JPS58104083A - 吸音材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関用の排気消音装置などに用いられ
る吸音材の製造方法に関するものである。

従来から、内燃機関用排気消音装置に用いる吸音材とし
ては、ガラスクール、セラミック多孔体あるいは金属多
孔体などかあっ九、しかし、これらのものをその１１吸
音材として用いた場合、内燃機関の運転時に、ガソリン
勢の燃料の燃焼残渣であるタールやオオがその表面に付
着して比較的短期のうちに目詰まシを起むして吸音性能
の低下を自たし、騒音が激化したプ、内燃機関の燃費に
も悪影響を及ばずことが多かった。を九、吸音材として
金属多孔体を使用し九場合、消音装置内の排気ガス温度
が４００〜８００℃と高く、しかも排気ガス中に腐食性
のイオク酸化物中窺素酸化物が含まれている関係上、特
殊な耐熱台金を用いな％／−ｈ＠シ、高温酸化による腐
食劣化が着しくなル、上記燃料燃焼残渣とともにその腐
食生成物による目詰ｔｎを起したシ、また金属多孔体の
骨格が腐食消滅してしまってやはシ吸音材として役に立
えなくなることが避けられなかった。加えて、金属多孔
体の１本的特性して空孔径が比較的大−いため、良好な
吸音性能を有するものが存在しないというような不都合
があった。

従来の吸音材紘、いずれの材料によるものであっても、
上記のような大きな欠点があった丸め、その改蕾が望ま
れていえ。

そこで、この出願の発明者らは、燃料の燃焼残渣を酸化
分解することによって吸音材の目詰シや腐食を防止する
ことができる点に着目して種々調査を重ね、その結果、
燃料燃焼残渣の低温酸化触媒を用いた吸音材を、先に提
案する仁とができえ。

この発明は、上記した吸音材を如何に効果的に製造する
かを基本目的としてなされたものである。

すなわちこの発明は、金属もしくはセラミックま九はガ
ラスからなる多孔体表面に金属水酸化物の沈殿を付着さ
せた後、この金属水酸化物を熱処理して、比表面積が５
０〜１０００＃／／ｆである金属酸化物を形成すること
にょ夛、実使用の目的に応じ九諸性能を具備する吸音剤
を得る−のである・この発明において使用することがで
きる金属多孔体としては、発泡金属、焼結金属、金属繊
維あるいは無機ａｉｍ強化金属などの市販汎用材料があ
シ、それらの材質としてＭｊ、Ｃｕ、ムＪ、Ｎｉ−Ｃｒ
、Ｆｅ−Ｃｒ。

ｗｅ−Ｎｉ−Ｃｒ　、Ｆｅ−Ｃｒ−ム１．ｋｌｉ　−Ｆ
ｅ−Ｃｒ−ＡＡ’　すどの合金材質が適当である。その
他の多孔体として、グラスフ；・□ 一部などのガラス系あるいはセラミック系などの、。￥
、えいＡ　ｊ　、！−１ｔＥ□６几□１′叡□１よって
形成される金属酸化物として、Ｍｎｏ、　、ＣｇＯ，Ｎ
ｉＯ。

Ｃ（）Ｏ、ｃｏ、　（Ｊ４　＊　ｃｒ、　ｏ、　ｌ　ｌ
Ｆ６．　ｏ、　ＩＡｇ、Ｏ，ＺｎＯ，ＰｂＯその他の金
属酸化物や、Ｍｎ’ｌ！ｅｍ　ｏａ　ａ　Ｎ　ｓ　ｃｒ
ｍ　ｏ４　ａ　Ｍｎ　ｃｒ　Ｈｏ４　ａｃｕ　Ｃｒｓ　
”４その他の複合金属酸化物がある。したがって金属水
酸化物として社熱処理によってこれらの金属酸化物を生
じる物質であれば何でもよい。

この発明では、比表面積が５０〜１０００ｍ／　ｆであ
る金属酸化物を耐熱性多孔体表面に形成しなる吸音材が
得られるが、金属酸化物の比表面積を５０〜１０００ｍ
’／ｆとしたのは、この発明の吸音材を自動車用などの
内燃機関の消音装置に用いた場合に、使用目的に応じて
その消音特性の極大点を維持するためである。すなわち
、比表面積が５０＃／／ｆ以下であれば自動車用内燃機
関の消音装置に使用して４良好な消音特性を期待するこ
とかで龜ず、１０００ｍ／１以上では実際上、製作Ｋｓ
瑠がある。

を九、この発明では、金属水酸化物を多孔体表・、ｊ″ 面に沈殿・付着させた後、これを熱処理して金属酸化物
を形成させ本のであるが、金属酸化物はそれ自体が多孔
物質であるため、金属水酸化物の沈殿・付着量を調節す
ることによって吸音材の多孔度を調節することができる
。し九がって使用目的に応じてその消音特性を異ならせ
ることができる。

さらに、この発明では、多孔体表−に金属酸化物、つま
シ低温酸化触媒を保持させるのに、沈殿によって金属水
−化物を付着させ死後、これを熱処理する手段ｔ−採用
し九ので、多孔体と低温酸化触媒との結合剤が不要で、
−か゛つ操作も゛容易となシ、経済的である。

つぎに、この発明の代表的な実施画を説明する゛。

〔実施例〕

８ｉ０．−Ａｇ、Ｏ，糸セラミック多孔体を、ＣｕＢＯ
，を゛１０チ含有する水溶液中に浸漬し、この水溶液中
に徐々にＮａＯＨを添加することによって上記多孔体表
面に水酸化鋼の沈殿を付着させ友、つぎに、゛これを上
記水溶液中から取出し、ｓ　ｓ　ｏｆで１時間熱処理し
、比表面積１８０Ｗｆ／ｇの酸化銅皮膜を表面に有する
吸音材を得喪。

また、同様の方法で、比表面積５０ｍン′ｆおよび１０
００＃１’／ｆの酸化銅皮膜を表面に有する二つの吸音
材を得た。　　　　　　　　　　　　　　　゛このよう
にして得られた三種の吸音材の吸音特性を金属からなる
多孔体のみＫよって構成された吸音材のものと比較し九
、第９１図は管内法（Ｊよりム１４０５）によって同一
条件で測定し九前四者の垂直入射吸音率を示したもので
ある。ｓ線ム・が比表面積５０１１１７Ｉの酸化銅皮膜
を有するもの、・−線すが比表面積１８０ｄ／Ｉの酸化
銅皮膜を有するもの、曲線Ｃが比表面積１０００ＷＩ／
ｆの酸化銅皮膜を有するもの、そして曲線りが酸化銅皮
膜を有しない多孔体のみの特性を示す０本図から、この
発明による吸音材は、従来品に比べてかなシ高い吸音特
性を示すことがわかる。これは、多孔体表面に金属酸化
物層が形成されてその多孔度が増加し九からである。す
なわち、金属酸化物自体が多孔質である丸め、それ自身
が吸音体の一部を構成し、かつこれが金属多孔体表面に
付着されることによってその多孔度を高めるからである
＝このことから、止揚した他の金属酸化物もそれ自体が
多孔質であるので、水酸化鋼のかわシにこれらのうちの
二つ１につ以上を用いても同様の結果が得られるととは
自明である。ま九、それらの付着形成量を増減調節する
ことによって吸音率を調整し得ることも自明である。

つぎに、比表面積１ＢＯｆ／扉の金属酸化物皮膜を有す
る吸音材と多孔体のみの吸音材とをそれぞれ筒状に成形
して、市販の国産乗用車（排気量１．８００ＣＣ）の排
気消音装置内に組み込み、約１万軸の実走行を行なった
後にＪ工８Ｄ　１６１６によって消音性能を測定し、実
走行前の初期値と比較した特性図を第２図に示す０曲線
ＥおよびＩは本発明の吸音材を用いえ場合のそれぞれ初
期ならびに実走行後の特性であプ、曲線？およびνは、
従来の金属多孔体のみの吸音材を用いた場合のそれぞれ
初期ならびに実走行後の特性である。第２図かられかる
ように、この発明の吸音材を用いたものは初期消音性能
が良好であることはもちろん、実走行１万ム後もほとん
ど初期性能が低下していな１ いのに対し、金属多孔体のみの吸音材を用い丸ものは実
走行１万ム後にはすべての測定周波数帯において消音性
能が著しく低下して−しまった。ｔた、消音性能測定後
に、両者の吸音材を取シ出して目視観察を行なったとこ
ろ、この発明の吸音材は、初期と同様にほとんど清浄で
あつ九が、金属多孔体のみのものは、表両全体に黒色の
タール状およびす１状の燃焼残渣ならびに黄緑色の腐食
生成物が多量に付着して激しい目詰まシを起こしていた
。

すなわち、この結果かられかるように、この発明の吸音
材表面分散されている低温酸化触媒粒子は、排気ガスの
温度によって活性化され、上記燃焼残渣を、実際にそれ
が燃え去ってしまう温度よシも低い排気ガス温度におい
て、自動的に酸化分解（表面燃焼）させて浄化除去して
し壕ったため初期の消音性能が持続し九ものと考えられ
る。他の低温酸化触媒（金属酸化物）について排気ガス
温度における上記燃→残渣の酸化分解を有無を調べたが
、いずれの低−酸化触媒についても酸化分解が；；・□ 起こシ、同一目的゛・・を達成し得ることが判明し丸。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、吸
音性、耐食性などに優れ九吸音材を容易かつ安価に製造
することができる上、吸音特性を所望に応じて調節する
ことも容易であるので、自動車の排気消音装置や工場設
備における夕°クトなどに使用される吸音材として、そ
れぞれ経済上および性能面からして好適なものを得るこ
と力（できる０

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明方法によって得られた吸
音材および従来品の吸音特性図である曇代理人　葛野信
−（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属もしくはセラミックを九はガラスからなる多
   孔体表面に金属水酸化物の沈殿を付着させた後、この金
   属水酸化物を熱処理して、比表面積が５０〜ｔｏｏｏｍ
   ’／ｊＦである金属酸化物層を形成することを特徴とす
   る吸音材の製造方法。