KR102024270B1

KR102024270B1 - 고압 저장용기의 보스 조립체와, 이를 구비한 고압용기

Info

Publication number: KR102024270B1
Application number: KR1020160147568A
Authority: KR
Inventors: 김용훈
Original assignee: 김용훈
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2019-11-04
Anticipated expiration: 2036-11-07
Also published as: KR20180050931A

Abstract

본 발명은 플라스틱 라이너(liner)에 형성된 충진구에 정형화되게 배치되어, 충진구에 충진노즐을 조립하는 고압 저장용기의 보스 조립체와, 이를 구비한 고압용기에 관한 것으로,
본 발명에서는 하부에 확장편들이 분절하여 형성된 확편 슬리브와; 상기 확편 슬리브의 내경에 진퇴구조로 배치되며, 하부에 쐐기형의 확장단이 형성된 쐐기형 앙카부재; 및 상기 라이너의 충진관부에 관통되게 배치되어, 하부 체결부를 통해 쐐기형 앙카부재와 체결되어, 쐐기형 앙카부재를 체결시켜 외부로 견인하여 진출시키는 보스를 포함하여 구성되어,
상기 보스와의 체결에 의해 쐐기형 앙카부재는 중공 라이너의 충진관부의 외측으로 진출되면서 확편 슬리브의 확장편들을 외측으로 확장시켜서, 보스와 상기 보스에 체결된 쐐기형 앙카부재는 확장편들이 외측으로 확장된 확편 슬리브에 의해 중공 라이너의 충진관부에 테이퍼 구조로 견착하여 고정되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

고압 저장용기의 보스 조립체와, 이를 구비한 고압용기{Boss assembly of high-pressure storage container and high-pressure vessel having the same}

본 발명은 고압 저장용기의 보스 조립체와, 이를 구비한 고압용기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라스틱 라이너(liner)에 형성된 충진구에 정형화되게 배치되어, 충진구에 충진노즐을 조립하는 고압 저장용기의 보스 조립체와, 이를 구비한 고압용기에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 복합재료라 함은, 고밀도 폴리에틸렌과 같은 플라스틱으로 라이너를 성형한 다음, 카본 섬유나 유리 섬유를 에폭시수지와 같은 고분자수지에 적셔 상기 라이너 위에 감아서 성형된 재료를 말한다.

그리고, 자동차용 천연가스 연료저장용기와 같은 고압용기는 경량화를 위해 라이너를 플라스틱으로 제작하고, 그 위에 카본 섬유나 유리 섬유를 에폭시수지와 같은 고분자수지에 적셔서 감아(wrapping) 제작하고 있다.

여기서, 상기 라이너는 주로 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스텔 수지 등의 플라스틱 수지로 제작되며, 상기 플라스틱 라이너는 금속성 라이너(liner)에 비해 무게가 가볍고 내부식성이 크며, 반복적인 충전피로에 매우 강한 이점을 갖는다.

그러나, 이러한 플라스틱 라이너는 금속성 노즐보스와 플라스틱 라이너의 연결부위가 견고하지 못한 관계로, 장기 사용시 라이너 내에 충진된 고압유체가 외부로 누출되기 쉬운 단점을 갖는다.

특히, 사출성형이나 로터리몰딩(rotary molding)에 의해 라이너를 제작시 금속성 보스를 삽입하여 성형하는데, 이 경우 접착제의 사용이 어렵고, 또 고압 저장용기는 200기압 이상의 고압에 견뎌야 하기 때문에 고압에 견딜 수 있는 재료로 만들어야 한다.

따라서, 기존에는 금속성 재료로 라이너를 만들고 그 위에 카본 섬유나 유리 섬유로 감아서 제작하였고, 최근 들어서는 경량화와 가스의 충전시간 단축을 위해 고밀도 폴리에틸렌(이하 HDPE라 한다)을 사용하여 플라스틱 라이너를 사출(injection molding)이나 로터리몰딩(rotary molding)에 의해 제작한 다음, 그 위에 에폭시수지로 적신 카본섬유나 유리섬유로 감아서 제작하고 있다.

