KR102444788B1 - 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리 및 이것을 이용한 수소저장용기 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수소저장용기의 라이너 형상에 대응하는 캐비티가 구비된 금형과, 상기 캐비티에 출입 가능하게 내장되어 상기 라이너의 내측면과 마주보는 외측면을 가지며 상기 금형의 외부로부터 주입되거나 흡입되는 성형용 기체의 압력에 의하여 팽창되거나 수축되고 내열성을 가진 불소고무(FFKM, Perfluoroelastomer) 소재로 이루어진 패리슨(parison) 모듈을 준비하고, 상기 패리슨 모듈에 성형용 기체를 주입하여 팽창시킴으로써, 상기 캐비티의 내측면과 상기 패리슨 모듈의 외측면 사이에 일정 거리의 이격공간을 형성시킨 다음, 상기 이격공간에 서로 다른 소재중 하나의 소재를 주입하여 응고시킴으로써 라이너를 제작하는 것을 특징으로 하여, 균일한 두께와 멀티 레이어를 가진 라이너 제작이 가능하도록 한 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리 및 이것을 이용한 수소저장용기 제조 방법에 관한 것이다.

Description

수소저장용기 제작용 금형 어셈블리 및 이것을 이용한 수소저장용기 제조 방법{MANUFACTURING MOLD ASSEMBLY FOR HYDROGEN STORAGE TANK AND THE MANUFACTURING METHOD FOR SAME USING THIS}

본 발명은 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리 및 이것을 이용한 수소저장용기 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 균일한 두께와 멀티 레이어를 가진 라이너 제작이 가능하도록 한 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리 및 이것을 이용한 수소저장용기 제조 방법에 관한 것이다.

블로우 사출 성형 기술은 금형에 주형의 형태로 다이렉트 방식의 블로우 금형(Direct Blowing Molding)에서 용기의 성형을 위한 튜브 타입의 멜팅(Melting)된 예비 성형품인 패리슨(parison)을 팽창시켜 제작하는 기술을 말한다.

이러한 블로우 사출 성형 기술은 단순한 형상의 용기를 가공 없이 제작하는 것이 가능하다는 것과 얇은 두께를 가진 용기를 제작할 수 있는 기술이지만, 그 기술의 특성상 다양한 디자인을 형성하는 것과 팽창시켜 주형을 잡기 때문에 균일한 두께를 형성하는데 다소 제약이 따른다.

공개특허 제10-2017-0021260호의 "복합 압력 용기용의 플라스틱 라이너" 등을 포함한 기존의 블로우 성형은 주물을 가득 채운 후, 패리슨을 팽창시키기 때문에 버려지는 소모 재료들이 늘어난다는 치명적인 단점을 안고있다.

블로우 성형을 진행하면 생산성을 높일 수 있다고 기대하지만 사실상 재료 소모량 증가에 따른 재료비 감소는 한계를 가지며 치수안정성을 위하여 대기시간이 필요하여 실제 사출하는 시간과 비슷한 시간이 소요된다.

라이너 두께가 얇아질수록 치수 균일성을 부여하기 어렵고, 블로우 성형으로 노즐의 형상은 단조로운 형상을 가지는 것이 일반적이다.

블로우 성형을 진행하면서 발생하는 문제점 중 하나가 용기의 돔부 즉, 변곡이 일어나는 부분이 가장 취약한 상태를 가지게 되는데 이는 공기가 주입되며 안정적인 위치를 잡지 못해 발생하는 문제이다.

따라서, 균일한 두께와 멀티 레이어를 가진 라이너 제작이 가능하도록 하는 장치 및 방법의 개발이 절실한 것이다.

