(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラボラアンテナの支持構造体をカバーで覆ったチャンバ内の空気を攪拌する送風装置を用いて、チャンバ内各部の温度差を減少させるアンテナ温度制御装置であって、
前記チャンバ内の複数個所には温度センサが設けられ、各温度センサにより検出される該各温度センサ間の温度差が所定値以上になる場合に前記送風装置を駆動することを特徴とするアンテナ温度制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ温度制御装置において、前記チャンバ内の複数個所に前記送風装置が設けられ、前記温度差の所定値が複数段階に設定され、前記各温度センサにより検出された該各温度センサ間の温度差の値及び各温度センサの設置位置の違いにより駆動する送風装置を変更することを特徴とするアンテナ温度制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアンテナ温度制御装置において、前記各温度センサにより検出された該各温度センサ間の温度差の値が前記所定値以上になる場合であって、該所定値以上の温度差の値が所定時間以上継続する場合に、前記送風装置を駆動することを特徴とするアンテナ温度制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のアンテナ温度制御装置において、前記各温度センサにより検出された該各温度センサ間の温度差の値が前記所定値以上になる場合に、該所定値以上の温度差が検出された各温度センサの設置位置と最も近い位置に設置された前記送風装置を駆動することを特徴とするアンテナ温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主反射鏡の表面形状が高精度であることが要求される大型のパラボラアンテナ装置の熱による歪みを防ぐ温度制御装置に関し、特に、パラボラアンテナの支持構造体をカバーで覆ったチャンバ内の空気を攪拌する送風装置を用いて、チャンバ内各部の温度差を減少させるアンテナ温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型のパラボラアンテナ装置は、主反射鏡の表面形状が高精度であることが要求されるため、その表面形状が熱によって歪むことを防ぐように温度制御装置を有している。温度制御装置としては、パラボラアンテナの支持構造体を断熱材で覆うと共に、その断熱材にて覆われたチャンバ内の空気を攪拌するために送風装置を用いたものが知られている。この送風装置によりチャンバ内各部の空気を攪拌することにより、チャンバ内の支持構造体各部の温度差を減少させ、主反射鏡の表面形状が局部的な加熱あるいは冷却によってに歪むことを防いでいる。
図４は、従来のアンテナ温度制御用送風装置の概略構成を示す図である。
パラボラアンテナ１０の主反射鏡１の背面側には断熱カバー２が設けられており、主反射鏡１と断熱カバー２により形成される閉じられた空間がチャンバー３となる。主反射鏡１及び断熱カバー２は、金属板等により形成されており、大型のパラボラアンテナでは、支持構造体７を用いて主反射鏡１の表面形状を維持するように支持されている。
パラボラアンテナ１０の主反射鏡１は、凹型に窪んだ球面形状であるので、例えば、太陽光線があたる場合には、太陽光線が垂直に近い角度であたる部分と、平行に近い角度であたる部分がでてくる。太陽光線に垂直に近い角度であたる部分の温度は、平行に近い角度であたる部分の温度よりも上昇する。また、雪がつもる場合には、地面に平行に近い角度の部分には雪が積もるが、地面に垂直に近い角度の部分には雪が積もらない。例えば、雪が積もる部分の温度は、雪が積もらない部分の温度よりも低下する。また、風が強い場合には、風の吹く方向に垂直に近い角度の部分と、風の吹く方向に平行に近い角度の部分がでてくる。風が垂直に近くあたる部分の温度は低下しやすいが、風が平行に近くあたる部分の温度はそれほど低下しない。
パラボラアンテナ１０の主反射鏡１の各部の温度差が大きくなると、主反射鏡１の表面に歪みを生じ、パラボラアンテナ１０の性能を劣化させることになる。
そのため、チャンバー３内の空気を攪拌することにより、チャンバー３内の温度を均等化して主反射鏡１の表面の歪みを減少させるため、アンテナ温度制御用の送風装置（ファン４ａ〜４ｄ）がチャンバー３内に設けられる。ファン４ａ〜４ｄは、電線により電源部６と接続され、電線の途中にはファン４ａ〜４ｄに供給する電力を手動によりオン／オフするためのスイッチ５が設けられる。スイッチ５は、日中は何時太陽光線があたるか完全には予測できないので入れたままであり、夜間も、風が何時強く吹くか予測できないので入れたままである。すなわち、パラボラアンテナ１０の使用中は、スイッチ５は常時入れたままとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、夏の夜間で風もない状態では、チャンバー３内の空気の温度差は比較的少なくなり、ファン４ａ〜４ｄ を駆動させる必要性はない。しかし、従来のアンテナ温度制御用送風装置では、上記したように風が何時強く吹くか予測できないのでスイッチ５を入れたままにするしか方法が無かった。常時送風装置（ファン４ａ〜４ｄ） を駆動させることは、消費電力が増大するため不経済である。
本発明は、上述した如き従来の問題を解決するためになされたものであって、チャンバー内の各部の温度差が大きくなった場合のみ送風装置を駆動して消費電力を削減するアンテナ温度制御用送風装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１の本発明のアンテナ温度制御装置は、パラボラアンテナの支持構造体をカバーで覆ったチャンバ内の空気を攪拌する送風装置を用いて、チャンバ内各部の温度差を減少させるアンテナ温度制御装置であって、前記チャンバ内の複数個所には温度センサが設けられ、各温度センサにより検出される該各温度センサ間の温度差が所定値以上になる場合に前記送風装置を駆動することを特徴とする。
請求項２のアンテナ温度制御装置は、請求項１に記載のアンテナ温度制御装置において、前記チャンバ内の複数個所に前記送風装置が設けられ、前記温度差の所定値が複数段階に設定され、前記各温度センサにより検出された該各温度センサ間の温度差の値及び各温度センサの設置位置の違いにより駆動する送風装置を変更することを特徴とする。
請求項３のアンテナ温度制御装置は、請求項１または２に記載のアンテナ温度制御装置において、前記各温度センサにより検出された該各温度センサ間の温度差の値が前記所定値以上になる場合であって、該所定値以上の温度差の値が所定時間以上継続する場合に、前記送風装置を駆動することを特徴とする。
請求項４のアンテナ温度制御装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載のアンテナ温度制御装置において、前記各温度センサにより検出された該各温度センサ間の温度差の値が前記所定値以上になる場合に、該所定値以上の温度差が検出された各温度センサの設置位置と最も近い位置に設置された前記送風装置を駆動することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示した実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態のアンテナ温度制御装置装置の概略構成を示す図である。
尚、図１において、図４に示した従来のアンテナ温度制御装置と同じ機能の部分については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
図１に示す様に、本実施形態のアンテナ温度制御装置１０は、アンテナ温度制御用の送風装置（ファン４ａ〜４ｄ）と、チャンバー３内の各部の温度を検出する温度センサ５ａ〜５ｄと、電源部６と、温度制御装置２０から構成される。
また、パラボラアンテナ１０の主反射鏡１、断熱カバー２、チャンバー３、および、支持構造体７の構成は図４に示した従来のパラボラアンテナ１０と同様である。
主反射鏡１は、金属板等を用いて形成され、外周が円形の皿形状であり、反射側表面は極力凹凸が少なく滑らかになるように仕上げられる。断熱カバー２も金属板等を用いて形成され、主反射鏡１の背面側にて主反射鏡を支持する支持構造体７を覆っている。支持構造体７は、主反射鏡１の形状が変化しないように金属フレーム等により形成されたものである。
ファン４ａ〜４ｄは、一般的なプロペラ形状の羽が電動モータに取り付けられて構成されている。温度センサ５ａ〜５ｄは、例えば、熱電対等の温度検出可能なセンサであり温度検出信号を送出するための電線により温度制御装置２０と接続されている。
電源部６は、商用電源等に接続されて電力の安定供給を受けている。また、停電時等においても電力が安定供給できるように自家発電装置にてバックアップを行っても良い。
温度制御装置２０内には、マイクロプロセッサ等からなる制御部２１と送風装置の各ファン４ａ〜４ｄ毎にオン／オフ切替が可能なスイッチ２２ａ〜２２ｄが設けられている。温度制御装置２０の制御内容については、図３を用いて後述する。
【０００６】
まず、チャンバー３内におけるファン４ａ〜４ｄの配置と、温度センサ５ａ〜５ｄの配置について、図２を用いて説明する。
図２は、図１の主反射鏡１の背面側に設置されるファン４ａ〜４ｄ及び温度センサ５ａ〜５ｄの配置を示す図である。
図２に示すように各ファン４ａ〜４ｄは、４個の各ファンが主反射鏡１の円を９０度間隔にて４分割する半径上であって、且つ、円周端から等距離になるように主反射鏡の背面側に取り付けられる。また、各ファンの空気排出口の向きである吹き出し方向９ａ〜９ｄは、主反射鏡１の円周に沿って、各ファンから排出される空気が同時回転方向（例えば、時計回り）に流れるように取り付けられる。
温度センサ５ａ〜５ｄは、各ファンから排出される空気の流れの中であり、且つ、各ファン４ａ〜４ｄの略中間に配置される。
４個の温度センサ５ａ〜５ｄにより検出された温度検出信号は、図１に示した制御部２１に送出される。制御部２１では、入力する温度検出信号から一定周期毎に各センサ間の温度差が何度であるかを演算し、得られた温度差の大小から動作させるファンを決定し、決定したファンに電力を供給するためにスイッチ２２ａ〜２２ｄのオン／オフ制御を実施する。
図３は、図１及び図２に示したファンを制御部２１により制御する場合の制御タイミングを示すタイミングチャートであり、図３（ａ）は、時刻毎の各センサ５ａ〜５ｄの温度変化を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）の温度変化に対応して制御される各ファン４ａ〜４ｄの動作状況を示している。
なお、説明の便宜上から、図２のパラボラアンテナ１０中の最も低い位置に取り付けられた温度センサ５ｄにより検出される温度は、摂氏１６度にて一定であることとする。本実施形態の基本的な制御ルールとしては、次のようになる。
（１）センサ間の温度差が摂氏２度以下の場合には、ファンは動作させない。
（２）隣り合うセンサ間の温度差が摂氏３度以上になったら、センサ間に配置されたファンを動作させる。
（３）隣り合わないセンサ間の温度差が摂氏３度以上になったら、摂氏３度以上の温度差が検出された各センサについて、その両隣のセンサとの間の温度差を検出し、温度差の高い方のセンサとの間に配置されたファンを動作させる。
（４）センサ間の温度差が摂氏４度以上になったら、全てのファンを動作させる。
（５）ファン４ａ〜４ｄの頻繁な動作あるいは停止を防ぐために、温度差が時間Δｔだけ継続する場合のみ、ファン４ａ〜４ｄを動作あるいは停止する制御を行う。
【０００７】
まず、時刻ｔ１の時点では、温度センサ５ｄの検出温度に対する温度センサ５ｃの検出温度は摂氏３度高くなっている。また、時間Δｔ経過後も摂氏３度以上の温度差は継続している。温度センサ５ｃと温度センサ５ｄとは、図２に示したように隣り合う位置関係に配置されている。この場合、制御部２１は、温度センサ５ｃと温度センサ５ｄとの間に配置されるファン４ｃを動作させるべく、スイッチ２２ｃをオンする。
次に、時刻ｔ２の時点では、温度センサ５ｄの検出温度に対する温度センサ５ｃの検出温度は摂氏２度に下がっている。また、時間Δｔ経過後も摂氏２度以下の温度差は継続している。この場合、制御部２１は、温度センサ５ｃと温度センサ５ｄとの間に配置されるファン４ｃを停止させるべく、スイッチ２２ｃをオフする。
次に、時刻ｔ３の時点では、温度センサ５ｄの検出温度に対する温度センサ５ｂの検出温度は摂氏３度高くなっている。また、時間Δｔ経過後も摂氏３度以上の温度差は継続している。温度センサ５ｃと温度センサ５ｄとは、図２に示したように隣り合わない位置関係に配置されている。この場合、制御部２１は、温度センサ５ｂと隣り合う温度センサ５ａ及び温度センサ５ｃの検出温度と、温度センサ５ｂの検出温度との温度差Ｊ２、Ｊ１を演算し、温度差が大きい方（温度差Ｊ２側）の温度センサ５ａと温度センサ５ｂとの間に配置されるファン４ａを動作させるべく、スイッチ２２ａをオンする。それと同時に、制御部２１は、温度センサ５ｄと隣り合う温度センサ５ａ及び温度センサ５ｃの検出温度と、温度センサ５ｄの検出温度との温度差Ｊ３、Ｊ４を演算し、温度差が大きい方（温度差Ｊ４側）の温度センサ５ｃと温度センサ５ｄとの間に配置されるファン４ｃを動作させるべく、スイッチ２２ｃをオンする。
次に、時刻ｔ４の時点では、温度センサ５ｄの検出温度に対する温度センサ５ｂの検出温度は摂氏４度高くなっている。また、時間Δｔ経過後も摂氏４度以上の温度差は継続している。この場合、制御部２１は、全てのファン４ａ〜４ｄを動作させるべく、スイッチ２２ａ〜２２ｄをオンする。
次に、時刻ｔ５の時点では、温度センサ５ｄの検出温度に対する温度センサ５ｂの検出温度は摂氏２度に下がっている。また、時間Δｔ経過後も摂氏２度以下の温度差は継続している。この場合、制御部２１は、全てのファン４ａ〜４ｄを停止させるべく、スイッチ２２ａ〜２２ｄをオフする。
次に、時刻ｔ６の時点では、温度センサ５ｄの検出温度に対する温度センサ５ｃの検出温度は摂氏３度高くなっている。しかし、時間Δｔ経過後には、摂氏２度以下の温度差になっている。この場合、制御部２１は、温度センサ５ｃと温度センサ５ｄとの間に配置されるファン４ｃを動作させない、すなわち、スイッチ２２ｃをオンしない。
【０００８】
このようにファン４ａ〜４ｄの動作を制御することにより、パラボラアンテナのチャンバー内の各部に温度差が生じた場合のみ、必要となる部分に配置されたファンを動作させるので、ファンの消費電力を削減することができる。
尚、本実施形態では、ファンの数を４個としたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、ファンの数を６個あるいは８個等に増加させても容易に適用することができる。また、ファンの数が３個以下の場合についても、制御ルールを単純化することにより適用することができる。
【０００９】
【発明の効果】
上記のように本発明では、チャンバー内に温度センサを設けて制御部により各ファンのオン／オフを制御するようにしたので、チャンバー内の各部において検出された各温度センサ間の温度差が大きくなった場合のみ送風装置を駆動して消費電力を削減するアンテナ温度制御用送風装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のアンテナ温度制御装置装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の主反射鏡１の背面側に設置されるファン４ａ〜４ｄ及び温度センサ５ａ〜５ｄの配置を示す図である。
【図３】図１及び図２に示したファンを制御部により制御する場合の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】従来のアンテナ温度制御用送風装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１  主反射鏡、２  断熱カバー、３  チャンバ、４ａ〜４ｄ  ファン、５ａ〜５ｄ  温度センサ、６  電源部、７  支持構造体、１０  パラボラアンテナ、２０  温度制御装置、２１  制御部、２２ａ〜２２ｄ  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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