KR20240020753A - High pressure storage container and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
고압 저장 용기 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기는, 관형의 헤드부, 상기 헤드부를 연장하면서 상기 헤드부의 일측에 연결되고 상기 헤드부에 비해 반경 방향으로 돌출된 돌출부를 가지는 관형의 바디부를 구비하는 금속 재질의 보스; 상기 바디부의 외면 중 적어도 상기 돌출부의 돌출 단부와 상기 헤드부 사이의 영역을 덮으며 배치되는 수지 재질의 제 1 라이너; 및 유체가 저장될 수 있는 내부 공간을 제공하고, 상기 보스를 통해 상기 내부 공간이 외부와 연통될 수 있도록 내면이 상기 제 1 라이너와 접하여 결합되는 수지 재질의 제 2 라이너;를 포함할 수 있다.A high pressure storage vessel and a method of manufacturing the same are disclosed. A high-pressure storage container according to an embodiment of the present invention includes a tubular head portion, a tubular body portion extending from the head portion and connected to one side of the head portion and having a protrusion that protrudes in a radial direction compared to the head portion. boss of material; a first liner made of resin disposed to cover at least an area of the outer surface of the body portion between the protruding end of the protrusion and the head portion; and a second liner made of a resin material that provides an internal space in which fluid can be stored and whose inner surface is in contact with the first liner so that the internal space can communicate with the outside through the boss.
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 container and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a high-pressure storage container for transporting or storing fluids such as hydrogen and a method of 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 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 inside. High-pressure storage containers (high-pressure tanks) can be classified according to the materials used, etc. Among these, the Type-4 high-pressure storage container, which is made by winding a composite material such as tow prepreg onto a resin liner, is light and has excellent performance, so it is being used as a fuel tank for hydrogen vehicles.
고압 저장 용기에서 주입구를 형성하는 보스는 유체의 주입 시 외부의 밸브와 결합된다. 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.The boss that forms the injection port in the high-pressure storage container is coupled with an external valve when fluid is injected. Since the valve is made of a metal material, most of the bosses are also made of a metal material to ensure a firm connection between the boss and the external valve. However, in the case of type-4 high-pressure storage containers, a resin liner is applied, so securing the bonding strength between the metal boss and the liner of a different material (resin material) is an important task. This is because the bonding surface between dissimilar materials has a high risk of delamination, which may reduce the airtightness and durability of the high-pressure storage container.
한편, 종래 타입-4의 고압 저장 용기는 사출 성형을 통해 제조되었다. 이때, 저장 공간을 형성하는 라이너는 2개의 바디(body)로 나누어 사출된 후 서로 열융착되는 것이 일반적이다. 이로 인하여 2개의 라이너 바디를 사출하는 과정에서 생산 속도가 저하되고, 2개의 바디 사이의 열융착 면적이 넓어 융착 강도 편차가 발생하는 것이 문제로 지적되고 있다.Meanwhile, the conventional Type-4 high pressure storage container was manufactured through injection molding. At this time, the liner forming the storage space is usually divided into two bodies, injected, and then heat-sealed to each other. As a result, the production speed is reduced in the process of injection molding two liner bodies, and the heat fusion area between the two bodies is large, causing a deviation in fusion strength.
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 intended to solve the problems of the prior art described above. The purpose of the present invention is to provide a high-pressure storage container having a structure with improved bonding strength between a metal boss and a resin liner and a method of manufacturing the same.
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 manufacturing method thereof, since the liner forming the internal storage space can be molded all at once without separately molding. It is provided.
본 발명의 일 측면에 따르면, 관형의 헤드부, 상기 헤드부를 연장하면서 상기 헤드부의 일측에 연결되고 상기 헤드부에 비해 반경 방향으로 돌출된 돌출부를 가지는 관형의 바디부를 구비하는 금속 재질의 보스; 상기 바디부의 외면 중 적어도 상기 돌출부의 돌출 단부와 상기 헤드부 사이의 영역을 덮으며 배치되는 수지 재질의 제 1 라이너; 및 유체가 저장될 수 있는 내부 공간을 제공하고, 상기 보스를 통해 상기 내부 공간이 외부와 연통될 수 있도록 내면이 상기 제 1 라이너와 접하여 결합되는 수지 재질의 제 2 라이너;를 포함하는 고압 저장 용기가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a boss made of metal having a tubular head portion, a tubular body portion extending from the head portion and connected to one side of the head portion and having a protrusion protruding in a radial direction compared to the head portion; a first liner made of resin disposed to cover at least an area of the outer surface of the body portion between the protruding end of the protrusion and the head portion; and a second liner made of a resin material that provides an internal space in which fluid can be stored and whose inner surface is in contact with the first liner so that the internal space can communicate with the outside through the boss. is provided.
이때, 상기 보스는 상기 헤드부와 상기 바디부의 경계에서 상기 헤드부가 상기 바디부에 비하여 반경 방향 외측으로 돌출된 제 1 단턱부를 가질 수 있다.At this time, the boss may have a first step portion at the boundary between the head portion and the body portion, where the head portion protrudes radially outward compared to the body portion.
또한, 상기 돌출부의 돌출 단부는 상기 제 1 단턱부에 비하여 반경 방향으로 더 돌출될 수 있다.Additionally, the protruding end of the protrusion may protrude further in the radial direction compared to the first step portion.
또한, 상기 제 1 라이너는 상기 바디부의 외면을 전체적으로 덮으며 배치될 수 있다.Additionally, the first liner may be disposed to entirely cover the outer surface of the body portion.
또한, 상기 제 1 라이너는 상기 바디부의 일측 단부에서 상기 헤드부를 향한 방향을 따라 소정 위치까지 상기 보스의 내주면을 추가적으로 덮으며 배치될 수 있다.Additionally, the first liner may be disposed to additionally cover the inner peripheral surface of the boss from one end of the body portion to a predetermined position along a direction toward the head portion.
