WO2020166865A1 - 가스 저장 용기용 부재 및 이를 이용한 가스 저장 용기 제조방법 - Google Patents

가스 저장 용기용 부재 및 이를 이용한 가스 저장 용기 제조방법 Download PDF

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WO2020166865A1
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유계형
김도연
박민욱
강준영
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일진복합소재 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a member for a gas storage container and a method of manufacturing a gas storage container using the same. More specifically, it relates to a member for a gas storage container used for high-pressure gas storage and a method of manufacturing a gas storage container using the same.
  • Gas storage containers are used to store and discharge various types of gases as needed. When the gas is stored in the gas storage container, it is efficient to store the gas at high pressure because the storage density is low, but there is a problem that the risk of explosion due to high pressure storage increases.
  • the outer shell is reinforced with fiber-reinforced composite materials such as carbon fiber and glass fiber with high specific strength and non-rigidity to withstand the high internal pressure of hydrogen gas.
  • the liner is inserted.
  • two hemispherical liners are bonded to form one storage container, and a thermal fusion technique, which is a technique in which the bonded portion is fused by applying heat, was used.
  • the fuel gas is divided in shape according to the material of the liner, and a container in which a liner made of a metal material such as aluminum is inserted is a container in which a liner made of a metal material such as aluminum is inserted.
  • a container in which a liner made of a metal material such as aluminum is inserted is a container in which a liner made of a metal material such as aluminum is inserted.
  • the type 3 is relatively stable, it is expensive and has a disadvantage of inferior fatigue resistance, and the type 4 container is relatively inexpensive and has excellent fatigue resistance, but has stability problems such as leakage of hydrogen and poor permeation resistance.
  • One object of the present invention is to provide a member for a gas storage container having excellent mechanical strength at a joint portion of a gas storage container and an excellent effect of preventing gas leakage at the joint portion.
  • Another object of the present invention relates to a member for a gas storage container having an excellent quality of the bonding surface of the gas storage container.
  • Another object of the present invention relates to a member for a gas storage container excellent in light weight, productivity and economy.
  • Another object of the present invention relates to a method for manufacturing a gas storage container using the member for the gas storage container.
  • Another object of the present invention relates to a gas storage container manufactured using the gas storage container manufacturing method.
  • the gas storage container member includes a gas receiving unit; And a bonding object portion formed at an end of the gas receiving portion, wherein a thickness of the bonding object portion is greater than the thickness of the gas receiving portion, and may be coupled to a fixing jig between the gas receiving portion and the bonding object portion. Ribs are formed.
  • the gas receiving portion may be formed in a hemispherical shape.
  • the thickness of the gas receiving portion and the thickness of the bonding object may be formed in a thickness ratio of about 1:1 to about 1:5.
  • the rib has a concave portion having an a-shaped cross section, and a fixing jig having a protruding portion may be inserted and coupled.
  • the gas storage container member may include a thermoplastic resin.
  • a method for manufacturing a gas storage container using the member for the gas storage container includes the steps of fixing ribs of two or more gas storage container members to a fixing jig; Heating a portion to be joined of each member; Welding the joined portion of the heated two or more members; And cutting the rib.
  • the heating may be performed by irradiating a hot plate or infrared rays.
  • Another aspect of the present invention relates to a gas storage container manufactured using the gas storage container manufacturing method.
  • FIG. 1 shows a member for a gas storage container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a member for a gas storage container according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows a member for a gas storage container combined with a fixing jig according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows various embodiments of the rib structure of the present invention.
  • FIG. 5 schematically shows a method of manufacturing a gas storage container using a member for a gas storage container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a method of manufacturing a gas storage container using a member for a gas storage container according to a comparative example of the present invention.
  • FIG. 7(a) is a perspective view of a gas storage container manufactured according to a comparative example for the present invention
  • FIG. 7(b) is a side view of the comparative gas storage container.
  • One aspect of the present invention relates to a member for a gas storage container.
  • the gas storage container member 100 includes a gas receiving unit 101; And a bonding object portion 131 formed at an end of the gas receiving portion 101, and a rib 111 capable of being coupled to a fixing jig is formed between the gas receiving portion and the bonding object portion.
