KR101912620B1 - 히트 프로텍터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관에 구비된 엔진의 배기가스가 통과되어 배출되는 배기부에 설치되면서 배기부로부터의 열과 소음 및 진동을 차단하는 히트 프로텍터에 있어서, 상기 배기부의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 단열부와, 상기 단열부의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 본체커버부로 구성되어 있되, 상기 본체커버부는 금속박판 재질로 된 본체판이 구비되고 본체판에는 외측으로 볼록하게 돌출된 상태로 본체판에 전후좌우 일정간격 이격되게 다수개의 볼록부가 형성되어 있고 볼록부와 볼록부 사이에는 각각 본체판의 내측으로 오목하게 들어간 오목부가 형성되어 있어 본체판에 볼록부와 오목부가 전후좌우 순차적으로 이웃되게 다수개 형성되면서 배기부에서 발생되는 내부소음이 오목부 사이와 볼록부의 내측에 부딪쳐 감쇠되며, 각 오목부는 단열부의 외주면과 맞닿는 단부에 흡음용홀이 천공되어 있어 외부소음이 흡음용홀을 통해 단열부 내부로 흡수되어 감쇠되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 프로텍터에 관한 것이다.

Description

히트 프로텍터{A heat protector}

본 발명은 각종 차량이나 농기계 등에 구비된 내연기관의 엔진과 연결되어 엔진으로부터의 배기가스가 통과하는 배기부의 외주면을 밀착되게 감싸면서 배기부로부터의 열과 소음 및 진동을 효과적으로 차단하는 히트 프로텍터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내연기관에 구비된 엔진의 배기가스가 통과되어 배출되는 배기부에 설치되면서 배기부로부터의 열과 소음 및 진동을 차단하는 히트 프로텍터에 있어서, 상기 배기부의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 단열부와, 상기 단열부의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 본체커버부로 구성되어 있되, 상기 본체커버부는 금속박판 재질로 된 본체판이 구비되고 본체판에는 외측으로 볼록하게 돌출된 상태로 본체판에 전후좌우 일정간격 이격되게 다수개의 볼록부가 형성되어 있고 볼록부와 볼록부 사이에는 각각 본체판의 내측으로 오목하게 들어간 오목부가 형성되어 있어 본체판에 볼록부와 오목부가 전후좌우 순차적으로 이웃되게 다수개 형성되면서 배기부에서 발생되는 내부소음이 오목부 사이와 볼록부의 내측에 부딪쳐 감쇠되며, 각 오목부는 단열부의 외주면과 맞닿는 단부에 흡음용홀이 천공되어 있어 외부소음이 흡음용홀을 통해 단열부 내부로 흡수되어 감쇠되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 프로텍터에 관한 것이다.

일반적으로 각종 차량이나 농기계 등에 구비된 내연기관의 엔진과 연결되는 배기부(배기매니폴더, 배기파이프, 후처리장치, 머플러 등)에는 그 외측면에 히트 프로텍터가 장착되도록 되어 있어 상기 배기부에서 발생되는 열과 소음 및 진동이 차량의 본체로 전달되는 것을 차단하도록 되어 있는데, 종래의 히트 프로텍터는 커버형태로 배기부의 형상에 부합되게 프레스가공되어 배기부의 상부에 일정간격 이격된 상태로 볼트 및 너트 등을 통해 조립 장착되어 배기부에서 발생되는 열이나 소음 등이 차량의 본체에 전달되는 것을 차단하도록 되어 있다.

