具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，该箱体包括精过滤器，粗过滤器，干燥剂，进气口、进气口单向气密阀、排气口、排气口单向气密阀及口盖。集成安装箱内设置支架用于安装粗过滤器及精过滤器，粗过滤器和精过滤器使用螺钉安装在支架上，且粗过滤器和精过滤器的边缘与箱体之间设置密封垫以保证气体进入箱内时必须经过过滤器，粗过滤器比精过滤器更靠近进气口，在箱体内排气口和粗过滤器之间的位置具有由过滤网制成的小筐。本发明的包装箱在运输过程中也不需监控人员下车查看，方便人员操作，弥补了传统方法存在的安全隐患。
【专利说明】具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，属于航天器包装运输类装备领域，具体涉及能够自主平衡包装箱箱内气压的装置，保证运输的容器内湿度低于60%，且满足10万级的洁净环境。此系统可用于航天器包装箱容器上，也可适用于对容器内有洁净及干燥环境要求移动或固定的包装容器。
【背景技术】
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[0002]航天器使用包装箱运输过程中需要保证箱内干燥洁净的环境，且为正压，具体指标为:湿度:0?60%;洁净度:10万级；压力:0?3000Pa。传统的做法是使用自动控压系统，其主要使用电磁阀等元件，控制阀体元器件的工作状态，向箱内(外)充(放)干燥纯净的氮气保证箱内压力。此系统两个关键要素是电力、氮气等供应、信号控制电磁阀元件开启、关闭工作状态。即:需要保证电力、氮气必须无间断供给，系统与控制室连接的控制信号无间断、故障运行。而在长途运输环境下，电力、氮气情况供应需要人力不时查看，运输信号线也为有线连接(由包装箱连接至监控室)一旦这种控制方式的控制信号线在长途运输过程中因连接松动等原因导致的通信故障，最终将会导致控制失效。
[0003]针对传统控制方式存在的问题，采用空气滤新自呼吸系统保证箱内压力及环境。包装箱开有通孔，空气滤新系统安装在包装箱的通孔箱外，与包装箱内环境贯通。其原理就是“自然呼吸”法则，即当箱内压力减小时，外界空气通过安装在包装箱上的滤新系统处理流入箱内。空气滤新系统由粗过滤器和高效过滤以及干燥剂组成，自然进入箱内的空气经过过滤及干燥剂除湿，进入箱内空气自然为干燥、纯净的空气。当箱内压力升高时，其自然向外泄放空气。使用本套系统时，系统可实现航天器所处环境为10万级洁净度、湿度控制在60%以下，箱内的压力大部分维持在OPa。航天器所处环境与总装大厅所在环境基本相同，满足贮存、运输要求。
[0004]空气滤新及自呼吸系统保证箱内环境的方法，其完全不需使用电力及氮气等条件。实现箱内所需环境也是完全依靠自然原则以及机械装置，不存在因外界条件不满足而存在的失效风险。一般情况下，运输过程中也不需监控人员下车查看，方便人员操作，弥补了传统方法存在的安全隐患。
【发明内容】
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[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种可以使箱内环境维持在湿度60%以下，洁净度在10万级，始终正压的航天器运输包装箱。此系统完全使用机械装置实现此箱内环境。规避传统方法对外在条件(如:电力、气体)的约束，也规避了控制系统可能存在系统失效隐患。解决了航天器传统运输过程中，人员频繁操作，监测，对外在条件的依赖问题，提高了运输效率。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种新型的具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，具体的技术方案如下:
[0007]一种具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，其特征在于:所述气压自平衡及滤新自呼吸系统包括安装集成箱体，精过滤器，粗过滤器，干燥剂，进气口、进气口单向气密阀、排气口、排气口单向气密阀及口盖；箱体形成系统外观且具有导入外部空气的进气口和将空气排入箱体内的排气口，箱体的进气口以及排气口内侧连接不同压力差启动的单向气密阀体。进气口连接进气口单向气密阀，其启动压力标准为_15Pa启动，即当箱内气压小于外界气压达到15Pa时，阀体开启，外界气体只能通过单向阀从进气口进入气体到集成箱内。集成安装箱内设置支架用于安装粗过滤器及精过滤器，粗过滤器和精过滤器使用螺钉安装在支架上，且粗过滤器和精过滤器的边缘与箱体之间设置密封垫以保证气体进入箱内时必须经过过滤器，所述粗过滤器比精过滤器更靠近进气口，在箱体内排气口和粗过滤器之间的位置具有由过滤网制成的小筐，所述小筐内装有干燥剂，所述小筐的边缘与箱体之间也设置有密封垫，进入集成箱内的气体依次通过粗过滤器、精过滤器、干燥剂进入通过总气口进入运输航天器的包装箱内。排气口连接排气口单向气密阀，排气口单向气密阀标准为+15Pa启动，当箱内气压大于外界气压达到15Pa时阀体开启，箱内气体可自总气口通过排气口及排气口单向阀体等直接排出箱外，排出气体时无需经过过滤器。所述各单向阀的工作状态由其压差决定，通过各单向阀的工作状态(排气或充气)达到气压平衡，所述自呼吸系统在不使用时可用口盖密封，所述总气口与航天器运输包装箱的通风口配合。
[0008]优选的，所述气压自平衡及滤新自呼吸系统使用螺钉固定在航天器运输包装箱上。
[0009]优选的，所述箱体是焊接的密封箱体，箱体上有箱盖扣合，扣合时安装密封圈，保证密封性。
[0010]优选的，所述单向阀上安装口盖，使用法兰连接，包装箱不需使用时可安装密封。
[0011]优选的，所述粗过滤器的滤材为过滤棉，粗过滤器可过滤5m以上的尘埃粒子，所述精过滤器的铝材为HEPA滤网，精过滤器针对0.1?0.9微米的尘埃粒子效果达到99.995%。
[0012]优选的，所述粗过滤器的支架和精过滤器的支架均焊接于箱体内，粗过滤器螺接于粗过滤器支架上，两者之间加装密封垫，精过滤器螺接于精过滤器支架上，两者之间也加装密封垫。
[0013]优选的，所述航天器运输包装箱的通风口具有阻挡格栅。
[0014]优选的，所述各单项气密阀体完全不需使用电力或其他能源，阀体工作标准可依据具体工作状态调整。
[0015]优选的，所述各单向阀与各进气(排气口)使用法兰连接，保证密封性。
[0016]本发明的有益效果在于:空气滤新及自呼吸系统保证箱内环境的方法，其完全不需使用电力及氮气等条件。实现箱内所需环境也是完全依靠自然原则以及机械装置，不存在因外界条件不满足而存在的失效风险。一般情况下，运输过程中也不需监控人员下车查看，方便人员操作，弥补了传统方法存在的安全隐患。
【专利附图】
【附图说明】
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[0017]图1为本发明所提供的具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱的示意图。
[0018]其中附图标记1进气口单向气密阀、2进气口、3粗过滤器、4.粗过滤器安装支架、5精过滤器、6精过滤器安装支架、7干燥剂、8阀体口盖、9排气口单向气密阀、10排气口、11安装集成箱体、12、总气口、13航天器包装箱。
【具体实施方式】
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[0019]下面结合附图对本发明的一种航天器运输包装箱气压自平衡及滤新自呼吸系统保证箱内环境、压力保证的方法作进一步的说明，但这仅仅是作为示例性的目的提出的，并不旨在限定本发明的保护范围。
[0020]包装箱气压自平衡及滤新自呼吸系统如图1所示，主要包括进气口单向气密阀1、进气口 2、粗过滤器3、粗过滤器安装支架4、精过滤器5、精过滤器安装支架6、干燥剂7、阀体口盖8、排气口单向气密阀9、排气口 10、安装集成箱体11、总气口 12、航天器包装箱13。
[0021]所述装置如图1中所示安装集成箱体11安装在包装箱13外端面。
[0022]如图1中所示，进气口 2、排气口 10、总气口 12焊接在安装集成箱体8上。进气口单向气密阀1与进气口使用法兰连接，进气口单向气密阀标准为_15Pa启动，当箱内气压小于外界气压达到15Pa时，阀体开启，外界气体通过单向阀从进气口进入气体，气体经过过滤器及干燥剂由总气口进入箱体。排气口单向气密阀9与排气口使用法兰连接，排气口单向气密阀标准为+15Pa启动，当箱内气压大于外界气压达到15Pa时阀体开启箱内气体可从排气口通过单向阀体直接排出箱外。两个口盖8螺接于进气单向气密阀及排气单向气密阀上，总排气口与包装箱穿舱接口相通，其为包装箱与自呼吸系统总气口，进入气体及排出气体都经过此口。