또한, 상기 보스는 상기 제 1 라이너가 배치되지 않는 구간의 내경이 상기 제 1 라이너가 배치되는 구간의 내경보다 작아지며 상기 내주면에 형성된 제 2 단턱부를 가질 수 있다.In addition, the boss may have an inner diameter of a section where the first liner is not disposed than an inner diameter of a section where the first liner is disposed, and may have a second step formed on the inner circumferential surface.
또한, 상기 바디부는 상기 돌출 단부를 기준으로 상기 돌출부의 일측과 타측을 관통하는 관통홀을 더 포함하고, 상기 제 1 라이너는 상기 관통홀의 내주면도 덮으며 배치되며, 상기 제 2 라이너는 상기 관통홀의 적어도 일부분을 채우며 상기 제 1 라이너와 접하여 결합될 수 있다.In addition, the body portion further includes a through hole penetrating one side and the other side of the protrusion with respect to the protruding end, the first liner is disposed to cover the inner peripheral surface of the through hole, and the second liner is located in the through hole. It may fill at least a portion and be combined in contact with the first liner.
또한, 상기 제 1 라이너는 외면에 외측으로 돌출된 라이너 돌출부를 가지고, 상기 라이너 돌출부는 상기 제 2 라이너의 내면에 함입되어 배치될 수 있다.Additionally, the first liner may have a liner protrusion on an outer surface that protrudes outward, and the liner protrusion may be disposed to be recessed into the inner surface of the second liner.
또한, 상기 라이너 돌출부는 링형으로 상기 제 1 라이너의 외면을 둘러싸며 배치될 수 있다.Additionally, the liner protrusion may be arranged to surround the outer surface of the first liner in a ring shape.
또한, 상기 라이너 돌출부는 상기 바디부의 외면 중 상기 돌출부의 돌출 단부와 상기 헤드부 사이의 영역에 적어도 2개 이상 배치될 수 있다.Additionally, at least two or more liner protrusions may be disposed on the outer surface of the body portion in an area between the protruding end of the protrusion and the head portion.
또한, 상기 제 1 라이너는 상기 바디부의 외면 중 상기 돌출부의 돌출 단부와 상기 돌출 단부의 일측 영역도 덮으며 배치될 수 있다.Additionally, the first liner may be disposed to cover the protruding end of the protrusion and one area of the protruding end of the outer surface of the body portion.
또한, 상기 보스는 상기 헤드부와 상기 바디부의 경계에서 상기 헤드부가 상기 바디부에 비하여 반경 방향 외측으로 돌출된 제 1 단턱부와, 상기 바디부의 일측 단부에 반경 방향 외측 부분에 비하여 반경 방향 내측에서 상기 보스의 길이 방향 일측으로 돌출된 제 2 단턱부를 가질 수 있다.In addition, the boss has a first step at the boundary between the head portion and the body portion, where the head portion protrudes radially outward compared to the body portion, and a radially inner portion at one end of the body portion compared to the radially outer portion. The boss may have a second step protruding from one side in the longitudinal direction.
또한, 상기 제 2 단턱부는 상기 제 1 라이너에 의해 덮히지 않고 상기 보스의 길이 방향 일측으로 돌출된 부분을 가지고, 상기 고압 저장 용기는, 상기 제 2 단턱부와 상기 제 1 라이너 사이의 경계를 밀봉하며 상기 제 2 단턱부에 결합되는 링형의 밀봉 부재; 및 상기 밀봉 부재를 상기 보스의 길이 방향 타측으로 가압하며 상기 제 2 단턱부에 결합되는 보강 링;을 더 포함할 수 있다.In addition, the second step is not covered by the first liner and has a protruding portion on one side in the longitudinal direction of the boss, and the high pressure storage container seals the boundary between the second step and the first liner. a ring-shaped sealing member coupled to the second step portion; and a reinforcing ring that presses the sealing member to the other side of the boss in the longitudinal direction and is coupled to the second step portion.
또한, 상기 보스는 나노 기공이 형성된 산화막 표면을 가질 수 있다.Additionally, the boss may have an oxide film surface with nanopores formed.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 금속 재질의 보스에 수지 재질의 제 1 라이너를 사출하는 단계; 및 유체가 저장될 수 있으며 상기 보스를 통해 외부와 연통되는 내부 공간을 제공하는 수지 재질의 제 2 라이너를 상기 제 1 라이너와 접하도록 성형하는 단계;를 포함하는 고압 저장 용기 제조 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, injecting a first liner made of resin into a boss made of metal; and forming a second liner made of resin to be in contact with the first liner, which provides an internal space in which fluid can be stored and communicated with the outside through the boss.
이때, 상기 고압 저장 용기 제조 방법은, 상기 제 2 라이너의 외면에 쉘을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.At this time, the high-pressure storage container manufacturing method may further include forming a shell on the outer surface of the second liner.
또한, 상기 제 2 라이너를 상기 제 1 라이너와 접하도록 성형하는 단계에서, 상기 제 2 라이너는 블로우 몰딩 공법으로 성형될 수 있다.Additionally, in the step of molding the second liner into contact with the first liner, the second liner may be molded using a blow molding method.
또한, 상기 제 1 라이너를 사출하는 단계 이전에, 상기 고압 저장 용기 제조 방법은, 상기 보스의 표면에 나노 기공을 가지는 산화막 표면을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Additionally, before injecting the first liner, the method of manufacturing a high-pressure storage container may further include forming an oxide film surface having nanopores on the surface of the boss.
본 발명에 따른 고압 저장 용기 및 그 제조 방법은 금속 재질의 보스의 외면을 덮으며 배치되는 수지 재질의 제 1 라이너가 유체의 저장을 위한 내부 공간을 제공하는 수지 재질의 제 2 라이너와 접합되도록 함으로써 보스와 라이너 사이의 접합력을 향상시킨다.The high-pressure storage container and its manufacturing method according to the present invention allow a first liner made of resin disposed to cover the outer surface of a metal boss to be joined to a second liner made of resin that provides an internal space for storing fluid. Improves bonding strength between boss and liner.
