CN212048789U - 一种空间物资运输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空间物资运输装置，包括筒体(1)和密封盖(2)；所述筒体包括(1)内壳(11)和外壳(12)，所述内壳(11)的内壁上设有相变材料层(3)，所述内壳(11)和所述外壳(12)之间填充有绝热材料层(4)。本实用新型的空间物资运输装置，用于运输低温物品，能够有效保证低温物品的温度，提升保温时间。

Description

一种空间物资运输装置

技术领域

本实用新型属于空间物资运输技术领域，尤其涉及一种空间物资运输装置。

背景技术

随着空间站的逐步建成和载人登月工程的论证实施，食品药品存储、生命科学研究、材料科学研究、医学研究等在轨驻留、空间应用项目的低温运输和存储需求必将逐步增大。需相关运输航天器提供相应的低温存储空间(或冰箱、冷柜)用于食品、药品、样品等低温储存需求的特殊物资的运输及在轨存储。

目前的运输航天器采用液氮、气凝胶+相变材料等被动冷藏低温运输方案和热电制冷等主动制冷低温运输方案。液氮用于超低温下的少量特殊物品运输，需求量小。热电主动制冷设备，需要长期占用航天器大量功耗，不宜大量使用。受气凝胶导热率8～12mW.m-1.K-1和密度200～300kg/m3的限制，真空气凝胶+相变材料用于不大于5天的短时期内低温储存需求物资的运输。

而在载人登月工程中，单次地月转移的时间不小于7天，再加上准备时间、窗口等待时间等，地月物资转移所需的时间为8～15天。受载人登月工程航天器空间、重量、功耗的限制，现有的气凝胶+相变材料低温运输方案和热电制冷低温运输方案均不能满足要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种保温时间长的空间物资运输装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种空间物资运输装置，包括筒体和密封盖；所述筒体包括内壳和外壳，所述内壳的内壁上设有相变材料层，所述内壳和所述外壳之间填充有绝热材料层。

根据本实用新型的一个方面，所述密封盖包括：

内壳盖，与所述内壳密封连接；

外壳盖，与所述外壳密封连接。

根据本实用新型的一个方面，所述外壳盖中设有绝热材料层。

根据本实用新型的一个方面，所述绝热材料层采用开孔聚氨酯芯材料制成的真空绝热板。

根据本实用新型的一个方面，所述绝热材料层的密度小于80kg/m3、压缩强度大于等于50MPa。

根据本实用新型的一个方面，所述内壳盖与所述内壳之间设有第一密封圈。

根据本实用新型的一个方面，外壳盖与所述外壳之间设有第二密封圈。

根据本实用新型的一个方面，所述外壳上设有第一开关，所述内壳上设有第二开关；

所述第一开关用于所述绝热材料层的抽真空；

所述第二开关用于保持所述内壳内常压。

根据本实用新型的一个方面，所述壳体和所述外壳由铝合金材质制成。

本实用新型的空间物资运输装置，采用由内到外依次为相变材料层、内壳、绝热材料层和外壳的结构，相比于现有技术而言，可以有效减小导热率，从而延长相变蓄冷材料的保温时间，具有较高的应用价值，可应用于空间物资的低温运输。

本实用新型的空间物资运输装置，由于设有第一开关和第二开关，可以增加对绝热材料层进行真空处置，可进一步减小真空绝热板的导热率，从而延长相变蓄冷材料的保温时间。

附图说明

图1示意性表示根据本实用新型一种实施方式的空间物资运输装置的剖视图；

图2示意性表示根据本实用新型一种实施方式的空间物资运输的立体示图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

结合图1和图2所示，本实用新型的空间物资运输装置包括筒体1和密封盖2，在本实施方式中，筒体1具有内部空腔，筒体1由内而外包括内壳11 和外壳12，内壳11用于装载低温物资，内壳11的内壁上设有相变材料层3，内壳11与外壳12之间填充有绝热材料层4。

本实用新型的空间物资运输装置，采用由内到外依次为相变材料层、内壳、绝热材料层和外壳的结构，相比于现有技术而言，可以有效减小导热率，从而延长相变蓄冷材料的保温时间，具有较高的应用价值，可应用于空间物资的低温运输。

在本实用新型中，密封盖2包括内壳盖21和外壳盖22，内壳盖21与内壳11密封连接，用于密封内壳11，外壳该22与外壳12密封连接，用于密封外壳12。此外，在本实用新型中，外壳12中也填充中绝热材料层4。

在本实用新型中，相变材料层3采用选用为低温物资所需控制温度对应的相变材料，一般采用低密度、高潜热的相变材料。内壳11为金属结构，一般为铝合金材料，用于装载低温物品和相变材料，并对内腔进行真空密封。绝热材料层4的材料采用低密度、低导热率真空绝热板，在本实施方式中，采用开孔聚氨酯芯材料制成的真空绝热板，密度小于80kg/m3、压缩强度不小于 50MPa，能对内外壳起结构支撑作用。腔内压力小于1Pa时，其导热率小于 1mW.m-1.K-1。外壳12为金属结构，一般为铝合金材料，用于整个低温运输装置的结构承载，并对绝热材料层进行真空密封。

本实用新型的空间物资运输装置的密封过程如下：首先低温物品装入内壳 11内腔中，然后安装内壳盖21，然后再安装外壳盖22。

为保证本实用新型空间物资运输装置的密封性能，内壳11与内壳盖21之间设置第一密封圈，通过内壳盖21上的8个内六角螺钉进行压紧密封。外壳 12与外壳盖22之间设置第二密封圈，通过外壳盖22上的4个内六角螺钉进行压紧密封。

此外，本实用新型的空间物资运输装置，在外壳12上还设有第一开关5，在内壳11上设有第二开关6。第一开关5用于绝热材料层抽真空，第二开关6 用于内壳内腔保持常压。

本实用新型的空间物资运输装置，将低温物品和相变材料完成装载、关闭内外壳盖后，通过第一开关管路对绝热材料层抽真空，降低真空绝热板的导热率。装入运输航天器后，第一开关管路可连接航天器舱压控制管路从而连通舱外真空环境，保持绝热材料层的真空度。取低温物品时，通过第一开关管路对绝热材料层进行复压，上升至常压后即可打开内外壳盖，取出低温物品。

内壳内腔和绝热材料层可通过第一开关和第二开关所在管路增设压力传感器，对腔内压力和真空度进行实施监控，出现压力问题时，可通过舱压控制管路的系统阀隔离空间物资低温运输装置，防止因该装置密封失效导致航天器舱内失压。

本实用新型的空间物资运输装置，由于设有第一开关和第二开关，可以增加对绝热材料层进行真空处置，可进一步减小真空绝热板的导热率，从而延长相变蓄冷材料的保温时间。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空间物资运输装置，包括筒体(1)和密封盖(2)；其特征在于，所述筒体(1)包括内壳(11)和外壳(12)，所述内壳(11)的内壁上设有相变材料层(3)，所述内壳(11)和所述外壳(12)之间填充有绝热材料层(4)。

2.根据权利要求1所述的空间物资运输装置，其特征在于，所述密封盖(2)包括：

内壳盖(21)，与所述内壳(11)密封连接；

外壳盖(22)，与所述外壳(12)密封连接。

3.根据权利要求2所述的空间物资运输装置，其特征在于，所述外壳盖(22)中设有绝热材料层(4)。

4.根据权利要求1或3所述的空间物资运输装置，其特征在于，所述绝热材料层(4)采用开孔聚氨酯芯材料制成的真空绝热板。

5.根据权利要求4所述的空间物资运输装置，其特征在于，所述绝热材料层(4)的密度小于80kg/m3、压缩强度大于等于50MPa。

6.根据权利要求2或3所述的空间物资运输装置，其特征在于，所述内壳盖(21)与所述内壳(11)之间设有第一密封圈。

7.根据权利要求2或3所述的空间物资运输装置，其特征在于，外壳盖(22)与所述外壳(12)之间设有第二密封圈。

8.根据权利要求2或3所述的空间物资运输装置，其特征在于，所述外壳(12)上设有第一开关(5)，所述内壳(11)上设有第二开关(6)；

所述第一开关(5)用于所述绝热材料层(4)的抽真空；

所述第二开关(6)用于保持所述内壳(11)内常压。

9.根据权利要求1所述的空间物资运输装置，其特征在于，所述内壳(11)和所述外壳(12)由铝合金材质制成。

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