(57)【要約】【課題】ガス溜りが生ずることがなく、また真空容器の扉の開閉に際して無駄なスペースを要しないで真空二重管の接続・分離をすることができる宇宙環境試験装置を提供する。【解決手段】本発明に係る宇宙環境試験装置１は、円筒状の容器本体３と、スライドして開閉する扉５とを有する真空容器７と、真空容器７内に配設されたシュラウド９と、真空二重管からなる液体窒素供給配管１７とを備えた宇宙環境試験装置１であって、低温流体供給配管は、扉５側に固定された扉側配管１１と、液体窒素供給配管１７に固定された供給源側配管１５とからなり、真空容器７の上方に設けられて、供給源側配管１５と扉側配管１１の連結・分離を行う二重管接続装置１９を備えたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横向きに配設された円筒状の容器本体と、該容器本体の端部に設けられ、前記容器本体の軸線方向に直交する方向にスライドして開閉する扉とを有する真空容器と、
該真空容器内に配設されて前記真空容器の外部に設けられた低温流体供給源から低温流体の供給を受けて冷却されるシュラウドと、
該シュラウドに低温流体を供給すると共に該シュラウドから排出される気液混合流体を前記低温流体供給源に戻す真空二重管からなる低温流体供給配管と、を備え
前記シュラウドをワンスルー式で冷却することで前記真空容器内を宇宙環境の冷暗黒を模擬した状態にして試験を行う宇宙環境試験装置であって、
前記低温流体供給配管は、扉側に固定された扉側配管と、前記低温流体供給源側に固定された供給源側配管とからなり、
前記真空容器の上方に設けられて、該供給源側配管と前記扉側配管の連結・分離を行う二重管接続装置を有し、
該二重管接続装置は、
一端が前記扉側配管に接続され、前記容器本体の軸線と直交方向かつ水平方向に延出すると共に他端にバイオネット継手を有する扉側直交配管と、一端が前記低温流体供給源側に接続され、前記扉側直交配管と平行に延出すると共に他端にバイオネット継手を有する供給源側直交配管と、該供給源側直交配管及び前記扉側直交配管のバイオネット継手と接続されるバイオネット継手を有し前記該供給源側直交配管と前記扉側直交配管に着脱可能に接続されるＵ字管と、該Ｕ字管を保持する保持機構と、前記供給源側直交配管及び前記扉側直交配管の軸線に平行な方向に前記保持機構に保持されたＵ字管を移動させる第１移動装置と、前記扉の開閉時において前記Ｕ字管と前記扉側直交配管との干渉を避ける方向に前記Ｕ字管を移動させる第２移動装置とを備えたことを特徴とする宇宙環境試験装置。
【請求項２】
前記第１移動装置は、前記供給源側直交配管及び前記扉側直交配管の軸線に平行な方向に敷設された第１レールと、該第１レール上を移動する親移動台によって構成され、
前記第２移動装置は、前記第１レールと交差する方向に敷設された第２レールと該第２レール上を移動する子移動台によって構成され、
前記子移動台に前記Ｕ字管を保持した保持機構が搭載され、かつ前記子移動台が前記親移動台に搭載されていることを特徴とする請求項１記載の宇宙環境試験装置。
【請求項３】
前記保持機構は、前記Ｕ字管の上下位置及び俯仰角度を調整する角度調整機構を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の宇宙環境試験装置。
【請求項４】
前記保持機構は、バイオネット継手を外すためのバイオネット継手開放機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の宇宙環境試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチャンバー内に配設したシュラウドに液体窒素を供給し、チャンバー内を宇宙の冷暗黒(真空、極低温)を模擬した状態にして、種々の試験を行うための宇宙環境試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙環境試験装置（以下、単に「装置」と記す）の内部は、アルミフィン管で構成されるシュラウドと呼ばれる熱吸収壁で覆われ、そのシュラウドに液体窒素等の低温の流体を導入することで、装置の内部を極低温の環境を模擬するようにしている。低温流体は液体窒素に限定されないが、ここでは、液体窒素を用いる場合を例に挙げて説明する。
【０００３】
液体窒素は、装置の近傍に設置された液体窒素貯槽から真空断熱配管によってシュラウドへ導入される場合が多い。最近では、人工衛星等の大型化、高性能化に伴い装置も大型化している。このため、シュラウドに供給される液体窒素供給配管は大口径となり、液体窒素の消費量削減のため、シュラウドの冷却方式にフリーボイリング方式を採用することが多い。
【０００４】
フリーボイリング方式は装置の上部にヘッドタンクを備え、ヘッドタンクからシュラウドへの液体窒素供給配管の液ヘッドと戻りの上昇配管との密度差を利用して自然循環させる方法であり、液体窒素の蒸発潜熱を有効利用できるため液体窒素消費量を少なくできる。ただし、液ヘッドにより循環させるため、液体窒素供給配管は常に水平又は下り勾配（往路）あるいは上り勾配（復路）を形成する必要があり、さらに液体窒素供給配管にガス溜りができないよう配慮する必要がある。
【０００５】
また、装置を構成する真空容器（チャンバー）には供試体を搬入・搬出する為の扉が設けられており、この扉の開閉方法は色々な種類が有るが、大型の装置では真空容器前のスペースを有効に利用するために、横方向すなわち円筒状の真空容器の軸線に直交方向に移動する方式が一般的である。
そして、扉の内部にもシュラウドが設置されるため、液体窒素供給配管は扉の開閉動作の際に切り離しができるように、着脱式の接続構造にする必要がある。
【０００６】
このような、一時的に液体窒素供給配管を切り離すための構造としては、例えば図１２、図１３に示すように、容器本体３と扉５とからなる真空容器７の扉５に接続される液体窒素供給配管１７の一部にＵ字管２９を設け、このＵ字管２９を着脱可能にすることで、液体窒素供給配管１７を扉５に固定された扉側配管１１と図示しない液体窒素供給源側に固定された供給源側配管１５とを分離可能にする構造が知られている。
図１２に示す構造は、Ｕ字管２９における配管の先端が下方に向くようにＵ字管２９を逆さ状態にして設置し、そのＵ字管２９を上下方向に移動することで着脱するようにしたものである。
また、図１３に示す構造は、扉５の近傍において、各配管が上下になるようにＵ字管２９を横に向けた状態で設置し、そのＵ字管２９を真空容器７の軸方向に移動することで着脱できるようにしたものである。
【０００７】
また、液体窒素のような低温流体を通流させる配管には、内管と外管の間の空間を真空にした真空二重管が用いられる。そして、このような真空二重管同士を接続する継手構造には、外部からの熱が内部に伝わることを抑制するためにバイオネット継手が適用される。バイオネット継手では、第１フランジを有する雄バイオネットが、第２フランジを有する雌バイオネット内に挿入され、第１フランジと第２フランジとがボルトおよびナットにより締結される。
【０００８】
このようなバイオネット継手では、雄バイオネットと雌バイオネットのクリアランスが非常に小さく、かつ、雌バイオネット内への雄バイオネットの挿入長さが比較的に長い。このため、バイオネット継手を接続するには、雄バイオネットを雌バイオネットの軸線を正確に一致させて、雄バイオネットを雌バイオネット内へ挿入しなければならず、この操作が非常に難しい。
【０００９】
このような課題を解決する構造として、例えば、特許文献１には、「第１二重管と第２二重管とを接続する継手構造であって、前記第１二重管と前記第２二重管の一方の端部に設けられた、第１フランジを有する雄バイオネットと、前記第１二重管と前記第２二重管の他方の端部に設けられた、前記第１フランジと締結される第２フランジを有する雌バイオネットと、前記第１二重管に取り付けられた第１位置決め部材と、前記第２二重管に取り付けられた、前記雄バイオネットの軸心と前記雌バイオネットの軸心とが一致するように前記第１位置決め部材に対して位置決めされる第２位置決め部材と、前記第１位置決め部材を前記第１二重管の軸方向にスライド可能に支持する、または前記第２位置決め部材を前記第２二重管の軸方向にスライド可能に支持するスライド機構と、を備える、ことを特徴とする継手構造。」（請求項１参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１７−１９０７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、フリーボイリング方式では液体窒素供給配管１７は常に水平又は下り勾配（往路）あるいは上り勾配（復路）を形成する必要があるが、図１２のように、Ｕ字管２９を逆さにしてＵ字管２９を上下方向に移動することで着脱する方式では、必ず上りと下りが生ずるため、ガス溜りが発生するので不適切な方式である。
また、本願が対象としている装置に用いるＵ字管２９は重量が大きいため、Ｕ字管２９を上下方向に移動する方式では着脱の操作をクレーン等で行う必要があり、操作の為の作業スペースを上方向に確保しなければならず、真空容器７側面に無駄なスペースが生じてしまう。
【００１２】
また、図１３に示すように、扉５の近傍において、Ｕ字管２９の各配管が上下になるように横向けにした状態で、真空容器７の軸方向に移動することで着脱できるようにした方式では、扉５の開閉時に扉５にＵ字管２９が接触しない距離までＵ字管２９を移動させる必要があるが、移動距離が大きく、Ｕ字管２９を精度良く脱着させる為には大きな移動装置を真空容器７の前に設置する必要が有り、スペースを有効に利用できないという問題がある。
【００１３】
さらに、バイオネット継手の接続に関し、特許文献１に開示された構造には、雄バイオネットと雌バイオネットの軸を一致させるための構造として、角度調整のための機構が設けられていない。このため、雄バイオネットと雌バイオネットの芯出しが精度よくできず、脱着をスムーズにできない可能性がある。
【００１４】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、ガス溜りが生ずることがなく、また真空容器の扉の開閉に際して無駄なスペースを要しないで真空二重管の接続・分離をすることができる宇宙環境試験装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）本発明に係る宇宙環境試験装置は、横向きに配設された円筒状の容器本体と、該容器本体の端部に設けられ、前記容器本体の軸線方向に直交する方向にスライドして開閉する扉とを有する真空容器と、
該真空容器内に配設されて前記真空容器の外部に設けられた低温流体供給源から低温流体の供給を受けて冷却されるシュラウドと、
該シュラウドに低温流体を供給すると共に該シュラウドから排出される気液混合流体を前記低温流体供給源に戻す真空二重管からなる低温流体供給配管と、を備え
前記シュラウドをワンスルー式で冷却することで前記真空容器内を宇宙環境の冷暗黒を模擬した状態にして試験を行う宇宙環境試験装置であって、
前記低温流体供給配管は、扉側に固定された扉側配管と、前記低温流体供給源側に固定された供給源側配管とからなり、
前記真空容器の上方に設けられて、該供給源側配管と前記扉側配管の連結・分離を行う二重管接続装置を有し、
該二重管接続装置は、
一端が前記扉側配管に接続され、前記容器本体の軸線と直交方向かつ水平方向に延出すると共に他端にバイオネット継手を有する扉側直交配管と、一端が前記低温流体供給源側に接続され、前記扉側直交配管と平行に延出すると共に他端にバイオネット継手を有する供給源側直交配管と、該供給源側直交配管及び前記扉側直交配管のバイオネット継手と接続されるバイオネット継手を有し前記該供給源側直交配管と前記扉側直交配管に着脱可能に接続されるＵ字管と、該Ｕ字管を保持する保持機構と、前記供給源側直交配管及び前記扉側直交配管の軸線に平行な方向に前記保持機構に保持されたＵ字管を移動させる第１移動装置と、前記扉の開閉時において前記Ｕ字管と前記扉側直交配管との干渉を避ける方向に前記Ｕ字管を移動させる第２移動装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記第１移動装置は、前記供給源側直交配管及び前記扉側直交配管の軸線に平行な方向に敷設された第１レールと、該第１レール上を移動する親移動台によって構成され、
前記第２移動装置は、前記第１レールと交差する方向に敷設された第２レールと該第２レール上を移動する子移動台によって構成され、
前記子移動台に前記Ｕ字管を保持した保持機構が搭載され、かつ前記子移動台が前記親移動台に搭載されていることを特徴とするものである。
【００１７】
（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記保持機構は、前記Ｕ字管の上下位置及び俯仰角度を調整する角度調整機構を有することを特徴とするものである。
【００１８】
（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記保持機構は、バイオネット継手を外すためのバイオネット継手開放機構を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、供給源側配管と扉側配管の連結・分離を行う二重管接続装置を有し、該二重管接続装置を真空容器の上方に配置したことにより、真空容器の周辺の空間を有効利用することができる。
また、二重管接続装置は、容器本体の軸線と直交方向かつ水平方向に延出する扉側配管と、該扉側直交配管と平行に延出する供給源側直交配管と、該供給源側直交配管及び前記扉側直交配管に着脱可能に接続されるＵ字管とを備えて構成されるので、Ｕ字管を用いながらも配管経路において上りと下りが混在することがなく、ガス溜りが生ずることもない。
さらに、供給源側直交配管及び扉側直交配管の軸線に平行な方向に保持機構に保持されたＵ字管を移動させる第１移動装置と、扉の開閉時において前記Ｕ字管と前記扉側直交配管との干渉を避ける方向に前記Ｕ字管を移動させる第２移動装置とを備えたことにより、扉の開放時における扉との干渉を避けることができ、しかも第２移動装置は真空容器の上方に設けられているので、干渉防止のために真空容器の周囲の空間を空ける必要がなく、空間の有効利用ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る宇宙環境試験装置の全体構成の説明図である。
【図２】図１に示した宇宙環境試験装置の二重管接続装置の説明図である。
【図３】図２に示した二重管接続装置の平面図である。
【図４】図３の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図５】図３の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図６】バイオネット継手の説明図である（その１）。
【図７】バイオネット継手の説明図である（その２）。
【図８】図２に示した二重管接続装置の動作説明図である。
【図９】バイオネット継手開放機構の説明図である。
【図１０】図９の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
【図１１】図９に示したバイオネット継手開放機構を用いてバイオネット継手を開放する動作説明図である。
【図１２】Ｕ字管継手による液体窒素供給配管の分離・接続構造の従来例である（その１）。
【図１３】Ｕ字管継手による液体窒素供給配管の分離・接続構造の従来例である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
シュラウドを冷却する低温流体は液体窒素に限定されないが、以下の説明では低温流体として液体窒素を例に挙げて説明する。
本実施の形態に係る宇宙環境試験装置１は、図１〜図５に示すように、容器本体３と扉５とを有する真空容器７と、真空容器７内に配設されたシュラウド９と、扉５側に固定された扉側配管１１と、液体窒素供給源１３（ヘッドタンク）側に固定された供給源側配管１５とからなりシュラウド９に液体窒素を供給する低温流体供給配管としての液体窒素供給配管１７と、真空容器７の上方に設けられて、供給源側配管１５と扉側配管１１の連結分離を行う二重管接続装置１９を有し、シュラウド９をワンスルー式で冷却することで真空容器７内を宇宙環境の冷暗黒を模擬した状態にして試験を行う装置である。
なお、図１において、二重管接続装置１９におけるＵ字管２９が上下方向に配置されているように図示されているが、これは構成を分かりやすくするために便宜上の図示であり、実際にはＵ字管２９は、図２の平面図に示すように、水平方向に配置される。
以下、各構成を詳細に説明する。
【００２２】
＜真空容器＞
真空容器７は、内部空間を、宇宙環境を模擬した状態にするものであり、人工衛星などの各種試験体が設置される。そして、真空容器７は、内部を高真空とするため、真空ポンプ（図示なし）により排気される。
このような真空容器７は、横向きに配設された円筒状の容器本体３と、該容器本体３の端部に設けられ、円筒体の軸線方向に直交する方向にスライドして開閉する扉５とを有している。
【００２３】
＜シュラウド＞
シュラウド９は、液体窒素が供給されて所定の温度に冷却されることで、真空容器７内に宇宙環境の冷暗黒を模擬した状態とするものである。液体窒素を供給することによりシュラウド９は100K以下に冷却することができ、シュラウド９の温度は、温度調整された窒素ガスにより調整することができる。
シュラウド９は、容器本体３と扉５の両方の内面に配設されている。
【００２４】
＜液体窒素供給配管＞
液体窒素供給配管１７は、真空二重管構造であり、シュラウド９に液体窒素を供給すると共にシュラウド９から排出される気液混合流体を液体窒素供給源１３に戻す配管である。液体窒素供給配管１７は、液体窒素供給源１３から真空容器７のシュラウド９に液体窒素を送り出す往路管と、シュラウド９から排出される気液混合流体を液体窒素供給源１３に戻すための復路管によって構成されるが、往路管と復路管で基本構成は同じなので、両方に共通する場合には、液体窒素供給配管１７として説明し、特に区別の必要なときのみ往路管、復路管として説明する。
【００２５】
液体窒素供給配管１７は、扉５側に固定された扉側配管１１と、液体窒素供給源１３側に固定された供給源側配管１５とからなり、供給源側配管１５と扉側配管１１は、二重管接続装置１９によって連結と分離が切り替え可能になっている。
液体窒素供給源１３から供給される液体窒素は往路側の液体窒素供給配管１７を経由し、下部ヘッダー２１に流入し、シュラウド９を冷却し上部ヘッダー２３から気液２相で流出して復路側の液体窒素供給配管１７を経由して液体窒素供給源１３に回収されるフリーボイリング方式で自然循環する。フリーボイリング方式で自然循環するためにシュラウド９で気化した窒素ガスと気化しない液体窒素が均一に流れる必要がある。このため、供給源側配管１５と扉側配管１１を接続する二重管接続装置１９に用いられＵ字管２９は水平又は上り姿勢に配置される必要がある。
【００２６】
＜二重管接続装置＞
二重管接続装置１９は、上述したように、液体窒素供給配管１７における供給源側配管１５と扉側配管１１との間に設けられて、両者を連結し、あるいは分離するためのものである。
二重管接続装置１９は往路と復路の両方にそれぞれ設けられ、その基本構造は同じなので、以下の説明では、復路側に設けられるものを例に挙げて説明する。
【００２７】
二重管接続装置１９は、扉側直交配管２５と、供給源側直交配管２７と、Ｕ字管２９と、Ｕ字管保持機構３１と、第１移動装置３３と、第２移動装置３５を備えている。
以下、この二重管接続装置１９の各構成を詳細に説明する。
【００２８】
《扉側直交配管》
扉側直交配管２５は、一端が扉側配管１１に接続され、容器本体３の軸線と直交方向に延出すると共に他端にバイオネット継手３７を有している。
バイオネット継手３７は、図６、図７に示すように、バイオネット継手３７では、第１フランジ３９を有する雄バイオネット４１が、第２フランジ４３を有する雌バイオネット４５内に挿入され、第１フランジ３９と第２フランジ４３とがボルトおよびナットにより締結される。
【００２９】
このようなバイオネット継手３７は、常温部との熱伝導を考慮して挿入長さが決定され、勘合部の先端は気密性を確保するために最小限のクリアランスとする必要がある。例えば、250Aのバイオネット継手３７の場合、挿入長さは700mmを確保しており、バイオネット入口部は、片側8.5mmのクリアランスを確保しているが、気密性を確保するために先端部は2.5mmで非常に狭いクリアランスとしている。
また、バイオネット継手３７の先端部にはシール機構４７が有り、このシール機構４７を傷つけると場合によっては液体窒素が漏れ危険となる可能性も有り、この場合には交換しなければならない事態も生ずる。そのため、クレーンなどで位置決めを手動で行ってバイオネット継手３７の脱着を行なうと、上記のような損傷の可能性がある。そのため、バイオネット継手３７の接続には、できるだけ小さいクリアランスで水平移動が可能で、一度調整すれば再現性のある機構を用いることが望ましく、本実施の形態ではこれを実現するものとして、詳細を後述する二重管接続装置１９を採用している。
【００３０】
《供給源側直交配管》
供給源側直交配管２７は、一端が液体窒素供給源１３側に接続され、扉側直交配管２５と平行に延出すると共に他端にバイオネット継手３７（雄バイオネット４１）を有している。
【００３１】
《Ｕ字管》
Ｕ字管２９は、供給源側直交配管２７及び扉側直交配管２５のバイオネット継手３７（雄バイオネット４１）と接続されるバイオネット継手３７（雌バイオネット４５）を有し供給源側直交配管２７と扉側直交配管２５の連結・分離を行うものである。
【００３２】
《Ｕ字管保持機構》
Ｕ字管保持機構３１は、Ｕ字管２９を水平姿勢、すなわちＵ字の２辺が同じ水平面上に配置されるように保持するものである。
本実施の形態のＵ字管保持機構３１は、Ｕ字管２９を水平姿勢に保持した状態で、Ｕ字管２９の上下の位置及び俯仰角度を調整する角度調整機構４９を備えている。
Ｕ字管保持機構３１について、図３〜図５に基づいて説明する。
Ｕ字管保持機構３１は、子移動台としての子スライダー式移動台５１上に設置された架台５３と、架台５３に設けられてＵ字管２９を３カ所（２つの辺の先端近傍、Ｕ字の曲がり部の中央）で支持する支持部５５と、各支持部５５に設けられて各支持部５５の上下の位置を個別に調整する調整ハンドル５７を備えている。調整ハンドル５７を回すことで、各支持部５５を上下動させることができ、これによってＵ字管２９の上下位置、Ｕ字の２辺の俯仰角度を調整することができる。
なお、Ｕ字管２９を支持する箇所は３カ所に限られず、支持箇所を多くすることで、Ｕ字管２９の位置や姿勢調整をより緻密に行うことができる。
【００３３】
《第１移動装置》
第１移動装置３３は、供給源側直交配管２７及び扉側直交配管２５の軸線に平行な方向（図２のｘ方向）にＵ字管２９を移動させる装置であり、供給源側直交配管２７及び扉側直交配管２５の軸線に平行な方向に敷設された第１レールとしての第１スライドレール５９と、Ｕ字管保持機構３１が搭載された子スライダー式移動台５１を乗せて第１スライドレール５９上を移動する親移動台としての親スライダー式移動台６１によって構成されている。
第１移動装置３３は、Ｕ字管２９を供給源側直交配管２７及び扉側直交配管２５に対してその軸線に平行に移動して近づけたり離したりするためのものである。
なお、第１スライドレール５９の所定の位置にはストッパー６３が設置されており、親スライダー式移動台６１に設けられたストッパーピン６５をストッパー６３に固定することで、親スライダー式移動台６１の移動を規制することができ、作業中にＵ字管２９が不用意に移動するのを防止できる。
【００３４】
《第２移動装置》
第２移動装置３５は、扉５の開閉時においてＵ字管２９と扉側直交配管２５との干渉を避ける方向にＵ字管２９を移動させるためのものであって、第１スライドレール５９と交差する方向（本例ではｘ方向に直交するｙ方向）に敷設された第２スライドレール６７と第２スライドレール６７上を移動する子スライダー式移動台５１によって構成されている。
なお、第２スライドレール６７の所定の位置には、第１スライドレール５９と同様にストッパー６８が設置されており、子スライダー式移動台５１に設けられたストッパーピン（図示なし）をストッパー６８に固定することで、子スライダー式移動台５１の移動を規制することができ、作業中にＵ字管２９が不用意に移動するのを防止できる。
【００３５】
以上のように構成された本実施の形態の宇宙環境試験装置１においては、二重管で構成された液体窒素供給配管１７を接続する二重管接続装置１９が、扉側直交配管２５と供給源側直交配管２７とを有し、これにＵ字管２９を水平な姿勢にした状態で連結・分離できるようにしているので、液体窒素供給配管１７の往路と復路のいずれにおいても水平又は上りまたは下りのみであり、途中で気体によって液だまりが生ずることがない。
また、二重管接続装置１９は真空容器７の上方に設けられているので、真空容器７の周囲にはＵ字管２９の移動のためのスペースを確保する必要がなく、スペースの有効活用ができる。
【００３６】
次に、上記のように構成おける真空容器７の扉５を開放する際の動作について、図８に基づいて説明する。
図８（ａ）は扉側直交配管２５と供給源側直交配管２７とがＵ字管２９で接続され、かつ扉５が閉じた状態を示している。
図８（ａ）の状態からＵ字管２９を取り外すには、液体窒素供給配管１７の復路側について、扉側直交配管２５及び供給源側直交配管２７とＵ字管２９とのバイオネット継手３７による連結を外し、親スライダー式移動台６１をｘ方向で真空容器７の中心から離れる方向（図中下方向）に移動させる（図８（ｂ）参照）。
【００３７】
次に、液体窒素供給配管１７の往路側について、復路側と同様に扉側直交配管２５及び供給源側直交配管２７とＵ字管２９とのバイオネット継手３７による連結を外し、親スライダー式移動台６１をｘ方向で真空容器７の中心から離れる方向（図中上方向）に移動させる。また、復路側のＵ字管２９を乗せた子スライダー式移動台５１をｙ方向で扉５から離れる方向に移動させる（図８（ｃ）参照）。
【００３８】
次に、扉５を図中下側にスライドさせて扉５の開放を行う。このとき、図８（ｄ）に示すように、扉５には扉側直交配管２５が固定されており、扉５の移動と共に扉側直交配管２５がＵ字管２９に近づく方向に移動するが、図８（ｃ）で説明したように、Ｕ字管２９は退避しているので、扉側直交配管２５がＵ字管２９に干渉することはない。
【００３９】
扉５を閉止して、Ｕ字管２９によって扉側直交配管２５と供給源側直交配管２７を接続する際の動作について説明する。この動作は、基本的には扉５を開放する際に示した図８（ａ）〜図８（ｄ）の逆の順序で行えばよいが、前述したように、バイオネット継手３７は正確に雄バイオネット４１と雌バイオネット４５の芯を一致させる必要があり、角度調整機構４９によるＵ字管２９の角度調整を行う必要がある場合がある。以下の説明では、この点を中心に説明する。
【００４０】
図８（ｄ）に示す状態から、図８（ｃ）に示すように、扉５を閉止し、図８（ｂ）に示すように、子スライダー式移動台５１をｙ方向で扉５側に移動させ、往路側及び復路側のＵ字管２９を扉側直交配管２５と供給源側直交配管２７に接続する。このとき、雄バイオネット４１と雌バイオネット４５の芯が一致していない場合には、３つの調整ハンドル５７を個別又は同時に操作して芯合わせを行い、芯が一致していることを確認して親スライダー式移動台６１を移動させて接続を行なう。
【００４１】
以上のように、本実施の形態によれば、Ｕ字管２９の移動をスライダー式移動台で行うようにしたので、重量の大きなＵ字管２９を安定して移動させることができる。
また、本実施の形態では、Ｕ字管２９の抜き差しの移動と、扉５の移動時に扉側直交配管２５がＵ字管２９に干渉しないようにするための移動を、親スライダー式移動台６１の上に子スライダー式移動台５１を搭載した親子式移動台で行うようにしたことで、上下方向の移動のない横方向の移動のみとなり、構造が簡単で、操作も一人で行なうことができ、かつ安全である。
【００４２】
また、角度調整機構４９を備えていることで、バイオネット継手３７の芯合わせを確実に行うことができる。
Ｕ字管２９で接続される扉側直交配管２５は扉５側に固定され、一方、供給源側直交配管２７は、容器本体３の上面に設置された設置板面に設置され、両者が同一設置面に設置されるわけではない。そのため、工場で寸法を正確に合わせ製作しても必ず現場での微調整が必要となるが、本実施の形態では、角度調整機構４９を備えることで、初期設置時におけるバイオネット継手３７の芯出し調整を容易に行うことができる。
【００４３】
なお、上記の例では、本発明の親移動台と子移動台としてスライダー方式のものを例示したが、本発明の親移動台及び子移動台はこれに限定されるものではなく、例えば車輪で移動する台車であってもよい。
【００４４】
バイオネット継手３７は、クリアランスが小さく接続状態を外す際にも、正確な作業が必要とされる。また、口径が大きいバイオネット継手３７は開放時にかなり強い力が必要になる。クレーンやその他工具を使用して無理に引き離すようにすると、急に開放されるため危険な場合が有り、また、まっすぐに均等に引き抜かないとバイオネット継手３７の先端部にあるシール機構４７に傷をつけてしまう恐れもある。
そこで、バイオネット継手３７を外すためのバイオネット継手開放機構６９を備えるようにするのが好ましい。
以下、バイオネット継手開放機構６９について、図９〜図１１に基づいて説明する。
【００４５】
図９は、バイオネット継手３７における接合されるフランジ（扉側直交配管２５のフランジを第１フランジ３９、Ｕ字管２９側のフランジを第２フランジ４３とする）の近傍の拡大図、図１０は図９の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