[0023]粗过滤器支架4和精过滤器支架6焊接于箱体内，粗过滤器3螺接于粗过滤器支架4上，安装时，两者之间加装密封垫，最后用胶密封，精过滤器5螺接于精过滤器支架6上，两者之间也加装密封垫，最后用胶密封，过滤器可以实现进入箱内空气，保证气体洁净达到10万级程度。
[0024]干燥剂7放在过滤丝网上，过滤丝网安装在集成箱上，通过丝网的气体，经过干燥剂干燥，其中干燥剂数量为按照一定容积、外界温度、湿度条件按需投放，可保证进入箱内气体湿度保证在60%以下。
[0025]箱体整体焊接而成，端面有箱盖扣合，箱盖与箱体之间扣合有密封垫，整体保证其为密封性较好的箱体，防止气体进入(泄露)。
[0026]本发明在于提供一种可以使运输航天器包装箱箱内环境维持在湿度60%以下，洁净度在10万级，始终正压的方法。此系统完全使用机械装置实现此箱内环境。规避传统方法对外在条件(如:电力、气体)的约束，也规避了控制系统可能存在系统失效隐患。解决了航天器传统运输过程中，人员频繁操作，监测，对外在条件的依赖问题，提高了运输效率。
【权利要求】
1.一种具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，其特征在于:所述气压自平衡及滤新自呼吸系统包括安装集成箱体，精过滤器，粗过滤器，干燥剂，进气口、进气口单向气密阀、排气口、排气口单向气密阀及口盖；箱体形成系统外观且具有导入外部空气的进气口和将空气排入箱体内的排气口，箱体的进气口以及排气口内侧连接不同压力差启动的单向气密阀体。进气口连接进气口单向气密阀，其启动压力标准为-15Pa启动，S卩当箱内气压小于外界气压达到15Pa时，阀体开启，外界气体只能通过单向阀从进气口进入气体到集成箱内。集成安装箱内设置支架用于安装粗过滤器及精过滤器，粗过滤器和精过滤器使用螺钉安装在支架上，且粗过滤器和精过滤器的边缘与箱体之间设置密封垫以保证气体进入箱内时必须经过过滤器，所述粗过滤器比精过滤器更靠近进气口，在箱体内排气口和粗过滤器之间的位置具有由过滤网制成的小筐，所述小筐内装有干燥剂，所述小筐的边缘与箱体之间也设置有密封垫，进入集成箱内的气体依次通过粗过滤器、精过滤器、干燥剂进入通过总气口进入运输航天器的包装箱内；排气口连接排气口单向气密阀，排气口单向气密阀标准为+15Pa启动，当箱内气压大于外界气压达到15Pa时阀体开启，箱内气体可自总气口通过排气口及排气口单向阀体等直接排出箱外，排出气体时无需经过过滤器。所述各单向阀的工作状态由其压差决定，通过各单向阀排气或充气的工作状态达到气压平衡，所述自呼吸系统在不使用时可用口盖密封，所述总气口与航天器运输包装箱的通风口配合。
2.如权利要求1所述的具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，其特征在于:所述气压自平衡及滤新自呼吸系统使用螺钉固定在航天器运输包装箱上。
3.如权利要求1所述的具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，其特征在于:所述箱体是焊接的密封箱体。
4.如权利要求1所述的具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，其特征在于:所述进气口上具有环形的突出边缘，所述口盖与所述进气口的突出边缘通过螺纹配合，且所述口盖的内侧面上具有橡胶软层以与进气口的突出边缘密封结合。
5.如权利要求1所述的具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，其特征在于:所述粗过滤器的滤材为过滤棉，所述精过滤器的铝材为HEPA滤网。
6.如权利要求1所述的具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，其特征在于:所述粗过滤器的支架和精过滤器的支架均焊接于箱体内，粗过滤器螺接于粗过滤器支架上，两者之间加装密封垫，精过滤器螺接于精过滤器支架上，两者之间也加装密封垫。
7.如权利要求1所述的具有气压自平衡及滤新自呼吸系统的航天器运输包装箱，其特征在于:所述航天器运输包装箱的通风口具有阻挡格栅。
【文档编号】B65D85/68GK104477519SQ201410664984
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】祝亚宏, 刘同辉, 刘孟周, 熊涛, 王鹏飞, 孟伟, 邢帅, 李晓欢, 高峰, 孟凡伟, 胡瑞钦 申请人:北京卫星环境工程研究所