본 발명의 실시예에 따르면, 금속 재질의 보스에 수지 재질의 제 1 라이너를 사출하고, 유체의 저장 공간을 제공하는 수지 재질의 제 2 라이너를 제 1 라이너에 결합되도록 성형함으로써 고압 저장 용기의 기밀성, 내구성 및 제조 효율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the airtightness of the high-pressure storage container is improved by injecting a first liner made of resin into a metal boss and molding a second liner made of resin that provides a storage space for the fluid to be coupled to the first liner. , durability and manufacturing efficiency can be improved.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고압 저장 용기의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고압 저장 용기의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따른 고압 저장 용기의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법의 순서도이다.1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a high-pressure storage container according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cut-away perspective view of the boss and first liner of the high-pressure storage vessel according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of the boss and first liner of a high-pressure storage vessel according to a modification of the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view of a boss and a first liner of a high-pressure storage vessel according to another modification of the first embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cut-away perspective view of the boss and first liner of a high-pressure storage container according to another modification of the first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view of the boss and first liner of a high-pressure storage container according to another modification of the first embodiment of the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a high-pressure storage container according to a second embodiment of the present invention.
Figure 8 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a high-pressure storage container according to a modified example of the second embodiment of the present invention.
Figure 9 is a flowchart of a method for manufacturing a high-pressure storage vessel according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a flowchart of a method for manufacturing a high-pressure storage container according to another 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 위해 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention, parts unrelated to the description have been omitted from the drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The words and terms used in this specification and claims are not to be construed as limited in their usual or dictionary meanings, but according to the principle that the inventor can define terms and concepts in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concepts consistent with technical ideas.
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 “comprise” or “have” are intended to describe the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to describe the presence of one or more other features. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 명세서에서, 도면에 도시된 구성 요소들과의 상관 관계를 설명하기 위해 공간적으로 상대적인 용어인 "일측", “타측", "외측" 또는 "내측" 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 “one side,” “the other side,” “outside,” or “inside,” may be used to describe the correlation with the components shown in the drawings. These are shown in the drawings. These are relative terms determined based on the orientation, and the positional relationship may be interpreted in the opposite way depending on the orientation. Additionally, when a component is "connected" to another component, it means that they are not only directly connected to each other but also indirectly, unless there are special circumstances. This also includes cases where they are connected to each other.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고압 저장 용기의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 절개 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a high-pressure storage container according to a first embodiment of the present invention. Additionally, Figure 2 is a cut-away perspective view of the boss and first liner of the high-pressure storage vessel according to the first embodiment of the present invention.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 고압 저장 용기는 내부에 수소 등의 유체를 고압 상태로 저장하기 위해 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고압 저장 용기는 수지 재질의 라이너에 복합 소재를 와인딩하여 만들어지는 타입-4의 고압 탱크가 될 수 있다.The high-pressure storage container according to the first embodiment of the present invention is used to store fluid, such as hydrogen, therein at high pressure. For example, the high-pressure storage container according to the first embodiment of the present invention may be a type-4 high-pressure tank made by winding a composite material on a resin liner.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고압 저장 용기는 보스(110), 제 1 라이너(120), 제 2 라이너(130) 및 쉘(140)을 포함한다.1 and 2, the high-pressure storage container according to the first embodiment of the present invention includes a
