[发明专利]一种空间站饮用水软式贮箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间站饮用水软式贮箱，用于空间站航天员饮用水的容器。

背景技术

空间站饮用水软式贮箱是空间站贮存添加银离子的航天员饮用水的容器。因此，除了满足一般贮箱的漏率指标、排放效率指标外，对空间站软式贮箱的特定功能要求外，还需满足与上述介质的相容性试验要求，耐压性要求和在轨使用等其它要求。为了减少储水容器在抽空后的存放空间，需要设计一种可以进行折叠的贮箱便于存放，因此研制一种采用纤维布制作外囊和薄膜材料制作内囊的贮箱。为了保障宇航员在空间站中的身体健康和人身安全，要求纤维布具有抗菌、防霉以及阻燃功能。

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，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。CWC水箱的纤维布是采用Nomex纤维布制成，该纤维布力学性能优异，但是在抗菌、防霉以及阻燃性等方面欠缺，Nomex纤维布无法满足我国空间站抗菌防霉指标要求，而且Nomex纤维布不具有阻燃功能。CWC水箱的外囊在端面和轴面不具有约束结构，当水箱加压后，水箱轴向尺寸变化较大，特别是水箱处于空间环境(真空状态)时，内外压差的作用导致水箱发生较大变形。CWC水箱使用的是Combitherm膜，该膜在气体和液体阻隔性方面还有一定的差距。

现有的空间站水箱中使用的纤维布材料难以满足抗菌、防霉以及阻燃要求，对宇航员的健康以及安全造成威胁。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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种空间站饮用水软式贮箱，该水箱结构简单，可以承受较高的操作压力，内囊和外囊可以分体存储，与水的相容性好，具有极强的阻气性能，使用寿命长，外囊具有抗菌、防霉特性而且外囊材料阻燃性能优异。

本发明技术解决方案：一种空间站饮用水软式贮箱，包括：内囊(1)、外囊(2)、拉链(3)、松紧带(4)、快速断接器(5)、加固线(6)、接管(7)、出口基座(8)、内囊出水口(10)、液位指示带(15)、周向加强带(16)和轴向加强带(17)；外囊(2)及内囊(1)轴面为圆柱形，内囊(1)为多层复合膜构成；外囊(2)的材料为壳聚糖纤维布；出口基座(8)的材料为乙烯聚合物；出口基座(8)与内囊(1)热合到一起；内囊(1)不能作为承压部件，外囊(2)作为承压部件，当内囊(1)内部充满液体时，将压力传递到外囊(2)，保证了空间站饮用水软式贮箱的强度要求；内囊(1)通过拉链(3)安放到外囊(2)内部；出口基座(8)和快速断接器(5)连接，在接管(7)与出口基座(8)以及快速断接器(5)连接处利用加固线(6)进行加固，避免接管(7)松动产生泄漏；外囊(2)在圆柱形轴向面设置轴向加强带(17)，周向设置周向加强带(16)，外囊(2)外侧设置液位指示带(15)用于指示贮箱内部液满状态。

所述空间站饮用水软式贮箱还包括用于存放记录水箱使用次数的附件存放袋(18)、备用存放袋(19)，用于存放产品编号和标示的产品标示袋(13)、备用标示袋(14)。

所述的内囊(1)由九层复合膜构成；所述出口基座(7)的材料为非金属。

所述出口基座(8)和快速断接器(5)连接采用防松和迷宫密封结构的接头，所述接头由多个倒刺结构的锥形槽组成，锥形槽道起到迷宫密封的作用防止泄露。

所述锥形槽的长和相邻锥形槽间隔之比为0.7～0.8，槽深0.7～0.8mm。

所述拉链(3)的长度不小于等于170mm，以便内囊(1)和外囊(2)的装配和拆分。

所述的外囊(2)在圆柱面轴向设置3条轴向加强带(17)和周向设置2条周向加强带(16)。

在所述外囊(2)的两端面半径的一半位置处设置等边六边形结构，在所述外囊(2)的直径方向每隔60度角设置径向约束。

所述的出口基座(8)、快速断接器(5)接头的外径比接管(7)内径大2mm。

所述在接管(7)与出口基座(8)以及快速断接器(5)连接处利用绕线工艺进行加固。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明的空间站软式水箱实现了抗菌、防霉以及阻燃功能，饮用水难以长期贮存的限制，采用多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。