冷輻射パネル
【構成】 建物１０は、冷輻射パネル２０を用いて形成される側壁１４および床１６を有する。冷輻射パネル２０は、セメントゲルによって形成される本体（２２）を含み、本体（２２）には、貯水部、毛細管部および通水部が形成される。冷輻射パネル２０（側壁１４および床１６）は、周囲の温度が上昇すると、その表面（２８）から活発に水分を蒸発させ、気化熱によってその表面温度を下げる。表面温度の低い冷輻射パネル２０によって、建物１０の内部の人間は、熱を奪われる状態、つまり冷輻射を受ける状態となり、涼しさを感じる。
【効果】 気化熱によって冷輻射パネルつまり側壁および床の表面温度を下げるので、側壁などを冷却するために冷却水を用いる必要がなく、常温の水を利用できる。したがって、水の冷却装置が不要となり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。
【効果】 気化熱によって冷輻射パネルつまり側壁および床の表面温度を下げるので、側壁などを冷却するために冷却水を用いる必要がなく、常温の水を利用できる。したがって、水の冷却装置が不要となり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は冷輻射パネルに関し、特にたとえば、冷輻射を利用して冷房を行う、冷輻射パネルに関する。また、この発明は、冷輻射パネル構造体および冷輻射パネルを用いた建物ならびに二酸化炭素固定化パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントを主成分とし、冷輻射を利用して冷房を行うパネルの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の技術は、部屋を間仕切るための間仕切りパネルであって、その本体はＰＣ（プレキャストコンクリート）パネルによって構成される。ＰＣパネルの内部中央には、冷水（または温水）を循環させるための冷温水管が埋め込まれている。特許文献１の技術では、その冷温水管に冷却水を流すことによって、ＰＣパネルの表面および裏面を冷却し、間仕切った部屋のそれぞれを輻射冷房している。
【０００３】
また、セメントを主成分とし、二酸化炭素を固定化するパネルの一例が特許文献２に開示されている。特許文献２の技術は、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の表面に外装材を配置してなる二酸化炭素固定化パネルであって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体には、１０−２００μｍの直径を有する空隙が設けられている。
【特許文献１】特開２００３−１６０９８５号公報 [Ｅ０４Ｂ ２／７４]
【特許文献２】特開２００７−１７７５８１号公報 [Ｅ０４Ｆ １３／０８]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、冷房を行うためには、冷温水管内に冷却水を流すための水の冷却装置や循環装置が必要となる。このため、設備が大型になってしまい、導入コストも高くなる。また、水を冷却するためには電気代がかかるので、運転コストも高くなる。
【０００５】
また、特許文献１の技術は、屋内の間仕切りに使用されるものであるが、その応用例として、たとえば夏場の直射日光が当たる場所のような高温の環境下に、特許文献１の技術を適用することを考える。このような場合、特許文献１の技術では、ＰＣパネル自体が高温になってしまうため、ＰＣパネルを冷やすためには冷却水の温度をかなり低く設定しなければならない。低温の冷却水をつくるためには、より多くの電気代がかかる。また、ＰＣパネルが冷却しきらずに、適切な冷房機能を発揮できない恐れもある。したがって、特許文献１の技術は、高温の環境下への適用には向かない。
【０００６】
一方、特許文献２の技術では、樹脂を分解あるいは減容させて空隙を形成するため、二酸化炭素固定化コンクリート成型体に形成される空隙が大きくなりすぎ、二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積をあまり大きくできない。このため、通常のコンクリート成形体と比較して二酸化炭素固定化量は２〜３倍程度であり、その二酸化炭素固定化能の上昇効果は十分とは言い難い。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、冷輻射パネル、冷輻射パネル構造体および冷輻射パネルを用いた建物ならびに二酸化炭素固定化パネルを提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、コストを低減できる、冷輻射パネル、冷輻射パネル構造体および冷輻射パネルを用いた建物を提供することである。
【０００９】
この発明のさらに他の目的は、高温の環境下においても適切に冷房機能を発揮できる、冷輻射パネル、冷輻射パネル構造体および冷輻射パネルを用いた建物を提供することである。
【００１０】
この発明のさらに他の目的は、効率的に二酸化炭素を固定化できる、二酸化炭素固定化パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明などは、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、この発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
第１の発明は、冷輻射を利用して少なくともその表面側の空間を冷房する冷輻射パネルであって、セメントを硬化させたセメントゲルによって板状に形成される本体、本体の中に形成されて、供給された水を保持する貯水部、貯水部から本体の表面に延びる毛細管部、貯水部から本体の表面に延びる、かつ毛細管部より太い径を有する通水管部を備える、冷輻射パネルである。
【００１３】
第１の発明では、冷輻射パネル（２０）は、セメントゲルによって形成される本体（２２）を備え、冷輻射を利用して、少なくともその表面（２８）側の空間を冷房する。本体の中には、貯水部（４４）、毛細管部（３８，４０，４８）および通水管部（４６）が形成される。この毛細管部と通水管部は、貯水部から表面に向かって延び、表面で開口している。
【００１４】
このような冷輻射パネルに水分を供給すると、水分は、毛細管部および通水管部を通って貯水部に達し、貯水部で保持される。この際、水分は、毛細管部を通るだけでなく、毛細管部より太い通水管部を通るので、冷輻射パネルは優れた吸水性を発揮する。また、供給された水分は、主に貯水部で保持されるので、冷輻射パネルは優れた保水性を発揮する。
【００１５】
また、水分を保持した冷輻射パネルの周囲の温度が上昇すると、冷輻射パネルの表面から水分が蒸発し、気化熱によってその表面温度が下げられる。この表面温度を下げる効果は、貯水部の水分が表面に順次供給されて、順次蒸発することにより、持続的に発揮される。
【００１６】
冷輻射パネルの表面側に人が立つと、表面温度の低い冷輻射パネルから発せられる輻射熱はほとんど無いため、自らも輻射熱を発する人体は、冷輻射パネルに熱を奪われる状態、つまり冷輻射を受ける状態になり、人は涼しさを感じる。
【００１７】
第１の発明によれば、気化熱によって本体の表面温度を下げるので、本体へ供給する水に冷却水を用いる必要が無い。したがって、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。
【００１８】
また、周囲の温度が上がると、それに応じて本体表面からの水分の蒸発も活発になり、本体の表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも適切に冷房機能を発揮できる。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明に従属し、本体に対して水を供給する給水手段をさらに備える。
【００２０】
第２の発明では、冷輻射パネル（２０）は、給水手段（６６）をさらに備える。たとえば、給水手段は、水道管に接続されて、本体（２２）の上面（３４）に沿うように延びる給水管であり、水道管からの水をそのまま本体に供給する。
【００２１】
第３の発明は、二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化パネルであって、セメントを硬化させたセメントゲルによって板状に形成される本体、本体の中に形成されて、供給された水を保持する貯水部、貯水部から本体の表面に延びる毛細管部、貯水部から本体の表面に延びる、かつ毛細管部より太い径を有する通水管部を備える、二酸化炭素固定化パネルである。
【００２２】
第３の発明では、二酸化炭素固定化パネル（２０）は、セメントゲルによって形成される本体（２２）を備え、その表面および内部に二酸化炭素を固定化する。本体の中には、貯水部（４４）、毛細管部（３８，４０，４８）および通水管部（４６）が形成される。この毛細管部と通水管部は、貯水部から表面（２８）に向かって延び、表面で開口している。
【００２３】
このような二酸化炭素固定化パネルに水分を供給すると、水分は、毛細管部および通水管部を通って貯水部に達し、貯水部で保持される。この際、水分は、毛細管部を通るだけでなく、毛細管部より太い通水管部を通るので、二酸化炭素固定化パネルは優れた吸水性を発揮する。また、供給された水分は、主に貯水部で保持されるので、二酸化炭素固定化パネルは優れた保水性を発揮する。
【００２４】
このように、二酸化炭素固定化パネルは、優れた吸水性および保水性を発揮する上、セメントゲルによって形成される本体の内部には、表面と連通する貯水部、毛細管部および通水管部が形成されるので、水中或いは大気中に存在する二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積が非常に大きくなる。このため、セメントゲルに含まれる水酸化カルシウム等の大部分を二酸化炭素の固定化に利用できるようになる。
【００２５】
第３の発明によれば、水中或いは大気中に存在する二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積を大きくできるので、効率的に二酸化炭素を固定化できる。
【００２６】
第４の発明は、請求項１または２記載の冷輻射パネルを少なくともその一部に用いて構成される、冷輻射パネル構造体である。
【００２７】
第４の発明では、冷輻射パネル構造体（１４,１６）は、少なくともその一部に冷輻射パネル（２０）を用いて構成され、冷輻射を利用して、少なくともその表面側の空間を冷房する。冷輻射パネル構造体としては、たとえば、建物（１０）の側壁（１４）や床（１６）、或いはオフィス等で用いられるパーテーションが挙げられる。
【００２８】
第４の発明によれば、第１または第２の発明と同様に、気化熱によって表面温度を下げるので、供給する水に冷却水を用いる必要が無い。したがって、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。また、周囲の温度が上がると、それに応じて表面からの水分の蒸発も活発になり、表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも適切に冷房機能を発揮できる。
【００２９】
第５の発明は、屋外に設置される建物であって、少なくともその一部に請求項１または２記載の冷輻射パネルが用いられる側壁、および側壁の上部に設けられる日除け手段を備える、建物である。
【００３０】
第５の発明では、建物（１０）は、たとえば、運動場などの陽射しの強い場所に設置される日除け小屋などとして好適に採用される。この建物は、冷輻射パネル（２０）を少なくともその一部に用いた側壁（１４）、および側壁の上部に設けられる日除け手段（１８）を備える。建物の内部或いは周囲の気温が上昇すると、冷輻射パネルの表面（２８）からの水分の蒸発が活発になり、気化熱によって冷輻射パネルつまり側壁の表面温度が下がる。したがって、建物の内部（冷輻射パネルの表面側）の人は、側壁に熱を奪われる状態、つまり冷輻射を受ける状態になり、涼しさを感じる。
【００３１】
第５の発明によれば、気化熱によって側壁の表面温度を下げるので、側壁へ供給する水に冷却水を用いる必要が無い。したがって、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。
【００３２】
また、周囲の温度が上がると、それに応じて側壁表面からの水の蒸発も活発になり、側壁の表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも適切に冷房機能を発揮できる。
【００３３】
第６の発明は、第５の発明に従属し、少なくともその一部に請求項１または２記載の冷輻射パネルが用いられる床をさらに備え、側壁は３方向に設けられ、冷輻射パネルは当該側壁のそれぞれに用いられる。
【００３４】
第６の発明では、３方向に設けられる側壁（１４）、および床（１６）を備え、そのそれぞれに冷輻射パネル（２０）が用いられるので、人は４方向から冷輻射を受けることになり、より涼しさを感じるようになる。
【発明の効果】
【００３５】
第１の発明によれば、気化熱によって本体の表面温度を下げるので、本体へ供給する水に冷却水を用いる必要が無い。したがって、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。
【００３６】
また、周囲の温度が上がると、それに応じて本体表面からの水の蒸発も活発になり、本体の表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも適切に冷房機能を発揮できる。
【００３７】
第３の発明によれば、水中或いは大気中に存在する二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積を大きくできるので、効率的に二酸化炭素を固定化できる。
【００３８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１を参照して、この発明の一実施例である建物１０は、バス停などの待合小屋、公園などの休憩小屋、および運動場などの陽射しの強い場所に設置される日除け小屋、ならびにオープンカフェおよびビアガーデン等の建物として好適に採用され、各施設を利用する利用者に対して快適な空間を提供する。なお、この発明でいう建物は、屋根と柱または側壁とを有していればよく、建築基準法でいう建築物の概念とは少し異なる概念で用いられる場合もある。この実施例の建物１０は、四隅に設けられる柱１２、３方向に設けられる側壁１４、底部に設けられる床１６、および側壁１４の上に設けられる日除け具（屋根）１８などによって構成される前面開放型の簡易なものである。建物１０の側壁１４および床１６のそれぞれは、詳細は後述するように、複数の冷輻射パネル（以下、単に「パネル」という。）２０を用いて形成される冷輻射パネル構造体である。
【００４０】
先ず、図２−図７を参照して、パネル２０の構成について説明する。
【００４１】
パネル２０は、図２に示すように、板状に形成される本体２２を含み、本体２２の中には、貯水部、毛細管部および通水部が形成される。このようなパネル２０は、詳細は後述するように、セメントと、繊維束２４および繊維塊２６を含む繊維集合物とを混合し、加圧しながらセメントを硬化させることによって製造され、図３および図４に示すように、本体２２の表面２８および内部に繊維集合物が分散配置される構造を有する。
【００４２】
