JPS62113215A - 微小温度差の下における温度制御方法 - 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１ 本発明は、高精度望遠鏡、精密工作機械などの支持フレ
ームあるいはベース等精密機器部材の熱歪防止技術に利
用される微小温度差の下における温度制御方法に関する
ものである。

［従来の技術１ 例乏ば、近い将来の高精度望遠鏡のレンズ支持７レーム
の構造は、第３図にその一部を概略的に示すようにハニ
カム構造と考えられている。

これは、レンズ１の直径が７＋ａ、’支持フレーム２の
重ｌをも含めた全重量が２０　ｔｏｎもあるために、強
度的にも十分耐え得るだけでなく、冷却上からも好まし
い構造であるからである。そして、支持フレーム２のハ
ニカム３の総数は１３００個にも達し、１個のハニカム
３の口径は２０ｃｍ、高さは１＋ａ、肉厚は２ｃｍと考
えられている。

上記のようなレンズ支持フレームの構成において、レン
ズ１に吸収される熱は支持フレーム２のそれぞれのハニ
カム３に伝達されるが、この場合、各ハニカム３に対し
均一に熱が伝達されることが最も望ましい。各ハニカム
間において、仮に微小な温度差が生じた場合、その温度
差に基づく微小な熱歪がレンズ１に′５）Ｐ５！を及ぼ
し観測精度のＮ’ｓ　’Ｔｉをもたらすことになるから
である。

したがって、従来にあっては、支持フレーム２の各ハニ
カム３に対し、一般に空気や水、油等の冷却用流体を強
制的に流動させることによって支持フレーム全体の熱歪
防止を図らんとしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、１℃以下の微小温度差が生じても問題と
なる高精度望遠鏡や精密工作機械等の支持フレームのご
とき精密な対象物体について、一般的な冷却技術では各
部にわたって均一な熱歪防止は困難である。また強制的
に冷却用空気をブロア等で流動させることは大流量を必
要とするうえに、水や油等の冷却用液体では重量がかさ
み、大掛かりな付属設備やメインテナンスを必要とする
などの問題点がある。さらにまた対象物体を周囲の空気
温度の変化に追従させて温度差を１°Ｃ以下に保つのに
熱電素子であらかじめ空気を冷却又は加熱してそれを強
制対流させる場合には空気の流量も多く、空気の流れ方
向に温度分布を生じるおそれがある。

［問題点を解決ｒるための手段及プ作用１本発明に係る
微小温度差の下における温度制御方法は、対象物体の周
囲の空気を該物体内部に導き、さらに該物体内部に挿入
した排気管を通じて排出する過程において、排気管に段
違い状に設けた熱電素子を利用して微少流量の下、放射
伝熱形態で熱交換せしめ対象物体と周囲空気間の温度差
を電気的に微小に制御することを特徴とするものである
。

本発明の温度制御方法は、対象物体が前記のごときレン
ズ支持フレームである場合には各々のハニカムについて
実施されレンズ支持フレーム全体にわたって均一になる
よう制御される。

［実施例１ 以下、本発明方法を実施するための装置を前記レンズ支
持７レームの１つのハニカムについて適用した場合を例
にとって図により説明する。

第１図はこの実施例の［断面図で、１２図はｆｊＩＪ１
図■−■線における断面図である。これらの図に示すよ
うに、ハニカム３の内部中心には基端を図示しないブロ
アに連結された排気管４が挿入されている。ハニカム３
は天蓋５を有し下部６は開口している。排気管４の上端
は開基しでおり、その上端に近い周壁に少数の空気吸引
用の小孔７が設けられている。また排気＃ｒ！４の上端
と大蓋５との間には若千の間隙が設けられ、排気ｇ４と
ハニカム３内面との間には周囲の空気が矢印方向に流動
するよう間隙８が設けられている。

さらに、排気管４の軸方向には熱電素子９が段違い状に
配設され、排気管４の内周側にはフィン１０が同じく段
違い状に設けられている。

次に、上記実施例の動作を説明する。

排気管４の基端に連結されたブロア（図示せず）の回軒
によってハニカム３の周囲の空気は開口６より間隙８を
通り、さらに排気管４の小孔７から排気管４内に吸入さ
れ、図示矢印方向に微少な流量でもって流動し排出され
る。

この場合において、周囲空気は開口６よりハニカム３の
内部に引き込まれるときに排気管４の軸方向に段違い状
に設けられた熱電素子９の電気的制御によってハニカム
３の冷却または過熱が流入空気との強制対流伝熱及び排
気管外面との放射伝熱の双方によって行なわれる。しか
し、流入空気を少量とするため主な伝熱は排気管外面と
の放射伝熱となる。

このように熱電素子９を排気管４の軸方向に段違い状に
配設することによって、排気管４自体を放射吸収体及び
射出体として構成することができ、対象物体内部で生じ
る強制対流による温度分布を緩和するものである。

［発明の効果１ 本発明によれば次のような効果が得られる。

対象物体内部に挿入した排気管の軸方向に熱電素子を段
違い状に設けることによって、対象物体内部から排気管
内部へ周囲空気を微少量流動せしめるとともに、段違い
状に配設された熱電素子によって主に対象物体の加熱ま
たは冷却を果たすものであるから、空気の流れ方向への
温度分布を小さくすることができ、対象物体と周囲空気
間の温度差を１℃以下という微小値に制御できる。

また、対象物体が前述のように／％ニカム構造のもので
あっても各ハニカムについて上記のように制御すること
によりハニカム枯造全体にわたって均一に温度制御がで
き、精密機器の性能維持に寄与する。

【図面の簡単な説明】

ｆｊＳ１図は本発明方法を実施する装置の縦断面図、第
２図はｆｊＳ１図■−■線における断面図、Ｐｔ５３図
は対象物体の一例を示す説明図である。 なお図中、３は対象物体、４は排気管、８は間隙、９は
熱電素子である。 指定代理人　工業技術院機械技術研究所長清水　嘉重部 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱電素子を有する排気管を対象物体内に挿入し、周囲の
   空気を前記排気管と対象物体間の間隙を通じて該排気管
   内を流動させる過程において前記熱電素子により熱交換
   せしめることにより、対象物体と周囲の空気間の温度差
   を微小に制御するものにおいて、前記熱電素子を前記排
   気管の軸方向に段違い状に配設し放射伝熱形態としたこ
   とを特徴とする微小温度差の下における温度制御方法。