KR102525444B1 - 고압 가스 용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고압 가스 용기에 관한 것이다. 라이너는 가스 저장 공간을 제공하는 라이너 몸체부의 한쪽 개구 주변으로부터 외측으로 립부가 연장된 형태로 이루어지며, 고분자 플라스틱 재질로 이루어진다. 내측 포트는 중앙에 관통공을 갖고 라이너의 개구에 삽입되며, 립부의 연장된 선단과 인접한 선단 부위에 나사홈이 형성되며, 금속 재질로 이루어진다. 외측 포트는 외측 포트 몸체부가 내측 포트를 간격을 두고 감싼 형태로 내측 포트와의 사이에 립부를 삽입하고, 외측 포트 체결부가 외측 포트 몸체부의 선단으로부터 연장되어 립부의 선단과 내측 포트의 선단을 함께 감싼 상태로 연장된 단부가 내측 포트의 나사홈에 나사 체결되며, 금속 재질로 이루어진다. 복합재는 라이너 몸체부의 외측면과 외측 포트 몸체부의 외측면을 함께 감싸서 보강한다.

Description

고압 가스 용기{High pressure gas container}
본 발명은 수소 연료전지 차량 등에 사용되는 고압 수소와 같은 고압 가스를 저장할 수 있는 고압 가스 용기에 관한 기술이다.
전통적인 내연기관 차량은 운행 중 온실가스 및 배출가스가 발생되므로 각국 정부는 탈탄소화를 위해 각종 규제 정책을 펼치고 있다. 이에 글로벌 기업은 무공해 차량 개발에 힘을 쏟고 있으며 이 중 수소 연료전지 차량은 수소와 산소의 전기분해를 통해 동력을 발생시키고 부산물로 물을 배출하는 친환경 차량이다.
수소 저장 용기는 수소를 동력으로 하는 연료전지 차량 또는 선박 등에 적용되며 저장 방식에 따라 세 가지로 분류된다. 이 중 고압 방식은 저장 밀도가 다소 낮으나 충전 편의성이나 내구성이 우수해 단거리 주행 위주인 승용차량에 적합하다.
한편, 차량 또는 선박 등에 적용되고 있는 고압 방식의 수소 저장 용기와 같은 고압 가스 용기는 가스 저장 공간을 제공하는 라이너(liner)와, 밸브 장착을 위해 라이너의 한쪽 개구에 결합되는 포트(port)와, 라이너를 보강하기 위해 라이너의 외측을 감싸는 복합재를 포함하여 구성된다.
그런데, 라이너는 고분자 플라스틱 재질로 이루어져 있으므로 분자량이 작은 수소 투과가 일어나기 쉬우며 법적으로 투과 허용량이 정해져 있다. 라이너를 투과한 수소는 라이너와 복합재 사이에 분포하게 되며, 포트 부분으로 밀집되는 경향이 있다. 이로 인해, 라이너와 포트가 결합되는 부분을 통해 수소의 외부 누기가 발생되어 안정성 문제가 제기되고 있는 바, 수소의 외부 누기를 효과적으로 막을 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명의 과제는 고압 수소 등과 같은 고압 가스의 외부 누기를 효과적으로 막을 수 있는 고압 가스 용기를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 고압 가스 용기는 라이너와, 내측 포트와, 외측 포트, 및 복합재를 포함한다. 라이너는 가스 저장 공간을 제공하는 라이너 몸체부의 한쪽 개구 주변으로부터 외측으로 립부가 연장된 형태로 이루어지며, 고분자 플라스틱 재질로 이루어진다. 내측 포트는 중앙에 관통공을 갖고 라이너의 개구에 삽입되며, 립부의 연장된 선단과 인접한 선단 부위에 나사홈이 형성되며, 금속 재질로 이루어진다. 외측 포트는 외측 포트 몸체부가 내측 포트를 간격을 두고 감싼 형태로 내측 포트와의 사이에 립부를 삽입하고, 외측 포트 체결부가 외측 포트 몸체부의 선단으로부터 연장되어 립부의 선단과 내측 포트의 선단을 함께 감싼 상태로 연장된 단부가 내측 포트의 나사홈에 나사 체결되며, 금속 재질로 이루어진다. 복합재는 라이너 몸체부의 외측면과 외측 포트 몸체부의 외측면을 함께 감싸서 보강한다.
