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KR102460147B1 - 압력 용기 - Google Patents

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KR102460147B1
KR102460147B1 KR1020210000442A KR20210000442A KR102460147B1 KR 102460147 B1 KR102460147 B1 KR 102460147B1 KR 1020210000442 A KR1020210000442 A KR 1020210000442A KR 20210000442 A KR20210000442 A KR 20210000442A KR 102460147 B1 KR102460147 B1 KR 102460147B1
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KR
South Korea
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sealing
liner
boss
groove
circumferential direction
Prior art date
Application number
KR1020210000442A
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English (en)
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KR20220099155A (ko
Inventor
박병학
배민관
Original Assignee
주식회사 성우하이텍
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Publication date
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Priority to US17/166,267 priority patent/US11435031B2/en
Priority to EP21210629.8A priority patent/EP4023926A1/en
Priority to CN202111441602.7A priority patent/CN114719177B/zh
Publication of KR20220099155A publication Critical patent/KR20220099155A/ko
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Abstract

실링성능이 개선되도록, 본 발명은 원통형으로 구비되어 중앙부에 상하방향을 따라 관통홀이 관통 형성되는 보스연장부와, 상기 보스연장부의 하부에 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 일체로 확장되며 반경방향 내측에 상기 관통홀이 상하방향으로 연장되는 보스플랜지부를 포함하는 보스부; 용기형으로 구비되어 내부에 유체가 수용되도록 상기 관통홀에 연통되는 수용공간이 형성되되, 상부가 상기 보스플랜지부의 하면을 따라 인서트 사출되어 밀폐 결합되는 라이너부; 및 상기 보스플랜지부의 하부와 상기 라이너부의 상부 간의 경계영역에 상기 수용공간에 수용된 유체의 유출이 차단되도록 밀폐 결합되는 실링부를 포함하는 압력 용기를 제공한다.

Description

압력 용기{pressure vessel}
본 발명은 압력 용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실링성능이 개선되는 압력 용기에 관한 것이다.
일반적으로 수소, 질소, 천연가스 등 다양한 종류의 가스를 저장하고, 필요에 따라 저장된 가스를 배출하기 위하여 가스의 저장 용기가 필요하다. 특히, 가스는 용기 내 저장 밀도가 낮기 때문에 고압으로 저장될 필요가 있으며, 이러한 고압 환경에서 이용하기 압력 용기가 필수적이다.
예컨대, 연료전지자동차 또는 압축천연가스자동차를 포함하는 대체연료가스 차량은 연료 가스의 저장방식에 따라 저장시스템의 구조가 달라지며, 현재에는 저장시스템의 단가, 무게 및 단순함을 고려하여 압축가스 형태의 저장방식이 각광받고 있다. 하지만, 기체 상태의 연료는 에너지 저장밀도가 낮아 더 많은 운행거리를 확보하려면 저장량을 늘리거나, 저장압력을 높여야 한다. 특히, 자동차의 경우 가스 저장시스템 탑재 공간이 한정되어 있어 저장탱크의 크기를 늘리는 것은 한계가 있으므로 보다 고압의 가스를 안전하게 저장하는 것이 탱크기술의 핵심이다.
그리고, 연료가스 저장탱크 중 복합재 탱크의 경우, 압축가스로 인한 내압을 감당하기 위해 비강도 및 비강성이 높은 섬유강화 복합재료로 외피를 보강하며, 내부에는 가스의 기밀성을 유지하는 라이너(Liner)가 삽입된다. 이때, 연료가스 저장 탱크는 라이너의 재질에 따라 형태가 나뉘며, 알루미늄과 같은 금속재질의 라이너가 삽입된 탱크를 타입 3으로, 고밀도 폴리머 라이너가 삽입된 탱크를 타입 4로 구분한다.
상세히, 타입 3의 경우, 안정성은 상대적으로 높으나, 고가이고, 내피로특성이 떨어지는 단점이 있는 반면, 타입 4 탱크는 타입 3에 비해 저렴하고 내피로특성은 우수하나, 수소의 누출(leakage) 및 내투과성능이 떨어지는 등 안전성의 문제가 있다. 특히, 외부 밸브 장착을 위해 적용되는 금속노즐과 몸통의 플라스틱 재료가 이종(異種)인 관계로 보스연장부위의 기밀 건전성이 중요하다.
즉, 플라스틱 라이너를 사용하여 압력 용기를 제조하는 경우라도 노즐보스는 라이너와 다른 금속재 또는 비금속재를 사용해야 했으며, 이로 인해 금속재 라이너를 사용할 때 발생되지 않았던 금속성 또는 비금속성 노즐보스와 플라스틱 라이너 간의 접합력이 저하되는 문제점이 있었다.
여기서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 종래에는 플라스틱 라이너와 금속성 노즐보스를 결착하기 위한 플라스틱 조임쇠를 이용하였으나, 이는 플라스틱 라이너 내부에 조임쇠를 설치하기 어렵다는 또 다른 문제를 야기시켰다.
다른 방법으로, 노즐보스에 홈을 만들어 노즐보스를 플라스틱 라이너에 삽입성형하는 방법으로 사용하기도 하였으나, 이 또한 완벽한 접합 상태를 구현하기에는 다소 무리가 있었다.
따라서, 금속성 또는 비금속성의 노즐보스와 플라스틱 라이너 간의 접합력을 향상시켜 내부에 충진된 유체의 비이상적인 유출을 방지하도록 하는 연구가 시급한 실정이다.
한국 등록특허 제10-1806643호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 실링성능이 개선되는 압력 용기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 원통형으로 구비되어 중앙부에 상하방향을 따라 관통홀이 관통 형성되는 보스연장부와, 상기 보스연장부의 하부에 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 일체로 확장되며 반경방향 내측에 상기 관통홀이 상하방향으로 연장되는 보스플랜지부를 포함하는 보스부; 용기형으로 구비되어 내부에 유체가 수용되도록 상기 관통홀에 연통되는 수용공간이 형성되되, 상부가 상기 보스플랜지부의 하면을 따라 인서트 사출되어 밀폐 결합되는 라이너부; 및 상기 보스플랜지부의 하부와 상기 라이너부의 상부 간의 경계영역에 상기 수용공간에 수용된 유체의 유출이 차단되도록 밀폐 결합되는 실링부를 포함하되, 상기 보스플랜지부에는 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 돌출되는 실링단턱이 형성되고, 상기 보스플랜지부의 하면을 따라 연장된 상기 라이너부의 내측단 하부에는 상기 실링단턱의 반경방향 외측단에 대향되는 영역으로부터 실링홈이 상향 함몰 형성되며, 상기 실링부는 원주방향을 따라 상기 관통홀의 반경방향 외측을 감싸는 형태로 구획 이격되며 연장되되 반경방향 내측 상면이 상기 실링단턱의 하면에 면접촉됨과 동시에 반경방향 외측 상면이 상기 라이너부의 상부에 형성된 라이너연장부의 하면에 면접촉되는 실링플레이트와, 상기 실링플레이트의 상부로부터 일체로 상향 연장되되 반경방향 내측면이 상기 실링단턱의 외측단에 면접촉됨과 동시에 상면이 상기 실링홈에 밀착 형합되는 실링형합부를 포함하며, 상기 실링플레이트의 상면에는 제1실링돌기 및 제3실링돌기가 상향 연장되고, 상기 실링형합부의 상면에는 상단이 상기 실링홈에 탄성 가압되도록 원주방향을 따라 상기 실링홈을 향하여 일체로 연장 돌설되는 제2실링돌기가 형성됨을 특징으로 하는 압력 용기를 제공한다.
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상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 보스플랜지부의 하부에 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 단면 직경이 역사다리꼴 형태로 연속적으로 확장되며 함몰 형성된 형합밀착홈에 라이너부의 형합확장부가 밀착 형합되므로 라이너부의 반복 수축 및 이완시에도 보스부와의 결합력이 견고하게 유지되어 기밀성이 현저히 개선될 수 있다.
둘째, 실링플레이트 상면이 실링단턱 및 라이너연장부의 하면에 면접촉됨과 동시에 실링플레이트의 상부로부터 일체로 상향 연장된 실링형합부가 실링단턱의 외측단과 실링홈에 이중으로 면접촉되므로 실링성능이 현저히 개선될 수 있다.
셋째, 실링플레이트의 내측 상면 및 외측 상면, 그리고 실링형합부의 상면에 복수개의 실링돌기가 원주방향 따라 연속적으로 다중 상향 돌설되어 각 상단이 실링단턱, 실링홈 및 라이너연장부를 다중으로 집중 가압하므로 유체의 누설이 안정적으로 차단될 수 있다.
넷째, 보스플랜지부의 하면에 상측으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 함몰된 제1경사홈과 반경방향 외측으로 경사지게 함몰되는 제2경사홈에 라이너연장부의 제1경사돌기 및 제2경사돌기가 인서트 사출되어 형합되므로 보스부와 라이너부간의 상하 유격 발생 및 변형이 최소화되어 유체 유출을 최소화할 수 있다.
다섯째, 보스플랜지부의 외측단에 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 단면 직경이 연속적으로 확장되며 함몰된 외곽형합홈에 라이너부의 외곽형합돌기가 인서트 사출되어 형합되면 제1경사돌기, 제2경사돌기 및 외곽형합돌기가 보스부를 다방향에서 견고하게 고정하므로 고정력이 현저히 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 용기를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 용기를 나타낸 부분단면도.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력 용기를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 용기를 나타낸 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 용기를 나타낸 부분단면도이고, 도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압력 용기(100)는 보스부(10), 라이너부(20) 및 실링부(30)를 포함한다.
