具有编织热保护部件的热保护套管及其构造方法 相关申请的交叉引用 本申请要求2007年8月23日提交的第60/957,494号美国临时申请案的权益，其全部内容通过引用结合在本文中。
【技术领域】
本发明涉及用于保护细长元件的套管，特别涉及编织管状保护套管。
背景技术
提供免受外部因素影响的保护并提供对来自细长元件(例如容纳在套管之内的排气管、导线和管道)的热辐射的屏蔽的编织管状套管是已知的。这些套管通常由耐磨、耐热或阻燃纱线编织而成，以抵挡相对高温并允许套管的各部分径向扩展。这种套管通常被构造得具有一个连续的、闭合的管状壁，使得套管必须在整个被保护的对象上以短袜状的方式滑动。对于特定的闭合的管状壁构造，有时彼此结合地使用多个套管，以容纳突起部，例如传感器，或从被保护对象分叉的元件，其中，套管的相邻端在相应障碍物的相对侧上彼此固定。这就复杂化了装配过程并增加了劳动力/部件成本。用别的方法，为了避免使用多个套管，一些套管具有一个形成在闭合壁上的开口，以便容纳相应的突起部和/或从被保护对象分叉的元件，或者便于将套管相对一个从被保护对象突起的突起部定位在一个固定位置。为形成该开口，或者在某些情况下多个开口，该闭合壁必须被切开，从而产生形成该闭合壁的纱线的磨损、松散的端。这一般导致形成套管的纱线的解开，从而降低其完成预期功能的能力，也缩短其使用寿命。
就这点而论，为减小降低闭合壁套管的有用性和寿命的风险，在二次切割和缝合操作中形成开口是已知的。在二次操作中，形成该开口的切边被缝合，以降低它们解开的可能性。遗憾的是，这些二次操作增加了制造过程的成本。而且，缝合边提供未来解开的潜在起源，使得缝线在使用中变松或断开。
另外，有时候一个或多个套管的多个闭合壁部分彼此重叠，以形成一个多层套管，从而最小化从被套管遮盖的对象向外的热辐射。尽管这在降低套管向外辐射热量方面是有效的，但是它还是在贴近被遮盖对象处保留了热量，从而影响其被冷却的能力。就这点而论，希望具有一个既能防止热量在选定区域向外辐射，又能在其他区域将热量从被遮盖对象排出以便该对象被冷却的套管。
除了别的以外，根据本发明制造的编织套管克服或大大最小化了上述已知套管的任何限制。
【发明内容】
一种用于保护细长元件的套管具有一个细长的主体，该主体具有沿相对端之间的一个纵向轴延伸的壁。该主体由一根或多根彼此互连的纱线经多种编织针法构造而成。至少一个开口在相对端之间、并直径上相对该壁被整体地编织在该主体上。该壁提供从该壁径向向外的热辐射的热屏蔽，而该开口则提供一个促进从该开口径向向外的热辐射的路径。
根据本发明的另一方面，该套管具有至少一个由该一根或多根纱线编织而成的细长的片状物，其中，该片状物是可折叠的，以毗连该壁的至少一部分，从而提供一个多层的壁。
根据本发明的另一方面，该壁被编织为具有第一种编织针法式样，该片状物被编织为具有第二种编织针法式样，其中，该第一种编织针法式样不同于第二种编织针法式样。
提供一种构造用于保护容纳于其内的细长元件、并提供热辐射的热屏蔽的套管的方法。该方法包括提供编织机，并以编织针法编织一根或多根纱线，从而形成一个细长主体，该主体具有一个在套管的相对端之间延伸的隔热壁，该隔热壁成形为防止热量从该壁辐射。进一步地，该方法包括将至少一个开口与该壁同时编织，该开口成形为直径上相对该壁，确定该开口的尺寸以促进通过该开口的热辐射。
根据本发明的另一方面，该方法包括在一个平板编织机上纬编该套管。
根据本发明的另一方面，该方法包括编织该壁，该壁具有一对沿套管的纵向轴延伸的自由边，编织多个周向延伸的带部，并通过该带部和相对的自由边外围地限界该至少一个开口。
根据本发明的另一方面，该方法包括编织以该一根或多根纱线编织的至少一个细长的片状物，该片状物是可折叠的，以毗连该壁的至少一部分，从而提供一个多层的壁。
【附图说明】
结合下面的当前优选实施例和最佳实施方式的详细说明、权利要求和附图，根据本发明构造的编织热保护套管的这些和其他方面、特点和优点将得以更好地理解，其中：
图1是根据本发明的一方面构造的热保护套管的透视示意图，显示为被安装在一个排气管上；
图2是根据本发明的另一方面构造的热保护套管的透视侧视示意图，显示为处于未折叠状态；
图3是图2的热保护套管的透视示意图，显示为处于反向折叠状态；
图4是根据本发明的另一方面构造的热保护套管的透视侧视示意图，显示为处于未折叠状态；
图5是图4的热保护套管的透视示意图，显示为处于反向折叠状态；
