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カーブミラーはなぜ曇るのか(結露予知センサー開発)

この話は、現在(2019年)も続いている開発ストーリーの始まりです。

概要
 1993年の何月だったか忘れましたが、当時務めていた会社へあるカーブミラーメーカーの営業マンが来ました。目的は、結露と霜が付かないカーブミラーを開発できないかとのことです。そのときすでに対策した製品は3種類ありました。

・蓄熱材内蔵タイプ
・ヒーター内蔵タイプ
・光触媒を塗布したタイプ

1.放射冷却とは何ぞや
 放射冷却とは高い温度を持った物から低い温度を持った物へエネルギーが移動する現象です。エネルギーは赤外線として移動します。電気ストーブの前に来ると暖かさを感じると思います。これは電気ストーブから赤外線が自分の方へ飛んできているからです。逆に氷柱の横に立つと目をつぶっていてもヒンヤリすると思います。これは自分から氷柱へ赤外線が飛んでいったのです。このようにエネルギーを同じにしようとする現象があります。
太陽から地球へもエネルギーは届いています。日中気温が上がるのはこのためです。夜間は、熱を持った地球が宇宙空間へ熱を赤外線として放射してしまいます。宇宙空間は物質が無いので温度もありません。絶対零度なのです。摂氏でいうとマイナス273℃です。それと地表の温度が30℃ほどあれば約300℃の温度差がありエネルギーが移動するのです。これが放射冷却です。放射冷却は日中も起こっているのですが太陽から届く熱の方が大きいため冷えるイメージは無いと思います。しかし、太陽光を遮って日陰にすれば放射冷却のみ利用することができます。

2.各方式の特徴

 ・蓄熱材内蔵タイプ
カーブミラー内部に蓄熱材が入っており、日中の気温で蓄熱材が温められ夜間の放射冷却による冷えによる結露と霜を予防します。欠点は、日中と夜間の気温が逆転したとき蓄熱材入りのカーブミラーだけ結露することです。また、重量があり設置工事が大変です。

 ・ヒーター内蔵タイプ
これは夜間のみ商用電源でカーブミラー裏面のヒーターに通電する方式です。効果は確実でJRなどで採用されています。しかし、道路など商用電源を引けないところでは設置不可能です。また商用電力線を引く必要があり毎月の電気代の支払いも発生します。

 ・光触媒を塗布したタイプ
これはTOTOの特許を使った製品らしいです。積水樹脂が製品化しました。当初、カーブミラーの結露予防のアイディアに興味を持っていたのですが光触媒方式を採用しました。
これは、結露しても水滴にならず、薄い水の膜になるため鏡として機能します。しかし、霜になった場合は像が写りません。残念50点です。

この3種類はどれも対処療法のため欠点ができていまいます。これを根本的に解決するには、放射冷却を理解する必要があると思いました。

3.上向きが冷える

 毎日、夕方から外へ出て放射冷却現象を見ていました。道路に立っているカーブミラーがいつ曇るのかを見ていたのです。そうすると面白い現象に気がつきました。自動車の屋根やボンネットが先に結露しドアなど垂直の物は遅れて結露するのです。また下向きの面は結露しません。カーブミラーのひさしの下も結露しません。この現象を見て結露という物が上から降りてきているのかも知れないと考えました。霜が降りるという表現からも上から降りてくるのかと思いました。しかし、雨のように降ってくるのかと思ってみても何も降りてきません。
 それで気がついたのですが、空は冷たく地面は暖かいのです。ですから、地面の方向へは赤外線は放射されず冷えないのです。空の方は冷たいため赤外線は放射され冷えるのです。
 ということは上向きの面が冷えやすく斜めや垂直の面は遅れて冷えるということになります。カーブミラーは、ほぼ垂直です。そこでカーブミラーが結露する前に検知してミラー裏面のヒーターに通電することはできないかと思ったのです。

