JPH0232200B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は人工衛星に搭載した赤外線検知器等の
特殊部品を動作適温に冷却する放射冷却器に具備
されたシールド板の冷却性能の改良に関する。

(b) 技術の背景 最近の資源探査用人工衛星に搭載される赤外線
カメラ用の赤外線検知器にはHg Cd Te等の光量
子検知器が用いられている。これらは高感度でか
つ応答速度も早いけれども100〓という超低温に
冷却しないと所定の性能が得られない。しかしな
がら、たとえば液体窒素等の冷媒が使用できない
うえ熱伝導媒体も存在しないに等しい宇宙空間に
おいては放射冷却器を利用して、例えば４〓の宇
宙空間に熱を放射して冷却する方法がとられてい
る。したがつて該放射冷却器に関しては熱放射性
能の向上と併行して宇宙空間から入射する熱線を
吸収することなくすみやかに宇宙空間へ反射放出
する技術の開発が強く要望されている。

(c) 従来技術と問題点 第１図は人工衛星に装設された放射冷却器の構
成を総合的に説明するための図であり、第２図は
従来の放射冷却器を説明するための図である。

第１図に示す如く放射冷却器５０は人工衛星２
に搭載され、地球１から放射され矢印Ａ方向から
入射する赤外線１０を、前記衛星２に付設された
ミラー３を介して受光する赤外線検知器４と、該
検知器４を宇宙空間１００への放熱によつて冷却
する冷却主体５の、冷却主体５の外周縁から宇宙
空間１００側外方へ拡開形成され冷却面６′を具
備した反射板６と、反射板６の外周縁よりさらに
宇宙空間１００側外方へ拡開形成され、かつ前記
検知器４、冷却主体５、反射板６を蔽うシールド
板７とで構成されている。そしてシールド板７は
反射鏡面７′を有し矢印Ｂ方向から入射する地球
放射熱８を反射して放出する構造になつている。

以下第１図、第２図を用いて各構成の働きを説
明する。冷却主体５は赤外線検知器４が取着され
ている反対側の面を宇宙空間１００側に向けて配
設され、環境温度４〓の宇宙空間１００へ熱を放
射してその自冷作用によつて検知器４を冷却す
る。反射板６は反射面６′と冷却面６″とを具備し
ていて宇宙空間１００側から入射する熱線を反射
面６′で反射して宇宙空間１００方向へ放射する
機能と冷却面６″によつて宇宙空間１００への放
熱機能とが併設された構造である。またシールド
板７は地球放射熱８が例えば矢印Ｂ方向から侵入
してきたときこれを反射によつて宇宙空間１００
側へ放出して内部方向特に冷却主体５には照射さ
せない構造であり、同時に前記赤外線検知器４、
冷却主体５、反射板６を蔽うように形成されてい
て、これらを各種妨害光線からガードするように
設けられている。このように構成された放射冷却
器５０に取着された赤外線検知器４によつて地球
１の赤外線分布状況が緻密に検知分析されて地球
上における各種資源が探査されることになる。し
かしながらこのような従来構造では衛星本体２お
よび放射冷却器５０の内部断熱材等から真空かつ
超低温（４〓）の宇宙空間１００方向（矢印Ｃ方
向）へ徐々に流出するアウトガス９が、極低温の
シールド板７の反射鏡面７′の表面で、運動のエ
ネルギを熱エネルギとして奪われて付着する。そ
して、反射鏡面７′の反射機能が阻害されたり、
反射角度が変化して反射光が冷却面６″に入射し
てその冷却機能が低下させられたりする事態が生
じていた。

(d) 発明の目的 本発明は上記従来の欠点を是正するためになさ
れたもので、アウトガスの付着によつて低下した
シールド板の反射機能を回復させるための構造提
供を目的とするものである。

(e) 発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば人工衛星に搭
載されて、入射する赤外線を検知する赤外線検知
器と、該検知器が取着され宇宙空間への熱放射に
よつてこれを冷却する冷却主体と、該冷却主体の
外周縁より宇宙空間側外方へ拡開形成された反射
板と該反射板の外周縁よりさらに宇宙空間側外方
へ拡開形成され、かつ前記検知器、冷却主体、反
射板を蔽うシールド板とより成り、前記シールド
板は、拡開形成部外側面にアウトガス放出用ヒー
タが付設されたものであり、前記アウトガス放出
用ヒータは、前記赤外線検知器の検知性能の低下
を監視するモニタを具備したヒータ制御電源によ
つて制御される放射冷却器を提供することによつ
て達成される。

(f) 発明の実施例 以下本発明の実施例を図面によつて詳述する。

第３図は本発明による放射冷却器構造の一実施
例を説明するための図である。同図において前図
と同等の部分には同一符号を付している。なお本
発明は放射冷却器の一構成部分の構造改良に関す
るものであるため、これを重点的に説明すること
にしたい。

同図に示す如く本発明は放射冷却器を構成する
シールド板７の拡開形成部外側面７″にアウトガ
ス放出用ヒータ２０を付設するとともにこれを制
御するヒータ制御電源３０が設けられた点に特徴
がある。すなわちシールド板７の反射鏡面７′に
アウトガス９が付着して鏡面７′の反射機能が低
下したり或いはまた反射方向が乱れて反射板６の
冷却面６″に入射したりするとシールド板７や反
射板６に熱エネルギーが蓄積され赤外線検知器４
の温度は必然的に上昇して赤外線１０の検知性能
が低下するのでこれを監視するモニタを具備した
ヒータ制御電源３０が作動しヒータ２０に通電が
行われる。

そしてこの通電によつてシールド板７の温度が
一時的に上昇すると、反射鏡面７′に付着してい
たアウトガス９は、反射鏡面７′から熱エネルギ
を受けて分子運動が激しくなり、終には反射鏡面
７′の上から離脱する。そして、熱が高温部から
低温部へ放射するように、反射鏡面７′から離脱
したアウトガス９は、極低温の宇宙空間１００方
向へ放出される。こうして機能を回復した反射鏡
面７′により例えば矢印Ｂ方向から入射する地球
放射熱８は鏡面７′に反射して再び宇宙空間１０
０へ放出され、また冷却面６″に対する熱光線の
入射も減少するので放射冷却器は本来の冷却機能
を回復する。こうして赤外線検知器４が動作適温
（100〓）にまで冷却される条件が整備されたとき
ヒータ２０への通電は当然停止される。なおこれ
までの説明に用いた各図は側断面図であるために
反射板６、シールド板７等は上下２面のみで表現
されているが、これらすべては上下左右の４面構
成であることはいうまでもない。

このように本発明の放射冷却器はシールド板７
の反射鏡面７′にアウトガス９が付着して赤外線
検知器４の機能が阻害される状態になつたときア
ウトガス放出ヒータ２０に通電して一時的に反射
鏡面７′を加熱し付着したアウトガス９を宇宙空
間１００方向へ放出する構造である。なお本発明
を地上実験のシミユレーシヨンに応用すればスペ
ースチヤンバ内に収められたシールド板７の温度
を外部から自在にコントロールすることができ
る。

(g) 発明の効果 以上詳細に説明したように本発明の放射冷却器
は人工衛星に搭載された赤外線検知器の機能を阻
害するアウトガスを宇宙空間へ放出するヒータの
付設によつて該アウトガスの付着で低下した前記
検知器の機能を的確かつすみやかに回復し得ると
いつた効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は人工衛星に装設された放射冷却器の構
成を総合的に説明するための図、第２図は従来の
放射冷却器を説明するための図、第３図は本発明
の放射冷却器構造の一実施例を説明するための図
である。 図面において１は地球、２は人工衛星、３はミ
ラー、４は赤外線検知器、５は冷却主体、６は反
射板、６′は反射面、６″は冷却面、７はシールド
板、７′は反射鏡面、８は地球放射熱、９はアウ
トガス、１０は赤外線、２０はアウトガス放出用
ヒータ、３０はヒータ制御電源、５０は放射冷却
器、１００は宇宙空間をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人工衛星に搭載されて入射する赤外線を検知
   する赤外線検知器と、該検知器が取着され宇宙空
   間への熱放射によつてこれを冷却する冷却主体
   と、該冷却主体の外周縁より宇宙空間側外方へ拡
   開形成された反射板と、該反射板の外周縁よりさ
   らに宇宙空間側外方へ拡開形成されかつ前記検知
   器、冷却主体、反射板を覆うシールド板とより成
   り、 前記シールド板は、拡開形成部外側面にアウト
   ガス放出用ヒータが付設されたものであり、 前記アウトガス放出用ヒータは、前記赤外線検
   知器の検知性能の低下を監視するモニタを具備し
   たヒータ制御電源によつて制御されるものであ
   る、ことを特徴とする放射冷却器。