特許 6600334 宇宙環境試験装置、及び宇宙環境試験装置の運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6600334

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】宇宙環境試験装置、及び宇宙環境試験装置の運転方法

(51)【国際特許分類】

   B64G 7/00 20060101AFI20191021BHJP

   F25D 3/10 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   B64G7/00 B

   F25D3/10 Z

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-124120(P2017-124120)

(22)【出願日】2017年6月26日

(65)【公開番号】特開2019-6264(P2019-6264A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2018年7月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231235

【氏名又は名称】大陽日酸株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】熊木 卓也

(72)【発明者】

【氏名】藤田 淳

【審査官】 長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１３７２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８９８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４６２５５２１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１７４３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０４６８０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−１６５２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９９７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１３０３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１４４５６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−０８６４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２６２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５００５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２９２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３９４６９８４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｇ ７／００

Ｆ２５Ｄ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内側の空間を高真空状態に保持するチェンバーと、
前記チェンバーの内側に設けられたシュラウドと、
鉛直方向において前記シュラウドよりも高い位置に設けられたヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクと前記シュラウドとの間に低温液化ガスを循環させる循環経路と、
前記低温液化ガスの供給圧力が、大気圧よりも高い第１目標圧力値に保持された状態で、前記シュラウドに液体状態の前記低温液化ガスを供給するとともに、前記低温液化ガスの供給圧力が、前記第１目標圧力値よりも高い第２目標圧力値に保持された状態で、前記シュラウドに気体状態の低温液化ガスを供給する、制御装置と、を備え、
前記循環経路が、前記ヘッドタンクから前記シュラウドに気体状態の低温液化ガスを供給する気体状低温液化ガス導出経路と、前記ヘッドタンクから前記シュラウドに液体状態の低温液化ガスを供給する液状低温液化ガス導出経路とに分岐している、宇宙環境試験装置。

【請求項2】

前記低温液化ガスを貯留する低温液化ガス貯槽と、
前記低温液化ガス貯槽と前記ヘッドタンクとの間に設けられ、前記ヘッドタンクに液体状態の前記低温液化ガスを供給する液供給経路と、
前記低温液化ガス貯槽と前記循環経路との間に設けられ、前記シュラウドの一次側の前記循環経路に、気体状態の低温液化ガスを供給するガス供給経路と、を備える、請求項１に記載の宇宙環境試験装置。

【請求項3】

前記制御装置と前記低温液化ガス貯槽との間を電気的に接続する信号線をさらに備え、
前記低温液化ガス貯槽が、当該低温液化ガス貯槽内の圧力を調整する圧力調整機構を有するとともに、
前記制御装置は、前記シュラウドに液体状態の前記低温液化ガスを供給する際に、前記低温液化ガス貯槽内の圧力を前記第１目標圧力値に保持するとともに、前記ガス供給経路に気体状態の低温液化ガスを供給する際に、前記低温液化ガス貯槽内の圧力を前記第２目標圧力値に保持する、請求項２に記載の宇宙環境試験装置。

【請求項4】

前記ヘッドタンク内の液面の位置を測定する液面計と、
前記制御装置と前記液面計との間を電気的に接続する信号線をさらに備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の宇宙環境試験装置。

【請求項5】

前記低温液化ガスをそれぞれ貯留する第１及び第２低温液化ガス貯槽と、
前記第１低温液化ガス貯槽と前記ヘッドタンクとの間に設けられ、前記ヘッドタンクに液体状態の前記低温液化ガスを供給する液供給経路と、
前記第２低温液化ガス貯槽と前記循環経路との間に設けられ、前記シュラウドの一次側の前記循環経路に、気体状態の低温液化ガスを供給するガス供給経路と、を備える、請求項１に記載の宇宙環境試験装置。

【請求項6】

前記第１及び第２低温液化ガス貯槽が、当該第１及び第２低温液化ガス貯槽内の圧力を調整する圧力調整機構をそれぞれ有し、
前記第１低温液化ガス貯槽内の圧力が、前記第１目標圧力値に保持されるとともに、
前記第２低温液化ガス貯槽内の圧力が、前記第２目標圧力値に保持される、請求項５に記載の宇宙環境試験装置。

【請求項7】

チェンバーの内側に設けられたシュラウドに気体状態又は液体状態の低温液化ガスを供給し、前記チェンバー内の温度を制御する宇宙環境試験装置の運転方法であって、
前記チェンバー内を冷却する際、大気圧よりも高い第１目標圧力値に供給圧力を保持しながら、前記シュラウドに供給する低温液化ガスが一時的に貯留されるヘッドタンクから前記シュラウドに液体状態の低温液化ガスを供給し、
前記チェンバー内を加熱する際、前記第１目標圧力値よりも高い第２目標圧力値に供給圧力を保持しながら、前記ヘッドタンクから前記シュラウドに気体状態の低温液化ガスを供給する、宇宙環境試験装置の運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、宇宙環境試験装置、及び宇宙環境試験装置の運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

宇宙空間の冷暗黒状態を模擬するための装置として、宇宙環境試験装置が知られている。一般的に、宇宙環境試験装置は、宇宙空間の冷暗黒状態を疑似的に再現するために、高真空状態に排気可能なチェンバーと、チェンバー内を極低温状態に保つためのシュラウドとを備えている。また、シュラウド内は、黒色の高輻射率塗料で塗装されており、低温液化ガスが循環される。

【0003】

特許文献１には、チェンバー内のシュラウドに液体状態の低温液化ガスを循環させる技術として、フリーボイリング式（サーモサイフォン式）による循環方法が開示されている。具体的には、チェンバー内のシュラウドよりも高い位置にヘッドタンクを設けて、循環流体を循環させる配管の一端をヘッドタンクの液相部に接続し、シュラウドに供給した後に配管の他端をヘッドタンクの気相部と接続する。これにより、液体状態の低温液化ガスは、シュラウドで気化することによって生じる液密度の差を利用して、ヘッドタンクとシュラウドとの間を循環する。