  • Figure 3 shows a member for a gas storage container combined with a fixing jig according to an embodiment of the present invention.
  • the rib 111 has a concave portion having an a-shaped cross section along the outer circumferential surface of the member, and a fixing jig 201 having a protrusion formed therein may be inserted and coupled.
  • the fixing jig is combined with the ribs so that the members for the gas storage container can be welded in parallel to each other. It can prevent twisting or stepping. Accordingly, the effect of improving the step difference between the joints and the quality of the joints are excellent, and the effect of preventing gas leakage may be excellent.
  • Figure 4 shows various embodiments of the rib structure of the present invention.
  • the ribs 112, 113, and 114 of the present invention may be formed in various shapes other than the concave portion having an a-shaped cross section.
  • the thickness T2 of the portion to be bonded is greater than the thickness of the gas receiving portion T1. Since the container member according to the present invention has a larger thickness of the bonding object as described above, the bonding area is wide so that the bonding surface can be easily contacted without distortion, and it is firmly fixed, so that the mechanical properties of the bonding area and the effect of preventing gas leakage are improved. It can be excellent.
  • the container member When the thickness (T2) of the bonding object is equal to or smaller than the thickness of the gas receiving portion (T1), the container member is inclined and welded by gravity, or the bonding target portion of the container member does not accurately contact each other, resulting in a step. The joint quality is deteriorated, and gas leakage may occur.
  • the thickness of the gas receiving portion (T1) and the thickness of the bonding object portion (T2) may be formed in a thickness ratio of about 1:1 to about 1:5.
  • the quality of the joint is excellent, and the gas leakage prevention effect may be excellent.
  • it may be formed in a thickness ratio of about 1:1.25 to about 1:1.5 thickness.
  • the gas receiving part 101 may be formed in a hemispherical shape.
  • the gas storage container member may include a thermoplastic resin.
  • bonding may be easy.
  • the thermoplastic resin is polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), triacetylcellulose (TAC), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyether sulfone (PES), polyvinyl alcohol (PVA), polyamide (PA), and polyvinyl chloride (PVC).
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • TAC triacetylcellulose
  • PC polycarbonate
  • PI polyimide
  • PE polyethylene
  • PE polypropylene
  • PES polyether sulfone
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PA polyamide
  • PVC polyvinyl chloride
  • polyethylene may be included as the thermoplastic resin.
  • it may be polyamide (PA).
  • FIG. 5 schematically shows a method of manufacturing a gas storage container using a member for a gas storage container according to an embodiment of the present invention.
  • the gas storage container manufacturing method (S10) fixing jig coupling step; (S20) heating the bonding target portion; (S30) welding step; And (S40) rib cutting step; includes. More specifically (S10) fixing the ribs of the two or more gas storage container members to the fixing jig; (S20) heating the bonding object portion of each member; (S30) welding the joined portion of the heated two or more members; And (S40) cutting the rib.
  • the step is a step of fixing the ribs 111 and 112 of two or more gas storage container members by combining the fixing jigs 201 and 202 as shown in FIG. 5(a).
  • the gas storage container member includes a gas receiving portion (101, 102); And bonding target portions 131 and 132 formed at the ends of the gas receiving portion.
  • the thickness of the bonding object portion is greater than that of the gas receiving portion.
  • the ribs 111 and 112 formed between the gas-receiving portion and the fusion bonding portion of the container member and the fixing jig 201 and 202 are coupled and fixed.
  • the step is a step of heating the bonding target portions 131 and 132 of each member.
  • the heating may be performed by irradiating a hot plate or infrared rays.
  • an infrared ray generating means (H) can be used to heat and soften the portion to be joined of each member.
  • the step is a step of welding the joined portion of the heated two or more members as shown in FIG. 5(b).
  • the step is a step of manufacturing a gas storage container having a smooth cylindrical shape by cutting a rib protruding from the outer peripheral surface of the member, as shown in FIG. 5(c).
  • Another aspect of the present invention relates to a gas storage container manufactured using the gas storage container manufacturing method.
