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KR102298962B1 - 방열 및 체류 가스 배출 구조를 가지는 고압용기 및 그 제조 방법 - Google Patents

방열 및 체류 가스 배출 구조를 가지는 고압용기 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102298962B1
KR102298962B1 KR1020170037660A KR20170037660A KR102298962B1 KR 102298962 B1 KR102298962 B1 KR 102298962B1 KR 1020170037660 A KR1020170037660 A KR 1020170037660A KR 20170037660 A KR20170037660 A KR 20170037660A KR 102298962 B1 KR102298962 B1 KR 102298962B1
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정재한
김종열
유계형
허석봉
Original Assignee
현대자동차주식회사
일진하이솔루스 주식회사
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Abstract

본 발명은 방열 및 체류 가스 배출 구조를 가지는 고압용기 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 라이너와 상기 라이너 외주면을 감싸는 복합재를 포함하여 형성되는 고압용기에 있어서, 상기 라이너 외주면에 형성될 수 있는 열전달 시트; 및 상기 열전달 시트와 상기 복합재 사이에 구비될 수 있는 스페이서;를 포함하고, 상기 열전달 시트와 상기 스페이서 사이에 틈이 형성되는 것을 특징으로 하는 고압용기와 그 제조 방법에 관한 발명이다.

Description

방열 및 체류 가스 배출 구조를 가지는 고압용기 및 그 제조 방법 {High-pressure tank for enabling radation of heat and discharging permeated gas from thereof and the method for the same}
본 발명은 연료전지 시스템에서 고압 연료를 저장하기 위해 사용될 수 있는 압력용기에 있어서, 라이너로부터 투과되어, 라이너와 복합재 사이에 체류하는 가스를 외부로 배출할 수 있으며, 고압 연료 충전시 발생하는 열에 대한 방열 기능을 가지는 고압용기의 구조에 관한 것으로서, 상세하게는 복합재와 라이너 사이에 열전달 시트 및 스페이서를 포함하여, 체류 가스 배출을 위한 공간을 형성함과 동시에, 열전달 시트에 의해 특정 지점에서의 발열이 고르게 분산될 수 있는 구조를 가지는 고압용기에 관한 발명이다.
일반적으로, 연료 전지 시스템은 전기에너지를 발생시키는 연료 전지 스택, 연료 전지 스택에 연료(수소)를 공급하는 연료 공급 시스템, 연료 전지 스택에 전기 화학 반응에 필요한 산화제인 공기 중의 산소를 공급하는 공기 공급 시스템, 연료 전지 스택의 운전 온도를 제어하는 열 및 물관리 시스템 등을 포함하여 구성되어 있다. 상기 연료 공급 시스템, 즉 수소 공급계에 구비되는 고압용기(수소 용기)에는 700bar 정도의 고압 압축 수소가 저장되어 있으며, 이 저장된 압축 수소는 수소 용기 입구부에 장착된 고압 조절기의 온/오프(on/off)에 따라 고압 라인으로 방출된 후, 시동 밸브와 수소 공급 밸브를 거치면서 감압되어 연료전지 스택으로 공급된다.
이 중 고압용기에 대하여 상세히 살펴보면, 연료전지 시스템에 탑재되기 위하여 고압용기는 일정 체적 이상으로 형성되기 힘들며, 따라서 용기의 내용적을 늘리는데 한계가 존재한다. 그러므로 에너지 저장밀도를 높이기 위하여는 고압용기 내부로 충전되는 가스의 압력을 높이는 것이 필연적이다. 다만, 고압의 가스를 충전하기 위하여, 즉 고압용기가 우수한 저장 능력을 가지기 위하여는 고압용기의 안전성 확보가 선행되어야 한다.
이를 위하여 고압용기의 벽, 즉 단면의 두께를 증가시키는 방법을 고려할 수 있으나, 해당 방법은 중량 효율이 떨어지고 고압용기 내부의 용적이 줄어드는 단점이 있다. 이에 따라 금속 소재에 비하여 비강도(specific strength) 및 비강성(specific stiffness)이 높은 경량의 섬유강화 복합재료로 제작된 고압용기들이 자동차용 연료전지 시스템에 탑재될 수 있는 고압용기로서 각광을 받고 있다.
이러한 복합재료 고압용기의 구성은 내부에 가스의 기밀성을 유지하는 라이너(Liner)가 위치하며, 고압용기의 내압을 감당하기 위해 섬유강화 복합재료를 외피에 보강(와인딩)한다. 고압용기는 복합재 보강 유무 및 라이너의 재질에 따라 형태가 나뉠 수 있으며, 자동차에서는 주로 타입 3와 타입 4의 라이너가 널리 적용된다. 다만, 라이너의 타입과 무관하게 섬유강화 복합재료는 라이너 전체에 대해 적용될 수 있다.
타입 3과 타입 4 라이너는 라이너 재질에 따라, 금속 재질이 사용되면 타입 3(Type 3), 폴리머 재질의 라이너가 사용되면 타입4(Type 4)로 구분할 수 있다. 타입 3의 경우, 타입 4 대비, 가스 안전성은 상대적으로 높으나, 고가이고, 내피로특성이 떨어지는 단점이 있는 반면, 타입 4 탱크는 타입 3에 비해 저렴하고, 내피로특성은 우수하나, 가스의 내투과성능이 떨어지는 단점을 가질 수 있다.
일본 공개 특허 JP2012-180892 (2012. 09. 20.)
