JP2015155636A - Thermal barrier body and method for forming the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入射光の可視光を反射面から所定の距離で収束させる光収束機能を備えた遮熱体及びその形成方法に関する。 The present invention relates to a heat shield having a light convergence function for converging incident visible light at a predetermined distance from a reflecting surface, and a method for forming the same.
特許文献1には、舗装体の表面に塗付して固体表層部を形成し得るバインダーに可視光線波長域で吸収を示し赤外線波長域では反射を示す顔料を含有させた塗付組成物を舗装体の表面に塗付し、次いで当該バインダーを固化させて構築した太陽熱遮断性舗装体が記載されている。この太陽熱遮断性舗装体は、アスファルト舗装体、コンクリート舗装体、インターロッキングブロック舗装体等の人や車両の通行に供する舗装体の表層部に対して設けられ、太陽光の日射等の赤外線波長域の光を反射して舗装路面へのエネルギー入射量を効果的に抑制し、路面温度の上昇を抑制する。
In
ところで、太陽光の日射等の可視光線波長域の光によるエネルギー入射も路面温度上昇の原因となる。上述した舗装体は、太陽光の日射のうち赤外線波長域の光は高い日射反射率で反射しているが、可視光線波長域の光の大部分は吸収している。そのため、上述した舗装体では、可視光線波長域の光によるエネルギー入射の分だけ路面温度の上昇抑制効果が抑えられてしまう。 By the way, energy incidence by light in the visible light wavelength region such as solar radiation of sunlight also causes an increase in road surface temperature. In the pavement described above, light in the infrared wavelength region is reflected with high solar reflectance in the solar radiation, but most of the light in the visible light wavelength region is absorbed. Therefore, in the pavement described above, the effect of suppressing the increase in road surface temperature is suppressed by the amount of energy incident due to light in the visible light wavelength region.
一方、可視光線波長域の光を反射することは、反射光が人間等の目に進入して眩しさをもたらす原因になる可能性がある。例えば、この反射光が車両を運転する人間にとって非常に眩しく運転の妨げになるものであれば問題となる。 On the other hand, reflecting light in the visible light wavelength region may cause the reflected light to enter the eyes of humans or the like and cause glare. For example, if the reflected light is very dazzling for a person driving the vehicle and hinders driving, there is a problem.
本発明は、赤外線波長域の光によるエネルギー入射だけでなく可視光線波長域の光によるエネルギー入射をも抑えると同時に可視光線波長域の光の反射光による眩しさを抑制することができる遮熱体及び施工が容易なその形成方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a heat shield that can suppress not only energy incidence by light in the infrared wavelength range but also energy incidence by light in the visible wavelength range, and at the same time, suppression of glare caused by reflected light in the visible wavelength range. And it aims at providing the formation method with easy construction.
本発明の実施形態に係る遮熱体は、基体の表面に設けられて入射光を受ける開放面を有する遮熱層と、前記遮熱層に設けられて少なくとも前記入射光のうちの可視光線波長域の入射光を前記遮熱層の前記開放面の開放側に収束するように拡散反射する反射材とを備える。 A heat shield according to an embodiment of the present invention includes a heat shield layer provided on a surface of a substrate and having an open surface for receiving incident light, and a visible light wavelength of at least the incident light provided on the heat shield layer. And a reflecting material that diffusely reflects the incident light of the region so as to converge to the open side of the open surface of the heat shield layer.
上記構成によれば、赤外線波長域の入射光によるエネルギー入射だけでなく可視波長域の入射光によるエネルギー入射をも抑えることができる。このため、より高い遮熱を実現でき、路面温度の上昇抑制効果が高く、ヒートアイランド現象を効果的に抑制することができる。また、可視光線波長域の入射光の反射光による眩しさを低減、抑制することができる。このため、眩しさが好まれない環境、例えば、車道であっても上記遮熱体を問題なく設けることができる。 According to the above configuration, not only energy incidence by incident light in the infrared wavelength region but also energy incidence by incident light in the visible wavelength region can be suppressed. For this reason, higher heat insulation can be realized, the road surface temperature rise suppressing effect is high, and the heat island phenomenon can be effectively suppressed. Moreover, the glare by the reflected light of the incident light in the visible light wavelength region can be reduced and suppressed. For this reason, the said heat shield can be provided without a problem even if it is an environment where glare is not preferred, for example, a roadway.
また、本発明の実施形態に係る上記遮熱体の形成方法は、前記基体の表面に前記遮熱層を設ける際に前記遮熱層内に前記反射材をばらまくことを備える。 The method for forming a heat shield according to an embodiment of the present invention includes distributing the reflective material in the heat shield layer when the heat shield layer is provided on the surface of the base.
上記構成によれば、形成が容易で形成時間も短期とすることができ、またコストも削減することができる。 According to the above configuration, the formation is easy, the formation time can be shortened, and the cost can be reduced.
以下において、本発明の実施形態に係る遮熱体について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。 Hereinafter, a heat shield according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ also in between drawings may be contained.
まず、第1実施形態に係る遮熱体1Aについて、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る遮熱体1Aの上面図である。図2は、図1のII‐II線に沿った断面図である。
First, the
図2に示すように、遮熱体1Aは、バインダ30を介して基体40に固着される。遮熱体1Aは、第1の層(遮熱層)10と、第1の層10の表層部12に形成された第2の層(反射材層)20とを備える。第1の層10は、基体40の表面にバインダ30を介して固着され、太陽光である日射の入射光L1a、L2aを受ける開放面11を有し、少なくとも入射光L1a、L2aのうちの赤外線波長域の入射光L1aを第1の日射反射率で開放面11の開放側(図2の上側)に反射する。第2の層20は、少なくとも入射光L1a、L2aのうちの可視光線波長域の入射光L2aを第2の日射反射率で第1の層10の開放面11の開放側に収束(収斂)するように拡散反射する。特に限定しないが、赤外線波長域(近赤外線波長域も含む)は、例えば780nm〜2500nmの範囲であり、可視光線波長域(近紫外線波長域も含む)は、例えば300nm〜780nmの範囲である。
As shown in FIG. 2, the
日射反射率は、例えば、特開2008−69632号公報に記載の日射反射率を用いることができる。但し、本願では、入射光L1a、L2aのエネルギーが遮熱体1Aに吸収される割合を示すためのものとして日射反射率という用語を使用している。
For example, the solar reflectance described in JP-A-2008-69632 can be used as the solar reflectance. However, in the present application, the term solar reflectance is used to indicate the rate at which the energy of the incident light L1a and L2a is absorbed by the
バインダ30は、遮熱体1Aと基体40とを所望の結合力で固着させるものであり、遮熱体1A及び基体40の材料や必要な耐久性等に応じて適宜公知のものから選択して使用することができる。例えば、バインダ30は、下地である基体40がアスファルト舗装体であれば、ある程度の弾性を有し、骨材を接着維持できる強靭性、対候性、乾燥性に優れたものが使用される。
The
基体40は、例えば、日射が当るアスファルト舗装体、コンクリート舗装体、インターロッキング舗装体等の人や車両が通行する舗装体や、建造物の壁面、屋根等である。
The
図2では、バインダ30と遮熱体1Aとの間の結合面、基体40と遮熱体1Aとの結合面が直線で示されているが、これに限定されない。例えば、基体40がアスファルト舗装体であれば、基体40と遮熱体1Aとの結合面は凹凸を有するものとなり、バインダ30と遮熱体1Aとの間の結合面も通常は凹凸を有するものとなる。また、バインダ30が遮熱体1A内に入り込んでいても良い。
In FIG. 2, the bonding surface between the
次に、遮熱体1Aについてより詳細に説明する。遮熱体1Aの第1の層10は、日射の入射光L1a、L2aを開放面11で受けて、主に入射光L1a、L2aのうちの赤外線波長域の入射光L1aを第1の日射反射率で開放面11の開放側(図2の上側)に反射する。これにより、赤外線波長域の入射光L1aによる熱エネルギーの一部が第1の層10(遮熱体1A)で吸収されずに大気中に放射される。つまり、第1の層10において、第1の日射反射率に応じた量の熱エネルギーが遮熱体1Aに蓄積されずに大気中に反射される。なお、第1の層10で入射光L1a、L2aのうちの可視光線波長域の入射光L2aも任意の日射反射率で反射するようにしてもよい。
Next, the
第1の層10は、公知の赤外線遮熱材を使用することができ、例えば、特開2008−69632号公報に記載の顔料を用いることができる。例えば、第1の層10は、高い日射反射率(第1の日射反射率)で赤外線を反射する熱反射性特殊顔料と、再帰性反射をする中空セラミック微小球体とを備えるものでもよい。また、第1の日射反射率も任意に設定可能であるが、第1の日射反射率が高い方が赤外線波長域の入射光L1aによる熱エネルギーの蓄積がより抑制される。
For the
図1及び2に示すように、第2の層20は、反射材21として第1の層10の表層部12に面方向に形成された複数の凹部(以下、付番21を付す)を備える。複数の凹部21はそれぞれ、上面視で円形状を有し、開放面11の開放側を向く厚さ方向(図2の上下方向)断面が円弧形の凹部表面(拡散反射面)23を有する。凹部表面23は、日射の入射光L1a、L2aを受け、赤外線波長域の入射光L1aを任意の日射反射率で開放側に反射し、可視光線波長域の入射光L2aを第2の日射反射率で開放面11から開放側に収束するように拡散反射する。このとき、凹部表面23は、可視光線波長域の反射光L2bが所定の離間した位置の範囲内で交差するように可視光線波長域の入射光L2aを拡散反射する。所定の離間した位置の範囲は、任意に設定可能である。例えば、所定の離間した位置の範囲(後述の開放面11から最大交点距離MFDだけ離れた位置の範囲)は、人間の目の高さを含まないように設定され、特に限定されないが、例えば、人間の目から離れた位置となる開放面11から1cm以内〜30cm以内の高さの範囲とすることができる。所定の離間した位置の範囲は、可能な限り低い位置範囲とすることが考えられるが、開放面11に非常に近い数ミリ単位の位置範囲であると開放面11上に熱の層が形成されて熱がこもってしまう可能性があることも考慮する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
複数の凹部21における赤外線波長域の入射光L1aの任意の日射反射率は、適宜設定可能であるが、高い方が赤外線波長域の入射光L1aによる熱エネルギーの蓄積がより抑制される。
Although the arbitrary solar reflectance of the incident light L1a in the infrared wavelength region in the plurality of
凹部表面23(各凹部21)の厚さ方向断面の円弧形は、可視光線波長域の反射光L2bが所定の離間した位置の範囲内で交差するように可視光線波長域の入射光L2aを拡散反射するような形状に設定される。凹部表面23の断面円弧形は、例えば、放物線状である。凹部表面23には、光を反射させるための処理がなされている。例えば、凹部表面23には、反射材が固着或いは反射剤がコーティングされている。
The arc shape of the cross section in the thickness direction of the concave surface 23 (each concave portion 21) reduces the incident light L2a in the visible light wavelength region such that the reflected light L2b in the visible light wavelength region intersects within a predetermined distance. The shape is set so as to reflect diffusely. The circular arc shape of the
上記構成を備えた第2の層20では、赤外線波長域の入射光L1aによる熱エネルギーの一部が第2の層20(遮熱体1A)で吸収されずに大気中に放射される。つまり、第2の層20において、任意の日射反射率に応じた量の熱エネルギーが遮熱体1Aに蓄積されずに大気中に反射される。同時に、上記構成を備えた第2の層20では、可視光線波長域の入射光L2aによる熱エネルギーの一部も第2の層20(遮熱体1A)で吸収されずに大気中に拡散反射で放射される。つまり、第2の層20において、第2の日射反射率に応じた量の熱エネルギーが遮熱体1Aに蓄積されずに大気中に反射される。第2の日射反射率は、例えば、30%以上であるが、遮熱体1Aに要求される性能等により任意に設定することができる。そして、第2の日射反射率が高い方が可視光線波長域の入射光L2aによる熱エネルギーの蓄積がより抑制される。
In the
図3〜5を用いて、第2の層20での日射の可視光線波長域の入射光L2aの反射の様子を説明する。図3は、図2の1つの凹部21を拡大して開放面11に対して90°の入射角を有する入射光L1a、L2aの反射の様子を説明するための断面図である。図4は、図2の1つの凹部21を拡大して開放面11に対して30°の入射角を有する入射光L1a、L2aの反射の様子を説明するための断面図である。図5は、図2の1つの凹部21を拡大して開放面11に対して45°の入射角を有する入射光L1a、L2aの反射の様子を説明するための断面図である。図3〜5に示すように、凹部21は、深さ(凹部の深さ)D、直径(凹部の直径)Wを有し、球の一部を切り取った形状となっている。なお、遮熱体1Aに対する日射の入射光L1a、L2aの入射角度は、遮熱体1Aを設ける場所の緯度等から求めた実際の日射の入射角度と遮熱体1Aの開放面11の向く方向とで決まる。
A state of reflection of the incident light L2a in the visible light wavelength range of solar radiation on the
図3では、可視光線波長域の入射光L2aが、第1の層10の開放面11に対して90°の方向(特定方向)から凹部21の凹部表面23に入射している。凹部表面23に入射した可視光線波長域の入射光L2aは、可視光線波長域の反射光L2bとして開放面11の開放側に反射している。このとき、可視光線波長域の反射光L2bは、開放面11から焦点距離FDだけ離れた位置の1つの焦点P1で交差する。そして、可視光線波長域の反射光L2bは、1つの焦点P1で交差した後、分散する。なお、本実施形態では、凹部表面23の断面円弧形状を、開放面11に対し90°の方向から可視光線波長域の入射光L2aが入射した場合に可視光線波長域の反射光L2bが1つの焦点P1で交差するようなものとしたが、これに限定されない。
In FIG. 3, incident light L <b> 2 a in the visible light wavelength region is incident on the
図4では、可視光線波長域の入射光L2aが、第1の層10の開放面11に対して30°の方向から凹部21の凹部表面23に入射している。凹部表面23に入射した可視光線波長域の入射光L2aは、可視光線波長域の反射光L2bとして開放面11の開放側に反射している。このとき、可視光線波長域の反射光L2bは、開放面11から最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で複数の交点P2で交差する。つまり、可視光線波長域の反射光L2bは、開放面11から最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で収束している。そして、可視光線波長域の反射光L2bは、複数の交点P2で交差した後、分散する。
In FIG. 4, the incident light L <b> 2 a in the visible light wavelength region is incident on the
図5では、可視光線波長域の入射光L2aが、第1の層10の開放面11に対して45°の方向から凹部21の凹部表面23に入射している。凹部表面23に入射した可視光線波長域の入射光L2aは、可視光線波長域の反射光L2bとして開放面11の開放側に反射している。このとき、可視光線波長域の反射光L2bは、開放面11から最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で複数の交点P2で交差する。つまり、可視光線波長域の反射光L2bは、開放面11から最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で収束している。そして、可視光線波長域の反射光L2bは、複数の交点P2で交差した後、分散する。
In FIG. 5, the incident light L <b> 2 a in the visible light wavelength region is incident on the
第1実施形態では、可視光線波長域の入射光L2aによる熱エネルギーの一部も第2の層20(遮熱体1A)で吸収されずに大気中に拡散反射で放射される。これにより、赤外線波長域の入射光L1aによるエネルギー入射による熱吸収、熱蓄積だけでなく、可視光線波長域の入射光L2aによるエネルギー入射による熱吸収、熱蓄積をも抑えることができる。例えば、赤外線波長域の入射光L1aによる熱吸収、熱蓄積を抑えることで、昼10℃、夜2℃の路面温度を下げる効果がある場合、第1実施形態に係る遮熱体1Aは、可視光線波長域の入射光L2aによるエネルギー入射による熱吸収、熱蓄積をも抑えるので、昼夜の路面温度をさらに下げる効果がある。このため、基体40に対するより高い遮熱を実現でき、基体40の温度上昇の抑制効果が高く、ヒートアイランド現象を効果的に抑制することができる。
In the first embodiment, part of the thermal energy by the incident light L2a in the visible light wavelength region is not absorbed by the second layer 20 (
また、第1実施形態では、可視光線波長域の入射光L2aを開放面11の開放側へ反射させる際、凹部表面23で分散反射させ、開放面11から最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で収束させて、その後分散させている。このため、眩しさの原因となる恐れのある可視光線波長域の入射光L2aを高い日射反射率(第2の日射反射率)で反射させても、その反射光L2bが人間の目に眩しくないように反射される。これにより、遮熱体1Aへのエネルギーの吸収、蓄積を抑えるために可視光線波長域の入射光L2aを高い日射反射率(第2の日射反射率)で反射させても、反射光L2bによる眩しさを大幅に低減、抑制することができる。このため、眩しさが好まれない環境(例えば、基体40が車道)であっても遮熱体1Aを問題なく設けることができる。なお、すべての反射光を開放面11から最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で収束することに限定されず、大方の反射光を当該位置以内で収束するようにしても良く、この場合でも上記効果を奏することができる。
Further, in the first embodiment, when the incident light L2a in the visible light wavelength region is reflected to the open side of the
上記のように、第1実施形態によれば、赤外線波長域の入射光L1aによるエネルギー入射だけでなく可視光線波長域の入射光L2aによるエネルギー入射をも抑えると同時に可視光線波長域の入射光L2aの反射光L2bによる眩しさを抑制することができる。 As described above, according to the first embodiment, not only energy incidence by the incident light L1a in the infrared wavelength region but also energy incidence by the incident light L2a in the visible light wavelength region is suppressed, and at the same time, the incident light L2a in the visible light wavelength region. The glare caused by the reflected light L2b can be suppressed.
次に、第1実施形態の変形例に係る遮熱体1Bについて、図面を参照しながら説明する。図6は、第1実施形態の変形例に係る遮熱体1Bの図2相当の断面図である。なお、上述した第1実施形態に係る遮熱体1Aと同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。
Next, a
第1実施形態の変形例に係る遮熱体1Bは、更に充填部50を設けた点のみ第1実施形態に係る遮熱体1Aと異なる。充填部50は、上面が開放面11と略同一面上となるように凹部21の内部を埋め、日射の入射光L1a、L2aのうちの可視光線波長域の入射光L2aの一部或いは全部を凹部表面23まで通過させる。日射の入射光L1a、L2aのうちの赤外線波長域の入射光L1aは、凹部表面23で反射させても、充填部50で反射させても、或いは、これらの両方で反射させても良い。
The
第1実施形態の変形例では、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、上面が開放面11と略同一面上となるように凹部21の内部を埋める充填部50が設けられている。これにより、凹部21の内部への砂や埃、水等の液体の浸入及び滞留を防ぐことができる。これにより、凹部21の反射機能の低減を抑制することができる。
In the modification of the first embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In addition, a filling
また、第1実施形態の変形例では、上面である開放面11を平滑とすることができるため、基体40が凸凹の適さないような人や車両の通行するアスファルト舗装体等であっても、遮熱体1Bは交通の妨げとならない。なお、基体40が人や車両の通行するアスファルト舗装体等である場合には、開放面11及び充填部50の表面は任意の摩擦力を確保するため、数ミリ単位のレベルでは凹凸を有しても良い。
Further, in the modification of the first embodiment, since the
次に、第2実施形態に係る遮熱体1Cについて、図面を参照しながら説明する。図7は、第2実施形態に係る遮熱体1Cの上面図である。図8は、図7のVIII‐VIII線に沿った断面図である。図9は、第2実施形態に係る遮熱体が備える反射材の斜視図である。なお、上述した第1実施形態に係る遮熱体1Aと同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。
Next, a
第2実施形態に係る遮熱体1Cは、第1実施形態に係る遮熱体1Aの第2の層20の凹部21の代わりに、反射材60としての複数の球体60を含む第2の層(反射材層)20Aを備えている。第1の層10Aは、日射の入射光L1a、L2aのうちの可視光線波長域の入射光L2aの一部或いは全部を球体60まで透過させる。第1の層10Aの、赤外線波長域の入射光L1aに対する反射及び吸収の特徴は第1実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。第1の層10Aの開放面11Aは、大きな凹凸のない平滑な面となっている。なお、第1実施形態の変形例と同様に、開放面11Aは任意の摩擦力を確保するため、数ミリ単位のレベルでは凹凸を有しても良い。
A
第2の層20Aは、反射材60として第1の層10A内に散在する透明な複数の球体(以下、付番60を付す)を備える。第2の層20Aでは、複数の球体60が平面方向(図7の左右上下方向)に散在し、厚み方向(図8の上下方向)に1層で配置されている。第2の層20A(複数の球体60)は、第1の層10Aを透過した入射光のうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを第2の日射反射率で第1の層10Aの開放面11Aの開放側に収束(収斂)するように拡散反射する。複数の球体60は、例えば、その少なくとも1部が透明となっている。なお、層というのは層状も含み、複数の球体60の中心が厚み方向で揃っていないものも含む。
The
図9は、複数の球体60の斜視図である。以下、複数の球体60についてより詳細に説明するが、以下の構成に限定されない。
FIG. 9 is a perspective view of a plurality of
図9に示すように、複数の球体60のそれぞれは、球状面の一部形状を有する本体部61と、本体部61に形成された断面円弧形の窪み表面(拡散反射面)63を有する複数の窪み(凹部)62とを備える。球体60は、球体に窪みを付けた形状である。窪み表面63には、光を反射させるための処理がなされている。例えば、窪み表面63には、鏡のような反射材が固着或いは反射剤がコーティングされている。窪み表面63(窪み62)の断面円弧形は、可視光線波長域の反射光L2bが所定の離間した位置の範囲内で交差するように可視光線波長域の入射光L2aを拡散反射するような形状に設定される。窪み表面63の断面円弧形は、例えば、放物線状である。
As shown in FIG. 9, each of the plurality of
断面円弧形の複数の窪み62のそれぞれは、その窪み表面63で、特定方向(例えば、球体60の中心に向かう方向)からの入射光L1a、L2aのうちの可視光線波長域の入射光L2aを窪み表面63から最大交点距離だけ離れた位置以内で1つの焦点で交差するように反射する。また、上記特定方向以外の方向(例えば、球体60の中心に向かう方向に対し30°や45°といった角度だけ傾いた方向)からの入射光L1a、L2aについては、少なくともその可視光線波長域の入射光L2aを、窪み表面63から最大交点距離だけ離れた位置以内で複数の交点で交差するように反射する。
Each of the plurality of
図8では、第1の層10Aは、日射の入射光L1a、L2aのうちの赤外線波長域の入射光L1aの一部を複数の球体60まで透過させる。この透過させた赤外線波長域の入射光L1aの一部を複数の球体60で反射させて、赤外線波長域の反射光L1cとして開放面11Aの開放側に反射している。なお、可視光線波長域の入射光L2aのみ複数の球体60に反射させるような構成でも良い。
In FIG. 8, the
第1実施形態に係る遮熱体1Aと同様に、第2実施形態に係る遮熱体1Cにおいても、複数の球体60の個々の分散反射については、可視光線波長域の反射光L2bは、開放面11Aから最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で複数の交点P2で交差する。つまり、可視光線波長域の反射光L2bは、開放面11Aから最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で収束(収斂)している。そして、可視光線波長域の反射光L2bは、複数の交点P2で交差した後、分散する。
Similarly to the
複数の球体60は、遮熱体1Cを基体40に対して形成する(施工する)際に、第1の層10中にばらまかれる。
The plurality of
第2実施形態では、上記第1実施形態及びその変形例と同様の効果を奏することができる。すなわち、第2実施形態では、可視光線波長域の入射光L2aによる熱エネルギーの一部も第2の層20A(遮熱体1C)で吸収されずに大気中に拡散反射で放射される。これにより、赤外線波長域の入射光L1aによるエネルギー入射による熱吸収、熱蓄積だけでなく、可視光線波長域の入射光L2aによるエネルギー入射による熱吸収、熱蓄積をも抑えることができる。例えば、赤外線波長域の入射光L1aによる熱吸収、熱蓄積を抑えることで、昼10℃、夜2℃の路面温度を下げる効果がある場合、本実施形態に係る遮熱体1Cは、可視光線波長域の入射光L2aによるエネルギー入射による熱吸収、熱蓄積をも抑えるので、昼夜の路面温度をさらに下げる効果がある。このため、基体40に対するより高い遮熱を実現でき、基体40の温度上昇の抑制効果が高く、ヒートアイランド現象を効果的に抑制することができる。
In 2nd Embodiment, there can exist an effect similar to the said 1st Embodiment and its modification. That is, in the second embodiment, part of the thermal energy by the incident light L2a in the visible light wavelength region is not absorbed by the
また、第2実施形態では、可視光線波長域の入射光L2aを開放面11Aの開放側へ反射させる際、窪み表面63(窪み62)で分散反射させ、開放面11Aから最大交点距離MFDだけ離れた位置以内で収束させて、その後分散させている。このため、眩しさの原因となる恐れのある可視光線波長域の入射光L2aを高い日射反射率(第2の日射反射率)で反射させても、その反射光L2bが人間の目に眩しくないように反射される。これにより、遮熱体1Cへのエネルギーの吸収、蓄積を抑えるために可視光線波長域の入射光L2aを高い日射反射率(第2の日射反射率)で反射させても、反射光L2bによる眩しさを大幅に低減、抑制することができる。このため、眩しさが好まれない環境(例えば、基体40が車道)であっても遮熱体1Cを問題なく設けることができる。
Further, in the second embodiment, when the incident light L2a in the visible light wavelength region is reflected to the open side of the
上記のように、第2実施形態によれば、赤外線波長域の入射光L1aによるエネルギー入射だけでなく可視光線波長域の入射光L2aによるエネルギー入射をも抑えると同時に可視光線波長域の入射光L2aの反射光L2bによる眩しさを抑制することができる。 As described above, according to the second embodiment, not only energy incidence by the incident light L1a in the infrared wavelength region but also energy incidence by the incident light L2a in the visible light wavelength region is suppressed, and at the same time, the incident light L2a in the visible light wavelength region. The glare caused by the reflected light L2b can be suppressed.
また、第2実施形態では、上面である開放面11Aを平滑とすることができるため、基体40が凸凹の適さないような人や車両の通行するアスファルト舗装体等であっても、遮熱体1Cは交通の妨げとならない。また、第1の層10Aの開放面11Aは、一体の大きな凹凸のない平滑な面となっているので、遮熱体1Cの耐久性が高い。なお、基体40が人や車両の通行するアスファルト舗装体等である場合には、開放面11Aの表面は任意の摩擦力を確保するため、数ミリ単位のレベルでは凹凸を有しても良い。
Further, in the second embodiment, since the
また、複数の球体60を第1の層10A内に単にばらまいて分散させて混ぜることで遮熱体1Cを形成することができるので、形成や施工が容易で工期も短期とすることができ、またコストも削減することができる。
In addition, since the
次に、第2実施形態の変形例に係る遮熱体1Dについて説明する。図10は、第2実施形態の変形例に係る遮熱体1Dの図8相当の断面図である。なお、上述した第2実施形態に係る遮熱体1Cと同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。
Next, a
遮熱体1Dは、第2の層20Bの反射材60(複数の球体)が平面方向(図7の左右上下方向)に散在し、厚み方向(図10の上下方向)に2層で配置されている点でのみ第2実施形態に係る遮熱体1Cと異なる。なお、複数の球体60は、厚み方向(図10の上下方向)に2層よりも多い複数の層で配置されていても良く、また、厚み方向(図10の上下方向)で位置が重なって、つまり複数の球体60の中心がずれて配置されていても良い。
In the
第2実施形態の変形例では、第1実施形態及びその変形例、第2実施形態と同様の効果を奏することができる。また、複数の球体60が厚み方向に2層で配置されているので、上側(開放面11A側)に配置された複数の球体60の間を抜けて基体40側に進入してきた入射光L1a、L2aを下側(基体40側)に配置された複数の球体60で開放面11Aの開放側に反射することができる。これにより、入射光L1a、L2aの反射率をより高めることができる。
In the modification of the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment, its modification, and the second embodiment can be obtained. Further, since the plurality of
次に、第2実施形態及びその変形例に係るに遮熱体1C、1Dが備える反射材60の他の例を説明する。図11A〜図16は、第2実施形態及びその変形例に係る遮熱体1C、1Dが備える反射材60の他の第1〜6例の反射材60A〜60Fを示す。
Next, another example of the
図11Aは、他の第1例の反射材60Aの斜視図である。図11Bは、反射材60Aの上面図、図11Cは、反射材60Aの側面図である。図11Dは、図11CのXID−XID線に沿った断面図である。
FIG. 11A is a perspective view of a
図11A〜11Dに示すように、反射材60Aは、細長い細片形状を有し、表面及び裏面が凹部70Aを有する。凹部70Aの面には、光を反射させるための処理がなされている。例えば、凹部70Aの面には、鏡のような反射材が固着或いは反射剤がコーティングされている。このような反射材60Aが複数個、第1の層10A中に散在し、第2の層(反射材層)20Aを形成する。反射材60Aは、凹部70Aで図11B、11Cの上下方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを1つの焦点で交差するように反射する。また、反射材60Aは、凹部70Aで図11B、11Cの斜め方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを凹部70Aから最大交点距離だけ離れた位置以内で複数の交点で交差するように反射する。
As shown in FIGS. 11A to 11D, the
反射材60Aは、遮熱体1C、1Dを基体40に対して形成する(施工する)際に、第1の層10A中にばらまかれる。このため、遮熱体1C、1Dは、施工が容易であり、時間もコストも削減することができる。また、反射材60Aは、比較的その表面及び裏面のいずれかの凹部70Aが開放面11A側を向くように配置される。このため、より多くの入射光L2aを収束させるように拡散反射することができる。
The
図12Aは、他の第2例の反射材60Bの斜視図である。図12Bは、反射材60Bの上面図、図12Cは、反射材60Bの側面図である。図12Dは、図12CのXIID−XIID線に沿った断面図である。
FIG. 12A is a perspective view of another second example of the
図12A〜12Dに示すように、反射材60Bは、上下方向に延びる円柱形状を有し、表面及び裏面が凹部70Bを有する。凹部70Bの面には、光を反射させるための処理がなされている。例えば、凹部70Bの面には、鏡のような反射材が固着或いは反射剤がコーティングされている。このような反射材60Bが複数個、第1の層10A中に散在し、第2実施形態の第2の層(反射材層)20Aを形成する。反射材60Bは、凹部70Bで図12B、12Cの上下方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを1つの焦点で交差するように反射する。また、反射材60Bは、凹部70Bで図12B、12Cの斜め方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを凹部70Bから最大交点距離だけ離れた位置以内で複数の交点で交差するように反射する。
As shown in FIGS. 12A to 12D, the
反射材60Bは、遮熱体1C、1Dを基体40に対して設ける(施工する)際に、第1の層10A中にばらまかれる。このため、基体40が道路等である場合には、遮熱体1C、1Dの施工が容易であり、時間もコストも削減することができる。また、反射材60Bは、比較的その表面及び裏面のいずれかの凹部70Bが開放面11A側を向くように配置される。このため、より多くの入射光L2aを収束させるように拡散反射することができる。
The
図13Aは、他の第3例の反射材60Cの斜視図である。図13Bは、反射材60Cの上面図、図13Cは、反射材60Cの側面図である。図13Dは、図13CのXIIID−XIIID線に沿った断面図である。
FIG. 13A is a perspective view of a
図13A〜13Dに示すように、反射材60Cは、球を扁平にした形状を有し、扁平曲面側の曲面状の表面70C1及び曲面状の内面である凹部70C2を有する。反射材60Cは透明であるが、一方の凹部70C2の面には、表面70C1を通して反射材60Cの内部に進入した光を反射させるための処理がなされている。換言すれば、反射材60Cの下半分が反射面となっている。例えば、凹部70C2の面に対応する片側の表面70C1には、鏡のような反射材が固着或いは反射剤がコーティングされている。このような反射材60Cが複数個、第1の層10A中に散在し、第2実施形態の第2の層(反射材層)20Aを形成する。反射材60Cは、凹部70C2で図13C、13Dの上方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを1つの焦点で交差するように反射する。また、反射材60Cは、凹部70C2で図13B、13Cの斜め方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを凹部70C2から最大交点距離だけ離れた位置以内で複数の交点で交差するように反射する。
As shown in FIGS. 13A to 13D, the
反射材60Cは、遮熱体1C、1Dを基体40に対して設ける(施工する)際に、第1の層10A中にばらまかれる。このため、基体40が道路等である場合には、遮熱体1C、1Dの施工が容易であり、時間もコストも削減することができる。また、反射材60Cは、その形状から、比較的その凹部70C2が開放面11A側を向くように配置される。このため、より多くの入射光L2aを収束させるように拡散反射することができる。
The
図14Aは、他の第4例の反射材60Dの斜視図である。図14Bは、反射材60Dの図13相当の断面図である。図14Cは、反射材60Dを備える遮熱体1Cの図8相当の断面図である。
FIG. 14A is a perspective view of a
反射材60Dは、複数の反射体80及びアルミニウムなどの反射シート81を備える。図14A〜14Cに示すように、反射体80のそれぞれは、反射材60Cと同様の形状、すなわち、球を扁平にした形状を有し、曲面状の表面80a及び曲面状の内面である凹部80bを有する。反射体80は透明であるが、反射材60Cとは異なり、表面80a及び凹部80bのいずれの面にも、光を反射させるための処理はなされていない。このような反射体80が複数個、第1の層10A中に散在し、且つ、反射シート81が複数個の反射体80の下に配置されて、第2実施形態の第2の層(反射材層)20Aを形成する。反射材60Dは、反射体80と反射シート81との協働により、図14Cの上方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを1つの焦点で交差するように反射する。また、反射材60Dは、反射体80と反射シート81との協働により、図14Cの斜め上方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを反射体80及び反射シート81から最大交点距離だけ離れた位置以内で複数の交点で交差するように反射する。
The
反射材60Dは、遮熱体1C、1Dを基体40に対して設ける(施工する)際に、反射シート81を敷いた後に反射体80が第1の層10A中にばらまかれる。このため、基体40が道路等である場合には、遮熱体1C、1Dの施工が容易であり、時間もコストも削減することができる。また、反射材60Dは、比較的その凹部80bが開放面11A側を向くように配置される。このため、より多くの入射光L2aを収束させるように拡散反射することができる。
In the
図15は、他の第5例の反射材60Eの側面図である。図15に示すように、反射材60Eは、楕円形状を有し、側面視で上下左右に窪み90を有する。また、反射材60Eは、透明であり、外方に向く凹部(凹面)94を有する例えば金属製の反射鏡92を内部に備える。反射鏡92は、各窪み90に対応して設けられており、凹部94は、対応する窪み90と同方向に開いている。各凹部94は、反射材60Eの表面を通して内部に進入した光を反射する。このような反射材60Eが複数個、第1の層10A中に散在し、第2実施形態の第2の層(反射材層)20Aを形成する。反射材60Eは、凹部94で図15の上下左右方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aをそれぞれ1つの焦点で交差するように反射する。また、反射材60Eは、各凹部94で図15の斜め方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを各凹部94から最大交点距離だけ離れた位置以内で複数の交点で交差するように反射する。なお、窪み90及び反射鏡92(凹部94)の数は4つに限定されず、3以下であっても良いし、5以上であっても良い。
FIG. 15 is a side view of a
反射材60Eは、遮熱体1C、1Dを基体40に対して設ける(施工する)際に、第1の層10A中にばらまかれる。このため、基体40が道路等である場合には、遮熱体1C、1Dの施工が容易であり、時間もコストも削減することができる。また、反射材60Eは、その形状から、比較的その凹部94が開放面11A側を向くように配置される。また、反射材60Eは、凹部94が複数設けられているため、何れかの凹部94が開放面11A側を向く可能性が高くなっている。このため、より多くの入射光L2aを収束させるように拡散反射することができる。
The
図16は、他の第6例の反射材60Fの側面図である。図16に示すように、反射材60Fは、球状であり、側面視で上下左右に窪み96を有する。また、反射材60Fは、透明であり、外方に向く凹部(凹面)98を有する例えば金属製の反射鏡97を内部に備える。反射鏡97は、各窪み96に対応して設けられており、凹部98は、対応する窪み96と同方向に開いている。各凹部98は、反射材60Fの表面を通して内部に進入した光を反射する。このような反射材60Fが複数個、第1の層10A中に散在し、第2実施形態の第2の層(反射材層)20Aを形成する。反射材60Fは、凹部98で図16の上下左右方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aをそれぞれ1つの焦点で交差するように反射する。また、反射材60Fは、各凹部94で図16の斜め方向からの入射光L1a、L2aのうちの少なくとも可視光線波長域の入射光L2aを各凹部98から最大交点距離だけ離れた位置以内で複数の交点で交差するように反射する。なお、窪み96及び反射鏡97(凹部98)の数は4つに限定されず、3以下であっても良いし、5以上であっても良い。
FIG. 16 is a side view of a
反射材60Fは、遮熱体1C、1Dを基体40に対して設ける(施工する)際に、第1の層10A中にばらまかれる。このため、基体40が道路等である場合には、遮熱体1C、1Dの施工が容易であり、時間もコストも削減することができる。また、反射材60Fは、凹部98が複数設けられているため、何れかの凹部98が開放面11A側を向く可能性が高くなっている。このため、より多くの入射光L2aを収束させるように拡散反射することができる。
The
上記各実施形態は、特に図示しないが、道路や壁面等以外にも、衣服等生活の身の回りの様々な分野に適用することができる。 Each of the above embodiments is not particularly illustrated, but can be applied to various fields around daily life such as clothes other than roads and wall surfaces.
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。 Although the contents of the present invention have been disclosed through the embodiments of the present invention as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。 It goes without saying that the present invention includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is determined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1A、1B、1C、1D…遮熱体
10、10A…第1の層
11、11A…開放面
12…表層部
20、20A、20B…第2の層(反射材層)
21…反射材(凹部)
23…凹部表面(拡散反射面)
30…バインダ
40…基体
50…充填部
60、60A、60B、60C、60D、60E、60F…反射材
61…本体部
62…窪み(凹部)
63…窪み表面(拡散反射面)
70A、70B…凹部
70C1…表面
70C2…凹部
80…反射体
80a…表面
80b…凹部
81…反射シート
90、96…窪み
92、97…反射鏡
94、98…凹部(凹面)
L1a…赤外線波長領域の入射光
L1b、L1c…赤外線波長領域の反射光
L2a…可視光線波長領域の入射光
L2b…可視光線波長領域の反射光
D…凹部の深さ
W…凹部の直径
P1…焦点
P2…交点
FD…焦点距離
MFD…最大交点距離
1A, 1B, 1C, 1D ...
21 ... Reflecting material (concave)
23 ... concave surface (diffuse reflection surface)
DESCRIPTION OF
63 ... depression surface (diffuse reflection surface)
70A, 70B ... concave portion 70C1 ... surface 70C2 ...
L1a: Incident light in the infrared wavelength region L1b, L1c: Reflected light in the infrared wavelength region L2a: Incident light in the visible light wavelength region L2b: Reflected light in the visible light wavelength region D ... Depth of recess W: Diameter of the recess P1: Focus P2 ... Intersection FD ... Focal distance MFD ... Maximum intersection distance
Claims (13)
前記遮熱層に設けられ、少なくとも前記入射光のうちの可視光線波長域の入射光を前記遮熱層の前記開放面の開放側に収束するように拡散反射する反射材と、
を備えた遮熱体。 A thermal barrier layer provided on the surface of the substrate and having an open surface for receiving incident light;
A reflective material that is provided on the heat shield layer and diffusely reflects the incident light in the visible light wavelength region of at least the incident light so as to converge on the open side of the open surface of the heat shield layer;
Heat shield with
請求項1に記載の遮熱体。 2. The heat shield according to claim 1, wherein the reflective material diffusely reflects incident light in a visible light wavelength region of the incident light so as to intersect at a position spaced from the open surface to the open side.
請求項1又は2に記載の遮熱体。 3. The heat shield according to claim 1, wherein the reflective member includes a plurality of recesses having a circular cross section in a thickness direction facing the open side. 4.
請求項3に記載の遮熱体。 4. The heat shield according to claim 3, wherein each of the plurality of concave portions reflects incident light in a visible light wavelength region out of incident light from a specific direction so as to intersect at one focal point.
請求項3又は4に記載の遮熱体。 5. The heat shield according to claim 3, wherein each of the plurality of recesses has a circular arc shape in cross section, and diffusely reflects incident light in a visible light wavelength region of the incident light.
前記複数の凹部の内部を埋め、前記入射光のうちの可視光線波長域の入射光を前記複数の凹部の表面まで通過させる充填部をさらに備えた
請求項3乃至5のいずれかに記載の遮熱体。 The reflective material is provided on the surface layer portion on the open side of the heat shield layer,
The shielding according to any one of claims 3 to 5, further comprising a filling portion that fills the inside of the plurality of recesses and allows incident light in a visible light wavelength region of the incident light to pass to the surfaces of the plurality of recesses. Thermal body.
請求項1乃至5のいずれかに記載の遮熱体。 The heat shield according to claim 1, wherein the reflector is scattered in the heat shield layer.
請求項1乃至5及び7のいずれかに記載の遮熱体。 8. The heat shield according to claim 1, wherein the reflector includes a plurality of spheres, a plurality of strips, or a plurality of cylinders each having at least one of the plurality of recesses. body.
前記1つの凹部は、前記扁平状の球体の扁平曲面の一方側の内面に設けられた
請求項1乃至5及び7のいずれかに記載の遮熱体。 The reflector comprises a plurality of flat spheres each having one of the plurality of recesses,
8. The heat shield according to claim 1, wherein the one recess is provided on an inner surface on one side of a flat curved surface of the flat sphere.
前記遮熱層内に散在する複数の反射体と、
前記複数の反射体と前記基体との間に設けられた反射シートと、
を備えた
請求項1乃至3のいずれかに記載の遮熱体。 The reflector is
A plurality of reflectors scattered in the thermal barrier layer;
A reflective sheet provided between the plurality of reflectors and the substrate;
The heat shield according to claim 1, comprising:
請求項1乃至10のいずれかに記載の遮熱体。 The heat shield according to any one of claims 1 to 10, wherein the visible light wavelength range is in a range of 300 nm to 780 nm.
請求項1乃至11のいずれかに記載の遮熱体。 12. The heat shield according to claim 1, wherein the reflector diffusely reflects at least incident light in the visible light wavelength region of the incident light with a solar reflectance of 30% or more.
前記基体の表面に前記遮熱層を設ける際に、前記遮熱層内に前記反射材をばらまく
遮熱体の形成方法。 A method for forming a heat shield according to any one of claims 1 to 5, 7 to 9, and 11, 12.
A method for forming a heat shield in which the reflective material is dispersed in the heat shield layer when the heat shield layer is provided on the surface of the substrate.
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