特許ウォッチ

公開番号2025134332
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032178
出願日2024-03-04
発明の名称可変断熱性冷却素材
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類F24S 70/60 20180101AFI20250909BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】冷却性能を適切に発揮できながらも、断熱性能を良好に調整可能な可変断熱性冷却素材を提供することにある。
【解決手段】日射反射率が80%以上の第1光学特性を有する日射を反射する冷却層CPと、冷却層CPの日射の入射側とは逆側に、内部空間SPに断熱性を有する断熱流体Rを流入出可能であると共に内部空間SPが冷却層CPに沿う扁平形状である断熱流体貯留層DCとを積層して備え、断熱流体貯留層DCは、断熱流体Rが内部空間SPへ流入した状態において積層方向で膨張する膨張状態と、断熱流体Rが内部空間SPから流出した状態において積層方向で収縮する収縮状態とに切り換え可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
日射反射率が８０％以上の第１光学特性を有する日射を反射する冷却層と、
前記冷却層の前記日射の入射側とは逆側に、内部空間に断熱性を有する断熱流体を流入出可能であると共に前記内部空間が前記冷却層に沿う扁平形状である断熱流体貯留層とを積層して備え、
前記断熱流体貯留層は、前記断熱流体が前記内部空間へ流入した状態において積層方向で膨張する膨張状態と、前記断熱流体が前記内部空間から流出した状態において前記積層方向で収縮する収縮状態とに切り換え可能である可変断熱性冷却素材。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記断熱流体貯留層は、
前記内部空間を間に挟んだ状態で、前記冷却層に接触する一方側層と、前記一方側層に対向する他方側層とを有し、
前記収縮状態において、前記一方側層と前記他方側層とが接触する接触姿勢をとる請求項１に記載の可変断熱性冷却素材。
【請求項３】
前記断熱流体貯留層は、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂の少なくとも何れか一つを含む樹脂から構成される請求項１又は２に記載の可変断熱性冷却素材。
【請求項４】
前記断熱流体貯留層の前記積層方向での厚みは、前記収縮状態において０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、前記膨張状態において０．２ｍｍ以上５００ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の可変断熱性冷却素材。
【請求項５】
前記冷却層は、アルミニウム、銀の少なくとも一方を含む金属を含んで構成されている請求項１又は２に記載の可変断熱性冷却素材。
【請求項６】
前記冷却層は、白色フィラーを含む樹脂材料を含んで構成されている請求項１又は２に記載の可変断熱性冷却素材。
【請求項７】
前記冷却層は、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウムの少なくとも何れか一つ以上の無機材料を含んで構成されている請求項１又は２に記載の可変断熱性冷却素材。
【請求項８】
前記冷却層は、日射の入射側である放射面から赤外光を放射する赤外放射層と、当該赤外放射層における前記放射面の存在側とは反対側に位置する光反射層とを備える形態に構成されると共に、８μｍ以上１４μｍ以下の赤外光の輻射率の波長平均である平均輻射率が８０％以上である第２光学特性を有する請求項１又は２に記載の可変断熱性冷却素材。
【請求項９】
前記断熱流体貯留層の前記内部空間への前記断熱流体の貯留量を調整可能な貯留量調整部を備え、
前記貯留量調整部は、
断熱性能を向上させる場合に、前記内部空間への前記断熱流体の貯留量を増加させると共に、前記断熱性能を低減させる場合に、前記内部空間への前記断熱流体の貯留量を減少させる貯留量調整制御を実行する請求項１又は２に記載の可変断熱性冷却素材。
【請求項１０】
前記断熱流体は、空気、二酸化炭素、アルゴン、水、エチレングリコールの少なくとも何れか一つを含む請求項１又は２に記載の可変断熱性冷却素材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却素材に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
素材の裏面を冷却する機能として、放射冷却が知られている。放射冷却とは、物質が周囲に赤外線などの電磁波を放射することでその温度が下がる現象のことを言う。この現象を利用すれば、たとえば、電気などのエネルギーを消費せずに冷却対象を冷やす複合冷却素材を実現できる。
【０００３】
放射冷却素材の従来例として、放射面から赤外光を放射する赤外放射層と、当該赤外放射層における前記放射面の存在側とは反対側に位置させる光反射層とが積層状態で設けられて構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
つまり、放射冷却素材は、赤外放射層が、波長８μｍから１４μｍの帯域で大きな熱輻射エネルギーを放射し、光反射層が、赤外放射層を透過した光（紫外光、可視光、赤外光）を反射して放射面から放射させて、冷却対象が加温されることを回避することにより、昼間の日射環境下においても冷却対象を冷やすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０１８－５２６５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記放射冷却素材では、外部からの日射を反射できると共に、放射面からの赤外線の放射により、冷却対象物を冷却できる。しかしながら、通常、放射冷却素材において、赤外放射層や光反射層は断熱性能が低く、上記特許文献１に開示の技術においても、放射冷却素材の断熱性について考慮されていないために、例えば、放射冷却素材の放射面の存在側（外部）と逆側に設けられる冷却対象物を、放射面の存在側（外部）から断熱することが好ましいような環境状況であったとしても、適切な断熱ができず、改善の余地があった。
より具体的には、例えば、夏季においては、放射冷却素材の放射冷却により冷却対象物を冷却することが好ましいような状況から、夏季から冬季へ季節が移り、放射冷却素材の放射面の存在側（外部）から断熱して、冷却対象物が冷却され過ぎることを防止することが好ましい状況へ環境変化する場合が想定されるが、従来の放射冷却素材では、このような環境変化に対応し断熱性能を発揮することができず、改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却性能を適切に発揮できながらも、断熱性能を良好に調整可能な可変断熱性冷却素材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための可変断熱性冷却素材の特徴構成は、
日射反射率が８０％以上の第１光学特性を有する日射を反射する冷却層と、
前記冷却層の前記日射の入射側とは逆側に、内部空間に断熱性を有する断熱流体を流入出可能であると共に前記内部空間が前記冷却層に沿う扁平形状である断熱流体貯留層とを積層して備え、
前記断熱流体貯留層は、前記断熱流体が前記内部空間へ流入した状態において積層方向で膨張する膨張状態と、前記断熱流体が前記内部空間から流出した状態において前記積層方向で収縮する収縮状態とに切り換え可能である点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、日射反射率が８０％以上の第１光学特性を有する日射を反射する冷却層に加え、冷却層の日射の入射側とは逆側に、内部空間に断熱性を有する断熱流体を流入出可能な断熱流体貯留層とを積層して備えると共に、断熱流体貯留層の内部空間は、断熱流体が流入した状態において積層方向で膨張する膨張状態と、断熱流体が流出した状態において積層方向で収縮する収縮状態とに切り換え可能に構成しているから、冷却層による日射反射による冷却性能は良好に発揮しつつも、断熱性能を向上させる場合には断熱流体貯留層を膨張状態とし、断熱性能を低減させる場合には断熱流体貯留層を収縮状態とすることで、断熱性能を可変にすることが可能となる。
以上より、冷却性能を適切に発揮できながらも、断熱性能を良好に調整可能な可変断熱性冷却素材を実現できる。
【００１０】
可変断熱性冷却素材の更なる特徴構成は、
前記断熱流体貯留層は、
前記内部空間を間に挟んだ状態で、前記冷却層に接触する一方側層と、前記一方側層に対向する他方側層とを有し、
前記収縮状態において、前記一方側層と前記他方側層とが接触する接触姿勢をとる点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許