(57)【要約】触媒コンバータ床（９、３２、５２）と一体化されたマフラー（１、２１、４１）であって、ポリマー製マフラー本体（２、２２、４２）と、エンジン排気に流体連通する入口管（３、２３、４３）であって、入口管を前記ポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持するために第１の本体取り付けアダプター（５、２５、４５）に接続され、前記触媒コンバータ床（９、３２、５２）の入口に流体連通している入口管と、触媒コンバータ床の出口に流体連通する孔あき排気管（４、３４、４４）であって、孔あき排気管をポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持するために第２の本体取り付けアダプター（６、２６、５６）上に搭載された孔あき排気管とを含み；前記入口管および前記孔あき排気管は、前記触媒コンバータ床をポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持し、前記第１の本体取り付けアダプター、ポリマー製マフラー本体、および第２の本体取り付けアダプターは、断熱および騒音低減空間（８、２８、４８）を提供するための密閉内部チャンバーを形成する、マフラーが開示される。
2013519037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒コンバータ床と一体化されたマフラーであって、ポリマー製マフラー本体と、エンジン排気に流体連通する入口管であって、前記入口管が、前記ポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持するように第１の本体取り付けアダプターに接続され、かつ、前記触媒コンバータ床の入口に流体連通している、入口管と、前記触媒コンバータ床の出口に流体連通する孔あき排気管であって、前記孔あき排気管が、前記ポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持するように第２の本体取り付けアダプター上に搭載されている、孔あき排気管と、を含み；前記入口管および前記孔あき排気管が前記触媒コンバータ床を前記ポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持し、前記第１の本体取り付けアダプター、ポリマー製マフラー本体、および第２の本体取り付けアダプターが、断熱および騒音低減空間を形成するための密閉内部チャンバーを形成する、触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【請求項２】
前記断熱および騒音低減空間が騒音低減材料で満たされる、または部分的に満たされる、請求項１に記載の触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【請求項３】
前記騒音低減材料がガラス繊維ロービングである、請求項２に記載の触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【請求項４】
前記本体取り付けアダプター、孔あき排気管、排気管、および触媒床のすべてが、溶接、炉内ろう付け、またはその他の金属接合方法のいずれかによって互いに接合される、請求項１に記載の触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【請求項５】
前記ポリマー本体が、固定具、接着剤、またはポリマー溶接法を用いて互いに接合される複数の部品に成形される、請求項１に記載の触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【請求項６】
前記ポリマー製マフラー本体が均一な横断面を有する、請求項１に記載の触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【請求項７】
前記ポリマー本体が、半結晶性ポリアミド、サーモトロピック液晶ポリマー、ポリエステル、ポリアセタールからなる群から選択される熱可塑性プラスチック、エポキシ、メラミン、およびフェノール樹脂からなる群から選択される熱硬化性樹脂、ならびにポリイミド、ポリ（ｐ−フェニレン）、および５０％を超える繰り返し単位が式
【化１】
2013519037.tif 000004
（式中、Ｘは、ＮＨ、Ｎ−フェニル、Ｏ（酸素）、またはＳ（硫黄）であり、Ａｒは、ｐ−フェニレン、４，４’−ビフェニレンまたは１，４−ナフチリレン（ｎａｐｈｔｈｙｌｙｌｅｎｅ）である）を含むポリマーからなる群から選択される非溶融性ポリマーから構成される、請求項１に記載の触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【請求項８】
前記ポリマー製マフラー本体が、少なくとも２６０℃の融点を有するグループ（Ｉ）ポリアミドを含み、
（ａ）ｉ）８〜２０個の炭素原子を有する芳香族ジカルボン酸および４〜２０個の炭素原子を有する脂肪族ジアミン
からなる群の１種類以上から選択されるモノマーから誘導される９５モルパーセントを超える半芳香族繰り返し単位と；
（ｂ）ｉｉ）６〜２０個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸および４〜２０個の炭素原子を有する前記脂肪族ジアミン；ならびに
ｉｉｉ）４〜２０個の炭素原子を有するラクタムおよび／またはアミノカルボン酸
からなる群の１種類以上から選択される５モルパーセント未満の脂肪族繰り返し単位
を含む、請求項１に記載の触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【請求項９】
前記触媒床が、ステンレス鋼、一体型のセラミックれんが、あるいは容器中の複数の球状または非球状のセラミックビーズで構成される、請求項１に記載の触媒コンバータ床と一体化されたマフラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一体化された触媒コンバータを有し、かつ、ポリマー製マフラー本体を有する排気マフラーが開示される。
【背景技術】
【０００２】
マフラー（サイレンサーとも呼ばれる）は、主として、排気ガスとともにエンジンから出る騒音を減少させるために内燃エンジンおよび他の種類のエンジンの排気システムの一部として使用される（おそらくはジェットエンジンおよびロケットエンジンは除かれる）。これらのシステムの使用の典型的な種類は、自動車、トラック、スノーモービル、オートバイ、ボート、スクーター、機関車、発電機、ゴルフカート、トラクターおよびその他の原動機付き農業機器、芝刈り機およびその他の動力造園装置などでの使用である。内燃エンジンにおける実質的にあらゆる使用は、通常、マフラー（システム）を含んでいる。排気ガスが高温であり、それらのガスが腐食性であるため、従来マフラーには金属、特に鋼が使用されている。腐食はこれらの金属に対して問題となるが、ステンレス鋼などのより高価な合金を使用することによって部分的には解決されている。にもかかわらず、マフラーは、嵩高くなり（騒音を十分に低減するために必要）、金属が高密度であるために重くなる傾向にある。
【０００３】
システムのコストおよび重量を減少させるために構成要素の小型化および／または一体化が必要である。さらに、排気ガス放出に関する環境規制が強化され続けており、これらの用途の一部では、従来使用されている装置にさらに放出制御装置を取り付けることが要求されている。
【０００４】
より低い温度で動作する放出制御装置、特に触媒コンバータに関する新しい技術が登場しているが、規制された排気ガスの大部分を除去しながら、これらの装置は発熱反応のために依然として高温で動作する。触媒コンバータと排気マフラーとの併用は、オートバイなどの小型の乗り物の空間を確保するために場合により行われているが、触媒コンバータによるさらなる発熱を設計において考慮する必要がある。このため、さらなる空間および熱遮蔽要素が使用されることがあり、それらのために排気システムのコスト、重量、および大きさが増加する。
【０００５】
あらゆる種類の内燃エンジンのための触媒コンバータシステムと一体となった小型のマフラーシステムによって、コストおよび重量を減少させることが必要とされている。
【０００６】
米国特許出願公開第２００９／０１９４３６４Ａ１号明細書には、ポリマー複合材料本体が排気管から断熱されている、ポリマー複合材料のマフラー本体が開示されている。
【０００７】
米国特許第６，１０９，０２６号明細書には、触媒コンバータを有するマフラーが開示されている。
【発明の概要】
【０００８】
