用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统及操作箱技术方案

本发明专利技术涉及用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统及操作箱，风冷循环系统包括过滤装置、风机组件、气液换热器和出风组件，所述过滤装置的进口处于在线柜操作箱环境中，所述过滤装置的出口通过第一通风管路与风机组件的进风口连通，所述风机组件的出风口与气液换热器的进气端连通，所述气液换热器的出气端通过第二通风管路与出风组件的进口连通，所述出风组件的出口处于在线柜操作箱环境中。本发明专利技术的风冷循环系统既可以提供对废气、废液和废气颗粒物的处理，还兼具风冷循环的特点，在有限空间内实现风冷循环和过滤集成的结构形式，在满足航天员操作需求的同时，实现在线柜操作箱三废处理及风冷散热的需求。废处理及风冷散热的需求。废处理及风冷散热的需求。

【技术实现步骤摘要】
用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统及操作箱


[0001]本专利技术涉及空间站在线柜
，具体涉及一种用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统及操作箱。

技术介绍

[0002]随着载人航天技术的发展，在外太空建立长期有人居住和工作的环境成为人类航天事业的重心。国际空间站的后勤补给相对任何以往人类的自然探索活动来说都是十分昂贵和不易的，未来在月球和火星上建立基地面临的后勤问题更为严峻，尤其是应对突发事件，由地面保障延误带来的损失将无法估量。因此考虑到航天员的主动性，通过给人员提供一系列的工具和技术支持，增强设施的自主维修和保障的能力是解决后勤补给问题的重要措施。
[0003]在线维修装调操作柜(以下简称“在线柜”)是一种空间站应用系统规划的科学和技术实验平台，主要为空间站有效载荷提供一个进行在轨故障诊断、中继级维修和手工或机械操作的工作场所。在线柜可利用载人空间站提供的舱内空间环境条件，以及航天员在轨操作、维护、更换能力，基于外部机、电、热、信息、测控等资源约束，开展在轨的维修装调操作与实验研究。
[0004]在线维修操作支持单元(以下简称“操作箱”)是在线柜系统的主要功能部件，提供一个大容积、多类型接口、环境可控的密闭工作空间，保证航天员可直接参与一些需要人工的在线操作和科学实验。为保障操作和实验的顺利和安全进行，需要研究将操作箱设计成操作和实验过程可观、可测、可换、可控的系统。可观是指让航天员能通过在线维修操作支持单元的透明面板直接观察到被操作物和操作过程；可测是指利用配置的辅助设备(如三维扫描仪、智能诱导维修单元等)对被操作对象进行初步测量；可换是指在线维修操作支持单元内的装置可以得到更换，并根据操作和实验需要自由组合和拆分；可控是指在线维修操作支持单元内的环境(如光、温、气等)和精细操作(如灵巧机械手的末端精密操作等)过程可控，在线维修操作支持单元内的环境监测以及废气、废弃颗粒物的处理主要由三废处理单元完成。
[0005]操作箱要为航天员提供＞360L的操作空间，且需要进行三废处理(废气、废液及废弃颗粒物的处理)，同时需要散热。在有限空间内要兼具这些功能，同时要保证航天员操作的便捷性，是一个在设计过程亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决上述技术问题的一种或几种，提供了一种用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统及操作箱。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统，包括过滤装置、风机组件、气液换热器和出风组件，所述过滤装置的进口处于在线柜操作箱环境中，所述过滤装置的出口通过第一通风管路与风机组件的进风口连通，所述
风机组件的出风口与气液换热器的进气端连通，所述气液换热器的出气端通过第二通风管路与出风组件的进口连通，所述出风组件的出口处于在线柜操作箱环境中。
[0008]本专利技术的有益效果是：本专利技术的风冷循环系统既可以提供对废气、废液和废气颗粒物的处理，还兼具风冷循环的特点，在有限空间内实现风冷循环和过滤集成的结构形式，在满足航天员操作需求的同时，实现在线柜操作箱三废处理及风冷散热的需求。
[0009]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0010]进一步，所述过滤装置包括过滤筒支架、多个过滤组件和进风口封头，多个过滤组件分别装配在所述过滤筒支架上，所述进风口封头安装在所述过滤筒支架的一侧且与过滤筒支架围设形成进风通道，多个所述过滤组件的出口与所述进风通道连通；所述进风口封头通过第一通风管路与风机组件的进风口连通。
[0011]采用上述进一步方案的有益效果是：可将经过过滤组件过滤的气体从进风通道进入风机组件，再通过出风组件送出，出风更加均匀稳定。
[0012]进一步，所述过滤组件包括过滤筒、滤芯、过滤网、顶盖和底盖，所述过滤筒呈两端敞口的圆筒状结构，所述滤芯适配设置在所述过滤筒内，所述过滤网设置在所述圆筒状结构的一端内侧，所述过滤网压接在所述滤芯上，所述顶盖固定在所述过滤筒的一端内侧且压接在所述过滤网上，所述底盖固定在所述过滤筒的另一端内侧且压接在所述滤芯上；所述顶盖背离所述过滤网的一侧设有多个快换孔，所述底盖背离所述滤芯的一侧中心位置设有第一螺纹段；
[0013]所述过滤筒支架具有多个装配通道，每个所述装配通道的底部均设有装配螺纹孔，每个装配通道内均插接有所述过滤组件，所述过滤组件通过底盖上的第一螺纹段螺纹连接在对应装配通道底部的装配螺纹孔内。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是：通过将滤芯、过滤网集成在圆筒状结构的过滤筒内，并通过顶盖和底盖进行压紧固定，整体结构紧凑可靠，而且方便在线柜操作箱内的狭小空间的集成耦合设计；通过在底盖上设置第一螺纹段，方便多个过滤组件之间的串联设置，也方便过滤组件装配到过滤筒支架的装配通道内；通过在过滤组件的顶盖上设置快换孔，也方便配合快换工具进行快换操作。
[0015]进一步，所述出风组件包括出风口封头和出风滤网，所述出风口封头一侧的出口为敞口结构，所述出风滤网覆盖所述出风口封头的敞口结构处；所述气液换热器的出气端通过第二通风管路与出风口封头的进口连通。
[0016]进一步，所述过滤装置和所述出风组件均为长条形结构，所述过滤装置的进口和所述出风组件的出口均朝向同一侧，所述风机组件和气液换热器设置在所述过滤装置和出风组件之间。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是；便于在操作箱背部狭小空间的布置，过滤装置和出风组件之间还预留有其他接口位置，更方便航天员的操作。
[0018]进一步，所述过滤装置的出口处设有第一温度传感器，所述出风组件内设有第二温度传感器。
[0019]进一步，所述风机组件包括风机支架、风机、风机滤波器和转接板，所述风机和风机滤波器分别间隔装配在所述转接板的同一侧面上，所述风机与所述转接板之间设有第一减震橡胶垫；所述风机和风机滤波器分别装配在所述风机支架内，所述风机滤波器与所述
风机支架之间设有第二减震橡胶垫，所述风机与所述风机支架之间设有第三减震橡胶垫；
[0020]所述风机支架包括风机装配壳和滤波器限位板，所述风机装配壳的一侧设有用于风机插入装配的第一装配口，所述风机装配壳的另一侧设有风机限位底板；所述滤波器限位板固定在所述风机装配壳的外侧壁上且邻近所述风机限位底板布置。
[0021]操作箱，包括上述的用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统，还包括操作箱本体，所述操作箱本体的背侧设有背板夹层，所述用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统设置在所述背板夹层中，所述过滤装置设置在所述背板夹层的底部，所述出风组件设置在所述背板夹层的顶部，所述风机组件的出风口朝上布置，所述风机组件的进风口朝下布置。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是：可将操作箱下部的废气通过过滤组件进行过滤，然后将过滤后的气体从操作箱顶部吹入到操作箱内，使操作箱内的气体循环起来，有利于操作箱内部气体的快速过滤干净。
[0023]进一步，还包括气体系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统，其特征在于，包括过滤装置、风机组件、气液换热器和出风组件，所述过滤装置的进口处于在线柜操作箱环境中，所述过滤装置的出口通过第一通风管路与风机组件的进风口连通，所述风机组件的出风口与气液换热器的进气端连通，所述气液换热器的出气端通过第二通风管路与出风组件的进口连通，所述出风组件的出口处于在线柜操作箱环境中。2.根据权利要求1所述用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统，其特征在于，所述过滤装置包括过滤筒支架、多个过滤组件和进风口封头，多个过滤组件分别装配在所述过滤筒支架上，所述进风口封头安装在所述过滤筒支架的一侧且与过滤筒支架围设形成进风通道，多个所述过滤组件的出口与所述进风通道连通；所述进风口封头通过第一通风管路与风机组件的进风口连通。3.根据权利要求2所述用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统，其特征在于，所述过滤组件包括过滤筒、滤芯、过滤网、顶盖和底盖，所述过滤筒呈两端敞口的圆筒状结构，所述滤芯适配设置在所述过滤筒内，所述过滤网设置在所述圆筒状结构的一端内侧，所述过滤网压接在所述滤芯上，所述顶盖固定在所述过滤筒的一端内侧且压接在所述过滤网上，所述底盖固定在所述过滤筒的另一端内侧且压接在所述滤芯上；所述顶盖背离所述过滤网的一侧设有多个快换孔，所述底盖背离所述滤芯的一侧中心位置设有第一螺纹段；所述过滤筒支架具有多个装配通道，每个所述装配通道的底部均设有装配螺纹孔，每个装配通道内均插接有所述过滤组件，所述过滤组件通过底盖上的第一螺纹段螺纹连接在对应装配通道底部的装配螺纹孔内。4.根据权利要求1所述用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统，其特征在于，所述出风组件包括出风口封头和出风滤网，所述出风口封头一侧的出口为敞口结构，所述出风滤网覆盖所述出风口封头的敞口结构处；所述气液换热器的出气端通过第二通风管路与出风口封头的进口连通。5.根据权利要求1所述用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统，其特征在于，所述过滤装置和所述出风组件均为长条形结构，所述过滤装置的进口和所述出风组件的出口均朝向同一侧，所述风机组件和气液换热器设置在所述过滤装置和出风组件之间。6.根据权利要求1所述用于在线柜操作箱三废处理的风冷循环系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辅辅，张璐，许莹，郭栋才，王珂，康博奇，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：