상술한 것과 같은 타입 4 라이너에 있어서, 도 1 및 도 2를 참고하면, 라이너 내부에 고압의 가스가 충전된 상태에서 가스가 폴리머(고분자) 라이너를 투과하여 고압용기의 외면으로 배출될 수 있고, 이는 고압용기로부터의 누기(리크, leak)로 오인 받을 수 있다. 또한, 도 3을 참고하면, 라이너 내부가 라이너와 복합재 사이의 계면의 압력보다 저압인 경우, 라이너와 복합재 계면에 머물러 있던 투과 가스(체류 가스)가 라이너를 안쪽 방향으로 좌굴(bulking)시켜 변형을 일으킬 수 있다. 위와 같은 좌굴은 고압용기의 안정성에 영향을 미칠 수 있으며, 양산시 상품성에 영향을 미칠 수 있으므로, 좌굴을 방지하기 위해 최대한 라이너와 복합재 사이의 계면에 가스가 고이지 않도록 하는 기술에 대한 개발 요구가 존재한다.
따라서 상기한 과제를 해결하기 위해서, 투과 가스(체류 가스)가 라이너와 복합재 사이에서 머무르지 않아야 하며, 이를 위해 내투과성이 높은 라이너를 채용하거나, 지속적이고, 미세하게 체류 가스가 고압용기 외부로 배출되게 하는 방법을 고려할 수 있다. 그러므로 본 기술에서는 투과된 가스(라이너와 복합재 사이에 체류하는 가스)가 라이너와 복합재 사이에 형성된 일정한 유로를 통해 미리 설정된 지점에서만 외부로 배출되게 유도하는 체류가스 배출구조 및 그를 제작하는 방법을 제시한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일 실시예로서, 라이너와 상기 라이너 외주면을 감싸는 복합재를 포함하여 형성되는 고압용기에 있어서, 상기 라이너 외주면에 형성될 수 있는 열전달 시트; 및 상기 열전달 시트와 상기 복합재 사이에 구비될 수 있는 스페이서;를 포함하고, 상기 열전달 시트와 상기 스페이서 사이에 틈이 형성되는 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 열전달 시트는 금속 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 스페이서의 단면은 원형 또는 육각 이상의 다각형인 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 스페이서의 두께는 상기 열전달 시트의 두께보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 스페이서의 폭은 상기 열전달 시트의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 고압용기의 양단에 삽입될 수 있는 고정링;을 더 포함하고, 상기 스페이서의 끝단이 상기 고정링 내부로 수용되는 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 스페이서는 수지와 접착되지 않는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 열전달 시트는 상기 라이너의 원주 방향을 따라 형성되는 중앙부; 및 상기 라이너의 원주 방향을 따라 등간격으로, 상기 라이너의 축 방향과는 나란하게 형성될 수 있는 가지부;를 포함하고, 상기 중앙부는 상기 라이너의 중앙에 구비되며, 상기 가지부는 상기 중앙부로부터 상기 라이너의 축방향을 따라 양방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 스페이서는 상기 라이너의 원주 방향을 따라 형성되는 중앙부; 및 상기 라이너의 원주 방향을 따라 등간격으로, 상기 라이너의 축 방향과는 나란하게 형성될 수 있는 가지부;를 포함하고, 상기 중앙부는 상기 라이너의 중앙에 구비되며, 상기 가지부는 상기 중앙부로부터 상기 라이너의 축방향을 따라 양방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한, 상기 중앙부는 상기 중앙부의 일단에 형성되는 고리 형상;을 포함하여 양 끝을 체결하거나, 상기 중앙부의 일단과 타단은 접착 테이프에 의해 체결되어, 상기 중앙부 및 상기 가지부가 상기 라이너 외주면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 고압용기를 제공한다.
또한 라이너와 상기 라이너 외주면을 감싸는 복합재를 포함하는 고압용기를 제조함에 있어서,(a) 상기 라이너 외주면에 열전달 시트를 밀착하는 단계; 및 (b) 상기 열전달 시트 위로 스페이서가 밀착되는 단계;를 포함하는 고압용기 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 열전달 시트는 중앙부; 및 상기 라이너의 원주 방향을 따라 등간격으로, 상기 라이너의 축 방향과는 나란하게 형성될 수 있는 가지부;를 포함하고, 상기 (a)단계에서는 상기 라이너의 중앙에 상기 중앙부가 위치하고, 상기 중앙부의 양단이 서로 체결됨에 따라, 상기 라이너 외주면에 상기 열전달 시트가 밀착되는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 스페이서는 중앙부; 및 상기 라이너의 원주 방향을 따라 등간격으로, 축 방향과는 나란하게 형성될 수 있는 가지부;를 포함하고, 상기 중앙부 및 상기 가지부가 상기 열전달 시트의 중앙부 및 가지부와 대응됨에 따라, 상기 열전달 시트 위로 상기 스페이서가 밀착되는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 (b)단계 이후에 (c-1) 상기 스페이서의 표면에 대하여 이형 처리하는 단계; 또는 (c-2) 상기 라이너의 양단에 고정링이 삽입되는 단계;를 더 포함하고, 상기 (c-1) 및 (c-2) 단계는 임의의 순서로 수행되는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 (c-1) 및 (c-2)단계 이후에는 (d) 상기 라이너, 상기 열전달 시트 및 상기 스페이서의 외주면에 대하여 필라멘트 와인딩을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 (d)단계에서는, 상기 필라멘트 와인딩의 첫 층에 수지를 함침하지 않은 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 (d)단계에서 상기 필라멘트 와인딩은 탄소 섬유로 와인딩되며, 상기 필라멘트 와인딩의 첫 층을 이루는 헬리컬 층은 유리 섬유로 와인딩 되는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법을 제공한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 라이너를 투과한 가스가 라이너와 복합재 사이의 계면에 머무르지 않고 지속적으로 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 라이너와 복합재 사이의 계면에 과잉되게 고여있던 가스가 일거에 배출되는 예측 불가한 상황을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 과잉되게 고여 있던 가스가 일거에 순간적으로 배출되면서 리크로 오인받거나, 외부로 방출되지 못한 가스에 의한 라이너의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 고압용기가 저압인 상태에서, 라이너를 투과하여 라이너와 복합재 사이에 머무르는 가스가 라이너를 가압하여 라이너의 좌굴(손상)이 발생하는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 열전달 시트가 라이너 외주면을 따라 형성될 수 있으므로, 고압용기로의 고압 가스 충전시에 단열 압축에 의해 라이너 내부에서 발생할 수 있는 열이 고압용기 전체로 빠르고 고르게 분배될 수 있어 고압용기의 온도 상승을 억제할 수 있다.
