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KR20020095773A - A composite pressure vessel and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20020095773A
KR20020095773A KR1020010033967A KR20010033967A KR20020095773A KR 20020095773 A KR20020095773 A KR 20020095773A KR 1020010033967 A KR1020010033967 A KR 1020010033967A KR 20010033967 A KR20010033967 A KR 20010033967A KR 20020095773 A KR20020095773 A KR 20020095773A
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KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder portion
filament assembly
pressure vessel
assembly band
metal liner
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020010033967A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤광준
김태욱
송현우
박성배
Original Assignee
윤광준
한국기계연구원
송현우
박성배
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤광준, 한국기계연구원, 송현우, 박성배 filed Critical 윤광준
Priority to KR1020010033967A priority Critical patent/KR20020095773A/en
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Abstract

본 발명은 압축된 천연가스(CNG)와 같은 가압된 액체의 압력용기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 복합재료 압력용기는 원통형 실린더부, 상기 실린더부의 일단에 형성된 돔 형상의 밀폐부 및 상기 실린더부의 타단에 형성되고 중심부에 가스 입출구가 마련된 돔 형상의 보스부를 구비한 일체형 금속 라이너; 및 상기 금속 라이너의 실린더부 외주면에 후프 와인딩되어 형성되며, 열경화성 수지로 결착된 필라멘트 집합 밴드층;을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 복합재료 압력용기는 종래의 강철로 된 압력용기보다 가벼워 차량 적재시 연료소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 취급 및 운반이 간편하다. 또한, 압력용기의 실린더부 외주면에 형성되는 필라멘트 집합 밴드층을 생산성이 높고 공정이 간단한 후프 와인딩 방법으로 적층하므로써 제품의 생산단가를 크게 낮출 수 있다.The present invention relates to a pressure vessel of a pressurized liquid, such as compressed natural gas (CNG), and a method for manufacturing the same, wherein the composite pressure vessel according to the present invention is a cylindrical cylinder portion, a dome-shaped seal formed at one end of the cylinder portion. And a metal liner having a dome-shaped boss formed at the other end of the cylinder and provided with a gas inlet and outlet at a center thereof. And a hoop winding formed on the outer circumferential surface of the cylinder portion of the metal liner, the filament assembly band layer bound with a thermosetting resin. Composite pressure vessel according to the present invention is lighter than the conventional pressure vessel made of steel to reduce fuel consumption when loading the vehicle, as well as easy handling and transport. In addition, by stacking the filament assembly band layer formed on the outer peripheral surface of the cylinder portion of the pressure vessel by a hoop winding method of high productivity and simple process, the production cost of the product can be greatly reduced.

Description

복합재료 압력용기 및 그 제조방법{A composite pressure vessel and method for manufacturing the same}A composite pressure vessel and method for manufacturing the same

본 발명은 압축 천연가스(CNG)와 같은 가압된 액체의 저장을 위한 압력용기 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure vessel for the storage of pressurized liquid, such as compressed natural gas (CNG), and a method of manufacturing the same.

산업이 발전함에 따라 가압하의 액체나 가스가 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 압축 천연가스(CNG)는 디젤연료나 가솔린보다 더 청결하게 연소되어 공기오염을 줄일 수 있으므로, 자동차 배기가스에 의한 대기 오염의 문제를 해결할 수 있는 청정연료로 각광 받고 있다. 이에 따라, 가솔린 또는 디젤연료 대신 압축 천연가스를 자동차에 적용하기 위한 방법들이 고안되었다.As the industry develops, a wide range of pressurized liquids and gases are used. In particular, compressed natural gas (CNG) is cleanly burned than diesel fuel or gasoline to reduce air pollution, and thus has been spotlighted as a clean fuel that can solve the problem of air pollution by automobile exhaust gas. Accordingly, methods have been devised for applying compressed natural gas to automobiles instead of gasoline or diesel fuel.

