一種空間站飲用水軟式貯箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空間站飲用水軟式貯箱，用于空間站航天員飲用水的容器。
【背景技術(shù)】
[0002]空間站飲用水軟式貯箱是空間站貯存添加銀離子的航天員飲用水的容器。因此，除了滿足一般貯箱的漏率指標、排放效率指標外，對空間站軟式貯箱的特定功能要求外，還需滿足與上述介質(zhì)的相容性試驗要求，耐壓性要求和在軌使用等其它要求。為了減少儲水容器在抽空后的存放空間，需要設(shè)計一種可以進行折疊的貯箱便于存放，因此研制一種采用纖維布制作外囊和薄膜材料制作內(nèi)囊的貯箱。為了保障宇航員在空間站中的身體健康和人身安全，要求纖維布具有抗菌、防霉以及阻燃功能。
[0003]國際空間站上使用的水箱主要以CWC水箱為主，該水箱采用纖維布作為外囊保護套，CWC水箱內(nèi)囊和外囊件沒有固定裝置，內(nèi)囊在注水過程中易發(fā)生錯位現(xiàn)象導致水箱注水接口發(fā)生錯位。CWC水箱的纖維布是采用Nomex纖維布制成，該纖維布力學性能優(yōu)異，但是在抗菌、防霉以及阻燃性等方面欠缺，Nomex纖維布無法滿足我國空間站抗菌防霉指標要求，而且Nomex纖維布不具有阻燃功能。CWC水箱的外囊在端面和軸面不具有約束結(jié)構(gòu)，當水箱加壓后，水箱軸向尺寸變化較大，特別是水箱處于空間環(huán)境(真空狀態(tài))時，內(nèi)外壓差的作用導致水箱發(fā)生較大變形。CWC水箱使用的是Combitherm膜，該膜在氣體和液體阻隔性方面還有一定的差距。
[0004]現(xiàn)有的空間站水箱中使用的纖維布材料難以滿足抗菌、防霉以及阻燃要求，對宇航員的健康以及安全造成威脅。現(xiàn)有的空間站水箱難以承受較高的操作壓力，在空間站極端情況(真空)下難以保證可靠性?？臻g站水箱多采用金屬部件與水直接接觸，金屬部件會與飲用水發(fā)生化學反應，導致水質(zhì)改變，難以保證長期相容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種空間站飲用水軟式貯箱，該水箱結(jié)構(gòu)簡單，可以承受較高的操作壓力，內(nèi)囊和外囊可以分體存儲，與水的相容性好，具有極強的阻氣性能，使用壽命長，外囊具有抗菌、防霉特性而且外囊材料阻燃性能優(yōu)異。
[0006]本發(fā)明技術(shù)解決方案:一種空間站飲用水軟式貯箱，包括:內(nèi)囊(1)、外囊⑵、拉鏈(3)、松緊帶(4)、快速斷接器(5)、加固線(6)、接管(7)、出口基座(8)、內(nèi)囊出水口(10)、液位指示帶(15)、周向加強帶(16)和軸向加強帶(17);外囊⑵及內(nèi)囊⑴軸面為圓柱形，內(nèi)囊⑴為多層復合膜構(gòu)成；外囊⑵的材料為殼聚糖纖維布；出口基座⑶的材料為乙烯聚合物；出口基座(8)與內(nèi)囊(1)熱合到一起；內(nèi)囊(1)不能作為承壓部件，外囊(2)作為承壓部件，當內(nèi)囊(1)內(nèi)部充滿液體時，將壓力傳遞到外囊(2)，保證了空間站飲用水軟式貯箱的強度要求；內(nèi)囊(1)通過拉鏈(3)安放到外囊(2)內(nèi)部；出口基座(8)和快速斷接器(5)連接，在接管(7)與出口基座⑶以及快速斷接器(5)連接處利用加固線(6)進行加固，避免接管(7)松動產(chǎn)生泄漏；外囊(2)在圓柱形軸向面設(shè)置軸向加強帶(17)，周向設(shè)置周向加強帶(16)，外囊(2)外側(cè)設(shè)置液位指示帶(15)用于指示貯箱內(nèi)部液滿狀態(tài)。
[0007]所述空間站飲用水軟式貯箱還包括用于存放記錄水箱使用次數(shù)的附件存放袋(18)、備用存放袋(19)，用于存放產(chǎn)品編號和標示的產(chǎn)品標示袋(13)、備用標示袋(14)。
[0008]所述的內(nèi)囊(1)由九層復合膜構(gòu)成；所述出口基座(7)的材料為非金屬。
