KR100489735B1 - 고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과학 탐사 및 위성 발사체는 추진제와 가압 가스를 고압으로 사용하는 밸브에 관한 것으로,

더욱 상세하게는 발사체를 운용할 때 주입과 함께 배출시에 이용되며 로켓의 발사전 마지막 순간까지 가스의 충전이 이루어진 후 발사 직전에 분리 이탈을 수행하는 고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 내부에 스프링(10)으로 지지되는 발사체쪽 피스톤(8)이 설치된 발사체쪽 몸체(1)와,

내부에 스프링(10')으로 지지되는 지상쪽 피스톤(8')이 설치되고 일측의 볼공(2')에 고정볼(5)을 설치한 지상쪽 몸체(2)와,

상기 지상쪽 몸체(2)의 외측으로 솔레노이드 밸브(7)를 형성하여 공압으로 원격 이탈되는 지지케이스(4)로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브{Pneumatic Disconnecting Valve for High Pressure Gas}

본 발명은 과학 탐사 및 위성 발사체는 추진제와 가압 가스를 고압으로 사용하는 밸브에 관한 것으로,

더욱 상세하게는 발사체를 운용할 때 주입과 함께 배출시에 이용되며 로켓의 발사전 마지막 순간까지 가스의 충전이 이루어진 후 발사 직전에 분리 이탈을 수행하는 고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브에 관한 것이다.

통상 산업용 가스 주입 배출 분리 밸브의 종래 기술은 고압 가스 및 일반 유체에 적용할 수 있도록 구성되어 있으며 각 분리 부분이 체크 밸브 형태로 구성되어 있고 분리는 수동으로 분리하도록 구성되어 있다.

또한 기존의 제품은 고압가스용 주입 배출은 가능하나 이탈시 수동방식으로 이탈되므로 밸브의 신뢰성에 상당한 문제점이 있다.

그리고 로켓에 고압 가스를 주입하고 나면 고압 가스 및 추진제의 위험성 때문에 사람이 접근할 수 없어 이탈을 수동으로 하는 경우에는 사용할 수 없게 되는 것이므로 통상 사용되는 산업용 밸브는 적용할 수 없는 것이다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 발사체 적용에서 고압 가스의 주입 배출을 수행할 때 밸브의 고장이 없어야 하며 밸브 연결시 큰 힘이 들어가지 않고 쉽게 사람의 힘에 의해 연결 가능하도록 한다.

본 발명은 고압 가스를 발사체에 주입과 함께 배출시에 사용되며 로켓의 발사전 마지막 순간까지 가스의 충전이 이루어진 후 발사 직전에 공압 가스를 공급하여 분리 이탈을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 수동분리를 가능하게 하며, 위험상황에서 자동으로 공압에 의해 분리되도록 하는 것이다.

본 발명은 내부에 스프링으로 지지되는 발사체쪽 피스톤이 설치된 발사체쪽 몸체와, 내부에 스프링으로 지지되는 지상쪽 피스톤이 설치되고 일측의 볼공에 고정볼을 설치한 지상쪽 몸체와, 상기 지상쪽 몸체의 외측으로 솔레노이드 밸브를 형성하여 공압으로 원격 이탈되는 지지케이스로 되어있다.

본 발명은 발사체쪽에 연결되는 플랜지 형태의 몸체로 이루어진 발사체쪽 몸체(1)와, 지상쪽에 위치하는 지상쪽 몸체(2)로 구분된다.

발사체쪽 몸체(1)의 내부에는 피스톤 기밀씰(6)이 설치된 발사체쪽 피스톤(8)이 스프링(10)의 탄성력을 받아 밀폐시키고 있도록 하는 것이다.

발사체쪽 몸체(1)의 일측에는 주변에 스텔라이트 처리부(9)가 형성된 볼홈(1')이 V형으로 형성되어 있어서 결합시 고정볼(5)에 의하여 고정되도록 하는 것이다. 즉, 발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)가 결합되는 경우, 고정볼(5)은 볼홈(1')과 맞물린다.

상기 지상쪽 몸체(2)의 내부에는 피스톤 기밀씰(6')이 설치된 지상쪽 피스톤(8')이 스프링(10')의 탄성력을 받아 밀폐시키고 있도록 하는 것이다.

지상쪽 몸체(2)의 일측에는 볼공(2')에 고정볼(5)이 위치하고 있도록 하는 것이다.

상기 발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)의 피스톤(8, 8')은 전방이 원추형으로 돌출되어 있어서 서로 만나도록 하여 고압 가스를 주입 및 배출할 때 작동되는 것이다.

지상쪽 몸체(2)의 지상쪽에는 밀림 방지링(12)이 너트(13)에 의하여 고정되어 있어서 지지케이스(4)가 후방으로 밀리는 것을 방지하도록 하는 것이다.

상기 지지케이스(4)는 지상쪽 몸체(2)의 외측에 설치되어 있으며, 내측이 스텔라이트 처리부(9)가 형성되어 있어서 고정볼(5)을 누르고 있도록 하는 것이다.

상기 지지케이스(4)의 일측에는 솔레노이드 밸브(7)가 설치되어 충진공간(11)에 순간적으로 공압 가스를 공급하여 지지케이스(4)가 후방으로 밀리도록 하는 것이다.

상기 발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)가 결합되는 사이에는 오링(3)이 설치되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 발사체쪽 몸체(1)가 발사체의 일부분에 고정되어 있으므로 지상쪽 몸체(2)를 발사체쪽 몸체(1)를 향하여 밀면 도 1 과 같이 고정볼(5)이 볼홈(1')과 결합되면서 조립이 완료된다.

