(57)【要約】【課題】  壁に目立った穴の跡が残らない断熱材の識別方法及び識別用センサヘッド並びに断熱材の識別装置を提供することである。【解決手段】  壁内に埋設された断熱材に異なる波長の光を照射し、その相対分光反射率に基づいて該断熱材の種類を識別することを特徴とする断熱材の識別方法及び断熱材からの反射光を受光する受光用ファイバーとからなるファイバー束を備えた断熱材の識別用センサヘッド並びに壁内に挿入される中空のガイドチューブと該ガイドチューブ内に挿入され異なる波長の光を出射する出射用ファイバー及び断熱材からの反射光を受光する受光用ファイバーとからなるファイバー束を備えた断熱材の識別用センサヘッド並びに断熱材の識別装置である。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁内に埋設された断熱材に異なる波長の光を照射し、その相対分光反射率に基づいて該断熱材の種類を識別することを特徴とする断熱材の識別方法。
【請求項２】
上記異なる波長の光は、近赤外光であることを特徴とする請求項１に記載の断熱材の識別方法。
【請求項３】
上記断熱材に対して光の照射位置を移動させ、その分光反射率の変化に基づいて断熱材の厚みを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の断熱材の識別方法。
【請求項４】
上記断熱材は、グラスウール、ロックウール及びセルロースファイバーのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の断熱材の識別方法。
【請求項５】
断熱材に照射する光の波長は、９８０ｎｍ及び１５３５ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の断熱材の識別方法。
【請求項６】
壁内に挿入される中空のガイドチューブと該ガイドチューブ内に挿入され異なる波長の光を出射する出射用ファイバー及び断熱材からの反射光を受光する受光用ファイバーとからなるファイバー束を備えた、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の断熱材の識別方法に使用される断熱材の識別用センサヘッド。
【請求項７】
上記ガイドチューブ内に圧縮空気を導入する手段を設け、ガイドチューブの先端より空気を噴出するようにした請求項６に記載の断熱材の識別用センサヘッド。
【請求項８】
上記出射用ファイバーから出射される光の波長は、９８０ｎｍ及び１５３５ｎｍであることを特徴とする請求項６又は７に記載の断熱材の識別用センサヘッド。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の断熱材の識別用センサヘッドと、異なる波長の光による断熱材の相対分光反射率に基づいて該断熱材の種類を識別する識別部と、その識別結果を表示する表示部とを備えた断熱材の識別装置。
【請求項１０】
上記表示部は、上記断熱材の識別用センサヘッドの位置データ及びその分光反射率の変化に基づいて、断熱材の厚みを算出し表示することを特徴とする請求項９に記載の断熱材の識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の壁内に埋設された断熱材の識別方法及び識別用センサヘッド並びに断熱材の識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年省エネ・地球温暖化防止等の見地から住宅の断熱に関心が持たれている。特に建築年数が経過した木造建築の建築物の断熱に際し、壁内に埋設された断熱材の有無、断熱材の種類・厚み等の診断が必要となっている。
また住宅用断熱材の更新に当たって、断熱材の処分方法が断熱材の種類によって異なるため、断熱材の種類の特定が求められている。
【０００３】
断熱材の有無あるいは断熱材の欠陥の有無の診断については、例えば特許文献１又は２に開示されたような、赤外線カメラを用いたサーモグラフィ法が知られているが、埋設されている断熱材の種類・厚みまでは特定できない。
【０００４】
断熱材の状態の確認や種類の識別のためには、壁を剥がしたり壁の複数箇所に大きな穴を開けて観察するか、壁に穴を開けてそこからファイバースコープを差し込み目視して確認していた。
ところがこのような従来の方法による断熱材の識別方法では、断熱材の状態の確認及び識別の終了後に、壁に複数箇所の穴が残る欠点がある。また穴が大きいため補修が十分できず、穴の跡が壁の表面に残ってしまうという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−５０９２１号公報
【特許文献２】特開２００６−１７７８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の課題は、上記従来の問題点を解決し、壁に目立った穴の跡が残らない断熱材の識別方法及び識別用センサヘッド並びに断熱材の識別装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、次のような断熱材の識別方法及び識別用センサヘッド並びに断熱材の識別装置を提供するものである。
（１）壁内に埋設された断熱材に異なる波長の光を照射し、その相対分光反射率に基づいて該断熱材の種類を識別することを特徴とする断熱材の識別方法。
（２）上記異なる波長の光は、近赤外光であることを特徴とする（１）に記載の断熱材の識別方法。
（３）上記断熱材に対して光の照射位置を移動させ、その分光反射率の変化に基づいて断熱材の厚みを算出することを特徴とする（１）又は（２）に記載の断熱材の識別方法。
（４）上記断熱材は、グラスウール、ロックウール及びセルロースファイバーのいずれかであることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の断熱材の識別方法。
（５）断熱材に照射する光の波長は、９８０ｎｍ及び１５３５ｎｍであることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の断熱材の識別方法。
（６）壁内に挿入される中空のガイドチューブと該ガイドチューブ内に挿入され異なる波長の光を出射する出射用ファイバー及び断熱材からの反射光を受光する受光用ファイバーとからなるファイバー束を備えた、（１）乃至（５）のいずれかに記載の断熱材の識別方法に使用される断熱材の識別用センサヘッド。
（７）上記ガイドチューブ内に圧縮空気を導入する手段を設け、ガイドチューブの先端より空気を噴出するようにした（６）に記載の断熱材の識別用センサヘッド。
（８）上記出射用ファイバーから出射される光の波長は、９８０ｎｍ及び１５３５ｎｍであることを特徴とする（６）又は（７）に記載の断熱材の識別用センサヘッド。
（９）（６）乃至（８）のいずれかに記載の断熱材の識別用センサヘッドと、異なる波長の光による断熱材の相対分光反射率に基づいて該断熱材の種類を識別する識別部と、その識別結果を表示する表示部とを備えた断熱材の識別装置。
（１０）上記表示部は、上記断熱材の識別用センサヘッドの位置データ及びその分光反射率の変化に基づいて、断熱材の厚みを算出し表示することを特徴とする（９）に記載の断熱材の識別装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、異なる波長の光を使用し、壁に外径１ｍｍ程度のガイドチューブが挿入されるための穴を開けるのみで、ピンポイントで壁の内部の断熱材の識別及び断熱材の厚みの測定が可能となる。そして上記穴はきわめて小さいため周知の補修方法により簡単に補修することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（本発明に係る断熱材の識別方法）
本発明に係る断熱材の識別方法について、図面を参照して以下詳細に説明する。
各種断熱材について発光素子の波長（５００ｎｍ〜２５００ｎｍ）に対する分光反射率及び相対分光反射率を図１及び図２に示す。
【０００９】
図１は、グラスウール（ＧＷ）、ロックウール（ＲＷ）及びセルロースファイバー（ＣＦ）について、発光素子の波長に対する分光反射率を図示したものである。
【００１０】
図１よりグラスウールについては、波長によらず分光反射率が高く、また波長による依存性は小さいことが分かる。
ロックウールについては、グラスウールに比べて分光反射率は低く、また波長の増加とともに高くなっていることが分かる。
さらにセルロースファイバーについては、図１より、グラスウールと同程度の分光反射率が認められるが、波長の増加とともに低くなっていることが分かる。特にセルロースファイバーの場合では、１５００ｎｍ付近で急激な落ち込みが認められる。
【００１１】
次に図２は、グラスウール（ＧＷ）、ロックウール（ＲＷ）及びセルロースファイバー（ＣＦ）について、９８０ｎｍの場合の分光反射率を基準とした相対分光反射率を発光素子の波長について図示したものである。
例えば１５３５ｎｍの場合の相対分光反射率をみると、グラスウールは１．０２であるのに対して、ロックウールでは１．５２、またセルロースファイバーの場合は、０．７４となっていることから、断熱材に対して異なる波長の光を照射し、その相対分光反射率を求めることにより、断熱材の種類を識別することができることが分かる。
【００１２】
以上の結果によれば、異なる波長の光として例えば１５３５ｎｍと９８０ｎｍを選択すれば、その相対分光反射率からグラスウール、ロックウール及びセルロースファイバーを明確に識別することができることが分かる。すなわち相対分光反射率に基づいて断熱材の種類を識別することができることが分かる。
【００１３】
本発明では断熱材の識別に加えて断熱材の厚みを測定することもできる。すなわち照射位置が断熱材の表面及び裏面に来たときに断熱材からの反射光に強度変化がみられることから、上記断熱材に対して光の照射位置を移動させ、反射光の強度変化がみられる位置情報を基に断熱材の厚みを算出することができる。
【００１４】
（本発明に係る断熱材の識別に使用する識別用センサヘッド）
図３に断熱材の識別に使用する識別用センサヘッドを例示する。
識別用センサヘッドは、壁に開けた１ｍｍの穴から壁内に挿入される。識別用センサヘッドの中のファイバー束は、識別用センサヘッドとともに断熱材の表面付近より断熱材の内部に送り込まれ、出射及び断熱材からの反射光の受光に用いられる。
【００１５】
識別用センサヘッドは、外径１ｍｍのＳＵＳパイプからなるガイドチューブの内部に７本の外径１２５μｍプラスチックファイバーからなるファイバー束が挿入されている。ファイバー束は、９８０ｎｍ用及び１５３５ｎｍ用の２本の出射用ファイバーと５本の受光用ファイバーから構成される。
出射用光ファイバーの先端の４５°カット端面から光を出射し、受光用ファイバーにより断熱材からの反射光を受光する。
なお例えば出射用光ファイバーとして２本の光ファイバーを用意したが、１本の光ファイバーを用いて異なる発光素子からの出光を切り換えて使用してもよい。
また受光用ファイバーは、必ずしも５本必要ではない。断熱材からの反射光を有効に識別できる範囲で選択すればよい。
【００１６】
出射用光ファイバーは、識別装置内の発光・受光部のＡＳＥ光源（波長1.5μｍ帯）及び９８０ｎｍのレーザーダイオード光源にそれぞれ結合されている。また受光用ファイバーは、発光・受光部のＩｎＧａＡｓフォトディテクターに結合されている。
なお上記光源、フォトディテクターはこの分野で簡単に入手できるものを使用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
識別用センサヘッドの先端はゴミ等が付着しやすく、出射及び受光の際の障害となる場合がある。このため識別用センサヘッドに空気噴出機能を付加することもできる。すなわちガイドチューブ内に圧縮空気を導入する手段を設け、これにエアーダスター等の圧縮空気供給手段を結合し、ガイドチューブの先端より空気を噴出することもできる。
【００１８】
（本発明に係る断熱材の識別方法を実施する識別装置）
図４に本発明に係る断熱材の識別方法を実施する識別装置を例示する。図４において１は、断熱材を示し、２は、出射用光ファイバー及び受光用光ファイバーを含む識別用センサヘッドである。識別用センサヘッド２は、ライトガイド３を介して発光・受光部に結合されている。発光・受光部の発光・受光情報は識別部に送られ、発光・受光情報に基づいて断熱材の種類及び相対分光反射率が算出される。そして識別部には予め断熱材の種類及び相対分光反射率のデータが記憶部に格納されており、この格納されている相対分光反射率のデータと照合して断熱材の識別が行われる。この断熱材の識別結果は表示部において表示される。
【００１９】
さらに段落００１３において述べたように、断熱材の識別用センサヘッドの位置データ及びその分光反射率の変化に基づいて断熱材の厚みを算出して、表示部において併せて表示することもできる。
【００２０】
以上本発明に係る断熱材の識別方法を実施する好ましい識別用センサヘッド及び識別装置の実施の形態を例示したが、本発明は例示した実施の形態のものに限定されないことはいうまでもない。
【００２１】
なおこれまでは断熱材の存在を前提にして説明してきたが、本発明にしたがってセンサーヘッドの挿入に伴う分光反射率の変化の有無をみることにより、当然断熱材の壁内での有無を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】グラスウール、ロックウール及びセルロースファイバーについて、発光素子の波長に対する分光反射率を図示したものである。
【図２】グラスウール、ロックウール及びセルロースファイバーについて、波長９８０ｎｍの場合の分光反射率を基準とした相対分光反射率を発光素子の波長について図示したものである。
【図３】本発明に係る断熱材の識別方法に使用する識別用センサヘッドの模式図である。
【図４】本発明に係る断熱材の識別方法を実施する識別装置の概念図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  断熱材
２  識別用センサヘッド
３  ライトガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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