KR100773424B1

KR100773424B1 - 자체압력보상기능을 갖는 해수침수 시험장치

Info

Publication number: KR100773424B1
Application number: KR1020060130750A
Authority: KR
Inventors: 김성찬; 김성준; 황인희
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2007-11-05

Abstract

본 발명은 비행자료 기록장치(FDR : Flight Data Recoder) 개발에 필수로 요구되는 해수침수 시험장치에 관한 것으로, 특히 자체압력을 보상하는 장치를 갖는 해수침수 시험장치에 관한 것이다. 비행자료 기록장치는 항공기 운항 중에 사고가 나서 바다 속에 떨어져도 관련기록을 유지하여야 하므로 유럽연합규격 ED55/56에서 해수침수시험을 요구하고 있다. 본 발명은 상기 규격의 해수침수시험 요구조건을 만족하도록 압력스위치를 이용한 자체보상장치가 시험장치 헤드부에 일체형으로 장착되며, 과압력조절을 위해 수두배관을 이용한 압력스위치를 사용한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구성은, 내부로 안착홀이 형성되며, 상단 외주연에 덮개고정핀이 삽입되는 핀홀이 형성되는 챔버조립체; 상기 챔버조립체의 하부에 위치하여 상기 챔버조립체를 지지하는 챔버지지체; 상기 챔버조립체의 안착홀에 안착되며, 상기 핀홀과 대응되게 상단 외주연에 핀공이 형성되고, 상부면에서 하부면으로 연통되게 내부관로가 형성되며, 중심부에 피스톤유동홈이 형성되며, 상기 내부관로의 입구에 보충수챔버가 구비되고, 상기 보충수챔버와 내부관로 사이에는 상기 보충수챔버 내의 보충수가 상기 내부관로로 공급되거나 차단되도록 제어하는 역지밸브가 구비되며, 상단에는 상기 챔버지지체의 내부 압력을 체크하는 압력스위치가 구비되는 챔버덮개; 상기 챔버덮개의 피스톤유동홈에 삽입되어 피스톤 운동을 하게 되는 압력 발생피스톤을 갖는 압력발생공압실린더; 상기 챔버덮개를 개폐하기 위한 것으로, 상기 압력발생공압실린더의 상단에 연결되는 덮개개폐공압실린더; 상기 압력발생공압실린더 및 덮개개폐공압실린더의 작동을 제어하는 공압유닛; 및 상기 압력스위치의 신호를 받아 상기 공압유닛으로 제어신호를 전송하는 컨트롤박스;로 구성되는 것을 특징으로 하는 자체압력보상기능을 갖는 해수침수시험장치를 제공한다.

해수침수시험, 해수저항성, 유체침수, Sea Water Immersion Test, Fluid Immersion Test, Immersion Test - Pressure Compensation

Description

자체압력보상기능을 갖는 해수침수 시험장치{Sea Water Immersion Test Unit with Pressure}

도 1은 본 발명에 따른 해수침수 시험장치를 나타낸 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 챔버조립체

112 : 안착홀 114 : 핀홀

120 : 챔버지지체

130 : 챔버덮개

131 : 핀공 132 : 내부관로

133 : 피스톤유동홈 134 : 보충수챔버

135 : 역지밸브 136 : 압력스위치

140 : 압력발생공압실린더

142 : 압력발생피스톤

150 : 덮개개폐공압실린더

160 : 공압유닛

170 : 컨트롤박스

본 발명은 자체압력보상기능을 갖는 해수침수시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수침수시험에서 원하는 시간 동안 압력을 자동적으로 보정하면서, 비행자료 기록장치가 침수되는 상태를 구현한 자체압력보상기능을 갖는 해수침수시험장치에 관한 것이다.

비행자료 기록장치의 해수침수시험을 위해 종래에는 일정형상의 수조에 해수를 넣고 덮개를 덮은 후 덮개 위에 데드웨이트(Dead Weight)를 눌러놓는 방식이나, 수압펌프를 별개로 장착하는 방식 등을 사용하였다. 이러한 방식은 30일 동안 일정한 압력유지 상태를 얻기에 많은 노고와 시행착오가 필요하며, 수압펌프를 사용하는 방식은 여러 부수장치 및 비용의 증가로 실용적이지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 단일방향의 탠덤(Tandem) 방식 공압실린더를 사용하여 압력을 발생시키고, 이를 압력센서와 전기제어로 정확하면서도 제작단가가 낮은 시험장치를 구현함으로써, 즉 데드웨이트(Dead Weight)를 이용하는 기존의 해수침수시험장치의 단점을 보완하고, 저렴한 비용으로 효율적인 시험수행을 목적으로, 시험장치에 공압으로 동작하는 압력보 상장치를 구현하며, 압력보상장치는 30일간 일정압력을 유지하여야 함으로 해수시험요구조건을 위해 주기적으로 데드웨이트(Dead Weight)를 변경시켜야 하는 불편을 없애고, 압력유지 정밀도를 +/- 2% 이내로 구현할 수 있으며, 또한 시험압력 및 결과자료를 원거리에 관측/조종할 수 있고, 제작단가를 낮추고 정확한 압력유지특성을 구현한 자체압력보상기능을 갖는 해수침수시험장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자체압력보상기능을 갖는 해수침수시험장치는, 내부로 안착홀이 형성되며, 상단 외주연에 덮개고정핀이 삽입되는 핀홀이 형성되는 챔버조립체; 상기 챔버조립체의 하부에 위치하여 상기 챔버조립체를 지지하는 챔버지지체; 상기 챔버조립체의 안착홀에 안착되며, 상기 핀홀과 대응되게 상단 외주연에 핀공이 형성되고, 상부면에서 하부면으로 연통되게 내부관로가 형성되며, 중심부에 피스톤유동홈이 형성되며, 상기 내부관로의 입구에 보충수챔버가 구비되고, 상기 보충수챔버와 내부관로 사이에는 상기 보충수챔버 내의 보충수가 상기 내부관로로 공급되거나 차단되도록 제어하는 역지밸브가 구비되며, 상단에는 상기 챔버지지체의 내부 압력을 체크하는 압력스위치가 구비되는 챔버덮개; 상기 챔버덮개의 피스톤유동홈에 삽입되어 피스톤 운동을 하게 되는 압력발생피스톤을 갖는 압력발생공압실린더; 상기 챔버덮개를 개폐하기 위한 것으로, 상기 압력발생공압실린더의 상단에 연결되는 덮개개폐공압실린더; 상기 압력발생공압실린더 및 덮개개폐공압실린더의 작동을 제어하는 공압유닛; 및 상기 압력스위치 의 신호를 받아 상기 공압유닛으로 제어신호를 전송하는 컨트롤박스;로 구성됨으로써 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 해수침수 시험장치를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자체압력보상기능을 갖는 해수침수시험장치는, 내부로 안착홀(112)이 형성되며, 상단 외주연에 덮개고정핀(P)이 삽입되는 핀홀(114)이 형성되는 챔버조립체(110); 상기 챔버조립체(110)의 하부에 위치하여 상기 챔버조립체(110)를 지지하는 챔버지지체(120); 상기 챔버조립체(110)의 안착홀(112)에 안착되며, 상기 핀홀(114)과 대응되게 상단 외주연에 핀공(131)이 형성되고, 상부면에서 하부면으로 연통되게 내부관로(132)가 형성되며, 중심부에 피스톤유동홈(133)이 형성되며, 상기 내부관로(132)의 입구에 보충수챔버(134)가 구비되고, 상기 보충수챔버(134)와 내부관로(132) 사이에는 상기 보충수챔버(134) 내의 보충수가 상기 내부관로(132)로 공급되거나 차단되도록 제어하는 역지밸브(135)가 구비되며, 상단에는 상기 챔버지지체(120)의 내부 압력을 체크하는 압력스위치(136)가 구비되는 챔버덮개(130); 상기 챔버덮개(130)의 피스톤유동홈(133)에 삽입되어 피스톤 운동을 하게 되는 압력발생피스톤(142)을 갖는 압력발 생공압실린더(140); 상기 챔버덮개(130)를 개폐하기 위한 것으로, 상기 압력발생공압실린더(140)의 상단에 연결되는 덮개개폐공압실린더(150); 상기 압력발생공압실린더(140) 및 덮개개폐공압실린더(150)의 작동을 제어하는 공압유닛(160); 및 상기 압력스위치(136)의 신호를 받아 상기 공압유닛(160)으로 제어신호를 전송하는 컨트롤박스(170);로 구성된다.

본 발명은 해수침수시험에 있어 일정압력의 장시간 유지를 구현하기 위해 챔버조립체(110)에 프레임(F)을 부착하고 그 상단부에 덮개개폐공압실린더(150)를 연결하여 챔버덮개(130)를 공기압을 이용하여 개폐시키며, 상기 챔버덮개(130)에 압력발생공압실린더(140)와 직접 연결되는 압력발생피스톤(142)이 삽입되고, 상기 챔버덮개(130)의 내부관로(132)에 역지밸브(135), 보충수챔버(134)가 연결되어서, 챔버덮개(130)가 실린더 역할을 하게 된다.

상기와 같은 구성의 본 발명인 자체압력보상기능을 갖는 해수침수시험장치의 작동 상태를 살펴보면 다음과 같다.

상기 챔버덮개(130)를 닫은 후 덮개고정핀(P)으로 고정한 상태에서 압력발생공압실린더(140)의 상부방향운동으로 압력발생피스톤(142)이 이동할 때 챔버지지체(120)의 체적변화가 생기며 이때, 생성된 부압으로 보충수챔버(134) 내의 해수가 역지밸브(135)를 통해 챔버지지체(120) 내부로 흘러들어온다. 다시 압력발생공압실린더(140)의 하부방향운동하면 압력발생피스톤(142)이 내려오면서 챔버지지체(120) 의 체적변화를 감소시키어 압력을 형성하며, 이러한 운동의 연속으로 펌프역할을 하게 된다. 챔버덮개(130)의 압력스위치(136)는 정해진 압력에 도달하면 전기신호가 컨트롤박스(170)를 통해 공압유닛(160)을 정지시키게 된다. 하지만 장시간이 흐른 후 내부의 누수가 일정양(+-2% Pressure)을 벗어나면 압력스위치(136)가 작동 전기신호를 컨트롤박스(170)로 보내어 공압유닛(160)이 동작하게 된다.

이상에서 본 발명을 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 본 발명은 데드웨이트를 이용하는 기존의 해수침수 시험장치와 다르게 시험장치 덮개에 공압으로 동작하는 압력발생장치를 부착하고 압력스위치 신호로 제어되게 함으로써 시험챔버 내의 압력을 일정하게 유지시켜 장시간 소요되는 해수 침수시험의 편리성과 효율성을 부여하였다. 또한 덮개를 공압으로 개폐시키게 하였으며, 그 공압실린더 로드에 왕복운동용 실린더를 직결하고, 역지밸브와 보충수챔버, 압력스위치를 챔버와 연결시킴으로써 자동적으로 챔버 내 압력을 보상토록 하는 시스템을 구현하였다. 이를 통해 30일간 동작하여야 하는 시험특성상의 압력보정을 위해 주기적으로 데드웨이트를 변경시켜야 하는 불편을 없앴고, 압력유지 정밀도를 +/- 2% 이내로 구현함으로써 저렴한 비용으로 시험을 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

내부로 안착홀(112)이 형성되며, 상단 외주연에 덮개고정핀(P)이 삽입되는 핀홀(114)이 형성되는 챔버조립체(110);

상기 챔버조립체(110)의 하부에 위치하여 상기 챔버조립체(110)를 지지하는 챔버지지체(120);

상기 챔버조립체(110)의 안착홀(112)에 안착되며, 상기 핀홀(114)과 대응되게 상단 외주연에 핀공(131)이 형성되고, 상부면에서 하부면으로 연통되게 내부관로(132)가 형성되며, 중심부에 피스톤유동홈(133)이 형성되며, 상기 내부관로(132)의 입구에 보충수챔버(134)가 구비되고, 상기 보충수챔버(134)와 내부관로(132) 사이에는 상기 보충수챔버(134) 내의 보충수가 상기 내부관로(132)로 공급되거나 차단되도록 제어하는 역지밸브(135)가 구비되며, 상단에는 상기 챔버지지체(120)의 내부 압력을 체크하는 압력스위치(136)가 구비되는 챔버덮개(130);

상기 챔버덮개(130)의 피스톤유동홈(133)에 삽입되어 피스톤 운동을 하게 되는 압력발생피스톤(142)을 갖는 압력발생공압실린더(140);

상기 챔버덮개(130)를 개폐하기 위한 것으로, 상기 압력발생공압실린더(140)의 상단에 연결되는 덮개개폐공압실린더(150);

상기 압력발생공압실린더(140) 및 덮개개폐공압실린더(150)의 작동을 제어하는 공압유닛(160); 및

상기 압력스위치(136)의 신호를 받아 상기 공압유닛(160)으로 제어신호를 전 송하는 컨트롤박스(170);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 자체압력보상기능을 갖는 해수침수시험장치.