본 발명에 따르면, 외측 포트와 내측 포트는 그 사이에 라이너의 립부를 삽입해서 나사 체결되어 그 체결력에 의해 압박함과 더불어 라이너 내의 가스 팽창압력에 의해 압박하므로, 고압 수소 등과 같은 고압 가스의 외부 누기를 효과적으로 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 가스 용기에 대한 단면도이다.
도 2는 도 1의 일부 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 내측 포트의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 가스 용기 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 가스 용기에 대한 단면도이다. 도 2는 도 1의 일부 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 가스 용기(100)는 고압 수소 등과 같은 고압 가스를 저장하는 것으로, 라이너(110)와, 내측 포트(120)와, 외측 포트(130), 및 복합재(140)를 포함한다.
라이너(110)는 가스 저장 공간을 제공하는 라이너 몸체부(111)의 한쪽 개구 주변으로부터 외측으로 립부(112)가 연장된 형태로 이루어진다. 립부(112)는 내측면(112a)이 내측 포트(120)의 외측면(120a)과 밀착되고 외측면(112b)이 외측 포트 몸체부(131)의 내측면(131a)과 밀착된 상태로 내측 포트(120)와 외측 포트(130) 사이에 삽입될 수 있는 형태로 이루어진다.
라이너(110)는 고분자 플라스틱 재질로 이루어진다. 라이너(110)는 가스 투과도가 낮은 각종 플라스틱 재질로 사출 성형될 수 있다.
내측 포트(120)는 중앙에 관통공(121)을 갖는다. 내측 포트(120)는 라이너(110)의 개구에 삽입된다. 여기서, 내측 포트(120)는 외측면(120a)이 라이너(110)의 립부(112) 연장 방향으로 갈수록 경사진 형태로 라이너(110)의 개구에 삽입될 수 있다.
즉, 내측 포트(120)는 립부(112)와 대응되는 외측면(120a)이 립부(112)의 연장된 선단까지 립부(112)의 선단으로 갈수록 중앙에 가깝게 경사진 형태로 이루어진다. 내측 포트(120)는 관통공(121)의 중심을 기준으로 외측면(120a)이 설정 경사 각도(θ)로 경사진다.
내측 포트(120)는 관통공(121)을 중심으로 둘레 방향을 따라 일정한 단면적을 갖는 형태로 이루어진다. 내측 포트(120)는 관통공(121)에 밸브(1)가 장착될 수 있게 한다.
내측 포트(120)의 외측면(120a)은 관통공(121)을 중심으로 라이너(110)의 립부(112) 선단으로 갈수록 경사진 형태로 이루어지므로, 내측 포트(120)의 외측면(120a)이 관통공(121)의 중심과 나란한 형태에 비해, 라이너(110)의 내벽에 작용하는 가스 팽창압력, 예컨대 350bar 또는 700bar 이상의 고압 수소 압력에 의해 립부(112)의 내측면(112a)에 밀착되는 작용을 높일 수 있고, 립부(112)와의 계면을 넓힐 수 있다.
그에 따라, 내측 포트(120)와 립부(112)의 계면 사이로 가스 누기가 방지될 수 있다. 내측 포트(120)의 외측면 경사 각도(θ)는 전술한 기능을 수행할 수 있는 범주에서 적절하게 설정될 수 있다.
