(57)【要約】      （修正有）【課題】温度と圧力の戻りを防止し、注入する燃料を予熱することで燃料の効率よい転換を行い、十分な推力を生み出す単基スラスターを提供する。【解決手段】噴射注入本体３１、噴射注入本体内に設置される燃料反応室３２、燃料反応室と連通し、噴射注入本体の一端に設置される推力ジェットノズル３４、及び噴射注入本体の反対端に設置される燃料供給管３５を有し、噴射注入本体に、燃料反応室に臨んで実体通路区３３を設け、実体通路区内には螺旋状の内流道３３１を形成し、内流道の両端は燃料供給管及び燃料反応室とそれぞれ相互に連通し、燃料は燃料供給管を経て、内流道から燃料反応室内に注入される。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
単基スラスターであって、噴射注入本体、前記噴射注入本体内に設置される燃料反応室、前記燃料反応室と連通し、しかも前記噴射注入本体の一端に設置される推力ジェットノズル、及び前記噴射注入本体の反対端に設置され、しかも前記推力ジェットノズルと反対側に位置する燃料供給管を有し、
前記噴射注入本体に、前記燃料反応室に臨んで実体通路区を設け、前記実体通路区内には螺旋状を呈する内流道を形成し、しかも前記内流道の両端は、前記燃料供給管及び前記燃料反応室とそれぞれ相互に連通し、燃料は前記燃料供給管を経て、前記内流道から、安定的かつ均一に前記燃料反応室内に注入されて、高温、高圧の気体に転換される
ことを特徴とする
単基スラスター。
【請求項２】
前記実体通路区は、金属層を積層して前記内流道と共に成形される
ことを特徴とする
請求項１に記載の単基スラスター。
【請求項３】
前記推力ジェットノズルは、前記燃料反応室の一端が徐々に径を縮小しながら延伸してスロート部に達し、さらに、前記スロート部から徐々に径を拡大しながら延伸する尾部を備えた形状である
ことを特徴とする
請求項１に記載の単基スラスター。
【請求項４】
前記実体通路区を備える前記噴射注入本体、前記推力ジェットノズル、及び、前記燃料供給管は、前記金属層を積層して成形される
ことを特徴とする
請求項２に記載の単基スラスター。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、単基スラスターに関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星は、現代生活において重要な地位を占めている。
衛星を通してテレビ放送が視聴できるほか、ナビゲーションやＧＰＳに利用することもでき、未開発資源の探査を行ったり、大気の状態を観測したりすることもできる。
さらには、宇宙の発展を探求し、各種実験研究を行う等、その機能は、人々の生活と切っても切れない関係にある。
人工衛星が正確に任務を執行するため、衛星を運行軌道に送るには、地球を巡る十分な速度を備え、その遠心力と地球の引力のバランスを取る必要があり、これにより衛星は軌道上で安定を維持できる。
そのため、衛星上のスラスターは十分な推力を提供し、衛星の姿勢を制御し、衛星の軌道の維持、調整及び修正等作業を行う。
【０００３】
衛星スラスターには、コールドガススラスター、電気スラスター及び化学反応スラスター等がある。
中でも、化学反応スラスターの単基スラスターは、優れた燃料貯蔵能力及び推進効率を備えるため、衛星任務を執行する際の最良の選択肢となっている。
よく見られる単基スラスターは、内部に燃料反応室を有する噴射注入本体、噴射注入本体の一端に設置され、燃料反応室に連通する推力ジェットノズル、及び噴射注入本体の反対端に設置され、燃料反応室に連通する燃料供給管を有する。
燃料供給管は燃料を燃料反応室内に注入し、燃料反応室は、注入された燃料を、高温、高圧の気体に転換して送り出す。
続いて、推力ジェットノズルにより、気体を高速噴射の推力に転換し、衛星の姿勢制御を行う。
【０００４】
しかし、実際に使用すると以下の欠点が発見された。
従来の単基スラスターは、流体圧力差流動の特性を利用し、燃料を駆動して、高圧位置から低圧位置へと絶えず噴出し、推力を生み出して衛星を前進させる。
このため、燃料反応室内は、高温、高圧状態を呈し、温度及び圧力が燃料供給管に影響を及ぼし、燃料供給が不順となりやすい。
この結果、スラスターが提供する転換推力が不足し、衛星制御の機能を達成できなくなってしまう。
さらに、単基スラスターの操作時に発生した高温が、燃料供給管をたどって前方へと伝われば、衛星システム全体が効力を失い、爆発する危険さえある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、従来の単基スラスターは、燃料反応室内が高温、高圧状態となることで、スラスターが提供する転換推力が不足し、衛星を制御することができなくなり、さらに高温が燃料供給管をたどって前方へ伝われば、衛星システム全体が効力を失い、爆発の恐れがあるという欠点がある。
本考案が解決しようとする課題は、温度と圧力の戻りを効果的に防止し、また注入する燃料を予熱することで、燃料を安定的かつ均一に注入して転換を行い、十分な推力を生み出し、衛星に確実に任務を執行させられる単基スラスターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の単基スラスターは、噴射注入本体、前記噴射注入本体内に設置される燃料反応室、前記燃料反応室と連通し、しかも前記噴射注入本体の一端に設置される推力ジェットノズル、及び前記噴射注入本体の反対端に設置され、しかも前記推力ジェットノズルと反対側に位置する燃料供給管を有し、前記燃料供給管は燃料を供給し送り込み、前記噴射注入本体内に、前記燃料反応室に臨んで実体通路区を設け、前記実体通路区内には螺旋状を呈する内流道を形成し、しかも前記内流道の両端は、前記燃料供給管及び前記燃料反応室とそれぞれ相互に連通し、燃料は前記燃料供給管を経て、前記内流道から、安定的かつ均一に前記燃料反応室内に注入されて、高温、高圧の気体に転換される。
【０００７】
好ましくは、前記実体通路区は、金属層を積層して前記内流道と共に成形される。
好ましくは、前記推力ジェットノズルは、前記燃料反応室の一端が徐々に径を縮小しながら延伸してスロート部に達し、さらに、前記スロート部から徐々に径を拡大しながら延伸する尾部を備えた形状である。
また、好ましくは、前記実体通路区を備える前記噴射注入本体、前記推力ジェットノズル、及び、前記燃料供給管は、前記金属層を積層して成形される。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の単基スラスターは、燃料供給管と燃料反応室間に、螺旋状の内流道を設置することで、燃料反応室内の圧力、温度の戻りを効果的に防止すると共に、燃料インプット時の予熱効果を発揮することができる。
これにより、燃料は安定的に、しかも均一に供給転換され、同時に燃料の転換効率を効果的に高め、十分な推力を生み出して、衛星の姿勢制御を行い、衛星位置軌道の維持、調整及び修正作業等の制御作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の実施形態を示す単基スラスターの斜視図である。
【図２】本考案の実施形態を示す単基スラスターの側面図である。
【図３】本考案の実施形態を示す単基スラスターの断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本考案の実施形態を詳細に説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態の単基スラスター３は、噴射注入本体３１、噴射注入本体３１内に設置される燃料反応室３２、噴射注入本体３１に設置され、しかも燃料反応室３２に臨んで位置する実体通路区３３、燃料反応室３２と連通し、しかも噴射注入本体３１の一端に設置される推力ジェットノズル３４、及び、噴射注入本体３１の反対端に設置され、しかも推力ジェットノズル３４と反対側に位置する燃料供給管３５を有する。
【００１１】
燃料供給管３５は、燃料を供給し送り込む。
実体通路区３３内には螺旋状の内流道３３１が設置され、内流道３３１は燃料供給管３５及び燃料反応室３２にそれぞれ連通している。
推力ジェットノズル３４は、燃料反応室３２の一端が徐々に径を縮小しながら延伸してスロート部３４１に達し、さらに、スロート部３４１から徐々に径を拡大しながら延伸する尾部３４２を備えた形状である。
推力ジェットノズル３４の拡張形態は、錐形或いは鐘形等の高効率で気体を加速可能な形態である。
【００１２】
本実施形態の単基スラスター３は、金属層積層技術により製造し、金属層積層製造設備を通して、原材料を一層ずつ積層する方式で製造する。
これにより、内流道３３１は積層過程で成形され、しかも内流道３３１を成形した後には、実際に使用する場合の強度を高めることができる。
同時に、内流道３３１の螺旋状の設置形態についても、金属積層技術により、任意の形態の螺旋構造とすることができる。
これにより、内流道３１１の複雑な形態を完成し、また異なる材料の選択により、単基スラスター３全体の使用強度を高めることができる。
【００１３】
図１〜図３に示すように、単基スラスター３は、宇宙空間にある衛星（図示なし）に取り付けられ、燃料が生じる化学反応を推力に転換し、これにより衛星は特定方向の運動或いは回転を行う。
単基スラスター３の設置数は、実際の必要に応じて設置する。
使用においては、先ず、燃料供給管３５から燃料を注入し、次に、内流道３３１を経て燃料反応室３２内へと送り込み、化学反応を生じる。
こうして、高温、高圧の気体に転換する。
【００１４】
この時、内流道３３１の螺旋状の形状によって、燃料供給管３５と燃料反応室３２間の距離を大幅に延長し、これにより燃料反応室３２内で燃料転換作業が行われた結果発生した高温、高圧状態は、燃料供給管３５に戻ることはない。
この結果、安定的に、しかも均一に燃料の供給作業を維持でき、同時に、燃料が燃料供給管３５内で前もって気化分解されるのを回避でき、さらに熱が衛星システム全体に伝わることを回避できる。
内流道３３１は、実体通路区３３内で螺旋状を呈するため、燃料は、燃料反応室３２に注入される前に、内流道３３１内で予熱され、予熱された燃料は燃料反応室３２に進入後に迅速に反応するため、燃料転換効率をさらに高める効果を達成でき、この際に燃料は高温、高圧の気体に転換される。
最後に、推力ジェットノズル３４を通して、高温、高圧の気体を高速噴射の推力に転換し、十分な推力を生み出すことで、衛星の姿勢制御と衛星位置軌道の維持、調整及び修正作業を行うことができる。
【００１５】
前述した実施形態は本考案の権利範囲を限定するものではなく、本考案により保護される範囲は実用新案登録請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００１６】
３      単基スラスター
３１    噴射注入本体
３２    燃料反応室
３３    実体通路区
３４    推力ジェットノズル
３５    燃料供給管
３３１    内流道
３４１    スロート部
３４２    尾部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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