KR20220060012A

KR20220060012A - 압력용기 고정 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20220060012A
Application number: KR1020200144444A
Authority: KR
Inventors: 우명남
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2022-05-11

Abstract

본 발명의 실시예는 피대상체에 압력용기를 고정하는 압력용기 고정 시스템에 관한 것으로, 피대상체에 고정되는 프레임부, 프레임부에 지지되며 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프, 프레임부에 지지되며 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프, 제1클램프에 회전 가능하게 마련되는 제1체결부재, 제2클램프에 연결되며 제1체결부재의 회전에 대응하여 제1체결부재의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제1체결부재에 체결되는 제2체결부재, 제1체결부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부, 및 구동부의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것에 의하여, 압력용기의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수할 수 있으며, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

압력용기 고정 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM FOR FIXATING PRESSURE VESSEL AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 압력용기 고정 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 압력용기의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수할 수 있으며, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 압력용기 고정 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

수소차는 수소와 산소의 화학반응을 통해 자체 전기를 생산하고 모터를 구동하여 주행하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 수소차는 수소(H₂)가 저장되는 압력용기, 수소와 산소(O₂)의 산화환원반응을 통해 전기를 생산하는 연료전지 스택, 생성된 물을 배수하기 위한 각종 장치, 연료전지 스택에서 생산된 전기를 저장하는 배터리, 생산된 전기를 변환 및 제어하는 컨트롤러, 구동력을 발생시키는 모터 등을 포함한다.

수소차의 압력용기로서는 TYPE 4의 압력용기가 사용될 수 있다. TYPE 4의 압력용기는 라이너(예를 들어, 비금속 재질), 및 라이너의 외표면에 탄소섬유 복합재료를 감아서 형성되는 탄소섬유층을 포함할 수 있다.

한편, 수소차의 압력용기는 수소의 충전과 방전에 따라 팽창과 수축이 반복되는 환경에 빈번하게 노출되므로, 압력용기의 팽창과 수축에 따른 변위를 효과적으로 흡수할 수 있어야 한다.

또한, 수소의 충전시 압력용기가 일측 방향으로 편향적으로 팽창하게 되면, 압력용기에 연결되는 부품(예를 들어, 밸브, 배관, 매니폴드 등)에 스트레스가 발생하여 수소의 누설 위험성이 증가하게 되므로, 압력용기의 중심을 기준으로 수소 탱크의 팽창이 사방으로 균일하게 이루어질 수 있어야 한다.

그러나, 기존에는 압력용기의 외주면을 감싸도록 고정프레임(수소차의 차체에 고정되는 고정프레임)에 장착되는 상부클램프 및 하부클램프 중에서, 상부클램프만이 압력용기의 변위를 흡수(압력용기의 팽창에 대응하여 압력용기의 둘레를 감싸는 상부클램프의 위치가 가변)할 수 있고, 하부클램프는 고정프레임에 일체로 고정(압력용기의 변위를 흡수할 수 없도록 용접으로 고정)됨에 따라, 수소의 충전시 압력용기가 상부클램프를 향한 방향으로만 편향적으로 팽창하는 문제점이 있으며, 이로 인해 압력용기에 연결되는 밸브 및 배관 등에 스트레스가 발생되어 수소의 누설 위험성이 증가하는 문제점이 있다.

즉, 압력용기의 팽창이 일측 방향으로 편향적으로 발생되면, 차체에 고정되는 밸브 및 배관에 대한 압력용기의 중심 위치가 틀어지게 되므로, 밸브 및 배관과 압력용기의 연결부위에서 수소의 누설 위험성이 증가하고, 안전성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

더욱이, 기존에는 수소의 충전량(또는 사용량) 변화 또는 압력용기의 외부 환경(예를 들어, 외부 온도) 변화에 따른 압력용기의 팽창 및 수축시, 클램프에 의한 체결력(클램프가 압력용기를 체결하는 힘)을 일정하게 유지하기 어렵고, 압력용기의 체결 상태를 안정적으로 유지하기 어려운 문제점이 있다.

이에 따라, 최근에는 압력용기의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시키기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 압력용기의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수할 수 있으며, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 압력용기 고정 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명의 실시예는 압력용기의 중심을 기준으로 압력용기의 팽창 및 수축을 상부 방향 및 하부 방향으로 균일하게 유도할 수 있으며, 압력용기의 팽창 및 수축시 압력용기의 중심 이동을 최소화할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 압력용기에 연결되는 부품에 대해 압력용기의 중심이 틀어지는 것을 최소화할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 구조적 강성 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 압력용기의 팽창 및 수축에 구애 받지 않고, 클램프에 의한 체결력을 일정하게 유지할 수 있으며, 압력용기의 체결 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 압력용기의 압력 변화에 대응하여 클램프에 의한 체결력을 능동적으로 조절할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 피대상체에 압력용기를 고정하는 압력용기 고정 시스템은, 피대상체에 고정되는 프레임부, 프레임부에 지지되며 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프, 프레임부에 지지되며 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프, 제1클램프에 회전 가능하게 마련되는 제1체결부재, 제2클램프에 연결되며 제1체결부재의 회전에 대응하여 제1체결부재의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제1체결부재에 체결되는 제2체결부재, 제1체결부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부, 및 구동부의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부를 포함한다.

이는, 압력용기의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시키기 위함이다.

즉, 기존에는 압력용기의 외주면을 감싸도록 고정프레임에 장착되는 상부클램프 및 하부클램프 중에서, 상부클램프만이 압력용기의 변위를 흡수(압력용기의 팽창에 대응하여 압력용기의 둘레를 감싸는 상부클램프의 위치가 가변)할 수 있고, 하부클램프는 고정프레임에 일체로 고정(용접)됨에 따라, 수소의 충전시 압력용기가 상부클램프를 향한 방향으로만 편향적으로 팽창하는 문제점이 있고, 이로 인해 압력용기에 연결되는 밸브 및 배관 등에 대한 압력용기의 중심 위치가 틀어지게 되므로, 밸브 및 배관과 압력용기의 연결부위에서 수소의 누설 위험성이 증가하고, 안전성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

하지만, 본 발명의 실시예는 압력용기의 팽창 및 수축에 대응하여 제1클램프 및 제2클램프가 서로 접근 및 이격되는 방향으로 이동(압력용기에 대해 제1클램프 및 제2클램프가 모두 이동)하도록 하는 것에 의하여, 압력용기의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수할 수 있으며, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명의 실시예는 제1클램프에 연결된 제1체결부재의 회전에 대응하여 제2클램프에 연결된 제2체결부재가 제1클램프에 접근 및 이격되는 방향을 따라 이동하도록 하는 것에 의하여, 압력용기의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 압력용기의 중심을 기준으로 압력용기의 팽창 및 수축을 상부 방향 및 하부 방향으로 균일하게 유도할 수 있으므로, 압력용기의 팽창 및 수축시 압력용기의 중심 이동을 최소화할 수 있으며, 압력용기에 연결되는 부품에 대해 압력용기의 중심이 틀어지는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 따르면, 제2체결부재가 제1체결부재의 회전에 대응하여 제1체결부재의 길이 방향을 따라 직선 이동하도록 하는 것에 의하여, 압력용기의 팽창 및 수축에 대응하여 제1클램프 및 제2클램프를 서로 접근 및 이격되는 방향으로 이동시킬 수 있으므로, 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력을 선택적으로 조절하는 것이 가능하다.