그런데, 상기 플라스틱 라이너를 사용할 경우 플라스틱 라이너와 금속성 노즐보스와의 접착성이 문제가 된다.

이를 해소하기 위해 종래에는, 조임쇠를 설치하여 보스와 라이너를 물리적으로 밀착시키는 방법이 주로 사용되고 있다.

종래의 금속성 라이너는 무게가 무겁고 부식에 매우 약하며, 제조원가가 비싸다. 반면에 플라스틱 라이너를 사용한 복합재료용기는 가볍고 내부식성을 지니며 반복적인 충전 피로에 강하며, 가스 충전 시간이 짧다.

이러한 이유로 현재 플라스틱 라이너를 사용한 다양한 복합재료용기의 개발이 활발하게 진행되고 있다.

종래 금속성 라이너를 사용할 경우에는 라이너와 노즐을 견고하게 접합시켜 주는데는 큰 문제가 없지만, 플라스틱 라이너를 사용할 경우 플라스틱과 금속간의 접합 상태가 제조공정상의 특성으로 접착제를 사용할 수 없기 때문에 제조 후 금속을 감싸고 있는 플라스틱 사이로 틈새가 생길 수 있다.

또한, 외부의 충격, 온도 변화, 급격한 압력전달, 반복 하중의 작용, 사용 연수의 경과로 인하여 플라스틱 라이너와 금속 노즐의 틈 사이로 가스의 누출이 발생할 수 있다.

KR

10-2003-0041002

A

KR

10-0469636

B1

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 중공 라이너(liner)에 형성된 충진관부에 조립하여 설치되어 밸브유닛을 정형화되게 고정하는 것으로, 특히 확편 슬리브의 확장을 통해 충진관부 내에 테이퍼 구조로 고정되어서 충진관부에서 이탈하거나, 고압 유체의 누설을 방지하도록 한 고압 저장용기의 보스 조립체와, 이를 구비한 고압용기를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 고압용기용 금속 보스 조립체는,
플라스틱 재질로 제작되며 충진관부가 형성된 중공 라이너와 상기 중공 라이너의 표면에 적층하여 형성되어 중공 라이너의 내압 강도를 보강하는 복합 지지층을 포함하는 고압용기에 있어서,

하부에 확장편들이 분절하여 형성된 확편 슬리브와; 상기 확편 슬리브의 내경에 진퇴구조로 배치되며, 하부에 쐐기형의 확장단이 형성된 쐐기형 앙카부재; 및 상기 라이너의 충진관부에 관통되게 배치되어, 하부 체결부를 통해 쐐기형 앙카부재와 체결되어, 쐐기형 앙카부재를 체결시켜 외부로 견인하여 진출시키는 보스를 포함하여 구성되어,

상기 보스와의 체결에 의해 쐐기형 앙카부재는 중공 라이너의 충진관부의 외측으로 진출되면서 확편 슬리브의 확장편들을 외측으로 확장시켜서, 보스와 상기 보스에 체결된 쐐기형 앙카부재는 확장편들이 외측으로 확장된 확편 슬리브에 의해 중공 라이너의 충진관부에 테이퍼 구조로 견착하여 고정되도록 구성되고,
상기 충진관부의 내벽과 외접하는 확편 슬리브의 외경면에는 밀폐부쉬가 덧씌워져, 상기 충진관부를 따라 진출하는 쐐기형 앙카부재의 간섭에 의해 확장편들을 외측으로 확장시킨 확편 슬리브가 밀폐부쉬를 통해 충진관부의 내벽에 테이퍼 구조로 밀착되도록 구성되고,
상기 충진관부의 상부면에는 신축성 재질의 밀폐링이 배치되어 충진관부와 상기 보스 사이의 기밀상태를 유지하도록 구성되고,
상기 복합 지지층은, 상기 중공 라이너의 표면에 보강 필름사들을 권취시키고 열간 성형금형의 성형공간 내에 투입시켜 열간 가열을 통해 상기 보강 필름사를 열간 용융시킨 다음, 상기 중공 라이너의 충진관부를 통해 열풍이나 고온의 증기를 주입시켜 중공 라이너를 열간 팽창시켜서, 열간 용융된 상기 보강 필름사는 열간 팽창되는 상기 중공 라이너에 의해 지속적으로 압착되면서 중공 라이너의 표면에 열간 융착되어 중공 라이너의 표면에 균일한 밀도의 복합 지지층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 보스는 상부에 단차 지지부가 형성되어, 충진관부의 상부면에 지지되도록 구성한다.

보다 바람직하게는, 상기 중공 라이너의 충진관부의 외경부에는 내경 체결부가 형성된 보조 밀폐관이 관통되게 배치되어, 상기 충진관부에 조립된 보스는 보조 밀폐관의 내경부에 체결되어서, 충진관부에 복층의 밀폐구조를 형성하도록 구성된다.

삭제

그리고, 상기 보조 밀폐관은 중공 라이너의 표면과, 상기 중공 라이너의 표면에 열간 융착하여 형성된 복합 지지층 사이에 매립하여 설치되는 매립림부가 일체로 형성되어, 상기 보조 밀폐관은 라이너의 표면과 복합 지지층 사이에 매립림부를 매립시켜, 충진관부의 외경부에 관통하여 배치된다.

한편, 본 발명에서는 본 발명에 따른 고압용기용 금속 보스 조립체를 충진관부에 조립시킨 고압용기를 특징으로 하고 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 확편 슬리브를 구성하는 확장편의 확장에 의해 고압용기의 충진관부의 내벽에 테이퍼 구조로 조립하여 설치되므로, 고압 유체에 의해 고압용기에서 이탈하는 현상이 예방되고, 또 충진관부 내벽에 기밀상태로 고정되어 고압유체의 외부 누출이 방지된다.

특히, 본 발명은 보스와 체결된 쐐기형 앙카부재의 진출을 통해 확편 슬리브의 확장을 도모하여 고압용기의 충진관부의 내벽에 테이퍼 구조로 조립되므로, 조립에 따른 편리성과 간편성 및 기밀 안정성의 확보가 가능하다.

또한, 본 발명에서는 충진관부에 보스와 체결되는 보조 밀폐관을 배치하여, 보스는 보조 밀폐관을 통해 2중의 기밀구조를 형성하여 충진관부에 고정되므로, 보다 안정된 고정과 함께, 향상된 밀폐성능의 확보가 가능하다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압용기용 금속 보스 조립체 및 이를 구비한 고압용기의 전체구성을 보여주는 분해 사시도이고,
도 2는 상기 도 1에 도시된 고압용기용 금속 보스 조립체에 있어, 보조 밀폐관과 고압용기의 충진관부를 세부적으로 보여주는 단면 구성을 보여주는 것이고,
도 3은 열간 융착을 통해 중공 라이너의 표면에 복합 지지층이 형성된 고압용기를 성형함에 있어, 냉풍의 주입을 통한 중공 라이너의 냉각상태를 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압용기용 금속 보스 조립체를 고압용기의 충진관로에 조립한 조립상태를 순차적으로 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 저장용기의 보스 조립체와, 이를 구비한 고압용기를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압용기용 금속 보스 조립체, 및 이를 구비한 고압용기의 전체구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 2는 상기 도 1에 도시된 고압용기용 금속 보스 조립체에 있어, 보조 밀폐관과 고압용기의 충진관부를 세부적으로 보여주는 단면 구성을 보여주는 것이고, 도 3은 열간 융착을 통해 중공 라이너의 표면에 복합 지지층이 형성된 고압용기를 성형함에 있어, 냉풍의 주입을 통한 중공 라이너의 냉각상태를 보여주는 것이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압용기용 금속 보스 조립체를 고압용기의 충진관로에 조립한 조립상태를 순차적으로 보여주는 것이다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압용기용 금속 보스 조립체(1)는, 도 1에서 보는 바와 같이 고압용기(100)에 형성된 충진관부(111)에 조립되어 고압 유체의 충진과 배출을 도모하는 밸브유닛(미도시)을 정형화되게 고정하는 기능을 수행한다.

