KR101396914B1

KR101396914B1 - 자동차용 익스트렉션 챔버

Info

Publication number: KR101396914B1
Application number: KR1020120140676A
Authority: KR
Inventors: 권충호
Original assignee: (주)대한솔루션
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-05-19

Abstract

본 발명은 익스트렉션 챔버의 내측면에 흡음 챔버를 구비함으로써, 실내측으로 유입된 외기가 흡음 챔버를 통과하는 동안 흡음 챔버에 의해 흡음되어 실내측으로 유입되는 소음을 줄여 차량의 정숙성을 높일 수 있게 한 자동차용 익스트렉션 챔버를 제공하는 데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 이러한 흡음 챔버로서 그 굵기가 3~10D인 PET 섬유를 이용하고, 외기가 실내측으로 유입되는 통기구의 단면적이 익스트렉션 챔버의 전면 대비 20~60%의 크기로 형성함으로써, 기존과 같이 충분한 외기의 유입이 가능하게 하면서도 소음 저감 효과를 동시에 얻을 수 있는 자동차용 익스트렉션 챔버를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실질적으로 외기가 유동되는 흡음 챔버의 내부에 요홈부를 형성하고 곡률지게 따라서 외기가 유동될 수 있게 하여 외기가 흡음 챔버 내에서 체류하는 시간을 늘이고 동시에 접촉 면적을 넓혀줌으로써, 흡음 챔버 내에서의 흡음 효과를 더욱 더 높일 수 있게 한 자동차용 익스트렉션 챔버를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

Description

자동차용 익스트렉션 챔버{EXTRACTION CHAMBER FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 익스트렉션 챔버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 익스트렉션 챔버의 내측에 흡음 챔버를 구비하여, 실내외기의 유동 방해를 최소화하면서도 흡음 성능을 향상시켜 자동차의 정숙성을 높일 수 있도록 한 익스트렉션 챔버에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 밀폐된 형태로 제작되기 때문에 도어를 열었다가 닫는 경우라든가 주행중 운전자 및 탑승자의 호흡 등으로 인하여 차량 실내의 압력 변화가 발생하게 된다. 이러한 압력 변화는 소음의 형태로 나타나게 되는데, 차량에는 이런 경우와 같이 실내외의 압력조절을 위하여 트렁크 등에, 도 1과 같이, 익스트렉션 챔버(Extraction Chamber)가 구비된다. 도 1에서, 익스트렉션 챔버는 중앙에 검게 표시된 부분이며, 화살표는 익스트렉션 챔버를 통해 외기가 실내측(트렁크 내부)으로 유입되는 방향을 표시하고 있다.

이러한 익스트렉션 챔버는 통상적으로 차량의 외부에 직접적으로 노출되지 않으면서도 실내외기가 유출입이 가능하도록 구성된다. 하지만, 종래의 익스트렉션 챔버는 개폐판을 이용하기 때문에, 고속주행으로 인하여 차량 내부에 부압의 발생시 개폐판의 떨림이 발생되어 이상음이 발생되고 이것이 차실내로 유입되어 차량의 정숙성과 상품성이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 개선하기 위하여 특허문헌1에는 모터에 의해 개폐되는 배출 챔버(익스트렉션 챔버)가 개시되어 있다. 상기 배출 챔버는, 배출챔버가 개방되어야 하는 경우 즉, 차량 도어를 닫을 때나 디프로스터 등의 가동을 위해 외기를 도입시킬 때를 개방조건으로 하는 전동식 개폐방식의 배출챔버로서, 도어개폐감지회로부(16)와 공조제어회로부(18)로부터 도어개방이나 외기유입덕트개방을 인식하는 제어부(20)에 의해 모터(14)를 구동시키고 이 모터(14)에 의해 개방되는 배출챔버를 형성한 것이다.

하지만, 이러한 종래의 배출 챔버(익스트렉션 챔버)는 다음과 같은 문제가 발생한다.

(1) 모터를 제어하기 위한 구성, 즉 복수의 회로부를 구비하여야 하기 때문에 구조가 복잡해 질 뿐만 아니라 아니라 그만큼 제조에 어려움이 있고 또한 제조단가를 높이는 요인이 되고 있다.

(2) 또한, 이러한 모터나 회로부가 고장이 나는 경우 수리를 하기 전까지는 배출 챔버로서의 기능을 전혀 할 수 없을 뿐만 아니라 소음으로 인한 정숙성 저하시키는 요인으로 작용하였다.

(3) 이러한 문제를 해결하기 위해서는 별도의 장비를 구비하거나 별도로 구성된 배출 챔버를 필요로 하게 되었다.

한국등록특허 제100399180호(등록일 : 2003년 09월 09일)

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 익스트렉션 챔버의 내측면에 흡음 챔버를 구비함으로써, 실내측으로 유입된 외기가 흡음 챔버를 통과하는 동안 흡음 챔버에 의해 흡음되어 실내측으로 유입되는 소음을 줄여 차량의 정숙성을 높일 수 있게 한 자동차용 익스트렉션 챔버를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 이러한 흡음 챔버로서 그 굵기가 3~10D인 PET 섬유를 이용하고, 외기가 실내측으로 유입되는 통기구의 단면적이 익스트렉션 챔버의 전면 대비 20~60%의 크기로 형성함으로써, 기존과 같이 충분한 외기의 유입이 가능하게 하면서도 소음 저감 효과를 동시에 얻을 수 있는 자동차용 익스트렉션 챔버를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 실질적으로 외기가 유동되는 흡음 챔버의 내부에 요홈부를 형성하고 곡률지게 따라서 외기가 유동될 수 있게 하여 외기가 흡음 챔버 내에서 체류하는 시간을 늘이고 동시에 접촉 면적을 넓혀줌으로써, 흡음 챔버 내에서의 흡음 효과를 더욱더 높일 수 있게 한 자동차용 익스트렉션 챔버를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 익스트렉션 챔버는, 차량의 트렁크에 장착되는 익스트렉션 챔버에 있어서, 상기 익스트렉션 챔버의 내측에는 외기와 내기의 입출입시 흡음 효과를 높이기 위하여 이 내측면을 감싸도록 흡음 챔버가 구비되고, 상기 흡음 챔버는 PET 섬유로 이루어지며, 차량의 실내외로 내외기가 입출입할 수 있도록 통기구가 형성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 PET 섬유는 그 굵기가 3~10D인 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 PET 섬유는 레귤러 펠트 50~80%와 LM 섬유 20~50%의 중량비로 이루어진 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 레귤러 펠트로는 PET, 면 또는 폴리우레탄 폼을 이용할 수 있다.

또한, 상기 통기구는 상기 익스트렉션 챔버의 내측면의 면적 대비 20~60%를 차지하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 흡음 챔버는 익스트렉션 챔버와 일체형 또는 분리형으로 제작된 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 흡음 챔버는 흡음 면적을 넓혀 흡음 효과를 높이기 위하여 요홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자동차용 익스트렉션 챔버에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 흡음 챔버를 통해 실내로 유입되는 외기의 고주파 소음을 차단하여 주기 때문에 차량의 정숙성을 높일 수 있다.

(2) 챔버에 형성되는 통기구의 면적이 익스트렉션 챔버의 전면 면적에 비하여 작기 때문에, 실내로 유입되는 외기가 흡음 챔버의 내측면과의 접촉 면적을 높여 소음이 머무는 체류 시간을 늘여 흡음 효과를 더욱 더 향상시킬 수 있게 된다.

(3) 외기가 머무는 흡음 챔버의 내부를 곡률지게 형성함으로써, 외기의 체류 시간을 늘임과 동시에 접촉 표면을 넓혀 흡음 효과를 더욱 더 향상시킬 수 있게 된다.

(4) 익스트렉션 챔버의 설치 라인에서 이 익스트렉션 챔버와 함께 흡음 챔버를 함께 체결 등의 방식으로 조립하면 조립이 완료되기 조립이 용이하면서도 정숙성을 향상시킬 수 있게 된다.

(5) 이미 차량에 설치된 익스트렉션 챔버에 직접 장착하여 사용할 수 있기 때문에 어떠한 차량에라도 직접적으로 장착하여 사용할 수 있다.

도 1은 종래의 익스트렉션 챔버의 일예를 보여주기 위한 사진
도 2는 본 발명에 따른 흡음 챔버가 적용된 익스트렉션 챔버의 일예를 보여주기 위하여 개략적으로 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 흡음 챔버가 적용된 익스트렉션 챔버의 장착 상태를 보여주기 위한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 흡음 챔버의 섬유의 굵기와 면밀도에 따른 흡음 성능을 보여주기 위한 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 흡음 챔버가 적용된 익스트렉션 챔버를 통해 운전석(상부 그래프)과 후석 중앙부(하부 그래프)에서 측정한 대화 명료도 지수를 나타내는 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 익스트렉션 챔버(100)는, 도 2 및 도 3과 같이, 차량의 실내측에 흡음 챔버(110)를 구비하여 이루어진 것이다. 특히, 이 흡음 챔버(110)는 익스트렉션 챔버(100)의 내측면 전체가 씌워지도록 구성하고, 이 내측의 면적 대비 미리 정해진 크기로 통기구(111)를 구비함으로써, 익스트렉션 챔버(100)로 유입되는 외기에 의해 발생되는 소음을 흡음 챔버(110)에서 차단할 수 있도록 한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 흡음 챔버(110)는 PET 섬유로 제작하여 흡음 성능의 향상과 함께 차량의 정숙성을 높이면서도 차량에서 요구되는 환기량을 공급할 수 있게 한 것이다.

이하,이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

흡음 챔버(110)는 용기 형상으로 형성되며, 익스트렉션 챔버(100)의 내측면을 마감하도록 장착된다. 이때, 흡음 챔버(110)는 외주면에 익스트렉션 챔버(100)나 트렁크(T) 등에 장착할 수 있도록 플랜지(112)를 더 구성할 수도 있다. 물론, 흡음 챔버(110)는 익스트렉션 챔버(100)의 제조시 일체형으로 제작하여 사용할 수도 있다.

특히, 상기 흡음 챔버(110)는 익스트렉션 챔버(100)를 통과한 외기가 실내측으로 빠져나갈 수 있도록 통기구(111)가 형성된다. 통기구(111)는 상기 익스트렉션 챔버(100)의 내측면의 면적에 대하여 20~60%의 크기로 형성한다.

이는, 그 면적 비율이 이보다 작으면 소음의 접촉 면적을 넓혀 소음 저감 효과를 더 얻을 수는 있으나 외기가 실내측으로 유입시 압력 강하 등에 의하여 소음을 발생시키거나 환기에 필요한 충분한 외기 공급을 방해할 수 있기 때문이다. 반대로, 그 면적 비율이 크면 이러한 압력 변화에 대한 소음 저감에는 효과적이나, 흡음 챔버(110)의 내부에 머무는 시간과 면적이 줄어들기 때문에 외기에 의한 소음 저감 효과가 줄어들 우려가 있기 때문이다.

또한, 상기 흡음 챔버(110)는 내측면에 요홈부(120)를 더 형성할 수도 있다. 요홈부(120)는 흡음 챔버(110)의 내측의 표면적을 넓혀줄 뿐만 아니라 도 3과 같이 외기의 흐름 방향을 바꿔주면서 외기에 의해 발생될 수 있는 흡음을 줄여주는 역할을 한다.

이와 같이 이루어진 흡음 챔버(110)는 그 재질로서 PET 섬유를 이용하게 된다. 이때, PET 섬유는 레귤러 펠트 50~80%와 LM(Low Melting) 섬유 20~50%의 중량비로 혼합된 것을 사용하며, 이때 PET 섬유는 그 굵기가 3~10D인 것을 이용한다. 이때, 상기 레귤러 펠트로는, 흡음 효과가 있는 재질이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 예시적으로, PET나 면 또는 폴리우레탄 폼을 이용할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 이루어진 흡음 챔버(110)의 경우 그 면적당 중량은 300~3000g/㎡의 범위값을 갖는다.

마지막으로, 상기 흡음 챔버(110)는 내부를 여기를 통과하게 되는 외기의 흐름을 고려하여 곡률지게 형성함으로써, 통기구(111)를 통과하는 동안 외기가 원활하게 유동될 뿐만 아니라 유동되는 동안의 소음을 저감시킬 수 있는 체류 시간을 길게 유지할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

( 실시예 )

본 발명에 따른 흡음 챔버(110)를 PET 펠트 70%와 LM 섬유 30%의 중량비로 혼합하여 제조하고, 통기구(111)의 크기를 익스트렉션 챔버(100)의 내측면 대비 50%의 크기로 형성하여 대화 명료도 지수와 흡음 성능을 실시한 결과는 다음과 같다.

<흡음 성능>

흡음 성능은 본 발명의 실시예들 중에서 PET 섬유의 굵기와 면밀도를 달리하여 그 흡음 성능을 측정하였다. 이때, 각 실시예의 굵기(D: Denier)와 면밀도는 아래와 같다.

실시예	구분	굵기	면밀도
실시예1	점선(검은색)	3D	1400g/㎡
실시예2	실선(붉은색)	3D	800g/㎡
실시예3	실선(검은색)	6D	800g/㎡
1) 실시예1 및 실시예2는 동일한 굵기이나 면밀도가 다름 2) 실시예2 및 실시예3은 굵기가 다르고 면밀도가 동일 3) 측정장비 : ALPHA_CABIN 4) 각 실시예의 샘플의 크기 : 1.2×1㎡

도 4에서, "X"축은 "주파수(㎐)"를, "Y"축은 "흡음율(×100)%"을 각각 나타내며, 흡음 성능은 굵기가 얇고 면밀도가 높을수록 높아짐을 알 수 있다. 또한, 이러한 흡음 성능은 기존의 익스트렉션 챔버만으로 구성된 경우와 비교해 보더라도 그 성능면에서 우수한 것으로, 아래의 대화 명료도 지수를 통해 비교해 보면 그 우수성을 명확하게 알 수 있다.

<대화 명료도 지수>

대화 명료도 지수(Open A.I: Open Atriculation Index)는 차량 내부에서 사람의 대화시 중요한 주파수 대역을 수식으로 표시한 지표이다. 이러한 대화 명료도 지수는, 상기 실시예와 같은 흡음 챔버를 익스트렉션 챔버에 구성한 본 발명과, 흡음 챔버가 없는 상태의 비교예의 익스트렉션 챔버를 통해 측정하였으며, 그 결과는 다음의 도 5와 같다. 이때, 실시예는 PET 섬유의 굵기가 3D이고 면밀도가 800g/㎡인 것을 이용한 것이다.

도 5에서, 붉은 색은 본 발명에 따른 실시예의 대화 명료도 지수를 나타내고, 검은 선은 비교예의 대화 명료도 지수를 각각 나타낸다. 이러한 대화 명료도 지수는 실시예의 경우가 통상적으로 주행하는 구간, 즉 회전수가 2000~3000rpm 구간에서 비교예보다 높은 것을 알 수 있다. 이는 본 발명의 실시예의 경우 실내로 유입되는 외기에 의해 발생되는 소음의 저감 효과가 있음을 보여주는 것이다.

도면에서, "X"축은 엔진의 회전수(RPM)를, "Y"축은 대화 명료도 지수(OPEN A.I)를, 윗쪽의 그래프는 운전석의 대화 명료도 지수를, 아랫쪽의 그래프는 후석 중앙부의 대화 명료도 지수를 각각 나타낸다.

이상과 같이 본 발명은 흡음 챔버를 익스트렉션 챔버의 내측에 구비함으로써, 외기가 실내로 유입되는 경우 이때 발생되는 소음을 저감시켜 차량의 주행중 정숙한 주행이 가능하게 되는 것이다.

100 : 익스트렉션 챔버
110 : 흡음 챔버
111 : 통기구
120 : 요홈부

Claims

차량의 트렁크에 장착되는 익스트렉션 챔버에 있어서,
상기 익스트렉션 챔버(100)의 내측에는 외기와 내기의 입출입시 흡음 효과를 높이기 위하여 이 내측면을 감싸도록 흡음 챔버(110)가 구비되고,
상기 흡음 챔버(110)는 PET 섬유로 이루어지며, 차량의 실내외로 내외기가 입출입할 수 있도록 통기구(111)가 형성되고,
상기 흡음 챔버(1l0)의 상기 통기구(111)가 형성되지 않은 표면 전부에는 흡음 면적을 넓혀 흡음 효과를 높이기 위하여 요홈부(120)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 익스트렉션 챔버.
제 1 항에 있어서,
상기 PET 섬유는 그 굵기가 3~10D인 것을 특징으로 하는 자동차용 익스트렉션 챔버.
제 2 항에 있어서,
상기 PET 섬유는 레귤러 펠트 50~80%와 LM 섬유 20~50%의 중량비로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 익스트렉션 챔버.
제 3 항에 있어서,
상기 레귤러 펠트는, PET, 면 또는 폴리우레탄 폼인 것을 특징으로 하는 자동차용 익스트렉션 챔버.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통기구(111)는 상기 익스트렉션 챔버(100)의 내측면의 면적 대비 20~60%를 차지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 익스트렉션 챔버.
제 5 항에 있어서,
상기 흡음 챔버(110)는 익스트렉션 챔버(100)와 일체형 또는 분리형으로 제작된 것을 특징으로 하는 자동차용 익스트렉션 챔버.
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