【0004】

また、宇宙環境試験装置では、チェンバー内の被試験物を加熱する場合に、チェンバー内のシュラウドに気体状態の低温液化ガスを循環させて、これを熱源として用いる場合もある。すなわち、チェンバー内のシュラウドには、気体状態又は液体状態の両方の低温液化ガスを循環供給する場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３９４６９８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、宇宙環境試験装置では、上述した熱制御を行うために、シュラウドによる長い流路がチェンバーの内壁に形成されている。そして、シュラウド内に気体状態、又は液体状態の大量の低温液化ガスを供給する必要があった。しかしながら、従来の宇宙環境試験装置では、チェンバー内を所定の温度環境とするには数時間かかるのが実状であり、特に液体状態の低温液化ガスを供給する際のフラッシュロスが大きいため、エネルギー効率の改善が望まれていた。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、チェンバー内に設けられたシュラウド内に、気体状態又は液体状態の低温液化ガスを効率よく供給することが可能な宇宙環境試験装置、及び宇宙環境試験装置の運転方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

かかる課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
［１］ 内側の空間を高真空状態に保持するチェンバーと、
前記チェンバーの内側に設けられたシュラウドと、
鉛直方向において前記シュラウドよりも高い位置に設けられたヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクと前記シュラウドとの間に低温液化ガスを循環させる循環経路と、
前記低温液化ガスの供給圧力が、大気圧よりも高い第１目標圧力値に保持された状態で、前記シュラウドに液体状態の前記低温液化ガスを供給するとともに、前記低温液化ガスの供給圧力が、前記第１目標圧力値よりも高い第２目標圧力値に保持された状態で、前記シュラウドに気体状態の低温液化ガスを供給する、制御装置と、を備える、宇宙環境試験装置。
［２］ 前記低温液化ガスを貯留する低温液化ガス貯槽と、
前記低温液化ガス貯槽と前記ヘッドタンクとの間に設けられ、前記ヘッドタンクに液体状態の前記低温液化ガスを供給する液供給経路と、
前記低温液化ガス貯槽と前記循環経路との間に設けられ、前記シュラウドの一次側の前記循環経路に、気体状態の低温液化ガスを供給するガス供給経路と、を備える、［１］に記載の宇宙環境試験装置。
［３］ 前記制御装置と前記低温液化ガス貯槽との間を電気的に接続する信号線をさらに備え、
前記低温液化ガス貯槽が、当該低温液化ガス貯槽内の圧力を調整する圧力調整機構を有するとともに、
前記制御装置は、前記シュラウドに液体状態の前記低温液化ガスを供給する際に、前記低温液化ガス貯槽内の圧力を前記第１目標圧力値に保持するとともに、前記ガス供給経路に気体状態の低温液化ガスを供給する際に、前記低温液化ガス貯槽内の圧力を前記第２目標圧力値に保持する、［２］に記載の宇宙環境試験装置。
［４］ 前記ヘッドタンク内の液面の位置を測定する液面計と、
前記制御装置と前記液面計との間を電気的に接続する信号線をさらに備える、［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の宇宙環境試験装置。
［５］ 前記低温液化ガスをそれぞれ貯留する第１及び第２低温液化ガス貯槽と、
前記第１低温液化ガス貯槽と前記ヘッドタンクとの間に設けられ、前記ヘッドタンクに液体状態の前記低温液化ガスを供給する液供給経路と、
前記第２低温液化ガス貯槽と前記循環経路との間に設けられ、前記シュラウドの一次側の前記循環経路に、気体状態の低温液化ガスを供給するガス供給経路と、を備える、［１］に記載の宇宙環境試験装置。
［６］ 前記第１及び第２低温液化ガス貯槽が、当該第１及び第２低温液化ガス貯槽内の圧力を調整する圧力調整機構をそれぞれ有し、
前記第１低温液化ガス貯槽内の圧力が、前記第１目標圧力値に保持されるとともに、
前記第２低温液化ガス貯槽内の圧力が、前記第２目標圧力値に保持される、［５］に記載の宇宙環境試験装置。
［７］ チェンバーの内側に設けられたシュラウドに気体状態又は液体状態の低温液化ガスを供給し、前記チェンバー内の温度を制御する宇宙環境試験装置の運転方法であって、
前記チェンバー内を冷却する際、大気圧よりも高い第１目標圧力値に供給圧力を保持しながら、前記シュラウドに液体状態の低温液化ガスを供給し、
前記チェンバー内を加熱する際、前記第１目標圧力値よりも高い第２目標圧力値に供給圧力を保持しながら、前記シュラウドに気体状態の低温液化ガスを供給する、宇宙環境試験装置の運転方法。

【発明の効果】

【0009】

本発明の宇宙環境試験装置、及び宇宙環境試験装置の運転方法によれば、チェンバー内に設けられたシュラウド内に、気体状態又は液体状態の低温液化ガスを効率よく供給することができるため、チェンバー内を所定の温度環境とする際のエネルギー効率の改善が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態である宇宙環境試験装置の構成を示す系統図である。

【図2】本発明の一実施形態である宇宙環境試験装置の運転方法の説明するための模式図である。

【図3】本発明の他の実施形態である宇宙環境試験装置の構成を示す系統図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を適用した一実施形態である宇宙環境試験装置の構成について、宇宙環境試験装置の運転方法と併せて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

【0012】

＜宇宙環境試験装置＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である宇宙環境試験装置の構成の一例について説明する。図１は、本発明の一実施形態である宇宙環境試験装置の構成を示す系統図である。図１に示すように、本実施形態の宇宙環境試験装置（以下、単に「試験装置」とも記す）１は、チェンバー２、シュラウド３、ヘッドタンク４、循環経路Ｌ１、液供給経路Ｌ２、ガス供給経路Ｌ３、低温液化ガス貯槽５、及び制御装置６を備えて、概略構成されている。

【0013】

本実施形態の試験装置１は、宇宙空間の冷暗黒状態を模擬するための装置である。具体的には、試験装置１は、高真空状態のチェンバー２内に設けられたシュラウド３に気体状態又は液体状態の低温液化ガスを供給して、チェンバー２内を目的の温度に制御するものである。
なお、本実施形態の試験装置１では、低温液化ガスとして液化窒素を用いた場合を一例として説明するが、これに限定されるものではなく、他の低温液化ガス（液体酸素、液体ヘリウム等）を用いてもよい。

