KR102265135B1 - Pintle injector capable of maintaining concentricity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터에 관한 것으로서, 액체로켓엔진에 적용되는 핀틀 인젝터에 있어서, 핀틀로드; 상기 핀틀로드의 단부에 형성되는 핀틀팁; 및 길이방향을 따라 형성되는 중심공간에 상기 핀틀로드가 삽입 설치되며, 유체가 유동되는 유로가 상기 중심공간을 둘러싸도록 형성되며, 상기 핀틀로드가 지지되며 상기 중심공간과 상기 유로를 구분하는 격벽이 형성되며, 상기 유로를 둘러싸도록 형성되며 상기 격벽에 연결되어 상기 격벽을 지지하는 외벽이 형성되는 본체부를 포함하되, 상기 유로는, 상기 본체부의 길이방향을 따라 형성되되, 상기 핀틀로드의 원주방향을 따라 등간격으로 복수개 형성되며, 상기 본체부는, 복수개의 상기 유로를 통과한 유체가 균일하게 혼합될 수 있도록 기설정된 길이 부분부터 복수개의 상기 유로가 통합됨으로써 형성되는 혼합공간이 형성되며, 복수개의 상기 유로는, 8개로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 핀틀로드의 동심도가 일정하게 유지되는 핀틀 인젝터가 제공된다.The present invention relates to a pintle injector capable of maintaining concentricity, comprising: a pintle rod; a pintle tip formed at an end of the pintle rod; and the pintle rod is inserted and installed in a central space formed along the longitudinal direction, a flow path through which a fluid flows is formed to surround the central space, the pintle rod is supported, and a partition wall dividing the central space and the flow path is provided. It is formed to surround the flow path and includes a body part connected to the partition wall and having an outer wall supporting the partition wall formed, wherein the flow path is formed along the longitudinal direction of the body part, the circumferential direction of the pintle rod A plurality of passages are formed at equal intervals along the line, and the main body portion forms a mixing space formed by integrating a plurality of passages from a predetermined length portion so that the fluids passing through the plurality of passages can be uniformly mixed. The flow path is characterized in that it is formed in eight pieces.
According to the present invention, there is provided a pintle injector in which the concentricity of the pintle rod is kept constant.
Description
본 발명은 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a pintle injector capable of maintaining concentricity.
핀틀 인젝터란, 가변 면적 인젝터의 한 종류로써, 연소공간으로 공급되는 추진체의 유체 공급 면적을 조절하여 추진체의 추력을 제어하는 기능을 수행한다.The pintle injector is a type of variable-area injector, and functions to control the thrust of the propellant by adjusting the fluid supply area of the propellant supplied to the combustion space.
핀틀 인젝터는 제트 인젝터 또는 스월 인젝터와는 달리, 단일 분사기로 연소공간에 필요한 모든 추진제를 분사하는 것이 가능하기 때문에, 구조가 단순하고, 무게가 가벼운 장점이 있으며, 이에 따라 제작에 소모되는 비용도 저렴한 장점이 있다.Unlike a jet injector or a swirl injector, the pintle injector has the advantages of a simple structure and light weight because it is possible to inject all the propellants necessary for the combustion space with a single injector, and accordingly, the cost of manufacturing is low. There are advantages.
한국공개특허 제10-2016-0149486호는 오버 드라이브가 가능한 핀틀 인젝터 및 그 유량 제어방법에 대해서 개시하고 있다.Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0149486 discloses a pintle injector capable of overdrive and a flow control method thereof.
한국공개특허 제10-2016-0149466호에 개시된 같은 일반적인 핀틀 인젝터의 경우, 추력에 따라 핀틀로드(104)가 상하로 이동될 때, 핀틀로드(104)의 동심도(同心度, Concentricity)가 유지되지 않아 일측으로 치우치게 된다.In the case of the same general pintle injector disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0149466, when the pintle rod 104 moves up and down according to the thrust, the concentricity of the pintle rod 104 is not maintained. It will be biased to one side.
상술한 동심도 문제는, 핀틀팁(102)에서 분사되는 유체의 면적이 원주 방향으로 일정하지 않게됨을 발생시켜, 비 균질한 분무 패턴을 초래하게 되어 연소불안정 문제를 야기하는 원인이 된다.The above-described concentricity problem causes the area of the fluid injected from the pintle tip 102 to become non-uniform in the circumferential direction, resulting in a non-uniform spray pattern, which causes a combustion instability problem.
