JPS5881939A - 吸音材 - Google Patents
吸音材Info
- Publication number
- JPS5881939A JPS5881939A JP56178573A JP17857381A JPS5881939A JP S5881939 A JPS5881939 A JP S5881939A JP 56178573 A JP56178573 A JP 56178573A JP 17857381 A JP17857381 A JP 17857381A JP S5881939 A JPS5881939 A JP S5881939A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound absorbing
- absorbing material
- sound
- thin film
- exhaust gas
- 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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Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (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排気消音装置用と用いる吸音材に関
するものである。
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、グラスウールや金属多孔体などがあった。しかし
、これらのものを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やター
ルが吸音材内部に付着して比較的短期のうちに目詰まり
を起こして吸音性能が低下してしまい、排気消音装置か
ら放射される騒音する欠点があった。また、吸音材の表
面粗度が大きいため吸音材表面に沿って流れる排気ガス
に対して流れ抵抗が大きくな勢、それが内燃機関の背圧
上昇を招き内燃機関の効率を低下させる要因となってい
た。さらに、従来の吸音材の吸音率は低周波領域で急激
に低下するため、低周波での消音能力が重視される内燃
機関用排気消音装置用として不都合があった。
ては、グラスウールや金属多孔体などがあった。しかし
、これらのものを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やター
ルが吸音材内部に付着して比較的短期のうちに目詰まり
を起こして吸音性能が低下してしまい、排気消音装置か
ら放射される騒音する欠点があった。また、吸音材の表
面粗度が大きいため吸音材表面に沿って流れる排気ガス
に対して流れ抵抗が大きくな勢、それが内燃機関の背圧
上昇を招き内燃機関の効率を低下させる要因となってい
た。さらに、従来の吸音材の吸音率は低周波領域で急激
に低下するため、低周波での消音能力が重視される内燃
機関用排気消音装置用として不都合があった。
本発明は、上記従来のものが持つ欠点をすべて解消し、
良好な吸音特性を有し、さらにススやタールの目詰りに
よって生じる吸音特性の劣化を防止する排気消音装置用
吸音材を提供するものである。
良好な吸音特性を有し、さらにススやタールの目詰りに
よって生じる吸音特性の劣化を防止する排気消音装置用
吸音材を提供するものである。
ススやタールによる吸音材の目詰まり現象は、ススやタ
ールが混入した排気ガス流れが吸音材（多孔質材料）の
表面に沿って流れるとその表面流れは乱流状態となり、
排気ガスが吸音材内部に巻き込まれ、それに伴ってスス
やタールが吸音材内部に流入・堆積する仁とになる。従
って、吸音材内部にススやタールが流入するのを防止す
るには、排気ガスと接しない位置に吸音材を配置するか
、あるいは、吸音材内部に排気ガスが流入しない吸音材
構造が必要となる。
ールが混入した排気ガス流れが吸音材（多孔質材料）の
表面に沿って流れるとその表面流れは乱流状態となり、
排気ガスが吸音材内部に巻き込まれ、それに伴ってスス
やタールが吸音材内部に流入・堆積する仁とになる。従
って、吸音材内部にススやタールが流入するのを防止す
るには、排気ガスと接しない位置に吸音材を配置するか
、あるいは、吸音材内部に排気ガスが流入しない吸音材
構造が必要となる。
前者の手段については、一般に排気ガス流れと離れる位
置に吸音材を配置すればするほど、排気ガスと共に伝搬
してくる音波と吸音材との接触度合が低下し、排気消音
装置の消音能力が低下してくる。また、排気ガス流れに
触れない位置に吸音材を配置することは通常、構造的に
も不可能である。従って、この方式の実現性は極めて低
いものとなる。
置に吸音材を配置すればするほど、排気ガスと共に伝搬
してくる音波と吸音材との接触度合が低下し、排気消音
装置の消音能力が低下してくる。また、排気ガス流れに
触れない位置に吸音材を配置することは通常、構造的に
も不可能である。従って、この方式の実現性は極めて低
いものとなる。
後者の手段については、吸音材内部に排気ガスが流入し
ない構造にするためには、吸音材の表面に通気性のない
薄膜を形成すれば流れを遮断することができる。しかし
、薄膜を形成することは音波自身も吸音材内部に伝搬し
にくくなり吸音率を低下させることになるが、薄膜の厚
さなどの調整により膜と吸音材の空孔なとで形成される
機械−音響インピーダンス系の固有値を高吸音率が望ま
材より低周波領域の吸音率を向上させることが可能とな
る。しかし、この方式の問題点はかかる薄膜をどのよう
に形成するかである。即ち、内熱機関用排気消音装置の
吸音材として用いる場合、最高８００度Ｃ程度までの耐
熱性が要求される。しかも通常の内燃機関運転時の排気
ガス温度は数百度（Ｃ）の範囲にわたって変動し薄膜は
繰り返えし大きなヒートストレスを受け、さらに排気ガ
スの流体力も加わるので薄膜には機械的硬度も要求され
る。以上の耐熱性、機械的硬度の面から薄膜材料として
は金属が好ましく、さらに、耐ヒートストレスの観点か
ら薄膜と吸音材本体（多孔体）とは同一の熱膨張係数を
有することが望まれる。
ない構造にするためには、吸音材の表面に通気性のない
薄膜を形成すれば流れを遮断することができる。しかし
、薄膜を形成することは音波自身も吸音材内部に伝搬し
にくくなり吸音率を低下させることになるが、薄膜の厚
さなどの調整により膜と吸音材の空孔なとで形成される
機械−音響インピーダンス系の固有値を高吸音率が望ま
材より低周波領域の吸音率を向上させることが可能とな
る。しかし、この方式の問題点はかかる薄膜をどのよう
に形成するかである。即ち、内熱機関用排気消音装置の
吸音材として用いる場合、最高８００度Ｃ程度までの耐
熱性が要求される。しかも通常の内燃機関運転時の排気
ガス温度は数百度（Ｃ）の範囲にわたって変動し薄膜は
繰り返えし大きなヒートストレスを受け、さらに排気ガ
スの流体力も加わるので薄膜には機械的硬度も要求され
る。以上の耐熱性、機械的硬度の面から薄膜材料として
は金属が好ましく、さらに、耐ヒートストレスの観点か
ら薄膜と吸音材本体（多孔体）とは同一の熱膨張係数を
有することが望まれる。
従って、薄膜と吸音材本体とは同一の金属で、しかも両
者を異種の接着剤で接合することなく直接結合された状
態で薄膜を形成することが必要となる。
者を異種の接着剤で接合することなく直接結合された状
態で薄膜を形成することが必要となる。
本発明は、吸音基材として金属多孔体を用い、その表面
を摩潰することにより金属多孔体の表面に薄膜を形成す
ることにより、タールやススｌζよる吸音材の目詰りを
防止し、低周波領域での吸音特性を向上させ、耐熱、機
械硬度的にも良好な吸音材を提供するものである。
を摩潰することにより金属多孔体の表面に薄膜を形成す
ることにより、タールやススｌζよる吸音材の目詰りを
防止し、低周波領域での吸音特性を向上させ、耐熱、機
械硬度的にも良好な吸音材を提供するものである。
以下実施例に従って本発明の詳細につ（、Ｎで説明する
。
。
金属多孔体として、発泡金属（商品名セルナ゛ント、Ｎ
ｉ製、厚さ５１１ＩＩ１１）を用い、この表面（片面）
をグラインダーにより摩潰した。表面に薄膜−ｂ；完全
に形成されることが目視により確認された。薄膜の厚さ
は多孔体の断面層を光学顕微鏡で観測し測定した。厚さ
はグラインダーの押付は力および加工時間などで調整で
きる。第１図は拡大断面図を示す。図中（１）は金属多
孔体の骨格、（２）Ｉよ空孔、（３）は骨格（１）の摩
潰により形成された薄膜である。
ｉ製、厚さ５１１ＩＩ１１）を用い、この表面（片面）
をグラインダーにより摩潰した。表面に薄膜−ｂ；完全
に形成されることが目視により確認された。薄膜の厚さ
は多孔体の断面層を光学顕微鏡で観測し測定した。厚さ
はグラインダーの押付は力および加工時間などで調整で
きる。第１図は拡大断面図を示す。図中（１）は金属多
孔体の骨格、（２）Ｉよ空孔、（３）は骨格（１）の摩
潰により形成された薄膜である。
第２図は本処理の金属多孔体とその表面を摩潰し厚さ６
μｍの薄膜を形成したものとの重置入射吸音率を管内法
（ＪＩＳＡ１４０５）で測定比較したものである。図中
Ａ曲線は薄膜を形成した本発明の吸音材、３曲線は金属
多孔体のみの吸音材の特性である。両試料とも第８図に
示すように筐体（５）内で吸音材（１）の背面空気層（
４）を５０ｉｎ＋にわたって設けている。第２図から、
本発明の吸音材は、金属多孔体のみからなるものに比べ
て、低周波領域での吸音率がかなり高くなることがわか
る。
μｍの薄膜を形成したものとの重置入射吸音率を管内法
（ＪＩＳＡ１４０５）で測定比較したものである。図中
Ａ曲線は薄膜を形成した本発明の吸音材、３曲線は金属
多孔体のみの吸音材の特性である。両試料とも第８図に
示すように筐体（５）内で吸音材（１）の背面空気層（
４）を５０ｉｎ＋にわたって設けている。第２図から、
本発明の吸音材は、金属多孔体のみからなるものに比べ
て、低周波領域での吸音率がかなり高くなることがわか
る。
つぎに、上記２種の吸音材を筒状警こ成形して、市販の
国産乗用車（排気量１ｇｏｏ ｃｃ ）の排気消量装置
内に組込み、約１万りの実走行を行なつｔこ後にＪ Ｉ
ＳＤ 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４図に示す。
国産乗用車（排気量１ｇｏｏ ｃｃ ）の排気消量装置
内に組込み、約１万りの実走行を行なつｔこ後にＪ Ｉ
ＳＤ 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４図に示す。
図中、曲線ＣおよびＣ′は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り
、曲線りおよびＤ′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る。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実走行１
７５ｋｍ後もほとんど初期性能が低下していないのに対
