JP2003202159A - 全反射と鏡面反射を組み合わせた選択透過反射材 - Google Patents
全反射と鏡面反射を組み合わせた選択透過反射材Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
- F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/80—Arrangements for controlling solar heat collectors for controlling collection or absorption of solar radiation
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】夏の強い直射日光を防ぎ、冬の弱い日光は室内
に導き、省エネルギーに利する役割を窓に付加する。 【構成】大きな入射角の光が全反射するように傾斜を付
けた透明部分（１）と、その光が入射してきた方向に反
射するように鏡面（２）を設けて、入射する光の角度に
応じて選択的に透過させるようにした選択透過反射材。
傾斜を付けた透明部分（１）と垂直に配置する鏡面
（２）を小さく分割し、傾けて直角に対向させて配列さ
せれば、この反射材の正面方向に対して斜め方向から入
射する光についても、かなりの光を入射方向へはね返す
ことが出来る。
に導き、省エネルギーに利する役割を窓に付加する。 【構成】大きな入射角の光が全反射するように傾斜を付
けた透明部分（１）と、その光が入射してきた方向に反
射するように鏡面（２）を設けて、入射する光の角度に
応じて選択的に透過させるようにした選択透過反射材。
傾斜を付けた透明部分（１）と垂直に配置する鏡面
（２）を小さく分割し、傾けて直角に対向させて配列さ
せれば、この反射材の正面方向に対して斜め方向から入
射する光についても、かなりの光を入射方向へはね返す
ことが出来る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、入射角に応じて選
択的に光を透過させる反射材に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】直射日光を避けるためにハーフミラー
や、各種の遮光フィルムなどが広く利用されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、直射日光の室
内への進入を避けたい夏には都合がよいが、冬には取り
外さなくてはならない。 太陽高度の高い夏だけ直射日
光を遮り、冬には透過させる物が出来れば、毎年付けは
ずしする必要がなくなる。 【０００４】 【課題を解決するための手段】大きな入射角の光が全反
射するように傾斜を付けた透明部分（１）と、その光が
入射してきた方向に反射するように鏡面（２）を設け
て、入射する光の角度に応じて選択的に透過させるよう
にした。 【０００５】 【作用】大きな角度で入射した光（４）は、臨界角を越
えるので、傾斜を付けた透明部分（１）で全反射する。
全反射した光の一部は、傾斜を付けた透明部分（１）と
垂直に配置した鏡面（２）によって、入射してきた方向
と平行な方向へ反射する。全反射した光のうち、鏡面
（２）に当たらない光（５）は、入射側の平滑面（３）
で全反射され、反射を繰り返して、最終的に入射してき
た方向と平行な方向へ反射する。 【０００６】大きな角度で入射した光の内、鏡面（２）
に当たる光（６）は、反射した後、傾斜を付けた透明部
分（１）で全反射され、入射してきた方向と平行な方向
へ反射する。 【０００７】小さな角度で入射した光（７）は、臨界角
を越えないので、大部分が傾斜を付けた透明部分（１）
を透過する。 【０００８】小さな角度で入射した光の内、鏡面（２）
に当たる光（８）は、反射した後、傾斜を付けた透明部
分（１）で屈折して、大きく方向を変えられて透過す
る。 【０００９】 【実施例】図１の型板ガラスような透明素材の傾斜を付
けた透明部分（１）に垂直な面（２）に、金属の蒸着、
鍍金、塗布、貼付などの方法により鏡面（２）を設け
る。 【００１０】反射させたい光の入射角の下限をα、透明
素材の屈折率をｎ１とすると、平滑面に入射した光の屈
折角βは、sin(β)＝sin(α)／ｎ１ で表される。透明
部分（１）で全反射を起こす条件は、傾斜角をγとする
と、sin(β＋γ) ＞ １／ｎ１ である。 【００１１】夏の高度の高い太陽からの直射日光を遮る
目的で、α＝５０度、透明素材としてガラスを用いた場
合、ｎ１＝１．４５ とすると、傾斜角γ＝１１度 と
なる。 【００１２】同様に、α＝６０度、ｎ１＝１．４５ と
すると、傾斜角γ＝６度 となる。東京周辺で太陽の南
中高度が６０度を超えるのは４月初旬から９月上旬まで
の期間である。 【００１３】α＝５０度、透明素材としてアクリル樹脂
