JP2020001654A

JP2020001654A - 宇宙機構体

Info

Publication number: JP2020001654A
Application number: JP2018125914A
Authority: JP
Inventors: 隆暁内野; Takaaki Uchino; 達也草島; Tatsuya Kusashima; 千葉　博; Hiroshi Chiba; 博千葉; 山下　慎太郎; Shintaro Yamashita; 慎太郎山下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2038-07-02
Also published as: JP7154048B2

Abstract

【課題】宇宙機の質量の増加および搭載機器の総発熱量の減少を抑制すると共に搭載機器に生じる温度変動量を低減する。【解決手段】宇宙機構体１００は、温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０とウェブパネル１３０とを備える。ウェブパネル１３０は、温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０との間に配置される。ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１は、両端部分で折れ曲がった形状を有する。ヒートパイプ１３１において、両端部分の一方の端部は、ウェブパネル１３０から突き出た状態で、温度制御パネル１１０のヒートパイプ１１１に接する。ヒートパイプ１３１において、両端部分の他方の端部は、ウェブパネル１３０から突き出た状態で、機器搭載パネル１２０のヒートパイプ１２１に接する。【選択図】図４

Description

本発明は、宇宙機における温度制御のための構体の構造に関するものである。

従来、宇宙機の搭載機器は、温度制御パネルに設置されていた。そして、搭載機器の温度は、温度制御パネルを温度制御することで、所定の温度に収まるように制御されていた。

温度制御パネルには複数のヒートパイプが埋め込まれ、少なくともいずれかのヒートパイプに搭載機器が設置される。複数のヒートパイプは温度制御パネルの内部で格子状に連結される。それぞれのヒートパイプは伝熱デバイスである。それぞれのヒートパイプは真空の容器を構成し、その容器の内部に少量の作動液が満たされる。そして、作動液の蒸発および作動液の凝縮による潜熱を利用して、それぞれのヒートパイプは熱を移動させる。
また、少なくともいずれかのヒートパイプの直近にヒータが設置される。ヒータで発生した熱は、ヒートパイプを介して、温度制御パネルに伝わる。これによって、搭載機器の温度が制御される。一般的に、ヒータで発生する熱量は、ＯＮ／ＯＦＦ制御によって制御される。局所的にみた場合、ＯＮ時にはヒータには最大発熱量が印加される。そのため、ＯＮとＯＦＦ（ヒータの印加電圧が０ボルト）との切替え時に、ヒータの熱量変化が大きくなる。そして、ヒートパイプを介して熱的に結合される搭載機器の温度変化量も大きくなる。

近年、測位用機器、姿勢制御用機器および光学センサ等の搭載機器が高性能化する中、数度の温度変動がそれら搭載機器の性能に影響する。このため、ヒータによる搭載機器の温度変動量を小さくし、搭載機器の温度を安定させることが必要になる。

特許文献１には、熱伝導による伝熱経路の一部に輻射による伝熱経路が設けられ、機器の発熱部で発生した熱を放熱部に伝熱する構造が開示されている。
輻射による伝熱経路には、対向する２つの輻射面が設けられている。これら２つの輻射面間の熱抵抗が大きくなることにより、熱が伝わりにくくなる。
この構造が適用された場合、ヒータによる熱量が搭載機器まで伝わりにくくなるため、搭載機器の温度変動量を大幅に緩和することが可能である。

特開２００２−２６２１１号公報

ヒータの急激な熱量変化による機器の温度変動を抑えるために搭載機器とヒータの間に熱輻射接続部が設けられた場合、熱輻射接続部の熱抵抗が大きくなるため、搭載機器とヒータとの温度差が大きくなる。温度差が大きいと搭載機器の温度が許容範囲を逸脱する可能性がある。
そこで、放熱面積を拡大する方法が考えられる。放熱面積を拡大して放熱面の温度レベルを低下させることにより、搭載機器の温度が許容範囲を逸脱しないようにする。
また、温度差を抑えるために熱輻射接続部の輻射面積を拡大する方法が考えられる。この方法では、熱輻射接続部の熱抵抗を低下させる。つまり、熱輻射接続部の温度差を低下させることで搭載機器の温度が許容範囲を逸脱しないようにする。
しかしながら、放熱面積又は熱輻射接続部の輻射面積を拡大すると、宇宙機の質量が増加する。宇宙機を打ち上げるための費用が１キログラム当たり数百万円であることを考えると、宇宙機の質量の増加はコスト競争力の低下につながる。

また、搭載機器の温度が許容範囲を逸脱しないようにするために搭載機器の総発熱量を減らす方法も考えられる。
しかし、この方法は、搭載機器の総数の減少を招く。例えば、熱輻射接続部が設けられた場合、搭載機器から放熱することが可能な発熱密度は２４Ｗ／ｍ^２になる。この発熱密度は、従来の放熱可能な発熱量（３２３Ｗ／ｍ^２）の０．０７倍に相当する。つまり、搭載機器の総発熱量が小さくなる。したがって、多くの機器を搭載することができなくなる。

本発明は、宇宙機の質量の増加および搭載機器の総発熱量の減少を抑制すると共に搭載機器に生じる温度変動量を低減することを目的とする。

本発明の宇宙機構体は、機器とヒータとが搭載される。
前記宇宙機構体は、
前記ヒータとヒートパイプとが配置され構体外部に配置される温度制御パネルと、
前記機器とヒートパイプとが配置され構体内部に配置される機器搭載パネルと、
ヒートパイプが配置され前記温度制御パネルと前記機器搭載パネルとの間に配置されるウェブパネルとを備え、
前記ウェブパネルの前記ヒートパイプが、両端部分で折れ曲がった形状を有し、
前記両端部分の一方の端部が、前記ウェブパネルから突き出た状態で、前記温度制御パネルの前記ヒートパイプに接していて、
前記両端部分の他方の端部は、前記ウェブパネルから突き出た状態で、前記機器搭載パネルの前記ヒートパイプに接している。

本発明によれば、熱輻射接続部を設けずに、搭載機器に生じる温度変動量を低減することが可能となる。そのため、搭載機器の温度が許容範囲を逸脱しないようにすることが可能となる。したがって、搭載機器の総発熱量の減少を抑制することが可能となる。さらに、熱輻射接続部を必要としないため、放熱面積の拡大又は熱輻射接続部の輻射面積の拡大に伴う宇宙機の質量の増加を防ぐことができる。

実施の形態１における宇宙機構体１００の斜視図。実施の形態１における宇宙機構体１００の平面図。実施の形態１におけるパネルとヒートパイプとの関係を示す図。実施の形態１におけるヒートパイプ１３１の配置図。実施の形態１におけるヒートパイプ１３１とヒートパイプ１１１との関係を示す図。実施の形態１におけるヒートパイプ１３１とヒートパイプ１１１との連結例を示す図。実施の形態２におけるヒートパイプ１３１とヒートパイプ１１１との連結を示す図。実施の形態２におけるヒートパイプ１３１とヒートパイプ１２１との連結を示す図。実施の形態２におけるヒートパイプ１３１とヒートパイプ１１１との断面を示す図。実施の形態２におけるヒートパイプ１３１とヒートパイプ１２１との断面を示す図。実施の形態３におけるヒートパイプ１３１の例を示す図。実施の形態３におけるヒートパイプ１３１の例を示す図。実施の形態における宇宙機構体１００の例を示す図。実施の形態における外部構体１０４または内部構体１０５の例を示す図。実施の形態における外部構体１０４または内部構体１０５の例を示す図。実施の形態における人工衛星２００を示す図。実施の形態における人工衛星２００の静止軌道を示す図。

実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。

実施の形態１．
宇宙機における温度制御のための構体の構造について、図１から図６に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１および図２に基づいて、宇宙機構体１００の構成を説明する。
図１は、宇宙機構体１００を斜め上から見た様子を示している。
図２は、宇宙機構体１００を上から見た様子を示している。

