JPH06329100A - 宇宙機器用吸放熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電力リソースを消費しないで、宇宙機器の吸
放熱を行なうことができる宇宙機器用吸放熱装置を提供
することにある。 【構成】 吸放熱板１の１つの端面に沿って山形を形成
するように取付けられた第１の太陽電池３および第２の
太陽電池４と、前記端面の反対側の端面に沿って山形を
形成するように取付けられた第３の太陽電池６および第
４の太陽電池７と、これら太陽電池のうちのいずれか２
つの太陽電池の電位差によって前記吸放熱板を太陽光の
光軸に対して直角な軸のまわりに回転させるモータ８
と、前記吸放熱板と機器の間を熱伝導可能に連結してい
る熱流路と、該モータの駆動電源として前記太陽電池の
いずれかを吸熱と放熱に応じて選択制御する制御手段と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、宇宙機器用吸放熱装置
に関するもので、詳しくは、宇宙空間に暴露されている
機器への熱の供給あるいは該機器から熱を放出させる装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】宇宙空間で暴露されている宇宙機器にお
いては、太陽光線の当る部分は温度が高くなり、その反
対の部分は低くなり、これを放置しておくと、該機器の
温度が片寄るので、該機器の種類によっては支障をきた
す場合もある。そこで、従来は、温度が高くなると支障
をきたす宇宙機器については、多層断熱材（マルチ・レ
イヤ・インシュレーション）などを巻いて太陽光線から
保護していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来の技術においては、温度が低くなると支障をきたす
宇宙機器については、手段が講じられていなく、もっぱ
ら、高くなると支障をきたすものについてだけであり、
かつ、積極的に放熱するものではなく、能動的でないと
いう問題点があった。また温度が低くなった宇宙機器に
熱を供給する手段として、電力を使用することも考えら
れるが、宇宙空間では、宇宙機器の電力リソースが少な
いので、現実には困難であるという問題点がある。

【０００４】本発明は、上記のような問題点を解決しよ
うとするものである。すなわち、本発明は、宇宙機器の
電力リソースを消費しないで、宇宙機器の吸放熱を行な
うことができる宇宙機器用吸放熱装置を提供することを
目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、吸放熱板の１つの端面に沿って山形を形
成するように取付けられた第１の太陽電池および第２の
太陽電池と、前記端面の反対側の端面に沿って山形を形
成するように取付けられた第３の太陽電池および第４の
太陽電池と、これら太陽電池のうちのいずれか２つの太
陽電池の電位差によって前記吸放熱板を太陽光の光軸に
対して直角な軸のまわりに回転させるモータと、前記吸
放熱板と機器の間を熱伝導可能に連結している熱流路
と、該モータの駆動電源として前記太陽電池のいずれか
を吸熱と放熱に応じて選択制御する制御手段とを備えて
いるものとした。

【０００６】

【作用】本発明によれば、吸放熱板の１つの端面に沿っ
て山形を形成するように取付けられた第１の太陽電池お
よび第２の太陽電池と、前記端面の反対側の端面に沿っ
て山形を形成するように取付けられた第３の太陽電池お
よび第４の太陽電池と、これら太陽電池のうちのいずれ
か２つの太陽電池の電位差によって前記吸放熱板を太陽
光の光軸に対して直角な軸のまわりに回転させるモータ
と、前記吸放熱板と機器の間を熱伝導可能に連結してい
る熱流路とを備えているので、選択された２つの太陽電
池の間に電位差がある間は、モータが吸放熱板を回転さ
せるが、起電力が等しくなれば、吸放熱板は停止する。
したがって、太陽電池は、吸放熱板を回転させるモータ
の駆動源であるが、吸放熱板を特定の位置に停止させる
センサともなる。そこで、この吸放熱装置を機器の吸熱
用と放熱用に分けてその機器に設置する。

