KR20220156707A - High pressure storage container and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고압 저장 용기 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수소 등의 유체를 운송 또는 보관하기 위한 고압 저장 용기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure storage vessel and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a high-pressure storage vessel for transporting or storing a fluid such as hydrogen and a method for manufacturing the same.
고압 저장 용기는 일반적으로 내부에 수소, 천연 가스, 산소 등의 가압 유체를 저장하기 위해 사용된다. 고압 저장 용기(고압 탱크)는 사용 재료 등에 따라 크게 4가지 타입으로 분류될 수 있다. 이 가운데, 수지 재질의 라이너에 토우 프리프레그와 같은 복합 소재를 와인딩하여 만들어지는 타입-4의 고압 저장 용기는 가벼우면서도 성능이 우수하여 수소 자동차의 연료 탱크로 채택되고 있다.High-pressure storage vessels are generally used to store pressurized fluids such as hydrogen, natural gas, and oxygen therein. High-pressure storage containers (high-pressure tanks) can be largely classified into four types according to materials used. Among them, the type-4 high-pressure storage container made by winding a composite material such as tow prepreg on a resin liner is lightweight and has excellent performance, so it is adopted as a fuel tank for hydrogen vehicles.
고압 저장 용기에서 주입구를 형성하는 보스는 유체의 주입 시 외부의 밸브와 결합된다. 일반적으로 밸브는 금속 재질로 이루어지므로, 보스와 외부의 밸브 사이의 견고한 결합을 위해 보스 역시 대부분 금속 재질로 이루어진다. 그런데 타입-4의 고압 저장 용기의 경우 수지 재질의 라이너가 적용되므로, 금속 재질의 보스와 이종 재질(수지 재질)의 라이너 사이의 접합력 확보가 중요한 과제이다. 이종 재질 사이의 접합면은 박리될 위험이 높으며, 이에 따라 고압 저장 용기의 기밀성 및 내구성 등이 저하될 수 있기 때문이다.A boss forming an inlet in the high-pressure storage container is coupled with an external valve when fluid is injected. In general, since a valve is made of a metal material, most of the bosses are also made of a metal material for a solid coupling between the boss and the external valve. However, since a resin liner is applied to the type-4 high-pressure storage container, securing bonding strength between the metal boss and the liner of a different material (resin material) is an important task. This is because there is a high risk of peeling of the joint surface between different materials, and thus the airtightness and durability of the high-pressure storage container may be deteriorated.
한편, 종래 타입-4의 고압 저장 용기는 사출 성형을 통해 제조되었다. 이때, 저장 공간을 형성하는 라이너는 2개의 바디(body)로 나누어 사출된 후 서로 열융착된다. 이로 인하여 2개의 라이너 바디를 사출하는 과정에서 생산 속도가 저하되고, 2개 바디 사이의 열융착 면적이 넓어 융착 강도 편차가 발생하는 것이 문제로 지적되고 있다.On the other hand, conventional type-4 high-pressure storage containers are manufactured through injection molding. At this time, the liner forming the storage space is divided into two bodies, injected, and then heat-sealed to each other. Due to this, it has been pointed out as a problem that the production speed is lowered in the process of injecting the two liner bodies, and that the heat welding area between the two bodies is wide and the welding strength deviation occurs.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 금속 재질의 보스와 수지 재질의 라이너 사이의 접합력이 향상된 구조를 가지는 고압 저장 용기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to provide a high-pressure storage container having a structure in which bonding strength between a boss made of metal and a liner made of resin is improved, and a manufacturing method thereof.
본 발명의 다른 목적은 종래 사출 성형 방식의 문제를 극복하고, 내부 저장 공간을 형성하는 라이너를 분리하여 성형하지 않고 한번에 일체로 성형할 수 있어 제조 효율 및 성능이 우수한 고압 저장 용기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to overcome the problems of the conventional injection molding method and to provide a high-pressure storage container with excellent manufacturing efficiency and performance, and a method for manufacturing the same, since the liner forming the internal storage space can be integrally molded at once without separating and molding. is to provide
본 발명의 일 측면에 따르면, 통공이 형성된 노즐 헤드와, 상기 노즐 헤드의 하부에서 반경방향 외측으로 연장되어 형성된 플랜지를 가지는 금속 재질의 보스; 상기 플랜지의 하면, 측면 및 상면의 적어도 일부분을 덮도록 성형된 수지 재질의 제 1 라이너 및 상기 통공과 연통된 저장 공간을 내부에 구비하고, 상기 제 1 라이너와 접합되는 제 2 라이너를 포함하는 고압 저장 용기가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a boss made of metal having a nozzle head having a through hole and a flange extending outwardly in a radial direction from a lower portion of the nozzle head; a first liner made of a resin material molded to cover at least a portion of a lower surface, a side surface, and an upper surface of the flange, and a second liner having a storage space communicating with the through hole therein and bonded to the first liner; A storage container is provided.
