KR101866099B1 - 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치 - Google Patents

연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101866099B1
KR101866099B1 KR1020160171922A KR20160171922A KR101866099B1 KR 101866099 B1 KR101866099 B1 KR 101866099B1 KR 1020160171922 A KR1020160171922 A KR 1020160171922A KR 20160171922 A KR20160171922 A KR 20160171922A KR 101866099 B1 KR101866099 B1 KR 101866099B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
combustor
flow path
supply port
fuel supply
Prior art date
Application number
KR1020160171922A
Other languages
English (en)
Inventor
양인영
Original Assignee
한국항공우주연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주연구원 filed Critical 한국항공우주연구원
Priority to KR1020160171922A priority Critical patent/KR101866099B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101866099B1 publication Critical patent/KR101866099B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44—Feeding propellants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/60—Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/62—Combustion or thrust chambers
    • F02K9/64—Combustion or thrust chambers having cooling arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)

Abstract

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치는 연료가 공급되는 연료공급구, 연소기 주위를 감싸도록 배치되고, 상기 연료공급구와 연통되는 복수 개의 연료 유로, 및 상기 연료 유로의 입구들과 상기 연료공급구를 연결하며, 상기 연료의 유량에 따라서 상기 연료 유로의 입구들이 선택적으로 개폐되는 연료공급조절부를 포함하고, 상기 연료는 상기 연료공급구를 통해 상기 연료 유로로 공급되고, 상기 연료 유로를 지나서 상기 연소기에 공급되며, 상기 연료 유로를 지나는 상기 연료와 상기 연소기는 서로 열교환할 수 있다.

Description

연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치{COMBUSTOR OVERHEAT PREVENTION AND FLUID TEMPERATURE CONTROL DEVICE}
연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치가 개시된다. 구체적으로, 연소기의 온도 또는 연료의 유량에 따라서 연소기의 과열을 방지하고 연료의 연소 효율을 높일 수 있도록 연료가 흐르는 연료 유로의 배치를 결정할 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치가 개식된다.
엔진은 열에너지를 기계적인 에너지로 바꾸는 장치이다. 대체로 기계적인 동력을 발생시키기 위해 추진제를 연소시킨다.
이러한 엔진들 중 로켓 엔진은 추진제를 연소시켜서 고온 고압의 가스와 화염을 발생시키고, 이를 이용하여 추진력을 생성한다. 특히, 로켓 엔진은 자동차, 항공기, 선박 등과 같이 추진력을 회전력으로의 전환 시키지 않고, 바로 발사체를 추진시키는 추진력을 생성할 수 있다.
로켓 엔진의 연소기는 발사체의 추력을 담당하는 부분으로써 상당한 양의 추진제를 연소시켜 에너지를 얻는다. 예를 들어 유럽의 Ariane 5 발사체에 탑재되는 Vulcain 2 엔진의 경우에는 단 1초 만에 235kg에 달하는 추진제가 연소되어 배출된다. 연소기는 이러한 과정에서 발생되는 엄청난 열과 압력을 견뎌야 한다.
이러한 Vulcain엔진은 연소기를 스테인리스 스틸로 제작하는데, 스테인레스 스틸의 녹는점은 1400도 수준이고, 연소기에서 발생하는 화염의 온도는 3000도 수준이다. 이러한 열에 의한 연소기의 손상을 방지하기 위해 많은 연소기들은 열 전도성이 첨가물이 일부 포함된 합금을 사용하여 내벽을 제작하고, 외벽과의 사이에 냉각 채널을 확보하여서 추진제를 이용하여 냉각하는 재생 냉각(regenerative cooling)방식을 제공하고 있다.
재생 냉각방식은 연료 또는 산화제 유체를 연소실 내에 주입하기 전에 엔진 주위를 순환시켜서 엔진을 냉각시키는 방식이다. 수냉식 자동차의 냉각수와 공냉식 자동차에서의 공기를 그 예로 들 수 있다. 냉각수 또는 공기와 같이 연료는 냉각 채널을 통해서 엔진을 주위를 흐르고 냉각시킬 수 있다.
