Результат интеллектуальной деятельности: ПЕРЕНОСНОЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР

Изобретение относится к устройствам для хранения и транспортировки образцов материалов, предназначенных для исследования в вакууме или другой инертной среде при работе в скафандре, в частности для транспортировки на Землю материалов, экспонируемых на наружной поверхности космического аппарата.

Известно устройство для хранения образцов и исследования свойств в вакууме, представляющее собой емкость, выполненную в виде кварцевой ампулы, соединенной со средством для создания вакуума, в которой размещаются испытуемые образцы материалов [1].

Недостатками данного контейнера являются отсутствие ручки и невозможность работы с контейнером в условиях, когда необходимо переносить контейнер. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа переносной герметичный контейнер для хранения и транспортировки веществ, содержащий выполненные из газонепроницаемого материала и соединенные между собой по периметру верхнюю и нижнюю части, ручку для переноски контейнера [2].

Недостатком конструкции является отсутствие элемента, необходимого для фиксирования переносного контейнера на каком-либо предмете, например на поручне космического аппарата в космосе, где подвижность оператора ограничена.

Техническая задача настоящего изобретения состоит в создании переносного герметичного контейнера для удобной и быстрой упаковки, герметизации и транспортировки материалов в условиях вакуума при ограниченной подвижности оператора (работа в скафандре).

Поставленная задача достигается тем, что переносной герметичный контейнер для хранения и транспортировки веществ при ограниченной подвижности оператора, содержащий выполненные из газонепроницаемого материала и соединенные между собой по периметру верхнюю и нижнюю части, ручку для переноски контейнера, снабжен дополнительной съемной ручкой, установленной симметрично основной с противоположной стороны контейнера, рычажным шарнирным замком для соединения верхней и нижней частей контейнера и съемным фиксатором для фиксирования контейнера на каком-либо предмете. Внутри переносного герметичного контейнера установлен монитор газовой среды. При этом монитор газовой среды может быть выполнен в виде вакуумированного резервуара, снабженного горловиной с мембраной, где резервуар заполнен активированным вакуумным адсорбентом, а на контейнере размещен пробойник. Монитор может быть выполнен в виде гетероионного насоса с блоком электропитания или в виде баллона со сжатым инертным газом, соединенным патрубком с полостью контейнера через клапан.

На фиг.1 показан общий вид контейнера. На фиг.2 изображен фиксатор для фиксирования контейнера на каком-либо предмете. На фиг.3 изображен монитор в виде вакуумного резервуара. На фиг.4 изображен монитор в виде гетероионного насоса. На фиг.5 изображен монитор в виде баллона со сжатым инертным газом.

Переносной герметичный контейнер содержит выполненные из газонепроницаемого материала и соединенные между собой по периметру верхнюю 1 и нижнюю 2 части, ручку для переноски контейнера 3 и снабжен дополнительной съемной ручкой 4, установленной симметрично ручке 3, рычажным шарнирным замком 5 для соединения верхней 1 и нижней 2 частей контейнера и фиксатором 6 для фиксирования контейнера на каком-либо предмете.

Масса герметичного контейнера 9 кг. Габаритные размеры 600×400×200 мм. В нем могут размещаться две панели с образцами размером 510×300×50 мм каждая.

Для управления и контроля качеством газовой среды внутри контейнера установлен монитор газовой среды. В зависимости от требуемого вида газовой среды (вакуум или инертный газ) монитор может быть выполнен в разных вариантах.

Для поддержания вакуума по п.3 формулы изобретения монитор выполняется в виде вакуумного резервуара, снабженного горловиной с мембраной, причем резервуар заполнен активированным вакуумным сорбентом. На фиг.3 показан монитор, выполненный в виде вакуумированного резервуара. Он состоит из резервуара 7, снабженного горловиной 8 с мембраной 9 и пробойником 10. Резервуар заполнен активированным вакуумным сорбентом. В качестве сорбента может быть использован активированный уголь. Предварительная активация производится прогревом резервуара до 600°С при непрерывной откачке через горловину. В конце стадии откачки горловина изолируется мембраной 9. Подготовленный таким образом резервуар устанавливается внутрь контейнера.