4.結露予知センサー

 水平面が早く結露し垂直面が遅れて結露する現象に気がついたため垂直面が結露する直前に結露を予知するセンサーをつくれないか考えていました。答えは簡単でした。斜めの面が結露したときそれより遅れて結露する垂直なカーブミラーを加熱すれば良いのです。具体的にはカーブミラーの裏面に貼ったヒーターに通電するのです。そのとき斜めの面の裏面にもヒーターを貼りこの面の結露が取れたときカーブミラー裏面のヒーターへの通電も止めれば良いのです。そして実験用センサーを試作することにしました。

ブロック図

記号の説明
 11:カーブミラー
 11a:ヒーター
 21:斜めの鏡
 21a:ヒーター
 22:結露検出用赤外線LED

 ブロック図はこうなります。太陽電池が発電した電力をバッテリーに蓄え夜になると制御回路が働きます。制御回路はセンサー部である斜めに設置した鏡の結露を赤外線により監視しています。そして斜めの鏡が結露したときカーブミラーとセンサーの鏡の裏面に貼ったヒーターに通電します。センサーの鏡の結露が取れた時点でヒーターへの通電を止めます。こうすれば結露寸前にカーブミラーの温度を少し上げることができ結露を予防することができるはずです。

センサー原理

この続きはnoteに詳しく書いてありますのでご覧ください。

破壊 (支配権)

 私は、独立後、初年度1億円の売上をつくりました。このまま続けると数年で年商10億円くらいになると思って、製造販売を行うメーカー部門を別会社にして独立させ社長を募集したのです。実際に商売をやってみて、年商10億円でトップシェアを取れる会社なら5年で100社くらい作れると思ったのです。しかし社長候補がみつからないのです。私は、仕事というのは、持ち株会社を作ることだと思っていたので、実務は適任者に任せて、私はその会社の株を持てばよいと考えていました。知恵とアイディアを基にいろいろな分野へ進出したいと考えていたからです。しかし、この国では意味を理解する人とは出会いませんでした。
 そこで、中東のA国の駐日大使館へ連絡したところ、A国の経済公使が私のところまで来て、とりあえずA国で開催される展示会に行こうということになりました。そのとき私は「特許を売るために契約書を持っていく」と言ったところ「A国企業へ販売せずに一緒に行く日本人へ売りなさい」と言われました。たぶん「A国の資産を持ち出すな」という意味だと思います。経済公使はその仲介役を引き受けるとのことでした。ということは、取引が成立し、私が利益を得たときは、A国へ納税すれば利害関係が一致するということ
です。

 すでに知恵を全世界に販売するシステムができあがっているA国の企業になるということです。私は、自分でそのシステム全体を作る事が目的なのですが、私の生物としての寿命もあるので、A国企業になってシステム作りを省き少しでも多くの知的財産を販売できれば良いと考えたのです。そのときの心境を分かりやすくいうと「目的のために悪魔に魂を売る」といった感じです。A国は悪魔ではありませんが、私の行いが日本人の行いではなくなるということです。また、システム全体の支配権を持つことを諦めるということで
す。

 国内外の投資家は、当然のこととして、支配権を持つことを目的に戦略と戦術を練っています。支配権さえあれば利益などは簡単に作ることができます。その日、その時、その場所で、その国の通貨になればよいのです。

 物の製造販売などは、単純労働であって売れる物を作って売ればよいのです。ヒットする物やサービスの特許など知的財産を能力のある会社や経営者に提供し大きな売上げを作ればよいのです。対価は、その会社の株でよいのです。お互いに成功報酬という意味です。その会社が大きく育てば、その会社の支配権の一部が資産になります。私は、資金を投資するベンチャーキャピタルではなく、利益を生む基を提供し成功報酬で対価を受け取るベ
ンチャーキャピタルということになります。その会社の株を公開する、しないにはまったく興味が無く、利益を生む企業の支配権を持つことに意味があるのです。

 私が思うには、株を公開しないメリットは、公開するメリットより多いと思います。目先の利益が目的なら公開して利益を得ればよいのですが、株を公開しないということは企業を制御する早さと正確さを追求することが可能になるのです。

 A国は、現金を投資して支配権を得るのではなく、知的財産を基に支配権を拡大しているのだと思います。製品を製造販売する企業へ現金で出資しても、すでに他の株主が存在するので100%の支配権を得ることはできません。しかし、利益を生む基から作った場合は、大きな支配権を得ることができるのです。

 今回の寄稿で、予定の12回が終了しました。1年間ありがとうございました。さようなら。(2003年6月)

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Category: 書き物

破壊 (子供の国)

<<< 理由 >>>
 以前から、うすうす感じていたのですが、この国は子供の国だと思います。イラクで人質になった人を迎えに行った旅費を本人に請求したのを見てさらにこの考えは強まりました。天安門事件のとき、米国は星条旗を付けたバスを走らせて米国人を救出しました。何があっても自国民を保護する事が国家の長期的利益になると思います。助けたから費用を払えと言ったら、お金を持っていない人は保護される権利は無いのか?ということになります。そんなことをしたら国民の信頼が崩れ納税者が減るのです。そんなことを考えて納税している人はいないかも知れません。だから子供の国になるのです。本当は、お金と口はセットなのです。

<<< 議員とは >>>
 ここで政治家が生まれる仕組みを説明します。国会議員は、県会議員などの支援で票集めをします。県会議員は、市会議員や町会議員などが票を集めます。そこで私の地元の町会議員の選挙を例に取り説明してみます。
 まず何票で当選するか予想を立てます。毎回の選挙によりだいたい把握できています。仮に当選ラインが350票以上だとすると選挙資金として350万円以上必要です。選挙が始まると有権者に投票をお願いすることになります。ここで不思議なのは、議員は、有権者のために働くのに、なぜ有権者に投票をお願いするのだろうか、ということです。有権者が候補者にいろいろな問題解決をお願いするのがあたりまえだと思います。
 たくさんの人に投票をお願いして、あなたに投票すると言った人の数を集計していくと、1000票以上になります。ここで安全率を掛けます。これは候補者によって違うと思いますが私の経験では0.35です。0.4だと落選です。辛く見て0.3で350票あれば安心ということになります。選挙期間中、自分の得票が少ないと思ったときは、上位で当選する候補者の得票を伸ばす動きも必要です。下位の候補者を攻撃するのです。そうすれば自分の得票が中間くらいでも下位の候補者を確実に落選させることができます。
 この後、開票して結果が出ます。これが選挙の簡単な説明です。大義名分があって立候補する人もいるのですが、ほとんどの候補者は、あまり考えていません。この人たちが国を動かすのです。子供の自転車より怖いですね。簡単にいうと有権者がバカなのです。

<<< 学校 >>>
 これを防止するには、自分で長期的な視点で物事を考えなければなりません。自分や子供たちが将来困らないようにするためです。ところが、小中学校では物事を考えないように教育し、高校卒業と同時にフリーターになるのです。好きなことが分からないのだと思います。私は、中学生のとき、国語の先生から、「だまされたと思って勉強してみないか?」と言われたことがあります。私の返事は「だまされたくなーい」でした。幼稚な先生です。普通に説明すればよいのにと思いました。子供は、大人が思っている以上に深く物事を考えているのです。

<<< 持って生まれた感覚 >>>
 人間には五感があるといいますが、五感しかなければ、すべての人間は、同じ能力としか表現できないのです。実際には、六感、七感、八感・・・・・とたくさんの感覚があるのです。義務教育でそれを削り取ってはいけません。感性は生まれたときと同じレベルを保つ必要があると思います。もともと高い人は高い状態を維持し、低い人はその状態を維持すればよいと思います。生まれたときよりも高くなることはないような気がします。だから持って生まれた才能というのです。この持って生まれた才能に努力を積んで天才になるのだと思います。

<<< まとめ >>>
 多種多様な考えを持った人たちが議論して物事を決めていけば良いと思います。これが大人の国(普通の国)へ成長する唯一の方法だと思います。(2003年5月)

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破壊 (商売とは)

<<< 商売とは >>>
 製品やサービスを提供し相手に自発的にお金を払わせた場合を商売といいます。お客さんが、製品やサービスに満足しない場合は詐欺かもしれません。

<<< この世の最大悪 >>>
 この世で最大の悪とは、仕事をして利益を出さないことである。その理由は、たくさんの人を不幸にするからです。役員は自業自得であるが、株主、従業員、ユーザーの全てを不幸にする。それに比べ、犯罪に成功すれば最低一人以上は幸せになるのです。
 仕事をして利益を出さないよりは何もしない方が良いのです。挑戦した結果利益が出ないのは株主も許すかも知れませんが、挑戦せずに利益が出ないと言っている経営者を許す株主はバカである。しかし、株主と経営者が同じ人間の場合はよくあります。「まだ蓄えがあるので、これくらい、まーいいか」となるのです。

<<< 一流企業とは >>>
 一流企業とは、他人が思うものであって自分で思うものではない。そう言うと「そうそう」という人がいるが、「あなたのことです」とは言いにくいものです。

<<< 良い行い、悪い行い >>>
 何事にも目的と期限がある。民間企業であれ、行政であれ、国家であっても目的は利益の追求である。違いは、期限の設定です。行政は長期の利益が最大になるように行動しなければなりません。民間企業は主に短気の利益を追求する場合が多いのです。行政だから採算度外視で何をやっても良いということではありません。そう見えるのは長期の利益を追求しているからです。期限をあまり短く設定すると、その行いは悪い行いといわれる事が多いと思います。例えば、今日の利益を最大にしなさいと言われれば、どうするか? 例えば100年後までの利益を最大にするにはどうするか? というように期限によって行いが違ってきます。法律は短期と長期の利益追求の方法の間にあります。あまり短期の利益を追求すると違法な行為になることが多いという意味です。

<<< 執念 >>>
 製品開発であれ販売であれ問題にぶつかったとき、それを解決するパワーの源は執念だと思います。執念がないと机上の計算だけであきらめてしまいます。人がやっていることは簡単そうに見えるのですが、本人は執念を持ってやっている場合が多いのです。執念をもって困難に立ち向かうときは、とても気持ちの良いものです。なぜならば勝ったときのことを想像しているからです。(2003年4月)

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破壊 (蛙の話)

<<< ぬるま湯の場合 >>>

 生きた蛙と水を鍋に入れて火にかけます。だんだん水が温かくなってきました。

 蛙A:「何かおかしいぞ、ここから出よう」
 蛙B:「でも暖かくて気持ちいいよ」
 蛙A:「もっと熱くなったらどうするんだ」
 蛙B:「そんなこと言ってもみんな気持ちいいって言ってるから」
 蛙A:「それでいいのか? 僕はこの鍋から出るよ」

 水が熱くなってきました。

 蛙B:「Aが言っていたとおり熱くなってきたなー」
 蛙C:「そうだなー」
 蛙B:「でもみんなまだ入っているから何とかなるんじゃない」
 蛙C:「たぶんそうだよ」
 蛙D:「僕もそう思う」
 蛙E:「そうそう」
 蛙F:「みんなが言うから大丈夫」

 蛙B:「・・・・・・」
 蛙C:「・・・・・・・・」
 蛙D:「・・・」
 蛙E:「・・・・・」
 蛙F:「・・・・・・・」

 変化を感じ取る感性の高さと行動の早さが運命を分けます。現実の世界では、鍋から出た蛙が幸せになったかどうかは分かりませんが自分の判断で行動し結果を受け入れることが、新たな困難を解決する能力になるのだと思います。

<<< 熱いお湯の場合 >>>

 熱いお湯に生きた蛙を入れます。
 
 蛙A:「あっちー、早く出よう」
 蛙B:「あついー、出よう出よう」
 蛙C:「ちょっと待ってー熱いよー」

感性が低くても急激な変化には気が付きます。

<<< おまけ >>>

 蛙に「飛べ」と言うと飛びました。次に、蛙の足を切り落とし「飛べ」と叫んでも蛙は跳びません。蛙は足を切ると耳が聞こえなくなるのです。

 実際には蛙は足が無いから飛べないのです。しかし、上のような解釈をしても間違いだとは証明できません。何事も入力と出力から内部の構造を探り、その結果を基に次に起こる事を予測するのです。この繰り返しにより正確な未来予知が可能になります。既成概念は不要です。論理的に物事を考える事で未経験の困難も乗り越えることができるのです。(2004年3月)

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破壊 (メタンハイドレート)

 バミューダ海域の魔の三角地帯でよく船が行方不明になります。その理由は、海底にある個体のメタンガスが原因という説があります。メタンガスが低温と水圧で固体の状態で海底に眠っているのです。埋蔵量は石油より多いと推測されています。それが地震など何らかの原因で海水に触れて気化し泡になって海面に現れるのです。船は泡の上を進むと非常に不安定になり転覆することがあります。私の趣味はウィンドサーフィンですが波が砕け泡になった海面を進むと不安定になります。その理由はボードの下に出ているフィンが
水の抵抗を受けなくなるからです。ただのイカダ状態になるのです。

<<< 燃料電池 >>>
 燃料電池の燃料は水素またはメタンガスなどです。水素用の燃料電池は高価なので今後メタンガス(メタノールなど)の燃料電池が普及すると思われます。水素を作るには石油を燃やし発電し水を電気分解する必要があります。結局、石油を燃やすのです。メタンガスの場合メタンハイドレートを掘れば手に入るので、燃料も安く済みます。但し、メタンガスを燃料電池で燃やした後は、水以外に二酸化炭素が排出されます。燃料電池は環境に優しいといっていますが化石燃料を燃やすことに変わりなく二酸化炭素の排出量が少し減る程度です。化石燃料以外で水素を作るようになるまでは本格的な実用化ではないと思います。

<<< 核融合炉 >>>
 現在、核融合実験炉の建設場所を日本の六ヶ所村と欧州のどちらにするかで綱引きしています。ドイツは、資源や環境のことも考慮して、物の経済的価値と物理的価値を税制によって一致させています。私は、そのようなことができた国が主導権を持っている欧州に置くのが良いと思います。日本に置くことは子供に機関銃を持たせるようなものかも知れません。

<<< エネルギー戦争 >>
 メタンハイドレートは海底にあります。おもに公海上です。これが採掘できるようになると利権は海にあるので、現在のような油田争奪戦のような地上での戦争は減るのではないでしょうか。採掘する場合、空気中の二酸化炭素から炭素だけを取り出し個体にして海底に沈める事を義務づけると良いと思います。地底に眠っていた炭素を掘り起こし燃やして空気中にまき散らしたことが温暖化の原因です。二酸化炭素を減らそうとドライアイスを作り海底に沈めれば酸素も一緒に埋めることになります。埋めるのは炭素だけでよいのです。自然に炭素を持ったまま地下に埋まっていく物があります。それは植物です。空気中の二酸化炭素を吸収し酸素をはき出すので、炭素だけが植物に残るのです。その炭素を地中に埋めれば温暖化は防止できます。

<<< 未来予知 >>>
 このような大きなエネルギーや資源の動きを観察していくと近い将来から遠い将来までが見えるのです。1m定規で10cmの直線を引くように常に目線を高くして遠くが見えるようにしておきたいものです。(2004年2月)

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