パネル２０の本体２２は、セメントを硬化させたセメントゲル３０によって形成される。この場合のセメントには、各種セメントを利用でき、無機質のものを利用してもよいし、合成樹脂などの有機質のものを利用してもよい。無機質セメントとしては、たとえば、普通ポルトランドセメント或いはアルミナセメントを好適に用いることができる。普通ポルトランドセメントは、広く普及しているため入手し易く、安価であるため経済性に優れる上、これを用いて形成した本体２２は、白色または淡色になるため光の表面反射率が高く、日射による表面温度上昇が発生しにくい。また、アルミナセメントを用いて本体２２を形成すれば、緻密な組成を作ることができるので、細い毛細管部を形成し易い上、耐食性、耐寒性および耐熱性などに優れる。また、無機質セメントを硬化させたセメントゲル３０は、親水性を有するため、水分の付着力が大きい。このため、毛細管部を水分が移動し易く、本体２２の表面２８上に水分が拡散し易いので、無機質セメントは、本体２２の形成に適している。
【００４３】
なお、パネル２０の本体２２には、単独のセメントを用いることもできるし、複数のセメントを混合して用いることもできる。また、セメントに添加剤を配合することもでき、たとえば無機質セメントに骨材を配合して、コンクリート或いはモルタルとすることもできる。さらに、無機質セメントを焼成などして、セラミックとすることもできる。
【００４４】
また、本体２０の表面２２には、その全面に亘る多数の微細な凹凸３２が形成される（図３および図４参照）。なお、図示は省略するが、本体２２の上面３４にも、表面２８と同様の凹凸が形成される。この凹凸３２は、一方向に線状に延び、その直交方向に傾斜する平坦面が繰り返される溝形や波形などで形成される。凹凸３２の深さは、たとえば１〜２ｍｍであり、凹凸３２のピッチは、繊維塊２６の径の数分の１から数百分の１に相当するように設定され、たとえば１〜２ｍｍである。このような凹凸３２を表面２８に形成することにより、表面２８の面積が増加すると共に、表面２８に対する水滴のみかけの接触角が小さくなり、水分が表面２８に広くかつ薄く拡がり易くなる。
【００４５】
繊維束２４は、図５に示すように、長く延びた長尺物であって、多数の微細な繊維３６を束ねて形成される。図３および図４を参照して、繊維束２４は、本体２０の表面２８全体に亘って分散して露出し、表面２８に向かって延びる繊維束２４は、表面２８の近くで表面２８に対して平行またはほぼ平行に傾けられる。また、パネル１０の単位体積当たりに含まれる繊維束２４の量（密度）は、表面２８に向かうほど増す。
【００４６】
図５および図６に示すように、繊維束２４は、その内部に多数の微細な第１細孔３８を有する。第１細孔３８は、隣接する繊維３６の間に形成される微細な空隙であって、その中にセメントゲル３０が侵入していない空間であり、繊維束２４の内部で連続する。また、繊維束２４とセメントゲル３０との間、つまり繊維３６とセメントゲル３０との間には、第２細孔４０が形成される。第２細孔４０は、第１細孔３８よりも大きな空隙であり、たとえば５μｍ以下の太さを有する。
【００４７】
このような繊維束２４同士が、本体２２内で接触すると、第１細孔３８同士、第２細孔４０同士、および第１細孔３８と第２細孔４０とが連続して、本体２２の内部に長く延びた連続空間が形成される。この連続空間は、本体２２の内部から表面２８へ延び、表面で開口する。また、上述のように、本体２２の表面２８へ向かうに従い繊維束２４が密になるので、この連続空間の太さ（径）は、本体２２の表面２８へ向かうに従い小さくなる。さらに、繊維束２４は、本体２２の表面２８全体に亘って分散して露出し、表面２８に沿って拡がるため、第１細孔３８および第２細孔４０も表面２８に広く長く延びる。このため、第１細孔３８および第２細孔４０は、導水溝としても機能する。
【００４８】
繊維塊２６は、図７に示すように、略球形状に丸められた粒状物であり、多数の繊維４２を絡み合わせて形成される。繊維塊２６の粒径は限定されないが、粒径を揃えたものが好ましく、５〜６ｍｍ程度の粒径のものが特に好ましい。粒径を揃えないと、粒径の小さな繊維塊２６が近接する繊維塊２６同士の間隙を埋めてしまい、後述する第３細孔４４が形成されず、一方、粒径が大きすぎると、パネル２０の強度が低下するからである。
【００４９】
繊維塊２６は、本体２２の内部および表面２８の全体に亘って分散配置されるが、本体２２の表面２８に近いものほど楕円形状に変形される。また、パネル２０の単位体積当たりに含まれる繊維塊２６の量（密度）は、本体２２の表面２８に向かうほど増す（図３および図４を参照）。
【００５０】
図６および図７に示すように、繊維塊２６は、貯水部として利用される内部空間を有している。この内部空間は、上述の第１細孔３８および第２細孔４０よりも太い径を有する多数の第３細孔４４を含む。第３細孔４４は、隣接する繊維４２の間に形成される微細な空隙であって、その中にセメントゲル３０が侵入していない空間である。第３細孔４４は、繊維塊２６の内部で連続し、繊維塊２６の内部空間の一部を形成する。また、繊維塊２６とセメントゲル３０との間、つまり繊維４２とセメントゲル３０との間には、繊維束２４の場合と同様に、第２細孔４０が形成される。
【００５１】
このような繊維塊２６が、本体２２内で繊維束２４や他の繊維塊２６と接触すると、第１細孔３８、第２細孔４０、および第３細孔４４のそれぞれが連続するため、第３細孔４４同士が連続したり、第３細孔４４が本体２２の表面２８や上面３４と連続したりする。
【００５２】
また、多数の繊維塊２６が局所的に近接した部分では、隣接した繊維塊２６の間にセメントゲル３０が侵入せずに空隙ができ、第４細孔４６が形成される。この第４細孔４６の太さ、つまり隣接する繊維塊２６同士の間隔の大きさは、第１、第２および第３細孔３８，４０，４４よりも大きく形成される。この第４細孔４６も、他の細孔３８，４０，４４と連続することなどにより、本体２２の内部で連続し、表面２８や上面３４と連続する。なお、上述のように、本体２２の表面２８へ向かうに従い繊維塊２６が密になるので、第３細孔４４および第４細孔４６の太さ（径）は、本体２２の表面２８へ向かうに従い小さくなる。
【００５３】
上述の繊維束２４および繊維塊２６を形成する繊維３６，４２には、有機系繊維を利用することもできるし、無機系繊維を利用することもできる。有機系繊維としては、合成樹脂繊維および植物繊維などが挙げられる。植物繊維では、パルプスラッジまたは綿などのセルロースを含む繊維が好適に利用できる。セルロースは、非晶領域を有し、その非晶領域に水分を保持できるからである。また、無機系繊維としては、天然鉱物繊維および人造鉱物繊維などが挙げられる。人造鉱物繊維では、その入手容易性や安価な点において、ロックウールが好適に利用できる。具体的には、その繊維の平均太さが７μｍ以下、長さ範囲が０．１〜２００ｍｍ、長さの代表値が５０ｍｍ以下のロックウールを用いるとよい。なお、繊維束２４および繊維塊２６は、同じ種類の繊維で形成してもよいし、異なる種類の繊維で形成してもよい。
【００５４】
また、パネル２０の体積に対して、繊維束２４の体積と繊維塊２６の体積とを合わせた体積（以下、「繊維の合計体積」という。）が占める割合は、次の３つの条件を満たすように決定される。１つ目の条件は、多数の繊維束２４と多数の繊維塊２６とが互いに絡み合うことであり、２つ目の条件は、多数の繊維塊２６の間に第４細孔４６が形成されることであり、３つ目の条件は、パネル２０の用途に応じた強度をパネル２０が有することである。
【００５５】
パネル２０の体積に占める繊維の合計体積の割合は、本体２２、繊維束２４および繊維塊２６の形成に利用する材料の種類などや、パネル２０の使用用途および要求性能などに基づいて適宜決定されるが、パネル２０を製造する際に混合するセメントの体積と繊維の合計体積との比は、２：８〜８：２の範囲内であることが望ましい。これは、セメントの割合が少なすぎると、一定の形にならないためパネル２０を製造できず、セメントの割合が多すぎると、本体２２の中に連続した毛細管部を適切に形成できないために、パネル２０が表面温度上昇抑制効果を適切に発揮できないからである。なお、繊維束２４と繊維塊２６との体積比は、特に限定されないが、繊維束２４の体積は、繊維塊２６の体積に対して同じまたは小さいことが望ましい。
【００５６】
上述のように、本体２２の中には、第１−第４細孔３８，４０，４４，４６が形成されるが、これら以外にも、第５細孔４８が形成される（図４参照）。第５細孔４８は、第１−第４細孔３８，４０，４４，４６よりも細く、セメントゲル３０によって形成されて、繊維束２４および繊維塊２６から本体２２の表面２８に向かって延びる。
【００５７】
上述のような第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の内、第３細孔４４は、主に貯水部として用いられる。また、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８であって、繊維塊２６の内部空間（貯水部）から表面２８に延びるものが、主に毛細管部として用いられる。さらに、第４細孔４６であって、繊維塊２６の内部空間から表面２８および上面３４に延び、かつ毛細管部より太いものが、主に通水管部として用いられる。ここで、毛細管部とは、その管壁（この実施例では、繊維３６，４２やセメントゲル３０）への水分の付着力が、その管内に保持された水分の重量より大きいことにより、水分が吸い上げられる空間をいう。また、通水管部とは、その径が毛細管部より大きいことにより、その管内に保持された水分の重量が、その管壁への水分の付着力より大きくなり、水分が下降する空間をいう。ただし、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８の中でも太いものは、主に通水管部として作用する場合もあるし、第４細孔４６の中でも細いものは、主に毛細管部として作用する場合もある。
【００５８】
また、繊維束２４および繊維塊２６は、本体２２の表面２８および上面３４全体に亘って分散して露出し、第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の端部は、本体２２の表面２８および上面３４全体に万遍なく開口する。また、表面２８に露出した繊維束２４が第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の各開口に接触すると、この繊維束２４の第１細孔３８に第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８のそれぞれが連続する。
【００５９】
以下には、このようなパネル２０の製造方法を説明する。ここでは、一例として、セメントに無機質セメントを用いる場合について説明する。
【００６０】
パネル２０を製造するには、先ず、繊維束２４および繊維塊２６を水に浸し、水を含ませた状態の繊維束２４および繊維塊２６を無機質セメントおよび水に混合する。次に、図８に示すように、上部開口の成形型５０の中に上述の混合物を流入し、無機質セメントが硬化する前に、その上面に圧力を加える。無機質セメントが硬化してセメントゲル３０が形成され、一定形状を保持できるようになれば、その硬化物を成形型５０から取り出す。そして、圧力を加えた面を切削して表面２８を形成し、側面の１つを切削して上面３４を形成すれば、図２−図７に示すパネル２０ができあがる。
【００６１】
このようなパネル２０の製造において、無機質セメントが硬化する際には、無機質セメントから不要な水分が流れ出て、繊維束２４および繊維塊２６の周囲を伝って硬化物（本体２２）の外へ排出されるので、セメントゲル３０と繊維束２４および繊維塊２６との間には、空隙が形成される。また、繊維束２４および繊維塊２６は、内部に水分および空気を含むので、繊維束２４および繊維塊２６からも水分および空気が出る。水分は、繊維束２４および繊維塊２６の周囲を伝って硬化物の外へ排出され、空気は、無機質セメントの中を通って硬化物の外へ排出される。この水分の排出により、セメントゲル３０と繊維束２４および繊維塊２６との間に空隙が形成され、空気の排出により、繊維束２４および繊維塊２６からセメントゲル３０内を通って表面２８に延びる孔が形成される。さらに、無機質セメントは硬化する際に多少収縮するため、セメントゲル３０が繊維束２４および繊維塊２６から離れて、セメントゲル３０と繊維束２４および繊維塊２６との間には、空隙が形成される。このようにして、セメントゲル３０と繊維束２４および繊維塊２６との間に形成された空隙が第２細孔４０であり、繊維束２４および繊維塊２６からセメントゲル３０内を通って表面２８に延びるように形成された孔が第５細孔４８である。
【００６２】
また、上述のように、混合物を成形する際に圧力を加えることにより、パネル２０の本体２２内に形成される第１、第２および第５細孔３８，４０，４８の太さが全体的に細くなるので、これらの細孔３８，４０，４８の多くが毛細管部として作用するようになり、毛細管部が本体２２の中で広く連続するようになる。また、この圧力は、圧力を加えた面に近いほど大きく作用する。このため、圧力を加えた面、すなわち本体２２の表面２８に近い繊維束２４および繊維塊２６ほど圧縮され、本体２２の裏面から表面２８に向かうほど、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８、つまり毛細管部の太さは徐々に細くなる。その内部に保持された水分を毛細管現象により吸い上げる（移動させる）力は、毛細管部が狭くなるほど大きくなるので、毛細管部内に保持された水分は、毛細管部の細い方に向かって移動する。つまり、本体２２の裏面から表面２８に向かうに従い毛細管部の太さを徐々に細くしておけば、毛細管部内の水分は、本体２２の表面２８に向かって移動し易くなり、表面２８からの水分の蒸発が促進される。
【００６３】
なお、混合物に加える圧力が小さ過ぎると、本体２２の表面２８に近い範囲でしか第１、第２および第５細孔３８，４０，４８の太さが細くならないので、毛細管部が本体２２の中で広く連続するようにならない。このため、パネル２０が表面温度上昇抑制効果を適切に発揮できない恐れが生じる。
【００６４】
一方、混合物に加える圧力が大き過ぎると、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８の太さは、本体１０の内部全体において均一に細くなる。この場合、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８に保持された水分に対して、毛細管現象による太さの細い方向へ引き込む力が適切に作用せず、水分が本体２２の表面２８まで移動し難くなる恐れが生じる。また、混合物に加える圧力が大き過ぎると、隣り合う繊維塊２６が互いに近づき、隣接する繊維塊１８同士の間隔が狭くなって、第４細孔４６が適切に形成されない。これにより、本体２２の表面２８に開口する第４細孔４６の数が減少し、そこから取り込まれる水分の量が減少するため、パネル２０の吸水性および保水性、延いては水分蒸発性が低下してしまう恐れが生じる。
【００６５】
したがって、混合物に加える圧力は、本体２２の中で毛細管部が広く連続し、その毛細管部が本体２２の表面２８に向かうに伴い細くなるように設定され、さらに第４細孔４６の数が減少しないように設定される。また、混合物に加える圧力を適宜調節し、圧縮脱水時に移動する水の流れ方向および流量を制御することによって、表裏別々に毛細管部の口径および本数を制御できる。
【００６６】
