KR101221004B1 - 고압용기의 노즐 보스 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 각각에 관통홀이 형성된 다수의 실링 플레이트를 장착하여 기밀성 및 결합력을 높일 수 있는 효과가 있다. 이를 위해 특히, 본 발명의 일 실시예는 외부 껍질과 외부 껍질의 내부로 형성된 비금속 내부 라이너를 포함하는 고압용기의 노즐 보스에 있어서, 내부에 가압부가 형성되고 내부 라이너의 개구부를 통해 외부로 돌출 형성된 보스; 외부 껍질 내측의 보스 일 외주면을 따라 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되고, 하면에 하나 이상의 실링 취부홈과 하나 이상의 체결홈이 형성된 환형 플랜지; 환형 플랜지 하부에 외부 껍질 내측으로 돌출 형성된 플레이트 장착부; 플레이트 장착부에 장착되어 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 뻗은 판상으로 형성되고, 하나 이상의 실링 취부홈과 상하면을 관통하는 하나 이상의 체결홀과 하나 이상의 관통홀이 형성되어 체결홀을 통해 환형 플랜지와 결합되고 관통홀을 통해 함침된 내부 라이너와 결합되는 실링 플레이트; 및 체결홈과 체결홀을 통해 실링 플레이트를 환형 플랜지에 결합시키는 체결핀;을 포함하는 고압용기의 노즐 보스를 포함한다.

Description

고압용기의 노즐 보스{NOZZLE-BOSS FOR HIGH PRESSURE VESSEL}
본 발명은 고압용기의 노즐 보스에 관한 것이다. 보다 상세하게는 비금속성 라이너와 금속성 보스 사이에 결합력 및 기밀성을 높일 수 있는 결합 구조를 가진 고압용기의 노즐 보스에 관한 것이다.
고압의 가스를 보관하기 위해서 종래의 압력용기는 금속재로 제작되었다. 그러나 상기와 같은 금속재 압력용기는 중량이 무거우며 부식에 약하고 제조원가도 높다는 단점이 있다.
이를 해결하기 위해 가벼우며 내부식성을 갖는 합성수지를 사용하여 플라스틱 라이너를 제작하게 되었으며, 플라스틱 라이너의 경우 반복적인 충전에서도 피로에 의한 강도 저하가 발생하지 않는 등 우수한 성질을 갖는 소재로 평가된다.
그러나, 합성 수지재의 플라스틱 라이너와 결합되는 노즐 보스는 금속 소재를 사용하여야 하는데, 금속 소재의 노즐 보스와 합성 수지재인 플라스틱 라이너의 접합시 노즐보스와 플라스틱 라이너 사이의 틈으로 가스가 누설될 문제가 있다.
따라서, 플라스틱 라이너와의 사이에서 결합력 및 기밀성이 높은 결합구조를 갖는 노즐 보스에 대한 연구의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 각각에 관통홀이 형성된 다수의 실링 플레이트를 장착하여 기밀성 및 결합력을 높일 수 있는 고압용기의 노즐 보스를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 내부 라이너가 환형 플랜지의 음각부에서 조임되어 기밀성 및 결합력을 높일 수 있는 고압용기의 노즐 보스를 제공하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 제3 목적은 보스에 확장 형성되는 환형 플랜지 이외에 그 하부로 결합될 수 있고 환형 절곡부가 형성되어 있는 실링 플레이트를 구비함으로써 이중으로 기밀성을 확보하고 결합력을 높일 수 있는 고압용기의 노즐 보스를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 외부 껍질과 외부 껍질의 내부로 형성된 비금속 내부 라이너를 포함하는 고압용기의 노즐 보스에 있어서, 내부에 가압부가 형성되고 내부 라이너의 개구부를 통해 외부로 돌출 형성된 보스; 외부 껍질 내측의 보스 일 외주면을 따라 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되고, 하면에 하나 이상의 실링 취부홈과 하나 이상의 체결홈이 형성된 환형 플랜지; 환형 플랜지 하부에 외부 껍질 내측으로 돌출 형성된 플레이트 장착부; 플레이트 장착부에 장착되어 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 뻗은 판상으로 형성되고, 하나 이상의 실링 취부홈과 상하면을 관통하는 하나 이상의 체결홀과 하나 이상의 관통홀이 형성되어 체결홀을 통해 환형 플랜지와 결합되고 관통홀을 통해 함침된 내부 라이너와 결합되는 실링 플레이트; 및 체결홈과 체결홀을 통해 실링 플레이트를 환형 플랜지에 결합시키는 체결핀;을 포함하는 고압용기의 노즐 보스를 제공함으로써 달성될 수 있다.
