JP2009300378A - ヒートパイプ埋め込みパネル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒートパイプ4の側面には、ヒートパイプ4の温度を検出する光ファイバ温度センサ5が接着されている。光ファイバ温度センサ5は、光ファイバ6と、光ファイバ6に互いに間隔をおいて設けられた複数のセンサ部7とを有している。センサ部7は、光ファイバ6により直列に接続されている。各センサ部7は、光ファイバ6に形成されたファイバ・ブラッグ・グレーティング(Fiber Bragg Grating)部と、平板状の基材と、FBG部を基材に接着する接着剤とを有している。
【選択図】図1
Description
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるヒートパイプ埋め込みパネルを示す斜視図であり、この例では人工衛星用のヒートパイプ埋め込みパネルを示している。図において、互いに対向する平板状の第1及び第2のスキンパネル1,2間には、コア材としてのハニカムコア3が介在されている。即ち、このヒートパイプ埋め込みパネルは、ハニカムサンドイッチパネル構造を有している。
λb=2nΛ
屈折率nは温度に依存するので、周期Λが変化しなければ、ブラッグ波長を計測することにより温度を知ることができ、温度センサとして使用することができる。
また、基材12の接着領域を除く部分はヒートパイプ4に接触されているので、ヒートパイプ4の温度は接着領域を介することなく直接基材12に伝熱できるため、ヒートパイプ4の温度をより正確に計測することができる。
次に、図14はこの発明の実施の形態2によるヒートパイプ埋め込みパネルのセンサ部7の断面図である。この例では、FBG部11が基材12内に埋め込まれている。基材12にFBG部11を埋め込む方法としては、例えば、FBG部11を内部に配置した状態で基材12を成型する方法や、基材12を複数枚のシートの積層構造とし、シート間にFBG部11を挟み込んで加熱硬化させる方法等が挙げられる。他の構成は、実施の形態1と同様である。
次に、図16はこの発明の実施の形態3によるヒートパイプ埋め込みパネルのセンサ部7の断面図である。この例では、光ファイバ6の長さ方向に強化された一方向強化炭素繊維強化プラスチック材料により構成された基材21が用いられている。他の構成は、実施の形態2と同様である。
次に、図17はこの発明の実施の形態4によるヒートパイプ埋め込みパネルのヒートパイプ4に光ファイバ温度センサ5を接着した状態を示す斜視図である。この例では、互いに隣接するセンサ部7間の光ファイバ6に所定の弛みが設けられている。弛み量としては、センサ部7間の間隔に対して、センサ部7間の光ファイバ6の長さを5%以上長くするのが好適である。勿論、光ファイバ6の弛み量の上限は、パネル内の光ファイバ温度センサ5の設置スペースにより制約される。例えば、センサ部7間の間隔が30mmである場合、センサ部7間の光ファイバ6の長さは31mmに設定される。他の構成は、実施の形態1〜3と同様である。
また、コア材は、ハニカムコア3に限定されるものではない。
Claims (9)
- 第1のスキンパネル、
上記第1のスキンパネルに対向する第2のスキンパネル、
上記第1及び第2のスキンパネル間に設けられているコア材、
上記第1及び第2のスキンパネル間に設けられているヒートパイプ、及び
上記ヒートパイプに取り付けられ、反射スペクトルのブラッグ波長が温度に応じて変化するファイバ・ブラッグ・グレーティング部が形成された光ファイバを有する光ファイバ温度センサ
を備えていることを特徴とするヒートパイプ埋め込みパネル。 - 上記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部は、上記ヒートパイプよりも強度及び剛性の高い材料からなる基材を介して上記ヒートパイプに取り付けられていることを特徴とする請求項1記載のヒートパイプ埋め込みパネル。
- 上記基材は、上記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部が設置された領域を除く領域の一部である接着領域で上記ヒートパイプに接着されており、上記基材の上記接着領域を除く部分は上記ヒートパイプに接触されていることを特徴とする請求項2記載のヒートパイプ埋め込みパネル。
- 上記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部は、上記基材内に埋め込まれていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のヒートパイプ埋め込みパネル。
- 上記基材は、炭素繊維強化プラスチック材料により構成されていることを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載のヒートパイプ埋め込みパネル。
- 上記基材は、上記光ファイバの長さ方向に強化された一方向強化炭素繊維強化プラスチック材料により構成されていることを特徴とする請求項5記載のヒートパイプ埋め込みパネル。
- 上記光ファイバには、ブラッグ波長が互いに異なる複数の上記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部が設けられており、
互いに隣接する上記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部間の上記光ファイバには、所定の弛みが設けられていることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のヒートパイプ埋め込みパネル。 - 上記第1及び第2のスキンパネル間に設けられ、製造時に上記光ファイバの端部が収納される光ファイバ収納箱をさらに備えていることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のヒートパイプ埋め込みパネル。
- ヒートパイプに光ファイバ収納箱を取り付ける工程、
光ファイバ温度センサを上記ヒートパイプに取り付けるとともに、上記光ファイバ温度センサの端部を上記光ファイバ収納箱に収納する工程、
上記ヒートパイプとコア材とを第1及び第2のスキンパネル間に挟み込み、上記第1及び第2のスキンパネルと上記ヒートパイプと上記コア材とを一体化する工程、及び
上記第1のスキンパネルの上記光ファイバ収納箱に対応する位置に穴あけ加工を施し、上記光ファイバ温度センサの端部を第1のスキンパネル上に引き出す工程
を含むことを特徴とするヒートパイプ埋め込みパネルの製造方法。
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