KR102270755B1 - A Baffle injector Formed By Multiple Injectors And Method For Manufacturing Thereof - Google Patents

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KR102270755B1
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김성구
한상훈
김종규
조미옥
허성찬
유철성
최환석
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한국항공우주연구원
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Abstract

The present invention relates to an integrated baffle injector with increased durability by integrally forming a plurality of injectors, and a method for manufacturing the integrated baffle injector capable of applying a more optimized flow path therewith. The integrated baffle injector of the present invention comprises: a body; a second propellant flow path formed from an upper end of the body to pass through a lower end of the body, and formed of at least two pieces; a first propellant inlet space formed in a hollow shape on an upper part of the body and formed to communicate with a first propelling inlet formed at the upper end of the body; a first propellant discharge space formed in a hollow shape in a lower part of the body and formed to communicate with a first propelling outlet formed at the lower end of the body; and a first propellant flow path formed in the hollow shape on a side of the body and comprising a heat exchange space formed to communicate with the first propellant inlet space and the first propellant discharge space. According to the disclosed integrated baffle injector and the method for manufacturing the same, the second propellant flow path is formed not to communicate with the first propellant flow path.

Description

일체형 배플 분사기 및 이의 제조방법{A Baffle injector Formed By Multiple Injectors And Method For Manufacturing Thereof}A baffle injector Formed By Multiple Injectors And Method For Manufacturing Thereof

본 발명은 배플 분사기 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 분사기가 일체로 형성되어 내구성이 증대된 일체형 배플 분사기 및 보다 최적화된 유로의 적용이 가능한 일체형 배플 분사기의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a baffle injector and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an integrated baffle injector with increased durability by integrally forming a plurality of injectors, and a method for manufacturing an integrated baffle injector capable of applying a more optimized flow path .

액체로켓은 발사 시 연소기에서 연소가 일어남과 동시에 공진이 발생하는데, 이 때 발생하는 공진은 연소불안정을 유발함에 따라, 연소기의 분사기 하측으로 격벽 형태의 배플을 설치하여 공진의 발생을 저감시킨다. 이때, 배플은 연소실 내부로 돌출된 구조이므로, 연소실에서 발생된 열은 배플을 가열시킨다. 만약 배플이 초고온의 연소가스 열에 의한 열손상을 방지할 수 있는 냉각성능을 갖지 못하면 용융되는 열손상으로 배플이 손상되어 배플의 기능을 할 수 없게 된다.When a liquid rocket launches, a resonance occurs at the same time as combustion occurs in the combustor, and the resonance generated at this time causes combustion instability. Therefore, the occurrence of resonance is reduced by installing a baffle in the form of a bulkhead below the injector of the combustor. At this time, since the baffle has a structure protruding into the combustion chamber, heat generated in the combustion chamber heats the baffle. If the baffle does not have the cooling performance to prevent thermal damage due to the heat of the ultra-high temperature combustion gas, the baffle is damaged due to the heat damage by melting, and the function of the baffle cannot be performed.

그러나 상기와 같은 종래의 방식은 연료를 냉각제로 소비하여 연소효율 및 추진성능의 저하를 초래하는 문제가 있는 바, 한국 등록특허 제10-0666161호에서는 상기의 문제점을 해소할 수 있는 "액체로켓 연소기의 분사기형 배플"을 개시하였다.However, the conventional method as described above has a problem of causing a decrease in combustion efficiency and propulsion performance by consuming fuel as a coolant. of "injector-type baffles".

상세히, 분사기형 배플은 도 1에 도시된 바와 같이, 액체로켓의 연소실 상단을 폐구하는 구성인 연소기 분사헤드(40)의 분사면에 분사기형 배플(61)이 돌출되도록 설치하여 연소실 내부로 산화제와 연료를 분사하도록 하였다. 즉, 분사기형 배플(61) 자체가 분사기 역할과 배플의 역할을 동시에 수행하도록 함과 동시에, 외면에 구리층을 형성하여 연소효율 및 추진성능 저하의 문제를 해결한 것이다.In detail, the injector-type baffle is installed so that the injector-type baffle 61 protrudes from the injection surface of the combustor injection head 40, which is a configuration that closes the upper end of the combustion chamber of the liquid rocket, as shown in FIG. fuel was injected. That is, the injector-type baffle 61 itself performs both the injector role and the baffle role, and at the same time, a copper layer is formed on the outer surface to solve the problems of lowering combustion efficiency and propulsion performance.

좀 더 상세히, 분사기는 산화제가 분사되는 산화제 공급유로가 중앙에 형성되고, 외측 둘레에는 연료가 공급되는 연료 공급유로가 형성되어, 연료의 유동을 통해 분사기를 자연적으로 냉각되도록 함과 동시에, 분사기 외면에 구리층을 형성하여 냉각이 신속하게 이루어지도록 한 것이다.In more detail, the injector has an oxidizing agent supply passage through which the oxidizer is injected is formed in the center, and a fuel supply passage through which fuel is supplied is formed around the outer periphery so that the injector is naturally cooled through the flow of fuel, and at the same time, the outer surface of the injector A copper layer was formed on the surface to allow rapid cooling.

그런데 상기 선행기술의 경우, 액체로켓의 발사 시 발생되는 점화충격이 화염전파속도의 차이로 일부 분사기들에 집중되어, 해당 분사기들을 휘어지게 하였고, 휘어진 분사기는 지속적으로 화염에 노출되어 구조적 손상을 초래하는 문제가 있었다.However, in the case of the prior art, the ignition shock generated during the launch of the liquid rocket was concentrated on some injectors due to the difference in flame propagation speed, causing the injectors to be bent, and the curved injectors were continuously exposed to flame, causing structural damage. there was a problem with

또한, 상기 선행기술의 분사기는 외면에 구리층이 형성되는 바, 이종재료의 사용에 따른 분사기의 불완전한 접합으로, 접합강도가 낮은 부분이 열을 받아 부풀어짐에 따라, 추진재 공급유로가 넓어져 냉각속도가 저감되어 분사기의 열손상을 초래하는 문제가 있었다.In addition, in the injector of the prior art, a copper layer is formed on the outer surface, and due to incomplete bonding of the injector according to the use of different materials, as the portion with low bonding strength is heated and inflated, the propellant supply flow path is widened. There was a problem in that the cooling rate was reduced, causing thermal damage to the injector.

더욱이, 상기의 문제는 엔진의 고추력화, 고성능화, 그리고 고압화에서 더욱 부각되는 바, 내구성을 높일 수 있는 분사기형 배플의 개발이 시급한 실정이다. Moreover, since the above problem is further highlighted in high thrust, high performance, and high pressure of the engine, there is an urgent need to develop an injector-type baffle capable of increasing durability.

1. 한국등록특허 제10-0666161호("액체로켓 연소기의 분사기형 배플")1. Korean Patent Registration No. 10-0666161 (“Injector-type baffle of liquid rocket combustor”) 2. 한국공개특허공보 제10-2005-0045605 호("액체 로켓 엔진용 연소 안정화장치")2. Korea Laid-Open Patent Publication No. 10-2005-0045605 ("Combustion stabilization device for liquid rocket engine") 3. 한국등록특허 제10-0499797호("로켓 엔진")3. Korean Patent No. 10-0499797 ("Rocket Engine")

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 구조적 내구성을 높인 일체형 배플 분사기를 제공함에 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an integrated baffle injector with increased structural durability.