이러한 히트 프로텍터에 관한 종래기술로서 대한민국 등록특허공보 등록번호 제 10-1420399호에서는 금속재질로 구성되고 상측으로 돌출된 다수개의 엠보싱이 형성된 상판과, 금속재질로 구성되며 상기 상판의 하측면에 결합되어 상기 엠보싱의 내부에 공기가 저장되는 에어포켓을 형성하는 하판과, 다수개의 통기공이 상하면을 관통하도록 형성되며 상기 하판의 하측으로 이격되도록 하판의 하측면에 고정된 타공판을 포함하며, 상기 하판에는 엠보싱에 대응되는 형태로 상측으로 돌출되어 상기 엠보싱의 내부로 삽입결합되어 상기 엠보싱의 내부에 상기 에어포켓을 형성하는 보조엠보싱이 형성되어 배기계에서 발생된 소음이 상기 타공판의 통기공을 통과하면서 1차 감쇄되는 것을 특징으로 하고, 상기 보조엠보싱에는 에어포켓의 하측에 보조에어포켓을 형성하는 오목홈이 하측으로 오목하게 형성되고, 상기 상판과 하판의 사이에 구비되어 상기 에어포켓과 보조에어포켓을 구획하는 탄성재질의 차단시트를 더 포함하며, 상기 엠보싱과 오목홈에는 에어포켓과 보조에어포켓에 연통되는 상, 하부 통기공이 상하면을 관통하도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 프로텍터가 개시되었다.

그러나, 상기 종래기술은 상판의 엠보싱과 하판의 보조엠보싱이 상하로 끼움결합되면서 상판과 하판 사이에 공기가 저장되는 에어포켓과 보조에어포켓을 형성하고 하판의 일정간격 이격된 하부에는 다수개의 통기공이 천공된 타공판을 구비하여 배기계로부터의 발생되는 열이나 진동 및 소음이 타공판과 상,하판의 엠보싱과 보조엠보싱에 천공된 통기공을 통과함에 따라 차단되도록 하였으나, 상기 엠보싱과 보조엠보싱에 천공된 통기공의 직경을 작게 천공하면 이를 통해 배기계로부터의 소음이 제대로 통과되지 못하고 에어포켓과 보조에어포켓의 내부에서 하울링(howling)현상을 일으켜 소음이 상쇄되지 않고 증폭되면서 고음의 소음을 발생시키는 문제점이 있었으며, 반대로 상기 엠보싱과 보조엠보싱에 천공된 통기공의 직경을 크게 천공하면 배기계로부터 발산되는 열이 통기공을 통해 그대로 통과되어 열차단효율이 감소되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로 배기매니폴더, 배기파이프, 후처리장치, 머플러 등으로 이루어진 배기부를 단열부와 본체커버부로 감싸 둘러싸도록 하되 상기 본체커버부의 본체판에는 전후좌우 일정간격으로 다수개의 볼록부를 형성하며 볼록부 사이에는 각각 오목부를 다수개 형성하여 배기부로부터 외측으로 전파되는 소음 및 진동이 오목부 사이를 거쳐 볼록부의 내측에서 여러번 부딪치면서 소음에너지가 상쇄되어 내부소음을 차음시키도록 하고 각 오목부의 단부에는 흡음용홀을 천공하여 엔진부 및 배기부의 외부에서 발생되는 외부소음이 흡음용홀을 통해 단열부 내부로 흡수되어 감쇠되도록 하며, 또한 상기 단열부를 유리섬유 또는 무기질섬유로 이루어진 일정두께의 부직포층이나 직물층으로 형성하되 상기 부직포층이나 직물층에는 다수개의 미세 중공 실리카입자를 포함하는 바인더가 함침된 상태로 응고되어 단열부 내부에 공기단열층 형성으로 단열성능을 향상시키도록 하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 내연기관에 구비된 엔진의 배기가스가 통과되어 배출되는 배기부에 설치되면서 배기부로부터의 열과 소음 및 진동을 차단하는 히트 프로텍터에 있어서, 상기 배기부의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 단열부와, 상기 단열부의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 본체커버부로 구성되어 있되, 상기 본체커버부는 금속박판 재질로 된 본체판이 구비되고 본체판에는 외측으로 볼록하게 돌출된 상태로 본체판에 전후좌우 일정간격 이격되게 다수개의 볼록부가 형성되어 있고 볼록부와 볼록부 사이에는 각각 본체판의 내측으로 오목하게 들어간 오목부가 형성되어 있어 본체판에 볼록부와 오목부가 전후좌우 순차적으로 이웃되게 다수개 형성되면서 배기부에서 발생되는 내부소음이 오목부 사이와 볼록부의 내측에 부딪쳐 감쇠되며, 각 오목부는 단열부의 외주면과 맞닿는 단부에 흡음용홀이 천공되어 있어 외부소음이 흡음용홀을 통해 단열부 내부로 흡수되어 감쇠되도록 되어 있는 것에 본 발명의 특징이 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 배기매니폴더, 배기파이프, 후처리장치, 머플러 등으로 이루어진 배기부를 단열부와 본체커버부로 감싸 둘러싸되 상기 본체커버부의 본체판에는 전후좌우 일정간격으로 다수개의 볼록부가 형성되며 볼록부 사이에는 각각 오목부가 형성되어 있어 배기부로부터 외측으로 전파되는 소음 및 진동이 오목부 사이를 거쳐 볼록부의 내측에서 여러번 부딪치면서 소음에너지가 상쇄되어 내부소음을 차음시킬 수 있고 각 오목부의 단부에는 흡음용홀이 천공되어 있어 엔진부 및 배기부의 외부에서 발생되는 외부소음이 흡음용홀을 통해 단열부 내부로 흡수되어 감쇠되면서 차음효과를 극대화시킬 수 있으며, 또한 상기 단열부는 유리섬유 또는 무기질섬유로 이루어진 일정두께의 부직포층이나 직물층으로 형성되어 있되 상기 부직포층이나 직물층에는 다수개의 미세 중공 실리카입자를 포함하는 바인더가 함침된 상태로 응고되어 있어 단열부 내부에 공기단열층을 형성함으로써 단열성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 내연기관의 엔진에 통상의 배기부가 연결설치된 상태의 개략도
도 2는 본 발명에 따른 히트 프로텍터가 배기부의 배기파이프에 설치된 상태의 사시개략도
도 3은 본 발명에 따른 히트 프로텍터가 배기부의 배기파이프에 설치된 상태의 단면개략도
도 4는 도 3에서 "A"부분의 확대개략도
도 5의 (A)는 본 발명에 따른 히트 프로텍터의 외장커버부에 의해 내부소음 및 외부소음이 감쇠되는 상태의 단면개략도
도 5의 (B)는 히트 프로텍터에 볼록부만 형성한 경우 소음이 진행되는 상태의 단면개략도
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 히트 프로텍터가 배기부의 배기파이프에 설치된 상태의 단면개략도
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 히트 프로텍터가 배기부의 배기파이프에 설치된 상태의 사시개략도

