JP2014089566A - 含水率計および含水率計内蔵建物 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化による設置作業の簡便化、製造に係る手間の軽減、建築作業時における損傷防止を図ることが可能な含水率計および含水率計内蔵建物を提供する。
【解決手段】ＲＦＩＤ機能を有し、被測定物である構造用面材８に取り付けられて該構造用面材８の含水率を測定する含水率計３が、構造用面材８に取り付けられる平坦な取付面１３を有するタグ１０と、取付面１３に露出した状態で設けられる少なくとも一対の平面電極１７，１７と、を備えており、平面電極１７，１７の表面に導電層１８が設けられ、取付面１３のうち平面電極１７，１７が設けられない部分の少なくとも一部に絶縁性の接着層１４が設けられている。これにより、含水率計そのものの厚さを薄くすることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、含水率計と、この含水率計を内蔵した建物に関する。

住宅等の建物における壁内面、天井裏、屋根裏、床下等の必要箇所にセンサ機能付きＲＦＩＤタグを設置した建物の一例として、特許文献１に記載の技術が知られている。
この建物は、前記センサ機能付きＲＦＩＤタグにひび割れ検知センサ、雨漏り検知センサ、歪み検知センサ、結露検知センサ、火災検知センサ、振動検知センサの何れかを１つ以上接続し、外部のリーダーよりデータ読取りコマンドを前記センサ機能付きＲＦＩＤタグに送信し、測定データの重畳した反射波を受信して測定データを読み取るようにしたものである。

また、特許文献２には、一対または二対の針状電極を備えた含水率センサを用い、電極を被測定物中において所定量離間するように対向配置することによって被測定物の含水率を計測する方法が開示されている。

特開２００７−３１０５０６号公報 特開平０６−２６５４９７号公報

ところで、上記特許文献１には、ＲＦＩＤタグに含水率計を接続すること、つまり、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計によって、建物躯体の含水率を測定することについては開示されていない。そこで、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計によって、建物躯体の外壁を構成する構造面材の含水率を測定する場合、当該構造用面材の表面にＲＦＩＤ機能を有する含水率計を取り付けることが考えられる。ところが、その場合、このＲＦＩＤ機能を有する含水率計が、構造用面材の表面に外装材を取り付ける取付作業等の建築作業時に損傷し易いという問題ある。
さらに、含水率計として特許文献２に記載のような針状の電極を用いるものを採用すると、針状電極の長さの分や、針状電極をＲＦＩＤタグに固定するスペースの分、含水率計そのものの厚さが厚くなってしまうという問題がある。そして、含水率計の厚さが厚くなってしまうと、建物躯体への設置作業がしにくかったり、製造に手間がかかったりする場合もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、薄型化による設置作業の簡便化、製造に係る手間の軽減、建築作業時における損傷防止を図ることが可能な含水率計および含水率計内蔵建物を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図６に示すように、ＲＦＩＤ機能を有し、被測定物（例えば建物躯体１、構造用面材８）に取り付けられて該被測定物の含水率を測定する含水率計３であって、
前記被測定物に取り付けられる平坦な取付面１３を有するタグ１０と、
前記取付面１３に露出した状態で設けられる少なくとも一対の平面電極１７，１７と、を備えており、
前記平面電極１７，１７の表面には導電層１８が設けられ、
前記取付面１３のうち前記平面電極１７，１７が設けられない部分の少なくとも一部には絶縁性の接着層１４が設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、タグ１０の取付面１３に接着層１４が設けられ、この取付面１３が被測定物に取り付けられるので、タグ１０を被測定物に対して確実に取り付けることができる。
また、このように被測定物に取り付けられる取付面１３に露出した状態で、少なくとも一対の平面電極１７，１７が設けられるので、これら少なくとも一対の平面電極１７，１７によって被測定物の含水率を測定できる。
これによって、例えば被測定物中に配置する必要のある針状電極に比して含水率計３そのものの厚さを薄くすることができるので、取り扱いやすい。しかも、少なくとも一対の平面電極１７，１７を被測定物に当接させるだけで含水率計３を設置できるので、設置作業の簡便化を図ることができる。さらに、平面電極１７，１７であれば、針状電極とは異なり、長さのある電極がぐらつかないように固定したり、ケースを貫通させたりする作業を省略できるので、製造に係る手間を軽減できる。さらに、含水率計３そのものの厚さが薄くなるため、たとえ建物躯体の狭い場所に設けても他の部材と干渉しにくくなるので、建築作業時における損傷を防止できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の含水率計３において、
前記接着層１４には、該接着層１４との間に位置する剥離層を有する剥離シートが設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、設置作業前において剥離シートによって接着層１４を保護できるので、設置作業前の含水率計３の取り扱いやすさを向上できる。これによって、含水率計３の設置作業をより簡便に行うことができる。すなわち、設置作業前の状態では接着層１４に剥離シートを設けておき、設置作業時に剥離シートを剥離して接着層１４を露出させればよい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の含水率計が備えられた含水率計内蔵建物であって、
建物躯体１の外壁面側を構成する構造用面材８の表面側に外装材２が設けられ、
前記構造用面材８の裏面に、前記ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、建物躯体１の外壁面側を構成する構造用面材８の裏面に、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられているので、構造用面材８の表面に外装材２を取り付ける取付作業等の建築作業時においては、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が外側に露出することなく、構造用面材８によって保護されているので、当該含水率計３の損傷を防止できる。
また、リフォーム時等における外装材２の改装等の際においても、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が構造用面材８によって保護されるので、当該含水率計３の損傷を防止できる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の含水率計内蔵建物において、
前記建物躯体１に窓用の開口部６，７が形成されており、
この開口部６，７の下端部において、前記構造用面材８の裏面に前記ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、建物躯体１の開口部６，７付近では、当該開口部６，７に取り付けられるサッシ回りを流れた雨水によって、建物躯体１の他の部分より雨水の影響を受けることになるが、開口部６，７の下端部において、構造用面材８の裏面にＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられているので、構造用面材８の含水率を効果的に測定できる。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の含水率計内蔵建物において、
前記建物躯体１の外壁が構造用の壁パネル４によって構成されており、
この壁パネル４が矩形状の枠体４ｃと、この枠体４ｃの両面に取り付けられた面材４ｅ，４ｅとを有し、
前記構造用面材８が、前記壁パネル４の前記建物躯体１の外壁面側に位置する一方の前記面材４ｅによって構成され、この面材４ｅの裏面に前記ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、構造用面材８が、壁パネル４の建物躯体１の外壁面側に位置する一方の面材４ｅによって構成され、この面材４ｅの裏面にＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられているので、当該含水率計３が壁パネル４の内部に位置して外部から完全に保護される。したがって、構造用面材８の表面に外装材２を取り付ける取付作業以外等の建築作業時においても、当該含水率計３の損傷を防止できる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の含水率計内蔵建物において、
前記ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３は、工場等において予め前記壁パネル４の面材４ｅの裏面に取り付けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が、工場等において予め壁パネル４の面材４ｅの裏面に取り付けられているので、現場では、壁パネル４の面材４ｅの裏面への含水率計の取付作業を省略できる。