이때, 상기 제 2 라이너는 상기 제 1 라이너와 동일한 수지 재질로 이루어질 수 있다.In this case, the second liner may be made of the same resin material as the first liner.
또한, 상기 제 2 라이너는 상기 제 1 라이너의 하면 및 측면과 접합될 수 있다.Also, the second liner may be bonded to the lower surface and the side surface of the first liner.
또한, 상기 쉘은 상기 제 1 라이너 가운데 상기 플랜지의 상면을 덮으며 배치된 부분과 상기 제 2 라이너 가운데 상기 제 1 라이너와 접하지 않고 노출된 부분을 덮으며 배치될 수 있다.In addition, the shell may be disposed covering a portion of the first liner covering the upper surface of the flange and a portion of the second liner that is exposed and not in contact with the first liner.
또한, 상기 보스는 상기 플랜지의 하면에서 상측으로 함입되어 형성되거나 상기 플랜지의 상면에서 하측으로 함입되어 형성된 홈을 하나 이상 더 포함하고, 상기 제 1 라이너는 상기 홈의 내부를 채우도록 배치될 수 있다.In addition, the boss may further include one or more grooves formed by being recessed upward from the lower surface of the flange or recessed downwardly from the upper surface of the flange, and the first liner may be disposed to fill the inside of the groove. .
또한, 상기 홈은 함입방향을 따라 소정 깊이까지 형성된 제 1 부분과, 상기 제 1 부분의 함입방향 단부에서 상기 제 1 부분보다 측방향으로 확장된 공간을 가지고 추가적으로 함입형성된 제 2 부분을 포함할 수 있다.In addition, the groove may include a first part formed to a predetermined depth along a recession direction, and a second part additionally recessed with a space extending laterally than the first part at an end of the first portion in the recession direction. have.
또한, 상기 보스는 상기 플랜지의 상면 또는 하면의 적어도 일부분에 형성된 조면부를 더 포함할 수 있다.In addition, the boss may further include a rough surface formed on at least a portion of an upper or lower surface of the flange.
또한, 상기 조면부는 0.5㎛이상 30㎛이하의 표면 조도(Ra)를 가질 수 있다.In addition, the rough surface portion may have a surface roughness (Ra) of 0.5 μm or more and 30 μm or less.
또한, 상기 보스는 상기 플랜지의 측면에 하나 이상의 볼록부와 오목부를 구비하도록 형성된 굴곡부를 더 포함할 수 있다.In addition, the boss may further include a bent portion formed to have one or more convex portions and concave portions on a side surface of the flange.
또한, 상기 보스는 상기 플랜지의 상면과 하면을 관통하며 형성된 하나 이상의 관통홀을 더 포함할 수 있다.In addition, the boss may further include one or more through holes formed penetrating the upper and lower surfaces of the flange.
또한, 상기 관통홀은 방사상으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성될 수 있다.In addition, the through-holes may be formed in plurality radially spaced apart from each other by a predetermined interval.
또한, 상기 관통홀은 상기 플랜지의 상면에서 상기 플랜지의 하면을 향해 반경 방향 외측으로 경사지게 형성될 수 있다.In addition, the through hole may be formed inclined outward in a radial direction toward a lower surface of the flange from an upper surface of the flange.
또한, 상기 고압 저장 용기는, 상기 제 1 라이너와 상기 제 2 라이너의 노출된 면을 덮으며 배치되는 쉘을 더 포함할 수 있다.In addition, the high-pressure storage container may further include a shell disposed to cover exposed surfaces of the first liner and the second liner.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 통공이 형성된 노즐 헤드와, 상기 노즐 헤드의 하부에서 반경방향 외측으로 연장되어 형성되는 플랜지를 포함하는 금속 재질의 보스에 수지 재질의 제 1 라이너를 사출하되, 상기 플랜지의 하면, 측면 및 상면의 적어도 일부분을 덮도록 사출하는 단계; 상기 통공과 연통되는 저장 공간을 내부에 구비하는 수지 재질의 제 2 라이너를 성형하는 단계 및 상기 제 1 라이너와 상기 제 2 라이너를 열접합시키는 단계를 포함하는 고압 저장 용기 제조 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a first liner made of a resin material is injected into a boss made of a metal material including a nozzle head having a through hole and a flange extending radially outward from a lower portion of the nozzle head, Injecting to cover at least a portion of the lower surface, the side surface, and the upper surface of the flange; A method of manufacturing a high-pressure storage container is provided, which includes forming a second liner made of a resin material having a storage space communicating with the through hole therein, and thermally bonding the first liner and the second liner.
이때, 상기 고압 저장 용기 제조 방법은, 상기 제 1 라이너와 상기 제 2 라이너의 노출된 면을 덮으며 배치되는 쉘을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, the method of manufacturing the high-pressure storage container may further include forming a shell disposed to cover exposed surfaces of the first liner and the second liner.
또한, 상기 제 2 라이너를 성형하는 단계에서, 상기 제 2 라이너는 블로우 몰딩 공법으로 성형될 수 있다.Also, in the forming of the second liner, the second liner may be formed by a blow molding method.
또한, 상기 열접합시키는 단계에서, 상기 제 2 라이너는 상기 제 1 라이너의 하면 및 측면과 열접합될 수 있다.Also, in the thermal bonding step, the second liner may be thermally bonded to the lower surface and the side surface of the first liner.
본 발명의 실시예에 따르면, 금속 재질의 보스의 플랜지의 하면, 측면 및 상면을 덮으며 사출되는 제 1 라이너를 통해 보스와 라이너 사이의 접합력을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, bonding force between the boss and the liner may be improved through the first liner injected covering the lower surface, side surface, and upper surface of the flange of the metal boss.
본 발명의 실시예에 따르면, 금속 재질의 보스에 수지 재질의 제 1 라이너를 사출하고, 저장 공간을 내부에 구비하도록 별도로 성형된 제 2 라이너를 제 1 라이너와 열접합시킴으로써 고압 저장 용기의 제조 효율 및 성능을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the manufacturing efficiency of a high-pressure storage container is improved by injecting a first liner made of a resin material into a boss made of metal and thermally bonding a second liner separately molded to have a storage space inside with the first liner. and performance can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 확대도이다.
도 3은 보스가 플랜지의 상면에 홈을 구비하는 변형예를 나타낸 도면이다.
도 4는 보스의 플랜지에 구비된 홈이 함입 단부에 확장된 부분을 구비하는 변형예를 나타낸 도면이다.
도 5는 보스가 플랜지에 조면부를 구비하는 변형예를 나타낸 도면이다.
도 6은 보스가 플랜지에 굴곡부를 구비하는 변형예를 나타낸 도면이다.
도 7은 보스가 플랜지에 관통홀을 구비하는 변형예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 A-A'단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법의 순서도이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 .
3 is a view showing a modified example in which the boss has a groove on the upper surface of the flange.
4 is a view showing a modified example in which the groove provided in the flange of the boss has an extended portion at the recessed end.
5 is a view showing a modified example in which the boss has a rough surface portion on the flange.
6 is a view showing a modified example in which the boss has a bent portion in the flange.
7 is a view showing a modified example in which the boss has a through hole in the flange.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 7 .
9 is a flowchart of a method for manufacturing a high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted in the drawings, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to describe the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
본 명세서에서, 도면에 도시된 구성 요소들과의 상관 관계를 설명하기 위해 공간적으로 상대적인 용어인 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부" 등이 사용될 수 있다. 이들은 도면 상 도시된 것을 기준으로 정하여진 상대적인 용어들로서 배향에 따라 위치 관계는 반대로 해석될 수도 있다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.In this specification, spatially relative terms such as "front", "rear", "upper" or "lower" may be used to describe the correlation with components shown in the drawings. These are relative terms based on what is shown in the drawings, and the positional relationship may be interpreted in the opposite way according to the orientation. In addition, the fact that certain components are “connected” to other components includes cases where they are not only directly connected to each other but also indirectly connected to each other unless there are special circumstances.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다. 또한, 도 2는 도 1의 A부분의 확대도이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 .
