JP2568839B2 - 高耐久吸音断熱材 - Google Patents
高耐久吸音断熱材Info
- Publication number
- JP2568839B2 JP2568839B2 JP62077148A JP7714887A JP2568839B2 JP 2568839 B2 JP2568839 B2 JP 2568839B2 JP 62077148 A JP62077148 A JP 62077148A JP 7714887 A JP7714887 A JP 7714887A JP 2568839 B2 JP2568839 B2 JP 2568839B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- silica
- insulating material
- alumina
- highly durable
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Exhaust Silencers (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車エンジン排気音の消音装置に関するも
のである。
のである。
［従来の技術及びその問題点］ 従来自動車エンジン排気音のマフラーは、排気ガスが
通過する内管とそれを覆う金属容器からできている。
通過する内管とそれを覆う金属容器からできている。
ところが、近年騒音に対する規制が一段と厳しくなり
つつあり、かつエンジンの高性能化や排気ガス触媒の効
率化の為、排気ガスの温度も上昇傾向にある。
つつあり、かつエンジンの高性能化や排気ガス触媒の効
率化の為、排気ガスの温度も上昇傾向にある。
この対策として金属容器内の形状を複雑化したり、金
属容器自体を大型化する事が実施されているが、排気抵
抗が増加する事や自動車部品のレイアウト上大型化には
限界がある為、近年金属容器内周壁にガラスウーム等吸
音材をパンチングメタル等で支持するマフラーが使用さ
れるようになった。
属容器自体を大型化する事が実施されているが、排気抵
抗が増加する事や自動車部品のレイアウト上大型化には
限界がある為、近年金属容器内周壁にガラスウーム等吸
音材をパンチングメタル等で支持するマフラーが使用さ
れるようになった。
さらに吸音効果を向上させる為一つの排気管系の中で
エンジンと従来のマフラーの中間部にプリマフラーと呼
ばれるマフラーが使用されるようになった。
エンジンと従来のマフラーの中間部にプリマフラーと呼
ばれるマフラーが使用されるようになった。
しかしながら前記ガラスウールを内周壁に使用したプ
リマフラーにおいて、前記ガラスウールはその組成上の
理由から耐熱温度が500℃と低く、それ以上の温度（排
気熱）に長時間さらされると熱劣化及び熱収縮がおこ
り、車両の振動による繊維の粉化及び排気流による繊維
の飛散が著しく、マフラーの吸音特性を低下させる原因
となっていた。
リマフラーにおいて、前記ガラスウールはその組成上の
理由から耐熱温度が500℃と低く、それ以上の温度（排
気熱）に長時間さらされると熱劣化及び熱収縮がおこ
り、車両の振動による繊維の粉化及び排気流による繊維
の飛散が著しく、マフラーの吸音特性を低下させる原因
となっていた。
［問題点を解決する為の手段及び作用］ 本発明は上記従来技術の欠点を除去解決することを目
的とし、この目的を達成するための手段として特許請求
の範囲に記載した高耐久マフラーを提供するものであ
る。
的とし、この目的を達成するための手段として特許請求
の範囲に記載した高耐久マフラーを提供するものであ
る。
即ち、本発明は繊維径が１〜３μであるシリカ・アル
ミナ繊維と繊維径が５〜10μであるＥガラス繊維を主原
料とするシート状物を、結合材を用いて所定の形状と
し、500℃以上の排気ガスが通過する部分に於いて長時
間使用しても吸音特性を失なわない高耐久吸音断熱材を
提供するものである。
ミナ繊維と繊維径が５〜10μであるＥガラス繊維を主原
料とするシート状物を、結合材を用いて所定の形状と
し、500℃以上の排気ガスが通過する部分に於いて長時
間使用しても吸音特性を失なわない高耐久吸音断熱材を
提供するものである。
ところでシリカ・アルミナ繊維の繊維径を２〜３μと
したのは、一般的に低コストで入手可能であることと、
ガラスウール、ロックウール、アスベスト等に比較して
最高使用温度が1260℃と耐熱性に優れた繊維であること
である。（商品名：イビウール・バルク） また、Ｅガラス繊維の繊維径を５〜10μとしたのは、
繊維形が10μより太い繊維の集合体は絡みあった繊維同
志が互いにぶつかったとき互いの剛性が強く折れ易い
為、耐久性に劣ること、さらに10μより太い繊維は一般
に人間の皮膚に刺さり易く作業性が悪い為である。繊維
径を５μ以上としたのは、繊維形が５μより細い繊維は
シート状に加工した際嵩密度が高くなり、吸音率が減少
してしまうこと、一般的に低コストで入手可能なＥガラ
ス繊維は繊維径が５μ以上である為である。
