KR100263144B1 - Flow separator of a fluid - Google Patents

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    • F02C7/232Fuel valves; Draining valves or systems

Abstract

PURPOSE: A fluid flow separator is provided to restrain pressure in a fluid flow system within a predetermined level although a flow rate increases and to determine opening timing of a piston valve by adjusting a ratio of the area of a main supply pipe to the area of the piston valve. CONSTITUTION: A fluid flow separator(30) includes a main supply pipe(31), a first tube(32) branched from the main supply pipe, a second tube(33) branched from the main supply pipe and opened and closed depending on a predetermined pressure, and a piston valve(34) opening the second tube by using elasticity of a piston(35). The area where a fluid in the main supply pipe acts to the piston valve while the piston valve closes the second tube is smaller than the area where the fluid acts while the piston valve opens the second tube. Herein, possibility of generation of high pressure in a fluid flow line is avoided. As the fluid acting area of the piston valve is varied according to opening and shutoff of a valve, opening timing of the valve is adjustable.

Description

유체 유동 분리기Fluid flow separator

제1도는 종래 기술에 따른 유체 유동 분리기의 개략적인 구성도.1 is a schematic diagram of a fluid flow separator according to the prior art.

제2도는 제1도에 도시된 유체 유동 분리기의 압력에 대한 유량의 변화를 도시하는 그래프.FIG. 2 is a graph showing the change in flow rate with respect to the pressure of the fluid flow separator shown in FIG.

제3도는 본 발명에 따른 유체 유동 분리기의 개략적인 구성도.3 is a schematic diagram of a fluid flow separator according to the present invention.

제4도는 제3도에 도시된 유체 유동 분리기의 압력에 대한 유량의 변화를 도시하는 그래프.4 is a graph showing the change in flow rate with respect to the pressure of the fluid flow separator shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 주 공급관 12 : 제1튜브11: main supply pipe 12: first tube

13 : 제2튜브 14 : 피스톤 밸브13: second tube 14: piston valve

15 : 스프링 31 : 주 공급관15: spring 31: main supply pipe

32 : 제1튜브 33 : 제2 튜브32: first tube 33: second tube

34 : 피스톤 밸브 35 : 스프링34: piston valve 35: spring

36 : 실린더 P : 압력36: cylinder P: pressure

Q : 유량Q: flow rate

본 발명은 유체 유동 분리기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항공기의 가스 터빈 엔진에서 사용되는 연료 유동 분리기에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid flow separator, and more particularly to a fuel flow separator used in a gas turbine engine of an aircraft.

유체 유동 분리기는 대부분의 항공기용 가스 터어빈 엔진에서 연료 공급 시스템에 사용된다. 항공기용 가스 터어빈은 항공기의 작동 조건에 따라 공급되어야할 연료의 유량이 달라진다. 예를 들면 최초 시동시에는 소량의 연료가 소요되는 반면에 항공기의 가속 또는 순항중에는 시동시와는 달리 다량의 연료가 소요된다. 이처럽 항공기용 가스 터어빈 엔진에서는 엔진의 운전 조건에 따라 연료 공급을 조절하여야 한다는 연료량 제어상의 조건때문에 연료 공급 시스템에 유체 유동 분리기가 채용되는 것이 필수적이다.Fluid flow separators are used in fuel supply systems in most aircraft gas turbine engines. In aircraft gas turbines, the flow rate of the fuel to be supplied depends on the operating conditions of the aircraft. For example, a small amount of fuel is required during initial start-up, while a large amount of fuel is required during start-up or cruise, unlike during start-up. In the gas turbine engine for the aircraft, it is essential to employ a fluid flow separator in the fuel supply system due to the fuel quantity control condition that the fuel supply must be adjusted according to the operating conditions of the engine.