し、金属多孔体のみの吸音材を用いたものは実走行１万
り後にはほとんど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。また、消音性能測定後に、両者
の吸音材を取り出して目視観察を行なったところ、本発
明の吸音材は表面の薄膜層に薄くススやタールが付着し
ているのみであったが、金属多孔体のみのものはススや
タールが内部まで侵透し激しい目詰まりを起こしていた
。
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
、曲線りおよびＤ′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る。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実走行１
７５ｋｍ後もほとんど初期性能が低下していないのに対
し、金属多孔体のみの吸音材を用いたものは実走行１万
り後にはほとんど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。また、消音性能測定後に、両者
の吸音材を取り出して目視観察を行なったところ、本発
明の吸音材は表面の薄膜層に薄くススやタールが付着し
ているのみであったが、金属多孔体のみのものはススや
タールが内部まで侵透し激しい目詰まりを起こしていた
。
ところで、上記実施例では薄膜の厚さが６μｍの場合を
示したが、より低周波の領域の吸音率を向上させるには
厚さを厚くする方が良く、より高周波の領域の吸音率を
向上させるには薄い方が良いことが実験により確認され
た。従って所要の吸音特性に合せて、薄膜の厚さを調整
することによって吸音率の向上が達成される。但し、膜
厚が５０μ以上になると音波が完全に遮断され、吸音材
としての機能を発揮しなくなることが実験的に明らかと
なった。従って薄膜は５０μｍ程度以下の範囲で調整す
ることが必要となる。
示したが、より低周波の領域の吸音率を向上させるには
厚さを厚くする方が良く、より高周波の領域の吸音率を
向上させるには薄い方が良いことが実験により確認され
た。従って所要の吸音特性に合せて、薄膜の厚さを調整
することによって吸音率の向上が達成される。但し、膜
厚が５０μ以上になると音波が完全に遮断され、吸音材
としての機能を発揮しなくなることが実験的に明らかと
なった。従って薄膜は５０μｍ程度以下の範囲で調整す
ることが必要となる。
また本発明の金属多孔体としては発泡金属を用いたが、
焼結金属も使用することができる。そして材質について
もＮｉの他、ブロンズＸ Ｆｅ Ｃｒ ｓＦｅ −Ｎ
ｉ −Ｃｒ ｓ Ｆｅ −Ｃｒ−ＡＩなどの合金材も使
用することができる。なお内燃機関の排気ガス中には腐
食性のいおう酸化物や窒素酸化物を含有するので、金属
多孔体の腐食劣化が問題となる場合は、耐熱塗料例えば
アルミニウムホスフェート、アルミナ、ベントナイトお
よび水で構成された塗料などを本発明の吸音材に塗着硬
化することによって解決される。
焼結金属も使用することができる。そして材質について
もＮｉの他、ブロンズＸ Ｆｅ Ｃｒ ｓＦｅ −Ｎ
ｉ −Ｃｒ ｓ Ｆｅ −Ｃｒ−ＡＩなどの合金材も使
用することができる。なお内燃機関の排気ガス中には腐
食性のいおう酸化物や窒素酸化物を含有するので、金属
多孔体の腐食劣化が問題となる場合は、耐熱塗料例えば
アルミニウムホスフェート、アルミナ、ベントナイトお
よび水で構成された塗料などを本発明の吸音材に塗着硬
化することによって解決される。
本発明の吸音材は、内燃機関用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、燃焼器等
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。また、塵埃やセメントなどの粉体が多い環境での使
用も可能である。
ことが前提であるが、使用の仕方によっては、燃焼器等
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。また、塵埃やセメントなどの粉体が多い環境での使
用も可能である。
以上説明したように、金属多孔体の表面を摩潰して薄膜
を設けた本発明の吸音材であれば、特に低周波領域で良
好な吸音特性を有し、かつ内燃機関消音装置の吸音材と
して使用した場合、タールやススによる目詰まりによっ
て起き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。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
の排気消音装置化広く使用できるものである。
を設けた本発明の吸音材であれば、特に低周波領域で良
好な吸音特性を有し、かつ内燃機関消音装置の吸音材と
して使用した場合、タールやススによる目詰まりによっ
て起き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。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
の排気消音装置化広く使用できるものである。
第１図は本発明の吸音材の構成を示す拡大図、第２図、
第４図は吸音材の性能を示す特性図、第８図は吸音材の
吸音率測定時の条件を示す説明図である。 図中、（１）は金属多孔体の骨格、（２）は空孔、（３
）は薄膜、（４）は背面空気層である。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信− １８７− １，０−１ １司波紋（Ｈ２）
第４図は吸音材の性能を示す特性図、第８図は吸音材の
吸音率測定時の条件を示す説明図である。 図中、（１）は金属多孔体の骨格、（２）は空孔、（３
）は薄膜、（４）は背面空気層である。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信− １８７− １，０−１ １司波紋（Ｈ２）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｑ）金属多孔体の表面を摩潰することにより金属多孔体
と一体に金属薄膜を形成したことを特徴とする吸音材。 （２）金属多孔体として、発泡金属を用いたことを特徴
とする特許請求の範囲＃Ｉ１項記載の吸音材。 （３）金属多孔体として、焼結金属を用いた仁とを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の吸音材。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178573A JPS5881939A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 吸音材 |
| DE8585107685T DE3278084D1 (en) | 1981-11-05 | 1982-11-05 | Sound-absorbing device for use as muffler for exhaust gas from an internal combustion engine |
| PCT/JP1982/000429 WO1983001653A1 (en) | 1981-11-05 | 1982-11-05 | Exhaust silencer for internal combustion engine |
| DE8282903259T DE3276912D1 (en) | 1981-11-05 | 1982-11-05 | Exhaust silencer for internal combustion engine |
| EP82903259A EP0092589B1 (en) | 1981-11-05 | 1982-11-05 | Exhaust silencer for internal combustion engine |
| US06/531,894 US4523662A (en) | 1981-11-05 | 1982-11-05 | Muffler for exhaust gas from an internal combustion engine |
| EP85107685A EP0161692B1 (en) | 1981-11-05 | 1982-11-05 | Sound-absorbing device for use as muffler for exhaust gas from an internal combustion engine |
| US06/707,326 US4607722A (en) | 1981-11-05 | 1985-03-01 | Muffler for exhaust gas from an internal combustion engine |
| US06/720,926 US4607721A (en) | 1981-11-05 | 1985-04-08 | Muffler for exhaust gas from an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178573A JPS5881939A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 吸音材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5881939A true JPS5881939A (ja) | 1983-05-17 |
| JPS6221852B2 JPS6221852B2 (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=16050834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56178573A Granted JPS5881939A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 吸音材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5881939A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938846A (ja) * | 1972-08-17 | 1974-04-11 |
-
1981
- 1981-11-05 JP JP56178573A patent/JPS5881939A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938846A (ja) * | 1972-08-17 | 1974-04-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221852B2 (ja) | 1987-05-14 |
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