  • Preparation of a member for a gas storage container As shown in FIG. 1, including the gas receiving portions 101 and 102 and the bonding target portions 131 and 132 formed at the ends of the gas receiving portion, the thickness of the gas receiving portion and the bonding target portion 1:1.25 ⁇ 1:1.5, including a rib 111 having a concave portion having an a-shaped cross-section between the gas receiving portion and the fusion junction portion, and comprising a member for a gas storage container including polyamide (PA) Two were prepared.
  • PA polyamide
  • the protrusions of the fixing jigs 201 and 202 are fixed to the ribs 111 and 121 of the gas storage container member, and ultraviolet rays are generated between the bonding target portions of the gas storage container members.
  • the means (H) was disposed, and the portion to be joined of each member was heated and softened using infrared rays.
  • FIG. 6 shows a method of manufacturing a gas storage container using a member for a gas storage container according to Comparative Example 1.
  • a gas storage container was manufactured in the same manner as in the above embodiment, except that the ribs of the gas storage container member were not fixed with a fixing jig and welded by applying a load from both sides of the gas receiving part.
  • a gas storage container was manufactured in the same manner as in the above embodiment, except that a member for a gas storage container having the same thickness of the gas receiving part and the thickness of the bonding object was applied.
  • FIG. 7(a) is a perspective view of a gas storage container manufactured according to Comparative Example 1
  • FIG. 7(b) is a side view of the gas storage container of Comparative Example 1.

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Abstract

본 발명은 가스 저장 용기용 부재 및 이를 이용한 가스 저장 용기 제조방법에 관한 것이다. 상기 가스 저장 용기용 부재는 가스수용부; 및 상기 가스수용부 단부에 형성되는 접합대상부;를 포함하고, 상기 접합대상부 의 두께는 상기 가스수용부의 두께보다 크고, 상기 가스수용부와 상기 접합대상부 사이에는 고정지그와 결합된다.

Description

가스 저장 용기용 부재 및 이를 이용한 가스 저장 용기 제조방법
본 발명은 가스 저장 용기용 부재 및 이를 이용한 가스 저장 용기 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 고압 가스 저장에 사용되는 가스 저장 용기용 부재 및 이를 이용한 가스 저장 용기 제조방법에 관한 것이다.
다양한 종류의 가스를 필요에 따라 저장 및 배출하기 위하여 가스 저장 용기가 사용되고 있다. 상기 가스 저장 용기에 기체를 저장시, 저장 밀도가 낮기 때문에 고압으로 저장하는 것이 효율적이나, 고압 저장으로 인한 폭발 위험성이 높아지는 문제가 있었다.
연료가스 저장용기 중 복합재 용기의 경우, 수소 가스의 높은 내압을 견디기 위해 비강도 및 비강성이 높은 탄소섬유 및 유리섬유 등의 섬유강화 복합재료로 외피가 보강되며, 내부에는 가스의 기밀성을 유지하는 라이너가 삽입된다. 이때, 2 개의 반구 형태를 갖는 라이너가 접합되어 하나의 저장 용기를 구성하며 접합부를 열을 가해서 융착하는 기술인 열 융착 기술을 사용하고 있었다.
상기 연료 가스, 특히 수소의 저장 용기는 라이너의 재질에 따라 형태가 나누어지게 되는데, 알루미늄과 같은 금속재질의 라이너가 삽입된 용기를 타입 3(type 3) 및 고밀도의 폴리머 재질의 라이너가 삽입된 용기를 타입 4(type 4)로 구분한다. 상기 타입 3는 상대적으로 안정적이지만 고가이며 내피로특성이 떨어지는 단점이 있으며, 타입 4 용기는 상대적으로 저렴하고 내피로특성이 우수하지만 수소의 누출 및 내투과성능이 떨어지는 등 안정성의 문제가 있었다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2018-0114152호(2018.10.17. 공개, 발명의 명칭: 고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 목적은 가스 저장 용기 접합부의 기계적 강도가 우수하며, 접합부의 가스 누출 방지효과가 우수한 가스 저장 용기용 부재에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가스 저장 용기 접합면의 품질이 우수한 가스 저장 용기용 부재에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 경량성, 생산성 및 경제성이 우수한 가스 저장 용기용 부재에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 가스 저장 용기 제조방법을 이용하여 제조된 가스 저장 용기에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 가스 저장 용기용 부재에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 가스 저장 용기용 부재는 가스수용부; 및 상기 가스수용부 단부에 형성되는 접합대상부;를 포함하고, 상기 접합대상부 의 두께는 상기 가스수용부의 두께보다 크고, 상기 가스수용부와 상기 접합대상부 사이에는 고정지그와 결합될 수 있는 리브가 형성된다.
