KR101755279B1 - 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기밀 마개의 재 사용이 가능하고, 다양한 압력 조건에 맞게 진공 분리 시점을 제어할 수 있는 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치는, 개방부를 가지는 진공 용기를 포함한 고공 환경 모사 장비에 사용되는 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치로, 상기 개방부를 막는 제1 기밀 마개; 및 상기 진공 용기와 상기 제1 기밀 마개 사이에 구비되며 상기 제1 기밀 마개를 개방시키는 제1 마개 구동부를 포함한다.

Description

고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치{vacuum releasing apparatus for high altitude simulation test equipment}
본 발명은 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고공 환경 모사 장비는, 우주 산업의 기술 개발을 하기 위해 지구 환경에서 우주 환경을 모사하기 위한 장비로, 로켓 엔진의 연소 시험 등을 포함하여 다양한 시험을 위해 사용된다.
이러한 고공 환경 모사 장비는, 후방 개방부를 가지는 진공 용기와, 이 후방 개방부를 막는 얇은 판으로 이루어진 기밀 마개를 포함한다. 특히, 기밀 마개는, 진공 용기의 내압이 커지면 자동으로 진공 용기에서 분리되어 떨어져 나가도록 설계된다.
예를 들어, 고공 환경 모사 장비가 로켓 엔진의 연소 시험을 위해 사용되기 위해서는, 먼저, 진공 용기 내에 로켓 엔진을 넣은 후 진공 용기의 후방 개방부를 기밀 마개로 막아 진공 용기의 기밀을 유지한 상태에서 진공 용기의 내부 기압을 낮추어 진공 상태인 우주 환경을 모사하고, 엔진 시동 전에 이렇게 진공 압력을 유지하다가 엔진 시동 직 후에 엔진 연소 화염에 의한 내부 압력 상승으로 기밀 도어가 진공 용기로부터 떨어져 나가 엔진 연소 화염이 외부로 배출되는 방식이 주로 사용된다.
하지만, 기존의 고공 환경 모사 장비는, 로켓 엔진의 연소 시험 등에 사용될 할 경우 1회 시험으로 기밀 마개가 떨어져 나가면서 파손되어 재사용이 불가능한 문제가 있다.
또한, 진공 분리 시점(기밀 마개가 열리는 시점)이 기밀 마개의 파열 압력에 의해 결정되므로 다양한 압력 조건에서 진공 분리 시점을 제어하기가 불가능한 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 기밀 마개의 재 사용이 가능하고, 다양한 압력 조건에 맞게 진공 분리 시점을 제어할 수 있는 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치는, 개방부를 가지는 진공 용기를 포함한 고공 환경 모사 장비에 사용되는 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치로, 상기 개방부를 막는 제1 기밀 마개; 및 상기 진공 용기와 상기 제1 기밀 마개 사이에 구비되며 상기 제1 기밀 마개를 개방시키는 제1 마개 구동부를 포함하고, 상기 제1 마개 구동부는, 상기 진공 용기의 외부 측면에 일부가 고정되는 지지대; 상기 지지대의 타부에 회동 가능하게 구비되는 힌지축; 상기 힌지축에 일단부가 고정되고 타단부가 상기 제1 기밀 마개에 고정되는 제1 구동용 연결암; 상기 힌지축에 일단부가 고정되는 제2 구동용 연결암; 및 상기 제2 구동용 연결암의 타단부에 일단부가 회동 가능하게 구비되고 타단부가 상기 진공 용기의 외부 측면에 회동 가능하게 구비되어 상기 제2 구동용 연결암에 힘을 가하는 구동용 유압 실린더를 포함하고, 상기 제1 구동용 연결암과 상기 제2 구동용 연결암은, 서로 분리되어 상기 힌지축의 길이 방향을 기준으로 서로 간격을 두고 배치된다.
삭제
상기 구동용 유압 실린더의 상기 타단부는 제1 고정 브라켓에 의해 상기 진공 용기의 외부 측면에 회동 가능하게 구비될 수 있다.
상기 제1 마개 구동부는, 상기 제1 기밀 마개가 가속으로 열리는 것을 대비하여 상기 제1 기밀 마개를 완충시키는 마개 완충부를 더 포함할 수 있다.
상기 마개 완충부는, 상기 힌지축에 일단부가 고정되는 완충용 연결암; 및 상기 완충용 연결암의 타단부에 일단부가 회동 가능하게 구비되고 타단부가 상기 진공 용기의 다른 외부 측면에 회동 가능하게 구비되어 상기 완충용 연결암에 힘을 가하는 완충용 유압 실린더를 포함할 수 있다.
상기 완충용 유압 실린더의 상기 타단부는 제2 고정 브라켓에 의해 상기 진공 용기의 외부 측면에 회동 가능하게 구비될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치는, 상기 제1 기밀 마개와 함께 상기 개방부를 막는 제2 기밀 마개를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 기밀 마개는 상기 개방부를 좌우 대칭되게 막을 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치는, 상기 진공 용기와 상기 제2 기밀 마개 사이에 구비되며 상기 제2 기밀 마개를 개방시키는 제2 마개 구동부를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 마개 구동부는 상기 진공 용기를 기준으로 좌우 대칭되게 구비될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 제1 기밀 마개와 제1 마개 구동부를 포함하는 기술구성을 제공하므로, 제1 기밀 마개가 열리더라도 제1 마개 구동부를 통해 진공 용기에 연결된 상태를 유지하게 되어 제1 기밀 마개의 파손을 방지할 수 있음과 함께 재 사용할 수 있고, 이와 함께, 제1 마개 구동부에 의해 다양한 압력 조건에 맞게 진공 분리 시점(제1 기밀 마개가 열리는 시점)을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치가 진공 용기의 개방부를 막은 상태를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치가 진공 분리 장치에 장착된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 1의 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치에 의해 진공 용기의 개방부가 개방된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치 중 기밀 마개와 회전 중심 지지대 만이 진공 용기에 장착된 상태를 나타낸 저면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치가 진공 용기의 개방부를 막은 상태를 개략적으로 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치가 진공 분리 장치에 장착된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 1의 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치에 의해 진공 용기의 개방부가 개방된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치 중 기밀 마개와 회전 중심 지지대 만이 진공 용기에 장착된 상태를 나타낸 저면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치(100)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 개방부(11a)를 가지는 진공 용기(11)를 포함한 고공 환경 모사 장비(10)에 사용되는 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치로, 제1 기밀 마개(110)와 제1 마개 구동부(120)를 포함한다. 이하, 도 1 내지 도 4를 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
제1 기밀 마개(110)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 진공 용기(11)의 개방부(11a)를 막는 구성요소로, 얇은 판 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 기밀 마개(110)는 금속 재질이나 섬유 강화 플라스틱(FRP: fiber-reinforced plastic) 재질 등으로 이루어질 수 있다.
제1 마개 구동부(130)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 진공 용기(11)와 제1 기밀 마개(110)를 연결함과 함께 제1 기밀 마개(110)를 개방시키는 구성요소로, 진공 용기(11)와 제1 기밀 마개(110) 사이에 구비된다. 따라서, 제1 기밀 마개(110)가 열리더라도 제1 마개 구동부(130)를 통해 진공 용기(11)에 연결된 상태를 유지하게 되어 제1 기밀 마개(110)의 파손을 방지할 수 있음과 함께 재 사용할 수 있고, 이와 함께, 제1 마개 구동부(130)에 의해 다양한 압력 조건에 맞게 진공 분리 시점[제1 기밀 마개(110)가 열리는 시점]을 제어할 수 있다. 이하, 도 1 내지 도 3을 계속 참조하여, 제1 마개 구동부(130)에 대해 보다 상세히 설명한다.
예를 들어, 제1 마개 구동부(130)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 지지대(131), 힌지축(132), 제1 구동용 연결암(133), 제2 구동용 연결암(134), 그리고 구동용 유압 실린더(135)를 포함할 수 있다.
지지대(131)는 진공 용기(11)의 외부 측면에 그 일부가 고정되고, 힌지축(132)은 지지대(131)의 타부에 회동 가능하게 구비되고, 제1 구동용 연결암(133)은 힌지축(132)에 그 일단부가 고정되고 그 타단부가 제1 기밀 마개(110)에 고정되고, 제2 구동용 연결암(134)은 힌지축(132)에 그 일단부가 고정되며, 그리고 구동용 유압 실린더(135)는 제2 구동용 연결암(134)의 타단부에 그 일단부가 회동 가능하게 구비되고 그 타단부가 진공 용기(11)의 외부 측면에 회동 가능하게 구비되어 제2 구동용 연결암(134)에 힘을 가한다.
따라서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구동용 유압 실린더(135)의 피스톤이 인입되는 방향으로 구동용 유압 실린더(135)의 유압을 제어하면, 제2 구동용 연결암(134)이 당겨지면서 이에 고정된 힌지축(132)이 제1 방향[제1 마개 구동부(130)가 도 1의 좌측에 놓인 경우에는 시계 방향]으로 회전됨과 동시에 이 힌지축(132)에 고정된 제1 구동용 연결암(133) 또한 상기 제1 방향으로 회전되어, 궁극적으로 제1 구동용 연결암(133)에 고정된 제1 기밀 마개(110)가 열릴 수 있다.
나아가, 구동용 유압 실린더(135)의 타단부는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 고정 브라켓(136)에 의해 진공 용기(11)의 외부 측면에 회동 가능하게 구비될 수 있다.
이와 더불어, 제1 마개 구동부(130)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 기밀 마개(110)가 가속으로 열리는 것을 대비하여 제1 기밀 마개(110)를 완충시키는 마개 완충부(137)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 마개 완충부(137)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 완충용 연결암(137a)과 완충용 유압 실린더(137b)를 포함할 수 있다.
완충용 연결암(137a)은 힌지축(132)에 그 일단부가 고정되고, 완충용 유압 실린더(137b)는 완충용 연결암(137a)의 타단부에 그 일단부가 회동 가능하게 구비되고 그 타단부가 진공 용기(11)의 다른 외부 측면에 회동 가능하게 구비되어 완충용 연결암(137a)에 힘을 가한다.
따라서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 힌지축(132)이 회전되면서 제1 기밀 마개(110)가 열리는 동안, 힌지축(132)에 고정된 완충용 연결암(137a)이 완충용 유압 실린더(137b)의 피스톤에 힘을 가하게 되는데, 이 힘이 미치는 동안 완충용 유압 실린더(137b)의 유압을 제어하여 이 피스톤에 가해지는 힘을 어느 정도 흡수하도록 할 수 있다. 특히, 완충용 유압 실린더(137b)의 유압 제어와 함께 상술한 구동용 유압 실린더(135)의 유압 제어를 병행하면서 제1 기밀 마개(110)의 개방 속도와 완충 정도를 더욱 정밀하게 조절할 수 있다.
나아가, 완충용 유압 실린더(137b)의 타단부는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 고정 브라켓(137c)에 의해 진공 용기(11)의 외부 측면에 회동 가능하게 구비될 수 있다.
이와 더불어, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치(100)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 기밀 마개(110)와 함께 진공 용기(11)의 개방부(11a)를 막는 제2 기밀 마개(120)를 더 포함할 수 있다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기밀 마개(110)(120)는 진공 용기(11)의 개방부(11a)를 좌우 대칭되게 막을 수 있다. 따라서, 진공 분리 시점에 제1 및 제2 기밀 마개(110)(120)가 좌우 대칭되게 열릴 수 있어, 제1 및 제2 기밀 마개(110)(120)가 열리면서 진공 용기(11)에 미치는 힘이 균형을 유지할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치(100)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 진공 용기(11)와 제2 기밀 마개(120) 사이에 구비되며 제2 기밀 마개(120)를 개방시키는 제2 마개 구동부(140)를 더 포함할 수 있다. 특히, 제1 및 제2 마개 구동부(130)(140)는 진공 용기(11)를 기준으로 좌우 대칭되게 구비될 수 있다. 따라서, 진공 분리 시점에 제1 및 제2 기밀 마개(110)(120)를 열기 위해 제1 및 2 마개 구동부(130)(140)가 구동되는 동안 진공 용기(11)에 미치는 힘이 균형을 유지할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치(100)는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제1 기밀 마개(110)와 제1 마개 구동부(130)를 포함하는 기술구성을 제공하므로, 제1 기밀 마개(110)가 열리더라도 제1 마개 구동부(130)를 통해 진공 용기(11)에 연결된 상태를 유지하게 되어 제1 기밀 마개(110)의 파손을 방지할 수 있음과 함께 재 사용할 수 있고, 이와 함께, 제1 마개 구동부(130)에 의해 다양한 압력 조건에 맞게 진공 분리 시점[제1 기밀 마개(110)가 열리는 시점]을 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 고공 환경 모사 장비 11: 진공 용기
11a: 개방부 100: 진공 분리 장치
110: 제1 기밀 마개 120: 제2 기밀 마개
130: 제1 마개 구동부 131: 지지대
132: 힌지축 133: 제1 구동용 연결암
134: 제2 구동용 연결암 135: 구동용 유압 실린더
136: 제1 고정 브라켓 137: 마개 완충부
137a: 완충용 연결암 137b: 완충용 유압 실린더
137c: 제2 고정 브라켓 140: 제2 마개 구동부

Claims (8)

  1. 개방부를 가지는 진공 용기를 포함한 고공 환경 모사 장비에 사용되는 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치로,
    상기 개방부를 막는 제1 기밀 마개; 및
    상기 진공 용기와 상기 제1 기밀 마개 사이에 구비되며 상기 제1 기밀 마개를 개방시키는 제1 마개 구동부를 포함하고,
    상기 제1 마개 구동부는,
    상기 진공 용기의 외부 측면에 일부가 고정되는 지지대;
    상기 지지대의 타부에 회동 가능하게 구비되는 힌지축;
    상기 힌지축에 일단부가 고정되고 타단부가 상기 제1 기밀 마개에 고정되는 제1 구동용 연결암;
    상기 힌지축에 일단부가 고정되는 제2 구동용 연결암; 및
    상기 제2 구동용 연결암의 타단부에 일단부가 회동 가능하게 구비되고 타단부가 상기 진공 용기의 외부 측면에 회동 가능하게 구비되어 상기 제2 구동용 연결암에 힘을 가하는 구동용 유압 실린더를 포함하고,
    상기 제1 구동용 연결암과 상기 제2 구동용 연결암은,
    서로 분리되어 상기 힌지축의 길이 방향을 기준으로 서로 간격을 두고 배치되는
    진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 구동용 유압 실린더의 상기 타단부는 제1 고정 브라켓에 의해 상기 진공 용기의 외부 측면에 회동 가능하게 구비되는
    진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 마개 구동부는,
    상기 제1 기밀 마개가 가속으로 열리는 것을 대비하여 상기 제1 기밀 마개를 완충시키는 마개 완충부를 더 포함하는
    진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 마개 완충부는,
    상기 힌지축에 일단부가 고정되는 완충용 연결암; 및
    상기 완충용 연결암의 타단부에 일단부가 회동 가능하게 구비되고 타단부가 상기 진공 용기의 다른 외부 측면에 회동 가능하게 구비되어 상기 완충용 연결암에 힘을 가하는 완충용 유압 실린더
    를 포함하는
    진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 완충용 유압 실린더의 상기 타단부는 제2 고정 브라켓에 의해 상기 진공 용기의 외부 측면에 회동 가능하게 구비되는
    진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치는,
    상기 제1 기밀 마개와 함께 상기 개방부를 막는 제2 기밀 마개를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 기밀 마개는 상기 개방부를 좌우 대칭되게 막는
    진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치는,
    상기 진공 용기와 상기 제2 기밀 마개 사이에 구비되며 상기 제2 기밀 마개를 개방시키는 제2 마개 구동부를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 마개 구동부는 상기 진공 용기를 기준으로 좌우 대칭되게 구비되는
    진공 환경 모사 장비용 진공 분리 장치.
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