JPH04263000A - 宇宙服用体熱除去装置 - Google Patents
宇宙服用体熱除去装置Info
- Publication number
- JPH04263000A JPH04263000A JP3024688A JP2468891A JPH04263000A JP H04263000 A JPH04263000 A JP H04263000A JP 3024688 A JP3024688 A JP 3024688A JP 2468891 A JP2468891 A JP 2468891A JP H04263000 A JPH04263000 A JP H04263000A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- water
- wax
- space suit
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】本発明は宇宙服を着用した生体が発生する
体熱を取り去る宇宙服用体熱除去装置に関する。この体
熱除去装置は船外用宇宙服に利用できる。
体熱を取り去る宇宙服用体熱除去装置に関する。この体
熱除去装置は船外用宇宙服に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】宇宙服用体熱除去装置として、図３に示
す様に、水路１０が巡らされた冷却下着１と、冷却下着
１の水路１０に水を循環させる循環システム２とからな
るものが知られている（Ａ．Ｓ．Ｂａｒｅｒ著、Ｅｘｔ
ｒａｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｍｅ
ｄｉｃａｌ Ｓｕｐｐｏｒｔ）、８ｔｈ ＩＡＡ
Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｍａｎ ｉｎ Ｓｐａｃ
ｅ、ＪＡＡ−Ｔ−７１、１９８９年）。ここで、循環シ
ステム２は、冷却下着１の水路１０につながる循環路２
０と、冷却下着１の水路１０に水を送る水ポンプ２１と
、水タンク２２と、熱交換器２３と、弁２４と、船内シ
ステムへのインターフェイス２５とをもつ。弁２４は、
熱交換器２３につながる通路２０ａへ流れる流量と、水
タンク２２につながる通路２０ｂへ流す流量とを調節す
るものである。
す様に、水路１０が巡らされた冷却下着１と、冷却下着
１の水路１０に水を循環させる循環システム２とからな
るものが知られている（Ａ．Ｓ．Ｂａｒｅｒ著、Ｅｘｔ
ｒａｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｍｅ
ｄｉｃａｌ Ｓｕｐｐｏｒｔ）、８ｔｈ ＩＡＡ
Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｍａｎ ｉｎ Ｓｐａｃ
ｅ、ＪＡＡ−Ｔ−７１、１９８９年）。ここで、循環シ
ステム２は、冷却下着１の水路１０につながる循環路２
０と、冷却下着１の水路１０に水を送る水ポンプ２１と
、水タンク２２と、熱交換器２３と、弁２４と、船内シ
ステムへのインターフェイス２５とをもつ。弁２４は、
熱交換器２３につながる通路２０ａへ流れる流量と、水
タンク２２につながる通路２０ｂへ流す流量とを調節す
るものである。
【０００３】熱交換器２３は、図４に示す様に、小孔２
３ａを持つ放熱部２３ｂと、冷却下着１からの水が流れ
る水通路２３ｃと、宇宙服内の空気が通る空気通路２３
ｅと、小孔２３ａにつながる通路２３ｆとからなる。こ
こで、熱交換器２３の小孔２３ａから宇宙空間Ｐに排出
される水は宇宙空間Ｐが低温のため小孔２３ａ付近で氷
Ｉになるが、宇宙空間Ｐは真空なので、氷Ｉが昇華して
希薄な水蒸気として宇宙空間Ｐに拡散していく。このと
き昇華熱を吸収するので、水通路２３ｃを流れる水、空
気通路２３ｅを流れる空気が冷却される。これにより冷
却下着１に戻る水は冷却され、宇宙服を着た生体の温度
上昇は抑えられる。
３ａを持つ放熱部２３ｂと、冷却下着１からの水が流れ
る水通路２３ｃと、宇宙服内の空気が通る空気通路２３
ｅと、小孔２３ａにつながる通路２３ｆとからなる。こ
こで、熱交換器２３の小孔２３ａから宇宙空間Ｐに排出
される水は宇宙空間Ｐが低温のため小孔２３ａ付近で氷
Ｉになるが、宇宙空間Ｐは真空なので、氷Ｉが昇華して
希薄な水蒸気として宇宙空間Ｐに拡散していく。このと
き昇華熱を吸収するので、水通路２３ｃを流れる水、空
気通路２３ｅを流れる空気が冷却される。これにより冷
却下着１に戻る水は冷却され、宇宙服を着た生体の温度
上昇は抑えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した方式
とは異なる方式、つまり、熱コンデンサを用いた宇宙服
用体熱除去装置を提供することを目的とする。
とは異なる方式、つまり、熱コンデンサを用いた宇宙服
用体熱除去装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の宇宙服用体熱除
去装置は、宇宙服または宇宙服に装備される基部に配設
されるものであり、体熱で融解する熱コンデンサと、熱
コンデンサを収納する収納部と、体熱および熱コンデン
サの熱の少なくとも一方を放出する放熱部とで構成され
ていることを特徴とするものである。
去装置は、宇宙服または宇宙服に装備される基部に配設
されるものであり、体熱で融解する熱コンデンサと、熱
コンデンサを収納する収納部と、体熱および熱コンデン
サの熱の少なくとも一方を放出する放熱部とで構成され
ていることを特徴とするものである。
【０００６】熱コンデンサは体熱が間接的に又は直接的
に伝達され、伝達された体熱で融解するものである。熱
コンデンサは常温で固相であり、体熱で固相から液相へ
融解するワックスを採用できる。ワックスの種類は適宜
選択できるが、その融解点は１０〜２０度Ｃ程度のもの
が好ましい。ワックスは、蓄熱の面から融解熱が大きい
ものを用いることができる。収納部は密閉容器状とする
ことができる。
に伝達され、伝達された体熱で融解するものである。熱
コンデンサは常温で固相であり、体熱で固相から液相へ
融解するワックスを採用できる。ワックスの種類は適宜
選択できるが、その融解点は１０〜２０度Ｃ程度のもの
が好ましい。ワックスは、蓄熱の面から融解熱が大きい
ものを用いることができる。収納部は密閉容器状とする
ことができる。
【０００７】本発明の宇宙服用体熱除去装置は、宇宙服
自体に装備されたり、あるいは、宇宙服に装備される基
部に配設されるものである。基部は宇宙服を着た生体が
背負う可搬方式とすることもできる。また、本発明の宇
宙服用体熱除去装置は、従来装置と同様に冷却下着に水
を循環する循環システムに組込まれている方式でもよく
、あるいは、循環システムの水を介することなく、体熱
で直接に熱コンデンサを融解する方式でもよい。
自体に装備されたり、あるいは、宇宙服に装備される基
部に配設されるものである。基部は宇宙服を着た生体が
背負う可搬方式とすることもできる。また、本発明の宇
宙服用体熱除去装置は、従来装置と同様に冷却下着に水
を循環する循環システムに組込まれている方式でもよく
、あるいは、循環システムの水を介することなく、体熱
で直接に熱コンデンサを融解する方式でもよい。
【０００８】
【作用】生体の体熱は熱コンデンサに伝達され、熱コン
デンサは融解し、これにより蓄熱される。放熱部から体
熱または熱コンデンサの熱は放出される。
デンサは融解し、これにより蓄熱される。放熱部から体
熱または熱コンデンサの熱は放出される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。この宇宙服用体熱除去装置は、船外用宇宙服に適用
したものであり、図３に示す構造と同様に、水路１０が
巡らされた冷却下着１と、冷却下着１の水路１０に水を
循環させる循環システム２とからなる。ここで、循環シ
ステム２は、冷却下着１の水路１０につながる循環路２
０と、冷却下着１の水路１０に水を送る水ポンプ２１と
、水タンク２２と、弁２４と、船内システムへのインタ
ーフェイス２５とをもつ。
る。この宇宙服用体熱除去装置は、船外用宇宙服に適用
したものであり、図３に示す構造と同様に、水路１０が
巡らされた冷却下着１と、冷却下着１の水路１０に水を
循環させる循環システム２とからなる。ここで、循環シ
ステム２は、冷却下着１の水路１０につながる循環路２
０と、冷却下着１の水路１０に水を送る水ポンプ２１と
、水タンク２２と、弁２４と、船内システムへのインタ
ーフェイス２５とをもつ。
【００１０】ただし、本実施例の宇宙服用体熱除去装置
にかかる熱交換器４はその構造が図４に示す従来装置と
は異なる。この熱交換器４は、図１、図２に示す様に、
体熱で融解する熱コンデンサとしてのワックス５、ワッ
クス５を収納する収納室６０をもつ密閉容器状の収納部
６と、体熱またはワックス５の熱を放出するために収納
部６に連設された放熱部７と、循環システム２の循環路
２０の水が通る水通路８０をもつパイプ８０ａおよび宇
宙服内の空気が通る空気通路８１をもつパイプ８１ａと
、パイプ８０ａ、８１ａが配設された熱交換室８２、８
３をもつ熱交換部８とで構成されている。
にかかる熱交換器４はその構造が図４に示す従来装置と
は異なる。この熱交換器４は、図１、図２に示す様に、
体熱で融解する熱コンデンサとしてのワックス５、ワッ
クス５を収納する収納室６０をもつ密閉容器状の収納部
６と、体熱またはワックス５の熱を放出するために収納
部６に連設された放熱部７と、循環システム２の循環路
２０の水が通る水通路８０をもつパイプ８０ａおよび宇
宙服内の空気が通る空気通路８１をもつパイプ８１ａと
、パイプ８０ａ、８１ａが配設された熱交換室８２、８
３をもつ熱交換部８とで構成されている。
【００１１】ワックス５は体熱で固相から液相へと融解
するものであり、ペンタデカン（ｎ−Ｃ１５Ｈ３２）・
ヘキサデカンパラフィン（ｎ−Ｃ１６Ｈ３４）等からな
り、１０〜２０度Ｃ程度の融点をもつ。収納部６は多数
の隔壁６１をもつ。収納部６、放熱部７は熱伝導性を考
慮してアルミ系合金で形成されている。放熱部７は宇宙
空間に対面している。熱交換部８は耐腐食性を考慮して
ステンレス鋼で形成されている。
するものであり、ペンタデカン（ｎ−Ｃ１５Ｈ３２）・
ヘキサデカンパラフィン（ｎ−Ｃ１６Ｈ３４）等からな
り、１０〜２０度Ｃ程度の融点をもつ。収納部６は多数
の隔壁６１をもつ。収納部６、放熱部７は熱伝導性を考
慮してアルミ系合金で形成されている。放熱部７は宇宙
空間に対面している。熱交換部８は耐腐食性を考慮して
ステンレス鋼で形成されている。
【００１２】さて宇宙服を着た生体が宇宙船外で活動す
ると、熱は冷却下着１の水路１０を流れる水に吸収され
、その水は暖まる。そしてその暖まった水（通常３０度
Ｃ程度）は循環システム２の水ポンプ２１により矢印Ｘ
１方向に水通路８０内を流れ、熱交換部８の熱交換室８
２に流入し、収納部６に熱を伝達し、冷却（通常２０度
Ｃ程度）されて矢印Ｘ２方向に水通路８０内を流れ、冷
却下着１の水路１０に戻る。また、宇宙服内の空気はフ
ァンによって矢印Ｘ５方向に空気通路８１内を流れ、熱
交換部８の熱交換室８３に流入し、収納部６に熱を伝達
し、冷却されて矢印Ｘ６方向に空気通路８１内を流れ、
宇宙服に戻る。従って宇宙服を着た生体は適切な温度に
維持される。
ると、熱は冷却下着１の水路１０を流れる水に吸収され
、その水は暖まる。そしてその暖まった水（通常３０度
Ｃ程度）は循環システム２の水ポンプ２１により矢印Ｘ
１方向に水通路８０内を流れ、熱交換部８の熱交換室８
２に流入し、収納部６に熱を伝達し、冷却（通常２０度
Ｃ程度）されて矢印Ｘ２方向に水通路８０内を流れ、冷
却下着１の水路１０に戻る。また、宇宙服内の空気はフ
ァンによって矢印Ｘ５方向に空気通路８１内を流れ、熱
交換部８の熱交換室８３に流入し、収納部６に熱を伝達
し、冷却されて矢印Ｘ６方向に空気通路８１内を流れ、
宇宙服に戻る。従って宇宙服を着た生体は適切な温度に
維持される。
【００１３】ところで収納部６に伝達された熱は放熱部
７から宇宙空間Ｐに放出されるとともに、残りの熱はワ
ックス５を融解し、これによりワックス５は蓄熱する。 なお、船外活動が終了したら、宇宙船内にて水通路８０
に冷たい水を流すことによりワックス５を凝固させて固
相とし、ワックス５を再生する。本実施例では、ワック
ス５の蓄熱作用を利用して、冷却下着１を循環する水を
冷却することができ、宇宙服の冷却下着１を着た生体の
温度上昇を抑えることができる。また図４に示す従来と
は異なり、水、水蒸気が放熱部７から放出されることも
ないので、宇宙空間の汚染を防止でき、また、水、水蒸
気を消費しないので、月面基地や宇宙ステーションでの
長期滞在中における船外活動に適する。
７から宇宙空間Ｐに放出されるとともに、残りの熱はワ
ックス５を融解し、これによりワックス５は蓄熱する。 なお、船外活動が終了したら、宇宙船内にて水通路８０
に冷たい水を流すことによりワックス５を凝固させて固
相とし、ワックス５を再生する。本実施例では、ワック
ス５の蓄熱作用を利用して、冷却下着１を循環する水を
冷却することができ、宇宙服の冷却下着１を着た生体の
温度上昇を抑えることができる。また図４に示す従来と
は異なり、水、水蒸気が放熱部７から放出されることも
ないので、宇宙空間の汚染を防止でき、また、水、水蒸
気を消費しないので、月面基地や宇宙ステーションでの
長期滞在中における船外活動に適する。
【００１４】更に本実施例では放熱部７からの熱輻射作
用とワックス５の蓄熱作用の双方を利用しているので、
ワックス５の容量の過大化を防止でき、宇宙船内でワッ
クス５を再生する時間を短縮できる利点、放熱部７の小
型化を図り得る利点が得られる。ところで、放熱部７か
らの熱輻射だけで、水通路８０の水、空気通路８１の空
気を冷やすことも考えられるが、この場合には、体熱発
散の最大量約６００Ｗ（生体が激しい活動をしている時
の体熱発散量）を放出するには放熱部７の表面積を極め
て大きくせねばならず、宇宙服を着た生体（通常、宇宙
飛行士）が背中に背負なくなる問題がある。また放熱部
７の表面積が小さいと、生体が活動できる温度（１０〜
３０度Ｃ）まで冷却できない問題がある。
用とワックス５の蓄熱作用の双方を利用しているので、
ワックス５の容量の過大化を防止でき、宇宙船内でワッ
クス５を再生する時間を短縮できる利点、放熱部７の小
型化を図り得る利点が得られる。ところで、放熱部７か
らの熱輻射だけで、水通路８０の水、空気通路８１の空
気を冷やすことも考えられるが、この場合には、体熱発
散の最大量約６００Ｗ（生体が激しい活動をしている時
の体熱発散量）を放出するには放熱部７の表面積を極め
て大きくせねばならず、宇宙服を着た生体（通常、宇宙
飛行士）が背中に背負なくなる問題がある。また放熱部
７の表面積が小さいと、生体が活動できる温度（１０〜
３０度Ｃ）まで冷却できない問題がある。
【００１５】また生体の活動場所の如何によっては、太
陽光線を放熱部７が受け、放熱部７か受熱することもあ
る。この点本実施例では、放熱部７が受けた熱はワック
ス５の融解に消費され、ワックス５に蓄熱される。その
ため、水通路８０の水、空気通路８１の空気が直接加熱
されることを抑えることができる。
陽光線を放熱部７が受け、放熱部７か受熱することもあ
る。この点本実施例では、放熱部７が受けた熱はワック
ス５の融解に消費され、ワックス５に蓄熱される。その
ため、水通路８０の水、空気通路８１の空気が直接加熱
されることを抑えることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の宇宙服用体熱除去装置では、熱
コンデンサの蓄熱作用を利用して、宇宙服内の生体の温
度上昇を抑えることができる。更に本発明の宇宙服用体
熱除去装置では、放熱部からの熱輻射作用と熱コンデン
サの蓄熱作用の双方を利用しているので、熱コンデンサ
の容量の過大化、放熱部の放熱面積の増大化を防止でき
る。
コンデンサの蓄熱作用を利用して、宇宙服内の生体の温
度上昇を抑えることができる。更に本発明の宇宙服用体
熱除去装置では、放熱部からの熱輻射作用と熱コンデン
サの蓄熱作用の双方を利用しているので、熱コンデンサ
の容量の過大化、放熱部の放熱面積の増大化を防止でき
る。
【図１】熱交換器の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】冷却下着の冷却構造を示す構成図である。
【図４】従来の熱交換器の断面図である。
図中、１は冷却下着、４は熱交換器、５はワックス（熱
コンデンサ）、６は収納部、７は放熱部を示す。
コンデンサ）、６は収納部、７は放熱部を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 宇宙服または宇宙服に装備される基部
に配設されるものであり、体熱で融解する熱コンデンサ
と、熱コンデンサを収納する収納部と、体熱および熱コ
ンデンサの熱の少なくとも一方を放出する放熱部とで構
成されていることを特徴とする宇宙服用体熱除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024688A JPH04263000A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 宇宙服用体熱除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024688A JPH04263000A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 宇宙服用体熱除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263000A true JPH04263000A (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=12145109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3024688A Pending JPH04263000A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 宇宙服用体熱除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04263000A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996028846A1 (en) * | 1995-03-14 | 1996-09-19 | Barr & Stroud Limited | Heat sink |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP3024688A patent/JPH04263000A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996028846A1 (en) * | 1995-03-14 | 1996-09-19 | Barr & Stroud Limited | Heat sink |
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