JP2008308402A - Heat ray and far infrared ray intrusion prevention glass - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス部材である複層ガラスを使った熱線、遠赤外線侵入防止ガラス、ガラス材の破壊検知に関するものである。 The present invention relates to a heat ray using a multi-layer glass which is a glass member, far-infrared invasion prevention glass, and breakage detection of a glass material.
人はより快適な環境を望む。住宅、オフィスには多様なガラス部材が使われている。ガラス部材は、快適な空間を維持するのと中で居住して働く人の健康を増進しかつ、作業効率に貢献する。 People want a more comfortable environment. Various glass members are used in houses and offices. The glass member promotes the health of people who live and work in a comfortable space and contributes to work efficiency.
さらに、高性能な複層ガラス部材を使用して快適な空間の維持のために外部光の制御が出来れば、なお効率的である。犯罪等から内部の人たちを保護する機能をもっていれば、都合が良い。そのためには、安全性の高い強固な構造をもったガラス部材が必要である。 Furthermore, it is still efficient if external light can be controlled to maintain a comfortable space using a high-performance multilayer glass member. It would be convenient if it had a function to protect internal people from crime. For this purpose, a glass member having a strong structure with high safety is required.
理想的なガラス部材は、太陽光のうち波長の長い熱線、近赤外線を吸収して、遠赤外線を反射して不要な波長の光を遮断できるガラス部材であって、災害時には強度があって、風水害に耐えられてかつ、犯罪者が容易に侵入できない構造であれば一層よい。 The ideal glass member is a glass member that absorbs long-wave heat rays in the sunlight, near infrared rays, reflects far infrared rays and blocks light of unnecessary wavelengths, and has strength in the event of a disaster, It is better if the structure can withstand storms and floods and cannot easily be entered by criminals.
このようなガラス部材は、今まで種々提案されてきた。複層ガラスも同様であって他には、金属線を封入した板ガラス、網入り板ガラスがある。強化ガラスの効果を持たせたものである。 Various glass members have been proposed so far. The same applies to the multi-layer glass, and there are other glass plates enclosing metal wires and mesh plate glasses. It has the effect of tempered glass.
太陽熱が途中の空気を熱せずに地面を直接熱するのは、放射によるものである。放射は電磁波によるエネルギー移動でマクスウェルの方程式に従う過程である。熱を伝えるのに役立つのは、おもに不可視光の赤外線であって、波長0.75μmから数ミリmであり、熱線ともよばれている。 It is due to radiation that the solar heat directly heats the ground without heating the air on the way. Radiation is a process that follows Maxwell's equations by energy transfer by electromagnetic waves. Infrared rays of invisible light are mainly useful for transferring heat and have a wavelength of 0.75 μm to several millimeters and are also called heat rays.
複層ガラスは二枚の合わせガラスであって、近赤外線(0.8〜1.5μm)を吸収するガラスと遠赤外線(1.5μm以上)を反射するガラス部材を合わせて構成する。従って、室内が熱くなる現象を避ける事ができる。 The double-glazed glass is two laminated glasses, and is formed by combining a glass that absorbs near infrared rays (0.8 to 1.5 μm) and a glass member that reflects far infrared rays (1.5 μm or more). Therefore, it is possible to avoid a phenomenon in which the room gets hot.
複層ガラスは、防音、強度、温度の遮断による省エネルギー効果が得られる。しかし内部に水蒸気がたまって曇りやすいとか、構造上二枚のガラス材から成るため、ガラス部材の板厚が厚くなってガラス部材を収納する従来のサッシが使えない。従って、ガラスサッシも交換しなくてはならないため、コストの負担が多くなる。かつ、取り付け加工にも困難があった。 Double-glazed glass provides energy saving effects due to sound insulation, strength, and temperature cutoff. However, since water vapor accumulates inside and is easily clouded, or because of the structure, it is made of two glass materials, the thickness of the glass member becomes so thick that a conventional sash for housing the glass member cannot be used. Therefore, since the glass sash must be replaced, the cost burden increases. In addition, the mounting process was difficult.
そこで本発明は、複層ガラスの利点を生かしてかつ、従来のガラス部材と厚みを同じにして、サッシの交換も加工も必要ない構成を提供する。ガラス部材内部に湿気が溜まらないで常に透明な状態を保って、熱線、近赤外線の吸収と、遠赤外線を反射して内部に熱を通さない省エネルギー効果のあるガラス部材の構成を提供する。
解決しようとする問題点の一つは、複層ガラス内部に溜まった水蒸気、湿気を除去して曇らない構造にする事。複層ガラスは2枚のガラスを合わせた構造であるから、必然的に厚くなる。従って、従来の板ガラスと交換する際、ガラス体を収めるサッシも交換するという欠点があった。 One of the problems to be solved is to remove the water vapor and moisture accumulated inside the double-glazed glass so that it does not become cloudy. Since the double-glazed glass has a structure in which two sheets of glass are combined, it necessarily becomes thick. Therefore, when replacing with a conventional plate glass, there is a drawback in that the sash containing the glass body is also replaced.
室外と室内に温度差が生じてガラス部材が収縮しても、遮音効果を損なわず複層ガラス内部の水蒸気の発生を防止してガラス面が曇らないようにする事と室内、内部に熱線、近赤外線の吸収と、遠赤外線を反射して通さない省エネルギー効果を実現する。 Even if the glass member shrinks due to a temperature difference between the outside and the room, the generation of water vapor inside the double-glazed glass is prevented without impairing the sound insulation effect, and the glass surface is not clouded. It realizes the energy saving effect of absorbing near infrared rays and reflecting far infrared rays.
本発明は、上記課題を解決するために室外面のガラスは熱線吸収物質を含んだガラス材質、熱線反射ガラス材で構成する。太陽光エネルギーに含まれる熱線のうち近赤外線は内部に透過させないで吸収する。遠赤外線は反射して室内に入れない。 In the present invention, in order to solve the above problems, the glass on the outdoor surface is made of a glass material containing a heat ray absorbing material and a heat ray reflective glass material. Of the heat rays contained in solar energy, near infrared rays are absorbed without being transmitted inside. Far infrared rays are reflected and cannot enter the room.
2枚のガラス部材には乾燥剤を含有して構成した極薄いスペーサによって、僅かな空隙又は、間隙を設ける。この空隙は少なくとも遠赤外線波長1.5μm以上の波長を反射して外部に排出する間隙を設ける。室内側のガラス体の外側には、遠赤外線反射コーテング剤を塗布するか、熱線、遠赤外線反射用のフィルムを貼っておく。 The two glass members are provided with a slight gap or gap by an extremely thin spacer containing a desiccant. This gap provides a gap that reflects at least a far-infrared wavelength of 1.5 μm or more and discharges it to the outside. A far-infrared reflective coating agent is applied to the outside of the indoor glass body, or a heat ray or far-infrared reflective film is pasted.
少なくとも外部光からの熱線、近赤外線を吸収して遠赤外線は反射する。したがって夏の西日を遮光できるから、熱気から人体、財産の保護が可能である。さらに省エネルギー効果が期待できる。 Absorbs at least heat rays and near infrared rays from external light and reflects far infrared rays. Therefore, since the summer sun can be shielded, it is possible to protect the human body and property from the heat. Furthermore, energy saving effect can be expected.
本発明による複層ガラスは、外気面に熱線吸収ガラス部材を設けて、遠赤外線の波長反射用の僅かな間隙を内側のガラス部材に設ける。この間隙は外側と内側を密着する接着剤と間隙を得るためのスペーサを兼ねた乾燥剤よりなる物質によって構成する。この物質の厚さは極薄であって、遠赤外線反射波伝播長だけあればよい。従って1,2ミリもあれば十分である。従来のホームガラスサッシはそのまま使用できることに特徴がある。従来のガラス溝は9mm程度である。これに収まれば特別な加工をしないで本複層ガラスと交換できる。 The multilayer glass according to the present invention is provided with a heat ray absorbing glass member on the outside air surface, and a slight gap for wavelength reflection of far infrared rays is provided in the inner glass member. This gap is formed of a material made of an adhesive that adheres the outside and the inside and a desiccant that also serves as a spacer for obtaining the gap. The thickness of this material is extremely thin, and only needs to be the far-infrared reflected wave propagation length. Therefore, 1 or 2 mm is sufficient. A conventional home glass sash can be used as it is. The conventional glass groove is about 9 mm. If it falls within this range, it can be exchanged for this double-glazed glass without any special processing.
複層ガラス部材内部に発生した水蒸気、湿気はこのスペーサの乾燥剤物質によって吸収されるからガラスが曇る事はない。あわせて、極薄い間隙を設けてあるので遮音、防音と熱伝導の遮断効果がある。さらに従来の板ガラスと厚さが同じためガラス取付け用のサッシの交換、加工作業は簡便で済む。 Water vapor and moisture generated inside the multi-layer glass member are absorbed by the desiccant material of the spacer, so that the glass is not fogged. In addition, the ultra-thin gap is provided, so that there is an effect of sound insulation, sound insulation and heat conduction. Furthermore, since the thickness is the same as that of the conventional plate glass, the replacement and processing of the sash for attaching the glass is simple.
複層ガラスの外部側は、太陽光の熱線、近赤外線の吸収と反射するガラス部材より構成する。内側のガラス部材は、外面に近赤外線の吸収と遠赤外線反射コーテングがしてあって室内に近赤外線、遠赤外線の侵入を防いで、西日の暑さから人体を保護する効果がある。 The external side of the multi-layer glass is composed of a glass member that reflects and reflects sunlight heat rays and near infrared rays. The inner glass member has an effect of absorbing near infrared rays and far infrared reflection coating on the outer surface to prevent the penetration of near infrared rays and far infrared rays into the room and protect the human body from the heat of the sun.
本発明は、建築物、車両、船舶、航空機、ショーウインドウ等のガラス部材の構成に関するものである。以下図1乃至図5に基づいて説明する。 The present invention relates to the configuration of glass members such as buildings, vehicles, ships, airplanes, and show windows. This will be described below with reference to FIGS.
図1は、本発明の複層ガラスの全体図を示す。図において11は複層ガラスの全体構成を示し、12と13はガラス体である。図の例では、13が室外側であって、12は室内側である。 FIG. 1 shows an overall view of the multilayer glass of the present invention. In the figure, 11 indicates the overall structure of the double-glazed glass, and 12 and 13 are glass bodies. In the illustrated example, 13 is the outdoor side, and 12 is the indoor side.
14はガラス体12と13の間隙を示す。この間隙は極めて薄く熱線、遠赤外線の反射に必要な厚みである。従って、従来のガラス部材との交換の際、ホームガラスサッシを新しくしなくても良いし、サッシの追加加工の必要はない。従来あるものをそのまま使うことができる。
15は接着剤であって両面テープでも良い。16はスペーサであって、本発明では乾燥剤の含有した部材を使う。16aはスペーサ、乾燥剤の露出部であって、接着剤は付着していないから乾燥効果増進する作用がある。14の間隙に溜まった湿気、水蒸気、結露を吸収して12,13のガラス体が曇るのを防止する。
15、16の接着剤は、複層ガラスの周囲を被って両ガラス部材を固定している。図1は断面図であって、図においては上下に15,16を示している。さらにガラス部材12,13はどちらかを一方より長くしてある。 The
図に示すように段差をもうけておいて非対称にしている。これは17,18で示すシリコンゴム等で構成したシーリング剤が載り易く、かつ12,13のガラス部材を強固に固定するためである。12か13のどちらか一方を強化ガラス部材にすれば防犯、防災上効果を相乗させることができる。 As shown in the figure, a step is provided to make it asymmetric. This is because a sealing agent made of silicon rubber or the like indicated by 17 and 18 is easily placed and the
従来例では17、18のシーリングは中央部にスペーサを設けて16をT型の構造体にしてあった。12,13は同じ大きさの形状であって対称である。従って、17、18のシーリングの中央下にスペーサを設けて、12,13のガラス体を挟んでスペーサ16に接着剤15を塗布して両ガラス部材を固定すれば、複層ガラスは構成できる。なお、先に説明したように16aの乾燥剤突起部によって乾燥効果が増進できる。 In the conventional example, the sealing of 17 and 18 is provided with a spacer in the center and 16 is a T-shaped structure. 12 and 13 have the same size and are symmetrical. Therefore, a multi-layer glass can be constructed by providing a spacer below the center of the
図2は、太陽光が本発明の複層ガラス体を透過する際、熱線、遠赤外線を除去する模式を示している。図において21の太陽光は、一部は13より反射して22に示すように外部に排出する。外側13のガラスの物質は、近赤外線0.75μm〜4.0μmを吸収する。可視光線は0.4μm〜0.75μmである。材質はコバルト、二酸化鉄、酸化錫等を含有した構造になっている。 FIG. 2 shows a model for removing heat rays and far infrared rays when sunlight passes through the multilayer glass body of the present invention. In the figure, a part of sunlight 21 is reflected from 13 and discharged to the outside as indicated by 22. The glass material on the
このような物質を含んだガラス部材13は、近赤外線、熱線とも呼ばれている太陽光の波長を13の通過中に吸収される。遠赤外線は13を通過して12に到達する。12の内側の間隙面には、遠赤外線反射剤がコーテングしてある。又は、フィルム状の透明伝導膜をガラス部材12の内側に貼っておく。24はコーテングによって反射された遠赤外線を示す。 The
12のガラス部材は、酸化インジューム等を含有させて遠赤外線を吸収して遮断する。遠赤外線は電磁波である。電磁波は電場と磁場が交互に押し寄せる波である。太陽光はγ(ガンマ)から電波に至るまであらゆる波長の電磁波を含んでいる。その中で0.75μm〜1,000μmの波長領域が遠赤外線である。 The 12 glass members contain oxidized indium and the like to absorb and block far infrared rays. Far infrared rays are electromagnetic waves. An electromagnetic wave is a wave in which an electric field and a magnetic field are alternately pushed. Sunlight includes electromagnetic waves of all wavelengths ranging from γ (gamma) to radio waves. Among them, a wavelength region of 0.75 μm to 1,000 μm is far infrared rays.
さらにその中で、4μm〜1,000μmの波長領域が遠赤外線である。遠赤外線は、電気極性を持つ分子に運動エネルギーを与える。分子に振動エネルギーを与えて運動を活発化させる。分子はもともと動いている。水素分子の速度は1.8km/sec、まっすぐに走れる距離は、1.78×10−5cm、他の分子と衝突する回数は1秒間に100億回と言われている。Among them, the wavelength region of 4 μm to 1,000 μm is far infrared rays. Far infrared rays give kinetic energy to molecules with electrical polarity. Giving vibration energy to molecules to activate movement. The molecule is moving. It is said that the speed of hydrogen molecules is 1.8 km / sec, the distance that can run straight is 1.78 × 10 −5 cm, and the number of collisions with other molecules is 10 billion times per second.
遠赤外線エネルギーを得た分子は加速して他の分子と衝突する。そのとき衝突が熱になる。遠赤外線自体は熱でない。相手の分子に自己発熱を起こさせる電磁波である。遠赤外線は、有機物に吸収されやすく、吸収されると熱に変わる。熱の伝わりかたは、熱伝導、対流、放射の3種類ある。遠赤外線は、放射伝達だけである。熱は物質の表面を暖め、遠赤外線は物質の内部を暖めるという違いがある。 Molecules that gain far-infrared energy accelerate and collide with other molecules. At that time, the collision becomes heat. Far infrared itself is not heat. It is an electromagnetic wave that causes the other molecule to self-heat. Far-infrared rays are easily absorbed by organic matter, and change to heat when absorbed. There are three types of heat transmission: heat conduction, convection, and radiation. Far infrared is only radiative transfer. There is a difference that heat warms the surface of a substance and far infrared rays warm the inside of the substance.
図2のA部は、ガラス体12と13の間に間隙を作るのと、両ガラス体を接着するスペーサの構成を示した詳細図である。15は接着剤、両面テープであって、乾燥剤にて構成したスペーサ16の半分弱に付けられている。16aはスペーサ、乾燥剤の突起部である。 Part A of FIG. 2 is a detailed view showing a configuration of a spacer for forming a gap between the
t1,t2はスペーサ16とガラス体12,13との空隙、間隙である。又、t1は13の接着剤の厚さであって、接着剤、両面テープは16に示す乾燥剤含有スペーサの半分以下の長さにしてある。16aはその乾燥剤のみの突起部である。これは16の乾燥効果が有効に働くために実装面から得られた工夫である。 t1 and t2 are gaps and gaps between the
なお、図2に示すように、ガラス部材12,13の長さを違えたほうが17のビート剤の載りが強固になって防水効果に寄与できる。21の太陽光は13のガラス体に通過中に熱線(近赤外線)を吸収して、通過した遠赤外線は12に塗布した遠赤外線反射効果によって、24のように外部に反射されて中には入ってこない。 In addition, as shown in FIG. 2, when the length of the
図3は、熱線(近赤外線)、遠赤外線の内部への侵入を防ぐ様子を示した模式図である。34は太陽光であって、複層ガラスの外部面側31を通過する。36は31によって一部反射して中には浸透しない反射光である。38は34の熱線が31を通過中に吸収される挙動を示している。 FIG. 3 is a schematic diagram showing how heat rays (near infrared rays) and far infrared rays are prevented from entering the inside.
32は室内側のガラス体にコーテング又は、透明なフィルム状の部材を貼った遠赤外線反射部材である。31を通過した遠赤外線は32によって39のように反射して外部に排出される。室内には37の可視光線のみ入ってくる。
29は31より発生する熱線、近赤外線である。38の遠赤外線をガラス体31が吸収する際に、29のような熱線が放出する。29は32の部材によって30に示すように反射して31のガラス部材に戻って行き、33の中には浸透しない。
ガラス部材31と33の間隙、空隙t0は、31を通過した遠赤外線39、熱線29を反射して31に戻すのに必要な間隙を設ける。例えば遠赤外線は波長4.0μm〜25μm程度であるから、少なくとも0.1mmもあれば十分である。従って、1波長以上の間隙、中空部を設けておけばよい。31と33のガラス部材の接着部構成に応じて複層ガラス体を極力薄くできる。従って、本案による複層ガラスは通常の板ガラスと同じ厚さであって、サッシの新規交換、加工無しに容易に取り 付け可能である。 The gap between the
図4は光波長とガラスの材質による透過率の関係を示した分光分布図である。43は普通使われているクリアガラスであって、42は熱線吸収ガラスである。41は遠赤外線反射ガラスの特性である。 FIG. 4 is a spectral distribution diagram showing the relationship between the light wavelength and the transmittance depending on the material of the glass. 43 is a commonly used clear glass, and 42 is a heat ray absorbing glass. 41 is a characteristic of far-infrared reflective glass.
図3の模式図に示したように、外部ガラス31に42の特性をもったガラスを使って、内部ガラス33に41の特性を使うと効果的である。図4において41と42の特性がクロスする点が1.8μm近傍にある。41,42の特性のガラス体を使えば少なくとも熱線、遠赤外線の透過を防ぐ事ができる。 As shown in the schematic diagram of FIG. 3, it is effective to use a glass having the characteristic of 42 for the
図5は本発明を応用した複層窓ガラスの例を示したものである。51はガラス窓の枠体であって、52はガラスと枠体を密着するサッシである。53a、53b、53c、53dは先に説明した乾燥剤を含有したスペーサである。本例では4隅に配置してある。サッシの内部にスペーサ53とシーリング剤図1に示す17,18にてガラス部材周辺を封着してある。従って、図の14は密閉状態にある。 FIG. 5 shows an example of a multi-layer window glass to which the present invention is applied.
52のサッシには、53のスペーサを54のガラス体の四隅に設けてあって、54の周辺は、先に説明したシリコンゴム等で構成した図1に示す17のシーリングで封着してある。54は複層ガラスの表面であって、封着した複層ガラスの空隙14に窒素ガス等を封入して曇りを防止する場合もある。本発明による構成を使う事によって、薄くて丈夫な防音、曇らないガラスを構成できる。なお、53の点線部の位置に乾燥剤スペーサが配置されていることを示している。 The
図6は本発明による複層ガラスの立体模式図を示した。61は室外に面したガラス体であって、62は室内面のガラス体である。図に示すt0は61,62の間隙であって乾燥剤を含有したスペーサによってt0の値は決まる。t0は極薄であって本案による複層ガラスの厚みは、従来の板ガラスと変わらないから、交換が容易である。 FIG. 6 shows a three-dimensional schematic diagram of the multilayer glass according to the present invention. 61 is a glass body facing the outdoor, and 62 is a glass body on the indoor surface. In the figure, t0 is a gap between 61 and 62, and the value of t0 is determined by the spacer containing the desiccant. Since t0 is extremely thin and the thickness of the multilayer glass according to the present invention is not different from that of a conventional plate glass, it is easy to exchange.
15は接着剤であって、両面テープでも良い。このような構造体を図5にて示した4隅におけば、効果的な複層ガラスを形成できる。西日の遮光、防音、騒音の遮断、強度とも優れた効果を発揮する。
なお、図1の14の中空層、間隙に12又は、13のガラス部材表面に図示していない破壊センサを貼り付けておいて、11が破壊、破損したときに微弱電波によって報知すれば防犯、防災効果が得られる。破壊センサは、透明な超極薄のガラス基板上にICタグを搭載した構成になっている。 It should be noted that a crime prevention sensor (not shown) is affixed to the surface of the
破壊センサ基盤は数cmの長さであって、導体をセンサにしている。導体が破壊、損傷するとインピーダンスの変化をICタグが読み取って検出する。異常をICタグから微弱電波によって外部にある受信機、ターミナルアダプタ、ゲートウェイが検知する。 The break sensor base is several centimeters long, and the conductor is a sensor. When the conductor is broken or damaged, the IC tag reads and detects a change in impedance. Abnormality is detected by an external receiver, terminal adapter, and gateway from the IC tag by weak radio waves.
異常を検知したターミナルアダプタは公衆回線、電話網に接続する。そして家宅人、責任者に知らせる。これらの責任者は携帯電話機、固定電話機によって異常を知ることができる。さらに異常の状態を、不正侵入か災害かを認識して必要に応じて最寄の警察、消防署に助けを求めることが可能である。 The terminal adapter that detects the abnormality is connected to a public line or telephone network. And inform the housekeeper and the person in charge. These responsible persons can know the abnormality by using a mobile phone or a fixed phone. Furthermore, it is possible to recognize whether the abnormal state is an unauthorized intrusion or a disaster, and ask for help from the nearest police or fire department as necessary.
以上説明したように本発明による複層ガラス部材は、熱線、遠赤外線を遮断するから室内の住環境は快適になり、エアコンの効果と相乗して電力の節約になる。かつ防音、騒音を遮断してかつ薄く構成できて取り扱いが容易になるという二重の効果をもたらす。 As described above, the multi-layer glass member according to the present invention blocks heat rays and far infrared rays, so that the indoor living environment becomes comfortable and synergizes with the effect of the air conditioner to save power. In addition, it has a double effect of being easy to handle because it can be constructed thinly while being soundproof and blocking noise.
本実施形態は、ガラス材の破壊、不正侵入を検知するために第1実施形態にて説明した複層ガラス部材にタグコンピュータ(RFID:radio frequency identification、ICタグ)を装着する構成を説明する。タグコンピュータは、ゴマ粒状であって数ミリ以下の大きさである。技術的には、CPU(中央演算装置)、メモリ等コンピュータ処理に必要な機能があって、無線によってネットワークと連携をとるものである。 In the present embodiment, a configuration in which a tag computer (RFID: radio frequency identification, IC tag) is attached to the multilayer glass member described in the first embodiment in order to detect destruction of glass materials and unauthorized intrusion will be described. The tag computer is sesame granular and has a size of several millimeters or less. Technically, it has functions necessary for computer processing such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and cooperates with a network wirelessly.
以下、図7乃至図8を基に本実施形態の説明をする。図7は、図1と同様に複層ガラス11の断面図であって、ガラス材12と13の間の空間にRFID71を装着している。図7では窓の外側のガラス材13に貼り付けている。図において、72は破壊センサで、かつアンテナの機能を持っている。73は太陽電池である。73が受動型の素子であれば電源としてソーラセル(太陽電池)を使えば71は永久的に動作する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view of the multilayer glass 11 as in FIG. 1, and the
図8は図6と同様に、立体でRFIDユニット71、72、73を示している。窓の室外側に配置している様子を示している。不正侵入のガラス破壊をいち早く検知できるのと、73のソーラセルは外光に面しているから電源の蓄積に適する。 FIG. 8 shows the
図9は、複層ガラス11の室外側61のガラス材にRFID71、ソーラセル73を装着して、アンテナ、破壊検知センサ72は室外側ガラス材13の内側に透明な導電体塗料、又は薄膜75を塗布した構成にした例である。このような構造にすると、アンテナ大きくなって、かつ破壊検知の感度と精度も良くなる。 FIG. 9 shows that an
図10は、RFIDユニットの内部構成を示した図である。図において、81は各要素を結合するシステムバスで、82はRFIDの高周波制御部であって、高周波電波の受信、発信の機能をもっている。83はCPUで演算処理部である。84のROMはプログラムメモリであって、CPUの処理手順のプログラムが格納してある。85はメモリで演算結果、外部75より取り込んだデータを格納する記憶部である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an internal configuration of the RFID unit. In the figure,
86は電源で、ここではソーラセルを使用する例を説明した。87はグランド、アースである。75はアンテナ、および破壊センサであって破談は、ガラス材11が割れるとインピーダンスが変化する。この変化を82は捉えて、83のCPUが処理する。RFIDユニットは複層ガラス11の外側13に装着してある。室内側の12だけが破壊したときには、検知できない。
このような場合に備えて、11の内側に塗布した32を導電薄膜にしておき、71と結合しておけばどちらか一方が破壊しても検知できるし、アンテナ面は大きくなるから感度も良くなる。 In preparation for such a case, if 32 applied on the inside of 11 is made into a conductive thin film and combined with 71, it can be detected even if one of them breaks, and the antenna surface becomes large, so the sensitivity is also good. Become.
図11は、外部アンテナ75、破壊センサを兼ね備えたアンテナの構成と効果を示した図である。使用する電波は、13.6MHZか2.45MHZが一般的である。アンテナ、センサは感度が良くてかつ小さい方が扱い易い。かつ電波の到達距離を長くするためにアンテナに最適設計が求められる。 FIG. 11 is a diagram showing the configuration and effects of an antenna having an
アンテナ72、75は、RFIDチップ71の入力インピーダンスにあわせた設計が必要になる。図11(a)に示すようにRaより長く(大きく)することによって、+jX成分をアンテナにて作り出せる。この特性を利用してICチップ内のリアクタンス成分の制御が可能になる。破壊センサ特性を含めてリアクタンス成分を利用できる。 The
図11(b)は、アンテナ成分のインピーダンスとRFIDチップの入力インピーダンスを接続した時の等価回路の模式である。 FIG. 11B is a schematic diagram of an equivalent circuit when the impedance of the antenna component and the input impedance of the RFID chip are connected.
数1は、大きくしたアンテナ、センサのインピーダンスであって、 Equation 1 is the impedance of the increased antenna and sensor,
数2は、RFIDチップの入力インピーダンスである。このリアクタンス成分JXの値を制御して限られた出力で電波到達距離を長くできる。図11(b)において、図の左部分の+JXとRaはアンテナ、センサ部分であって、右の−JXとRcはRFID部分である。センサ、アンテナの感度を上げるには、これらの値を制御する機能を備えておけば都合が良い。 Equation 2 is the input impedance of the RFID chip. By controlling the value of the reactance component JX, the radio wave arrival distance can be increased with a limited output. In FIG. 11B, + JX and Ra in the left part of the figure are antenna and sensor parts, and -JX and Rc on the right part are RFID parts. In order to increase the sensitivity of the sensor and antenna, it is convenient to have a function for controlling these values.
図12は家宅、オフィス等に設置されたRFIDを無線ネットワークにて相互に接続した例を示す。RFIDは、空中線出力が微弱であって到達距離は僅かである。従ってこれらの出力値を受信するゲートウエイ(集端装置)を数箇所置く必要がある。電波の到達距離に限りがあるため、RFID間の通信によって距離のあるゲートウエイまで伝達する方法を提案するものである。こうすることによって、ゲートウエイの数を減らせてコストの増加を長減る事が可能になる。 FIG. 12 shows an example in which RFIDs installed in homes, offices and the like are connected to each other via a wireless network. RFID has a weak antenna output and a short reach. Accordingly, it is necessary to place several gateways (terminal collecting devices) for receiving these output values. Since the reach of radio waves is limited, a method for transmitting to a gateway having a distance by communication between RFIDs is proposed. By doing this, it is possible to reduce the number of gateways and reduce the increase in cost.
ワイヤレスネットワーク(無線ネットワーク)は、多数の同一のインテリジェントなセンサがネットワークを介して互いに通信する事にある。図12の構成では、各ノード(RFID)が定められた時間内に近隣のノードへメッセージを送信し、そのメッセージが目的のノードに伝えられていくまで、センサからセンサへと伝達される。 A wireless network (radio network) consists of a number of identical intelligent sensors communicating with each other over a network. In the configuration of FIG. 12, each node (RFID) transmits a message to a neighboring node within a predetermined time, and the message is transmitted from the sensor to the sensor until the message is transmitted to the target node.
本案の場合、目的のノードは、91のゲートウエイである。図12では、RFn1〜nmまでのセンサ、ノードがある。本ワイヤレスセンサーネットワークにおいて、ノード即ちセンサは固定されているから静的な構成である。このような構成では、ネットワークの全領域がカバー出来るような、冗長パスが構成できる。 In the case of the present plan, the target node is 91 gateways. In FIG. 12, there are sensors and nodes from RFn1 to nm. In this wireless sensor network, the nodes, i.e. sensors, are static and so are static configurations. In such a configuration, a redundant path that can cover the entire area of the network can be configured.
図12の構成例では、RFn1,RFn6,RFn11,RFn8を介して91に情報が伝達される。パスは、ln1,ln2,ln3,ln4,lnmを通過する。他に近いノードがあって、このノードが何かの処理をして待ちが多くなったときには、他のパスを瞬時に探して91に情報を伝える。ノード間を接続するパスは、センサ即ちノードの状態によって伝達経路が自在に変更する。 In the configuration example of FIG. 12, information is transmitted to 91 via RFn1, RFn6, RFn11, and RFn8. The path passes through ln1, ln2, ln3, ln4, and lnm. When there is a node close to another node and this node has processed something and waits a lot, it immediately searches for another path and informs 91. The transmission path of the path connecting the nodes is freely changed according to the state of the sensor, that is, the node.
92は、93のウェブサイトと接続する通信線であって、94のインターネット網等の情報通信網に接続して情報は、目的の施設、端末機器等に伝達する。家宅の場合、ガラスの破断があって、賊の侵入のあった事を携帯電話機器等の端末機から家宅人は直ちに知る事ができる。
図13は家宅のガラス窓、玄間ドアに破壊センサを設置した例を示す。101は家宅であって、102は設置したRFIDユニットである。ガラス窓は、複層ガラスを使用して省エネルギー、エコ構造になっている。断熱効果と102のセンサがあって、破断の検知、さらに設置場所、ガラス材の材質、設置年月日、特徴等の情報がRFIDに収まっている。 FIG. 13 shows an example in which a destruction sensor is installed on a glass window and a front door of a house. 101 is a house and 102 is an installed RFID unit. The glass window is made of energy saving and eco-structure using double glazing. There is a heat insulation effect and a sensor of 102, and information such as detection of breakage, installation location, glass material, installation date, and characteristics is contained in the RFID.
96の集端装置(ゲートウエイ)に情報は集められて95のアンテナから公衆無線回線(携帯電話回線)を介して情報を発信する。96は、ゲートウエイからアンテナまでの屋内通信線であって、97は公衆無線電波である。又、92の通信回線から93のウェブサイトから94のインターネット網を介して情報は、目的の端末機器に伝えられる。 Information is collected in 96 terminal collection devices (gateways), and information is transmitted from 95 antennas via a public wireless line (mobile phone line). 96 is an indoor communication line from the gateway to the antenna, and 97 is a public radio wave. Information is transmitted from the 92 communication lines to the target terminal equipment from the 93 websites through the 94 Internet network.
以上説明したように本発明による複層ガラス部材は、熱線、遠赤外線を遮断するから室内の住環境は快適になり、エアコンの効果と相乗して電力の節約になる。かつ防音、騒音を遮断してかつ薄く構成できて取り扱いが容易になるという二重の効果をもたらす。 As described above, the multi-layer glass member according to the present invention blocks heat rays and far infrared rays, so that the indoor living environment becomes comfortable and synergizes with the effect of the air conditioner to save power. In addition, it has a double effect of being easy to handle because it can be constructed thinly while being soundproof and blocking noise.
さらに複層ガラスの内部にRFIDを装着して、破断、破壊を検知して通信情報網を介して家宅人に迅速に通報システムを安価に構成できる。RFIDは、ネットワークセンサシステムとして相互に情報を送受信して、ゲートウエイに情報を伝達できるから電波到達距離を気にしないでシステム構築が可能になるという優位性がある。 Furthermore, an RFID can be attached to the inside of the multi-layer glass to detect breakage and breakage, and to quickly construct a notification system at low cost for a housekeeper via a communication information network. RFID has an advantage that a system can be constructed without worrying about the radio wave reach distance because it can transmit and receive information to and from each other as a network sensor system and transmit information to the gateway.
11 複層ガラス体の断面構成
12、33、62 内部ガラス部材
13、31、61 外部ガラス部材
14 間隙、空隙
15 接着剤、両面テープ
16 スペーサ、乾燥剤
16a スペーサ乾燥剤突起部
17、18 シーリング、ビート
19、19‘ 乾燥剤、スペーサとの隙間
21、34 太陽光
22、36 反射光
23、37 透過光
24、30、39 熱線、遠赤外線反射光
27、28 接着用導電材、接合用バネ機構要素
29 熱線、遠赤外線
32 熱線遠赤外線反射コーテング、熱線反射透明伝導フィルム
38 熱線、遠赤外線吸収
41 遠赤外線反射ガラス
42 熱線吸収ガラス
43 クリアガラス
51 窓ガラス枠体
52 サッシ
53 乾燥剤含有スペーサの配置
54 複層ガラス体
71 RFID、ICタグ
72 破壊検知センサ、アンテナ
73 太陽電池、ソーラセル
75 透明導電体、透明導電塗料、フィルム
81 ICタグユニットのシステムバス
82 高周波処理部、送受信部
83 CPU、演算装置
84 ROM、プログラムメモリ
85 メモリ
86 電源部
87 グランド、アース
91 ゲートウエイ、無線集端装置
92 通信回線
93 ウェブサイト
94 通信情報網、インターネット網
95 公衆無線、放送波アンテナ
96 屋内通信線
97 公衆無線電波、携帯無線電波
101 家宅、オフィス
102 ICタグ、RFID11 Cross-sectional structure of multi-layer glass body 12, 33, 62 Internal glass member 13, 31, 61 External glass member 14 Gap, gap 15 Adhesive, double-sided tape 16 Spacer, desiccant 16a Spacer desiccant protrusions 17, 18 Sealing, Beats 19, 19 'Desiccant, gap between spacers 21, 34 Sunlight 22, 36 Reflected light 23, 37 Transmitted light 24, 30, 39 Heat rays, far-infrared reflected light 27, 28 Adhesive conductive material, bonding spring mechanism Element 29 Heat ray, far infrared ray 32 Heat ray far infrared reflective coating, heat ray reflective transparent conductive film 38 Heat ray, far infrared ray absorption 41 Far infrared ray reflection glass 42 Heat ray absorption glass 43 Clear glass 51 Window glass frame 52 Sash 53 Arrangement of desiccant containing spacer 54 Multilayer Glass 71 RFID, IC Tag 72 Destruction Detection Sensor, Antenna 73 Solar Cell, Solar Cell 75 Transparent conductor, transparent conductive paint, film 81 System bus 82 of IC tag unit High-frequency processing unit, transmission / reception unit 83 CPU, arithmetic unit 84 ROM, program memory 85 memory 86 power supply unit 87 ground, ground 91 gateway, wireless terminal Device 92 Communication line 93 Website 94 Communication information network, Internet network 95 Public radio, broadcast wave antenna 96 Indoor communication line 97 Public radio wave, portable radio wave 101 Home, office 102 IC tag, RFID
Claims (10)
複数枚のガラス部材の外側は、熱線、近赤外線を吸収するガラス部材より構成して、内側のガラス部材の面に熱線、遠赤外線を反射する部材をコーテングもしくは、熱線、遠赤外線を反射するフィルムを該ガラス部材に貼り付けて、室内に熱気の侵入を防ぐ手段と、
該複数枚で構成した複層ガラス部材は、前記乾燥材スペーサを薄くした構造にして、従来のガラス部材厚と同等にして、従来使用のサッシに容易に装着可能にした事を特徴とする熱線、遠赤外線侵入防止ガラス。In a multi-layer glass composed of a plurality of glass members, a spacer for forming a gap hollow layer between a plurality of glass sheets is provided, and the spacer causes a change in temperature or the like in the gap hollow layer between the plurality of glass members. Means for removing moisture and moisture by containing a desiccant in the spacer for the purpose of preventing the fogging of the glass member surface due to adhesion of water vapor, moisture and dew condensation due to the dew point generated as When,
The outer side of the plurality of glass members is composed of a glass member that absorbs heat rays and near infrared rays, and a member that reflects the heat rays and far infrared rays on the surface of the inner glass member is coated or a film that reflects heat rays and far infrared rays. A means for affixing the glass member to prevent hot air from entering the room,
The multi-layer glass member composed of a plurality of sheets has a structure in which the desiccant spacer is thinned, and has the same thickness as a conventional glass member, so that it can be easily mounted on a sash used in the past. , Far infrared intrusion prevention glass.
本複層ガラス部材は熱線、近赤外線、遠赤外線の透過を防ぐ手段を設けて室内の温度上昇を阻止する事を特徴とする熱線、遠赤外線侵入防止ガラス。The glass member on the outer side of the multi-layer glass member composed of a plurality of glass members described above contains a substance that absorbs heat rays and near infrared rays, and the glass member on the inner side and the room side is a hollow part, on the gap side Attaching a film containing a material that reflects far-infrared rays or heat rays to the surface of the film or means for applying a coating material,
This multi-layer glass member is a heat ray and far infrared ray intrusion prevention glass characterized in that means for preventing the transmission of heat rays, near infrared rays, and far infrared rays is provided to prevent the temperature rise in the room.
外部、内部の板ガラスの大きさが異なる事によって段差が生じて、シリコンゴム等によるシーリング剤が強固に複数のガラス部材を封着する事を特徴とする熱線、遠赤外線侵入防止ガラス。The plurality of glass members according to claim 1, wherein the gap and the means for providing a difference in the size of the glass members on the outside and the inside with the hollow portion interposed therebetween,
A heat ray and far-infrared intrusion prevention glass characterized in that a difference in size occurs between the outside and inside plate glass, and a sealing agent such as silicon rubber firmly seals a plurality of glass members.
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