JPS5865066A - 吸音材 - Google Patents
吸音材Info
- Publication number
- JPS5865066A JPS5865066A JP56163670A JP16367081A JPS5865066A JP S5865066 A JPS5865066 A JP S5865066A JP 56163670 A JP56163670 A JP 56163670A JP 16367081 A JP16367081 A JP 16367081A JP S5865066 A JPS5865066 A JP S5865066A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- absorbing material
- sound absorbing
- sound
- present
- soot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Exhaust Silencers (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関用の排気消音装置に用いる吸音材に
関するものである。
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、ガラスウール、セラミック多孔体。
ては、ガラスウール、セラミック多孔体。
金属多孔体などの繊維状１発泡状１粒子状等の形状を成
すいわゆる多孔性材料がある。しかし・これらのものを
そのまま吸音材として使用した場合、内燃機関運転時に
ガソリン等の燃料の燃焼残渣であるスス等が表面および
多孔性材料内部にまで侵入付着して、比較的短期のうち
に目詰まシを起こすため、吸音性能が低下してしまい、
騒音が激化したり、内燃機関の燃費にも悪影響を及はし
てしまうことが避けられない問題であった。
すいわゆる多孔性材料がある。しかし・これらのものを
そのまま吸音材として使用した場合、内燃機関運転時に
ガソリン等の燃料の燃焼残渣であるスス等が表面および
多孔性材料内部にまで侵入付着して、比較的短期のうち
に目詰まシを起こすため、吸音性能が低下してしまい、
騒音が激化したり、内燃機関の燃費にも悪影響を及はし
てしまうことが避けられない問題であった。
発明者らは、ススが吸音材表面に付着する理由について
各種の検討を行なって究明したところ、ガソリンの燃焼
によって生じた水（蒸気）もしくは、その燃焼残渣であ
るタール状の物質が主原因であることがわかった。すな
わち、エンジン排気口から排出されるススは、平均粒径
数１００λ程度の粒子であるが、それに付着されている
かもしくは、吸音材表面に付着している水またはタール
によって付着力（表面エネルギー）が大となるために、
吸音材表面全体および内部にもひつしシと付着されてし
まう、したがって、ススの付着を防止するためには、吸
音材表面を低表面エネルギーを有する物質で被覆し表面
への付着ならびに内部への侵入を抑止すればよいことが
わかった。そこで。
各種の検討を行なって究明したところ、ガソリンの燃焼
によって生じた水（蒸気）もしくは、その燃焼残渣であ
るタール状の物質が主原因であることがわかった。すな
わち、エンジン排気口から排出されるススは、平均粒径
数１００λ程度の粒子であるが、それに付着されている
かもしくは、吸音材表面に付着している水またはタール
によって付着力（表面エネルギー）が大となるために、
吸音材表面全体および内部にもひつしシと付着されてし
まう、したがって、ススの付着を防止するためには、吸
音材表面を低表面エネルギーを有する物質で被覆し表面
への付着ならびに内部への侵入を抑止すればよいことが
わかった。そこで。
発明者らは種々の低表面エネルギーを有する物質を用い
て吸音材表面を被覆し、実際に内燃機関用の排気消音装
置として使用したところ、ふっ素樹脂をはじめとする有
機物は、排気消音装置内の吸音材の表面温度が１５０〜
５００℃となるために分解してしまい低表面エネルギー
性が失なわれてしまうことが判明した。つぎに、黒鉛や
二硫化モリブデン等の無機質固体潤滑剤を吸音材表面に
分散付着させた後、同様の検討を行なったところ、やは
り表面温度が高くなるために、分解したり表面エネルギ
ーが大となってススが付着してしまい、またあるものは
表面に付着させたがために、目詰まりを生じ、消音性能
に著しい支障をきたしてしまい、かえって新たな欠点が
生じてしまうものもあった。
て吸音材表面を被覆し、実際に内燃機関用の排気消音装
置として使用したところ、ふっ素樹脂をはじめとする有
機物は、排気消音装置内の吸音材の表面温度が１５０〜
５００℃となるために分解してしまい低表面エネルギー
性が失なわれてしまうことが判明した。つぎに、黒鉛や
二硫化モリブデン等の無機質固体潤滑剤を吸音材表面に