В другом варианте поддержания вакуума по п.4 формулы изобретения монитор выполняется в виде гетероионного насоса с блоком электропитания. На фиг.4 изображен контейнер с монитором в виде гетероионного насоса. Насос 11 присоединен с помощью фланца 12 к верхней части 1 контейнера и кабелем 13 к блоку электропитания 14. Питание может производиться от бортовой сети космического аппарата.

При выборе в качестве среды внутри контейнера инертного газа монитор по п.5 формулы изобретения может быть выполнен в виде баллона со сжатым инертным газом, соединенным патрубком с полостью контейнера через клапан. На фиг.5 изображен контейнер с монитором в виде баллона со сжатым инертным газом. На верхней части 1 контейнера установлен баллон 15 со сжатым инертным газом, присоединенный к ней через клапан 16 и патрубок 17. Для контроля давления в контейнере он снабжен датчиком давления, который выполнен в виде коаксиально расположенных электродов, снабженных наружными клеммами.

Работа с переносным герметичным контейнером заключается в следующем. Космонавт выходит из гермоотсека космического аппарата с закрытым герметичным контейнером, посредством съемного фиксатора 6 фиксирует герметичный контейнер, например, на поручне 18 космического аппарата, открывает верхнюю часть 1 герметичного контейнера и закладывает в герметичный контейнер демонтированный с космического аппарата негерметичный контейнер с образцами, затем переводит рычажной шарнирный замок 5 в положение "закрыто". Тем самым обеспечивается предварительная герметизация герметичного контейнера. Затем космонавт приводит в действие монитор газовой среды в виде вакуумированного резервуара или монитор в виде баллона со сжатым инертным газом. Приведение в действие монитора в виде вакуумированного резервуара осуществляется оператором в открытом космосе при закладке в контейнер образцов. Перед закрытием верхней части контейнера 1 оператор прокалывает мембрану 9 пробойником 10, который он вынимает из гнезда на резервуаре 7 (фиг.3). При этом полость резервуара сообщается с внутренним объемом закрытого контейнера, и газы, проникающие вследствие негерметичности контейнера, поглощаются вакуумным сорбентом.

Приведение в действие монитора в виде баллона со сжатым инертным газом осуществляется космонавтом на наружной поверхности космического аппарата после закрытия верхней части 1 контейнера путем открывания клапана 16. Тем самым инертный газ из баллона заполняет полость контейнера. Затем космонавт вносит герметичный контейнер в гермоотсек космического аппарата.

В случае, если на герметичном контейнере устанавливается монитор в виде гетероионного насоса, приведение его в действие космонавт осуществляет после внесения герметичного контейнера в гермоотсек космического аппарата.

Сразу после транспортировки герметичного контейнера в гермоотсек космического аппарата космонавт затягивает болты крепления верхней части 1 герметичного контейнера.

Возможно использование герметичного контейнера и без монитора газовой среды.

В случае, если в зоне работы нет конструктивных элементов, на которые можно установить фиксатор контейнера, используется нижняя ручка. За нижнюю ручку второй космонавт удерживает контейнер в ходе работ первого оператора.

Герметичный контейнер с панелями возвращается на Землю не позднее чем через 3 месяца после демонтажа панелей.

Давление внутри герметичного контейнера к этому моменту составляет:

для варианта без газопоглотителя не более 20 мм рт.ст.,

для варианта с газопоглотителем не более 0,2 мм рт.ст,

в том числе парциальное давление кислорода не более 0,01 мм рт.ст.

Благодаря такому выполнению герметичного контейнера возможна быстрая, герметичная упаковка и транспортировка его в условиях невесомости при работе в скафандре.

Источники информации

1. Патент РФ № 2091740, кл. G 01 N 1/02, 1995.

2. Патент РФ № 2109668, кл. В 65 D 81/32, 1996.