触媒コンバータ床（９、３２、５２）と一体化されたマフラー（１、２１、４１）であって、ポリマー製マフラー本体（２、２２、４２）と、エンジン排気に流体連通（ｆｌｏｗ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）する入口管（３、２３、４３）であって、前記入口管を前記ポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持するために第１の本体取り付けアダプター（５、２５、４５）に接続され、前記触媒コンバータ床（９、３２、５２）の入口に流体連通している前記入口管と、触媒コンバータ床の出口に流体連通する孔あき排気管（４、３４、４４）であって、孔あき排気管をポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持するために第２の本体取り付けアダプター（６、２６、５６）上に搭載された前記孔あき排気管とを含み；前記入口管および前記孔あき排気管は、前記触媒コンバータ床をポリマー製マフラー本体から断熱距離に維持し、前記第１の本体取り付けアダプター、ポリマー製マフラー本体、および第２の本体取り付けアダプターは、断熱および騒音低減空間（８、２８、４８）を提供するための密閉内部チャンバーを形成する、マフラーが開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一体化された触媒コンバータを有するマフラーの一実施形態の切り欠き図を示している。
【図２】一体化された触媒コンバータを有するマフラーの別の一実施形態の切り欠き図を示している。
【図３】一体化された触媒コンバータを有するマフラーの別の一実施形態の切り欠き図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、一体化された触媒コンバータ（９）を有する排気マフラー（１）の一実施形態を図示しており、ポリマー製マフラー本体（２）を通過する一部切り欠き図を示している。入口管（３）をポリマー製マフラー本体（２）から断熱距離に維持するために、エンジン排気に連通する入口管（３）は第１の本体取り付けアダプター（５）に接続される。入口管（３）は触媒コンバータ触媒床（９）の入口キャップ（７）に接続され、それによって入口管（３）が触媒床と流体連通する。触媒床（９）の出口キャップ（１１）は孔あき排気管（４）に接続され、それによって触媒床と孔あき排気管との間で流体連通が形成される。孔あき排気管（４）をポリマー製マフラー本体（２）から断熱距離に維持するために、孔あき排気管（４）は第２の本体取り付けアダプター（６）にも接続される。したがって触媒コンバータ触媒床（９）は、ポリマー本体（２）から断熱距離でつり下げられる。第１の本体取り付けアダプター（５）、ポリマー製マフラー本体（２）、および第２の本体取り付けアダプター（６）が密閉内部チャンバーを形成することで、断熱および騒音低減空間（８）が形成される。この断熱および騒音低減空間は、断熱および／または騒音低減材料（１０）、たとえばガラス繊維ロービングで占めることができる。
【００１１】
図２は、一体化された触媒コンバータを有する排気マフラー（２１）の別の一実施形態を図示しており、ポリマー製マフラー本体（２２）を通過する一部切り欠き図を示している。内管部分（２３ａ）を形成し、入口管（２３）をポリマー製マフラー本体（２２）から断熱距離に維持するために、エンジン排気に連通する入口管（２３）は、第１の本体取り付けアダプター（２５）を貫通して接続されている。第１の本体取り付けアダプター（２５）とは反対側の内管部分の末端は開放されている。触媒床（３２）は内管部分（２３ａ）の外面上に搭載される。流れ偏向体（ｆｌｏｗ  ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ）（２９）は、内管部分（２３ａ）からの気流を触媒床（３２）中に偏向させることで、それら２つの間に流体連通を形成する。流れ偏向体（２４）は、触媒床（３２）の出口からの気流を、触媒床の外面を含む孔あき排気管（３４）まで偏向させる。孔あき排気管（３４）をポリマー製マフラー本体（２２）から断熱距離に維持するために、孔あき排気管（３４）は第２の本体取り付けアダプター（２６）に接続される。孔あき排気管（３４）は、気流を触媒床の外面全体に向けることで、触媒床が冷却される。したがって、触媒床（３２）および孔あき排気管（３４）は、ポリマー本体（２２）から断熱距離でつり下げられる。