したのは、一般的に低コストで入手可能であることと、
ガラスウール、ロックウール、アスベスト等に比較して
最高使用温度が1260℃と耐熱性に優れた繊維であること
である。（商品名：イビウール・バルク） また、Ｅガラス繊維の繊維径を５〜10μとしたのは、
繊維形が10μより太い繊維の集合体は絡みあった繊維同
志が互いにぶつかったとき互いの剛性が強く折れ易い
為、耐久性に劣ること、さらに10μより太い繊維は一般
に人間の皮膚に刺さり易く作業性が悪い為である。繊維
径を５μ以上としたのは、繊維形が５μより細い繊維は
シート状に加工した際嵩密度が高くなり、吸音率が減少
してしまうこと、一般的に低コストで入手可能なＥガラ
ス繊維は繊維径が５μ以上である為である。
本発明においてシリカ・アルミナ繊維とＥガラス繊維
の割合は、シリカ・アルミナ繊維を40〜60重量％とし、
残部がＥガラス繊維からなり、その合計量が100重量％
としたのは、シリカ・アルミナ繊維とＥガラス繊維の割
合は、シリカ・アルミナ繊維が60wt％より多いと、耐熱
性には優れるが、繊維径が約２〜３μと細くその繊維長
も製造上不均一かつ短かい為、排気ガスの流速が10m/se
cを越えると飛散してしまう。
の割合は、シリカ・アルミナ繊維を40〜60重量％とし、
残部がＥガラス繊維からなり、その合計量が100重量％
としたのは、シリカ・アルミナ繊維とＥガラス繊維の割
合は、シリカ・アルミナ繊維が60wt％より多いと、耐熱
性には優れるが、繊維径が約２〜３μと細くその繊維長
も製造上不均一かつ短かい為、排気ガスの流速が10m/se
cを越えると飛散してしまう。
またシリカ・アルミナ繊維は40wt％より少ないと、排
気ガスの流速に対しては耐久性があるが、排気ガスの温
度が600℃より高くなると、Ｅガラス繊維の熱劣化の影
響が大きく、マフラーの振動によりＥガラス繊維が折
れ、そのために飛散してしまう。
気ガスの流速に対しては耐久性があるが、排気ガスの温
度が600℃より高くなると、Ｅガラス繊維の熱劣化の影
響が大きく、マフラーの振動によりＥガラス繊維が折
れ、そのために飛散してしまう。
また、本発明において、一般的に用いられるラテック
スエマルジョン等の有機結合材、シリカゾル等の無機結
合から選択されるいずれか少なくとも１種を10重量％以
下としたのは、有機結合材が10重量％よりも多いと、成
形体中において見かけ嵩密度の小さい有機結合材の占有
する体積部分が増え、Ｅガラス繊維、シリカ・アルミナ
繊維の繊維同士の絡みが少なくなり、耐久性に悪影響を
及ぼすためであり、また無機結合材が10重量％より多い
と、前記繊維同士の結び付きが強すぎ、振動等に対する
耐久性が著しく劣化してしまいためである。
スエマルジョン等の有機結合材、シリカゾル等の無機結
合から選択されるいずれか少なくとも１種を10重量％以
下としたのは、有機結合材が10重量％よりも多いと、成
形体中において見かけ嵩密度の小さい有機結合材の占有
する体積部分が増え、Ｅガラス繊維、シリカ・アルミナ
繊維の繊維同士の絡みが少なくなり、耐久性に悪影響を
及ぼすためであり、また無機結合材が10重量％より多い
と、前記繊維同士の結び付きが強すぎ、振動等に対する
耐久性が著しく劣化してしまいためである。
本発明を実施例により説明する。
［実施例］ シリカ50wt％アルミナ50wt％平均繊維径2.3μからな
るセラミックファイバーバルク（商品名イビウール・バ
ルク）50％と、あらかじめ繊維長が70mmになるように切
断加工した平均繊維径７μのＥガラス繊維50％を乾式解
繊機にて混綿した後集綿しニードルパンチング処理を行
い、厚み5mm、嵩密度1.0g/cm3のシートに成形した高耐
久吸音断熱材に、固形分濃度を10％に希釈したSBR系ラ
テックスを含浸させ、外径100mmのパイプに嵩密度が変
化しないように巻きつけた後乾燥し、肉厚5mmの筒状耐
久断熱材を成形した。
るセラミックファイバーバルク（商品名イビウール・バ
ルク）50％と、あらかじめ繊維長が70mmになるように切
断加工した平均繊維径７μのＥガラス繊維50％を乾式解
繊機にて混綿した後集綿しニードルパンチング処理を行
い、厚み5mm、嵩密度1.0g/cm3のシートに成形した高耐
久吸音断熱材に、固形分濃度を10％に希釈したSBR系ラ
テックスを含浸させ、外径100mmのパイプに嵩密度が変
化しないように巻きつけた後乾燥し、肉厚5mmの筒状耐
久断熱材を成形した。
さらに、開口率30％、穴径4mm、肉厚1mm、外径100mm
の筒状パンチングメタルの外側に前記筒状高耐久断熱材
を嵌装し、さらに肉厚1mm、外径110mmの金属性パイプを
嵌装した後、筒状パンチングメタルの両端に、中心に直
径50m/mの穴をあけたドーナツ状のパンチングメタル
（開口率30％穴径4mm、肉厚1mm、外径100mm）を全周溶
接する。
の筒状パンチングメタルの外側に前記筒状高耐久断熱材
を嵌装し、さらに肉厚1mm、外径110mmの金属性パイプを
嵌装した後、筒状パンチングメタルの両端に、中心に直
