JP3627901B2

JP3627901B2 - 電波吸収パネル構造

Info

Publication number: JP3627901B2
Application number: JP33354398A
Authority: JP
Inventors: 直延谷口; 国男福田; 俊之玉飼; 俊彦田中
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JP2000165083A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高層建築物の外壁に用いられ、不要反射電波を防止するガラスカーテンウオール用の電波吸収パネルの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、高層建築物による不要反射電波がテレビ放送の障害となり、テレビ画面にゴ−ストを生じさせる等の電波公害が問題となっている。この対策として、高層建築物の外壁に電波吸収体を埋め込む方法がある。この電波吸収体としては、主にフエライト板が用いられ、これら磁性体を埋め込んだ電波吸収壁については種々提案されている。
【０００３】
この高層建築物の外壁の構造の一つとしてガラスカーテンウオールがある。このガラスカーテンウオール構造で電波吸収壁とした構造は、壁の表面からガラス−空気層−電波吸収体−反射体の順に配置されている。そして、この電波吸収体の部分は、主に電波吸収体としてフェライト板が用いられ、このフェライト板を配置、固定する構造が種々提案されている。
【０００４】
従来例の断面図を図１０に示す。この従来例は、フェライト板５１をケイ酸カルシウム板５２ではさみ、フェライト板の固定を行っている。このフェライト板５１の配列の様子を図１１に示す。このフェライト板５１は、スペーサ５３をはさみ、縦方向に連続に、横方向に不連続に配置されている。そして、その前面に空気層５４を介してガラス５５が配置され、固定されている。このフェライト板５１としては、幅１００ｍｍ、厚さ６〜８ｍｍといった薄板状のものを使用していた。尚、反射体は、壁の構造筋がその役目をなしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
テレビ電波のゴ−スト対策として、高層建築物への電波吸収壁の採用は一般化しつつあるが、その多くは、ＶＨＦ帯の対策が主体であり、ＵＨＦ帯と共用した広帯域電波吸収体は余り見られない。特に地方の地域では、ＶＨＦ帯とＵＨＦ帯のテレビ電波の送信地点が同一の場合が多く、従来の構造では十分な電波吸収特性を得る事は困難であった。又首都周辺では、ＶＨＦ・ＵＨＦの到来電波は、お互いに入射角が異なり、幅広い周波数帯域及び異なる入射角の電波に対して電波吸収可能な、電波吸収壁が要望されている。
【０００６】
本発明は、これらの要求を解決し、薄型で軽量、かつ安価なガラスカ−テンウオ−ル用の電波吸収パネルの構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス−空気層−電波吸収体−反射体の順に配置されている電波吸収パネル構造において、前記電波吸収体の構造は、幅（Ａ）１５〜２５ｍｍ、厚さ（Ｂ）５〜８ｍｍであるフェライト板を用い、前記フェライト板を、到来電波の磁界方向には連続的に、電界方向にはギャップ率３５％〜５５％となるように、金属反射板上に直に固定し、前記電界方向のギャップ部分に誘電率２．０以下の誘電体が配置されており、電波の入射角が３０°〜６８°の斜めに入射する電波に対して、７００ＭＨｚでの反射損失が１３ｄ B 以上の良好な電波吸収性能を有する電波吸収パネル構造である。
【０００９】
また本発明は、前記フェライト板の上面に厚さ１２ｍｍ以下、かつ誘電率３．５以下の化粧板を配置した電波吸収パネル構造である。
【００１０】
また本発明は、前記金属反射板の裏面に耐火物を一体化した電波吸収パネル構造である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、ガラスカーテンウオール用の電波吸収パネル構造において、幅（Ａ）１５〜２５ｍｍ、厚さ（Ｂ）５〜８ｍｍであるフェライト板を用い、前記フェライト板を到来電波の電界方向のギャップ率３５％〜５５％、磁界方向は連続的に配置している。このフェライト板を反射板となる金属板に固定し、一体化することにより、幅広い周波数帯域及び異なる入射角の電波で吸収可能な電波吸収パネルを構成するものである。