따라서, 수소의 충전량(사용량)에 따라 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력을 조절할 수 있으므로, 압력용기의 팽창 및 수축에 구애 받지 않고, 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력을 일정하게 유지할 수 있으며, 압력용기의 체결 상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 구동부의 작동을 선택적으로 제어하는 것에 의하여, 요구되는 조건 및 주변부 환경에 따라 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력을 최적화할 수 있으며, 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력을 일정하게 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템은, 압력용기의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함할 수 있고, 제어부는 압력 센서에서 측정된 신호에 기초하여 구동부의 작동을 제어할 수 있다.

이와 같이, 압력 센서에서 측정된 신호에 기초하여 구동부의 작동을 제어하는 것에 의하여, 압력용기의 압력 변화에 따라 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력을 능동적으로 조절하는 것이 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1클램프는, 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프바디, 제1클램프바디의 일단에 형성되며 프레임부에 연결되는 제1연결부, 및 제1클램프바디의 다른 일단에 연장되며 제1체결부재를 회전 가능하게 지지하는 제1연장부를 포함할 수 있고, 제2클램프는, 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프바디, 제2클램프바디의 일단에 형성되며 프레임부에 연결되는 제2연결부, 및 제2클램프바디의 다른 일단에 형성되며 제2체결부재가 고정되는 제2연장부를 포함할 수 있으며, 제어부는, 제1체결부재의 회전에 따른 제2체결부재의 이동에 대응하여 제1연장부와 제2연장부의 사이 거리를 가변시켜 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력을 제어할 수 있다.

제1체결부재의 회전에 따른 제2체결부재의 직선 이동 방향은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

일 예로, 제1체결부재가 제1방향으로 회전하면, 제2연장부가 제1연장부에 접근되는 방향으로 이동하고, 제1체결부재가 제2방향으로 회전하면, 제2연장부가 제1연장부로부터 이격되는 방향으로 이동할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1체결부재는, 외주면에 나사산이 형성되며 제2체결부재가 나사 결합되는 축부, 및 축부를 제1연장부에 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.

지지부는 축부를 제1연장부에 지지 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다.

일 예로, 지지부는, 축부보다 확장된 단면적을 갖도록 축부에 형성되며 제1연장부의 일면에 지지되는 제1플랜지, 및 제1플랜지와 이격되며 축부보다 확장된 단면적을 갖도록 축부에 형성되고 제1연장부의 다른 일면에 지지되는 제2플랜지를 포함할 수 있다.

바람직하게, 제1연장부에는 축부가 수용되는 지지홀이 마련될 수 있다. 이와 같이, 축부가 지지홀에 수용되도록 하는 것에 의하여, 제1연장부에 대한 축부의 이동을 억제하고, 축부의 배치 상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게, 제1연장부와 제2연장부의 사이 거리(L)는 하기 수학식[1]에 의해 정의될 수 있다.

[수학식 1]

L = RP/2π

(여기서, R은 축부의 회전 각도(rad)이고, P는 나사산의 피치이다.)

더욱 바람직하게, 체결력(F)은 하기 수학식[2]에 의해 정의될 수 있다.

[수학식 2]

F = kL

(여기서, k는 제1클램프 및 제2클램프의 강성이다.)

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템은, 프레임부에 관통 형성되며 축부가 배치되는 관통홀, 및 프레임부에 관통 형성되며 제1클램프바디 및 제2클램프바디가 수용되는 수용홀을 포함할 수 있다.

이와 같이, 제2프레임부재에 관통홀을 형성하고, 축부가 관통홀의 내부에 수용되도록 하는 것에 의하여, 제1연장부 및 제2연장부를 제2프레임부재의 외측(측면 외측)으로 돌출되는 위치까지 연장하지 않아도 되므로, 제1연장부 및 제2연장부를 보다 소형으로 제작하는 것이 가능하며, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 축부가 관통홀의 내부에 회전 가능하게 수용되도록 하는 것에 의하여, 축부의 회전을 보다 안정적으로 지지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 제2프레임부재에 수용홀을 형성하고, 제1클램프바디 및 제2클램프바디가 수용홀의 내부에 수용되도록 하는 것에 의하여, 압력용기와 제2프레임부재의 사이 간격을 최소화할 수 있으므로, 제2프레임부재를 압력용기의 외표면에 보다 밀착되게 배치하는 것이 가능하며, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템은, 압력용기의 외부 환경을 센싱하는 외부 센서를 포함할 수 있고, 제어부는, 외부 센서에서 측정된 신호에 기초하여 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력의 적정성을 판별하고, 체결력이 비적정한 것으로 판별되면, 구동부의 작동을 제어할 수 있다.

외부 센서로서는 압력용기의 외부 환경 조건을 센싱할 수 있는 다양한 센서가 사용될 수 있다. 일 예로, 외부 센서는 압력용기의 외부 온도 및 외부 고도 중 적어도 어느 하나를 센싱할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 피대상체에 고정되는 프레임부; 프레임부에 지지되는 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프; 프레임부에 지지되며, 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프; 제1클램프에 회전 가능하게 마련되는 제1체결부재; 제2클램프에 연결되며, 제1체결부재의 회전에 대응하여 제1체결부재의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제1체결부재에 체결되는 제2체결부재; 및 제1체결부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하는 압력용기 고정 시스템의 제어방법은, 압력용기의 압력을 측정하는 압력측정단계; 및 압력용기의 압력에 기초하여 구동부의 작동을 제어하는 구동부 제어단계;를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템의 제어방법은, 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력의 적정성을 판별하는 적정성 판별단계를 포함할 수 있고, 적정성 판별단계에서 체결력이 비적정한 것으로 판별되면, 구동부의 작동을 제어할 수 있다.

일 예로, 적정성 판별단계는 압력용기의 외부 환경을 센싱하는 외부 센서에서 측정된 신호에 기초하여 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력의 적정성을 판별할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기의 외부 환경은, 압력용기의 외부 온도 및 외부 고도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1클램프는, 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프바디, 제1클램프바디의 일단에 형성되며 프레임부에 연결되는 제1연결부, 및 제1클램프바디의 다른 일단에 연장되며 제1체결부재를 회전 가능하게 지지하는 제1연장부를 포함하고, 제2클램프는, 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프바디, 제2클램프바디의 일단에 형성되며 프레임부에 연결되는 제2연결부, 및 제2클램프바디의 다른 일단에 형성되며 제2체결부재가 고정되는 제2연장부를 포함하여 제공되며, 구동부 제어단계는, 제1체결부재의 회전에 따른 제2체결부재의 이동에 대응하여 제1연장부와 제2연장부의 사이 거리를 가변시켜 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력을 제어할 수 있다.