보스(110)는 고압 저장 용기 내에 유체를 주입하는 주입구이다. 보스(110)는 관형의 헤드부(111) 및 관형의 바디부(112)를 포함할 수 있다. 바디부(112)는 헤드부(111)를 연장하면서 헤드부(111)의 일측에 연결되고 헤드부(111)에 비해 반경 방향으로 돌출된 돌출부(112a)를 가진다.
보스(110)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 헤드부(111) 및 바디부(112)는 단일한 금속 재질로 일체로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 보스(110)는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 보스(110)는 나노 기공이 형성된 산화막 표면을 가질 수 있다. 다시 말하면, 보스(110)의 바디부 외주면에 산화 처리를 통해 표면의 나노 사이즈의 기공을 형성시킴으로써 후술되는 제 1 라이너(120)와 더 높은 접착력을 가지도록 할 수 있다. 예를 들어, 표면 처리액에 전류를 인가하고 보스(110)를 표면 처리액에 넣는 방식으로 산화 표면 처리가 수행될 수 있다. 산화 표면 처리는 산화막이 수십나노에서 수십마이크론 수준의 두께를 가지고, 기공은 수나노에서 수십나노 수준으로 형성되도록 이루어질 수 있다. Additionally, the
제 1 라이너(120)는 바디부(112)의 외면 중 적어도 돌출부(112a)의 돌출 단부와 헤드부(111) 사이의 영역을 덮으며 배치된다. 제 1 라이너(120)는 수지 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 제 1 라이너(120)는 폴리머 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 1 라이너(120)는 폴리아마이드계 소재로 이루어질수 있으며, 더 바람직하게는 폴리아마이드6계 소재로 이루어질수 있다. The
본 발명의 제 1 실시예에서, 제 1 라이너(120)는 바디부(112)의 외면을 전체적으로 덮으며 배치된다. 또한, 제 1 라이너(120)는 바디부(112)의 일측 단부에서 헤드부(111)를 향한 방향을 따라 소정 위치까지 보스(110)의 내주면을 추가적으로 덮으며 배치된다. In the first embodiment of the present invention, the
이와 같이, 제 1 라이너(120)가 바디부(112)의 외면 및 보스(110)의 내주면의 적어도 일부분을 덮도록 배치됨으로써 제 1 라이너(120)는 보스(110)의 바디부(112)를 감싸며 높은 계면 접합력을 확보할 수 있다. 따라서 수지 재질의 제 1 라이너(120)는 이종 재질(금속 재질)의 보스(110)와 광범위한 접촉 면적을 확보하며 안정적으로 결합될 수 있다. 또한, 고압 저장 탱크의 사용 과정에서 제 1 라이너(120)의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 제 1 라이너(120)는 보스(110)와 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다.In this way, the
제 1 라이너(120)의 배치와 관련하여, 보스(110)는 헤드부(111)와 바디부(112)의 경계에서 헤드부(111)가 바디부(112)에 비하여 반경 방향 외측으로 돌출된 제 1 단턱부(113)를 가질 수 있다. 이때, 돌출부(112a)의 돌출 단부는 제 1 단턱부(113)에 비하여 반경 방향으로 더 돌출될 수 있다. 또한, 보스(110)는 제 1 라이너(120)가 배치되지 않는 구간의 내경이 제 1 라이너(120)가 배치되는 구간의 내경보다 작아지며 내주면에 형성된 제 2 단턱부(114)를 가질 수 있다.In relation to the arrangement of the
제 1 라이너(120)는 사출 성형(인서트 사출)을 통해 보스(110)에 결합될 수 있는데, 제 1 단턱부(113) 및 제 2 단턱부(114)는 제 1 라이너(120)의 배치 영역(사출 영역)을 규정하는 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라 제 1 라이너(120)가 보스(110)의 일정 영역을 덮으며 안정적으로 배치될 수 있다.The
한편, 제 1 라이너(120)는 외면에 외측으로 돌출된 라이너 돌출부(120a)를 가질 수 있다. 라이너 돌출부(120a)는 제 2 라이너(130)와 제 1 라이너(120) 사이의 접촉 면적을 증가시켜준다. 이에 따라 제 1 라이너(120)와 제 2 라이너(130) 사이의 결합력이 증가될 수 있다.Meanwhile, the
본 발명의 제 1 실시예에서, 라이너 돌출부(120a)는 링형으로 제 1 라이너(120)의 외면을 둘러싸며 배치될 수 있다. 또한, 라이너 돌출부(120a)는 바디부(112)의 외면 중 돌출부(112a)의 돌출 단부와 헤드부(111) 사이의 영역에 적어도 2개 이상 배치될 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the
제 2 라이너(130)는 유체가 저장될 수 있는 내부 공간을 제공하고, 보스(110)를 통해 상기 내부 공간이 외부와 연통될 수 있도록 내면이 제 1 라이너(120)와 접하여 결합된다. 더욱 상세하게, 제 2 라이너(130)는 상기 내부 공간의 개구 주위가 제 1 라이너(120)와 접하며 배치될 수 있다.The
제 2 라이너(130)는 제 1 라이너(120)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 제 2 라이너(130)는 폴리머 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 2 라이너(130)는 폴리아마이드 6로 이루어질 수 있다.The
전술한 바와 같이, 제 1 라이너(120)가 외면에 외측으로 돌출된 라이너 돌출부(120a)를 가질 때, 라이너 돌출부(120a)는 제 2 라이너(130)의 내면에 함입되어 배치될 수 있다. 제 1 라이너(120)가 보스(110)에 사출되어 결합된 상태에서, 제 2 라이너(130)는 블로우 몰딩(blow molding)을 통해 제 1 라이너(120)와 결합될 수 있는데, 라이너 돌출부(120a)가 제 2 라이너(130)의 내면에 함입되면서 제 1 라이너(120)와 제 2 라이너(130) 사이의 접촉 면적이 증대됨으로써 제 1 라이너(120)와 제 2 라이너(130) 사이의 체결력이 증가될 수 있다.As described above, when the
쉘(140)은 제 2 라이너(130)의 외면을 덮으며 배치될 수 있다. 예를 들면, 쉘(140)은 제 2 라이너(130)의 노출면과 보스(110)의 헤드부(111)의 일부를 덮으며 배치될 수 있다. 쉘(140)은 제 2 라이너(130)의 외부면을 감싸며 배치되어 내압 성능을 제공한다. 다시 말하면, 고압 저장 용기에서 제 1 라이너(120) 및 제 2 라이너(130)는 내부 공간 및 수소 기밀성을 제공하고, 쉘(140)은 내압 성능을 제공할 수 있다.The
쉘(140)은 제 2 라이너(130)의 외부면에 와인딩되어 형성될 수 있다. 쉘(140)은 제 2 라이너(130)의 노출면에 종방향 또는 횡방향으로 와인딩될 수 있다.The
한편, 쉘(140)은 복합 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 쉘(140)은 탄소 섬유 복합재, 유리 섬유 복합재 등으로 만들어질 수 있다.Meanwhile, the
도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view of the boss and first liner of a high-pressure storage vessel according to a modification of the first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 고압 저장 용기는 보스(110)의 내주면 중 제 1 라이너(120)에 의해 덮여지는 구간에 반경 방향 외측으로 함입된 정착홈(115)을 추가적으로 포함한다. 정착홈(115)은 제 1 라이너(120)가 보스(110)에 더욱 안정적으로 정착할 수 있도록 정착력을 제공한다. 즉, 제 1 라이너(120)는 정착홈(115)을 채우며 배치됨으로써 보스(110)의 내주면에 더욱 안정적으로 고정될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 의할 경우 제 1 라이너(120)와 보스(110) 사이의 체결력이 증가할 수 있다.Referring to FIG. 3, the high-pressure storage container according to the modified example of the first embodiment of the present invention has a fixing
