JPS58104086A - 内燃機関用吸音材 - 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に用いられる吸
音材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
孔体などがあった。しかし、これらのものをそのｉｔ吸
音材として用いた場合、内燃機関の運転時に、ガソリン
等の燃料の燃焼残渣であるタール申す１がその表面に付
着して比較的短期のうちに目詰ま）を起こして吸音性能
の低下をきたし、騒音が激化したり、内燃機関の燃費に
も悪影響を及ぼすことが多かった。また、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
のイオク酸化物や鷹素酸化物が含まれている関係上、特
殊な耐熱合金を用いない限り、高温酸化による腐食劣化
が着しくな９、上記燃料燃焼残渣とともにその腐食生成
物による目詰ｔ９を起した９、を九金属多孔体の骨格が
腐食消滅してしまって中は多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、金属多孔体の基
本的特性８して空孔−が比較的大きい九め、△ 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。

従来の吸音材は、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ため、その改善が望ま
れていた。

そこで、この出願の発明者らは、燃料の燃焼残渣を酸化
分解した）、燃焼残渣の重合を抑止したり、さらＫは燃
焼残渣の重合物を中和あるいはケン化させることによっ
て吸音材の目詰りや腐食を防止する仁とができる点に着
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・固体酸触媒、還元剤およびアルカリ剤のうち
から選ばれる一種または二種以上の材料を結６合剤を用
いて金属多孔体に保持させてなる数樵の吸音材を、先に
提案することができた。

しかしながら、上記吸音材はいずれも比較的高では周波
数が大きくなるにしたがって次第に吸音率が上昇するも
のの大きな吸音効果を期待し難いものであった。一方、
内燃機関では低周波数域の騒音が発生するので、その排
気消音装置に使用する吸音材としては０．２〜Ｑ、　５
　ＫＨｚ程度の低周波数域で吸音率の極大値を示すもの
が望まれる。

この発明は以上の事情にか、んがみてなされ喪もすなわ
ちこの発明は、多孔□＝材料の表面に比表面積５０〜１
０００　ｄ／　ｆを有する粒子からなる層もしくは多孔
質皮膜が被覆されている点に特徴を有するものであり、
それによれば、吸音率の極大値が内燃機関から発生する
騒音の周波数域に存在し、しかもその極大値として上記
した吸音材と同等の値を有する。

この発明では、吸音材へのす寸やタールなどの燃料燃焼
残渣の付着性は特に問題にしていないが、長期に亘って
高い吸音特性を維持させるためには、この燃焼残渣の付
着による目詰まりや金属多孔体に対する腐食などの問題
を考朦するのが望ましい・このような観点から、本発明
において使用することのできる望ましい多孔性材料とし
ては発泡金属、焼結金属、金属繊維あるいは無機繊維強
化金属などの市販汎用材料があり、それらの材質として
Ｎ　ｌ　＊　ｃｕ　、ムｌ、Ｎｉ−Ｃｒ　、？ｅ−Ｃｒ
　、ｒｅ−Ｎｉ−Ｃｒ　、Ｆｅ−Ｃｒ−ムｌなどの合金
材質が適当である。その他の多孔体として、クラスクー
ルなどのガラス系あるいはセラミック系などのも→ｉ、
を用いることができ、その多孔度（多孔率）は４０〜９
５％であることが望まし−。

これは、多孔率４０１　以下ではその表面を多孔質層で
覆っても十分な吸音特性が得られず、また９５％以上で
はもろくなるからである。これらのうち、１ｇｌ＃振性
や耐衝撃性を考慮するならば金属系のもの゛　　が特に
望ましい。を九、上掲し九多孔性材料の表向を被覆する
ための材料としては、燃料燃焼残渣を低温酸化燃焼させ
る低温酸化触媒や表面に付着した燃焼残渣の酸化重合（
高分子化）を阻止してその成分を低分子化して気化させ
る固体酸触媒、さらには上記燃焼残渣を中和あるいはケ
ン化して酸化重合を阻止するような還元剤やアルカリ剤
を用いることが望ましい、低温酸化触媒として、Ｍｎｏ
、　、ｃｕｏ　、Ｎ　１０　＊　ｃｏｏ　ｌ　ｃｏ、　
ｏ４１　Ｃ１６ＯＨ２ｗｅ、　ＯＨ＊ムｇｓｏ’ｅＺｎ
Ｏ９ＰｂＯその他の金属酸化物や、ＭｎＦｅ５　Ｏａ’
、ＮｉＣｒ＊　ｏ４、ＭｎＣｒ、０４．ＣｕＣｆ、０４
　　その他の複合金属酸化物や、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、ムｇその他の貴金属単体を使用することができる。

さらに、固体酸触媒として、天然ゼオライト、合成ゼオ
ライト、活性白土、酸性白土、シリカジルコニア、シリ
カマグネシア、活性アルミナ、シリカアルミナ、五酸化
バナジウム。

