KR20120120480A - 플라스틱-라이닝형 압축 가스 실린더의 출구를 위한 밀봉 시스템 - Google Patents

플라스틱-라이닝형 압축 가스 실린더의 출구를 위한 밀봉 시스템 Download PDF

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KR20120120480A
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제프리 제이. 샤프
마크 던캔
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다인텍 인더스트리즈 엘티디.
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Abstract

플라스틱 라이닝형 실린더를 위한 밀봉 시스템은 돌기의 보어 내로 연장하는 플라스틱 라이너 출구를 구비한다. 삽입체가 보어와 결합하여 삽입체와 라이너 출구의 부분 사이에 주 밀봉부를 형성한다. 삽입체의 테이퍼형 압축 표면은 주 밀봉부에 인접한 라이너 출구의 테이퍼형 보어 부분과 결합하여 테이퍼형 계면 및 보조 밀봉부를 형성한다. 라이너 출구의 돌기 내에서의 축방향 위치 및 치수 완전성은 정지부에 의해 보어 내에서 라이너 출구의 환형 원위 단부를 결합시킴으로써 유지된다. 삽입체 상에 정지부가 형성될 수 있다.

Description

플라스틱-라이닝형 압축 가스 실린더의 출구를 위한 밀봉 시스템 {SEALING SYSTEM FOR THE OUTLET OF A PLASTIC-LINED COMPRESSED GAS CYLINDER}
관련 출원 참조
본 출원은 그 전문이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 2010년 2월 26일자로 출원된 미국 가출원 제61/308,736호 및 2010년 2월 26일자로 출원된 미국 가출원 제61/308,751호의 35 U.S.C 119(e) 하의 우선권을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 파이버-랩핑된, 플라스틱-라이닝형 실린더에 관한 것으로, 특히, 실린더의 출구 돌기의 단부 피팅 내의 밀봉 시스템에 관한 것이고, 더 특정하게는 밀봉 계면에서의 압출 방지 및 크립 방지 조치에 관한 것이다.
액화 천연 가스(LNG), 액화 석유 가스(LPG) 및 특히, 수소 가스를 위한 연료 실린더는 이상적으로 가능한 가벼워야 한다. 고압을 유지하고 경량을 유지하기 위해 사용되는 실린더 구조체는 카본 파이버카본 파이버가 권선되고 플라스틱 라이너 또는 블래더(bladder)가 유사하게 카본 파이버 내에 랩핑되어 있는 알루미늄 실린더 또는 라이너의 사용을 포함한다. 카본 파이버 랩은 구조적 기능이 적지만 투과성이 낮은 연료 보유 라이너가 사용되는 경우 필요한 구조적 완전성을 제공한다.
고압을 보유할 수 있는 실린더 구조체는 반구형 또는 극형(polar) 헤드를 사용한다. 경량 금속 실린더가 사용되든 플라스틱 라이너가 사용되든, 하나 이상의 출구는 현재 금속으로 형성되고 있다. 예로서, 파이버 랩핑된, 플라스틱 라이닝형 용기의 극형 헤드에는 금속 돌기가 설치될 수 있다. 일반적으로, 금속 돌기는 카본 파이버 랩핑 이전에 라이너와 일체화된다. 이 돌기는 마찬가지로 카본 파이버로 오버랩핑된 부분 극형 견부를 가질 수 있다. 돌기는 플러그, 밸브 또는 압력 조정기를 포함하는 "단부 피팅" 또는 삽입체와 나사결합 및 체결된다.
돌기 자체는 밸브 또는 조정기 같은 단부 피팅 또는 삽입체의 설치를 위해 필요하다. 돌기와 삽입체 사이의 종래의 나사식 연결부는 내부의 가압된 유체의 누설 경로를 차단하기에 부적합하며, 특히, 저 분자량 가스에서 문제가 된다는 것이 알려져 있다.
경량 연료 실린더의 현용의 형태들은 금속 돌기가 설치되고 카본 파이버로 랩핑된 플라스틱 라이너를 포함한다. 플라스틱 라이너의 도입에 기인하여, 이제 실린더에 대한 진입로에서 돌기의 밀봉에 새로운 문제가 도입된다. 실린더의 내부를 억세스하기 위해 사용되는 극형 단부 포트와 라이너 사이에 문제가 되는 계면이 존재한다. 플라스틱 라이너와 금속 돌기의 계면은 누설 가능성을 갖는다.
일부 제조자는 돌기의 보어를 어떠한 라이너 구성요소도 없는 상태로 남겨두고 종래의 피팅을 수용함으로써 돌기와 라이너 사이에 밀봉 인터페이스를 큰 길이로 제공한다. 일 예는 시모지마(Shimojima) 등의 미국 특허 제6,227,402호에 기재된 설상부 및 홈 형태의 계면이며, 여기서는 플라스틱 라이너가 돌기 내의 환형 홈 내에 통합되어 있다. 돌기가 라이너 자체 내에 매설되는 다른 형태는 시로시(Sirosh)의 미국 특허 제5,253,778호, 뉴하우스(Newhouse) 등의 미국 특허 제5,518,141호 및 스즈끼(Suzuki) 등의 미국 특허 제7,549,555호에 기재되어 있다. 누설이 발생하면, 실린더는 수리될 수 없으며, 폐기된다.
플라스틱의 특성은 지속되는 부하 하에서의 높은 크립율이다. 이 경우, 라이너와 삽입체의 밀봉 계면에서 크립이 나타난다. 밀봉부는 통상적으로 강성 좌대에 대해 압축된 엘라스토머 밀봉 요소를 포함한다. 플라스틱 라이너의 도입시, 강성 좌대는 플라스틱 좌대로 대체된다. 시간이 경과하면, 플라스틱은 느리게 밀봉 요소와의 밀봉 결합 상태를 벗어나 이동하며, 그후, 가압된 유체가 이에 의해 탈출될 수 있다.
종래 기술에서, 돌기의 보어 내에 라이너 출구를 도입하는 것이 알려져 있다. 따라서, 삽입체와 돌기 내부의 플라스틱 라이너 사이에 밀봉부를 제공하려는 시도가 이루어져 왔다. 시로시 등의 미국 특허 제5,938,209호 및 버클리(Berkley) 등의 미국 특허 제6,186,356호에서, O-링은 축방향으로 라이너의 환형 단부면과 삽입체의 단부면 사이에 개재된다. 다른 형태에서, 사토(Sato) 등의 미국 출원 공개 제2009/0071930호에 기재된 바와 같이, O-링은 라이너와 돌기 사이에 위치된다. 역시, 누설이 발생하는 경우, 실린더는 수리될 수 없으며, 폐기된다.
다른 종래 기술 배열은 삽입체 내에 형성된 환형 홈 내에 원주방향으로 O-링을 배치하는 것을 포함하며, 삽입체와 O-링 부분은 라이너의 원통형 목부 내로 돌출하여 그에 대해 밀봉한다.
