより方向づけられた蒸気の流れは、プレフォーム１０ａには直接当たらない。バッフル３２ｂの半径方向内縁部４２ａは、モールド１２ａの接線方向であるよう同様に形作られている。また、平らな板を蒸気を拡散させるために入口とプレフォームとの間に配置して利用することもできることが留意される。
【００２０】
別の入口ポート２８ｃが圧力容器２６ａの内面３４ａのところで方向づけられるのが良い。かくして、圧力容器２６ａそれ自体がそらせ面を構成することができる。入口ポート２８ｄを蒸気をモールド１２ａ又はプレフォーム１０ａと交差しない軸線３０ａに沿って差し向けることができる。入口ポート２８ｄから放出された蒸気は、この蒸気が表面３４ａに接触する前にモールド１２ａに接触するよう入口ポート２８ｄから出ることができる。しかしながら、入口ポート２８ｄから放出された蒸気は、軸線３０ａがプレフォーム１０ａと交差していないのでプレフォーム１０ａに直接当たることはない。
【００２１】
図１及び図２に記載された例は、蒸気が互いに逆の方向を含む多くの方向からマフラープレフォーム１０，１０ａに入るようにするよう種々の実施形態を構成できることを示している。入口ポートは、複数の入口ポートがプレフォームの周囲に沿って配置されても良く又は単一の入口ポートが蒸気をチャンバ内に差し向けられても良い。多数の入口ポートを備えた実施形態では、入口ポートは、プレフォームの周囲全体に沿って等間隔を置いて配置されても良く、或いは、互いに群をなして配置されても良い。
【００２２】
再び図１を参照すると、マフラープレフォーム１０は、マフラープレフォーム１０が第１の温度状態にあるとき、チャンバ２４内に閉じ込められる。第１の温度は、所望に応じて選択でき、周囲温度であるのが良い。第１の温度は、蒸気の温度よりも低く、それにより、蒸気からの熱を加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料に伝えることができるようになる。チャンバ２４は、圧力容器２６のドア４０が閉じられると、第１の圧力状態にある。第１の圧力は、所望に応じて選択でき、周囲圧力又は大気圧であるのが良い。第１の圧力は、蒸気の圧力よりも低く、それにより、蒸気がプレフォーム１０に完全に入り込むようになる。
【００２３】
蒸気の温度及び圧力は、硬化を保証する一方で、チャンバ２４を硬化後にガス抜きした後に凝縮液が残存する恐れを最小限に抑えるよう選択するのが良い。蒸気の温度は、通常、蒸気圧力によって制御される。続いて加熱する加熱器を取り付けて蒸気の温度を上げても良い。この手段は、蒸気発生器の動作圧力を単に増大させるよりもコスト高であるかもしれない。硬化プロセス後にプレフォーム上に残存する凝縮液の量を最小限に抑えることが望ましい。蒸気の圧力は、例示の実施形態では第１の圧力の少なくとも８倍であるのが良く、他の実施形態では８倍以下であっても良い。例えば、蒸気を約１５０ｐｓｉ（１０．２気圧）から約１９０ｐｓｉ（１２．９気圧）までの範囲の圧力でチャンバ２４に注入するのが良い。
【００２４】
一般に、蒸気圧力が高いと、コストが高くなり、したがって、蒸気の圧力は、蒸気がプレフォーム１０に完全且つ迅速に入り込む最低圧力として選択されるのが良く、蒸気の温度は、これが依然として熱硬化性材料を硬化させ又は熱可塑性材料がガラス繊維相互間にブリッジを形成するほどを高い。ドアが開放されて、チャンバ内の圧力が上昇して大気圧に戻る前の短い時間の間、チャンバ内の圧力を大気圧未満に減少させることによりプレフォーム上に残存する凝縮液の量を一段と減少させることができる。また、これにより、プレフォームの温度が一段と減少し、それによりプレフォームがチャンバから取り出されるときにプレフォームを取り扱いやすくなる。
【００２５】
また、蒸気の最低圧力は、水が蒸発するのに相当する温度に鑑みて選択されるのが良い。水の沸点は、周囲圧力の大きさで決まる。蒸気は、その利用可能な熱のほぼ全てを凝縮により熱硬化性又は熱可塑性材料に与え、それにより、状態が気体から液体に変わる。かくして、蒸気の圧力は、熱硬化性又は熱可塑性材料が迅速に硬化する温度で蒸気の凝縮が起こるよう選択されるのが良い。一例では、蒸気を約３５０°Ｆ（１７６．７℃）から約３８０°Ｆ（１９３．３℃）までの範囲の温度でチャンバ２４内に注入するのが良い。蒸気を飽和蒸気として、即ち、蒸気圧力に一致した飽和温度でチャンバ３４内に注入するのが良い。
【００２６】
また、この温度は、チャンバ２４をガス抜きしてドア４０を開いたあとの圧力及び温度条件を考慮して選択されるのが良い。具体的に説明すると、硬化プロセスが完了すると凝縮液の全てが蒸発することが望ましい場合がある。したがって、蒸気の温度は、硬化の結果として生じる凝縮液の温度がガス抜き後にチャンバ２４内の圧力状態で蒸発するのに十分なほど高い温度状態にあるよう選択されるのが良い。マフラープレフォーム１０の温度は、蒸気により高くなり、硬化により生じる凝縮液の完全な蒸発の可能性が高くなることが留意される。
【００２７】
