KR101925886B1 - 고압탱크 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공우주 및 일반산업분야에 전반적으로 적용될 수 있는 고압탱크 지지장치 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료의 주입 및 배출 시 팽창 및 수축을 받는 탱크를 위한지지 구조물에 관한 것이다.

Description

고압탱크 지지장치{High pressure tank supporting device}

본 발명은 항공우주 및 일반산업분야에 전반적으로 적용될 수 있는 고압탱크 지지장치 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료의 주입 및 배출에 의해서 탱크 구조물의 팽창이나 수축하는 경우에 고압탱크의 고정부분이 구속되지 않는 구조를 갖는 고압탱크 지지장치에 관한 것이다.

고압탱크는 항공우주 및 일반산업계에서 널리 사용되는 부품이다. 특히, 고압탱크가 항공기, 발사체 및 일반 산업장치에 장착될 때, 운용하중에 대해 구조 안정성을 반드시 확보해한다는 문제가 있다.

위와 같은 문제를 해결하기 위해 한국등록특허 제0375498호("압력용기 고정장치",2005.02.01., 이하 선행기술)에는, 고압의 압축가스가 내장된 압력용기를 안전하게 지지할 수 있는 고정장치가 개시되어 있다. 그러나 상기 선행기술에서는 고압의 압축가스가 내장되는 압력 용기를 고정밴드를 이용하여 지지되도록 하는 것으로, 이는 연료 주입과 배출에 따라 팽창 또는 수축하는 압력용기의 곡률에 따라 고정밴드에도 변형이 일어나므로 헐거워진다는 문제가 있다.

또한, 고압탱크의 배관 조립위치의 조정기능으로 조립성을 확보해야 한다는 문제점이 있다.

1.한국등록특허 제0375498호("압력용기 고정장치",2005.02.01.)

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고압탱크 장착시 고압탱크의 배관의 조립위치의 조정이 가능하며, 고압탱크에 연료를 충전 및 배출 하는 경우에 발생하는 고압탱크의 축방향 변위에 대한 안정성 확보가 가능하도록 하는 고압탱크 지지장치에 있다.

본 발명의 고압탱크 지지장치는 유체가 내장되는 몸체, 상기 몸체의 일측에 돌출 형성되는 제1보스 및 상기 몸체의 타측에 돌출 형성되는 제2보스를 포함하는 탱크부, 상기 제1보스가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 제1브라켓, 상기 제2보스가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 제2브라켓을 포함하여 이루어지되, 상기 제2브라켓은 상기 제2보스가 상기 제2브라켓의 홈에서 일측 및 타측 방향으로 이동 가능하도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

이 때, 상기 제1보스는 외측면에 나사산이 형성되며, 상기 고압탱크 지지장치는 상기 제1브라켓의 양면에 배치되며, 상기 제1보스와 나사 결합 하는 한 쌍의 너트를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 고압탱크 지지장치는 상기 한 쌍의 너트가 풀리지 않도록 고정하는 체결장치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제2보스는 외측면에 나사산이 형성되며, 상기 고압탱크 지지장치는 상기 제2브라켓의 홈과 대응하는 외경을 가지며, 상기 제2보스와 나사 결합하는 부시(Bush)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 제2브라켓은 상기 부시의 상반부와 대응하는 홈이 형성되는 상부브라켓 및 상기 부시의 하반부와 대응하는 홈이 형성되는 하부브라켓을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 고압탱크의 제1보스가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 제1브라켓을 포함함으로써, 고압탱크 장착시 배관의 위치 조정이 가능하여 조립성이 높다는 효과를 가진다. 또한, 고압탱크의 제2보스가 삽입되며 일측 및 타측 방향으로 이동 가능하도록 형성된 제2브라켓을 포함함으로써, 고압탱크가 팽창하는 경우에도 고압탱크를 지지하는 제2브라켓에 과도한 하중이 걸리지 않으며, 이로 인하여 고압탱크 지지장치의 경량화 설계가 가능하다는 큰 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예의 사시도.
도 2는 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예의 분리사시도.
도 3은 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예의 분리사시도.
도 4는 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예의 단면도.
도 5는 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예의 제1브라켓의 부분확대도.
도 6은 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예의 제2브라켓의 부분확대도.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예를 도시하고 있다. 도 1은 본 발명의 사시도를, 도 2는 분리사시도를, 도3은 다른 방향에서 보는 분리사시도를, 도 4는 단면도를 각각 도시하고 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 고압탱크 지지장치의 구성을 간략히 설명하면, 본 발명의 고압탱크 지지장치(100)는 탱크부(110), 상기 탱크부(110)를 지지하는 제1브라켓(121) 및 제2브라켓(131)을 포함하여 이루어진다.

이 때, 상기 탱크부(110)는, 유체가 내장되는 몸체, 상기 몸체의 일측에 돌출 형성되는 제1보스(111) 및 상기 몸체의 타측에 돌출 형성되는 제2보스(112)를 포함하여 이루어진다.

상기 탱크부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 원통형으로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 탱크부(110)는 4000PSI 이상의 내압을 견딜 수 있는 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 내압에 의해 팽창 또는 수축 가능한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1보스(111)는 상기 몸체의 일측에 돌출 형성되며, 연료가 주입되도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1보스(111)의 외측면에 나사산이 형성될 수 있다.

또한 상기 제2보스(112)는 상기 몸체의 타측에 돌출 형성되며, 상기 제2보스(112)의 외측면에 나사산이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1보스(111)와 상기 제2보스(112)는 대칭을 이루는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 제1브라켓(121)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1보스(111)가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있으며, 상기 제1보스(111)는 상기 제1브라켓(121)의 홈에 삽입된다.

상기 제2브라켓(131)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2보스(112)가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있으며, 상기 제2보스(112)는 상기 제2브라켓(131)의 홈에 삽입된다. 이 때, 상기 제2브라켓(131)은 상기 제2보스(112)가 상기 제2브라켓(131)의 홈에서 일측 및 타측 방향으로 이동 가능하도록 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고압탱크 지지장치(100)는 한 쌍의 너트(122)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 한 쌍의 너트(122)는 상기 제1보스(111)와 나사결합이 가능 하며, 상기 제1브라켓(121)의 양면에 배치된다. 이 때 상기 한 쌍의 너트(122)는 더블너트로 하는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제1보스(111)의 안정적인 고정을 위해 공지의 너트를 채용하는 것은 무방하다.

또한, 상기 고압탱크 지지장치(100) 체결장치(123)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 체결장치(123)는 상기 한 쌍의 너트(122)가 풀리지 않도록 고정하는 역할을 한며, 세이프티 락 와이어로 하는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 상기 고압탱크 지지장치(100)는 부시(Bush)(132)를 더 포함하여 이루어 질 수 있다. 상기 부시(132)는 상기 제2보스(112)와 나사결합이 가능하고 상기 제2브라켓(131)의 홈과 대응하는 외경을 가지는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 부시(132)는 상기 제2브라켓(131)과 면접촉을 형성하며 결합되어, 상기 제2보스(112)가 상기 제2브라켓(131)의 홈에서 일측 및 타측 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 탱크부(110)가 팽창 및 수축함으로써 상기 제2보스(112)는 축방향으로 이동을 하게 되며, 상기 제2보스(112)와 나사 결합되어 있는 상기 부시(132)도 축방향으로 이동을 한다. 이 때, 상기 부시(132)가 상기 제2브라켓(131)과 면접촉을 형성하며 결합되고, 축방향 이동에 따라 상기 제2브라켓(131)의 홈에서 일측 및 타측 방향으로 이동을 한다. 결과적으로 상기 제2보스(112)가 상기 제2브라켓(131)의 홈에서 일측 및 타측 방향으로 이동 가능하게 된다.

또한 이 때, 상기 제2브라켓(131)은 상기 부시(132)의 상반부와 대응하는 홈이 형성되는 상부브라켓(131b) 및 상기 부시(132)의 하반부와 대응하는 홈이 형성되는 하부브라켓(131a)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 상부브라켓(131b)과 상기 하부브라켓(131a)을 체결하는 고정수단(미도시)을 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 고정수단은 셋 나사로 이루어지는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.

여기까지, 본 발명의 상기 고압탱크 지지장치(100)의 구성을 살펴보았다. 아래에서는 본 발명의 상기 고압탱크 지지장치(100)의 각 구성의 역할을 좀 더 구체적으로 설명하도록 하겠다. 우선, 상기 고압탱크 지지장치(100)는 상기 탱크부(110), 상기 탱크부(110)를 고정하는 고정부(120) 및 상기 탱크부(110)의 이동이 가능하도록 하는 이동부(130)로 기능을 나누어 설명할 수 있다. 상기 고정부(120)는, 상기 제1브라켓(121), 상기 한 쌍의 너트(122), 상기 체결장치(123)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 이동부(130)는 상기 상부브라켓(131b), 상기 하부브라켓(131a), 상기 부시(132) 및 상기 고정수단으로 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예의 제1브라켓의 부분확대도를 도시한 것이며, 도 5를 참조하여 상기 고정부(120)를 설명하겠다. 상기 제1보스(111)의 외측면에 나사산이 형성되어 있어, 상기 제1브라켓(121)에 형성된 홈에 상기 탱크부(110)를 돌려 원하는 위치로 이동이 가능하다. 이후, 상기 한 쌍의 너트(122)부를 규정토크로 체결한다. 즉, 상기 더블너트 체결 시 상기 탱크부(110)에 선인장(pre-tension) 하중이 발생하여 상기 더블너트와 상기 제1보스(111)에 형성된 나사산이 고정된다. 여기에 상기 체결장치(123)를 이용하여 풀림 방지를 위하여 더욱 고정을 한다. 즉, 상기 더블너트에 추가로 세이프티 락 와이어 작업을 한다. 따라서 상기 고정부(120)는 상기 탱크부(110) 장착시 상기 탱크부(110)의 배관의 위치 조정이 가능하도록 형성되므로 조립성을 높이는 효과를 가진다. 또한, 상기 제2보스(112)가 축방향으로 이동 가능하도록 지지하는 역할을 한다.

도 6은 본 발명의 고압탱크 지지장치의 실시예의 제2브라켓의 부분확대도를 도시한 것이며, 도 6을 참고하여 상기 이동부(130)를 설명하겠다. 상기 제2보스(112)와 상기 부시(132)는 나사를 통해서 결합되며, 제2체결장치(133)를 이용하여 풀림을 방지한다. 상기 제2보스(112)와 결합된 상기 부시(132)는 상기 제2브라켓(131)의 홈에 삽입되며, 상기 부시(132)와 상기 제2브라켓(131)은 면접촉을 형성하며 결합된다. 이 때, 상기 부시(132)와 상기 제2브라켓(131)이 면접촉을 이루며 결합됨으로써 슬라이딩부(134)를 형성한다. 상기 슬라이딩부(134)는 상기 제2보스(112)가 상기 제2브라켓(131)의 홈에서 일측 및 타측 방향으로 이동 할 수 있도록 한다. 즉, 상기 제2보스(112)가 상기 일측 및 타측으로 이동할 때 상기 슬라이딩부(134)를 따라 미끌림이 발생하며, 이와 같은 미끌림 허용으로 상기 제2브라켓(131)에는 상기 제1브라켓(121)에 비하여 작은 하중이 발생한다.

따라서, 상기 이동부(130)는 상기 탱크부(110)가 팽창 및 수축하는 경우에도 고압탱크를 지지하는 제2브라켓에 과도한 하중이 걸리지 않으며, 이로 인하여 고압탱크 지지장치의 경량화 설계가 가능하다는 효과를 가진다

본 발명은 상기한 실 시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이

고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: 고압탱크 지지장치
110: 탱크부
111: 제1보스 112: 제2보스
120: 고정부
121: 제1브라켓 122: 한 쌍의 너트
123: 체결장치
130: 이동부
131: 제2브라켓
131a: 하부브라켓 131b: 상부브라켓
132: 부시
133: 제2체결장치
134: 슬라이딩부

Claims (5)

1. 유체 연료가 내장되며 내압성을 가지는 재질이되, 내압에 의해 수축 및 팽창 가능한 몸체로 이루어지는 탱크부(110);
   상기 탱크부(110)의 몸체 일측에 연료가 주입가능하게 돌출 형성되고 외주면에 나사산이 형성되는 제1보스(111);
   상기 탱크부(110)의 몸체 타측에 돌출 형성되고 외주면에 나사산이 형성되는 제2보스(112);
   상기 제1보스(111)가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 제1브라켓(121);
   상기 제1브라켓(121)의 홈에 삽입된 제1보스(111)의 나사산과 결합되어 상기 제1보스(111)와 제1브라켓(121)을 고정하는 너트(122);
   상기 제2보스(112)의 나사산에 결합되는 부시(132);
   상기 탱크부(110)의 수축 또는 팽창에 의해 상기 탱크부(110)의 길이방향으로 상기 부시(132)가 삽입되어 이동가능한 슬라이딩부(134)를 형성하는 제2브라켓(131)을 포함하며,
   상기 너트(122)는 더블너트이고,
   상기 제2브라켓(131)은 서로 결합되는 상부브라켓(131b) 및 하부브라켓(131a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압탱크 지지장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 고압탱크 지지장치는 상기 더블너트(122)가 풀리지 않도록 고정하는 체결장치(123)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압탱크 지지장치.
4. 삭제
5. 삭제

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