JP2006317648A - 地球温暖化防止部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽光を、地上の遮蔽物に遮られることなく宇宙空間方向に反射して逃がすことができる地球温暖化防止部材を提供する。
【解決手段】 ビル３の壁面に、本発明の実施の形態の１例である地球温暖化防止部材４を貼り付けて使用する。地球温暖化防止部材４の表面は再帰反射体からなる。よって、太陽光線が地球温暖化防止部材４に入射した場合、入射した太陽光の大部分が反射されて太陽の方向に戻る。このとき、入射と反射が同じ方向であるため、反射光の方向には別の建物などの遮蔽物が原理的に存在しない。したがって、反射光が地上の別の物に当たって吸収されるということがない。別の物に当たる心配がないので、エネルギーの吸収がなされないだけでなく、特定の人にまぶしさを与えたり、特定の部分を照明したりするといった予期せぬことも起こりえない。
【選択図】 図２

Description

本発明は、太陽光を反射することにより、地球の温暖化を防止する地球温暖化防止部材に関するものである。

地球温暖化防止策の一つとして、ビルの屋上緑化が行われている。一方、鏡を使用して太陽光線を反射させることにより、地球に吸収される太陽エネルギーを少なくし、地球温暖化を防止する提案が、例えばＷＯ２００２／０３９０３１号国際公開公報（特許文献１）に記載されている。

ＷＯ２００２／０３９０３１号国際公開公報

しかしながら、屋上緑化は、緑化できるだけのスペースが必要なこと、壁などの壁面には一般に適用できない等の制約があり、適用される場所が限られている。又、特許文献１に記載される方法は、太陽からの入射光の傾きによっては、別の建物や地上の方向に反射され、地球に吸収されるエネルギーを少なくするという効果が無いばかりでなく、人間にまぶしさを与えたり、特定の部分を照明するというような問題点がある。この問題は、特に、建物の壁面等に設置した場合に起こりやすい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、太陽光を、地上の遮蔽物に遮られることなく宇宙空間方向に反射して逃がすことができる地球温暖化防止部材を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための第１の手段は、再帰反射体を複数配置した部材よりなることを特徴とする地球温暖化部材である。

再帰反射体とは、光が入射した方向に光を反射するものであり、代表的なものとしては、コーナーキューブがある。その他、微小レンズの焦点近傍に反射体を配したものはいわゆるキャッツアイと呼ばれ、これも再帰反射体を構成する。微小レンズの屈折率にもよるが、球レンズの場合は、入射面と反対側の面（裏面）の近傍に焦点ができるので、裏面を反射体にするか、又は球レンズを反射板上に並べるかすれば、簡易的にキャッツアイを構成することができる。

本手段の目的から考えて、反射率が５０％以上であり反射した光の８０％以上を、入射した方向から±１０°以内の方向に反射するものは、本手段で言う再帰反射体とみなすことができる。本手段によれば、太陽光がどの方向から入射する場合でも、入射光がのうち反射されるもののほとんどが入射した方向に反射される。よって、反射光のほとんどは、地上の遮蔽物に遮られることなく宇宙空間に反射され、他の建物や地上側に反射される光は、たとえあったとしても少ないので、人間にまぶしさを与えたり、特定の部分を照明するというような問題が軽減される。又、建物の壁面等に設置した場合でも同様の効果が得られるので、使用可能範囲が広くなり、地球温暖化防止の効果を大きくすることができる。

前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記部材は反射体からなり、その表面が、再帰反射体を構成するように加工されていることを特徴とするものである。

本手段においては、部材の表面が再帰反射体を構成するように形成されているので、別部材に再帰反射体を取り付ける場合と異なり、プレス等で再帰反射面の形成が可能であるので、製造が容易である。

前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段であって、前記部材は透明体からなり、その裏面が再帰反射体を構成するように加工されていることを特徴とするものである。

本手段は、透明体の裏面での全反射を利用して、再帰反射を行うものである。よって、高い反射率を得ることができる。本手段においても、別部材に再帰反射体を取り付ける場合と異なり、部材の加工により再帰反射面の形成が可能であるので、製造が容易である。

前記課題を解決するための第４の手段は、前記第１の手段から第３の手段のいずれかであって、前記部材が、折り曲げ可能なシートであることを特徴とするものである。

本手段は、曲面状の部分や段差のある部分等、いろいろな場所に容易に設置することが可能である。

前記課題を解決するための第５の手段は、前記第１の手段から第４の手段のいずれかであって、前記再帰反射体の開口の大きさが６０μｍ以上であることを特徴とするものである。

再帰反射体の大きさは、あまり大きくなりすぎると厚み方向にも大きくなるので、小さいものがよい。ただしあまり小さくしすぎると、回折で光が広がってしまい、本発明の特徴を生かせなくなってしまう。太陽からの熱は赤外域の光によっても多く輻射されるため、赤外光に対しても回折効果が少ない必要がある。一般に再帰反射体の開口の半径をａ、光の波長をλとすると、回折広がりの角度θは、およそsinθ＝λ／ａで与えられる。

