JP2010143557A - 遮熱自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を外装材の内側に取り付ける事により、室内外の輻射熱の出入りを阻止し冷暖房効率を高め、自動車のエネルギー削減を実現する。
【解決手段】自動車の外装材４の内側にアルミホイル１等輻射熱に対して高反射率の素材を取り付けることにより、室内外の輻射熱の出入りを阻止する。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動車のルーフ、ドア、床、側板等自動車の遮熱に関するものである。

自動車に使用されているドア、ルーフ、床或いは側板等の外装材は金属や樹脂等で構成されているが、常に屋外の低温から高温に至るまでの過酷な温度環境にさらされている。これらの熱は室内外の温度差に応じて、時には室外に或いは室内に熱移動することになる。これら熱移動の方法として、伝導熱、対流熱、輻射熱の３要素があるが、中でも輻射熱の割合は大きいと考えられる。
自動車に一般的に使用されている断熱方法としては、樹脂系の素材をシート状に積層した断熱材や樹脂発泡した断熱材を内装材等に施工しているものがある。又、運転席前の前面パネルや床等には断熱と防音を目的に、繊維系のフロアーカーペット等が敷かれていているものが多い。しかしながら、これらの素材は伝導熱や対流熱に対しては効果があるものの輻射熱に対しては殆ど対応出来ない。

発明が解決しようとしている課題

その為次のような問題があった。
自動車は屋外にて使用されるため、外装材は太陽からの輻射熱や空気の対流熱を直接受けることになる。夏場外部から外装材に侵入した熱の多くは、輻射熱として室内へと侵入する事となる。しかし、この輻射熱が室内に侵入するのを阻止する部材は殆ど使用されていない。この為、この大量に侵入した熱を冷却するためには、多くの冷房エネルギーが必要となる。
逆に冬場は室内の熱の多くが外部に輻射熱として放射されるため、室内を暖めるために多くの暖房エネルギーを必要とする。
本発明は、アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を外装材の内側に取り付ける事により、室内外の輻射熱の出入りを阻止し冷暖房効率を高め、自動車のエネルギー削減をしようとするものである。更に、搭乗者を取り囲む環境改善ばかりでなく。熱中症対策や冷房病対策にも効果を発揮させようとするものである。

課題を解決するための手段

自動車室内及び荷台外装材の内側に、輻射熱に対して高反射率の素材を取り付けた遮熱自動車
外装材と内装材との間に、単数又は複数のアルミホイル等輻射熱に対し高反射率の素材を取り付けた遮熱自動車。
運転席前の前面パネルや床や側板等に、片面或いは間に断熱材を有したアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材、或いは平板形状ないしはエンボス形状をしたアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を取り付けた遮熱自動車。
アルミホイル等輻射熱に対し高反射率の素材は、平板形状、ジグザグ形状、表面に凹凸のあるエンボス形状を有した遮熱自動車。

