JPS58151702A - 送風機を使用したパラボラアンテナのデアイシング方式 - 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】 本発明は、パラボラアンテナの着雪を防止するデアイシ
ング方式に関する 第１図に微開通信地球局に使用される大形パラボラアン
テナの概略図を示す。

衛星通信に使用する大形パラボラアンテナは宇宙空間に
打上げられた衛星と通信するためやや上向きに設定され
、このような使用のためその内周面には雪が付着し易す
く、その性能が劣化するために従来より着雪を防止する
＼いわゆるデアイシング装置というものが使用されてき
た０ パラボラアンテナが使用されるようにカつた初期には、
ラドーム（ｒａｄｏｍｅ）方式といって電波透過率喪好
な材料を素材とするカバーでアンテナ全体を覆う方式が
採用されていたが、耐風性が悪い、融雪能力に欠けると
いう理由から現在では全く使用されておらず、それに変
わって電熱ヒータによるデアイシングが用いられている
。

とのデアイシング方式の典形例を直径５．５ｍのパラボ
ラアンテナを例に説明する。

パラボラの裏面に平方ｍあたシロ００ワツトの割合で電
熱ヒータをはりつけ、雨センサ（雪も検出できる）と温
度センナとによシ、電熱ヒ＝りを動作させる。　センサ
により雨または雪が検出され、かつ温度が３°Ｃ以下で
あると１自動または手動により　ヒータが動作し、アン
テナの積雪は解けて水となり自然と流れ去る。

大気温度がかなり低く乾いた雪か降る場合は、ヒータの
発熱量は不足するためパラボラ面の雪をとかし流す温度
まで上昇せず、かえってパラボラ面の温度上昇が本来付
着し難い乾゛いた雪を反対に付着し易くするという悪い
結果となる。

そのため、大気温度がマイナス１５８Ｃ以下ではヒータ
が動作しないように、っまクデアイシングは何もしない
状態に制御される。

従来のデアイシング方式は平方ｍあたり６００ワツトで
もパラボラ面は同一径の円よりも面積は大であｐ、５．
５ｍ直径では１９キロワツトという電力が要求される。

　これに対し、送信機、受信機の通信装置の消費電力は
６キロワツト程度であり、デアイシングの電熱ヒータ用
電力は通信用電力の３倍以上となり、そのため設備費が
かさむことになる。

すなわち、通信施設は停電時に備えて自家発電設備をも
つめが原則となっているので、デアイシングのために大
きな発電装置をもつ必要が生じる。

また、ヒータをパラボラの裏面にはシつける作業は容易
ではなく、加えてヒータ発熱量を裏側から逃がさないよ
うに断熱材でカバーすることも行なっているので、その
コストが高価にもなる。

ところで、デアイシングが役に立つのは年間を通じて４
回のみとか７回のみとかの短かい日数であるにもかかわ
らず、上記のように極めて高価な設備をもつ必要がある
ことから１コストダウンの要請が従来よりある。

本発明はこのような要請に応えたもので、その目的は設
備費が廉価でパラボラ内周面に付着する雪等を確実に払
いのけることのできる送風機を使用したパラボラアンテ
ナのデアイシング方式を提供することにある 一般に、雪を除去するには溶かすよシも、機械的に除く
方がコストは小さくなると考えられる。

自動車のワイパー、屋根の雪おろしがその良い例である
。　　しかし、パラボラアンテナは厚さ２■程度（詳し
くは使用電波の波長の数分のｌ）の小さな異物がその面
上にあっても、パラボラアンテナの性能は劣化させられ
る。　そこで本件発明者は、デアイシングのために機械
的と熱的の２方法を併用し・送風機によってつくられた
強制風をパラボラ面に沿って吹き流すことによる除雪を
主とし・必要に応じて電熱ヒータによる熱を利用して温
かい強制風をつくシだすことを副とし、この両者を組合
わせることにより従来の問題を解決している。

すなわち、前記目的を達成するために本発明方式は、送
風機によってつくった強制風をパラボラアンテナの中心
部より、パラボラアンテナの内周面に沼って放射状に吹
きだし着雪を防止するようにしである。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。　第２
図は本発明方式を適用したデアイシング装置の第１の実
施例を示す図である。

本実施例は、送風機として送風口径９．７ｃｓｗ、厳大
靜圧１２０■Ａｇ、最大風蓋毎分１３ｍ３、消費電力５
０Ｈｚで５００ワツトの諸元を持ち、送風口よシ直接大
気中に強制風を送出した場合、送出方向の中心線上で送
風口より３ｍ離れた所で、風速毎秒２ｍ以上の風を作り
出す性能を有する遠心カブロアを使用している。

この遠心カブロア（送風機）７はパラボラアンテナの近
くに据付けられ、パラボラ中心部にとりつけられている
排気管５と送風管６に接続されている。

また、モータ８がパラボラアンテナに据え付けられてお
り、モータの出力軸に取付けられたギヤ９ａと排気管５
の外周に設けられたギヤ９ｂで構成されるモータ出力伝
達機構により１排気ｖ５がパラボラの中心を半周するよ
う回動させられる　　これら送風機、送風管１排気管お
よび排気管回転機構によって１つの着雪防止のための送
風系統機構が形成されている。

本実施例では、この送風系統機構が２系統設置されてい
る。　各系統の排出口は各モータ８の起動により、それ
ぞれパラボラ中心部の１８０゜の角度を１分間で１往復
し、パラボラ円周面に沿って強制風を吹き出す。　この
動作により、それぞれの排出口がパラボラの半分づつを
走査し、送風するさまはワイパーが自動車のフロントガ
ラス面を往復する動作に似ている。

排気口の半回転走査速度を速くすると、強制風の流れが
弱くなシ、必要な風速毎秒２ｍ以上がアンテナ周辺部で
得られなくなり、走査速度を遅くすると１往復する間に
アンテナ面への積雪量が増加することになるが、直径５
゜５ｍのパラボラアンテナでは上記走査速度が適切であ
る送風機の始動、停止は、すでに述べた従来方式の雨セ
ンサ、温度センサを利用する制御回路で行なうことがで
きる。

本実施例では、送風機１台の消費電力は５００ワツトで
あるので、２台で消費電力の合計は１キロワツトとなり
、この程度の消費電力の送風機で降ってくる雷による層
雲は十分防止できる０次に、降ってくる雪以外に霜と氷
がある。

霜は発生しても付着する箱の厚さは薄いので対策は不必
要でおる。　もし対策をとるとすれば１補用の検出、制
御回路をつくれば雪と同様に送風によって取り除くこと
ができる。

氷が付着する現象は＼非常にまれである。

例えば地面を覆う大気層が低温で摂氏零下数度となって
いるところへ、上層の大気から雨が降り、地上付近の金
属物などについた場合に前記の現象が生じる０　この場
合は、前記の除去方式では効果が上がらないので、温風
によって溶解させる方法を併用している。

大気温度がマイナス１０８Ｃ以下では、このような氷結
現象はないので、最低マイナス１０°ｃｌでの大気を対
象としている。

前記の送風機１台（毎分１３ｍ３の風量）でプラス５°
Ｃの強制風をつくり、氷結を解かすこととし電熱ヒータ
に必要な消費電力は、大気温度マイナス１０°Ｃとする
と、毎９１３ｎａ３ノ空気量（１３ｍ３ｘ　１．２ｓ’
ｓｖ、／　ｍ”÷６０秒）Ｘ空気の定圧比熱（１，００
７ジエール／グラム、温度Ｋ）、マイナスｌＯ°Ｃとプ
ラス５°Ｃとの差（２０°Ｋ）、の三者の積で計算によ
り送風機１台分で４キロワツト、２台分で８キロワツト
となる。

なお電熱ヒータの発熱を他に逃がさず流入空気に付与す
るのは容易であるので、この場合の計算は損失分を見込
んでいない。

第３図はヒータと送風機の設置例を示す略図である。　
ヒータ１２は空気吸入口１３の前におかれている。　空
気吸入口１３は地面から高く離し下向きに［７て雪など
を扱い込まないようにしである。

第４図は、本発明方式の第２の実施例を示す送風系統構
成図である。

本実施例は第１の実施例と異なり、送風機、送風管、排
気管、排気管回転機構の送風系統を１つにまとめたもの
でおる（ただし、送風機は複数個設置可）。

排気管１４は第４図（ａ）の拡大斜視図に示すような形
状をしておυ、互に反対方向に向いた２つの排気口１１
より強制風が吹き出される。

送風機は送風管６を介して１面しか接続されていないた
め、第１の実施例と同じような強制風を得るために送風
機７の風量を２倍にし、回転走査速度を１分間に１回転
としている０モータ８の駆動出力は、モータ出力軸に設
けられたギヤｉｓａと排気管１４の外周に設けられたギ
ヤ１５ｂを係合させることによシ構成される伝達機構に
よって排気管１４に伝達される０本実施例は、送風機系
統が簡単になることおよび送風ノズルの走査が単純回転
ですむことでは第１の実施例より優れているが、送風機
を１台とすれば大形になること、および排気管部分が複
雑で空気流の損失がやや犬になることで第１の実施例よ
り劣っている。　第１の実施例と同様、外部環境に応じ
て加熱温風を吹き出すようにも構成されているが、第１
の実施例で、その−例が説明されているのでその構成図
は第４図よシ省略しである。

以上、直径５．５ｍのパラボラアンテナのデアイシング
方式についてＸ　２つの実施例を説明したがこの設計思
想を拡張すれば、直径１０ｔｎ＠度のパラボラアンテナ
まで適用可能である。

本発明は以上のように構成されているから、従来の方式
に比較すると次のような点で優れている。

［へ従来の電熱ヒータ方式では、同じような直径のパラ
ボラアンテナで着雪を防止する消費電力が１９キロワッ
ト以上であったが、通信用およびデアイシング用の所要
電力は９キロワツトとな軒従来方式の半分以下となる。

また、デアイシング装置のみに限ったコスト比較でも本
発明方式は半分となる。　さらに所要電力の相違は停電
に備えた自家発電装置の容置と関係し、轟然その設備の
コストにも影響するので、本発明方式は衛星通信地球局
設備のコスト低減にも大自く寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は衛星通信地球局の概要図翫第２図は本発明によ
るデアイジ／グ方式によって構成したデアイシング装置
の第１の実施例を示す送風系統構成図、第３図は第１の
実施例の電熱ヒータと送風機を示した図、第４回は本発
明方式の第２の実施例を示す送風系統構成図である。 １・・・サブレフレクタ　２・・・フィードホーン３・
・・パラボラ　　　　４・・・送受信機５．１４・・・
排気管　　　６・・・送風管７・・・送風機　　　　　
８・・・モータ９．１５・・・ギヤ　　　　１１・・・
排気口越・・・電熱ヒータ　　　１３・・・大気吸入口
特許出願人　日本電気株式会社 代理人　弁理士　　井　）　ロ　　　　壽牙２図 オΔ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送風機によってつくった強制風をパラボラアンテナの中
   心部よりパラボラアンテナの内周面に泪って放射状に吹
   き出し、着雪を防止するようにしたことを特徴とする送
   風機を使用したパラボラアンテナのデアイシング方式。