JPH0611098A - Gas pressure vessel - Google Patents
Gas pressure vesselInfo
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- JPH0611098A JPH0611098A JP4162792A JP16279292A JPH0611098A JP H0611098 A JPH0611098 A JP H0611098A JP 4162792 A JP4162792 A JP 4162792A JP 16279292 A JP16279292 A JP 16279292A JP H0611098 A JPH0611098 A JP H0611098A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/402—Propellant tanks; Feeding propellants
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、宇宙機のような、2種
類以上のガス(ヘリウム、窒素、酸素、水素等)を使用
する必要のあるシステム等に適用されるガス圧力容器に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas pressure vessel applied to a system, such as a spacecraft, which needs to use two or more kinds of gases (helium, nitrogen, oxygen, hydrogen, etc.).
【0002】[0002]
【従来の技術】従来は2種類以上のガスを必要とする場
合、各々のガスに対して専用の圧力容器を準備し、専用
の圧力容器から各々のガスを供給するようにしていた。2. Description of the Related Art Conventionally, when two or more kinds of gases are required, a dedicated pressure vessel is prepared for each gas and each gas is supplied from the dedicated pressure vessel.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の技術のよ
うに、2種類以上のガスが各々の専用圧力容器に充填さ
れている場合、そのうちのあるガスを短時間/大流量で
排出しようとすると、断熱膨張によりガス温度が著しく
低下する。即ち、圧力容器内にある圧力1、ガス温度1
のガスを短時間に放出した場合、ガスが断熱膨張を行
い、下記のような圧力/温度関係で膨張する。なお圧力
2及びガス温度2は断熱膨張を行ったガスの圧力及びガ
ス温度である。When two or more kinds of gases are filled in the respective dedicated pressure vessels as in the above-mentioned conventional technique, one of the gases is discharged in a short time / at a large flow rate. Then, the gas temperature significantly decreases due to adiabatic expansion. That is, the pressure in the pressure vessel is 1 and the gas temperature is 1
When the above gas is released in a short time, the gas undergoes adiabatic expansion and expands in the following pressure / temperature relationship. The pressure 2 and the gas temperature 2 are the pressure and the gas temperature of the gas that has undergone adiabatic expansion.
【0004】[0004]
【数1】 [Equation 1]
【0005】このために、専用圧力容器内のガスを高圧
から低圧まで一気に放出する場合には、ガス温度は急速
に低下することとなる。For this reason, when the gas in the exclusive pressure vessel is discharged all at once from a high pressure to a low pressure, the gas temperature will drop rapidly.
【0006】供給されるガス温度の低下は、宇宙機にお
いては、 (1)ガス噴射による反動推進システムでは、温度低下
によりガスの膨張が悪くなり、推力効率が落ちる。 (2)調圧ガスによる弁の開閉システムでは、温度低下
により弁のシール材の材質が脆くなり、シール性能の悪
化となる。 等の問題がある。In the spacecraft, (1) In the spacecraft, (1) in the reaction propulsion system by gas injection, the gas expansion deteriorates due to the temperature decrease, and the thrust efficiency decreases. (2) In a valve opening / closing system using a pressure-regulated gas, the sealing material of the valve becomes fragile due to a decrease in temperature, resulting in poor sealing performance. There is a problem such as.
【0007】また、宇宙機以外の用途においても、シー
ル性能の確保、水分の凝縮・氷結の防止等の観点から、
供給されるガス温度の低下が望ましくない場合が多い。Also, in applications other than spacecraft, from the viewpoint of ensuring sealing performance, preventing condensation of water and freezing,
Often, lowering the temperature of the supplied gas is undesirable.
【0008】本発明は、以上の問題点を解決することが
できるガス圧力容器を提供しようとするものである。The present invention is intended to provide a gas pressure vessel which can solve the above problems.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のガス圧力容器
は、柔軟性のある伸縮可能な仕切りによって容器本体内
をそれぞれ独立した2つの部分に区画し、この区画され
た部分の各々に加圧ガスの給排口を設けたことを特徴と
する。The gas pressure container of the present invention divides the inside of the container main body into two independent parts by a flexible and expandable partition, and pressurizes each of the divided parts. It is characterized in that a gas supply / discharge port is provided.
【0010】[0010]
【作用】本発明では、柔軟性のある仕切りによって区画
された容器本体内の2つの部分に2種類の加圧ガスがそ
れぞれの給排口を経て供給されて充填される。In the present invention, two kinds of pressurized gas are supplied and filled through the respective supply / discharge ports into two parts in the container body partitioned by the flexible partition.
【0011】一方の加圧ガスが使用される場合には、当
該の一方の加圧ガスは給排口を経て容器本体から排出さ
れるが、この一方の加圧ガスと他方の加圧ガスの残留比
率によって柔軟性のある仕切りが移動して前記2つの部
分の体積を変えて両ガスの圧力がほぼ等しくなり、これ
によって使用される前記一方の加圧ガスの圧力が急激に
低下することがない。また、一方の加圧ガスの殆ど全量
を使用し終わっても、他方の気体を収容した部分が容器
本体内の殆ど全部を占めることとなり、一方の加圧ガス
の圧力は或る程度保たれる。When one pressurizing gas is used, the one pressurizing gas is discharged from the container body through the supply / discharge port. Depending on the residual ratio, the flexible partition may move to change the volumes of the two parts so that the pressures of the two gases become substantially equal, and thus the pressure of the one pressurized gas used may drop sharply. Absent. Further, even if almost all of the pressurized gas of one is used up, the portion containing the other gas occupies almost all of the inside of the container body, and the pressure of one pressurized gas is maintained to some extent. .
【0012】従って、一方の加圧ガスの使用中に、同ガ
スの圧力が急激に低下することがなく温度低下の度合い
が小さくなる。Therefore, during the use of one of the pressurized gases, the pressure of the pressurized gas does not drop sharply and the degree of temperature drop is reduced.
【0013】[0013]
【実施例】本発明の一実施例を、図1及び図2によって
説明する。本実施例は宇宙機に使用するガス圧力容器に
係るものであり、ヘリウムガスと窒素ガスの2種類のガ
スを使用する。ヘリウムガスは、宇宙機の推進系システ
ムのバルブ類の動力源、及び燃料タンクの加圧に使用さ
れ、また、窒素ガスは宇宙ステーションドッキング時の
姿勢制御として使用される。そのため、ヘリウムガス
は、宇宙機のミッションの初期及び末期に使用され、窒
素ガスは、ミッションの中間時点で集中的に使用され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment relates to a gas pressure vessel used in a spacecraft, and uses two kinds of gas, helium gas and nitrogen gas. Helium gas is used to power the valves of the propulsion system of the spacecraft and to pressurize the fuel tank, and nitrogen gas is used to control the attitude when docking the space station. Therefore, helium gas is used at the beginning and end of the spacecraft mission, and nitrogen gas is intensively used at the midpoint of the mission.
【0014】1はガス圧力容器の容器本体であり、その
対向する反対側の位置にヘリウムガスの給排口3と窒素
ガスの給排口4が設けられている。2は、容器本体1内
に配置された柔軟性があり伸縮可能な気密性の球状のブ
ラダであり、同ブラダ2の開口部2aには前記給排口4
が貫通し、同給排口4によってブラダ2の開口部2aの
付近が容器本体1に気密に取付けられている。従って、
ブラダ2によって、容器本体1内は、互いに独立したブ
ラダ2内の部分Bとブラダ2と容器本体1の間の部分A
に区画されている。Reference numeral 1 is a container body of a gas pressure container, and a supply / discharge port 3 for helium gas and a supply / discharge port 4 for nitrogen gas are provided at positions opposite to each other. 2 is an airtight spherical bladder which is arranged in the container body 1 and which is flexible and expandable and contractable.
And the vicinity of the opening 2a of the bladder 2 is airtightly attached to the container body 1 by the same supply / discharge port 4. Therefore,
By the bladder 2, the inside of the container body 1 is separated from each other by a portion B inside the bladder 2 and a portion A between the bladder 2 and the container body 1.
It is divided into
【0015】本実施例では、図2(a)中矢印に示すよ
うに、給排口3、4より加圧下のヘリウムガスと加圧下
の窒素ガスがそれぞれ室A、B内へ供給されて充填さ
れ、その結果ブラダ2は図2(a)に示す状態となる。In this embodiment, as shown by the arrow in FIG. 2 (a), pressurized helium gas and pressurized nitrogen gas are supplied from chambers 3 and 4 into chambers A and B, respectively. As a result, the bladder 2 is brought into the state shown in FIG.