압축 천연가스를 자동차에 적용하기 위해서는 가솔린 또는 디젤 탱크를 압축 천연가스 저장용기로 대체해야 하는데, 이를 위해서는 고압에 대한 안전성, 외부환경에 대한 내부식성, 자동차의 연비를 향상시키기 위한 경량성과 함께 가격 경쟁력을 확보하기 위한 생산 용이성 등이 담보되어야 한다.To apply compressed natural gas to automobiles, it is necessary to replace gasoline or diesel tanks with compressed natural gas storage containers. To this end, price competitiveness is achieved along with safety against high pressure, corrosion resistance to the external environment, and light weight to improve fuel efficiency of automobiles. Ease of production should be ensured to secure the

그러나, 종래의 철, 알루미늄 등으로 제조된 금속 압력용기는 생산단가는 저렴하나 무게가 무겁고 부식에 약한 단점이 있다. 즉, 가솔린 또는 디젤 탱크를 압축 천연가스 저장용기로 대체할 경우 저장용량의 한계로 인하여 자동차의 운행거리가 제한되는 문제점이 발생하는데, 종래의 금속으로 이루어진 압력용기를 사용하게 되면 압력용기 자체 중량에 의한 연료소모가 많아지고 취급 및 운반이 어려울 뿐만 아니라 내부식성이 떨어지므로 압축 천연가스의 특성상 각별히 요구되는 안정성이 저하될 수 있다.However, conventional metal pressure vessels made of iron, aluminum, etc. are inexpensive to produce, but have a heavy weight and are weak in corrosion. In other words, when the gasoline or diesel tank is replaced with a compressed natural gas storage container, the driving distance of the vehicle is limited due to the limitation of the storage capacity. When using a pressure container made of a conventional metal, Due to the increased fuel consumption, difficult handling and transport, as well as poor corrosion resistance, the stability required particularly for the characteristics of compressed natural gas may be reduced.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 금속으로 이루어진 얇은 두께의 라이너 표면에 헬리컬 와인딩된 복합재료를 적층하므로써 압력용기의 무게를 줄이면서 고압안정성도 확보하려는 노력이 시도되었다. 그러나, 상기 방법에 의해 형성된 복합재료 압력용기는 금속 라이너 표면에 적층되는 복합재료가 헬리컬 와인딩법에 의해 이루어지므로써 공정이 복잡해지고 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있다.In order to solve this problem, efforts have been made to secure high pressure stability while reducing the weight of the pressure vessel by stacking a helical wound composite material on a thin liner surface made of metal. However, the composite pressure vessel formed by the above method has a problem that the composite material laminated on the surface of the metal liner is made by the helical winding method, which complicates the process and greatly reduces the productivity.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 중량이 가벼워 차량 적재시 연료소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산성이 우수한 복합재료 압력용기를 제공하는데 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the above problems and to provide a composite pressure vessel with excellent productivity as well as reduce the fuel consumption when the vehicle is light weight.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 복합재료 압력용기의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the composite pressure vessel.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합재료 압력용기의 개략적인 종단면도이고,1 is a schematic longitudinal sectional view of a composite pressure vessel according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 복합재료 압력용기에 있어서 금속 라이너의 실린더부 외주면에 후프 와인딩된 필라멘트 집합 밴드층을 도시한 사시도이고,Figure 2 is a perspective view showing a filament assembly band layer hoop wound on the outer peripheral surface of the cylinder portion of the metal liner in the composite pressure vessel according to the present invention,

도 3은 본 발명의 복합재료 압력용기의 제조공정을 도시한 블록도이고,Figure 3 is a block diagram showing the manufacturing process of the composite pressure vessel of the present invention,

도 4는 본 발명의 복합재료 압력용기의 제조공정에 있어서 다공성의 열수축성 폴리머 필름이 감싸진 상태를 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a state in which a porous heat shrinkable polymer film is wrapped in the manufacturing process of the composite pressure vessel of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10... 복합재료 압력용기12... 금속 라이너10 ... Composite pressure vessels 12 ... Metal liners

