JPH10250700A - スペースチャンバー - Google Patents
スペースチャンバーInfo
- Publication number
- JPH10250700A JPH10250700A JP9062710A JP6271097A JPH10250700A JP H10250700 A JPH10250700 A JP H10250700A JP 9062710 A JP9062710 A JP 9062710A JP 6271097 A JP6271097 A JP 6271097A JP H10250700 A JPH10250700 A JP H10250700A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- space
- refrigerant
- wall
- space chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G7/00—Simulating cosmonautic conditions, e.g. for conditioning crews
- B64G2007/005—Space simulation vacuum chambers
Abstract
(57)【要約】
【課題】スペースチャンバーの外壁からの侵入熱を低減
してチャンバー内を低温状態に保つための冷媒液体の消
費量を低減して装置のランニングコストを低減する。 【解決手段】チャンバー外壁に断熱層を設けてチャンバ
ー壁面温度を低温状態に維持する方法と、シュラウド内
を循環して気化した冷媒を利用してチャンバー外壁温度
を低下させる方法と、さらには上述の気化冷媒を利用し
てチャンバーが設置される部屋の温度を下げる方法を用
いる。
してチャンバー内を低温状態に保つための冷媒液体の消
費量を低減して装置のランニングコストを低減する。 【解決手段】チャンバー外壁に断熱層を設けてチャンバ
ー壁面温度を低温状態に維持する方法と、シュラウド内
を循環して気化した冷媒を利用してチャンバー外壁温度
を低下させる方法と、さらには上述の気化冷媒を利用し
てチャンバーが設置される部屋の温度を下げる方法を用
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は人工衛星等の宇宙空
間において使用される機器の地上試験設備のスペースチ
ャンバーに係り、特に宇宙環境を模擬した高真空，低温
度の試験環境を提供するに好適なスペースチャンバーに
関する。
間において使用される機器の地上試験設備のスペースチ
ャンバーに係り、特に宇宙環境を模擬した高真空，低温
度の試験環境を提供するに好適なスペースチャンバーに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のスペースチャンバーの概略構造を
図２に示す。図２において、スペースチャンバー１内は
真空ポンプ２０によって１.０×１０~5Torr 程度の真空
度に保たれ、さらに宇宙空間の冷暗状態を模擬するため
に供試体を設置する試験空間を取り囲むようにシュラウ
ド２と呼ばれる保冷壁が設置されている。シュラウドは
液体窒素等の低温液体を循環させて供試体試験空間を１
００Ｋ程度の低温度状態に維持するものである。冷媒液
体２４は冷媒液体貯槽２１からポンプ２６によって昇圧
され過冷却状態となって冷媒配管２３を通って冷媒シュ
ラウド２に送られる。供試体が発生する熱及び外部から
の侵入熱を吸収した冷媒は冷媒配管２３を通って再びチ
ャンバー外に送られ気液分離槽２２で気化した冷媒２５
が大気に放出され、液体は再び冷媒液体貯槽に戻され
る。
図２に示す。図２において、スペースチャンバー１内は
真空ポンプ２０によって１.０×１０~5Torr 程度の真空
度に保たれ、さらに宇宙空間の冷暗状態を模擬するため
に供試体を設置する試験空間を取り囲むようにシュラウ
ド２と呼ばれる保冷壁が設置されている。シュラウドは
液体窒素等の低温液体を循環させて供試体試験空間を１
００Ｋ程度の低温度状態に維持するものである。冷媒液
体２４は冷媒液体貯槽２１からポンプ２６によって昇圧
され過冷却状態となって冷媒配管２３を通って冷媒シュ
ラウド２に送られる。供試体が発生する熱及び外部から
の侵入熱を吸収した冷媒は冷媒配管２３を通って再びチ
ャンバー外に送られ気液分離槽２２で気化した冷媒２５
が大気に放出され、液体は再び冷媒液体貯槽に戻され
る。
【０００３】供試体の設置部には供試体を設置できてそ
の重量を支えられる供試体設置床４が供試体設置床支持
台３を介してスペースチャンバー１の壁面に取り付けら
れている。また、スペースチャンバー１はチャンバー支
持台６によってチャンバー設置室床８に固定されてい
る。
の重量を支えられる供試体設置床４が供試体設置床支持
台３を介してスペースチャンバー１の壁面に取り付けら
れている。また、スペースチャンバー１はチャンバー支
持台６によってチャンバー設置室床８に固定されてい
る。
【０００４】スペースチャンバーが設置される場所は通
常外壁部は常温状態の雰囲気中である。チャンバー内が
１００Ｋ程度の低温状態であるため、シュラウド内を流
れる冷媒液体は供試体５からの放熱量の他、チャンバー
の外壁から侵入してくる熱を除去するのに十分な量を供
給しなければ成らない。外壁からの熱の侵入はチャンバ
ー壁とシュラウド壁面の温度差による輻射熱と供試体設
