JP6186631B1 - 箱型電気設備の遮熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】熱伝達率の高い輻射熱を反射させることにより、箱型電気設備の内部の温度上昇を抑えることができる箱型電気設備の遮熱構造を提供する。【解決手段】屋外に設置されている制御盤又は電気変圧設備等の箱型電気設備３の外壁面に、不織布又はガラスクロス等からなる補強層４と、アルミホイルからなる輻射熱に対して高い反射率の素材５と、着色された輻射熱高透過樹脂層６とを積層して作製された遮熱材２を密着するように接着材で取り付けることにより、輻射熱を反射しようとするものである。【選択図】図１

Description

本発明は、箱型電気設備の屋外側又は屋内側に遮熱材を取付けた箱型電気設備の遮熱構造に関するものである。

従来より、屋外に設置されている制御盤や電気変圧器等の箱型電気設備においては、一般の建築物と同様に、屋外側から屋内側に伝達される熱源の内、９３％が輻射熱、５〜７％が伝導熱、０％が対流熱とされている。即ち、箱型電気設備内に伝達される熱源の内、赤外線から発生する輻射熱が最も熱伝達率が高いとされている。

ここで、箱型電気設備内に設けられた電気設備機器の最高周囲温度は４０度とされている。そのため、この温度を超えると寿命の低下や機器の誤作動等の故障や事故が大幅に増加すると言われている。

例えば、電子機器に使われているコンデンサでは、１０℃の２倍則という法則があり、周辺温度３０℃では寿命はほぼ８万時間であるのに対し、４０℃になると４万時間と半分、５０℃ではそのまた約半分の２万時間、６０℃ではそのまた約半分の１万時間という結果が報告されている。

更に、半導体と故障率との関係を見ると、４０℃の故障率を１とした場合、６０℃では１０倍以上に、８０℃以上では１００倍以上になるという結果も報告されている。

即ち、電気設備機器にとって、周囲温度の上昇は極めて重要な問題であり、熱伝達率が高い輻射熱の侵入をいかに阻止するかが重要なポイントとされている。

しかしながら、箱型電気設備の殆どが金属製であり、しかも屋外で使用される場合が多い。そのため、夏場、箱型電気設備の天端では６０℃以上に達する場合もあり、温度上昇によるトラブルを回避することは極めて難しい。一方、冬場、寒冷地においても、制御盤等は寒さによる機器の動作不良があり、この対策として制御盤内部に電気ヒーター等の保温設備を設けるものもある。

そこで、このような温度上昇の問題に対しては、次のような対策が取られていた。

即ち、箱型電気設備の屋外側の外壁又は屋内側の内壁の天端に断熱材を施工する対策である。これは、断熱材で二重天井にすることにより、箱型電気設備内の温度上昇を抑えようとするものである。

又、箱型電気設備の屋外側の外壁を遮熱塗装させる対策もある（例えば、特許文献１の図２参照）。これは、箱型電気設備に屋外から侵入する輻射熱を反射させることにより、箱型電気設備内の温度上昇を抑えようとするものである。

特開２０１４−１２９７１２号公報

しかしながら、前者の対策に関し、断熱材はそもそも熱伝導率の低い伝導熱の侵入を阻止することが目的とされている。そのため、熱伝導率の低い伝導熱の侵入を阻止したとしても効果的でない。また、二重天井を施工したとしても、熱は熱い方から冷たい方への熱移動の法則に従い内部に侵入してくるので、十分な昇温阻止効果は望めない。

また、後者の対策に関し、遮熱塗装の輻射熱に対する反射率は６０〜８０％程度とされている。そのため、箱型電気設備内の温度を低下させるには極めて厳しい状況である。性能を向上させる為には、外壁を重ね塗りして厚みを増すことが重要である。しかし、費用が大幅に増加する、又は厚さが増すことにより箱型電気設備の外壁材との熱膨張の違いから割れが生ずる等の結果にもなる。更に、経年変化が大きく、５年から１０年で再度塗り替えなければならないという問題も生ずる。

そこで、本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、熱伝達率の高い輻射熱を反射させることにより、箱型電気設備内の温度上昇を抑えることができる箱型電気設備の遮熱構造の提供を目的としたものである。

