JPH0692299A - 排熱装置 - Google Patents
排熱装置Info
- Publication number
- JPH0692299A JPH0692299A JP4246572A JP24657292A JPH0692299A JP H0692299 A JPH0692299 A JP H0692299A JP 4246572 A JP4246572 A JP 4246572A JP 24657292 A JP24657292 A JP 24657292A JP H0692299 A JPH0692299 A JP H0692299A
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- Japan
- Prior art keywords
- heat
- pipe line
- closed loop
- side pipe
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、大形・重量化することなく、放熱
部における熱結合面積の拡大化を図り、排熱能力の向上
を図ることにある。 【構成】閉ループ管路１０の放熱部１２への入口側管路
１０ａと出口側管路１０ｂの互いの管壁を当接させるよ
うにして、放熱部１２に対して直接的に熱結合して熱交
換すると共に、その入口側管路１０ａ及び出口側管路１
０ｂの管壁の当接箇所で熱交換されるように構成し、所
期の目的を達成したものである。
部における熱結合面積の拡大化を図り、排熱能力の向上
を図ることにある。 【構成】閉ループ管路１０の放熱部１２への入口側管路
１０ａと出口側管路１０ｂの互いの管壁を当接させるよ
うにして、放熱部１２に対して直接的に熱結合して熱交
換すると共に、その入口側管路１０ａ及び出口側管路１
０ｂの管壁の当接箇所で熱交換されるように構成し、所
期の目的を達成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば人工衛星を含
む宇宙飛行体に搭載される電子機器等の発熱体の熱制御
に用いるのに好適する排熱装置に関する。
む宇宙飛行体に搭載される電子機器等の発熱体の熱制御
に用いるのに好適する排熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、宇宙開発の分野においては、大形
の宇宙飛行体を用いて搭載機器の大形化と共に、搭載機
器の多種類化を実現しようとしている。このような宇宙
飛行体にあっては、その搭載機器を含む発熱体からの総
発熱量が数十ｋｗに及ぶうえ、その温度制御範囲が複
雑、かつ多岐に亙る高精度な温度制御が要請されること
で、在来のヒ―トパイプや、サ―マルル―バを用いた排
熱装置では対応が困難なため、多量の熱量を効率的に温
度制御可能なシステムが要請される。
の宇宙飛行体を用いて搭載機器の大形化と共に、搭載機
器の多種類化を実現しようとしている。このような宇宙
飛行体にあっては、その搭載機器を含む発熱体からの総
発熱量が数十ｋｗに及ぶうえ、その温度制御範囲が複
雑、かつ多岐に亙る高精度な温度制御が要請されること
で、在来のヒ―トパイプや、サ―マルル―バを用いた排
熱装置では対応が困難なため、多量の熱量を効率的に温
度制御可能なシステムが要請される。
【０００３】このようなシステムの排熱装置としては、
発熱体の周囲に作動流体を循環させて該作動流体の相変
化を利用して発熱体から熱を奪って熱輸送して、放熱す
る二相流体ループ式が有効であると考えられている。こ
のような二相流体ループ式排熱装置は、発熱体の搭載さ
れる受熱部と宇宙空間に配設される放熱部とを液路及び
気体路で構成される閉ループ管路で連結する。そして、
この閉ループ管路には作動流体が封入され、この作動流
体の相変化を利用して、受熱部で発熱体から熱を奪い、
その熱量を放熱部に熱輸送して放熱するもので、その構
成上、少ない量の作動流体を用いて効果的な熱輸送が可
能であるとされている。
発熱体の周囲に作動流体を循環させて該作動流体の相変
化を利用して発熱体から熱を奪って熱輸送して、放熱す
る二相流体ループ式が有効であると考えられている。こ
のような二相流体ループ式排熱装置は、発熱体の搭載さ
れる受熱部と宇宙空間に配設される放熱部とを液路及び
気体路で構成される閉ループ管路で連結する。そして、
この閉ループ管路には作動流体が封入され、この作動流
体の相変化を利用して、受熱部で発熱体から熱を奪い、
その熱量を放熱部に熱輸送して放熱するもので、その構
成上、少ない量の作動流体を用いて効果的な熱輸送が可
能であるとされている。
【０００４】ところが、上記排熱装置では、その排熱能
力の向上を図る場合、管路を長くしたりして、放熱部と
熱結合する閉ループ管路の熱結合面積を大きく採るよう
に構成しなければならないために、大形となると共に、
重量が重くなるという問題を有する。
力の向上を図る場合、管路を長くしたりして、放熱部と
熱結合する閉ループ管路の熱結合面積を大きく採るよう
に構成しなければならないために、大形となると共に、
重量が重くなるという問題を有する。
【０００５】この問題は、小形・軽量化が強く要求され
る宇宙開発の分野において、重要な課題の一つとなって
いる。また、最近の宇宙開発の分野において、研究され
ている多様化の要請に伴う宇宙航行体の大形化を満足さ
せる場合の大きな障害となっている。
る宇宙開発の分野において、重要な課題の一つとなって
いる。また、最近の宇宙開発の分野において、研究され
ている多様化の要請に伴う宇宙航行体の大形化を満足さ
せる場合の大きな障害となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の排熱装置では、排熱能力の向上を図ると、大形とな
ると共に、重量が重くなるという問題を有していた。
来の排熱装置では、排熱能力の向上を図ると、大形とな
ると共に、重量が重くなるという問題を有していた。
【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、構成簡易にして、小形・軽量化の促進を図り得、
且つ排熱能力の向上を図り得るようにした排熱装置を提
供することを目的とする。
ので、構成簡易にして、小形・軽量化の促進を図り得、
且つ排熱能力の向上を図り得るようにした排熱装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、封入した作
動流体の相変化を利用して受熱部で奪った熱量を放熱部
に熱輸送する閉ループ管路を備えてなる排熱装置におい
て、前記閉ループ管路の放熱部への入口側管路と出口側
管路の互いの管壁を当接させるように構成したものであ
る。
動流体の相変化を利用して受熱部で奪った熱量を放熱部
に熱輸送する閉ループ管路を備えてなる排熱装置におい
て、前記閉ループ管路の放熱部への入口側管路と出口側
管路の互いの管壁を当接させるように構成したものであ
る。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、閉ループ管路は、放熱部に
対して直接的に熱結合されて熱交換されると共に、その
入口側管路及び出口側管路の管壁の当接箇所で熱交換が
実施される。従って、閉ループ管路自体を長くしたりす
ることなく、放熱側における熱結合面積の拡大化が容易
に図れ、小形・軽量化の促進が図れる。
対して直接的に熱結合されて熱交換されると共に、その
入口側管路及び出口側管路の管壁の当接箇所で熱交換が
実施される。従って、閉ループ管路自体を長くしたりす
ることなく、放熱側における熱結合面積の拡大化が容易
に図れ、小形・軽量化の促進が図れる。
【００１０】
【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。
照して詳細に説明する。
【００１１】第１図はこの発明の一実施例に係る排熱装
置を示すもので、閉ループ管路１０には作動流体が封入
される。そして、この閉ループ管路１０には、その一端
部に受熱部１１が熱結合され、他端部には放熱部１２が
熱結合される。このうち受熱部１１には、例えば図示し
ない宇宙航行体に搭載される電子機器等の発熱体１３が
設置される。他方、放熱部１２は、例えば宇宙空間に対
向されて配置され、その内部には閉ループ管路１０が、
例えばつづら折り状に複数段に折曲配管される。そし
て、この放熱部１２内の閉ループ管路１０は、その入口
側管路１０ａの管壁に対して、その折曲される複数の折
曲箇所の管壁が当接されて入口側管路１０ａと出口側管
路１０ｂとが熱的に結合される（図２参照）。
置を示すもので、閉ループ管路１０には作動流体が封入
される。そして、この閉ループ管路１０には、その一端
部に受熱部１１が熱結合され、他端部には放熱部１２が
熱結合される。このうち受熱部１１には、例えば図示し
ない宇宙航行体に搭載される電子機器等の発熱体１３が
設置される。他方、放熱部１２は、例えば宇宙空間に対
向されて配置され、その内部には閉ループ管路１０が、
例えばつづら折り状に複数段に折曲配管される。そし
て、この放熱部１２内の閉ループ管路１０は、その入口
側管路１０ａの管壁に対して、その折曲される複数の折
曲箇所の管壁が当接されて入口側管路１０ａと出口側管
路１０ｂとが熱的に結合される（図２参照）。
【００１２】なお、閉ループ管路１０に封入される作動
流体の封入量は、全ループ堆積の２０〜９９％程度、さ
らに望ましくは７０〜９５％程度で、管路内の平衡状態
の時には、飽和圧力、温度によって蒸気と液体が共存す
る状態で止まっている。
流体の封入量は、全ループ堆積の２０〜９９％程度、さ
らに望ましくは７０〜９５％程度で、管路内の平衡状態
の時には、飽和圧力、温度によって蒸気と液体が共存す
る状態で止まっている。
【００１３】上記構成において、発熱体１３から発熱さ
れると、熱量が受熱部１１に熱伝達されて、閉ループ管
路１０の作動流体に熱伝達され、作動流体は、気化され
て蒸発される。すると、閉ループ管路１０は、作動流体
の体積が上昇されて、内部圧力が上昇されることによ
り、作動流体が矢印方向に移動され、これに伴って、蒸
気泡が放熱部１２に移動される。ここで、放熱部１２
は、冷却ファン１２ａで冷却されていることにより、流
入した蒸気泡が凝縮されて熱輸送された熱量が放熱さ
れ、作動流体が流体となって受熱部１１に向って矢印方
向に移動される。同時に、閉ループ管路１０は、その放
熱部１２への入口側管路１０ａと出口側管路１０ｂとの
管壁の当接箇所において、互いの作動流体の温度差によ
り熱交換が行われて放熱を実施する。
れると、熱量が受熱部１１に熱伝達されて、閉ループ管
路１０の作動流体に熱伝達され、作動流体は、気化され
て蒸発される。すると、閉ループ管路１０は、作動流体
の体積が上昇されて、内部圧力が上昇されることによ
り、作動流体が矢印方向に移動され、これに伴って、蒸
気泡が放熱部１２に移動される。ここで、放熱部１２
は、冷却ファン１２ａで冷却されていることにより、流
入した蒸気泡が凝縮されて熱輸送された熱量が放熱さ
れ、作動流体が流体となって受熱部１１に向って矢印方
向に移動される。同時に、閉ループ管路１０は、その放
熱部１２への入口側管路１０ａと出口側管路１０ｂとの
管壁の当接箇所において、互いの作動流体の温度差によ
り熱交換が行われて放熱を実施する。
【００１４】このように、上記排熱装置は、閉ループ管
路１０の放熱部１２への入口側管路１０ａと出口側管路
１０ｂの互いの管壁を当接させるようにして、放熱部１
２に対して直接的に熱結合して熱交換すると共に、その
入口側管路１０ａ及び出口側管路１０ｂの管壁の当接箇
所で熱交換されるように構成した。これによれば、閉ル
ープ管路１０自体を長くしたりすることなく、放熱部１
２における熱結合面積の拡大化が図れることにより、そ
の排熱能力が向上されるため、小形・軽量化の促進が容
易に実現される。
路１０の放熱部１２への入口側管路１０ａと出口側管路
１０ｂの互いの管壁を当接させるようにして、放熱部１
２に対して直接的に熱結合して熱交換すると共に、その
入口側管路１０ａ及び出口側管路１０ｂの管壁の当接箇
所で熱交換されるように構成した。これによれば、閉ル
ープ管路１０自体を長くしたりすることなく、放熱部１
２における熱結合面積の拡大化が図れることにより、そ
の排熱能力が向上されるため、小形・軽量化の促進が容
易に実現される。
【００１５】なお、上記実施例では、閉ループ管路１０
を放熱部１２において、つづら折り状に複数段折曲して
配管するように構成したが、これに限ることなく、例え
ば管路を複数重重ねてつづら折り状に折曲させて配管し
たり、あるいは螺旋状に折曲させて配管したり各種の配
管構造が構成可能である。そして、閉ループ管路１０の
入口側管路１０ａ及び出口側管路１０ｂの管壁の当接箇
所としては、上記実施例の如く複数箇所当接させること
なく、要求される排熱能力等に応じて、適宜に設定する
ことが可能である。
を放熱部１２において、つづら折り状に複数段折曲して
配管するように構成したが、これに限ることなく、例え
ば管路を複数重重ねてつづら折り状に折曲させて配管し
たり、あるいは螺旋状に折曲させて配管したり各種の配
管構造が構成可能である。そして、閉ループ管路１０の
入口側管路１０ａ及び出口側管路１０ｂの管壁の当接箇
所としては、上記実施例の如く複数箇所当接させること
なく、要求される排熱能力等に応じて、適宜に設定する
ことが可能である。
【００１６】さらに、上記実施例では、放熱部１２に冷
却ファン１２ａを配設して放熱する放熱方式に構成した
場合で説明したが、これに限ることなく、自然放熱等の
各種の構成が可能である。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。
却ファン１２ａを配設して放熱する放熱方式に構成した
場合で説明したが、これに限ることなく、自然放熱等の
各種の構成が可能である。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。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、小形・軽量化の促進を図り得、且
つ排熱能力の向上を図り得るようにした排熱装置を提供
することができる、
ば、構成簡易にして、小形・軽量化の促進を図り得、且
つ排熱能力の向上を図り得るようにした排熱装置を提供
することができる、
【図１】この発明の一実施例に係る排熱装置を示した
図。
図。
【図２】図１の要部を取出して示した図。
１０…閉ループ管路、１０ａ…入口側管路、１０ｂ…出
口側管路、１１…受熱部、１２…放熱部、１２ａ…冷却
ファン、１３…発熱体。
口側管路、１１…受熱部、１２…放熱部、１２ａ…冷却
ファン、１３…発熱体。
Claims (1)
- 【請求項１】 封入した作動流体の相変化を利用して受
熱部で奪った熱量を放熱部に熱輸送する閉ループ管路を
備えてなる排熱装置において、 前記閉ループ管路の放熱部への入口側管路と出口側管路
の互いの管壁を当接させてなることを特徴とする排熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246572A JPH0692299A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 排熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246572A JPH0692299A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 排熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692299A true JPH0692299A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17150415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4246572A Pending JPH0692299A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 排熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692299A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101464637B1 (ko) * | 2006-07-06 | 2014-11-24 | 가부시기가이샤하야시바라 | 무수결정 β-말토오스와 그 제조 방법 및 용도 |
-
1992
- 1992-09-16 JP JP4246572A patent/JPH0692299A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101464637B1 (ko) * | 2006-07-06 | 2014-11-24 | 가부시기가이샤하야시바라 | 무수결정 β-말토오스와 그 제조 방법 및 용도 |
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