JPS6325034B2 - - Google Patents
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- JPS6325034B2 JPS6325034B2 JP58194734A JP19473483A JPS6325034B2 JP S6325034 B2 JPS6325034 B2 JP S6325034B2 JP 58194734 A JP58194734 A JP 58194734A JP 19473483 A JP19473483 A JP 19473483A JP S6325034 B2 JPS6325034 B2 JP S6325034B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/82—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors characterised by the material or the construction of the reflector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、太陽熱反射被覆組成物のうち高効率
の放射冷却機能を有し、日射の有無に関係なく建
築物の外壁や屋上、屋根、船舶の暴露甲板等の直
接日射にさらされる外表面を有す構造物（以後、
建築物等の外表面とする）を、放射冷却機能によ
り冷却することができる被覆組成物に関するもの
である。 従来から、太陽の日射による建築物等の外表面
の温度上昇を軽減し、空調費の軽減、建築物等の
射体保護、船舶等における食料品の腐敗防止や冷
凍効果の向上等を目的とした、日射反射率の大き
な被覆組成物で被覆することが行われている。 その皮膜組成としては、熱可塑性又は、熱硬化
性樹脂をバインダーとし、熱反射材としてアルミ
ニウム粉を用いたアルミニウムペイントや、熱可
塑性又は熱硬化性樹脂をバインダーとし、熱反射
材として屈折率の大きなルチル型酸化チタンを使
用し、着色材として二酸化マンガン等を使用した
ものがある。 このうち前者のアルミニウム粉を熱反射材とし
て使用した被覆組成物は、皮膜中におけるアルミ
ニウム粉の向きにより、日射反射率が異なるた
め、日射方位が変化する太陽光に対する日射反射
率の変化が大きく、全体として充分な日射反射率
を有するのは困難であり、太陽熱反射塗料として
の効果は少ない。 後者の、熱反射材として屈折率の大きなルチル
型酸化チタンを使用し、バインダーとして熱可塑
性又は熱硬化性樹脂を使用した被覆組成物は、高
い日射反射率が得られ、日射反射塗料としての効
果は大であるが、後述するように放射冷却効果に
よる建築物等外表面の冷却効果は得られない。 建築物等の外表面へ入射する外光としては第１
図のように、太陽からの日射１、大気からの熱放
射２があり、他方建築物等の外表面から外部へ放
出される放射光には、建築物等の外表面温度に応
じて放射される熱放射３がある。従つて太陽から
の日射を効率よく反射すると同時に、大気からの
熱放射に比して建築物等の外表面より温度に応じ
て放射される熱放射を大きくすることにより、放
射冷却効果が生じ建築物等の外表面を日射の有無
に関係なく冷却することができる。 第２図には建築物等の外表面で授受される各放
射光の放射スペクトルが示されている。ここにお
いて、建築物等の外表面から外部に放出される熱
放射３の光エネルギーは、建築物等の外表面の温
度により変化するが通常の気温範囲内での変化で
は、常に約10μｍ付近の波長でピークをもつ灰色
体の熱放射とみなされる。他方、大気から建築物
等外表面に入射する熱放射２の光エネルギーの波
長は、大気が透明体であるために第３図の示すよ
うに波長10μｍ付近の８〜13μｍの範囲の特定波
長域で大きく落ち込んでいる。 従つて、上記特定波長域において放射率（吸収
率）が高く他の波長域において透過率又は反射率
の高い皮膜においては、大気から建築物等の外表
面へ入射する熱放射に比して、建築物等の外表面
から外部へ放出される熱放射が大きくなり、その
結果として建築物等の外表面が放射冷却されるこ
とになる。 また、第２図に示す放射スペクトルから明らか
な如く、日射１のみを反射するだけであれば、被
覆組成物の選択性を4μｍ以下の波長範囲に限定
すれば充分であるが、被覆組成物の選択性を8μ
ｍ〜13μｍ以外の範囲で高い反射率を有し、8μｍ
〜13μｍの範囲で高い放射率（吸収率）を有する
ようにすれば、日射のみの反射に比べて、建築物
等の外表面の温度をいちじるしく低下させること
ができる。 すなわち、大気から建築物等の外表面に入射さ
れる熱放射２の熱量と建築物等の外表面から外部
に放出される熱放射３の熱量を比較すると、一般
にその全総量では、建築物等の外表面から放出さ
れる熱放射３の方が勝つているが、8μｍ以下の
波長範囲及び13μｍ以上の波長範囲では、大気か
らの熱放射２の方が勝つている。従つて建築物等
の外表面に被覆された被覆組成物で授受される放
射光２，３のスペクトルを8μｍ〜13μｍに限定す
ることにより、熱収支の差を大きくして放射冷却
効果の能力を高めることができる。 ところで、熱可塑性又は熱硬化性樹脂をバイン
ダーとし屈折率の大きなルチル型酸化チタンを熱
反射材として使用した太陽熱反射塗料は4μｍ以
下の波長に対する反射率が大きく、日射の反射に
対してはすぐれた機能を有しているが、4μｍ以
上の長波長に対する放射率（吸収率）は充分に大
きいものではなく、8μｍ〜13μｍの特定波長域に
対する選択放射性も有しないため、充分な放射冷
却効果はない。 本発明は、8μｍ〜13μｍの特定波長域において
高い放射率（吸収率）を有し、他の波長域におい
て高い反射率又は透過率を有する無機材料、有機
材料の単一又は両者の複合物を主成分とし、日射
反射率が高く外光に含まれる光エネルギーの小さ
い特定波長域において放射率（吸収率）が高く、
他の波長域において反射率を有する選択放射反射
被覆組成物を形成するものであり、選択放射機能
を有する材料として、CoCr2O7、K2SO4、Si3N4、
K2SO4、K2SO3、SiO2、Al2SiO5等の無機材料
や、ビニールフロライド−ビニリデンフロライド
コポリマー、ポリオキシプロピレン、ポリプロピ
レン、二弗化コポリマ、二弗化ビニリデン、ポリ
塩化三弗化エチレン、ポリ四弗化エチレン等の有
機材料を使用し、屈折率の大きなルチル型酸化チ
タンを日射反射材料として使用することを特徴と
する放射冷却機能を有する太陽熱反射被覆組成物
を形成するものである。 次に、本発明に基づいて開発された皮膜組成物
の実施例及びアルミニウムペイントの比較例を示
す。 実施例 放射冷却機能を有する太陽熱反射組成物 配合量 二弗化ビニリデン 500重量部 ルチル型酸化チタン 80重量部 硅酸アルミニウム 150重量部 シリカパウダー（300メツシユ） 50重量部 計 780重量部 上記実施例に基づいて形成されたフイルム
（100μｍ）とアルミニウムペイント及びルチル型
酸化チタンを用いた太陽熱反射塗料の建築物等外
表面の温度上昇防止機能を比較するため、第４図
のように、上記３種の被覆組成物で片面を被覆さ
れた厚さ1.2ミリメートルの鋼板４の被覆面を上
方に向け、他の５面を厚さ100ミリメートルのポ
リスチレン系断熱材５で断熱された実験箱を日射
遮蔽物のない屋上に設置し、実験箱内の温度と鋼
板表面温度を測定した。測定日は、雲量が30％以
下の８月中旬である。その結果を第１表に示す
が、実施例による皮膜は日射の有無に関係なく、
高効率の放射冷却機能を有しルチル型酸化チタン
を用いた太陽熱反射塗料に比べ５〜６℃、アルミ
ニウムペイントに比べ10〜20℃の温度低下がみら
れ、建築物等の外表面の温度上昇防止に有効であ
ることがわかる。 【表】
の放射冷却機能を有し、日射の有無に関係なく建
築物の外壁や屋上、屋根、船舶の暴露甲板等の直
接日射にさらされる外表面を有す構造物（以後、
建築物等の外表面とする）を、放射冷却機能によ
り冷却することができる被覆組成物に関するもの
である。 従来から、太陽の日射による建築物等の外表面
の温度上昇を軽減し、空調費の軽減、建築物等の
射体保護、船舶等における食料品の腐敗防止や冷
凍効果の向上等を目的とした、日射反射率の大き
な被覆組成物で被覆することが行われている。 その皮膜組成としては、熱可塑性又は、熱硬化
性樹脂をバインダーとし、熱反射材としてアルミ
ニウム粉を用いたアルミニウムペイントや、熱可
塑性又は熱硬化性樹脂をバインダーとし、熱反射
材として屈折率の大きなルチル型酸化チタンを使
用し、着色材として二酸化マンガン等を使用した
ものがある。 このうち前者のアルミニウム粉を熱反射材とし
て使用した被覆組成物は、皮膜中におけるアルミ
ニウム粉の向きにより、日射反射率が異なるた
め、日射方位が変化する太陽光に対する日射反射
率の変化が大きく、全体として充分な日射反射率
を有するのは困難であり、太陽熱反射塗料として
の効果は少ない。 後者の、熱反射材として屈折率の大きなルチル
型酸化チタンを使用し、バインダーとして熱可塑
性又は熱硬化性樹脂を使用した被覆組成物は、高
い日射反射率が得られ、日射反射塗料としての効
果は大であるが、後述するように放射冷却効果に
よる建築物等外表面の冷却効果は得られない。 建築物等の外表面へ入射する外光としては第１
図のように、太陽からの日射１、大気からの熱放
射２があり、他方建築物等の外表面から外部へ放
出される放射光には、建築物等の外表面温度に応
じて放射される熱放射３がある。従つて太陽から
の日射を効率よく反射すると同時に、大気からの
熱放射に比して建築物等の外表面より温度に応じ
て放射される熱放射を大きくすることにより、放
射冷却効果が生じ建築物等の外表面を日射の有無
に関係なく冷却することができる。 第２図には建築物等の外表面で授受される各放
射光の放射スペクトルが示されている。ここにお
いて、建築物等の外表面から外部に放出される熱
放射３の光エネルギーは、建築物等の外表面の温
度により変化するが通常の気温範囲内での変化で
は、常に約10μｍ付近の波長でピークをもつ灰色
体の熱放射とみなされる。他方、大気から建築物
等外表面に入射する熱放射２の光エネルギーの波
長は、大気が透明体であるために第３図の示すよ
うに波長10μｍ付近の８〜13μｍの範囲の特定波
長域で大きく落ち込んでいる。 従つて、上記特定波長域において放射率（吸収
率）が高く他の波長域において透過率又は反射率
の高い皮膜においては、大気から建築物等の外表
面へ入射する熱放射に比して、建築物等の外表面
から外部へ放出される熱放射が大きくなり、その
結果として建築物等の外表面が放射冷却されるこ
とになる。 また、第２図に示す放射スペクトルから明らか
な如く、日射１のみを反射するだけであれば、被
覆組成物の選択性を4μｍ以下の波長範囲に限定
すれば充分であるが、被覆組成物の選択性を8μ
ｍ〜13μｍ以外の範囲で高い反射率を有し、8μｍ
〜13μｍの範囲で高い放射率（吸収率）を有する
ようにすれば、日射のみの反射に比べて、建築物
等の外表面の温度をいちじるしく低下させること
ができる。 すなわち、大気から建築物等の外表面に入射さ
れる熱放射２の熱量と建築物等の外表面から外部
に放出される熱放射３の熱量を比較すると、一般
にその全総量では、建築物等の外表面から放出さ
れる熱放射３の方が勝つているが、8μｍ以下の
波長範囲及び13μｍ以上の波長範囲では、大気か
らの熱放射２の方が勝つている。従つて建築物等
の外表面に被覆された被覆組成物で授受される放
射光２，３のスペクトルを8μｍ〜13μｍに限定す
ることにより、熱収支の差を大きくして放射冷却
効果の能力を高めることができる。 ところで、熱可塑性又は熱硬化性樹脂をバイン
ダーとし屈折率の大きなルチル型酸化チタンを熱
反射材として使用した太陽熱反射塗料は4μｍ以
下の波長に対する反射率が大きく、日射の反射に
対してはすぐれた機能を有しているが、4μｍ以
上の長波長に対する放射率（吸収率）は充分に大
きいものではなく、8μｍ〜13μｍの特定波長域に
対する選択放射性も有しないため、充分な放射冷
却効果はない。 本発明は、8μｍ〜13μｍの特定波長域において
高い放射率（吸収率）を有し、他の波長域におい
て高い反射率又は透過率を有する無機材料、有機
材料の単一又は両者の複合物を主成分とし、日射
反射率が高く外光に含まれる光エネルギーの小さ
い特定波長域において放射率（吸収率）が高く、
他の波長域において反射率を有する選択放射反射
被覆組成物を形成するものであり、選択放射機能
を有する材料として、CoCr2O7、K2SO4、Si3N4、
K2SO4、K2SO3、SiO2、Al2SiO5等の無機材料
や、ビニールフロライド−ビニリデンフロライド
コポリマー、ポリオキシプロピレン、ポリプロピ
レン、二弗化コポリマ、二弗化ビニリデン、ポリ
塩化三弗化エチレン、ポリ四弗化エチレン等の有
機材料を使用し、屈折率の大きなルチル型酸化チ
タンを日射反射材料として使用することを特徴と
する放射冷却機能を有する太陽熱反射被覆組成物
を形成するものである。 次に、本発明に基づいて開発された皮膜組成物
の実施例及びアルミニウムペイントの比較例を示
す。 実施例 放射冷却機能を有する太陽熱反射組成物 配合量 二弗化ビニリデン 500重量部 ルチル型酸化チタン 80重量部 硅酸アルミニウム 150重量部 シリカパウダー（300メツシユ） 50重量部 計 780重量部 上記実施例に基づいて形成されたフイルム
（100μｍ）とアルミニウムペイント及びルチル型
酸化チタンを用いた太陽熱反射塗料の建築物等外
表面の温度上昇防止機能を比較するため、第４図
のように、上記３種の被覆組成物で片面を被覆さ
れた厚さ1.2ミリメートルの鋼板４の被覆面を上
方に向け、他の５面を厚さ100ミリメートルのポ
リスチレン系断熱材５で断熱された実験箱を日射
遮蔽物のない屋上に設置し、実験箱内の温度と鋼
板表面温度を測定した。測定日は、雲量が30％以
下の８月中旬である。その結果を第１表に示す
が、実施例による皮膜は日射の有無に関係なく、
高効率の放射冷却機能を有しルチル型酸化チタン
を用いた太陽熱反射塗料に比べ５〜６℃、アルミ
ニウムペイントに比べ10〜20℃の温度低下がみら
れ、建築物等の外表面の温度上昇防止に有効であ
ることがわかる。 【表】
第１図は建築物等の外表面で授受される光エネ
ルギーの説明図である。第２図は建築物等の外表
面で授受される光エネルギーの放射スペクトル特
性図である。第３図は大気の代表温度が−30℃〜
30℃の場合の大気放射の波長分布図である。第４
図は、本実施例と太陽熱反射塗料及びアルミニウ
ムペイントとの比較実験に用いた箱の断面図であ
る。 １……太陽からの日射、２……大気からの熱放
射、３……建築物等の外表面温度に応じて放射さ
れる熱放射、４……鋼板、５……供試組成物、６
……断熱材（100ｍ／ｍ）、ａ……30℃：310
（Kcal／m2ｈ）、ｂ……15℃：256（Kcal／m2ｈ）、
ｃ……０℃：209（Kcal／m2ｈ）、ｄ……−15℃：
170（Kcal／m2ｈ）、ｅ……−30℃：136（Kcal／m2
ｈ）。
ルギーの説明図である。第２図は建築物等の外表
面で授受される光エネルギーの放射スペクトル特
性図である。第３図は大気の代表温度が−30℃〜
30℃の場合の大気放射の波長分布図である。第４
図は、本実施例と太陽熱反射塗料及びアルミニウ
ムペイントとの比較実験に用いた箱の断面図であ
る。 １……太陽からの日射、２……大気からの熱放
射、３……建築物等の外表面温度に応じて放射さ
れる熱放射、４……鋼板、５……供試組成物、６
……断熱材（100ｍ／ｍ）、ａ……30℃：310
（Kcal／m2ｈ）、ｂ……15℃：256（Kcal／m2ｈ）、
ｃ……０℃：209（Kcal／m2ｈ）、ｄ……−15℃：
170（Kcal／m2ｈ）、ｅ……−30℃：136（Kcal／m2
ｈ）。
Claims (1)
- １ 皮膜組成構成物として、外光に含まれる光エ
ネルギーの小さい特定波長域において高い放射率
（吸収率）を有し、かつ、その他の波長域におい
て、高い透過率又は、高い反射率を有する
CoCr2O7、K2SO4、Si3N4、K2SO4、K2SO3、
SiO2、Al2SiO5、等の無機材料や、ビニールフロ
ライド−ビニリデンフロライドコポリマー、ポリ
オキシプロピレン、ポリプロピレン、二弗化コポ
リマー、二弗化ビニリデン、ポリ塩化三弗化エチ
レン、ポリ四弗化エチレン等の有機材料の単一又
は両者の複合物を主成分とし、日射反射材とし
て、ルチル型酸化チタンを使用したために、高効
率の放射冷却機能と高効率の日射反射機能を有す
る被覆組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58194734A JPS6086173A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 放射冷却機能を有する太陽熱反射被覆組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58194734A JPS6086173A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 放射冷却機能を有する太陽熱反射被覆組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086173A JPS6086173A (ja) | 1985-05-15 |
| JPS6325034B2 true JPS6325034B2 (ja) | 1988-05-24 |
Family
ID=16329341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58194734A Granted JPS6086173A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 放射冷却機能を有する太陽熱反射被覆組成物 |
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-
1983
- 1983-10-18 JP JP58194734A patent/JPS6086173A/ja active Granted
Cited By (1)
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| JP2006177136A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-07-06 | Nippon Steel Corp | 放射熱伝達および日射熱取得を低減させた通気層を有する外壁・屋根構造 |
Also Published As
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|---|---|
| JPS6086173A (ja) | 1985-05-15 |
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