(57)【要約】【課題】  室内温度快適性を促進し得る自動車用の熱機能構造体および当該構造体に用いられる車体パネル構造を提供する。【解決手段】  自動車用の熱機能構造体は、車室Ｒを区画形成するための車体５０を略水平な境界線５１を境にして車体上部５２と車体下部５３とに２分割し、車体上部には反射機能を有する手段６１を設ける一方、車体下部には放熱機能を有する手段６２を設けてある。境界線は、例えば、ドアパネル上端とサイドシル下端とを地表面からの垂線で結んだ縦線における略中央位置に設定されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室を区画形成するための車体を略水平な境界線を境にして車体上部と車体下部とに２分割し、前記車体上部には反射機能を有する手段を設ける一方、前記車体下部には放熱機能を有する手段を設けてなる自動車用の熱機能構造体。
【請求項２】
前記境界線は、ドアパネル上端とサイドシル下端とを地表面からの垂線で結んだ縦線における略中央位置に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項３】
前記境界線は、ドアパネル上端とサイドシル下端とを地表面からの垂線で結んだ縦線における、当該縦線の全長に対して前記サイドシル下端から上方向に長さ比で２０％〜６０％の位置に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項４】
前記反射機能を有する手段は、熱線反射ガラス、反射材および反射塗料のうちの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項５】
前記放熱機能を有する手段は、高熱伝導材、高放射材、換気のうちの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項６】
前記反射機能を有する手段が設けられた前記車体上部は、ルーフ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、ウインドシールド、サイドガラス、リアガラス、前記境界線よりも上側に位置するドア構造体の上部、前記境界線よりも上側に位置するリアフェンダーの上部、前記境界線よりも上側に位置するリアハッチドアの上部のうちの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項７】
前記放熱機能を有する手段が設けられた前記車体下部は、フロア、前記境界線よりも下側に位置するドア構造体の下部、前記境界線よりも下側に位置するリアフェンダーの下部、前記境界線よりも下側に位置するリアハッチドアの下部のうちの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項８】
前記車体上部は、ルーフを含み、
前記ルーフに設けられる前記反射機能を有する手段は、反射材より構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項９】
前記車体上部は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、前記境界線よりも上側に位置するドア構造体の上部、前記境界線よりも上側に位置するリアフェンダーの上部、前記境界線よりも上側に位置するリアハッチドアの上部のうちの少なくとも１つを含み、
これらに設けられる前記反射機能を有する手段は、車両外観を構成するアウターパネルにおける車室側の裏面および／または前記アウターパネルに空間部を隔てて相対するインナーパネルにおける車外側の裏面に設置した反射材より構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項１０】
前記ドア構造体の上部、前記リアフェンダーの上部、または、前記リアハッチドアの上部に設けられる前記反射機能を有する手段は、室内トリムの車外側に反射材がさらに設置されていることを特徴とする請求項９に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項１１】
前記車体上部は、ウインドシールド、フロントサイドガラスのうちの少なくとも１つを含み、
これらに設けられる前記反射機能を有する手段は、熱線反射機能を有するガラス材より構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項１２】
前記車体上部は、リアサイドガラス、リアガラスのうちの少なくとも１つを含み、
これらに設けられる前記反射機能を有する手段は、熱線反射機能および光学反射機能のうちの少なくとも１つの機能を有するガラス材より構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項１３】
前記車体下部は、前記境界線よりも下側に位置するドア構造体の下部、前記境界線よりも下側に位置するリアフェンダーの下部、前記境界線よりも下側に位置するリアハッチドアの下部のうちの少なくとも１つを含み、
これらに設けられる前記放熱機能を有する手段は、塗布面の遠赤外領域の放射率を非塗布面の放射率よりも高くする塗膜を施して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項１４】
前記車体下部は、フロアを含み、
前記フロアに設けられる前記放熱機能を有する手段は、良熱伝導性材料を用いた放熱カーペットより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項１５】
前記車体下部は、フロアを含み、
前記フロアに設けられる前記放熱機能を有する手段は、フロアの車外部分に設けたヒートシンクと、インストルメントパネルおよび／またはリアパーセルシェルフ上から前記ヒートシンクとの間で熱輸送を行うヒートパイプとを有し、前記ヒートシンクから放熱するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体。
【請求項１６】
請求項１に記載の自動車用の熱機能構造体に用いられるとともに略縦面をなす車体パネル構造であって、車両外観を構成するアウターパネルと、当該アウターパネルに空間部を隔てて相対するインナーパネルとを備えた車体パネル構造において、
前記アウターパネルの上部に設けられた受熱部と、
前記アウターパネルの下部に設けられ前記放熱機能を有する手段をなす放熱部と、
前記アウターパネルにおける車室側の裏面で、前記受熱部と前記放熱部との間に設けられた第１の前記反射機能を有する手段と、
前記インナーパネルにおける車外側の裏面に設けられた第２の前記反射機能を有する手段と、を有していることを特徴とする車体パネル構造。
【請求項１７】
前記空間部は、閉鎖空間であることを特徴とする請求項１６に記載の車体パネル構造。
【請求項１８】
前記受熱部および前記放熱部は、前記アウターパネルの前記裏面に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の車体パネル構造。
【請求項１９】
前記第１と第２の反射機能を有する手段は、反射材を含んでいることを特徴とする請求項１６に記載の車体パネル構造。
【請求項２０】
前記受熱部および前記放熱部は、高放射材を含んでいることを特徴とする請求項１６に記載の車体パネル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の快適な温度環境を提供できる自動車用の熱機能構造体に関し、特に、炎天下における駐車時の室内雰囲気温度および内装部品温度の低減を目的として、外から入る熱の反射と室内の熱の放出促進とを可能とする自動車の車体断熱放熱システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の室内への光、熱の侵入経路には、ルーフ、ガラス部分（ウインドシールド、リアガラス、フロントサイドガラス、リアサイドガラスなど）、ドア構造体の上部、各ピラーなどが挙げられる。通常、室内を覆うこれらの部位は、熱に対する特別な構造を備えておらず、熱的機能がほぼ無いに等しい。そのため、太陽光の室内への侵入および光エネルギーの熱エネルギーへの変換が起こり、室内に大量の熱が侵入することになる。また、室内に大量の熱が侵入しても、それを逃がす手段が施されていないため、室内に熱が溜まる一方となる。
【０００３】
このため、炎天下環境に置かれた自動車の室内温度は、非常に高温度になる。日本国内の夏期環境における測定例では、駐車の場合においては、室内空気温度が約７０℃近くに達する。同時に室内の内装材温度はインストルメントパネル上面で１００℃近く、天井は７０℃近くに上昇する。こうした状況で乗車したときの不快さは言うまでもないが、換気あるいは空調装置を作動させた後でも、内装材温度は容易に下がらず、長時間にわたって乗員に輻射熱を放射し続け、快適性を大きく損なっている。
【０００４】
近年、室内温度上昇の抑制や冷房負荷の低減を図ることを目的として、種々の熱対策が提案されている。室内の熱負荷が低減されることにより、乗員の不快感が低減されることはもちろんのこと、燃料の消費が抑えられ、さらには、空調装置の小型化による軽量化を通して燃費のさらなる改善も図られる。
【０００５】
従来の熱対策として、特許文献１には、太陽電池などを用いて換気を行う冷却システムが開示され、特許文献２には、遮光シェードを配設して通気経路を設ける遮光換気構造が開示されている。
【０００６】
室内の温度上昇の原因の一つとして、ドア構造体やピラーなど車両外観を構成するアウターパネルが日射を吸収することを挙げることができる。この吸収した熱がパネル空間から内装トリムを介して室内へ放出され、炎天下駐車時における室内の温度上昇を招くことになる。ドア構造体やピラーなどのアウターパネルを経由した伝熱に着目した技術として、特許文献３には、アウターパネルおよび／または室内側の面に断熱材を貼り付ける技術が開示されている。また、アウターパネルの室内側の面（以下、裏面とする）に相対する内装の面（以下、裏面とする）に着目した技術として、特許文献４には、内装の裏面に、アルミニウム箔などの薄板またはリーフィングアルミニウム含有塗膜などから形成される赤外線反射層を設ける技術が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された熱対策は、車室内の空気のごく一部を外気と交換するにとどまり、車両全体の熱平衡を下げる目的にはほとんど寄与し得ない。
【０００８】
特許文献２に記載された熱対策は、新たな装置を車両に搭載する必要があり、重量増やコスト増を招く虞がある。
【０００９】
特許文献３に記載された熱対策は、熱抵抗を増大させて、室内への熱侵入を遅延させる効果を得るものであるが、熱侵入を単に遅延させるだけであり、時間の経過とともに結局のところ熱が室内に放出されるため、室内温度上昇を抑制する大きな効果は得られない。
【００１０】
特許文献４に記載された熱対策は、アウターパネルから室内への伝熱において、放射伝熱の占める比率が高いことに着目して放射を抑制しようとしたものであり、ドア構造体やピラーのアウターパネルから室内への放射による熱侵入は確かに抑制される。しかしながら、断熱材を用いる特許文献３に記載された熱対策と同様に、熱侵入を単に遅延させるだけであり、時間の経過とともに結局のところ、熱が室内に放出されるため、室内温度上昇を抑制する大きな効果は得られない。また、アウターパネルの温度が上昇し、当該アウターパネルから、内装との間に存する空気層へ対流による伝熱が起き、結局のところ、室内への熱侵入が起きる、という問題点がある。低放射率化は放射による伝熱を妨げるものであり、対流による伝熱に対して有効な手段とはなり得ない。
【００１１】
従来技術には、太陽光の室内への侵入および光エネルギーの熱エネルギーへの変換を抑制するとともに室内空気、アウターパネルおよび内装の放熱を考慮したものはなく、反射と放熱との両者をバランス良く行うことにより室内環境の改善を図ったものはない。
【特許文献１】特開平９−２９５５０９号公報
【特許文献２】特開２００２−３３１８２２号公報
【特許文献３】特表２００１−５００８１８号公報
【特許文献４】特開２００１−１５８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、太陽光の室内への侵入および光エネルギーの熱エネルギーへの変換を阻害し、さらに、車室から外への放熱を促進することによって車室全体の雰囲気温度を下げ、また、部品が吸収した熱を車外に放出することで部品温度を下げることを狙いとする。その結果として、室内温度快適性を促進し得る車両を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明は、車室を区画形成するための車体を略水平な境界線を境にして車体上部と車体下部とに２分割し、前記車体上部には反射機能を有する手段を設ける一方、前記車体下部には放熱機能を有する手段を設けてなる自動車用の熱機能構造体である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、反射機能および放熱機能の両機能をバランスよく兼ね備え、太陽光の室内への侵入および光エネルギーの熱エネルギーへの変換を阻害して、車室およびアウターパネルや内装などの部品自体の温度の大幅な上昇を防止でき、さらには、車室から外への放熱を促進することによって車室全体の雰囲気温度を下げ、また、部品が吸収した熱を車外に放出することで部品温度を下げることができ、その結果として、室内温度快適性を促進し得る車両を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（１．自動車用の熱機能構造体について）
まず、駐車時の熱の侵入経路について説明する。図１〜図３は、一般的な車両１００において、駐車時の熱の侵入経路を示す概念図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、一般的な車両１００では、日射があたると、車室Ｒ内の部材が日射を吸収して熱せられ、室内空気に対して対流熱伝達により熱を放出する。車体パネル構造の一つであるドア構造体３０では、図３にも示されるように、ドア外観を構成するアウターパネル３１が日射を吸収して熱せられ、アウターパネル３１に相対するインナーパネル３２およびドアトリムなどの室内トリム３３を経て、室内空気に対して放射および対流熱伝達により熱を放出する。これらにより、室内温度が上昇する。代表的な放熱源となる部材は、ルーフ３４、ウインドシールド３５、サイドガラス３６（フロントサイドガラス３６ａおよびリアサイドガラス３６ｂの総称）、リアガラス３７などの窓ガラス、インストルメントパネル３８、リアパーセルシェルフ３９、シート４０の座面４０ａ、室内トリム３３であり、これら部材の温度が上昇することで、室内温度も上昇する。この現象が時間とともに繰り返され、室内温度分布は、室内上方の空気温度が非常に高くなる。さらに、車体上部の部材温度が非常に高くなるため、乗員が乗り込んだ際も放射による人体への放熱が大きく、乗り込み時の不快感を産む大きな原因となっている。
【００１７】
本発明の作用について説明する。  
【００１８】
図４は、本発明に係る自動車用の熱機能構造体の説明に供する図であり、車体５０を前面から見た縦断面図である。
【００１９】
本発明に係る自動車用の熱機能構造体は、車室Ｒを区画形成するための車体５０を略水平な境界線５１を境にして車体上部５２と車体下部５３とに２分割し、車体上部５２には反射機能を有する手段６１を設ける一方、車体下部５３には放熱機能を有する手段６２を設けてある。
【００２０】
車室Ｒの温度上昇は太陽光がかなり大きな要因となるため、太陽光を車室Ｒ内に入れない、および／または、車体５０表面で熱エネルギーに変換させないことにより、車室Ｒ内への入熱量を最大限減少させることが可能となる。本発明では、光を多く受ける車体上部５２に設けた反射機能を有する手段６１が光および熱エネルギーを反射し、太陽光の車室Ｒ内への侵入および光エネルギーの熱エネルギーへの変換を阻害することが可能となる。また、車体下部５３は車体上部５２と比べて太陽光を受ける量が小さく、そのために温度が比較的低めとなる。本発明ではこれを利用して、車体下部５３に設けた放熱機能を有する手段６２が、車体上部５２に反射機構を備えてもなお侵入してくる熱を車外へと放出する。これによって、室内の温度上昇が抑制されることになる。
【００２１】
車体５０の外側表面が受ける外部環境からの影響は、その箇所によって変わるものである。特に、室内温度に大きな影響を与える太陽光に関しては、車体５０の外側表面において太陽光をより多く受ける部分と、あまり受けない部分とに分割することができる。分割して考えれば、それぞれの部位でどのような対処法を取ればよいかを容易に考えることができる。
【００２２】
そこで、前記境界線５１を、例えば、ドアパネル上端５４とサイドシル下端５５とを地表面５６からの垂線５７で結んだ縦線５８における略中央位置５８ａに設定してある。なお、境界線５１上は、車体上部５２または車体下部５３のいずれかに含まれていればよい。また、境界線５１は、１つでもよいが、例えば車体の側方と、車体の前方とで異なる境界を定めるために、複数設定することもできる。また、ドア構造体のように略縦面をなす車体パネル構造にあっては、ドア構造体の全体に着目して境界線５１を設定する他に、ドア構造体の構成部分であるピラーの部分、つまり、略縦面をなす車体パネル構造の一部に着目して第２の境界線を設定することもできる。
【００２３】
炎天下に放置した際の室内空間の温度上昇に関しては、室内空間を囲むアウターパネル３１などが日射などにより熱せられ、熱伝導、放射、対流熱伝達などにより室内空気の温度上昇を招くこととなる。本発明者らは、この機構においてアウターパネル３１の温度挙動に着目した。炎天下放置を想定した際、温度上昇が著しく最高温度を呈する時間帯としては午前１０：００〜午後２：００ごろである。この時間帯における入熱部としてアウターパネル３１が作用する部位は、おおよそ直射日光があたる部分であり、それ以外の車体下部５３については温度が低く入熱部位としては作用していないことが見出された。したがって、本発明は、前記境界線５１を境にして車体上部５２と車体下部５３とに車体５０を２分割し、それぞれの部位に別々の熱機能手段を設けることによって、室内温度の低減を図ることを意図している。
【００２４】
室内温度の上昇においてもう一つの要因として、窓ガラス３５、３６、３７を透過してきた光エネルギーが内装材料に吸収され、室内へ熱エネルギーとして放出するという経路がある。この現象として対象となる部位は、インストルメントパネル３８表面、リアパーセルシェルフ３９などの他に、室内トリム３３、シート４０のクッションなどが挙げられる。これらの中で室内温度の上昇に対して大きな影響を及ぼす部位として、シート座面４０ａのクッションがある。シート座面４０ａは、車両１００の形状、形態によって位置が変わる。自動車はその車両形状からセダン、クーペ、１ＢＯＸなどの車型に分類できるが、それぞれの車型において、シート座面４０ａの位置は、ドアパネル上端５４とサイドシル下端５５とを地表面５６からの垂線５７で結んだ縦線５８における、当該縦線５８の全長に対してサイドシル下端５５から上方向に長さ比で２０〜６０％の位置５８ｂに存している。この位置５８ｂに境界線５１を設定して、車体５０を車体上部５２と車体下部５３とに２分割すると、室内温度分布および車両１００全体での熱フローが大きく違うことを本発明者らは見出した。これは、前述した、日射が直接的に車外にあたり室内へ入熱すること、そして、室内で熱源となる部位が境界となり、室内温度分布や熱フローを形成していると考えられる。
【００２５】
したがって、本境界線５１を基準に車体上部５２と車体下部５３に車体５０を２分割し、それぞれの部位に別々の熱機能手段を設けることで室内温度の低減を図ることが可能となる。本発明においては、車体上部５２においては反射機能を有する手段６１を、車体下部５３においては放熱機能を有する手段６２を具備することによって、炎天下に放置した際の室内温度環境を改善することができる。
【００２６】
以下、本発明に係る自動車用の熱機能構造体の実施形態について説明する。
【００２７】
図５は、実施形態に係る自動車用の熱機能構造体を適用した車両を示す概略図であり、車体５０を前面から見て縦断面で表してある。
【００２８】
第１の施形態に係る自動車用の熱機能構造体は、概説すれば、車室Ｒを区画形成するための車体５０を略水平な境界線５１を境にして車体上部５２と車体下部５３とに２分割し、車体上部５２には反射機能を有する手段６１を設ける一方、車体下部５３には放熱機能を有する手段６２を設けてある。境界線５１を境に車体上部５２と車体下部５３とに２分割するのは、前述したとおり、アウターパネル３１の温度挙動により、炎天下放置で温度上昇が大きい部位と、小さい部位とに分けるためである。前記境界線５１は、ドアパネル上端５４とサイドシル下端５５とを地表面５６からの垂線５７で結んだ縦線５８における略中央位置５８ａに設定してある。
【００２９】
一般的な車両１００にあっては、図１〜図３に示したように、放熱するための手段を備えていないことから、車外から室内への入熱が圧倒的に大きく、夏季においては、室内温度は、車外に対して３０℃以上も高い温度で平衡に達しているのが現状である。
【００３０】
これに対して、第１の実施形態の熱機能構造体にあっては、図５に示したように、車体上部５２に反射機能を有する手段６１を備えているため、入熱が最も多い部分において太陽光の室内への侵入および光エネルギーの熱エネルギーへの変換が阻害され、室内に侵入する熱量を最大限削減できる。さらに、車体下部５３に放熱機能を有する手段６２を備えているため、アウターパネル３１近傍としては最も温度の低い部分で放熱させるため、室内との温度差を最大にすることが可能となり、室内の熱エネルギーを最大限に放出できる。この結果、相対的に室内温度を下げることが可能となる。
【００３１】
また、一般的な車両１００にあっては、ルーフ３４、窓ガラス３５、３６、３７、室内トリム３３、シート４０などが日射を吸収して温度が上昇した後、それらの熱エネルギーを室内へ放射により放出している。炎天下で乗員が乗り込んだ際には、乗員に対して熱エネルギーを放射するため、乗り込み時の不快感を生んでいる。
【００３２】
これに対して、第１の実施形態の熱機能構造体にあっては、乗員に対する影響が特に大きい、ルーフ３４、窓ガラス３５、３６、３７、種々の室内トリム３３、シート４０などの部材の温度が低下するため、乗員への熱エネルギーの放射も小さくなる。この結果、乗り込み時の不快感をも低減することが可能となる。
【００３３】
前記境界線５１は、ドアパネル上端５４とサイドシル下端５５とを地表面５６からの垂線５７で結んだ縦線５８における、当該縦線５８の全長に対してサイドシル下端５５から上方向に長さ比で２０％〜６０％の位置５８ｂに設定するのがより好ましい。
【００３４】
前記２０％〜６０％の位置５８ｂは、室内温度に大きな影響を与えるシート座面４０ａの位置に基づいて定めたものであり、前記位置５８ｂに境界線５１を設定することにより、車体５０を、温度分布や熱フローが大きく異なる車体上部５２と車体下部５３とに好適に２分割して、より効率よく反射機能および放熱機能を発揮させることができるからである。シート座面４０ａの位置は、車型によって異なる。代表的な例をあげると、一般的なセダンタイプにおいては、縦線５８の全長に対してサイドシル下端５５から上方向に長さ比で略５０％の位置に設置され、１ＢＯＸタイプにおいては、５０％〜６０％の位置に設置され、スポーツクーペタイプにおいては、２０％〜３０％の位置に設置されている。したがって、本発明においては、境界線５１の位置を前記２０％〜６０％の位置５８ｂに設定した。この範囲で室内側つまり内装側で上下に温度差が現れ、この温度差は、熱侵入を防止する有効な手段および放熱を促進する有効な手段を選択ないし判断する際の目安となる。なお、境界線５１を設定する位置については、それぞれの車型ごとに、上に例示したような最適値はあるが、車型ごとに設定位置を限定するものではなく、適宜改変することができることはいうまでもない。
【００３５】
前記反射機能を有する手段６１は、光や熱を反射する機能を具備する、熱線反射ガラス、反射材および反射塗料のうちの少なくとも１つを含んでいることが好ましい。
【００３６】
反射率が低くなるにつれ、吸収率が高くなる。そこで、反射率のできるだけ高いものを用いることで、太陽光を熱に変換されることなく跳ね返すことができ、室内への熱の侵入を大きく減ずることが可能となる。ウインドシールド３５、サイドガラス３６、リアガラス３７などの窓ガラスに、赤外線を選択的に反射することができる熱線反射ガラスを用いることにより、熱源である赤外線の室内への侵入量を減らして、室内への熱の侵入を防ぎ、室内温度の上昇を低減できる。同様に、反射材や反射塗料を含むことにより、車体上部５２から室内への熱の侵入を防いで、室内温度の上昇を低減できる。
【００３７】
熱線反射ガラス、または、反射材か反射塗料のいずれか一方のみを用いた場合には、用いなかった他方が設けられるべき部位が熱の侵入経路となる。例えば、熱線反射ガラスのみを用いた場合には、窓ガラス３５、３６、３７からの入熱量が減ることにより、室内温度が若干低下するが、この低下により日射のあたる車体上部５２からの入熱量が逆に多くなり、その結果、室内温度の低下は小さくなってしまう。これとは逆に、日射のあたる車体上部５２に反射材か反射塗料を用い、窓ガラス３５、３６、３７に熱対策を行わなかった場合にも同様のことが起こる。したがって、反射機能を有する手段６１は、熱線反射ガラス、日射のあたる車体上部５２に配設される反射材か反射塗料の両者を含んでいることが好ましい。室内温度の低減に対する最大限の効果を得て、室内温度を効率よく下げることができるからである。なお、反射材を配設する場合における「日射のあたる車体上部５２」とは、アウターパネル３１よりも内側に設置される部材のことをいう。この日射のあたる車体上部５２を構成する材料として構成材があり、その構成材に、反射材を配設する。反射塗料を配設する場合における「日射のあたる車体上部５２」には、アウターパネル３１自体の外表面も含まれる。
【００３８】
また、ここでいう「熱線反射」とは、室内への太陽光（日射）によるエネルギー侵入を防ぐために、窓ガラス３５、３６、３７が持つ機能として挙げている。ウインドシールド３５、フロントサイドガラス３６ａは、法規上、日射成分のうちの可視光線透過率（Ｔｖ）を７０％以上とする必要がある。これを阻害しない範囲で日射透過率（Ｔｅ）を下げる手段として、熱線反射の機能を用いる。したがって、「熱線反射」とは、法規上の制約を満たした上での、その他の日射成分を反射により防ぐ手段のことを言う。なお、リアサイドガラス３６ｂ、リアガラス３７についてはこの限りではなく、光学反射機能を有するガラス材より構成することもできる。本明細書中に記載した日射反射率（Ｒｅ）、日射透過率（Ｔｅ）、可視光反射率（Ｒｖ）、可視光線透過率（Ｔｖ）の値は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６に準じて測定されたものである。
【００３９】
これらの窓ガラス３５、３６、３７の素材としては、一般に用いられるガラスを適用することができる。無論、透明な無色または着色ガラスであってもかまわない。例えば、クリアーガラス、グリーンガラス、ブロンズガラス、グレーガラス、ブルーガラス、ＵＶカット断熱ガラス、熱線吸収ガラス、強化ガラスなども、上述の条件を満たす範囲の組み合わせで採用可能である。ガラス自体に熱線反射機能に加えて熱線吸収機能を併せ持つことももちろん可能であるし、その他の機能（抗菌、脱臭等）を持っていても構わない。
【００４０】
反射材としては、金属箔などの金属薄膜を具備したもの、金属を蒸着したフィルム（金属蒸着樹脂フィルム）で構成される反射層を具備したもの、金属薄膜や反射層を組み合わせたものなどから選ばれる。
【００４１】
反射材は、取り付け対象部品の面上に、反射機能を有する薄板を保持させる形態であることが好ましい。反射材単体は厚みが数十ｎｍ程度と薄くても十分な熱反射機能を発揮するが、反射材単体では形状を維持することが困難である。また、アウターパネルやインナーパネルを利用することを考慮すると、それらパネルの裏面に反射機能を付与するためには、当該裏面上に、反射機能を有する薄板を保持させる形態が好ましい。薄板を保持させるには、接着層などを介して付着させるのが簡便である。また、反射材を薄板とすることにより、当該反射材を、アウターパネルやインナーパネルの複雑な形状に合致させて、それらパネルの裏面上に密着させることが可能となる。パネルの裏面上に密着させることにより、反射材の基材が断熱層としての機能を発揮して、熱侵入を抑制することもできる。
【００４２】
これより、反射材は、赤外反射機能を有する薄板を基材上に保持することが好ましい。赤外反射機能を有する薄板としては、金属箔、金属を蒸着したフィルム、各々単独またはそれらの組み合わせからなるものである。反射材は理想的には、熱すなわち赤外線の反射率（赤外反射率）が７０％以上であることが望ましく、材料の入手性、ハンドリングのし易さから見て、赤外線反射機能を有する層が金属蒸着された熱線反射フィルムであることが特に望ましい。
【００４３】
本発明で用いられる赤外線反射機能を有する層としては、アルミニウム箔、銅箔、アルミニウム酸化物、銅酸化物を樹脂フィルム表面にスパッタリングすることによって得られる金属蒸着フィルム、透明な樹脂層を付着させたアルミニウム箔、透明な樹脂層を付着させた銅箔、アルミニウムを付着させた樹脂フィルム、反射塗料を塗布した樹脂フィルム、反射材および／または白色顔料を混ぜ込んだ樹脂フィルム、アルミニウム酸化物、銅酸化物をポリエステル若しくはポリエステル繊維で構成された不織布にスパッタリングすることによって得られる金属蒸着フィルムを用いることができるが、特に限定はされない。
【００４４】
貼り付けるフィルムがアルミニウム箔、銅箔、透明な樹脂層で表面を保護したアルミニウム箔、透明な樹脂層で表面を保護した銅箔の場合、その厚みは１μｍから１０００μｍ、特に５μｍから５０μｍが好適である。厚さが１μｍ未満であると強度が低く取り扱い時に破損しやすい。一方、１０００μｍを超えると、柔軟性が損なわれ、貼り付け作業性が低下してしまうからである。
【００４５】
アルミニウムを付着させた樹脂フィルム、反射塗料を塗布した樹脂フィルム、反射材および／または白色顔料を混ぜ込んだ樹脂フィルムの種類は特に限定されないが、耐熱性・柔軟性などを考慮してポリエステルやポリエチレンなどが好適である。樹脂フィルムの厚みは５μｍから１００μｍとするのが取り扱いに好適である。アルミニウムを付着させる厚みは、５ｎｍから１００μｍの範囲にあることが望ましい。５ｎｍ未満であると反射効果が十分でなく、１００μｍを超えるとコストアップの要因となるからである。アルミニウムの付着方法としては蒸着が好適である。反射塗料としてはアルミニウム鱗片を主成分として含むものを使用できる。その塗布厚みは、樹脂に付着させたアルミニウムと同様に、その厚みは１０ｎｍから１００μｍとするのが好適である。１０ｎｍ未満であると反射効果が十分でなく、１００μｍを超えると割れやすくなるからである。樹脂に混ぜ込む反射材および白色顔料の含有量としては０．００１から２重量％である。０．００１重量％以下では透過率が高く、２重量％以上混ぜ込んでもフィルムとしての成形性に難があるからである。
【００４６】
フィルムは、接着剤を用いて貼り付けることができる。接着剤としては、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ホットメルト接着剤などを用い得るが、特に好適な接着剤としてエポキシ系接着剤を挙げることができる。本発明のエポキシ系接着剤は、エポキシ樹脂、硬化剤、高熱伝導率材料を主成分とする。エポキシ樹脂は通常エポキシ系接着剤として使用されているものならば特に限定されない。例えばビスフェノールＡとエピクロルヒドリンより得られるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などを挙げることができる。硬化剤としては通常エポキシ系接着剤に使用されているものならば特に限定されない。例えば第一、二、三脂肪族ポリアミン、ポリアミド、芳香族ポリアミン、酸無水物、ジアミド類、フェノール樹脂、シリコーンなどが挙げられる。硬化剤の量はエポキシ樹脂および硬化剤の種類に応じて適量を選択する。
【００４７】
前記放熱機能を有する手段６２は、高熱伝導材、高放射材、換気のうちの少なくとも１つを含んでいることが好ましい。
【００４８】
通常の車体構造においても車体下部から放熱することはできるものの、通常の塗料や鋼板の場合には、放熱効率はそれほどよくない。そこで、放熱効率を高めるために、熱伝導性の高い材料や、放射性能の高い材料を車体下部５３に用いたり、換気機能を持たせたりすることにより、反射しきれずに室内に侵入した熱を、すみやかに車外に放出することが可能となる。
【００４９】
高熱伝導材としては、金属、熱伝導性セラミックス、カーボン繊維、グラファイト、あるいは、それらを充填材として含む樹脂複合体などであり、その熱伝導率は、例えば、１０Ｗ／ｍ／Ｋ以上のものである。熱伝導性を重視する場合、金属が好ましい。金属の種類は、特に限定されず、低コストの観点からは、鉄鋼材料が好ましく、軽量化および熱伝導率の観点からは、アルミニウム、マグネシウム、あるいはそれらの合金が好ましい。つまり、コストと性能を勘案して適宜選択することができる。
【００５０】
鉄、アルミニウム、マグネシウムの熱伝導率は、それぞれ、約８０Ｗ／ｍ／Ｋ、２３７Ｗ／ｍ／Ｋ、１５６Ｗ／ｍ／Ｋである。例えば、０．５ｍｍ厚程度の金属板が２ｍｍ厚の基材樹脂に積層された場合、２ｍｍ厚の基材樹脂単独の場合と比較して、約４０〜１２０倍の伝熱性能を呈することが可能である。
【００５１】
なお、高熱伝導材の材質は、軽量化および熱伝導率を重視する場合、炭素繊維が好ましい。例えば、繊維方向に関する炭素繊維の熱伝導率は、通常グレードにおいて１８０Ｗ／ｍ／Ｋであり、高熱伝導グレードにおいて１２００Ｗ／ｍ／Ｋである。比重は、約２ｇ／ｃｍ３であり、アルミニウムの約８０％の値である。
【００５２】
さらに、高熱伝導材の材質は、単一材料に限定されず、金属や炭素繊維を含んでいる複合材料を適用することも可能である。例えば、鉄とアルミニウムのような異種金属の積層体は、熱伝導性と剛性の機能を分担できる点で好ましく、炭素繊維を樹脂で結合した複合材は、軽量化と剛性の機能を分担できる点で好ましい。また、高熱伝導材として、ヒートパイプを用いることも可能である。ヒートパイプ内に用いられる作動流体としては水、アンモニアなどが上げられるが、安全上の観点および作動温度領域を考慮すれば、本発明においては水を作動流体として用いることが好ましい。
【００５３】
高放射材としては、常温遠赤外線放射性充填材を含む、塗料、樹脂フィルムなどが挙げられる。常温遠赤外線放射性充填材としては、遷移金属元素酸化物系のセラミック、天然鉱石、天然炭化物および活性化水などが知られている。遷移金属元素酸化物系のセラミックスとしては、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ２、ＭｇＯ、ＢａＳＯ４、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｒＳｉＯ２、ＣｏＯ、ＣｕＯ、ＣｒＯ３、ＴｉＯ、ＴｉＮ、ＺｒＣ、ＴｉＣ、ＳｎＯ２などの金属酸化物の微粒子や、さらにネオジウム、ランタン、イットリウムなどの希土類金属の酸化物を含むものであり、さらに少量のシリカ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、第８属金属酸化物、燐化合物などが含まれていてもよい。天然鉱石としては雲母、トリマリン（電気石）、オーラストンなどが知られている。天然炭化物としては海藻を炭化し微粉末にしたものおよび備長炭に代表される炭類、カーボンブラック、カーボンファイバーなどが知られている。
【００５４】
このような常温遠赤外線放射性充填材は、４〜２０μｍ以上の広い波長範囲にわたる遠赤外線を効率よく放射することができる。
【００５５】
塗料および樹脂フィルム表面などに常温遠赤外線放射性充填材を混錬して用いる場合、または表面に固着させて用いる場合、遠赤外線放射性能を高めるため常温遠赤外線放射性充填材は１種かまたは数種類を混合し用いてもよい。
【００５６】
塗料の高放射材は、塗料全体の０．３質量％から１０質量％を占めることが望ましい。０．３質量％未満ではその含有効果が現れず、１０質量％を超えると十分な密着性が確保できないからである。高放射材の分散に用いるビヒクルとしては、従来公知のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、およびこれら樹脂の変性体等が挙げられる。塗布方法としてはスプレー、ディップなど公知の手法を用いることができる。塗膜の厚さは、１〜１００μｍであることが好ましく、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。塗膜厚が１μｍ未満では密着性が不十分となり、１００μｍを超えると塗膜剥離等の問題が生じることがあるからである。
【００５７】
遠赤外線放射性充填材として用いる材料の遠赤外線放射率は、理想黒体に対して７０％以上の遠赤外線放射率を持つものが好ましい。より好ましくは８０％以上とすることで、非常に効率良く放射することが可能になる。遠赤外線放射量は、温度が高い程放射量は多く放射されるが、繊維製品の場合は低温近くの温度、即ち３０〜４０℃で高い放射能力を持つものが良いがここでは特に限定は行わない。
【００５８】
本発明における換気については、強制換気、自然換気の両者を含むのである。強制的な換気の効果はもちろんのこと、室内温度と外気温度とを比較した場合、外部温度の方が充分に低いこと、本発明においては、車体下部５３に換気口を設けることで、換気口近傍温度が室内温度より上昇しないため、自然換気によって充分外部へ換気することが可能である。
【００５９】
前記車体上部５２は、ルーフ３４、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、ウインドシールド３５、サイドガラス３６、リアガラス３７、境界線５１よりも上側に位置するドア構造体３０の上部、境界線５１よりも上側に位置するリアフェンダーの上部、境界線５１よりも上側に位置するリアハッチドアの上部のうちの少なくとも１つを含み、これらの部位の少なくとも１つに、反射機能を有する手段６１を設置することが望ましい。
【００６０】
特別な反射機能を有しない従来の車体構造では、多くの光を受け、そのまま熱に変換されて室内に伝わってしまう。そこで、太陽光をより多く受ける車体上部５２の上記部位に反射機能を有する手段６１を設置することにより、太陽光を光状態のまま反射させることができ、車体５０の外側表面が受ける太陽光の量を少なくすることができる。これにより、日射が直接入射する箇所、あるいは、日射を吸収して室内に放射する可能性のある箇所からの入熱を防止することができる。
【００６１】
前記車体上部５２は、ルーフ３４を含み、当該ルーフ３４に設けられる反射機能を有する手段６１は、反射材６４より構成するのが好ましい（図５を参照）。
【００６２】
また、前記車体上部５２は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、境界線５１よりも上側に位置するドア構造体３０の上部、境界線５１よりも上側に位置するリアフェンダーの上部、境界線５１よりも上側に位置するリアハッチドアの上部のうちの少なくとも１つを含み、これらに設けられる反射機能を有する手段６１は、車両外観を構成するアウターパネル３１における車室Ｒ側の裏面および／またはアウターパネル３１に空間部を隔てて相対するインナーパネルにおける車外側の裏面に設置した反射材６５より構成するのが好ましい。ここに、ドア構造体３０の上部、リアフェンダーの上部、または、リアハッチドアの上部に設けられる反射機能を有する手段６１としては、室内トリム３３における車外側の裏面に反射材をさらに設置するのが好ましい。なお、これらの車体上部５２は、自動車用の熱機能構造体に用いられるとともに略縦面をなす略縦面をなす車体パネル構造をなすものであるが、本発明者らは、略縦面をなす車体パネル構造についての発明を開発している。そこで、ここでは一例のみを示し、車体パネル構造に関する詳細な説明は後述する。
【００６３】
前記車体上部５２は、ウインドシールド３５、フロントサイドガラス３６ａのうちの少なくとも１つを含み、これらに設けられる反射機能を有する手段６１は、熱線反射機能を有するガラス材より構成することが好ましい。また、前記車体上部５２は、リアサイドガラス３６ｂ、リアガラス３７のうちの少なくとも１つを含み、これらに設けられる反射機能を有する手段６１は、熱線反射機能および光学反射機能のうちの少なくとも１つの機能を有するガラス材より構成することが好ましい。
【００６４】
上記の組み合わせにより、車体上部５２から室内への入熱量を最小限に抑制することができる反射構造となるからである。すなわち、アウターパネル３１に反射材を車室Ｒ側向きに設置することにより、車外鋼板部分からの放射による入熱を抑制でき、また、インナーパネル３２に反射材を車外側向きに設置することにより、それでも浸入してくる熱を車室Ｒの手前で跳ね返すことができ、さらに、室内トリム３３がある部位にも反射材を車外側向きに設置することにより、それでもなお侵入してくる熱の車室Ｒへの侵入を遮断することができる。窓ガラス３５、３６（３６ａ、３６ｂ）、３７からの入熱も反射により抑制できる。
【００６５】
前記車体下部５３は、フロア、境界線５１よりも下側に位置するドア構造体３０の下部、境界線５１よりも下側に位置するリアフェンダーの下部、境界線５１よりも下側に位置するリアハッチドアの下部のうちの少なくとも１つを含み、これらの部位の少なくとも１つに、放熱機能を有する手段６２を設置することが望ましい。
【００６６】
通常の車体構造においても車体下部から放熱することはできるものの、通常の塗料や鋼板の場合には、放熱効率はそれほどよくない。また、一般的に、自動車用の車体５０にあっては、日射のあたる部位においては車体５０近傍温度が非常に高くなる。このため、日射のあたる部位に放熱機構を設置した場合には、近傍空気が逆流したり、近傍空気の熱エネルギーが放熱部位から逆流したりするため、室内の熱エネルギーを車室Ｒ外へ放出することが困難になる。そこで、比較的外部環境の温度が低い車体下部５３に放熱機能を有する手段６２を設置することにより、放熱効率を高めて、反射しきれずに室内に侵入した熱を、すみやかに車外に放出することが可能となる。
【００６７】
前記車体下部５３は、境界線５１よりも下側に位置するドア構造体３０の下部、境界線５１よりも下側に位置するリアフェンダーの下部、境界線５１よりも下側に位置するリアハッチドアの下部のうちの少なくとも１つを含み、ドア構造体３０の下部、リアフェンダーの下部、リアハッチドアの下部に設けられる放熱機能を有する手段６２は、遠赤外領域の放射率が高い塗料、換言すれば、赤外吸収塗料より構成するのが好ましい。
【００６８】
車体下部５３からの放熱効率を高めることができるからである。通常の塗料と比べて赤外線吸収能力の高い塗料を用いることにより、赤外線の放出能力、つまり放射性能も高めることができる。そうすることで、車体下部５３外気と比べて高温になっている車室Ｒ内から車室Ｒ外へと、より高い効率で放射により熱を捨てていくことができる。
【００６９】
前記車体下部５３は、フロアを含み、フロアに設けられる放熱機能を有する手段６２は、良熱伝導性材料を用いた放熱カーペットより構成するのが好ましい。
【００７０】
車体下部５３からの放熱効率を高めることができるからである。通常のカーペットと比べて熱伝導性の高いものを用いることで、車室Ｒ内に熱を蓄積することなく、より高い効率で、車外へと伝導により熱を捨てていくことができる。
【００７１】
前記車体下部５３は、フロアを含み、フロアに設けられる放熱機能を有する手段６２は、フロアの車外部分に設けたヒートシンクと、インストルメントパネル３８および／またはリアパーセルシェルフ３９上からヒートシンクとの間で熱輸送を行うヒートパイプとを有し、ヒートシンクから放熱するように構成してもよい。ヒートパイプに代えて、良熱伝導体を用いることもできる。
【００７２】
車体下部５３からの放熱効率を高めることができるからである。さらにヒートパイプにより熱輸送を行えることから、インストルメントパネル３８および／またはリアパーセルシェルフ３９など、熱が集まりやすい部分から熱を運び集め、放熱効率の高いヒートシンクにより室内に蓄積した熱の多くをかなり高い効率で車外に放出することができる。
【００７３】
これらの放熱機能を有する手段６２は、単独で用いても、複合して用いてもよく、いずれの使用形態においても充分な効果を発揮することができる。
【００７４】
上述した反射機能を有する手段６１の中から１つ以上選択した手段を車体上部５２に設け、かつ、上述した放熱機能を有する手段６２の中から１つ以上選択した手段を車体下部５３に設けることが好ましい。
【００７５】
車両一台に対して、全て同じ仕様にするわけでなく、車体５０を上下に分割したことで上部と下部とでそれぞれに適した熱負荷低減手段を選ぶことができる。このようにすることで、車体上部５２からの熱の侵入を抑制し、車体下部５３からの放熱を促進する構造となる。かかる構成により、車外からの日射に起因する入熱を防ぐとともに最大限の室内の熱エネルギーの放出が可能となり、炎天下に放置した際においても従来の車両と異なり、低い温度で平衡状態となり、乗員の乗り込み時の不快感を低減するとともに、車内の断熱効果に優れるため乗員の居住性を快適にするばかりか、冷房負荷を低減することができるので、燃費の低減、ＣＯ２の削減にも大いに貢献するものである。
【００７６】
本発明の自動車用の熱機能構造体によれば、車室Ｒを区画形成するための車体５０を略水平な境界線５１を境にして車体上部５２と車体下部５３とに２分割し、前記車体上部５２には反射機能を有する手段６１を設ける一方、前記車体下部５３には放熱機能を有する手段６２を設けてあるため、日射を直接受ける部位から室内への入熱を低減するととともに乗員への室内トリムからの放射を低減し、かつ、外部雰囲気との間で最も温度差が生じる部位から車室Ｒ外への放熱を促進することにより、室内上部空間の空気温度と室内下部空間の空気温度との間の温度差を低減し、もって、室内全体の空気温度を下げ得ることが可能となる。このように、効率の良い反射機能を有する手段６１と効率の良い放熱機能を有する手段６２とを併せて利用することにより、車外からの熱の侵入を大きく抑制し、それでもなお侵入してくる熱を大きく放熱することができ、室内の温度上昇をほぼ起こさないようにできる。
【００７７】
ドア構造体３０についてさらに説明する。
【００７８】
図６は、自動車用の熱機能構造体に用いられるドア構造体３０の一例を示す図である。
【００７９】
図示するドア構造体３０にあっては、車体上部５２に設ける反射機能を有する手段６１として、アウターパネル３１の裏面およびインナーパネル３２の裏面の両方に反射材６５を貼り付け、多重反射が生じるようにしてある。また、室内トリム３３であるドアトリムの裏面にも反射材６６が貼り付けられている。一方、車体下部５３に設ける放熱機能を有する手段６２として、アウターパネル３１の裏面に赤外吸収塗料６７を塗布して、塗布面の遠赤外領域の放射率を非塗布面の放射率よりも高くする塗膜を形成してある。
【００８０】
かかる構成のドア構造体３０では、アウターパネル３１の上部は日射を受けて高温になりやすく、下部は日射があたり難く上部と比べて比較的温度が低いが、周囲の雰囲気温度よりも高い部位となる。高温になったアウターパネル３１の上部では、車室Ｒ側に向けて、主に放射（赤外線）による放射が起きる。
【００８１】
車体上部５２で生じた放射は、両パネル３１、３２に設けた反射材６５で繰り返し多重反射されて、車体下部５３に至る。インナーパネル３１の反射材６５により、室内への熱侵入は起こり難い。放熱機能を有する手段６２としての赤外吸収塗料６７が塗布された部位は、反射が繰り返されて到達した放射を吸収し、車外へ放出する。ドア構造体３０の上部が下部よりも高温の場合、上部から下部への伝熱は容易でないが、かかる構成によれば、放射を利用した効果的な伝熱が可能であり、車外へ簡単に放熱できる。
【００８２】
なお、アウターパネル３１およびインナーパネル３２のうちの一方にのみ反射材６５を設け、他方側のパネルではパネル自体の反射性を利用することで、赤外吸収塗料６７が塗布された部位まで放射を繰り返し反射させることも可能である。
【００８３】
図７は、自動車用の熱機能構造体に用いられるドア構造体３０ａの他の例を示す図である。
【００８４】
図示するドア構造体３０ａにあっては、車体下部５３での放熱を促進させるために、図６を参照して説明した構成に加えてさらに、室内トリム３３の下部に、放熱機能を有する手段６２としての網目構造６８や通気孔を設けたものである。
【００８５】
かかる構成のドア構造体３０では、室内空気からトリム表面、トリム内部、トリム内部からアウターパネル３１の断面方向の熱流れをそれぞれ一体につなぐことで伝熱を促進させることができる。網目構造の位置は、室内の上から下への伝熱が到達する下部に隣接する位置が望ましい。網目構造の役割は、室内下部の空気が室内トリム３３からインナーパネル３２あるいはアウターパネル３１に接することを容易にして放熱を促進するものであり、形状、大きさ、数は、室内トリム３３の意匠性や安全性など他の要件を満足すれば良い。また、網目構造あるいは通気孔は室内トリム３３以外にインナーパネル３２に設けても良い。放熱をより促進できるからである。
【００８６】
以下、本発明を、実施例および比較例を図面を参照して説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００８７】
（実施例１）
図５を参照して、境界線５１以上の車体上部５２には反射機能を有する手段６１を設ける一方、境界線５１よりも下方の車体下部５３には放熱機能を有する手段６２を設けた。
【００８８】
実施例１の車両１００においては、室内トリム３３の一つであるヘッドライニング６３の上部に、反射材６４を車体外側向きに貼り付けた。反射材６４には、金属蒸着した樹脂フィルム（ユニチカ株式会社製、商品名称：エンブレン、型番：ＭＰ−２５）を用いた。貼り付けた反射材の表面とアウターパネル３１との間の空間距離を１０ｍｍ以上とした。
【００８９】
ウインドシールド３５、サイドガラス３６、リアガラス３７には、干渉反射膜（住友スリーエム株式会社製、商品名称：ＳＲＦ１１００）を中間膜とした、合わせガラスを用いた。
【００９０】
図６を参照して、ドア構造体３０の上部の内部に、反射材６５、６６を設置した。つまり、アウターパネル３１の裏面およびインナーパネル３２の裏面の両方に反射材６５を貼り付け、多重反射が生じるようにした。また、ドアトリムの裏面にも反射材６６を貼り付けた。反射材としては、前述の金属蒸着した樹脂フィルム（ユニチカ株式会社製、商品名称：エンブレン、型番：ＭＰ−２５）を用いた。インナーパネル３２に貼り付けた反射材６５の表面とアウターパネル３１との間の空間距離を１０ｍｍ以上とした。Ａ、Ｂ、Ｃピラーの内部にも同様の反射材を車体外側向きに設置した。反射材の表面とアウターパネル３１との間の空間距離を１０ｍｍ以上とした。一方、ドア構造体３０の下部の内部には、放熱機能を有する手段６２である赤外吸収塗料６７として、カーボンブラックを混入した電着塗料を塗布した。上記構造を、すべてのドアに適用し、熱機能構造体とした。
【００９１】
（実施例２）
実施例２は、実施例１に対して、図７に示したように、放熱機能を有する手段６２に換気を加えたものである。実施例２の放熱機能を有する手段６２は、室内トリム３３の下部に網目構造６８を備え、室内側から車外へ通気可能に改変してある。その他は実施例１と同様の構造とした。
【００９２】
（実施例３）
図８は、本発明の実施例３の説明に供する図である。  
【００９３】
実施例３は、実施例１に対して、放熱機能を有する手段６２に放熱フロアを加えたものである。実施例３の放熱機能を有する手段６２は、フロア６９に設けられるフロアカーペットを放熱カーペット７０に置き換えたものである。放熱カーペット７０の構造としては、立毛層は高透過率の無着色のポリエステル繊維（直径７０μｍ）を用いたタフト表皮とし、基布層はカーボンブラックを２重量％混錬したポリエステル繊維（直径４０μｍ）から不織布（目付６００ｇ／ｍ２、厚さ５ｍｍ）を作成し、積層したものである。その他は実施例１と同様の構造とした。
【００９４】
（実施例４）
図９は、本発明の実施例４の説明に供する図である。  
【００９５】
実施例４は、実施例１に対して、放熱機能を有する手段６２にヒートパイプを加えたものである。実施例４の放熱機能を有する手段６２は、インストルメントパネル３８樹脂成型体およびリアパーセルシェルフ３９に金属板による集熱板７１をインサートし、当該集熱板７１の一端に接続したヒートパイプ７２の他端を、フロア６９の車外部分に設置したヒートシンク７３と接続した構成をも採用した。その他は実施例１と同様の構造とした。車体上部５２に配設された反射機能を有する手段６１も実施例１と同様の構造である。
【００９６】
（実施例５）
実施例５は、実施例１に対して、反射機能を有する手段６１に反射塗料を加えたものである。実施例５の反射機能を有する手段６１は、実験車両の車体上部５２の外装鋼板部分を、反射塗料（シンロイヒ株式会社製、商品名称：ビームライト＃２００）にて塗装した。その他は実施例１と同様の構造とした。
【００９７】
（比較例１）
実施例１〜５の構造とは異なり、反射機能を有する手段６１および放熱機能を有する手段６２のいずれをも設けていない、通常の車両を用意した。
【００９８】
（比較例２）
実施例１における反射機能を有する手段６１のみを車体上部５２に設けた車両を用意した。
【００９９】
（比較例３）
実施例１における放熱機能を有する手段６２のみを車体下部５３に設けた車両を用意した。
【０１００】
（比較例４）
境界線５１の位置を上方へずらし、反射機能を有する手段６１を設ける車体上部５２を、実施例１におけるルーフ３４、ピラーおよび窓ガラス３５、３６、３７のみとした。さらに、ドア内部の全面に赤外吸収塗料を塗布して放熱機能を有する手段６２とした車両を用意した。
【０１０１】
（比較方法）
３５℃の外気条件の下、午前１０時より３時間放置した後に、室内中央の空気温度およびヘッドライニング６３の表面温度の比較実験を行った。温度測定結果を図１０に示す。
【０１０２】
図１０に示されるように、ヘッドライニング６３の表面温度に関して、実施例１、２、３、４、５の温度は、比較例１、２、３、４に比べて非常に低くなることが分かった。さらに、室内中央の空気温度に関して、実施例１、２、３、４、５の温度は、比較例１、２、３、４に比べて十分低くなることが分かった。すなわち、反射機能および放熱機能の両者が両立することによって室内温度の低減を図ることができ、さらには、本発明によって定義した境界線５１を境にそれぞれの手段６１、６２を用いることで初めて効果が発揮され、室内温度が十分に低減できることがわかった。
【０１０３】
（２．自動車用の熱機能構造体に用いられる車体パネル構造について）
次に、上述した自動車用の熱機能構造体に用いられるとともに略縦面をなす車体パネル構造であって、車両外観を構成するアウターパネル３１と、当該アウターパネル３１に空間部を隔てて相対するインナーパネル３２とを備えた車体パネル構造について説明する。なお、本発明に係る車体パネル構造は、上述した自動車用の熱機能構造体に用いられることを前提としている。このため、以下の説明は、車体パネル構造のみに着目している。
【０１０４】
炎天下に放置した車両の車体パネル構造、特に略縦面をなす車体パネル構造においては、受ける熱量を調べると均一ではない。明らかに、太陽光の向きに対して直角に近い角度の部位、すなわち上部ほど熱量は大きい。このような状態になるのは、略縦面を構成する車体パネル構造、すなわち、ドア構造体、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、リアハッチドアなどである。本発明の車体パネル構造は、反射断熱機能、伝熱機能および放熱機能の３つの機能をバランスよく兼ね備えたものである。アウターパネル３１の受熱しやすい上部からパネル下部の放熱しやすい部位に効果的に伝熱することで、車室Ｒへの熱の侵入を抑制する。その結果として、車室Ｒおよびアウターパネル３１や内装などの部品自体の温度の大幅な上昇を防止でき、車室Ｒ内の温熱快適性を促進し得る車両を提供することが可能となる。
【０１０５】
図１１は、本発明に係る車体パネル構造を適用したドア構造体３０ｂの一例を示す概略断面図である。
【０１０６】
この車体パネル構造は、アウターパネル３１の上部に設けられた受熱部８１と、アウターパネル３１の下部に設けられ前記放熱機能を有する手段６２をなす放熱部８２と、アウターパネル３１における車室Ｒ側の裏面で、受熱部８１と放熱部８２との間に設けられた第１の前記反射機能を有する手段６１と、インナーパネル３２における車外側の裏面に設けられた第２の前記反射機能を有する手段６１と、を有している。
【０１０７】
受熱部８１は日射を受けて高温になりやすい部位であるから、受熱部８１から室内側に向かう放熱、主に放射による伝熱が起きる。放射の波長は赤外線領域にある。この放熱を、アウターパネル３１裏面の第１の反射機能を有する手段６１およびインナーパネル３２裏面の第２の反射機能を有する手段６１を利用して反射することにより、室内への熱侵入を抑制し、かつ、その反射を繰り返してパネル３１の上部から下部に伝熱させることができる。これは、第１と第２の反射機能を有する手段６１により、受熱部８１から出た放射伝熱を反射しつつ下部の放熱部８２にまで到達させ、当該放熱部８２から車外に放熱するものである。この作用の結果として、室内への熱侵入を抑制しつつ、放熱部８２へ伝熱する。放熱部８２は高温となり、車外に放熱する。熱をアウターパネル３１の特定の部位に溜め込む（つまり高温になる）ことがないため、内装の裏面に反射層だけを設ける技術（特許文献４参照）に比べて、室内温度上昇を大きく抑制することができる。
【０１０８】
さらに、受熱部８１から放熱部８２への反射を利用した伝熱の際に、第２の反射機能を有する手段６１によって、空間部８３の側からアウターパネル３１に熱が吸収されることが防止ないし低減される。このため、受熱部８１からの放射とあいまって、受熱部８１の温度が低下することになる。受熱部８１が設けられるドア構造体３０ｂの上部は、乗車の際に手を触れ得る部位である。このため、当該部位の温度が低下することによって、乗員が乗降の際に触れて熱い思いをすることがない、というメリットが得られる。
【０１０９】
両パネル３１、３２間の空間部８３は、受熱部８１、放熱部８２、各反射機能を有する手段６１を設けた部位で事実上構成される閉鎖空間であることが好ましい。
【０１１０】
かかる構成によれば、空間部８３で生じる反射を利用した伝熱を当該空間部８３内に閉じ込めることができ、他の部位の温度上昇に実質的に影響を与えないようにできるからである。
【０１１１】
受熱部８１および放熱部８２は、アウターパネル３１の裏面に配置されていることが好ましい。
【０１１２】
かかる構成によれば、車の意匠に制限が加わることがないからである。さらに、受熱部８１、第１と第２の反射機能を有する手段６１、放熱部８２が連続的にアウターパネル３１裏面に存在することになるので、各部の位置関係が判別しやすくなり、施工が容易となるメリットが得られるからである。
【０１１３】
第１と第２の反射機能を有する手段６１は、反射材を含んでいることが好ましく、図示例では、第１の反射機能を有する手段６１は第１の反射材８４から構成され、第２の反射機能を有する手段６１は第２の反射材８５から構成されている。
【０１１４】
自動車用の熱機能構造体の説明において述べたように、反射率のできるだけ高いものを用いることで、室内への熱の侵入を大きく減ずることが可能となるからである。また、受熱部８１からの放射を放熱部８２にまで到達させる効率が高まり、放熱部８２から車外への放熱を促進できるからである。なお、反射材８４、８５については前述したものと同じであるため、説明は省略する。
【０１１５】
第１と第２の反射材８４、８５は、放射率が０．４以下であることが好ましい。なお、本明細書での放射率の値は、ＡＳＴＭ  Ｃ  １３７１−９８に基づく測定方法で求めた値である。
【０１１６】
第１と第２の反射材８４、８５が備えるべき本質的な機能は、受熱部８１からの放射（赤外線）を反射しながら最終的に放熱部８２にまで伝熱する機能であり、赤外線の反射率が高いことが好ましい。放射率が０．４を超えるような場合には、熱対策を施さない一般的な車体と変わらず、炎天下駐車時の温度上昇を十分に抑えることができない。放射率を０．４以下にすることにより、反射による伝熱を十分に促進して、炎天下駐車時の温度上昇を抑えることができる。
【０１１７】
また、受熱部８１および放熱部８２は、高放射材を含んでいることが好ましい。具体的には、受熱部８１および放熱部８２は、上述した放熱機能を有する手段６２と同様に、塗布面の遠赤外領域の放射率を非塗布面の放射率よりも高くする塗膜８６を施して構成されていることが好ましい。さらに詳しくは、受熱部８１は放射率が０．７以上の熱吸収部位として構成され、放熱部８２は放射率が０．７以上の放射部位として構成さていることが好ましい。
【０１１８】
受熱部８１および放熱部８２として、反射材８４、８５が設けられていないアウターパネル３１裏面をそのまま用いてもよいが、放射率を高くする（これは吸収率を高くすることに等しい）ことにより、放熱部８２から車外への放熱を促進できるからである。また、受熱部８１から空間部８３への放射を促進することにより、アウターパネル３１の表面全体が熱くなることも抑制できるからである。このように、受熱部８１および放熱部８２は放射伝熱が起こり易い状態、これは同時に、熱を受けて吸収し易い状態であることが必要である。放射伝熱はその面の温度と放射率に依存することから、放射伝熱が起こり易い状態にするためには、放射率は高いほど望ましい。すなわち、受熱部８１は、その表面からの熱エネルギーを効率的に下部へ伝えることが必要である一方、放熱部８２は、直接若しくは反射を介して間接的に伝えられた放射による熱を吸収し、車外へ放出することが必要である。このため、受熱部８１および放熱部８２のそれぞれは、放射率が０．７以上の熱吸収部位および放射部位として構成されていることが好ましい。より好ましくは、放射率を０．８５以上とするのがよい。なお、高放射材については前述したものと同じであるため、説明は省略する。
【０１１９】
アウターパネル３１の裏面のうち第１の反射材８４が設けられた面積は、アウターパネル３１の全面積の１／３以上、４／５以下であることが好ましい。
【０１２０】
第１の反射材８４を設ける面積がアウターパネル３１の全面積の１／３に満たないような場合には、受熱部８１からの放射を反射する面積が少なくなり、受熱部８１から放熱部８２までの伝熱が十分に行われない。一方、第１の反射材８４を設ける面積がアウターパネル３１の全面積の４／５を超えるような場合には、受熱部８１および放熱部８２のうちの少なくとも一方の面積が小さくなり過ぎ、アウターパネル３１の上部から下部への伝熱を促進できなくなる。したがって、第１の反射材８４を設ける面積をアウターパネル３１の全面積の１／３以上、４／５以下に設定することにより、受熱部８１からの放射を反射して放熱部８２まで好適に伝熱することができ、しかも、受熱部８１および放熱部８２の面積を十分に確保して受熱と放熱とを十分に行うことができ、もって、炎天下駐車時の温度上昇を抑えることができる。
【０１２１】
図１１に示されるドア構造体３０ｂの作用を説明する。
【０１２２】
アウターパネル３１の上部は日射を受け易いため、受熱部８１は高温になり、車室Ｒ側の空間部８３に向けての放射（赤外線）が起きている。アウターパネル３１の下部は日射があたり難いため、放熱部８２は受熱部８１と比べて比較的温度が低いが、周囲の雰囲気温度よりも高い温度状態となっている。
【０１２３】
受熱部８１からの放射はインナーパネル３２側の第２の反射材８５により反射され、向かい合うアウターパネル３１側の第１の反射材８４に到達する。第１の反射材８４でさらに反射されて、第２の反射材８５に到達する。第１と第２の反射材８４、８５は反射率が高いので放射が吸収されない。したがって、インナーパネル３２から室内側への熱侵入は起こり難い。このような赤外線の反射を繰り返して、受熱部８１からの放射は、最終的に下部にある放熱部８２にまで到達する。放熱部８２は到達した放射を吸収し、車外へ放出する。ドア構造体３０ｂの上部が下部よりも高温の場合、上部から下部への伝熱は容易でないが、かかる構成によれば、放射を利用した効果的な伝熱が可能であり、車外へ効率的に放熱できる。したがって、炎天下駐車時の車室Ｒの温度上昇を抑えることができる。
【０１２４】
図１２は、本発明に係る車体パネル構造を適用したピラー９０の一例を示す概略断面図である。
【０１２５】
本発明に係る車体パネル構造は、ドア構造体３０ｂに適用する場合に限られるものではなく、ルーフ３４から繋がり略縦面をなす車体パネル構造、例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄいずれかのピラー９０や、リアハッチドアにも適用可能である。
【０１２６】
本発明に係る車体パネル構造は自動車用の熱機能構造体に用いられるものであるが、この自動車用の熱機能構造体においては、前述したように、境界線５１を複数設定することができ、また、略縦面をなす車体パネル構造においては、その一部に、境界線５１とは別の第２の境界線９１を設定することもできる。
【０１２７】
そこで、図示するように、例えばＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー９０のいずれか一つを構成する車体パネル構造にあっては、第２の境界線９１を図中位置に設定し、この境界線９１を境にして、車体上部５２と車体下部５３とに２分割してある。
【０１２８】
このピラー９０についての車体パネル構造も、ドア構造体３０ｂについての車体パネル構造と同様に、アウターパネル３１と、当該アウターパネル３１に空間部８３を隔てて相対するインナーパネル３２とを備え、アウターパネル３１の上部に設けられた受熱部８１と、アウターパネル３１の下部に設けられた放熱部８２と、アウターパネル３１の裏面で受熱部８１と放熱部８２との間に設けられた第１の反射材８４と、インナーパネル３２の裏面に設けられた第２の反射材８５と、を有している。
【０１２９】
かかる構成のピラー９０では、ルーフ３４から繋がるアウターパネル３１の上部は日射をほぼ垂直方向から受けて高温になりやすく、下部は斜めから日射があたるので上部と比べて比較的温度が低いが、周囲の雰囲気温度よりも高い部位となる。受熱部８１からの放射（赤外線）は、第１と第２の反射材８４、８５で繰り返し反射されて放熱部８２に到達し、当該放熱部８２から車外へ放出される。このように、ピラー９０の部分においても、放射を利用した効果的な伝熱が可能であり、車外へ放熱できる。
【０１３０】
図１３は、本発明に係る車体パネル構造を適用し得る部位を、車型別に示す図である。
【０１３１】
本発明に係る車体パネル構造は、セダンタイプ（同図（Ａ））、ハッチバックタイプ（同図（Ｂ））、１ＢＯＸタイプ（同図（Ｃ））、ワゴンタイプ（同図（Ｄ））、スポーツクーペタイプ（同図（Ｅ））など種々の車型に適用できる。なお、適用し得る部位には、図中に散点模様を付してある。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、炎天下に駐車したような場合の室内温度環境を改善する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】一般的な車両の駐車時における熱の侵入経路を、車体側面から見て示す概念図である。
【図２】一般的な車両の駐車時における熱の侵入経路を、車体前面から見て示す概念図である。
【図３】一般的な車両の駐車時における熱の侵入経路を、ドア構造体において示す概念図である。
【図４】本発明に係る自動車用の熱機能構造体の説明に供する図であり、車体前面から見た縦断面図である。
【図５】実施形態および実施例１（反射−放熱車両：標準）に係る自動車用の熱機能構造体を示す概略図であり、車体前面から見て縦断面で表してある。
【図６】自動車用の熱機能構造体に用いられるドア構造体の一例、および、実施例１のドア構造体を示す概略断面図である。
【図７】自動車用の熱機能構造体に用いられるドア構造体の他の例、および、本発明の実施例２（反射−放熱車両：換気）の説明に供する図である。
【図８】本発明の実施例３（反射−放熱車両：放熱フロア）の説明に供する図である。
【図９】本発明の実施例４（反射−放熱車両：ヒートパイプ）の説明に供する図である。
【図１０】室内中央の空気温度およびヘッドライニングの表面温度の比較実験での温度測定結果を示す図表である。
【図１１】本発明に係る車体パネル構造を適用したドア構造体の一例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明に係る車体パネル構造を適用したピラーの一例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明に係る車体パネル構造を適用し得る部位を、車型別に示す図である。
【符号の説明】
【０１３４】
３０、３０ａ、３０ｂ    ドア構造体、
３１    アウターパネル、
３２    インナーパネル、
３３    室内トリム、
３４    ルーフ、
３５    ウインドシールド、
３６ａ  フロントサイドガラス、
３６ｂ  リアサイドガラス、
３７    リアガラス、
３８    インストルメントパネル、
３９    リアパーセルシェルフ、
４０    シート、
４０ａ  シート座面、
５０    車体、
５１    境界線、
５２    車体上部、
５３    車体下部、
５４    ドアパネル上端、
５５    サイドシル下端、
５６    地表面、
５７    垂線、
５８    縦線、
５８ａ  縦線における略中央位置、
５８ｂ  縦線の全長に対してサイドシル下端から上方向に長さ比で２０％〜６０％の位置、
６１    反射機能を有する手段、
６２    放熱機能を有する手段、
６４、６５、６６    反射材、
６７    赤外吸収塗料（遠赤外領域の放射率が高い塗料）、
６８    網目構造、
６９    フロア、
７０    放熱カーペット、
７１    集熱板、
７２    ヒートパイプ、
７３    ヒートシンク、
８１    受熱部、
８２    放熱部、
８３    空間部、
８４    第１の反射材（第１の反射機能を有する手段）、
８５    第２の反射材（第２の反射機能を有する手段）、
８６    塗布面の遠赤外領域の放射率を非塗布面の放射率よりも高くする塗膜、
９０    ピラー、
９１    第２の境界線、
Ｒ      車室。
【図１】
2005186662.tif 000003
【図２】
2005186662.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005186662.tif 000008
【図７】
2005186662.tif 000009
【図８】
2005186662.tif 000010
【図９】
2005186662.tif 000011
【図１０】
2005186662.tif 000012
【図１１】
2005186662.tif 000013
【図１２】
2005186662.tif 000014
【図１３】
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