JPS62161000A - 温度制御機能付コ−ルドプレ−ト - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１人工衛星、フリーフライヤー、あるいは宇宙
ステーション等に使用されている流体を用いた熱制御装
置に関し、特に、流体ループ装置に組み込まれ、発熱部
の温度を一定に保つコールドプレートの構造に関する。

（従来技術） この種の熱制御装置としては、流体循環路にコールドプ
レートラ設け、循環系内の流体をコールドプレート内に
通過せしめることにより、該コールドプレートを介して
発熱機器の熱を奪い取り、放熱するよう構成されている
。従来のコールドプレートは、第６図に示す如く、内部
に流体の通路のみを有し、それ自体では温度制御あるい
は調節の機能をもたず、コールドプレート９上の機器の
熱をコールドプレート内を通過する流体に伝える機能し
か有していなかった。第７図に上述のコールドプレート
９を組み込んだ従来の流体ループ装置を示す。ポンプ１
２．バイパス弁１１．コールドプレート９に貼り付けた
温度センサ１４．制御エレクトロニクス素子１０．およ
びラジェータ１７を備え、コールドプレート９の温度を
一定に保つために、温度センサ１４の温度変化出力に応
じて制御エレクトロニクス素子１０によりバイパス弁１
１を開閉し、これによってコールドプレート９内の流量
を調節する。なお、同図で１３はリザーバタンク、１５
はバイパス管、１６は流体循環路である。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来のコールドプレートは、それ自体では何ら
温度制御機能を有していないので、流体ループ系内に別
途温度制御手段を設けなければならない。上述したバイ
パス弁では重量、電力が過大となり、また温度センサや
専用の制御エレクトロニクス素子を用いているので、重
量増加、システムの複雑化を＠たし、信・碩性も低下す
るといった欠点があった。

本発明は上述の欠点をなくし、それ自体で温度制御機能
を有する流体ループ装置用コールドプレートラ提供する
ことを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るコールドプレートは、形状記憶合金によっ
て動作するチェック弁を内蔵し、該弁の開閉によりコー
ルドプレート内流量を調節するようにしたものであり、
さらに具体的てば、コールドプレート本体の外側に装着
されたバイパス管路と、コールドプレート本体内に設け
られたコールドプレート貫通管路と、コールドプレート
本体内で前記バイパス管路と前記コールドプレート貫通
管路との接続部に設けられた球体と、前記球体に作用す
る形状記憶合金製ばねおよびバイアスばねとを有して構
成されている。

（実施例） 次に、本発明を図面を参照しながら実施例について説明
する。

第１図は本発明の実施例に係る温度制御機能付コールド
プレート１の外観斜視図であり、第２図は第１図の１−
１１線に沿いかつ拡大した断面図であって、不実施例に
適用される形状記憶合金ばね内蔵のチェック弁を示した
ものである。温度制御機能付コールドプレートｎｅｔ入
口管路８および出口管路７を有し、この間にコールドプ
レート本体内を通るコールドプレート貫通管路（図示省
略）が形成されている。前記コールドプレート貫通管路
は、前記入口管路８および出口管路７０近くで分岐して
バイパス管路５に連結されているが、こ（７’）　バイ
パス菅路５は、第１図に示す如くコールドプレート本体
の外側部に設けられている。図示の実施例では、コール
ドプレート本体内でバイパス管路５の出口部分と前記コ
ールドプレート貫通管路の出口部分との間にチェック弁
が設けられている。

チェック弁は、第２図に示す如く、前記バイパス管路５
の出口部分に連結される流入口５ａと、コールドプレー
ト貫通管路の出口部分て連結される流入口６ａと、これ
らの流入口の中間に連通しかつコールドプレートの出口
管路７につながる流出ボート１８とを有し、さらにその
内部に、前記流出ボート１８を流入口５ａ、流入口６ａ
のいずれかに連通せしめるように切り替える球体２およ
び該球体に作用するバイアスばね３．形状記憶合金ばね
４が収容されている。なお、図示の状態は。

バイパス管路側のチェック弁流入口５ａがコールドプレ
ート出口管路７′／ｃ連通した状態である。後述する如
く形状記憶合金ばね４の伸張により球体２が流入口５ａ
側へ移動すると、コールドプレート貫通管路が流入口５
ａ、流出ボート１８′ｆ：経てコールドプレート出口管
路７Ｖｃ連通する。

第５図は本発明のコールドプレート１を熱制御用流体ル
ープ装置に組み込んだときの全体系統図テアル。コール
ドプレート１からの発熱は、ホンダ１２により流体を矢
印方向に循環させることにより、ラジェータ１７により
宇宙空間へ放出される。いま、コールドプレート１上の
機器（図示省略）の発熱が多い場合は、コールドプレー
ト１内の流体の温度、さらＩｃは形状記憶合金ばね４の
温度が上昇し、該合金ばね４が伸び、球体２がバイパス
管路５を遮断し、これによってコールドプレート貫通管
路の流量が増加し、コールドプレート１上の発熱機器の
温度上昇が防止される。逆にコールドプレート１上の機
器の発熱が少ない場合は、該コールドプレート内の流体
の温度さらには形状記憶合金ばね４の温度が低下し、該
合金ばね４が収縮し、バイアスばね３のばね力で球体２
がコールドプレート貫通管路を遮断し、これによってコ
ールドプレート内を流れる流体の流量が少なくなり、コ
ールドプレート１上の機器の温度低下が防止される。コ
ールドプレート内流路の流量率は、第３図に示す如く、
用いる形状記憶合金の伸縮に対する設定温度により、温
度上昇時にはＴ３℃以下でＡ％＋Ｔ３℃から７４℃でＡ
％〜Ｂ％まで変化し、Ｔ４℃以上でＢ％となり、さらに
温度下降時てはＴ２℃以上でＢ％、Ｔ２℃からＴ１℃で
Ｂ％〜八％まで変化し、７１℃以下でＡ％となる。第４
図は形状記憶合金ばね４の設定温度に対するバイパス管
路５の流量率を示したものである。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、コールドプレートの温度
制御手段として、形状記憶合金ばね、バイアスばね、お
よび球体をコールドプレート本体に内蔵せしめ、温度変
化による形状記憶合金ばねの伸縮を利用してコールドプ
レート内流量を調節するようにしたものであって、（イ
）バイパス弁等を使用しないために軽量、低電力化が図
られ、（ロ）温度計とか制御エレクトロニクス素子を使
用していないため温度制御システムが単純でかつ信頼性
が高くなり、（ハ）コールドプレート自体に温度制御機
能を有するためシステムへの適合性が高い、等の効果が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る温度制御機能付コールド
プレートの外観斜視図、第２図は本発明に適用されるチ
ェック弁の縦断面図、第３図は流体温度に対するコール
ドプレート内流路の流量率を示す図、第４図は流体温度
に対するバイパス管路の流量率を示す図、第５図は本発
明に係るコールドプレートを組み込んだ流体ループ装置
の概略図、第６図は従来のコールドプレートの斜視図、
第７図は従来のコールドプレートを用いた流体ループ装
置の概略図である。 １．９・・・コールドプレート、　　２・・・球体、３
・・・バイアスばね、 ４・・・形状記憶合金ばね、 ５３９．バイパス管路、 ７・・・コールドプレート出口管路、 ８・・・コールドプレート入口管路、 １２・・・ポンプ、　　　１３・・・リザーバタンク。 １７・・・ラジェータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 宇宙船の熱制御に用いられる流体ループ装置において、
   形状記憶合金によつて動作するチエツク弁をコールドプ
   レート本体内に設け、該弁の開閉によりコールドプレー
   ト内流量を調節することを特徴とする温度制御機能付コ
   ールドプレート。