여기서, 상기 압력 용기(100)는 내부에 산소, 천연가스, 질소, 수소 등의 각종 유체를 보관하기 위해 사용되는 용기로, 반복적으로 상기 유체가 선택적으로 유입 및 배출되도록 구비될 수 있다. 이때, 상기 유체는 700bar의 고압으로 상기 압력 용기(100) 내부에 저장될 수 있다.
한편, 상기 보스부(10)는 원통형으로 구비되어 중앙부에 상하방향을 따라 관통홀(12)이 관통 형성되는 보스연장부(11)를 포함함이 바람직하다. 또한, 상기 보스부(10)는 상기 보스연장부(11)의 하부에 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 일체로 확장되며 반경방향 내측에 상기 관통홀(12)이 상하방향으로 연장되는 보스플랜지부(13)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 보스연장부(11) 및 상기 보스플랜지부(13)는 상호 일체로 형성되며, 상기 보스연장부(11)는 상기 보스부(10)의 상측에 형성되고 상기 보스플랜지부(13)는 상기 보스부(10)의 하측에 형성됨으로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 보스연장부(11)의 외측면은 상단으로부터 하부의 상기 보스플랜지부(13)와의 경계영역으로 갈수록 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 함몰되며 라운드진 형태로 오목하게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 보스플랜지부(13)의 상면은 상부의 상기 보스연장부(11)와의 경계영역으로부터 하단으로 갈수록 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 확장되는 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 보스연장부(11) 및 상기 보스플랜지부(13)를 포함하는 상기 보스부(10)는 금속성의 스틸 또는, 비금속성의 알루미늄 등을 가공하여 제조될 수 있으며, 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 관통홀(12)은 상기 보스연장부(11) 및 상기 보스플랜지부(13)의 내부에 상하방향을 따라 관통 형성될 수 있으며, 상단이 외측으로 개구되며 하단이 상기 라이너부(20) 내부의 수용공간(20a)에 연통됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 관통홀(12)에는 상기 압력 용기(100)로의 유체의 유입 및 상기 압력 용기(100)의 외부로의 유체의 배출시 외부장치(미도시)와 나사 체결되어 유체 유출이 방지되도록 상측 내주면에 나사산이 형성될 수 있다.
한편, 상기 압력 용기(100)는 상부가 상기 보스연장부(11)의 외측면 및 상기 보스플랜지부(13)의 상면을 감싸는 형태로 밀착 커버하도록 구비되는 복합커버부(40)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 복합커버부(40)는 상기 보스부(10)를 밀착 커버하는 상부로부터 하향 연장되는 상하방향 중앙측 내면이 상기 라이너부(20)를 감싸도록 구비됨이 바람직하다.
이러한 상기 복합커버부(40)는 카본섬유, 유리섬유 또는 합성 폴리아미드 섬유 등의 보강섬유를 에폭시수지 등의 수지에 함침시켜, 상기 보스부(10) 및 상기 라이너부(20)의 외측에 기설정된 두께로 필라멘트 권취되거나 적층될 수 있다.
이를 통해, 상기 복합커버부(40)가 상기 보스부(10) 및 상기 라이너부(20)의 외측에 권취되거나 적층됨에 따라 상기 라이너부(20) 내부의 수용공간(20a)의 내압성이 향상될 수 있다.
한편, 상기 라이너부(20)는 용기형으로 구비되어 내부에 유체가 수용되도록 상기 관통홀(12)에 연통되는 상기 수용공간(20a)이 형성되되, 상부가 상기 보스플랜지부(13)의 하면을 따라 인서트 사출되어 밀폐 결합됨이 바람직하다. 또한, 상기 라이너부(20)는 하부가 보스테일부(210)의 상면을 따라 인서트 사출되어 밀폐 결합됨이 바람직하다. 이때, 상기 보스테일부(210)는 상기 보스부(10)와 동종재질로서 구비될 수 있다.
여기서, 상기 라이너부(20)는 상기 보스부(10)와 이종(異種) 재질인 합성수지 재질로 구비될 수 있다. 이때, 상기 보스부(10)가 상부금형(미도시)과 하부금형(미도시) 사이에 삽입되고, 상기 상부금형(미도시)과 상기 하부금형(미도시) 사이에 상기 보스부(10)와 연통되는 이격공간(미도시)이 형성될 수 있다.
그리고, 합성수지가 상기 이격공간(미도시)으로 주입되어 경화됨에 따라 상기 라이너부(20)가 인서트 사출되어 제조될 수 있다. 또한, 상기 라이너부(20)는 상부 및 하부가 개별 제조되어 상호간 레이저 용접을 통해 상호 결합될 수 있다.
한편, 상기 보스플랜지부(13)에는 하부에 상기 관통홀(12)의 반경방향 외측을 감싸며 구획 이격되되 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 단면 직경이 연속적으로 확장되는 형합밀착홈(13a)이 함몰 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 형합밀착홈(13a)은 역사다리꼴 형태의 단면으로 함몰 형성될 수 있다. 또한, 상기 형합밀착홈(13a)은 반경방향 내측으로 갈수록 상측으로 상향 경사지게 형성될 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 상기 형합밀착홈(13a)의 하면이 저면과 수평하게 형성될 수 있으며, 내측면 및 상면이 경사진 형태로 형성될 수 있다.
더불어, 상기 라이너부(20)에는 상기 형합밀착홈(13a)과의 대향부에 상기 형합밀착홈(13a)과 밀착 형합되도록 형합확장부(22)가 인서트 사출되어 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 형합확장부(22)는 상기 라이너부(20)의 상기 형합밀착홈(13a)과의 대향부에 상기 형합밀착홈(13a)과 밀착 형합되도록 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 직경이 확장되도록 형성됨이 바람직하다.
상세히, 상기 라이너부(20)의 상부에는 상기 보스플랜지부(13)의 하면을 따라 반경방향 내측방향으로 연장되며 상면이 상기 보스플랜지부(13)의 하면에 밀착되는 라이너연장부(21)가 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 라이너연장부(21)의 반경방향 내측단에는 확장연장부(23)가 상기 보스플랜지부(113)의 하면에 대응되는 상면 윤곽으로 일체로 연장 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 형합확장부(22)는 상기 확장연장부(23)의 내측단으로부터 반경방향 내측으로 더 연장되되, 반경방향 내측으로 갈수록 상측으로 상향 경사지게 형성될 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 상기 형합확장부(22)는 하면이 저면과 수평하게 형성될 수 있으며, 내측면 및 상면이 경사진 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 형합확장부(22)는 인서트 사출되어 제조됨에 따라 상기 형합밀착홈(13a)에 밀착 형합됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 보스플랜지부(13)의 하부에 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 단면 직경이 역사다리꼴 형태로 연속적으로 확장되며 함몰 형성된 상기 형합밀착홈(13a)에 상기 라이너부(20)의 형합확장부(22)가 밀착 형합된다. 따라서, 상기 라이너부(20)의 반복 수축 및 이완시에도 상기 보스부(10)와의 결합력이 견고하게 유지되어 기밀성이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 상기 보스플랜지부(13)에는 상기 형합밀착홈(13a)의 하부로부터 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 돌출되는 실링단턱(13b)이 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 보스플랜지부(13)의 하면을 따라 연장된 상기 라이너부(20)의 반경방향 내측단 하부에는 상기 실링단턱(13b)의 반경방향 외측단에 대향되는 영역으로부터 실링홈(24)이 상향 함몰 형성됨이 바람직하다.
이때, 바람직하게는 상기 실링홈(24)은 상기 확장연장부(23)의 하면에 상향 함몰 형성될 수 있다. 여기서, 상기 실링홈(24)은 상기 라이너부(20)의 인서트 사출시 금형의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 경우에 따라 후가공될 수도 있다.
또한, 상기 실링홈(24)의 내측 상면 높이는 상기 실링단턱(13b)의 상단 및 하단 사이의 중앙측에 대응되는 높이로 설정될 수 있다.
그리고, 상기 실링단턱(13b)의 반경방향 외측단 중 상측이 상기 확장연장부(23)의 내측단에 면접촉 밀착될 수 있다. 이때, 상기 실링단턱(13b)의 반경방향 외측단과 상기 확장연장부(23)의 내측단 사이의 경계영역 하측에 상기 실링부(30)가 밀착 배치됨이 바람직하다.
한편, 상기 실링부(30)는 상기 보스플랜지부(13)의 하부와 상기 라이너부(20)의 상부 간의 경계영역에 상기 수용공간(20a)에 수용된 유체의 유출이 차단되도록 밀폐 결합됨이 바람직하다.
여기서, 상기 실링부(30)는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM, Ethylene Propylene Diene Monomer)를 포함하는 탄성 재질로 구비됨이 바람직하다. 여기서, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머는 내오존성, 내후성, 내열성, 내용제성 등이 뛰어나고 다른 합성고무에 비하여 비중이 작으며, 충전제, 오일등의 고충전이 가능하여 경제성이 매우 뛰어난 합성고무이다.
그리고, 상기 실링부(30)는 상호 일체로 형성된 실링플레이트(31) 및 실링형합부(32)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 실링플레이트(31) 및 상기 실링형합부(32)는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머를 포함하는 탄성 재질로 구비됨으로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 실링플레이트(31)는 원주방향을 따라 상기 관통홀(12)의 반경방향 외측을 감싸는 형태로 상기 관통홀(12)로부터 구획 이격되며 연장되는 링형으로 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 실링플레이트(31)는 반경방향 내측 상면(31a)이 상기 실링단턱(13b)의 하면에 면접촉됨이 바람직하다. 이와 동시에, 상기 실링플레이트(31)는 반경방향 외측 상면(31b)이 상기 라이너부(20)의 상부에 형성된 상기 라이너연장부(21)의 하면에 면접촉됨이 바람직하다.
그리고, 상기 실링형합부(32)는 상기 실링플레이트(31)의 반경방향 내측 상면(31a) 및 반경방향 외측 상면(31b) 사이의 상부로부터 일체로 상향 연장됨이 바람직하다.
또한, 상기 실링형합부(32)는 반경방향 내측면이 상기 실링단턱(13b)의 반경방향 외측단에 면접촉됨과 동시에 상면이 상기 실링홈(24)에 면접촉되며 밀착 형합됨이 바람직하다.
따라서, 상기 실링플레이트(31) 상면이 상기 실링단턱(13b) 및 상기 라이너연장부(21)의 하면에 면접촉된다. 이와 동시에, 상기 실링플레이트(31)의 상부로부터 일체로 상향 연장된 상기 실링형합부(32)가 상기 실링단턱(13b)의 외측단과 상기 실링홈(24)에 이중으로 면접촉되므로 실링성능이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 상기 실링플레이트(31) 및 상기 실링형합부(32)에는 제1실링돌기(33), 제2실링돌기(34) 및 제3실링돌기(35)를 포함하는 복수개의 실링돌기가 형성됨이 바람직하다.
상세히, 상기 실링플레이트(31)의 반경방향 내측 상면(31a)에는 원주방향을 따라 연속적으로 상기 실링단턱(13b)의 하면을 향하여 일체로 상향 연장 돌설되는 상기 제1실링돌기(33)가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 제1실링돌기(33)의 상단이 상기 실링단턱(13b)의 하면에 탄성 가압됨이 바람직하다. 이때, 상기 실링플레이트(31)의 반경방향 내측 상면(31a)이 상기 실링단턱(13b)의 하면에 면접촉된 상태에서 상기 제1실링돌기(33)가 상향 가압되는 영역의 실링력이 더욱 증가될 수 있다.
또한, 상기 실링형합부(32)의 상면에는 원주방향을 따라 연속적으로 상기 실링홈(24)을 향하여 일체로 상향 연장 돌설되는 상기 제2실링돌기(34)가 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 제2실링돌기(34)의 상단이 상기 실링홈(24)에 탄성 가압됨이 바람직하다. 더욱이, 상기 실링형합부(32)의 상면이 상기 실링홈(24)에 면접촉된 상태에서 제2실링돌기(34)가 상향 가압되는 영역의 실링력이 더욱 증가될 수 있다.
더불어, 상기 실링플레이트(31)의 반경방향 외측 상면(31b)에는 원주방향을 따라 연속적으로 상기 라이너연장부(21)의 하면을 향하여 일체로 상향 연장 돌설되는 상기 제3실링돌기(35)가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 제3실링돌기(35)의 상단이 상기 라이너연장부(21)의 하면에 탄성 가압됨이 바람직하다. 이때, 상기 실링플레이트(31)의 반경방향 외측 상면(31b)이 상기 라이너연장부(21)의 하면에 면접촉된 상태에서 상기 제3실링돌기(35)가 상향 가압되는 영역의 실링력이 더욱 증가될 수 있다.
즉, 상기 제1실링돌기(33), 상기 제2실링돌기(34) 및 상기 제3실링돌기(35)의 각 상단이 상기 실링단턱(13b), 상기 실링홈(24) 및 상기 라이너연장부(21)를 다중으로 상향 가압되며, 가압되는 각 영역으로 실링력이 집중될 수 있다.
따라서, 상기 실링플레이트(31)의 반경방향 내측 상면(31a) 및 반경방향 외측 상면(31b), 그리고 상기 실링형합부(32)의 상면에 상기 제1실링돌기(33), 상기 제2실링돌기(34) 및 상기 제3실링돌기(35)가 형성된다.
이에 따라, 상기 제1실링돌기(33), 상기 제2실링돌기(34) 및 상기 제3실링돌기(35)의 각 상단이 상기 실링단턱(13b), 상기 실링홈(24) 및 상기 라이너연장부(21)를 다중으로 집중 가압하므로 유체의 누설이 안정적으로 차단될 수 있다.
한편, 상기 실링플레이트(31)의 하면은 평탄면으로서 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 실링부(30)는 링형으로 구비되어 상기 실링플레이트(31)의 하면에 상면이 면접촉되며 반경방향 내측단이 상기 보스플랜지부(13)에 밀착되는 실링가압부(36)를 더 포함함이 바람직하다.
또한, 상기 실링부(30)는 링형으로 구비되어 상기 실링가압부(36)의 하면에 상면이 면접촉되고 반경방향 내측에 체결나사산(37a)이 형성되는 가압너트(37)를 더 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 가압너트(37)의 반경방향 내측에 대향되는 상기 보스플랜지부(13)의 하부 일측에는 상기 체결나사산(37a)이 결합되도록 나사결합부(13f)가 형성됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 가압너트(37)가 하측에서 상측으로 체결되어 조임됨에 따라 상기 실링가압부(36), 상기 실링플레이트(31) 및 상기 실링형합부(32)가 상향 가압되어 상기 보스부(10) 및 상기 라이너부(20) 간의 경계영역에 밀착될 수 있다.
한편, 상기 보스플랜지부(13)의 하면에는 상측으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 함몰되는 제1경사홈(13c)이 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 보스플랜지부(13)의 하면에는 상기 제1경사홈(13c)으로부터 반경방향 외측으로 이격된 위치로부터 상측으로 갈수록 반경방향 외측으로 경사지게 함몰되는 제2경사홈(13d)이 형성됨이 바람직하다.
즉, 상기 제1경사홈(13c) 및 상기 제2경사홈(13d)은 상측으로 갈수록 상호간 멀어지는 방향인 반경방향 양측으로 각각 함몰됨이 바람직하다. 이때, 상기 제1경사홈(13c)과 상기 라이너연장부(21) 사이의 제1함몰각도는 상기 제2경사홈(13d)과 상기 라이너연장부(21) 사이의 제2함몰각도와 상호 대응되도록 설정될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 제1함몰각도는 상기 제2함몰각도와 상호간 상이하게 설정될 수도 있다.
그리고, 상기 라이너부(20)의 상부에 형성된 상기 라이너연장부(21)의 상면에는 상기 제1경사홈(13c) 및 상기 제2경사홈(13d)에 각각 형합 삽입되는 제1경사돌기(25) 및 제2경사돌기(26)가 각각 인서트 사출되어 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 제1경사돌기(25) 및 상기 제2경사돌기(26)는 상기 라이너연장부(21)로부터 일체로 연장 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 제1경사돌기(25)는 상기 라이너연장부(21)의 일측으로부터 상측으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 연장되어 상기 제1경사홈(13c)에 형합됨이 바람직하다.
또한, 상기 제2경사돌기(26)는 상기 제1경사돌기(25)로부터 반경방향 외측으로 이격된 위치의 상기 라이너연장부(21)로부터 상측으로 갈수록 반경방향 외측으로 경사지게 연장되어 상기 제2경사홈(13d)에 형합됨이 바람직하다. 즉, 상기 제1경사돌기(25) 및 상기 제2경사돌기(26)는 상측으로 갈수록 상호간 멀어지는 방향인 반경방향 양측으로 각각 연장됨이 바람직하다.
따라서, 상기 보스플랜지부(13)의 하면에 상측으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 함몰되는 제1경사홈(13c)과 상기 제1경사홈(13c)으로부터 이격되되 상측으로 갈수록 반경방향 외측으로 경사지게 함몰되는 제2경사홈(13d)이 형성된다.
또한, 상기 제1경사홈(13c)과 상기 제2경사홈(13d)에 상기 라이너연장부(21)의 제1경사돌기(25) 및 제2경사돌기(26)가 각각 인서트 사출되어 형합된다. 이를 통해, 상기 보스부(10)와 상기 라이너부(20)간의 상하 유격 발생 및 변형이 최소화되어 유체 유출을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 보스플랜지부(13)의 반경방향 외측단에는 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 단면 직경이 연속적으로 확장되는 외곽형합홈(13e)이 함몰 형성될 수 있다. 이때, 바람직하게는 상기 외곽형합홈(13e)이 상기 보스플랜지부(13)의 반경방향 외측단측 상면으로부터 함몰 형성될 수 있다.
그리고, 상기 외곽형합홈(13e)에 대향되는 상기 라이너부(20)의 상부에는 상기 외곽형합홈(13e)에 밀착 형합되도록 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 직경이 확장되는 외곽형합돌기(27)가 인서트 사출되어 연장 돌출됨이 바람직하다.
상세히, 상기 외곽형합돌기(27)는 상기 라이너연장부(21)의 반경방향 외측으로부터 상기 보스플랜지부(13)의 반경방향 외측단을 감싸도록 1차 상향 연장되되 상기 외곽형합홈(13e)을 향하여 2차 절곡 연장될 수 있다. 이때, 상기 외곽형합돌기(27)는 인서트 사출되어 상기 외곽형합홈(13e)에 밀착 형합됨이 바람직하다.
이때, 경우에 따라 상기 외곽형합홈(13e)이 상기 보스플랜지부(13)의 반경방향 외측단에 원주방향을 따라 하측으로 갈수록 단면 직경이 연속적으로 확장되도록 함몰 형성될 수도 있다. 또한, 경우에 따라 상기 외곽형합돌기(27)가 상기 라이너부(20)의 상부에 원주방향을 따라 하측으로 갈수록 직경이 확장되도록 연장 돌출될 수도 있다.
따라서, 상기 보스플랜지부(13)의 반경방향 외측단에 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 단면 직경이 연속적으로 확장되며 함몰된 상기 외곽형합홈(13e)에 상기 라이너부(20)의 외곽형합돌기(27)가 인서트 사출되어 형합된다. 이를 통해, 상기 보스부(10)와 상기 라이너부(20)간의 상하 유격 발생 및 변형이 최소화되어 유체 유출을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 라이너부(20)의 상기 제1경사돌기(25), 상기 제2경사돌기(26) 및 상기 외곽형합돌기(27)가 상기 보스부(10)를 다방향에서 견고하게 고정하므로 고정력이 현저히 개선될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
10: 보스부 11: 보스연장부
12: 관통홀 13: 보스플랜지부
13a: 형합밀착홈 13b: 실링단턱
13c: 제1경사홈 13d: 제2경사홈
13e: 외곽형합홈 20: 라이너부
21: 라이너연장부 22: 형합확장부
23: 확장연장부 24: 실링홈
25: 제1경사돌기 26: 제2경사돌기
27: 외곽형합돌기 30: 실링부
31: 실링플레이트 32: 실링형합부
33: 제1실링돌기 34: 제2실링돌기
35: 제3실링돌기 36: 실링가압부
37: 가압너트 40: 복합커버부
100: 압력 용기

Claims (13)

  1. 원통형으로 구비되어 중앙부에 상하방향을 따라 관통홀이 관통 형성되는 보스연장부와, 상기 보스연장부의 하부에 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 일체로 확장되며 반경방향 내측에 상기 관통홀이 상하방향으로 연장되는 보스플랜지부를 포함하는 보스부;
    용기형으로 구비되어 내부에 유체가 수용되도록 상기 관통홀에 연통되는 수용공간이 형성되되, 상부가 상기 보스플랜지부의 하면을 따라 인서트 사출되어 밀폐 결합되는 라이너부; 및
    상기 보스플랜지부의 하부와 상기 라이너부의 상부 간의 경계영역에 상기 수용공간에 수용된 유체의 유출이 차단되도록 밀폐 결합되는 실링부를 포함하되,
    상기 보스플랜지부에는 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 돌출되는 실링단턱이 형성되고, 상기 보스플랜지부의 하면을 따라 연장된 상기 라이너부의 내측단 하부에는 상기 실링단턱의 반경방향 외측단에 대향되는 영역으로부터 실링홈이 상향 함몰 형성되며,
    상기 실링부는 원주방향을 따라 상기 관통홀의 반경방향 외측을 감싸는 형태로 구획 이격되며 연장되되 반경방향 내측 상면이 상기 실링단턱의 하면에 면접촉됨과 동시에 반경방향 외측 상면이 상기 라이너부의 상부에 형성된 라이너연장부의 하면에 면접촉되는 실링플레이트와, 상기 실링플레이트의 상부로부터 일체로 상향 연장되되 반경방향 내측면이 상기 실링단턱의 외측단에 면접촉됨과 동시에 상면이 상기 실링홈에 밀착 형합되는 실링형합부를 포함하며,
    상기 실링플레이트의 상면에는 제1실링돌기 및 제3실링돌기가 상향 연장되고, 상기 실링형합부의 상면에는 상단이 상기 실링홈에 탄성 가압되도록 원주방향을 따라 상기 실링홈을 향하여 일체로 연장 돌설되는 제2실링돌기가 형성됨을 특징으로 하는 압력 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보스플랜지부에는 하부에 상기 관통홀의 반경방향 외측을 감싸며 구획 이격되되 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 단면 직경이 연속적으로 확장되는 형합밀착홈이 함몰 형성되고,
    상기 라이너부에는 상기 형합밀착홈과의 대향부에 상기 형합밀착홈과 밀착 형합되도록 형합확장부가 인서트 사출되어 형성됨을 특징으로 하는 압력 용기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1실링돌기는 상기 실링플레이트의 반경방향 내측 상면에 상단이 상기 실링단턱의 하면에 탄성 가압되도록 원주방향을 따라 상기 실링단턱의 하면을 향하여 일체로 연장 돌설됨을 특징으로 하는 압력 용기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3실링돌기는 상기 실링플레이트의 반경방향 외측 상면에 상단이 상기 라이너연장부의 하면에 탄성 가압되도록 원주방향을 따라 상기 라이너연장부의 하면을 향하여 일체로 연장 돌설됨을 특징으로 하는 압력 용기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링플레이트의 하면은 평탄면으로서 형성되되,
    상기 실링부는 링형으로 구비되어 상기 실링플레이트의 하면에 상면이 면접촉되며 반경방향 내측단이 상기 보스플랜지부에 밀착되는 실링가압부를 더 포함함을 특징으로 하는 압력 용기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 실링부는 링형으로 구비되어 상기 실링가압부의 하면에 상면이 면접촉되고 반경방향 내측에 체결나사산이 형성되는 가압너트를 더 포함하되,
    상기 가압너트의 반경방향 내측에 대향되는 상기 보스플랜지부의 하부 일측에는 상기 체결나사산이 결합되도록 나사결합부가 형성됨을 특징으로 하는 압력 용기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링홈의 상면 높이는 상기 실링단턱의 상단 및 하단 사이의 중앙측에 대응되는 높이로 설정됨을 특징으로 하는 압력 용기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 보스플랜지부의 하면에는 상측으로 갈수록 반경방향 내측으로 경사지게 제1경사홈이 함몰 형성되고, 상기 제1경사홈으로부터 반경방향 외측으로 이격된 제2경사홈이 상측으로 갈수록 반경방향 외측으로 경사지게 함몰 형성되며,
    상기 라이너부의 상부에 형성된 라이너연장부의 상면에는 상기 제1경사홈 및 상기 제2경사홈에 각각 형합 삽입되는 제1경사돌기 및 제2경사돌기가 각각 형성됨을 특징으로 하는 압력 용기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 보스플랜지부의 반경방향 외측단에는 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 단면 직경이 연속적으로 확장되는 외곽형합홈이 함몰 형성되고,
    상기 외곽형합홈에 대향되는 상기 라이너부의 상부에는 상기 외곽형합홈에 밀착 형합되도록 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 갈수록 직경이 확장되는 외곽형합돌기가 연장 돌출됨을 특징으로 하는 압력 용기.
  13. 삭제
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3148067A1 (fr) * 2023-04-20 2024-10-25 Faurecia Systemes D'echappement Réservoir de gaz sous pression, à étanchéité améliorée

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100469636B1 (ko) 2004-03-11 2005-02-02 주식회사 케이시알 복합재료 고압용기용 고밀폐도 금속성 노즐보스
KR101434046B1 (ko) * 2012-11-23 2014-08-27 일진복합소재 주식회사 압력 용기
US20140318691A1 (en) * 2012-07-16 2014-10-30 Michael A. Olson Boss Seal for Composite Overwrapped Pressure Vessel
KR101856334B1 (ko) 2016-06-29 2018-05-09 현대자동차주식회사 기밀한 노즐 구조를 갖는 복합재 용기

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9316357B2 (en) * 2012-11-23 2016-04-19 ILJIN Composites Co., Ltd. Pressure vessel
DE102014103386A1 (de) * 2013-03-15 2014-09-18 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Brennstoffspeichertanks mit einer Auskleidung und einer inneren Tasche für ein Brennstoffspeichersystem
US9774047B2 (en) * 2013-03-26 2017-09-26 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for forming a matrix liner for a pressure vessel
KR101806643B1 (ko) 2015-12-16 2017-12-07 현대자동차주식회사 다중 실링 구조를 갖는 노즐 및 이를 포함하는 압력 용기
JP6575414B2 (ja) * 2016-03-29 2019-09-18 豊田合成株式会社 圧力容器
US10088110B2 (en) * 2016-05-17 2018-10-02 Hexagon Technology As Pressure vessel liner venting via nanotextured surface
KR101731960B1 (ko) 2016-07-21 2017-05-04 (주)동희산업 차량용 고압용기
KR20190061605A (ko) 2017-11-28 2019-06-05 주식회사 동희산업 차량용 고압용기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100469636B1 (ko) 2004-03-11 2005-02-02 주식회사 케이시알 복합재료 고압용기용 고밀폐도 금속성 노즐보스
US20140318691A1 (en) * 2012-07-16 2014-10-30 Michael A. Olson Boss Seal for Composite Overwrapped Pressure Vessel
KR101434046B1 (ko) * 2012-11-23 2014-08-27 일진복합소재 주식회사 압력 용기
KR101856334B1 (ko) 2016-06-29 2018-05-09 현대자동차주식회사 기밀한 노즐 구조를 갖는 복합재 용기

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