| 【発明の名称】 |
ヒートパイプ熱結合装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】松井 孝夫
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| 【要約】 |
【課題】この発明は、簡便な組立作業を実現したうえで、高精度な熱結合を実現し得るようにすることにある。
【解決手段】略直交配置される第１及び第２の構造体１０，１１のうち一方の第２の構造体１１の第２のヒートパイプ１３に配管方向と略直交する方向に露出される結合部１３ａを第１の構造体１０の内面側に対応させて設けて、この結合部１３ａに対して熱結合部材１４を熱的に結合配置し、ボルト部材１６を第１の構造体１０の外部から該第１の構造体１０に挿通させた後、熱結合部材１４の蓋体１５に固着したナット部材１５ａに螺合させ、ボルト部材１６を螺合調整して熱結合部材１４を第１の構造体１０に圧接させることにより、第１の構造体１０を第２のヒートパイプ１３に対して熱結合部材１４を介して熱的に結合させるように構成したものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１の構造体に埋設され、該第１の構造体を熱制御する第１のヒートパイプと、前記第１の構造体に対して略直交して組合わせ配置される第２の構造体に対して一端部が配管方向と略直交する方向に露出されて埋設される該第２の構造体を熱制御する第２のヒートパイプと、この第２のヒートパイプの一端部に熱結合されて取付けられるものであって、前記第１の構造体の一方面に圧接される取付面を有し、該取付面に複数の螺子穴が設けられた熱結合部材と、この熱結合部材の取付面を前記第１の構造体の一方面に対向配置させた状態で、前記第１の構造体の他方面側から該第１の構造体に挿通されて前記熱結合部材の螺子穴に螺着され、該熱結合部材の取付面を前記第１の構造体に圧接して熱結合させるボルト部材とを具備したヒートパイプ熱結合装置。
【請求項２】 前記第１の構造体には、熱結合部材の複数の螺子穴に対応して複数の挿通穴が設けられたことを特徴とする請求項１記載のヒートパイプ熱結合装置。
【請求項３】 前記複数の螺子穴は、ナット部材で構成され、熱結合部材に位置調整自在に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートパイプ熱結合装置。
【請求項４】 前記第１及び第２の比熱制御構造体は、宇宙構造物を構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヒートパイプ熱結合装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば人工衛星を含む宇宙航行体の熱制御を行うヒートパイプ同士を熱結合するのに用いるヒートパイプ熱結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、宇宙開発の分野においては、宇宙搭載機器等の発熱体を温度制御する熱制御手段として、熱輸送するヒートパイプを用いて発熱体の熱量を宇宙航行体本体の周壁に導いて、この熱量を宇宙空間に放熱することにより、熱制御を行う方法が採られている。
【０００３】ところで、上記宇宙航行体を含む宇宙構造物は、一般に、ハニカム構造の構造体で形成され、その構造体内には、上記ヒートパイプがそれぞれ埋設されて該ヒートパイプにより熱制御される。これにより、構造体に対して熱的に結合されて配置される発熱体は、ヒートパイプで熱制御されている構造体を介して所望の温度状態に制御される。
【０００４】そこで、宇宙構造物を構成する複数の構造体は、高効率な熱制御を実現するために、それぞれ隣接する構造体に埋設されるヒートパイプと熱的に結合されて全体が均一な温度状態に設定されように取付配置される。
【０００５】このような一方の構造体に埋設されたヒートパイプを隣接する構造体と熱結合させるヒートパイプ熱結合手段としては、ヒートパイプの端部に結合部材を熱的に結合させて取付けて、この結合部材を隣接する構造体に螺子止め等により、所定の圧力を持たせて取付けることにより、構造体相互間を熱的に結合させる。これにより、宇宙構造物として、全体が略均一に熱制御されて、所望の温度状態に設定される。
【０００６】しかしながら、上記ヒートパイプ熱結合手段では、構造体を構造物として、組立てた状態において、その構造体の内部側に結合部材を取付けなければならないために、その組立作業が非常に面倒であるという問題を有する。
【０００７】係る問題は、宇宙構造物が、通常、宇宙空間への輸送等を考慮して、最小限の容積を有するように設計されることで、製作の際の重大な課題の一つとなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従来のヒートパイプ熱結合手段では、その組立作業が非常に面倒であるという問題を有する。この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡便な組立作業を実現したうえで、確実にして、高精度な熱結合を実現し得るようにしたヒートパイプ熱結合装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、第１の構造体に埋設され、該第１の構造体を熱制御する第１のヒートパイプと、前記第１の構造体に対して略直交して組合わせ配置される第２の構造体に対して一端部が配管方向と略直交する方向に露出されて埋設される該第２の構造体を熱制御する第２のヒートパイプと、この第２のヒートパイプの一端部に熱結合されて取付けられるものであって、前記第１の構造体の一方面に圧接される取付面を有し、該取付面に複数の螺子穴が設けられた熱結合部材と、この熱結合部材の取付面を前記第１の構造体の一方面に対向配置させた状態で、前記第１の構造体の他方面側から該第１の構造体に挿通されて前記熱結合部材の螺子穴に螺着され、該熱結合部材の取付面を前記第１の構造体に圧接して熱結合させるボルト部材とを備えてヒートパイプ熱結合装置を構成したものである。
【００１０】上記構成によれば、第１及び第２の構造体を組立てた状態で、ボルト部材を、第１の構造体の他方面側から該第１の構造体を挿通させて、第２の構造体の第２のヒートパイプに熱結合されて取付けられた熱結合部材の螺子穴に対して該熱結合部材を、第１の構造体の一方面に圧接させるように螺着することにより、第１の構造体が、熱結合部材を介して第２の構造体の第２のヒートパイプと熱的に結合される。従って、第１及び第２の構造体の組立後に、ボルト部材を熱結合部材の螺子穴に螺着するだけの作業で、相互間の確実な熱結合が実現され、相互間の効率的な熱伝導が可能となり、熱結合作業の簡略化が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の一実施の形態に係るヒートパイプ熱結合装置を示すもので、第１及び第２の構造体１０，１１は、例えばハニカム構造に形成されて図示しない取付装置により略直交して取付配置され、宇宙構造物を構成する。これら第１及び第２の構造体１０，１１には、熱輸送用の第１及び第２のヒートパイプ１２，１３が、例えば複数本埋設される。
【００１２】第１及び第２のヒートパイプ１２，１３には、それぞれ一端部に配管方向と略直交する方向（第１の構造体の面方向）に露出される結合部１３ａ（図１においては、図の都合上、第２のヒートパイプ側のみ図示）が第１の構造体１０の面方向に対応して設けられる。そして、この結合部１３ａには、例えばアルミニウム製の熱結合部材１４が熱的に結合されて取付けられる。
【００１３】熱結合部材１４には、凹状の複数の収容部１４ａが設けられ、この収容部１４ａには、第２のヒートパイプ１３の結合部１３ａがそれぞれ収容される。そして、熱結合部材１４の収容部１４ａ上には、蓋体１５が第２のヒートパイプ１３の結合部１３ａが収容された状態で被されて、例えば蓋体１５が収容部１４ａの側壁等に螺着され、第２のヒートパイプ１３の結合部１３ａが熱的に結合されるように固着される。
【００１４】また、熱結合部材１４には、取付面１４ｂが第１の構造体１０の内面側に対応して設けられ、この取付面１４ｂには、透孔（図の都合上、図示せず）を有する取付部１４ｃが所定の間隔を有して設けられる（図２参照）。そして、この複数の取付部１４ｃの透孔（図示せず）に対向する蓋体１５には、例えばナット部材１５ａがそれぞれ位置調整可能に取付けられる。
【００１５】上記第１の構造体１０には、図２に示すように複数の挿通穴１０ａが熱結合部材１４の取付部１４ｃに対応して設けられる。そして、この第１の構造体１０の挿通穴１０ａには、該第１の構造体１０の外面側（一端面側）よりそれぞれボルト部材１６が挿入され、このボルト部材１６の先端部が熱結合部材１４の取付部１４ｃの透孔（図示せず）に挿入されて蓋体１５のナット部材１５ａに螺合される。これにより、熱結合部材１４は、ボルト部材１６が締付けられると、その取付面１４ａが第１の構造体１０の内面側に圧接され、該第１の構造体１０と第２の構造体１１の第２のヒートパイプ１３とを熱的に結合させる。
【００１６】なお、第１の構造体１０は、その第１のヒートパイプ１２が略直交配置される図示しない他の構造体と、略同様に熱結合部材１４を介して熱的に結合され、第２の構造体１１は、略直交配置される他の構造体のヒートパイプと、略同様に熱結合部材１４を介して熱的に結合され、宇宙構造物全体が熱的に結合される。
【００１７】上記構成において、第１及び第２の構造体１０，１１が上記取付装置により、略直交して結合された状態において、第２の構造体１１の第２のヒートパイプ１３に熱的に結合されて取付けられた熱結合部材１４は、その取付面１４ｂが第１の構造体１０の内面側に対向される。ここで、第１の構造体１０の挿通穴１０ａにボルト部材１６が挿入されて、該ボルト部材１６の先端部が熱結合部材１４の取付部１４ｃの透孔（図示せず）に挿通され、蓋体１５のナット部材１５ａに螺着される。ここで、ボルト部材１６は、ナット部材１５ａに対して締付けられると、熱結合部材１４の取付面１４ｂを第１の構造体１０に圧接する。これにより、第２の構造体１１の第２のヒートパイプ１３は、熱結合部材１４を介して第１の構造体１０と熱的に結合され、相互間の高効率な熱伝導が実現され、図示しない発熱体の高効率な熱制御が実現される。
【００１８】このように、上記ヒートパイプ熱結合装置は、略直交配置される第１及び第２の構造体１０，１１のうち一方の第２の構造体１１の第２のヒートパイプ１３に配管方向と略直交する方向に露出される結合部１３ａを第１の構造体１０の内面側に対応させて設けて、この結合部１３ａに対して熱結合部材１４を熱的に結合配置し、ボルト部材１６を第１の構造体１０の外部から該第１の構造体１０に挿通させた後、熱結合部材１４の蓋体１５に固着したナット部材１５ａに螺合させ、ボルト部材１６を螺合調整して熱結合部材１４を第１の構造体１０に圧接させることにより、第１の構造体１０を第２のヒートパイプ１３に対して熱結合部材１４を介して熱的に結合させるように構成した。
【００１９】これによれば、第１及び第２の構造体１０，１１の組付け状態において、ボルト部材１６を、第１の構造体１０の外部側から該第１の構造体１０を挿通させて、熱結合部材１４の蓋体１５のナット部材１５ａに螺合させ、該熱結合部材１４を第１の構造体１４の内面に圧接するように螺合調整することにより、第１の構造体１０が第２の構造体１１の第２のヒートパイプ１２に熱結合部材１４を介して熱的に結合され、相互間で効率的な熱伝導が実現される。したがって、宇宙構造物の組立作業に影響されることなく、簡便な取付作業が実現され、宇宙構造物の設計を含む製作の簡略化が図れる。
【００２０】なお、上記実施の形態では、熱結合部材１４を構成する蓋体１５にナット部材１５ａを位置調整自在に設けるように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例えば熱結合部材１４の取付部１４ｃに螺子穴を設けたり、あるいは熱結合部材１４に固着される蓋体１５に螺子穴を設け、この螺子穴にボルト部材１６を螺着するように構成することも可能である。よって、この発明は上記実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば、簡便な組立作業を実現したうえで、確実にして、高精度な熱結合を実現し得るようにしたヒートパイプ熱結合装置を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月２８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 （外６名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１５９９８１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月１５日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３２８３３８ |
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