JP4476734B2 - 内装構造及び内装施工方法 - Google Patents

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Description

本発明は複数の異なる周波数の電磁波を吸収可能な内装構造などに関する。
複数の異なる周波数の電磁波を吸収するために複数種類の線状アンテナ素子が形成された絶縁シートを備えた電磁波吸収体が知られている。
特開2002−26568号公報
従来の電磁波吸収体は、絶縁シートに異なる線状アンテナ素子、すなわち、異なるアンテナパターンを形成したり、異なる線状アンテナ素子を形成した絶縁シートを用いなければならず、製造が大変であり、コスト的に不利である。したがって、この電磁波吸収体を用いて内装を構築すればコストが嵩むという課題があった。
本発明による内装構造は、内装下地と、内装下地の下地面に設けられた平板材と、平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層と当該スペーサの他方の面に設けられた抵抗層とを備えて金属層の面側が下地面側に向けられて平板材の表面と下地面とに設けられたスペーサの厚さの異なる複数種類の電磁波反射吸収部材とで形成され、これら複数種類の電磁波反射吸収部材の抵抗層の表面で形成された平坦な内装面を備えたことを特徴とする。
また、内装下地と、平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層と当該スペーサの他方の面に設けられた抵抗層とを備えて金属層の面側が内装下地の下地面側に向けられて下地面に並べられて設けられたスペーサの厚さの異なる複数種類の電磁波反射吸収部材と、上記下地面に並べられて設けられたスペーサの厚さの異なる複数種類の電磁波反射吸収部材のうち厚さの一番厚い電磁波反射吸収部材以外のすべての電磁波反射吸収部材の抵抗層の表面に設けられた平板材とで形成され、当該平板材の表面と上記下地面に設けられた厚さの一番厚い電磁波反射吸収部材の抵抗層の表面とで形成された平坦な内装面を備えたことも特徴とする
た、本発明の内装施工方法は、平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層とを備えた第1の電磁波反射部材の金属層の面側を内装下地の下地面に向けて当該第1の電磁波反射部材を下地面に設け、この第1の電磁波反射部材より厚さの薄い平板材を第1の電磁波反射部材と並べて下地面に設け、平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層とを備えて上記下地面に設けられた第1の電磁波反射部材よりも厚さの薄い第2の電磁波反射部材の金属層の面側を上記下地面に設けられた平板材の表面に向けて当該第2の電磁波反射部材を上記平板材の表面に設け、上記第1及び第2の電磁波反射部材の上記下地面側とは反対側の面で形成された平坦な面に抵抗層を設けることで内装面を形成したことを特徴とする。
本発明によれば、異なる周波数の複数の対象電磁波を吸収できる内装構造を簡単かつ低コストで構築できる。また、複数種類の電磁波反射吸収部材の抵抗層の表面で平坦な内装面を形成すること、又は、平板材の表面と厚さの一番厚い電磁波反射吸収部材の抵抗層の表面とで平坦な内装面を形成することで、電磁波反射吸収部材の数に対応した対象電磁波を抵抗層で効率的に吸収できる
発明の内装施工方法によれば、抵抗層を最後に塗布することで内装面を形成したので、スペーサの一面に予め抵抗層を設けておく必要がなくなるので、内装施工のコストをさらに抑えることができる。
図1(a),(b)は本形態の内装構造に用いる電磁波反射吸収部材を示し、図2は本形態の内装構造及び内装施工方法を示し、図3は本形態の内装構造の電磁波吸収原理を示す。なお、図1において電磁波反射吸収体を構成する各部材の右上の後方(金属層5側)の面を一方の面、各部材の左側の前方(抵抗層6側)の面を他方の面と定義して説明する。
図1(a),(b)に示すように、本形態による内装構造を構成する電磁波反射吸収部材1A,1Bは、予め矩形板状(例えば縦1820mm、横910mm、厚さXmm)に形成された石膏2のみで構成されたり、石膏2の両面が石膏ボード用原紙3で被覆されて構成された石膏ボード4と、当該石膏ボード4の一方の面の全面に設けられた金属層5と、当該石膏ボード4の他方の面の全面に設けられた抵抗層6とで構成される。電磁波反射吸収部材1A,1Bは、スペーサとしての石膏ボード4の厚さXが異なる。
金属層5は、例えばアルミ箔,銅箔等の金属箔や金属塗料などの金属を、石膏ボード4の一方の面、すなわち、石膏2の面あるいは石膏ボード用原紙3の面に、貼付、蒸着や塗布などにより取付けて形成される。
