お知らせ

ブログ

BLOG

トップページ > ブログ > 放射冷却の話

放射冷却の話

雑記 2022.12.01

N
記事を書いた人:N

秋も深まってまいりましたが・・・ではなく、師走の候、皆様お変わりなくお過ごしでしょうか、ですね。
あっという間に12月になってしまい実感がありません。
紅葉も山沿いではだいぶ散ってしまったでしょうが、小平市は今が見頃です。

前回、夜露がという話がありましたが今日はその続きになります。
(駄文でしかも長文です。。。)

今頃の晴れた朝、車をびっしょりと濡らす夜露ですが、それには赤外線など電磁波による熱の放射が関係しています。学生時代、熱工学を勉強したはずなのに、記憶障害?なのか何をやったのかさっぱり思い出せません。それよりも実体験からのお話です。

夜露が降りるって言うと冷えた空気中の水分が上から降ってくるように聞こえますが、実は空気が冷えるのではなく、放射冷却で物体の表面が気温より冷えて結露するから起こります。で、放射冷却で温度というエネルギーがどこに逃げるかというと宇宙。遠い宇宙と思っても地球は-270℃の宇宙空間にあるわけですから成程ですね。

でも、ふと気が付くとなぜかカーポートの下の車には夜露が降りていない。

不思議な気がしますが、屋根があると放射冷却が小さくなり表面温度が下がらず結露もしないのです。
それは地球で考えると、曇りの夜は雲や水分が保温材となって放射冷却が起こらず地表温度が下がりにくいということと同じで、逆に晴れて乾燥した朝は保温できず放射冷却が強くなります。
キャンプの時テントの上にタープを張るといいのもそういうことです。

熱つながりで車の熱効率の話に飛びますが、熱の放射を制御することは熱効率を上げるために重要で、エンジンの場合は、冷却損失(冷却水などへの放熱)、排気損失(排気ガスの熱)、ポンプ損失(吸入・吐出の抵抗)、機械抵抗などの各損失のうち、熱に限ると、ラジエターで放熱される熱を少なくし、排気ガスとして出ていく熱もいかに効率よく回収し再利用するか、ということになります。1990年ごろガソリンエンジン(単体です)の熱効率は30%だったようですが、ハイブリッド車が普及するのに合わせてエンジンの改良も進み、今では飛躍的に向上して驚きの50%越えです。

乗用車用エンジンの熱効率50%超を達成 科学技術振興機構

熱効率50%を実現するe-POWER専用内燃機関 日産自動車

個人的にはエンジンルーム内の熱の利用や、ハイブリッド車では冷間時の暖房熱源の改善が必要だと思います。エンジンルーム内の熱についてはまだまだ未知の領域ということですが、今後もっと熱の利用手段が研究されていくといいなと思っています。でもEVの普及が先となれば内燃機関は減っていくかもしれませんね。

さらにエンジンの熱利用についてマニアックな話に。。。もうこれは趣味の世界です。
20年ほど前、私がバイクに情熱を傾けていた頃、エンジンの燃焼室を鏡面仕上げにすることで熱を反射させて燃焼ガスを冷やさないようにし、かつ排気ガスの流速を落とさないようにするために排気管を断熱してバルブオーバラップ中の吸気効率も上げていました。(燃焼室の鏡面仕上げは熱を閉じ込める以外にもヒートスポットを減らすことも目的で、熱だけでなく応力が集中する部品はすべて鏡面仕上げでした)

いまでは化石のような手法ですが、そうやって熱を圧力として利用していたのです。とは言っても私がエンジンをいじっていたのは燃費のためではありませんでしたから、実燃費はまあ酷かったものです。

熱つながりでだいぶ話が逸れましたが、住まいにはそんな理由でいたる所に断熱材を使っています。カーテンがあるだけでとても暖かいですからね。

N

RELATED POSTこちらの記事もおすすめ

CATEGORY Ranking

まだデータがありません。

Archive

仲間と共に
成長を喜び合う!

関東機電株式会社は1957年に創業した歴史ある企業です。
日本有数の企業と⻑く取引をしており、安定した経営をしています。
ただいま将来を見据え、未経験から経験者まで幅広く一緒に働いていただける仲間を募集しています。
異業種からの転職者も大歓迎、一生モノの技術を身につけたい方のご応募をお待ちしております。

View More

CONTACTお問い合わせ