以下本発明を実施するための最良の形態について説明する。
一般に自動車の外装材４に使用される素材は金属や樹脂等で構成されている。そもそも自動車は屋外で使用されるため、夏場太陽からの輻射熱や空気による対流熱により外装材４自体が高温に曝される。又逆に、冬場或いは寒冷地等ではかなり低温の環境下で使用される為、外装材４もかなりの低温となる。外装材４の温度が室内温度より高い場合、外装材４の熱の大半は輻射熱として室内に侵入し室内の冷房が必要となる。又逆に外装材４の温度が室温より低い場合、輻射熱が室内から外装材４に放射されるため暖房が必要となる。この室内の暖冷房機を動かすエネルギーはエンジンから供給されるため、多くの燃料が消費されることになる。
自動車内の暖冷房機のエネルギーを大幅削減するためには、暖冷房機を如何に効率化しても達成する事は難しい。最も重要な事は、外部からの熱を室内に侵入させず、又室内の熱を外に逃がさないことにある。つまり遮熱である。
又、人間が最も心地よい環境とは、輻射熱がカットされ体を取り囲む空気が静止している状況である。私達が、体温３６，５度より暑い４１〜４２度位のお風呂に入って心地良いのは誰しも経験していることであるがこれと同様である。勿論、お湯を動かすと対流熱が体に当たり暑さを感じるのである。自動車内も同様、空調し空気を動かせば動かすほど人間を取り囲む環境は悪化するばかりか、対流熱により室内の熱効率はどんどん落ちることになる。
人間が暑さを感じる大きな要因は、室内の温度よりむしろ輻射熱の影響が大きい。建物に於いても遮熱工事を施工すれば、真夏３８度でも暑さを感じないのは周知の事実である。これは、輻射熱が人体に照射されると体自体が熱を持ち暑さを感じることによるものである。この輻射熱をカットしてしまうと体感温度がかわり、仮に室温が３０度でも暑さを感じなくなるのである。逆に、冬場は体から低温の物質に向かって輻射熱が放射されるため寒さを感じることになる。従って、この輻射熱をカットし体感温度を変えることが暑さ寒さの一番の対策であり、最大の省エネ効果をもたらすものでもある。
本発明の最大のポイントは、自動車の外装材の内側にアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を取り付けることにより、室内及び室外からの輻射熱の出入りを阻止するものである。
まず、アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材について説明する。
アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は、一般的に金属が使用される。例として、代表的なアルミホイルについて説明する。
アルミホイルは、高純度のものでは９６〜９７パーセントの反射率を持ち、しかも安価であることから一般的に使用されている。ただ、アルミホイルは非常に薄く単体では強度が不充分の為、通常はポリエステル、ガラスクロス、不織布等を積層して使用するのが一般的である。
ここで注意しなければならないことは、腐食と電飾である。例えばアルミは、アルカリ性物質と接触してアルカリ腐食がおこる場合がある。又他の金属と接触すると電飾によりその耐久性を失うこともある。従って、金属と接触する可能性がある場合は、輻射熱に対する反射率は若干落ちるものの、アルミホイル等の表面にポリエステル等腐食や電飾の影響を受けにくい素材を施したものを選択することが望ましい。
金属は熱を伝えやすく物に接触して使用すると伝導熱となって、反って効果を失うこととなる。輻射熱を効率よく反射させるには、アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材と輻射熱の発生源、例えば外装材４や内装材５との間に空気層６を設ける必要が重要である。この空気層６は、静止空気の状態が最高の遮熱効果を得ることができる。
アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を内装材５と外装材４の間に取り付ける場合について説明する。
外装材４と内装材５とのスペースが大きい場合は、平板形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材１をその中心付近に設けると、２つの面の隔壁となり対流の影響も少なく効率の良い遮蔽板となる。勿論、アルミ等輻射熱に対して高反射率の素材は、１つの空間に間隔をあけて複数枚使用するとより効果的である。しかし、空間が小さくアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材が外装材４或いは内装材５と接触するような所では、ジグザグ形状や表面に凹凸のあるエンボス形状のものを使用すると内外装材との接触部分が少なくなり、伝導熱の伝達を少なくすることができる。しかも、アルミ等輻射熱に対して高反射率の素材の反射面の多くの部分が、凹凸により内外装材と離れ空気層６を持つことが出来るので輻射熱を反射しやすくなる。
自動車の内装材５や外装材４は複雑な形状をしており、場所によっては突出等でスペースが殆どとれないところもある。この場合、アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は切断せず、押しつぶす様にすると熱橋の影響を少なくすることが出来る。
運転席の前の前面パネルや床等は、外気やエンジンから発生される熱等が直接外装材４に当るため一般にはフロアーカーペット等を敷き断熱している場合が多い。この様なところは、片面断熱材を積層したアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を、断熱面を外装材に接するように取り付けると効果的である。反射面は室内側の片側となるが、伝導熱の影響をも和らげることができる。どうしてもフロアーカーペットを使用しなければならない場合、平板形状若しくは表面に凹凸をしたエンボス形状をしたアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は外装材４とフロアーカーペットの間に敷きこむと良い。伝導熱の影響は受けるもののフロアーカーペットは輻射熱を通過させてしまう為、室内側の輻射熱の反射には効果的である。
又、前にも述べたが、アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は対流熱の影響を受けやすいものでもある。外部から隙間風等が侵入する場合は、その隙間を無くすことが重要である。
アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は殆ど金属がベースの素材の為、火災に対しては安全度が高く不燃材認定を受けているものも多い。
アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は軽量で、しかも薄型のものは０．２ｍｍ程度のものもあり、自動車製造時に取り付けることは比較的容易いである。
更に、自動車修理等で万一断熱材が破損場合、樹脂等の積層品や発泡体では正常の状態に戻すことは大変であるが、アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は同質のテープで簡単に補修することが出来メンテナンスも非常に楽な素材でもある。

発明の効果

アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を自動車室内の周囲に設ける事により、自動車内外からの輻射熱の出入りの大半を阻止することが可能となる。これによって、体感温度がかわりエアコン使用頻度を少なくすることが出来、自動車の燃料削減が可能となる。又、エアコンを使用する頻度が少なくなるので人間を取り巻く環境がよくなるばかりか、長距離運転時の冷房病対策にも効果的である。更に、輻射熱の体に当たる量が少なくなるため、熱射病になりにくくなる効果も期待できる。
アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は音波に対しても反射するので、室内の防音性も向上する。

平板形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材 片面断熱材を積層したアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材 ジグザグ形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材 平板形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を外装材と内装材の間に設けた断面図 ジグザグ形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を外装材と内装材の間に設けた断面図 外装パネルに平板形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を取り付けた斜視図 ルーフに、ジグザグ形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を取り付けた断面図

符号の説明

１ 平板形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材
２ 断熱材
３ ジグザグ形状アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材
４ 外装材
５ 内装材
６ 空気層

Claims (4)

1. 自動車室内及び荷台外装材の内側に、輻射熱に対して高反射率の素材を取り付けた遮熱自動車
2. 外装材と内装材との間に、単数又は複数枚のアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材を取り付けた遮熱自動車。
3. 運転席前の前面パネルや床や側板等に、片面又は間に断熱材を有したアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材、或いは平板形状又は表面に凹凸のあるエンボス形状を有したアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材等を取り付けた遮熱自動車。
4. 請求項１及び請求項２及び請求項３のアルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材は、平板形状、ジグザグ形状、或いは表面に凹凸のあるエンボス形状を有した遮熱自動車。

Images