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熱を使わずに霜と結露を予防するカーブミラー

熱を使わずに霜と結露を予防するカーブミラーの開発経緯です。

研究を始めたのは1993年です。物としては開発に成功しましたが特許を使う企業が現れず実用化は行っていません。

熱を使わずに霜と結露を予防するカーブミラー

1993年に放射冷却の研究を始めて現在に至ります。

放射冷却という現象を理解すれば温暖化対策のためのくふうができると思います。この研究を通して感じました。

現在は、放射冷却を住宅の室内を冷やすために利用する特許を保有しています。

この研究が元になりました。

放射冷却の研究を動画にしてみました。

カーブミラーの結露と霜予防の研究を動画にしてみました。

カーブミラーはなぜ曇るのか?

カーブミラーはなぜ曇るのか(2)を書いてみました。今回は空気吸込式です。

結露予防

https://note.mu/vocdirect/n/n2f5b5ace93eb

noteに書きましたのでご覧ください。今回は無料にしました。

なぜカーブミラーは曇るのか?

放射冷却による結露や霜は、地球と宇宙との間でおこる熱の移動によって地表付近にある大気の中でおこるできごとです。

この現象に興味を持った砂原康治が18年の研究の結果、熱を使わずに放射冷却のなかで屋外に置いた物を気温より冷やさない方法を発明しました。

18年を費やした砂原康治の研究内容を説明します。

カーブミラーの研究成果はビジネスとしては成果はありませんでしたが温暖化傾向の中いろいろな物を冷却する用途に応用できます。

次は、エネルギーを使わずに冷却する研究に着手します。

参加費 1000円/人

(2015年1月31日15時~ ITプラザ武蔵 5F 第2研修室)

定員15人

カーブミラー結露予防法法 -6

ついに最終回です。

消費電力を極力抑えてみました。

これは1Wのファンをデューティ50%で動作させ平均0.5W消費しました。

すると、風力が弱く周囲まで風が回らなかったようです。

今まで鏡面の裏に風を当てる効率を追求してきました。

できるだけ弱い風で鏡面の裏面とカーブミラー内部の空気を撹拌して馴染ませてきました。

今回は構造的に弱い風量でも風速を上げる方法を考えました。

下の図のように鏡面の裏面に少しすき間を空けて仕切板を設置します。

仕切板の中心に電動ファンを付けて裏側へ空気を引きます。

そうすると仕切板の裏側は空気が流れる断面積が大きく空気がゆっくり流れます。

逆に仕切板より表側(鏡面裏)は空気が流れる断面積を小さくしてあるので空気が速く流れます。

これにより電動ファンの能力は同じでも鏡面裏の空気の速度を上げることができます。

そうすれば空気と鏡面と温度が馴染みやすくなります。

単純ですが流量を変えずに流速を上げる方法です。

以上です。

ミラーの結露予防にここまでしつこく研究してみました。

そして、ミラーメーカー3社に提案してみました。

A社:うちは光触媒の設備投資をしてしまったから方式を変えずにいく。

B社:高機能のミラーを販売しても通常のミラーを販売しても役所の予算は同じだから売上も同じです。新しいことをする必要がありません。(18年前に結露と霜対策のテーマを持ち込んできた会社です。)

C社:無償なら使ってやっても良い。

ということで1円にもなりませんでした。チャンチャン。

しかし、特許を検索する限り放射冷却を一番理解しているのは私ではないかと思います。

そのとき無駄だと思っても3年で7割、5年で10割役に立ちます。いつもそう感じています。

この失敗(失敗ではなく実験結果)は根っこだと思っています。

カーブミラー結露予防方法 -5

まだしつこく書きます。

1.ミラー内部の空気を撹拌することで結露を防げる方法は特許登録できました。

2.鏡面が露点以上になるように間欠運転をして消費電力を下げる方法も特許登録できました。

ここでさらなる省エネ運転法の発明です。といってもたいした発明ではことないんですけど。

下の図が間欠運転をした時の鏡面温度と露点との関係です。

S3(露点)を下回らないようにS2(鏡面温度)を制御している図です。

省エネ運転の方法は下記のようになります。

ファンが動作するON時間は変更できません。

しかし、必要以上の風速があっても無駄です。

そこで、動作中のファンの回転速度を下げる方法を考えました。

ONとOFF期間を可変する制御方法はPWMといいます。

今回、ON期間の中をさらに間欠運転してファンへ供給する電力を節約してみました。

この方式を何と呼ぼうか考えましたが思いつきません。

無理に当てはめるとダブルPWM方式かなと思います。

これでファンをゆっくり動作させることができるようになりました。

実験機は、外部のスイッチで細かなON、OFF期間の比率を調整できるようにしました。

どこまで消費電力を下げても機能上問題ないか限界に挑戦するためです。

これも実験により限界が判明しました。

なぜここまで消費電力にこだわるのかというと消費電力が半分になると太陽電池もバッテリーも半分の大きさになるからです。

下請けを叩いて仕入れるより消費電力を減らす方がいいですよね。

次はさらなる効率アップです。

しつこいですね。(笑)

特願2010-104995