유체 유동 분리기는 유체를 조건에 따라 분리된 유로를 통해 유동시킬 수 있도록 설계된 것이다. 항공기용 가스 터어빈 엔진에서는 연료 유입구로부터 가스 터어빈 엔진에 연료를 분사하는 노즐에 이르는 경로에 유동 분리기가 배치된다. 이것은 연료 공급용 노즐을 제1노즐과 제2노즐로 분리 설치하고, 엔진 작동 상태에 따라 제1노즐만으로 연료를 공급하거나 또는 양측 노즐 모두를 이용하여 연료를 공급할 수 있도록 하는 것이다.Fluid flow separators are designed to allow fluids to flow through separate flow paths according to conditions. In an aircraft gas turbine engine, a flow separator is disposed in the path from the fuel inlet to the nozzle for injecting fuel into the gas turbine engine. This is to separate the fuel supply nozzle into the first nozzle and the second nozzle, and to supply fuel only by the first nozzle or by using both nozzles according to the engine operating state.

제1도는 종래 기술에 따른 가스 터어빈 엔진용 연료 유동 분리기의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 schematically shows the configuration of a fuel flow separator for a gas turbine engine according to the prior art.

연료 유동 분리기(l0)는 주 공급관(11)으로부터 분기된 제1튜브(12) 및 제2튜브(13)을 포함한다. 제1튜브(12) 및 제2튜브(13)는 각각 제1노즐 및 제2노즐로 연결된다. 연료 유동 분리기(10)에는 스프링(15)의 탄성력을 받고 있는 피스톤 밸브(14)가 배치되어 있다. 피스톤 밸브(14)는 주 공급관(11)으로부터 공급되는 연료의 유량에 따라 제2튜브(13)를 통하는 연료 유동을 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 제1튜브(12)에 대한 연료 유동은 밸브에 의한 개폐 작용을 받지 않으며, 항시 개방 상태로 유지된다. 통상적으로는 제1튜브(12)의 연료 분사 단면적은 제2튜브(13)보다 작다. 가스 터어빈 엔진에 대한 연료 공급이 소량으로 유지되어야 하는 경우, 즉 엔진의 시동시에는 단면적이 작은 제1튜브(12)만이 이용된다, 연료가 유입구를 통해 주 공급관(11)으로 유입되면, 항시 개방 상태로 유지되는 제1튜브(12)를 통해 제1노즐로 연료가 유동되어 가스 터어빈 엔진에 분사된다. 연료의 유입량이 증가하면 주 공급관(11)내의 압력도 증가되며, 따라서 피스톤 밸브(14)에 대한 압력도 가중된다. 주 공급관(11)내의 유체 압력에 의해 피스톤(14)의 전면에 미치는 힘이 스프링(15)의 탄성력보다 커지면, 피스톤(14)이 스프링(15)의 탄성력과 반대 방향으로 운동하여, 피스톤(14)에 의해 폐쇄되어 있던 제2튜브(13)가 개방된다. 따라서 주 공급관(11) 으로 유입되는 연료는 제1튜브(12 )뿐만 아니라 제2튜브(13)로도 유동하게 된다. 항공기의 정상 운전 상태에서는 제1튜브(12)와 제2튜브(13) 양측을 통해 다량의 연료가 가스 터어빈 엔진에 공급된다.The fuel flow separator 10 includes a first tube 12 and a second tube 13 branched from the main feed canal 11. The first tube 12 and the second tube 13 are connected to the first nozzle and the second nozzle, respectively. The fuel flow separator 10 is arranged with a piston valve 14 which is subjected to an elastic force of the spring 15. The piston valve 14 may open or close the fuel flow through the second tube 13 according to the flow rate of the fuel supplied from the main supply pipe 11. The fuel flow to the first tube 12 is not subjected to the opening and closing action by the valve and is always kept open. Typically, the fuel injection cross section of the first tube 12 is smaller than the second tube 13. When a small amount of fuel supply to the gas turbine engine is to be maintained, i.e., when starting the engine, only the first tube 12 with a small cross-sectional area is used.When fuel is introduced into the main supply pipe 11 through the inlet, it is always open. Fuel flows to the first nozzle through the first tube 12 maintained in the state and is injected into the gas turbine engine. As the flow rate of fuel increases, the pressure in the main supply pipe 11 also increases, thus increasing the pressure on the piston valve 14. When the force exerted on the front face of the piston 14 by the fluid pressure in the main supply pipe 11 is greater than the elastic force of the spring 15, the piston 14 moves in the opposite direction to the elastic force of the spring 15, so that the piston 14 The second tube 13 which has been closed by () is opened. Therefore, the fuel flowing into the main supply pipe 11 flows not only to the first tube 12 but also to the second tube 13. In the normal driving state of the aircraft, a large amount of fuel is supplied to the gas turbine engine through both the first tube 12 and the second tube 13.