また、混合物を成形するときに圧力を加えると、流動性の高いセメントが上方へ移動し、硬化物の表面近傍に占めるセメントゲルの割合は高くなるが、上述のように硬化物の表面近傍を切削すれば、多数の第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の開口を、本体２２の表面２８に確実に形成できる。また、各細孔３８，４０，４４，４６，４８は、表面２８に向かうに従い細くなるので、表面２８に形成される各細孔３８，４０，４４，４６，４８の開口は小さくなり、表面２８の凹凸３２を形成する平坦面には、大きな窪みは形成されない。これにより、表面２８では水分が均一に薄く広がるため、水分が蒸発し易い。
【００６７】
このようなパネル２０では、本体２２に水分を供給すると、水分は、毛細管現象および重力などにより、本体２２の表面２８または上面３４に露出した繊維束２４の第１細孔３８に入り、そこから本体２２内の第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８のそれぞれに浸入したり、表面２８または上面３４に形成される各開口から本体２２内の第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８に浸入したりする。このように、太さの細い第１、第２および第５細孔３８，４０，４８（毛細管部）に水分が吸収されるだけでなく、これらより太さの太い第４細孔４６（通水管部）にも水分が吸収されるので、水分を本体２２内へすばやく吸収することができる。これにより、本体２２の表面３８または上面３４から水分が流れ落ちることなく、本体２２内に多量の水分を吸収できる。
【００６８】
続いて、本体２２内に吸収された水分は、第１、第２、第４および第５細孔３８，４０，４６，４８と接する第３細孔４４に移動し、表面２８近傍の繊維塊２６に浸入する。繊維塊２６に入った水分は、毛細管現象により繊維塊２６の内部空間全体に拡がり、そこで保持される。
【００６９】
また、第４細孔４６の水分は、毛細管現象および重力により、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８内へと浸入し、各細孔３８，４０，４８により保持される。これと共に、水分は、各細孔３８，４０，４８を伝って本体２２内の他の繊維塊２６へ移動したり、他の第４細孔４６に移動したりする。このような伝播を繰り返して、本体２２全体に水分が浸透していく。このように、パネル２０は、本体２２内に分散配置される繊維束２４および繊維塊２６に多量の水分をすばやく吸収して保持することができ、吸水性および保水性に優れる。
【００７０】
なお、パネル２０の本体２２内において、水分は、繊維束２４および繊維塊２６に毛細管現象により保持されている。特に、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８は、第３および第４細孔４４，４６に比べて細いため、水分が自重によって本体２２の下側に重力水として排出される現象は抑えられて、パネル２０は、多くの水分を適切に保持し続けることができる。
【００７１】
そして、水分を含んだパネル２０（本体２２）の表面２８からは、周囲の環境状況に応じて水分が適宜蒸発する。特に、日射を受ける等して温度が上昇すると、表面２８に広がっている水分は活発に蒸発する。このとき、表面２８に露出する繊維束２４の第１細孔３８に保持された水分、および第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の各開口付近にある水分が蒸発すると、蒸発した水分の近傍に存在する第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８に保持された水分は、分子間力や毛細管現象により吸い上げられて、各開口から表面２８に出る。
【００７２】
また、表面２８近傍に保持された水分が表面２８へ移動するに伴い、本体２２のさらに内部に保持された水分は、毛細管現象により順次吸い上げられて、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８を適宜通って各開口から表面２８に出る。つまり、表面２８における水分の蒸発に伴い、本体２２内の水分は、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８を適宜通って表面２８に順次供給される。
【００７３】
そして、表面２８へ移動した水分は、上述の凹凸３２の作用などにより、表面２８全体に均一に薄く拡がり、表面２８から速やかに蒸発する。このような水分の蒸発に伴う気化熱により、パネル２０の表面温度は下がるので、パネル２０を設置した環境の温度（気温）が上昇したとしても、パネル２０の本体表面２８の温度上昇は抑制される。また、環境の温度が上がれば、その分、パネル２０の表面２８からの水分蒸発も活発になるので、高温の環境化になるほど、パネル２０の表面温度上昇抑制効果はより発揮される。
【００７４】
つまり、この実施例のパネル２０は、多量の水分をその内部にすばやく吸収して保持でき、適切にその水分を蒸発させることができるので、持続的に表面温度上昇抑制効果を発揮でき、しかもその効果を、高温の環境化になるほど発揮することができる。
【００７５】
なお、この実施例では、繊維束２４および繊維塊２６を用いて、毛細管部、通水管部および貯水部をパネル２０の本体２２に形成するようにしたが、繊維を用いずに、毛細管部、通水管部および貯水部をパネル２０の本体２２に形成するようにしてもよい。たとえば、珪藻土焼成粒などの多孔質体を利用して、パネル２０の本体２２に毛細管部、通水管部および貯水部を形成してもよい。
【００７６】
図１に戻って、この実施例の建物１０は、上述のパネル２０を用いて形成した側壁１４および床１６を備えており、パネル２０による冷輻射を利用してその内部を冷房し、利用者に対して快適な空間を提供する。
【００７７】
以下、建物１０の構成について具体的に説明する。図１に示すように、建物１０は、その４隅に設けられる柱１２を備える。そして、その柱１２の内側を覆うように、３方向に側壁１４が設けられ、残りの１方向は開放状態にされている。また、建物１０の底部には、床１６が設けられる。建物１０の大きさは、その用途などに応じて適宜設定されるが、この実施例では、たとえば、高さが１．８ｍであり、横幅が１．５ｍであり、奥行きが１．５ｍである。なお、側壁１４が設けられる３方向は、特に限定されるものではないが、日本などの北半球に位置する場所では、たとえば東側、南側および西側に面するように側壁１４を設けるとよい。
【００７８】
上述のように、側壁１４および床１６は、複数のパネル２０を組み合わせて形成される。この実施例では、パネル２０を、縦（高さ）３０ｃｍ、横（幅）３０ｃｍ、厚さ３ｃｍの寸法に形成し、これらを縦方向および横方向に並べるようにして柱１２に取り付ける、或いは地面に配置することにより、側壁１４および床１６を形成した。ただし、パネル２０の寸法は、その用途などに応じて適宜設定可能である。
【００７９】
具体的に、側壁１４の形成方法について説明する。図９を参照して、柱１２には、隣り合う柱１２同士を結ぶように横方向に延びる複数の木桟６０が設けられる。木桟６０は、柱１２にパネル２０を取り付けると共に、建物１０の強度を補強するためのものである。木桟６０は、板状の挟持部６０ａおよびその挟持部６０ａから突出する支持部６０ｂを有し、その断面は略「Ｔ」字状を有する。パネル２０は、その表面２８を建物１０の内側に向けて、木桟６０と板状の押え具６２とによって挟み込まれる状態で固定される。なお、押え具６２の材質は、特に限定されるものではないが、軽量であり、熱伝導率も良いという点において、アルミニウムが押え具６２の材質として好適である。
【００８０】
木桟６０および押え具６２を用いて柱１２にパネル２０を取り付ける際には、木桟６０の支持部６０ｂの上にパネル２０を乗せ、パネル２０の下部を押え具６２によって押える。そして、その状態で、狭持部６０ａと押え具６２とをボルト６４等によって締め付けることにより、パネル２０の下部を固定する。また、パネル２０の上部も同様に、木桟６０の狭持部６０ａと押え具６２との間に挟み込むようにして固定する。この際には、パネル２０の上面３４と木桟６０の支持部６０ｂとの間に隙間が設けられる。この隙間には、パネル２０の上面３４に沿うように延びる給水管６６が配置される。
【００８１】
図１０は、給水管６６の配管構造を概略的に示す図であり、パネル２０を用いて形成される側壁１４（つまり冷輻射パネル構造体）を概略的に示す図である。図１０に示すように、給水管６６は、その管壁に適宜な間隔で孔６８を有している。そして、水道管（図示せず）と接続され、水道管からの給水圧を利用して、水分をその孔６８から各パネル２０の上面３４に供給する。この給水管６６には、合成樹脂などによって形成される市販の灌水チューブを利用することができる。なお、給水管６６に形成される孔６８の数、大きさおよび配置間隔などは、パネル２０に供給する水分の量によって適宜設定されるが、この実施例では、１枚のパネル２０当たり１つの孔６８が形成され、この孔６８からは１時間当たり２．５リットルの水分を供給できるようにされている。また、給水管６６（或いは水道管）には、タイマ設定によってその開閉を制御できる電磁弁（メータ）７０が設けられており、給水管６６からパネル２０への給水時間（給水量）は、タイマによって調整できるようになっている。
【００８２】
また、床１６も側壁１４と同様に、パネル２０を縦方向および横方向に並べるように地面に配置することによって形成され、各パネル２０の間には給水管６６が配管される。
【００８３】
また、側壁１４の上には、日除け具１８が設けられる（図１参照）。日除け具１８は、建物１０の上方からの日射を遮り、建物１０の内部空間を日陰状態にするためのものであり、簾などが用いられる。簾は、日射を適度に遮ることが可能であると共に、風通し（通気性）がよいので、パネル２０から蒸発した水分が建物１０の内部空間に留まることを防ぐ。
【００８４】
このような建物１０では、夏場などの気温が上昇する時期などには、たとえば朝方の１時間程度、給水管６６の電磁弁７０が開状態にされ、給水管６６から各パネル２０の上面３４に対して水分が供給される。各パネル２０の上面３４に供給された水分は、上述のように、各細孔３８，４０，４４，４６，４８を適宜通ってパネル２０の本体２２全体に浸透していき、パネル２０（繊維束２４および繊維塊２６）に保持される。そして、時刻が昼に近づいて気温が上昇したり、側壁１４（パネル２０）が直射日光を受けたりすると、パネル２０の表面２８からの水分の蒸発が活発になる。すると、その気化熱によりパネル２０の表面温度（つまり建物１０の側壁１４および床１６の内面温度）は下がる。つまり、建物１０の周囲の温度が上昇しても、建物１０の側壁１４および床１６の内面温度の上昇は抑えられ、低温のまま維持される。しかも、周囲が高温になれば、それに伴ってパネル２０の表面２８からの水分の蒸発もより活発になるので、建物１０の側壁１４および床１６の内面は、周囲の温度によらず低温のまま維持される。
【００８５】
このように低温に維持される側壁１４および床１６の内面からの輻射熱はほとんど無く、一方、人体からは輻射熱が発せられる。したがって、人が建物１０の内部空間に入ると、人は、側壁１４および床１６に熱を奪われる状態、つまり側壁１４および床１６の内面（パネル２０の表面２８）から冷輻射を受ける状態になり、涼しさを感じることになる。
【００８６】
上述のように、この実施例の建物１０では、パネル２０を用いて側壁１４および床１６を形成し、夏場などの気温が上昇するときに、冷輻射を利用してその内部にいる人に涼感を与え、快適な空間を提供する。この際、パネル２０の表面温度は、気化熱によって下げられるので、パネル２０に供給する水には、特許文献１の技術のように冷却水を用いる必要はなく、水道水などをそのまま使用できる。したがって、この実施例によれば、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。もちろん、従来のエアーコンディショナ（エアコン）を利用して冷房する場合と比較すると、格段に運転コスト（電気代）を低減できる。
【００８７】
また、周囲の温度が上がると、それに応じてパネル２０からの水の蒸発も活発になり、パネル２０の表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも冷輻射によって適切に冷房機能を発揮できる。
【００８８】
さらに、パネル２０は、セメントゲル３０によって形成される本体２２の中に、貯水部、毛細管部、および通水管部を有するという構成にすることにより、吸水性、貯水性および水分蒸発性に優れ、持続的に表面温度上昇抑制効果を発揮できる。したがって、建物１０（パネル２０）は、適切な冷房機能を持続的に発揮できる。本願発明者らによる実験によると、環境状況による変動はあるが、パネル２０全体に水分を保持させておけば、新たに水分を供給することなく、１〜２日は連続して冷房機能を発揮できることが確認されている。
【００８９】
なお、この実施例の建物１０では、パネル２０の表面温度を下げるために水を蒸発させるので、建物１０の内部空間の湿度が上昇してしまうという懸念があるが、建物１０では、その前面を開放状態にしており、しかも通気性を有する日除け具１８を上面に設けているので、内部の空気は自然と入れ替わる。したがって、建物１０の内部に湿気がこもることは無く、その内部空間は快適に保たれると共に、パネル２０からの水分蒸発は維持される。
【００９０】
また、冬場など冷房が必要のない時期には、水の供給を停止し、パネル２０内に水分を保持しない状態にしておけば、水分の蒸発による表面温度の低下は生じないので、冷房機能は停止される。また、パネル２０は、断熱効果も有するので、従来の木製やコンクリート製の建物と同様に、冬場には防寒機能を発揮できる。
【００９１】
このような建物１０を日本の大学研究棟の屋上に実際に設置し、９月中旬頃の晴れた日に、側壁１４の表面（内面）温度、および建物１０の内部環境を計測した結果を図１１−図１４に示す。内部環境の計測には、京都電子工業株式会社製のポータブルＰＭＶ計（ＡＭ−１０１）を用い、内部環境を計測する際には、ＰＭＶ計の計測部が建物のほぼ中央に位置するように、三脚等を用いてＰＭＶ計を固定的に設置した。なお、比較例として、パネル２０の代わりに、木製の合板（ベニヤ板）を用いて側壁および床を形成した建物を用意した。その内部環境などを計測した結果も合わせて図１１−図１４に示す。
【００９２】
図１１は、建物１０の外部の気温（外気温）と、実施例および比較例の南側に面した側壁の各時刻における表面温度とを示す。図１１に示すように、この計測を行った日は、午前６時頃から気温が上昇し、午前１０時〜１１頃に最高気温の約３３℃となり、その後徐々に気温が低下するという日であった。比較例では、側壁の表面温度は、外気温とほぼ同様の動向を示し、外気温が最高気温に達した際には約３４℃まで上昇した。これに対して、実施例では、側壁１４の表面温度は、外気温に係わらず２５℃近辺でほぼ一定であった。このことから、周囲が高温でない場合には、側壁１４の表面からの水の蒸発はあまり活発に行われず、周囲が高温になれば、側壁１４の表面からの水の蒸発も活発になることにより、側壁１４の表面温度が適切に低温に維持されることがわかる。なお、本願出願人などによる他の実験においては、パネル２０の本体２２の表面温度は、湿度にもよるが、無風状態で外気温より４℃程度低くなり、風速２ｍの風がある状態で外気温より１０℃程度低くなり、風速３ｍ以上の風がある状態で外気温より１３℃程度低くなることが確認されている。