を用いた場合、ｎ１＝１．３６ とすると、傾斜角γ＝
１３度 となる。 【００１４】また、窓ガラスの内側に、この反射材を貼
付して使用する場合、同じ屈折率の透明素材を使用する
場合、上記の角度でよい。 【００１５】しかし、屈折率が異なる場合は、図２のよ
うに２段階の屈折をするので、角度の設定が異なる。 【００１６】通常の窓ガラスの内側に、シート状に加工
した反射材を貼付する図３のような利用法も考えられ
る。 【００１７】軟質合成樹脂等の透明な素材を利用し粘着
材と剥離紙布を付けて、薄い粘着シート状に加工してお
けば、重ねたり、巻き取ることが出来て、保管、運搬、
施工に便利である。 【００１８】図３で、窓ガラスの屈折率を、ｎ２＝１．
４５ 、反射材として塩化ビニルを使用しその屈折率を
ｎ１＝１．２４ 、入射角α＝５０度とすると、傾斜角
γ＝１６度になる。 【００１９】図５，図６に示したように、鏡面を小さく
分割し、傾けて直角に対向させて配列させることで、こ
の反射材の入射側の平滑面を直立させたとき、入射側の
平滑面（３）に対して垂直な鉛直面方向から入射した光
（１５）だけでなく、直立した入射側の平滑面に対して
斜めに交わる鉛直面方向から入射した光（１４）に対し
ても、入射してきた方向に反射させることが出来る。 【発明の効果】本発明を窓ガラスとして使用することに
より、太陽高度の高い夏だけ直射日光を遮り、冬には透
過させ冷暖房の効率を高めることが出来る。また、毎年
取り付けたり取り外したりする手間を省くことが出来
る。 【００２０】図４のように、本発明を組み込んだ複層ガ
ラスとして、より機能性を高めることが出来る。 【００２１】また、シート状に加工した本発明を、既存
の窓ガラスに貼り付けることで、省エネルギーは勿論、
強度の向上や、破損時の飛散防止にもなる。 【００２２】反射光は、入射光と同じ角度になるので、
太陽光の場合上方に向かうので、光害もほとんどなく、
夏には都市部の温暖化の緩和にも役立つ。
択的に光を透過させる反射材に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】直射日光を避けるためにハーフミラー
や、各種の遮光フィルムなどが広く利用されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、直射日光の室
内への進入を避けたい夏には都合がよいが、冬には取り
外さなくてはならない。 太陽高度の高い夏だけ直射日
光を遮り、冬には透過させる物が出来れば、毎年付けは
ずしする必要がなくなる。 【０００４】 【課題を解決するための手段】大きな入射角の光が全反
射するように傾斜を付けた透明部分（１）と、その光が
入射してきた方向に反射するように鏡面（２）を設け
て、入射する光の角度に応じて選択的に透過させるよう
にした。 【０００５】 【作用】大きな角度で入射した光（４）は、臨界角を越
えるので、傾斜を付けた透明部分（１）で全反射する。
全反射した光の一部は、傾斜を付けた透明部分（１）と
垂直に配置した鏡面（２）によって、入射してきた方向
と平行な方向へ反射する。全反射した光のうち、鏡面
（２）に当たらない光（５）は、入射側の平滑面（３）
で全反射され、反射を繰り返して、最終的に入射してき
た方向と平行な方向へ反射する。 【０００６】大きな角度で入射した光の内、鏡面（２）
に当たる光（６）は、反射した後、傾斜を付けた透明部
分（１）で全反射され、入射してきた方向と平行な方向
へ反射する。 【０００７】小さな角度で入射した光（７）は、臨界角
を越えないので、大部分が傾斜を付けた透明部分（１）
を透過する。 【０００８】小さな角度で入射した光の内、鏡面（２）
に当たる光（８）は、反射した後、傾斜を付けた透明部
分（１）で屈折して、大きく方向を変えられて透過す
る。 【０００９】 【実施例】図１の型板ガラスような透明素材の傾斜を付
けた透明部分（１）に垂直な面（２）に、金属の蒸着、
鍍金、塗布、貼付などの方法により鏡面（２）を設け
る。 【００１０】反射させたい光の入射角の下限をα、透明
素材の屈折率をｎ１とすると、平滑面に入射した光の屈
折角βは、sin(β)＝sin(α)／ｎ１ で表される。透明
部分（１）で全反射を起こす条件は、傾斜角をγとする
と、sin(β＋γ) ＞ １／ｎ１ である。 【００１１】夏の高度の高い太陽からの直射日光を遮る
目的で、α＝５０度、透明素材としてガラスを用いた場
合、ｎ１＝１．４５ とすると、傾斜角γ＝１１度 と
なる。 【００１２】同様に、α＝６０度、ｎ１＝１．４５ と
すると、傾斜角γ＝６度 となる。東京周辺で太陽の南
中高度が６０度を超えるのは４月初旬から９月上旬まで
の期間である。 【００１３】α＝５０度、透明素材としてアクリル樹脂
を用いた場合、ｎ１＝１．３６ とすると、傾斜角γ＝
１３度 となる。 【００１４】また、窓ガラスの内側に、この反射材を貼
付して使用する場合、同じ屈折率の透明素材を使用する
場合、上記の角度でよい。 【００１５】しかし、屈折率が異なる場合は、図２のよ
うに２段階の屈折をするので、角度の設定が異なる。 【００１６】通常の窓ガラスの内側に、シート状に加工
した反射材を貼付する図３のような利用法も考えられ
る。 【００１７】軟質合成樹脂等の透明な素材を利用し粘着
材と剥離紙布を付けて、薄い粘着シート状に加工してお
けば、重ねたり、巻き取ることが出来て、保管、運搬、
施工に便利である。 【００１８】図３で、窓ガラスの屈折率を、ｎ２＝１．
４５ 、反射材として塩化ビニルを使用しその屈折率を
ｎ１＝１．２４ 、入射角α＝５０度とすると、傾斜角
γ＝１６度になる。 【００１９】図５，図６に示したように、鏡面を小さく
分割し、傾けて直角に対向させて配列させることで、こ
の反射材の入射側の平滑面を直立させたとき、入射側の
平滑面（３）に対して垂直な鉛直面方向から入射した光
（１５）だけでなく、直立した入射側の平滑面に対して
斜めに交わる鉛直面方向から入射した光（１４）に対し
ても、入射してきた方向に反射させることが出来る。 【発明の効果】本発明を窓ガラスとして使用することに
より、太陽高度の高い夏だけ直射日光を遮り、冬には透
過させ冷暖房の効率を高めることが出来る。また、毎年
取り付けたり取り外したりする手間を省くことが出来
る。 【００２０】図４のように、本発明を組み込んだ複層ガ
ラスとして、より機能性を高めることが出来る。 【００２１】また、シート状に加工した本発明を、既存
の窓ガラスに貼り付けることで、省エネルギーは勿論、
強度の向上や、破損時の飛散防止にもなる。 【００２２】反射光は、入射光と同じ角度になるので、
太陽光の場合上方に向かうので、光害もほとんどなく、
夏には都市部の温暖化の緩和にも役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】全反射と鏡面反射を組み合わせた選択透過反射
材の断面図である。 【図２】平板ガラスに貼付する形にした選択透過反射材
の実施方法を示した断面図である。（実施例） 【図３】平板ガラスに貼付する形にしたシート状の選択
透過反射材の実施方法を示した断面図である。（実施
例） 【図４】本発明を組み込んだ複層ガラスとしての実施方
法を示した断面図である。（実施例） 【図５】鏡面を直角に対向させて配列させた本発明の傾
斜を付けた透明部分の上方から見た平面図である。（実
施例） 【図６】鏡面を直角に対向させて配列させた本発明の一
部を示す斜視図である。（実施例） 【符号の説明】 １ 傾斜を付けた透明部分 ２ 鏡面 ３ 入射側の平滑面 ４ 大きな角度で入射した光 ５ 大きな角度で入射した光の内、鏡面（２）に当た
らない光 ６ 大きな角度で入射した光の内、鏡面（２）に当た
る光 ７ 小さな角度で入射した光 ８ 小さな角度で入射した光の内、鏡面（２）に当た
る光 ９ 平板ガラス １０ 三角形の選択透過反射材 １１ シート状の選択透過反射材 １２ 粘着材 １３ 乾燥空気等または真空 １４ 直立した入射側の平滑面に対して斜めに交わる
鉛直面方向から入射した光 １５ 直立した入射側の平滑面に対して垂直な鉛直面
方向から入射した光
材の断面図である。 【図２】平板ガラスに貼付する形にした選択透過反射材
の実施方法を示した断面図である。（実施例） 【図３】平板ガラスに貼付する形にしたシート状の選択
透過反射材の実施方法を示した断面図である。（実施
例） 【図４】本発明を組み込んだ複層ガラスとしての実施方
法を示した断面図である。（実施例） 【図５】鏡面を直角に対向させて配列させた本発明の傾
斜を付けた透明部分の上方から見た平面図である。（実
施例） 【図６】鏡面を直角に対向させて配列させた本発明の一
部を示す斜視図である。（実施例） 【符号の説明】 １ 傾斜を付けた透明部分 ２ 鏡面 ３ 入射側の平滑面 ４ 大きな角度で入射した光 ５ 大きな角度で入射した光の内、鏡面（２）に当た
らない光 ６ 大きな角度で入射した光の内、鏡面（２）に当た
る光 ７ 小さな角度で入射した光 ８ 小さな角度で入射した光の内、鏡面（２）に当た
る光 ９ 平板ガラス １０ 三角形の選択透過反射材 １１ シート状の選択透過反射材 １２ 粘着材 １３ 乾燥空気等または真空 １４ 直立した入射側の平滑面に対して斜めに交わる
鉛直面方向から入射した光 １５ 直立した入射側の平滑面に対して垂直な鉛直面
方向から入射した光
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 大きな入射角の光が全反射するように傾
斜を付けた透明部分（１）と、その光が入射してきた方
向に反射するように鏡面（２）を設けた、入射する光の
角度に応じて選択的に透過させる反射材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002300608A JP2003202159A (ja) | 2001-10-31 | 2002-10-15 | 全反射と鏡面反射を組み合わせた選択透過反射材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001335885 | 2001-10-31 | ||
| JP2001-335885 | 2001-10-31 | ||
| JP2002300608A JP2003202159A (ja) | 2001-10-31 | 2002-10-15 | 全反射と鏡面反射を組み合わせた選択透過反射材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003202159A true JP2003202159A (ja) | 2003-07-18 |
Family
ID=27666762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002300608A Pending JP2003202159A (ja) | 2001-10-31 | 2002-10-15 | 全反射と鏡面反射を組み合わせた選択透過反射材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003202159A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006301546A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Joyo Kikai Kk | 透明体 |
| JP2007239251A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Ｙｋｋ Ａｐ株式会社 | 目隠し装置 |
| JP2013514549A (ja) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 光方向転換構成体 |
| CN104597554A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-05-06 | 胜华科技股份有限公司 | 防眩光的导光结构及其光学膜片 |
| US11319749B2 (en) | 2018-02-09 | 2022-05-03 | Yazaki Energy System Corporation | Retroreflective window |
| US11608676B2 (en) | 2018-05-09 | 2023-03-21 | Yazaki Energy System Corporation | Outer wall material and method for manufacturing same |
-
2002
- 2002-10-15 JP JP2002300608A patent/JP2003202159A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006301546A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Joyo Kikai Kk | 透明体 |
| JP2007239251A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Ｙｋｋ Ａｐ株式会社 | 目隠し装置 |
| JP2013514549A (ja) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 光方向転換構成体 |
| CN104597554A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-05-06 | 胜华科技股份有限公司 | 防眩光的导光结构及其光学膜片 |
| US11319749B2 (en) | 2018-02-09 | 2022-05-03 | Yazaki Energy System Corporation | Retroreflective window |
| DE112018007050B4 (de) | 2018-02-09 | 2022-12-29 | Yazaki Energy System Corporation | Retroreflektierendes Fenster |
| US11608676B2 (en) | 2018-05-09 | 2023-03-21 | Yazaki Energy System Corporation | Outer wall material and method for manufacturing same |
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