공개특허 제10-2017-0021260호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 균일한 두께와 멀티 레이어를 가진 라이너 제작이 가능하도록 하는 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리 및 이것을 이용한 수소저장용기 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수소저장용기의 라이너 형상에 대응하는 캐비티가 구비된 금형; 및 상기 캐비티에 출입 가능하게 내장되어 상기 라이너의 내측면과 마주보는 외측면을 가지는 것으로, 상기 금형의 외부로부터 주입되거나 흡입되는 성형용 기체의 압력에 의하여 팽창되거나 수축되는 패리슨(parison) 모듈을 포함하며, 상기 패리슨 모듈의 외측면과 상기 캐비티 사이에 서로 다른 소재중 하나를 주입함으로써 상기 라이너가 형성되는 것을 특징으로 하는 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리를 제공할 수 있을 것이다.

여기서, 상기 패리슨 모듈의 외측면과 상기 캐비티의 내측면 사이의 거리는 1 내지 4 mm 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 패리슨 모듈의 외측면과 상기 캐비티의 내측면 사이의 거리는 1 내지 4 mm 범위 내에서 형성됨과 동시에, 상기 거리 상에 서로 다른 소재의 레이어가 순차 적층됨으로써 상기 라이너가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 서로 다른 소재는 폴리아미드(PA, Polyamide), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 불소수지(PVDF, Polyvinylidene fluoride), 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 실리콘 수지 중 어느 하나 또는 적어도 하나 이상의 조합인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 패리슨 모듈은 내열성을 가진 불소고무(FFKM, Perfluoroelastomer) 소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 금형은, 상기 서로 다른 소재 중 제1 소재가 주입되며 상기 캐비티와 연통되는 제1 포트와, 상기 서로 다른 소재 중 제2 소재가 주입되며 상기 캐비티와 연통되는 제2 포트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금형은, 상기 캐비티에 수용된 상기 패리슨 모듈의 내부와 연통되어 상기 패리슨 모듈의 내부로 상기 성형용 기체를 주입하거나 상기 패리슨 모듈의 내부로부터 상기 성형용 기체를 흡입 배출시키는 기체 출입 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 금형은, 상기 캐비티를 기준으로 상하 방향 또는 좌우 방향으로 등분 가능한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 수소저장용기의 라이너 형상에 대응하는 캐비티가 구비된 금형과, 상기 캐비티에 출입 가능하게 내장되어 상기 라이너의 내측면과 마주보는 외측면을 가지며 상기 금형의 외부로부터 주입되거나 흡입되는 성형용 기체의 압력에 의하여 팽창되거나 수축되고 내열성을 가진 불소고무(FFKM, Perfluoroelastomer) 소재로 이루어진 패리슨(parison) 모듈을 준비하고, 상기 패리슨 모듈에 성형용 기체를 주입하여 팽창시킴으로써, 상기 캐비티의 내측면과 상기 패리슨 모듈의 외측면 사이에 일정 거리의 이격공간을 형성시킨 다음, 상기 이격공간에 서로 다른 소재중 하나의 소재를 주입하여 응고시킴으로써 라이너를 제작하는 것을 특징으로 하는 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리를 이용한 수소저장용기 제조 방법을 제공할 수도 있을 것이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 수소저장용기의 라이너와 같이 두께가 얇은 플라스틱 사출품은 균일한 두께를 가질 수 있는 공법이 한정적이므로, 균일한 두께와 멀티 레이어를 가진 라이너 제작이 가능한 금형과 그 제조방법이 필요한데, 본 발명은 이러한 수소저장용기에 사용되는 PA(나일론), PE(폴리에틸렌)와 같은 합성 수지를 이용하여 사용자가 원하는 두께와 레이어를 다양하게 적층시킬 수 있는 제품 생산이 가능한 효과를 가진다.

특히, 본 발명에서 패리슨 모듈에 사용되는 불소고무(FFKM)는 300℃가 넘는 고온에서도 형상을 유지할 수 있는 소재이며, 산업계에서 고온 성능이 우수하고 변형 정도가 작아 시중에서 쉽게 구할 수 있는 소재이기 때문에 범용으로 사용하기 적합하다는 특장점이 있다.

그리고, 사출성형품을 이용하여 융착방식의 수소저장용기 라이너를 제작하는 것이 일반적이었다면, 융착을 위한 소재 제약이 따르게 되지만, 본 발명은 수소차단성이 우수한 재료의 사용에 덧붙여 성형성만을 고려한다면 다양한 소재를 사용할 수 있기 때문에 활용성을 대폭적으로 향상시킬 수 있다는 특장점을 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 제조 방법은 불소 고무(FFKM)과 같이 300℃가 넘는 고온에서도 형상을 유지할 수 있는 특수 합성고무를 이용하여 블로우를 진행하고 라이너 사출금형의 사이즈를 맞춘 후 압을 원하는 두께 만큼 제거하여 사출물을 삽입한 다음, 일정 시간이 지난 후, 성형용 기체의 압력, 즉 공기압을 추가적으로 원하는 형상만큼 제거하여 2차의 사출물을 삽입하면 멀티레이어 형상을 제작할 수 있으므로, 균일한 얇은 두께를 형성할 수 있을 뿐만 아니라 다층 라이너를 제작할 수 있기 때문에 하나의 재료로 사출하여 제작하는 기존의 방식보다 우수하다고 할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 제조 방법은 블로우 성형공법보다 균일한 두께 제작이 가능하며, 제작하면서 소모되는 소재량이 줄어들기 때문에 치수 안전성 및 비용절감을 기대할 수 있다.

무엇보다도, 본 발명에 따른 제조 방법을 이용하게 된다면, 사용이 끝나면 풍선의 압을 완전히 제거하여 내부에서 빼낼 수 있으므로 내부의 잔여물이 남지 않으므로, 소재의 낭비를 최소화하여 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있게 될 것이다.

또한, 본 발명은 사출품 중 성능은 좋지만 융착이 불가능했던 고성능 수지를 활용할 수 있으므로 고압을 견디는 저장탱크를 제작할 수 있게 되므로, 생산제품라인을 다양화할 수 있다는 특장점이 있다.

또한, 본 발명은 치수 안정을 위하여 대기시간을 가지지 않기 때문에 대량생산에 알맞은 공법이라 할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 금형 및 이를 이용한 제조 방법은 재료의 사용 종류 한계를 줄이고 재료의 조합을 다양하게 적용시켜 수소배리어성을 높일 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리와 이것에 의하여 제조된 수소저장용기의 라이너를 도시한 단면 개념도
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리를 이용한 수소저장용기 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리와 이것에 의하여 제조된 수소저장용기의 라이너(900)를 도시한 단면 개념도이다.

또한, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리를 이용한 수소저장용기 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면 개념도이다.

참고로, 도면에서 실선 화살표는 후술할 성형용 기체의 주입 또는 배출 방향을, 일점쇄선의 화살표는 후술할 제1 소재(300)의 주입 방향을, 이점쇄선의 화살표는 후술할 제2 소재(400)의 주입 방향을 각각 가리킨다.

아울러, 도 4(b)에서 투명한 굵은 화살표는 후술할 패리슨(parison) 모듈(200)의 분리 취출 방향을 가리킨다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 수소저장용기의 라이너(900) 형상에 대응하는 캐비티(101)가 구비된 금형(100)과, 캐비티(101)에 출입 가능하게 내장되어 라이너(900)의 내측면과 마주보는 외측면을 가지는 패리슨 모듈(200)을 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있을 것이다.

여기서, 패리슨 모듈(200)은, 금형(100)의 외부로부터 주입되거나 흡입되는 성형용 기체의 압력에 의하여 팽창되거나 수축되는 것이다.

따라서, 패리슨 모듈(200)의 외측면과 캐비티(101) 사이에 서로 다른 소재중 하나를 주입함으로써 라이너(900)가 형성되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 본 발명에 따른 금형(100)은, 라이너(900) 형상의 중간 부분의 외측면을 따라 내측으로 함몰되는 보강 리브(910)의 형상에 대응되도록, 캐비티(101)의 중간 부분의 내측면을 따라 캐비티(101)의 중심측으로 돌출되는 리브 돌편(102)을 더 구비할 수도 있을 것이다.

수소저장용기는 고압에 견딜 수 있도록 하고 변형에 대한 내구성을 향상시킬 수 있도록 다양한 구조 및 형상의 보강 구조를 추가할 수 있을 것이다.

하지만, 전술한 보강 구조를 무턱대고 용기의 표면에 과다하게 형성할 수 없는 것은, 용기의 내부에 수용되는 액체 또는 기체 화물, 즉 액체 수소 또는 기체 수소의 특성 때문이기도 하다.

따라서, 본 발명에서 수소저장용기의 라이너(900)는 고압에 견딜 수 있도록 전체적으로 원통 형상으로 형성되어지되, 전술한 원통 형상의 양단부는 돔(dome) 형상으로 형성하고, 양단부가 돔 형상으로 형성된 원통 형상의 중간 부분에 전술한 바와 같이 보강 리브(910) 형상의 홈을 형성함으로써 고압의 액체 화물 또는 기체 화물에 대한 라이너(900) 전체의 내구성을 높일 수 있을 것이다.

한편, 패리슨 모듈(200)의 외측면과 캐비티(101)의 내측면 사이의 거리는 1 내지 4 mm 범위 내에서 형성될 수 있으며, 이와 동시에, 전술한 거리 상에 서로 다른 소재의 레이어가 순차 적층됨으로써 라이너(900)가 형성되는 구조임도 파악할 수 있다.

서로 다른 소재의 순차 적층에 관하여는 후술할 제조 방법에서 더욱 상세하게 설명할 것이다.

한편, 전술한 서로 다른 소재는 서로 다른 소재는 폴리아미드(PA, Polyamide), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 불소수지(PVDF, Polyvinylidene fluoride), 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 실리콘 수지 중 어느 하나 또는 적어도 하나 이상의 조합일 수도 있다.

즉, 전술한 서로 다른 소재는 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 실리콘 수지 등 수소저장용기 라이너로 활용될 수 있는 것을 사용할 수도 있음은 물론, 성형성을 고려하여 폴리아미드(PA, Polyamide), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 불소수지(PVDF, Polyvinylidene fluoride) 등과 같은 수소 차단성이 좋은 소재를 사용하여 라이너(900)의 멀티 레이어를 형성할 수도 있을 것이다.

또한, 전술한 패리슨 모듈(200)은 내열성을 가진 불소고무(FFKM, Perfluoroelastomer) 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

불소고무(FFKM, Perfluoroelastomer)는 300℃가 넘는 고온에서도 형상을 유지할 수 있는 특수 합성고무이므로, 이러한 내열성이 우수한 소재의 특성을 이용하여 패리슨 모듈(200)에 의한 블로우 성형을 진행할 수 있는 것이다.

한편, 금형(100)은, 서로 다른 소재 중 제1 소재(300)가 주입되며 캐비티(101)와 연통되는 제1 포트(111)와, 서로 다른 소재 중 제2 소재(400)가 주입되며 캐비티(101)와 연통되는 제2 포트(112)를 더 구비할 수도 있다.

또한, 금형(100)은, 캐비티(101)에 수용된 패리슨 모듈(200)의 내부와 연통되어 패리슨 모듈(200)의 내부로 성형용 기체를 주입하거나 패리슨 모듈(200)의 내부로부터 성형용 기체를 흡입 배출시키는 기체 출입 모듈(이하 미도시)을 더 구비할 수도 있다.

기체 출입 모듈은 패리슨 모듈(200)의 내부와 연결되는 배관 말단에 연결되는 유체 모터나 유체 펌프 등과 같은 것을 사용할 수 있을 것이고, 해당 모터나 펌프는 유체의 흐름에 필요한 동력 생성을 위한 모터의 정, 역회전에 따라 성형용 기체의 주입 또는 흡입배출이 가능하게 될 것이다.

이를 위하여 금형(100)은, 캐비티(101) 및 패리슨 모듈(200)의 내부와 연통되어 패리슨 모듈(200)의 내부로 성형용 기체를 주입하거나 패리슨 모듈(200)의 내부로부터 성형용 기체를 흡입 배출시키는 흡배기 포트(113)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

한편, 금형(100)은, 제조 완료되어 멀티 레이어가 형성된 라이너(900)를 캐비티(101)로부터 취출할 수 있도록, 캐비티(101)를 기준으로 상하 방향 또는 좌우 방향으로 제1 금형(121)과 제2 금형(122)으로 등분 가능(도 1(b) 및 도 5 참조)할 수 있게 될 것이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리를 이용한 수소저장용기 제조 방법에 관하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보고자 한다.

우선, 작업자는 전술한 금형(100)과 패리슨 모듈(200)을 준비하고, 패리슨 모듈(200)에 성형용 기체를 주입하여 팽창시킴으로써, 캐비티(101)의 내측면과 패리슨 모듈(200)의 외측면 사이에 일정 거리의 이격공간을 형성시킨 다음, 이격공간에 서로 다른 소재중 하나의 소재를 주입하여 응고시킴으로써 라이너(900)를 제작할 수 있게 될 것이다.

여기서, 패리슨 모듈(200)의 외측면과 캐비티(101)의 내측면 사이의 거리는 1 내지 4 mm 범위 내에서 형성됨과 동시에, 거리 상에 서로 다른 소재의 레이어가 순차 적층됨으로써 멀티 레이어를 형성한 라이너(900) 생산이 가능하게 될 것이다.

이하, 수소저장용기 제조 방법에 관하여 다른 실시예를 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보고자 한다.

우선, 작업자는 도 2(a)와 같이 수소저장용기의 라이너(900) 형상에 대응하는 캐비티(101)가 구비된 금형(100)과, 캐비티(101)에 출입 가능하게 내장되어 라이너(900)의 내측면과 마주보는 외측면을 가지며 금형(100)의 외부로부터 주입되거나 흡입되는 성형용 기체의 압력에 의하여 팽창되거나 수축되고 내열성을 가진 불소고무소재로 이루어진 패리슨 모듈(200)을 준비한다(S1: 제1 단계).

이후, 작업자는 도 2(a)와 같이 캐비티(101)에 내장된 패리슨 모듈(200)에 성형용 기체를 주입하여 팽창시킴으로써, 패리슨 모듈(200)의 외측면과 캐비티(101)의 내측면 사이에 제1 거리만큼의 제1 이격공간을 균일하게 형성시키게 된다.(S2: 제2 단계).

다음으로, 작업자는 도 2(a)와 같이 금형(100)에 구비되어 캐비티(101)와 연통되는 제1 포트(111)를 통하여 서로 다른 소재들 중 제1 소재(300)의 용융물을 제1 이격공간에 주입한다(S3: 제3 단계).

여기서, 전술한 제1 이격공간은 도 2(a)에서 캐비티(101)의 내측면과 패리슨 모듈(200)의 외측면 사이에 제1 소재(300)가 주입되기 전인 빈 공간을 가리킨다.

계속하여, 작업자는 도 2(b)와 같이, 제1 소재(300)의 고착후 패리슨 모듈(200) 내부의 성형용 기체를 일정량만큼 배출시킨 후, 도 3(a)와 같이 패리슨 모듈(200)에 성형용 기체를 다시 주입하여 팽창시킴으로써 제1 소재(300)의 내측면과 패리슨 모듈(200)의 외측면 사이에 제2 거리만큼의 제2 이격공간을 균일하게 형성시킨다(S4: 제4 단계).

이때, 전술한 제2 이격공간은 도 3(a)에서 제1 소재(300)의 내측면과 패리슨 모듈(200)의 외측면 사이에 제2 소재(400)가 주입되기 전인 빈 공간을 가리킨다.

이어서, 작업자는 도 3(b)와 같이, 금형(100)에 구비되어 캐비티(101)와 연통되는 제2 포트(112)를 통하여 서로 다른 소재들 중 제2 소재(400)의 용융물을 제2 이격공간에 주입한다(S5: 제5 단계).

다음으로, 작업자는 도 4(a)와 같이 제2 소재(400)의 고착후 패리슨 모듈(200) 내부의 성형용 기체를 배출시킨 후, 도 4(b)와 같이 제1 소재(300)와 제2 소재(400)에 의한 복수의 레이어를 형성한 라이너(900)의 내부로부터 패리슨 모듈(200)을 분리한다(S6: 제6 단계).

계속하여, 작업자는 도 5와 같이 캐비티(101)를 기준으로 상하 또는 좌우 방향으로 등분하는 금형(100)을 상하 또는 좌우 방향으로 분리함으로써, 라이너(900)를 캐비티(101)로부터 취출하게 된다(S7: 제7 단계).

여기서, 제1, 2 소재(300, 400)의 종류에 관하여는 전술한 서로 다른 소재 중에서 어떠한 것도 무방하지만, 통상적으로 수소저장용기의 라이너에 주로 사용되는 것으로 제1 소재(300)는 나일론(PA), 제2 소재(400)는 폴리에틸렌(PE)를 사용하였다.

이상과 같이 본 발명은 균일한 두께와 멀티 레이어를 가진 라이너 제작이 가능하도록 하는 수소저장용기 제작용 금형 어셈블리 및 이것을 이용한 수소저장용기 제조 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...금형
101...캐비티
102...리브 돌편
111...제1 포트
112...제2 포트
113...흡배기 포트
121...제1 금형
122...제2 금형
200...패리슨 모듈
300...제1 소재
400...제2 소재
900...라이너
910...보강 리브
S1...제1 단계
S2...제2 단계
S3...제3 단계
S4...제4 단계
S5...제5 단계
S6...제6 단계
S7...제7 단계

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 1) 수소저장용기의 라이너 형상에 대응하는 캐비티가 구비된 금형과, 상기 캐비티에 출입 가능하게 내장되어 상기 라이너의 내측면과 마주보는 외측면을 가지며 상기 금형의 외부로부터 주입되거나 흡입되는 성형용 기체의 압력에 의하여 팽창되거나 수축되고 내열성을 가진 불소고무(FFKM, Perfluoroelastomer) 소재로 이루어진 패리슨(parison) 모듈을 준비하는 단계;
   2) 상기 패리슨 모듈에 성형용 기체를 주입하여 팽창시킴으로써, 상기 캐비티의 내측면과 상기 패리슨 모듈의 외측면 사이에 일정 거리의 이격공간을 형성시킨 후, 상기 이격공간에 서로 다른 소재중 하나의 소재를 주입하여 응고시켜 제1 레이어를 제조하는 단계;
   3) 상기 패리슨 모듈에 공기압을 원하는 두께만큼 제거한 후, 상기 단계 2) 의 제1레이어의 내측면과 상기 패리슨 모듈의 외측면 사이에 일정 거리의 이격공간을 형성시킨 다음, 상기 이격공간에 서로 다른 소재중 하나의 소재를 주입하여 응고시켜 제2 레이어를 제조하는 단계; 및
   4) 상기 단계 3)의 과정을 1회 이상 반복하여 다층 레이어를 제조하는 단계;를 포함하는,
   균일한 두께의 다층 레이어를 가지는 수소저장용기 라이너의 제조 방법.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 패리슨 모듈의 외측면과 상기 캐비티의 내측면 사이의 거리는 1 내지 4 mm 범위 내에서 형성됨과 동시에, 상기 거리 상에 서로 다른 소재의 레이어가 순차 적층됨으로써 상기 라이너가 형성되는 것을 특징으로 하는 균일한 두께의 다층 레이어를 가지는 수소저장용기 라이너의 제조 방법.
    
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 패리슨 모듈의 외측면과 상기 캐비티의 내측면 사이의 거리는 1 내지 4 mm 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 균일한 두께의 다층 레이어를 가지는 수소저장용기 라이너의 제조 방법.
    
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 서로 다른 소재는 폴리아미드(PA, Polyamide), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 불소수지(PVDF, Polyvinylidene fluoride), 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 실리콘 수지 중 어느 하나 또는 적어도 하나 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 균일한 두께의 다층 레이어를 가지는 수소저장용기 라이너의 제조 방법.
    

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