遮熱、断熱技術の自動車・建物窓に向けた開発と評価

第1部 窓における遮熱・断熱の基礎と調光ミラーガラス

(2019年11月6日 10:00〜11:30)

　一般的に、窓ガラスと空調負荷の関係については、いろいろと誤解されている点があると思われます。例えば、基本的な窓ガラスの省エネルギー性能は断熱性と遮熱性で決まりますが、この断熱と遮熱という概念が混同して使われていたり、間違って受け取られていることがよくあります。 　本講座では、自動車用の窓ガラスと空調負荷の関係について、実際には、これが何によって決まるかを詳しく説明すると共に、空調負荷を下げるためには、窓にどのような性能が要求されるか、また、現状でどのような技術があるかについて解説します。 　また、燃費及び快適性向上に大きな効果が期待される新しい調光材料として「調光ミラーシート」を詳しく紹介します。

1. 窓ガラスの断熱・遮熱
   1. 窓ガラスの光・熱性能
   2. 窓ガラスの断熱性
   3. 窓ガラスの遮熱性
2. 自動車用の遮熱ガラス
   1. 従来の遮熱ガラス
   2. 新しい遮熱ガラス
3. スマートウィンドウとは
   1. スマートウィンドウの必要性
   2. スマートウィンドウの種類
4. スマートウィンドウ技術の特徴、現状と課題
   1. エレクトロクロミック・ウィンドウ
      1. 薄膜型
      2. 溶液型
      3. SPD型
      4. 液晶型
   2. サーモクロミックウィンドウ
      1. VO2型
      2. 有機色素型
5. 調光ミラーシートの開発
   1. 調光ミラー薄膜の作製と評価
   2. ガスクロミック調光ミラー・シート
• 質疑応答

第2部 自動車用ガラスの特性と高機能化

(2019年11月6日 11:40〜13:10)

1. ガラスの基礎
   1. ソーダライムガラスとは
   2. 板ガラスの生産方法 (フロート法)
2. 自動車用窓ガラス (安全ガラス)
   1. 自動車用ガラスの種類 (合わせガラス、強化ガラス)
   2. 自動車用ガラスの製造方法
   3. 自動車用ガラスの変遷 (色)
   4. 自動車用ガラスの変遷 (厚さ、軽量化)
3. 自動車用窓ガラスに求められる特性
   1. 各国の法規制
   2. 合わせガラスに求められる特性
   3. 強化ガラスに求められる特性
   4. 実用上のハードル
4. 自動車用の高機能性ガラス
   1. HUD (ヘッドアップディスプレイ)
   2. 撥水ガラス
   3. 遮熱ガラス
   4. 紫外線遮蔽ガラス
   5. 遮音ガラス
   6. その他
5. 今後の高機能性ガラス
   1. 社会環境の変化と求められるニーズ
   2. 各機能ガラスの進化・新しい機能性ガラス
6. まとめ
• 質疑応答

第3部 ダイヤモンドライクカーボンを利用した透明遮熱コーティング開発

(2019年11月6日 13:50〜15:20)

　透明遮熱フィルムは既存の窓に貼り付けることで空調効率を向上させることができ、建築物や乗り物等の省エネ製品として普及が進んでいます。しかし、耐久性に乏しく、金属層が劣化しやすい、使用場所が限定されるといった課題があります。 　ダイヤモンドライクカーボン (DLC) は、ガスバリア性や耐腐食性、耐摩耗性などに優れたコーティング膜です。近年ではその優れた表面保護性能を活かし、赤外線フィルムや赤外用レンズ等の赤外領域の光学膜としての応用が期待されています。 　本講演では、プラズマ支援CVD法を用いたDLC膜の作製法の概要及び製膜条件による光学定数の作り分けから、可視光透過性が高く赤外線反射率の高いフィルムの実現へ向けて、DLC膜を用いた積層構造の設計と試作について紹介いたします。

1. ダイヤモンドライクカーボン
   1. DLC
   2. CVD法
   3. DLCの光学定数値
2. 光学設計
   1. 光学薄膜
   2. 光学薄膜設計手法
   3. 可視光透過赤外反射膜設計
3. 金属/DLC積層構造
   1. 設計例
   2. 必要とされるDLC光学特性
   3. 試作例
4. 屈折率変調DLC積層構造
   1. 非金属反射膜
   2. 必要とされるDLC光学特性
   3. 高帯域化設計
   4. 試作例
5. まとめ

第4部 酸化物半導体ナノ粒子による選択的な透明反射遮熱断熱効果とその評価

(2019年11月6日 15:30〜17:00)

　省エネルギー社会に向けて、ZEV・ZEBの推進及びサーマルマネージメントを支える熱線遮断技術は重要な社会的課題の一つである。 　特に、自動車・車輛等のウインドウ応用において、エネルギー消費を抑えて高効率な空調制御を行うために可視透明な反射遮熱技術の開発が要求されている。 更に、近年の情報技術の発達は、マイクロ波帯域の電波透過性も併せて遮熱フィルムには必要とされ、可視からマイクロ波帯域までの幅広い光・電磁波制御が要求される。 　本講演では、ワイドギャップ酸化物半導体ナノ粒子の表面・界面におけるプラズモン励起の電子・構造制御に基づいて、可視・電波透過性を持つ透明反射遮熱断熱フィルムに向けた取り組みを紹介する。

1. 省エネルギー
   1. 遮熱と断熱
   2. 透明反射遮熱に向けた技術開発
   3. 現状の課題
2. 酸化物半導体
   1. 酸化物半導体について
   2. 酸化物半導体を用いた従来の遮熱技術
   3. 酸化物半導体ナノ粒子の遮熱応用と課題
3. 透明反射遮熱に向けたプラズモン技術の適用
   1. ナノ粒子とプラズモン
   2. 共鳴反射とプラズモン励起の役割
   3. 太陽熱及び輻射熱反射
   4. ナノ粒子と熱輸送
   5. 耐環境性能について
4. マイクロ波帯域の電磁波特性
   1. 電波透過性について
   2. ナノ粒子間の電子伝導性
   3. マイクロ帯域の電磁波特性
5. まとめ
• 質疑応答