KR100892306B1 - 하이브리드 타입의 압력용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 타입의 압력용기에 관한 것으로, 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조하여 그 내부의 가스 충진용량을 향상시킬 수 있다. 이러한 목적을 위해 구성되는 본 발명은 마루 형태로 이루어진 다수의 상부 마루 곡선면 사이에 골 형태로 이루어진 상부 골 곡선면이 형성된 구조로 이루어지되 테두리 부분이 하향 절곡된 구조로 이루어진 상부 하우징; 상부 하우징의 상부 마루 곡선면과 상부 골 곡선면에 대응하는 형태의 하부 마루 곡선면과 하부 골 곡선면이 형성된 구조로 이루어지되 테두리 부분이 상향 절곡된 구조로 이루어져 상향 절곡된 테두리의 상단이 상부 하우징의 하향 절곡된 테두리의 하단에 용접을 통해 결합되는 하부 하우징; 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 따라 이루어지는 내부공간을 상하로 관통하여 설치 고정되어지되 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 의한 압력용기의 강성을 강화하는 하우징 강성 강화수단; 상·하부 하우징의 상·하부 골 곡선면과 양측 상·하부 마루 곡선면을 연결하거나 하부 하우징의 하부 골 곡선면과 양측 하부 마루 곡선면의 연결을 통해 상·하부측 또는 하부측으로 돌출 구성되어 상·하부 하우징 또는 하부 하우징 자체의 강성을 보강하는 하우징 강성 보강편; 및 상부 하우징의 상부 마루 곡선면 중 어느 하나의 중심부 상에 상하로 관통 형성되어지되 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 의해 형성되는 내부공간 상에 내용물을 충진시키거나 충진된 내용물을 배출시키는 노즐의 설치가 이루어지는 노즐 설치구를 포함한 구성으로 이루어진다.

압력용기, 액화가스, 고압가스용기, LPG

Description

하이브리드 타입의 압력용기{Hybrid type pressure vessel}

본 발명은 하이브리드 타입의 압력용기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력용기(LPG 용기)를 강성이 보강된 사각형의 상자 구조로 개선하여 LPG 또는 액화가스의 충진용량을 증대시킬 수 있도록 함은 물론 스테인리스 스틸의 재질을 통한 압력용기의 경량화와 압력용기의 설치에 따른 공간의 활용을 보다 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 타입의 압력용기에 관한 것이다.

일반적으로 압력용기라 함은 석유화학공업에서 액체 또는 기체를 충진과 반응 및 분리 등의 목적으로 만들어진 용기로, 압력에 견딜 수 있도록 설계 제작된 용기를 말한다. 이러한 압력용기는 생활과 관련하여서는 가정에서의 LPG 가스용기, 자동차의 LPG 가스용기, 컴프레서, 소화기, 대형기관의 에어탱크 등 연료절약 및 환경청정화를 위한 가스 및 에어탱크 용기로써 많이 사용되고 있음은 물론, 그 활용도는 더욱 커지고 있는 실정이다.

한편, 전술한 바와 같은 압력용기는 고압의 가스가 충진되어 있기 때문에 상시 내압이 발생되기 때문에 이러한 압력용기는 그 내부에 충진된 가스의 내압을 견 딜 수 있는 구조와 안전성이 요구되어 매우 견고하게 제조된다. 이때, 기존의 압력용기 형태는 대체적으로 원통형의 구조로 제조되어 그 내부에 고압의 내용물(액화가스 등)이 충진되는 한편 사용자의 요구에 따라 노즐을 통해 내용물을 배출하게 된다.

아울러, 전술한 바와 같은 압력용기는 그 내부에 충진되는 가스의 내압을 견디는 안전성이 요구되기 때문에 철강재나 주물재를 통해 제조되어지된다. 이러한 압력용기의 형태를 대체적으로 원통형의 구조로 제조하는 것은 이러한 원통형 구조가 그 내부에 충진된 가스의 내압을 견딜 수 있는 적절한 구조임은 물론, 안전성에 있어 매우 우수한 구조이기 때문이다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 압력용기는 그 재질로 철강재나 주물재를 이용하기 때문에 그 중량이 매우 무겁기 때문에 물류 상에 어려움이 있음은 물론, 특히 차량용 압력용기로써 LPG 가스용기의 경우에는 차량의 중량을 무겁게 하여 연비를 개선하는데 문제점으로 작용되기 한다.

또한, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 압력용기의 형태는 원통형의 구조로 이루어져 있어 설치상에 문제점으로 지적되고 있다. 즉, 원통형의 압력용기는 설치 후 원통형 압력용기로 인한 설치된 장소의 공간 활용에 따른 문제가 야기된다. 특히, 차량의 트렁크 공간에 설치되는 차량용 LPG 가스용기의 경우 트렁크 공간의 대부분으로 차지함으로써 트렁크의 재기능을 상실케 하는 문제가 있다.

아울러, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 압력용기는 원통형의 구조로 제조되기 때문에 그 크기에 비해 가스를 충진하기 위한 내부용량에 한계가 있다는 문 제가 발생된다. 따라서, 종래 기술에 따른 원형통 구조의 압력용기를 차량용 LPG 가스용기로 사용하는 경우 그 가스 충진용량을 늘리는데 한계가 발생된다.