置床支持部を通して侵入する熱伝導による熱量の２つに
大別される。これらの侵入熱は大型のスペースチャンバ
ーでは供試体の放出する熱量と同等レベルに達すること
もある。供試体の放出熱と外部からの侵入熱は冷媒液体
の一部を気化させ、冷媒液体を消耗させる。冷媒液体に
は液体窒素等が用いられるため冷媒液体の消耗は試験装
置のランニングコストを増加させる。
常外壁部は常温状態の雰囲気中である。チャンバー内が
１００Ｋ程度の低温状態であるため、シュラウド内を流
れる冷媒液体は供試体５からの放熱量の他、チャンバー
の外壁から侵入してくる熱を除去するのに十分な量を供
給しなければ成らない。外壁からの熱の侵入はチャンバ
ー壁とシュラウド壁面の温度差による輻射熱と供試体設
置床支持部を通して侵入する熱伝導による熱量の２つに
大別される。これらの侵入熱は大型のスペースチャンバ
ーでは供試体の放出する熱量と同等レベルに達すること
もある。供試体の放出熱と外部からの侵入熱は冷媒液体
の一部を気化させ、冷媒液体を消耗させる。冷媒液体に
は液体窒素等が用いられるため冷媒液体の消耗は試験装
置のランニングコストを増加させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】試験装置のランニング
コストを低減させるにはスペースチャンバー外部からの
侵入熱量を低減させなければならない。侵入熱量はチャ
ンバー内の温度とチャンバー外壁の温度つまり、チャン
バーが設置される室温との温度差によって決まる。図５
は室温３００Ｋのときの侵入熱量Ｑ300 を基準にしたと
きのチャンバー外壁温度の低下による侵入熱量Ｑの変化
を示した図である。外壁温度の低下により侵入熱量が低
下することが分かる。
コストを低減させるにはスペースチャンバー外部からの
侵入熱量を低減させなければならない。侵入熱量はチャ
ンバー内の温度とチャンバー外壁の温度つまり、チャン
バーが設置される室温との温度差によって決まる。図５
は室温３００Ｋのときの侵入熱量Ｑ300 を基準にしたと
きのチャンバー外壁温度の低下による侵入熱量Ｑの変化
を示した図である。外壁温度の低下により侵入熱量が低
下することが分かる。
【０００６】本発明の目的は、スペースチャンバー内を
低温状態を保つための冷媒液体の消費量を低減して装置
のランニングコストを低減することのできるスペースチ
ャンバーを提供するにある。
低温状態を保つための冷媒液体の消費量を低減して装置
のランニングコストを低減することのできるスペースチ
ャンバーを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では侵入熱量を低
減するためにチャンバー外壁の温度を低温状態に保つ手
段として、外壁に断熱層内を設けることと、シュラウド
内を循環して気化した冷媒を利用してこれによってチャ
ンバー外壁温度を低下させる方法と、さらには上述の気
化冷媒を利用してチャンバーが設置される部屋の温度を
下げる方法を用いる。
減するためにチャンバー外壁の温度を低温状態に保つ手
段として、外壁に断熱層内を設けることと、シュラウド
内を循環して気化した冷媒を利用してこれによってチャ
ンバー外壁温度を低下させる方法と、さらには上述の気
化冷媒を利用してチャンバーが設置される部屋の温度を
下げる方法を用いる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施形態を示
す。スペースチャンバー１の外壁に発泡ポリスチレンま
たは硬質ウレタンフォームまたはロックウール等から成
る断熱層７が設けられている。本実施例によれば断熱層
の設置によりチャンバー外壁面の温度は低温状態に保た
れるためチャンバー外壁からの熱侵入を低減できるとい
う効果がある。
す。スペースチャンバー１の外壁に発泡ポリスチレンま
たは硬質ウレタンフォームまたはロックウール等から成
る断熱層７が設けられている。本実施例によれば断熱層
の設置によりチャンバー外壁面の温度は低温状態に保た
れるためチャンバー外壁からの熱侵入を低減できるとい
う効果がある。
【０００９】図３は本発明の他の実施例を示した図であ
る。図３では、チャンバー１は外壁部が二重円筒構造と
なり二重円筒の空間部９が形成されている。また、気液
分離槽２２には気化した冷媒を排気する排気管１０が設
置されている。この排気管１０は下流部で分岐して、図
示していない大気排気部につながる配管１１と、チャン
バー外壁の二重円筒構造空間部９につながる配管１２に
接続される。配管１２と配管１１にはバルブ１３が設置
されていて気化冷媒の流れをコントロールできる。二重
円筒構造空間部９には図示していない大気排気部へとつ
ながる配管１４が取り付けられている。シュラウド２内
を循環して配管２３を通り気液分離槽２２に送られた冷
媒のうち気化した冷媒は配管１０を通り排気されるが、
この時配管１１側のバルブを閉じ、配管１２側のバルブ
を開ければ冷媒は二重円筒構造の空間部９に流れ、チャ
ンバー壁面を低温度にする。これによりチャンバー内部
への熱の侵入は著しく低減できる。また、気化冷媒は二
重円筒構造空間部９を流れる間にチャンバー設置室内の
空気と熱交換することになり、気体温度を上昇させるこ
とができ、大気放出時の濃霧の発生を防止できるという
効果もある。本実施例ではチャンバー壁面を二重円筒構
造として冷媒が通過できる空間を設けたが、冷媒排気管