宇宙機構体１００は、宇宙機に用いられる構体である。
例えば、宇宙機構体１００は、人工衛星（静止衛星または周回衛星）または探査機などの宇宙機に用いられる。

宇宙機構体１００には、機器１０１とヒータ１０２とが搭載される。
宇宙機構体１００に搭載される機器１０１を搭載機器という。

宇宙機構体１００は、温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０とウェブパネル１３０とを備える。

温度制御パネル１１０は、構体外部、すなわち、宇宙機構体１００の外側に配置されるパネルである。宇宙空間において、温度制御パネル１１０の外面は宇宙空間に面する。
温度制御パネル１１０には、ヒータ１０２とＯＳＲ１０３とヒートパイプ１１１とが配置される。ＯＳＲは熱制御材の通称である。ＯＳＲの正式名称は、ＯｐｔｉｃａｌＳｏｌａｒＲｅｆｌｅｃｔｏｒの略称である。

ヒートパイプ１１１とヒータ１０２とＯＳＲ１０３とは、温度制御パネル１１０に以下のように配置される。
ヒートパイプ１１１は、温度制御パネル１１０に埋め込まれる。
ヒータ１０２は、温度制御パネル１１０の内面においてヒートパイプ１１１に取り付けられる。
ＯＳＲ１０３は、温度制御パネル１１０の外面に取り付けられる。ＯＳＲ１０３が取り付けられた面は、放熱面として機能する。

機器搭載パネル１２０は、構体内部、すなわち、宇宙機構体１００の内側に配置されるパネルである。
機器搭載パネル１２０には、機器１０１とヒートパイプ１２１とが配置される。

ヒートパイプ１２１と機器１０１とは、機器搭載パネル１２０に以下のように配置される。
ヒートパイプ１２１は、機器搭載パネル１２０に埋め込まれる。
機器１０１は、機器搭載パネル１２０の外面においてヒートパイプ１２１に取り付けられる。

ウェブパネル１３０は、温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０との間に配置される。
ウェブパネル１３０には、ヒートパイプ１３１が配置される。

ヒートパイプ１３１は、ウェブパネル１３０に以下のように配置される。
ヒートパイプ１３１は、ウェブパネル１３０に埋め込まれる。

温度制御パネル１１０は、外部パネルともいう。外部パネルは、ヒートパイプ１１１が配置され宇宙機構体１００の外側に配置される。
機器搭載パネル１２０は、内部パネルともいう。内部パネルは、ヒートパイプ１２１が配置され宇宙機構体１００の内側に配置される。
ウェブパネル１３０は、中間パネルともいう。中間パネルは、ヒートパイプ１３１が配置され外部パネルと内部パネルとの間に配置される。

宇宙機構体１００は、内側の直方体と外側の直方体との二重構造を有する。
内側の直方体は、少なくとも１枚の機器搭載パネル１２０を備える。
外側の直方体は、少なくとも１枚の温度制御パネル１１０を備える。
内側の直方体と外側の直方体との間には、少なくとも１枚のウェブパネル１３０が配置される。具体的には、ウェブパネル１３０は、内側の直方体の角と外側の直方体の角との間に斜めに配置される。

図３に基づいて、パネルとヒートパイプとの関係を説明する。
図３は、パネルとヒートパイプとの断面を示している。
パネルとヒートパイプとの組は、温度制御パネル１１０とヒートパイプ１１１との組、機器搭載パネル１２０とヒートパイプ１２１との組、または、ウェブパネル１３０とヒートパイプ１３１との組を表している。
パネルは、ハニカムコアを有する。ハニカムコアは、ハニカム構造を有する。そのため、パネルはハニカムパネルともいう。
ヒートパイプは、表面が露出するようにパネルのハニカム構造に埋め込まれる。

図４および図５に基づいて、ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１について説明する。
図４は、ヒートパイプ１３１が配置された箇所を上から見た様子を示している。
図５は、ヒートパイプ１３１がヒートパイプ１１１に接している様子を示している。
図５において、ヒートパイプ（１１１、１３１）の破線部分は、パネル（１１０、１３０）に埋め込まれている部分を表している。ヒートパイプ１３１の実線部分は、ウェブパネル１３０から突き出ている部分を表している。網掛け部分は、ヒートパイプ１３１がヒートパイプ１１１に接している部分を表している。

ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１は、両端部分が折れ曲がった形状を有する。
両端部分の一方の端部１３２は、ウェブパネル１３０から突き出た状態で、温度制御パネル１１０のヒートパイプ１１１に接している。ヒートパイプ１３１の端部１３２は、ヒートパイプ１１１に接着剤で接着される。これにより、ヒートパイプ１３１がヒートパイプ１１１と連結する。
同様に、両端部分の他方の端部１３３は、ウェブパネル１３０から突き出た状態で、機器搭載パネル１２０のヒートパイプ１２１に接している。ヒートパイプ１３１の端部１３３は、ヒートパイプ１２１に接着剤で接着される。これにより、ヒートパイプ１３１がヒートパイプ１２１と連結する。

＊＊＊機能の説明＊＊＊
図１および図２に基づいて、ヒートパイプ１３１の機能を説明する。
ヒータ１０２の発熱は、ヒートパイプ１１１へ伝わり、ヒートパイプ１１１からヒートパイプ１３１へ伝わり、ヒートパイプ１３１からヒートパイプ１２１へ伝わり、ヒートパイプ１２１から機器１０１へ伝わる。
そのため、ヒータ１０２における発熱の変動は、ヒートパイプ１１１へ伝わり、ヒートパイプ１１１からヒートパイプ１３１へ伝わり、ヒートパイプ１３１からヒートパイプ１２１へ伝わり、ヒートパイプ１２１から機器１０１へ伝わる。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１と他のパネルのヒートパイプとの接触面積を抑制することで、接触熱抵抗が増大する。つまり、ヒータ１０２の熱が機器１０１に伝わりにくくなる。そのため、機器１０１の温度変動を抑制することができる。したがって、機器１０１の温度を安定化させることができる。

例えば、実施の形態１の熱制御方式は、機器１０１の温度変化量を、機器搭載パネルをヒータで直接制御する従来の熱制御方式における搭載機器の温度変化量の４分の３程度に低減させることができる。

実施の形態１では、ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１と他のパネルのヒートパイプとの接触部分に接触熱抵抗があるため、機器１０１の温度変動が緩和される。接触熱抵抗は輻射熱抵抗と比較して小さいため、機器搭載パネル１２０の温度が抑えられる。機器搭載パネル１２０と温度制御パネル１１０との温度差が抑制されるため、放熱面積を拡大させる必要が無い。熱輻射接続部が不要なため、熱輻射接続部の輻射面積を拡大させる必要もない。さらに、搭載機器の総発熱量を減少させる必要もない。

例えば、搭載機器（機器１０１）の発熱密度が３２３Ｗ／ｍ^２であると仮定する。この場合、実施の形態１では機器搭載パネル１２０と温度制御パネル１１０との温度差が９．２度になると想定される。一方、従来のように熱輻射接続部が利用される場合、機器搭載パネルと温度制御パネルとの温度差が５４度になると想定される。そのため、実施の形態１では、熱輻射接続部が利用される従来の場合に比べて放熱面積を大幅に拡大する必要がない。

このように、実施の形態１における構造は、宇宙機の質量の増加および搭載機器の総発熱量の減少を抑制すると共に搭載機器に生じる温度変動を低減することを可能にする。

＊＊＊他の構成＊＊＊
宇宙機構体１００は、直方体とは異なる立体の二重構造を有してもよいし、直方体と立体（直方体を除く）との二重構造を有してもよい。

ウェブパネル１３０は、温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０との間であれば、任意の箇所に配置されてよい。例えば、ウェブパネル１３０は、温度制御パネル１１０の中心と機器搭載パネル１２０の中心との間に配置されてもよい。