내부 라이너는 수지가 사출 성형된 것일 수 있다.
플레이트 장착부에 장착된 실링 플레이트는 적어도 2 개일 수 있다.
적어도 2 개의 실링 플레이트는 각각에 형성된 관통홀이 상하로 상호 어긋나게 장착된 것일 수 있다.
적어도 2 개의 실링 플레이트는 각각에 형성된 체결홀이 상하로 상호 일치되어 장착된 것일 수 있다.
적어도 2 개의 실링 플레이트와 플레이트 장착부 각각은 체결홀이 상하로 상호 일치되도록 하기 위해 상호 대응되는 장착홈과 장착돌기가 형성된 것일 수 있다.
적어도 2 개의 실링 플레이트 각각은 보스 중심축에서 반지름 증가 방향으로 두께가 감소하는 것일 수 있다.
적어도 2 개의 실링 플레이트 각각은, 체결홀과 실링 취부홈이 형성되고 적어도 2개의 실링 플레이트가 상호 접촉하는 체결부; 및 관통홀이 형성되고 2개의 실링 플레이트 사이에 갭이 형성된 관통부;로 구성된 것일 수 있다.
체결홈은 내주면을 따라 암나사로 형성되어 있고, 체결핀은 외주면을 따라 수나사로 형성된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 외부 껍질과 외부 껍질의 내부로 형성된 비금속 내부 라이너를 포함하는 고압용기의 노즐 보스에 있어서, 내부에 가압부가 형성되고 내부 라이너를 통해 외부로 돌출 형성된 보스; 및 외부 껍질 내측의 보스 일 외주면을 따라 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되고, 상면 또는 하면이 하나 이상의 음각부와 하나 이상의 양각부로 형성되어 음각부 및 양각부가 내부 라이너에 의해 밀착되는 환형 플랜지;를 포함하되, 음각부는 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 음각폭이 감소하는 것이고, 양각부는 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 양각폭이 증가하는 것인 고압용기의 노즐 보스를 제공함으로써 달성될 수 있다.
음각부와 양각부의 경계벽은 다단으로 형성된 것일 수 있다.
음각부와 양각부의 경계벽은 양각부에서 음각부로 기울기를 가지는 것일 수 있다.
음각부는 저면의 음각폭이 상부의 음각폭보다 넓은 것일 수 있다.
하나 이상의 음각부는 보스 일 외주면에서 상호 연결된 것일 수 있다.
하나 이상의 양각부는 환형 플랜지의 환형 단부에서 상호 연결된 것일 수 있다.
내부 라이너는 수지가 사출 성형된 것일 수 있다.
하나 이상의 양각부 각각은 한 쌍의 경계벽을 관통하는 관통홀이 형성된 것일 수 있다.
고압용기의 노즐 보스는 내부 라이너와 보스의 경계부에 조임되어 결합되는 환형의 노즐 조임부를 더 포함할 수 있다.
