KR101872587B1 - 디스크형 점화기 마운트 조립체 및 그 설치 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고체 추진기관의 후방 점화 시 노즐 목의 파손이 없고, 기밀기능을 갖췄으며, 점화기 지지 및 고정이 가능한 디스크형 점화기 마운트 조립체 및 그 설치 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디스크형 점화기 마운트 조립체(1)는 점화기 체결링(21), 점화기 마운트(23), 디스크(11), 디스크 체결링(13)을 포함하며, 디스크와 디스크 체결링의 체결시 기밀기능을 하는 디스크 오링(15)과, 점화기와 점화기 마운트를 체결시 기밀기능을 하는 점화기 오링(25)을 포함하며, 상기 디스크는 점화 후 설정압력 이상이 되면 파단 되는 것을 특징으로 한다.

Description

디스크형 점화기 마운트 조립체 및 그 설치 방법{DISC TYPE IGNITER MOUNT ASSEMBLY AND INSTALLING METHOD THEREOF}

본 발명은 점화기를 지지하는 역할을 마운트에서 담당하고 기밀을 유지하는 기능은 디스크와 오링이 수행하여 고체 추진기관의 후방 점화 시 연소실 내부 점화 압력을 빠르게 상승시키고 추진체 내부 표면 전체에 화염을 빠르게 전파되게 해주며, 보관 시 외부 이물질과 습기의 유입을 막는 기밀의 역할을 수행하는 디스크형 점화기 마운트 조립체 및 그 설치 방법에 관한 것이다.

종래의 후방 점화기 마운트는 노즐 목에 마운트를 장착하고 점화 압력에 의해 마운트가 파열되면서 점화기와 마운트가 노즐 목 후방으로 배출된다. 이러한 후방 점화 방식은 점화 시 마운트에 의한 노즐 목 파손이 발생할 수 있으며, 이는 추진기관의 성능 저하를 초래한다.

도 1에, 이러한 종래의 후방 점화기 마운트의 예가 도시화 되어있다.

종래 기술에 따른 후방 점화기 마운트의 체결 구조를 간단하게 살펴보면, 슬리브(18)와 점화기 튜브(15)를 포함하는 마운트 조립체(10)가 노즐(14)의 목에 배치되며, 오링(51)에 의해 노즐과 슬리브 사이에 배치되어 기밀기능을 수행한다.

또 다른 방법으로 기밀 기능을 위해 노즐 목에 오링을 사용할 경우 노즐 목의 곡선 형상이 기밀 성능에 영향을 줄 수 있으며 오링이 노화되면 기밀성능이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 파열 부위 불량 발생시 이탈압력이 급격히 낮아지는 사례가 발견되고 있으며, 이는 추진기관 성능 저하를 초래할 수 있다.

US 5007236, 도 1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 점화 시 노즐 목에 영향을 주지 않아 노즐 목 파손으로 인한 성능저하가 없고 충분한 점화압력, 점화기 지지 및 기밀성능 유지할 수 있는 디스크형 점화기 마운트 조립체 및 그 설치 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스크형 점화기 마운트 조립체는, 점화기를 체결하기 위해 중심부가 관통된 원기둥 형태의 점화기 마운트, 상기 점화기 마운트와 상기 점화기를 고정 시키기 위한 중심부가 관통된 원기둥 형태의 점화기 체결링, 상기 점화기와 동심으로 중심부가 관통된 디스크형상의 디스크, 상기 점화기와 동심으로 중심부가 관통된 원기둥 형태의 디스크 체결링을 포함하며, 상기 디스크는 설정압력 이상이 되면 파단 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 고체 로켓 추진기관에서 후방 점화 설계를 적용하고자 할 때 마운트가 노즐 목 후방에 설치되므로 이탈 시 노즐 구조물을 긁거나 파손시킬 가능성이 전혀 없으며 이로 인하여, 노즐 목을 손상시키지 않으며 후방 점화를 수행할 수 있다.

또한, 디스크의 두께, 재질, 노치 깊이 중 하나 이상의 변경으로 이탈 압력을 조절 및 계측하고, 마운트 고정부의 길이와 형상에 따라 디스크에 유입되는 유동의 속도와 질량, 유량을 조절할 수 있어 이탈 거동에 대한 목표성능을 정확히 달성할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 후방 점화기 마운트의 구성 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디스크형 점화기 마운트의 조립도의 단면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크형 점화기 마운트 조립체(1)는 디스크 고정을 위한 디스크부(10), 점화기 지지를 위한 점화기부(20), 고정부(40), 돌출부(50)로 구성되며, 상기 디스크부는 디스크(11), 디스크 체결링(13), 디스크 오링(15), 디스크 오링 삽입홈(17), 디스크 안착면(19)을 포함하며, 상기 점화기부는 점화기 체결링(21), 점화기 마운트(23), 점화기 오링(25)을 포함한다.

상기 디스크형 점화기 마운트 조립체(1)는 상기 점화기를 체결하기 위해 중심부가 관통된 원기둥 형태의 점화기 마운트(23), 상기 점화기와 상기 점화기 마운트를 고정시키기 위한 원기둥 형태의 점화기 체결링(21), 상기 점화기와 동심으로 중심부가 관통된 디스크형상의 디스크(11), 상기 점화기와 동심으로 중심부가 관통된 원기둥 형태의 디스크 체결링(13)을 포함하며, 상기 디스크(11)는 설정압력 이상이 되면 파단 되는 것을 특징으로 한다.

상기 디스크(11)는 재질, 두께, 노치의 깊이 중 하나 이상의 변경으로 디스크 파단 압력값을 설정하는 것을 특징으로 하며, 상기 디스크의 노치는 적어도 한 면에 존재한다.

상기 점화기 마운트(23)는 후단(우측방향)에 상기 디스크가 안착되는 디스크 안착면(19)을 포함하고, 선단(좌측방향)에 로켓 후단과 마주하는 고정부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디스크 안착면(19)은 디스크 오링 삽입홈(17)을 포함하며, 상기 디스크(11)와 체결 시 기밀 수단으로 상기 디스크 오링(15)이 삽입된다.

상기 점화기 마운트(23)는 최대 직경이 상기 노즐목의 내경을 초과하지 않으며, 상기 디스크 안착면(19)을 기준으로 이탈 반대방향(우측에서 좌측방향)으로 돌출부(50)를 포함한다. 상기 돌출부(50)의 직경은 상기 점화기 마운트(23)의 최대 직경이고, 중심축을 향해 120° 간격으로 3개 위치한다.

상기 돌출부(50)의 선단면이 상기 고정부(40)를 의미하므로 상기 고정부 또한 중심축을 향해 120° 간격으로 3개 위치한다.

상기 점화기는 후단(우측) 외측둘레에 점화기 오링 삽입홈(30)을 포함하며, 상기 점화기 체결링(23)과 체결 시 기밀 수단으로 상기 점화기 오링(25)이 삽입된다.

상기 디스크 체결링(13)은 상기 디스크(11)를 상기 점화기 마운트(23)에 고정하는 기능을 하며, 상기 점화기 마운트(23)와 나사체결 되며, 치구 조립 시 사용되는 복수개의 홈이 후단(우측)의 외측 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 점화기 체결링(21)은 상기 점화기 마운트와 내접하게 나사체결 되며, 치구 조립 시 사용되는 복수개의 홈이 후단(우측)의 내측 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 디스크형 점화기 마운트 조립체(1)의 이탈압력 및 상기 디스크에 유입되는 유동의 유량과 관련하여, 상기 디스크(11)는 상기 디스크 오링(15)과 함께 사용되어 점화 초기 압력 상승을 유도하며, 상기 고정부(40)의 길이와 형상에 따라 상기 디스크에 유입되는 유동의 속도와 질량, 유량이 변경되며, 최종적으로 상기 마운트의 이탈 압력 및 이탈 거동을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 고정부의 길이는 상기 점화기 마운트의 돌출부의 원주방향인 외주의 길이를 의미한다.

상기 디스크형 점화기 마운트 조립체의 설치 방법에 있어서, 상기 점화기의 점화기 오링 삽입홈(30)에 상기 점화기 오링(25)을 삽입하는 단계, 상기 점화기를 점화기 마운트(23)에 삽입하는 단계, 상기 점화기 체결링(21)을 상기 점화기 마운트에 내접하게 나사체결 하여 상기 점화기를 고정하는 단계, 상기 점화기 마운트의 디스크 오링 삽입홈(17)에 상기 디스크 오링(15)을 삽입하고 상기 디스크(11)를 장착하는 단계, 상기 점화기 마운트에 디스크 체결링(13)을 나사체결 하여 상기 디스크를 고정하는 단계, 상기 디스크의 고정 단계까지 진행을 마친 조립체를 노즐 목과 노즐 사이 간극에 끼워 조립하는 단계로 진행된다.

상기 점화기 마운트(23)의 최대 직경은 상기 노즐목의 내경을 초과하지 않아, 점화에 의한 디스크 파단 후 상기 디스크형 점화기 마운트 조립체(1)의 이탈 시에도 노즐 목을 손상시키지 않는 것이 종래 발명과 가장 차별화 된 장점이다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 디스크형 점화기 마운트 조립체
10 : 디스크부
20 : 점화기부
30 : 점화기 오링 삽입홈
40 : 고정부
50 : 돌출부
11 : 디스크
13 : 디스크 체결링
15 : 디스크 오링
17 : 디스크 오링 삽입홈
19 : 디스크 안착면
21: 점화기 체결링
23: 점화기 마운트
25: 점화기 오링

Claims (15)

1. 점화기를 체결하기 위해 중심부가 관통된 원기둥 형태의 점화기 마운트;
   상기 점화기 마운트와 상기 점화기를 고정시키기 위한 중심부가 관통된 원기둥 형태의 점화기 체결링;
   상기 점화기와 동심으로 중심부가 관통된 디스크형상의 디스크;
   상기 점화기와 동심으로 중심부가 관통된 원기둥 형태의 디스크 체결링; 를 포함하며,
   상기 디스크는 디스크 오링과 함께 사용되어 점화 초기 압력 상승을 유도하여 설정압력 이상이 되면 파단 되는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 디스크는 재질, 두께, 노치의 깊이 중 하나 이상의 변경으로 상기 디스크의 파단 압력값을 설정하는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 디스크의 노치는 적어도 한 면에 존재하는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 점화기 체결링은 상기 점화기 마운트에 내접하게 나사체결 되며, 치구 조립 시 사용되는 복수개의 홈이 후단의 내측 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
5. 제1항에 있어서,
   상기 점화기 마운트는 후단에 상기 디스크가 안착되는 디스크 안착면을 포함하고, 선단에 로켓 후단과 마주하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 디스크 안착면은 디스크 오링 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
7. 제6항에 있어서,
   상기 점화기 마운트는 상기 디스크와 체결 시, 기밀 수단으로 상기 디스크 오링 삽입홈에 상기 디스크 오링을 삽입하는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
8. 제7항에 있어서,
   상기 점화기 마운트는 최대 직경이 노즐목의 내경을 초과하지 않고, 상기 디스크 안착면을 기준으로 이탈 반대방향으로 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
9. 제8항에 있어서,
   상기 돌출부는 최대 직경이 상기 점화기 마운트의 최대 직경이고, 중심축을 향해 120° 간격으로 3개 위치하는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
10. 제1항에 있어서,
    상기 디스크 체결링은 상기 디스크를 상기 점화기 마운트에 고정하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
11. 제1항에 있어서,
    상기 디스크 체결링은 상기 점화기 마운트와 외접하게 나사체결 되며, 치구 조립 시 사용되는 복수개의 홈이 후단의 외측 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
12. 삭제
13. 제8항에 있어서,
    상기 고정부의 길이와 형상에 따라 상기 디스크에 유입되는 유동의 속도와 질량, 유량이 변경되며, 상기 디스크형 점화기 마운트 조립체의 이탈 압력 및 이탈 거동을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
14. 제13항에 있어서,
    상기 고정부의 길이는 상기 점화기 마운트의 돌출부의 원주방향인 외주의 길이인 것을 특징으로 하는 디스크형 점화기 마운트 조립체.
15. 점화기를 체결하기 위해 중심부가 관통된 원기둥 형태의 점화기 마운트;
    상기 점화기 마운트와 상기 점화기를 고정시키는 점화기 체결링;
    상기 점화기와 동심으로 중심부가 관통된 디스크형상의 디스크;
    상기 디스크와 상기 점화기 마운트를 고정시키는 디스크 체결링;
    상기 점화기와 상기 점화기 마운트 체결 시 기밀기능을 하는 점화기 오링;
    상기 점화기 마운트와 상기 디스크와 체결 시 기밀기능을 하는 디스크 오링; 을 포함하며,
    상기 점화기 마운트는 상기 디스크가 안착되는 디스크 안착면에 상기 디스크 오링이 삽입되는 디스크 오링 삽입홈; 을 포함하고
    상기 점화기는 상기 점화기 오링이 삽입되는 점화기 오링 삽입홈; 을 포함하도록 구성되는 디스크형 점화기 마운트 조립체의 설치 방법에 있어서,
    상기 점화기 오링 삽입홈에 상기 점화기 오링을 삽입하는 단계;
    상기 점화기를 상기 점화기 마운트에 삽입하는 단계;
    상기 점화기 체결링을 상기 점화기 마운트에 나사체결 하여 상기 점화기를 고정하는 단계;
    상기 디스크 오링 삽입홈에 상기 디스크 오링을 삽입하고 상기 디스크를 장착하는 단계;
    상기 점화기 마운트에 상기 디스크 체결링을 나사체결 하여 상기 디스크를 고정하는 단계;
    상기 디스크 고정 단계까지 마친 조립체를 노즐 목과 노즐 사이 간극에 끼워 조립하는 단계; 를 포함하는 디스크형 점화기 마운트 조립체의 설치 방법.

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