본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로, 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조하여 그 내부의 가스 충진용량을 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 타입의 압력용기를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조함은 물론 그 재질을 스테인리스 스틸을 통해 제조함으로써 압력용기의 경량화를 실현할 수 있도록 함에 있다.

아울러, 본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조함은 물론 그 재질을 스테인리스 스틸을 통해 제조함으로써 충진된 가스압력에 취약한 용기의 강성을 보강하여 압력용기의 견고성을 실현할 수 있도록 함에 있다.

나아가, 본 발명에 따른 기술의 목적은 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조함으로써 어떠한 장소에도 압력용기의 설치를 용이하게 할 수 있도록 함은 물론 압력용기의 설치 후 설치 장소의 공간활용을 향상시킬 수 있도록 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기는 내부에 고압의 내용물을 충진시켜 사용자 의 요구에 따라 노즐을 통해 내용물을 배출하기 위한 고압용기에 있어서, 마루 형태로 이루어진 다수의 상부 마루 곡선면 사이에 골 형태로 이루어진 상부 골 곡선면이 형성된 구조로 이루어지되 테두리 부분이 하향 절곡된 구조로 이루어진 상부 하우징; 상부 하우징의 상부 마루 곡선면과 상부 골 곡선면에 대응하는 형태의 하부 마루 곡선면과 하부 골 곡선면이 형성된 구조로 이루어지되 테두리 부분이 상향 절곡된 구조로 이루어져 상향 절곡된 테두리의 상단이 상부 하우징의 하향 절곡된 테두리의 하단에 용접을 통해 결합되는 하부 하우징; 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 따라 이루어지는 내부공간을 상하로 관통하여 설치 고정되어지되 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 의한 압력용기의 강성을 강화하는 하우징 강성 강화수단; 상·하부 하우징의 상·하부 골 곡선면과 양측 상·하부 마루 곡선면을 연결하거나 하부 하우징의 하부 골 곡선면과 양측 하부 마루 곡선면의 연결을 통해 상·하부측 또는 하부측으로 돌출 구성되어 상·하부 하우징 또는 하부 하우징 자체의 강성을 보강하는 하우징 강성 보강편; 및 상부 하우징의 상부 마루 곡선면 중 어느 하나의 중심부 상에 상하로 관통 형성되어지되 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 의해 형성되는 내부공간 상에 내용물을 충진시키거나 충진된 내용물을 배출시키는 노즐의 설치가 이루어지는 노즐 설치구를 포함한 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 구성에서 하우징 강성 강화수단은 상부 골 곡선면 정점에 일정간격으로 함몰 형성되어지되 각각의 중심에 상하로 관통 형성된 상부 관통홈이 구비되는 다수의 상부 요홈; 상부 하우징의 상부 요홈과 상부 관통홈에 대응하여 상기 하부 골 곡선면의 정점에 형성되어지되 각각의 중심에 상 하로 관통 형성된 하부 관통홈이 구비되는 다수의 하부 요홈; 상부 하우징과 하부 하우징의 각각에 형성된 각 상·하부 요홈의 상·하부 관통홈 밑면 상에 용접을 통해 결합 고정되는 링 스토퍼; 및 상부 하우징과 하부 하우징 각각의 상하 대응되는 상·하부 관통홈을 통해 삽입되어지되 그 외주면과 상·하부 관통홈 경계면 상에 용접을 통해 설치 고정되어 상부 하우징과 하부 하우징의 강성을 강화하는 강화파이프로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이 하우징 강성 강화수단을 구성하는 강화파이프는 상하로 관통된 중공의 파이프로 이루어지되 결합된 상부 하우징과 하부 하우징의 상·하부 요홈에 관통 설치시 그 상단과 하단은 상·하부 마루 곡선면의 정점을 벗어나지 않는 범위 내에서 돌출될 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명을 구성하는 상부 하우징의 상·하부 요홈은 동일한 위치 상에 동일간격으로 다수 형성됨이 보다 양호하다.

한편, 본 발명에 따른 구성에서 하우징 강성 보강편은 상·하부 하우징 또는 하부 하우징의 성형시 일체로 돌출 성형되거나 별도로 제작되어 용접을 통해 결합될 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 상부 하우징과 하부 하우징 및 강화파이프의 재질은 스테인리스 스틸의 재질로 이루어질 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 구성에서 상부 하우징에 형성된 상부 마루 곡선면이 복수의 홀수 개로 형성되는 경우 홀수의 상부 마루 곡선면 중 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면의 높이가 그 양측의 상부 마루 곡선면에 비해 높게 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 구성에서 상부 하우징에 형성된 상부 마루 곡선면이 복수의 홀수 개로 형성되는 경우 홀수의 상부 마루 곡선면 중 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면 상에 노즐 설치구가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 구성에서 하부 하우징의 하부 마루 곡선면 정점은 동일 수평면 상에 위치됨이 보다 양호하다.

본 발명에 따르면 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조함으로써 그 내부의 가스 충진용량을 향상시킬 수 있는 효과가 발현된다.

또한, 본 발명에 따른 기술은 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조함은 물론 그 재질을 스테인리스 스틸을 통해 제조함으로써 압력용기의 경량화를 실현할 수 있는 효과가 발현된다.

