JPS63242978A

JPS63242978A - 高耐久吸音断熱材

Info

Publication number: JPS63242978A
Application number: JP62077148A
Authority: JP
Inventors: 敬一阪下
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-07
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2568839B2

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】［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。

［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、排気ガスか通
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副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。

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ラ１〜上火型化には
限界がある為、近年金属容器内周壁にガラスウール等吸
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。

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かおこり
、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７７ラーを提供するものである。

即ち、本発明は繊維径が１〜３ＪＬであるシリカ・アル
ミナ繊維と繊維径が５〜ｌｏルである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２〜３体とし
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ｍ！！径を５〜１０ＩＬとしたの
は、繊維径が１ＯＪＬより太い繊維の集合体は絡みあワ
たｍ、ｉｉ同志が互いにぶつかったとき互いの剛性か強
く折れ易い為、耐久性に劣ること、さらにＬｏｇ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５ル以上としたのは１ｍ＃１径が５ル
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
、ＩＲ合音率減少してしまうこと、一般的に低コストで
入手可能なＥガラスウールは繊維径が５ル以上である為
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１ｍ誰が６０　ｗ　ｔ％よ
り多いと、＃熱性には優れるが、繊維径が約２〜３鉢と
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１０　ｍ　／　ｓ　ｅ　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４０　ｗ　ｔ％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
劣化の影響か大きく、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１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
材から選択されるいずれか少なくとも１種を１０重量％
以下としたのは、有機結合材か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か少なくなり、耐久性に悪影
響を及ぼすためてあり、また無機結合材が１０重量％よ
り多いと、前記ｆａ繊維同士結び付きが強すぎ、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２．３
ｗ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７０　ｒ
ｎ　ｍになるように切断加工した平均繊維径７ＡＬ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／ｃｒｎ’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系ラテックスな
含浸させ、外径１００ｍｒｎのパイプに嵩密度か変化し
ないように巻きつけた後乾燥し、肉厚５ｍｍの筒状高耐
久断熱材を成形した。

さらに、開口率３０％、穴径４　ｍ　ｍ、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１１
０ｍｍの金属性バイブを嵌装した後、筒状パンチングメ
タルの両端に、中心に直径５０　ｍ　／　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４
　ｍ　ｍ、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５　ｍ　ｍの高耐久吸音断
熱材を内径５０ｍｍ、外径１１０ｍｍに打ち抜き加工し
たものを装着しさらに、厚み１ｍｍ、内径５０　ｍ　ｍ
、外径１１０ｍｍの鋼板をあて、金属性パイプの端部に
全周溶接をおこない、外径１１０ｍｍ、全長２００　ｍ
　ｍの高耐久吸音断熱機とし、両端の開口部に厚み１ｍ
ｍ、外径５０ｍｍ、長さ２０　ｍ　ｍのバイブを差し込
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４５　ｍ　ｍのスピー
カーをあて、反対側の開口部に於いて、「リオンオクタ
ーブ・ハンドアナライザー」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８０
０℃、流速２５　ｒａ／ｓｅｃ、振動数２９３０ｃｐｍ
、振幅１．５ｍｍ、振動加速度７Ｇ、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。

（比較例２）シリカ５０％アルミナ５０％平均繊維径２．３川からな
るセラミックファイバーバルク８０％と平均繊維径８ル
のＥガラス繊１Ｉｋ２０％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ｍ！ｌ径２．３座から
なるセラミックファイバーバルク２０％と平均ｍ、ｗ径
８トの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２．３用からな
るセラミックファイバーバルク５０％と平均繊維径２０
ルの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。

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。

【図面の簡単な説明】

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ｌ・・・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。（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（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
。
（２）前記シリカ・アルミナ繊維は、アルミナ４５〜９
５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項記載の高耐久吸音断熱材。
（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。
（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。
（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。