정착홈(115)은 방사상으로 다수개가 단속적으로 형성되거나 연속된 형태의 단일하게 형성될 수도 있다. 예를 들면, 정착홈(115)은 보스(110)의 내주면을 따라 링 형상으로 형성될 수 있다.The anchoring
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 사시도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 절개 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 따른 고압 저장 용기의 보스 및 제 1 라이너의 단면도이다.Figure 4 is a perspective view of a boss and a first liner of a high-pressure storage vessel according to another modification of the first embodiment of the present invention. In addition, Figure 5 is a cut-away perspective view of the boss and the first liner of a high-pressure storage container according to another modification of the first embodiment of the present invention, and Figure 6 is a cut-away perspective view of the high-pressure storage container according to another modification of the first embodiment of the present invention. This is a cross-sectional view of the boss and first liner.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 따른 고압 저장 용기에서, 바디부(112)는 상기 돌출 단부를 기준으로 돌출부(112a)의 일측과 타측을 관통하는 관통홀(116)을 더 포함할 수 있다. 이때, 제 1 라이너(120)는 관통홀(116)의 내주면도 덮으며 배치된다. 또한, 제 2 라이너(120)는 관통홀(116)의 적어도 일부분을 채우며 제 1 라이너(120)와 접하여 결합될 수 있다.4 to 6, in the high-pressure storage container according to another modification of the first embodiment of the present invention, the
관통홀(116)은 제 1 라이너(120)와 제 2 라이너(130) 사이의 체결력을 향상시켜줄 수 있다. 제 2 라이너(130) 중 관통홀(116)의 적어도 일부를 채우며 배치된 부분은 앵커로 기능하여 제 2 라이너(130)의 정착력을 증가시킬 수 있다. 또한, 관통홀(116)의 내주면을 덮으며 배치된 제 1 라이너(120)와 제 2 라이너(130)의 접촉을 통해 제 1 라이너(120)와 제 2 라이너(130) 사이의 접촉 면적도 증가할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 의할 경우 제 2 라이너(130)의 제 1 라이너(120) 사이의 체결력이 증가할 수 있다.The through
관통홀(116)은 방사상으로 일정 간격 이격되어 복수개 형성될 수 있다. 예를 들면, 관통홀(116)은 보스(110)의 길이 방향 중심축을 기준으로 90도 간격으로 4개가 형성될 수 있다. 이밖에도 관통홀(116)의 형태 및 개수는 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다.A plurality of through
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고압 저장 용기의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다.Figure 7 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a high-pressure storage container according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 고압 저장 용기는 내부에 수소 등의 유체를 고압 상태로 저장하기 위해 사용된다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고압 저장 용기는 수지 재질의 라이너에 복합 소재를 와인딩하여 만들어지는 타입-4의 고압 탱크가 될 수 있다.The high-pressure storage container according to the second embodiment of the present invention is used to store fluid, such as hydrogen, therein at high pressure. The high-pressure storage container according to the second embodiment of the present invention may be a type-4 high-pressure tank made by winding a composite material on a resin liner.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고압 저장 용기는 보스(210), 제 1 라이너(220), 제 2 라이너(230) 및 쉘(240)을 포함한다.Referring to FIG. 7, the high-pressure storage container according to the second embodiment of the present invention includes a
보스(210)는 고압 저장 용기 내에 유체를 주입하는 주입구이다. 보스(210)는 관형의 헤드부(211) 및 관형의 바디부(212)를 포함할 수 있다. 바디부(212)는 헤드부(211)를 연장하면서 헤드부(211)의 일측에 연결되고 헤드부(211)에 비해 반경 방향으로 돌출된 돌출부(212a)를 가진다.
보스(210)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 헤드부(211) 및 바디부(212)는 단일한 금속 재질로 일체로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 보스(210)는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 보스(210)는 나노 기공이 형성된 산화막 표면을 가질 수 있다.
제 1 라이너(220)는 바디부(212)의 외면 중 돌출부(212a)의 돌출 단부와 헤드부(211) 사이의 영역과, 바디부(212)의 외면 중 돌출부(212a)의 돌출 단부와 상기 돌출 단부의 일측 영역도 덮으며 배치된다. 여기서, 상기 돌출 단부의 일측 영역은 도 7을 기준으로 돌출부(212a)의 하부를 의미한다. 제 1 라이너(220)는 수지 재질(예를 들면, 폴리아마이드계 소재)로 이루어질 수 있다.The
이와 같이, 수지 재질의 제 1 라이너(220)가 바디부(212)의 외면을 전체적으로 감싸며 배치됨으로써 높은 계면 접합력이 확보될 수 있다. 즉, 수지 재질의 제 1 라이너(220)는 이종 재질의 보스(210)와 광범위한 접촉 면적을 확보하며 안정적으로 결합될 수 있다.In this way, the
제 1 라이너(220)의 배치와 관련하여, 보스(210)는 헤드부(211)와 바디부(212)의 경계에서 헤드부(211)가 바디부(212)에 비하여 반경 방향 외측으로 돌출된 제 1 단턱부(213)를 가질 수 있다. 이때, 돌출부(212a)의 돌출 단부는 제 1 단턱부(213)에 비하여 반경 방향으로 더 돌출될 수 있다. 또한, 보스(210)는 바디부(212)의 일측 단부에 반경 방향 외측 부분에 비하여 보스(210)의 길이 방향을 따라 일측으로 돌출된 제 2 단턱부(214)를 가질 수 있다.In relation to the arrangement of the
제 1 라이너(220)는 사출 성형(인서트 사출)을 통해 보스(210)에 결합될 수 있는데, 제 1 단턱부(213) 및 제 2 단턱부(214)는 제 1 라이너(220)의 배치 영역(사출 영역)을 규정하는 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라 제 1 라이너(220)가 보스(210)의 일정 영역을 덮으며 안정적으로 배치될 수 있다.The
