(57)【要約】【課題】  戦場や戦場までの輸送通路においては、敵に発見されないことが戦いを有利に進めるうえで非常に重要なことである。また、相手側としては敵の行動を把握するため、赤外線センサーを用いることが多い。これは、高温物体は赤外線を放射しているが、その赤外線を検知して識別するものである。このような探知装置からの探知を軽減する方法を提供する。【解決手段】  高温物体表面に、深さ５〜３０ｍｍの容器であるカバー体の開放された側を、高温の被断熱物体に気密に固着するものであって、該カバー体の内側に、樹脂製ビヒクルを主成分とし、金属粉末と溶剤を混合したものであって、該金属粉末の混合量は、該ビヒクル１００容積部に対して金属粉末が１０〜６５容積部である低放射塗料を塗布したことを特徴とする赤外線検知低減方法。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温物体表面に、深さ５〜３０ｍｍの容器であるカバー体の開放された側を、高温の被断熱物体に気密に固着するものであって、該カバー体の内側に、樹脂製ビヒクルを主成分とし、金属粉末と溶剤を混合したものであって、該金属粉末の混合量は、該ビヒクル１００容積部に対して金属粉末が１０〜６５容積部であり、該金属粉末は、アルミニウム粉末、銀粉末、クロム粉末、ニッケル粉末の中から選ばれる１又は複数のものである低放射塗料を塗布したことを特徴とする赤外線検知低減方法。
【請求項２】
該固着の方法は、該カバー体を該高温物体表面に、隙間を開けて点溶接し、該点溶接した箇所以外の隙間を断熱シール材でシールするものである請求項１記載の赤外線検知低減方法。
【請求項３】
該カバー体の外表面にも、請求項１記載の低放射塗料を塗布したものである請求項１又は２記載の赤外線検知低減方法。
【請求項４】
該高温物体表面にも請求項１記載の低放射塗料を塗布したものである請求項１乃至３項のいずれか１項に記載の赤外線検知低減方法。
【請求項５】
該ビヒクルの主成分は、空気中の水分によって硬化反応するアルコキシシロキサンである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の赤外線検知低減方法。
【請求項６】
該カバー体の外表面に、空気中の水分によって硬化反応するアルコキシシロキサンをビヒクルとし、中空バルーンを混合した断熱塗料を塗布するものである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の赤外線検知低減方法。
【請求項７】
深さ５〜３０ｍｍの容器であるカバー体であって、該カバー体の内側に、樹脂製ビヒクルを主成分とし、金属粉末と溶剤を混合したものであって、該金属粉末の混合量は、該ビヒクル１００容積部に対して金属粉末が１０〜６５容積部であり、該金属粉末は、アルミニウム粉末、銀粉末、クロム粉末、ニッケル粉末の中から選ばれる１又は複数のものである低放射塗料を塗布したものを、高温表面に固着したことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温物体の赤外センサー検知軽減方法及び車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
戦場や戦場までの輸送通路においては、敵に発見されないことが戦いを有利に進めるうえで非常に重要なことである。そのため、夜に行動することや、周囲の景色に似た塗装にして目立たなくすることが行われている。
【０００３】
また、相手側としてはこのような場合にもその場所や行動を把握するため、赤外線センサーを用いることが多い。これは、高温物体は赤外線を放射しているが、その赤外線を検知して識別するものである。例えば、エンジン（熱機関）を有する種々の車両は、そのエンジン部分が高温であり、外側であっても５０℃以上あることが多い。
【０００４】
このように５０℃以上のものは、通常自然にはなく、動物の体温もこのような高温のものはいない。そこで、６０℃程度を下限として、これ以上の高温物体を赤外線でサーチすることが行われている。そして、それを見つければ、何らかの車両や人間が操作するものであることがわかるのである。
【０００５】
逆に、エンジンを有する車両等側からすると、そのように赤外線センサーで簡単に発見されたり、追尾されたりすることは好ましくない。これを防止、軽減するためには、車両等の表面温度を下げなければならない。
【０００６】
そこで、特許文献１のような赤外線吸収積層材料を戦車等に貼るか、それによってカバーすることが考えられる。しかし、このような繊維製のものを貼る等は面倒で、かつ経費も大きくなるばかりか、戦車等の操作や機動性にも悪影響を及ぼす。
また、特許文献２のような赤外線探知欺瞞装置では、欺瞞材を排出し続ける必要があることと、おおよその位置は検知される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３８５４２号公報
【特許文献２】特開平０５−１３９３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者は、従来の保温材とはまったく別の観点から、表面温度を下げ、赤外センサーによる発見、追尾の軽減を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上のような状況に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明赤外線検知低減方法を完成したものであり、その特徴とするところは、赤外線検知低減方法については、高温物体表面に、深さ５〜３０ｍｍの容器であるカバー体の開放された側を、高温の被断熱物体に気密に固着するものであって、該カバー体の内側に、樹脂製ビヒクルを主成分とし、金属粉末と溶剤を混合したものであって、該金属粉末の混合量は、該ビヒクル１００容積部に対して金属粉末が１０〜６５容積部であり、該金属粉末は、アルミニウム粉末、銀粉末、クロム粉末、ニッケル粉末の中から選ばれる１又は複数のものである低放射塗料を塗布した点にあり、車両に関しては、深さ５〜３０ｍｍの容器であるカバー体であって、該カバー体の内側に、樹脂製ビヒクルを主成分とし、金属粉末と溶剤を混合したものであって、該金属粉末の混合量は、該ビヒクル１００容積部に対して金属粉末が１０〜６５容積部であり、該金属粉末は、アルミニウム粉末、銀粉末、クロム粉末、ニッケル粉末の中から選ばれる１又は複数のものである低放射塗料を塗布したものを、高温表面に固着した点にある。
【００１０】
ここでいう高温物体は、赤外線によって検知、探知、追尾される可能性のあるものであって、静止物体か移動物体かは問わない。静止物体としては、砲台、砲身、その他の固定武器等、移動物体としては、戦車、種々のものを輸送する自動車等の車両、船舶、航空機その他である。高温といっても、塗布するときには低温であってもよい。また、現実の温度としては、赤外線検知器に検知される温度であればよく特に限定はしない。通常は、５０℃〜２００℃程度である。
【００１１】
カバー体とは、薄い容器である。平面視形状はどのようなものでもよいが、多角形が好ましい。例えば、正方形、長方形、正六角形等である。勿論、すべてが同じ形である必要はない。できれば、平面を隙間なく敷き詰めることができる形状が好ましい。平面視、長方形の例でいうと、蓋のない弁当箱のようなものである。
【００１２】
被貼付面積の大部分は、大きなカバー体でカバーし、その間や端の隙間等は小さなカバー体を貼付して密にしてもよい。この小さなカバー体は平面視、円形、楕円形、三角形等いろいろな形状が考えられる。
【００１３】
カバー体のサイズは、大きなものは平面視では正方形ならば１辺が２０〜１５０ｃｍであり、長方形ならば短辺が１０〜１００ｃｍ、長辺が２０〜１５０ｃｍである。他の形状でもほぼこの程度の大きさである。小さなものは、円形で代表すると、直径が５〜２０ｃｍ程度である。
また、カバー体の深さは５〜３０ｍｍである。非常に浅い容器である。しかし、被貼付面が平面ではなく、曲面であったり、凹凸部である場合には、それに沿うような形状にしてもよい。
【００１４】
深さが５ｍｍ以下では断熱効果が小さく、３０ｍｍ以上になると本体の側面からの放熱が大きくなりトータルの放熱量が大きくなる。
【００１５】
カバー体の材質は、金属製であり、溶接できるものが好ましい。通常は鋼材である。被断熱物体がアルミその他の材質であれば、それと同じ材質のものでもよい。厚みは自由であるが、１〜５ｍｍであり、１．５〜２．５ｍｍ程度が好適である。
【００１６】
このカバー体を、前記の高温物体表面に気密に、且つできるだけ断熱的に固着するのがよい。気密にするのは、空気の循環によって断熱効果が下がるためである。また、断熱的に固着するのは、高温物体からの熱がそのままカバー体の外表面に伝導しないようにするためである。この固着の方法としては、耐熱性のある、熱伝導の低い接着剤で接着する方法や、点溶接してその他の部分を断熱材で封止する方法等がある。溶接すると、その部分は金属で熱伝導が大きいため、できるだけ小さい部分で、少ない箇所で溶接するのがよい。
このカバー体の固着は、高温物体表面の全体でなく、一部であってもよい。
【００１７】
このカバー体の内部に、低放射塗料を塗布するのが本発明の第一のポイントである。
以下本発明でいう低放射塗料について説明する。
ここでビヒクルは、特に限定するものではないが、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フタル酸エステル系樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が使用できる。なかでもアクリル系が好適である。また、高温の場合には、耐熱性の高いアルコキシシロキサンが好適である。
【００１８】
ここで、アルコキシシロキサンとは、Ｓｉ−Ｏ結合（シロキサン結合）を持ち、分子内にアルコキシ基を有するものである。空気中の水分によって硬化反応するもので、アルコキシシロキサン単体でも、それにアルコキシドを少量（３〜１０重量％）混合したものでもよい。
分子末端がアルコキシシリル基で封鎖されたものはアルコキシオリゴマーであり、これが硬化するもの等でよい。
顔料を添加するか否かは自由である。顔料も通常のものでよい。
【００１９】
ここでいう金属粉末とは、アルミニウム粉末、銀粉末、クロム粉末、ニッケル粉末の中から選ばれる１又は複数のものである。これらに限定している理由は、シュテファン・ボルツマンの放射熱の公式のε（放射率）が非常に小さいもので、かつビヒクルに混合した場合でも、その効果を十分有しているものである。これは発明者が種々の実験で見出したものである。金属粉末は、そのサイズとしては、０．５〜５０μｍ程度のものである。粒度がある程度分散するため、中心サイズ（平均サイズ）がこの範囲ならよい。
溶剤は、塗料の粘度調整のため加えてもよい。これは、硬化後には原則として残らないものである。溶剤は自由にきめればよい。混合量も塗布しやすさで決めればよい。
【００２０】
上記成分の混合比率は、ビヒクル１００容量部に対して、
顔料は、自由であるが、５〜２０容量部が好適であり、
金属粉末が、１０〜６５容量部
溶剤も自由であるが、１０〜５０容量部
である。容積で規定しているのは、表面の性質を問題としているため、重量ではなく、その体積で決まるためである。
【００２１】
さらに、本発明塗料には、沈降防止剤を加えてもよい。これは、金属粉末が沈降して下方に偏ることを防止するためである。これを加えないと、混合容器の底部に金属粉末が偏ることが多い。
沈降防止剤としては、どのようなものでもよく市販のものでよい。
【００２２】
本発明は、上記の塗料をカバー体の少なくとも内側に塗布するものである。
塗布の厚みは、５〜１００μｍ（溶剤が揮発した後）が好適である。従来の断熱塗料のように、厚く塗布する必要はなく、費用がかかるだけでなく、１００μｍ以上塗布するとかえって逆効果になる。５μｍ以下では効果が小さい。しかし、好ましくは７〜５０μｍであり、より好ましくは１０〜３０μｍである。
高温物体にも塗布したり、カバー体の外側にも塗布することは自由である。
【００２３】
次に本発明塗料によって、カバー体の内部での放射が軽減され、その結果として空気層での熱移動が減少する理由について説明する。
図１は、高温物体にカバー体を被せて、その表面温度（赤外線センサーで検知される表面）にどのように熱が伝わるかを示す模式図である（端面図）。高温物体から検知表面に熱が伝わるのは、接触部分からの熱伝導ａ、内部空気の対流ｂによるもの、高温物体からの熱放射ｃによるものである。
【００２４】
この中で熱伝導によるものは、金属とプラスチック等では、伝熱係数が１００倍近くの差があり、金属による接合（溶接）部を小さくすれば伝導を抑えられる。極端に言うと、金属を使用しないものがよい。例えば、金属を含有しない接着剤、例えば、限定はしないが、シリコーン系や、無機系（ケイ酸塩系やセメント系等）のものである。
【００２５】
次に対流によるものは、空隙の厚みが薄いためほぼ無視できると思われる。最後は、高温物体からの熱放射（輻射熱）によって検知表面に熱が伝わる方法である。この熱放射が最も防止が難しいものである。この輻射熱を軽減する方法について説明する。
【００２６】
以下放射熱について説明するが、放射熱の大部分は赤外線として放射されるため、放射熱の量は赤外線の量と同様である。通常は、物体を保温する（温度ができるだけ下がらないようにする）には、表面温度を下げ（断熱し）、放熱量を下げる。これは、放熱量は、シュテファン・ボルツマンの式から、物体の表面温度の４乗と、大気（放熱する周囲環境の意味）温度の４乗との差に比例するためである。
Ｅ＝ｋ（Ｔ14−Ｔ24）
Ｔ1 は、物体の表面温度、Ｔ2 は大気温
ｋは、種々の係数。
【００２７】
例えば、大気温が２７℃（３００Ｋ）の場合、物体の表面温度が１２７℃（４００Ｋ）と、１０７℃（３８０Ｋ）とでは次のような差がある。
Ｅ１＝σε×（４００4−３００4）＝ｋ×１．７５×１０10
Ｅ２＝σε×（３８０4−３００4）＝ｋ×１．２８×１０10
Ｅ１：表面温度が１２７℃の放熱量
Ｅ２：表面温度が１０７℃の放熱量
σ：定数（5.6697×10-8)
ε：放射率（表面の色や性質で決まる定数）
【００２８】
上記の例では、１．２８／１．７５＝０．７３
よって、σとεが同じであれば、表面温度が２０℃さがれば、放熱量は７３％になる。
このように表面温度に依存するため、表面温度を下げようとするのである。
【００２９】
しかしながら、この上記の種々の係数の中に、ε（放射率）が含まれている。これは、熱を放射する物体の表面の色や性質で決まる数値であり、１以下の定数である。即ち、このεを小さくできれば、放射熱量はそれに比例して下がるのである。
放射率（ε）とは、ある物体から外部に放出されるエネルギーと黒体でのそれとの割合である。ここでいう黒体は赤外線を受けたとき、まったく反射せず、すべてを吸収するものをいう。このようなものは、赤外線を放出するときにも完全に放出するので、その比をとるのである。例えば、通常の塗料や油は０．９８程度である。
放射率が小さいと放射熱量がそれに比例して小さくなり、そのためこの放射率を小さくすることが重要である。
【００３０】
次に本発明で使用する金属粉のεの値について説明する。
例えば、アルミニウム粉末では０．１６、磨いた面のアルミ板では０．０６であった。しかし、ビヒクルに混合し、その表面のεは、ほぼ０．４〜０．５５程度である。
また、一般の断熱塗料では、前記したとおり、０．９５以上である。また、その色がシルバーであっても、０．６〜０．９である。
【００３１】
このような低放射の塗料（εが少なくとも０．５以下、好ましくは０．３以下）を塗布すると、熱放射が減少するだけでなく、熱吸収も減少することが知られている。よって、カバー体の内部に塗布するだけでカバー体への熱吸収が大きく減少する。
勿論、高温物体側にも、同様のものを塗布するとより効果が大きくなる。
【００３２】
このように高温物体からカバー体表面への熱の移動（即ち、カバー体）は、図１の３つのａｂｃの経路を押さえることによって、カバー体の表面温度を抑え、それによって赤外線センサーからの検知を抑えるのである。
【００３３】
また、カバー体の内部でわずかではあるが空気の対流が起こり、その対流によって、断熱効果が減少することがある。これを防止（減少）するため、カバー体の内部に仕切りや邪魔板を設けることもできる。
【００３４】
さらに、赤外線センサーで検知される部分であるカバー体の表面にも断熱塗料を塗布してもよい。色的には、いわゆる迷彩色等でもよい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の方法には次のような効果がある。
