JP2685213B2 - 放射冷却装置 - Google Patents
放射冷却装置Info
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- JP2685213B2 JP2685213B2 JP63078750A JP7875088A JP2685213B2 JP 2685213 B2 JP2685213 B2 JP 2685213B2 JP 63078750 A JP63078750 A JP 63078750A JP 7875088 A JP7875088 A JP 7875088A JP 2685213 B2 JP2685213 B2 JP 2685213B2
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- Japan
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- heat
- reflector
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- cooling body
- opening
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば、人工衛星等の宇宙航行体に搭載
され、宇宙空間から地球等の被観測体の赤外線を検出す
る赤外線検出器等の被冷却体を冷却するのに用いる放射
冷却装置に関する。
され、宇宙空間から地球等の被観測体の赤外線を検出す
る赤外線検出器等の被冷却体を冷却するのに用いる放射
冷却装置に関する。
（従来の技術） 一般に、この種の赤外線検出器は、地球等の被観測体
からの赤外線を検出する場合に、その検出器本体を宇宙
航行体の機内温度に比して非常に低い80K〜120K程度の
温度領域まで冷却して、それを維持することが要求され
る。このため、赤外線検出器にあっては、宇宙航行体自
体で発生する熱を絶縁し、かつ、太陽，地球及び衛星突
出部等からの熱線の遮断、ならびに検出器本体を宇宙空
間における冷空間に放射することにより、目標温度を確
保する放射冷却装置を介して設置される。そこで、この
ような放射冷却装置においては、赤外線検出器本体及び
宇宙航行体との熱絶縁手段と、外部からの不要な熱線を
遮断する手段とより構成される。
からの赤外線を検出する場合に、その検出器本体を宇宙
航行体の機内温度に比して非常に低い80K〜120K程度の
温度領域まで冷却して、それを維持することが要求され
る。このため、赤外線検出器にあっては、宇宙航行体自
体で発生する熱を絶縁し、かつ、太陽，地球及び衛星突
出部等からの熱線の遮断、ならびに検出器本体を宇宙空
間における冷空間に放射することにより、目標温度を確
保する放射冷却装置を介して設置される。そこで、この
ような放射冷却装置においては、赤外線検出器本体及び
宇宙航行体との熱絶縁手段と、外部からの不要な熱線を
遮断する手段とより構成される。
ところが、上記放射冷却装置では、近時の宇宙航行体
の大形化の要請にともない、その太陽電池パドル、ある
いはアンテナ装置等の突出部が大形化されることによ
り、確保できる冷空間が制約をうけることとなるため
に、効率的な放熱が困難となり、確実な温度制御ができ
ないおそれがあった。
の大形化の要請にともない、その太陽電池パドル、ある
いはアンテナ装置等の突出部が大形化されることによ
り、確保できる冷空間が制約をうけることとなるため
に、効率的な放熱が困難となり、確実な温度制御ができ
ないおそれがあった。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来の放射冷却装置では、宇宙空
間における冷空間を十分に確保することが困難で、確実
な温度制御ができないおそれがあった。
間における冷空間を十分に確保することが困難で、確実
な温度制御ができないおそれがあった。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易
な構成で、かつ、広範囲な冷空間の確保を図り、効率的
な温度制御を実現し得るようにした放射冷却装置を提供
することを目的とする。
な構成で、かつ、広範囲な冷空間の確保を図り、効率的
な温度制御を実現し得るようにした放射冷却装置を提供
することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は宇宙航行体に支持され、異なった領域の冷
空間に対向される複数の開口部を有した第１の熱反射体
と、この第１の熱反射体内に収容され、前記宇宙航行体
からの熱絶縁を行う第１の冷却体と、この第１の冷却体
の熱を前記複数の開口部における少なくとも一箇所の開
口部に輸送して放熱する第１の熱輸送放熱手段と、前記
第１の冷却体上に支持され、端部が前記開口部に対向し
て配置される第２の熱反射体と、この第２の反射体の中
間部上に支持され、被冷却体が取着される第２の冷却体
と、この第２の冷却体の熱を前記複数の開口部における
少なくとも一箇所の開口部に輸送して放熱する第２の熱
輸送放熱手段とを備えて放射冷却装置を構成したもので
ある。
空間に対向される複数の開口部を有した第１の熱反射体
と、この第１の熱反射体内に収容され、前記宇宙航行体
からの熱絶縁を行う第１の冷却体と、この第１の冷却体
の熱を前記複数の開口部における少なくとも一箇所の開
口部に輸送して放熱する第１の熱輸送放熱手段と、前記
第１の冷却体上に支持され、端部が前記開口部に対向し
て配置される第２の熱反射体と、この第２の反射体の中
間部上に支持され、被冷却体が取着される第２の冷却体
と、この第２の冷却体の熱を前記複数の開口部における
少なくとも一箇所の開口部に輸送して放熱する第２の熱
輸送放熱手段とを備えて放射冷却装置を構成したもので
ある。
（作用） 上記構成によれば、宇宙航行体の熱は、第１の冷却体
及び第１の熱輸送手段を介して異なった領域の冷空間に
対向配置される複数の開口部に熱輸送されて放熱され
る。また、被冷却体の熱は第２の冷却体及び第２の熱輸
送手段を介して前記複数の開口部に熱輸送されて放熱さ
れる。従って、これら分離配置される複数の開口部によ
り冷空間に広い開口面積を確保することが可能となる。
これにより、放熱の確実化が図れて、効率的な温度制御
が実現する。
及び第１の熱輸送手段を介して異なった領域の冷空間に
対向配置される複数の開口部に熱輸送されて放熱され
る。また、被冷却体の熱は第２の冷却体及び第２の熱輸
送手段を介して前記複数の開口部に熱輸送されて放熱さ
れる。従って、これら分離配置される複数の開口部によ
り冷空間に広い開口面積を確保することが可能となる。
これにより、放熱の確実化が図れて、効率的な温度制御
が実現する。
（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る放射冷却装置を示
すもので、図中10は第１の熱反射体、例えば外側熱反射
体で、図示しない宇宙航行体に取着される。この外側熱
反射体には異なった冷空間に対応した第１及び第２の開
口部10a,10bが設けられている。この第１及び第２の開
口部10a,10bは例えば、第２図に示すような太陽同期軌
道を飛翔する宇宙航行体30の場合には、太陽31の光線が
軌道面に対して概ね一定の方向から入射する太陽方向Ａ
と地球32との間に存在する異なった領域Ｘ及びＹの冷空
間に対応される。
すもので、図中10は第１の熱反射体、例えば外側熱反射
体で、図示しない宇宙航行体に取着される。この外側熱
反射体には異なった冷空間に対応した第１及び第２の開
口部10a,10bが設けられている。この第１及び第２の開
口部10a,10bは例えば、第２図に示すような太陽同期軌
道を飛翔する宇宙航行体30の場合には、太陽31の光線が
軌道面に対して概ね一定の方向から入射する太陽方向Ａ
と地球32との間に存在する異なった領域Ｘ及びＹの冷空
間に対応される。
また、外側熱反射体10内には、その概ね中央部に地球
に対応して赤外線検出用の透孔10cが形成され、この透
孔10に対応して宇宙航行体30からの熱を絶縁する第１の
冷却体11が支持部材12を介して配設される。この第１の
冷却体11には熱輸送手段を構成する第１のヒートパイプ
13が敷設される。この第１のヒートパイプ13は、その先
端部が上記第１の開口部10aに延出され、その先端には
放熱体14が取着される。さらに、上記第１の冷却体11に
は第２の熱反射体、例えば内側熱反射体15が支持部材16
を介して取着される。この内側熱反射体15は、その両端
部が第１及び第２の開口部10a,10bに対向されており、
その中間部上には第２の冷却体17が支持部材18を介して
取着される。この第２の冷却体17には、その一端部に赤
外線検出器19が上記外側熱反射体10の透孔10cに対応し
て取着され、その他端部には熱輸送手段を構成する第２
のヒートパイプ20が取着される。この第２のヒートパイ
プ20は、その先端部が第２の開口部10bに延出され、そ
の先端部には放熱体21が取着される。また、第２のヒー
トパイプ20の中間部には熱結合用結合部材22が取着さ
れ、この結合部材22には第３のヒートパイプ23の基部が
支持される。この第３のヒートパイプ23は先端部が上記
第１の開口部10aに延出され、その先端部には放熱体24
が取着される。
に対応して赤外線検出用の透孔10cが形成され、この透
孔10に対応して宇宙航行体30からの熱を絶縁する第１の
冷却体11が支持部材12を介して配設される。この第１の
冷却体11には熱輸送手段を構成する第１のヒートパイプ
13が敷設される。この第１のヒートパイプ13は、その先
端部が上記第１の開口部10aに延出され、その先端には
放熱体14が取着される。さらに、上記第１の冷却体11に
は第２の熱反射体、例えば内側熱反射体15が支持部材16
を介して取着される。この内側熱反射体15は、その両端
部が第１及び第２の開口部10a,10bに対向されており、
その中間部上には第２の冷却体17が支持部材18を介して
取着される。この第２の冷却体17には、その一端部に赤
外線検出器19が上記外側熱反射体10の透孔10cに対応し
て取着され、その他端部には熱輸送手段を構成する第２
のヒートパイプ20が取着される。この第２のヒートパイ
プ20は、その先端部が第２の開口部10bに延出され、そ
の先端部には放熱体21が取着される。また、第２のヒー
トパイプ20の中間部には熱結合用結合部材22が取着さ
れ、この結合部材22には第３のヒートパイプ23の基部が
支持される。この第３のヒートパイプ23は先端部が上記
第１の開口部10aに延出され、その先端部には放熱体24
が取着される。
上記構成において、宇宙航行体30からの熱は第１の冷
却体11、第１のヒートパイプ13及び放熱体14を介して第
１の開口部10aに輸送されて放熱される。同時に、赤外
線検出器19からの熱は第２の冷却体17、第２のヒートパ
イプ20、結合部材22、第３のヒートパイプ23及び放熱体
21,24を介して第１及び第２の開口部10a,10bに輸送され
て放射される。この際、太陽31からの熱線は外側熱反射
体10により遮断される。これにより、赤外線検出器19は
所望の80K〜120K程度の温度領域に保たれる。
却体11、第１のヒートパイプ13及び放熱体14を介して第
１の開口部10aに輸送されて放熱される。同時に、赤外
線検出器19からの熱は第２の冷却体17、第２のヒートパ
イプ20、結合部材22、第３のヒートパイプ23及び放熱体
21,24を介して第１及び第２の開口部10a,10bに輸送され
て放射される。この際、太陽31からの熱線は外側熱反射
体10により遮断される。これにより、赤外線検出器19は
所望の80K〜120K程度の温度領域に保たれる。
このように、上記放射冷却装置は、外側熱反射体10に
異なる冷空間に対応する第１及び第２の開口部10a,10b
を分離して設け、この第１及び第２の開口部10a,10bに
対して第１及び第２の冷却体11,17、第１乃至第３のヒ
ートパイプ13,20,23を介して宇宙航行体30及び赤外線検
出器19の熱を輸送して放熱するように構成したことによ
り、その放熱開口面積の確保が極めて容易となるので、
効率的な温度制御が実現する。これによれば、その放射
開口面積の確保が容易なことから、例えば、宇宙航行体
30に搭載する太陽電池パドルを含む各種の搭載部品の搭
載位置の制約をうけることがなくなるため、宇宙航行体
30の設計を含む取扱いの簡略化にも寄与できる。
異なる冷空間に対応する第１及び第２の開口部10a,10b
を分離して設け、この第１及び第２の開口部10a,10bに
対して第１及び第２の冷却体11,17、第１乃至第３のヒ
ートパイプ13,20,23を介して宇宙航行体30及び赤外線検
出器19の熱を輸送して放熱するように構成したことによ
り、その放熱開口面積の確保が極めて容易となるので、
効率的な温度制御が実現する。これによれば、その放射
開口面積の確保が容易なことから、例えば、宇宙航行体
30に搭載する太陽電池パドルを含む各種の搭載部品の搭
載位置の制約をうけることがなくなるため、宇宙航行体
30の設計を含む取扱いの簡略化にも寄与できる。
なお、上記実施例では、太陽同期軌道を飛翔する宇宙
航行体30を対象として第１及び第２の開口部10a,10bを
設けた場合で説明したが、この数に限ることなく、適用
状況に応じて、その冷空間の領域の数に応じた複数の配
置が可能である。
航行体30を対象として第１及び第２の開口部10a,10bを
設けた場合で説明したが、この数に限ることなく、適用
状況に応じて、その冷空間の領域の数に応じた複数の配
置が可能である。
また、上記実施例では、第１の冷却体11に伝達された
熱を第１のヒートパイプ13を介して第１の開口部10aに
輸送し、第２の冷却体19に伝達された熱を第２及び第３
のヒートパイプ20,23を介して第２及び第１の開口部10
a,10bに輸送して放熱するように構成したが、これに限
ることなく、その放熱量に応じて選択的に組合せ可能な
もので、少なくとも第１及び第２の開口部10a,10bの一
方に輸送して放熱することで、同様の効果が期待され
る。
熱を第１のヒートパイプ13を介して第１の開口部10aに
輸送し、第２の冷却体19に伝達された熱を第２及び第３
のヒートパイプ20,23を介して第２及び第１の開口部10
a,10bに輸送して放熱するように構成したが、これに限
ることなく、その放熱量に応じて選択的に組合せ可能な
もので、少なくとも第１及び第２の開口部10a,10bの一
方に輸送して放熱することで、同様の効果が期待され
る。
さらに、上記実施例では、赤外線検出器19に適用した
場合で説明したが、これに限ることなく、宇宙航行体30
