[发明专利]一种应用于空间站环控生保系统的手动混合装置

说明书

本发明公开了一种应用于空间站环控生保系统的手动混合装置，该装置包括介质容腔、把手和四个单向阀组成，把手与介质容腔直接相连，把手的顺时针和逆时针转动形成介质容腔的抽吸和排出动作，两个单向阀分别连接在水箱和预处理剂储箱与介质容腔的入口，逆时针旋转把手实现冲洗水和预处理剂的抽吸动作；剩余两个单向阀连接在介质容腔的出口，顺时针旋转把手完成冲洗水和预处理剂排出后混合，通过单向阀实现抽吸、排出动作时相应管路的自动关闭和打开。本发明保证了冲洗水和预处理剂的排放比例，使空间站携带的有限水资源实现循环利用。

技术领域

本发明涉及空间站设计及制造技术领域，特别涉及空间站环保生控系统中针对大小便的收集处理。

背景技术

空间站技术的不断发展，航天员以后在太空飞行的时间愈长，空间站的生活设施也需要符合宇航员的长时间飞行。由于空间站携带的生活用水体积有限，这就要求空间站的用水能够循环使用。

空间站内人员生活中产生的大小便是需要用预处理剂进行处理后进行降解，如果事先将预处理与水进行配比后再带入空间站则占用了可利用的空间和重量，因此需要对预处理剂在使用时进行实时配比，同时还要保证配比时达到较为准确的百分比。

此外，空间站内搭载的产品要求具有结构简单、体积小、重量轻等优点，这些特点对手动混合装置的结构优化设计提出了更高的要求。同时对产品的稳定性和可靠性要求也更加苛刻。

发明内容

本发明提供了一种应用于空间站环控生保系统的手动混合装置，装置通过嵌套式活塞设计保证了冲洗水和预处理剂的排放比例，使空间站携带的有限水资源实现循环利用。

一种应用于空间站环控生保系统的手动混合装置，该装置包括介质容腔、把手和四个单向阀组成，所述把手与介质容腔直接相连，把手的顺时针和逆时针转动形成介质容腔的抽吸和排出动作，两个单向阀分别连接在水箱和预处理剂储箱与介质容腔的入口，逆时针旋转把手实现冲洗水和预处理剂的抽吸动作；剩余两个单向阀连接在介质容腔的出口，顺时针旋转把手完成冲洗水和预处理剂排出后混合，通过单向阀实现抽吸、排出动作时相应管路的自动关闭和打开。

进一步地，所述介质容腔包括传动轴、活塞、壳体和止转销，所述壳体分为上下两部分，上半部分壳体通过轴承连接传动轴，传动轴的内部为内螺纹，该内螺纹与活塞的外螺纹配合，所述活塞的中心具有活塞孔，活塞的底部有水平凸沿，活塞的中心孔与下半部分壳体中心的凸起结构形成嵌套配合，活塞与下半部分壳体通过止转销限制活塞与下半部分壳体之间的相对转动，活塞的外螺纹与传动轴的内螺纹配合，传动轴在把手的带动下原地旋转，活塞沿壳体的轴向上下移动，活塞的水平凸沿与下半部分壳体对应部分配合形成水容腔，活塞的中心孔与凸起结构配合形成预处理剂容腔。

进一步地，所述下半部分壳体上设有水入口、预处理剂入口、水出口和预处理剂出口，水入口和预处理剂入口上分别设有预处理剂入口单向阀和水入口单向阀，水出口和预处理剂出口上分别设有水出口单向阀和预处理剂出口单向阀，水出口和预处理剂出口互相贯通后连接混合液出口。

进一步地，所述壳体上设有排气装置。

进一步地，所述冲洗水和预处理剂的入口、混合液的出口设有玻璃观装置。

进一步地，所述装置质量≤2.7kg(不含工质)，工作介质为预处理剂与冲洗水的混合物；预处理剂的成份为98％H₂SO₄和CrO₃；冲洗水为含银离子浓度不低于0.05mg/L的饮用水。

有益效果

1、嵌套式活塞设计。本发明的介质容腔采用活塞嵌套的结构设计，容腔结构简单，可整体机加成型，能承受高压而不损坏，排放容积准确，选定相容性好的材料后，金属缸体和活塞不存在腐蚀泄漏风险，并且这种设计保证了冲洗水和预处理剂的排放比例。