KR20190001959A - 자동차용 후드 인슐레이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음 성능이 낮으나 저렴한 레진 펠트와 비싸나 소음 성능이 우수한 폴리우레탄을 이용하여 후드 인슐레이션을 제작하므로, 저렴하면서도 우수한 소음 성능을 가진 자동차용 후드 인슐레이션을 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 본 발명은 상기 레진 펠트와 폴리우레탄을 통기성 필름으로 부착하여 일체로 제작하므로, 통기 구멍을 통해서는 흡음성능을 개선하고, 통기 구멍이 없는 부분에서는 차음 성능을 개선하여 전체적으로 소음 성능을 개선할 수 있게 한 자동차용 후드 인슐레이션을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

Description

자동차용 후드 인슐레이션{HOOD INSULATION FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 후드 인슐레이션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통기성 필름을 사이에 두고 양쪽에 폴리우레탄과 레진 펠트를 부착하고, 그 바깥 면에 각각 부직포를 부착하여 일체로 형성하므로, 저렴하면서도 흡음 성능을 개선할 수 있게 한 것이다.

자동차의 엔진룸에는 엔진과 변속기 그리고 배터리 등 자동차의 주행에 관련하여 중요한 구성 요소를 탑재하고 있다. 이에, 엔진룸에는 후드를 구성하여 엔진룸 내부를 통해 이러한 구성 요소들을 정비하거나 유지 보수할 수 있게 구성한다.

한편, 상기 후드에는 엔진에서 발생한 소음이나 엔진룸 하부를 통해 자동차 주변에서 엔진룸으로 들어온 소음 등을 차단하기 위해 후드 인슐레이션을 장착한다. 이러한 후드 인슐레이션은, 아래의 특허문헌 1 및 특허문헌 2와 같이 다양한 기술로 제작한다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제1315274호

기공이 있는 중공사 흡음재로 인슐레이터를 제조하고, 이 인슐레이터를 자동차의 대쉬 패널 아웃터나 후드의 내측면 등에 장착함으로써, 흡음재에 형성된 중공(기공)을 통해 소음을 저감시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라 공기층과 같은 현상으로 단열 효과도 동시에 얻을 수 있도록 한 흡음성능이 개선된 자동차용 엔진룸 인슐레이터를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 흡음재의 중공의 크기를 미리 정해진 크기로 형성함으로써, 적용 차량에서 발생되는 소음을 저감시키는데 최적의 크기를 적용하여 소음저감 효과를 극대화활 수 있게 한 흡음성능이 개선된 자동차용 엔진룸 인슐레이터를 제공하는데 다른 목적이 있다. 그리고, 이처럼 중공의 형성으로 인슐레이터의 전체 중량을 줄이면서도 흡음효과를 높일 수 있고, 특히 이로 인하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있게 한 흡음성능이 개선된 자동차용 엔진룸 인슐레이터를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2015-0029309호

자동차의 후드나 대시 패널 등에 장착하는 인슐레이션의 기재로 많이 사용하는 폴리우레탄 폼 시트에 탄소나노튜브를 첨가하여 제작함으로써, 발포 폴리우레탄 폼의 셀 구조를 변경하여 그 중량의 증가를 최소화(레진 펠트나 글래스 울 대비 경량화)하면서도 1,200㎐ 이상의 중고주파 대역에서 NVH 성능을 향상할 수 있게 한 자동차의 인슐레이션용 폴리우레탄 폼 시트의 제조방법·인슐레이션 제조방법 및 인슐레이션을 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 기존의 폴리우레탄 폼 시트를 제작하는 것과 공정상의 큰 변화 없이 원액에 탄소나노튜브만 첨가하는 공정을 통해 흡음 성능이 우수한 자동차의 인슐레이션용 폴리우레탄 폼 시트의 제조방법·인슐레이션 제조방법 및 인슐레이을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

하지만, 기존의 후드 인슐레이션(I, I')은, [도 1] 내지 [도 3]을 참조하여 설명하면 다음과 같은 문제가 있다.

(1) [도 2]와 같이 레진 펠트(1)를 기준으로 양쪽에 부직포(3)를 부착하여 후드 인슐레이션(I)을 제작하거나, [도 3]과 같이 폴리우레탄(2)을 기준으로 양쪽에 부직포(3)를 부착하여 후드 인슐레이션(I')을 제작한다.

(2) 이에, 레진 펠트(1)를 사용하는 후드 인슐레이션(I)은 폴리우레탄(2)을 사용하는 후드 인슐레이션(I')보다 저렴하게 제작할 수 있으나, 소음 성능이 떨어지는 문제가 있다.

(3) 또한, 폴리우레탄(2)을 사용하는 후드 인슐레이션(I')은 레진 펠트(1)를 사용하는 후드 인슐레이션(I)보다 소음 성능은 우수하나 제조원가가 높아지는 문제가 있다.

한국등록특허 제1315274호 (등록일 : 2013.09.30) 한국공개특허 제10-2015-0029309호 (공개일 : 2015.03.18)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 소음 성능이 낮으나 저렴한 레진 펠트와 비싸나 소음 성능이 우수한 폴리우레탄을 이용하여 후드 인슐레이션을 제작하므로, 저렴하면서도 우수한 소음 성능을 가진 자동차용 후드 인슐레이션을 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 상기 레진 펠트와 폴리우레탄을 통기성 필름으로 부착하여 일체로 제작하므로, 통기 구멍을 통해서는 흡음성능을 개선하고, 통기 구멍이 없는 부분에서는 차음 성능을 개선하여 전체적으로 소음 성능을 개선할 수 있게 한 자동차용 후드 인슐레이션을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 후드 인슐레이션은, 제1 부직포(10), 레진 펠트(20), 통기성 필름(30), 폴리우레탄(40) 및 제2 부직포(50)가 차례로 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1 부직포(10)와 제2 부직포(50)는 면밀도가 30~100g/㎡인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레진 펠트(20)는, 면밀도가 800~1,200g/㎡인 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 폴리우레탄(40)은, 밀도가 15~20㎏/㎥인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 후드 인슐레이션은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 저렴하고 소음 성능이 나쁜 레진 펠트와 비싸나 소음 성능이 우수한 폴리우레탄을 이용하여 저렴하면서도 후드 인슐레이션에서 요구하는 충분한 소음 성능을 얻을 수 있다.

(2) 특히, 레진 펠트와 폴리우레탄을 통기성 필름으로 부착하므로, 접착제와 같은 별도의 부착 물질을 사용하지 않고서도 이들 레진 펠트와 폴리우레탄을 일체로 부착할 수 있다.

(3) 또한, 통기성 필름은 통기 구멍을 통해 흡음 작용이 이루어지고, 통기 구멍이 없는 부분을 통해 차음 작용이 이루어지므로, 흡차음 성능을 모두 높일 수 있다.

[도 1]은 후드 인슐레이션의 장착 위치를 보여주기 위한 자동차의 한 가지 예를 보여주는 평면도이다.
[도 2]는 종래 후드 인슐레이션의 한 가지 종류의 층 구조를 보여주는 단면도이다.
[도 3]은 종래 후드 인슐레이션의 다른 한 가지 종류의 층 구조를 보여주는 단면도이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 후드 인슐레이션의 층 구조를 보여주기 위한 단면도이다.
[도 5]는 본 발명에 따라 레진 펠트와 폴리우레탄을 포함한 실시예와, 레진 펠트만 포함한 비교예 1, 그리고 폴리우레탄으로 제작한 비교예 2의 주파수 변화에 따른 흡음률을 보여주는 그래프이다.

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

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

(구성)

본 발명에 따른 자동차용 후드 인슐레이션은, [도 4]와 같이, 제1 부직포(10), 레진 펠트(20), 통기성 필름(30), 폴리우레탄(40) 그리고 제2 부직포(50)를 겹겹이 쌓아서 일체로 이루어진 것이다.

특히, 상기 통기성 필름(30)은 레진 펠트(20)와 폴리우레탄(40)을 서로 부착하게 하는 기능과 더불어 흡음과 차음 성능을 통해 소음 성능을 개선할 수 있게 구성하므로, 서로 다른 특성을 가진 레진 펠트(20)와 폴리우레탄(40)을 통해 저렴하면서도 후드 인슐레이션에서 요구하는 흡음 성능 이상의 성능을 얻을 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

통기성 필름(30)은, [도 4]와 같이, 미리 정한 간격을 두고 여러 개의 통기 구멍(31)을 관통 형성한 필름을 말한다. 이때의 필름은 양쪽에 각각 후술할 레진 펠트(20)와 폴리우레탄(40)을 부착하는 접착제 기능과 더불어 흡음과 차음 성능을 함께 갖게 한다.

즉, 통기성 필름(30)은 수분은 차단하고 공기를 통과시킬 수 있게 미리 정한 간격으로 여러 개의 통기 구멍(31)을 형성한 통상의 기술로 제작한 필름으로, 그 양쪽에 레진 펠트(20)와 폴리우레탄(40)을 맞대고 열 성형하거나 압착함에 따라 통기성 필름(30)이 녹으면서 부착 기능을 한다. 또한, 통기성 필름(30)은 이처럼 공기가 통과하는 통기 구멍(31)으로 소음이 지나가게 하여 흡음 성능을 얻고, 통기 구멍(31)이 형성되지 않은 부분을 통해 차음 성능을 얻게 하는 것이다.

이는, 통상적으로 부착 기능을 가진 필름을 사용할 수도 있으나, 이때의 필름은 차음 성능을 얻을 수 있으나 흡음 성능을 얻을 수 없다.

