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KR101461919B1 - 다층 복합 판재 - Google Patents

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KR101461919B1
KR101461919B1 KR1020130168490A KR20130168490A KR101461919B1 KR 101461919 B1 KR101461919 B1 KR 101461919B1 KR 1020130168490 A KR1020130168490 A KR 1020130168490A KR 20130168490 A KR20130168490 A KR 20130168490A KR 101461919 B1 KR101461919 B1 KR 101461919B1
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KR
South Korea
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plate
pattern
air layer
overlapped
thin plate
Prior art date
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Active
Application number
KR1020130168490A
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English (en)
Inventor
심재기
박성진
윤성훈
Original Assignee
현대자동차 주식회사
기아자동차 주식회사
주식회사 새한산업
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US14/520,991 priority patent/US9688054B2/en
Application granted granted Critical
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Priority to US14/567,591 priority patent/US10113471B2/en
Priority to CN201410853565.4A priority patent/CN104747864B/zh
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Abstract

다층 복합 판재가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재는 일방향으로 동일한 피치에 높이가 다른 연속된 파형 패턴으로 각각 제조된 2장 이상의 박판재가 상호 겹쳐져, 겹쳐진 박판재 사이에 일정한 공기층을 형성한 상태로, 상기 파형 패턴의 방향에 대하여 교차되는 사선방향으로 상기 겹쳐진 박판재의 상면와 하면에 엇갈린 사선형으로 가압 성형되어 상기 상면과 하면의 파형 패턴을 각각 삼각 패턴의 셀 단위로 구획하는 사선형 가압부가 형성되며, 상기 각 박판재의 상면과 하면의 각 셀 단위 골부와 산부를 연결하는 양 측면 중앙부가 반대측 사선형 가압부에 의해 압착된 언더컷부가 형성된다.

Description

다층 복합 판재{MULTILAYER COMPOSITE PANEL}
본 발명은 다층 복합 판재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 박판재를 일정 패턴으로 성형하여 차열특성과 방열특성 및 방음성능이 향상된 다층 복합 판재에 관한 것이다.
최근 자동차업계는 엔진의 다운사이징을 통해 차량을 경량화하고, 엔진의 출력을 높임으로써, 연비 효율을 증대시키고자 연구개발에 총력을 기울이고 있다.
엔진의 효율이 높아짐에 따라 엔진의 배기 매니폴드, 배기관, 촉매 등의 배기계 온도는 과거보다 고온으로 유지되며, 이에 따라 열 차폐부품인 히트 프로텍터(즉, 히트 쉴드, 히트 인슐레이터)의 고성능화가 요구되는 실정이다.
도 1은 일반적인 히트 프로텍터가 적용되는 배기 매니폴드부의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술의 일 예에 의한 히트 프로텍터(1)는 배기 매니폴드(3)의 상부에 3개의 브래킷(5)을 통하여 조립되어 배기 매니폴드(3)를 통하여 방사되는 배기가스의 방사열을 차단 및 방열시켜 준다.
이러한 히트 프로텍터(1)는 지금까지 사용되는 소재를 대부분 알루미늄이 코팅된 강판을 활용하여 왔으나, 최근에는 차량의 경량화 및 기능성 측면에서 유리한 알루미늄 박판을 적용하는 추세이다.
여기서, 알루미늄 박판은 열전도도가 높고 방열 특성이 우수한 장점이 있지만, 히트 프로텍터로서 복잡한 매니폴드 형상에 적용하기에는 성형 시, 찢어짐, 크랙 등 내구성 측면에서 불리한 단점이 있으며, 엔진의 진동에 의한 소음을 효과적으로 저감시키지 못하는 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하기 위하여 최근에는 2장 이상의 알루미늄 박판재를 겹쳐서 성형하여 내구성을 향상시킴과 동시에, 엠보싱, 요철, 파형 등의 여러 가지 형상을 추가하여 대기와의 방열성을 보완하여 히트 프로텍터로 제작되고 있다.
