JP5709243B2

JP5709243B2 - 反射材

Info

Publication number: JP5709243B2
Application number: JP2010165510A
Authority: JP
Inventors: 能永大山; 大黒　雅之; 雅之大黒; 和彦梅田; 智広内池; 佐々木　晴夫; 晴夫佐々木; 浩久保田; 酒井　憲司; 憲司酒井; 主税石川; 真稔西岡; 正喜中尾; 美奈子鍋島
Original assignee: Taisei Corp; Osaka City University; NTT Facilities Inc
Current assignee: Taisei Corp; Osaka City University; NTT Facilities Inc
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP2012026157A

Description

本発明は、太陽光を反射させる反射材に関する。

太陽光を反射させる反射材としては、相互に直交する三つの側面を有する三角錐形状の凹部（コーナーキューブ）を素地の表面に形成しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
このような反射材では、凹部に入射された太陽光が三つの側面を介して入射方向に再帰反射されるため、反射材を建物の外壁に貼り付けることで、太陽光による外壁の温度上昇を抑制することができる。したがって、ヒートアイランド現象を抑制することができるとともに、建物内の冷却効率を向上させ、エネルギー効率を向上させることができる。

特開２００６−３２２３１３号公報

前記した従来の反射材を、白色塗料仕上げや施釉仕上げなどの液状体塗布工程を有する仕上げにすると、凹部に流れ込んだ液状体が凹部の底部に溜まることになる。そして、底部に溜まった液状体によって各側面の一部（底側の部位）が覆われることで、有効な反射面積が小さくなるため、反射材の反射性が低下するという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、底部に溜まる液状体の深さを小さくすることができ、反射性を高めることができる反射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、本発明は、板状の原料を焼成したタイル素地からなる反射材であって、前記反射材の表面には、相互に直交する三つの側面および平面視で正三角形の底面を有する三角錐台形状の凹部が形成され、前記表面および前記各側面に液状体である反射材料を塗布することで反射層が形成されていることを特徴としている。
また、本発明は、板状の原料を焼成したタイル素地からなる反射材であって、前記反射材の表面には、二つの側面および底面を有し、前記各側面のなす角度が直角である台形状の凹部が形成され、前記凹部は、三角柱状の空間から直角な角部を切り取った形状であり、前記表面および前記各側面に液状体である反射材料を塗布することで反射層が形成されていることを特徴としている。

これらの構成では、反射層となる液状体（例えば、白色塗料や釉薬など）を素地の表面に塗布したときに、凹部に流れ込んだ液状体が底面上に溜まることになる。このとき、液状体は凹部の底面上に広がるため、その深さが小さくなる。したがって、底面上に溜まった液状体によって各側面が覆われる面積が小さくなるため、有効な反射面積を十分に確保することができ、反射材の反射性を高めることができる。

また、底面上に溜まる液状体の深さが小さくなるため、粘度が高い材料や表面張力が大きい材料など、底面上に溜まり易い液状体を用いて反射層を形成することができる。

また、凹部に底面を形成した形状であるため、従来の反射材に凹部を形成する工程と同様な手順で凹部を形成することができ、製造コストを抑制することができる。また、凹部によって表面に立体感を出すことができる。
なお、凹部に底面を形成することで、表面の凹部から成形型を離間させる際に、凹部の形状が崩れ難くなるため、凹部から成形型を簡単に離間させることができる。

また、複数の反射材を建物等の外壁に貼り付けることで、大きな壁面に対応することができる。さらに、夜間等に意図的に照射した光を凹部で反射させることで、その反射光によって表面に図形や文字などの模様を表すこともできる。

前記した反射材の前記反射層上に、電圧を印加することで反射率が変化する導電層を形成した場合には、導電層の反射率を変化させることで、反射材の表面に図形や文字などの模様を表すことができ、その模様の有無を簡単に制御することができる。
なお、電圧を印加することで反射率が変化する導電層としては、例えば、層内に液晶が分散されており、電圧を印加すると各液晶が一方向に並んで透明となり、電圧の印加を停止すると不透明になるものがある。

前記した反射材の前記表面に、複数の前記凹部を形成することで、表面の広範囲で太陽光を再帰反射させることが好ましい。なお、凹部は表面に一様に配列されている必要はない。

本発明の反射材では、凹部に流れ込んだ液状体が底面上に広がり、その深さが小さくなる。したがって、底面上に溜まった液状体によって各側面が覆われる面積が小さくなるため、有効な反射面積を十分に確保することができ、反射性を高めることができる。さらに、凹部に底面を形成することで、凹部から成形型を簡単に離間させることができる。

本実施形態の反射材を示した斜視図である。本実施形態の反射材の凹部を示した図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側断面図である。本実施形態の凹部と従来の凹部とを比べた図で、（ａ）は本実施形態の凹部の側断面図、（ｂ）は従来の凹部の側断面図である。本実施形態の反射材に透明層を形成した構成の断面図である。他の実施形態の凹部を示した図で、（ａ）は直角二等辺三角形の三角柱状の空間から直角な角部を切り取った形状の凹部の斜視図、（ｂ）は側断面図である。他の実施形態の凹部を示した図で、（ａ）は直角三角形の三角柱状の空間から直角な角部を切り取った形状の凹部の斜視図、（ｂ）は側断面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示す本実施形態の反射材１は、建物の屋根や外壁に貼り付けられる外装タイルである。この反射材１は、陶器質、磁器質、せっ器質などの原料を板状に成形したものを焼成したタイル素地１０からなる。
なお、タイル素地１０は、公知の外装タイルと同様な材料および製造工程で形成されるものであり、様々な色や柄に形成することができる。また、表面１０ａが平坦に形成されている必要もなく、曲面や波面であってもよい。

反射材１の表面１０ａには、太陽光を再帰反射するための複数の凹部２０が形成されている。なお、本実施形態では、複数の凹部２０が表面１０ａに一様に配列されているが、表面１０ａの一部に形成してもよい。

凹部２０は、図２（ａ）に示すように、相互に直交する三つの側面２２および底面２３を有する三角錐台形状となっている。すなわち、凹部２０は三角錐形状の空間の頂部を切り取った形状となっている。
凹部２０の開口部２１は、図２（ｂ）に示すように、平面視で正三角形の形状となっており、同じく平面視で正三角形の底面２３よりも大きく形成されている。
凹部２０の側面２２は、底面２３側の下辺よりも開口部２１側の上辺が大きく形成された等脚台形状の平面である。
各側面２２は、図２（ｃ）に示すように、底面２３から開口部２１に向かうに連れて、凹部２０内の空間が広がるように、図２（ｃ）の上向きに傾斜している。
このような三つの側面２２を有する凹部２０では、太陽光が三つの側面２２を介して入射方向に再帰反射される。なお、側面２２に鏡面仕上げを施して反射率を高めることが好ましい。

タイル素地１０の表面１０ａには、反射率を高くするために、白色塗料仕上げや施釉仕上げなどの液状体塗布工程を有する仕上げが施されており、反射層３０（図２（ｃ）参照）が形成されている。反射層３０は、白色塗料や釉薬などの液状体である反射材料を表面１０ａに塗布することで形成されている。
反射材料が表面１０ａ上に塗布されると、凹部２０の各側面２２上にも反射材料が塗布されるとともに、凹部２０内に流れ込んだ反射材料（液状体）が側面２２および底面２３上に溜まることになり、各側面２２上および底面２３上に反射層３０が形成される。

ここで、図３に示すように、本実施形態の凹部２０の底面２３上に溜まる反射材料の深さｘ１（図３（ａ）参照）と、従来の三角錐形状の凹部１２０の底部１２３に溜まる反射材料の深さｘ２（図３（ｂ）参照）とを比較する。
なお、タイル素地１０の表面１０ａに形成される凹部２０，１２０の深さｔは、タイル素地１０の厚みによって規定されるため、本実施形態の凹部２０と従来の凹部１２０とは同じ深さｔとなっている。また、双方の凹部２０，１２０に同量の反射材料が流れ込むものとする。

従来の凹部１２０では、反射材料が三角錐の頂部の狭い空間に溜まるため、反射材料が深く溜まることになる。一方、本実施形態の凹部２０では、反射材料が底面２３上に広がるため、従来の凹部１２０に溜まった反射材料の深さｘ２よりも、本実施形態の凹部２０に溜まった反射材料の深さｘ１の方が小さくなる。
したがって、従来の凹部１２０に溜まった反射材料によって各側面１２２が覆われる面積よりも、本実施形態の凹部２０に溜まった反射材料によって各側面２２が覆われる面積の方が小さくなる。

以上のように、本実施形態の反射材１では、図２（ｃ）に示すように、底面２３上に溜まった反射材料（液状体）によって各側面２２が覆われる面積が小さくなるため、有効な反射面積（各側面２２上の反射層３０の表面積）を十分に確保することができ、反射性を高めることができる。

また、底面２３上部に溜まる反射材料（液状体）の深さが小さくなるため、粘度が高い材料や表面張力が大きい材料など、底面２３上に溜まり易い反射材料を用いて反射層３０を形成することができる。

また、凹部２０に底面２３を形成した形状であるため、従来の反射材に凹部を形成する工程と同様な手順で凹部２０を形成することができ、製造コストを抑制することができる。また、凹部２０によって表面１０ａに立体感を出すことができる。

また、表面１０ａに複数の凹部２０を形成することで、表面１０ａの広範囲で太陽光を再帰反射させることができる。そして、複数の反射材１を建物等の外壁に貼り付けることで、大きな壁面に対応することができる。

また、夜間等に意図的に照射した光を凹部２０で反射させることで、その反射光によって表面１０ａに図形や文字などの模様を表すこともできる。

図４に示すように、反射層３０上に透明層４０を形成した構成では、反射層３０の表面で太陽光が反射するとともに、透明層４０に含有された複数の透明球体４１に入射された太陽光が再帰反射されるため、反射材１の反射性を高めることができる。
また、透明球体４１を透明層４０に設けることで、反射層３０を形成する反射材料の耐久性に影響されることなく、反射材１に透明球体４１を設けることができる。
また、タイル素地１０を焼成した後に、透明層４０を形成することで、焼成によって透明球体４１が変形するのを防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、凹部２０が三角錐台形状であるが、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、二つの側面５２，５２および底面５３を有し、各側面５２，５２のなす角度が９０度（直角）である台形状の凹部５０を用いてもよい。この凹部５０は、直角二等辺三角形の三角柱状の空間から直角な角部を切り取った形状である。さらに、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、二つの側面６２，６２および底面６３を有し、各側面６２，６２のなす角度が９０度（直角）であり、直角三角形となる三角柱状の空間から直角な角部を切り取った台形状の凹部６０を用いることもできる。

また、層内に液晶が分散されており、電圧を印加すると各液晶が一方向に並んで透明となり、電圧の印加を停止すると不透明になる導電層を反射層３０上に形成した場合には、導電層の反射率を変化させることで、反射材の表面に図形や文字などの模様を表すことができ、その模様の有無を簡単に制御することができる。

また、スピロピラン等のフォトクロミック材料を着色剤として含有する透明層を反射層３０上に形成してもよい。フォトクロミック材料は、入射光量の増大に応じて光透過率を低減させる作用を有しているため、入射光の強度（照度）が過度に大きい場合に、その反射光の強度（照度）を抑制することができる。

１反射材
１０タイル素地
１０ａ表面
２０凹部
２１開口部
２２側面
２３底面
３０反射層
４０透明層
４１透明球体

Claims

板状の原料を焼成したタイル素地からなる反射材であって、
前記反射材の表面には、相互に直交する三つの側面および平面視で正三角形の底面を有する三角錐台形状の凹部が形成され、
前記表面および前記各側面に液状体である反射材料を塗布することで反射層が形成されていることを特徴とする反射材。
板状の原料を焼成したタイル素地からなる反射材であって、
前記反射材の表面には、二つの側面および底面を有し、前記各側面のなす角度が直角である台形状の凹部が形成され、
前記凹部は、三角柱状の空間から直角な角部を切り取った形状であり、
前記表面および前記各側面に液状体である反射材料を塗布することで反射層が形成されていることを特徴とする反射材。
前記反射層上には、電圧を印加することで反射率が変化する導電層が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射材。
前記表面には、複数の前記凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の反射材。