（１）  高温部に貼付するだけで大きな断熱効果を有する。
（２）  ６０℃以下にも簡単にできるので、赤外線センサーにも検知されない可能性が高い。
（３）  戦車やその他の武器が探知されなければ、軍事的に有利である。
（４）  低放射塗料が内部に塗布されているため、外部は目立ちにくい、迷彩色を塗布することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の原理を説明する模式図である。
【図２】本発明断熱具のカバー体を示す斜視図である。
【図３】図２に示すカバー体を高温物体表面に貼付したところの端面図である。
【図４】断熱効果を調べるための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下実施例に従って本発明をより詳細に説明する。
図２は、本発明断熱具のカバー体１を示す斜視図である。この例では、鉄製のもので、平面視のサイズが１ｍ×１ｍで、深さが２ｃｍである。板材の厚みは２ｍｍである。
図３は、図２に示すカバー体１を被断熱体（高温物体）２の表面に貼付したところの端面図である。カバー体１が被断熱体２に点溶接３されている。溶接箇所は４角形の４隅である。この点溶接部以外は、カバー体１と被断熱体２との間は、離れていて（約１ｍｍ）、その間はシール材で密閉されている。貼付の方法としては、カバー体１を被断熱体から１ｍｍ離して保持し、４箇所点溶接する。溶接部以外の隙間をシール材でシールするだけでよい。このシール材は、無機系（ケイ酸塩系）のものである。
【００３８】
図３のカバー体１の内側４には低放射塗料が塗布されている。また、カバー体１の表面５には、迷彩色が塗布されている。この低放射塗料は、市販されているシリコーンアルコキシオリゴマー（アルコキシシロキサン）（商品名：Ｘ−４０−９２５０、ジメチルシリコーンオイルとメチルトリメトキシシランオリゴマーのブロックポリマー）１００容積部に、アルミニウム粉末を１４．９容積部混合して攪拌した。このアルミニウム粉末は、粒度として中心サイズが約１５μｍ（径）でほぼ正規分布しているものであり、ターペンやキシレンと混合されて扱いやすくなったものを使用した。ターペン等は揮発性であり、塗布後揮発して消滅するものである。通常アルミ粉末１００重量部に対して、３０〜７０重量部程度混合されている。金属粉末の量は、このターペン等を含まない量であることは当然である。これに溶剤（イソプロピルアルコール）を２０容積部加えた。
これを攪拌して塗料とした。
【００３９】
次にこの図３に示すカバー体１と同様のものを準備し、その内面に一般的なさび止め塗料を塗布した。これを前記した本発明の低放射塗料を塗布したものと比較した。
【００４０】
図４は、上記した２つの例の断熱効果を調べるものの模式図である。高温物体２の加熱用として面状ヒーター６を用い、その上に図３の本発明の例を載置して温度を測定した。Ａ点は、面状ヒーター６の表面温度である。この例では４０℃から１００℃まで調整可能である。点Ｂは、カバー体１の表面温度である。温度は熱電対で測定した。
【００４１】
ここでＡ点を変化させたときのＢ点の温度を調べた。
Ａ点温度        本発明実施例          比較例
４０℃          ３０．０℃        ３７．８℃
６０℃          ３８．５℃        ５４．８℃
８０℃          ４７．２℃        ７３．１℃
１００℃          ５５．９℃        ９２．５℃
【００４２】
この例の通り、ただ内面に塗布する塗料の差のみで大きな差がでた。よって、さらに高温物体にも低放射塗料を塗布したり、カバー体表面にも断熱材を塗布する等の追加塗装を行うと、非常に大きな違いとなる。
【符号の説明】
【００４３】
１  カバー体
２  高温物体
３  溶接部
４  内側塗装
５  カバー体表面
６  面状ヒーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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