第１の本体取り付けアダプター（２５）、ポリマー製マフラー本体（２２）、および第２の本体取り付けアダプター（２６）が密閉内部チャンバーを形成することで、断熱および騒音低減空間（２８）が形成される。断熱および騒音低減空間は、断熱および／または騒音低減材料（３０）、たとえばガラス繊維ロービングで占めることができる。火花防止装置として機能するために、孔あき排気管（３４）の出口の上に拡散器キャップ（３１）を配置することができる。さらに構造的に支持するために、触媒床（３２）の外面を孔あき排気管（３４）に接続する１つ以上の任意選択による支持支柱（２７ａ）およびスポーク（２７ｂ）が存在することができる。
【００１２】
図３は、一体化された触媒コンバータを有する排気マフラー（４１）の別の一実施形態を図示しており、ポリマー製マフラー本体（４２）を通過する一部切り欠き図を示している。内管部分（４３ａ）を形成し、入口管（４３）をポリマー製マフラー本体（４２）から断熱距離に維持するために、エンジン排気に連通する入口管（４３）は、第１の本体取り付けアダプター（４５）の内部を通って接続されている。第１の本体取り付けアダプター（４５）とは反対側の内管部分の末端は開放されている。触媒床（５２）は内管部分（４３ａ）の外面上に搭載される。流れ偏向体（４９）は内管部分（４３ａ）からの気流を触媒床（５２）中に偏向させることで、それら２つの間に流体連通を形成する。流れ偏向体（４４）は、触媒床の外面を含む触媒床（５２）の出口からの気流を孔あき排気管（４４）まで偏向させる。孔あき排気管（４４）は出口キャップ（５７）に接続され、出口キャップ（５７）は出口管（５８）に接続される。出口管（５８）、出口キャップ（５７）、および孔あき排気管（４４）をポリマー製マフラー本体（４２）から断熱距離に維持するために、出口管（５８）は第２の本体取り付けアダプター（５６）に接続される。孔あき排気管（４４）は、触媒床の外面全体に向けることで、触媒床を冷却する。したがって触媒床（５２）および孔あき排気管（４４）は、ポリマー本体（４２）から断熱距離でつり下げられる。第１の本体取り付けアダプター（４５）、ポリマー製マフラー本体（４２）、および第２の本体取り付けアダプター（５６）が密閉内部チャンバーを形成することで、断熱および騒音低減空間（４８）が形成される。断熱および騒音低減空間は、断熱および／または騒音低減材料（５０）、たとえばガラス繊維ロービングで占めることができる。さらに構造的に支持するために、触媒床（５２）の外面を孔あき排気管（４４）に接続する１つ以上の任意選択による支持支柱（４７ａ）およびスポーク（４７ｂ）が存在することができる。
【００１３】
「第１の本体取り付けアダプター」は、排気管に対して適切な位置にマフラー本体を維持し、エンジンに最も近いマフラー末端上に存在するアダプターを意味する。
【００１４】
「第２の本体取り付けアダプター」は、孔あき排気管に対して適切な位置にマフラー本体を維持し、エンジンから最も離れたマフラー末端上に存在するアダプターを意味する。
【００１５】
ポリマー製マフラー本体から第１および第２の本体取り付けアダプターに対して、および／またはアダプターから排気管に対して「接続された」とは、固定して取り付けられたことを意味する。「固定して」は、通常動作ではその品目は、それが取り付けられた品目に対して動かないが、たとえば修理または交換のためには取り外し可能となることを意味する。
【００１６】
「密閉内部チャンバー」は、ポリマー製マフラー本体および第１の本体取り付けアダプター（５）およびポリマー製マフラー本体の第２の本体取り付けアダプター（６）の間の界面が、気密シールを形成することで内部チャンバーを形成することを意味する。
【００１７】
「ポリマー製マフラー本体」は、熱可塑性、熱硬化性、または非溶融性のポリマーなどのあらゆる種類のポリマーであってよいポリマー材料からできた本体（ケーシング）を有するマフラーを意味する。非溶融性ポリマーは架橋していないが、その分解温度に達する前に液体にならない。
【００１８】
「ポリマー製」は、ポリマーを含み、場合によりフィラー、補強剤、安定剤、顔料、酸化防止剤、および潤滑剤などのそのような組成物中に通常見られるあらゆる他の材料を含有する組成物を意味する。これは、熱硬化性および熱可塑性の両方のポリマー材料を含んでいる。
【００１９】