一実施形態としての例示の方法は、次のように進むのが良い。モールド１２を複数本のガラス繊維及び複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料で充填する。次に、充填状態のモールド１２をチャンバ２４内に配置し、そして圧力容器２６のドア４０を占めて閉鎖チャンバ２４を構成する。モールド１２、プレフォーム１０及びチャンバ２４の内部の温度は、周囲温度である。チャンバ２４内の圧力は、周囲圧力である。圧力容器２６を閉鎖した後、蒸気を約２０秒から約１２０秒の期間にわたりチャンバ２４内に注入する。蒸気は、約３５０°Ｆから約３８０°Ｆまでの範囲の温度である。約１２０秒から約１５０秒までの範囲内の時間が経つと、チャンバ２４内の圧力は、約１２０ｐｓｉから約１９０ｐｓｉまでの範囲にある。最高圧力に達するまでに必要な時間は、主として、蒸気発生器の能力で決まる。一つの商業的な作動では、１５０ｐｓｉの圧力には加圧の開始後２０秒以内に達する。チャンバが加熱されているとき、プレフォームの内部は、蒸気の温度よりも約１５秒だけ遅れ、１５℃未満である。最高圧力に達した後、結合剤を硬化させ或いはプレフォームが冷却時に機械的一体性を有するのに十分に結合剤が流動するようにするのに必要な時間は、約３０秒から約１５０秒までの範囲にある。一般に、蒸気温度が低ければ低いほど、硬化に必要な時間がそれだけ一層長くなる。次に、チャンバ２４をガス抜きし、そして圧力容器２６のドア４０を開く。チャンバ２４をガス抜きすると共にドア４０をできるだけ迅速に開いて凝縮液が温度降下を生じないようにし、それにより完全な蒸発の恐れを減少させることが望ましい。幾つかの実施形態では、約２０秒から約４０秒までの範囲の時間でチャンバ２４をガス抜きすると共にドア４０を開くのが良い。別の実施形態では、チャンバ２４内の圧力を大気圧未満に減少させてプレフォーム上に残存する水分の量を減少させ、プレフォームを一段と冷却させるのが良い。チャンバ内に凝縮液が存在している場合、ドアを開く前にこれを除去するのが良い。
【００２８】
広義の本発明の原理及び作用方法をその好ましい実施形態において説明した。しかしながら、本発明は、その範囲から逸脱することなく、具体的に図示すると共に説明した形態以外の形態で実施できることが留意されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のガラス繊維及び前記複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料によって構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる方法であって、
前記マフラープレフォームを第１の圧力状態にあるチャンバ内に閉じ込めるステップと、
前記閉じ込めステップ後、入口ポートを通して蒸気を前記チャンバ内に注入するステップとを有し、前記蒸気は、前記マフラープレフォームに直接当たらないよう前記チャンバ内に設けられたそらせ面によって方向づけられる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
蒸気が複数の方向から同時に前記マフラープレフォームに入るようにするステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記注入ステップは、前記マフラープレフォームと交差する軸線に沿って前記蒸気を方向づけるステップと、前記軸線に沿って前記マフラープレフォームと前記入口ポートとの間にバッフルを位置決めするステップとを含み、前記バッフルは、前記蒸気の流れを前記マフラープレフォームの互いに反対側の側部に枝分かれさせる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記注入ステップは、蒸気を前記第１の圧力の少なくとも８倍の第２の圧力で前記チャンバ内に注入するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記マフラープレフォームを前記チャンバ内の有孔モールド内に保持するステップを更に有し、前記有孔モールドは、少なくとも２つの異なる側部に設けられた孔を有する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記有孔モールドは、前記チャンバ内に露出された外面及び前記外面により包囲されると共に前記チャンバ内に露出された内面を有し、前記注入ステップは、蒸気が前記内面と前記外面の両方を通って前記モールドに入るようにするステップを含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記蒸気は、約３３０°Ｆ（１６５．６℃）から約３９０°Ｆ（１９８．９℃）までの範囲の温度で前記チャンバ内に注入される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記蒸気は、約９０ｐｓｉから約１９０ｐｓｉまでの範囲の圧力で前記チャンバ内に注入される、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記マフラープレフォームを前記チャンバ内のモールド内に保持するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記モールドの外面の実質的に５％乃至実質的に５０％が蒸気を受け入れるよう開いている、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
蒸気が複数の方向から前記マフラープレフォームに入るようにするステップと、
前記マフラープレフォームを前記蒸気に接触させることにより前記マフラープレフォームの温度を実質的に前記蒸気の温度まで上昇させるステップと、
前記チャンバへの前記蒸気の導入により前記チャンバ内の圧力を上昇させるステップと、
前記マフラープレフォーム上で水を凝縮生成させて熱を前記加熱硬化型熱硬化性又は熱可塑性材料に与えるステップと、
前記結合剤を硬化させるのに、又は、前記マフラープレフォームが冷却時に機械的一体性を有するのに十分な程度前記結合剤が流動するようにするのに必要な時間の間、前記チャンバ内の前記蒸気の温度及び圧力を維持するステップと、
前記維持ステップ後、前記チャンバをガス抜きするステップとを更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記ガス抜きステップは、前記チャンバ内の圧力を前記方向づけステップ後に、実質的に２５秒で大気圧に戻すステップを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
複数本のガラス繊維及び前記複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料によって構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる方法であって、
前記マフラープレフォームを前記第１の圧力状態にあるチャンバ内に第１の温度で閉じ込めるステップと、
前記閉じ込めステップ後に前記マフラープレフォームを大気圧及び前記第１の圧力よりも高い第２の圧力状態及び前記第２の圧力において実質的に水の沸点である第２の温度状態の蒸気で包囲するステップと、
蒸気が前記マフラープレフォームに入るようにするステップとを有し、水が前記マフラープレフォーム上で凝縮生成し、それにより、熱が前記加熱硬化型熱硬化性又は熱可塑性材料に与えられる、
ことを特徴とする、方法。
【請求項１４】
前記凝縮ステップ後に前記チャンバを大気にガス抜きして前記凝縮水の実質的に全てが前記マフラープレフォームから蒸発するようにするステップを有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ガス抜きステップは、前記チャンバを約２５秒未満の時間でガス抜きするステップを含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記包囲ステップ後、前記チャンバ内の圧力を大気圧未満に減少させるステップを更に有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１】
複数本のガラス繊維及び前記複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料によって構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる方法であって、
前記マフラープレフォームを第１の圧力状態にあるチャンバ内に閉じ込めるステップと、
前記閉じ込めステップ後、入口ポートを通して蒸気を前記チャンバ内に注入するステップとを有し、前記蒸気は、前記マフラープレフォームに直接当たらないよう前記チャンバ内に設けられたそらせ面によって方向づけられる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
蒸気が複数の方向から同時に前記マフラープレフォームに入るようにするステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記注入ステップは、前記マフラープレフォームと交差する軸線に沿って前記蒸気を方向づけるステップと、前記軸線に沿って前記マフラープレフォームと前記入口ポートとの間にバッフルを位置決めするステップとを含み、前記バッフルは、前記蒸気の流れを前記マフラープレフォームの互いに反対側の側部に枝分かれさせる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記注入ステップは、蒸気を前記第１の圧力の少なくとも８倍の第２の圧力で前記チャンバ内に注入するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記マフラープレフォームを前記チャンバ内の有孔モールド内に保持するステップを更に有し、前記有孔モールドは、少なくとも２つの異なる側部に設けられた孔を有する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記有孔モールドは、前記チャンバ内に露出された外面及び前記外面により包囲されると共に前記チャンバ内に露出された内面を有し、前記注入ステップは、蒸気が前記内面と前記外面の両方を通って前記モールドに入るようにするステップを含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記蒸気は、約３３０°Ｆ（１６５．