KR101004202B1 - Evaluation Apparatus and Method for Insulation Efficiency of the Heat Protector of the Automobile - Google Patents
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Abstract
자동차 차열판의 단열성능 평가장치 및 방법을 제공한다. Provided are an apparatus and method for evaluating insulation performance of a vehicle heat shield plate.
본 발명은 자동차에 구비되는 차열판의 단열성능을 평가하는 장치에 있어서, 상기 차열판의 하부에 배치되어 전원인가시 열을 발생시키는 발열본체를 갖추어 상기 차열판을 가열하는 가열부 ; 상기 발열본체에 측정단이 접하도록 배치되는 적어도 하나의 제1열전대와, 상기 차열판에 측정단이 접하도록 배치되는 적어도 하나의 제2열전대 및 상기 차열판으로 부터 일정간격을 두고 이격되도록 측정단이 배치되는 적어도 하나의 제3열전대를 갖추어 상기 발열본체와 차열판의 자체온도 및 상기 차열판으로부터 방사되는 복사열 온도를 측정하는 측정부 ; 상기 발열본체에서 제공되는 발열온도를 제어하는 PID제어기와, 상기 제1,2 및 3열전대에서 측정된 온도 측정값을 수신하는 온도제어기를 갖추어 상기 발열본체의 발열온도를 일정시간동안 일정하게 유지하는 제어부 : 및 상기 제1,2 및 3열전대에서 측정된 온도 측정값을 수신하여 시간별, 측정부위별로 수집하여 기록하고 저장하는 데이터 처리부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a device for evaluating heat insulation performance of a heat shield plate provided in an automobile, comprising: a heating unit arranged at a lower portion of the heat shield plate and having a heat generating body for generating heat when power is applied; At least one first thermocouple disposed to be in contact with the heat generating body, and at least one second thermocouple disposed to be in contact with the heat shield plate and the heat shield to be spaced apart from each other at a predetermined interval. A measurement unit having at least one third thermocouple disposed therein to measure the temperature of the heat generating body and the heat shield plate and the radiant heat temperature radiated from the heat shield plate; PID controller for controlling the heating temperature provided by the heating body, and a temperature controller for receiving the temperature measurement value measured in the first, second and third thermocouple to maintain the heating temperature of the heating body constant for a predetermined time Control unit: and a data processing unit for receiving the temperature measurement values measured in the first, second and third thermocouple, collects, records and stores by time and measurement region.
차열판, 단열성능, 평가, 발열본체, 열전대, 제어기 Heat shield plate, insulation performance, evaluation, heating body, thermocouple, controller
Description
본 발명은 자동차에 구비되는 차열판의 단열성능을 평가하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 차열판과 같은 단열제품에 대한 단열성능을 간편하고 정확하게 측정하고 평가하여 단열제품에 대한 최적화 설계를 가능하는 자동차의 차열판 단열성능 평가장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and a method for evaluating insulation performance of a heat shield plate provided in an automobile. More particularly, the present invention relates to an easy and accurate measurement and evaluation of insulation performance for an insulation product such as a heat shield plate. The present invention relates to an apparatus and a method for evaluating heat insulation performance of automobiles.
일반적으로 자동차는 엔진을 구동시켜 주행함에 따라 열과 소음 및 진동이 발생하는데, 이러한 열과 소음 및 진동이 자동차의 실내로 유입되지 못하도록 차단해야만 한다. In general, a car generates heat, noise, and vibration as the engine is driven and travels, and the heat, noise, and vibration must be prevented from entering the interior of the car.
특히 자동차의 주행중 고온, 고압 배기가스로 인하여 표면온도가 수백도까 상승하는 자동차 배기관으로 부터 발생되는 열이 자동차의 실내측 전달되지 못하도록 단열하지 않으면 자동차 내부 탑승자의 안전을 위협할 수 있기 때문에 엔진, 배기관 등에서 발생을 차단하는 것이 자동차 성능에 매우 중요한 요소로 작용한다. In particular, if the heat generated from the car exhaust pipe that rises to several hundred degrees due to the high temperature and high pressure exhaust gas while driving the car is not insulated from being transferred to the inside of the car, it may threaten the safety of passengers inside the car. Blocking the occurrence in the exhaust pipe is a very important factor in the performance of the car.
이에 따라, 자동차의 배기 매니폴드와 차체사이에는 발생된 열을 차단하기 위하여 단열성능이 우수하도록 알루미늄 소재로 이루어지고 표면이 엠보싱 처리된 차열판을 구비하게 된다. Accordingly, in order to block heat generated between the exhaust manifold of the vehicle and the vehicle body, a heat shield plate made of aluminum material and embossed on the surface thereof is provided to have excellent thermal insulation performance.
