KR20150123733A - 압력 용기 - Google Patents

압력 용기 Download PDF

Info

Publication number
KR20150123733A
KR20150123733A KR1020150056965A KR20150056965A KR20150123733A KR 20150123733 A KR20150123733 A KR 20150123733A KR 1020150056965 A KR1020150056965 A KR 1020150056965A KR 20150056965 A KR20150056965 A KR 20150056965A KR 20150123733 A KR20150123733 A KR 20150123733A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liner
synthetic resin
treatment
adhesive layer
reinforcing
Prior art date
Application number
KR1020150056965A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101855874B1 (ko
Inventor
허석봉
김도연
김성철
Original Assignee
일진복합소재 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 일진복합소재 주식회사 filed Critical 일진복합소재 주식회사
Publication of KR20150123733A publication Critical patent/KR20150123733A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101855874B1 publication Critical patent/KR101855874B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/16—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of plastics materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/01—Reinforcing or suspension means
    • F17C2203/011—Reinforcing means
    • F17C2203/012—Reinforcing means on or in the wall, e.g. ribs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604—Liners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기는, 유체의 충전과 배출이 가능하고, 제1 열팽창계수에 기초하여 변형률이 결정되는 열가소성 수지의 라이너; 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및 제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며, 상기 접착층은, 상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 유체의 충전과 배출에 따른 온도 변화 시 상기 라이너의 실 변형률을 상기 보강층에 의해 상기 제1 열팽창계수에 기초한 상기 라이너의 변형률보다 더 작아지도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

압력 용기{Pressure vessel}
본 발명은 압력 용기에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 유체의 충전과 배출 시 층 간에 상기 유체가 유입되는 것을 차단하도록 하는 압력 용기에 관한 것이다.
압력 용기는 산소, 천연가스, 질소, 수소 등의 각종 유체를 보관하기 위해 사용되는 용기로, 종래에는 금속성 재료로 노즐보스 및 라이너를 제조하고 상기 노즐보스 및 라이너의 외부에 카본 섬유나 유리 섬유 등의 보강섬유로 감거나 적층해서 제조하였다.
그러나, 종래의 금속성 라이너로 제조되는 압력 용기는 금속의 특성상 중량이 무거우며 부식에 매우 약한 동시에 제조원가도 높다는 문제가 발생되었다.
이를 해결하기 위해 합성수지를 사용한 플라스틱 라이너를 제조하게 되었으며, 이로 인해 플라스틱이라는 특성상 금속재에 비해 중량을 가볍게 하고 내부식성을 향상시킬 수 있었다.
그러나, 플라스틱 라이너를 사용하여 압력 용기를 제조하는 경우에도 플라스틱 라이너의 외부에 카본 섬유나 유리 섬유 등의 보강섬유를 감거나 적층해서 제조하게 되는데, 이 경우 상기 라이너와 상기 보강섬유는 완전히 접착되지 못하는 현상이 발생되게 된다.
즉, 상기 라이너와 상기 보강섬유 간의 간극은 산소, 천연가스, 질소, 수소 등의 각종 유체를 배출시키고 충전하는 과정에서 발생되는 온도 변화에 의해 크기가 변하게 되며, 상기 간극에는 라이너를 투과한 상기 유체가 유입되게 되고, 유입된 유체는 일시적으로 포집되게 된다.
상기 간극에 유입되어 포집된 유체는 라이너의 수축과 팽창에 의해 외부로 일시적으로 배출되게 되며, 이로 인해 불쾌한 냄새를 유발하게 되며, 폭발 가능성도 내재되게 된다.