도 1은 내부 가스가 라이너와 복합재를 통해 자연히 가스가 투과되는 상황 및 라이너 및/또는 복합재가 파손되어 가스가 누기되는 상황을 대비하여 도시한 도면이다.
도 2는 라이너와 복합재 사이에서 보스부로 체류 가스가 배출될 수 있는 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 라이너와 복합재 사이에서 체류 가스에 의해 라이너에 좌굴이 발생한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예로서, 라이너, 열전달 시트, 스페이서 및 복합재가 적층된 고압용기의 단면을 도시한 도면이다.
도 5A 및 도 5B는 열전달 시트의 일 실시예들을 도시한 도면으로서, 열전달 시트의 중앙부 끝단의 형상에 따른 실시예를 도시한 도면이다.
도 6A 및 도 6B는 스페이서의 일 실시예들을 도시한 도면으로서, 스페이서 중앙부 끝단의 형상에 따른 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 라이너, 열전달 시트가 라이너에 부착된 이후 스페이서를 라이너와 일체화하기 위해 고압용기 양단으로 삽입될 수 있는 고정링을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 라이너, 열전달 시트, 스페이서 및 고정링이 삽입된 후의 고압용기 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 고압용기의 제작 순서를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
차량에 탑재되는 연료 전지 시스템은 크게 전기 에너지를 발생시키는 연료 전지 스택, 연료 전지 스택에 연료 가스(수소)를 공급하는 연료 공급 장치, 연료 전지 스택에 전기화학 반응에 필요한 산화제인 공기 중 산소를 공급하는 공기 공급 장치, 연료 전지 스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 연료 전지 스택의 운전 온도를 제어하는 냉각 시스템과 연료전지 시스템에 구비되는 복수개의 밸브의 개방/폐쇄를 조절할 수 있는 제어부등을 포함하여 구성될 수 있다.
이 중, 가스(수소)를 저장하는 고압용기의 구성을 상세히 살펴보면, 고압용기는 원형의 실린더부와 실린더부의 양측에 돔 형상으로 형상될 수 있는 돔부를 포함할 수 있다. 나아가, 돔부의 일단에는 고압용기의 내부로 가스가 충전되고, 고압용기 내부로부터 가스가 배출될 수 있는 노즐이 형성될 수 있다. 상기 노즐은 바람직하게는 금속 재질로 형성될 수 있다. 돔부의 타단으로는 엔드 플러그등에 의해 타단의 기밀이 유지될 수 있다.
한편, 고압용기를 이루는 라이너와 복합재의 종류에 따른 고압용기의 기밀 성능에 대하여 살펴보면, 금속 재질이 사용되는 타입 3(Type 3)는 자긴처리(autofrettage)에 의하여 물리적으로 복합재가 라이너를 압축하고 있어, 라이너와 복합재 사이의 계면에 체류 가스가 머물만한 계면이 형성되기 어렵다. 그러나 폴리머 재질로 라이너가 형성되는 타입4(Type 4)에서는 고압용기의 내부가 고압인 경우, 타입3의 경우와 유사하게 복합재에 의해 라이너가 압축력을 받을 수 있다. 반면, 고압용기의 내부가 저압인 경우, 라이너에 대한 복합재의 누름(compaction)정도가 작아, 복합재와 라이너 사이의 계면 또는 복합재 내부 섬유층 사이로 체류 가스가 유동할 수 있는 유로가 형성될 수 있다.
따라서, 라이너를 투과하여 라이너와 복합재 사이의 계면에 체류하는 가스는 고압용기가 저압인 상태에서 그 양이 증가할 수 있다. 누적된 체류 가스는 누기, 리크로 오인 받을 수 있다. 또한, 고압용기의 정비 또는 검사를 위하여 내부의 가스를 단시간에 완전히 배기하는 경우, 라이너와 복합재 사이의 체류 가스가 라이너를 라이너 내측으로 가압할 수 있다. 즉, 체류 가스의 압력이 고압용기의 내압보다 커지면서 라이너를 라이너 내측으로 밀어내어 라이너 좌굴(buckling) 현상이 발생할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 라이너를 투과하는 가스와, 라이너로부터 누기되는 가스를 구별할 수 있다. 상세하게는 투과는 고압용기에 문제가 없지만, 가스의 작은 분자 크기로 인하여 고분자 재료에서 자연스레 나타날 수 있는 현상을 의미할 수 있으며, 누기는 고압용기에 문제가 발생하여, 즉 고압용기의 결함으로 인하여 가스가 새어 나오는 리크(Leak)를 의미할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참고하여, 실린더부와 돔부의 단면을 상세히 살펴보면, 고압용기(10)는 고압용기(10)의 내주면을 형성할 수 있는 라이너(20), 바람직하게는 폴리머 재질의 라이너(20)와 상기 라이너(20) 외주면으로 보강재, 바람직하게는 복합재가 구비될 수 있다. 상세하게는 라이너(20) 외주면에 대하여 복합재가 감길 수(와인딩 될 수) 있다. 복합재가 라이너(20) 외주면에 대하여 와인딩되어 고압용기(10)를 형성하는 것은 해당 분야의 통상적 기술로서, 자명한 사항이므로 와인딩 기술에 대하여, 이하에서는 자세한 설명을 생략할 수 있다.
