JPH0459499A

JPH0459499A - 水平横置タンク装置

Info

Publication number: JPH0459499A
Application number: JP2168533A
Authority: JP
Inventors: Takashige Mori; 森　隆茂
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1992-02-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えばスペースブレーン（宇宙往還機）に搭
載されて極低温燃料が充填される水平横置タンク装置に
関する。

［従来の技術］従来、スペースブレーンに搭載されて極低温燃料が充填
される水平横置タンクは、第７図（ａ）。

（ｂ）に示すように構成される。すなわち、タンク１内
にアレッジ部（液体が満たされないガス部）２を確保す
るための特別な装置は用いず、タンク１内の液３の重力
（加速度）による液面安定効果によりアレッジ部２が確
保されるようにしている。

なお、第７図において、４はタンク加圧のための加圧ポ
ート、５はタンク圧力を逃気するためのベントポートで
ある。

［発明が解決しようとする課題］上記のように従来では、重力（加速度）による液面安定
効果のみを使用してタンク１内のアレッジ部２を確保し
ているので、水平離着陸機に大量の極低温推進薬を搭載
した場合には、機体の姿勢変化、及び機体に作用する揚
力、抗力、推力の変化によってタンク１内の液面が変化
し、アレッジ部２が前後方向に移動する。

スペースブレーン等においては、機体内に大量の推進薬
を搭載する必要があることから、推進薬が移動すると、
機体全体の重心位置が変化し、姿勢安定の観点からも重
大な問題となる。

また、機体全体をコンパクトにまとめるために推進薬タ
ンク１の充填効率をできるだけ高くする必要があるが、
水平横置タンクの場合にはアレッジ部２は非常に偏平な
形状となり、微少な機体の傾きにより前後方向に移動し
てしまう。この結果、タンク加圧を行なう際、極低温液
体との接触によりアレッジガスの温度が低下し、圧力が
変動したり、加圧用ガスが大量に消費される等の問題が
発生する。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、アレッジ部
が偏平になること及びアレッジ部が移動することを防止
でき、かつ、アレッジ体積を確保してタンクの充填効率
を向上でき、しかも、加圧ガス重量を軽減し得る水平措
置タンク装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、水平横置に設置されるタンクにおいて、タン
ク内に上部が密閉、下部が開放状態となるように隔壁を
設けてアレッジ部と液体充填部とを区画し、上記アレッ
ジ部のタンク上部に加圧ポートを設け、上記液体充填部
におけるタンク上部にガス放出用の液部ブリード配管を
設けたものである。

［作　用］隔壁に区画されて形成されたアレッジ部は、隔壁により
その位置が限定され、液体充填部は液部ブリード配管に
よりガスが外部に放出されてガス溜り発生が防止される
。この結果、タンク内における液の移動が防止され、ス
ペースブレーン等に搭載した場合に、機体の姿勢安定制
御が容易となる。

［実施例コ以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図及び第２図は、基本的構成を示す図である。第１
図において１１は水平横置タンクで、このタンク１１内
には、一方の端部寄りに隔壁１２が設けられ、端部側が
アレッジ部１３、中央側が液体充填部１４として構成さ
れる。上記隔壁１２の上部は、液、ガスの移動を妨げる
ために密閉構造となっているが、下部は開放されて、液
、ガスが自由に移動できるようになっている。そして、
上記アレッジ部１３には、その上部にタンク加圧のため
の加圧ポート１５及びタンク圧力を逃気するためのベン
トポート１６が設けられる。

一方、液体充填部１４には、上部中央に液部ブリード配
管１７が設けられる。この液部ブリード配管１７は、タ
ンク１１を貫通して内部の液部ベント配管工８に連結さ
れる。この液部ベント配管１８は、タンク１１内の上部
において長手方向に配置され、その端部１９が第２図に
示すように上方に向かって曲げられ、その先端に選択的
にガスを流出する縮流部２０が形成される。上記液部ベ
ント配管１８を含む液部ブリード配管１７は、液体充填
部１４内のガスを外部に放出させ、アレッジ部１３以外
におけるガス溜りの発生を防止するものである。

上記の構成において、タンク１１内に液を充填した後、
アレッジ部１３に加圧ポート１５よりガスを封入してす
るー。一方、液体充填部１４内に発生したガスは、液部
ブリード配管１７より外部に放出させる。これにより液
体充填部１４には、ガス溜りがなくなり、液体で満たさ
れる。

上記のようにタンク１１内に隔壁１２を設けて一方の端
部にアレッジ部１３を形成することにより、アレッジ部
が偏平になること及びアレッジ部の移動を防止すること
ができる。従って、アレッジ部１３の体積を確保できる
と共に正確に把握することができる。また、アレッジ部
１３の位置が定まると共に、液部ブリード配管］７によ
り液体充填部１４内に不要なガス溜りを無くすことがで
きるので、タンク１１の充填効率を向上することができ
る。更に、アレッジ部１３の位置を隔壁１２の位置によ
り限定できるので、付帯設備の配置に自由度がある。