따라서, 라이너와 보강섬유 간의 간극이 차단된 압력용기의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 라이너와 보강섬유 사이에 유체가 포집되는 것을 미연에 차단하여 불쾌한 냄새의 유발을 방지하는 동시에 폭발 가능성을 제로화하도록 하는 압력용기를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기는, 유체의 충전과 배출이 가능하고, 제1 열팽창계수에 기초하여 변형률이 결정되는 열가소성 수지의 라이너; 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및 제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며, 상기 접착층은, 상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 유체의 충전과 배출에 따른 온도 변화 시 상기 라이너의 실 변형률을 상기 보강층에 의해 상기 제1 열팽창계수에 기초한 상기 라이너의 변형률보다 더 작아지도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 상기 보강층의 제2 열팽창계수는, 상기 제1 열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 상기 제2 합성수지의 제3 열팽창계수는, 상기 제1 열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 상기 제1 열팽창계수는, 상기 라이너, 상기 접착층, 상기 보강층 중 적어도 둘 이상의 열팽창계수의 평균보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는, 열팽창계수가 서로 상이한 에폭시계 수지인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 상기 제1 합성수지의 제4 열팽창계수는, 상기 제2 합성수지의 제3 열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층은, 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 상기 표면처리는, 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기는, 유체의 충전과 배출이 가능한 열가소성 수지의 라이너; 제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며, 상기 접착층은, 상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단에 의해 상기 라이너가 파단되는 것을 차단하도록 상기 제1 합성수지 보다 큰 연신률을 가지는 상기 제2 합성수지에 의해 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기의 상기 제2 합성수지의 연신률은, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력과 대응되는 방향에 대한 연신률인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기의 상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는, 연신률이 서로 상이한 에폭시계 수지인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층은, 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기의 상기 표면처리는, 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기는, 유체의 충전과 배출이 가능한 열가소성 수지의 라이너; 제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며, 상기 접착층은, 상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단에 의해 상기 라이너가 파단되는 것을 차단하도록 상기 제1 합성수지 보다 작은 밀도를 가지는 상기 제2 합성수지에 의해 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기의 상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는, 밀도가 서로 상이한 에폭시계 수지인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층은, 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기의 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 압력용기는, 유체의 충전과 배출이 가능한 열가소성 수지의 라이너; 제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및 제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며, 상기 접착층은, 상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단에 의해 상기 라이너가 파단되는 것을 차단하도록 상기 보강섬유 간의 간극의 적어도 일부가 상기 제2 합성수지에 의해 매립되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 압력용기의 상기 제1 합성수지와 상기 제2 합성수지의 경계 중 적어도 일부는, 상기 보강섬유 간의 간극 사이에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층과 상기 보강층의 경계 중 적어도 일부는, 상기 보강섬유의 외면에 의해 규정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층은, 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 압력용기의 상기 접착층은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 압력용기의 상기 표면처리는, 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 압력용기는, 유체의 충전과 배출이 가능한 무극성의 열가소성 수지의 라이너; 극성의 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및 상기 라이너와 상기 제1 합성수지의 극성차이에 의한 양자간의 비접착을 방지하기 위해 극성의 상기 제1 합성수지와 접착되어 상기 라이너와 상기 보강층의 접착을 매개하도록 상기 라이너의 외면에 도포되는 극성의 제2 합성수지에 의해 형성되는 접착층을 포함할 수 있다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 압력용기는, 유체의 충전과 배출이 가능한 무극성의 열가소성 수지의 라이너; 극성의 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및 극성의 제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며, 상기 접착층은, 상기 라이너와 상기 제1 합성수지의 극성차이에 의한 양자간의 비접착을 방지하기 위해 상기 라이너와 상기 보강층의 접착을 매개하도록 표면에 카르복실기(COOH) 작용기, 카르보닐기(CO) 작용기 또는 상기 두 작용기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 압력용기는, 라이너와 보강섬유 사이에 유체가 포집되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 유체에 의한 불쾌한 냄새의 유발을 미연에 차단할 수 있다.
또한, 외력에 의한 라이너의 파단을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 유체에 의한 고압에 견디도록 충분한 강도를 확보할 수 있다.
또한, 유체에 의한 폭발 가능성을 제로화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기를 도시한 개략 절개 사시도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 압력용기를 도시한 개략 사시도.
도 3은 도 2의 A 부분의 개략 확대 단면도로, 보강층에 파단이 발생되는 것을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 2의 A 부분에 대한 다른 개략 확대 단면도.
도 5는 온도변화에 따른 라이너의 이론적인 변화율에 대한 그래프.
도 6은 제1 합성수지의 연신률의 범위에 대한 그래프.
도 7은 제2 합성수지의 연신률의 범위에 대한 그래프.
도 8은 라이너에 제1 합성수지만 형성한 경우 라이너 재료에 파단이 발생한 사진.
도 9는 라이너와 제1 합성수지 사이에 제2 합성수지를 형성한 경우에 파단이 발생하는지를 나타내는 사진.
도 10은 라이너와 제1 합성수지 사이에 제2 합성수지를 형성한 경우의 제1합성수지 보강층의 파단이 발생한 사진.
도 11은 접착층인 제2 합성수지의 일부가 라이너(210)의 외면에 형성된 요철에 스며든 것을 나타내는 사진.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
[제1 실시예]
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기를 도시한 개략 절개 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기(100)는, 내부에 산소, 천연가스, 질소, 수소 등의 각종 유체를 보관하기 위해 사용되는 용기로, 반복적인 상기 유체의 충전 및 배출이 구현되도록 하는 일종의 구조물일 수 있다.
여기서, 상기 압력용기(100)는 유체의 충전과 배출이 가능한 라이너(110), 상기 라이너(110)의 외측에 형성되는 보강층(130) 및 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130) 사이에 제공되는 접착층(120)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 라이너(110)는 금속성의 스틸 또는, 비금속성의 알루미늄 또는 플라스틱을 가공하여 제조되고 유체의 충전과 배출의 통로가 되는 노즐보스(140)를 상부금형과 하부금형으로 구성되는 사출금형의 내부공간에 삽입한 후 합성수지를 상기 사출금형 내로 유입시킴으로써 형성될 수 있으며, 상기 라이너(110)의 재료가 되는 상기 합성수지는 일례로 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene: HDPE)일 수 있다.
