(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側円筒と該内側円筒の外周面に密着する外側円筒とからなり、内側円筒と外側円筒との間に、複数の互いに平行な冷却通路を備えた冷媒通路を設け、外側円筒の外周面に、シーズヒーターを設けるとともに、内外両円筒の端面を密封固着したことを特徴とする宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体。
【請求項２】
前記冷媒通路は、該通路を流れる冷媒により内側円筒を略均一に冷却するように配置したことを特徴とする請求項１記載の宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体。
【請求項３】
前記シーズヒーターは、外側円筒を略均一に加熱するように配置したことを特徴とする請求項１記載の宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体。
【請求項４】
前記シーズヒーターは、外側円筒の外周面に略等間隔で設けたヒーター固定溝内に埋設したことを特徴とする請求項１記載の宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体に関し、詳しくは、円筒体を冷却・加熱して円筒内面を所定温度に調節保持する円筒型の温度調節体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
宇宙環境試験装置では、試験装置内に設けた被冷却体や熱吸収体の温度を一定とすることにより被試験体に対する熱負荷を任意に変更するため、真空装置内に、加熱及び冷却を任意に行うことができる円筒型の温度調節体を設置することが行われている。この温度調節体は、円筒内面温度を一定とすることにより被試験体に与える熱負荷を均一とし、例えば、衛星搭載用センサーの温度校正基準等に使用される。また、円筒内面に黒体を取付けるとともに、円筒中心部にセンサーを設置することにより、各種黒体の反射率を測定する場合にも使用される。
【０００３】
上述のような円筒型の温度調節体は、従来、円筒体と同じ材質の冷媒配管を円筒体の外周面に巻付けて溶接し、冷媒配管内に所定温度の冷媒を流すことにより円筒内面を所定温度に冷却するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、冷媒による円筒体の冷却が、均一に仕上げることが困難な溶接部を通しての間接的な熱伝達となるため、熱容量を均一にすることが困難であり、温度分布が生じ易いという問題があった。また、冷媒配管の入口部と出口部とで温度差を生じる場合もあった。さらに、円筒体を加熱するためにヒーターを設ける場合は、前記冷媒配管の間に、冷媒配管と同様にして巻付けるようにしているが、構造上、取付けが困難であり、かつ、上記同様に熱容量が不均一となりやすく、温度分布を生じてしまう。
【０００５】
そこで本発明は、冷却・加熱時の温度均一性を向上させることができる宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体は、内側円筒と該内側円筒の外周面に密着する外側円筒とからなり、内側円筒と外側円筒との間に、複数の互いに平行な冷却通路を備えた冷媒通路を設け、外側円筒の外周面に、シーズヒーターを設けるとともに、内外両円筒の端面を密封固着したことを特徴とするもので、前記冷媒通路が、該通路を流れる冷媒により内側円筒を略均一に冷却できるように配置されていること、前記シーズヒーターが、外側円筒を略均一に加熱できるように配置されていること、前記シーズヒーターが、外側円筒の外周面に略等間隔で設けたヒーター固定溝内に埋設したことを特徴としている。
【０００７】
上述のように、内外両円筒間に冷媒通路を設けて冷媒を流すことにより、内側円筒を直接冷却できるので、内側円筒内周面を均一に冷却することができる。また、シーズヒーターを外側円筒の外周面に設けることにより、冷媒通路に関係なくヒーターを設けることができるので、外側円筒を均一に加熱することが可能となる。これにより、該外側円筒に密着している内側円筒も均一に加熱される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面を参照してさらに詳細に説明する。図１乃至図４は本発明を適用した宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体の一例を示すもので、図１は一部切欠き斜視図、図２は一部断面正面図、図３は断面側面図、図４は冷媒の流れを示す説明図である。また、図５は他の冷媒流れの例を示す説明図である。
【０００９】
まず、図１乃至図３に示す宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体（以下、温度調節体という）は、内側円筒１と、該内側円筒１の外周面に密着する外側円筒２と、両円筒１，２の端面を密封するリング状の端板３と、外側円筒２の外周面に装着されるシーズヒーター４と、該シーズヒーター４を固定するためのヒーター固定バンド５とにより形成されている。
【００１０】
前記内側円筒１及び外側円筒２は、通常は同種の金属、例えばアルミニウム合金で形成されるもので、内側円筒１の外周面には、冷媒を流すための冷媒通路１１が形成され、外側円筒２の外周面には、前記シーズヒーター４を埋め込むためのヒーター固定溝２１が形成されている。
【００１１】
前記内側円筒１の冷媒通路１１は、内側円筒１の外周面に所定深さ、所定幅で刻設された溝状のものであって、温度調節体の使用時に最下部となる部分に軸方向に形成された冷媒導入通路１２と、最上部となる部分に軸方向に形成された冷媒導出通路１３と、両側面部分にそれぞれ周方向に形成された複数の互いに平行な冷却通路１４とを有している。また、冷媒導入通路１２及び冷媒導出通路１３に対応する少なくとも一方の端板３部分には、冷媒供給管や冷媒排出管（図示せず）を接続するための接続口３１，３２が設けられている。
【００１２】
前記冷却通路１４は、図４に示すように、冷媒導入通路１２から分岐して流入し、冷媒導出通路１３に集合して導出される冷媒が、各冷却通路１４に略等量が流れるように考慮されており、該冷媒により、内側円筒１の全体を略均一に冷却できるように、その溝幅、溝深さ、配置間隔等が設定されている。
【００１３】
なお、内側円筒１の外周面と外側円筒２の内周面との間は、溶接等の手段で密封することもできるが、この間に冷媒が毛細管現象で滲んだとしても、温度分布に悪影響を与えることはほとんどないため、特別な密封手段を施す必要はない。
【００１４】
前記ヒーター固定溝２１は、シーズヒーター４と外側円筒２との接触面積を十分にとってシーズヒーター４の熱を外側円筒２に有効に伝達できるように設けられるもので、外側円筒２を略均一に加熱できるように、略等間隔で形成されている。また、シーズヒーター４を固定する前記ヒーター固定バンド５は、帯状ではなく、円筒状であってもよい。
【００１５】
このように温度調節体を形成することにより、内側円筒１の全体を冷媒通路１１を流れる冷媒で直接冷却することができるので、冷却効果が向上して内側円筒１の内周面を均一に冷却することができる。また、シーズヒーター４により外側円筒２を直接加熱することができるので、外側円筒２の全体を略均一に加熱でき、該外側円筒２に密着している内側円筒１も略均一に加熱することができる。
【００１６】
温度調節体の温度、特に内側円筒１の内周面の温度は、冷媒通路１１に供給する冷媒の温度及び供給量と、シーズヒーター４の発熱量とを制御することにより調節することができ、上記構造を採用することにより、従来構造の温度調節体に比べて温度分布を小さくすることができる。
【００１７】
冷媒通路１１の形状は、温度調節体の大きさや設置方向に応じて適宜に設定することが可能であり、例えば、図５に示すように、温度調節体の一端部に冷媒導入通路１２ａを、他端部に冷媒導出通路１３ａをそれぞれ周方向に設け、両者を接続する複数の冷却通路１４ａを周面に軸方向に設けるようにしてもよい。また、冷媒導入通路に複数箇所から冷媒を導入したり、冷媒導出通路の複数箇所から冷媒を導出するようにしてもよく、隣接する冷却通路間に連絡通路を設けることもできる。さらに、外側円筒２の内周面に冷媒通路１１の一部を形成してもよく、例えば、冷媒導入通路及び冷媒導出通路を外側円筒２の内周面に形成し、冷却通路を内側円筒の外周面にリング状に形成することもできる。
【００１８】
なお、冷媒としては、通常は液体窒素が用いられ、該液体窒素と適当温度、例えば常温の窒素ガスとを適当に混合し、また、冷媒通路１１に窒素ガスを流しながらシーズヒーター４を作動させることにより、温度調節体の温度を、液体窒素温度の１００Ｋ程度から常温以上の４００Ｋ程度までの範囲で調節することが可能である。
【００１９】
これにより、上記円筒型温度調節体は、宇宙環境試験装置内に設けた被冷却体や熱吸収体の温度を一定にして、被試験体に対する熱負荷を任意に変更することができる。また、この円筒型温度調節体は、宇宙環境試験装置自体のシュラウドとしても用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体は、内外両円筒間に設けた冷媒通路に導入される冷媒により温度調節体を直接冷却することができ、また、外側円筒の外周面にシーズヒーターを任意に配置できるので、温度調節体の全体を略均一に冷却・加熱することができ、温度分布を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した宇宙環境試験装置用円筒型温度調節体の一例を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】  同じく一部断面正面図である。
【図３】  同じく断面側面図である。
【図４】  同じく冷媒の流れを示す説明図である。
【図５】  他の冷媒流れの例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…内側円筒、２…外側円筒、３…端板、４…シーズヒーター、５…ヒーター固定バンド、１１…冷媒通路、１２，１２ａ…冷媒導入通路、１３，１３ａ…冷媒導出通路、１４，１４ａ…冷却通路、２１…ヒーター固定溝、３１，３２…接続口
【図１】
0003770943.tif 000002
【図２】
0003770943.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003770943.tif 000005
【図５】
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