JPH07121720B2 - 放熱制御器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は宇宙機器用の放熱制御器に係り、特に温度制御
範囲が広く、簡単で軽量な構造の放熱制御器構造に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の放熱制御装置は、例えば特開昭59−156899に記載
のようにブレード並びに開閉機構は棒状の形状記憶合金
と（以下SMAとも称す）と、コイル状のバイアスバネを
基本的な組合せとして成り立つていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、公知のバイメタルアクチユータ駆動方
式サーマルルーバより構造が簡単で信頼製が高い点がね
らいとなつているのが、下記のような問題点を有する。

アクチユエータを兼ねた形状記憶合金が棒状であるの
で、基板との接触面積が小さく、基板の熱が伝わりにく
い、あるいは熱伝導にムラが生じやすく、SMA動作の信
頼性に疑問がある。

コイル状バイアスバネとの組合せは構造が複雑にな
る。

棒状SMAとアルミブレードが接触しているのでアルミ
ブレードにも基板の熱がある程度伝わる。これは放熱面
積が増すことにつながり、ブレード開口時の放熱量増加
が期待できるが、逆にブレードが閉じたときに放熱防止
効果が小さくなる。

本発明は上記，の問題点を排除すること及び放熱制
御範囲を増すことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、一方の端部を放熱基板に固定させた形状記
憶合金製の板と、前記放熱基板の面上に設けた支持装置
と、この支持装置によって一方の端部が固定され、前記
形状記憶合金製の板の変形により開放する板バネである
薄板バイアスバイブレードとを有し、前記形状記憶合金
製の板と前記薄板バイアスバネブレードとを複数設けて
構成することより達成される。

〔作用〕

アクチユエータとルーバブレードを兼ねるSMAが薄板で
あるため、放熱板との接触面積が大きくとれ、動作が確
実になるとともに開口時の放熱量が従来にも増して大き
くなる。また、バイアスバネを薄板にしたことにより、
取り付け構造が容易になるともに、支持装置を別に設け
たことにより、完全に閉じた場合の放熱防止効果を大き
くできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、この図におい
ては放熱基板１の温度が低く、SMAが動作していない状
態を示す。ここで、４はNi−Ti等を素材とするSMA薄板
ブレードであり、その片方の端部が放熱基板１に固定さ
れている。６は薄板状のバイアスバネブレードで、その
片方の端部が、別に設けられたフレーム３に固定されて
いる。そしてフレーム３の両端部のみは放熱基板１に固
定されている。放熱基板１の表面は、放熱特性を良くす
るため輻射率の高い黒色塗装面２となつている。また、
SMAブレード４の表面５、並びにバイアスバネブレード
６の表面７は放熱を抑えるため、輻射率の小さいアルミ
ニウム蒸着面となっている。

第２図は、放熱基板１の温度が上昇して、SMAブレード
が完全に開口したときの状況を示す。この場合、SMAブ
レード４の裏面８は放熱面を兼ねるため、黒色塗装面と
なつている。又、バイアスバネブレード６の裏面９はSM
Aブレード４の熱を受けにくくするため、アルミニウム
蒸着面となつている。

次に本実施例の動作について説明する。SMAブレード４
は高温において熱処理が成され、第２図に示す形状を記
憶している。その変態温度は、衛星搭載機器の安定動作
を保障する常温付近に設定されている。すなわち、常温
を越えるとSMAブレード４の変形が開始され、その変形
力がバイアスバネブレード６の反力を上回つて、最終的
に第２図に示すような状態に維持される。逆に放熱基板
１の温度が下がつて常温以下になるとSMAブレード４の
変形力によりバイアスバネ６の反力が上回り、徐々にブ
レードは閉じて、最終的に第１図のような状態になる。
すなわち、放熱基板１の温度に応じて、両ブレードは第
１図と第２図の間の形態をとる。この間放熱特性は第３
図のようになる。すなわち、まず放熱基板の温度が低い
ときは第１図のような状態になり、バイアスバネブレー
ド６により完全に放熱基板１は閉じられる。この場合、
バイアスバネブレード表面は基板と直接接触していない
こと及び輻射率の小さいアルミニユウム蒸着面となつて
いることから放熱量は小さく抑えられ、第３図の10に示
す特性を有する。従来技術10′に比較し、著るしく低温
時の放熱抑制効果が増す。基板１の温度が上昇し常温を
過ぎるとブレード4,6が開き初める。このとき、放熱面
は、基板１上の黒色塗装面２に、SMAブレード４裏面の
黒色塗装面８が加わるため大幅に増加し、第３図の符号
11に示すように、基板温度上昇を小さく抑えた状態で放
熱量Ｑを著るしく大きくすることができる。本発明の場
合、SMAブレードが薄板状で基板への接触が充分である
ことと、そのまま放熱面を兼ねる構造であることから、
従来技術の特性11′よりも大きく放熱特性が向上する。
ブレード4,6が完全に開いてしまつた後は、第３図の符
号12のように、再び温度上昇が大きくなるが、その時点
に到達するまでの放熱量Ｑは、従来技術に比較して格段
に大きくなる。すなわち、本発明の場合、放熱制御器の
最も重要な特性である温度制御幅を、従来技術より飛躍
的に大きくすることができる。

なお、本実施例の場合、構成要素は基本的に薄板状のブ
レード群とフレームだけであり、構造が極めて簡単であ
るとう特長を兼ね備えており、もう一方の課題である熱
制御器の軽量化に対しても多大の貢献を成すことができ
る。

第４図及び第５図は本発明の第２の実施例を示したもの
である。

この例の場合、SMAブレード４′ならびにバイアスバネ
ブレード６′がいずれも幅広に構成されており、最初の
実施例よりも一層構造が簡単で、ブレード開口角度のバ
ラツキも生じにくい。

第６図及び第７図は本発明の第３の実施例を示したもの
である。この例の場合、バイアスバネブレード６の支持
部は断熱材14であり、断熱材14は、バイアスバネブレー
ドの支持と、放熱基板１の熱を直接伝えない役割を持
つ。この構成によつても、最初の実施例と同様の作用効
果を得ることができる。すなわち、本実施例の構成の主
旨は、バイアスバネブレードの固定法として、直接放熱
基板１の熱が伝わらない方策を取ることにある。

最後に第８図及び第９図に本発明の第４の実施例を示
す。この実施例では、バイアスバネブレード６の開放部
と、フレーム３に、永久磁石シート13を設けたものであ
る。このような構成にすると、放熱基板１の温度が下つ
てブレードが閉じようとする場合、磁石シート14の磁力
により確実に、しかも完全にブレードを閉じることがで
きるという点で、本放熱器の信頼性を一層高めることが
できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、極めて簡単な構造で、温度制御範囲を
広くできるので、軽量で、放熱特性の優れた放熱制御器
を実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図はその
動作完了時の状態を示す斜視図、第３図は本発明と従来
の放熱制御器の放熱特性説明図、第４図は本発明の第２
の実施例の非動作時の斜視図、第５図はその動作完了時
の斜視図、第６図は本発明の第３の実施例の非動作時の
斜視図、第７図はその動作完了時の斜視図，第８図は本
発明の第４の実施例の非動作時の斜視図、第９図はその
動作完了時の斜視図である。 １……放熱基板、２……黒色塗装面、３……フレーム、
４……形状記憶合金（SMA）製ブレード、４′……幅広
形状記憶合金ブレード、５……アルミニウム蒸着面、６
……バイアスバネ、６′……幅広バイアスバネ、７……
アルミニウム蒸着面、８……黒色塗装面、９……アルミ
ニウム蒸着面、10,10′……ブレード完全閉時、11,11′
……ブレード動作時、12,12′……ブレード完全開時、1
3……断熱材、14……永久磁石シート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の端部を放熱基板に固定させた形状記
   憶合金製の板と、前記放熱基板の面上に設けた支持装置
   と、この支持装置によって一方の端部が固定され、前記
   形状記憶合金製の板の変形により開閉する板バネである
   薄板バイアスバイブレードとを有し、前記形状記憶合金
   製の板と前記薄板バイアスバネブレードとを複数設けて
   構成したことを特徴とする放熱制御器。
2. 【請求項２】薄板バイアスバネブレードの開放端部もし
   くは該ブレードの支持装置の少なくとも一方に、永久磁
   石を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の放熱制御器。
3. 【請求項３】薄板バイアスバネブレードは、輻射率の小
   さい金属膜でおおわれており、形状記憶合金製の板は、
   上面が噴射率の小さい金属膜、下面が輻射率の大きい非
   金属膜でおおわれていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の放熱制御器。