상기 라이너(110)의 재료가 되는 상기 고밀도 폴리에틸렌은 분지(branching)가 적고 결정성이 높은 폴리에틸렌의 일종으로, 열가소성 수지이며, 특정 범위의 열팽창계수를 가질 수 있다.
이하에서는 상기 고밀도 폴리에틸렌으로 제조되는 상기 라이너(110)의 열팽창계수를 제1 열팽창계수라 정의한다.
상기 라이너(110)는 그 자체로 상기 제1 열팽창계수에 기초하여 변형률이 결정될 수 있으며, 상기 제1 열팽창계수는 다음의 범위 내일 수 있다.
<제1 열팽창계수의 범위>
11×10-5/℃ ~ 18×10-5/℃
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기(100)는 유체를 충전하는 경우 온도가 약 80℃까지 상승하게 되고, 급속으로 배출하는 경우에는 약 -40℃까지 하강하게 되며, 충전과 배출의 반복시 상기 라이너(110)는 상기 제1 열팽창계수에 의해 그 자체로 내부공간의 부피가 이론적으로 다음과 같이 A에서 B로 변하게 된다.
도 5는 -40℃, 23℃ 및 80℃의 경우에 따른 라이너의 이론적인 변형률을 나타낸 그래프이다. 온도가 높은 80℃의 경우 낮은 응력에 의해서도 변형이 되고, 온도가 낮아질수록 높은 응력이 가해져야 라이너가 변형되었다.
그러나, 상기 라이너(110)는 상기 라이너(110)의 외측에 형성되는 보강층(130) 및 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130) 사이에 제공되는 접착층(120)에 의해 실 변형률이 달라질 수 있으며, 구체적인 설명은 이하에서 하기로 한다.
상기 보강층(130)은 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 형성될 수 있으며, 상기 보강섬유는 카본섬유, 유리섬유 또는 합성 폴리아미드 섬유 등일 수 있다.
여기서, 상기 제1 합성수지는 에폭시계 수지일 수 있으며, 상기 보강층(130)은 상기 제1 합성수지에 함침된 상기 보강섬유를 상기 라이너(110)의 외측에 권취하거나 적층하여 소정의 두께로 형성될 수 있다.
한편, 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130) 사이에는 접착층(120)이 제공될 수 있으며, 상기 접착층(120)은 제2 합성수지에 의해 형성될 수 있다.
상기 제2 합성수지는 상기 제1 합성수지와 동일한 계열의 에폭시계 수지일 수 있으나, 서로 다른 열팽창계수를 가질 수 있고, 경화될 수 있다.
상기 접착층(120)은 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130)에 접착될 수 있으며, 상기 유체의 충전과 배출에 따른 온도 변화 시 상기 라이너(110)의 실 변형률을 상기 보강층(130)에 의해 상기 제1 열팽창계수에 기초한 상기 라이너(110)의 변형률보다 더 작아지도록 할 수 있다.
여기서, 상기 보강층(130)의 열팽창계수인 제2 열팽창계수는 라이너(110)의 열팽창계수인 제1 열팽창계수보다 작을 수 있으며, 접착층(120)을 구성하는 제2 합성수지의 열팽창계수인 제3 열팽창계수는 상기 제1 열팽창계수보다 작을 수 있다.
그리고, 상기 제1 합성수지의 열팽창계수인 제4 열팽창계수는 상기 제3 열팽창계수보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제1 열팽창계수는, 상기 라이너(110), 상기 접착층(120), 상기 보강층(130) 중 적어도 둘 이상의 열팽창계수의 평균보다 클 수 있다.
상기 제2 열팽창계수 내지 제4 열팽창계수의 범위는 다음과 같다.
<제2 열팽창계수의 범위>
4 ×10-5/℃ ~ 7 ×10-5/℃
<제3 열팽창계수의 범위>
5×10-5/℃ ~ 10×10-5/℃
<제4 열팽창계수의 범위>
3×10-5/℃ ~ 5×10-5/℃
상기와 같이, 제2 합성수지로 형성되는 접착층(120)은 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130)과 접착되어 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130)의 접착을 매개할 수 있으며, 이로 인해 유체의 충전과 배출에 따른 온도 변화 시 상기 온도 변화에 따른 라이너(110)의 변형률을 최소화할 수 있다.
다시 말하면, 유체의 충전과 배출 시 상기 라이너(110)는 제1 열팽창계수에 기초하여 팽창과 수축이 되려고 하나, 상기 제1 열팽창계수보다 작은 제2 열팽창계수를 가지는 보강층(130)에 의해 실제 변형되는 정도는 작아지게 되며, 이는 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130)에 접착되는 접착층(120)에 의해 구현될 수 있는 것이다.
또한, 상기 접착층(120)은 상기 보강층(130)에 의해 상기 라이너(110)의 변형률을 최소화하도록 하는 동시에 그 자체로 상기 라이너(110)의 변형 정도를 줄여줄 수 있다.
이는, 상기 라이너(110)가 상기 제1 열팽창계수에 기초하여 변형되려고 하는 경우 상기 접착층(120)을 구성하는 제2 합성수지의 열팽창계수인 제3 열팽창계수가 상기 제1 열팽창계수보다 작은 채 상기 라이너(110)에 접착되기 때문이다.
한편, 상기 접착층(120)은, 상기 라이너(110)와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너(110)의 외면에 요철(112)을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너(110)의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 표면처리는, 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용할 수 있으며, 이하에서는 플라즈마 처리를 예로 들어 설명한다.
상기 라이너(110)의 외면은 도포된 제2 합성수지와의 결합력을 극대화하기 위해 플라즈마로 열처리될 수 있으며, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 라이너(110)의 외면을 열처리하면 상기 라이너(110)의 외면은 산소 라디컬이나 원자 분자들이 높은 에너지로 조사되고 활성화되어 전하를 띠게 된다.
전하를 띤 상기 라이너(110)의 외면은 제2 합성수지와 쉽게 결합되어 일체화될 수 있으며, 결국, 라이너(110), 제2 합성수지 및 제1 합성수지에 함침된 보강섬유는 접착력이 극대화되어 일체화될 수 있는 것이다.
플라즈마 열처리가 된 상기 라이너(110)의 외면 중 적어도 일부는 요철(112)을 구비할 수 있으며, 상기 접착층(120)은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철(112)의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기(100)는 접착층(120)이 라이너(110)와 보강층(130)에 접착되므로, 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130) 사이에 간극이 미연에 차단될 수 있으며, 이로 인해 라이너(110)와 보강층(130) 사이에 유체가 포집되는 것을 미연에 방지하여 유체에 의한 불쾌한 냄새의 유발을 차단할 수 있다.
또한, 보강층(130)과 라이너(110)의 접착력 증대로 인하여 강성이 향상되어 유체에 의한 고압을 견딜 수 있는 충분한 충분한 강도를 확보할 수 있다.
[제2 실시예]
도 2는 본 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 압력용기를 도시한 개략 사시도이며, 도 3은 도 2의 A 부분의 개략 확대 단면도로, 보강층에 파단이 발생되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기(200)는 유체의 충전과 배출이 가능한 라이너(210), 제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너(210)의 외측에 형성되는 보강층(230) 및 제2 합성수지에 의해 상기 라이너(210)와 상기 보강층(230) 사이에 제공되는 접착층(220)을 포함할 수 있다.
상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는, 연신률이 서로 상이한 에폭시계 수지일 수 있다.
상기 접착층(220)은 상기 라이너(210)와 상기 보강층(230)에 접착될 수 있으며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인(L)과 상이한 방향의 외력(F)에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단(P)에 의해 상기 라이너(210)가 파단되는 것이 차단되도록 상기 제1 합성수지 보다 큰 연신률을 가지는 상기 제2 합성수지에 의해 구현될 수 있다.
여기서, 상기 제2 합성수지의 연신률은, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인(L)과 상이한 방향의 외력(F)과 대응되는 방향에 대한 연신률일 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기(200)는 제1 합성수지에 함침되는 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 보강층(230)에 의해 강성이 향상되나, 보강섬유의 특성상 권취되는 방향과 상이한 방향의 외력(F)에는 상대적으로 취약할 수 밖에 없다.
경화된 제1 합성수지가 파단될 정도로 권취되는 방향과 상이한 방향의 외력(F)이 작용하게 되면, 상기 외력(F)은 접착층(220)을 거쳐 라이너(210)로 전달되게 되며, 본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기는 상기 접착층(220)에 의해 상기 라이너(210)의 파단이 미연에 방지하게 된다.
구체적으로, 경화된 제1 합성수지의 연신률의 범위를 넘어선 외력이 가해지면 상기 경화된 제1 합성수지는 파단(P)되게 되나, 상기 제1 합성수지보다 연신률이 큰 제2 합성수지에 의해 상기 라이너(210)의 파단은 발생되지 않는다.
즉, 상기 경화된 제1 합성수지를 파단시키는 외력이 압력용기(200)에 가해지더라도 상기 외력은 상기 제2 합성수지의 연신률의 범위 내이므로 상기 라이너(210)의 파단은 발생되지 않는 것이다.
여기서, 상기 제1 합성수지 및 제2 합성수지의 연신률 범위는 도 6 및 도7의 그래프와 같고, 구체적으로 제1 합성수지의 연신률은 3 ~ 5 %이고, 제2 합성수지의 연신률은 5 ~ 15%이다.