본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기는 내부에 수소 등의 유체를 고압 상태로 저장하기 위해 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기는 수지 재질의 라이너에 복합 소재를 와인딩하여 만들어지는 타입-4의 고압 탱크에 적용될 수 있다.A high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention is used to store a fluid such as hydrogen in a high-pressure state therein. For example, the high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention may be applied to a type-4 high-pressure tank made by winding a composite material around a resin liner.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기는 보스(10), 제 1 라이너(20), 제 2 라이너(30) 및 쉘(40)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , a high pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention includes a
보스(10)는 고압 저장 용기 내에 유체를 주입하는 주입구이다. 본 발명의 일 실시예에서, 보스(10)는 통공(111)이 형성된 노즐 헤드(11)와, 노즐 헤드(11)의 하부에서 반경방향 외측으로 연장되어 형성된 플랜지(12)를 가진다.The
보스(10)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 노즐 헤드(11) 및 플랜지(12)는 단일한 금속 재질로 일체로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 보스(10)는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.The
제 1 라이너(20)는 플랜지(12)의 하면(121), 측면(122) 및 상면(123)의 적어도 일부분을 덮도록 성형된다. 즉, 제 1 라이너(20)는 플랜지(12)의 하면(121)을 덮으며 배치되는 제 1 부분(21), 플랜지(12)의 측면(122)을 덮으며 배치되는 제 2 부분(22) 및 플랜지(12)의 상면(123)의 적어도 일부분을 덮으며 배치되는 제 3 부분(23)을 포함한다.The
제 1 라이너(20)는 수지 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 제 1 라이너(20)는 폴리머 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 1 라이너(20)는 고밀도 플라스틱 소재(HDPE)로 이루어질 수 있다.The
제 1 라이너(20)는 사출 성형(인서트 사출)을 통해 보스(10)에 결합될 수 있다. 이때, 제 1 라이너(20)의 제 1 부분(21), 제 2 부분(22) 및 제 3 부분(23)은 연속적으로 일체로 성형될 수 있다.The
제 1 라이너(20)가 플랜지(12)의 하면(121), 측면(122) 및 상면(123)의 적어도 일부분을 덮도록 성형됨으로써 제 1 라이너(20)는 보스(10)의 플랜지(12)를 감싸며 높은 계면 접합력을 확보하며 배치된다. 따라서 수지 재질의 제 1 라이너(20)는 이종 재질의 보스(10)와 광범위한 접촉 면적을 확보하며 안정적으로 결합될 수 있다.The
이와 같이 제 1 라이너(20)가 플랜지(12)의 하면(121), 측면(122) 및 상면(123)에 동시에 접하며 성형되므로 고압 저장 탱크의 사용 과정에서 제 1 라이너(20)의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 제 1 라이너(20)는 보스(10)와 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다. 따라서 제 1 라이너(20)와 보스(10) 사이의 박리된 부분을 통해 고압 저장 용기 내에 저장된 유체가 유출되는 것을 방지할 수 있다.In this way, since the
본 발명의 일 실시예에서, 보스(10)는 플랜지(12)의 하면(121)에서 상측으로 함입되어 형성된 홈(13)을 포함하고 있다. 홈(13)은 플랜지(12)의 하면(121)에 방사상으로 다수개가 단속적으로 형성되거나 연속된 형태의 단일하게 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
제 1 라이너(20)의 성형 시 제 1 라이너(20)는 홈(13)을 채우며 배치된다. 이를 통해 제 1 라이너(20)와 플랜지(12) 사이에 추가적인 고정력이 생성된다. 이에 따라 보스(10)와 제 1 라이너(20) 사이의 결합 안정성이 증대될 수 있다.During molding of the
제 2 라이너(30)는 통공(111)과 연통된 저장 공간(31)을 내부에 구비하고, 제 1 라이너(20)와 접합된다. 제 2 라이너(30)는 제 1 라이너(20)와 열접합될 수 있다.The
제 2 라이너(30)는 상부 즉, 저장 공간(31)의 개구 주위가 제 1 라이너(20)의 제 1 부분(21) 및 제 1 라이너(20)의 제 2 부분(22)과 접하며 결합된다. 따라서 제 2 라이너(30)의 외면 중 제 1 라이너(20)의 제 1 부분(21)과 접하는 부분은 제 1 라이너(20)의 제 1 부분(21)에 상응하는 형상을 가지고 평평하게 형성될 수 있다. 또한, 제 2 라이너(30)의 외면 중 제 1 라이너(20)의 제 2 부분(22)과 접하는 부분은 제 2 라이너(30)의 상부에서 일정 높이 돌출되어 형성될 수 있다.The upper portion of the
제 2 라이너(30)는 제 1 라이너(20)와 동일한 수지 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 2 라이너(30)는 폴리머 소재, 고밀도 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에서, 제 2 라이너(30)는 블로우 몰딩(blow molding)을 통해 일체로 제조될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기는 제 2 라이너(30)를 블로우 몰딩을 통해 일체로 성형하고, 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)를 열접합시켜 제조될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
쉘(40)은 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)의 노출된 면을 덮으며 배치된다. 예를 들면, 쉘(40)은 플랜지(12)의 상면(123)을 덮으며 배치된 제 1 라이너(20)의 제 3 부분(23)과 제 2 라이너(30) 가운데 제 1 라이너(20)와 접하지 않고 노출된 부분을 덮으며 배치될 수 있다.The
쉘(40)은 제 1 라이너(20) 및 제 2 라이너(30)의 외부면을 감싸며 배치되어 내압 성능을 제공한다. 다시 말하면, 고압 저장 용기에서 제 1 라이너(20) 및 제 2 라이너(30)는 내부의 저장 공간(31) 및 수소 기밀성을 제공하고, 쉘(40)은 내압 성능을 제공할 수 있다.The
쉘(40)은 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)의 외부면에 와인딩되어 형성될 수 있다. 쉘(40)은 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)의 노출면에 종방향 또는 횡방향으로 와인딩될 수 있다.The
한편, 쉘(40)은 복합 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 쉘(40)은 탄소 섬유 복합재, 유리 섬유 복합재 등으로 만들어질 수 있다.Meanwhile, the
도 3 내지 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기에서 보스의 변형예들이 나타나 있다. 이하에서는, 도 3 내지 도 8을 참조하여 보스(10)의 변형예들을 설명한다.3 to 8 show modified examples of the boss in the high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, modifications of the
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 보스(10)는 플랜지(12)의 상면(123)에서 하측으로 함입되어 형성된 홈(13)을 포함할 수 있다. 플랜지(12)의 상면(123)에 구비되는 홈(13)은 플랜지(12)의 상면(123)에 방사상으로 다수개가 단속적으로 형성되거나 연속된 형태의 단일하게 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 3 , in one embodiment of the present invention, the
한편, 플랜지(12)의 하면(121) 및 상면(123)에 모두 홈(13)이 형성될 경우 보스(10)에 제 1 라이너(20)를 성형할 때 플랜지(12)의 하면(121)과 상면(123)에서 모두 추가적인 정착력을 확보할 수 있다. 따라서 보스(10)와 제 1 라이너(20) 사이의 결합 안정성이 더욱 증대될 수 있다.On the other hand, when the
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 홈(13)은 함입방향을 따라 소정 깊이까지 형성된 제 1 부분(13a)과, 제 1 부분(13a)의 함입방향 단부에서 제 1 부분(13a)보다 측방향으로로 확장된 공간을 가지고 추가적으로 함입형성된 제 2 부분(13b)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, in one embodiment of the present invention, the
홈(13)의 제 1 부분(13a)은 개구에서 일정 깊이까지 소정의 횡단면적으로 형성된다. 또한, 홈(13)의 제 2 부분(13b)은 제 1 부분(13a)의 함입방향 단부에서 제 1 부분(13a)보다 확장된 횡단면적을 가지고 추가적으로 함입형성된다.The
이와 같이 홈(13)이 개구측에서 일정 깊이 함입된 부분이 측방향으로 확장된 형태를 가질 경우 홈(13) 내부에 채워지는 제 1 라이너(20)의 정착력이 더욱 향상된다. 더욱 상세하게, 제 2 부분(13b)에 채워진 제 1 라이너(20)는 제 1 부분(13a)에 채워진 제 1 라이너(20)에 비해 측방향으로 확장된 형태를 가지므로 제 1 라이너(20)가 수축되더라도 제 1 라이너(20)가 홈(13)으로부터 이탈하는 것에 저항하며 안정적인 결합상태를 유지시켜 준다.In this way, when the
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 보스(10)는 플랜지(12)의 상면(123) 또는 하면(121)의 적어도 일부분에 형성된 조면부(14)를 포함할 수 있다. 조면부(14)는 표면을 거칠게 만들어 조도가 소정 수준 이상으로 형성된 부분을 의미한다. 조면부(14)는 제 1 라이너(20)와 플랜지(12) 사이의 실제 접촉 면적(Real Contact Area)를 증가시킴으로써 보스(10)와 제 1 라이너(20) 사이의 접합력을 높여준다.Referring to FIG. 5 , in one embodiment of the present invention, the
조면부(14)는 소정의 패턴으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 조면부(14)는 일정한 반복 패턴으로 형성될 수 있다. 또한, 조면부(14)는 일정한 패턴 없이 무작위적인 형상을 가질 수도 있다.The
본 발명의 일 실시예에서, 조면부(14)는 샌딩 처리를 통해 형성될 수 있다. 예를 들면, 조면부(14)는 건식 샌드블라스팅 기기를 이용하여 5Kgf/㎠의 조건으로 500메쉬 크기의 샌드(30~40㎛)를 분사함으로써 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
조면부(14)는 0.5㎛이상 30㎛이하의 표면 조도(Ra)를 가질 수 있다. Al 표면 개질 평가 결과 조면부(14)가 0.5㎛이상 30㎛이하의 표면 조도(Ra)를 가질 경우 제 1 라이너(20)와 플랜지(12) 사이의 접합력 증대 효과가 극대화되는 것으로 나타났다.The
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 보스(10)는 플랜지(12)의 측면(122)에 하나 이상의 볼록부(15a)와 오목부(15b)를 구비하도록 형성된 굴곡부(15)를 포함할 수 있다. 굴곡부(15)는 제 1 라이너(20)와 플랜지(12) 사이의 접촉 면적을 늘려준다. 다시 말하면, 굴곡부(15)는 제 1 라이너(20)와 플랜지(12) 사이의 실제 접촉 면적(Real Contact Area)를 증가시킴으로써 보스(10)와 제 1 라이너(20) 사이의 접합력을 높여줄 수 있다.Referring to FIG. 6 , in one embodiment of the present invention, the
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 보스(10)는 플랜지(12)의 상면(123)과 하면(121)을 관통하며 형성된 하나 이상의 관통홀(16)을 포함할 수 있다. 관통홀(16)은 제 1 라이너(20)의 성형 시 제 1 라이너(20)가 플랜지(12)의 상면(123)과 하면(121)은 관통하며 배치되는 제 4 부분(24)을 형성하게 만들어 준다.7 and 8, in one embodiment of the present invention, the
관통홀(16)은 방사상으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성될 수 있다. 예를 들면, 관통홀(16)은 보스(10)의 중심을 기준으로 90도 간격으로 4개가 형성될 수 있다. 이밖에도 관통홀(16)의 형태 및 개수는 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다.A plurality of through-
한편, 관통홀(16)은 플랜지(12)의 상면(123)에서 플랜지(12)의 하면(121)을 향해 반경 방향 외측으로 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우 관통홀(16)을 채우며 배치되는 제 1 라이너(20)의 제 4 부분(24)이 제 1 라이너(20)의 수축에 대해 더욱 강한 저항력을 제공할 수 있고, 이에 따라 제 1 라이너(20)와 보스(10) 사이의 결합력이 증가될 수 있다.Meanwhile, the through
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법의 순서도이다.9 is a flowchart of a method for manufacturing a high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법은, 보스(10)에 제 1 라이너(20)를 사출하는 단계(S10), 제 2 라이너를 성형하는 단계(S20), 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)를 열접합하는 단계(S30) 및 쉘(40)을 형성하는 단계(S40)를 포함한다.Referring to FIG. 9 , a method for manufacturing a high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention includes injecting a
보스(10)에 제 1 라이너(20)를 사출하는 단계(S10)에서, 금속 재질의 보스(10)에 수질 재질의 제 1 라이너(20)가 사출된다. 이때, 보스(10)는 통공(111)이 형성된 노즐 헤드(11)와, 노즐 헤드(11)의 하부에서 반경방향 외측으로 연장되어 형성되는 플랜지(12)를 포함한다. 또한, 제 1 라이너(20)는 플랜지(12)의 하면(121), 측면(122) 및 상면(123)의 적어도 일부분을 덮도록 사출될 수 있다.In the step of injecting the
제 1 라이너(20)는 인서트 사출을 통해 보스(10)에 결합될 수 있다. 제 1 라이너(20)는 보스(10)의 플랜지(12)의 하면(121), 측면(122) 및 상면(123)의 적어도 일부분을 덮으며 사출됨으로써 이종 재질로 일루어지는 보스(10)에 높은 계면 접합력을 확보하며 안정적으로 결합될 수 있다.The
보스(10)의 노즐 헤드(11) 및 플랜지(12)는 단일한 금속 재질로 일체로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 보스(10)는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 한편, 제 1 라이너(20)는 폴리머 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 1 라이너(20)는 고밀도 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.The
제 2 라이너를 성형하는 단계(S20)에서, 통공(111)과 연통되는 저장 공간(31)을 내부에 구비하는 수지 재질의 제 2 라이너(30)가 성형된다. 제 2 라이너(30)는 블로우 몰딩(blow molding) 공법으로 성형될 수 있다.In the step of molding the second liner (S20), the
종래에는 저장 공간을 형성하는 라이너를 2개의 바디(body)로 나누어 사출 성형하고, 사출 성형된 2개의 바디를 열융착시켜 그 내부에 저장 공간이 형성되도록 하는 방식이 널이 쓰여왔다. 그러나 이러한 방식에 의할 경우 2개의 바디를 사출하여야 하므로 생산 속도가 저하되고, 2개의 바디 사이에 대면적으로 열융착 부위가 생겨 열융착 강도에 편차가 발생하는 문제가 생긴다.Conventionally, a method in which a liner forming a storage space is divided into two bodies for injection molding, and the two injection-molded bodies are heat-sealed to form a storage space therein has been used. However, in the case of this method, since two bodies must be injected, the production speed is lowered, and a large-area heat-sealed area is generated between the two bodies, resulting in a problem of variation in heat-sealed strength.
그러나 본 발명의 일 실시예에 의할 경우 저장 공간(31)을 구비하는 제 2 라이너(30)가 일체로 성형될 수 있다. 또한, 제 2 라이너(30)는 보스(10)에 사출된 제 1 라이너(20)와 열융착될 수 있다. 따라서 저장 공간을 형성하는 라이너 부분에 열융착 부위가 생기지 않으며, 고압 저장 용기의 생산 효율도 향상될 수 있다.However, according to an embodiment of the present invention, the
제 2 라이너(30)는 제 1 라이너(20)와 동일한 수지 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 2 라이너(30)는 폴리머 소재, 고밀도 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.The
한편, 보스(10)에 제 1 라이너(20)를 사출하는 단계(S10)와 제 2 라이너를 성형하는 단계(S20)는 둘 중 어느 하나가 먼저 진행될 수도 있고, 동시에 진행될 수도 있다.Meanwhile, either of the step of injecting the
제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)를 열접합하는 단계(S30)에서, 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)는 열접합 또는 레이저 접합, 이종접착제를 이용한 접합 등이 가능하며, 가장 바람직하게는 열접합방식으로 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)는 열융착될 수 있다. In the step of thermally bonding the
또한, 제 2 라이너(30)는 제 1 라이너(20)의 하측의 제 1 부분(22) 및 측면의 제 2 부분(22)과 열접합될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제 2 라이너(30)의 외면 중 제 1 라이너(20)의 제 1 부분(21)과 접하는 부분은 제 1 라이너(20)의 제 1 부분(21)에 상응하는 형상을 가지고 평평하게 형성될 수 있다. 또한, 제 2 라이너(30)의 외면 중 제 1 라이너(20)의 제 2 부분(22)과 접하는 부분은 제 2 라이너(30)의 상부에서 일정 높이 돌출되어 형성될 수 있다.Also, the
쉘(40)을 형성하는 단계(S40)에서, 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)의 노출된 면을 덮으며 배치되는 쉘(40)이 형성된다. 쉘(40)은 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)의 노출된 면을 덮으며 배치될 수 있다.In the step of forming the shell 40 ( S40 ), the
쉘(40)은 플랜지(12)의 상면(123)을 덮으며 배치된 제 1 라이너(20)의 제 3 부분(23)과 제 2 라이너(30) 가운데 제 1 라이너(20)와 접하지 않고 노출된 부분을 덮으며 배치될 수 있다.The
쉘(40)은 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)의 외부면에 와인딩되어 형성될 수 있다. 쉘(40)은 제 1 라이너(20)와 제 2 라이너(30)의 노출면에 종방향 또는 횡방향으로 와인딩될 수 있다.The
한편, 쉘(40)은 복합 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 쉘(40)은 탄소 섬유 복합재, 유리 섬유 복합재 등으로 만들어질 수 있다.Meanwhile, the
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. 그러나 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described, the spirit of the present invention is not limited by the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention, within the scope of the same spirit, the addition of components, Other embodiments may be easily suggested by changes, deletions, additions, and the like. However, it will be said that this is also within the scope of the present invention.
10: 보스
20: 제 1 라이너
30: 제 3 라이너
40: 쉘10: Boss
20: first liner
30: third liner
40: shell
Claims (17)
상기 플랜지의 하면, 측면 및 상면의 적어도 일부분을 덮도록 성형된 수지 재질의 제 1 라이너 및
상기 통공과 연통된 저장 공간을 내부에 구비하고, 상기 제 1 라이너와 접합되는 제 2 라이너를 포함하는 고압 저장 용기.A boss made of metal having a nozzle head having a through hole and a flange extending outward in a radial direction from a lower portion of the nozzle head;
A first liner made of a resin material molded to cover at least a portion of the lower surface, side surface, and upper surface of the flange, and
and a second liner having a storage space communicating with the through hole therein and bonded to the first liner.
상기 제 2 라이너는 상기 제 1 라이너와 동일한 수지 재질로 이루어지는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The second liner is made of the same resin material as the first liner.
상기 제 2 라이너는 상기 제 1 라이너의 하면 및 측면과 접합되는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The second liner is bonded to the lower surface and the side surface of the first liner.
상기 쉘은 상기 제 1 라이너 가운데 상기 플랜지의 상면을 덮으며 배치된 부분과 상기 제 2 라이너 가운데 상기 제 1 라이너와 접하지 않고 노출된 부분을 덮으며 배치되는 고압 저장 용기.According to claim 3,
The high-pressure storage container of claim 1 , wherein the shell covers a portion of the first liner covering the upper surface of the flange and a portion of the second liner that is exposed without contacting the first liner.
상기 보스는 상기 플랜지의 하면에서 상측으로 함입되어 형성되거나 상기 플랜지의 상면에서 하측으로 함입되어 형성된 홈을 하나 이상 더 포함하고, 상기 제 1 라이너는 상기 홈의 내부를 채우도록 배치되는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The boss further includes one or more grooves formed by being recessed upward from the lower surface of the flange or recessed downward from the upper surface of the flange, and the first liner is disposed to fill the inside of the groove. High-pressure storage container.
상기 홈은 함입방향을 따라 소정 깊이까지 형성된 제 1 부분과, 상기 제 1 부분의 함입방향 단부에서 상기 제 1 부분보다 측방향으로 확장된 공간을 가지고 추가적으로 함입형성된 제 2 부분을 포함하는 고압 저장 용기.According to claim 5,
The groove includes a first part formed to a predetermined depth along a recessed direction, and a second part additionally recessed and having a space extending laterally than the first part at an end of the first part in the recessed direction. .
상기 보스는 상기 플랜지의 상면 또는 하면의 적어도 일부분에 형성된 조면부를 더 포함하는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The boss further comprises a rough surface formed on at least a portion of an upper or lower surface of the flange.
상기 조면부는 0.5㎛이상 30㎛이하의 표면 조도(Ra)를 가지는 고압 저장 용기.According to claim 7,
The high-pressure storage container having a surface roughness (Ra) of 0.5 μm or more and 30 μm or less.
상기 보스는 상기 플랜지의 측면에 하나 이상의 볼록부와 오목부를 구비하도록 형성된 굴곡부를 더 포함하는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The boss further includes a bent portion formed to have at least one convex portion and a concave portion on a side surface of the flange.
상기 보스는 상기 플랜지의 상면과 하면을 관통하며 형성된 하나 이상의 관통홀을 더 포함하는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The boss further comprises one or more through-holes formed penetrating upper and lower surfaces of the flange.
상기 관통홀은 방사상으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성되는 고압 저장 용기.According to claim 10,
The high-pressure storage container wherein a plurality of through-holes are radially spaced apart from each other.
상기 관통홀은 상기 플랜지의 상면에서 상기 플랜지의 하면을 향해 반경 방향 외측으로 경사지게 형성되는 고압 저장 용기.According to claim 10,
The through hole is formed to be inclined outward in a radial direction from the upper surface of the flange toward the lower surface of the flange.
상기 제 1 라이너와 상기 제 2 라이너의 노출된 면을 덮으며 배치되는 쉘을 더 포함하는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The high-pressure storage vessel further comprising a shell disposed to cover exposed surfaces of the first liner and the second liner.
상기 통공과 연통되는 저장 공간을 내부에 구비하는 수지 재질의 제 2 라이너를 성형하는 단계 및
상기 제 1 라이너와 상기 제 2 라이너를 열접합시키는 단계를 포함하는 고압 저장 용기 제조 방법.A first liner made of resin is injected into a metal boss including a nozzle head having a through hole and a flange extending radially outward from a lower portion of the nozzle head, wherein at least the lower surface, side surface, and upper surface of the flange are formed. injecting to cover a part;
molding a second liner made of a resin material having a storage space communicating with the through hole therein; and
A method of manufacturing a high-pressure storage vessel comprising the step of thermally bonding the first liner and the second liner.
상기 제 1 라이너와 상기 제 2 라이너의 노출된 면을 덮으며 배치되는 쉘을 형성하는 단계를 더 포함하는 고압 저장 용기 제조 방법.15. The method of claim 14,
The method of manufacturing a high-pressure storage vessel further comprising forming a shell disposed to cover exposed surfaces of the first liner and the second liner.
상기 제 2 라이너를 성형하는 단계에서, 상기 제 2 라이너는 블로우 몰딩 공법으로 성형되는 고압 저장 용기 제조 방법.15. The method of claim 14,
In the step of forming the second liner, the second liner is formed by a blow molding method.
상기 열접합시키는 단계에서, 상기 제 2 라이너는 상기 제 1 라이너의 하면 및 측면과 열접합되는 고압 저장 용기 제조 방법.15. The method of claim 14,
In the thermally bonding step, the second liner is thermally bonded to the lower surface and the side surface of the first liner.
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JPH10332082A (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-15 | Mitsubishi Chem Corp | Pressure-resisting container |
US5979692A (en) * | 1998-03-13 | 1999-11-09 | Harsco Corporation | Boss for composite pressure vessel having polymeric liner |
KR200315902Y1 (en) * | 2003-02-17 | 2003-06-12 | 주식회사 케이시알 | Fan Type metal nozzle-boss for the high pressure composite vessel |
ITUA20164707A1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Faber Ind Spa | PRESSURE CONTAINER |
KR102020893B1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-09-11 | (주)동희산업 | High pressure vessel for vehicle |
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-
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070061710A (en) | 2005-12-10 | 2007-06-14 | 현대자동차주식회사 | Device for manufacturing hydrogen fuel tank for fuel cell vehicle and method for the same |
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