KR20230077036A - 수소가스용기 고정 장치 - Google Patents

수소가스용기 고정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 수소가스 고정 장치는 수소가스를 수용하며 길이방향 양단에 2개의 보스를 포함하는 수소가스용기를 지지하는 장치로서, 상기 수소가스용기의 길이방향 일측 단부에 결합되어 상기 수소가스용기를 지지하는 제1 지지대, 상기 수소가스용기의 길이방향 타측 단부에 결합되어 상기 수소가스용기를 지지하는 제2 지지대를 포함하고, 상기 제1 지지대는 판 형상의 제1 패널과 상기 제1 패널에 고정되며 상기 수소가스용기에서 돌출된 제1 보스를 삽입하여 지지하며, 상기 제1 패널에 고정된 제1 홀더를 포함하며, 상기 제1 패널은 베이스 플레이트와 상기 베이스 플레이트의 외주면에 세워져 배치된 복수의 측판을 포함하고, 상기 측판에는 이웃하는 상기 제1 패널의 측판과 맞닿아 고정될 수 있다.

Description

수소가스용기 고정 장치{LIQUID GAS TRANSPORTING TUBE FIXING APPARATUS}
본 발명은 수소가스용기 고정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트레일러, 스키드 등을 이용하여 수소가스를 운반할 때 사용되는 튜브 형태의 수소가스용기를 고정하는 장치에 관한 것이다.
최근에는 화석연료의 사용으로 인한 대기 환경오염이 대두되어 화석연료의 대체에너지로서 수소가 각광 받고 있다. 수소는 연소하면 매우 적은 양의 질소산화물만을 발생할 뿐 다른 공해물질이 생기지 않으며, 수소는 지구상에 존재하는 거의 무한한 양의 물을 원료로 만들어내며, 사용 후에는 다시 물로 재순환되기 때문에 고갈될 걱정이 없다.
이에 부흥하여 수소를 에너지원으로 하는 수소차량이 개발되었으며, 수소차량은 수소를 직접적으로 연소하여 구동하거나, 수소를 공기 중의 산소와 반응하여 전기를 축전지에 충전하고, 축전지에 충전된 전기에 의해 모터를 작동하는 형태가 있다.
수소 충전소에 수소를 공급하기 위해서는 수소가스를 안전하고 용이하게 공급할 수 있어야 한다. 또한, 복수의 수소가스용기는 적층되어 운반되는데, 운반 중에 수소가스 저장용기가 회전하지 않고 안정적으로 적층된 구조를 유지하여야 한다.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 수소가스용기를 안정적으로 지지할 수 있는 수소가스용기 고정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 수소가스용기 고정 장치는 수소가스를 수용하며 길이방향 양단에 2개의 보스를 포함하는 수소가스용기를 지지하는 장치로서, 상기 수소가스용기의 길이방향 일측 단부에 결합되어 상기 수소가스용기를 지지하는 제1 지지대, 상기 수소가스용기의 길이방향 타측 단부에 결합되어 상기 수소가스용기를 지지하는 제2 지지대를 포함하고, 상기 제1 지지대는 판 형상의 제1 패널과 상기 제1 패널에 고정되며 상기 수소가스용기에서 돌출된 제1 보스를 삽입하여 지지하며, 상기 제1 패널에 고정된 제1 홀더를 포함하며, 상기 제1 패널은 베이스 플레이트와 상기 베이스 플레이트의 외주면에 세워져 배치된 복수의 측판을 포함하고, 상기 측판에는 이웃하는 상기 제1 패널의 측판과 맞닿아 고정될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 홀더는 상기 제1 보스의 하부에 배치된 하부 파지부와 상기 하부 파지부에서 이격된 상부 파지부와 상기 상부 파지부를 상기 하부 파지부를 향하여 가압하는 고정부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 지지대는 판 형상의 제2 패널과 상기 제2 패널에 고정된 가이드부재와 상기 수소가스용기에서 돌출된 제2 보스를 삽입하여 지지하며 상기 가이드부재와 결합된 제2 홀더를 포함하며, 상기 제2 홀더는 상기 가이드부재에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 가이드부재는 상기 제2 패널에 고정된 지지판과 상기 지지판에서 돌출되어 상기 제2 패널에 형성된 지지 홀에 삽입된 가이드 돌기를 포함하고, 상기 가이드 돌기에는 상기 제2 홀더가 삽입되는 슬라이딩 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 홀더는 다각형상의 종단면을 가지며, 상기 슬라이딩 홈은 제2 홀더의 종단면과 대응되는 다각형상의 단면을 가질 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 수소가스용기 고정 장치는 제1 지지대와 제2 지지대를 이용하여 수소가스용기를 안정적으로 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 패널이 이웃하는 제1 패널에 맞닿아 고정되므로 수소가스용기를 용이하게 적층될 수 있다.