제2도에는 제1도에 도시된 연료 유동 분리기(10)에 있어서 압력에 대한 유량의 변화를 그래프 상으로 나타낸 것이다. 그래프에서 수명축(P)은 압력을 나타내며 수직축은 유량(Q)을 표시한다. 처음의 시동 상태에서는 압력과 유량이 선형적으로 비례 증가한다. 유량이 Q1 으로 증가함에 따라 압력도 증가하여 압력 P1 에 도달하면, 피스톤 밸브(14)에 작용하는 힘은 유체(연료)와 밸브가 접촉하는 면적(A)에 압력(P1)을 곱한 값(F)이 된다. 이러한 유체 유동에 의해 발생되는 힘이 스프링(15)의 탄성력을 넘어서면 피스톤 밸브(14)는 뒤로 밀려나서 상기에 기재된 바와 같이 제2튜브(16)가 개방된다. 제2튜브(13)가 개방된 상태는 보통 항공기의 정상 운전 상태이므로 다량의 연료가 엔진에 공급되어야 안다.FIG. 2 is a graphical representation of the change in flow rate versus pressure in the fuel flow separator 10 shown in FIG. In the graph, the life axis (P) is the pressure and the vertical axis is the flow rate (Q). At initial start-up, pressure and flow rate increase linearly. When the pressure increases as the flow rate increases to Q1 and the pressure P1 is reached, the force acting on the piston valve 14 is equal to the area (A) where the fluid (fuel) and the valve contact are multiplied by the pressure P1 (F). ) When the force generated by this fluid flow exceeds the elastic force of the spring 15, the piston valve 14 is pushed back and the second tube 16 is opened as described above. Since the open state of the second tube 13 is usually a normal driving state of the aircraft, a large amount of fuel should be supplied to the engine.

따라서 엔진에 대한 연료의 유량이 Q3 에 이르기까지 계속적으로 증가한다. 주 공급관으로 유입되는 총 유량이 Q3 인 경우에, 제1튜브를 통한 유량은 최초의 유량인 Q1 과 별로 차이가 없으나 압력은 P3 로 급격히 증가한다. 반면에 제2튜브(13)의 단면적은 제1튜브(12)의 단면적보다 상대적으로 크므로, 주 공급관을 통해 유입되는 유동이 증가함에 따라 제2튜브(13)를 통한 유량은 비례적으로 증가하며 압력은 제1튜브(12)와 같이 P3로 증가한다.Therefore, the flow rate of fuel to the engine continues to increase until Q3. When the total flow rate flowing into the main supply line is Q3, the flow rate through the first tube does not differ much from the original flow rate Q1, but the pressure increases rapidly to P3. On the other hand, since the cross-sectional area of the second tube 13 is relatively larger than that of the first tube 12, the flow rate through the second tube 13 increases proportionally as the flow flowing through the main supply pipe increases. And the pressure increases to P3 like the first tube 12.

상기와 같은 종래 기술의 연료 유동 분리기(10)에서, 주 공급관(11)으로 유입되는 유량이 증가할때 제1튜브(12) 및 제2튜브(13)에 대한 압력이 비례적으로 증가하는 것은 기술상 여러가지 문제점을 안고 있는 것이다. 즉, 가스 터어빈 엔진에 공급되는 연료의 유량이 증가하면 연료 공급 라인 전체의 압력이 비례적으로 증가하는데, 종래 기술에서는 이를 회피할 수 있는 아무런 대책이 없다. 따라서 압력 증가에 의한 시스템의 파괴를 방지하기 위해서는 연료 공급 계통에 배치된 튜브의 내압 강도가 커야하며 주 공급관에 연료를 공급하는 연료 펌프의 출구 압력도 커져야 하고, 펌프를 구동하는 전기 모터도 대용량의 것을 사용해야만 한다. 이러한 점은 설계상의 곤란 뿐만 아니라 비용면에 있어서도 불리한 것이다.In the fuel flow separator 10 of the prior art as described above, the pressure on the first tube 12 and the second tube 13 increases proportionally when the flow rate flowing into the main supply pipe 11 increases. There are various problems in technology. That is, as the flow rate of the fuel supplied to the gas turbine engine increases, the pressure of the entire fuel supply line increases proportionally, and there is no countermeasure to avoid this in the prior art. Therefore, in order to prevent the destruction of the system due to pressure increase, the pressure resistance of the tube disposed in the fuel supply system must be large, the outlet pressure of the fuel pump supplying fuel to the main supply pipe must be increased, and the electric motor driving the pump must You must use This is disadvantageous not only in terms of design difficulty but also in cost.