그러나, 현재에는 차열판의 단열성능을 측정하거나 평가하는 장치가 개시되어 있지 않은바, 자동차 성능에 중요한 요소로 작용하는 차열판의 단열성능을 최적화 설계하는데 한계가 있었다. However, at present, a device for measuring or evaluating the thermal insulation performance of the heat shield plate has not been disclosed. Therefore, there is a limit in optimizing the thermal insulation performance of the heat shield plate, which serves as an important factor for the automobile performance.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 차열판과 같은 단열제품에 대한 단열성능을 간편하고 정확하게 측정하고 평가하여 단열제품에 대한 최적화 설계를 도모하고자 하는 자동차 차열판의 단열성능 평가장치 및 방법을 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention is to solve the above problems, the object of the vehicle heat shield plate to facilitate the optimized design for the insulation product by measuring and evaluating the insulation performance for the heat insulation products such as heat shield plate easily and accurately. An apparatus and method for evaluating insulation performance are provided.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명은 자동차에 구비되는 차열판의 단열성능을 평가하는 장치에 있어서, 상기 차열판의 하부에 배치되어 전원인가시 열을 발생시키는 발열본체를 갖추어 상기 차열판을 가열하는 가열부 ; 상기 발열본체에 측정단이 접하도록 배치되는 적어도 하나의 제1열전대와, 상기 차열판에 측정단이 접하도록 배치되는 적어도 하나의 제2열전대 및 상기 차열판으로 부터 일정간격을 두고 이격되도록 측정단이 배치되는 적어도 하나의 제3열전대를 갖추어 상기 발열본체와 차열판의 자체온도 및 상기 차열판으로부터 방사되는 복사열 온도를 측정하는 측정부 ; 상기 발열본체에서 제공되는 발열온도를 제어하는 PID제어기와, 상기 제1,2 및 3열전대에서 측정된 온도 측정값을 수신하는 온도제어기를 갖추어 상기 발열본체의 발열온도를 일정시간동안 일정하게 유지하는 제어부 : 및 상기 제1,2 및 3열전대에서 측정된 온도 측정값을 수신하여 시간별, 측정부위별로 수집하여 기록하고 저장하는 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 하는 자동차의 차열판의 단열성능 평가장치를 제공한다. As a specific means for achieving the above object, the present invention is a device for evaluating the thermal insulation performance of the heat shield plate provided in the automobile, provided with a heat generating body disposed under the heat shield plate to generate heat when the power is applied A heating unit for heating the heat shield plate; At least one first thermocouple disposed to be in contact with the heat generating body, and at least one second thermocouple disposed to be in contact with the heat shield plate and the heat shield to be spaced apart from each other at a predetermined interval. A measurement unit having at least one third thermocouple disposed therein to measure the temperature of the heat generating body and the heat shield plate and the radiant heat temperature radiated from the heat shield plate; PID controller for controlling the heating temperature provided by the heating body, and a temperature controller for receiving the temperature measurement value measured in the first, second and third thermocouple to maintain the heating temperature of the heating body constant for a predetermined time Control unit: and the heat insulation performance evaluation apparatus of the heat shield plate of the vehicle, characterized in that it comprises a data processing unit for receiving the temperature measurement values measured in the first, second and third thermocouples, collecting, recording and storing for each time, measurement site to provide.
바람직하게, 상기 발열본체는 일정크기의 내부공간을 갖는 중공원통형 금속관과, 상기 금속관에 삽입배치되어 전원인가시 일정세기의 온도로 가열되는 복수개의 가열봉 및 상기 가열봉의 후단부를 고정하면서 상기 금속관의 좌우양측 개방단을 각각 밀폐하는 밀폐판을 포함한다. Preferably, the heat generating body is a hollow tube cylindrical metal tube having a predetermined size of the inner space, a plurality of heating rods inserted into the metal tube is heated to a temperature of a certain intensity when the power is applied and fixing the rear end of the heating rods of the metal tube It includes a sealing plate for sealing each of the left and right open ends.
바람직하게, 상기 측정부는 상기 제1,2 및 3열전대의 측정높이를 조절하는 복수개의 상부지지대를 포함하고, 상기 상부지지대는 상기 가열부와 측정부가 배치되는 프레임에 상단부가 고정되는 일정길이의 상부지지바와, 상기 상부지지바에 활주이동가능하게 조립된 제1클램프의 조임력을 조절하는 제1손잡이와, 상기 제1클램프의 일단부에 삽입된 보조지지바에 활주이동가능하게 조립되고, 제1,2 및 3열전대 중 어느 하나의 열전대가 조립되는 제2클램프의 조임력을 조절하는 제2손잡이를 포함한다. Preferably, the measuring unit includes a plurality of upper supports for adjusting the height of the measurement of the first, second and third thermocouples, the upper support is a predetermined length of the upper end is fixed to the frame on which the heating unit and the measuring unit is arranged A first handle for adjusting the tightening force of the first clamp slidably assembled to the upper support bar, a support bar inserted into one end of the first clamp, and slidably assembled to the support bar; And a second handle for adjusting the tightening force of the second clamp to which one of the three thermocouples is assembled.
바람직하게, 상기 측정부는 상기 차열판의 배치위치를 조절하는 복수개의 하부지지대를 포함하고, 상기 하부지지대는 상기 가열부와 측정부가 배치되는 프레임에 하단부가 고정되는 일정길이의 하부지지바와, 상기 하부지지바에 활주이동가능하게 조립된 제3클램프의 조임력을 조절하는 제3손잡이와, 상기 제3클램프의 일단부에 삽입된 수평지지바에 활주이동가능하게 조립되고, 상기 차열판의 하부면과 접하는 접촉바가 조립되는 제4클램프의 조임력을 조절하는 제4손잡이를 포함한다. Preferably, the measurement unit includes a plurality of lower supporters for adjusting the arrangement position of the heat shield plate, the lower support is a lower support bar of a predetermined length is fixed to the frame on which the heating unit and the measurement unit is disposed, the lower A third handle for adjusting the tightening force of the third clamp slidably assembled to the support bar, and a slidably assembled contact with the lower surface of the heat shield plate, slidably assembled to a horizontal support bar inserted into one end of the third clamp; And a fourth handle for adjusting the tightening force of the fourth clamp to which the bar is assembled.
또한, 본 발명은 자동차에 구비되는 차열판의 단열성능을 평가하는 방법에 있어서, 상기 차열판을 발열본체의 상부에 일정간격을 두고 배치하는 단계 ; 상기 발열본체에 측정단이 접하도록 적어도 하나의 제1열전대를 배치하고, 상기 차열판 에 측정단이 접하도록 적어도 하나의 제2열전대를 배치하고, 상기 차열판으로부터 측정단이 이격되도록 적어도 하나의 제3열전대를 배치하는 단계 ; 상기 발열본체에 공급되는 외부전원에 의해서 발열본체를 발열시키고, 발열된 발열본체에 의해서 차열판을 가열하는 단계 ; 상기 제1,2 및 3열전대에서 측정된 온도 측정값을 근거로 하여 상기 발열본체에서 제공되는 발열온도를 일정하게 유지하도록 제어하는 단계 ; 및 상기 제1,2 및 3열전대에서 측정된 온도 측정값을 수신하여 기록하고 저장하는 단계 ; 를 포함함을 특징으로 하는 자동차의 차열판 단열성능 평가방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for evaluating the thermal insulation performance of the heat shield plate provided in the vehicle, the step of arranging the heat shield plate at a predetermined interval on the upper portion of the heating body; At least one first thermocouple is disposed on the heat generating body so as to be in contact with the measurement stage, and at least one second thermocouple is disposed on the heat shield plate so as to be in contact with the measurement stage, and at least one is spaced apart from the heat shield plate. Disposing a third thermocouple; Heating the heat generating body by an external power source supplied to the heat generating body, and heating the heat shield plate by the heat generating body; Controlling the heating temperature provided from the heating body to be kept constant based on the temperature measurement values measured in the first, second and third thermocouples; And receiving, recording and storing the temperature measurement values measured in the first, second and third thermocouples. It provides a method for evaluating the thermal insulation performance of the heat shield plate of a vehicle comprising a.
바람직하게, 상기 차열판은 상기 발열본체와 일정간격을 두고 배치되도록 복수개의 하부지지대에 의해서 상하위치조절되며, 상기 하부지지대는 상기 가열부와 측정부가 배치되는 프레임에 하단부가 고정되는 일정길이의 하부지지바와, 상기 하부지지바에 활주이동가능하게 조립된 제3클램프의 조임력을 조절하는 제3손잡이와, 상기 제3클램프의 일단부에 삽입된 수평지지바에 활주이동가능하게 조립되고, 상기 차열판의 하부면과 접하는 접촉바가 조립되는 제4클램프의 조임력을 조절하는 제4손잡이를 포함한다. Preferably, the heat shield is vertically adjusted by a plurality of lower supports to be arranged at a predetermined interval with the heat generating body, the lower support is a lower portion of a predetermined length fixed to the lower end of the frame on which the heating unit and the measuring unit is arranged A third handle for adjusting the tightening force of the third clamp slidably assembled to the lower support bar, and a horizontal support bar inserted into one end of the third clamp to be slidably movable; And a fourth handle for adjusting the tightening force of the fourth clamp to which the contact bar contacting the lower surface is assembled.
바람직하게, 상기 제1,2 및 3열전대는 상기 발열본체와 차열판에 접하고 상기 차열판과 일정간격을 두고 배치되도록 복수개의 상부지지대에 의해서 상하위치조절되며, 상기 상부지지대는 상기 가열부와 측정부가 배치되는 프레임에 상단부가 고정되는 일정길이의 상부지지바와, 상기 상부지지바에 활주이동가능하게 조립된 제1클램프의 조임력을 조절하는 제1손잡이와, 상기 제1클램프의 일단부에 삽입된 보조지지바에 활주이동가능하게 조립되고, 제1,2 및 3열전대 중 어느 하나의 열전대가 조립되는 제2클램프의 조임력을 조절하는 제2손잡이를 포함한다. Preferably, the first, second and third thermocouples are vertically adjusted by a plurality of upper supports to be in contact with the heat generating body and the heat shield and spaced apart from the heat shield plate, and the upper support is measured with the heating unit. An upper support bar having a predetermined length fixed to an upper end of the frame to be disposed, a first handle for adjusting a tightening force of the first clamp slidably assembled to the upper support bar, and an auxiliary inserted into one end of the first clamp And a second handle that is slidably assembled to the support bar and adjusts the tightening force of the second clamp to which one of the first, second and third thermocouples is assembled.
바람직하게, 상기 PID제어기는 상기 제1열전대에서 측정된 값과 사전에 설정된 온도값을 비교하여 상기 발열본체에 공급되는 전원공급량을 제어하고, 상기 발열본체의 발열온도가 일정시간동안 균일하게 유지될 수 있도록 제어한다. Preferably, the PID controller compares the value measured in the first thermocouple with a preset temperature value to control the amount of power supplied to the heating body, and the heating temperature of the heating body is maintained uniformly for a predetermined time. To control.
본 발명에 의하면, 차열판과 같은 단열제품을 상부에 배치한 발열본체의 발열에 의해서 차열판을 높은 온도로 가열하고, 발열된 발열본체의 표면온도, 가열된 차열판의 표면온도 및 열차단된 후 차열판을 통해 방사되는 복사열 온도를 측정함으로써 단열제품에 대한 단열성능을 간편하고 정확하게 측정하고 평가할 수 있기 때문에, 평가결과를 근거로 하여 단열성능을 가일층 높일 수 있도록 단열제품의 설계를 최적화할 수 있고, 단열제품의 단열성능을 향상시켜 제품의 품질을 보장할 수 있으며, 기업의 이미지를 제고하여 수주량을 증대시킬 수 있는 효과가 얻어진다. According to the present invention, the heat shield plate is heated to a high temperature by the heat generation of the heat generating body in which the heat insulating body such as the heat shield plate is disposed on the upper surface, and the surface temperature of the heat generating heat generating body, the surface temperature of the heated heat shielding plate and the thermal cutoff By measuring the radiant heat temperature radiated through the heat shield plate, it is possible to easily and accurately measure and evaluate the insulation performance of the insulation product. Therefore, the design of the insulation product can be optimized to further enhance the insulation performance based on the evaluation results. In addition, it is possible to ensure the quality of the product by improving the insulation performance of the insulation product, and the effect of increasing the amount of orders by improving the image of the company is obtained.
이하 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 차열판 단열성능 평가장치를 도시한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 차열판의 단열성능 평가장치를 도시한 정면도이며, 도 3(a)(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차 차열판의 단열성능 평가장치에 채용되는 발열본체를 도시한 사시도와 분해도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자 동차의 차열판 단열성능 평가장치에 채용되는 측정부를 도시한 사시도이다. 1 is a schematic configuration diagram showing a heat insulating plate insulation performance evaluation apparatus of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a heat insulation performance evaluation apparatus of a heat shield plate of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention. 3 (a) and (b) are a perspective view and an exploded view showing a heat generating body employed in the heat insulation performance evaluation apparatus of a vehicle heat shield plate according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is a preferred embodiment of the present invention It is a perspective view which shows the measurement part employ | adopted for the heat insulation board heat insulation performance evaluation apparatus of a motor vehicle according to an example.