分散付着させた後、同様の検討を行なったところ、やは
り表面温度が高くなるために、分解したり表面エネルギ
ーが大となってススが付着してしまい、またあるものは
表面に付着させたがために、目詰まりを生じ、消音性能
に著しい支障をきたしてしまい、かえって新たな欠点が
生じてしまうものもあった。
本発明は、上記のような短所が全く生じず、なおかつ従
来の吸音材のもつスス付着を大幅に抑止できる新しい吸
音材を提供したものである。すなわち、発明者′らは、
ふっ素と炭素との化合物であるふつ化黒鉛を吸音基材表
面に付着分散させたものが、その低表面エネルギー性の
ために、内燃機関の排気消音装置に用いた場合、ススの
付着を大幅に抑止できることを見出し、すでにこれを利
用した吸音材を提案している０本発明は、やはシふつ化
黒鉛を利用した吸音材に関するものであるが。
来の吸音材のもつスス付着を大幅に抑止できる新しい吸
音材を提供したものである。すなわち、発明者′らは、
ふっ素と炭素との化合物であるふつ化黒鉛を吸音基材表
面に付着分散させたものが、その低表面エネルギー性の
ために、内燃機関の排気消音装置に用いた場合、ススの
付着を大幅に抑止できることを見出し、すでにこれを利
用した吸音材を提案している０本発明は、やはシふつ化
黒鉛を利用した吸音材に関するものであるが。
表面のふつ化黒鉛層を、基材として用いる炭素系繊維表
面のふっ素化によって成長させたものである。つｔｂ、
本発明の吸音材では、ぶつ化黒鉛層と基材とが本質的に
一体でアシ、剥離等の可能性が少なく、ぶつ化黒鉛の塗
着等の作業が必要でないため、容易に製作できるもので
ある。
面のふっ素化によって成長させたものである。つｔｂ、
本発明の吸音材では、ぶつ化黒鉛層と基材とが本質的に
一体でアシ、剥離等の可能性が少なく、ぶつ化黒鉛の塗
着等の作業が必要でないため、容易に製作できるもので
ある。
以下、実施例にしたがって、本発明の詳細な説明する。
第１図（ａ）に拡大模式図を示したように、市販の炭素
繊維を熱ふつ酸で処理して表面を活性化した。
繊維を熱ふつ酸で処理して表面を活性化した。
（１）は１本の炭素繊維、（２）は活性化された凹凸で
おる。これをふっ素ガス雰囲気中で熱処理（６００℃。
おる。これをふっ素ガス雰囲気中で熱処理（６００℃。
１時間）して、炭素繊維表面をふっ素化し、第１図（ｂ
）に示した拡大断面図のような構成とした。（３）はふ
っ素化された皮膜である。なお、ふっ素ガスは、ふつ酸
の電解によ多発生させたものを用いた〇このようにして
製作した本発明の吸音材を無機質バインダーにて結合し
たものを用い、セラミック多孔体よシなる従来の吸音材
と比較しながら、吸音率およびスス付着性とそれに伴な
う消音性能の経時劣化について調査した。
）に示した拡大断面図のような構成とした。（３）はふ
っ素化された皮膜である。なお、ふっ素ガスは、ふつ酸
の電解によ多発生させたものを用いた〇このようにして
製作した本発明の吸音材を無機質バインダーにて結合し
たものを用い、セラミック多孔体よシなる従来の吸音材
と比較しながら、吸音率およびスス付着性とそれに伴な
う消音性能の経時劣化について調査した。
第２図は、管内法（Ｊ ｌ５Ａ１４０５） Ｋ ！ッテ
ｆｆｆｆＪ −条件で測定した垂直入射吸音率を示した
ものである０曲＃！（５）は、本発明の吸音材、曲線（
Ｂ）はセラミック多孔体よりなる従来の吸音材の特性で
ある。
ｆｆｆｆＪ −条件で測定した垂直入射吸音率を示した
ものである０曲＃！（５）は、本発明の吸音材、曲線（
Ｂ）はセラミック多孔体よりなる従来の吸音材の特性で
ある。
第２図から、本発明の吸音材は、従来のものに比べて、
吸音率が高く良好な特性をもつことがわかる。
吸音率が高く良好な特性をもつことがわかる。
つぎに、上記本発明の吸音材を保護材（金属網）を用い
て筒状にし、第３図の断面図のように排気消音装置を構
成して国産乗用車（排気量ｔｓｏｏ ｃｃ ）の内部に
組み込み、約１万一の実走行を行なった後にＪＩＳＤ１
６１６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。また、セラミック多孔体からなる従来の吸音材
を筒状に成形したものについても上記と全く同様の試験
を行なった。第３図において、（４）は排気消音装置を
構成する筐体、（５）は排気ガスの入口管、（６）は排
気ガス通路、（７）は本発明の吸音材、（８）は吸音材
の保護材、（９）は吸音材背面の空気層、（１ｏ）は排
気ガスの出口管である。第４図に消音性能の周波数特性
を示す。曲線（Ｑおよびｒ）は本発明の吸音材を用いた
場合のそれぞれ初期ならびに実走行後の特性であり、曲
線（Ｄ）およびηは従来のセラミック多孔体からなる吸
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
性である拳第４図かられかるように、本発明の吸音材を
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！万一後もほとんど初期性能が低下していない
のに対し、セラミック多孔体からなる吸音材を用いたも
のは実走行後にはすべての周波数帯において消音性能が
著しく低下してしまった。また、消音性能測定後に１両
者の吸音材を取シ出して目視観察を行なったところ、本
発明の吸音材は初期と同様にほとんど清浄であり、炭素
繊維表面のふっ素化層のもつ優秀なスス付着抑止効果が
実証されたのに対して、セラミック多孔体からなるもの
は、表面全体に黒色のススが多量に付着して激しい目詰
まりを起こしていた。
て筒状にし、第３図の断面図のように排気消音装置を構
成して国産乗用車（排気量ｔｓｏｏ ｃｃ ）の内部に
組み込み、約１万一の実走行を行なった後にＪＩＳＤ１
６１６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。また、セラミック多孔体からなる従来の吸音材
を筒状に成形したものについても上記と全く同様の試験
を行なった。第３図において、（４）は排気消音装置を
構成する筐体、（５）は排気ガスの入口管、（６）は排
気ガス通路、（７）は本発明の吸音材、（８）は吸音材
の保護材、（９）は吸音材背面の空気層、（１ｏ）は排
気ガスの出口管である。第４図に消音性能の周波数特性
を示す。曲線（Ｑおよびｒ）は本発明の吸音材を用いた
場合のそれぞれ初期ならびに実走行後の特性であり、曲
線（Ｄ）およびηは従来のセラミック多孔体からなる吸
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
性である拳第４図かられかるように、本発明の吸音材を
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！万一後もほとんど初期性能が低下していない
のに対し、セラミック多孔体からなる吸音材を用いたも
のは実走行後にはすべての周波数帯において消音性能が
著しく低下してしまった。また、消音性能測定後に１両
者の吸音材を取シ出して目視観察を行なったところ、本
発明の吸音材は初期と同様にほとんど清浄であり、炭素
繊維表面のふっ素化層のもつ優秀なスス付着抑止効果が
実証されたのに対して、セラミック多孔体からなるもの
は、表面全体に黒色のススが多量に付着して激しい目詰
まりを起こしていた。
なお、本発明の吸音材表面をＸ線回折等で分析したとこ
ろ、１本１本の炭素繊維表面には、ふつ素化により、い
わゆるふつ化黒鉛（カーボンフルオライド）の薄膜が形
成されていることがわかった。すなわち、本発明の吸音
材がもつ良好なスス付着抑止効果は、このふつ化黒鉛が
もつ低表面エネルギー性によるものであり、スス付着の
主原因である水（蒸気）やタール等液体状の燃料の燃焼
残留物がこれによって、吸音材表面に付着しにくイア’
（メ、ススも付着されないかもしくは、付着されても、
排気ガスの流れによって容易に吹き飛ばされてしまった
ものと考えられる。
ろ、１本１本の炭素繊維表面には、ふつ素化により、い
わゆるふつ化黒鉛（カーボンフルオライド）の薄膜が形
成されていることがわかった。すなわち、本発明の吸音
材がもつ良好なスス付着抑止効果は、このふつ化黒鉛が
もつ低表面エネルギー性によるものであり、スス付着の
主原因である水（蒸気）やタール等液体状の燃料の燃焼
残留物がこれによって、吸音材表面に付着しにくイア’
（メ、ススも付着されないかもしくは、付着されても、
排気ガスの流れによって容易に吹き飛ばされてしまった
ものと考えられる。
ところで、本発明の吸音材の基材として使用する炭素系
繊維としては、各種のものが市販されており、そのどれ
を用いてもよいが、炭素系繊維のみでは強度が小さいた
め、実施例のように）（インダーで固めたり、保護材を
用いたプする必要がある。また、炭素系繊維表面をふっ
素と化合させる方法は、実施例以外の方法でもよく、比
較的容易にふっ素と化合させることができる。
繊維としては、各種のものが市販されており、そのどれ
を用いてもよいが、炭素系繊維のみでは強度が小さいた
め、実施例のように）（インダーで固めたり、保護材を
用いたプする必要がある。また、炭素系繊維表面をふっ
素と化合させる方法は、実施例以外の方法でもよく、比
較的容易にふっ素と化合させることができる。
本発明の吸音材は、内燃機関の排気消音装置に用いるこ
とが前提であるが、使用の仕方によっては１燃焼機器等
の他の機器における吸音材として用いてもさしつかえな
い。
とが前提であるが、使用の仕方によっては１燃焼機器等
の他の機器における吸音材として用いてもさしつかえな
い。
以と説明したように、基材である炭素系繊維表面がふっ
素化された皮膜で被覆されている本発明の吸音材であれ
ば、良好な消音性能を有し、かつ内燃機関用排気消音装
置の吸音材として使用した場合、ススによる目詰まりに
よって起こる消音性能の劣化を防止して初期の良好な消
音性能を持続させることができるものである。したがっ
て、高性能かつ長寿命であるため、自動車をはじめとす
る内燃機関用の排気消音装置に広く使用できるものであ
る。
素化された皮膜で被覆されている本発明の吸音材であれ
ば、良好な消音性能を有し、かつ内燃機関用排気消音装
置の吸音材として使用した場合、ススによる目詰まりに
よって起こる消音性能の劣化を防止して初期の良好な消
音性能を持続させることができるものである。したがっ
て、高性能かつ長寿命であるため、自動車をはじめとす
る内燃機関用の排気消音装置に広く使用できるものであ
る。
第１図は、本発明の一実施例による吸音材の構成を示す
拡大図、第２，４図は、本発明の吸音材の性能を示す特
性図、第３図は本発明の吸音材の応用例を示す断面図で
ある。 （１）は炭素繊維、（２）は表面の凹凸、（３）はふり
化黒鉛皮膜、（４）は筐体、（５）は入口管、（６）は
排気ガス通路、（７）は吸音材、（８）は保護材、（９
）は背面空気層。 叫は出口管である。 図中同一符号は同一または相当部位を示す。 代理人 葛野侶− 第１図 Ｊ （ｂ） 第２図 ｍ二表扛（１：Ｈｔ） 第：３図 第、１図 用二反［（１−１１）
拡大図、第２，４図は、本発明の吸音材の性能を示す特
性図、第３図は本発明の吸音材の応用例を示す断面図で
ある。 （１）は炭素繊維、（２）は表面の凹凸、（３）はふり
化黒鉛皮膜、（４）は筐体、（５）は入口管、（６）は
排気ガス通路、（７）は吸音材、（８）は保護材、（９
）は背面空気層。 叫は出口管である。 図中同一符号は同一または相当部位を示す。 代理人 葛野侶− 第１図 Ｊ （ｂ） 第２図 ｍ二表扛（１：Ｈｔ） 第：３図 第、１図 用二反［（１−１１）
Claims (1)
- 基材である炭素系繊維の表面が、ふっ素化された皮膜で
被覆されていることを特徴とする吸音材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163670A JPS5865066A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 吸音材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163670A JPS5865066A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 吸音材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5865066A true JPS5865066A (ja) | 1983-04-18 |
| JPS6215735B2 JPS6215735B2 (ja) | 1987-04-09 |
Family
ID=15778355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56163670A Granted JPS5865066A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 吸音材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5865066A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62104965A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-15 | 株式会社クラレ | フッ素化繊維構造物の製造方法 |
| JPS63159633U (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-19 |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP56163670A patent/JPS5865066A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62104965A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-15 | 株式会社クラレ | フッ素化繊維構造物の製造方法 |
| JPH0238714B2 (ja) * | 1985-10-25 | 1990-08-31 | Kuraray Co | |
| JPS63159633U (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6215735B2 (ja) | 1987-04-09 |
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