또한, 열의 집중 현상을 해소할 수 있는 일체형 배플 분사기를 제공함에 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an integrated baffle injector capable of resolving the heat concentration phenomenon.

또한, 단일 소재로 형성되어, 접합불량 발생의 소지를 해소시킨 일체형 배플 분사기를 제공함에 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an integrated baffle injector that is formed of a single material and eliminates the possibility of bonding defects.

또한, 산화제와 연료의 혼합효율을 향상시킬 수 있는 배플 분사기를 제공함에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a baffle injector capable of improving mixing efficiency of an oxidizing agent and fuel.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood from the description below.

본 발명의 일체형 배플 분사기는, 액체로켓의 연소기 분사헤드의 분사면에 설치되어, 하측의 연소실에 추진제1과 추진제2를 분사 및 연소실의 일부를 구획하는 일체형 배플 분사기에 있어서, 상기 일체형 배플 분사기는, 바디; 상기 바디 상단에서 하단을 관통하도록 형성되며, 적어도 둘 이상으로 형성되는 추진제2 유통로; 및 상기 바디 상부에 중공형태로 형성되며, 상기 바디 상단에 형성된 추진제1 유입구와 연통되도록 형성된 추진제1 유입공간과, 상기 바디 하부에 중공형태로 형성되며, 상기 바디 하단에 형성된 추진제1 배출구와 연통되도록 형성된 추진제1 배출공간과, 상기 바디 측면에 중공형태로 형성되며, 상기 추진제1 유입공간 및 추진제1 배출공관과 연통되도록 형성된 추진제1 열교환공간으로 이루어지는 추진제1 유통로; 를 포함하되, 상기 추진제2 유통로는 상기 추진제1 유통로와 서로 연통되지 않도록 형성된 것을 특징으로 한다.The integrated baffle injector of the present invention is installed on the injection surface of the combustor injection head of the liquid rocket, and injects the first and second propellants into the lower combustion chamber and partitions a part of the combustion chamber, wherein the integrated baffle injector comprises: , body; a second propellant channel formed from the upper end of the body to pass through the lower end, and formed of at least two or more; and a first propellant inlet space formed in a hollow shape on the upper portion of the body and formed to communicate with a first propellant inlet formed at the upper end of the body, and a hollow shape formed at the lower portion of the body, and communicated with the first propellant outlet formed at the lower end of the body a first propellant flow passage comprising a first propellant discharge space formed and a first heat exchange space formed in a hollow shape on the side surface of the body and formed to communicate with the first propellant inlet space and the first propellant discharge pipe; Including, but the second propellant channel is characterized in that it is formed so as not to communicate with each other and the first propellant channel.

이때, 상기 바디는, 좌우방향 일방으로 연장된 형태이며, 다수개의 상기 추진제2 유통로는, 상기 바디의 연장방향을 따라 일방으로 배열된 것을 특징으로 한다.In this case, the body is in the form of extending in one side in the left and right direction, and the plurality of second propelling passages are characterized in that they are arranged in one direction along the extension direction of the body.

또한, 상기 추진제2 유통로는, 상단부는 단일 통로로 형성되어 추진제2 유입로를 이루고, 하단부는 다수개로 분기되어 다수개의 추진제2 배출로를 이루는 것을 특징으로 한다.In addition, the second propellant flow path, the upper end is formed as a single passage to form a second propellant inlet, and the lower end is branched into a plurality of passages to form a plurality of second propellant discharge passages.

그리고 상기 추진제2 유통로는, 상부에서 하부로 진행할수록 그 내경이 점차 크게 형성된 것을 특징으로 한다.And the second propellant flow path is characterized in that the inner diameter is gradually formed as it progresses from the upper part to the lower part.

또한, 상기 일체형 배플 분사기는, 상기 추진제2 유통로 하부에 스크류가 마련되고, 상기 스크류는 상기 스크류의 회전축 상단이 유선형으로 돌출된 것을 특징으로 한다.In addition, the integrated baffle injector, a screw is provided in the lower portion of the second propellant flow passage, and the screw is characterized in that the upper end of the rotation shaft of the screw protrudes in a streamlined shape.

또한, 상기 추진제2 유통로는, 하단부 직경이 상단부 직경보다 좁게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the second propellant flow path is characterized in that the lower end diameter is formed narrower than the upper end diameter.

그리고 상기 추진제1 열교환공간은, 상기 바디의 측면 둘레를 따라 형성된 것을 특징으로 한다.And the propellant first heat exchange space, characterized in that formed along the periphery of the side of the body.

그리고 상기 추진제1 유입공간은, 상기 추진제1 유입구로부터 유입된 추진제1을 추진제1 유입공간의 외곽으로 안내하여 상기 추진제1 열교환공간으로 이동시키는 추진제1 분배격벽이 마련되어, 추진제1 분배로를 형성하는 것을 특징으로 한다.And the first propellant inlet space is provided with a propellant first distribution bulkhead for guiding the first propellant introduced from the first propelling inlet to the outside of the first propelling inlet space to move to the propelling first heat exchange space, forming a propelling first distribution path characterized.

또한, 상기 추진제1 열교환공간은, 상기 추진제1 열교환공간 내부에 형성되며, 상기 추진제1 열교환공간 상단에서 하단까지 연장 형성되되, 하방 경사진 형태로 형성된 추진제1 안내격벽이 다수개 형성되어, 추진제1 안내로를 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first propellant heat exchange space is formed inside the propellant first heat exchange space, and is formed extending from the upper end of the first propellant heat exchange space to the lower end, and a plurality of propellant first guide bulkheads formed in a downward inclined form are formed, the propellant first It is characterized in that it forms a guide path.

마지막으로, 상기 일체형 배플 분사기는, 단일 소재로 이루어진 것을 특징으로 한다.Finally, the integrated baffle injector is characterized in that it is made of a single material.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 제조방법은 a) 컴퓨터를 통해 일체형 배플 분사기의 삼차원 모델링 정보를 입력받는 단계; b) 상기 컴퓨터의 제어부를 통해 상기 삼차원 모델링의 바닥면을 설정하는 단계; 및 c) 3D프린터기를 통해 상기 b)단계에서 설정된 바닥면을 프린팅 시작면으로 상기 일체형 배플 분사기를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the manufacturing method of the integrated baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention comprises the steps of: a) receiving three-dimensional modeling information of the integrated baffle injector through a computer; b) setting the floor surface of the three-dimensional modeling through the control unit of the computer; and c) manufacturing the integrated baffle injector using the bottom surface set in step b) as a printing start surface through a 3D printer.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 일체형 배플 분사기는 하나의 바디에 다수의 추진제1 유입공간이 마련되어, 구조적 내구성이 높은 효과가 있다.The integrated baffle injector of the present invention according to the above configuration is provided with a plurality of first inlet spaces for the propellant in one body, and thus has a high structural durability.

또한, 추진제1 배출공간을 통해 추진제1이 바디 하부에 일정 시간 머무르도록 하여, 바디 하면의 냉각 효율을 더욱 높인 효과가 있다.In addition, by allowing the first propellant to stay in the lower part of the body for a certain time through the first propellant discharge space, there is an effect of further increasing the cooling efficiency of the lower surface of the body.

또한, 바디가 좌우방향 일반으로 연장된 형태로 형성되는 특징과, 다수개의 추진제2 유통로가 일방으로 배열된 특징과, 추진제2 유통로가 분기된 형태로 형성된 특징으로 인하여 전체 두께를 감소시킬 수 있어 기존의 분사기형 배플과 비교한 열 접촉면적의 축소로 열 내구성이 향상된 효과가 있다.In addition, the overall thickness can be reduced due to the characteristic that the body is formed in a generally extended form in the left and right direction, the feature in which a plurality of second propelling passages are arranged in one direction, and the characteristic that the second propelling passage is formed in a branched form There is an effect of improving thermal durability by reducing the thermal contact area compared to the conventional sprayer-type baffle.

또한, 스크류와 좁게 형성된 추진제2 유통로의 끝단 형상으로 인해, 추진제2 유통로를 통해 배출되는 추진제2가 얇은 액막을 형성하면서 사방으로 넓게 분사되도록 하여 추진제간의 혼합 효율을 향상시키는 효과가 있다.In addition, due to the screw and the narrow end shape of the second propellant channel, the propellant 2 discharged through the second propellant channel is widely sprayed in all directions while forming a thin liquid film, thereby improving the mixing efficiency between the propellants.

또한, 추진제1 열교환공간이 바디 측면 둘레를 따라 형성되도록 한 특징과, 추진제1 분배격벽의 구성을 통하여, 열교환을 통해 가열된 추진제1이 바디 전반을 따라 흐르도록 하여 열의 집중현상을 해소할 수 있는 효과가 있다.In addition, through the feature that the first propellant heat exchange space is formed along the circumference of the body side and the configuration of the first propellant distribution bulkhead, the propellant 1 heated through heat exchange flows along the entire body to solve the heat concentration phenomenon. It works.

또한, 단일소재로 이루어져 종래의 접합불량 발생소지를 해소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is made of a single material, there is an effect that can solve the problem of conventional bonding defects.

또한, 일방으로 연장된 바디의 형상적 특징으로 인해 3D프린터기를 통한 일체형 배플 분사기의 제조가 가능하여, 추진제2 유통로 형태의 최적설계가 가능한 효과가 있다.In addition, due to the shape characteristics of the body extending in one direction, it is possible to manufacture an integrated baffle injector through a 3D printer, so there is an effect that an optimal design of the propellant second channel type is possible.

도 1은 종래의 분사기형 배플이 설치된 분사헤드를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기를 추진제1 유입공간을 기준으로 잘랐을 때 상측 모습을 도시한 저면사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기를 추진제1 유입공간을 기준으로 잘랐을 때 하측 모습을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7은 도 6의 A-A'선을 따라 자른 모습을 도시한 단면도이다.
도 8은 도 6의 B-B'선을 따라 자른 모습을 도시한 단면도이다.
도 9는 도 3의 저면사시도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 제조방법의 b)단계를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a conventional injection head in which a baffle is installed.
2 is a perspective view of an integral baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is a side cross-sectional view of an integral baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention;
4 is a bottom perspective view showing an upper side when the integrated baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention is cut with respect to the first propellant inlet space.
5 is a perspective view showing a lower side when the integrated baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention is cut with respect to the first propellant inlet space.
6 is a plan view of FIG. 5 .
7 is a cross-sectional view illustrating a state taken along line A-A' of FIG. 6 .
8 is a cross-sectional view illustrating a state taken along line B-B' of FIG. 6 .
9 is a bottom perspective view of FIG. 3 .
10 is a perspective view illustrating step b) of a method for manufacturing an integrated baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to describing the technical idea of the present invention in more detail using the accompanying drawings, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventors themselves It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of a term can be appropriately defined in order to explain the invention of the present invention in the best way.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be variations.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Since the accompanying drawings are merely examples shown to explain the technical idea of the present invention in more detail, the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.

참고로, 본 명세서에서 명명되는 추진제1은 액체로켓에서 사용되는 산화제 또는 연료 중 선택된 어느 하나를 지칭하며, 추진제2는 산화제 또는 연료 중 상기 추진제1에서 선택되지 아니한 나머지 하나를 지칭한다.For reference, the propellant 1 referred to in this specification refers to any one selected from the oxidizer or fuel used in the liquid rocket, and the propellant 2 refers to the other one of the oxidizers or the fuel that is not selected from the propellant 1 above.

[일체형 배플 분사기][Integrated baffle sprayer]

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 사시도이다.2 is a perspective view of an integral baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention;

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기(1000)는 액체로켓의 연소기 분사헤드의 분사면에 설치되어, 하측의 연소실에 추진제1과 추진제2를 분사 및 연소실의 일부를 구획하는 역할을 한다.The integrated baffle injector 1000 according to a preferred embodiment of the present invention is installed on the injection surface of the combustor injection head of the liquid rocket, injects the first and second propellants into the lower combustion chamber, and serves to partition a part of the combustion chamber.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기(1000)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일체형 배플 분사기(1000)의 외형을 이루는 바디(100)와, 상기 바디(100) 내부에 형성되며 추진제2가 유통되는 추진제2 유통로(300)와, 상기 바디(100) 내부에 형성되며 추진제1이 유통되는 추진제1 유통로(500)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the integrated baffle injector 1000 according to a preferred embodiment of the present invention includes a body 100 forming the outer shape of the integrated baffle injector 1000, and the body 100 is formed inside the propellant 2 It is composed of a second propellant channel 300 through which is circulated, and a first propellant channel 500 formed inside the body 100 and through which the first propellant is circulated.

바디(100)는 소정의 두께를 가지고 좌우방향 일방으로 연장된 판 형태로 형성되되, 분사면에 설치될 시 기립된 판 형태로 설치된다. 그리고 바디(100) 상단에는 상기 바디의 연장 방향을 따라 다수의 추진제2 유입구(130)와 추진제1 유입구(110)가 형성되며, 각각은 상기 추진제2 유통로(300)와 추진제1 유통로(500)와 연통된다. 추진제2 유입구(130)와 추진제1 유입구(110)에는 상측으로 추진제2 유입관(133) 및 추진제1 유입관(113)이 더 형성되어 분사면 내부로 삽입된 형태로 연소기 분사헤드에 결합될 수 있다.The body 100 has a predetermined thickness and is formed in the form of a plate extending in one side in the left and right direction, and is installed in the form of a standing plate when installed on the spraying surface. And at the upper end of the body 100, a plurality of second propelling inlets 130 and first propelling inlets 110 are formed along the extending direction of the body, respectively, the second propelling channel 300 and the first propelling channel 500 ) is connected with The second propellant inlet 130 and the first propellant inlet 110 are further formed with a second propellant inlet pipe 133 and a first propellant inlet pipe 113 upward to be coupled to the combustor injection head in a form inserted into the injection surface. have.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view of an integral baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3에 도시된 바와 같이, 추진제2 유통로(300)는 상기 추진제2 유입구(130)와 바디(100) 하단에 형성된 추진제2 배출구(131)와 연통되도록 형성되며, 바디(100) 상단에서 하단을 관통하도록 형성된다. 추진제2 유입구(130)가 바디(100) 상단의 연장방향을 따라 일정 간격으로 다수개가 형성됨에 따라, 추진제2 유통로(300) 또한 바디(100) 상단의 연장방향을 따라 일정 간격으로 다수개가 형성된다.As shown in Figure 3, the second propellant flow path 300 is formed to communicate with the second propellant inlet 130 and the second propellant outlet 131 formed at the bottom of the body 100, the body 100 from the top to the bottom formed to pass through. As a plurality of second propellant inlets 130 are formed at regular intervals along the extension direction of the upper end of the body 100, a plurality of second propellant flow passages 300 are also formed at regular intervals along the extension direction of the upper end of the body 100. do.

추진제2 유통로(300)의 상단부는 단일 통로로 형성되어 추진제2 유입로(310)를 이루되, 하단부는 다수개로 분기되어 다수개의 추진제2 배출로(330)를 이룬다. 이때, 추진제2 배출로(330)의 분기 방향은 추진제2 유통로(300)들의 배열 방향과 같이 바디(100)의 좌우 연장방향으로 분기됨으로써, 바디(100)의 전체 두께를 최대한 작게 형성할 수 있도록 함이 바람직하다.The upper end of the second propellant channel 300 is formed as a single passage to form the second propellant inlet 310 , and the lower end is branched into a plurality to form a plurality of second propellant outlet passages 330 . At this time, the branching direction of the second propellant discharge path 330 is branched in the left and right extension direction of the body 100 like the arrangement direction of the second propellant flow path 300 , thereby making the overall thickness of the body 100 as small as possible. It is preferable to allow

참고로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기(1000)는 단일 소재로 형성되는데, 종래의 분사기형태의 배플과 달리 외면에 별도의 구리층이 마련되지 않아 소재적인 측면에서는 열전도도가 떨어져 냉각이 쉽게 이루어지지 않을 수 있겠으나, 상술한 바와 같은 구조 및 형상적인 특징으로 인하여 단일 소재로 형성하더라도 냉각이 쉽게 이루어질 수 있고, 이에 따라 종래 구리층의 접합 불량으로 인한 열손상 문제를 해결할 수 있다.For reference, the integrated baffle injector 1000 according to the preferred embodiment of the present invention is formed of a single material. Unlike the conventional injector-type baffle, a separate copper layer is not provided on the outer surface, so the thermal conductivity is low in terms of material. Cooling may not be easily achieved, but due to the above-described structure and shape characteristics, cooling can be easily achieved even if it is formed of a single material, thereby solving the problem of thermal damage due to poor bonding of the conventional copper layer. .

또한, 추진제2 배출로(330)의 직경은 상부에서 하부로 진행할수록 그 내경이 점차 크게 형성된다. 이때, 추진제2 배출로(330)의 하단은 그 직경이 추진제2 배출로(330)의 상단보다 작게 형성되어, 추진제2 배출로(330)를 통과하는 추진제2의 압력을 높일 수 있도록 형성할 수도 있다. 그리고 추진제2 배출로(330) 내측 하단부에는 스크류(350)가 마련된다. 스크류(350)는 일방으로 길게 형성되는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전축을 따라 나선형으로 형성되는 날개로 이루어지며, 스크류(350)의 회전축은 추진제2 배출로(330)의 연장방향과 수평하게 배치된다. 또한, 스크류(350)의 회전축 상단이 유선형으로 돌출된 형태로 이루어지는데, 이러한 형상적 특징은 급격한 유동 변화에 따른 압력 손실을 최소화 할 수 있도록 한다.In addition, the diameter of the second propellant discharge path 330 is formed to gradually increase the inner diameter proceeds from the top to the bottom. At this time, the lower end of the second propellant discharge path 330 is formed to have a smaller diameter than the upper end of the second propellant discharge path 330, so that the pressure of the second propellant passing through the second propellant discharge path 330 can be increased. have. And a screw 350 is provided at the inner lower end of the second propellant discharge path 330 . The screw 350 is made of a rotating shaft formed to be long in one direction, and blades helically formed along the rotating shaft about the rotating shaft, and the rotating shaft of the screw 350 is horizontal to the extension direction of the second propellant discharge path 330 . are placed In addition, the upper end of the rotation shaft of the screw 350 is formed in a streamlined protruding shape, and such a shape feature makes it possible to minimize pressure loss due to a sudden change in flow.

추진제2 유통로(300) 내부를 통과하는 추진제2는 스크류(350)를 따라 나선형으로 유동하면서 원심력을 얻게되고, 이 상태에서 추진제2 배출구(131)를 빠져나오면서 선회속도가 증가한다. 따라서 추진제2 배출구(131)를 통해 배출되는 추진제2는 얇은 액막의 형태로 사방으로 넓고 빠르게 분사되고, 이는 액체 미립화 및 액적 분열을 촉진시켜, 추진제간의 혼합효율을 높이는 효과를 발휘한다.The second propellant passing through the second propellant flow path 300 helically flows along the screw 350 to obtain centrifugal force, and in this state, the rotation speed increases as it exits the second propellant outlet 131 . Therefore, the second propellant discharged through the second propellant outlet 131 is widely and rapidly sprayed in all directions in the form of a thin liquid film, which promotes liquid atomization and droplet splitting, thereby increasing the mixing efficiency between propellants.

덧붙여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기(1000)는 단일 소재로 이루어짐에 따라 종래의 주물 및 드릴을 통한 가공이 아닌 3D프린터기를 통해 적층방식으로 제조된다. 이러한 제조방법은 추진제2 배출로(330)의 형상에 최적설계의 적용이 가능하게 되었으며, 제조공정을 단순화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the integrated baffle injector 1000 according to the preferred embodiment of the present invention is manufactured in a stacked manner through a 3D printer rather than a conventional casting and processing through a drill as it is made of a single material. This manufacturing method enables the application of an optimal design to the shape of the second propellant discharge path 330, and has the effect of simplifying the manufacturing process.

추진제1 유통로(500)는 크게 추진제1 유입공간(510)과, 추진제1 열교환공간(530)과, 추진제1 배출공간(550)으로 이루어진다. The first propellant channel 500 is largely composed of a first propellant inlet space 510 , a first propellant heat exchange space 530 , and a first propellant discharge space 550 .

추진제1 유입공간(510)은 바디(100) 상부에서 중공형태로 형성되며, 상기 추진제1 유입구(110)와 연통하도록 형성된다. 추진제1 배출공간(550)은 바디(100) 하부에 중공형태로 형성되며, 바디(100) 하단에는 추진제1 배출구(111)가 형성되어 추진제1 배출공간(550)과 추진제1 배출구(111)는 서로 연통하도록 형성된다. 추진제1 열교환공간(530)은 바디(100) 측면 둘레를 따라 중공형태로 형성되며, 상기 추진제1 유입공간(510) 및 추진제1 배출공간(550)과 연통되도록 형성된다. 즉, 추진제1 유입공간(510)으로 유입된 추진제1은, 추진제1 열교환공간(530)으로 유통되고, 추진제1 열교환공간(530)을 통과한 추진제1은 다시 추진제1 배출공간(550)으로 유통된 후 추진제1 배출구(111)를 통해 연소실 내부로 분사되는 것이다.The first propellant inlet space 510 is formed in a hollow shape above the body 100 , and is formed to communicate with the first propellant inlet 110 . The first propellant discharge space 550 is formed in a hollow shape in the lower portion of the body 100, and the first propellant outlet 111 is formed at the lower end of the body 100, so that the first propellant discharge space 550 and the first propellant outlet 111 are formed to communicate with each other. The propellant first heat exchange space 530 is formed in a hollow shape along the circumference of the side of the body 100 , and is formed to communicate with the first propellant inlet space 510 and the first propellant discharge space 550 . That is, the first propellant introduced into the first propellant inlet space 510 is circulated to the first propellant heat exchange space 530 , and the first propellant that has passed through the first propellant heat exchange space 530 is again distributed to the first propellant discharge space 550 . After that, the propellant is injected into the combustion chamber through the first outlet 111 .

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기를 추진제1 유입공간을 기준으로 잘랐을 때 상측 모습을 도시한 저면사시도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기를 추진제1 유입공간을 기준으로 잘랐을 때 하측 모습을 도시한 사시도이다.4 is a bottom perspective view showing an upper side when the integrated baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention is cut with respect to the first propellant inlet space, and FIG. 5 is a propellant 1 of the integrated baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention. It is a perspective view showing the lower side when cut based on the inlet space.

도 4 내지 5를 참고로 추진제1 유입공간(510)에 대하여 좀 더 상세히 설명하도록 한다.The first propellant inlet space 510 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 5 .

추진제1 유입공간(510)에는 상기 추진제2 유입구(130)로부터 유입된 추진제2가 추진제1 유입공간(510) 내부를 유동하지 않도록 추진제1 유입공간(510)과 추진제2 유통로(300) 서로를 차폐하는 제1 차폐격벽(511)이 형성된다. 그리고 다수의 추진제1 분배격벽(513)이 형성되는데, 추진제1 분배격벽(513)은 각각의 추진제1 유입구(110)를 기준으로 추진제1 유입공간(510) 외측으로 길게 형성되어, 추진제1 분배로(515)를 형성함으로써, 추진제1 유입구(110)로부터 유입된 추진제1을 추진제1 유입공간(510) 외곽에 위치한 추진제1 열교환공간(530)으로 안내하도록 형성된다. 추진제1 분배격벽(513)은 또한, 추진제1 유입공간(510)의 내부 면적을 차지함으로써, 추진제1 유입공간(510) 내부에 수용될 수 있는 추진제1의 양을 줄여, 추진제1 유입공간(510)으로 유입된 추진제1이 일정 시간 이상 체류하지 않도록 하는 역할 또한 수행한다.In the first propellant inlet space 510, the first propellant inlet space 510 and the second propellant flow path 300 are connected to each other so that the second propellant introduced from the second propellant inlet 130 does not flow in the first propellant inlet space 510. A first shielding barrier rib 511 for shielding is formed. And a plurality of propellant first distribution bulkheads 513 are formed, and the propellant first distribution bulkheads 513 are elongated to the outside of the first propelling inlet space 510 with respect to each of the first propelling inlets 110. By forming 515 , the first propellant introduced from the first propellant inlet 110 is guided to the first propellant heat exchange space 530 located outside the first propellant inlet space 510 . The propellant first distribution bulkhead 513 also occupies the inner area of the first propellant inlet space 510, thereby reducing the amount of the first propellant that can be accommodated in the first propellant inlet space 510, and the propellant first inlet space 510 ), it also serves to prevent the propellant 1 flowing into it from staying for more than a certain period of time.

참고로, 도면에는 도시하지 않았지만, 추진제1 열교환공간(530)의 바닥면은 추진제1 열교환공간(530) 중앙부로 갈수록 높게 형성되고 외곽으로 갈수록 낮게 형성되어, 추진제1 유입공간(510) 내부로 유입된 추진제1이 추진제1 유입공간(510) 외측으로 더욱 용이하게 유동할 수 있도록 할 수도 있을 것이다.For reference, although not shown in the drawings, the bottom surface of the propelling first heat exchange space 530 is formed higher toward the center of the first propelling heat exchange space 530 and lower toward the outside, and flows into the first propelling inlet space 510 . The first propellant may be made to flow more easily to the outside of the first propellant inlet space 510 .

도 6은 도 5의 평면도이고, 도 7은 도 6의 A-A'선을 따라 자른 모습을 도시한 단면도이고, 도 8은 도 6의 B-B'선을 따라 자른 모습을 도시한 단면도이다.6 is a plan view of FIG. 5 , FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state cut along the line A-A' of FIG. 6 , and FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state cut along the line B-B' of FIG. 6 . .

도 6에 도시된 바와 같이, 추진제1 열교환공간(530)은 바디(100)의 측면 둘레를 따라 형성된다. 그리고 추진제1 열교환공간(530) 내부에는 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 추진제1 열교환공간(530) 상단에서 하단까지 연장 형성되되, 하방 경사진 형태의 추진제1 안내격벽(531)이 다수개 형성되어, 추진제1 열교환공간(530)의 공간을 구획함으로써 추진제1 안내로(533)를 형성한다. 추진제1 안내격벽(531)은 바디(100) 하면을 기준으로 반시계 방향으로 30도 내지 60도의 각도로 형성되는 것이 좋다. 이는 추진제1 안내격벽(531)의 형성 각도가 커질수록, 냉각유체의 속도를 증가시켜 열교환을 향상시키고, 국부적으로 집중된 열을 전체적으로 고르게 분산시키는 장점이 있는 반면에 추진제1 안내로(533) 내부를 유통하는 추진제1의 압력 손실이 증가하는 단점이 있다. 추진제1 안내격벽(531)의 형성 각도는 이와 같은 장단점을 고려하여 결정되어야 한다.As shown in FIG. 6 , the propellant first heat exchange space 530 is formed along the circumference of the side surface of the body 100 . And as shown in FIGS. 7 to 8, the propellant first heat exchange space 530 is formed to extend from the upper end to the lower end of the first propellant heat exchange space 530, and a plurality of first propellant guide bulkheads 531 in a downward inclined form are provided. It is formed to form a first propellant guide path 533 by partitioning the space of the propellant first heat exchange space 530 . The propellant first guide bulkhead 531 is preferably formed at an angle of 30 to 60 degrees counterclockwise with respect to the lower surface of the body 100 . This has the advantage of improving heat exchange by increasing the speed of the cooling fluid as the formation angle of the first propellant guide bulkhead 531 increases, and evenly distributing the locally concentrated heat as a whole, whereas the inside of the propellant first guide path 533 is There is a disadvantage in that the pressure loss of the propellant 1 in circulation increases. The formation angle of the first propellant guide bulkhead 531 should be determined in consideration of these advantages and disadvantages.

또한, 상기 추진제1 안내격벽(531)은 추진제1 열교환공간(530) 중 바디(100)의 일측면에 대응하는 부분에만 한정되어 형성되는 것이 아닌, 추진제1 열교환공간(530)의 바디(100) 전 측면에 걸쳐 서로 연결되도록 형성된다. 즉, 바디(100)의 일측면에 대응하는 추진제1 열교환공간(530)에 형성되며, 서로 이웃하게 배치된 두 추진제1 안내격벽은 상기 바디(100)의 일측면에 대응하는 추진제1 열교환공간(530)에만 국한되어 형성되는 것이 아니라, 상기 바디(100)의 일측면과 이웃한 면에 대응하는 추진제1 열교환공간(530)까지 연장되어 형성되는 것이다. 이로써, 상기 추진제1 열교환공간(530)을 이루고 있는 추진제1 안내로(533)들 중에는 그 형성 위치에 따라 바디(100)의 외측면을 나선형으로 감싸도록 형성될 수 있는데, 이러한 특징을 통해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기(1000)는 열교환이 바디(100) 전반에 걸쳐 열의 집중 현상을 해소한다.In addition, the first propellant guide bulkhead 531 is not limited to a portion corresponding to one side of the body 100 in the first heat exchange space 530 of the propelling body 100 of the first heat exchange space 530 . It is formed so as to be connected to each other over the entire side. That is, formed in the first propellant heat exchange space 530 corresponding to one side of the body 100, the two propellant first guide bulkheads disposed adjacent to each other are the propellant first heat exchange space corresponding to one side of the body 100 ( 530 is not limited, but is formed to extend to the first heat exchange space 530 for propelling corresponding to one side and an adjacent surface of the body 100 . Accordingly, among the propellant first guide paths 533 constituting the propellant first heat exchange space 530 may be formed to spirally surround the outer surface of the body 100 according to the formation position. The integrated baffle injector 1000 according to a preferred embodiment of the present invention eliminates the heat concentration phenomenon throughout the body 100 by heat exchange.

도 9는 도 3의 저면사시도이다.9 is a bottom perspective view of FIG. 3 .

추진제1 열교환공간(530)을 유통함으로써 열교환이 끝난 추진제1은 추진제1 배출공간(550)으로 안내된다. 추진제1 배출공간(550)은 앞서 설명한 바와 같이, 바디(100) 하부에 중공형태로 형성되며, 하면에는 다수의 추진제1 배출구(111)가 형성된다. 또한, 앞서 설명한 추진제1 유입공간과 마찬가지로, 추진제1 배출공간(550)에도 추진제1 배출공간(550)과 추진제2 유통로(300)를 차폐하는 제2 차폐격벽(551)이 형성되어 추진제2 유통로(300)를 유통하는 추진제2가 추진제1 배출공간(550) 내부로 유입되지 않고 추진제2 배출구(131)를 통해 연소실 내부로 분사된다.By circulating the first propellant heat exchange space 530 , the first propellant after heat exchange is guided to the first propellant discharge space 550 . The first propellant discharge space 550 is formed in a hollow shape under the body 100 as described above, and a plurality of first propellant outlets 111 are formed on the lower surface of the body 100 . In addition, similarly to the first propellant inlet space described above, a second shielding bulkhead 551 for shielding the first propellant discharge space 550 and the second propellant flow path 300 is formed in the first propellant discharge space 550 to form the second propellant distribution. The second propellant flowing through the furnace 300 does not flow into the first propellant discharge space 550 but is injected into the combustion chamber through the second propellant outlet 131 .

추진제1 배출공간(550)을 마련함으로써, 추진제1 열교환공간(530)을 통과한 추진제1은 추진제1 배출공간(550)에 일정 시간 체류하다가 추진제1 배출구를 통하여 연소실 내부로 분사된다. 이러한 구조를 통해, 바디(100) 하단은 연소실 내부의 화염으로부터 1차로는 추진제1 배출구(111)를 통해 배출되는 추진제1을 통하여 화염의 직접적인 접촉을 막고, 2차로는 추진제1 배출공간(550)에 체류하고 있는 추진제1을 통해 열교환 됨으로써 바디(100) 하면의 융해를 예방한다.By providing the first propellant discharge space 550 , the first propellant that has passed through the first propellant heat exchange space 530 stays in the first propellant discharge space 550 for a predetermined time and is then injected into the combustion chamber through the first propellant outlet. Through this structure, the lower end of the body 100 prevents direct contact of the flame through the first propellant discharged through the first propellant outlet 111 from the flame inside the combustion chamber, and the second propellant first discharge space 550 By heat exchange through the propellant 1 staying in the body 100, the lower surface of the body 100 is prevented from melting.

[일체형 배플 분사기의 제조방법][Manufacturing method of integrated baffle sprayer]

이하, 상술한 일체형 배플 분사기(1000)의 제조방법에 대하여 설명하도록 한다. 참고로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 제조방법은 앞서 설명한 일체형 배플 분사기(1000)의 제조 방법에 관한 것으로 동일한 명칭을 가진 구성은 동일한 형태와 특징을 가지므로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 제조방법에 기재된 일체형 배플 분사기(1000)에 대한 각부 구성의 중복 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the aforementioned integrated baffle injector 1000 will be described. For reference, the method for manufacturing the integrated baffle injector according to the preferred embodiment of the present invention relates to the method for manufacturing the integrated baffle injector 1000 described above, and since the components having the same name have the same form and characteristics, the preferred embodiment of the present invention is The overlapping description of the configuration of each part of the integrated baffle injector 1000 described in the manufacturing method of the integrated baffle injector according to the embodiment will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기(1000)는 컴퓨터와 3D프린터를 이용한다. 본 발명에서 사용되는 3D프린터는 적층식 3D프린터로, 스테이지를 포함하는 적층식 3D프린터라면 어떤 것이든 무관하다.The integrated baffle injector 1000 according to a preferred embodiment of the present invention uses a computer and a 3D printer. The 3D printer used in the present invention is a layered 3D printer, and any layered 3D printer including a stage is irrelevant.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 배플 분사기의 제조방법은 먼저, 컴퓨터를 통해 일체형 배플 분사기의 삼차원 모델링 정보를 입력받는 a)단계가 수행된다.In the manufacturing method of the integrated baffle injector according to a preferred embodiment of the present invention, first, step a) of receiving three-dimensional modeling information of the integrated baffle injector through a computer is performed.

여기서 상기 삼차원 모델링은 서로 수직한 세 개의 축 x, y, z로 이루어진 가상의 공간상에서 출력된다.Here, the three-dimensional modeling is output in a virtual space composed of three axes x, y, and z perpendicular to each other.

다음, 컴퓨터는 제어부를 통해 상기 삼차원 모델링의 외면 중 기준 바닥면으로 지정될 면을 입력받는 a1)단계가 수행된다.Next, step a1) of the computer receiving a surface to be designated as a reference floor surface among the outer surfaces of the three-dimensional modeling is performed through the control unit.

상세히, 상기 a1)단계에서 제어부는 상기 삼차원 모델링의 외면 중 평면 형태로 형성되며, 해당 평면을 연장하여 형성되는 연장평면에 상기 삼차원 모델링의 타 부분이 침범하지 않는 평면들 중 가장 넓은 평면을 기준 바닥면으로 지정될 수 있다.In detail, in step a1), the control unit is formed in a planar shape among the outer surfaces of the three-dimensional modeling, and the widest plane among the planes that other parts of the three-dimensional modeling do not invade on the extension plane formed by extending the corresponding plane is the reference floor It can be specified as a facet.

다음, 상기 기준 바닥면으로부터 수직한 방향을 z1축으로, 상기 z1축과 서로 수직한 두 축을 x1축과 y1축으로 설정하는 a2)단계가 수행된다.Next, step a2) of setting a direction perpendicular to the reference floor as a z1 axis and two axes perpendicular to the z1 axis as an x1 axis and a y1 axis is performed.

이어, 상기 컴퓨터의 제어부를 통해 상기 삼차원 모델링의 바닥면을 설정하는 b)단계가 수행된다.Next, step b) of setting the floor surface of the three-dimensional modeling through the control unit of the computer is performed.

상세히, 상기 b)단계는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기준 바닥면이 속하는 x1y1평면으로부터 z1축 방향 바로 아래에 위치한 x1y1평면을 바닥면으로 설정한다.In detail, in step b), as shown in FIG. 10 , the x1y1 plane located directly below the z1-axis direction from the x1y1 plane to which the reference floor belongs is set as the floor surface.

그리고 상기 b)단계에서 설정한 바닥면과 상기 삼차원 모델링에서 상기 바닥면과 대향하는 면 중 상기 바닥면과 접촉하고 있지 않은 부분에는 상기 바닥면과 대향면 사이에 z1방향으로 길게 형성되는 원통형상의 서포터가 다수개 추가 형성되는 b1)단계가 수행된다.And a cylindrical supporter formed long in the z1 direction between the floor surface and the opposing surface on the part that is not in contact with the floor surface among the floor surface set in step b) and the surface facing the floor surface in the three-dimensional modeling Step b1) in which a plurality of are additionally formed is performed.

다음, 상기 바닥면으로부터, 바닥면과 평행하며, z1축을 따라 일정 간격으로 상기 삼차원 모델링이 분할되어 레이어가 생성되는 b2)단계가 수행된다.Next, step b2) of generating a layer by dividing the 3D modeling from the bottom surface at regular intervals along the z1 axis and parallel to the floor surface is performed.

상기 레이어는 z1축 방향을 따라 서로 이웃하게 배치되는 두 평면 사이에 배치되는 삼차원 모델링의 일부분을 뜻하며, 각각의 레이어는 3D프린터기를 통해 한 번에 프린팅되어 적층되는 각 층에 해당한다. 즉, b2) 단계에서 분할수를 높이면, 3D프린트를 통해 제작되는 일체형 배플 분사기(1000)는 높은 가공 정밀도로 형성될 수 있고, 반대로 분할수를 작게 하면 낮은 가공정밀도로 형성된 일체형 배플 분사기(1000)를 얻을 수 있다.The layer refers to a portion of the three-dimensional modeling disposed between two planes disposed adjacent to each other along the z1-axis direction, and each layer corresponds to each layer that is printed and laminated at a time through a 3D printer. That is, if the number of divisions is increased in step b2), the integrated baffle injector 1000 manufactured through 3D printing can be formed with high processing precision, and conversely, if the number of divisions is reduced, the integrated baffle injector 1000 formed with low processing precision. can get

다음, 3D프린터기를 통해 상기 b)단계에서 설정된 바닥면을 프린팅 시작면으로 상기 일체형 배플 분사기를 제조하는 c)단계를 수행한다.Next, step c) of manufacturing the integrated baffle injector using the bottom surface set in step b) as a printing start surface through a 3D printer is performed.

참고로, 상기 바닥면은 3D프린터기의 스테이지에 대응된다. 프린팅 시 앞서 설명한 b1)단계에서 추가된 서포터 또한 함께 프린팅 된다.For reference, the bottom surface corresponds to the stage of the 3D printer. During printing, the supporter added in step b1) described above is also printed.

마지막으로 상기 c)단계를 통해 프린팅된 프린팅물에서 서포터를 제거하여 일체형 배플 분사기(1000)의 제조를 완성하는 d)단계를 수행함으로써 마무리 한다.Finally, the step c) is completed by removing the supporter from the printed material and performing step d) to complete the manufacture of the integrated baffle sprayer 1000 .

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea should not be construed as being limited to the above-described embodiment of the present invention. Various modifications can be made at the level of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Accordingly, such improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention as long as it is apparent to those skilled in the art.

1000: 일체형 배플 분사기
100: 바디
110: 추진제1 유입구
113: 추진제1 유입관
111: 추진제1 배출구
130: 추진제2 유입구
133: 추진제2 유입관
131: 추진제2 배출구
300: 추진제2 유통로
310: 추진제2 유입로
330: 추진제2 배출로
350: 스크류
500: 추진제1 유통로
510: 추진제1 유입공간
511: 제1 차폐격벽
513: 추진제1 분배격벽
515: 추진제1 분배로
530: 추진제1 열교환공간
531: 추진제1 안내격벽
533: 추진제1 안내로
550: 추진제1 배출공간
551: 제2 차폐격벽1000: integral baffle injector
100: body
110: propellant first inlet
113: propellant first inlet pipe
111: propellant 1 outlet
130: propellant second inlet
133: propellant second inlet pipe
131: propellant second outlet
300: propellant second channel
310: propellant second inflow path
330: propellant second discharge path
350: screw
500: propellant 1 channel
510: propellant first inlet space
511: first shielding bulkhead
513: propellant first distribution bulkhead
515: propellant first distribution furnace
530: propellant first heat exchange space
531: propellant first guide bulkhead
533: propellant 1 guide road
550: propellant first discharge space
551: second shielding bulkhead

Claims (11)

액체로켓의 연소기 분사헤드의 분사면에 설치되어, 하측의 연소실에 추진제1과 추진제2를 분사 및 연소실의 일부를 구획하는 일체형 배플 분사기에 있어서,
상기 일체형 배플 분사기는,
바디;
상기 바디 상단에서 하단을 관통하도록 형성되며, 적어도 둘 이상으로 형성되는 추진제2 유통로;
상기 추진제2 유통로 하부에 마련된 스크류; 및
상기 바디 상부에 중공형태로 형성되며, 상기 바디 상단에 형성된 추진제1 유입구와 연통되도록 형성된 추진제1 유입공간과,
상기 바디 하부에 중공형태로 형성되며, 상기 바디 하단에 형성된 추진제1 배출구와 연통되도록 형성된 추진제1 배출공간과,
상기 바디 측면에 중공형태로 형성되며, 상기 추진제1 유입공간 및 추진제1 배출공관과 연통되도록 형성된 추진제1 열교환공간으로 이루어지는 추진제1 유통로;
를 포함하되, 상기 추진제2 유통로는 상기 추진제1 유통로와 서로 연통되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
In the integrated baffle injector installed on the injection surface of the combustor injection head of the liquid rocket, the propellant 1 and the propellant 2 are injected into the lower combustion chamber and partitioning a part of the combustion chamber,
The integrated baffle injector,
body;
a second propellant channel formed from the upper end of the body to pass through the lower end, and formed of at least two or more;
a screw provided under the second propelling passage; and
A first propellant inlet space formed in a hollow shape on the upper portion of the body and formed to communicate with a first propelling inlet formed at the upper end of the body;
A first propellant discharge space formed in a hollow shape in the lower portion of the body and formed to communicate with a first propelling outlet formed at the lower end of the body;
a first propellant flow path formed in a hollow shape on the side of the body and comprising a first propellant heat exchange space formed to communicate with the first propellant inlet space and the first propellant discharge pipe;
Including, wherein the second propellant channel is integrally formed baffle injector, characterized in that formed so as not to communicate with each other and the first propellant channel.
 제1항에 있어서,
상기 바디는,
좌우방향 일방으로 연장된 형태이며,
다수개의 상기 추진제2 유통로는,
상기 바디의 연장방향을 따라 일방으로 배열된 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
According to claim 1,
The body is
It is extended in one direction in the left and right direction,
A plurality of the second propellant flow path,
An integrated baffle injector, characterized in that arranged in one direction along the extension direction of the body.
 제1항에 있어서,
상기 추진제2 유통로는,
상단부는 단일 통로로 형성되어 추진제2 유입로를 이루고,
하단부는 다수개로 분기되어 다수개의 추진제2 배출로를 이루는 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
According to claim 1,
The second propellant distribution path,
The upper part is formed as a single passage to form a second propellant inlet,
The lower end is branched into a plurality of integral baffle injectors, characterized in that the plurality of propellant second discharge paths are formed.
 제1항에 있어서,
상기 추진제2 유통로는,
상부에서 하부로 진행할수록 그 내경이 점차 크게 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
According to claim 1,
The second propellant distribution path,
An integrated baffle injector, characterized in that the inner diameter is gradually formed as it progresses from the upper part to the lower part.
 제1항에 있어서,
상기 스크류는 회전축 상단이 유선형으로 돌출된 형태인 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
According to claim 1,
The screw is an integrated baffle injector, characterized in that the upper end of the rotating shaft protrudes in a streamlined shape.
 제5항에 있어서,
상기 추진제2 유통로는,
하단부 직경이 상단부 직경보다 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
6. The method of claim 5,
The second propellant distribution path,
Integrated baffle injector, characterized in that the lower end diameter is formed narrower than the upper end diameter.
 제1항에 있어서,
상기 추진제1 열교환공간은,
상기 바디의 측면 둘레를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
According to claim 1,
The propellant first heat exchange space,
Integrated baffle injector, characterized in that formed along the periphery of the side of the body.
 액체로켓의 연소기 분사헤드의 분사면에 설치되어, 하측의 연소실에 추진제1과 추진제2를 분사 및 연소실의 일부를 구획하는 일체형 배플 분사기에 있어서,
상기 일체형 배플 분사기는,
바디;
상기 바디 상단에서 하단을 관통하도록 형성되며, 적어도 둘 이상으로 형성되는 추진제2 유통로; 및
상기 바디 상부에 중공형태로 형성되며, 상기 바디 상단에 형성된 추진제1 유입구와 연통되도록 형성된 추진제1 유입공간과,
상기 바디 하부에 중공형태로 형성되며, 상기 바디 하단에 형성된 추진제1 배출구와 연통되도록 형성된 추진제1 배출공간과,
상기 바디 측면에 중공형태로 형성되며, 상기 추진제1 유입공간 및 추진제1 배출공관과 연통되도록 형성된 추진제1 열교환공간으로 이루어지는 추진제1 유통로;
를 포함하되, 상기 추진제2 유통로는 상기 추진제1 유통로와 서로 연통되지 않도록 형성되고,
상기 추진제1 유입공간은,
상기 추진제1 유입구로부터 유입된 추진제1을 추진제1 유입공간의 외곽으로 안내하여 상기 추진제1 열교환공간으로 이동시키는 추진제1 분배격벽이 마련되어, 추진제1 분배로를 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
In the integrated baffle injector installed on the injection surface of the combustor injection head of the liquid rocket, the propellant 1 and the propellant 2 are injected into the lower combustion chamber and partitioning a part of the combustion chamber,
The integrated baffle injector,
body;
a second propellant channel formed from the upper end of the body to pass through the lower end, and formed of at least two or more; and
A first propellant inlet space formed in a hollow shape on the upper portion of the body and formed to communicate with a first propelling inlet formed at the upper end of the body;
A first propellant discharge space formed in a hollow shape under the body and formed to communicate with a first propellant outlet formed at the lower end of the body;
a first propellant flow path formed in a hollow shape on the side of the body and comprising a first propellant heat exchange space formed to communicate with the first propellant inlet space and the first propellant discharge pipe;
Including, wherein the second propellant channel is formed so as not to communicate with each other with the first propellant channel,
The propellant first inlet space,
An integrated baffle injector, characterized in that a propellant first distribution bulkhead is provided for guiding the first propellant introduced from the first propellant inlet to the outside of the propelling first inlet space to move it to the first propelling heat exchange space, thereby forming a first propelling distribution path.
 제1항에 있어서,
상기 추진제1 열교환공간은,
상기 추진제1 열교환공간 내부에 형성되며, 상기 추진제1 열교환공간 상단에서 하단까지 연장 형성되되, 하방 경사진 형태로 형성된 추진제1 안내격벽이 다수개 형성되어, 추진제1 안내로를 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
According to claim 1,
The propellant first heat exchange space,
It is formed inside the propellant first heat exchange space, and is formed extending from the upper end to the lower end of the first propellant heat exchange space, and a plurality of first guide bulkheads formed in a downwardly inclined form are formed to form a first propelling guide path. Integral baffle sprayer.
 제1항에 있어서,
상기 일체형 배플 분사기는,
단일 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기.
According to claim 1,
The integrated baffle injector,
An integral baffle injector, characterized in that it is made of a single material.
 제1항 내지 10항 중 어느 한 항에 따른 일체형 배플 분사기의 제조방법에 있어서,
a) 컴퓨터를 통해 일체형 배플 분사기의 삼차원 모델링 정보를 입력받는 단계;
b) 상기 컴퓨터의 제어부를 통해 상기 삼차원 모델링의 바닥면을 설정하는 단계; 및
c) 3D프린터기를 통해 상기 b)단계에서 설정된 바닥면을 프린팅 시작면으로 상기 일체형 배플 분사기를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 배플 분사기의 제조방법.In the manufacturing method of the integrated baffle injector according to any one of claims 1 to 10,
a) receiving three-dimensional modeling information of the integrated baffle injector through a computer;
b) setting the floor surface of the three-dimensional modeling through the control unit of the computer; and
c) manufacturing the integrated baffle injector using the bottom surface set in step b) as a printing start surface through a 3D printer;
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