밀봉부 누설의 원인이 되는 다른 요인은 서로 다른 재료의 서로 다른 열 팽창이다. 삽입체는 일반적으로 알루미늄 또는 스테인레스 강이며, 이는 플라스틱보다 더 낮은 열 팽창 계수를 가지고, 이 또한 계면에서 문제를 유발할 수 있다.
따라서, 새로운 밀봉 시스템은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 극복하여야 한다.
본 명세서에 설명된 실시예는 돌기의 보어 내로 연장하는 플라스틱 라이너의 출구 사이에 형성된 밀봉 시스템에 관한 것이다. 라이너 출구 및 돌기의 보어는 프로파일형 보어를 형성한다. 프로파일형 보어와 결합할 수 있는 삽입체는 프로파일형 보어와의 밀봉을 위한 프로파일형 표면을 형성한다. 라이너 출구는 치수 안정성을 위해 돌기의 보어를 따라 보유된다. 밀봉 시스템은 환형 밀봉 요소를 사용한 밀봉을 가능하게 하고 그 사이에서의 밀봉 요소의 압출을 피할 수 있게 한다. 다른 실시예는 프로파일형 보어와 프로파일형 표면 사이의 테이퍼형 계면의 압축성 간섭을 사용하여 보조 밀봉을 제공한다. 다른 실시예는 압출을 경감시키고 선택적으로 크립의 영향을 최소화하기 위해 라이너 출구를 예비부하하기 위해 임의의 조립 유극의 압축을 제공한다.
일 광범위한 양태에 따라서, 압축 가스를 위한 플라스틱 라이닝형 실린더의 출구를 위한 밀봉 시스템이 제공된다. 플라스틱 라이닝형 실린더는 플라스틱 라이너와 돌기를 포함한다. 돌기는 실린더를 억세스하기 위한 보어를 갖는다. 밀봉 시스템은 프로파일형 보어를 형성하도록 돌기의 보어 내로 축방향으로 연장하는 플라스틱 라이너의 라이너 출구를 포함한다. 프로파일형 보어는 라이너 섹션과 돌기 섹션을 포함한다. 라이너 섹션은 원통형 밀봉 보어 부분과, 테이퍼형 보어 부분과 돌기의 보어 내에 축방향 위치를 갖는 환형 원위 단부를 포함한다. 돌기 섹션은 삽입체 고정 보어 부분을 포함한다. 또한, 밀봉 시스템은 프로파일형 표면을 갖는 삽입체를 포함한다. 삽입체는 프로파일형 보어를 밀봉하기 위해 프로파일형 보어와 결합될 수 있다. 삽이체의 프로파일형 표면은 환형 밀봉 요소와, 테이퍼형 압축 표면과 보어 고정 표면을 포함한다. 밀봉 시스템은 보유 견부를 더 포함한다. 보어 고정 표면이 삽입체 고정 보어 부분과 축방향으로 결합할 때, 삽입체의 프로파일형 표면은 프로파일형 보어와 결합한다. 밀봉 요소는 환형 주 밀봉부를 형성하도록 밀봉 보어 부분과 대응하며 그와 밀봉된다. 보유 견부는 돌기의 프로파일형 보어 내의 축방향 위치에서 환형 원위 단부를 보유하기 위해 환형 원위 단부와 결합한다. 테이퍼형 압축 표면은 환형 테이퍼형 계면을 형성하도록 테이퍼형 보어 부분에 대응하며 그와 결합하고, 테이퍼형 보조 밀봉부를 형성하도록 라이너 출구를 압축한다.
일 실시예에서, 테이퍼형 계면은 임의의 환형 조립 유극을 폐쇄하기 위해 주 밀봉부에 인접한다. 다른 실시예에서, 삽입체는 테이퍼형 계면을 우회하도록 주 밀봉부의 하류에 누설 경로를 구비한다.
다른 광범위한 양태에 따라서, 플라스틱 라이닝형 실린더를 밀봉하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 프로파일형 보어를 형성하도록 돌기의 보어 내로 플라스틱 라이너의 라이너 출구를 축방향으로 연장시키는 단계를 포함한다. 프로파일형 표면을 갖는 삽입체가 프로파일형 보어 내로 결합되어 프로파일형 보어 라이너 출구와의 테이퍼형 보조 밀봉부 및 환형 주 밀봉부를 형성한다. 주 및 보조 밀봉부는 프로파일형 보어 내로 삽입체를 먼저 축방향으로 삽입하고 삽입체를 돌기에 고정하기 위해 프로파일형 보어의 삽입체 고정 보어 부분과 삽입체 상의 보어 고정 표면을 결합시킴으로써 형성된다. 주 밀봉부는 프로파일형 보어의 원통형 밀봉 보어 부분과 프로파일형 표면 삽입체의 환형 밀봉 요소를 결합시킴으로써 형성된다. 보조 밀봉부는 환형 테이퍼형 계면을 형성하기 위해 프로파일형 보어의 테이퍼형 보어 부분으로 프로파일형 표면의 테이퍼형 압축 표면을 압축시킴으로써 형성된다. 테이퍼형 계면은 보조 밀봉부를 형성한다. 라이너 출구의 환형 원위 단부의 축방향 위치는 라이너 출구의 환형 원위 단부를 정지부에 대하여 보유시킴으로써 돌기의 보어 내에서 유지된다.
또 다른 광범위한 양태에 따라서, 플라스틱 라이닝된 압축 가스 실린더의 출구의 밀봉 시스템을 정비하기 위한 방법이 제공된다. 실린더는 플라스틱 라이너와 돌기를 포함한다. 돌기는 정상 상태에서 삽입체로 밀봉되어 있는 실린더를 억세스하기 위한 보어를 구비한다. 이 방법은 돌기의 보어 내로 축방향으로 연장하는 라이너 출구의 프로파일형 보어를 노출시키기 위해 실린더의 출구로부터 삽입체를 분리시키는 단계를 포함한다. 삽입체 둘레에 위치된 환형 밀봉 요소가 교체된다. 밀봉 요소는 정상 상태에서 프로파일형 보어와 밀봉식으로 결합한다. 프로파일형 보어 상에 위치된 적어도 하나의 밀봉 표면이 개장된다.
도 1a는 극형 돌기가 플러그형 삽입체와 끼워지고, 삽입체가 보유 견부를 갖는 일 실시예에 따른 플라스틱 라이닝형 파이버 랩핑된 실린더의 부분 단면도이다.
도 1b는 유동 관통형 삽입체가 끼워진 도 1의 극형 돌기의 분해도이며, 삽입체는 돌기와의 결합 이전의 상태로 도시되어 있고, 라이너 출구는 돌기와의 결합 이전 상태로 도시되어 있다.
도 2는 유동 관통형 삽입체가 끼워진 도 1의 극형 돌기의 확대도이다.
도 3은 플러그형 삽입체가 끼워진 도 1의 극형 돌기의 확대도이다.