本発明によれば、含水率計そのものの厚さを薄くすることができるので、薄型化による設置作業の簡便化、製造に係る手間の軽減、建築作業時における損傷防止を図ることが可能となる。

本発明に係る含水率計内蔵建物の一例を示すもので、当該含水率計内蔵建物の建物躯体を示す正面図である。 同、含水率計が取り付けられた壁パネルを示す斜視図である。 同、含水率計が取り付けられた壁パネルと外装材を示す側断面図である。 本発明に係る含水率計の一例を示すもので、接着層および導電層を省略した状態を示す図である。 図４に示す含水率計に接着層を設けた状態を示す図である。 図４に示す含水率計に接着層および導電層を設けた状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係る含水率計内蔵建物の建物躯体１の正面図である。
含水率計内蔵建物は、建物躯体１の表面側に外装材を設けるとともに、建物躯体１にＲＦＩＤ機能を有する含水率計３（以下、含水率計３と略称する。）を備えた構成となっている。なお、建物躯体１の表面には、外装材が当該表面との間に所定に隙間をもって取り付けられているが、図１においては、外装材を省略している。

前記建物躯体１は、周知のパネル工法によって構築されている。パネル工法とは、壁や床、屋根といった建物躯体の構成要素を予め工場にてパネル化しておき、施工現場でこれらの構造用のパネルを組み立てて構築するものである。
建物躯体１の外壁は構造用の壁パネル４によって構成されている。この壁パネル４は、図２に示すように、縦横の框材４ａ，４ｂを矩形枠状に組み立てて枠体４ｃを構成し、この枠体４ｃ内に、必要に応じて補強桟材４ｄを縦横に組み付け、さらに、枠体４ｃの両面に合板等からなる構造用の面材４ｅ，４ｅを取り付けてなるものである。