径50m/mの穴をあけたドーナツ状のパンチングメタル
（開口率30％穴径4mm、肉厚1mm、外径100mm）を全周溶
接する。
さらに、前記ドーナツ状のパンチングメタルの外側
に、前記シート状に成形した厚み5mmの高耐久吸音断熱
材を内径50mm、外径110mにより打ち抜き加工したものを
装着しさらに、厚み1mm、内径50mm、外径110mmの鋼板を
あて、金属性パイプの端部に前周溶接をおこない、外径
110mm、全長200mmの高耐久吸音断熱機とし、両端の開口
部に厚み1mm、外径50mm、長さ20mmのパイプを差し込み
外側から全周溶接した第１図に示される試験体を製作し
た。
に、前記シート状に成形した厚み5mmの高耐久吸音断熱
材を内径50mm、外径110mにより打ち抜き加工したものを
装着しさらに、厚み1mm、内径50mm、外径110mmの鋼板を
あて、金属性パイプの端部に前周溶接をおこない、外径
110mm、全長200mmの高耐久吸音断熱機とし、両端の開口
部に厚み1mm、外径50mm、長さ20mmのパイプを差し込み
外側から全周溶接した第１図に示される試験体を製作し
た。
前記試験体の片側の開口部に外径45mmのスピーカーを
あて、反射側の開口部に於いて、「リオンオクターブ・
バンドアナライザー」を用いて吸音率を測定した後、第
２図に示される耐久性試験機に装着し、温度800℃、流
速25m/sec、振動数2930cpm、振幅1.5mm、振動加速度7
G、の条件で720時間テストした後、再度吸音率を測定し
た結果を第１表に示す。
あて、反射側の開口部に於いて、「リオンオクターブ・
バンドアナライザー」を用いて吸音率を測定した後、第
２図に示される耐久性試験機に装着し、温度800℃、流
速25m/sec、振動数2930cpm、振幅1.5mm、振動加速度7
G、の条件で720時間テストした後、再度吸音率を測定し
た結果を第１表に示す。
（比較例１） 吸音材を使用せず、実施例１と同様の耐久性試験を行
った結果を第１表に示す。
った結果を第１表に示す。
（（比較例２） シリカ50％のアルミナ50％平均繊維径2.3μからなる
セラミックファイバーバルク80％と平均繊維径８μのＥ
ガラス繊維20％を用いて、実施例１と同様の耐久性試験
を行った結果は第１表に示すとおりである。
セラミックファイバーバルク80％と平均繊維径８μのＥ
ガラス繊維20％を用いて、実施例１と同様の耐久性試験
を行った結果は第１表に示すとおりである。
（比較例３） シリカ50％アルミナ50％平均繊維2.3μからなるセラ
ミックファイバーバルク20％と平均繊維径８μのＥガラ
ス繊維80％を用いて、実施例１と同様の耐久性試験を行
った結果は第１表に示すとおりである。
ミックファイバーバルク20％と平均繊維径８μのＥガラ
ス繊維80％を用いて、実施例１と同様の耐久性試験を行
った結果は第１表に示すとおりである。
（比較例４） シリカ50％アルミナ50％平均繊維径2.3μからなるセ
ラミックファイバーバルク50％と平均繊維径20μのＥガ
ラス繊維50％を用いて、実施例１と同様の耐久性試験を
行った結果は第１表に示すとおりである。
ラミックファイバーバルク50％と平均繊維径20μのＥガ
ラス繊維50％を用いて、実施例１と同様の耐久性試験を
行った結果は第１表に示すとおりである。
（発明の効果） 比較例１及び３及び４にくらべ、吸音特性に優れる。
比較例２及び３及び４にくらべ、吸音特性の経時変化
が少ない。
が少ない。
前記の理由により自動車のエキゾーストパイプに於い
て、マフラーを500℃以上の排気温度の高い場所に設置
できるようになり、高い吸音効果を長期間維持し続ける
ことが可能となった。
て、マフラーを500℃以上の排気温度の高い場所に設置
できるようになり、高い吸音効果を長期間維持し続ける
ことが可能となった。
第１図は本発明の高耐久吸音断熱材を実際プリマフラー
に用いられる形状としたモデルの縦断面図である。第２
図は耐久性試験装置を示す経路図である。 符号の説明 １……金属容器、２……パンチングメタル、３……高耐
久吸音断熱材、４……吸気管、５……排気管、11……バ
ーナー、12……熱交換器、13……電磁弁、14……試験
体、15……振動機、16……周波数交換機、17……圧力
計、18……熱伝対、19……温度指示計、20……温度記録
計、21……風速計、22……耐振ゴム、23……レギュレー
ター。
に用いられる形状としたモデルの縦断面図である。第２
図は耐久性試験装置を示す経路図である。 符号の説明 １……金属容器、２……パンチングメタル、３……高耐
久吸音断熱材、４……吸気管、５……排気管、11……バ
ーナー、12……熱交換器、13……電磁弁、14……試験
体、15……振動機、16……周波数交換機、17……圧力
計、18……熱伝対、19……温度指示計、20……温度記録
計、21……風速計、22……耐振ゴム、23……レギュレー
ター。
Claims (5)
- 【請求項１】平均繊維径１〜３μであるシリカ・アルミ
ナ繊維と、平均繊維径が５〜10μであるＥガラス繊維か