또한, 고압용기(10) 내부로 충전된 가스, 바람직하게는 수소는 분자의 크기가 작아 타입 4의 소재, 즉 플라스틱 소재의 라이너(20)를 투과할 수 있다. 이에 따라, 라이너(20) 내부로부터 라이너(20) 외부로 투과된 가스는 라이너(20)와 라이너(20) 외주면을 감싸는 보강재, 바람직하게는 복합재 사이의 계면에 체류할 수 있다. 본 발명에서는 라이너(20)로부터 투과되어 라이너(20)와 복합재 사이에 체류하는 가스를 '체류 가스'라고 명명할 수 있다. 즉, 라이너(20) 내부로부터 라이너(20)를 '투과한 가스'가 라이너(20)와 복합재 사이의 계면에 고이면 '체류 가스'가 될 수 있다.
도 1은 라이너를 자연히 투과하는 체류 가스와 라이너의 결함, 파손 등을 통해 다량으로 가스가 외부로 배출되는 누기(리크, leak) 상황을 대비, 구별하기 위하여 각각의 경우에 대하여 도시하고 있다. 즉, 본 발명에서 체류 가스가 라이너와 복합재 사이로 배출되는 것은, 라이너 내주면 전체에 대하여 자연히 발생할 수 있는 상황일 수 있으며, 이는 라이너 또는 복합재의 일 지점이 파손되어 압력이 일 지점에 집중되는 이상적인 경우와는 구별되어야 한다.
도 2는 도 1의 상황을 상세히 나타낸 도면으로서, 라이너와 복합재 사이의 계면에 가스가 체류, 트랩(trap)된 상태를 도시한 도면이다. 라이너와 복합재 사이의 계면에 가스가 차는 경우, 체류 가스는 외부로 실시간으로 배출될 수 없다. 따라서, 라이너와 복합재 사이의 계면에서 누적된 체류 가스는 일정량을 초과하면 고압용기(10)의 표면으로 배출되거나 라이너와 복합재 사이의 계면을 타고 고압용기(10)의 보스 또는 엔드 플러그가 존재할 수 있는 양단부로 이동할 수 있다. 그 결과, 고압용기(10)의 양단부에서 예상 불가한 시점에서 가스가 배출될 수 있다. 이 경우, 순간적인 배출에 의한 폭발 소음 등이 유발되어 사용자에게 불쾌감 또는 불안감을 일으킬 수 있다.
또한, 도 3은 고압용기(10)의 라이너 내부 압력이 라이너와 복합재 사이의 계면의 체류 가스의 압력보다 저압인 경우, 이러한 압력 차이에 의해 라이너가 좌굴, 변형(버클링, buckling)된 상태를 나타낸 도면이다. 상세하게는 체류 가스가 라이너를 라이너 내측으로 밀어내어 복합재와 라이너를 서로 분리시키는 좌굴 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 라이너와 복합재 사이의 계면에서 체류 가스가 자유로이 유동할 수 있는 유로를 인위적으로 형성하여 지속적으로 적당량의 체류 가스를 고압용기(10) 외부로 배기할 수 있는 구조와 그 제조 방법에 대하여 개시하고자 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이너(20)와 복합재(30) 및 그 사이 계면을 도시한 도면이다. 본 발명에서는 라이너(20)와 라이너(20) 외주면을 감싸는 복합재(30)를 포함할 수 있다. 또한, 라이너(20) 외주면에는 스페이서(200)와 열전달 시트(100)가 형성될 수 있다. 도 4를 참고하면, 본 발명에서는 라이너(20) 외주면을 따라 열전달 시트(100)가 형성, 바람직하게는 라이너(20) 외주면에 대하여 밀착되고, 열전달 시트(100)와 복합재(30) 사이에 스페이서(200)가 구비될 수 있다. 즉, 고압용기(10) 내부로부터 라이너(20), 열전달 시트(100) 스페이서(200) 및 복합재(30)의 순서로 적층되는 형태일 수 있다.
또한, 스페이서(200)와 열전달 시트(100)가 맞닿는 면에서는 스페이서(200)와 열전달 시트(100)의 형상 차이에 따라, 틈(300)이 형성될 수 있다. 바람직하게는, 열전달 시트(100)는 얇은 박판 형태의 직사각형으로 형성될 수 있다. 스페이서(200)는 그 단면이 원형 또는 육각 이상의 다각형 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 스페이서(200)가 열전달 시트(100) 위로 포개어질 때, 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이의 형상 차이에 따른 틈(300)이 형성될 수 있으며, 인위적으로 형성된 틈(300)이 체류 가스를 배출할 수 있는 유로가 될 수 있다. 이 때, 스페이서(200)의 단면이 정사각형 또는 직사각형인 경우, 열전달 시트(100)와 밀착되더라도 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이에 틈(300)이 형성되지 않게되므로, 사각형 형태의 스페이서(200)는 지양하는 것이 바람직하다.
열전달 시트(100)와 스페이서(200)는 고압용기(10)의 실린더부 및 돔부 전체에 걸쳐 형성되며, 그 끝이 고압용기(10)의 양단, 즉 보스 및/또는 엔드 플러그까지 연장될 수 있다. 다만, 스페이서(200)의 형상과 열전달 시트(100)의 형상에 의해 결정되는 틈(300)의 형상이나 크기가 용기의 구조적 건전성을 해치거나, 라이너(20)를 변형시키지 않아야 함에 유의하여야 한다. 또한, 복합재(30)를 성형, 와인딩하는 경우, 복합재(30) 층에 포함될 수 있는 액형 수지 등에 의해 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이의 틈(300)이 막히지 않도록 함에 유의하여야 한다.
다시 말하자면, 복합재(30)와 라이너(20) 사이에 일정 틈(300)이 발생하면, 해당 틈(300)은 고압용기(10)의 양 단부까지 연장되어 형성될 수 있다. 따라서, 틈(300) 내부의 압력은 대기압과 유사한 정도의 압력을 가질 수 있다. 한편, 복합재(30)와 라이너(20)가 원칙적으로는 기밀을 유지하고 있으며, 상대적으로 대기압보다는 고압을 형성할 수 있으므로, 라이너(20)로부터 투과된 가스는 압력 차이에 의해 자연스레 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이의 틈(300)으로 모일 수 있다. 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이의 틈(300)에 모인 체류 가스는 고압용기(10)의 단부로 연장되는 틈(300)을 타고 유동할 수 있으며, 지속적으로, 차압에 의해 자연스럽게 외부로 배기될 수 있다. 따라서, 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이의 틈(300)이 체류 가스 배출을 위한 유로로서 기능할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 열전달 시트(100)는 금속 박판으로 형성될 수 있다. 더욱 바람직하게는 열전도도가 좋고 성형성이 우수한 구리 또는 알루미늄의 소재를 사용할 수 있다. 열전달 시트(100)는 되도록 얇게 형성하는 것이 고압용기(10)의 중량을 경감시키는 측면에서 유리할 수 있다. 열전달 시트(100)는 스페이서(200)와 라이너(20)가 직접 접촉하는 것을 막을 수 있다. 또한, 열전달 시트(100)는 그 경도와 강성이 스페이서(200)보다 우수하여 스페이서(200)에 의해 라이너(20)가 손상되는 것을 막는 지지체 역할을 수행할 수 있다. 즉, 열전달 시트(100)는 스페이서(200)의 위치를 가이드하면서 스페이서(200)를 지지하는 역할을 담당할 수 있다.
나아가, 금속 재질로 형성된 열전달 시트(100)는 열전도율이 우수할 수 있다. 따라서, 고압용기(10)에 고압의 가스를 충전하는 경우, 단열 압축으로 인한 발열 발생시, 해당 발열을 고압용기(10) 전체로 고르게 분산시키는 열전달 기능도 수행하여 고압용기(10) 일 지점에서의 과도한 발열 발생을 방지할 수 있다. 또한, 열전달 시트(100)와 틈(유로)(300)가 나란히, 평행하게 형성되는 것의 또 다른 효과로서, 열전달 시트(100)가 가열됨에 따라, 열전달 시트(100)가 구비된 방향을 따라 가스가 더 잘 유동할 수 있으므로, 체류 가스가 틈(300)을 통해 고압용기(10)의 단부와 유동하기 수월할 수 있다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예로서의 열전달 시트(100)를 도시한 도면이다. 열전달 시트(100)는 그 중앙에 중앙부를 이루는 하나의 라인이 형성될 수 있다. 중앙부를 이루는 라인에 대하여 가지부가 형성될 수 있다. 바람직하게는 가지부는 좌우 대칭을 이루는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 열전달 시트(100)는 열전달 시트(100)의 중앙부(110A)와 열전달 시트(100)의 가지부(120)를 포함하여 형성될 수 있다. 바람직하게는 중앙부를 이루는 라인에 대하여 직각 방향으로 동일한 복수개의 직사각형 가지들이 가지부(120)를 형성할 수 있다. 중앙부(110A), 상세하게는 중앙부(110A)를 이루는 하나의 라인은 고압용기(10)의 중앙에 배치될 수 있으며, 라이너(20)의 원주방향을 따라 감길 수 있다. 이에 따라, 가지부(120)는 라이너(20)의 축 방향과 나란하게 정렬되어 형성될 수 있다. 라이너(20) 원주 방향을 따라 감기면, 중앙부(110A)의 양 끝단이 서로 맞닿을 수 있다. 중앙부(110A)의 양 끝단은 서로 접착테이프에 의해 고정될 수 있다. 나아가, 도 5B는 본 발명의 또 다른 일 실시예로서, 중앙부의 일단에 고리 형상(110B)이 형성될 수 있다. 이 경우, 중앙부의 타단은 고리 형상(110B)에 체결될 수 있다. 상세하게는 중앙부 일단에 형성된 고리 형상(110B)에 중앙부 타단이 끼워질 수 있고, 이에 따라 중앙부(110) 및 가지부(120)를 포함하는 열전달 시트(100)가 라이너(20) 외주면에 밀착될 수 있다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예로서의 스페이서(200)를 도시한 도면이다. 스페이서(200)는 열전달 시트(100)의 위에 구비될 수 있으므로, 원칙적으로 열전달 시트(100)의 형상과 동일하게 형성될 수 있다. 스페이서(200)도 열전달 시트(100)와 마찬가지로 스페이서(200)의 중앙부(210A)와 스페이서(200)의 가지부(220)를 포함하여 형성될 수 있다. 도 6A를 참고하면, 스페이서(200)의 중앙부(210A)를 이루는 라인에 대하여 가지부(220)들이 형성될 수 있다. 바람직하게는 중앙부(210A)를 이루는 라인에 대하여 좌우 대칭을 이루는 형상으로서 가지부(220)가 형성될 수 있다. 더욱 바람직하게는 스페이서(200)의 중앙부(210A)를 이루는 라인에 대하여 직각 방향으로 동일한 복수개의 직사각형 가지들이 스페이서(200)의 가지부(220)를 형성할 수 있다. 스페이서(200)의 중앙부(210A), 상세하게는 스페이서(200)의 중앙부를 이루는 하나의 라인은 열전달 시트(100)의 중앙부(110A) 위에 배치될 수 있다. 따라서, 열전달 시트(100)와 마찬가지로, 스페이서(200)의 중앙부(210A)는 라이너(20)의 원주방향을 따라 감길 수 있다. 이에 따라, 스페이서(200)의 가지부(220)는 라이너(20)의 축 방향과 나란하게 정렬되어 형성될 수 있다. 스페이서(200)의 중앙부(210A) 역시, 라이너(20) 원주 방향을 따라 감기면, 그 양 끝단이 서로 맞닿을 수 있다. 스페이서(200)의 중앙부의 양 끝단은 서로 접착테이프에 의해 고정될 수 있으며, 도 6B는 본 발명의 또 다른 일 실시예로서, 스페이서(200)의 중앙부의 일단에 고리 형상(210B)이 형성될 수 있다. 이 경우, 스페이서(200)의 중앙부의 타단은 고리 형상(210B)에 체결될 수 있다. 상세하게는 스페이서(200)의 중앙부 일단에 형성된 고리 형상에 중앙부 타단이 끼워질 수 있고, 이에 따라 중앙부(210) 및 가지부(220)를 포함하는 스페이서(200)가 열전달 시트(100) 위로 포개어질 수 있다.
또한, 열전달 시트(100)의 가지부(120)와 스페이서(200)의 가지부(220)는 그 길이가 적어도 고압용기(10)의 축방향을 따르는 외주면의 길이보다는 클 수 있다. 다시 말하자면, 고압용기(10) 축방향을 따라 측정한 고압용기(10) 외주면의 길이보다 가지부(120, 220)의 길이가 길 수 있다. 즉, 중앙부를 기준으로 좌우 대칭으로 형성될 수 있는 가지부(120, 220)에서, 가지부 일측의 길이는 적어도 고압용기(10)의 축방향으로의 외주면 길이의 절반보다는 크게 형성될 수 있다.
한편, 스페이서(200)의 경우, 스페이서(200) 위로 덮여질 수 있는 복합재(30)의 가압 또는 눌림(Compaction)에 불구하고 형상을 유지해야 하므로 일정 수준 이상의 강성을 가져야 한다. 그러나, 그 강성과 경도가 스페이서(200) 내측으로 형성될 수 있는 라이너(20)의 강성과 경도보다 강하면, 복합재(30)가 스페이서(200)를 가압하는 힘에 의해, 스페이서(200)가 라이너(20), 상세하게는 라이너(20)의 표면을 손상시킬 수 있다. 따라서, 스페이서(200)는 일정 강성과 경도를 가지면서도 플라스틱 소재의 라이너(20)의 강성과 경도보다는 작은 수준을 유지해야 한다.
또한, 스페이서(200)를 이루는 소재는 복합재(30)에 포함될 수 있는 수지와의 접착력이 약해야 한다. 바람직하게는 수지와의 접착력이 없는 소재로서 스페이서(200)가 구성될 수 있다. 이는, 설사, 복합재(30)를 와인딩하여 고압용기(10)를 성형하는 과정에서, 수지가 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이의 틈(유로)(300)를 모두 메우더라도, 고압용기(10) 성형 후 내압시험 및/또는 기밀시험과 같은 성능 시험시, 가압에 의해 스페이서(200)와 수지가 분리되어 틈(유로)(300)를 다시 생성하거나, 수지의 균열에 의해 틈(유로)(300)가 생성될 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 복합재(30)로서 에폭시 수지를 사용하고, 라이너(20)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리아미드(PA) 소재로 형성하며, 스페이서(200)는 폴리에틸렌(PE) 소재를 사용할 수 있다. 에폭시 소재와 폴리 에틸렌 소재는 상호 접착력이 좋지 않으며, 스페이서(200)가 라이너(20)와 동등한 소재 또는 라이너(20) 이하의 강성 및 경도를 가지는 소재일 수 있으므로, 최적의 조합일 수 있다.
바람직하게는 스페이서(200)의 두께는 열전달 시트(100)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 그러나 이 경우에도, 스페이서(200)의 두께는 고압용기(10)의 구조를 취약하게 하거나, 라이너(20)에 손상을 줄 정도로 두꺼워서는 안됨에 유의하여야 한다. 또한, 만일, 스페이서(200)의 폭이 열전달 시트(100)의 폭보다 큰 경우, 스페이서(200)의 단면이 원형으로 형성되더라도, 열전달 시트(100)와 스페이서(200)가 밀착될 때, 양 부재 사이에 틈(300)이 형성되지 않을 수 있다, 따라서, 체류 가스의 유동을 위한 유로가 형성되지 않을 수 있기 때문에, 스페이서(200)의 폭은 열전달 시트(100)의 폭보다 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 라이너(20) 외주면에 열전달 시트(100)가 밀착되고, 스페이서(200)가 열전달 시트(100)에 포개어진 후, 스페이서(200)의 양단으로 고정링(400)이 삽입된 상태를 도시한 도면이다. 본 발명에서는 스페이서(200)의 가지부의 길이가 고압용기(10)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 또한, 스페이서(200)가 열전달 시트(100)에 포개어진 후, 고압용기(10)의 양단에 고정링(400)이 구비될 수 있다. 상세하게는 고압용기(10)의 양단에 구비될 수 있는 고정링(400) 내부로 스페이서(200)가 삽입될 수 있다. 고정링(400)의 직경은 고압용기(10)의 보스 및/또는 엔드 플러그의 직경에 대응되도록 형성될 수 있다. 바람직하게는 스페이서(200)의 가지부는 고압용기(10)의 실린더부를 따라 라이너(20)와 밀착되다가, 고압용기(10)의 돔부로 접어듦에 따라 고압용기(10)의 단부 중앙을 중심으로 모일 수 있다. 따라서, 고압용기(10)의 단부 중앙에 삽입될 수 있는 고정링(400)에 스페이서(200)의 가지부가 삽입될 수 있다.
이하에서는, 방열 및 체류 가스 배출 구조를 포함하는 고압용기(10)의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용기(10)를 제조함에 있어, 타입 4의 라이너(20)는 종래 연료전지 시스템의 고압용기(10) 분야에서 널리 제조되는 방식을 채택할 수 있으므로 이하에서는 상세한 설명을 생략할 수 있다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용기(10) 제조 방법은, 라이너(20) 외주면을 따라 열전달 시트(100)가 밀착되는 단계를 포함할 수 있다. 상세하게는 열전달 시트(100)의 중앙부에 형성된 하나의 라인이 라이너(20) 실린더부의 중앙에서 라이너(20)의 원주 방향을 따라 감길 수 있다. 나아가, 열전달 시트(100)의 중앙부 양단이 체결될 수 있다. 바람직하게는 열전달 시트(100)의 중앙부 양단부가 접착 테이프에 의해 고정되거나, 열전달 시트(100)의 중앙부 일단에 고리 형상으로 형성된 부분에 타단이 끼워짐에 따라 고정될 수 있다. 이에 따라, 열전달 시트(100)의 가지부가 라이너(20) 축방향을 따라 정렬될 수 있으며, 상세하게는 라이너(20) 외주면에서 원주 방향을 따라 등간격으로, 라이너(20)의 축 방향과 나란하게 형성될 수 있다.
금속 재질로 형성될 수 있는 열전달 시트(100)는 접착제에 의하지 않더라도 형상을 유지하기가 용이하므로, 수작업 등을 통해 실린더부와 돔부를 따라 열전달 시트(100)의 가지부와 중앙부를 정렬시킬 수 있다. 특히, 금속 재질인 열전달 시트(100)는 돔부의 곡률 윤곽(contour)에 불구하고, 형상을 가변하기가 용이하므로 라이너(20) 외주면을 따라 용이하게 정렬시킬 수 있는 장점이 있다.
라이너(20) 외주면을 따라 열전달 시트(100)를 밀착시키는 단계 이후, 스페이서(200)를 밀착시키는 단계를 수행할 수 있다. 상세하게는 스페이서(200)가 열전달 시트(100) 위에 포개어지는 단계를 수행할 수 있다. 스페이서(200)는 열전달 시트(100)를 라이너(20)에 밀착시킨 것과 동일한 방식으로 열전달 시트(100)에 대하여 밀착시킬 수 있다. 이때, 스페이서(200)는 반드시 열전달 시트(100) 위에 포개어지도록 정렬하는 것이 중요할 수 있다. 또한, 바람직하게는, 스페이서(200)를 열전달 시트(100) 위에 부착할 때, 추후 스페이서(200)의 원활한 분리를 위하여 사전에 스페이서(200) 표면에 이형제등을 도포할 수 있다. 즉, 스페이서(200)를 사전에 이형처리 한 후, 열전달 시트(100) 위에 포개어지도록 정렬할 수 있다.
다만, 바람직하게는 스페이서(200)가 플라스틱 재질로 형성될 수 있고, 탄성을 가질 수 있으므로, 고압용기(10), 상세하게는 라이너(20)의 돔부에서 스페이서(200)를 열전달 시트(100) 위로 포개어지도록 고정시키는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 스페이서(200)의 중앙부가 열전달 시트(100)의 중앙부 위에 포개어지고 라이너(20)의 실린더 부에서 스페이서(200)의 가지부가 열전달 시트(100)의 가지부에 포개어진 후, 고압용기(10)의 양단, 상세하게는 라이너(20)의 양단에 고정링(400)이 삽입되는 단계를 수행할 수 있다. 상세하게는 스페이서(200)의 가지부를 모아 고정링(400) 내부로 삽입시키는 단계와, 스페이서(200)가 내부로 삽입된 고정링(400)이 고압용기(10)의 양단부에 끼워지는 단계가 수행될 수 있다.
고정링(400)이 고압용기(10)의 양단에 끼워짐에 따라, 스페이서(200)가 원하는 위치에 고정될 수 있다. 즉, 고정링(400)에 의해 돔부에서 스페이서(200)의 가지부가 열전달 시트(100)의 가지부 위에 포개어진 상태를 유지할 수 있다. 열전달 시트(100)의 가지부 및 스페이서(200) 가지부의 길이는 라이너(20)의 축방향 길이보다 크게 형성될 수 있으므로, 고정링(400)이 고압용기(10)의 양단부에 끼워진 이후, 여분의 길이의 열전달 시트(100)의 가지부 및 스페이서(200) 가지부는 절단되어 제거될 수 있다.
라이너(20) 외주면에 열전달 시트(100)가 밀착되고, 열전달 시트(100) 위로 스페이서(200)가 포개진 후에는 라이너(20) 외주면, 열전달 시트(100) 및 스페이서(200) 외주면으로 필라멘트가 와인딩 되는 단계를 수행할 수 있다. 이 때, 열전달 시트(100)와 스페이서(200)에 의해 와인딩하려는 표면이 평탄하지 않으므로, 와인딩되는 첫 층은 헬리컬 층으로 형성하여 라이너(20) 전체에 대하여 와인딩 할 수 있다. 다만, 와인딩 되는 첫 층에 대하여는 수지를 함침하지 않을 수도 있다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 탄소 섬유를 이용하여 와인딩하는 경우에는, 원가를 절감하기 위해 첫 층의 헬리컬 층에 대하여는 유리 섬유를 사용할 수 있다. 만일 유리 섬유를 사용한다면, 첫 층을 와인딩 하기 이전에 라이너(20) 외주면, 열전달 시트(100) 및 스페이서(200)의 외주면을 이형 필름으로 랩핑할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 필라멘트, 탄소 또는 유리 섬유 등을 통한 와인딩이 완료된 후, 고압용기(10)는 내압시험(hudrostatic test)와 기밀시험(leak test)을 거쳐 완성도를 측정할 수 있다. 내압시험과 기밀시험을 수행하는 과정에서, 스페이서(200) 주위에서 경화된 수지들이 스페이서(200)와 분리되거나, 스페이서(200)와의 사이에서 균열을 일으킬 수 있다. 이에 따라, 자연히 스페이서(200)와 수지 사이에는 틈(300)이 형성되며, 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이에서도 틈(300)이 형성될 수 있다. 위의 과정을 통하여, 결과적으로 스페이서(200)와 수지, 스페이서(200)와 열전달 시트(100) 사이에서 고압용기(10)의 축방향을 따라 틈(유로)(300)이 형성될 수 있다.
정리하자면, 본 발명의 핵심 사상은 라이너와 복합재 사이에 열전달 시트와 스페이서를 구비하며, 열전달 시트와 스페이서 사이의 틈(유로)를 통해 체류 가스가 지속적으로, 자연히 고압용기 외부로 배기될 수 있는 구조라는 것이 특징이다.
나아가, 열전달 시트가 스페이서와 라이너 사이의 지지체 역할을 함과 동시에, 고압용기의 단열 압축에 의한, 고압용기 일지점의 급작스런 발열을 고압용기 전체로 고르게 분산시킬 수 있는 것 역시 본 발명의 특징임에 유의하여야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명, 기술하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
나아가, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고 있다. 그리고 상기에서 사용된 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 고압용기
20 : 라이너
30 : 복합재
100 : 열전달 시트
110A : 열전달 시트의 중앙부
110B : 열전달 시트의 고리 형상 중앙부
120 : 열전달 시트의 가지부
200 : 스페이서
210A : 스페이서의 중앙부
210B : 스페이서의 고리 형상 중앙부
220 : 스페이서의 가지부
300 : 틈(유로)
400 : 고정링

Claims (18)

  1. 라이너와 상기 라이너 외주면을 감싸는 복합재를 포함하여 형성되는 고압용기에 있어서,
    상기 라이너 외주면에 형성될 수 있는 열전달 시트; 및
    상기 열전달 시트와 상기 복합재 사이에 구비될 수 있는 스페이서;
    를 포함하고, 상기 열전달 시트와 상기 스페이서 사이에 틈이 형성되며,
    상기 열전달 시트는,
    상기 라이너의 원주 방향을 따라 형성되는 중앙부; 및
    상기 라이너의 원주 방향을 따라 등간격으로, 상기 라이너의 축 방향과는 나란하게 형성될 수 있는 가지부;를 포함하고,
    상기 중앙부는 상기 라이너의 중앙에 구비되며, 상기 가지부는 상기 중앙부로부터 상기 라이너의 축방향을 따라 양방향으로 연장되고,
    상기 스페이서는,
    상기 라이너의 원주 방향을 따라 형성되는 중앙부; 및
    상기 라이너의 원주 방향을 따라 등간격으로, 상기 라이너의 축 방향과는 나란하게 형성될 수 있는 가지부;를 포함하고,
    상기 중앙부는 상기 라이너의 중앙에 구비되며, 상기 가지부는 상기 중앙부로부터 상기 라이너의 축방향을 따라 양방향으로 연장되며,
    상기 열전달 시트 및 상기 스페이서 각각의 상기 중앙부는 상기 중앙부의 일단에 형성되는 고리 형상;
    을 포함하고, 상기 중앙부의 타단은 상기 고리 형상에 체결되어, 상기 중앙부 및 상기 가지부가 상기 라이너 외주면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 고압용기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열전달 시트는 금속 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압용기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스페이서의 단면은 원형 또는 육각 이상의 다각형인 것을 특징으로 하는 고압용기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스페이서의 두께는 상기 열전달 시트의 두께보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 고압용기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스페이서의 폭은 상기 열전달 시트의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 고압용기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 고압용기의 양단에 삽입될 수 있는 고정링;
    을 더 포함하고, 상기 스페이서의 끝단이 상기 고정링 내부로 수용되는 것을 특징으로 하는 고압용기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는 수지와 접착되지 않는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압용기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 라이너와 상기 라이너 외주면을 감싸는 복합재를 포함하는 고압용기를 제조함에 있어서,
    (a) 상기 라이너 외주면에 열전달 시트를 밀착하는 단계; 및
    (b) 상기 열전달 시트 위로 스페이서가 밀착되는 단계;를 포함하고,
    상기 열전달 시트는 중앙부; 및
    상기 라이너의 원주 방향을 따라 등간격으로, 상기 라이너의 축 방향과는 나란하게 형성될 수 있는 가지부;를 포함하고,
    상기 (a)단계에서는 상기 라이너의 중앙에 상기 중앙부가 위치하고, 상기 중앙부의 양단이 서로 체결됨에 따라, 상기 라이너 외주면에 상기 열전달 시트가 밀착되며,
    상기 스페이서는 중앙부; 및
    상기 라이너의 원주 방향을 따라 등간격으로, 축 방향과는 나란하게 형성될 수 있는 가지부;
    를 포함하고, 상기 중앙부 및 상기 가지부가 상기 열전달 시트의 중앙부 및 가지부와 대응됨에 따라, 상기 열전달 시트 위로 상기 스페이서가 밀착되고,
    상기 열전달 시트 및 상기 스페이서 각각의 상기 중앙부는 상기 중앙부의 일단에 형성되는 고리 형상;
    을 포함하고, 상기 중앙부의 타단은 상기 고리 형상에 체결되어, 상기 중앙부 및 상기 가지부가 상기 라이너 외주면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서, 상기 (b)단계 이후에
    (c-1) 상기 스페이서의 표면에 대하여 이형 처리하는 단계; 또는
    (c-2) 상기 라이너의 양단에 고정링이 삽입되는 단계;
    를 더 포함하고, 상기 (c-1) 및 (c-2) 단계는 임의의 순서로 수행되는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 (c-1) 및 (c-2)단계 이후에는
    (d) 상기 라이너, 상기 열전달 시트 및 상기 스페이서의 외주면에 대하여 필라멘트 와인딩을 수행하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 (d)단계에서는, 상기 필라멘트 와인딩의 첫 층에 수지를 함침하지 않은 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 (d)단계에서 상기 필라멘트 와인딩은 탄소 섬유로 와인딩되며, 상기 라이너 위의 첫 와인딩 층을 이루는 헬리컬 층은 유리 섬유로 와인딩 되는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조 방법.
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