「断熱距離」は、入口管、孔あき排気管、および触媒床外面のそれぞれとポリマー製マフラー本体との間の距離を意味する。部分的には、これらの距離によって、断熱および騒音低減空間（８）の大きさが決定される。所与の一連の条件（たとえば、排気温度および流れ）において、排気管および触媒コンバータ床のそれぞれの外面と、ポリマー製マフラー本体との間の距離が大きいほど、ポリマー製マフラー本体が曝露される温度が低くなる。第１および／または第２の本体取り付けアダプターの近くまたは触媒コンバータ床表面の近くのポリマー製マフラー本体が特定の最大曝露を実現するためのこれらの距離の必要な長さは、流れ有限要素解析を使用した計算（下記参照）によって容易に求めることができる。
【００２０】
断熱距離は、使用中のポリマー製マフラー本体の顕著な熱損傷を回避するのに十分となるべきである。「顕著な熱損傷」は、通常の使用に不適当となる高温による損傷は、ポリマー製マフラー本体に対して生じないことを意味する。このような損傷が生じない最短時間は、装置の製造者の仕様によって決定されるが、典型的には約１０００時間を超え、より好ましくは約２０００時間を超え、特に好ましくは約３０００時間を超え、非常に好ましくは約５０００時間を超える「通常の」運転である。
【００２１】
前述したように、ポリマー製マフラー本体が過熱されないように、入口管とポリマー製マフラー本体との間、孔あき排気管とポリマー製マフラー本体との間、および触媒コンバータ床の外面とポリマー製マフラー本体との間が十分な距離となるべきである。必要な距離は試行錯誤により決定できる。熱流を計算するように設計されたコンピュータープログラムを使用してモデル化することもできる。この目的のための典型的なコンピュータープログラムの１つはＡｎｓｙｓ（登録商標）ＣＦＸ、リリース１１である（Ａｎｓｙｓ  Ｉｎｃ．，Ｃａｎｏｎｓｂｕｒｇ，ＰＡ  １５３１７，ＵＳＡより入手した）。このようなモデル化プログラムを使用して、任意の所与の条件およびポリマー特性の組について、排気管とポリマー製マフラー本体との間の必要な距離を計算することができる。場合によっては、ポリマー製マフラー本体の臨界ホットスポットは、第１および／または第２の取り付けアダプターの、ポリマー製マフラー本体と接触するまたは接触しそうになる位置となる場合がある。その場合、排気管と、アダプターのポリマー製マフラー本体に接触する箇所との間の距離、およびアダプター自体の熱伝導も重要な因子となりうる。
【００２２】
ポリマー製マフラー本体のポリマーは、ポリマーが加熱されうる温度に十分耐えられる耐熱性であるべきである。これらのポリマー製マフラーに有用な材料としては、熱可塑性プラスチックであって半結晶性ポリアミド、サーモトロピック液晶ポリマー、ポリエステル、ポリアセタールからなる群から選択される熱可塑性プラスチック、ならびに熱硬化性樹脂であってエポキシ、メラミン、およびフェノール樹脂からなる群から選択される熱硬化性樹脂、ならびに非溶融性ポリマーであってポリイミド、ポリ（ｐ−フェニレン）、および５０％を超える繰り返し単位が式
【００２３】
【化１】
2013519037.tif 000003
【００２４】
（式中、Ｘは、ＮＨ、Ｎ−フェニル、Ｏ（酸素）、またはＳ（硫黄）であり、Ａｒは、ｐ−フェニレン、４，４’−ビフェニレンまたは１，４−ナフチリレン（ｎａｐｈｔｈｙｌｙｌｅｎｅ）である）を含むポリマーからなる群から選択される非溶融性ポリマーが挙げられる。ポリマー製マフラー本体は、たとえば排気ガスとの直接接触および／または熱伝導による加熱によって曝露されうるより高温に耐えられる必要がある。
【００２５】
熱可塑性プラスチックは好ましい種類のポリマーである。好ましい熱可塑性プラスチックはポリアミド、特に部分芳香族ポリアミドである。部分芳香族ポリアミドは、ポリアミド中の繰り返し単位のすべてではなく一部が芳香環を含有することを意味する。有用な部分芳香族ポリアミドとしては、１，６−ヘキサンジアミンと、テレフタル酸および／またはイソフタル酸と、場合によりアジピン酸とのコポリアミド、およびポリアミドであって、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）ｍＮＨ２（式中、ｍは４〜１４である）、ＨＯ２Ｃ（ＣＨ２）ｙＣＯ２Ｈ（式中、ｙは２〜１４である）、２−メチル−１，５−ペンタネンジアミン（ｐｅｎｔａｎｅｎｄｉａｍｉｎｅ）、イソフタル酸、テレフタル酸、１，３−ジアミノベンゼン、１，４−ジアミノベンゼン、および４，４’−ビ安息香酸の１種類以上のモノマーから全体または一部が誘導されるポリアミドが挙げられる。