바람직하게, 제1체결부재는, 외주면에 나사산이 형성되며, 제2체결부재가 나사 결합되는 축부를 포함하되, 제1연장부와 제2연장부의 사이 거리(L)는 하기 수학식[1]에 의해 정의될 수 있다.

[수학식 1]

L = RP/2π

더욱 바람직하게, 제1클램프 및 제2클램프에 의한 체결력(F)은 하기 수학식[2]에 의해 정의될 수 있다.

[수학식 2]

F = kL

(여기서, k는 제1클램프 및 제2클램프의 강성이다.)

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 압력용기의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수할 수 있으며, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 압력용기의 중심을 기준으로 압력용기의 팽창 및 수축을 상부 방향 및 하부 방향으로 균일하게 유도할 수 있으며, 압력용기의 팽창 및 수축시 압력용기의 중심 이동을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 압력용기에 연결되는 부품에 대해 압력용기의 중심이 틀어지는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 구조적 강성 및 내구성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 압력용기의 팽창 및 수축에 구애 받지 않고, 클램프에 의한 체결력을 일정하게 유지할 수 있으며, 압력용기의 체결 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 압력용기의 압력 변화에 대응하여 클램프에 의한 체결력을 능동적으로 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템으로서, 제1클램프 및 제2클램프의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템을 설명하기 위한 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템으로서, 제1클램프 및 제2클램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템으로서, 프레임부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템으로서, 구동부 및 커플러를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템으로서, 제1힌지부 및 제2힌지부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9 및 도 10은 압력용기의 압력 변화에 따른 제1클램프 및 제2클램프의 체결력을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 피대상체에 압력용기를 고정하는 압력용기 고정 시스템(10)은, 피대상체에 고정되는 프레임부(100), 프레임부(100)에 지지되며 압력용기(20)의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프(210), 프레임부(100)에 지지되며 압력용기(20)의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프(220), 제1클램프(210)에 회전 가능하게 마련되는 제1체결부재(310), 및 제2클램프(220)에 연결되며 제1체결부재(310)의 회전에 대응하여 제1체결부재(310)의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제1체결부재(310)에 체결되는 제2체결부재(320), 제1체결부재(310)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부(400), 및 구동부(400)의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부(500)를 포함한다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템(10)은, 압력용기(20)를 다양한 피대상체에 고정하기 위해 사용될 수 있으며, 압력용기(20)가 고정되는 피대상체의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템(10)은, 압력용기(20)를 차량(예를 들어, 승용차 또는 상용차)의 내부에 고정시키기 위해 사용될 수 있다.

압력용기(20)의 내부에는 고압의 압축수소가 저장될 수 있다. 일 예로, 압력용기(20)는, 라이너(미도시), 라이너의 외표면을 감싸도록 형성되는 탄소섬유층(미도시), 및 탄소섬유층의 외표면을 감싸도록 형성되는 유리섬유층(미도시)을 포함할 수 있으며, 압력용기(20)에 저장되는 수소의 압력에 따라 압력용기(20)는 선택적으로 팽창하거나 수축될 수 있다.

프레임부(100)는 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)를 매개로 압력용기(20)를 피대상체(예를 들어, 차량의 차체)에 고정시키기 위해 마련된다.

프레임부(100)는 압력용기(20)를 피대상체에 고정 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 프레임부(100)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 프레임부(100)는, 피대상체에 고정되는 제1프레임부재(110), 및 제1프레임부재(110)와 이격되게 피대상체에 고정되는 제2프레임부재(120)를 포함할 수 있다.

제1프레임부재(110)는 피대상체(예를 들어, 차량의 차체)에 고정된다.

제1프레임부재(110)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 제1프레임부재(110)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제1프레임부재(110)는 대략 "ㄷ"자 단면 형태의 거치부(미도시)를 포함하는 절곡된 구조로 형성될 수 있으며, 제1프레임부재(110)의 양 단부는 통상의 체결부재를 이용하여 피대상체에 고정될 수 있다.

제2프레임부재(120)는 제1프레임부재(110)와 이격되게 피대상체(예를 들어, 차량의 차체)에 고정되며, 제1프레임부재(110)와 제2프레임부재(120)의 사이에는 압력용기(20)가 거치되는 거치공간이 마련된다.

제2프레임부재(120)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 제2프레임부재(120)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 바람직하게, 제2프레임부재(120)는 제1프레임부재(110)와 동일한 구조를 갖도록 형성될 수 있다.

일 예로, 제2프레임부재(120)는 대략 "ㄷ"자 단면 형태의 거치부(미도시)를 포함하는 절곡된 구조로 형성될 수 있으며, 제2프레임부재(120)의 양 단부는 통상의 체결부재를 이용하여 피대상체에 고정될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)는 상호 협조적으로 압력용기(20)를 제1프레임부재(110) 및 제2프레임부재(120)에 고정하기 위해 마련된다.

제1클램프(210) 및 제2클램프(220)의 개수 및 배치 간격은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)의 개수 및 배치 간격에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 압력용기(20)는 단 하나의 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의해 고정될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 압력용기 고정장치가 2개 이상의 제1클램프 및 제2클램프를 포함하는 것도 가능하다.

보다 구체적으로, 제1클램프(210)는, 압력용기(20)의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프바디(212), 제1클램프바디(212)의 일단에 형성되며 제1프레임부재(110)에 연결되는 제1연결부(214), 및 제1클램프바디(212)의 다른 일단에 연장되는 제1연장부(216)를 포함할 수 있다.

제1클램프(210)의 재질은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 제1클램프(210)는 금속 재질의 띠형 부재를 연속적으로 절곡시켜 형성될 수 있다.

제1클램프바디(212)는 압력용기(20)의 외주면 일부 구간을 감싸도록 마련될 수 있다.

일 예로, 제1클램프바디(212)는, 대략 반원 형태를 갖도록 절곡 형성되어 압력용기(20)의 상부 구간(도 3 기준)에 대응하는 압력용기(20)의 외주면을 감싸도록 밀착될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1클램프바디가 압력용기의 측부 구간 또는 여타 다른 구간을 감싸도록 구성하는 것도 가능하다.

제1연결부(214)는 제1클램프바디(212)의 일단에 절곡되게 일체로 연결될 수 있으며, 제1프레임부재(110)에 연결된다.

여기서, 제1연결부(214)가 제1프레임부재(110)에 연결된다 함은, 제1연결부(214)가 제1프레임부재(110)에 고정(예를 들어, 볼트 또는 리벳으로 고정)되거나 회전 가능하게 연결되는 것을 모두 포함하는 것으로 정의된다.

일 예로, 제1연결부(214)는 제1클램프바디(212)의 일단에 일체로 연결(연장)될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1연결부를 제1클램프바디의 일단에 결합하거나 조립하는 것도 가능하다.

제1연장부(216)는 제1클램프바디(212)의 다른 일단에 절곡되게 일체로 연장된다.

제1연장부(216)는 제1체결부재(310)를 회전 가능하게 지지 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제1연장부(216)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제1연장부(216)는 제1클램프바디(212)의 반경 방향을 따라 돌출되게 제1클램프바디(212)의 다른 일단에 일체로 연장될 수 있다.

제2클램프(220)는, 압력용기(20)의 외주면 다른 일부를 감싸도록 제공되는 제2클램프바디(222), 제2클램프바디(222)의 일단에 형성되며 제1프레임부재(110)에 연결되는 제2연결부(224), 및 제2클램프바디(222)의 다른 일단에 연장되는 제2연장부(226)를 포함한다.

제2클램프(220)의 재질은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 제2클램프(220)는 금속 재질의 띠형 부재를 연속적으로 절곡시켜 형성될 수 있다.

제2클램프바디(222)는 압력용기(20)의 외주면 일부 구간을 감싸도록 마련될 수 있다.

일 예로, 제2클램프바디(222)는, 대략 반원 형태를 갖도록 절곡 형성되어 압력용기(20)의 하부 구간(도 1 기준)에 대응하는 압력용기(20)의 외주면을 감싸도록 밀착될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제2클램프바디가 압력용기의 측부 구간 또는 여타 다른 구간을 감싸도록 구성하는 것도 가능하다.

제2연결부(224)는 제2클램프바디(222)의 일단에 절곡되게 일체로 연결될 수 있으며, 제1프레임부재(110)에 연결된다.

여기서, 제2연결부(224)가 제1프레임부재(110)에 연결된다 함은, 제2연결부(224)가 제1프레임부재(110)에 고정되거나 회전 가능하게 연결되는 것을 모두 포함하는 것으로 정의된다.

일 예로, 제2연결부(224)는 제2클램프바디(222)의 일단에 일체로 연결(연장)될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2연결부를 제2클램프바디의 일단에 결합하거나 조립하는 것도 가능하다.

제2연장부(226)는 제2클램프바디(222)의 다른 일단에 절곡되게 일체로 연장된다.

제2연장부(226)는 제2체결부재(320)를 고정(또는 연결) 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제2연장부(226)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제2연장부(226)는 제2클램프바디(222)의 반경 방향을 따라 돌출되게 제2클램프바디(222)의 다른 일단에 일체로 연장될 수 있다.

제1체결부재(310) 및 제2체결부재(320)는, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)가 압력용기(20)를 체결하는 체결력을 부여하면서, 제2클램프(220)에 대해 제1클램프(210)를 선택적으로 상대 이동(제1클램프 및 제2클램프가 서로 접근 및 이격되는 방향으로 이동)시키도록 마련되며, 제1체결부재(310)의 회전에 따른 제2체결부재(320)의 직선 이동에 대응하여 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)가 가변될 수 있다.

보다 구체적으로, 제1체결부재(310)는 제1클램프(210)의 제1연장부(216)에 회전 가능하게 마련된다. 그리고, 제2체결부재(320)는 제2클램프(220)의 제2연장부(226)에 연결되며, 제1체결부재(310)의 회전에 대응하여 제1체결부재(310)의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제1체결부재(310)에 체결된다.

제1체결부재(310)의 회전에 따른 제2체결부재(320)의 직선 이동 방향은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

일 예로, 제1체결부재(310)가 제1방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전하면, 제2체결부재(320)가 고정된 제2연장부(226)는 제1연장부(216)에 접근되는 방향(도 2를 기준으로 하부 방향)으로 이동할 수 있다. 이와 반대로, 제1체결부재(310)가 제2방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전하면, 체결부재가 고정된 제2연장부(226)는 제1연장부(216)로부터 이격되는 방향(도 2를 기준으로 상부 방향)으로 이동할 수 있다.

제1체결부재(310) 및 제2체결부재(320)로서는, 제1체결부재(310)의 회전을 제2체결부재(320)의 직선 운동으로 전환할 수 있는 다양한 부재가 사용될 수 있으며, 제1체결부재(310) 및 제2체결부재(320)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제1체결부재(310)로서는 통상의 볼트가 사용될 수 있고, 제2체결부재(320)로서는 너트가 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1체결부재(310)는, 외주면에 나사산(312a)이 형성되며 제2체결부재(320)가 나사 결합되는 축부(312), 및 축부(312)를 제1연장부(216)에 지지하는 지지부(314)를 포함할 수 있다.

축부(312)는 소정 길이를 가지며 원형 단면을 갖는 직선 로드 형태로 제공될 수 있으며, 제2연장부(226)에 형성된 통과홀(226a)을 통과한 축부(312)의 단부에는 제2체결부재(320)가 나사 결합될 수 있다.

지지부(314)는 축부(312)를 제1연장부(216)에 지지 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 지지부(314)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 지지부(314)는, 축부(312)보다 확장된 단면적(예를 들어, 확장된 직경)을 갖도록 축부(312)에 형성되며 제1연장부(216)의 일면에 지지되는 제1플랜지(314a), 및 제1플랜지(314a)와 이격되며 축부(312)보다 확장된 단면적(예를 들어, 확장된 직경)을 갖도록 축부(312)에 형성되고 제1연장부(216)의 다른 일면에 지지되는 제2플랜지(314b)를 포함할 수 있다.

제1플랜지(314a) 및 제2플랜지(314b)는 제1연장부(216)를 사이에 두고 제1연장부(216)의 양면(도 2를 기준으로 상면 및 저면)에 배치됨으로써, 제1연장부(216)에 축부(312)를 지지(고정)할 수 있다.

바람직하게, 제1연장부(216)에는 축부(312)가 수용되는 지지홀(216a)이 마련될 수 있다.

더욱 바람직하게, 지지홀(216a)은 축부(312)의 직경보다 작은 진입부(개구부)(미도시)를 갖도록 형성될 수 있으며, 축부(312)는 지지홀(216a)의 진입부를 통해 스냅 피트(snap fit) 방식으로 지지홀(216a)의 내부에 수용될 수 있다.

이와 같이, 축부(312)가 지지홀(216a)에 수용되도록 하는 것에 의하여, 제1연장부(216)에 대한 축부(312)의 이동(예를 들어, 도 2를 기준으로 수평 이동)을 억제하고, 축부(312)의 배치 상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템(10)은, 프레임부(100)에 관통 형성되며 축부(312)가 배치되는 관통홀(122), 및 프레임부(100)에 관통 형성되며 제1클램프바디(212) 및 제2클램프바디(222)가 수용되는 수용홀(124)을 포함할 수 있다.

관통홀(122)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 관통홀(122)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 관통홀(122)은 제2프레임부재의 외측면 일부를 부분적으로 제거하여 형성될 수 있으며, 관통홀(122)의 내부에는 축부(312)가 수용될 수 있다.

이와 같이, 제2프레임부재에 관통홀(122)을 형성하고, 축부(312)가 관통홀(122)의 내부에 수용되도록 하는 것에 의하여, 제1연장부(216) 및 제2연장부(226)를 제2프레임부재의 외측(측면 외측)으로 돌출되는 위치까지 연장하지 않아도 되므로, 제1연장부(216) 및 제2연장부(226)를 보다 소형으로 제작하는 것이 가능하며, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 축부(312)가 관통홀(122)의 내부에 회전 가능하게 수용되도록 하는 것에 의하여, 축부(312)의 회전을 보다 안정적으로 지지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

수용홀(124)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 수용홀(124)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 수용홀(124)은 제2프레임부재의 내측면 일부를 부분적으로 제거하여 형성될 수 있으며, 수용홀(124)의 내부에는 제1클램프바디 및 제2클램프바디가 부분적으로 수용될 수 있다.

이와 같이, 제2프레임부재에 수용홀(124)을 형성하고, 제1클램프바디 및 제2클램프바디가 수용홀(124)의 내부에 수용되도록 하는 것에 의하여, 압력용기(20)와 제2프레임부재의 사이 간격을 최소화할 수 있으므로, 제2프레임부재를 압력용기(20)의 외표면에 보다 밀착되게 배치하는 것이 가능하며, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

제2체결부재(320)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 제2연장부(226)에 연결될 수 있으며, 제2체결부재(320)와 제2연장부(226)의 연결 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제2체결부재(320)는 제2연장부(226)에 용접에 의해 일체로 고정될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 별도의 부재를 이용하여 제2체결부재를 제2연장부에 결합(또는 체결)하거나 부착하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 제2체결부재(320)가 제1체결부재(310)의 회전에 대응하여 제1체결부재(310)의 길이 방향을 따라 직선 이동하도록 하는 것에 의하여, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)를 서로 접근 및 이격되는 방향으로 이동(압력용기에 대해 제1클램프 및 제2클램프가 모두 이동)시킬 수 있으므로, 압력용기(20)의 팽창 및 수축에 따른 변위를 안정적으로 흡수할 수 있으며, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

예를 들어, 압력용기(20)의 팽창시, 압력용기(20)를 기준으로 제1클램프(210)가 상부 방향(도 3 기준)으로 이동함과 동시에, 제2클램프(220)가 하부 방향으로 이동할 수 있으므로, 압력용기(20)의 팽창 및 수축에 따른 상부 방향 변위(DF1) 및 하부 방향 변위(DF2)를 안정적으로 흡수할 수 있으며, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 압력용기(20)의 팽창시, 압력용기(20)를 기준으로 제1클램프(210)가 상부 방향으로 이동함과 동시에, 제2클램프(220)가 하부 방향으로 이동하도록 하는 것에 의하여, 압력용기(20)의 중심을 기준으로 압력용기(20)의 팽창 및 수축을 상부 방향 및 하부 방향으로 최대한 균일하게(편향되지 않게) 유도할 수 있으므로, 압력용기(20)의 팽창 및 수축시 압력용기(20)의 중심 이동을 최소화할 수 있으며, 압력용기(20)에 연결되는 부품에 대해 압력용기(20)의 중심이 틀어지는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 따르면, 제2체결부재(320)가 제1체결부재(310)의 회전에 대응하여 제1체결부재(310)의 길이 방향을 따라 직선 이동하도록 하는 것에 의하여, 압력용기(20)의 팽창 및 수축에 대응하여 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)를 서로 접근 및 이격되는 방향으로 이동(압력용기에 대해 제1클램프 및 제2클램프가 모두 이동)시킬 수 있으므로, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력을 선택적으로 조절하는 것이 가능하다.

따라서, 수소의 충전량(사용량)에 따라 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력을 조절할 수 있으므로, 압력용기(20)의 팽창 및 수축에 구애 받지 않고, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력을 일정하게 유지할 수 있으며, 압력용기(20)의 체결 상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 2 내지 도 3 및 도 6을 참조하면, 구동부(400)는 제1체결부재(310)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하도록 프레임부(100)에 마련된다.

구동부(400)로서는 제1체결부재(310)를 회전시키기 위한 구동력을 제공 가능한 통상의 구동수단이 사용될 수 있으며, 구동부(400)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 구동부(400)로서는 통상의 모터가 사용될 수 있으며, 구동부(400)는 제2프레임부재(120)에 지지될 수 있다.

구동부(400)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 제2프레임부재(120)에 지지될 수 있다. 일 예로, 압력용기 고정 시스템(10)은, 제2프레임부재(120)에 결합되는 브라켓(410)을 포함할 수 있고, 구동부(400)는 브라켓(410)에 압입되어 고정될 수 있다.

브라켓(410)은 구동부(400)를 고정 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 브라켓(410)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템(10)은, 구동부(400)와 제1체결부재(310)를 연결하며, 구동부(400)의 구동력을 제1체결부재(310)로 전달하는 커플러(420)를 포함할 수 있다.

커플러(420)는 구동부(400)의 구동력을 제1체결부재(310)로 전달 가능한 다양한 구조로 마련될 수 있다.

일 예로, 커플러(420)는, 커플러바디(422), 및 비원형 단면 형상을 갖도록 커플러바디(422)에 형성되며 일단에는 제1체결부재(310)가 결합되고 다른 일단에는 구동부(400)가 결합되는 체결홀(424)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 체결홀(424)은 스플라인 단면 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 체결홀(424)의 일단에는 제1체결부재(310)가 일체로 결합되고, 체결홀(424)의 다른 일단에는 구동부(400)(모터의 회전축)가 일체로 결합될 수 있다.

제어부(500)는 구동부(400)의 작동을 선택적으로 제어하기 위해 마련된다.

바람직하게, 제어부(500)는 압력용기(20)에 충전되는 수소의 충전량(사용량)에 따른 압력용기(20)의 압력 변화에 대응하여 구동부(400)의 작동을 제어(예를 들어, 회전 방향 제어, 회전량 제어)할 수 있다.

일 예로, 제어부(500)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리 및/또는 스토리지에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리 및 스토리지는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.

제어부(500)는 구동부(400)를 제어하기 위해 별도로 마련되거나, 수소 차량에 이미 마련된 제어기를 프로세싱하여 사용될 수 있다. 일 예로, 제어부(500)로서는 수소 차량에 마련되는 HMU(Hydrogen Storage system Management Unit)를 프로세싱하여 활용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템(10)은, 압력용기(20)의 압력을 측정하는 압력 센서(610)를 포함하고, 제어부(500)는 압력 센서(610)에서 측정된 신호에 기초하여 구동부(400)의 작동을 제어할 수 있다.

압력 센서(610)로서는 압력용기(20)의 압력(수소의 저장 압력)을 제어할 수 있는 다양한 센서가 사용될 수 있으며, 압력 센서(610)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

보다 구체적으로, 제어부(500)는, 제1체결부재(310)의 회전에 따른 제2체결부재(320)의 이동에 대응하여 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)를 가변시킴으로써, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력(조임력)을 제어할 수 있다.

즉, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력은 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)를 늘리거나 줄이는 것에 의하여 제어될 수 있다.

예를 들어, 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)가 증가하면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)가 압력용기(20)로부터 이격되는 방향으로 이동하게 되므로, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 감소할 수 있다. 이와 반대로, 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)가 감소하면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)가 압력용기(20)로부터 접근되는 방향으로 이동하게 되므로, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 증가할 수 있다.

참고로, 도 10을 참조하면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력은 압력용기(20)의 압력 증가에 비례하여 선형적으로 감소(또는 압력용기의 압력 감소에 비례하여 선형적으로 증가)할 수 있다.

바람직하게, 도 9를 참조하면, 제1 및 제2클램프(210,220)의 적정 체결력은 압력용기(20)의 압력별로 룩업테이블(Lookup Table)에 미리 저장될 수 있으며, 제어부(500)는 룩업테이블에 미리 저장된 정보를 이용하여 구동부(400)를 작동(제1연장부와 제2연장부의 사이 거리를 가변)시켜 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력을 빠르게 제어할 수 있다.

예를 들어, 압력용기(20)의 압력이 측정되면, 압력용기(20)의 압력에 적합한 체결력(제1 및 제2클램프의 사이 거리)이 호출될 수 있으며, 제어부(500)는, 호출된 정보(타겟 체결력)에 기초하여 구동부(400)를 작동시킴으로써 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리를 제어할 수 있다.

참고로, 압력용기(20)의 압력별 체결력(제1클램프 및 제2클램프의 체결력)과 마찬가지로, 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)는 체결력별로 룩업테이블에 미리 저장될 수 있다.

바람직하게, 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)는 하기 수학식[1]에 의해 정의될 수 있다.

[수학식 1]

L = RP/2π

(여기서, R은 축부(312)의 회전 각도(rad)이고, P는 나사산(312a)의 피치이다.)

더욱 바람직하게, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력(F)은 하기 수학식[2]에 의해 정의될 수 있다.

[수학식 2]

F = kL

(여기서, k는 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)의 강성이고, L은 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리이다.

참고로, 제2체결부재(320)의 강성은, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)의 강성에 비해 매우 크므로, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력(F)에서 제2체결부재(320)의 강성은 무시될 수 있다.)

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템(10)은, 압력용기의 외부 환경을 센싱하는 외부 센서(620)를 포함할 수 있고, 제어부(500)는, 외부 센서(620)에서 측정된 신호에 기초하여 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력의 적정성을 판별하고, 체결력이 비적정한 것으로 판별되면, 구동부(400)의 작동을 제어할 수 있다.

외부 센서(620)로서는 압력용기(20)의 외부 환경 조건을 센싱할 수 있는 다양한 센서가 사용될 수 있으며, 외부 센서(620)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 외부 센서(620)는 압력용기(20)의 외부 온도 및 외부 고도 중 적어도 어느 하나를 센싱할 수 있다.

제어부(500)는, 외부 센서(620)에서 측정된 신호에 기초하여 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력의 적정성을 판별하고, 체결력이 적정하지 않은 것으로 판별되면, 구동부(400)의 작동을 제어할 수 있다. 반면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 적정하다고 판별되면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)의 위치가 유지(구동부 미작동)될 수 있다.

일 예로, 도 9를 참조하면, 압력용기(20)의 압력별 외부환경조건(예를 들어, 외부 온도)은 룩업테이블에 미리 저장될 수 있으며, 외부 센서(620)에서 측정된 외부환경조건과 압력용기의 압력이 미리 정의된 기준에 부합하지 않는 경우(예를 들어, 외부환경조건이 OC1이고, 압력용기의 압력이 P3인 경우), 제어부(500)는 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 적정하지 않은 것(체결력이 기준 조건을 벗어난 것)으로 판별하고, 구동부(400)를 작동시킬 수 있다.

반면, 외부 센서(620)에서 측정된 외부환경조건과 압력용기(20)의 압력이 미리 정의된 기준에 부합하는 경우(예를 들어, 외부환경조건이 OC1이고, 압력용기의 압력이 P1인 경우)에는, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)의 위치가 유지(구동부 미작동)될 수 있다.

참고로, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력의 적정성 판별은, 소정 시간 또는 차량의 주행거리 기준으로 주기적으로 행해질 수 있으며, 체결력의 적정성 판별 시점 및 횟수에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템(10)은, 제1프레임부재(110)에 마련되며 제1연결부(214)가 회전 가능하게 연결되는 제1힌지부(112) 및 제1프레임부재(110)에 마련되며 제2연결부(224)가 회전 가능하게 연결되는 제2힌지부(114)를 포함할 수 있다.

제1힌지부(112)는 제1연결부(214)가 회전 가능하게 연결될 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제1힌지부(112)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제1힌지부(112)는, 제1연결부(214)에 연결되는 제1힌지축(112a), 및 제1프레임부재(110)의 일면(예를 들어, 상면)에 마련되며 제1힌지축(112a)을 회전 가능하게 지지하는 제1힌지브라켓(112b)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1연결부(214)는 제1힌지축(112a)의 둘레를 감싸는 형태로 절곡될 수 있으며, 제1힌지축(112a)은 제1연결부(214)의 내부에 회전 가능하게 수용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는, 제1연결부(214)가 제1힌지부(112)를 매개로 제1프레임부재(110)에 회전 가능하게 연결되도록 하는 것에 의하여, 압력용기(20)의 팽창시, 제1연장부(216)만이 제2프레임부재(120)에 대해 이격되는 것이 아니라, 제1프레임부재(110)에 대해 제1클램프(210)가 전체적으로 회전할 수 있으므로, 압력용기(20)의 팽창에 따른 변위를 보다 효과적으로 흡수하고, 압력용기(20)의 균일한 팽창을 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

제2힌지부(114)는 제2연결부(224)가 회전 가능하게 연결될 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제2힌지부(114)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제2힌지부(114)는, 제2연결부(224)에 연결되는 제2힌지축(114a), 및 제1프레임부재(110)의 다른 일면(예를 들어, 저면)에 마련되며 제2힌지축(114a)을 회전 가능하게 지지하는 제2힌지브라켓(114b)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제2연결부(224)는 제2힌지축(114a)의 둘레를 감싸는 형태로 절곡될 수 있으며, 제2힌지축(114a)은 제2연결부(224)의 내부에 회전 가능하게 수용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는, 제2연결부(224)가 제2힌지부(114)를 매개로 제1프레임부재(110)에 회전 가능하게 연결되도록 하는 것에 의하여, 압력용기(20)의 팽창시, 제2연장부(226)만이 제2프레임부재(120)에 대해 이격되는 것이 아니라, 제1프레임부재(110)에 대해 제2클램프(220)가 전체적으로 회전할 수 있으므로, 압력용기(20)의 팽창에 따른 변위를 보다 효과적으로 흡수하고, 압력용기(20)의 균일한 팽창을 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템(10)은, 압력용기(20)와 제1클램프(210)(예를 들어, 제1클램프바디)의 사이에 개재되는 제1탄성패드(218), 및 압력용기(20)와 제2클램프(220)(예를 들어, 제2클램프바디)의 사이에 개재되는 제2탄성패드(228)를 포함할 수 있다.

일 예로, 제1탄성패드(218) 및 제2탄성패드(228)는 고무, 실리콘, 우레탄 등과 같은 탄성 소재로 형성될 수 있다.

