(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電波吸収体の前側に、実質的に電波反射の無い第１の音波吸収体と、前記第１の音波吸収体の外面のうち少なくとも側面を囲む実質的に音波反射の無い第２の電波吸収体とを配置したことを特徴とする電波音波吸収体。
【請求項２】
実質的に電波反射の無い第２の音波吸収体を、前記第２の電波吸収体の外面のうち少なくとも側面を囲むように配置した請求項１記載の電波音波吸収体。
【請求項３】
前記第２の電波吸収体は、中空の錐状体の先端に開口を設けた形状である請求項１又は２記載の電波音波吸収体。
【請求項４】
前記第１の電波吸収体は、中空の錐状体の先端に開口を設けた筒形状部を有し、前記筒形状部前縁が前記第２の電波吸収体に接するか近接している請求項３記載の電波音波吸収体。
【請求項５】
前記音波吸収体は、ガラス繊維マットである請求項１，２，３又は４記載の電波音波吸収体。
【請求項６】
前記第２の電波吸収体は導電性材料を含有した導電性ガラス繊維マットである請求項１，２，３，４又は５記載の電波音波吸収体。
【請求項７】
前記第１の電波吸収体は、導電性材料を含有した発泡樹脂である請求項１，２，３，４，５又は６記載の電波音波吸収体。
【請求項８】
前記第１の電波吸収体の背面に磁性損失材料からなる第３の電波吸収体を配置した請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の電波音波吸収体。
【請求項９】
室内側側壁面、天井面の少なくとも一面に、請求項１乃至８のいずれか一つに記載の電波音波吸収体を、前記第１の電波吸収体の前側が室内側となるように配置したことを特徴とする電波音波無響室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波と音波の両方を吸収可能な電波音波吸収体及びそれを用いた電波音波無響室に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器から放射される電波ノイズの測定や、外来電波に対する電子機器の耐性試験を行う評価施設として電波暗室（電波無響室）が用いられている。一方、音響試験を行う評価施設として音波無響室が用いられている。
【０００３】
これら電波暗室及び音波無響室は建設費が高いため、両方の試験室各々を所有するには費用負担がかなり大きくなる。そこで、両方の試験を実施したい場合、これらを兼用とした電波音波無響室を建設すれば費用負担を小さくできる。また、電子機器に電波を照射したときの音の状態を調べる場合、電波、音波ともに反射の無い環境で試験する必要があるため、電波音波無響室が求められる。
【０００４】
このような電波音波無響室の壁面に使用する電波音波吸収体として、下記特許文献１の電波音波吸収体が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】実公平６−３５５１８号公報  特許文献１に開示された電波音波吸収体は、図１１に示すように、楔形に成形した突出部２を複数列設した発泡ポリスチロールの電波吸収部１と、前後を楔形に成形したグラスウールの音響吸収部３とから構成され、音響吸収部３の後方の楔形突出部４を電波吸収部１の楔形突出部２の間に嵌めて一体となし、音響吸収部３の前方の楔形突出部５を電波吸収部１の先端より突出させたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の電波音波吸収体において、発泡ポリスチロールの電波吸収部１は音波を反射するため、音波到来側表面に露出した状態では、音響特性に悪影響を与える。このため、前面（音波到来側）に音響吸収部３を配置し、電波吸収部１の先端より突出させることにより、電波吸収部１による音響特性への悪影響を無くすことができる。また、グラスウールの音響吸収部３は電波に対してはほぼ透明で、電波吸収特性に悪影響を与えない。しかしながら、音響吸収部３が突出している分だけ、電波音波吸収体全体の長さが大きくなり、室内の有効スペースが小さくなるという問題点がある。また、有効スペース増大のために単に電波音波吸収体全長を短くしたのでは、電波吸収特性や音波吸収特性が要求性能を満たさなくなる。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、電波吸収特性と音波吸収特性に優れ、形状の小型化、ひいては室内有効スペースを大きくすることが可能な電波音波吸収体及びそれを用いた電波音波無響室を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある態様の電波音波吸収体は、第１の電波吸収体の前側に、実質的に電波反射の無い第１の音波吸収体と、前記第１の音波吸収体の外面のうち少なくとも側面を囲む実質的に音波反射の無い第２の電波吸収体とを配置したことを特徴としている。
【００１０】
前記電波音波吸収体において、実質的に電波反射の無い第２の音波吸収体を、前記第２の電波吸収体の外面のうち少なくとも側面を囲むように配置してもよい。
【００１１】
前記電波音波吸収体において、前記第２の電波吸収体は、中空の錐状体の先端に開口を設けた形状であってもよい。
【００１２】
前記電波音波吸収体において、前記第１の電波吸収体は、中空の錐状体の先端に開口を設けた筒形状部を有し、前記筒形状部前縁が前記第２の電波吸収体に接するか近接していてもよい。
【００１３】
前記電波音波吸収体において、前記第１及び第２の音波吸収体は、ガラス繊維マットであってもよい。
【００１４】
前記電波音波吸収体において、前記第２の電波吸収体は導電性材料を含有した導電性ガラス繊維マットであってもよい。
【００１５】
前記電波音波吸収体において、前記第１の電波吸収体は、導電性材料を含有した発泡樹脂であってもよい。
【００１６】
前記電波音波吸収体において、前記第１の電波吸収体の背面に磁性損失材料からなる第３の電波吸収体を配置してもよい。
【００１７】
本発明の別の態様の電波音波無響室は、室内側側壁面、天井面の少なくとも一面に、前記電波音波吸収体を、前記第１の電波吸収体の前側が室内側となるように配置したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電波音波吸収体によれば、電波吸収特性と音波吸収特性の向上、及び形状の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明に係る電波音波吸収体を用いた電波音波無響室は、前記電波音波吸収体が小型で十分良好な特性が得られるため、室内有効スペースを大きくすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、電波音波吸収体及びそれを用いた電波音波無響室の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２１】
図１（Ａ）,（Ｂ）は本発明の実施の形態１であって電波音波吸収体を示す。この図において、電波音波吸収体１０は、導電性材料を含有した発泡樹脂等の誘電性損失材料の電波吸収体２０と、ガラス繊維マット等の実質的に電波反射の無い音波吸収体３０と、導電性材料を含有した実質的に音波反射の無い導電性ガラス繊維マット等の電波吸収体４０と、磁性損失材料からなる平板状電波吸収体５０とを備えている。なお、「実質的に電波反射の無い」とは、無響室等の用途において、電波反射が無視できる程度に小さいことであり、「実質的に音波反射の無い」とは音波反射が無視できる程度に小さいことであるといえる。
【００２２】
導電性材料を含有した発泡樹脂等の電波吸収体２０は、図２（Ａ）,（Ｂ）のように、平板状底部２１と、その前面（電波、音波の到来面）の縁部から立ち上がった中空の四角錐状体の先端に開口を設けた筒形状部２２と、筒形状部２２の内側にあって平板状底部２１の前面に設けられた多数の先細形状部２３とを一体的に有している。例えば、平板状底部２１、筒形状部２２及び先細形状部２３は個別に成形されたものを相互に接着剤等で固着一体化したものである。前記導電性材料としてはカーボンやグラファイト等を用いることができ、基材となる発泡ポリスチロール、発泡ポリウレタン等の発泡樹脂に含有させる。
【００２３】
ガラス繊維マット等の音波吸収体３０としては、例えば短繊維ガラス繊維マット（グラスウール）を使用でき、実質的に電波反射の無い、例えば電波に対して透明な（電波を透過させる）特性を持つものである。短繊維ガラス繊維マットに用いるガラス繊維の平均繊維径は１μｍ〜２０μｍが好ましく、５μｍ〜１０μｍがより好ましい。このような繊維径からなるガラス短繊維の多孔質構造体（マット）は火炎法、遠心法などの公知の方法により製造可能であり、例えば住宅用や産業用に断熱材や吸音材として一般的に使用されている。この多孔質構造体は何も処理を行わなければ繊維同士がほぐれてしまうことがあるので、バインダで繊維同士を結束することが好ましい。結束用のバインダとしては、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などがある。そして、音波吸収体３０は電波吸収体２０の前側に、つまり先細形状部２３の前側でかつ一部が筒形状部２２の内側に収納されるように、配置されている。
【００２４】
導電性材料を含有した導電性ガラス繊維マット等の電波吸収体４０としては、例えば長繊維（連続繊維）の導電性ガラス繊維マットを使用でき、実質的に音波反射の無い、例えば音波に対して透明な（音波を透過させる）特性を持つものである。長繊維ガラス繊維マットに用いるガラス長繊維の平均繊維径は１μｍ〜５０μｍが好ましい。このような繊維径からなる長繊維の多孔質構造体（マット）は公知の方法により製造可能であり、例えばすでに自動車用電池の絶縁体や換気扇のフィルタとして一般的に使用されている。多孔質構造体は何も処理を行わなければ繊維同士がほぐれてしまうことがあるので、バインダで結束することが好ましい。結束用のバインダとしては、例えばアクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などがある。そして、電波吸収体４０は、筒形状部２２から突出した音波吸収体３０の先端側の側面を囲み（覆い）、かつ中空の四角錐状体の先端に開口を設けた形状を成している。この電波吸収体４０の後縁は電波吸収体２０の筒形状部２２の前縁に接するか近接しており、電波吸収体２０の筒形状部２２と電波吸収体４０とによって、より長い筒形状を構成している。
【００２５】
磁性損失材料からなる平板状電波吸収体５０は、例えば、焼結フェライト・タイルからなっており、電波吸収体２０の背面（電波、音波の到来面の反対面）に配置されている。
【００２６】
なお、図１（Ｂ）の点線のように、電波吸収体２０、音波吸収体３０及び電波吸収体４０周囲を袋状に覆うポリクラール繊維等の布５５を設けてもよい。この袋状の布５５は三者をより確実に一体化して分離を防止できる。
【００２７】
ポリクラール繊維等の布５５は袋状であって、その端縁は電波吸収体２０の背面側で接着剤等により固定される。布５５の具体的製品名として株式会社興人社製のコーデラン（登録商標）が挙げられる。コーデランは、ポリ塩化ビニルとポリビニルアルコールを主成分として一部クラフトポリマーを含んでいる。コーデランの特徴は、繊維自体が難燃性で自己消火性を有し、燃焼により発生する煙とガスの毒性が極めて少ないことである。
【００２８】
図３（Ａ）,（Ｂ）は比較例１であって、実施の形態１における実質的に音波反射の無い電波吸収体４０を除去したものであり（実施の形態１と同一部分に同一符号を付した）、実施の形態１と効果の対比のために準備したものである。
【００２９】
図４は本発明の実施の形態１と比較例１の電波の反射減衰量（ｄＢ）の周波数特性を示す。測定条件は、実施の形態１の場合、電波吸収体２０の背面から音波吸収体３０の先端までの高さＬ１＝６４０ｍｍ、電波吸収体２０の背面から筒形状部２２の先端までの高さＬ２＝４５０ｍｍ及び筒形状部２２の厚さ４５ｍｍとした。また、電波吸収体４０（長繊維の導電性ガラス繊維マットを使用）の高さＬ３＝１９０ｍｍ、底面幅Ｗ＝６００ｍｍ、厚さ２５ｍｍとし、ガラス繊維の繊維径平均２０μｍ、カーボン密度０.５ｋｇ／ｍ３とした。比較例１は電波吸収体４０が無いことを除き実施の形態１と同一寸法、形状、材質とした。
【００３０】
図４によれば、実施の形態１の場合、反射減衰量が太直線で示す目標性能のラインを３０ＭＨｚ以上の所要周波数範囲で十分上回っており、また、実施の形態１の方がとくに３０ＭＨｚから６０ＭＨｚの範囲、及び２００ＭＨｚ前後で比較例１よりも良好な特性が得られていることがわかる。
【００３１】
なお、音波の反射減衰量は実施の形態１と比較例１とにおいて実質的な差異はなく、いずれも周波数１２５〜１０００Ｈｚにおける垂直入射音圧反射率はほぼ０．３以下で、音波吸収体の体積を増やすことが容易な構造であるため、特許文献１の従来例よりも優れた音波の反射減衰量を得ることができる。
【００３２】
この実施の形態１によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３３】
(1)  電波音波吸収体１０の到来電波に対する特性を考察した場合、導電性材料を含有した発泡樹脂等の誘電性損失材料の電波吸収体２０の前側に、導電性材料を含有した実質的に音波反射の無い長繊維導電性ガラス繊維マット等の電波吸収体４０を配置したことにより、電波吸収体２０の筒形状部２２と電波吸収体４０とによって、中空の四角錐の先端に開口を設けてなる十分長い筒形状を構成でき、電波吸収特性（とくに低い周波数領域における電波吸収特性）の向上が可能である。また、短繊維ガラス繊維マット（グラスウール）等の音波吸収体３０は実質的に電波を反射しないものであり、電波吸収特性を劣化させることがない。
【００３４】
(2)  焼結フェライト・タイル等の磁性損失材料からなる平板状電波吸収体５０を電波吸収体２０の背面に配置することで、低周波領域の電波吸収特性のいっそうの向上が可能であり、電波吸収体２０の小型化が可能である。
【００３５】
(3)  電波音波吸収体１０の到来音波に対する特性を考察した場合、電波吸収体２０の中空部分に音波吸収体３０を配置でき、音波吸収体３０の体積を十分大きくすることができ、音波吸収特性を良好にすることができる。また、長繊維導電性ガラス繊維マット等の電波吸収体４０は実質的に音波を反射しないものであり、音波到来側表面に露出した状態でも音波吸収特性を劣化させることがない。
【００３６】
(4)  導電性ガラス繊維マットの電波吸収体とガラス繊維マットの音波吸収体のみで電波音波吸収体を構成した場合、材料が柔らかいため壁面への取り付けが困難だが、導電性材料を含有した発泡樹脂製の電波吸収体２０を底部に用いることにより、壁面への取り付けが容易となる。
【００３７】
図５（Ａ）,（Ｂ）は本発明の実施の形態２であって電波音波吸収体を示す。この図において、電波音波吸収体１０Ａは、導電性材料を含有した発泡樹脂等の誘電性損失材料の電波吸収体２０Ａと、ガラス繊維マット等の実質的に電波反射の無い音波吸収体３０Ａと、導電性材料を含有した実質的に音波反射の無い導電性ガラス繊維マット等の電波吸収体４０Ａと、ガラス繊維マット等の実質的に電波反射の無い音波吸収体６０と、磁性損失材料からなる平板状電波吸収体５０とを備えている。
【００３８】
導電性材料を含有した発泡樹脂等の電波吸収体２０Ａは、図６（Ａ）,（Ｂ）のように、平板状底部２１Ａと、その前面（電波、音波の到来面）の縁部から立ち上がった中空の四角錐状体の先端に開口を設けた筒形状部２２Ａと、筒形状部２２Ａの内側にあって平板状底部２１の前面に設けられた多数の先細形状部２３Ａとを一体的に有している。この電波吸収体２０Ａは、実施の形態１の電波吸収体２０の筒形状部２２の長さを短くしたものに相当する。
【００３９】
ガラス繊維マット等の音波吸収体３０Ａは、実施の形態１の音波吸収体３０と同様の材質であり、電波吸収体２０Ａの前側に、つまり先細形状部２３の前側に配置され、かつ、電波吸収体４０Ａによって側面が囲まれている。電波吸収体４０Ａは、実施の形態１の電波吸収体４０と同様の材質であり、中空の四角錐状体の先端に開口を設けた形状を成している。この電波吸収体４０Ａの後縁は電波吸収体２０Ａの筒形状部２２Ａの前縁に接するか近接しており、電波吸収体２０Ａの筒形状部２２Ａと電波吸収体４０Ａとによって、より長い筒形状を構成している。
【００４０】
実質的に電波反射の無い音波吸収体６０は電波吸収体４０Ａの内側の音波吸収体３０Ａと同材質であり、電波吸収体４０Ａの外面のうち少なくとも側面を囲むように配置されている（電波吸収体４０Ａの外面すべてを覆う構成でも差し支えない）。
【００４１】
なお、その他の構成は前述した実施の形態１と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図７（Ａ）,（Ｂ）は比較例２であって、実施の形態２における実質的に音波反射の無い電波吸収体４０Ａを除去し、電波吸収体２０Ａの前側に音波吸収体３０Ｂ（音波吸収体６０と同じ外周形状）としたものであり（実施の形態２と同一部分に同一符号を付した）、実施の形態２と効果の対比のために準備したものである。
【００４３】
図８は本発明の実施の形態２と比較例２の反射減衰量（ｄＢ）の周波数特性を示す。測定条件は、実施の形態２の場合、電波吸収体２０Ａの背面から音波吸収体３０Ａの先端までの高さＬ１＝６４０ｍｍ、電波吸収体２０Ａの背面から筒形状部２２Ａの先端までの高さＬ２＝２３０ｍｍ及び筒形状部２２Ａの厚さ４５ｍｍとした。また、電波吸収体４０Ａ（長繊維の導電性ガラス繊維マットを使用）の高さＬ３＝４１０ｍｍ、底面幅Ｗ＝６００ｍｍ及び厚さ２５ｍｍとし、ガラス繊維の繊維径平均２０μｍ、カーボン密度０.５ｋｇ／ｍ３とした。比較例２は電波吸収体４０Ａが無いことを除き実施の形態２と同一寸法、形状、材質とした。
【００４４】
図８によれば、実施の形態２の場合、反射減衰量が太直線で示す目標性能のラインを３０ＭＨｚ以上の所要周波数範囲で十分上回っており、また、実施の形態２の方がとくに３０ＭＨｚから５０ＭＨｚの範囲、及び約１５０ＭＨｚから約４５０ＭＨｚの範囲で比較例１よりも良好な特性が得られていることがわかる。
【００４５】
なお、音波の反射減衰量は実施の形態２と比較例２とにおいて実質的な差異はなく、いずれも周波数１２５〜１０００Ｈｚにおける垂直入射音圧反射率はほぼ０．３以下で、音波吸収体の体積を増やすことが容易な構造であるため、特許文献１の従来例よりも優れた音波の反射減衰量を得ることができる。
【００４６】
図９は本発明の実施の形態３であって電波音波吸収体を示す。この図において、電波音波吸収体１０Ｂは、導電性材料を含有した発泡樹脂等の誘電性損失材料の電波吸収体７０と、ガラス繊維マット等の実質的に電波反射の無い音波吸収体８０と、導電性材料を含有した導電性ガラス繊維マット等の実質的に音波反射の無い電波吸収体９０と、磁性損失材料からなる平板状電波吸収体５０とを備えている。
【００４７】
この場合、電波吸収体７０は、平板状底部７１と、その前面（電波、音波の到来面）に楔形に成形されて複数配列された楔形突出部７２とからなっており、材質は実施の形態１の電波吸収体２０と同様である。
【００４８】
実質的に電波反射の無い音波吸収体８０は、前後に楔形に成形したものであり、材質は実施の形態１の音波吸収体３０と同様である。そして、音波吸収体８０の後方の楔形突出部８１が電波吸収体７０の楔形突出部７２の間に嵌合一体化される。
【００４９】
実質的に音波反射の無い電波吸収体９０は、電波吸収体７０から突出した各音波吸収体８０の前方の楔形突出部８２の側面を囲む（覆う）配置であり、材質は実施の形態１の電波吸収体４０と同様である。
【００５０】
この実施の形態３の場合も、電波吸収体７０の楔形突出部７２と実質的に音波反射の無い電波吸収体９０とによって、より長い突出部を形成でき、楔形突出部７２を長くしたのと同様の効果が得られる。一般に、電波吸収体は長さが長いほど電波吸収特性が向上するため、電波吸収体９０の付加により、電波吸収特性、とくに低い周波数領域の特性を向上させることができる。また、実質的に楔形突出部７２を長くしたのと同様の効果を得ながら、実際には音波を反射する電波吸収体７０の楔形突出部７２を短くできるので、全体形状の小型化を図り、かつ、音波吸収特性も良好となる。
【００５１】
なお、実施の形態１において点線で示した布５５で袋状に電波吸収体や音波吸収体を覆う構造は、実施の形態２及び３に適用することも可能である。
【００５２】
図１０は本発明の実施の形態４であって、実施の形態１に示した電波音波吸収体１０を用いた電波音波無響室を示す。図１０において、電波音波無響室の内壁面を構成するシールドパネル（導体板が片面又は両面に設けられたパネル）１００の室内側の面に電波音波吸収体１０が相互に隣接して多数配置固定されている。この場合、電波吸収体２０の前側が室内側となる。通常、電波音波無響室の側壁面及び天井面を図１０の構成とする。
【００５３】
この電波音波無響室の構成によれば、実施の形態１に示した電波吸収体１０を用いており、全長が小さくても電波及び音波の吸収特性が良好であるため、室内有効スペースを大きくすることが可能である。
【００５４】
なお、シールドパネル１００の室内側に配置する電波音波吸収体として、実施の形態２や実施の形態３に示した構造のものを使用することも可能である。
【００５５】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る電波音波吸収体の実施の形態１であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図２】実施の形態１で用いる誘電性損失材料の電波吸収体であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図３】性能比較のための比較例１であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図４】実施の形態１及び比較例１の反射減衰量の周波数特性を示すグラフである。
【図５】本発明に係る電波音波吸収体の実施の形態２であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図６】実施の形態２で用いる誘電性損失材料の電波吸収体であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図７】性能比較のための比較例２であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図８】実施の形態２及び比較例２の反射減衰量の周波数特性を示すグラフである。
【図９】本発明に係る電波音波吸収体の実施の形態３を示す側断面図である。
【図１０】本発明に係る電波音波吸収体を用いた電波音波無響室の側断面図である。
【図１１】従来例の電波音波吸収体の側断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  電波音波吸収体
２０，２０Ａ，４０Ａ，５０，７０，９０  電波吸収体
２１，２１Ａ，７１  平板状底部
２２，２２Ａ  筒形状部
２３，２３Ａ  先細形状部
３０，３０Ａ，３０Ｂ，６０，８０  音波吸収体
５５  布
７２，８１，８２  楔形突出部
１００  シールドパネル
【図１】
0004909832.tif 000002
【図２】
0004909832.tif 000003
【図３】
0004909832.tif 000004
【図４】
0004909832.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004909832.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
0004909832.tif 000010
【図１０】
0004909832.tif 000011
【図１１】
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