KR102376843B1 - 연료전지용 퓨얼링 호스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지에 수소를 충전시키도록 연결되는 연료전지용 퓨얼링 호스에 관한 것으로서, 수소를 충전시키도록 연결되는 호스부와, 이 호스부의 외부 둘레에 피복되는 제1 보강부와, 이 제1 보강부의 외부 둘레에 피복되는 제2 보강부와, 제2 보강부의 외부 둘레에 피복되는 제3 보강부와, 이 제3 보강부의 외부 둘레에 피복되는 외층부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 호스부의 외부둘레에 아라미드와 강선의 제1 내지 제3 보강부를 형성함으로써, 호스부의 유연성을 확보하는 동시에 기밀성과 내구성을 함께 보유할 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 연료전지용 퓨얼링 호스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지에 수소 가스를 충전시키도록 연결되는 연료전지용 퓨얼링 호스에 관한 것이다.
최근 연료 전지 자동차 등의 개발이 성행하고 있다. 이에 따라, 수소 충전소에 설치된 디스펜서(dispenser)로부터 연료 전지 자동차 등에 수소 가스를 충전하는 호스의 개발도 진행되고 있다. 연료 전지 자동차 등의 주행 거리를 길게 하기 위해서는, 고압으로 수소 가스를 연료 탱크에 충전할 필요가 있기 때문에, 수소 충전용 호스에는, 70 MPa 이상의 높은 내압에 견딜 수 있는 실용성을 필요로 하고 있다.
호스에 내압이 작용하면, 일반적으로 호스 길이가 축소되는 동시에 외경이 커진다. 이때의 호스 길이의 축소량이 크면, 커플러에 접속된 호스가 커플러로부터 빠지기 쉬워진다는 문제가 있다. 특히 수소 충전용 호스는 -40∼-33℃로 냉각된 고압의 수소 가스가 유체로서 이용되고, 이때의 호스의 확경량이 크면 호스의 내면층에 크랙이 발생하기 쉽고, 또한 그 크랙의 진전 속도가 빨라져서, 호스 수명이 짧아진다는 문제가 있다.
호스에 매설된 보강층의 편조 각도를 소정 각도 정도로 설정하면, 호스에 내압이 작용했을 때에도 편조 각도가 거의 변화하지 않기 때문에, 호스 치수의 변화를 억제할 수 있다. 그러나 복수의 보강층이 매설된 호스에서는, 각각의 보강층의 편조 각도를 정지 각도 정도로 설정하면, 최내주 측에 매설된 보강층이 과대하게 내압을 부담하게 된다.
이에 수반하여, 각각의 보강층을 충분히 기능시켜 내압을 부담할 수 없어서, 호스의 내압 성능이 저하된다. 그 때문에, 내압 작용 시의 호스 치수의 변화의 억제와 호스의 내압 성능의 향상을 양립시키는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 호스부의 외부둘레에 아라미드와 강선의 제1 내지 제3 보강부를 형성함으로써, 호스부의 유연성을 확보하는 동시에 기밀성과 내구성을 함께 보유할 수 있는 연료전지용 퓨얼링 호스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 제1 내지 제3 보강부의 편직수와 편직각도를 소정값으로 한정함으로써, 보강부의 내압성을 향상시키는 동시에 기밀성과 탄성력 및 복원성을 확보할 수 있는 연료전지용 퓨얼링 호스를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 제1 내지 제3 보강부의 두께의 비율을 소정값으로 한정함으로써, 호스의 강도와 내압성을 향상시키고 호스의 유연성을 확보하는 동시에 외관의 품질을 상승시킬 수 있는 연료전지용 퓨얼링 호스를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 호스의 전체부위를 압착공정으로 제작함으로써, 전체 압착 방식으로 리크 및 파열을 감소시키는 동시에 호스의 안정성을 증대시킬 수 있는 연료전지용 퓨얼링 호스를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 니플부와 소켓부를 구비함으로써, 퓨얼링 호스를 통과하는 기체의 기밀성을 확보하기 위한 커플링 설계 및 압착 기술을 확보할 수 있는 연료전지용 퓨얼링 호스를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료전지에 수소를 충전시키도록 연결되는 연료전지용 퓨얼링 호스로서, 수소를 충전시키도록 연결되는 호스부(10); 상기 호스부(10)의 외부 둘레에 피복되는 제1 보강부(20); 상기 제1 보강부(20)의 외부 둘레에 피복되는 제2 보강부(30); 상기 제2 보강부(30)의 외부 둘레에 피복되는 제3 보강부(40); 및 상기 제3 보강부(40)의 외부 둘레에 피복되는 외층부(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 보강부(20)와 상기 제2 보강부(30)는, 아라미드 소재를 사용하여 편직수 20∼30수와 편직각도 90∼120°로 편직되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제3 보강부(40)는, 강선 소재를 사용하여 편직수 15∼25수와 편직각도 90∼120°로 편직되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 보강부(20)와 상기 제2 보강부(30)와 상기 제3 보강부(40)의 두께의 비율은, 1:1:0.5∼0.7 로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 호스부(10)의 내부에 결합되는 니플부(60); 및 상기 니플부(60)의 외부에 끼워맞춤 결합되어, 연료전지의 연결부위 또는 연료공급설비의 연결부위에 연결되는 소켓부(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 호스부의 외부둘레에 아라미드와 강선의 제1 내지 제3 보강부를 형성함으로써, 호스부의 유연성을 확보하는 동시에 기밀성과 내구성을 함께 보유할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 제1 내지 제3 보강부의 편직수와 편직각도를 소정값으로 한정함으로써, 보강부의 내압성을 향상시키는 동시에 기밀성과 탄성력 및 복원성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 제1 내지 제3 보강부의 두께의 비율을 소정값으로 한정함으로써, 호스의 강도와 내압성을 향상시키고 호스의 유연성을 확보하는 동시에 외관의 품질을 상승시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 호스의 전체부위를 압착공정으로 제작함으로써, 전체 압착 방식으로 리크 및 파열을 감소시키는 동시에 호스의 안정성을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 니플부와 소켓부를 구비함으로써, 퓨얼링 호스를 통과하는 기체의 기밀성을 확보하기 위한 커플링 설계 및 압착 기술을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스의 니플부와 소켓부를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스의 니플부와 소켓부를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스를 나타내는 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스의 니플부와 소켓부를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지용 퓨얼링 호스는, 호스부(10), 제1 보강부(20), 제2 보강부(30), 제3 보강부(40), 외층부(50), 니플부(60) 및 소켓부(70)를 포함하여 이루어져, 연료전지에 수소를 충전시키도록 연결되는 연료전지용 퓨얼링 호스이다.
호스부(10)는, 수소를 충전시키도록 연결되는 호스부재로서, 수소연료 저장설비와 연료전지 사이에 유연하게 절곡되면서 연결되도록 폴리우레탄, 폴리에스테르 등과 같은 열가소성 수지류 또는 클로로프렌 아크릴고무, 부틸 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 클로로설폰화 폴리에틸렌 고무 등과 같은 고무류로 제작된 호스로 이루어져 있다.
제1 보강부(20)는, 호스부(10)의 외부 둘레에 피복되는 제1 보강부재로서, 열에 강하고 튼튼한 방향족 폴리아마이드 섬유로 이루어져 인장강도, 강인성, 내열성, 탄성이 뛰어난 아라미드(Aramid) 소재를 사용하여 편직수 20∼30수와 편직각도 90∼120°로 편직되어 있다.
구체적으로는 이러한 제1 보강부(20)는, 아라미드(Aramid) 소재를 사용하여 편직수 24수와 편직각도 108°의 브레이드 방식으로 편직되어 있는 것이 바람직하다.
제2 보강부(30)는, 제1 보강부(20)의 외부 둘레에 피복되는 제2 보강부재로서, 열에 강하고 튼튼한 방향족 폴리아마이드 섬유로 이루어져 인장강도, 강인성, 내열성, 탄성이 뛰어난 아라미드(Aramid) 소재를 사용하여 편직수 20∼30수와 편직각도 90∼120°로 편직되어 있다.
구체적으로는 이러한 제2 보강부(30)는, 아라미드(Aramid) 소재를 사용하여 편직수 24수와 편직각도 108°의 브레이드 방식으로 편직되어 있는 것이 바람직하다.
제3 보강부(40)는, 제2 보강부(30)의 외부 둘레에 피복되는 제3 보강부재로서, 강선 소재를 사용하여 편직수 15∼25수와 편직각도 90∼120°로 편직되어 있다.
구체적으로는 이러한 제3 보강부(40)는, 강선 소재를 사용하여 편직수 20수와 편직각도 108°의 브레이드 방식으로 편직되어 있는 것이 바람직하며. 이러한 강선은 탄성 및 복원력 확보를 위해 적용하며, 수분 접촉에 의한 녹 방지를 위해 녹방지용 코팅액이 코팅되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 제1 보강부(20)와 제2 보강부(30)와 제3 보강부(40)의 두께의 비율(t2:t3:t4)은, 1:1:0.5∼0.7 로 각각 압착공정에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제1 보강부(20)와 제2 보강부(30)의 두께의 비율(t2:t3)이, 1:1 보다 작으면 강도와 내압성이 저하되고, 1:1 보다 크면 퓨얼링 호스의 유연성이 저하되어 퓨얼링 호스의 연결 및 이동에 어려움을 제공하기 때문이다.
제1 보강부(20)와 제3 보강부(40)의 두께의 비율(t2:t4)이, 1:0.5 보다 작으면 강도와 내압성이 저하되고, 1:0.7 보다 크면 퓨얼링 호스의 유연성이 저하되어 퓨얼링 호스의 연결 및 이동에 어려움을 제공하기 때문이다.
외층부(50)는, 제3 보강부(40)의 외부 둘레에 피복되는 외층부재로서, 외주면이 열가소성 수지로 형성되며 열가소성 수지의 단층 구조로 이루어져 있거나 고무와 열가소성 수지와의 복층 구조로 이루어져 있거나 합성수지류로 이루어져 있다.
이러한 외층부(50)로는 PU(폴리우레탄; Polyurethane)를 적용하여 본 발명의 퓨얼링 호스의 유연성을 확보하는 동시에 외관의 품질을 상승시켜 제품의 상품성을 향상시키는 동시에 외력에 의한 손상이나 파손을 최소화할 수 있게 된다.
따라서, 외층부(50)의 두께(t5)는 호스부(10)의 두께(t1) 보다 작게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는 외층부(50)의 두께(t5)가 호스부(10)의 두께(t1) 보다 크거나 동일하게 형성되면, 퓨얼링 호스 전체의 중량이 증가할 뿐만 아니라 호스부(10)의 유연성이 저하되어 퓨얼링 호스의 연결작업 및 이동작업이 용이하지 않기 때문이다.
니플부(60)는, 호스부(10)의 일단의 내부에 결합되는 니플부재로서, 호스부(10)의 내주부위에 끼워맞춤 결합되어 삽입되어 실링되는 니플(61)과, 이러한 니플(61)의 일단에 외곽으로 돌출되되 확장 형성되어 소켓부(70)를 지지하는 돌기편(62)으로 이루어져 있다.
소켓부(70)는, 니플부(60)의 외부에 끼워맞춤 결합되어 연료전지의 연결부위 또는 연료공급설비의 연결부위에 연결되는 소켓부재로서, 니플부(60)의 일단에 결합되어 지지되는 소켓(71)과, 이러한 소켓의 내주부위에 나선으로 형성되어 연료전지의 연결부위 또는 연료공급설비의 연결부위에 연결되는 소켓나사(72)로 이루어져 있다.
이러한 니플부(60)와 소켓부(70)에 의해, 본 발명의 퓨얼링 호스를 통과하는 기체의 기밀성을 확보하기 위한 커플링 설계 및 압착 기술을 확보할 수 있게 되는 것도 가능함은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 호스부의 외부둘레에 아라미드와 강선의 제1 내지 제3 보강부를 형성함으로써, 호스부의 유연성을 확보하는 동시에 기밀성과 내구성을 함께 보유할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 제1 내지 제3 보강부의 편직수와 편직각도를 소정값으로 한정함으로써, 보강부의 내압성을 향상시키는 동시에 기밀성과 탄성력 및 복원성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 제1 내지 제3 보강부의 두께의 비율을 소정값으로 한정함으로써, 호스의 강도와 내압성을 향상시키고 호스의 유연성을 확보하는 동시에 외관의 품질을 상승시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 호스의 전체부위를 압착공정으로 제작함으로써, 전체 압착 방식으로 리크 및 파열을 감소시키는 동시에 호스의 안정성을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 니플부와 소켓부를 구비함으로써, 퓨얼링 호스를 통과하는 기체의 기밀성을 확보하기 위한 커플링 설계 및 압착 기술을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 호스부 20: 제1 보강부
30: 제1 보강부 40: 제1 보강부
50: 외층부 60: 니플부
70: 소켓부
30: 제1 보강부 40: 제1 보강부
50: 외층부 60: 니플부
70: 소켓부
Claims (5)
- 연료전지에 수소를 충전시키도록 연결되는 연료전지용 퓨얼링 호스로서,
수소를 충전시키도록 연결되는 호스부(10);
상기 호스부(10)의 외부 둘레에 피복되는 제1 보강부(20);
상기 제1 보강부(20)의 외부 둘레에 피복되는 제2 보강부(30);
상기 제2 보강부(30)의 외부 둘레에 피복되는 제3 보강부(40); 및
상기 제3 보강부(40)의 외부 둘레에 피복되는 외층부(50);를 포함하고,
상기 제1 보강부(20)와 상기 제2 보강부(30)는, 아라미드 소재를 사용하여 편직수 20∼30수와 편직각도 90∼120°로 편직되어 있고,
상기 제3 보강부(40)는, 강선 소재를 사용하여 편직수 15∼25수와 편직각도 90∼120°로 편직되어 있고,
상기 제1 보강부(20)와 상기 제2 보강부(30)와 상기 제3 보강부(40)의 두께의 비율은, 1:1:0.5∼0.7 로 각각 압착공정에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지용 퓨얼링 호스. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 호스부(10)의 내부에 결합되는 니플부(60); 및
상기 니플부(60)의 외부에 끼워맞춤 결합되어, 연료전지의 연결부위 또는 연료공급설비의 연결부위에 연결되는 소켓부(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 퓨얼링 호스.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210128652A KR102376843B1 (ko) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 연료전지용 퓨얼링 호스 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210128652A KR102376843B1 (ko) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 연료전지용 퓨얼링 호스 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102376843B1 true KR102376843B1 (ko) | 2022-03-23 |
| KR102376843B9 KR102376843B9 (ko) | 2023-05-11 |
Family
ID=80963392
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210128652A KR102376843B1 (ko) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 연료전지용 퓨얼링 호스 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102376843B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240029603A (ko) | 2022-08-25 | 2024-03-06 | 주식회사 백일 | 수소전기차 실리콘호스용 폴리에스테르 경편물보강재의 제조방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101029279B1 (ko) | 2006-09-26 | 2011-04-18 | 더 게이츠 코포레이션 | 하이브리드 얀으로 보강된 유체 전달 호스 |
| KR20120045823A (ko) * | 2010-11-01 | 2012-05-09 | 오동석 | 호스의 꺾임 방지 장치 |
| KR101316842B1 (ko) | 2011-06-17 | 2013-10-10 | 현대자동차주식회사 | 차량용 연결 호스 |
| KR20170139136A (ko) * | 2015-06-09 | 2017-12-18 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | 수소 충전용 호스 |
| KR101872463B1 (ko) | 2017-08-23 | 2018-06-28 | 고등기술연구원연구조합 | 고압호스, 샤프트를 이용한 분체연료 연속 공급장치 |
-
2021
- 2021-09-29 KR KR1020210128652A patent/KR102376843B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102376843B9 (ko) | 2023-05-11 |
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