らなる混綿繊維90重量％以上と、一般的に用いられるラ
テックスエマルジョン等の有機結合材、シリカゾル等の
無機結合材から選択されるいずれか少なくとも１種を10
重量％以下使用して所定の形状に成形したことを特徴と
する自動車エンジンのプリマフラー用高耐久吸音断熱
材。 - 【請求項２】前記シリカ・アルミナ繊維は、アルミナ45
〜95重量％で残部がシリカからなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の項耐久吸音断熱材。 - 【請求項３】前記高耐久吸音断熱材は常法の乾式で作ら
れた不織布を切断加工等によって成形するか、湿式の抄
造成形法で成形する事を特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第２項記載の高耐久吸音断熱材。 - 【請求項４】前記プリマフラーは自動車のエキゾースト
パイプに連らなる、500℃以上の排気ガスが通過する部
分に位置することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
第３項記載の高耐久吸音断熱材。 - 【請求項５】前記シリカ・アルミナ繊維とＥガラス繊維
の混綿繊維は、シリカ・アルミナ繊維が40〜60重量％か
らなり残部がＥガラス繊維からなりその合計量が100重
量％となることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第
４項記載の高耐久吸音断熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077148A JP2568839B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 高耐久吸音断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077148A JP2568839B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 高耐久吸音断熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63242978A JPS63242978A (ja) | 1988-10-07 |
| JP2568839B2 true JP2568839B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=13625710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62077148A Expired - Lifetime JP2568839B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 高耐久吸音断熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2568839B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003089953A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-28 | Nippon Glass Fiber Kogyo Kk | 耐熱ガラス繊維マット及びその製造方法 |
| WO2007054697A1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | The Morgan Crucible Company Plc | High temperature resistant fibres |
| JP2010096171A (ja) * | 2008-04-30 | 2010-04-30 | Ibiden Co Ltd | マット材、マット材の製造方法、消音器、及び、消音器の製造方法 |
| WO2009133613A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | イビデン株式会社 | マット材、マット材の製造方法、消音器、及び、消音器の製造方法 |
| EP3971154A4 (en) * | 2019-05-14 | 2023-01-25 | Nichias Corporation | POROUS MATERIAL |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62077148A patent/JP2568839B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63242978A (ja) | 1988-10-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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