１２を直接チャンバー外壁に取り付けても同様な効果が
得られる。
る。図３では、チャンバー１は外壁部が二重円筒構造と
なり二重円筒の空間部９が形成されている。また、気液
分離槽２２には気化した冷媒を排気する排気管１０が設
置されている。この排気管１０は下流部で分岐して、図
示していない大気排気部につながる配管１１と、チャン
バー外壁の二重円筒構造空間部９につながる配管１２に
接続される。配管１２と配管１１にはバルブ１３が設置
されていて気化冷媒の流れをコントロールできる。二重
円筒構造空間部９には図示していない大気排気部へとつ
ながる配管１４が取り付けられている。シュラウド２内
を循環して配管２３を通り気液分離槽２２に送られた冷
媒のうち気化した冷媒は配管１０を通り排気されるが、
この時配管１１側のバルブを閉じ、配管１２側のバルブ
を開ければ冷媒は二重円筒構造の空間部９に流れ、チャ
ンバー壁面を低温度にする。これによりチャンバー内部
への熱の侵入は著しく低減できる。また、気化冷媒は二
重円筒構造空間部９を流れる間にチャンバー設置室内の
空気と熱交換することになり、気体温度を上昇させるこ
とができ、大気放出時の濃霧の発生を防止できるという
効果もある。本実施例ではチャンバー壁面を二重円筒構
造として冷媒が通過できる空間を設けたが、冷媒排気管
１２を直接チャンバー外壁に取り付けても同様な効果が
得られる。
【００１０】図４は本発明の他の実施例を示す図であ
る。図４では気化冷媒排気管１２の下流に熱交換器１６
を設置し、チャンバー設置室１８の空気は送風機１５と
ダクト１７によって熱交換器１６に導かれる。バルブ１
３の操作により気化冷媒を配管１２側に流し、送風機１
５を運転して気化冷媒を利用して熱交換器１６によって
チャンバー設置室１８の温度を低下させることができ
る。室内温度の計測によって送風機の運転を制御すれば
室内温度の調整も可能である。このためチャンバー外壁
の温度の低下によりチャンバー内への熱侵入が低減でき
るという効果がある。また、気化冷媒は熱交換器でチャ
ンバー設置室内の空気と熱交換することになり、気体温
度を上昇させることができ、大気放出時の濃霧の発生を
防止できるという効果もある。さらに、室内の空調用電
力が不要になる等の省エネルギ効果もある。
る。図４では気化冷媒排気管１２の下流に熱交換器１６
を設置し、チャンバー設置室１８の空気は送風機１５と
ダクト１７によって熱交換器１６に導かれる。バルブ１
３の操作により気化冷媒を配管１２側に流し、送風機１
５を運転して気化冷媒を利用して熱交換器１６によって
チャンバー設置室１８の温度を低下させることができ
る。室内温度の計測によって送風機の運転を制御すれば
室内温度の調整も可能である。このためチャンバー外壁
の温度の低下によりチャンバー内への熱侵入が低減でき
るという効果がある。また、気化冷媒は熱交換器でチャ
ンバー設置室内の空気と熱交換することになり、気体温
度を上昇させることができ、大気放出時の濃霧の発生を
防止できるという効果もある。さらに、室内の空調用電
力が不要になる等の省エネルギ効果もある。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、スペースチャンバーの
壁面温度を低温状態に保持できるので、外壁から侵入し
てくる熱量を低減できるためシュラウドを循環する冷媒
液体の消費を低減でき装置のランニングコストを低減で
きるという効果がある。
壁面温度を低温状態に保持できるので、外壁から侵入し
てくる熱量を低減できるためシュラウドを循環する冷媒
液体の消費を低減でき装置のランニングコストを低減で
きるという効果がある。
【図１】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図２】従来のスペースチャンバーの概略構成を表す
図。
図。
【図３】本発明の他の実施形態を示す概略図。
【図４】本発明の他の実施形態を示す概略図。
【図５】スペースチャンバー壁面温度とチャンバー内侵
入熱量の関係を示す特性図。
入熱量の関係を示す特性図。
１…スペースチャンバー、２…シュラウド、３…供試体
設置床支持台、４…供試体設置床、５…供試体、７…断
熱層、９…二重円筒構造空間部、１５…送風機、１６…
熱交換器、２０…真空ポンプ、２１…冷媒液体貯槽、２
２…気液分離槽、２４…冷媒。
設置床支持台、４…供試体設置床、５…供試体、７…断
熱層、９…二重円筒構造空間部、１５…送風機、１６…
熱交換器、２０…真空ポンプ、２１…冷媒液体貯槽、２
２…気液分離槽、２４…冷媒。
Claims (4)
- 【請求項１】出入り口扉を閉鎖することによって外気と
遮蔽される容器と、該容器内の気体を排気して高真空状
態に保つ真空ポンプと、冷媒液体を循環することにより
前記容器内を低温状態に保つシュラウドと、冷媒液体を
貯える冷媒貯槽と、前記シュラウドに冷媒液体を循環さ
せるポンプと、前記シュラウドを循環し気化した冷媒を
分離する気液分離槽と、前記容器内に搬入された供試体
を設置する供試体設置床と、該供試体設置床を前記容器
の壁面で固定するための供試体設置床支持台とを備え、
宇宙環境の高真空低温状態を模擬するスペースチャンバ
ーにおいて、 スぺースチャンバーの外壁上を断熱材で覆い、該スペー
スチャンバー外表面を保冷状態に保つことを特徴とする
スペースチャンバー。 - 【請求項２】気化した冷媒の排気用の配管を前記スペー
スチャンバーの外壁に巡らせたことを特徴とする請求項
１記載のスペースチャンバー。 - 【請求項３】内部に空間を有する二重円筒構造にしたス
ペースチャンバーの外壁と、この二重円筒構造の空間部
に気化した冷媒を導く配管と、二重円筒構造の空間から
大気側に気化した冷媒を排気する配管とを設けたことを
特徴とする請求項１記載のスペースチャンバー。 - 【請求項４】前記気液分離槽から排気される気化した冷
媒を用いてスペースチャンバーが設置される室内の空気
と熱交換できる熱交換器を気化冷媒排気管の一部に取り
付け、この熱交換器にスペースチャンバーが設置される
室内の空気を循環する送風機とダクトとを設置したこと
を特徴とする請求項１記載のスースチャンバー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062710A JPH10250700A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | スペースチャンバー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062710A JPH10250700A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | スペースチャンバー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10250700A true JPH10250700A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=13208161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9062710A Pending JPH10250700A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | スペースチャンバー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10250700A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101769768A (zh) * | 2010-03-10 | 2010-07-07 | 北京航空航天大学 | 一种长串绝缘子的覆冰试验环境模拟装置 |
| CN104597075A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-05-06 | 上海卫星装备研究所 | 真空吸波型外热流模拟装置热流模拟标定系统及标定方法 |
| JP2015182717A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 大陽日酸株式会社 | 宇宙環境試験装置 |
| KR101672255B1 (ko) * | 2016-06-08 | 2016-11-22 | 신상교 | 열 진공 챔버 |
| CN106553775A (zh) * | 2015-09-28 | 2017-04-05 | 东莞前沿技术研究院 | 环境模拟试验箱及其环境模拟方法 |
| CN107215490A (zh) * | 2017-06-10 | 2017-09-29 | 北京航空航天大学 | 一种小型高刚度真空环境模拟装置 |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP9062710A patent/JPH10250700A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101769768A (zh) * | 2010-03-10 | 2010-07-07 | 北京航空航天大学 | 一种长串绝缘子的覆冰试验环境模拟装置 |
| JP2015182717A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 大陽日酸株式会社 | 宇宙環境試験装置 |
| CN104597075A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-05-06 | 上海卫星装备研究所 | 真空吸波型外热流模拟装置热流模拟标定系统及标定方法 |
| CN106553775A (zh) * | 2015-09-28 | 2017-04-05 | 东莞前沿技术研究院 | 环境模拟试验箱及其环境模拟方法 |
| CN106553775B (zh) * | 2015-09-28 | 2024-02-23 | 深圳光启空间技术有限公司 | 环境模拟试验箱及其环境模拟方法 |
| KR101672255B1 (ko) * | 2016-06-08 | 2016-11-22 | 신상교 | 열 진공 챔버 |
| CN107215490A (zh) * | 2017-06-10 | 2017-09-29 | 北京航空航天大学 | 一种小型高刚度真空环境模拟装置 |
| CN107215490B (zh) * | 2017-06-10 | 2019-04-05 | 北京航空航天大学 | 一种小型高刚度真空环境模拟装置 |
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