それぞれのパネル（１１０、１２０、１３０）は、ハニカム構造を有しないパネルであってもよい。

ヒートパイプ１１１は、表面が露出しないように温度制御パネル１１０に埋め込まれてもよい。
ヒートパイプ１２１は、表面が露出しないように機器搭載パネル１２０に埋め込まれてもよい。
ヒートパイプ１３１は、表面が露出しないようにウェブパネル１３０に埋め込まれてもよい。

ヒートパイプ１１１は、温度制御パネル１１０の表面に取り付けられてもよい。
ヒートパイプ１２１は、機器搭載パネル１２０の表面に取り付けられてもよい。
ヒートパイプ１３１は、ウェブパネル１３０の表面に取り付けられてもよい。

機器１０１は、機器搭載パネル１２０の内面に取り付けられてもよい。
ヒータ１０２は、温度制御パネル１１０の外面に取り付けられてもよい。

機器１０１は、機器搭載パネル１２０においてヒートパイプ１２１と重ならない箇所に取り付けられてもよい。
ヒータ１０２は、温度制御パネル１１０においてヒートパイプ１１１と重ならない箇所に取り付けられてもよい。

ヒートパイプ１３１の端部は、器具を用いてヒートパイプ１１１またはヒートパイプ１２１に連結されてもよい。
例えば、図６に示すように、ヒートパイプ１３１の端部は器具１３９を用いてヒートパイプ１１１に連結される。器具１３９の断面は凹状を成し、器具１３９の凹状の部分にヒートパイプ１３１の端部が収められる。そして、器具１３９は、温度制御パネル１１０の表面に接着される。これにより、ヒートパイプ１３１の端部がヒートパイプ１１１に接した状態で、ヒートパイプ１３１の端部がヒートパイプ１１１に連結される。同様に、ヒートパイプ１３１の他方の端部がヒートパイプ１２１に連結される。

実施の形態２．
ヒートパイプ同士の接触面について、主に実施の形態１と異なる点を図７から図１０に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図７に基づいて、ヒートパイプ１３１の接触面１３４とヒートパイプ１１１の接触面１１２とについて説明する。
図７は、ヒートパイプ１３１の端部１３２がヒートパイプ１１１と連結される様子を示している。
接触面１３４は、ヒートパイプ１３１の端部１３２のうち温度制御パネル１１０のヒートパイプ１１１に接する部分である。接触面１３４は凹凸を有する。
接触面１１２は、温度制御パネル１１０のヒートパイプ１１１のうちウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１と接する部分である。接触面１１２は凹凸を有する。

図８に基づいて、ヒートパイプ１３１の接触面１３５とヒートパイプ１２１の接触面１２２とについて説明する。
図８は、ヒートパイプ１３１の端部１３３がヒートパイプ１２１と連結される様子を示している。
接触面１３５は、ヒートパイプ１３１の端部１３３のうち機器搭載パネル１２０のヒートパイプ１２１に接する部分である。接触面１３５は凹凸を有する。
接触面１２２は、機器搭載パネル１２０のヒートパイプ１２１のうちウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１と接する部分である。接触面１２２は凹凸を有する。

＊＊＊機能の説明＊＊＊
図９に基づいて、ヒートパイプ１３１とヒートパイプ１１１との間の熱の伝達について説明する。
図９は、ヒートパイプ１３１の端部１３２がヒートパイプ１１１と連結された状態におけるヒートパイプ１３１の端部１３２とヒートパイプ１１１との断面を示している。つまり、図９において、左図の中の斜線の網掛け部分を右図に示している。右図の矢印は、熱の伝達を表している。

ヒートパイプ１３１の接触面１３４における凸部は、ヒートパイプ１１１の接触面１１２における凸部と接する。
ヒータ１０２の熱は、ヒートパイプ１１１の接触面１１２における凸部とヒートパイプ１３１の接触面１３４における凸部とを介して、ヒートパイプ１１１からヒートパイプ１３１へ伝わる。