６℃）から約３９０°Ｆ（１９８．９℃）までの範囲の温度で前記チャンバ内に注入される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記蒸気は、約９０ｐｓｉから約１９０ｐｓｉまでの範囲の圧力で前記チャンバ内に注入される、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記マフラープレフォームを前記チャンバ内のモールド内に保持するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記モールドの外面の実質的に５％乃至実質的に５０％が蒸気を受け入れるよう開いている、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
蒸気が複数の方向から前記マフラープレフォームに入るようにするステップと、
前記マフラープレフォームを前記蒸気に接触させることにより前記マフラープレフォームの温度を実質的に前記蒸気の温度まで上昇させるステップと、
前記チャンバへの前記蒸気の導入により前記チャンバ内の圧力を上昇させるステップと、
前記マフラープレフォーム上で水を凝縮生成させて熱を前記加熱硬化型熱硬化性又は熱可塑性材料に与えるステップと、
前記結合剤を硬化させるのに、又は、前記マフラープレフォームが冷却時に機械的一体性を有するのに十分な程度前記結合剤が流動するようにするのに必要な時間の間、前記チャンバ内の前記蒸気の温度及び圧力を維持するステップと、
前記維持ステップ後、前記チャンバをガス抜きするステップとを更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記ガス抜きステップは、前記チャンバ内の圧力を前記方向づけステップ後に、実質的に２５秒で大気圧に戻すステップを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
複数本のガラス繊維及び前記複数本のガラス繊維に付着された加熱硬化型の熱硬化性又は熱可塑性材料によって構成された多孔質マフラープレフォームを硬化させる方法であって、
前記マフラープレフォームを前記第１の圧力状態にあるチャンバ内に第１の温度で閉じ込めるステップと、
前記閉じ込めステップ後に前記マフラープレフォームを大気圧及び前記第１の圧力よりも高い第２の圧力状態及び前記第２の圧力において実質的に水の沸点である第２の温度状態の蒸気で包囲するステップと、
蒸気が前記マフラープレフォームに入るようにするステップとを有し、水が前記マフラープレフォーム上で凝縮生成し、それにより、熱が前記加熱硬化型熱硬化性又は熱可塑性材料に与えられる、
ことを特徴とする、方法。
【請求項１４】
前記凝縮ステップ後に前記チャンバを大気にガス抜きして前記凝縮水の実質的に全てが前記マフラープレフォームから蒸発するようにするステップを有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ガス抜きステップは、前記チャンバを約２５秒未満の時間でガス抜きするステップを含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記包囲ステップ後、前記チャンバ内の圧力を大気圧未満に減少させるステップを更に有する、請求項１３記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１３−５０５１５３（Ｐ２０１３−５０５１５３Ａ）
【公表日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２９９６２（Ｐ２０１２−５２９９６２）
【出願日】平成２２年９月２０日（２０１０．９．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４９４８４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３５２３７
【国際公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（５０８０７６４２８）オーシーヴィー インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー (43)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２０日（２０１０．９．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４９４８４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３５２３７
【国際公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（５０８０７６４２８）オーシーヴィー インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー (43)
【Ｆターム（参考）】
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