【0014】

チェンバー２は、内側に空間（以下、「内部空間」という場合もある）を有しており、その空間に被試験物を載置することができる。チェンバー２の内部空間は、図示略の真空排気装置と連通されており、当該内部空間を高真空状態に保持することができる。チェンバー２の大きさや形状は、特に限定されず、内部空間に載置する被試験物に応じて適宜選択することができる。

【0015】

シュラウド３は、チェンバー２の内部空間を加熱又は冷却するために、チェンバー２の内側に設けられている。シュラウド３は、チェンバー２の内壁の一部あるいは全部を覆うように設けられている。このシュラウド３に気体状態又は液体状態の低温液化ガスを供給することにより、チェンバー２の内部空間、及び当該内部空間に載置された被試験物を、加熱又は冷却することができる。また、シュラウド３は、チェンバー２の内側において、２系統以上に分岐されていてもよいし、１系統であってもよい。

【0016】

ヘッドタンク４は、シュラウド３に供給する低温液化ガスを一時的に貯留するための容器である。ヘッドタンク４は、チェンバー２の外側であって、鉛直方向においてシュラウド３よりも高い位置に設けられている。ヘッドタンク４内において、低温液化ガスは、気相４Ａと液相４Ｂとに分かれている。ヘッドタンク４の容量や形状は、特に限定されず、チェンバー２の大きさやシュラウド３の容量に応じて適宜選択することができる。

【0017】

ヘッドタンク４には、当該ヘッドタンク４の内側の液相４Ｂの液面高さを測定するために、液面計７が設けられている。この液面計７は、信号線Ｃ１を介して制御装置６と電気的に接続されている。これにより、液面計７によって測定した液相４Ｂの液面値を電気信号として制御装置６に送信することができる。

【0018】

循環経路Ｌ１は、ヘッドタンク４とシュラウド３との間に低温液化ガスを循環させるために設けられた、ループ状の流路である。この循環経路Ｌ１により、ヘッドタンク４からシュラウド３に、気体状態又は液体状態の低温液化ガスを供給するとともに、シュラウド３からヘッドタンク４に低温液化ガスを返送することができる。
また、循環経路Ｌ１は、ヘッドタンク４からシュラウド３に低温液化ガスを供給する経路が、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａと、液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂとに分岐されている。

【0019】

具体的には、ヘッドタンク４の頂部には、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａの一端が接続されている。これにより、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａとヘッドタンク４の気相４Ａとが連通されて、気体状態の低温液化ガスをヘッドタンク４からシュラウド３に供給することができる。
また、ヘッドタンク４の底部には、液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂの一端が接続されている。これにより、液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂとヘッドタンク４の液相４Ｂとが連通されて、液体状態の低温液化ガスをヘッドタンク４からシュラウド３に供給することができる。
気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａの他端と、液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂの他端とは、合流点Ｐにおいて合流して、循環経路Ｌ１を構成する。
循環経路Ｌ１は、分岐点Ｑにおいて再び分岐し、気体状態又は液体状態の低温液化ガスをシュラウド３，３にそれぞれ供給する。
また、循環経路Ｌ１は、シュラウド３，３の二次側からヘッドタンク４の頂部寄りの部分にそれぞれ接続される。これにより、シュラウド３に供給した後の低温液化ガスを、ヘッドタンク４の気相４Ａ部分に返送することができる。

【0020】

気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａには、液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂと合流する合流点Ｐまでに、遮断弁８、圧力計２５、温度計２６、ブロワ９、温調ユニット１０、及び遮断弁１１が設けられている。

【0021】

遮断弁８は、信号線Ｃ２を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて開状態又は閉状態が選択される。具体的には、遮断弁８は、ヘッドタンク４の気相４Ａから気体状態の低温液化ガスをシュラウド３に供給する場合に開状態となる。

【0022】

圧力計２５及び温度計２６は、それぞれ信号線Ｃ１５，１６を介して制御装置６と電気的に接続されている。これにより、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａ内の低温液化ガスの圧力値、及び温度を電気信号として制御装置６に送信することができる。

【0023】

ブロワ９及び温調ユニット１０は、それぞれ信号線Ｃ３及びＣ４を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて運転状態又は停止状態が選択される。具体的には、気体状態の低温液化ガスを循環したい場合にはブロワ９が、気体状態の低温液化ガスの温度を調整（温調）したい場合には温調ユニット１０が、それぞれ運転状態となる。

【0024】

遮断弁１１は、信号線Ｃ５を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて開状態又は閉状態が選択される。具体的には、遮断弁１１は、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａに気体状態の低温液化ガスを循環させる場合に開状態となる。

【0025】

また、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａは、分岐点Ｒにおいて排気経路Ｌ７と分岐されている。排気経路Ｌ７には、圧力調節弁２４が設けられている。

【0026】

圧力調整弁２４は、信号線Ｃ１４を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて、開度が全閉から全開まで制御される。本実施形態の試験装置１は、制御装置６によって圧力調整弁２４の開度と、後述する圧力調整弁２３の開度とを連動して制御し、ブロワ９の吸入温度に応じて吸入圧力を調節することができるため、ブロワ９の吸入側の気体状態の低温液化ガスの密度を一定に制御することができる。これにより、ブロワ９から一定の質量流量をシュラウド３に供給することができる。

【0027】

液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂには、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａと合流する合流点Ｐまでに、遮断弁１２が設けられている。
遮断弁１２は、信号線Ｃ６を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて開状態又は閉状態が選択される。具体的には、遮断弁１２は、液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂに液体状態の低温液化ガスを循環させる場合に開状態となる。

【0028】

合流点Ｐにおいて合流した循環経路Ｌ１は、シュラウド３の下部にある分岐点Ｐよりもさらに下方に位置する分岐点Ｖにおいて、排気経路Ｌ８と分岐されている。
排気経路Ｌ８は、主として、シュラウド３、ヘッドタンク４、及び循環経路Ｌ１に貯留している液体状の低温液化ガスを抜くために設けられている。排気経路Ｌ８には、遮断弁２７が設けられている。

