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    • 专利摘要:

    公开号:WO1983001653A1
    申请号:PCT/JP1982/000429
    申请日:1982-11-05
    公开日:1983-05-11
    发明作者:Denki Kabushiki Kaisha Mitsubishi
    申请人:Tanaka, Hideharu；Sekiya, Mutuo；UCHIKAWA, Fusaoki;；
    IPC主号:F01N1-00
    专利说明:
    [0001] 明 加
    [0002] 柳
    [0003] 発明 の.名称
    [0004] 内燃機関 用 排気消音装置
    [0005] 技術分野
    [0006] こ の 発 明 は 、 グ ラ ス ウ ー ル 、 ロ ッ ク ウ ー ル 、 ス チ ー ソレ ウ ー ル 、 セ ラ ミ ッ ク 多 孔体 あ る い は金属多 孔体等 よ り な る 薄膜付の 筒形多 孔質吸音材.を 用 い て吸収形の 内燃機 関用排気消音装置 （ 以下排気消 音装置 と 称す ） を 樺成 し 、 筒形多 孔質吸音材の 目 ず ま り 防止 と 吸音性能の広帯域化 を 図 る こ と に よ り 吸収形構造の欠点 を克服 す る と 共 に 、 燃費 · ェ ン ジ ン 出 力 の 向上 と い ゔ.吸収形構造の基本的特長 を利用 す る も の で あ る 。
    [0007] 背景技術
    [0008] 通'常 、 一般機器 の 消音装置 に 用 い る 吸音材 と し て 、 グ ラ ス ウ ー ル 、 ロ ッ ク ウ ー ル 、 ス チ ー レ ウ ル 、 セ ラ ミ ッ ク 多孔体 あ る い は 金属多 孔体等力 よ く 知 ら れ てい る 。
    [0009] 第 1 図 （a) は 従来 の 排気消音装置 を 示 し 、 図 中 （1) は 例 え ば金属多 孔体 よ り 成 る 円 筒形多孔質吸音材
    [0010] ( 以下吸音材 と 称す る ） 、 （2) は こ の 吸音材ひ) を 収
    [0011] f ΟΜΡΙ 納す る 筐 、 （3) は.吸音材（1) の孔 を 示す。 （4) は 吸音 材（1) の 内 部空間 に形成 さ れ た 排気通路で あ る 。
    [0012] こ の よ う な 消音装置に お い て は 、 ガ ソ リ ン等の 燃料の燃焼残渣成分 で あ る ス ス あ る い は タ 一 ル質 の物質が吸音材の表面お よ び吸音材内部 の 骨格に 付着す る こ と に よ り 吸音材が 目 詰 り し 、 比較的短 期閭 の う ち に 吸音性能が著 し く 低下 し て し ま い 、 拂気消音 置 と し ての寿命が非常 に短か く な る と い-う 欠点；^ あ っ た n
    [0013] 従づて 、 発明者は ガ ス 中 に'含ま れ る ス ス の付 着 メ 力 ニ ズ ム に つ い て種 々 の 検討 を 行な っ た 結果 次の事が明 ら か と'なっ た 。 従来の 吸音材は 本来多 孔質で あ る 為 め 排気 ガス が吸音材の 内部 に流入す る 。 ま た 、 排気 ガス 中 に含 ま れ る ス ス の粒子径は 測定に よ る と 、 1 0 0〜1 0 0 0 オ ン グス ト ロ ー ム程度 の微粒子で あ り 、 前記多孔質吸音材の持つ空孔径 に比べ非常に小 さ い も の で あ る た め 上述 し た 排気 ガス 流れ に よ り 、 排気 ガス と と も に 吸音材内へ導 入 さ れ吸音材の 骨格 に付着 し た 後 ス ス の粒子同士 が吸着、 粗大化す る こ と に よ り 空孔部分が 目 詰 り を起す こ と に な る 。 な お 、 ス ス のせ着 を 助 け る も
    [0014] O PI の し て凝縮水等の 水分 ゃ タ ー ル状の 物色等が考 え ら れ る 。
    [0015] 発明 の 開示
    [0016] こ の 発 明 は 、 筐体 と 、 こ の 筐体内 を 貫通す る 筒 形多孔質吸音体 を 備 え た 排気消音装置 に お い て 、 上記吸音材の 内表面に 所定厚 さ の 筒状薄膜体 を形 成 し た に よ り 、 吸音材内 を 通過す る 排気 ガス に 含 ま れ る ス ス 、 タ ー ル が吸音材の表面及 び内部 への進入 を 阻止 し た も の で あ る 。
    [0017] 図 面の簡単 な 説 明
    [0018] 第 1 図 （a) は 従来 の 内燃機関用 排気消音装置 を 示 す断面図 、 第 1 図 ·（b) は第 1 図（a)の A— A 断面 を 示す 断面図 、 第 2 図 （a) は こ の 発 明 の一実施例 を 示す断 面図 、 第 2 図 （b) は 第 2 図 （a) の A— A 断面 を 示す断面 図 、 第 3 ·図 （a) (b) 、 第 4 図 、 第 5 図 は こ の発明 の他 の一実施例 を 示す構成図 、 第 6 図 、 第 7 図 は上記 実施例 の 消音性能 を 示す特性図 、 第 8 図 は こ の発 明の他 の一実施例 を 示す 断面構成図 、 第 9 図 (A) (B)
    [0019] (0 は第 8 図 の実施例の特性 を 示す特性図 、 第 1 0図 は こ の発明 の他 の 一実施例 を 示す 断 面構成図 、 第
    [0020] 図 、 第 1 3 図 は 第 10図 の 実施例 の 特性 を 示す特性
    [0021] , OMPI . 図 、 第 12図 は第 11図 の特性 を 求め る た め の構成 を 示す構成図 、 第 14図 、 第 15図 は こ の発明 の他の一 実施例 を拡大 し て示す断面搆成図 、 第 16図 は第 15 図 の 実施例 に お け る 垂直入射吸音率 を 示す特性図 第 17図 は こ の 発明 の他の一実施例 を 示す構成図 、
    [0022] 第 / S 図 は第 /7 図 の 実施例の垂直 入射吸音率 と 周波数の 関 係 を 示す特性図 、 第/ 図 は第 il 図の 実施例 の 200Hz にお け る 吸音率 を示す 特性図 、 第 20図 は 第 Π図 の実施例の 音圧 レ ベ ル周 波数の特性 を 示す待性図.、 第 2/ 図 、 第: 22図 は第 17 図の実施例の 消音性能 を 示す特性図 、 第 図 は こ の 発明の 他 の実施例 を拡大 し て示す断面構成図 、 第 2 図 、 第 図 は 第 図 の 実施例の 消音性能 を示 す特性図 で あ る 。
    [0023] 発明 を 実施す る た め の 最良の形態
    [0024] 発明者は 前述の 問題 を 解決すべ く 、 排気 ガス が 吸音材内 に流入せず 、 排気 ガス と 接す る 吸音材壁 面粗度 の 小 さ い 吸音構造体 に つ い て 種 々 の検討 を 行 な っ た 。 そ の 一手法 と し て 、 排気 ガス と 接す る
    [0025] OMPI 吸音材表面 に 通気性 の な い被膜に よ る 筒形薄膜体 ( 以下薄膜 と 称 す ） を 形成 し 、 吸音材 内 への流れ を 遮断す る こ と を 検討 し た 。