도 4a는 도 2 및 도 3의 삽입체의 양 실시예에 공통적인, 라이너, 환형 테이퍼형 계면, 환형 밀봉 요소 및 배커 링(backer ring)의 확대도이다.
도 4b 및 도 4c는 도 4a의 테이퍼형 계면에서의 밀봉 요소의 확대 단계도이며, 도 4b는 라이너의 결합 이전의 밀봉 요소를 예시하고, 도 4c는 라이너와 결합된 이후의 밀봉 요소를 예시한다.
도 5는 돌기의 일 실시예의 등각도이다.
도 6은 도 1 내지 도4 및 도 5의 것 같은 돌기와 함께 사용될 수 있는 라이너 및 라이너 출구의 부분 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 극형 돌기 형태의 측면도 및 단면도이다.
도 8은 도 2에 따른 유동 관통형 삽입체의 등각도이다.
도 9는 도 1 및 도 3에 따른 플러그형 삽입체의 등각도이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 도 2에 따른 유동 관통형 삽입체의 측면도 및 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 각각 도 1 및 도 3에 따른 플러그형 삽입체의 측면도 및 단면도이다.
도 12는 내부에 삽입체가 설치되어 있는 돌기의 다른 실시예의 단면도이며, 돌기는 보유 견부를 가지고, 삽입체는 밀봉 요소를 갖는다.
도 13은 돌기의 다른 실시예의 단면도이며, 삽입체가 내부에 설치되어 있고, 돌기는 보유 견부를 구비하며, 삽입체는 밀봉 요소와 배커 링을 구비한다.
도 14는 도 13에 따른 돌기의 프로파일형 보어와 삽입체의 프로파일형 표면의 부분 단면도이다.
도 15는 역압 압출 방지 삽입체가 설치되어 있는 도 13에 따른 프로파일형 보어 및 프로파일형 표면의 부분 단면도이다.
도 16은 도 13에 따른 프로파일형 보어와 프로파일형 표면의 부분 단면도이다.
도 17의 (a) 및 도 17의 (b)는 돌기(17b)에 대한 라이너 출구[도 17의 (a)]의 나사식 조립의 단면 분해도이다.
여기서, 실시예는 압축 가스를 위한 플라스틱 라이닝형 실린더의 출구를 위한 밀봉 시스템에 관한 것이다. 실린더는 라이너 출구 및 라이너 출구와 결합된 돌기를 갖는다. 돌기는 실린더를 억세스하기 위한 보어를 갖는다. 압축 가스의 저장을 위해, 라이너는 카본 파이버 랩 같은 상위배설 구조체를 사용하여 파열에 대하여 지지된다. 플라스틱 라이너 및 돌기에는 카본 파이버가 권선되어 필요한 구조적 완전성을 제공한다. 돌기 및 라이너는 실린더를 형성하도록 파이버 랩핑을 통해 통합된다.
라이너 출구는 프로파일형 보어를 형성하도록 돌기의 보어 내로 축방향으로 연장된다. 프로파일형 보어는 프로파일형 보어와 결합될 수 있는 삽입체에 의해 밀봉된다. 삽입체는 대응 프로파일형 표면을 갖는다. 삽입체가 돌기와 결합될 때, 적어도 환형 주 밀봉부가 프로파일형 보어와 프로파일형 표면의 환형 밀봉 요소 사이에 형성된다. 일 실시예에서, 환형, 테이퍼형, 보조 밀봉부가 또한 프로파일형 표면과 프로파일형 보어 사이에 형성된다. 보조 밀봉부는 프로파일형 표면과 프로파일형 보어 사이의 환형 테이퍼형 계면에서 압축 및 간섭에 의해 형성될 수 있다. 라이너 출구는 정지부에 대하여 라이너 출구의 환형 원위 단부를 보유함으로써 돌기 내에 보유된다.
일 실시예에서, 정지부는 삽입체 상에 제공된 보유 견부이다. 다른 실시예에서, 정지부는 돌기 내에 제공된 보유 견부이다. 다른 실시예에서, 테이퍼형 계면에서의 라이너 출구의 압축은 또한 고압에서 밀봉 요소의 압출을 차단하도록 임의의 환형 조립 유극을 폐쇄한다. 또한, 라이너 재료의 압축은 지속된 밀봉 요소와 압력 부하에 다른 방식으로 영향을 받을 수 있는 밀봉 표면의 크립을 최소화할 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 배열은 밀봉 시스템을 개장하기 위한 방법을 가능하게 한다. 시간 경과에 따라 누설이 발생하는 경우, 라이너 또는 삽입체 계면은 정비를 위해, 그리고, 실린더를 신속하게 다시 사용 상태로 복귀시키도록 억세스될 수 있다.
도 1 내지 도 11b는 삽입체가 보유 견부를 구비하는 밀봉 시스템의 일 실시예를 예시한다. 도 1 내지 도 11b에 도시된 실시예는 약 250 bar의 압력에서 압축 천연 가스(CNG) 같은 종래의 가스의 저장을 위해 사용하기에 적합하며 이를 위해 테스트된다.
도 1a, 도 1b, 도 2 및 도 5를 참조하면, 플라스틱 라이닝형 연료 실린더(2)의 극형 헤드(1)에는 실린더를 억세스하기 위해 관통되는 보어(4)를 갖는 금속 돌기 같은 강성 돌기(3)가 끼워진다. 돌기(3)는 용기 단부에 확개부(3a)를 가지며, 실린더 또는 용기의 내부와 돌기의 보어(4)를 억세스하기 위해 출구 단부에 연료 개구(3b)(도 5)를 갖는다. 라이너(5)의 출구(5a)는 돌기(3)의 보어(4) 내로 연장하고, 돌기(3)에 결합된다. 일 실시예에서, 라이너 출구의 출구 표면은 돌기의 내부 나사형 부분(3c)과의 결합을 위해 나사(5b)형성된다. 단독으로 또는 나사 결합에 추가로, 접착제가 또한 돌기(3)에 대한 라이너 출구(5a)의 결합을 위해 돌기(3)와 라이너 출구(5a) 사이에 사용될 수 있다. 돌기(3) 및 라이너(5)는 파이버 랩 내에서 돌기의 확개부(3a)를 개재한 상태로 카본 파이버 랩(7)으로 감싸여지고, 따라서, 실린더(2)의 극형 헤드(1) 내로 통합된다. 돌기(3)의 보어(4)는 삽입체(9)에 의해 밀봉된다. 삽입체(9)는 돌기(3)와 해제가능하게 결합될 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 삽입체(9)는 대체로 원통형 본체를 가지며, 이 대체로 원통형 본체는 외부 나사부(9a)를 포함하고, 외부 나사부는 돌기(3)와 삽입체(9)를 해제가능하게 결합하도록 돌기(3)의 내부 나사부(3c)와 결합한다. 용기의 가압된 연료 내용물의 밀봉은 삽입체(9)와 라이너 출구(5a)의 계면에서 수행된다.
도 4a를 참조하면, 삽입체(9)와 라이너 출구(5a) 사이의 밀봉 시스템은 돌기의 보어(4) 내로 연장하는 라이너 출구(5a)에 의해 형성되는 프로파일형 보어(4a)(도 1b에 가장 잘 도시됨)를 포함한다. 삽입체(9)는 프로파일형 보어(4a)와의 결합을 위한 상보적 프로파일형 표면(4b)(도 1b에 가장 잘 도시됨)을 갖는다. 용기 또는 실린더(2)의 내부를 기준으로 축방향으로 이격되어, 프로파일형 보어(4a)는 라이너 섹션(LS)(도 1a에 가장 잘 도시됨) 및 돌기 섹션(BS)(도 1a에 가장 잘 도시됨)을 포함한다. 라이너 섹션(LS)은 원통형 밀봉 보어 부분(12)과, 테이퍼형 보어 부분(13)과 환형 원위 단부(14)를 포함한다. 환형 원위 단부(14)는 보어(4) 내에 축방향 위치를 갖는다. 돌기 섹션(BS)은 삽입체 고정 보어 부분(15)을 포함한다. 바람직하게는 삽입체 고정 부분(15)은 돌기의 내부 나사부(3c)이다. 삽입체의 프로파일형 표면(4b)은 삽입체(9)의 삽입 동안 밀봉 보어 부분(12)에 대응하여 그와 밀봉되도록 삽입체(9)의 원통형 플러그 부분(18) 원주방향 둘레에 형성된 환형 오목부(17a)에 끼워지는 환형 밀봉 요소(17)를 포함한다. 통상적 환형 밀봉 요소(17)는 O-링의 형태이다. CNG를 포함하는 다수의 압축 가스에 대하여 O-링을 위한 한 가지 적절한 재료는 니트릴 700LT이다.
본 실시예에서, 삽입체(9)의 프로파일형 표면(4b)은 테이퍼형 압축 표면(19), 보유 견부(20) 및 보어 고정 표면(21)을 더 포함한다. 바람직하게는, 보어 고정 표면(21)은 삽입체의 외부 나사부(9a)이다. 삽입체의 프로파일형 표면(4b)은 보어 고정 표면(21)이 삽입체 고정 부분(15)과 축방향으로 결합할 때 프로파일형 보어(4a)와 결합한다.
동작시, 삽입체(9)의 나사식 삽입은 라이너 출구(5a)와 삽입체(9) 사이에 환형 주 밀봉부를 형성하도록 삽입체의 밀봉 요소(17)를 라이너의 밀봉 보어 부분(12)에 위치시킨다. 또한, 삽입체의 테이퍼형 압축 표면(19)은 환형 테이퍼형 계면(4c)에서 라이너 섹션의 테이퍼형 보어 부분(13)과 축방향으로 결합하여 삽입체(9)와 라이너 출구(5a) 사이에 환형 테이퍼형 보조 밀봉부를 형성한다. 테이퍼형 계면(4c)은 정 원형 원추의 절두된 절두체이다. 삽입체 보유 견부(20)는 돌기(3)의 보어(4) 내의 축방향 위치에서 환형 원위 단부(14)의 축방향 위치를 유지하기 위해 라이너 출구(5a)의 원위 단부(14)와 결합하여 그를 축방향으로 보유한다.
도 4a 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 밀봉 요소(17)는 삽입체(9)의 원통형 플러그 부분(18) 내에 끼워진다. 원통형 플러그 부분(18)은 그 사이에 작은 환형 조립 유극 또는 간극(29)(도 4c)을 형성하는 상태로(도면의 해상도에서는 구별할 수 없음) 프로파일형 보어(4a)의 라이너 섹션(LS)의 원통형 밀봉 보어 부분(12)과 결합한다. 조립 유극은 밀봉 요소(17)가 조립 동안 원통형 밀봉 보어 부분(12)에 진입할 수 있게 한다. 그러나, 이 조립 유극은 또한 더 높은 압력에서 과제를 도입할 수 있다. 밀봉 재료 특성, 조립 유극의 치수 및 압력을 포함하는 인자의 조합 하에서 환형 밀봉 요소(17)는 환형 오목부(17a)를 벗어나 조립 유극 내로의 압출이 발생하거나 이에 취약할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 환형 밀봉 요소(17)는 탄성중합체이며, 비압축 자유 상태에서 O-링 실시예의 원형 단면으로서 도 4b에 도시된 제1 이완 단면을 갖는다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 환형 밀봉 요소(17)가 밀봉 보어 부분(12)과 결합할 때, 이는 환형 오목부(17a) 내로 압축되어 실질적으로 오목부(17a)의 단면 형상을 취한다. 배커 링(22)이 또한 환형 오목부(17a)에 제공될 수 있다. 배커 링(22)은 환형 밀봉 요소와 테이퍼형 계면(4c) 사이의 환형 오목부(17a)의 벽(17b)과 환형 밀봉 요소(17) 사이의 환형 오목부(17a) 내에 위치된다. 배커 링(22)은 환형 및 오목 정렬 오목부(22a)를 포함할 수 있으며, 이 오목부 내로 환형 밀봉부(17)가 압축된다. 배커 링은 삽입체 설치 동안 환형 밀봉 요소(17)의 이동을 저지하는 것을 돕고, 압축시, 압출의 위험을 감소시키도록 반경방향으로 팽창한다. 오목 정렬 오목부(22a) 내로의 환형 밀봉 요소(17)의 압축 작용은 조립 유극의 차단 및 환형 오목부(17a) 내의 배커 링(22)의 반경방향 변위를 도울 수 있다. 적절한 배커 링 재료는 90 듀로미터 니트릴을 포함한다.
또한, 압축은 테이퍼형 계면(4c)에서 보조 밀봉 또는 직접 삽입체-대-라이너 밀봉을 형성할 수 있다는 것도 발견되었다.
라이너 출구(5a)는 보유 견부(20)에 의해 축방향 이동이 저지되며, 이런 이동은 실린더 압력 및 테이퍼형 압축 표면에 의해 부여되는 압축력 하에서의 축방향 압출 또는 크립으로부터 유도되는 이동을 포함한다.
결과적으로, 간단하고 신뢰성있는 밀봉 시스템 또는 배열이 달성된다.
도 6에 도시된 바와 같은 라이너의 일 실시예에서, 라이너(5)는 천연 가스에 적합한 약 5mm의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함하는 블래더이다. 원통형 밀봉 표면은 직경이 약 33.3 mm이고, 축방향 길이가 20 mm이고, 라이너 출구(5a)의 외부 직경은 약 4.35 mm의 라이너 두께에 대하여 약 42 mm이다. 테이퍼형 압축 표면(19)은 축방향 길이가 약 5.4 mm이고, 축으로부터 20도의 테이퍼를 갖는다.
라이너의 다른 실시예에서, 라이너(5)는 연도 가스의 투과에 대한 저항을 개선시키기 위해 EVOH EVAL F101B의 보조층을 포함할 수 있다.