이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 히트 프로텍터(1)는 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이 각종 차량이나 농기계 등에 구비된 내연기관의 엔진(2)과 연결되어 엔진(2)으로부터의 배기가스가 통과하는 배기부(3)의 외주면을 밀착되게 감싸면서 배기부(3)로부터의 열과 소음 및 진동을 효과적으로 차단하는 것으로, 내연기관에 구비된 엔진(2)의 배기가스가 통과되어 배출되는 배기부(3)에 설치되면서 배기부(3)로부터의 열과 소음 및 진동을 차단하는 히트 프로텍터에 있어서, 상기 배기부(3)의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 단열부(8)와, 상기 단열부(8)의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 본체커버부(10)로 구성되어 있다.

상기 배기부(3)는 도 1에 도시된 바와 같이 내연기관의 엔진(2)과 연결되는 배기매니폴더(4)와 배기파이프(5)와 후처리장치(6)와 머플러(7) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이며, 이하 본 발명에서는 배기부(3)가 배기파이프(5)인 경우를 기준으로 도면 및 그 내용을 기재하였으나, 본 발명의 기술 내용은 배기파이프(5) 이외의 다른 배기부(3)에 적용시에도 동일하게 적용된다.

상기 후처리장치(6)는 매연여과장치(DPF : Diesel Particulate Filter)와 디젤산화촉매장치(DOC : Diesel Oxidation Catalyst)와 선별적탈질촉매장치(SCR, selective catalytic reduction) 등이 이에 해당되며, 엔진(2)으로부터의 각종 입자성물질, 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물 등의 유해미립자(매연)을 제거하도록 되어 있다.