아울러, 본 발명에 따른 기술은 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조함은 물론 그 재질을 스테인리스 스틸을 통해 제조함으로써 충진된 가스압력에 취약한 용기의 강성을 보강하여 압력용기의 견고성을 실현할 수가 있다.

나아가, 본 발명에 따른 기술은 압력용기를 사각형의 상자 구조로 제조함으로써 어떠한 장소에도 압력용기의 설치를 용이하게 할 수 있음은 물론 압력용기의 설치 후 설치 장소의 공간활용을 향상시킬 수 있다는 효과가 발현된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이브리드 타입의 압력용기에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 분리하여 보인 사시 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 결합하여 보인 평면 사시 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 분리하여 보인 저면 사시 구성도, 도 4 는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 분리하여 보인 정면 구성도, 도 5 는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 보인 평면 구성도, 도 6 은 도 5 의 "A-A"선 단면 구성도, 도 7 은 도 5 의 "B-B"선 단면 구성도, 도 8 은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 보인 저면 구성도이다.

도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)는 LPG 차량에 적용되는 LPG 가스용기를 도시한 것으로, 이하 본 발명의 설명에서는 압력용기라 칭하기로 한다.

도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)는 마루 형태로 이루어진 다수의 상부 마루 곡선면(112a) 사이에 골 형태로 이루어진 상부 골 곡선면(112b)이 형성되어지되 테두리(114) 부분이 하향 절곡된 구조로 이루어진 상부 하우징(110), 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a)과 상부 골 곡선면(112b)에 대응하는 형태의 하부 마루 곡선면(122a)과 하부 골 곡선면(122b)이 형성된 구조로 이루어지되 테두리(124) 부분이 상향 절곡된 구조로 이루어져 상부 하우징(110)에 용접을 통해 결합되는 하부 하우징(120), 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합에 따라 이루어지는 내부공간을 상하로 관통 설치되어 강성을 강화하는 하우징 강성 강화수단, 상·하부 하우징(110, 120) 의 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)과 양측 상·하부 마루 곡선면(112a, 122a)의 연결을 통해 상·하부 하우징(110, 120) 자체의 강성을 보강하는 하우징 강성 보강편(140) 및 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a) 중 어느 하나의 중심부 상에 상하로 관통 형성되어지되 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합에 의해 형성되는 내부공간 상에 내용물을 충진시키거나 충진된 내용물을 배출시키는 노즐(도시하지 안흠)의 설치가 이루어지는 노즐 설치구(150)를 포함한 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)는 도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 전체적으로 사각형의 형태로 이루어지는 한편 상·하부 하우징(110, 120) 각각은 상·하부 마루 곡선면(112a, 122a)과 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)이 균일하게 형성된 구조로 이루어진다. 이때, 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)는 정면에서 보이는 바와 같이 전체적으로 땅콩 모양의 사각형의 통 형태로 이루어져 있어 내부공간에 충진되는 내용물(고압가스)의 내압을 충분히 견딜 수 있도록 구성되어 있음을 알 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)는 도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 땅콩 형태의 상자 형태로 형성된 구조이기 때문에 차량의 트렁크 공간과 같이 설치 공간상에 압력용기(100)의 설치를 용이하게 할 수 있음은 물론, 본 발명에 따른 압력용기(100)는 납작한 땅콩 모양의 사각형 상자 형태로 이루어지기 때문에 차량의 트렁크 공간에 설치시 트렁크 공간의 공간활용을 보다 향상시킬 수가 있다.

아울러, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 압력용기(100)는 땅콩 형태의 사각형 상자 형태로 형성된 구조이기 때문에 기존의 원통형 타입에 비해 액화가스와 같은 고압의 내용물을 충진하는데 있어 충진공간을 확장시킬 수 있다는 장점이 있음은 물론, 그 재질이 스테인리스 스틸로 이루어져 있어 경량화를 실현하였다는 점에서 그 장점을 찾을 수 있을 것이다. 따라서, LPG 차량의 생산시 차량의 경량화를 실현하는데도 일조할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 압력용기(100)의 구성에서 하우징 강성 강화수단으로는 상부 골 곡선면(112b) 정점에 일정간격으로 함몰 형성되어지되 각각의 중심에 상하로 관통 형성된 상부 관통홈(130a)이 구비되는 다수의 상부 요홈(130), 상부 하우징(110)의 상부 요홈(130)과 상부 관통홈(130a)에 대응하여 하부 골 곡선면(122b)의 정점에 형성되어지되 각각의 중심에 상하로 관통 형성된 하부 관통홈(132a)이 구비되는 다수의 하부 요홈(132), 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 각각에 형성된 각 상·하부 요홈(130, 132)의 상·하부 관통홈(130a, 132a) 밑면 상에 용접을 통해 결합 고정되는 링 스토퍼(134) 및 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 각각의 상하 대응되는 상·하부 관통홈(130a, 132a)을 통해 삽입되어지되 그 외주면과 상·하부 관통홈(130a, 132a) 경계면 상에 용접을 통해 설치 고정되어 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 강성을 강화하는 강화파이프(136)로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 하우징 강성 강화수단은 강화파이프(136)의 상단부와 하단부를 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 각각의 상·하부 요홈(130, 132) 중심부에 형성된 상·하부 관통홈(130a, 132a)을 통해 상하로 관통 설치한 후, 용접을 통해 고정시킴으로써 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합된 간격을 견고하게 유지시켜 그 내부공간에 충진되는 내용물(고압가스)의 내압에 압력용기(100)가 충분히 견딜 수 있도록 한다. 이처럼 하우징 강성 강화수단은 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합된 간격을 견고하게 유지시킴으로써 압력용기(100) 전체의 강성을 유지 및 향상시키는데 있어 매우 중요한 구성이라 할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)를 제조하는 과정을 살펴보면 먼저, 상부 하우징(110)의 상부 골 곡선면(112b) 상에 형성된 각각의 상부 요홈(130) 밑면과 하부 하우징(120)의 하부 골 곡선면(122b) 상에 형성된 각각의 하부 요홈(132)의 밑면 각각에 링 스토퍼(134)를 용접을 통해 설치 고정시킨다. 이때, 링 스토퍼(134)의 용접은 링 스토퍼(134)의 외주면과 각 상·하부 요홈(130, 132)의 밑면이 이루는 경계면 상에 이루어져 링 스토퍼(134)와 상·하부 요홈(130, 132)의 밑면에 기밀이 이루어지도록 한다.

전술한 바와 같이 링 스토퍼(134)를 상·하부 요홈(130, 132)의 밑면에 용접을 통해 설치 고정시킨 후에는 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 하향 및 상향 절골된 테두리(114, 124) 끝단을 대향시켜 용접을 통해 결합시킨다. 이처럼 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 테두리(114, 124) 끝단을 대향시켜 용접을 통해 결합시키게 되면 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 사이에는 액화가스와 같은 고압의 내용물이 충진되는 내부공간이 형성된다.

그리고, 전술한 바와 같이 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 테두리(114, 124) 끝단을 대향시켜 용접을 통해 결합시킨 후에는 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 각각의 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)의 동일 위치 상에 대향 형성된 상·하부 요홈(130, 132) 상의 상·하부 관통홈(130a, 132a) 상에 강화파이프(136)를 관통시킨 상태에서 상·하부 요홈(130, 132)의 상·하부 관통홈(130a, 132a)과 강화파이프(136) 외주면 경계를 용접하여 강화파이프(136)와 상·하부 관통홈(130a, 132a) 사이의 기밀이 유지되도록 한다.

전술한 바와 같이 강화파이프(136)를 용접을 통해 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 상에 결합 고정시키면 본 발명에 따른 압력용기(100)의 제조과정은 일차적으로 완성된다. 이후, 다른 과정을 통해 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a) 일측에 형성되는 노즐 설치구(150) 상에 액화가스와 같은 고압의 내용물을 주입하거나 배출시키기 위한 노즐(도시하지 않음)을 설치하면 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)에 대한 조립은 완성된다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)는 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 테두리(114, 124) 끝단을 대향시켜 용접을 통해 결합시키는 것만으로는 그 내부의 공간에 충진되는 고압의 내용물(액화가스 등)에 의한 내압을 견디는데 한계가 있으므로 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합에 의해 이루어지는 압력용기(100)의 몸체를 상·하부 마루 곡선면(112a, 122a)와 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)과 같은 사인파 형태의 곡선면으로 성형된 구조에 의해 압력용기(100)의 강성이 더욱 강화된 구조인 한편, 하우징 강성 강화수단을 구성하는 강화파이프(136)의 구성에 의해 강성이 더욱 강화된 구조로 이루어진 것이다.

전술한 바와 같이 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합에 의해 이루어지는 압력용기(100)의 몸체를 상·하부 마루 곡선면(112a, 122a)와 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)과 같은 사인파 형태의 곡선면과 하우징 강성 강화수단의 구성을 통해 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합 강성을 강화시킴으로써 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 강판 두께를 적정한 최소 두께로 하여 압력용기(100) 전체의 중량을 경량화할 수가 있게 된다.

본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)를 구성하는 구성요소를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상부 하우징(110)은 후술하는 하부 하우징(120)과의 결합을 통해 그 내부에 액화가스와 같은 고압의 내용물을 충진 저장할 수 있는 내부공간을 형성하는 것으로, 이러한 상부 하우징(110)은 도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 마루 형태로 이루어진 다수의 상부 마루 곡선면(112a) 사이에 골 형태로 이루어진 상부 골 곡선면(112b)이 형성된 구조로 이루어지되 테두리(114) 부분이 하향 절곡된 구조로 이루어진다.

전술한 바와 같이 다수의 상부 마루 곡선면(112a)과 그 사이에 골 형태로 형성된 상부 골 곡선면(112b)에 의해 형성된 상부 하우징(110)은 사인파와 같은 형태의 곡선면으로 형성되어 있어 상부 하우징(110)의 강성을 강화하는 하나의 요소로 작용한다. 이처럼 상부 하우징(110)은 다수의 상부 마루 곡선면(112a)과 그 사이에 골 형태로 형성된 상부 골 곡선면(112b)의 구조로 형성함으로써 강판 두께를 적 정한 최소 두께로 할 수가 있다.

아울러, 본 발명에 따른 구성에서 상부 하우징(110)에 형성되는 다수의 상부 마루 곡선면(112a)이 복수의 홀수 개로 형성되는 경우 홀수의 상부 마루 곡선면(112a) 중 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면(112a)의 높이가 그 양측의 상부 마루 곡선면(112a)에 비해 높게 형성된다. 이처럼 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면(112a)의 높이를 그 양측의 상부 마루 곡선면(112a)에 비해 높게 형성하는 것은 균형적인 안정감에 있어서 매우 바람직한 구성이라 할 수 있다. 물론, 상부 마루 곡선면(112a)이 짝수로 형성되는 경우에도 어 느 일측의 상부 마루 곡선면(112a)을 타측의 상부 마루 곡선면(112a)에 비해 높게 형성할 수도 있음은 당연할 것이다.

전술한 바와 같이 상부 하우징(110)의 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면(112a)의 높이를 그 양측의 상부 마루 곡선면(112a)에 비해 높게 형성하는 것은 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합된 내부공간에 충진된 고압 내용물의 팽창시 이에 따른 팽창압을 흡수 상쇄시킬 수 있도록 하기 위함이기도 하다. 이처럼 상부 하우징(110)의 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면(112a)의 높이를 그 양측의 상부 마루 곡선면(112a)에 비해 높게 형성함으로써 중앙의 상부 마루 곡선면(112a) 상부측 공간은 압력용기(100)에 액화가스와 같은 고압의 내용물이 충진되더라도 고압의 내용물이 충진되지 않고 빈공간으로 남아 있게 된다.

전술한 바와 같이 구성되는 상부 하우징(110)의 재질은 스테인리스 스틸로 이루어져 부식의 방지는 물론 경량화를 실현하였다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a) 중 어느 하나의 상부 마루 곡선면(112a) 상에는 앞서 기술한 바와 같이 노즐(도시하지 안흠)의 설치가 이루어지는 노즐 설치구(150)가 형성된다. 이때, 본 발명에서는 상부 하우징(110)에 형성된 상부 마루 곡선면(112a)이 복수의 홀수 개로 형성되는 경우 홀수의 상부 마루 곡선면(112a) 중 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면(112a) 상에 노즐 설치구(150)를 형성하였다.

본 발명에 따른 압력용기(100)를 구성하는 하부 하우징(120)은 앞서 기술한 상부 하우징(110)과의 결합을 통해 그 내부에 액화가스와 같은 고압의 내용물을 충진 저장할 수 있는 내부공간을 형성하기 위한 것으로, 이러한 하부 하우징(120)은 도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a)과 상부 골 곡선면(112b)에 대응하는 형태의 하부 마루 곡선면(122a)과 하부 골 곡선면(122b)이 형성된 구조로 이루어지되 테두리(124) 부분이 상향 절곡된 구조로 이루어져 상향 절곡된 테두리(124)의 상단이 상부 하우징(110)의 하향 절곡된 테두리(114)의 하단에 용접을 통해 결합되는 구조로 이루어진다.

전술한 바와 같이 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a)과 상부 골 곡선면(112b)에 대응하는 형태의 하부 마루 곡선면(122a)과 하부 골 곡선면(122b)이 형성된 구조로 이루어져 상부 하우징(110)의 하부에 용접을 통해 결합되는 하부 하우징(120) 역시 상부 하우징(110)과 마찬가지로 사인파와 같은 형태의 곡선면으로 형성되어 있어 하부 마루 곡선면(122a)과 하부 골 곡선면(122b)은 하부 하우징(120)의 강성을 강화하는 하나의 요소로 작용한다. 이처럼 하부 하우징(120)은 다수의 하부 마루 곡선면(122a)과 그 사이에 골 형태로 형성된 하부 골 곡선 면(122b)의 구조로 형성함으로써 강판 두께를 적정한 최소 두께로 할 수가 있다.

한편, 본 발명에서는 하부 하우징(120)을 형성하는 하부 마루 곡선면(122a)의 곡률을 도 4 에 도시된 바와 같이 상부 하우징(110)의 중앙부에 형성된 상부 마루 곡선면(112a)을 제외한 양측 상부 마루 곡선면(112a)과 동일하게 형성하였다. 이때, 하부 하우징(120)을 구성하는 하부 골 곡선면(122b) 역시 상부 하우징(110)을 구성하는 상부 골 곡선면(112b)과 동일한 곡률로 형성하였다. 이처럼 하부 하우징(120)을 구성하는 하부 마루 곡선면(122a)과 하부 골 곡선면(122b)을 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a)과 상부 골 곡선면(112b)에 동일한 곡률로 형성함은 압력용기(100)의 전체적인 균형감과 충진되는 고압가스의 압력이 균일하게 작용되도록 하기 위함이다.

