JP2000009373A - 放熱冷却型ガスタンク - Google Patents
放熱冷却型ガスタンクInfo
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 タンク本体の全面が放熱面として有効に機能
するとともに、天体からタンク本体へ向かう赤外線を阻
止し、気体の冷却を十分に行える放熱冷却型ガスタンク
の提供を課題とする。また、宇宙機器本体とタンク本体
との間で、タンク本体から放出される赤外線が繰り返し
反射されることを阻止し、タンク本体から有効に放熱で
きるようにすることも課題とする。また、タンク本体お
よび気体の温度を任意に変えて気体のガス圧の制御を可
能とし、燃料電池発電装置に有効利用できるようにする
ことも目的とする。 【解決手段】 気体Ｇを貯留するタンク本体１０と、該
タンク本体１０が宇宙機器本体１へ放射する赤外線５を
天体上空Ｓに反射するよう斜め上方に向けて配置された
反射板１１と、天体Ｍからタンク本体１０に向かう赤外
線６を遮蔽するためのシェード１２とを具備する構成と
した。
するとともに、天体からタンク本体へ向かう赤外線を阻
止し、気体の冷却を十分に行える放熱冷却型ガスタンク
の提供を課題とする。また、宇宙機器本体とタンク本体
との間で、タンク本体から放出される赤外線が繰り返し
反射されることを阻止し、タンク本体から有効に放熱で
きるようにすることも課題とする。また、タンク本体お
よび気体の温度を任意に変えて気体のガス圧の制御を可
能とし、燃料電池発電装置に有効利用できるようにする
ことも目的とする。 【解決手段】 気体Ｇを貯留するタンク本体１０と、該
タンク本体１０が宇宙機器本体１へ放射する赤外線５を
天体上空Ｓに反射するよう斜め上方に向けて配置された
反射板１１と、天体Ｍからタンク本体１０に向かう赤外
線６を遮蔽するためのシェード１２とを具備する構成と
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、宇宙機器本体の燃
料電池発電装置に装備される、酸素や水素等の気体を蓄
えてこれを冷却する放熱冷却型ガスタンクに関するもの
である。
料電池発電装置に装備される、酸素や水素等の気体を蓄
えてこれを冷却する放熱冷却型ガスタンクに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】月探査機の開発にあたり、その動力源と
して、水素と酸素を燃料とする燃料電池を用いた発電装
置が検討されている。この燃料電池発電装置には、酸素
や水素といった気体を貯留するためのタンク本体が装備
されているが、使用する気体の量が多いため、発電装置
全体の半分程度をタンク本体の重量が占めている。この
ことより、発電装置の軽量化にあたってはタンク本体の
小型化が要求されることになる。タンク本体小型化の手
段としては、気体圧力を高めることで気体容積を小さく
するか、もしくは気体温度を下げて気体密度を上げるこ
とで気体容積を小さくするかのいずれかがある。しか
し、前者は高い気体圧力に耐えられるよう、タンク本体
の肉厚を厚くする必要があるので、重量としては軽くな
らない。したがって、後者の案が好ましいことになる。
そこで、気体の冷却方法としては、人工衛星等で使用さ
れるラジエータを用いて、図６に示すように放射冷却に
より気体温度を下げる案が考えられる。
して、水素と酸素を燃料とする燃料電池を用いた発電装
置が検討されている。この燃料電池発電装置には、酸素
や水素といった気体を貯留するためのタンク本体が装備
されているが、使用する気体の量が多いため、発電装置
全体の半分程度をタンク本体の重量が占めている。この
ことより、発電装置の軽量化にあたってはタンク本体の
小型化が要求されることになる。タンク本体小型化の手
段としては、気体圧力を高めることで気体容積を小さく
するか、もしくは気体温度を下げて気体密度を上げるこ
とで気体容積を小さくするかのいずれかがある。しか
し、前者は高い気体圧力に耐えられるよう、タンク本体
の肉厚を厚くする必要があるので、重量としては軽くな
らない。したがって、後者の案が好ましいことになる。
そこで、気体の冷却方法としては、人工衛星等で使用さ
れるラジエータを用いて、図６に示すように放射冷却に
より気体温度を下げる案が考えられる。
【０００３】図６について説明すると、符号１は天体Ｍ
に着陸した宇宙機器本体であり、該宇宙機器本体１に