12a... 실린더12b... 보스부12a ... cylinder 12b ... boss

12c... 밀폐부13... 필라멘트 집합 밴드층12c ... seal 13 ... filament assembly band layer

14... 다공성의 열수축성 폴리머 필름14 ... Porous Heat Shrinkable Polymer Film

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 원통형 실린더부, 상기 실린더부의 일단에 형성된 돔 형상의 밀폐부 및 상기 실린더부의 타단에 형성되고 중심부에 가스 입출구가 마련된 돔 형상의 보스부를 구비한 일체형 금속 라이너; 및 상기 금속 라이너의 실린더부 외주면에 후프 와인딩되어 형성되며, 열경화성 수지로 결착된 필라멘트 집합 밴드층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 복합재료 압력용기를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides an integrated metal liner including a cylindrical cylinder portion, a dome-shaped sealing portion formed at one end of the cylinder portion, and a dome-shaped boss portion formed at the other end of the cylinder portion and provided with a gas inlet and outlet at a central portion thereof; And a hoop winding formed on the outer circumferential surface of the cylinder portion of the metal liner, the filament assembly band layer bound with a thermosetting resin.

본 발명에 따른 복합재료 압력용기에 있어서, 필라멘트 집합 밴드층은 유리섬유 또는 탄소섬유로 이루어진 것이 바람직하다.In the composite pressure vessel according to the present invention, the filament assembly band layer is preferably made of glass fiber or carbon fiber.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 원통형 실린더부, 상기 실린더부의 일단에 형성된 돔 형상의 밀폐부 및 상기 실린더부의 타단에 형성되고 중심부에 가스 입출구가 마련된 돔 형상의 보스부를 구비한 일체형 금속 라이너를 준비하는 단계; (b) 필라멘트 집합 밴드를 준비하는 단계; (c) 상기 필라멘트 집합 밴드에 열경화성 수지를 함침시키는 단계; (d) 상기 열경화성 수지가 함침된 필라멘트 집합 밴드를 상기 금속 라이너의 실린더부 외주면에 후프 와인딩하여 필라멘트 집합 밴드층을 형성하는 단계; (e) 상기 필라멘트 집합 밴드층의 외주면에 다공성의 열수축성 폴리머 필름을 감는 단계; (f) 상기 다공성의 열수축성 폴리머 필름이 감겨진 (e)단계의 결과물을 열경화하는 단계; 및 (g) 상기 다공성의 열수축성 폴리머 필름을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 압력용기의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above another technical problem, the present invention provides a cylindrical cylinder part, a dome-shaped sealing part formed at one end of the cylinder part, and a dome-shaped boss part formed at the other end of the cylinder part and provided with a gas inlet and outlet at a central part thereof. Preparing an integral metal liner; (b) preparing a filament assembly band; (c) impregnating a thermosetting resin into the filament assembly bands; (d) hoop-winding the filament assembly band impregnated with the thermosetting resin on the outer peripheral surface of the cylinder portion of the metal liner to form a filament assembly band layer; (e) winding a porous heat shrinkable polymer film on the outer circumferential surface of the filament assembly band layer; (f) thermosetting the resultant of step (e) in which the porous heat shrinkable polymer film is wound; And (g) removing the porous heat-shrinkable polymer film.