本発明は、制御盤又は電気変圧設備等箱型電気設備の屋外側に、不織布又はガラスクロス等の補強層と、少なくとも輻射熱に対する反射率が９０％以上、かつ、純度が９５％以上であるアルミホイルと、着色顔料及びＵＶ剤である紫外線散乱剤を加えることにより、紫外線をカットしつつ太陽光を散乱させる着色された輻射熱高透過樹脂層とを積層して作製された拡散反射型の遮熱材を、前記補強層が外壁面に密着するように接着材で取り付けることを特徴とする。

また、本発明は、前記箱型電気設備の熱源に対する面のみに前記遮熱材を取り付けたことを特徴とする。

また、本発明は、前記箱型電気設備の下部に吸気口を、上部に排気口又は換気設備を備えたことを特徴とする。

本発明の箱型電気設備の遮熱構造は、制御盤又は電気変圧設備等箱型電気設備の屋外側に、不織布又はガラスクロス等の補強層と、アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材と、着色された輻射熱高透過樹脂層とを積層して作製された遮熱材を、その補強層が外壁面に密着するように接着材で取り付けられている。そのため、熱伝達率が高い輻射熱を多く散乱して反射させるので、箱型電気設備内の温度上昇を大幅に抑えられ、電気設備機器の寿命の延長や外壁材の割れ等の故障や事故の削減が図られるという効果を奏する。

本発明の箱型電気設備の遮熱構造は、制御盤又は電気変圧設備等箱型電気設備の屋内側に、不織布又はガラスクロス等の補強層と、アルミホイル等輻射熱に対して高反射率の素材とを積層した作製された遮熱材を、その補強層が内壁面に密着するように接着材で取り付けられている。そのため、外装色が指定されている箱型電気設備等、屋外側の外壁全面に遮熱材を取付けることが困難な電気設備にも遮熱材を取付けることができるという効果を奏する。

本発明の箱型電気設備の遮熱構造は、箱型電気設備の熱源に対する面のみに遮熱材が取り付けられている。そのため、遮熱材に対する余分な費用が掛からず、需要の拡大が見込まれるという効果を奏する。

本発明の箱型電気設備の遮熱構造は、箱型電気設備の下部に吸気口を、上部に排気口又は換気設備を備えている。そのため、箱型電気設備内に対流が発生して外部へ熱が排気されるので、箱型電気設備の内部に熱が溜まりづらくなり、更に温度の上昇を抑えやすくなるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造における遮熱材の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造の断面図である。 本発明の第４実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造の断面図である。 本発明の第４実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造における遮熱材の断面図である。

以下に、本発明の箱型電気設備の遮熱構造の実施形態を各図面に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない限り、適宜の構成とすることができる。

前述したように、屋外で使用される箱型電気設備内の温度上昇に最も影響を与えるのは熱伝達率が高い輻射熱である。そのため、この輻射熱の侵入を阻止することが電気設備機器の故障や事故を減らすための重要なポイントとされている。

この輻射熱の侵入を阻止する方法として、アルミホイル等からなる反射材で輻射熱を反射させることが有効であるとして知られている。しかし、このような反射材は、太陽光をそのまま反射する鏡に匹敵することとなるので、人間の目を傷める等の重大な問題を生じさせる。

そのため、これまでアルミホイル等からなる反射材を屋外で使用することが出来なかった。即ち、このような反射材を屋外で使用する場合は、太陽光を散乱させる機能を有する必要があった。そこで、本発明者は、太陽光を散乱させる機能を有する反射材を用いた箱型電気設備の遮熱構造についての発明を見出したので、以下に説明する。

〔第１実施形態〕
本発明の箱型電気設備の遮熱構造の第１実施形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造（以下、「第１実施形態に係る遮熱構造」とする）１の断面図、図２は、第１実施形態に係る遮熱構造１における遮熱材２の断面図である。

図１で示すように、第１実施形態に係る遮熱構造１は、密閉された箱型電気設備３における屋外側の外壁の全面（６面）に、図２で示すように、不織布やガラスクロス等である補強層（以下、「補強層」とする）４と、アルミホイル等からなる輻射熱に対して高反射率の素材（以下、「高反射率の素材」とする）５と、着色された輻射熱高透過樹脂層（以下、「高透過樹脂層」とする）６との順に積層された遮熱材２を接着材であるテープや接着剤で取付けたものである。

第１実施形態に係る遮熱構造１は、特に、夏場、屋外から箱型電気設備３内に侵入する最も大きな熱源である輻射熱を散乱して反射させて、箱型電気設備３内の温度上昇を抑えるために用いられる。

＜補強層４＞
補強層４は、繊維で作られた不織布やガラスクロスが好ましいが、これらに限定されず、例えば、樹脂シートであってもよい。また、補強層４は、繊維同士が点接触しているため、樹脂繊維又はガラス繊維を積層することにより、遮熱材２の断熱性や強度を高めることができる。

＜高反射率の素材５＞
高反射率の素材５は、厚さが５〜１５ｍｍのアルミホイルであるが、これに限定されず、例えば、金や銀等の貴金属であってもよい。そして、アルミニウムの純度が高いほど輻射熱を反射しやすくなるので、本発明では、少なくとも純度が９５％以上、より具体的には９９．５％のものを使用する。

また、輻射熱に対する反射率が高いほど遮熱効果を得ることができる。そのため、本発明では、少なくとも輻射熱に対する反射率が９０％以上、より具体的には９５〜９８％のものを使用する。このことから、本発明でいう「高反射率」とは、輻射熱に対する少なくとも９０％以上の反射率をいう。

＜高透過樹脂層６＞
高透過樹脂層６は、着色顔料の物質が加えられた樹脂層である。より具体的には、着色顔料及びＵＶ剤等を混合させた塩化ビニール系等からなる。また、顔料の色は特に青、緑、ベージュ等が好ましいが、これに限定されず、例えば、どのような色であっても同様の効果がある。

高透過樹脂層６は、太陽光を乱反射させる散乱層であると共に、高反射率の素材５を腐食から守る保護層としても機能する。そのため、高透過樹脂層６によって、高反射率の素材５であるアルミホイルを箱型電気設備に使用することが可能となった。なお、ここでいうＵＶ剤とは、紫外線の害を抑制するものである。

＜遮熱材２＞
本実施形態に係る遮熱構造における遮熱材２は、箱型電気設備３の外壁に補強層４と、高反射率の素材４と、高透過樹脂層６との順に積層させて輻射熱を散乱して反射させるので拡散反射型遮熱材となっている。

遮熱材２は、このような構造であるため、高反射率の素材５の反射性能を活かしつつ、目に優しい拡散反射方式となり、箱型電気設備３内の温度を低下させることができる。

また、夏場と異なり、冬場は内部の熱が屋外側に向かって移動する。そのため、冬場、箱型電気設備３の外壁の全面に遮熱材２を接着材で取り付けることにより、高反射率の素材５の低放射性能が働き、屋外への熱の放射が極端に低下する。これにより、箱型電気設備内部の熱が保温状態となり、遮熱材２は、寒冷地での電気設備機器の故障等の対策にも効果的な役割を果たすことになる。

なお、既存の箱型電気設備に遮熱材を取付ける場合は施工性の関係から、遮熱材２は、高反射率の素材５と、補強層４と、高反射率の素材５と、高透過樹脂層６との順に積層されて、更なる厚みや強度を増して使用される。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の箱型電気設備の遮熱構造の第２実施形態を図３に基づいて詳細に説明する。図３は、第２実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造（以下、「第２実施形態に係る遮熱構造」）１の断面図である。なお、以降の説明では上記第１実施形態と異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については、同一符号を付して、その説明を省略する。

図３に示すように、第２実施形態に係る遮熱構造１は、箱型電気設備３における屋外側の外壁の全面に、補強層４と、高反射率の素材５と、高透過樹脂層６との順に積層された遮熱材２を接着材であるテープや接着剤で取付けて、箱型電気設備３の下部に吸気口７を、上部に排気口８又は換気設備（図示省略）を備えたものである。

箱型電気設備３内に設置されている電気設備機器から発生する僅かな熱や隙間から箱型電気設備３内に侵入した熱は、箱型電気設備３内に溜まり電気設備機器に悪影響を及ぼすこともある。そこで、第２実施形態に係る遮熱構造１は、吸気口７、排気口８又は換気設備を設けて、箱型電気設備３内に対流を発生させることにより、温度の上昇を抑えて熱源を大気に排出させるものである。

第２実施形態に係る遮熱構造１は、自然対流を利用して熱源を大気に排出させて、箱型電気設備３内の温度上昇を抑えるもので、箱型電気設備１の下部に吸気口７を、上部に排気口８を設けている。

また、吸気口６、排気口７が大きいほど箱型電気設備３内の熱は排出され易いが、湿気や雨水による漏電等によって電気設備機器にトラブルが発生することがある。

そこで、第２実施形態に係る遮熱構造１は、箱型電気設備１に換気設備、即ち、強制換気システムを設けることにより吸気口６、排気口７の面積をできるだけ狭くして、この問題を解決している。

吸気口６、排気口７の面積は、各々全表面積の１．３３％であるが、より具体的には、１％程度であることが好ましく効果的である。また、換気設備は、小型の排気ファンを使用することが好ましいが、これに限定されず、箱型電気設備１の下部から小型の吸気ファン等で強制吸気等をしてもよい。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の箱型電気設備の遮熱構造の第３実施形態を図４に基づいて詳細に説明する。図４は、第３実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造（以下、「第３実施形態に係る遮熱構造」）１の断面図である。

図４に示すように、第３実施形態に係る遮熱構造１は、箱型電気設備３における屋外側の外壁の熱源に対する面のみに、補強層４と、高反射率の素材５と、高透過樹脂層６との順に積層された遮熱材１を接着材であるテープや接着剤で取付けて、箱型電気設備３の下部に吸気口７を、上部に排気口８又は換気設備を備えたものである。

これは、熱源に対する面、即ち、太陽光が多く当たる壁面は輻射熱が多く照射されるので、その壁面は高温になるが、輻射熱が余り当たらない日陰となる壁面は気温にほぼ近く、比較的温度が低いことに着目したものである。即ち、輻射熱が多く当たる面については、輻射熱を散乱して反射させて箱型電気設備３内への熱の侵入を少なくさせ、輻射熱の余り当たらない面については、内部の熱の一部を放射させようとするものである。

通常、北半球における太陽光を考えると、箱型電気設備３の東面、南面、西面，上面の４面は輻射熱の照射量が多く、北面と下面の２面は輻射熱の照射量が比較的少ないとされる。

そこで、輻射熱の照射量の多い４面に遮熱材２を取付けることにより輻射熱を散乱して反射させて熱源の侵入を防ぎ、残りの２面は箱型電気設備３内に侵入した僅かな熱や電気設備機器から発生した熱の放射面とさせた。

第３実施形態に係る遮熱構造１であれば、遮熱材２を取付ける余分な手間やその数も減らせると共に取付時間や費用が少なくなり、需要の拡大が見込まれる。

第３実施形態に係る遮熱構造１は、第２実施形態に係る遮熱構造１と同様に箱型電気設備３の下部に吸気口７を、上部に排気口８又は換気設備を備えている。そのため、前述した自然対流又は強制換気システムを利用した方法で、熱源を大気に排出させて、箱型電気設備３内の温度上昇を抑えることもできる。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の箱型電気設備の遮熱構造の第４実施形態を図５及び図６に基づいて詳細に説明する。図５は、第４実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造（以下、「第４実施形態に係る遮熱構造」）９の断面図、図６は、第４実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造１における遮熱材１０の断面図である。

図５に示すように、第４実施形態に係る遮熱構造９は、箱型電気設備３における屋内側の内壁の全面に、図６で示すように、補強層４と、高透過樹脂層６との順に積層された遮熱材１０を接着材であるテープや接着剤で取付けて、箱型電気設備３の下部に吸気口７を、上部に排気口８又は換気設備を備えたものである。

第４実施形態に係る遮熱構造９は、箱型電気設備３の内壁の全面に遮熱材１０を取り付ける。そのため、外装色が指定されている箱型電気設備等、屋外側に遮熱材１０を取付けることが困難な電気設備にも遮熱材１０を取付けることができる。
＜遮熱材１０＞
図６に示すように、第４実施形態に係る箱型電気設備の遮熱構造９における遮熱材１０は、補強層４と、高反射率の素材５とを順に積層された一般の屋内用遮熱材である。

箱型電気設備３内には、太陽光が入らないので反射により人間や生物の目を傷めたりすることがないので、前述した拡散反射型遮熱材を使用する必要はなく、一般的な屋内用遮熱材を使用すればそれで足りるからである。

ここで、箱型電気設備３のような狭小空間では、電気設備から発生する僅かな熱でも内部温度を上昇させる要因を持っている。従って、箱型電気設備３の室内側に、遮熱材１０を全面に取付けると、表面温度が上がり放射量が増えるため、忽ち箱型電気設備３内は保温される。そのため、遮熱材１０は、箱型電気設備３内の温度を均一化しやすい性能があり、箱型電気設備３内の温度は上下するものの部分的に温度が下がることもなく、電気設備に対しては好ましい環境を作ることができる。

第４実施形態に係る遮熱構造１も、第２実施形態に係る遮熱構造１と同様に箱型電気設備３の下部に吸気口７を、上部に排気口８又は換気設備を備えている。そのため、前述した自然対流又は強制換気システムを利用した方法で、熱源を大気に排出させて、箱型電気設備３内の温度上昇を抑えることもできる。

次に本発明に係る各遮熱試験について説明する。
［遮熱試験１］
厚み０．８ミリの黒色ガルバリウム鋼板（登録商標）で、縦１５センチ、横１５センチ、高さ３０センチの同じ大きさであるＡ箱とＢ箱を作製した。一方のＡ箱には、遮熱未施工の黒色のガルバリウム鋼板（登録商標）のままとした。もう一方のＢ箱には、屋外側から厚さ０・２ミリメートル拡散反射型遮熱材を６面に貼った。この二つの箱を屋外の太陽の当たる地上１メートルの架台の上に平行に並べて設置した。

尚、両方の箱とも、箱内部上面から５センチと更に下側２５センチの２カ所にサーモレコーダーを取り付けし温度測定した。温度測定符号は、Ａ箱上部を（１）、下部を（２）、Ｂ箱上部を（３）、下部を（４）、外気温を（５）とした。

また、下記表２の折れ線グラフに関し、午前１１時に４７．６℃の位置にある折れ線が（１）ＢＯＸ内温度、同時刻に４３．６℃の位置にある折れ線が（２）ＢＯＸ内温度、同時刻に４１．１℃の位置にある折れ線が（３）ＢＯＸ内温度、同時刻に３８．５℃の位置にある折れ線が（４）ＢＯＸ内温度、同時刻に３１．３℃の位置にある折れ線が（５）外気温の折れ線であることを示している。

[測定結果]

［考察１］
イ）午前１１時、外気温（５）が３１．３℃の時、遮熱未施工のＡ箱の上部の温度（１）は４７.６℃と、気温より１６.３℃も高い。
ロ）同時刻、６面遮熱したＢ箱の上部（３）の温度は４１．１℃で、Ａ箱の上部温度（１）の温度より６.５℃低く、密閉状態でも遮熱の効果が大きい。

［遮熱試験２］
厚み０．８ミリの黒色ガルバリウム鋼板（登録商標）で、縦１５センチ、横１５センチ、高さ３０センチの同じ大きさであるＣ箱とＤ箱を作製した。一方のＣ箱には、太陽光の多く当たる上面、東面、南面、西面の４面に、屋外側から厚さ０・２ミリメートルの拡散反射型遮熱材を貼り、残りの下面及び北面は黒色ガルバリウム鋼板（登録商標）のままとした。もう一方のＤ箱には、屋外側から厚さ０・２ミリメートルの拡散反射型遮熱材を６面に貼った。この二つの箱を屋外の太陽の当たる地上１メートルの架台の上に平行に並べて設置した。

尚、両方の箱とも、箱内部上面から５センチと更に下側２５センチの２カ所にサーモレコーダーを設置し温度測定した。温度測定符号は、Ｃ箱上部を（１）、下部を（２）、Ｄ箱上部を（３）、下部を（４）、外気温を（５）とした。

また、下記表４の折れ線グラフに関し、午後１２時３０分に４１．８℃の位置にある折れ線が（１）ＢＯＸ内温度、同時刻に４０．４℃の位置にある折れ線が（２）ＢＯＸ内温度、同時刻に４２．８℃の位置にある折れ線が（３）ＢＯＸ内温度、同時刻に３９．６℃の位置にある折れ線が（４）ＢＯＸ内温度、同時刻に３１．９℃の位置にある折れ線が（５）外気温の折れ線であることを示している。

[測定結果]

［考察２］
イ）４面遮熱したＣ箱と６面遮熱した箱Ｄの上部温度（１）と（３）を比較してみると、平均値で４面遮熱した箱の方が僅か０．４℃高い。
ロ）即ち、輻射熱が沢山当たる面を遮熱すれば、当たらない面は遮熱しなくてもほぼ同じ効果を生むことができると言うことを意味している。つまり、輻射熱が多く当たる面は反射作用で屋外の熱の侵入を阻止、遮熱しない面は放熱面と考えられる。

［遮熱試験３］
厚み０．８ミリの黒色ガルバリウム鋼板（登録商標）で、縦１５センチ、横１５センチ、高さ３０センチの同じ大きさであるＥ箱とＦ箱を作製した。箱下面手前側に２センチ×１５センチの開口部を、奥側上部にも２センチ×１５センチの同じ大きさの開口部を設けた。即ち、箱下面の手前側から奥の側板上部に斜めに対流が起こる構造とした。一方のＥ箱には、黒色のガルバリウム鋼板（登録商標）のままとした。もう一方のＦ箱は屋外側から厚さ０・２ミリメートル拡散反射型遮熱材を６面に貼った。この二つの箱を屋外の太陽の当たる架台の上に平行に並べて設置した。

尚、両方の箱とも、箱内部上面から５センチと更に下側２５センチの２カ所にサーモレコーダーを設置し温度測定した。温度測定符号は、Ｅ箱上部を（１）、下部を（２）、Ｆ箱上部を（３）、下部を（４）、外気温を（５）とした。

また、下記表６の折れ線グラフに関し、午前１０時に４６．１℃の位置にある折れ線が（１）ＢＯＸ内温度、同時刻に４２．４℃の位置にある折れ線が（２）ＢＯＸ内温度、同時刻に３７．７の位置にある折れ線が（３）ＢＯＸ内温度、同時刻に３７．１℃の位置にある折れ線が（４）ＢＯＸ内温度、同時刻に３２．２℃の位置にある折れ線が（５）外気温の折れ線であることを示している。

[測定結果]

［考察３］
イ）午前中は殆ど風が無かったので箱内温度は気温の推移とほぼ並行しているが、午後は風が吹き箱内温度も大きく上下している。
ロ）箱内上部の温度（１）と（３）を比較すると、外気温の最高温度の１２時５０分では外側６面遮熱したＦ箱の方が８.３度も低く、遮熱性能が高いことが解る。又、平均値でも、６.３度も低いことが解る。
ハ）グラフから見ても解るが、６面遮熱したＦ箱の内部温度は低い温度で安定しており、平均値で見れば箱内上部の温度（３）と外気温（５）の差は３．８度しかないことが解る。
ニ）６面遮熱したＦ箱の上下の温度（３）と（４）を比較すると殆ど差はなく、遮熱することによって外部からの熱影響が少なくなり、内部の温度が低下するばかりでなく均一化されていることが解る。
ホ）外側６面遮熱施工と換気口により、内部の温度は大きく低下させることが可能である。

［遮熱試験４］
厚み０．８ミリの黒色ガルバリウム鋼板（登録商標）で、縦１５センチ、横１５センチ、高さ３０センチの同じ大きさであるＧ箱とＨ箱を作製した。箱下面手前側に２センチ×１５センチの開口部を、奥側上部にも２センチ×１５センチで同じ大きさの開口部を設けた。即ち、箱下面の手前側から奥の側板上部に斜めに対流が起こる構造とした。一方のＧ箱には、上面、正面、右面、左面の４面を、屋外側から厚さ０・２ミリメートルの拡散反射型遮熱材を貼り、下面と北面の２面は遮熱未施工のままとした。もう一方のＨ箱には、厚さ０・２ミリメートル拡散反射型遮熱材を屋外側から６面に貼った。この二つの箱を屋外の太陽の当たる地上１メートルの架台の上に平行に並べて設置した。このとき、４面遮熱のＧ箱は、遮熱未施工部分を太陽光の当たらない北側にした。

尚、両方の箱とも、箱内部上面から５センチと更に下側２５センチの２カ所にサーモレコーダーを設置し温度測定した。温度測定符号は、Ｇ箱上部を（１）、下部を（２）、Ｈ箱上部を（３）、下部を（４）、外気温を（５）とした。

また、下記表８の折れ線グラフに関し、午前１０時に３７．０℃の位置にある折れ線が（１）ＢＯＸ内温度、同時刻に３５．８℃の位置にある折れ線が（２）ＢＯＸ内温度、同時刻に３６．７の位置にある折れ線が（３）ＢＯＸ内温度、同時刻に３５．２℃の位置にある折れ線が（４）ＢＯＸ内温度、同時刻に３０．３℃の位置にある折れ線が（５）外気温の折れ線であることを示している。

[測定結果]