【００９３】
図１２は、実施例および比較例の建物内部の各時刻における気温を示す。図１２に示すように、実施例では、およそ２８℃〜３０℃の間で気温が推移し、その全測定値の平均値は、２９．３℃であった。これに対して、比較例では、およそ２９℃〜３２℃の間で気温が推移し、その全測定値の平均値は、３０．６℃であった。このように、実施例と比較例とでは、その内部の気温に大差は無かった。
【００９４】
図１３は、実施例および比較例の建物内部の各時刻における平均輻射温度を示す。図１３に示すように、データに多少のばらつきはあるが、実施例では、およそ３２℃〜３６℃の間で平均輻射温度が推移し、その全測定値の平均値は、３３．８℃であった。これに対して、比較例では、およそ３６℃〜４５℃の間で平均輻射温度が推移し、その全測定値の平均値は、３９．４℃であった。このように、実施例では、その平均輻射温度を比較例よりも低温に保つことができる。
【００９５】
一般的に、人の体感温度は、おおよそ気温と平均輻射温度との平均値となることが知られている。実施例と比較例との内部の気温差は１〜２℃程度であり、平均輻射温度の差は５〜６℃程度であるので、人の体感温度としては、実施例の建物内部の方が３℃程度涼しく感じることが推定される。
【００９６】
また、図１４は、実施例および比較例の建物内部の各時刻におけるＰＭＶを示す。ここで、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）とは、「予想平均温冷感申告」のことであり、ファンガーが提唱した人の暑さ寒さの感覚を指標化した温熱指標のひとつである。ＰＭＶは、温度、湿度、気流（風速）、平均輻射温度、着衣量および活動量（作業量）に基づいて、一定の条件下で大多数の人が感じる温冷感の平均の数値を理論的に予測したものであり、「＋３（暑い）」から「−３(寒い)」までの数値で表現され、数値が「０」に近い程、人にとって快適とされる。
【００９７】
図１４に示すように、実施例では、およそ１．０〜２．０の間でＰＭＶが推移し、その全測定値の平均値は、１．６１であった。これに対して、比較例では、およそ２．０〜３．０の間でＰＭＶが推移し、その全測定値の平均値は、２．７０であった。このように、この実施例では、そのＰＭＶを比較例よりも１．０程度低く（「０」に近く）保つことができる。また、外気温が最高気温に達した午前１０時〜１１時頃には、実施例および比較例のＰＭＶの差が１．２程度あるのに対し、外気温が低下した午後１時頃には、その差が０．８程度であった。このことから、外気温（周囲の温度）が高くなる程、実施例と比較例との差が明確となり、実施例はより高い冷房機能を発揮することがわかる。
【００９８】
なお、この計測を行った同じ日に、大学研究棟内の部屋を従来のエアコンによって２８℃に空調したところ、そのＰＭＶは、２．１〜２．５程度であった。つまり、２８℃に空調された部屋よりも、直射日光が当たる屋外に設置したこの実施例の建物１０の内部の方が、人にとって快適な空間を提供できるのである。
【００９９】
図１５は、実際に実施例および比較例の建物の中に、事前の説明を行うことなく被験者に入ってもらい、どのように感じたかを質問したときのアンケート結果を示す。被験者は、１９〜２２歳の大学生であり、１１人の男性および５人の女性を含む。また、図１５において、「体感」とは、実施例および比較例のどちらの方が涼しく感じるかのアンケート結果を示し、「○」は実施例の方が涼しく感じることを表し、「△」はどちらでもないことを表し、「×」は比較例の方が涼しく感じることを表す。また、「温度差」とは、そのときにどの程度の温度差があると感じたかを被験者に数値として表現してもらった結果を示す。
【０１００】
図１５に示すように、事前に説明を与えることなく、つまり先入観を与えることなく実施例および比較例の建物の中に入ってもらったにも係わらず、ほぼ全ての被験者（１６人のうち１５人）が、内部の気温についての感想を述べ、実施例の建物１０の方が涼しいと答えた。また、多くの被験者（１６人のうち９人）が、２〜３℃程度の温度差があると感じている。このことは、図１２および図１３に示した計測結果から推測される人の体感温度と概ね一致する。
【０１０１】
以上の計測結果およびアンケート結果より、建物１０は、優れた冷房機能を発揮できることがわかる。また、実施例および比較例の内部の気温に大きな差はないことから、建物１０の冷房機能は、主に冷輻射によるものであることが分かる。
【０１０２】
また、パネル２０の定性定量分析を行った結果を表１に示す。定性定量分析は、蛍光Ｘ線分析装置を用いて行い、ＦＰ（ファンダメンタル・パラメータ）定量法によって各元素の定量を行った。また、試験体に用いたパネル２０は、製造後、屋外に１か月間および屋内に１ヶ月間の計２ヶ月間静置しておいたパネル２０であり、計測時には気乾状態となっているパネル２０である。
【０１０３】
[表１]
【０１０４】
表１に示すように、製造後２カ月間が経過したパネル２０には、３.１７ｗｔ％もの炭素（Ｃ）が含まれていることが分かった。パネル２０の製造に用いた無機質セメントおよび繊維（この実施例ではロックウール）には、炭素成分は含まれていないため、検出された炭素成分は、パネル２０が固定化した二酸化炭素に由来するものであると推定される。この検出された炭素を二酸化炭素量に換算すると、１８．８ｗｔ％もの二酸化炭素がパネル２０によって固定化されていることになる。つまり、パネル２０は、二酸化炭素固定化パネルとしても有効に利用できることが分かる。
【０１０５】
また、この試験体（パネル２０）において、二酸化炭素が主にどの成分と結合しているのかを分析したところ、この試験体には、多くのＣａＣＯ3およびＡｌ4ＯＣ4が含まれていることが分かった。これらの化合物は安定的に存在できるので、パネル２０によって二酸化炭素が安定的に固定化されることが分かる。
【０１０６】
なお、１８．８ｗｔ％という二酸化炭素の固定化量は、製造後２ヶ月間という短期間で達成されたものである。パネル２０に含まれるセメント成分の割合を考慮すると、より長い期間が経過すれば、パネル２０は、より多くの二酸化炭素を固定化できると推定される。
【０１０７】
このように、パネル２０が大量の二酸化炭素を素早く固定化できるのは、従来のセメント成形体では、その構造が緻密であるため、成形体に含まれるセメント成分の一部しか二酸化炭素の固定化に利用できなかったものが、パネル２０では、その大部分のセメント成分を二酸化炭素の固定化に利用できるようになるからであると考えられる。
【０１０８】
具体的には、セメントゲルによって形成される本体２２の内部には、表面２８と連通する貯水部４４、毛細管部３８，４０，４８および通水管部４６が形成されるので、パネル２０では、二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積が非常に大きくなる。また、パネル２０は、優れた吸水性および保水性を有するため、大気中に含まれる二酸化炭素だけでなく、内部に保持した水中に含まれる二酸化炭素も有効に固定化できる。これらが、パネル２０が大量の二酸化炭素を素早く固定化できる要因であると考えられる。
【０１０９】
上述のように、パネル２０は、冷輻射パネルとして機能すると共に、二酸化炭素固定化パネルとしても有効に機能し、効率的に二酸化炭素を固定化でき、地球温暖化防止に貢献できる。
【０１１０】
なお、上述の実施例では、側壁１４を３方向に設け、側壁１４全体および床１６全体をパネル２０によって形成したが、これに限定されない。たとえば、３方向に設けた側壁１４のうち、１方向或いは２方向の側壁１４のみをパネル２０によって形成することもできるし、側壁１４の一部のみをパネル２０によって形成することもできる。また、たとえば、床１６のみをパネル２０によって形成することもできるし、床１６の一部のみをパネル２０によって形成することもできる。さらに、側壁１４は、直交する３方向に設けられることに限定されず、たとえば、側壁１４は、１方向に設けるだけでもよいし、２方向に設けるだけでもよい。また、側壁１４の交わる角度は９０°でなくてもよく、４方向以上に側壁１４が設けられてもよい。ただし、建物１０内の湿度の上昇を抑制するため、側壁１４の１方向（或いは一部）は開放されていることが望ましく、開放型ではない場合には、換気装置や除湿機などを別途用いる必要が生じる場合がある。
【０１１１】
また、上述の実施例では、パネル２０によって側壁１４を形成したが、これに限定されず、従来のコンクリートなどによって形成した側壁の内面に、パネル２０を貼り付けることもできる。また、側壁にパネル２０を立てかけておくだけでもよいし、床にパネル２０を置いておくだけでもよい。また、側壁１４の上部に設ける日除け具１８として、簾などの代わりに、パネル２０を用いることもできる。つまり、冷輻射パネル構造体を屋根部材に用いてもよい。
【０１１２】
さらに、上述の実施例では、水道管と接続した給水管６６によって、パネル２０の上面３４から水分を供給するようにようにしたが、これに限定されない。たとえば、貯水タンクを別途用意しておき、その貯水タンクからポンプなどを用いて給水管６６に水を供給し、給水管６６からパネル２０の上面３４に水分を供給することもできる。また、たとえば、その底面に孔を設けた容器状の給水タンクを作成して、その給水タンクをパネル２０の上面３４に設置するようにしてもよい。パネル２０に水を供給する際には、その給水タンクに手差しで水を供給すれば、給水タンクの孔からパネル２０の上面３４に水分が供給される。さらにまた、パネル２０の上面３４からだけでなく、パネル２０の表面２８からも水分を供給することができる。たとえば、水の飛散が問題にならないような場所では、水道ホースによる散水や打ち水によって、パネル２０の表面２８に水をかけ、パネル２０に水分を供給するようにしてもよい。なお、パネル２０に供給する水は、水道水に限定されず、雨水や井戸水などを利用することもできる。
【０１１３】
また、上述の実施例では、パネル２０を、本体２２の裏面から表面２８に向かうに伴い、繊維束２４および繊維塊２６が密になるように形成したが、これに限定されない。たとえば、本体２２の中央部から表面２８に向かうに伴い、繊維束２４および繊維塊２６が密になると共に、本体２２の中央部から裏面に向かうに伴っても、繊維束２４および繊維塊２６が密になるようにすることもできる。つまり、両面が表面２８となる状態にしてもよい。このようなパネル２０の製造では、混合物が硬化する際に、その１つの面から圧力を加える代わりに、その両面から圧力を加えるようにすればよい。このように、本体２２（パネル２０）の両面を表面２８にすることにより、その両面から水分の蒸発を活発に行えるようになるので、パネル２０全体の温度が下がり易くなり、より冷房効果を発揮することができる。
【０１１４】
また、この際には、側面の１方向からも圧力を加えるようにし、その圧力を加えた側面を上面とすれば、その上面付近も繊維束２４および繊維塊２６が密になり、上面からの水分の吸水性が向上する。
【０１１５】
また、パネル２０は、水を蒸発させるので、屋外に設置される開放型の建物１０に用いることが最適であるが、一般住宅などにおける屋内の壁や屋根裏に用いてもよい。たとえば、オフィスなどで利用されるパーテーション（間仕切り）にも好適に用いることができる。また、馬房、牛舎および豚舎などの家畜小屋、或いは野菜の保管庫などの側壁や間仕切り等としても好適に用いることができる。ただし、閉じられた空間にパネル２０を用いる場合には、湿度の上昇を防止するために、換気装置や除湿機などを別途用いる必要がある。
【０１１６】
さらに、屋外などでは、道路（歩行路）の脇沿いに並べるようにして、その表面２８を道路側に向けてパネル２０を設けるようにすれば、その道路の利用者は、パネル２０からの冷輻射によって涼感を得て、快適に道路を通行することができる。このように、パネル２０、或いはパネル２０を用いて構成される冷輻射パネル構造体は、様々な場所や用途に利用可能であり、パネル２０を用いることによって電気代を大幅に削減できる。
【０１１７】
なお、ＰＭＶ等の計測値は、建物１０についてのものしか示していないが、パネル１０、およびパネル１０を用いて構成される冷輻射パネル構造体についても、建物１０と同様の冷房効果を奏することは自明である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】この発明の一実施例である建物の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の建物の側壁に用いられる冷輻射パネルの外観を示す斜視図である。
【図３】図２の冷輻射パネルの表面の一部を示す斜視図である。
【図４】図２の冷輻射パネルの一部を示す断面図である。
【図５】図２の冷輻射パネルに用いられる繊維束を示す平面図である。
【図６】図２の冷輻射パネルの一部を拡大して示す断面図である。
【図７】図２の冷輻射パネルに用いられる繊維塊を示す平面図である。
【図８】図２の冷輻射パネルの製造工程の一部を示す図解図である。
【図９】図１の建物の側壁を冷輻射パネルによって形成した様子の一例を示す図解図である。
【図１０】図１の建物の給水管の配管構造、および冷輻射パネルによって形成した側壁を概略的に示す図解図である。
【図１１】実施例および比較例の南側の側壁の表面温度、および外気温の計測結果を示すグラフである。
【図１２】実施例および比較例の建物内部の各時刻における気温の計測結果を示すグラフである。
【図１３】実施例および比較例の建物内部の各時刻における平均輻射温度の計測結果を示すグラフである。
【図１４】実施例および比較例の建物内部の各時刻におけるＰＭＶの計測結果を示すグラフである。
【図１５】被験者に対するアンケート結果を示す表である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０ …建物
１４ …側壁
１６ …床
１８ …日除け具
２０ …冷輻射パネル、二酸化炭素固定化パネル
２２ …パネル本体
２８ …パネル表面
３４ …パネル上面
３８，４０，４８ …細孔（毛細管部）
４４ …細孔（貯水部）
４６ …細孔（通水管部）
６６ …給水管
【技術分野】
【０００１】
この発明は冷輻射パネルに関し、特にたとえば、冷輻射を利用して冷房を行う、冷輻射パネルに関する。また、この発明は、冷輻射パネル構造体および冷輻射パネルを用いた建物ならびに二酸化炭素固定化パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントを主成分とし、冷輻射を利用して冷房を行うパネルの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の技術は、部屋を間仕切るための間仕切りパネルであって、その本体はＰＣ（プレキャストコンクリート）パネルによって構成される。ＰＣパネルの内部中央には、冷水（または温水）を循環させるための冷温水管が埋め込まれている。特許文献１の技術では、その冷温水管に冷却水を流すことによって、ＰＣパネルの表面および裏面を冷却し、間仕切った部屋のそれぞれを輻射冷房している。
【０００３】
また、セメントを主成分とし、二酸化炭素を固定化するパネルの一例が特許文献２に開示されている。特許文献２の技術は、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の表面に外装材を配置してなる二酸化炭素固定化パネルであって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体には、１０−２００μｍの直径を有する空隙が設けられている。
【特許文献１】特開２００３−１６０９８５号公報 [Ｅ０４Ｂ ２／７４]
【特許文献２】特開２００７−１７７５８１号公報 [Ｅ０４Ｆ １３／０８]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、冷房を行うためには、冷温水管内に冷却水を流すための水の冷却装置や循環装置が必要となる。このため、設備が大型になってしまい、導入コストも高くなる。また、水を冷却するためには電気代がかかるので、運転コストも高くなる。
【０００５】
また、特許文献１の技術は、屋内の間仕切りに使用されるものであるが、その応用例として、たとえば夏場の直射日光が当たる場所のような高温の環境下に、特許文献１の技術を適用することを考える。このような場合、特許文献１の技術では、ＰＣパネル自体が高温になってしまうため、ＰＣパネルを冷やすためには冷却水の温度をかなり低く設定しなければならない。低温の冷却水をつくるためには、より多くの電気代がかかる。また、ＰＣパネルが冷却しきらずに、適切な冷房機能を発揮できない恐れもある。したがって、特許文献１の技術は、高温の環境下への適用には向かない。
【０００６】
一方、特許文献２の技術では、樹脂を分解あるいは減容させて空隙を形成するため、二酸化炭素固定化コンクリート成型体に形成される空隙が大きくなりすぎ、二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積をあまり大きくできない。このため、通常のコンクリート成形体と比較して二酸化炭素固定化量は２〜３倍程度であり、その二酸化炭素固定化能の上昇効果は十分とは言い難い。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、冷輻射パネル、冷輻射パネル構造体および冷輻射パネルを用いた建物ならびに二酸化炭素固定化パネルを提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、コストを低減できる、冷輻射パネル、冷輻射パネル構造体および冷輻射パネルを用いた建物を提供することである。
【０００９】
この発明のさらに他の目的は、高温の環境下においても適切に冷房機能を発揮できる、冷輻射パネル、冷輻射パネル構造体および冷輻射パネルを用いた建物を提供することである。
【００１０】
この発明のさらに他の目的は、効率的に二酸化炭素を固定化できる、二酸化炭素固定化パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明などは、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、この発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
第１の発明は、冷輻射を利用して少なくともその表面側の空間を冷房する冷輻射パネルであって、セメントを硬化させたセメントゲルによって板状に形成される本体、本体の中に形成されて、供給された水を保持する貯水部、貯水部から本体の表面に延びる毛細管部、貯水部から本体の表面に延びる、かつ毛細管部より太い径を有する通水管部を備える、冷輻射パネルである。
【００１３】
第１の発明では、冷輻射パネル（２０）は、セメントゲルによって形成される本体（２２）を備え、冷輻射を利用して、少なくともその表面（２８）側の空間を冷房する。本体の中には、貯水部（４４）、毛細管部（３８，４０，４８）および通水管部（４６）が形成される。この毛細管部と通水管部は、貯水部から表面に向かって延び、表面で開口している。
【００１４】
このような冷輻射パネルに水分を供給すると、水分は、毛細管部および通水管部を通って貯水部に達し、貯水部で保持される。この際、水分は、毛細管部を通るだけでなく、毛細管部より太い通水管部を通るので、冷輻射パネルは優れた吸水性を発揮する。また、供給された水分は、主に貯水部で保持されるので、冷輻射パネルは優れた保水性を発揮する。
【００１５】
また、水分を保持した冷輻射パネルの周囲の温度が上昇すると、冷輻射パネルの表面から水分が蒸発し、気化熱によってその表面温度が下げられる。この表面温度を下げる効果は、貯水部の水分が表面に順次供給されて、順次蒸発することにより、持続的に発揮される。
【００１６】
冷輻射パネルの表面側に人が立つと、表面温度の低い冷輻射パネルから発せられる輻射熱はほとんど無いため、自らも輻射熱を発する人体は、冷輻射パネルに熱を奪われる状態、つまり冷輻射を受ける状態になり、人は涼しさを感じる。
【００１７】
第１の発明によれば、気化熱によって本体の表面温度を下げるので、本体へ供給する水に冷却水を用いる必要が無い。したがって、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。
【００１８】
また、周囲の温度が上がると、それに応じて本体表面からの水分の蒸発も活発になり、本体の表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも適切に冷房機能を発揮できる。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明に従属し、本体に対して水を供給する給水手段をさらに備える。
【００２０】
第２の発明では、冷輻射パネル（２０）は、給水手段（６６）をさらに備える。たとえば、給水手段は、水道管に接続されて、本体（２２）の上面（３４）に沿うように延びる給水管であり、水道管からの水をそのまま本体に供給する。
【００２１】
第３の発明は、二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化パネルであって、セメントを硬化させたセメントゲルによって板状に形成される本体、本体の中に形成されて、供給された水を保持する貯水部、貯水部から本体の表面に延びる毛細管部、貯水部から本体の表面に延びる、かつ毛細管部より太い径を有する通水管部を備える、二酸化炭素固定化パネルである。
【００２２】
第３の発明では、二酸化炭素固定化パネル（２０）は、セメントゲルによって形成される本体（２２）を備え、その表面および内部に二酸化炭素を固定化する。本体の中には、貯水部（４４）、毛細管部（３８，４０，４８）および通水管部（４６）が形成される。この毛細管部と通水管部は、貯水部から表面（２８）に向かって延び、表面で開口している。
【００２３】
このような二酸化炭素固定化パネルに水分を供給すると、水分は、毛細管部および通水管部を通って貯水部に達し、貯水部で保持される。この際、水分は、毛細管部を通るだけでなく、毛細管部より太い通水管部を通るので、二酸化炭素固定化パネルは優れた吸水性を発揮する。また、供給された水分は、主に貯水部で保持されるので、二酸化炭素固定化パネルは優れた保水性を発揮する。
【００２４】
このように、二酸化炭素固定化パネルは、優れた吸水性および保水性を発揮する上、セメントゲルによって形成される本体の内部には、表面と連通する貯水部、毛細管部および通水管部が形成されるので、水中或いは大気中に存在する二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積が非常に大きくなる。このため、セメントゲルに含まれる水酸化カルシウム等の大部分を二酸化炭素の固定化に利用できるようになる。
【００２５】
第３の発明によれば、水中或いは大気中に存在する二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積を大きくできるので、効率的に二酸化炭素を固定化できる。
【００２６】
第４の発明は、請求項１または２記載の冷輻射パネルを少なくともその一部に用いて構成される、冷輻射パネル構造体である。
【００２７】
第４の発明では、冷輻射パネル構造体（１４,１６）は、少なくともその一部に冷輻射パネル（２０）を用いて構成され、冷輻射を利用して、少なくともその表面側の空間を冷房する。冷輻射パネル構造体としては、たとえば、建物（１０）の側壁（１４）や床（１６）、或いはオフィス等で用いられるパーテーションが挙げられる。
【００２８】
第４の発明によれば、第１または第２の発明と同様に、気化熱によって表面温度を下げるので、供給する水に冷却水を用いる必要が無い。したがって、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。また、周囲の温度が上がると、それに応じて表面からの水分の蒸発も活発になり、表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも適切に冷房機能を発揮できる。
【００２９】
第５の発明は、屋外に設置される建物であって、少なくともその一部に請求項１または２記載の冷輻射パネルが用いられる側壁、および側壁の上部に設けられる日除け手段を備える、建物である。
【００３０】
第５の発明では、建物（１０）は、たとえば、運動場などの陽射しの強い場所に設置される日除け小屋などとして好適に採用される。この建物は、冷輻射パネル（２０）を少なくともその一部に用いた側壁（１４）、および側壁の上部に設けられる日除け手段（１８）を備える。建物の内部或いは周囲の気温が上昇すると、冷輻射パネルの表面（２８）からの水分の蒸発が活発になり、気化熱によって冷輻射パネルつまり側壁の表面温度が下がる。したがって、建物の内部（冷輻射パネルの表面側）の人は、側壁に熱を奪われる状態、つまり冷輻射を受ける状態になり、涼しさを感じる。
【００３１】
第５の発明によれば、気化熱によって側壁の表面温度を下げるので、側壁へ供給する水に冷却水を用いる必要が無い。したがって、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。
【００３２】
また、周囲の温度が上がると、それに応じて側壁表面からの水の蒸発も活発になり、側壁の表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも適切に冷房機能を発揮できる。
【００３３】
第６の発明は、第５の発明に従属し、少なくともその一部に請求項１または２記載の冷輻射パネルが用いられる床をさらに備え、側壁は３方向に設けられ、冷輻射パネルは当該側壁のそれぞれに用いられる。
【００３４】
第６の発明では、３方向に設けられる側壁（１４）、および床（１６）を備え、そのそれぞれに冷輻射パネル（２０）が用いられるので、人は４方向から冷輻射を受けることになり、より涼しさを感じるようになる。
【発明の効果】
【００３５】
第１の発明によれば、気化熱によって本体の表面温度を下げるので、本体へ供給する水に冷却水を用いる必要が無い。したがって、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。
【００３６】
また、周囲の温度が上がると、それに応じて本体表面からの水の蒸発も活発になり、本体の表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも適切に冷房機能を発揮できる。
【００３７】
第３の発明によれば、水中或いは大気中に存在する二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積を大きくできるので、効率的に二酸化炭素を固定化できる。
【００３８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１を参照して、この発明の一実施例である建物１０は、バス停などの待合小屋、公園などの休憩小屋、および運動場などの陽射しの強い場所に設置される日除け小屋、ならびにオープンカフェおよびビアガーデン等の建物として好適に採用され、各施設を利用する利用者に対して快適な空間を提供する。なお、この発明でいう建物は、屋根と柱または側壁とを有していればよく、建築基準法でいう建築物の概念とは少し異なる概念で用いられる場合もある。この実施例の建物１０は、四隅に設けられる柱１２、３方向に設けられる側壁１４、底部に設けられる床１６、および側壁１４の上に設けられる日除け具（屋根）１８などによって構成される前面開放型の簡易なものである。建物１０の側壁１４および床１６のそれぞれは、詳細は後述するように、複数の冷輻射パネル（以下、単に「パネル」という。）２０を用いて形成される冷輻射パネル構造体である。
【００４０】
先ず、図２−図７を参照して、パネル２０の構成について説明する。
【００４１】
パネル２０は、図２に示すように、板状に形成される本体２２を含み、本体２２の中には、貯水部、毛細管部および通水部が形成される。このようなパネル２０は、詳細は後述するように、セメントと、繊維束２４および繊維塊２６を含む繊維集合物とを混合し、加圧しながらセメントを硬化させることによって製造され、図３および図４に示すように、本体２２の表面２８および内部に繊維集合物が分散配置される構造を有する。
【００４２】
パネル２０の本体２２は、セメントを硬化させたセメントゲル３０によって形成される。この場合のセメントには、各種セメントを利用でき、無機質のものを利用してもよいし、合成樹脂などの有機質のものを利用してもよい。無機質セメントとしては、たとえば、普通ポルトランドセメント或いはアルミナセメントを好適に用いることができる。普通ポルトランドセメントは、広く普及しているため入手し易く、安価であるため経済性に優れる上、これを用いて形成した本体２２は、白色または淡色になるため光の表面反射率が高く、日射による表面温度上昇が発生しにくい。また、アルミナセメントを用いて本体２２を形成すれば、緻密な組成を作ることができるので、細い毛細管部を形成し易い上、耐食性、耐寒性および耐熱性などに優れる。また、無機質セメントを硬化させたセメントゲル３０は、親水性を有するため、水分の付着力が大きい。このため、毛細管部を水分が移動し易く、本体２２の表面２８上に水分が拡散し易いので、無機質セメントは、本体２２の形成に適している。
【００４３】
なお、パネル２０の本体２２には、単独のセメントを用いることもできるし、複数のセメントを混合して用いることもできる。また、セメントに添加剤を配合することもでき、たとえば無機質セメントに骨材を配合して、コンクリート或いはモルタルとすることもできる。さらに、無機質セメントを焼成などして、セラミックとすることもできる。
【００４４】
また、本体２０の表面２２には、その全面に亘る多数の微細な凹凸３２が形成される（図３および図４参照）。なお、図示は省略するが、本体２２の上面３４にも、表面２８と同様の凹凸が形成される。この凹凸３２は、一方向に線状に延び、その直交方向に傾斜する平坦面が繰り返される溝形や波形などで形成される。凹凸３２の深さは、たとえば１〜２ｍｍであり、凹凸３２のピッチは、繊維塊２６の径の数分の１から数百分の１に相当するように設定され、たとえば１〜２ｍｍである。このような凹凸３２を表面２８に形成することにより、表面２８の面積が増加すると共に、表面２８に対する水滴のみかけの接触角が小さくなり、水分が表面２８に広くかつ薄く拡がり易くなる。
【００４５】
繊維束２４は、図５に示すように、長く延びた長尺物であって、多数の微細な繊維３６を束ねて形成される。図３および図４を参照して、繊維束２４は、本体２０の表面２８全体に亘って分散して露出し、表面２８に向かって延びる繊維束２４は、表面２８の近くで表面２８に対して平行またはほぼ平行に傾けられる。また、パネル１０の単位体積当たりに含まれる繊維束２４の量（密度）は、表面２８に向かうほど増す。
【００４６】
図５および図６に示すように、繊維束２４は、その内部に多数の微細な第１細孔３８を有する。第１細孔３８は、隣接する繊維３６の間に形成される微細な空隙であって、その中にセメントゲル３０が侵入していない空間であり、繊維束２４の内部で連続する。また、繊維束２４とセメントゲル３０との間、つまり繊維３６とセメントゲル３０との間には、第２細孔４０が形成される。第２細孔４０は、第１細孔３８よりも大きな空隙であり、たとえば５μｍ以下の太さを有する。
【００４７】
このような繊維束２４同士が、本体２２内で接触すると、第１細孔３８同士、第２細孔４０同士、および第１細孔３８と第２細孔４０とが連続して、本体２２の内部に長く延びた連続空間が形成される。この連続空間は、本体２２の内部から表面２８へ延び、表面で開口する。また、上述のように、本体２２の表面２８へ向かうに従い繊維束２４が密になるので、この連続空間の太さ（径）は、本体２２の表面２８へ向かうに従い小さくなる。さらに、繊維束２４は、本体２２の表面２８全体に亘って分散して露出し、表面２８に沿って拡がるため、第１細孔３８および第２細孔４０も表面２８に広く長く延びる。このため、第１細孔３８および第２細孔４０は、導水溝としても機能する。
【００４８】
繊維塊２６は、図７に示すように、略球形状に丸められた粒状物であり、多数の繊維４２を絡み合わせて形成される。繊維塊２６の粒径は限定されないが、粒径を揃えたものが好ましく、５〜６ｍｍ程度の粒径のものが特に好ましい。粒径を揃えないと、粒径の小さな繊維塊２６が近接する繊維塊２６同士の間隙を埋めてしまい、後述する第３細孔４４が形成されず、一方、粒径が大きすぎると、パネル２０の強度が低下するからである。
【００４９】
繊維塊２６は、本体２２の内部および表面２８の全体に亘って分散配置されるが、本体２２の表面２８に近いものほど楕円形状に変形される。また、パネル２０の単位体積当たりに含まれる繊維塊２６の量（密度）は、本体２２の表面２８に向かうほど増す（図３および図４を参照）。
【００５０】
図６および図７に示すように、繊維塊２６は、貯水部として利用される内部空間を有している。この内部空間は、上述の第１細孔３８および第２細孔４０よりも太い径を有する多数の第３細孔４４を含む。第３細孔４４は、隣接する繊維４２の間に形成される微細な空隙であって、その中にセメントゲル３０が侵入していない空間である。第３細孔４４は、繊維塊２６の内部で連続し、繊維塊２６の内部空間の一部を形成する。また、繊維塊２６とセメントゲル３０との間、つまり繊維４２とセメントゲル３０との間には、繊維束２４の場合と同様に、第２細孔４０が形成される。
【００５１】
このような繊維塊２６が、本体２２内で繊維束２４や他の繊維塊２６と接触すると、第１細孔３８、第２細孔４０、および第３細孔４４のそれぞれが連続するため、第３細孔４４同士が連続したり、第３細孔４４が本体２２の表面２８や上面３４と連続したりする。
【００５２】
また、多数の繊維塊２６が局所的に近接した部分では、隣接した繊維塊２６の間にセメントゲル３０が侵入せずに空隙ができ、第４細孔４６が形成される。この第４細孔４６の太さ、つまり隣接する繊維塊２６同士の間隔の大きさは、第１、第２および第３細孔３８，４０，４４よりも大きく形成される。この第４細孔４６も、他の細孔３８，４０，４４と連続することなどにより、本体２２の内部で連続し、表面２８や上面３４と連続する。なお、上述のように、本体２２の表面２８へ向かうに従い繊維塊２６が密になるので、第３細孔４４および第４細孔４６の太さ（径）は、本体２２の表面２８へ向かうに従い小さくなる。
【００５３】
上述の繊維束２４および繊維塊２６を形成する繊維３６，４２には、有機系繊維を利用することもできるし、無機系繊維を利用することもできる。有機系繊維としては、合成樹脂繊維および植物繊維などが挙げられる。植物繊維では、パルプスラッジまたは綿などのセルロースを含む繊維が好適に利用できる。セルロースは、非晶領域を有し、その非晶領域に水分を保持できるからである。また、無機系繊維としては、天然鉱物繊維および人造鉱物繊維などが挙げられる。人造鉱物繊維では、その入手容易性や安価な点において、ロックウールが好適に利用できる。具体的には、その繊維の平均太さが７μｍ以下、長さ範囲が０．１〜２００ｍｍ、長さの代表値が５０ｍｍ以下のロックウールを用いるとよい。なお、繊維束２４および繊維塊２６は、同じ種類の繊維で形成してもよいし、異なる種類の繊維で形成してもよい。
【００５４】
また、パネル２０の体積に対して、繊維束２４の体積と繊維塊２６の体積とを合わせた体積（以下、「繊維の合計体積」という。）が占める割合は、次の３つの条件を満たすように決定される。１つ目の条件は、多数の繊維束２４と多数の繊維塊２６とが互いに絡み合うことであり、２つ目の条件は、多数の繊維塊２６の間に第４細孔４６が形成されることであり、３つ目の条件は、パネル２０の用途に応じた強度をパネル２０が有することである。
【００５５】
パネル２０の体積に占める繊維の合計体積の割合は、本体２２、繊維束２４および繊維塊２６の形成に利用する材料の種類などや、パネル２０の使用用途および要求性能などに基づいて適宜決定されるが、パネル２０を製造する際に混合するセメントの体積と繊維の合計体積との比は、２：８〜８：２の範囲内であることが望ましい。これは、セメントの割合が少なすぎると、一定の形にならないためパネル２０を製造できず、セメントの割合が多すぎると、本体２２の中に連続した毛細管部を適切に形成できないために、パネル２０が表面温度上昇抑制効果を適切に発揮できないからである。なお、繊維束２４と繊維塊２６との体積比は、特に限定されないが、繊維束２４の体積は、繊維塊２６の体積に対して同じまたは小さいことが望ましい。
【００５６】
上述のように、本体２２の中には、第１−第４細孔３８，４０，４４，４６が形成されるが、これら以外にも、第５細孔４８が形成される（図４参照）。第５細孔４８は、第１−第４細孔３８，４０，４４，４６よりも細く、セメントゲル３０によって形成されて、繊維束２４および繊維塊２６から本体２２の表面２８に向かって延びる。
【００５７】
上述のような第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の内、第３細孔４４は、主に貯水部として用いられる。また、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８であって、繊維塊２６の内部空間（貯水部）から表面２８に延びるものが、主に毛細管部として用いられる。さらに、第４細孔４６であって、繊維塊２６の内部空間から表面２８および上面３４に延び、かつ毛細管部より太いものが、主に通水管部として用いられる。ここで、毛細管部とは、その管壁（この実施例では、繊維３６，４２やセメントゲル３０）への水分の付着力が、その管内に保持された水分の重量より大きいことにより、水分が吸い上げられる空間をいう。また、通水管部とは、その径が毛細管部より大きいことにより、その管内に保持された水分の重量が、その管壁への水分の付着力より大きくなり、水分が下降する空間をいう。ただし、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８の中でも太いものは、主に通水管部として作用する場合もあるし、第４細孔４６の中でも細いものは、主に毛細管部として作用する場合もある。
【００５８】
また、繊維束２４および繊維塊２６は、本体２２の表面２８および上面３４全体に亘って分散して露出し、第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の端部は、本体２２の表面２８および上面３４全体に万遍なく開口する。また、表面２８に露出した繊維束２４が第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の各開口に接触すると、この繊維束２４の第１細孔３８に第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８のそれぞれが連続する。
【００５９】
以下には、このようなパネル２０の製造方法を説明する。ここでは、一例として、セメントに無機質セメントを用いる場合について説明する。
【００６０】
パネル２０を製造するには、先ず、繊維束２４および繊維塊２６を水に浸し、水を含ませた状態の繊維束２４および繊維塊２６を無機質セメントおよび水に混合する。次に、図８に示すように、上部開口の成形型５０の中に上述の混合物を流入し、無機質セメントが硬化する前に、その上面に圧力を加える。無機質セメントが硬化してセメントゲル３０が形成され、一定形状を保持できるようになれば、その硬化物を成形型５０から取り出す。そして、圧力を加えた面を切削して表面２８を形成し、側面の１つを切削して上面３４を形成すれば、図２−図７に示すパネル２０ができあがる。
【００６１】
このようなパネル２０の製造において、無機質セメントが硬化する際には、無機質セメントから不要な水分が流れ出て、繊維束２４および繊維塊２６の周囲を伝って硬化物（本体２２）の外へ排出されるので、セメントゲル３０と繊維束２４および繊維塊２６との間には、空隙が形成される。また、繊維束２４および繊維塊２６は、内部に水分および空気を含むので、繊維束２４および繊維塊２６からも水分および空気が出る。水分は、繊維束２４および繊維塊２６の周囲を伝って硬化物の外へ排出され、空気は、無機質セメントの中を通って硬化物の外へ排出される。この水分の排出により、セメントゲル３０と繊維束２４および繊維塊２６との間に空隙が形成され、空気の排出により、繊維束２４および繊維塊２６からセメントゲル３０内を通って表面２８に延びる孔が形成される。さらに、無機質セメントは硬化する際に多少収縮するため、セメントゲル３０が繊維束２４および繊維塊２６から離れて、セメントゲル３０と繊維束２４および繊維塊２６との間には、空隙が形成される。このようにして、セメントゲル３０と繊維束２４および繊維塊２６との間に形成された空隙が第２細孔４０であり、繊維束２４および繊維塊２６からセメントゲル３０内を通って表面２８に延びるように形成された孔が第５細孔４８である。
【００６２】
また、上述のように、混合物を成形する際に圧力を加えることにより、パネル２０の本体２２内に形成される第１、第２および第５細孔３８，４０，４８の太さが全体的に細くなるので、これらの細孔３８，４０，４８の多くが毛細管部として作用するようになり、毛細管部が本体２２の中で広く連続するようになる。また、この圧力は、圧力を加えた面に近いほど大きく作用する。このため、圧力を加えた面、すなわち本体２２の表面２８に近い繊維束２４および繊維塊２６ほど圧縮され、本体２２の裏面から表面２８に向かうほど、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８、つまり毛細管部の太さは徐々に細くなる。その内部に保持された水分を毛細管現象により吸い上げる（移動させる）力は、毛細管部が狭くなるほど大きくなるので、毛細管部内に保持された水分は、毛細管部の細い方に向かって移動する。つまり、本体２２の裏面から表面２８に向かうに従い毛細管部の太さを徐々に細くしておけば、毛細管部内の水分は、本体２２の表面２８に向かって移動し易くなり、表面２８からの水分の蒸発が促進される。
【００６３】
なお、混合物に加える圧力が小さ過ぎると、本体２２の表面２８に近い範囲でしか第１、第２および第５細孔３８，４０，４８の太さが細くならないので、毛細管部が本体２２の中で広く連続するようにならない。このため、パネル２０が表面温度上昇抑制効果を適切に発揮できない恐れが生じる。
【００６４】
一方、混合物に加える圧力が大き過ぎると、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８の太さは、本体１０の内部全体において均一に細くなる。この場合、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８に保持された水分に対して、毛細管現象による太さの細い方向へ引き込む力が適切に作用せず、水分が本体２２の表面２８まで移動し難くなる恐れが生じる。また、混合物に加える圧力が大き過ぎると、隣り合う繊維塊２６が互いに近づき、隣接する繊維塊１８同士の間隔が狭くなって、第４細孔４６が適切に形成されない。これにより、本体２２の表面２８に開口する第４細孔４６の数が減少し、そこから取り込まれる水分の量が減少するため、パネル２０の吸水性および保水性、延いては水分蒸発性が低下してしまう恐れが生じる。
【００６５】
したがって、混合物に加える圧力は、本体２２の中で毛細管部が広く連続し、その毛細管部が本体２２の表面２８に向かうに伴い細くなるように設定され、さらに第４細孔４６の数が減少しないように設定される。また、混合物に加える圧力を適宜調節し、圧縮脱水時に移動する水の流れ方向および流量を制御することによって、表裏別々に毛細管部の口径および本数を制御できる。
【００６６】
また、混合物を成形するときに圧力を加えると、流動性の高いセメントが上方へ移動し、硬化物の表面近傍に占めるセメントゲルの割合は高くなるが、上述のように硬化物の表面近傍を切削すれば、多数の第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の開口を、本体２２の表面２８に確実に形成できる。また、各細孔３８，４０，４４，４６，４８は、表面２８に向かうに従い細くなるので、表面２８に形成される各細孔３８，４０，４４，４６，４８の開口は小さくなり、表面２８の凹凸３２を形成する平坦面には、大きな窪みは形成されない。これにより、表面２８では水分が均一に薄く広がるため、水分が蒸発し易い。
【００６７】
このようなパネル２０では、本体２２に水分を供給すると、水分は、毛細管現象および重力などにより、本体２２の表面２８または上面３４に露出した繊維束２４の第１細孔３８に入り、そこから本体２２内の第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８のそれぞれに浸入したり、表面２８または上面３４に形成される各開口から本体２２内の第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８に浸入したりする。このように、太さの細い第１、第２および第５細孔３８，４０，４８（毛細管部）に水分が吸収されるだけでなく、これらより太さの太い第４細孔４６（通水管部）にも水分が吸収されるので、水分を本体２２内へすばやく吸収することができる。これにより、本体２２の表面３８または上面３４から水分が流れ落ちることなく、本体２２内に多量の水分を吸収できる。
【００６８】
続いて、本体２２内に吸収された水分は、第１、第２、第４および第５細孔３８，４０，４６，４８と接する第３細孔４４に移動し、表面２８近傍の繊維塊２６に浸入する。繊維塊２６に入った水分は、毛細管現象により繊維塊２６の内部空間全体に拡がり、そこで保持される。
【００６９】
また、第４細孔４６の水分は、毛細管現象および重力により、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８内へと浸入し、各細孔３８，４０，４８により保持される。これと共に、水分は、各細孔３８，４０，４８を伝って本体２２内の他の繊維塊２６へ移動したり、他の第４細孔４６に移動したりする。このような伝播を繰り返して、本体２２全体に水分が浸透していく。このように、パネル２０は、本体２２内に分散配置される繊維束２４および繊維塊２６に多量の水分をすばやく吸収して保持することができ、吸水性および保水性に優れる。
【００７０】
なお、パネル２０の本体２２内において、水分は、繊維束２４および繊維塊２６に毛細管現象により保持されている。特に、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８は、第３および第４細孔４４，４６に比べて細いため、水分が自重によって本体２２の下側に重力水として排出される現象は抑えられて、パネル２０は、多くの水分を適切に保持し続けることができる。
【００７１】
そして、水分を含んだパネル２０（本体２２）の表面２８からは、周囲の環境状況に応じて水分が適宜蒸発する。特に、日射を受ける等して温度が上昇すると、表面２８に広がっている水分は活発に蒸発する。このとき、表面２８に露出する繊維束２４の第１細孔３８に保持された水分、および第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８の各開口付近にある水分が蒸発すると、蒸発した水分の近傍に存在する第１−第５細孔３８，４０，４４，４６，４８に保持された水分は、分子間力や毛細管現象により吸い上げられて、各開口から表面２８に出る。
【００７２】
また、表面２８近傍に保持された水分が表面２８へ移動するに伴い、本体２２のさらに内部に保持された水分は、毛細管現象により順次吸い上げられて、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８を適宜通って各開口から表面２８に出る。つまり、表面２８における水分の蒸発に伴い、本体２２内の水分は、第１、第２および第５細孔３８，４０，４８を適宜通って表面２８に順次供給される。
【００７３】
そして、表面２８へ移動した水分は、上述の凹凸３２の作用などにより、表面２８全体に均一に薄く拡がり、表面２８から速やかに蒸発する。このような水分の蒸発に伴う気化熱により、パネル２０の表面温度は下がるので、パネル２０を設置した環境の温度（気温）が上昇したとしても、パネル２０の本体表面２８の温度上昇は抑制される。また、環境の温度が上がれば、その分、パネル２０の表面２８からの水分蒸発も活発になるので、高温の環境化になるほど、パネル２０の表面温度上昇抑制効果はより発揮される。
【００７４】
つまり、この実施例のパネル２０は、多量の水分をその内部にすばやく吸収して保持でき、適切にその水分を蒸発させることができるので、持続的に表面温度上昇抑制効果を発揮でき、しかもその効果を、高温の環境化になるほど発揮することができる。
【００７５】
なお、この実施例では、繊維束２４および繊維塊２６を用いて、毛細管部、通水管部および貯水部をパネル２０の本体２２に形成するようにしたが、繊維を用いずに、毛細管部、通水管部および貯水部をパネル２０の本体２２に形成するようにしてもよい。たとえば、珪藻土焼成粒などの多孔質体を利用して、パネル２０の本体２２に毛細管部、通水管部および貯水部を形成してもよい。
【００７６】
図１に戻って、この実施例の建物１０は、上述のパネル２０を用いて形成した側壁１４および床１６を備えており、パネル２０による冷輻射を利用してその内部を冷房し、利用者に対して快適な空間を提供する。
【００７７】
以下、建物１０の構成について具体的に説明する。図１に示すように、建物１０は、その４隅に設けられる柱１２を備える。そして、その柱１２の内側を覆うように、３方向に側壁１４が設けられ、残りの１方向は開放状態にされている。また、建物１０の底部には、床１６が設けられる。建物１０の大きさは、その用途などに応じて適宜設定されるが、この実施例では、たとえば、高さが１．８ｍであり、横幅が１．５ｍであり、奥行きが１．５ｍである。なお、側壁１４が設けられる３方向は、特に限定されるものではないが、日本などの北半球に位置する場所では、たとえば東側、南側および西側に面するように側壁１４を設けるとよい。
【００７８】
上述のように、側壁１４および床１６は、複数のパネル２０を組み合わせて形成される。この実施例では、パネル２０を、縦（高さ）３０ｃｍ、横（幅）３０ｃｍ、厚さ３ｃｍの寸法に形成し、これらを縦方向および横方向に並べるようにして柱１２に取り付ける、或いは地面に配置することにより、側壁１４および床１６を形成した。ただし、パネル２０の寸法は、その用途などに応じて適宜設定可能である。
【００７９】
具体的に、側壁１４の形成方法について説明する。図９を参照して、柱１２には、隣り合う柱１２同士を結ぶように横方向に延びる複数の木桟６０が設けられる。木桟６０は、柱１２にパネル２０を取り付けると共に、建物１０の強度を補強するためのものである。木桟６０は、板状の挟持部６０ａおよびその挟持部６０ａから突出する支持部６０ｂを有し、その断面は略「Ｔ」字状を有する。パネル２０は、その表面２８を建物１０の内側に向けて、木桟６０と板状の押え具６２とによって挟み込まれる状態で固定される。なお、押え具６２の材質は、特に限定されるものではないが、軽量であり、熱伝導率も良いという点において、アルミニウムが押え具６２の材質として好適である。
【００８０】
木桟６０および押え具６２を用いて柱１２にパネル２０を取り付ける際には、木桟６０の支持部６０ｂの上にパネル２０を乗せ、パネル２０の下部を押え具６２によって押える。そして、その状態で、狭持部６０ａと押え具６２とをボルト６４等によって締め付けることにより、パネル２０の下部を固定する。また、パネル２０の上部も同様に、木桟６０の狭持部６０ａと押え具６２との間に挟み込むようにして固定する。この際には、パネル２０の上面３４と木桟６０の支持部６０ｂとの間に隙間が設けられる。この隙間には、パネル２０の上面３４に沿うように延びる給水管６６が配置される。
【００８１】
図１０は、給水管６６の配管構造を概略的に示す図であり、パネル２０を用いて形成される側壁１４（つまり冷輻射パネル構造体）を概略的に示す図である。図１０に示すように、給水管６６は、その管壁に適宜な間隔で孔６８を有している。そして、水道管（図示せず）と接続され、水道管からの給水圧を利用して、水分をその孔６８から各パネル２０の上面３４に供給する。この給水管６６には、合成樹脂などによって形成される市販の灌水チューブを利用することができる。なお、給水管６６に形成される孔６８の数、大きさおよび配置間隔などは、パネル２０に供給する水分の量によって適宜設定されるが、この実施例では、１枚のパネル２０当たり１つの孔６８が形成され、この孔６８からは１時間当たり２．５リットルの水分を供給できるようにされている。また、給水管６６（或いは水道管）には、タイマ設定によってその開閉を制御できる電磁弁（メータ）７０が設けられており、給水管６６からパネル２０への給水時間（給水量）は、タイマによって調整できるようになっている。
【００８２】
また、床１６も側壁１４と同様に、パネル２０を縦方向および横方向に並べるように地面に配置することによって形成され、各パネル２０の間には給水管６６が配管される。
【００８３】
また、側壁１４の上には、日除け具１８が設けられる（図１参照）。日除け具１８は、建物１０の上方からの日射を遮り、建物１０の内部空間を日陰状態にするためのものであり、簾などが用いられる。簾は、日射を適度に遮ることが可能であると共に、風通し（通気性）がよいので、パネル２０から蒸発した水分が建物１０の内部空間に留まることを防ぐ。
【００８４】
このような建物１０では、夏場などの気温が上昇する時期などには、たとえば朝方の１時間程度、給水管６６の電磁弁７０が開状態にされ、給水管６６から各パネル２０の上面３４に対して水分が供給される。各パネル２０の上面３４に供給された水分は、上述のように、各細孔３８，４０，４４，４６，４８を適宜通ってパネル２０の本体２２全体に浸透していき、パネル２０（繊維束２４および繊維塊２６）に保持される。そして、時刻が昼に近づいて気温が上昇したり、側壁１４（パネル２０）が直射日光を受けたりすると、パネル２０の表面２８からの水分の蒸発が活発になる。すると、その気化熱によりパネル２０の表面温度（つまり建物１０の側壁１４および床１６の内面温度）は下がる。つまり、建物１０の周囲の温度が上昇しても、建物１０の側壁１４および床１６の内面温度の上昇は抑えられ、低温のまま維持される。しかも、周囲が高温になれば、それに伴ってパネル２０の表面２８からの水分の蒸発もより活発になるので、建物１０の側壁１４および床１６の内面は、周囲の温度によらず低温のまま維持される。
【００８５】
このように低温に維持される側壁１４および床１６の内面からの輻射熱はほとんど無く、一方、人体からは輻射熱が発せられる。したがって、人が建物１０の内部空間に入ると、人は、側壁１４および床１６に熱を奪われる状態、つまり側壁１４および床１６の内面（パネル２０の表面２８）から冷輻射を受ける状態になり、涼しさを感じることになる。
【００８６】
上述のように、この実施例の建物１０では、パネル２０を用いて側壁１４および床１６を形成し、夏場などの気温が上昇するときに、冷輻射を利用してその内部にいる人に涼感を与え、快適な空間を提供する。この際、パネル２０の表面温度は、気化熱によって下げられるので、パネル２０に供給する水には、特許文献１の技術のように冷却水を用いる必要はなく、水道水などをそのまま使用できる。したがって、この実施例によれば、水の冷却装置が不要であり、冷却水をつくるための電気代もかからないので、導入コストおよび運転コストを低減できる。もちろん、従来のエアーコンディショナ（エアコン）を利用して冷房する場合と比較すると、格段に運転コスト（電気代）を低減できる。
【００８７】
また、周囲の温度が上がると、それに応じてパネル２０からの水の蒸発も活発になり、パネル２０の表面温度は低温に維持されるので、高温の環境下でも冷輻射によって適切に冷房機能を発揮できる。
【００８８】
さらに、パネル２０は、セメントゲル３０によって形成される本体２２の中に、貯水部、毛細管部、および通水管部を有するという構成にすることにより、吸水性、貯水性および水分蒸発性に優れ、持続的に表面温度上昇抑制効果を発揮できる。したがって、建物１０（パネル２０）は、適切な冷房機能を持続的に発揮できる。本願発明者らによる実験によると、環境状況による変動はあるが、パネル２０全体に水分を保持させておけば、新たに水分を供給することなく、１〜２日は連続して冷房機能を発揮できることが確認されている。
【００８９】
なお、この実施例の建物１０では、パネル２０の表面温度を下げるために水を蒸発させるので、建物１０の内部空間の湿度が上昇してしまうという懸念があるが、建物１０では、その前面を開放状態にしており、しかも通気性を有する日除け具１８を上面に設けているので、内部の空気は自然と入れ替わる。したがって、建物１０の内部に湿気がこもることは無く、その内部空間は快適に保たれると共に、パネル２０からの水分蒸発は維持される。
【００９０】
また、冬場など冷房が必要のない時期には、水の供給を停止し、パネル２０内に水分を保持しない状態にしておけば、水分の蒸発による表面温度の低下は生じないので、冷房機能は停止される。また、パネル２０は、断熱効果も有するので、従来の木製やコンクリート製の建物と同様に、冬場には防寒機能を発揮できる。
【００９１】
このような建物１０を日本の大学研究棟の屋上に実際に設置し、９月中旬頃の晴れた日に、側壁１４の表面（内面）温度、および建物１０の内部環境を計測した結果を図１１−図１４に示す。内部環境の計測には、京都電子工業株式会社製のポータブルＰＭＶ計（ＡＭ−１０１）を用い、内部環境を計測する際には、ＰＭＶ計の計測部が建物のほぼ中央に位置するように、三脚等を用いてＰＭＶ計を固定的に設置した。なお、比較例として、パネル２０の代わりに、木製の合板（ベニヤ板）を用いて側壁および床を形成した建物を用意した。その内部環境などを計測した結果も合わせて図１１−図１４に示す。
【００９２】
図１１は、建物１０の外部の気温（外気温）と、実施例および比較例の南側に面した側壁の各時刻における表面温度とを示す。図１１に示すように、この計測を行った日は、午前６時頃から気温が上昇し、午前１０時〜１１頃に最高気温の約３３℃となり、その後徐々に気温が低下するという日であった。比較例では、側壁の表面温度は、外気温とほぼ同様の動向を示し、外気温が最高気温に達した際には約３４℃まで上昇した。これに対して、実施例では、側壁１４の表面温度は、外気温に係わらず２５℃近辺でほぼ一定であった。このことから、周囲が高温でない場合には、側壁１４の表面からの水の蒸発はあまり活発に行われず、周囲が高温になれば、側壁１４の表面からの水の蒸発も活発になることにより、側壁１４の表面温度が適切に低温に維持されることがわかる。なお、本願出願人などによる他の実験においては、パネル２０の本体２２の表面温度は、湿度にもよるが、無風状態で外気温より４℃程度低くなり、風速２ｍの風がある状態で外気温より１０℃程度低くなり、風速３ｍ以上の風がある状態で外気温より１３℃程度低くなることが確認されている。
【００９３】
図１２は、実施例および比較例の建物内部の各時刻における気温を示す。図１２に示すように、実施例では、およそ２８℃〜３０℃の間で気温が推移し、その全測定値の平均値は、２９．３℃であった。これに対して、比較例では、およそ２９℃〜３２℃の間で気温が推移し、その全測定値の平均値は、３０．６℃であった。このように、実施例と比較例とでは、その内部の気温に大差は無かった。
【００９４】
図１３は、実施例および比較例の建物内部の各時刻における平均輻射温度を示す。図１３に示すように、データに多少のばらつきはあるが、実施例では、およそ３２℃〜３６℃の間で平均輻射温度が推移し、その全測定値の平均値は、３３．８℃であった。これに対して、比較例では、およそ３６℃〜４５℃の間で平均輻射温度が推移し、その全測定値の平均値は、３９．４℃であった。このように、実施例では、その平均輻射温度を比較例よりも低温に保つことができる。
【００９５】
一般的に、人の体感温度は、おおよそ気温と平均輻射温度との平均値となることが知られている。実施例と比較例との内部の気温差は１〜２℃程度であり、平均輻射温度の差は５〜６℃程度であるので、人の体感温度としては、実施例の建物内部の方が３℃程度涼しく感じることが推定される。
【００９６】
また、図１４は、実施例および比較例の建物内部の各時刻におけるＰＭＶを示す。ここで、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）とは、「予想平均温冷感申告」のことであり、ファンガーが提唱した人の暑さ寒さの感覚を指標化した温熱指標のひとつである。ＰＭＶは、温度、湿度、気流（風速）、平均輻射温度、着衣量および活動量（作業量）に基づいて、一定の条件下で大多数の人が感じる温冷感の平均の数値を理論的に予測したものであり、「＋３（暑い）」から「−３(寒い)」までの数値で表現され、数値が「０」に近い程、人にとって快適とされる。
【００９７】
図１４に示すように、実施例では、およそ１．０〜２．０の間でＰＭＶが推移し、その全測定値の平均値は、１．６１であった。これに対して、比較例では、およそ２．０〜３．０の間でＰＭＶが推移し、その全測定値の平均値は、２．７０であった。このように、この実施例では、そのＰＭＶを比較例よりも１．０程度低く（「０」に近く）保つことができる。また、外気温が最高気温に達した午前１０時〜１１時頃には、実施例および比較例のＰＭＶの差が１．２程度あるのに対し、外気温が低下した午後１時頃には、その差が０．８程度であった。このことから、外気温（周囲の温度）が高くなる程、実施例と比較例との差が明確となり、実施例はより高い冷房機能を発揮することがわかる。
【００９８】
なお、この計測を行った同じ日に、大学研究棟内の部屋を従来のエアコンによって２８℃に空調したところ、そのＰＭＶは、２．１〜２．５程度であった。つまり、２８℃に空調された部屋よりも、直射日光が当たる屋外に設置したこの実施例の建物１０の内部の方が、人にとって快適な空間を提供できるのである。
【００９９】
図１５は、実際に実施例および比較例の建物の中に、事前の説明を行うことなく被験者に入ってもらい、どのように感じたかを質問したときのアンケート結果を示す。被験者は、１９〜２２歳の大学生であり、１１人の男性および５人の女性を含む。また、図１５において、「体感」とは、実施例および比較例のどちらの方が涼しく感じるかのアンケート結果を示し、「○」は実施例の方が涼しく感じることを表し、「△」はどちらでもないことを表し、「×」は比較例の方が涼しく感じることを表す。また、「温度差」とは、そのときにどの程度の温度差があると感じたかを被験者に数値として表現してもらった結果を示す。
【０１００】
図１５に示すように、事前に説明を与えることなく、つまり先入観を与えることなく実施例および比較例の建物の中に入ってもらったにも係わらず、ほぼ全ての被験者（１６人のうち１５人）が、内部の気温についての感想を述べ、実施例の建物１０の方が涼しいと答えた。また、多くの被験者（１６人のうち９人）が、２〜３℃程度の温度差があると感じている。このことは、図１２および図１３に示した計測結果から推測される人の体感温度と概ね一致する。
【０１０１】
以上の計測結果およびアンケート結果より、建物１０は、優れた冷房機能を発揮できることがわかる。また、実施例および比較例の内部の気温に大きな差はないことから、建物１０の冷房機能は、主に冷輻射によるものであることが分かる。
【０１０２】
また、パネル２０の定性定量分析を行った結果を表１に示す。定性定量分析は、蛍光Ｘ線分析装置を用いて行い、ＦＰ（ファンダメンタル・パラメータ）定量法によって各元素の定量を行った。また、試験体に用いたパネル２０は、製造後、屋外に１か月間および屋内に１ヶ月間の計２ヶ月間静置しておいたパネル２０であり、計測時には気乾状態となっているパネル２０である。
【０１０３】
[表１]
【０１０４】
表１に示すように、製造後２カ月間が経過したパネル２０には、３.１７ｗｔ％もの炭素（Ｃ）が含まれていることが分かった。パネル２０の製造に用いた無機質セメントおよび繊維（この実施例ではロックウール）には、炭素成分は含まれていないため、検出された炭素成分は、パネル２０が固定化した二酸化炭素に由来するものであると推定される。この検出された炭素を二酸化炭素量に換算すると、１８．８ｗｔ％もの二酸化炭素がパネル２０によって固定化されていることになる。つまり、パネル２０は、二酸化炭素固定化パネルとしても有効に利用できることが分かる。
【０１０５】
また、この試験体（パネル２０）において、二酸化炭素が主にどの成分と結合しているのかを分析したところ、この試験体には、多くのＣａＣＯ3およびＡｌ4ＯＣ4が含まれていることが分かった。これらの化合物は安定的に存在できるので、パネル２０によって二酸化炭素が安定的に固定化されることが分かる。
【０１０６】
なお、１８．８ｗｔ％という二酸化炭素の固定化量は、製造後２ヶ月間という短期間で達成されたものである。パネル２０に含まれるセメント成分の割合を考慮すると、より長い期間が経過すれば、パネル２０は、より多くの二酸化炭素を固定化できると推定される。
【０１０７】
このように、パネル２０が大量の二酸化炭素を素早く固定化できるのは、従来のセメント成形体では、その構造が緻密であるため、成形体に含まれるセメント成分の一部しか二酸化炭素の固定化に利用できなかったものが、パネル２０では、その大部分のセメント成分を二酸化炭素の固定化に利用できるようになるからであると考えられる。
【０１０８】
具体的には、セメントゲルによって形成される本体２２の内部には、表面２８と連通する貯水部４４、毛細管部３８，４０，４８および通水管部４６が形成されるので、パネル２０では、二酸化炭素と接触するセメントゲルの接触面積が非常に大きくなる。また、パネル２０は、優れた吸水性および保水性を有するため、大気中に含まれる二酸化炭素だけでなく、内部に保持した水中に含まれる二酸化炭素も有効に固定化できる。これらが、パネル２０が大量の二酸化炭素を素早く固定化できる要因であると考えられる。
【０１０９】
上述のように、パネル２０は、冷輻射パネルとして機能すると共に、二酸化炭素固定化パネルとしても有効に機能し、効率的に二酸化炭素を固定化でき、地球温暖化防止に貢献できる。
【０１１０】
なお、上述の実施例では、側壁１４を３方向に設け、側壁１４全体および床１６全体をパネル２０によって形成したが、これに限定されない。たとえば、３方向に設けた側壁１４のうち、１方向或いは２方向の側壁１４のみをパネル２０によって形成することもできるし、側壁１４の一部のみをパネル２０によって形成することもできる。また、たとえば、床１６のみをパネル２０によって形成することもできるし、床１６の一部のみをパネル２０によって形成することもできる。さらに、側壁１４は、直交する３方向に設けられることに限定されず、たとえば、側壁１４は、１方向に設けるだけでもよいし、２方向に設けるだけでもよい。また、側壁１４の交わる角度は９０°でなくてもよく、４方向以上に側壁１４が設けられてもよい。ただし、建物１０内の湿度の上昇を抑制するため、側壁１４の１方向（或いは一部）は開放されていることが望ましく、開放型ではない場合には、換気装置や除湿機などを別途用いる必要が生じる場合がある。
【０１１１】
また、上述の実施例では、パネル２０によって側壁１４を形成したが、これに限定されず、従来のコンクリートなどによって形成した側壁の内面に、パネル２０を貼り付けることもできる。また、側壁にパネル２０を立てかけておくだけでもよいし、床にパネル２０を置いておくだけでもよい。また、側壁１４の上部に設ける日除け具１８として、簾などの代わりに、パネル２０を用いることもできる。つまり、冷輻射パネル構造体を屋根部材に用いてもよい。
【０１１２】
さらに、上述の実施例では、水道管と接続した給水管６６によって、パネル２０の上面３４から水分を供給するようにようにしたが、これに限定されない。たとえば、貯水タンクを別途用意しておき、その貯水タンクからポンプなどを用いて給水管６６に水を供給し、給水管６６からパネル２０の上面３４に水分を供給することもできる。また、たとえば、その底面に孔を設けた容器状の給水タンクを作成して、その給水タンクをパネル２０の上面３４に設置するようにしてもよい。パネル２０に水を供給する際には、その給水タンクに手差しで水を供給すれば、給水タンクの孔からパネル２０の上面３４に水分が供給される。さらにまた、パネル２０の上面３４からだけでなく、パネル２０の表面２８からも水分を供給することができる。たとえば、水の飛散が問題にならないような場所では、水道ホースによる散水や打ち水によって、パネル２０の表面２８に水をかけ、パネル２０に水分を供給するようにしてもよい。なお、パネル２０に供給する水は、水道水に限定されず、雨水や井戸水などを利用することもできる。
【０１１３】
また、上述の実施例では、パネル２０を、本体２２の裏面から表面２８に向かうに伴い、繊維束２４および繊維塊２６が密になるように形成したが、これに限定されない。たとえば、本体２２の中央部から表面２８に向かうに伴い、繊維束２４および繊維塊２６が密になると共に、本体２２の中央部から裏面に向かうに伴っても、繊維束２４および繊維塊２６が密になるようにすることもできる。つまり、両面が表面２８となる状態にしてもよい。このようなパネル２０の製造では、混合物が硬化する際に、その１つの面から圧力を加える代わりに、その両面から圧力を加えるようにすればよい。このように、本体２２（パネル２０）の両面を表面２８にすることにより、その両面から水分の蒸発を活発に行えるようになるので、パネル２０全体の温度が下がり易くなり、より冷房効果を発揮することができる。
【０１１４】
また、この際には、側面の１方向からも圧力を加えるようにし、その圧力を加えた側面を上面とすれば、その上面付近も繊維束２４および繊維塊２６が密になり、上面からの水分の吸水性が向上する。
【０１１５】
また、パネル２０は、水を蒸発させるので、屋外に設置される開放型の建物１０に用いることが最適であるが、一般住宅などにおける屋内の壁や屋根裏に用いてもよい。たとえば、オフィスなどで利用されるパーテーション（間仕切り）にも好適に用いることができる。また、馬房、牛舎および豚舎などの家畜小屋、或いは野菜の保管庫などの側壁や間仕切り等としても好適に用いることができる。ただし、閉じられた空間にパネル２０を用いる場合には、湿度の上昇を防止するために、換気装置や除湿機などを別途用いる必要がある。
【０１１６】
さらに、屋外などでは、道路（歩行路）の脇沿いに並べるようにして、その表面２８を道路側に向けてパネル２０を設けるようにすれば、その道路の利用者は、パネル２０からの冷輻射によって涼感を得て、快適に道路を通行することができる。このように、パネル２０、或いはパネル２０を用いて構成される冷輻射パネル構造体は、様々な場所や用途に利用可能であり、パネル２０を用いることによって電気代を大幅に削減できる。
【０１１７】
なお、ＰＭＶ等の計測値は、建物１０についてのものしか示していないが、パネル１０、およびパネル１０を用いて構成される冷輻射パネル構造体についても、建物１０と同様の冷房効果を奏することは自明である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】この発明の一実施例である建物の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の建物の側壁に用いられる冷輻射パネルの外観を示す斜視図である。
【図３】図２の冷輻射パネルの表面の一部を示す斜視図である。
【図４】図２の冷輻射パネルの一部を示す断面図である。
【図５】図２の冷輻射パネルに用いられる繊維束を示す平面図である。
【図６】図２の冷輻射パネルの一部を拡大して示す断面図である。
【図７】図２の冷輻射パネルに用いられる繊維塊を示す平面図である。
【図８】図２の冷輻射パネルの製造工程の一部を示す図解図である。
【図９】図１の建物の側壁を冷輻射パネルによって形成した様子の一例を示す図解図である。
【図１０】図１の建物の給水管の配管構造、および冷輻射パネルによって形成した側壁を概略的に示す図解図である。
【図１１】実施例および比較例の南側の側壁の表面温度、および外気温の計測結果を示すグラフである。
【図１２】実施例および比較例の建物内部の各時刻における気温の計測結果を示すグラフである。
【図１３】実施例および比較例の建物内部の各時刻における平均輻射温度の計測結果を示すグラフである。
【図１４】実施例および比較例の建物内部の各時刻におけるＰＭＶの計測結果を示すグラフである。
【図１５】被験者に対するアンケート結果を示す表である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０ …建物
１４ …側壁
１６ …床
１８ …日除け具
２０ …冷輻射パネル、二酸化炭素固定化パネル
２２ …パネル本体
２８ …パネル表面
３４ …パネル上面
３８，４０，４８ …細孔（毛細管部）
４４ …細孔（貯水部）
４６ …細孔（通水管部）
６６ …給水管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷輻射を利用して少なくともその表面側の空間を冷房する冷輻射パネルであって、
セメントを硬化させたセメントゲルによって板状に形成される本体、
前記本体の中に形成されて、供給された水を保持する貯水部、
前記貯水部から前記本体の表面に延びる毛細管部、
前記貯水部から前記本体の表面に延びる、かつ前記毛細管部より太い径を有する通水管部を備える、冷輻射パネル。
【請求項２】
前記本体に対して前記水を供給する給水手段をさらに備える、請求項１記載の冷輻射パネル。
【請求項３】
二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化パネルであって、
セメントを硬化させたセメントゲルによって板状に形成される本体、
前記本体の中に形成されて、供給された水を保持する貯水部、
前記貯水部から前記本体の表面に延びる毛細管部、
前記貯水部から前記本体の表面に延びる、かつ前記毛細管部より太い径を有する通水管部を備える、二酸化炭素固定化パネル。
【請求項４】
請求項１または２記載の冷輻射パネルを少なくともその一部に用いて構成される、冷輻射パネル構造体。
【請求項５】
屋外に設置される建物であって、
少なくともその一部に請求項１または２記載の冷輻射パネルが用いられる側壁、および
前記側壁の上部に設けられる日除け手段を備える、建物。
【請求項６】
少なくともその一部に請求項１または２記載の冷輻射パネルが用いられる床をさらに備え、
前記側壁は３方向に設けられ、前記冷輻射パネルは当該側壁のそれぞれに用いられる、請求項５記載の建物。
【請求項１】
冷輻射を利用して少なくともその表面側の空間を冷房する冷輻射パネルであって、
セメントを硬化させたセメントゲルによって板状に形成される本体、
前記本体の中に形成されて、供給された水を保持する貯水部、
前記貯水部から前記本体の表面に延びる毛細管部、
前記貯水部から前記本体の表面に延びる、かつ前記毛細管部より太い径を有する通水管部を備える、冷輻射パネル。
【請求項２】
前記本体に対して前記水を供給する給水手段をさらに備える、請求項１記載の冷輻射パネル。
【請求項３】
二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化パネルであって、
セメントを硬化させたセメントゲルによって板状に形成される本体、
前記本体の中に形成されて、供給された水を保持する貯水部、
前記貯水部から前記本体の表面に延びる毛細管部、
前記貯水部から前記本体の表面に延びる、かつ前記毛細管部より太い径を有する通水管部を備える、二酸化炭素固定化パネル。
【請求項４】
請求項１または２記載の冷輻射パネルを少なくともその一部に用いて構成される、冷輻射パネル構造体。
【請求項５】
屋外に設置される建物であって、
少なくともその一部に請求項１または２記載の冷輻射パネルが用いられる側壁、および
前記側壁の上部に設けられる日除け手段を備える、建物。
【請求項６】
少なくともその一部に請求項１または２記載の冷輻射パネルが用いられる床をさらに備え、
前記側壁は３方向に設けられ、前記冷輻射パネルは当該側壁のそれぞれに用いられる、請求項５記載の建物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−３０００５０（Ｐ２００９−３０００５０Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５７６７７（Ｐ２００８−１５７６７７）
【出願日】平成２０年６月１７日（２００８．６．１７）
【出願人】（５０５４０７５７５）株式会社森生テクノ (4)
【出願人】（５０８１７９５４５）東洋紡スペシャルティズトレーディング株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１７日（２００８．６．１７）
【出願人】（５０５４０７５７５）株式会社森生テクノ (4)
【出願人】（５０８１７９５４５）東洋紡スペシャルティズトレーディング株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
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