図１０に基づいて、ヒートパイプ１３１とヒートパイプ１２１との間の熱の伝達について説明する。
図１０は、ヒートパイプ１３１の端部１３３がヒートパイプ１２１と連結された状態におけるヒートパイプ１３１の端部１３３とヒートパイプ１２１との断面を示している。つまり、図１０において、左図の中の斜線の網掛け部分を右図に示している。右図の矢印は、熱の伝達を表している。

ヒートパイプ１３１の接触面１３５における凸部は、ヒートパイプ１２１の接触面１２２における凸部と接する。
ヒータ１０２の熱は、ヒートパイプ１３１の接触面１３５における凸部とヒートパイプ１２１の接触面１２２における凸部とを介して、ヒートパイプ１３１からヒートパイプ１１１へ伝わる。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
ヒートパイプ１３１の接触面１３４における凹凸とヒートパイプ１１１の接触面１１２における凹凸とにより、それぞれの接触面が平面である場合に比べて、ヒートパイプ１３１とヒートパイプ１１１との接触面積が小さくなる。そのため、ヒータ１０２の熱はヒートパイプ１１１からヒートパイプ１３１へ伝わりにくい。これは、ヒートパイプ１３１とヒートパイプ１１１との接触面積が抑制されることで、ヒートパイプ１３１の接触面１３４とヒートパイプ１１１の接触面１１２との間で熱抵抗が大きくなるからである。
ヒートパイプ１３１の接触面１３５における凹凸とヒートパイプ１２１の接触面１２２における凹凸とにより、それぞれの接触面が平面である場合に比べて、ヒートパイプ１３１とヒートパイプ１２１との接触面積が小さくなる。そのため、ヒータ１０２の熱はヒートパイプ１３１からヒートパイプ１２１へ伝わりにくい。これは、ヒートパイプ１３１とヒートパイプ１２１との接触面積が抑制されることで、ヒートパイプ１３１の接触面１３５とヒートパイプ１２１の接触面１２２との間で熱抵抗が大きくなるからである。
つまり、ヒータ１０２の熱は、ヒートパイプ１１１からヒートパイプ１２１へ伝わりにくくなる。そのため、機器１０１の温度変動をより抑えることが可能となる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
ヒートパイプ１３１の接触面１３４とヒートパイプ１１１の接触面１１２とにおいて、一方の接触面が凹凸を有し、他方の接触面が凹凸を有さずに平面であってもよい。例えば、接触面１３４が凹凸を有し、接触面１１２が平面であってもよい。
ヒートパイプ１３１の接触面１３５とヒートパイプ１２１の接触面１２２とにおいて、一方の接触面が凹凸を有し、他方の接触面が凹凸を有さずに平面であってもよい。例えば、接触面１３５が凹凸を有し、接触面１２２が平面であってもよい。

実施の形態３．
ヒートパイプ１３１の端部について、主に実施の形態１および実施の形態２と異なる点を図１１および図１２に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１１および図１２に基づいて、ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１における端部１３２の長さについて説明する。
図１１は、ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１と温度制御パネル１１０のヒートパイプ１１１との規定の接触面積が小さい場合の端部１３２を示している。
図１２は、ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１と温度制御パネル１１０のヒートパイプ１１１との規定の接触面積が大きい場合の端部１３２を示している。
ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１において端部１３２は、ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１と温度制御パネル１１０のヒートパイプ１１１との規定の接触面積に対応する長さを有する。
既定の接触面積が小さい場合（図１１参照）、端部１３２の長さが短いヒートパイプ１３１が用いられる。
既定の接触面積が大きい場合（図１２参照）、端部１３２の長さが長いヒートパイプ１３１が用いられる。

ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１における端部１３３についても同様である。
ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１において端部１３３は、ウェブパネル１３０のヒートパイプ１３１と機器搭載パネル１２０のヒートパイプ１２１との規定の接触面積に対応する長さを有する。
既定の接触面積が小さい場合、端部１３３の長さが短いヒートパイプ１３１が用いられる。
既定の接触面積が大きい場合、端部１３３の長さが長いヒートパイプ１３１が用いられる。

＊＊＊機能の説明＊＊＊
端部１３２の長さが短いヒートパイプ１３１が用いられた場合、接触面１３４の面積が小さくなる。そのため、ヒータ１０２の熱はヒートパイプ１１１からヒートパイプ１３１へ伝わりにくくなる。
端部１３２の長さが長いヒートパイプ１３１が用いられた場合、接触面１３４の面積が大きくなる。そのため、ヒータ１０２の熱はヒートパイプ１１１からヒートパイプ１３１へ伝わりやすくなる。

端部１３３の長さが短いヒートパイプ１３１が用いられた場合、接触面１３５の面積が小さくなる。そのため、ヒータ１０２の熱はヒートパイプ１３１からヒートパイプ１２１へ伝わりにくくなる。
端部１３３の長さが長いヒートパイプ１３１が用いられた場合、接触面１３５の面積が大きくなる。そのため、ヒータ１０２の熱はヒートパイプ１３１からヒートパイプ１２１へ伝わりやすくなる。

＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
ヒートパイプ１３１の端部の長さは変更することが可能である。ヒートパイプ１３１の端部の長さを変更することにより、ヒートパイプ１３１と他のヒートパイプ（１１１、１２１）との接触面積を調整することが可能となる。接触面積を調整することにより、ヒートパイプ１３１と他のヒートパイプ（１１１、１２１）との間の熱抵抗を調整することが可能となる。
このように、熱抵抗を容易に調整することが可能である。そのため、様々なヒータ出力に適した温度変動緩和量を調整できる。
従来のように熱輻射接続部が設けられた場合、熱抵抗を大きくするには輻射面積を拡大する必要があった。その結果、宇宙機構体の質量が増加する。一方、実施の形態３では、ヒートパイプ１３１の端部の長さを変えるだけで熱抵抗を変更できる。そのため、宇宙機構体の質量が抑えられる。

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
宇宙機構体１００は、温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０とウェブパネル１３０との組を複数備えてもよい。
図１３に基づいて、宇宙機構体１００が、温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０とウェブパネル１３０との組を２つ備える構成を説明する。
宇宙機構体１００は、外部の直方体の対向する２面に２枚の温度制御パネル１１０を備える。さらに、宇宙機構体１００は、内部の直方体のうち２枚の温度制御パネル１１０と対向する２面に２枚の機器搭載パネル１２０を備える。さらに、宇宙機構体１００は、温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０との組毎に温度制御パネル１１０と機器搭載パネル１２０との間にウェブパネル１３０を有する。

図１４および図１５に基づいて、外部構体１０４と内部構体１０５とについて説明する。
外部構体１０４は、宇宙機構体１００が備える二重の直方体のうちの外側の直方体である。
内部構体１０５は、宇宙機構体１００が備える二重の直方体のうちの内側の直方体である。
図１４および図１５において、棒状の網掛けは棒状のヒートパイプを表している。図１５において、Ｕ字状の網掛けはＵ字状のヒートパイプを表している。

図１４および図１５において、宇宙機構体１００の外部構体１０４は、４枚の温度制御パネル１１０で構成されてもよい。それぞれの温度制御パネル１１０は、並列に並んだ複数の棒状のヒートパイプを備える。４枚の温度制御パネル１１０を組み立てることにより、並列に並んだ複数のリンク状のヒートパイプが外部構体１０４に構成される。少なくともいずれかのリンク状のヒートパイプがヒートパイプ１１１として用いられる。
図１４において、それぞれの温度制御パネル１１０は、複数の棒状のヒートパイプに連結された棒状のヒートパイプを備える。これにより、複数のリング状のヒートパイプの間で熱が伝わる。
図１５において、それぞれの温度制御パネル１１０は、並列に隣り合う２つの棒状のヒートパイプ毎に２つ棒状のヒートパイプに連結されたＵ字状のヒートパイプを備える。これにより、複数のリング状のヒートパイプの間で熱が伝わる。

宇宙機構体１００の内部構体１０５は、外部構体１０４と同様の構造を有する。

図１６および図１７に基づいて、宇宙機構体１００を備える人工衛星２００について説明する。人工衛星２００は、宇宙機の一例である。
図１６において、人工衛星２００は、宇宙機構体１００と太陽電池パドル２０１とを備える。太陽電池パドル２０１は、宇宙機構体１００の温度制御パネル１１０に設けられる。
図１７において、人工衛星２００が静止衛星である場合、人工衛星２００は静止軌道を周回する。この場合、太陽電池パドル２０１は、宇宙機構体１００の北面と宇宙機構体１００の南面とに設けられる。つまり、宇宙機構体１００の２枚の温度制御パネル１１０は宇宙機構体１００の北面と宇宙機構体１００の南面とを構成する。

実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。

１００宇宙機構体、１０１機器、１０２ヒータ、１０３ＯＳＲ、１０４外部構体、１０５内部構体、１１０温度制御パネル、１１１ヒートパイプ、１１２接触面、１２０機器搭載パネル、１２１ヒートパイプ、１２２接触面、１３０ウェブパネル、１３１ヒートパイプ、１３２端部、１３３端部、１３４接触面、１３５接触面、１３９器具、２００人工衛星、２０１太陽電池パドル。

Claims

機器とヒータとが搭載される宇宙機構体であって、
前記宇宙機構体は、
前記ヒータとヒートパイプとが配置され構体外部に配置される温度制御パネルと、
前記機器とヒートパイプとが配置され構体内部に配置される機器搭載パネルと、
ヒートパイプが配置され前記温度制御パネルと前記機器搭載パネルとの間に配置されるウェブパネルとを備え、
前記ウェブパネルの前記ヒートパイプが、両端部分で折れ曲がった形状を有し、
前記両端部分の一方の端部が、前記ウェブパネルから突き出た状態で、前記温度制御パネルの前記ヒートパイプに接していて、
前記両端部分の他方の端部は、前記ウェブパネルから突き出た状態で、前記機器搭載パネルの前記ヒートパイプに接している
ことを特徴とする宇宙機構体。
前記ウェブパネルの前記ヒートパイプが、前記両端部分の前記一方の端部のうち前記温度制御パネルの前記ヒートパイプに接する部分に凹凸を有し、前記両端部分の前記他方の端部のうち前記機器搭載パネルの前記ヒートパイプに接する部分に凹凸を有する
請求項１に記載の宇宙機構体。
前記温度制御パネルの前記ヒートパイプが、前記ウェブパネルの前記ヒートパイプと接する部分に凹凸を有し、
前記機器搭載パネルの前記ヒートパイプが、前記ウェブパネルの前記ヒートパイプと接する部分に凹凸を有する
請求項１または請求項２に記載の宇宙機構体。
前記ウェブパネルの前記ヒートパイプにおいて前記両端部分の前記一方の端部が、前記ウェブパネルの前記ヒートパイプと前記温度制御パネルの前記ヒートパイプとの規定の接触面積に対応する長さを有し、
前記ウェブパネルの前記ヒートパイプにおいて前記両端部分の前記他方の端部が、前記ウェブパネルの前記ヒートパイプと前記機器搭載パネルの前記ヒートパイプとの規定の接触面積に対応する長さを有する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の宇宙機構体。
ヒートパイプが配置され外側に配置される外部パネルと、
ヒートパイプが配置され内側に配置される内部パネルと、
ヒートパイプが配置され前記外部パネルと前記内部パネルとの間に配置される中間パネルとを備える宇宙機構体であって、
前記中間パネルの前記ヒートパイプが、両端部分で折れ曲がった形状を有し、
前記両端部分の一方の端部が、前記中間パネルから突き出た状態で、前記外部パネルの前記ヒートパイプに接していて、
前記両端部分の他方の端部は、前記中間パネルから突き出た状態で、前記内部パネルの前記ヒートパイプに接している
ことを特徴とする宇宙機構体。