한 구체예에서 상기 가스수용부는 반구 형태로 형성될 수 있다.
한 구체예에서 상기 가스수용부의 두께 및 접합대상부의 두께는 약 1:1 두께비 내지 약 1:5 두께비로 형성될 수 있다.
한 구체예에서 상기 리브는, 단면이 ㄱ자 형태인 요부가 형성되어 있으며, 돌출부가 형성된 고정지그가 삽입 결합될 수 있다.
한 구체예에서 상기 가스 저장 용기용 부재는 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법은, 2 이상의 가스 저장 용기용 부재의 리브를 고정지그에 결합시켜 고정시키는 단계; 상기 각 부재의 접합대상부를 가열하는 단계; 상기 가열된 2 이상의 부재의 접합대상부를 용착시키는 단계; 및 상기 리브를 커팅하는 단계;를 포함한다.
한 구체예에서 상기 가열은 열판 또는 적외선을 조사하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 가스 저장 용기 제조방법을 이용하여 제조된 가스 저장 용기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가스 저장 용기용 부재를 이용하여 가스 저장 용기를 제조시, 상기 가스 저장 용기용 부재의 접합시, 접합대상부에 균일한 하중 인가가 가능하여, 접합부의 기계적 강도 및 접합 품질이 우수하고, 접합부의 가스 누출 방지효과가 우수하며, 경량성, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 저장 용기용 부재를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 저장 용기용 부재의 단면을 나타낸 것이다.
도 3는 본 발명의 한 구체예에 따른 고정지그와 결합된 가스 저장 용기용 부재를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 리브 구조에 대한 다양한 구체예를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 대한 비교예에 따른 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법을 나타낸 것이다.
도 7(a)는 본 발명에 대한 비교예에 따라 제조된 가스 저장 용기의 사시도이며, 도 7(b)는 상기 비교예 가스 저장 용기의 측면도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
가스 저장 용기용 부재
본 발명의 하나의 관점은 가스 저장 용기용 부재에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 저장 용기용 부재를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 저장 용기용 부재의 단면을 나타낸 것이다. 상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 가스 저장 용기용 부재(100)는 가스수용부(101); 및 가스수용부(101) 단부에 형성되는 접합대상부(131);를 포함하며, 상기 가스수용부와 상기 접합대상부 사이에는 고정지그와 결합될 수 있는 리브(111)가 형성된다.
도 3는 본 발명의 한 구체예에 따른 고정지그와 결합된 가스 저장 용기용 부재를 나타낸 것이다. 상기 도 3을 참조하면, 리브(111)는, 부재의 외주면을 따라, 단면이 ㄱ자 형태인 요부가 형성되며, 돌출부가 형성된 고정지그(201)가 삽입되어 결합될 수 있다. 상기 조건의 리브(111) 형성시, 고정지그가 리브와 결합되어 가스 저장 용기용 부재들을 서로 평행하게 용착할 수 있으며, 접합대상부 용착시 균일한 하중을 전달하고, 부재의 접합대상부 사이의 틀어짐 또는 단차 발생을 방지할 수 있다. 따라서 접합부 사이의 단차 개선효과 및 접합부 품질이 우수하며, 가스 누출 방지효과가 우수할 수 있다.
도 4는 본 발명의 리브 구조에 대한 다양한 구체예를 나타낸 것이다. 상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 리브(112, 113, 114)는 상기한 단면이 ㄱ자 형태인 요부 이외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 접합대상부의 두께(T2)는 상기 가스수용부(T1)의 두께보다 크다. 본 발명에 따른 용기용 부재는 상기와 같이 접합대상부의 두께가 더 크기 때문에, 접합 면적이 넓어서 틀어짐 없이 융착면이 용이하게 맞닿을 수 있으며, 단단히 고정되어, 접합부의 기계적 물성과 가스 누출 방지 효과가 우수할 수 있다.
상기 접합대상부의 두께(T2)가 상기 가스수용부의 두께(T1)와 동일하거나 작은 경우, 용기용 부재가 중력에 의해 기울어져 용착되거나, 용기용 부재의 접합대상부가 서로 정확하게 닿지 않아 단차가 발생하여 접합부 품질이 저하되며, 가스 누출이 발생할 수 있다.
한 구체예에서 상기 가스수용부의 두께(T1) 및 접합대상부의 두께(T2)는 약 1:1 두께비 내지 약 1:5 두께비로 형성될 수 있다. 상기 두께비 범위에서 접합부의 품질이 우수하며, 가스 누출 방지효과가 우수할 수 있다. 예를 들면 약 1:1.25 두께비 내지 약 1:1.5 두께비로 형성될 수 있다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 가스수용부(101)는 반구 형태로 형성될 수 있다.
한 구체예에서 상기 가스 저장 용기용 부재는 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 상기 열가소성 수지를 포함시 접합이 용이할 수 있다.
예를 들면 상기 열가소성 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에테르설폰(PES), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아마이드(PA) 및 폴리염화비닐(PVC) 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 열가소성 수지로 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 예를 들면, 폴리아마이드(PA) 일 수 있다.
가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법
본 발명의 다른 관점은 상기 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법에 관한 것이다. 도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법을 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 도 5를 참조하면, 상기 가스 저장 용기 제조방법은 (S10) 고정지그 결합단계; (S20) 접합대상부 가열단계; (S30) 용착단계; 및 (S40) 리브 커팅단계;를 포함한다. 좀 더 구체적으로 (S10) 2 이상의 가스 저장 용기용 부재의 리브를 고정지그에 결합시켜 고정시키는 단계; (S20) 상기 각 부재의 접합대상부를 가열하는 단계; (S30) 상기 가열된 2 이상의 부재의 접합대상부를 용착시키는 단계; 및 (S40) 상기 리브를 커팅하는 단계;를 포함한다.
이하, 상기 가스 저장 용기 제조방법을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
(S10) 고정지그 결합단계
상기 단계는, 상기 도 5(a)와 같이 2 이상의 가스 저장 용기용 부재의 리브(111, 112)를 고정지그(201, 202)를 결합시켜 고정시키는 단계이다. 한 구체예에서 상기 가스 저장 용기용 부재는 가스수용부(101, 102); 및 상기 가스수용부 단부에 형성되는 접합대상부(131, 132);를 포함한다. 또한, 전술한 바와 같이 상기 접합대상부의 두께는 상기 가스수용부의 두께보다 크다. 구체예에서 상기 용기용 부재의 가스수용부 및 용융접합부 사이에 형성된 리브(111, 112)와 상기 고정지그(201, 202)가 결합되어 고정된다.
(S20) 접합대상부 가열단계;
상기 단계는 상기 각 부재의 접합대상부(131, 132)를 가열하는 단계이다. 한 구체예예서 상기 가열은 열판 또는 적외선을 조사하여 이루어질 수 있다. 예를 들면 적외선 발생 수단(H)를 이용하여 각 부재의 접합대상부를 가열하여, 연화시킬 수 있다.
(S20) 용착 단계
상기 단계는 상기 도 5(b)와 같이 상기 가열된 2 이상의 부재의 접합대상부를 용착시키는 단계이다.
(S40) 리브 커팅단계
상기 단계는 상기 도 5(c)와 같이, 상기 부재의 외주면에 돌출된 리브를 커팅하여, 매끄러운 원통형태를 갖는 가스 저장 용기를 제조하는 단계이다.
가스 저장 용기 제조방법을 이용하여 제조된 가스 저장 용기
본 발명의 또 다른 관점은 상기 가스 저장 용기 제조방법을 이용하여 제조된 가스 저장 용기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가스 저장 용기용 부재를 이용하여 가스 저장 용기를 제조시, 상기 가스 저장 용기용 부재의 접합시, 용융접합부에 균일한 하중 인가가 가능하여, 접합부의 기계적 강도 및 접합 품질이 우수하고, 접합부의 가스 누출 방지효과가 우수하며, 경량성, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
실시예 및 비교예
실시예
가스 저장 용기용 부재 준비: 도 1과 같이 가스수용부(101, 102) 및 상기 가스수용부 단부에 형성되는 접합대상부(131, 132)를 포함하되, 가스수용부의 두께 및 접합대상부의 두께가 1:1.25~1:1.5 이고, 상기 가스수용부 및 용융접합부 사이에 단면이 ㄱ자 형태인 요부가 형성되어 있는 리브(111)를 포함하며, 폴리아마이드(PA)를 포함하는 가스 저장 용기용 부재를 2개 준비하였다.