상기 단열부(8)는 도 3, 4, 6에 도시된 바와 같이 배기부(3)의 외주면에 밀착되게 둘러싼 상태로 배기부(3)에서 발생되는 진동 및 내부소음 등을 흡수하고 감쇠시켜 외부로 전달되는 것을 방지하면서 배기부(3)에서 방출되는 고온의 열기가 외부로 전달되는 것을 차단하는 부분으로, 유리섬유 또는 무기질섬유로 이루어진 일정두께의 부직포층이나 직물층으로 형성되어 있으며 상기 부직포층이나 직물층에는 도 4에 도시된 바와 같이 다수개의 미세 중공 실리카입자(9)를 포함하는 바인더가 일정량 함침된 상태로 응고되어 있는데, 상기 단열부(8)에 바인더가 포함되지 않는 경우 유리섬유 또는 무기질섬유로 이루어진 단열부(8)가 쉽게 손상되고 일정한 형상으로의 성형이 어려워 배기부(3)의 외주면에 밀착되게 장착되지 않는 문제점이 발생된다.

이에 따라 본 발명에서는 단열부(8)를 이루는 부직포층이나 직물층에 일정량의 바인더가 함침되어 있어 유리섬유 또는 무기질섬유가 바인더에 의해 결합된 상태로 유지되어 내구성 및 강도가 향상되면서 외력에 의한 손상 등이 방지되고 이와 함께 일정한 성형성이 부여되어 배기부(3)의 형상에 맞게 가공되면서 배기부(3)의 외주면에 밀착되게 장착되도록 되어 있다.

또한, 상기 바인더는 다수개의 미세 중공 실리카입자(9)가 포함되어 있어 유리섬유 또는 무기질섬유 사이에 일정한 공극을 형성하여 상기 공극 내부에 공기단열층을 형성하면서 미세 중공 실리카입자(9)의 입자에 형성된 중공부분에 의해 추가적인 미세 공기단열층이 형성되어 단열부(8)의 전체적인 단열성능을 향상시키도록 되어 있다.

상기 단열부(8)는 그 두께가 대략 8 ~ 30mm 정도로 형성되는 것이 바람직하며, 상기와 같이 단열부(8)가 일정두께로 형성됨에 따라 내부소음의 차음 및 외부소음의 흡수와 단열효과가 효율적으로 이루어지도록 되어 있되, 상기 단열부(8)의 두께가 8mm보다 얇게 형성되는 경우에는 차음 등의 효과가 극미하고 단열부(8)의 두께가 30mm보다 두껍게 형성되는 경우에는 배기부(3)에 장착된 상태에서 전체 두께가 너무 두꺼워져 차량 등에 장착시 다른 부품들과의 사이즈 간섭 등으로 장착이 어려운 문제점이 발생된다.

상기 본체커버부(10)는 도 2 내지 7에 도시된 바와 같이 단열부(8)의 외주면을 밀착되게 둘러싼 상태로 설치되면서 배기부(3)로부터 외측으로 전파되는 내부소음을 상쇄하여 차음시키고 외부소음이 단열부(8)의 내부로 흡수되어 감쇠되도록 하는 부분으로, 금속박판 재질로 된 본체판(11)이 구비되고 상기 본체판(11)에는 외측으로 볼록하게 돌출된 상태로 본체판(11)에 전후좌우 일정간격 이격되게 다수개의 볼록부(12)가 형성되어 있고 볼록부(12)와 볼록부(12) 사이에는 각각 본체판(11)의 내측으로 오목하게 들어간 오목부(13)가 형성되어 있어 본체판(11)에 볼록부(12)와 오목부(13)가 전후좌우 순차적으로 이웃되게 다수개 형성되도록 되어 있다.

상기 본체판(11)은 경량성 및 휨성이 우수하도록 그 두께가 대략 0.1 ~ 0.8mm정도의 알루미늄 박판이나 알루미늄 합금박판, 또는 스테인레스 스틸박판으로 형성될 수 있으며, 평판형상으로 된 본체판(11)을 통상의 프레스성형이나 롤러성형 등의 공정을 거쳐 볼록부(12)와 오목부(13)를 형성하게 된다.

또한, 상기 본체커버부(10)는 본체판(11)의 외측으로 돌출 형성된 볼록부(12)의 형성면적과 본체판(11)의 내측으로 돌출 형성된 오목부(13)의 형성면적이 동일하게 형성되어 있고 각 볼록부(12)와 오목부(13)의 형상 및 크기가 동일한 형태로 형성되어 있어 본체판(11)에 볼록부(12)와 오목부(13)가 전체적으로 균형을 이룬 상태로 균일하게 형성되도록 되어 있으며, 이에 따라 배기부(3)에서 발생되는 내부소음은 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 본체커버부(10)의 오목부(13) 사이와 볼록부(12)의 내측에서 여러번 부딪쳐 반사되면서 파형의 진폭(즉, 소음에너지의 크기)이 감쇠되어 최종적으로 볼록부(12)의 내측 상단부에서 상쇄되도록 되어 있다.

또한, 상기 본체커버부(10)는 본체판(11)에 볼록부(12)와 오목부(13)가 순차적으로 이웃되게 반복 형성되어 있어 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 본체커버부(10)의 최상단과 최하단 사이의 높이(h1) 및 유입부의 폭(w1)이 도 5의 (B)에 도시된 본체판(11)에 오목부(13)가 형성되지 않고 볼록부(12)만 형성된 경우에서 본체커버부(10)의 최상단과 최하단 사이의 높이(h2) 및 유입부의 폭(w1)보다 더 커져 배기부(3)에서 외측을 향해 전파되는 내부소음이 본체커버부(10)와 부딪치는 횟수가 크게 증대되면서 본체판(11)에 볼록부(12)만 형성된 경우보다 내부소음의 감쇠성능이 크게 향상되도록 되어 있다.

한편, 상기 볼록부(12)와 오목부(13)는 단면의 형상이 반원형이나 반타원형으로 형성되어 있으며, 필요에 따라서는 삼각형이나 사다리꼴형상으로 형성될 수 있다.

상기 오목부(13)는 각각 단열부(8)의 외주면과 맞닿는 단부에 흡음용홀(14)이 천공되어 있어 배기부(3)의 외측에 위치되는 히트 프로텍터(1)의 주변에서 발생되는 외부소음이 상기 흡음용홀(14)을 통해 단열부(8)의 내부로 흡수되어 감쇠되도록 되어 있되, 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 배기부(3) 주변에서 발생되는 외부소음이 볼록부(12) 사이와 오목부(13)의 내측을 통해 유입되면서 여러번 반복되게 부딪쳐 반사되면서 파형의 진폭(즉, 소음에너지의 크기)이 감쇠되고 흡음용홀(14)을 통해 본체커버부(10) 내측의 단열부(8)로 유도되어 유리섬유 또는 무기질섬유로 된 단열부(8)의 내부로 흡수되어 감쇠되도록 되어 있다.

또한, 상기 오목부(13)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 흡음용홀(14)이 천공된 부분에 흡음용홀(14)의 둘레를 따라 테두리버(15)가 본체커버부(10)의 내측방향으로 돌출되게 형성되어 있어 상기 테두리버(15)에 의해 배기부(3)에서 발생되는 내부소음 및 내부진동이 흡음용홀(14)을 통해 외부로 전파되는 것을 최소화시키도록 되어 있되, 상기 테두리버(15)는 오목부(13)와 연결된 선단부에서 종단부로 갈수록 외측으로 점점 벌어지도록 형성되어 있어 테두리버(15)가 유리섬유나 무기질섬유로 된 단열부(8)의 내측으로 삽입되면서 견고하게 걸림체결되어 단열부(8)와 본체커버부(10)의 결합성이 향성되도록 되어 있고, 이에 따라 본체커버부(10)와 단열부(8)가 서로 헛돌거나 유동되는 현상이 방지되도록 되어 있다.

상기 본체커버부(10)는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 단열부(8)의 외주면을 둘러싼 상태에서 본체판(11)의 일측 단부와 타측 단부를 접합하여 배기부(3)의 길이방향을 따라 형성되는 접합라인부(16)를 포함하도록 되어 있는데, 상기 본체커버부(10)는 배기부(3)에 장착되기 전 플레이트(plate)형상으로 형성될 수 있으며 플레이트 형상의 본체커버부(10)를 배기부(3)의 형상에 부합되게 감싸 배기부(3)에 장착되게 하는 과정에서 본체판(11)의 일측 단부와 타측 단부가 서로 맞닿게 하고 서로 맞닿은 부분을 저항용접을 통해 접합 연결하여 접합라인부(16)를 형성하게 된다.

이 때 상기 본체커버부(10)는 얇은 금속박판재질로 되어 있어 접합라인부(16)를 일반용접으로 형성하는 경우에는 본체커버부(10)가 광범위하게 열손상될 수 있으며, 이에 따라 본체커버부(10)의 열손상을 최소화하면서 접합라인부(16)를 형성하기 위해 저항용접방식으로 접합라인부(16)를 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 다른 실시예로서 도 6에 도시된 바와 같이 본체커버부(10)를 2개로 나누어 배기부(3)의 상부와 하부를 감싸도록 하되, 상,하측 본체커버부(10)의 양측끝단에는 각각 플랜지부(17a)(17b)를 형성하여 상측 본체커버부(10)의 플랜지부(17a)와 하측 본체커버부(10)의 플랜지부(17b)가 맞닿도록 하고 서로 맞닿은 플랜지부(17a)(17b)를 저항용접으로 부착하거나 또는 통상의 볼트 및 너트를 통해 조립체결하도록 할 수 있다.

또한, 상기 본체커버부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 전후 양측끝부분에 각각 본체커버부(10)를 배기부(3)의 외주면에 직접적으로 고정부착하는 연장부(18)를 포함할 수 있는데, 상기 연장부(18)는 내측에 단열부(8)가 위치되지 않도록 단열부(8)보다 전후로 더 길게 본체판(11)으로부터 일정길이 연장형성되고 배기부(3)의 외주면에 맞닿은 상태로 저항용접되어 본체커버부(10)가 배기부(3)에 일체로 고정부착되도록 되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서 상기 본체커버부(10)는 배기부(3)를 밀봉하는 방식으로 배기부(3)의 외주면을 둘러싸도록 구성할 수 있는데, 이 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 오목부(13)에 흡음용홀(14)이 천공되어 있지 않아 외부소음의 흡수, 감쇠기능이 없는 대신 상기 배기부(3)로부터 발생되는 열과 진동 및 소음이 히트 프로텍터(1)의 외부로 방출되지 않게 차단되면서 히트 프로텍터(1)에 의한 보온성을 향상시키도록 되어 있고 이에 따라 단열성과 보온성 등의 증가로 열손실이 최소화되면서 엔진(2)으로부터의 배기가스 온도가 저감되지 않은 상태로 배기부(3)의 후처리장치(6)에 보내져 후처리장치(6)의 효율성을 높이도록 되어 있다.

이 경우 상기 본체커버부(10)는 도 7에 도시된 바와 같이 배기부(3)의 외주면에 직접적으로 고정부착되는 연장부(18)에 복수개의 압력조절공(19)이 천공되도록 할 수 있는데, 상기 배기부(3)를 통과하는 고온의 배기가스로 인한 공기팽창으로 발생되는 압력에 의해 본체커버부(10)의 내부에 고압이 발생되어 용접부위가 손상될 수 있어 복수개의 압력조절공(19)을 통해 본체커버부(10) 내측의 팽창된 공기가 외부로 배출되면서 내부 압력이 과도하게 상승되는 것을 방지하도록 되어 있다.

이하 본 발명의 작용은 다음과 같다.

본 발명에 따른 히트 프로텍터(1)를 각종 차량이나 농기계 등에 구비된 내연기관의 엔진(2)과 연결되어 엔진(2)으로부터의 배기가스가 통과하는 배기부(3)의 외주면에 장착하여 배기부(3)로부터의 열과 소음 및 진동을 차단하게 되는데, 배기매니폴더(4)와 배기파이프(5)와 후처리장치(6)와 머플러(7) 등으로 이루어진 배기부(3) 중 배기파이프(5)에 설치된 상태를 기준으로 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이 유리섬유나 무기질섬유로 이루어진 일정두께의 부직포층이나 직물층으로 다수개의 미세 중공 실리카입자(9)를 포함하는 바인더가 일정량 함침되어 응고된 단열부(8)를 배기파이프(5)의 외주면에 둘러싼 다음 스테인레스 등으로 된 금속박판 재질의 본체판(11)에 외측으로 돌출된 볼록부(12)와 내측으로 돌출된 오목부(13)가 전후좌우 순차적으로 이웃되게 다수개 형성된 본체커버부(10)로 단열부(8)의 외주면을 둘러싸고 본체판(11)의 일측단부와 타측단부가 서로 맞닿는 부분은 도 2에 도시된 바와 같이 저항용접을 통해 접합라인부(16)를 형성하되, 상기 본체커버부(10)의 각 오목부(13)에는 흡음용홀(14)이 천공되어 있고 상기 흡음용홀(14)이 천공된 부분에는 본체커버부(10)의 내측방향으로 테두리버(15)가 돌출형성되어 있어 상기 테두리버(15)가 유리섬유나 무기질섬유로 이루어진 단열부(8)의 내측으로 파고들어 삽입되면서 견고하게 걸림체결되어 단열부(8)와 본체커버부(10)의 결합성이 향성되고 이에 따라 본체커버부(10)와 단열부(8)가 서로 헛돌거나 유동되는 현상이 방지된다.

상기와 같이 배기파이프(5)의 외주면에 히트 프로텍터(1)가 설치된 상태에서 고온의 배기가스가 배기파이프(5)를 통과하는 과정에서 발생되는 진동 및 내부소음 등은 일차적으로 단열부(8)에서 흡수하고 감쇠시켜 외부로 전달되는 것을 방지하면서 배기파이프(5)에서 방출되는 고온의 열기가 외부로 전달되는 것을 차단하게 되는데, 상기 단열부(8)에는 도 4에 도시된 바와 같이 다수개의 미세 중공 실리카입자(9)가 포함된 바인더가 함침되어 있어 유리섬유 또는 무기질섬유 사이에 일정한 공극을 형성하고 상기 공극 내부에 공기단열층을 형성하면서 미세 중공 실리카입자(9)의 입자에 형성된 중공부분에 의해 추가적인 미세 공기단열층을 형성하여 단열부(8)의 전체적인 단열성능을 향상시키게 된다.

또한, 상기 단열부(8)를 통과한 내부소음 및 진동은 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 본체커버부(10)의 오목부(13) 사이와 볼록부(12)의 내측에서 여러번 부딪쳐 반사되면서 파형의 진폭(즉, 소음에너지의 크기)이 감쇠되어 최종적으로 볼록부(12)의 내측 상단부에서 상쇄되어 내부소음 및 진동을 차음시키게 되고, 배기부(3)의 주변에서 발생되는 외부소음은 볼록부(12) 사이와 오목부(13)의 내측을 통해 유입되면서 여러번 반복되게 부딪쳐 반사되면서 파형의 진폭이 감쇠되고 흡음용홀(14)을 통해 본체커버부(10) 내측의 단열부(8)로 유도되어 유리섬유 또는 무기질섬유로 된 단열부(8)의 내부로 흡수되어 감쇠되어 차음효과를 극대화시키게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 히트 프로텍터(1)가 배기파이프(5)에 적용된 경우를 설명하였으나, 본 발명의 기술내용은 배기파이프(5) 이외의 다른 배기부(3)에도 동일하게 적용된다.

1. 히트 프로텍터 2. 엔진
3. 배기부 4. 배기매니폴더
5. 배기파이프 6. 후처리장치
7. 머플러 8. 단열부
9. 실리카입자 10. 본체커버부
11. 본체판 12. 볼록부
13. 오목부 14. 흡음용홀
15. 테두리버 16. 접합라인부
17a, 17b. 플랜지부 18. 연장부
19. 압력조절공

Claims (6)