抵抗層6は導電性材料として、導電性粒子を分散させたインキを使用すれば良い。上記金属粒子としては、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル等が使用できる。また導電性粒子として、必要に応じカーボンブラック、黒鉛等の非金属粒子を添加、分散したインキを使用することもできる。インキのバインダー樹脂としては、基材の材質、要求物性等に応じた公知の樹脂を適宜選択使用すれば良い。例えば、バインダー樹脂としては、2液硬化型ウレタン樹脂等のウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、あるいは紫外線や電子線で硬化させる電離放射線硬化性樹脂等を一種又は二種以上の混合樹脂として用いる。特に、バインダー樹脂として、電離放射線硬化性樹脂は無溶剤型インキも可能であり、この為、導電性粒子が高含有率のインキも可能である点で好ましい。なお、インキ中には、導電性粒子及びバインダー樹脂の他、必要に応じその他公知の添加剤、また溶剤乾燥型インキとする場合には、イソプロピルアルコール等の適宜な溶剤を含ませる。
抵抗層6の印刷方法としては上述した様な樹脂を含むインキあるいは塗液を用いて、公知の印刷法あるいは塗工法で形成すれば良い。例えば、石膏ボード4の他方の面の全面に、ロールコート、スプレーコート等の塗工法、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷等の印刷法で抵抗層6を形成する。
金属層5、抵抗層6の厚さd(スキンデプス)は下記式(1)にて求まるdを基準にして設定する。
例えば、金属層5を銅箔で形成する場合は、
銅の抵抗率ρ=1.72×10−8(Ωm)、これを式(1)に代入すると、
スキンデプスd=1.5×10−6(m)=1.5(μm)となる。
したがって、1.5μm以上の厚みがあれば電磁波を反射できる。
このとき、面抵抗Rは、
Figure 0004476734
よって、金属層5を銅箔で形成する場合は、厚さ1.5μm以上、面抵抗0.012(Ω/□)以下とする。金属層5をアルミ箔で形成する場合は、同様な計算により、厚さ1.9μm以上、面抵抗0.015(Ω/□)以下とする。
Figure 0004476734
スペーサの厚さDは下記式(2)で求まるDを基準に設定する。
Figure 0004476734
すなわち、金属層5の厚さdは上記式(1)で算出されるd以上の厚さにして対象電磁波を反射する厚さに設定し、抵抗層6の厚さdは上記式(1)で算出されるd以下の厚さにして対象電磁波が通過する厚さに設定する。
また、スペーサの厚さDは上記式(2)により対象電磁波の波長λに応じて決める。
抵抗層6の面抵抗は理論上空気の特性インピーダンスである376.6Ω/□と一致すれば電磁波は波のピークで抵抗層6に入射したとき見た目上短絡するので、この場合、抵抗層6は完全吸収体となる。そして、スペーサの厚さDを対象電磁波の4波長に設定すれば、抵抗層6を通過した対象電磁波が金属層5で反射されて抵抗層6にピークで入射して吸収されるのでλ/4型吸収体が構成される。
したがって、現在の無線LANで使用されている2.45GHz、5.2GHzの2つの周波数の搬送電磁波を対象電磁波とする内装構造とするためには、理想的には、次のような電磁波反射吸収部材1A,1Bを用いることが望ましい。
すなわち、抵抗層6の面抵抗値が376.6Ω/□に設定され、スペーサとしての石膏ボード4の厚さX(抵抗層6と金属層5との間の対向間垂直距離)が2.45GHzの電磁波の波長λの1/4に設定された電磁波反射吸収部材1Aと、抵抗層6の面抵抗値が376.6Ω/□に設定され、スペーサとしての石膏ボード4の厚さX(抵抗層6と金属層5との間の対向間垂直距離)が5.2GHzの電磁波の波長λの1/4に設定された電磁波反射吸収部材1Bとを用いる。
本形態では、スペーサとして石膏2を主とする石膏ボード4を使用している。よって、石膏2の複素比誘電率
Figure 0004476734
の実数部を2〜3、虚数部を0.1以下に調整すると、D=9.5mmで5.2GHzを対象電磁波とした吸収性能のピークが得られる。
すなわち、この場合、石膏2は、
Figure 0004476734
なので、式(2)により、D=8.3mm〜10.2mmで5.2GHzのλ/4となる。
そこで、規格厚みの石膏の厚さを9.5mmとした場合に5.2GHzのλ/4に概ね一致するため、石膏ボード4として規格厚さ9.5mmの市販の石膏ボードを使用し、5.2GHzの電磁波に対する電磁波反射吸収部材1Bを形成した。また、2.45GHzに対しては5.2GHzのほぼ2倍の波長のため、石膏ボード4として規格厚さ9.5mmの市販の石膏ボードを2枚重ねて使用し、2.45GHzの電磁波に対する電磁波反射吸収部材1Aを形成した。
次に図2を参照して内装施工方法を説明する。まず、電磁波反射吸収部材1Aと電磁波反射吸収部材1Bとの厚さの差である9.5mmの規格厚さの石膏ボード4を用いた平板材20、規格厚さ9.5mmの市販の石膏ボード4の一方の面に金属層5を備えた電磁波反射部材21、規格厚さ9.5mmの市販の石膏ボード4の他方の面に抵抗層6を備えた電磁波反射部材22、規格厚さ9.5mmの市販の石膏ボード4の一方の面に金属層5を備え、他方の面に抵抗層6を備えた電磁波反射吸収部材1Bを予めそれぞれ複数枚予め用意しておく。
そして、例えば断面コ字形状の長尺金具や胴縁などの建築内装下地としての内装壁下地10Aの下地面10側に平板材20の一方の面を向けて当該平板材20を下地面10に取付ける。次に、平板材20を取付けた下地面10の横の下地面10に金属層5側を向けて電磁波反射部材21を取付ける。以後同様に、下地面10の横方向に平板材20及び電磁波反射部材21を交互に取付けていく。そして、平板材20の他方の面(表面)側に金属層5側を向けて当該平板材20の上に電磁波反射吸収部材1Bを取付ける。また、電磁波反射部材21の他方の面(表面)側に一方の面側を向けて当該電磁波反射部材21の表面の上に電磁波反射部材22を重ねて取付ける。以上により、電磁波反射部材21と電磁波反射部材22とにより構成された電磁波反射吸収部材1Aの抵抗層6の表面と電磁波反射吸収部材1Bの抵抗層6の表面とにより平坦な内装面100が形成された内装構造が構築される。すなわち、平板材20により、電磁波反射吸収部材1Aの抵抗層6と電磁波反射吸収部材1Bの抵抗層6との厚さの違いを吸収し、電磁波反射吸収部材1Aの抵抗層6の表面と電磁波反射吸収部材1Bの抵抗層6の表面とを同一レベル面に設定する。
したがって、内装壁下地10Aと、内装壁下地10Aの下地面10に設けられた規格厚さの石膏ボード4を使用した平板材20と、規格厚さの石膏ボード4を1枚あるいは複数枚使用した平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層5と当該スペーサの他方の面に設けられた抵抗層6とを備えて金属層5の面側が下地面10側に向けられて平板材20の表面と下地面10とに設けられたスペーサの厚さの異なる複数種類の電磁波反射吸収部材1A,1Bとで形成され、これら複数種類の電磁波反射吸収部材1A,1Bの抵抗層6の表面で形成された平坦な内装面100を備え、2.45GHz、5.2GHzの2つの異なる対象電磁波を吸収できる内装構造が得られる。なお、内装面100とは、部屋の内装となる面、図外のクロスなどの仕上げ材が取付けられる面を言う。
以上のように構築され内装構造においては、図3に示すように、2.45GHz、5.2GHzの搬送電磁波が、電磁波の波のピークで抵抗層6に入射した場合は抵抗層6で吸収され、電磁波の波のピークで抵抗層6に入射しなくても、電磁波反射吸収部材1Aの抵抗層6を通過した2.45GHzの電磁波が金属層5で反射されて抵抗層6にピークで入射して吸収され、電磁波反射吸収部材1Bの抵抗層6を通過した5.2GHzの電磁波が金属層5で反射されて抵抗層6にピークで入射して吸収される。したがって、2.45Gzと5.2GHzの異なる周波数の複数の電磁波を効率的に吸収できるλ/4型の内装構造が得られる。
本形態では、規格厚さの石膏ボード4を使用した平板材20、電磁波反射部材21、電磁波反射部材22、電磁波反射吸収部材1Bを用いた。すなわち、1種類の規格厚さの石膏ボード4を使用して内装構造を構築できるので、材料にかかるコストを抑えることができ、施工コストを抑えることができる。また、電磁波反射吸収部材1Aは予め工場などで形成しておいてもよいが、別々の電磁波反射部材21と電磁波反射部材22と重ね合わせて電磁波反射吸収部材1Aを形成すれば、厚さの厚い電磁波反射吸収部材1Aを持ち運んだり取り扱ったりする必要がなくなり、内装構築施工が容易となる。また、電磁波反射吸収部材1A,1Bのスペーサとしての石膏ボード4の厚さが平板材20の厚さの整数倍であり、一番厚い電磁波反射吸収部材1Aのスペーサが、平板材20と同じ厚さ、つまり石膏ボード4が複数枚重ね合わされて形成されたことで、厚さの厚い電磁波反射吸収部材1Aを予め形成したり、持ち運んだり取り扱ったりする必要がなくなり、電磁波反射吸収部材1Aのコストを低減でき、また、内装構築施工が容易となる。
他の例1
抵抗層6を最後に塗布することで内装面100を形成しても良い。つまり、上述した電磁波反射吸収部材1A,1Bの抵抗層6をなくした構成の第1の電磁波反射部材と第2の電磁波反射部材を設け、上記平板材20とこれら第1の電磁波反射部材と第2の電磁波反射部材とを上記と同様に下地面10に設けていき、第1及び第2の電磁波反射部材の下地面10側とは反対側の面で形成された平坦な面全体に抵抗層6を上述した塗布方法などで設けることで内装面100を形成する。このようにすれば、石膏ボード4の一面に予め抵抗層6を設けておく必要がなくなるので、内装施工のコストをさらに抑えることができる。
他の例2
図4に示すように、電磁波反射吸収部材1Bと電磁波反射部材21の金属層5側を下地面10に向けて当該電磁波反射吸収部材1Bと電磁波反射部材21とを下地面10に並べて取付ける。その後、電磁波反射吸収部材1Bの上に当該石膏ボード4を使用した平板材20を、電磁波反射部材21の上に電磁波反射部材22を取付ける。以上により、電磁波反射部材21と電磁波反射部材22とにより構成された電磁波反射吸収部材1Aの抵抗層6の表面と電磁波反射吸収部材1Bの抵抗層6の表面に設けられた平板材20の表面とにより平坦な内装面100が形成された内装が構築される。すなわち、平板材20により電磁波反射吸収部材1Aの抵抗層6の表面と電磁波反射吸収部材1Bの抵抗層6の表面との段差を吸収させ、電磁波反射吸収部材1Aの抵抗層6の表面と電磁波反射吸収部材1B上に設けた平板材20の表面とを同一レベル面に設定する。
対象電磁波を3以上とする場合には、石膏ボード4と当該石膏ボード4の一方の面に設けられた金属層5と当該石膏ボード4の他方の面に設けられた抵抗層6とを備えた電磁波反射吸収部材であって石膏ボード4の厚さの異なる複数種類の電磁波反射吸収部材を、対象電磁波の数だけ設ければよい。言い換えれば、図2;図4において、電磁波反射吸収部材1Bと平板材20とで形成されて一番厚い電磁波反射吸収部材の厚さと同じ厚さの重合部30を複数種類備え、各重合部30の電磁波反射吸収部材の石膏ボード4の厚さが互いに異なるようにすることで、(重合部30の数+1)の対象電磁波の数に対応できる内装構造を構築できる。
スペーサは、けい酸カルシウム成形板等、石膏以外の無機系材料により形成されたものでもよい。また、本発明の電磁波吸収体は天井に用いてもよい。
本発明の最良の形態による内装構造を形成する電磁波反射吸収部材を示す斜視図。 本発明の最良の形態による内装構造の施工方法及び構造を示す断面図。 本発明の最良の形態による内装構造及び原理を示す断面図。 本発明の他の例1による内装構造の施工方法及び構造を示す断面図。
符号の説明
1A;1B 電磁波反射吸収部材、4 石膏ボード(スペーサ)、
5 金属層、6 抵抗層、10 下地面、10A 内装壁下地(内装下地)、
30 重合部、100 内装面。

Claims (3)

  1. 内装下地と、内装下地の下地面に設けられた平板材と、平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層と当該スペーサの他方の面に設けられた抵抗層とを備えて金属層の面側が下地面側に向けられて平板材の表面と下地面とに設けられたスペーサの厚さの異なる複数種類の電磁波反射吸収部材とで形成され、これら複数種類の電磁波反射吸収部材の抵抗層の表面で形成された平坦な内装面を備えたことを特徴とする内装構造。
  2. 内装下地と、平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層と当該スペーサの他方の面に設けられた抵抗層とを備えて金属層の面側が内装下地の下地面側に向けられて下地面に並べられて設けられたスペーサの厚さの異なる複数種類の電磁波反射吸収部材と、上記下地面に並べられて設けられたスペーサの厚さの異なる複数種類の電磁波反射吸収部材のうち厚さの一番厚い電磁波反射吸収部材以外のすべての電磁波反射吸収部材の抵抗層の表面に設けられた平板材とで形成され、当該平板材の表面と上記下地面に設けられた厚さの一番厚い電磁波反射吸収部材の抵抗層の表面とで形成された平坦な内装面を備えたことを特徴とする内装構造。
  3. 平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層とを備えた第1の電磁波反射部材の金属層の面側を内装下地の下地面に向けて当該第1の電磁波反射部材を下地面に設け、この第1の電磁波反射部材より厚さの薄い平板材を第1の電磁波反射部材と並べて下地面に設け、平板状のスペーサと当該スペーサの一方の面に設けられた金属層とを備えて上記下地面に設けられた第1の電磁波反射部材よりも厚さの薄い第2の電磁波反射部材の金属層の面側を上記下地面に設けられた平板材の表面に向けて当該第2の電磁波反射部材を上記平板材の表面に設け、上記第1及び第2の電磁波反射部材の上記下地面側とは反対側の面で形成された平坦な面に抵抗層を設けることで内装面を形成したことを特徴とする内装施工方法。
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