[發明專利]一種基于電場效應的空間燃料貯箱流體管理系統

有效

• 申請號: 201610207430.X
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105858583B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 馬蓉;姚偉;呂曉辰;王超;李振新
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: B67D7/76
• 分類號: B67D7/76
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 龐靜

1.一種應用于空間微重力環境下的基于電場效應的空間燃料貯箱流體管理系統，其特征在于：包括貯箱壁(1)、排氣管(2)、排液/加注口(3)、由上筒(401)和下筒(402)組成的中心筒(4)、內導流板(5)、外導流板(6)、上托盤環(7)、下托盤(8)、正電極棒(9)和容器(10)；

上筒(401)和下筒(402)通過插接或焊接的內導流板(5)實現上、下固定連接，上筒(401)和下筒(402)之間交界面、下筒外側圓周面上均噴涂環氧樹脂涂層；正電極棒(9)安裝固定在下筒(402)內部且正電極棒(9)的軸線與下筒(402)的軸線重合，正電極棒(9)上圓面和下圓面均噴涂環氧樹脂涂層；正電極棒(9)與電源的正極連接，下筒(402)圓周壁面與電源的負極連接；上筒(401)和下筒(402)的圓周壁面、內導流板上開多個mm量級小孔；下筒(402)的下端與排液/加注口(3)之間安裝毛細篩網，貯箱內與排液/加注口(3)相對的上端安裝排氣管(2)；帶有電場的容器(10)上端設有排氣口，該排氣口與排氣管(3)固定連接，容器(10)下端設有進氣口；貯箱壁(1)、排氣管(2)、排液/加注口(3)、中心筒(4)，內導流板(5)、外導流板(6)、上托盤環(7)、下托盤(8)組成板式表面張力燃料貯箱；

在微重力環境下，當需要將貯箱內的燃料排出時，電源加電，燃料由中心筒(4)圓周壁面上的小孔進入中心筒(4)，進入下筒(402)內正電極棒(9)與下筒筒壁之間形成的電場區域，將混入燃料內的氣泡在電場力的作用下，突破下筒(402)圓周壁面小孔處的表面張力和流體阻力的束縛，從下筒(402)圓周壁面小孔處脫離中心筒(4)而進入燃料貯箱內部，通過中心筒(4)內的電場作用，避免氣泡混入排液/加注口(3)，通過容器內的電場作用，避免液滴混入排氣管(2)。

2.根據權利要求1所述的一種應用于空間微重力環境下的基于電場效應的空間燃料貯箱流體管理系統，其特征在于：所述的排氣管(2)為螺旋型排氣管。

3.根據權利要求1所述的一種應用于空間微重力環境下的基于電場效應的空間燃料貯箱流體管理系統，其特征在于：所述的排氣管(2)為直管。

4.根據權利要求2或3所述的一種應用于空間微重力環境下的基于電場效應的空間燃料貯箱流體管理系統，其特征在于：所述的容器(10)的腰部的兩個安裝圓孔內平行安裝負電極圓片(12、13)，負電極圓片(12、13)與電源的負極連接；負電極圓片(12、13)與容器(10)腰部上的安裝圓孔之間、負電極圓片(12、13)外側圓面均噴涂環氧樹脂涂層；容器(10)內部安裝一個平行于負電極圓片(12、13)的正電極圓片(11)，正電極圓片(11)圓周壁面噴涂環氧樹脂涂層，負電極圓片和正電極圓片上都開有mm量級的小孔。

5.根據權利要求4所述的一種應用于空間微重力環境下的基于電場效應的空間燃料貯箱流體管理系統，其特征在于：所述的容器(10)為紡錘形容器，由上下截面為等腰梯形的兩個回轉體組成，兩個回轉體之間通過腰部法蘭安裝連接在一起，腰部法蘭上對稱設有兩個安裝圓孔，用于安裝負電極圓片(12、13)。

6.根據權利要求4所述的一種應用于空間微重力環境下的基于電場效應的空間燃料貯箱流體管理系統，其特征在于：所述的正電極圓片(11)貫穿自身的中心線與紡錘形容器(10)的連接其上端排氣口與下端進氣口的回轉軸線重合，并且正電極圓片(11)平行于負電極圓片(12、13)。

7.根據權利要求4所述的一種應用于空間微重力環境下的基于電場效應的空間燃料貯箱流體管理系統，其特征在于：所述的正電極圓片(11)的圓片面積大于負電極圓片的面積。