    [0026] た だ し 、 吸音材 を 通気性 の な い被膜 で覆 う 事 は 音波 自 身 の 吸音材内 伝播 を 防 げ 、 吸音率 を 低下 さ せ る 事 に な る 。 し か し 、 膜の 材質 、 厚 さ な に つ い て 詳細 な 実験検討 を 行 な っ た 結果 、 材質 、 膜 厚な ど を 適切 に 選定 し 、 薄膜お よ び吸音材の 空孔 な ど で決定 さ れ る 機械 一音響 ィ ン ビ ー ダ ン ス 系 の 固有値 を 高吸音率 を 必要 と す る 低周 波域 に 設定す る 事 に よ り 素材 と な る 吸音基材 ょ り も 吸音特性 を 向上 さ せ う る こ とが判 明 し た 。
    [0027] と こ ろ で 、 排気消音装置の場合 、 消音装置の 構 成部材 と し て最高 8 0 0 Ό 程度の耐熱性が要求 さ れ る
    [0028] し か も 、 通常 の 内燃機関運転時の排気 ガス 温度 は 数百 °c の 範囲 に わ た っ て 、 変動 し 薄膜 は 繰 り 返 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 事か ら 機械的強度の 高い 薄膜が 要求 ざ れ る
    [0029] 従っ て.、 排気消音装置 の場 合 、 耐熱性お よ び機
    [0030] ，REA OMPI 械強度の 面か ら 金属薄膜が好 ま し い そ こ で発明 者は金属多 孔体 よ り な る 吸着体ひ） の表面 に 直接 、 ま た は 間 接的 に 薄膜 を 接合 （ 結合 ま た は溶着 ） さ せ る 方法お よ び 、 金属多 孔体の表面に あ る 加工 を 行ない金属多孔体 自 身で薄膜 を 形成 さ せ る 方法等 につ い て の検討 を 行な っ た 。
    [0031] 前述の ヒ ー ト ス ト レ ス を 考艟す る と 、 同一の 熱 膨張係数 を 有す る 薄膜 と 、 金属多孔体 を 異種の接 着剤で接合す る こ と な く 直接結合す る 必要が あ る 為 こ れ等の方法は いずれ も 生産性 に乏 し い。
    [0032] そ こ で 、 本発明 は 生産性に優れ ス ス の付着 に よ る 吸音材の 目 詰 り. がな ぐ耐熱、 耐強度的 に も 良好 で し か も 任意の低周 波域に お け る消音性能 を 高 め う る 排気消音装置 を 提供す る 。
    [0033] 以下、 図 に 従っ て本発明 の一実施例 を 詳細 に説 明す る 。
    [0034] 先ず第 2 図 は 、 薄膜つ き 吸音材 を 適用 し た 排気 装置の 概念図 を 示す も の で あ り 第 2 図 （a)は軸方向 断面、 第 2 図 （b) は 図 中 A— A 断面 を 示 し た も の で あ る
    [0035] 図 中 （1) は 薄膜（5) のせい た 吸音材で あ り 、 す で に
    [0036] OMPI 市販 さ れ て い る 住友電工 K Κ 製 Nt— Cra海線状金属 多孔体 （ 1 a ) の平板 （ 商品名 ： セ ル メ ッ ト ） お よ び 市販 の Ni— Cr 厚 さ 1 O 金属薄膜（5) を そ れ ぞ れ脱脂 し 、 海線 状金属多 孔体の上 に薄膜 を 載 せ、 さ ら に そ の 上 に約 509/iで均一に荷重 を .加 え 水素 ガ ス 中 で 1000'G 約 2 時間加熱保持す る 事 に よ り 両者 を 結 合 さ せ た 後、 約 6 0 0 'C に 加熱 し た 状態 で円 筒パ イ プ に 整形 し た も の で あ る 。 図 中 、 筐体（2) 内 を 貫通 す る よ う に上 記 円 筒パ イ プが配置 さ れ 、 排気 ガス 通路（4) が形成 さ れ て い る 。
    [0037] 図 中 、 （1) は 円 筒状の金属多 孔体、 （5) は 円 筒状の 金属薄膜体 で あ る.
    [0038] し カゝ し 、 の 方法 に よ り 製作 し た 排気消音装置 は 、 薄膜つ き 吸音材 を 製作す る た め に不活性 ガス 中 で非常 に 高温 で し か も 長時間加熱す る 工程お よ び設備が必要で あ る 。 そ こ で 、 生産性の よ り 良い 他 の 実施例 に つ い て 説 明 す る 。
    [0039] 第 3 図 は 本実施例に よ る 排気消音装置の例 を示 し て い る 。 図 中 （1) お よ び（ は 第 2 図（a) と 同 様 の
    [0040] Ni-Cr 製金属多 孔体お よ び薄膜で あ り 新 た に ス テ ン レ ス 製孔 開 き パ イ プ（7) ( 肉 厚 0.6m加、 孔 径 2 難 、
    [0041] O PI 開孔率約 4 0 % ) を 設 け 、 前記 孔開 き パ イ プ ) と 金 属多孔体（1) と の 閭 に'市販 の金属薄膜（5) を は さ み込 んだい わ ゆ る 薄膜サ ン ド ィ ツ チ 搆造 を 有す る も の で あ る 。 孔明 き パ イ プ（7) 、 金属多 孔体（1) 、 金属薄 膜（5) よ り な る い わ ゆ る 積層形 の 円 筒パ イ プが形成 さ れて い る 。 な お 、 金属薄膜 （5) を は さ み 込み やす く す る 為金属多 孔体ひ） を 円 筒パ イ プ状に 成形 し さ ら に二分割 し て い る 。 な お 、 こ こ で金属多孔体（1) の 固定方法 は 特に 限定 し な い。
    [0042] こ の 構造に よ れ ば複雑な製作工程 を 全 く 必要 と せず 、 ま た 非常 に 簡単に製作 し う る 為 、 生産性 に 優れてい る 。 さ ら. に 、 金属薄膜（5) は金属多孔体ひ） と 孔明 き ノヽ。 ィ プ ） と の 閭 に は さ み込 ま れ て い る だ け で 、 画着 あ る い は 接着 さ れ て い な い事力ゝ ら 、 熱 膨張に よ り 膜破壊す る 危険性が少な く な る 従つ て 、 金属多 孔体（1) と 金属薄膜 ） は 同 じ 熱膨張係数 を 有す る 材質で な く て も 特に さ し つ か え な い。
    [0043] な お 、 膜厚お よ び材質 を適切 に 選定す る こ と に よ り 吸音特性 を あ る 程度任意 に コ ン ト ロ ー ル し う る も の で あ る 。
    [0044] 第 s 図 は 本実施例 に よ る 排気消音装置の他の一
    [0045] ' _ΟΜΡΙ 実施例の 概念 図 を 示す。 消音装置の 各室 内 に 設 け た 金属多 孔体 ω お よ び金属薄膜（5) を そ れ ぞれ筐体
    [0046] (2) の軸方向 長 さ よ り 短 く し 、 孔明 き パ イ プ（7) の 1 部 を 露 出 さ せ排気 ガ ス 通路 と 背 面空 閭 部 と の 閭 に 連通孔（8) が設 け ら れ て い る 。
    [0047] ま た 第 4 図 は 他 の 一実施例 を 示す も の で あ り 、 仕切扳（6) に よ り 分割 さ れ た 消音装置 の 前室側 の み 金属多孔体 ω お よ び金属 薄膜 （5) を そ れ ぞれ軸方向 室内長 さ よ り 短 く し 、 孔 明 き パ イ プ（6) の一部 を 露 出 さ せ 、 排.気 ガ ス 通路 と 背面空 閭部.と の 間 に連通 孔 ） を 設 け さ ら に 前記仕切板 （ の一部 に 開孔 を 設 け た 。 .
    [0048] な お 、 第 4 図 、 第 5 図 に示 レ た 実施例 は 消音装 置の 寸法 、 金属多 孔体 （1) お よ び金属薄膜（5) の材質 厚 さ 等は 全 て第 2 図 に 示 し た も の と 同等 で あ る 。
    [0049] そ こ で 、 第 2 図 に 示 し た 薄膜つ'き 吸音材 を 用 い た 排気消音装置 、 お よ び第 5 図 に 示 し た 本実施例 に よ る 排気消音装置 を 排気量 I S O O C C の 4 気筒 ガ ソ リ ン ェ ン ジ ン の排気管に 装着 し 、 J I S D-1 6 1 6に 基 づ き 、 そ の 排気音 レ ベ ル を 測定 し た 。
    [0050] そ の結果 を 第 6 図 に 示す。 図 中横 軸 は 1 3 ocf-
    [0051] O PI B o u n d 中心周 波数を 縦軸 は排気騒音の 音圧 レ ベ ル で あ り 、 実線（A) は本実施例 に よ る 排気消音装置、 破線（B) は従来の 排気消音装置の そ れ を 示 し て い る こ の 図か ら 明 ら か な よ う に 、 排気 ガス 通路 と 背 面空間部 と 結ぶ連通孔（S) を 設 け た こ と よ り 全周 波 数帯に わ た っ て 、 5〜1 5 dB 程度消音性能が よ く な る と がわ カゝ る の様 に 、 吸音材 に 入射す る 音 波が振幅の 非常 に小 さ け れ ば 、 薄膜つ き 吸音材の 持う 吸音特性に 応 じ た 消音性能 を得 る 事がで き る が内燃機関 の場合 そ の排気音は機関 の 瘙発に よ る 衝撃波 に基因す る 非常に高圧力振幅の非定常波 と な る た め 、 本来 の 消音性能が発揮 で き な く な り 、 極端な場合全 く 消音性能が得 ら れな く な る場合が あ る
    [0052] こ れ を 防止す る た め に は 、 排気 ガス 通路に邪摩 板 な ど を 設け 排気抵抗 を 大 き く す る あ る い は共鳴 装置な ど の 装備 の 併用 を画 る 必要が あ る 。 前者 は 機関 に 対す る 背圧 を 上昇 さ せ る 事 に な り 、 出 力 お よ び燃費の 悪化 を 招 く 。 従っ て本実施例に お い て は 、 排 ガス 通路 と 背面空間 部 と を 結ぶ連通孔 （8) を 設 け 、 一種の共鳴 装置 を 薄膜つ き 吸音材 と 組み合
    [0053] OMPI せ る に よ り 、 消音性能 の 向上 を 計 っ た も の で ま た 、 第 7 図 は現在市販 さ れ て い る 小型乗用 車 ( ガ ソ リ ン エ ン ジ ン 4 サ イ ク ル 4 気筒 1 6 0 0 cc ：) 用 排気消音装置 と 本実施例 に よ る 排気消音装置 を 運 転条件測定条件 と も に 同 じ と し て そ の 排気音 を 比 較 し た 。 図 中 、 横軸 、 縦軸 は 第 6 図 と 同 じ で あ り 実線（A)が本実施例 の排気消音装置.の装着時、 ま た 破線（B)が市販 の リ ァ ク テ ィ ブ型純製排気消音装置 の 装着時 の も の で あ る 。.
    [0054] こ の 図 に 示 さ れ る 通 り 、 本実施例 の 消音装置は 1 2 5〜 5 0 0H2 帯 に お い て 明 ら かに 消音性能が優れ て い る こ と がわ か る 。
    [0055] 次に 、 排気通路 ω を 構成す る 吸音体の排気通路 壁面に 金属 薄膜 ） を 形成 さ せ る に よ り 、 こ の 薄膜の作甩で排気 ガ ス 中 の タ 一 ル ゃ ス ス が多 孔質 吸音体 の 内 部 に 侵入す る の を 阻止 さ せ る と 同 時 に 金属薄膜 に タ ー ル や ス ス が付着 し た 場合 で も 、 こ れ ら を排気流 に よ って 直 ち に 吹 き 飛 ば し て 除去す る こ と が で き る よ う な 排気消音装置 に つ い て の 実 施例 を 説 明 す る 。
    [0056] Ο ΡΙ
    [0057] レ一 WIPO . 2
    [0058] 第 8 図 に お い て 、 （2) は 筐体、 ^ は排気入 口管、 ¾) は排気出 口 管で あ り 、 排気出 口 管 は拡犬-管に よ っ て構成 さ れてい る 。 （1) は 円 筒形多 孔質吸音体 を 示 し てお り 、 の 吸音体（1) は 筒形多 孔質材料 よ り な り 、 そ の 内 部 の排気通路 （4) に よ っ て 、 上記入 口 管 ^ と 出 口 管 ¾ と を 直線状に連通 さ せ 、 ま た 、 そ の排気通路（4) の 壁面に例 え ば金属薄膜 （5a) (5b) を 有す る 。 第 8 図 か ら 明 ら か な よ う に 、 上記吸音 体（1).は そ の 長手方向 、 す な わ ち 、 排気流方向 中央 部で二分割 さ れて そ の各分割単位体 （la) 、 （lb) を 構成 し て い る 。 そ し て 、 排気流 の上流側 に位置す る 分割単位体 （la ) の薄膜 （5a) よ り も そ の下流側 に 位置す る 分割単位体 （lb) の 薄膜 （lb) の 方が薄 く な る よ う に 構成 さ れ て い る 。 具体的 に は 、 薄膜 （5a) が 10 αη、 薄膜 (5b) カ 3 0 im に 設定 さ れ て い る 。 ま た 、 多 孔質吸音体（1) の分割部 に は仕切扳 (6) が配置 さ れ て 、 筐体（2) の 内部 を 前段室 （12a ) と 後段室
    [0059] ( 12b ) と に二分 し て い る 。 筐体（ に は 孔 ^ が形成 さ れて い る 。
    [0060] こ の よ う な排気消音装置に お い て 、 排気 ガス ^) は 入 口 管 05 を経て多 孔質吸音体（1) の排気通路（4) に - OMPI 導入 さ れ、 さ ら に 出 口 管 を 経 て外部へ放出 さ れ る こ の 場合 に お い て 、 排気 ガス に 同伴 す る タ ー ル ゃ ス ス が多 孔質吸音体 (1) の 薄膜 （5) に 付着 し て も こ れ ら タ ー ル ゃ ス ス は 付着後直 ち に 排気流 に よ つ て薄膜 （5a) (5b)か ら 剝離 さ れ て こ の 排気流 と と も に外部へ放 出 さ れ る 。 ま た 、 音波 は 多 '孔質吸音体 (1) に 吸収 さ れ て 消音 さ れ る 。
    [0061] 第 8 図 で 説明 し た 排気消音装置 に お け る 前段室 ( 12a ) .と 後段室 （,12b) と の各個別 の 吸音特性を 調 ベ た 結果が、 第 9 図 ）に そ れ ぞ れ 曲線 a と b と で 示 さ れ 、 ま た 、 全体 と し て の 吸音特性が曲線 c で 示 さ れ る 。 こ の 図 か ら 明 ら 力 > な よ う に 、 厚 み の小 さ な薄膜 （5a) を 有す る 前段室 （12a ) で は高調波特 性が良好 であ り 、 こ れ に対 し て 、 厚み の大 き な薄 膜 （5b) を 有す る 後段室 U2b) で は低周 波特性が良 好 に あ ら わ れ 、 そ し て 、 全体 と し て は 、 両者が合 成 さ れ た 特性 と な っ て い る 。 す な わ ち 、 排気消音 装置全体 で は 、 低周 波か ら 高周 波 に わ た る 広い周 波数帯域に お い て す ぐれ た 吸音特性が発揮 さ れ て い る
    [0062] つ ぎ に 、 こ の実施例 に 係 る 铼気消音装 置 と 、 吸
    [0063] ' O PI 音材が薄膜 を有 し て い な い従来の排気消音装置 と の 消音性能 を 比較し た 。 ' 第 10図 、 第 1 1 図 は 国 産乗用 車 （ 1 8 0 0 c c ) に各 消音装置 を 装着 し て 約 1 万 kmの 実走行 を 行な っ た 後の 消音性能 を 測定 し 、 実走行前 の初期値 と 比較 し た 図 で あ り 、 第 9 図（： は こ の考案に よ る 消音装 置 を 、 ま た 第 9 図（C)は第 1 図 に 示す よ う な 従来の 消音装置 に よ る 初期値 を 実走行後の消音性能 を 比 較 し た も の で あ る 。
    [0064] な お、 図 中（d) , (e)は初期値、 （f ) (g)は実走行後の 初期値 で あ る れ等の 図 で示 さ れ て い る 通 り こ の考案に よ る 消音装置 で は 、 ほ と ん ど 消音性能 の劣化が見 ら れ な い の に対 し て 、 従来の消音装置 の そ れ は 、 特 に高周 波領域 に お い て 著 し く 劣化 し て 、 る こ と カ'わ 力 る 。
    [0065] 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 、 の実施例 に係 る 消音装置の 吸音材の 表面に は 多 少 ス ス の付着が 確認 さ れ た だ け で あ り 、 吸音材 の骨格間 の 隙間 に は 全 く 浸透 し て い な い こ と が判 明 し た 。 し 力 し 、 従来の 吸音材 は そ の 表面に タ 一 ル ゃ ス ス が多 に
    [0066] , OMPI 付着 し 、 さ ら に そ の 内 部 に ま で浸透 し ほ ぼ完全 に 目 詰 り を 起 こ し て い た 。
    [0067] す な わ ち 、 こ の 結果か ら わ 力 る よ う に 、 こ の 実 施例 に 係 る 消音装置の 吸音材 は 排気流 と 接す る 面 に 設 け た 薄膜 の 存在 に よ り 、 タ ー ル や ス ス カ 全 く 吸音材内 に 浸透す る 事が な い 。 ま た 、 排気流 と 接 す る 面が非常 に 滑か で あ る た め ス ス の付着力 が弱 く 、 い っ た ん讨着 し た ス ス の大半が再 び排気流 に よ り は ぎ と ら れ る こ と 力 ら 、 吸音特性 に影響す る 程 の ス ス は 吸音材の表面に も 付着 し な い 。
    [0068] 次 に 、 上 述 し た 構造 に お け る 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 、 排気消 音装置 の 吸音材 と し て 用 い る 場合 、 前述 レた 通 り 最高 8 0 0 度 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 の排気が 2 温度 は 数百 °G の範囲 に わ 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 は 機械的強度 も 要求 さ れ る 。 以上 の 耐熱 性 、 機 械的強度の 面か ら 薄膜材料 と し て は金属 力 好 ま し く 、 さ ら に 、 耐 ヒ ー ス ト レ ス の 観点 か ら 薄膜 と 吸音材本体 （ 多 孔体 ） と は 同 の
    [0069] 一 OMPI 6
    [0070] 熱膨張係数 を 有す る が望 ま れ る 。 従っ て
    [0071] 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 。
    [0072] 本実施例 は 、 吸音基材 と し て金属多孔体 を 用 い そ の 表面に 吸音基材 と 同材質の 金属 薄膜 を溶着 あ る い.は加熱圧着す る こ と に よ り 、 タ ー ル や ス ス に よ る 吸音材 の 目 詰 ま り を 防止 し 、 低周 波領域 で の 吸音特性 を 向上 さ せ.、 耐熱 、 強度的 に も 良好 な 吸 音材 を 提供する も の であ る 。
    [0073] 以下 こ の 実施例 を説明す る 。
    [0074] 金属多 孔体 と し て発泡金属 （ 商品名 セ ル メ ッ ト Ni-Cr 製 、 厚 さ 5 ∞ ) を 、 薄膜 と し て厚 さ 5 m の Ni-Cr 膜 を 用 い た 。 金属多 孔体の 表面 （ 片面 ） に 上記薄膜 を 載せ 、 約 1300 の電気加熟炉の 内 で ァ ル ゴ ン ガ ス 雰囲気中 で、 両者 を溶着接合 し た 。 第 10図 は光学顕微鏡で観察 し た 断面層 の拡大図 で あ る 。 図中 ^ は金属多 孔体（1) の 骨格 、 ^ は空孔、 （5) は 溶着 し た 金属薄膜で あ る 。
    [0075] 第 11 図 は 未処理 の金属多 孔体 と 本実施例の金属 薄膜 を 溶着 し た 金属多孔体の 垂直入射吸音率 を 管
    [0076] O PI 内法 （ J I S A 1 4 0 5 ) で測定比較 し た も の で あ る 。 図 中 A 曲線 は 薄膜 を 溶着 し た 本実施例の 吸音材、 B 曲 線 は金属多 孔体の み の 吸音材の 待性 で あ る 。 両試料 と も 第 12図 に 示す よ う に 筐体 （2) 内 で吸音材 (1) の背面 に空気片 ^ を 5 0鲰設 け て い る 。 第 1 1 図 か ら 、 本実施例の 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 カ' わ か る 。
    [0077] つ ぎ に 、 上 記 2 種の 吸音材 を 筒状 に成形 し て 市販の 国産乗用 車 （ 排気 8 00 C C ) ·の 排気消音装 置内 に組込 み 、 約 1 万 kmの 実走行 を 行 な っ た 後 に J I S D 1 6 1 6 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 1 3図 に 示す。 図 中 曲線 お よ び 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 D お よ びび は本実施例 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 1 3 図 力 > ら ゎ か る よ う に 、 本実施例の 吸音 材 を 用 い た も の は 実走行 1 万 km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 km後 に は ほ と
    [0078] / OMPI 8
    [0079] 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 層 に く ス ス ゃ タ ー ルが 衬着 し て い る の み で あ っ た 力 、 金属多 孔体の み の も の は ス ス ゃ ス ス カ 内部 ま で 侵透 し 激 し い 目 詰ま り を 起 こ し て い た 。
    [0080] と こ ろ で 、 上記実施例 で は 薄膜の 厚 さ 力 5 m の 場合 を提示 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 が実験的 に 確認 さ れ 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 つ て達成 さ れ る 。 但 し 、 膜厚 が 5 0 ^ 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 力 > と な っ た 従つ て薄膜 は 5 0 m 程度 以下 の範 囲 で調整す る こ と が 必要 と な る 。 - ま た 、 上記実施例 で は 溶着に よ り 金属多 孔体 と 薄膜 を 結合 し た が 、 両者 を加圧 し た 状態 で加熱圧 着 し て も 同 等の 劲果 を 有す る 、 但 し 、 金属多 孔体
    [0081] , O PI の表面の 凸 部 が変形 を 起 こ し 実効的 な 薄膜厚 さ の 増加 ど な る の で 、 そ の分薄膜 を 薄 く し て お け ば解 決 さ れ る 。
    [0082] さ ら に 、 上記実施例 で は金属多 孔体 の 片面の み 薄膜 を溶着 し た が 、 両面 と も 排気 ガ ス に接す る 状 態で使用 す る 場合 に は両面に薄膜 を 溶着す る こ と で 目 詰 り 防止 を 図 る こ と が出 来 る 。 但 し 、 そ の 場 合片面張 り と 同 じ 吸音特性 を 得 る に は 、 膜厚 を ほ ぼ半分 に 設定す れ ば良い。
    [0083] ま た 本実施例 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 カ'で き る 。 そ し て材質 に つ い て も N i の他 、 プ ロ ン ズ 、 Fe~Cr ,Fe— N i -Cr ， F e -Cr -A l 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 、 ァ フレ ミ ナ 、 ペ ン 卜 ナ イ ト お よ び水 で構成 さ れ た塗料 な ど を 本実施例 の 吸音材 に 塗着硬化 す る こ と に よ っ て 解決 さ れ る 。 • 次に 、 金属薄 膜 を 形成す る 他の 実施 例 に つ い て 述べ る
    [0084] ΟΜΡΙ 金属多 孔体 と し て 、 発泡金属 （ 商品名 セ ル ナ ッ ト 、 Ni 製 、 厚 さ 5 ) を用 い の表面 （ 片面 ） を グ ィ ン ダ 一 に よ り し た 。 表面 に薄膜が完 全に形成 さ れ る こ と 力 目 視 に よ り 確認 さ れ た 。 薄 膜の厚 さ は金属多孔体の 断面層 を 光学顕微鏡で観 測 し滅定 し た 。 厚 さ は グ ラ イ ン ダ ー の 押付 け力 お よ び加工 時間 な ど で調整 で き る 。 第 14図 は拡大断 面図 を示す 。 図 中 は金属多孔体 （1) の 骨格 、 3 は 空孔 、 （5) は 骨格（1) の摩漬 に よ り 形成 さ れ た 金属薄 膜であ る 。
    [0085] ' は 未処理の金属多孔体 と そ の表面を 摩漬 し厚 さ 5 m の薄膜を形成 し た も の と の垂直入射吸 音率 を 管内法 （ JIS A 1405) で測定比較 し た も の で あ る 。 溶着 に よ る 実施例 と 同様 に第 11 図 、 第 13図 の諸特.性 を 示す。
    [0086] 更に 、 薄膜（5) の 構成 と し て他の 一実施例に つ い て 述べ る 。 発明者 は 、 繊維状の多 孔質吸音材の表 面に一種の耐熱性塗料 を 塗着硬化 さ せ薄膜 を形成 し 検討 し た 結果 、 そ の 膜厚力 >' 250 ^ 以上 に な る と 吸音特性 は 全周 波数領域 に お いて著 し く 低下 し 全 く 実用 に 供 し 得な く な る こ と が判 っ た 方
    [0087] Ο ΡΙ WIP 2 5 0 μ 以下 の を 設 け た 場合 膜 の 共振周 波 数近辺 で は む し ろ 従来 の 吸 音材の 特性 よ り も 優れ た 吸音性能 を も つ よ う に な る 。 従っ て 、 排気消音 装置 と し て 問題 に な る 周 波数帯つ ま り 、 5 () 0 H Z 下の低周 波側 に 薄膜 の 共振周 波数が存在す る 様 、 耐熱塗料の 材料選定 お よ び塗着厚 き を コ ン ト 口 — ル す る 事 に よ り 、 従来の排気消音装置に用 い る 吸 音特性 よ り も 優 れ た 性能 を 得 る 事 が で き る 。
    [0088] 以下 、 こ の 実施例 に つ い て説 明 す る 。
    [0089] 多 孔質吸音基材 と し て 、 ス テ ン レ ス ウ ー ル （ フ . エ ル ト ） を 用 い そ の表面 に下記組成例 1 の 組成物 を ボ一 ル ミ ル に て約 3 0 分.閬 混合 し た 混練物か ら な る 塗料 を ス プ レ ー に て厚 さ 1 5 0 で均一に 基材表 面に 塗布 し た 。 さ ら に こ れ を 8 0°〇 で 8 0分 間乾燥 し た 後 、 約 5 5 0 で 3 0分 間焼成 し て 硬化 さ せ た 。 た だ し 、 混練物 を 塗布す る 際 に塗布量 を 多 ぐ し す ぎ る と 膜厚が厚 く な り 、 か え っ て 吸音特性 を 低下 さ せ る 危険 が あ る の で注意 を 要す る 。
    [0090] ( 組成例 1 )
    [0091] 結合剤 ァ ソレ ニ ュ ー ム ホ ス フ エ ト 40重量部 添加剤 ； ゲ イ 石， ベ.ン ナ イ ト ， 水 6 0重
    [0092] _ OMPI な お 、 添加剤 は 塗布物 と し て の 塗着性や皮膜性 能を良好 にす る 作用 を 成 し 被覆皮膜形成後の強度 お よ び下地多 孔質材への 付着性能 を 高 め る 性質 を 有す る も の で あ る 。
    [0093] こ の よ う に し て 製作 し た 本実施例の 吸音材の 拡 大断面図 を 第 17図 に 示す 。 図 中 、 （1) は繊維状の多 孔質材料か ら な る 吸音基材、 ^ は 吸音基材 ωの 骨 格 、 ^ は 吸音基材（1) の 骨格 ^ 閭 の空 げ き に浸透 し て い る 耐熱結合剤 、 ^ は 耐熱結合剤 を 塗着硬化 さ せ た に よ っ て吸音材 の表面に形成 さ れた 薄 膜で あ る 。
    [0094] こ の実施例 に よ る 吸音材 を 用 い て 組成例 1 の組 成物 を 全 く 塗布 し な い繊維状吸音基材の み の も の と 比較 し な 力 ら 諸性能 を 調べた。
    [0095] 第 IS図 は 管内 法 （ JIS A 1405 )に よ っ て同一条件 で測定 し た 垂直入射吸音率 を 示 し た も の であ る 。 曲線（^ は 本実施例 に よ る 吸音材、 曲線 は従来の 繊維質多 孔吸音基材の み の 吸音特性 を そ れ ぞれ示 し て い る 。 第/ S図 で明 白 な よ う に 、 本実施例 に よ る 吸音材 は排.気消音装置 と し て 問 題 と な る 低周 波 領域に お い て 従来 の 吸音材 の み の も の に 比べ大幅 OMPI に 吸音率が向 上す る こ れ は 吸音材に 塗着硬化 さ せ た 耐熱塗料の 膜振 動に起因す る も の で あ り 、 薄膜が共振す る 事 に よ り そ の 共振周 波数近辺 に お け る 吸音率 が向上 し た も の で あ る 。 第 1 9図 は 薄膜厚 さ を パ ラ メ ー タ と し 2 0 0 H z に お け る 吸音率変化 を 調べ た も の で あ る 。 こ の 場合 、 図 力 > ら も 明 ら 力 な よ う に 2 5 0 ^ を越 え る と 、 吸音率 が極端 に 低下 し 吸音基材 そ の も の が 持 つ吸音率 よ り も 悪 く な る 。 従っ て低周 波領域 の 吸 音率 を 向上 さ せ る に は 2 5 0 以 下 の 膜厚 に す る 必 要があ る 。