본 발명에 따른 복합재료 압력용기의 제조방법에 있어서, (d)단계의 필라멘트 집합 밴드층을 형성하는 단계는 열경화성 수지가 함침된 필라멘트 집합 밴드의 폭을 와인딩 대상체인 금속 라이너의 실린더부 길이와 동일하도록 조절하여 형성하는 것이 생산성 측면에서 바람직하다.In the manufacturing method of the composite pressure vessel according to the present invention, the step of forming the filament assembly band layer of step (d) is equal to the length of the cylinder portion of the metal liner as a winding object the width of the filament assembly band impregnated with the thermosetting resin It is preferable in terms of productivity to adjust and to form.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되지 않음은 물론이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명에 따른 복합재료 압력용기의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of a composite pressure vessel according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 복합재료 압력용기(10)는 압축 천연가스의 밀폐 보관을 위해서 금속으로 이루어진 라이너(12)를 포함한다. 라이너(12)로 제조될 수 있는 금속으로는 강철, 알루미늄, 티타늄 등이 있으며, 압축 천연가스에 안정하고소정의 압력을 견딜 수 있는 것이라면 어떤 금속 또는 합금이라도 사용할 수 있다. 금속 라이너(12)는 원통형 실린더부(12a)와, 실린더부(12a)의 일단에 형성되는 돔 형상의 밀폐부(12c) 및 밀페부(12c)와 대향되는 위치에 형성되며 가스를 주입 또는 배출할 수 있도록 중심부에 가스 입출구가 마련된 돔 형상의 보스부(12b)를 구비하며 이들이 일체로 형성되어 있다.Referring to FIG. 1, the composite pressure vessel 10 of the present invention includes a liner 12 made of metal for hermetic storage of compressed natural gas. The metal that can be produced with the liner 12 includes steel, aluminum, titanium, and the like, and any metal or alloy can be used as long as it is stable in compressed natural gas and can withstand a predetermined pressure. The metal liner 12 is formed at a position opposite to the cylindrical cylinder portion 12a, the dome-shaped sealing portion 12c and the sealing portion 12c formed at one end of the cylinder portion 12a, and injects or discharges gas. The dome-shaped boss part 12b provided with the gas inlet and outlet in the center so that it may be provided is integrally formed.

금속 라이너(12)의 실린더부 외주면(12a)에는 열경화성 수지로 결착된 필라멘트 집합 밴드층(13)이 후프 와인딩된 형태로 감싸진다(도 2 참조). 필라멘트 집합 밴드층(13)을 이루는 필라멘트는 탄소, 유리, 흑연, 폴리아미드 등 인장강도가 우수한 섬유로 이루어지는데, 특히 탄소 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 에폭시 등곽 같은 열경화성 수지는 이러한 필라멘트를 상호간 접착시키는 동시에, 금속라이너와 필라멘트 집합 밴드층(13) 사이의 결착력을 제공한다. 이와 같이, 금속 라이너(12)의 실린더부 외주면(12a)에만 필라멘트 집합 밴드층(13)을 후프 와인딩으로 감싸므로써, 생산성을 향상시킴과 동시에, 압축 천연가스의 저장용기로서의 안정성을 확보할 수 있다.On the outer peripheral surface 12a of the cylinder liner 12 of the metal liner 12, a filament assembly band layer 13 bound with a thermosetting resin is wrapped in a hoop-wound form (see FIG. 2). The filaments constituting the filament aggregate band layer 13 are made of fibers having excellent tensile strength, such as carbon, glass, graphite, and polyamide, and carbon fibers are particularly preferable. Thermosetting resins, such as epoxy contours, adhere these filaments to each other and provide a binding force between the metal liner and the filament assembly band layer 13. In this way, by wrapping the filament assembly band layer 13 only on the outer circumferential surface 12a of the metal liner 12 with the hoop windings, it is possible to improve productivity and ensure stability as a storage container of compressed natural gas. .

도 3은 본 발명의 복합재료 압력용기의 제조공정을 도시한 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing the manufacturing process of the composite pressure vessel of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 탄소 섬유 등의 필라멘트로 이루어진 집합 밴드를 준비하여 열에폭시 수지와 같은 열경화성 수지를 함침시킨다. 이어서, 열경화성 수지가 함침된 필라멘트 집합 밴드를 도 1에 도시한 바와 같은 금속 라이너의 실린더부 외주면에 후프 와인딩하여 실린더부 양단에 형성된 돔의 경계부분까지 필라멘트 집합 밴드층을 형성한다. 후프 와인딩시 5-10°정도로 와인딩 각도를 기울여 헬리컬와인딩의 효과를 약간 복합시키면서 실린더와 인접 돔부분을 와인딩하면 돔과 실린더 부분의 응력집중 문제를 해소시킬 수 있다. 또한, 금속 라이너의 실린더부 외주면에 감싸지는 필라멘트 집합 밴드층 형성시 필라멘트 집합 밴드의 폭을 와인딩 대상체인 금속 라이너의 실린더부 길이와 동일하거나 약간 크도록 조절하면 설계된 와인딩 횟수만큼만 와인딩하므로써 와인딩 작업을 끝마칠 수 있으므로 생산성 측면에서 바람직한데, 이러한 필라멘트 밴드 폭은 열경화성 수지 함침 전에, 또는 함침 후 후프 와인딩 작업 전에 조절할 수 있다.Referring to FIG. 3, first, an assembly band made of filaments such as carbon fibers is prepared to impregnate a thermosetting resin such as a thermal epoxy resin. Subsequently, the filament assembly band impregnated with the thermosetting resin is hoop-wound to the outer peripheral surface of the cylinder portion of the metal liner as shown in FIG. 1 to form the filament assembly band layer up to the boundary of the dome formed at both ends of the cylinder portion. Winding the cylinder and the adjacent dome part with a slight compounding of the helical winding effect by tilting the winding angle around 5-10 ° during hoop winding can solve the stress concentration problem of the dome and the cylinder part. In addition, if the width of the filament assembly band is formed to be equal to or slightly larger than the length of the cylinder portion of the metal liner, which is the winding object, the winding operation is completed by winding only the number of windings designed when the filament assembly band layer is formed on the outer circumferential surface of the metal liner. In terms of productivity as it can be finished, this filament band width can be adjusted before the thermosetting resin impregnation or after the hoop winding operation.

그런 다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 금속 라이너의 실린더부에 감싸진 필라멘트 집합 밴드층의 외주면에 다공성의 열수축성 폴리머 필름을 감고 열경화하여 열경화성 수지를 경화시킨다. 열경화시, 폴리머 필름은 수축되어 필라멘트 집합 밴드층을 가압하고, 이에 따라 잉여량의 열경화성 수지가 필름 표면에 형성되어 있는 구명을 통하여 배출되므로써 복합재료 압력용기를 더욱 경량화 할 수 있으며, 필라멘트 집합 밴드층을 금속 라이너에 밀착시킬 수 있다. 열수축성 필름으로는 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있는데, 공지의 기술에 따라 다양한 폴리머를 이용하여 수축온도가 다른 열수축성 필름을 제조할 수 있다. 특히, 열경화시 상기 열수축성 필름이 감싸진 저장용기를 회전시키면서 경화할 수도 있고 대형 오븐 내에서 콘베어 벨트에 수직으로 매달아 이동하며 경화시키면 경화시간을 줄이면서 잉여 수지를 원활하게 배출시킬 수 있다.Then, as shown in Fig. 4, a porous heat shrinkable polymer film is wound around the outer circumferential surface of the filament assembly band layer wrapped in the cylinder portion of the metal liner and heat cured to cure the thermosetting resin. During thermosetting, the polymer film shrinks and presses the filament assembly band layer, thereby exposing an excess amount of thermosetting resin through the lifespan formed on the film surface, thereby making the composite pressure vessel lighter, and the filament assembly band. The layer can adhere to the metal liner. Polypropylene and the like may be used as the heat shrinkable film, and a heat shrinkable film having a different shrinkage temperature may be manufactured using various polymers according to a known technique. In particular, during heat curing, the heat-shrinkable film may be cured while being rotated in a storage container, or may be cured by hanging and moving vertically to a conveyor belt in a large oven to smoothly discharge excess resin while reducing curing time.

경화가 완결되면 다공성의 열수축성 폴리머 필름을 제거하여 본 발명에 따른 복합재료 저장용기를 완성시킬 수 있다.Upon completion of curing, the porous heat-shrinkable polymer film may be removed to complete the composite material storage container according to the present invention.

본 발명에 따라 제조된 복합재료 압력용기는 얇은 금속 라이너의 실린더부에 후프 와인딩된 필라멘드 밴드층을 적층하므로써, 종래의 강철만으로 이루어진 압력용기보다 가벼워 차량 적재시 연료소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 취급 및 운반이 간편하다. 또한, 압력용기의 실린더부 외주면에 형성되는 필라멘트 집합 밴드층을 생산성이 높고 공정이 간단한 후프 와인딩 방법으로 적층하므로써 제품의 생산단가를 크게 낮출 수 있다. 특히, 본 발명의 제조방법에 따라 다공성의 열수축성 필름을 이용하면 잉여 열경화성 수지를 제거하여 압력용기의 중량을 더욱 감소시킬 수 있으며 필라멘트 집합 밴드층을 금속 라이너에 밀착시켜 압력용기의 안전성을 증대시킬 수 있다.The composite pressure vessel manufactured according to the present invention is lighter than the conventional pressure vessel made of only steel, by laminating a layer of hoop-winding filament bands on the cylinder portion of the thin metal liner, thereby reducing fuel consumption when loading a vehicle. Easy to handle and transport In addition, by stacking the filament assembly band layer formed on the outer peripheral surface of the cylinder portion of the pressure vessel by a hoop winding method of high productivity and simple process, the production cost of the product can be greatly reduced. In particular, when the porous heat-shrinkable film is used in accordance with the manufacturing method of the present invention, the excess thermosetting resin can be removed to further reduce the weight of the pressure vessel, and the filament assembly band layer adheres to the metal liner to increase the safety of the pressure vessel. Can be.

Claims (4)

원통형 실린더부, 상기 실린더부의 일단에 형성된 돔 형상의 밀폐부 및 상기 실린더부의 타단에 형성되고 중심부에 가스 입출구가 마련된 돔 형상의 보스부를 구비한 일체형 금속 라이너; 및An integral metal liner having a cylindrical cylinder portion, a dome-shaped seal portion formed at one end of the cylinder portion, and a dome-shaped boss portion formed at the other end of the cylinder portion and provided with a gas inlet and outlet at a central portion thereof; And 상기 금속 라이너의 실린더부 외주면에 후프 와인딩되어 형성되며, 열경화성 수지로 결착된 필라멘트 집합 밴드층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 복합재료 압력용기.And a hoop winding formed on the outer circumferential surface of the cylinder portion of the metal liner, the filament assembly band layer bound with a thermosetting resin. 제1항에 있어서, 필라멘트 집합 밴드층은 유리섬유 또는 탄소섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합재료 압력용기.The composite material pressure vessel according to claim 1, wherein the filament assembly band layer is made of glass fiber or carbon fiber. (a) 원통형 실린더부, 상기 실린더부의 일단에 형성된 돔 형상의 밀폐부 및 상기 실린더부의 타단에 형성되고 중심부에 가스 입출구가 마련된 돔 형상의 보스부를 구비한 일체형 금속 라이너를 준비하는 단계;(a) preparing an integrated metal liner having a cylindrical cylinder portion, a dome-shaped seal portion formed at one end of the cylinder portion, and a dome-shaped boss portion formed at the other end of the cylinder portion and provided with a gas inlet and outlet at a central portion thereof; (b) 필라멘트 집합 밴드를 준비하는 단계;(b) preparing a filament assembly band; (c) 상기 필라멘트 집합 밴드에 열경화성 수지를 함침시키는 단계;(c) impregnating a thermosetting resin into the filament assembly bands; (d) 상기 열경화성 수지가 함침된 필라멘트 집합 밴드를 상기 금속 라이너의 실린더부 외주면에 후프 와인딩하여 필라멘트 집합 밴드층을 형성하는 단계;(d) hoop-winding the filament assembly band impregnated with the thermosetting resin on the outer peripheral surface of the cylinder portion of the metal liner to form a filament assembly band layer; (e) 상기 필라멘트 집합 밴드층의 외주면에 다공성의 열수축성 폴리머 필름을 감는 단계;(e) winding a porous heat shrinkable polymer film on the outer circumferential surface of the filament assembly band layer; (f) 상기 다공성의 열수축성 폴리머 필름이 감겨진 (e)단계의 결과물을 열경화하는 단계; 및(f) thermosetting the resultant of step (e) in which the porous heat shrinkable polymer film is wound; And (g) 상기 다공성의 열수축성 폴리머 필름을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 압력용기의 제조방법.(g) removing the porous heat-shrinkable polymer film. 제3항에 있어서, 상기 (d)단계의 필라멘트 집합 밴드층을 형성하는 단계는 상기 열경화성 수지가 함침된 필라멘트 집합 밴드의 폭을 와인딩 대상체인 금속 라이너의 실린더부 길이와 동일하도록 조절하여 이루어진 것을 특징으로 하는 복합재료 압력용기의 제조방법.The method of claim 3, wherein the forming of the filament assembly band layer of step (d) is performed by adjusting the width of the filament assembly band impregnated with the thermosetting resin to be the same as the length of the cylinder portion of the metal liner that is the winding object. Method for producing a composite material pressure vessel.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100746218B1 (en) * 2006-12-12 2007-08-03 고영완 Gas container manufacturing apparatus and method
WO2010135159A1 (en) * 2009-05-19 2010-11-25 Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide, Inc. High pressure storage device and method
WO2021025267A1 (en) 2019-08-07 2021-02-11 일진복합소재 주식회사 Pressure vessel and manufacturing method therefor
KR20210062296A (en) 2019-11-21 2021-05-31 철원기계공업(주) Explosion proof pressrure vessel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225051A (en) * 1977-04-15 1980-09-30 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Containers for storing fluids under pressure
JPH07167392A (en) * 1993-12-16 1995-07-04 Nippon Ekosu Kk Manufacture of pressure vessel
KR960010222A (en) * 1994-09-29 1996-04-20 박청부 Manufacturing method of fuel container for compressed natural gas vehicle
KR19980068605A (en) * 1997-02-21 1998-10-26 박원훈 High Density Quantum Dot Array Formation Method
JPH10292899A (en) * 1997-04-18 1998-11-04 Nippon Steel Corp Composite container for natural gas vehicle fuel system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225051A (en) * 1977-04-15 1980-09-30 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Containers for storing fluids under pressure
JPH07167392A (en) * 1993-12-16 1995-07-04 Nippon Ekosu Kk Manufacture of pressure vessel
KR960010222A (en) * 1994-09-29 1996-04-20 박청부 Manufacturing method of fuel container for compressed natural gas vehicle
KR19980068605A (en) * 1997-02-21 1998-10-26 박원훈 High Density Quantum Dot Array Formation Method
JPH10292899A (en) * 1997-04-18 1998-11-04 Nippon Steel Corp Composite container for natural gas vehicle fuel system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100746218B1 (en) * 2006-12-12 2007-08-03 고영완 Gas container manufacturing apparatus and method
WO2010135159A1 (en) * 2009-05-19 2010-11-25 Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide, Inc. High pressure storage device and method
US8517206B2 (en) 2009-05-19 2013-08-27 Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide Inc. High pressure storage vessel
WO2021025267A1 (en) 2019-08-07 2021-02-11 일진복합소재 주식회사 Pressure vessel and manufacturing method therefor
KR20210062296A (en) 2019-11-21 2021-05-31 철원기계공업(주) Explosion proof pressrure vessel

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