【００２６】
ポリマー製マフラー本体に好ましいポリアミドは、
（ａ）
ｉ）８〜２０個の炭素原子を有する芳香族ジカルボン酸および４〜２０個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンからなる群の１種類以上から選択されるモノマーから誘導される９５モルパーセントを超える半芳香族繰り返し単位と；
（ｂ）
ｉｉ）６〜２０個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸および４〜２０個の炭素原子を有する前記脂肪族ジアミン；ならびに
ｉｉｉ）４〜２０個の炭素原子を有するラクタムおよび／またはアミノカルボン酸からなる群の１種類以上から選択される５モルパーセント未満の脂肪族繰り返し単位と
を含む、少なくとも２６０℃の融点を有するグループ（Ｉ）ポリアミドである。
【００２７】
好ましいグループ（Ｉ）ポリアミドは、ポリ（テトラメチレンテレフタルアミド／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド）ＰＡ４Ｔ／ＤＴ、ポリ（テトラメチレンテレフタルアミド／ヘキサメチレンテレフタルアミド）ＰＡ４Ｔ／６Ｔ、ポリ（テトラメチレンテレフタルアミド／デカメチレンテレフタルアミド）ＰＡ４Ｔ／１０Ｔ、ポリ（テトラメチレンテレフタルアミド／ドデカメチレンテレフタルアミド）ＰＡ４Ｔ／１２Ｔ、ポリ（テトラメチレンテレフタルアミド／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド／ヘキサメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ４Ｔ／ＤＴ／６Ｔ）、ポリ（テトラメチレンテレフタルアミド／ヘキサメチレンテレフタルアミド／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ４Ｔ／６Ｔ／ＤＴ）、ポリ（ヘキサメチレンテレフタルアミド／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ６Ｔ／ＤＴ）、ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド／ヘキサメチレンイソフタルアミド）（ＰＡ  ６Ｔ／６Ｉ）、ポリ（ヘキサメチレンテレフタルアミド／デカメチレンテレフタルアミド）ＰＡ６Ｔ／１０Ｔ、ポリ（ヘキサメチレンテレフタルアミド／ドデカメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ６Ｔ／１２Ｔ）、ポリ（ヘキサメチレンテレフタルアミド／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド／ポリ（デカメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ６Ｔ／ＤＴ／１０Ｔ）、ポリ（ヘキサメチレンテレフタルアミド／デカメチレンテレフタルアミド／ドデカメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ６Ｔ／１０Ｔ／１２Ｔ）、ポリ（デカメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１０Ｔ）、ポリ（デカメチレンテレフタルアミド／テトラメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１０Ｔ／４Ｔ）、ポリ（デカメチレンテレフタルアミド／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１０Ｔ／ＤＴ）、ポリ（デカメチレンテレフタルアミド／ドデカメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１０Ｔ／１２Ｔ）、ポリ（デカメチレンテレフタルアミド／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド／（デカメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１０Ｔ／ＤＴ／１２Ｔ）．