그러나 이러한 노력에도 불구하고 종래 기술의 알루미늄 박판 소재는 히트 프로텍터로 프레스 성형 시, 2장의 판재가 서로 분리되는 등, 성형 상의 애로점이 있으며, 히트 프로텍터로 제작 후에도 진동 및 소음에 대해서는 여전히 취약하고, 주행 초기와 같이 열효율을 높여야 하는 촉매의 활성화 온도 이하에서는 차열 성능에도 한계가 있다.
즉, 차량의 주행 초기에는 촉매의 활성화 온도까지 어느 정도 차열을 이루어주어야만 엔진의 효율을 극대화할 수 있으나, 알루미늄의 전도성 및 방열성 측면만 강조한 나머지 오히려 촉매의 활성화 온도 도달시간을 늦추도록 작용하는 단점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 알루미늄 박판 소재는 2장의 평판 상태의 박판재를 상호 겹친 상태에서 하나의 파형 패턴으로 성형되어 공기층의 형성에 불리하고, 실제로도 공기층의 형성이 극히 제한적이다.
즉, 단조로운 파형 패턴으로는 차열특성과 방열특성을 동시에 제공하는데 한계가 있으며, 엔진 작동 초기의 차열특성과 고온영역에서의 방열특성을 동시에 극대화하지는 못하는 것이다.
또한, 진동에 의한 소음을 차단하기 위한 방음성에 있어서도 공기층이 부족한 상태에서는 그 효과가 제한적이다.
본 발명의 실시 예는 다른 높이의 연속된 파형 패턴으로 각각 제조된 2장 이상의 박판재를 상호 겹쳐서 각 박판 사이에 일정 높이의 공기층을 형성한 상태로, 파형 패턴에 대하여 교차하는 사선방향을 따라 상하부에 일정간격으로 사선형 가압부를 형성하여 상기 공기층을 삼각 패턴의 셀 단위로 밀폐하여 구획함으로써, 연속된 밀폐 공기층을 전체에 걸쳐 고르게 확보하여 차열 및 방열특성과 함께 방음성능이 향상된 다층 복합 판재를 제공하고자 한다.
또한, 알루미늄 박판재를 적용하여 그 전도특성과 함께, 각 셀 단위의 산부와 골부의 가장자리를 한 변으로 하여 상기 사선형 가압부에 의해 구획된 삼각 패턴을 규칙적으로 형성함으로써, 제품 성형 시, 파형방향과 함께 사선방향으로도 성형 방향성을 확보하여 성형성을 향상시키는 다층 복합 판재를 제공하고자 한다.
또한, 사선형 가압부에 의해 겹쳐진 박판재의 각 셀 단위 골부와 산부를 연결하는 각 측면 중앙부가 연속하여 압착되어 언더컷부를 형성함으로써, 제품 성형 시 각 판재의 분리를 방지하여 성형성을 향상시키는 다층 복합 판재를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 일방향으로 동일한 피치에 높이가 다른 연속된 파형 패턴으로 각각 제조된 2장 이상의 박판재가 상호 겹쳐져, 겹쳐진 박판재 사이에 일정한 공기층을 형성한 상태로, 상기 파형 패턴의 방향에 대하여 교차되는 사선방향으로 상기 겹쳐진 박판재의 상면와 하면에 엇갈린 사선형으로 가압 성형되어 상기 상면과 하면의 파형 패턴을 각각 삼각 패턴의 셀 단위로 구획하는 사선형 가압부가 형성되며, 상기 각 박판재의 상면과 하면의 각 셀 단위 골부와 산부를 연결하는 양 측면 중앙부가 반대측 사선형 가압부에 의해 압착된 언더컷부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재를 제공할 수 있다.
또한, 상기 공기층은 상기 겹쳐진 박판재 사이의 산부와 산부 사이, 및 골부와 골부 사이에 각 사선형 가압부에 의해 삼각 패턴의 셀 단위로 밀폐되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 겹쳐진 박판재는 알루미늄 소재의 상부판재와 하부판재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 겹쳐진 박판재는 두께가 동일한 상부판재와 하부판재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 겹쳐진 박판재는 두께가 서로 다른 상부판재와 하부판재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 파형 패턴은 일방향을 따라 연속된 정현파형의 패턴으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 사선형 가압부는 상기 겹쳐진 박판재의 상면과 하면에 지그재그 모양으로 가압 성형될 수 있다.
또한, 상기 사선형 가압부에서는 상기 각 박판재가 상호 접촉될 수 있다.
또한, 상기 셀 단위는 상기 겹쳐진 박판재 사이의 산부와 산부 사이, 및 골부와 골부 사이에 각 사선형 가압부에 의해 형성되는 삼각 패턴의 내부 밀폐 공기층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 교차하는 사선방향은 상기 파형 패턴의 방향에 대하여 예각과 둔각을 가지며 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재는 다른 높이의 연속된 파형 패턴으로 각각 제조된 2장 이상의 박판재를 상호 겹쳐서 각 박판 사이에 일정 높이의 공기층을 형성한 상태로, 파형 패턴의 방향에 대하여 사선방향으로 상하부에 일정간격으로 사선형 가압부를 형성하여 상기 공기층을 삼각 패턴의 셀 단위로 밀폐하여 구획함으로써, 연속된 밀폐 공기층을 전체에 걸쳐 고르게 확보하여 차열 및 방열특성과 함께 방음성능까지 향상시킬 수 있다.
또한, 알루미늄 박판재를 적용하여 그 전도특성에 의해 방열성을 높일 수 있다.
또한, 각 셀 단위의 산부와 골부의 가장자리를 한 변으로 하여 상기 사선형 가압부에 의해 구획된 삼각 패턴을 규칙적으로 형성함으로써, 제품 성형 시, 파형방향과 함께 사선방향으로도 성형 방향성을 확보하여 성형성을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 다층 복합 판재를 이용하여 히트 프로텍터를 제작하면, 엔진의 구동초기에 차열효과를 높여 주며, 이후 엔진의 온도가 고온영역으로 활성화되었을 때에는 알루미늄의 우수한 전도특성과 확장 비드에 의해 넓어진 표면적으로 방열효과를 극대화시킬 수 있다.
또한, 사선형 가압부에 의해 겹쳐진 박판재의 각 셀 단위 골부와 산부를 연결하는 각 측면 중앙부가 연속하여 압착되어 언더컷부로 형성됨으로써, 제품 성형 시 각 판재의 분리를 방지하여 성형성을 향상시킬 수 있다.
또한, 셀 단위의 각 면이 모두 대칭형으로 이루어져 히트 프로텍터로의 성형 시, 응력의 집중부가 발생하지 않아 성형에 유리하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재는 종래에 비하여 향상된 차열특성과 방열특성에 의해 열해 차단성과 고른 공기층의 확보로 인한 방음성능이 우수하여 단일소재로 히트 프로텍트를 제작할 수 있으며, 이로 인해 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 일반적인 히트 프로텍터가 적용되는 배기 매니폴드부의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재의 상부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재의 저부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 4의 C-C 선에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다층 복합 판재와 종래의 단순 2겹 알루미늄 판재의 기계적 특성, 열적특성, 및 방음특성을 나타내는 표이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 설명의 편의상 도 2의 좌측 하부와 우측 상부를 잇는 방향을 길이방향, 좌측 상부와 우측 하부를 잇는 방향을 폭 방향, 하부와 상부를 잇는 방향을 상하방향이라 정의하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재의 상부 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재의 저부 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재의 평면도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)는 엔진의 발열부 일측, 또는 배기 매니폴드(3), 배기관, 촉매 등의 배기계 외형을 따라 프레스 성형을 통하여 히트 프로텍터(1)로 제작하기 위한 소재로 적용된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)는 알루미늄 박판으로 이루어지는 상부판재(11)와 하부판재(13)에 길이방향을 따라 선행하여 파형 패턴을 성형한 후, 상호 겹친 상태로 폭방향을 따라 일정간격으로 상부판재(11)와 하부판재(13)에 사선형 가압부(15a,15b)를 성형하여 파형 패턴을 삼각 패턴의 셀(17) 단위로 형성하여 이루어진다.
즉, 이러한 다층 복합 판재(10)의 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 상부판재(11)와 하부판재(13)는 각각 알루미늄 박판의 길이방향을 따라 서로 높이가 다른 연속된 파형 패턴을 성형하여 이루어진다.
여기서, 상기 상부판재(11)와 하부판재(13)는 서로 두께가 동일한 알루미늄 박판으로 이루어질 수 있으며, 서로 두께가 다른 알루미늄 박판으로 이루어질 수도 있다.
즉, 상기 상부판재(11)와 하부판재(13)의 두께는 경량화를 위해 0.1~0.5 mm의 범위에서 선택적으로 적용이 가능하나 성형성과 기능적 특성을 고려하여 하나는 0.3~0.35 mm로, 다른 하나는 0.125~0.15 mm로 하여 활용하는 것이 유리하다.
이때, 상기 파형 패턴은 일방향을 따라 연속된 정현파형의 패턴으로 이루어질 수 있으나, 상부판재(11)와 하부판재(13) 상의 각 파형 패턴은 동일한 피치를 갖는다.
또한, 상기 알루미늄 박판의 구체적인 재질로는 순도 99% 알루미늄인 A1050-0 소재가 적용될 수 있으며, 이를 이용한 상부판재(11)와 하부판재(13)의 파형 성형은 롤 포밍 공정을 이용하여 성형될 수 있다.
이러한 상부판재(11)와 하부판재(13)는 상호 겹쳐진 상태로, 각 파형 패턴의 높이 차이에 의해 상부판재(11)와 하부판재(13) 사이에 일정한 공기층(S)을 형성한다.
즉, 상기 공기층(S)은 겹쳐진 상부판재(11)의 산부와 하부판재(13)의 산부 사이, 및 상부판재(11)의 골부와 하부판재(13)의 골부 사이에 일정 높이로 형성된다.
이와 같이, 사이에 공기층(S)을 형성하며 겹쳐진 상부판재(11)와 하부판재(13)는 상기 길이방향에 직각을 이루어는 폭방향을 따라 상부판재(11)의 상면과 하부판재(13)의 하면에 대하여 상호 엇갈리게 사선방향으로 편방향 가압 성형되어 사선형으로 이루어지는 사선형 가압부(15a,15b)가 형성된다.
이때, 상기 선형 가압부(15a,15b)는 상기 상부판재(11)와 하부판재(13)의 파형 패턴을 각각 삼각 패턴의 셀(17) 단위로 구획하는데, 상기 셀(17) 단위는 상기 상부판재(11)와 하부판재(13)에 폭방향을 따라 삼각 패턴이 순차적으로 엇갈리게 형성된다.
이때, 상기 삼각 패턴은 각 셀(17) 단위의 산부와 골부의 각 가장자리를 한 변으로 하며, 상기 사선형 가압부(15a,15b)가 나머지 등변을 이루어 형성된다.
즉, 각 사선형 가압부(15a,15b)에서는 상부판재(11)와 하부판재(13)가 상호 가압에 의한 접촉된 상태를 유지하게 되는데, 이에 따라 각 사선형 가압부(15a,15b)에 의해 삼각 패턴의 셀 단위로 공기층(S)이 밀폐되어 구획되며, 연속된 밀폐 공기층(S)을 전체에 걸쳐 고르게 확보하게 된다.
또한, 겹쳐진 상부판재(11)와 하부판재(13)는 각 셀(17) 단위의 골부와 산부를 연결하는 양 측면 중앙부가 반대측 사선형 가압부(15a or 15b)에 의해 상호 압착되어 언더컷부(19)가 형성된다.
즉, 상기 언더컷부(19)는 각 셀(17) 단위의 양 측면 중앙부가 반대측 사선형 가압부(15a or 15b)에 의해 압착되어 각 측면 내측으로 밀려들어가면서 상부판재(11)와 하부판재(13)가 상하방향으로 분리되지 않도록 골을 만들어 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)가 셀(17) 단위의 상하면이 상호 대칭형으로 형성되어 산부와 골부의 구분이 불필요하나, 설명의 편의상, 이하의 도면에 대한 설명에서는 도면에 도시된 상태의 파형 패턴에서 하부로 볼록한 부분을 골부, 상부로 볼록한 부분을 산부라고 정의하고 설명한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)는 상부판재(11)와 하부판재(13)로 이루어지는 2장의 알루미늄 박판을 겹쳐서 형성되는 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 두께를 더 얇게 하여 3장의 알루미늄 박판을 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)는 상부판재(11)와 하부판재(13) 사이에 각 파형 패턴의 높이 차이에 의해 공기층(S)을 형성하는 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상부판재(11)와 하부판재(13) 사이에 흡차음 및 열해 차단이 가능한 글라스 울, 폴리우레탄과 같은 별도의 소재를 삽입하여 성형하는 것이 가능하며, 상기 별도의 소재를 공기층(S) 내에 삽입하여 공기층(S)을 유동적으로 변경하여 성형할 수도 있다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 A-A, B-B, C-C 선에 따른 각각의 단면도로써, 도 5와 도 6은 각각 다층 복합 판재(10)의 길이방향을 따라 일측 산부와 일측 골부에 대한 폭방향 단면이고, 도 7은 각각 다층 복합 판재(10)의 폭방향을 따라 상부 및 하부 사선형 가압부(15a,15b)의 교차부에 대한 길이방향 단면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)의 길이방향을 따라 일측 산부에 대한 폭방향 단면에서, 상부판재(11)와 하부판재(13)는 파형 패턴의 각 산부 사이가 이격되어 일정한 형상의 공기층(S)을 확보함과 동시에, 상부 및 하부 사선형 가압부(15a,15b)의 교차부에 의해 상기 공기층(S)의 내부로 언더컷부(19)가 밀려들어온 형상을 갖는다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)의 길이방향을 따라 일측 골부에 대한 폭방향 단면에서, 상부판재(11)와 하부판재(13)는 파형 패턴의 각 골부 사이가 이격되어 일정한 형상의 공기층(S)을 확보함과 동시에, 하부 사선형 가압부(15b)에 의해 상기 공기층(S)의 내부로 언더컷부(19)가 밀려들어온 형상을 갖는다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)의 폭방향을 따라 상부판재(11)와 하부판재(13)는 파형 패턴의 각 골부 사이가 이격되어 일정한 형상의 공기층(S)을 확보함과 동시에, 상기 하부 사선형 가압부(15b)에 의해 양 측면부에 언더컷부(19)의 형성으로 피치방향 폭(W1,W2)이 확연히 축소된다.
반면, 상부 및 하부 사선형 가압부(15a,15b)의 교차부에 대한 길이방향 단면에서, 상부판재(11)와 하부판재(13)는 파형 패턴의 각 산부에 상부 사선형 가압부(15a)가 형성되어 상부판재(11)와 하부판재(13)가 상호 접촉됨과 동시에, 각 산부의 피치방향 폭(W3,W4)은 어느 정도 유지된다.
따라서 상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)는 프레스 공정에서 배기계 각 구성품의 외형 형상을 따라 압착 성형되어 히트 프로텍터(1)로 제작된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)는 셀(17) 단위의 각 면이 모두 규칙적으로 이루어져 히트 프로텍터(1)로의 성형 시, 응력 집중부가 발생하지 않아 성형에 유리하다.
또한, 상부판재(11)와 하부판재(13) 사이의 공기층(S)은 삼각 패턴의 셀(17) 단위로 고르게 분포되며, 프레스 공정에 의해 50% 미만의 가압으로 성형하여 성형품으로 생산된 후에도 공기층(S)이 삼각 패턴의 셀(17) 단위로 그대로 존재하여 전체적으로 고르게 공기층(S)을 확보할 수 있다.
이러한 공기층(S)은 배기계에 대한 단열효과를 극대화시킴으로써, 엔진의 구동초기에 차열효과를 높여 주며, 이후 엔진의 온도가 고온영역으로 활성화되었을 때에는 알루미늄의 우수한 전도특성과 확장 비드(17)에 의해 넓어진 표면적으로 방열효과를 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)는 종래와는 달리 상부판재(11)와 하부판재(13)에 다른 높이의 파형 패턴을 독립적으로 형성하여 제작함으로써 겹쳐진 상부판재(11)와 하부판재(13) 사이에 공기층(S)을 미리 확보한 상태로, 파형 패턴의 성형방향에 대하여 사선방향을 따라 일정간격으로 사선형 가압부(15a,15b)를 형성하여 공기층(S)을 삼각 패턴의 셀(17) 단위로 밀폐하여 구획함으로, 열적특성과 함께 방음특성을 향상시킨다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 복합 판재(10)는 각 셀(17) 단위의 산부와 골부의 가장자리를 한 변으로 하여 상기 사선형 가압부(15a,15b)에 의해 구획된 삼각 패턴을 규칙적으로 형성함으로써, 제품 성형 시, 파형방향과 함께 사선방향으로도 성형 방향성을 확보하여 성형성을 향상시킨다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다층 복합 판재(10)(본 발명)와 종래의 단순 2겹 알루미늄 판재(종래 기술)의 기계적 특성, 열적특성, 방음특성을 나타내는 표이다.
즉, 박리강도는 종래 기술에 비해 본 발명이 상대적으로 높은 결과를 나타낸다.
그리고 열적특성은 발열원으로부터의 직접적인 전도특성(Hot Plate Test)과 발열원으로부터 25mm 떨어진 위치에서 각 판재를 두고 판재의 온도를 측정하는 열원시험으로 진행되었다.
여기서, Hot Plate Test에서는 알루미늄 고유의 열전도 특성이 각 판재에서 동등하게 나타났으나, 열원시험에서는 본 발명이 차열 및 방열 특성에서 우수함을 알 수 있다.
즉, 300℃ 이하 영역에서는 고온의 온도특성이 유지되는바, 차열특성이 우수하다고 할 수 있으며, 400℃ 이상의 고온영역에서는 발열특성이 우수하여 열적인 피해를 최소화할 수 있는 열적특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
그리고 소음 및 방음시험은 충격 소음치와 임피던스 테스트를 활용한 흡차음 실험을 제시할 수 있는데, 충격소음은 종래 기술에 비해 본 발명이 약 10%정도 향상되고, 차음특성에서도 20%정도의 향상된 성능을 확인할 수 있다.
이는 별도의 흡차음 부재를 활용하지 않아도 고른 공기층(S)에 의한 방음 및 얇은 알루미늄 판재의 떨림에 의한 소리 에너지의 상쇄로 방음성을 확보할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다층 복합 판재(10)로 인해 종래에 비하여 향상된 차열특성과 방열특성에 의해 우수한 열해 차단성과, 고른 공기층(S)의 확보로 인해 우수한 방음성능이 단일소재에 의해 확보되는 히트 프로텍트(1)를 제작할 수 있으며, 이로 인해 원가를 절감할 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 히트 프로텍터
3: 배기 매니폴드
5: 브라켓
10: 다층 복합 판재
11: 상부판재
13: 하부판재
15a, 15b: 상부 및 하부 사선형 가압부
17: 셀
19: 언더컷부
S: 공기층

Claims (17)

  1. 일방향으로 동일한 피치에 높이가 다른 연속된 파형 패턴으로 각각 제조된 2장 이상의 박판재가 상호 겹쳐져, 겹쳐진 박판재 사이에 일정한 공기층을 형성한 상태로,
    상기 파형 패턴의 방향에 대하여 교차되는 사선방향으로 상기 겹쳐진 박판재의 상면와 하면에 엇갈린 사선형으로 가압 성형되어 상기 상면과 하면의 파형 패턴을 각각 삼각 패턴의 셀 단위로 구획하는 사선형 가압부가 형성되며,
    상기 각 박판재의 상면과 하면의 각 셀 단위 골부와 산부를 연결하는 양 측면 중앙부가 반대측 사선형 가압부에 의해 압착된 언더컷부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기층은
    상기 겹쳐진 박판재 사이의 산부와 산부 사이, 및 골부와 골부 사이에 각 사선형 가압부에 의해 삼각 패턴의 셀 단위로 밀폐되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 겹쳐진 박판재는
    알루미늄 소재의 상부판재와 하부판재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  4. 제1항 내지 제3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 겹쳐진 박판재는
    두께가 동일한 상부판재와 하부판재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  5. 제1항 내지 제3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 겹쳐진 박판재는
    두께가 서로 다른 상부판재와 하부판재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  6. 제1항 내지 제3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 파형 패턴은
    일방향을 따라 연속된 정현파형의 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  7. 제1항 내지 제3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사선형 가압부는
    상기 겹쳐진 박판재의 상면과 하면에 지그재그 모양으로 가압 성형되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  8. 제1항 내지 제3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사선형 가압부에서는
    상기 각 박판재가 상호 접촉되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  9. 제1항 내지 제3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 셀 단위는
    상기 겹쳐진 박판재 사이의 산부와 산부 사이, 및 골부와 골부 사이에 각 사선형 가압부에 의해 형성되는 삼각 패턴의 내부 밀폐 공기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  10. 제1항 내지 제3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 교차하는 사선방향은
    상기 파형 패턴의 방향에 대하여 예각과 둔각을 가지며 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  11. 동일한 피치에 높이가 다른 연속된 파형 패턴으로 각각 제조된 알루미늄 박판 소재의 상부판재와 하부판재가 상호 겹쳐져 상부판재와 하부판재 사이에 일정한 공기층을 형성하며,
    상기 파형 패턴의 방향에 대하여 교차되는 사선방향으로 겹쳐진 상부판재의 상면과 하부판재의 하면이 엇갈린 사선형으로 가압 성형되어 상기 상부판재와 하부판재의 파형 패턴을 각각 삼각 패턴의 셀 단위로 구획하는 사선형 가압부가 형성되며,
    상기 겹쳐진 상부판재와 하부판재의 각 삼각 패턴의 셀 단위 골부와 산부를 연결하는 양 측면 중앙부가 반대측 사선형 가압부에 의해 상호 압착되어 언더컷부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 공기층은
    상기 겹쳐진 상부판재와 하부판재의 각 산부 사이, 및 각 골부 사이에 각 사선형 가압부에 의해 삼각 패턴의 셀 단위로 밀폐되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 상부판재와 하부판재는
    두께가 동일한 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 상부판재와 하부판재는
    두께가 서로 다른 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 파형 패턴은
    일방향을 따라 연속된 정현파형의 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 사선형 가압부에서는
    상기 상부판재와 하부판재가 상호 접촉되는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
  17. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 셀 단위는
    상기 겹쳐진 상부판재와 하부판재의 각 산부 사이, 및 각 골부 사이에 각 사선형 가압부에 의해 형성되는 삼각 패턴의 내부 밀폐 공기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 복합 판재.
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