내측 포트(120)는 라이너(110)의 사출 성형시 삽입되어 라이너(110)의 립부(112)에 접착될 수 있다. 내측 포트(120)는 금속 재질, 예컨대 알루미늄 재질로 이루어진다. 일반적으로, 알루미늄 재질의 내측 포트(120)와 고분자 플라스틱 재질의 라이너(110)는 재질 특성상 상호 간에 접착력이 낮다.
본 실시예와 같이, 내측 포트(120)는 라이너(110) 내의 가스 팽창압력에 의해 립부(112)에 밀착될 수 있으므로, 장시간 사용에도 라이너(110)와의 계면 사이로 가스 누기를 방지할 수 있다.
내측 포트(120)는 립부의 연장된 선단과 인접한 선단 부위에 나사홈(122)이 형성된다. 나사홈(122)은 외측 포트 체결부(132)의 연장 단부와 나사 체결될 수 있게 한다. 나사홈(122)은 내측 포트(120)의 선단 이외의 부위보다 내경이 확장되어 단차진 형태로 이루어지고, 내주면에 나사탭이 형성될 수 있다.
내측 포트(120)는 라이너(110)의 립부(112) 후단과 인접한 부위로부터 라이너 몸체부(111)의 내측면(111a)을 감싸도록 연장된 내측 포트 연장부(123)를 구비할 수 있다. 내측 포트 연장부(123)는 외측면(123b)이 라이너 몸체부(111)의 내측면(111a)에 밀착될 수 있다. 그에 따라, 내측 포트(120)는 내측 포트 연장부(123)에 의해 라이너(110)와의 계면을 넓혀 경로를 길게 확보함으로써, 가스 누기를 방지하는 효과를 더 높일 수 있다.
이 경우, 라이너(110)는 라이너 몸체부(111)의 내측면(111a)으로부터 내측 포트 연장부(123)를 덮도록 연장된 라이너 연장부(113)를 구비할 수 있다. 라이너 연장부(113)는 내측 포트 연장부(123)의 내측면(123a)에 접착될 수 있다. 그에 따라, 내측 포트(120)는 내측 포트 연장부(123)와 라이너 연장부(113)에 의해 라이너(110)와 접착되는 면적이 넓어져, 라이너(110)에 견고하게 고정될 수 있다.
추가 양상으로, 내측 포트(120)의 외측면(120a)과 내측 포트 연장부(123)의 내,외측면(123a, 123b)에는 홈(124)들을 갖고 그 홈(124)들 내에 라이너 일부(114)를 삽입할 수 있다. 내측 포트 연장부(123)는 라이너(110)의 사출 성형시 홈(124)들에 사출 재료를 채워서 라이너 일부(114)를 삽입할 수 있다.
즉, 내측 포트(120)는 라이너 몸체부(111)와 요철 구조로 접착되고, 내측 포트 연장부(123)도 라이너 연장부(113)와 요철 구조로 접착될 수 있다. 그에 따라, 내측 포트(120)는 라이너(110)에 더욱 견고하게 고정될 수 있다.
외측 포트(130)는 외측 포트 몸체부(131)가 내측 포트(120)를 간격을 두고 감싼 형태로 내측 포트(120)와의 사이에 립부(112)를 삽입한다. 외측 포트(130)는 내측 포트(120)와 접착되어 있는 라이너(110)의 립부(112)를 삽입하는 중공을 갖는다.
외측 포트(130)는 중공을 중심으로 둘레 방향을 따라 일정한 단면적을 갖는 형태로 이루어진다. 외측 포트(130)는 금속 재질, 예컨대 알루미늄 재질로 이루어진다. 외측 포트(130)는 내측 포트(120)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
외측 포트(130)는 외측 포트 체결부(132)가 외측 포트 몸체부(131)의 선단으로부터 연장되어 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단을 함께 감싼 상태로 연장된 단부가 내측 포트(120)의 나사홈(122)에 나사 체결된다. 외측 포트 체결부(132)는 연장 단부 내측에 내측 포트(120)의 나사홈(122)과 나사 체결하기 위한 나사탭이 형성된다.
이러한 외측 포트(130)는 외측 포트 몸체부(131)가 내측 포트(120)와 접착된 립부(112)를 삽입하면서, 외측 포트 체결부(132)가 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단을 함께 감싼 상태로 연장 단부가 내측 포트(120)의 나사홈(122)에 나사 체결된다.
그에 따라, 외측 포트(130)는 외측 포트 체결부(132)와 내측 포트(120) 간의 나사 체결력에 의해, 외측 포트 몸체부(131)의 내측면(131a)을 립부(112)의 외측면(112b)에 밀착시킴과 동시에 내측 포트(120)의 외측면(120a)을 립부(112)의 내측면(112a)과 밀착시킬 수 있게 한다.
이 상태에서, 외측 포트 몸체부(131)의 외측면(131b)이 복합재(140)에 의해 감싸져 지지되고, 라이너(110) 내의 가스 팽창압력이 라이너(110)와 내측 포트(120)에 가해지면, 립부(112)는 외측 포트 몸체부(131)와 내측 포트(120)에 더욱 밀착될 수 있다.
그 결과, 외측 포트 몸체부(131)와 립부(112)의 계면 사이로 가스 누기를 방지하고 내측 포트(120)와 립부(112)의 계면 사이로 가스 누기가 방지하는 효과가 높아질 수 있다. 게다가, 외측 포트(130)는 내측 포트(120)와 나사 체결되므로, 내측 포트(120)에 대해 정렬된 상태로 복합재(140)로 감싸질 수 있게 된다.
립부(112)와 외측 포트 몸체부(131)는 외측으로 갈수록 경사진 형태로 상호 간에 밀착될 수 있다. 따라서, 외측 포트 몸체부(131)는 립부(112)와 더욱 넓은 계면으로 라이너(110) 내의 가스 팽창압력에 의해 밀착될 수 있다. 외측 포트 몸체부(131)는 립부(112)와 대응되는 내측면이 립부(112)의 선단까지 립부(112)의 선단으로 갈수록 중앙에 가깝게 경사진 형태로 이루어져 립부(112)의 외측면에 밀착된다.
일 예로, 외측 포트 몸체부(131)의 내측면(131a)은 내측 포트(120)의 외측면(120a)과 나란하게 경사질 수 있다. 그에 따라, 외측 포트 몸체부(131)의 내측면(131a)와 내측 포트(120)의 외측면(120a)은 립부(112)의 외측면(112b)과 내측면(112a)에 각각 균일하게 밀착될 수 있다.
다른 예로, 외측 포트 몸체부(131)의 내측면(131a)은 립부(112)의 선단으로 갈수록 내측 포트(120)의 외측면(120a)과 좁아지는 형태로 경사짐으로써, 립부(112)의 외측면(112b)과 더 넓은 계면으로 밀착될 수도 있다.
외측 포트(130)는 외측 포트 몸체부(131)의 후단으로부터 라이너 몸체부(111)의 외측면(111b)을 감싸도록 연장된 외측 포트 연장부(133)를 구비할 수 있다. 외측 포트 연장부(133)는 내측면(133a)이 라이너 몸체부(111)의 외측면(111b)에 밀착될 수 있다.
그에 따라, 외측 포트(130)는 외측 포트 연장부(133)에 의해 라이너(110) 및 복합재(140)와의 계면을 넓혀 경로를 길게 확보함으로써, 가스 누기를 방지하는 효과를 더 높일 수 있다. 또한, 외측 포트(130)는 외측 포트 연장부(133)에 의해 복합재(140)와의 결합 면적을 넓혀 복합재(140)에 더욱 견고하게 고정될 수 있다.
외측 포트 몸체부(131)와 외측 포트 연장부(133)의 경계 부위는 내주면을 따라 일정 단면적으로 형성된 끼움 돌기(134)를 구비할 수 있다. 끼움 돌기(134)는 외측 포트 몸체부(131)와 외측 포트 연장부(133)의 경계 부위로부터 볼록하게 곡면진 형태로 돌출될 수 있다. 이 경우, 라이너 몸체부(111)와 립부(112)의 경계 부위는 외주면을 따라 끼움 돌기(134)를 끼우도록 형성된 끼움 홈(115)을 구비할 수 있다.
따라서, 외측 포트 몸체부(131)와 외측 포트 연장부(133)의 경계 부위는 라이너 몸체부(111)와 립부(112)의 경계 부위에 끼움 돌기(134)와 끼움 홈(115)으로 끼임으로써, 외측 포트(130)가 나사 체결시 라이너(110)에 더욱 쪼여져 밀착될 수 있다. 끼움 홈(115)은 끼움 돌기(134)와 억지 끼워맞춤할 수 있는 공차를 갖도록 형성됨으로써, 외측 포트(130)가 나사 체결시 라이너(110)에 밀착되는 효과를 더욱 높일 수 있다.
외측 포트 체결부(132)는 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단과의 사이에 가스켓(136)을 삽입한 상태로 내측 포트(120)의 나사홈(122)에 체결될 수 있다. 가스켓(136)은 외측 포트 체결부(132)의 내측 부위에서 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단에 압착 변형됨으로써, 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단 부위로부터 가스 누기를 추가적으로 막을 수 있게 한다. 가스켓은 전술한 기능을 수행하는 범주에서 공지의 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
외측 포트 몸체부(131)는 외측면(131b)이 설정 표면 거칠기를 갖고서 복합재(140)에 의해 감싸질 수 있다. 따라서, 외측 포트 몸체부(131)는 외측면(131b)이 복합재(140)의 내측면과 결합되는 면적을 더욱 넓혀 복합재(140)에 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 외측 포트 연장부(133)의 외측면(133b)도 설정 표면 거칠기를 갖고서 복합재(140)에 의해 감싸질 수 있다.
외측 포트 몸체부(131) 및 외측 포트 연장부(133)의 외측면(131b, 133b) 표면 거칠기는 전술한 기능을 수행하는 범주에서 적절하게 설정될 수 있다. 외측 포트 몸체부(131)는 립부(112)의 선단 부위에 인접한 부위에 복합재(140)를 걸림 처리하는 걸림 턱(135)을 가질 수 있다.
복합재(140)는 라이너 몸체부(111)의 외측면(111b)과 외측 포트 몸체부(131)의 외측면(131b)을 함께 감싸서 보강한다. 복합재(140)는 탄소섬유강화 플라스틱 등과 같은 탄소복합재로 이루어져 라이너(110)의 외측에 와인딩 공법으로 감쌀 수 있다.
복합재(140)는 외측 포트 몸체부(131)의 외측면(131b)과 외측 포트 연장부(133)의 외측면(133b)을 감싸서 외측 포트 몸체부(131)의 내측면(131a)과 외측 포트 연장부(133)의 내측면(133a)이 립부(112)의 외측면(112b)과 라이너 몸체부(111)의 외측면(111b)에 밀착된 상태로 지탱할 수 있게 한다.
전술한 고압 가스 용기(100)에 의하면, 외측 포트(130)와 내측 포트(120)는 그 사이에 라이너(110)의 립부(112)를 삽입해서 나사 체결되어 그 체결력에 의해 압박함과 더불어 라이너(110) 내의 가스 팽창압력에 의해 압박하므로, 고압 수소 등과 같은 고압 가스의 외부 누기를 효과적으로 막을 수 있다.
구체적으로, 외측 포트(130)가 내측 포트(120)와의 사이에 라이너(110)의 립부(112)를 감싼 상태로 내측 포트(120)와 나사 체결되고 복합재(140)에 의해 감싸져 지지되므로, 내측 포트(120)의 외측면(120a)은 립부(112)의 내측면(112a)과 밀착됨과 더불어 립부(112)의 외측면(112b)이 외측 포트 몸체부(131)의 내측면(131a)과 밀착될 수 있다.
이때, 라이너(110)는 내부에 고압 가스를 충전해서 밀폐되면, 내측 포트(120)는 라이너(110) 내의 가스 팽창압력에 의해 립부(112)로 밀려나면서 외측면(120a)이 립부(112)의 내측면(112a)과 밀착되고, 그에 따라 립부(112)의 외측면(112b)이 외측 포트 몸체부(131)의 내측면(131a)과 더욱 밀착될 수 있다. 따라서, 고압 수소 등과 같은 고압 가스의 외부 누기가 효과적으로 방지될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 내측 포트(120)는 밸브(1) 구조에 따라 선단 내측 부위에 리브(125)가 형성되어 외측 포트 체결부(132)의 연장된 단부 외측면에 밀착될 수 있다. 내측 포트(120)의 내측 부위는 리브(125)와 단차 없이 매끈하게 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고압 가스 용기 제조방법에 대해, 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙에 관통공(121)을 갖고 립부(112)의 연장된 선단과 인접한 선단 부위에 나사홈(122)이 형성되고, 금속 재질로 이루어진 내측 포트(120)를 마련한다. 여기서, 내측 포트(120)는 라이너의 립부 후단과 인접하는 부위로부터 라이너 몸체부의 내측면을 감싸도록 연장된 내측 포트 연장부(123)를 구비하도록 마련될 수 있다.
내측 포트(120)의 외측면(120a)과 내측 포트 연장부(123)의 내,외측면은 라이너 일부를 삽입하기 위한 홈(124)들을 가질 수 있다. 내측 포트(120)는 알루미늄 재질 등의 금속 재질로 이루어질 수 있다.
외측 포트 몸체부(131)가 내측 포트(120)를 간격을 두고 감싼 형태로 내측 포트(120)와의 사이에 립부(112)를 삽입하고, 외측 포트 체결부(132)가 외측 포트 몸체부(131)의 선단으로부터 연장되어 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단을 함께 감싼 상태로 연장된 단부가 내측 포트(120)의 나사홈(122)에 나사 체결되며, 금속 재질로 이루어진 외측 포트(130)를 마련한다.
여기서, 외측 포트(130)는 외측 포트 몸체부(131)의 후단으로부터 라이너 몸체부(111)의 외측면을 감싸도록 연장된 외측 포트 연장부(133)를 구비하도록 마련될 수 있다. 외측 포트 몸체부(131)와 외측 포트 연장부(133)는 각 외측면에 설정 표면 거칠기를 갖도록 가공될 수 있다. 외측 포트 몸체부(131)는 립부(112)의 선단 부위에 인접한 부위에 복합재를 걸림 처리하는 걸림 턱(135)을 가질 수 있다. 외측 포트(130)는 알루미늄 재질 등의 금속 재질로 이루어질 수 있다.
그 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 가스 저장 공간을 제공하는 라이너 몸체부(111)의 한쪽 개구 주변으로부터 외측으로 립부(112)가 연장된 형태로 라이너(110)를 사출 성형하되, 내측 포트(120)를 립부(112) 성형 부위 내측에 삽입해서 사출 성형한다.
이때, 라이너 몸체부(111)의 내측면으로부터 내측 포트 연장부(123)를 덮는 형태로 라이너 연장부(113)를 사출 성형할 수 있다. 라이너(110)의 사출 재료가 내측 포트(120)의 외측면과 내측 포트 연장부(123)의 내,외측면의 홈(124)들에 채워짐으로써, 사출 성형 후 라이너 일부(114)가 홈(124)들에 삽입될 수 있다. 라이너(110)는 고분자 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
그 다음, 외측 포트(130)를 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단에 대응시킨다. 이때, 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단에 가스켓(136)을 배치할 수 있다.
이 상태에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 외측 포트 몸체부(131)로 내측 포트(120)와 접착된 립부(112)를 감싸면서, 외측 포트 체결부(132)로 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단을 함께 감싸서 내측 포트(120)의 나사홈(122)에 나사 체결한다. 이때, 가스켓(136)은 외측 포트 체결부(132)의 내측 부위에서 립부(112)의 선단과 내측 포트(120)의 선단에 압착 변형될 수 있다.
그 다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 복합재(140)로 라이너 몸체부(111)의 외측면과 외측 포트(130)의 외측면을 함께 감싸서 보강한다. 이때, 복합재(140)는 탄소섬유강화 플라스틱 등과 같은 탄소복합재로 이루어져 라이너 몸체부(111)와 외측 포트(130)와 외측 포트 연장부(133)의 외측에 와인딩 공법으로 감쌀 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110..라이너 112..립부
115..끼움 홈 120..내측 포트
122..나사홈 123..내측 포트 연장부
125..리브 130..외측 포트
131..외측 포트 몸체부 132..외측 포트 체결부
133..외측 포트 연장부 134..끼움 돌기
140..복합재

Claims (5)

  1. 가스 저장 공간을 제공하는 라이너 몸체부의 한쪽 개구 주변으로부터 외측으로 립부가 연장된 형태로 이루어지며, 고분자 플라스틱 재질로 이루어진 라이너;
    중앙에 관통공을 갖고 상기 립부와 대응되는 외측면이 상기 립부의 연장된 선단까지 상기 립부의 선단으로 갈수록 중앙에 가깝게 경사진 형태로 상기 라이너의 개구에 삽입되며, 상기 립부의 연장된 선단과 인접한 선단 부위에 나사홈이 형성되며, 금속 재질로 이루어진 내측 포트;
    외측 포트 몸체부가 상기 내측 포트를 간격을 두고 감싼 형태로 상기 내측 포트와의 사이에 상기 립부를 삽입하고, 상기 립부와 대응되는 상기 외측 포트 몸체부의 내측면이 상기 립부의 선단까지 상기 립부의 선단으로 갈수록 중앙에 가깝게 경사진 형태로 이루어져 상기 립부의 외측면에 밀착되며, 외측 포트 체결부가 상기 외측 포트 몸체부의 선단으로부터 연장되어 상기 립부의 선단과 내측 포트의 선단을 함께 감싼 상태로 연장된 단부가 상기 내측 포트의 나사홈에 나사 체결되며, 금속 재질로 이루어진 외측 포트; 및
    상기 라이너 몸체부의 외측면과 상기 외측 포트 몸체부의 외측면을 함께 감싸서 보강하는 복합재;를 포함하며,
    상기 내측 포트의 외측면은 밀폐된 라이너 내의 가스 팽창압력에 의해 상기 립부 내측면과 밀착됨과 더불어 상기 립부 외측면이 상기 외측 포트 몸체부의 내측면과 밀착되며;
    상기 외측 포트는 상기 외측 포트 몸체부의 후단으로부터 상기 라이너 몸체부의 외측면을 감싸도록 연장된 외측 포트 연장부를 포함하고,
    상기 외측 포트 몸체부와 외측 포트 연장부의 경계 부위는 내주면을 따라 일정 단면적으로 형성된 끼움 돌기를 구비하며,
    상기 라이너 몸체부와 립부의 경계 부위는 외주면을 따라 상기 끼움 돌기를 끼우도록 형성된 끼움 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 고압 가스 용기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외측 포트 체결부는 상기 립부의 선단과 내측 포트의 선단과의 사이에 가스켓을 삽입한 상태로 상기 내측 포트의 나사홈에 체결되는 것을 특징으로 하는 고압 가스 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내측 포트는 선단 내측 부위에 리브가 형성되어 상기 외측 포트 체결부의 연장된 단부 외측면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 고압 가스 용기.
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