［考察４］
イ）風の影響があり箱内部の温度は上下に波を打っているが、概ね気温の上昇に追随している。箱上部の温度（１）と（２）を平均値で比較すると、外気温３１．６度の時にＧ箱は３９度、Ｈ箱は３８．５度と、外気温より７．４度から６・９度程度で推移しており、遮熱の効果は顕著である。
ロ）箱上部の（１）と（３）の温度を比較してみると、遮熱材を前面に貼ったＨ箱の方が平均値で０．５度ほど低かった。Ｇ箱は、遮熱材を貼っていない面を太陽が直接当たらない北面にしているが、太陽光以外の反射熱をこの面で吸収しているものと考えられる。
ハ）しかし、（１）及び（３）の温度は逆転しているところもあり、双方ともそれほど大きな差とみる必要はない。
ニ）即ち、箱物に外側から遮熱材を貼る場合、６面遮熱しても輻射熱の当たる部分のみ施工しても大きな差はないことが解る。

［遮熱試験５］
厚み０．８ミリの黒色ガルバリウム鋼板（登録商標）で、縦１５センチ、横１５センチ、高さ３０センチの同じ大きさであるＩ箱とＪ箱を作製した。箱下面手前側に２センチ×１５センチの開口部を、奥側上部にも２センチ×１５センチで同じ大きさの開口部を設けた。即ち、箱下面の手前側から奥の側板上部に斜めに対流が起こる構造とした。一方のＩ箱は、上面、正面、右面、左面の４面を、厚さ０・２ミリメートルの屋内用遮熱材を屋内側から貼り、底面と奥面の２面は遮熱未施工のままとした。もう一方のＪ箱は、厚さ０・２ミリメートルの屋内用遮熱材ＴＨＢ−Ｘを屋内側から全面に貼った。この二つの箱を屋外の太陽の当たる地上１メートルの架台の上に平行に並べて設置した。このとき、４面遮熱のＩ箱は、遮熱未施工部分を太陽光の当たらない北側にした。

尚、両方の箱とも、箱内部上面から５センチと更に下側２５センチの２カ所にサーモレコーダーを設置し温度測定した。温度測定符号は、Ｉ箱上部を（１）、下部を（２）、Ｊ箱上部を（３）、下部を（４）、外気温を（５）とした。

また、下記表１０の折れ線グラフに関し、午前１１時３０分に４６．７℃の位置にある折れ線が（１）ＢＯＸ内温度、同時刻に４４．６℃の位置にある折れ線が（２）ＢＯＸ内温度、同時刻に４７．７℃の位置にある折れ線が（３）ＢＯＸ内温度、同時刻に４５．７℃の位置にある折れ線が（４）ＢＯＸ内温度、同時刻に３４．３℃の位置にある折れ線が（５）外気温の折れ線であることを示している。

[測定結果]

［考察］
イ）温度の山谷が大きいのは風の影響であるが、（１）及び（３）の箱上部の温度を比べてみると殆どの測定点で遮熱４面遮熱のＩ箱の方が若干低く、平均値では０．８℃ほどであった。
ロ）つまり、輻射熱の多く当たる面では屋外からの輻射熱がカットされ、遮熱材を貼らない面では若干ながら放熱されていることが推定できる。
ハ）電気設備機器から発熱する量は少ないので、換気すれば箱内部温度は極端に上昇することは無いと考えられる。

１ 箱型電気設備の遮熱構造
２ 遮熱材（拡散反射型遮熱材）
３ 箱型電気設備
４ 補強層
５ 高反射率の素材
６ 高透過樹脂層
７ 吸気口
８ 排気口
９ 遮熱材（屋内用遮熱材）

Claims (3)

1. 制御盤又は電気変圧設備等箱型電気設備の屋外側に、
   不織布又はガラスクロス等の補強層と、
   少なくとも輻射熱に対する反射率が９０％以上、かつ、純度が９５％以上であるアルミホイルと、
   着色顔料及びＵＶ剤である紫外線散乱剤を加えることにより、紫外線をカットしつつ太陽光を散乱させる着色された輻射熱高透過樹脂層とを積層して作製された拡散反射型の遮熱材を、前記補強層が外壁面に密着するように接着材で取り付けることを特徴とする箱型電気設備の遮熱構造。
2. 前記箱型電気設備の熱源に対する面のみに前記遮熱材を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の箱型電気設備の遮熱構造。
3. 前記箱型電気設備の下部に吸気口を、上部に排気口又は換気設備を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の箱型電気設備の遮熱構造。