    [0096] 第 20 図 は上 記 2 種類の 吸音材 を 筒状に成形 し た も の を 消音装置 内 に組み込み 、 国産乗甩車 （ 排気 量 1 8 0 0 CC ) の排気消音装置 と じ て用 い た 場合 の排 気騒音 を 比較測定 し た も の で あ る 。 尚 、 機関 の 運 転条件 お よ び排気騒音 の測定条件 は 全 く 同 一 で あ り 、 図 中（C) は 本実施例 に よ る 吸音材 を 用 い た 消音 装置 を 装着 し た 際 の排気音 レ ベ ル 、 は 従来 の 吸 音材 を 用 い た 消音装置 を装着 し た 際 の 排気音 レ べ ル を そ れ ぞれ 1 3 o c 周波数分 折 し た 結果 を 示 し て る 図 カゝ ら も 明 ら カゝ な よ う に 本実施例 に よ
    [0097] ' __OMPI る 吸音材 を 用 い た場合、 低周 波領域す な わ ち 5 0 0
    [0098] Hz以下 の周 波数帯 に お い て 従来の も の に比べ て 5
    [0099] 〜7 dB 程度消音性能が向上 し て い る こ と がわ か る そ の理 由 は すべ て に 前述 し た 通 り で あ る
    [0100] 第 2 1 図 ， 第 22図 は 同 じ く 国産乗用車 （ 1 8 0 0 C C ) に両者の 吸音材 を 用 い た 消音装置 を装着 し て約 1 万 kmの 実走行 を 行な っ た 後の 消音性能 を 測定し 実 走行前の 初期値 と 比較 し た 図 で あ り 、 第 2 1図 は本 実施例に よ る 吸音材 を 用 い た 消音装置 を 、 ま た 第 22図 は従来 の吸音材.を 用 い た 消音装置に よ る 初期 値を 実行後の 消音性能 を 比較 し た も の で あ る 。
    [0101] な お 、 図 中（E) , . (G) は初期値 、 的 ί¾ は 実走行後の 初期値 で あ る 。 こ れ等の 図 で示 さ れ て い る 通 り 本 発明 に よ る 吸音材 を用 い た 消音装置 で は ほ と ん ど 消音性能 の劣化 が見 ら れ な い の に対 し て 従来の 吸 音材 を 用 い た 消音装置の そ れ は 、 特に高周波領域 に お い て著 し く 劣化 し て い る こ と 力 ゎ カ > る σ
    [0102] ま た 、 消音性能測定波 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 、 本実施例の 吸音 材の表面に は多 少 ス ス の付着が確認 さ れ た だ け で あ り 吸音基材（1) の各骨格 ^ 間 の 隙間 に は 全 く 浸透
    [0103] OMPI し て い な い が判明 し た 。 し 力 > し 、 従来 の 吸音 材 は そ の 表面に タ ー ル や ス ス が多 量 に付着 し 、 更 に そ の 内 部 に ま で浸透 し ほ ぼ完全 に 目 詰 り を 起 こ し し 1/ た ひ
    [0104] す な わ ち 、 こ の 結果 か ら わ か る よ う に 本実施例 の 吸音材 は 排 ガ ス 流 と 接す る 面 に 設 け た 薄膜の 存 在 に よ り タ ー ル や ス ス が全 く 吸音材内 に 浸透す る 事がな い 。 ま た 、 排 ガ ス 流 と 接す る 面が非常 に 滑 か で あ る た め ス ス の付着力が弱 く 、 いっ た ん衬着 し た ス ス の 大半 が再 び排 ガ ス 流 に よ り は ぎ と ら れ る こ と か ら 吸音特性 に影響 す る 程 の ス ス は 吸音材 の表面 に も 付着 し.な い。 .
    [0105] そ の他 に 、 吸音材の表面お よ び骨格 α¾ の周 辺 に は （ 組成例 1 ) に 示 し た 耐熱塗料が付着 、 浸透 し て い る た め 、 吸音材の耐熱温度 が向上す る と と も に 繊維 の分解へ 飛散が ほ と ん ど な い 。
    [0106] 次 に こ の 実施例 に つ い て説 明 す る 。
    [0107] 多 孔質吸音基材 と し て 、 発泡金 属 （ 厚 さ 5 ∞ ) を 甩ぃ下記組成例 2 お よ び 3 の混 合物 を そ れ ぞ れ 実施例 1 の場合 と 同 様 に混練後 、 ス プ レ ー に て上 記発泡金属表面に 塗布 、 焼成 し て 硬化 さ せ本実施 r oMPi 例の 吸音材 と し た
    [0108] ( 組成例 2 )
    [0109] 結合剤 シ リ コ ー ン 曰 3 (S量部 添加剤 ； 酸化マ グネ シ ウ ム ， シ ン ナ ー 6 0重量部
    [0110] ( 組成例 3 )
    [0111] 結合剤 ； けい酸ナ ト リ ウ ム 40重量部 添加剤 ； ア ル ミ ナ ， 炭酸カ ル シク ム ， 水 6 0重量部 こ の 吸音材お よ び上記 と 同 一の 吸音基材で組成 例.2 な ら びに 3 の 組成物 を 全 く 塗布 し な い も の に つ い て も'実施例 1 の場合 と 全 く 同様 に そ の 諸性能 を 調べた 。 そ の 結果、 齄成例 2 お よ び 3 の組成物 を 2 5 0 ^ 以下の さ で塗着硬化 さ せ た 本実施例の 吸音材は 、 いずれ も 低周 波領域 で は従来の 吸音材 の 吸音特性 を大幅に上廻 っ て お り 、 ま た 、 ス ス 等 の付着が比較的少な い為 そ の 吸音特性が全 く 劣化 し な い 。 さ ら に 、， 耐熱塗料が 吸音基材（1) の骨格（2) を 被覆す る た め 、 耐熱温度が向上 し ま た 吸音基材 (1) の強度 も 従来 の も の と 比べ高 く な る な ど の利点 が判明 し た 。
    [0112] 本実施例 で使用す る 耐熱性の結合剤 と し て は 、 ほ う ろ う （ ガ ラ ス 質 ） フ リ ッ ト 類 ） 、 ア ル カ リ 金
    [0113] , O PI 属 け い 酸塩 、 コ ロ イ ダ ル シ リ .力 、 コ ロ イ ダ ル ア ル ミ ナ 、 金属 の り ん酸塩 、 セ メ ン ト 類 、 シ リ コ ー ン 樹脂 （ ワ ニ ス ） な ど 、 お よ び こ れ等の 混合物 な ど が挙 げ ら れ る 。 上述 し た 多 孔質吸音材 を 用 い る 実 施例 に お い て は 、 こ の 吸音材 に 静電場が発生す る こ と に よ り ス ス あ る い は ホ コ リ 等 力 吸着 し 一端付 着 し た ス ス あ る い は ホ コ リ と 別 の ぞ れ等 の粒子が 結合 し て粗大 と な っ て 目 詰 り が生 じ る と い う 現象 が あ る 。
    [0114] こ の 問題 を解決す る 手段 と し て は 静電場が発生 し な い 様 な材料 を 使用 す る こ と な ど が考 え ら れ る , こ れ等 を満足す る 手段 と し て排気 ガス と 接触す る 吸音材 の壁面 に 導電性物質が含有 さ れ た 耐熱性 結合剤 を 塗着硬化 さ せ一種 の を 形成 さ せ る 他 の 実施例が考 え ら れ る 。
    [0115] 以下 、 こ の実施例 A に つ い て説 明 す る 。
    [0116] 多 孔質吸音基材 と し て ス テ ン レ ス ウ ー ル （ フ エ ル ト ） を 用 い そ の 表面に 下記組成 例 4 の 組成物 を ボ ー ル ミ ル に て約 3 0 分閭 混合 し た 混練物 か ら な る 塗料 を ス プ レ ー に て厚 さ 1 7 0 で均一 に 塗布 し た さ ら に 、 こ れ を 8 O'G で 8 0分 間 乾燥 し た 後約 5 5 0 °〇
    [0117] ΟΜΡΙ WIPO で 3 0分間焼成 し て硬化 さ せた 。 た だ し 、 混練物 を 塗布す る 際 に 塗布量 を多 く し す ぎ る と 膜厚が厚 く な り か え っ て 吸音特性 を 低下 さ せ る 危険があ る の で注意 を 要す る 。
    [0118] ( 組成例 4 )
    [0119] 結合剤 ァ ノレ ミ ニ ュ ー ム ホ ス フ エ ー ト 40重量部 導電性物質 ； 酸化亜鉛 3 0重量部 添加剤 ； ケィ石 . ベ ンナイ ト ， 水 6 0重量部 な お 、 添加剤 は 塗布物 と し て の塗着性や皮膜性 能 を良好に す る 作用 を'成 し 被覆皮膜形成後の強度 お よ び下地多 孔質材へのせ着性能 を高 め る 性質 を 有す る も の で あ る 。
    [0120] こ の よ う に し て製作 し た本実施例 の 吸音材の拡 大断面図 を第 23図 に 示す。 すな わ ち 、 （1) は 繊維状 の多 孔質材料か ら な る 吸音基材、 ^ は 吸音基材の 骨格、 © は 吸音基材（1) の 骨格 間 の空げ き に浸透 し て い る 耐熱結合剤、 ^ は 耐熱結合剤 ^ を塗着硬 化 さ せ た 事 に よ っ て 吸音基材の表面に形成 さ れた 薄膜 ^ は 耐熱結合剤 ® お よ び薄膜 ^ 内 に含有 さ れ た 導電性物質 で あ る の実施例に よ る 吸音材 を 用 い て 、 組成例 1 の 組成物 を 全 く 塗布 し な い繊維 状吸音基材の み の も の と 比較 し な が ら 諸性能 を 調 ベ た
    [0121] 第 20図 と 同 じ よ う に 本実施例 に よ る 吸音材は 排 気消音装置 と し て 問題 と な る 低周 波領域 に お い て 従来 の 吸音材 の み の も の に 比べ大幅 に 吸音率が向 上す ^ 。
    [0122] こ れ は 吸音材 に 塗着硬化 さ せ た 耐熱塗料 の 膜振 に 因す る も の で あ り 薄膜が共振 を 起す事 に よ り そ の共振周 波数近辺 に お け る 吸音特性が向上 し た も の で あ る 。
    [0123] 薄膜厚 さ を ノ ラ メ ー タ と し 2 0 0 Hz に お け る 吸音 率 の変化 を 調 べ る. と 第 20図 の よ う で あ る 。 こ の場 合図 力 > ら も 明 ら か な よ う に 2 5 0 以上 の 膜厚 に な る と そ の 吸音特性 は極端 に 低下 し 吸音基材 の 持つ 特性 よ り も 悪 く な る 。 し か し 、 2 5 0 ^ 以下の厚 さ の 膜 を 形成 さ せた 場合、 吸音基材の 持つ 特性 よ り も 大幅 に 優れ た 特性が得 ら れ る 。
    [0124] 第 24図 は 上 記 2 種類 の 吸音材 を 筒状 に 成形 し た も の を 、 消音装置 内 に 組み込み 国産乗用 車 （ 排気 量 1 8 0ひ c c ) の 排気消音装置 と し て用 い た 場合の排 気騒音 を 比較測定 した も の で あ る 。 尚 、 機 関 の 運
    [0125] OMPI 転条件お よ び排気騒音の測定条件は 全 く 同一で あ り 、 図 中（C) は 本実'施例 に よ る 吸音材 を 用 い た 消音 装置を 装着 し た 際 の排気音 レ ベ ル 、 0¾ は 従来の 吸 音材 を 用 い た 消音装置 を 装着 し た 際 の 排気音 レ べ ル を そ れ ぞ れ 1/3 0 G 周波数分析 し た 結果 を 示 し て い る 。 図 か ら 明 ら 力 > な よ う に 本実施例 に よ る 吸音材 を 用.い た 場合、 低周 波領域す な わ ち 5 0 0 H z 以下の周 波数帯 に おい て 従来の も の に 比べ 5〜7 dB 程度消音性能 が向上 し て い る がわ か る の 理由 は すで に 前述 し.た 通 り で あ る 。
    [0126] ま た 、 国産乗用 車 （1 8 0 0 C C ) に両者の 吸音材 を用 い た 消音装置 を ^着 し 約 1 万 km の 実走行を 行なつ た 後の消音性能 を測定 し 実走行前の初期値 と 比較 し た ろ 第 22図 、 第 2 3図 と 同 じ 結果 を 得た
    [0127] ま た 第 25 図 は ス ゃ タ ー ルな ど の 目 詰 り に よ る 消音性能の劣化量 を実走行距離 と の 関 係で表わ し た も の で あ る 。
    [0128] 図 中、 （I) は本実施例 に よ る 吸音材 を 用い た 消音 装置、 （J) は導電性物質 を 含 ま な い耐熱性結合剤 の み で薄膜層 を 構成 し た 吸音材 を 用 い た 消音装置、
    [0129] (K) は 従来の 吸音材 を そ の ま ま 用 い た 消音装置の 性 f __OMPI 能劣化量 を 示 し て い る 。 なお 、 消音性 能 の 劣化量 は機 定条件運転の も と に お け る 消 音装置 の 消 音量 を ォ ー ノマー オ ー ル値 で表わ し て い る 。
    [0130] こ れ に よ る と 、 本実施例の 吸音材 を 用 い た場 合 3 万 km走行後 も ほ と ん ど 性能劣化 は 、 見 ら れ な い が従来 の 吸 音材 を 用 い た 場合約 8 d B 程度劣化 す る な お 、 導電性物質 を 含 ま な い耐熱性結合剤 の み で 薄膜層 を 用 い た 消音装置の場合本実施例 の 吸音材 を 用 い た も の よ り 若干劣 る が、. 従来 の も の に 比べ る と 力 > な り そ の劣化量が少 な い た め 実用 で き る 。
    [0131] す な わ ち 、 こ れ等の デー タ 力 > ら わ か る よ う に 本 実施例 の 吸音材 は 排 ガ ス 流 と 接す る 面 に 設 け た 導 電性の 薄膜層 の 存在 に よ り ス ス ゃ タ ー ル が全 く 吸 音材内 にせ着せず 、 ま た 排 ガ ス 流 と 接す る 面が非 常 に 滑 か な た め そ の付着力が弱 く ス ス ゃ タ ー ル が — た ん付着 し た と し て も 再 び排 ガ ス 流 に よ つ で は ぎ取 ら れ 吸音材への付着が ほ と ん ど な く な る 。
    [0132] そ の他 に 本実施 例 に よ る 吸音材の 表面お よ び骨 格（2) は 組成例 1 に 示 し た 耐熱性結合剤 に よ り 被覆 さ れ る た め 吸音材の 耐熱 温 度が向上 す る と と も に 繊維 な ど の 粉解、 飛散 が ほ と ん ど な く な る 。
    [0133] " OMPI 次に 、 更 に他 の一実施例に つ い て 説 明す る 。
    [0134] 多 孔質吸音基材 と し て焼結金属 （ 厚 さ 5 ∞ ) を 用 い た 下記組成例 4 お よ び 5 の混合物 を そ れ ぞれ 上記実施例 A の 場合 と 同様 に混練後 ス プ レ ー に て 上記焼結金属表面に塗布、 焼成 し て硬化 さ せ吸音 材 と し た。 ·
    [0135] ( 組成例 4 )
    [0136] 結合剤 ； ア ル カ リ 金属 け い 3 0重量部 導電性物質 ，； 酸化 ス ズ 20重量部 添加剤 ； アル ミ ナ ， 炭酸カ ル シ ウ ム ' 水 50重量部
    [0137] ( 組成例 5 )
    [0138] 結合剤 ； け ナ 卜 リ ウ ム 40重量部 導電性物質 ； ア ル ミ ニ ウ ム 3 0重量部 添加剤 ； 化マ グネ シ ウ ム ， シ ン ナ ー 60重量部 こ の吸音材 お よ び上記 と 同一 の 吸音基材で組成 例 4 な ら び に 5 の組成分 を 全 く 塗布 し な い も の に つ い て も 上記実施例 A の場合 と 全 く 同 様 に そ の 諸 性能 を 調 べた 。
    [0139] そ の 結果、 組成例 4 お よ び 5 の 組成物 を 2 5 0 以下の 厚 さ で塗着、 硬化 さ せ た 本実施例 の 吸音材 は い ずれ も 低周 波領域で は 従来の 吸音特性 を大幅 f OMPI 8 3
    [0140] に上廻 る 特性カ 得 ら れかつ ス ス ゃ ー ル な ど の付 着が ほ と ん ど な い為、 吸一音特性の 劣化 が ほ と ん ど な い。. さ ら に 耐熱 性結合剤が吸音基材ひ） の 骨格 ^ を被覆す る た め 吸音材 と し て の耐熱温 度 が 向上す る な ど の 利点 明 ら 力 と な っ た 。
    [0141] と こ ろ で 、 本実施例 で使用 す る 耐熱性 の 結合剤 と し て は ア ル カ リ 金属 け い酸塩、 コ ロ イ ダ ル シ リ 力 、 コ ロ イ ダ ル ア ル ミ ナ 、 ほ う ろ う （ ガ ラ ス 質 フ リ ッ ト 類 ） 金属 の リ ン酸塩、 セ メ ン ト 類 、 シ リ コ ン樹脂 （ ワ ニ ス ） な ど 、 .お よ び こ れ等の 混合物な ど が挙 げ ら れ る .。
    [0142] ま た 、 本実施 ^で も 基.材 と し て 使用 す る多 孔質 吸音材 と し て は グ ラ ス ウ ー ル 、 ロ ッ ク ウ ー ル 、 ス テ ン レ ス ウ ー ソレ 、 ス ラ ッ グ ウ ー ル な ど の 繊維質吸 音材、 Feや A な ど の 焼結金属 や Ni ， Ni— Crな ど の 発泡金属 な ど の他 に Fe— Cr , Fe-Ni -Cr , Fe-Cr-A^ な ど の 合金材 も 使用 す る こ と が で き る こ と は も ち ろ ん で あ る 。
    [0143] 以上 説 明 し た よ う に多 孔質 吸音材 と し そ の表面 に導電 性物質 を 含 ん だ耐熱 性結合剤 が塗着、 硬化 さ れ た 本実施例 の 吸音材 で あ れ ば 良好 な 吸音特性 を有 し 、 ま た 内燃機関用排気消音装置 に こ の 吸音 材 を 使用 し た 場合 ス ス ゃ タ ー ル に よ る 目 詰 り が全 く 発生 し な い た め 消音性能の劣化 が ほ と ん ど な く 初期 の良好 な 消音性能 を 長期 に わ た っ て持続 さ せ る こ と カ で き る 。
    [0144] さ ら に、 薄膜形成材料 と し て耐熱性結合剤 を 用 い て い るた め 比較的富温の 雰囲 気中 で使用 する 吸 音材 と し て最適で あ る
    [0145] OMPI
    权利要求:
    Claims 請 求 の
    1. 筐体 と 、 こ の 筐体内 を 貫通す る'筒形多 孔質吸 音体 と を備 え た 内燃機 関用排気消音装置 に お い て 上記筒形多 孔質吸音体の 内表面に 所定厚 さ の筒形 薄膜体 を 形成 し た 内燃機 関用 排気消音装置。
    2. 筒形多 孔質吸音体 を 、 貫通方向 で分割 し 、 分 割単位毎 に 厚 さ を 異 な ら せ た 特許請求の 範囲第 1 項記載 の 内燃機関用排気消音装置。
    3. 筒形多 孔質 吸音体 を 半 円筒状 に 二分割 し た 特 許請求の 範囲 第 1 項記載 の 内燃機関用排気消音装
    4. 側面に 多 数 の 貫通孔 を 有す る 孔 開 き 筒体 を 、 筒形多 孔質吸音体 内 に 同 軸状に配置 し 、 筒状薄膜 体 を 上記孔 開 き 筒体 と 上 記筒形多 孔質吸音体 と の 間 に 挾持 さ せ た 特許請求 の範囲第 1 項記載 の 内燃 機関 用 排気消音装置。 '
    5. 筒形多孔質吸音体 と 筒形薄 膜体 の一部 を 除去 し た 特許請求 の 範囲第 1 項記載 の 内 燃機 闋.用 排気 消音装置。
    6. 排気通路 の 上流側 の 筒形薄膜体 厚み を排気 通路 の下流側 の 筒形薄膜体 の厚み を 薄 く 形成 し た
    , O PI 特許請求の 範囲第 1 項記載の 内燃機関用排気消音
    7. 筒形多 孔質吸音体 を 金属多 孔体で形成 し 、 こ の金属多孔体の表面に金属薄膜 よ り な る 筒形薄膜 体 を 溶着又は加熱圧着 し た 特許請求の 範囲 第 1 項 記載の 内燃機関用 排気消音装置。
    8. 筒形多 孔質吸音体 を 金属多 孔体で形成 し の金属多孔体の表面 を 摩潰す る に よ り 金属薄 膜 よ り な る 筒形薄膜体 を 形成 し た 特許請求の 範囲 第 1 項記載 の 内燃機関用 if 気消音装置。
    9. 筒形多孔質吸音材の 内表面に 2 5 0 ^ 以下の厚 さ を 有す る 耐熱塗料に よ り 筒形薄膜体 を形成レ た 特許請求 の範囲第 1 項記載の 内燃機関用痱気消音
    1 0. 筒形多 孔質吸音材の 内表面に 2 5 Q 以下の厚 さ を 有す る 耐熱性結'合材 ょ り な る 筒形薄膜体中 に 導電性物質 を 含有 さ せ た 特許請求の範囲第 1 項記 載の 内 燃機関用 排気消音装置。
    OMPI
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    同族专利:
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    EP0092589A4|1984-03-29|
    EP0092589B1|1987-08-05|
    EP0161692B1|1988-02-03|
    EP0161692A3|1986-02-26|
    EP0092589A1|1983-11-02|
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    US4523662A|1985-06-18|
    DE3276912D1|1987-09-10|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1983-05-11| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1983-05-11| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1983-07-05| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1982903259 Country of ref document: EP |
    1983-11-02| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1982903259 Country of ref document: EP |
    1987-08-05| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1982903259 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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