본 발명의 목적은 유량이 증가하더라도 유체 유동 시스템내의 압력이 설정값 이상으로 증가하지 아니하는 유체 유동 분리기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a fluid flow separator in which the pressure in the fluid flow system does not increase above a set value even if the flow rate increases.

본 발명의 다른 목적은 주 공급관의 면적과 피스톤 밸브의 면적의 비를 조정함으로써 피스톤 밸브의 개방 시기를 결정할 수 있는 유체 유동 분리기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a fluid flow separator capable of determining the opening timing of a piston valve by adjusting the ratio of the area of the main supply pipe to the area of the piston valve.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 유체가 유입되는 주 공급관, 상기 주 공급관으로부터 분기되어 있으며 항시 개방 상태로 유지되는 제 1 튜브, 상기 주 공급관으로부터 분기되어 있으며 설정 압력에 따라 개방되거나 폐쇄될 수 있는 제2 튜브 및, 상기 제2 튜브를 개방하거나 폐쇄할 수 있도록 피스톤의 탄성력을 받는 피스톤 밸브를 포함하는 유체 유동 분리기에 있어서, 상기 피스톤 밸브가 제2 튜브를 페쇄하고 있는 상태에서 상기 주 공급관내 유체가 피스톤 밸브에 작용하는 단면적은, 상기 피스톤 밸브가 제2 튜브를 개방하고 있는 상태에서 유체가 피스톤 밸브에 작용하는 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 유체 유동 분리기가 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a main supply pipe into which fluid is introduced, a first tube branched from the main supply pipe and always open, branched from the main supply pipe and opened or closed according to a set pressure A fluid flow separator comprising a second tube, which may be, and a piston valve receiving an elastic force of a piston to open or close the second tube, wherein the piston valve is closing the second tube. A cross-sectional area in which the fluid in the supply pipe acts on the piston valve is provided, wherein the fluid flow separator is smaller than the cross-sectional area in which the fluid acts on the piston valve with the piston valve open.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 제2 튜브의 단면적은 상기 제 1튜브의 단면적보다 크다.According to a feature of the invention, the cross-sectional area of the second tube is larger than that of the first tube.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 피스톤 밸브가 제2 튜브를 폐쇄하는 상태에서 유체가 피스톤 밸브에 작용하는 단면적과, 상기 피스톤 밸브가 제2 튜브를 개방하고 있는 상태에서 유체가 피스톤 밸브에 작용하는 단면적의 비를 조정함으로로써 상기 피스톤 밸브의 개폐시기를 조정할 수 있다.According to another feature of the invention, the cross-sectional area in which the fluid acts on the piston valve in the state in which the piston valve closes the second tube, and the fluid acts on the piston valve in the state in which the piston valve opens the second tube. By adjusting the ratio of the cross-sectional area, the opening and closing timing of the piston valve can be adjusted.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 항공기의 가스 터어빈 엔진에 대한 연료의 공급 연료 공급을 증감시킬 수 있도록 상기의 유체 유동 분리기를 연료 유동 라인내에 배치한 항공기 가스 터어빈 엔진용 유체 유동 분리기가 제공된다.According to another feature of the present invention, there is provided a fluid flow separator for an aircraft gas turbine engine in which the fluid flow separator is disposed in a fuel flow line so as to increase or decrease the supply of fuel to the gas turbine engine of the aircraft.

또한 본 발명에 따르면, 스프링의 탄성력을 받고 있는 피스톤 밸브를 주 공급관내에 유동하는 유체의 압력에 의해 운동시켜 제2 튜브내로의 유동을 제어하는 유체 유동 제어 방법에 있어서, 상기 피스톤 밸브가 제2 튜브를 폐쇄하고 있는 상태에서 유체가 상기 피스톤 밸브에 작용하는 단면적보다, 상기 피스톤 밸브가 제2 튜브를 개방하고 있는 상태에서 유체가 상기 피스톤 밸브에 작용하는 단면적을 크게 함으로써, 상기 피스톤 밸브가 제 2 튜브를 개방한 이후에 주 공급관내로 유체 유입이 증가되더라도 주 공급관, 제 1 튜브 및 제2 튜브를 포함한 전체 연료 공급 시스템내 압력이 제2 튜브 개방시의 압력보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 유체 유동 분리 방법이 제공된다.In addition, according to the present invention, in the fluid flow control method for controlling the flow into the second tube by moving the piston valve under the spring force of the spring flow by the pressure of the fluid flowing in the main supply pipe, the piston valve is a second By increasing the cross sectional area in which the fluid acts on the piston valve in a state where the piston valve opens the second tube, the cross section area in which the fluid acts on the piston valve in the state of closing the tube makes the piston valve second. The fluid flow characterized in that the pressure in the entire fuel supply system, including the main supply line, the first tube and the second tube, is not greater than the pressure at the opening of the second tube, even if the fluid inlet is increased into the main supply line after the tube is opened. Separation methods are provided.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 3 도는 본 발명에 따른 유체 유동 분리기(30)의 구성을 개략적으로 도시한 것이다. 유체 유동 분리기(30)는 주 공급관으로부터 분리된 제1튜브(32)와 제2튜브(33)를 포함하며, 스프링(35)에 의한 탄성력을 받고 있는 피스톤 밸브(34)를 포함한다. 제1튜브(32)는 제1노즐로 연결되며, 제2튜브(33)는 제2노즐로 연결되어, 각각의 튜브에 연료가 유동함에 따라 가스 터어빈 엔진에 연료를 분사하게 된다. 피스톤 밸브(34)가 수용관 실린더(36)의 단면적은 주 공급관(31)의 단면적보다 크게 형성된다. 주 공급관(31)내에 유체 유동이 전혀 일어나고 있지 않은 상태, 즉 연료가 전혀 공급되고 있지 않은 상태이거나 유체 유동이 소정 압력 이하인 경우에는 피스톤 밸브(34)가 스프링(35)의 힘에 의해 제2튜브(33)의 입구를 폐쇄하고 있다.3 schematically shows the configuration of a fluid flow separator 30 according to the present invention. The fluid flow separator 30 includes a first tube 32 and a second tube 33 separated from the main supply pipe, and includes a piston valve 34 which is subjected to elastic force by the spring 35. The first tube 32 is connected to the first nozzle, the second tube 33 is connected to the second nozzle, the fuel is injected to the gas turbine engine as the fuel flows through each tube. The piston valve 34 is formed to have a cross-sectional area of the accommodation tube cylinder 36 larger than that of the main supply pipe 31. In a state in which no fluid flow occurs in the main supply pipe 31, that is, no fuel is supplied at all, or the fluid flow is below a predetermined pressure, the piston valve 34 causes the second tube to be driven by the force of the spring 35. The entrance of 33 is closed.

주 공급관(31)내로 유입되는 연료 유체의 유량이 증가하면 주 공급관(31)내 압력이 증가하게 되고, 증가된 압력은 피스톤 밸브(34)의 표면에 작용하여 스프링(35)의 탄성력에 대해 반대로 작용한다. 따라서 주 공급관(31)내 압력이 소정의 압력 이상으로 증가할 경우 피스톤 밸브(34)는 제2튜브(33)를 개방시킨다. 피스톤 밸브(34)가 제2튜브(33)의 입구를 폐쇄하고 있는 상태에서, 피스톤 밸브(34)가 유체 유동에 접촉하는 면적은 제3도에 표기된 바와 같이 A1이다. 그러나 일단 피스톤 밸브(34)가 유체 압력에 의해 밀리기 시작하면 유체 유동에 접촉하는 면적은 A2가 된다. 면적 A2는 면적 A1보다 넓으므로, 피스톤 밸브(34)에 연계된 스프링(35)의 탄성력에 반발하는 유체 압력에 의한 힘은 일정하게 유지되면서 주 공급관(31)내 압력은 줄어들 수 있다. 이를 수식으로 표시하면, F를 유압에 의해 피스톤 밸브(34)에 가해지는 힘이라 하고, 피스톤 밸브(34)가 제 2 튜브(33)를 폐쇄하고 있을때 밸브 표면적 A1에 가해지는 주 공급관(31)내 압력을 P1, 피스톤 밸브(34)가 제2튜브(33)를 개방하고 있을때 밸브 표면적 A2 에 가해지는 주 공급관(3l)내의 압력을 P2 라 할때, F= P1 x A1= P2 × A2 이므로, A1 〈 A2 이면 P1 〉 P2 이다.As the flow rate of the fuel fluid flowing into the main supply pipe 31 increases, the pressure in the main supply pipe 31 increases, and the increased pressure acts on the surface of the piston valve 34 to reverse the elastic force of the spring 35. Works. Therefore, when the pressure in the main supply pipe 31 increases above a predetermined pressure, the piston valve 34 opens the second tube 33. With the piston valve 34 closing the inlet of the second tube 33, the area where the piston valve 34 contacts the fluid flow is A1 as indicated in FIG. However, once the piston valve 34 begins to be pushed by the fluid pressure, the area in contact with the fluid flow is A2. Since the area A2 is wider than the area A1, the pressure in the main supply pipe 31 can be reduced while the force due to the fluid pressure that repels the elastic force of the spring 35 associated with the piston valve 34 is kept constant. Expressed in the formula, F is a force applied to the piston valve 34 by hydraulic pressure, and the main supply pipe 31 applied to the valve surface area A1 when the piston valve 34 is closing the second tube 33. When the internal pressure is P1 and the pressure in the main supply pipe 3l applied to the valve surface area A2 when the piston valve 34 opens the second tube 33 is P2, F = P1 x A1 = P2 × A2. If A1 <A2, then P1> P2.

따라서 주 공급관(31)내의 유량이 증가하여 제 2 튜브(33)가 개방되면, 주 공급관(31) 및 제1튜브(32)와 제2튜브(33)를 포함한 전체 연료 시스템의 압력이 제2튜브(33)의 개방전보다 낮은 상태로 유지될 수 있다. 또한 유체의 압력을 받는 면적의 크기에 따라 압력에 의해 가해지는 힘도 달라지므로, 피스톤 밸브(34)의 단면적 A1 을 크게 하여 피스톤 밸브에 가해지는 힘이 커지게 할 수 있고, A1/A2 의 비율을 조정하여 피스톤 밸브(34)의 개방 시간을 조정할 수도 있다.Therefore, when the flow rate in the main supply pipe 31 increases and the second tube 33 is opened, the pressure of the entire fuel system including the main supply pipe 31 and the first tube 32 and the second tube 33 becomes second. It may be kept lower than before the tube 33 is opened. In addition, since the force exerted by the pressure varies depending on the size of the area subjected to the pressure of the fluid, the cross-sectional area A1 of the piston valve 34 can be increased to increase the force applied to the piston valve, resulting in a ratio of A1 / A2. It is also possible to adjust the opening time of the piston valve 34 by adjusting.

제4도에는 제3도에 도시된 유체 유동 분리기(30)의 압력(P)에 대한 유량(Q)의 변화가 그래프상으로 도시되어 있다.FIG. 4 graphically shows the change in flow rate Q relative to the pressure P of the fluid flow separator 30 shown in FIG. 3.

피스톤 밸브(34)가 개방되기 이전에는 주 공급관(3l)내 유체의 압력과 유량이 선형적으로 비례 증가한다. 유체 압력에 의해 피스톤 밸브(34)에 가해지는 힘이 제2튜브(33)를 개방하기 직전의 유량을 Q1, 유체 압력을 P1이라 한다면, 피스톤 밸브(34)가 개방된 직후에 유체 압력은 P2 로 강하한다. 이것은 위에서 설명한 바와 같이 연료가 주공급관(31)에서만 유동할 때는 피스톤 밸브(34)의 단면적 A1에만 작용하였으나, 일단 피스톤 밸브(34)에 작용하는 유압이 스프링(35)의 작용보다 커져서 피스톤이 뒤로 밀리면 유체가 작용하는 피스톤 밸브(34)의 단면적은 A2로 확장 변경되기 때문이다. 이후에 주 공급관(31)내 압력은 유입되는 유량의 증가에 따라 P2로부터 다시 P3로 증가하나 이것은 처음의 피스톤 밸브 개방시 압력인 P1 의 압력보다 크지 않으며 압력은 밸브 개방시 압력인 P1과 같은 P1'로 증가할 수 있다.Before the piston valve 34 is opened, the pressure and flow rate of the fluid in the main supply pipe 3l increase linearly in proportion. If the force exerted on the piston valve 34 by the fluid pressure is Q1 and the fluid pressure is P1 immediately before opening the second tube 33, the fluid pressure is P2 immediately after the piston valve 34 is opened. Descends. As described above, the fuel acts only on the cross-sectional area A1 of the piston valve 34 when the fuel flows only in the main supply pipe 31, but once the hydraulic pressure acting on the piston valve 34 becomes larger than that of the spring 35, the piston is moved backward. This is because the cross sectional area of the piston valve 34 on which the fluid acts is extended to A2. Thereafter, the pressure in the main supply pipe 31 increases from P2 to P3 again as the flow rate flows in, but this is not greater than the pressure of P1, which is the pressure at the first piston valve opening, and the pressure is equal to P1, which is the pressure at valve opening. Can be increased to '.

위와 같은 유체 유동 분리기를 채용하게 되면 유체 유동 라인에 있어 종래 기술과는 달리 고압이 발생될 여지가 없으므로 유동 라인의 구성이 보다 용이해지는 장점이 있다. 또한 유입되는 유체의 압력이 작용하는 피스톤 밸브의 단면적이 밸브 개방시와 폐쇄시 사이에 차이가 있으므로, 이를 조정함으로써 밸브의 개폐시기를 조정할 수 있다.Employing the fluid flow separator as described above has the advantage that the configuration of the flow line is easier because there is no room for high pressure unlike the prior art in the fluid flow line. In addition, since the cross-sectional area of the piston valve acting on the pressure of the fluid flowing there is a difference between opening and closing the valve, it is possible to adjust the opening and closing timing of the valve by adjusting this.

본 발명은 도면에 도시돤 실시예만을 가지고 설명되었으나, 당업계의 통상의 지식을 가진 자들은 이로부터 다양한 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 특히 본 발명은 항공기용 가스 터어빈 엔진에서 연료를 공급하는 시스템에 대하여 설명하였으나, 유체 유동이 발생하는 모든 시스템에서도 본원의 유동 분리기를 다양한 용도로 사용할 수 있을 것이다. 따라서 본원의 보호 범위는 첨부한 청구 범위를 기준으로 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with only the embodiments shown in the drawings, those skilled in the art will understand that various modifications are possible therefrom. In particular, the present invention has been described with respect to a system for supplying fuel from a gas turbine engine for an aircraft, but the flow separator of the present application may be used for various purposes in all systems in which fluid flow occurs. Therefore, the protection scope of the present application should be defined based on the appended claims.

Claims (5)

유체가 유입되는 주 공급관(31), 상기 주 공급관(31)으로부터 분기되어 있으며 항시 개방 상태로 유지되는 제1튜브(32), 상기 주 공급관(31)으로부터 분기되어 있으며 설정 압력에 따라 개폐 가능한 제 2튜브 및, 상기 제 2 튜브(33)를 개폐하도록 스프링(35)의 탄성력을 받는 피스톤 밸브(34)를 포함하는 유체 유동 분리기에 있어서,The first supply pipe 31 is branched from the main supply pipe 31, the main supply pipe 31, the fluid is introduced into the first tube 32, which is always kept open, branched from the main supply pipe 31, which is opened and closed according to a set pressure In a fluid flow separator comprising a two tube and a piston valve (34) subjected to an elastic force of a spring (35) to open and close the second tube (33), 상기 피스톤 밸브(34)가 제2튜브(33)를 폐쇄하고 있는 상태에서 상기 주 공급관(3l)내 유체가 피스톤 밸브(34)에 작용하는 단면적은, 상기 피스톤 밸브(34)가 상기 제 2 튜브(33)를 개방하고 있는 상태에서 유체가 피스톤 밸브(34)에 작용하는 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 유체 유동 분리기(30).The cross-sectional area where the fluid in the main supply pipe 3l acts on the piston valve 34 while the piston valve 34 is closing the second tube 33 is such that the piston valve 34 is connected to the second tube. Fluid flow separator (30), characterized in that the fluid is smaller than the cross-sectional area acting on the piston valve (34) with the (33) open. 제1항에 있어서, 상기 제2튜브(33)의 단면적은 상기 제1튜브(32)의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 유동 분리기(30).The fluid flow separator (30) of claim 1, wherein the cross-sectional area of the second tube (33) is larger than that of the first tube (32). 제1항에 있어서, 상기 피스톤 밸브(34)가 제2튜브(33)를 폐쇄하는 상태에서 유체가 피스톤 밸브(34)에 작용하는 단면적(Al)과, 상기 피스톤 밸브(34)가 상기 제 2 튜브를 개방하고 있는 상태에서 유체가 피스톤 밸브(34)에 작용하는 단면적(A2)의 비를 조정함으로로써 상기 피스톤 밸브의 개폐시기를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 유동 분리기(30).The cross-sectional area Al in which fluid acts on the piston valve 34 in a state in which the piston valve 34 closes the second tube 33, and the piston valve 34 is formed in the second valve. Fluid flow separator 30, characterized in that the opening and closing timing of the piston valve can be adjusted by adjusting the ratio of the cross-sectional area (A2) that the fluid acts on the piston valve (34) while the tube is open. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 항공기의 가스 터어빈 엔진에 대한 연료의 공급 연료 공급을 증감시킬 수 있도록 상기의 유체 유동 분리기(30)를 연료 유동 라인내에 배치한 것을 특징으로 하는 항공기 가스 터빈 엔진용 유체 유동 분리기(30).The fluid flow separator (30) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fluid flow separator (30) is arranged in a fuel flow line so as to increase or decrease the supply of fuel to the gas turbine engine of the aircraft. Fluid flow separator 30 for an aircraft gas turbine engine. 스프링(35)의 탄성력을 받고 있는 피스톤 밸브(34)를 주 공급관(31)내에 유동하는 유체의 압력에 의해 운동시켜 제2튜브(33)내로의 유동을 제어하는 유체 유동 제어 방법에 있어서,In the fluid flow control method of controlling the flow into the second tube (33) by moving the piston valve (34) under the elastic force of the spring (35) by the pressure of the fluid flowing in the main supply pipe (31), 상기 피스톤 밸브(34)가 제2튜브(33)를 폐쇄하고 있는 상태에서 유체가 상기 피스톤 밸브(34)에 작용하는 단면적보다, 상기 피스톤 밸브(34)가 제2튜브(33)를 개방하고 있는 상태에서 유체가 상기 피스톤 밸브(34)에 작용하는 단면적을 크게 함으로써, 상기 피스톤 밸브(34)가 제2튜브(33)를 개방한 이후에 상기 주 공급관(31)내로 유체 유입이 증가되더라도 주 공급관(31), 제1튜브(32) 및 제2 튜브(33)를 포함한 전체 연료 공급 시스템내 압력이 제2튜브(22)의 개방시 압력보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 유체 유동 분리 방법.The piston valve 34 opens the second tube 33 rather than the cross-sectional area where the fluid acts on the piston valve 34 while the piston valve 34 closes the second tube 33. By increasing the cross-sectional area where the fluid acts on the piston valve 34 in the state, even if the fluid inflow is increased into the main supply pipe 31 after the piston valve 34 opens the second tube 33, the main supply pipe (31), the pressure in the entire fuel supply system including the first tube (32) and the second tube (33) is not greater than the pressure at the opening of the second tube (22).
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