一种空间站饮用水长期贮存水箱制造技术

本发明专利技术公开了一种空间站饮用水长期贮存水箱，包括蝶形螺母(1)、紧锁螺杆(2)、销钉(3)、气口接头(4)、螺栓(5)、把手(6)、内端盖(7)、内端盖与外端盖密封O型圈(8)、外端盖(9)、外端盖与壳体密封O型圈(10)、壳体(11)、内囊(12)、气口接头密封O型圈(13)、钢丝螺套(14)、第一液路断接器(15)、第二液路断接器(19)和液路断接器密封O型圈(16)；壳体和外端盖的材料为金属；所述内囊(12)采用九层复合膜材料制作。该水箱结构简单，可以承受较高的操作压力，具有可拆卸功能，与水的相容性好，具有极强的阻气性能，气密性高，可以重复多次使用，使用寿命长，具有两种内部介质挤出方式。

【技术实现步骤摘要】
一种空间站饮用水长期贮存水箱
本专利技术涉及一种空间站饮用水长期贮存水箱。
技术介绍
空间站通用水箱是空间站环境控制和生命保持分系统(ECLSS)通用贮水容器，水箱内贮存或接触的介质包括添加银离子的航天员饮用水、冷凝水、尿处理装置净化后的超纯水等。因此，除了满足一般水箱容器的漏率指标、排放效率指标外，对空间站通用水箱的特定功能要求外，还需满足与上述多种介质的相容性试验要求，高可靠性要求和在轨使用等其它要求。 国际空间站上使用的水箱主要以CWC水箱为主，该水箱采用纤维布作为外囊保护套，外囊保护套的缝线均匀性难以保证并且外囊加工尺寸由于纤维布材料可以伸缩，外囊加工尺寸误差偏大；另外纤维布外囊作为主要承压部件，纤维布的经向和纬向受力状态不同，导致水箱难以承受较高的压力。当空间站内部出现极端情况时，例如处于真空状态时，水箱需要最少承受10kPa的压力，再加上水箱内本身带压，水箱内外压差太大，水箱安全难以保证。另外CWC水箱进水口和出水口为同一个，当水箱在加注过程中一旦内部存在气体，气体将难以排出，危害水箱安全。CWC水箱内囊和外囊件没有固定装置，内囊在注水过程中易发生错位现象导致水箱注水接口发生错位。 现有的空间站水箱难以承受较高的操作压力，在空间站极端情况(真空)下难以保证可靠性。空间站水箱多采用金属部件与水直接接触，金属部件会与饮用水发生化学反应，导致水质改变，难以保证长期相容。另外CWC水箱的排液方式比较单一，只能采用泵抽的方式排出液体。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种空间站饮用水长期贮存水箱，该水箱结构简单，可以承受较高的操作压力，具有可拆卸功能，与水的相容性好，具有极强的阻气性能，气密性高，可以重复多次使用，使用寿命长，具有两种内部介质挤出方式。 本专利技术包括如下技术方案: —种空间站饮用水长期贮存水箱，包括蝶形螺母、紧锁螺杆、销钉、气口接头、螺栓、把手、内端盖、内端盖与外端盖密封O型圈、外端盖、外端盖与壳体密封O型圈、壳体、内囊、气口接头密封O型圈、钢丝螺套、第一液路断接器、第二液路断接器和液路断接器密封O型圈；壳体为锥形，壳体和外端盖的材料为金属；内端盖的材料为非金属；所述内囊采用九层复合膜材料制作； 内囊为上表面具有开口的软体，内囊位于壳体内，内囊的上表面与内端盖的下表面通过热合工艺热合焊接在一起；内端盖与外端盖密封O型圈嵌入内端盖的上表面，钢丝螺套嵌入内端盖中，内端盖与外端盖密封O型圈位于钢丝螺套外侧，将螺栓穿过外端盖后与内端盖中的钢丝螺套配合，从而使内端盖与外端盖固定在一起；外端盖与壳体密封O型圈嵌入壳体内，外端盖与壳体采用蝶形螺母、紧锁螺杆以及销钉固定在一起，并通过外端盖与壳体密封O型圈实现水箱密封；气口接头固定在外端盖上，并采用气口接头密封O型圈实现密封；第一液路断接器、第二液路断接器穿过外端盖后固定在内端盖上，第二液路断接器作为注水口位于内囊的所述开口上方，第一液路断接器作为出水口位于内囊的所述开口上方；两个液路断接器与内端盖之间通过液路断接器密封O型圈实现密封；把手安装在外端盖上；内囊外表面、内端盖侧面与壳体内表面相邻部分具有第一间隙，内端盖最外侧的上表面与外端盖下表面之间具有与第一间隙连通的第二间隙；气口接头能够实现上述第一间隙与水箱外部联通。 内端盖采用聚乙烯材料制作。 热合焊接的焊缝在内端盖径向的宽度不小于5mm，采用两道热合焊缝。 所述的内囊与内端盖的热合处为圆环形，热合处的外径小于内端盖下表面的最大外径。 所述的内囊长度小于壳体的高度。 内端盖朝向内囊的表面形成凹槽。 把手的高度高于液路断接器的顶端。 所述的壳体的锥度为1:10.4。 水箱外端盖以及壳体的外侧均设置有用于与其它水箱部件组装的安装孔。 本专利技术与现有技术相比具有如下优点: (I)本专利技术的空间水箱突破了饮用水难以长期贮存的限制，采用九层复合膜基于物理隔离方式将与水能发生反应的材料相隔离，其与水的相容性好，具有极强的阻气性能，气密性高另。另外，空间硬壳水箱采用九层复合膜结构来盛装航天员饮用水，不仅可以保证水箱内部水质长期不变，而且内囊材料硬度小，抽真空后可压缩到一起便于减小贮存空间。 (2)本专利技术的水箱包括蝶形螺母、紧锁螺杆、销钉、气口接头、螺栓、把手、内端盖、内端盖与外端盖密封O型圈、外端盖、外端盖与壳体密封O型圈、壳体、内囊、气口接头密封O型圈、钢丝螺套、第一液路断接器、第二液路断接器和液路断接器密封O型圈；壳体为锥形，壳体和外端盖的材料为金属；内端盖的材料为非金属；从而使得水箱整体上可以承受较高的操作压力，结构简单，可以轻易将水箱接入生保系统管路中，该水箱具有可拆卸功能，实现水箱部件的分体存储，水箱部件工学设计可实现快速组装。另外该水箱使用九层复合膜与介质长期相容性特点以及九层复合膜抗变形能力强，水箱可以重复多次使用，使用寿命长。 (3)通过气口接头、第一液路断接器、第二液路断接器、外端盖、内端盖、壳体与九层复合膜内囊之间的配合使水箱具有多种介质挤出方式；一种方式采用泵进行输送；另外一种方式可以采用充气方法利用气压将内囊中的液体挤出。 【附图说明】 图1为本专利技术空间饮用水箱结构示意图； 图2为内囊外与壳体之间间隙与气口接头联通示意图 图3为内囊与内端盖热合处结构示意图； 图4为I个水箱与多个壳体叠放示意图； 图5为4个水箱除壳体外部件叠放示意图； 图6为图5的局部放大图。 【具体实施方式】 下面就结合附图对本专利技术做进一步介绍。 如图1所示，本专利技术的一种空间站饮用水长期贮存水箱，包括蝶形螺母1、紧锁螺杆2、销钉3、气口接头4、螺栓5、把手6、内端盖7、内端盖与外端盖密封O型圈8、外端盖9、外端盖与壳体密封O型圈10、壳体11、内囊12、气口接头密封O型圈13、钢丝螺套14、第一液路断接器15、第二液路断接器19和液路断接器密封O型圈16 ;壳体11为锥形，其材料为金属；内端盖7的材料为非金属； 内囊12为上表面具有开口的非金属软体，内囊12位于壳体11内，内囊12的下表面通过热合工艺与内端盖7热合焊接在一起，保证水箱内部不存在泄露；内端盖与外端盖密封O型圈8嵌入内端盖7的上表面，钢丝螺套14嵌入内端盖7中，内端盖与外端盖密封O型圈8位于钢丝螺套14外侧，将螺栓5穿过外端盖9后与内端盖7中的钢丝螺套14配合，从而使内端盖7与外端盖9固定在一起；外端盖与壳体密封O型圈10嵌入壳体11内，外端盖9与壳体11采用蝶形螺母1、紧锁螺杆2以及销钉3固定在一起，并通过外端盖与壳体密封O型圈10实现水箱密封；蝶形螺母I的设置便于航天员在空间站中徒手操作，更换水箱除壳体11外的其他部件。气口接头4通过螺钉固定在外端盖9上，并采用气口接头密封O型圈13实现密封；第一液路断接器15、第二液路断接器19穿过外端盖9，并通过螺钉固定在内端盖7上，第二液路断接器19作为注水口朝向内囊12的所述开口上方，第一液路断接器15作为出水口位于内囊12的所述开口上方；可以实现水箱与管路的快速连接；两个液路断接器与内端盖之间通过液路断接器密封O型圈16实现密封；把手6通过螺钉安装在外端盖9上，方便航天员在空间站内对水箱进行搬运工作；内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间站饮用水长期贮存水箱，其特征在于，包括蝶形螺母(1)、紧锁螺杆(2)、销钉(3)、气口接头(4)、螺栓(5)、把手(6)、内端盖(7)、内端盖与外端盖密封O型圈(8)、外端盖(9)、外端盖与壳体密封O型圈(10)、壳体(11)、内囊(12)、气口接头密封O型圈(13)、钢丝螺套(14)、第一液路断接器(15)、第二液路断接器(19)和液路断接器密封O型圈(16)；壳体(11)为锥形，壳体和外端盖的材料为金属；内端盖(7)的材料为非金属；所述内囊(12)采用九层复合膜材料制作；内囊(12)为上表面具有开口的软体，内囊(12)位于壳体(11)内，内囊(12)的上表面与内端盖(7)的下表面通过热合工艺热合焊接在一起；内端盖与外端盖密封O型圈(8)嵌入内端盖(7)的上表面，钢丝螺套(14)嵌入内端盖(7)中，内端盖与外端盖密封O型圈(8)位于钢丝螺套(14)外侧，将螺栓(5)穿过外端盖(9)后与内端盖(7)中的钢丝螺套(14)配合，从而使内端盖(7)与外端盖(9)固定在一起；外端盖与壳体密封O型圈(10)嵌入壳体(11)内，外端盖(9)与壳体(11)采用蝶形螺母(1)、紧锁螺杆(2)以及销钉(3)固定在一起，并通过外端盖与壳体密封O型圈(10)实现水箱密封；气口接头(4)固定在外端盖(9)上，并采用气口接头密封O型圈(13)实现密封；第一液路断接器(15)、第二液路断接器(19)穿过外端盖(9)后固定在内端盖(7)上，第二液路断接器(19)作为注水口位于内囊(12)的所述开口上方，第一液路断接器(15)作为出水口位于内囊(12)的所述开口上方；两个液路断接器与内端盖之间通过液路断接器密封O型圈(16)实现密封；把手(6)安装在外端盖(9)上；内囊(12)外表面、内端盖(7)侧面与壳体(11)内表面相邻部分具有第一间隙，内端盖(7)最外侧的上表面与外端盖(9)下表面之间具有与第一间隙连通的第二间隙；气口接头(4)能够实现上述第一间隙与水箱外部联通。...

【技术特征摘要】
1.一种空间站饮用水长期贮存水箱，其特征在于，包括蝶形螺母(I)、紧锁螺杆(2)、销钉(3)、气口接头(4)、螺栓(5)、把手(6)、内端盖(7)、内端盖与外端盖密封O型圈(8)、外端盖(9)、外端盖与壳体密封O型圈(10)、壳体(11)、内囊(12)、气口接头密封O型圈(13)、钢丝螺套(14)、第一液路断接器(15)、第二液路断接器(19)和液路断接器密封O型圈(16);壳体(11)为锥形，壳体和外端盖的材料为金属；内端盖(7)的材料为非金属；所述内囊(12)采用九层复合膜材料制作； 内囊(12)为上表面具有开口的软体，内囊(12)位于壳体(11)内，内囊(12)的上表面与内端盖(X)的下表面通过热合工艺热合焊接在一起；内端盖与外端盖密封O型圈(8)嵌入内端盖(7)的上表面，钢丝螺套(14)嵌入内端盖(7)中，内端盖与外端盖密封O型圈(8)位于钢丝螺套(14)外侧，将螺栓(5)穿过外端盖(9)后与内端盖(7)中的钢丝螺套(14)配合，从而使内端盖(7)与外端盖(9)固定在一起；外端盖与壳体密封O型圈(10)嵌入壳体(11)内，外端盖(9)与壳体(11)采用蝶形螺母(I)、紧锁螺杆(2)以及销钉(3)固定在一起，并通过外端盖与壳体密封O型圈(10)实现水箱密封；气口接头(4)固定在外端盖(9)上，并采用气口接头密封O型圈(13)实现密封；第一液路断接器(15)、第二液路断接器(19)穿过外端盖(9)后固定在内端盖(7)上，第二液路断接器(19)作为注水口位于内囊(12)的所述开...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦涛，周成，李永，庄保堂，冯春兰，潘海林，姚灿，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11