KR101451151B1 - 차량용 언더커버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 언더바디에 장착된 머플러 아래로 상기 언더바디에 결합되는 차량용 언더커버에 있어서, 판 모양으로서 장착홀이 타공된 본체패널;과 상기 장착홀에 결합되는 흡열플레이트; 및 상기 본체패널 아래에서 끝단이 외부로 노출되도록 흡열플레이트에 결합되는 방열파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 외부 이물질로부터 머플러를 보호하기 위해 단순 덮개로써 사용되던 종래의 언더커버에 열교환 기능을 부가하여 머플러를 더욱 효율적으로 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 언더커버{Undercover for vehicle}
본 발명은 차량용 언더커버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차체의 바닥면을 구성하는 언더바디의 센터터널에 결합되어 상기 센터터널에 장착된 머플러에서 방출되는 열에너지를 차량외부로 신속히 배출시킬 수 있는 차량용 언더커버에 관한 것이다.
차량의 주행 동안에는 차량의 외관을 따라 공기가 흐르며 압력변화가 발생한다.
일반적인 형태의 승용차량에 있어서 차량의 윗쪽을 통과하는 공기는 상대적으로 희박해져 압력이 낮아지되 차량의 아랫쪽을 통과하는 공기는 상대적으로 압력이 높아지게 되며, 이와 같은 압력 차이는 차량의 주행속도 및 차량의 외관 등에 따라 상이하게 나타난다.
따라서, 고속주행을 위한 고성능 차량은 상기와 같은 공기역학적 특징을 반영하여 낮은 공기저항계수를 갖도록 설계되며, 주행시 다운포스가 작용하도록 차량 후미에 리어스포일러 등이 추가되기도 한다.
한편, 차량의 하부에는 각 종 서스펜션 장치, 배기장치 등이 설치되고, 후륜 또는 사륜 구동차량의 경우 동력전달 장치 등이 설치되어 차량의 바닥면을 구성하는 언더바디는 굴곡된 모양으로 형성된다.
그러므로, 차량의 하부를 통과하는 공기는 후방으로 신속하게 이동하지 못하고 차량 하부의 공기압력을 증가시키는 요인으로 작용하여 고속주행 시 차량의 핸들을 가볍게 하고 차량이 흔들림을 유발할 수 있다.
상기와 같이 굴곡이 형성된 언더바디에 의하여 공기 유동이 정체되는 것을 방지하기 위해서 고성능 차량에는 도 1a 에서는 언더바디 전체를 덮을 수 있도록 평평한 판 모양을 같은 언더패널(5)이 추가적으로 장착된다.
즉, 일반적인 차량에 장착되는 언더패널은 엔진 및 주요부품들을 보호하도록 상대적으로 작은 크기로서 엔진룸 하부만을 덮을 수 있도록 제작되고 머플러(4)가 장착되는 센터터널(2) 부분에는 판 모양의 언더커버(3)가 별도로 도 1b 에 도시된 바와 같이 장착되었으나, 고성능 차량에 장착되는 언더패널(5)은 (언더커버와 통합되거나 또는 별개의 부품으로써) 차량 전방의 엔진룸은 물론 차량의 후미까지 덮을 수 있도록 더 큰 크기로 제작된다.
하지만, 고성능 차량에 장착되는 언더패널(5) 및 언더커버(3)는 언더바디(1)에 장착된 머플러(4)의 냉각에 방해가 되었다. 즉, 배기가스가 통과하는 머플러(4)는 차량 주행 시 고온으로 가열되고, 차량의 주행시 주행풍에 의해 자연 냉각으로 냉각이 이뤄지나, 언더바디(1) 하부에 장착되되 평탄한 판모양을 갖는 언더패널(5)은 주행풍이 후방으로 신속히 유동하도록 유도함으로써 머플러(4)가 주행풍에 의해 냉각될 시간 및 풍량을 제한하는 요인으로 작용한다.
이에 따라서, 종래의 구조에서는 머플러(4) 및 그 주변 부분에 고가의 단열재를 대량으로 투입하여 차열 대책을 수립하였다.
하지만, 차량의 후미까지 언더패널이 확장되는 고성능 차량에 있어서 종래의 구조에서는 고가의 단열재가 추가되더라도 머플러 및 그 주변 부분의 열해(heat damage)만 방지할 뿐이므로 머플러의 냉각 효율을 증대시키가 어려웠다.
따라서, 본 발명에서는 머플러의 냉각성능을 더 효율적으로 향상시킬 수 있도록 언더바디에 장착된 머플러 아래에서 언더패널과 함께 장착되거나 또는 머플러가 노출되도록 언더패널에서 개구된 부분에서 장착될 수 있는 차량용 언더커버를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 언더바디의 센터터널 상에 장착된 머플러 아래로 상기 언더바디에 결합되는 차량용 언더커버에 있어서, 판 모양으로서 상하방향으로 개통되도록 장착홀이 타공된 본체패널;과 상기 장착홀에 결합되는 흡열플레이트; 및 상기 본체패널 아래에서 끝단들 외부로 노출되도록 흡열플레이트에 결합되는 방열파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 흡열플레이트에는 상측면 표면에서 흡열돌기가 돌출된다. 아울러, 상기 흡열플레이트에는 양측 면 각각에 삽입홀들이 다수 개가 타공되어, 일측 끝단은 삽입홀에 끼워지되 타측 끝단이 외부로 노출되도록 방열파이프가 상기 흡열플레이트에 결합된다.
아울러, 본 발명에 따른 상기 본체패널은 중앙이 아랫쪽으로 볼록하게 돌출되도록 절곡된 모양을 가지며, 상기 방열파이프의 양측 끝단은 본체패널에 인접하도록 상측으로 절곡된 모양으로 형성된다.
또한, 상기 방열파이프는, 밀폐된 내부에 봉입된 작동유체가 외부의 온도변화에 따라 응축 및 증발을 반복하여 일측에서 흡열한 열에너지를 타측에서 방출하는 히트파이프(heat pipe)로 구성된다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 외부 이물질로부터 머플러를 보호하기 위해 단순 덮개로써 사용되던 종래의 언더커버에 열교환 기능을 부가하여 머플러를 더욱 효율적으로 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 방열파이프가 하측 외부로 노출되고, 본체패널은 절곡된 모양으로 구성됨에 따라서 언더패널 형상에 의해 주행풍에 의한 냉각이 어려운 차종에도 장착이 가능하다.
본 발명의 흡열플레이트에는 흡열돌기가 형성되어 열에 노출되는 면적을 증가시키고, 상기 방열파이프는 히트파이프로 구성되어 방열 효율을 더욱 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1a 는 차량의 언더바디 전체를 덮도록 언더패널이 장착된 모습을 촬영한 사진,
도 1b 는 종래의 언더커버가 결합되는 모습을 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 언더커버가 언더바디에 장착된 모습을 도시한 도면,
도 3 은 장착홀이 타공된 본체패널에 흡열플레이트와 방열파이프가 결합되어 장착되는 모습을 도시한 도면,
도 4 는 도 2 에 표시된 A-A 부분의 단면도,
도 5 는 본체패널에서 흡열플레이트가 분리된 모습을 도시한 사시도,
도 6 은 삽입홀이 나타나도록 방열파이프가 제거된 흡열플레이트의 모습을 확대하여 도시한 도면,
도 7 은 히트파이프 구조를 갖는 방열파이프의 종단면도와 횡단면도가 도시된 도면.
본 발명에 따른 차량용 언더커버는 차량의 바닥면을 구성하는 언더바디(1)의 센터터널(2)에 장착된 머플러(4) 아래로 장착되며, 이하 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4 를 참조하면, 본 발명의 언더커버(100)는 본체패널(30)에 흡열플레이트(10) 및 방열파이프(20)가 결합되어 장착된다.
상기 본체패널(30)은 종래의 언더커버 모양과 같이 양쪽 각각에 소정의 크기로 단차(段差)가 형성되도록 절곡된 판 모양을 갖되, 흡열플레이트(10)가 끼워질 수 있도록 (도 4 에서 바라볼 때) 상하방향으로 개통되도록 장착홀(31)이 타공된다.
본 발명의 흡열플레이트(10)는 사각 형상의 판 모양으로써 본체패널(30) 보다 더 두꺼운 두께를 갖되, 머플러(4)를 마주하는 상측면 표면에는 다수 개의 흡열돌기들(11)이 도 5 와 도 6 에 도시된 바와 같이 돌출된다. 상기 흡열돌기들(11)은 서로 일정 간격을 두고 이격되어 배치되므로서 머플러(4)에서 방출되는 열의 흡열 가능한 면적을 증가시킨다.
그리고, 상기 흡열플레이트(10)의 서로 대향 위치에 놓은 양측면들 각각에는 방열파이프(20)가 끼워질 수 있도록 삽입홀들(12)이 나란히 배치된다. 따라서, 상기 방열파이프(20)는 본체패널(30) 아래에서 끝단들이 외부로 노출되도록 흡열플레이트(10)의 삽입홀(12)에 끼워진다.
상기 방열파이프(20)가 결합된 흡열플레이트(10)는 두 개의 밴드(40) 및 체결볼트(41)를 통하여 본체패널(30)에 고정결합된다.
전술한 바와 같이 상기 본체패널(30)은 단차가 형성되도록 절곡된 모양으로써 아랫쪽으로 볼록하게 돌출된 모양을 가지므로, 상기 방열파이프(20)의 양측 끝단은 본체패널(30)에 인접하도록 상측으로 절곡된 모양으로 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 상기 방열파이프(20)는 도 7 에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 히트파이프(heat pipe)로 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 방열파이프(20)는 히트파이프로써, 밀폐된 내부에 봉입된 작동유체(윅:wick)가 (삽입홀에 끼워진 쪽에서 머플러에서 발산되는 열을) 흡열하여 액체 상태에서 기체상태로 ①증발한 후, 압력차에 의해 방열파이프(20)의 내부에서 외부로 노출된 끝단 쪽으로 이동하여 외기에 의해 냉각됨에 따라서 ②응축되는 구조를 갖는다.
그리고, 액체 상태로 응측된 작동유체는 방열파이프(20) 내부에서 ③모세관력에 의해 삽입홀(12)에 끼워진 쪽으로 이동하여 전술한 바와 같은 흡열 과정을 반복하게 된다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 종래의 단순덮개로 사용되던 언더커버에 열교환기능을 부가하여 머플러(4)의 냉각효과를 증대시킬 수 있으며, 히트파이프가 방열파이프(20)로 적용됨에 따라 순환식 강제 냉각 구조를 가지므로써 냉각효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
아울러, 머플러(4) 주변에 장착되던 기존의 차열품들을 삭제하여 원가를 절감할 수 있으며 배기가스의 배출 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 흡열플레이트
11 : 흡열돌기
20 : 방열파이프
30 : 본체패널

Claims (5)

  1. 언더바디에 장착된 머플러 아래로 상기 언더바디에 결합되는 차량용 언더커버에 있어서,
    판 모양으로서 장착홀이 타공된 본체패널;과
    상기 장착홀에 결합되는 흡열플레이트; 및
    상기 본체패널 아래에서 끝단이 외부로 노출되도록 흡열플레이트에 결합되는 방열파이프;를 포함하며,
    상기 흡열플레이트의 양측 면 각각에는 삽입홀들이 다수 개가 타공되고, 일측 끝단들이 외부로 노출되도록 방열파이프가 상기 삽입홀에 끼워지는 것을 특징으로 하는 차량용 언더커버.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡열플레이트에는 상측면 표면에서 흡열돌기가 돌출된 것을 특징으로 하는 차량용 언더커버.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 본체패널은 가운데 부분이 아랫쪽으로 볼록하게 돌출되도록 절곡된 모양을 가지며, 상기 방열파이프의 양측 끝단은 본체패널에 인접하도록 상측으로 절곡된 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 언더커버.
  5. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방열파이프는, 밀폐된 내부에 봉입된 작동유체가 외부의 온도변화에 따라 응축 및 증발을 반복하여 일측에서 흡열한 열에너지를 타측에서 방출하는 히트파이프(heat pipe)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 언더커버.
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