JP2000304473A - 複合放物面集光（ｃｐｃ）型放射冷却器 - Google Patents
複合放物面集光（ｃｐｃ）型放射冷却器Info
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- JP2000304473A JP2000304473A JP11152428A JP15242899A JP2000304473A JP 2000304473 A JP2000304473 A JP 2000304473A JP 11152428 A JP11152428 A JP 11152428A JP 15242899 A JP15242899 A JP 15242899A JP 2000304473 A JP2000304473 A JP 2000304473A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来技術の平板型放射冷却器を使用すると、大
気中の湿分の増加に伴い冷却量が減少するという短所、
地表面付近から入射する強い大気放射の影響を受け、冷
却量が減少するという欠点がある。 【解決手段】複合放物面集光（ＣＰＣ）型の反射鏡を有
し、赤外放射の透過率の高い耐侯性フィルムを開口部カ
バーに用いた放射冷却器を提供する。
気中の湿分の増加に伴い冷却量が減少するという短所、
地表面付近から入射する強い大気放射の影響を受け、冷
却量が減少するという欠点がある。 【解決手段】複合放物面集光（ＣＰＣ）型の反射鏡を有
し、赤外放射の透過率の高い耐侯性フィルムを開口部カ
バーに用いた放射冷却器を提供する。
Description
【発明の属する技術分野】この発明は、放射冷却を利用
した冷水および低温熱媒体の製造方法に関する。
した冷水および低温熱媒体の製造方法に関する。
【従来の技術】住宅等の冷房用冷水および低温冷媒など
の冷却用として、従来の放射冷却器では平板型が使用さ
れている。平板型冷却装置の例を図４に示す。平板型放
射冷却器１５に循環ポンプ１６を用いて（潜熱）蓄熱タ
ンク１７の媒体（水、ブラインなど）を放射冷却器に循
環し、放射冷却を利用して冷却、蓄熱タンクに冷媒（ま
たは冷水）を蓄える。タンク１７には潜熱蓄熱カプセル
１８が充填されている場合もある。この場合、外気温よ
りも２℃程度低い冷媒を得ることができ、これを冷房等
に用いる。平板型ラジエータの例として図５にその概略
を示す。平板型放射冷却器はアルミニウム製のフィン１
９と銅管２０から成り、銅管内部にを媒体２１を循環
し、背面を断熱材２２で断熱してある。
の冷却用として、従来の放射冷却器では平板型が使用さ
れている。平板型冷却装置の例を図４に示す。平板型放
射冷却器１５に循環ポンプ１６を用いて（潜熱）蓄熱タ
ンク１７の媒体（水、ブラインなど）を放射冷却器に循
環し、放射冷却を利用して冷却、蓄熱タンクに冷媒（ま
たは冷水）を蓄える。タンク１７には潜熱蓄熱カプセル
１８が充填されている場合もある。この場合、外気温よ
りも２℃程度低い冷媒を得ることができ、これを冷房等
に用いる。平板型ラジエータの例として図５にその概略
を示す。平板型放射冷却器はアルミニウム製のフィン１
９と銅管２０から成り、銅管内部にを媒体２１を循環
し、背面を断熱材２２で断熱してある。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来技術によれば、大気中の湿分の増加に伴い冷却量が
減少するという短所、地表面付近から入射する強い大気
放射の影響を受け、冷却量が減少するという欠点があ
る。そこで、この発明は、大気中の湿分の増加や地表面
付近からの大気放射の影響を低減し、放射冷却量を増加
させることが可能な放射冷却器を提供することを課題と
する。
従来技術によれば、大気中の湿分の増加に伴い冷却量が
減少するという短所、地表面付近から入射する強い大気
放射の影響を受け、冷却量が減少するという欠点があ
る。そこで、この発明は、大気中の湿分の増加や地表面
付近からの大気放射の影響を低減し、放射冷却量を増加
させることが可能な放射冷却器を提供することを課題と
する。
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、複合放物面集光（以下ＣＰ
Ｃ）型の反射鏡を有することを特徴とする放射冷却器で
ある。また、請求項２の発明は、ＣＰＣ型放射冷却器用
開口部カバー材料に、赤外放射の透過率が高く、耐候性
を持ったフィルムを用いるという特徴を有する放射冷却
器である。請求項３の発明は、ＣＰＣ型放射冷却器に用
いる放熱管形状に、二つの銅製円管に熱伝導率の高い銅
やアルミニウム製のフィンを取り付け、熱伝導率の小さ
いスペーサーを挟み円形に成型したものを用いるという
特徴を有する放射冷却器である。請求項４の発明は、Ｃ
ＰＣ型放射冷却器に用いる反射面材質に、赤外域で高い
反射率をもち、放射率の小さいアルミニウム板を用いる
という特徴を有する放射冷却器である。
めに、請求項１の発明は、複合放物面集光（以下ＣＰ
Ｃ）型の反射鏡を有することを特徴とする放射冷却器で
ある。また、請求項２の発明は、ＣＰＣ型放射冷却器用
開口部カバー材料に、赤外放射の透過率が高く、耐候性
を持ったフィルムを用いるという特徴を有する放射冷却
器である。請求項３の発明は、ＣＰＣ型放射冷却器に用
いる放熱管形状に、二つの銅製円管に熱伝導率の高い銅
やアルミニウム製のフィンを取り付け、熱伝導率の小さ
いスペーサーを挟み円形に成型したものを用いるという
特徴を有する放射冷却器である。請求項４の発明は、Ｃ
ＰＣ型放射冷却器に用いる反射面材質に、赤外域で高い
反射率をもち、放射率の小さいアルミニウム板を用いる
という特徴を有する放射冷却器である。
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を、図１お
よび図２に示す。ＣＰＣ型放射冷却器は、反射板１、冷
媒循環用の銅管２からなり、銅管２に各種冷媒３を循環
し低温媒体を得る。対流熱損失を抑え、反射面にゴミ等
が付着するのを防ぐため、開口部にカバー４を設け、放
射冷却器の背面および側面を断熱材５で断熱している。
なお、例にはＣＰＣが４本並列に設置されているが、さ
らに複数本を並列に追加設置することもある。ＣＰＣ開
口部カバー４は赤外放射の透過率が高いポリエチレンフ
ィルム、ポリメチルメルテンフィルム、カルコゲナイト
ガラスや、ポリエチレンおよびポリメチルにエチレン酢
酸供重合体などの添加し、耐候性を持たせたフィルムを
用いる。ＣＰＣ型の反射板１には赤外域で高い反射率を
もち、放射率の小さいアルミニウム板を用いる。放熱管
２として二つの銅製円管７に熱伝導率の高い銅やアルミ
ニウム製のフィン９を取り付け、熱伝導率の小さいスペ
ーサー８を挟み円形に成型したものを用いる（図２参
照）。なお、フィン９の表面は選択放射膜を用いるほ
か、黒色塗料や白色塗料を塗布したものも用いる。 「実施形態の効果」この実施形態によれば、放射冷却器
は、地表面付近方向から入射する大気放射を吸収しな
い。そのため大気とのふく射熱交換を天頂方向とのみ行
うことで、放熱管に入射する大気放射を低減し、一方
で、放熱管から放射されるふく射は、ほとんどすべてが
天頂方向へ放出される。これにより、湿分の増加等によ
って大気放射が増大することによる冷却量の減少を低く
抑えることができるなど、総合的な放射冷却量の増加に
つながる。 「他の実施形態」図１の実施形態では、ＣＰＣ型の反射
板１にはアルミニウム板を用いているが、アルミニウム
板に代わり、ポリスチレン、ポリウレタン等の断熱材５
を複数のＣＰＣ面状に加工し、断熱材のＣＰＣ面にアル
ミニウムを蒸着したものも用いる。図２の実施形態で
は、放熱管（７，８，９）として円形に成型したものを
用いているが、放熱管（７，８，９）のアスペクト比を
変化させ楕円形に成形したものも含まれる。上記のＣＰ
Ｃ型放射冷却器１０を図３（ｂ）の従来の平板型放射冷
却器に代わり用いるほか、図３（ａ）に示すようにＣＰ
Ｃ型放射冷却器１０をヒートポンプエアコン１１の室外
機として用いる。
よび図２に示す。ＣＰＣ型放射冷却器は、反射板１、冷
媒循環用の銅管２からなり、銅管２に各種冷媒３を循環
し低温媒体を得る。対流熱損失を抑え、反射面にゴミ等
が付着するのを防ぐため、開口部にカバー４を設け、放
射冷却器の背面および側面を断熱材５で断熱している。
なお、例にはＣＰＣが４本並列に設置されているが、さ
らに複数本を並列に追加設置することもある。ＣＰＣ開
口部カバー４は赤外放射の透過率が高いポリエチレンフ
ィルム、ポリメチルメルテンフィルム、カルコゲナイト
ガラスや、ポリエチレンおよびポリメチルにエチレン酢
酸供重合体などの添加し、耐候性を持たせたフィルムを
用いる。ＣＰＣ型の反射板１には赤外域で高い反射率を
もち、放射率の小さいアルミニウム板を用いる。放熱管
２として二つの銅製円管７に熱伝導率の高い銅やアルミ
ニウム製のフィン９を取り付け、熱伝導率の小さいスペ
ーサー８を挟み円形に成型したものを用いる（図２参
照）。なお、フィン９の表面は選択放射膜を用いるほ
か、黒色塗料や白色塗料を塗布したものも用いる。 「実施形態の効果」この実施形態によれば、放射冷却器
は、地表面付近方向から入射する大気放射を吸収しな
い。そのため大気とのふく射熱交換を天頂方向とのみ行
うことで、放熱管に入射する大気放射を低減し、一方
で、放熱管から放射されるふく射は、ほとんどすべてが
天頂方向へ放出される。これにより、湿分の増加等によ
って大気放射が増大することによる冷却量の減少を低く
抑えることができるなど、総合的な放射冷却量の増加に
つながる。 「他の実施形態」図１の実施形態では、ＣＰＣ型の反射
板１にはアルミニウム板を用いているが、アルミニウム
板に代わり、ポリスチレン、ポリウレタン等の断熱材５
を複数のＣＰＣ面状に加工し、断熱材のＣＰＣ面にアル
ミニウムを蒸着したものも用いる。図２の実施形態で
は、放熱管（７，８，９）として円形に成型したものを
用いているが、放熱管（７，８，９）のアスペクト比を
変化させ楕円形に成形したものも含まれる。上記のＣＰ
Ｃ型放射冷却器１０を図３（ｂ）の従来の平板型放射冷
却器に代わり用いるほか、図３（ａ）に示すようにＣＰ
Ｃ型放射冷却器１０をヒートポンプエアコン１１の室外
機として用いる。
【発明の効果】この発明による効果を図６に示す。図中
の冷却量の比較図は、ポリエチレンカバーを施した平板
型放射冷却器とＣＰＣ型放射冷却器の単位開口部有効面
積当たりの冷却量の比較を示している。横軸が外気温度
と放射冷却器に流入する熱媒体の入口温度の差をとって
いる。これから、平板型よりもＣＰＣ型のほうが圧倒的
に優れた冷却性能を示している。外気温と入口水温の差
がないときの冷却量は，平板型が５０Ｗ／ｍ２，ＣＰＣ
型が１１０Ｗ／ｍ２程度となっており、ＣＰＣ型は平板
型の２倍ないしはそれ以上の冷却量がある。また、ＣＰ
Ｃ型は平板型に比べ、外気温とスカイラジエータ入口温
度の差が増加したときの冷却量が減少する割合が小さく
なっており、ＣＰＣ型は平板型に比べ，より低温の熱媒
体を得ることができる。平板型では外気温と入口温度の
差が４℃程度になると冷却できなくなるのに比べ、ＣＰ
Ｃ型は温度差が８℃以上になっても２０Ｗ／ｍ２程度の
冷却能力をもっており、外気温よりも８℃以上低い冷媒
または冷水を得ることが期待できる。なお、雲量が多く
なると各ラジエータの冷却量は低下するが、その割合は
ＣＰＣ型の方が小さくなっており、ＣＰＣ型は曇りの日
にその真価を発揮することが分かる。以上説明したよう
に、この発明によれば、単位開口部有効面積当たり冷却
量の比較において、平板型よりもＣＰＣ型放射冷却器の
ほうが圧倒的に優れた冷却性能を有している。
の冷却量の比較図は、ポリエチレンカバーを施した平板
型放射冷却器とＣＰＣ型放射冷却器の単位開口部有効面
積当たりの冷却量の比較を示している。横軸が外気温度
と放射冷却器に流入する熱媒体の入口温度の差をとって
いる。これから、平板型よりもＣＰＣ型のほうが圧倒的
に優れた冷却性能を示している。外気温と入口水温の差
がないときの冷却量は，平板型が５０Ｗ／ｍ２，ＣＰＣ
型が１１０Ｗ／ｍ２程度となっており、ＣＰＣ型は平板
型の２倍ないしはそれ以上の冷却量がある。また、ＣＰ
Ｃ型は平板型に比べ、外気温とスカイラジエータ入口温
度の差が増加したときの冷却量が減少する割合が小さく
なっており、ＣＰＣ型は平板型に比べ，より低温の熱媒
体を得ることができる。平板型では外気温と入口温度の
差が４℃程度になると冷却できなくなるのに比べ、ＣＰ
Ｃ型は温度差が８℃以上になっても２０Ｗ／ｍ２程度の
冷却能力をもっており、外気温よりも８℃以上低い冷媒
または冷水を得ることが期待できる。なお、雲量が多く
なると各ラジエータの冷却量は低下するが、その割合は
ＣＰＣ型の方が小さくなっており、ＣＰＣ型は曇りの日
にその真価を発揮することが分かる。以上説明したよう
に、この発明によれば、単位開口部有効面積当たり冷却
量の比較において、平板型よりもＣＰＣ型放射冷却器の
ほうが圧倒的に優れた冷却性能を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示したＣＰＣ型放射冷
却器の概略図である。
却器の概略図である。
【図２】この発明の一実施形態を示したＣＰＣおよび放
熱管の概要図である。
熱管の概要図である。
【図３】この発明の他の実施形態を示したＣＰＣ型放射
冷却器を用いた冷却装置の概要図である。
冷却器を用いた冷却装置の概要図である。
【図４】従来技術を示す放射冷却を用いた冷却装置の全
体図である。
体図である。
【図５】従来技術を示す平板型放射冷却器の概略図であ
る。
る。
【図６】この発明による効果を示した冷却性能の図であ
る。
る。
１ 反射板 ２ 放熱管 ３ 冷媒 ４ ＣＰＣ開口部カ
バー ５ 断熱材 ６ 許容偏角 ７ 銅製円管 ８ スペーサー ９ フィン １０ ＣＰＣ型放射冷
却器 １１ ヒートポンプエアコン １２ 循環ポンプ １３ ファンコイルユニット １４ 蓄熱槽 １５ 平板型放射冷却器 １６ 循環ポンプ １７ 蓄熱タンク １８ 潜熱蓄熱カプ
セル １９ フィン ２０ 銅管 ２１ 媒体 ２２ 断熱材
バー ５ 断熱材 ６ 許容偏角 ７ 銅製円管 ８ スペーサー ９ フィン １０ ＣＰＣ型放射冷
却器 １１ ヒートポンプエアコン １２ 循環ポンプ １３ ファンコイルユニット １４ 蓄熱槽 １５ 平板型放射冷却器 １６ 循環ポンプ １７ 蓄熱タンク １８ 潜熱蓄熱カプ
セル １９ フィン ２０ 銅管 ２１ 媒体 ２２ 断熱材
Claims (4)
- 【請求項１】複合放物面集光（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｐａ
ｒａｂｏｌｉｃ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ 以下ＣＰ
Ｃ）型の反射鏡を有することを特徴とする放射冷却器。 - 【請求項２】ＣＰＣ型放射冷却器用開口部カバー材料
に、赤外放射の透過率が高く、耐候性を持ったフィルム
を用いるという特徴を有する請求項１記載の放射冷却
器。 - 【請求項３】ＣＰＣ型放射冷却器に用いる放熱管形状
に、二つの銅製円管に熱伝導率の高い銅やアルミニウム
製のフィンを取り付け、熱伝導率の小さいスペーサーを
挟み円形に成型したものを用いるという特徴を有する請
求項１記載の放射冷却器。また、ＣＰＣ型放射冷却器に
用いる放熱管形状として円管のほか放熱管のアスペクト
比を変化させ楕円形に成形したものも含む。なお、フィ
ンの表面は選択放射膜を用いるほか、黒色塗料や白色塗
料を塗布したものも用いる。 - 【請求項４】ＣＰＣ型放射冷却器に用いる反射面材質
に、赤外域で高い反射率をもち、放射率の小さいアルミ
ニウム板を用いるという特徴を有する請求項１記載の放
射冷却器。また、ＣＰＣ型放射冷却器に用いる反射面と
して、アルミニウム板の代わりに、ポリスチレン、ポリ
ウレタン等の断熱材を複数のＣＰＣ面状に加工し、断熱
材のＣＰＣ面にアルミニウム等を蒸着したものも含む。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11152428A JP2000304473A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 複合放物面集光（ｃｐｃ）型放射冷却器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11152428A JP2000304473A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 複合放物面集光（ｃｐｃ）型放射冷却器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304473A true JP2000304473A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=15540317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11152428A Pending JP2000304473A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 複合放物面集光（ｃｐｃ）型放射冷却器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000304473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109791017A (zh) * | 2016-09-30 | 2019-05-21 | 富士胶片株式会社 | 辐射冷却装置 |
| CN114543219A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-05-27 | 湖南大学 | 一种双源空调系统 |
-
1999
- 1999-04-21 JP JP11152428A patent/JP2000304473A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109791017A (zh) * | 2016-09-30 | 2019-05-21 | 富士胶片株式会社 | 辐射冷却装置 |
| CN109791017B (zh) * | 2016-09-30 | 2021-03-12 | 富士胶片株式会社 | 辐射冷却装置 |
| CN114543219A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-05-27 | 湖南大学 | 一种双源空调系统 |
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