に搭載される各種の温度制御を必要とする被冷却体の冷
却手段として適用可能である。
場合で説明したが、これに限ることなく、宇宙航行体30
に搭載される各種の温度制御を必要とする被冷却体の冷
却手段として適用可能である。
よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その
他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実
施し得ることは勿論のことである。
他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実
施し得ることは勿論のことである。
［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成
で、かつ、広範囲な冷空間の確保を図り、効率的な温度
制御を実現し得るようにした放射冷却装置を提供するこ
とができる。
で、かつ、広範囲な冷空間の確保を図り、効率的な温度
制御を実現し得るようにした放射冷却装置を提供するこ
とができる。
第１図はこの発明の一実施例に係る放射冷却装置を示す
断面図、第２図は地球観測衛星の冷空間領域を示す概念
図である。 10……外側熱反射体、10a,10b……第１及び第２の開口
部、10c……透孔、11……第１の冷却体、12,16,18……
支持部材、13……第１のヒートパイプ、14,21,24……放
熱体、15……内側熱反射体、17……第２の冷却体、19…
…赤外線検出器、20……第２のヒートパイプ、22……結
合部材、23……第３のヒートパイプ、30……宇宙航行
体、31……太陽、32……地球。
断面図、第２図は地球観測衛星の冷空間領域を示す概念
図である。 10……外側熱反射体、10a,10b……第１及び第２の開口
部、10c……透孔、11……第１の冷却体、12,16,18……
支持部材、13……第１のヒートパイプ、14,21,24……放
熱体、15……内側熱反射体、17……第２の冷却体、19…
…赤外線検出器、20……第２のヒートパイプ、22……結
合部材、23……第３のヒートパイプ、30……宇宙航行
体、31……太陽、32……地球。
Claims (1)
- 【請求項１】宇宙航行体に支持され、異なった領域の冷
空間に対向される複数の開口部を有した第１の熱反射体
と、 この第１の熱反射体内に収容され、前記宇宙航行体から
の熱絶縁を行う第１の冷却体と、 この第１の冷却体の熱を前記複数の開口部における少な
くとも一箇所の開口部に輸送して放熱する第１の熱輸送
放熱手段と、 前記第１の冷却体上に支持され、端部が前記開口部に対
向して配置される第２の熱反射体と、 この第２の反射体の中間部上に支持され、被冷却体が取
着される第２の冷却体と、 この第２の冷却体の熱を前記複数の開口部における少な
くとも一箇所の開口部に輸送して放熱する第２の熱輸送
放熱手段と を具備したことを特徴とする放射冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078750A JP2685213B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 放射冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078750A JP2685213B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 放射冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01249599A JPH01249599A (ja) | 1989-10-04 |
| JP2685213B2 true JP2685213B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=13670571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63078750A Expired - Lifetime JP2685213B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 放射冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685213B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63078750A patent/JP2685213B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01249599A (ja) | 1989-10-04 |
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