(57)【要約】【課題】電磁波の入射角が大きいくなった場合、吸収性能の低下の少ない電磁波吸収パネルを開発すること、及び、単独で道路の防音壁として使用できるように吸音性能を改善すること。【解決手段】パネル状の函体内に、導電性繊維を含む発泡ガラスパネルを表面が波状になるように設置する。電磁波が右側から入射するときには主に右を向いたパネル面で電磁波を吸収し、左側から入射するときには主に左を向いたパネル面で電磁波を吸収するので、パネル全体として大きな入射角の場合の電磁波吸収性能が改善される。発泡ガラスに多数の小孔を設け、また、発泡ガラスパネルの表裏に吸音材を設けることで吸音性能も改善される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル状の函体（２）内に、導電性繊維を含む発泡ガラスパネル（３）を表面が波状になるように設置したことを特徴とする電磁波吸収パネル。
【請求項２】
請求項１の電磁波吸収パネルにおいて、前記発泡ガラスパネル（３）が複数の小孔を有するものであることを特徴とする電磁波吸収パネル。
【請求項３】
請求項１又は２の電磁波吸収パネルにおいて、前記函体（２）内に表面が波状になるように吸音材（４）を敷き、その上に前記発泡ガラスパネル（３）を波状に並べ、その上に吸音材（４）を表面がほぼ平らになるように敷いてなることを特徴とする電磁波吸収パネル。
【請求項４】
請求項３の電磁波吸収パネルにおいて、表面に薄板状又はシート状の保護材（５）を配置してなることを特徴とする電磁波吸収パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路の付帯設備に用いる外装材、防音壁、無線ＬＡＮや構内ＰＨＳを導入した区画の内装材として用いて好適な電磁波吸収パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信や電波を用いた種々のシステム環境において、不要な電波を極力排除して電波環境を向上することが必要であり、このために高性能の電磁波吸収材が要望されている。特に、道路環境においてはＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）の普及にあたって、付帯設備の外装材、防音壁が、また、無線ＬＡＮや構内ＰＨＳを導入した区画においてはその区画の内装材が十分な電磁波吸収性能を有していることが必要となる。
【０００３】
このような用途に用いて好適な電磁波吸収パネルとして、特開２００２−７６６７３号に、内部に導電性繊維を分散させた発泡ガラスパネルが開示されている。このような発泡ガラスパネルは強度、耐久性に優れているので、発泡率を高くすることができ、発泡率を高くすると、軽量化できるばかりでなく、空隙（泡）部分が多くなって、空気の誘電率（ε＝１）に近くなる。このため、空気界面における電磁波の反射が減少し、電磁波吸収効果が高くなる。また、水硬性無機発泡体に比べて泡が均質なので、導電性繊維が均質に分布されやすく、品質が安定するという特徴を有する。
【０００４】
なお、特開２００２−２９５１９９号には、パネルの表面にリブ状の突起を設けた電磁波吸収パネルが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記前者の発泡ガラスパネル（特開２００２−７６６７３号）は、電磁波の入射角が小さい場合、すなわち電磁波がパネルに対して直角に近い角度で入射する場合には優れた吸収性能を発揮するが、入射角が大きい場合、特に６０°を越えると急激に吸収性能が低下するという問題があった。また、発泡ガラスパネルは独立気泡であるため吸音性能が不十分で、道路の防音壁として使用するには不十分であり、他の吸音パネルや遮音パネルと併用しなければならなかった。
【０００６】
上記後者の電磁波吸収パネル（特開２００２−２９５１９９号）は、電磁波の入射角が大きい場合には、電磁波を散乱させるものであるから、散乱した電磁波によって、かえって悪影響が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、電磁波の入射角が大きいくなった場合、吸収性能の低下の少ない電磁波吸収パネルを開発すること、及び、単独で道路の防音壁として使用できるように吸音性能を改善することを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パネル状の函体内に、導電性繊維を含む発泡ガラスパネルを表面が波状になるように設置したことを特徴とする電磁波吸収パネルである。導電性繊維を含む発泡ガラスパネルは誘電損失による電磁波吸収能力を有する。導電性繊維は、発泡ガラスパネル内になるべく分散して存在することが望ましい。本発明においては、電磁波吸収性能を有する発泡ガラスパネルの表面が波状となっているので、電磁波が右側から入射するときには主に右を向いたパネル面で電磁波を吸収し、左側から入射するときには主に左を向いたパネル面で電磁波を吸収する。このため、パネル全体として大きな入射角の場合の電磁波吸収性能が改善される。
【０００９】
発泡ガラスに多数の小孔を設けると、パネルの吸音性能が向上する。小孔の直径は３〜７ｍｍ程度が適当である。
【００１０】
函体内に表面が波状になるように吸音材を敷き、その上に前記発泡ガラスパネルを波状に並べ、その上に更に吸音材を表面がほぼ平らになるように敷くと、発泡ガラスパネルの表側と裏側に吸音材があるためにパネルの吸音性能が更に向上する。吸音材としてはガラスウールなどの一般的なものの他種々のものを使用できる。但し、上面に敷く吸音材は、ガラスパネル入射面に直接接触するため、組み合わせによっては電磁波吸収性能を低下させる場合があるので、適正なものを選択することが望ましい。
【００１１】
本発明のパネルの表面には、薄板状又はシート状の保護材を貼付することが望ましい。保護材としては、撥水処理したガラスクロス、孔空きポリカーボネート板などが好ましい。表面を保護材で被覆することで、耐候性、耐衝撃性などが向上し、また、吸音材による吸水を防ぐことも可能となる。
【００１２】
本発明における発泡ガラスパネルの密度は、必要な強度、耐久性と軽量化による施工などの利便性を勘案して適宜決定すればよいが、一般に道路の防音壁の場合０．２〜０．４ｇ／ｃｍ３とすると実用的な強度、耐久性を有しながら施工などの利便性にも優れるものとなる。ガラスの発泡は添加する発泡剤の種類や量によって調整する。発泡剤としては炭酸カルシウムや炭化ケイ素があるが、炭酸カルシウムの場合は１．０〜２．０重量％、炭化ケイ素の場合は０．５〜２．０重量％位添加するのが望ましい。発泡ガラスパネルの厚さはパネルの用途によってさまざまであるが、一般的には３０〜５０ｍｍ程度が適当である。
【００１３】
発泡ガラスパネルに混入する導電性繊維は、例えば、ステンレス繊維とすることができる。ステンレス繊維は、ＩＴＳで使用する電磁波５．８ＧＨｚを効率よく吸収するためには、直径３０μｍ以下、長さ３〜１５ｍｍのステンレス繊維であることが望ましい。直径３０μｍ、長さ１５ｍｍを越えると、ステンレス繊維がガラス発泡体内に均質に分散しにくくなり、長さ３ｍｍに満たないと電磁波吸収効果が低下する。
【００１４】
ステンレス繊維の添加量は、ガラス発泡体１立方センチメートル当たり平均で０．００００５〜０．００１０ｇが適当である。ステンレス繊維の添加量が少なすぎると電磁波吸収効果が低下し、多すぎると電磁波を反射しやすくなってやはり電磁波吸収効果が低下する。
【００１５】
発泡ガラスパネルの原料のガラス粉末はソーダ石灰ガラスが好ましく、粒径は１００μｍ以下が好ましい。原料に水ガラスを配合すると、ガラスの軟化点が低くなり、低い温度で焼成することが可能となる。また、水ガラスは原料のバインダーの役割も果たす。水ガラスの量はガラス粉末１００重量部に対し、１５〜３０重量部とするのが望ましく、この場合の焼成温度は７５０〜８００℃程度とすることができる。このように焼成温度を低くできると、型枠の寿命が長くなり、省エネルギー、省設備となる。
【００１６】
発泡ガラスパネルは、導電性繊維の添加濃度が異なる複数の層を有するようにすることができる。各層の最適な導電性繊維濃度及び厚みは複素比誘電率を測定することにより決定できる。最も単純な二層構造でも、目標とする２０ｄＢ以上の吸収効果が得られるので、パネル生産性の面からは二層構造が現実的である。具体的には、５．８ＧＨｚの電磁波を吸収したい場合、ステンレス繊維を含まない層を入射面とし、この層の厚みが５〜１５ｍｍ、ステンレス繊維を含む層（ＳＵＳ繊維濃度０．００００５〜０．００１０ｇ）を１０〜４０ｍｍの二層構造とすることで２０ｄＢ以上の吸収が達成できる。
【００１７】
発泡ガラスパネルの背面に電磁波反射層を形成することができる。電磁波反射層は、例えば金属板、金属箔、紙などのシートに金属を蒸着させたものなどを吸収体の背面に貼付するなどして形成できる。これにより、特定の波長の電磁波の吸収効果を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
〔実施例〕
図１は実施例の電磁波吸収パネル１の断面図、図２は電磁波吸収パネル１の平面図である。電磁波吸収パネル１は函体２、発泡ガラスパネル３、吸音材４及び保護材５からなる。函体２は上面を開放したパネル状の薄平たい函形状で、大きさは約４５ｃｍ×１ｍ、厚さは約８ｃｍである。函体の材質は金属製に限らず、例えばプラスチック製などとすることができる。函体２の中には屋根形に成形した吸音材４（ガラスウール）を敷き、その上に発泡ガラスパネル３を全体が波形となるように設置している。発泡ガラスパネルの嶺線６と谷線７との間隔は約２０ｃｍで、各嶺線６と谷線７の方向は電磁波吸収パネル１の短辺方向となっている。発泡ガラスパネル３の表面は、左向き斜面３ａと右向き斜面３ｂによって、波状となっている。各発泡ガラスパネル３の傾斜角は約１１．３°である。発泡ガラスパネル３の上には屋根形に成形した吸音材４（ガラスウール）を表面がほぼ平らになるように敷き、更にその上の表面には保護材５（厚さ１ｍｍの孔空きポリカーボネート板）を貼付している。
【００１９】
発泡ガラスパネル３は厚さ４０ｍｍ（ステンレス繊維を含まない層１０ｍｍ、ステンレス繊維を含む層３０ｍｍ）、嵩密度０．２９ｇ／ｃｍ３で直径５ｍｍの多数の表裏貫通する小孔が２５ｍｍ間隔で設けられている。各発泡ガラスパネル３は大きさが約２０ｃｍ×４５ｃｍで、断面が平行四辺形となるように成形されている。
【００２０】
発泡ガラスパネル３は、ガラス粉末１００００重量部、水ガラス３４００重量部、炭酸カルシウム２４０重量部を混合、造粒、乾燥した原料にステンレス繊維（直径８μｍ、長さ１５ｍｍ）３．７６重量部を加えて型枠に入れ、７８０℃で１時間焼成したものにドリルで小孔を開けたものである。
【００２１】
〔比較例〕
比較例として、前記のガラスパネル３と同じ組成、同じ方法でガラスパネルを製造した。このガラスパネルは表面が平らで小孔は形成していない。１枚の大きさは４５ｃｍ×４５ｃｍ、厚さは４０ｍｍである。
【００２２】
実施例と比較例について電磁波吸収性能（５．８ＧＨｚ）を調べた結果を図３、４に示す。図３はＴＭ波（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｗａｖｅ）、図４はＴＥ波（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｗａｖｅ）の入射角と吸収量の関係を表しており、いずれも実線が実施例、破線が比較例である。図３、４から明らかなように、実施例は比較例と比べて、入射角が小さい場合に全く遜色ない。入射角が大きくなるにつれて比較例は電磁波吸収能力が著しく低下するが、実施例の電磁波吸収能力の低下は少ない。入射角７５°で比較すれば、実施例は比較例に比べて１０ｄＢ以上良好な値となっている。
【００２３】
実施例の電磁波吸収パネルは、例えば図１に矢印で示すように、左方向から大きな入射角で電磁波が入射した場合、主に左向き斜面３ａの働きによって多くの電磁波を吸収し、反射する電磁波は少なくなる。乱反射はほとんど起こらない。また、発泡ガラスパネルの多数の小孔と吸音材の作用によって、４００Ｈｚ及び１０００Ｈｚで８０％以上の吸音性能が得られ、吸音性能にも優れるものである。この実施例のパネルは、横長の状態（嶺線６、谷線７が垂直を向く状態）で、例えば道路の両脇に防音壁として設置される。これによって、道路上における不要な電波が吸収、排除され、ＥＴＣやＩＴＳの誤作動が防止される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の電磁波吸収パネルは、電磁波の入射角が大きいくなった場合に吸収性能の低下が少ないので、従来の平板状のものに比べて全体として電磁波の吸収性能が向上し、不要な電波をより多く吸収、排除することができ、ＥＴＣやＩＴＳの電波環境の改善に貢献するものである。また、導電性繊維の種類及び添加量を変えることにより、無線ＬＡＮ（２．４５ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ）、ＰＨＳ（１．９ＧＨｚ）のための電磁波吸収パネルも製作可能である。実施例と同様な構成とすることにより、室内無線ＬＡＮ、構内ＰＨＳの電波環境が改善され、通信速度の遅延、データの流出防止の改善に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の電磁波吸収パネル１の断面図である。
【図２】電磁波吸収パネル１の平面図である。
【図３】実施例と比較例の電磁波吸収性能（ＴＭ波）の説明図である。
【図４】実施例と比較例の電磁波吸収性能（ＴＥ波）の説明図である。
【符号の説明】
１  電磁波吸収パネル
２  函体
３  発泡ガラスパネル
４  吸音材
５  保護材
６  嶺線
７  谷線
【図１】
2004179354.tif 000003
【図２】
2004179354.tif 000004
【図３】
2004179354.tif 000005
【図４】
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