| 【発明の名称】 |
電波吸収壁 |
| 【発明者】 |
【氏名】鶴留 敏孝
【氏名】太田 公春
【氏名】堀江 章造
【氏名】西脇 勤
【氏名】今井 禎宏
|
| 【要約】 |
【課題】反射減衰量のピーク値がＵＨＦ帯域にあり、従来と同等以上の電波吸収特性と耐候性を有し、高い強度を有して施工性にすぐれた構成からなる電波吸収壁【解決手段】 焼結フェライトタイルを使用して、到来電波の磁界成分方向に大きく間隔を開けてフェライトタイルを配置すると、低透磁率のフェライトタイルはもちろん、低透磁率でなくとも反射減衰量のピーク値が４７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域にあり、かつ−１４ｄＢ以下の電波吸収特性を有する電波吸収壁が得られる。
【解決手段】焼結フェライトタイルを使用して、到来電波の磁界成分方向に大きく間隔を開けてフェライトタイルを配置すると、低透磁率のフェライトタイルはもちろん、低透磁率でなくとも反射減衰量のピーク値が４７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域にあり、かつ−１４ｄＢ以下の電波吸収特性を有する電波吸収壁が得られる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 建築用材料中に焼結フェライトタイルからなる多数個の磁性体を配置し、その屋内側に反射体を配置した電波吸収壁において、当該磁性体を到来電波の電界成分方向に所要間隔を開けて配置し、到来電波の磁界成分方向に、当該磁性体の磁界成分方向の寸法の１０％以上の間隔を開けて配置して、反射減衰量のピーク値が４７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域にあり、かつ−１４ｄＢ以下の電波吸収特性を有する電波吸収壁。
【請求項２】 建築用材料中に、焼結フェライトタイルからなる多数個の磁性体を配置し、その屋内側に反射体を配置した電波吸収壁において、当該磁性体を到来電波の電界成分方向にほぼ連続させて配置し、到来電波の磁界成分方向に、当該磁性体の磁界成分方向の寸法の１０％以上の間隔を開けて配置して、反射減衰量のピーク値が４７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域にあり、かつ−１４ｄＢ以下の電波吸収特性を有する電波吸収壁。
【請求項３】 請求項１または請求項２において、少なくとも到来電波の磁界成分方向の焼結フェライトタイル間に、各タイルの自重を支持するための支持材が配設された電波吸収壁。
【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、到来電波の磁界成分方向の焼結フェライトタイル間の隙間に、吸水性のない非導電性材料を配置する電波吸収壁。
【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、磁界成分方向の間隔が当該磁性体の磁界成分方向の寸法の１０〜８０％である電波吸収壁。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、フェライトタイルを用いた４７０〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯域用の電波吸収壁に係り、フェライトタイルの到来電波の磁界成分方向に所定の間隔を設けて配置することにより、反射減衰量のピーク値がＵＨＦ帯域にあり、−１４ｄＢ以下の電波吸収特性を得ることができ、さらに前記磁界成分方向の間隔を利用して格子状の枠を用いた乾式工法を実現したり、あるいは当該間隔に吸水性のない非導電性材料を配置して電波吸収特性の安定化を図った電波吸収壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の建築物の高層化に伴うテレビ電波受信障害（テレビゴースト障害）の発生は大きな社会問題となり、その対策に用いるテレビゴースト用電波吸収壁（パネル）が不可欠になりつつあり、特に、フェライト系電波吸収体は薄型で良好な電波吸収特性を示し、耐候性にすぐれ、化学的にも安定であるため、ビル壁面に取り付ける電波吸収材として多用されている。
【０００３】従来より、磁気共鳴現象を利用した焼結フェライト、すなわち、Ｍｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系等の焼結フェライトからなる板に金属板裏張りを施した構成とすることにより、電波吸収能力にすぐれかつ比較的薄板として利用できるため、実用化され、これらのフェライト系電波吸収体は、一般的に寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍで厚さが５〜１０ｍｍ程度のタイル状とし、これらを敷き詰めて施工し吸収壁体として構築される。
【０００４】例えば、特公昭５５−１３６００号公報には、従来の電波吸収体が有する、フェライト板と金属板の熱膨張係数の相違によりフェライト板が剥離するという問題を解決するため、補強材を埋設したコンクリート、モルタル等の建築材料の表面に１００ｍｍ×１００ｍｍのフェライトタイルの磁性体板を固着させ、かつ磁性体板の表面にモルタル等の外装材を施した３層構造の構成が提案されている。
【０００５】また、特公昭５５−４９７９８号公報は、電波吸収特性を低下させず、フェライト板の使用枚数を減少させ、建材としての実用性を高めることを目的として、フェライト板を到来電波の磁界成分方向に連続となるように結合させ、電界成分の方向に不連続となるように間隔をあけ配列した構成を開示している。
【０００６】しかしこれら上記の構成では、フェライト板の外側に配置される外装材を美観上から天然石や磁器タイル等で構成することが要求される場合、外装材に十分な強度をもたせるために外装材の厚みを厚くする必要があり、この厚い外装材を装着することにより、電波吸収特性は劣化してしまう。
【０００７】また、電波吸収体が高層建築物の不要反射電波による障害防止のため使用される場合、一般的に、１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚ程度の周波数帯域での反射減衰量が１０〜１５ｄＢ（絶対値）以上である電波吸収特性が要求されるが、上記の構成では１００ＭＨｚでの吸収特性は良好であるが、２００ＭＨｚでの特性が十分には得られず、非常に狭帯域な電波吸収特性しか得られない。
【０００８】そこで、特開平２−１７０５９９号公報では、図７に示すごとく、上記特公昭５５−４９７９８号に示される構成において、図の上下方向である磁界成分方向の複数個のフェライトタイル１等の磁性体が連続して配列されている部分を、密着させず磁界成分方向寸法の５％以下の隙間を設けることにより、外装材２の厚さが厚い場合の特性劣化を回復させ、電波吸収特性を必要とされる周波数範囲に制御できる構成を提供している。尚、図中符号３はコンクリート４内の構造用鉄筋であり、反射体を兼ねている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の電波吸収壁によるＴＶゴースト対策としてＶＨＦ帯域（１００〜２００ＭＨｚ付近）が主流であったが、今日では、近年の都市の高密度化により、ＵＨＦ帯域（４７０〜７７０ＭＨｚ）で良好な反射減衰量を有する電波吸収特性を有する電波吸収壁も要求されつつあるが、上述の電波吸収壁は、いずれもＶＨＦ帯域の不要電波吸収を目的としている。
【００１０】すなわち、特開平２−１７０５９９号の電波吸収壁はＶＨＦおよびＵＨＦ帯域を目的としているが、ＵＨＦ帯域について具体的な提案がなく、図８に示すごとく、外装材厚みが２２ｍｍ、スリットが１．０ｍｍの場合（ａ）に、１００〜２００ＭＨｚ帯域に３０ｄＢのピーク値を有した反射減衰特性を示すが、外装材厚みが２２ｍｍ、スリットが６．０ｍｍの場合（ｂ）では、４００ＭＨｚで８ｄＢ程度以下のピーク値を有した反射減衰量を有する電波吸収特性しか得られていない。
【００１１】従って、従来のＶＨＦ帯域を目的とした電波吸収壁は周波数帯域が低周波に偏っているために、ＵＨＦ帯域で所要の反射減衰量を有する電波吸収特性が得られない。さらに、ＵＨＦ帯用電波吸収壁として実用化するためには、耐候性、施工性、強度性にすぐれた構成でなければならない。
【００１２】この発明は、新たに要求されるＵＨＦ帯用電波吸収壁として、反射減衰量のピーク値がＵＨＦ帯域にあり、従来と同等以上の電波吸収特性と耐候性を有し、高い強度を有して施工性にすぐれた構成からなる電波吸収壁の提供を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】発明者らは、耐候性、施工性、強度性にすぐれた構成のＵＨＦ帯用電波吸収壁を目的に焼結フェライトタイルを使用した構成を種々検討した結果、低透磁率のフェライトタイルを使用するとＵＨＦ帯域に有効であることを知見し、さらに検討を加えたところ、到来電波の磁界成分方向に大きく間隔を開けてフェライトタイルを配置すると、低透磁率のフェライトタイルはもちろん、低透磁率でなくとも反射減衰量のピーク値が４７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域にあり、かつ−１４ｄＢ以下の電波吸収特性を有する電波吸収壁が得られることを知見し、この発明を完成した。
【００１４】すなわち、この発明は、建築用材料中に焼結フェライトタイルからなる多数個の磁性体を配置し、その屋内側に反射体を配置した電波吸収壁において、当該磁性体を到来電波の電界成分方向に所要間隔を開けて配置するか、あるいは、当該磁性体を到来電波の電界成分方向にほぼ連続させて配置し、到来電波の磁界成分方向に、当該磁性体の磁界成分方向の寸法の１０％以上の間隔を開けて配置することにより、反射減衰量のピークが４７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域にあり、かつ該ピーク値が−１４ｄＢ以下の電波吸収特性を得ることを特徴とする電波吸収壁である。
【００１５】また、この発明は、上記の構成からなる電波吸収壁において、少なくとも到来電波の磁界成分方向の焼結フェライトタイル間に、各タイルの自重を支持するための支持材を配設することにより、簡単な構成の支持枠を用いて乾式工法をより容易にでき、また、到来電波の磁界成分方向の焼結フェライトタイル間の隙間に、吸水性のない非導電性材料を配置することにより、磁気ギャップが正確になり、かつ誘電率が安定するため、電波吸収特性の劣化や経時変化がないことを特徴とする電波吸収壁である。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１はこの発明による電波吸収壁の一実施例を示す斜視説明図及び断面図である。磁性体にフェライトタイル１を用いて到来電波の電界成分方向（図の左右Ｅ方向）、磁界成分方向（図の上下Ｈ方向）に間隙を開けてコンクリート４中に配置されて外側に外装材２で覆われる構成で、さらにここでは各フェライトタイル１にはその屋内側に耐食性材料の鉄筋からなる反射体５を着設してある。尚、図中符号３はコンクリート４内の構造用鉄筋である。
【００１７】この発明は、電波吸収壁の反射減衰量のピークをより高い周波数にシフトさせてＵＨＦ帯域で良好な電波吸収特性を得るため、フェライトタイル１の磁界成分方向の長さの１０％以上の間隙を開けて磁界成分方向（Ｈ方向）にフェライトタイル１を配置するもので、１０％未満では高い周波数において所要の吸収特性が得られない。
【００１８】フェライトタイル１として、透磁率の低いフェライト材料を用いると、反射減衰量のピーク周波数は高くなり、さらに磁界成分方向（Ｈ方向）に数％の間隔を開けることにより高くなるが、ＵＨＦ帯域には至らない。従って、高い周波数で所要の電波吸収特性を得るためには、透磁率の低いフェライトを用い、１０％以上の間隔を開けるのが有効である。
【００１９】一方、タイル１間隔がある程度まで増加するとフェライトタイルの透磁率は関与しなくなるので、必ずしも低透磁率でなくてもよい。タイル１間隔の上限は特にないが、外装材２の材質や厚みを考慮して選定する必要があり、好ましくはフェライトタイルの磁界成分方向寸法の１０〜８０％、最も好ましくは外装材２厚みが２０〜３０ｍｍの場合、タイル間隔は３０〜８０％である。
【００２０】また、フェライトタイル１は図１のごとく、電界成分方向に空隙を開けて配置するほか、図２に示すごとくほぼ連続配置してもよく、そのタイル間隔は外装材寸法や建築物の外壁構造に応じて適宜選定される。特に図１の構成ではフェライトタイル１の間隙が広く、その間隙にまわり込むコンクリートの面積も広いことから、コンクリートと外装材の接触面積が広くなり付着力が向上する。
【００２１】すなわち、フェライトタイル１，１間の磁界成分方向の間隔にコンクリートがまわり込むことにより、特殊形状のフェライトや特殊な固定方法をせずとも、フェライトがその自重により下方向に落下するのを防止でき、フェライトタイル１のずれが防止される。
【００２２】また、図２に示すように、電界成分方向にほぼ連続配置され、磁界成分方向に間隙を開けて配置される構成とした場合、フェライトタイル１がその重量によって下方向に落下したりずれたりするのを防止できるとともに、さらに電界成分方向に間隙を開けて磁界成分方向に連続配置した場合よりも、フェライトタイルの厚みがより薄くて済むので電波吸収壁全体を薄型・軽量化できる。フェライトタイルの厚みは、フェライトタイル寸法と電界成分方向の間隙の寸法に対応して選定される。
【００２３】上記のフェライトタイル回りの間隙にコンクリートがまわり込む湿式工法に対して、枠体を用いた乾式工法があり、従来は、例えば図９に示すごとく、矩形枠２０は磁界成分方向の縦桟２１，２１間に横桟２２，２２を挟み、上下の横桟２２，２２間に中間桟２３を配置するが、上下の横桟２２，２２間に複数枚のフェライトタイル１を連続して載せるため、その重量に耐えるように矩形枠２０全体、特に横桟２２を強固にする必要がある。
【００２４】しかし、この発明による、電界成分方向に空隙を開けてかつ磁界成分方向に間隙を開けて配置される構成とした場合、図５に示すごとく、格子状の矩形枠１０を使用することが可能であり、外枠１１に対して横内枠１２、縦内枠１３はフェライトタイル１の１枚分だけの荷重に耐える材料を用いることができ、比較的強度の低い簡単な補強材を使用することが可能である。また、１枚ずつ枠内に入れるだけであり、フェライトタイル１の矩形枠１０への装着も容易になる利点がある。なお図５における符号５は接着層を兼ねた反射体である。
【００２５】上述のごとく、フェライトタイルの磁界成分方向の磁界ギャップにはコンクリート、枠体に用いられるけい酸カルシウム板等が充填されるが、これらはいずれも吸水性があり、雨水等が浸透した場合に水分を蓄積しやすい。また特にコンクリートはそれ自体に若干の水分が含まれており、完全に乾燥するにはかなりの年数を要する。
【００２６】このように前記磁界ギャップ部に水分が蓄積されると、誘電率が増大して電波吸収性能が低下するほか、含水率の変化は吸収性能を不安定にする。そこで、図６に示すごとく、この発明ではかかる磁界成分方向のフェライトタイル１，１間の磁界ギャップ部分には、吸水性がなく、誘電率が低い非導電性材料６、例えば硬質ウレタン、塩化ビニル材などを挿入することにより、水分に起因する電波吸収性能の低下や変化を防止でき、さらには磁界ギャップ寸法を正確に保つこともできる。なお、図５に示す矩形枠１０の横内枠１２を上記の非導電性材料で構成することも有効な方法である。
【００２７】フェライトタイル１には、従来より使用されている正方形でなくとも、矩形状に成形され、到来電波の磁界成分方向の長さが電界成分方向よりも短くてもよく、反対に到来電波の電界成分方向の寸法が磁界成分方向よりも短くてもよい。磁界成分方向の長さが電界成分方向長さよりも短い場合、磁界成分方向に開ける間隙寸法がより小さくとも高い周波数へピーク値をシフトさせることができる。
【００２８】この発明の電波吸収壁において、フェライトタイルには公知のいずれの組成からなるフェライトも利用でき、用途や吸収特性等に応じて適宜選定できる。焼結フェライトには、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトがある。なお、フェライトタイルの透磁率は５００以下が好ましいが、ターゲットとする周波数が低い場合は１８００〜２０００程度のものも適用可能である。目標周波数が高い場合は低い透磁率の材料を使用するのが好ましい。
【００２９】さらに、フェライト組成に１〜１０ｗｔ％のＣｏＯを添加含有させることによっても、ＵＨＦ帯域における電波吸収特性を良好とすることが可能である。ＣｏＯの添加量はフェライトタイルの磁界成分方向に開ける間隙により得られる電波吸収特性を考慮し、適宜選定される。
【００３０】この発明における建築用材料としては、コンクリート、モルタル等の外壁用材料が使用されるが、建物の外壁用建材として使用可能とするため、鉄筋、金網、金属板等の金属骨材を埋設することが好ましい。さらに、コンクリート、モルタル等の普通外壁用材料の他に、ガラス繊維、ビニール繊維等を含む非導電性繊維強化コンクリートを採用することにより、高層建築物用としてより強度化した電波吸収壁を得ることができる。
【００３１】さらに、フェライトタイルにはその屋内側に耐食性材料からなる金属箔や金属板からなる反射体を着設するか、あるいは鉄筋などの反射体をタイルから１５ｍｍ以内に近接配置することにより、ＵＨＦ帯域で電波吸収特性がより良好となる。
【００３２】また、フェライトタイルは前記建築用材料に、針金、金具、接着剤等によって固定されるか、あるいは建築用材料にあらかじめ作成されていた溝中に埋設されても良い。さらに、この発明の電波吸収壁において、フェライトタイルの表面に積層する外装材は、天然石板や磁器タイルなど公知の外装材でよく、両者間に固定材が適宜配置される。
【００３３】
【実施例】
実施例１この発明による電波吸収壁として、フェライトタイルに１００ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ寸法の透磁率４００のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系焼結フェライトを使用し、鉄筋を埋設させたコンクリートからなる建築用材料中に、図１Ａに示すごとく、到来電波の電界成分方向に２５ｍｍ、磁界成分方向に７０ｍｍの間隔を開けて配置し、外装材には磁器タイルなどで２３ｍｍ厚みのものを使用した。なお、反射体にはフェライトタイルに密着配置した鉄筋を用いた。
【００３４】この発明による電波吸収壁の電波吸収特性を測定した結果を図３に示す。黒丸でプロットした反射減衰量は、ピークが６２０ＭＨｚにあり、−２５ｄＢの反射減衰量を得ている。
【００３５】実施例２この発明による電波吸収壁として、フェライトタイルに１００ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ寸法の透磁率４００のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系焼結フェライトを使用し、鉄筋を埋設させたコンクリートからなる建築用材料中に、到来電波の電界成分方向に５０ｍｍ、磁界成分方向に０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、３０ｍｍの種々間隔を開けて配置し、外装材には磁器タイルなどで１５ｍｍ厚みのものを使用した。なお、反射体には横筋（電界方向筋）を３０ｍｍピッチ、縦筋を１５０ｍｍピッチでフェライトタイルに密着配置した鉄筋を用いた。
【００３６】各種の電波吸収壁の電波吸収特性を測定した結果を図４に示す。磁界成分方向に密着、および５ｍｍの間隔を開けた従来の場合は、反射減衰量はそれぞれ２１０ＭＨｚ、３９０ＭＨｚでピークが得られているのに対して、この発明による電波吸収壁の場合は、反射減衰量のピークが周波数４７０ＭＨｚ以上の帯域にシフトし、ピークがそれぞれ４９０ＭＨｚ、６５０ＭＨｚにおいて−２５ｄＢ以下の反射減衰量を得ている。
【００３７】
【発明の効果】この発明は、焼結フェライトタイルを使用した構成であり、従来と同等の耐候性、施工性、強度性にすぐれた電波吸収壁が得られ、到来電波の磁界成分方向に比較的大きな間隔を開けてフェライトタイルを配置する構成により、反射減衰量のピーク値が４７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域にあり、かつ−１４ｄＢ以下の電波吸収特性を有するＵＨＦ帯用電波吸収壁を容易に得られる。
【００３８】この発明による電波吸収壁は、さらに前記磁界成分方向の間隔を利用して格子状の枠を用いて乾式工法をより効率よく実現したり、あるいは当該間隔に吸水性のない非導電性材料を配置して電波吸収特性の安定化を図ることが可能になる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１８３４１７
【氏名又は名称】住友特殊金属株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）８月７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】押田 良久
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１２１９７０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２３６５０８ |
|