JP2018156981A - 電磁波吸収体 - Google Patents

Abstract

【課題】 住宅や事務所に設置された分電盤や配電盤に貼付され、分電盤等から発生する不安定な電磁波を吸収することにより、住宅等における消費電力を低減する、電磁波吸収体を得る。【解決手段】 電磁波吸収体１は、電磁波を吸収する軟磁性体２と、軟磁性体２より高い周波数帯の電磁波をシールドする積層部材３と、粘着材４と、を積層して構成されている。積層部材は金属製の薄板であってもよい。また、積層部材３は、軟磁性体２より透磁率の低い軟磁性体であってもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、電磁波吸収体に関する。

電磁波発生源の近傍に配置して、電磁波を反射又は吸収する電磁波吸収体が知られている。

住宅や事業所には、電力会社から送電された電力を受電する配電盤や、配電盤から各コンセント等に配電する分電盤を通じて電力が供給される。住宅や事業所は、コンセント等に電気機器等を接続し、使用した電力量に応じた電気代を電力会社に支払う。したがって、電力会社から送電された電力を損失なく電気機器等に送電できることが望ましい。

ここで、配電盤や分電盤は、多量の電力を受電および配電する際に、不安定な電磁波を発生している。この不安定な電磁波は、各コンセント等に接続された電気機器等に供給される電流に対して干渉や共振現象を起こす可能性がある。そのため、不安定な電磁波は、電力損失を引き起こし、消費電力を増加させ、電気代を上昇させるおそれがある。そこで、配電盤や分電盤から発生する不安定な電磁波を吸収することができる電磁波吸収体が望まれている。

従来の電磁波吸収体は、主に機器内部の素子やプリント基板パターンからの不要電磁波を吸収することを目的として、回路素子近傍に配置されることが一般的であった。すなわち、従来の電磁波吸収体は、消費電力を抑制することを目的に分電盤又は配電盤の近傍に配置することは考慮されていなかった。

特許文献１には、電磁波吸収層と電磁波反射層を有する積層電磁波吸収体に関し、特に、筐体天面や、高速演算素子等の不要電磁波放射源の上にも貼り付け可能な電磁波吸収性が開示されている。特許文献２には、無官能基系シラン化合物で表面処理されたソフトフェライト４０〜６０重量％、扁平軟磁性金属粉２０〜３０重量％、マグネタイト３〜１０重量％、及びシリコーン７〜２５重量％を含有する電磁波吸収体が開示されている。

特許文献３には、チップが実装基板に搭載された電子デバイスにおいて、チップを覆う電磁波吸収体が開示されている。特許文献４には、プラズマディスプレイパネルより放射される電磁波を遮蔽する電磁波シールドフィルムが開示されている。

しかしながら、いずれの特許文献にも、配電盤や分電盤に設置され、消費電力を低減する電磁波吸収体については開示されていない。

特開２００５−２８６１９１号 特開２００５−２８６１９３号 特開２００５−３０３１１０号 特開２００６−３１９２４７号

本発明は、配電盤や分電盤に設置され、住宅や事業所における消費電力を低減する電磁波吸収体を提供することを目的とする。

本発明にかかる電磁波吸収体は、電磁波を吸収する軟磁性体と、軟磁性体より高い周波数帯の電磁波をシールドする積層部材と、粘着材と、が積層されている、電磁波吸収体である。

本発明によれば、配電盤や分電盤に設置され、住宅や事業所における消費電力を抑制する電磁波吸収体を提供することができる。

本発明にかかる電磁波吸収体の実施の形態を示す縦断面図である。 上記電磁波吸収体の平面図である。 本発明にかかる電磁波吸収体の別の実施の形態を示す平面図である。 本発明にかかる電磁波吸収体のさらに別の実施の形態を示す縦断面図である。 本発明にかかる電磁波吸収体のさらに別の実施の形態を示す縦断面図である。 本発明にかかる電磁波吸収体のさらに別の実施の形態を示す縦断面図である。 上記電磁波吸収体が備える軟磁性体の平面図である。

以下、本発明にかかる電磁波吸収体の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

●電磁波吸収体（１）
図１および図２に示すように、電磁波吸収体１は、軟磁性体２と、積層部材３と、粘着材４と、シール１０と、を備える。軟磁性体２、積層部材３、および粘着材４は、この順に積層されて互いに固着されている。シール１０は、軟磁性体２の表面に貼付されている。なお、各縦断面図において記載された厚さは模式的なものである。

電磁波吸収体１は、平面から見た外形が略長円の薄板である。電磁波吸収体１の平面形状を角のない形状にすることにより、使用者が角により負傷する恐れが軽減され、安全である。また、角は損傷しやすいため、平面形状において角のない電磁波吸収体１は、高い耐久性を有する。さらに、電磁波吸収体１は薄く軽量であるので、後述する粘着材４により住宅又は事務所に設置された分電盤や配電盤に貼付して長時間使用しても剥がれにくい。

電磁波吸収体１の平面形状は、略長円に限られない。例えば、図３に示す電磁波吸収体１１のように、平面形状が角の丸い略長方形であってもよい。電磁波吸収体１１の縦断面の構成は、電磁波吸収体１と同一である。

軟磁性体２は、平面から見た外形が略長円の薄板である。軟磁性体２は、周辺の電磁波を吸収する特性を有する。軟磁性体２は、吸収した電磁波のエネルギーを熱エネルギーに変換して放出する。

軟磁性体２は、例えば鉄製化合物である。

積層部材３は、軟磁性体２と略同一の平面形状を有する薄板である。積層部材３の厚さは、軟磁性体２より薄い。積層部材３は、軟磁性体２よりも高周波の電磁波をシールドする。

積層部材３は、例えば金属製の薄板である。また、積層部材は、金属製のメッシュであってもよい。

粘着材４は、積層部材３の、軟磁性体２が固着された面との対向面に貼付されている。粘着材４の平面形状は、軟磁性体２および積層部材３と略同一、又はやや小さい。電磁波吸収体１は、粘着材４により住宅又は事務所に設置された分電盤や配電盤に貼付可能である。電磁波吸収体１は、分電盤や配電盤に直接貼付することができる。すなわち、電磁波吸収体１は、電磁波発生源間近に配置することができるので、電磁波の減衰効果が高い。

シール１０は、電磁波吸収体１に製品名などを表示することを目的として適宜貼付される。

なお、図４に示すように、電磁波吸収体２１は、積層部材３、軟磁性体２、および粘着材４が、この順に積層されて互いに固着されていてもよい。この場合、シール１０は積層部材３に貼付されている。

●電磁波吸収体の貼付位置と効果
電磁波吸収体１は、住宅又は事務所に設置された分電盤や配電盤に貼付して使用可能である。特に、強い電磁波発生源である、ブレーカーの近傍に貼付すると好適である。また、電磁波吸収体１は、１つの分電盤又は配電盤に複数枚貼付してもよい。

ここで、実施例１として、電磁波吸収体１による電場および磁場の変化、ならびに消費電力量の変化を計測した結果を示す。実施例１に示す電磁波吸収体１の寸法は、平面視において長さ５２ｍｍ、幅２７ｍｍである。また、厚さは３ｍｍである。

表１に、事務所の分電盤に電磁波吸収体１を設置したとき、および設置していないときの、分電盤における電場および磁場の強さを示す。また、同表に、分電盤から約３０ｃｍ離れた空気中における磁場の強さを示す。

表２に、住宅の分電盤に電磁波吸収体１を設置したとき、および設置していないときの、分電盤における電場および磁場の強さを示す。また、同表に、分電盤から約２０ｃｍ離れた空気中における磁場の強さを示す。

表３に、配電盤の２００Ｖスイッチ上部における電場、磁場、およびマイクロ波の強さを測定した結果を示す。また、同表に、電磁波吸収体１を配電盤の２００Ｖスイッチ上部に取り付け、距離１ｃｍ、１０ｃｍおよび１５ｃｍ離れた場所における電場、磁場、およびマイクロ波の強さを測定した結果を示す。さらに、同表に、複数の電磁波吸収体１を貼付した場合についても、同様に測定した結果を示す。なお、電場については６０Ｈｚの超低周波について０Ｖ／ｍから１０００Ｖ／ｍまで測定可能な機器で測定を行った。磁場については、６０Ｈｚの極超低周波について０ｍＧから３ｍＧまで測定可能な機器で測定を行った。マイクロ波については、０．０１ｍＷ／平方ｃｍから１ｍＷ／平方ｃｍまで測定可能な機器で測定を行った。

表４に、２００V単相のＩＨヒーターを使用し、一定の負荷にて６０分間の消費電力を家庭用積算電力計にて測定した結果を示す。また、同表に、電磁波吸収体１を配電盤の２００Ｖスイッチ上部に取り付け、同様に一定の負荷にて６０分間の消費電力を測定した結果を示す。さらに、同表に、複数の電磁波吸収体１を貼付した場合について同様に測定した結果を示す。

表４に示すように、電磁波吸収体１を配電盤のスイッチ上部に１枚設置して使用した場合と、設置しない場合と比較すると、消費電力量が０．０２７５ＫＷ／Ｈｒ低減した。すなわち、電磁波吸収体１により省エネ効果が得られたことがわかる。また、電磁波吸収体１は、省エネ率に換算すると２．４％の効果があった。

このように、電磁波吸収体１は、配電盤や分電盤付近に発生する電磁波を吸収する。そして、電磁波吸収体１は、住宅や事務所における消費電力を低減することができる。

●電磁波吸収体（２）
次に、本発明にかかる電磁波吸収体の他の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる部分を中心に説明する。ここで、本実施の形態は、積層部材が軟磁性体である点において、先に説明した実施の形態と異なる。

図５に示すように、電磁波吸収体３１は、積層部材３３、軟磁性体３２、および粘着材３４がこの順に積層されて互いに固着されている。積層部材３３は、軟磁性体３２よりも
透磁率が低い軟磁性体である。積層部材３３は、例えば鉄製化合物である。

積層部材３３は、軟磁性体３２よりも透磁率が低いため、軟磁性体３２より高い周波数の電磁波を吸収する。軟磁性体３２と積層部材３３が異なる周波数帯の電磁波を吸収することにより、より大きな電磁波減衰効果を得られる。

なお、積層部材３３と軟磁性体３２の積層順は、逆でもよい。

●電磁波吸収体（３）
次に、本発明にかかる電磁波吸収体のさらに他の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる部分を中心に説明する。本実施の形態は、軟磁性体と積層部材のうち、粘着材に直接積層されている部材に孔が設けられている点において、先に説明した実施の形態と異なる。

図６に示すように、電磁波吸収体４１は、シールド部材４５、積層部材４３、リング体４６、軟磁性体４２、および粘着材４４が、この順に積層され互いに固着されている。

積層部材４３は、軟磁性体４２よりも透磁率の低い鉄製化合物である。また、積層部材４３は、電磁波を反射させるシールド材であってもよい。この場合、積層部材４３は、例えば金属製の薄板や、金属製のメッシュである。

粘着材４４は、軟磁性体４２に直接固着されている。

シールド部材４５は、電磁波吸収体４１の外面であって、粘着材４４に対向する面に配置されている。すなわち、本実施の形態におけるシールド部材４５は、積層部材４３の軟磁性体４２側とは反対側の面に固着されている。シールド部材４５は、例えば金属製の薄板や、金属製のメッシュである。

リング体４６は、軟磁性体４２と積層部材４３の間に配置され、軟磁性体４２および積層部材４３に固着されている。リング体４６は、軟磁性体４２および積層部材４３の外形と略同一の外周を有する、薄い略円環状の部材である。リング体４６は、その内側であって軟磁性体４２と積層部材４３の間に隙間４７を形成している。リング体４６の内周形状、すなわち隙間４７の形状は、任意である。

図６及び図７に示すように、軟磁性体４２は、厚さ方向に貫通して隙間４７に連通する複数の孔１４２を備える。電磁波発生体から発生した電磁波は、孔１４２から隙間４７に侵入する。電磁波は、隙間４７の内部で軟磁性体４２および積層部材４３により吸収又は反射される。吸収又は反射しきれなかった電磁波は、軟磁性体４２を透過して、シールド部材４５により反射される。

軟磁性体４２に孔１４２が空いている構成により、電磁波吸収体４１の表面積が大きくなり、電磁波と接する面積が大きくなることによって、電磁波の減衰効率が向上する。

また、電磁波吸収体４１は、孔１４２が空いていない構成に比べて軽量である。したがって、電磁波吸収体４１は、使用中に剥がれ落ちにくい。

なお、図７では孔１４２の数が７個であるが、６個以下であっても８個以上であってもよい。また、軟磁性体４２は、孔１４２が無数にあるメッシュ状であってもよい。

また、本実施の形態においては、シールド部材４５、積層部材４３、リング体４６、軟磁性体４２、および粘着材４４が、この順に積層されて電磁波吸収体４１を構成していたが、積層部材４３と軟磁性体４２の位置は、逆でもよい。すなわち、シールド部材４５、軟磁性体４２、リング体４６、積層部材４３、粘着材４４の順に積層されていてもよい。この場合、積層部材４３に、厚さ方向に貫通する孔が設けられている。分電盤や配電盤に近い位置に積層部材４３が配置されていることにより、他の実施の形態で説明した電磁波吸収体とは異なる周波数の電磁波を吸収することができる。

１ 電磁波吸収体
２ 軟磁性体
３ 積層部材
４ 粘着材

Claims (10)

1. 電磁波を吸収する軟磁性体と、
   前記軟磁性体より高い周波数帯の電磁波をシールドする積層部材と、
   粘着材と、
   が積層されている、電磁波吸収体。
2. 前記積層部材は金属製の薄板である、請求項１記載の電磁波吸収体。
3. 前記積層部材は前記軟磁性体より透磁率の低い軟磁性体である、請求項１記載の電磁波吸収体。
4. 前記軟磁性体、前記積層部材、および前記粘着材がこの順に積層されている、請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁波吸収体。
5. 前記積層部材、前記軟磁性体、および前記粘着材がこの順に積層されている、請求項１乃至３のいずれか記載の電磁波吸収体。
6. 前記軟磁性体と前記積層部材のうち、前記粘着材に直接積層されている部材に孔が設けられている、請求項１乃至５のいずれかに記載の電磁波吸収体。
7. 前記孔は複数設けられている、請求項６記載の電磁波吸収体。
8. 前記軟磁性体と前記積層部材との間には、前記孔に連通する隙間がある、請求項１乃至７のいずれかに記載の電磁波吸収体。
9. 前記軟磁性体と前記積層部材との間に円環状のリング体をさらに備え、前記隙間は、前記リング体が前記軟磁性体および前記積層部材に固着されることにより前記リング体の内側に形成されている、請求項８記載の電磁波吸収体。
10. 前記粘着材に対向する外面にシールド部材をさらに備える、請求項１乃至９のいずれかに記載の電磁波吸収体。