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あいち産業科学技術総合センター 研究報告 2012

研究論文

インテリア素材の住居環境性能の測定
丹羽昭夫＊１、岡田光了＊１

Measurement of dwelling environmental performance of interior material
Akio NIWA ＊ 1 , and Mitsunori OKADA ＊ 1Owari Textile Research Center * 1
インテリア素材の機能には、遮光性、遮熱性などがあるが、現在遮熱性については大がかりで高額な評価技術しか存在しない状況である。そこで、インテリア産業からの要望に対応し、有効に活用できる簡便な遮熱性迅速評価技術を開発した。これはサーモラボ装置を使用し、恒温発熱体に試料透過照射熱を照射し、熱損失量の変動より遮熱率を求めるものである。この評価技術を用いて、薄手のレースカーテンでカーテンの遮熱性付与効果の測定ができた。従来の方法とは異なり 1 測定 1 分と短時間で測定できるため、これを試作品の事前評価などに利用することができる。

１．はじめにサーモラボ BT ボックスでは、装置の温度を維持する

愛知県の江南産地のインテリア素材は、緻密で風合いために BT ボックスからの熱損失量に相当する電力が供が良いなど優れた特長のある高感性製品として定評があ給される。ここに熱が照射されると BT ボックスからのる。このインテリア素材がさらに高い評価を受けるため熱の損失が減少し、供給電力が減少する。この供給電力には、消費者が求める機能性に注目する必要がある。

量より受熱量を求めた。

最近では、光をよく透して明るく、遮熱性の高いカー

測定条件は温湿度が 20℃、65％ＲＨ、光源は 300Ｗフテン等新製品が提案され、インテリア素材でも低遮光性ラッドレフランプ、試料とレフランプの距離は 13ｃｍ、で遮熱性の高い製品が望まれている。現在、遮熱性を評試料とＢＴボックスの距離は 19ｃｍ、サーモラボΔＴは価する試験法としては、（財）建材試験センターで行われ40~48℃、測定回数は７回とした。

る日射遮蔽性能測定装置による方法がある。また、産業

遮熱性の異なる試料間での測定値のばらつきを評価す

技術総合研究所中部センターにも窓ガラス等の遮熱性評るため、同一試料の７回測定の各測定値と７回平均の数価のための試験ルーム施設がある。しかし、これらの方値との差分を算出し、測定試料全ての差分の標準偏差を法では試料サイズが大きく、装置が大規模であり、測定求めた。に時間（約 1 日）と手間がかかるといった問題がある。

2.2 遮熱性付与カーテンの調製

そこで、インテリア産業からの強い要望に対応し、有カーテン生地（レースカーテン、厚手淡色、厚手濃色）

効に活用できる簡便で短時間で測定可能な遮熱性迅速評

を赤外線遮蔽作用のある酸化スズ導電材縣濁液 TDL-1価技術を開発した。

(三菱マテリアル電子化成㈱)を 3、7、10％に希釈したものに浸漬し、マングルを通した後乾燥した。

２．実験方法2.1 サーモラボ装置を使用した遮熱性の測定
サーモラボ KES-FB7（カトーテック㈱製）にて図１のように BT ボックス（感熱機構）を置き、レフランプ

2.3 遮熱性と遮光性との関係
遮光性の測定は JIS L 1055Ａ法（照度計を用いる方法）に従って行い、遮熱率との関係を調べた １）。
2.4 サーモラボ法と密閉室法との関係により試料を介して BT ボックスに熱を照射して BT ボ

図２のような密閉ボックスにレフランプを照射し、密ックスの熱損失量（消費電力 W 値の１分間積分値 W）

閉ボックスの上部と下部の温湿度の測定を 30 分行い、より照射熱を直接測定し、下式より遮熱率を求めた。
W：試料測定時熱損失
Ｗ－Ｗ0
W0：無試料時の熱損失
遮熱率(%)=100×
Ｗ100－Ｗ0
W100：完全遮蔽時の熱損失

下記のとおり計算して入射熱量を推計し、サーモラボ装＊

１尾張繊維技術センター

応用技術室（現機能加工室）

置と同様に遮熱率を計算し、サーモラボでの遮熱率との相関を調べた。なお 1 回 1 回の測定の間に 30 分以上の冷却時間を取った。

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入射熱量（J）＝温度変化×（空気重量×空気比熱＋紙の重量×紙比熱＋窓ガラス重量×ガラス比熱）＋水蒸発潜
熱×空気中水分増加量

A：試料測定時入射熱量
A－A100
遮熱率(%)=100×
A0：無試料時の入射熱量
A0－A100
A100：完全遮蔽時の入射熱量

３．実験結果及び考察
3.1 遮熱性付与カーテンの遮熱性の測定
カーテン生地（レースカーテン、厚手淡色、厚手濃色）に遮熱性を付与し、これまで説明した遮熱性測定装置にて遮熱率を求めた。レースカーテンでは図３のとおり、サーモラボを利用した遮熱性測定装置で、カーテンの遮図１

サーモラボ装置を使用した遮熱性の測定

熱性付与効果の測定ができた。厚手のカーテンでは測定結果に顕著な差は見られなかった。
試料の差分の標準偏差を求めたところ、標準偏差は0.9％（n=630）だった。標準偏差は 1％以下が望ましく、温湿度制御の安定化や光源の調整などで測定値の標準偏差を 1％以下とすることができた。
3.2 遮熱性と遮光性との関係
カーテン生地（レースカーテン、厚手淡色、厚手濃色）に遮光率の測定を行い、遮熱率との相関を調べた。図４に示したように遮熱率と遮光率の間に相関は認められなかった。
3.3 サーモラボ法と密閉室法との関係
従来型の測定方法とサーモラボ法との比較をするため、従来型の測定方法をもとにした密閉式測定ボックスに入射した熱量より遮熱率を求め、サーモラボ法と比較した

図２

密閉ボックスを使用した遮熱性の測定結果を図５に示した。サーモラボを利用した遮熱率と相関が見られた。ただし、サーモラボを利用した遮熱率よりも低い値となった。これはサーモラボを利用した遮熱図３

レースカーテンの遮熱性108

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図４

遮熱性と遮光性との相関率では試料の熱伝導による熱の移動を評価しないためと熱のみを評価するため、遮熱加工の効果を現場で評価す考えられる。特にレースカーテンで密閉室法が低くなっる用途に向いていると考えられる。

たのはレースカーテンの熱伝導が大きく、ボックス外の４．結びランプ周辺の熱が流入するためと考えられる。
密閉室法では 1 試料の測定に冷却を含めて 1 時間以上

近年インテリア素材に要求される機能として、環境へかかるのに対し、サーモラボ法では測定は 1 分で完了し、の配慮から断熱性・遮熱性の高さが望まれる傾向にある。

センサー部分の温度調整を自身で行うため冷却の必要が（財）建材試験センターで行われる日射遮蔽性能測定装ない。そのため、従来法よりはるかに多くの測定を行う置による方法や産業技術総合研究所中部センターの遮熱ことができる。また、サーモラボ法では試料を透過する性評価試験ルーム施設では、装置が大規模なため試料サ

図５

サーモラボ法と密閉室法との関係

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イズ、測定時間の面で問題があった。

遮熱加工の効果を評価する用途に向いている。

今回の研究により、薄手のレースカーテンではサーモ

今後は、江南産地インテリア素材企業と遮熱性評価ル

ラボを利用した本遮熱性測定装置で、カーテンの遮熱性ームを持つ産業技術総合研究所中部センターによる遮熱付与効果の測定ができ、温湿度制御の安定化や光源の調性製品の開発と評価に協力するとともに、試作品の事前整などで、測定値の標準偏差を１％以下とすることがで評価などに本研究成果を利用することにより、産地繊維きた。従来型の測定方法をもとにした密閉式測定ボック

業界の新製品開発力の向上を図る。

スに入射した熱量より遮熱率を求めたところ、サーモラ謝辞

ボを利用した遮熱率と相関が見られた。
この評価技術は、サーモラボ装置を使用し、恒温発熱

本研究にあたり、インテリア素材及び TDL-1 を提供し体に試料透過照射熱を照射し、熱損失量の変動より遮熱ていただいた㈱維研に厚くお礼申し上げます。また、測率を求めるものである。インテリア素材に限らずシート定装置の情報をご提供いただいたカトーテック㈱に厚く状、板状の試料について 1 測定 1 分と短時間で測定できお礼申し上げます。

る。さらに従来の方式は測定のほかに冷却の時間も必要

文献であったが、この方法は冷却の必要がないためさらに時間の短縮となる。試料を透過する熱のみを評価するため、

1)

日本工業規格 JIS L 1055, 日本工業標準調査会編