【００１２】
また本発明によれば、前記電界方向のギャップ部分（フェライト板間）に誘電率２．０以下の材料を配置することにより、吸収特性を維持したまま、一体化構造の機械的な信頼性を向上させたパネルを得ることができる。この誘電率２．０以下の材料としては、発泡ウレタン、スチロール材等が利用できる。
【００１３】
また本発明によれば、フェライト板の前面に厚さ１２ｍｍ以下、かつ誘電率３．５以下の化粧板を配置することができる。この化粧板としては、例えば、ケイ酸カルシウム板を使用することができる。また、ガラス裏面からフェライト板までの間隔は、１００ｍｍ以上が好ましい。
【００１４】
また本発明によれば、前記金属反射板の裏面に耐火物を一体化することができる。この耐火物としては、ケイ酸カルシウム板を用いることができ、ボルト等で固定することができる。また、この金属反射板は、例えば、樹脂材による角材の枠を設け、箱型ケース状に構成しておくことが好ましく、この箱状ケースにフェライト板を配置し、又フェライト板間に誘電体を配置し、又フェライト板上に化粧板を配置することにより、取扱いの容易なユニット状に構成することができる。
【００１５】
本発明に係る第１実施例の一部断面図を図１に、フェライト板の配列の様子を示す平面図を図２に、正面図を頭３に示す。この実施例は、ＶＨＦ電波入射角３８°の設計条件で、電波吸収パネルを製作した例である。この実施例は、（幅）１０００×（長さ）１３００×（厚さ）２ｍｍのアルミ板（金属反射板）１の四辺に（幅）２０×（高さ）６．５ｍｍの樹脂材による角材２を貼り付けて、箱型金属ケースを構成している。この箱型金属ケースの底部に、フェライト板３が配置され、エポキシ系接着材で固定され、一体化されている。このフェライト板３は、幅（Ａ）２５ｍｍ、厚さ（Ｂ方向）６．５ｍｍ、長さ２００ｍｍであり、電界方向（図中Ａ方向）のギャップ率を約３５％、磁界方向（図中縦方向）に連続するように配置されている。このフェライト板３は、磁界方向の接合面でギャップを生じないように、予めテープ材で固定したものを使用し、一部は切断して枠内に隙間の無いように配置した。
【００１６】
このフェライト板３の間（ギャップ部分）には、発泡ウレタン４が隙間のないように接着固定されている。この発泡ウレタン４は、幅１３．５ｍｍ、厚さ６．５ｍｍであり、誘電率は、１．３である。そして、枠サイズ規定の寸法に切断したケイ酸カルシュウム板５（比重０．７以下）を、フェライト板３、箱型枠２とケイ酸カルシュウム板５（厚さ１０ｍｍ）を接着剤で固定し、厚さ１８．５ｍｍの電波吸収パネルを製作した。
【００１７】
この電波吸収パネルの測定は、製作したパネル９枚を、高さ３ｍ測定架台に設置し、硬質発砲ウレタンのブロック１００ｍｍ角を置き、その上にガラス（厚さ１５ｍｍ）を設置し、アンテナ角度を規定の入射角セットし、タイムドメイン測定法で測定した。この測定結果を図４に示す。この図４に示すとおり、本実施例は、良好な反射損失特性を有している。
【００１８】
本発明に係る第２実施例について説明する。尚、全体の構造は、部分的に寸法が異なるが、第１実施例と同様である。この実施例は、電波入射角６８°の設計条件で、電波吸収パネルを製作した例である。この実施例のフェライト板３は、幅（Ａ）２５ｍｍ、厚さ（Ｂ方向）５．０ｍｍ、長さ２００ｍｍであり、電界方向（図中Ａ方向）のギャップ率を約５５％、磁界方向（図中縦方向）に連続するように配置されている。フェライト板３の隙間に（電界ＧＡＰ部分）発泡スチロ−ル板４（幅２０．５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、誘電率１．３）を隙間の無いように接着固定した。またケイ酸カルシュウム板５は厚さ１２ｍｍ（比重０．７以下）とし、厚さ１７ｍｍの電波吸収パネルを製作した。
【００１９】
この実施例の電波吸収パネルの測定は、製作したパネル９枚を、高さ３ｍ測定架台に設置し、硬質発砲ウレタンのブロック１００ｍｍ角を置き、その上にガラス（厚さ１５ｍｍ）を設置し、アンテナ角度を規定の入射角でセットし、タイムドメイン測定法で測定した。この測定結果を図５に示す。この図５に示すとおり、本実施例は、良好な反射損失特性を有している。
【００２０】
本発明に係る第３実施例について説明する。尚、全体の構造は、部分的に寸法が異なるが、第１実施例と同様である。この実施例は、電波入射角３０°の設計条件で、電波吸収パネルを製作した例である。この実施例のフェライト板３は、幅（Ａ）１５ｍｍ、厚さ（Ｂ方向）７．５ｍｍ、長さ２００ｍｍであり、電界方向（図中Ａ方向）のギャップ率を約３５％、磁界方向（図中縦方向）に連続するように配置されている。フェライト板３の隙間に（電界ＧＡＰ部分）発泡スチロ−ル板４（幅８．１ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、誘電率１．３）を隙間の無いように接着固定した。またケイ酸カルシュウム板５は厚さ１０ｍｍ（比重０．７以下）とし、厚さ１９．５ｍｍの電波吸収パネルを製作した。
【００２１】
この実施例の電波吸収パネルの測定は、製作したパネル９枚を、高さ３ｍ測定架台に設置し、硬質発砲ウレタンのブロック１００ｍｍ角を置き、その上にガラス（厚さ１５ｍｍ）を設置し、アンテナ角度を規定の入射角でセットし、タイムドメイン測定法で測定した。測定結果を図６に示す。図６に示すとおり、本発明の実施例は、良好な電波吸収性能を示している。また、比較のために、上記条件で製作し、電界ギャップ部分の発泡スチロ−ル等部分のみに誘電率（３．２）の材料（ケイ酸カルシュウム板）を挿入し、測定した結果を図７に示す。この図７に示すとおり、フェライト間（ギャップ部分）に、誘電率の大きな材料を配置すると、電波吸収特性が悪くなる。特に、高周波側で顕著であり、広帯域化が望めない。従って、誘電率２．０以下であることが望ましい。
【００２２】
本発明に係る第４実施例について説明する。尚、全体の構造は、部分的に寸法が異なるが、第１実施例と同様である。この実施例は、電波入射角４５°の設計条件で、電波吸収パネルを製作した例である。この実施例のフェライト板３は、幅（Ａ）２０ｍｍ、厚さ（Ｂ方向）６．０ｍｍ、長さ２００ｍｍであり、電界方向（図中Ａ方向）のギャップ率を約３８％、磁界方向（図中縦方向）に連続するように配置されている。フェライト板３の隙間に（電界ＧＡＰ部分）発泡スチロ−ル板４（幅１２．２５、厚さ６．０ｍｍ、誘電率１．３）を隙間の無いように接着固定した。またケイ酸カルシュウム板５は厚さ１０ｍｍ（比重０．７以下）とし、厚さ１８ｍｍの電波吸収パネルを製作した。
【００２３】
この実施例の電波吸収パネルの測定は、製作したパネル９枚を、高さ３ｍ測定架台に設置し、硬質発砲ウレタンのブロック１００ｍｍ角を置き、その上にガラス（厚さ１５ｍｍ）を設置し、アンテナ角度を規定の入射角でセットし、タイムドメイン測定法で測定した。測定結果を図８に示す。この図８に示すとおり、本実施例は、良好な反射損失特性を有している。
【００２４】
また本発明の電波吸収パネルを用いたガラスカーテンウオールの断面構造を図９に示す。６はガラス、７は空気層であり、金属反射板１の裏面には、耐火物８（例えば、耐火ケイ酸カルシュウム板）である。
【００２５】
上記実施例では、フェライト板の長さ寸法を２００ｍｍとしているが、この狙いは、磁界方向のフェライト板接合面でのギャップを少なくすることが目的であり、長さを規定するものではない。また、フェライト板は、長さ６００ｍｍ程度（３枚）をテープで固定して用いた。これは、作業性により、長さを決めれば良い。
【００２６】
上記実施例では、型枠のサイズは、幅１０００ｍｍ×長さ１３００ｍｍ×高さ５〜７．５ｍｍとしているが特に規定するものではない。ガラスカ−テンオ−ルのサイズで要求されるサイズは異なるため、適宜大きさを決めれば良い。又フェライト板の寸法、要求されるケイ酸カルシウム板の厚さ等によって高さ寸法は異なる。また、型枠に樹脂材からなる角材を用いているが、可能な限り軽量で、運搬時及び取り付け作業で、変形しないものであれば、特に材質を規定するものではない。
【００２７】
また上記実施例では、アルミ板を金属反射板として用いたが、反射板として機能する金属系材料で良く、厚さ等を規定するものではなく、機械的な強度が保証できる物であればよい。
【００２８】
また、本発明では、フェライト板３の前面に配置するケイ酸カルシウム板５の厚さが１２ｍｍを超えると、入射角が３０度以下では、７００ＭＨｚでの反射損失１３ｄＢ以上を満足する事が困難であった。また、本発明において、ケイ酸カルシュウム板の取り付けは、枠材とフェライトを接着又ボルト等で固定する方法でもよい。取り付け方に関して特に規定するものではない。このケイ酸カルシュウム板は、美的外観上の問題とフェライト板脱落防止の目的であり、高周波特性を重要視する場合は、可能な範囲で厚さを調整すればよい。
【００２９】
また、本発明の電波吸収パネルにおいて、金属反射板の裏面に耐火ボ−ド（例えば、ケイ酸カルシウム板）を取り付けてもよい。この耐火ボードは、電波吸収パネルの取り付け位置によって、耐火基準が規定されており、取り付けるものであり、必要のない場合もある。この箱型金属ケースと耐火ボードは、ビス・ボルト等で固定すれば良い。尚、この部分は電波吸収特性には関係しない。
【００３０】
本発明において、フェライト板の幅（Ａ）を１５ｍｍ〜２５ｍｍに規定した理由は、フェライト製作上で１５ｍｍより小さくなると焼結時の変形が大きくなり経済的でない。また、２５ｍｍを超えると、伝播定数の面から、実験結果（ガラスの厚さ１５ｍｍ条件）で、フェライト幅とギャップ率の関係からフェライト間の空間距離が長くなるから、７００ＭＨｚ付近での反射損失特性１３ｄＢ以上を満足する事が出来ないからである。また、フェライト板の厚さを５〜８ｍｍに規定している理由は、各種の実験結果から、この範囲外では整合を取る事が出来ず、反射損失９０〜２２０で１４ｄＢ以上、４７０〜７７０ＭＨｚで１３ｄＢ以上の特性が満足出来なかったからである。
【００３１】
本発明において、電界ギャップ率を、３５〜５５％に規定している理由は、フェライト間の空間距離が長くなるから、又実験結果から、各種入射角に対して、７００ＭＨｚ付近での反射損失特性（１３ｄＢ以上）を満足する事が出来なかったからである。
【００３２】
本発明によれば、上記実施例の通り、電波の入射角が３０°〜６８°といった壁面に対し斜めに入射する電波に対しても、良好な電波吸収性能を示している。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、幅広い周波数帯域及び異なる入射角の電波に対して良好な電波吸収特性を有するガラスカ−テンウオ−ル用の電波吸収パネルを得ることができる。しかも、軽量で、薄型であり、又安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例のフェライト板の配列を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施例のフェライト板の配列を示す平面図である。
【図３】本発明に係る第１実施例のフェライト板の配列を示す正面図である。
【図４】本発明に係る第１実施例の特性図である。
【図５】本発明に係る第２実施例の特性図である。
【図６】本発明に係る第３実施例の特性図である。
【図７】本発明に係る第３実施例と比較例の特性図である。
【図８】本発明に係る第４実施例の特性図である。
【図９】本発明に係る電波吸収パネルの断面図である。
【図１０】従来例の断面図である。
【図１１】従来例のフェライト板の配列の様子を示す平面図である。
【符号の説明】
１アルミ板
２樹脂材による角材（枠材）
３フェライト板
４誘電体（発泡ウレタン・発泡スチロ−ル板）
５ケイ酸カルシウム板
６ガラス
７空気層
８耐火物

Claims

ガラス−空気層−電波吸収体−反射体の順に配置されている電波吸収パネル構造において、前記電波吸収体の構造は、幅（Ａ）１５〜２５ｍｍ、厚さ（Ｂ）５〜８ｍｍであるフェライト板を用い、前記フェライト板は、到来電波の磁界方向には連続的に、電界方向にはギャップ率３５％〜５５％となるように、金属反射板上に直に固定され、前記電界方向のギャップ部分に誘電率２．０以下の誘電体が配置されており、電波の入射角が３０°〜６８°の斜めに入射する電波に対して、７００ＭＨｚでの反射損失が１３ｄ B 以上の良好な電波吸収性能を有することを特徴とする電波吸収パネル構造。
請求項１において、前記フェライト板の上面に厚さ１２ｍｍ以下、かつ誘電率３．５以下の化粧板を配置したことを特徴とする電波吸収パネル構造。
請求項１又は２項において、前記金属反射板の裏面に耐火物を一体化したことを特徴とする電波吸収パネル構造。