图6是根据本发明的另一方面构造的热保护套管的透视示意图，显示为被安装在一个排气管上；以及
图7是用于在根据本发明的一方面的热保护套管的壁上编织一个整体的出口的编织针法式样的一部分。
【具体实施方式】
更详细地参考附图，图1图解说明了根据本发明的一方面构造的编织热保护套管10，它用于保护产热细长元件，例如排气管11。套管10具有一个细长的主体，总的示于12，该主体具有一个沿纵向轴16延伸的壁14，该纵向轴在此处显示为与在套管10的精编的相对端18、20(finish knit oppositeends)之间的、排气管11上的一个弯头相适应。套管10具有至少一个开口，并且此处以举例而非限制的方式表示为多个热出口，下文以开口22指代，其中开口22在与用来编织主体12的操作相同的连续编织操作中被编织。根据需要，采用预定的一系列针和针法转换，开口22可被编织为具有任何尺寸和形状，以提供从套管10向外的所需量的热辐射。就这点而论，套管10可被构造为具有壁14，该壁被适当地确定尺寸并被定位在排气管11上，以提供从壁14径向向外的热辐射的热屏蔽，同时，开口22也可被适当地确定尺寸并成形，以提供一个预期的路径，该路径促进从开口22径向向外的热辐射。附近的对象，例如热敏传感器，或其他热敏部件可通过将壁14在排气管11和该部件之间定向而被保护，免受热辐射，同时，开口22可被定向，以将热量从该部件径向向外导出。因此，套管10在壁14的区域提供一个热屏蔽，在开口22的区域提供一个热流路径。此外，在一个单一的编织操作中将开口22与壁14同时编织的能力消除了进行二次操作以形成开口22的必要性。进一步地，每一开口22具有以连续、未切的一根或多根纱线形成的一个周边24，因此形成相应开口22的纱线不会解开，从而使得套管10具有一个长久的使用寿命。更进一步地，有了被直接布置在与其紧密邻接的排气管11上的编织套管10，就提供了一个低余隙的热屏蔽，而且此外，由于壁14以互连的编织针法形成，因此，壁14可很容易地被吻合轮廓，以必要地扩张和收缩，适应排气管11的轮廓。
壁14由一根或多根彼此互连的纱线经多种编织针法编织而成。该一根或多根纱线(除非另外规定，下文简单地以纱线指代)可具有任何适合的特性并由任何适合的材料制成，例如由任何适合的特克斯和材料制成的单丝和/或复丝，包括耐火和/或阻燃(FR)纱线。如果除了FR性能还需要高温额定值，那么一些当前优选的纱线材料包括例如玄武岩纤维、间位芳纶(Nomex、Conex、Kermel)、对位芳纶(Kevlar、Twaron、Technora)、PEI(Ultem)、PPS，以及PEEK。进一步地，在套管10的离散区域，纱线可以任何适合的针法和式样编织。例如，壁14的一部分可用一类纱线以一种编织针法式样编织，而壁14的另一离散部分则可用另一类纱线以另一种编织针法式样编织。就这点而论，取决于构造套管10采用的纱线类型和编织针法式样，可有大量的配置和性能特征。
如图2示意地显示的，根据另一当前优选实施例构造的一个套管10——其中采用相同的标记表示如图1所标识的类似部件——可被构造为具有壁14，该壁具有多个隔热壁层，其中一层配置为一个邻接排气管11的内层26，另一层配置为一个外层28。内层26通过一个反向折叠的细长的片状物30(图3中显示为被反向折叠)形成。片状物30由用来编织壁14的外层28的同样纱线中的至少一些编织而成，并在此处显示：片状物30被形成为外层28的一个连续的编织扩展，并从已完成的套管10的端18之一延伸。片状物30可编织为具有任何适合长度，以允许其被反向折叠，从而毗连壁14的外层28的内表面32。因而，片状物30可成形为具有与外层28实质上相同的长度，从而为套管10提供一个延伸套管10整个长度的全长双重热保护层。但是，应当认识到，如果需要，那么片状物30可被构造为延伸小于套管10的整个长度。
壁14的外层28和内层26可编织为具有不同的针法式样，以提供所需的热保护。例如，外层28可编织为具有第一种编织针法式样，比如平针或双面平针针法式样，而内层26可编织为具有第二种编织针法式样，比如罗纹针法式样(例如2×2或2×3)。由于外层28具有更密的编织针法式样，因此提供了增强的热辐射屏蔽，同时，假定内层26具有相对外层28更大的孔隙率，内层26较疏的编织针法式样则提供增强的贮热能力。因此，热量被保留在壁14之内并被阻止从壁14向外辐射。
可构造壁14，使其跨越套管10的周线的一部分，或套管10的整个周线，开口22占据的区域除外。如图1-3所示，壁14跨越周线的一部分，并显示为在约25-45度之间延伸(举例而非限制)。壁14具有相对侧边或自由边34、36，它们实质上平行于纵向轴16延伸，其中，自由边34、36被精编并被开口22彼此相隔，使得自由边34、36限界开口22的一部分。就这点而论，开口22的尺寸决定自由边34、36的长度。
套管10具有实质上于纵向轴16延伸并相对该纵向轴16横断的多个带部。一对带部38显示为延伸至端18、20以形成端18、20的一部分。另外，作为举例而非限制，多个内带部40显示为与端带部38向内间隔。内带部40在壁的相对边34、36之间连续延伸，并限界轴向间隔的开口22的部分。就这点而论，直径上相对壁14的开口22的数量可通过改变带部40的数量而增加或减少，该带部40在壁14的相对边34、36之间连续编织。当然，如果需要，可消除内带部40，以提供一个由相对边34、36限界的单一的开口22，如图6所示。带部38、40均由形成壁14的一根或多根纱线编织而成，因而，带部38、40被编织为壁14的连续的横向延伸。取决于需要的热辐射量，沿套管10的长度轴向延伸的带部38、40的宽度可改变，使得开口22在轴向长度上可增大或减小。
如上文有关壁14和带部38、40所提及的，可沿套管10的长度编织任何尺寸和数量的开口22，从一个单一的开口到多个开口。无论其尺寸和数量，开口22都由形成壁边34、36以及带部38、40的未切纱线限界。取决于阻止热辐射所需的壁14的尺寸和促进热辐射所需的开口的尺寸，开口22可占套管长度的约5至95个百分点，其宽度可围绕轴16周向延伸10-320度，更优选在约45-270度之间。
如图4所示，其中，上文采用的相同的标记以一个为100的因子被偏置，并标识与上文类似的部件，该图说明了一个根据另一实施例构造的套管110。套管110大致与套管10相同，但是，壁114不是具有双层，而是具有三个分离层，以进一步阻止从壁114向外的热辐射。为了形成该三层壁114，一对片状物部130、130′从壁114的外层128的相对端118、120延伸。片状物之一130被反向折叠以毗连外层128的内表面132，然后另一片状物130′被反向折叠以毗连片状物130的内表面。因此，该第一反向折叠片状物130被夹在外层128和第二反向折叠片状物130′之间。如上文有关套管10所述，片状物130、130′可编织为具有与外层128不同的编织针法和密度，并且进一步地，它们可编织为具有彼此不同的编织针法和密度。就这点而论，外层128可编织为具有紧密的编织针法密度，以提供热辐射的热屏蔽，比如通过采用平针或双面平针针法。形成一个中间层的第一片状物130可编织为具有比外层128稀疏的编织针法，例如采用罗纹针法，如2×2编织针法。此外，形成最内层的第二片状物130′可编织为具有相比于中间层130不同而且可能更稀疏的编织针法，例如2×3编织针法。由于第一和第二片状物130、130′具有不同的罗纹针法式样，缝线被阻止彼此集聚，从而在层130、130′之间提供更多的输送机道或空气。就这点而论，通过在层130、130′之内提供内建的散热器，隔热得以增强。除此以外，套管110可大致与如上所述的一样地构造，包括改变跨越套管110长度的带部138、140的数量，从而改变形成在套管110之内的开口122的数量。
在构造套管10、110时，提供一个编织机，例如计算机化的平板纬编机(例如岛精公司的SSG机)。套管10、110就这样被构造为一个平编材料并被连续地编织为无缝结构。在编织操作期间，出口22、122被编织在整体编织的带部38、40、138、140和壁边34、36、134、136之间的、沿壁14、114的长度的预定位置，使得形成开口22、122的纱线被编织为连续、不间断和未切的纱线。就这点而论，不需要二次操作以形成开口22、122。为进一步防止形成开口22、122的纱线解开，该引入边采用拷边针法编织，如图7所示具有互连的编织针环(L)。因此，形成开口22、122的纱线没有易于解开的松散的自由端。因此，完成的套管10、110显示出长久的使用寿命。作为举例而非限制，通过如图7所示的编织针法式样进行编织来提供具有任何适合长度和任何适合形状(例如大致圆形、椭圆形、方形或矩形)的开口22、122。
显然，在上述教导下，可能对本发明进行多种修正和变型。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可实施为不同于具体描述的方式。