JP2002026211A - Heat conduction control mechanism - Google Patents

Heat conduction control mechanism

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JP2002026211A
JP2002026211A JP2000210659A JP2000210659A JP2002026211A JP 2002026211 A JP2002026211 A JP 2002026211A JP 2000210659 A JP2000210659 A JP 2000210659A JP 2000210659 A JP2000210659 A JP 2000210659A JP 2002026211 A JP2002026211 A JP 2002026211A
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heat
heat transfer
radiating
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control mechanism
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Norio Yabe
範夫 谷邉
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide heat conduction control mechanism capable of suppressing fluctuation in the consumption power of a variety of electronic apparatuses or temperature fluctuation in an electronic apparatus which is caused by temperature fluctuation of installation environment. SOLUTION: In the heat conduction control mechanism, heat generated from a heat generating part of an apparatus is conducted to a heat dissipating part via a heat conducting path and dissipated from the heat dissipating part. A first and a second radiating surface which face each other are arranged in the heat conducting path. Material whose emissivity has positive temperature characteristic to a temperature is stuck on the first and the second radiating surfaces, or the radiating surfaces are subjected to surface treatment using the material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は伝熱制御機構に関
し、特に、各種電子装置又は通信装置の消費電力(発熱
量)変動或いは設置環境温度変動に伴う装置の温度変動
を圧縮することが可能な伝熱制御機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat transfer control mechanism, and more particularly to a heat transfer control mechanism capable of reducing temperature fluctuations of various electronic devices or communication devices due to fluctuations in power consumption (heat generation) or fluctuations in installation environment temperature. It relates to a heat transfer control mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報機器、移動体通信機器、放送
機器等の電子機器のデジタル化、広帯域化及び大容量化
に伴い、電子機器を構成する電子回路の高集積化及び信
号増幅器の低歪化が要求されている。これらの要求に答
えるために、大電力信号部分にも多数の半導体素子を高
密度に実装することが要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic equipment such as information equipment, mobile communication equipment, and broadcasting equipment has been digitized, expanded in bandwidth, and increased in capacity, electronic circuits constituting the electronic equipment have been highly integrated and signal amplifiers have been reduced. Distortion is required. In order to meet these demands, it is required to mount a large number of semiconductor elements at a high power signal portion at a high density.

【0003】最近になり、携帯端末の信号を中継する移
動体通信衛星又は成層圏移動体プラットホームが計画さ
れている。これらの移動体通信衛星又は成層圏移動体プ
ラットホームには、地上子局側の携帯端末の小型化、ア
クセスポイントの増大及び通信情報量の増大に伴い、そ
の大電力化が要求されている。
[0003] More recently, mobile communication satellites or stratospheric mobile platforms that relay signals from portable terminals have been planned. These mobile communication satellites or stratospheric mobile platforms are required to have higher power with the miniaturization of mobile terminals on the ground slave station side, increase in access points and increase in the amount of communication information.

【0004】このような信号の低歪化及び大電力化に答
える手段として、多数の半導体増幅器を用いて信号の空
間合成を行うフェーズド・アレー・アンテナが期待され
ている。
As a means for responding to such a reduction in signal distortion and an increase in power, a phased array antenna that performs spatial synthesis of signals using a large number of semiconductor amplifiers is expected.

【0005】フェーズド・アレー・アンテナに実装され
る数多くの半導体増幅器は、信号周波数により増幅器の
実装間隔が制限されることから密集して実装され、且つ
信号アクセスチャンネル数の変動により増幅器の消費電
力(発熱量)が大きく変動し、これに伴い増幅器の温度
も大きく変動する。
[0005] Many semiconductor amplifiers mounted on a phased array antenna are densely mounted because the mounting interval of the amplifiers is limited by the signal frequency, and the power consumption of the amplifiers (changes in the number of signal access channels). (Heat generation amount) greatly fluctuates, and accordingly, the temperature of the amplifier also fluctuates greatly.

【0006】移動体通信衛星の場合は、地球の食或いは
静止軌道等の所定の軌道に投入前の状態では大きな放射
冷却を受ける。一方、成層圏移動体プラットホームの場
合は、日照又は日没に応じて放射冷却に変動が生じる。
このような機器自体の発熱量変動と環境変化の影響を縮
小する熱制御が必要である。
[0006] In the case of a mobile communication satellite, it is subjected to large radiation cooling before being put into a predetermined orbit such as the eclipse of the earth or a geosynchronous orbit. On the other hand, in the case of a stratospheric mobile platform, the radiation cooling varies depending on the sunshine or sunset.
It is necessary to perform heat control to reduce the influence of the fluctuation in the calorific value of the device itself and the environmental change.

【0007】従来、移動体通信衛星における電力増幅器
等の排熱は、宇宙空間の暗視野面に所望の排熱面積を有
する放熱パネルを設け、排熱を必要とする電力増幅器に
接続されたヒートパイプと放熱パネルに接続されたヒー
トパイプと互いに接触するよう締結し、電力増幅器の発
熱と放熱パネルの面積で熱平衡を達成している。
Conventionally, the exhaust heat of a power amplifier or the like in a mobile communication satellite is provided by providing a heat radiating panel having a desired exhaust heat area on a dark field surface in outer space and connecting the heat amplifier connected to the power amplifier requiring the exhaust heat. The pipe and the heat pipe connected to the heat dissipating panel are fastened so as to be in contact with each other, thereby achieving heat balance between the heat generated by the power amplifier and the area of the heat dissipating panel.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】電力増幅器等の発熱部
と放熱パネルの熱平衡は発熱部の変動に対して直線的で
あり、且つ発熱の許容最大温度でも対応可能なように設
定されている。
The thermal equilibrium between the heat generating portion such as a power amplifier and the heat radiating panel is set to be linear with respect to the fluctuation of the heat generating portion and to be able to cope with the maximum allowable temperature of the heat generation.

【0009】よって、通信チャンネル利用が少ない場
合、衛星が地球の食に入り電力制限が必要な場合、或い
は衛星が所定の軌道に投入される前の所謂トランスファ
ー軌道の状態においては、放熱パネルからの熱放射が進
み、機器が許容範囲を超えて低温側に振れる可能性があ
る。
Therefore, when the communication channel is less used, when the satellite enters the eclipse of the earth and the power must be limited, or in a so-called transfer orbit before the satellite is put into a predetermined orbit, the radiation from the heat radiating panel is reduced. The heat radiation may advance and the equipment may swing out of the allowable range to a lower temperature.

【0010】これを防止するために、機器が搭載される
太陽電池パネルにヒータを取り付け、温度制御が行われ
ている。このような温度制御のために使用する電力は、
太陽電池パネル或いは蓄電池の増大に繋がり、衛星のペ
イロード及び信頼性等に悪影響を及ぼす。また、機器側
にも大きな温度変動幅を補正する制御回路等が必要とな
る。
[0010] In order to prevent this, a heater is attached to a solar cell panel on which the equipment is mounted, and the temperature is controlled. The power used for such temperature control is
This leads to an increase in solar cell panels or storage batteries, which adversely affects the payload and reliability of the satellite. Also, a control circuit or the like for correcting a large temperature fluctuation width is required on the device side.

【0011】また、成層圏移動体プラットホームにおい
ても、移動体プラットホームの影側に搭載される通信機
器等が、移動体通信衛星の放熱パネルと同様に常に低温
度環境に晒されている。
[0011] Also, in the stratospheric mobile platform, communication equipment and the like mounted on the shadow side of the mobile platform are always exposed to a low temperature environment, similarly to the radiation panel of the mobile communication satellite.

【0012】そのため通信信号量により消費電力が大き
く変動し、それに伴い機器の温度が変動する等の問題が
ある。この温度変動を制御するためには制御電力が必要
となり、衛星と同様にペイロード及び信頼性等に悪影響
を及ぼすという問題がある。
For this reason, there is a problem that the power consumption fluctuates greatly depending on the amount of communication signals, and the temperature of the apparatus fluctuates accordingly. In order to control the temperature fluctuation, control power is required, and there is a problem that the payload and the reliability are adversely affected as in the case of the satellite.

【0013】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
のであり、その目的とするところは、電子機器の消費電
力の変動或いは設置環境温度変動に伴う機器の温度変動
を圧縮することが可能な伝熱制御機構を提供することで
ある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce fluctuations in power consumption of electronic equipment or fluctuations in equipment temperature due to fluctuations in the installation environment temperature. To provide a possible heat transfer control mechanism.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。発熱部1と放熱部2とを接続する熱伝導経路3に
熱輻射接続部4が介装されている。熱輻射接続部4は一
対の伝熱ブロック5,7の対向面に形成された輻射面9
を有している。
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. A heat radiation connection part 4 is interposed in a heat conduction path 3 connecting the heat generation part 1 and the heat radiation part 2. The heat radiating connection portion 4 has a radiating surface 9 formed on a facing surface of the pair of heat transfer blocks 5 and 7.
have.

【0015】発熱部1と伝熱ブロック5はヒートパイプ
6で接続され、放熱部2と伝熱ブロック7はヒートパイ
プ8で接続されている。輻射面9には輻射率が温度の増
加に伴って増加する温度特性(即ち、輻射率εを温度の
関数f(T)=εとみると、関数f(T)が単調増加関
数となる特性)を有する部材が貼付されているか又は表
面処理が施されている。
The heat generating section 1 and the heat transfer block 5 are connected by a heat pipe 6, and the heat radiating section 2 and the heat transfer block 7 are connected by a heat pipe 8. The radiation surface 9 has a temperature characteristic in which the emissivity increases with an increase in temperature (that is, when the emissivity ε is regarded as a function of temperature f (T) = ε, the characteristic that the function f (T) becomes a monotonically increasing function is obtained. ) Is affixed or surface-treated.

【0016】熱輻射接続部4で熱伝達される熱量Qは、
放熱部1と発熱部2の温度差をΔTとすると、Q=αΔT4
となる。このように熱伝導経路3内に熱輻射接続部4を
設けたことにより、発熱部1と放熱部2の温度差ΔTを
大きく圧縮することができる。
The amount of heat Q transferred at the heat radiation connection portion 4 is:
Assuming that the temperature difference between the heat radiating portion 1 and the heat generating portion 2 is ΔT, Q = αΔT 4
Becomes By providing the heat radiation connection portion 4 in the heat conduction path 3 as described above, the temperature difference ΔT between the heat generating portion 1 and the heat radiating portion 2 can be greatly reduced.

【0017】輻射面9には輻射率が温度の増加に伴って
増加する温度特性を有する部材が貼付されているか又は
表面処理が施されているので、発熱部1と放熱部2の温
度差ΔTが大きいほど輻射率が高くなり、熱輻射接続部
4を介して大きな熱量を伝達可能である。
Since a member having a temperature characteristic whose emissivity increases with an increase in temperature is attached to the radiating surface 9 or is subjected to a surface treatment, the temperature difference ΔT between the heat generating portion 1 and the heat radiating portion 2 is obtained. Is larger, the emissivity is higher, and a large amount of heat can be transmitted through the heat radiation connection portion 4.

【0018】好ましくは、伝熱ブロック5,7は櫛歯形
状をしており、輻射面9は櫛歯の底面に設けられてい
る。発熱部1の温度変化に応じて伝熱ブロック5を伝熱
ブロック7に対して移動させる熱感応可動機構が設けら
れているのが望ましい。この場合には、ヒートパイプ6
は可撓性ヒートパイプから構成される。
Preferably, the heat transfer blocks 5 and 7 have a comb tooth shape, and the radiation surface 9 is provided on the bottom surface of the comb teeth. It is desirable to provide a heat-sensitive movable mechanism that moves the heat transfer block 5 with respect to the heat transfer block 7 according to a temperature change of the heat generating unit 1. In this case, heat pipe 6
Consists of a flexible heat pipe.

【0019】代替案として、伝熱ブロック5,7の間に
複数の開口を有する輻射熱遮蔽版を設け、熱感応可動機
構により、発熱部1の温度変化に応じて輻射熱遮蔽板を
移動させるようにしても良い。
As an alternative, a radiant heat shield plate having a plurality of openings is provided between the heat transfer blocks 5 and 7, and the radiant heat shield plate is moved by a heat-sensitive movable mechanism in accordance with a temperature change of the heat generating portion 1. May be.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図2を参照すると、移動体通信衛
星10の概念図が示されている。移動体通信衛星10の
本体12には複数のアンテナ放射器16を有するアンテ
ナ給電ユニット14が搭載されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 2, a conceptual diagram of a mobile communication satellite 10 is shown. An antenna feed unit 14 having a plurality of antenna radiators 16 is mounted on a main body 12 of the mobile communication satellite 10.

【0021】移動体通信衛星10は更に、複数のアンテ
ナ放射器16からの信号を空間で合成する大口径の一対
のパラボラアンテナ18と、一対の放熱パネル20と、
一対の太陽電池パネル22を有している。
The mobile communication satellite 10 further includes a pair of large-diameter parabolic antennas 18 that combine signals from the plurality of antenna radiators 16 in space, a pair of heat radiation panels 20,
It has a pair of solar cell panels 22.

【0022】移動体通信衛星10は、携帯性が重要な移
動端末の負荷を少なくするために、大電力の送信能力が
要求される。また、CDMA等のデジタル通信では、送
信電力増幅器に高い線形性が要求される。
The mobile communication satellite 10 is required to have high power transmission capability in order to reduce the load on mobile terminals where portability is important. In digital communication such as CDMA, high linearity is required for a transmission power amplifier.

【0023】よって、線形性の比較的優れた半導体素子
を用いた電力増幅器を各アンテナ放射器16に接続し、
大口径のパラボラアンテナ18でアンテナ放射器16か
らの信号を空間で合成し、信号の線形性と大電力が得ら
れるフェーズド・アレー・アンテナ方式が利用される。
Accordingly, a power amplifier using a semiconductor element having relatively excellent linearity is connected to each antenna radiator 16,
A large-diameter parabolic antenna 18 combines signals from the antenna radiator 16 in space, and uses a phased array antenna system that can obtain signal linearity and large power.

【0024】このような移動体通信衛星10の発熱の大
部分は、アンテナ給電ユニット14に密集して実装され
た電力増幅器である。以下、これらの電力増幅器の発熱
を効果的に放熱することが可能な本発明の伝熱制御機構
の実施形態について、図3乃至図7を参照して説明す
る。
Most of the heat generated by the mobile communication satellite 10 is a power amplifier densely mounted on the antenna feed unit 14. Hereinafter, embodiments of the heat transfer control mechanism of the present invention capable of effectively radiating the heat generated by these power amplifiers will be described with reference to FIGS.

【0025】図3を参照すると、本発明第1実施形態の
概略構成図が示されている。アンテナ給電ユニット14
のベース24には、複数のアンテナ放射器16と、各ア
ンテナ放射器16に接続された複数の電力増幅器26が
搭載されている。
Referring to FIG. 3, there is shown a schematic configuration diagram of the first embodiment of the present invention. Antenna feeding unit 14
A plurality of antenna radiators 16 and a plurality of power amplifiers 26 connected to each of the antenna radiators 16 are mounted on the base 24.

【0026】アンテナ給電ユニット14のベース24は
第1ヒートパイプ30により第1伝熱ブロック28に接
続されている。第1伝熱ブロック28は例えばアルミニ
ウム又はアルミニウム合金から形成されており、図示さ
れるような櫛歯形状を有している。各櫛歯の底面に第1
輻射面32が設けられている。
The base 24 of the antenna feed unit 14 is connected to a first heat transfer block 28 by a first heat pipe 30. The first heat transfer block 28 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy, and has a comb shape as shown. First on the bottom of each comb
A radiation surface 32 is provided.

【0027】放熱パネル20は第2ヒートパイプ36に
より第2伝熱ブロック34に接続されている。第2伝熱
ブロック34もアルミニウム又はアルミニウム合金から
形成されており、櫛歯形状をしている。各櫛歯の底面に
第2輻射面38が設けられている。
The heat radiating panel 20 is connected to a second heat transfer block 34 by a second heat pipe 36. The second heat transfer block 34 is also formed of aluminum or an aluminum alloy and has a comb shape. A second radiation surface 38 is provided on the bottom surface of each comb tooth.

【0028】第1及び第2輻射面32,38が対向する
ように第1及び第2伝熱ブロック28,34が配置され
ている。第1及び第2輻射面32,38には、輻射率が
温度の増加に伴って増加する温度特性を有する部材が貼
付されているか、又は表面処理が施されている。
The first and second heat transfer blocks 28 and 34 are arranged such that the first and second radiation surfaces 32 and 38 face each other. A member having a temperature characteristic whose emissivity increases with an increase in temperature is attached to the first and second radiation surfaces 32 and 38, or a surface treatment is performed.

【0029】例えば、第1及び第2輻射面32,38に
は図4に示すように輻射率が温度の増加に伴って増加す
る温度特性を有する黒色ラッカーが塗布されている。代
替案として、第1及び第2輻射面32,38には25μ
mの厚さを有するアルミニウム蒸着高分子フィルムであ
るUPILEX−S/AL(商品名)が貼付されてい
る。
For example, as shown in FIG. 4, the first and second radiating surfaces 32 and 38 are coated with a black lacquer having a temperature characteristic in which the emissivity increases as the temperature increases. Alternatively, the first and second radiating surfaces 32, 38 have 25 μm.
UPILEX-S / AL (trade name), which is an aluminum vapor-deposited polymer film having a thickness of m.

【0030】本実施形態によると、アンテナ給電ユニッ
ト14と放熱パネル20との間の熱伝導経路内に第1及
び第2伝熱ブロック28,34からなる熱輻射接続部が
設けられているため、電力増幅器26の発熱量変動に対
する温度変動を大幅に圧縮することが可能である。
According to the present embodiment, since the heat radiation connection portion including the first and second heat transfer blocks 28 and 34 is provided in the heat conduction path between the antenna feeding unit 14 and the heat dissipation panel 20, It is possible to greatly reduce the temperature fluctuation with respect to the heat value fluctuation of the power amplifier 26.

【0031】更に、第1及び第2輻射面32,38には
輻射率が温度の増加に伴って増加する温度特性を有する
部材が貼付されているか、又は表面処理が施されている
ため、アンテナ給電ユニット14と放熱パネル20との
間の温度差ΔTが大きいほど、第1及び第2輻射面3
2,38の輻射率が大きくなり、大きな熱量を熱輻射に
より伝達することができる。
Further, a member having a temperature characteristic whose emissivity increases with an increase in temperature is attached to the first and second radiation surfaces 32 and 38, or a surface treatment is applied to the first and second radiation surfaces 32 and 38. As the temperature difference ΔT between the power supply unit 14 and the radiating panel 20 increases, the first and second radiation surfaces 3
The emissivity of 2,38 increases, and a large amount of heat can be transmitted by thermal radiation.

【0032】反対に、アンテナ給電ユニット14と放熱
パネル20との間の温度差ΔTが小さいと、第1及び第
2輻射面32,38の輻射率が小さくなり、小さな熱量
が熱輻射により伝達される。これにより、複数の電力増
幅器26が実装されたアンテナ給電ユニット14の温度
を所定の温度範囲内に制御することができる。
On the contrary, when the temperature difference ΔT between the antenna feeding unit 14 and the heat radiating panel 20 is small, the emissivity of the first and second radiating surfaces 32 and 38 becomes small, and a small amount of heat is transmitted by heat radiation. You. Thereby, the temperature of the antenna feeding unit 14 on which the plurality of power amplifiers 26 are mounted can be controlled within a predetermined temperature range.

【0033】尚、輻射率が温度の増加に伴って増加する
温度特性を有する部材を貼付するか又は表面処理を施す
のは、第1及び第2輻射面32,38の何れか一方であ
っても良い。
It is to be noted that a member having a temperature characteristic whose emissivity increases with an increase in temperature is attached or surface-treated on one of the first and second radiation surfaces 32 and 38. Is also good.

【0034】更に、第1及び第2伝熱ブロック28,3
4の対向面を櫛歯形状としたが、第1及び第2伝熱ブロ
ック28,34は櫛歯形状に限定されるものではなく、
対を成す1対の輻射面を形成できる形状であれば良い。
Further, the first and second heat transfer blocks 28, 3
4 has a comb-tooth shape, but the first and second heat transfer blocks 28 and 34 are not limited to the comb-tooth shape.
Any shape may be used as long as it can form a pair of radiation surfaces.

【0035】図5を参照すると、本発明第2実施形態の
概略構成図が示されている。以下に説明する各実施形態
の説明において、上述した第1実施形態と同一構成部分
については同一符号を付し、重複を避けるためその説明
を省略する。
Referring to FIG. 5, there is shown a schematic configuration diagram of a second embodiment of the present invention. In the following description of each embodiment, the same components as those of the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted to avoid duplication.

【0036】本実施形態においては、櫛歯形状第1及び
第2伝熱ブロック28,34の各櫛歯の底面に輻射面3
2,38が設けられ、各櫛歯の頂面に反射面33,39
が設けられている。アンテナ給電ユニット14のベース
24と第1伝熱ブロック28は可撓性ヒートパイプ40
で接続されている。
In this embodiment, the radiation surface 3 is provided on the bottom surface of each comb tooth of the first and second heat transfer blocks 28 and 34.
2 and 38 are provided, and reflection surfaces 33 and 39 are provided on the top surface of each comb tooth.
Is provided. The base 24 and the first heat transfer block 28 of the antenna feed unit 14 are
Connected by

【0037】符号42はアンテナ給電ユニット14の温
度に応じて第1伝熱ブロック28を矢印A方向に移動さ
せる熱感応可動機構である。熱感応可動機構42として
は、例えばアンテナ給電ユニット14の温度に応じて変
形するバイメタル又は形状記憶合金、或いはアンテナ給
電ユニット14の温度を温度センサで検出し、検出温度
に応じてリニアモータ等のアクチュエータを駆動する構
成を採用することができる。
Reference numeral 42 denotes a heat-sensitive movable mechanism for moving the first heat transfer block 28 in the direction of arrow A in accordance with the temperature of the antenna feed unit 14. As the heat-sensitive movable mechanism 42, for example, a bimetal or a shape memory alloy that is deformed according to the temperature of the antenna feeding unit 14, or the temperature of the antenna feeding unit 14 is detected by a temperature sensor, and an actuator such as a linear motor is Can be adopted.

【0038】熱感応可動機構42により第1伝熱ブロッ
ク28を第2伝熱ブロック34に対して平行にスライド
させることにより、対向する熱伝達面積を変えることが
できる。
By sliding the first heat transfer block 28 in parallel with the second heat transfer block 34 by the heat-sensitive movable mechanism 42, it is possible to change the facing heat transfer area.

【0039】即ち、輻射面32,38と、反射面33,
39の対向面積を変え、電力消費の大きいヒータ等を用
いないで発熱部であるアンテナ給電ユニット14の温度
を制御することができる。
That is, the radiation surfaces 32, 38 and the reflection surfaces 33,
By changing the facing area of the antenna 39, it is possible to control the temperature of the antenna feeding unit 14, which is a heat generating unit, without using a heater or the like that consumes a large amount of power.

【0040】図6を参照すると、本発明第3実施形態の
概略構成図が示されている。本実施形態は、第1及び第
2伝熱ブロック28,34の間に多数の開口又はスリッ
ト46を有する遮蔽板44を介装し、この遮蔽板44を
熱感応可動機構42で移動する。
Referring to FIG. 6, there is shown a schematic configuration diagram of a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, a shielding plate 44 having a number of openings or slits 46 is interposed between the first and second heat transfer blocks 28 and 34, and the shielding plate 44 is moved by the heat-sensitive movable mechanism 42.

【0041】熱感応可動機構42としては、上述した第
2実施形態と同様な構成を取ることができる。更に、本
実施形態では第1伝熱ブロック28が移動しないので、
第1ヒートパイプ30として可撓性ヒートパイプを使用
する必要はない。
The heat-sensitive movable mechanism 42 can have the same configuration as that of the above-described second embodiment. Further, in the present embodiment, since the first heat transfer block 28 does not move,
It is not necessary to use a flexible heat pipe as the first heat pipe 30.

【0042】遮蔽板44を熱感応可動機構42と連動さ
せることにより、対向する輻射面32,38の面積を変
えて電力消費の大きいヒータ等を用いないでアンテナ給
電ユニット14の温度を制御することが可能である。
By interlocking the shielding plate 44 with the heat-sensitive movable mechanism 42, the area of the radiation surfaces 32 and 38 facing each other is changed to control the temperature of the antenna feeding unit 14 without using a heater or the like that consumes a large amount of power. Is possible.

【0043】遮蔽板44の例として図7に示すようなス
リット形状のものを用いることができる。尚、好ましく
は、L4=L1,L5=L2,L6=L3であるが、必
ずしもこれらを一致させる必要はなく、スリットの移動
(対向面と平行な面内の移動の一例としてX1又はX2
方向の移動)により伝熱ブロックの対向する輻射面のう
ち、遮蔽部によって遮られる部分の面積が変化するよう
に開口部(スリット)を形成すれば良い。
As an example of the shielding plate 44, a slit-shaped one as shown in FIG. 7 can be used. It is preferable that L4 = L1, L5 = L2, and L6 = L3, but it is not always necessary to make them coincide with each other, and the movement of the slit (X1 or X2 as an example of movement in a plane parallel to the opposing surface).
The opening (slit) may be formed so that the area of the portion of the radiation surface facing the heat transfer block that is blocked by the blocking portion changes due to the movement in the direction.

【0044】即ち、図8に示すように遮蔽板44´と輻
射面の形状を一致させなくても良いが、開口部の形状は
制御し易いように円形、長方形、正方形などの一般的な
図形とすることが好ましい。もちろん、スリットの数な
ども適宜設定すれば良い。
That is, as shown in FIG. 8, the shape of the shielding plate 44 'and the radiation surface do not have to match each other, but the shape of the opening is a general shape such as a circle, a rectangle, or a square for easy control. It is preferable that Of course, the number of slits and the like may be appropriately set.

【0045】図9を参照すると、本発明第4実施形態の
概略構成図が示されている。本実施形態は、第3実施形
態の構成に加えて、遮蔽板44を第3ヒートパイプ50
により太陽エネルギーを吸収する吸熱パネル48に接続
したものである。
Referring to FIG. 9, there is shown a schematic configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, in addition to the configuration of the third embodiment, the shielding plate 44 is connected to the third heat pipe 50.
Connected to a heat absorbing panel 48 that absorbs solar energy.

【0046】吸熱パネル48としては放熱パネル20を
太陽の方向に向けることにより吸熱パネルとして作用さ
せることが可能である。第1伝熱ブロック28に対向す
る遮蔽板44の面上には輻射面46が形成されている。
The heat absorbing panel 48 can function as a heat absorbing panel by directing the heat radiating panel 20 toward the sun. A radiation surface 46 is formed on the surface of the shielding plate 44 facing the first heat transfer block 28.

【0047】これにより、衛星を所定の軌道に投入する
前のトランスファー軌道のときに、吸熱パネル48によ
り太陽エネルギーを吸収し、吸収熱を熱輻射により第1
伝熱ブロック28に伝達することにより、ヒータ等を用
いないでアンテナ給電ユニット14の温度を上げる制御
が可能である。
Thus, in the transfer orbit before the satellite is put into a predetermined orbit, the solar energy is absorbed by the heat absorbing panel 48 and the absorbed heat is converted into the first heat by heat radiation.
By transmitting the heat to the heat transfer block 28, it is possible to control to increase the temperature of the antenna power supply unit 14 without using a heater or the like.

【0048】本発明は以下の付記を含むものである。The present invention includes the following supplementary notes.

【0049】(付記1) 機器の発熱部からの発熱を熱
伝導経路を介して放熱部に伝達し、該放熱部から放熱す
る伝熱制御機構において、前記熱伝導経路内に対向する
第1の輻射面及び第2の輻射面を設け、該第1の輻射面
及び該第2の輻射面の少なくとも何れかの面を輻射率が
温度の上昇に伴って増加する温度特性を有する部材によ
り構成するか又は前記少なくとも何れかの面に輻射率が
温度の上昇に伴って増加する温度特性表面処理を施し
た、ことを特徴とする伝熱制御機構。
(Supplementary Note 1) In a heat transfer control mechanism for transmitting heat generated from a heat generating portion of a device to a heat radiating portion via a heat conductive path and radiating heat from the heat radiating portion, a first heat transfer mechanism opposed to the heat conductive path. A radiating surface and a second radiating surface are provided, and at least one of the first radiating surface and the second radiating surface is constituted by a member having a temperature characteristic in which the emissivity increases with an increase in temperature. Or a heat transfer control mechanism, wherein at least one of the surfaces has been subjected to a temperature characteristic surface treatment in which the emissivity increases with an increase in temperature.

【0050】(付記2) 機器の発熱部からの発熱を熱
伝導経路を介して放熱部に伝達し、該放熱部から放熱す
る伝熱制御機構において、前記熱伝導経路内に対向する
第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックを設け、該
第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックのそれぞれ
の対向面の所定領域に少なくとも対をなす1対の輻射面
を形成し、輻射面を除く他の領域に反射面を形成し、前
記第1の伝熱ブロックを前記第2の伝熱ブロックに対し
て相対的に移動させる可動機構を設け、前記第1の伝熱
ブロックは、可撓性ヒートパイプと接続されつつ、前記
熱伝導経路内に挿入されている、ことを特徴とする伝熱
制御機構。
(Supplementary Note 2) In a heat transfer control mechanism for transmitting heat generated from a heat generating portion of a device to a heat radiating portion through a heat conductive path and radiating heat from the heat radiating portion, a first heat transfer control mechanism opposed to the heat conductive path. A heat transfer block and a second heat transfer block are provided, and at least one pair of radiation surfaces forming at least a pair is formed in a predetermined region of each of the first heat transfer block and the second heat transfer block. Forming a reflection surface in an area other than the surface, providing a movable mechanism for moving the first heat transfer block relative to the second heat transfer block, wherein the first heat transfer block comprises: A heat transfer control mechanism, wherein the heat transfer control mechanism is inserted into the heat conduction path while being connected to a flexible heat pipe.

【0051】(付記3) 機器の発熱部からの発熱を熱
伝導経路を介して放熱部に伝達し、該放熱部から放熱す
る伝熱制御機構において、前記熱伝導経路内に対向する
第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックを設け、該
第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックのそれぞれ
の対向面を櫛歯形状とし、該櫛歯形状の底面を輻射面、
該櫛歯の頂面を反射面とし、前記第1の伝熱ブロックを
前記第2の伝熱ブロックに対して相対的に移動させる可
動機構を設け、前記第1の伝熱ブロックは、可撓性ヒー
トパイプと接続されつつ、前記熱伝導経路内に挿入され
ている、ことを特徴とする伝導制御機構。
(Supplementary Note 3) In a heat transfer control mechanism for transmitting heat generated from a heat generating portion of a device to a heat radiating portion through a heat conductive path and radiating heat from the heat radiating portion, a first heat transfer control mechanism opposed to the heat conductive path. A heat transfer block and a second heat transfer block are provided, and the opposing surfaces of the first heat transfer block and the second heat transfer block have a comb shape, and the bottom surface of the comb shape has a radiation surface,
A top surface of the comb teeth is used as a reflection surface, and a movable mechanism is provided for moving the first heat transfer block relative to the second heat transfer block, wherein the first heat transfer block is flexible. A conduction control mechanism which is inserted into the heat conduction path while being connected to the conductive heat pipe.

【0052】(付記4) 機器の発熱部からの発熱を熱
伝導経路を介して放熱部に伝達し、該放熱部から放熱す
る伝熱制御機構において、前記熱伝導経路内に対向する
第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックを設け、該
第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックのそれぞれ
の対向面を対を成す櫛歯形状とし、該櫛歯形状の底面を
輻射面、該櫛歯の頂面を反射面とし、前記第1の伝熱ブ
ロックと前記第2の伝熱ブロックとの間に複数の開口を
有する輻射熱遮蔽板と、該遮蔽板を前記対向面と平行な
平面内で移動させる可動機構とを設けたことを特徴とす
る伝熱制御機構。
(Supplementary Note 4) In a heat transfer control mechanism for transmitting heat generated from a heat generating portion of an apparatus to a heat radiating portion via a heat conductive path and radiating heat from the heat radiating portion, a first heat transfer control mechanism opposed to the heat conductive path. A heat transfer block and a second heat transfer block are provided, and the opposing surfaces of the first heat transfer block and the second heat transfer block are paired in a comb shape, and the bottom surface of the comb shape is a radiation surface. A radiant heat shielding plate having a top surface of the comb teeth as a reflecting surface and having a plurality of openings between the first heat transfer block and the second heat transfer block; A heat transfer control mechanism provided with a movable mechanism for moving the heat transfer mechanism in a simple plane.

【0053】(付記5) 太陽エネルギーを吸熱する吸
熱パネルと、該吸熱パネルと前記輻射熱遮蔽板とを接続
する第3ヒートパイプとを更に具備し、前記輻射熱遮蔽
板は前記第1輻射面に対向する面に第3輻射面を有して
いることを特徴とする付記4記載の伝熱制御機構。
(Supplementary Note 5) A heat-absorbing panel that absorbs solar energy and a third heat pipe that connects the heat-absorbing panel and the radiant heat shield plate, wherein the radiant heat shield plate faces the first radiation surface. 4. The heat transfer control mechanism according to claim 4, wherein the heat transfer surface has a third radiation surface.

【0054】(付記6) 前記発熱部は複数のアンテナ
放射器と、各アンテナ放射器に接続された複数の電力増
幅器とを含んでおり、前記放熱部は放熱パネルから構成
されることを特徴とする付記1〜5の何れかに記載の伝
導制御機構。
(Supplementary Note 6) The heating unit includes a plurality of antenna radiators and a plurality of power amplifiers connected to the antenna radiators, and the radiating unit includes a radiating panel. 6. The conduction control mechanism according to any one of supplementary notes 1 to 5, wherein

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、発熱部と放熱部との間
の熱伝導経路に熱輻射接続部を設けたことにより、通信
装置等の各種電子機器の消費電力(発熱量)変動或いは
設置環境温度変動に伴う電子機器の温度変動を所定の範
囲内に圧縮することが可能であり、ペイロード制限の大
きい移動体通信衛星等に採用することにより大きな効果
を発揮することができる。
According to the present invention, the provision of the heat radiation connection portion in the heat conduction path between the heat generating portion and the heat radiating portion allows the power consumption (heat generation amount) of various electronic devices such as a communication device to be varied. It is possible to reduce the temperature fluctuation of the electronic device due to the fluctuation of the installation environment temperature within a predetermined range, and a great effect can be exhibited by adopting it to a mobile communication satellite having a large payload limitation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.

【図2】移動体通信衛星概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a mobile communication satellite.

【図3】本発明の第1実施形態概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図4】輻射率の正の温度特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a positive temperature characteristic of the emissivity.

【図5】本発明第2実施形態の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明第3実施形態の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図7】遮蔽板と伝熱ブロックとの関係を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a shielding plate and a heat transfer block.

【図8】遮蔽板と輻射面の一般的な関係を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a general relationship between a shielding plate and a radiation surface.

【図9】本発明第4実施形態の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 移動体通信衛星 14 アンテナ給電ユニット 16 アンテナ放射器 18 パラボラアンテナ 20 放熱パネル 22 太陽電池パネル 26 電力増幅器 28 第1伝熱ブロック 30 第1ヒートパイプ 32,38 輻射面 34 第2伝熱ブロック 36 第2ヒートパイプ 42 熱感応可動機構 44 遮蔽板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mobile communication satellite 14 Antenna feeding unit 16 Antenna radiator 18 Parabolic antenna 20 Heat dissipation panel 22 Solar panel 26 Power amplifier 28 First heat transfer block 30 First heat pipe 32, 38 Radiation surface 34 Second heat transfer block 36 First 2 heat pipe 42 heat-sensitive movable mechanism 44 shielding plate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機器の発熱部からの発熱を熱伝導経路を
介して放熱部に伝達し、該放熱部から放熱する伝熱制御
機構において、 前記熱伝導経路内に対向する第1の輻射面及び第2の輻
射面を設け、 該第1の輻射面及び該第2の輻射面の少なくとも何れか
の面を輻射率が温度の上昇に伴って増加する温度特性を
有する部材により構成するか又は前記少なくとも何れか
の面に輻射率が温度の上昇に伴って増加する温度特性表
面処理を施した、 ことを特徴とする伝熱制御機構。
1. A heat transfer control mechanism for transmitting heat from a heat generating portion of a device to a heat radiating portion via a heat conductive path and radiating heat from the heat radiating portion, wherein a first radiating surface opposed to the inside of the heat conductive path. And a second radiation surface is provided, and at least one of the first radiation surface and the second radiation surface is constituted by a member having a temperature characteristic in which the emissivity increases with an increase in temperature, or A heat transfer control mechanism, wherein at least one of the surfaces is subjected to a temperature characteristic surface treatment whose emissivity increases with an increase in temperature.
【請求項2】 機器の発熱部からの発熱を熱伝導経路を
介して放熱部に伝達し、該放熱部から放熱する伝熱制御
機構において、 前記熱伝導経路内に対向する第1の伝熱ブロック及び第
2の伝熱ブロックを設け、 該第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックのそれぞ
れの対向面の所定領域に少なくとも対をなす1対の輻射
面を形成し、輻射面を除く他の領域に反射面を形成し、 前記第1の伝熱ブロックを前記第2の伝熱ブロックに対
して相対的に移動させる可動機構を設け、 前記第1の伝熱ブロックは、可撓性ヒートパイプと接続
されつつ、前記熱伝導経路内に挿入されている、 ことを特徴とする伝熱制御機構。
2. A heat transfer control mechanism for transmitting heat generated from a heat generating portion of a device to a heat radiating portion via a heat conductive path and radiating heat from the heat radiating portion, wherein the first heat transfer mechanism opposing the heat conductive path. Providing a block and a second heat transfer block, forming at least one pair of radiating surfaces in a predetermined region of each of the opposing surfaces of the first heat transferring block and the second heat transferring block, and forming a radiating surface. A reflecting surface is formed in the other area except for the first heat transfer block, and a movable mechanism for moving the first heat transfer block relative to the second heat transfer block is provided; A heat transfer control mechanism, wherein the heat transfer control mechanism is inserted into the heat conduction path while being connected to the conductive heat pipe.
【請求項3】 機器の発熱部からの発熱を熱伝導経路を
介して放熱部に伝達し、該放熱部から放熱する伝熱制御
機構において、 前記熱伝導経路内に対向する第1の伝熱ブロック及び第
2の伝熱ブロックを設け、 該第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックのそれぞ
れの対向面を櫛歯形状とし、該櫛歯形状の底面を輻射
面、該櫛歯の頂面を反射面とし、 前記第1の伝熱ブロックを前記第2の伝熱ブロックに対
して相対的に移動させる可動機構を設け、 前記第1の伝熱ブロックは、可撓性ヒートパイプと接続
されつつ、前記熱伝導経路内に挿入されている、 ことを特徴とする伝導制御機構。
3. A heat transfer control mechanism for transmitting heat generated from a heat generating portion of a device to a heat radiating portion via a heat conductive path and radiating heat from the heat radiating portion, wherein the first heat transfer mechanism opposing the heat conductive path. A first heat transfer block and a second heat transfer block, the opposing surfaces of the first heat transfer block and the second heat transfer block are formed in a comb shape, and the bottom surface of the comb shape is a radiation surface; A top surface is a reflection surface, and a movable mechanism for moving the first heat transfer block relatively to the second heat transfer block is provided, wherein the first heat transfer block includes a flexible heat pipe. The conduction control mechanism, being connected and being inserted into the heat conduction path.
【請求項4】 機器の発熱部からの発熱を熱伝導経路を
介して放熱部に伝達し、該放熱部から放熱する伝熱制御
機構において、 前記熱伝導経路内に対向する第1の伝熱ブロック及び第
2の伝熱ブロックを設け、 該第1の伝熱ブロック及び第2の伝熱ブロックのそれぞ
れの対向面を対を成す櫛歯形状とし、該櫛歯形状の底面
を輻射面、該櫛歯の頂面を反射面とし、 前記第1の伝熱ブロックと前記第2の伝熱ブロックとの
間に複数の開口を有する輻射熱遮蔽板と、 該遮蔽板を前記対向面と平行な平面内で移動させる可動
機構とを設けたことを特徴とする伝熱制御機構。
4. A heat transfer control mechanism for transmitting heat from a heat generating portion of a device to a heat radiating portion via a heat conductive path and radiating heat from the heat radiating portion, wherein the first heat transfer mechanism opposing the heat conductive path. A block and a second heat transfer block are provided, and the opposing surfaces of the first heat transfer block and the second heat transfer block are paired in a comb shape, and the bottom surface of the comb shape is a radiation surface. A radiant heat shield plate having a plurality of openings between the first heat transfer block and the second heat transfer block, wherein the top surface of the comb teeth is a reflection surface, and a plane parallel to the opposing surface. A heat transfer control mechanism, comprising: a movable mechanism for moving the inside of the heat transfer mechanism.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019140507A (en) * 2018-02-09 2019-08-22 三菱電機株式会社 Antenna power feeding device
JP2020001654A (en) * 2018-07-02 2020-01-09 三菱電機株式会社 Space craft body

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