JP2004271534A

JP2004271534A - 宇宙環境試験装置

Info

Publication number: JP2004271534A
Application number: JP2004121414A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Tsukamoto; 郁夫塚本
Original assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Current assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2021-10-18
Also published as: JP3833671B2

Abstract

【課題】真空容器内の空間を有効に利用し、試験環境空間内に試験誤差の原因となる常温面が生じることを防止する。
【解決手段】真空容器１１の内周に、該真空容器内１１を極低温に保持する熱吸収壁（シュラウド１２）と、被試験体１４を保持する架台１５とを備え、前記真空容器１１内に、シュラウド１２と同等に冷却される略水平な床部１３を設けるとともに、架台１５を覆うカバー４１を床部１３に着脱可能に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、宇宙環境試験装置に関し、詳しくは、宇宙環境と略同等の高真空，極低温の環境を形成し、人工衛星等の宇宙空間で使用される各種機器の試験を行う宇宙環境試験装置に関する。

図６に示すように、宇宙環境試験装置は、高真空に排気された真空容器１の内部に、宇宙の冷暗黒を模擬するため、内面を黒色に塗装され、低温液化ガスである液体窒素等の冷媒で１００Ｋ以下に冷却されるシュラウドと呼ばれる熱吸収壁（以下、シュラウドという）２を設けている。

この宇宙環境試験装置で人工衛星等の各種機器（被試験体）３の試験を行うためには、被試験体３を固定するための架台４と、被試験体３の調整，配線，配管等の試験の準備作業を行うための固定式あるいは取り外し式の作業足場５を設置する必要がある。

ところが、前記架台４や作業足場５は、シュラウド２の内部に突出するように設けられるため、試験環境空間の中にデッドスペースを作り、有効空間を狭めるだけでなく、固定式作業足場の場合は、試験環境空間内に試験誤差の原因となる常温面ができてしまう。一方、取り外し式の作業足場の場合には、設置，取り外し作業が繁雑であり、また、大きな荷重を受けられる構造をとりにくいため，作業足場に荷重をかけて被試験体を搬入することも困難である。

そこで本発明は、真空容器内の空間を有効に利用し、試験環境空間内に試験誤差の原因となる常温面が生じることを防止し、さらに繁雑な作業を伴うことなく、作業足場に荷重をかけて被試験体を搬入することも可能な宇宙環境試験装置を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するため、本発明の宇宙環境試験装置は、真空容器の内周に、該真空容器内を極低温に保持する熱吸収壁と、被試験体を保持する被試験体固定用の架台とを備えた宇宙環境試験装置において、前記真空容器内に、前記熱吸収壁と同等に冷却される略水平な床部を設けるとともに、前記被試験体固定用の架台を覆うカバーを前記床部に着脱可能に設けたことを特徴としている。

被試験体を保持する被試験体固定用の架台を備えた宇宙環境試験装置では、架台を着脱可能なカバーで覆うことにより、カバーが床部からの熱伝導により冷却されるので、常温部の架台が熱吸収壁と同等の温度のカバーで覆われ、試験環境内に常温面が生じることを防止できる。

以下、本発明を、図面に示す実施例に基づいてさらに詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示す宇宙環境試験装置の真空容器の断面図であり、宇宙環境試験装置を構成する真空容器１１の内部には、上部内周壁に沿うシュラウド１２と、下部に略水平に設置された床部１３と、被試験体１４を保持する架台１５とが設けられている。

前記床部１３は、真空容器１１の底部に立設した柱１６により支持されており、被試験体１４や作業員の荷重に十分に耐えられる剛性の高い構造に形成されるとともに、床部１３及び前記シュラウド１２により囲まれる試験環境空間１７内から常温面である真空容器壁が見えないように配置されている。さらに、床部１３を構成する部材には、液体窒素等の冷媒を流す流路１８が設けられており、該流路１８に供給される冷媒によりシュラウド１２と略同じ温度に冷却される。

上記床部１３は、架台１５に被試験体１４を取り付ける際や、被試験体１４の調整，配線，配管等の試験の準備作業を行うための足場として用いられ、試験実施中には、冷媒により冷却されてシュラウド１２と同じ熱吸収壁として作用する。

これにより、被試験体１４の設置や撤去等に際して作業用の足場を設置する必要が無くなると同時に、試験環境空間１７内に試験誤差の原因となる常温面が生じることを防止でき、正確な試験を行うことができる。なお、架台１５にも冷媒用流路を設け、架台１５をシュラウド１２と略同じ温度に冷却するようにしてもよい。