【０００７】まず、吸熱用については、モータの駆動源
としては、第１の太陽電池と第３の太陽電池の電位差に
よるように結線しておく。あるいは第２の太陽電池と第
４の太陽電池でもよい。すると、いずれにしても、吸放
熱板が太陽に向くように回転し、前記２つの電池の起電
力が等しくなって停止した位置では、吸放熱板は太陽光
を最大に受け、昇温する。したがって、熱流路を介して
その吸放熱板の熱を機器に吸収させることができる。つ
ぎに、放熱用については、モータの駆動源としては、第
１の太陽電池と第２の太陽電池の電位差によるように結
線しておく。あるいは第３の太陽電池と第４の太陽電池
でもよい。すると、いずれにしても、吸放熱板が太陽に
向かないように回転し、前記２つの電池の起電力が等し
くなって停止した位置では、吸放熱板は太陽光を殆んど
受けなく、降温する。したがって、熱流路を介して機器
の熱を吸放熱板で放散させることができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示した斜視図であ
り、図２はその正面図、図３はその平面図である。図１
において、１は吸放熱板、２は該吸放熱板１の１つの端
面、３は該端面２に沿って取付けられた第１の太陽電
池、４は該端面２に沿って取付けられた第２の太陽電
池、５は前記端面２の反対側の端面、６は該端面５に沿
って取付けられた第３の太陽電池、７は該端面５に沿っ
て取付けられた第４の太陽電池、８は後述するモータ兼
熱流路、９は宇宙機器でる。すなわち、第１の太陽電池
３と第２の太陽電池４は吸放熱板１の１つの端面２に沿
って山形を形成するようにして取付けられ、第３の太陽
電池６と第４の太陽電池７は前記端面２の反対側の端面
５に沿って山形を形成するようにして取付けられ、前記
各電池３，４，６，７の受光パネル（図示せず）の面積
および該吸放熱板１への取付角度θ（図３参照）は均等
にしてある。

【０００９】前記モータ兼熱流路８は各太陽電池３，
４，６，７のうちの２つの電池の電位差によって吸放熱
板１を太陽光の光軸に対して直角な軸１０（図２参照）
を中心としてそのまわりに回転させるモータであり、か
つ、そのフレームは熱的にみて、吸放熱板１と宇宙機器
９の間を熱伝導可能に連結している熱の導体でもある。
すなわち、選択された２つの太陽電池の間に電位差があ
る間は、モータ兼熱流路８のモータが吸放熱板１を回転
させるが、その２つの太陽電池の起電力が等しくなる位
置になれば、吸放熱板１は停止する。したがって、太陽
電池３，４，６，７は、吸放熱板１を回転させるモータ
兼熱流路８のモータの駆動源であるが、吸放熱板１を特
定の位置に停止させるセンサともなる。

【００１０】図１に示すように構成された宇宙機器用吸
放熱装置においては、この吸放熱装置を宇宙機器の吸熱
用と放熱用に分けてその機器に設置する。

【００１１】まず、吸熱用については、モータ兼熱流路
８のモータの駆動源としては、図４のように、第１の太
陽電池３と第３の太陽電池６の間の電位差によるように
スイッチ１４を設けて結線しておく。すると、もし、吸
放熱板１が、図６の太陽光を示す矢印１１と二点鎖線で
示す位置関係にあれば、第１の太陽電池３よりも第３の
太陽電池６の受光量が多いため、第１の太陽電池３より
も第３の太陽電池６の起電力が大きくなり、その間に電
位差が生じ、吸放熱板１はモータ兼熱流路８のモータに
より矢印１２のように回転させられ、実線で示す位置に
なれば、第１の太陽電池３と第３の太陽電池６の受光条
件が等しくなり、該電池３と６の起電力が等しくなって
吸放熱板１は停止する。すなわち、制御手段により、た
とえば、両電池３，６の起電力を検知し、その電位差が
少なくなる方向に、つまり、吸放熱板１の回転方向は、
起電力の小さい第１の太陽電池３が大きくなる方向（図
６では矢印１２の方向）に制御されるのである。この吸
放熱板１の停止した位置では、吸放熱板１は太陽光を最
大に受け、昇温する。したがって、モータ兼熱流路８の
熱流路を介して吸放熱板１の熱を機器９に吸収させるこ
とができる。なお２つの太陽電池として、第２の太陽電
池４と第４の太陽電池７を選択した場合も同様である。

