[发明专利]辐射冷却元件及其制作方法

说明书

本发明公开一种辐射冷却元件及其制作方法。根据本发明实施例的辐射冷却元件，其特征在于，包括：反射层，其反射具有紫外线、可见光线和近红外线区域的波长的太阳光；以及辐射冷却层，其形成在反射层上而吸收具有中红外线区域的波长的太阳光并将其作为热量而放射，其中，辐射冷却层可以包括：第一辐射层，其包括凹凸图案；第二辐射层，其形成在第一辐射层上且具有不同于第一辐射层的折射率。

技术领域

本发明涉及一种辐射冷却元件及其制作方法。

背景技术

一般来说，要想冷却就必须消耗能量。电冰箱、空调等常用冷却装置利用能量压缩制冷剂之后，通过吸收在压缩的制冷剂膨胀时产生的热量来进行冷却，相反，辐射冷却是一种无需消耗能量即可执行冷却的技术。

为了进行辐射冷却，必须很好地控制每个波段中的光的吸收、反射和辐射。

在大多数情况下，热源是射入的太阳光，太阳光的热量分布在UV-可见光-近红外波段中，并且通过反射该波段中的光可以阻止热量通过太阳光的流入。

如果一种材料在UV-可见光-近红外波段的反射率为100％，则意味着能反射100％射入的太阳光量能而完全没有吸收。

例如，在太阳光照射的大白天，吸光能力强的黑色汽车的内部温度容易上升。相对来说，不吸收光且容易反射的白色汽车内部温度上升速度相对较慢。

如果汽车的表面将UV-可视光-近红外线的波段的光全部反射，就可以阻止太阳能带来的热能流入。

所有物体本身都以光的形式向外部辐射热量，并且所放射的光的波段取决于物体的表面温度。

太阳将UV-可视光-近红外线波段的光辐射到外部的原因是，太阳的表面温度为6000℃。

表面温度为几十摄氏度的物体向外部放射中红外光(波长为几到几十微米)。

如果物体的表面涂覆有抑制中红外线的放射或重新反射放射的光的材料，则由于中红外线放射引起的热损失减少，从而提供保温的效果。

地球大气层中含有水蒸气和二氧化碳，这些气体吸收地球放射到外部的一些中红外线的波长，从而抑制辐射。

但是，俗称为sky window的8到13微米波段的中红外线不会被地球大气吸收，因此被称为sky window，并且在该波段内的红外线不会被大气吸收，而是放射到宇宙空间。

如果波段将作为UV-可见光-近红外线的射入太阳光(从太阳辐射)全部反射，并且可以将sky window区间的8～13μm区域的中红外线有效地放射到外部，则可以通过阻止热量流入而最大限度地释放热量来在不消耗能量的情况下冷却材料。

用于太阳光的反射材料是金属，对太阳光透明，并且是一种能够很好地辐射长波长红外线的材料，因此几乎所有辐射冷却元件的外部都具有与金属镜相同的颜色。

这些金属镜子之类的颜色可能会成为辐射冷却材料应用的一个缺点。

辐射冷却元件通过用于汽车、建筑物、集装箱而可以减少冷却所需的能量负担，由于颜色仅限于金属镜的颜色，因此迫切需要一种能够实现相同冷却性能且具有不同颜色的辐射冷却元件。

发明内容

技术问题

本发明的实施例的目的在于，提供一种辐射冷却元件及其制造方法，该元件及其制造方法因包括凹凸图案而辐射冷却层的表面积被增加，从而增加中红外线放射率，由此特高提高辐射冷却元件的冷却效率。

本发明的实施例的目的在于，提供一种辐射冷却元件及其制造方法，该元件及其制造方法通过由能够放射中红外线的氧化物、氮化物或高分子物质来形成辐射冷却层而可以增加中红外线放射率，从而可以提高辐射冷却元件的冷却效率。