本発明部材での反射光が、近隣の建物等に意図せぬ影響を与えないようにするためには、θは１０度以下にとどめることが好ましい。このときの再帰反射体の開口はおよそ６λ以上となる。太陽からの輻射光線として波長１０ミクロンまで考慮するとすれば、一個の再帰反射体の開口の大きさは６０μｍ以上であることが好ましい。さらにθを１度以下とすると、一個の再帰反射体の開口の大きさは６００μｍ以上である必要がある。

本発明によれば、太陽光を、地上の遮蔽物に遮られることなく宇宙空間方向に反射して逃がすことができる地球温暖化防止部材を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例である地球温暖化防止部材の例を示す図である。地球温暖化防止部材である基板1は光沢面をもつアルミニウムの薄板からできている。図１に示すように、基板1の表面にはプレスによって三角錐の形の凹部２が開けられており、これは光学においてコーナーキューブとして知られている部品の形状と同じになっている。

コーナーキューブは、任意の方向から入射した光を入射方向と同じ方向に反射させることで知られている。図１では、分かりやすくするために凹部２同士を離して描いているが、実際には、互いに間を空けずに隣り合わせて配置することにより、基板１の表面の殆どをコーナーキューブで構成することができる。

ビルの壁面などに用いる場合は図1のようなアルミニウムの薄板をさらに強固な基板に取り付けて使用することが好ましい。また、反射性を有する材料であればアルミニウムに限らず使えることは言うまでもない。しかしながら、アルミニウムは安価であり、加工がし易く腐食しにくく、かつ、反射率が８０％以上と高いので、地球温暖化防止部材の材料として用いるのに特に好ましい。

一般家屋用には、家人が日用大工で平易に取り付け可能なように、折り曲げのできるシート上にコーナーキューブを並べたものが好適である。この場合、防水処理を施したゴム製のシート上に多数のコーナーキューブを埋め込んだものや、極めて薄いアルミニウムシートにコーナーキューブを形成したものをシート上に貼り付けたものなどがよい。とくに鋏等で容易に所望の形状に切り離せるものが好都合である。

以上の説明においては、コーナーキューブは光を反射する薄板に形成することを中心に説明したが、もちろん透明物質を用いて、裏面をコーナーキューブ形状とし、全反射プリズムの作用を持たせることにより、再帰反射特性を持たせることができる。たとえばガラス板にコーナーキューブの形状を作成しても同様な効果を得ることができるし、このようなコーナーキューブの集合体を基板上に貼り付けることもできる。

再帰反射体としてコーナーキューブを用いる場合、前記θを１０度以下にするためには各面のなす角度の精度は±3.5°以内であることが好ましい。すなわち、コーナーキューブにおいては、光は２回反射されるので、合計角度誤差を１０度にするためには１面あたり約７度(二面の角度ずれ方向がランダムであると仮定)が反射角の許容値となり、面の角度はその半分の3.5°となる。プリズム形式ではさらにこれを屈折率で除した値を用いる必要がある。ただし面精度については実際にはそれほど慎重にする必要はなく、用途によってはさらに低い精度のものでも十分に実用になる。再帰反射体としては、コーナーキューブが理想であるが、反射面が球面となっているものであっても、本発明の用途に用いることができる場合がある。

図２は、本発明の実施の形態の１例である地球温暖化防止部材を、実際に応用した例を示す図である。ビル３の壁面に、本発明の実施の形態の１例である地球温暖化防止部材４を貼り付けて使用する。太陽光線が地球温暖化防止部材４に入射した場合、入射した太陽光の大部分が反射されて太陽の方向に戻る。このとき、入射と反射が同じ方向であるため、反射光の方向には別の建物などの遮蔽物が原理的に存在しない。したがって、反射光が地上の別の物に当たって吸収されるということがない。別の物に当たる心配がないので、エネルギーの吸収がなされないだけでなく、特定の人にまぶしさを与えたり、特定の部分を照明したりするといった予期せぬことも起こりえない。図２から明らかなように、本発明部材はビルの壁面だけでなく、屋根に設置してもよく、一般家屋の壁面・屋根はもとより、人があまり立ち入らない場所であれば地面の上に設置してもかまわず、海面などの液体上に浮かべてもよい。

本発明の実施の形態の１例である地球温暖化防止部材の例を示す図である。 本発明の実施の形態の１例である地球温暖化防止部材を、実際に応用した例を示す図である。

符号の説明

１…基板、２…凹部、３…ビル、４…地球温暖化防止部材

Claims (5)

1. 再帰反射体を複数配置した部材よりなる地球温暖化防止部材。
2. 前記部材は反射体からなり、その表面が、再帰反射体を構成するように加工されていることを特徴とする請求項１に記載の地球温暖化防止部材。
3. 前記部材は透明体からなり、その裏面が再帰反射体を構成するように加工されていることを特徴とする請求項１に記載の地球温暖化防止部材。
4. 前記部材が、折り曲げ可能なシートであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の地球温暖化防止部材。
5. 前記再帰反射体の開口の大きさが６０μｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の地球温暖化防止部材。

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