한편, 제 1 라이너(220)는 외면에 외측으로 돌출된 라이너 돌출부(220a)를 가질 수 있다. 라이너 돌출부(220a)는 제 2 라이너(230)와 제 1 라이너(220) 사이의 접촉 면적을 증가시켜준다. 본 발명의 제 2 실시예에서, 라이너 돌출부(220a)는 링형으로 제 1 라이너(220)의 외면을 둘러싸며 배치될 수 있다.Meanwhile, the
제 2 라이너(230)는 유체가 저장될 수 있는 내부 공간을 제공하고, 보스(210)를 통해 상기 내부 공간이 외부와 연통될 수 있도록 내면이 제 1 라이너(220)와 접하여 결합된다. 더욱 상세하게, 제 2 라이너(230)는 상기 내부 공간의 개구 주위가 제 1 라이너(220)와 접하며 배치될 수 있다.The
제 2 라이너(230)는 제 1 라이너(220)와 동일한 수지 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 2 라이너(130)는 폴리아마이드6로 이루어질 수 있다.The
쉘(240)은 제 2 라이너(230)의 외면을 덮으며 배치된다. 쉘(240)은 제 2 라이너(230)의 외부면을 감싸며 배치되어 내압 성능을 제공한다. 쉘(240)은 복합 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 쉘(240)은 탄소 섬유 복합재, 유리 섬유 복합재 등으로 만들어질 수 있다.The
도 8은 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따른 고압 저장 용기의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다.Figure 8 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a high-pressure storage container according to a modified example of the second embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따른 고압 저장 용기에서, 제 2 단턱부(214)는 제 1 라이너(220)에 의해 덮히지 않고 보스(210)의 길이 방향 일측으로 돌출된 부분을 가진다. 또한, 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따른 고압 저장 용기(200)는, 제 2 단턱부(214)와 제 1 라이너(220) 사이의 경계를 밀봉하며 제 2 단턱부(214)에 결합되는 링형의 밀봉 부재(250) 및 밀봉 부재(250)를 보스(210)의 길이 방향 타측으로 가압하며 제 2 단턱부(214)에 결합되는 보강 링(260)을 더 포함한다.Referring to FIG. 8, in the high-pressure storage container according to the modified example of the second embodiment of the present invention, the
밀봉 부재(250)는 보스(210)의 외면과 제 1 라이너(220) 사이의 경계를 밀봉하여 기밀성을 높여준다. 예를 들면, 밀봉 부재(250)는 오링(O-ring)이 될 수 있다. 또한, 보강 링(260)은 밀봉 부재(250)가 밀봉력을 제공하며 안정적으로 위치할 수 있도록 밀봉 부재(250)를 가압 지지한다. 예를 들면, 보강 링(260)은 제 2 단턱부(214)의 외주면에 나사 결합될 수 있다. 또한, 보강 링(260)은 보스(210)와 동일한 재질(예를 들면, 알루미늄)로 이루어질 수 있다.The sealing
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법의 순서도이다.Figure 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(110, 210)에 제 1 라이너(120, 220)를 사출하는 단계(S110), 제 2 라이너(130, 230)를 제 1 라이너(120, 220)와 접하도록 성형하는 단계(S120) 및 제 2 라이너(130, 230)의 외면에 쉘(140, 240)을 형성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다. 이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법의 각 단계를 상세하게 살펴본다.Referring to FIG. 9, the high-pressure storage container manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes the steps of injecting the
우선, 금속 재질의 보스(110, 210)에 수지 재질의 제 1 라이너(120, 220)를 사출한다(S110). 제 1 라이너(120, 220)는 인서트 사출을 통해 보스(110, 210)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 보스(110, 210)는 알루미늄 재질로 이루어지고, 제 1 라이너(120, 220)는 폴리머 소재로 이루어질 수 있다.First, the
보스(110, 210)는 관형의 헤드부(111, 211) 및 관형의 바디부(211, 212)를 포함할 수 있다. 바디부(211, 212)는 헤드부(111, 211)를 연장하면서 헤드부(111, 211)의 일측에 연결되고 헤드부(111, 211)에 비해 반경 방향으로 돌출된 돌출부(112a, 212a)를 가진다. 제 1 라이너(120, 220)는 바디부(112, 212)의 외면 중 적어도 돌출부(112a, 212a)의 돌출 단부와 헤드부(111, 211) 사이의 영역을 덮으며 배치된다. 더 나아가, 제 1 라이너(120, 220)는 바디부(112, 212)의 외면을 전체적으로 덮으며 배치될 수 있다. 이러한 구조를 통해 이종 재질인 보스(110, 210)와 제 1 라이너(120, 220) 사이에 안정적인 체결이 유지될 수 있다.
다음으로, 유체가 저장될 수 있으며 보스(110, 210)를 통해 외부와 연통되는 내부 공간을 제공하는 수지 재질의 제 2 라이너(130, 230)를 제 1 라이너(120, 220)와 접하도록 성형한다(S120). 제 2 라이너(130, 230)는 제 1 라이너(120, 220)와 동일한 수지 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 2 라이너(130, 230)는 폴리머 소재로 이루어질 수 있다.Next, the
제 2 라이너(130, 230)는 유체가 저장될 수 있는 내부 공간을 제공하고, 보스(110, 210)를 통해 상기 내부 공간이 외부와 연통될 수 있도록 내면이 제 1 라이너(120, 220)와 접하여 결합된다. 더욱 상세하게, 제 2 라이너(130, 230)는 상기 내부 공간의 개구 주위가 제 1 라이너(120, 220)와 접하며 배치될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에서, 제 2 라이너(130, 230)는 블로우 몰딩(blow molding)을 통해 성형될 수 있다. 따라서 제 2 라이너(130, 230)는 단일한 하나의 몸체로 한번에 성형될 수 있으며, 이에 따라 고압 저장 용기의 제조 효율, 기밀성 및 내구성 등이 증대될 수 있다. 더욱 상세하게, 제 1 라이너(120, 220)가 사출된 보스(110, 210)를 블로우 몰딩을 위한 금형 내에 배치하고, 제 2 라이너(130, 230)를 블로우 몰딩을 통해 성형할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
한편, 제 2 라이너(130, 230)를 블로우 몰딩을 통해 성형하고, 제 1 라이너(120, 220)와 제 2 라이너(130, 230)를 접합시키는 것도 고려될 수 있다. 예를 들면, 제 2 라이너(130, 230)는 열접합(열융착), 레이저 접합, 이종접착제를 이용한 접합 등을 통해 제 1 라이너(120, 220)와 결합될 수 있다.Meanwhile, it may be considered to mold the
종래에는 타입-4의 고압 탱크를 제조할 때, 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, when manufacturing a type-4 high pressure tank, the liner forming the storage space is divided into two bodies and injection molded, and the two injection molded bodies are heat-sealed to form a storage space inside them. The way to do this has been used for a long time. However, in this method, production speed is slowed because two bodies must be injected, and a large-area heat-sealed area is created between the two bodies, causing a problem of variation in heat-seal strength.
