JP2003247693A - Hardening type inflatable device - Google Patents

Hardening type inflatable device

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JP2003247693A
JP2003247693A JP2002044980A JP2002044980A JP2003247693A JP 2003247693 A JP2003247693 A JP 2003247693A JP 2002044980 A JP2002044980 A JP 2002044980A JP 2002044980 A JP2002044980 A JP 2002044980A JP 2003247693 A JP2003247693 A JP 2003247693A
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fiber woven
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Hiroaki Tsunoda
博明 角田
Yumi Senbokutani
由美 仙北谷
Akito Watanabe
秋人 渡邊
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Sakase Adtech Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Sakase Adtech Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hardening type inflatable device realizing a hardening layer which is light weight and simple and has flexibility in the folded state before hardening. <P>SOLUTION: There are provided an airtight layer 41 in a sealed bag-state structure formed into a predetermined shape by introducing of a gas, and a hardening layer 42 laminated over the airtight layer 41 and made of a carbon fiber fabric impregnated with a thermosetting resin which generates heat by electricity. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、例えば宇宙空間に
構築されるアンテナ・サンシールド・ソーラアレーなど
の支持構造や、それ自体が軽量で高弾性率の構造部材と
なる宇宙インフレータブル構造、または、地球上で使用
する仮設住宅や大形の屋根や壁などのインフレータブル
構造等に応用できる硬化型インフレータブル装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support structure such as an antenna, a sun shield, and a solar array constructed in outer space, a space inflatable structure which itself is a lightweight and highly elastic structural member, or the earth. The present invention relates to a hardening type inflatable device that can be applied to a temporary house used above, an inflatable structure such as a large roof or wall, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】インフレータブル構造は、宇宙空間に配
置されるアンテナ・サンシールド・ソーラアレーなどの
支持・補強構造として研究・開発されている。その構造
は、密閉された袋状構造物の内部にガス等を充填し、そ
の内圧によりチューブ状やバルーン状などの所定の形状
を作り構造物として利用するものである。チューブ状の
場合、それ自体が支柱やトラス構造などのユニット部材
となる。チューブ状のインフレータブル構造を組み合わ
せたり曲げたりして作った角環状や円環状のインフレー
タブル構造では、角環や円環で囲まれた内側にアンテナ
素子を実装した膜状の平面アンテナや金属を蒸着したフ
ィルムで構成した反射面を有するパラボラアンテナなど
の膜面を張架する構造とすることができる。また、バル
ーン状インフレータブル構造の場合はそれ自体を反射面
とすることができる。ソーラアレーの場合は、角環状や
円環状のインフレータブル構造で張架する膜面にソーラ
セルを装着するか、またはバルーン状のインフレータブ
ル構造の外表面にソーラセルを装着することができる。
2. Description of the Related Art Inflatable structures have been researched and developed as support / reinforcement structures for antennas, sunshields, solar arrays, etc. arranged in outer space. The structure is one in which a sealed bag-like structure is filled with gas or the like, and a predetermined shape such as a tube shape or a balloon shape is formed by the internal pressure and used as a structure. In the case of a tubular shape, it itself becomes a unit member such as a pillar or a truss structure. In the inflatable structure of a square ring or a ring formed by combining or bending a tube-shaped inflatable structure, a film-shaped planar antenna with an antenna element mounted inside a square ring or a ring is deposited or metal is vapor-deposited. A structure in which a film surface such as a parabolic antenna having a reflective surface formed of a film is stretched can be used. Further, in the case of a balloon-shaped inflatable structure, it can itself be a reflecting surface. In the case of a solar array, the solar cell can be mounted on the membrane surface stretched by an inflatable structure of a square ring or a ring, or the solar cell can be mounted on the outer surface of the balloon-shaped inflatable structure.

【0003】図8は、このようなインフレータブル構造
によってアンテナ素子を実装した円盤状の膜面を張架支
持した平面アンテナの例で、10はインフレータブル構
造、11はインフレータブル円環、12は膜面からなる
平面アンテナ、13は膜面を支持・張架する膜面張架ケ
ーブルである。この膜面からなる平面アンテナ12に替
わって反射鏡を張架する場合は、インフレータブル円環
11で張架するレンズ状の反射鏡もインフレータブル構
造で作る。このようなインフレータブル構造10を衛星
軌道などの宇宙空間に配置するには、平面アンテナ12
などの膜面と共にインフレータブル円環11を巻いたり
折り畳んだりして、ロケットのフェアリング内に格納し
て打ち上げ、衛星軌道上でインフレータブル構造10に
ガスや発泡ウレタンなどを充填し、所定の形状の構造物
とする。このようにすることにより、巻いたり、折り畳
まれている平面アンテナ12を展開し、膜面張架ケーブ
ル13で平面アンテナ12の膜面周縁を均一に引張って
歪のない平面に張架する。
FIG. 8 shows an example of a planar antenna in which a disk-shaped film surface on which an antenna element is mounted by such an inflatable structure is stretched and supported, 10 is an inflatable structure, 11 is an inflatable ring, and 12 is from the film surface. The flat antenna 13 is a membrane surface tension cable that supports and stretches the membrane surface. When a reflecting mirror is stretched instead of the plane antenna 12 made of the film surface, a lens-shaped reflecting mirror stretched by the inflatable ring 11 is also made of an inflatable structure. In order to arrange such an inflatable structure 10 in outer space such as a satellite orbit, a plane antenna 12 is used.
By winding or folding the inflatable ring 11 together with the membrane surface, and storing it in the fairing of the rocket and launching it, the inflatable structure 10 is filled with gas or urethane foam on the satellite orbit, and the structure of a predetermined shape is obtained. It is a thing. By doing so, the rolled or folded planar antenna 12 is expanded, and the membrane surface tension cable 13 uniformly stretches the periphery of the membrane surface of the planar antenna 12 to stretch it on a plane without distortion.

【0004】このように膜状のアンテナ支持構造をイン
フレータブル構造で作ることにより、宇宙空間に配置す
るアンテナなどの構造物をロケットにより打ち上げる際
は、支持構造をアンテナと共に折り畳み、あるいは小さ
く巻いた状態でロケットのフェアリング内に収納し、衛
星軌道上でガスを充填して所定の形状とした上で硬化さ
せることにより、平面アンテナ等を支持・張架すること
ができる。
By thus forming the film-shaped antenna support structure with an inflatable structure, when launching a structure such as an antenna arranged in outer space with a rocket, the support structure is folded together with the antenna or wound in a small size. A flat antenna or the like can be supported and stretched by housing it in the fairing of a rocket, filling it with gas in a satellite orbit to form it into a predetermined shape, and then hardening it.

【0005】これらの構造上の特性は、限られたロケッ
トの打ち上げ質量(ペイロード)、フェアリング格納容
積のもとで衛星軌道に機材を配置する上で有効であり、
また、衛星軌道上に配置する人工衛星の各構造を軽量化
し、打ち上げコストを低減する上で有効である。このた
め、インフレータブル構造は、衛星に搭載するアンテナ
やサンシールドやソーラアレーなどに好適な構造とし
て、広く応用が検討されている。
These structural characteristics are effective in arranging the equipment in the satellite orbit under the limited launch mass (payload) and fairing storage volume of the rocket,
Further, it is effective in reducing the weight of each structure of the artificial satellite arranged on the satellite orbit and reducing the launch cost. Therefore, application of the inflatable structure is widely considered as a structure suitable for an antenna, a sun shield, a solar array, etc. mounted on a satellite.

【0006】これらの宇宙構造物は、構造上およびその
耐宇宙環境性に対して高い信頼性が要求される。インフ
レータブル構造のチューブなどを構成する膜構造がフィ
ルム単体の場合は、軽量で簡単な構造にできる利点があ
るが、常に内部のガス圧を制御しないと、構造の精度を
保てなくなる。また、その膜構造が宇宙のごみとも言わ
れるスペースデブリ等により損傷してガス圧が抜けると
その構造を維持できなくなる恐れがある。このため、こ
れらのフィルムに硬化性の樹脂を含浸させた強化繊維を
積層した、硬化型インフレータブル構造とすることが行
われているが、これらの補強策は、ともすればその質量
を増すこととなるため、軽量かつ信頼性の高い構造が望
まれる。
[0006] These space structures are required to have high reliability in terms of structure and resistance to space environment. When the film structure constituting the inflatable tube or the like is a single film, there is an advantage that the structure is light and simple, but the accuracy of the structure cannot be maintained unless the internal gas pressure is constantly controlled. Further, if the film structure is damaged by space debris, which is also called space dust, and the gas pressure is released, the structure may not be maintained. For this reason, it has been carried out to have a curable inflatable structure in which reinforcing fibers impregnated with a curable resin are laminated on these films, and these reinforcing measures are to increase the mass of the film. Therefore, a lightweight and highly reliable structure is desired.

【0007】このような多様な要求に応える構造とし
て、硬化層として樹脂を含浸させたアラミド繊維や炭素
繊維などの織物に気密層としてフィルムを重ねたものが
インフレータブル構造の膜材料として使われている。こ
の硬化層はインフレータブル構造を内圧で膨張展開する
までは、柔軟な状態に保たれており、展開完了後に硬化
させる。この硬化方法には熱硬化型の樹脂を用いた加熱
硬化や、冷却硬化型の樹脂を用いて加熱溶融したのちに
冷却硬化する方法などが提案されている。
As a structure that meets such various demands, a woven fabric such as aramid fiber or carbon fiber impregnated with resin as a hardened layer and a film laminated as an airtight layer is used as a film material for an inflatable structure. . The hardened layer is kept in a flexible state until the inflatable structure is inflated and expanded by the internal pressure, and is hardened after the expansion is completed. As this curing method, there have been proposed methods such as heat curing using a thermosetting resin and a method of cooling and curing after heating and melting using a cooling curing resin.

【0008】しかしながら、いずれの硬化方法も加熱の
ために硬化層にシート状のヒータを貼り付けたり、ある
いはあらかじめ加熱したガスを導入しなければならず、
未硬化状態で柔軟に折り畳む必要があるインフレータブ
ル構造には、その折り畳みが困難になったり、あるいは
硬化させるための装置が大きくなるといった影響が現れ
ることが避けられない。
However, in any of the curing methods, it is necessary to attach a sheet heater to the cured layer for heating or to introduce a preheated gas,
It is inevitable that an inflatable structure that needs to be flexibly folded in an uncured state has an effect that it becomes difficult to fold or a device for curing becomes large.

【0009】図9にシート状のヒータで加熱硬化する典
型的なヒータ加熱型インフレータブル構造20を示す。
インフレータブル構造20は気密層21の上に硬化層2
2を積層し、インフレーション装置24からガスを導入
して膨張展開させる。硬化層22の上にはシート状ヒー
タ23が全面に装着されているので、膜面を折り畳む際
にヒータ23も共に折り畳む必要があり、ヒータ23も
含めた膜厚が大きくなるために折り畳みが困難になった
り、折り目でヒータ23が損傷を受けることが避けられ
ない。なおこの図では省略しているが、ヒータ23の上
にはさらに断熱層を積層するので、折り畳みはさらに困
難になる。
FIG. 9 shows a typical heater heating type inflatable structure 20 which is heated and cured by a sheet-shaped heater.
The inflatable structure 20 includes the hardened layer 2 on the airtight layer 21.
2 are stacked and gas is introduced from the inflation device 24 to expand and deploy. Since the sheet-shaped heater 23 is mounted on the entire surface of the hardened layer 22, it is necessary to fold the heater 23 together when the film surface is folded, and the film thickness including the heater 23 becomes large, which makes folding difficult. It is unavoidable that the heater 23 is damaged or the heater 23 is damaged by the fold. Although not shown in this figure, since a heat insulating layer is further laminated on the heater 23, folding becomes more difficult.

【0010】図10に加熱したガスを導入して加熱硬化
する典型的な加熱ガス導入型インフレータブル構造30
を示す(角田博明・仙北谷由美、熱硬化型インフレータ
ブル構造物、特願2000−222853)。前例と異
なり気密層31と硬化層32の上には折り畳みを妨げる
シート状ヒータが装着されていないものの、硬化層32
に与える熱は外部に設けたヒータ35で発生させてイン
フレーション装置34から送り込むガスを介してインフ
レータブル構造30の内部に導入して硬化層32に伝熱
し、導入されたガスは排気管36と排気バルブ37を介
して排出するか、または他のインフレータブル構造へ導
入する。このため、断熱材33を装着しても途中の伝熱
損失が大きく、加熱装置が大形化したり電源の容量が大
きくなることが避けられない。
A typical heated gas introduction type inflatable structure 30 for introducing a heated gas and heating and hardening is shown in FIG.
(Hiroaki Tsunoda, Yumi Senkitaya, thermosetting inflatable structure, Japanese Patent Application No. 2000-222853). Unlike the previous example, a sheet-shaped heater that prevents folding is not mounted on the airtight layer 31 and the hardened layer 32, but the hardened layer 32
The heat given to the hardened layer 32 is introduced into the inflatable structure 30 via the gas sent from the inflation device 34 and generated by the heater 35 provided outside, and the introduced gas is exhausted by the exhaust pipe 36 and the exhaust valve. It is discharged via 37 or introduced into another inflatable structure. For this reason, even if the heat insulating material 33 is attached, the heat transfer loss in the middle is large, and it is inevitable that the heating device becomes large and the capacity of the power source becomes large.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、インフレータブル構造の硬化に
おいて、硬化前の硬化層の折り畳みを容易にするため、
加熱のための熱の発生源を硬化層に直接装着することな
く、またガス等を介さずに直接硬化層を加熱することに
より、軽量で簡素でかつ硬化前の折り畳み状態では柔軟
性を有する硬化層を実現する硬化型インフレータブル装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the inflatable structure is cured, it is possible to easily fold the cured layer before curing.
By not directly attaching the heat source for heating to the hardened layer and heating the hardened layer directly without passing through gas etc., it is lightweight, simple, and has flexibility in the folded state before hardening. An object is to provide a curable inflatable device that realizes layers.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の硬化型インフレータブル装置は、ガスが導入
されて所定形状の密閉された袋状構造物に形成される気
密層と、前記気密層に積層され、電流が流れて発熱する
炭素繊維織物に熱硬化型樹脂を含浸させた硬化層と、前
記硬化層に電流を流すための電極とを具備することを特
徴とするものである。
In order to achieve the above object, a hardening type inflatable device of the present invention comprises an airtight layer formed in a bag-like structure having a predetermined shape by introducing gas, and the airtight layer. It is characterized by comprising a hardened layer laminated in layers and impregnated with a thermosetting resin in a carbon fiber woven fabric that generates heat when an electric current flows, and an electrode for passing an electric current through the hardened layer.

【0013】また本発明の硬化型インフレータブル装置
は、ガスが導入されて所定形状の密閉された袋状構造物
に形成される気密層と、前記気密層に積層され、電流が
流れて発熱する炭素繊維織物に熱可塑型樹脂を含浸させ
た硬化層と、前記硬化層に電流を流すための電極とを具
備することを特徴とするものである。
Further, the curable inflatable device of the present invention comprises an airtight layer formed into a bag-shaped structure having a predetermined shape sealed by introducing gas, and a carbon layer laminated on the airtight layer to generate an electric current and generate heat. It is characterized by comprising a hardened layer in which a fiber woven fabric is impregnated with a thermoplastic resin, and an electrode for passing an electric current through the hardened layer.

【0014】また本発明の硬化型インフレータブル装置
は、ガスが導入されて所定形状の密閉された袋状構造物
に形成される気密層と、前記気密層に積層され、インフ
レータブル構造の外部から電磁波を照射することにより
発熱する熱硬化型樹脂もしくは熱可塑型樹脂を含浸させ
た炭素繊維織物もしくは化学繊維織物よりなる硬化層と
を具備することを特徴とするものである。
Further, in the hardening type inflatable device of the present invention, an airtight layer formed by introducing a gas into a sealed bag-like structure having a predetermined shape and the airtight layer are laminated, and electromagnetic waves are emitted from the outside of the inflatable structure. It is characterized by comprising a hardened layer made of a carbon fiber woven fabric or a chemical fiber woven fabric impregnated with a thermosetting resin or a thermoplastic resin which generates heat upon irradiation.

【0015】また本発明の硬化型インフレータブル装置
は、ガスが導入されて所定形状の密閉された袋状構造物
に形成される気密層と、前記気密層に積層され、インフ
レータブル構造の内部から電磁波を照射することにより
発熱する熱硬化型樹脂もしくは熱可塑型樹脂を含浸させ
た炭素繊維織物もしくは化学繊維織物よりなる硬化層と
を具備することを特徴とするものである。
Further, in the hardening type inflatable device of the present invention, an airtight layer formed by introducing a gas into a sealed bag-like structure having a predetermined shape and the airtight layer are laminated, and an electromagnetic wave is emitted from the inside of the inflatable structure. It is characterized by comprising a hardened layer made of a carbon fiber woven fabric or a chemical fiber woven fabric impregnated with a thermosetting resin or a thermoplastic resin which generates heat upon irradiation.

【0016】また本発明の硬化型インフレータブル装置
は、内部に加熱によりガス化する物質が設けられ、該物
質の加熱によるガス化により所定形状の密閉された袋状
構造物に形成される気密層と、前記気密層に積層され、
電磁波を照射することにより発熱する熱硬化型樹脂もし
くは熱可塑型樹脂を含浸させた炭素繊維織物もしくは化
学繊維織物よりなる硬化層、あるいは電流が流れて発熱
する炭素繊維織物に熱硬化型樹脂もしくは熱可塑型樹脂
を含浸させた硬化層とを具備することを特徴とするもの
である。
Further, the curable inflatable device of the present invention is provided with a substance which is gasified by heating inside, and an airtight layer formed in a sealed bag-like structure having a predetermined shape by gasification of the substance by heating. Laminated to the airtight layer,
A hardening layer made of carbon fiber woven fabric or chemical fiber woven fabric impregnated with a thermosetting resin or thermoplastic resin that generates heat when irradiated with electromagnetic waves, or a thermosetting resin or heat applied to a carbon fiber woven fabric that generates heat when an electric current flows. And a hardened layer impregnated with a plastic type resin.

【0017】また本発明は、前記硬化型インフレータブ
ル装置において、硬化層の外側に保護層を設けたことを
特徴とするものである。
The present invention is also characterized in that, in the above-mentioned curable inflatable device, a protective layer is provided on the outer side of the hardened layer.

【0018】また本発明の硬化型インフレータブル装置
は、ガスが導入されて所定形状の密閉された袋状構造物
に形成される気密層と、前記気密層に積層され、電磁波
を照射することにより発泡硬化反応をする発泡性樹脂層
とを具備することを特徴とするものである。
Further, the curable inflatable device of the present invention comprises an airtight layer formed by introducing a gas into a sealed bag-like structure having a predetermined shape, and the airtight layer laminated on the airtight layer and foamed by irradiating an electromagnetic wave. And a foamable resin layer that undergoes a curing reaction.

【0019】また本発明は、前記硬化型インフレータブ
ル装置において、発泡性樹脂層の外側に保護層を設けた
ことを特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned hardening type inflatable device, a protective layer is provided outside the foamable resin layer.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明の第一の実施形態例による
ジュール熱硬化型インフレータブル構造40である。こ
こで、41は例えばフィルム等からなる気密層、42は
例えば熱硬化型樹脂を含浸させた炭素繊維織物等からな
る硬化層、43は断熱材(保護層)、44はインフレー
ション装置、45と46は硬化層42の両端に設けた電
極、47は電極45,46に電流を流すための通電ケー
ブル、48は硬化層42に電流を流すための電源装置で
ある。前記気密層41は密閉された袋状構造物に形成さ
れ、前記気密層41の外面には硬化層42が積層して設
けられ、前記硬化層42の外面には保護層となる断熱材
43が積層して設けられる。前記硬化層42の両端に設
けた電極45,46には通電ケーブル47により電源装
置48が接続される。前記気密層41よりなる密閉され
た袋状構造物にはインフレーション装置44が連結さ
れ、インフレーション装置44から気密層41よりなる
密閉された袋状構造物内にガスを導入できるように構成
される。すなわち、インフレータブル構造40はまず、
インフレーション装置44から気密層41よりなる密閉
された袋状構造物内にガスを導入して膨らませて例えば
チューブ状等の所定の形状にする。その後、電源装置4
8から通電ケーブル47と電極45,46を介して硬化
層42に電流を流す。硬化層42は炭素繊維織物で構成
されているので、炭素繊維の通電により炭素繊維の持っ
ている電気抵抗によりジュール熱が発生し、このジュー
ル熱により熱硬化型樹脂が硬化する。その結果、硬化層
42が硬化し、インフレータブル構造40は膨張展開さ
れた形状で硬化され、硬化型インフレータブル構造にな
る。なお、保護層となる断熱材43は設けなくてもよ
い。
FIG. 1 is a Joule thermosetting inflatable structure 40 according to a first embodiment of the present invention. Here, 41 is an airtight layer made of, for example, a film, 42 is a hardened layer made of carbon fiber woven fabric impregnated with a thermosetting resin, 43 is a heat insulating material (protective layer), 44 is an inflation device, and 45 and 46. Is an electrode provided at both ends of the hardened layer 42, 47 is an energizing cable for passing a current through the electrodes 45 and 46, and 48 is a power supply device for flowing a current through the hardened layer 42. The airtight layer 41 is formed in a sealed bag-like structure, a hardened layer 42 is laminated on the outer surface of the airtight layer 41, and a heat insulating material 43 serving as a protective layer is provided on the outer surface of the hardened layer 42. It is provided by stacking. A power supply device 48 is connected to the electrodes 45 and 46 provided at both ends of the hardened layer 42 by an energizing cable 47. An inflation device 44 is connected to the closed bag-shaped structure including the airtight layer 41 so that gas can be introduced from the inflation device 44 into the closed bag-shaped structure including the airtight layer 41. That is, the inflatable structure 40 is
Gas is introduced from the inflation device 44 into the closed bag-shaped structure made of the airtight layer 41 to inflate it into a predetermined shape such as a tube. After that, power supply 4
A current is applied to the hardened layer 42 from 8 through the energizing cable 47 and the electrodes 45 and 46. Since the hardened layer 42 is made of a carbon fiber woven fabric, Joule heat is generated by the electric resistance of the carbon fiber when the carbon fiber is energized, and the Joule heat cures the thermosetting resin. As a result, the hardened layer 42 is hardened, and the inflatable structure 40 is hardened in the expanded and expanded shape to form a hardened inflatable structure. Note that the heat insulating material 43 serving as a protective layer may not be provided.

【0022】図2は、本発明の第二の実施形態例による
ジュール熱可塑型インフレータブル構造50である。こ
こで、51は例えばフィルム等からなる気密層、52は
例えば熱可塑型樹脂を含浸させた炭素繊維織物等からな
る硬化層、53は断熱材(保護層)、54はインフレー
ション装置、55と56は硬化層52の両端に設けた電
極、57は電極55,56に電流を流すための通電ケー
ブル、58は硬化層52に電流を流すための電源装置で
ある。前記気密層51は密閉された袋状構造物に形成さ
れ、前記気密層51の外面には硬化層52が積層して設
けられ、前記硬化層52の外面には保護層となる断熱材
53が積層して設けられる。前記硬化層52の両端に設
けた電極55,56には通電ケーブル57により電源装
置58が接続される。前記気密層51よりなる密閉され
た袋状構造物にはインフレーション装置54が連結さ
れ、インフレーション装置54から気密層51よりなる
密閉された袋状構造物内にガスを導入できるように構成
される。すなわち、インフレータブル構造50はまず、
インフレーション装置54から気密層51よりなる密閉
された袋状構造物内にガスを導入して膨らませて例えば
チューブ状等の所定の形状にする。その後、電源装置5
8から通電ケーブル57と電極55,56を介して硬化
層52に電流を流す。硬化層52は炭素繊維織物で構成
されているので、炭素繊維の通電により炭素繊維の持っ
ている電気抵抗によりジュール熱が発生し、このジュー
ル熱により熱可塑型樹脂が溶融する。その後、通電を停
止し温度が降下すると熱可塑型樹脂は冷却硬化し、イン
フレータブル構造50は膨張展開された形状で硬化さ
れ、硬化型インフレータブル構造になる。なお、保護層
となる断熱材53は設けなくてもよい。
FIG. 2 is a Joule thermoplastic inflatable structure 50 according to a second embodiment of the present invention. Here, 51 is an airtight layer made of, for example, a film, 52 is a hardened layer made of, for example, carbon fiber woven fabric impregnated with a thermoplastic resin, 53 is a heat insulating material (protective layer), 54 is an inflation device, and 55 and 56. Is an electrode provided at both ends of the hardened layer 52, 57 is an energizing cable for passing an electric current through the electrodes 55 and 56, and 58 is a power supply device for passing an electric current through the hardened layer 52. The airtight layer 51 is formed in a closed bag-like structure, a hardened layer 52 is laminated on the outer surface of the airtight layer 51, and a heat insulating material 53 serving as a protective layer is provided on the outer surface of the hardened layer 52. It is provided by stacking. A power supply device 58 is connected to the electrodes 55 and 56 provided at both ends of the hardened layer 52 by an energizing cable 57. An inflation device 54 is connected to the sealed bag-shaped structure formed of the airtight layer 51, and gas is introduced from the inflation device 54 into the sealed bag-shaped structure formed of the airtight layer 51. That is, the inflatable structure 50 is
A gas is introduced from the inflation device 54 into the sealed bag-shaped structure made of the airtight layer 51 to inflate it into a predetermined shape such as a tube. Then the power supply 5
A current is applied to the hardened layer 52 from 8 through the energizing cable 57 and the electrodes 55 and 56. Since the hardened layer 52 is made of a carbon fiber woven fabric, Joule heat is generated by the electric resistance of the carbon fiber when the carbon fiber is energized, and the Joule heat melts the thermoplastic resin. After that, when the energization is stopped and the temperature drops, the thermoplastic resin is cooled and hardened, and the inflatable structure 50 is hardened in the expanded and expanded shape to become the hardening type inflatable structure. Note that the heat insulating material 53 serving as a protective layer may not be provided.

【0023】図3は、本発明の第三の実施形態例による
電磁波硬化型インフレータブル構造60である。ここ
で、61は例えばフィルム等からなる気密層、62は例
えば熱硬化型樹脂または熱可塑型樹脂を含浸させた炭素
繊維織物または化学繊維織物等からなる硬化層、63は
断熱材(保護層)、64はインフレーション装置、65
は電磁波を発生させる電磁波発生装置である。前記気密
層61は密閉された袋状構造物に形成され、前記気密層
61の外面には硬化層62が積層して設けられ、前記硬
化層62の外面には保護層となる断熱材63が積層して
設けられる。インフレータブル構造60の外部には硬化
層62に電磁波を照射できる位置に電磁波発生装置65
が配置される。前記気密層61よりなる密閉された袋状
構造物にはインフレーション装置64が連結され、イン
フレーション装置64から気密層61よりなる密閉され
た袋状構造物内にガスを導入できるように構成される。
すなわち、インフレータブル構造60はまず、インフレ
ーション装置64から気密層61よりなる密閉された袋
状構造物内にガスを導入して膨らませて例えばチューブ
状等の所定の形状にする。その後、電磁波発生装置65
から硬化層62に電磁波を照射する。電磁波が照射され
た硬化層62は、炭素繊維織物では導電性を有する炭素
繊維が誘導加熱により発熱し、また誘電体である含浸さ
れている熱硬化型樹脂または熱可塑型樹脂が誘電加熱に
より発熱する。尚、化学繊維織物では化学繊維および熱
硬化型樹脂または熱可塑型樹脂が誘電体なので、誘電加
熱により発熱する。いずれにしても、電磁波を照射する
ことにより硬化層62が加熱される。熱硬化型樹脂の場
合は加熱によりそのまま硬化する。熱可塑型樹脂の場合
は加熱により熱可塑型樹脂が溶融し、その後、電磁波の
照射を停止し温度が降下すると熱可塑型樹脂は冷却硬化
する。その結果、硬化層62が硬化し、インフレータブ
ル構造60は膨張展開された形状で硬化され、硬化型イ
ンフレータブル構造になる。なお、保護層となる断熱材
63は設けなくてもよい。
FIG. 3 shows an electromagnetic wave hardening type inflatable structure 60 according to a third embodiment of the present invention. Here, 61 is an airtight layer made of, for example, a film, 62 is a hardened layer made of, for example, a carbon fiber woven fabric or a chemical fiber woven fabric impregnated with a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and 63 is a heat insulating material (protective layer). , 64 is an inflation device, 65
Is an electromagnetic wave generator that generates an electromagnetic wave. The airtight layer 61 is formed in a closed bag-like structure, a hardened layer 62 is laminated on the outer surface of the airtight layer 61, and a heat insulating material 63 serving as a protective layer is provided on the outer surface of the hardened layer 62. It is provided by stacking. An electromagnetic wave generator 65 is provided outside the inflatable structure 60 at a position where the hardened layer 62 can be irradiated with electromagnetic waves.
Are placed. An inflation device 64 is connected to the sealed bag-shaped structure formed of the airtight layer 61, and gas is introduced from the inflation device 64 into the sealed bag-shaped structure formed of the airtight layer 61.
That is, the inflatable structure 60 first introduces gas from the inflation device 64 into the sealed bag-shaped structure made of the airtight layer 61 and inflates the gas into a predetermined shape such as a tube. Then, the electromagnetic wave generator 65
Then, the hardened layer 62 is irradiated with electromagnetic waves. In the hardened layer 62 irradiated with electromagnetic waves, carbon fibers having conductivity in the carbon fiber woven fabric generate heat by induction heating, and the impregnated thermosetting resin or thermoplastic resin, which is a dielectric, generates heat by dielectric heating. To do. Since the chemical fiber and the thermosetting resin or the thermoplastic resin are dielectrics in the chemical fiber fabric, heat is generated by dielectric heating. In any case, the hardened layer 62 is heated by irradiating the electromagnetic wave. In the case of a thermosetting resin, it is cured by heating. In the case of a thermoplastic resin, the thermoplastic resin is melted by heating, and thereafter, when irradiation of electromagnetic waves is stopped and the temperature is lowered, the thermoplastic resin is cooled and hardened. As a result, the hardened layer 62 is hardened, and the inflatable structure 60 is hardened in the expanded and expanded shape to form a hardened inflatable structure. Note that the heat insulating material 63 that serves as a protective layer may not be provided.

【0024】図4は、本発明の第四の実施形態例による
電磁波硬化型インフレータブル構造70である。ここ
で、71は例えばフィルム等からなる気密層、72は例
えば熱硬化型樹脂または熱可塑型樹脂を含浸させた炭素
繊維織物または化学繊維織物等からなる硬化層、73は
断熱材(保護層)、74はインフレーション装置、75
はインフレータブル構造70の内部に設置された電磁波
を発生させる電磁波発生装置である。前記気密層71は
密閉された袋状構造物に形成され、前記気密層71の外
面には硬化層72が積層して設けられ、前記硬化層72
の外面には保護層となる断熱材73が積層して設けられ
る。インフレータブル構造70の内部には硬化層72に
電磁波を照射できる位置に電磁波発生装置75が配置さ
れる。前記気密層71よりなる密閉された袋状構造物に
はインフレーション装置74が連結され、インフレーシ
ョン装置74から気密層71よりなる密閉された袋状構
造物内にガスを導入できるように構成される。すなわ
ち、インフレータブル構造70はまず、インフレーショ
ン装置74から気密層71よりなる密閉された袋状構造
物内にガスを導入して膨らませて例えばチューブ状等の
所定の形状にする。その後、インフレータブル構造70
の内部の電磁波発生装置75から硬化層72に電磁波を
照射する。電磁波が照射された硬化層72は、炭素繊維
織物では導電性を有する炭素繊維が誘導加熱により発熱
し、また誘電体である含浸されている熱硬化型樹脂また
は熱可塑型樹脂が誘電加熱により発熱する。尚、化学繊
維織物では化学繊維および熱硬化型樹脂または熱可塑型
樹脂が誘電体なので、誘電加熱により発熱する。いずれ
にしても、電磁波を照射することにより硬化層72が加
熱される。熱硬化型樹脂の場合は加熱によりそのまま硬
化する。熱可塑型樹脂の場合は加熱により熱可塑型樹脂
が溶融し、その後、電磁波の照射を停止し温度が降下す
ると熱可塑型樹脂は冷却硬化する。その結果、硬化層7
2が硬化し、インフレータブル構造70は膨張展開され
た形状で硬化され、硬化型インフレータブル構造にな
る。なお、保護層となる断熱材73は設けなくてもよ
い。
FIG. 4 shows an electromagnetic wave hardening type inflatable structure 70 according to a fourth embodiment of the present invention. Here, 71 is an airtight layer made of, for example, a film, 72 is a hardened layer made of, for example, a carbon fiber woven fabric or a chemical fiber woven fabric impregnated with a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and 73 is a heat insulating material (protective layer). , 74 is an inflation device, 75
Is an electromagnetic wave generator installed inside the inflatable structure 70 for generating electromagnetic waves. The airtight layer 71 is formed in a sealed bag-like structure, and a hardened layer 72 is laminated on the outer surface of the airtight layer 71.
A heat insulating material 73 serving as a protective layer is laminated and provided on the outer surface of the. Inside the inflatable structure 70, an electromagnetic wave generator 75 is arranged at a position where the hardened layer 72 can be irradiated with electromagnetic waves. An inflation device 74 is connected to the closed bag-shaped structure including the airtight layer 71 so that gas can be introduced from the inflation device 74 into the closed bag-shaped structure including the airtight layer 71. That is, the inflatable structure 70 first introduces gas from the inflation device 74 into the sealed bag-shaped structure made of the airtight layer 71 to inflate it into a predetermined shape such as a tube. Then, the inflatable structure 70
An electromagnetic wave is applied to the hardened layer 72 from the electromagnetic wave generator 75 inside. In the hardened layer 72 irradiated with electromagnetic waves, carbon fibers having conductivity in the carbon fiber woven fabric generate heat by induction heating, and the impregnated thermosetting resin or thermoplastic resin that is a dielectric also generates heat by dielectric heating. To do. Since the chemical fiber and the thermosetting resin or the thermoplastic resin are dielectrics in the chemical fiber fabric, heat is generated by dielectric heating. In any case, the hardened layer 72 is heated by irradiating the electromagnetic wave. In the case of a thermosetting resin, it is cured by heating. In the case of a thermoplastic resin, the thermoplastic resin is melted by heating, and thereafter, when irradiation of electromagnetic waves is stopped and the temperature is lowered, the thermoplastic resin is cooled and hardened. As a result, the cured layer 7
2 is hardened, and the inflatable structure 70 is hardened in the expanded and expanded shape to become a hardening type inflatable structure. The heat insulating material 73 that serves as a protective layer may not be provided.

【0025】図5は、本発明の第五の実施形態例による
加熱によりガス化する物質を有する硬化型インフレータ
ブル構造80である。ここで、81は例えばフィルム等
からなる気密層、82は例えば熱硬化型樹脂または熱可
塑型樹脂を含浸させた炭素繊維織物または化学繊維織物
等からなる硬化層、83は断熱材(保護層)、84は加
熱によりガス化する物質であり、固体や粉末状の場合は
図のように装着できるが、液体の場合はマイクロカプセ
ルに内包することによりインフレータブル構造80内に
実装する。85はインフレータブル構造80の内部に設
置された電磁波を発生させる電磁波発生装置である。前
記気密層81は密閉された袋状構造物に形成され、前記
気密層81の外面には硬化層82が積層して設けられ、
前記硬化層82の外面には保護層となる断熱材83が積
層して設けられる。前記インフレータブル構造80内部
の気密層81の内面には加熱によりガス化する物質84
が積層するようにして設けられる。インフレータブル構
造80の内部には硬化層82に電磁波を照射できる位置
に電磁波発生装置85が配置される。前記気密層81よ
りなる密閉された袋状構造物内には加熱によりガス化す
る物質84が装着される。この物質84に電磁波発生装
置85から電磁波を照射することにより物質84が加熱
されてガスを発生することにより、気密層81よりなる
密閉された袋状構造物内にガスを充満して膨らませて例
えばチューブ状等の所定の形状にする。その後、インフ
レータブル構造80の内部の電磁波発生装置85から硬
化層82に電磁波を照射する。電磁波が照射された硬化
層82は、炭素繊維織物では導電性を有する炭素繊維が
誘導加熱により発熱し、また誘電体である含浸されてい
る熱硬化型樹脂または熱可塑型樹脂が誘電加熱により発
熱する。尚、化学繊維織物では化学繊維および熱硬化型
樹脂または熱可塑型樹脂が誘電体なので、誘電加熱によ
り発熱する。いずれにしても、電磁波を照射することに
より硬化層82が加熱される。熱硬化型樹脂の場合は加
熱によりそのまま硬化する。熱可塑型樹脂の場合は加熱
により熱可塑型樹脂が溶融し、その後、電磁波の照射を
停止し温度が降下すると熱可塑型樹脂は冷却硬化する。
その結果、硬化層82が硬化し、インフレータブル構造
80は膨張展開された形状で硬化され、硬化型インフレ
ータブル構造になる。なお、保護層となる断熱材83は
設けなくてもよい。また、硬化層として、電流がながれ
て発熱する炭素繊維織物に熱硬化型樹脂もしくは熱可塑
型樹脂を含浸させた硬化層を用いてもよい。
FIG. 5 shows a curable inflatable structure 80 having a substance that is gasified by heating according to a fifth embodiment of the present invention. Here, 81 is an airtight layer made of, for example, a film, 82 is a hardened layer made of carbon fiber woven fabric or chemical fiber woven fabric impregnated with thermosetting resin or thermoplastic resin, and 83 is a heat insulating material (protective layer). Reference numerals 84 and 84 are substances that are gasified by heating, and can be mounted as shown in the case of a solid or powder, but can be mounted in the inflatable structure 80 by enclosing them in a microcapsule when they are liquid. Reference numeral 85 is an electromagnetic wave generator installed inside the inflatable structure 80 to generate an electromagnetic wave. The airtight layer 81 is formed in a closed bag-like structure, and a hardened layer 82 is laminated on the outer surface of the airtight layer 81.
A heat insulating material 83 serving as a protective layer is laminated on the outer surface of the hardened layer 82. On the inner surface of the airtight layer 81 inside the inflatable structure 80, there is a substance 84 which is gasified by heating.
Are provided so as to be stacked. Inside the inflatable structure 80, an electromagnetic wave generator 85 is arranged at a position where the hardened layer 82 can be irradiated with an electromagnetic wave. A substance 84, which is gasified by heating, is installed in the sealed bag-shaped structure including the airtight layer 81. By irradiating the substance 84 with an electromagnetic wave from the electromagnetic wave generator 85, the substance 84 is heated to generate a gas, so that the hermetically sealed bag-like structure made of the airtight layer 81 is filled with the gas and inflated, for example. It has a predetermined shape such as a tube. Then, the hardened layer 82 is irradiated with electromagnetic waves from the electromagnetic wave generator 85 inside the inflatable structure 80. In the cured layer 82 irradiated with electromagnetic waves, conductive carbon fibers in the carbon fiber woven fabric generate heat by induction heating, and the impregnated thermosetting resin or thermoplastic resin, which is a dielectric, generates heat by dielectric heating. To do. Since the chemical fiber and the thermosetting resin or the thermoplastic resin are dielectrics in the chemical fiber fabric, heat is generated by dielectric heating. In any case, the hardened layer 82 is heated by irradiating the electromagnetic wave. In the case of a thermosetting resin, it is cured by heating. In the case of a thermoplastic resin, the thermoplastic resin is melted by heating, and thereafter, when irradiation of electromagnetic waves is stopped and the temperature is lowered, the thermoplastic resin is cooled and hardened.
As a result, the hardened layer 82 is hardened, and the inflatable structure 80 is hardened in the expanded and expanded shape to become a hardening type inflatable structure. Note that the heat insulating material 83 serving as a protective layer may not be provided. Further, as the hardened layer, a hardened layer obtained by impregnating a thermosetting resin or a thermoplastic resin in a carbon fiber woven fabric that generates heat by passing an electric current may be used.

【0026】図6は、本発明の第六の実施形態例による
発泡硬化型インフレータブル構造90である。ここで、
91は密閉された袋状構造物に形成された例えばフィル
ム等からなる内側の気密層、92は例えばフィルム等か
らなる外側の気密層、93は加熱によりガス化する物質
であり、固体や粉末状の場合は図のように気密層91の
内面に装着できるが、液体の場合はマイクロカプセルに
内包することによりインフレータブル構造90内に実装
する。94は発泡性樹脂、95は断熱材(保護層)、9
6はインフレータブル構造90の内部に設置された電磁
波を発生させる電磁波発生装置である。気密層91で囲
まれた内部に加熱によりガス化する物質93を封入し、
二つの気密層91と92で挟まれた領域に発泡性樹脂9
4を入れたインフレータブル構造90において、まず電
磁波発生装置96で電磁波を発生すると近くにある加熱
によりガス化する物質93に最初に電磁波が照射され誘
電加熱により発熱させガス化により内圧を上げてインフ
レータブル構造90を例えばチューブ状等の所定の形状
に形成する。次に、発泡性樹脂94に電磁波が照射され
ることにより、誘電加熱により発泡性樹脂94が加熱さ
れ、その結果発泡硬化反応が生じる。これにより既に膨
張しているインフレータブル構造90の外壁が硬化し、
中空のパイプ状の硬化型インフレータブル構造が得られ
る。尚、外側の気密層92に代えて外側の非気密層を設
けても、同様に実施することができる。
FIG. 6 shows a foam hardening type inflatable structure 90 according to a sixth embodiment of the present invention. here,
Reference numeral 91 is an inner airtight layer formed of, for example, a film or the like formed in a closed bag-like structure, 92 is an outer airtight layer of, for example, a film, and 93 is a substance that is gasified by heating, and is solid or powdery. In the case of, it can be mounted on the inner surface of the airtight layer 91 as shown in the figure, but in the case of a liquid, it is mounted in the inflatable structure 90 by enclosing it in a microcapsule. 94 is a foaming resin, 95 is a heat insulating material (protective layer), 9
Reference numeral 6 is an electromagnetic wave generator installed inside the inflatable structure 90 to generate an electromagnetic wave. A substance 93, which is gasified by heating, is enclosed inside the airtight layer 91,
The foamable resin 9 is provided in the area sandwiched between the two airtight layers 91 and 92.
In the inflatable structure 90 in which 4 is put, first, the electromagnetic wave is generated by the electromagnetic wave generator 96, and the nearby substance 93 which is gasified by heating is first irradiated with the electromagnetic wave to generate heat by dielectric heating to raise the internal pressure by gasification to increase the inflatable structure. 90 is formed into a predetermined shape such as a tube. Next, the foamable resin 94 is irradiated with electromagnetic waves, so that the foamable resin 94 is heated by dielectric heating, and as a result, a foaming curing reaction occurs. This hardens the already expanded outer wall of the inflatable structure 90,
A hollow pipe-shaped curable inflatable structure is obtained. The same operation can be performed by providing an outer non-hermetic layer instead of the outer hermetic layer 92.

【0027】図7は、本発明の実施形態例に係る硬化型
インフレータブル構造を組み合わせて使用した自己増殖
型宇宙インフレータブル構造の概念図である。自己増殖
型宇宙インフレータブル構造とは、太陽光を集めてエネ
ルギに変換し、そのエネルギを次の宇宙インフレータブ
ル構造の硬化に利用するものである。こうすることによ
り、多数のインフレータブル構造を硬化させる際に、最
初のインフレータブル構造の硬化に必要なエネルギのみ
をバッテリ等で地球から運ぶだけで良い。上から順に自
己増殖型宇宙インフレータブル構造100,110,1
20とする。硬化はこの順に行う。実際にはこの繰り返
しでいくつもの宇宙インフレータブル構造を硬化させる
ことができる。インフレータブル構造100はインフレ
ータブル円環101が複数のインフレータブルストラッ
ト102の一端部に取付けられ支持されて構成される。
複数のインフレータブルストラット102の他端部は一
箇所に集められて電源部103が設置される。電源部1
03の表面にはソーラセル104が貼られている。電源
部103の裏面側には電磁波発生装置105が設置され
ている。インフレータブル円環101の内部にも電磁波
発生装置106が設置されており、電源部103からイ
ンフレータブルストラット102に沿わせたケーブル1
07を介して電磁波発生装置106に電力を供給する。
太陽108から照射された光を反射鏡109で反射し、
ソーラセル104の上に集光し電気に変換する。その電
気を電磁波に変換する電磁波発生装置105から電磁波
を照射する。インフレータブル構造110を構成するイ
ンフレータブル円環111は電磁波発生装置105から
の電磁波に照射されて硬化する。インフレータブル構造
110もインフレータブル構造100と同様に反射鏡1
12で太陽光を反射し、ソーラセル113に集光する。
ソーラセル113で電気に変換されたのち電磁波発生装
置114から電磁波を照射する。インフレータブル構造
120を構成するインフレータブル円環121は電磁波
発生装置114からの電磁波に照射されて硬化する。以
下同様に自己増殖的にインフレータブル構造の硬化を行
うことができる。
FIG. 7 is a conceptual diagram of a self-propagating space inflatable structure using a combination of the curable inflatable structures according to the embodiment of the present invention. The self-propagating space inflatable structure is a structure in which sunlight is collected and converted into energy, and the energy is used for hardening the next space inflatable structure. By doing so, when curing a large number of inflatable structures, only the energy necessary for curing the first inflatable structure needs to be carried from the earth by a battery or the like. Self-propagating space inflatable structure 100, 110, 1 in order from the top
20. Curing is performed in this order. In practice, this process can cure a number of space inflatable structures. The inflatable structure 100 includes an inflatable ring 101 attached to and supported by one end of a plurality of inflatable struts 102.
The other ends of the plurality of inflatable struts 102 are gathered in one place, and the power supply unit 103 is installed. Power supply 1
A solar cell 104 is attached to the surface of 03. An electromagnetic wave generator 105 is installed on the back side of the power supply unit 103. An electromagnetic wave generator 106 is also installed inside the inflatable ring 101, and the cable 1 extending from the power supply unit 103 to the inflatable strut 102 is provided.
Electric power is supplied to the electromagnetic wave generation device 106 via 07.
The light emitted from the sun 108 is reflected by the reflecting mirror 109,
It is condensed on the solar cell 104 and converted into electricity. An electromagnetic wave is emitted from an electromagnetic wave generator 105 that converts the electricity into an electromagnetic wave. The inflatable ring 111 that constitutes the inflatable structure 110 is irradiated with the electromagnetic wave from the electromagnetic wave generator 105 and hardens. Like the inflatable structure 100, the inflatable structure 110 also includes the reflecting mirror 1.
The solar light is reflected at 12 and condensed on the solar cell 113.
After being converted into electricity by the solar cell 113, the electromagnetic wave is emitted from the electromagnetic wave generator 114. The inflatable ring 121 that constitutes the inflatable structure 120 is irradiated with the electromagnetic wave from the electromagnetic wave generator 114 and hardens. Similarly, the inflatable structure can be cured by self-proliferation.

【0028】本発明の実施形態例に係る硬化型インフレ
ータブル構造において以下のような作用効果が発揮さ
れ、宇宙開発を初めとする多くの用途においてその特性
を発揮することにより、産業の発展に寄与することがで
きる。
The following effects are exhibited in the curable inflatable structure according to the embodiment of the present invention, and the characteristics are exhibited in many applications including space development, thereby contributing to industrial development. be able to.

【0029】・インフレータブル構造の硬化に硬化層を
構成する炭素繊維に通電した際のジュール熱を利用する
ので、硬化層に発熱のためのヒータなどを装着する必要
がなく、軽量で簡素な構成を有する折り畳みが容易なイ
ンフレータブル構造が得られる。
Since the Joule heat generated when the carbon fibers constituting the hardened layer are energized is used for hardening the inflatable structure, it is not necessary to attach a heater for heat generation to the hardened layer, and a lightweight and simple structure can be obtained. An inflatable structure that can be easily folded is obtained.

【0030】・直接通電する他に電磁波を照射して、導
電性を有する炭素繊維は誘導加熱により発熱し、また誘
電体である含浸されている樹脂は誘電加熱により発熱さ
せることにより、硬化層にヒータを貼り付けることなく
硬化層を加熱することができる。また、炭素繊維織物の
替わりに化学繊維織物を使用した場合は、繊維も樹脂も
誘電体なので、誘電加熱により発熱し、同様に硬化層を
加熱することができる。
In addition to being directly energized, the conductive carbon fibers generate heat by induction heating when irradiated with electromagnetic waves, and the impregnated resin, which is a dielectric material, generates heat by dielectric heating to form a hardened layer. The hardened layer can be heated without attaching a heater. When a chemical fiber woven fabric is used instead of the carbon fiber woven fabric, both the fiber and the resin are dielectrics, so that heat is generated by dielectric heating and the hardened layer can be similarly heated.

【0031】・電磁波の照射による加熱では、硬化層の
全面に渡って均一な発熱を生じさせることができる。ま
たそのために、インフレータブル構造の硬化時の変形が
小さくできる。
By heating by irradiation of electromagnetic waves, uniform heat generation can be generated over the entire surface of the hardened layer. Further, for this reason, the deformation of the inflatable structure at the time of hardening can be reduced.

【0032】・電磁波の照射により気密層の内側に封入
した、加熱によりガス化する物質を加熱してその体積を
増加させるので、これに伴うインフレータブル構造の内
圧の増加をインフレータブル構造の膨張の全部または一
部に使うことができる。
Since the substance which is gasified by heating and which is enclosed inside the airtight layer by irradiation of electromagnetic waves is heated to increase its volume, an increase in the internal pressure of the inflatable structure due to this is caused by the expansion of the inflatable structure. Can be used for part.

【0033】・加熱で使うエネルギの熱への変換効率が
良いので、効率良くインフレータブル構造の硬化を行う
ことができる。
Since the energy used for heating is efficiently converted into heat, the inflatable structure can be efficiently cured.

【0034】・加熱で使うエネルギの熱への変換効率が
良いので、小さな装置でインフレータブル構造の硬化を
行うことができる。
Since the energy used for heating is efficiently converted into heat, the inflatable structure can be cured with a small device.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンフレータブル構造の硬化において、硬化前の硬化層の
折り畳みを容易にするため、加熱のための熱の発生源を
硬化層に直接装着することなく、またガス等を介さずに
直接硬化層を加熱することにより、軽量で簡素でかつ硬
化前の折り畳み状態では柔軟性を有する硬化層を実現す
ることができる。
As described above, according to the present invention, when the inflatable structure is cured, a heat source for heating is directly attached to the cured layer in order to facilitate folding of the cured layer before curing. By directly heating the hardened layer without using gas or the like, a hardened layer that is lightweight, simple, and flexible in the folded state before hardening can be realized.

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

【図1】本発明の実施形態例に係るジュール熱硬化型イ
ンフレータブル構造を示す一部切欠斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a Joule thermosetting type inflatable structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態例に係るジュール熱溶融冷却
硬化型インフレータブル構造を示す一部切欠斜視図であ
る。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing a Joule heat melting cooling hardening type inflatable structure according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態例に係る電磁波硬化型インフ
レータブル構造を示す一部切欠斜視図である。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing an electromagnetic wave curing type inflatable structure according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態例に係る電磁波硬化型インフ
レータブル構造を示す一部切欠斜視図である。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing an electromagnetic wave curing type inflatable structure according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態例に係る加熱によりガス化す
る物質を有する硬化型インフレータブル構造を示す一部
切欠斜視図である。
FIG. 5 is a partially cutaway perspective view showing a curable inflatable structure having a substance that is gasified by heating according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態例に係る発泡硬化型インフレ
ータブル構造を示す一部切欠斜視図である。
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing a foam-curable inflatable structure according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態例に係る自己増殖型宇宙イン
フレータブル構造を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a self-propagating space inflatable structure according to an embodiment of the present invention.

【図8】従来のインフレータブル構造を示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view showing a conventional inflatable structure.

【図9】従来のヒータ加熱型インフレータブル構造を示
す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a conventional heater heating type inflatable structure.

【図10】従来の加熱ガス導入型インフレータブル構造
を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a conventional heated gas introduction type inflatable structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 インフレータブル構造 11 インフレータブル円環 12 平面アンテナ 13 膜面張架ケーブル 20 ヒータ加熱型インフレータブル構造 21 気密層 22 硬化層 23 シート状ヒータ 24 インフレーション装置 30 加熱ガス導入型インフレータブル構造 31 気密層 32 硬化層 33 断熱材 34 インフレーション装置 35 ヒータ 36 排気管 37 排気バルブ 40 ジュール熱硬化型インフレータブル構造 41 気密層 42 硬化層 43 断熱材 44 インフレーション装置 45 電極 46 電極 47 通電ケーブル 48 電源装置 50 ジュール熱溶融冷却硬化型インフレータブル構造 51 気密層 52 硬化層 53 断熱材 54 インフレーション装置 55 電極 56 電極 57 通電ケーブル 58 電源装置 60 電磁波硬化型インフレータブル構造 61 気密層 62 硬化層 63 断熱材 64 インフレーション装置 65 電磁波発生装置 70 電磁波硬化型インフレータブル構造 71 気密層 72 硬化層 73 断熱材 74 インフレーション装置 75 電磁波発生装置 80 加熱によりガス化する物質を有する硬化型インフ
レータブル構造 81 気密層 82 硬化層 83 断熱材 84 加熱によりガス化する物質 85 電磁波発生装置 90 発泡硬化型インフレータブル構造 91 内側の気密層 92 外側の気密層 93 加熱によりガス化する物質 94 発泡性樹脂 95 断熱材 96 電磁波発生装置 100 自己増殖型宇宙インフレータブル構造 101 インフレータブル円環 102 インフレータブルストラット 103 電源部 104 ソーラセル 105 電磁波発生装置 106 電磁波発生装置 107 ケーブル 108 太陽 109 反射鏡 110 自己増殖型宇宙インフレータブル構造 111 インフレータブル円環 112 反射鏡 113 ソーラセル 114 電磁波発生装置 120 自己増殖型宇宙インフレータブル構造 121 インフレータブル円環
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inflatable structure 11 Inflatable ring 12 Planar antenna 13 Membrane surface tension cable 20 Heater heating type inflatable structure 21 Airtight layer 22 Hardening layer 23 Sheet heater 24 Inflator 30 Heating gas introduction type inflatable structure 31 Airtight layer 32 Hardening layer 33 Insulation Material 34 Inflation Device 35 Heater 36 Exhaust Pipe 37 Exhaust Valve 40 Joule Thermosetting Inflatable Structure 41 Airtight Layer 42 Curing Layer 43 Heat Insulation Material 44 Inflation Device 45 Electrode 46 Electrode 47 Energizing Cable 48 Power Supply Device 50 Joule Heat Melt Cooling Curable Inflatable Structure 51 Airtight Layer 52 Hardened Layer 53 Heat Insulation Material 54 Inflation Device 55 Electrode 56 Electrode 57 Power Cable 58 Power Supply Device 60 Electromagnetic Wave Curable Inflatable Structure 61 Airtight Layer 62 Hardened layer 63 Heat insulating material 64 Inflation device 65 Electromagnetic wave generator 70 Electromagnetic wave curable type inflatable structure 71 Airtight layer 72 Hardened layer 73 Heat insulating material 74 Inflation device 75 Electromagnetic wave generator 80 Hardened type inflatable structure 81 having a substance gasified by heating 81 Airtight layer 82 Hardened Layer 83 Heat Insulation Material 84 Gasified by Heating 85 Electromagnetic Wave Generator 90 Electromagnetic Wave Generation Device 90 Foam Hardening Inflatable Structure 91 Inner Airtight Layer 92 Outer Airtight Layer 93 Gasified Material by Heating 94 Foaming Resin 95 Insulation Material 96 Electromagnetic Wave Generation Device 100 Self-propagating space inflatable structure 101 Inflatable ring 102 Inflatable strut 103 Power supply unit 104 Solar cell 105 Electromagnetic wave generator 106 Electromagnetic wave generator 107 Cable 108 Sun 109 Reflector 1 0 self-propagating space inflatable structure 111 Inflatable ring 112 reflector 113 solar cell 114 electromagnetic wave generator 120 self-propagating space inflatable structure 121 Inflatable ring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仙北谷 由美 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 渡邊 秋人 福井県坂井郡丸岡町下安田14−10 サカ セ・アドテック株式会社内 Fターム(参考) 2E141 EE03 EE04 HH01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yumi Senkitaya             2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Akito Watanabe             14-10 Shimoyasuda, Maruoka-cho, Sakai-gun, Fukui Prefecture             Within SE ADTEC Co., Ltd. F term (reference) 2E141 EE03 EE04 HH01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスが導入されて所定形状の密閉された
袋状構造物に形成される気密層と、 前記気密層に積層され、電流が流れて発熱する炭素繊維
織物に熱硬化型樹脂を含浸させた硬化層と、 前記硬化層に電流を流すための電極とを具備することを
特徴とする硬化型インフレータブル装置。
1. A thermosetting resin is formed on a gas-tight layer formed by introducing gas into a sealed bag-shaped structure having a predetermined shape, and a carbon fiber woven fabric laminated on the gas-tight layer to generate heat when an electric current flows. A curable inflatable device comprising: an impregnated hardened layer; and an electrode for passing an electric current through the hardened layer.
【請求項2】 ガスが導入されて所定形状の密閉された
袋状構造物に形成される気密層と、 前記気密層に積層され、電流が流れて発熱する炭素繊維
織物に熱可塑型樹脂を含浸させた硬化層と、 前記硬化層に電流を流すための電極とを具備することを
特徴とする硬化型インフレータブル装置。
2. An airtight layer formed into a sealed bag-like structure having a predetermined shape by introducing a gas, and a carbon fiber woven fabric laminated on the airtight layer and generating an electric current when a thermoplastic resin is added thereto. A curable inflatable device comprising: an impregnated hardened layer; and an electrode for passing an electric current through the hardened layer.
【請求項3】 ガスが導入されて所定形状の密閉された
袋状構造物に形成される気密層と、 前記気密層に積層され、インフレータブル構造の外部か
ら電磁波を照射することにより発熱する熱硬化型樹脂も
しくは熱可塑型樹脂を含浸させた炭素繊維織物もしくは
化学繊維織物よりなる硬化層とを具備することを特徴と
する硬化型インフレータブル装置。
3. An airtight layer formed in a sealed bag-like structure having a predetermined shape by introducing gas, and a thermosetting layer that is laminated on the airtight layer and generates heat by irradiating an electromagnetic wave from outside the inflatable structure. A curable inflatable device, comprising: a hardening layer made of a carbon fiber woven fabric or a chemical fiber woven fabric impregnated with a mold resin or a thermoplastic resin.
【請求項4】 ガスが導入されて所定形状の密閉された
袋状構造物に形成される気密層と、 前記気密層に積層され、インフレータブル構造の内部か
ら電磁波を照射することにより発熱する熱硬化型樹脂も
しくは熱可塑型樹脂を含浸させた炭素繊維織物もしくは
化学繊維織物よりなる硬化層とを具備することを特徴と
する硬化型インフレータブル装置。
4. An airtight layer formed into a bag-shaped structure having a predetermined shape sealed by introducing gas, and a thermosetting layer that is laminated on the airtight layer and generates heat by irradiating electromagnetic waves from the inside of the inflatable structure. A curable inflatable device, comprising: a hardening layer made of a carbon fiber woven fabric or a chemical fiber woven fabric impregnated with a mold resin or a thermoplastic resin.
【請求項5】 内部に加熱によりガス化する物質が設け
られ、該物質の加熱によるガス化により所定形状の密閉
された袋状構造物に形成される気密層と、 前記気密層に積層され、電磁波を照射することにより発
熱する熱硬化型樹脂もしくは熱可塑型樹脂を含浸させた
炭素繊維織物もしくは化学繊維織物よりなる硬化層、あ
るいは電流が流れて発熱する炭素繊維織物に熱硬化型樹
脂もしくは熱可塑型樹脂を含浸させた硬化層とを具備す
ることを特徴とする硬化型インフレータブル装置。
5. An airtight layer, which is provided in the interior thereof with a substance that is gasified by heating and is formed into a bag-like structure having a predetermined shape by gasification of the substance by heating, and is laminated on the airtight layer, A hardening layer made of carbon fiber woven fabric or chemical fiber woven fabric impregnated with a thermosetting resin or thermoplastic resin that generates heat when irradiated with electromagnetic waves, or a thermosetting resin or heat applied to a carbon fiber woven fabric that generates heat when an electric current flows. A hardening type inflatable device, comprising: a hardening layer impregnated with a plastic type resin.
【請求項6】 硬化層の外側に保護層を設けたことを特
徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の硬化型イ
ンフレータブル装置。
6. The curable inflatable device according to claim 1, further comprising a protective layer provided outside the hardened layer.
【請求項7】 ガスが導入されて所定形状の密閉された
袋状構造物に形成される気密層と、 前記気密層に積層され、電磁波を照射することにより発
泡硬化反応をする発泡性樹脂層とを具備することを特徴
とする硬化型インフレータブル装置。
7. An airtight layer formed by introducing a gas into a sealed bag-like structure having a predetermined shape, and a foamable resin layer laminated on the airtight layer and capable of foaming and curing by irradiation with an electromagnetic wave. And a curable inflatable device.
【請求項8】 発泡性樹脂層の外側に保護層を設けたこ
とを特徴とする請求項7項記載の硬化型インフレータブ
ル装置。
8. The curable inflatable device according to claim 7, wherein a protective layer is provided outside the foamable resin layer.
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