본 발명의 장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 주행중 높은온도의 열을 발생시키는 자동차의 엔진 배기관과 차체사이에 구비되는 차열판의 단열성능을 평가하는 것으로, 이는 가열부(110), 측정부(120), 제어부(130) 및 데이터 처리부(140)를 포함한다. 1 to 4, the
상기 가열부(110)는 평가 대상물인 차열판(1)의 하부에 수평상태로 배치되는 발열본체(111)를 갖추고, 상기 발열본체(111)는 자동차의 엔진룸의 고온분위기와 대략 유사한 분위기를 조성할 수 있도록 전원인가시 300 내지 500도의 열을 제공함으로써 상기 차열판(1)을 높은 온도로 가열하는 것이다. The
이러한 발열본체(111)는 일정크기의 내부공간을 갖는 중공원통형 금속관(112)과, 상기 금속관(112)의 좌우양단으로 삽입되어 전원인가시 일정세기의 온도로 가열되는 복수개의 가열봉(113) 및 상기 가열봉의 후단부를 고정하면서 상기 금속관(112)의 좌우양측 개방단을 각각 밀폐하는 밀폐판(114)을 포함한다. The
여기서, 상기 금속관(112)은 상기 가열봉(113)에서 발생된 열을 외측으로 전달하는 효율이 매우 우수한 열전도성 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 가열봉(113)은 케이블(113a)와 일단부가 연결되어 전원인가시 전기저항식으로 열을 발생시키는 히터로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 밀폐판(114)에는 상기 가열봉(113)이 삽입배치되어 고정되는 배치공(114a)을 복수개 관통한다. Here, the
이때, 상기 발열본체(111)는 상기 차열판이 주행 중 높은 온도를 발생시키는 엔진 배기관으로부터 열이 자동차 실내측으로 전달되는 것으로 차단하는 고온분위 기 환경을 조성할 수 있도록 전원인가시 30분 이내에 300 내지 500도 의 발열온도를 제공할 수 있는 성능을 갖도록 하는 것이 바람직하다. At this time, the
그리고, 상기 가열봉(113)은 상기 발열본체(111)의 좌우양측에 각각 4개씩 총 8개로 좌우대칭구조 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 가열봉의 가열성능에 따라 비대칭구조로 구비될 수 있으며, 그 설치갯수도 가변될 수 있다. In addition, the
상기 측정부(120)는 상기 발열본체(111)의 표면온도를 측정하는 적어도 하나의 제1열전대(121)와, 상기 발열본체(111)에 의해서 가열되는 차열판(1)의 표면온도를 측정하는 적어도 하나의 제2전열대(122) 및 상기 차열판(1)의 표면으로부터 외부로 방사되는 복사열 온도를 측정하는 제3열전대(123)를 포함한다. The
상기 제1열전대(121)는 상기 발열본체(111)의 원통금속관(112) 외부표면에 측정단인 하부단이 접하도록 배치됨으로써 전원인가시 발열되어 가열되는 발열본체(111)의 표면온도를 측정하는 온도센서이다. The
상기 제2열전대(122)는 상기 발열본체(111)의 상부에 대략 25cm 정도의 일정간격을 두고 배치되는 차열판(1)의 상부표면에 측정단인 하부단이 접하도록 배치됨으로써 상기 발열본체(111)에서 제공되는 열이 도면상 상측으로 전달되는 것을 차단하면서 가열되는 차열판(1)의 표면온도를 측정하는 온도센서이다. The
상기 제3열전대(123)는 상기 차열판(1)의 상부표면으로부터 대략 10cm 정도의 일정간격을 두고 측정단인 하부단이 이격되도록 배치됨으로써 상기 차열판(1)에 의해서 차열된 후의 단열온도를 측정하는 온도센서이다. The
이러한 제1,2 및 3열전대(121,122,123)는 K 타입의 열전대를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 제1,2 및 3열전대는 복수개의 상부지지대(124)에 의해서 대략 수직상태를 유지하면서 측정높이를 조절할 수 있도록 한다. The first, second and
즉, 이러한 상부지지대(124)는 상기 가열부와 측정부가 배치되는 상부공간(A)을 갖는 프레임(101)의 천정면에 상단부가 고정되는 일정길이의 상부지지바(124a)와, 상기 상부지지바(124a)에 활주이동가능하게 조립된 제1클램프(124b)의 조임력을 조절하는 제1손잡이(124c)와, 상기 제1클램프(124b)의 일단부에 삽입된 보조지지바(124d)에 활주이동가능하게 조립되고, 제1,2 및 3열전대(121,122,123) 중 어느 하나의 열전대가 조립되는 제2클램프(124e)의 조임력을 조절하는 제2손잡이(124f)를 포함한다. That is, the
이에 따라, 상기 제2클램프(124e)에 조립되는 제1,2 및 3열전대(121,122,123) 중 어느 하나의 열전대는 상기 제1손잡이(124c)의 풀림조작시 상부지지바(124a)를 따라 제1클램프(124b)의 상하이동을 자유롭게 하거나 상기 제2손잡이(124f)의 풀림조작시 보조지지바(124d)를 따라 제2클램프(124e)의 상하이동을 자유롭게 하는 것에 의해서 높이조절됨으로써, 상기 제2클램프(124e)에 구비되는 열전대의 하부단 위치를 상기 발열본체(111) 또는 차열판(1)의 표면에 접촉시키거나 상기 차열판(1)의 표면으로부터 이격시킬 수 있는 것이다. Accordingly, any one of the first, second, and
여기서, 상기 하부지지대(124)는 측정수단인 열전대를 측정하고자 하는 다양한 측정부위별로 다양하게 구비할 수 있도록 상기 프레임에 5개소에 설치되는 것으 로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 그 설치갯수를 더 늘릴 수도 있다. Here, the
또한, 상기 차열판(1)은 복수개의 하부지지대(125)에 의해서 상기 발열본체(111)의 상부에 수평상태를 유지하면서 그 배치위치를 조절할 수 있도록 한다. In addition, the
즉, 이러한 하부지지대(125)는 상기 가열부와 측정부가 배치되는 상부공간(A)을 갖는 프레임(101)에 구비되는 중간플레이트(102)에 하단부가 고정되는 일정길이의 하부지지바(125a)와, 상기 하부지지바(125a)에 활주이동가능하게 조립된 제3클램프(125b)의 조임력을 조절하는 제3손잡이(125c)와, 상기 제3클램프(125b)의 일단부에 삽입된 수평지지바(125d)에 활주이동가능하게 조립되고, 상기 차열판의 하부면과 접하는 접촉바(125g)가 조립되는 제4클램프(125e)의 조임력을 조절하는 제4손잡이(125f)를 포함한다. That is, the
이에 따라, 상기 제4클램프(125e)에 조립되어 평가대상물인 차열판(1)의 하부면과 접하는 접촉바(125g)는 상기 제3손잡이(125c)의 풀림조작시 하부지지바(125a)를 따라 제3클램프(125b)의 상하이동을 자유롭게 하는 것에 의해서 높이조절됨으로써, 상기 발열본체(111)로부터 차열판(1)을 이격시키면서 이격거리를 조절할 수 있는 것이다. Accordingly, the
여기서, 상기 하부지지대(125)는 평가대상물인 차열판(1)을 안정적으로 수평상태를 유지하도록 상기 프레임에 적어도 4개소 이상 설치되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며 설치갯수를 더 늘릴 수도 있다. Here, the
상기 측정부(130)는 상기 발열본체(111)에서 제공되는 발열온도를 제어하도록 상기 발열본체(111)의 가열봉(113)과 케이블(113a)을 매개로 전기적으로 연결되어 제어신호를 전송하는 PID제어기(131)를 갖추고, 상기 제1,2 및 3열전대(121,122,123)와 케이블(126)을 매개로 전기적으로 연결되어 상기 열전대(121,122,123)에서 측정된 온도 측정값을 수신하고, 수신된 측정값을 상기 PID제어기(131)측으로 전송하는 온도제어기(132)를 구비한다. The
이에 따라, 상기 PID제어기(131)는 상기 온도제어기(132)에 수신되는 상기 발열본체(111)의 표면온도를 수신하고, 수신된 측정값과 사전에 설정된 온도값을 비교하여 발열본체의 가열봉으로 전달되는 전원공급량을 제어함과 동시에 상기 발열본체의 발열온도가 일정시간동안 유지할 수 있도록 하과 측정온도의 오차를 최소화하도록 한다. Accordingly, the
상기 데이터 처리부(140)는 상기 제1,2 및 3열전대(121,122,123)에서 측정된 온도 측정값을 수신하여 시간별, 측정부위별로 수집하여 기록하고 저장하는 기록및 수집장치(141)를 포함하고, 상기 기록및 수집장치(141)는 컴퓨터와 같은 단말기(142)와 연결되어 기록된 측정값을 간편하게 확인하여 활용할 수 있도록 한다. The
이러한 장치를 이용하여 평가대상물인 차열판(1)의 단열성능을 평가하기 위해서는 먼저 상기 차열판(1)을 프레임에 하부단이 고정된 복수개의 하부지지대(125)에 올려놓고, 상기 하부지지대(125)의 조작에 의해서 상기 차열판(1)이 발열본체(111)의 상부에 일정간격을 두고 이격되도록 배치한다.In order to evaluate the thermal insulation performance of the
즉, 상기 차열판은 접촉바(125g)와 접하여 올려지고, 상기 접촉바(125g)는 상기 수평지지바(125b)의 제4클램프(125e)에 조립되어 있기 때문에, 상기 수평지지바(125b)가 조립된 제3클램프(125b)의 제3손잡이(125c)을 풀림조작한 후 상기 제3클램프(125b)를 수직하게 배치된 하부지지바(125a)를 따라 상하이동시키게 되면, 상기 차열판(1)의 배치위치를 발열본체(111)측으로 하강시켜 근접시키거나 상승시켜 이격시킬 수 있는 것이다. That is, the heat shield plate is raised in contact with the
이때, 상기 차열판(1)은 발열본체(111)의 표면으로부터 대략 25cm 정도 이격되는 것이 바람직하다. At this time, the
이어서, 상기 제1,2 및 3열전대(121,122,123)는 복수개의 상부지지대에 의해서 높이가 조절되는바, 상기 제1열전대(121)는 전원인가시 발열되는 발열본체(111)의 표면온도를 측정하도록 상기 발열본체(111)에 측정단이 접하도록 배치되어야 하고, 상기 제2열전대(122)는 상기 발열되는 발열본체(111)에 의해서 가열되는 차열판(1)의 표면온도를 측정하도록 상기 차열판에 측정단이 접하도록 배치되어야 하는 반면에, 상기 제3열전대(123)는 상기 차열판(1)에 의해서 차단된 후 외부로 방사되는 복사열을 측정할 수 있도록 상기 차열판으로부터 측정단이 일정간격을 두고 이격되도록 배치되어야 한다. Subsequently, the heights of the first, second and
즉, 상기 복수개의 상부지지대(124)에 각각 구비되는 제1,2 및 3열전대(121,122,123)는 제1손잡이(124c)의 풀림조작에 의해서 상부지지바(124a)를 따라 제1클램프(124b)를 상하이동시키거나 제2손잡이(124f)의 풀림조작에 의해서 보조지지바(124d)를 따라 제2클램프(124e)를 상하이동시키는 것에 의해서 상기 제2클램 프(124e)에 구비되는 열전대의 하부단인 측정단 위치를 상기 발열본체(111), 차열판(1)의 표면에 접촉시키거나 상기 차열판(1)의 표면으로부터 이격시킬 수 있는 것이다. That is, the first, second and
이러한 상태에서, 상기 발열본체(111)의 가열봉(113)에 외부전원을 인가하여 가열봉을 작동시키게 되면 가열봉에서 제공되는 열에 의해서 원통금속관(112)이 고온으로 가열되어 외부로 열을 제공하도록 발열된다. In this state, when an external power is applied to the
상기 발열된 발열본체(111)에 의해서 상기 차열판(1)도 고온으로 가열되지만 상기 차열판(1)의 상측으로는 발열본체(111)의 발열온도가 그대로 전달되지 않고 차단된다. The
그리고, 상기 제1,2 및 3열전대(121,122,123)에서 측정되는 상기 발열본체(111)의 표면온도, 상기 차열판(122)의 표면온도 및 상기 차열판(122)에 단열된 후 외부로 방사되는 복사열의 온도는 온도제어기(132)측으로 전송되고, 전송된 온도 측정값은 기록 및 수집장치(141)에 저장된 후 단말기로 전송된다. The surface temperature of the
이때, 상기 PID제어기(131)는 상기 제1열전대(121)에서 측정된 온도값과 사전에 설정된 온도값을 서로 비교하여 상기 발열본체(111)에 공급되는 전원공급량을 제어함으로써 상기 발열본체에서 제공되는 발열온도가 일정시간동안 균일하게 유지될 수 있도록 한다. In this case, the
한편, 상기 프레임(101)은 상기 가열부(110)와 측정부(120)를 내부배치하는 상부공간(A)과, 상기 PID제어기(131)를 내부배치하는 하부공간(B)을 구비할 수 있도록 중간플레이트(102)를 구비하며, 상기 하부공간(B)은 커버부재(104)에 의해서 개폐되며,상기 프레임(101)의 하부단에는 위치이동이 용이하도록 복수개의 바퀴부재(103)를 구비할 수 있다. On the other hand, the
이러한 구성을 갖는 장치를 이용하여 평가대상물인 차열판(1)에 대하여 단열성능을 평가하는 작업은 다음과 같다. The operation of evaluating the thermal insulation performance of the
먼저, 프레임(101)의 상부공간(A)에 구비되는 발열본체(111)의 상부에 차열판(1)을 배치하며, 상기 차열판(1)은 복수개의 하부지지대(125)의 조작에 의해서 발열본체의 표면으로부터 일정간격을 두고 이격되도록 배치되어야 한다. First, the
그리고, 상기 제1열전대(121)는 상부지지대(124)의 조작에 의해서 상기 발열본체(111)의 표면에 하부단인 측정단이 접하도록 하고, 상기 제2열전대(122)는 다른 상부지지대(124)의 조작에 의해서 상기 차열판(1)의 표면에 하부단인 측정단이 접하도록 함과 동시에 상기 제3열전대(123)는 또다른 상부지지대(124)의 조작에 의해서 상기 차열판과 일정간격을 두고 이격되도록 배치한다. In addition, the
이러한 상태에서, 상기 발열본체에 외부전원을 공급하여 원통금속관(112)의 내부에 배치된 복수개의 가열봉(113)을 가열시킴으로써 상기 발열본체(111)의 표면으로부터 고온의 열이 발산되도록 발열시킴에 따라, 상기 차열판(1)은 발열본체로부터 제공되는 열에 의해서 가열되지만 상기 차열판(1)의 상부로는 열이 차단되어 상대적으로 낮은 온도를 형성하게 된다. In this state, by supplying external power to the heat generating body heats a plurality of
연속하여, 상기 제1,2 및 3열전대(121,122,123)는 수시로 상기 발열본체(111), 차열판(1) 및 차열판에서 열차단된 후 상측으로 복사되는 열의 온도를 측정하고, 측정된 온도값은 온도제어기(132)측으로 전송된다. Subsequently, the first, second and
이때, 상기 PID제어기(131)는 수신되는 온도값 중 상기 발열본체(111)의 발열온도를 수신하여 사전에 설정된 온도값과 서로 비교하여 상기 발열본체에서 제공되는 발열온도를 설정된 온도값까지 도덜하도록 전원공급량을 제어하고, 설정된 온도값까지 도달하게 되면, 발열온도를 일정하게 유지하도록 제어한다. At this time, the
그리고, 상기 온도제어기(132)에 수신된 측정 온도값은 기록 및 수집장치(141)에 기록되어 저장되고, 상기 기록 및 저장장치(141)에 기록 및 저장장된 데이터는 단말기로 전송되어 평가대상물인 차열판에 대한 단열성능을 평가하게 된다. In addition, the measured temperature value received by the
본 발명의 특징은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 수 있으며, 본 발명은 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다. The features of the present invention may become more apparent from the examples described below, and the present invention is not limited to the following examples.