ポリ（ドデカメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１２Ｔ）、ポリ（ドデカメチレンテレフタルアミド）／テトラメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１２Ｔ／４Ｔ）、ポリ（ドデカメチレンテレフタルアミド）／ヘキサメチレンテレフタルアミド）ＰＡ１２Ｔ／６Ｔ、ポリ（ドデカメチレンテレフタルアミド）／デカメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１２Ｔ／１０Ｔ）、およびポリ（ドデカメチレンテレフタルアミド）／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ１２Ｔ／ＤＴ）からなる群から選択され；最も好ましいグループ（Ｉ）ポリアミドはＰＡ６Ｔ／ＤＴである。
【００２８】
本発明において使用されるポリアミド樹脂は１つの融点を有する。ここで融点は、１０℃／分の走査速度における示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって求められ、最初の加熱走査において、吸熱ピークの最大値で融点となる。
【００２９】
熱可塑性組成物は、０〜６０重量パーセントの１種類以上の補強剤を含むことができる。一実施形態においては、熱可塑性組成物は約１０〜６０重量パーセントの１種類以上の補強剤を含む。
【００３０】
別の一実施形態においては、組成物は１０重量パーセント未満、好ましくは１重量％未満の１種類以上の補強剤を含む。
【００３１】
補強剤はあらゆるフィラーであってよいが、好ましくは炭酸カルシウム、円形および非円形の横断面を有するガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、炭素繊維、タルク、マイカ、ウォラストナイト、焼成粘土、カオリン、珪藻土、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、炭酸ナトリウムアルミニウム、バリウムフェライト、チタン酸カリウム、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００３２】
ポリマー製マフラー本体は、好ましくは１つの部品であるが、２つ以上の部品であってもよい。２つ以上の部品が存在する場合、通常それらは長手方向に分割される。たとえば本体は、場合により１つ以上の別個の外部クランプによって接合される２つの半体に押出成形してもよく、または２つの部品は、互いに「スナップ嵌め」したり、および／または接着剤により接合したり、あるいはたとえばレーザー溶接または振動溶接によって互いに溶接してもよい。形成される接合部からのガスが漏れないようにするためにシーラントを使用することができる。
【００３３】
ポリマー製マフラー本体の厚さは、ポリマー製マフラー本体の横断面にわたって変動することができる。たとえば乗り物の場合、ポリマー製マフラー本体の底面が上面よりも厚いと好都合となりうる。
【００３４】
触媒コンバータ床と一体化されたマフラーは、均一な横断面のポリマー製マフラー本体を有することができる。
【００３５】
種々の実施形態において、入口管（３、２３、４３）  入口キャップ（７）、出口キャップ（１１）  流れ偏向体（２４、２９、４４、４９）、孔あき排気管（４、３４、４４）、場合による支持支柱（２７ａ、４７ａ）  スポーク（２７ｂ、４７ｂ）、および触媒コンバータ床（９、３２、５２）は、金属などの高温に耐える材料でできているべきであり、好ましくは金属はステンレス鋼である。これらの部品のすべては、炉内ろう付け、溶接、またはその他の金属接合法によって互いに接合して部分組立品を得ることができ、次にこれに断熱および／または騒音低減材料（１０、３０、５０）が巻き付けられる。巻き付けられた部分組立品は次に、ポリマー製マフラー本体中に入れられて、第１および第２の本体取り付けアダプター（５、２５、４５）および（６、２６、４６）が取り付けられる。
【００３６】