は、気体Ｇを蓄えるタンク本体２と気体Ｇを冷却するた
めのラジエータ３とからなる放熱冷却型ガスタンク７が
装備されている。この放熱冷却型ガスタンク７は、太陽
光の直射を受けないよう、宇宙機器本体１の北側に配置
されている。上記放熱冷却型ガスタンク７による気体Ｇ
の冷却は、ラジエータ３から天体上空Ｓへの赤外線４の
放射と、タンク本体２から天体上空Ｓへの赤外線５の放
射とによって行われる。
に着陸した宇宙機器本体であり、該宇宙機器本体１に
は、気体Ｇを蓄えるタンク本体２と気体Ｇを冷却するた
めのラジエータ３とからなる放熱冷却型ガスタンク７が
装備されている。この放熱冷却型ガスタンク７は、太陽
光の直射を受けないよう、宇宙機器本体１の北側に配置
されている。上記放熱冷却型ガスタンク７による気体Ｇ
の冷却は、ラジエータ３から天体上空Ｓへの赤外線４の
放射と、タンク本体２から天体上空Ｓへの赤外線５の放
射とによって行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の放熱
冷却型ガスタンク７は、下記のような問題を有してい
た。すなわち、タンク本体２が放つ赤外線５の内、宇宙
機器本体１に面した側のものは宇宙機器本体１に当たっ
て反射し、再びタンク本体２に戻ってくるので、タンク
本体２の全面が放熱面として利用できない上に、ラジエ
ータ３が天体Ｍからの赤外線６を受けてしまうので、タ
ンク本体１０および気体Ｇを十分に冷却することができ
ないという問題を有していた。また、宇宙機器本体１と
タンク本体１０との間で、赤外線５の反射が繰り返され
るので、タンク本体１０から有効に放熱することができ
ないという問題も有していた。また、燃料電池発電装置
への放熱冷却型ガスタンク７の適用を考えた場合、気体
Ｇのガス圧の制御が必要となるが、タンク本体１０およ
び気体Ｇの温度を調節することができないので、気体Ｇ
のガス圧を制御することができないという問題も有して
いた。
冷却型ガスタンク７は、下記のような問題を有してい
た。すなわち、タンク本体２が放つ赤外線５の内、宇宙
機器本体１に面した側のものは宇宙機器本体１に当たっ
て反射し、再びタンク本体２に戻ってくるので、タンク
本体２の全面が放熱面として利用できない上に、ラジエ
ータ３が天体Ｍからの赤外線６を受けてしまうので、タ
ンク本体１０および気体Ｇを十分に冷却することができ
ないという問題を有していた。また、宇宙機器本体１と
タンク本体１０との間で、赤外線５の反射が繰り返され
るので、タンク本体１０から有効に放熱することができ
ないという問題も有していた。また、燃料電池発電装置
への放熱冷却型ガスタンク７の適用を考えた場合、気体
Ｇのガス圧の制御が必要となるが、タンク本体１０およ
び気体Ｇの温度を調節することができないので、気体Ｇ
のガス圧を制御することができないという問題も有して
いた。
【０００５】本発明は、上記事情を鑑みてなされたもの
であって、以下の目的を達成しようとするものである。
すなわち、タンク本体の全面が放熱面として有効に機能
するとともに、天体からタンク本体へ向かう赤外線を阻
止し、気体の冷却を十分に行える放熱冷却型ガスタンク
の提供を目的とする。また、宇宙機器本体とタンク本体
との間で、タンク本体から放出される赤外線が繰り返し
反射されることを阻止し、タンク本体から有効に放熱で
きるようにすることも目的とする。また、タンク本体お
よび気体の温度を任意に変えて、気体のガス圧の制御を
可能とし、燃料電池発電装置への有効利用可能とするこ
とも目的とする。
であって、以下の目的を達成しようとするものである。
すなわち、タンク本体の全面が放熱面として有効に機能
するとともに、天体からタンク本体へ向かう赤外線を阻
止し、気体の冷却を十分に行える放熱冷却型ガスタンク
の提供を目的とする。また、宇宙機器本体とタンク本体
との間で、タンク本体から放出される赤外線が繰り返し
反射されることを阻止し、タンク本体から有効に放熱で
きるようにすることも目的とする。また、タンク本体お
よび気体の温度を任意に変えて、気体のガス圧の制御を
可能とし、燃料電池発電装置への有効利用可能とするこ
とも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の放熱冷却型ガス
タンクは、上記課題を解決するために以下の手段を採用
した。すなわち、放熱冷却型ガスタンクは、天体上の宇
宙機器本体に装備される放熱冷却型ガスタンクであっ