고압용기의 노즐 보스는 노즐 조임부 하면에 위치하는 환형의 패드부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 외부 껍질과 외부 껍질의 내부로 형성된 비금속 내부 라이너를 포함하는 고압용기의 노즐 보스에 있어서,내부에 가압부가 형성되고 내부 라이너의 개구부를 통해 외부로 돌출 형성된 보스; 외부 껍질 내측의 보스 일 외주면을 따라 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성된 환형 플랜지; 환형 플랜지 하부에 외부 껍질 내측으로 돌출 형성되고 보스 중심축을 둘러 형성된 통공의 일 내주면이 암나사로 형성된 플레이트 장착부; 및 암나사와 대응하여 일 외주면이 수나사로 형성되어 플레이트 장착부에 장착되는 중공형 결합부를 가지며, 중공형 결합부의 일 외주면을 따라 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되고 단부에 돌출 림이 형성된 플레이트부를 가지는 실링 플레이트;를 포함하는 고압용기의 노즐 보스를 제공함으로써 달성될 수 있다.
플레이트부는 환형 플랜지보다 더 넓게 확장 형성되고, 돌출 림은 환형 플랜지가 위치한 상방으로 플레이트부 단부에 형성된 것이 바람직하다.
환형 플랜지는 플레이트부보다 더 넓게 확장 형성되고, 하방 또는 상방으로 환형 플랜지의 환형 단부에 돌출 림이 형성된 것이 바람직하다.
플레이트부의 돌출 림은 상방 또는 하방으로 플레이트부 단부에 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 고압용기의 노즐 보스는 내부 라이너와 보스의 경계부에 조임되어 결합되는 환형의 노즐 조임부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 노즐 조임부 하면에 위치하는 환형의 패드부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 각각에 관통홀이 형성된 다수의 실링 플레이트를 장착하여 기밀성 및 결합력을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 내부 라이너가 환형 플랜지의 음각부에서 조임되어 기밀성 및 결합력을 높일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 보스에 확장 형성되는 환형 플랜지 이외에 그 하부로 결합될 수 있고 환형 절곡부가 형성되어 있는 실링 플레이트를 구비함으로써 이중으로 기밀성을 확보하고 결합력을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제1 실시예 구성이 결합된 상태를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제1 실시예 구성이 분리된 상태를 나타낸 분리 사시도,
도 3은 도 1의 A-A 방향으로 바라본 단면을 나타낸 단면도,
도 4는 도 3에 도시된 제1 실시예와 내부 라이너가 결합된 상태의 단면 일부를 나타낸 일부 단면도,
도 5는 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제2 실시예의 평면을 나타낸 평면도,
도 6은 도 5의 B-B 방향으로 바라본 단면을 나타낸 단면 사시도,
도 7은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제2 실시예에 따른 제1 변형예의 평면을 나타낸 평면도,
도 8은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제2 실시예에 따른 제2 변형예의 평면을 나타낸 평면도,
도 9는 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제3 실시예에 따른 종단면을 나타낸 종단면도,
도 10은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제3 실시예에 내부 라이너가 결합된 상태의 종단면을 나타낸 종단면도,
도 11은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제3 실시예에 따른 변형예의 종단면을 나타낸 종단면도이다.
<제1 실시예 >
도 1은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제1 실시예 구성이 결합된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제1 실시예 구성이 분리된 상태를 나타낸 분리 사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A 방향으로 바라본 단면을 나타낸 단면도이다. 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐 보스(10)의 제1 실시예는 보스(100), 환형 플랜지(110), 플레이트 장착부(120), 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e) 및 체결핀(140)을 포함하여 구성된다.
제1 실시예는 금속 소재의 보스(100)와 비금속성 소재의 내부 라이너(12) 사이의 결합력을 높이고 고압 가스에 대한 기밀을 유지하도록 하기 위해 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)가 플레이트 장착부(120)에 장착되는 구조를 가진다. 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)는 하나 이상의 관통홀(138)을 두어 내부 라이너(12)의 수지 사출 성형시 수지 통공이 용이하도록 하고 관통홀(138)에 함침되어 경화된 수지는 쇄기 역할을 함으로써 내부 라이너(12)를 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)에 고정시키도록 작용한다.
보스(100)는 내부에 가압부(미도시)가 형성되고 내부 라이너(12)의 개구부를 통해 외부로 돌출 형성되어 구성된다. 보스(100)는 고압 가스의 출입구로서 금속 주물, 단조, 가공에 의해 제조될 수 있다. 보스(100)는 원통 형상을 가지며, 보스(100)의 외부 표면은 환형 플랜지(110) 방향으로 테이퍼된 형상일 수 있다.
환형 플랜지(110)는 보스(100) 일 외주면을 따라 보스(100) 중심축(종축)으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되고, 하면에 하나 이상의 실링 취부홈(112)과 하나 이상의 체결홈(114)이 형성되어 있다. 환형 플랜지(110)는 하부로 장착되는 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)가 상부 받침되도록 소정 넓이로 형성될 수 있으며, 보스(100)와 일체로 또는 분리되어 형성될 수 있다. 환형 플랜지(110)가 분리되어 형성된 경우에는 보스(100)와의 체결구조를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 실링 취부홈(112)으로는 오링(미도시)이 취부되어 고압용기 내부의 고압유체가 외부로 새어나가는 것을 막아주며, 하나 이상의 체결홈(114)은 하기에서 설명할 체결핀(140)이 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)를 관통하여 결합될 수 있도록 암나사가 형성되어 있다.
플레이트 장착부(120)는 환형 플랜지(110) 하부에 외부 껍질(14) 내측으로 돌출 형성되어 있으며, 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)의 중앙 통공에 끼움되어 장착되도록 구성된다.
또한, 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)는 플레이트 장착부(120)에 장착되어 보스(100) 중심축(종축)으로부터 반지름 증가 방향으로 뻗은 판상으로 형성되고, 하나 이상의 실링 취부홈(131)과 상하면을 관통하는 하나 이상의 체결홀(134a, 134b, 134c, 134d, 134e)과 하나 이상의 관통홀(138)이 형성되어 체결홀(134a, 134b, 134c, 134d, 134e)을 통해 환형 플랜지(110)와 결합되고 관통홀(138)을 통해 함침된 내부 라이너(12)와 쇄기 결합되도록 구성된다.
여기서, 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)는 상호 결합을 위해 하나 이상의 체결홀(134a, 134b, 134c, 134d, 134e)이 상하로 일치 선상에 형성되어 장착된다. 그리고, 하나 이상의 관통홀(138)의 경우는 각각의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)에서 일정 간격으로 형성되지만, 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e) 사이에서는 상하로 어긋나도록 장착된다.
체결홀(134a, 134b, 134c, 134d, 134e)의 상하 일치와 관통홀(138)의 상하 불일치를 위해 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)는 중앙 통공의 내주면 중 일면에 장착홈(135a, 135b, 135c, 135d, 135e)이 형성되어 있으며, 플레이트 장착부(120)는 길이 방향을 따라 장착홈(135a, 135b, 135c, 135d, 135e)에 대응하는 장착돌기(122)가 형성되어 있다.
다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)는 상하로 관통되어 형성된 각각의 관통홀(138)을 내부 라이너(12) 결합을 위한 수지 통공으로 이용하므로 이를 위해 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e) 사이에는 일정 갭(142)이 형성되도록 한다. 일정 갭(142)은 각 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)의 두께를 변화시켜 형성할 수 있다. 즉, 각 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)에서 체결홀(134a, 134b, 134c, 134d, 134e)과 실링 취부홈(131)이 형성되어 있는 부분인 체결부(132)를 인접하는 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)가 상호 접촉하도록 형성하여 관통홀(138)이 형성된 관통부(136)가 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e) 사이에서 서로 이격되도록 하여 갭(142)을 형성하게 된다.
체결핀(140)은 체결홈(114)과 체결홀(134a, 134b, 134c, 134d, 134e)을 통해 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)를 환형 플랜지(110)에 결합시키는 역할을 한다. 이러한 체결핀(140)은 복수로 구비될 수 있으며, 외주면을 따라 수나사로 형성될 수 있다. 이때, 체결홈(114)은 내주면을 따라 암나사로 형성되어 상호 체결 나사가 대응되도록 구성된다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 실시예와 내부 라이너가 결합된 상태의 단면 일부를 나타낸 일부 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 내부 라이너(12)는 수지를 용기 형상으로 사출 성형하게 되는데, 이때 다수의 실링 플레이트(130a, 130b, 130c, 130d, 130e) 사이로 형성된 갭(142)과 관통홀(138)을 통해 수지가 함침되어 경화됨으로써 노즐 보스(10)와 결합되게 된다. 또한, 내부 라이너(12) 외부로 형성된 외부 껍질(14)은 강화섬유의 필라멘트 와인딩으로 형성될 수 있다.
<제2 실시예 >
도 5는 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제2 실시예의 평면을 나타낸 평면도이며, 도 6은 도 5의 B-B 방향으로 바라본 단면을 나타낸 단면 사시도이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 실시예는 필라멘트 와인딩으로 형성된 외부 껍질(미도시)과 외부 껍질의 내부로 형성된 비금속 내부 라이너(미도시)를 포함하는 고압용기의 노즐 보스(20)에 관한 것으로, 보스(200) 및 환형 플랜지(210)를 포함하되, 환형 플랜지(210)는 상면이 하나 이상의 음각부(212)와 하나 이상의 양각부(214)로 형성되어 있다.
여기서, 음각부(212)는 보스(200) 중심축(종축)으로부터 반지름 증가 방향으로 음각폭이 감소하는 것이고, 양각부(214)는 보스(200) 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 양각폭이 증가하도록 구성된다. 제2 실시예와 달리 하나 이상의 음각부(212)와 하나 이상의 양각부(214)가 환형 플랜지(210)의 하면으로 형성될 수도 있으며, 양면 모두에 형성될 수도 있다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 음각부(212) 및 양각부(212)의 개수는 각 4 개로 한정될 필요는 없으며 보스(200)와 환형 플랜지(210)의 넓이에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
제2 실시예 노즐 보스(20)는 전술한 음각부(212)와 양각부(214) 상으로 수지 조성물이 사출 성형되어 내부 라이너가 밀착되도록 구성된다. 따라서, 음각부(212)와 양각부(214)의 경계벽(216)이 내부 라이너와 조임되어 결합 및 고정되는 구조를 갖는다.
또한, 경계벽(216)의 경우 음각부(212)는 저면의 음각폭이 상부의 음각폭보다 넓게 형성됨으로써 양각부(214)에서 음각부(212)로 기울기를 가지도록 구성될 수 있다. 이를 통해 음각부(212)에서 경화된 내부 라이너가 조임될 수 있다. 그리고, 이러한 경계벽(216)의 기울기는 제2 실시예와 같이 일정하게 형성될 필요는 없으며 다양하게 절곡되어 형성될 수 있을 것이다.
아울러, 제2 실시예는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 달리, 하나 이상의 음각부(212)는 보스(200) 일 외주면에서 인접하는 음각부(212) 사이에서 연결 구조를 가질 수 있으며, 하나 이상의 양각부(214)도 환형 플랜지(210)의 환형 단부에서 인접하는 양각부(214) 사이에 연결 구조를 가질 수도 있다.
환형 플랜지(210)는 전술한 것 이외에도 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 껍질 내측의 보스(200) 일 외주면을 따라 보스(200) 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되어 환형으로 구비되며 보스(200)와 일체로 형성되거나 분리되어 형성될 수 있다. 분리되는 경우 환형 플랜지(210)는 보스(200)에 체결되는 구조로 형성될 수 있다.
내부 라이너와 보스(200)의 경계부에는 고압용기의 기밀성을 높일 수 있도록 보스(200)의 외부에서 조임되어 결합되는 환형의 노즐 조임부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 아울러, 노즐 조임부 하면에 환형의 패드부(미도시)를 더 포함하여 완충 및 기밀의 효율성을 더 높이게 할 수도 있다.
<제1 변형예 >
도 7은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제2 실시예에 따른 제1 변형예의 평면을 나타낸 평면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 노즐 보스(21)의 제1 변형예는 음각부(212)와 양각부(214)의 경계벽이 다단(217)으로 형성된 것이다. 다단(217)은 내부 라이너와의 사이에서 다수의 단턱으로 역할을 하며, 고압용기 내부의 기밀성을 높이도록 작용할 수 있다. 이 경우 다단(217)의 개수는 적정하게 선택될 수 있으며, 다단(217)을 구성하는 각각의 모서리가 향하는 방향도 다양하게 선택될 수 있다.
<제2 변형예 >
도 8은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제2 실시예에 따른 제2 변형예의 평면을 나타낸 평면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 노즐 보스(22)의 제2 변형예는 하나 이상의 양각부(214) 각각에서 한 쌍의 경계벽(216)을 관통하는 관통홀(218)을 갖도록 형성한 것이다.
관통홀(218)은 내부 라이너를 음각부(212) 및 양각부(214)에 결합시키기 위해 수지를 사출 성형하는 경우 관통홀(218) 내부로 수지가 함침되도록 하여 내부 라이너와 노즐 보스(22) 사이에 결합력을 높이도록 작용한다.
<제3 실시예 >
도 9는 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제3 실시예에 따른 종단면을 나타낸 종단면도, 도 10은 제3 실시예에 내부 라이너가 결합된 상태의 종단면을 나타낸 종단면도이다. 제3 실시예는 좌우 대칭되는 형상이므로 도 9 및 도 10에서는 임의의 종방향 단면을 나타내었다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제3 실시예는 필라멘트 와인딩으로 형성된 외부 껍질과 외부 껍질의 내부로 형성된 비금속 내부 라이너(32)를 포함하는 고압용기에 사용되는 노즐 보스(30)에 관한 것으로서, 보스(300), 환형 플랜지(310), 플레이트 장착부(320) 및 실링 플레이트(330)로 구성된다.
제3 실시예는 환형 플랜지(310)와 플레이트 장착부(320)에 장착된 실링 플레이트(330)가 플레이트 장착부(320)의 종단 길이 만큼의 환형 갭을 형성하고 상기 환형 갭으로 액상 수지가 사출 성형됨으로써 내부 라이너(32)를 형성하여 고압용기의 기밀을 유지토록 한다. 특히, 제3 실시예에서는 실링 플레이트(330)의 환형 단부가 절곡되어 돌출 림(338)이 형성되어 사출 성형된 내부 라이너(32)와 걸림 결합되도록 형성된다.
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 제3 실시예 구성에 대해 설명한다.
보스(300)는 내부에 가압부가 형성되고 내부 라이너(32)의 개구부를 통해 외부로 돌출 형성되어 있으며, 외부 껍질(미도시) 내측의 보스(300) 일 외주면을 따라 보스(300) 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성된 환형 플랜지(310)가 구비된다.
플레이트 장착부(320)는 환형 플랜지(310) 하부에 외부 껍질 내측으로 돌출 형성되고 보스(300) 중심축을 둘러 형성된 통공을 가지며, 통공의 일 내주면이 암나사(322)로 형성되어 하기 실링 플레이트(330)의 수나사(334)가 암나사(322)와 결합될 수 있도록 구성된다.
실링 플레이트(330)는 암나사(322)와 대응하여 일 외주면이 수나사(334)로 형성되어 플레이트 장착부(320)에 장착되는 중공형 결합부(332)를 가지며, 중공형 결합부(332)의 일 외주면을 따라 보스(300) 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되고 단부에 돌출 림(338)이 형성된 플레이트부(336)를 가진다.
이러한 플레이트부(336)는 도 9에 도시된 바와 같이, 환형 플랜지(310)보다 더 넓게 확장 형성되고 돌출 림(338)은 환형 플랜지(310)가 위치한 상방으로 플레이트부(336) 단부가 절곡되어 형성된다. 돌출 림(338)이 절곡 형성됨으로써 플레이트부(336)와 환형 플랜지(310) 사이에 사출 성형되는 내부 라이너(32)와의 결합력을 높이고 기밀성을 증가시키는 구성으로 형성될 수 있다. 다만, 여기서 돌출 림(338)은 상방 이외에도 하방으로 형성될 수 있으며, 그 절곡 방향이 다양하게 선택될 수 있다.
한편, 제3 실시예는 내부 라이너(32)와 보스(300)의 경계부에 기밀성 증가를 위해 조임되어 결합되는 환형의 노즐 조임부(340)를 더 포함할 수 있으며, 노즐 조임부(340) 하면에 환형의 패드부(342)를 더 포함할 수도 있다.
< 변형예 >
도 11은 본 발명인 고압용기 노즐 보스의 제3 실시예에 따른 변형예의 종단면을 나타낸 종단면도이다. 제3 실시예의 변형예는 좌우 대칭되는 형상이므로 도 11에서는 임의의 종방향 단면을 나타내었다. 이하, 제3 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.
제3 실시예의 변형예에서는 도 11에 도시된 바와 같이, 환형 플랜지(310)가 플레이트부(336)보다 더 넓게 확장 형성되고 플레이트부(336)가 위치한 하방으로 환형 플랜지(310) 환형 단부가 절곡되어 돌출 림(312)이 형성되어 있다. 물론, 플레이트부(336)의 환형 단부에 형성된 돌출 림(339)은 환형 플랜지(310)가 위치한 상방으로 플레이트부(336) 단부가 절곡되어 형성됨은 제3 실시예와 동일하다.
다만, 제3 실시예의 변형예는 환형 플랜지(310)와 플레이트부(336) 각각에 돌출 림(312, 339)이 형성되어 환형 갭을 형성하고 있다는 점에서 내부 라이너(32)와의 사이에서 결합력 및 기밀성을 더 증가시키도록 작용한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 노즐 보스
12: 내부 라이너
14: 외부 껍질
100: 보스
110: 환형 플랜지
112: 실링 취부홈
114: 체결홈
120: 플레이트 장착부
122: 장착돌기
130a, 130b, 130c, 130d, 130e: 실링 플레이트
131: 실링 취부홈
132: 체결부
134a, 134b, 134c, 134d, 134e: 체결홀
135a, 135b, 135c, 135d, 135e: 장착홈
136: 관통부
138: 관통홀
140: 체결핀
142: 갭
20, 21, 22: 노즐 보스
200: 보스
210: 환형 플랜지
212: 음각부
214: 양각부
216: 경계벽
217: 다단부
218: 관통홀
30: 노즐 보스
32: 내부 라이너
300: 보스
310: 환형 플랜지
312: 돌출 림
320: 플레이트 장착부
322: 암나사
330: 실링 플레이트
332: 중공형 결합부
334: 수나사
336: 플레이트부
338: 돌출 림
340: 환형의 노즐 조임부
342: 환형의 패드부

Claims (25)

  1. 외부 껍질과 상기 외부 껍질의 내부로 형성된 비금속 내부 라이너를 포함하는 고압용기의 노즐 보스에 있어서,
    내부에 가압부가 형성되고 상기 내부 라이너의 개구부를 통해 외부로 돌출 형성된 보스;
    상기 외부 껍질 내측의 상기 보스 일 외주면을 따라 상기 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되고, 하면에 하나 이상의 실링 취부홈과 하나 이상의 체결홈이 형성된 환형 플랜지;
    상기 환형 플랜지 하부에 상기 외부 껍질 내측으로 돌출 형성된 플레이트 장착부;
    상기 플레이트 장착부에 장착되어 상기 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 뻗은 판상으로 형성되고, 하나 이상의 실링 취부홈과 상하면을 관통하는 하나 이상의 체결홀과 하나 이상의 관통홀이 형성되어 상기 체결홀을 통해 상기 환형 플랜지와 결합되고 상기 관통홀을 통해 함침된 상기 내부 라이너와 결합되는 실링 플레이트; 및
    상기 체결홈과 상기 체결홀을 통해 상기 실링 플레이트를 상기 환형 플랜지에 결합시키는 체결핀;을 포함하는 고압용기의 노즐 보스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 내부 라이너는 수지가 사출 성형된 것인 고압용기의 노즐 보스.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트 장착부에 장착된 실링 플레이트는 적어도 2 개인 고압용기의 노즐 보스.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 실링 플레이트는 각각에 형성된 상기 관통홀이 상하로 상호 어긋나게 장착된 것인 고압용기의 노즐 보스.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 실링 플레이트는 각각에 형성된 상기 체결홀이 상하로 상호 일치되어 장착된 것인 고압용기의 노즐 보스.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 실링 플레이트와 상기 플레이트 장착부 각각은 상기 체결홀이 상하로 상호 일치되도록 하기 위해 상호 대응되는 장착홈과 장착돌기가 형성된 것인 고압용기의 노즐 보스.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 실링 플레이트 각각은 상기 보스 중심축에서 반지름 증가 방향으로 두께가 감소하는 것인 고압용기의 노즐 보스.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 실링 플레이트 각각은,
    상기 체결홀과 상기 실링 취부홈이 형성되고 상기 적어도 2개의 실링 플레이트가 상호 접촉하는 체결부; 및
    상기 관통홀이 형성되고 상기 2개의 실링 플레이트 사이에 갭이 형성된 관통부;로 구성된 것인 고압용기의 노즐 보스.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 체결홈은 내주면을 따라 암나사로 형성되어 있고, 상기 체결핀은 외주면을 따라 수나사로 형성된 것인 고압용기의 노즐 보스.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 외부 껍질과 상기 외부 껍질의 내부로 형성된 비금속 내부 라이너를 포함하는 고압용기의 노즐 보스에 있어서,
    내부에 가압부가 형성되고 상기 내부 라이너의 개구부를 통해 외부로 돌출 형성된 보스;
    상기 외부 껍질 내측의 상기 보스 일 외주면을 따라 상기 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성된 환형 플랜지;
    상기 환형 플랜지 하부에 상기 외부 껍질 내측으로 돌출 형성되고 상기 보스 중심축을 둘러 형성된 통공의 일 내주면이 암나사로 형성된 플레이트 장착부; 및
    상기 암나사와 대응하여 일 외주면이 수나사로 형성되어 상기 플레이트 장착부에 장착되는 중공형 결합부를 가지며, 상기 중공형 결합부의 일 외주면을 따라 상기 보스 중심축으로부터 반지름 증가 방향으로 확장 형성되고 단부에 돌출 림이 형성된 플레이트부를 가지는 실링 플레이트;를 포함하는 고압용기의 노즐 보스.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 플레이트부는 상기 환형 플랜지보다 더 넓게 확장 형성되고,
    상기 돌출 림은 상기 환형 플랜지가 위치한 상방으로 상기 플레이트부 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 고압용기의 노즐 보스.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 환형 플랜지는 상기 플레이트부보다 더 넓게 확장 형성되고, 하방 또는 상방으로 상기 환형 플랜지의 환형 단부에 돌출 림이 형성된 것을 특징으로 하는 고압용기의 노즐 보스.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 플레이트부의 돌출 림은 상방 또는 하방으로 상기 플레이트부 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 고압용기의 노즐 보스.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 내부 라이너와 상기 보스의 경계부에 조임되어 결합되는 환형의 노즐 조임부를 더 포함하는 고압용기의 노즐 보스.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 노즐 조임부 하면에 위치하는 환형의 패드부를 더 포함하는 고압용기의 노즐 보스.
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