(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカムサンドイッチパネルと、このハニカムサンドイッチパネルの中に埋め込まれたヒートパイプとで構成したヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルにおいて、上記パネルの一方の面あるいは両面に取り付けられる電子機器のための電源線及び信号線を、ハニカムサンドイッチパネルに埋め込まれた上記ヒートパイプの側部にプリントしてあることを特徴とするヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２】
ハニカムサンドイッチパネルと、このハニカムサンドイッチパネルの中に埋め込まれたヒートパイプとで構成したヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルにおいて、上記ヒートパイプの管を導電体で形成するとともに、ヒートパイプを絶縁接着材を使用してハニカムサンドイッチパネルと接合し、
さらに上記パネルの一方の面あるいは両面に取り付けられる電子機器のための電源線を上記ヒートパイプの管に接合すると共に、前記電子機器のための信号線をハニカムサンドイッチパネルに埋め込まれた上記ヒートパイプの側部にプリントしてあることを特徴とするハニカムサンドイッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、宇宙機や人工衛星の機器搭載用パネルとして使用され、構造部材としての要求とともに搭載電子機器の放熱板としての要求も求められるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９（ａ）は、人工衛星に使用される従来のヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルに電子機器が取付けられた状態を示した図であり、図９（ｂ）はそのＢＢ断面図である。図９（ｂ）において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。４はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合する接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６は電子機器５に電力を供給する電源線、７は電子機器５の信号線である。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。次に電子機器を中継器とした時の、電子機器が動作して、ヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルにて機器の熱が宇宙空間に放射される過程について説明する。信号線７からの信号は電子機器５にて増幅と周波数変換が行われたうえで再度信号線７より出ていく。電源線６より供給された電力はこの処理に消費されるもののその電力の半分以上は熱の形にて電子機器より発熱される。この発生した熱は、パネル表皮１を通り、ヒートパイプ３に熱伝導の形で輸送される。ヒートパイプ３の形成するネットワークによりパネル全面に熱は輸送され、宇宙空間に面しているパネル面より放射の形で宇宙空間へ放出される。このような動作によって、電子機器は発熱しても高温にならずに所定温度以下になるよう制御されている。
従って、高発熱の電子機器はヒートパイプの埋め込まれているパネル面上に取付けられなくてはならない。また、電源線及び信号線を配線するための空間が電子機器の周りに必要になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルに搭載された高発熱の電子機器は、ヒートパイプの埋め込まれたところに取付けなければならない。また、電子機器のための電源線及び信号線を配線するため、電子機器周囲にしかるべきスペースが必要である。このため、パネル上に電子機器を高密度に実装することが困難であるという問題がある。この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、電子機器に接続される電源線及び信号線の配線に必要なスペースを小さくし、パネル上に電子機器を高密度に実装できることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルは、ヒートパイプの管に導電体を使用し、ヒートパイプを絶縁接着材を使用してハニカムサンドイッチパネルと接合する構造にして、パネルの上に取付ける電子機器の電源線をヒートパイプの管に接合している。
【０００８】
また、この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルは、パネルに取付ける電子機器の電源線と信号線を、ハニカムサンドイッチパネルの中に埋め込まれているヒートパイプの側部にプリントしている。
【０００９】
また、この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルは、パネルに取付ける電子機器の信号線を、ハニカムサンドイッチパネルの中に埋め込まれているヒートパイプの側部にプリントし、実施例２記載の手段を行う。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１を示す図である。図１（ａ）は、ヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルに電子機器を取付けた状態を示した図であり、図１（ｂ）はそのＡＡ断面図であり、この発明の実施の形態の詳細を示す。図１（ｂ）において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。４はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合している接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６はヒートパイプ３に沿わせた電子機器５に電力を供給する電源線、７はヒートパイプ３に沿わせた電子機器５の信号線である。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。
各電子機器に接続される電源線及び信号線が機器取付け位置手前までパネル内に埋設されているため、電源線及び信号線を配線するためのスペースが大幅に削減される。このため、図１（ａ）に示すようにヒートパイプの間隔を狭めたり、低発熱機器を削除したスペースに配置することができる。このことにより、パネルに機器を高密度に実装することが可能となる。また、電源線もしくは信号線のリターン線としてパネル表皮を使用したものも同様の効果をもつ。
また、電源線及び信号線を図１（ｃ）に示すようにケーブルボックス８内に設置して、このケーブルボックスをヒートパイプに沿って埋設したものも同様の効果をもつ。
【００１３】
実施の形態２
図２はこの発明の実施の形態２の詳細を示す図である。図において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。また、ヒートパイプ３の管にはアルミや銅などの導電体が使用されている。９はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合し、しかも電気的に絶縁する絶縁接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６は電子機器５に電力を供給する電源線である。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。
ヒートパイプの管には導電体が使われ、しかも絶縁接着材によりパネル材料と絶縁されている。このため、電子機器の下に互いに絶縁したヒートパイプが２本埋め込まれていると一本を衛星本体からの電力の供給ラインとして、もう一本の電力のリターンラインとして使用できるため、電源線が機器取付け位置手前までパネル内に埋設するので、電源線を配線するためのスペースが大幅に削減される。このため、ヒートパイプの間隔を狭めたり、低発熱機器を削除したスペースに配置することができる。このことにより、パネルに機器を高密度に実装することが可能となる。また、電源線の大部分が不要となるので軽量化を達成することができる。
また、電源線のリターン線としてパネル表皮を使用したものも同様の効果をもつ。
【００１４】
実施の形態３
図３はこの発明の実施の形態３の詳細を示す図である。図において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。４はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合する接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６は電子機器５に電力を供給する電源線、７は電子機器５の信号線、１０は電子機器５に電力を供給する電源線と信号線が施されているプリント基板。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。電源線と信号線が施されているプリント基板がパネル内に埋設されているため、電源線及び信号線を配線するためのスペースが大幅に削減される。このため、ヒートパイプの間隔を狭めたり、低発熱機器を削除したスペースに配置することができる。このことにより、パネルに機器を高密度に実装することが可能となる。また、プリント基板を使用するため配線材の軽量化及び配線作業の省力化を達成することができる。
また、電源線もしくは信号線のリターン線としてパネル表皮を使用したものも同様の効果をもつ。
【００１５】
実施の形態４
図４はこの発明の実施の形態４の詳細を示す図である。図において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。また、ヒートパイプ３の管にはアルミや銅などの導電体が使用されている。９はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合し、しかも電気的に絶縁する絶縁接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６は電子機器５に電力を供給する電源線、７は電子機器５の信号線、１０は電子機器５の信号線が施されているプリント基板。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。信号線が施されているプリント基板がパネル内に埋設されているため、信号線を配線するためのスペースが大幅に削減される。このため、ヒートパイプの間隔を狭めたり、低発熱機器を削除したスペースに配置することができる。このことにより、パネルに機器を高密度に実装することが可能となる。またヒートパイプの管が導電体であり、しかも絶縁接着材によりパネル材料と絶縁されているため、ヒートパイプを電源線として使用することができるため、電源線の分さらに軽量化を図ることができる。
また、電源線もしくは信号線のリターン線としてパネル表皮を使用したものも同様の効果をもつ。
【００１６】
実施の形態５
図５はこの発明の実施の形態５の詳細を示す図である。図において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。４はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合する接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６は電子機器５に電力を供給する電源線、７は電子機器５の信号線、１１は電子機器５に電力を供給する電源線と信号線がヒートパイプの側面に施されているヒートパイププリント配線部。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。
電源線と信号線が施されているヒートパイププリント配線部がパネル内に埋設されているため、電源線及び信号線を配線するためのスペースが大幅に削減される。このため、ヒートパイプの間隔を狭めたり、低発熱機器を削除したスペースに配置することができる。このことにより、パネルに機器を高密度に実装することが可能となる。また、プリント配線を使用するため配線材の軽量化及び配線作業の省力化を達成することができる。また、電源線もしくは信号線のリターン線としてパネル表皮を使用したものも同様の効果をもつ。
【００１７】
実施の形態６
図６はこの発明の実施の形態６の詳細を示す図である。図において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。また、ヒートパイプ３の管にはアルミや銅などの導電体が使用されている。９はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合しかも電気的に絶縁する絶縁接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６は電子機器５に電力を供給する電源線、７は電子機器５の信号線、１１は電子機器５の信号線がヒートパイプの側面に施されているヒートパイププリント配線部。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。
信号線が施されているヒートパイププリント配線部がパネル内に埋設されているため、信号線を配線するためのスペースが大幅に削減される。このため、ヒートパイプの間隔を狭めたり、低発熱機器を削除したスペースに配置することができる。このことにより、パネルに機器を高密度に実装することが可能となる。またヒートパイプの管には導電体が使われ、しかも絶縁接着材によりパネル材料と絶縁されているため、ヒートパイプを電源線として使用することができるので、電源線の分さらに軽量化を図ることができる。
また、電源線もしくは信号線のリターン線としてパネル表皮を使用したものも同様の効果をもつ。
【００１８】
実施の形態７
図７はこの発明の実施の形態７の詳細を示す図である。図において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。４はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合する接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６は電子機器５に電力を供給する電源線、７は電子機器５の信号線、１２は電子機器５に電力を供給する電源線と信号線がパネル表皮１に施されているパネル表皮プリント配線部。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。
電源線と信号線が施されているパネル表皮プリント配線部がパネル表皮と一体化されているため、電源線及び信号線を配線するためのスペースが大幅に削減される。このため、ヒートパイプの間隔を狭めたり、低発熱機器を削除したスペースに配置することができる。このことにより、パネルに機器を高密度に実装することが可能となる。また、プリント配線を使用するため配線材の軽量化及び配線作業の省力化を達成することができる。
また、電源線もしくは信号線のリターン線としてパネル表皮を使用したものも同様の効果をもつ。
【００１９】
実施の形態８
図８はこの発明の実施の形態８の詳細を示す図である。図において１はパネルの外表面であるパネル表皮、２はパネルに剛性を与えるハニカムコア、３はパネルの面内面外熱伝達を向上させるために埋め込まれたヒートパイプで小さな温度差で多くの熱を輸送できる。また、ヒートパイプ３の管にはアルミや銅などの導電体が使用されている。９はヒートパイプ３同士もしくはヒートパイプとパネル表皮１あるいはハニカムコア２を機械的もしくは熱的に接合しかも電気的に絶縁する絶縁接着材、５はパネルの衛星本体内側に搭載された電子機器、６は電子機器５に電力を供給する電源線、７は電子機器５の信号線、１２は電子機器５の信号線がパネル表皮１に施されているパネル表皮プリント配線部。ヒートパイプ３同士はお互いに熱的に結合されて、パネル全面に熱を輸送できるようにネットワークが形成されている。
信号線が施されているパネル表皮プリント配線部がパネル表皮と一体化されているため、信号線を配線するためのスペースが大幅に削減される。このため、ヒートパイプの間隔を狭めたり、低発熱機器を削除したスペースに配置することができる。このことにより、パネルに機器を高密度に実装することが可能となる。またヒートパイプの管には導電体が使われ、しかも絶縁接着材によりパネル材料と絶縁されているため、ヒートパイプを電源線として使用することができるため、電源線の分さらに軽量化を図ることができる。
また、電源線もしくは信号線のリターン線としてパネル表皮を使用したものも同様の効果をもつ。
【００２１】
【発明の効果】
この発明によれば、電子機器に接続される電源線としてヒートパイプを使用することにより、電源線を削減できるため、パネル面積あたりに取付けできる機器の数を増やすこととともに電子機器配線材の軽量化の効果がある。
【００２４】
また、この発明によれば、電子機器に接続される電源線及び信号線をヒートパイプ側部にプリントしてパネル内に埋設することにより、電源線及び信号線の配線用のスペースを大幅に削減できるため、パネル面積あたりに取付けできる機器の数を増やすこととともに配線のための作業の省力化の効果がある。
【００２５】
また、この発明によれば、電子機器に接続される信号線をヒートパイプ端部にプリントしてパネル内に埋設し、電源線としてヒートパイプを使用するため、電源線及び信号線の配線用のスペースを大幅に削減できるため、パネル面積あたりに取付けできる機器の数を増やし、配線のための作業の省力化ができしかも電子機器配線材の軽量化の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルの実施の形態１を示す図である。
【図２】この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルの実施の形態２を示す図である。
【図３】この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルの実施の形態３を示す図である。
【図４】この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルの実施の形態４を示す図である。
【図５】この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルの実施の形態５を示す図である。
【図６】この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルの実施の形態６を示す図である。
【図７】この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルの実施の形態７を示す図である。
【図８】この発明によるヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルの実施の形態８を示す図である。
【図９】従来のヒートパイプ埋め込みハニカムサンドイッチパネルを示す図である。
【符号の説明】
１  パネルの表皮
２  ハニカムコア
３  ヒートパイプ
４  接着材
５  電子機器
６  電源線
７  信号線
８  ケーブルボックス
９  絶縁接着材
１０  プリント基板
１１  ヒートパイププリント配線部
１２  パネル表皮プリント配線部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003644176.tif 000008
【図８】
0003644176.tif 000009
【図９】
0003644176.tif 000010