JPS64280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は人工衛星に搭載され、赤外線検知器を
宇宙空間への熱放射によつて冷却する放射冷却器
の冷却性能向上に関するものである。

(b) 技術の背景 最近の資源探査衛星等に搭載される赤外線カメ
ラ用の赤外線検知器にはHg Cd Te等の光量子的
赤外線検出器が用いられている。

これらの検知器は高感度であり応答速度も早い
けれども、100Kと言う超低温でないと作動しな
いため特殊な冷却機構が必要であり、従来、宇宙
空間への熱放射によつて検知器を冷却する放射冷
却器が使用されている。

一方、赤外線検知器の高度の信頼性を維持する
ためには、検知器に入射する赤外線は入射の途上
で外部から侵入するガス等によつて妨害されるこ
となく検知器の検知素子に到着する必要がある。
このため放射冷却器としては検知器の冷却効率が
良好でかつ入射赤外線の妨害要因の除去された放
射冷却器が強く要望されていた。

(c) 従来技術と問題点 第１図は従来の放射冷却器と赤外線検知器の構
造及び機能を説明する図であり、ａは放射冷却器
の側面図、ｂは放射冷却器に付設された赤外線検
知器の断面図、ｃは矢印Ａで示した部分の拡大断
面図である。同図において、１は人工衛星本体、
１′は人工衛星本体の外側壁、２は第１図ｂに示
すように検知素子１１，窓１２，リード端子１３
を持つ赤外線検知器、３は冷却器、３′は放熱面、
４は反射板、５は筒上に形成されたシールド板、
６は人工衛星本体の外側壁１′に植立された筒状
の固定板、７は断熱スペーサ，８はボールナツ
ト、９は赤外線、１４は後記するアウトガス、２
０は断熱固定板を示している。

第１図に示すように、放射冷却器は、筒状シー
ルド板５の内部に、人工衛星本体１側を向けて赤
外線検知器２が付設され、反対側の放熱面３′を
宇宙空間に向けた冷却器３と、冷却器３の外周端
を起点として宇宙空間側に拡がるように形成され
た反射板４とよりなつており、人工衛星本体１の
外側壁１′上に配設され、後述する断熱固定部２
０のように固定されている。

そして、図示しないが、衛星本体に付設された
カメラ機構によりキヤツチされ、矢印Ｘ方向から
入射する赤外線９が赤外線検知器２に付設した窓
１２を透過して検知素子１１に到達すると、素子
１１が赤外線９の光量子に対応した光電反応を起
こし、この光電反応は端子１３を経て人工衛星本
体１に入り、人工衛星本体１で処理され地上局に
無線伝送される。地上局で受けたこの信号を解析
すことにより各種資源探査が行われる。

次に、放射冷却器の人工衛星１への搭載固定の
仕方を説明する。第１図ａにおいて矢印Ａで示す
部分即ち第１図ｃの断熱固定部２０は、筒状シー
ルド板５の端部を人工衛星の外側壁１′に植立さ
れた筒状の固定板６の同軸状に重ね、シールド板
５と固定板６とにより作られるリング状の空間の
数個所に断熱スペーサ７を挿入し、断熱スペーサ
７の一端とシールド板５とを、他端と固定板６と
を夫々ボールナツト８により断熱的に（熱の移流
のないように）固定することにより、放射冷却器
を人工衛星に固定して搭載する部分である。

この場合、放射冷却器は、内部が常温約293K
に保たれている人工衛星１からの熱の流入を防ぐ
ため、シールド板５の端部に於いても、人工衛星
の外側壁１′及び筒状の固定板６に接触すること
なく複数個所の断熱スペーサ７によつて空隙（シ
ールド板５の端部と固定板６との空隙はＧで示さ
れている）を保つようになつている。

然しながら、人工衛星１が打上げられて、宇宙
空間に達すると、人工衛星１の外側壁部材から吸
蔵していたが放出される等の現象により所謂アウ
トガスが発生する。放射冷却器自体はその用途に
鑑みて、一般に、アウトガスの発生の極めて少な
い選択された材料を使用して製作されており、特
に問題となるのは、人工衛星本体の外壁の発生す
るアウトガスであり、このアウトガスの放射冷却
器への侵入である。

従来の固定部２０の構造では、上述のように、
衛星本体１からの熱の移流を防止するため、シー
ルド板５の固定板６への固定は複数個所を断熱ス
ペーサ７を介して行うもので、シールド板５と固
定板６との間は断熱スペーサ７の部分以外は空隙
となつており、ガスはこの空隙を通過可能となつ
ている。即ち、人工衛星本体１側で発生したアウ
トガス１４は矢印Ｂ，B′のように侵入して検知
器２の窓１２に付着して透過率を阻害したり、冷
却器３の放熱面３′，反射板４及びシールド板５
に付着してこれらの熱放射及び反射機能が阻害さ
れ、結果として放射冷却器の冷却機能が低下する
結果となつていた。

尚、第１図及び後述する第２図は、放射冷却器
の側断面図であるが、反射板４，シールド板５及
び人工衛星１側の固定板６は、上，下，左，右の
４面は略同一に作られており、４角断面のホーン
状又は筒状のものである。

(d) 発明の目的 本発明は、上述の従来の欠点を排除するために
なされたもので、人工衛星本体側で発生した人工
衛星本体側から放射冷却器内に侵入するアウトガ
スを遮断することのできる放射冷却器を得ること
を目的とするものである。

(e) 発明の構成 この目的は、筒状のシールド板５の内部に、宇
宙空間への熱放射によつて赤外線検知器２を冷却
する冷却器３と、反射板４とを備えてなり、前記
シールド板５の端部を人工衛星の外側壁１′に植
立して設けられた筒状の固定板６に同軸状に重ね
て配設し、該シールド板５の端部と固定板６との
間の空間の複数個所に断熱スペーサ７を挿入し、
該断熱スペーサ７の一端を前記シールド板５の端
部と固定し、他端を固定板６と固定することによ
り、前記シールド板５の端部が前記外側壁１′と
固定板６とに接触することなく間隔を保持するよ
うに固定して前記人工衛星に搭載する放射冷却器
において、前記シールド板５の端部の全周と、前
記固定板６の前記シールド板５の端部に対応する
位置の全周とに、相互に接触することなく間隔を
保つように対向するフイン５′，６′を設け、前記
シールド板５の端部と前記固定板６とを前記断熱
スペーサ７を介して固定した後、前記対向するフ
イン５′，６′に跨がつて全周にわたり断熱性のテ
ープ１０を貼ることにより、対向するフイン５′，
６′相互間を密封することを特徴とする放射冷却
器によつて達成される。

(f) 発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面によつて説明す
る。第２図は本発明による放射冷却器の１実施例
を説明する図であり、同図ａは側断面図、ｂは矢
印Ａで示す部分の拡大図面を夫々示す。

同図において第１図と同等の部分に就いては、
同一の符号を付しており、５′はシールド板５の
端部の全周に設けたＬ型フイン、６′は固定板６
にシールド板５の端部の全周に設けたＬ型フイン
５′に対向して設けたＴ型フイン、１０は断熱性
のアウトガス遮断テープをそれぞれ示す。

以下第２図の説明では、第１図と重複する部分
は適宜省略して説明する。

第２図に示す如く、本発明の放射冷却器は、複
数個の断熱スペーサの挿入によつて作られるシー
ルド板５の端部と固定板６との間の間隙Ｇを遮断
するため、シールド板５の端部に設けたＬ型フイ
ン５′と、固定板６に設けたＴ型フイン６′との双
方に跨るように、且つ間隙Ｇの全周にわたつて断
熱性のアウトガス遮断テープ１０を貼り、間隙Ｇ
を密封する構造となつている。

従つて、人工衛星１が発生し、側壁１′に沿つ
て流れ、前記間隙Ｇから放射冷却器内に侵入し、
検知器２の窓１２に付着して透過率を阻害した
り、冷却器３の放熱面３′，反射板４及びシール
ド板５に付着してこれらの熱放射及び反射機能を
阻害していたアウトガス１４は、アウトガス遮断
テープによつて間隙Ｇからの侵入を完全に阻止さ
れる。

アウトガス遮断テープ１０は断熱性であるのみ
ならず薄いので、シールド板５の端部と固定板６
との空間に、断熱材を充填する場合よりも熱伝導
路の断面積を小さく出来、断熱効果を大きくする
ことが出来る。

尚、アウトガス遮断テープ１０としては、使用
温度域が広く特に低温特性に優れ、然も断熱効果
の高い例えばポリイミドフイルムにシリコン系の
接着剤を塗布したテープを用いることで目的をた
つすることが出来る。

(g) 発明の効果 以上説明したように、本発明の放射冷却器は、
簡単な構成のフインの付設とアウトガス遮断テー
プの使用により、人工衛星と放射冷却器との間に
設けられた熱遮断用の間隙から放射冷却器側へ侵
入する人工衛星のアウトガスを、熱遮断能力の低
下を招くことなく、的確に遮断出来る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放射冷却器と赤外線検知器の構
造及び機能を説明する図、第２図は本発明による
放射冷却器の１実施例を説明する図である。 図において、１は人工衛星本体、１′は人工衛
星本体の外側壁、２は検知素子１１，窓１２，リ
ード端子１３を持つ赤外線検知器、３は冷却器、
３′は放熱面、４は反射板、５は筒上に形成され
たシールド板、６は人工衛星本体の外側壁１′に
植立された筒状の固定板、７は断熱スペーサ、８
はボールナツト、９は赤外線、１４は後記するア
ウトガス、２０は断熱固定部、５′はＬ型フイン、
６′はＴ型フイン、１０はアウトガス遮断テープ
をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筒状のシールド板５の内部に、宇宙空間への
   熱放射によつて赤外線検知器２を冷却する冷却器
   ３と、反射板４とを備えてなり、前記シールド板
   ５の端部を人工衛星の外側壁１′に植立して設け
   られた筒状の固定板６の同軸状に重ねて配設し、
   該シールド板５の端部と固定板６との間の空間の
   複数個所に断熱スペーサ７を挿入し、該断熱スペ
   ーサ７の一端を前記シールド板５の端部と固定
   し、他端を固定板６と固定することにより、前記
   シールド板５の端部が前記外側壁１′と固定板６
   とに接触することなく間隔を保持するように固定
   して前記人工衛星に搭載する放射冷却器におい
   て、 前記シールド板５の端部の全周と、前記固定板
   ６の前記シールド板５の端部に対応する位置の全
   周とに、相互に接触することなく間隔を保つよう
   に対向するフイン５′，６′を設け、前記シールド
   板５の端部と前記固定板６とを前記断熱スペーサ
   ７を介して固定した後、前記対向するフイン５′，
   ６′に跨がつて全周にわたり断熱性のテープ１０
   を貼ることにより、対向するフイン５′，６′相互
   間を密封することを特徴とする放射冷却器。