이때 스프링(10, 10')의 탄성력으로 피스톤 기밀씰(6, 6')을 통하여 유로를 막고 있던 발사체쪽 피스톤(8)과 지상쪽 피스톤(8')은 선단의 원추형이 서로 만나면서 발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)가 조립됨과 동시에 후방으로 밀리면서 유로를 개방시키게 된다.

발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)가 조립되면서 유로가 개방된 상태로 지상에서부터 발사체를 향하여 고압 가스가 공급된다.

이때 밸브의 내부에 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)의 연결부분에 설치된 오링(3)을 적당한 힘으로 눌러주고 있으므로 밸브에 걸리는 고압이 밸브의 양방향으로 작용하지 않고 오링(3)에만 도 3 과 같이 화살표 방향으로 작용되므로 다른 부분에는 고압으로 인한 영향을 미치지 않게 된다.

또한 고정볼(5)에 의하여 고정된 상태를 유지하고 있으므로 내압이 걸리는 경우에는 고정볼(5)의 주변이 파손될 수 있으므로 볼홈(1')과 지지케이스(4)의 접촉면에 도 4 와 같이 스텔라이트 처리부(9)를 통하여 경도를 향상시켜 파손을 방지하는 것이다.

고압 가스의 주입이 완료된 후에는 발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)를 분리하기 위해서는 솔레노이드 밸브(7)를 통하여 지지케이스(4)의 내부에 있는 충진공간(11)에 도 5 와 같이 공압 가스(NH₂)를 공급하게 된다.

공압 가스가 충진공간(11)에 공급되면 공압 가스의 압력으로 지지케이스(4)가 후방으로 밀리게 된다.

지지케이스(4)가 후방으로 밀리면서 고정볼(5)의 고정상태를 해체시키게 되므로 고정볼(5)이 외측으로 상승되면서 도 5 와 같이 발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)가 분리되는 것이다.

이때 스프링(10, 10')의 탄성력이 발사체쪽 피스톤(8)과 지상쪽 피스톤(8')을 외측으로 밀어내게 되므로 발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)를 완전하게 분리하는 것이다.

또한 스프링(10, 10')의 탄성력으로 발사체쪽 피스톤(8)과 지상쪽 피스톤(8')은 전방으로 이동되어 피스톤 기밀씰(6, 6')이 유로를 차단하게 된다.

상기 지지케이스(4)는 지상쪽 몸체(2)에 설치된 밀림 방지링(12)에 의하여 공압 가스가 갑자기 공급될 때 후방으로 이동되는 것을 방지하게 된다.

본 발명은 발사체의 고압 가스 주입 배출 장치로 사람이 접근하기 어려운 상황에서 주입, 분리, 이탈을 100% 보장하는 것이다.

본 발명은 고압가스에서 사용할 수 있도록 오링 설치부를 최적으로 이용하여 고압에 의한 고장을 방지한 것이다.

본 발명은 발사체용으로 고압가스 및 자동 이탈 밸브 형태로 사람이 접근하기 어려운 상황에서 안전용으로 자동이탈이 필요한 산업용으로 이용할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 공압 이탈 밸브의 결합상태 단면도

도 2 는 본 발명의 공압 이탈 밸브의 측면도

도 3 은 본 발명의 오링 연결부분에 대한 확대 단면도

도 4 는 본 발명의 고정볼 연결부분에 대한 확대 단면도

도 5 는 본 발명의 공압 이탈 밸브의 작동 원리를 나타낸 상태도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 발사체쪽 몸체 1' : 볼홈

2 : 지상쪽 몸체 2' : 볼공

3 : 오링 4 : 지지케이스

5 : 고정볼 6, 6' : 피스톤 기밀씰

7 : 솔레노이드 밸브 8 : 발사체쪽 피스톤

8' : 지상쪽 피스톤 9 : 스텔라이트 처리부

10, 10' : 스프링 11 : 충진공간

Claims (6)

1. 내부에 스프링(10)으로 지지되는 발사체쪽 피스톤(8)이 설치된 발사체쪽 몸체(1)와,

   내부에 스프링(10')으로 지지되는 지상쪽 피스톤(8')이 설치되고 일측의 볼공(2')에 고정볼(5)을 설치한 지상쪽 몸체(2)와,

   상기 지상쪽 몸체(2)의 외측으로 솔레노이드 밸브(7)를 형성하여 공압으로 원격 이탈되는 지지케이스(4)와,

   상기 발사체쪽 몸체(1)와 상기 지상쪽 몸체(2)가 만나는 부분에 설치되는 오링(3)을 구비하는 것을 특징으로 하는 고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브.
2. 제1항에 있어서, 발사체쪽 피스톤(8)과 지상쪽 피스톤(8')은 스프링(10, 10')으로 지지되며 전방에 피스톤 기밀씰(6, 6')이 형성되어 유로를 개폐시키도록 함을 특징으로 하는 고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브.
3. 제1항에 있어서, 발사체쪽 피스톤(8)에는 볼홈(1')이 형성되고, 발사체쪽 몸체(1)와 지상쪽 몸체(2)가 결합되는 경우, 고정볼(5)이 볼홈(1')과 맞물리는 것을 특징으로 하는 고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브.
4. 제1항에 있어서, 지지케이스(4)에는, 충진공간(11)에 공압 가스를 주입하여 지지케이스(4)가 후방으로 이동하면서 고정볼(5)에서 분리되도록 하는 솔레노이드 밸브(7)가 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 지상쪽 몸체(2)에는 너트(13)로 고정되어, 지지케이스(4)의 밀림을 방지하는 밀림 방지링(12)이 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 가스 주입 배출용 공압 이탈 밸브.