て、気体を貯留するタンク本体と、該タンク本体が前記
宇宙機器本体へ放射する赤外線を天体上空に反射するよ
う斜め上方に向けて配置された反射板と、前記天体から
前記タンク本体に向かう赤外線を遮蔽するためのシェー
ドとが具備されていることを特徴とする。上記放熱冷却
型ガスタンクによれば、タンク本体から放射される赤外
線の内、宇宙機器本体に向かうものは反射板によって直
接天体上空へと反射される。また、天体からタンク本体
へ向かう赤外線は、シェードによって阻止される。
タンクは、上記課題を解決するために以下の手段を採用
した。すなわち、放熱冷却型ガスタンクは、天体上の宇
宙機器本体に装備される放熱冷却型ガスタンクであっ
て、気体を貯留するタンク本体と、該タンク本体が前記
宇宙機器本体へ放射する赤外線を天体上空に反射するよ
う斜め上方に向けて配置された反射板と、前記天体から
前記タンク本体に向かう赤外線を遮蔽するためのシェー
ドとが具備されていることを特徴とする。上記放熱冷却
型ガスタンクによれば、タンク本体から放射される赤外
線の内、宇宙機器本体に向かうものは反射板によって直
接天体上空へと反射される。また、天体からタンク本体
へ向かう赤外線は、シェードによって阻止される。
【０００７】この放熱冷却型ガスタンクにおいて、前記
反射板は、前記宇宙機器本体と前記タンク本体との間に
配置されると共に、該タンク本体を焦点とし、該焦点か
らの前記赤外線を該焦点以外の方向へ反射する複合放物
面形状とされている。上記放熱冷却型ガスタンクによれ
ば、焦点であるタンク本体から発せられる赤外線の内、
宇宙機器本体に向かうものは、反射板によって天体上空
へと反射され、タンク本体には戻らない。
反射板は、前記宇宙機器本体と前記タンク本体との間に
配置されると共に、該タンク本体を焦点とし、該焦点か
らの前記赤外線を該焦点以外の方向へ反射する複合放物
面形状とされている。上記放熱冷却型ガスタンクによれ
ば、焦点であるタンク本体から発せられる赤外線の内、
宇宙機器本体に向かうものは、反射板によって天体上空
へと反射され、タンク本体には戻らない。
【０００８】この放熱冷却型ガスタンクにおいて、前記
シェードは、相互に平行な複数の板体と、これら板体の
傾斜角度を変更する回動手段とを具備している。上記放
熱冷却型ガスタンクによれば、天体からタンク本体に向
かう赤外線の量は、回動手段を操作して板体の傾斜角度
を変えることで調整される。
シェードは、相互に平行な複数の板体と、これら板体の
傾斜角度を変更する回動手段とを具備している。上記放
熱冷却型ガスタンクによれば、天体からタンク本体に向
かう赤外線の量は、回動手段を操作して板体の傾斜角度
を変えることで調整される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。ここで説明する実施形態
は、本発明の放熱冷却型ガスタンクを、図１に示す天体
Ｍ上の宇宙機器本体１に装備されている、図示されない
燃料電池発電装置に適用した場合の例である。なお、図
１において従来技術で説明した図６のものと同一構成要
素には同一符号を付し、その説明を省略する。
実施形態について説明する。ここで説明する実施形態
は、本発明の放熱冷却型ガスタンクを、図１に示す天体
Ｍ上の宇宙機器本体１に装備されている、図示されない
燃料電池発電装置に適用した場合の例である。なお、図
１において従来技術で説明した図６のものと同一構成要
素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１０】図１に示すように、放熱冷却型ガスタンク
８には、気体Ｇを貯留するタンク本体１０と、該タンク
本体１０が宇宙機器本体１へ放射する赤外線５を天体上
空Ｓに向けて反射するよう斜め上方に向けて配置された
反射板１１と、天体Ｍからタンク本体１０に向かう赤外
線６を遮蔽し、かつタンク本体１０および反射板１１か
ら天体上空Ｓへ向かう赤外線５の通過を許すシェード１
２とが具備されている。そしてこれらタンク本体１０、
反射板１１、シェード１２は、太陽光の直射を受けない
よう、宇宙機器本体１の北側に固定されており、反射板
１１は宇宙機器本体１とタンク本体１０との間に位置す
るよう配置され、シェード１２はタンク本体１０と天体
Ｍとの間に位置するよう配置されている。
８には、気体Ｇを貯留するタンク本体１０と、該タンク
本体１０が宇宙機器本体１へ放射する赤外線５を天体上
空Ｓに向けて反射するよう斜め上方に向けて配置された
反射板１１と、天体Ｍからタンク本体１０に向かう赤外
線６を遮蔽し、かつタンク本体１０および反射板１１か
ら天体上空Ｓへ向かう赤外線５の通過を許すシェード１
２とが具備されている。そしてこれらタンク本体１０、
反射板１１、シェード１２は、太陽光の直射を受けない
よう、宇宙機器本体１の北側に固定されており、反射板
１１は宇宙機器本体１とタンク本体１０との間に位置す
るよう配置され、シェード１２はタンク本体１０と天体
Ｍとの間に位置するよう配置されている。
【００１１】反射板１１は、ＣＰＣ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ
Ｐａｒａｂｏｌｉｃ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）と
称される集光器と同じ形状を有するものであり、その断
面において二つの交差した放物線１３、１４を有する複
合放物面１５の形状を有している。通常、ＣＰＣは、外
部から入射してくる光を一つの焦点Ｆに向けて反射、か
つ集光させる集光器として使用されるものであるが、こ
の発明では逆に反射鏡として使用する。すなわち、タン
ク本体１０を焦点Ｆとして見立て、該焦点Ｆからの赤外
線５を反射板１１が焦点Ｆ以外の方向に向けて反射する
ようになっている。なお、反射板１１の表面には、赤外
線５を有効に反射させるために例えば９５％の反射率を
有するアルミ蒸着膜が形成されている。
Ｐａｒａｂｏｌｉｃ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）と
称される集光器と同じ形状を有するものであり、その断
面において二つの交差した放物線１３、１４を有する複
合放物面１５の形状を有している。通常、ＣＰＣは、外
部から入射してくる光を一つの焦点Ｆに向けて反射、か
つ集光させる集光器として使用されるものであるが、こ
の発明では逆に反射鏡として使用する。すなわち、タン
ク本体１０を焦点Ｆとして見立て、該焦点Ｆからの赤外
線５を反射板１１が焦点Ｆ以外の方向に向けて反射する
ようになっている。なお、反射板１１の表面には、赤外
線５を有効に反射させるために例えば９５％の反射率を
有するアルミ蒸着膜が形成されている。
【００１２】シェード１２は、図２に示すように、反射
面１７ａと回動軸１７ｂと回動先端１７ｃとを有する、
相互に平行な複数の板体１７と、図１に示す、これら板
体１７を駆動してその傾斜角度を変化させる、モータ、
ギア等の組み合わせによる回動手段１６とからなってい
る。板体１７は、反射面１７ａが前記赤外線６に対向す
るよう回動軸１７ｂを軸線として天体上空Ｓに向かって
傾斜し、かつ前記赤外線５が通過する間隙１７ｄが形成
されている。なお、反射面１７ａは板体１７の両面に形
成されており、これら表面には、赤外線６、５を有効に
反射させるために例えば９５％の反射率を有するアルミ
蒸着膜が形成されている。
面１７ａと回動軸１７ｂと回動先端１７ｃとを有する、
相互に平行な複数の板体１７と、図１に示す、これら板
体１７を駆動してその傾斜角度を変化させる、モータ、
ギア等の組み合わせによる回動手段１６とからなってい
る。板体１７は、反射面１７ａが前記赤外線６に対向す
るよう回動軸１７ｂを軸線として天体上空Ｓに向かって
傾斜し、かつ前記赤外線５が通過する間隙１７ｄが形成
されている。なお、反射面１７ａは板体１７の両面に形
成されており、これら表面には、赤外線６、５を有効に
反射させるために例えば９５％の反射率を有するアルミ
蒸着膜が形成されている。
【００１３】上記の放熱冷却型ガスタンクによる気体Ｇ
の冷却は、タンク本体１０からの赤外線５の放射と、天
体Ｍからの赤外線６の入熱の阻止との二つの手段による
もので、それぞれ以下のように行われる。タンク本体１
０から放射される赤外線５は、天体上空Ｓへ向けて放射
されるものと、宇宙機器本体１に向けて放射されるもの
と、シェード１２に向けて放射されるものとに分けられ
る。宇宙機器本体１に向かう赤外線５は、反射板１１上
の任意の点に当たり、焦点Ｆであるタンク本体１０以外
の方向に向かって反射される。また、シェード１２に向
かう赤外線５は、板体１７間の間隙１７ｄを通過する
か、もしくは板体１７の反射面１７ａに当たって反射さ
れることで、天体上空Ｓへと放射される。さらに、天体
Ｍからタンク本体１０に向かう赤外線６は、全て板体１
７の反射面１７ａに当たって跳ね返され、タンク本体１
０には到達しない。以上により、タンク本体１０から放
射される赤外線５は全て天体上空Ｓへ放射されると共
に、天体Ｍからタンク本体１０に向かう赤外線６は全て
阻止され、タンク本体１０が冷却される。
の冷却は、タンク本体１０からの赤外線５の放射と、天
体Ｍからの赤外線６の入熱の阻止との二つの手段による
もので、それぞれ以下のように行われる。タンク本体１
０から放射される赤外線５は、天体上空Ｓへ向けて放射
されるものと、宇宙機器本体１に向けて放射されるもの
と、シェード１２に向けて放射されるものとに分けられ
る。宇宙機器本体１に向かう赤外線５は、反射板１１上
の任意の点に当たり、焦点Ｆであるタンク本体１０以外
の方向に向かって反射される。また、シェード１２に向
かう赤外線５は、板体１７間の間隙１７ｄを通過する
か、もしくは板体１７の反射面１７ａに当たって反射さ
れることで、天体上空Ｓへと放射される。さらに、天体
Ｍからタンク本体１０に向かう赤外線６は、全て板体１
７の反射面１７ａに当たって跳ね返され、タンク本体１
０には到達しない。以上により、タンク本体１０から放
射される赤外線５は全て天体上空Ｓへ放射されると共
に、天体Ｍからタンク本体１０に向かう赤外線６は全て
阻止され、タンク本体１０が冷却される。
【００１４】次に、上記構成の放熱冷却型ガスタンク８
を、月面（天体Ｍ）上の宇宙機器本体１に適用した場合
の例について、図３から５を参照しながら以下に説明す
る。図３は、放熱冷却型ガスタンク８において、反射板
１１とシェード１２とが無いと仮定した場合にタンク本
体１０が昼間に受ける入熱量を予測計算して求めたもの
である。図中の横軸は日数Ｄを示し、月の昼間にあたる
１４日間としている。また、縦軸は熱量を示している。
符号１８、１９、２０で示される各入熱量は、それぞ
れ、気体Ｇがタンク本体１０内に流入することによる入
熱量と、月面（天体Ｍ）で反射された太陽光がタンク本
体１０に向かうことによる入熱量と、月面（天体Ｍ）の
輻射熱がタンク本体１０に向かうことによる入熱量とを
示している。これら入熱量１８、１９、２０の総和が符
号２１に示す総和熱量となる。つまり、総和熱量２１の
内、気体Ｇによる入熱量１８は、タンク本体１０から放
射され、反射板１１によって天体上空Ｓに向かって放出
される。また、月面（天体Ｍ）で反射された太陽光と月
面（天体Ｍ）からの輻射熱による入熱量１９、２０は、
シェード１２によって遮蔽することで、総和熱量２１の
タンク本体１０への入熱を阻止するのである。
を、月面（天体Ｍ）上の宇宙機器本体１に適用した場合
の例について、図３から５を参照しながら以下に説明す
る。図３は、放熱冷却型ガスタンク８において、反射板
１１とシェード１２とが無いと仮定した場合にタンク本
体１０が昼間に受ける入熱量を予測計算して求めたもの
である。図中の横軸は日数Ｄを示し、月の昼間にあたる
１４日間としている。また、縦軸は熱量を示している。
符号１８、１９、２０で示される各入熱量は、それぞ
れ、気体Ｇがタンク本体１０内に流入することによる入
熱量と、月面（天体Ｍ）で反射された太陽光がタンク本
体１０に向かうことによる入熱量と、月面（天体Ｍ）の
輻射熱がタンク本体１０に向かうことによる入熱量とを
示している。これら入熱量１８、１９、２０の総和が符
号２１に示す総和熱量となる。つまり、総和熱量２１の
内、気体Ｇによる入熱量１８は、タンク本体１０から放
射され、反射板１１によって天体上空Ｓに向かって放出
される。また、月面（天体Ｍ）で反射された太陽光と月
面（天体Ｍ）からの輻射熱による入熱量１９、２０は、
シェード１２によって遮蔽することで、総和熱量２１の
タンク本体１０への入熱を阻止するのである。
【００１５】図４は、タンク本体１０の温度に対する板
体１７の傾斜角度の影響を把握するために予測計算した
ものである。横軸は日数Ｄを示すもので、月の昼間にあ
たる１４日間とし、縦軸はタンク本体１０の温度Ｔを示
すものとした。符号Ｃは形態係数と称される、板体１７
の傾斜角度によって０から１の間の数値をとる定数で、
月面（天体Ｍ）からタンク本体１０が受ける赤外線量を
示す指数である。この図に示されるように、形態係数Ｃ
が小さくなるほど、タンク本体１０の温度Ｔが低下する
関係にあることが分かる。
体１７の傾斜角度の影響を把握するために予測計算した
ものである。横軸は日数Ｄを示すもので、月の昼間にあ