고밀도폴리에틸렌(HDPE)을 포함하는 라이너의 연신률은 600%이고, 탱크에서의 최대 연신률은 사용압력에서 1 ~ 2% 미만이다. 도 8 내지 10은 라이너 재료 외측에 제1 합성수지를 형성한 것과 라이너 재료 및 제1 합성수지의 사이에 제2 합성수지를 형성시킨 것에 대한 저온(-50℃)에서의 피로시험을 한 결과 사진이다. 라이너 재료 외측에 제1 합성수지만 형성시킨 도 7의 경우에는 제1 합성수지의 신율이 적어 라이너 재료가 파단이 났지만, 라이너 재료 및 제1 합성수지의 사이에 보강층으로 제2 합성수지를 형성시킨 도 8 및 도9의 경우, 도 8은 라이너 재료가 파단이 나지 않았고, 도 9는 제1 합성수지의 보강층만 파단이 일어났다. 즉, 제2 합성수지는 라이너가 늘어날때까지 라이너에 결합되어 있어, 라이너의 파단을 방지할 수 있다.
한편, 상기 접착층(220)은, 상기 라이너(210)와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너(210)의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너(210)의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함할 수 있으며, 상기 표면처리는, 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리 중 적어도 하나의 처리 방법을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 접착층(220)은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철(212)의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함할 수 있다.
구체적인 설명은 제1 실시예에 갈음하기로 한다.
[제3 실시예]
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기(200)는 유체의 충전과 배출이 가능한 열가소성 수지의 라이너(210), 제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층(230) 및 제2 합성수지에 의해 상기 라이너(210)와 상기 보강층(230) 사이에 제공되는 접착층(220)을 포함할 수 있다.
상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는, 밀도가 서로 상이한 에폭시계 수지일 수 있다.
상기 접착층(220)은 상기 라이너(210)와 상기 보강층(230)에 접착될 수 있으며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인(L)과 상이한 방향의 외력(F)에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단(P)에 의해 상기 라이너(210)가 파단되는 것을 차단하도록 상기 제1 합성수지보다 작은 밀도를 가지는 상기 제2 합성수지에 의해 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 합성수지 및 제2 합성수지의 밀도 범위는 다음과 같다.
<제1 합성수지의 밀도 범위>
1.2 ~ 1.25g/cm3
<제2 합성수지의 밀도 범위>
1.1~1.2g/cm3
상기와 같이, 보강층(230)에 사용되는 제1 합성수지보다 접착층(220)을 구성하는 제2 합성수지의 밀도가 작음으로 인해, 경화된 제1 합성수지를 파단시키는 외력(F)이 압력용기(200)에 가해지더라도 상기 외력에 의해 상기 라이너(210)의 파단은 발생되지 않는다.
한편, 상기 접착층(220)은, 상기 라이너(210)와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너(210)의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너(210)의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함할 수 있으며, 상기 표면처리는, 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 접착층(220)은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철(212)의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함할 수 있다.
구체적인 설명은 제1 실시예에 갈음하기로 한다.
[제4 실시예]
도 4는 도 2의 A 부분에 대한 다른 개략 확대 단면도이다.
도 2 및 4를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 압력용기는, 유체의 충전과 배출이 가능한 열가소성 수지의 라이너(310), 제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너(310)의 외측에 형성되는 보강층(330) 및 제2 합성수지에 의해 상기 라이너(310)와 상기 보강층(330) 사이에 제공되는 접착층(320)을 포함할 수 있다.
상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는, 연신률 및 밀도 중 적어도 하나가 서로 상이한 에폭시계 수지일 수 있다.
상기 접착층(320)은 상기 라이너(310)와 상기 보강층(330)에 접착될 수 있으며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인(L)과 상이한 방향의 외력(F)에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단(P)에 의해 상기 라이너가 파단되는 것을 차단하도록 상기 보강섬유 간의 간극의 적어도 일부가 상기 제2 합성수지에 의해 매립될 수 있다.
상기 접착층(320)은 상기 라이너(210)와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너(210)의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너(210)의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함할 수 있으며, 상기 표면처리는, 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용할 수 있다. 상기 제2 합성수지의 도포가 완료되면 제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 보강층(330)이 구현되게 된다.
여기서, 제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취 시 상기 라이너(310)의 외면에 도포된 제2 합성수지는 권취에 의한 가압력에 의해 보강섬유 간의 간극의 적어도 일부에 유입되게 되며, 상기 간극에 유입된 채 경화가 되게 된다.
따라서, 상기 제1 합성수지와 상기 제2 합성수지의 경계 중 적어도 일부는 상기 보강섬유 간의 간극 사이에 형성될 수 있으며, 상기 접착층(320)과 상기 보강층(330)의 경계 중 적어도 일부는, 상기 보강섬유의 외면에 의해 규정될 수 있다.
따라서, 보강섬유 간의 간극의 적어도 일부에 매립된 제2 합성수지로 인해 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지가 파단이 되는 경우라도 라이너(310)의 파단은 발생되지 않는다.
한편, 상기 접착층(320)은, 도 11에 나타난 바와 같이, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철(312)의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함할 수 있다.
구체적인 설명은 제1 실시예에 갈음하기로 한다.
[제5 실시예]
본 발명의 제5 실시예를 설명함에 있어, 도 1을 참조로 설명하기로 한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 압력용기(100)는, 유체의 충전과 배출이 가능한 무극성의 열가소성 수지의 라이너(110), 극성의 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너(110)의 외측에 형성되는 보강층(130) 및 상기 라이너(110)와 상기 제1 합성수지의 극성차이에 의한 양자간의 비접착을 방지하기 위해 극성의 상기 제1 합성수지와 접착되어 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130)의 접착을 매개하도록 상기 라이너(110)의 외면에 도포되는 극성의 제2 합성수지에 의해 형성되는 접착층(120)을 포함할 수 있다.
상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는, 연신률 및 밀도 중 적어도 하나가 서로 상이한 에폭시계 수지일 수 있다.
상기 접착층(120)은 상기 라이너(210)와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너(210)의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너(210)의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함할 수 있으며, 상기 표면처리는, 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용할 수 있다. 일예로, 상기 라이너(110)의 외면은 도포된 제2 합성수지와의 결합력을 극대화하기 위해 플라즈마로 열처리될 수 있으며, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 라이너(110)의 외면을 열처리하면 상기 라이너(110)의 외면은 산소 라디컬이나 원자 분자들이 높은 에너지로 조사되고 이로 인해, 상기 라이너(110)의 외면에 극성 관능기가 도입된다.
다시 말하면, 상기 라이너(110)의 외면에 형성되는 활성화된 전하는 상기 라이너(110)의 외면이 극성을 띠게 할 수 있으며, 이로 인해 상기 라이너(110)의 외면에 도포되는 극성의 제2 합성수지와 접착력이 극대화될 수 있는 것이다.
또한, 극성의 제1 합성수지에 함침된 보강섬유 권취 시 상기 제2 합성수지와 상기 제1 합성수지는 양자 모두 극성이므로, 결국, 라이너(110), 제2 합성수지 및 제1 합성수지에 함침된 보강섬유는 접착력이 극대화되어 일체화될 수 있다.
한편, 상기 접착층(120)은, 상기 라이너(110)의 외면 중 플라즈마로 열처리된 부분에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함할 수 있으며, 플라즈마 열처리가 된 상기 라이너(110)의 외면 중 적어도 일부는 요철을 구비할 수 있다.
그리고, 상기 접착층(120)은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철(112)의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함할 수 있다.
고분자 종류 유전율
라이너 HDPE(고밀도폴리에틸렌) 2.3
PA6(폴리아미드6) 3
제1 합성수지 비스페놀-A 타입(Bisphenol-A Type) 4.2
제2 합성수지 비스페놀-F 타입(Bisphenol-F Type) 4.5
상기 표 1은 라이너, 제1 합성수지 및 제2 합성수지의 유전율을 나타내고 있는 것으로, 라이너의 재료로 사용될 수 있는 고분자는 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 및 폴리아미드6(PA6)으로 고분자 자체의 유전율은 2.3 및 3으로 낮지만, 플라즈마 열처리에 의해 극성을 띄게되고, 극성의 제1 합성수지 및 제2 합성수지에 의해 접착력이 극대화될 수 있다.
구체적인 설명은 제1 실시예에 갈음하기로 한다.
[제6 실시예]
본 발명의 제6 실시예를 설명함에 있어, 도 1을 참조로 설명하기로 한다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 압력용기(100)는, 유체의 충전과 배출이 가능한 무극성의 열가소성 수지의 라이너(110), 극성의 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너(110)의 외측에 형성되는 보강층(130) 및 극성의 제2 합성수지에 의해 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130) 사이에 제공되는 접착층(120)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 접착층(120)은 상기 라이너(110)와 상기 제1 합성수지의 극성차이에 의한 양자간의 비접착을 방지하기 위해 상기 라이너(110)와 상기 보강층(130)의 접착을 매개하도록 표면에 카르복실기(COOH) 작용기, 카르보닐기(CO) 작용기 또는 상기 두 작용기를 포함할 수 있다.
상기 카르복실기(COOH) 작용기 및 상기 카르보닐기(CO) 작용기 중 적어도 하나는 상기 접착층(120)의 일면 중 상기 라이너(110)와 접촉되는 일면에 형성될 수 있다.
상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는, 연신률 및 밀도 중 적어도 하나가 서로 상이한 에폭시계 수지일 수 있다.
라이너(110)의 외면에 플라즈마 열처리에 의해 극성 관능기가 도입되고, 상기 접착층(120)의 표면은 카르복실기(COOH) 작용기, 카르보닐기(CO) 작용기 또는 상기 두 작용기를 포함하고, 이에 따라, 라이너(110)의 외면에 도입된 극성 관능기에 의한 극성 효과와 접착층의 표면에 포함된 카르복실기 및 카보닐기에 의한 극성 효과에 의해 접착력이 향상된다.
한편, 상기 접착층(120)은, 상기 라이너(110)의 외면 중 플라즈마로 열처리된 부분에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함할 수 있으며, 플라즈마 열처리가 된 상기 라이너(110)의 외면 중 적어도 일부는 요철(112)을 구비할 수 있다.
그리고, 상기 접착층(120)은, 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철(112)의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함할 수 있다. 상기와 같이, 접착층이, 상기 요철(112)의 음각부분에 매립됨에 따라 라이너의 외면에 요철이 없는 경우에 비해, 접착력이 향상된다.
구체적인 설명은 제1 실시예에 갈음하기로 한다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 압력용기
110: 라이너
120: 접착층
130: 보강층

Claims (31)

  1. 유체의 충전과 배출이 가능하고, 제1 열팽창계수에 기초하여 변형률이 결정되는 열가소성 수지의 라이너;
    제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및
    제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며,
    상기 접착층은,
    상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 유체의 충전과 배출에 따른 온도 변화 시 상기 라이너의 실 변형률을 상기 보강층에 의해 상기 제1 열팽창계수에 기초한 상기 라이너의 변형률보다 더 작아지도록 하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강층의 제2 열팽창계수는 상기 제1 열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 하는 압력용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 합성수지의 제3 열팽창계수는 상기 제1 열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 하는 압력용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 열팽창계수는 상기 라이너, 상기 접착층, 상기 보강층 중 적어도 둘 이상의 열팽창계수의 평균보다 큰 것을 특징으로 하는 압력용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는 열팽창계수가 서로 상이한 에폭시계 수지인 것을 특징으로 하는 압력용기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 합성수지의 제4 열팽창계수는 상기 제2 합성수지의 제3 열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 하는 압력용기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 표면처리는 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  10. 유체의 충전과 배출이 가능한 열가소성 수지의 라이너;
    제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및
    제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며,
    상기 접착층은,
    상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단에 의해 상기 라이너가 파단되는 것을 차단하도록 상기 제1 합성수지 보다 큰 연신률을 가지는 상기 제2 합성수지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 합성수지의 연신률은 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력과 대응되는 방향에 대한 연신률인 것을 특징으로 하는 압력용기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는 연신률이 서로 상이한 에폭시계 수지인 것을 특징으로 하는 압력용기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 표면처리는 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  16. 유체의 충전과 배출이 가능한 열가소성 수지의 라이너;
    제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및
    제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며,
    상기 접착층은,
    상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단에 의해 상기 라이너가 파단되는 것을 차단하도록 상기 제1 합성수지 보다 작은 밀도를 가지는 상기 제2 합성수지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 합성수지 및 상기 제2 합성수지는 밀도가 서로 상이한 에폭시계 수지인 것을 특징으로 하는 압력용기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 표면처리는 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  21. 유체의 충전과 배출이 가능한 열가소성 수지의 라이너;
    제1 합성수지에 함침된 보강섬유의 권취에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및
    제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며,
    상기 접착층은,
    상기 라이너와 상기 보강층에 접착되며, 상기 보강섬유의 권취에 의해 형성되는 권취라인과 상이한 방향의 외력에 의해 발생되는 경화된 상기 제1 합성수지의 파단에 의해 상기 라이너가 파단되는 것을 차단하도록 상기 보강섬유 간의 간극의 적어도 일부가 상기 제2 합성수지에 의해 매립되는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 합성수지와 상기 제2 합성수지의 경계 중 적어도 일부는,
    상기 보강섬유 간의 간극 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 접착층과 상기 보강층의 경계 중 적어도 일부는, 상기 보강섬유의 외면에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    상기 표면처리는 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  27. 유체의 충전과 배출이 가능한 무극성의 열가소성 수지의 라이너;
    극성의 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및
    상기 라이너와 상기 제1 합성수지의 극성차이에 의한 양자간의 비접착을 방지하기 위해 극성의 상기 제1 합성수지와 접착되어 상기 라이너와 상기 보강층의 접착을 매개하도록 상기 라이너의 외면에 도포되는 극성의 제2 합성수지에 의해 형성되는 접착층을 포함하는 압력용기.
  28. 유체의 충전과 배출이 가능한 무극성의 열가소성 수지의 라이너;
    극성의 제1 합성수지에 함침된 보강섬유에 의해 상기 라이너의 외측에 형성되는 보강층; 및
    극성의 제2 합성수지에 의해 상기 라이너와 상기 보강층 사이에 제공되는 접착층을 포함하며,
    상기 접착층은,
    상기 라이너와 상기 제1 합성수지의 극성차이에 의한 양자간의 비접착을 방지하기 위해 상기 라이너와 상기 보강층의 접착을 매개하도록 표면에 카르복실기(COOH) 작용기, 카르보닐기(CO) 작용기 또는 상기 두 작용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 라이너와의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 라이너의 외면에 요철을 형성하는 표면처리를 하고, 상기 표면처리된 상기 라이너의 외면에 상기 제2 합성수지가 도포되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 제2 합성수지의 적어도 일부가 상기 요철의 음각부분에 매립되어 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    상기 표면처리는 플라즈마 처리, 샌드블라스트 처리, 화학적 처리 및 물리적 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 처리 방법을 사용한 것을 특징으로 하는 압력 용기.
KR1020150056965A 2014-04-25 2015-04-23 압력 용기 KR101855874B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140050010 2014-04-25
KR20140050010 2014-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150123733A true KR20150123733A (ko) 2015-11-04
KR101855874B1 KR101855874B1 (ko) 2018-06-01

Family

ID=54600150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150056965A KR101855874B1 (ko) 2014-04-25 2015-04-23 압력 용기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101855874B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180114152A (ko) * 2016-03-04 2018-10-17 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법
KR20200052000A (ko) * 2018-11-06 2020-05-14 손승희 고압 용기
CN114286745A (zh) * 2019-08-07 2022-04-05 日进海索斯株式会社 压力容器及其制造方法
KR20220116113A (ko) * 2018-11-30 2022-08-22 롯데케미칼 주식회사 압력용기
CN118149262A (zh) * 2024-05-10 2024-06-07 中材科技（苏州）有限公司 一种储气瓶

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008164131A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Nippon Polyethylene Kk 圧力容器及びその製造方法
KR101067126B1 (ko) * 2006-09-16 2011-09-22 엑스페리온 게엠베하 압력 용기
KR20130083340A (ko) * 2012-01-12 2013-07-22 현대위아 주식회사 복합 소재 고압 용기의 노즐 보스 결합 구조
KR101374482B1 (ko) * 2012-09-17 2014-03-13 노스타콤포지트 주식회사 가스용기 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101067126B1 (ko) * 2006-09-16 2011-09-22 엑스페리온 게엠베하 압력 용기
JP2008164131A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Nippon Polyethylene Kk 圧力容器及びその製造方法
KR20130083340A (ko) * 2012-01-12 2013-07-22 현대위아 주식회사 복합 소재 고압 용기의 노즐 보스 결합 구조
KR101374482B1 (ko) * 2012-09-17 2014-03-13 노스타콤포지트 주식회사 가스용기 제조 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180114152A (ko) * 2016-03-04 2018-10-17 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법
KR20200052000A (ko) * 2018-11-06 2020-05-14 손승희 고압 용기
KR20220116113A (ko) * 2018-11-30 2022-08-22 롯데케미칼 주식회사 압력용기
CN114286745A (zh) * 2019-08-07 2022-04-05 日进海索斯株式会社 压力容器及其制造方法
CN118149262A (zh) * 2024-05-10 2024-06-07 中材科技（苏州）有限公司 一种储气瓶

Also Published As

Publication number Publication date
KR101855874B1 (ko) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101855874B1 (ko) 압력 용기
EP3721125B1 (en) High-pressure pipe with pultruded elements and method for producing the same
US11162638B1 (en) Polar cap-reinforced pressure vessel
US10487981B2 (en) High-pressure composite vessel and the method of manufacturing high-pressure composite vessel
CN103228972B (zh) 改进强化叠层
US10995909B2 (en) Hydrogen tank body and method of producing the same, and hydrogen tank and method of producing the same
US20070062959A1 (en) Multilayer composite pressure vessel and method for making the same
EP2390547A2 (en) Method for the repair and/or prevention of leaks in pressure vessels or pipes and structural composite reinforcement used
KR20170130650A (ko) 투과가스 배출구조를 구비한 압력용기
JP2016142349A (ja) 圧力容器
US20180195647A1 (en) Thermoplastic composite pipe with multilayer intermediate lamina
TW201143999A (en) Robot hand and method of manufacturing the same
CN110873276B (zh) 储罐的制造方法
EP3105055B1 (en) Composite
JPWO2018207771A1 (ja) 圧力容器
EP3061592A1 (en) Aircraft water tank and manufacturing method therefor
KR100469635B1 (ko) 고압용기용 금속성 노즐을 플라스틱용기에 결착시키는 방법
US9834649B1 (en) Shaped fiber composites
CN211701421U (zh) 一种多层钢丝缠绕改性聚乙烯耐磨复合管
EP4144629A1 (en) Secondary barrier for liquefied gas storage tank
JP2019055540A (ja) 溶接ビードを有するポリオレフィン樹脂被覆鋼管の製造方法
KR102469695B1 (ko) 액화가스 저장탱크용 2차 방벽
JP5582777B2 (ja) 耐食層を有する管状繊維強化複合材料
KR20220052592A (ko) 액화가스 저장탱크용 2차 방벽
TWI647107B (zh) Rubber composite fuel tank

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant