JPH09309500A - 放熱用給電系 - Google Patents
放熱用給電系Info
- Publication number
- JPH09309500A JPH09309500A JP8148554A JP14855496A JPH09309500A JP H09309500 A JPH09309500 A JP H09309500A JP 8148554 A JP8148554 A JP 8148554A JP 14855496 A JP14855496 A JP 14855496A JP H09309500 A JPH09309500 A JP H09309500A
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- Japan
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- panel
- heat
- heat pipe
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 人工衛星の給電部の放熱を効率よく行う放熱
用給電系を提供する。 【解決手段】 閉じた形状の衛星構体と、該構体の地球
指向面の上に結合する給電部と、該給電部と前記衛星構
体の間にもうけられるヒートパイプとを有する放熱用給
電系において、前記衛星構体の、前記給電部とほぼ直交
して配置される少なくともひとつの面が、前記給電部の
ほぼ高さまで延び、前記給電部から前記面にほぼ直交す
る方向に延びる少なくともひとつのヒートパイプがもう
けられ、該ヒートパイプは前記面を構成する衛星構体の
壁の部分でほぼ直交し、壁にそって壁の中に延びる。
用給電系を提供する。 【解決手段】 閉じた形状の衛星構体と、該構体の地球
指向面の上に結合する給電部と、該給電部と前記衛星構
体の間にもうけられるヒートパイプとを有する放熱用給
電系において、前記衛星構体の、前記給電部とほぼ直交
して配置される少なくともひとつの面が、前記給電部の
ほぼ高さまで延び、前記給電部から前記面にほぼ直交す
る方向に延びる少なくともひとつのヒートパイプがもう
けられ、該ヒートパイプは前記面を構成する衛星構体の
壁の部分でほぼ直交し、壁にそって壁の中に延びる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は人工衛星に搭載した
給電部に用いられる放熱技術に関するものである。
給電部に用いられる放熱技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の、給電部を有する人工衛星
の図であって、給電部が地球搭載面に位置する場合の一
例である。同図において、人工衛星は直方体の形状を持
つ衛星構体１と地球指向面上に搭載された給電部２を含
む。給電部は衛星に取り付けられた主反射鏡３へ電波を
放射する。
の図であって、給電部が地球搭載面に位置する場合の一
例である。同図において、人工衛星は直方体の形状を持
つ衛星構体１と地球指向面上に搭載された給電部２を含
む。給電部は衛星に取り付けられた主反射鏡３へ電波を
放射する。
【０００３】図４は従来の給電部の図であり、電源を含
む高出力中継器２−１と放射素子２−２（図示せず）と
それら機器を搭載する給電部パネル２−３からなる。主
反射鏡３に面した面側には放射素子２−２が配置され、
その裏側には高出力中継器２−１が設置されている。放
射される電波は高出力中継器２−１によって増幅され、
放射素子２−２によって放射される。
む高出力中継器２−１と放射素子２−２（図示せず）と
それら機器を搭載する給電部パネル２−３からなる。主
反射鏡３に面した面側には放射素子２−２が配置され、
その裏側には高出力中継器２−１が設置されている。放
射される電波は高出力中継器２−１によって増幅され、
放射素子２−２によって放射される。
【０００４】図５Ａと図５Ｂは従来の給電部の熱制御を
行う構成図であって、給電系熱制御システムは給電部と
地球指向面を接続するためのヒートパイプ４−１と、衛
星の地球指向面パネル１−１と南面パネル１−２、ある
いは北面１−３を接続するヒートパイプ４−２、さらに
南面パネル１−２、あるいは北面パネル１−３の内部に
埋め込まれたヒートパイプ４−３によって構成される。
ヒートパイプ４−１は給電部パネル２−３の内部に埋め
込まれ、かつ地球指向面パネル１−１の表面に接触して
いる。ヒートパイプ４−２は地球指向面パネル１−１の
内部に埋め込まれており、南面パネル１−２、あるいは
北面パネル１−３の表面に接触している。ヒートパイプ
４−３は南面パネル１−２、あるいは北面パネル１−３
の内部に埋め込まれている。
行う構成図であって、給電系熱制御システムは給電部と
地球指向面を接続するためのヒートパイプ４−１と、衛
星の地球指向面パネル１−１と南面パネル１−２、ある
いは北面１−３を接続するヒートパイプ４−２、さらに
南面パネル１−２、あるいは北面パネル１−３の内部に
埋め込まれたヒートパイプ４−３によって構成される。
ヒートパイプ４−１は給電部パネル２−３の内部に埋め
込まれ、かつ地球指向面パネル１−１の表面に接触して
いる。ヒートパイプ４−２は地球指向面パネル１−１の
内部に埋め込まれており、南面パネル１−２、あるいは
北面パネル１−３の表面に接触している。ヒートパイプ
４−３は南面パネル１−２、あるいは北面パネル１−３
の内部に埋め込まれている。
【０００５】このように構成された給電系の熱制御シス
テムにおいて、給電部の高出力中継器２−１から生じた
発熱は給電部パネル２−３に埋め込まれたヒートパイプ
４−１によって地球指向面パネル１−１の表面に伝わ
り、地球指向面パネル表面の熱伝導によって、地球指向
面に埋め込まれたヒートパイプ４−２に伝わる。さらに
熱は地球指向面に埋め込まれたヒートパイプ４−２によ
って、南面パネル１−２、あるいは北面パネル１−３の
表面に到達し、４−３は南面パネル１−２、あるいは北
面パネル１−３の内部に埋め込まれたヒートパイプ４−
３によって面内全体に均一に延ばされて、宇宙空間に面
した南面パネル、あるいは北面パネルの表面から放熱さ
れる。さらに給電部パネルと地球指向面パネルを連結し
ているヒートパイプ４−１によって、給電部の剛性が高
くなっている。
テムにおいて、給電部の高出力中継器２−１から生じた
発熱は給電部パネル２−３に埋め込まれたヒートパイプ
４−１によって地球指向面パネル１−１の表面に伝わ
り、地球指向面パネル表面の熱伝導によって、地球指向
面に埋め込まれたヒートパイプ４−２に伝わる。さらに
熱は地球指向面に埋め込まれたヒートパイプ４−２によ
って、南面パネル１−２、あるいは北面パネル１−３の
表面に到達し、４−３は南面パネル１−２、あるいは北
面パネル１−３の内部に埋め込まれたヒートパイプ４−
３によって面内全体に均一に延ばされて、宇宙空間に面
した南面パネル、あるいは北面パネルの表面から放熱さ
れる。さらに給電部パネルと地球指向面パネルを連結し
ているヒートパイプ４−１によって、給電部の剛性が高
くなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】高発熱中継器から発生
する熱は３系列のヒートパイプを経由して最終的に南面
パネル、あるいは北面パネルに輸送される。しかし、３
系列のヒートパイプはお互いパネル表皮との接触によっ
て結合されている。したがって、ヒートパイプからパネ
ル表皮へ、さらにパネル表皮からヒートパイプへの伝熱
を行う必要があった。しかし、伝熱特性が著しく落ちる
場合は接触による熱抵抗によるものであって、接触して
いる同志で温度差が大きくなる。さらにヒートパイプ同
志によって接触しなければならないため、接触面積が小
さく、伝熱される割合が非常に小さくなった。図４は高
出力中継器から発生した熱が宇宙空間へ排熱される経路
を示したものである。同図のように高発熱機器から宇宙
空間までは接触熱抵抗が存在し、発生する熱量が大きい
場合には高発熱中継器と南面パネル、あるいは北面パネ
ル間の温度差は大きくなる問題を有していた。
する熱は３系列のヒートパイプを経由して最終的に南面
パネル、あるいは北面パネルに輸送される。しかし、３
系列のヒートパイプはお互いパネル表皮との接触によっ
て結合されている。したがって、ヒートパイプからパネ
ル表皮へ、さらにパネル表皮からヒートパイプへの伝熱
を行う必要があった。しかし、伝熱特性が著しく落ちる
場合は接触による熱抵抗によるものであって、接触して
いる同志で温度差が大きくなる。さらにヒートパイプ同
志によって接触しなければならないため、接触面積が小
さく、伝熱される割合が非常に小さくなった。図４は高
出力中継器から発生した熱が宇宙空間へ排熱される経路
を示したものである。同図のように高発熱機器から宇宙
空間までは接触熱抵抗が存在し、発生する熱量が大きい
場合には高発熱中継器と南面パネル、あるいは北面パネ
ル間の温度差は大きくなる問題を有していた。
【０００７】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、接触熱抵抗を軽減できる、排熱効率
のよい給電系を提供することを目的とする。
されたものであり、接触熱抵抗を軽減できる、排熱効率
のよい給電系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】本発明は、閉じた形状の
衛星構体と、該構体の地球指向面の上に結合する給電部
と、該給電部と前記衛星構体の間にもうけられるヒート
パイプとを有する放熱用給電系において、前記衛星構体
の、前記給電部とほぼ直交して配置される少なくともひ
とつの面が、前記給電部のほぼ高さまでのび、前記給電
部から前記面にほぼ直交する方向にのびる少なくともひ
とつのヒートパイプがもうけられ、該ヒートパイプは前
記面を構成する衛星構体の壁の部分でほぼ直交し、壁に
そってのびる放熱用給電系を特徴とする。
衛星構体と、該構体の地球指向面の上に結合する給電部
と、該給電部と前記衛星構体の間にもうけられるヒート
パイプとを有する放熱用給電系において、前記衛星構体
の、前記給電部とほぼ直交して配置される少なくともひ
とつの面が、前記給電部のほぼ高さまでのび、前記給電
部から前記面にほぼ直交する方向にのびる少なくともひ
とつのヒートパイプがもうけられ、該ヒートパイプは前
記面を構成する衛星構体の壁の部分でほぼ直交し、壁に
そってのびる放熱用給電系を特徴とする。
【０００９】本発明の一実施例によると、前記ヒートパ
イプが複数系もうけられ、各ヒートパイプが前記壁の中
で所定の間隔を有するように、各ヒートパイプが前記壁
の上又は中で折れ曲がる。
イプが複数系もうけられ、各ヒートパイプが前記壁の中
で所定の間隔を有するように、各ヒートパイプが前記壁
の上又は中で折れ曲がる。
【００１０】上記構成により給電部から発生した熱量は
給電部パネルに埋め込んだヒートパイプによって、地球
指向面パネルや地球指向面に埋め込んだヒートパイプを
介在せず、直接的に高発熱中継器からの熱を南面あるい
は北面パネルまで輸送できる。かつ構造的な剛性も高く
できる。
給電部パネルに埋め込んだヒートパイプによって、地球
指向面パネルや地球指向面に埋め込んだヒートパイプを
介在せず、直接的に高発熱中継器からの熱を南面あるい
は北面パネルまで輸送できる。かつ構造的な剛性も高く
できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００１２】図１は本発明に係る実施例を示す図であ
る。
る。
【００１３】図において、１−１は衛星の地球指向面パ
ネル、１−２は南面パネル、１−３は北面パネル、２−
１は高出力中継器、４−３と５はヒートパイプ、Ｓは衛
星の姿勢制御のためのセンサなどを収容するケースであ
る。
ネル、１−２は南面パネル、１−３は北面パネル、２−
１は高出力中継器、４−３と５はヒートパイプ、Ｓは衛
星の姿勢制御のためのセンサなどを収容するケースであ
る。
【００１４】この給電系熱制御システムでは、南面パネ
ル１−２、あるいは北面パネル１−３を給電部高さ程度
まで延ばし、給電部パネルに埋め込んだヒートパイプ５
を南北面パネルまで延ばし、パネルにそって延ばす構成
とする。
ル１−２、あるいは北面パネル１−３を給電部高さ程度
まで延ばし、給電部パネルに埋め込んだヒートパイプ５
を南北面パネルまで延ばし、パネルにそって延ばす構成
とする。
【００１５】ヒートパイプ５は、南面パネル又は北面パ
ネルの表面に接触して延ばす構成と、パネルの中に埋め
込んで延ばす構成とが可能である。
ネルの表面に接触して延ばす構成と、パネルの中に埋め
込んで延ばす構成とが可能である。
【００１６】次に給電部パネルがななめには位置させれ
ず、南北面パネルに対して垂直に配置された場合に本発
明の実施例を図２に示す。この場合には図７に示したよ
うにヒートパイプ５を一回だけ曲げるだけでは南北面パ
ネル表面上に複数のヒートパイプを接触配置できない。
そこで、給電部パネルに埋め込んだヒートパイプ５を２
回垂直に曲げることによって南北面パネルの表面に這わ
せて設置することが可能となる。
ず、南北面パネルに対して垂直に配置された場合に本発
明の実施例を図２に示す。この場合には図７に示したよ
うにヒートパイプ５を一回だけ曲げるだけでは南北面パ
ネル表面上に複数のヒートパイプを接触配置できない。
そこで、給電部パネルに埋め込んだヒートパイプ５を２
回垂直に曲げることによって南北面パネルの表面に這わ
せて設置することが可能となる。
【００１７】なお、上記説明では静止衛星を例にし、衛
星の進行方向を東とし、これを基準に北、南、西の各方
向が定義される。
星の進行方向を東とし、これを基準に北、南、西の各方
向が定義される。
【００１８】
【発明の効果】従来技術による接触熱抵抗を考慮した場
合の図６と、本発明による接触熱抵抗を考慮した場合の
図７において、計算を実施した例を示す。なお、仮定と
して（ａ）ヒートパイプとパネル表面間における接触熱
抵抗の熱伝達率を３，０００Ｗ／ｍ2 Ｋとし、（ｂ）埋
め込みヒートパイプとパネル表皮間は接触がよい状態で
行われているため、熱伝達率は１０，０００Ｗ／ｍ2 Ｋ
とし、（ｃ）接触面積はヒートパイプからヒートパイプ
へ入力される面積が１０ｍｍ×１０ｍｍであり、高発熱
機器では１００ｍｍ×１００ｍｍとする。
合の図６と、本発明による接触熱抵抗を考慮した場合の
図７において、計算を実施した例を示す。なお、仮定と
して（ａ）ヒートパイプとパネル表面間における接触熱
抵抗の熱伝達率を３，０００Ｗ／ｍ2 Ｋとし、（ｂ）埋
め込みヒートパイプとパネル表皮間は接触がよい状態で
行われているため、熱伝達率は１０，０００Ｗ／ｍ2 Ｋ
とし、（ｃ）接触面積はヒートパイプからヒートパイプ
へ入力される面積が１０ｍｍ×１０ｍｍであり、高発熱
機器では１００ｍｍ×１００ｍｍとする。
【００１９】すると、図６における各機器間の熱コンダ
クタンスは図９に示すとおりになる。図７の場合は図１
０となる。ここで、発熱量を０から２０Ｗまで変化させ
た時の高発熱機器と南北面埋め込みヒートパイプ間の温
度差を求めた結果を図８に示す。この図から発熱量が大
きくなるほど本発明の効果が優れていることが明らかで
ある。
クタンスは図９に示すとおりになる。図７の場合は図１
０となる。ここで、発熱量を０から２０Ｗまで変化させ
た時の高発熱機器と南北面埋め込みヒートパイプ間の温
度差を求めた結果を図８に示す。この図から発熱量が大
きくなるほど本発明の効果が優れていることが明らかで
ある。
【図１】本発明の実施例を説明する図である。
【図２】本発明の実施例を説明する図であり、給電部パ
ネルが南北面に対して垂直に搭載されている場合であ
る。
ネルが南北面に対して垂直に搭載されている場合であ
る。
【図３】従来技術を説明する上で人工衛星の構成を示す
例である。
例である。
【図４】給電部の構成を示す図である。
【図５Ａ】従来の放熱技術を説明するためのヒートパイ
プの配置例である。
プの配置例である。
【図５Ｂ】従来の放熱技術を説明するためのヒートパイ
プの配置例である。
プの配置例である。
【図６】従来技術を用いた場合の高発熱機器から南北面
埋め込みヒートパイプまでの熱抵抗を含めた伝熱回路図
である。
埋め込みヒートパイプまでの熱抵抗を含めた伝熱回路図
である。
【図７】本発明を適用した場合の高発熱中継器から南北
面埋め込みヒートパイプまでの熱抵抗を含めた伝熱回路
図である。
面埋め込みヒートパイプまでの熱抵抗を含めた伝熱回路
図である。
【図８】従来技術と本発明を用いた場合の高発熱中継器
と南北面埋め込みヒートパイプの温度差を比較した図で
ある。
と南北面埋め込みヒートパイプの温度差を比較した図で
ある。
【図９】図６の伝熱回路図を元にして、従来技術におけ
る熱コンダクタンスの値を求めた例である。
る熱コンダクタンスの値を求めた例である。
【図１０】図７の伝熱回路図を元にして、本発明を使用
した場合における熱コンダクタンスの値を求めた例であ
る。
した場合における熱コンダクタンスの値を求めた例であ
る。
１ 衛星構体 ２ 給電部 ３ 主反射鏡 ２−１ 高出力中継器 ２−２ 放射素子 ２−３ 給電部パネル ４−１ 給電部と地球指向面を接続するためのヒートパ
イプ ４−２ 衛星の地球指向面パネルと南面パネル、あるい
は北面を接続するヒートパイプ ４−３ 南面パネル、あるいは北面パネルの内部に埋め
込まれたヒートパイプ ５ 給電部パネルに埋め込まれ、南面パネル、あるいは
北面パネルの表面に接触したヒートパイプ
イプ ４−２ 衛星の地球指向面パネルと南面パネル、あるい
は北面を接続するヒートパイプ ４−３ 南面パネル、あるいは北面パネルの内部に埋め
込まれたヒートパイプ ５ 給電部パネルに埋め込まれ、南面パネル、あるいは
北面パネルの表面に接触したヒートパイプ
Claims (4)
- 【請求項１】 閉じた形状の衛星構体と、該構体の地球
指向面の上に結合する給電部と、該給電部と前記衛星構
体の間にもうけられるヒートパイプとを有する放熱用給
電系において、 前記衛星構体の、前記給電部とほぼ直交して配置される
少なくともひとつの面が、前記給電部のほぼ高さまでの
び、 前記給電部から前記面にほぼ直交する方向にのびる少な
くともひとつのヒートパイプがもうけられ、 該ヒートパイプは前記面を構成する衛星構体の壁の部分
でほぼ直交し、壁にそってのびることを特徴とする、放
熱用給電系。 - 【請求項２】 前記ヒートパイプが複数系もうけられ、
各ヒートパイプが前記壁の中で所定の間隔を有するよう
に、各ヒートパイプが前記壁の上又は中で折れ曲がるこ
とを特徴とする請求項１記載の放熱用給電系。 - 【請求項３】 前記ヒートパイプが衛星構体の前記壁の
表面にそってのびる、請求項１又は２記載の放熱用給電
系。 - 【請求項４】 前記ヒートパイプが衛星構体の前記壁の
中に埋め込まれてのびる、請求項１又は２記載の放熱用
給電系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8148554A JPH09309500A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 放熱用給電系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8148554A JPH09309500A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 放熱用給電系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09309500A true JPH09309500A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=15455363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8148554A Withdrawn JPH09309500A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 放熱用給電系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09309500A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004168285A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-06-17 | Alcatel | 宇宙船の熱制御用モジュラーアーキテクチャ |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP8148554A patent/JPH09309500A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004168285A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-06-17 | Alcatel | 宇宙船の熱制御用モジュラーアーキテクチャ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |