萱ぶき屋根の家原理で，エアコンなしで自然快適性の住居を都市部につくる【シリーズ７/１０】の

《気化促進絨毛シート》の素材

凄くいい材料が既に開発されているのだ！

《気化促進絨毛シート》の素材条件と形状，及び製造工法

蒸発気化熱の採集でもっとも大事なことは，その現象過程の核心に，フィットした設計をすることである．鋼板に貼り付ける気化促進シートの素材条件と素材の仕様は次の通りである．

Ａ；水接触面の広大化と風吹き付け形状

水接触面積を広くすることである．その上で，よく風が当たる･吹き抜けて気化を促進できることが大事だ．だから，その鋼板に貼り付けるシートの表面は，絨毛形状が一番いい．

何故に絨毛か

  気化冷却促進シートの表面を絨毛にすることの狙いを考えてみよう．

  絨毛にして水をそこに濡れ伝い（毛細管現象と同じで水の表面張力による）させることによって，空気との接触面積を倍増させることができる．謂わば，蒸発面の平面から空間化するということである．

    ※電気自動車に搭載して活躍している《電気二重層キャパシタ》の開発での核心の一つは，この接合面の空間化であった．その一つが，高機能性の活性炭の開発であり，そのポア細孔のサイズの生成設計であった．絨毛の代わりに，熱伝導性を持つこうしたポア細孔素材で，薄いレンガ状の壁をつくり，そこに水を滴下して気化させる方法もありうる．実際に山梨県の開発企業が，この方式の火山岩スレートを造って発売している．素材が火山岩であり，熱伝導性も高いし．水に対するポアサイズの合致，耐久性等素材条件はそろっている．

同時に，水の性質で，先端結露があるが，それと同じように，《先端蒸発》という現象がある．これは，蒸発するという水の張力関係で生じる現象である．この現象もまた重要である．絨毛形状にするとき『ウィッセル』ことで，この現象を生かすこともできる．

素材条件は，気化量を増やすために，水の表面張力による濡れ伝い性が高く，空気の接触面積が広くなる素材であることを求める．それには，素材表面の親水性が重要である．これを考究してみる．

親水性コーティング剤Ａ

親水性コーティングは，最近は，基板素材表面に吹き付けて塗布して，曇らない･セルフクリーニング･着氷雪防止等，カー用品などの用途で，広く使われだしている．商品も，丸昌産業社製【セルフェイスコート】など，多くの製品が市場に出されている．ナノ構造技術では，産総研，ＩＨＩ社製などもある．素材候補を既製品素材の中から選ぶと；一番の候補は，私が見るに，２００９年に発表された富士フイルム社製の【ハイブリッド超親水膜】であろう．そのサイト記事では；

★高親水性ポリマーをコーティングする発想での製法である．最表面に親水基を分子架橋構造で成型したものである．

★親水性がもたらす効果として１０項が上げられ，その中で用途として，《倉庫屋根，アスファルトなどの冷却効果》とうたっている．

※アルミニウム付着性はあるので，問題は，耐久性である．風通しのいい屋根上日陰で，少なくとも１０年間は持つかどうかである．これはメーカー実験をしてみないと分からない．

気化現場での冷エクセルギーの分離

水気化冷却装置で，性能の成否を握る大事なことは，気化現場で，冷却されて，残された側の水･媒体の冷エクセルギーを損失なく，採集するかである．気化熱の利用は，この冷暑エクセルギーの分離が核心である．そのためには，熱伝導性の高い素材を配置することが素材設計上で大事となる．

    絨毛形状の場合，この素材の芯Ｂは，熱伝導性が高いことが素材条件となる．これによって，気化熱を奪い取られたその表面から，冷エクセルギーが，鋼板に伝わり，取り出すことができる．

熱伝導性芯素材Ｂ

熱伝導率は幾つかの関連する素材では，次の通りである；単位はＷ・ｍ^－１・Ｋ^－１

   銅３９８，アルミニウム２３６，ステンレス鋼１６．７～２０．９，ガラス１，水０．６，

ポリエチレン０．４１，シリコーン（Ｑゴム）０．１６，木材０．１５～０．２５，羊毛０．０５

この表から選ぶと；アルミニウムＡｌが第１候補である．熱伝導性･形状成型可･軽量･安全性･廉価等の条件がそろっている．※熱伝導性は，ガラス１（Ｗ/ｍ･ｋ）の２３６倍である．

※水の熱伝導性が低いということは，冷熱採集の現場で，水が蒸発現場と採集素材との間に入り込んでは，効果が落ちるということである．だから，絨毛の芯を熱伝導性の高い素材で造り，それが採集鋼板に直接に接合している状態がほしい．