이러한 재생 냉각에 대한 기술은 2004년 12월 29일 출원된 대한민국 특허 공개번호 제10-2006-0077002호 "고압액체로켓엔진용 재생냉각 연소실"에 개시되어 있다.
일 실시예에 따른 목적은 연료를 연소시켜서 열을 발생시키는 엔진을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 엔진으로부터 연료로 열을 전달하여 연료의 미립화 및 증발을 촉진하고, 이에 따라 연소 효율을 증대시킬 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 엔진의 내구성을 증대시킬 수 있도록 연소기의 과열을 방지하는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 엔진에 공급되는 연료가 적절한 온도를 유지할 수 있도록 연료가 흐르는 연료 유로의 배치와 형상을 변화시킬 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 연료의 온도가 지나치게 높아지는 경우에 의도하지 않은 열분해가 발생하거나 산화된 연료가 미세한 열교환기의 채널을 막는 코킹 현상이 발생하는 것을 막을 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치는 연료가 공급되는 연료공급구, 연소기 주위를 감싸도록 배치되고, 상기 연료공급구와 연통되는 복수 개의 연료 유로, 및 상기 연료 유로의 입구들과 상기 연료공급구를 연결하며, 상기 연료의 유량에 따라서 상기 연료 유로의 입구들이 선택적으로 개폐되는 연료공급조절부를 포함하고, 상기 연료는 상기 연료공급구를 통해 상기 연료 유로로 공급되고, 상기 연료 유로를 지나서 상기 연소기에 공급되며, 상기 연료 유로를 지나는 상기 연료와 상기 연소기는 서로 열교환할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치의 복수 개의 상기 연료 유로들 각각은 상기 연소기로부터의 다른 이격거리로 배열될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치의 상기 연료공급조절부는 일 측이 상기 연료공급구와 연결되어서, 상기 연료공급구로부터 상기 연료를 공급받는 밀폐된 공간을 구비하는 밀폐부재, 및 상기 밀폐부재 내에서 상기 연료공급구의 반대 방향으로 상기 밀폐부재의 길이방향을 따라서 이동하는 연료차단부재를 포함하고, 상기 밀폐부재의 일 측으로 유입되는 상기 연료의 유량에 따라서 상기 연료차단부재는 상기 밀폐부재의 타 측 방향으로 밀리게 되고, 상기 연료차단부재는 상기 밀폐부재의 길이방향으로 배열된 상기 연료 유로의 입구들을 순차적으로 지나서 상기 연료 유로와 상기 밀폐부재를 연통시킬 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치의 상기 연료공급조절부는 상기 밀폐부재의 타측 내면과 상기 연료차단부재 사이에 배치되어서 상기 연료의 유량에 따른 미는 힘에 대응되는 반력을 생성하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치의 상기 연료 유로는 온도에 따라 형상이 변화되는 바이메탈 또는 형상기억합금으로 둘러싸여서, 상기 연소기의 온도에 따라서 상기 연료 유로와 상기 연소기 사이의 이격거리가 변화될 수 있다.
또는, 상기 목적을 달성하기 위한 다른 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치는 연료를 공급하는 연료공급구, 상기 연료공급구와 연결되어서, 상기 연료공급구로부터 연료를 공급받고, 열을 생성하는 연소기의 주위에 배치되는 연료 유로, 및 상기 연소기의 주위에 배치되며 상기 연료 유로를 감싸도록 형성되는 연료온도제어부를 포함하고, 상기 연소기의 열과 상기 연료의 열이 상기 연료온도제어부를 통해서 열교환되고, 상기 연료온도제어부의 형상은 상기 연료온도제어부에 전달되는 열에 따라서 변형되어서 상기 연료 유로와 상기 연소기 사이의 이격 거리가 변화될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치의 상기 연료온도제어부는 바이메탈로 형성되어서, 상기 연소기로부터 열을 전달받으면 상기 연료온도제어부의 형상이 변형되어 상기 연료 유로와 상기 연소기 사이의 이격거리가 증가될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치의 상기 연료온도제어부는 형상기억합금으로 형성되어서, 상기 연소기로부터 열을 전달받으면 상기 연료온도제어부의 상변태가 발생되고 상기 연료온도제어부의 형상이 변형되어 상기 연료 유로와 상기 연소기 사이의 이격거리가 증가될 수 있다.
일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치에 의하면, 연료를 연소시켜서 열을 발생시키는 엔진을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치가 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치에 의하면, 엔진으로부터 연료로 열을 전달하여 연료의 미립화 및 증발을 촉진하고, 이에 따라 연소 효율을 증대시킬 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치가 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치에 의하면, 엔진의 내구성을 증대시킬 수 있도록 연소기의 과열을 방지하는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치가 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치에 의하면, 엔진에 공급되는 연료가 적절한 온도를 유지할 수 있도록 연료가 흐르는 연료 유로의 배치와 형상을 변화시킬 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치가 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치에 의하면, 연료의 온도가 지나치게 높아지는 경우에 의도하지 않은 열분해가 발생하거나 산화된 연료가 미세한 열교환기의 채널을 막는 코킹 현상이 발생하는 것을 막을 수 있는 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 도시한다.
도 2는 다른 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 도시한다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 도시한다.
구체적으로, 도 1a와 도 1b는 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치의 연료의 유량에 따른 동작을 도시한다.
도 1a 및 도1b를 참조하여, 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치는 연료 유로(110), 연료공급조절부(120) 및 연료공급구(130)를 포함할 수 있다.
연료공급구(130)는 연료 유로(110)와 연결될 수 있으며, 연료공급구(130)와 연료 유로(110) 사이에는 연료의 공급에 따라서 연료 유로(110)를 선택적으로 개방할 수 있는 연료공급조절부(120)가 배치될 수 있다. 또한, 연료 유로(110)와 연소기는 연결될 수 있다. 따라서, 연료공급구(130)로부터 제공되는 연료는 연료공급조절부(120)와 연료 유로(110)를 차례로 지나서 연소기에 공급될 수 있다.
연소기는 로켓추진엔진의 가스터빈에서 압축기를 지나 토출되는 고압공기에 연료를 분사하여 혼합하고, 이를 연소시켜서 추진력을 생성하는 가열장치일 수 있고, 연료를 가열하여서 추진력을 생성하는 자동차 엔진 등일 수도 있다.
연료 유로(110)는 연료가 지나는 관으로써, 연소기를 감싸도록 배치될 수 있다. 연료 유로(110)가 연소기를 감쌈으로써, 연소기에서 연료의 연소에 의해 발생하는 열은 연료 유로(110)로 전달될 수 있으며, 연료 유로(110)로 전달된 열은 연료 유로(110)를 지나는 연료와 서로 열교환할 수 있다.
구체적으로, 연료 유로(110)는 연소기의 열을 전달받을 수 있도록 연소기를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 연료는 연료공급구(130)에서부터 연료 유로(110)를 통과하여 연소기에 공급될 수 있다. 연소기에 공급된 연료는 연소될 수 있으며, 이 과정에서 연소기의 온도는 상승하게 된다.
이러한 고온에 의해 연소기는 손상될 수 있으며, 또한 열은 연소기 주위의 부품들도 손상시킬 수 있다. 이러한 연소기의 온도는 연료 유로(110)지나는 연료에 의해 냉각될 수 있다.
연료 유로(110)를 지나가는 차가운 온도의 연료는 연소기에서부터 발산되는 열을 전달받아서 온도가 상승될 수 있고, 이러한 온도가 상승된 연료는 연소기에서 추진력으로 전환될 때 효율이 증가되게 된다. 또한, 연료 유로(110)를 지나가는 연료와 연소기의 열을 서로 교환되어서, 연소기는 냉각될 수 있고, 이에 의해 연소기의 손상은 방지될 수 있다.
연료공급구(130)는 연료 유로(110)에 연료를 공급할 수 있다. 구체적으로 연료공급구(130)는 연료탱크와 연결되어서 연소기를 향해서 연료를 전달할 수 있고, 따라서 연소기와 연결된 연료 유로(110)에 연료가 지나갈 수 있도록 연료 유로(110)에 연료를 공급할 수 있다.
연료공급조절부(120)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 연료공급구(130)와 연료 유로(110) 사이에 배치될 수 있다.
구체적으로, 연료공급구(130)는 연료공급조절부(120)의 일 측과 연결될 수 있으며, 연료공급조절부(120)와 연료공급구(130)는 서로 연통될 수 있다. 마찬가지로, 복수 개의 연료 유로(110)들의 입구는 연료공급조절부(120)의 측면에 연결될 수 있으며, 즉 복수 개의 연료 유로(110)들과 연료공급조절부(120)는 서로 연통될 수 있다.
이러한 연료공급조절부(120)는 밀폐부재(126), 연료차단부재(122) 및 탄성부재(124)를 포함할 수 있다.
밀폐부재(126)는 연료공급구(130)로부터 제공되는 연료(F)가 연료 유로(110)로 전달될 수 있도록 연료공급구(130)와 연료 유로(110)를 연결할 수 있고 밀폐된 공간을 구비할 수 있다.
연료 유로(110)는 긴 관형상의 밀폐부재(126)의 길이방향을 따라서 복수개로 배치될 수 있으며, 각각 연소기로부터 다른 이격거리를 가지도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 밀폐부재(126)의 일 면은 연소기 방향이고, 반대편 일 면은 연소기와 먼 방향일 수 있으며, 연료 유로(110)는 연소기에 수직하는 방향으로 이격되어서 밀폐부재(126)의 측면에서 연소기로부터 점점 멀어지도록 각각 배열될 수 있다.
연료공급구(130)는 밀폐부재(126)의 연소기에서 가장 먼 일 측 단부에 연결될 수 있다.
연료차단부재(122)는 연료가 밀폐부재(126)의 측면에 연결된 연료 유로(110) 입구들에 연료가 유입되지 않도록 차단시킨다.
구체적으로, 연료차단부재(122)는 밀폐부재(126)의 내에서 밀폐부재(126)의 길이방향을 따라서 이동될 수 있으며, 특히 연료공급구(130)에서 공급되는 연료(F)의 유량에 의해 밀려서 연료공급구(130)가 설치된 방향의 반대 방향으로 진행하게 되고 연료 유로(110)의 입구를 선택적으로 개방시킬 수 있다.
예를 들어, 도 1a에서 도 1b로 변화되는 바와 같이 밀폐부재(126)에 제공되는 연료의 유량이 높아지면 연료차단부재(122)가 밀폐부재(126)의 측면을 따라서 순차적으로 배열된 연료 유로(110)의 입구를 한 개씩 지나가면서 밀폐부재(126)와 연료 유로(110)를 점진적으로 연통시킬 수 있다.
또한, 도 1b에서 도1a로 변화되는 바와 같이, 밀폐부재(126)로 제공되는 연료의 유량이 낮아지게 되면, 연료차단부재(122)가 연료공급구(130) 방향으로 이동되어서 연료 유로(110)의 입구를 점진적으로 폐쇄할 수 있다.
탄성부재(124)는 밀폐부재(126)의, 밀폐부재(126)와 연료공급구(130)가 연결된 방향의 반대방향에 설치될 수 있다. 탄성부재(124)는 연료차단부재(122)에 설치되어서 밀폐부재(126)에 공급되는 연료의 유량이 줄어들면 연료차단부재(122)를 연료공급구(130) 방향으로 이동시킬 수 있다.
탄성부재(124)는 도면에 도시된 바와 같이 스프링일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실리콘 탄성체일 수도 있고, 액체류일 수도 있다.
연료 유로(110)는 형상기억합금 또는 바이메탈에 둘러싸여서 형성될 수 있으며, 형상기억합금 또는 바이메탈에 열이 제공되면 형상기억합금 또는 바이메탈이 변형되고, 이에 의해 연료 유로(110)의 형상이 변형되어서 연소기로부터 이격거리가 멀어질 수 있다.
구체적으로, 도 2는 다른 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치를 도시한다.
도 2를 참조하여, 일 실시예에 따른 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치는 연료 유로(210) 및 연료온도제어부(240)를 포함할 수 있다.
연료온도제어부(240)는 연소기를 감싸도록 배치되고, 연료 유로(210)는 연료온도제어부(240)의 사이에 형성될 수 있다. 연료 유로(210)는 연료를 연료 유로(210)로 공급하는 연료공급구와 연결될 수 있다. 연료공급구를 통해 연료 유로(210)로 공급되는 연료의 흐름(F)은 연료 유로(210)를 통과하여 연소기로 공급될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이 연료는 연소기와 열교환될 수 있다.
연료온도제어부(240)는 연소기로부터 전달되는 열에 의해 형상이 변화될 수 있다.
예를 들어, 연료온도제어부(240)는 열팽창계수, 즉 온도의 변화에 따라 팽창하는 정도가 다른 두 종류의 금속을 포개어 구성하는 바이메탈로 제작될 수 있다. 바이메탈로 제작된 연료온도제어부(240)는 온도가 높아지면 열팽창계수가 큰 쪽이 더 많이 팽창되면서 그의 반대쪽으로 휘어지게 된다. 이러한 연료온도제어부(240)의 변형에 따라서 연료 유로(210)는 연소기와 멀어지는 방향으로 휘어질 수 있고, 이에 의해 연료 유로(210)와 연소기 사이의 이격거리가 증가되어서 연소기의 열에 의해 연료 유료(210)내를 흐르는 연료가 과열되는 현상을 방지할 수 있다.
또한 예를 들어, 연료온도제어부(240)는 형상기억합금으로 형성될 수 있다.
형상기억합금은 힘을 가해서 변형을 시켜도 본래의 형상을 기억하고 있어, 가열시 본래의 형상으로 복원되는 합금이다. 연료온도제어부(240)는 이러한 형상기억합금의 성질을 이용하여 온도에 따라서 연료 유로(210)의 형상을 변화시킬 수 있다.
도 2a는 온도가 낮은 상태에서의 연료온도제어부(240)와 연료 유로(210)의 배열을 도시하고, 도 2b는 온도가 높아져서 변형이 일어난 연료온도제어부(240)와 그에 따라서 변형된 연료 유로(210)를 도시한다.
연료온도제어부(240)에 연소기의 열이 전달되면 연료온도제어부(240)의 형상은 변화될 수 있다. 도 2a를 참조하여, 연료온도제어부(240)의 상부에는 연소기와 같은 열원이 존재할 수 있고, 연료 유로(210)는 연소기의 가까이에 배치되어서 연료 유로(210)를 지나는 연료의 흐름(F)에 의해 연소기와 연료의 열교환이 일어날 수 있다. 연소기에서 발생하는 열이 일정 수준을 넘어가면 형상기억합금으로 구성된 연료온도제어부(240)의 변형이 일어나게 되고, 도 2b에 도시된 바와 같이 연료 유로(210)는 연소기와 이격거리가 멀어지도록 위치가 변경될 수 있다.
이에 의해, 본 원의 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치들은 과열된 엔진이나 연소기를 효과적으로 냉각시킬 수 있고, 연료가 연소되기 전에 가열하여 연료의 미립화 및 증발을 촉진하며 미립화 및 증발된 연료에 의해 연소기의 연소 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 원의 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치들은 엔진 또는 연소기의 과열을 방지하여 내구성을 증진시킬 수 있으며, 연료 유로를 지나는 연료의 온도가 지나치게 높아져서 열분해가 발생하거나 산화된 연료가 미세한 열교환기의 채널을 막는 코킹현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : 연료 유로
120 : 연료공급조절부
122 : 연료차단부재
124 : 탄성부재
126 : 밀폐부재
130 : 연료공급구
210 : 연료 유로
240 : 연료온도제어부

Claims (8)

  1. 연료가 공급되는 연료공급구;
    연소기 주위를 감싸도록 배치되고, 상기 연료공급구와 연통되는 복수 개의 연료 유로; 및
    상기 연료 유로의 입구들과 상기 연료공급구를 연결하며, 상기 연료의 유량에 따라서 상기 연료 유로의 입구들이 선택적으로 개폐되는 연료공급조절부;
    를 포함하고,
    상기 연료는 상기 연료공급구를 통해 상기 연료 유로로 공급되고, 상기 연료 유로를 지나서 상기 연소기에 공급되며,
    복수 개의 상기 연료 유로들은 상기 연소기로부터 각각 다른 이격거리로 배열되며,
    상기 연료공급조절부에 의해, 상기 연료 유로는 상기 연소기에서 먼 연료유로부터 개방되는,
    상기 연료 유로를 지나는 상기 연료와 상기 연소기는 서로 열교환하는, 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연료공급조절부는,
    일 측이 상기 연료공급구와 연결되어서, 상기 연료공급구로부터 상기 연료를 공급받는 밀폐된 공간을 구비하는 밀폐부재; 및
    상기 밀폐부재 내에서 상기 연료공급구의 반대 방향으로 상기 밀폐부재의 길이방향을 따라서 이동하는 연료차단부재;
    를 포함하고,
    상기 밀폐부재의 일 측으로 유입되는 상기 연료의 유량에 따라서 상기 연료차단부재는 상기 밀폐부재의 타 측 방향으로 밀리게 되고, 상기 연료차단부재는 상기 밀폐부재의 길이방향으로 배열된 상기 연료 유로의 입구들을 순차적으로 지나서 상기 연료 유로와 상기 밀폐부재를 연통시키는, 연소기 과열방지 및 유체 온도 제어 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 연료공급조절부는 상기 밀폐부재의 타측 내면과 상기 연료차단부재 사이에 배치되어서 상기 연료의 유량에 따른 미는 힘에 대응되는 반력을 생성하는 탄성부재를 더 포함하는, 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연료 유로는 온도에 따라 형상이 변화되는 바이메탈 또는 형상기억합금으로 둘러싸여서, 상기 연소기의 온도에 따라서 상기 연료 유로와 상기 연소기 사이의 이격거리가 변화되는, 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020160171922A 2016-12-15 2016-12-15 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치 KR101866099B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160171922A KR101866099B1 (ko) 2016-12-15 2016-12-15 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160171922A KR101866099B1 (ko) 2016-12-15 2016-12-15 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101866099B1 true KR101866099B1 (ko) 2018-07-04

Family

ID=62912863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160171922A KR101866099B1 (ko) 2016-12-15 2016-12-15 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101866099B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090226A (ja) * 2014-11-07 2016-05-23 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 可変形状熱交換装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090226A (ja) * 2014-11-07 2016-05-23 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 可変形状熱交換装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101135268B (zh) 用于涡轮发动机的使用热管的传热系统和方法
US7013636B2 (en) System and method for controlling the temperature and infrared signature of an engine
US9790840B2 (en) Fluid flow control device and method
US7784269B1 (en) System and method for cooling rocket engines
US5024058A (en) Hot gas generator
US7963100B2 (en) Cooling system for high-speed vehicles and method of cooling high-speed vehicles
CN104343508A (zh) 用于利用车辆的废热的结构
US8776494B2 (en) System, method and apparatus for cooling rocket motor components using a saturated liquid vapor coolant mixture
JP2008513654A (ja) 水素稼動式燃料供給装置用の熱交換器
CN108930576B (zh) 用于机动车的排气装置以及相应的机动车
KR20040099558A (ko) 엔진의 냉각 시스템
US20180106181A1 (en) Internal Combustion Engine with Split Cooling System
KR101866099B1 (ko) 연소기 과열방지 및 유체 온도제어 장치
US7854395B1 (en) Rocket combustion chamber with jacket
CN108119260B (zh) 液体发动机及运载器
US2933888A (en) Cooling system for a rocket engine
US9534857B2 (en) Liquid cooling system with thermal valve deflector
WO1995025921A1 (en) Cooled fuel valve for a gas turbine combustor
RU2607427C2 (ru) Устройство для нагрева текучей среды
JP4009536B2 (ja) 内燃機関と、燃料電池と、触媒コンバータとを備えた車両
CN115419918A (zh) 一种基于蒸汽重整发汗冷却的高速燃烧室防热减阻结构
CN105509514A (zh) 一种管翅式气－液换热器
KR102076863B1 (ko) 알칼리금속 열전기 변환장치가 장착된 발전 및 연소시스템
RU2378166C1 (ru) Многоступенчатая ракета-носитель, способ ее запуска и ядерный ракетный двигатель
US8047000B2 (en) Gas turbine combustion chamber

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant