(57)【要約】【課題】吸音性能と電波吸収性能を両立させ、かつ高い性能を備え、パネル全体の厚さをより薄く、軽量化し、低価格を実現する。【解決手段】電波吸収吸音パネルを例示する図１、３において、その部品構成は、音源および電波照射側（図１、３では下方から）から、非金属製の保護層１、同じく非金属製の吸音層２、フェライトを含む電波吸収層３、金属製の電波反射層４１、空間４２および質量の大きな遮音層４３の順に構成されている。なお、図１では、電波反射層４１および遮音層４３の代わりに、それらを兼用する電波反射兼遮音層４が設けられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源および電波照射側から順に保護層、吸音層、電波吸収層、電波反射層および遮音層で構成されたことを特徴とする電波吸収吸音パネル。
【請求項２】
音源および電波照射側から順に保護層、吸音層、電波吸収層および電波反射兼遮音層で構成されたことを特徴とする電波吸収吸音パネル。
【請求項３】
前記保護層が、開孔率３０％以上の多数の通気開孔を有する非金属性材料である請求項１または２に記載の電波吸収吸音パネル。
【請求項４】
前記電波吸収層が、フェライト含有樹脂層、スペーサー層、および体積固有抵抗が１０５Ω・ｃｍ以下の導電体によって形成されるパターン層によって順次形成されてなる構造を有する電波吸収体であり、厚さが１．０〜１０ｍｍの積層体である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電波吸収吸音パネル。
【請求項５】
前記吸音層が、密度２０〜８０ｋｇ／ｍ３の非金属繊維からなる吸音材である請求項１〜４のいずれか一項に記載の電波吸収吸音パネル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電波吸収吸音パネルにおいて、Ｈ形支柱間に嵌め付けて設置される場合に、Ｈ形支柱を表面から覆う支柱カバー部をその電波吸収吸音パネルの両側部に設け、かつ、その支柱カバー部に少なくとも電波吸収層と電波反射層を配置して、パネル前面側全体を電波吸収構造としたことを特徴とする電波吸収吸音パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波吸収性能と吸音遮音性能を兼ね備えた電波吸収吸音パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路には、通常、騒音対策のため防音壁が設置されているが、防音壁は一般にグラスウール吸音材を内蔵した金属製の遮音板で構成されているため、電波を利用した料金自動支払システムや走行支援システムにおいて遮音板で反射する電波による誤作動などの影響を及ぼすことがある。
【０００３】
このような電波障害を防止するため、単に電波吸収材を防音壁として設置したのでは騒音の反射が発生するので騒音防止効果が期待できないことになる。そこで、電波吸収性と吸音性の双方を満たすため、電波吸収材を多孔質化して吸音材と遮音材と組み合わせた電波吸収吸音パネルがある。（特許文献１参照）
【０００４】
この特許文献１記載の電波吸収吸音パネルは、音源、電波照射側から順に、表面層（通気性シート：密度０．０５〜０．５ｋｇ／ｃｍ３、厚さ１〜５ｍｍ）、空気層、反射性基材で構成されている。この表面層の通気性シートは、有機質または無機質の繊維に金属被覆を施し電波と音波を吸収させるようにしたものであるが、電波吸収性を得るためには繊維の密度を高くしなければならず、密度を高くすると通気抵抗が大きくなり吸音性能が低下する問題があった。また、通気シートの通気抵抗を小さくするため、通気シートの厚さを薄くし、背後に空気層を設けた構成にすると、周波数に対してピーク性のある吸音特性となる問題があった。そして、電波の入射角度により電波吸収性が低下する問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に記載の電波音波吸収パネルは、音源、電波照射側から順に、抵抗層（導電性格子、金属メッシュまたは膜）、第一の空気層、電波反射層（導電性格子、金属メッシュまたは膜）、吸音層、音波反射層で構成されている。
【０００６】
この構成の場合も、特許文献１の場合と同様に、吸音層が電波吸収層（抵抗層＋空気層＋電波反射層）の背後にあるため、電波吸収層が妨げとなって十分な吸音性を得ることが困難であるという問題があった。吸音性を高めるためには、吸音層を厚くする必要があるため、結果、パネル全体の厚さが厚くなって重量増やコストがかさむ問題が生じた。また、電波の入射角度により電波吸収性が低下する問題があった。
【０００７】
更に、電波吸収吸音パネルは、従来、Ｈ形支柱間に嵌め合わせて設置するのが一般的であるが、この場合、金属製のＨ形支柱が露出することになり、電波障害を起こす可能性があった。
また、吸音層を前面にした構成にすると、吸音性の点で有利とはなるが、有害な電波を反射する場合があり、電波障害を解消する目的には十分とは言えなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１６４６９０号公報
【特許文献２】特開２００５−６４４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、吸音性能と電波吸収性能を両立させて、それぞれ高い性能を有するとともに、パネル全体の厚さをより薄くして軽量化を実現し、低価格の電波吸収吸音パネルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題は、音源および電波照射側から順に保護層、吸音層、電波吸収層、電波反射層および遮音層で構成されたことを特徴とする本発明の電波吸収吸音パネルによって、解決することができる。同じく、音源および電波照射側から順に保護層、吸音層、電波吸収層および電波反射兼遮音層で構成されたことを特徴とする電波吸収吸音パネルによって、解決することができる。この場合、保護層および吸音層は、実質的に電波を反射しない材料で形成されることが求められる。
【００１１】
また、この本発明は、前記保護層が、開孔率３０％以上の多数の通気開孔を有する非金属材料からなる形態や、前記電波吸収層が、フェライト含有樹脂層、スペーサー層、および体積固有抵抗が１０５Ω・ｃｍ以下の導電体によって形成されるパターン層によって順次形成されてなる構造を有する電波吸収体であり、厚さが１．０〜１０ｍｍの積層体である形態、さらには、前記吸音層が、密度２０〜８０ｋｇ／ｍ３の非金属性繊維からなる吸音材である形態に好ましく具体化される。
【００１２】
さらに、これら本発明の電波吸収吸音パネルにおいて、Ｈ形支柱間に嵌め付けて設置される場合に、Ｈ形支柱を表面から覆う支柱カバー部をその電波吸収吸音パネルの両側部に設け、かつ、その支柱カバー部に少なくとも電波吸収層と電波反射層を配置して、パネル前面側全体を電波吸収構造とするのが、特に好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電波吸収吸音パネルは、つぎのような優れた効果があるので、従来の問題点を解消したものとして、工業的価値はきわめて大なるものがある。
１）吸音層が前面側、電波吸収層が背面側に配置されるため、吸音性能が向上するとともに、電波吸収層の作用と併せて反射電波による障害も防止できる。
２）吸音層と電波吸収層を有効に機能させることができるから、電波吸収吸音パネルの厚さを薄くでき、軽量化、低価格化が可能となる。
３）電波反射層と遮音層を共通化でき、この点からも、軽量化、低価格化が可能となる。
【００１４】
４）前記のようにＨ形支柱を表面から覆う支柱カバー部をその電波吸収吸音パネルの両側部に設け、かつ、その支柱カバー部に少なくとも電波吸収層と電波反射層を配置して、電波吸収吸音パネルの前面側全体を電波吸収性に構成できるから、金属製Ｈ形支柱による電磁波障害を軽減できる。そして、支柱への電波吸収シート加工など、支柱に対する電波反射対策が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の電波吸収吸音パネルに係る実施形態について、図１〜７を参照しながら説明する。
本発明の電波吸収吸音パネルを例示する図１、３において、その部品構成は、音源および電波照射側（図１、３では下方から）から、保護層１、吸音層２、電波吸収層３、次いで電波反射兼遮音層４（図１）または電波反射層４１および遮音層４３の順（図３）に構成されている。
なお、図３では、電波反射層４１と遮音層４３の間に空間４２が設けられているが、各層は密接している必要ななく、その間に適宜に空間を設けても良いものである。
【００１６】
次に本発明の構成部材について詳述する。
（１：保護層）
この保護層１は、音源および電波照射側に露出して設けられ、内部を保護する部材であるが、電波吸収性能や吸音性能に悪影響を及ぼさない観点から、多数の通気開孔を有する非金属性材料を用いることが好適であり、有機高分子多孔材が好ましい材料である。
【００１７】
好ましい保護層１の材料としては、板厚が０．５〜３．０ｍｍのポリカーボネート、ポリエステル、ＦＲＰ、ＰＰなど高分子樹脂材料やゴム材料からなる孔明き板や網板（ネット）が適当であり、その通気開孔の孔径（または開孔の一辺の大きさが）が５〜３０ｍｍ、開孔率は電波吸収性能の面から3０％以上が好ましく、４０％以上がさらに好ましい。保護性能が得られる限り開孔率は大きい方がよいが、上限は一般的に８５％程度である。
【００１８】
吸音性能に対しては、開孔率が３０％以上あればほとんど影響はないものの、電波吸収性能面から開孔率４０％以上がより好ましいことになる。なお、後述するように、吸音層２の材料は有機質または無機質の非金属質吸音材であり、その保護を確実にするため、通気性のある非金属質材料からなる不織布や織布を吸音層２との間に配置してもよい。不織布のｍ２当たりの質量は、１００〜３００ｇ／ｍ２であるのが性能面から好ましい。
【００１９】
（２：吸音層）
吸音層２は、非金属製材料の多孔質吸音材単独あるいは多孔質吸音材と空気層で構成されるものが好適である。この多孔質吸音材は、例えばグラスウール吸音材やポリエステル繊維吸音材などの有機質あるいは無機質の繊維多孔質吸音材で、密度２０〜８０ｋｇ／ｍ３、厚さ２５〜１００ｍｍのものが好ましい。
【００２０】
繊維多孔質吸音材の場合は、防水のため撥水処理を施したり、フッ素樹脂フィルムで覆って用いてもよい。また、保護層１である多孔材を通して吸音層に直接水や紫外線が当たらないようにしたり、外観を良くするために、吸音層２と保護層１との間に有機質、又は、無機質の不織布、織布など配置しても良い。
【００２１】
このように、吸音層２を例えばグラスウール吸音材やポリエステル繊維吸音材などの非金属性の有機質、無機質の繊維多孔質吸音材を密度２０〜８０ｋｇ／ｍ３、厚さ２５〜１００ｍｍに配置すれば、電波吸収層３の前面側に吸音層２を配置してもより高い電波吸収性が得られる。
【００２２】
（３：電波吸収層）
電波吸収層３は、例えば厚さが１〜１０ｍｍの非多孔質シート状であって、体積固有抵抗が１０５Ω・ｃｍ以下で厚さが５〜５００μｍの導電体を隙間を空けて平面配置した模様（パターン）を形成するパターン層と、厚さ１０μｍ〜６ｍｍ合成樹脂層と、厚さ5μｍ〜5ｍｍのフェライト含有樹脂層とを、電波照射側から後方に向けてその順に積層した非多孔質積層体が適当である。
ここで、このパターン層は、前記導電体が塗膜で構成されるパターン塗膜層が単独で用いられる場合、前記導電体が金属薄膜で構成されるパターン金属層が単独で用いられる場合、またはパターン塗膜層とパターン金属層を混在させて用いられる場合のいずれでもよい。なお、パターン塗膜層は金属粉末を含有する塗膜の幾何学的模様状の層であり、パターン金属層は金属製薄板からなる幾何学的模様状の層である。
【００２３】
電波吸収体の作用機構は明らかではないが、本発明者らは、電波吸収層３の上記例においては、表面のパターン塗膜層またはパターン金属層などのパターン層で反射させた電波と、パターン間の隙間を通過して電波反射層で反射し、再びパターン間の隙間を通過して行く電波の位相差による干渉によって消滅させることにより電波を吸収するものと考えている。また、入射した電波をフェライト含有樹脂層および合成樹脂層で磁性損失や誘電損失によって熱に変換させたり、パターン層と反射層間での繰り返し反射によって減衰させる複合効果よって高い電波吸収性が得られるものと考えている。
【００２４】
この電波吸収層３には、パターン金属層またはパターン塗膜層などのパターン層の表面に耐候性フィルムを貼り付けてもよく、さらに、電波吸収層３の背面に電波反射層４１を一体化させる場合は、前記フェライト含有樹脂層の後面に厚さが２５μｍ〜２ｍｍの金属製箔ないし板を電波反射層として積層すればよい。
【００２５】
（４：電波反射層、遮音層）
電波反射層４１、遮音層４３は、音波がパネルを通過するのを防止し、かつ前方に反射させて吸音層２で再吸音させる部材として、また、電波を反射させて前述のように吸収する部材であり、質量のある緻密な材料が好ましい。この目的に適当な材料として、厚さ１〜３ｍｍ程度の亜鉛メッキ鋼板、塗装鋼板などの金属板がパネルの裏面に配設される。
【００２６】
なお、電波反射層４１として、厚さが２５〜５００μｍ程度のアルミニウム、鉄、ステンレススチールなどの金属板や金属箔を用いることができ、その場合の遮音層４３は、厚さ１〜３ｍｍの金属板の他、合成樹脂板や繊維強化プラスチック板、コンクリート板など遮音性のある材料が利用できる。
【００２７】
（電波吸収吸音パネルの構成および設置について）
電波吸収防音壁として設置する場合、電波吸収吸音パネルＡは、図５に示すように、箱形形状で、表面側（電波音波照射側）から順に、先に説明した通り、保護層、吸音層、電波吸収層、電波反射層兼遮音層が配置する。この電波吸収吸音パネルＡは、図２、４に例示するように、その端部は、Ｈ支柱５のフランジ５１、５２に嵌め付けられる状態で、電波吸収防音壁として設置される。
【００２８】
電波吸収吸音パネルＡは、図７に示すように、その四周を、アルミニウム、ステンレス、亜鉛メッキ鋼鈑、合金メッキ鋼鈑などの金属製枠材６に組み付けてパネル化される。なお、金属製枠材６は、背面板６１を同じ金属板から成形加工して配設して、遮音層４３として、または遮音層兼電波反射層４として共通一体化するのも好ましい。
なお、各層（１、２、３など）を構成する部材はリベット、ネジ、ボルト、接着などの方法で接合すればよい。パネルの両端に落下防止ワイヤーロープを通す孔（図示せず）またはアイボルト（図示せず）を設けておいてもよい。
【００２９】
電波吸収吸音パネルの設置に当っては、その両端部を取付け部分として、Ｈ形支柱５のフランジ５１、５２間に落とし込み、固定金具７を背面側に打ち込んで固定することもできる（図６、図２参照）。
【００３０】
この場合、Ｈ形支柱５は金属製であるため、その露出部分５３が電磁波障害を起こす可能性があるので、図４、５に示すように電波吸収吸音パネルＡの両端の取付け部の前面に、露出部分５３を被覆できる支柱カバー部Ａ１を設け、この部分にも保護層１、電波吸収層３、電波反射層４１を構成しておけば、パネルを建て込んで防音壁としたときに、壁面全体を電波吸収性にすることができ、露出部分５３の不都合を解消できるので好ましい。
【００３１】
本発明の電波吸収吸音パネルを堀割道路の壁面などに設置する場合は、パネルの両端部をアンカーボルトで壁面に固定したり、予め設置したＴ型下地などにはめ込んで設置するようにしてもよいのはいうまでもない。
また、電波吸収吸音壁の両側に音波や電波の発生がある場合は、保護層、吸音層、電波吸収層、電波反射層、遮音層、電波反射層、電波吸収層、吸音層、保護層、または、保護層、吸音層、電波吸収層、電波反射層兼遮音層、電波吸収層、吸音層、保護層の順に構成した両面電波吸収吸音式のパネルを用いても良い。
【実施例】
【００３２】
表１に、保護層、吸音層、電波反射層、遮音層、電波反射層の部材から構成された実施例などのパネルを示す。本発明の電波吸収吸音パネル実施例はＮｏ１〜8、本発明の範囲外の比較例パネルはＮｏ１０、従来構成の電波吸収層を吸音層の前方に配置した従来構成パネルはＮｏ９として示す。なお、Ｎｏ９および１０は保護層、電波吸収層、電波反射層、吸音層、遮音層の順に配置した。
【００３３】
パネルの大きさは、５０×５０ｍｍ、および５００×１９６０ｍｍで、吸音層は、厚さ２１μｍのフッ素樹脂フィルムで被覆したグラスウール吸音材（３２ｋｇ／ｍ３）とした。
電波吸収層には、フェライト含有樹脂層、スペーサー層、ならびに、体積固有抵抗が１０５Ω・ｃｍ以下の独立したパターンを有するパターン金属層によって幾何学的模様に形成されたパターン層をそれぞれ積層したパターン型複合体の電波吸収材を用いた。なお、Ｎｏ９の従来の電波吸収材としてカーボン被覆繊維多孔質電波吸収材を用いた。
【００３４】
この電波吸収吸音パネルについて、電波吸収性能（アーチ法）、吸音性能（残響室法吸音率）、遮音性能（音響透過損失）をそれぞれ測定し、表２に示した。
電波吸収効果の測定方法（アーチ法）を以下に示す。電波吸収性が−30ｄB以上の電波吸収体を部屋の壁面に貼り付けた電波暗室の中に送信用ホーンアンテナと受信用ホーンアンテナとを入射電波と反射電波の角度が5°となるように設置し、それぞれのアンテナから、測定波長の約10倍の距離なるように金属反射板を置き、反射してくる信号を受信用ホーンアンテナで受信してその反射率を100％とする。次に金属反射板を取り除き反射してくる信号を受信用ホーンアンテナで受信してその反射率を0％としてキャリブレーションを行う。そして金属板を置いた位置に測定試料を置き、種々の周波数について測定試料表面から反射してくる信号から5.8GHzにおける電波吸収量（反射減衰量）を測定した。
表１（構成）、表２（性能）に示す通り、本発明の電波吸収吸音パネルは、本発明の範囲外のもの例えばＮｏ9、Ｎｏ１０よりも電波吸収性、吸音性が優れているとともに、いずれも道路防音パネルおよび電波吸収パネルなどの規格値を満足することが判る。
さらに、実施例では、従来の電波吸収吸音パネルＮｏ９に比べて、パネルの厚さを約３０％薄くできることも分かった。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の電波吸収吸音パネルを説明するための要部断面概念図。
【図２】図１例示パネルと支柱との関係を示す要部断面概念図。
【図３】本発明の電波吸収吸音パネルの他の例を説明するための要部断面概念図。
【図４】図３例示パネルと支柱との関係を示す要部断面概念図。
【図５】本発明の支柱被覆タイプの電波吸収吸音パネルを示す斜視概念図。
【図６】支柱露出タイプの電波吸収吸音パネルを示す斜視概念図。
【図７】本発明の電波吸収吸音パネルを示す要部縦断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１：保護層
２：吸音層
３：電波吸収層
４：電波反射兼遮音層、４１：電波反射層、４２：空間、４３：遮音層４４
７：固定金具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007115768.tif 000010
【図７】
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