各床部１３の間には、被試験体固定用の架台１５の試験環境空間１７側を覆うカバー４１を設けている。このカバー４１は、アルミニウムやステンレススチール等により形成されており、架台１５の両側に位置する床部１３間に掛け渡されるようにして着脱可能に取り付けられる。

図２は本発明の第２実施例を示すもので、床部１３を複数のフィン付管２１により構成した実施例を示すものである。このフィン付管２１は、冷媒流路となる管体２２の外周にフィン２３を一体形成したものであり、フィン２３の両側端部には、補強用のフランジ２４が形成されている。床部１３は、上記フィン付管２１を真空容器１１の底部に設けられたフレーム２５の上に複数本を平行に載置することにより形成される。

本実施例においても、床部１３は、足場として用いられるとともに、フィン付管２１の管内に冷媒を流すことによりシュラウド１２と同じ温度に冷却でき、被試験体１４の設置，調整等を容易に行えるとともに、正確な試験を行うことができる。

図３は本発明の第３実施例を示すもので、平板３１の裏面に冷媒流路となる管３２を溶接により固着して床部１３の冷却パネルを構成した例を示すものである。前記平板３１は、真空容器１１の底部に設けられたフレーム３３上に、適宜なスペーサー３４を介して設けられており、前記同様に、作業用の足場や被試験体１４の固定に用いられるとともに、シュラウド１２と同じ熱吸収壁として作用する。

図２，図３の第２・第３実施例においても、架台１５の両側に位置する床部１３間に、架台１５の試験環境空間１７側を覆うカバー４１を掛け渡されるようにして着脱可能に取り付けられる。このカバー４１も、フィン付管２１や平板３１と同様にアルミニウムやステンレススチール等により形成されている。

第１、第２，第３実施例に示すように、カバー４１を床部１３に取り付けることにより、カバー４１は床部１３との接触による熱伝導により冷却され、常温部である架台１５を冷却された状態のカバー４１で覆うことができる。したがって、被試験体の大きさなどに応じて試験環境空間１７に露出する架台１５部分にカバー４１を取り付けることにより、試験環境空間１７内に常温面が生じることを防止できる。

図４は、例えば、前記第１実施例に示すように、真空容器１１の軸方向に中央部と両側の３列に床部１３を分割形成し、かつ、架台１５にも冷媒用流路を設けたときの冷媒供給系統の一実施例を示すものである。

この冷媒供給系統は、冷媒供給主管５１から各床部１３及び架台１５に対応した５本の冷媒供給管５２，５２に分岐させ、それぞれに調節弁５３，５３を設けたものである。これにより、各調節弁５３，５３の開度を調節することにより、各床部１３及び架台１５への冷媒供給量を制御でき、各部を必要に応じた温度に冷却することができる。

図５は冷媒供給系統の他の実施例を示すものである。この冷媒供給系統は、各床部１３及び架台１５に対応した５本の供給管６１，６１と、該供給管６１，６１からそれぞれ分岐して冷媒供給主管６２及び窒素ガス等の加温流体を供給する熱媒供給主管６３に接続する分岐管６４，６５と、前記供給管６１にそれぞれ設けられた調節弁６６，６６と、各分岐管６４，６５にそれぞれ設けられた切換弁６７，６８とにより構成されている。

このように冷媒供給系統を構成すると、各切換弁６７，６８を切換え開閉するとともに、必要に応じて調節弁６６，６６を開閉することにより、各床部１３及び架台１５の冷却及び加温を個別に行うことができる。

本発明の宇宙環境試験装置の第１実施例を示す真空容器の断面図である。同じく第２実施例を示す真空容器の要部の断面図である。同じく第３実施例を示す真空容器の要部の断面図である。本発明の宇宙環境試験装置の冷媒供給系統の一実施例を示す系統図である。冷媒供給系統の他の実施例を示す系統図である。従来の宇宙環境試験装置の一例を示す真空容器の断面図である。

符号の説明

１１…真空容器、１２…シュラウド、１３…床部、１４…被試験体、１５…架台、１６…柱、１７…試験環境空間、１８…流路、２１…フィン付管、３１…平板、３２…管、４１…カバー、５１，６２…冷媒供給主管、５３，６６…調節弁、６３…熱媒供給主管、６７，６８…切換弁

Claims

真空容器の内周に、該真空容器内を極低温に保持する熱吸収壁と、被試験体を保持する被試験体固定用の架台とを備えた宇宙環境試験装置において、前記真空容器内に、前記熱吸収壁と同等に冷却される略水平な床部を設けるとともに、前記被試験体固定用の架台を覆うカバーを前記床部に着脱可能に設けたことを特徴とする宇宙環境試験装置。