【0016】いづれか一方のガス、例えば窒素ガスを使
用する時には、図2(b)に矢印で示すように、給排口
4から室B内の窒素ガスが排出される。この場合には、
窒素ガスとヘリウムガスの残留比率により、ブラダ2が
移動し、図2(b)に示す状態となる。ブラダ2自体は
柔軟で伸縮性があり伸縮可能であるため、部分A内の窒
素ガスと部分B内のヘリウムガスの圧力差は微小であ
る。When either one of the gases, for example, nitrogen gas is used, the nitrogen gas in the chamber B is discharged from the supply / discharge port 4 as shown by the arrow in FIG. 2 (b). In this case,
The bladder 2 moves due to the residual ratio of the nitrogen gas and the helium gas, and the state shown in FIG. 2B is obtained. Since the bladder 2 itself is flexible, has elasticity, and can expand and contract, the pressure difference between the nitrogen gas in the portion A and the helium gas in the portion B is minute.
【0017】従って、窒素ガスが使用されて室Bの体積
が減小しても、同室B内の窒素ガスの圧力は膨張した室
A内のヘリウムガスの圧力とほぼ等しいことになり、窒
素ガスの圧力の低下は少く、窒素ガスが圧力を下げて急
激に断熱膨張して温度が著しく低下することがない。Therefore, even if the volume of the chamber B is reduced by using the nitrogen gas, the pressure of the nitrogen gas in the chamber B becomes almost equal to the pressure of the helium gas in the expanded chamber A. There is little decrease in the pressure, and the nitrogen gas does not decrease the pressure to cause adiabatic expansion abruptly and the temperature does not significantly decrease.
【0018】窒素ガスの使用が継続されると、窒素ガス
の占有する体積、従って、室Bの体積が殆ど無くなり、
図2(c)に示すような状態となる。この場合において
は、室B内の窒素ガスの圧力は室A内のヘリウムガスの
圧力とほぼ等しく、その値がある程度保たれており、窒
素ガスの温度が低下する度合を小さくすることができ
る。When the use of the nitrogen gas is continued, the volume occupied by the nitrogen gas, that is, the volume of the chamber B is almost lost,
The state is as shown in FIG. In this case, the pressure of the nitrogen gas in the chamber B is almost equal to the pressure of the helium gas in the chamber A, and the value is maintained to some extent, so that the temperature of the nitrogen gas can be reduced to a lesser degree.
【0019】また、前記と逆にヘリウムガスを使用する
場合においても、同様にヘリウムガスの温度低下の度合
いを小さくすることができる。Also, when helium gas is used in the opposite manner, the degree of temperature decrease of helium gas can be similarly reduced.
【0020】以上のように、本実施例では、使用する窒
素ガス及びヘリウムガスの温度低下の度合いを小さくす
ることができる。従って、バルブ類等の動力源として使
用するヘリウムガスの著しい温度低下を防止して、摺動
/シール部分の性能を維持することができ、また、膨張
による推力源等に使用される窒素ガスの著しい温度低下
を防止して推進効率の低下を防ぐことができる。As described above, in this embodiment, the degree of temperature drop of the nitrogen gas and helium gas used can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the helium gas used as a power source for valves and the like from significantly lowering, and to maintain the performance of the sliding / sealing portion. It is possible to prevent a significant decrease in temperature and prevent a decrease in propulsion efficiency.
【0021】図3に、本実施例における窒素ガスの使用
時の圧力低下及び温度低下を示す。また、比較例とし
て、従来の専用容器を用いた場合の圧力低下/温度低下
を図4に示す。図3及び図4において、窒素ガスの使用
率は同じ値に設定されている。図3及び図4から分かる
ように、本実施例の場合では、使用時の圧力低下が低く
従来よりも温度低下の度合いが非常に低い。FIG. 3 shows the pressure drop and temperature drop when using nitrogen gas in this embodiment. As a comparative example, FIG. 4 shows the pressure drop / temperature drop when a conventional dedicated container is used. 3 and 4, the usage rates of nitrogen gas are set to the same value. As can be seen from FIGS. 3 and 4, in the case of the present embodiment, the pressure drop during use is low and the degree of temperature drop is much lower than in the prior art.
【0022】なお、本実施例において、一方の気体を使
用した上で他方の気体を使用する場合、前記一方の気体
が或る程度の量容器本体1内に残存していれば、そのま
ま前記他方の気体を容器本体1内から排出して使用する
ことができるが、前記一方の気体の殆ど全量が容器本体
1内から排出されている場合には、一方の気体を再び容
器本体1内へ充填した上で他方の気体の排出を開始する
ようにする。In this embodiment, when one gas is used and the other gas is used, if the one gas remains in the container body 1 to a certain extent, the other gas is directly used. Can be used by discharging from the inside of the container body 1. However, when almost all of the one gas is discharged from inside the container body 1, the one gas is filled into the container body 1 again. Then, the discharge of the other gas is started.
【0023】また、本実施例で用いられるブラダとして
は、柔軟性がありそれ自体が膨張収縮して伸縮可能なシ
ート状の材料を用いることもでき、また、蛇腹状等の形
状が変形することによって伸縮を行う柔軟性の材料を用
いることもできる。また、本実施例では、ブラダによっ
て同ブラダ内の部分とブラダ外の部分とに容器本体内を
区画しているが、縁部が容器本体内の全周にわたって取
付けられたブラダ等によって、容器本体内をブラダ等の
一側と他側の2部分に区画するようにすることもでき
る。As the bladder used in this embodiment, a sheet-shaped material which is flexible and can expand and contract by itself to expand and contract can be used, and the bellows-like shape can be deformed. It is also possible to use a flexible material that expands and contracts. Further, in this embodiment, the bladder divides the inside of the container body into a portion inside the bladder and a portion outside the bladder. It is also possible to divide the inside into two parts such as one side and the other side of the bladder.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、容器本
体内を柔軟性のある伸縮可能な仕切りによってそれぞれ
独立した2つの部分に区画し、この区画された部分の各
々に加圧ガスの給排口を設けているために、一方のガス
を使用する時にその温度が低下する度合いを非常に小さ
くすることができる。As described above, according to the present invention, the inside of the container body is partitioned into two independent parts by the flexible and expandable partition, and the pressurized gas is supplied to each of the partitioned parts. Since the supply / discharge port is provided, the degree to which the temperature of one of the gases drops when used can be made extremely small.
【図1】本発明の一実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention.
【図2】同実施例の作用説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the same embodiment.
【図3】同実施例における窒素ガス使用時の圧力低下と
温度低下を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing pressure drop and temperature drop when using nitrogen gas in the same example.
【図4】従来の各々のガスの専用容器を用いた場合の図
3と同様なグラフである。FIG. 4 is a graph similar to FIG. 3 in the case where conventional dedicated containers for each gas are used.
1 容器本体 2 ブラダ 3,4 給排口 A,B 容器内の区画された部分 1 container main body 2 bladder 3,4 supply / discharge port A, B compartmentalized part in container
Claims (1)
切りによってそれぞれ独立した2つの部分に区画し、こ
の区画された部分の各々に加圧ガスの給排口を設けたこ
とを特徴とするガス圧力容器。1. A container body is divided into two independent parts by a flexible and expandable partition, and a pressurized gas supply / discharge port is provided in each of these divided parts. A gas pressure vessel that does.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4162792A JPH0611098A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Gas pressure vessel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4162792A JPH0611098A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Gas pressure vessel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0611098A true JPH0611098A (en) | 1994-01-21 |
Family
ID=15761298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4162792A Withdrawn JPH0611098A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Gas pressure vessel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0611098A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100489132B1 (en) * | 2002-05-14 | 2005-05-17 | 현대자동차주식회사 | Apparatus of bombe |
GB2446409A (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | Secretary Trade Ind Brit | Gas mixture preparation device |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP4162792A patent/JPH0611098A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100489132B1 (en) * | 2002-05-14 | 2005-05-17 | 현대자동차주식회사 | Apparatus of bombe |
GB2446409A (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | Secretary Trade Ind Brit | Gas mixture preparation device |
GB2446409B (en) * | 2007-02-06 | 2011-05-04 | Secretary Trade Ind Brit | Fluid mixtures |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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