【0029】

遮断弁２７は、信号線Ｃ１７を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて、開状態又は閉状態が選択される。具体的には、制御装置６により、遮断弁８，１１，１４が閉状態、液面調整弁２１が閉状態、流量調整弁１３が開状態に制御された上で、遮断弁２７が開状態となることで、シュラウド３，ヘッドタンク４，循環経路Ｌ１、Ｌ１Ｂに貯留している液体状の低温液化ガスを系外に排出することができる。

【0030】

分岐点Ｑにおいて分岐された循環経路Ｌ１には、流量調整弁１３，１３がそれぞれ設けられている。
流量調整弁１３は、信号線Ｃ７を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて、開度が全閉から全開まで制御される。これにより、シュラウド３への、気体状態又は液体状態の低温液化ガスの供給量を調節することができる。

【0031】

本実施形態の試験装置１は、シュラウド３とヘッドタンク４との間に低温液化ガスを循環させる循環経路Ｌ１を設けるとともに、ヘッドタンク４を鉛直方向においてシュラウド３よりも高い位置に設ける構成である。これにより、本実施形態の試験装置１では、シュラウド３とヘッドタンク４との間に低温液化ガスを循環させる際、フリーボイリング式（サーモサイフォン式）を採用することができる。

【0032】

循環経路Ｌ１には、ヘッドタンク４の気相４Ａと連通する排気経路Ｌ４が設けられている。具体的には、排気経路Ｌ４は、遮断弁８の一次側の分岐点Ｓにおいて、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａと分岐するように設けられている。

【0033】

排気経路Ｌ４には、一次側から順に、遮断弁１４、及び加温器１５が設けられている。
遮断弁１４は、信号線Ｃ８を介して制御装置６と電気的に接続されている。これにより、ヘッドタンク４の内圧（すなわち、気相４Ａ部分の圧力）が規定値以上に上昇した場合に、制御装置６からの制御信号を受信した遮断弁１４が開状態となり、ヘッドタンク４内の気体状態の低温液化ガスが排気経路Ｌ４を介して外部に放出される。また、排気経路Ｌ４を通過する際、加温器１５によって低温液化ガスを温めることができる。

【0034】

低温液化ガス貯槽５は、ヘッドタンク４を介してシュラウド３に供給する低温液化ガスを貯留するための容器である。低温液化ガス貯槽５内において、低温液化ガスは、気相５Ａと液相５Ｂとに分かれている。低温液化ガス貯槽５の容量や形状は、特に限定されず、チェンバー２の大きさやシュラウド３の容量に応じて適宜選択することができる。

【0035】

低温液化ガス貯槽５には、低温液化ガス貯槽５内の圧力を測定する圧力計１６、低温液化ガス貯槽５内の圧力を調整する圧力調整機構１７が設けられている。

【0036】

圧力計１６は、気相５Ａと連通するように低温液化ガス貯槽５の上方寄りに接続されている。圧力計１６は、信号線Ｃ９を介して制御装置６と電気的に接続されている。これにより、圧力計１６によって測定した低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐ（ＭＰａＧ）を電気信号として制御装置６に送信することができる。

【0037】

圧力調整機構１７は、低温液化ガス貯槽５の気相５Ａと液相５Ｂとを連通するように設けられた経路Ｌ５と、経路Ｌ５の液相５Ｂ側から順に設けられた気化器１８、及び圧力調整弁１９と、圧力調整弁１９の二次側の分岐点Ｔにおいて経路Ｌ５と分岐するように設けられた排気経路Ｌ６と、排気経路Ｌ６に設けられた圧力調整弁２０とによって構成されている。なお、圧力調整機構１７の構成は一例であって、これに限定されるものではない。

【0038】

気化器１８は、経路Ｌ５から供給される液体状態の低温液化ガスを加温して気化することによって、気体状態の低温液化ガスを二次側に供給するために設けられている。

【0039】

圧力調整弁１９は、信号線Ｃ１０を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて、開度が全閉から全開まで制御される。これにより、経路Ｌ５から低温液化ガス貯槽５の気相５Ａへの、気体状態の低温液化ガスの供給量を調節することができる。なお、圧力調整弁１９を全閉状態から開状態とすることにより、液相５Ｂ側から液体状態の低温液化ガスが経路Ｌ５内に導入され、気化器１８によって気体状態とされた後に気相５Ａ側に導出されることで、低温液化ガス貯槽５内の圧力が昇圧される。
すなわち、本実施形態の試験装置１では、圧力計１６と、圧力調整機構１７のうち、経路Ｌ５、気化器１８、及び圧力調整弁１９と、信号線Ｃ９，Ｃ１０と、制御装置６とによって、加圧機構が構成されている。

【0040】

圧力調整弁２０は、信号線Ｃ１１を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて、開度が全閉から全開まで制御される。これにより、排気経路Ｌ６から外部への、気体状態の低温液化ガスの放出量を調節することができる。なお、圧力調整弁２０を全閉状態から開状態とすることにより、低温液化ガス貯槽５内の気相５Ａ部分の低温液化ガスが排気経路Ｌ６から外部に放出されることで、低温液化ガス貯槽５内の圧力が減圧される。
すなわち、本実施形態の試験装置１では、圧力計１６と、圧力調整機構１７のうち、経路Ｌ５、排気経路Ｌ６、及び圧力調整弁２０と、信号線Ｃ９，Ｃ１１と、制御装置６とによって、減圧機構が構成されている。

【0041】

液供給経路Ｌ２は、ヘッドタンク４に液体状態の低温液化ガスを供給するために、低温液化ガスの供給源である低温液化ガス貯槽５とヘッドタンク４との間にわたって設けられている。具体的には、液供給経路Ｌ２は、一端が液相５Ｂと連通するように低温液化ガス貯槽５の底部寄りに接続されており、他端が気相４Ａと連通するようにヘッドタンク４の中央又は中央よりも上側の部分に接続されている。また、液供給経路Ｌ２には、液面調整弁２１が設けられている。