본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a pintle injector capable of maintaining concentricity as to solve the above-mentioned conventional problem.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 액체로켓엔진에 적용되는 핀틀 인젝터에 있어서, 핀틀로드; 상기 핀틀로드의 단부에 형성되는 핀틀팁; 및 길이방향을 따라 형성되는 중심공간에 상기 핀틀로드가 삽입 설치되며, 유체가 유동되는 유로가 상기 중심공간을 둘러싸도록 형성되며, 상기 핀틀로드가 지지되며 상기 중심공간과 상기 유로를 구분하는 격벽이 형성되며, 상기 유로를 둘러싸도록 형성되며 상기 격벽에 연결되어 상기 격벽을 지지하는 외벽이 형성되는 본체부를 포함하되, 상기 유로는, 상기 본체부의 길이방향을 따라 형성되되, 상기 핀틀로드의 원주방향을 따라 등간격으로 복수개 형성되며, 상기 본체부는, 복수개의 상기 유로를 통과한 유체가 균일하게 혼합될 수 있도록 기설정된 길이 부분부터 복수개의 상기 유로가 통합됨으로써 형성되는 혼합공간이 형성되며, 복수개의 상기 유로는, 8개로 형성되는 것을 특징으로 하는 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터에 의해 달성된다.The above object is, according to the present invention, a pintle injector applied to a liquid rocket engine, comprising: a pintle rod; a pintle tip formed at an end of the pintle rod; and the pintle rod is inserted and installed in a central space formed along the longitudinal direction, a flow path through which the fluid flows is formed to surround the central space, the pintle rod is supported, and a partition wall dividing the central space and the flow path is provided. It is formed to surround the flow path and includes a body part connected to the partition wall and having an outer wall supporting the partition wall formed, wherein the flow path is formed along the longitudinal direction of the body part, the circumferential direction of the pintle rod A plurality of passages are formed at equal intervals along the line, and the main body portion forms a mixing space formed by integrating a plurality of passages from a predetermined length portion so that the fluids passing through the plurality of passages can be uniformly mixed. The flow path is achieved by a pintle injector capable of maintaining concentricity, characterized in that it is formed in eight pieces.
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또한, 상기 핀틀팁은, 상기 핀틀로드의 단부에 일체적으로 형성될 수 있다.In addition, the pintle tip may be integrally formed with an end of the pintle rod.
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본 발명에 따르면, 핀틀로드의 동심도가 일정하게 유지되는 핀틀 인젝터가 제공된다. 이에 따르면, 전체 추력구간에서 안정적인 유체 분사가 가능한 효과가 기대될 수 있다.According to the present invention, there is provided a pintle injector in which the concentricity of the pintle rod is kept constant. According to this, the effect of stably injecting the fluid in the entire thrust section can be expected.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터가 매니폴드에 설치된 것을 단면으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터가 매니폴드에 결합된 것을 분해하여 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터를 전체적으로 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터의 단면을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터에서 핀틀로드를 제거한 다음, 평면에서 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터에서 핀틀로드를 제거한 다음, 저면에서 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터의 내부공간의 연결상태를 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view showing that a pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention is installed in a manifold,
Figure 2 is an exploded view showing that the pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention is coupled to the manifold,
3 is an overall view of a pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention;
4 shows a cross-section of a pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention;
5 is a plan view after removing the pintle rod from the pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention;
6 is a view from the bottom after removing the pintle rod from the pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention;
7 shows a connection state of the inner space of the pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the description of the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, a pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터가 매니폴드에 설치된 것을 단면으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터가 매니폴드에 결합된 것을 분해하여 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터를 전체적으로 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터의 단면을 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터에서 핀틀로드를 제거한 다음, 평면에서 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터에서 핀틀로드를 제거한 다음, 저면에서 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터의 내부공간의 연결상태를 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view showing a pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention is installed in a manifold, and FIG. 2 is a pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention to the manifold. It is shown by disassembling the combined, and FIG. 3 is an overall view of a pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention. 5 is a plan view after removing the pintle rod from the pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is concentricity maintenance according to an embodiment of the present invention. After removing the pintle rod from the possible pintle injector, it is shown from the bottom, and FIG. 7 shows the connection state of the inner space of the pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터(100)는 핀틀로드(110)와, 핀틀팁(120)과, 본체부(130)를 포함한다.1 to 7, the
핀틀로드(110)는 후술하는 본체부(130)에서 상하로 이동되어 분사되는 유체의 분사량을 조절하기 위한 것으로서, 원기둥 형상으로 마련되어 본체부(130)에 형성되는 중심공간에 삽입 설치된다. 또한 핀틀로드(110)의 단부에는 후술하는 핀틀팁(120)이 일체적으로 형성된다.The
이러한 핀틀로드(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 후술하는 본체부(130)에 형성되는 격벽(130a)에 의해서 외면이 지지된다. 이에 따르면, 저유량 구간에서 유체가 분사되는 경우에 유체와의 접촉에 의해 발생될 수 있는 핀틀로드(110)의 흔들림 현상이 최소화될 수 있어, 핀틀로드(110)의 동심도가 일정하게 유지될 수 있다.As shown in FIG. 4 , the
핀틀팁(120)은 상술한 핀틀로드(110)의 단부에 형성되는 것으로서, 유체의 분사시에 유체의 분사각도를 조절한다.The
이러한 핀틀팁(120)은 유체의 분사시에 유체로부터 압력을 받으므로, 핀틀로드(110)의 단부에 일체적으로 형성되는 것이 바람직하다.Since the
본체부(130)는 길이방향을 따라 형성되는 중심공간을 형성하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상측매니폴드(10)와 중간매니폴드(20)와 하측매니폴드(30)의 구조에 설치될 수 있도록 마련된다. The
이러한 본체부(130)에는 유체가 유동되는 공간인 유로(V)가 중심공간을 둘러싸도록 형성되며, 상술한 핀틀로드(110)가 지지되며 중심공간과 유로(V)를 구분하는 격벽(130a)이 형성된다.In this
한편, 본체부(130)에 형성된 중심공간에는 상술한 핀틀로드(110)가 삽입설치된다. 이때, 핀틀로드(110)는 중심공간과 유로(V)를 구분하는 격벽(130a)에 의해 외면이 지지된다.On the other hand, the above-described
여기서, 유로(V)는 본체부(130)의 길이방향을 따라 형성되되, 핀틀로드(110)의 원주방향을 따라 복수개로 형성될 수 있는데, 유체 분사의 균일도를 위해서 등간격으로 8개로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the flow path V is formed along the longitudinal direction of the
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본체부(130)에는 복수개의 유로(V)를 통과한 유체가 혼합될 수 있도록 기설정된 길이 부분부터 복수개의 유로(V)가 통합됨으로써 형성되는 혼합공간(S)이 형성된다.On the other hand, as shown in FIG. 7 , in the
이러한 혼합공간(S)에 따르면, 유로(V)를 통과한 유체가 균일하게 혼합될 수 있고, 이에 따라, 유체의 안정적인 분사가 가능한 효과가 있다.According to this mixing space (S), the fluid that has passed through the flow path (V) can be uniformly mixed, and thus, there is an effect that allows stable injection of the fluid.
상술한 바와 같은, 핀틀로드(110)와, 핀틀팁(120)과, 본체부(130)를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터(100)에 따르면, 핀틀로드(110)가 격벽(130a)에 의해 지지되며, 격벽(130a)에 의해 유로(V)를 통과하는 유체가 핀틀로드(110)에 미치는 영향이 최소화되므로, 핀틀로드(110)의 동심도가 전체 추력구간에서 일정하게 유지될 수 있다.According to the
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even though it has been described that all the components constituting the embodiment of the present invention operate by being combined or combined into one, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석 되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent, unless otherwise stated, excluding other components. Rather, it should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.And, the above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터
110 : 핀틀로드
120 : 핀틀팁
130 : 본체부
130a : 격벽
V : 유로
S : 혼합공간
10 : 상측매니폴드
20 : 중간매니폴드
30 : 하측매니폴드100: pintle injector capable of maintaining concentricity according to an embodiment of the present invention
110: pintle rod
120: pintle tip
130: body part
130a: bulkhead
V: Euro
S : Mixed space
10: upper manifold
20: intermediate manifold
30: lower manifold
Claims (5)
핀틀로드;
상기 핀틀로드의 단부에 형성되는 핀틀팁; 및
길이방향을 따라 형성되는 중심공간에 상기 핀틀로드가 삽입 설치되며, 유체가 유동되는 유로가 상기 중심공간을 둘러싸도록 형성되며, 상기 핀틀로드가 지지되며 상기 중심공간과 상기 유로를 구분하는 격벽이 형성되며, 상기 유로를 둘러싸도록 형성되며 상기 격벽에 연결되어 상기 격벽을 지지하는 외벽이 형성되는 본체부를 포함하되,
상기 유로는,
상기 본체부의 길이방향을 따라 형성되되, 상기 핀틀로드의 원주방향을 따라 등간격으로 복수개 형성되며,
상기 본체부는,
복수개의 상기 유로를 통과한 유체가 균일하게 혼합될 수 있도록 기설정된 길이 부분부터 복수개의 상기 유로가 통합됨으로써 형성되는 혼합공간이 형성되며,
복수개의 상기 유로는,
8개로 형성되는 것을 특징으로 하는 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터.In a pintle injector applied to a liquid rocket engine,
pintle rod;
a pintle tip formed at an end of the pintle rod; and
The pintle rod is inserted and installed in a central space formed along the longitudinal direction, a flow path through which a fluid flows is formed to surround the central space, the pintle rod is supported, and a partition wall separating the central space and the flow path is formed. and a body portion formed to surround the flow path and having an outer wall connected to the partition wall to support the partition wall,
The flow path is
Doedoe formed along the longitudinal direction of the body portion, a plurality of are formed at equal intervals along the circumferential direction of the pintle rod,
The body part,
A mixing space formed by integrating the plurality of flow paths from a predetermined length portion is formed so that the fluids passing through the plurality of flow paths can be uniformly mixed,
A plurality of the flow paths,
A pintle injector capable of maintaining concentricity, characterized in that it is formed in eight pieces.
상기 핀틀팁은,
상기 핀틀로드의 단부에 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 동심도 유지가 가능한 핀틀 인젝터.The method according to claim 1,
The pintle tip is
A pintle injector capable of maintaining concentricity, characterized in that it is integrally formed at the end of the pintle rod.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |