KR20180089956A - Pressure Vessel for Storing Fluid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유체 저장용 압력 용기에 대한 것이다.The present invention relates to a pressure vessel for storing fluid.
내부에 고압의 기체나 액체를 저장하는 압력 용기는 폭발의 위험 등을 방지하기 위해서 내부의 압력을 견딜 수 있도록 제작되어야 한다. 그리고 유체의 저장을 위해 유체를 공급받거나 저장된 유체를 외부로 공급하는 개구부에서는 기밀성이 요구된다. 특히 수소를 저장하는 압력 용기는, 폭발의 위험성 등을 고려할 때에 더욱 높은 수준의 기밀성과 압력 저항성을 요구한다.Pressure vessels that store high pressure gases or liquids inside shall be constructed to withstand internal pressures to prevent danger of explosion. In addition, airtightness is required in an opening where the fluid is supplied for storage of the fluid or the stored fluid is supplied to the outside. Particularly, a pressure vessel storing hydrogen requires a higher level of airtightness and pressure resistance in consideration of the danger of explosion and the like.
2006년 4월 25일에 등록공고된 미국특허 제7,032,767호에 그러한 압력 용기의 예가 기재되어 있다.An example of such a pressure vessel is disclosed in U.S. Patent No. 7,032,767, filed on April 25, 2006.
그러나 그러한 종래 기술에 의한 압력 용기는 고압의 내부 유체를 개구부에서 견디고, 개구부에서 유체의 누설을 방지하는 기밀성 유지가 부족한 면이 있었다.However, such prior art pressure vessels suffer from lack of airtightness to withstand high pressure internal fluids at the openings and to prevent fluid leakage at the openings.
본 발명은 종래 기술에 의한 압력 용기보다 더욱 기밀성이 향상된 압력 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pressure vessel having improved airtightness compared to a conventional pressure vessel.
본 발명에 의한, 유체 저장용 압력 용기(1)는, 통형 실린더부(12)와; 실린더부(12)의 양단부에 제공되며 연결부(142)가 형성되어 있는 돔부(14)를 포함하는 내측 용기(10)와; 상기 내측 용기(10)의 연결부(142)에 연결되는 보스부(20)와; 상기 내측 용기(10)의 적어도 일부분을 감싸는 지지층(30)을 포함한다.A pressure vessel (1) for fluid storage according to the present invention comprises: a cylindrical cylinder part (12); An inner vessel (10) including dome portions (14) provided at both ends of the cylinder portion (12) and formed with connecting portions (142); A
상기 연결부(142)는 실린더부(12)의 내측을 향해 연장하는 내측 연장부(144)와, 내측 연장부(144)로부터 실린더부(12)의 외측을 향해 연장하는 개구부(146)를 포함한다.The connecting portion 142 includes an inner extending
상기 보스부(20)는 상기 내측 연장부(144)와 상기 개구부(146) 사이에 배치되며 상기 개구부(146)와 연통하는 제1 통로(24)가 형성되어 있는 숄더부(22)와, 상기 제1 통로(24)와 연통하는 제2 통로(26)가 형성되어 있는 기둥부(28)를 포함한다.The
상기 지지층(30) 중 상기 돔부(14)를 감싸는 부분은 상기 숄더부(22)를 감싸도록 되어 있다.A portion of the
상기 보스부(20)는 상기 기둥부(28)에서 외측 방사 방향으로 연장하는 외측 연장부(29)를 더 포함할 수 있으며, 상기 지지층(30)은 상기 외측 연장부(29)와 상기 숄더부(22) 사이에서 상기 숄더부(22)를 감싸도록 제공될 수 있다.The
제1 통로(24)와 제2 통로(26) 사이에 단차부(27)가 제공될 수 있으며, 개구부(146)의 단부가 상기 단차부(27)에 걸리도록 배치될 수 있다.A
상기 기둥부(28)의 제2 통로(26)에는 나사선(25)이 형성될 수 있다.A
상기 외측 연장부(29)와 지지층(30) 사이에 제공되는 돔 프로텍터(50)을 더 포함할 수 있다.And a
숄더부(22)와 개구부(146)는 나사선 결합할 수 있다.The
내측 연장부(144)는 실린더부(12)의 내측을 향하는 돔 형태로 형성될 수 있다.The
본 발명에 의한 압력 용기의 개구부에서 기밀성이 향상된 압력 용기를 제공하는 효과가 있다.There is an effect of providing a pressure vessel having improved airtightness at the opening of the pressure vessel according to the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 압력 용기의 단면도 및 개구부의 확대도.
도 2는 본 발명에 의한 압력 용기의 분해 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 압력 용기의 제작 과정을 도시한 도면.1 is a cross-sectional view of a pressure vessel according to the present invention and an enlarged view of an opening;
2 is an exploded cross-sectional view of a pressure vessel according to the present invention;
3 is a view showing a manufacturing process of a pressure vessel according to the present invention.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 자세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서에서는 본 발명의 설명에 필요한 필수적인 구성요소만을 설명하며, 본 발명의 본질과 관계가 없는 구성요소는 언급하지 아니한다. 그리고 언급되는 구성요소만을 포함하는 배타적인 의미로 해석되어서는 아니되며 다른 구성요소도 포함할 수 있는 비배타적인 의미로 해석되어야 한다.Only essential components necessary for explanation of the present invention are described in this specification, and components not related to the essence of the present invention are not mentioned. And should not be construed in an exclusive sense that includes only the recited elements, but should be interpreted in a non-exclusive sense to include other elements as well.
도 1에는 본 발명에 의한 압력 용기(1)의 단면도와 개구부의 확대도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 압력 용기(1)의 분해 단면도가 도시되어 있다. 도시의 편의을 위해 도 2에는 보호층(40)의 도시가 생략되어 있다.Fig. 1 is a cross-sectional view of the
본 발명에 의한 유체 저장용 압력 용기(1)는, 내측 용기(10)와, 내측 용기(10)의 연결부(142)에 연결되는 보스부(20)와, 내측 용기(10)의 적어도 일부분을 감싸는 지지층(30)을 포함한다. 지지층(30)의 외측에 보호층(40)이 더 제공될 수 있다. 내측 용기(10)는, 통형 실린더부(12)와, 실린더부(12)의 양단부에 제공되며 연결부(142)가 형성되어 있는 돔부(14)를 포함한다.The pressure vessel for
내측 용기(10)는 플라스틱 소재로 형성되는 라이너(liner) 형태를 취할 수 있다. 지지층(30)은 탄소 섬유가 될 수 있으며, 보호층(40)은 유리 섬유 재질일 수 있다. 지지층(30)이 탄소 섬유인 경우 필라멘트 와인딩 공법으로 제작할 수 있다. 보스부(20)는 금속 재질이며, 알루미늄 소재를 사용하여 형성할 수 있다.The
연결부(142)는 돔부(14)에서 실린더부(12)의 내측을 향해 연장하는 내측 연장부(144)와, 내측 연장부(144)로부터 실린더부(12)의 외측을 향해 연장하는 개구부(146)를 포함한다. 내측 연장부(144)는 돔부(144)의 반대쪽을 향하는, 즉 실린더부(12)의 내측을 향하는 돔 형태로 형성할 수 있다. 내측 연장부(144)를 돔 형태로 형성함으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 내부 압력 P1이 내측 연장부(144)에 분산되는 효과가 있어서 어느 한 부분에 내부 압력이 집중되는 문제가 해결된다. 또한, 개구부(146)에는 P2가 작용하는데, 그렇게 되면 내측 연장부(144)에 작용하는 P1과 P2가 서로 밀어주는 형국이 되기 때문에 내측에 수용된 유체가 누설되기 쉬운 A 부분(도 1 참조)에서의 기밀성이 현저하게 좋아지는 효과가 제공된다.The connecting portion 142 includes an inner extending
개구부(146)의 외측 둘레에는 나사선이 형성될 수 있다. 내측 연장부(144)가 실린더부(12)의 내측을 향해 연장함으로 인해서 종래 기술에 의한 압력 용기에 비해 개구부(146)에서의 압력 유지력이 우수한 효과가 있다.A thread may be formed around the outer periphery of the
내측 연장부(144)로 수용되는 유체의 압력이 분산되기 때문에 종래 기술에 의한 압력 용기에 비해서 개구부(146)쪽에 작용하는 압력 부하가 저감되는 효과가 있다.Since the pressure of the fluid received in the
보스부(20)는, 내측 연장부(144)와 개구부(146) 사이에 배치되며 개구부(146)와 연통하는 제1 통로(24)가 형성되어 있는 숄더부(22)와, 제1 통로(24)와 연통하는 제2 통로(26)가 형성되어 있는 기둥부(28)와, 기둥부(28)에서 외측 방사 방향으로 연장하는 외측 연장부(29)를 포함한다. 기둥부(28)의 제2 통로(26)에는 둘레를 따라서 나사선(25)이 형성될 수 있다. 숄더부(22)에는 개구부(146)의 나사선에 체결되는 나사선이 형성될 수 있다. 숄더부(22)와 개구부(146)가 나사선 체결됨에 의해서 종래 방식의 압력 용기에 비해서 기밀성이 향상되는 효과가 있다.The
압력 용기(1)에 연결되는 솔레노이드 밸브 등이 나사선(25)에 의해 나사 고정될 수 있다.A solenoid valve or the like connected to the
제1 통로(24)와 제2 통로(26) 사이에는 단차부(27)가 제공될 수 있으며, 개구부(146)의 단부가 단차부(27)에 걸리도록 배치될 수 있다.A
지지층(30) 중 돔부(14)를 감싸는 부분은 숄더부(22)를 감싸도록 되어 있는데, 외측 연장부(29)와 숄더부(22) 사이에서 숄더부(22)를 감싸도록, 바람직하게는 외측 연장부(29)와 숄더부(22) 사이의 둘레부 두께 전체를 감싸도록 제공된다. The portion of the
지지층(30)과 외측 연장부(29) 사이에는 돔 프로텍터(50)가 제공될 수 있다. 돔 프로텍터(50)는 외부 충격을 흡수하는 기능을 수행하며, 충격 흡수에 적절한 소재 예를 들어, 우레탄 소재로 구성할 수 있다.A
다음으로 본 발명에 의한 압력 용기(1)의 제작 방법에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다.Next, a method of manufacturing the
먼저 도 3(a)에 도시된 바와 같이 내측 용기(10)를 준비한다. 내측 용기(10)의 소재는 플라스틱 소재이며 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리우레탄, POM, TPE 등을 사용할 수 있다. 내측 용기(10)의 용량이나 형상은, 설계 사양에 따라 결정될 수 있다. 플라스틱 소재를 사용하여 도 3과 같은 형상을 가공할 수 있는 공지된 공법 예를 들어, 블로우 몰딩 성형 공법 등을 이용하여 도 3(a)와 같은 형상으로 가공한다.First, the
내측 용기(10)가 준비되면, 도 3(b)와 같이 내측 용기(10)의 돔부(14)의 내측 연장부(144)와 개구부(146) 사이에 보스부(20)를 배치한다. 숄더부(22)의 형상은, 내측 연장부(144)와 개구부(146) 사이에 배치될 수 있는 형상을 취할 수 있다. 숄더부(22)와 개구부(146)는 도시된 바와 같이 나사선 결합을 할 수 있다.When the
다음으로 도 3(c)와 같이 내측 용기(10)의 겉을 지지층(30)으로 감싼다. 지지층(30)이 탄소 섬유인 경우, 필라멘트 와인딩 공법으로 내측 용기(10)의 겉을 감싸도록 할 수 있다. 지지층(30)을 감쌀 때에 보스부(20)의 외측 연장부(29)와 숄더부(22) 사이를 감싸도록 할 수 있다.Next, as shown in Fig. 3 (c), the outer surface of the
이어서 도 3(d)에 도시된 바와 같이 지지층(30)의 겉을 보호층(40)으로 감싼다. 보호층(40)은 유리섬유가 될 수 있다.Next, as shown in FIG. 3 (d), the surface of the
마지막으로 도 3(e)에 도시된 바와 같이 돔 프로텍터(50)를 씌워서 공정을 완료한다.Finally, the
이상 첨부 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및 수정도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.While the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the scope of the present invention is defined by the claims that follow, and should not be construed as limited to the above-described embodiments and / or drawings. It is to be expressly understood that improvements, changes and modifications that are obvious to those skilled in the art are also within the scope of the present invention as set forth in the claims.
1: 압력 용기
10: 내측 용기
12: 실린더부
14: 돔부
20: 보스부
22: 숄더부
24: 제1 통로
25: 나사선
26: 제2 통로
27: 단차부
29: 외측 연장부
30: 지지층
40: 보호층
50: 돔 프로텍터
142: 연결부
144: 내측 연장부
146: 개구부1: Pressure vessel
10: inner container
12:
14: Dome
20: Boss part
22: Shoulder portion
24: first passage
25: thread
26: Second passage
27:
29:
30: Support layer
40: Protective layer
50: Dome Protector
142:
144: Inner extension
146:
Claims (7)
통형 실린더부(12)와, 실린더부(12)의 양단부에 제공되며 연결부(142)가 형성되어 있는 돔부(14)를 포함하는 내측 용기(10)와,
상기 내측 용기(10)의 연결부(142)에 연결되는 보스부(20)와,
상기 내측 용기(10)의 적어도 일부분을 감싸는 지지층(30)을 포함하며,
상기 연결부(142)는 실린더부(12)의 내측을 향해 연장하는 내측 연장부(144)와, 내측 연장부(144)로부터 실린더부(12)의 외측을 향해 연장하는 개구부(146)를 포함하며,
상기 보스부(20)는 상기 내측 연장부(144)와 상기 개구부(146) 사이에 배치되며 상기 개구부(146)와 연통하는 제1 통로(24)가 형성되어 있는 숄더부(22)와, 상기 제1 통로(24)와 연통하는 제2 통로(26)가 형성되어 있는 기둥부(28)를 포함하며,
상기 지지층(30) 중 상기 돔부(14)를 감싸는 부분은 상기 숄더부(22)를 감싸도록 되어 있는,
유체 저장용 압력 용기.
In the fluid storage pressure vessel (1)
An inner container 10 including a cylindrical cylinder portion 12 and a dome portion 14 provided at both ends of the cylinder portion 12 and having a connecting portion 142 formed thereon;
A boss portion 20 connected to the connection portion 142 of the inner container 10,
And a support layer (30) surrounding at least a portion of the inner vessel (10)
The connecting portion 142 includes an inner extending portion 144 extending toward the inside of the cylinder portion 12 and an opening portion 146 extending from the inner extending portion 144 toward the outside of the cylinder portion 12 ,
The boss unit 20 includes a shoulder portion 22 disposed between the inner extension portion 144 and the opening portion 146 and having a first passage 24 communicating with the opening portion 146, And a pillar portion (28) in which a second passage (26) communicating with the first passage (24) is formed,
A portion of the support layer (30) surrounding the dome (14) surrounds the shoulder (22)
Pressure vessel for fluid storage.
상기 보스부(20)는 상기 기둥부(28)에서 외측 방사 방향으로 연장하는 외측 연장부(29)를 더 포함하며,
상기 지지층(30)은 상기 외측 연장부(29)와 상기 숄더부(22) 사이에서 상기 숄더부(22)를 감싸도록 제공되는,
유체 저장용 압력 용기.
The method according to claim 1,
The boss portion 20 further includes an outer extension 29 extending radially outwardly from the post 28,
The support layer 30 is provided to enclose the shoulder 22 between the outer extension 29 and the shoulder 22,
Pressure vessel for fluid storage.
제1 통로(24)와 제2 통로(26) 사이에 단차부(27)가 제공되며, 개구부(146)의 단부가 상기 단차부(27)에 걸리도록 배치되는,
유체 저장용 압력 용기.
The method according to claim 1 or 2,
A step 27 is provided between the first passage 24 and the second passage 26 and an end of the opening 146 is arranged to catch the step 27,
Pressure vessel for fluid storage.
상기 기둥부(28)의 제2 통로(26)에는 나사선(25)이 형성되어 있는,
유체 저장용 압력 용기.
The method according to claim 1 or 2,
And a screw thread (25) is formed in the second passage (26) of the column portion (28)
Pressure vessel for fluid storage.
상기 외측 연장부(29)와 지지층(30) 사이에 제공되는 돔 프로텍터(50)을 더 포함하는,
유체 저장용 압력 용기.
The method of claim 2,
Further comprising a dome protector (50) provided between the outer extension (29) and the support layer (30)
Pressure vessel for fluid storage.
숄더부(22)와 개구부(146)는 나사선 결합하는,
유체 저장용 압력 용기.
The method according to claim 1 or 2,
The shoulder 22 and the opening 146 are threadably engaged,
Pressure vessel for fluid storage.
내측 연장부(144)는 실린더부(12)의 내측을 향하는 돔 형태로 형성되는,
유체 저장용 압력 용기.
The method according to claim 1 or 2,
The inner extension 144 is formed in a dome shape directed toward the inside of the cylinder portion 12,
Pressure vessel for fluid storage.
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2017
- 2017-02-02 KR KR1020170014741A patent/KR20180089956A/en not_active Application Discontinuation
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