레진 펠트(20)와 폴리우레탄(40)은, [도 4]와 같이, 상술한 통기성 필름(30)의 양쪽 면에 각각 구성한다. 이러한 레진 펠트(20)와 폴리우레탄(40)은 본 발명이 속한 기술 분야에서 흡음 재질로 많이 사용하는 것으로, 특히 레진 펠트(20)는 폴리우레탄(40)보다 저렴하나 소음성능이 떨어지고, 반대로 폴리우레탄(40)은 레진 펠트(20)보다 비싸나 소음 성능이 높은 것으로 알려졌다.

이에, 본 발명은 이처럼 서로 다른 특성을 가진 레진 펠트(20)와 폴리우레탄(40)을 적절하게 조합하여 저렴하면서도 소음 성능을 높일 수 있게 하기 위함이다. 이를 위해, 본 발명에서, 상기 레진 펠트(20)는 면밀도가 800~1,200g/㎡인 것을 사용하고, 상기 폴리우레탄(40)은 밀도가 15~20㎏/㎥인 것을 사용한다.

제1 및 제2 부직포(10, 50)는, [도 4]와 같이, 각각 레진 펠트(20)와 폴리우레탄(40)의 바깥 면에 구성한다. 이때의 제1 및 제2 부직포(10, 50)는 본 발명이 속한 기술 분야에서 흡습과 발수에 사용하는 통상의 기술로 제작한 부직포를 사용한다. 이때, 상기 제1 및 제2 부직포(10, 50)는 면밀도가 30~100g/㎡인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 및 제2 부직포(10, 50)는 면밀도가 같은 것을 사용할 수도 있고 서로 다른 면밀도인 것을 사용할 수도 있다.

이상과 같이 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 후드 인슐레이션과 기존 레진 펠트나 폴리우레탄으로만 이루어진 비교예의 주파수에 대한 흡음률을 비교하면 다음의 [표 1]과 [도 5]와 같다.

실시예와 [비교예 1] 그리고 [비교예 2]는, [표 1]과 같이, 실시예에는 통기성 필름을 이용하여 레진 펠트와 폴리우레탄을 모두 사용하고, 비교예에서는 레진 펠트와 폴리우레탄 중에서 어느 하나로만 구성하였다. 그리고, 제1 및 제2 부직포는 서로 다른 면밀도(90g/㎡과 40g/㎡)를 가진 부직포를 사용했으며, 레진 펠트는 면밀도가 1,000g/㎡인 것을, 폴리우레탄은 밀도가 18㎏/㎥인 것을 각각 사용했다.

구분	제1 부직포 (90g/㎡)	레진 펠트 (1,000g/㎡)	통기성 필름	폴리우레탄 (18㎏/㎥)	제2 부직포 (40g/㎡)
실시예	●	●	●	●	●
비교예 1	●	●			●
비교예 2	●			●	●

이러한 실시예와 [비교예 1] 그리고 [실시예 2]에 대하여 잔향실에서 알파 케빈을 이용하여 주파수 변화에 따른 흡음률을 측정한 결과는 [도 5]와 같다. 여기서, "알파 케빈"은 스위스의 RIETER사에서 개발한 잔향실 축소 모델의 상표로 흡음률 측정 장비를 말한다. 또한, [도 5]에서, 파란선은 실시예의 흡음률 그래프를, 붉은 선은 [비교예 1]의 흡음률 그래프를, 연두색 선은 [비교예 2]의 흡음률을, 가로축은 주파수(㎐)를, 세로축은 흡음률을 각각 나타낸다.

흡음률을 측정한 결과, [도 5]와 같이, 주파수 대역이 높아질수록 차이가 줄어들기는 하나, 통상적으로 사람이 들을 수 있는 주파수 대역인 16~2,000㎐ 범위에서 실시예가 [비교예 1]이나 [비교예 2]보다 우수한 것을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 저렴하면서도 소음 성능이 떨어지는 레진 펠트와 이보다 비싸나 소음 성능이 우수한 폴리우레탄을 통기성 필름으로 부착하여 사용함으로써, 이러한 레진 펠트와 폴리우레탄을 각각 사용할 때보다 소음 성능을 개선할 수 있다.

10 : 제1 부직포
20 : 레진 펠트
30 : 통기성 필름
40 : 폴리우레탄
50 : 제2 부직포

Claims (4)

1. 제1 부직포(10),
   레진 펠트(20),
   통기성 필름(30),
   폴리우레탄(40) 및
   제2 부직포(50)가 차례로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 후드 인슐레이션.
   
2. 제1 항에서,
   상기 제1 부직포(10)와 제2 부직포(50)는 면밀도가 30~100g/㎡인 것을 특징으로 하는 자동차용 후드 인슐레이션.
   
3. 제1 항에서,
   상기 레진 펠트(20)는,
   면밀도가 800~1,200g/㎡인 것을 특징으로 하는 자동차용 후드 인슐레이션.
   
4. 제1 항에서,
   상기 폴리우레탄(40)은,
   밀도가 15~20㎏/㎥인 것을 특징으로 하는 자동차용 후드 인슐레이션.

Images