KR101598707B1 - A Gas flow adjuster - Google Patents

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KR101598707B1 KR1020140106134A KR20140106134A KR101598707B1 KR 101598707 B1 KR101598707 B1 KR 101598707B1 KR 1020140106134 A KR1020140106134 A KR 1020140106134A KR 20140106134 A KR20140106134 A KR 20140106134A KR 101598707 B1 KR101598707 B1 KR 101598707B1
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Abstract

본 발명은 가스 유량 조절기에 관한 것으로, 특히 하우징의 내부에 공급되는 유압 또는 공기압을 통해 슬라이딩 동작하는 유량조절밸브를 구비하여 가스발생기인 하우징에서 발생 된 연소가스 또는 미연소가스의 배출유량이 조절되도록 함으로써, 연소 효율을 향상시키고 로켓의 추력 제어를 용이하게 이루도록 하는 가스 유량 조절기에 관한 것이다. 구성은 가스 유량 조절기로서, 내부 일 측 중앙에 축 방향으로 깊이를 갖는 밸브 수용 홈이 형성되고, 상기 밸브 수용 홈의 일 측으로는 아크 형상의 가스분출구가 복수 개 형성되는 하우징과; 상기 밸브 수용 홈으로 슬라이딩 동작가능하도록 결합 되고, 중간 부분으로는 하우징 내부에서 발생된 고온 고압의 농후한 연소가스 또는 미연소가스의 배출을 위한 하나 이상의 가스 유로가 형성되는 유량조절밸브와; 상기 하우징의 외면에 형성되고 아치 형태를 이루며 초음속으로 분출되는 가스를 아음속으로 유도하는 유체혼합 탑; 을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a gas flow rate regulator, and more particularly, to a gas flow rate regulator which is provided with a flow rate regulating valve that slidably operates through hydraulic pressure or air pressure supplied to the inside of a housing so that the discharge flow rate of combustion gas or unburned gas generated in the housing, Thereby improving the combustion efficiency and facilitating the thrust control of the rocket. A gas flow rate regulator comprising: a housing having a valve receiving groove formed at a center of an inner side thereof in the axial direction and having a plurality of arc-shaped gas jet ports formed at one side of the valve receiving groove; A flow control valve coupled to the valve receiving groove so as to be slidable and having at least one gas flow path for discharging a high-temperature high-pressure combustion gas or unburned gas generated inside the housing as an intermediate portion; A fluid mixing tower formed on an outer surface of the housing and having an arch shape and guiding a supersonic gas to a subsonic flow; .

Description

가스 유량 조절기{A Gas flow adjuster}A gas flow adjuster

본 발명은 가스 유량 조절기에 관한 것으로, 특히 하우징의 내부에 공급되는 유압 또는 공기압을 통해 슬라이딩 동작하는 유량조절밸브를 구비하여 가스발생기인 하우징에서 발생 된 연소가스 또는 미연소가스의 배출유량이 조절되도록 함으로써, 연소 효율을 향상시키고 로켓의 추력 제어를 용이하게 이루도록 하는 가스 유량 조절기에 관한 것이다.The present invention relates to a gas flow rate regulator, and more particularly, to a gas flow rate regulator which is provided with a flow rate regulating valve that slidably operates through hydraulic pressure or air pressure supplied to the inside of a housing so that the discharge flow rate of combustion gas or unburned gas generated in the housing, Thereby improving the combustion efficiency and facilitating the thrust control of the rocket.

일반적으로 로켓 또는 램제트 엔진(ramjet engine : 램 압으로 압축된 공기 속에 가스를 분사하여 연소시켜, 연소 가스를 직접 분출하는 제트 기관 또는, 고속비행 중의 발생하는 램압력에 의한 유입 공기압으로 공기를 압축하는 제트 엔진을 말한다.)의 추진력을 얻기 위해 연소가스 또는 미연소가스와 공기 또는 산화제를 혼합하여 연소 및 분출하는데 연소실에 공급되는 가스의 유량을 조절하기 위한 가스 유량 조절기가 설치된다.Generally, a rocket or ramjet engine is used to jet a gas into the air compressed by the ram pressure, to jet the jet directly, or to compress air with inflow air pressure due to the ram pressure generated during high- A gas flow regulator is provided for regulating the flow rate of the gas supplied to the combustion chamber in order to mix and burn the combustion gas or the unburned gas with the air or the oxidizer to obtain the driving force of the combustion engine.

그러나 종래의 가스 유량 조절기는 밸브 신호를 입력받아서 모터에 의해 윈도우를 개방하게 되는 방식으로 유량을 조절하게 되므로 1차 연소가스의 비대칭 분사로 인해 가스와 공기 또는 산화제의 균일한 혼합이 어려우며, 슬러그가 침적되어 가스분출구의 면적 감소로 인해 정밀한 제어가 어려워지는 문제점이 있었다.However, since the conventional gas flow rate regulator regulates the flow rate by opening the window by the motor after receiving the valve signal, it is difficult to uniformly mix the gas and the air or the oxidizer due to the asymmetric injection of the primary combustion gas, There is a problem that precise control becomes difficult due to the decrease in the area of the gas ejection port.

또, 종래의 가스 유량 조절기는 슬라이딩 동작하는 유량조절밸브 각도가 편향되거나 예각(銳角 : 0°보다 크고, 90°보다 작은 각.)을 이루므로 밸브 각도에 따른 연소가스 또는 미연소가스 발생기의 압력 변화로 균일한 분사가 이루어지지 않는 문제점이 있다. In the conventional gas flow rate regulator, since the angle of the flow control valve for sliding operation is deflected or formed to an acute angle (angle larger than 0 ° and less than 90 °), the pressure of the combustion gas or the unburned gas generator There is a problem that uniform injection is not achieved due to the change.

또한, 종래의 가스 유량 조절기는 가스와 공기의 혼합이 고르고 원활하게 이루어지지 않아 연소효율이 저하되는 문제점이 있다.Further, in the conventional gas flow rate regulator, mixing of gas and air is not uniformly and smoothly performed, and the combustion efficiency is lowered.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고체연료에서 연소된 가스 또는 미연소된 가스의 유량을 조절하여 추력과 연소실 압력 제어를 용이하게 하여 원활한 안티버즈(anti-buzz) 제어가 가능하게 함과 동시에 연소가스 또는 미연소가스와 공기의 고른 혼합으로 연소 효율을 향상시키도록 하는 가스 유량 조절기를 제공하는 것이다SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of controlling the flow rate of a combusted gas or an unburnt gas in a solid fuel, -buzz) control, and to improve the combustion efficiency by uniform mixing of combustion gas or unburned gas and air

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가스 유량 조절기로서, 내부 일 측 중앙에 축 방향으로 깊이를 갖는 밸브 수용 홈이 형성되고, 상기 밸브 수용 홈의 일 측으로는 아크 형상의 가스분출구가 복수 개 형성되는 하우징과; 상기 밸브 수용 홈으로 슬라이딩 동작가능하도록 결합 되고, 중간 부분으로는 하우징 내부에서 발생된 고온 고압의 농후한 연소가스 또는 미연소가스의 배출을 위한 하나 이상의 가스 유로가 형성되는 유량조절밸브와; 상기 하우징의 외면에 형성되고 아치 형태를 이루며 초음속으로 분출되는 가스를 아음속으로 유도하는 유체혼합 탑; 을 포함하여 이루어진다. According to an aspect of the present invention, there is provided a gas flow rate regulator including: a valve receiving groove having a depth in an axial direction formed at a center of an inner side thereof; a plurality of arc-shaped gas discharging holes formed at one side of the valve receiving groove A housing; A flow control valve coupled to the valve receiving groove so as to be slidable and having at least one gas flow path for discharging a high-temperature high-pressure combustion gas or unburned gas generated inside the housing as an intermediate portion; A fluid mixing tower formed on an outer surface of the housing and having an arch shape and guiding a supersonic gas to a subsonic flow; .

상기 밸브 수용 홈의 일 측으로는 상기 유량조절밸브의 이동을 제어하기 위한 유체공급로가 형성된다.A fluid supply passage for controlling the movement of the flow control valve is formed at one side of the valve receiving groove.

상기 가스 유로의 바깥 측으로는 공기 흡입구의 폭에 대응되는 길이로 높이를 갖는 아크 형상의 가스분출구가 형성된다.An arc-shaped gas jet port having a height corresponding to the width of the air inlet port is formed on the outer side of the gas channel.

상기 가스 유로는 연소가스 또는 미연소 가스의 배출을 일 측 방향으로 이루어지도록 중간 부분 단면이 도넛형태를 이루는 유량조절밸브의 도넛 형태 원주면 일 측으로만 형성된다.The gas flow path is formed only on one side of the donut-shaped circumferential surface of the flow control valve whose middle partial cross-section is in the form of a donut so that the discharge of the combustion gas or the unburned gas is performed in one direction.

상기 유체혼합 탑은 가스 유로 및 가스분출구와 직교하는 방향으로 설치된다.The fluid mixing tower is installed in a direction orthogonal to the gas flow path and the gas spouting port.

상기 유체혼합 탑의 외 측으로는 공기 흡입구가 형성되고 상기 공기 흡입구는 상기 하우징의 외 측으로 상호 90°를 이루도록 2개가 형성되며, 상기 각 공기 흡입구의 내측으로는 유체혼합 탑이 복수 개 형성된다.Two air mixing holes are formed on the outer side of the fluid mixing tower and two air mixing holes are formed on the outer side of the housing at an angle of 90 °.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 축 방향으로 이동하면서 가스 유로의 개폐 면적을 조절하는 유량조절밸브를 통해 가스분출구 주변으로 침적된 슬러지를 제거하고 초킹 되는 면적에서의 유량을 정확히 제어할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of removing sludge deposited in the vicinity of the gas spouting port through the flow rate control valve that adjusts the opening / closing area of the gas flow path while moving in the axial direction, and controlling the flow rate at the choked area have.

또, 본 발명은 유입되는 공기와 연소가스 또는 미연소된 가스를 혼합하는 유체혼합 탑을 통해 초음속으로 분사된 가스와 공기의 혼합특성을 향상시켜 연소실에서의 2차 연소효율을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of improving mixing characteristics of gas and air injected at supersonic speed through a fluid mixing tower for mixing inflow air with combustion gas or unburned gas to improve secondary combustion efficiency in the combustion chamber .

또한, 본 발명은 유체혼합 탑을 통해 덕티드 로켓의 고체 추진제에서 발생된 연소가스 또는 미연소가스와 공기 흡입구를 통해 유입된 공기와의 혼합을 고르고 원활하게 이루어지도록 함으로써, 안티버즈(anti-buzz)를 제어하여 연소효율을 향상시켜 로켓의 연소실 길이를 감소시키고 로켓의 사거리 증대 및 유도 조종성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention also relates to a method and apparatus for mixing and mixing a combustion gas or an unburned gas generated from a solid propellant of a ductile rocket through an air inlet and an air introduced through an air inlet, ) To improve the combustion efficiency, thereby reducing the length of the combustion chamber of the rocket and increasing the range of the rocket and improving the maneuverability of the rocket.

또한, 본 발명은 미연소가스 유량 조절을 통해 연소실 압력 조절을 가능하게 하고 공기 흡입구 성능인 안티버즈(anti-buzz)도 제어할 수 있는 효과가 있다.Further, the present invention has an effect that it is possible to control the combustion chamber pressure by controlling the flow rate of the unburned gas and also to control the anti-buzz which is the air intake performance.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스 유량 조절기의 일부 분리 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A선 요부단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B선 요부단면도이다.
도 5는 도 3의 C-C선 요부단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스 유량 조절기의 작용 상태를 나타낸 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic illustration of a partially separated state of a gas flow regulator according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is a view showing the coupling state of Fig. 1. Fig.
3 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
4 is a cross-sectional view taken along the line BB in Fig.
5 is a cross-sectional view taken along the line CC of Fig.
FIG. 6 is a view showing an operation state of a gas flow rate regulator according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 가스 유량 조절기의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the gas flow rate controller according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Hereinafter, elements having the same function in all the following drawings will be denoted by the same reference numerals, and repetitive description will be omitted. Further, the following terms are defined in consideration of functions in the present invention, Should be interpreted as.

도 1 내지, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 가스 유량 조절기(100)는 하우징(110)과 유량조절밸브(120) 및 유체혼합 탑(130)으로 대별되어 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 6, the gas flow controller 100 of the present invention is generally divided into a housing 110, a flow control valve 120, and a fluid mixing tower 130.

상기 하우징(110)은 내부 일 측 중앙에 축 방향으로 깊이를 갖는 밸브 수용 홈(111)이 형성되고, 상기 밸브 수용 홈(111)의 일 측으로는 아크 형상의 가스분출구(112)가 복수 개 형성된다.The housing 110 is formed with a valve receiving groove 111 having a depth in the axial direction at the center of the inner side and a plurality of arc-shaped gas jetting outlets 112 are formed at one side of the valve receiving groove 111 do.

여기서, 상기 밸브 수용 홈(111)의 일 측으로는 상기 유량조절밸브(120)의 이동을 제어하기 위한 유체공급로(111a)가 형성된다.A fluid supply path 111a for controlling the movement of the flow control valve 120 is formed at one side of the valve receiving groove 111.

그리고, 상기 하우징(110)의 일 측으로는 연소가스 또는 미연소가스의 원활한 연소를 위한 공기 흡입구(113)가 형성된다.An air inlet 113 for smooth combustion of combustion gas or unburned gas is formed at one side of the housing 110.

상기 공기 흡입구(113)는 상기 각 가스분출구(112)에 대응되는 외 측으로 복수 개가 형성된다.The plurality of air intake openings (113) are formed on the outer side corresponding to the respective gas discharge openings (112).

상기 가스분출구(112)는 분출되는 연소가스 또는 미연소가스를 원활하고 용이하게 배출시킬 수 있도록 내측에 비해 외 측이 넓게 개략 사다리꼴 형태로 형성되는 것이 바람직하다.The gas outlet 112 is preferably formed to have a generally trapezoidal shape with a wider outside than the inside so as to smoothly and easily discharge the unburned gas or the unburned gas.

또, 상기 가스분출구(112)는 분출되는 가스와 유입되는 공기와의 원활한 혼합을 이루도록 공기 흡입구(113)의 폭에 대응되는 길이와 높이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.The gas outlet 112 is preferably formed to have a length and height corresponding to the width of the air inlet 113 so as to smoothly mix the gas to be ejected with the air to be introduced.

상기 유량조절밸브(120)는 상기 밸브 수용 홈(111)으로 슬라이딩 동작가능하도록 결합 되고, 중간 부분으로는 하우징(110) 내부에서 발생된 고온 고압의 농후한 연소가스 또는 미연소가스의 배출을 위한 하나 이상의 가스 유로(121)가 형성된다.The flow control valve 120 is slidably coupled to the valve receiving groove 111 and includes an intermediate portion for discharging the rich combustion gas or the unburned gas at a high temperature and pressure generated inside the housing 110 At least one gas channel 121 is formed.

상기 가스 유로(121)가 형성되는 유량조절밸브(120)의 중간 부분은 단면이 개략 도넛 형태를 이루도록 형성된다.The intermediate portion of the flow control valve 120 in which the gas flow path 121 is formed is formed in a generally donut-shaped cross-section.

그리고, 상기 가스 유로(121)는 연소가스 또는 미연소가스의 배출을 일 측 방향으로 이루어지도록 상기 도넛 형태의 원주면 일 측으로만 형성되는 것이 바람직하다.The gas flow path 121 may be formed only on one side of the donut-shaped circumferential surface so as to discharge the combustion gas or the unburned gas in one direction.

이러한 구성의 상기 유량조절밸브(120)는, 예컨대 상기 유체공급로(111a)로 공기압(압축 공기) 또는 유압의 공급시, 하우징(110)에서 생성된 연소압력의 차이에 의하여 축 방향(좌,우 또는 전,후)으로 이동하면서 상기 가스 유로(121)와 가스분출구(112)의 개폐 면적을 조절하게 된다.The flow rate control valve 120 having such a configuration can be moved in the axial direction (left and right directions) by the difference in the combustion pressure generated in the housing 110 when the air pressure (compressed air) or the hydraulic pressure is supplied to the fluid supply path 111a, Right or front, rear, or both) of the gas flow path 121 and the gas discharge port 112, respectively.

즉, 상기 유량조절밸브(120)가 좌측 또는 전방으로 이동하여 가스 유로(121) 및 가스분출구(111)의 가스 분출 면적이 좁아지면 상기 하우징(110)의 압력은 증가하여 가스 유로(121) 및 가스분출구(112)를 통하여 배출되는 연소가스 또는 미연소가스의 유량은 증가하게 되므로 이를 통해서 로켓의 추력(thrust : 주행물체나 비행물체를 진행방향으로 밀고 나아가는 힘.)이 증가한다.That is, when the flow control valve 120 moves to the left or front and the gas ejection opening of the gas passage 121 and the gas ejection opening 111 becomes narrow, the pressure of the housing 110 increases, The flow rate of the combustion gas or the unburned gas discharged through the gas outlet 112 increases, thereby increasing the thrust of the rocket or the flying object in the traveling direction.

반대로, 상기 유량조절밸브(120)가 우측 또는 후방으로 이동하여 가스 유로(121) 및 가스분출구(112)의 가스 분출 면적이 넓어지면 상기 하우징(110)의 압력은 감소하여 가스 유로(121) 및 가스분출구(112)를 통하여 배출되는 연소가스 또는 미연소가스의 유량은 감소하게 되므로 로켓의 추력(thrust : 주행물체나 비행물체를 진행방향으로 밀고 나아가는 힘.)은 감소하게 된다.In contrast, when the flow control valve 120 moves to the right or to the rear to increase the gas blowing area of the gas passage 121 and the gas blowing port 112, the pressure of the housing 110 decreases and the gas passage 121 and / The flow rate of the combustion gas or unburned gas discharged through the gas outlet 112 is reduced, so that the thrust of the rocket or the force of pushing the traveling object or the flying object in the traveling direction decreases.

이와 같이, 상기 유량조절밸브(120)의 장착으로 인해 상기 하우징(110)에서 연소되거나 미연소된 가스의 배출 유량을 조절하여 추력을 증가시키거나 감소시켜 로켓을 원하는 사거리로 보낼 수 있도록 제어할 수 있다.In this way, by controlling the discharge flow rate of the gas combusted or unburned in the housing 110 due to the mounting of the flow control valve 120, the thrust can be increased or decreased to control the rocket to be sent to a desired range have.

뿐만 아니라, 상기 가스 유로(121)의 가스 분출 면적 조절로 인해 초킹(choking : 가스체에 압력차가 있으면 흐름이 생긴다. 그러나 압력비를 증가시키면 유로(流路)의 최소 단면에서의 유속(流速)은 증가하되, 그 속도가 음속(音速)에 달하면 그 이상 증가하지 않는데 이 현상을 말한다.) 현상을 유도하여 마하수 1의 제트류(초음속)를 분사시켜 상기 가스분출구(112) 주변으로 침적된 슬러지를 제거하고 초킹되는 면적에서의 유량을 정확히 제어할 수 있게 된다.In addition, since choke (a pressure difference exists in the gaseous body due to the adjustment of the gas blowout area of the gas passage 121), a flow is generated. However, if the pressure ratio is increased, the flow velocity at the minimum cross- (Supersonic) of Mach number 1 is injected to remove the deposited sludge around the gas ejection port 112. In this case, And the flow rate at the choked area can be accurately controlled.

상기 유체혼합 탑(130)은 상기 하우징(110)의 외면에 형성되고 아치 형태를 이루며 초음속으로 분출되는 가스를 아음속으로 유도하는 역할을 한다.The fluid mixing tower 130 is formed on the outer surface of the housing 110 and has an arch shape and serves to induce a sub-supersonic gas jet.

또, 상기 유체혼합 탑(130)은 개략 “ㄱ”자 형태의 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the fluid mixing tower 130 is preferably formed as a curved surface of an approximately " a " shape.

그리고, 상기 유체혼합 탑(130)은 상기 가스 유로(121) 및 가스분출구(112)와 개략 직교하는 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.The fluid mixing tower 130 may be installed in a direction substantially orthogonal to the gas flow path 121 and the gas spouting port 112.

또, 상기 유체혼합 탑(130)의 외 측으로는 공기 흡입구(113)가 유체혼합 탑(130)을 감싸도록 형성된다.In addition, an air inlet 113 is formed on the outer side of the fluid mixing tower 130 so as to surround the fluid mixing tower 130.

여기서, 상기 공기 흡입구(113)는 상기 하우징(110)의 외 측으로 상호 90°를 이루도록 2개가 형성되고, 상기 각 공기 흡입구(140)의 내측으로는 유체혼합 탑(130)이 복수 개 형성하는 것이 연소가스 또는 미연소가스와 공기의 혼합을 더욱더 효율적으로 이루게 할 수 있다.Two air mixing holes 130 are formed on the outer side of the housing 110 so that the air mixing holes 130 are formed at an angle of 90 ° with respect to the housing 110, It is possible to further efficiently mix the combustion gas or the unburned gas with the air.

또, 상기 유체혼합 탑(130)은 높이와 폭 및 설치 개수는 로켓의 설계 사양에 따라 적절하게 가감형성할 수 있다.The height, width, and number of the fluid mixing tower 130 can be appropriately adjusted according to the design specifications of the rocket.

그리고, 상기 유체혼합 탑(130)의 단면 형상은 개략 상어와 같은 어류의 지느러미(shark's fin) 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the cross-sectional shape of the fluid mixing tower 130 is preferably a shark's fin shape such as a shark.

이러한 구성의 상기 유체혼합 탑(130)은 상기 가스 유로(121)와 가스분출구(112)를 통해 분출되는 연소가스 또는 미연소가스의 속도를 충돌에 의해 초음속에서 아음속(subsonic speed :유체의 속도가 그 유체 속을 전파하는 음파의 속도보다 느릴 때 그 흐름의 속도. 일반적으로 운동하는 물체에 대해 그 속도가 음속보다 느리냐 빠르냐에 따라 각기 아음속 또는 초음속이라고 한다.)으로 감속시키고, 흡입 공기 유동시 와류를 형성시킴으로써 혼합 효율을 극대화하여 공기 연료 혼합비 및 연소안정성을 확보할 수 있게 된다.In the fluid mixing tower 130 having such a configuration, the speed of the combustion gas or the unburned gas ejected through the gas channel 121 and the gas ejection port 112 is changed from supersonic speed to subsonic speed The velocity of the flow when it is slower than the speed of the sound wave propagating in the fluid, which is generally referred to as a subsonic or supersonic speed depending on whether the speed of the moving object is slower or faster than the speed of sound) By forming a vortex, the mixing efficiency can be maximized and the air fuel mixture ratio and combustion stability can be ensured.

즉, 상기 가스 유로(121)와 가스분출구(112)를 통해 분출되는 연소가스 또는 미연소가스가 유체혼합 탑(130)의 내측으로 형성된 곡면과 충돌하면서 속도가 줄어 아음속이 되고, 아음속으로 감속된 연소가스 또는 미연소가스는 유체혼합 탑(130)의 곡면을 따라 전파되면서 유입되는 아음속 공기와 접촉하면서 와류(Vortex, Eddy current : 유체의 회전운동에 의하여 주류와 반대 방향으로 소용돌이치는 흐름. 또는 강하게 회전하면서 흐르는 유체의 형태를 소용돌이 혹은 와류라 부름)현상을 발생시켜 신속하고 고르게 혼합된다.That is, the combustion gas or the unburned gas ejected through the gas passage 121 and the gas ejection port 112 collides with the curved surface formed inside the fluid mixing tower 130, thereby reducing the speed and becoming a subsonic speed, The combustion gas or the unburned gas propagates along the curved surface of the fluid mixing tower 130 while being in contact with the subsonic air introduced thereinto and is vortexed by a swirling flow in the direction opposite to the main flow The shape of the fluid that flows while rotating is referred to as a vortex or a vortex) and is quickly and uniformly mixed.

이에 따라, 연소가스 또는 미연소가스와 공기와의 혼합 효율을 증대시켜 연소실에서의 연소 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.Thus, the combustion efficiency in the combustion chamber can be remarkably improved by increasing the mixing efficiency of the combustion gas or the unburned gas with the air.

뿐만 아니라, 상기 가스 유로(121)의 면적 변화는 고체연료에서 연소된 가스의 유량을 조절하여 연소실 압력 제어를 가능하게 함으로써 안티버즈(anti-buzz : 충격파가 공기 흡입구 앞으로 나와 공기구멍을 막아 공기의 흡입이 안되는 현상) 제어를 용이하게 할 수 있다.In addition, the change in the area of the gas passage 121 allows the control of the combustion chamber pressure by controlling the flow rate of the gas combusted in the solid fuel, so that an anti-buzz (shock wave) It is possible to facilitate the control of the phenomenon of inhalation).

상기 가스 유로(121)의 면적 변화가 형성되지 않을 경우 상기 가스 유로(121)와 가스 분출구(112)를 통해 분사되는 연소가스 또는 미연소가스가 이차 연소로 발생되는 연소실 압력 조절이 안되기 때문에 공기 흡입구의 수직 충격파가 공기 흡입구(113) 전방으로 이탈되면서 공기의 흡입이 제대로 이루어지지 않기 때문에 연소가스와 공기의 혼합이 원활하게 이루어지지 않으므로 연소 효율을 향상시킬 수 없게 된다.In the case where the change in the area of the gas passage 121 is not formed, since the pressure of the combustion chamber in which the combustion gas or the unburned gas injected through the gas passage 121 and the gas outlet 112 is generated by the secondary combustion can not be controlled, The vertical shock wave of the air is in front of the air intake port 113 and the air is not sucked properly. Therefore, the combustion gas and the air are not mixed smoothly, and thus the combustion efficiency can not be improved.

즉, 상기 유체혼합 탑(130)이 형성되지 않을 경우 상기 가스 유로(121)와 가스 분출구(112)를 통해 분사되는 연소가스 또는 미연소가스의 충격파가 공기 흡입구(113) 전방으로 확산 되면 공기의 흡입이 제대로 이루어지지 않기 때문에 연소가스와 공기의 혼합이 안되므로 연소 효율을 향상시킬 수 없게 된다.That is, when the fluid mixing tower 130 is not formed, shock waves of the combustion gas or the unburned gas injected through the gas passage 121 and the gas outlet 112 are diffused to the front of the air inlet 113, Since the intake is not properly performed, the combustion gas and the air are not mixed with each other, so that the combustion efficiency can not be improved.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.The operation state of the present invention having the above-described structure will now be described.

먼저, 본 발명에 따른 가스 유량 조절기(100)가 장착된 로켓 또는 램 제트 엔진(ramjet engine)의 추력을 얻기 위해 가스발생기인 하우징(110)을 통해 발생 되는 연소가스 또는 미연소가스의 유량을 조절하도록 상기 밸브 수용 홈(111)의 유체공급로(111a)로 설계된 압력으로 유압 또는 공기압을 공급하거나 배출시킨다.First, the flow rate of the combustion gas or unburned gas generated through the housing 110, which is a gas generator, is controlled to obtain the thrust of the rocket engine or the ramjet engine equipped with the gas flow rate controller 100 according to the present invention The fluid supply passage 111a of the valve receiving groove 111 is designed to supply or discharge hydraulic pressure or air pressure.

이와 동시에, 상기 유량조절밸브(120)가 유압 또는 공기압에 의해 수평 축 방향으로 전,후진 이동하여 상기 가스 유로(121)와 가스분출구(112)의 가스 분출 면적을 좁히거나 넓히도록 조절하게 된다.At the same time, the flow control valve 120 moves forward and backward in the horizontal axis direction by the hydraulic pressure or the air pressure to adjust the gas ejection area of the gas channel 121 and the gas ejection port 112 to narrow or widen.

즉, 상기 유량조절밸브(120)가 좌측 또는 전방으로 이동하여 가스 유로(121)의 간격이 좁아지면 상기 하우징(110)의 압력은 증가하여 가스 유로(121)를 통하여 배출되는 연소가스 또는 미연소가스의 유량은 증가하게 되므로 이를 통해서 로켓의 추력(thrust)이 증가한다.That is, when the flow rate control valve 120 moves to the left or front and the gap of the gas flow path 121 becomes narrow, the pressure of the housing 110 increases, and the combustion gas discharged through the gas flow path 121 or the unburned As the flow rate of the gas increases, the thrust of the rocket increases.

반대로, 상기 유량조절밸브(120)가 우측 또는 후방으로 이동하여 가스 유로(121)와 가스분출구(112)의 가스분출면적이 넓어지면 상기 하우징(110)의 압력은 감소하여 가스 유로(121)를 통하여 분출되는 연소가스 또는 미연소가스의 유량은 감소하게 되므로 로켓의 추력(thrust)은 감소하게 된다.In contrast, when the flow control valve 120 moves to the right or to the rear and the gas ejection opening area of the gas flow passage 121 and the gas ejection opening 112 becomes wider, the pressure of the housing 110 decreases and the gas flow passage 121 The flow rate of the combustion gas or the unburned gas ejected through the combustion chamber is reduced, so that the thrust of the rocket is reduced.

이와 같이 상기 가스발생기인 하우징(110)에서 연소가스 또는 미연소된 가스의 분출 유량을 조절하여 추력을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.In this way, the throttle can be increased or decreased by adjusting the flow rate of the combustion gas or the unburned gas in the housing 110 as the gas generator.

계속해서, 초음속으로 배출되는 연소가스 또는 미연소가스는 상기 유체혼합 탑(130)과 접촉하면서 아음속으로 속도가 줄어들게 되고 동시에 공기 흡입구(113)를 통해서 유입된 공기와 접촉하면서 와류를 생성하여 고르게 혼합됨과 동시에 미연소가스 (연료) 유량 조절을 통해 연소압 제어를 가능하게 하여 충격파가 공기 흡입구(113) 전방으로 진행되지 않도록 제어하게 된다Subsequently, the combustion gas or unburned gas discharged at supersonic speed is reduced in speed at a subsonic speed while contacting with the fluid mixing tower 130. At the same time, a vortex is generated while being in contact with the air introduced through the air inlet 113, The control of the combustion pressure is made possible by controlling the flow rate of the unburned gas (fuel), so that the shock wave is prevented from advancing to the front of the air inlet 113

그리고, 공기와 고르게 혼합된 연소가스 또는 미연소가스는 연소효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.The combustion gas or the unburned gas evenly mixed with the air can remarkably improve the combustion efficiency.

따라서, 본 발명에 따른 가스 유량 조절기는 이와 같은 작용을 함으로써 로켓 또는 램제트 엔진의 연소실에 공급되는 연소가스 또는 미연소가스와 공기의 혼합 효율 증대로 완전연소를 이루도록 하여 추진효율을 향상시킴과 동시에 로켓의 연소실 길이를 감소시키며 이로 인해 로켓의 사거리 증대 및 유도 조종성을 향상시킬 수 있는 것이다.Accordingly, the gas flow rate regulator according to the present invention increases the mixing efficiency of the combustion gas or the unburned gas supplied to the combustion chamber of the rocket or ramjet engine, thereby achieving complete combustion, thereby improving the propulsion efficiency, The length of the combustion chamber of the rocket is reduced, thereby improving the range of the rocket and improving the maneuverability of the rocket.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. And will be apparent to those skilled in the art to which the invention pertains.

100 : 가스 유량 조절기 110 : 하우징
111 : 밸브 수용 홈 111a : 유체공급로
112 : 가스 분출구 113 : 공기 흡입구
120 : 유량조절밸브 121 : 가스 유로
130 : 유체혼합 탑
100: gas flow regulator 110: housing
111: valve receiving groove 111a: fluid supply path
112: gas outlet 113: air inlet
120: Flow control valve 121: Gas flow path
130: fluid mixing tower

Claims (6)

가스 유량 조절기로서,
내부 일 측 중앙에 축 방향으로 깊이를 갖는 밸브 수용 홈이 형성되고, 상기 밸브 수용 홈의 일 측으로는 아크 형상의 가스분출구가 복수 개 형성되는 하우징과;
상기 밸브 수용 홈으로 슬라이딩 동작가능하도록 결합 되고, 중간 부분으로는 하우징 내부에서 발생된 고온 고압의 농후한 연소가스 또는 미연소가스의 배출을 위한 하나 이상의 가스 유로가 형성되는 유량조절밸브와;
상기 하우징의 외면에 형성되고 아치 형태를 이루며 초음속으로 분출되는 가스를 아음속으로 유도하는 유체혼합 탑; 을 포함하여 이루어지는 가스 유량 조절기.
As a gas flow controller,
A valve housing groove formed in the center of the inner side at a depth in the axial direction and having a plurality of arc-shaped gas blowing openings formed at one side of the valve receiving groove;
A flow control valve coupled to the valve receiving groove so as to be slidable and having at least one gas flow path for discharging a high-temperature high-pressure combustion gas or unburned gas generated inside the housing as an intermediate portion;
A fluid mixing tower formed on an outer surface of the housing to form an arch shape and to induce a supersonic gas to be subsonic; And a gas flow rate regulator.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브 수용 홈의 일 측으로는 상기 유량조절밸브의 이동을 제어하기 위한 유체공급로가 형성되는 가스 유량 조절기.
The method according to claim 1,
And a fluid supply passage for controlling the movement of the flow control valve is formed at one side of the valve receiving groove.
청구항 1에 있어서,
상기 가스 유로의 바깥 측으로는 공기 흡입구의 폭에 대응되는 길이로 높이를 갖는 아크 형상의 가스분출구가 형성되는 가스 유량 조절기.
The method according to claim 1,
And an arc-shaped gas ejection port having a height corresponding to a width of the air inlet port is formed on the outer side of the gas passage.
청구항 1에 있어서,
상기 가스 유로는 연소가스 또는 미연소 가스의 배출을 일 측 방향으로 이루어지도록 중간 부분 단면이 도넛형태를 이루는 유량조절밸브의 도넛 형태 원주면 일 측으로만 형성되는 가스 유량 조절기.
The method according to claim 1,
Wherein the gas flow path is formed only on one side of the donut-shaped circumferential surface of the flow control valve whose middle partial cross-section is formed in a donut shape so as to discharge the combustion gas or the unburned gas in one direction.
청구항 1에 있어서,
상기 유체혼합 탑은 가스 유로 및 가스분출구와 직교하는 방향으로 설치되는 가스 유량 조절기.
The method according to claim 1,
Wherein the fluid mixing tower is installed in a direction orthogonal to the gas flow path and the gas spouting port.
청구항 1에 있어서,
상기 유체혼합 탑의 외 측으로는 공기 흡입구가 형성되고 상기 공기 흡입구는 상기 하우징의 외 측으로 상호 90°를 이루도록 2개가 형성되며, 상기 각 공기 흡입구의 내측으로는 유체혼합 탑이 복수 개 형성되는 가스 유량 조절기.
The method according to claim 1,
Wherein two air mixing holes are formed on the outer side of the fluid mixing tower so as to form an angle of 90 DEG with respect to the outer side of the housing and a plurality of fluid mixing beds are formed inside each of the air mixing holes, regulator.
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