이와 같이, 압력용기(20)의 외주면과 제1클램프(210)의 사이에 제1탄성패드(218)를 마련하고, 압력용기(20)의 외주면과 제2클램프(220)의 사이에 제2탄성패드(228)를 마련하는 것에 의하여, 압력용기(20)의 팽창 및 수축시, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 압력용기(20)의 손상 및 변형을 최소화하고, 이음(noise) 발생을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 고정 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 피대상체에 고정되는 프레임부(100); 프레임부(100)에 지지되는 압력용기(20)의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프(210); 프레임부(100)에 지지되며, 압력용기(20)의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프(220); 제1클램프(210)에 회전 가능하게 마련되는 제1체결부재(310); 제2클램프(220)에 연결되며, 제1체결부재(310)의 회전에 대응하여 제1체결부재(310)의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제1체결부재(310)에 체결되는 제2체결부재(320); 및 제1체결부재(310)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부(400);를 포함하는 압력용기 고정 시스템의 제어방법은, 압력용기(20)의 압력을 측정하는 압력측정단계(S10); 및 압력용기(20)의 압력에 기초하여 구동부(400)의 작동을 제어하는 구동부(400) 제어단계(S30);를 포함한다.

단계 1:

먼저, 압력용기(20)의 압력을 측정한다.(S10)

압력측정단계(S10)에서는 압력용기(20)에 연결되는 압력 센서(610)를 이용하여 압력용기(20)의 압력(수소의 저장 압력)을 측정할 수 있다.

단계 2:

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기 고정 시스템의 제어방법은, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력의 적정성을 판별하는 적정성 판별단계(S20)를 포함할 수 있다.

적정성 판별단계(S20)에서는 요구되는 조건에 따라 다양한 방식으로 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 적정한지 여부를 판별할 수 있다.

일 예로, 적정성 판별단계(S20)는 압력용기(20)의 외부 환경을 센싱하는 외부 센서(620)에서 측정된 신호에 기초하여 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력의 적정성을 판별할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압력용기(20)의 외부 환경은, 압력용기(20)의 외부 온도(T1~Tn) 및 외부 고도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

도 9를 참조하면, 압력용기(20)의 압력별 외부환경조건(예를 들어, 외부 온도)은 룩업테이블에 미리 저장될 수 있으며, 외부 센서(620)에서 측정된 외부환경조건과 압력용기(20)의 압력이 미리 정의된 기준에 부합하지 않는 경우(예를 들어, 외부환경조건이 OC1이고, 압력용기의 압력이 P3인 경우), 적정성 판별단계(S20)에서는 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 적정하지 않은 것(체결력이 기준 조건을 벗어난 것)으로 판별될 수 있다.

반면, 외부 센서(620)에서 측정된 외부환경조건과 압력용기(20)의 압력이 미리 정의된 기준에 부합하는 경우(예를 들어, 외부환경조건이 OC1이고, 압력용기의 압력이 P1인 경우)에는, 적정성 판별단계(S20)에서는 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 적정한 것으로 판별될 수 있다.

제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 적정한지 여부를 판별하는 시점은, 소정 시간 또는 차량의 주행거리 기준으로 주기적으로 행해질 수 있으며, 체결력의 적정성 판별 시점 및 횟수에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

단계 3:

다음, 압력용기(20)의 압력에 기초하여 구동부(400)의 작동을 제어한다.(S30)

적정성 판별단계(S20)에서 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력(F)이 적정하지 않은 것으로 판별되면, 구동부(400) 제어단계(S30)에서는 구동부(400)의 작동을 제어할 수 있다.

반면, 적정성 판별단계(S20)에서 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력(F)이 적정하다고 판별되면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)의 위치가 유지(구동부 미작동)될 수 있다.(S32)

보다 구체적으로, 구동부(400) 제어단계(S30)에서는, 제1체결부재(310)의 회전에 따른 제2체결부재(320)의 이동에 대응하여 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리를 가변시킴으로써, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력(조임력)을 제어할 수 있다.

즉, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력은 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리를 늘리거나 줄이는 것에 의하여 제어될 수 있다.

예를 들어, 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리가 증가하면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)가 압력용기(20)로부터 이격되는 방향으로 이동하게 되므로, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 감소할 수 있다. 이와 반대로, 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리가 감소하면, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)가 압력용기(20)로부터 접근되는 방향으로 이동하게 되므로, 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력이 증가할 수 있다.

도 9를 참조하면, 제1 및 제2클램프(210,220)의 적정 체결력은 압력용기(20)의 압력별로 룩업테이블(Lookup Table)에 미리 저장될 수 있으며, 제어부(500)는 룩업테이블에 미리 저장된 정보를 이용하여 구동부(400)를 작동(제1연장부와 제2연장부의 사이 거리를 가변)시켜 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)에 의한 체결력을 빠르게 제어할 수 있다.

예를 들어, 압력용기(20)의 압력이 측정되면, 압력용기(20)의 압력에 적합한 체결력(제1 및 제2클램프의 사이 거리)이 호출될 수 있으며, 제어부(500)는, 호출된 정보(타겟 체결력)에 기초하여 구동부(400)를 작동시킴으로써 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)를 제어할 수 있다.

바람직하게, 제1체결부재(310)는, 외주면에 나사산(312a)이 형성되며, 제2체결부재(320)가 나사 결합되는 축부(312)를 포함하되, 제1연장부(216)와 제2연장부(226)의 사이 거리(L)는 하기 수학식[1]에 의해 정의될 수 있다.

[수학식 1]

L = RP/2π

[수학식 2]

F = kL

(여기서, k는 제1클램프(210) 및 제2클램프(220)의 강성이다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 압력용기 고정 시스템
20 : 압력용기
100 : 프레임부
110 : 제1프레임부재
112 : 제1힌지부
112a : 제1힌지축
112b : 제1힌지브라켓
114 : 제2힌지부
114a : 제2힌지축
114b : 제2힌지브라켓
120 : 제2프레임부재
122 : 관통홀
124 : 수용홀
210 : 제1클램프
212 : 제1클램프바디
214 : 제1연결부
216 : 제1연장부
216a : 지지홀
218 : 제1탄성패드
220 : 제2클램프
222 : 제2클램프바디
224 : 제2연결부
226 : 제2연장부
226a : 통과홀
228 : 제2탄성패드
310 : 제1체결부재
312 : 축부
312a : 나사산
314 : 지지부
314a : 제1플랜지
314b : 제2플랜지
320 : 제2체결부재
400 : 구동부
410 : 브라켓
420 : 커플러
422 : 커플러바디
424 : 체결홀
500 : 제어부
610 : 압력 센서
620 : 외부 센서

Claims

피대상체에 압력용기를 고정하는 압력용기 고정 시스템으로서,
상기 피대상체에 고정되는 프레임부;
상기 프레임부에 지지되며, 상기 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프;
상기 프레임부에 지지되며, 상기 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프;
상기 제1클램프에 회전 가능하게 마련되는 제1체결부재;
상기 제2클램프에 연결되며, 상기 제1체결부재의 회전에 대응하여 상기 제1체결부재의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 상기 제1체결부재에 체결되는 제2체결부재;
상기 제1체결부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부; 및
상기 구동부의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부;
를 포함하는 압력용기 고정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 압력용기의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 압력 센서에서 측정된 신호에 기초하여 상기 구동부의 작동을 제어하는 압력용기 고정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1클램프는,
상기 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프바디, 상기 제1클램프바디의 일단에 형성되며 상기 프레임부에 연결되는 제1연결부, 및 상기 제1클램프바디의 다른 일단에 연장되며 상기 제1체결부재를 회전 가능하게 지지하는 제1연장부를 포함하고,
상기 제2클램프는,
상기 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프바디, 상기 제2클램프바디의 일단에 형성되며 상기 프레임부에 연결되는 제2연결부, 및 상기 제2클램프바디의 다른 일단에 형성되며 상기 제2체결부재가 고정되는 제2연장부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1체결부재의 회전에 따른 상기 제2체결부재의 이동에 대응하여 상기 제1연장부와 상기 제2연장부의 사이 거리를 가변시켜 상기 제1클램프 및 상기 제2클램프에 의한 체결력을 제어하는 압력용기 고정 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제1체결부재가 제1방향으로 회전하면, 상기 제2연장부가 상기 제1연장부에 접근되는 방향으로 이동하고,
상기 제1체결부재가 제2방향으로 회전하면, 상기 제2연장부가 상기 제1연장부로부터 이격되는 방향으로 이동하는 압력용기 고정 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제1체결부재는,
외주면에 나사산이 형성되며, 상기 제2체결부재가 나사 결합되는 축부; 및
상기 축부를 상기 제1연장부에 지지하는 지지부;
를 포함하는 압력용기 고정 시스템.
제5항에 있어서,
상기 사이 거리(L)는 하기 수학식[1]에 의해 정의되는 압력용기 고정 시스템.
[수학식 1]
L = RP/2π
(여기서, R은 상기 축부의 회전 각도(rad)이고, P는 상기 나사산의 피치이다.)
제6항에 있어서,
상기 체결력(F)은 하기 수학식[2]에 의해 정의되는 압력용기 고정 시스템.
[수학식 2]
F = kL
(여기서, k는 상기 제1클램프 및 상기 제2클램프의 강성이다.)
제5항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 축부보다 확장된 단면적을 갖도록 상기 축부에 형성되며, 상기 제1연장부의 일면에 지지되는 제1플랜지; 및
상기 제1플랜지와 이격되며, 상기 축부보다 확장된 단면적을 갖도록 상기 축부에 형성되고, 상기 제1연장부의 다른 일면에 지지되는 제2플랜지;
를 포함하는 압력용기 고정 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제1연장부에는 상기 축부가 수용되는 지지홀이 마련되는 압력용기 고정 시스템.
제5항에 있어서,
상기 프레임부에 관통 형성되며, 상기 축부가 배치되는 관통홀; 및
상기 프레임부에 관통 형성되며, 상기 제1클램프바디 및 상기 제2클램프바디가 수용되는 수용홀;
을 포함하는 압력용기 고정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 압력용기의 외부 환경을 센싱하는 외부 센서를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 외부 센서에서 측정된 신호에 기초하여 상기 제1클램프 및 상기 제2클램프에 의한 체결력의 적정성을 판별하고, 상기 체결력이 비적정한 것으로 판별되면, 상기 구동부의 작동을 제어하는 압력용기 고정 시스템.
제11항에 있어서,
상기 외부 센서는 상기 압력용기의 외부 온도 및 외부 고도 중 적어도 어느 하나를 센싱하는 압력용기 고정 시스템.
피대상체에 고정되는 프레임부; 상기 프레임부에 지지되는 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프; 상기 프레임부에 지지되며, 상기 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프; 상기 제1클램프에 회전 가능하게 마련되는 제1체결부재; 상기 제2클램프에 연결되며, 상기 제1체결부재의 회전에 대응하여 상기 제1체결부재의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 상기 제1체결부재에 체결되는 제2체결부재; 및 상기 제1체결부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하는 압력용기 고정 시스템의 제어방법으로서,
상기 압력용기의 압력을 측정하는 압력측정단계; 및
상기 압력용기의 압력에 기초하여 상기 구동부의 작동을 제어하는 구동부 제어단계;
를 포함하는 압력용기 고정 시스템의 제어방법.
제13항에 있어서,
상기 제1클램프는,
상기 압력용기의 외주면 일부를 감싸도록 제공되는 제1클램프바디, 상기 제1클램프바디의 일단에 형성되며 상기 프레임부에 연결되는 제1연결부, 및 상기 제1클램프바디의 다른 일단에 연장되며 상기 제1체결부재를 회전 가능하게 지지하는 제1연장부를 포함하고,
상기 제2클램프는,
상기 압력용기의 외주면 다른 일부를 감싸도록 마련되는 제2클램프바디, 상기 제2클램프바디의 일단에 형성되며 상기 프레임부에 연결되는 제2연결부, 및 상기 제2클램프바디의 다른 일단에 형성되며 상기 제2체결부재가 고정되는 제2연장부를 포함하여 제공되며,
상기 구동부 제어단계는, 상기 제1체결부재의 회전에 따른 상기 제2체결부재의 이동에 대응하여 상기 제1연장부와 상기 제2연장부의 사이 거리를 가변시켜 상기 제1클램프 및 상기 제2클램프에 의한 체결력을 제어하는 압력용기 고정 시스템의 제어방법.
제14항에 있어서,
상기 제1체결부재는,
외주면에 나사산이 형성되며, 상기 제2체결부재가 나사 결합되는 축부를 포함하여 제공되는 압력용기 고정 시스템의 제어방법.
제15항에 있어서,
상기 사이 거리(L)는 하기 수학식[1]에 의해 정의되는 압력용기 고정 시스템의 제어방법.
[수학식 1]
L = RP/2π
(여기서, R은 상기 축부의 회전 각도(rad)이고, P는 상기 나사산의 피치이다.)
제16항에 있어서,
상기 체결력(F)은 하기 수학식[2]에 의해 정의되는 압력용기 고정 시스템의 제어방법.
[수학식 2]
F = kL
(여기서, k는 상기 제1클램프 및 상기 제2클램프의 강성이다.)
제13항에 있어서,
상기 제1클램프 및 상기 제2클램프에 의한 체결력의 적정성을 판별하는 적정성 판별단계를 포함하고,
상기 적정성 판별단계에서 상기 체결력이 비적정한 것으로 판별되면, 상기 구동부의 작동을 제어하는 압력용기 고정 시스템의 제어방법.
제18항에 있어서,
상기 적정성 판별단계는, 상기 압력용기의 외부 환경을 센싱하는 외부 센서에서 측정된 신호에 기초하여 상기 체결력의 적정성을 판별하는 압력용기 고정 시스템의 제어방법.
제19항에 있어서,
상기 압력용기의 외부 환경은, 상기 압력용기의 외부 온도 및 외부 고도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 압력용기 고정 시스템의 제어방법.