[0009]所述出口基座⑶和快速斷接器(5)連接采用防松和迷宮密封結(jié)構(gòu)的接頭，所述接頭由多個倒刺結(jié)構(gòu)的錐形槽組成，錐形槽道起到迷宮密封的作用防止泄露。
[0010]所述錐形槽的長和相鄰錐形槽間隔之比為0.7?0.8，槽深0.7?0.8mm。
[0011]所述拉鏈(3)的長度不小于等于170mm，以便內(nèi)囊(1)和外囊(2)的裝配和拆分。
[0012]所述的外囊⑵在圓柱面軸向設(shè)置3條軸向加強帶(17)和周向設(shè)置2條周向加強帶(16)。
[0013]在所述外囊(2)的兩端面半徑的一半位置處設(shè)置等邊六邊形結(jié)構(gòu)，在所述外囊
(2)的直徑方向每隔60度角設(shè)置徑向約束。
[0014]所述的出口基座⑶、快速斷接器(5)接頭的外徑比接管(7)內(nèi)徑大2mm。
[0015]所述在接管(7)與出口基座(8)以及快速斷接器(5)連接處利用繞線工藝進行加固。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0017](1)本發(fā)明的空間站軟式水箱實現(xiàn)了抗菌、防霉以及阻燃功能，飲用水難以長期貯存的限制，采用多層復合膜基于物理隔離方式將與水能發(fā)生反應的材料相隔離，其與水的相容性好，具有極強的阻氣性能。
[0018](2)本發(fā)明的空間站軟式水箱外囊是由殼聚糖纖維布支撐，不僅具有抗菌、防霉以及阻燃功能，而且纖維布可以折疊存放，減少貯存空間。采用多層復合膜結(jié)構(gòu)來盛裝航天員飲用水，不僅可以保證水箱內(nèi)部水質(zhì)長期不變，而且內(nèi)囊材料硬度小，抽真空后可壓縮到一起便于減小貯存空間。
[0019](3)另外本發(fā)明的水箱使用多層復合膜與介質(zhì)長期相容性特點以及多層復合膜抗變形能力強，水箱可以重復多次使用，使用壽命長。同時經(jīng)過實驗驗證九層即可達到更好的效果。
[0020](4)本發(fā)明通過出口基座連接的快速斷接器可以采用栗輸送軟式貯箱內(nèi)部的液體。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明空間站軟式貯箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明中內(nèi)囊組件示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明中出口基座出口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明中出口基座與接管固定繞線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明中外囊端面加強約束結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明中軟式貯箱外囊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面就結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步介紹。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的空間站飲用水長期貯存水箱，包括內(nèi)囊1、外囊2、拉鏈3、松緊帶4、快速斷接器5、加固線6、接管7、出口基座8、內(nèi)囊出水口 10、內(nèi)囊端面熱合處11、內(nèi)囊端面12、產(chǎn)品標示袋13、備用標識袋14、液位指示帶外套15、周向加強帶16、軸向加強帶17、附件存放袋18、備用存放袋19 ;外囊2以及內(nèi)囊軸面1為圓柱形，外囊的材料為殼聚糖纖維布屬于非金屬材料；出口基座7的材料為非金屬。
[0028]聚乙烯出口基座8利用熱合工藝與九層復合膜內(nèi)囊軸面1熱合到一起，熱合處均勻、牢固，外觀無焦斑、晶點、水跡、異物，保證空間水箱加注過程