그러나 본 발명에 의할 경우 내부 공간을 구비하는 제 2 라이너(130, 230)가 단일한 하나의 몸체로 성형될 수 있다. 또한, 제 2 라이너(130, 230)는 보스(110, 210)에 사출된 제 1 라이너(120, 220)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 the present invention, the
마지막으로, 제 2 라이너(130, 230)의 외면에 쉘(140, 240)을 형성한다(S130). 쉘(140, 220)은 제 2 라이너(130, 230)와 함께 보스(110, 210)의 일부분도 덮으며 배치될 수 있다. 예를 들면, 쉘(140, 240)은 와인딩되어 형성될 수 있다. 쉘(140, 240)은 제 2 라이너(130, 230)의 노출면에 종방향 또는 횡방향으로 와인딩될 수 있다.Finally,
한편, 쉘(140, 240)은 복합 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 쉘(140, 240)은 탄소 섬유 복합재, 유리 섬유 복합재 등으로 만들어질 수 있다.Meanwhile, the
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법의 순서도이다.Figure 10 is a flowchart of a method for manufacturing a high-pressure storage container according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법에서, 금속 재질의 보스(110, 210)에 수지 재질의 제 1 라이너(120, 220)를 사출하는 단계(S210), 유체가 저장될 수 있으며 보스(110, 210)를 통해 외부와 연통되는 내부 공간을 제공하는 수지 재질의 제 2 라이너(130, 230)를 제 1 라이너(120, 220)와 접하도록 성형하는 단계(S220) 및 제 2 라이너(130, 230)의 외면에 쉘(140, 240)을 형성하는 단계(S230)는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법에서 설명한 바와 동일하다. 다만, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고압 저장 용기 제조 방법은 제 1 라이너를 사출하는 단계(S210) 이전에, 보스(110, 210)의 표면에 나노 기공을 가지는 산화막 표면을 형성시키는 단계(S205)를 더 포함하고 있다는 점에서 차이가 있다.In a method of manufacturing a high-pressure storage container according to another embodiment of the present invention, the step of injecting the
보스(110, 210)의 바디부 외주면에 산화 처리를 통해 표면의 나노 사이즈의 기공을 형성시킴으로써 후술되는 제 1 라이너(120, 120)와 더 높은 접착력을 가지도록 할 수 있다. 산화막 표면을 형성시키는 단계(S205)는 표면 처리액에 전류를 인가하고 보스(110, 210)를 표면 처리액에 넣는 산화 표면 처리 방식을 통해 수행될 수 있다. 이때, 산화 표면 처리는 산화막이 수십나노에서 수십마이크론 수준의 두께를 가지고, 기공은 수나노에서 수십나노 수준으로 형성되도록 이루어질 수 있다.By forming nano-sized pores on the surface of 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 to the embodiments presented in the specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention will understand the spirit of the present invention within the scope of the same spirit, including addition of components, Other embodiments can be easily proposed by changes, deletions, additions, etc. However, this will also be said to fall within the scope of the present invention.
110, 210: 보스
120, 220: 제 1 라이너
130, 230: 제 2 라이너
140, 240: 쉘110, 210: Boss
120, 220: first liner
130, 230: 2nd liner
140, 240: Shell
Claims (18)
상기 바디부의 외면 중 적어도 상기 돌출부의 돌출 단부와 상기 헤드부 사이의 영역을 덮으며 배치되는 수지 재질의 제 1 라이너; 및
유체가 저장될 수 있는 내부 공간을 제공하고, 상기 보스를 통해 상기 내부 공간이 외부와 연통될 수 있도록 내면이 상기 제 1 라이너와 접하여 결합되는 수지 재질의 제 2 라이너;를 포함하는 고압 저장 용기.A boss made of metal including a tubular head portion, a tubular body portion extending from the head portion and connected to one side of the head portion and having a protrusion that protrudes in a radial direction compared to the head portion;
a first liner made of resin disposed to cover at least an area of the outer surface of the body portion between the protruding end of the protrusion and the head portion; and
A second liner made of a resin material that provides an internal space in which fluid can be stored and whose inner surface is in contact with the first liner so that the internal space can communicate with the outside through the boss.
상기 보스는 상기 헤드부와 상기 바디부의 경계에서 상기 헤드부가 상기 바디부에 비하여 반경 방향 외측으로 돌출된 제 1 단턱부를 가지는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The boss is a high-pressure storage container having a first step at a boundary between the head portion and the body portion, where the head portion protrudes radially outward compared to the body portion.
상기 돌출부의 돌출 단부는 상기 제 1 단턱부에 비하여 반경 방향으로 더 돌출되는 고압 저장 용기.According to claim 2,
A high-pressure storage container wherein the protruding end of the protrusion protrudes further in the radial direction compared to the first step portion.
상기 제 1 라이너는 상기 바디부의 외면을 전체적으로 덮으며 배치되는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The first liner is a high-pressure storage container disposed to entirely cover the outer surface of the body portion.