たる１４日間とし、縦軸はタンク本体１０の温度Ｔを示
すものとした。符号Ｃは形態係数と称される、板体１７
の傾斜角度によって０から１の間の数値をとる定数で、
月面（天体Ｍ）からタンク本体１０が受ける赤外線量を
示す指数である。この図に示されるように、形態係数Ｃ
が小さくなるほど、タンク本体１０の温度Ｔが低下する
関係にあることが分かる。
【００１６】前述したように、放熱冷却型ガスタンク８
は燃料電池発電装置に適用されるものであるが、燃料電
池発電装置は、昼間に水を水素と酸素に電解してこれら
をタンク本体１０に蓄え、夜間にはこれら酸素と水素と
をそのガス圧を利用してタンク本体１０より図示されな
い燃料電池へ供給して発電を行うものである。したが
い、昼間においては酸素や水素のガス圧を下げ、また、
夜間においてはこれらのガス圧を上げて供給圧を得る必
要がある。そこで、本発明の放熱冷却型ガスタンク８を
用いて図５に示すようなタンク本体１０の温度Ｔを操作
することで、ガス圧の制御が行えるようになる。
は燃料電池発電装置に適用されるものであるが、燃料電
池発電装置は、昼間に水を水素と酸素に電解してこれら
をタンク本体１０に蓄え、夜間にはこれら酸素と水素と
をそのガス圧を利用してタンク本体１０より図示されな
い燃料電池へ供給して発電を行うものである。したが
い、昼間においては酸素や水素のガス圧を下げ、また、
夜間においてはこれらのガス圧を上げて供給圧を得る必
要がある。そこで、本発明の放熱冷却型ガスタンク８を
用いて図５に示すようなタンク本体１０の温度Ｔを操作
することで、ガス圧の制御が行えるようになる。
【００１７】図５について説明すると、横軸は日数Ｄを
示し、左側縦軸はタンク本体１０の温度Ｔを示し、右側
縦軸は形態係数Ｃを示している。符号２２は、形態係数
Ｃの制御変化を示している。また、符号２３に示す細線
は、板体１７の傾斜角度を一定として形態係数Ｃの制御
を行わない場合のタンク本体１０の温度Ｔを示し、符号
２４に示す太線は、回動手段１６の駆動により板体１７
の傾斜角度を変えて形態係数Ｃの制御を行った場合のタ
ンク本体１０の温度Ｔを示すものである。この図に示さ
れるように、昼間においては形態係数Ｃを下げることで
タンク本体１０の温度Ｔを下げ、気体Ｇの圧力が一定値
以下になるように保ち、夜間においては逆に形態係数Ｃ
を上げることでタンク本体１０の温度を上げ、気体Ｇを
燃料電池発電装置に供給するのに必要な供給圧を得ると
いった使い方が行えるようになる。
示し、左側縦軸はタンク本体１０の温度Ｔを示し、右側
縦軸は形態係数Ｃを示している。符号２２は、形態係数
Ｃの制御変化を示している。また、符号２３に示す細線
は、板体１７の傾斜角度を一定として形態係数Ｃの制御
を行わない場合のタンク本体１０の温度Ｔを示し、符号
２４に示す太線は、回動手段１６の駆動により板体１７
の傾斜角度を変えて形態係数Ｃの制御を行った場合のタ
ンク本体１０の温度Ｔを示すものである。この図に示さ
れるように、昼間においては形態係数Ｃを下げることで
タンク本体１０の温度Ｔを下げ、気体Ｇの圧力が一定値
以下になるように保ち、夜間においては逆に形態係数Ｃ
を上げることでタンク本体１０の温度を上げ、気体Ｇを
燃料電池発電装置に供給するのに必要な供給圧を得ると
いった使い方が行えるようになる。
【００１８】上記の放熱冷却型ガスタンク８によれば、
特殊形状の反射板１１を備えたことでタンク本体１０の
全面が放熱面として利用できるとともに、シェード１２
を備えたことでタンク本体１０への入熱を阻止できるの
で、タンク本体１０および気体Ｇを十分に冷却すること
が可能となる。また、反射板１１を備えたことで、宇宙
機器本体１とタンク本体１０との間で赤外線５が反射を
繰り返すことなく天体上空Ｓに放出できるので、有効に
放熱することが可能となる。また、シェード１２を備え
たことで、天体Ｍからタンク本体１０に向かう赤外線６
の量の調整により、タンク本体１０の温度Ｔを操作して
気体Ｇのガス圧を制御することができるので、燃料電池
発電装置等に有効利用が可能となる。
特殊形状の反射板１１を備えたことでタンク本体１０の
全面が放熱面として利用できるとともに、シェード１２
を備えたことでタンク本体１０への入熱を阻止できるの
で、タンク本体１０および気体Ｇを十分に冷却すること
が可能となる。また、反射板１１を備えたことで、宇宙
機器本体１とタンク本体１０との間で赤外線５が反射を
繰り返すことなく天体上空Ｓに放出できるので、有効に
放熱することが可能となる。また、シェード１２を備え
たことで、天体Ｍからタンク本体１０に向かう赤外線６
の量の調整により、タンク本体１０の温度Ｔを操作して
気体Ｇのガス圧を制御することができるので、燃料電池
発電装置等に有効利用が可能となる。
【００１９】なお、上記反射板１１と板体１７の反射面
１７ａは、９５％の反射率を有するアルミ蒸着膜とした
が、これに限らず、高反射率と高い信頼性を有するもの
であれば良く、他の材質を用いても問題ない。
１７ａは、９５％の反射率を有するアルミ蒸着膜とした
が、これに限らず、高反射率と高い信頼性を有するもの
であれば良く、他の材質を用いても問題ない。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、特殊形状の反射板を備
えたことでタンク本体の全面が放熱面として利用できる
とともに、シェードを備えたことでタンク本体への入熱
を阻止できるので、タンク本体および気体を十分に冷却
することが可能となる。また、反射板を備えたことで、
宇宙機器本体とタンク本体との間で赤外線が反射を繰り
返すことなく天体上空に放出できるので、有効に放熱す
ることが可能となる。また、シェードを備えたことで、
天体からタンク本体に向かう赤外線の量の調整により、
タンク本体の温度を操作して気体のガス圧を制御するこ
とができるので、燃料電池発電装置等への有効利用が可
能となる。
えたことでタンク本体の全面が放熱面として利用できる
とともに、シェードを備えたことでタンク本体への入熱
を阻止できるので、タンク本体および気体を十分に冷却
することが可能となる。また、反射板を備えたことで、
宇宙機器本体とタンク本体との間で赤外線が反射を繰り
返すことなく天体上空に放出できるので、有効に放熱す
ることが可能となる。また、シェードを備えたことで、
天体からタンク本体に向かう赤外線の量の調整により、
タンク本体の温度を操作して気体のガス圧を制御するこ
とができるので、燃料電池発電装置等への有効利用が可
能となる。
【図１】 本発明の一実施形態を示す図であって、放熱
冷却型ガスタンクの側面図である。
冷却型ガスタンクの側面図である。
【図２】 同放熱冷却型ガスタンクのシェードの詳細を
示す図であって、側面図である。
示す図であって、側面図である。
【図３】 同放熱冷却型ガスタンクを月面に着陸した宇
宙機器本体に適用した場合の、タンク本体に出入りする
エネルギ量を示すグラフである。
宙機器本体に適用した場合の、タンク本体に出入りする
エネルギ量を示すグラフである。
【図４】 同放熱冷却型ガスタンクを月面に着陸した宇
宙機器本体に適用した場合の、形態係数毎のタンク本体
温度変化を示すグラフである。
宙機器本体に適用した場合の、形態係数毎のタンク本体
温度変化を示すグラフである。
【図５】 同放熱冷却型ガスタンクを月面に着陸した宇
宙機器本体に適用した場合の、シェードの制御によるタ
ンクの温度変化を示すグラフである。
宙機器本体に適用した場合の、シェードの制御によるタ
ンクの温度変化を示すグラフである。
【図６】 従来案の放熱冷却型ガスタンクの側面図であ
る。
る。
１・・・宇宙機器本体 ５、６・・・赤外線 １０・・・タンク本体 １１・・・反射板 １２・・・シェード １６・・・回動手段 １７・・・板体 Ｆ・・・焦点 Ｇ・・・気体 Ｍ・・・天体 Ｓ・・・天体上空
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｒ (72)発明者 太田 豊彦 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 石 川島播磨重工業株式会社本社内 Ｆターム(参考） 3E072 AA03 DA05 3L044 AA04 BA06 CA02 DD05 KA01 KA04 5H027 AA02 BA13 BC00
Claims (3)
- 【請求項１】 天体（Ｍ）上の宇宙機器本体（１）に装
備される放熱冷却型ガスタンク（８）であって、 気体（Ｇ）を貯留するタンク本体（１０）と、該タンク
本体（１０）が宇宙機器本体（１）へ放射する赤外線
（５）を天体上空（Ｓ）に反射するよう斜め上方に向け
て配置された反射板（１１）と、天体（Ｍ）からタンク
本体（１０）に向かう赤外線（６）を遮蔽するためのシ
ェード（１２）とが具備されていることを特徴とする放
熱冷却型ガスタンク。 - 【請求項２】 請求項１記載の放熱冷却型ガスタンク
（８）において、 前記反射板（１１）は、前記宇宙機器本体（１）と前記
タンク本体（１０）との間に配置されると共に、タンク
本体（１０）を焦点（Ｆ）とし、該焦点（Ｆ）からの前
記赤外線（５）を該焦点（Ｆ）以外の方向へ反射する複
合放物面形状とされていることを特徴とする放熱冷却型
ガスタンク。 - 【請求項３】 請求項１記載の放熱冷却型ガスタンク
（８）において、 前記シェード（１２）は、相互に平行な複数の板体（１
７）と、これら板体（１７）の傾斜角度を変更する回動
手段（１６）とを具備していることを特徴とする放熱冷
却型ガスタンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10171899A JP2000009373A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 放熱冷却型ガスタンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10171899A JP2000009373A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 放熱冷却型ガスタンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000009373A true JP2000009373A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=15931884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10171899A Pending JP2000009373A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 放熱冷却型ガスタンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000009373A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322313A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-30 | Ntt Facilities Inc | 太陽光反射構造、及び、その構造を用いる設備 |
| WO2018030366A1 (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社ｉｓｐａｃｅ | 探査方法、探査システム、探査機、水素供給方法及び画像処理方法 |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP10171899A patent/JP2000009373A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322313A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-30 | Ntt Facilities Inc | 太陽光反射構造、及び、その構造を用いる設備 |
| WO2018030366A1 (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社ｉｓｐａｃｅ | 探査方法、探査システム、探査機、水素供給方法及び画像処理方法 |
| US11661218B2 (en) | 2016-08-10 | 2023-05-30 | ispace, inc. | Exploration method, exploration system, probe, hydrogen supply method, and image processing method |
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Legal Events
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Effective date: 20040813 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |