JP2004193222A

JP2004193222A - 低周波磁気遮蔽材及びこの低周波磁気遮蔽材により形成した低周波磁気遮蔽物

Info

Publication number: JP2004193222A
Application number: JP2002357087A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Isobe; 義弘磯部
Original assignee: SHINDEN ENGINEERING KK
Current assignee: SHINDEN ENGINEERING KK
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】軽量でかつ薄く、現場での加工が容易な低周波用の磁気遮蔽材及びこの磁気遮蔽材を使用して形成した磁気遮蔽物を提供する。
【解決手段】紙片１の一方の面に微粒子状の軟磁性フェライト２をアクリル系接着剤で接着して設け、当該紙片１を上下面から軟磁性合金３により挟んでアクリル系接着剤で三層状に接着して磁気遮蔽材Ａを形成した。またこの低周波磁気遮蔽材Ａを外側又は内側に設けて形成した低周波磁気遮蔽物、さらにこの低周波磁気遮蔽物において発せられる磁力線の方向と、遮蔽しようとする磁気の方向とが直角で交わるように配置して形成した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、送電ケーブルや通電した機器等から発生する低周波の磁気を遮蔽する低周波遮蔽材及びこの低周波遮蔽材より形成した低周波磁気遮蔽物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電力ケーブルや通電された各種の機器、装置、及び機材などから周囲に向けて磁気が発せられている。この磁気の照射を受けることは、人体にとって有害なものであり、様々な磁気遮蔽材が開発されている。これらの磁気遮蔽材の中で代表的なものとして、パーマロイや珪素鋼板などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのパーマロイや珪素鋼板などは、重くて厚く、現場において、熱処理等の加工を行うことは困難であった。
またその一方、上記の磁気遮蔽材は、高周波用の遮蔽材であるが、低周波用（５０／６０ＫＨｚ）の遮蔽材としては、適切なものがなかった。
【０００４】
この発明は、軽量かつ薄く、現場での加工が容易な低周波用の磁気遮蔽材及びこの磁気遮蔽材を使用して形成した磁気遮蔽物を提供して上記課題を解決するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、紙片の一方の面に微粒子状の軟磁性フェライトを装着し、当該紙片を上下面から軟磁性合金により挟んでこれらを三層状に形成した低周波磁気遮蔽材とした。
【０００６】
請求項２の発明は、紙片の一方の面に微粒子状の軟磁性フェライトをアクリル系接着剤で接着して設け、当該紙片を上下面から軟磁性合金により挟んでアクリル系接着剤で三層状に接着して形成した低周波磁気遮蔽材とした。
【０００７】
請求項３の発明は、厚さ約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの紙片の一方の面に微粒子状の軟磁性フェライト（Ｍｎ−Ｚｎ）をアクリル系接着剤で接着して設け、当該紙片を上下面からコバルト系アモルファス合金（Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ）を熱処理して得られた約０．２ｍｍの厚さの軟磁性合金をアクリル系接着剤により接合して三層状に形成した低周波磁気遮蔽材とした。
【０００８】
請求項４の発明は、上記請求項１乃至３の何れかに記載された、一方の面に微粒子状の軟磁性フェライトを設けた紙片及び軟磁性合金を夫々交互に複数積層して形成し、最下層に位置する上記紙片の他方の面の下層に上記軟磁性合金を設けた低周波磁気遮蔽材とした。
【０００９】
請求項５の発明は、上記請求項１乃至４の何れかに記載された低周波磁気遮蔽材を外側又は内側に設けて形成した低周波磁気遮蔽物とした。
【００１０】
請求項６の発明は、上記請求項５に記載された低周波磁気遮蔽物から発せられる磁力線の方向と、遮蔽しようとする磁気の方向とが直角で交わるように配置し形成した低周波磁気遮蔽物とした。
【００１１】
【実施の形態例】
この発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
この実施の形態例の低周波磁気遮蔽材（以下「磁気遮蔽材」という）Ａは、たて４００ｍｍ、よこ６００ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの紙片１の表面に、図１に示すように、微粒子状の軟磁性フェライト（Ｍｎ−Ｚｎ）２を１．３ｇアクリル系接着剤により接着して取り付け、この紙片１の上下面から、透磁率５０，０００（５０Ｈｚ）、磁束密度１．０〜１．３（Ｔ）のコバルト系アモルファス合金（Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ）を熱処理して得られた０．２ｍｍの厚さの軟磁性合金３をアクリル系接着剤により接合して三層状に形成した。
【００１２】
ここで、軟磁性フェライト（Ｍｎ−Ｚｎ）２を取り付けた紙片１を上下面から、軟磁性合金３で被覆するのは、この軟磁性合金３で被覆したものにより磁気の遮蔽を行った場合、軟磁性合金３の微粒子に電磁波等の磁束が衝突した際、熱が屈折伝搬するが、この熱と屈折率の関係は、屈折伝搬する物理的な距離を増やすことにより、熱に変換された磁束の放出効率が上がることを見出したことに基づくものであり、熱に変換された磁束を効果的に減衰させ、磁気遮蔽するためである。
【００１３】
磁気遮蔽材Ａの上記仕様は、各材料で個別に試験を行なって決定した。まず上記紙片１の厚さについては、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍと厚さを変えて透磁率の試験を行ったが、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さのものが効率が良く、中でも０．１ｍｍのものが最高効率であった。また軟磁性フェライト（Ｍｎ−Ｚｎ）２の質量については、上記たて４００ｍｍ、よこ６００ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの紙片１上で、１．３ｇ〜２．０ｇまで質量を変えて透磁率の試験を行ったが、上記の数値の範囲では効果は変わらなかった。よって１．３ｇとした。
【００１４】
さらに軟磁性合金３の厚さについては、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍと厚さを変えて透磁率の試験を行ったが効果は変わらず、軟磁性合金３の厚さは、０．２ｍｍで良いことが分かった。また同時に上記軟磁性フェライト（Ｍｎ−Ｚｎ）２を設けた紙片１の一方の面のみに、上記軟磁性合金を厚さを厚くして設けたものと、三層状に設けたものと透磁率を比較した結果、三層状に設けたものの方が効果が高いことが分かった。
【００１５】
次にこの磁気遮蔽材Ａの透磁率の試験を行なった。試験は二つ行ない試験１としては、図２に示すように、電力ケーブル４を挿通した３ｍのパイプ５の一定箇所の外周の一部を上記磁気遮蔽材Ａにより被い、この位置での透磁率を測定した。その結果、磁気遮蔽材Ａによって被う前には、１９０Ｇ（ガウス、以下同じ）であったが、この磁気遮蔽材Ａで被うと１０Ｇに減衰した。
【００１６】
また試験２としては、図３に示すように、電力ケーブル６から１５ｍ離れた位置（図３におけるＬ）に壁７を設け、この壁７に穿った開口部を外径６００φの鉄板８で塞ぎ、この鉄板８の、送電ケーブル６を設けた側と反対の側をこの磁気遮蔽材Ａで被い、この位置での透磁率を測定した。その結果、磁気遮蔽材Ａによって被う前には、８Ｇであったが、この磁気遮蔽材Ａで被うと３Ｇに減衰した。
【００１７】
これに加えて、さらなる使用態様として、図４に示すように、一方の面に微粒子状の軟磁性フェライト（Ｍｎ−Ｚｎ）２を設けた紙片１及び軟磁性合金３を夫々交互に複数積層して形成し、最下層に位置する上記紙片１の他方の面の下層に上記軟磁性合金３を設けることも出来、その場合強力な磁気の遮蔽の場合等に使用することが出来る。また軟磁性合金３の外側をビニールでコーティングすると性能の維持や汚れの防止等に役立つ（図示省略）。
【００１８】
この様にして、この実施の形態例では、以下の仕様の磁気遮蔽材とした。
型式：二層磁気遮蔽材
材質：軟磁性合金
透磁率：５０，０００（５０Ｈｚ）
磁束密度：１．２（Ｔ）
密度：７．４（１０^３ｋｇ／ｍ^３）
抵抗率：１．２（μΩｍ）
厚さ：０．５（ｍｍ）
単位面積：０．５（ｋｇ／ｍ^２）
【００１９】
次に、この磁気遮蔽材Ａを使って、磁気遮蔽物を作成した。
図５及び図６に示すように、送電線や各種ケーブルを挿通するパイプ９やトラフ１０の内周に、この磁気遮蔽材Ａを貼り付けて、第１の磁気遮蔽物としてパイプ９及び第２の磁気遮蔽物としてトラフ１０を作成した。また図７に示すように、第３の磁気遮蔽物として作業者が被るヘルメットの内側にこの磁気遮蔽材Ａを貼り付けてヘルメット１１を作成した。さらにこの磁気遮蔽材Ａを細かく裁断して繊維化し、この繊維により作業服や布を作ることもできる。またこの磁気遮蔽材Ａを幅１０ｍｍのテープ状に加工し、送電ケーブルなどに直接巻き付けて磁気遮蔽することも出来る。
この時、図８に示すように、磁気遮蔽材Ａから発生する磁力線の方向Ｂと、遮蔽しようとする物体から発生する磁気の方向Ｃが直角と成るにようにして配置する。
【００２０】
上記実施の形態例では、磁気遮蔽材Ａとして記載しているが、ここでいう磁気には、永久磁石や電磁石による場合及び電磁波による場合等を含むものである。また軟磁性フェライト２として（Ｍｎ−Ｚｎ）を使用し、軟磁性合金３として、コバルト系アモルファス合金（Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ）を熱処理して得られたものを使用しているが、軟磁性フェライト２及び軟磁性合金３としては、これらに限定するものではない。さらに磁気遮蔽材Ａとして、具体的な仕様を記載しているが、磁気遮蔽材Ａとしては、この仕様に限定するものではない。
【００２１】
また軟磁性フェライト２や軟磁性合金３を接着するのにアクリル系の接着剤を使用しているが、接着剤はこれに限定するものではない。さらにこの磁気遮蔽材Ａとして、たて４００ｍｍ、よこ６００ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの紙片１を基材として設けているが、紙片１の大きさ及び厚さはこれに限定するものではない。さらに被覆した軟磁性合金３の外側をビニールによりコーティングしているが、ビニールによりコーティングすることは、この発明の必須要件ではない。またこの磁気遮蔽材Ａをパイプ９、トラフ１０、ヘルメット１１などの内側又は外側に貼り付けて磁気遮蔽した磁気遮蔽物を作っているが、磁気遮蔽物はこれらに限定するものではない。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１乃至５の各発明によれば、紙片の一方の面に微粒子状の軟磁性フェライトを装着し、紙片を上下面から軟磁性合金により挟んでこれらを三層状に形成したので、軽量で薄く、現場において、折り、曲げを始め、熱処理などの加工が容易な低周波用の磁気遮蔽材が得られる。また請求項４の発明によれば、一方の面に微粒子状の軟磁性フェライトを設けた紙片及び軟磁性合金を夫々交互に複数積層して形成したので、強力な磁気の遮蔽の場合に使用出来るものである。
【００２３】
さらに請求項５の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載された低周波磁気遮蔽材により、磁気遮蔽物を作っているので、極めて透磁率が高い磁気遮蔽材を作成することが出来る。また請求項６の発明によれば、低周波磁気遮蔽材から発せられる磁力線の方向と、遮蔽しようとする磁気の方向が直角と成るにように配置したので、より確実に低周波磁気を遮蔽することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態例の磁気遮蔽材のイメージ図である。
【図２】この発明の実施の形態例の磁気遮蔽材の性能を試験している様子を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態例の磁気遮蔽材の性能を試験している様子を示す他の説明図である。
【図４】この発明の実施の形態例の軟磁性フェライトを設けた紙片と軟磁性合金を複数積層して設けた状態のイメージ図である。
【図５】この発明の実施の形態例の磁気遮蔽材をケーブルを挿通するパイプの内側に貼り付けて形成した第１の磁気遮蔽物を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態例の磁気遮蔽材をトラフの内側に貼り付けて形成した第２の磁気遮蔽物を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態例の磁気遮蔽材をヘルメットの内側に貼り付けて形成した第３の磁気遮蔽物を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態例の磁気遮蔽材自身が発生する磁気の方向と遮蔽しようとする物体から発生する磁気の方向とが直角で交わるように設けた様子を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ磁気遮蔽材
Ｂ磁気遮蔽材自身が発生する磁気の方向
Ｃ磁気遮蔽材が遮蔽しようとする磁気の方向
１紙片２軟磁性フェライト
３軟磁性合金

Claims

紙片の一方の面に微粒子状の軟磁性フェライトを装着し、当該紙片を上下面から軟磁性合金により挟んでこれらを三層状に形成したことを特徴とする、低周波磁気遮蔽材。
紙片の一方の面に微粒子状の軟磁性フェライトをアクリル系接着剤で接着して設け、当該紙片を上下面から軟磁性合金により挟んでアクリル系接着剤で三層状に接着して形成したことを特徴とする、低周波磁気遮蔽材。
厚さ約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの紙片の一方の面に微粒子状の軟磁性フェライト（Ｍｎ−Ｚｎ）をアクリル系接着剤で接着して設け、当該紙片を上下面からコバルト系アモルファス合金（Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ）を熱処理して得られた約０．２ｍｍの厚さの軟磁性合金をアクリル系接着剤により接合して三層状に形成したことを特徴とする、低周波磁気遮蔽材。
上記請求項１乃至３の何れかに記載された、一方の面に微粒子状の軟磁性フェライトを設けた紙片及び軟磁性合金を夫々交互に複数積層して形成し、最下層に位置する上記紙片の他方の面の下層に上記軟磁性合金を設けたことを特徴とする、低周波磁気遮蔽材。
上記請求項１乃至４の何れかに記載された低周波磁気遮蔽材を外側又は内側に設けて形成したことを特徴とする、低周波磁気遮蔽物。
上記請求項５に記載された低周波磁気遮蔽物から発せられる磁力線の方向と、遮蔽しようとする磁気の方向とが直角で交わるように配置し形成したことを特徴とする、低周波磁気遮蔽物。