또한, 제1 홀더가 하부 파지부와 상부 파지부를 포함하므로 제1 보스를 이용하여 수소가스용기를 확실하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 홀더가 가이드부재에 슬라이딩 가능하게 결합되므로 수소가스용기의 팽창으로 인하여 수소가스용기가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소가스용기와 고정 장치가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소가스용기와 고정 장치가 결합된 상태에서 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지대를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지대와 수소가스용기가 결합된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 지지대를 전방에서 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 지지대와 수소가스용기가 결합된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 제2 지지대와 수소가스용기가 결합된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소가스용기 고정 장치에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소가스용기와 고정 장치가 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소가스용기와 고정 장치가 결합된 상태에서 잘라 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 수소가스용기(100)는 수소 가스를 운반하는 용기로 이루어질 수 있으며, 내측에 배치된 라이너(120)와 라이너(120)를 감싸는 커버(130)를 포함할 수 있다. 라이너(120)는 합성수지로 이루어질 수 있으며, 커버(130)는 탄소 섬유로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 수소가스용기는 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
또한 수소가스용기(100)는 길이방향 일측 단부에서 돌출된 제1 보스(141)와 길이방향 타측 단부에서 돌출된 제2 보스(142)를 더 포함할 수 있다. 제1 보스(141)는 라이너(120)의 내부와 연결되며 제1 보스(141)에는 노즐홀(145)이 형성된다. 이에 따라 제1 보스(141)를 통해서 수소가스가 유입되거나 배출될 수 있다. 제2 보스(142)는 고정을 위한 돌기로서 막혀있다.
고정 장치(10)는 수소가스용기(100)를 고정하되, 트레일러, 스키드 등에서 수소가스용기(100)를 고정한다. 고정 장치(10)는 수소가스용기(100)의 길이방향으로 이격 설치된 제1 지지대(200)와 제2 지지대(300)를 포함할 수 있다. 제1 지지대(200)는 제1 보스(141)를 삽입하여 지지하며, 제2 지지대(300)는 제2 보스(142)를 삽입하여 지지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지대를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지대와 수소가스용기가 결합된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하여 설명하며, 제1 지지대(200)는 수소가스용기(100)의 길이방향 일측 단부에 결합되어 수소가스용기(100)를 지지하며, 제1 패널(210)과 제1 홀더(230)를 포함할 수 있다.
제1 패널(210)은 사각판 형상으로 이루어진 베이스 플레이트(211)와 베이스 플레이트(211)의 측단에 세워져 배치된 복수의 측판(212)을 포함한다. 베이스 플레이트(211)에는 제1 홀더(230)가 삽입되는 고정 홀(216)이 형성되며, 제1 홀더(230)는 베이스 플레이트(211)에 고정될 수 있다.
베이스 플레이트(211)는 측판(212)의 폭방향 내측에 고정되어 측판(212)의 일부는 베이스 플레이트(211)의 전방으로 돌출되고, 또한 측판(212)의 일부는 베이스 플레이트(211)의 후방으로 돌출될 수 있다.
측판(212)은 베이스 플레이트(211)의 측단을 감싸도록 설치되며, 대략 사각 고리 형상을 이룬다. 측판에는 베이스 플레이트(211)를 지지하기 위한 보강판(240)이 설치될 수 있다. 보강판(240)은 측판(212)과 베이스 플레이트(211)에 대하여 세워져 배치되어 측판(212)과 베이스 플레이트(211)를 지지한다.
측판(212)의 내면 수소가스용기(100)의 외면에서 간격을 두고 이격되며, 이에 따라 수소가스용기(100)가 팽창할 때, 측판(212)에 의하여 수소가스용기(100)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
측판(212)에는 볼트의 체결을 위한 복수의 연결 홀(213)이 형성되며, 측판(212)은 이웃하는 제1 지지대(200)의 측판(212)에 고정될 수 있다. 이에 따라 복수의 제1 지지대(200)는 수평방향 및 수직방향으로 적층 배치될 수 있다.
제1 홀더(230)는 수소가스용기(100)에서 돌출된 제1 보스(141)를 삽입하여 지지하며, 제1 패널(210)에 고정된다. 여기서 제1 보스(141)는 수소가스가 유입되고 배출되는 노즐로 이루어질 수 있다.
제1 홀더(230)는 제1 보스(141)의 하부에 배치된 하부 파지부(231)와 하부 파지부(231)에서 이격된 상부 파지부(232)와 상부 파지부(232)를 하부 파지부(231)를 향하여 가압하여 제1 보스(141)를 고정하는 고정부재(235)를 포함할 수 있다.
하부 파지부(231)는 베이스 플레이트(211)의 고정 홀(216)에 삽입되어 베이스 플레이트(211)에 고정된다. 하부 파지부(231)의 하단이 베이스 플레이트(211)에 용접으로 고정될 수 있다.
상부 파지부(232)는 하부 파지부(231)에서 높이방향으로 이격되며 하부 파지부(231)와 상부 파지부(232) 사이에 제1 보스(141)가 삽입될 수 있다. 하부 파지부(231)와 상부 파지부(232)에는 제1 보스(141)가 삽입되는 홈이 형성되며, 제1 보스(141)는 제1 홀더(230)를 관통하도록 설치될 수 있다.
고정부재(235)는 볼트로 이루어질 수 있으며, 고정부재(235)의 회전에 의하여 상부 파지부(232)가 하부 파지부(231)를 향하여 이동하여 간격이 조절될 수 있다. 고정부재(235)가 상부 파지부(232)와 하부 파지부(231)를 고정하면 제1 보스(141)가 상부 파지부(232)와 하부 파지부(231) 사이에 안정적으로 고정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 지지대를 전방에서 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 지지대와 수소가스용기가 결합된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 제2 지지대(300)는 수소가스용기(100)의 길이방향 타측 단부에 결합되어 수소가스용기(100)를 지지하며, 제2 패널(310)과 가이드부재(320)와 제2 홀더(330)를 포함할 수 있다.
제2 패널(310)은 사각판 형상으로 이루어진 베이스 플레이트(311)와 베이스 플레이트(311)의 측단에 세워져 배치된 복수의 측판(312)을 포함한다. 베이스 플레이트(311)는 측판(312)의 폭방향 내측에 고정되어 측판(312)의 일부는 베이스 플레이트(311)의 전방으로 돌출되고, 또한 측판(312)의 일부는 베이스 플레이트(311)의 후방으로 돌출될 수 있다.
측판(312)은 베이스 플레이트(311)의 측단을 감싸도록 설치되며, 대략 사각 고리 형상을 이룬다. 측판(312)에는 베이스 플레이트(311)를 지지하기 위한 보강판(340)이 설치될 수 있다. 보강판(340)은 측판(312)과 베이스 플레이트(311)에 대하여 세워져 배치되어 측판(312)과 베이스 플레이트(311)를 지지한다.
측판(312)에는 볼트의 체결을 위한 복수의 연결 홀(313)이 형성되며, 측판(312)은 이웃하는 제2 지지대(300)의 측판(312)에 고정될 수 있다. 이에 따라 복수의 제2 지지대(300)는 수평방향 및 수직방향으로 적층 배치될 수 있다.
베이스 플레이트(311)에는 가이드부재(320)가 삽입되는 지지 홀(316)이 형성되며, 가이드부재(320)는 지지 홀(316)에 삽입되어 베이스 플레이트(311)에 고정될 수 있다. 가이드부재(320)는 제2 패널(310)에 고정된 지지판(321)과 지지판(321)에서 돌출되어 제2 패널(310)에 형성된 지지 홀(316)에 삽입된 가이드 돌기(323)를 포함할 수 있다.
가이드 돌기(323)에는 제2 홀더(330)가 삽입되는 슬라이딩 홈(325)이 형성되며, 제2 홀더(330)는 가이드 돌기(323)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 가이드부재에 결합될 수 있다.
제2 홀더(330)는 제2 보스(142)의 하부에 배치된 하부 파지부(331)와 하부 파지부(331)에서 이격된 상부 파지부(332)와 상부 파지부(332)를 가압하여 하부 파지부(331)에 고정하는 고정부재(335)를 포함할 수 있다.
제2 홀더(330)는 슬라이딩 홈(325)에 삽입되며, 가이드부재(320)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 제2 홀더(330)는 지지판(321)에서 간격을 두고 이격되어 슬라이딩할 수 있는 공간이 형성된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 홀더(330)와 지지판(321) 사이에는 탄성부재(600)가 설치될 수 있다. 탄성부재(600)는 코일스프링으로 이루어질 수 있다. 탄성부재(600)는 수소가스용기(100)가 팽창할 때 수축하며, 수소가스용기(100)가 길이방향으로 흔들리는 것을 방지하도록 지지할 수 있다.
하부 파지부(331)와 상부 파지부(332)에는 제2 보스(142)가 삽입되는 홈이 형성되며, 상부 파지부(332)와 하부 파지부(331) 사이에 제2 보스(142)가 삽입된다. 여기서 제2 보스(142)는 개방되지 않고 막힌 구조로 이루어질 수 있다.
제2 홀더(330)는 다각형상의 종단면을 가질 수 있으며, 슬라이딩 홈(325)은 제2 홀더(330)의 종단면과 대응되는 다각형상의 단면을 가질 수 있다. 특히 제2 홀더(330)와 슬라이딩 홈(325)은 사각형상의 단면을 가질 수 있다. 이에 따라 제2 홀더(330)가 슬라이딩 홈(325)에 대하여 회전하지 않으므로 수소가스용기(100)가 회전하는 것을 방지할 수 있다. 또한 상하로 이격된 하부 파지부(231, 331)와 상부 파지부(232, 332)가 보스들을 가압하면, 수소가스용기(100)의 회전을 확실하게 방지할 수 있다.
고정부재(335)는 볼트로 이루어질 수 있으며, 고정부재(335)의 회전에 의하여 상부 파지부(332)가 하부 파지부(331)를 향하여 이동하여 제2 보스(142)를 가압하고, 상부 파지부(332)가 하부 파지부(331)의 사이의 간격이 조절될 수 있다.
고정부재(335)가 상부 파지부(332)와 하부 파지부(331)를 가압하여 고정하면 제1 보스(141)가 상부 파지부(332)와 하부 파지부(331) 사이에 안정적으로 고정될 수 있다.
수소가스용기(100) 내부에 수소가스가 수입되고, 내압이 상승하면 수소가스용기(100)가 길이방향으로 팽창할 수 있다. 수소가스용기(100)가 팽창할 때, 양단이 고정되면 수소가스용기(100)가 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예에 따르면 제2 홀더(330)가 가이드부재(320)에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합되므로 수소가스용기(100)가 고정장치에 지지된 상태에서도 수소가스용기(100)의 파손을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 고정 장치 100: 수소가스용기
120: 라이너 130: 커버
141: 제1 보스 142: 제2 보스
200: 제1 지지대 210: 제1 패널
211, 311: 베이스 플레이트 212, 312: 측판
240, 340: 보강판 230: 제1 홀더
231, 331: 하부 파지부 232, 332: 상부 파지부
235, 335: 고정부재 300: 제2 지지대
310: 제2 패널 320: 가이드부재
321: 지지판 323: 가이드 돌기
330: 제2 홀더

Claims (5)

  1. 수소가스를 수용하며 길이방향 양단에 2개의 보스를 포함하는 수소가스용기를 고정하는 수소가스용기 고정 장치에 있어서,
    상기 수소가스용기의 길이방향 일측 단부에 결합되어 상기 수소가스용기를 지지하는 제1 지지대; 및
    상기 수소가스용기의 길이방향 타측 단부에 결합되어 상기 수소가스용기를 지지하는 제2 지지대;
    를 포함하며,
    상기 제1 지지대는 판 형상의 제1 패널과 상기 제1 패널에 고정되며 상기 수소가스용기에서 돌출된 제1 보스를 삽입하여 지지하며, 상기 제1 패널에 고정된 제1 홀더를 포함하고,
    상기 제1 패널은 베이스 플레이트와 상기 베이스 플레이트의 외주면에 세워져 배치된 복수의 측판을 포함하며, 상기 측판에는 이웃하는 상기 제1 패널의 측판과 맞닿아 고정되는 것을 특징으로 하는 수소가스용기 고정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 홀더는 상기 제1 보스의 하부에 배치된 하부 파지부와 상기 하부 파지부에서 이격된 상부 파지부와 상기 상부 파지부를 상기 하부 파지부를 향하여 가압하는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소가스용기 고정 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 지지대는 판 형상의 제2 패널과 상기 제2 패널에 고정된 가이드부재와 상기 수소가스용기에서 돌출된 제2 보스를 삽입하여 지지하며 상기 가이드부재와 결합된 제2 홀더를 포함하며, 상기 제2 홀더는 상기 가이드부재에 슬라이딩 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 수소가스용기 고정 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 제2 패널에 고정된 지지판과 상기 지지판에서 돌출되어 상기 제2 패널에 형성된 지지 홀에 삽입된 가이드 돌기를 포함하고, 상기 가이드 돌기에는 상기 제2 홀더가 삽입되는 슬라이딩 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 수소가스용기 고정 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 홀더는 다각형상의 종단면을 가지며, 상기 슬라이딩 홈은 제2 홀더의 종단면과 대응되는 다각형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 수소가스용기 고정 장치.
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KR20200041674A (ko) * 2018-10-12 2020-04-22 현대자동차주식회사 압력 용기의 넥 마운팅 장치
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