窓のガラスを凸レンズにした場合の暖房効果

質問

ガラスの表面を無数の凸レンズ状にした場合、平らなガラスより室内は暖まるでしょうか。入射する光の量が同じなら原理的には変わらないのでしょうか。

回答No.1

kagakusuki · ベストアンサー

入射する光の量が同じであるため、殆ど変わりません。
　むしろ、薄い板ガラスで済んでいたものを、厚みのある凸レンズに変えた事により、光の一部がガラスの内部で吸収されてしまうため、室内温度が僅かに低下する恐れがあります。

お礼

なるほど、そうなのですね。

回答No.5

kagakusuki

>レンズのようなモノを使っていったん入ってきた熱が出ていかないようにもならないでしょうか。

　それならもっと良いものが既に実用化されて普及しております。
　室内に入って来た光のエネルギーは室内の物体に吸収されて熱となりますが、その熱で室内の空気が温められる事により室温が上がります。
　ですから、室内の空気が外部に逃げないようにした上で、室内の空気が屋外の冷気に触れない様にすれば、質問者様が仰っている事を部分的に達成する事が出来ます。
　通常の窓ガラスだけでも室内の空気が外に逃げてしまう事を防ぐ事が出来ますし、その窓を２重にすれば屋外の冷気に冷やされた外側の窓ガラスには、室内の空気が直接触れる事は無くなりますので、室内の空気が持っている熱が逃げる事をかなり防ぐ事が出来ます。
　更には、１枚の窓に取り付けるガラスを２重にする事で断熱効果を更に高めた製品も普及していますし、一部には、単に２重にするだけではなく、２重にしたガラスの間を真空にする事で２重ガラスの内部の空気の対流による熱の伝達も防止する製品も使われています。

【参考URL】
　真空ガラス スペーシア -窓ガラスの断熱・結露対策に-　日本板硝子株式会社
　　http://shinku-glass.jp/

　又、それとは別の手法もあります。
　室内に入って来た光のエネルギーは室内の物体に吸収されて熱となりますが、温度が高い物体は、持っている熱エネルギーを赤外線の形で放射しています。
　この赤外線の一部が、窓などから屋外に逃げ出す事によっても室内の熱は失われます。
　ですから、窓ガラスに工夫を加えて、この赤外線だけを反射する事が出来る様にすれば、室内の熱を逃がさない様にする事が出来ます。
　その様な製品も既に複数の企業で実用化されています。

【参考URL】
　株式会社 エフ・ティ・エス コーポレーション　《新対向ターゲット式スパッタ装置 NFTS 専門真空メーカー》 ・・・ 【透明断熱フィルムの開発】
　　http://www.ftsc.co.jp/cn9/FTS-KKJ1.html

　産業技術総合研究所 > 研究成果 > 研究成果記事一覧 > 2007年 > 日射熱を反射するクールなガラス
　　http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2007/pr20070625/pr20070625.html

　平安建設工業 > 窓ガラス紫外線赤外線反射吸収コーティング剤とは？
　　http://heian-kensetsu-kogyo.co.jp/madoco/

　但し、太陽光線の中にも赤外線は含まれており、太陽光線が持っている全エネルギーの内、赤外線のエネルギーが占め程割合は約42%程もあり、赤外線を反射する窓ガラスは、太陽光線が持っているエネルギーの一部が室内に入って来る事をも妨げてしまいます。

お礼

いろいろ興味深いことを教えていただきました。自分なりにできることをやてみたいと思います。

回答No.4

y-y-y

入る光の量が同じなら、温まりません。

それよりも、＃２の回答の通り、非常に危険にもなります。
太陽光が、凸レンズ、水玉、雨水、ペットボトル等で焦点か合ったり、凹レンズの反射、大きなビルガラスの反射等で焦点が合ったりすると、発火して火災となります。
これを「しゅうれん火災」と言います。
https://www.google.co.jp/#q=%E5%8F%8E%E6%96%82%E7%81%AB%E7%81%BD

お礼

ごく小さな直径のレンズを考えていました。

回答No.3

qwe2010

窓の大きさが同じなら、室内に入ってくる、光の量は同じですから、暖まるのは変わりません。
普通のガラスは全体を暖めますが、凸レンズは、狭い範囲にその熱を集めるだけです。

暖房効果は、室内に熱を持ち込むのも大事ですが、
持ち込んだ熱を逃がさないことも大事です

お礼

レンズのようなモノを使っていったん入ってきた熱が出ていかないようにもならないでしょうか。

回答No.2

hahaha86

たまたま焦点が合うと火事になります

2重窓にして
ガラスから熱が逃げないようにしたほうがいい

あとは鉄扉

お礼

直径数ミリのレンズを考えていました。鉄扉は想定外でした。