アルミナボリアその他の固体酸触媒を使用することがで
きる。さらにまた、還元剤として、銀粉末、亜硫酸す）
　Ｕクム、金属粉、炭素粉、亜硫酸塩、第一鉄塩、すず
塩、硝酸第１すす、硫酸第１すす、シュク酸塩その他の
還元剤を使用することができる。さらにまた、アルカリ
剤として、ケイ酸カリクム、アルミン酸ナトリクム、ケ
イ酸ナトリクム、ケイ酸すチクム、炭酸ナトリクム、ア
ルカリ金属酸化物、アルカリ金属ケイ酸塩、水酸化物、
塩基性酸化物その他のアルカリ剤を使用スルコとができ
る。

上掲した材料はすす＼・タールの付着を抑制するのに有
効な材料であって、この発明において燃焼残渣の付着性
を考慮しないならば、これら以外の粒子を使用すること
が可能である。

まえ、多孔材料表面を被覆する粒子からなる層もしくは
多孔質皮膜は、塗着、メッキ、蒸着あるいはその他の各
種の皮膜形成法によって形成されたものであれば良く、
特定方法に限定されるものではない。

つぎに、との発明の代表的な実施例を説明する。

〔実施例〕

多孔率４５％　のＴｊＯｒＭｇＯ系セラミックを用い、
その表向にコロイダルシリカ粒子を塗着してその粒子層
を形成し、つぎに３５０°Ｃで焼成して比表面積４５０
コ／Ｉｌ、厚さ約２ＭＩＩの粒子層とじ九。

また、同様の方法で、比表面積５０ｔｔ／／ｆおよび１
０００　ｔｄ／　ｆの粒子層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によって構成された吸音材のものと
比較した。第１図は管内法（ＪＩＳム１４０５）によっ
て同一条件で測定した前四者の垂直入射吸音率を示した
ものである０曲線ムが比表面積５０９１／ｆｌの被覆粒
子層を有するもの、曲線Ｂが比表面積１８（１／／ｆの
被覆粒子層を有するもの、曲線Ｃが比表面積１０００ｄ
／ｆの被覆粒子層を有するもの、そして曲線りが被覆粒
子層を有しない多孔体のみの特性を示す０本図から、比
表面積５０〜１０００１ｆｆ／　ｆの被覆粒””’７層
を有する吸音材は、被覆粒子層を有しない吸音材に比べ
て、低周波特性に優れることがわかる。すなわち、比表
面積５０−１０００　ｍ’／　ｆの被覆粒子層を有する
ものは、吸音率の極大値が周波数０．２〜９．５　ＫＨ
ｚに存在し、その値も実使用に十分対魁し得るものであ
る。このように、被覆粒子層を設けるととによって吸音
率の極大値が低周波側へ移行するのは、多孔性材料が被
覆粒子層を保持することによってその多孔度を増大させ
たからである。したがって１掲した他の粒状体によって
被覆粒子層を形成した場合でも同等の結果が得られるこ
とは自明である。ｔた、メッキや蒸着などの方法によっ
て多孔性材料の表面を多孔質皮膜で被覆し九場合でも同
様である。

また、被覆粒子層や多孔質皮膜の比表面積を５０〜１０
００　Ｗｌ／　Ｉの間で増減させることによって、吸音
率が極大値を示す周波数を変動させることができる。す
なわち被覆粒子層の厚さやそれを構成す１［ る□材料の変更す企ことによシ、任意の各周波参におい
て最も良好遁・吸音特性を示す吸音材が得られる。　　
　　　□′””“″”・・ 以上の説明から明らかなように、この発明の吸音材は比
表面積５０〜１０００　Ｍｌ／　ｆを有する粒子からな
る層もしくは多孔質皮膜でその表面が被覆されるので、
内燃機関から発生する低周波の騒音に対して優れた吸音
特性を示す。

【図面の簡単な説明】 図面は、この発明に係る吸音材と従来品との性能を比較
した吸音特性図で−ある。 代理人　葛野信−（外１名） ＋ｉ１琥数（べＨ９ 手続補正書（自発］ 特許庁長官殿 １、′−１１（ｆ：の表示　　　　　特願昭　５６−２
０２９！ｉＯ号２、イｄ明の名作 内燃機関用吸音材 ３　浦正を寸ろｈ ６、補正の対象 明細書の「特許ｍＸｏ範囲」および「発明の詳細な説明
」。 ６、補正の内容 （１）　　明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正し
ます。 （２）　　明細占をつぎのとおり訂正する。 別　　紙 補正後の特許請求の範囲

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔性材料の表面に比表面積５０〜１００ＯＦＦ
   ／／ｆを有する粒子からなる層もしくは多孔質皮膜が被
   覆されていることを特徴とする内燃機関用吸音材。