第３図ないし第５図は、スペースブレーンに搭載する場
合の実施例を示したものである。スペースブレーンに搭
載する場合には、極低温の推進薬が充填される。

タンク１１内に設けられる隔壁１２は、第４図に示すよ
うに断面形状が彼方に形成される。この隔壁１２の前後
の圧力は、液面高さの差によるヘッド圧力のみであるこ
とから、強度的な要求は小さいが、極低温液体との接触
による熱変形及びタンク圧力の変化によるタンク形状の
変形に追従する変形能力が要求される。

また、タンク１１内には、液体充填部１４おいてスロッ
シング防止バッフル２１を上部及び下部に一定ＩＲＪ隔
を保って交互に配置する。このスロッシング防止バッフ
ル２１は、例えば第５図に示すようにタンク１１の断面
形状に一致するように多孔板を用いて半円形状に形成し
たものである。

更に、液体充填部１４におけるタンク１１の上部両端に
液部前方ブリード配管１７ａ及び液部後方ブリード配管
１７ｂを設けている。この液部前方ブリード配管１７ａ
及び液部後方ブリード配管１７ｂの先端には、第２図で
示した縮流部２０が設けられている。上記液部前方ブリ
ード配管１７ａ及び液部後方ブリード配管１７ｂを設け
ることにより、液体充填部１４に生じたガスがタンク１
１の傾斜により前方あるいは後方に移動しても、効果的
に排出することができる。また、タンク１１には、アレ
ッジ部１Ｂとは反対側の端部下方に推進薬出口２２を設
けている。

上記の構成とすることにより、機体の姿勢の変化、及び
機体に作用する揚力、抗力、推力が変化しても、タンク
１１内の液面を安定に保つことができ、アレッジ部１３
の位置が前後方向に移動することもない。また、上記の
ようにタンク１１内の推進薬が安定に保たれるので、飛
行中の重心移動の予測が可能となり、機体の姿勢安定の
観点からも好ましい結果が得られる。更に、アレッジ部
１３の位置を限定してアレッジガスと液体との接触を少
なくてきるので、タンク］１に充填する液体が極低温の
場合でも、加圧ガスを比較的高温とすることができ、加
圧ガス重量を軽減することができる。

第６図は、地上設置用の水平横置タンクにおける実施例
を示したものである。

地上設置用タンクの場合には、タンク１１の上部に設け
る液部ブリード配管エフを、前方位置、つまり、隔壁１
２に近接させて１か所だけ設けている。そして、タンク
１１を地上に設置する際に、予め微小な傾斜を持たせる
。すなわち、グランドラインＧＬに対し、タンク１１の
前端部、つまり、アレッジ部１３が形成されている端部
を他端側より少し高く設置する。

このようにタンク１１を予め微少な傾斜を持たせて設置
することにより、液体充填部１４に生じるガス溜りは隔
壁１２側に移動する。従って、液部ブリード配管１７が
前端部の１か所だけであっても、液体充填部１４内のガ
スを確実に排出することができる。

上記地上用タンクにおいても、内部に隔壁１２を設けて
アレッジ部１３と液体充填部１４とを区画することによ
り、アレッジ部１３の位置を限定でき、液体の充填効率
を向上し得ると共に長大なタンク形状とすることができ
る。

［発明の効果］以上詳記したように本発明によれば、水平措置に設置さ
れるタンクにおいて、タンク内に上部が密閉、下部が開
放状態となるように隔壁を設けてアレッジ部と液体充填
部とを区画すると共に、上記液体充填部にガス放出用の
液部ブリード配管を設けるようにしたので、アレッジ部
の位置を限定して液の移動を防止することができ、スペ
ースブレーン等に搭載した場合に姿勢安定の観点からも
好ましい結果が得られる。また、アレッジ部の位置が限
定されるので、極低温液体を充填した場合でも、アレッ
ジ部と液体との接触が少なく、加圧ガスを比較的高温と
することができ、加圧ガス重量を軽減することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による水平措置タンク装置の基本構成を
示す図、第２図は第１図の液部ベント配管の端部詳細図
、第３図は本発明をスペースプレーン搭載用タンクに実
施した例を示す構成図、第４図は第３図における隔壁の
正面図、第５図は第３図におけるスロッシング防止バッ
フルの正面図、第６図は本発明を地上設置タンクに実施
した場合の例を示す構成図、第７図（ａ）は従来の水平
横置タンク装置の構成図、第７図（ｂ）は同図（ａ）の
側面図である。１１・・・タンク。１２・・・隔壁、１３・・・アレッ
ジ部、１４・・・液体充填部、１５・・・加圧ポート、
１６・・・ベントポート、１７・・・液部ブリード配管
、１７ａ・・・液部前方ブリード配管、１７ｂ・・・液
部後方ブリード配管、１８・・・液部ベント配管、１９
・・・端部、２０・・・縮流部、２１スロツシング防止
バツフル。

Claims

【特許請求の範囲】

水平横置に設置されるタンクにおいて、タンク内に上部
が密閉、下部が開放状態となるように設けられてアレッ
ジ部と液体充填部とを区画する隔壁と、上記アレッジ部
のタンク上部に設けられる加圧ポートと、上記液体充填
部におけるタンク上部に設けられるガス放出用の液部ブ
リード配管とを具備したことを特徴とする水平横置タン
ク装置。