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ガイナの特徴 断熱実験

検証実験

この実験は、ガイナの熱遮断性能と断熱性能を別々に実験したものです。同じ鉄板を二枚用意し、片方の鉄板の片面にガイナを塗布しました。次にガイナ塗布、未塗布の各々の鉄板に同じ条件で塗布面から熱を加えます。
上図左の赤色の面がガイナ塗布面です。電球は100Wのレフ電球です。電球からはあらゆる波長の赤外線が放射されます。
①が遮熱実験です。電球からの放射を塗布面で受けます。鉄板の裏面温度を計測しています。点灯5分後に塗布鉄板は54℃、未塗布鉄板は74℃となり、20℃の温度差が生じています。ガイナ塗布面で発熱を抑制した結果、鉄板の裏面の温度に差が生じたことがわかります。これが一般的に遮熱と呼ばれて
いる効果です。建物の外壁にガイナを塗布したとき、太陽光線の影響に抵抗して建物表面での発熱を抑制します。
②が断熱効果です。引き続きガイナ塗布鉄板のみ裏返します。塗膜面が表に露出しています。未塗布はそのままです。薄い鉄板の表裏は熱伝導率の関係で表裏が同じ温度になっているのでそのままにしています。ランプもそのまま点灯させて継続して加熱しています。
鉄板を裏返すと同時に鉄板上に氷を置きました。置いた直後、未塗布鉄板は74℃から63℃に表面温度が低下し、氷は瞬時に溶け始めています。温度低下分の熱エネルギーは氷へ移動したことになります。
ガイナ塗膜の上に置いた氷は瞬間的には溶けません。加熱はされていますから鉄板の表面温度は54℃から56℃に上昇しています。
2分後、未塗布鉄板の氷は更に溶けすすみ、それに伴い鉄板表面温度は45℃まで低下しました。ランプにより継続して加わる熱エネルギーは氷に移動しています。一方ガイナ鉄板では氷に熱エネルギーが移動せず、氷は溶けず、鉄板温度は63℃まで上昇しています。
氷を置いて3分後には未塗布鉄板の氷は完全に溶け、温度も43℃まで低下しました。ガイナ鉄板では氷は溶けず鉄板表面温度(塗布面温度)は64℃で落ち着いています。
ガイナ塗布鉄板上の氷がすぐには溶けないのは、ガイナ塗膜の構造に秘密があります。かさ密度が大きく、熱拡散率と熱浸透率が極めて小さいため、熱伝導率も低く、熱容量も空気に近い水準です。
空気は簡単に温もり、簡単に冷めます。ドライヤーですぐに温風は作れますし、エアコンの室内機ですぐに熱交換して冷風を作れます。同じようにガイナもすぐに温もり、すぐに冷める性質を有しています。
この実験の時、空気と同じような性質を持つ氷と塗布面の接点は瞬時に同じ温度になります。同じ温度同士では熱伝導は起こりません。ですから氷に熱エネルギーは移動できませんでした。
このとき、ランプで加熱し発生した熱エネルギーは氷には伝わりませんでした。熱エネルギーの流れを遮断したのです。このことからもガイナは断熱性能を有しているといえます。
この性能を利用してプールサイドの地面にガイナを塗布し、炎天下で裸足で歩いても熱くない地面を作ることもあります。氷が溶けないのですから、人が触っても熱くありません。
鉄板の表面温度が63℃→64℃に上昇するのに1分要しているのは、ガイナ塗膜は遠赤外線放射率が40℃で94%程度あるため、氷に伝わらなかった熱はガイナの表面から室内に放射され、鉄板の温度はその分だけ上昇しなかったのです。これもガイナの性能ですが、この性能を利用したガイナの利用方法もあります。キュービクルに塗布し、内部発熱と外部からの熱の侵入を同時に処理する方法ですが、このようなことはガイナでしかできません。

ガイナを外壁に塗布すると、太陽光線の影響を受けにくくします。また冬に塗膜表面温度が外気温に近づき、対流による放熱に抵抗し、室内を断熱します。

ガイナの性能を熟知するとあらゆる場面で、その場面に適した使い方で問題解決することが可能になります。

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