<실시예><Examples>
도 1의 장치에서 제1열전대는 발열본체의 표면과 접하고, 제2전열대는 전열판의 표면과 접하도록 배치함과 동시에 3개의 제3열전대는 차열판으로부터 10cm 의 일정간격을 두고 이격배치한다. In the apparatus of FIG. 1, the first thermocouple is in contact with the surface of the heat generating body, the second thermocouple is disposed in contact with the surface of the heat transfer plate, and the three third thermocouples are spaced apart from each other by 10 cm from the heat shield plate.
상기 차열판은 발열본체로부터 25cm 정도의 일정간격을 두고 이격배치된다. The heat shield plate is spaced apart from the heat generating body at a predetermined interval of about 25 cm.
이러한 상태에서, 상기 발열본체에 전원을 인가하여 30분 이내에 350도의 발열온도를 발생시키도록 하고, -200도 내지 1000도 까지 온도를 측정할 수 있는 K타입 열전대를 이용하여 1분간격으로 온도를 측정하고, 그 결과는 도 5 에 도시하였다. In this state, by applying power to the heating body to generate a heating temperature of 350 degrees within 30 minutes, using a K-type thermocouple that can measure the temperature from -200 to 1000 degrees, the temperature at 1 minute intervals It measured and the result was shown in FIG.
이때, 상기 발열본체의 사전 설정온도는 열전대의 오차를 감안하여 360도로 설정하였다. At this time, the preset temperature of the heating body was set to 360 degrees in consideration of the error of the thermocouple.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1열전대에 의해서 측정되는 발열본체의 표면온도는 350도의 내외로 정상상태를 유지하고 있으며, 제2열전대에 의해서 측정되는 차열판의 온도는 대략 4분까지는 120도에서 150도까지 점차적으로 상승되지만 4분 이후부터는 150도를 일정하게 유지함으로 알수 있다. That is, as shown in Figure 5, the surface temperature of the heat generating body measured by the first thermocouple is maintained at a steady state of about 350 degrees, the temperature of the heat shield plate measured by the second thermocouple until about 4 minutes It gradually rises from 120 degrees to 150 degrees, but after 4 minutes, it can be seen by keeping the 150 degrees constant.
또한, 복수개의 제3열전대에 의해서 측정되는 차열판에서 차단된 열온도는 측정부위에 따라 댜략 10도 정도의 차이를 나타내고 있지만 대략 50도로 유지됨을 알 수 있다. In addition, the heat temperature blocked in the heat shield plate measured by the plurality of third thermocouple shows a difference of about 10 degrees depending on the measurement site, but it can be seen that it is maintained at approximately 50 degrees.
이에 따라, 상기 차열판은 대략 300도의 열차단효과를 나타내어 차열판의 단열성능을 확인할 수 있으며, 이를 근거로 하여 상기 차열판은 단열성능을 최대화로 높일 수 있도록 최적화 설계가 가능해진다. Accordingly, the heat shield plate has a heat shielding effect of about 300 degrees to confirm the heat insulating performance of the heat shield plate, and based on this, the heat shield plate can be optimized to maximize the heat insulating performance.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be understood that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 차열판 단열성능 평가장치를 도시한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram showing a heat insulating plate insulation performance evaluation apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 차열판의 단열성능 평가장치를 도시한 정면도이다.2 is a front view illustrating a heat insulation performance evaluation apparatus of a heat shield plate of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차 차열판의 단열성능 평가장치에 채용되는 발열본체를 도시한 것으로서,3 is a view showing a heat generating body employed in an insulation performance evaluation apparatus for a vehicle heat shield plate according to a preferred embodiment of the present invention.
a)는 사시도이고 a) is a perspective view
b)는 분해도이다.b) is an exploded view.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 차열판 단열성능 평가장치에 채용되는 측정부를 도시한 사시도이다. Figure 4 is a perspective view showing a measurement unit employed in the heat insulating plate insulation performance evaluation apparatus of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 차열판 단열성능 평가장치에서 측정된 열전대별 온도측정결과를 도시한 그래프이다.Figure 5 is a graph showing the temperature measurement results for each thermocouple measured in the heat insulating performance evaluation device of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110 : 가열부 111 : 발열본체110: heating unit 111: heating body
112 : 원통금속관 113 : 가열봉112: cylindrical metal tube 113: heating rod
120 : 측정부 121 : 제1열전대120: measuring unit 121: first thermocouple
122 : 제2열전대 123 : 제3열전대122: second thermocouple 123: third thermocouple
124 : 상부지지대 125 : 하부지지대124: upper support 125: lower support
130 : 제어부 140 : 데이터 처리부 130
Claims (8)
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