本実施の形態のバイオネット継手開放機構６９は、Ｕ字管２９の第２フランジ４３の近傍における管周壁の１８０°離れた位置に一対固定された支持部材７１と、支持部材７１に取り付けられる六角ナット７３及びスリーブ７５と、第１フランジ３９に配設される受け板７７と、スリーブ７５に挿通されて先端を受け板７７に押し付けるボルト７９とを備えている。
【００４６】
支持部材７１は、Ｕ字管２９の管周壁に沿って中心角が６０°となる湾曲した鞍状の固定部材８１と、固定部材８１に立設された中心に挿通孔が設けられた支持板８３とからなる。
スリーブ７５は、一端に円盤状の頭部を有し、外周には六角ナット７３に螺合する雄ねじ部８５が形成され、内周には押し込みボルト７９に形成された雄ねじ部９１が螺合する雌ねじ部８７が形成されている。
受け板７７は、第１フランジ３９に沿うように湾曲して、第１フランジ３９の隣り合う２つのボルト孔８８に亘るような板状部材からなり、図１１（ｂ）に示すように、第１フランジ３９のボルト孔８８に対応する位置には、ボルト孔８８に嵌合する凸部８９が設けられている。
押し込みボルト７９は、六角ボルトからなり、その軸部の頭部側の半分にはスリーブ７５の内周に形成された雌ねじ部８７に螺合する雄ねじ部９１が形成されている。
【００４７】
以上のように構成されたバイオネット継手開放機構６９によって、バイオネット継手３７を開放する手順を図１１に基づいて説明する。
支持板８３における第２フランジ４３側の面に六角ナット７３を配置して、支持板８３の挿通孔と六角ナット７３の孔を位置合わせし、スリーブ７５を六角ナット７３とは反対側から支持板８３の挿通孔に挿通して、六角ナット７３に螺合することで、六角ナット７３及びスリーブ７５を支持板８３に固定する（図１１（ａ）参照）。
【００４８】
受け板７７の凸部８９を第１フランジ３９のボルト孔８８に嵌合させて設置すると共に、押し込みボルト７９をスリーブ７５に挿通する。
押し込みボルト７９の雄ねじ部９１がスリーブ７５の雌ねじ部８７に位置するところまで押し込むと、その後は押し込みボルト７９を回転させてその先端を受け板７７に当接させる。
この状態を、一対となる両方のバイオネット継手開放機構６９で同じ状態にする。
この状態で、押し込みボルト７９をゆっくりと回転させて、受け板７７を押し込むようにすると、押し込みボルト７９が受け板７７から反力を受けて、この力が第１フランジ３９を第２フランジ４３から引き離す力となって、バイオネット継手３７をスムーズに開放することができる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態のバイオネット継手開放機構６９を用いることで、バイオネット継手３７に損傷を与えることなく、スムーズに開放することができる。
なお、本実施の形態では、バイオネット継手開放機構６９を２個設ける例であったが、その数は限定されず、２個以上であれば、３個、４個、あるいはそれ以上でもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  宇宙環境試験装置
３  容器本体
５  扉
７  真空容器
９  シュラウド
１１  扉側配管
１３  液体窒素供給源
１５  供給源側配管
１７  液体窒素供給配管
１９  二重管接続装置
２１  下部ヘッダー
２３  上部ヘッダー
２５  扉側直交配管
２７  供給源側直交配管
２９  Ｕ字管
３１  Ｕ字管保持機構
３３  第１移動装置
３５  第２移動装置
３７  バイオネット継手
３９  第１フランジ
４１  雄バイオネット
４３  第２フランジ
４５  雌バイオネット
４７  シール機構
４９  角度調整機構
５１  子スライダー式移動台
５３  架台
５５  支持部
５７  調整ハンドル
５９  第１スライドレール
６１  親スライダー式移動台
６３  ストッパー（第１移動装置）
６５  ストッパーピン
６７  第２スライドレール
６８  ストッパー（第２移動装置）
６９  バイオネット継手開放機構
７１  支持部材
７３  六角ナット
７５  スリーブ
７７  受け板
７９  押し込みボルト
８１  固定部材
８３  支持板
８５  雄ねじ部（スリーブ）
８７  雌ねじ部
８８  ボルト孔
８９  凸部
９１  雄ねじ部（押し込みボルト）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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