도 5(a)와 같이 가스 저장 용기용 부재의 리브(111, 121)에, 고정지그(201, 202)의 돌출부를 결합시켜 고정시키고, 각 가스 저장용기용 부재의 접합대상부 사이에 자외선 발생 수단(H)을 배치하여, 상기 각 부재의 접합대상부를 적외선을 이용하여 가열하여 연화시켰다.
그 다음에, 상기 도 5(b)와 같이 상기 가열된 부재의 접합대상부를 용착시킨 다음, 상기 도 5(c)와 같이 상기 부재의 외주면에 돌출된 리브를 커팅하여 가스 저장 용기를 제조하였다.
비교예 1
도 6은 비교예 1에 따른 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법을 나타낸 것이다. 상기 도 6과 같이, 가스 저장 용기용 부재의 리브를 고정 지그로 고정하지 않고, 상기 가스 수용부 양 측면에서 하중을 가하여 용착시킨 것을 제외하고 상기 실시예와 동일한 방법으로 가스 저장 용기를 제조하였다.
비교예 2
상기 가스수용부의 두께와, 접합대상부의 두께가 동일한 조건의 가스 저장 용기용 부재를 적용한 것을 제외하고 상기 실시예와 동일한 방법으로 가스 저장 용기를 제조하였다.
상기 실시예의 가스 저장 용기용 부재는, 저장 용기용 부재 사이의 평행이 유지되어 부재간 단차가 발생하지 않았으며, 고압 수소 가스 주입 후에도 접합부의 가스 유출이 발생하지 않았다.
한편 하기 도 7(a)는 상기 비교예 1에 따라 제조된 가스 저장 용기의 사시도이며, 도 7(b)는 상기 비교예 1 가스 저장 용기의 측면도이다. 상기 도 7을 참조하면 가스 저장 용기용 부재를 고정지그를 적용하지 않고 용착시킨 비교예 1의 경우, 부재의 접합대상부에 균일한 하중(F)이 전달되지 않아(도 6 참조), 저장 용기용 부재가 서로 평행하게 용착되지 않고 단차가 발생하였으며, 상기 가스수용부의 두께와, 접합대상부의 두께가 동일한 부재를 적용한 비교예 2 또한 저장 용기용 부재가 서로 평행하게 용착되지 않고 단차가 발생하였다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 가스수용부; 및 상기 가스수용부 단부에 형성되는 접합대상부;를 포함하고,
    상기 접합대상부의 두께는 상기 가스수용부의 두께보다 크고,
    상기 가스수용부와 상기 접합대상부 사이에는 고정지그와 결합될 수 있는 리브가 형성된 가스 저장 용기용 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가스수용부는 반구 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 저장 용기용 부재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가스수용부의 두께 및 접합대상부의 두께는 약 1:1 두께비 내지 약 1:5 두께비로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 저장 용기용 부재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 리브는,
    단면이 ㄱ자 형태인 요부가 형성되어 있으며, 돌출부가 형성된 고정지그가 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 저장 용기용 부재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가스 저장 용기용 부재는 열가소성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 저장 용기용 부재.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항의 가스 저장 용기용 부재를 이용한 가스 저장 용기 제조방법이며,
    2 이상의 가스 저장 용기용 부재의 리브를 고정지그에 결합시켜 고정시키는 단계;
    상기 각 부재의 접합대상부를 가열하는 단계;
    상기 가열된 2 이상의 부재의 접합대상부를 용착시키는 단계; 및
    상기 리브를 커팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 저장 용기 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가열은 열판 또는 적외선을 조사하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 저장 용기 제조방법.
  8. 제6항의 가스 저장 용기 제조방법에 의해 제조된 가스 저장 용기.
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