상기 제 1 라이너는 상기 바디부의 일측 단부에서 상기 헤드부를 향한 방향을 따라 소정 위치까지 상기 보스의 내주면을 추가적으로 덮으며 배치되는 고압 저장 용기.According to claim 4,
The first liner is a high-pressure storage container disposed to additionally cover the inner peripheral surface of the boss from one end of the body to a predetermined position along a direction toward the head.
상기 보스는 상기 제 1 라이너가 배치되지 않는 구간의 내경이 상기 제 1 라이너가 배치되는 구간의 내경보다 작아지며 상기 내주면에 형성된 제 2 단턱부를 가지는 고압 저장 용기.According to claim 5,
The boss is a high-pressure storage container in which the inner diameter of the section where the first liner is not disposed is smaller than the inner diameter of the section where the first liner is disposed and has a second step formed on the inner peripheral surface.
상기 바디부는 상기 돌출 단부를 기준으로 상기 돌출부의 일측과 타측을 관통하는 관통홀을 더 포함하고,
상기 제 1 라이너는 상기 관통홀의 내주면도 덮으며 배치되며,
상기 제 2 라이너는 상기 관통홀의 적어도 일부분을 채우며 상기 제 1 라이너와 접하여 결합되는 고압 저장 용기.According to claim 4,
The body portion further includes a through hole penetrating one side and the other side of the protrusion with respect to the protrusion end,
The first liner is disposed to cover the inner peripheral surface of the through hole,
The second liner fills at least a portion of the through hole and is in contact with the first liner.
상기 제 1 라이너는 외면에 외측으로 돌출된 라이너 돌출부를 가지고, 상기 라이너 돌출부는 상기 제 2 라이너의 내면에 함입되어 배치되는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The first liner has an outwardly protruding liner protrusion on an outer surface, and the liner protrusion is disposed by being recessed into an inner surface of the second liner.
상기 라이너 돌출부는 링형으로 상기 제 1 라이너의 외면을 둘러싸며 배치되는 고압 저장 용기.According to claim 8,
A high-pressure storage container wherein the liner protrusion has a ring shape and is disposed surrounding an outer surface of the first liner.
상기 라이너 돌출부는 상기 바디부의 외면 중 상기 돌출부의 돌출 단부와 상기 헤드부 사이의 영역에 적어도 2개 이상 배치되는 고압 저장 용기.According to claim 8,
A high-pressure storage container in which at least two liner protrusions are disposed on an outer surface of the body portion in an area between a protruding end of the protrusion and the head portion.
상기 제 1 라이너는 상기 바디부의 외면 중 상기 돌출부의 돌출 단부와 상기 돌출 단부의 일측 영역도 덮으며 배치되는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The first liner is a high-pressure storage container disposed to cover the protruding end of the protrusion and one area of the protruding end of the outer surface of the body portion.
상기 보스는 상기 헤드부와 상기 바디부의 경계에서 상기 헤드부가 상기 바디부에 비하여 반경 방향 외측으로 돌출된 제 1 단턱부와, 상기 바디부의 일측 단부에 반경 방향 외측 부분에 비하여 반경 방향 내측에서 상기 보스의 길이 방향 일측으로 돌출된 제 2 단턱부를 가지는 고압 저장 용기.According to claim 11,
The boss has a first step at the boundary between the head part and the body part, where the head part protrudes radially outward compared to the body part, and the boss has a radial inner side compared to the radially outer part at one end of the body part. A high-pressure storage container having a second step protruding on one side in the longitudinal direction.
상기 제 2 단턱부는 상기 제 1 라이너에 의해 덮히지 않고 상기 보스의 길이 방향 일측으로 돌출된 부분을 가지고,
상기 제 2 단턱부와 상기 제 1 라이너 사이의 경계를 밀봉하며 상기 제 2 단턱부에 결합되는 링형의 밀봉 부재; 및
상기 밀봉 부재를 상기 보스의 길이 방향 타측으로 가압하며 상기 제 2 단턱부에 결합되는 보강 링;을 더 포함하는 고압 저장 용기.According to claim 12,
The second step portion is not covered by the first liner and has a portion protruding to one side in the longitudinal direction of the boss,
a ring-shaped sealing member that seals a boundary between the second step and the first liner and is coupled to the second step; and
A high-pressure storage container further comprising a reinforcing ring that presses the sealing member to the other side of the boss in the longitudinal direction and is coupled to the second step portion.
상기 보스는 나노 기공이 형성된 산화막 표면을 가지는 고압 저장 용기.According to claim 1,
The boss is a high-pressure storage container having an oxide film surface with nanopores formed.
유체가 저장될 수 있으며 상기 보스를 통해 외부와 연통되는 내부 공간을 제공하는 수지 재질의 제 2 라이너를 상기 제 1 라이너와 접하도록 성형하는 단계;를 포함하는 고압 저장 용기 제조 방법.Injecting a first liner made of resin into a boss made of metal; and
A method of manufacturing a high-pressure storage container comprising: molding a second liner made of resin to be in contact with the first liner, which provides an internal space in which fluid can be stored and communicates with the outside through the boss.
상기 제 2 라이너의 외면에 쉘을 형성하는 단계;를 더 포함하는 고압 저장 용기 제조 방법.According to claim 15,
A method of manufacturing a high-pressure storage container further comprising forming a shell on an outer surface of the second liner.
상기 제 2 라이너를 상기 제 1 라이너와 접하도록 성형하는 단계에서, 상기 제 2 라이너는 블로우 몰딩 공법으로 성형되는 고압 저장 용기 제조 방법.According to claim 15,
In the step of forming the second liner into contact with the first liner, the second liner is formed by a blow molding method.
상기 제 1 라이너를 사출하는 단계 이전에,
상기 보스의 표면에 나노 기공을 가지는 산화막 표면을 형성시키는 단계를 더 포함하는 고압 저장 용기 제조 방법.According to claim 15,
Before injecting the first liner,
A method of manufacturing a high-pressure storage container further comprising forming an oxide film surface having nanopores on the surface of the boss.
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