図１に示すように、建物躯体１の１階の正面においては、複数（３枚）の壁パネル４が門形に接合されて基礎５に設置されており、これら壁パネル４・・・の内側に掃き出し窓用の開口部６が形成されている。また、建物躯体１の２階の正面においては、複数（４枚）の壁パネル４がロ字形に接合されて２階の床に設置されており、これら壁パネル４・・・の内側に窓用の開口部７が形成されている。

前記含水率計３は、建物躯体１の外壁面側を構成する構造用面材８の裏面に取り付けられている。すなわち、図２および図３に示すように、本実施の形態では、構造用面材８が被測定物であり、当該構造用面材８は、壁パネル４の面材４ｅ，４ｅのうち、建物躯体１の外壁面側に位置する、つまり外装材２側に位置する一方の面材４ｅによって構成されている。なお、外装材２は、壁パネル４の一方の面材４ｅに胴縁２ａを介して取り付けられおり、これによって外装材２と壁パネル４との間には所定の隙間が設けられている。

そして、図１に示すように、建物躯体１の１階に形成された前記開口部６の下端部の近傍において、開口部６の左右両側に位置する壁パネル４，４の、建物躯体１の外壁面側に位置する一方の面材４ｅ，４ｅの裏面に含水率計３，３が取り付けられている。また、含水率計３，３は当該面材４ｅ，４ｅの裏面下端部において、開口部６側に寄せて配置されている。すなわち、含水率計３は縦の構造材（壁パネル４の縦框材４ａ）と横の構造材（壁パネル４の下の横框材４ｂ）の近傍に位置している。
また、建物躯体１の２階に形成された前記開口部７の下端部の近傍において、開口部７の下側に位置する壁パネル４の、建物躯体１の外壁面側に位置する一方の面材４ｅの裏面に含水率計３，３が取り付けられている。また、含水率計３，３は当該面材４ｅの裏面上端部の左右両端部に配置されている。
さらに、含水率計３は、工場等において予め壁パネル４の面材４ｅの裏面に取り付けられている。
なお、本実施の形態では、含水率計３は、開口部６，７の下端部において、壁パネル４の面材４ｅの裏面に取り付けられているが、他の壁パネル４の面材４ｅの裏面に取り付けてもよい。
また、含水率計３は、壁パネル４の框材４ａ，４ｂに接触させているが、必ずしも接触させる必要はない。

前記含水率計３は、図４〜図６に示すように、被測定物に取り付けられる平坦な取付面１３を有するタグ１０と、前記取付面１３に露出した状態で設けられる少なくとも一対の平面電極１７，１７と、を備える。
タグ１０は、薄板状であって平面視矩形状の基材と、基材の一面側（被測定物側の面）である前記取付面１３と、基材に内蔵されるＲＦＩＤ機能付き含水率測定部（図示せず）と、を有する。

なお、タグ１０は、縦横の長さが、クレジットカード等の既存のＩＣカードの大きさと略同等に形成されている。すなわち、ＩＳＯ（国際標準化機構）、ＪＩＳ（日本工業規格）においては、クレジットカード等の既存のＩＣカードの縦横の長さは８５．６ｍｍ×５４．０ｍｍに規格されている。本実施の形態のタグ１０の縦横の長さは、少なくとも当該規格に近い寸法に設定されている。
また、タグ１０の厚さは、前記一対の平面電極１７，１７を含めて約２．０〜３．０ｍｍ程度に設定されている。
ただし、タグ１０の寸法は以上の数値に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。

ＲＦＩＤ機能付き含水率測定部は、基板上にＲＦＩＤ用ＩＣチップと、このＩＣチップに接続された含水率測定回路とを設けた構成となっており、後述するハンディリーダー２５からの電波をエネルギー源として動作し、電池を内蔵していないタイプとなっている。
また、タグ１０の基材には、図示はしないが通信用のアンテナコイルも内蔵されているものとする。

前記取付面１３のうち前記平面電極１７，１７が設けられない部分の少なくとも一部には、図５に示すように、絶縁性の接着層１４が設けられている。この接着層１４は取付面１３に比して高い弾力性を有するものであり、本実施の形態においては例えば電気絶縁性の高い両面接着シリコンテープ等が採用される。
本実施の形態においては取付面１３が、平面電極１７，１７が設けられる部分と、接着層１４が設けられる部分とに分けられ、この接着層１４が設けられる部分の略全面に接着層１４が設けられた状態となっている。
このように前記取付面１３の広い範囲に接着層１４が設けられているので、取付面１３を面材４ｅ（構造用面材８）の表面に略隙間なく当接させ、さらに面材４ｅ（構造用面材８）に対して接着固定できる。これによって、タグ１０を面材４ｅ（構造用面材８）に確実に取り付けることができるので好ましい。
また、このように取付面１３に接着層１４が設けられていれば、被測定物が構造用面材８のように木材である場合に、表面の凹凸に対応しやすい。
また、接着層１４は絶縁性であるため、平面電極１７，１７による被測定物の含水率の読み取り時にＲＦＩＤ機能付き含水率測定部に対して電気的な影響を与えにくくすることができる。

また、前記接着層１４には、図示はしないが、該接着層１４との間に位置する剥離層を有する剥離シートが設けられている。この剥離シートは、含水率計３の設置作業前において接着層１４を保護するものであり、設置作業時には剥離される。すなわち、設置作業前の状態では接着層１４に剥離シートを設けておき、設置作業時に剥離シートを剥離して接着層１４を露出させる。

平面電極１７，１７は、金属製であり、かつ前記ＲＦＩＤ機能付き含水率測定部のモジュール端子である。そして、前記タグ１０の取付面１３に対して少なくとも一対設けられている。
一つの平面電極１７は薄板状であって平面視正方形に形成されている。その縦横の長さは１０ｍｍ×１０ｍｍとされている。また、その厚さは上述のように前記タグ１０を含めて約２．０〜３．０ｍｍ程度に設定されている。
ここで、平面電極１７は、上記の形状や大きさ、厚さに特定されるものではなく、適宜変更できることは言うまでもなく、「平面」とは被測定物と面で接触できればよく、厳密に平面である必要はない。

また、平面電極１７，１７の表面のそれぞれには、図６に示すように、導電層１８が設けられている。この導電層１８は平面電極１７，１７に比して高い弾力性を有するものである。
すなわち、平面電極１７，１７が金属製であり、被測定物が木材である場合、平面電極１７，１７を木材に十分に接触させることが困難である。そこで、木材表面の凹凸に対応しつつ通電を可能とするために、平面電極１７の表面に弾力性のある導電層１８が設けられている。これによって、平面電極１７，１７を導電層１８，１８を介して被測定物である面材４ｅ（構造用面材８）の表面に確実に当接させることができる。

なお、本実施の形態の導電層１８としては、例えば、導電性接着剤や導電性テープ、導電性ゴム等が採用される。
また、平面電極１７，１７に設けられた導電層１８の被測定物側の面は、取付面１３に設けられた接着層１４の被測定物側の面と少なくとも同一平面上に位置するか、該接着層１４よりも被測定物側に突出する位置に配置されている。これによって、接着層１４の厚みが大きすぎ、導電層１８が被測定物に当接させることができない状態を防ぐことができる。

このような平面電極１７，１７には電圧が印加されるようになっており、一対の平面電極１７，１７間の電気抵抗を、ＲＦＩＤ機能付き含水率測定部の含水率測定回路によって測定することによって、面材４ｅ（構造用面材８）の内部の含水率を測定するようになっている。
前記ＲＦＩＤ機能付き含水率測定部によって測定された面材４ｅ（構造用面材８）の内部の含水率は、図３に示すように、ハンディリーダー２５によって読み取られる。
ハンディリーダー２５は、前記ＲＦＩＤ機能付き含水率測定部と電磁誘導又は電磁波による無線通信を行うためのアンテナを接続したＲＦ通信回路、読み取った含水率の測定データを表示するモニタ２５ａ、前記測定データの蓄積およびプログラムデータを蓄積するメモリ等を備えている。
そしてハンディリーダーやメンテナンス会社および建物の所有者により保守点検を行う場合、予め設置位置が判っているＲＦＩＤ機能を有する含水率計３にハンディリーダー２５を接近させることにより含水率の測定データを読み取ることができる。

本実施の形態によれば、タグ１０の取付面１３に接着層１４が設けられ、この取付面１３が面材４ｅに取り付けられるので、タグ１０を面材４ｅに対して確実に取り付けることができる。
また、このように面材４ｅに取り付けられる取付面１３に露出した状態で、一対の平面電極１７，１７が設けられるので、これら少なくとも一対の平面電極１７，１７によって構造用面材８の含水率を測定できる。
これによって、例えば構造用面材８中に配置する（差し込む）必要のある針状電極に比して含水率計３そのものの厚さを薄くすることができるので、取り扱いやすい。しかも、一対の平面電極１７，１７を構造用面材８に当接させるだけで含水率計３を設置できるので、設置作業の簡便化を図ることができる。さらに、平面電極１７，１７であれば、針状電極とは異なり、長さのある電極がぐらつかないように固定したり、ケースを貫通させたりする作業を省略できるので、製造に係る手間を軽減できるとともに製造コストの低減を図ることができる。さらに、含水率計３そのものの厚さが薄くなるため、たとえ建物躯体の狭い場所に設けても他の部材と干渉しにくくなるので、建築作業時における損傷を防止できる。

また、前記接着層１４に、該接着層１４との間に位置する剥離層を有する剥離シートが設けられているので、設置作業前において剥離シートによって接着層１４を保護でき、設置作業前の含水率計３の取り扱いやすさを向上できる。これによって、含水率計３の設置作業をより簡便に行うことができる。

また、外装材２の内側に位置する建物躯体１の構造用面材８の裏面に、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられているので、構造用面材８の表面に外装材２を取り付ける取付作業等の建築作業時においては、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が外側に露出することなく、構造用面材８によって保護されているので、当該含水率計３の損傷を防止できる。
また、外装材２の改装等の際においても、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が構造用面材８によって保護されるので、当該含水率計３の損傷を防止できる。

また、建物躯体１の開口部６，７付近では、当該開口部６，７に取り付けられるサッシ回りを流れた雨水によって、建物躯体１の他の部分より雨水の影響を受けることになるが、開口部６，７の下端部において、構造用面材８の裏面にＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられているので、構造用面材８の含水率を効果的に測定できる。
さらに、外装材２の内側に位置する構造用面材８が、壁パネル４の一方の面材４ｅによって構成され、この面材４ｅの裏面にＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が取り付けられているので、当該含水率計３が壁パネル４の内部に位置して外部から完全に保護される。したがって、構造用面材８（面材４ｅ）の表面に外装材２を取り付ける取付作業以外等の建築作業時においても、当該含水率計３の損傷を防止できる。
加えて、ＲＦＩＤ機能を有する含水率計３が、工場等において予め壁パネル４の一方の面材４ｅの裏面に取り付けられているので、現場では、壁パネル４の面材４ｅの裏面への含水率計３の取付作業を省略できる。

なお、本実施の形態では、枠体４ｃの両面に面材４ｅ，４ｅを有する壁パネル４を使用したパネル工法を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、壁パネルの面材が外側片面のみであるパネル工法、その他ツーバイフォー工法や在来の軸組工法等などで建物躯体の外壁面が構造用面材によって構成されるものであれば適用できる。

１ 建物躯体
２ 外装材
３ ＲＦＩＤ機能を有する含水率計
４ 構造用の壁パネル
４ｃ 枠体
４ｅ 面材
６，７ 開口部
８ 構造用面材
１０ タグ
１３ 取付面
１４ 接着層
１７ 平面電極１７
１８ 導電層

Claims (6)

1. ＲＦＩＤ機能を有し、被測定物に取り付けられて該被測定物の含水率を測定する含水率計であって、
   前記被測定物に取り付けられる平坦な取付面を有するタグと、
   前記取付面に露出した状態で設けられる少なくとも一対の平面電極と、を備えており、
   前記平面電極の表面には導電層が設けられ、
   前記取付面のうち前記平面電極が設けられない部分の少なくとも一部には絶縁性の接着層が設けられていることを特徴とする含水率計。
2. 請求項１に記載の含水率計において、
   前記接着層には、該接着層との間に位置する剥離層を有する剥離シートが設けられていることを特徴とする含水率計。
3. 請求項１または２に記載の含水率計が備えられた含水率計内蔵建物であって、
   建物躯体の外壁面側を構成する構造用面材の表面側に外装材が設けられ、
   前記構造用面材の裏面に、前記ＲＦＩＤ機能を有する含水率計が取り付けられていることを特徴とする含水率計内蔵建物。
4. 請求項３に記載の含水率計内蔵建物において、
   前記建物躯体に窓用の開口部が形成されており、
   この開口部の下端部において、前記構造用面材の裏面に前記ＲＦＩＤ機能を有する含水率計が取り付けられていることを特徴とする含水率計内蔵建物。
5. 請求項３または４に記載の含水率計内蔵建物において、
   前記建物躯体の外壁が構造用の壁パネルによって構成されており、
   この壁パネルが矩形状の枠体とこの枠体の両面に取り付けられた面材とを有し、
   前記構造用面材が、前記壁パネルの前記建物躯体の外壁面側に位置する一方の前記面材によって構成され、この面材の裏面に前記ＲＦＩＤ機能を有する含水率計が取り付けられていることを特徴とする含水率計内蔵建物。
6. 請求項５に記載の含水率計内蔵建物において、
   前記ＲＦＩＤ機能を有する含水率計は、工場等において予め前記壁パネルの面材の裏面に取り付けられていることを特徴とする含水率計内蔵建物。

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