【0042】

液面調整弁２１は、信号線Ｃ１２を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて、開度が全閉から全開まで制御される。これにより、低温液化ガス貯槽５からヘッドタンク４への、液体状態の低温液化ガスの供給量を調節することができる。

【0043】

ガス供給経路Ｌ３は、シュラウド３に気体状態の低温液化ガスを供給するために、低温液化ガスの供給源である低温液化ガス貯槽５と循環経路Ｌ１との間に設けられている。具体的には、ガス供給経路Ｌ３は、一端が液相５Ｂと連通するように低温液化ガス貯槽５の底部寄りに接続されており、他端が循環経路Ｌ１を構成する気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａの、遮断弁８とブロワ９との間の合流点Ｕに接続されている。また、ガス供給経路Ｌ３には、気化器２２と、圧力調整弁２３とが設けられている。

【0044】

気化器２２は、低温液化ガス貯槽５の液相部分から供給される液体状態の低温液化ガスを加熱して気化することによって、気体状態の低温液化ガスを気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａに供給するために設けられている。

【0045】

圧力調整弁２３は、信号線Ｃ１３を介して制御装置６と電気的に接続されており、制御装置６からの制御信号に応じて、開度が全閉から全開まで制御される。これにより、低温液化ガス貯槽５からシュラウド３への、気体状態の低温液化ガスの供給量を調節することができる。

【0046】

制御装置６は、上述したように、液面計７、ブロワ９、温調ユニット１０、圧力計１６，２５、遮断弁８，１１，１２，１４、及び流量調整弁１３，圧力調整弁１９，２０，液面調整弁２１，圧力調整弁２３，２４と、温度計２６と、信号線Ｃ１〜Ｃ１７を介して電気的に接続されている。

【0047】

制御装置６は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、制御プログラムを実行する。制御プログラムの実行によって、制御装置６は、図示略の弁制御部、取得部、設定値情報記憶部、決定部を備える装置として機能する。なお、制御装置６の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。

【0048】

弁制御部は、決定部によって決定された制御プログラムに基づいて、各遮断弁８，１１，１２，１４の開閉と、流量調整弁１３、圧力調整弁１９，２０，２３，２４、及び液面調整弁２１の開度とを、それぞれ制御する。
取得部は、液面計７によって検出されたヘッドタンク４の液面値、圧力計１６によって検出された低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐ，圧力計２５及び温度計２６によって検出された気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａ内の低温液化ガスの圧力値、及び温度の情報のいずれか又は全てを含む検出データを取得する。

【0049】

設定値情報記憶部は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。設定値情報記憶部は、液面高さの目標値（液面値Ｌ）、シュラウド３に液体状態の低温液化ガスを供給する際の低温液化ガス貯槽５の第１目標圧力値Ｐ_１、シュラウド３に気体状態の低温液化ガスを供給する際の低温液化ガス貯槽５の第２目標圧力値Ｐ_２、並びにこれらの上限値Ｐ_Ｈ、下限値Ｐ_Ｌ等の、各種目標値及び規定値を記憶している。
決定部は、各種目標値及び規定値を参照し、取得部によって取得された検出データに含まれる各測定値との比較演算した結果に基づいて、最適な制御プログラムを決定する。

【0050】

具体的には、制御装置６は、圧力計１６によって測定した低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが、設定した第１目標圧力値Ｐ_１、又は第２目標圧力値Ｐ_２の許容される下限値未満となった場合に、圧力調整弁１９に制御信号を送信して全閉状態から開状態（所定の開度）に制御する。これにより、液相５Ｂ側から液体状態の低温液化ガスが経路Ｌ５内に導入され、気化器１８によって気体状態とされた後に気相５Ａ側に導出されて、低温液化ガス貯槽５内の圧力が上昇する。そして、制御装置６は、圧力計１６によって測定した圧力値Ｐが、第１目標圧力値Ｐ_１、あるいは第２目標圧力値Ｐ_２の許容される下限値以上に回復した場合に、圧力調整弁１９に制御信号を送信して開状態から全閉状態に制御する。

【0051】

一方、制御装置６は、圧力計１６によって測定した低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが、第１目標圧力値Ｐ_１、あるいは第２目標圧力値Ｐ_２の許容される上限値を超えた場合に、圧力調整弁２０に制御信号を送信して全閉状態から開状態に制御する。これにより、低温液化ガス貯槽５内の気相５Ａ部分の低温液化ガスが排気経路Ｌ６から外部に放出されて、低温液化ガス貯槽５内の圧力が減少する。そして、制御装置６は、圧力計１６によって測定した圧力値Ｐが、第１目標圧力値Ｐ_１、あるいは第２目標圧力値Ｐ_２の許容される上限値以下に回復した場合に、圧力調整弁２０に制御信号を送信して開状態から全閉状態に制御する。

【0052】

なお、制御装置（設定値情報記憶部）６に設定する第１目標圧力値Ｐ_１としては、大気圧よりもやや高い値とすることが好ましい。具体的には、第１目標圧力値Ｐ_１は、０．１〜０．３ＭＰａＧとすることができ、０．２〜０．３ＭＰａＧとすることが好ましい。第１目標圧力値Ｐ_１に供給圧力が保持された低温液化ガス貯槽５から液供給経路Ｌ２を介して液体状態の低温液化ガスを循環経路Ｌ１に供給することにより、循環経路Ｌ１におけるフラッシュロスを低減することができる。したがって、シュラウド３とヘッドタンク４との間に液体状態の低温液化ガスを効率よく循環させることができる。

【0053】

また、制御装置（設定値情報記憶部）６に設定する第２目標圧力値Ｐ_２としては、上述した第１目標圧力値Ｐ_１よりも大きな値とすることが好ましい。具体的には、第２目標圧力値Ｐ_２は、０．４〜０．６５ＭＰａＧとすることができ、０．５〜０．６５ＭＰａＧとすることが好ましい。第２目標圧力値Ｐ_２に供給圧力が保持された低温液化ガス貯槽５からガス供給経路Ｌ３及び循環経路Ｌ１に供給することで、シュラウド３への気体状態の低温液化ガスの供給量を増加することができる。したがって、液体状態と比較して気体状態の低温液化ガスは比熱が小さいにも関わらず、チェンバー２内の温度制御を効率よく行うことができる。

【0054】

＜宇宙環境試験装置の運転方法＞
次に、本発明を適用した一実施形態である宇宙環境試験装置（すなわち、上述した試験装置１）の運転方法の一例について説明する。図２は、本発明の一実施形態である宇宙環境試験装置の運転方法を説明するためのタイムチャートである。なお、図２中、Ｘ軸は試験装置１の運転開始からの時間Ｔを示しており、Ｙ軸は低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐを示している。

【0055】

本実施形態の宇宙環境試験装置１の運転方法（以下、単に「運転方法」とも記す）は、チェンバー２の内側に設けられたシュラウド３に、気体状態又は液体状態の低温液化ガスを供給して、チェンバー２内の温度を制御するにあたって、チェンバー２内を冷却する際、大気圧よりも高い第１目標圧力値Ｐ_１に供給圧力を保持しながら、シュラウド３に液体状態の低温液化ガスを供給するとともに、チェンバー２内を温調する際、第１目標圧力値Ｐ_１よりも高い第２目標圧力値Ｐ_２に供給圧力を保持しながら、シュラウド３に気体状態の低温液化ガスを供給する方法である。

【0056】

以下、本実施形態の運転方法として、（１）液体状態の低温液化ガスの供給モードがオフの状態（以下、「第１の状態」という）、及び（２）液体状態の低温液化ガスの供給モードがオンの状態（以下、「第２の状態」という）を、交互に行う場合を一例として、図２を参照しながら説明する。

【0057】

（第１の状態）
先ず、本実施形態の運転方法では、時刻ｔ_１まで、第１の状態の運転を行う。第１の状態の運転では、第２目標圧力値Ｐ_２に供給圧力を保持しながら、シュラウド３に気体状態の低温液化ガスを供給して、チェンバー２内を温調する。すなわち、低温液化ガス貯槽５内の圧力を、第２目標圧力値Ｐ_２に維持する。

【0058】

具体的には、第１の状態の運転では、先ず、制御装置６により、遮断弁１２、１４が閉状態、遮断弁８，１１が開状態に制御される。これにより、循環経路Ｌ１において、液体状低温液化ガス供給経路Ｌ１Ｂが閉塞され、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａが開放される。
次に、制御装置６により、低温液化ガス貯槽５内の圧力が、ＰＩＤ制御（フィードバック制御）される。これにより、圧力調整機構１７の加圧機構および減圧機構が運転状態（ＯＮ状態）となり、低温液化ガス貯槽５内の圧力が、目標値（設定値；ＳＶ値）である第２目標圧力値Ｐ_２（例えば、０．６ＭＰａＧ）に維持される。
次に、制御装置６により、流量調整弁１３、圧力調整弁２３が閉状態から適切な開度に制御される。これにより、低温液化ガス貯槽５内の圧力が第２目標圧力値Ｐ_２に保持された状態で、シュラウド３に気体状態の低温液化ガスが供給される。

【0059】

（第２の状態）
次に、図２に示すように、運転開始から時刻ｔ_１になった際、第１の状態から第２の状態への移行を開始し、時刻ｔ_６において移行が完了した後、時刻ｔ_７まで、第２の状態の運転を行う。

【0060】

先ず、移行状態の運転では、第２目標圧力値Ｐ_２から第１目標圧力値Ｐ_１に供給圧力を低下させながら、シュラウド３に液体状態の低温液化ガスを供給して、チェンバー２内を冷却する。
なお、本実施形態の運転方法において、移行状態とは、シュラウド３に液体状態の低温液化ガスの供給を開始し、低温液化ガス貯槽５内の圧力が、第２目標圧力値Ｐ_２から第１目標圧力値Ｐ_１まで移行するまでの状態をいうものとする。

【0061】

具体的には、第１の状態から第２の状態への移行は、先ず、制御装置６により、遮断弁８，１１が閉状態、遮断弁１２，１４が開状態に制御される。これにより、循環経路Ｌ１において、遮断弁８から遮断弁１１までの間の気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａが遮断され、液体状低温液化ガス供給経路Ｌ１Ｂが開放される。また、シュラウド３内、ヘッドタンク４内、低温液化ガス供給経路Ｌ１内の圧力は、Ｌ４、遮断弁１４、加温器１５を経由して系外に放出され、大気圧まで減圧される。
次に、制御装置６により、流量調整弁１３、液面調整弁２１が閉状態から適切な開度に制御される。これにより、低温液化ガス貯槽５からヘッドタンク４を介してシュラウド３に液体状態の低温液化ガスが供給される。
なお、移行状態の運転では、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐに対して、制御装置６によるＰＩＤ制御を停止した状態（ＯＦＦ状態）とする。すなわち、圧力調整機構１７の加圧機構および減圧機構は、停止状態（ＯＦＦ状態）とする。
一方、移行状態の運転の初期では、チェンバー２内を冷却するために、低温液化ガス貯槽５からヘッドタンク４を介して多量の低温液化ガスをシュラウド３に供給する必要がある。低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐは、ヘッドタンク４の液相４Ｂ及び低温液化ガス貯槽５の液相５Ｂを消費するにともない、自然に低下することとなる。

【0062】

このように、本実施形態の運転方法では、移行状態の運転の際、ＰＩＤ制御を停止した状態で、シュラウド３への液体状態の低温液化ガスの供給を開始し、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが自然に低下するように運転するため、排気経路Ｌ６から気体状態の低温液化ガスを排出して強制的に低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐを制御する場合と比較して、低温液化ガスの消費量を低減することができる。

【0063】

ところで、移行状態の運転では、基本的にＰＩＤ制御を停止した状態で行うため、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐは、一定とはならず、試験装置１の運転状態に応じて変動することとなる。
そこで、移行状態の運転中において、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐに異常上昇、あるいは異常低下が発生した場合について、説明する。

【0064】

先ず、移行状態の運転中、時刻ｔ_２において、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐに異常上昇が発生した場合について説明する。
圧力計１６によって測定した低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが、第２目標圧力値Ｐ_２よりも僅かな値（αＭＰａ）だけ大きな圧力上限値Ｐ_Ｈを超えた場合、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが速やかに降下するように、圧力制御を行う。
具体的には、制御装置６によって、第２目標圧力値Ｐ_２を目標値（ＳＶ値）としたＰＩＤ制御（フィードバック制御）を行う。すなわち、圧力調整機構１７の減圧機構が運転状態（ＯＮ状態）となり、圧力調整弁２０の開度が制御されることで、低温液化ガス貯槽５の気相５Ａの一部が排気経路Ｌ６から外部へ排出される。
圧力制御の実施により、時刻ｔ_３において、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが圧力上限値Ｐ_Ｈを下回った場合、上記ＰＩＤ制御を停止する。

【0065】

次に、移行状態の運転中、時刻ｔ_４において、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐに異常低下が発生した場合について説明する。
圧力計１６によって測定した低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが、第１目標圧力値Ｐ_１よりも僅かな値（βＭＰａ）だけ小さな圧力下限値Ｐ_Ｌ超えた場合、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが速やかに上昇するように、圧力制御を行う。
具体的には、制御装置６によって、第１目標圧力値Ｐ_１を目標値（ＳＶ値）としたＰＩＤ制御（フィードバック制御）を行う。すなわち、圧力調整機構１７の加圧機構が運転状態（ＯＮ状態）となり、圧力調整弁１９の開度が制御されることで、低温液化ガス貯槽５の液相５Ｂの一部が気化器１８で気化されて、経路Ｌ５から気相５Ａへ供給される。
圧力制御の実施により、時刻ｔ_５において、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが圧力下限値Ｐ_Ｌを上回った場合、上記ＰＩＤ制御を停止する。

【0066】

ところで、移行状態の運転の終期では、チェンバー２内の冷却が進み、徐々にシュラウド３に液が溜まるため、シュラウド３への低温液化ガスの供給量が減少する。これに伴い、低温液化ガス貯槽５から供給される液体状態の低温液化ガスがヘッドタンク４内に溜まって液相４Ｂが形成される。
そして、時刻ｔ_６において、液面計７によって測定したヘッドタンク４内の液相４Ｂの液面高さの値が、予め制御装置６に設定した液面値Ｌ以上となったとき、移行状態の運転を完了し、第２の状態の低温定常運転を開始する。

【0067】

第２の状態の運転では、第１目標圧力値Ｐ_１に供給圧力を保持しながら、シュラウド３に液体状態の低温液化ガスを供給して、チェンバー２内を冷却する。すなわち、低温液化ガス貯槽５内の圧力を、第１目標圧力値Ｐ_１に維持する。

【0068】

具体的には、第２の状態の運転では、制御装置６により、低温液化ガス貯槽５内の圧力が、ＰＩＤ制御（フィードバック制御）される。これにより、圧力調整機構１７の加圧機構および減圧機構が運転状態（ＯＮ状態）となり、低温液化ガス貯槽５内の圧力が、第１目標圧力値Ｐ_１（例えば、０．３ＭＰａＧ）に維持される。
また、制御装置６により、流量調整弁１３，２１の開度が適切に制御される。これにより、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが第１目標圧力値Ｐ_１に保持された状態で、シュラウド３に液体状態の低温液化ガスが供給される。

【0069】

（第１の状態）
次に、図２に示すように、時刻ｔ_７になった際、第２の状態から再び第１の状態への移行を開始し、所定の時間まで第１の状態の運転を行う。この場合、先ず、シュラウド３，ヘッドタンク４，循環経路Ｌ１に貯留している液体状の低温液化ガスを抜く工程が行われる。

【0070】

具体的には、先ず、制御装置６により、遮断弁８，１１，１４を閉状態、液面調整弁２１を閉状態、流量調整弁１３を開状態に制御する。次に、シュラウド３の下方に位置する遮断弁２７を開状態に制御することで、シュラウド３、ヘッドタンク４、及び循環経路Ｌ１，Ｌ１Ｂ内に貯留する液体状の低温液化ガスを系外に排出することができる。

【0071】

なお、さらなるエネルギー効率の向上のため、図示略の経路や手段を用いて、シュラウド３、ヘッドタンク４、及び循環経路Ｌ１，Ｌ１Ｂに貯留する液体状の低温液化ガスを抜き出して、低温液化ガス貯槽５に回収してもよい。

【0072】

次に、循環経路Ｌ１内に貯留する液体状の低温液化ガスを排出した後、第１の状態に移行する。具体的には、第１の状態の運転では、先ず、制御装置６により、遮断弁１２、１４が閉状態、遮断弁８，１１が開状態に制御される。これにより、循環経路Ｌ１において、液体状低温液化ガス供給経路Ｌ１Ｂが閉塞され、気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａが開放される。

【0073】

ここで、第２の状態から第１の状態への移行では、制御装置６により、低温液化ガス貯槽５内の圧力は直ちにＰＩＤ制御される。これにより、圧力調整機構１７の加圧機構および減圧機構が運転状態（ＯＮ状態）となり、低温液化ガス貯槽５内の圧力が第２目標圧力値Ｐ_２に直ちに移行されて、維持される。なお、第２の状態から第１の状態への移行では、低温液化ガス貯槽５の気相５Ａを外部に排出することがないため、直ちに圧力制御を行うことができる。

【0074】

次に、制御装置６により、流量調整弁１３、圧力量調整弁２３が閉状態から適切な開度に制御される。これにより、低温液化ガス貯槽５内の圧力が第２目標圧力値Ｐ_２に保持された状態で、シュラウド３に気体状態の低温液化ガスが供給される。

【0075】

以上説明したように、本実施形態の試験装置１によれば、気体状態又は液体状態に適した圧力に低温液化ガスの供給圧力を制御するため、気体状態あるいは液体状態の低温液化ガスを効率よくシュラウド３に供給することができる。したがって、チェンバー２内を所定の温度環境に制御する際のエネルギー効率を改善することができる。

【0076】

また、本実施形態の試験装置１によれば、低温液化ガス貯槽５が昇圧機構及び減圧機構を有する圧力調整機構１７を備えており、制御装置６によって上記圧力調整機構１７を制御するため、液体状態の低温液化ガスを供給する際の供給圧力と、気体状態の低温液化ガスを供給する際の供給圧力とを切り替えることができる。これにより、供給圧力に応じて複数の低温液化ガス貯槽を設ける必要がないため、装置全体を小型化することができる。

【0077】

本実施形態の宇宙環境試験装置１の運転方法によれば、チェンバー２内を冷却する際、大気圧よりも高い第１目標圧力値Ｐ_１に供給圧力を保持しながら、シュラウド３に液体状態の低温液化ガスを供給するとともに、チェンバー２内を温調加熱する際、第１目標圧力値Ｐ_１よりも高い第２目標圧力値Ｐ_２に供給圧力を保持しながら、シュラウド３に気体状態の低温液化ガスを供給するため、チェンバー２内を所定の温度環境に制御する際のエネルギー効率を改善することができる。

【0078】

また、本実施形態の運転方法によれば、気体状態の低温液化ガスを供給する運転から、液体状態の低温液化ガスを供給する運転へと移行する際、低温液化ガス貯槽５の圧力制御を停止した状態で、シュラウド３への液体状態の低温液化ガスの供給を開始し、低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐが自然に低下するように運転するため、排気経路Ｌ６から気体状態の低温液化ガスを排出して強制的に低温液化ガス貯槽５内の圧力値Ｐを制御する場合と比較して、低温液化ガスの消費量を低減することができる。

【0079】

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。上述した実施形態における試験装置１では、図１に示すように、液体状態の低温液化ガスを供給する場合と、気体状態の低温液化ガスを供給する場合とを、一つの低温液化ガス貯槽５の圧力値を制御装置６によって制御して運用する構成を一例として説明したが、これに限定されない。

【0080】

例えば、図３に示すように、異なる圧力にあらかじめ制御された２以上の低温液化ガス貯槽１０５，２０５を備える試験装置２０１であってもよい。
具体的には、試験装置２０１では、第１低温液化ガス貯槽１０５の圧力が、圧力調整機構１１７によって大気圧よりも高い第１目標圧力値Ｐ_１に常時保持されており、第２低温液化ガス貯槽２０５の圧力が、圧力調整機構２１７によって第１目標圧力値Ｐ_１よりも高い第２目標圧力値Ｐ_２に常時保持されている。

【0081】

なお、試験装置２０１では、第１低温液化ガス貯槽１０５の圧力調整機構１１７、及び第２低温液化ガス貯槽２０５の圧力調整機構２１７は、制御装置２０６によって制御されるものではなく、制御装置２０６の制御から独立して運転されている。すなわち、試験装置２０１において、制御装置２０６は、低温液化ガスの供給圧力が第１目標圧力値Ｐ_１に保持された状態で、シュラウド３に液体状態の低温液化ガスを供給するとともに、低温液化ガスの供給圧力が第２目標圧力値Ｐ_２に保持された状態で、シュラウド３に気体状態の低温液化ガスを供給するものである。

【0082】

また、試験装置２０１では、第１低温液化ガス貯槽１０５とヘッドタンク４との間に、液体状態の低温液化ガスを供給する液供給経路Ｌ２が設けられるとともに、第２低温液化ガス貯槽２０５と循環経路（気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａ）Ｌ１との間に、気体状態の低温液化ガスを供給するガス供給経路Ｌ３が設けられている。

【0083】

上述した構成の試験装置２０１によれば、液体状態の低温液化ガスを供給する場合と、気体状態の低温液化ガスを供給する場合とを、別々の低温液化ガス貯槽を用いて運用することができる。すなわち、シュラウド３に低温液化ガスを供給するに際し、第１目標圧力値Ｐ_１に保持された低温液化ガス貯槽１０５と、第２目標圧力値Ｐ_２に保持された低温液化ガス貯槽２０５とを適宜切り替えることで、低温液化ガスをロスすることなく、循環経路Ｌ１に循環させる低温液化ガスを直ちに変更することができる。

【0084】

また、上述した実施形態の試験装置１では、ヘッドタンク４の気相４Ａと連通する気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａと、ヘッドタンク４の液相４Ｂと連通する液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂとが合流して循環経路Ｌ１を構成する場合を一例として説明したが、これに限定されるものではない。気体状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ａと、液状低温液化ガス導出経路Ｌ１Ｂとが合流することなく、それぞれ独立した循環経路を形成する構成であってもよい。

【0085】

また、上述した実施形態の試験装置１では、ヘッドタンク４がチェンバー２の外側に設けられた構成を一例として説明したが、これに限定されるものではない。ヘッドタンク４は、鉛直方向においてシュラウド３よりも高い位置に設けられていればよく、チェンバー２の内側に設けられていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明の宇宙環境試験装置及びその運転方法は、気体又は液体状態の低温液化ガスをチェンバー内のシュラウドに供給して、チェンバー内の温度を制御する宇宙環境試験装置と宇宙環境試験装置の運転方法に利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0087】

１，２０１…宇宙環境試験装置（試験装置）
２…チェンバー
３…シュラウド
４…ヘッドタンク
５…低温液化ガス貯槽
６，２０６…制御装置
７…液面計
８，１１，１２，１４，２７…遮断弁
９…ブロワ
１０…温調ユニット
１５…加温器
１３…流量調整弁
１９，２０，２３，２４…圧力調整弁
２１…液面調整弁
１６，２５…圧力計
１７，１１７，２１７…圧力調整機構
１８，２２…気化器
２６…温度計
１０５…低温液化ガス貯槽（第１低温液化ガス貯槽）
２０５…低温液化ガス貯槽（第２低温液化ガス貯槽）
Ｌ１…循環経路
Ｌ１Ａ…気体状低温液化ガス導出経路
Ｌ１Ｂ…液状低温液化ガス導出経路
Ｌ２…液供給経路
Ｌ３…ガス供給経路
Ｌ４，Ｌ６〜Ｌ８…排気経路
Ｌ５…経路
Ｃ１〜Ｃ１７…信号線

【図1】

【図2】

【図3】