상기 고압용기(100)는, 도 2와 도 3과 같이 플라스틱 재질로 제작되며 충진관부(111)가 형성된 중공 라이너(110)와, 상기 중공 라이너(110)의 표면에 적층하여 형성되어 중공 라이너(110)의 내압 강도를 보강하는 복합 지지층(120)을 포함한다.

이러한 고압용기(100)는, 중공 라이너(110)를 통한 안정된 밀폐성능을 확보하고, 또 중공 라이너(110)의 표면에 적층하여 형성된 복합 지지층(120)에 의해 충분한 내압강도를 겸비한다.

본 실시예에서는 상기 고압용기(100)의 충진관부(111)에 금속 보스 조립체(1)를 조립 배치하여서, 금속 보스 조립체(1)를 통해 충진관부(111) 내에 고압유체의 충진과 배출을 제어하는 밸브유닛의 정형화된 조립이 가능하도록 한다.

여기서, 상기 중공 라이너(110)의 외벽에 권취되어 열간 융착에 의해 복합 지지층(120)을 형성하는 보강 필름사는, 열가소성 재질로 이루어진 매트릭스 수지에 의해 탄소 섬유사, 유리 섬유사, 또는 아라미드 섬유사 등의 보강사들이 정형화되게 고착된 형태로 이루어져, 열간 성형공정에 의해 용융되는 매트릭스 수지를 통해 중공 라이너(110)의 표면에 열간 융착되어서 복합 지지층(120)을 형성한다.

본 발명에서는 일예로, 상기 보강 필름사들을 표면에 권취시킨 중공 라이너(110)를 열간 성형금형(200)의 성형공간(210) 내에 투입시켜 열간 가열을 통해 보강 필름사를 열간 용융시킨 다음, 중공 라이너(110)의 충진관부(111)를 통해 열풍이나 고온의 증기를 주입시켜 중공 라이너(110)를 열간 팽창시킴으로써, 열간 용융된 보강 필름사는 열간 팽창되는 중공 라이너(110)에 의해 지속적으로 압착되면서 중공 라이너(110)의 표면에 열간 융착되어서, 중공 라이너(110)의 표면에 균일한 밀도의 복합 지지층(120)을 형성하도록 한다.

물론, 종래와 같이 중공 라이너의 표면에 에폭시 수지 등의 열경화성 수지에 의해 함침된 보강 필름사를 권취한 다음, 이를 열간 경화시켜 중공 라이너의 표면에 복합 지지층을 형성한 고압용기를 채택할 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정하고 있다.

한편, 이러한 고압용기(100)의 충진관부(111)에 배치되는 본 발명에 따른 고압용기용 금속 보스 조립체(1)는, 도 1과 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 하부에 확장편(11)들이 분절하여 형성된 확편 슬리브(10)와; 상기 확편 슬리브(10)의 내경에 진퇴구조로 배치되며, 하부에 쐐기형 확장단(21)이 형성되고 내경 체결부(22)가 형성된 쐐기형 앙카부재(20); 및 상기 중공 라이너(110)의 충진관부(111) 내에 하부 체결부(31)가 형성된 하부를 진입시켜, 쐐기형 앙카부재(20)와의 체결을 통해 쐐기형 앙카부재(20)를 외부로 견인하여 진출시키는 보스(30)를 포함한다.

여기서, 상기 확편 슬리브(10)와 쐐기형 앙카부재(20) 및 보스(30)는 중공형으로 이루어져 중공 라이너(110)의 내부공간과 외부를 상호 연통시키며, 상기 보스(30)와 쐐기형 앙카부재(20) 사이의 체결거리에 따라 쐐기형 앙카부재의 진출여부가 조절된다.

그리고, 상기 보스(30)에는 충진관부(111)의 상부면에 단차구조로 견착되는 단차 지지부(32)가 형성되어, 상기 중공의 보스(30)는 충진관부(111)의 상부면에 지지된 상태로 정방향으로 회전하여서, 체결된 쐐기형 앙카부재(20)를 외측으로 진출시켜 확편 슬리브(10)의 확장을 도모한다.

또한, 상기 보스(30)의 상부면에는 렌치(미도시)를 규합시키는 렌치홈(33)이 형성되어, 작업자는 상기 렌치홈(33)에 렌치를 진입시켜 보스(30)를 정역으로 회전시켜서, 쐐기형 앙카부재(20)와 체결거리를 조절하게 된다.

또한, 상기 충진관부(111)의 내벽과 외접하는 확편 슬리브(10)의 외경면에는 신축성 재질로 이루어진 밀폐부쉬(40)가 덧씌워져, 상기 쐐기형 앙카부재(20)와의 간섭에 의해 확장편(11)들을 외측으로 확장시킨 확편 슬리브(10)는 밀폐부쉬(40)를 통해 충진관부(111)의 내벽과 기밀상태를 유지하고, 또 상호 마주하는 충진관부(111)의 상부면과 보스(30)의 단차 지지부(32)의 저면 사이에도 신축성 재질의 밀폐링(41)이 배치되어 충진관부(111)와 보스(30) 사이의 기밀을 도모한다.

따라서, 상기 보스(30)와의 체결에 의해 도 5 내지 도 6과 같이 확편 슬리브(10)를 관통하여 충진관부(111) 내에 동심구조로 설치된 쐐기형 앙카부재(20)는 중공 라이너(110)의 충진관부(111)의 외측으로 진출하면서, 중공 라이너(110)의 충진관부(111)의 내벽에 확편 슬리브(10)를 테이퍼 구조로 견착시켜 고정한다.

이때, 상기 확편 슬리브(10)의 확장편(11)들은 덧씌워진 밀폐부쉬(40)를 통해 충진관부(111)의 내벽에 테이퍼 구조로 밀착되고, 또 충진관부(111)와 보스(30) 사이는 밀폐링(41)에 밀폐되어서, 중공 라이너(110) 내에 충진된 고압유체의 유출이 방지된다.

이와 더불어, 본 발명에서는 확편 슬리브(10)의 확장을 통해 충진관부(111)의 내벽에 테이퍼 구조로 견착하여 고정된 금속 보스 조립체(1)를, 고압용기의 충진관부(111)에 복층구조로 고정시켜서, 금속 보스 조립체(1)를 보다 안정되게 고정되도록 하고, 특히 중공 라이너(110) 내에 충진된 고압유체가 중공 라이너(110)와 복합 지지층(120) 사이로 누설되어 복합 지지층(120)과 중공 라이너(110)가 박리되는 현상이 방지되도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 상기 고압용기(100)를 구성하는 중공 라이너(110)의 충진관부(111)의 외경부와, 상기 중공 라이너(110)의 표면에 열간 융착을 통해 적층하여 형성되는 복합 지지층(120) 사이에 보조 밀폐관(50)을 배치한다.

이를 상술하자면, 본 실시예에서는 상기 중공 라이너(110)의 충진관부(111)의 외경에 하부에 매립림부(51)가 형성된 보조 밀폐관(50)을 관통되게 배치한 다음, 상기 보조 밀폐관(50)이 배치된 중공 라이너(110)의 외벽에 보강 필름사를 권취하고 이를 열간 융착시켜서, 중공 라이너(110)의 외경을 관통한 보조 밀폐관(50)의 매립림부(51)는 도 2와 같이 중공 라이너(110)의 표면과 상기 중공 라이너(110)의 표면에 적층하여 형성된 복합 지지층(120)에 의해 고착되도록 한다.

그리고, 상기 보조 밀폐관(50)의 외경면에는 압착 지지링(54)을 체결하는 외경 체결부(52)가 형성되고, 내경면에는 전술한 보스(30)의 단차 지지부(32) 외벽에 형성된 외경 체결부(32a)와 체결되는 내경 체결부(53)가 형성된다.

따라서, 상기 중공 라이너(110)의 표면과 복합 지지층(120) 사이에 매립림부(51)를 매설한 보조 밀폐관(50)은, 도 5 내지 도 6에서 보는 바와 같이 외경 체결부(52)를 통해 체결되는 압착 지지링(54)에 의해 압박되어서, 고압용기(100)의 충진관부(111)에 안정되게 고정된다.

그리고, 상기 보조 밀폐관(50)의 내경에는 보스(30)가 체결을 통해 고정되어 보스(30)와 보조 밀폐관(50) 사이의 기밀상태가 형성되므로, 결과적으로 보스(30)와 보조 밀폐관(50) 사이로 고압 유체가 누출되어 열간 융착된 복합 지지층(120)과 중공 라이너(110) 표면이 박리되는 현상이 예방될 수 있다.

한편, 하기에서는 전술한 고압용기용 금속 보스 조립체를 갖는 고압용기의 제조과정을 순차적으로 상술하기로 한다.

최초 작업자는, 중공 라이너(110)에 형성된 충진관부(111)의 외경에 보조 밀폐관(50)을 배치한 다음, 상기 중공 라이너(110)의 표면에 보강 필름사를 권취한다.

이후, 작업자는 도 6과 같이 상기 표면에 보강 필름사를 권취한 중공 라이너(110)를 열간 성형금형(200)의 성형공간(210) 내에 배치한 다음 열간 성형금형(200)을 가열시켜서, 중공 라이너(110)의 표면에 권취된 보강 필름사의 열간 용융을 도모하는 한편, 상기 중공 라이너(110)의 충진관부(111)에 제 1 주입관(220)을 통해 열풍이나 고온의 증기를 고압으로 주입하여서 중공 라이너(110)의 열간 팽창을 도모한다.

그리고, 상기 중공 라이너(110)의 열간 팽창을 통해 중공 라이너(110)의 표면에 복합 지지층(120)이 형성되면, 충진관부(111)에 제 2 주입관(230)을 통해 냉풍을 고압 주입하고 제 1 주입관(220)을 통해 잔류된 열풍을 외부로 배출시켜서, 열간 팽창된 중공 라이너(110)는 냉간 수축없이 열간 팽창된 상태로 냉각되어 중공 라이너(110)의 표면에 복합 지지층(120)이 밀착된 상태를 유지하도록 한다.

따라서, 상기 성형공간(210) 내에 투입되어 매트릭스 수지를 열간 융착시킨 보강 필름사는, 성형공간(210) 내에서 열간 팽창, 및 열간 팽창된 상태로 냉각되어진 중공 라이너(110)의 표면에 균일한 밀도로 열간 융착되어서 복합 지지층(120)을 형성한다.

이때, 상기 충진관부(111)에 관통된 보조 밀폐관(50)의 매립림부(51)는, 도 2와 같이 중공 라이너(110)의 표면과 복합 지지층(120) 사이에 고착되어서 정형화된 고정상태를 형성하며, 작업자는 상기 고압용기(100)를 열간 성형금형(200)에서 탈형한 다음 도 4 내지 도 6과 같이 보조 밀폐관(50)에 압착 지지링(54)을 체결하여 고정시켜서, 보조 밀폐관(50)이 고압용기(100)에 보다 안정되게 고정되도록 한다.

이후, 작업자는 상기 충진관부(110) 내로, 확편 슬리브(10)와 확편 슬리브(10)를 관통한 쐐기형 앙카부재(20)를 삽입시킨 다음, 쐐기형 앙카부재(20)에 체결된 보스(30)를 정방향으로 회전시켜 쐐기형 앙카부재(20)를 외측으로 견인하여 진출시켜서, 확편 슬리브(10)의 확장편(11)들을 외측으로 확장시켜 충진관부(111)의 내벽에 테이퍼 구조로 견착되도록 한다.

이때, 상기 보스(30)의 단차 지지부(32)는 보조 밀폐관(50)의 내경에 체결을 통해 고정되어서, 보스(30)와 보조 밀폐관(50)은 밀폐 상태를 형성하고, 결과적으로 금속 보스 조립체(1)는 고압용기(100)의 충진관부(111)에 복층의 밀폐구조를 형성하여 설치되어서, 내부공간 내에 충진된 고압유체의 누출이 안정되게 방지된다.

1. 금속 보스 조립체
10. 확편 슬리브 11. 확장편
20. 쐐기형 앙카부재
21. 쐐기형 확장단 22. 내경 체결부
30. 보스 31. 하부 체결부
32. 단차 지지부 32a. 외경 체결부
40. 밀폐부쉬 41. 밀폐링
50. 보조 밀폐관 51. 매립림부
52. 외경 체결부 53. 내경 체결부
54. 압착 지지링
100. 고압용기 110. 중공 라이너
120. 복합 지지층
200. 열간 성형금형 210. 성형공간
220. 제 1 주입관 230. 제 2 주입관

Claims

플라스틱 재질로 제작되며 충진관부가 형성된 중공 라이너와 상기 중공 라이너의 표면에 적층하여 형성되어 중공 라이너의 내압 강도를 보강하는 복합 지지층을 포함하는 고압용기에 있어서,
하부에 확장편들이 분절하여 형성된 확편 슬리브와; 상기 확편 슬리브의 내경에 진퇴구조로 배치되며, 하부에 쐐기형의 확장단이 형성된 쐐기형 앙카부재; 및 상기 라이너의 충진관부에 관통되게 배치되어, 하부 체결부를 통해 쐐기형 앙카부재와 체결되어, 쐐기형 앙카부재를 체결시켜 외부로 견인하여 진출시키는 보스를 포함하여 구성되어,
상기 보스와의 체결에 의해 쐐기형 앙카부재는 중공 라이너의 충진관부의 외측으로 진출되면서 확편 슬리브의 확장편들을 외측으로 확장시켜서, 보스와 상기 보스에 체결된 쐐기형 앙카부재는 확장편들이 외측으로 확장된 확편 슬리브에 의해 중공 라이너의 충진관부에 테이퍼 구조로 견착하여 고정되도록 구성되고,
상기 충진관부의 내벽과 외접하는 확편 슬리브의 외경면에는, 밀폐부쉬가 덧씌워져, 상기 충진관부를 따라 진출하는 쐐기형 앙카부재의 간섭에 의해 확장편들을 외측으로 확장시킨 확편 슬리브는, 밀폐부쉬를 통해 충진관부의 내벽에 테이퍼 구조로 밀착되도록 구성되고,
상기 충진관부의 상부면에는 신축성 재질의 밀폐링이 배치되어 충진관부와 상기 보스 사이의 기밀상태를 유지하도록 구성되고,
상기 복합 지지층은,
상기 중공 라이너의 표면에 보강 필름사들을 권취시키고 열간 성형금형의 성형공간 내에 투입시켜 열간 가열을 통해 상기 보강 필름사를 열간 용융시킨 다음, 상기 중공 라이너의 충진관부를 통해 열풍이나 고온의 증기를 주입시켜 중공 라이너를 열간 팽창시켜서,
열간 용융된 상기 보강 필름사가 열간 팽창되는 상기 중공 라이너에 의해 지속적으로 압착되면서 중공 라이너의 표면에 열간 융착되어 중공 라이너의 표면에 균일한 밀도의 복합 지지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고압용기용 금속 보스조립체.
제 1항에 있어서, 상기 보스는 상부에 단차 지지부가 형성되어, 충진관부의 상부면에 지지되도록 구성한 것을 특징으로 하는 고압용기용 금속 보스 조립체.
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제 1항에 있어서, 상기 중공 라이너의 충진관부의 외경부에는 내경 체결부가 형성된 보조 밀폐관이 관통되게 배치되어, 상기 충진관부에 조립된 보스는 보조 밀폐관의 내경부에 체결되어서, 충진관부에 복층의 밀폐구조를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고압용기용 금속 보스 조립체.
제 4항에 있어서, 상기 보조 밀폐관은 중공 라이너의 표면과, 상기 중공 라이너의 표면에 열간 융착하여 형성된 복합 지지층 사이에 매립하여 설치되는 매립림부가 일체로 형성되어, 상기 보조 밀폐관은 라이너의 표면과 복합 지지층 사이에 매립림부를 매립시켜, 충진관부의 외경부에 관통하여 배치된 것을 특징으로 하는 고압용기용 금속 보스 조립체.
제 1항, 제 2항, 제 4항 및 제 5항 중 어느 한 항에 따른 고압용기용 금속 보스 조립체를 충진관부에 조립시킨 것을 특징으로 하는 고압용기.