1. 내연기관에 구비된 엔진(2)의 배기가스가 통과되어 배출되는 배기부(3)에 설치되면서 배기부(3)로부터의 열과 소음 및 진동을 차단하고 상기 배기부(3)의 외주면을 둘러싸도록 설치되고 내열성의 유리섬유가 포함되는 단열부(8)와, 상기 단열부(8)의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 본체커버부(10)로 구성되어 있되, 상기 본체커버부(10)는 금속박판 재질로 된 본체판(11)이 구비되며 각 오목부(13)는 단열부(8)의 외주면과 맞닿는 단부에 흡음용홀(14)이 천공되어 있어 외부소음이 흡음용홀(14)을 통해 단열부(8)의 내부로 흡수되어 감쇠되는 히트 프로텍터에 있어서, 상기 본체판(11)에는 외측으로 볼록하게 돌출된 상태로 본체판(11)에 전후좌우 일정간격 이격되게 다수개의 볼록부(12)가 형성되어 있고 볼록부(12)와 볼록부(12) 사이에는 각각 본체판(11)의 내측으로 오목하게 들어간 오목부(13)가 형성되어 있어 본체판(11)에 볼록부(12)와 오목부(13)가 전후좌우 순차적으로 이웃되게 다수개 형성되면서 배기부(3)에서 발생되는 내부소음이 오목부(13) 사이와 볼록부(12)의 내측에 반복되게 부딪쳐 감쇠되며, 상기 단열부(8)는 유리섬유 또는 무기질섬유로 이루어진 일정두께의 부직포층이나 직물층으로 형성되며 부직포층이나 직물층에는 다수개의 미세 중공 실리카입자(9)를 포함하는 바인더가 함침된 상태로 응고되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 프로텍터.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 오목부(13)는 흡음용홀(14)이 천공된 부분에 흡음용홀(14)의 둘레를 따라 테두리버(15)가 본체커버부(10)의 내측방향으로 돌출되게 형성되어 있되, 상기 테두리버(15)는 오목부(13)와 연결된 선단부에서 종단부로 갈수록 외측으로 점점 벌어지도록 형성되어 있어 테두리버(15)가 유리섬유나 무기질섬유로 된 단열부(8)의 내측으로 삽입되면서 걸림체결되는 것을 특징으로 하는 히트 프로텍터.
   
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 본체커버부(10)는 전후 양측끝부분에 각각 본체커버부(10)를 배기부(3)의 외주면에 고정부착하는 연장부(18)가 포함되어 있되, 상기 연장부(18)는 단열부(8)보다 전후로 더 길게 본체판(11)으로부터 일정길이 연장형성되고 배기부(3)의 외주면에 맞닿은 상태로 저항용접되는 것을 특징으로 하는 히트 프로텍터.
   
5. 내연기관에 구비된 엔진(2)의 배기가스가 통과되어 배출되는 배기부(3)에 설치되면서 배기부(3)로부터의 열과 소음 및 진동을 차단하고 상기 배기부(3)의 외주면을 둘러싸도록 설치되며 내열성의 유리섬유가 포함되는 단열부(8)와, 상기 단열부(8)의 외주면을 둘러싸도록 설치되는 본체커버부(10)로 구성되어 있되, 상기 본체커버부(10)는 금속박판 재질로 된 본체판(11)이 구비되는 히트 프로텍터에 있어서, 상기 본체판(11)에는 외측으로 볼록하게 돌출된 상태로 본체판(11)에 전후좌우 일정간격 이격되게 다수개의 볼록부(12)가 형성되어 있고 볼록부(12)와 볼록부(12) 사이에는 각각 본체판(11)의 내측으로 오목하게 들어간 오목부(13)가 형성되어 있어 본체판(11)에 볼록부(12)와 오목부(13)가 전후좌우 순차적으로 이웃되게 다수개 형성되면서 배기부(3)에서 발생되는 내부소음이 오목부(13) 사이와 볼록부(12)의 내측에 반복되게 부딪쳐 감쇠되며, 상기 단열부(8)는 유리섬유 또는 무기질섬유로 이루어진 일정두께의 부직포층이나 직물층으로 형성되며 부직포층이나 직물층에는 다수개의 미세 중공 실리카입자(9)를 포함하는 바인더가 함침된 상태로 응고되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 프로텍터.
   
6. 삭제

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