第１および第２の本体取り付けアダプター（５、２５、４５）および（６、２６、４６）は、排気管および触媒コンバータ床に対して適切な位置にポリマー製マフラー本体を維持する。本体取り付けアダプター（５）および（６）は、金属またはセラミックなどの高温に耐える材料でできているべきである。一方または両方の本体取り付けアダプターには金属が好ましい。本体取り付けアダプターは、１つ以上の部品であってもよく、たとえば排気管上にスライドできてもよいし実質的に複数のリングに分割できてもよい。１つの部品のアダプターが好ましい。第１および第２の本体取り付けアダプターは、同じ設計の場合もあるし、異なる設計の場合もある。本体取り付けアダプターは、たとえば（アダプターが金属であると仮定して）溶接、圧締め、圧力嵌め、ボルト締めまたはねじ留めなどの種々の方法で排気管に取り付けることができる。排気管およびアダプターの間から排気ガスが漏れるのは通常は望ましくないので、特に完全に溶接されていない場合には、排気管とアダプターとの間の接合部を封止するために高温マスチックまたは類似の材料を使用することが望ましい場合がある。
【００３７】
アダプターは、多数の手段によってポリマー製マフラー本体を適切な位置に保持することができる。たとえばガスケットを使用して、本体を保持し、アダプターと本体との間の接合部を封止することができる。ボルトまたは（シート金属）ねじなどの他の機械的手段を使用することもできる。この場合、接合部の気密性を確実にするためにシーラントが望ましい場合がある。
【００３８】
前述したように、本体取り付けアダプターは、入口管（３、２３、４３）および孔あき排気管（４、３４、４４）に対して適切な位置にポリマー製マフラー本体を維持する。図１中、排気管はポリマー製マフラー本体の中心（長手方向）を通る必要はなく、中心からはずれていてもよい。孔あき排気管（４）は、マフラー本体の側面に対して平行である必要はなく、たとえば、マフラー本体の長軸に対して斜め方向であってよい。孔あき排気管（４）はポリマー製マフラー本体の内側に湾曲していてもよいが、ポリマー製マフラー本体の温度が高くなりすぎる所与の箇所までは近づかない。これらのポリマー製マフラー本体と孔あき排気管（４）との相対位置の「差」は、アダプターの構成によって、および排気管が直線であるかそうでないかによって決定される。
【００３９】
第１および第２の本体取り付けアダプター（５、２５、４５）および（６、２６、４６）をポリマー製マフラー本体（２、２２、４２）に接続するための種々の方法が、米国特許出願公開第２００９／０１９４３６４Ａ１号明細書（参照により本明細書に援用される）の図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃに開示されている。
【００４０】
触媒コンバータ床は、床の内面に触媒作用層がコーティングされた従来の構成であってよい。触媒床は、ステンレス鋼、一体型のセラミックれんが、あるいは金属またはセラミックのハウジングに入れられた複数の球状または非球状のセラミックビーズから構成することができる。排気ガスが内面上を通過するときに、ガスが内面と接触して、ガスが清浄になる。コンバータ床は、多くの場合１０００℃を超える温度に達し、したがって、たとえば放熱手段によって冷却する必要がある。本明細書において開示される一体化された触媒コンバータを有するマフラーの実施形態では、外部熱遮蔽を追加せずにマフラーを使用することができる。
【００４１】
触媒床は、運転温度に到達し発火して排気ガスの燃焼が生じうるときのみに排気を効率的に制御する。これは、エンジンの始動直後の排気ガスの初期流は、触媒床が排気ガスを燃焼させるのに十分な高温でないため、比較的未処理のまま触媒床を通過できることを意味する。この理由のため、触媒床の断熱に好都合であり、迅速に加熱することができ、迅速に運転温度に到達し、コンバーターの排出制御の利点が得られない時間が短縮される。排気ガス規制により、始動時に許容できる炭化水素排出が減少し続けているので、触媒コンバータが運転温度に速く到達できるほど良い。
【００４２】
ポリマー製ハウジングおよび防音および／または断熱材を使用すると、ポリマーの熱伝導性が金属よりも低いため、ポリマー製ケーシングは触媒床から移動する熱が金属ハウジングよりも少ないので、触媒床内に含まれる熱の量が、従来の金属製の設計よりも増加する。これは、ポリマー製ハウジングは、触媒床中で発火温度に到達するまでの時間が短いことを意味する。このため、本発明によるポリマー製ハウジングを有する装置は、より迅速に始動させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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