JPS60104500A - 宇宙用熱制御器 - Google Patents
宇宙用熱制御器Info
- Publication number
- JPS60104500A JPS60104500A JP58209039A JP20903983A JPS60104500A JP S60104500 A JPS60104500 A JP S60104500A JP 58209039 A JP58209039 A JP 58209039A JP 20903983 A JP20903983 A JP 20903983A JP S60104500 A JPS60104500 A JP S60104500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- temperature
- shape memory
- container
- equipment
- 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
Landscapes
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は宇宙産業機器（人工衛星、宇宙工場など）内の
温度を制御する宇宙用熱制御器に関する。
温度を制御する宇宙用熱制御器に関する。
第１図に従来例を示す。本例の熱制御の原理を以下説明
する。
する。
搭載機器１の下に設りられた伸縮容器４の中に、温度に
より圧力の変化する作動媒体３が入っている。伸縮容器
の下には放熱板６が設けられている。
より圧力の変化する作動媒体３が入っている。伸縮容器
の下には放熱板６が設けられている。
搭載機器１の発熱量が増すと作動媒体３の温度が工具す
るのでそれに従って容器内圧力が増す。このため伸縮容
器は伸ばされ、容器内が一定温度以上になると、接離板
５が放熱板６に押しつけられる。このため、放熱量が増
し、容器内温度及び搭載機器温度は、ある発熱量の範囲
で一定温度に保たれる。搭載機器の温度変化を第２図に
示す。ここでＴは温度、Ｑは搭載機器発熱量、Ａは制御
範囲である。
るのでそれに従って容器内圧力が増す。このため伸縮容
器は伸ばされ、容器内が一定温度以上になると、接離板
５が放熱板６に押しつけられる。このため、放熱量が増
し、容器内温度及び搭載機器温度は、ある発熱量の範囲
で一定温度に保たれる。搭載機器の温度変化を第２図に
示す。ここでＴは温度、Ｑは搭載機器発熱量、Ａは制御
範囲である。
従来、」−記のような原理にもとづく熱制御方式が提案
されている。しかし以下のような点で問題がある。
されている。しかし以下のような点で問題がある。
■ 作動媒体３は冷媒なでが用いられるが、一般に温度
、圧力、かわき度によって熱伝達率が異なる。つまり、
伸縮容器内熱抵抗は状態によって異なるので、制御性が
悪い。
、圧力、かわき度によって熱伝達率が異なる。つまり、
伸縮容器内熱抵抗は状態によって異なるので、制御性が
悪い。
■ 接離板５と放熱板６は適宜材質の平板どうしの押し
つけによる接触形態をとっている。この場合、両平板の
表面あらさ、よごれなどにより接触熱抵抗は大きく左右
それる。何回か接触。
つけによる接触形態をとっている。この場合、両平板の
表面あらさ、よごれなどにより接触熱抵抗は大きく左右
それる。何回か接触。
離脱をくり返して行くうちに」−記表面性状は変化する
ことが予想され、接触熱抵抗もそれにともなって値が変
ることが懸念される。さらに。
ことが予想され、接触熱抵抗もそれにともなって値が変
ることが懸念される。さらに。
本方式の場合、小さなゴミなどが両平板の間にはさまる
と、たちまち接触熱抵抗が大きく増大し、放熱効果が激
減する可能性がある。
と、たちまち接触熱抵抗が大きく増大し、放熱効果が激
減する可能性がある。
■ 放熱板６に太陽光が直接輻射される状況のときは、
接離板５と放熱板６が接触することにより、基板２の温
度は第３図に示すように増々」１昇する。
接離板５と放熱板６が接触することにより、基板２の温
度は第３図に示すように増々」１昇する。
以上述べたように、従来例（上、制御性、信頼性ともに
問題点を有している。
問題点を有している。
本発明は、宇宙空間で使用する各種機器の表面からの放
熱、表面への受熱量を制御し、機器内部の温度を特定の
範囲におさまるようにすることを目的とする。
熱、表面への受熱量を制御し、機器内部の温度を特定の
範囲におさまるようにすることを目的とする。
本発明は、複数の形状記憶合金製バネを用いて、接触面
接の大きさを温度レベルにより変えることによりあるい
は接触面を０Ｎ−ＯＦＦさせることにより、伝熱量（放
熱量、受熱ｆ＆、）を制御することを特徴とする。
接の大きさを温度レベルにより変えることによりあるい
は接触面を０Ｎ−ＯＦＦさせることにより、伝熱量（放
熱量、受熱ｆ＆、）を制御することを特徴とする。
本発明実施例の一つを第４図、第５図を用いて ゛説明
する。第４図は太陽光と反対方向に放熱板が位置する場
合であり、第５図は太陽光と相対する方向に放熱板が位
置する場合を示す。構成はいずれも同様であるのでまと
めて説明する。搭載機器■のベースである基盤２の反対
側に、内部に良熱伝導媒体】０と形状記憶合金製バネ１
１〜１３を含み、金属製ベローズ９で囲まれた伸縮容器
が襟数個（実施例では３個）取り付けられる。該３個の
形状記憶合金は、温度が高くなると伸びるタイプのもの
で、さらに、１１〜１３はそれぞれ作動温度を異にする
。７は中間板であり、スペーサ８により特定の間隔に保
たれている。６は放熱板であり、これもスペーサ８′に
より中間板７と特定の間隔に保たれている。放熱板６の
内側には内部に良熱伝導媒体１０′と形状記憶合金製バ
ネ１４〜１６を含み、ベローズ９′で囲まれた伸縮容器
が複数個（実施例では３個）取り付けられている。
する。第４図は太陽光と反対方向に放熱板が位置する場
合であり、第５図は太陽光と相対する方向に放熱板が位
置する場合を示す。構成はいずれも同様であるのでまと
めて説明する。搭載機器■のベースである基盤２の反対
側に、内部に良熱伝導媒体】０と形状記憶合金製バネ１
１〜１３を含み、金属製ベローズ９で囲まれた伸縮容器
が襟数個（実施例では３個）取り付けられる。該３個の
形状記憶合金は、温度が高くなると伸びるタイプのもの
で、さらに、１１〜１３はそれぞれ作動温度を異にする
。７は中間板であり、スペーサ８により特定の間隔に保
たれている。６は放熱板であり、これもスペーサ８′に
より中間板７と特定の間隔に保たれている。放熱板６の
内側には内部に良熱伝導媒体１０′と形状記憶合金製バ
ネ１４〜１６を含み、ベローズ９′で囲まれた伸縮容器
が複数個（実施例では３個）取り付けられている。
１４〜ＩＧの形状記憶合金１ｉｉ！、１度が高くなると
縮むタイプのもので、それぞれ作動温度を異にする。
縮むタイプのもので、それぞれ作動温度を異にする。
次に本実施例の作用について説明する。第４図に示すよ
すに放熱板６が太陽光と反対側にある場合、放熱板６は
低温になるので形状記憶合金１４〜１６は伸びた状態に
維持される。従って、中間板７に伝わった熱は容易に放
熱板６まで伝導され、宇宙空間に放熱される。このよう
な状態のとき搭載機器１の完熟員に応じて、形状記憶合
金１１〜１３が順次伸びて伸縮容器底部の接雅板５′が
順次中間板７に接触する６すなわら、搭載機器１の発熱
量の増加に応じて接離板５′の中間板７への接触面積が
増し、伝熱量が増加する。この結果、搭載機器の発熱量
の増加に対して基盤２の温度は一定の値に制御される。
すに放熱板６が太陽光と反対側にある場合、放熱板６は
低温になるので形状記憶合金１４〜１６は伸びた状態に
維持される。従って、中間板７に伝わった熱は容易に放
熱板６まで伝導され、宇宙空間に放熱される。このよう
な状態のとき搭載機器１の完熟員に応じて、形状記憶合
金１１〜１３が順次伸びて伸縮容器底部の接雅板５′が
順次中間板７に接触する６すなわら、搭載機器１の発熱
量の増加に応じて接離板５′の中間板７への接触面積が
増し、伝熱量が増加する。この結果、搭載機器の発熱量
の増加に対して基盤２の温度は一定の値に制御される。
この状６１を示したのが第８図である。ここで、”Ｉ”
、 、 Ｔ、、、 、 Ｔ、はそれぞれ、形状記憶合金
Ａ、Ｂ、Ｃの作動温度を示し。
、 、 Ｔ、、、 、 Ｔ、はそれぞれ、形状記憶合金
Ａ、Ｂ、Ｃの作動温度を示し。
Ｑ、、Ｑ、、Ｑ、は搭載機器の発熱量（Ｑ、＜０２＜Ｑ
Ｂ ）を示す。発熱量が小さいとき（Ｑ、）は、Ａが作
動した状態で熱媒体温度１’ ＝ Ｔ 、±ΔＴＮＴ２
となり１時間先に対して安定する。発熱量が大きくなっ
てＱ２になると、Ａ、、Ｂが順次作動し、Ｔ＝Ｔ２±Δ
Ｔ ＜ Ｔ ３の状態でｔに対して安定する。さらに発
熱量が大きくなりＱ３になると、Ａ、Ｂ、Ｃが順次作動
し、Ｔ＝Ｔ：ｌ−１＃Ｔ〈Ｔｏ、の状態でｔに対して安
定する。機器の最大発熱量に対して許容温度Ｔ ｍ、Ｌ
Ｘ を越えないように伸縮容器の数、接触面積を決定し
ておけば、目的は容易に達せられる。
Ｂ ）を示す。発熱量が小さいとき（Ｑ、）は、Ａが作
動した状態で熱媒体温度１’ ＝ Ｔ 、±ΔＴＮＴ２
となり１時間先に対して安定する。発熱量が大きくなっ
てＱ２になると、Ａ、、Ｂが順次作動し、Ｔ＝Ｔ２±Δ
Ｔ ＜ Ｔ ３の状態でｔに対して安定する。さらに発
熱量が大きくなりＱ３になると、Ａ、Ｂ、Ｃが順次作動
し、Ｔ＝Ｔ：ｌ−１＃Ｔ〈Ｔｏ、の状態でｔに対して安
定する。機器の最大発熱量に対して許容温度Ｔ ｍ、Ｌ
Ｘ を越えないように伸縮容器の数、接触面積を決定し
ておけば、目的は容易に達せられる。
一方、第５図に示すように、放熱板６が太陽光と相対す
る位置にある場合、放熱板６は太熱光幅射によって高温
となるので、形状記憶合金１４〜１６は縮んで接離板５
″は中間板７から離れた状態で維持される。従って、放
熱板６で受けた熱は中間板７に伝導されない。すなわち
、本実施例のような構成にすると、太陽光輻射熱が搭載
機器に伝わるのを防ぐことができるので、搭載機器の温
度が異常に上昇することはない。ここで、形状記憶合金
１４〜１６の変態温度は、形゛状記憶合金１１〜１３の
変態温度より高く設定する必要がある。
る位置にある場合、放熱板６は太熱光幅射によって高温
となるので、形状記憶合金１４〜１６は縮んで接離板５
″は中間板７から離れた状態で維持される。従って、放
熱板６で受けた熱は中間板７に伝導されない。すなわち
、本実施例のような構成にすると、太陽光輻射熱が搭載
機器に伝わるのを防ぐことができるので、搭載機器の温
度が異常に上昇することはない。ここで、形状記憶合金
１４〜１６の変態温度は、形゛状記憶合金１１〜１３の
変態温度より高く設定する必要がある。
第６図、第７図は本発明の別の実施例を示したものであ
る。植成上ｆｆ５４図、第５図と異なる所は複数の伸縮
線２１．２１”、ｉ用いて、伸縮線の伸び縮みによる中
間板との接触面積の変化を利用した点である。形状記憶
合金の性質１作用は全く第４図、第５図で説明したもの
と同様である。伸縮線の内部には良熱伝導媒体が封入さ
れている。第６図の状態は第４図の状態に相当し、第７
図の状態の第５図の状態に相当する。
る。植成上ｆｆ５４図、第５図と異なる所は複数の伸縮
線２１．２１”、ｉ用いて、伸縮線の伸び縮みによる中
間板との接触面積の変化を利用した点である。形状記憶
合金の性質１作用は全く第４図、第５図で説明したもの
と同様である。伸縮線の内部には良熱伝導媒体が封入さ
れている。第６図の状態は第４図の状態に相当し、第７
図の状態の第５図の状態に相当する。
上に述べた２つの実施例はそれぞれの形状記憶合金の作
動温度か異なる場合であったが、同一の作動温度でも本
発明のＬ１的は達せらｊしる。第９図はそれぞれの形状
記憶合金の作動温度が同一の場合の制御特性を示した図
である。ここで、Ｔ ｎ＋ａは作動温度で、ＴｏｒＦは
復帰温度である。発熱量が小さい場合（Ｑ、）は１作動
、復帰をくり返す場合が生じ、図のような周期的温度変
化になる。発光量が大きくなると（Ｑ２．Ｑ：ｌ ）、
一旦作動すると復帰しなくなり、時間ｔに対して図のよ
うな状態に′ｒが変化して安定する。
動温度か異なる場合であったが、同一の作動温度でも本
発明のＬ１的は達せらｊしる。第９図はそれぞれの形状
記憶合金の作動温度が同一の場合の制御特性を示した図
である。ここで、Ｔ ｎ＋ａは作動温度で、ＴｏｒＦは
復帰温度である。発熱量が小さい場合（Ｑ、）は１作動
、復帰をくり返す場合が生じ、図のような周期的温度変
化になる。発光量が大きくなると（Ｑ２．Ｑ：ｌ ）、
一旦作動すると復帰しなくなり、時間ｔに対して図のよ
うな状態に′ｒが変化して安定する。
上記のように、各形状記憶合金の作動温度は同一でも、
それぞれ異なっていても、本発明の目的は達せられる。
それぞれ異なっていても、本発明の目的は達せられる。
形状記憶合金の０Ｎ−０１−Ｆを少なくするためには、
それぞれの形状記憶合金の作動温度が異なる場合の方が
良い。
それぞれの形状記憶合金の作動温度が異なる場合の方が
良い。
本発明によれば宇宙用機器において、搭載機器からの放
熱量、太陽光受熱量が制御でき、機器内部の温度を適正
範囲にすることができるので、機器の信頼性、寿命が大
きく向上する。
熱量、太陽光受熱量が制御でき、機器内部の温度を適正
範囲にすることができるので、機器の信頼性、寿命が大
きく向上する。
第１図は従来例の概略図、第２図、第３図は従来例の動
作説明図、第４図、第５図は本発明の一説明図である。 ■・・・搭載機器、２・・ｉｉ：盤、３・・作動媒体、
４・・・伸縮容器、５．５’ 、５１１・・・°接離板
、６・放熱板、７・・・中間板、８・・スベー勺、９，
９′・・ヘロース、１０．１．０’・・・良熱伝導媒体
（単相）、１１゜１２．１３・・高温で縮まるタイプの
形状記ｌｌａ合金、１４．１５，１．６・・高温で縮ま
るタイプの形状記憶合金、１７・・放熱、１８・・太陽
光からの受熱。 １９．２０・・・伸縮容器基盤、２１．２１’・・伸縮
線。 竿１区 ６ 茅２０ 千４ 口 等５ Ｚ ＄８ 図
作説明図、第４図、第５図は本発明の一説明図である。 ■・・・搭載機器、２・・ｉｉ：盤、３・・作動媒体、
４・・・伸縮容器、５．５’ 、５１１・・・°接離板
、６・放熱板、７・・・中間板、８・・スベー勺、９，
９′・・ヘロース、１０．１．０’・・・良熱伝導媒体
（単相）、１１゜１２．１３・・高温で縮まるタイプの
形状記ｌｌａ合金、１４．１５，１．６・・高温で縮ま
るタイプの形状記憶合金、１７・・放熱、１８・・太陽
光からの受熱。 １９．２０・・・伸縮容器基盤、２１．２１’・・伸縮
線。 竿１区 ６ 茅２０ 千４ 口 等５ Ｚ ＄８ 図
Claims (1)
- ■、内部に搭載機器を収納した容器の基盤の外側に、搭
載機器の許容最低湿度以上に変態点があり、伸びる方向
に作動する形状記憶合金製バネ及び熱伝導の良い熱媒体
を内蔵する伸縮容器と、上記形状合金の変態温度より高
い温度を変態温度とし、縮む方向に作動する形状記憶合
金製バネ及び熱伝導の良い熱媒体を内蔵する伸縮容器を
、介在物をはさんで直列に設けた事を特徴とする宇宙用
熱制御器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58209039A JPS60104500A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 宇宙用熱制御器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58209039A JPS60104500A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 宇宙用熱制御器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60104500A true JPS60104500A (ja) | 1985-06-08 |
Family
ID=16566238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58209039A Pending JPS60104500A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 宇宙用熱制御器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60104500A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456398U (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-07 | ||
| JP2008117809A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Fujitsu Ltd | ヒートシンク |
-
1983
- 1983-11-09 JP JP58209039A patent/JPS60104500A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456398U (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-07 | ||
| JP2008117809A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Fujitsu Ltd | ヒートシンク |
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