라이너 출구(5a)는 돌기의 프로파일형 보어(4a) 내의 환형 원위 단부(14)의 축방향 위치를 유지하기 위해 돌기(3)와 축방향으로 정렬된다. 삽입체(9)는 돌기(3)와 축방향으로 정렬되며, 그래서, 보유 견부(20)는 테이퍼형 압축 표면(19)이 테이퍼형 밀봉 보어 부분(13)과 결합할 때 환형 원위 단부(14)와 결합하여 축방향 위치에서 환형 원위 단부(14)를 보유한다. 일 실시예에서, 돌기(3)와 라이너(5) 사이의 축방향 정렬은 아래와 같이 제공된다: 제1 환형 기준 표면(24a; annular datum surface) 및 제2 환형 기준 표면(24b)(도 1a 및 도 1b에 가장 잘 예시됨)을 구비한다. 삽입체(9)는 종결 외부(24c)를 구비한다. 기준 표면(24a)은 돌기(3)의 확개부(3a)(궁극적으로 파이버 랩 내에 덮여짐)와 라이너(5)의 극형 헤드 단부의 표면[바람직하게는, 용기 축에 수직인 평탄한 표면 같이 돌기 확개부(3a)에 대응하도록 기계가공됨] 사이에 제공된다. 기준 표면(24b)은 돌기의 연료 개구(3b)에 제공된다. 라이너 출구(5a)의 환형 원위 단부(14)는 환형 기준 표면(24a)으로부터 기준 거리 만큼 축방향으로 이격된다. 돌기의 연료 개구(3b)로부터 돌기의 확개부(3a)까지의 거리가 알려져 있기 때문에, 돌기의 연료 개구(3b)로부터 환형 원위 단부의 거리가 계산될 수 있다. 이는 제2 기준 거리를 형성한다. 보유 견부(20)는 종결 외부 견부(24c)가 환형 기준 표면(24b)과 결합할 때 보유 견부(20)가 테이퍼형 압축 표면(19)이 테이퍼형 보어 부분(13)과 결합할 때의 축방향 위치에서 환형 원위 단부(14)와 결합하여 이를 보유하도록 제2 기준 거리와 동일한 거리 만큼 외부 종결 견부(24c)로부터 이격된다.
돌기(3) 및 삽입체(9)는 통상적으로 아노다이징된 AA6061-T6 ASTM B221 같은 알루미늄 합금으로 형성된다. 라이너 출구(5a)는 돌기(3)의 내부에 대해 금속 접합 접착제에 의해 고정될 수 있다. 접착제는 라이너 출구(5a)를 고정하여 라이너 출구를 조립 동안 돌기 내에 보유하고 치수 안정성을 유지하기 위해 라이너와 돌기의 정합의 불일치부를 충전하는 것을 포함하는 하나 이상의 양태를 보조할 수 있다. 적절한 접착제는 2-성분 고 박리 강도 금속 접합 접착제이다. 적절한 접착제의 예는 LoctiteTM U05-FL(미국 오하이오주 소재의 Henkel의 상표명)이다.
도 1a, 도 1b, 도 2, 도 8, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같은 삽입체(9)의 실시예에서, 삽입체(9)는 실린더(2)의 내부 내로 연장하는 추가적 튜브 연장부(25)를 포함한다. 실린더(2)의 충전 및 비움 동안, 가스 유동이 삽입체(9) 또는 삽입체(9)에 설치된 피팅을 통해 스로틀링된다. 실린더(2)의 가압은 국지적 온도 증가를 초래할 수 있으며, 압축해제는 온도 감소를 초래할 수 있다. 튜브 연장부(25)는 이런 열적 효과를 실린더(2)의 내부로 이동시키도록 작용할 수 있으며, 또한, 플라스틱 표면으로부터 이격된 정적 누적 어큐물레이터로서 작용할 수 있다. 어떤 경우든, 장착 조립체 같은 외부 접지에 대한 삽입체(9)의 접지는 정적 누적을 방출시킬 수 있다.
도 12 내지 도 17은 돌기(3)의 보어(4) 내의 라이너 출구(5a)의 환형 원위 단부(14)의 축방향 위치가 돌기(3) 내에 형성된 보유 견부(20a)에 의해 유지되는 밀봉 시스템의 일 실시예를 예시한다. 도 12 내지 도 17에 도시된 실시예는 약 700 bar의 높은 서비스 압력의 압축된 가스의 저장부와 함께 사용하기에 적합한 것으로 나타났다(약 875 bar이 압력 또는 1.25의 안전 계수). 도 12 내지 도 17에 예시된 라이너(5)는 약 250 bar 내지 약 875 bar의 압력 범위 및 약 -40℃ 내지 약 85℃ 범위의 온도에서 압축된 가스를 수용하기에 매우 적합하다. 압축된 가스는 수소, 헬륨 또는 메탄일 수 있다. 상술한 압력에서 이런 가스를 저장하기에 적합한 라이너는 EVOH EVAL F101B 층 BASELL LUPOLEN 4261 A(네덜란드 로테르담 소재의 LyondellBasell Industries Holding B.V.의 상표명)층 및 DUPONT BYNEL 40E529(미국 델라웨어주 DuPont의 상표명)의 층을 포함하는 다층 블래더 또는 단층 블래더일 수 있다.
도 12 내지 도 17에 예시된 밀봉 시스템 및 도 1a 내지 11b에 예시된 밀봉 시스템은 공통적 요소를 갖는다. 공통적 요소는 프로파일형 표면(4b)을 갖는 삽입체(9)와 베이스(3)의 보어(4) 내로 부분적으로 연장하는 라이너 출구(5a)에 의해 형성된 프로파일형 보어(4a)이다. 프로파일형 보어(4a)는 원통형 밀봉 보어 부분(12)과, 테이퍼형 보어 부분(13)과, 삽입체 고정 부분(15)을 갖는다. 삽입체(9)의 프로파일형 표면(4b)은 원통형 플러그 부분(18) 내의 오목부(17a) 내에 위치된 환형 밀봉 요소(17), 테이퍼형 압축 표면(19) 및 보어 고정 표면(21)을 포함한다. 도 1a 내지 도 11b에 설명된 밀봉 시스템과, 도 12 내지 도 17에 설명된 밀봉 시스템 사이의 편차는 도 1a 내지 도 11b에 설명된 밀봉 시스템에서, 보유 견부(20)가 삽입체(9) 상에 위치되고, 도 12 내지 도 17에서 설명된 밀봉 시스템에서, 보유 견부(20a)는 돌기(3) 상에 위치된다는 것이다. 보유 견부는 돌기의 보어(4) 내로 반경방향으로 연장한다. 또한, 도 12 내지 도 17에 설명된 밀봉 시스템에서, 환형 테이퍼형 계면(4c)[테이퍼형 보어 부분(13)이 테이퍼형 압축 표면(19)과 만나는 부분]은 환형 밀봉 요소(17)를 수용하는 환형 오목부(17a)에 실질적으로 바로 인접한다. 도 12 내지 도 17에 설명된 밀봉 시스템은 도 12 내지 도 17의 테이퍼형 인터페이스(4c)의 기능이 환형 밀봉 요소(17) 둘레의 라이너 출구(5a)에 압축을 제공하는 것에 더 많이 관련되어 있다는 것을 제외하면, 도 1a 내지 도 11b에 설명된 밀봉 시스템과 대체로 동일한 방식으로 작용한다. 테이퍼형 계면(4c)에서의 라이너 출구(5a)의 압축은 환형 오목부(17a)로부터의 환형 밀봉 요소(17)의 압출 방지를 도우며, 또한, 환형 밀봉 요소(17) 주변으로부터의 반응성 크립을 저지한다. 도 12 내지 도 17의 테이퍼형 계면(4c)의 더 상세한 기능은 이하에 설명되어 있다.
도 12 내지 도 17에 설명된 밀봉 시스템에서, 작은 환형 조립체 유극(29)(도 12 및 도 14)이 라이너 섹션(LS)의 원통형 밀봉 보어 부분(12)과 삽입체(9)의 원통형 플러그 부분(18) 사이에 제공되어 환형 밀봉 요소(17)가 조립 동안 원통형 밀봉 보어 부분(12)에 진입할 수 있게 한다. 환형 조립 유극(29)은 도면의 해상도에서는 구별할 수 없다. 고압에서, 환형 밀봉 요소(17)는 환형 오목부(17a)로부터 환형 조립 유극(29) 내로 압출될 수 있다. 테이퍼형 계면(4c)에서 라이너 출구(5a)의 압축은 환형 밀봉 요소(17)의 압출 기회를 피하도록 조립 유극을 감소시키고 폐쇄하도록 작용할 수 있다. 테이퍼형 계면(4c)은 용기(2)의 정상적으로 가압된 가스 내용물로부터 하류에 위치된다. 테이퍼형 계면(4c)은 환형 조립 유극을 사실상 제거하고 다라서, 압출 경향 또는 압출 기회를 경감시키도록 이런 긴밀한 간섭 및 압축 접촉 상태에서 있게 된다. 일 실시예에서, 테이퍼형 계면(4c)은 환형 오목부(17a)에 바로 인접함으로써 환형 밀봉 요소(17)에 바로 인접한 모든 조립 유극이 폐쇄되는 것을 보증한다.
삽입체의 환형 밀봉 요소(17)는 원통형 밀봉 보어 부분(12) 상에 반경방향 밀봉 부하를 부여한다. 높은 압력에서 시간이 흐르면, 지속적 반경방향 밀봉 부하에 응답한 라이너 크립이 밀봉 접촉을 느슨하게 하고, 환형 밀봉 요소(17)를 지나친 누설을 초래할 수 있다. 또한, 밀봉 접촉이 느슨해질 때, 환형 밀봉 요소(17)는 환형 오목부(17a)로부터 환형 조립 유극 내로 압출될 수 있다. 이 문제점은 환형 미봉 요소(17) 둘레의 라이너(5)를 충분히 예비응력부여함으로써 극복될 수 있다. 삽입체(9)의 나사 결합은 테이퍼형 압축 표면(19)을 압축시키고, 테이퍼형 보어 부분(13)에서 라이너 출구(5a)에 압축 부하를 제공하며, 압축의 영향은 원통형 밀봉 보어 부분(12) 둘레에서의 라이너의 재료를 포함한다. 테이퍼형 보어 부분(13)은 테이퍼형 계면(4c)에서 삽입체의 테이퍼형 압축 표면과 돌기(3) 사이에서 압축된다. 부하는 크립에 저항하고 크립을 상쇄시키기에 충분한 예비응력을 라이너(5)에 부여한다.
임계 압축 또는 사전결정된 양의 예비 응력은 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 임계 압축은 프로파일형 보어(4a) 내로의 삽입체(9)의 설치에 필요한 토크를 감시함으로써 제어된다. 이러한 실시예에서, 삽입체의 프로파일형 표면(4b)은 프로파일형 보어(4a)와 나사 결합된다. 삽입체(9)는 환형 밀봉 요소(17) 둘레에서 라이너 출구(5a)를 압축하기 위해 테이퍼형 압축 표면과 테이퍼형 보어 부분을 결합시키도록 회전된다. 임계 압축까지 테이퍼형 보어 부분을 테이퍼형 압축 표면과 결합시키기 위해 필요한 토크가 감시된다. 삽입체(9)의 회전은 임계 토크가 나사 압축을 달성하였다는 것을 나타낼 때 중지된다. 삽입체(9)가 프로파일형 보어(4a) 내로 나사결합될 때, 테이퍼형 표면(19)은 테이퍼형 보어 부분(13)과 만나고, 테이퍼형 보어 부분(13)은 압축된다. 삽입체(9)를 회전시키기 위해 필요한 토크는 임계 토크로 증가한다. 토크가 임계 토크에 도달하면, 충분한 압축이 달성된다. 또한, 먼저 치수 완전성을 유지하기 위해 라이너 출구(5a)의 축방향 이동을 방지하기 위한 정지부로서, 그리고, 선택적으로, 두 번째로, 추가적 압축을 부여하기 위해, 보유 견부(20a)가 라이너(5)의 환형 원위 단부(14)와 결합한다.
다른 실시예에서, 임계 압축은 대응 축방향 나사 삽입을 결정하고, 필요한 나사 삽입이 달성되었을 때 돌기(3)와 결합하도록 외부 종결 견부(24c)(육각 공구에서의 직경 변경 같은) 갖는 삽입체(9)를 형성함으로써 제어된다. 돌기(3) 상의 기준 표면(24)을 삽입체(9) 상의 종결 견부(24c)와 일치시킬 수 있으며, 그 각각의 축방향 위치는 임계 압축이 달성되었을 때 돌기의 기준 표면(24b)에 대해 종결 견부(24c)를 "밑받침(bottoming)"함으로써 삽입체의 축방향 삽입을 중지시키도록 계산된다. 삽입체(9)의 요소와 돌기(3)의 요소의 축방향 간격은 원통형 밀봉 보어 부분 내에 O-링 밀봉부(17)를 위치시키고, 라이너의 테이퍼 보어 부분(13)을 압축하며, 삽입체의 외부 구성요소가 돌기의 외부면과 결합하거나 버터밍 아웃할 때 또는 그 이전에 라이너의 환형 원위 단부(14)를 축방향으로 보유하도록 치수 이격된다.
도 15를 참조하면, O-링 밀봉부의 경우에, 시간이 흐르면서, 수소 같은 고압 가스가 O-링을 통해 침투하고 환형 밀봉 홈 또는 오목부(17a), O-링(17) 및 원통형 밀봉 표면(12) 사이의 임의의 미소한 하류 O-링 공극을 충전한다. 실린더(2)의 급속한 압축해제 동안, 환형 오목부(17a) 내의 포획된 고압 가스는 탈출이 규제된다. 압축해제율이 충분히 높은 경우, 이때, 포획된 가스는 O-링(17)을 실린더(2) 내로 다시 추진하며, 삽입체(9)와 라이너(5)의 평행, 원통형 표면을 따라 압출된다.
일 해법은 테이퍼형 계면을 우회하여 자체가 열악한 밀봉부인 삽입체 고정 부분(15) 또는 돌기(3)와 삽입체(9) 사이의 나사 섹션 내부로의 O-링 공극으로부터의 작은 압축해제 누설 경로를 제공하는 것이다.
따라서, 원추형 슬리브(28)가 삽입체(9)의 일부로서 제공되며, 금속 같은 호환성 삽입체 재료로 형성된다. 원추형 슬리브(28)와 삽입체(9) 사이에 형성된 압축해제 누설 경로는 환형 밀봉 요소(17)와 보어 고정 부분(21) 사이에서 연장한다. 원추형 슬리브(28)는 환형 밀봉 요소(17)와 보어 고정 부분(21) 사이에서 삽입체(9)에 끼워진다. 원추형 슬리브(28)는 테이퍼형 외부 표면(28a), 원통형 내부 보어(28b) 및 상류 단부(28c)를 갖는다. 테이퍼형 외부 표면(28a)은 삽입체의 테이퍼형 압축 표면(19)을 형성하고, 원추형 슬리브(28)가 삽입체에 끼워질 때 이전 실시예에서 설명된 바와 동일한 압축 목적을 수행한다. 상류 단부(28c)는 원추형 슬리브(28)가 삽입체(9)에 끼워질 때 환형 밀봉 요소(17)를 수용하는 환형 오목부(17a)의 벽을 형성한다. 삽입체(9)의 원통형 외부 표면에 끼워지는 원통형 내부 보어(28b)는 금속-대-금속 계면을 형성한다. 금속-대-금속 계면은 삽입체(9)와 원추형 슬리브(28) 사이의 압축해제 누설경로를 형성한다. 누설 경로는 O-링 공극으로부터, 보유 견부(20) 및 삽입체(9)와 돌기(3) 사이의 나사부를 지나쳐 연장한다. O-링 공극은 환형 밀봉 요소(17)의 하류에 있다. 실린더의 내용물 중 미소한 부분은 O-링 밀봉부(17)를 통과한다. 따라서, 금속-대-금속 계면을 제한적으로 유지하면서, 실린더(2)의 급속한 또는 신속한 압축해제시 O-링(17)을 압출시킬 수 있는 고압 누적 및 관련 에너지를 피하기 위한 충분한 누설 경로가 존재할 수 있다.
출구에서의 다양한 재료의 열팽창 편차가 최소화될 수 있다. 열팽창 편차는 라이너 출구(5a)의 플라스틱 재료가 돌기(3)의 재료보다 더 높은 열팽창계수(CTE)를갖기 때문에 발생할 수 있다. 밀봉 시스템의 양 실시예에서, 온도 변화에 기인한 라이너 출구(5a)의 반경방향 팽창은 라이너 출구(5a)에서 라이너 재료의 두께를 감소시킴으로써 최소화될 수 있다. 밀봉 시스템의 양 실시예에서, O-링 또는 삽입체(9) 상의 밀봉 표면이나 라이너 출구(5a) 상의 밀봉 표면의 열화에 기인하여 시간이 흐르면서 누설이 발생하는 경우, 라이너 출구 또는 삽입체 밀봉 표면은 수리 또는 정비될 수 있다. 이는 라이너 출구(5a)가 돌기(3)의 보어(4) 내로 연장하고, 수리 또는 정비를 위해 쉽게 억세스될 수 있기 때문에 가능하다. O-링이 삽입체(9) 상에 위치될 때, 그리고, 삽입체(9)가 돌기로부터 분리될 수 있기 때문에, O-링도 쉽게 교체될 수 있다.
따라서, 도 1a 내지 도 11b와 도 12 내지 도 17의 밀봉 시스템을 정비하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 프로파일형 보어(4a)를 노출시키기 위해 돌기(3)의 보어(4)로부터 라이너 출구(5a)와 결합된 삽입체(9)를 분리시키는 단계를 포함한다. 환형 밀봉 요소(17)는 교체가 필요한 경우에 교체된다. 환형 밀봉 요소는 일반적으로 프로파일형 보어(4a)와 밀봉식으로 결합한다. 라이너 출구(5a) 상에 위치된 밀봉 표면들, 즉, 테이퍼형 보어 부분(13) 및/또는 원통형 밀봉 보어 부분(12)이 개장된다. 강인하긴 하지만, 삽입체(9) 상에 위치된 밀봉 표면, 즉, 테이퍼형 압축 표면(19)과 원통형 플러그 부분(18)도 역시 개장될 수 있다. 보어 고정 부분(21), 삽입체 고정 부분(15), 환형 원위 단부(14) 및 보유 견부(20, 20a)는 또한 정비 작업 동안 필요에 따라 개장될 수 있다.

Claims (19)

  1. 플라스틱 라이너와 돌기를 포함하고 돌기는 실린더를 억세스하기 위한 보어를 구비하는, 압축 가스를 위한 플라스틱 라이닝형 실린더의 출구를 위한 밀봉 시스템이며,
    프로파일형 보어를 형성하도록 돌기의 보어 내로 축방향으로 연장하는 플라스틱 라이너의 라이너 출구로서, 프로파일형 보어는 라이너 섹션과 돌기 섹션을 포함하고, 라이너 섹션은 원통형 밀봉 보어 부분과, 테이퍼형 보어 부분과, 돌기의 보어 내에 축방향 위치를 갖는 환형 원위 단부를 포함하고, 돌기 섹션은 삽입체 고정 보어 부분을 포함하는, 라이너 출구와,
    프로파일형 표면을 구비하고 프로파일형 보어를 밀봉하기 위해 프로파일형 보어와 결합할 수 있는 삽입체로서, 삽입체의 프로파일형 표면은 환형 밀봉 요소, 테이퍼형 압축 표면 및 보어 고정 표면을 포함하는, 삽입체와,
    보유 견부를 포함하고,
    보어 고정 표면이 삽입체 고정 보어 부분과 축방향으로 결합할 때, 삽입체의 프로파일형 표면은 프로파일형 보어와 결합하고, 밀봉 요소는 밀봉 보어 부분과 대응하여 밀봉 보어 부분과 밀봉됨으로써 환형 주 밀봉부를 형성하고, 보유 견부는 돌기의 보어 내의 축방향 위치에 환형 원위 단부를 보유하기 위해 환형 원위 단부와 결합하고, 테이퍼형 압축 표면은 환형 테이퍼형 계면을 형성하고 테이퍼형 보조 밀봉부를 형성하도록 라이너 출구를 압축하기 위해 테이퍼형 보어 부분과 대응하여 테이퍼형 보어 부분과 결합하는 밀봉 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 보유 견부는 보어 고정 표면과 테이퍼형 압축 표면 사이에서 삽입체 프로파일형 표면 내에 형성되는 밀봉 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밀봉 요소는 삽입체의 프로파일형 표면 원주방향 둘레에 형성되는 환형 오목부 내에 끼워지는 밀봉 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 테이퍼형 계면은 환형 오목부로부터 축방향으로 이격되는 밀봉 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 환형 오목부는 밀봉 요소와 테이퍼형 계면 사이에 벽을 더 포함하고, 시스템은 환형 오목부 내에 위치되고 밀봉 요소와 벽 사이에 축방향으로 위치되어 테이퍼형 계면 내로의 밀봉 요소의 압출을 억제하는 배커 링을 더 포함하는 밀봉 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 삽입체 고정 보어 부분은 내부 나사부이고, 보어 고정 표면은 외부 나사부인 밀봉 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 테이퍼형 계면은 정 원형 원추의 절두된 절두체인 밀봉 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 라이너는 단층 또는 다층 구조인 밀봉 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 라이너 출구는 돌기에 나사식으로 결합되는 밀봉 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 라이너 출구는 금속 결합 접착제 재료에 의해 돌기에 결합되는 밀봉 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 라이너는 약 250 bar이 압력에서 압축된 가스를 저장하도록 구성되는 밀봉 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 삽입체는 유동 관통형 또는 플러그형 삽입체인 밀봉 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 돌기는 돌기의 출구에 제1 환형 기준 표면과, 돌기의 확개부에 제2 환형 기준 표면을 구비하고, 삽입체는 종결 외부 견부를 구비하며,
    라이너 출구의 환형 원위 단부는 제1 환형 기준 표면으로부터 기준 거리만큼 축방향으로 이격되고,
    라이너 견부는 유사하게 종결 외부 견부로부터 기준 거리만큼 이격되며, 그에 의해,
    종결 외부 견부가 제1 환형 기준 표면과 결합할 때, 보유 견부는 테이퍼형 압축 표면이 테이퍼형 보어 부분과 결합할 때의 축방향 위치에서 환형 원위 단부와 결합하여 그를 보유하는 밀봉 시스템.
  14. 플라스틱 라이너와 돌기를 포함하고 돌기는 실린더를 억세스하기 위한 보어를 구비하는 압축 가스를 위한 플라스틱 라이닝형 실린더의 출구를 밀봉하는 방법이며,
    프로파일형 보어를 형성하도록 돌기의 보어 내로 플라스틱 라이너의 라이너 출구를 축방향으로 연장시키는 단계와,
    프로파일형 보어 라이너 출구와의 환형 보조 밀봉부 및 환형 주 밀봉부를 형성하기 위해 프로파일형 보어 내로 프로파일형 표면을 갖는 삽입체를 결합시키는 단계를 포함하고,
    상기 삽입체를 결합시키는 단계는
    프로파일형 보어 내로 삽입체를 축방향으로 삽입시키고, 돌기에 삽입체를 고정하기 위해 프로파일형 보어의 삽입체 고정 보어 부분과 삽입체 상의 보어 고정 표면을 결합시키는 단계와,
    주 밀봉부를 형성하기 위해 프로파일형 보어의 원통형 밀봉 보어 부분과 프로파일형 표면 삽입체의 환형 밀봉 요소를 결합시키는 단계와,
    보조 밀봉부를 형성하는 환형 테이퍼형 계면을 형성하기 위해 프로파일형 보어의 테이퍼형 보어 부분과 프로파일형 표면의 테이퍼형 압축 표면을 압축시키는 단계와,
    정지부에 대하여 라이너 출구의 환형 원위 단부를 보유시킴으로써 돌기의 보어 내에서 라이너 출구의 환형 원위 단부의 축방향 위치를 유지하는 단계에 의해 수행되는 플라스틱 라이닝형 실린더의 출구를 밀봉하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 돌기 내에서 환형 원위 단부의 축방향 위치를 유지하는 단계는
    보어 고정 표면과 테이퍼형 압축 표면 사이의 삽입체의 프로파일형 표면 내에 정지부를 제공하는 단계와,
    라이너 출구의 환형 원위 단부에 대해 정지부를 결합시키는 단계를 더 포함하는 플라스틱 라이닝형 실린더의 출구를 밀봉하는 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 돌기의 보어 내에서 환형 원위 단부의 축방향 위치를 유지하는 단계는
    돌기 상의 제1 기준 표면으로부터 기준 거리만큼 축방향으로 이격되는, 돌기의 보어 내에서 라이너 출구의 환형 원위 단부의 축방향 위치를 사전결정하는 단계와,
    삽입체 상의 기준 표면으로부터 기준 거리만큼 축방향으로 이격되는 정지부의 축방향 위치를 사전결정하는 단계와,
    제1 및 제2 기준 표면이 결합할 때, 보유 견부가 축방향 위치에서 환형 원위 단부와 결합하여 그를 보유하며, 테이퍼형 압축 표면이 테이퍼형 보어 부분과 결합되어 그를 압축하도록 프로파일형 보어와 삽입체 및 프로파일형 표면을 결합시키는 단계를 포함하는 플라스틱 라이닝형 실린더의 출구를 밀봉하는 방법.
  17. 플라스틱 라이너와 돌기를 포함하고, 돌기는 정상 상태에서 삽입체로 밀봉되어 있는 실린더를 억세스하기 위한 보어를 구비하는, 플라스틱 라이닝형 압축 가스 실린더의 출구의 밀봉 시스템을 정비하기 위한 방법이며,
    돌기의 보어 내로 축방향으로 연장하는 라이너 출구의 프로파일형 보어를 노출시키기 위해 실린더의 출구로부터 삽입체를 분리시키는 단계와,
    프로파일형 보어와 정상상태에서 밀봉식으로 결합하는, 삽입체 둘레에 위치된 환형 밀봉 요소를 교체하는 단계와,
    프로파일형 보어 상에 위치된 적어도 하나의 밀봉 표면을 개장하는 단계를 포함하는 밀봉 시스템 정비 방법.
  18. 제17항에 있어서, 개장 단계는 정상 상태에서 밀봉 요소로 밀봉되어 있는 프로파일형 보어의 원통형 밀봉 보어 부분을 개장하는 단계를 더 포함하는 밀봉 시스템 정비 방법.
  19. 제17항에 있어서, 밀봉 보어 부분과 테이퍼형 보어 부분을 포함하고,
    개장 단계는
    정상 상태에서 밀봉 요소로 밀봉되어 있는 밀봉 보어 부분을 개장하는 단계와,
    삽입체 상의 테이퍼형 압축 표면과 정상 상태에서 결합되어 있는 테이퍼형 보어 부분을 개장하는 단계를 더 포함하는 밀봉 시스템 정비 방법.



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