【００１２】つぎに、放熱用については、モータ兼熱流
路８のモータの駆動源としては、図５のように、第１の
太陽電池３と第２の太陽電池４の間の電位差によるよう
にスイッチ１５を設けて結線しておく。すると、もし、
吸放熱板１が、図７の太陽光を示す矢印１１と二点鎖線
で示す位置関係にあれば、第１の太陽電池３よりも第２
の太陽電池４の受光量が多いため、第１の太陽電池３よ
りも第２の太陽電池４の起電力が大きくなり、その間に
電位差が生じ、吸放熱板１はモータ兼熱流路８のモータ
により矢印１３のように回転させられ、実線に示す位置
になれば、第１の太陽電池３と第２の太陽電池４の受光
条件が等しくなり、該電池３と４の起電力が等しくなっ
て吸放熱板１は停止する。すなわち、制御手段により、
たとえば、両電池３，４の起電力を検知し、その電位差
が少なくなる方向に、つまり、吸放熱板１の回転方向
は、起電力の小さい第１の太陽電池３が大きくなる方向
（図７では矢印１３の方向）に制御されるのである。こ
の吸放熱板１の停止した位置では、吸放熱板１は太陽光
を殆んど受けなく、降温する。したがって、モータ兼熱
流路８の熱流路を介して機器９の熱を吸放熱板１に放散
させることができる。なお２つの太陽電池として、第３
の太陽電池と第４の太陽電池を選択した場合も同様であ
る。このようにして、電力リソースを消費しないで、宇
宙機器９の吸放熱を行なうことができる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸放熱板の１つの端面に沿って山形を形成するように取
付けられた第１の太陽電池および第２の太陽電池と、前
記端面の反対側の端面に沿って山形を形成するように取
付けられた第３の太陽電池および第４の太陽電池と、こ
れら太陽電池のうちのいずれか２つの太陽電池の電位差
によって前記吸放熱板を太陽光の光軸に対して直角な軸
のまわりに回転させるモータと、前記吸放熱板と機器の
間を熱伝導可能に連結している熱流路とを備えているの
で、選択された２つの太陽電池の間に電位差がある間
は、モータが吸放熱板を回転させるが、起電力が等しく
なれば吸放熱板は停止するため、太陽電池は、吸放熱板
を回転させるモータの駆動源であり、かつ、吸放熱板を
特定の位置に停止させるセンサともなる。また吸熱用と
するときは、モータの駆動源として、前記第１の太陽電
池と第３の太陽電池あるいは第２の太陽電池と第４の太
陽電池を選択することにより、該吸放熱板は太陽光を最
大に受ける位置で停止し、該吸放熱板から熱を宇宙機器
に効率よく吸収させることができる。さらに、放熱用と
するときは、モータの駆動源として、前記第１の太陽電
池と第２の太陽電池あるいは第３の太陽電池と第４の太
陽電池を選択することにより、該吸放熱板は太陽光を殆
んど受けない位置で停止し、宇宙機器の熱を効率よく該
吸放熱板から放散させることができる。このように、本
発明によれば、宇宙機器の電力リソースを消費すること
なく、能動的に該機器の吸放熱を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した斜視図である。

【図２】同じく正面図である。

【図３】同じく平面図である。

【図４】図１の装置を吸熱用とするときの２つの太陽電
池の結線図である。

【図５】同じく放熱用とするときの２つの太陽電池の結
線図である。

【図６】図４の結線をしたときの吸放熱板の太陽光に対
する停止位置を示した平面図である。

【図７】図５の結線をしたときの吸放熱板の太陽光に対
する停止位置を示した平面図である。

【符号の説明】

１ 吸放熱板 ２ １つの端面 ３ 第１の太陽電池 ４ 第２の太陽電池 ５ 反対側の端面 ６ 第３の太陽電池 ７ 第４の太陽電池 ８ モータ兼熱流路 ９ 宇宙機器 １０ 光軸に対して直角な軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸放熱板の１つの端面に沿って山形を形
   成するように取付けられた第１の太陽電池および第２の
   太陽電池と、前記端面の反対側の端面に沿って山形を形
   成するように取付けられた第３の太陽電池および第４の
   太陽電池と、これら太陽電池のうちのいずれか２つの太
   陽電池の電位差によって前記吸放熱板を太陽光の光軸に
   対して直角な軸のまわりに回転させるモータと、前記吸
   放熱板と機器の間を熱伝導可能に連結している熱流路
   と、該モータの駆動電源として前記太陽電池のいずれか
   を吸熱と放熱に応じて選択制御する制御手段とを備えて
   いることを特徴とする、宇宙機器用吸放熱装置。
2. 【請求項２】 各太陽電池の受光パネルの面積および吸
   放熱板への取付け角度が均等になっている請求項１記載
   の宇宙機器用吸放熱装置。