그리고, 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100) 구성에서 하부 하우징(120)에 형성되는 다수의 하부 마루 곡선면(122a)은 그 하부 정점이 동일 수평면 상에 형성된다. 이는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기(100)를 해당 목적물에 설치시 수평면의 설치바닥에 압력용기(100)의 설치가 안정적으로 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

전술한 바와 같이 구성된 하부 하우징(120)의 상향 절곡된 테두리(124)의 상단과 상부 하우징(110)의 하향 절곡된 태두리(114) 하단을 용접을 통해 상호 대향 결합함으로써 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 사이에는 액화가스와 같은 고압의 내용물을 충진 저장할 수 있는 내부공간이 형성되어진다. 이때, 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 형태가 상·하부 마루 곡선면(112a, 122a)과 상·하 부 골 곡선면(112b, 122b)의 형태로 이루어져 결합되기 때문에 압력용기(100)의 형태는 도 4 및 도 6 에 도시된 바와 같이 그 단면 형상이 땅콩 형태로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성되는 하부 하우징(120)의 재질은 상부 하우징(110)과 마찬가지로 스테인리스 스틸로 이루어져 부식의 방지는 물론 경량화를 실현하였다.

본 발명을 구성하는 하우징 강성 강화수단은 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합에 의해 내부공간이 형성된 구조의 압력용기 몸체를 구조적으로 강화하기 위한 것으로, 이 하우징 강성 강화수단은 도 1, 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이 상부 골 곡선면(112b) 정점에 일정간격으로 함몰 형성되어지되 각각의 중심에 상하로 관통 형성된 상부 관통홈(130a)이 구비되는 다수의 상부 요홈(130), 상부 하우징(110)의 상부 요홈(130)과 상부 관통홈(130a)에 대응하여 하부 골 곡선면(122b)의 정점에 형성되어지되 각각의 중심에 상하로 관통 형성된 하부 관통홈(132a)이 구비되는 다수의 하부 요홈(132), 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 각각에 형성된 각 상·하부 요홈(130, 132)의 상·하부 관통홈(130a, 132a) 밑면 상에 용접을 통해 결합 고정되는 링 스토퍼(134) 및 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 각각의 상하 대응되는 상·하부 관통홈(130a, 132a)을 통해 삽입되어지되 그 외주면과 상·하부 관통홈(130a, 132a) 경계면 상에 용접을 통해 설치 고정되어 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 강성을 강화하는 강화파이프(136)로 이루어진다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 하우징 강성 강화수단은 강화파이프(136)의 상단부와 하단부를 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 각각의 상·하부 요 홈(130, 132) 중심부에 형성된 상·하부 관통홈(130a, 132a)을 통해 상하로 관통 설치한 후, 용접을 통해 고정시킴으로써 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)에 의한 압력용기 몸체를 구조적으로 견고하게 하여 그 내부공간에 충진되는 내용물(고압가스)의 내압에 압력용기(100)가 충분히 견딜 수 있도록 한다. 따라서, 하우징 강성 강화수단은 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 강성을 유지 및 향상시키는데 있어 매우 중요한 구성이라 할 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 하우징 강성 강화수단의 상부 하우징(110) 측의 상부 요홈(130)과 하부 하우징(120)측의 하부 요홈(132)은 도 1 내지 도 3 및 도 5 내지 도 7 에 도시된 바와 같이 상·하부 골 곡선면(112b, 122b) 정점의 동일 위치 상에 등간격으로 다수 형성되는 구조로 이루어진다. 따라서, 본 발명에 따른 구성에서와 같은 압력용기(100)의 구조에서는 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)의 배열이 몇 개가 형성되던 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)의 정점 동일 위치 상에는 등간격으로 상·하부 요홈(130, 132)이 다수 형성된다고 할 것이다.

그리고, 전술한 하우징 강성 강화수단을 구성하는 상·하부 요홈(130, 132) 각각에 형성되는 상·하부 관통홈(130a, 132a)은 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)의 정점이라 할 수 있는 상·하부 요홈(130, 132) 각각의 중심부 상에 상하의 내외로 관통 형성된다. 이처럼 형성되는 상·하부 관통홈(130a, 132a)은 후술하는 강화파이프(136)의 외경에 대응하는 내경으로 이루어진다.

전술한 하우징 강성 강화수단을 구성하는 링 스토퍼(134)는 후술하는 강화파이프(136)의 견고한 설치를 위한 것으로, 이러한 링 스토퍼(134)는 도 1, 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에 위치된 상·하부 요홈(130, 132) 각각의 내측면 상에 용접을 통해 결합 고정되어진다. 즉, 링 스토퍼(134)는 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 각각의 상·하부 요홈(130, 132) 상에 내외측으로 관통 형성된 상·하부 관통홈(130a, 132a) 내측면 상에 그 외주면이 용접을 통해 설치 고정된다. 따라서, 링 스토퍼(134)의 중심에 형성된 관통 삽입홈(도면번호 부여하지 않음)의 내경은 상·하부 관통홈(130a, 132a)의 내경에 대응하여 형성됨을 알 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 링 스토퍼(134)의 재질로 본 발명에서는 서스(SUS)를 사용하였으나, 상·하부 하우징(110, 120)과 같은 스테인리스 스틸로 이루어질 수도 있음은 당연할 것이다. 이러한 서스(SUS) 또는 스테인리스 스틸재의 링 스토퍼(134) 역시 상·하부 관통홈(130a, 132a) 내측면에 그 외주면이 용접을 통해 설치 고정됨으로써 상·하부 하우징(110, 120)의 강성을 보강하는 기능이 있다.

본 발명의 하우징 강성 강화수단을 구성하는 강화파이프(136)는 결합된 상태의 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 강성을 강화하기 위한 것으로, 이 강화파이프(136)는 도 1, 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 각각의 상하 대응되는 상·하부 관통홈(130a, 132a)을 통해 삽입되어지되 그 외주면과 상·하부 관통홈(130a, 132a)의 경계면 상에 용접에 의해 설치 고정된다.

전술한 바와 같이 구성되는 강화파이프(136)는 상·하부 관통홈(130a, 132a)을 통해 삽입되어 결합된 상태의 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 내부를 관통하기 위해서는 그 외경이 상·하부 관통홈(130a, 132a)의 내경에 대응하는 크기로 형성되어진다. 이처럼 상·하부 관통홈(130a, 132a)을 통해 삽입되어 결합된 상태의 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 내부를 관통 결합되는 강화파이프(136)는 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합 강성을 강화하게 된다.

한편, 전술한 하우징 강성 강화수단을 구성하는 강화파이프(136)는 그 중량을 보다 가볍게 하기 위하여 중공의 파이프를 사용하며, 그 재질 역시도 서스(SUS) 보다는 가벼운 스테인리스 스틸재를 사용하였다. 이때, 강화파이프(136)를 서스(SUS) 보다는 스테인리스 스틸재로 사용한 이유는 강화파이프(136)가 외부에 노출되는 구조이기 때문에 부식의 방지를 위해서는 서스(SUS) 보다는 스테인리스 스틸재로 사용하는 것이 보다 양호하다 할 것이다.

아울러, 전술한 바와 같은 강화파이프(136)는 결합된 상태의 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 상·하부 요홈(130, 132)에 관통 설치시 그 상단과 하단은 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a)과 하부 하우징(120)의 하부 마루 곡선면(122a) 정점을 벗어나지 않는 범위 내에서 돌출되게 설치한다. 이는 용접을 보다 용이하게 할 수 있도록 하기 위함이기도 하다.

본 발명에 따른 압력용기(100)를 구성하는 하우징 강성 보강편(140)은 상·하부 하우징(110, 120) 자체의 강성을 보강하여 상·하부 하우징(110, 120)의 결합에 의해 이루어지는 압력용기 몸체 전체의 강성을 보강하기 위한 것으로, 이러한 하우징 강성 보강편(140)은 도 1, 도 3, 도 4 및 도 6 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 상·하부 하우징(110, 120)의 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)과 양측 상·하 부 마루 곡선면(112a, 122a)을 연결하거나 하부 하우징(120)의 하부 골 곡선면(122b)과 양측 하부 마루 곡선면(122a)의 연결을 통해 상·하부측 또는 하부측으로 돌출 구성되어 상·하부 하우징(110, 120) 또는 하부 하우징(120) 자체의 강성을 보강하게 된다.

다시 말해서, 하우징 강성 보강편(140)은 본 발명에 따른 압력용기(100)의 실시 예에서는 하부 하우징(120)의 하부 골 곡선면(122b)과 양측 하부 마루 곡선면(122a) 상에만 형성된 구조로 도시하였으나, 이러한 하우징 강성 보강편(140)은 하부 하우징(120)의 하부 골 곡선면(122b)과 양측 하부 마루 곡선면(122a) 상에만 형성하거나 상부 하우징(110)의 상부 골 곡선면(112b)과 양측 상부 마루 곡선면(112a)에만 형성할 수도 있으며, 상·하부 하우징(110, 120)의 상·하부 골 곡선면(112b, 122b)과 양측 상·하부 마루 곡선면(112a, 122a) 둘 다에 형성될 수도 있다.

한편, 전술한 바와 같이 구성되는 하우징 강성 보강편(140)은 상·하부 하우징(110, 120)의 성형시 일체로 돌출 성형되거나 별도로 제작되어 용접을 통해 결합될 수 있다. 본 발명에서는 하부 하우징(120)의 성형시 하우징 강성 보강편(140)이 하향으로 돌출되도록 일체 성형하였다. 이처럼 하부 하우징(120)의 성형시 하우징 강성 보강편(140)을 일체 성형함으로써 압력용기(100)의 제조과정을 보다 용이하게 할 수가 있었다.

그리고, 본 발명에 따른 압력용기(100)를 구성하는 노즐 설치구(150)는 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)의 결합에 의해 형성되는 내부공간 상에 내용물을 충진시키거나 충진된 내용물을 배출시키는 노즐의 설치가 이루어지도록 하기 위한 것으로, 이러한 노즐 설치구(150)는 상부 하우징(110)의 상부 마루 곡선면(112a) 중 어느 하나의 중심부 상에 상하로 관통 형성되어진다.

한편, 본 발명에서는 전술한 노즐 설치구(150)를 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5 내지 도 7 에 도시된 바와 같이 상부 하우징(110)의 중심부측 상부 마루 곡선면(112a) 중심부 상에 구성하였다. 물론, 이러한 노즐 설치구(150)는 다른 설계위치에 형성될 수 있음은 당연할 것이다.

이상에서와 같이 발명에 따른 압력용기(100)는 땅콩 형태의 사각형 상자 형태로 제조함으로써 그 내부의 가스 충진용량을 향상시킬 수 있음은 물론, 스테인리스 스틸 재질을 통해 압력용기(100)의 경량화를 실현하였다. 아울러, 본 발명에 따른 기술은 어떠한 장소에도 압력용기(100)의 설치를 용이하게 할 수 있음은 물론, 압력용기(100)의 설치 후 설치 장소의 공간활용을 향상시킬 수가 있다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 분리하여 보인 사시 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 결합하여 보인 평면 사시 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 분리하여 보인 저면 사시 구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 분리하여 보인 정면 구성도.

도 5 는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 보인 평면 구성도.

도 6 은 도 5 의 "A-A"선 단면 구성도.

도 7 은 도 5 의 "B-B"선 단면 구성도.

도 8 은 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 압력용기를 보인 저면 구성도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

100. 압력용기 110. 상부 하우징

112a. 상부 마루 곡선면 112b. 상부 골 곡선면

114. 테두리 120. 하부 하우징

122a. 하부 마루 곡선면 122b. 하부 골 곡선면

124. 테두리 130. 상부 요홈

130a. 상부 관통홈 132. 하부 요홈

132a. 하부 관통홈 134. 링 스토퍼

136. 강화파이프 140. 하우징 강성 보강편

150. 노즐 설치구

Claims (9)

1. 내부에 고압의 내용물을 충진시켜 사용자의 요구에 따라 노즐을 통해 내용물을 배출하기 위한 고압용기에 있어서,

   마루 형태로 이루어진 다수의 상부 마루 곡선면 사이에 골 형태로 이루어진 상부 골 곡선면이 형성된 구조로 이루어지되 테두리 부분이 하향 절곡된 구조로 이루어진 상부 하우징;

   상기 상부 하우징의 상부 마루 곡선면과 상부 골 곡선면에 대응하는 형태의 하부 마루 곡선면과 하부 골 곡선면이 형성된 구조로 이루어지되 테두리 부분이 상향 절곡된 구조로 이루어져 상기 상향 절곡된 테두리의 상단이 상기 상부 하우징의 하향 절곡된 테두리의 하단에 용접을 통해 결합되는 하부 하우징;

   상기 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 따라 이루어지는 내부공간을 상하로 관통하여 설치 고정되어지되 상기 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 의한 압력용기의 강성을 강화하는 하우징 강성 강화수단;

   상기 상·하부 하우징의 상·하부 골 곡선면과 양측 상·하부 마루 곡선면을 연결하거나 상기 하부 하우징의 하부 골 곡선면과 양측 하부 마루 곡선면의 연결을 통해 상·하부측 또는 하부측으로 돌출 구성되어 상기 상·하부 하우징 또는 하부 하우징 자체의 강성을 보강하는 하우징 강성 보강편; 및

   상기 상부 하우징의 상부 마루 곡선면 중 어느 하나의 중심부 상에 상하로 관통 형성되어지되 상기 상부 하우징과 하부 하우징의 결합에 의해 형성되는 내부 공간 상에 내용물을 충진시키거나 충진된 내용물을 배출시키는 노즐의 설치가 이루어지는 노즐 설치구를 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 강성 강화수단은 상기 상부 골 곡선면 정점에 일정간격으로 함몰 형성되어지되 각각의 중심에 상하로 관통 형성된 상부 관통홈이 구비되는 다수의 상부 요홈;

   상기 상부 하우징의 상부 요홈과 상부 관통홈에 대응하여 상기 하부 골 곡선면의 정점에 형성되어지되 각각의 중심에 상하로 관통 형성된 하부 관통홈이 구비되는 다수의 하부 요홈;

   상기 상부 하우징과 하부 하우징의 각각에 형성된 각 상·하부 요홈의 상·하부 관통홈 밑면 상에 용접을 통해 결합 고정되는 링 스토퍼; 및

   상기 상부 하우징과 하부 하우징 각각의 상하 대응되는 상·하부 관통홈을 통해 삽입되어지되 그 외주면과 상기 상·하부 관통홈 경계면 상에 용접을 통해 설치 고정되어 상기 상부 하우징과 하부 하우징의 강성을 강화하는 강화파이프로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 강화파이프는 상하로 관통된 중공의 파이프로 이루어지되 상기 결합된 상부 하우징과 하부 하우징의 상·하부 요홈에 관통 설치시 그 상단과 하단은 상기 상·하부 마루 곡선면의 정점을 벗어나지 않는 범위 내에서 돌 출된 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 상부 하우징과 하부 하우징의 상·하부 요홈은 동일한 위치 상에 동일간격으로 다수 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 강성 보강편은 상기 상·하부 하우징의 성형시 일체로 돌출 성형되거나 별도로 제작되어 용접을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 하우징과 하부 하우징 및 강화파이프의 재질은 스테인리스 스틸의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 상부 하우징에 형성된 상부 마루 곡선면이 복수의 홀수 개로 형성되는 경우 상기 홀수의 상부 마루 곡선면 중 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면의 높이가 그 양측의 상부 마루 곡선면에 비해 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 상부 하우징에 형성된 상부 마루 곡선면이 복수의 홀수 개로 형성되는 경우 상기 홀수의 상부 마루 곡선면 중 중앙에 형성된 상부 마루 곡선면 상에 상기 노즐 설치구가 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 하부 하우징의 하부 마루 곡선면 정점은 동일 수평면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 타입의 압력용기.

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