JPH03281500A - サーマルスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサーマルスイッチに関し、特に宇宙機に搭載す
る温度制御用のサーマルスイッチに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のサーマルスイッチは、発熱体の温度上昇
を抑えるために使用され、発熱体の温度に応じて機械的
に制御して発熱体の熱を放熱体へ逃がしている。

第２図は従来のサーマルスイッチを示す縦断面図である
。第２図において、伝熱ケース１３は発熱体９に結合さ
れており、発熱体９と伝熱ケース１３とは同一温度にな
っている。伝熱ケース１３にはベローズ１４が配置され
、内部にはフロンガスが封入されているので、伝熱ケー
ス１３の温度変化に応じてベローズ１４が伸縮する。こ
のベローズ１４の動きは倍力機ＩＭ１５によって押え板
１６の上下運動に変換され、伝熱筒１７を放熱ブロック
１８に密着させたり離したりしてサーマルスイッチ動作
を行う。いま、発熱体９の温度が上昇したとすれば、押
え板１６が伝熱筒１７を押し上げて放熱ブロック１８へ
の熱流路が形成され、発熱体９の熱は放熱ブロック１８
へ伝達し、温度上昇が抑えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のサーマルスイッチは、熱流路形成の手段
として伝熱筒と放熱ブロックとの温度上昇による機械的
接触を利用しているなめ、接触熱抵抗が生じて大きい熱
エネルギーの伝達には不向きであるという欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のサーマルスイッチは、発熱体から放熱体への熱
伝導を制御するサーマルスイッチであって、一端を前記
発熱体に結合し他端を前記放熱体に結合した密閉容器と
、前記密閉容器の一部にバルブを介して結合した排気口
と、前記密閉容器に前記バルブとは異るバルブを介して
結合したタンクと、前記タンク内に封入した放熱用の作
動液とを有し、前記密閉容器の内圧と前記発熱体の温度
に対応して前記密閉容器内に前記作動液を注入するかも
しくは注入した作動液を空にして前記作動液を介して発
熱体から放熱体への熱伝導を制御する構成を有する。

また本発明のサーマルスイッチは、前記作動液が発熱体
の熱を吸収することによって蒸気化する特性を有するも
のである構成を有する。

また本発明のサーマルスイッチは、前記作動液による発
熱体から放熱体への熱伝導の制御が、前記密閉容器の内
圧が所定の設定値以下の時のみ発熱体側で加熱されて蒸
気化し放熱体側で冷却されて液化して前記毛細管部材を
介して再び発熱体側に戻る循環の有無を発熱体の温度の
高低に対応して行なう構成を有する。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明のサーマルスイッチの一実施例を示す縦
断面図である。第１図において、密閉容器１は３箇所の
開口部を有し、それぞれにバルブ２、バルブ３および圧
力センサ４が結合されている。バルブ２とバルブ３はソ
レノイドバルブで、内蔵のコイルに電圧を印加したとき
のみ開となる。ウィック５は毛管作用を持つ金網等で作
られており、密閉容器１内に装着されている。排気口６
はバルブ２に接続されており、バルブ２の開閉により密
閉容器１の内部と宇宙空間との間の排気通路形成を制御
する。タンク７はバルブ３に接続されており、アンモニ
アを利用する作動液８が封入されている。密閉容器１の
一端は発熱体９に結合され、他端は放熱体１０に結合し
ている。温度センサ１１は発熱体９に取り付けられてい
る。

次に、第１図の実施例の動作について説明する。

圧力センサ４と温度センサ１１の検知出力はバルブコン
トロール回路１２へ送出される。バルブコントロール回
路１２は、温度センサ１１がらの検知出力が予め設定し
た値以上となったとき、バルブ２のコイルには電圧を印
加せず、バルブ３にのみ電圧を印加する。一方、温度セ
ンサ１１がらの検知出力が予め設定した値以下となった
場合は、バルブ２に対しては電圧を印加し、バルブ３に
は電圧を印加しないように制御する。また、密閉容器１
の内圧を検知している圧力センサ４の出力が予め設定さ
れた値以上となったときは、温度センサ１１の検知出力
に優先して強制的にバルブ３へは電圧を印加せず、予め
設定された値以下のときのみ温度センサ１１の検知出力
に応じてバルブ２とバルブ３の制御が行われるように制
御する。

いま、密閉容器１の内部は宇宙空間で真空状態にあり、
発熱体９の温度が上昇し予め設定した１以上となった場
合は、温度センサ１１がこれを才知し、バルブコントロ
ール回路１２はバルブ３Ｃみに電圧を印加し、バルブ３
は開となってタンゴ７の作動液８はバルブ３を経由して
密閉容器１番注入され、密閉容器工の内圧が予め設定さ
れな自になると圧力センサ４が検知してバルブコントロ
ール回路１２はバルブ３への印加電圧を切る。この結果
、密閉容器１内に適量の作動液８が真空３人された状態
になり、この作動液８は発熱体９ａで熱を吸収して蒸気
となって蒸気圧の低い放熱や１０側に移動し、ここで熱
を奪われて液化しつＩツクの毛細管作用によって発熱体
９側に戻る。

この作動液８の循環により発熱体９の熱エネノ１ギーは
放熱体１０へ伝達され、発熱体９の温度」昇が抑えられ
る９ 逆に、発熱体９の温度が予め設定した値以下となった場
合は、バルブコントロール回路１２はノルブ２のみに電
圧を印加するので、バルブ２は−となり密閉容器１内に
封入されていた作動液はバルブ２を経由して排気口６が
ら宇宙空間に放出され、密閉容器１内は真空となり作動
液の循環が無くなるので、発熱体９がら放熱体１ｏへの
熱の流れは大幅に減少し、発熱体９の温度低下が抑えら
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、発熱体と放熱体とを結合
する真空の密閉容器に温度変化に対応して発熱体の熱を
吸収する作動液の循環、非循環を施してサーマルスイッ
チの動作をさせることにより、大きい熱エネルギーのス
イッチングを著しく容易に行うことができる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルスイッチの一実施例を示す縦
断面図、第２図は従来のサーマルスイッチの一実施例を
示すＮｔ＠面図である。 １・・・密閉容器、２・・・バルブ、３・・・バルブ、
４・・・圧力センサ、５・・・ウィック、６・・・排気
口、７・・・タンク、８・・・作動液、９・・・発熱体
、１ｏ・・・放熱体、１１・・・温度センサ５１２山バ
ルブコントロール回路、１３・・・伝熱ケース、１４・
・・ベローズ、１５・・・倍力機構、１６・・・押え板
、１７・・・伝熱箔、１８・・・放熱ブロック、１９・
・・断熱ケース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発熱体から放熱体への熱伝導を制御するサーマルス
   イッチであって、一端を前記発熱体に結合し他端を前記
   放熱体に結合した密閉容器と、前記密閉容器の一部にバ
   ルブを介して結合した排気口と、前記密閉容器に前記バ
   ルブとは異るバルブを介して結合したタンクと、前記タ
   ンク内に封入した放熱用の作動液とを有し、前記密閉容
   器の内圧と前記発熱体の温度に対応して前記密閉容器内
   に前記作動液を注入するかもしくは注入した作動液を空
   にして前記作動液を介して発熱体から放熱体への熱伝導
   を制御することを特徴とするサーマルスイッチ。 ２、前記作動液が発熱体の熱を吸収することによって蒸
   気化する特性を有するものであることを特徴とする請求
   項１記載のサーマルスイッチ。 ３、前記作動液による発熱体から放熱体への熱伝導の制
   御が、前記密閉容器の内圧が所定の設定値以下の時のみ
   発熱体側で加熱されて蒸気化し放熱体側で冷却されて液
   化して前記毛細管部材を介して再び発熱体側に戻る循環
   の有無を発熱体の温度の高低に対応して行なうものであ
   ることを特徴とする請求項１記載のサーマルスイッチ。